Es sorprendente lo poco que se ha publicado en los últimos 50 años sobre los dispositivos de sónar utilizados por los alemanes durante la Segunda Guerra Mundial ya que aunque este tipo de sistemas fueron muy importantes para ellos, también lo fueron para los aliados. Es probable que la situación que se dió en la posguerra hiciera que el sónar y otros sistemas electrónicos de detección se consideraran alto secreto y fueran la causa de la falta de artículos o publicaciones al respecto durante mucho tiempo.
Durante los siguientes párrafos, estudiaremos la evolución del sonar pasivo (hidrófono) utilizado por los alemanes en sus sumergibles. Al final de las hostilidades el "Grupennhorchgërate" llamado GHG no fue solo utilizado en los sumergibles y submarinos, también se usó en todo tipo de buques.
Durante el siglo pasado hubo grandes avances tecnológicos, entre los años 1920 a 1945 fueron ideándose las técnicas más sofisticadas que casi nunca eran producto de la idea de un hombre, sinó más bien producto y culminación de las diversas secuencias de trabajos científicos, a menudo en diferentes disciplinas. Los sucesivos progresos en los estudios del sónar no iban a ser una excepción.
Aunque la mayoría de los inventos relacionados con el sónar fueron producto de estudios en Francia y EE.UU., varios aspectos importantes sobre este sistema de detección submarina fueron sacados a la luz por alemanes y británicos.

Algo de historia y evolución

La primera investigación científica del sónar se llevó a cabo en Suiza en 1826, por Colladon y Sturm en el lago de Ginebra. Estos dos científicos, usando una campana bajo el agua, observaron cómo el sonido se escuchaba a más de una distancia de 14 Km., y se le calculaba una velocidad de 1435m/s.

Desde los años ochenta del siglo XIX, varios países occidentales estuvieron investigando la acústica bajo el agua de una forma u otra, pero las pérdidas de señal entre las membranas y los oídos constituía una desventaja importante, ya que los oídos son los únicos órganos  que recibían los sonidos. Por lo tanto, en lo que se refiere a progreso práctico muy poco se podría hacer.
En 1902, Gray y Mundy diseñaron, en los EE.UU., el primer micrófono o hidrófonos estanco, como se les llama, para usar bajo el agua, que resultó ser una mejora revolucionaria. Inicialmente, este fue registrado como patente N º DE162600, propiedad de la Compañía de señales submarinas, de Boston. La empresa alemana: "Norddeutsche Maschinen-und Armaturenfabrik" de Bremen, obtuvo una licencia, en 1905, para utilizar las patentes de EE.UU. y vender sus productos en Alemania, Holanda, Bélgica y Rusia, más tarde y ya en el mercado se extendió a la monarquía de Austria-Hungría y también a los países escandinavos.
A partir de 1908, la “Kaiserliche Marina” (Marina de la Armada Imperial Austro-húngara) se puso en contacto con la Empresa Neufeldt y Kuhnke para preguntar si era posible construir un aparato de telegrafía submarino competitivo y no demasiado caro, para hacer frente a los productos  de la empresa Submarine Signal Company.

Hecht construyó una "sirena de agua" capaz de producir la energía sonora suficiente, lo que equivale a varios cientos de vatios, con una frecuencia de 1000 Hz. En 1910 el Centro de Investigación de Torpedos de la Armada Alemana, TVK (Torpedoversuchskommando) podría, con ayuda de un aparato, recibir claramente bajo el agua las señales Morse, a una distancia de hasta 100 Km. (aproximadamente 54 millas náuticas). Esto fue, en esos días, toda una sensación (Rössler, 1991 9-12).

La “Kaiserliche  Marine”, así como la "Kriegsmarine", su sucesora, llamaron a los dispositivos UT - Anlage =  Aparato de Telegrafía  Submarino.

En 1912 la inteligencia británica informó al Almirantazgo sobre la capacidad de los sumergibles alemanes para comunicarse bajo el agua en código Morse con ayuda de dichos aparatos de señalización.

