Pada media apa bunyi merambat? Hukum perambatan gelombang bunyi

Fakta menarik: kemana bunyi merambat lebih cepat?

Saat terjadi badai petir, kilatan petir pertama kali terlihat dan baru beberapa saat kemudian terdengar gemuruh guntur. Penundaan ini terjadi karena kecepatan suara di udara jauh lebih kecil dibandingkan kecepatan cahaya yang berasal dari petir. Menarik untuk diingat di medium mana bunyi merambat paling cepat, dan di medium mana bunyi tidak merambat sama sekali?

Eksperimen dan perhitungan teoritis kecepatan suara di udara telah dilakukan sejak abad ke-17, namun hanya dua abad kemudian ilmuwan Perancis Pierre-Simon de Laplace mendapatkan rumus akhir untuk penentuannya. Kecepatan suara bergantung pada suhu: ketika suhu udara meningkat, ia meningkat, dan ketika suhu udara menurun, ia menurun. Pada 0° kecepatan suara adalah 331 m/s (1192 km/jam), pada +20° sudah menjadi 343 m/s (1235 km/jam).

Cepat rambat bunyi dalam zat cair biasanya lebih besar daripada cepat rambat bunyi di udara. Eksperimen penentuan kecepatan pertama kali dilakukan di Danau Jenewa pada tahun 1826. Dua fisikawan naik perahu dan menempuh jarak 14 km. Di satu perahu mereka membakar bubuk mesiu dan pada saat yang sama membunyikan bel yang diturunkan ke dalam air. Suara lonceng tersebut ditangkap oleh perahu lain dengan menggunakan klakson khusus, yang juga diturunkan ke dalam air. Berdasarkan selang waktu antara kilatan cahaya dan datangnya sinyal suara, kecepatan suara dalam air ditentukan. Pada suhu +8° ternyata kecepatannya kira-kira 1440 m/s. Orang-orang yang bekerja di bangunan bawah air memastikan bahwa suara pantai terdengar jelas di bawah air, dan para nelayan mengetahui bahwa ikan akan berenang menjauh jika ada suara mencurigakan sekecil apa pun di pantai.

Cepat rambat bunyi pada zat padat lebih besar dibandingkan pada zat cair dan gas. Misalnya, jika Anda mendekatkan telinga ke rel, maka setelah membenturkan ujung rel yang lain, orang tersebut akan mendengar dua suara. Salah satunya akan “sampai” ke telinga dengan kereta api, yang lain melalui udara. Bumi mempunyai konduktivitas suara yang baik. Oleh karena itu, pada zaman kuno, selama pengepungan, “pendengar” ditempatkan di tembok benteng, yang, melalui suara yang ditransmisikan oleh bumi, dapat menentukan apakah musuh sedang menggali tembok atau tidak, apakah kavaleri sedang bergegas atau tidak. . Omong-omong, berkat hal ini, orang yang kehilangan pendengaran terkadang bisa menari mengikuti musik yang mencapai saraf pendengarannya bukan melalui udara dan telinga luar, tetapi melalui lantai dan tulang.

Cepat rambat bunyi adalah cepat rambat gelombang elastik dalam suatu medium, baik memanjang (dalam gas, cair atau padat) maupun melintang, geser (dalam benda padat), ditentukan oleh elastisitas dan massa jenis medium tersebut. Cepat rambat bunyi pada zat padat lebih besar dibandingkan pada zat cair. Dalam cairan, termasuk air, suara merambat 4 kali lebih cepat dibandingkan di udara. Kecepatan suara dalam gas bergantung pada suhu medium, dalam kristal tunggal - pada arah rambat gelombang.

Suara adalah salah satu komponen kehidupan kita, dan orang-orang mendengarnya di mana-mana. Untuk mempertimbangkan fenomena ini lebih detail, pertama-tama kita perlu memahami konsep itu sendiri. Untuk melakukan ini, Anda perlu membuka ensiklopedia, di mana tertulis bahwa "suara adalah gelombang elastis yang merambat di suatu media elastis dan menciptakan getaran mekanis di dalamnya". Sederhananya, ini adalah getaran yang dapat didengar di lingkungan apa pun. Ciri-ciri utama bunyi bergantung pada jenis bunyinya. Pertama-tama, kecepatan perambatannya, misalnya di air, berbeda dengan lingkungan lain.

