周蕭明，胡勤春，黃宇，廖允鴻

（北京理工大學(xué) 宇航學(xué)院，北京 100081）

噪聲抑制在航空航天、軌道交通、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域具有廣泛和迫切的需求，吸隔聲材料或結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)噪聲控制的一種有效手段，相關(guān)研究正獲得極大關(guān)注[1?3]. 微穿孔板結(jié)構(gòu)利用微孔內(nèi)空氣黏性阻尼可以在特定頻段有效耗散聲能[4]，將多層微穿孔板陣列排布可以有效擴(kuò)寬吸聲頻帶[5]，但對(duì)于吸收低頻聲波通常要求結(jié)構(gòu)尺寸較大. 腔膜耦合結(jié)構(gòu)通過(guò)聲波諧振可以耗散低頻聲波，但吸聲頻帶較為狹窄[6?7]，將不同諧振頻率結(jié)構(gòu)組合可以適當(dāng)擴(kuò)展吸隔聲頻帶[8?10]. 此外，多孔材料通過(guò)微孔內(nèi)空氣粘滯損耗將聲波能量轉(zhuǎn)化為熱能耗散，也被廣泛用于對(duì)噪聲的抑制[11]，通過(guò)調(diào)控微觀(guān)孔隙結(jié)構(gòu)等可以提高多孔材料的低頻吸隔聲性能[12?14]. 近年來(lái)，聲學(xué)超材料的提出為吸隔聲材料精細(xì)設(shè)計(jì)提供了有力工具[15?18]，利用局域諧振效應(yīng)設(shè)計(jì)出各類(lèi)輕薄吸隔聲超材料[19?21]，利用卷曲管道構(gòu)型可以調(diào)解低頻吸隔聲與大尺寸厚度的矛盾[22?23]. 然而，上述吸隔聲結(jié)構(gòu)降噪頻帶相對(duì)較窄，如何設(shè)計(jì)輕薄結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)寬低頻吸隔聲仍存在很大挑戰(zhàn).

含分流電路的壓電膜和揚(yáng)聲器等電聲耦合器件具有良好的聲波耦合效果[24?29]，被用作吸隔聲器件具有體積小、聲響應(yīng)可通過(guò)分流電路靈活調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)，是一種良好的吸隔聲結(jié)構(gòu)模型. 電聲耦合器件主要通過(guò)電路耗散能量，通過(guò)分流電路調(diào)控壓電薄膜的聲阻抗，可以實(shí)現(xiàn)壓電薄膜對(duì)管道中噪聲的高效隔聲抑制[24?25]；通過(guò)設(shè)計(jì)被動(dòng)或主動(dòng)控制電路調(diào)控?fù)P聲器的聲阻抗，可以實(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲器對(duì)低頻噪聲的高效聲吸收[26?28]，將揚(yáng)聲器陣列排布還可用于混響聲場(chǎng)的聲吸收調(diào)控[30]，揚(yáng)聲器的降噪頻帶通常較為狹窄，將不同工作頻率的揚(yáng)聲器組合[26]可以擴(kuò)展工作帶寬. 此外，將揚(yáng)聲器與傳統(tǒng)吸隔聲結(jié)構(gòu)組合可以擴(kuò)寬吸隔聲頻帶，例如：將揚(yáng)聲器與諧振腔組合可以綜合兩類(lèi)結(jié)構(gòu)的吸聲特性[31]，將微穿孔板與分流電路調(diào)控的揚(yáng)聲器復(fù)合可以擴(kuò)寬原揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的吸聲頻帶[32]. 然而，上述復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都會(huì)增加功能結(jié)構(gòu)的幾何尺寸，如何針對(duì)單一揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)有效擴(kuò)展吸隔聲頻帶具有重要意義. 研究發(fā)現(xiàn)，引入負(fù)阻抗可以改善分流電路對(duì)電聲耦合器的調(diào)控能力[33?35]，進(jìn)而在壓電-聲耦合結(jié)構(gòu)中對(duì)分流電路進(jìn)行頻率自適應(yīng)設(shè)計(jì)，可以顯著擴(kuò)展工作頻帶，實(shí)現(xiàn)輕薄結(jié)構(gòu)對(duì)寬低頻聲波的吸隔聲控制[36?37]，為實(shí)現(xiàn)寬低頻聲學(xué)調(diào)控提供了新的思路. 上述思路若能擴(kuò)展至揚(yáng)聲器寬頻吸隔聲設(shè)計(jì)，將為擴(kuò)展揚(yáng)聲器吸隔聲頻帶提供新的思路.

