安泰ATA-4051高压功率放大器在仿生水下声接收器设计中的应用

实验名称：ATA-4051功率放大器在仿生水下声接收器设计中的应用

实验目的：通过实验验证仿生水下声接收器的接收灵敏度与接收指向性

实验内容：搭建了水下声学测量系统进行实验，探究仿生水下声接收器的接收增益与接收指向性。

实验设备：水听器、水声换能器、功率放大器、数据采集卡、PC等。

实验过程：实验测量系统主要由PC、数据采集卡、功率放大器、换能器和水听器等组成，实验设置如图1所示。PC通过数据采集卡产生激励脉冲波形，经功率放大器放大后施加到水声换能器上，向水中辐射声波。水听器嵌入于仿生声接收器后端，实时接收水中的声压幅值。换能器距离仿生声接收器0.5m，测量仿生声接收器的频率响应与接收增益。换能器以仿生声接收器为圆心进行移动，产生不同入射方向的声波，测量仿生声接收器的接收指向性曲线。

图1仿生声接收器的实验设置

实验结果：实验结果与仿真结果较为吻合，仿生声接收器使水听器在15到90kHz的平均接收增益约3.9dB，22kHz的接收增益最大（7.3dB）。结果表明仿生声接收器具有增强水下宽带声接收的能力（图2）。

此外，水听器原本是全向接收的，仿生声接收器能使其形成显著的指向性声接收。左右耳接收在16kHz的3dB波束宽度分别为42°和47°，在32kHz的3dB波束宽度分别为32°和30°（图3）。

图2仿生声接收器的接收增益

图3仿生声接收器的接收指向性

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