Comment fonctionne un hydrophone?
Ici, nous expliquons – comment fonctionne un hydrophone? Ce sont des instruments de mesure et un type de microphone sous-marin, conçus pour surveiller le bruit sous-marin. L’hydrophone fonctionne en transduisant (convertissant) les ondes sonores en tension électrique. Ceci est réalisé par la détection des changements de pression dans l’environnement environnant. La combinaison de la vitesse sur la distance, à laquelle l’onde sonore se déplace à travers l’eau ou le fluide, est proportionnelle aux variations de pression, qui refléteront à leur tour la nature de la sortie électrique transmise. Les matériaux piézoélectriques sont considérés comme idéaux pour la construction d’hydrophones. Ce matériau peut changer de forme et aide à générer une « sortie de potentiel électrique » en réponse aux variations de pression mécaniques ou externes.
Par l’application d’une tension électrique à un matériau de type céramique cristalline, les structures cristallines s’alignent, puis elles deviennent anisotropes et portent une charge électrique. Les ondes sonores aéroportées sont facilement enregistrées par un hydrophone, mais elles deviennent moins sensibles lorsqu’elles sont immergées dans des fluides en raison d’une mauvaise « correspondance d’impédance acoustique ». Un hydrophone standard peut être construit avec un transducteur. Le transducteur s’est avéré fondamental pour aider à la conversion des ondes sonores entrantes en une tension électrique.
L’utilisation de transducteurs piézoélectriques comme alternative aux matériaux cristallins est maintenant l’option technologique populaire dans la conception d’un hydrophone moderne.
L’hydrophone fonctionne à l’aide d’un seul transducteur qui a une forme de type conique circulaire qui réfléchira les ondes sonores entrantes. Ceci, à son tour, permettra de positionner l’hydrophone à des endroits et à des profondeurs variables. Le point faible de l’utilisation d’un seul transducteur est que les signaux de toutes les autres directions peuvent interférer avec le signal principal et ne peuvent donc pas être soustraits du signal ciblé. Cela peut donc donner des résultats de données obscurs.
Un petit transducteur acoustique sous-marin cylindrique en céramique est capable d’obtenir une prise omni-directionnelle parfaite. Un hydrophone directionnel augmentera la sensibilité de n’importe quelle direction en utilisant deux de ces techniques de base: