本发明公开了一种基于空气耦合CMUT阵列的双模式声参量阵发射装置，包括：CMUT阵列由奇数阵元和偶数阵元构成，两种阵元上的激励频率不同。本发明利用CMUT器件的中心频率随偏置电压的变化而改变的原理，实现了通过一个CMUT阵列的奇偶阵元分别发射两个频率的超声波声束，经过空气非线性效应，形成低频指向性可听声束。本发明通过调整施加到CMUT阵列中奇数阵元和偶数阵元上的偏置电压的大小，使CMUT阵列奇偶阵元的中心频率相应发生变化，始终保持CMUT阵列奇偶阵元的两个激励频率处在对应中心频率上，便可产生多个频率的低频指向性可听声束。在声参量阵发射装置具有高指向性的基础上，提高了高指向性声能量的强度，并拓宽了工作带宽。