JPS6076681A - 海底地層特性解析方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 木兄ｆ３Ａは水中超音波を用いた海底の；ｔ［１２層特
性解解析式に閂するものであり、特に海底が音速既知で
成層しｆｃ複数の均質堆積層であり、各層中の音波減衰
係数が周波数のべき乗に比例するとき、海底に鉛直入射
した音波信号とその反射信号とからめられる海底イン・
ぐルア応答を解析し、海底下の密度と減衰係数を導出す
る解析方式を１２供するものである。

（従来技術） 海底の音響特性を知ることは、ンーナー等の水中音響機
器を設計する上で重要である。そこて海底の音響特性に
、主に関係する海底下の音速、音波減衰係数および密度
の鉛直分布の測定が行なわねている。音速分布の測定は
石油探査等の分野で盛んに行なわれている。

落度と減衰係数については１、音速が既知の均質堆積層
からなる２層海底モデルについて、海底に鉛１θ人躬し
た水中超音波パルスの反射信号から４１Ｃ定する方法が
提案されている。この方法では海底♂く而１・づ（２層
海底モデルの上層）が十分厚く、表面層の」二面からの
反射パルスと、下面からの・ぞルスとが時間１１＋上で
分陪できるとき、表面層の下面で反射し、再び海底面上
に戻ってきた・ぐルス波の周波数特性は、入射・ぐルス
の周波数特性で基準化すると、次のようにあられされて
いる。

Ｈ２Ｃｆ）−ｌｒ＋２！　（］−１ｒｏ＋　１２）ｅ−
２”Ｕ）”’　（１１と ここでｒｏｌは海水（第０層〕へ表面層（第１層ンとが
無限平面で接しているときの両層の境界面の反射係数、
甘たｒ１２は同様に表面層（第１層）と下層（第２層）
間の境界面の反射係数で、それぞれ各層の密度ρ、と音
速Ｃ（ただしｊ＝ｏ　、　］　。

Ｊ　Ｊ ２）とにより、次のコニうにあられされる。

さらにＺｌ　とα】（ｆ）はそれぞれ表面層の厚さと減
衰係数である。αＩＣｆ）は次式のように周波数ｆに比
例すると仮定されている。

α＋　Ｃｆ）　−に＋　ｆ　（４） ここでに、は定数である。

減衰係数をめることはに、請求めることに他ならない。

そこてに、をめるために、まず（４）式を（１）式に代
入し、両辺をｆについて微分すると、となる。Ｚｌは既
知、Ｈ２（ｆ）は測定可能であるから、Ｋ、　を算出で
きる。

密度ρ１については、表面層の上面で反射したパルスの
振幅から測定した反射係数ｒｏＩ、さらに海水中の音速
ｃｏと密度ρ０および表面層中の音速ＣＩを（２）式に
代入して、算出している。

この方法は次のような問題点を持っている。

（７）減衰係数は周波数に比例すると仮定しているが、
これ゛までに報告されている実験結果によると、ｆ　に
比例する場合もあり、上記の仮定は必ずしも正しくない
。

（イ）　この方法では海底は表面層と下層堆積層からな
る２層堆積層にモデル化されており、多層堆積層には適
用できない。

（発明の目的） 本発明は、これらの欠点を取り除くために、Ｎｌｊ底が
複数の堆積層からなり、堆積層の各層の減衰係数が周波
数のべき乗に比例する場合でも、各境界面で反射されて
海底表面に戻ってくる信号から、減衰係数′ｆ！ｒ：算
出し、さらにその結果を用いて密度も算出するようにし
た海底地層特性解析方式を提供することを目的とする。

（発明の構成〕 本発明は、水中音波を用いた海底地層特性解析方式にお
いて、海底に鉛直入射した音波イ占号とその反射信号と
からめられる海底インパルス応答算出手段と、各層の音
速及び層厚を入力し離散的時間窓関数を得る時間窓関数
発生器と、前記海底イン・ぞルス応答算出手段の出力と
時間窓関数発生器の出力とにより堆積層の各層の境界面
で反射され角び海底面上に戻ってくる音波の反射係数を
層順に算出する手段と、さらにその算出結果から層順に
減衰係数を順次算出する減衰係数演算装置と、前記減衰
係数と反射係数とから層順に密度を順次算出する密度演
算装置とからなることを特徴とする海底地層特性解析方
式である。

