Zvuk je jedna od komponenti našeg života i ljudi ga čuju svuda. Da bismo detaljnije razmotrili ovaj fenomen, prvo moramo razumjeti sam koncept. Da biste to učinili, trebate se obratiti enciklopediji, gdje piše da su "zvuk elastični valovi koji se šire u nekom elastičnom mediju i stvaraju mehaničke vibracije u njemu." Jednostavnije rečeno, to su zvučne vibracije u bilo kom okruženju. Glavne karakteristike zvuka zavise od toga o čemu se radi. Prije svega, brzina širenja, na primjer, u vodi se razlikuje od drugih sredina.

Svaki analogni zvuk ima određena svojstva (fizičke karakteristike) i kvalitete (odraz ovih karakteristika u ljudskim senzacijama). Na primjer, trajanje-trajanje, frekvencija-visina, kompozicija-timbar i tako dalje.

Brzina zvuka u vodi je mnogo veća nego, recimo, u vazduhu. Zbog toga se brže širi i čuje se mnogo dalje. To se događa zbog visoke molekularne gustoće vodenog okoliša. 800 puta je gušći od zraka i čelika. Iz toga slijedi da širenje zvuka u velikoj mjeri ovisi o mediju. Pogledajmo konkretne brojke. Dakle, brzina zvuka u vodi je 1430 m/s, u vazduhu - 331,5 m/s.

Zvuk niske frekvencije, na primjer, buka koju proizvodi motor broda u radu, uvijek se čuje nešto prije nego što se brod pojavi u vizualnom dometu. Njegova brzina ovisi o nekoliko stvari. Ako se temperatura vode poveća, tada se, prirodno, povećava brzina zvuka u vodi. Ista stvar se dešava sa povećanjem saliniteta i pritiska vode, koji se povećava sa povećanjem dubine vode. Takav fenomen kao što su termokline može imati posebnu ulogu u brzini. To su mjesta na kojima se javljaju slojevi vode različitih temperatura.

I na takvim mjestima je drugačije (zbog razlike u temperaturi). A kada zvučni valovi prođu kroz takve slojeve različite gustine, oni gube većinu svoje snage. Kada zvučni val udari u termoklinu, on se djelomično, a ponekad i potpuno, reflektira (stepen refleksije ovisi o kutu pod kojim zvuk pada), nakon čega se s druge strane ovog mjesta formira zona sjene. Ako uzmemo u obzir primjer kada se izvor zvuka nalazi u vodnom tijelu iznad termokline, onda će ispod njega biti ne samo teško, već gotovo nemoguće čuti bilo šta.

Koje se emituju iznad površine, nikada se ne čuju u samoj vodi. A suprotno se dešava kada je ispod sloja vode: iznad njega ne zvuči. Upečatljiv primjer za to su moderni ronioci. Sluh im je jako smanjen zbog činjenice da voda utiče na njih, a velika brzina zvuka u vodi smanjuje kvalitetu određivanja smjera iz kojeg se kreće. Ovo otupljuje stereofonsku sposobnost percepcije zvuka.

Pod slojem vode u ljudsko uho najviše ulazi preko kostiju lubanje glave, a ne, kao u atmosferi, kroz bubne opne. Rezultat ovog procesa je njegova percepcija oba uha istovremeno. U ovom trenutku ljudski mozak nije u stanju da razlikuje mjesta odakle signali dolaze i kojim intenzitetom. Rezultat je pojava svijesti da zvuk kao da se kotrlja sa svih strana u isto vrijeme, iako je to daleko od slučaja.

Uz ono što je gore opisano, zvučni valovi u vodi imaju takve kvalitete kao što su apsorpcija, divergencija i disperzija. Prvi je kada jačina zvuka u slanoj vodi postepeno nestaje zbog trenja vodene sredine i soli u njoj. Divergencija se manifestuje u udaljenosti zvuka od njegovog izvora. Čini se da se rastvara u prostoru poput svjetlosti, a kao rezultat toga njegov intenzitet značajno opada. A oscilacije potpuno nestaju zbog disperzije po svim vrstama prepreka i nehomogenosti okoline.