本文將研究含分流電路揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的吸隔聲設(shè)計(jì)，探索基于頻率自適應(yīng)概念擴(kuò)寬吸隔聲頻帶的理論機(jī)理，為下一步工程應(yīng)用奠定研究基礎(chǔ).

1 自適應(yīng)寬頻隔聲機(jī)理研究

1.1 隔聲結(jié)構(gòu)模型

本文所研究的電聲耦合器件為動(dòng)圈式揚(yáng)聲器，主要由振膜、線(xiàn)圈和永磁鐵構(gòu)成，當(dāng)聲波入射時(shí)會(huì)引起揚(yáng)聲器振膜振動(dòng)，使得附著在振膜上的線(xiàn)圈切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)接入分流電路導(dǎo)致電阻抗發(fā)生變化時(shí)，永磁鐵對(duì)線(xiàn)圈的作用力也會(huì)發(fā)生變化，從而可以通過(guò)分流電路調(diào)控?fù)P聲器振膜的聲阻抗.將揚(yáng)聲器振膜結(jié)構(gòu)橫置于波導(dǎo)管中就構(gòu)成了一種隔聲結(jié)構(gòu)如圖1 所示，已有研究表明在薄膜結(jié)構(gòu)的諧振頻率附近將具有窄帶隔聲效果，本文將探索基于自適應(yīng)電路調(diào)控?cái)U(kuò)寬隔聲頻帶的理論機(jī)理. 含分流電路揚(yáng)聲器的總聲阻抗Zac可表示為[28]

圖1 揚(yáng)聲器隔聲結(jié)構(gòu)模型Fig. 1 Loudspeaker with sound isolation structure

式中：第一項(xiàng)和第二項(xiàng)分別為揚(yáng)聲器的機(jī)械聲阻抗和電致聲阻抗；Dm、Mm和Km分別為揚(yáng)聲器聲阻、聲質(zhì)量和等效剛度參數(shù)；Bl為揚(yáng)聲器耦合系數(shù)；Adp為揚(yáng)聲器振膜有效面積；Rs和Ls分別為揚(yáng)聲器的內(nèi)電阻與內(nèi)電感；Zsh表示分流控制電路的電阻抗. 設(shè)波導(dǎo)截面積為S0，并考慮聲波波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于揚(yáng)聲器厚度及波導(dǎo)截面尺寸的低頻聲入射情況，此時(shí)波導(dǎo)內(nèi)可視為平面波聲場(chǎng)，揚(yáng)聲器可等效為具有聲阻抗Zac的界面.

