海洋聲學技術簡介

技術介紹

海洋研究和開發(fā)所用的水聲技術，如回聲探測、被動探測、水聲通訊、水聲遙測和水聲遙控等。

回聲探測 　利用一組換能器發(fā)射聲信號，通過另一組換能器接收從目標反射的回聲信號，再由處理后的信號判斷目標的參數(shù)和性質(zhì)。

回聲測深儀 　它向海底發(fā)射一束較窄的聲脈沖，測量此信號由海底反射并回到水聽器的時間，在聲速已知的條件下，就可測出船只所在處的水深?，F(xiàn)代大功率的測深儀，能夠描繪出最深洋底的形狀。多波束式或多振子的測深儀，可同時獲得多個水深點的數(shù)據(jù)，并往往采用數(shù)字顯示，和計算機聯(lián)用而自動繪制海底地形圖。

多普勒導航儀（多普勒聲吶） 　根據(jù)多普勒效應，若船只和海底有相對運動，回波信號就會產(chǎn)生頻移。同時測量 4個波束中由于船只對海底相對運動而出現(xiàn)的頻移，經(jīng)信號處理后，就可精確地測出船只對海底的運動速度，并畫出航跡來。多普勒聲吶也是一種引導大型船只靠岸的有效工具。

魚探儀 　由它獲得的魚群回波，可大致判斷出魚群的位置、范圍和密集程度。通常使用的垂直魚探儀，可以探測底層的魚類；水平魚探儀則以探測上層和中層的魚類為主。采用電子掃描等先進技術之后，探測的范圍就大得多。

側掃描聲吶（海底地貌儀） 　用以調(diào)查海底地質(zhì)地貌的水聲設備，種類很多，這是其中的一種。在船的兩側安裝垂直方向角較寬而水平方向角很窄的一組換能器，記錄海底的散射回波，就可獲得離兩側船舷一定距離內(nèi)精細的海底地貌聲圖。為了適應深水探測的需要，也可把換能器置于拖曳體中。此儀器還可用于海底油管的鋪設檢查和沉埋物的搜索等水下工程中。淺地層剖面儀使用低頻聲信號，可以穿透地層，從其回波的分析獲得底質(zhì)的結構資料，故廣泛應用于水下工程的地質(zhì)勘探。地震探測系統(tǒng)使用大功率低頻聲源、多道接收拖曳電纜和多道數(shù)據(jù)處理記錄系統(tǒng)，可以取得深層地質(zhì)結構的資料，用于海底石油及其他礦物的勘探等。爆炸聲源發(fā)出的大功率低頻聲波，可以穿透到很深的底層。若在離爆炸源較遠的海上放置一系列水聽器，就可以接收到由不同地層傳來的折射波，為海底地質(zhì)結構、水下石油資源等提供有價值的數(shù)據(jù)。

在海洋水文觀測中，已越來越多地應用水聲測量儀器。如果把回聲探測儀作相應的修改，安放于海底，使它向海面發(fā)射聲脈沖，就可以測量波高和周期等，并從波高平均值的變化，獲得潮位的變化規(guī)律。若把換能器安裝于船舷外側，也可測出波浪的要素。利用隨海流運動的散射體的回波會出現(xiàn)多普勒頻移的特性，可制成多普勒海流計，它可以不破壞流場而測量瞬時的低速海流。根據(jù)聲波通過固定距離的傳輸時間和聲速成比例的關系，可制成聲速計，它能實時地測量海水的聲速。在海洋水文調(diào)查中廣泛應用水聲儀器設備，是一項重大的技術改進。

被動探測 　它探測水中傳來的聲信息，由此判斷發(fā)聲體的位置和特性。其所測聽的聲源可分為自然聲源和人為聲源兩類。

自然聲源 　不少海洋中的動物，能夠發(fā)聲（見海洋生物發(fā)聲）。故可利用被動探測系統(tǒng)監(jiān)視魚群的回游特性，并根據(jù)魚類聲音的特性來判斷魚群的種類，為海洋捕撈提供有價值的數(shù)據(jù)。深海水下的水聽器系統(tǒng)，還能準確地測出水下地震、水下火山爆發(fā)的位置和估計其強度等。

人為聲源 　魚類對聲音很敏感，并有好惡之分。故可以發(fā)出它們喜歡的聲音加以誘集，發(fā)出它們不喜歡聽的聲音加以驅逐。根據(jù)這原理制成的聲誘魚器和驅魚器，已開始應用于海洋捕撈中。根據(jù)不同目的，分別采用連續(xù)的、脈沖的或其他調(diào)制方式的信號源，將一種小型的聲信標縛于魚體或納入其胃中，用被動聲吶跟蹤，很適合于海洋生物習性的現(xiàn)場研究。跟蹤放于海底的小型發(fā)聲體，能夠了解海底石礫等的移動狀態(tài)，一種船只和飛機遇險的聲信標，在船只和飛機沉沒于水下的一定期間內(nèi)，能發(fā)出聲信號以指示它的位置。利用帶有聲信標的中性浮標，可以測量深層的海流，如赤道深層流等。

