- 締切済み
超強力なソナーについて
アメリカ軍は潜水艦を探知するために、400デシベルという超強力なソナーを使っていると言われています。 これほどの超音波をどのようにして発生させているのか、そのためにはどれほどの電力が必要なのか、ご存知の方がおいででしたらお教えください。 圧電素子に高電圧をかけても、400デシベルは無理かと思います。
- marukanchan
- お礼率47% (9/19)
- 電気・電子工学
- 回答数3
- ありがとう数3
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
みんなの回答
- tance
- ベストアンサー率57% (402/704)
400dBの音圧という意味なら非現実的です。他の回答にもあるように桁が違いすぎて圧電素子云々以前の話しです。 以前、ある宗教団体が超巨大地震が来ると言って大騒ぎをしていました。その地震のマグニチュードが数100とか言っていました。マグニチュードもLogなので、地面の振幅が数1000光年になるというトンデモ話しでした。（相対性理論は完全無視） これと似ています。 まず、超音波と言っても音です。音は媒体、この場合海水の圧力の粗密で生じます。海面近くでは１気圧付近です。これに音圧として±２気圧を生じさせることができるでしょうか。負側は-1気圧になってしまいます。真空より気圧が低い？？？ 強力な音波を水中で発生させることはよくあります。（超音波洗浄機などは身近）でも音圧には上記のような上限があり、音圧の谷が０気圧になるとキャビティという気泡が生じてそれ以上音圧が上がらなくなります。 深海ならその分音圧を上げられますが、それでも桁が違いすぎです。あり得ない数字です。地球の中心部でも360万気圧ですが、400dBの音圧は 300000000000000000000000000(0が26個）気圧を意味します。もう少し解りやすく言うと、地球中心部の圧力の8000万倍の１兆倍くらいの圧力です。 さあ、笑っちゃいましょう。
お礼
超音波吸収素材をまとった日本の潜水艦を探知するために、大出力のソナーを使うようになったと聞きました。 そのため超音波で会話するイルカの聴音器官を破壊し、結果、イルカが浜辺に乗り上げる事件が頻発するようになったと言われています。（寄生虫によるとの説もありますが） イルカの耳を壊すほどの大出力が可能なのか、可能ならばどうやるのかしらと思って質問させていただきました。 詳しい説明ありがとうございました。
- trytobe
- ベストアンサー率36% (3457/9591)
１０ｄＢ 出力を上げるごとに出力は１０倍になる（２０ｄＢアップなら１００倍になる）ので、 ４００ｄＢが事実ならば、高架下などの騒がしい環境の１００ｄＢよりも３００ｄＢも大きい＝１０の３０乗倍の出力ということになります。 スピーカーという概念の構造ではなく、単に海水を高速で押し引きする振動板、というものなのでしょう。（人間が作り出せるエネルギーとは思えませんが）
お礼
超音波吸収素材をまとった日本の潜水艦を探知するために、大出力のソナーを使うようになったと聞きました。 そのため超音波で会話するイルカの聴音器官を破壊し、結果、イルカが浜辺に乗り上げる事件が頻発するようになったと言われています。（寄生虫によるとの説もありますが） イルカの耳を壊すほどの大出力が可能なのか、可能ならばどうやるのかしらと思って質問させていただきました。 詳しい説明ありがとうございました。
関連するQ&A
- 圧電ブザーの位相
円板型の圧電ブザー単体を使おうとしています。 一般的な圧電ブザーの資料には、中心に＋電圧で外側の金属電極に－電圧を加えるとプザーの圧電素子が反って、その機械的な運動が音になることが書いています。 そのブザーは同じ品番のものであればどのブザーでも反り方向は同じと考えていました。逆にブザーに力を加えると電圧が発生しますが、同様に力を加える面が 同じであれば同じ極性の電圧が発生すると考えていましたが、どうも違う様で発生する電圧が逆のものが出てきました。 具体的には金属板に圧電素子が貼ってあり、その面を軽く押すとほとんどのものは金属板を基準に圧電素子側から＋電圧が発生しますが、－電圧が発生するものがあります。裏面（圧電素子を下）にして裏から押すと、逆の電圧が発生するので圧電ブザー自体は動いているようです。 そこで、ご教授頂きたいことは、圧電ブザーは作り方なのか？素子の特性なのか？上記の様に逆に電圧が発生するものは当たり前なのか。もしもそうであればスピーカーとしてステレオで使うときはＬ/Ｒで逆位相で音が出てしまう事になると思うのですが、ステレオとしては使えないものなのか？ 今、見ている圧電ブザーは海外製で同様の質問をしていますが反応が無く困っています。当たり前に極性が逆なものが存在するのであれば考え方を変える必要あり。 今回の現象の仕組み含めこの辺の技術に詳しい型のアドバイスをお願いします。
