हाइड्रोफोन

हाइड्रोफोन (प्राचीन ग्रीक: ὕδωρ + φωνή, lit. 'water + sound') पानीमुनि ध्वनि रेकर्ड गर्न वा सुन्नको लागि पानीमुनि प्रयोग गर्न डिजाइन गरिएको माइक्रोफोन हो। धेरैजसो हाइड्रोफोनहरू पिजोइलेक्ट्रिक ट्रान्सड्यूसरमा आधारित हुन्छन् जसले ध्वनि तरंग जस्ता दबाव परिवर्तनको अधीनमा हुँदा विद्युतीय क्षमता उत्पन्न गर्दछ। केही पिजोइलेक्ट्रिक ट्रान्सड्यूसरहरूले ध्वनि प्रोजेक्टरको रूपमा पनि काम गर्न सक्छन्, तर सबैसँग यो क्षमता हुँदैन, र यदि यस्तो तरिकामा प्रयोग गरियो भने केही नष्ट हुन सक्छ।

हाइड्रोफोनले हावाबाट आउने आवाजहरू पत्ता लगाउन सक्छ, तर यो असंवेदनशील हुनेछ किनभने यो पानीको ध्वनिक प्रतिबाधा, हावा भन्दा घना तरल पदार्थसँग मेल खाने डिजाइन गरिएको हो। ध्वनि हावामा भन्दा पानीमा ४.३ गुणा छिटो यात्रा गर्दछ, र पानीमा ध्वनि तरंगले ६० गुणा दबाब दिन्छ जुन हावामा एउटै आयामको छालले प्रयोग गर्दछ। त्यसै गरी, मानक माइक्रोफोनलाई जमिनमा गाड्न सकिन्छ, वा वाटरप्रूफ कन्टेनरमा राखिएको खण्डमा पानीमा डुबाउन सकिन्छ, तर त्यस्तै खराब ध्वनिक प्रतिबाधा मिलानको कारणले खराब प्रदर्शन दिनेछ।

इतिहास

पहिलो हाइड्रोफोनमा पातलो झिल्ली भएको ट्यूब र अर्को छेउमा पर्यवेक्षकको कान हुन्छ । प्रभावकारी हाइड्रोफोनको डिजाइनले पानीको ध्वनिक प्रतिरोधलाई ध्यानमा राख्नुपर्छ, जुन हावाको ३७५० गुणा हो। तसर्थ, हावामा उही तीव्रताको छालद्वारा निस्कने दबाबलाई पानीमा ३७५० को कारकले बढाउँछ। अमेरिकी पनडुब्बी सिग्नलिङ कम्पनीले लाइटहाउस र लाइटशिपहरूबाट बज्ने पानीमुनिको घण्टी पत्ता लगाउन हाइड्रोफोनको विकास गर्‍यो। केस ३५ सेन्टिमिटर (१४ इन्च) व्यासको बाक्लो, खोक्रो ब्रास डिस्क थियो। एउटा अनुहारमा १ मिलिमिटर (०.०३९ इन्च) बाक्लो ब्रास डायाफ्राम थियो जसलाई छोटो ब्रास रडले कार्बन माइक्रोफोनमा जोडेको थियो।

पहिलो विश्व युद्द
युद्धको प्रारम्भमा, फ्रान्सेली राष्ट्रपति रेमन्ड पोइन्कारेले पल लान्गेभिनलाई ध्वनि पल्सबाट प्रतिध्वनिहरूद्वारा पनडुब्बीहरू पत्ता लगाउने विधिमा काम गर्न आवश्यक सुविधाहरू प्रदान गरे। तिनीहरूले भ्याकुम ट्यूब एम्पलीफायरको साथ सिग्नलको शक्ति बढाएर पिजोइलेक्ट्रिक हाइड्रोफोन विकास गरे; पिजोइलेक्ट्रिक सामग्रीहरूको उच्च ध्वनिक प्रतिबाधाले पानीमुनि ट्रान्सड्यूसरहरूको रूपमा तिनीहरूको प्रयोगलाई सहज बनायो। एउटै पिजोइलेक्ट्रिक प्लेटलाई विद्युतीय ओसिलेटरद्वारा ध्वनि पल्स उत्पादन गर्न कम्पन गर्न सकिन्छVan der Kloot, 2014, pp. 110-112.।