（笑施例） 本発明の詳細な説明する。多層堆積層の各層中で音速Ｃ
１、減衰係数αｊｃｆ）および密度ρｊ（ただしｊ＝１
　、２　、３　、・、ｎ）が一定であるとする。

また、海底面上の海水の音速ｃｏと密度ρＧ、および堆
積層中の音速Ｃｊが既知であるとする。

堆積層の表面に海水側から鉛直入射した音波Ｘ（つとそ
の反射波ｙ（ｔ）および海底のイン・ぐルスＬ＋・１、
答ｈ（Ｊとの関係は、時間をｔとすると、ｌ″ 周波数をｆとして、（６）式の関係を周波数領域であら
れずと、 Ｙ（ｆ）　＝　ＩＩＣｆ）　ＸＣｆ）　（７１ここでＸ
Ｃｆ）　、ｙ（ｆ）　、ＨＣｆ）はそれぞれｘ（ｔ）、
ｙ（ｔ）。

ｈ（ｔ）のフーリエ変愼である。ここでＨＣｆ）は海底
の伝達１′″、￥ＩＱであり、（７）式から、次のよう
にｌ）えられる。

ＩＫｆ）　−ＹＣｆ）　／ＸＣｆ）　１８）？ｒ’Ｊ底
のイン・ぐルス応答は となり、ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）からへ４算できる。

このようにしてめらｈる海底のイン・ぐルス厄答は堆積
層の各層の境界而で反射された・ぞルスの列と々す、層
中の多重反射が２．！Ｌ視てき、かつ層中の減衰が小さ
いとき個々の・ぐルスは互いに分離される。ｎ層堆積層
の場合 ｈ（ｔ）＝Σｈ（ｔ）　ｆｉｎ） ｊ＝ｌ　Ｊ となる。

い丑、ｎ層堆積層中の任意の境界面、たと／ｌげｊ　ｌ
ニー　（ｊ−Ｈ，）層間の境界而で反射されて、再び海
底面上に戻ってきた音波の反射係数Ｈ，４，，Ｃｌ）は
、イン・ＦＡ−２応答＋１　（ｔ　）中の・ゼルヌ列の
うち、これと等しい経路を伝搬してきたパルスｈＪ、、
（ｔ）のフーリエ変換で力えられる。すなわち、 となる。寸たＨ、＋Ｉ　（ｆ）は透過・反射した境界面
の透過・反射係Ｊ、：、ｊＨと、透過し７た各層の減衰
の関数となり、次式であられすこともできる。

（Ｊ二１．２，３．・・・、ｎ−１）（喝ここで、ｐｘ
、ｃｆ）は（Ｊ〜１）とＪ層間で反射されて海底面上に
戻ってきた音波の反射係数で、ＣＨｊ（ｆ）１ｊ＝１　
”　ｌ　ｒｏｔ　ｌ　、　ｌ　ｒｏｔ　ｌは（２）式で
与えられている通りである。ｌ　ｒＪ＋ｊ”　’は次式
で与えられる。

（ｊ＝ｏ、Ｉ、２．・・、ｎ−１）　（１３）次に各層
中の減衰係数は周波数ｆのべき乗に比例すると仮定し、
次式であられせるものとする。

αｊ（ｆ）−４ぐ　ｆ”　（ｊ＝１，２，３．−、ｎ）
　（１４１ここでＫＪとＮｊは定数である。

以上・の関係から、減衰係数αｊ（ｆ）は次のように酬
算できる。壕ず（１４）式を（１２）式１で代入して、
両辺をｆについて微分し、整理すると、 ＝Ｋ　、　Ｎ　ｆＮ　ｊ−１ Ｊ （Ｊ−１＋　２＋　３＋−、ｎ　Ｊ　）　（１５）ただ
しｄ　ｌＨ＋　Ｃｆ）　ｌ／ｄｆ＝　Ｏである。イン・
ぐルヌ応答のパル７列のうち、Ｊと（ｊ＋Ｊ、１層間で
反射して、海底面に戻ってきた・ぞルスを適当な時間窓
ｇｊ、、、１（ｔ）で切り出し、切り出した・ぐルスを
り、−１（ｔ）に近似すると、（１１）式により、Ｈ，
、、、（ｆ）は算出できる。

