电动式换能器:结构、性能及其在声学模拟和校准中的应用与发展趋势

电动式换能器以其小尺寸、超低频、超宽带发射的特点,在舰船辐射噪声模拟、声呐系统校准等领域具有广泛应用。总结了电动式换能器的结构及性能特点,讨论了超低频、超宽带发射的原理,回顾了电动式换能器驱动磁路优化、工作频带拓宽、工作深度提升等相关工作。针对电动式换能器研究中的非线性问题,提出了优化驱动磁路来降低输出力的非线性效应、改善电动式换能器与功率放大器的阻抗匹配以降低波形畸变及谐波失真。对于声腔对换能器性能的影响,可以通过在声腔内充入特性阻抗较小的气体以抑制声源级响应起伏现象。电动式换能器未来的研究应以改善大深度环境下超低频段的声辐射性能、提升连续工作时间及可靠性、降低非线性失真为主要方向。

音响驯化对鱼类有效作用范围的研究

音响驯化作为一种重要的鱼类行为控制技术在海洋声牧场中的地位越来越重要。本文研究其有效作用范围的主要影响因素:海洋环境噪声级、水声传播损失、鱼类的听觉特性、水下换能器的声源级。通过建立水声信号系统,由水听器、声级计、信号记录仪、信号处理软件组成,着重对海洋环境噪声进行了测量。结果表明,大连黑石礁湾海洋环境噪声级为93～118 dB,水下传播损失为30 lg r,以许氏平鲉(Sebastes schlegeli)、黄盖鲽(Limanda aspera)为驯化鱼种,单个驯化点的有效作用范围分别约为52.2 m、44.5 m。

深海声学应答释放器总体设计

目前,声学应答释放器是深海观测系统回收的主要装备,广泛用于海洋工程、国防建设等领域。主要阐述了目前国外声学释放器的发展情况和技术指标,并介绍了国家海洋技术中心自主研制的深海声学应答释放器的总体设计情况。

航船噪声引起的低频海洋环境噪声级发展趋势

海试验洋环境噪声是影试验响所有水下声探测系统性能的主要干扰源,了解海洋环境噪声长期的发展规律对顺利开展水声探测,进行新的理论和方法的试验室论证具有重要的意义和价值。该文通过对大量文献的概括总结,给出了上个世纪50年代至今由于航船噪声引起的低频海洋环境噪声级变化过程,分析了海洋噪声的变化趋势及其造成这种变化的原因,认为远处航船噪声已被公认为产生低频海洋环境噪声的主要噪声源。本文的研究为系统地了解低频海洋环境噪声级的变化规律提供了参考。

嵌入式水声功率放大器设计

功率放大器是水声信号发射机中的核心部件,针对水声信号发射机小体积、高声源级的要求,设计并实现了一种嵌入式水声功率放大器;提出了一种可与匹配网络独立的嵌入式水声功率放大器技术方案,利用数字音频驱动器IRS2092设计并研制了一款高声源级的水声功率放大器样机;通过水池实验测试了整机性能,验证了方案的可行性和先进性;测试结果表明,该样机在180×60×70（mm）~3体积、24 V电池供电和90 W平均功率条件下实现了高达187 dB的发射声源级,能较好地满足舰载或嵌入式的要求。

多功能水声设备模拟信号源的设计与功能实现

针对目前水声测量装备的日常使用训练、维护保养和性能检测的需要,设计了一种对水声测量设备进行常态维修检测和在非航行状态下仿真模拟深水操作训练的专用信号源设备,论述了多功能水声设备模拟信号源的设计思路,硬件设计原理及各功能的实现过程。

水下等离子体定向辐射声源干扰特性研究

水下离子体定向辐射声源作为一项新兴技术,具有声源级高、脉宽窄、频带宽的特点。论文介绍了水声干扰原理及声源需求分析,阐述了水下等离子体定向辐射声源的产生原理,研制了水下等离子体定向辐射声源产生系统,进行了水下强声脉冲远程传播的湖上实验,研究了远程传播特性,分析了其波形及功率谱与水声干扰需求的适用性。测试结果表明,水下等离子体声源的声源级高、频带宽,在水声对抗中具有良好的应用前景。