Brzina zvuka

Ako se mehaničke vibracije njenih čestica (kompresija i razrjeđivanje) pobuđuju u morskoj vodi, tada će se, zbog interakcije između njih, te vibracije početi širiti u vodi od čestice do čestice određenom brzinom. With. Proces širenja vibracija u prostoru naziva se talas.Čestice tečnosti u kojima se širi talas ne prenosi talasom, one samo osciliraju oko svojih ravnotežnih položaja. U zavisnosti od smera oscilovanja čestica u odnosu na smer širenja talasa, razlikuju se uzdužni I poprečni talasi. U vodi se mogu javiti samo longitudinalni valovi, odnosno oni valovi u kojima se vibracije čestica javljaju duž smjera širenja valova. Uzdužni valovi su povezani s volumetrijskom deformacijom elastičnog medija. Formiranje poprečnih valova (čestice koje osciliraju u smjeru poprečnom na propagaciju) se ne događa u vodi zbog činjenice da nastaju samo u mediju koji može odoljeti smičnoj deformaciji. Voda nema ovo svojstvo.

Zvučni talasi slabe smetnje koje se šire u vodi nazivaju se oscilacije sa malim amplitudama.

Proces širenja zvučnih talasa (brzina zvuka), zbog visoke frekvencije oscilacija, adijabatsko je, odnosno nije praćeno izmjenom topline. U tom pogledu, morska voda, sa akustičkog gledišta, slična je idealnom gasu. Za razliku od zraka, morska voda slabo apsorbira energiju zvučnih vibracija. Osim toga, brzina zvuka u vodi je praktički nezavisna od frekvencije vibracija, odnosno nema disperzije valova.

Kao što je poznato iz fizike, brzina širenja zvuka u kontinuiranom elastičnom mediju određena je formulom:

gdje je K = - = p 0 -(f/f)| - adijabatski volumetrijski modul

elastičnost, po - gustina neporemećenog medija, k„ - koeficijent adijabatske stišljivosti. Zbog činjenice da i modul elastičnosti K i gustoća neporemećene morske vode rho ovise o njenom salinitetu, temperaturi i hidrostatičkom tlaku, brzina zvuka je također određena ovim parametrima stanja (slika 5.4).

Rice. 5.4. Ovisnost brzine zvuka morske vode (m s 1) o salinitetu i temperaturi pri atmosferskom tlaku (a), tlaku i temperaturi pri S = 35 psu (b). U proračunima je korišten US-80

Pritisak, dbar

Transformirajmo formulu (5.10) tako da uključuje veličine pogodne za proračun. Da bismo to učinili, prepisujemo derivaciju uključenu u (5.10) na sljedeći način:

Upoređujući ovaj izraz sa (5.7), dobijamo:

gdje je v specifična zapremina, k je koeficijent izotermne tečnosti

pristupačnost, y =- - odnos specifičnih toplotnih kapaciteta pri -

konstantan pritisak i zapreminu, respektivno.

Jednačina (5.11), ako koristimo jednačinu stanja US -80, može se modificirati:

gdje je G adijabatski temperaturni gradijent.

Formula (5.12) se koristi za izračunavanje brzine zvuka i naziva se teorijski. Korišćen je za sastavljanje poznatih Matthewsovih tabela brzine zvuka, kao i O.I. Mamaev i neki drugi.

Uz teorijsku formulu (5.12) postoje i empirijske formule za određivanje brzine zvuka, zasnovane na savremenim laboratorijskim metodama za njeno mjerenje. Najpouzdanijim od njih mogu se smatrati formule V. Wilsona, V. Del Grossa i K. Chen-F. Milero.

