Un réseau d’hydrophones est constitué d’un certain nombre d’hydrophones placés à des endroits connus. Ces hydrophones peuvent être placés en ligne sur le fond de la mer, amarrés en ligne verticale dans la colonne d’eau, ou remorqués en ligne horizontale derrière un bateau ou un navire, par exemple. Le son arrivant au réseau depuis une source éloignée, comme un sous-marin, atteindra chaque hydrophone à des moments légèrement différents, selon la direction d’où provient le son. Cette différence de temps est connue sous le nom de différence de temps d’arrivée et peut être transformée en direction. En utilisant cette information de tous les hydrophones du réseau, la direction d’où vient le son peut être localisée.
Même un simple réseau composé de seulement deux hydrophones peut donner la direction approximative d’où vient un son. Les gens font cela tout le temps dans l’air avec un « réseau de réception » qui consiste en deux oreilles. Le son arrivant d’une source, comme une personne qui parle, atteindra chaque oreille à des moments légèrement différents, selon la direction d’où vient le son, ce qui permet à l’auditeur de dire la direction au locuteur.
Un réseau d’hydrophones peut être remorqué derrière un navire ou placé sur le fond marin. Dans cette image, le son est transmis par le navire et réfléchi par le sous-marin immergé. Le son réfléchi atteint d’abord l’hydrophone A, puis l’hydrophone B et enfin l’hydrophone C. La différence de temps d’arrivée entre les hydrophones du réseau est utilisée pour déterminer la direction du sous-marin. Copyright University of Rhode Island.
Lorsque l’auditeur veut détecter un seul son spécifique, les réseaux d’hydrophones sont bien meilleurs que les hydrophones individuels. En effet, le réseau est capable de filtrer le bruit provenant de toutes les directions et de se concentrer sur les sons arrivant d’une direction spécifique. L’augmentation du rapport signal/bruit permet d’entendre des sons qui ne pourraient normalement pas être détectés par un seul hydrophone. Si un réseau d’hydrophones est utilisé pour recevoir une source sonore spécifique, il permet également à la source d’être plus silencieuse tout en étant détectée. Par exemple, le projecteur d’un système de communication sous-marin peut être plus silencieux si le récepteur est un réseau pointé vers la source.
Les réseaux d’hydrophones sont utilisés pour localiser les sous-marins, suivre les mammifères marins, et même pour étudier le changement climatique global en détectant les différences de température. Parmi les exemples de réseaux d’hydrophones, on peut citer le système de surveillance sonore (SOSUS), qui est un ensemble de réseaux d’hydrophones fixes sur le fond marin, et le réseau remorqué de la marine américaine connu sous le nom de Surveillance Towed Array Sensor System (SURTASS).
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