学术前沿 | 声学软边界条件混合膜谐振器的超低频吸收机制

主要观点总结

本文研究了混合膜谐振器（HMR）在声学硬边界条件（AHBC）下的超低频噪声吸收特性。通过腔体下表面具有三个开口的HMR作为声学软边界条件（ASBC）的新吸收机制，实现了在数十Hz至150Hz范围内的超低频噪声的宽带吸收。研究表明，能量耗散主要发生在开口区域。此外，研究还推导出具有理想AHBC和ASBC的吸收体的因果不等式，并实现了所提出吸收器的因果最优性。本研究为优良的超低频吸声器的设计提供了指导，有助于解决降噪问题。

关键观点总结

关键观点1: 混合膜谐振器（HMR）的超低频噪声吸收特性

HMR作为典型的AHBC超材料吸波体具有优异的噪声吸收能力，但面临实现超低频噪声宽带吸收的挑战。

关键观点2: 新的吸收机制

腔体下表面具有三个开口的HMR表现出一种新型吸收机制，其中能量耗散主要发生在开口区域而非膜中。

关键观点3: 因果不等式的推导

基于柯西积分和因果原理，研究推导出具有理想AHBC和ASBC的吸收体的因果不等式，并实现了吸收器的因果最优性。

关键观点4: 研究意义与影响

本研究为优良的超低频吸声器的设计提供了有价值的指导，有助于解决降噪的主要问题。同时，该研究成果为进一步优化和发展吸声器提供了理论支持。

文章预览

      混合膜谐振器（HMR）作为一种典型的具有声学硬边界条件（AHBC）的超材料吸波体，表现出优异的噪声吸收能力，但挑战在于实现数十Hz至150Hz范围内超低频噪声的宽带吸收。在这项研究中，我们系统地研究了腔体下表面具有三个开口的 HMR 的吸收特性、吸收机制和偶然最优性，该 HMR 充当声学软边界条件 (ASBC)。与经过充分研究的 AHBC HMR 相比，首先发现了一种新的吸收机制，该机制表明大多数能量耗散发生在开口区域而不是膜中。因此，具有ASBC的HMR可以在非常小的厚度下表现出出色的超低频吸声性能，并且HMR的半峰全宽可以扩大7倍以上。此外，基于柯西积分和因果原理，推导出具有理想AHBC和ASBC的吸收体的因果不等式。还实现了所提出的吸收器的因果最优性。这项研究为优秀的超低频吸声器的设计提供了有价值的指导，有助于解决降噪的主要 ………………………………