通过仿真更快更好地进行音频产品开发_Comsol_非线性_动网格_湍流_形状优化_拓扑优化_声学_参数优化_材料

通过仿真更快更好地进行音频产品开发

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作者

本文基于Andri Bezzola博士做的一场报告进行整理。

Andri Bezzola博士是来自三星美国音频实验室的工程师。

他之前在AES New York 2018，145th介绍最新AES New York 2018，145th International Pro Audio Convention上发表了论文《Numerical Optimization Strategies for Acoustic Elements in Loudspeaker Design》，介绍了利用数值优化方法对扬声器系统中的声学元件，比如波导，相位塞等进行优化的方法。常用的设计优化算法包括参数优化，形状优化和拓扑优化。

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通过仿真优化产品

三星R系列音箱都有通过仿真来优化高音和低音的反射锥形状。

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复杂的扬声器

扬声器是多物理场，多尺度和非线性的。

磁场

非线性磁铁
钢的磁饱和

结构力学

各向异性材料
大变形
频率相关阻尼和杨氏模量

声学

频率从20 Hz到20 kHz
波长从17 m至17 mm
无限域和远场测量
狭窄区域的损耗

热传递

温度从-20°C到200°C，部分产品要求温度从-40℃开始，某些产品音圈温升会超过200℃。

流体动力学

气流通过倒箱管会造成湍流

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扬声器非线性

通过创建Comsol APP，以快速对扬声器产品进行优化，缩短开发时间。

Kms(x) APP

BL(x) APP

动态仿真BL(x)

具体原理和方法可以参考我之前的文章，需要用到移动网格。

【扬声器仿真高阶应用】Bl(x)和激励频率的关系，兼论另一种扬声器低频失真仿真方法

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优化波导

通过创建Comsol APP，以快速对扬声器产品进

总的来说，做了挺不错的工作。不过感觉没超过我。而且波导优化这块的指导性原理有问题。哈哈~

来源：声学号角

共用单磁铁专业同轴扬声器

01—同轴扬声器同轴扬声器种类很多。有两单元，低音配高音的，或者中音配高音的。也有三单元的，相对少点。同轴扬声器的应用也很广泛。从消费类音箱，汽车音箱，专业音箱，耳机上都有应用。主要的优势在于不同单元的声中心可以尽可能接近，且相对来说，整个系统可以更为小巧。关于声中心，可以参考以前的文章。扬声器声中心英国天朗(TANNOY）和KEF的同轴扬声器单元比较出名。三单元同轴02— 专业同轴扬声器最简单的方式就是把低音和压缩高音直接塞到一起。高音放在低音磁路后面，再通过低音磁路中孔和纸盆作为号角传递声音。这样很明显不够简练03—共用单磁铁专业同轴扬声器共用单磁铁后，总的磁路零部件会减少，装配工序也会减少。类似下图是比较经典的形状更清晰的方式可以看下图。这个是目前专业扬声器同轴的最主流的做法。相当于磁路分成两个磁间隙。下面是BMS提出新磁路结构。在上面的形状中增加一个可以分配低音和高音磁间隙磁感应强度的结构。这样对高低音性能的设计和调配更灵活。外铁氧体版外钕铁硼版内钕铁硼版实物图来源：声学号角