JP2520394B2 - 水中受波器 - Google Patents
水中受波器Info
- Publication number
- JP2520394B2 JP2520394B2 JP61059228A JP5922886A JP2520394B2 JP 2520394 B2 JP2520394 B2 JP 2520394B2 JP 61059228 A JP61059228 A JP 61059228A JP 5922886 A JP5922886 A JP 5922886A JP 2520394 B2 JP2520394 B2 JP 2520394B2
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- Japan
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- sound
- receiver
- wave
- wave receiver
- underwater
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は水中受波器に係り、特に艦艇等に搭載した場
合、自艦雑音の到来方向の受波感度を低減して受波S/N
を向上せしめ得るようにした水中受波器に関する。
合、自艦雑音の到来方向の受波感度を低減して受波S/N
を向上せしめ得るようにした水中受波器に関する。
従来の受波器は、実開昭57−160297号公報や特開昭54
−91216号公報うに記載のように、圧電磁器振動子をゴ
ム材等で用いてモールド等を施し、水密被覆していた。
しかし、このゴム材等は水密シールが目的であって、ゴ
ム材等の材質の音速を選定して指向性制御については配
慮されていなかった。したがって、剛体である船腹に水
中受波器を設置すると、前記水中受波器の指向性は無指
向性に近くなり、設置船のスクリュー音等の妨害雑音
が、船腹に沿った角度から海中を伝って入射することが
避けられないと云う欠点があった。
−91216号公報うに記載のように、圧電磁器振動子をゴ
ム材等で用いてモールド等を施し、水密被覆していた。
しかし、このゴム材等は水密シールが目的であって、ゴ
ム材等の材質の音速を選定して指向性制御については配
慮されていなかった。したがって、剛体である船腹に水
中受波器を設置すると、前記水中受波器の指向性は無指
向性に近くなり、設置船のスクリュー音等の妨害雑音
が、船腹に沿った角度から海中を伝って入射することが
避けられないと云う欠点があった。
本発明の目的は、上記事情に鑑み、船腹に沿って到来
する不要雑音を受波器に到達しないよう受波器に指向性
を付与させて、以て信号対雑音比を改善し得る水中受波
器を提供することにある。
する不要雑音を受波器に到達しないよう受波器に指向性
を付与させて、以て信号対雑音比を改善し得る水中受波
器を提供することにある。
〔発明の概要〕 本発明は前記目的を達成するため、船体等の外壁に設
置されて水中音波を受波する水中受波器において、船体
等の外壁に凹部を形成し、該外壁の凹部に、遮音部材と
該遮音部材に埋設された無指向性の受波器と遮音部材及
び受波器の受波面上に設置され、特定の臨界角の範囲で
は入射させると共に、臨界角の範囲外では全反射し得る
音響透過層とを設けたことを特徴とするものである。
置されて水中音波を受波する水中受波器において、船体
等の外壁に凹部を形成し、該外壁の凹部に、遮音部材と
該遮音部材に埋設された無指向性の受波器と遮音部材及
び受波器の受波面上に設置され、特定の臨界角の範囲で
は入射させると共に、臨界角の範囲外では全反射し得る
音響透過層とを設けたことを特徴とするものである。
一般に音速Coなる媒体中に置かれた、音速Ctなる材質
（２）は、媒質からなる材質に音波を入射させると、入
射角θｔとの間に sinθｔ＝Co/Ct …（１）式 なる関係があり、θｔは全反射角となる。従ってこのと
きの音波は材質中へは人射されない。
（２）は、媒質からなる材質に音波を入射させると、入
射角θｔとの間に sinθｔ＝Co/Ct …（１）式 なる関係があり、θｔは全反射角となる。従ってこのと
きの音波は材質中へは人射されない。
このような原理に基づき、入射角を制御することによ
って受波器単体に指向性をつけることで、雑音到来方向
の感度を低減したものである。
って受波器単体に指向性をつけることで、雑音到来方向
の感度を低減したものである。
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第１図において、例えば船体等の外壁１に、硬質な遮
音部（バッフル）材２を設けて受波器３を設置すると、
そのときの受波器３の指向性特性は線分４で示すように
ほぼ無指向性となる。即ち、受波器３の大きさが水中受
波器の波長に比べて小さければ、受波器３の法線方向を
０゜として、バッフルに接する方向まで、受波器の感度
はほぼ一定となる。
音部（バッフル）材２を設けて受波器３を設置すると、
そのときの受波器３の指向性特性は線分４で示すように
ほぼ無指向性となる。即ち、受波器３の大きさが水中受
波器の波長に比べて小さければ、受波器３の法線方向を
０゜として、バッフルに接する方向まで、受波器の感度
はほぼ一定となる。
第２図に示すように、船体の外壁11に凹部を有するよ
うにして、遮音部材12,受波器13を設置し、それらの外
面に音響透過層15を設置する。即ち、外壁11に凹部11a
を形成し、該凹部11a内に遮音部材12を設けると共に、
該遮音部材12に受波器13を埋設し、これら遮音部材12お
よび受波器13の受波面上に外壁11と同一の面となるよう
に重ねて配置された音響透過層15を設置する。
うにして、遮音部材12,受波器13を設置し、それらの外
面に音響透過層15を設置する。即ち、外壁11に凹部11a
を形成し、該凹部11a内に遮音部材12を設けると共に、
該遮音部材12に受波器13を埋設し、これら遮音部材12お
よび受波器13の受波面上に外壁11と同一の面となるよう
に重ねて配置された音響透過層15を設置する。
このとき、媒質の音速をCo、音響透過層15の音速をCt
とすれば、これらの間に前記（１）式に示すような関係
があり、入射音波17は入射角度が臨界角より大きいと音
響透過層15の表面で全反射してしまう。臨界角の範囲内
である入射音波16の角度であれば、音波は透過し、入射
角によって線分14で示すような指向特定性を有すること
になる。多重反射干渉がなければ、多重反射干渉がなけ
れば、（１）式は周波数に無関係であるから、音響透過
層15の音速によって臨界角が決定される。
とすれば、これらの間に前記（１）式に示すような関係
があり、入射音波17は入射角度が臨界角より大きいと音
響透過層15の表面で全反射してしまう。臨界角の範囲内
である入射音波16の角度であれば、音波は透過し、入射
角によって線分14で示すような指向特定性を有すること
になる。多重反射干渉がなければ、多重反射干渉がなけ
れば、（１）式は周波数に無関係であるから、音響透過
層15の音速によって臨界角が決定される。
