Caracteristici de distribuție și de radiații de sunet în apă, bioacustică de pește, collectedpapers

Sub sunet să înțeleagă unde elastice care se află în cadrul ședinței umane, în intervalul de oscilație de 16 Hz la 20 kHz. Oscilațiile la o frecvență mai mică de 16 Hz sunt numite infra-sunet, peste 20 kHz -ultrazvukom.

Apa comparativ cu aerul are o densitate mai mare și o compresibilitate mai mică. În acest sens, viteza sunetului în apă, în timpurile patru și jumătate mai mare decât în ​​aer, și este de 1440 m / sec. Frecvența vibrațiilor sonore (nu) este asociată cu lungimea de undă-HN (lambda) raportul: c = lambda nU. Sunetul propagates în apă, fără dispersie. Viteza sunetului în apă este modificată în funcție de doi parametri: densitate și temperatură. Schimbarea tempera-excursii 1 ° presupune o variație corespunzătoare a vitezei sunetului de 3,58 metri pe secundă. Dacă urmărim cursele de viteză-prostraneniya de sunet de la suprafață la partea de jos, se dovedește că somnul-Chala din cauza scăderea temperaturii scade rapid, a ajuns-IBA, la un anumit minim adâncime, și apoi, cu o profunzime, creșterea Nachi-NAET rapid datorită creșterii presiunea apei, care este cunoscut pentru a crește cu aproximativ 1 atm la fiecare 10 m adâncime.

Deoarece adâncimea de aproximativ 1200 m, unde temperatura apei rămâne substanțial constantă, variația vitezei ulcerului unică se produce din cauza modificărilor de presiune. „La o adâncime de aproximativ 1200 m (pentru Atlantic) are o valoare minimă a vitezei sunetului; la adâncimi mari datorită presiunii Uwe-lichenie crește din nou viteza sunetului. Deoarece razele sonore sunt întotdeauna îndoite porțiunilor mediului unde viteza minimă, acestea sunt concentrate într-un strat cu viteză mal mini de sunet „(Krasil'nikov, 1954). Acest strat exterior fizicienii sovietici L. D. Rozenbergom și LM Bray-Hove, se numește „canal de sunet subacvatic.“ Sunetul ademeniți în canalul de sunet poate fi distribuit fără atenuare pe distanțe lungi. Acest lucru este necesar mai ales-mo pentru a păstra în minte atunci când se analizează de semnalizare acustică de pești de adâncime.

Absorbția sunetului în apă de 1000 de ori mai puțin decât în ​​aer. Sursa de sunet în capacitatea aerului de 100 kW in apa sly-shen, la o distanță de până la 15 km; în apă, în sursa de sunet se aude 1 kw la o distanță de 30-40 km. Sunete de frecvențe diferite sunt absorbite în mod diferit: absoarbe cel mai puternic sunet de frecventa SEZONUL-cal și toate mgnee - sunete joase. absorbție scăzută a sunetului în apă a permis să-l folosească pentru sonar și alarmă. spațiu de apă umplut cu mari onoruri coli sunete diferite. Pare a apelor Oceanului Mondial, așa cum este arătat de hidrofon american Wentz (Wenz, 1962), apar din cauza următorilor factori: mareele și de Livs, curenți, vânt, cutremur și activitățile umane din corpul striat induse de tsunami și viața biologică. Natura zgomotului generat de diverși factori, Otley set-chaetsya ca a frecvențelor de sunet și intensitatea lor. Fig. 2 prezintă dependența spectrului și nivelul de presiune ulcer oceanelor-ing-le din factorii care cauzează.

În diferite zone ale oceanelor compoziției definite de fisiune diferite componente ale zgomotului. mare influență în timp ce compoziția de sunete au un fund și coasta.

Astfel, compoziția și intensitatea zgomotului în diferite zone ale oceanelor extrem de diverse. Susche-există formula empirică care arată dependența intensității zgomotului mare asupra lor cauzând factori. Cu toate acestea, în scopuri practice, pentru a măsura zgomotul oceanului, sunt, de obicei empiric.

Trebuie remarcat faptul că NAI-o mai mare intensitate diferite sunete industriale, co-sta omul printre oceanele lumii de sunete: zgomotul de nave, traule, etc. Potrivit lui Shane (1964), ei au intensitatea de 10-100 de ori mai mare decât celelalte sunete ale oceanelor .. . Cu toate acestea, după cum se poate observa din Fig. 2, compoziția lor spectrală este oarecum diferită de compoziția spectrală a sunetului cauzată de alți factori.

Compoziția zgomotului oceanului

În propagarea undelor sonore in apa poate otrava-Huddle, refractate, absorbită, se simt de difracție și interferență.

