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
ATA-4051C高压功率放大器
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