- 締切済み
- その他（材料・素材）
- 日本の電力を原子力潜水艦で補うなら、何隻必要？
表題の通りです。 日本国が１年間で消費する電力を原子力潜水艦で発電させるとしたら、何隻くらい必要でしょうか？ というのは、核武装するしないにしろ、まともな爆撃機がないので搭載は無理。サイロを作っても住民の説得や発見された場合の投資が無駄になったり、有事のときには真っ先に攻撃対象になる。よって、陸上配備は無理。 なら、原子力潜水艦に積むしかない。 アメリカ軍は中東から撤退するので、シーレーンの防衛が必要。空母は単体では的になるだけだし、空母を守る巡洋艦等を配備するとコストが高くなる。単独行動できて、発見されても移動できる（陸上基地なら、そうはいかない）といえば、潜水艦。 で、日本の海岸沿いに端末を用意して、原子力潜水艦で発電した電力を接続して、国内に送り届ける。太平洋側で津波が発生したら、日本海側へ退避行動。それで、日本海側の端末に接続して、電力供給。 陸上のように地震の被害は関係ないでしょうから、一石三鳥くらいになるような気がしました。 それで、表題の通りの質問になったわけですが、何隻くらい必要なのでしょうか？
- ベストアンサー
- 科学
- 圧電素子のインピーダンス
圧電素子を駆動させて超音波を発振しようとしています。40V程度の電圧を素子に印加しているのですが、同じ特性の別の素子で発振された音波を受波すると出力される電圧はせいぜい10mV程度です。インピーダンスのマッチングを行っていないために高い電圧を印加しても実際に素子のドライブに使われている電力が小さいのではないかと考え、素子の駆動周波数においての電圧波形と電流波形の位相のずれを調べてみたのですが、駆動周波数では位相が一致していました。この場合この周波数における等価回路を書くとしたら単純に抵抗だけと考えて差し支えないのでしょうか。また位相が一致しているということは素子に印加した分の電力はすべて素子のドライブに使われていると考えてよいでしょうか。 ご存知の方がおられましたらご回答お願い致します。
- ベストアンサー
- 科学
- 圧電素子の特性実験について
圧電素子の特性を調べる実験をしています。 圧電素子に外力を与えた時に発生する電圧と電流を個別に測ることはできました。 電圧：デジタルオシロスコープで測定。 電流：抵抗をつなぎ、抵抗にかかる電圧降下をオシロではかり、電流を測定。 しかし、圧電素子に外力を与えた時の電圧と電流を同時に測れなくて困っています。 現在のやり方として圧電素子に抵抗とオシロをつないで、CH1を回路全体、CH2を電圧降下で測定しようとしたのですが、同時に測ることが出来ませんでした。 圧電素子の知識がないので、なぜ同時に測れないのか？どうすれば電圧と電流を同時に測ることができるのか教えていただきたいです。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 科学
- 圧電素子の実験 ダイオードについて
圧電素子を使って実験しており，特性をとりたいと考えております． しかし，実験で用いている圧電素子は発電量が小さく，交流出力です． なので並列（もしくは直列で接続）に接続した圧電素子の出力を，直流に整流してから測定してみようと思うのですが，振動器で振動させると，出力電圧が○ｍＶー電流は○μＡと，とても小さく，ダイオードの特性上，整流するのに電圧が足りないのではないかと思っております． この小さな電力でも特性を発揮するダイオードはないでしょうか？ 他に昇圧チョッパを組み込み電圧を上げる事を考えたのですが・・・ よろしくお願いいたします．
- ベストアンサー
- 物理学
- 高速船の衝突防止対策