Ｈ、Ｃｆ）についても、同様に時間窓ｇｊ（ｔ）を用い
る」 と算出できる。従って（１５）式の左辺は全て既知の値
となる。ここで（１５）式の左辺をＳ　、、、、＋、　
Ｃｆ）とおくと、ＳＪ、ｊ−、Ｃｆ）　−ＫＪＮｊｆ　
Ｊ　ｆ陶と力る。両辺の対数をとると、 Ｚｏｇ　Ｓ　Ｊ　、　ａ４１（ｆ　）＝ｔｏｇＫ　ｊＮ
Ｊ　十（ＮＪ　”　）ｔｏｇｆ　（’　”）となり、ｌ
ｏｇＪ、ｊ＋、Ｃｆ）””Ｙ　、　Ａｏｇｆ＝Ｘ　、ｔ
ｏｇＫｊＮ、　＝Ａおよび（Ｎｊ−１）−Ｂと置換えを
行なうと、（１７）式は次のような一次式となる。

Ｙ＝Ａ＋ＢＸ　ｆ１８！ 実際の処理においては、離散的ノーリエ変換が用いられ
るので、ＸとＹは入射信号の帯」戎内で離散１直として
与えられる。そこでＸとＹのデータに対して最小自乗法
を適用すると、１１８）式中のＡとＢを９出することが
でき、次式でＫ　とＮ　が算出できＪ る。

Ｋ−１ＯＡ／（１１＋１　）　、　Ｎ、＝Ｂ＋］　（＋
９）、Ｉ　Ｊ こノ］らを１１４）式に代入すると所望の周波数におけ
る減衰係数が訓算できる。

次に密度ρ、＋１は次のようにして算出できる。（Ｉ４
）式を（１２）式に代入して、整理すると、（ｊ＝Ｊ、
２，３．・・ｎ−１）　（２０）ここで”　Ｊ　＋　Ｊ
＋、’は（１３）式に示したように周波数に依存しない
が、（２０）式で与えられるｌ　ｒｊ＋ｊ＋□１は周波
数ｆのサンプル点数に等しいサンプル数を有し、各々に
バラツキが生ずることが考えられる。そこで、１ｒｊ、
ｊ＋＋ｌのザン・プル平均１ｒ肩了ｎ１をめ、これでｌ
　ｒｊ＋ｊ−Ｈｌを近似すると、（２０）式は次のよう
（で書換えられる。

（ｊ＝］　、　２　、　：３　、・、　ｎ−１）　（′
２１）ここでｆｔは周波数ｆのサンプル値、　Ｎｓはサ
ンプル点数である。（２１）式は１ｒｌｌｃついての漸
化式となっている。ｊ＝Ｉの場合、Ｈ＋（ｆ）　、　Ｈ
２（Ｊ’）およびに、、Ｎ、は既に明らかとなっており
、址だ全て既知となり１ｒｕｌは算出できる。以降Ｊ−
２゜３　、−　ｎ　−］についても、Ｈ（ｆ）　、Ｈｊ
−＋−＋（ｆ〕およびＫ、Ｎ　は既知であるから、順次
”ｊ　＋　ｊ−１−１’は算出で　Ｉ　Ｊ きる。

