潜艇声纳操作指南[转]

网文一篇，尚未细读，拿来与众CDer分享。不足之处，多多包涵！

转自：http://kcjun.5d6d.com/thread-2324-1-1.html

注：点击原链接可以看到带有示意图的原文章，这个示意图我不会转，请大家见谅。

前言
　　作为一个声呐操作员，你将从事一项最重要的工作。在敌方水域巡逻时，同船水手们的生命也许就掌握在你手中。
　　你必须熟悉你的设备和它能做什么。你必须能识别和了解你听到的声音。你必须能像驾驶小汽车一样操作调节——机械毋须思考。
　　这些东西中大部分你都无法从书中学到。你只有长时间亲自操作设备练习才能精通。然而，一些特定的背景知识将帮你准备好以充分利用你的练习时间。
　　手册提供那些背景知识全是纯粹的要点。你用心能完全熟悉，一页一页彻底学会。
　　这份出版物的原稿由哥伦比亚大学战争研究部在康涅狄格州纽伦敦强布尔堡合众国海军水下声学实验室完成。插图由合众国海军训练支持发展中心提供。
二、相对方位和绝对方位
　　方位是显示另一艘船或目标方向的数字。了望员通过目视，值班军官通过潜望镜，声呐操作员通过听音设备都可以获得方位。接触目标后，声呐操作员连续不断报告目标方位。因此，他必须清楚方位表示什么，如何读取和报告。
相对方位
　　声呐操作员通常报告相对方位，因为它们表示与本艇相关的方向。假设从潜艇中心延伸出两条线：第一条通过艇艏向前，第二条指向目标。从第一条线沿顺时针方向测量出的这两条线之间的角度就是相对方位。艇艏正前方目标相对方位000度。因为一个圆周360度，艇艉正后方相对方位180度。这三个图显示相对方位50度、160度和240度。



绝对方位
　　
声呐操作员也可能被命令报告目标的绝对方位。假设从潜艇中心延伸出两条线：第一条指向北极，第二条指向目标。从第一条线沿顺时针方向测量出的它们之间的角度就是绝对方位。无论潜艇航向多少，潜艇正北的目标绝对方位000度，正东绝对方位090度，正南绝对方位180度，正西绝对方位270度。只有当本艇航向正北时，目标的相对方位和它的绝对方位才相同。注意下图如何测量绝对方位。




读取方位指示器
　　
下面是一张方位指示器的图。它有三部分：
　　
1.外部的刻度盘表示相对方位。0总是指向你的潜艇的艇艏。
　　
2.内部的刻度盘表示绝对方位。无论你的潜艇航向多少，0总是指向正北。
　　
3.菱形指针的两端在两个刻度盘上指向发射器面对的方位。



如何读出方位
　　
1.从指针外端读出相对方位。
　　
2.从指针内端读出绝对方位。
　　
注意：你也能从相对方位0度对应绝对方位（内圈）刻度上的角度读出你自己潜艇的方向。
本艇改变航向
　　
下图显示当本艇航向改变时相对方位的变化。但从静止的北极测量的绝对方位是固定的。因此保持在脑海中记住绝对方位有助操作员维持与目标的接触，无论潜艇航向多少。



熟悉这些常用术语
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目标方位也能用更通常的方式描述，如下图所示。Ahead（前）、astern（艉）……port（左舷）和starboard（右舷）……bow（艏）、beam（舷）和quarter（刻）……这些是常用的单词。 www.6park.com
但你必须学会把这八个组合方位记在心里，以便你听到它们中任何一个，立刻得到目标相对你潜艇大概方位的图像。

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三、声音在水中的传播
　　声音能在媒介中传播，例如空气、钢或水。作为一个声呐操作员，你关注的媒介是水。
声音是如何产生的
　　假设一个物体在水中前后振动。当它向前，它前面水的质点立即被压缩靠得更紧。然后每个质点把压力传向它前面的质点。这样，一个压缩状态从物体向所有方向扩展。

　　但当物体向后运动，压力消失，质点变稀薄。这样，每次压缩后继一个稀薄状态。

　　振动物体连续发出相继的压缩密和稀薄。每个压缩加稀薄是一个波（长）。

　　周期：振动物体的单个前后运动称为一个周期。一个单独的波（长）（如上图所示）也称为一个周期。
　　频率：每秒的周期数目是频率。为了方便，有时以千周表示。例如：频率16千周表示每秒16000个周期。
我们如何听到声音
　　当声波通过空气传到我们，它们交替的压缩和稀薄引起鼓膜以同样频率向里外移动。通过一系列微小的耳骨，这个振动传递到内耳。它在这里转化成神经脉冲，传到大脑产生听觉。

　　但对声呐操作员来说，这个过程包括一些额外的步骤。水中的声波必须由某一类型的水中听音器截获并转换成电流。这些电流随后被增强，有时还被转换，以便它们能通过耳机听到。
声波和超声波频率