Setiap analogi suara memiliki sifat (ciri fisik) dan kualitas tertentu (refleksi dari ciri-ciri tersebut dalam sensasi manusia). Misalnya durasi-durasi, frekuensi-pitch, komposisi-timbre, dan sebagainya.

Kecepatan suara di air jauh lebih tinggi dibandingkan, katakanlah, di udara. Akibatnya, penyebarannya lebih cepat dan terdengar lebih jauh. Hal ini terjadi karena tingginya kepadatan molekul lingkungan perairan. Ini 800 kali lebih padat dari udara dan baja. Oleh karena itu, perambatan bunyi sangat bergantung pada mediumnya. Mari kita lihat angka-angka spesifiknya. Jadi, cepat rambat bunyi di air adalah 1430 m/s, dan di udara - 331,5 m/s.

Suara berfrekuensi rendah, misalnya suara yang dihasilkan oleh mesin kapal yang sedang berjalan, selalu terdengar lebih awal sebelum kapal muncul dalam jangkauan visual. Kecepatannya bergantung pada beberapa hal. Jika suhu air meningkat, maka secara alamiah kecepatan suara di dalam air meningkat. Hal yang sama terjadi dengan peningkatan salinitas dan tekanan air, yang meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman air. Fenomena termoklin mempunyai peran khusus terhadap kecepatan. Ini adalah tempat di mana lapisan air dengan suhu berbeda terjadi.

Juga di tempat-tempat seperti itu berbeda (karena perbedaan suhu). Dan ketika gelombang suara melewati lapisan dengan kepadatan berbeda, mereka kehilangan sebagian besar kekuatannya. Ketika gelombang suara mengenai termoklin, gelombang tersebut dipantulkan sebagian, atau kadang seluruhnya (tingkat pantulan bergantung pada sudut jatuhnya suara), setelah itu zona bayangan terbentuk di sisi lain tempat ini. Jika kita mempertimbangkan contoh ketika sumber suara terletak di ruang air di atas termoklin, maka mendengar apa pun di bawah tidak hanya sulit, tetapi hampir tidak mungkin.

Yang dipancarkan di atas permukaan, tidak pernah terdengar di dalam air itu sendiri. Dan sebaliknya bila berada di bawah lapisan air: diatasnya tidak berbunyi. Contoh mencolok dari hal ini adalah penyelam modern. Pendengaran mereka sangat berkurang karena pengaruh air, dan kecepatan suara yang tinggi di dalam air mengurangi kualitas penentuan arah pergerakannya. Hal ini menumpulkan kemampuan stereoponis untuk memahami suara.

Di bawah lapisan air, ia masuk ke telinga manusia terutama melalui tulang tengkorak kepala, dan bukan, seperti di atmosfer, melalui gendang telinga. Hasil dari proses ini adalah persepsinya oleh kedua telinga secara bersamaan. Saat ini, otak manusia belum mampu membedakan dari mana sinyal berasal dan berapa intensitasnya. Akibatnya muncul kesadaran bahwa suara tersebut seolah-olah menggelinding dari semua sisi secara bersamaan, padahal tidak demikian.

Selain yang telah dijelaskan di atas, gelombang suara dalam air memiliki kualitas seperti penyerapan, divergensi, dan dispersi. Yang pertama adalah ketika kekuatan suara di air asin berangsur-angsur memudar akibat gesekan lingkungan perairan dan garam di dalamnya. Divergensi diwujudkan dalam jarak bunyi dari sumbernya. Tampaknya larut di ruang angkasa seperti cahaya, dan akibatnya intensitasnya turun secara signifikan. Dan fluktuasi tersebut hilang sama sekali karena dispersi oleh segala macam hambatan dan ketidakhomogenan lingkungan.

Hidroakustik (dari bahasa Yunani hidor- air, akustikoc- pendengaran) - ilmu tentang fenomena yang terjadi di lingkungan perairan dan berhubungan dengan perambatan, emisi dan penerimaan gelombang akustik. Ini mencakup masalah pengembangan dan pembuatan perangkat hidroakustik yang dimaksudkan untuk digunakan di lingkungan perairan.

