进展 | 低频宽带超消声器
来源：两江科技评论（ID：imeta-center），作者：九乡河。
在声学工程中，如何在保持通风效果的同时，以较小的厚度实现低频和宽带噪声消除是一个关键问题。传统的吸声材料和隔声屏障不仅需要大尺寸结构（窗户、墙壁等）来消除低频噪声，而且不能在消除噪声的同时保证空气流通。声学超材料和声学超表面可以实现具有亚波长结构尺寸的低频声波的调节，如负折射、声隐身和声学异常反射。声学超材料和声学超表面的优异低频吸声性能，各种超结构已应用于吸声器的设计，以应用于噪声控制领域。通过结构的局域共振和Fano共振，声波会发生显著的声能耗散，这样的设计使得亚波长结构能够调节低频声波，为低频声波调控提供了新策略。考虑到噪声通常是宽带的，低频宽带噪声的消除一直是研究的重点和挑战。现有的很多研究已经提出了具有优化单元共振和声学干扰的多种共振模式的耦合结构来解决上述问题，但是，在保证一定的通风下实现低频和宽带声音消除仍然是一个挑战。
近日，东南大学机械工程学院江苏省微纳生物医学仪器设计与制造重点实验室的Hui Zhang和法国洛林大学Jean Lamour实验室的Badreddine Assouar联合研究团队提出了一种声学超表面吸声器 (AMM)，用于低频宽带噪声消除。
已有相关研究提出了可调谐声滤波器，它由亥姆霍兹谐振器和波导组成的复合波导实现。这篇文章将复合波导与微穿孔板结合作为AMM的单元，这种耦合结构能偶增加系统的低频共振态密度以增加隔声带宽。基于粘热效应和多参数共振单元，实现了低频宽带噪声的消除。他们首先通过建立有效的电路模型（声电类比）进行理论分析，然后通过仿真和实验验证了该理论的有效性。结果表明，该结构可以在100～1600Hz范围内实现宽带噪声消除（平均隔声量大于20dB），厚度仅为6.2cm，这种低频宽带高效的通风声屏障具有相当大的使用价值。
相关研究成果发表在《Physical Review Applied》上。（钟雨豪）
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