　　声波频率低于每秒15000周，能被正常人的耳朵听到。
　　超声波频率高于每秒15000周，超过正常人能听到的范围。
　　超声波频率必须转换到声波频率，操作员才能从他的耳机或喇叭中听到。在声波范围里，一个声音的音调主要取决于它的频率。高频声音音调高，低频声音音调低。声音的响度主要取决于压缩的程度。压缩越强烈，声音越响。但响度也部分取决于频率。正常耳朵最佳听觉在1000周到2000周之间，这个频率范围的声音一般似乎比非常高音调的声音更响。
声波在水中的特性
　　声波在水中的特性是一个相当复杂的课题。这里是要记住的一些最重要的特征。
速率
　　与空气中每秒1100英尺比，声波在水中传播非常迅速——大约每秒4800英尺。弱的声音和响的声音，高频和低频，都以同样的速率传播。但他们的速率受水的温度、压力和盐分影响，如下所示。

折射
　　
声波速度变化的事实，特别是随温度，解释了声波为什么偏离它们正常的路线。这个弯曲被称为折射。通常水接近表面比更深的更温暖。如上图所示，声波上部在暖水中传播比下部冷水中更快。这使声波向下弯曲。

传播损耗
　　
传到水下听音器的声音比离开声源时弱很多。两个主要因素解释了传播中的损耗。
　　
1.散布。当一个波（长）离开声源传向所有方向，它分散在一个越来越大的范围。这样一个特定强度的声音不得不覆盖一个愈加广大的空间，然后变得越来越弱。
　　
2.衰减。这个术语覆盖许多其他导致声音弱化的原因。当水的质点在声波的压缩和稀薄中前后运动，它们互相摩擦。最初的能量中一些用来克服摩擦力。同样，声波在传播中可能碰到气泡、海藻、鱼类、洋面或其他障碍。声波能量中一部分被这些障碍吸收；一部分被分散到其他方向导致无法传到水下听音器。 www.6park.com
　　对声呐最重要的事实是频率越高，衰减越快。因为这个原因，超声波比声波损失能量更快，因此不能传播到同样远。
船发出的声波和超声波
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已经提及潜艇装备了声波和超声波听音设备。两种设备对截获所有我们有兴趣听到的声音都是必需的。
　　螺旋桨产生宽频的声波和超声波。因此，它们能被任何一种设备探测到。
　　船舶机械噪声主要在声波范围。听声波是必需的，不仅捕获来自敌方船支的声音，还确定和识别来自你潜艇本身的噪声使你能避开敌方护航船只。
　　敌方的测距回波，那是，敌方护航船只发出搜索潜艇的声音信号，是超声波，能用超声波设备清楚的听到。
　　波浪声和波浪撞击海岸的声音大体在声波范围。大部分声音是由鱼类和海洋生物产生的，这也是真实的。
　　只有组合使用声波和超声波听音，我们才能确信听到所有这些声音。 www.6park.com
四、声波听音
JP设备的主要部件
1.水中听音器

　　当声波撞击水中听音器正面，长金属管尺寸发生轻微变化。这在环绕木制核心的线圈中产生一个电流。声音无法猛烈碰撞管的背面，因为有橡胶套保护。
2.控制机械装置

　　支撑水中听音器的轴穿过耐压壳进入艏鱼雷舱。轴内一条电缆将电流送到放大器。一个手轮控制轴的转动。这个手轮旋转一整圈，水中听音器旋转大约33度。从环行刻度盘上对应的指针读取目标的相对方位。
3.放大器
　　水中听音器来的电流在放大器中增强。
4.耳机
　　通过耳机或喇叭，放大器传来的电流转换回声音。这样，操作员能听到并识别通过水中传来的声音。
　　电源。JP从潜艇的电池获得电能。这有两个优点：第一，潜艇安静航行时不会有发电机产生的噪声。第二，即使深弹破坏切断了潜艇的主电源，JP操作员还能报告水面上正发生什么事。
JP放大器的工作方式



　　一级放大（1st amplifier stage）接受来自水中听音器的电流并增强。
　　二级放大（2nd amplifier stage）使放大的电流更强。
　　低通滤波器（bass-boost filter）衰减高于1500周的频率，增益低频。
　　平坦滤波器（flat filter）让所有频率同等通过。
　　500周滤波器（500-cycle filter）滤掉低于500周的频率，衰减500到2500周的频率，增益更高的频率。
　　3000周滤波器（3000-cycle filter）衰减低于3000周的频率，增益更高的频率。
　　6000周滤波器（3000-cycle filter）通过衰减减弱更低和更高的频率突出6000周。
　　三级放大（3rd amplifier stage）使滤波后的电流更强。强度由音量控制钮决定。
　　四级放大（4th amplifier stage）使放大后的电流更强。
　　螺旋桨计数检波器（prop-count detector）改变电流以突出螺旋桨旋转声。
　　输出放大（output amplifier stage）增强传到耳机的电流。
　　变压器（transformer）改变电流供喇叭播放。
　　喇叭（loudspeaker）把电流转换成声音。
　　耳机（headphones）把电流转换成声音。
　　放大器（amplifier）少量增强电流。增强幅度由指示器控制钮决定。
　　滤波器（filter）滤掉所有低于6000周的频率。
　　整流器（rectifier）改变电流使指示器能处理。
　　调谐指示器（magic eye indicator）让操作员的眼睛看到耳朵所听到的。电流最大时指示灯熄灭。
JP声波听音设备开机步骤

