L'energia irradiata da una sorgente sonora si propaga, a seconda della geometria della sorgente e del tipo di emissione, secondo direzioni ben definite. L'informazione relativa alle direzioni di propagazione dell'energia può essere ben rappresentata in termini di fronti d'onda i quali ricalcano la simmetria della sorgente. Si distinguono

• fronti d'onda sferici

si parla in questo caso di campo sonoro libero o sferico.

Tale situazione si verifica nel caso di sorgenti puntiformi (o comunque di dimensioni molto minori della lunghezza d'onda emessa) e di propagazione dell'onda in un mezzo libero da ostacoli ed isotropo (cioè con caratteristiche fisiche costanti in ogni direzione). In questo caso se calcoliamo il flusso di energia emessa (cioè l'energia che passa attraverso una area unitaria a distanza d dalla sorgente) essa dovrà decrescere come il quadrato della distanza dovendo attraversare superfici che invece crescono come il quadrato della distanza. Ricordiamo che la supeficie di una sfera di raggio d è data da

• fronti d'onda cilindrici

Se la sorgente sonora ha una simmetria cilindrica ci aspettiamo che il flusso di energia emessa decresca come l'inverso della distanza dovendo attraversare superfici la cui area aumenta linearmente con la distanza dalla sorgente. Ricordiamo che la superficie laterale di un cilindro di altezza h e raggio r vale

• fronti d'onda piani

Se la sorgente sonora è piana il fronte d'onda è tale che il flusso di energia attraverso un piano parallelo alla sorgente rimane, se si eccettuano fenomeni di assorbimento nel mezzo, costante.

Essendo l'energia (e quindi il flusso) direttamente proporzionale al quadrato dell'ampiezza dell'onda ciò significa che anche l'ampiezza dell'oscillazione si smorza con l'aumentare della distanza della sorgente e questo indipendentemente dalla presenza di fenomeno di assorbimento.

Dipendenza del flusso di energia e dell'ampiezza dell'onda dalla distanza r dalla sorgente

La rapidità con cui il flusso di energia sonora decresce (o rimane costante) con l'aumentare della distanza ha importanti conseguenze:

• Se il ricevitore ha area costante, l'energia acustica che esso in grado di catturare dipenderà fortemente dalla distanza; in ambienti aperti l'ampiezza delle onde sonore emesse da sorgenti di estensione modesta si smorza molto rapidamente (questo anche in assenza di fenomeni di assorbimento).

• in ambienti aperti le onde sonore emesse da sorgenti puntiformi si smorzano molto più rapidamente rispetto a quelle emesse da sorgenti a simmetria cilindrica o piana.

• in ambienti chiusi la drastica riduzione dell'energia sonora con l'aumentare della distanza dovrebbe penalizzare fortemente gli spettatori delle ultime file. Ciò in realtà non succede. Come mai? Il fatto è che negli ambienti chiusi l'energia sonora viene riflessa dalle pareti: ciò che percepiamo non è solo il suono diretto che ci proviene dal palco ma anche il suono riflesso.

• Il fenomeno della riflessione può essere utilmente sfruttato anche in ambienti aperti per garantire un significativo contributo di energia riflessa al campo sonoro percepito: negli anfiteatri romani una parete piana posta dietro alla scena garantiva la riflessione di un'onda quasi piana (quindi lentamente smorzantesi con la distanza)