ソナー音とは？

魚群探知機にはソナーが使われていますが、このソナーについて少し詳しく説明をしたいと思います。ソナー、SONARは英語のSound navigation and ranging（音波測距と航行）の頭文字を取った物です。

超音波(ソナー音)発生装置の振動子と、それを検知する検知器からなるタイプと、水中の物体が発する音を探知・測定するタイプの二種が主となっています。

では、ここで使われているソナー音、つまり「超音波」ってそもそも何なのでしょうか？

超音波は音波の一種です。音波というのは、一般にいう「音」のことです。音について説明します。お互いに接しているAとBという物質があるとします。物質Aが振動すると、その物質Aに接している物質Bにその振動が伝わり、結果、Bも振動をするということはおわかりだと思います。

「空気」や、「水」も、物質の一種ですよね。

つまり音波とは、「何か」が振動し、その振動が、接している空気に伝わり、次々に空気を振動させていく、その「振動の波」のことを指すのです。この「波」を鼓膜という器官がとらえたとき、人間は聴覚神経を使って脳で「音」として認識します。つまり、我々が聴いている「音」は、元を辿れば、「何らかの物質の振動」ですよ、ということになります。

さて、音波についてはここまでで、では超音波とは何なのかです。

超音波とは、「人間の耳に聞こえない音」の事を指します。つまり、「振動」はたしかにそこにあるのだけれど、聴覚神経はそれを音として認識しませんよ、脳で「音が聞こえているよ」という反応が一切起こりませんよという波長、これが超音波です。一般的に、20000Hz（20KHz）以上の音波を超音波とします。

このように、「音波」や「超音波」を始めとし、「電波」、それから「光」が持つ、空気や水中を「伝わっていく」という性質や、固形物にぶつかると「反射する」という性質は、様々な物を探知するレーダー装置に数多く活用されているところではあります。

しかし、なぜ魚群探知の為に、電波や光ではなく超音波が使用されるのでしょうか？まず伝えるといえば電波じゃないか、正確で強力だし、と思いますが、いざ海中となると、電波は全く役には立ちません。海水は電解液のかたまりですので、いくら強力な電波でも、海中に入った瞬間消え入りそうなほど弱々しい物に変わってしまいます。では光は？速く遠くまで伝わるといえば光でしょう、宇宙から地球まで届いているんだぞと思いますが、この光も水中では形無しで、反射を起こすのは良いのですが、水中の不純物などによってあちこちに散乱し、あげく水中における光の屈曲現象が起こってバラバラに散らばってしまうため、とても物を探知するどころではありません。

そこで、超音波の登場です。超音波は空気中より液体中での方が伝搬効率が高いのです。どういう事かというと、超音波は空気中では約340m／秒で伝わっていきますが、これが水中となると約1,500m／秒で進みます。つまり、4倍以上の速さで伝わるわけです。そして電解質等の影響も受ける事はなく、魚群や岩等の水中の物質に反射して、一定の強さを保ったままで戻ってきてくれます。まさに、水中での探査にうってつけですね。

超音波別名ソナー音とは何なのか、そして、なぜSound navigation andranging、ソナーが魚群探知に使われているのかが、これでおわかり頂けたかと思います。

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