噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (2): 272-277.

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用于变频噪声吸收的压电声学超材料

刘仕韬，胡晓磊，谷立敏，黄震宇   

  1. （ 上海交通大学电子信息与电气工程学院仪器系，上海200240 ）
  • 收稿日期:2022-01-10 修回日期:2022-02-18 出版日期:2023-04-18 发布日期:2023-04-18

Piezoelectric Acoustic Metamaterials for the Absorption of Frequency-tunable Noises

  • Received:2022-01-10 Revised:2022-02-18 Online:2023-04-18 Published:2023-04-18

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摘要： 提出基于压电声学超材料的吸声单元结构和电路，通过调节压电并联负阻抗电路实现吸声频率移动。吸声结构由质量块、压电层合板和刚性背板组成，压电并联电路包含负电容和负电阻电路。通过建立包含吸声结构声阻抗和电路阻抗的吸声系数分析模型，获得吸声频率与负电容的关系函数，并通过模型的稳定性分析确定吸声频率可调范围。单元样件的数值仿真和声管实验表明，负电容电路可将样件单元的吸声频率从1 130 Hz移动到910 Hz，负电阻电路可以补偿吸声系数到0.9 以上。仿真与实验结果在可调频率范围内基本一致。

关键词: 声学, 声学超材料, 噪声吸收, 压电材料, 负电容电路