ハイドロフォンアレイは、既知の場所に設置された多数のハイドロフォンから構成されています。 海底に一列に配置したり、水柱に垂直に係留したり、船やボートの後ろに水平に曳航したりする。 潜水艦のような遠くの音源からアレイに到達した音は、音が来る方向によって、それぞれのハイドロフォンに届く時間がわずかに異なる。 この時間差は到達時間差と呼ばれ、方角に変えることができます。
たった2つのハイドロフォンからなるシンプルなアレイでも、音の来るおおよその方向を知ることができます。 空中で2つの耳からなる「受信アレイ」を使って、人々はいつもこれをやっているのです。
ハイドロフォンアレイは船の後ろに曳航したり、海底に置いたりすることができます。 この画像では、音は船から送信され、潜水している潜水艦で反射されます。 反射した音は、まずハイドロフォンA、次にハイドロフォンB、最後にハイドロフォンCに到達します。アレイ内のハイドロフォン間の到達時間差から、潜水艦への方向を決定します。 Copyright University of Rhode Island.
リスナーが特定の1つの音を検出したい場合、ハイドロフォンアレイは単一のハイドロフォンよりはるかに優れています。 これは、アレイがあらゆる方向から入ってくるノイズをフィルタリングし、特定の方向から届く音に集中することができるからです。 S/N比が向上することで、通常は単一のハイドロフォンでは検出できないような音も聞き取ることができます。 また、ハイドロフォンアレイが特定の音源を受信するために使用されている場合、その音源がより小さくても検出することができます。 たとえば、水中通信システムのプロジェクターは、受信機が音源に向けられたアレイであれば、より静かになります。
ハイドロホンアレイは、潜水艦の位置確認、海洋哺乳類の追跡、さらには温度差を検出することによる地球の気候変動の研究にも使用されています。 ハイドロフォンアレイの例としては、海底に固定されたハイドロフォンアレイのセットである音響監視システム (SOSUS) や、Surveillance Towed Array Sensor System (SURTASS) として知られる米海軍の曳航式アレイがあります。
DOSITSに関するその他のリンク
- 地球の気候変動を測るために音はどのように使われているか
- 海の温度を測るために音はどのように使われているか
- 海洋哺乳類の分布を調べるために音を使うか
-
- DOSITSはどのように使われるか