आदिम हाइड्रोफोन प्रयोग गरेर पत्ता लगाउने र डुबाइएको पहिलो पनडुब्बी जर्मन पनडुब्बी UC-३ २३ अप्रिल १९१६ मा थियो। UC-३ लाई एन्टी-सबमरिन ट्रालर चिरियोले पत्ता लगाएको थियो किनकि Cheerio सीधा UC-३, UC- माथि थियो। त्यसपछि ट्रलरले तानेको स्टिलको जालमा समातियो र ठूलो पानीमुनि विस्फोट पछि डुब्यो।


युद्धमा पछि, बेलायती एडमिरल्टीले यु-बोटहरू कसरी लड्ने भनेर सल्लाह दिन ढिलो गरी एक वैज्ञानिक प्यानल बोलाए। यसमा अष्ट्रेलियाका भौतिकशास्त्री विलियम हेनरी ब्राग र न्यूजील्याण्डका भौतिकशास्त्री सर अर्नेस्ट रदरफोर्ड सामेल थिए। तिनीहरूले निष्कर्ष निकाले कि सबैभन्दा राम्रो आशा पनडुब्बीहरू सुन्न हाइड्रोफोन प्रयोग गर्नु थियो। रदरफोर्डको अनुसन्धानले हाइड्रोफोनको लागि उनको एकमात्र पेटेन्ट उत्पादन गर्यो। ब्रागले जुलाई १९१६ मा नेतृत्व लिए र उनी फर्थ अफ फोर्थको हकक्रेगमा रहेको एडमिरल्टी हाइड्रोफोन अनुसन्धान प्रतिष्ठानमा गएWood 1930,p. 457.।

वैज्ञानिकहरूले दुईवटा लक्ष्य राखेका थिए: हाइड्रोफोन बोक्ने गस्ती जहाजबाट उत्पन्न आवाजको बाबजुद पनडुब्बीले सुन्न सक्ने हाइड्रोफोन विकास गर्ने, र पनडुब्बीको असर प्रकट गर्न सक्ने हाइड्रोफोन विकास गर्ने। ईस्ट लन्डन कलेजमा द्विदिशात्मक हाइड्रोफोन आविष्कार गरिएको थियो। तिनीहरूले एक बेलनाकार केसमा डायाफ्रामको प्रत्येक छेउमा माइक्रोफोन माउन्ट गरे; जब दुबै माइक्रोफोनबाट सुनिएको आवाजको तीव्रता समान हुन्छ, माइक्रोफोन ध्वनि स्रोतसँग मिल्दोजुल्दो हुन्छWood 1930,p. 457.।

ब्रागको प्रयोगशालाले डायाफ्रामको एक छेउमा ब्याफल राखेर यस्तो हाइड्रोफोन दिशात्मक बनायो। प्रभावकारी बाफल्समा हावाको तह हुनुपर्छ भनेर पत्ता लगाउन महिनौं लाग्योVan der Kloot 2014, p. 110.।  १९१८ मा, रोयल नेभल एयर सर्भिसको एयरशिप्सले एन्टी-सबमरीन युद्धमा संलग्न हाइड्रोफोनहरू ट्रेलिङ गरेर प्रयोग गरे। ब्रागले क्याप्चर गरिएको जर्मन यू-बोटबाट हाइड्रोफोन परीक्षण गर्‍यो र यो ब्रिटिश मोडेलहरू भन्दा कम भएको पाएReport AIR 1/645/17/122/304 - National Archives Kew.  Airship Hydrophone experiments.। युद्धको अन्त्यमा, बेलायतीहरूसँग ३८ हाइड्रोफोन अधिकारीहरू र २०० योग्य श्रोताहरू थिए, जसले प्रति दिन थप ४d तिरेको थियोVan der Kloot 2014, p. 125.।

पहिलो विश्वयुद्धको अन्त्यदेखि १९२० को शुरुमा सक्रिय सोनारको परिचयसम्म, हाइड्रोफोनहरू पनडुब्बीहरूको लागि डुबेको बेलामा लक्ष्य पत्ता लगाउने एकमात्र विधि थियो; तिनीहरू आज उपयोगी छन्।

