【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及聲學，具體而言涉及一種聲學超材料器件、裝置及其控制方法。
技術介紹
1、低頻聲波在傳播過程中具有波長長、難衰減的特點，且易與人體器官發生共振，對人體健康造成嚴重影響。傳統的吸聲材料受限于自身的聲學屬性，對低頻聲波耗散效率較低。所以要達到滿意的低頻吸聲效果，就需要將聲波的傳播路徑加長，這會導致材料厚度較大，嚴重制約了其工程應用的范圍。聲學超材料具有負等效質量密度、負等效體積模量、負折射效應等特性，能突破傳統聲學材料質量定律的限制，對聲波進行靈活、精準地操控，能夠使用小型化、輕質化的結構解決寬頻帶、低頻隔聲問題。然而，聲學超材料的性能與結構密切相關，一旦加工成型，其結構固定，聲學超材料的功能將不能改變，嚴重限制了其應用范圍。因此，設計工作頻率可調的聲學超材料器件，實現其最大隔聲量的可調性，會極大擴展聲學超材料器件的應用范圍。
2、目前，通常采用改變聲學超材料的材質或結構實現其工作頻率的可調性。對于薄膜型聲學超材料主要通過施加電磁場、壓力場、使用壓電材料等方式改變薄膜的張力，從而調節聲學超材料的固有頻率。上述聲學超材料的調節方法，一方面需要復雜的輔助裝置，限制了其應用范圍；另一方面，調節范圍較窄，未構建完整的主動調節系統，實現自適應參數調節，因而在車輛、飛行器的噪聲控制領域，往往缺乏可行性。
技術實現思路
1、在
技術實現思路
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本專利技術的
技術實現思路
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術
2、本專利技術提供了一種聲學超材料器件，包括：
3、剛性框架，所述剛性框架具有中空區域；
4、薄膜，覆蓋所述中空區域；
5、第一質量塊，固定設置于所述薄膜上，與所述薄膜相接觸；
6、第二質量塊，位于所述第一質量塊上方，所述第二質量塊能夠相對于所述第一質量塊位移；
7、當所述第二質量塊相對于所述第一質量塊位移時，所述聲學超材料器件的工作頻率變化。
8、示例性地，所述聲學超材料器件還包括：控制軸，所述第二質量塊與所述第一質量塊共用所述控制軸，當所述控制軸轉動時，所述第二質量塊相對于所述第一質量塊轉動。
9、示例性地，所述控制軸與所述第一質量塊無接觸，當所述控制軸轉動時，所述第一質量塊不轉動；所述控制軸與所述第二質量塊連接，當所述控制軸轉動時，所述第二質量塊轉動。
10、示例性地，所述第一質量塊和所述第二質量塊均為扇形，所述第一質量塊的扇形部分與所述第二質量塊的扇形部分的大小和形狀相同。
11、示例性地，所述薄膜為圓形或多邊形，所述薄膜的中心點、所述第一質量塊的頂點、所述第二質量塊的頂點與所述控制軸的軸心重合。
12、示例性地，所述第一質量塊與所述第二質量塊的夾角范圍包括0°～180°。
13、示例性地，當所述第一質量塊與所述第二質量塊的夾角變大時，所述聲學超材料器件的工作頻率變小。
14、示例性地，所述聲學超材料器件還包括：馬達，用于驅動所述控制軸轉動。
15、本專利技術還提供了一種聲學超材料裝置，包括：
16、聲學超材料器件，包括如上所述的聲學超材料器件；
17、噪聲采集器，用于獲取環境噪聲；
18、控制器，用于基于所述環境噪聲確定隔聲頻率，并將所述聲學超材料器件的工作頻率調節至所述隔聲頻率。
19、本專利技術還提供了一種如上所述的聲學超材料裝置的控制方法，包括：
20、基于所述聲學超材料器件構建頻率數據庫；
21、獲取環境噪聲，基于所述環境噪聲確定隔聲頻率；
22、基于所述頻率數據庫與所述隔聲頻率確定所述第二質量塊的位移量；
23、基于所述位移量控制所述第二質量塊移動。
24、根據本專利技術提供的聲學超材料器件、裝置及其控制方法，根據不同噪聲頻率的變化，控制第二質量塊相對于第一質量塊位移，改變聲學超材料器件的工作頻率，將聲學超材料器件的工作頻率調節至隔聲頻率，實現自動隔絕不同頻率噪聲特別是低頻噪聲的目的。
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1.一種聲學超材料器件，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的聲學超材料器件，其特征在于，還包括：
3.如權利要求2所述的聲學超材料器件，其特征在于，所述控制軸與所述第一質量塊無接觸，當所述控制軸轉動時，所述第一質量塊不轉動；所述控制軸與所述第二質量塊連接，當所述控制軸轉動時，所述第二質量塊轉動。
4.如權利要求2所述的聲學超材料器件，其特征在于，所述第一質量塊和所述第二質量塊均為扇形，所述第一質量塊的扇形部分與所述第二質量塊的扇形部分的大小和形狀相同。
5.如權利要求4所述的聲學超材料器件，其特征在于，所述薄膜為圓形或多邊形，所述薄膜的中心點、所述第一質量塊的頂點、所述第二質量塊的頂點與所述控制軸的軸心重合。
6.如權利要求5所述的聲學超材料器件，其特征在于，所述第一質量塊與所述第二質量塊的夾角范圍包括0°～180°。
7.如權利要求4所述的聲學超材料器件，其特征在于，當所述第一質量塊與所述第二質量塊的夾角變大時，所述聲學超材料器件的工作頻率變小。
8.如權利要求2所述的聲學超材料器件，其特
9.一種聲學超材料裝置，其特征在于，包括：
10.一種如權利要求9所述的聲學超材料裝置的控制方法，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種聲學超材料器件，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的聲學超材料器件，其特征在于，還包括：
3.如權利要求2所述的聲學超材料器件，其特征在于，所述控制軸與所述第一質量塊無接觸，當所述控制軸轉動時，所述第一質量塊不轉動；所述控制軸與所述第二質量塊連接，當所述控制軸轉動時，所述第二質量塊轉動。
4.如權利要求2所述的聲學超材料器件，其特征在于，所述第一質量塊和所述第二質量塊均為扇形，所述第一質量塊的扇形部分與所述第二質量塊的扇形部分的大小和形狀相同。
5.如權利要求4所述的聲學超材料器件，其特征在于，所述薄膜為圓形...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王保清，孫亞軒，趙永吉，嚴竹芳，
申請(專利權)人：比亞迪汽車工業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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