従って、音響透過層15により、音波が特定の臨界角の
範囲では入射すると共に、臨界角の範囲外では全反射す
るので、第２図の構造の受波器を船体に設置すれば、受
波器13に対し水中音波が入射する角度を確実に規制する
ことができ、受波器13が結果的に指向性をもつこととな
るので、自艦の発するスクリュー等による妨害雑音の到
来方向の受波器の感度を確実に低減することができる。
このような効果は、海水から受波器13に向かう固有音響
インピーダンスの大小関係で表した場合、海水＜音響透
過層15＜受波器13となり、固有音響インピーダンスが一
様に増加することに起因する。また、外壁11の凹部11a
に設けた遮音部材12に受波器13を設置するので、遮音部
材12により、船体の振動によって発生する雑音の遮音効
果を得ることができる。
範囲では入射すると共に、臨界角の範囲外では全反射す
るので、第２図の構造の受波器を船体に設置すれば、受
波器13に対し水中音波が入射する角度を確実に規制する
ことができ、受波器13が結果的に指向性をもつこととな
るので、自艦の発するスクリュー等による妨害雑音の到
来方向の受波器の感度を確実に低減することができる。
このような効果は、海水から受波器13に向かう固有音響
インピーダンスの大小関係で表した場合、海水＜音響透
過層15＜受波器13となり、固有音響インピーダンスが一
様に増加することに起因する。また、外壁11の凹部11a
に設けた遮音部材12に受波器13を設置するので、遮音部
材12により、船体の振動によって発生する雑音の遮音効
果を得ることができる。
以上述べたように、本発明は、遮音部材と受波器とこ
れらの上に配置された音響透過層とを設け、該音響透過
層により、受波器に対する水中音波の入射角度を確実に
規制でき、受波器が指向性をもつこととなる結果、雑音
到来方向に対して低感度となり、信号対雑音比、即ち受
波S/Nを改善できる効果があり、しかも遮音部材，受波
器，音響透過層だけの簡単な構成となるので、構成の簡
素化，製造の容易化，小型軽量化などを図り得る効果が
ある。
れらの上に配置された音響透過層とを設け、該音響透過
層により、受波器に対する水中音波の入射角度を確実に
規制でき、受波器が指向性をもつこととなる結果、雑音
到来方向に対して低感度となり、信号対雑音比、即ち受
波S/Nを改善できる効果があり、しかも遮音部材，受波
器，音響透過層だけの簡単な構成となるので、構成の簡
素化，製造の容易化，小型軽量化などを図り得る効果が
ある。
第１図はハードバッフル上に設置された受波器の構成略
図とその指向性を示す説明図、第２図は本発明を適用し
た受波器の一実施例を示す構成の説明図である。 1,11……船体外壁、２……バッフル材、3,13……受波
器、12……遮音材、4,14……指向性を説明する線分、15
……音響透過層、16,17……音線、θｔ……臨界角。
図とその指向性を示す説明図、第２図は本発明を適用し
た受波器の一実施例を示す構成の説明図である。 1,11……船体外壁、２……バッフル材、3,13……受波
器、12……遮音材、4,14……指向性を説明する線分、15
……音響透過層、16,17……音線、θｔ……臨界角。
Claims (1)
- 【請求項１】船体等の外壁に設置されて水中音波を受波
する水中受波器において、船体等の外壁に凹部を形成
し、該外壁の凹部に、遮音部材と該遮音部材に埋設され
た無指向性の受波器と遮音部材及び受波器の受波面上に
設置され、特定の臨界角の範囲では入射させると共に、
臨界角の範囲外では全反射し得る音響透過層とを設けた
ことを特徴とする水中受波器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61059228A JP2520394B2 (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 水中受波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61059228A JP2520394B2 (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 水中受波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62217173A JPS62217173A (ja) | 1987-09-24 |
| JP2520394B2 true JP2520394B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=13107308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61059228A Expired - Lifetime JP2520394B2 (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 水中受波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2520394B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2846832B2 (ja) * | 1995-03-03 | 1999-01-13 | 川崎重工業株式会社 | 水中障害物探知装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51113677A (en) * | 1975-03-29 | 1976-10-06 | Tokyo Keiki Co Ltd | Ultrasonic wave speedmeter for vessels |
| JPS5319084U (ja) * | 1976-07-27 | 1978-02-18 | ||
| JPS5618076U (ja) * | 1979-07-20 | 1981-02-17 | ||
| JPS57163881A (en) * | 1981-04-02 | 1982-10-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Sonar |
| JPS59169180U (ja) * | 1983-04-27 | 1984-11-12 | 本多 敬介 | 超音波送受波器 |
| JPS60120226A (ja) * | 1983-12-02 | 1985-06-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 船舶の水中音検知装置 |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP61059228A patent/JP2520394B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62217173A (ja) | 1987-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |