وتشمل الهندسة الصوتية تحت الماء دراسة وتطبيق نظام سليم في البيئات المائية، ومن الضروري أن تستخدم نظم الاتصال والملاحة والكشف في البيئات البحرية، ويجمع هذا المجال بين الفيزياء والهندسة والعلوم البيئية من أجل إيجاد حلول فعالة للتحديات في مجال المياه الجوفية.

الحسابات الأساسية في الصوتيات تحت الماء

وتركز الحسابات في الهندسة الصوتية تحت الماء أساسا على نشر الصوت وسرعةه وتكثيفه، وتتوقف سرعة الصوت في الماء على درجة الحرارة والملوحة والضغط، وتتراوح النطاقات النموذجية بين 1400 و 1600 متر في الثانية.

وتحدد حسابات التخفيف مدى تناقص الصوت على بعد، وتشمل العوامل التي تؤثر على التخفيف الامتصاص والتبريد والتفشي الجغرافي، ويستخدم المهندسون هذه الحسابات لتحقيق الاستخدام الأمثل لنظم السونار والاتصالات.

تطبيقات الهندسة الصوتية تحت الماء

وتطبق الهندسة الصوتية تحت الماء في مختلف الميادين، وتعتمد الملاحة البحرية على نظم السونار لكشف العقبات وخرائط قاع البحار، وتستخدم نظم الاتصالات المغمورة إشارات صوتية لنقل البيانات على مسافات طويلة.

الرصد البيئي هو تطبيق رئيسي آخر، إذ تتبع أجهزة الاستشعار الصوتية الحياة البحرية، وترصد التلوث بالضوضاء، وتدرس الظواهر الأوقيانوغرافية، وتساعد هذه التطبيقات في حفظ النظم الإيكولوجية البحرية وكفالة الممارسات المستدامة.

الحسابات المشتركة والصيغ

  • Speed of sound:] (c = 1449.2 + 4.6T - 0.055T2 + 0.00029T3 + (1.34 - 0.01T)(S - 35) + 0.016D)
  • Attenuation:] (A = A 0 e {-alpha d})
  • Reflection coefficient:] (R = frac{Z 2 - Z 1}Z 2 + Z 1})