從式(1)和(3)可知通過(guò)設(shè)計(jì)分流電路電阻抗Zsh可以調(diào)控結(jié)構(gòu)的隔聲量，該外部調(diào)控參數(shù)Zsh為頻率自適應(yīng)跟蹤設(shè)計(jì)提供了可能. 根據(jù)頻率自適應(yīng)調(diào)控概念[36?37]，首先探究在無(wú)外部調(diào)控參數(shù)時(shí)的窄帶高隔聲行為，進(jìn)而通過(guò)參數(shù)的頻散變化追蹤高隔聲量軌跡，探索擴(kuò)寬隔聲頻帶的機(jī)理與方法. 為此，首先研究揚(yáng)聲器短路（Zsh=0）情況，選取揚(yáng)聲器參數(shù)[38]：Dm=8.78×10?4Ns/m3，Mm=0.417 kg/m2，Km=1 028 kN/m3，Bl=1.4 T·m,Adp=0.001 2 m2，Rs=6.8 Ω，Ls=1.0 mH，S0=Adp.圖2(a)給出了短路情況聲傳輸損失TL=?20 logT的頻譜（虛線(xiàn)），在260 Hz 頻率處觀(guān)察到振膜諧振引起的高聲透射現(xiàn)象，但在低頻段并沒(méi)有出現(xiàn)高隔聲頻點(diǎn)，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)是由于揚(yáng)聲器的內(nèi)電阻較大導(dǎo)致. 為了降低內(nèi)阻，在分流電路中串聯(lián)接入負(fù)電阻?Rc=?6.5 Ω和電容Cc=1.0 mF，此時(shí)分流電路電阻抗為Zsh=?Rc+1/(iωCc)，圖2(a)給出了連接該分流電路的隔聲量頻譜（實(shí)線(xiàn)），在160 Hz 頻率附近獲得了窄帶高隔聲行為，值得指出負(fù)電阻可以通過(guò)主動(dòng)控制電路實(shí)現(xiàn)，如下文所示. 進(jìn)一步在電路中引入電感參數(shù)Lc，此時(shí)電阻抗為Zsh(ω,Lc)=?Rc+1/(iωCc)+ iωLc，以電感和頻率作為掃描參數(shù)計(jì)算隔聲量如圖2(b)所示，在1 200 Hz 以?xún)?nèi)可以觀(guān)察到明顯的高隔聲量軌跡. 當(dāng)入射聲波頻率發(fā)生變化時(shí)，若分流電路電感參數(shù)Lc可以隨頻率發(fā)生變化，并使其能夠自適應(yīng)追蹤高隔聲量軌跡，則可以有效擴(kuò)寬結(jié)構(gòu)的隔聲頻帶，下面對(duì)滿(mǎn)足高隔聲量軌跡的電感參數(shù)作等效電路設(shè)計(jì).

圖2 揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的隔聲頻譜Fig. 2 Sound transmission loss of the loudspeaker structure

1.2 分流電路設(shè)計(jì)

根據(jù)圖2 分析結(jié)果，揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)為了獲得高隔聲量需要在分流電路中引入負(fù)電阻，可通過(guò)含運(yùn)算放大器的負(fù)阻抗電路實(shí)現(xiàn)，此外考慮能夠追蹤高隔聲量軌跡的電感-頻散曲線(xiàn)特征，圖3 給出了所設(shè)計(jì)的等效電路示意圖，Rs和Ls分別為揚(yáng)聲器電阻和電感，串聯(lián)電容Cc后，與等比例反相放大電路串聯(lián)，在反相端接入電阻Rc和電感L1，最后串接由電感L2和電容C2構(gòu)成的并聯(lián)電路. 根據(jù)理想運(yùn)算放大器的虛短和虛斷條件可得如下關(guān)系.

圖3 揚(yáng)聲器分流電路示意圖Fig. 3 Schematic diagram of loudspeaker shunt circuits

根據(jù)條件I1=(V2-V0)/R=I2，從式(4)和(5)推導(dǎo)出分流電路的等效電阻抗Zsh=V1/I1為

從式(6)可知分流電路實(shí)現(xiàn)了負(fù)電阻?Rc用于抵消揚(yáng)聲器內(nèi)阻，最后兩項(xiàng)可視為存在等效電感Lc滿(mǎn)足

其頻散特性與高隔聲量軌跡揭示的電感-頻散曲線(xiàn)特征一致. 設(shè)計(jì)下列分流電路參數(shù)：Rc=6.5 Ω,Cc=1.0 mF,L1=0.9 mH,L2=5.02 mH,C2=1.325 mF，圖2(b)給出了等效電感Lc隨頻率變化的曲線(xiàn)（虛線(xiàn)），該曲線(xiàn)很好地追蹤了高隔聲量軌跡.

所設(shè)計(jì)自適應(yīng)分流電路主要基于運(yùn)算放大器和負(fù)阻抗變換原理，其中負(fù)電阻抗一方面用于抵消揚(yáng)聲器內(nèi)電阻，另一方面實(shí)現(xiàn)了特定的電感-頻率變化關(guān)系用以追蹤高隔聲量軌跡，從而實(shí)現(xiàn)了揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的寬頻隔聲特性. 值得指出，所設(shè)計(jì)電路以負(fù)阻抗變換電路為基礎(chǔ)，由常用的運(yùn)算放大器和電子元件構(gòu)成，在實(shí)驗(yàn)上具有可實(shí)現(xiàn)性.

