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本文首发于微信公众号「声学号角」 在音箱设计中，扬声器单元与箱体构成的系统具有特定的谐振特性。谐振特性直接影响音箱的低频响应特征和总体音质表现。本文将深入探讨封闭式和倒相式音箱的谐振特性，并给出详细的计算公式及推导过程。 一、扬声器单元基本参数 扬声器单元在音箱设计中通常用以下几个关键参数表征： Fs (扬声器单元自由空气共振频率)：扬声器单元在自由空气环境中自身振动的共振频率。 Vas (等效顺性容积)：扬声器单元悬挂系统的柔顺性（顺性）等效于一个特定容积空气的柔顺性。 Qts (扬声器单元总品质因数)：扬声器单元机械品质因数（Qms）与电气品质因数（Qes）的并联组合，表示单元的阻尼特性，定义如下： 其中， Mm：移动质量（振膜、音圈等的等效质量） Rm：机械阻尼 Re：音圈直流阻抗 Bl：磁通量密度（B）与音圈长度（l）的乘积 二、封闭式音箱的谐振频率计算公式 封闭式音箱中，扬声器单元安装在一个密闭的箱体内，箱体内的空气弹性与扬声器悬挂系统的弹性共同组成一个新的谐振系统，其谐振频率（fc ）可用以下公式表示： 其中： fc：封闭式音箱谐振频率 fs：扬声器单元自由空气共振频率 Vas：扬声器单元等效顺性容积 Vb：音箱内部有效容积 可以看出，箱体容积越小，谐振频率越高，低频响应变差；反之，箱体容积越大，谐振频率越靠近单元自由空气共振频率，低频响应越好，但箱体尺寸过大会导致扬声器驱动力不足，低频控制感减弱。 三、倒相式音箱谐振频率计算公式与倒相孔设计 倒相式音箱是在箱体上开设倒相孔（Bass-reflex），箱体内空气和倒相孔共同构成一个亥姆霍兹（Helmholtz）谐振器。这种结构利用箱体谐振增强低频响应，改善低频效率，具体计算公式如下： 倒相式音箱的谐振频率（箱体和倒相孔共同决定）可用亥姆霍兹谐振频率公式表达： 其中： fb：倒相式音箱箱体谐振频率 c：声音传播速度（常温约为343 m/s） S：倒相孔截面积（单位：m²） Lport：倒相孔长度（单位：m） Vb：音箱内部有效容积（单位：m³） 为了获得理想的低频响应，通常需要使箱体谐振频率 fb略低于音箱系统（箱体+扬声器单元）整体谐振频率，该整体谐振频率推荐值可用 Thiele-Small 参数确定的经典经验公式计算： 实际设计时，通过调整倒相孔的长度 Lport或截面积 S，可精确调节音箱的谐振频率 fb。 四、倒相孔气流速度和失真控制的公式 为了避免倒相孔气流湍流及噪声，通常限制倒相孔气流在最大功率下的气流速度： vport：倒相孔内最大气流速度（单位：m/s，推荐不超过17 m/s） Xmax：扬声器单元最大线性位移（单位：m） Sd：扬声器单元有效振膜面积（单位：m²） f：扬声器最大位移对应频率（单位：Hz） S：倒相孔截面积（单位：m²） 设计音箱时，通过增加倒相孔截面积或调整倒相孔长度，可有效降低倒相孔气流速度，减少气流噪声和失真。 五、小结与实际设计建议 通过以上公式和推导，可以看出： 封闭式音箱：容积越大，低频响应越好，谐振频率越低，但箱体尺寸增加。 倒相式音箱：通过调整倒相孔尺寸，可在较小箱体内获得更好的低频响应，但设计更复杂，需精确调校倒相孔尺寸与长度。 在实际设计音箱时，需综合考虑扬声器单元参数、箱体容积约束、倒相孔尺寸等，精确计算谐振频率，优化音箱性能。