（１３）式のｌ　ｒ、、ｊ、−、ｌを１７肩了汀１で置
換え、ρ、ｉ＋１　をめると、 となるから、い寸求めたｌ　扉ｊ＋＋ｌをｊ＝ｏ　、　
］　。

Ｉ２・・、　ｎ　−］の順に代入すると、ρ４．−１は
全て算出できる。ただし海水のｌ１ｆｃｏとρ０は既知
である。

次に実施例について具体的回路を用いて説明する。第１
図は実施例のブロック図である。第１図において、１は
海水密度データの入力端子、２は海水中および堆積層各
層中の音速データの入力端子、３は層厚の入力端子、４
．５はそれぞれディノタル化された入射信号ｘ（ｔ）と
反射信号ｙ（ｔ）の入力端子、６は各層の音速と厚さを
入力し離散的時間窓関数を出力する時間窓関数発生器、
７，８゜９．１４，１７，２０，２２．２’４はレジス
タ、Ｉｎ、１１は音響信号を入力し、それらのス梨りト
ルを出力するＤＦＴ　（離散的フーリエ変換）回路、Ｉ
２は除算器、１３は伝達関数を入力し、インパルス応答
を出力するＩＤＦＴ　（離散的フーリエ逆変換）回路、
１５．１８はイン・ぞルスの切り出しを行なう乗算器、
１６．１９はＤＦＴ回路、２１は減衰係数演算装置、２
３は密度演算装置、２５はダウン・カウンタ、２６．２
７はそれぞれＫＪとＮ、およびρ　の出力端子である。

この装置の動作原理を説明する。第１図において入力端
子Ｊから海水密度ρ０を入力し、レジスタ２４に書き込
む、入力端子２から海水中の音速ｃｏならびに堆積層各
層中の音速Ｃｊが入力され、時間窓発生器６に送られる
とともにレノスタフに格納される。また同時に入力端子
３から堆積層各層の埋さＺが入力され、時間窓発生器６
に送られるとともにレジスタ８に格納される。ダウン・
カウンタ２５には初期呟として堆積層の総数わが与えら
れ、ｋ　＝＝　ｎがセットされる、時間窓関数発生器６
は、入力された堆積層各層の音速と厚さのデータから、
ディノタル化された入力信号ｘ（ｔ）。

ｙ（ｔ）と等しいサンプル間隔で、時間窓関数ｇ　３　
（ｔ）を計算し、帰順にレジスタ９に転送スる。

入力端子４と５からは、それぞれディノタル化された入
射信号ｘ（ｔ）と反射信−弓ｙ（ｔ）が入力され、それ
ぞれＤＦＴ回路ｌＯと１ノにより、ス梨りトルＸＣｆ）
とＹ（ｆ）が計算され、それらは除算器１２に転送され
る。除算器Ｊ２では（８）式に従って、伝達関数ＨＣｆ
）を訓算し、Ｈ（ｆ）をＩＤＦＴ回路１３（（出力する
。Ｔ　ＤＦＴ回路１３ではＨＣｆ）を海底のイン・Ｐ　
Ｊシス応答ｈ　（ｔ　、）に変換してレジスタ１４（（
格納する。

以上の各データの格納が終了した後、以下の動作原理に
従って第１層から順にＦＣ，１＋”Ｊとρ、を繋：出し
ていく。ここでは２第Ｊ層での算出手１１偵をｆｉｌに
して説明する。乗算器１５ではり゛ランカウンタ２５か
ら制御信号を受け取ると、レジスタ９カ・ら時間窓閂敬
ｇｊ＋４、レジスタ１４からイン・Ｑルス応答ｈ（ｔ）
を読み込み、両者の乗算を行いＤＦＴ回路１６に転送す
る。ＤＦＴ回路１６でツー１ノエ変換された結果は（１
１）式で示されている通りＨ，、（ｆ）であり、これを
レジスタ１７に格納する。乗算器１８ではダウンカウン
タ２５から制御信号を受け取るとレジスタ９から時間窓
関数ｇｊルノヌタＩ４−／Ｊ＞らインパルス応答ｈ（ｔ
）を読み込み、両者の乗算を行ない、ＤＦＴ回路ノ９に
転送し、ＤＦＴ回路１９の出力■＋、Ｃｆ）はレジスタ
２０に格納される。

