在(zai)現代科技發(fa)展進程(cheng)中，聲(sheng)探(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)技術的(de)應用場景(jing)不(bu)斷拓展，如無損檢測(ce)(ce)、水下探(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)、醫療診斷等(deng)領域(yu)(yu)都(dou)依賴于聲(sheng)波的(de)有(you)效利用。在(zai)這些應用里，電聲(sheng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)備(bei)(bei)(bei)作(zuo)為關鍵(jian)部分，其(qi)探(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)性能(neng)與聲(sheng)學特性緊密(mi)相(xiang)連。隨著應用需求的(de)增長，對電聲(sheng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)備(bei)(bei)(bei)探(tan)(tan)(tan)測(ce)(ce)性能(neng)的(de)要求越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)高，這使得(de)提(ti)升(sheng)聲(sheng)學特性成(cheng)為該領域(yu)(yu)發(fa)展的(de)關鍵(jian)問(wen)題之一。聲(sheng)功能(neng)器件與電聲(sheng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)備(bei)(bei)(bei)的(de)耦合為提(ti)升(sheng)聲(sheng)學特性提(ti)供(gong)了新方向，但其(qi)現有(you)結(jie)構復雜(za)、聲(sheng)波調(diao)控能(neng)力有(you)限，難以適應電聲(sheng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)備(bei)(bei)(bei)集成(cheng)化、小型化和智能(neng)化的(de)發(fa)展趨勢(shi)，因(yin)此急需探(tan)(tan)(tan)索(suo)新的(de)理(li)論、機理(li)和結(jie)構。

　　在提升電聲(sheng)(sheng)裝(zhuang)備探(tan)測(ce)(ce)性能(neng)的(de)研究中(zhong)，功率(lv)放(fang)(fang)大(da)器是一個重要(yao)因素(su)。在水下聲(sheng)(sheng)吶探(tan)測(ce)(ce)方(fang)面，探(tan)測(ce)(ce)能(neng)力與聲(sheng)(sheng)壓級緊密(mi)相關。關于(yu)聲(sheng)(sheng)功能(neng)器件(jian)的(de)研究過程中(zhong)，如在對各(ge)類聲(sheng)(sheng)功能(neng)器件(jian)進行實驗測(ce)(ce)試時，功率(lv)放(fang)(fang)大(da)器又發揮著(zhu)不可或(huo)缺的(de)作用，用于(yu)驅動聲(sheng)(sheng)波(bo)探(tan)頭(tou)產生所(suo)需聲(sheng)(sheng)波(bo)。因此，研究如何在聲(sheng)(sheng)學(xue)超(chao)構材料和新型聲(sheng)(sheng)功能(neng)器件(jian)的(de)設(she)計(ji)中(zhong)，更好(hao)地利用功率(lv)放(fang)(fang)大(da)器，成為推動電聲(sheng)(sheng)裝(zhuang)備技術發展的(de)重要(yao)環(huan)節。

　　本實驗選用的功(gong)放是Aigtek,ATA-2021H,輸出(chu)電壓增益x0~60（0.1step/1step）可(ke)調(diao)最大(da)輸出(chu)電壓200Vp-p(±100Vp)，最大(da)輸出(chu)電流500mAp（＞50Hz）。

　　實驗名稱：聲紋影(ying)可(ke)視化系統(tong)實驗

　　實驗原理：

　　紋(wen)(wen)(wen)影可(ke)視化(hua)(hua)系統實驗(yan)原(yuan)理基于聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)傳(chuan)播對空(kong)氣(qi)密(mi)度的(de)(de)影響(xiang)以及光線(xian)折(zhe)(zhe)射原(yuan)理。聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)傳(chuan)播時，空(kong)氣(qi)微(wei)團會發生(sheng)(sheng)(sheng)膨脹與壓縮，進(jin)而形成疏密(mi)區域，導(dao)致空(kong)氣(qi)局部密(mi)度改變(bian)，引(yin)起(qi)折(zhe)(zhe)射率(lv)變(bian)化(hua)(hua)。從(cong)點光源發出的(de)(de)光線(xian)經凹面鏡會聚后，由于聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)造(zao)成的(de)(de)空(kong)氣(qi)折(zhe)(zhe)射率(lv)變(bian)化(hua)(hua)，部分光線(xian)偏(pian)離原(yuan)路徑，落在相機光圈之(zhi)外，從(cong)而在紋(wen)(wen)(wen)影圖像(xiang)區產生(sheng)(sheng)(sheng)明暗條紋(wen)(wen)(wen)，這些條紋(wen)(wen)(wen)對應著實際聲(sheng)(sheng)場(chang)，實現了聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)的(de)(de)可(ke)視化(hua)(hua)。實驗(yan)中(zhong)(zhong)，目(mu)標(biao)頻(pin)率(lv)25kHz方波(bo)(bo)信號(hao)(hao)由信號(hao)(hao)發生(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)產生(sheng)(sheng)(sheng)，經功率(lv)放大(da)器(qi)放大(da)后驅動聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)探頭陣(zhen)列發射聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)，聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)經矩形波(bo)(bo)導(dao)以平面波(bo)(bo)形式(shi)傳(chuan)播進(jin)入樣品(pin)。LED點光源信號(hao)(hao)與目(mu)標(biao)頻(pin)率(lv)信號(hao)(hao)同步(bu)，微(wei)調頻(pin)率(lv)差可(ke)輔助觀(guan)察聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)“傳(chuan)播”，以此來(lai)研(yan)究聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)在樣品(pin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)傳(chuan)播特(te)性。

