聲學換能器BRC-H30

“水下聲源"是指在水中產生聲波的裝置或自然現象。由于水對電磁波（如無線電波、光波）的吸收較強，而對聲波的傳播衰減相對較小，因此聲波是水下信息傳輸、探測和通信中的有效手段。水下聲源在海洋工程、軍事、科研、漁業、環境監測等領域具有廣泛應用。

一、水下低頻聲源的分類

1. 按工作原理分：

• 機械式聲源：如（airgun）、火花放電聲源（sparkers）、Boomers等，常用于海洋地震勘探。

• 壓電/磁致伸縮換能器：利用壓電材料或磁致伸縮材料將電信號轉換為聲波，廣泛用于聲吶系統。

• 自然聲源：如鯨類叫聲、海浪、海底火山、地震等。

2. 水下低頻聲源按頻率范圍分：

• 低頻聲源（<1 kHz）：用于遠距離探測（如潛艇通信、地震勘探）。

• 中頻聲源（1–10 kHz）：常用于主動聲吶。

• 高頻聲源（>10 kHz）：用于高分辨率成像、魚群探測、水下機器人導航等。

3. 按用途分：

• 主動聲吶聲源：發射聲波并接收回波以探測目標。

• 通信聲源：用于水下設備之間的信息傳遞。

• 測深/地形測繪聲源：如多波束測深系統中的發射陣。

• 科研聲源：用于研究海洋聲學特性、生物聲學等。

二、關鍵技術參數

• 聲源級（Source Level, SL）：衡量聲源強度，單位為 dB re 1 μPa @ 1 m。

• 指向性（Directivity）：聲源輻射聲波的方向性特征。

• 帶寬與脈沖形式：影響分辨率和抗干擾能力。

• 工作深度與耐壓能力：決定其適用的水深環境。

• 功耗與體積：對自主水下航行器（AUV）等平臺尤為重要。

三、典型應用示例

四、挑戰與發展趨勢

• 環境影響：高強度聲源可能干擾海洋哺乳動物，需遵守環保規范（如NOAA指南）。

• 多徑與混響：水下信道復雜，限制通信與探測性能。

• 小型化與智能化：發展適用于微型水下機器人的高效聲源。

• 寬帶與低頻技術：提升分辨率與作用距離。

• 綠色聲源：研發對生態友好的低干擾聲源。

水下低頻聲源

水下聲源采用電磁式原理，配有信號發聲裝置和功放，頻率為30Hz-20kHz，步進精度為1Hz

換能器尺寸比例