レジスター７と２０に格納されているＨｊ、、（ｆ）と
Ｈ，Ｃｆ）は減衰係数演算装置２ノと、密度演算装置２
３に出力される。これらの装置の動作原理は後述する。

減衰係数演算装置２１にはＨ，、、（ｆ）　。

Ｈ、Ｃｆ）およびレジスタ８から第ｊＡＪの厚さＺｊが
人力され、周波数のべき乗に比例した減衰係数［１：　
（１４１式〕をあられすのに必要な２個の定数■（Ｊと
Ｎ　が算出され、レジスタ２２に格納されるとともに、
密度演算装置２３にも入力され密度の演算（で使用され
る。

密度演算装置２３はレジスタ１７と２０からＨｊ＋、　
Ｃｆ）とｒ■ｊＣｆ）、レジスタ８から第、１層の厚さ
Ｚ　、レジスタ７から第１層と第（ｊ＋］）層の音速Ｃ
ｊとＣＪ＋１、減衰係数演算装置２Ｊからに、とＮｊ、
またレジスタ２４から第（ｊ−１）層についての処理で
既に算出されているρ、をそれぞれ読み込み、（２１）
と（２２）式に従って密度ρｊ＋１を算出し、結果をレ
ジスタ２４に格納する。以」二の実行が終了するとダウ
ン・カウンタ２５では密度演算装置２３から制御信号を
受け、カウンタのｆｆ＆　ｋを１だけ減少させ、乗算器
Ｉ５と１８に次の第（ｊ＋Ｉ）層についての処理を行な
う制御信号を送る。

このようにして減衰係数を決定する定数Ｋｊ、ＮＪと密
度ρ１．−１が算出されていき、ダウン・カラ／りの［
直ｋが零に等しくなると実行を停止する。結果は出力端
子２６と２７を通してレジスタ２２と２４を読み出すと
得られる。

次に減衰係数演算装置と密度演算装置の動作原理を説明
する。

第２図は減衰係数演算装置２１の動作原理の説明をする
ブロック図である。（Ｉ５）式の左辺の演算に従って、
まず図示した入力端子２８から入力されたｆｉ　ｊ＋　
１（ｆ　）は微分？５２９により、周波数ｆについて微
分され、微分値は除算器３０により、　馬＋、Ｃｆ）で
除算される。入力端子３Ｊから入力されたＨ、（ｆ）に
ついても、同様の操作が微分器３２、除算器３３により
行なわれる。減算器３４では除算器３０の出力から除算
器３３の出力を減算する。

この結果は除算器３８に出力される。入力端子３５から
は第１層の厚さＺＪが入力され、乗算器３６により定数
−２との積を算出し除算器３７に転送される。

除算器３７では減算器３４の出力を乗算器３６の出力で
除算しており、この結果は（１５）式の左辺に等しい。

除算器３７の出力Ｓｊ、ｊ＋＋（ｆ）はレジスタ３８に
格納される。最小自乗演算器３９ではレジスタ３８から
読み込んだＳｊ　、　ｊ＋＋　Ｃｆ　）の対数１直Ｙと
、周波Ｅ’ＪｆＯサンゾル１直の対数圃Ｘとを計ぷ−し
、最小自乗法で（ｉ９式の定数ＡとＢをめ、（ｌ０式に
よってＫ　とＮ　を計算し、出力端子４０から出力して
Ｊ いる。

