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一款经典开口式音箱的仿真分析 陆晓 1 ,岳磊 1 ,温周斌 1,2 , 徐楚林 1,2 , 李陆化 1 1. 浙江中科电声研发中心,浙江省,嘉兴市 2. 中国科学院声学研究所东海研究站, 上海市 计算方法 在 “ 电路 ” 接口中建立扬声器磁路和振动系统的 等效电路模型,可计算出活塞辐射面上的加速度; 使用 “ 压力声学,频域 ” 和 “ 压力声学,边界元 ” 接口,可分析得到音箱内部和外部的声场分布; 使用 “ 固体力学 ” 接口,同时考虑箱体的结构振 动和声场的耦合作用。 仿真结果 仿真方法 计算时间 FEM+BEM 14min FEM 26min 结论 建立了一套完整且高效的音箱低频声场特性的 仿真分析方法; 使用有限元+边界元混合仿真分析方法以提升计 算效率,可减少约一半计算时间; 声压级的仿真结果与测量结果不仅趋势非常吻 合,并且几个主要峰谷频率点也非常一致。 图 2. 仿真所涉及的物理场 图 3. 声压级仿真结果和测量结果 图 5. 箱体振动位移 图6. FEM+BEM vs FEM 图 1.一款经典开口式音箱 图 4. 声场分布图 电路 压力声学,频域 压力声学,边界元 固体力学 简介 以 HOBBY HiFi 音响杂志上刊登的一款经典开口式 音箱为研究对象,基于 COMSOL Multiphysics 软件 仿真其低频声场特性。 HOBBY HiFi给出的测量结果 46
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一款经典开口式音箱的仿真分析陆晓1,岳磊1,温周斌1,2, 徐楚林1,2 , 李陆化1
1. 浙江中科电声研发中心,浙江省,嘉兴市2. 中国科学院声学研究所东海研究站, 上海市
计算方法
在“电路”接口中建立扬声器磁路和振动系统的等效电路模型,可计算出活塞辐射面上的加速度;
使用“压力声学,频域”和“压力声学,边界元”接口,可分析得到音箱内部和外部的声场分布;
使用“固体力学”接口,同时考虑箱体的结构振动和声场的耦合作用。
仿真结果
仿真方法 计算时间
FEM+BEM 14minFEM 26min
结论
建立了一套完整且高效的音箱低频声场特性的仿真分析方法;
使用有限元+边界元混合仿真分析方法以提升计算效率,可减少约一半计算时间;
声压级的仿真结果与测量结果不仅趋势非常吻合,并且几个主要峰谷频率点也非常一致。
图 2. 仿真所涉及的物理场
图 3. 声压级仿真结果和测量结果
图 5. 箱体振动位移 图6. FEM+BEM vs FEM
图 1.一款经典开口式音箱
图 4. 声场分布图
电路 压力声学,频域
压力声学,边界元固体力学
简介
以 HOBBY HiFi 音响杂志上刊登的一款经典开口式音箱为研究对象,基于 COMSOL Multiphysics 软件仿真其低频声场特性。
HOBBY HiFi给出的测量结果
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