　　1.打开电源开关。
　　2.等待调谐指示器发光。
　　3.关闭螺旋桨计数检波器。
　　4.从磁化插孔旋出磁化帽，将水中听音器电线插入插孔中。
　　5.按下磁化钮。等15秒。再按一次。

　　6.从磁化插孔拔出电线。旋上磁化帽。
　　7.将电线插进水中听音器插孔。
　　8.将音量转到0。
　　9.将耳机插入耳机插孔。
　　10.将音量设置为适合听音的大小，水的噪声不要太高。
　　11.将滤波器控制钮转到500听音。如果背景噪声低，转到平坦；如果高，转到3000。在背景噪声允许的最低位置搜索。
　　电源开关（power switch）开的时候，电源向放大器供电。
　　接入插孔（input jacks）。当电线接上水中听音器插孔，来自水中听音器的电流进入放大器。电线接上磁化插孔，放大器的电能能被送进水中听音器。磁化它，使其更灵敏。
　　磁化钮（push-to-magnetize button）将磁化电能送进水中听音器。
　　螺旋桨计数检波器（prop-count detector）。有时打开这个，你能更好的计数。
　　调谐指示器（magic eye indicator）。指示灯在水中听音器转到声音正好最大时熄灭。
　　耳机插孔（phones jack）。耳机插进这里正常工作。
　　喇叭插孔（speaker jack）。如果要用喇叭，插在这里。
　　保险丝（fuse）。如果保险丝熔断，你的设备将失去电能。呼叫无线电技术员。
　　音量控制钮（volume control）。当顺时针旋转时，音量加大。
　　滤波器控制钮（filter control）从5个滤波器中选择你想用的。
　　指示器控制钮（indicator control）。顺时针旋转增大调谐指示器电流。
JP搜索程序
　　当你在声呐值班时，到你获得一个接触前，你的时间将花在例行搜索上。为获得正确的扫描速度，你将不得不快速旋转手轮。当你接替值班，你首先执行……
快速搜索



　　1.从上一班水中听音器方位，通过000度扫描到180度。
　　2.接着，反向扫描一个完整的圆周到180度。如果没有听到任何可疑的声音，转到……
渐进搜索



　　向前扫描，用手轮转完整的两周，然后回转一周。向同一方向继续，向前两周，向后一周，直到你转过艇艏。接着迅速从相对一侧转到180度。反向向前转两周，向后一周，向前两周，向后一周，直到你再次转过艇艏。接着迅速转过另一侧……等等。你值班期间持续这个过程，除非被命令干别的。
这些是你可能听到的声音
报告这些声音
　　1.敌方船只螺旋桨有节奏的转动声。鱼雷艇音调高，货船音调低。
　　2.敌方船只机械噪声不像螺旋桨那么有节奏。例如，发电机声音正像你想的那样。
　　3.敌方测距回波（脉冲）在JP上产生低沉的鼓音，有时是尖锐的哨音。
　　4.本艇电动机平滑的嗡嗡声；艏水平舵的叽叽嘎嘎声；鱼雷数据计算机的旋转声；吹除水箱产生的咆哮声。

　　学会分辨这些声音的唯一方法是反复听JP训练录音。每艘潜艇都有这些录音。
学会识别这些其它声音
　　1.180度能听到本艇螺旋桨声，除了在安静航行期间。
　　2.虾的劈啪声；海豚的叫声；鼓鱼的鼓声；石首鱼的咕隆声。
　　3.海浪拍在海岸上咆哮的声音十分自然。

接触！
　　当你在搜索中捕获一个可疑声音时，工作真正开始了。值班军官需要你能给他的所有信息。以下是你必须做的——并且要快。
1.检查相反方位
　　假设水中听音器转到090度时，你捕获一个接触。立刻转半圈到方位270度。如果声音在这儿减弱，那么你就知道090度是正确的接触方位。但如果270度声音更强，那么270度才是该报告的正确方位，因为你在090度听到的声音来自水中听音器背面隔音板。
2.报告接触
　　立刻给出大致的方位：“JP，接触，方位090。”如果你不确定是否是一艘船，报告：“JP，可疑的接触，方位090。”
3.调节放大器控制钮
　　当你报告时，调节你的放大器控制钮以突出目标声音：
　　1.调低音量，从背景噪声中清晰的分辨出目标。
　　2.旋转滤波器到还能听到目标的最高设置。
　　3.一旦你在3000周位置听到，就调节调谐指示器到指示灯在水中听音器扫过目标时刚好熄灭。
4.不断报告准确的方位
　　眼睛和耳朵协作。通过指示灯和耳机的声音给出你能获得的最准确的方位。报告每次读出的方位。继续调节音量和滤波器控制缩小目标的弧度。
5.识别目标
　　一有可能，就判定目标可能的类型。如果是一艘船，注意螺旋桨的速度（慢速、中速或快速）和声音的强度（轻或重）。报告目标的类型：“JP，方位288。声音像是一艘驱逐舰。”
6.不断将信息提供给指挥塔
　　获得螺旋桨转速。监听螺旋桨转速和声音响度的任何变化。立刻报告每个事件。
如何获得准确的方位
从目标艏扫到艉时读数
　　为获得准确的方位并避免失去接触，不断扫过目标。扫过螺旋桨噪声的所有方位。接着扫回来。再扫过所有方位，又扫回来。尽快测定目标航向。接着只在扫描的一个转向读数：从目标艏到艉。继续扫描，在这个转向上每次扫过目标时报告方位。
最响时读取方位
　　当你扫过目标时，螺旋桨噪声增强到最大，然后减弱。声音的性质也有所变化。接近螺旋桨的方位更尖锐。有了一些经验后，你将学会结合响度和音质的变化准确挑选出最响点。
　　如果声音在很大弧度内响度相当，正确使用增益和滤波器，几乎总能将弧度缩小到给你一个清晰的最响点。扫描更迅速，变化也更明显——你能更准确的测定峰点。

