一種基于中高頻信號的海豚聲學保護裝置及其保護方法，涉及海豚聲學保護。海豚聲學保護裝置設有信號產生模塊、功率放大模塊、阻抗匹配模塊、發射換能器和電源模塊。寬吻海豚、中華白海豚發聲信號測量與分析；寬吻海豚、中華白海豚聽覺特性測量與分析，獲取其聽覺曲線；根據海豚發聲信號特性與聽覺特性，選定信號頻率、波形，設計信號源；根據設計的信號源，搭建聲信號發射系統，開展海豚的行為響應測試試驗，獲取海豚的行為響應門限；利用獲取的行為響應門限值，調節信號源的源級，最終確定適合于海豚的基于中高頻信號的聲學保護方法。

技術領域

本發明涉及海豚聲學保護，尤其是涉及水下爆破、水下打樁等涉海工程施工前，采用驅趕海豚至安全距離范圍，免受施工產生的水下噪聲傷害，從而實現海豚保護的一種基于中高頻信號的海豚聲學保護裝置及其保護方法。

背景技術

海洋哺乳動物是地球上的寶貴自然資源，具有極高的科研、經濟和軍事價值。我國海域擁有許多中國特有種或世界珍稀物種，如中華白海豚(Sousa chinensis)、寬吻海豚(Tursiops truncatus)、江豚(Neophocaena)等，然而，由于海洋經濟活動的飛速發展，這些物種正面臨嚴重的生存危機。尤其是近岸涉海工程施工期產生的水下強噪聲，嚴重干擾了海豚發聲和聽覺系統，影響其覓食和群體活動，甚至造成聽覺器官損傷^[1]。如何在施工海域保護海豚的安全，是海洋管理部門面臨的難題，目前已成為海洋科研工作者亟待解決的問題。政府和公眾熱切希望能夠有一種行之有效的方法，在發展海洋經濟的同時，防止誤傷誤殺海豚等瀕危物種，實現“發展海洋經濟與海豚生態保護”雙贏。

國內外科學家也都在探索在危險區域保護海豚安全的有效手段，聲學技術方面現有的主要方法有三種：一是聲墻及噪音驅趕法，利用驅趕船只，在船邊設置一排豎直通往水下的竹竿，敲擊竹竿在水下產生的聲音，阻止海豚誤入危險區域，以達到保護目的。這種方法一定程度上能減少水下爆破對海豚的傷害，但過于原始，需要大量物力、財力。二是氣泡帷幕法，利用水中管道形成的“氣泡帷幕”，吸收爆破沖擊波產生的大部分能量，從而減小對海豚的影響。氣泡帷幕法，工程量大，目前公開報道來看，應用效果并不明顯。三是聲信號驅趕法，利用發射海豚敏感頻段內的聲信號，迫使海豚離開危險區域。該方法簡易方便，所需成本小，科學有效，適合工程應用。

聲信號驅趕技術國外開展研究較早，已具有商品化的設備，并應用于漁業誤捕，但在應用過程中發現：同一聲信號驅趕設備對不同種屬海豚的作用效果存在較大差異^[2]。因此，現有國際商品化的聲信號驅趕設備的發聲頻段和信號波形是否對寬吻海豚、中華白海豚敏感，是否有保護效果，需要在實踐中加以探索。由于受到近岸和船舶強背景噪聲等因素的影響，導致國外聲信號驅趕設備的驅趕距離和效果不佳，也需要不斷在實踐中加以研究和優化。

目前國外的聲學驅趕技術針對港灣鼠海豚研究最多并有較確切的效果結論^[3][4]，但對于寬吻海豚、中華白海豚的應用效果，仍未有明確結論；至于商品化設備，國內更是一片空白。

參考文獻：

[1]Williams R.,Wright A.J.,Ashe E.,et al.Impacts of anthropogenicnoise on marine life:Publication patterns,new discoveries,and futuredirections in research and management.Ocean&Coastal Management,2015,115:17-24.

[2]T.,Janik V.M.Target-specific acoustic predator deterrence inthe marine environment.Animal Conservation,2014,18:102–111.