一种利用声学超材料产生声涡旋场的装置

    公开(公告)号:CN105750181B

    公开(公告)日:2017-12-19

    申请号:CN201610140258.0

    申请日:2016-03-11

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明的一种利用声学超材料产生声涡旋场的装置,包括同轴的至少两层圆柱面,相邻圆柱面之间形成管道,每层圆柱面朝向轴线的一面上沿轴向分布有若干个圆环状的型腔,型腔面向轴线的一侧设有圆环状的开口,在轴线上均匀分布有若干个连接板,连接板的一端位于最外层的圆柱面上,连接板将圆环状的型腔分割为若干个扇形腔体。本发明利用声学超材料产生声涡旋场的装置,当一个不具有轨道角动量分布的原始声场入射时,操控在结构中等效的波数,能够使出射的声场具有所需要的角动量分布,产生声学涡旋场,使得出射声场被附加上轨道角动量,其不需要任何的电路调控手段,仅靠自身的结构特性就可以实现上述功能。

    一种深亚波长尺寸声源定向传感器件

    公开(公告)号:CN105158729B

    公开(公告)日:2017-12-19

    申请号:CN201510623734.X

    申请日:2015-09-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种深亚波长尺寸声源定向传感器件,所述传感器件为核壳结构,核为刚性核,壳为声学超表面,在核壳界面处安装有微型麦克风,所述声学超表面包含若干个圆周均布的折叠槽,折叠槽远离核的一端开口,靠近核的一端封闭,以核的中心为起点,核的中心与微型麦克风的中心所确定的射线穿过其中一个开口。本发明的深亚波长尺寸声源定向传感器件,巧妙地利用了封闭声学超表面与入射平面波强相互作用下形成双极子形貌回音壁共振模式,不仅实现对远场声源精确灵敏定向,而且对测量声场不产生明显干扰,形成有效隐身保护。

    一种基于声学轨道角动量多路复用的信号传输方法

    公开(公告)号:CN107332629A

    公开(公告)日:2017-11-07

    申请号:CN201710499451.8

    申请日:2017-06-27

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: H04B11/00 H04B13/02

    Abstract: 本发明公开了一种基于声学轨道角动量多路复用的信号传输方法,包括以下步骤:(1)使用多个微型扬声器组成扬声器阵列,产生不同阶数声学轨道角动量的声波作为独立的信号通道,不同阶数声学轨道角动量的声波为不同的通道,将每一组由0-1构成的二进制数据流编码在一组通道的声波的幅值和相位上,作为信号源;(2)输入端的信号源经过传输管将信号源的声波信号传输到依次设有的解调超表面,每一个解调超表面后方设有传声器检测到的声波信号即为原始输入的数据流。本发明的一种基于声学轨道角动量多路复用的信号传输方法,能够实现同时将信号加载在不同阶数的涡旋场的声压值中进行同步传输,同时能够利用设计的解调超表面实现对不同信息的高效率分离、检测。

    一种隔声器及其形成方法
    14.
    发明公开

    公开(公告)号:CN106023980A

    公开(公告)日:2016-10-12

    申请号:CN201610375934.2

    申请日:2016-05-31

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种隔声器的形成方法,首先获取对于波导管形成共振定量关系式;其次,采用共振定量关系式,根据波导管形状制作相应形状的隔声器。本发明的目的在于还提供一种隔声器,当波导管为长方体时,隔声器的壳体纵截面呈倒凹字型,内部为空腔;喉部结构设置在所述壳体中部的下表面上。本发明能够利用较小的空间实现现有技术中相同的隔声效果,并且在声波传播方向上有着比现有技术更薄的尺寸设计。本发明提供的隔声器,壳体空腔的形状可以根据具体的波导管形状进行设计,从而使得器件更加紧凑,得到较高的空间利用率。

