水中での音の伝わり方について

音が水中で速く伝わる理由

水中での音の速度は、空気中の音よりも約4倍速く伝わることが知られています。これは、水分子が密集しているために音波が効率的に伝わるからです。

水は、空気と比べると密度が高く、粘り気があることから振動が減衰しにくいという性質があります。また、水は熱伝導率が高く、温度変化による速度の変化が少ないため、音がより速く伝わる条件が揃っていると言えます。

水中での音の速度は速いものの、空気中で言語が発生する際の高周波音は水中では伝わりにくく、言葉自体が聞き取りにくくなってしまいます。そのため、船の操縦や水中作業などで用いられる水中用の通信機器では、低周波帯域での通信が主流となっています。

水中に音が反響するのは、水面や海底などの境界面で音波が反射するからです。音波が反射する場所によって、反射波と直進波の位相の遅れが生じます。この遅れが大きくなると、反射波と直進波の波形が合わさり、音が増幅したように聞こえる現象が起こります。