消声瓦由于优良的声学性能被广泛应用于潜艇隐身方面。随着声呐探测向低频段方向发展,为保证潜艇的宽频带隐身效果需增加消声瓦厚度,但消声瓦厚度的进一步增加受潜艇本身性能等要求的限制,因此急需探索能够实现潜艇宽频带隐身的结构或材料。声学超材料由于具有独特的频带结构、等效负参数等超常声学性质为宽频声波的控制提供了新方向,其中主动声学超材料具有结构灵活、质量轻、体积小等优点,能够实现对宽频声波的主动调控。然而目前对声学超材料中声波传输的主动控制研究较少,现有的理论主要集中在声学超材料负等效参数和超常声学性质的研究方面。因此,本文采取理论分析、数值模拟和实验研究等相结合的方法,研究声学超材料对声波的主动调控技术,具体研究包括以下几个方面:基于传递函数法和LC谐振原理建立了声学超材料频带主动调控数学模型,研究了频带结构对声学超材料吸声性能的影响规律,运用阻尼材料被动吸声原理,结合压电材料机电耦合特性设计了声学超材料结构,引入回转器回路作为声学超材料频带主动调控模块,得出了外接电路参数对声学超材料频带分布的影响规律,仿真分析了声学超材料的频带分布和吸声性能,为后续进行声学超材料频带分布实验及优化结构奠定了基础。通过理论分析和仿真模拟相结合的方法,研究了压电材料的声阻抗主动调控方法,运用传递函数法建立了声学超材料声阻抗调节计算模型,研究了通过外接电压改变声学超材料声阻抗的技术,运用可编程程序控制语言编写了电压控制算法,搭建了声学超材料声阻抗实时控制系统,实现声波检测、信号运算、声阻抗调控等功能,仿真声学超材料的吸声系数、声阻抗的分布及其变化规律。搭建聚脲制备实验台,采用密度小、成本低的粉煤灰空心球制备了聚脲空心球阻尼层材料,制作了声学超材料实物。建立高、低频声波测试系统,研究其频带和声阻抗的调控规律和影响因素,改变声学超材料外部调控模块参数,得出了外接电路和外接电压对声学超材料声学性能的影响规律。