Después de la catástrofe del Titanic, el 15 de abril de 1912, hubo un requerimiento por parte de todos para idear todo tipo de escuchas y/o aparatos de alerta temprana. Esto se vio obstaculizado por la falta, hasta ese momento, de la tecnología adecuada para construir los receptores electrónicos y amplificadores.
Hülsmeyer en Alemania patentó su “Telemobiloskop” (DRP 165546 y 169145, publicado en 30.04.1904 y 11.11.1904). En 1904, construyó el primer rádar del mundo, como aparato capaz de detectar obstáculos, mediante la recepción de la reflexión de ondas electromagnéticas proyectadas a dichos objetos. Sus demostraciones de 1904, que tuvieron lugar durante una conferencia naval en el puerto de Rotterdam, no pudieron convencer a los propietarios de barcos para equipar a sus buques con el recién inventado dispositivo de alerta temprana, a pesar de que se demostró claramente que era posible la detección de objetos hasta 3 Km. de distancia. La introducción gradual de los sistemas inalámbricos de Marconi, a bordo de los barcos, ya estaba más o menos en marcha y ninguna compañía estaba interesada en las patentes Hülsmeyer, ni siquiera Telefunken, por lo que el mundo tuvo que esperar más de treinta años antes de que rádar pudiera ser convertido en un aparato práctico.
En consecuencia, los establecimientos navales de todo el mundo se centraron, en primer lugar, en el uso del sonido para la señalización, la localización de objetos y para medir la distancia.

La TVK descubrió, en 1913, que los micrófonos (hidrófonos) utilizados para el aparato UT, (telegrafía submarina) también se podían usar para interceptar todo tipo de sonido y ruidos, tales como los generados por motores y causadas por las hélices. Pronto se hizo evidente que los micrófonos especiales debían ser diseñados como tipos estándar sólo sensible para frecuencias del orden de 1000 Hz.

El Servicio alemán de U-boote VKU (Versuchskommando der U-Boote) inició, en 1914, la investigación en la construcción de nuevos tipos de micrófonos de carbón, pero dicha investigación tomó mucho tiempo hasta que soportaron una prueba de carga a profundidad suficiente y los hidrófonos estuvieran disponibles. Algunos barcos estaban equipados, poco después, tanto en babor como en estribor, con dos grupos de seis hidrófonos. Cada grupo se dividió en tres secciones de dos micrófonos, cada sección utilizaba un micrófono más sensible a 700 Hz y el segundo alcanzaba una menor de frecuencia. Al comparar las salidas  de los micrófonos (hidrófonos), se hizo posible discriminar la dirección del sonido, es decir, procedentes de la derecha o izquierda, delante o hacia atrás.

El principio de este dispositivo es muy fácil de entender, por lo que la comparación de fase se lleva a cabo, de manera muy eficaz, en la cabeza del operador. Este tipo de sistema de comparación de fase crea una imagen de sonido estereofónico en el cerebro y puede ser muy sensible y eficaz.

Para entender este complejo tema, primero tenemos que considerar y definir la frecuencia sónica y / o relación de longitud de onda utilizada por la Marina alemana, para los sistemas de sonar pasivo.

La velocidad típica de las ondas sonoras, en agua de mar, puede ser citado como 1.465 m / s. La longitud de onda correspondiente se define por: l (lambda) = c / f (c es la velocidad en el medio, f es la frecuencia, l la longitud de onda) las frecuencias audibles sonoras en su mayoría se utilizaron aproximadamente entre: 100 Hz y 7.000 Hz, lo que equivale a longitudes de onda entre: 14,65 m y 21 cm.

Se puede observar por lo tanto, que en una base de hidrófono, l nunca puede cubrir, las frecuencias más bajas, pero para los espectros de frecuencias altas, son varias las longitudes de onda que están cubiertos. Realmente se estima que el espacio entre los hidrófonos fue, a menudo mayor de una longitud de onda, para los espectros de frecuencia superior,. Para los sistemas de escucha bajo el agua alemanes la relación de longitud de onda que se manejó fue de aprox. 1: 70.

Posteriormente, hubo que poner mucha atención (véase más adelante) en el aspecto de frecuencias l no deseadas para lóbulos laterales dependientes (Stenzel, 1929 175-179) (Stenzel, 1939, 34-37).

Sonic (sónar) resultó ser de modo radical una mejor tecnología después de la publicación de Brillié (Francia 1922) y esto ha demostrado ser de gran importancia, desde entonces (Brillié de 1922, 398).

Brille colocó en la superficie de la proa de un barco, un grupo de 18 hidrófonos, vinculando unos tubos acústicos de igual longitud a sus salidas de la membrana  dentro de un embudo. Este embudo fue construido como una proyección en miniatura de la proa del barco, a fin de contrarrestar la diferencia de velocidad de las ondas sonoras, entre agua de mar y aire libre (4.25: 1).

El observador, o el operador, tenia que maximizar la salida de sonido, al salir de dicho embudo,  moviendo su extremo abierto de tal manera que el ángulo (rumbo) de las ondas sonora que se recibían, se igualó en ambos oídos.
Tal vez aún no era un aparato práctico, pero era evidente que su importancia era fundamental, ya que mostró que las ondas sonoras, divididas en varios elementos, podían ser recombinadas con eficacia, cuando todos los componentes de sonido fueron llevados a un mismo tiempo a la relación de fase.