Prema izračunatim vrijednostima brzine zvuka, potonji je najbliži teorijskim pomoću US-80. Izgleda:

40 ps (PShS-78), temperatura - od 0 do 40 ° C (MShPT-68) i pritisak - od 0 do 1000 bara. Pritisak R ulazi (5.14) u šipke.

Promjene temperature morske vode daju najveći doprinos promjenama u brzini širenja zvuka. Kako raste, modul elastičnosti K raste, a gustoća po opada, što, prema (5.10), dovodi do povećanja brzine zvuka. Istovremeno, promjena brzine s promjenom temperature od 1°C opada pri visokim temperaturama u odnosu na niske.

Salinitet manje utiče na brzinu zvuka. Zapaženo je da soli sadržane u morskoj vodi imaju različite efekte na modul elastičnosti, odnosno K, a samim tim i na brzinu zvuka. Sa povećanjem saliniteta, kao i sa povećanjem temperature, brzina zvuka se povećava. Brzina zvuka se takođe povećava sa povećanjem pritiska.

Rice. 5.5.

Za okeane u kojima temperatura vode opada sa dubinom, brzina zvuka se smanjuje. Međutim, počevši od određene dubine, povećanje hidrostatskog tlaka nadmašuje ulogu temperature vode i brzina zvuka počinje rasti. Tako se na određenom horizontu formira sloj sa minimalnim brzinama zvuka - podvodni zvučni kanal(Sl. 5.5). U njemu se zahvaljujući lomu zvučni zraci koji se šalju horizontalno koncentrišu u sloj minimalne brzine i šire se na vrlo velike udaljenosti (do 15.000-18.000 km).

Prosječna brzina zvuka u Svjetskom okeanu je oko 1500 m/s. Distribucija brzine zvuka u okeanu je detaljnije opisana u radu.

Zadaci i pitanja za pregled

• 5.1. Koliki je volumenski modul elastičnosti?
• 5.2. Zašto je adijabatska kompresibilnost manja od izotermne?
• 5.3. Kako koeficijent izotermne kompresije ovisi o salinitetu, temperaturi i pritisku morske vode?
• 5.4. Pronađite kako se unutrašnja energija mijenja tokom adijabatske kompresije?

odgovor:

Primijenimo Jacobian metodu - formule 2.59, 2.60, 2.61, 2.63, 2.67, 2.69, 2.70, 2.71 i 2.72. Imamo:

Svi parametri su pozitivni, dakle - > 0, tj. kada

dr 1 h

adijabatskom kompresijom, unutrašnja energija se povećava. To se objašnjava činjenicom da se pri konstantnoj entropiji (nema razmjene topline sa okolinom), s povećanjem vanjskog tlaka, smanjuje prosječna udaljenost između molekula, povećava se njihova prosječna kinetička energija i, posljedično, temperatura raste.

• 5.5. Koji talasi se nazivaju zvučni talasi?
• 5.6. Šta utiče na brzinu zvuka u morskoj vodi?
• 5.7. Zbog toga se u okeanu formira podvodni zvučni kanal.

Zvuk putuje 4,5 puta brže u morskoj vodi nego u vazduhu. Brzina njegovog širenja zavisi od temperature, saliniteta i pritiska. Kako se bilo koji od ovih faktora povećava, brzina zvuka se povećava.

Kako se mjeri brzina zvuka?

Može se izračunati poznavanjem temperature, saliniteta i dubine - tri glavne karakteristike mjerene na okeanografskim stanicama. Dugi niz godina ova metoda je bila jedina. Poslednjih godina brzina zvuka u morskoj vodi se meri direktno. Mjerači brzine zvuka rade na principu mjerenja dužine vremena tokom kojeg zvučni impuls putuje određenu udaljenost.

Koliko daleko zvuk može da putuje u okeanu?

