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。
魚探では音波域の中の超音波を使用します。音波は人の耳で聞き取れますが、超音波は周波数が高くなるため聴取できません。また、超音波ではエネルギーを一定方向へ集中できるようになります。
技術一覧
昭和23年、海中の様子をキャッチできる魚群探知機が長崎の地で誕生しました。
魚探の仕組みは、まず船底に設置した送受波器から超音波を発射します。
船底の送受波器から発射する超音波は、自艇の真下方向へ集中して送出します。
プレジャーボート用魚探では、ほとんどの場合が2つの周波数が使われています。
気泡は魚探の大敵です。気泡が送受波器の前に発生すると探知障害を起こします。
魚探画面上に一見規則的に見えるパターンのラインが現れたりすることがあります。
レジャーボート用魚探の送受波器には、丸型と角型があります。
送受波器から海中へ発射するのはパルス波です。パルス波は衝撃的な信号です。
一部分の超微弱な反射信号を船底の送受波器がとらえます。
海底からの反射波が強い場合はオビキが長くなります。
魚探画面には基本的には、海面、海底、魚群の3つの情報が表示されます。
中小型魚探は、基本的に指示部本体と送受波器の2つのユニット構成です。
船上での電気は船内に搭載したバッテリから供給します。
送受波器は、振動子面(下方面)が海底に対し垂直に向くよう船底部分に設置します。
魚探でとらえた反射信号は、指示部本体の画面上にカラー映像で表示されます。
一般に、魚探がとらえた映像は魚の群れであり、魚群映像として表示されます。
さて、停船しているボート上で見た魚探の魚群反応はどのように出るのでしょうか。