九三式水中聴音機
装置概要

本機の構成は主に､捉えた音波を電気振動に変成する「捕音器」、音源の方位を測定する「電気整相機」､聴音周波数が選択可能な「低周波増幅器」、整相された電気振動を聴く「受聴器」からなっており、聴音方式には最大感度方式を採用していた。
この方式は音源方向の判定に､一定の形式(主に円形)に配列された多数の捕音器に音波が到達する際の時間差を利用するもので､その原理はある捕音器群に音波が到来した時に､音源方向から最も遠い位置にある捕音器に音波が到達する時刻を基準として､他の捕音器に音波が早く到達する分だけ各捕音器の電気信号の伝達を電気的遅延回路によって遅延させ､全ての信号が同時に受聴器に流れて単一の最大音となった時の各捕音器信号の遅延時間の調節量から目標の方向を判定するというものだった。
本機は最初に当時の第2潜水戦隊に配備された後、海軍の主要な潜水艦に装備され､さらに1937年（昭和12年）頃からは対潜用として駆逐艦や駆潜艇にも装備されるようになった。しかし､これらの艦艇は航走中の自己発生雑音の抑制が不十分であった為､しばしば微速または主機停止の上で聴音する事が必要となり､用兵上の要求を十分満足することができず､また補機の振動によって発生した雑音のせいで聴音機がほとんど使用できなくなるという事もあった。
仕様や構造が若干異なる幾つかの派生型があり、「九三式水中聴音機 甲乙 潜水艦用」「同一型 甲乙 潜水艦用」、「同一型改一 甲乙 潜水艦用」､「同二型 甲乙 潜水艦用」､「 同小艦艇用」などが存在した。
捕音器
捕音器(マイクロフォン)は水中の到来音波を捉えて電気信号に変成する装置であり､本機では可動線輪型捕音器を片舷に8個、合計で16個が常時水に接する艦首付近艦底外板に直径3mの円に近い楕円形に装備されていた。この捕音器は1932年(昭和7年)から1933年(昭和8年)頃にドイツより輸入した製品を模倣した物で､その永久磁石には当時国内で最も優秀といわれたKS鋼が使用されていた。磁石鋼についてはその後も感度上昇の為に改良が行われ､東北帝大金属材料研究所と住友金属株式会社の協同を得て1940年(昭和15年)に新KS鋼による磁石の試作に成功した。また振動板の材料は当初､ドイツ製に倣って高級ニッケル青銅を使用していたが日中戦争の進展にともなって不足した為、1941年（昭和16年）1月以降は転換材料としてアルミニウム青銅の研究を開始した。しかし完成の頃になると主成分であるアルミニウムも節約せざるを得ない情勢となったため、マンガン青銅の試作に着手し1941年（昭和16年）11月に完成して実用化された。
整相機
整相機は電気的遅延回路により各捕音器に与える遅延量を音波到来方向に応じて適当に管制し､それによって音源の方向を決定する装置で､本機では直流モーターのコミュテーターのように導体と絶縁体とを交互に積み重ねたものが使用されていた。この各導体間に捕音器の信号に遅延量を与える為の遅延回路を挿入し、捕音器の配置状況をそのまま縮小したブラシ盤を回転させ､各捕音器の入力が全てアディティブに働いた時に最大出力が得られた。
装置前面には遅延量の調整に使用する調整用把手と音源の方向を読み取るための方向角度目盛盤があり､調整用把手を回せばブラシ盤の回転と連動して目盛盤の指針も回転するため、受聴音が最大となった時に指針が示す方位を読取る事で音源の方向を判定する事ができた。また聴測した音源方向角度は整相機内部に設けられた角度通報用発信装置によって､艦橋および探信室に装備された角度受信機に電気的に通報する事ができた。整相器は甲型に2組､乙型には1組が備えられ､角度受信機の目盛盤も甲型は２つ､乙型は１つとなっていた。
増幅器
増幅器は捕音器から変成された非常に微弱で、そのまま受聴器に流しては聴測には適さない電流を聴測に適するように増幅する装置であり、本器では3本の真空管を使用する抵抗結合型低周波増幅器が使用された。この増幅器の筐体は軽合金製で前面には音量調節用のハンドルがあり､真空管が収められている部分の蓋は交換がしやすいように簡単に着脱できるようになっていた。