1.3 結(jié)果分析與討論

圖4(a)給出了揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)連接自適應(yīng)分流電路時(shí)的隔聲量頻譜（實(shí)線(xiàn)），并與開(kāi)路情況進(jìn)行了對(duì)比（虛線(xiàn)）. 在開(kāi)路情況，揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為機(jī)械振膜結(jié)構(gòu)，在頻率為250 Hz 時(shí)發(fā)生聲波全透射，對(duì)應(yīng)于聲抗零點(diǎn)（如圖4（c））. 當(dāng)接通自適應(yīng)分流電路后，作為電感參數(shù)追蹤高隔聲量軌跡的結(jié)果，在100～480 Hz 低頻范圍內(nèi)隔聲量可以達(dá)到15 dB 以上，此時(shí)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出與空氣較大的阻抗失配，從而提高了隔聲效果，計(jì)算結(jié)果清晰地表明了自適應(yīng)追蹤原理應(yīng)用于隔聲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性. 連接自適應(yīng)分流電路后，結(jié)構(gòu)的隔聲頻帶在低頻區(qū)獲得了顯著擴(kuò)寬，但當(dāng)頻率升高時(shí)隔聲效果與開(kāi)路情況相比明顯降低，為了在較寬的頻帶保持高隔聲量，可以引入雙揚(yáng)聲器隔聲結(jié)構(gòu)并對(duì)高隔聲量軌跡進(jìn)行分段追蹤，下面給出相關(guān)分析結(jié)果.

圖4 隔聲量頻譜以及聲阻和聲抗Fig. 4 Sound transmission loss, acoustic resistance and acoustic reactance of the loudspeaker structure

考慮兩個(gè)含分流電路的揚(yáng)聲器以間距d放置在波導(dǎo)中，總聲阻抗分別為Z1ac和Z2ac. 該復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳遞矩陣M給作[38]

其中Mij表示傳遞矩陣M的分量.

根據(jù)隔聲量云圖對(duì)分流電路電感頻散曲線(xiàn)進(jìn)行分段追蹤設(shè)計(jì)，使得復(fù)合曲線(xiàn)能在較寬的頻帶內(nèi)跟蹤高隔聲量軌跡，設(shè)計(jì)結(jié)果如圖5 所示，其中對(duì)于聲波入射的第1 個(gè)揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)#1），分流電路參數(shù)設(shè)計(jì)為：Rc=6.5 Ω,Cc=0.5 mF,L1=0.7 mH,L2=9.02 mH,C2=0.725 mF; 第2 個(gè)揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)#2）的分流電路參數(shù)設(shè)計(jì)為：Rc=6.5 Ω,Cc=0.5 mF,L1=0.98 mH,L2=2.502 mH,C2=0.68 mF. 根據(jù)式(9)，圖6 給出了d=6 cm時(shí)復(fù)合結(jié)構(gòu)隔聲量頻譜的計(jì)算結(jié)果，并與結(jié)構(gòu)單獨(dú)放置時(shí)的頻譜進(jìn)行對(duì)比. 第1 個(gè)揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)主要用于追蹤低頻段高隔聲軌跡，在103～315 Hz 頻率范圍內(nèi)隔聲量達(dá)到15 dB 以上，第2 個(gè)揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)主要用于提高中高頻段隔聲量，在200～1 500 Hz 頻率范圍內(nèi)隔聲量可達(dá)15 dB 以上；當(dāng)兩個(gè)結(jié)構(gòu)耦合后，復(fù)合結(jié)構(gòu)的隔聲頻譜綜合了單獨(dú)結(jié)構(gòu)的工作頻段，在50～1 500 Hz 頻帶內(nèi)隔聲量可以達(dá)到15 dB 以上. 上述結(jié)果表明，設(shè)計(jì)分流電路參數(shù)對(duì)高隔聲量軌跡進(jìn)行分段追蹤，由此得到的復(fù)合隔聲結(jié)構(gòu)可在擴(kuò)寬隔聲頻帶的同時(shí)保持較高的隔聲量.