使用指示灯
　　一旦你能用3000周滤波器听音，指示灯就能开始工作。调节指示器控制钮直到扫描每次通过目标时指示灯正好熄灭。在指示灯熄灭的瞬间读取方位。应当与听音获得的方位核对。一旦你改变音量设置，就不得不重新设置指示器控制钮。
明智的使用音量控制和滤波器
调低音量以突出目标
　　你一获得接触，就转动音量控制钮，调到能听到目标的最低位置。通过削减背景噪声，使螺旋桨声音更清晰的突出出来。在更低的音量，目标噪声的弧度更小。这使你得到更准确的方位。
滤波器能分辨并突出目标
　　螺旋桨噪声覆盖所有频率。但来自海水和潜艇的背景噪声主要在低频。因此，通过使用高频滤波器，在除去背景噪声同时，还能让你听到螺旋桨。在更高的频率，听到目标的弧度也更窄。那么，明智的方法是使用能听到目标的更高滤波设置。

如何计算转数
　　1.把水中听音器转到螺旋桨旋转声最响的方位。
　　2.打开螺旋桨计数检波器。它能使旋转声更清晰。（如果没更清晰，关闭它。）
　　3.注意旋转声是否是重音。重音旋转声是轧（CHUG）、轧（chug）、轧（三叶螺旋桨），或轧、轧、轧、轧（四叶螺旋桨）。非重音旋转声是轧、轧、轧、轧、轧。
　　4.随着旋转声的节奏，上下挥动手臂。如果是沉重的旋转声，你的手随每次沉重的轧向下——如果拍击声都相同，随每次轧。
　　5.计算你在15秒内挥手的次数。
　　6.将这个数字乘以4得到rpm（每分转数）。迅速报告rpm，例如，你计数是24，rpm则是96，你就报告：“JP，转数是0-9-6。计数清晰。”如果旋转太快，你没把握准确计数，报告：“无法计数。”
　　7.报告完毕后，你要确定关闭螺旋桨计数检波器。
接近和攻击
　　向值班军官报告你能得到的目标每个零散信息。注意捕获并报告：
　　……要是它改变了航向，转速，或声呐脉冲间隔。
　　……要是它穿过你艇艏或艉。
　　……要是其他船只进入你和目标之间。
　　……要是你失去接触。
　　仔细听清值班军官的所有命令。他也许命令你跟踪目标。或者他也许告诉你继续搜索周围以保持与反潜圈上的护航舰的接触，同时另一个声呐操作员继续监听目标。要是他发射了鱼雷，也许命令你跟踪它们——连续给出它们航行时啸声的方位，并且报告它们爆炸时响声。
规避机动
　　与敌方脱离中，JP设备频繁用于跟踪来攻击的舰支。因为布置在甲板上，即使坐底时也能工作。价值还体现在通过使用低通滤波器突出低频来检测本艇机械产生的可能泄漏行踪的噪声。如果你艇转向时，可疑的声音还在同一方位，几乎确定来自本艇的机械。你应该研究本艇的声音以便学会迅速识别它们。
深弹攻击后再磁化
　　如果深弹丢在你附近，你可能将不得不再磁化水中听音器。把电线插入磁化插孔，磁化钮只按一次。然后将电线插入水中听音器插孔听音。如果你听不到任何声音，再次磁化水中听音器。继续这个步骤直到水中听音器能捕获声音。
固定JP设备
　　你艇一浮出水面，就固定JP设备，
　　1.关闭电源开关
　　2.把水中听音器转到090度，如果它装在左舷，或270度，如果它在右舷。
　　3.把耳机小心的挂起来。它们型号特殊，在巡航中无法更换。其他耳机无法用在JP设备上。
敌方回声测距
　　如果你在搜索中听到敌方声呐脉冲（回声测距）低沉的鼓声或尖锐的哨音，迅速核对相互的方位，然后迅速报告声呐脉冲的大概方位。估计脉冲之间的时间。要是超过2秒，报告“长间隔。”要是明确不到，报告“短间隔。”注意捕获并报告脉冲间隔的任何变化。
　　如果你在搜索中听到敌方声呐脉冲（回声测距）低沉的鼓声或尖锐的哨音，迅速核对相互的方位，然后迅速报告声呐脉冲的大概方位。估计脉冲之间的时间。要是超过2秒，报告“长间隔。”要是明确不到，报告“短间隔。”注意捕获并报告脉冲间隔的任何变化。