濾波器
濾波器は変成された電気の中から任意の周波数帯の電流を濾波する装置で、聴測の邪魔になる背景雑音を低減して音源音色の判別を良好にしたり､聴測の精度を向上させる為に使用され、軽合金製の筐体前面に装備された転換用ハンドルを操作する事で遮断周波数を切換える事ができた。
受聴器
本機で使用されていた受聴器は海軍制式のテー式一號受聴器で､これは無線兵器に附属される物と同一の物であり電気定数は直流抵抗2000オーム×2、インピーダンス10000オーム×2、共振周波数は約1000サイクルとなっていた。
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| 装備艦種 | 装備艦種 | 装備艦種 | 装備艦種 | 大艦 哨戒艦艇 |
| 捕音器配列 | 捕音器数 | 捕音器数 | 捕音器数 | 16 |
| 捕音器配列 | 配列法 | 配列法 | 配列法 | 楕円 |
| 捕音器配列 | 配列直径(m) | 配列直径(m) | 配列直径(m) | 3(長軸) |
| 捕音器配列 | 指向性(度) | 指向性(度) | 指向性(度) | 約5 |
| 捕音器配列 | 副最大値(%) | 副最大値(%) | 副最大値(%) | 約50 |
| 捕音器配列 | 装備場所 | 装備場所 | 装備場所 | 舷側外 |
| 捕音器 | 型 | 型 | 型 | 可動線輪 |
| 捕音器 | 振動板直径(mm) | 振動板直径(mm) | 振動板直径(mm) | 145 |
| 捕音器 | 重量(kg) | 重量(kg) | 重量(kg) | 18 |
| 捕音器 | 感度(db) | 感度(db) | 感度(db) | 35 |
| 捕音器 | 周波数範囲(C/B) | 周波数範囲(C/B) | 周波数範囲(C/B) | 500~2500 |
| 捕音器 | 耐爆距離(m) | 耐爆距離(m) | 耐爆距離(m) | 35 |
| 聴音装置 | 整相機 | 遅延回路網 | 制御方式 | 格子状 |
| 聴音装置 | 整相機 | 遅延回路網 | 型 | T |
| 聴音装置 | 整相機 | 遅延回路網 | 素子数 | 50 |
| 聴音装置 | 整相機 | 遅延回路網 | 全遅延量(μ sec) | 2000 |
| 聴音装置 | 整相機 | 遅延回路網 | L(mH) | 80 |
| 聴音装置 | 整相機 | 遅延回路網 | C(μ) | 0.02 |
| 聴音装置 | 整相機 | 遅延回路網 | M(ｍH) | 6.64 |
| 聴音装置 | 整相機 | 遅延回路網 | Zo(Ω) | 2000 |
| 聴音装置 | 整相機 | 捕音器刷子縮小率 | 捕音器刷子縮小率 | 1/15 |
| 聴音装置 | 整相機 | 均整抵抗(hΩ) | 均整抵抗(hΩ) | 2～15.5 |
| 聴音装置 | 整相機 | 角度通報器 | 角度通報器 | あり |
| 聴音装置 | 増幅器 | 型式 | 型式 | 抵抗結合3段 |
| 聴音装置 | 増幅器 | 真空管 | 真空管 | 600×3 |
| 聴音装置 | 増幅器 | 増巾度(db) | 増巾度(db) | 85~90 |
| 聴音装置 | 沪波器 | 沪波器 | 遮断周波数(C/S) | (HP)全通 550  700 　　　1200 1700 (LP)全通 700　900 　　　1200　3000　 |
| 聴音装置 | 受聴器数 | 受聴器数 | 受聴器数 | 可動鉄片×4 |
| 聴音装置 | 電源 | 電源 | 種別 | DC100V　220V(潜) |
| 聴音装置 | 電源 | 電源 | 整流器 |  |
| 聴音装置 | 電源 | 電源 | 　沪波器　 | あり |
| 他装置 | 接続筐 | 接続筐 | 接続筐 | 2 |
| 他装置 | 切断器 | 切断器 | 切断器 | 1 |