實驗名稱：ATA-4051功率放大器在仿生水下聲接收器設計中的應用

實驗目的：通過實驗驗證仿生水下聲接收器的接收靈敏度與接收指向性

實驗內容：搭建了水下聲學測量系統進行實驗，探究仿生水下聲接收器的接收增益與接收指向性。

實驗設備：水聽器、水聲換能器、功率放大器、數據采集卡、PC等。

實驗過程：實驗測量系統主要由PC、數據采集卡、功率放大器、換能器和水聽器等組成，實驗設置如圖1所示。PC通過數據采集卡產生激勵脈沖波形，經功率放大器放大后施加到水聲換能器上，向水中輻射聲波。水聽器嵌入于仿生聲接收器后端，實時接收水中的聲壓幅值。換能器距離仿生聲接收器0.5m，測量仿生聲接收器的頻率響應與接收增益。換能器以仿生聲接收器為圓心進行移動，產生不同入射方向的聲波，測量仿生聲接收器的接收指向性曲線。

圖1仿生聲接收器的實驗設置

實驗結果：實驗結果與仿真結果較為吻合，仿生聲接收器使水聽器在15到90kHz的平均接收增益約3.9dB，22kHz的接收增益最大（7.3dB）。結果表明仿生聲接收器具有增強水下寬帶聲接收的能力（圖2）。

此外，水聽器原本是全向接收的，仿生聲接收器能使其形成顯著的指向性聲接收。左右耳接收在16kHz的3dB波束寬度分別為42°和47°，在32kHz的3dB波束寬度分別為32°和30°（圖3）。

圖2仿生聲接收器的接收增益

圖3仿生聲接收器的接收指向性

審核編輯 黃宇