圖5 用兩種自適應(yīng)分流電路追蹤高隔聲軌跡Fig. 5 Tracing high transmission loss trajectory with two adaptive circuits in a coupled loudspeaker structure

圖6 復(fù)合隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲量頻譜Fig. 6 Sound transmission loss spectrum of composite loudspeaker structure

2 自適應(yīng)寬頻吸聲機(jī)理研究

2.1 吸聲結(jié)構(gòu)模型

將揚(yáng)聲器振膜結(jié)構(gòu)橫置于波導(dǎo)管剛性末端，連同空氣背腔就構(gòu)成了一種吸聲結(jié)構(gòu)如圖7 所示，本節(jié)將研究基于自適應(yīng)分流電路調(diào)控?cái)U(kuò)寬吸聲頻帶的理論機(jī)理. 設(shè)波導(dǎo)截面積為S0，在低頻聲入射情況揚(yáng)聲器和背腔復(fù)合結(jié)構(gòu)的輸入聲阻抗Zinp=Zac具有與式(1)相同的表達(dá)式[28]，結(jié)構(gòu)的聲吸收系數(shù)α可計(jì)算為

圖7 揚(yáng)聲器吸聲結(jié)構(gòu)模型Fig. 7 Loudspeaker with sound absorption structure

圖8(a)給出了短路（Zsh=0）情況聲吸收系數(shù)的頻譜，其中揚(yáng)聲器參數(shù)選取為[28]：Dm=219.5 Ns/m3,Mm=0.3 kg/m2,Km=1 000 kN/m3,Bl=4.0 T·m,Adp=0.01 m2,Rs=6.28 Ω,Ls=0.53 mH,S0=Adp，結(jié)果表明在300 Hz 頻率附近的窄帶內(nèi)具有高聲吸收現(xiàn)象，進(jìn)一步在分流電路中引入電感（Zsh=iωLc）構(gòu)造與圖2(b)類(lèi)似的頻率-電感參數(shù)空間，研究發(fā)現(xiàn)為了獲得隨頻率變化的高吸聲軌跡，需要同時(shí)引入負(fù)電阻和電容，圖8(b)給出了該情況下聲吸收系數(shù)在頻率-電感參數(shù)空間的云圖，此時(shí)分流電路電阻抗為Zsh(ω,Lc)=?Rc+1/(iωCc)+iωLc，其中Rc=5.38 Ω 和Cc=1.05 mF，在800 Hz 范圍內(nèi)出現(xiàn)了明顯的高吸聲軌跡，并且與圖2(b)中高隔聲軌跡所決定的電感-頻率曲線(xiàn)特征類(lèi)似，意味著也可以通過(guò)圖3 所示的分流電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn). 選取分流電路參數(shù)L1=0.38 mH,L2=0.73 mH,C2=0.33 mF，根據(jù)式(7)計(jì)算得到的電感頻率曲線(xiàn)如圖8(b)所示（虛線(xiàn)），與高吸聲軌跡具有很好的一致性.

圖8 揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的吸聲頻譜Fig. 8 Sound absorption spectrum of the loudspeaker structure

圖9(a)給出了連接自適應(yīng)分流電路時(shí)結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)，與開(kāi)路情況對(duì)比發(fā)現(xiàn)，自適應(yīng)追蹤效果使得高吸聲頻帶獲得了明顯擴(kuò)寬，在105～889 Hz 頻率范圍內(nèi)吸聲系數(shù)達(dá)到0.7 以上. 圖9(b)和9(c)給出了結(jié)構(gòu)聲阻和聲抗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)自適應(yīng)分流電路使得聲抗在較寬的頻帶內(nèi)更接近0，使得結(jié)構(gòu)與空氣聲阻抗更加匹配，從而擴(kuò)寬了結(jié)構(gòu)的吸聲頻帶，上述結(jié)果證明了通過(guò)調(diào)控自適應(yīng)分流電路擴(kuò)展吸聲頻帶的可行性.

圖9 揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的吸聲頻譜及其聲阻和聲抗Fig. 9 Sound absorption spectrum , acoustic resistance and acoustic reactance of the loudspeaker structure

2.2 復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)

根據(jù)式(10)和(14)可計(jì)算得到聲吸收系數(shù). 圖11給出了含微穿孔板復(fù)合結(jié)構(gòu)與圖8(b)對(duì)應(yīng)的吸聲云圖更新結(jié)果，可以看出高吸聲軌跡仍然存在，此外微穿孔板的引入使得在800 Hz 以上出現(xiàn)了高吸聲區(qū)域，可以彌補(bǔ)揚(yáng)聲器中高頻吸聲性能的不足. 揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)與微穿孔板的耦合使得高吸聲軌跡向低頻有所平移，為此修正分流電路電感參數(shù)為L(zhǎng)2=1.03 mH，由此得到的電感頻率曲線(xiàn)如圖11 所示（虛線(xiàn)），可以很好地追蹤復(fù)合結(jié)構(gòu)的高吸聲軌跡.