Una mejoría significativa fue el FA Fischer llamado: "Streifenkompensator" o línea de banda compensadora, patentado en Alemania bajo el N º 529 de fecha 11/22/1929 458. A pesar de que las líneas de retardo eléctrico ya eran algo muy común en aquellos días, su invento consistía en vincular cada sección de línea de retardo en una línea de tira conductora del compensador
(Cf uno de los documentos de Fischer: "Mitteilungen aus dem der Electroacústica Laboratorium GmbH 'de Kiel, por el que trabajó en el centro de investigación de la compañía ELAC. -Fischer, 1932, 147-)

En Alemania, según Stenzel, los circuitos eléctricos de fase o tiempo de demora se conoce como: "Wagnerschen Siebketten 'diseñados por K.W. Wagner (Stenzel, 1929 174).

Sin embargo, de acuerdo con Hackmann y Holt, fue inventado por Pierce en Harvard en los EE.UU. (Hackmann, 1984 191193) (Holt, 1947 680) y esto fue apoyado por Rössler. Pero, de acuerdo con el último punto, fue Pierce, quien propuso por primera vez utilizar un retardador eléctrico de tiempos  para compensar el tiempo (Rössler, 1991 21).

Es obvio, que ese sonido llegará primero a la membrana P2 y algo más tarde a la membrana P3 que será tocada, por el frente de onda que avanza. Se puede ver por lo tanto, que la demora de tiempo más largo se produce con P2, P1 con menos y menos de todos con P3. El retraso de las restantes secciones de línea, hasta el circuito de los auriculares, no causará ningún cambio de la información en absoluto.

La invención de Fischer podría ser utilizada muy bien y en teoría, para recibir y / o transmitir. Cuando, por ejemplo, la fuente del generador se conecta a unos auriculares y la matriz  irradia en la dirección inversa.
La tecnología óptima se alcanzó después de la introducción del aparato Compensador cilíndrico de Carpentier, patentado en Francia. (N º 816 789 de 20 de abril 1936). Sin embargo, la descripción de este aparato muy complicado y no excepcional se puede debatir en este documento.

Nos basaremos en una breve explicación teórica de Stenzel, en su libro 'Leitfaden zur Berechnung von Schallvorgängen ", publicado en 1939, así como en sus documentos de 1929 y 1950.  Publicado en 1939 fue de gran importancia siendo reimpresa en 1944, (incluyendo la información original del autor alemán), como un facsímil: "Publicado y distribuido como de interés público por la Autoridad de Custodia de Bienes Extranjeros bajo la licencia N º A-491), por: JW Edwards, Ann Arbor, Michigan, U.S.A.
Supongamos que un haz de sonido apunta a una membrana (por ejemplo, los hidrófonos) F, en el plano XY.

El ángulo a,  b,  g (alfa, beta, gamma) representa la dirección de la recta que apunta a F, para las coordenadas x, y. Sin entrar en la prueba, consideramos que para una sola membrana, el factor de  dirección está definido por U = 1, para el ángulo de a = 90° y b = 90°. En primer lugar, esta conclusión tiene sentido, porque la transferencia de energía óptima tiene lugar cuando una onda sonora llega a la membrana paralela al eje Z. En segundo lugar, el factor de la dirección (haz de ondas) -Richtfaktor- no contiene la información de amplitud. Para simplificar esta explicación, en la figura a = 1. ('a' es la amplitud)
Asumimos, que en GHG, la red del grupo de escucha es colocado simétricamente como en la Figura 4 en una línea recta en el eje de abscisas Y. A pesar de que en la práctica, los hidrófonos menudo se colocaban en una mitad abierta y elíptica,más o menos la forma de un arco.
Suponemos que todos los elementos (membranas) tienen la misma sensibilidad (los grupos de tecnología de antena o redes son, en general, teóricamente válidos para aplicaciones de RF también).

La apertura (sin compensación), se explica por el cociente de d /l. (a = 90°, b = 90°), el total longitud de una red de membranas, colocado en una línea recta, se define por el producto de: nd ('n' es el número de membranas).
Según Stenzel, se puede demostrar (Stenzel, 1939 15.7) que, por la misma frecuencia, así como longitud de la red (base), el patrón de radiación se define más cuando n2 <n1. Por lo tanto, para una determinada frecuencia, una red, que utiliza menos membranas, mostrará una apertura más pequeña, en comparación con la situación inversa.
Considérese, por ejemplo (ver Fig. 5), dos membranas diferentes funcionando a una frecuencia l igual, que se establecen del siguiente modo: primer sistema , n1 = 18, d1 = l/6 y para el segundo sistema, n2 = 3, d2 = l . Porque para n1.d1/l1 = N2.d2/l2 = 3, ambos conjuntos todavía conservan una apertura igual, sin embargo, la relación de longitud de la matriz ha disminuido a 17: 12 (Stenzel, 1939 15).

