[发明专利]一种声学结构及其设计方法

权利要求书

1.一种声学结构，包括依次设置的穿孔板层、共振型超材料层和背板层，其特征在于，所述穿孔板层和所述共振型超材料层之间具有第一空腔，所述共振型超材料层和所述背板层之间具有第二空腔，所述穿孔板层与所述第一空腔构成第一共振吸声体，所述共振型超材料层与所述第二空腔构成第二共振吸声体；如果所述第二共振吸声体处于共振态，则所述背板层的振动响应幅度接近于零；其中，所述第一共振吸声体的共振频率与所述第二共振吸声体的反共振频率一致。

2.如权利要求1所述的声学结构，其特征在于，所述第一共振吸声体的共振频率与所述第二共振吸声体的共振频率不同。

3.如权利要求1所述的声学结构，其特征在于，所述共振型超材料层包括至少一个共振单元，所述至少一个共振单元中的每个共振单元包括依次堆叠设置的支承体、薄片和质量块，所述质量块包括至少一个尖角。

4.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述质量块的形状为四边形、三角形、新月形、五边形或六边形。

5.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述支承体具有相对的两面，一面与所述背板层相连，另一面与所述薄片相连。

6.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，多个所述至少一个共振单元间存在间隙。

7.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述至少一个共振单元的所述质量块的面积为所述至少一个共振单元的所述薄片面积的0倍-0.5倍。

8.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述质量块在薄片上的排布方式为阵列排布。

9.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述质量块在薄片上的排布方式为随机排布。

10.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述薄片为阻尼薄片，其阻尼含量为0.0001-0.9。

11.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述薄片与所述质量块或所述支承体的连接部位具有含阻尼的材料。

12.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述至少一个共振单元中至少有一部分共振单元的质量块的数量不同。

13.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述支承体为中空结构，所述支承体的外围形状和内围形状相同。

14.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述薄片的外围尺寸和形状与所述支承体的外围尺寸和形状相同。

15.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述支承体、所述薄片和所述质量块的制备材料相同。

16.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述支承体与所述背板层为一体化结构。

17.如权利要求3所述的声学结构，其特征在于，所述第一空腔与所述第二空腔内具有吸声材料。

18.如权利要求1所述的声学结构，其特征在于，所述穿孔板层的穿孔率为0.1％-5％。

19.如权利要求1所述的声学结构，其特征在于，所述穿孔板层的开口为狭缝形、圆角矩形、椭圆形或圆形。

20.如权利要求1所述的声学结构，其特征在于，所述背板层为密实板。