电力声类比结合Comsol仿真扬声器


1.电磁端和力学端

1.1电磁端

电磁端包括音圈阻抗R_E和音圈感抗L_E;驱动电压V_0(PEAK值),驱动电源的内阻R_g;电磁系统的等效电阻Rp_{E};音圈损耗因子为n_eBLv_0为反电动势,与力学端振膜振速直接相关,而振膜振速v_0是力学端等效电路的电流,所以反电动势是一个流控电压源;各参数为

R_E 7 [\Omega]
L_e 6.89[mH]
L_E \frac{L_e}{sin(n_e\frac{\pi}{2})}\omega^{n_e-1}
V_0 \sqrt{2}[V]
R_g 0 [\Omega]
Rp_E \frac{L_e}{cos(n_e \frac{\pi}{2})}(\omega)^{n_e}[\Omega]
n_e 0.7
BL 11.4[T*m]
v_0 cir.R4_i

 

 

 1.2力学端

  电磁端和电学段通过洛伦兹力耦合,力学端的输入即为音圈在磁场所受洛伦兹力;力学电压源为BLi;振动质量为M_{MD};等效顺性C_{MS};等效力阻R_{MS};力学端与声学端耦合过程是通过气压施加在振膜上的压力完成的,所以此电路中的反电动势为声学段的压力F_{acoustic}

i cir.R2_i
M_{MD} 33.4[g]
R_{MS} 1.85[N*s/m]
C_{MS} 1.18e-3[m/N]
F_{acoustic} intop((down(p)-up(p))*nz)

intop算子

振膜面上积分

 

 

 2.声学端:压力声学,频域

 设置内部硬声场边界(振膜固定处及后腔)

 振膜上设置声学端激励:法向速度

 空气域外部用完美匹配层吸收

 3.仿真结果

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