通过使用人为设计和构造按照一定规律排布的亚波长单元结构,使整体结构呈现出天然材料所不具备的性质,从而有效调控声场,这种亚波长结构被称为声学超材料。声学超材料可以基于广义斯涅耳定律的原理,对声波的波阵面进行调控,从而获得不同的声场,因此在诸多领域都有着十分广泛的应用。然而,传统的声学超材料一旦被制作出,其功能就被固定,无法实时改变,给声学超材料在实际工程中的应用带来了诸多不便。由此,部分研究者设计和制造了主动控制的超材料,通过可变结构,外接有源电路,外部磁场等方式实现了使用声学超材料对声场的实时调控。然而,在没有结构修改或复杂的主动控制电路的情况下调整声学超材料性能仍然是一个巨大的挑战。因此,我们研究了一种由压电复合材料构成的压电旁支结构替代传统声学旁支结构的方法,并在此基础上设计了一种管型可调声学超材料,仅通过调整连接在压电复合材料上的外电容大小,就可以精确地实现基于同一入射波在不同透射声场之间的切换,如反常透射、聚焦、形成特定形状的声场。我们的工作为声学超材料和相关器件的主动控制和集成设计提供了一个很有应用前景的设计思路。本文主要包括以下内容:第一章为绪论部分,主要介绍了声学超材料的背景与发展,并着重介绍了主动控制的声学超材料,根据调控参数的不同进行了大致的分类,并分别介绍了一些实例。此外,我们介绍了声学超材料相关的理论,包括声波方程,等效媒质理论,电-力-声类比以及广义斯涅耳定律。第二章中我们设计了一种由压电复合材料构成的压电旁支结构替代传统旁支结构的方法,从理论推导、有限元数值模拟以及实验的方法研究了压电旁支结构的声学性质,证明了其调控功能。第三章中,我们通过设计的压电旁支结构,基于前人的工作,设计了一种管型可调声学超材料,并通过调整连接在压电复合材料上的外电容大小,精确地实现对同一入射波作用形成的不同声场之间的切换。第四章为总结以及对未来工作的展望。