本公开涉及信号处理领域，尤其涉及声波屏蔽领域以及大学物理实验课程固体物理教学领域，公开了一种声子晶体模拟装置及方法、声子晶体检测方法、伽尔顿板。
背景技术：
1、晶体结构中电子能自由移动的区域称为“导带”，相邻导带之间有一个能量间隔区域，这个区域电子不能移动称之为“禁带”。声子为描述晶格振动的能量子，其在晶体结构中反应格波传播的性质，类似与晶体结构中电子的运动规律，也存在禁带和导带等，但是其形成机理不同。
2、声子晶体是近年来提出的一类概念，指弹性常数及密度周期分布的材料或结构，其具有带隙特性。目前大多高校的物理实验教材中，在固体物理章节始终缺少对应可行的研究项目。
技术实现思路
1、本公开至少提供了一种声子晶体模拟装置及方法、声子晶体检测方法、伽尔顿板，以模拟声子晶体。
2、根据本公开的一方面，提供了一种声子晶体模拟装置，包括信号源、功率放大器、扬声器、伽尔顿板、麦克风、信号放大器以及示波器；
3、所述信号源，用于产生信号；
4、所述功率放大器，与所述信号源连接，对所述信号进行功率放大处理，并将处理得到的放大信号发送给所述扬声器；
5、所述扬声器，设置在所述伽尔顿板的缺口处，并且与所述功率放大器连接；所述扬声器在所述放大信号的作用下，向所述伽尔顿板内部发出特定频率的声波；
6、所述伽尔顿板，用于模拟声子晶体；
7、所述麦克风，用于检测所述伽尔顿板内部的声波；
8、所述信号放大器，对检测到的声波的信号进行信号放大处理，并将放大后的声波信号发送给所述示波器；
9、所述示波器，与所述信号放大器连接，用于检测放大后的声波信号的幅频特性，并生成幅频特性图；其中，所述幅频特性图用于确定声子晶体的带隙特征。
10、在一种可能的实施方式中，所述伽尔顿板包括振子、板壁以及盖板；其中，所述振子设置在所述板壁以及盖板形成的腔体内的底板上；所述板壁以及盖板均设置有吸音内壁。
11、在一种可能的实施方式中，所述振子按照周期性结构进行设置；所述周期性结构包括方格结构、三角形结构；所述振子形成的晶格单元横间距为第一预设长度，所述振子形成的晶格单元纵间距为第二预设长度。
12、在一种可能的实施方式中，所述振子包括布拉格散射型振子或者局域共振型振子；
13、所述布拉格散射型振子包括柱状体，材质包括pvc材质、木材质；所述柱状体包括圆柱体、t字形或者十字形柱状体；
14、所述共振型振子包括谐振体；所述谐振体包括空橡胶筒或内填颗粒的谐振柱。
15、在一种可能的实施方式中，所述信号放大器包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、运算放大器；
16、所述麦克风的一端接地，另一端连接所述第一电阻和第一电容的一端，所述第一电阻的另一端连接电源，所述第一电容的另一端连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述第三电阻的一端以及所述运算放大器的反相输入端，所述第三电阻的另一端连接所述运算放大器的输出端；所述第二电容的一端连接所述运算放大器的正相输入端，所述第二电容的另一端连接接地；所述第四电阻的一端连接所述运算放大器的正相输入端，所述第四电阻的另一端连接接地；所述运算放大器的输出端连接所述示波器。
17、在一种可能的实施方式中，所述麦克风、信号放大器以及示波器的频率范围为200—7000hz。
18、根据本公开的另一方面，提供了一种伽尔顿板，包括上述任一项所述的伽尔顿板。
19、根据本公开的另一方面，提供了一种声子晶体模拟方法，应用于上述任一项所述的声子晶体模拟装置，包括：
20、利用所述信号源产生信号，并发送给所述功率放大器；
21、所述功率放大器接收所述信号源发送的信号，对所述信号进行功率放大处理，并将处理得到的放大信号发送给所述扬声器；
22、所述扬声器在所述放大信号的作用下，向所述伽尔顿板内部发出特定频率的声波；所述伽尔顿板用于模拟声子晶体；
23、利用所述麦克风检测所述伽尔顿板内部的声波；
24、利用所述信号放大器对麦克风检测到的声波的信号进行信号放大处理，并将放大后的声波信号发送给所述示波器；
25、利用所述示波器检测所述放大后的声波信号的幅频特性，并生成幅频特性图；其中，利用包括振子的伽尔顿板对应的幅频特性图和不包括振子的伽尔顿板对应的幅频特性图之间的变化可确定声子晶体的带隙特征。
26、根据本公开的另一方面，提供了一种声子晶体检测方法，包括：
27、利用上述声子晶体模拟方法，确定信号的第一幅频特性图，并利用所述第一幅频特性图确定所述信号的第一振幅特性；
28、将所述伽尔顿板中的振子去除，利用上述声子晶体模拟方法确定信号的第二幅频特性图，并利用所述第二幅频特性图确定所述信号的第二振幅特性；
29、利用所述第一振幅特性和所述第二振幅特性，确定声子晶体的带隙特征。
30、本公开的声子晶体模拟装置及方法，采用了信号源、功率放大器、和扬声器组成的信号发生系统，麦克风、信号放大器、示波器组成声波接收系统，改进了伽尔顿板钉阵结构来模拟声子晶体结构，能够方便、准确地从实验角度探究布拉格散射型和局域共振型两种机制对于声子晶体形成带隙的机理和声子晶体的带隙特征。另外，本公开利用伽尔顿板模拟声子晶体，由于声子晶体和伽尔顿板极大的结构共性，伽尔顿板具有周期性的钉阵结构，将伽尔顿板作为二维声子晶体的模拟模型，去探究带隙特性，能够得到准确的研究结果。
31、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
1.一种声子晶体模拟装置，其特征在于，包括信号源、功率放大器、扬声器、伽尔顿板、麦克风、信号放大器以及示波器；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述伽尔顿板包括振子、板壁以及盖板；其中，所述振子设置在所述板壁以及盖板形成的腔体内的底板上；所述板壁以及盖板均设置有吸音内壁。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述振子按照周期性结构进行设置；所述周期性结构包括方格结构、三角形结构；所述振子形成的晶格单元横间距为第一预设长度，所述振子形成的晶格单元纵间距为第二预设长度。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述振子包括布拉格散射型振子或者局域共振型振子；
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号放大器包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、运算放大器；
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述麦克风、信号放大器以及示波器的频率范围为200—7000hz。
7.一种伽尔顿板，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的伽尔顿板。
8.一种声子晶体模拟方法，应用于权利要求1至6任一项所述的声子晶体模拟装置，其特征在于，包括：
9.一种声子晶体检测方法，其特征在于，包括：
