Allveeakustika

 

Allveeakustika on akustika haru, mis uurib helinähtusi vees. Peamiselt käsitletakse helinähtusi veekogudes ja enamasti looduslikes veekogudes (ookeanid, mered, järved ja jõed). Seejuures uuritakse heliallikaid, helilevi, helililainete peegeldumist ja murdumist veekihtidel ning vee piirikihtidel (näiteks vee ja õhu piirikiht, vee ja merepõhja piirikiht). Allveeakustika rakenduslikuma taustaga allharusid nimetatakse mõnikord ka hüdroakustikaks.

 

Allveeakustika peamised rakendused on:

  • Allveemüra kahjustava mõju hindamine mereloomadele ja selle mõju vähendamine (keskkonnahinnangud, pikaajaliste muutuste mõõtmine).
  • Veealuste sihtmärkide või takistuste avastamine, tuvastamine ja asukoha määramine (laevade navigeerimine, kalapüük ja allveearheoloogia).
  • Merekeskkonna ja merepõhja erinevate omaduste mõõtmine (merepõhja topograafia, maavarade otsimine, mereloomade uurimine, hoovuste ja lainete mõõtmine).
  • Juhtmevaba veealune informatsiooni edastamine (laevade kommunikatsioon, meres olevate mõõteseadmete andmeedastus veepinnale).

 

Allveeakustika uuringud Tallinna Tehnikaülikoolis

 


Tehnikaülikoolis taaselustati allveeakustika alased uuringuid BIAS-projektis osalemisega aastal 2011 - 2017. Allveeakustika projektist saadi olulisi kogemusi veealuste helide mõõtmises ja modelleerimises. Koostatud on Läänemere allveemüra mõjuhinnanguid, osaletud keskkonnamõjude uurimisega seotud projektides ja avaldatud uurimistulemusi teadusartiklites. Aktiivsemalt on allveeakustikaga tegelenud Aleksander Klauson, Janek Laanearu, Madis Ratassepp, Priit Peterson, Andres Braunbrück, Mirko Mustonen ja Muhammad Saladin Prawirasasra.


Peamised helisid iseloomustavad suurused


Helisid üldiselt iseloomustatakse füüsikalise suurusega helirõhk p, millel on rõhuga sama mõõtühik Paskal (Pa). Kuna erinevate amplituudidega helilainete korral võivad maksimaalsed helirõhu väärtused erineda väga laias vahemikus, siis on kasutusel kümnendlogaritm mõõdutust suhtest ehk helirõhutase Lp (Sound Pressure Level , SPL), mille ühikuks on detsibell (dB). Täpsemalt on helirõhutase kümme korda kümnendlogaritm ruutude keskmise helirõhu suhtest määratud lähteväärtusesse ehk valemi kujul

Lp=10 log10(p2/p02)


Valemis on p2 ruutude keskmine helirõhk ja p0 on lähteväärtus. Helirõhutasemete korral vees kasutatakse lähteväärtuseks rõhku p0=1 μPa. Eristamaks vees mõõdetud helirõhutaset õhus mõõdetust märgitakse mõõtühikuks tihti dB re 1 μPa (detsibell ühe mikropaskali suhtes).


Heli tavaliselt koosneb mitmest sageduskomponendist. Helirõhutasemete jaotust mingis sagedusribas näitab helispekter või helivõimsuste spektraaltihedus. Helispekter näitab helirõhutasemete sõltuvust sagedusest väikese sageduse sammuga (näiteks 1 Hz). Kvalitatiivse hinnangu andmiseks sobib tihti suurem sageduse samm. Seetõttu jagatakse kogu helispekter suuremateks osadeks ehk sagedusribadeks. Akustikas on laialt levinud tertsribade ehk 1/3 oktavriba laiuste sagedusvahemike kasutamine. MSRD pakub pideva inimtekkiliste müratasemete indikaatorsagedusvahemikeks kolmandik (⅓) oktaavriba (tertsriba) kesksagedustel 63 Hz ja 125 Hz.

 

Veebilehe administreerimine/GIS töövahendi arendamine: 
E-post:
janek dot laanearu at taltech dot ee
Telefon: 620 2559