Zvučne vibracije nastale podvodnom eksplozijom istraživačkog broda Vema Univerziteta Kolumbija 1960. godine zabilježene su na udaljenosti od 12.000 milja. Dubinsko punjenje je detonirano u podvodnom zvučnom kanalu kod obale Australije, a nakon oko 144 minuta zvučne vibracije su doprle do Bermuda, odnosno gotovo suprotne tačke na Zemljinoj kugli.

Šta je audio kanal?

Ovo je zona u kojoj brzina zvuka prvo opada sa dubinom na određeni minimum, a zatim raste zbog povećanja pritiska. Zvučni talasi pobuđeni u ovoj zoni ne mogu je napustiti, jer se savijaju i vraćaju na osu kanala. Jednom u takvom kanalu, zvuk može putovati hiljadama milja.

Šta je SOFAR?

Ovo je skraćenica od engleskih riječi “sound fixing and rangeing” (otkrivanje izvora zvuka i mjerenje udaljenosti do njih). SOFAR sistem koristi zvučni kanal na dubinama od 600 - 1200 m. Koristeći opservacije sa nekoliko prijemnih stanica, možete odrediti lokaciju izvora zvuka u ovom kanalu sa tačnošću od 1 milje. Tokom Drugog svjetskog rata ovaj sistem je korišten za spašavanje mnogih pilota oborenih iznad mora. Njihovi avioni su imali male bombe koje su eksplodirale pod pritiskom kada su došle do dubine zvučnog kanala.

Šta je sonar?

Sonar radi na istom principu kao i radar, samo što koristi zvučne (akustične) valove umjesto radio valova. Sonar može biti aktivan ili pasivan. Aktivni sistem emituje zvučne vibracije i prima reflektovani signal ili eho. Da biste odredili udaljenost, potrebno je uzeti polovinu proizvoda brzine zvuka i vremena proteklog između emitiranja zvučnog impulsa i prijema reflektiranog signala. Pasivni sistem radi u režimu slušanja i uz njegovu pomoć možete samo odrediti smjer u kojem se nalazi izvor zvuka. Sonar se koristi za otkrivanje podmornica, navigaciju, traženje jata ribe i određivanje dubine. U potonjem slučaju, sonar je konvencionalni ehosonder.

Šta je prelamanje i refleksija zvučnih talasa?

Zbog razlike u gustini morske vode, zvučni talasi u okeanu ne putuju ravno. Njihov smjer je savijen zbog promjena u brzini zvuka u vodi. Ova pojava se naziva refrakcija. Osim toga, zvučna energija se raspršuje suspendovanom materijom i morskim organizmima, reflektuje se od površine i dna i raspršuje se na površini i konačno slabi dok se širi kroz vodeni stub.

Šta uzrokuje šum mora?

Buka mora uključuje buku valova i valova, buku uzrokovanu padavinama, seizmičkom i vulkanskom aktivnošću i, konačno, zvukove riba i drugih morskih organizama. Šumom mora smatraju se i buke uzrokovane kretanjem plovila, radom mehanizama za vađenje minerala, kao i buka nastala tijekom podvodnih i površinskih okeanografskih radova, a koja nastaje izvan platformi i same mjerne opreme.

Talasi, plime, struje

Zašto nastaju talasi?

Ti talasi; koje smo navikli da vidimo na površini vode nastaju uglavnom pod uticajem vetra. Međutim, talase mogu izazvati i drugi razlozi: podvodni zemljotresi ili podvodne vulkanske erupcije. Plima i oseka su takođe talasi.

Na velikim udaljenostima, zvučna energija putuje samo uz blage zrake koje ne dodiruju dno okeana duž cijele staze. U ovom slučaju, ograničenje koje okolina nameće opsegu širenja zvuka je njegova apsorpcija u morskoj vodi. Glavni mehanizam apsorpcije povezan je s relaksacijskim procesima koji prate poremećaj akustičnog vala termodinamičke ravnoteže između jona i molekula soli otopljenih u vodi. Treba napomenuti da glavnu ulogu u apsorpciji u širokom rasponu zvučnih frekvencija ima magnezijum sumporna sol MgSO4, iako je u procentima njen sadržaj u morskoj vodi vrlo mali - gotovo 10 puta manji od, na primjer, kamene soli NaCl , koji ipak ne igra značajnu ulogu u apsorpciji zvuka.

