Was ist ein Hydrophon und wie funktioniert es?

Was ist ein Hydrophon?

Hydrophone sind Unterwassermikrofone zur Überwachung von Unterwassergeräuschen. Ein typisches Hydrophon erkennt Druckänderungen in der Umgebung und wandelt Schallwellen in Spannung um. Die Geschwindigkeit und Entfernung der sich im Wasser ausbreitenden Schallwelle ist proportional zur Druckänderung, die die Art der übertragenen elektrischen Leistung bestimmt.

So wie Mikrofone verwendet werden, um Geräusche in der Luft zu hören, werden Hydrophone verwendet, um Geräusche unter Wasser zu hören. Mikrofone wandeln Schall in der Luft in elektrische Signale um. Die elektrischen Signale können dann verstärkt, aufgezeichnet, über Lautsprecher wiedergegeben und über Telefonleitungen übertragen werden. Die elektrischen Signale können auch verwendet werden, um die Eigenschaften des Schalls, wie beispielsweise Amplitude und Frequenz, zu messen. In ähnlicher Weise wandeln Hydrophone Schall im Wasser in elektrische Signale um, die verstärkt, aufgezeichnet, über Lautsprecher wiedergegeben und zur Messung der Schalleigenschaften verwendet werden können. Hydrophone hören Töne, übertragen aber keine Töne.

Wie funktioniert ein Hydrophon?

Durch die Verstärkung und Aufzeichnung dieser elektrischen Signale messen Hydrophone Meeresgeräusche mit großer Präzision. Während ein einzelnes Hydrophon Geräusche aus jeder Richtung aufzeichnen kann, führen mehrere Hydrophone, die gleichzeitig in einer Reihe angeordnet sind, oft Tausende von Kilometern voneinander entfernt, zu Signalen, die so manipuliert werden können, dass sie mit größerer Empfindlichkeit als ein einzelnes Gerät „hören“. Omnidirektionale und halbdirektionale Hydrophone nehmen Geräusche aus einer bestimmten Richtung auf und können verwendet werden, um Fischbewegungen zu verfolgen.

Neben den National Marine Sanctuaries der NOAA verwendet auch das Pacific Marine Environmental Laboratory (PMEL) der NOAA häufig Hydrophone. PMEL erwirbt Langzeitdatensätze der globalen Ozeanakustikumgebung, um die akustischen Auswirkungen sowohl menschlicher Aktivitäten als auch natürlicher Prozesse wie Unterwasservulkane, Erdbeben und Eisbeben auf die Meeresumwelt zu identifizieren und zu bewerten.