针对声能收集器存在发电功率低的问题，提出了一种利用二阶多腔式亥姆霍兹共振器的声能俘获结构。首先，由第1阶亥姆霍兹共振腔体内壁上串联多个亥姆霍兹共振腔，并在各腔底固定压电陶瓷组成，扩宽了共振频带，提升了吸声效果；其次，多个亥姆霍兹共振腔共振吸收外界声能，压电陶瓷将声能转化为电能；最后，在85 dB声压级的激励条件下进行发电功率测试实验，并将结果与单阶多腔式声能俘获结构进行了对比。有限元分析及实验结果表明：设计的声能俘获结构在416 Hz和443 Hz分别达到亥姆霍兹共振峰值，吸声效果良好；该声能俘获结构输出功率高于单阶多腔式声能俘获结构，在440 Hz时峰值输出功率可达0.585 mW；当负载电阻为125 kΩ时，最佳输出功率可达0.604 mW。