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公开(公告)号：CN114339535A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111582092.5
申请日：2021-12-22
申请人： 南京大学 , 南京土星视界科技有限公司
IPC分类号： H04R1/28 , G10K11/172
摘要： 本发明公开了一种声学超构材料滤波器，所述滤波器包括圆柱状主体，圆柱状主体的中心开设有管状的中空传声通道，传声通道的一端为封闭端，另一端为开口端；同时在传声通道两侧的圆柱状主体内还开设有尺寸大小相同的两个共鸣空间，共鸣空间整体的横截面呈扇面状结构；两个共鸣空间通过喉管与传声通道相互连通构成两个共鸣器，分别为左侧共鸣器和右侧共鸣器，左侧共鸣器的喉管靠近传声通道的封闭端，右侧共鸣器的喉管靠近传声通道的开口端，两个共鸣器共用一个传声通道。本发明滤波器结构尺寸属于亚波长尺寸，具有很强的滤波功能，且结构尺寸与滤波频段可以进行严格匹配，经过腔体作用之后可以得到带宽约400Hz优质的滤波信号。
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公开(公告)号：CN117092216A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202310829492.4
申请日：2023-07-07
申请人： 南京大学
摘要： 本发明公开了一种基于无序超表面与AI的单探头实时超声成像方法，包括：将待成像物体放置于成像系统中，利用单个换能器发射宽带信号，在接收端用单个空间固定的水听器得到经编码的成像信号；将成像信号依次进行时频转换，得到成像信号的频谱信息；将成像信号的频谱信息输入至训练好的神经网络中，得到待成像物体的成像结果；其中，成像系统包括超声换能器、无序超表面和水听器，其中超声换能器和无序超表面放置在同一直线上，水听器放置在超表面后方；超声换能器向待成像物体发射声波，发射的声波在到达待成像物体时散射，得到散射波，该散射波与无序超表面相互作用，得到成像信号，由水听器接收该成像信号；无序超表面为具有随机分布的空间声学参数并在工作频带具有色散性的复合材料。
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公开(公告)号：CN112103975B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202010950402.3
申请日：2020-09-11
申请人： 南京大学
摘要： 本发明公开了一种基于共鸣器kagome阵列的声学拓扑储能结构，包括空心状的底层波导板和与底层连通的共鸣器，相邻的三个共鸣器为一个单胞晶格，所述共鸣器在底层波导板一侧且呈周期性排列。本发明的基于共鸣器kagome阵列的声学拓扑储能结构，能够实现强鲁棒性的高效声学储能，且对应频率的声能被精准局域在特定的共鸣器中；通过调节“收缩型”和“舒张型”晶格的耦合效果，可以改变拓扑态所对应的频率，进而实现能量的多频率精准收集；底层波导板为声波提供输运空间，通过对特定共鸣器中声能的测量，能够实现声学通信。
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公开(公告)号：CN113765595A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202110868730.3
申请日：2021-07-30
申请人： 南京大学
摘要： 本发明公开一种二维波动体系内非周期声信号的空间复用方法，搭建基于超表面的类声表面波传输装置；基于类声表面波传输装置的结构，得到对应的色散关系，确定等效传播波矢；基于等效传播波矢，确定传播路径：基于等效传播波矢，确定声道的空间间距以及发射面和接受面的位置；搭建声发射面，确定声发射面的振幅和相位分布；通过接收面测量空间复用的非周期声信号。本发明通过单独调制源的强度以实现信号的空间复用，具有更大的灵活性；且信号能够沿着弯曲路径进行传播，克服了以往工作中只能沿直线路径传输信号的局限性；结合人工超结构亚波长尺度的特性，对于声表面器件和光芯片上的相关通信工作均可使用本发明进行设计并实现信号的稳定空间复用。
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公开(公告)号：CN108073750B
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN201611049051.9
申请日：2016-11-18
申请人： 南京大学
摘要： 本发明公开了一种周期性台阶结构声景观设计方法。该方法的技术要点为：确定要设计的声音的基频，估算所需周期性台阶结构的尺寸；根据估计的级数、尺寸、以及声源和接收点的位置理论计算接收点频域散射声；根据计算结果调整台阶级数和尺寸，直到频域响应符合要求；对频域响应作逆傅里叶变换，和时域激励信号卷积后得到时域响应，试听时域响应确认是否符合要求。该方法设计的结构可将时域脉冲信号转化为特定频率的音符，通过不同尺寸、不同位置的几组台阶组合可以产生连续的不同音符。
