针对500Hz以下穿透力强且难以衰减的低频噪声吸声控制,负质量密度声学超材料的出现解决了传统吸声材料和结构的低频吸声降噪难题,二维声学超材料结构局域共振时具备低频吸隔声潜力,其中轻质、可设计性强、成本低的薄膜型声学超材料成为目前低频吸声控制领域的研究热点。本文对薄膜型结构的共振吸声特性进行了系统的研究,实验验证了研究提出的多质量块双层薄膜复合结构具有高效的低频宽带吸声性能,推动了薄膜型声学超材料吸声结构的工程应用进程。首先,基于模态叠加法和声阻抗率法建立了中心附加圆形质量块薄膜型结构的吸声系数理论模型。对有无附加质量块薄膜型结构的吸声系数、相对声阻抗率和本征模态进行对比分析。对低频段存在两共振吸声峰的附加圆形质量块薄膜型结构进行吸声性能调控特性分析,确定了后续研究中薄膜和质量块的厚度参数。根据附加圆形质量块薄膜型吸声结构的模态对应关系,提出低频段具有三个非对称振型模态的半圆形质量块薄膜型结构,对其声振特性进行声固耦合场有限元仿真分析。根据吸声谷值共振特性仿真分析结果对薄膜型结构进行多频吸声设计仿真,多质量块设计使其低频段的三次共振均贡献于吸声系数峰值,实现了低频多峰的共振吸声特性。然后对耦合空气腔的双层薄膜复合结构进行吸声频带拓宽研究。基于传递矩阵法建立了中心附加圆形质量块双层薄膜复合结构的吸声系数理论模型。理论分析了复合结构的吸声频宽特性影响规律,确定了后续研究中薄膜张力和耦合空气腔深度等参数。结合半径10mm的多质量块单层薄膜型结构,完成耦合空气腔双层薄膜复合结构的多质量块设计,吸声性能仿真和低频吸声性能评价。最后,采用驻波管法对薄膜型结构进行吸声性能测试实验。吸声系数实验结果与仿真结果总体变化趋于一致,部分频段吻合较好,表明仿真分析方法与理论分析方法具有可行性。低频平均吸声系数与降噪指数NRI实验结果表明,研究提出的多质量块薄膜复合结构具有高效的低频宽带吸声性能,推进了薄膜型声学超材料结构的实用化进程。