人工超结构空腔共振吸声材料，吸声曲线平稳，能有效减少驻波等声缺陷

由人工设计创造的周期性单元阵列结构，具有与自然界中物质

所不同的超常负质量密度，负弹性模量，负折射，低频带隙，

低频超常吸收，亚波长频段物理性质的人工声学材料。

低频振动与低频噪声控制一直是声学行业难题，传统材料和结

构很难以较小尺寸或结构来控制尺寸较大低频声波。普通吸声

材料因其单一的孔径和腔体结构，导致其在中低频范围内不具

备较宽的吸声频段。

2019年为了有效地扩宽吸声频带和提升低频段的吸声系数，我

们研究了一种多阶共振超表面吸收结构。在不增加结构尺寸的

情况下，将一个或多个带有小孔的分隔板插入赫姆霍兹共振腔

内部，实现多阶吸收机制。尤其是多阶共振超表面单元的

个峰值几乎可以与一阶超表面结构的原始峰值保持相同的位

置，而不是移到更高的频率，保持了原有的低频吸收性能。

声学超材料代表了一种崭新的复合材料设计理念，根据人们的

使用需求设计出所需要的吸声频段和吸隔声系数，人工超结构

吸声体可以控制弹性波在阵列周期结构中的传播，从而实现弹

性波在特定范围内的局域吸收、反射、折射、任意弯曲传播的

意图。