受振器

ジオフォンは、地面の動き（速度）を電圧に変換するデバイスで、記録ステーションで記録できます。この測定された電圧のベースラインからの偏差は、地震応答と呼ばれ、地球の構造について分析されます。

語源

ジオフォンという用語は、ギリシャ語の「γῆ（ge）」が「地球」を意味し、「電話」が「音」を意味することに由来しています。

建設

ジオフォンは、歴史的にパッシブアナログデバイスであり、通常、ケースに取り付けられた永久磁石のフィールド内を移動して電気信号を生成するスプリングマウントワイヤコイルを備えています。最近の設計は、微小なシリコンの位置を維持するために、アクティブフィードバック回路を介して地動に対する電気的応答を生成する微小電気機械システム（MEMS）技術に基づいています。

コイル/マグネットジオフォンの応答は対地速度に比例しますが、MEMSデバイスは通常、加速度に比例して応答します。 MEMSは、ジオフォンよりもはるかに高いノイズレベル（50 dBの速度）を備えており、強震またはアクティブな地震アプリケーションでのみ使用できます。

周波数応答

ジオフォンの周波数応答は高調波発振器の周波数応答であり、コーナー周波数（通常は約10 Hz）と減衰（通常は0.707）によって完全に決定されます。コーナー周波数は移動質量の逆平方根に比例するため、低いコーナー周波数（1 Hz）のジオフォンは実用的ではなくなります。より高いノイズとコストを犠牲にして、電子的にコーナー周波数を下げることが可能です。

地球を通過する波は3次元の性質を持っていますが、ジオフォンは通常、単一の次元（通常は垂直）に応答するように制限されています。ただし、一部のアプリケーションでは全波を使用する必要があり、3成分または3-Cジオフォンが使用されます。アナログデバイスでは、1つのケース内に3つの可動コイルエレメントが直交配置で取り付けられています。

用途

ジオフォンの大半は反射地震学で使用され、地下地質によって反射されたエネルギー波を記録します。この場合、主な関心は地球の表面の垂直運動にあります。ただし、すべての波が上向きに進むわけではありません。グラウンドロールとして知られる強い水平方向に伝達される波は、弱い動きを打ち消すことができる垂直方向の動きも生成します。グラウンドロールの波長に合わせて調整された大面積アレイを使用することにより、支配的なノイズ信号を減衰させ、弱いデータ信号を強化することができます。

アナログジオフォンは、非常に敏感なデバイスであり、非常に離れた振戦に対応できます。これらの小さな信号は、ローカルソースからの大きな信号によってdrれます。ただし、アレイに配置された複数のジオフォンからの信号を相関させることにより、大きなイベントであるが遠いイベントによって引き起こされた小さな信号を回復することができます。 1つまたは少数のジオフォンでのみ登録されている信号は、不要なローカルイベントに起因する可能性があるため、破棄されます。配列内のすべてのジオフォンで均一に登録される小さな信号は、遠方の、したがって重要なイベントに起因すると考えられます。

パッシブジオフォンの感度は通常30ボルト/（メートル/秒）であるため、一般に広帯域地震計の代わりにはなりません。

逆に、ジオフォンの一部のアプリケーションは、非常にローカルなイベントにのみ関心があります。注目すべき例は、無人地上センサー（UGS）システムに組み込まれたリモート地上センサー（RGS）のアプリケーションです。そのような用途では、おそらく写真データをサポートすることを伴う可能性のある警告によって、システムオペレータに侵入したときに通知される関心領域があります。

月面でもジオフォンのネットワークが使用されています。