在海洋、湖泊等水下环境中,声音的传播蕴含着丰富的信息。而
水下噪声记录仪,便是我们探索这些信息的得力助手。
水下噪声记录仪的工作原理基于对水下声压变化的精准感知与记录。其核心部件是高灵敏度的水听器,能够将水中的声波信号转化为电信号。当声波在水中传播时,会引起水听器内压电材料的形变,进而产生电压变化,通过放大、滤波等一系列电路处理,最终将声音信号转换为可在设备中存储和分析的数字信号。
使用水下噪声记录仪的第一步,是精心选择合适的布置位置。对于海洋生态研究,若关注珊瑚礁区域的生物声响,需将记录仪放置在靠近珊瑚礁的合适深度,避开强水流直接冲击的位置,以保证能清晰捕捉到鱼类、甲壳类等生物活动产生的声音,同时减少水流噪音干扰。在港口附近监测船舶噪声时,则要考虑将记录仪固定在航道两侧或特定监测点,确保能全面记录过往船舶的水下辐射噪声。

安装时,要确保记录仪牢固地固定在预定位置,可通过沉重的底座、锚定装置或绳索固定等方式,防止其被水流冲走或受到水下杂物的碰撞。同时,要调整好记录仪的朝向,使其水听器能接收目标方向的声音。
设置参数也是关键环节。根据研究目的和环境特点,设定合适的采样频率,较高的采样频率可捕捉到更丰富的高频声音细节,但会消耗更多的存储空间;确定记录时间间隔,既能保证长时间连续监测,又能合理利用存储资源。此外,还需对声音的量程、滤波等参数进行适当设置,以优化记录效果。
在数据读取与分析阶段,先将记录仪回收后连接到计算机,通过专用软件导出存储的音频数据。利用声学分析软件,对数据进行处理,如频谱分析可得到不同频率声音的强度分布,用于识别不同类型的船舶、海洋生物叫声等;通过时间序列分析,可了解声音随时间的动态变化,追踪特定声音源的活动规律。
总之,水下噪声记录仪为我们打开了一扇通往水下声学世界的大门,从海洋生态研究到船舶噪声监测、水下地质勘探等领域,都有着广泛的应用前景,助力我们深入探究水下环境的奥秘。