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海岸設施的聲學防護網

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王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

美國紐澤西州史蒂文斯科技學院（Stevens Institute of Technology）聲學專家薩丁（Alexander M. Sutin），最近研發了一套水下偵察與攻擊設施，專門對付潛水而來的破壞分子。祕訣是使用高能量聲波。武俠小說裡常常有高手使用「獅子吼」之類的武功，就是利用高能量聲波制服敵人。

可是在水面下使用高能量聲波對付破壞分子，一方面，為了涵蓋大片水域，所費不貲；另一方面，不免傷及無辜。但是薩丁設計的這套防護網，能夠避免這兩個問題。

關鍵在於薩丁使用「水中聽音器」，而不是聲納，在水下建構偵察網。水中聽音器可以把聲波轉換成電子訊號，但是構造比聲納簡單。薩丁的水中聽音器偵測的是人類特有的聲息，就是呼吸的聲音。水中有許多動物生存、活動，都會發出聲音，但是人類的呼吸聲息極為獨特；薩丁的水中聽音器專門捕捉人類呼吸的聲息。不過，薩丁的聽音器都裝了轉換器，能把捕捉到的聲音放大，針對聲音來源播放回去。

在水中，以聲波攻擊特定目標非常困難，涉及發聲器與目標之間的水體的傳聲條件；水體的傳聲條件每個方向、每段距離都可能不同。可是薩丁的水中聽音器捕捉到聲音訊號後，能夠從其中分析出傳聲路徑的聲學特徵，並在重撥聲波時，使聲波沿同一路徑返回，以彼之道，還諸彼身。要是20個100瓦的轉換器同時施放聲音，集中對付200米之外的水中敵人，聲量可達180分貝，人絕對受不了。由於那些聲波以來襲的敵人為焦點，傷及無辜的可能性最低。

資料來源

《科學發展》2011年2月，458期，74 ~ 78頁

聲波(26) 科發月刊(5210)

海岸設施的聲學防護網

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