由于传统吸声结构通常具有结构尺寸较大、材料污染环境、吸声频带窄、吸声效果差等诸多缺点,所以一种结构轻巧、环境友好、吸声频带宽、吸声效果好的人工复合结构——声学超材料应运而生。穿孔板共振吸声体就一种声学超材料结构,由于这种结构具有坚固、环境友好、和耐腐蚀等诸多的优点,所以受到了广大学者的青睐。然而,这种传统的穿孔板共振吸声体结构却存在一定的缺陷,最明显的就是结构尺寸依然很大,这就限制了这种结构在小尺寸吸声领域的发展;同时传统穿孔板共振吸声体的吸声带宽相对较窄。日常生活中的噪声频率一般在中低频范围内,而且我们希望我们日常使用的吸声设备的体积尽可能的小,同时吸声效果又要能满足降噪要求。因此,研究尺寸较小且吸声效果良好的穿孔板共振吸声体是目前该领域中的一个研究热点。本文将探究基于这种传统穿孔板共振吸声体为基础的改进结构——背衬超薄共振腔的穿孔板吸声体,这种改进后的结构的共振腔的尺寸将会在毫米尺寸级别以下,即有效的减小了传统穿孔板共振吸声体的结构尺寸,同时有效吸声频率范围也被限制在10k Hz以下。本文的主要研究内容可以分为以下三点:第一、对背衬超薄平面空腔的穿孔板吸声体进行研究分析,在对这种结构的仿真结果分析以后,我们确定了这种具有较小尺寸的结构比传统穿孔板共振吸声体具有更好的吸声效果。同时随着超薄平面空腔厚度增加,结构的有效吸声系数会呈现先增加后减小的变化趋势,且最大吸声系数能达到93%左右;而随着穿孔半径在一定范围内增加,低频共振模式下的吸声系数也呈现先增加后减小的趋势,并且现象明显,而这个过程中对高频共振的影响没有明显的规律可循,此时可以得到的最大吸声系数高达99%。第二、在对上一种结构分析中,我们发现当超薄平面空腔厚度小于某个值时,结构的吸声系数会出现急剧恶化的现象。所以,针对这个问题我们提出了第一种优化方案——背衬超薄“阶梯状”空腔的穿孔板吸声体。这种背衬超薄“阶梯状”空腔的结构相对于背衬超薄平面空腔的结构在最大吸声系数方面有接近40%的提升且最大吸声系数也在95%左右,同时有效吸声带宽也拓展了接近0.8k Hz。随着超薄“阶梯状”空腔中相对较薄的空腔部分所占的比例逐渐变大,结构的吸声系数呈现逐渐变大的趋势,高频共振模式下的共振频率逐渐向低频方向移动,而低频共振模式下的共振频率几乎没有受到影响。第三、在背衬超薄平面空腔的穿孔板吸声体的基础上我们还提出了第二种改进方案——背衬超薄“方阱状”空腔的穿孔板吸声体。我们将这种结构的吸声系数与背衬超薄平面空腔下结构的吸声系数进行了对比,证实了这种结构比原有结构的吸声系数提高了25%左右,最大吸声系数达到了99.8%(完美吸声),而且有效吸声带宽最大拓展了1.5k Hz左右。同时随着超薄“阱空腔”在整个空腔中所占的比例逐渐减小,则结构的吸声系数逐渐增大,高频共振模式下的共振频率逐渐向低频方向移动,低频共振模式下的共振频率几乎不受影响。