Întâlnind un obstacol, undele sonore sunt reflectate de ea, atunci când lungimea lor de undă (lambda) este mai mică decât dimensiunea de obstacole, sau du-te în jurul valorii de (diffragirovat) atunci când aceasta lungime de undă a acestora este mai mare decât obstacole. În acest caz, puteți auzi ce se întâmplă în spatele obstacol, fără să vadă direct sursa. Care se încadrează într-un obstacol, undele sonore într-un singur caz, ar putea avea un impact în altă parte - să-l penetreze (absorbită de acestea). Valoarea energetică a undei reflectate depinde de cât de mult diferă unul de altul, așa-numitul emye acustic „r1s1“ și mass-media de rezistență „r2s2“ de pe nitsu-secțiunea de delimitare, care undele sonore sunt în scădere. Sub-glet impedanță acustică a mediului se înțelege produsul p densitatea mediului la viteza sunetului cu ea. Cea mai mare diferența dintre impedanța acustică a mediului, cea mai mare parte a energiei este reflectată din interfața a două medii, și vice-versa. În cazul, de exemplu, o incidență a sunetului din aer, pc-torogo la 41, în apă, care PC-ul 150 000, este reflectată prin formula:

In ciuda acestui fapt, vocea umană poate fi bine usly-feri folosind cornul plasat sub apă.

În legătură cu acest sunet este mult mai bună penetrare în Tiberias, corpul DOE din apă decât în ​​aer. De la aer la un sunet de apă horo Sho pătrunde prin tufișuri sau stuful proeminente deasupra suprafeței apei.

În legătură cu reflexia sunetului de obstacole și natura val poate fi adăugarea sau scăderea amplitudini de presiune acustică frecvențe identice vin în punctul dat în spațiu. O consecință importantă a adăugării (în interferență sunt) este formarea de picioare valuri în reflecție-SRI. În cazul în care, de exemplu, ca rezultat fluctuația diapazon, apropierea-zhaya și ao scoate din perete, puteți auzi de la apariția fasciculului-ness și nodurile în amplificarea câmpului de sunet și atenuarea sunetului puternic stimul. În general, unde staționare sunt formate în închis-styah :. succinct acvarii, piscine, etc., la un timp relativ lung pentru sursa de sunet.

În condiții reale ale mării sau alte propagare naturale de apă EMA de sunet observate numeroase fenomene complexe ce decurg din neuniformitatea mediului apos. Un mare impact asupra propagării sunetului în apele naturale au un fund și o interfață (apă - aer), ghidul de eterogenitate rostaticheskoe presiune temperatură și sare, bule de aer și nisms-planctonice ORGA. Interfață de apă - în partea de jos și de aer, precum și neuniformității plumb apă la fenomenele de refracție (raze de sunet prin scânteie-Leniye) sau reverberație (tensiune grinzi de sunet multiple reflectate).

Bule de apă, planctonul și alte suspensie promovează absorbția sunetului în apă. Evaluarea cantitativă a acestor factori mnogochis-reprezentați în prezent nu este încă dezvoltată. Învățați-i Pipeline în formularea de experimente acustice necesare.

Să luăm acum în considerare fenomenele care au loc în apă, la sunetul acesta radiații-chenii.

Imaginați-vă sursa de sunet ca o sferă pulsatorie-Py în spațiul infinit. energia acustică emisă de o astfel de sursă și mai este atenuat invers proporțională cu pătratul distanței de centrul său.

Energia generată undele sonore pot fi oharak-acterized de trei parametri: viteza, presiunea și particulele de apă oscilante offset niem. Ultimii doi parametri sunt de interes special atunci când se analizează audierea OSP-lities de pește, astfel încât acestea se vor concentra mai detaliat.

Conform Harris și Bergeldzhiku (Harris a. Berglijk, 1962), undele de presiune ras-prostranenie și compensează efectul diferitelor prezentate în strânsă (la o distanță de mai puțin de o lungime de undă de sunet) și mult (la o distanță de mai mult de o lungime de undă de sunet) câmp acustic.

In domeniul de departe de presiune acustică este atenuat invers proporțională cu distanța de la sursa de sunet. Astfel, în măsura acustică câmp deplasare amplitudinea direct amplitudini țional propor presiune și muloy vor interconectate:

unde F - presiune acustică în dine / cm2;

d - cantitatea de deplasare a particulelor în cm.

