近年来,随着声超构材料的兴起与发展,声学这一经典的研究领域,见证了波澜壮阔的发展历程。声超构材料作为人工复合材料的一类,展现出了异常的声学性质,包括负数质量密度、负数弹性模量、近零参数或各向异性参数等,极大地提高了操控声波的能力,如负折射、隐身与幻象、超分辨率成像、超吸收等。本论文将针对声波的传输课题,从反射、透射和吸收等方面展开讨论,通过设计声超构材料来实现对声波的任意调控,具体内容包括:一、基于声超构材料的透气隔音器件我们将超构材料的概念引入到隔音领域,提出了两种透气隔音器件。首先,通过设计隐藏的空间折叠管道连接至开口孔洞的结构,我们在空气中实现了一种三维声学超构笼子。该超构笼子可以在低频下产生一个沿着开口方向的较大的声子带隙,声子带隙的频宽比最大可以达到2/3,可以被有效介质理论很好地解释。该声学超构笼子不仅可以有效地阻挡来自各个方向的声波,而且其含有开口结构,能够使得气流自由地进出内外空间。在实验上,我们观测到了良好的隔音效果,而且发现其不会被附近风扇引起的气流所影响。其次,通过设计二维声学互补介质机理,我们在水中实现了一种声学幻象器件,同样实现了开孔隔音的功能。该声学互补介质由核壳型硅胶材料设计而成,并在工作频率下展现出双负有效参数。该幻象器件能够完美地阻挡声波,且可以让其它物质通过。当引入材料损耗,该幻象器件可在较宽频范围内工作。二、宽频宽角度的声阻抗匹配效应首先,我们提出了一种具有普适性的方法,用来设计宽入射角度且宽频率带宽的阻抗匹配的声超构材料。其次,我们提出了一种新的非局域有效介质理论,该理论可以被用来分析周期性人工结构。接着,我们在水中设计了两种声超构材料,并分别验证了宽频宽角度阻抗匹配的声学性质。然后,基于宽频宽角度阻抗匹配效应,我们提出了 一种宽频宽角度的完美声波吸收体理论。最后,我们将该阻抗匹配效应推广至空气声学领域,提出了一种特殊的声学无反射栅栏。该栅栏结构由交替排列的粗细固体柱子阵列组成,可以在宽入射角度,和宽频率范围内实现与空气的阻抗匹配。通过实验测量,我们证明了其在宽频宽角度内几乎不反射声波,反射率趋近于零。对比其它类型的栅栏,例如单纯的细柱子或粗柱子栅栏,这种特殊无反射栅栏的声波反射率具有显著降低的特征。三、基于声超构表面的波形控制首先,我们提出了一种消除声波散射的方法。该方法能使得声波完美地绕过障碍物,并保持声波波形不受影响。接着,我们设计了相应的声超构材料,声超构材料由亚波长的声学管道和相位调控结构组成。通过数值仿真计算和实验测量验证,我们发现该声超构材料可以有效地消除声波的散射,保持声波的完整性,并且可以在超宽频带内工作。这种声波散射消除的方法不受限于声波的入射角度和工作频率,也不受限于障碍物的尺寸大小和形状。之后,基于声超构表面,我们提出了一种同时操控透射场和反射场的声波全息器件,并通过目标声场和声波反演机制,我们设计并实现了该声波全息器件。数值模拟验证了其功效性。