本文首发于微信公众号「声学号角」 电容式MEMS麦克风有限元仿真建模【如何成为电声高手】21. 麦克风【如何成为电声高手】22. 指向性麦克风【如何成为电声高手】23. 麦克风阵列 电容式MEMS麦克风结构 1.外壳 2.声通道 3.膜片 4.背板 5.前腔 6.背腔 电容式MEMS麦克风结构-声通道 •声通道的主要属性：通道直径或面积、长度、数量 •声通道的设计和前腔大小，与赫姆霍兹共振有关，决定了高频谐振峰的频率 •声通道的长度应该尽量短，以提高高频谐振峰的频率 •声通道的面积也会显著影响麦克风的自噪声，应尽量大，但会有设计和尺寸上的限制 电容式MEMS麦克风结构-前腔 •声通道的设计和前腔大小，与赫姆霍兹共振有关，决定了高频峰的频率 •前腔的容积应该尽量小，以提高高频谐振峰的频率 电容式MEMS麦克风结构-膜片 •膜片的主要属性：直径(面积)、刚度(顺性)、厚度、质量、压力通风口和悬挂方式 •膜尺寸决定了受声波影响的面积 •膜刚度/顺性决定了声音驱动膜片运动的难易程度 •膜越轻，其机械共振频率越高。较轻的膜高频响应更好，瞬态也会更好 电容式MEMS麦克风结构-透气孔 •透气孔的目的是为了平衡内外气压 •透气孔可以开在膜上，也可以开在膜片支撑位置 •透气孔的尺寸、形状、数量会影响声学效果，尤其是低频滚降，泄露越大，低频衰减越多 电容式MEMS麦克风结构-膜和背板间隙 •膜和背板间隙会影响麦克风的噪声性能和灵敏度 •间隙的高度也限制了膜的最大位移 •膜到背板的确切距离取决于麦克风的偏置状态。当麦克风通入直流偏置电压时，膜和背板之间存在静电力，导致膜向下移动。 •膜的刚度和空气间隙大小决定了直流偏置电压的最大值 •尽量大的直流偏置电压有利于麦克风的性能，但可靠性风险也会提高 电容式MEMS麦克风结构-背板 •背板的穿孔是为了让空气穿过背板，从而获得更大的背腔，增加膜的位移 •单个孔的面积、孔距、孔数量、板厚都会影响麦克风的性能 •孔的形状也会影响麦克风的自噪声，由于空气间隙和孔的声阻影响 电容式MEMS麦克风结构-背腔 •背腔相当于一个空气弹簧，会抵抗膜的运动，并影响麦克风的机械谐振频率 •所以背腔尽量大有利于提高麦克风的性能 •非封闭背腔会影响麦克风的频响、指向性、信噪比SNR 电容式MEMS麦克风的声阻 •小的间隙和通道起到声阻的作用 •当膜移动时，它会在膜和背板之间的间隙内以及背板上的孔中引起空气来回移动。这种通过声阻的声流相当于电流流过电阻。 •阻的结果是噪音。在MEMS麦克风中，声阻通常是显著的噪声源，它会增加整个组件的自噪声水平。 •窄或长的间隙会导致很大的阻力。为了最大限度地降低电容式麦克风的声阻，应最大化空气流动的所有间隙和孔的横截面积。 •麦克风的目标是最大限度地提高灵敏度，同时最大限度地降低自噪声。换句话说，麦克风捕获的信号和组件的自噪声之间的差距应该尽可能大。 •在许多情况下，降低噪声的变化会同时降低灵敏度；因此，信噪比SNR可能不会增加。 =====检验题==== 题目 1：在设计电容式MEMS麦克风的声通道时，为了提高高频谐振峰的频率并减小自噪声，以下哪种设计是最优的？ A. 增加声通道的长度，减小声通道的面积 B. 减小声通道的长度，减小声通道的面积 C. 减小声通道的长度，增加声通道的面积 D. 增加声通道的长度，增加声通道的面积 题目 2：为了提高电容式MEMS麦克风的高频响应，以下哪种膜片设计是最合适的？ A. 增加膜片的刚度，增加膜片的厚度 B. 减小膜片的刚度，减小膜片的厚度 C. 增加膜片的刚度，减小膜片的厚度 D. 减小膜片的刚度，增加膜片的厚度

