3月6日，我校物理科学与工程学院声学研讨所李勇教授课题组和祝捷教授课题组协作研讨成果以“Meta-silencer with designable timbre”为题宣布在《极点制作》（International Journal of Extreme Manufacturing）上。该研讨提出了一种可定制规划宽带降噪曲线的超构消声器。团队研讨了多共振形式的耦合效应，发现强大局耦合能够有用按捺共振的色散，并根据这一成果提出了可定制降噪曲线的超构消声器规划的详细计划。规划开发的超构消声器可在500-3200Hz频率范围内统筹透射音色调控和降噪功能，展示了优异的共振色散按捺和频段挑选才能。

　　音色是声响的根本特点，与其宽频特性严密相关。要完成音色的灵敏调理，需求相应的声学结构具有宽频模态调理才能。而传统声学共振结构往往具有固定的色散特性，约束了其对宽频声波的调控才能，因而怎么规划结构声学资料完成音色调理仍是声学研讨中的一个应战。近年来，声学超构资料为处理这一应战供给了新的思路。研讨团队构建了由金属泡沫、穿孔板和多个内嵌管式亥姆霍兹共振单元（NEHR）组成的超构消声器（图1a），并运用声波导管设备（图1b）验证超构消声器的吸声降噪和音色调控功能。研讨团队根据模耦合理论和形式匹配办法，建立了声学超构消声器中存在的大局耦合效应和声透射丢失的理论模型，剖析了透射丢失（TL）与形式密度及频率之间的联系（图2），并终究提出使用调控强大局效应来完成音色规划的理念。终究研讨团队详细规划了不同规划方针的超构消声器来验证以上理论模型和所提出的理念，证明了其不只支撑高形式密度，还可在不同倍频内具有特定的形式密度散布。其间具有深亚波长厚度（5.35cm）的超构消声器在500-3200Hz频率范围内完成了均匀28.4dB、最小10dB的透射丢失的声衰减作用（图3）。厚度为4.34cm的第二类超构消声器可将500-3200Hz的TL约束在12dB左右（图4）。而厚度为4.44cm第三类超构消声器则经过在500-3200Hz范围内规划音色，即在不同频率范围内完成高度可控的降噪量曲线，终究完成了减轻基频音（500-930Hz）、杰出榜首泛音（930-1720Hz）和沉默第二泛音（1720-3200 Hz）的音色作用（图5）。

　　图2（a）宽频范围内不同形式密度的透射丢失（TL）。（b）稀少、中等和密布形式密度的典型状况的TL曲线高效声衰减功能的超构消声器。（a）超构消声器理论和试验的TL。（b）超构消声器在声波掠入射下的理论和试验的透射、吸收和反射系数。插图为试验样品图。（c）超构消声器的理论和试验的声阻抗。（d）超构消声器声压幅值p的理论成果。

　　图4声衰减功率可控的超构消声器。（a）超构消声器的理论和试验的TL。插图为试验样品图。（b）超构消声器的理论和试验的声阻抗。

　　图5可规划音色的超构消声器。（a）超构消声器理论和试验的TL。插图为试验样品图。（b）超构消声器在声波掠入射下的理论和试验的透射系数。（c）超构消声器的理论和试验的声阻抗。（d）超构消声器声压幅值p的理论成果。

　　我校物理科学与工程学院声学研讨所博士研讨生王能银、周成程为论文一起榜首作者，香港城市大学博士后黄思博博士、同济大学祝捷教授和李勇教授为论文一起通讯作者。该研讨获得了国家自然科学基金、上海市科委、我国香港特别行政区大学教育赞助委员会/研讨赞助局赞助。