A hidrofon tömb ismert helyeken elhelyezett hidrofonokból áll. Ezek a hidrofonok lehetnek egy sorban elhelyezve a tengerfenéken, függőleges sorban a vízoszlopban kikötve, vagy vízszintes sorban vontatva például egy hajó vagy csónak mögött. A távoli forrásból, például egy tengeralattjáróról a tömbhöz érkező hang az egyes hidrofonokat kissé eltérő időben éri el, attól függően, hogy a hang milyen irányból érkezik. Ezt az időkülönbséget érkezési időkülönbségnek nevezzük, és irányokká alakítható. A tömb összes hidrofonjának ezen információját felhasználva pontosan meghatározható az irány, ahonnan a hang érkezik.
Még egy egyszerű, mindössze két hidrofonból álló tömb is képes megadni azt a hozzávetőleges irányt, ahonnan a hang érkezik. Az emberek ezt állandóan csinálják a levegőben egy két fülből álló “vételi tömb” segítségével. Egy forrásból, például egy beszélő személytől érkező hang a hang irányától függően kissé eltérő időben éri el mindkét fülét, így a hallgató meg tudja mondani a beszélő irányát.
A hidrofoncsoportot egy hajó mögött lehet vontatni vagy a tengerfenéken elhelyezni. Ezen a képen a hangot a hajó továbbítja, és a víz alá merült tengeralattjáróról visszaverődik. A visszavert hang először az A hidrofont éri el, majd a B hidrofont, végül a C hidrofont. A tömbben lévő hidrofonok közötti érkezési időkülönbség alapján határozzák meg a tengeralattjáró irányát. Copyright University of Rhode Island.
Ha a hallgató egyetlen konkrét hangot akar érzékelni, a hidrofon tömbök sokkal jobbak, mint az egyes hidrofonok. Ennek oka, hogy a tömb képes kiszűrni a minden irányból érkező zajt, és egy adott irányból érkező hangokra összpontosítani. A megnövekedett jel-zaj arány lehetővé teszi, hogy olyan hangok is hallhatóak legyenek, amelyeket egyetlen hidrofonnal normál esetben nem lehetne érzékelni. Ha egy hidrofoncsoportot egy adott hangforrás fogadására használnak, ez azt is lehetővé teszi, hogy a forrás halkabb legyen, és mégis érzékelhető legyen. Például egy víz alatti kommunikációs rendszerben a kivetítő halkabb lehet, ha a vevő a forrásra irányított tömb.
A hidrofon tömböket használják tengeralattjárók lokalizálására, tengeri emlősök követésére, sőt, a hőmérsékletkülönbségek érzékelésével a globális klímaváltozás tanulmányozására is. A hidrofon tömbökre példa a Sound Surveillance System (SOSUS), amely a tengerfenéken rögzített hidrofon tömbökből áll, valamint az amerikai haditengerészet vontatott tömbje, a Surveillance Towed Array Sensor System (SURTASS).
Kiegészítő linkek a DOSITS-ról
- Hogyan használják a hangot a globális éghajlatváltozás mérésére?
- Hogyan használják a hangot az óceáni hőmérséklet mérésére?
- Hogyan használják a hangot a tengeri emlősök elterjedésének tanulmányozására?