    一种基于相位振幅调制的可实现声学全息的超材料

    公开(公告)号:CN105974766A

    公开(公告)日:2016-09-28

    申请号:CN201610327720.8

    申请日:2016-05-17

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: G03H3/00

    Abstract: 本发明公开了一种基于相位振幅调制的可实现声学全息的超材料,包括基板,所述基板上设有n×m个贯穿基板的单元,n表示n行,n为正整数,m表示m列,m为正整数,每个单元包含设有同轴的第一外通道、中间通道和第二外通道,所述第一外通道、中间通道和第二外通道的横截面形状均为正方形,第一外通道和第二外通道横截面的边长均为λ/5,中间外通道横截面的边长范围为0到λ/5,所述基板的厚度为λ,所述第一外通道的高度范围为λ/10到3λ/5,λ为入射声波的波长。本发明的基于相位振幅调制的可实现声学全息的超材料,中间通道的内半径在0到λ/5变化,来实现不同的反射振幅,改变中间通道的位置来实现不同的反射相位,可以同时调制波的相位和振幅,用于声学全息成像。

    一种超薄双向声阻隔通道
    16.
    发明公开

    公开(公告)号:CN105845122A

    公开(公告)日:2016-08-10

    申请号:CN201610164336.0

    申请日:2016-03-22

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种壁面超薄的声阻隔管道,在隔声的同时,允许电磁波、气流、甚至是物体的通过,包括平行设置的上超表面和下超表面,上超表面和下超表面相对的面上对称的安装有若干组折叠结构,所述折叠结构包含至少五个并排排列的隔板,相邻隔板之间形成空腔,在空腔内的隔板上交替分布有横梁。本发明的超薄双向声阻隔通道,简单地利用了管道壁上下声学超表面材料对反射波矢方向的操控,同时巧妙地利用了超表面超薄的特性的和异常反射的功能,使得几何上沿超表面掠入射(管道轴向)的声波,发生接近90度的偏转,经过两次作用最终反射波波矢与入射波方向相反,声波有效地在波导管一定深度处被截止。

    一种具有实现自修复特性的声学聚焦的声学材料

    公开(公告)号:CN105719639A

    公开(公告)日:2016-06-29

    申请号:CN201610038965.9

    申请日:2016-01-20

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有实现自修复特性的声学聚焦的声学材料,包括左右对称分布的艾里波束产生装置,所述艾里波束产生装置包括若干个沿直线紧贴排列的管道单元,每个管道单元总包含若干个沿直线紧贴排列的管道,所有管道的长度相同,每个管道单元中的若干个个管道的宽度相同,在每个管道中填充有不同深度零折射率材料。本发明的实现具有实现自修复特性的声学聚焦的声学材料,巧妙的利用了艾里波束的自修复特性以及零折射率材料恒定的相位分布特性,简单的在对称位置上放置一对艾里波束实现了具有自修复特性的声学聚焦,该特性使声波在传播过程中绕过路径中存在的一些障碍物继续传播,很大程度上削弱了障碍物对聚焦效果的影响。

    一种具有超宽带声学超常反射的声学材料

    公开(公告)号:CN104916279A

    公开(公告)日:2015-09-16

    申请号:CN201510173845.5

    申请日:2015-04-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有超宽带声学超常反射的声学材料,所述声学材料的表面上设置有依次排列的不同深度的槽,所述槽的宽度d均相同,其中,λ>2d,λ为声波的波长,相邻所述槽之间的距离为d0,其中,d≥3d0,建立x轴,所述x轴平行于所述表面并与所述槽垂直,其中,槽的深度为h(x),其中,槽的深度由下式h(x)表示,本发明的具有超宽带声学超常反射的声学材料只需要一个声源入射就可以实现超宽带的波阵面控制,代替了传统的扬声器序列,打破了声学超表面的单频限制。可应用于超声治疗,噪声控制,或一些特殊的操纵声波的场合。

    一种能够使超宽带声波聚焦的声学材料

    公开(公告)号:CN104751840A

    公开(公告)日:2015-07-01

    申请号:CN201510176158.9

    申请日:2015-04-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种能够使超宽带声波聚焦的声学材料,所述声学材料的表面上设置有依次排列的不同深度的槽,所述槽的宽度d均相同,其中,λ>2d,λ为声波的波长,相邻所述槽之间的距离为d0,其中,d≥3d0,建立x轴,所述x轴平行于所述表面并与所述槽垂直,其中,槽的深度为h(x),其中,槽的深度由下式h(x)表示:本发明的能够使超宽带声波聚焦的声学材料结构简单,容易实现,可以实现超宽带声波聚焦。

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