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前言
　　作为一个声呐操作员，你将从事一项最重要的工作。在敌方水域巡逻时，同船水手们的生命也许就掌握在你手中。
　　你必须熟悉你的设备和它能做什么。你必须能识别和了解你听到的声音。你必须能像驾驶小汽车一样操作调节——机械毋须思考。
　　这些东西中大部分你都无法从书中学到。你只有长时间亲自操作设备练习才能精通。然而，一些特定的背景知识将帮你准备好以充分利用你的练习时间。
　　手册提供那些背景知识全是纯粹的要点。你用心能完全熟悉，一页一页彻底学会。
　　这份出版物的原稿由哥伦比亚大学战争研究部在康涅狄格州纽伦敦强布尔堡合众国海军水下声学实验室完成。插图由合众国海军训练支持发展中心提供。
二、相对方位和绝对方位
　　方位是显示另一艘船或目标方向的数字。了望员通过目视，值班军官通过潜望镜，声呐操作员通过听音设备都可以获得方位。接触目标后，声呐操作员连续不断报告目标方位。因此，他必须清楚方位表示什么，如何读取和报告。
相对方位
　　声呐操作员通常报告相对方位，因为它们表示与本艇相关的方向。假设从潜艇中心延伸出两条线：第一条通过艇艏向前，第二条指向目标。从第一条线沿顺时针方向测量出的这两条线之间的角度就是相对方位。艇艏正前方目标相对方位000度。因为一个圆周360度，艇艉正后方相对方位180度。这三个图显示相对方位50度、160度和240度。



绝对方位
　　
声呐操作员也可能被命令报告目标的绝对方位。假设从潜艇中心延伸出两条线：第一条指向北极，第二条指向目标。从第一条线沿顺时针方向测量出的它们之间的角度就是绝对方位。无论潜艇航向多少，潜艇正北的目标绝对方位000度，正东绝对方位090度，正南绝对方位180度，正西绝对方位270度。只有当本艇航向正北时，目标的相对方位和它的绝对方位才相同。注意下图如何测量绝对方位。




读取方位指示器
　　
下面是一张方位指示器的图。它有三部分：
　　
1.外部的刻度盘表示相对方位。0总是指向你的潜艇的艇艏。
　　
2.内部的刻度盘表示绝对方位。无论你的潜艇航向多少，0总是指向正北。
　　
3.菱形指针的两端在两个刻度盘上指向发射器面对的方位。



如何读出方位
　　
1.从指针外端读出相对方位。
　　
2.从指针内端读出绝对方位。
　　
注意：你也能从相对方位0度对应绝对方位（内圈）刻度上的角度读出你自己潜艇的方向。
本艇改变航向
　　
下图显示当本艇航向改变时相对方位的变化。但从静止的北极测量的绝对方位是固定的。因此保持在脑海中记住绝对方位有助操作员维持与目标的接触，无论潜艇航向多少。



熟悉这些常用术语
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目标方位也能用更通常的方式描述，如下图所示。Ahead（前）、astern（艉）……port（左舷）和starboard（右舷）……bow（艏）、beam（舷）和quarter（刻）……这些是常用的单词。 www.6park.com
但你必须学会把这八个组合方位记在心里，以便你听到它们中任何一个，立刻得到目标相对你潜艇大概方位的图像。

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三、声音在水中的传播
　　声音能在媒介中传播，例如空气、钢或水。作为一个声呐操作员，你关注的媒介是水。
声音是如何产生的
　　假设一个物体在水中前后振动。当它向前，它前面水的质点立即被压缩靠得更紧。然后每个质点把压力传向它前面的质点。这样，一个压缩状态从物体向所有方向扩展。

　　但当物体向后运动，压力消失，质点变稀薄。这样，每次压缩后继一个稀薄状态。

　　振动物体连续发出相继的压缩密和稀薄。每个压缩加稀薄是一个波（长）。

　　周期：振动物体的单个前后运动称为一个周期。一个单独的波（长）（如上图所示）也称为一个周期。
　　频率：每秒的周期数目是频率。为了方便，有时以千周表示。例如：频率16千周表示每秒16000个周期。
我们如何听到声音
　　当声波通过空气传到我们，它们交替的压缩和稀薄引起鼓膜以同样频率向里外移动。通过一系列微小的耳骨，这个振动传递到内耳。它在这里转化成神经脉冲，传到大脑产生听觉。

　　但对声呐操作员来说，这个过程包括一些额外的步骤。水中的声波必须由某一类型的水中听音器截获并转换成电流。这些电流随后被增强，有时还被转换，以便它们能通过耳机听到。
声波和超声波频率

