Подводный звуковой канал (ПЗК) - слой воды в океане, в котором наблюдается сверхдальнее распространение звука, обусловленное его рефракцией. Рефракция звука - это искривление пути звукового луча, вызыванное неоднородностью свойств воды. Она наблюдается  главным образом по вертикали, вследствие трёх основных причин: изменения гидростатического давления с глубиной, изменения солёности и изменения температуры вследствие неодинакового прогрева массы воды солнечными лучами. В результате совокупного действия этих причин скорость распространения звука, составляющая около 1450 м/сек для пресной воды и около 1500 м/сек для морской, изменяется с глубиной, причём закон изменения зависит от времени года, времени дня, глубины водоёма и ряда др. причин.

Глубина, на которой скорость звука достигает своего минимального значения, называется осью ПЗК. Выше этой глубины скорость звука увеличивается из-за повышения температуры, а ниже — вследствие увеличения гидростатического давления с глубиной. Луч, отклонившийся от оси канала вверх или вниз, вследствие рефракции всегда стремится попасть в него обратно (рисунок 1). Существенное увеличение дальности распространения звука при наличии ПЗК может наблюдаться и  у поверхности. В этом случае лучи, рефрагируя внизу, заходят в глубоководные слои, где они отклоняются вверх и выходят снова к поверхности на расстоянии в несколько десятков километров от источника. Далее картина распространения лучей повторяется и в результате образуется последовательность так называемых вторичных освещенных зон.

На рисунках 1,2 изображены примеры распространения звука в подводном канале.

 

Гидроакустика получила широкое практическое применение, т.к. звук является единственным возможным средством связи под водой. Для этих целей пользуются как звуковыми частотами от 300 до 10000 гц, так и ультразвуками от 10000 гц и выше. В качестве излучателей и приёмников в звуковой области используются электродинамические и пьезоэлектрические излучатели и гидрофоны, а в ультразвуковой пьезоэлектрические и магнитострикционные. Из наиболее существенных применений гидроакустики следует отметить эхолот, гидролокаторы, которыми пользуются для решения военных задач (поиски подводных лодок противника, бесперископная торпедная атака и т.д.); для мореходных целей (плавание вблизи скал, рифов и др.), рыбопромысловой разведки, поисковых работ и т.д. Пассивным средством подводного наблюдения служит шумопеленгатор, позволяющий определить направление источника шума, например корабельного винта. Подводные мины снабжаются так называемыми акустическими замыкателями (взрывателями), вызывающими взрыв заряда мины в момент прохождения над ней корабля. Самодвижущиеся торпеды могут самонаправляться на корабль по его шуму и т.д. В качестве примера на рисунке 3 приведена схема работы гидроакустических станций надводного корабля.

Шумопеленгатор - устройство для обнаружения источника звука или шума и определения направления (пеленга) на него с помощью подводного звукового канала.

Принцип действия шумопеленгатора  основан на определении места нахождения подводного объекта путем исследования пространственной структуры волнового поля, создаваемого объектом. При этом могут быть использованы различные методы пеленгования:

а) максимальный, когда остронаправленную гидроакустическую антенну располагают так, чтобы принятый сигнал был максимальным;

б) нулевой, где используют две антенны, диаграммы направленности которых сдвинуты друг относительно друга так, чтобы суммарная диаграмма имела глубокий минимум, направление на источник звука получают по минимуму сигнала от него;

в) фазовый, в котором определяют разность фаз между сигналами, принятыми двумя разнесенными в пространстве антеннами;

г) корреляционный - разновидность фазового, в нем по измерению взаимной корреляции определяют относительный временной сдвиг прихода сигнала на два разнесенных приемника.

Как правило, используют комбинацию нескольких методов. Азимутальное направление на объект соответствует измеренному, а для определения истинного направления по вертикали следует вводить поправку на рефракцию (рис. 1).