Por otro lado, los parámetros de sensibilidad puede ser mejorados mediante el aumento del número de hidrófonos utilizados. Un factor que impide que fuera, y quizás todavía es, el relativamente amplio rango de frecuencias sonoras en la operación que se lleva a cabo. Las frecuencias sonoras (audibles) utilizadas por  la Armada alemana influyeron en el cociente de: nd /l  y dieron lugar a un cambio en la apertura y en el patrón general de radiación, debido a la relación entre la longitud de onda> 1: 70.
Para determinar el rumbo de una fuente de ruido o sonora, tenemos que girar el conjunto de hidrófonos hasta que la señal recibida alcanza su valor máximo. Cuando la red de hidrófonos está integrada dentro o en el casco de un buque, éste es un procedimiento impracticable. Las tiras de línea de los aparatos  compensadores Fischer 'Streifenkompensator', pudieron vencer este reto  técnico, pero todavía había muchos problemas que tenían que ser tomadas en cuenta.
Los circuitos de retardo de tiempo conducen la información eléctrica, sin cambiar su contenido, por lo tanto una aberración de la fase de la señal y / o su amplitud era permisible. Para evitar la pérdida de la señal en el circuito compensador, eran empleados los filtros L y C de escalera, o filtros de paso bajo. El tiempo de demora, para este tipo de configuración, se define por:

Menos t = raíz cuadrada de L.C

lo que es válido, siempre y cuando el espectro de frecuencias utilizadas se mantiene (significativamente) por debajo de la frecuencia máxima, que se define por:

Fmax. = (p raíz cuadrada L.C) -1. (L autoinductancia en Henrios, C la capacitancia en Faradios)

La Marina alemana estandarizó el tiempo de retardo, para la mayoría de sus aparatos de escucha GHG, a los 17 microsegundos por sección o segmento del compensador, igual a 2,5 cm de desplazamiento de la onda sónica en agua de mar.
Posteriormente, esta cifra se multiplicará por el número de líneas de banda utilizado por el compensador.
Cuando son utilizadas cien tiras, tenemos un máximo de: 100 x 2,5 cm = 2,5 m longitud de la base. (O 160 x 2,5 = 4 m) (A partir de 1943, un nuevo tipo de compensador mejorado entró en producción, utilizando sólo 40 líneas de banda, para equipar el tipo XXI de U-boat, bajando así las restricciónes de la aplicación y economizando materias primas) -Rössler, 1991 53-54-.
No se pueden calcular con precisión las dimensiones de las matrices empleadas, ya que el montaje de los hidrófonos se determinó por los detalles específicos de construcción de la superficie del casco de la embarcación, así como su construcción principal (Ver más adelante).

El factor de radiación, de un hidrófono (micrófono) de la matriz o red, se define por la R, y cuando la compensación es empleada por Rk. (Stenzel 1939, 32-33).
Asumimos, en un plano XY, como en la Figura 2, tres membranas que se proyectan en sus coordenadas: (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3). Para simplificar esta explicación, vamos a suponer el uso de sólo tres membranas. El factor natural radiante se obtiene de la ecuación

a  y  b , representan los ángulos utilizados en la Figura 3. La ecuación que resulta del factor radiante artificial Rk  y su relación óptima correspondiente, en un plano compensado, se determina por j  y  y (ver Fig. 6)

Si giramos la proyección de la red (escala) (ck), -ver más abajo en la Figura 6- en su centro de 0, la amplitud de señal alcanza su valor máximo, cuando la marcación del frente de onda que llega (sonido) y la del compensador se están haciendo más o menos igual.

El centro de 0, permite una rotación  soberana de ambos sistemas -véase también la Figura 2-, la proyección de los puntos 1, 2 y 3, son sinónimo de P1 P2 - P3.
No importa qué sistema se gira, tanto como el resultado de una magnitud óptima de Rk, cuando la compensación artificial está apuntando a la onda de sonido que llega (Stenzel, 1939 31-33).
En la práctica, las líneas de banda, montado en el interior de la caja del compensador del GHG, se mantendrá, a bordo de los buques, en posición horizontal entre babor y estribor. La línea de retardo representa el eje de la base de los hidrófonos del GHG y, lógicamente también representa el eje central de la nave (entre F = adelante y A = a popa -véase también las figuras 6 y 11-)
Por último, echamos un vistazo a algunos aspectos inquietantes de los patrones de radiación de una matriz. El factor de radiación (Richtfaktor) R es, para una cierta red no compensada, siempre constante, porque no puede ocurrir ningún cambio exterior eléctrico, en los parámetros del sistema.
Sin embargo, las circunstancias son totalmente diferentes, cuando está siendo utilizada una amplia compensación, por lo que la resultante de apertura, y su factor radiante, son considerablemente más dependientes del ángulo cercano de la onda de sonido que llega.

(0 representa a la dirección (rumbo) del plano de compensación, para la máxima fuerza de señal (véase la Fig. 3 y Fig. 4).
La figura 7 muestra los diagramas de radiación calculados, para una matriz de línea recta como en la Figura 4, cuando: n
= 6, d = l /2 para: 1 (go = 0°, 2 (go = 45°, 3 (go = 60° y 4 (go = 90°.....

Es evidente que para  go = 0° y go = 45°  la abertura de esta matriz es todavía  adecuada, pero que dicha apertura se amplia significativamente a los sectores 3 y 4  y esto se traduce también en una aberración de la simetría de radiación.
Resulta evidente que no guarda relación confiable cuando las ondas sónicas (sonido) pueden obtenerse desde ángulos que tienden cada vez más hacia el eje Y (Fig. 4).
En todo el centro de esta gráfica se puede reconocer claramente la existencia de muchos lóbulos laterales incontrolables. A pesar de que como se verá más adelante, mediante la supresión de los espectros de frecuencia más baja y utilizando las longitudes de onda más pequeñas de los espectros, la exactitud del rumbo puede ser significativamente mejorada.

A finales de los años treinta, la tecnología alemana sobre el sónar pasivo estaba madurando. Si tenemos en cuenta, que durante la Segunda Guerra Mundial fueron construidos más de mil cien sumergibles, es imposible abarcar en este artículo, todos los dispositivos GHG relacionados con los que fueron desplegados, durante este oscuro episodio. Vamos a considerar en pocas palabras, dos dispositivos de sónar pasivos, en primer lugar, el ampliamente utilizado GHG de 2 x 24 o grupo aparatos de escucha y en segundo lugar, la mejora de 'Balkon' o aparato Balcón, introducido en 1943/44.

La sensibilidad de los sistemas de sónar pasivos fueron (son?) limitados principalmente por los parámetros de los hidrófonos utilizados. La Marina alemana  utilizaba cristales de Rochelle (sal común -K Na C4 N4 O6-) y conocido como Seignette-Kristall, en Alemania, basado en el "efecto piezoeléctrico '. La mayoría de dispositivos alemanes de escucha emplearon hidrófonos de banda ancha de cristal Rochelle, pero para varios conjuntos sofisticados de sónar se utilizaron también transductores de magnetostricción (Hackmann, 1984 295).

Esta figura muestra una vista expuesta de la sección transversal de un hidrófono producido por la empresa Elac, los bloques de cristal de La Rochelle (2) fueron construidos en etapas de múltiples capas colocando la membrana (1) en su lateral rectangular.
Las salidas de señal de los grupos de hidrófonos, ya sea para estribor y babor, están vinculados a veinticuatro reamplificadores. Los hidrófonos fabricados por la empresa Elac más la alimentación de la señal de salida , en comparación con los tipos competitivos suministrados, como los producidos por la empresa Atlas. Fueron dotados de un transformador especial, supongo que para aumentar el modo común de rechazo, así como para evitar cualquier tipo de zumbido. (véase más adelante la Fig. 11)

Los hidrófonos son muy sensibles y son fáciles de someter a una interferencia tanto en el interior (por ejemplo: el ruido causado por los tripulantes, alimentación, generadores, etc) y el exterior fuera del casco.

Esta figura muestra el cableado de un aparato GHG grupo de escucha y es por si misma bastante explicativa. Los transductores UT (telegrafía submarina) son visibles en el lado derecho, este dispositivo UT era rara vez utilizado, para evitar la emisión de señales sónicas que fueran captadas por otros barcos

Esta figura muestra la ubicación con respecto al casco de la embarcación y, un detalle interesante es que los hidrófonos eran, como para este tipo IX-C, a veces utilizado en grupos de tres, pero también se emplearon la colocación de otras muchas variedades.

Teóricamente, la curva óptima en la que los hidrófonos tenían que ser colocados era un medio arco abierto hacia abajo, pero esta curva se distorsionaba a menudo debido a las limitaciones de construcción y de las limitaciones de las cuadernas de la embarcación.

