Hydrofonní pole se skládá z řady hydrofonů umístěných na známých místech. Tyto hydrofony mohou být umístěny v řadě na mořském dně, zakotveny ve svislé řadě ve vodním sloupci nebo vlečeny ve vodorovné řadě například za lodí nebo člunem. Zvuk přicházející k soustavě ze vzdáleného zdroje, například z ponorky, dorazí ke každému hydrofonu v mírně odlišném čase v závislosti na směru, odkud zvuk přichází. Tento časový rozdíl se nazývá rozdíl doby příchodu a lze jej převést na směr. Na základě této informace ze všech hydrofónů v soustavě lze určit směr, odkud zvuk přichází.
Přibližný směr, odkud zvuk přichází, lze určit i z jednoduché soustavy sestávající pouze ze dvou hydrofónů. Lidé to neustále dělají ve vzduchu pomocí „přijímacího pole“, které se skládá ze dvou uší. Zvuk přicházející ze zdroje, například z mluvící osoby, dorazí ke každému uchu v trochu jiném čase v závislosti na směru, odkud zvuk přichází, což umožňuje posluchači určit směr k mluvčímu.
Soustava hydrofonů může být vlečena za lodí nebo umístěna na mořském dně. Na tomto snímku je zvuk vysílán lodí a odráží se od ponořené ponorky. Odražený zvuk dorazí nejprve k hydrofonu A, pak k hydrofonu B a nakonec k hydrofonu C. K určení směru k ponorce se používá rozdíl v čase příchodu mezi jednotlivými hydrofony v soustavě. Copyright University of Rhode Island.
Pokud chce posluchač detekovat jeden konkrétní zvuk, jsou pole hydrofonů mnohem lepší než jednotlivé hydrofony. Je to proto, že soustava dokáže odfiltrovat šum přicházející ze všech směrů a zaměřit se na zvuky přicházející z určitého směru. Zvýšený odstup signálu od šumu umožňuje slyšet zvuky, které by za normálních okolností jeden hydrofon nedokázal zachytit. Pokud se soustava hydrofonů používá k příjmu konkrétního zdroje zvuku, umožňuje také, aby byl zdroj tišší a přesto byl detekován. Například projektor v podvodním komunikačním systému může být tišší, pokud je přijímač soustavou namířenou na zdroj.
Hydrofonní soustavy se používají k lokalizaci ponorek, sledování mořských savců a dokonce ke studiu globálních klimatických změn zjišťováním teplotních rozdílů. Příkladem hydrofonních soustav je Sound Surveillance System (SOSUS), což je soubor pevných hydrofonních soustav na mořském dně, a vlečená soustava amerického námořnictva známá jako Surveillance Towed Array Sensor System (SURTASS).
Další odkazy na DOSITS
- Jak se zvuk používá k měření globálních změn klimatu?
- Jak se zvuk používá k měření teploty v oceánu?
- Jak se zvuk používá ke studiu rozšíření mořských savců?
.