Die subakustische Akustik ist einer der wichtigsten Teilbereiche der Akustik. Bei Ideatec zeigen wir Ihnen die wichtigsten Aspekte der Untersuchung von Schallwellen in Wasser.
Akustik für andere Zwecke: Unterwasserakustik
Die Akustik ist der Teilbereich der Physik, der die Entstehung und Ausbreitung von Schallwellen untersucht. Innerhalb dieses Gebiets finden sich zahlreiche Teilgebiete wie die Elektroakustik, die Bauakustik und die Unterwasserakustik.
Letztere befasst sich mit der Schallausbreitung im Wasser und der Untersuchung von dort befindlichen Schallquellen. Schall breitet sich in Wasser mit 1500 Metern pro Sekunde aus, deutlich schneller als in Luft mit 350 Metern pro Sekunde. Dadurch entstehen Übertragungswege, die es ermöglichen, tiefe Frequenzen oder Bässe über große Entfernungen wahrzunehmen.
Die Unterwasserakustik entstand zu Beginn des 20. Jahrhunderts als eigenständige Disziplin. Ihre Entwicklung war eng mit der Entwicklung der Elektronik und der Militärtechnik verbunden, da ihre größte Blütezeit nach dem Zweiten Weltkrieg stattfand. Ihre Erforschung vereint drei Disziplinen: Meeresbiologie, Geologie und Geophysik.
Hydrophone: Verbündete der Unterwasserakustik
Technologische Fortschritte ermöglichen es, Schall auf dem Meeresboden mit höchster Präzision aufzuzeichnen und die Aufnahmen zur späteren Verarbeitung und Analyse auf USB-Sticks zu speichern. Die Möglichkeit, Schall unter Wasser zu erfassen und zu analysieren, hat vielfältige Forschungsfelder zur Meeresfauna eröffnet und zum Verständnis der Ursachen verschiedener Naturphänomene beigetragen. Hydrophone, auch Unterwassermikrofone genannt, werden für erfolgreiche Unterwasserakustikforschung eingesetzt. Diese Geräte sind darauf ausgelegt, Schallquellen in Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, aufzufangen. Einige Modelle senden zwar selbst Schallwellen aus, sind aber weniger verbreitet.
Schallwellen treten in Wasser als Druck auf. Hydrophone wandeln diesen Druck in elektrische Energie um, also in ein für Menschen hörbares Schallspektrum, wodurch dessen Verständnis und Erforschung ermöglicht wird. Daher müssen sie an unterschiedliche Druckverhältnisse anpassbar sein.
Wenn mehrere Hydrophone Schallsignale empfangen, kann die Schallquelle mithilfe von Triangulation geortet werden. Diese Information wird anschließend auf einem Monitor angezeigt und ihre Position und Richtung mithilfe von Algorithmen analysiert. Bevor die vom Hydrophon oder Sonar aufgezeichneten Geräusche analysiert werden können, müssen sie von anderen Störgeräuschen wie Wasserbewegungen, anthropogenen Geräuschen oder thermischem Rauschen isoliert werden. Hydrophone eignen sich hervorragend zur Erkennung hydroakustischer Ereignisse. Dieser Begriff bezeichnet Unterwassergeräusche, die von Tierlauten bis hin zu Bootsmotorgeräuschen reichen können. Die Analyse von Frequenz, Amplitude und Dauer des Geräusches ist entscheidend, um festzustellen, ob es sich um eine hydroakustische Anomalie handelt.