El esquema es sencillo de entender y, no necesitamos ser expertos para reconocer este dispositivo como la producida por la empresa Atlas, dotados de un transformador especial, utilizado entre los hidrófonos y sus asociados pre-amplificadores.
Las señales de sonido pre-amplificadas, para todos los tipos, alimentan asimétricamente a la unidad compensadora, la carcasa de la unidad se utiliza como un retorno común de corriente. Esto era debido a la típica solicitud alemana de no causar problemas en absoluto (Bauer, 1995 76-78).
Cambiado la posición el interruptor SW en F (frente ó proa) = 0° y A (parte trasera ó popa) = 180°, se discrimina si los rumbos sónicos, se aproximan por estribor y / o babor. Según F. Deters (junio de 1996), un operador de GHG, era (también) quien seleccionaba manualmente qué grupo de hidrófonos (estribor o babor) iba a ser operativo.
En la parte superior de la figura 11 tenemos un esquema del amplificador de cuatro etapas LF (audio), diseñado para una respuesta de frecuencia máxima de aprox. 7 kHz. Fue posible seleccionar el filtro de paso alto más eficaz, a 1 kHz, 3 kHz ó 6 kHz. Fritz Deters me dijo que las selecciones más frecuentemente utilizadas fueron de 3 kHz a 6 kHz .
Los británicos investigaron cuidadosamente en el U570, capturado en mayo de 1942,  las capacidades de los GHG (ELAC) .
En selecciones sucesivas de los filtros de paso alto se encontró que en el filtro paso alto de 6 kHz (utilizando el espectro de sonido de 6 kHz - 7 kHz), el rumbo ha demostrado tener una precisión de aproximadamente 1°, para el de 3 kHz (utilizando el espectro entre 3 kHz - 7 kHz) la precisión fue de aproximadamente 1,5°, y para 1 kHz (utilizando el espectro entre 1 kHz - 7 kHz) la precisión fue de aproximadamente 4°, a 500 Hz, sin pasar por los filtros de paso alto, la exactitud se redujo a 8°.
Los buques mercantes, navegando a 12-13 nudos, generaron un promedio de espectro sonoro máximo aproximadamente de 100Hz y sólo el 10% lo hizo a 4 kHz. Para los destructores a velocidad de crucero de 15 nudos, el espectro sonoro máximo estaba en torno a 200 Hz, pero aún así el 30% de su espectro armónico quedaba establecido entre, 4 kHz y 8 kHz.
Así, la proporción de nivel de la señal sonora que queda en los armónicos más altos, tenía que ser compensada ​​aumentando la ganancia de amplificación.
Se ha demostrado que la abertura es dependiente del cociente de nd /  y de los incrementos para disminuir la longitud de onda, pero, al mismo tiempo, también hay un incremento incontrolable en el tamaño de los lóbulos laterales -Ver Fig. 7- (Stenzel, 1929 175-180 y Stenzel, 1939 33-51).
Por lo tanto, es evidente que, tuvo que darse una cuidadosa atención a todos estos aspectos confusos. Los alemanes utilizaron generalmente los auriculares para fines de comunicación, con una óptima respuesta a aprox. 900 Hz.
Es bastante obvio que este tipo de medio de escucha era el más inadecuado para grandes observaciones en la banda de sónar y se adoptó un tipo especial  electro dinámico (TAG)  para este propósito (F. Deters, mayo de 1996).

Hemos aprendido que la interferencia de ruido, procedente tanto de dentro como de fuera del submarino, era, y hoy todavía es, un factor limitante en el uso de sistemas de escucha (Herkovitz, 1996 38-40).
Se hizo posible contrarrestar esto mediante la reducción de la velocidad a 'Schleichfahrt' (navegación lenta o silenciosa). Los submarinos navegando con energía eléctrica bajo el agua tuvieron que reducir su velocidad a sólo unos pocos nudos (<3 nudos). Si se sumergían propulsados por un motor diesel, en combinación con un 'Schnorkel', las máquinas o motores debian  ser paradas completamente. Debido a que el sistema de GHG estándar era incapaz de recibir la información sonora de manera adecuada, cuando el submarino navegaba sumergido (a causa de que la utilización del tubo Schnorkel producía interferencias bajo el agua). Para mejorar la intercepción del sónar, el submarino tenía que sumergirse a una profundidad mínima de 20 m, sin tener en cuenta el uso de un periscopio.