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公开(公告)号：CN107332629B
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN201710499451.8
申请日：2017-06-27
申请人： 南京大学
摘要： 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。
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公开(公告)号：CN105913837B
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201610236484.9
申请日：2016-04-15
申请人： 南京大学
IPC分类号： G10K11/20
摘要： 本发明公开了一种超薄的施罗德散射体，包括基板，所述基板上设有7×p行和7×q列个正方形凹槽，p和q为大于等于1的整数，正方形凹槽的边长为0.48λ，深度为0.04λ，凹槽设有正方形颈口，正方形颈口的边长小于正方形凹槽的边长，颈口深度为0.01λ，λ为散射体针对某一中心频率f0设计，所对应的波长，不同凹槽单元的颈口宽度w不同，分布满足一个特定数列。本发明可以在宽带实现声波的漫反射，和传统的施罗德散射体相比，具有接近的漫反射效果，同时可以减小材料的厚度，和传统施罗德的厚度λ/2相比，本发明的厚度只有λ/20，方便实际中的使用。
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公开(公告)号：CN104795061B
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201510174775.5
申请日：2015-04-14
申请人： 南京大学
IPC分类号： G10K11/18
摘要： 本发明公开了种宽带单向传声通道,包括平行设置的上表面和下表面,上表面上安装有形状为等腰直角三角形的第反射体,下表面上安装有形状为等腰直角三角形的第二反射体,第反射体和第二反射体的直角边分别位于上表面和下表面上,并且第反射体和第二反射体的斜边的延长线相交,上表面和下表面上分别设有声学超表面。本发明简单地利用了第反射体和第二反射体的反射路径,但巧妙地利用了超表面超薄的特性的和异常反射的功能,使得几何上正向入射的声波束完全通过结构,而反向入射的声波束完全反射,最终实现高效率的单向传播;而且通过在第反射体和第二反射体之间形成无阻塞通道,允许流体或者大物体从无阻塞通道通过。
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公开(公告)号：CN108073750A
公开(公告)日：2018-05-25
申请号：CN201611049051.9
申请日：2016-11-18
申请人： 南京大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种周期性台阶结构声景观设计方法。该方法的技术要点为：确定要设计的声音的基频，估算所需周期性台阶结构的尺寸；根据估计的级数、尺寸、以及声源和接收点的位置理论计算接收点频域散射声；根据计算结果调整台阶级数和尺寸，直到频域响应符合要求；对频域响应作逆傅里叶变换，和时域激励信号卷积后得到时域响应，试听时域响应确认是否符合要求。该方法设计的结构可将时域脉冲信号转化为特定频率的音符，通过不同尺寸、不同位置的几组台阶组合可以产生连续的不同音符。
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公开(公告)号：CN106205591A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610566286.9
申请日：2016-07-18
申请人： 南京大学
IPC分类号： G10K11/172
CPC分类号： G10K11/172
摘要： 本发明公开了一种基于空间折叠结构的微型Helmholtz共鸣器的宽带消声管道，包括平行设置的主体管道上表面和下表面，上下表面安装有若干个沿主体管道对称分布的尺寸固定的腔体，腔体等间距排列，每个腔体与主体管道之间设有一对固体挡板，两个固体挡板之间形成位置、横截面可变的喉管，所述腔体内设有若干个交替分布的平行横梁。本发明在减小共鸣器腔体体积的同时，在腔体内部加一些声学硬质边界的横梁来划分腔体的声传输通道，通过几个等效的劲度系数较大的小弹簧串联连接实现与大的腔体相同劲度系数的等效弹簧，不改变喉管对应的声质量，实现相同的共振频率，此外还可以改变喉管的横截面和其相对腔体中心位置的距离来改变共鸣器的作用频率。
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