Et hydrofonarray består af en række hydrofoner, der er placeret på kendte steder. Disse hydrofoner kan være placeret i en linje på havbunden, fortøjet i en lodret linje i vandsøjlen eller slæbt i en vandret linje bag f.eks. en båd eller et skib. Lyd, der ankommer til rækken fra en fjern kilde, f.eks. en undervandsbåd, vil nå hver enkelt hydrofon på lidt forskellige tidspunkter, afhængigt af den retning, lyden kommer fra. Denne tidsforskel er kendt som ankomsttidsforskellen og kan omdannes til en retning. Ved hjælp af denne information fra alle hydrofoner i arrayet kan man bestemme den retning, som lyden kommer fra.
Selv et simpelt array bestående af kun to hydrofoner kan give den omtrentlige retning, som en lyd kommer fra. Folk gør dette hele tiden i luften med et “modtagerarray”, der består af to ører. Lyd, der ankommer fra en kilde, f.eks. en person, der taler, vil nå hvert øre på lidt forskellige tidspunkter, afhængigt af den retning, lyden kommer fra, hvilket gør det muligt for lytteren at fortælle retningen til den, der taler.
Et hydrofonarray kan bugseres bag et skib eller placeres på havbunden. På dette billede transmitteres lyden fra skibet og reflekteres af den nedsænkede undervandsbåd. Den reflekterede lyd når først frem til hydrofon A, derefter til hydrofon B og til sidst til hydrofon C. Forskellen i ankomsttidspunktet mellem hydrofonerne i arrayet bruges til at bestemme retningen til ubåden. Copyright University of Rhode Island.
Når lytteren ønsker at opfange en enkelt specifik lyd, er hydrofonarrays meget bedre end enkelte hydrofoner. Det skyldes, at arrayet er i stand til at filtrere støj, der kommer fra alle retninger, fra og fokusere på lyde, der kommer fra en bestemt retning. Det øgede signal/støj-forhold gør det muligt at høre lyde, som normalt ikke ville kunne opfanges af en enkelt hydrofon. Hvis et hydrofonarray bruges til at modtage en specifik lydkilde, kan kilden også være mere stille og alligevel registreres. For eksempel kan projektoren i et undervandskommunikationssystem være mere støjsvag, hvis modtageren er et array, der er rettet mod kilden.
Hydrofonarrays bruges til at lokalisere ubåde, spore havpattedyr og endda til at studere globale klimaændringer ved at registrere temperaturforskelle. Eksempler på hydrofonarrays omfatter Sound Surveillance System (SOSUS), som er et sæt af faste hydrofonarrays på havbunden, og den amerikanske flådes bugserede array kendt som Surveillance Towed Array Sensor System (SURTASS).
Overflere links om DOSITS
- Hvordan bruges lyd til at måle globale klimaændringer?
- Hvordan bruges lyd til at måle temperaturen i havet?
- Hvordan bruges lyd til at undersøge fordelingen af havpattedyr?