第(2/6)节 质上的不连续性，因而就阻挡照射到它们上面的一部分声能，并把这部分声能再辐射回去．这种现象称为散射．来自所有散射体的散射成分的总和称作混响．

    如果往水下扔一颗手榴弹，那么在炸药爆炸之后，我们还会听到一阵长的，慢慢变弱的颤动的声响，这就是混响．

    5．2射线理论与简正波理论在52中我们已给出了描述理想均匀媒质中平面波和球面波传播的方程．实际上，影响声在海洋中传播的因素在三维空间中是变化的．同样也可随时间变化．在水声学中，特别重要的还是随深度的变化．从声速剖面来看，海洋好象是被分层的．从水和空气的分界面开始，到海底的各种沉积层为止．

    波动方程的一般形式就是式（511）给出的偏微分方程．这个方程的解是与初始条件和边界条件有关的．有两种方法可以解这个方程．

    一种是简正波理论．它用称为简正波的特征函数来描述声传播．每一特征函数都是波动方程的一个解．把简正波叠加起来，以满足边界条件和源条件，其结果就是一个复杂的数学函数．虽然它适于在计算机上进行数值计算，但在直观上不容易理解声源能量在时间与空间上的分布．简正波理论比较适于描述浅海中的声传播．

    波动方程的另一种解法是射线理论．它的出发点是声波在传播过程中存在波阵面．从声源发出的声能沿着射线传到空间各处．射线声学有很大的直观的优点，它用声线图给出传播的图像．它的缺点是不能给出波动方程的精确的解．

    由于波动方程求解十分复杂，超出本书的范围，我们在此不详谈．

    5．3声呐声呐方程声呐（sonar）一词是第二次世界大战期间由声音（sound）、导航（navigation）和测距（rang－g）三个英文单词的字头构成的．它是利用声波判断海洋中物体的存在、位置及类型的设备．在军事上，它是海军的重要电子设备．在民用方面，又是海洋开发不可缺少的手段．

    图5－6给出了一个基本的声呐系统的模型．它有两种工作方式．第一种称为主动声呐．由发射换能器把电信号变为声信号，在水下发射出去．当它照射到一个目标时，反射信号或称“回波”就被接收换能器收到，再变换为电信号送给接收机．第二种称为被动声呐，目标由于它所辐射的噪声而被发现．

    对于工程应用来说，声呐方程是用于设计声呐与对声呐性能作出预估的最有力的工具．它把与声呐设计有关的各种参数以等号的形式联系在一起．正确地在各种参数之间作出选择就可能设计出适合各种特殊用途的声呐设备来．

    在声呐方程中，出现的参数可以分为三类．

    1．由声呐系统决定的参数：sl：发射时的指标声压，即离发射换能器1   gs：声呐系统的空间增益．它是由多个换能器布阵而取得的．用于发射系统时，也用di来表示．

    gt：声呐系统的时间增益．它是由信号处理系统在时间上的积累而取得的．

    dt：检测阈，它表示声呐员判断有目标时所必需的最小输出信噪比．

    2．由目标决定的参数：sl：辐射噪声源的指标声压级（即离辐射源1处所接收到的声压），又称为声源强度．

    ts：目标强度，表示目标截获声能并将它重新辐射出去的能力．

    3．由环境决定的参数
第(2/6)节