可调非对称声学吸收器:通风型超声表面
应用物理
2026-04-06 v1
摘要
非对称声学吸收对于高级声学操作至关重要。然而,当前的频率调制和宽带化高度依赖几何重新配置,导致不可避免的结构复杂性,阻碍实际应用。本文提出一种可调、高效、非对称通风声学系统,由两个异构共振器组成。具体而言,将高度耗能的空间卷绕共振器 (SCR) 作为暗模式用于能量消耗,搭配一个阻尼较小的 Helmholtz 共振器作为暗模式,充当反射柔性边界。理论和数值分析揭示在深亚亚波长区域(共振器大小约为 )内实现强非对称性,实现左入射波 99% 吸收和右入射波 98% 反射。此外,SCR 引入声学调谐的有趣自由度。仅旋转共振器即可引起 92% 的吸收下降(约 11 dB 衰减),充当“声学开关”。而且,这种旋转显著偏移工作频段。通过并联耦合多角等距共振器,我们实现了 325-375 Hz 范围内 >0.8 的高效宽带吸收,为可调声学超表面和通风吸声器提供了引人注目的范式。
引用
@article{arxiv.2604.02517,
title = {Tunable Asymmetric Acoustic Absorption in Ventilated Metasurfaces},
author = {Keqiang Lyu and Mohamed Farhat and Ying Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.02517},
year = {2026}
}
备注
27 pages, 16 figures