Sejarah perkembangan

Hidroakustik adalah ilmu pengetahuan yang berkembang pesat yang tidak diragukan lagi memiliki masa depan yang cerah. Kemunculannya didahului oleh perjalanan panjang perkembangan akustik teoretis dan terapan. Informasi pertama tentang minat manusia terhadap perambatan suara di air kita temukan dalam catatan ilmuwan Renaisans terkenal Leonardo da Vinci:

Pengukuran jarak pertama melalui suara dilakukan oleh peneliti Rusia, Akademisi Ya.D. Zakharov. Pada tanggal 30 Juni 1804, ia terbang dengan balon untuk tujuan ilmiah dan dalam penerbangan ini ia menggunakan pantulan suara dari permukaan bumi untuk menentukan ketinggian penerbangan. Saat berada di dalam keranjang bola, dia berteriak keras ke pengeras suara yang mengarah ke bawah. Setelah 10 detik, gema terdengar jelas. Dari sini Zakharov menyimpulkan bahwa ketinggian bola di atas tanah kira-kira 5 x 334 = 1670 m Metode ini menjadi dasar radio dan sonar.

Seiring dengan perkembangan permasalahan teoritis, studi praktis tentang fenomena rambat suara di laut juga dilakukan di Rusia. Laksamana S.O. Makarov pada tahun 1881 - 1882 diusulkan menggunakan alat yang disebut fluctometer untuk mengirimkan informasi tentang kecepatan arus di bawah air. Hal ini menandai dimulainya pengembangan cabang ilmu pengetahuan dan teknologi baru - telemetri hidroakustik.

Diagram stasiun hidrofonik Pabrik Baltik model 1907: 1 - pompa air; 2 - pipa; 3 - pengatur tekanan; 4 - katup hidrolik elektromagnetik (katup telegraf); 5 - kunci telegraf; 6 - emitor membran hidrolik; 7 - sisi kapal; 8 - tangki air; 9 - mikrofon tersegel

Pada tahun 1890-an. Di Galangan Kapal Baltik, atas prakarsa Kapten Pangkat 2 M.N.Beklemishev, pekerjaan dimulai pada pengembangan perangkat komunikasi hidroakustik. Tes pertama pemancar hidroakustik untuk komunikasi bawah air dilakukan pada akhir abad ke-19. di kolam percobaan di Pelabuhan Galernaya di St. Petersburg. Getaran yang dipancarkannya dapat terdengar jelas sejauh 7 mil di mercusuar terapung Nevsky. Sebagai hasil penelitian pada tahun 1905. menciptakan perangkat komunikasi hidroakustik pertama, di mana peran perangkat transmisi dimainkan oleh sirene bawah air khusus, dikendalikan oleh kunci telegraf, dan penerima sinyal adalah mikrofon karbon yang dipasang dari dalam ke lambung kapal. Sinyal-sinyal tersebut direkam dengan alat Morse dan melalui telinga. Belakangan, sirene diganti dengan emitor tipe membran. Efisiensi perangkat yang disebut stasiun hidrofonik meningkat secara signifikan. Uji coba laut stasiun baru berlangsung pada bulan Maret 1908. di Laut Hitam, di mana jangkauan penerimaan sinyal yang andal melebihi 10 km.

Stasiun komunikasi suara-bawah air serial pertama dirancang oleh Galangan Kapal Baltik pada tahun 1909-1910. dipasang di kapal selam "Karper", "Memperdayakan", "sterlet", « Ikan kembung" Dan " Hinggap". Saat memasang stasiun di kapal selam, untuk mengurangi gangguan, penerima ditempatkan di fairing khusus, ditarik ke belakang buritan dengan tali kabel. Inggris mengambil keputusan ini hanya selama Perang Dunia Pertama. Kemudian ide ini dilupakan dan baru pada akhir tahun 1950-an mulai digunakan kembali di berbagai negara untuk membuat stasiun kapal sonar yang tahan kebisingan.