水聲通訊 　利用聲波在水下傳遞信息。通訊的雙方在水下都設置有發(fā)射器和接收器。這種通訊有兩種方式：①載波語言調(diào)制聲波或直接輻射語言聲波。后者用于距離較近的潛水員間的通信。②數(shù)字編碼是水聲設備中常作為指令和控制的通訊方式。目前廣泛使用的水聲應答器便是數(shù)字編碼通訊的典型設備，它按事先安排好的程序，自行完成各應答器和主機間的通訊。水聲應答器可用于水下載體的導航和跟蹤，幫助鉆探船和平臺準確尋找井口位置，監(jiān)視水下的施工，傳遞水下遙測系統(tǒng)各水文參數(shù)訊號等。

水聲遙測系統(tǒng) 　把所要測量的水下環(huán)境參數(shù)變換成水聲信息之后，傳到處理船只或岸站來，經(jīng)過水聲接收機處理，重新轉換成相應的環(huán)境參數(shù)信息。

海洋水文參數(shù)的水聲遙測儀 　它以聲傳輸代替了操作麻煩的電纜?？梢园汛藘x器和遙測浮標系統(tǒng)結合起來，由一系列的水下浮標把測量的參數(shù)通過水聲信道傳輸?shù)侥父?，再由母浮標把它轉換成無線電信號而傳到調(diào)查船或岸站來，這種遙測方式具有實時、大面積、快速和連續(xù)測量等優(yōu)點。

網(wǎng)位儀 　水下部件縛于拖網(wǎng)的網(wǎng)口上，把獲得的信息變成水聲信號發(fā)射到船上來，從而監(jiān)測魚網(wǎng)的高度、開口的狀態(tài)、拖繩的拉力、魚群入網(wǎng)和分布的狀態(tài)及遙測網(wǎng)口周圍的水溫等，這對提高魚獲量很有幫助。

水聲遙控系統(tǒng) 　包括船上聲指令發(fā)射機、水下聲指令接收機和相應的控制機構。例如，利用水聲釋放器按水聲釋放指令把水下浮筒放掉，使其浮出水面，以便船只跟蹤回收。這種遙控技術，廣泛應用于海洋調(diào)查、水下工程、石油鉆探和地震測量等方面，對水下油井的流量、防噴器架、輸油管道的閥門和水下爆炸等，都可采用水下遙控方式。各種海洋自動機，如無人深潛器、海底自走車的行動及機械手的動作，也可采用水聲遙控。

總之，水聲技術已廣泛應用于海洋研究和海洋開發(fā)的各個方面，但因海水介質(zhì)是一種復雜多變和多途徑的聲信道，水聲干擾又很強烈，如上水聲信息的檢測仍存在一系列困難，使水聲儀器的可靠性、分辨率等性能的提高受到一定的限制。為此，今后必須加強水聲傳輸規(guī)律等基礎理論的研究，注意探索新技術在水聲方面應用的可能性。

聲學技術欄目方向

《聲學技術》的專業(yè)范圍包括：超聲學、生物醫(yī)學超聲學、電聲學、水聲學、海洋聲學技術、建筑聲學、噪聲控制、生理和心理聲學、聲信號處理、換能器和聲系統(tǒng)等。

聲學技術編委人員

據(jù)2018年3月《聲學技術》編輯部官網(wǎng)顯示，《聲學技術》編委成員有35人、責任編輯1人。

編委：麥卓明、馬黎黎、王威琪、王佐民、王寧、王潤田、方世良、他的安、馮海泓、呂玉恒、孫超、許偉杰、許肖梅、張海瀾、汪源源、杜選民、李頌文、李秀紅、楊日杰、孟昭文、孟子厚、林書玉、胡文祥、姜立新、莫喜平、夏鐵堅、唐志文、章東、梁國龍、蔣國榮、蔣偉康、謝菠蓀、蔡志明、顏永紅、梁志堅

責任編輯：李秀紅

聲學技術研究發(fā)表

據(jù)2018年3月中國知網(wǎng)顯示，《聲學技術》共出版文獻4216篇。

聲學技術收錄情況

《聲學技術》被美國《烏利希期刊指南》（Ulrich PD,Ulrich's Periodicals Directory）、波蘭《哥白尼索引》（IC, Index of Copurnicus）、美國《劍橋科學文摘》（CSA）、英國INSPEC數(shù)據(jù)庫（部分）】2004-2006年EI數(shù)據(jù)庫（全文）等中國以外的數(shù)據(jù)庫收錄；被《中文核心期刊要目總覽》（2014, 2004版）、《中國科技核心期刊》、《中國科學引文數(shù)據(jù)庫》、中國學術期刊影響因子年報統(tǒng)計源期刊、中國知網(wǎng)（CNKI）、《中國核心期刊（遴選）數(shù)據(jù)庫》、萬方數(shù)據(jù)知識服務平臺等中國數(shù)據(jù)庫收錄。

聲學技術影響因子

2018年3月中國知網(wǎng)顯示，《聲學技術》總被下載442250次、總被引17870次、（2017版）復合影響因子為0.581、（2017版）綜合影響因子為0.329。

1982年，《聲學技術》（季刊）創(chuàng)刊。

2006年，由季刊改為雙月刊，中國國內(nèi)外公開發(fā)行。

2011年，在上海市期刊編校質(zhì)量檢查中獲優(yōu)秀獎。

2012年6月8日下午，《聲學技術》創(chuàng)刊30周年慶典暨學術報告會在中科院上海學術活動中心隆重舉行。