在车辆行驶中,发动机噪声是一种多频段复杂无规律的噪声,对整车NVH性能和乘员的舒适性,产生极大的负面影响。其中,低频段噪声由于其难以衰减的特性,一直是声学领域工作者研究的热点和难点。在有限空间的限制条件下,为设计出低中频宽带内具有高传递损失性能的声滤波器,本文基于电声等效原理,通过连接管,扩张腔和亥姆霍兹共振器等声学部件,构造了具有低频消声效果的声滤波器结构,并研究了结构的周期性、声滤波器的特征频率、不同特征频率的组合对结构消声性能的影响。首先,设计了在低中频段具有阻带型效果的二阶、三阶电滤波器,基于电声等效原理,确定了声滤波器结构尺寸,并计算和分析声滤波器传递损失。结果表明,通过电声等效原理,可以设计出和电滤波器契合度高的、具有低中频消声性能的声滤波器。然后,定义二阶声滤波器为单胞,研究了声学单胞沿主管道轴向周期拓延和周向周期拓延对消声性能的影响。结果表明,轴向周期数的增加,使声滤波器共振频率处的传递损失大幅增加,高传递损失处的频带宽度得到拓展;周向周期数的增加,使整体传递损失增加,能大幅拓宽有效传递损失值对应的频带宽度。接着,将两个具有不同共振频率的二阶声滤波器单胞串联布置,构成组合声滤波器结构,并研究组合声滤波器沿轴向周期拓延和周向周期拓延的消声性能。研究发现,组合声滤波器的传递损失曲线中含有两个共振峰,且在两个共振频率之间形成稳定的噪声衰减带,噪声衰减带的形成有益于在低频段内形成稳定的宽频消声带;随着轴向与周向周期数的增加,噪声衰减带内的传递损失均有不同幅度的提升。对于由具有不同共振频率的声滤波器组成的声学结构,随着共振频率差值的增加,噪声衰减带最低传递损失值逐渐降低,但衰减带的频带宽度逐渐增加。最后,通过串联具有不同共振频率的多声学单胞,构造了新型声滤波器结构,实现了低中频段内稳定的消声效果,消声频带得到明显拓宽,进而通过添加吸声材料等措施进一步优化了结构的消声性能。研究发现,在声滤波器侧壁添加吸声玻璃棉,可以有效缓和共振频率处的尖峰和旁瓣谷底处的尖峰,使整个消声频段趋于平缓,有利于增加消声性能的稳定性。