先日 高速船が、何かと衝突したらしいとの ニュースで衝突予測は難しいみたいな事を 言っていたのですが、 例えばこんな方法では、無理なんでしょうか？ ・潜水艦で使用されているソナーは利用出来ないのか？ ・魚群探知機を船の下にでなく進行方向に付けて利用出来ないのか？ ・静止衛星で航路上に居るクジラの見つける事は？
- ベストアンサー
- 防災 ・災害
- 原子力潜水艦について
アメリカ軍の原子力潜水艦には、ロサンゼルス級だとかタイフーン級だとか、ホテル級だとかっていう、～級っていうのが必ずついてるんですけど、この～級っていったいなんですか？
- ベストアンサー
- その他（社会）
- 圧電素子のノイズ
圧電素子（特にケーシング等はされていない）を2個用いて，1個を送信に，もう1個を受信用として2つの素子を正対させ，送信側の素子にある周波数の正弦電圧信号を入力します．この時2つの素子間の距離が数ミリの場合，受信側素子の出力電圧を測定すると，最大で500mV程度（28.2Vの入力に対して）のノイズが観測されます．この程度のノイズが生じると伝播してきた音波による出力電圧を判別することが出来ないために，このノイズを何とかしたいと考えています．ノイズを低減する方法等ご存知の方がおられましたらぜひアドバイスをお願いします． 個人的には，素子とつながっているリード線をシールド線にする．または圧電素子をケースに入れて使用するのが効果的なのではと考えています．
- ベストアンサー
- 物理学
- 圧電素子駆動回路について
圧電素子をFETスイッチング回路で駆動させようとしていますが、圧電素子を繋ぐと電圧低下が発生して、うまく駆動できません。 使用しているFETは2SK1880 電源電圧は180V、電源とドレイン間に1.5Mohmの抵抗を挿入 入力はFGより10Vのパルス信号を入力 パルス幅は6msで周波数は4Hz 圧電素子はドレイン端子とGND間に接続しており、その容量は25nFあります。 そもそもこの回路良いのかも分かっていません。 アドバイスをお願いします。
- ベストアンサー
- 科学
- AEセンサの感度単位
カタログを見ると、 0dB=1V/m/s と書かれていたりします。 この 1V/m/s の意味が解りません。 回答(1)さん、ありがとうございます。 AEすなわち超音波の計測です。 セラミック等の圧電素子にて超音波振動を検出し、 電圧に変換します。 音波=>電圧への変換器です。 回答(2)さん、ありがとうございます。 加速度の単位は m/sec^2 ですので、加速度と電圧であるなら V／(m／sec^2)というきがしますが・・・ ひょっとして V／(m／sec) すなわち、 速度を基準にしているとは、考えられないでしょうか？
- 締切済み
- 監視・センサ
- Q520/Kでリカバリディスクを使ってブートできない問題が発生しています。質問者は、リカバリディスクを挿入してもブートデバイス要求のメッセージが表示され、リカバリができないという状況です。同様の問題に遭遇した方からの対応方法を教えていただきたいと質問しています。
- Q520/Kの強制起動デバイスはDVDドライブに設定されていますが、それでもリカバリができずに困っています。この問題にはBIOSの設定やDVDドライブの故障が関係している可能性が考えられます。同じような問題に遭遇し、対処方法を知っている方からのアドバイスを求めています。
- 富士通FMVのQ520/Kでリカバリディスクを使用して起動できない問題に遭遇しています。起動時にPXE-M0Fエラーが表示され、正しいブートデバイスを選択するか、ブートメディアを挿入してキーを押してくださいとメッセージが表示されます。DVDドライブを強制起動デバイスに設定していますが、どうやらリカバリディスクが読み込まれていないようです。この問題について経験のある方からのアドバイスをお願いします。
お礼
超音波吸収素材をまとった日本の潜水艦を探知するために、大出力のソナーを使うようになったと聞きました。 そのため超音波で会話するイルカの聴音器官を破壊し、結果、イルカが浜辺に乗り上げる事件が頻発するようになったと言われています。（寄生虫によるとの説もありますが） イルカの耳を壊すほどの大出力が可能なのか、可能ならばどうやるのかしらと思って質問させていただきました。 詳しい説明ありがとうございました。