应用案例

【概述】

本研究中使用水声功率放大器，搭建MEMS水听器实验系统。

实验名称：压电式MEMS水听器工程设计与深海性能测试实验

研究方向：MEMS水听器、压电薄膜、深海探测、耐压性、多物理场仿真、低频响应、噪声抑制、声透射性能

实验目的：通过优化压电薄膜材料、传感芯片结构、信号放大电路与封装壳体，提升水听器在5000米深海、10MPa以上静水压力下的耐压性、灵敏度、线性度与噪声抑制能力，验证设计方案在深海复杂环境中的工程适应性与可靠性。

测试设备：消声水池、标准水听器、信号发生器、水声功率放大器、示波器、阻抗分析仪、声学测试平台。

图1试验平台示意图

实验过程：先完成六边形压电薄膜芯片与低噪声放大电路设计制备，采用胶囊型铝合金7075封装并聚氨酯灌封；在消声水池中采用比较校准法，将待测水听器与标准水听器同深度等距放置，在200–21000Hz频段内逐点激励，采集输出电压计算灵敏度，并开展不同输入电压下的线性度测试，同时结合多物理场仿真对比耐压、声透射与流激噪声性能。

实验结果：水听器在5000Hz频率下灵敏度为-181.37dB，与仿真-184dB基本一致，线性度误差小于5%；在200–21000Hz频带内灵敏度稳定在-185dB至-175dB，胶囊型封装在高压与水流环境下噪声更低、声透射系数优异，可在5000米深海稳定工作。

安泰放大器在此应用中的产品优势：

一、宽频带与平坦响应——精准匹配全测试频段，保障灵敏度校准准确性

二、高电压与大功率输出能力——驱动发射换能器建立高声源级声场

三、低失真与高输出稳定性——保障校准实验的激励一致性

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