　　声波频率低于每秒15000周，能被正常人的耳朵听到。
　　超声波频率高于每秒15000周，超过正常人能听到的范围。
　　超声波频率必须转换到声波频率，操作员才能从他的耳机或喇叭中听到。在声波范围里，一个声音的音调主要取决于它的频率。高频声音音调高，低频声音音调低。声音的响度主要取决于压缩的程度。压缩越强烈，声音越响。但响度也部分取决于频率。正常耳朵最佳听觉在1000周到2000周之间，这个频率范围的声音一般似乎比非常高音调的声音更响。
声波在水中的特性
　　声波在水中的特性是一个相当复杂的课题。这里是要记住的一些最重要的特征。
速率
　　与空气中每秒1100英尺比，声波在水中传播非常迅速——大约每秒4800英尺。弱的声音和响的声音，高频和低频，都以同样的速率传播。但他们的速率受水的温度、压力和盐分影响，如下所示。

折射
　　
声波速度变化的事实，特别是随温度，解释了声波为什么偏离它们正常的路线。这个弯曲被称为折射。通常水接近表面比更深的更温暖。如上图所示，声波上部在暖水中传播比下部冷水中更快。这使声波向下弯曲。

传播损耗
　　
传到水下听音器的声音比离开声源时弱很多。两个主要因素解释了传播中的损耗。
　　
1.散布。当一个波（长）离开声源传向所有方向，它分散在一个越来越大的范围。这样一个特定强度的声音不得不覆盖一个愈加广大的空间，然后变得越来越弱。
　　
2.衰减。这个术语覆盖许多其他导致声音弱化的原因。当水的质点在声波的压缩和稀薄中前后运动，它们互相摩擦。最初的能量中一些用来克服摩擦力。同样，声波在传播中可能碰到气泡、海藻、鱼类、洋面或其他障碍。声波能量中一部分被这些障碍吸收；一部分被分散到其他方向导致无法传到水下听音器。 www.6park.com
　　对声呐最重要的事实是频率越高，衰减越快。因为这个原因，超声波比声波损失能量更快，因此不能传播到同样远。
船发出的声波和超声波
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已经提及潜艇装备了声波和超声波听音设备。两种设备对截获所有我们有兴趣听到的声音都是必需的。
　　螺旋桨产生宽频的声波和超声波。因此，它们能被任何一种设备探测到。
　　船舶机械噪声主要在声波范围。听声波是必需的，不仅捕获来自敌方船支的声音，还确定和识别来自你潜艇本身的噪声使你能避开敌方护航船只。
　　敌方的测距回波，那是，敌方护航船只发出搜索潜艇的声音信号，是超声波，能用超声波设备清楚的听到。
　　波浪声和波浪撞击海岸的声音大体在声波范围。大部分声音是由鱼类和海洋生物产生的，这也是真实的。
　　只有组合使用声波和超声波听音，我们才能确信听到所有这些声音。 www.6park.com
四、声波听音
JP设备的主要部件
1.水中听音器

　　当声波撞击水中听音器正面，长金属管尺寸发生轻微变化。这在环绕木制核心的线圈中产生一个电流。声音无法猛烈碰撞管的背面，因为有橡胶套保护。
2.控制机械装置

　　支撑水中听音器的轴穿过耐压壳进入艏鱼雷舱。轴内一条电缆将电流送到放大器。一个手轮控制轴的转动。这个手轮旋转一整圈，水中听音器旋转大约33度。从环行刻度盘上对应的指针读取目标的相对方位。
3.放大器
　　水中听音器来的电流在放大器中增强。
4.耳机
　　通过耳机或喇叭，放大器传来的电流转换回声音。这样，操作员能听到并识别通过水中传来的声音。
　　电源。JP从潜艇的电池获得电能。这有两个优点：第一，潜艇安静航行时不会有发电机产生的噪声。第二，即使深弹破坏切断了潜艇的主电源，JP操作员还能报告水面上正发生什么事。
JP放大器的工作方式



　　一级放大（1st amplifier stage）接受来自水中听音器的电流并增强。
　　二级放大（2nd amplifier stage）使放大的电流更强。
　　低通滤波器（bass-boost filter）衰减高于1500周的频率，增益低频。
　　平坦滤波器（flat filter）让所有频率同等通过。
　　500周滤波器（500-cycle filter）滤掉低于500周的频率，衰减500到2500周的频率，增益更高的频率。
　　3000周滤波器（3000-cycle filter）衰减低于3000周的频率，增益更高的频率。
　　6000周滤波器（3000-cycle filter）通过衰减减弱更低和更高的频率突出6000周。
　　三级放大（3rd amplifier stage）使滤波后的电流更强。强度由音量控制钮决定。
　　四级放大（4th amplifier stage）使放大后的电流更强。
　　螺旋桨计数检波器（prop-count detector）改变电流以突出螺旋桨旋转声。
　　输出放大（output amplifier stage）增强传到耳机的电流。
　　变压器（transformer）改变电流供喇叭播放。
　　喇叭（loudspeaker）把电流转换成声音。
　　耳机（headphones）把电流转换成声音。
　　放大器（amplifier）少量增强电流。增强幅度由指示器控制钮决定。
　　滤波器（filter）滤掉所有低于6000周的频率。
　　整流器（rectifier）改变电流使指示器能处理。
　　调谐指示器（magic eye indicator）让操作员的眼睛看到耳朵所听到的。电流最大时指示灯熄灭。
JP声波听音设备开机步骤

