discuția de mai sus a propagării undelor sonore începe cu o presupunere simplificatoare că unda există ca o undă plană. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor reale, o undă originară dintr-o anumită sursă nu se mișcă în linie dreaptă, ci se extinde într-o serie de fronturi de undă sferice. Mecanismul fundamental pentru această propagare este cunoscut sub numele de principiul lui Huygens, conform căruia fiecare punct de pe o undă este o sursă de unde sferice în sine. Rezultatul este o construcție wavelet a lui Huygens, ilustrată în figurile 2a și 2b pentru o undă plană bidimensională și o undă circulară. Punctul perspicace sugerat de fizicianul olandez Christiaan Huygens este că toate undele din Figura 2a și 2b, inclusiv cele care nu sunt prezentate, ci originare între cele care sunt prezentate, formează un nou val coerent care se mișcă cu viteza sunetului pentru a forma următorul val din secvență. În plus, la fel cum undele se adună în direcția înainte pentru a crea un nou front de undă, ele se anulează reciproc sau interferează distructiv în direcția înapoi, astfel încât undele continuă să se propage numai în direcția înainte.
Encyclopedia Unixtdia Britannica, Inc.
principiul din spatele adăugării undelor lui Huygens, care implică o diferență fundamentală între materie și unde, este cunoscut sub numele de principiul suprapunerii. Vechea zicală că nu există două lucruri care pot ocupa același spațiu în același timp este corectă atunci când este aplicată materiei, dar nu se aplică undelor. Într-adevăr, un număr infinit de valuri pot ocupa același spațiu în același timp; în plus, fac acest lucru fără a se afecta reciproc, astfel încât fiecare undă să-și păstreze propriul caracter independent de câte alte valuri sunt prezente în același punct și timp. O antenă radio sau de televiziune poate primi semnalul oricărei frecvențe unice la care este reglată, neafectată de existența altora. La fel, undele sonore ale a două persoane care vorbesc se pot încrucișa, dar sunetul fiecărei voci nu este afectat de faptul că undele au fost simultan în același punct.
suprapunerea joacă un rol cheie în multe dintre proprietățile de undă ale sunetului discutate în această secțiune. De asemenea, este fundamental pentru adăugarea de componente Fourier ale unei unde pentru a obține o formă de undă complexă (vezi mai jos valuri la starea de echilibru).
legea pătratului invers
o undă plană de o singură frecvență în teorie se va propaga pentru totdeauna fără nicio schimbare sau pierdere. Cu toate acestea, nu este cazul unei unde circulare sau sferice. Una dintre cele mai importante proprietăți ale acestui tip de undă este scăderea intensității pe măsură ce valul se propagă. Explicația matematică a acestui principiu, care derivă atât din geometrie, cât și din fizică, este cunoscută sub numele de legea pătrată inversă.
pe măsură ce un front de undă circulară (cum ar fi cel creat prin aruncarea unei pietre pe o suprafață a apei) se extinde, energia sa este distribuită pe o circumferință din ce în ce mai mare. Intensitatea sau energia pe unitate de lungime de-a lungul circumferinței cercului va scădea, prin urmare, într-o relație inversă cu raza în creștere a cercului sau Distanța de la sursa undei. În același mod, pe măsură ce un front de undă sferică se extinde, energia sa este distribuită pe o suprafață mai mare și mai mare. Deoarece suprafața unei sfere este proporțională cu pătratul razei sale, intensitatea undei este invers proporțională cu pătratul razei. Această relație geometrică între raza în creștere a unei unde și intensitatea ei descrescătoare este ceea ce dă naștere legii pătratului invers.
scăderea intensității unei unde sferice pe măsură ce se propagă spre exterior poate fi exprimată și în decibeli. Fiecare factor de doi la distanță de sursă duce la o scădere a intensității cu un factor de patru. De exemplu, un factor de patru scăderi ale intensității unei unde este echivalent cu o scădere de șase decibeli, astfel încât o undă sferică se atenuează cu o rată de șase decibeli pentru fiecare factor de două creșteri la distanță de sursă. Dacă o undă se propagă ca o undă emisferică deasupra unei suprafețe absorbante, intensitatea va fi redusă în continuare cu un factor de două în apropierea suprafeței din cauza lipsei contribuțiilor undelor lui Huygens din emisfera lipsă. Astfel, intensitatea unei unde care se propagă de-a lungul unui nivel, podea perfect absorbantă cade la o rată de 12 decibeli pentru fiecare factor de doi la distanță de sursă. Această atenuare suplimentară duce la necesitatea înclinării scaunelor unui auditoriu pentru a păstra un nivel sonor bun în spate.