圖11 復(fù)合結(jié)構(gòu)在不同聲波頻率和電感參數(shù)Lc 時(shí)的吸聲云圖Fig. 11 Contour plot of sound absorption of composite structure against the variation of the wave frequency and inductance Lc

圖12(a)給出了復(fù)合結(jié)構(gòu)吸聲頻譜的理論預(yù)測(cè)結(jié)果，并與含剛性背腔微穿孔板結(jié)構(gòu)的吸聲頻譜進(jìn)行對(duì)比分析，如圖12(b)所示. 為了驗(yàn)證理論結(jié)果的

準(zhǔn)確性，基于Comsol Multiphysics 對(duì)上述吸聲結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬，由于微穿孔板為周期性結(jié)構(gòu)，在正入射條件下選取微孔單胞為仿真模型，采用狹窄區(qū)域聲學(xué)模塊對(duì)該區(qū)域建模，相應(yīng)夾層空氣域的末端設(shè)置為阻抗邊界，由式(1)給出. 圖12 給出了吸聲結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬結(jié)果，與理論結(jié)果具有很好的一致性，證明了理論預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性. 結(jié)果顯示，微穿孔板結(jié)構(gòu)在中心頻率800 Hz 附近出現(xiàn)高吸聲頻帶，當(dāng)與揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)組合后復(fù)合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出良好的中高頻吸聲特性，并保留了揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)對(duì)低頻噪聲的寬帶吸收功能，在100～1 370 Hz 的寬頻范圍內(nèi)吸聲系數(shù)均達(dá)到0.7以上，表現(xiàn)出優(yōu)良的寬頻吸聲性能.

圖12 不同結(jié)構(gòu)吸聲譜的理論與數(shù)值模擬結(jié)果Fig. 12 Theoretical and simulation results of sound absorption spectrum of different structures

3 結(jié) 論

本文設(shè)計(jì)了基于揚(yáng)聲器和分流電路的吸/隔聲結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)分流電路的自適應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)吸隔聲頻帶的擴(kuò)寬，并研究了復(fù)合結(jié)構(gòu)的吸隔聲特性. 研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)自適應(yīng)分流電路調(diào)控，揚(yáng)聲器隔聲結(jié)構(gòu)在103～315 Hz 低頻范圍內(nèi)隔聲量可以達(dá)到15 dB 以上，進(jìn)一步將兩種自適應(yīng)分流電路調(diào)控的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)組合，在50～1 500 Hz 寬帶范圍內(nèi)隔聲量可達(dá)到15 dB 以上. 基于自適應(yīng)分流電路調(diào)控，揚(yáng)聲器吸聲結(jié)構(gòu)在105～889 Hz 頻率范圍內(nèi)吸聲系數(shù)可以達(dá)到0.7 以上，進(jìn)一步將揚(yáng)聲器與微穿孔板組合，所形成復(fù)合結(jié)構(gòu)在100～1 370 Hz 寬帶范圍內(nèi)吸聲系數(shù)可以達(dá)到0.7 以上. 研究結(jié)果證明自適應(yīng)分流電路調(diào)控可以顯著擴(kuò)展揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的吸隔聲頻帶，為低頻降噪材料設(shè)計(jì)提供了新的機(jī)理. 值得指出，本文提出的模型均選用真實(shí)的揚(yáng)聲器型號(hào)參數(shù)，此外自適應(yīng)分流電路也由常用的運(yùn)算放大器和電子元件構(gòu)成，因此所提出的揚(yáng)聲器吸隔聲結(jié)構(gòu)模型具有可實(shí)現(xiàn)性，在后續(xù)的工作中將開(kāi)展模型制備與實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究，并進(jìn)行相關(guān)工程應(yīng)用探索.