În câmpul acustic apropiat, relația dintre amplitudinea, presiunea și rândurile de offset este diferită:

unde P-presiune acustic dine / cm2;

d - calcularea unei valori de compensare în cm a particulelor de apă;

f - frecvența de oscilație în Hz;

pc - impedanță acustică de apă egală cu 150 000 g / cm2 • sec 2;

lambda - lungimea de undă a sunetului în m; r - distanța de la centrul unei sfere pulsatorie;

Formula arată că amplitudinea deplasării în apropierea teroriste acusto-câmp depinde de lungimea de undă, iar distanța de la sursa de sunet.

La distanțe mai mici decât lungimea de undă în a doua sunet întrebare, amplitudinea de deplasare scade invers proporțională cu pătratul distanței, dar:

unde A - raza unei sfere pulsatorie;

D - creșterea razei sferei din cauza supratensiuni; r - distanța de la centrul sferei.

Pește, după cum va fi arătat mai jos, posedă două tipuri diferite de receptoare. Unii dintre ei percep presiune, în timp ce altele - deplasarea particulelor de apă. Aceste uravneniyaimeyut, prin urmare, important să se evalueze în mod corespunzător răspunsurile de pește la surse de sunet subacvatice.

În legătură cu emisia de sunet nota două fenomene asociate cu con emițători: fenomenul de rezonanță și orientarea radiatoare.

radiații de sunet se produce în organism, datorită vibrațiilor sale mi. Fiecare organism are dimensiunea sa-corp trolled propria frecvență de oscilație determinată și proprietățile sale elastice. În cazul în care un astfel de organism este vibrat, frecvența, care coincide cu propria sa frecvență, un fenomen are loc retras în mod semnificativ oscilații-cheniya amplitudine - rezonanță. Aplicarea conceptului de rezonanță ne permite caracterizarea unora dintre proprietățile acustice ale emițători și receptori de pește. radiația sunetului în apă poate fi dirijată și nedirijate. În primul caz energia sonoră se propagă în principal într-o anumită direcție. Graficul care exprimă distribuția-spațiu guvernamental a sursei de energie acustică, denumită diagrama de direcție. Regia radiatii-Ness se observă și în cazul în care diametrul mijlociu radia considerabil mai mare decât lungimea de undă a sunetului emis.

În cazul raselor-hoditsya energetice solide radiații omnidirectional în toate direcțiile în mod egal. Un astfel de fenomen apare atunci când lungimea de undă a sunetului emis depășește diametrul lambda> emițător 2A. Al doilea caz este cel mai caracteristic pentru emițătorii de joasă frecvență subacvatice. De obicei, lungimea undelor sonore de frecventa joasa sunt mult mai mari decât cele utilizate emițătoare subacvatice. Același fenomen este caracterizat-rândul său, cât și pentru emițători de pește. În aceste cazuri, graficul consiliului de administrație, nu au radiatoare. În acest capitol, am fost observat doar unele proprietăți fizice generale ale ulcerului-ka în mediul acvatic din cauza bioacustică de pește. Unele dintre problemele mai specifice ale acusticii vor fi luate în considerare în secțiunile corespunzătoare ale cărții-ing.

Intensitatea sunetului se măsoară în unități absolute sau numărul erg / sec-cm 2 sau W / cm 2. în acest caz, 1 erg / sec = 10 -7 wați.

Presiunea sunetului se măsoară în bari.

Între intensitate și presiune dependență de sunet există reședință:

care pot fi convertite folosind aceste cantități într-un Dru-Guyu.

Nu mai puțin de multe ori, mai ales atunci când se analizează audierea de pește, datorită gama foarte mare de praguri care dau un sunet-Lenie exprimate în unități relative decibeli logaritmică, dB. În cazul în care presiunea acustică a sunetului R. și celălalt de-al doilea Ro. se consideră că primul sunet mai tare pe al doilea KDB și tu-l calculează conform formulei:

Majoritatea cercetătorilor cu un număr de zero presiune TION sunet Rho a primit pragul auzului uman egal cu 0,0002 bari până la 1000 Hz.

Avantajul acestui sistem este capacitatea Nepo-sredstvenno compararea auzului uman și pește, insuficientă-com - complexitatea comparării rezultatelor obținute de HLM-Chania și la pește ureche.

Valorile reale ale presiunii acustice a zgomotului produs riu-Bami pe patru - șase ordine de mărime mai mare decât nivelul de zero primit (0.0002 bare), și pragurile auditive de diferite minciuni pește atât deasupra cât și sub condiționată de referință zero.

Pentru nivelul zero de referință presiunea acustică acceptată de 1 bar, care este de 74 dB deasupra recepționat anterior.

Următoarele este raportul aproximativ dintre cele două sisteme.

Valorile reale ale cadrului american de referință în textul marcat cu un asterisc.