Apsorpcija u morskoj vodi, općenito govoreći, veća je što je frekvencija zvuka veća. Na frekvencijama od 3-5 do najmanje 100 kHz, gdje dominira gornji mehanizam, apsorpcija je proporcionalna frekvenciji na snagu od oko 3/2. Na nižim frekvencijama aktivira se novi mehanizam apsorpcije (moguće zbog prisustva soli bora u vodi), što postaje posebno uočljivo u rasponu od stotina herca; ovdje je nivo apsorpcije nenormalno visok i pada znatno sporije sa smanjenjem učestalosti.

Da bismo jasnije zamislili kvantitativne karakteristike apsorpcije u morskoj vodi, napominjemo da je zbog ovog efekta zvuk frekvencije od 100 Hz prigušen 10 puta na putu od 10 hiljada km, a frekvencije od 10 kHz - na udaljenosti od samo 10 km (slika 2). Dakle, samo niskofrekventni zvučni valovi mogu se koristiti za podvodnu komunikaciju na velikim udaljenostima, otkrivanje podvodnih prepreka na velikim udaljenostima itd.

Slika 2 – Udaljenosti na kojima se zvukovi različitih frekvencija slabe 10 puta kada se šire u morskoj vodi.

U području čujnih zvukova za frekvencijski raspon 20-2000 Hz, raspon širenja zvukova srednjeg intenziteta pod vodom doseže 15-20 km, au ultrazvučnom području - 3-5 km.

Na osnovu vrijednosti prigušenja zvuka uočenih u laboratorijskim uvjetima u malim količinama vode, očekivali bi se znatno veći rasponi. Međutim, u prirodnim uvjetima, osim slabljenja uzrokovanog svojstvima same vode (tzv. viskozno slabljenje), na nju utječu i njeno raspršivanje i apsorpcija raznim nehomogenostima medija.

Prelamanje zvuka, odnosno zakrivljenost putanje zvučnog snopa, uzrokovano je heterogenošću svojstava vode, uglavnom okomito, zbog tri glavna razloga: promjena hidrostatskog tlaka s dubinom, promjena saliniteta i promjena temperature zbog nejednakih zagrijavanje vodene mase sunčevim zracima. Kao rezultat kombinovanog dejstva ovih razloga, brzina širenja zvuka, koja je oko 1450 m/sec za slatku vodu i oko 1500 m/sec za morsku vodu, menja se sa dubinom, a zakon promene zavisi od vremena. godine, doba dana, dubine akumulacije i niza drugih razloga. Zvučni zraci koji izlaze iz izvora pod određenim uglom prema horizontu su savijeni, a smjer krivine ovisi o raspodjeli brzina zvuka u mediju. Ljeti, kada su gornji slojevi topliji od donjih, zraci se savijaju prema dolje i uglavnom se odbijaju od dna, gubeći značajan dio svoje energije. Naprotiv, zimi, kada donji slojevi vode održavaju svoju temperaturu, dok se gornji slojevi hlade, zraci se savijaju prema gore i podliježu višestrukim refleksijama od površine vode, pri čemu se gubi mnogo manje energije. Stoga je zimi opseg širenja zvuka veći nego ljeti. Zbog prelamanja, tzv mrtve zone, odnosno područja koja se nalaze u blizini izvora u kojima nema čujnosti.