Dorongan untuk pengembangan hidroakustik adalah Perang Dunia Pertama. Selama perang, negara-negara Entente menderita kerugian besar pada armada dagang dan militernya akibat tindakan kapal selam Jerman. Ada kebutuhan untuk menemukan cara untuk memerangi mereka. Mereka segera ditemukan. Kapal selam dalam posisi terendam dapat terdengar dari suara bising yang ditimbulkan oleh baling-baling dan mekanisme pengoperasian. Perangkat yang mendeteksi objek bising dan menentukan lokasinya disebut pencari arah kebisingan. Fisikawan Perancis P. Langevin pada tahun 1915 mengusulkan penggunaan penerima sensitif yang terbuat dari garam Rochelle untuk stasiun pencari arah kebisingan pertama.

Dasar-dasar hidroakustik

Ciri-ciri perambatan gelombang akustik di dalam air

Komponen peristiwa gema.

Penelitian yang komprehensif dan mendasar tentang perambatan gelombang akustik di air dimulai selama Perang Dunia Kedua, yang ditentukan oleh kebutuhan untuk memecahkan masalah praktis angkatan laut dan, pertama-tama, kapal selam. Pekerjaan eksperimental dan teoretis dilanjutkan pada tahun-tahun pascaperang dan dirangkum dalam sejumlah monografi. Sebagai hasil dari penelitian ini, beberapa ciri perambatan gelombang akustik dalam air diidentifikasi dan diklarifikasi: penyerapan, redaman, refleksi dan refraksi.

Penyerapan energi gelombang akustik pada air laut disebabkan oleh dua proses yaitu gesekan internal medium dan disosiasi garam-garam terlarut di dalamnya. Proses pertama mengubah energi gelombang akustik menjadi panas, dan proses kedua, mengubahnya menjadi energi kimia, menghilangkan molekul dari keadaan setimbang, dan mereka terurai menjadi ion. Jenis serapan ini meningkat tajam seiring dengan meningkatnya frekuensi getaran akustik. Kehadiran partikel tersuspensi, mikroorganisme dan anomali suhu di dalam air juga menyebabkan redaman gelombang akustik di dalam air. Biasanya, kerugian ini kecil dan termasuk dalam penyerapan total, namun terkadang, seperti, misalnya, dalam kasus hamburan setelah kapal, kerugian ini bisa mencapai hingga 90%. Kehadiran anomali suhu menyebabkan gelombang akustik memasuki zona bayangan akustik, di mana ia dapat mengalami banyak refleksi.

Kehadiran antarmuka antara air - udara dan air - dasar menyebabkan pantulan gelombang akustik darinya, dan jika dalam kasus pertama gelombang akustik dipantulkan sepenuhnya, maka dalam kasus kedua koefisien refleksi bergantung pada bahan dasar: dasar berlumpur mencerminkan buruk, dasar berpasir dan berbatu mencerminkan dengan baik. . Pada kedalaman yang dangkal, karena banyaknya pantulan gelombang akustik antara dasar dan permukaan, muncul saluran suara bawah air, di mana gelombang akustik dapat merambat dalam jarak yang jauh. Perubahan kecepatan suara pada kedalaman yang berbeda menyebabkan pembengkokan “sinar” suara - pembiasan.

Pembiasan bunyi (kelengkungan jalur pancaran bunyi)

Pembiasan suara di air: a - di musim panas; b - di musim dingin; di sebelah kiri adalah perubahan kecepatan dengan kedalaman. Kecepatan rambat suara berubah seiring kedalaman, dan perubahannya bergantung pada waktu, tahun dan hari, kedalaman reservoir, dan sejumlah alasan lainnya. Sinar bunyi yang muncul dari suatu sumber pada sudut tertentu terhadap cakrawala dibelokkan, dan arah pembelokannya bergantung pada distribusi kecepatan bunyi dalam medium: di musim panas, ketika lapisan atas lebih hangat daripada lapisan bawah, sinarnya membelok ke bawah. dan sebagian besar tercermin dari bawah, kehilangan sebagian besar energinya. ; di musim dingin, ketika lapisan bawah air mempertahankan suhunya, sementara lapisan atas mendingin, sinarnya membelok ke atas dan berulang kali dipantulkan dari permukaan air, sementara energi yang hilang jauh lebih sedikit. Oleh karena itu, di musim dingin jangkauan rambat suara lebih besar dibandingkan di musim panas. Distribusi vertikal kecepatan suara (VSD) dan gradien kecepatan mempunyai pengaruh yang menentukan terhadap perambatan suara di lingkungan laut. Distribusi kecepatan suara di berbagai wilayah di Samudra Dunia berbeda-beda dan berubah seiring waktu. Ada beberapa kasus khas VRSD:

Dispersi dan penyerapan bunyi oleh ketidakhomogenan medium.

Perambatan suara dalam suara bawah air. saluran: a - perubahan kecepatan suara dengan kedalaman; b - jalur sinar di saluran suara. Perambatan suara berfrekuensi tinggi, ketika panjang gelombangnya sangat kecil, dipengaruhi oleh ketidakhomogenan kecil yang biasanya ditemukan di perairan alami: gelembung gas, mikroorganisme, dll. Ketidakhomogenan ini bertindak dalam dua cara: menyerap dan menghamburkan energi suara ombak. Akibatnya, dengan meningkatnya frekuensi getaran suara, jangkauan rambatnya berkurang. Efek ini terutama terlihat pada lapisan permukaan air, di mana terdapat sebagian besar ketidakhomogenan. Penyebaran suara karena ketidakhomogenan, serta permukaan air dan dasar yang tidak rata, menyebabkan fenomena gema di bawah air, yang menyertai pengiriman pulsa suara: gelombang suara, yang dipantulkan dari sekumpulan ketidakhomogenan dan penggabungan, menimbulkan a perpanjangan pulsa suara, yang berlanjut setelah berakhir. Batas-batas jangkauan rambat suara-suara di bawah air juga dibatasi oleh kebisingan alami laut, yang mempunyai asal ganda: sebagian kebisingan timbul dari benturan gelombang di permukaan air, dari ombak laut, dari ombak. suara kerikil yang menggelinding, dll.; bagian lainnya berhubungan dengan fauna laut (suara yang dihasilkan oleh hidrobion: ikan dan hewan laut lainnya). Biohydroacoustics menangani aspek yang sangat serius ini.

Rentang perambatan gelombang suara

Rentang propagasi gelombang suara merupakan fungsi kompleks dari frekuensi radiasi, yang secara unik terkait dengan panjang gelombang sinyal akustik. Seperti diketahui, sinyal akustik frekuensi tinggi cepat melemah karena penyerapan yang kuat oleh lingkungan perairan. Sebaliknya, sinyal frekuensi rendah mampu merambat jarak jauh di lingkungan perairan. Dengan demikian, sinyal akustik dengan frekuensi 50 Hz dapat merambat di lautan dalam jarak ribuan kilometer, sedangkan sinyal dengan frekuensi 100 kHz, tipikal sonar side-scan, memiliki jangkauan rambat hanya 1-2 km. . Perkiraan rentang pengoperasian sonar modern dengan frekuensi sinyal akustik (panjang gelombang) yang berbeda diberikan dalam tabel:

Area penggunaan.

Hidroakustik telah menerima aplikasi praktis yang luas, karena sistem yang efektif untuk mentransmisikan gelombang elektromagnetik di bawah air pada jarak yang signifikan belum tercipta, dan oleh karena itu suara merupakan satu-satunya alat komunikasi yang memungkinkan di bawah air. Untuk tujuan ini, frekuensi suara dari 300 hingga 10.000 Hz dan frekuensi ultrasonik dari 10.000 Hz ke atas digunakan. Pemancar dan hidrofon elektrodinamik dan piezoelektrik digunakan sebagai pemancar dan penerima dalam domain audio, dan pemancar piezoelektrik dan magnetostriktif dalam domain ultrasonik.

Aplikasi hidroakustik yang paling signifikan:

• Untuk memecahkan masalah militer;
• Navigasi kelautan;
• Komunikasi yang baik;
• Eksplorasi perikanan;
• Penelitian oseanologi;
• Bidang kegiatan pengembangan sumber daya dasar laut;
• Menggunakan akustik di kolam renang (di rumah atau di pusat pelatihan renang tersinkronisasi)
• Pelatihan hewan laut.

