这种自噪音的来源有很多。 有必要分析船只上的各种自噪音来源,并了解每一个来源如何影响水声仪器的噪音级别。
机械噪音
造成机械噪音的主要因素通常是船上的主发动机。 然而,辅助机械的影响也可能相当大,特别是在其状态不良时。 机械噪音可传输到换能器:
电气噪音
现代船只通常配备大量电子仪器,如水声系统、雷达、导航系统和通信设备。 在某些情况下,任何电子仪器都可能导致电气干扰和噪音。 国际法规和认证可用于控制和减少这种情况的发生,但如果电气系统安装和/或维护不良,这些法规和认证的作用也会受到限制。
螺旋桨噪音
螺旋桨噪音通常是船速较高时的主要噪音来源。 变距螺旋桨或快速移动的螺旋桨通常比固定式螺旋桨或慢速移动的螺旋桨产生的噪音多。
螺旋桨噪音通常是经水传播的。 但是,在某些情况下,螺旋桨附近船体中的轴振动或其他振动可能会由结构传输到换能器。 如果螺旋桨叶片损坏,可能会显著增加噪音。
螺旋桨气蚀是一个严重的噪音源。 发出声音的螺旋桨可能是噪音的来源,它会在离散频率上产生干扰。 在某些情况下,旋转的螺旋桨轴释放的静电可能会造成很大的干扰。
气蚀
气蚀是指在换能器面附近形成小气泡。 气泡的出现是因为局部压力在部分声压循环过程中变为负值。 气蚀阈值随着静水压力而增加。 气泡内爆时发出噪音。
气蚀噪音可能会在高速度下出现在突出物体附近,但更常见的是由螺旋桨引起的。 螺旋桨气蚀是一个严重的噪音源。 当水以与螺旋桨叶片相同的方向流动时,便会产生气蚀。 这是螺旋桨叶片向下移动的地方。
在某些情况下,共振现象会出现在船体附近的孔洞中。 此类噪音具有离散频率,而所有其他流噪音将具有宽频谱。
(美国海军在公共领域中的形象。)
流噪音
海洋上层的水中含有大量的小气泡,这些气泡是由碎波造成的。 当船体在水中移动时,会引起扰动,从而产生摩擦。 摩擦区称为流动边界层。 该边界层中的水流可能是层流,也可能是湍流。
气泡吸收和反射声能,在最坏的情况下,它们可能会完全阻挡声音的传播。
边界层在变成湍流时,厚度会增加。 边界层在船体的前部较薄,并随着向船尾移动而增厚。 厚度取决于船速和船体的粗糙度。 所有从船体伸出的物体或船体中的凹痕都将干扰水流并增加边界层的厚度。 当流速较高时,湍流会非常剧烈,足以破坏水体的完整性。 水中会出现小空隙或空腔,这称为气蚀。
嘎嘎声
嘎嘎声可能是由换能器附近的松动物体(如固定螺栓)引起的。 嘎嘎声也可能来自船体内的松动物体。
干扰
同一船只上其他水声设备产生的干扰可能是一个令人讨厌的干扰源。 除非将同一频率用于多台设备,否则只有传输的脉冲才会导致干扰。