Prisustvo refrakcije, međutim, može dovesti do povećanja opsega širenja zvuka - fenomena ultra-dalekog širenja zvukova pod vodom. Na nekoj dubini ispod površine vode nalazi se sloj u kojem zvuk putuje najmanjom brzinom; Iznad ove dubine, brzina zvuka raste zbog povećanja temperature, a ispod ove dubine zbog povećanja hidrostatskog pritiska sa dubinom. Ovaj sloj je vrsta podvodnog zvučnog kanala. Snop koji je odstupio od ose kanala nagore ili nadole, zbog prelamanja, uvek teži da se vrati u njega. Ako postavite izvor i prijemnik zvuka u ovaj sloj, tada se čak i zvukovi srednjeg intenziteta (na primjer, eksplozije malih punjenja od 1-2 kg) mogu snimiti na udaljenostima od stotina i hiljada km. Značajno povećanje opsega širenja zvuka u prisustvu podvodnog zvučnog kanala može se uočiti kada se izvor zvuka i prijemnik nalaze ne nužno blizu ose kanala, već, na primjer, blizu površine. U tom slučaju, zraci, lomeći se prema dolje, ulaze u dubokomorske slojeve, gdje se odbijaju prema gore i ponovo izlaze na površinu na udaljenosti od nekoliko desetaka kilometara od izvora. Zatim se ponavlja obrazac širenja zraka i kao rezultat se formira niz takozvanih zraka. sekundarno osvijetljene zone, koje se obično prate na udaljenosti od nekoliko stotina km.

Na širenje visokofrekventnih zvukova, posebno ultrazvuka, kada su talasne dužine veoma male, utiču male nehomogenosti koje se obično nalaze u prirodnim vodenim tijelima: mikroorganizmi, mjehurići plina itd. Ove nehomogenosti djeluju na dva načina: apsorbiraju i rasipaju energiju zvučnih valova. Kao rezultat toga, kako se frekvencija zvučnih vibracija povećava, opseg njihovog širenja se smanjuje. Ovaj efekat je posebno uočljiv u površinskom sloju vode, gde ima najviše nehomogenosti. Rasipanje zvuka nehomogenostima, kao i neravnim površinama vode i dna, uzrokuje pojavu podvodne reverberacije koja prati slanje zvučnog impulsa: zvučni valovi, odbijajući se od skupa nehomogenosti i spajajući se, dovode do pojave produženje zvučnog impulsa, koji se nastavlja nakon njegovog završetka, slično odjeku koji se opaža u zatvorenim prostorima. Podvodna reverberacija je prilično značajna interferencija za brojne praktične primjene hidroakustike, posebno za sonar.

Opseg širenja podvodnih zvukova ograničen je i tzv. vlastiti šum mora, koji ima dvostruko porijeklo. Dio buke dolazi od udara valova na površinu vode, od morskog daska, od buke kotrljanja kamenčića itd. Drugi dio se odnosi na morsku faunu; Ovo uključuje zvukove riba i drugih morskih životinja.

Morska voda je akustički nehomogen medij. Heterogenost morske vode sastoji se od promjene gustine sa dubinom, prisutnosti mjehurića plina, suspendiranih čestica i planktona u vodi. Stoga širenje akustične vibracije (zvuk) u morskoj vodi je složena pojava koja ovisi o distribuciji gustoće (temperatura, salinitet, tlak), dubine mora, prirode tla, stanja površine mora, zamućenosti vode sa suspendiranim nečistoćama organskog i neorganskog porekla i prisustvo rastvorenih gasova.

Zvuk u širem smislu je oscilatorno kretanje čestica elastične sredine, koje se šire u obliku talasa u gasovitim, tečnim ili čvrstim medijima; u užem smislu, pojava koju subjektivno percipira poseban čulni organ ljudi i životinja. Osoba čuje zvuk frekvencije od 16 Hz do 16-20×10 3 Hz . Fizički koncept zvuka pokriva i čujne i nečujne zvukove. Zvuk sa frekvencijom ispod 16 Hz zove infrazvuk , iznad 20 ×10 3 Hz - ultrazvuk ; najviše frekvencije akustičnih vibracija u rasponu od 10 9 do 10 12 -10 13 Hz referirati na hiperzvuk.

