測試設(shè)備：低頻換能器，高頻換能器，ATA-L8B水聲功率放大器，標(biāo)準(zhǔn)聲壓水聽器，電荷放大器，示波器，信號發(fā)生器，解調(diào)板卡等

實(shí)驗(yàn)過程：在聲學(xué)水池中采用三軸橡皮筋懸掛系統(tǒng)固定光纖矢量水聽器（Φ100mm），通過標(biāo)準(zhǔn)壓電水聽器與ATA-L8B功率放大器生成100Hz~1kHz激勵信號，利用解調(diào)板卡同步采集聲壓靈敏度數(shù)據(jù)，基于公式計(jì)算加速度靈敏度；針對指向性測試，以低頻/高頻換能器為聲源，通過三軸旋轉(zhuǎn)臺控制水聽器每10°步進(jìn)，結(jié)合電荷放大器與示波器記錄X/Y/Z三軸聲壓響應(yīng)，利用極坐標(biāo)算法繪制“∞”型指向性圖，并通過頻譜分析提取主瓣抑制比（>25dB）與靈敏度波動范圍（±1.5dB），最終建立彈性體參數(shù)（長度16-25mm，外徑80-100mm）與性能指標(biāo)的映射關(guān)系。

圖1干涉型光纖水聽器原理圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：指向性測試中，三軸正交懸掛系統(tǒng)下X/Y/Z軸指向性分別達(dá)27.2dB、26.7dB、26.2dB，主瓣抑制比達(dá)26dB，旁瓣能量衰減>15dB，且指向性圖呈現(xiàn)典型“∞”字型對稱分布（幅值偏差<±1.2dB），驗(yàn)證了質(zhì)量塊-彈性體解耦設(shè)計(jì)的有效性。進(jìn)一步分析顯示，彈性體長度從25mm縮減至16mm時，聲壓靈敏度從-134.5dB線性下降至-138.8dB（降幅4.3dB），而諧振頻率提升23.1%，與有限元仿真結(jié)果誤差<5%，表明彈性體幾何參數(shù)對聲壓靈敏度和頻率響應(yīng)具有顯著調(diào)控作用。最終，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該水聽器在加速度靈敏度（≥40dB）、指向性（>25dB）及頻段穩(wěn)定性上的協(xié)同優(yōu)化效果，為水下聲信號寬頻高精度探測提供了可靠的工程化設(shè)計(jì)依據(jù)。

圖2矢量水聽器懸掛系統(tǒng)圖片

圖3X、Y、Z軸加速度靈敏度

圖4X、Y、Z軸指向性圖

產(chǎn)品推薦：ATA-L系列水聲功率放大器

圖：ATA-L系列水聲功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