　　1.打开电源开关。
　　2.等待调谐指示器发光。
　　3.关闭螺旋桨计数检波器。
　　4.从磁化插孔旋出磁化帽，将水中听音器电线插入插孔中。
　　5.按下磁化钮。等15秒。再按一次。

　　6.从磁化插孔拔出电线。旋上磁化帽。
　　7.将电线插进水中听音器插孔。
　　8.将音量转到0。
　　9.将耳机插入耳机插孔。
　　10.将音量设置为适合听音的大小，水的噪声不要太高。
　　11.将滤波器控制钮转到500听音。如果背景噪声低，转到平坦；如果高，转到3000。在背景噪声允许的最低位置搜索。
　　电源开关（power switch）开的时候，电源向放大器供电。
　　接入插孔（input jacks）。当电线接上水中听音器插孔，来自水中听音器的电流进入放大器。电线接上磁化插孔，放大器的电能能被送进水中听音器。磁化它，使其更灵敏。
　　磁化钮（push-to-magnetize button）将磁化电能送进水中听音器。
　　螺旋桨计数检波器（prop-count detector）。有时打开这个，你能更好的计数。
　　调谐指示器（magic eye indicator）。指示灯在水中听音器转到声音正好最大时熄灭。
　　耳机插孔（phones jack）。耳机插进这里正常工作。
　　喇叭插孔（speaker jack）。如果要用喇叭，插在这里。
　　保险丝（fuse）。如果保险丝熔断，你的设备将失去电能。呼叫无线电技术员。
　　音量控制钮（volume control）。当顺时针旋转时，音量加大。
　　滤波器控制钮（filter control）从5个滤波器中选择你想用的。
　　指示器控制钮（indicator control）。顺时针旋转增大调谐指示器电流。
JP搜索程序
　　当你在声呐值班时，到你获得一个接触前，你的时间将花在例行搜索上。为获得正确的扫描速度，你将不得不快速旋转手轮。当你接替值班，你首先执行……
快速搜索



　　1.从上一班水中听音器方位，通过000度扫描到180度。
　　2.接着，反向扫描一个完整的圆周到180度。如果没有听到任何可疑的声音，转到……
渐进搜索



　　向前扫描，用手轮转完整的两周，然后回转一周。向同一方向继续，向前两周，向后一周，直到你转过艇艏。接着迅速从相对一侧转到180度。反向向前转两周，向后一周，向前两周，向后一周，直到你再次转过艇艏。接着迅速转过另一侧……等等。你值班期间持续这个过程，除非被命令干别的。
这些是你可能听到的声音
报告这些声音
　　1.敌方船只螺旋桨有节奏的转动声。鱼雷艇音调高，货船音调低。
　　2.敌方船只机械噪声不像螺旋桨那么有节奏。例如，发电机声音正像你想的那样。
　　3.敌方测距回波（脉冲）在JP上产生低沉的鼓音，有时是尖锐的哨音。
　　4.本艇电动机平滑的嗡嗡声；艏水平舵的叽叽嘎嘎声；鱼雷数据计算机的旋转声；吹除水箱产生的咆哮声。

　　学会分辨这些声音的唯一方法是反复听JP训练录音。每艘潜艇都有这些录音。
学会识别这些其它声音
　　1.180度能听到本艇螺旋桨声，除了在安静航行期间。
　　2.虾的劈啪声；海豚的叫声；鼓鱼的鼓声；石首鱼的咕隆声。
　　3.海浪拍在海岸上咆哮的声音十分自然。

接触！
　　当你在搜索中捕获一个可疑声音时，工作真正开始了。值班军官需要你能给他的所有信息。以下是你必须做的——并且要快。
1.检查相反方位
　　假设水中听音器转到090度时，你捕获一个接触。立刻转半圈到方位270度。如果声音在这儿减弱，那么你就知道090度是正确的接触方位。但如果270度声音更强，那么270度才是该报告的正确方位，因为你在090度听到的声音来自水中听音器背面隔音板。
2.报告接触
　　立刻给出大致的方位：“JP，接触，方位090。”如果你不确定是否是一艘船，报告：“JP，可疑的接触，方位090。”
3.调节放大器控制钮
　　当你报告时，调节你的放大器控制钮以突出目标声音：
　　1.调低音量，从背景噪声中清晰的分辨出目标。
　　2.旋转滤波器到还能听到目标的最高设置。
　　3.一旦你在3000周位置听到，就调节调谐指示器到指示灯在水中听音器扫过目标时刚好熄灭。
4.不断报告准确的方位
　　眼睛和耳朵协作。通过指示灯和耳机的声音给出你能获得的最准确的方位。报告每次读出的方位。继续调节音量和滤波器控制缩小目标的弧度。
5.识别目标
　　一有可能，就判定目标可能的类型。如果是一艘船，注意螺旋桨的速度（慢速、中速或快速）和声音的强度（轻或重）。报告目标的类型：“JP，方位288。声音像是一艘驱逐舰。”
6.不断将信息提供给指挥塔
　　获得螺旋桨转速。监听螺旋桨转速和声音响度的任何变化。立刻报告每个事件。
如何获得准确的方位
从目标艏扫到艉时读数
　　为获得准确的方位并避免失去接触，不断扫过目标。扫过螺旋桨噪声的所有方位。接着扫回来。再扫过所有方位，又扫回来。尽快测定目标航向。接着只在扫描的一个转向读数：从目标艏到艉。继续扫描，在这个转向上每次扫过目标时报告方位。
最响时读取方位
　　当你扫过目标时，螺旋桨噪声增强到最大，然后减弱。声音的性质也有所变化。接近螺旋桨的方位更尖锐。有了一些经验后，你将学会结合响度和音质的变化准确挑选出最响点。
　　如果声音在很大弧度内响度相当，正确使用增益和滤波器，几乎总能将弧度缩小到给你一个清晰的最响点。扫描更迅速，变化也更明显——你能更准确的测定峰点。

