[发明专利]一种基于有限元法的扬声器网罩设计方法

说明书

本发明公开了一种基于有限元法的扬声器网罩设计方法，通过有限元法对扬声器网罩进行仿真设计，能够在设计前期优化网罩外形以调整扬声器的性能，加快扬声器设计开发的进度，减少开发成本。一种基于有限元法的扬声器网罩设计方法，包括如下步骤：S1、制作带网罩扬声器的三维模型；S2、根据所述三维模型建立所述带网罩扬声器的有限元模型；S3、向所述有限元模型赋予扬声器激励；S4、设定网罩的参数；S5、通过控制变量法以及参数化扫描模型，对所述有限元模型求解，计算出不同参数的网罩所对应的频响曲线，并对比选出最优解。

技术领域

本发明涉及扬声器领域，具体涉及一种基于有限元法的扬声器网罩设计方法。

背景技术

随着人们的生活水平在不断的提高，音乐已成为人们的生活中不可或缺的一部分。扬声器的音质与外观成为了当前市场关注的两大焦点。当前，普遍设计扬声器网罩的方案为样品试做、测试、改良样品、再重复循环该过程，这种方案开发周期长，成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于有限元法的扬声器网罩设计方法，通过有限元法对扬声器网罩进行仿真设计，能够在设计前期优化网罩外形以调整扬声器的性能，加快扬声器设计开发的进度，减少开发成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于有限元法的扬声器网罩设计方法，包括如下步骤：

S1、制作带网罩扬声器的三维模型；

S2、根据所述三维模型建立所述带网罩扬声器的有限元模型；

S3、向所述有限元模型赋予扬声器激励；

S4、设定网罩的参数；

S5、通过控制变量法以及参数化扫描模型，对所述有限元模型求解，计算出不同参数的网罩所对应的频响曲线，并对比选出最优解。

在一实施例中，所述步骤S1中，使用三维绘图软件绘制所述带网罩扬声器的三维模型。

在一实施例中，所述步骤S2中，通过有限元软件中建立所述带网罩扬声器的有限元模型。

优选地，所述步骤S2具体包括：

S21、将所述三维模型导入有限元软件中进行网格划分，并加入空气模型进行网格划分；

S22、定义扬声器网罩的材料参数以及空气的材料参数；

S23、定义扬声器的有效辐射面积。

更优选地，所述步骤S22中，所述扬声器网罩的材料参数包括动力粘度、密度及声速；所述空气的材料参数包括声速、密度。

更优选地，所述步骤S23包括定义纸盆椎体、防尘帽以及纸盆折环。

在一实施例中，所述步骤S3中，将扬声器纸盆的振动速度或振动位移或振动加速度输入有限元软件声学模块所对应的内部法向速度或内部法向位移或内部方向加速度。

在一实施例中，所述步骤S4中，通过有限元软件声学模块的内部多孔板来设定网罩参数。

具体地，所述网罩参数包括孔径、透孔率以及厚度。

具体地，所述有限元软件为COMSOL软件。

本发明采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

将有限元法应用于扬声器网罩分析，能够在设计前期优化网罩外形以及调整扬声器的性能，从而加快扬声器设计开发的进度，减少开发成本。由于扬声器网罩对于频响曲线的影响是线性的，即任意形态声波经过同一网罩受到的影响都是一致的，本发明的扬声器网罩的仿真设计方法能够快速便捷的设计扬声器网罩。

附图说明