基于相消干涉三明治声学超表面的广角声波调控

来源：振动与冲击杂志2025年第7期北京时间：

作者：白晓天，李海灵，石怀涛sht@sjzu，何凤霞，罗忠，

单位：1.沈阳建筑大学机械工程学院，沈阳110168；2.东北大学 机械工程与自动化学院，沈阳110819；3.东北大学航空动力装备振动及控制教育部重点实验室，沈阳110819

摘要：三明治声学超表面（sandwich acoustic metasurface,SAM）以准确高效的声波调控能力在各种工程领域具有广泛的应用，但在实际应用中存在入射角度调控范围有限、调控频带范围窄等问题，影响实际使用效果。针对这一问题，设计了一种由两个相同的相移表面（gradient metasurfaces,GM）并联组成的相消干涉SAM，通过调整GM之间空气层的高度来实现广角宽频带声波调控。对不同空气层高度下入射声波传递规律进行了计算，并采用试验手段验证所提相消干涉SAM的声波调控效果。试验结果表明，相较于同类双层非对称声传输结构，本结构对于入射角范围在-60°~60°声波能够实现良好的阻隔，且在工作频率周围具有较宽的有效调控频带，能够实现广角宽频带声波调控，试验结果与数值模拟结果吻合较好。该研究可为SAM在声波调控领域应用提供参考，在空间滤波和噪声控制方面具有广泛的应用前景。<br>

关键词：三明治声学超表面(SAM)；广角宽频隔声；相消干涉；噪声抑制