第３図は密度演算装置２３の動作原理の説明をするブ０
．り図である。ここでは（２１）と（２２）式に従って
、以下のように密度ρｊ−１−１を出力している。

捷ず、入力端子４１から層厚Ｚ３、入カグに子４２から
Ｋ　とＮが指数関数発生器４３に入力される。

Ｊ　」 指数関数発生器４３では第３層中の往復伝搬の音波減衰
量の指数開数ｅ２ＫＪｆＳ１２Ｊを出力する。次に、入
力端子４４から入力されたＨ、、（ｆ）は、除算器４Ｇ
において入力端子４５から入力されたＨｊ（ｆ）で除算
され、さらに乗算器４７において音波減衰；汁の指数関
数と乗算される。乗算された結果はサンプル平均演算器
４８に入力され、ここでサンプル平均値がめられる。次
にＦ（ｊ−１）層についての処理で既にめられている１
ｒＪ、ｊ＋１１の値をレジスタ５０から読み込み、反射
・透過率比演算器５１により（２１）式右辺の第１項を
算出し、乗算器４９により、サンプル平均演算器の出力
結果との乗算を・行なう。乗算器４９の出力はＩ　ｒ３
１．＋１１であり、これをレジスタ５０に書き込む。こ
の結果は、第（Ｊ−日）層についての処理において使用
される。レジスタ５１に格納された１ｒｊ、ｊ＋１１は
、（２２）式の右辺の第２項の演算に用いられる。（２
り式の右辺の第２項を、音響インピーダンスであられす
と第（ｊ＋］）層の音響インピーダンスと第３層の音響
インピーダンスの比に等しい。そこで、ｌ　ｒｊ２．＋
１１を音響インピーダンス比演算器５２に人力し、音響
インピーダンス比をめる。入力端子５３から、レジスタ
７に格納されている音速Ｃ３とＣ４＋１ｆ：入力し、音
速比演算器５４により音速比ｃ　、ｒ　＋□／Ｃ，。

を算出する。（２２）式の右辺に従って、音響インピー
ダンス比と音速比の逆数との積、すなわち、音響インピ
ーダンス比を音速比で除算しく除算器５５）、その結果
に密度ρ３を乗算する（乗算器５６）と密度ρ、＋１が
算出できる。ここで密度ρ、は第（ｊ−］）層での処理
で算出され、第１図のレジスタ２４に既に格納されてお
り、これを第３図の入力端子５７全通して読み込１れた
ものである。出力端子５８ｆ：密度演算装置の出力で、
密度ρ１−４．をレジスタ２４に格納する。以上の演算
が終了すると、制伺；信号が出力端子５９から出力され
る。

以上説明したように、本発明の実施例では減衰係数の周
波数微分の直を算出する（１５）式に基づいた計算手段
と、べき乗関数を一次式に変換して最小自乗計算を行な
う最小自乗演算器とからなる減衰係数演算装置を有して
いるため、周波数のべき乗に比例した減衰係数が算出で
きる利点がある。

さらに堆積層の各層の境界面で反射されｐ］び海底面上
に戻ってくるノＰルスを、海底のイン・ぐルノ尾、答と
時間窓関数との積で帰順に算出する計算手段を有してお
り、その出力を順次減衰係数演算装置、密度演算装置に
より処理していくので、堆積ｊ・Δが複数であっても、
各層の減衰係数と密度がめられるという利点がある。

