В каком случае звуковые волны не могут распространяться через воздух?

Когда нет упругой среды — то есть в вакууме (или при настолько низком давлении, что воздух разрежён до “практического вакуума”). Звук — это механические колебания частиц; без достаточного числа молекул, которые могут передавать эти колебания друг другу, звуковая волна не распространяется. Отсюда классические примеры: «тишина в космосе» и опыт с колоколом под стеклянным колпаком — по мере откачки воздуха звон стихает и исчезает.