ΕΝΑΣ ΑΛΛΟΣ ΑΚΟΥΣΤΙΚΟΣ ΚΟΣΜΟΣ
Οι άνθρωποι είναι κουφοί κάτω από την επιφάνεια. Τα εξωτερικά μας αυτιά είναι ακουστικά προσαρμοσμένα στην αντίσταση του αέρα· όταν βυθιζόμαστε, τα ηχητικά κύματα παρακάμπτουν τα τύμπανα και μεταδίδονται απευθείας μέσω του κρανίου, με αποτέλεσμα να χάνουμε την ικανότητα εντοπισμού της κατεύθυνσης.
Ωστόσο, αν βυθίσετε ένα πιεζοηλεκτρικό υδρόφωνο στη στήλη του νερού, αναδύεται ένα κρυφό ακουστικό βασίλειο: γαρίδες που κροταλίζουν, φάλαινες και δελφίνια που σφυρίζουν και η βαριά χαμηλόσυχνη δόνηση των κυμάτων που σπάζουν πάνω από το κεφάλι.
ΠΩΣ ΤΑ ΥΔΡΟΦΩΝΑ ΑΚΟΥΝ ΤΟ ΝΕΡΟ
Τα συνηθισμένα μικρόφωνα χρησιμοποιούν έναν εξαιρετικά ελαφρύ διάφραγμα που δονείται από τις διαφορές πίεσης του αέρα. Στο νερό, όπου η πυκνότητα είναι περίπου 800 φορές μεγαλύτερη από του αέρα, τέτοια διαφράγματα ακινητοποιούνται.
Τα υδρόφωνα λύνουν αυτό το πρόβλημα με πιεζοηλεκτρική κεραμική (όπως ο τιτανικός ζιρκονικός μόλυβδος). Όταν τα φυσικά κύματα πίεσης στο θαλασσινό νερό συμπιέζουν τον κεραμικό κρύσταλλο, παράγεται άμεσα μια αναλογική μικροτάση. Επειδή το νερό είναι σχεδόν ασυμπίεστο, αυτά τα ακουστικά κύματα περνούν απευθείας στον μετατροπέα χωρίς ακουστική ανάκλαση.
Επιπλέον, επειδή ο ήχος κινείται με περίπου 1,500 m/s στο αλμυρό νερό σε σύγκριση με 343 m/s στον αέρα, τα μήκη κύματος του ήχου στο νερό είναι περισσότερο από τέσσερις φορές μεγαλύτερα για οποιονδήποτε δεδομένο τόνο.
ΚΥΡΙΕΣ ΦΩΝΕΣ ΤΟΥ ΡΗΧΟΥ ΥΦΑΛΟΥ
Το υποβρύχιο ηχητικό τοπίο δεν κυριαρχείται από τη σιωπή, αλλά από συνεχή βιολογική δραστηριότητα που κορυφώνεται με το σούρουπο και την αυγή:
Γαρίδες που κροταλίζουν (Alpheidae)
Το οικουμενικό τρίξιμο σαν τηγάνι των ρηχών εύκρατων και τροπικών θαλασσών. Όταν το γρήγορο κλείσιμο των νυχιών τους καταρρέει μια φυσαλίδα κοιλοποίησης, οι τοπικές θερμοκρασίες φτάνουν στιγμιαία την επιφάνεια του ήλιου, απελευθερώνοντας έναν παλμικό κρότο έως 210 dB.
Βοσκή αχινών (Echinometra)
Κατά μήκος των βραχωδών εύκρατων υφάλων, εκατομμύρια δόντια αχινών που ξύνουν τις βάσεις των φυκιών και τις ασβεστολιθικές επιφάνειες παράγουν έναν συντονιστικό ήχο ανάμεσα στα 800 Hz και 2,5 kHz.
Παράκτια δελφίνια και οδοντοφόρα κητώδη
Τα δελφίνια μύτης μπουκάλι και τα λιμενοδελφίνια χρησιμοποιούν συχνά επαναλαμβανόμενα κλικ ηχοεντοπισμού και τονικές σφυρίξεις με διαμόρφωση συχνότητας για να πλοηγηθούν στη ζώνη των κυμάτων και να κυνηγήσουν μικρά ψάρια.
ΠΡΟΛΗΨΗ ΔΟΝΗΣΗΣ ΚΑΛΩΔΙΟΥ
Ο μεγαλύτερος επιχειρησιακός κίνδυνος στην υποβρύχια ηχογράφηση είναι η δόνηση του καλωδίου. Όταν τα παλιρροιακά ρεύματα ή η ώθηση των κυμάτων πιέζουν το κρεμασμένο καλώδιο του υδροφώνου, το καλώδιο δονείται σαν χορδή μπάσου που παίζεται με το δάχτυλο, μεταδίδοντας έντονο μηχανικό βουητό κατευθείαν στο περίβλημα του αισθητήρα.
Για να εξαλειφθεί η δόνηση, οι ακουστικοί δεν κρεμούν ποτέ τον αισθητήρα απευθείας από μια επιπλέουσα boya επιφανείας χωρίς αποσύνδεση. Η χρήση ενός ελαστικού αντικραδασμικού συρματόσχοινου, η προσθήκη εξορθολογισμένων μολυβδίνων βαρών ή η στερέωση του αισθητήρα σε σταθερή άγκυρα πυθμένα διατηρούν τον μετατροπέα απομονωμένο από την υδροδυναμική δίνη των δινών.
