本文提出一种针对薄板型声学超材料和超表面的协同耦合设计方案,通过引入组件间的协同行为和协同论的基本思想,以系统工程的视角构建用以指导声学超材料及由此发展而来的诸多声学功能器件设计的协同耦合设计理论。首先,提出一种多元胞协同耦合薄板结构设计方法,以元胞之间的梯度参数分布获得多个隔声峰或吸声峰,大幅提高谷值处的隔声量和吸声系数,从而实现了宽带强衰减。紧接着,通过参数不同的两层薄板协同耦合,提出一种双各向异性声学超材料设计方法,分别用直接方法和反求方法求解了等效参数,并通过考虑Willis耦合效应对等效参数进行了修正。另外,提出共振和反共振协同耦合双层板结构,通过实验实现了完美声吸收,同时获得了反射相位可以任意调节的双层板型声学超表面,并基于此实现了声学隐身斗篷。最后,提出一种具有宽带超强吸声性能的二维协同耦合薄板型声学暗肤的设计方案,可以实现宽带全向声学伪装。