Este nuevo estilo de posicionamiento aumentaba considerablemente las posibilidades al futuro del sistema GHG, aunque, todavía quedaba un hueco ciego a popa de entre 150° y 210°.
La introducción del aparato Balcón trajo una mejora de aproximadamente 70%. de la gama de interceptación, comparado con los hidrófonos GHG colocados cerca del frente(ver Fig. 9)

Esta figura muestra el principio del aparato compensador de balcón. Es obvio que el grupo selector de conmutadores (Sw en la figura 11) era indispensable -sin este dispositivo esta aparatos, probablemente, nunca podría haber funcionado adecuadamente-. Si bien este cambio no tiene que ser insertado necesariamente  en el circuito, cuando se obtienen solo los rumbos delanteros, yo supongo que se podría, no obstante, utilizar ocasionalmente. Sin embargo se distinguía, por ejemplo, para rumbos de > 90°ó <270° , que era necesaria una escisión del grupo de hidrófonos, en dos secciones, y debían utilizarse para dilucidar en cuanto a qué lado (babor o estribor) se originaba una señal sónica particular . Como era posible, que las señales sonoras llegaran desde babor y estribor en el mismo momento, era razonable que la serie de hidrófonos se dividiera definitivamente en dos, secciones independientes.

Conclusión

No puede haber ninguna duda de que los sistemas de sónar pasivo fueron, y siguen siendo hoy en día, de suma importancia, para los submarinos, para detectar la presencia (y localizar) otras embarcaciones y objetos flotantes . Desde los primeros días de este siglo, se hizo evidente que tuvo que darse una mayor atención  a la detección de una fuente de ruido por medio de un arma táctica. Inicialmente, por supuesto, para detectar el ruido causado por los motores de todo tipo de buques. Es sorprendente que se haya dado tan poca atención a la reducción de estas traicioneras fuentes de sonido. Por supuesto, los submarinos se convirtieron y mucho en la excepción.
En 1913 la Marina alemana comenzó a utilizar, por primera vez, los hidrófonos para fines de sonar pasivo.  Nuevas técnicas fueron inventadas y se fueron introduciendo en la práctica general. Pero aún así, durante casi una década, los hidrófonos, como dispositivo que era, tenía que ser girados para determinar el rumbo. Este seguimiento de un objetivo hizo (a veces) el trabajo bastante difícil.
El mérito de Brillié al inventar un compensador de sonido demuestra aquí que se puede determinar la procedencia y reconstruir después las señales acústicas. Aunque el papel Brillié era de un carácter más práctico, no obstante, provocó futuros proyectos de investigación. Entre los grandes nombres, que trabajaron en la investigación acústica estuvieron los siguientes: - Fischer, Cordero, Mason, Rayleigh, Stenzel y Bouwkamp. Todos ellos prepararon el camino para la investigación del sonido (sónar)  durante el "inter bellum" y desde entonces.
La mayoría de los trabajos alemanes a menudo confunden la teoría de RF para los grupos de radiadores acústicos, debido a que sus antecedentes teóricos fueron bastante similares. En Alemania, principalmente Fischer y Stenzel, fueron quienes señalaron el camino para el futuro del sónar y / o la tecnología acústica, aunque han participado también muchos otros.
De gran importancia fue la orientación y la cooperación entre el Establecimiento de la Investigación Naval Alemana y el complejo de sónar industrial alemán. En 1929, Fischer conectó tiras de líneas conductoras  en cada sección del retardador de tiempo (compensador), lo que hizo posible obtener una precisión eléctrica en los rumbos de las ondas sonoras que llegaban.
La Marina alemana se basó principalmente  en los cristales Rochelle (Seignette), que se utilizaron para construcción de hidrófonos, aunque ya eran conocidos por la ciencia materiales más eficientes. Sin embargo, cualesquiera que sean sus motivaciones, este material era trabajado de forma eficiente. Muchos modelos de diferentes tipos se han puesto en servicio desde entonces, pero el 2 x 24 GHG resultó ser la columna vertebral de todos los sistemas. La introducción, a partir de 1943, de la mejora de aparato 'Balcón'  seguía basándose en los mismos principios, por lo que este último aparato fue efectivamente una modificación del tipo anterior.
Hemos aprendido sobre la facilidad de determinar la dirección de las ondas sonoras pero, la evolución de estos sónares pasivos (casi) sólo se produjo en Alemania y, sorprendentemente, no en Gran Bretaña, donde se encontraban por lo general muy interesados en echar el ojo a tecnologías enemigas. A pesar de haber sido informado en mayo 1942 de la excelente tecnología del  GHG perteneciente al U-570,  los británicos no tomaron ninguna acción real. Teniendo en cuenta que el sumergible fue capturado en el verano de 1941, pasó casi un año antes de que se pusieran a examinar el equipo GHG. Esta típica (tal vez renuente)  actitud se puede atribuir, en mi opinión, a dos razones principales:

• En primer lugar, la Marina Real se ocupaba principalmente de las tácticas ofensivas, por lo que se confíaba sobre todo en ASDIC.
• En segundo lugar, tal vez debido a la falta de visión, así como falta de apoyo de la alta autoridad (?). Sólo tenemos que comparar la situación inversa, al igual que la visión de futuro respecto a la implementación de Rádar (RDF), en su estrategia de defensa.