（発明の効果） 不発明は堆積層が複斂であり、さらに減衰係数が周波数
のべき乗に比例する場合でも、各層の減衰係数と密度が
算出できるという利点があるので、様々な層構造と底質
からなる実海面で利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブＯ，り図、第２ン１は減
衰係数の演算装置のプＯ７り図、第３図は密度演算装置
のプロ、り図の例である。 １　・海水密度データの入力端子、２・・・音速データ
の入力端子、３・・層厚データの入力端子、４　・入射
信号の入力端子、５　・反射信号の入力端子、６　・時
間窓関数発生器、７　、８　、９　、　ｌ　４　、　Ｉ
　７゜２０．２２，２４．３８．５０　・レジスタ、ノ
０゜１１．１６．１９−ＤＦＴ回路、１３−ＩＤＦＴ　
ｌｏｌ路、１２．３０，３３，３７，４６．５５・・除
算器、１５　、１　Ｂ　、　３６　、４７　、４９　、
５６・・乗算器、２１　・減衰係数演算装置、２３・・
密度演算装置、２５・・ダウン・カウンタ、２６・・・
減衰係数出力端子、２７・・密度出力端子、２８．４４
・・伝１全関数ＨＪ、、（ｆ）入力端子、３１．４５・
・伝達開数Ｈｊ（ｆ）入力端子、２９．３２　・微分器
、３４　・減算器、３５　、４１・・層厚ＺＪ入力端子
、３９　・最小自乗演算器、４０−に、　Ｎ　出力端子
、４２・Ｋ、　、ＮＪ人力Ｊ′Ｊ 端子、４３・・指数関数発生器、４８・・・サンプル平
均演算器、５ノ・・反射・透過率比演算器、５２・・音
響インピーダンス比演算器、５３・・音速ＣＪ。 Ｃｊ＋、入力端子、５４・・音速比演算器、５７・・密
度ρ、入力端子、５８・・・密度ρｊ１−３出力端子、
５９・・制御信号出力端子 １、事件の表示 昭和５８年　特　許　願第　１８３０８８号２　発明の
名称 海底地層特性解析方式 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 ５、補正の対象　明細１．中「特許請求の範囲」の欄、
「発明の詳細な説明」の欄及び図面「第１図」「第３図
」６補正の内容 別紙のとおり ６　補正の内容 （１）明細書中「％許請求の範囲」の欄を別紙のとおり
補正する。 （２）明細書第２頁第１４行目から第１５行目に「海底
下の密度と」とあるのを「海底下の各層の密度と」と補
正する。 （３）　同省第１２頁第１０行目に （４）　回書第１３頁式（ハ）を次のとおり補正する。 （５）同省第１７頁第２０行目に１除算器３８」とある
のを「除算器３７」と補正する。 （６）同省第１９頁第６行目に［ｂｊ、Ｊ、−１１Ｊと
あるのを［１不’、、ｊＮと補正する。 （７）図面［第１図」及び「第３図」を別紙のとおり補
正する。 別紳・ 特許請求の範囲 （１）水中音波を用いた海底地層特性解析方式において
、海底に鉛直入射した音波信号とその反射信号とからめ
られる海底インパルス応答算出手段と、各層の音速及び
層厚を入力し離散的時間窓関数を得る時間窓関数発生器
と、前記海底インパルス応答算出手段の出力と時間窓関
数発生器の出力とによゆ堆積層の各層の境界面で反射さ
れ再び海底面上に戻ってくる音波の反射係数を層順に算
出する手段と、さらにその算出結果から層１１ｎに減衰
係数を順次算出する減衰係数演算装置と、前記減衰係数
と反射係数とから層順に密度を順次算出する密度演算装
置とからなることを特徴とする海底地層特性解析方式。 （２）減衰係数演算装置として、各層の境界面で反射さ
れ海底面」二に戻ってきた各音波の反射係数特開昭ｅｏ
−７６ｅａｘ（９） 許請求の範囲第１項記載の海底地層特性解析方式。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水中音波を用いた海底地層特性解析方式（でおい
   て、海底に鉛直入射した音波信号とその反射信号とから
   められる海底イン・ぐルア応答算出手段と、各層の音速
   及び層厚を入力し離散的時間２３関数を得る晴間窓関数
   発生器と、前記海底イン・ぐルア応答算出手段の出力と
   時間窓関数発生器の出力と（どこより堆粘層の各層の境
   界部で反射されｒ耳び／Ｉ１１底而上に戻ってくる音波
   の反射係数を心願に算１１ｊする手段と、さらにその算
   出結果から心願に減衰係数を順次算出する減衰係数演算
   装置と、前記減衰係数と反射係数とから心願に密度を順
   次算出する密度演算装置とからなることを特徴とする海
   底地層特性解析方式。
2. （２）減衰係数演算装置として、各層の境界部で反射さ
   れ海底面上に戻ってきた各音波の反射係数を微分する微
   分器の出力を当該反射係数により除算し、各音波につい
   ての除算結果を減算することによりべき乗関数の一次式
   の変換を行う変換手段と、前記変換手段の出力を最小自
   乗演算器とを崩し、周波数のべき乗に比例した減衰係数
   の算出を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の海底地層特性解析方式。