摘要： 针对传统通风消声装置所面临降噪带宽受限与通风效率难以兼顾的技术瓶颈，基于局域共振及类Fano 共振原理，设计一种C型声学超材料，并通过嵌套式结构设计与周期性排布获得声学超构通风消声器，该结构兼顾隔声效果和通风性能，具有结构尺寸小、厚度薄的特点。首先，根据超材料单元的几何构型解析隔声原理，并通过有限元仿真揭示该结构的物理机制；其次，系统性研究几何参数对声学特性的调控机制，并进行多参数耦合分析，为优化其声学特性提供了重要依据；再次，讨论多层声学超材料的梯度与位置排布对隔声量的影响，设计8 层开口角度梯度为16°、排布间隔为28 mm的宽频通风消声器；最后，通过3D 打印制备样件，进行阻抗管及混响声学试验。试验结果表明，该结构在1 000～5 000 Hz范围内，通风面积为23 %，平均声传输损失达到10.23 dB，与仿真设计结果一致。

关键词: 声学, 声学超材料, 通风消声器, 局域共振, Fano 共振, 宽频隔声