音波と超音波

音波も超音波も波です。静かな湖面に投石したときにできる綺麗な波紋のようなものです。投下したところから綺麗な円形が360度方向へ広がってゆきますが、これは完全な無指向性状態を示しています。魚探では、発射パワーを集中させ、魚群の方向を知るために、指向性のある周波数の高い音波である「超音波」を使用します。空中では、音波のほかに電波、光などが使えますが、水中では電波や光はすぐに減衰してしまいます。このため水中での唯一の媒体が超音波となります。水中で超音波が伝播してゆく速度は、1秒間に約1500メートルです。空気中では1秒間に340メートルしか進まない超音波も、水中では5倍の速さで進んでゆきます。船底から超音波を発射してから、1秒後に魚群からの反射波が受信できた場合、その魚群までの距離（深さ）は750メートルとなります。この場合、超音波が1秒間に750メートルの距離を往復したことになります。これが魚探測深の基本となっています。

電波や光のように超高速で伝播する媒体では、それだけ多くの情報を収集できますが、超音波の伝播速度はそれらとは比較にならないほど超低速度であるため、海中探知には時間がかかります。参考までに、媒体物質の密度が高いほど伝播する速度は速くなってゆきます。例えば、線路などの鉄材を媒体としたとき、超音波は1秒間におよそ5000メートルも進みます。しかし、超音波は水中では唯一の通信媒体です。船底から発射した超音波は、伝播速度は極めて遅いものの、想像もつかない遠くの魚群や深場の魚群をキャッチすることができます。

潮流、水温、プランクトン、気泡、機械雑音、電気雑音など、海中には超音波伝播の障害となる要因がいろいろあります。しかし、そのような多くのノイズの中から、微弱な魚群反射信号を捉えることができる優れたマシンが魚群探知機です。超音波は実に不思議なパワーをもっています。