ウィリアム・サンサム・タッカー

ウィリアム ・サンサム・タッカー少佐 OBE ^[1]（1877年キダーミンスター、ウスターシャー- 1955年グエルフ、オンタリオ、カナダ）^{[2] は}、音響研究のイギリスの先駆者であり、音響ミラー^{[3]の発明者であった。}

タッカーはキダーミンスターで、画家のウィリアム・タッカーとその妻アンナの息子として生まれました。タッカーは1906 年に ランカシャー州チョルトン・オン・メドロックで結婚しました。

タッカーはロンドンで物理学の講義を行った。第一次世界大戦の勃発後、タッカーはイギリス陸軍に一兵卒として入隊した。彼はベルギーのケメルヒルにあるローレンス・ブラッグ指揮下の実験音響測距ステーションに配属された。^[4]ロンドン電気技師団、領土部隊の一員として、タッカーは1916年4月に伍長から臨時少尉、将軍に昇進し、任命された。^[5]

ケメル ヒルで、タッカーは「音響測距」の研究に着手しました。これは、マイクと数学を使って敵の砲の位置を測る方法です。ブラッグは軍の指揮系統に対する疑問と問題に悩まされていました。タッカーは実験的な音響測距セクションを組織し、敵の砲の音響測距の効果的なシステムの開発を先導しました。成功の鍵となったのは、砲弾の音波とそれを発射した砲の音波を識別できるタッカーの「熱線」マイクの発明でした。この画期的な発見はブラッグによるものでした。ブラッグは、宿舎の農家の水洗トイレに座ると、頭上を通過する砲弾の音波と砲弾の音波の音圧差を感知できることを発見したのです。^[6]

タッカーは、検知した音波によって生じる空気の流れで白金線を冷却する方法を研究した。ネズミの穴とラム酒の瓶がここで手がかりとなった。タッカーのベッドのそばにはネズミの穴が2つあり、銃声が届くたびに冷たい空気が流れ込むのに気づいたからである。タッカーは、容器の小さな穴に通した細い電熱線でできたマイクロフォンを考案した（ラム酒の瓶を使ったが、木製の弾薬箱の低周波音響共鳴がヘルムホルツ共鳴器を形成し、より良い結果が得られることがすぐに分かった）。^{[7] [8]}銃声が当たると電線の電気抵抗が減少する様子は、ホイートストンブリッジと検流計で記録された。^[6]

タッカーは、試験を行う前に、ケメル ヒルにある自分のところにプラチナ ワイヤーを届けてもらわなければなりませんでした。砲弾の波の急速な振動はワイヤーにほとんど影響を与えませんでしたが、砲撃音は、砲弾の波の圧力によるワイヤーのたわみにより、振動を記録するために使用された 35mm映画フィルムにはっきりとした「途切れ」を残しました。1916 年 9 月までに、タッカーの新しいマイクはすべての音響測定セクションに供給されました。^[6]

1917年、突風でワイヤーが冷えるなど悪天候にも対応できるよう、音響測距がさらに発達した。最も効果的な方法は、装置を数層の迷彩ネットで包むことだった。^[8]タッカーは探知技術を向上させるため、可動式マイクのシステムを開発し、敵の砲の位置を高い精度で特定できるようにした。戦争が終わる頃には、砲がどこに向けられているか、大きさはどれくらいかがわかるようになった。この技術は敵機の音を聞き分けることにも応用でき、タッカーはビギンヒルの防空実験施設の音響研究部長となった。

彼の研究は、最終的にコンクリート製の巨大な放物面状の「音響鏡」の建設につながった。これらの音響鏡のいくつかは、リッド・オン・シーの少し北にある湖の西側、ダンジネス近くのデンジで発見されたものや、2014年にドーバー近くのファン湾で発見されたものなど、イングランドの南海岸沿いに今も残っている。^{[9]タッカーの研究は}レーダーの開発に取って代わられ、巨大なコンクリート鏡を使った音響測距は時代遅れになった。音響鏡の既知の場所のいくつかは、2018年にジョー・ペテット・スミスによって一連の写真に記録された。^[10]

タッカーの研究の継続的な応用

文献 [7] の Tucker の優れた論文は、第一次世界大戦、第二次世界大戦の終結後も関連性がありました。通常、砲音測距では、最大 6 個のマイクを間隔をあけて配置したシステムが個別のケーブルで指揮所に接続されていました。特に第一次世界大戦のような戦場では、これらの長いフィールド ケーブルは損傷を受けやすく、そのため効果的な位置特定サービスを維持するために、可能な限り修理に時間を費やしました。1960 年代の英国では、ケーブルの代わりに無線リンクを使用し、熱線マイクをより広い音波帯域幅の堅牢なマイクに置き換えた音響測距システムが考案されました。このシステムは、ケーブル リンクを使用するシステムよりも導入と維持がはるかに簡単でした。この位置特定システムでは、指揮所で 2 つの信号出力を選択でき、1 つは当時使用されていたレコーダーに供給し、もう 1 つはより広い音波周波数範囲の予想されるプロセッサを提供するためのものでした。運用中のレコーダーの最適な応答は、受信された検出の広帯域をフィルタリングすることで実現しました。これにより、風切り音から生じる音などの不要な低周波が除去され、高周波ノイズから生じる乱雑さが軽減されます。このシステムの電子出力フィルターは、タッカーのヘルムホルツ共振器と同様の周波数応答に従うように設計されており、その詳細は彼の素晴らしい論文で説明されています。一連の試験で確認されたように、これにより、野外での砲の位置特定に最適な周波数応答が得られました。この「ワイヤレス」音響測距システムは、イルフォードのプレッシー社によって開発および製造されました。最近の使用法については、実際には地形の性質が、砲の位置特定に音響測距を使用するかレーダーを使用するかの選択を決定する要因となる場合があります。この短いエントリは、Wikipedia の記事「砲兵音響測距」を補足するものです。