Catatan

Literatur dan sumber informasi

LITERATUR:

• V.V. Shuleikin Fisika laut. - Moskow: "Sains", 1968. - 1090 hal.
• I.A. Rumania Dasar-dasar hidroakustik. - Moskow: "Pembuatan Kapal", 1979 - 105 hal.
• Yu.A. Koryakin Sistem hidroakustik. - St. Petersburg: “Ilmu St. Petersburg dan kekuatan laut Rusia”, 2002. - 416 hal.

Suara merambat melalui gelombang suara. Gelombang ini merambat tidak hanya melalui gas dan cairan, tetapi juga melalui benda padat. Tindakan gelombang apa pun terutama terdiri dari transfer energi. Dalam hal suara, perpindahan terjadi dalam bentuk gerakan kecil pada tingkat molekuler.

Dalam gas dan cairan, gelombang suara menggerakkan molekul searah dengan pergerakannya, yaitu searah dengan panjang gelombang. Pada benda padat, getaran bunyi molekul juga dapat terjadi pada arah tegak lurus gelombang.

Gelombang suara merambat dari sumbernya ke segala arah, seperti terlihat pada gambar di sebelah kanan, yang menunjukkan bel logam secara berkala bertabrakan dengan lidahnya. Tabrakan mekanis ini menyebabkan bel bergetar. Energi getaran ditransmisikan ke molekul-molekul udara di sekitarnya, dan mereka didorong menjauh dari bel. Akibatnya terjadi peningkatan tekanan pada lapisan udara yang berdekatan dengan bel, yang kemudian menyebar secara bergelombang ke segala arah dari sumbernya.

Kecepatan suara tidak bergantung pada volume atau nada. Semua suara dari radio di suatu ruangan, baik keras atau lembut, bernada tinggi atau rendah, sampai ke pendengar pada saat yang bersamaan.

Cepat rambat bunyi bergantung pada jenis medium yang dilaluinya dan suhunya. Dalam gas, gelombang suara merambat dengan lambat karena struktur molekulnya yang dijernihkan memberikan sedikit ketahanan terhadap kompresi. Dalam zat cair kecepatan bunyi meningkat dan dalam zat padat kecepatan bunyi menjadi lebih cepat lagi, seperti ditunjukkan pada diagram di bawah ini dalam meter per detik (m/s).

Jalur gelombang

Gelombang suara merambat melalui udara dengan cara yang mirip dengan yang ditunjukkan pada diagram di sebelah kanan. Muka gelombang bergerak dari sumbernya pada jarak tertentu satu sama lain, ditentukan oleh frekuensi getaran bel. Frekuensi gelombang bunyi ditentukan dengan menghitung jumlah muka gelombang yang melalui suatu titik tertentu per satuan waktu.

Muka gelombang bunyi menjauhi bel yang bergetar.

Di udara yang dipanaskan secara seragam, bunyi merambat dengan kecepatan konstan.

Bagian depan kedua mengikuti bagian depan pertama pada jarak yang sama dengan panjang gelombang.

Intensitas bunyi paling besar berada di dekat sumbernya.

Representasi grafis dari gelombang tak kasat mata

Suara terdengar sangat dalam

Pancaran gelombang suara sonar dengan mudah melewati air laut. Prinsip sonar didasarkan pada fakta bahwa gelombang suara dipantulkan dari dasar laut; Perangkat ini biasanya digunakan untuk menentukan fitur medan bawah air.

Padatan elastis

Suara merambat di piring kayu. Molekul sebagian besar padatan terikat dalam kisi spasial elastis, yang mengompresnya dengan buruk dan pada saat yang sama mempercepat lewatnya gelombang suara.

.

