近年來，人們在對聲學(xué)超材料進行了深入研究，同時也對非互易系統(tǒng)的開發(fā)做了大量工作。提出的系統(tǒng)之一是基于聲子晶體與非線性介質(zhì)的結(jié)合。在過去的十年中也涌現(xiàn)出許多其他系統(tǒng)，其中大多數(shù)依賴于使用非線性效應(yīng)來打破聲學(xué)系統(tǒng)的固有相互作用。雖然研究人員在開發(fā)具有眾多潛在應(yīng)用的非互易聲學(xué)系統(tǒng)方面做出了巨大努力，但要實現(xiàn)高效的非對稱傳輸且具備簡單、小型化（亞波長）和寬帶等特點仍然具有挑戰(zhàn)性。聲學(xué)傳感器或聲學(xué)介質(zhì)的主動控制和調(diào)諧是實現(xiàn)非互易傳播的另一種可能方式。目前由有源反饋或電分流器控制的動圈揚聲器制成的系統(tǒng)已經(jīng)用于聲學(xué)超材料的設(shè)計，如時空對稱系統(tǒng)、可重構(gòu)聲學(xué)諧振器或通過無序?qū)崿F(xiàn)傳輸?shù)南到y(tǒng)。

近日，法國勒芒大學(xué)聲學(xué)實驗室的G. Penelet和Y. Aurégan研究團隊展示了一個聲學(xué)系統(tǒng)，它能夠在較寬的頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)不對稱傳輸。該系統(tǒng)的基本元件是一個沿管道軸線放置的動圈揚聲器，以及一個嵌裝在揚聲器前側(cè)的麥克風(fēng)。揚聲器既是一個質(zhì)量彈簧振蕩器，可以通過它反射和傳輸入射波，又是一個由麥克風(fēng)通過反饋回路控制的聲音再發(fā)射器。結(jié)果表明，由此產(chǎn)生的兩個端口的互易性被破壞，并可用于設(shè)計寬帶非對稱波發(fā)射機。實驗結(jié)果表明，存在一個從300 -1500 Hz的頻帶，實現(xiàn)了在正向上幾乎的傳輸，而在反向上實現(xiàn)微弱（即約10%）的傳輸。由于這種高效緊湊的非互易散射體的寬帶特性，它對入射脈沖的響應(yīng)也展現(xiàn)出作為聲阱的強大應(yīng)用能力。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Physical Review Applied》上。

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https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.16.064012