關(guān)于回聲的應(yīng)用，聲納裝置可謂典型。用回聲測海深、測冰山的距離和敵方潛艇的方位，都是由不同功能的聲納裝置完成的。
1912年，英國大商船“泰坦尼克”號在赴美途中發(fā)生了與冰山相撞沉沒的悲劇。這次大的海難事件引起了全世界的關(guān)注，為了尋找沉船，美國科學(xué)家設(shè)計并制造出第一臺測量水下目標(biāo)的回聲探測儀，用它在船上發(fā)出聲波，然后用儀器接收障礙物反射回來的聲波信號。測量發(fā)出信號和接收信號之間的時間，根據(jù)水中的聲速就可以計算出障礙物的距離和海的深淺。第一臺回聲探測儀于1914年成功地發(fā)現(xiàn)了3 km以外的冰山。實際上，這就是現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于國防、海洋開發(fā)事業(yè)的聲納裝置的雛形。
第一次世界大戰(zhàn)時，德國潛水艇擊沉了協(xié)約國大量戰(zhàn)艦、船只，幾乎中斷了橫跨大西洋的海上運(yùn)輸線。當(dāng)時潛水艇潛在水下，看不見，摸不著，一時橫行無敵。于是利用水聲設(shè)備搜尋潛艇和水雷就成了關(guān)鍵的問題。法國著名物理學(xué)家郎之萬等人研究并造出了第一部主動式聲納，1918年在地中海首次接收到（2~3） km以外的潛艇回波。這種聲納可以向水中發(fā)射各種形式的聲信號，碰到需要定位的目標(biāo)時產(chǎn)生反射回波，接收回來后進(jìn)行信號分析、處理，除掉干擾，從而顯示出目標(biāo)所在的方位和距離。
第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭需要，聲納裝置更趨完善。戰(zhàn)后，人們開始實驗使用軍艦上的聲納探測魚群。不但測到了魚群，而且還能分辨出魚的種類和大小。人們在此基礎(chǔ)上研制出各種探魚機(jī)，極大地促進(jìn)了漁業(yè)的發(fā)展。
回聲在地質(zhì)勘探中也有廣泛的應(yīng)用。例如在石油勘探時，常采用人工地震的方法，即在地面上埋好炸藥包，放上一列探頭，把炸藥引爆，探頭就可以接收到地下不同層間界面反射回來的聲波，從而探測出地下油礦。
| 回聲定位 | |
| 某些動物能通過口腔或鼻腔把從喉部產(chǎn)生的超聲波發(fā)射出去，利用折回的聲音來定向，這種空間定向的方法，稱為回聲定位。如“雷達(dá)飛獸”蝙蝠能在完全黑暗中，以極快的速度精確地飛翔，從不會同前方的物體相撞。如將它的耳蒙上，并把嘴堵上，則失去避免與物體相撞的本領(lǐng)。經(jīng)高頻脈沖檢測裝置測量后，證實蝙蝠在飛行時，喉內(nèi)產(chǎn)生并能從通過口腔發(fā)出人耳聽不到的超聲波脈沖。人類至多能聽到頻率為20千赫的聲音，而有的蝙蝠能發(fā)出和聽到100千赫的聲音。當(dāng)遇到食物或障礙物時，脈沖波會反射回來，蝙蝠用兩耳接受物體的反射波，并據(jù)此確定該物體的位置，并可從兩耳分別接受到回波間的差別，來辨別物體的遠(yuǎn)近、形狀及性質(zhì)；物體的大小則由回波中的波長區(qū)別出來。有些蝙蝠能用舌頭顫動發(fā)音，有些則發(fā)出尖的鳴叫聲，還有一些能由鼻孔透出聲音。它們都有助于蝙蝠確定回波的方向，來決定自己要前進(jìn)，還是轉(zhuǎn)彎。蝙蝠在空中能利用超聲波來“導(dǎo)航”，就能迅速準(zhǔn)確捕捉飛蟲。此外，某些海洋哺乳類能在水下發(fā)出頻帶很寬的聲波，甚至高達(dá)30萬赫。如齒鯨、海豚，能借助于附近陸地對聲音的反射，用回聲定位來測定方向，得知物體或海岸的位置。某些海豹、海獅也能發(fā)出水下聲波。 |