Bunyi merambat lima kali lebih cepat di air dibandingkan di udara. Kecepatan rata-ratanya adalah 1400 - 1500 m/detik (kecepatan bunyi di udara 340 m/detik). Tampaknya kemampuan mendengar di dalam air juga meningkat. Faktanya, hal ini jauh dari kasusnya. Bagaimanapun, kekuatan bunyi tidak bergantung pada kecepatan rambatnya, tetapi pada amplitudo getaran bunyi dan kemampuan persepsi organ pendengaran. Organ Corti yang terdiri dari sel-sel pendengaran terletak di koklea telinga bagian dalam. Gelombang suara menggetarkan gendang telinga, tulang-tulang pendengaran, dan membran organ Corti. Dari sel-sel rambut yang terakhir, yang merasakan getaran suara, rangsangan saraf menuju ke pusat pendengaran yang terletak di lobus temporal otak.

Gelombang suara dapat masuk ke telinga bagian dalam manusia melalui dua cara: melalui konduksi udara melalui saluran pendengaran eksternal, gendang telinga dan tulang-tulang pendengaran di telinga tengah, dan melalui konduksi tulang - getaran tulang tengkorak. Di permukaan, konduksi udara mendominasi, dan di bawah air, konduksi tulang mendominasi. Pengalaman sederhana meyakinkan kita akan hal ini. Tutupi kedua telinga dengan telapak tangan. Di permukaan, kemampuan mendengar akan menurun tajam, tetapi hal ini tidak terjadi di bawah air.

Jadi, di bawah air, suara dirasakan terutama melalui konduksi tulang. Secara teoritis, hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa ketahanan akustik air mendekati ketahanan akustik jaringan manusia. Oleh karena itu, kehilangan energi selama transisi gelombang suara dari air ke tulang kepala manusia lebih sedikit dibandingkan di udara. Konduksi udara hampir hilang di bawah air, karena saluran pendengaran eksternal terisi air, dan lapisan kecil udara di dekat gendang telinga mentransmisikan getaran suara dengan lemah.

Eksperimen menunjukkan bahwa konduktivitas tulang 40% lebih rendah daripada konduktivitas udara. Oleh karena itu, kemampuan mendengar di bawah air umumnya menurun. Kisaran audibilitas dengan konduksi tulang tidak terlalu bergantung pada kekuatan melainkan pada nada suara: semakin tinggi nadanya, semakin jauh bunyinya terdengar.

Dunia bawah laut bagi manusia adalah dunia yang sunyi, tidak ada suara-suara asing. Oleh karena itu, sinyal suara paling sederhana dapat dirasakan di bawah air pada jarak yang cukup jauh. Seseorang mendengar bunyi pukulan pada tabung logam yang dicelupkan ke dalam air pada jarak 150-200 m, bunyi kerincingan pada jarak 100 m, dan bunyi bel pada jarak 60 m.

Suara yang dihasilkan di bawah air biasanya tidak terdengar di permukaan, sama seperti suara dari luar tidak terdengar di bawah air. Untuk merasakan suara di bawah air, Anda setidaknya harus tenggelam sebagian. Jika Anda memasuki air setinggi lutut, Anda mulai merasakan suara yang belum pernah terdengar sebelumnya. Saat Anda menyelam, volumenya meningkat. Hal ini terutama terdengar saat kepala dibenamkan.

Untuk mengirimkan sinyal suara dari permukaan, Anda harus menurunkan sumber suara ke dalam air setidaknya setengahnya, dan kekuatan suara akan berubah. Orientasi di bawah air dengan telinga sangatlah sulit. Di udara, suara sampai ke satu telinga 0,00003 detik lebih awal dibandingkan telinga lainnya. Ini memungkinkan Anda menentukan lokasi sumber suara dengan kesalahan hanya 1-3°. Di bawah air, suara dirasakan secara bersamaan oleh kedua telinga dan oleh karena itu persepsi terarah yang jelas tidak terjadi. Kesalahan dalam orientasi bisa 180°.

Dalam eksperimen yang dipentaskan secara khusus, hanya penyelam cahaya individu setelah pengembaraan panjang dan... pencarian pergi ke lokasi sumber suara, yang terletak 100-150 m dari mereka, tercatat bahwa pelatihan sistematis dalam jangka waktu yang lama memungkinkan untuk mengembangkan kemampuan navigasi suara yang cukup akurat di bawah air. Namun, begitu pelatihan dihentikan, hasilnya dibatalkan.