　　實驗框圖：

　　實驗實拍圖：

　　實驗過程：聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)紋影(ying)可視化(hua)系統實(shi)驗(yan)旨在(zai)觀測聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)隱身(shen)斗篷的(de)(de)(de)(de)“聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)隱身(shen)”現(xian)象，其(qi)中(zhong)功(gong)(gong)率(lv)放大(da)器發(fa)(fa)揮著(zhu)關(guan)鍵(jian)作用。實(shi)驗(yan)時，由信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)發(fa)(fa)生(sheng)器產生(sheng)目(mu)標頻率(lv)25kHz的(de)(de)(de)(de)方波(bo)(bo)(bo)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)，該信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)功(gong)(gong)率(lv)較弱，無法(fa)直接驅動聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)探(tan)頭陣列(lie)產生(sheng)滿足實(shi)驗(yan)觀測需求的(de)(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)。此時，功(gong)(gong)率(lv)放大(da)器（AigtekATA-2021H）對信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)進(jin)行放大(da)，增強其(qi)功(gong)(gong)率(lv)。放大(da)后(hou)的(de)(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)驅動聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)探(tan)頭陣列(lie)發(fa)(fa)射(she)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)，聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)經(jing)上下為(wei)吸收邊(bian)界(jie)的(de)(de)(de)(de)矩形(xing)波(bo)(bo)(bo)導以平面(mian)波(bo)(bo)(bo)形(xing)式傳(chuan)播(bo)(bo)并進(jin)入3D打印制備的(de)(de)(de)(de)樣品。從點光源(yuan)發(fa)(fa)出的(de)(de)(de)(de)光線經(jing)凹面(mian)鏡會(hui)聚，相機置于(yu)凹面(mian)鏡兩(liang)倍焦距處(chu)，因聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)傳(chuan)播(bo)(bo)使空氣密度改變、折射(she)率(lv)變化(hua)，光線產生(sheng)偏(pian)移，在(zai)紋影(ying)圖(tu)像區形(xing)成對應實(shi)際聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)場的(de)(de)(de)(de)明(ming)(ming)暗條紋，被(bei)相機拍攝后(hou)傳(chuan)輸(shu)給計(ji)算機處(chu)理。LED點光源(yuan)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)與目(mu)標頻率(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)同步，微調頻率(lv)差可輔(fu)助觀測。在(zai)此過(guo)程中(zhong)，功(gong)(gong)率(lv)放大(da)器是(shi)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)得(de)以有效放大(da)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)設備，它保(bao)(bao)證了聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)探(tan)頭能發(fa)(fa)射(she)出強度足夠的(de)(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)，讓實(shi)驗(yan)現(xian)象更明(ming)(ming)顯，確保(bao)(bao)了整個聲(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)紋影(ying)可視化(hua)系統實(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)(de)順利進(jin)行與觀測效果。

　　應用方向：聲學研究，聲功能器件研發與測試，水下探測，醫療診斷，安防與軍事

　　應用場景：聲紋影可視化系統、實驗過程、聲波可視化、聲學特性觀測，聲學超構材料、聲隱身斗篷、聲衍射超表面、近零折射率超構材料

　　產品(pin)推薦：ATA-2000系(xi)列高壓(ya)放大器

圖：ATA-2000系列高壓放大器指標參數

　　西安(an)安(an)泰電(dian)(dian)子是(shi)專業從事功率(lv)放(fang)大(da)器(qi)(qi)、高壓(ya)(ya)放(fang)大(da)器(qi)(qi)、功率(lv)信號源、前置微小(xiao)信號放(fang)大(da)器(qi)(qi)、高精(jing)度電(dian)(dian)壓(ya)(ya)源、高精(jing)度電(dian)(dian)流源等電(dian)(dian)子測(ce)量儀器(qi)(qi)研發、生產和銷(xiao)售的高科技(ji)企業，為用戶提供具(ju)有(you)(you)競爭力的測(ce)試(shi)方案。Aigtek已經(jing)成為在業界擁有(you)(you)廣(guang)泛產品線，且具(ju)有(you)(you)相(xiang)當(dang)規模(mo)的儀器(qi)(qi)設備供應商，樣機都支持(chi)(chi)免(mian)費(fei)試(shi)用。如想了解更多功率(lv)放(fang)大(da)器(qi)(qi)等產品，請(qing)持(chi)(chi)續關(guan)注安(an)泰電(dian)(dian)子官網hkdyw.cn或撥打(da)029-88865020。