केन्द्रित ट्रान्सड्यूसरहरू
यो यन्त्रले एकल ट्रान्सड्यूसर तत्वलाई डिश वा शंकु आकारको ध्वनि रिफ्लेक्टरको साथ संकेतहरू फोकस गर्नको लागि प्रयोग गर्दछ, जस्तै रिफ्लेटिङ् टेलिस्कोप जस्तै। यस प्रकारको हाइड्रोफोन कम लागतको सर्वदिशात्मक प्रकारबाट उत्पादन गर्न सकिन्छ, तर स्थिर हुँदा प्रयोग गर्नुपर्छ, किनकि रिफ्लेक्टरले पानीको माध्यमबाट यसको आवागमनमा बाधा पुर्‍याउँछ। निर्देशन गर्ने नयाँ तरिका हाइड्रोफोनको वरिपरि गोलाकार शरीर प्रयोग गर्नु हो। डाइरेक्टिभिटी क्षेत्रको फाइदा भनेको यो हो कि हाइड्रोफोनलाई पानी भित्र सार्न सकिन्छ।

एरे
बहु ​​हाइड्रोफोनहरूलाई एरे मा व्यवस्थित गर्न सकिन्छ ताकि यसले अन्य दिशाहरूबाट संकेतहरू घटाउँदा इच्छित दिशाबाट संकेतहरू थप्नेछ। एरेलाई बीमफार्मर प्रयोग गरेर स्टेयर गर्न सकिन्छ। सामान्यतया, हाइड्रोफोनहरू "लाइन एरे" मा व्यवस्थित हुन्छन् तर के मापन भइरहेको छ भन्ने आधारमा धेरै फरक व्यवस्थाहरूमा हुन सक्छ। उदाहरणको रूपमा, लेखमा हाइड्रोफोन एरे प्रणालीहरूद्वारा समुद्रमा आवाज मापन गर्ने फ्लीटबाट प्रोपेलर आवाज मापन गर्दै जहाजहरूलाई कार्ययोग्य मापनहरू प्राप्त गर्न जटिल हाइड्रोफोन एरे प्रणालीहरू आवश्यक पर्दछ।

SOSUS हाइड्रोफोनहरू, समुद्रको तलामा राखिएको र पानीमुनि केबलहरूद्वारा जडान गरिएको, प्रयोग गरिएको थियो, १९५० को दशकमा, संयुक्त राज्य अमेरिका। नौसेना शीत युद्ध को समयमा ग्रीनल्याण्ड, आइसल्याण्ड र संयुक्त अधिराज्य को रूपमा चिनिने लाइनमा सोभियत पनडुब्बीहरूको आन्दोलन ट्र्याक गर्न। GIUK ग्याप।Mackay, D.G. "स्कटल्याण्ड द ब्रेभ? स्कटल्याण्डमा अमेरिकी रणनीतिक नीति 1953-1974"। ग्लासगो युनिभर्सिटी, मास्टर्स थेसिस (अनुसन्धान)। 2008। 12 अक्टोबर 2009 मा पहुँच। यी धेरै अपरिचित महासागर सहित अत्यन्त कम आवृत्ति इन्फ्रासाउन्ड स्पष्ट रूपमा रेकर्ड गर्न सक्षम छन्।

सन्दर्भ सामाग्रीसामाग्रीहरू

 बाह्य लिङ्कहरू 

 Hydrophones —Brüel & Kjær Hydrophones र अनुसन्धान लेखहरू
 DOSITS—समुद्रमा ध्वनिको खोजमा हाइड्रोफोन परिचय
 orcasound.net — किलर ह्वेलको बासस्थानबाट प्रत्यक्ष हाइड्रोफोन स्ट्रिमहरू
 निष्क्रिय ध्वनिक निगरानी - पानीमुनि आवाजहरू निगरानी गर्न हाइड्रोफोनहरू प्रयोग गर्दै
 आफ्नै हाइड्रोफोन बनाउनुहोस्—नि:शुल्क निर्देशनहरू
 प्रेसिजन ध्वनिकी — हाइड्रोफोनहरूमा उपयोगी स्रोत
 The British Library Sound Archive  — हाइड्रोफोन प्रयोग गरेर बनाइएका धेरै वन्यजन्तु र वायुमण्डलीय रेकर्डिङहरू समावेश गर्दछ।
 उच्च गुणस्तरको हाइड्रोफोन — हाइड्रोफोनको उच्च गुणस्तरको निर्माता।
LeakTronics.com - प्रोफेशनल स्विमिङ पूल लीक डिटेक्शन हाइड्रोफोनका निर्माताहरू

श्रेणी: सोनार