Gruppenhorchgerät (「集団聴音装置」、略称GHG)は、第二次世界大戦中にドイツ海軍の艦艇で使用された水中聴音器アレイである。
第一次世界大戦中、音響受信機としてカーボンマイクロホンがまだ使用されていました。個々の受信機は、スクリューとその騒音から十分な距離を確保するため、主に船体側面の前方に配置されていました。個々のマイクロホンはグループに分けられ、それぞれ異なる方向を向いていました。個々のマイクロホンは、方向を合わせるために手動で接続する必要がありました。信頼性が低かったため、他の変換器が試されました。ダイナミックマイクロホンも却下されました。最終的に、圧電原理が最も適していると判断されました。これは、 1880年にピエール・キュリーによって発見されました。水晶は、作用する圧力に応じて電圧を発生させます。
ドイツ帝国海軍との協力のもと、ブレーメンのアトラス・ヴェルケAGとキールのエレクトロアコースティック(ELAC)は、圧電変換器および検出器と増幅器全般の開発に取り組んだ。彼らは様々な種類の結晶、あるいはそれらの組み合わせを用いて実験を行った。最も優れた結果が得られたのは、異なる塩の混合物から作られるセニエット結晶であった。1935年以降、結晶受信機はすべてのドイツ潜水艦に常設された。現代の潜水艦でも、現在でも電気歪み変換器やチタン酸バリウム変換器が使用されている。
Uボート用のGHGは、24個のセンサーからなる2つのグループ(船体の両側に1グループずつ)で構成されていた。各センサーには真空管プリアンプが内蔵されていた。これらの48個の低周波信号は、メインユニット内のスイッチングマトリックスに送られた。ソナー操作員は、船体の側面と音源の正確な方向を特定することができた。解像度を向上させるため、1kHz、3kHz、6kHzのカットオフ周波数を持つ3つの切り替え可能なハイパスフィルター (およびフィルターなしのバイパス)が備えられていた。側面に取り付けることの欠点は、船首と船尾に40°のデッドゾーンが生じることだった。
各水中聴音器にはそれぞれ真空管アンプが備えられており、入力は直接またはカップリングトランスを介して行われた。アンプの出力はオン/オフ切り替え可能で、船体上の水中聴音器の位置を反映する位置にあるホイール上のワイパーに接続されていた。ワイパーは、コンデンサとインダクタの直線アレイである電気アナログ遅延線の一部に接続された平行ストリップのアレイに接触していた。ホイールの角度によって各水中聴音器信号に適用される遅延が選択され、水中音速による遅延と重ね合わされた。オペレーターは、該当する水中聴音器のオン/オフを切り替え、干渉が最大になるまで(ターゲットの信号が最も大きくなるまで)ホイールを回転させた。ホイールに接続されたゴニオメーター上の位置は、ターゲットの方位角を示した。遅延線の出力は真空管プリアンプに接続され、フィルタ段に入力された。選択可能なフィルタにより、異なる周波数(低周波数は長距離用、高周波数は精密照準用)を聞くことができた。出力はさらに増幅され、ヘッドホンまたはスピーカーに出力された。このアセンブリは、電子的に制御されるフェーズドアレイとして効果的に機能した。[ 1 ]
1941年8月、U 570はイギリス海軍に拿捕された。潜水艦のELAC機器が徹底的に分析されたのは1942年5月になってからで、上記の解像度値が決定された。[ 2 ]

GHGは水上航行中は使用できず、潜望鏡深度でも効果的に使用できなかった。最適な運用モードは、20メートル以下の深度で3ノット未満の減速速度で行うことだった。この問題を解決するために、バルコンゲラート(「バルコニー装置」)と呼ばれる新しい聴音装置が開発された。これは潜水艦の前部と底部に取り付けられ、水面騒音による干渉が少なかった。しかし、潜水艦の後部にはデッドゾーンができた。バルコンゲラートは1943年1月にU-194で試験され、成功した。これは一部の小型VII型潜水艦に搭載され、新しい大型XXI型潜水艦では標準装備となった[ 2 ]。
ドイツの主力艦には、ブレーメンのアトラス社製のGHGタイプ57が搭載されていた。これは60個の水晶マイクロホンで構成され、標準的な探知距離は4~6キロメートルであったが、最も好条件の場合には40キロメートルまで到達可能であった。[ 3 ] [ 4 ]