Širenje zvuka u vodi predstavlja periodično kompresiju i razrjeđivanje vode u smjeru kretanja zvučnog vala. Brzina prenošenja oscilatornog kretanja s jedne čestice vode na drugu zove se brzina zvuka. Teorijska formula za brzinu zvuka za tečnosti i gasove je: c = , gde je α specifična zapremina, γ = - omjer toplinskog kapaciteta vode pri konstantnom pritisku c p prema toplinskom kapacitetu vode pri konstantnom volumenu c v, približno jednak jedinici, k je pravi koeficijent stišljivosti morske vode.

S povećanjem temperature vode, brzina zvuka raste i zbog povećanja specifične zapremine i zbog smanjenja koeficijenta stišljivosti. Stoga je uticaj temperature na brzinu zvuka najveći u odnosu na druge faktore. Kada se promijeni salinitet vode, mijenjaju se i specifični volumen i koeficijent stišljivosti. Ali korekcije brzine zvuka zbog ovih promjena imaju različite znakove. Zbog toga je uticaj promena saliniteta na brzinu zvuka manji od uticaja temperature. Hidrostatički pritisak utiče samo na vertikalnu promenu brzine zvuka; brzina zvuka raste sa dubinom.

Brzina zvuka ne zavisi od jačine izvora zvuka.

Koristeći teorijsku formulu, sastavljene su tabele koje omogućavaju određivanje brzine zvuka na osnovu temperature i saliniteta vode i korekciju pritiska. Međutim, teorijska formula daje vrijednosti brzine zvuka koje se razlikuju od izmjerenih u prosjeku za ±4 m·s -1. Stoga se u praksi koriste empirijske formule, od kojih su najrasprostranjenije formule Del Grosso i W. Wilson, obezbeđivanje najmanje grešaka.

Greška u brzini zvuka, izračunata pomoću Del Grosso formule, ne prelazi 0,5 m·s -1 za vode sa salinitetom većim od 15‰ i 0,8 m·s -1 za vode sa salinitetom manjim od 15 ‰.

Vilsonova formula, koju je on predložio 1960. godine, daje veću tačnost od Del Grosove formule. Izgrađen je na principu konstruisanja Bjerknesove formule za izračunavanje uslovne specifične zapremine in situ i ima oblik:

c = 1449,14 + δs p + δs t + δs s + δs stp ,

gdje je δs p korekcija za pritisak, δs t je korekcija za temperaturu, δs s je korekcija za salinitet i δs stp je ukupna korekcija za pritisak, temperaturu i salinitet.

Srednja kvadratna greška u izračunavanju brzine zvuka pomoću Wilsonove formule je 0,3 m·s -1.

Godine 1971. predložena je još jedna formula za izračunavanje brzine zvuka iz izmjerenih vrijednosti T, S i P i nešto drugačijih vrijednosti korekcije:

c = 1449,30 + δs p + δs t + δs s + δs stp ,

Prilikom mjerenja dubina eho sondom izračunava se prosječna brzina zvuka po slojevima, koja se naziva vertikalna brzina zvuka. Određuje se formulom sa stp
,

gdje je c i prosječna brzina zvuka u sloju debljine h i .

Brzina zvuka u morskoj vodi pri temperaturi od 13 0 C, pritisku od 1 atm i salinitetu od 35‰ jednaka je 1494 m s -1; kao što je već naznačeno, raste sa povećanjem temperature (3 m s -1 na 1 0 C), saliniteta (1,3 m s -1 na 1 ‰) i pritiska (0,016 m s -1 na 1 m dubine) . To je otprilike 4,5 puta veća od brzine zvuka u atmosferi (334 m s -1). Prosječna brzina zvuka u Svjetskom okeanu je oko 1500 m s -1, a raspon njegove varijabilnosti je od 1430 do 1540 m s -1 na površini okeana i od 1570 do 1580 m s -1 na dubinama većim od 7 km.