La Marina de EE.UU. no introdujo su excelente equipo de escucha de sonido  hasta 1944, aunque los dispositivos de escucha fueron sin duda un método ampliamente utilizado antes (Holt, 1947 678-679). Hemos tomado nota de las habilidades del grupo de aparato de escucha GHG del U-570 (hubo también muchos otros sistemas de GHG utilizados), y esto también se ha reconocido en un número de publicaciones de postguerra. Por ejemplo, según Hackmann: "El GHG fue sin duda la más importante contribución alemana al desarrollo del sónar. La Marina de guerra alemana se basó en gran medida en establecer el sónar pasivo durante la guerra, ..... "(Hackmann, 1984 295) y, de acuerdo con Holt, "los aliados probablemente no se dieron cuenta de cuán eficiente era el equipo de escucha alemán hasta el verano de 1941, cuando fue capturado el U-570  por los británicos. Luego descubrió que los sumergibles alemanes  fueron equipados con matrices de 24 micrófonos de cristal de 3 pulgadas en cada arco. ....... los alemanes dieron a sus buques de guerra una capacidad de escucha pasiva que tal vez superó a la que poseyeron los buques de cualquier otro país " (Holt, 1947 678, 681).

Sin la consulta de numerosas publicaciones, este artículo no podría haber sido escrito. En particular "Hackmann Willem, Seek & Strike and Rössler Eberhard, Die Sonaranlagen der deutschen U-Boote".

De similar importancia ha sido la publicación de Heinrich Stenzel's reimpresa en los Estados Unidos en 1944, "Leitfaden zur Berechnung von Schallvorgangen", también sus artículos aparecidos en numerosas revistas científicas alemanas (ver refeencias).

He tenido muchísimas dificultades en recopilar información sobre el GHG al entrevistar a operadores originales de estos sistemas, supongo que a causa de la pérdida de memoria acaecida por el paso del tiempo. De gran ayuda ya sido el Sr. Fritz Deters a través del cual he podido saber como era el trabajo diario de los operadores del GHG. Él trabajo un tiempo en la fabrica "Atlas" de Bremen y gracias a sus conocimientos en electrónica conserva muy buenos recuerdos (y claros) sobre el tema.

• A.O. Bauer
  100 YEARS of RADIO, 1995: IEE Conference Publication Number 411, London.
  
• H. Brillié
  Recherches relatives à l'établissement d'áppareils découte sous-marins. Le Génie Civil 6, Mai 1922, tome LXXX 398.
  
• F.A. Fischer, 1932: Über die akustische Strahlungsleistung von Strahlergruppen, insbesondere der Kreis- und Kugelgruppen. E.N.T. Bnd 9, Heft 4 147 - 155.
  
• W. Hackmann
  Seek & Strike Sonar, anti-submarine warfare and the Royal Navy 1914-54, Science Museum, 1984, London. ISBN 0 11 290423 8
  
• Don Herkovitz
  The Other SIGINT/ELINT, Journal of Electronic Defence, April 1996. Vol. 19, NO.4, 38-40. 20
  
• L. E. Holt
  The German Use of Sonic listening, July 1947, U.S. Navy Underwater Sound Laboratory, Fort Trumbull, New London, Connecticut. The Journal of the acoustical society of America. Volume 19, number 4 July 1947, 678 - 681.
  
• E. Rössler
  Die Sonaranlagen der deutschen U-Boote, Koehlers Verlagsgesellschaft mbh, Herford 1991. ISBN 3-7822-0520-0
  
• H. Stenzel
  Über die Richtcharkteristik von in einder Ebene angeordneten Strahlern, E.N.T. Bnd. 6, 1929.
  
• H. Stenzel
  Leitfaden zur Berechnung von Schallvorgängen, Verlag von Julius Springer 1939 Berlin.
  (Reprinted in the US by J.W. Edwards, 1944)
  
• H. Stenzel, 1950: Theorie und Anwendung von Laufzeitkompensatoren zum Senden und Empfangen von gebündelten elektrischen Wellen. FTZ Heft 3 94 - 100, Heft 4 125 - 132
  
• Fritz Trenkle
  Die deutschen Funkmeßverfahren bis 1945, AEG 1986. Alfred Hüthing Verlag, Heidelberg. ISBN 3-7785-1400-8