使用指示灯
　　一旦你能用3000周滤波器听音，指示灯就能开始工作。调节指示器控制钮直到扫描每次通过目标时指示灯正好熄灭。在指示灯熄灭的瞬间读取方位。应当与听音获得的方位核对。一旦你改变音量设置，就不得不重新设置指示器控制钮。
明智的使用音量控制和滤波器
调低音量以突出目标
　　你一获得接触，就转动音量控制钮，调到能听到目标的最低位置。通过削减背景噪声，使螺旋桨声音更清晰的突出出来。在更低的音量，目标噪声的弧度更小。这使你得到更准确的方位。
滤波器能分辨并突出目标
　　螺旋桨噪声覆盖所有频率。但来自海水和潜艇的背景噪声主要在低频。因此，通过使用高频滤波器，在除去背景噪声同时，还能让你听到螺旋桨。在更高的频率，听到目标的弧度也更窄。那么，明智的方法是使用能听到目标的更高滤波设置。

如何计算转数
　　1.把水中听音器转到螺旋桨旋转声最响的方位。
　　2.打开螺旋桨计数检波器。它能使旋转声更清晰。（如果没更清晰，关闭它。）
　　3.注意旋转声是否是重音。重音旋转声是轧（CHUG）、轧（chug）、轧（三叶螺旋桨），或轧、轧、轧、轧（四叶螺旋桨）。非重音旋转声是轧、轧、轧、轧、轧。
　　4.随着旋转声的节奏，上下挥动手臂。如果是沉重的旋转声，你的手随每次沉重的轧向下——如果拍击声都相同，随每次轧。
　　5.计算你在15秒内挥手的次数。
　　6.将这个数字乘以4得到rpm（每分转数）。迅速报告rpm，例如，你计数是24，rpm则是96，你就报告：“JP，转数是0-9-6。计数清晰。”如果旋转太快，你没把握准确计数，报告：“无法计数。”
　　7.报告完毕后，你要确定关闭螺旋桨计数检波器。
接近和攻击
　　向值班军官报告你能得到的目标每个零散信息。注意捕获并报告：
　　……要是它改变了航向，转速，或声呐脉冲间隔。
　　……要是它穿过你艇艏或艉。
　　……要是其他船只进入你和目标之间。
　　……要是你失去接触。
　　仔细听清值班军官的所有命令。他也许命令你跟踪目标。或者他也许告诉你继续搜索周围以保持与反潜圈上的护航舰的接触，同时另一个声呐操作员继续监听目标。要是他发射了鱼雷，也许命令你跟踪它们——连续给出它们航行时啸声的方位，并且报告它们爆炸时响声。
规避机动
　　与敌方脱离中，JP设备频繁用于跟踪来攻击的舰支。因为布置在甲板上，即使坐底时也能工作。价值还体现在通过使用低通滤波器突出低频来检测本艇机械产生的可能泄漏行踪的噪声。如果你艇转向时，可疑的声音还在同一方位，几乎确定来自本艇的机械。你应该研究本艇的声音以便学会迅速识别它们。
深弹攻击后再磁化
　　如果深弹丢在你附近，你可能将不得不再磁化水中听音器。把电线插入磁化插孔，磁化钮只按一次。然后将电线插入水中听音器插孔听音。如果你听不到任何声音，再次磁化水中听音器。继续这个步骤直到水中听音器能捕获声音。
固定JP设备
　　你艇一浮出水面，就固定JP设备，
　　1.关闭电源开关
　　2.把水中听音器转到090度，如果它装在左舷，或270度，如果它在右舷。
　　3.把耳机小心的挂起来。它们型号特殊，在巡航中无法更换。其他耳机无法用在JP设备上。
敌方回声测距
　　如果你在搜索中听到敌方声呐脉冲（回声测距）低沉的鼓声或尖锐的哨音，迅速核对相互的方位，然后迅速报告声呐脉冲的大概方位。估计脉冲之间的时间。要是超过2秒，报告“长间隔。”要是明确不到，报告“短间隔。”注意捕获并报告脉冲间隔的任何变化。
　　如果你在搜索中听到敌方声呐脉冲（回声测距）低沉的鼓声或尖锐的哨音，迅速核对相互的方位，然后迅速报告声呐脉冲的大概方位。估计脉冲之间的时间。要是超过2秒，报告“长间隔。”要是明确不到，报告“短间隔。”注意捕获并报告脉冲间隔的任何变化。