在聲學(xué)檢測(cè)與水聲工程領(lǐng)域，水聽(tīng)器與換能器是兩類(lèi)核心器件，二者存在包含與被包含的從屬關(guān)系，并在功能定位、工作模式及技術(shù)參數(shù)上差異顯著，共同支撐水下聲學(xué)信號(hào)的發(fā)射與接收鏈路。

　　一、定義與核心功能邊界

　　換能器是能量轉(zhuǎn)換的通用器件，核心是實(shí)現(xiàn)電能與聲能的雙向轉(zhuǎn)換，可分為發(fā)射型、接收型和收發(fā)一體型，廣泛應(yīng)用于超聲檢測(cè)、水聲探測(cè)等場(chǎng)景，是聲學(xué)系統(tǒng)的基礎(chǔ)執(zhí)行單元。水聽(tīng)器則是換能器的一個(gè)特殊子類(lèi)，特指水下專(zhuān)用的接收型換能器，僅負(fù)責(zé)將水中聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，不具備主動(dòng)發(fā)射聲波的能力，等效于水下的“麥克風(fēng)”，專(zhuān)注于被動(dòng)接收聲場(chǎng)信息。

　　二、工作原理與性能側(cè)重

　　二者均以壓電效應(yīng)或磁致伸縮效應(yīng)為核心，但性能設(shè)計(jì)方向完全不同。換能器在發(fā)射模式下，通過(guò)逆壓電效應(yīng)將電脈沖轉(zhuǎn)化為高強(qiáng)度聲波，強(qiáng)調(diào)大功率、高效率的能量輻射能力;接收模式下則通過(guò)正壓電效應(yīng)接收回波，兼顧靈敏度與帶寬平衡。水聽(tīng)器僅需完成聲 - 電轉(zhuǎn)換，設(shè)計(jì)上以超高靈敏度為核心，可捕捉μPa級(jí)的微弱聲壓信號(hào)，頻響寬且噪聲低，常搭配前置放大器提升信號(hào)信噪比，避免信號(hào)失真。

　　三、應(yīng)用場(chǎng)景與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)差異

　　換能器適配主動(dòng)探測(cè)場(chǎng)景，如聲吶系統(tǒng)的目標(biāo)定位、超聲檢測(cè)的缺陷成像，其結(jié)構(gòu)需兼顧發(fā)射功率與接收效率，常見(jiàn)收發(fā)一體陣元設(shè)計(jì)。水聽(tīng)器多用于被動(dòng)監(jiān)測(cè)，如海洋環(huán)境噪聲采集、水下目標(biāo)聲信號(hào)偵聽(tīng)等，結(jié)構(gòu)上注重防水密封性與聲學(xué)匹配，常采用壓電陶瓷、光纖等敏感材料，部分矢量水聽(tīng)器還可同時(shí)測(cè)量聲壓與質(zhì)點(diǎn)振速，實(shí)現(xiàn)聲源定向。

　　四、關(guān)鍵參數(shù)與校準(zhǔn)要求

　　換能器的核心參數(shù)包括發(fā)射功率、電聲效率、指向性等，需按收發(fā)雙向性能校準(zhǔn);水聽(tīng)器則重點(diǎn)關(guān)注接收靈敏度、等效噪聲壓級(jí)、頻率響應(yīng)等，校準(zhǔn)以聲壓 - 電壓轉(zhuǎn)換精度為核心，確保微弱信號(hào)的精準(zhǔn)捕捉。

　　總之，水聽(tīng)器是換能器在水下接收?qǐng)鼍暗膶?zhuān)用形態(tài)，二者的核心差異在于功能專(zhuān)一性與性能側(cè)重點(diǎn)的不同，共同構(gòu)成水下聲學(xué)探測(cè)的完整技術(shù)體系。