首页/文章/ 详情

使用不同激励信号进行扬声器低频失真的数值仿真

2年前浏览719


之前的文章有提到不同的扬声器低频失真的数值仿真方法。可以利用comsol等多物理场有限元仿真软件进行耦合求解,计算量比较大。


matlab耦合simulink建模进行非线性仿真。

【扬声器系统设计与仿真】扬声器失真仿真


简化后,进行迭代解析求解的方法

一种新的扬声器单元低频非线性模型的迭代求解法





那篇文章采用matlab耦合simulink建模,是因为比较直观,容易修改而已,直接用matlab也是一样。为求尽可能准确,采用的是单频点的正弦信号作为激励,而且有matlab和simulink相互传递数据的过程,所以求解时间会略长。


这篇文章尝试使用不同激励信号进行扬声器低频失真的数值仿真。仿真工具matab。使用的求解方法是经典四阶龙格库塔法。 计算比上面的方法快了很多。  其实就是网上扒了现成的四阶龙格库塔法的matlab实现方法,然后再把方程改成扬声器的二阶非线性微分方程就行了。


输入电压激励信号可以选择:单点扫频,连续对数扫频,白噪,粉噪,脉冲信号,multitone等等。电压幅值尽可能大,以激发扬声器较大失真。



单点扫频——

输入Bl(x)


输入Kms(x)

输入Le(x)


得到:

三种Q值Qms/Qes/Qts和位移的关系




输入单频点正弦电压信号的时域和频域曲线



音圈位移的时域和频域曲线



音圈速度的时域和频域曲线


音圈加速度时域和频域曲线


声压时域和频域曲线



音圈电流的时域和频域曲线



洛伦兹力的时域和频域曲线


位移和位移谐波曲线


位移谐波百分比


声压级曲线和二到五次谐波失真曲线


二到五次谐波失真百分比




连续对数扫频——


白噪——

白噪激励电压信号输入频域和时域


检查输入噪声信号是否符合高斯正态分布



粉噪——

将白噪进行滤波就得到粉噪。下图蓝色是白噪,红色是粉噪。




脉冲信号——


Multitone——

来源:声学号角
非线性
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-11-01
最近编辑:2年前
声学号角
辜磊,专注数码声学产品仿真设计...
获赞 71粉丝 281文章 283课程 4
点赞
收藏
作者推荐

结合仿真调整扬声器音盆

扬声器音盆的形状和材料对频响曲线会造成非常大的影响。如果全靠实际开模来验证,需要大量模具费,且调整周期较长。经过校准的扬声器仿真模型,频响曲线的峰谷还是可以做到比较准确的,可以指导设计。下图是一款消费类低音扬声器频响曲线。采用不同纸锥形状,仿真对比其对频响曲线的影响。 峰谷位置的吻合程度还是不错的。经过综合考虑,最终选择了绿色这款。下面是一款中低音扬声器的不同材料频响曲线的仿真对比。蓝色是铝盆,绿色是凯夫拉盆。铝盆杨氏模量更高,所以高频延展会更好;同时铝盆材料的密度更重,所以灵敏度会低约3dB左右。具体的选择可以综合考虑高频延展,灵敏度,价格,外形等等。最终选择了铝盆。经过一些产品的仿真积累,结合实际的调整经验,对扬声器的前期设计开发有较好的指导作用。来源:声学号角

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