用于变频噪声吸收的压电声学超材料

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1130 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。