實驗名稱：ATA-4051功率放大器在仿生水下聲(sheng)接(jie)收器設計中的應用

　　實(shi)驗(yan)目的(de)：通過實(shi)驗(yan)驗(yan)證仿生水下聲接收器的(de)接收靈敏度與(yu)接收指向性

　　實驗內(nei)容：搭建(jian)了水下聲學(xue)測量系(xi)統進(jin)行實驗，探究仿生水下聲接收器的接收增益與接收指向(xiang)性。

　　實(shi)驗設備：水聽器、水聲(sheng)換能器、功率放大(da)器、數據采集卡(ka)、PC等(deng)。

　　實(shi)驗過程：實(shi)驗測(ce)量系統主要(yao)由(you)PC、數據(ju)采(cai)集(ji)(ji)卡、功(gong)率放大器(qi)、換(huan)(huan)能(neng)器(qi)和水(shui)(shui)(shui)聽器(qi)等組(zu)成(cheng)，實(shi)驗設置(zhi)如圖(tu)1所示(shi)。PC通過數據(ju)采(cai)集(ji)(ji)卡產生(sheng)(sheng)激勵脈沖波形，經功(gong)率放大器(qi)放大后施加(jia)到水(shui)(shui)(shui)聲(sheng)(sheng)換(huan)(huan)能(neng)器(qi)上，向水(shui)(shui)(shui)中輻射(she)(she)聲(sheng)(sheng)波。水(shui)(shui)(shui)聽器(qi)嵌入于仿生(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)接(jie)收(shou)器(qi)后端，實(shi)時接(jie)收(shou)水(shui)(shui)(shui)中的聲(sheng)(sheng)壓幅值(zhi)。換(huan)(huan)能(neng)器(qi)距離仿生(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)接(jie)收(shou)器(qi)0.5m，測(ce)量仿生(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)接(jie)收(shou)器(qi)的頻率響(xiang)應(ying)與接(jie)收(shou)增益。換(huan)(huan)能(neng)器(qi)以(yi)仿生(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)接(jie)收(shou)器(qi)為圓心進行移動(dong)，產生(sheng)(sheng)不同入射(she)(she)方向的聲(sheng)(sheng)波，測(ce)量仿生(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)接(jie)收(shou)器(qi)的接(jie)收(shou)指(zhi)向性曲線。

　　圖1仿生聲接收(shou)器的實驗設(she)置

　　實驗結(jie)果：實驗結(jie)果與仿(fang)(fang)真結(jie)果較為吻合，仿(fang)(fang)生聲接收器使水聽器在(zai)15到90kHz的(de)平均(jun)接收增益約3.9dB，22kHz的(de)接收增益最大（7.3dB）。結(jie)果表明(ming)仿(fang)(fang)生聲接收器具有增強水下寬帶聲接收的(de)能力（圖2）。

　　此外，水聽器原(yuan)本是全(quan)向接收(shou)的(de)(de)，仿生(sheng)聲接收(shou)器能使(shi)其形成(cheng)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)指(zhi)向性聲接收(shou)。左右耳接收(shou)在(zai)16kHz的(de)(de)3dB波束寬度分別為42°和47°，在(zai)32kHz的(de)(de)3dB波束寬度分別為32°和30°（圖3）。

　　圖(tu)2仿生聲接收(shou)器的接收(shou)增益

　　圖3仿生聲接收器的接收指向性

ATA-4051功率放大器

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