Page 134 - 《应用声学》2019年第6期

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从图 2 中可以看出，在 20 Hz ∼ 20 kHz 频率范
围内，水听器常压下接收灵敏度平坦，电缆末端低频
接收灵敏度为−195 dB，与理论计算符合较好。
2.2 高静水压下接收灵敏度测试结果
利用自行研制的高静水压耦合腔对水听器高
静水压下低频接收灵敏度进行测量，该腔体为圆柱
形，内部尺寸为Φ150 mm×150 mm，厚度75 mm，最
高静水压 50 MPa。采用三换能器互易法进行校准，
频率范围 20 Hz ∼ 1000 Hz，静水压分别为 5 MPa、
10 MPa、20 MPa、30 MPa、40 MPa、50 MPa，测试
结果如图3所示。
֓⊲
֓⊲
֓⊲
M/dB ֓⊲
֓⊲
֓⊲
֓⊲
 
f/Hz
图 3 高静水压下低频接收灵敏度曲线
Fig. 3 Frequency response of sensitivity under
different hydrostatic pressure
从图 3可以得到水听器低频接收灵敏度随静水
压变化趋势如下：
(1) 随着静水压增大，水听器低频接收灵敏度
逐渐升高，在压力为20 MPa时达到最大；
(2) 在接收灵敏度达到最大值后，随着静压力
的进一步增大，接收灵敏度开始下降，静水压越大，
接收灵敏度越低；
(3) 在 20 Hz ∼ 1000 Hz 频率范围，5 MPa ∼
50 MPa 水听器接收灵敏度最大变化为 1.5 dB，说
明该水听器具有良好的压力稳定性。
2019 年 11 月
3 结论
本文介绍了一种频率范围在 20 Hz ∼ 20 kHz
的圆柱形超高静水压水听器，突破了高静水压水听
器设计制作及高静水压性能测试的关键技术，给出
了该水听器常压下的接收灵敏度以及低频接收灵
敏度随压力变化趋势。测试结果表明该水听器接收
灵敏度随压力变化较小，5 MPa ∼ 50 MPa 压力范
围内 20 Hz ∼ 1000 Hz 频带水听器接收灵敏度起伏
最大为1.5 dB，具有良好的压力稳定性，有望在超高
静水压校准、深海资源勘测、深海通信等方面获得
广泛应用。
参 考 文 献
5 MPa
10 MPa
20 MPa [1] 肖今新, 丁训权, 蔡志恂. 深水宽频带收发换能器 [J]. 应用声
30 MPa
学, 1990, 9(6): 24–28.
40 MPa
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24–28.

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