本文首发于微信公众号「声学号角」 电容式MEMS麦克风有限元仿真建模【如何成为电声高手】21. 麦克风【如何成为电声高手】22. 指向性麦克风【如何成为电声高手】23. 麦克风阵列麦克风基础麦克风基本功能 Ø麦克风是一种将声音信号转换为电信号的设备，学名传声器 Ø日常最常见的就是手机上通话、录音用的麦克风 其基本功能： Ø声音拾取: 麦克风的主要功能是接收声波（空气中的振动）。 Ø能量转换: 它将这些声波的机械能转换成电信号的能量。 Ø信号输出: 这些电信号可以被放大、录制、传输或用于其他电子设备。 麦克风类型 最常见的麦克风类型是电容式麦克风（静电麦克风）、动圈式麦克风、压电式麦克风和带式麦克风等 •声音引起膜片振动，从而引起电容值变化，转换成变化的电信号 •大多数市面上的MEMS 麦克风是电容式麦克风 •驻极体电容式麦克风 (ECM)也属于电容式麦克风， 在其中一个板上包含驻极体材料 •驻极体带上准永久电荷，无需为麦克风提供偏置（直流）电压即可工作 •声音引起附在振膜上的线圈在磁场内移动，从而引起通过线圈的电流变化，和动圈扬声器刚好相反 •坚固耐用且价格相对较低 •通常动圈式麦克风的灵敏度低于电容式麦克风 •动圈式麦克风的自噪声水平通常较高 •普通动圈式麦克风相对较重的振动膜+线圈系统往往会影响麦克风的灵敏度和高频响应 •声音引起压电材料变形，通过压电效应会输出电信号 •声音可能会直接影响压电材料，或者通过膜和机械系统，以将运动传达给压电材料 •常用悬臂梁结构 •还有利用激光/超声波测试振膜振动的麦克风 =====检验题==== 题目1：关于电容式麦克风的描述，哪一项是正确的？ a) 它们需要外部偏置电压才能工作。 b) 它们利用线圈在磁场中的移动来产生电信号。 c) 它们通过改变电容值来转换声音信号。 d) 它们通常比动圈式麦克风更坚固耐用。 题目2：与动圈式麦克风相比，电容式麦克风通常具有： a) 更高的自噪声水平 b) 更低的灵敏度 c) 更好的高频响应 d) 更重的振动膜

本文首发于微信公众号「声学号角」 你是否在声学领域遇到瓶颈，有技术难题百思不得其解？ 你是否对声学市场趋势充满好奇，想了解未来的发展方向？ 现在，你有机会借助顶尖AI的力量，深度剖析你最关心的声学问题！ 我个人订阅了ChatGPT最强Pro会员，每月花费近1500人民币，只为解锁两大王牌模型： * O1 Pro：最强推理模型，如同声学领域的“专家大脑”，能进行复杂逻辑分析和深度思考。（但无法联网） * Deep Research (O3模型 + 多步搜索)：最强研究模型，堪比“顶尖调研团队”，能进行多步深入网络搜索，挖掘更深层次的答案。 你只需要提出你的问题，我将借助这两大模型，为你进行深度研究，并整理成详细解答！ 【提问方向】欢迎围绕声学技术、声学市场等相关领域提问，例如： * 技术难题：“如何提升XX声学材料的隔音性能？”、“XX声学算法在复杂环境下的优化方案？” * 市场趋势：“未来五年，XX声学产品在智能家居市场的潜力？”、“XX声学技术在汽车行业的应用前景分析？” * 行业洞察： “XX公司在声学领域的竞争优势是什么？”、“XX声学标准的最新发展趋势？” 【重要提示】提问数量有限，我会优先选择更具深度和价值的问题进行研究。 这是一次难得的免费体验顶尖AI深度研究的机会，快来提出你的问题吧！

本文首发于微信公众号「声学号角」 近年来，耳夹式耳机作为开放式耳机的一种新兴形态，正逐渐受到市场和消费者的青睐。相较于传统的入耳式和头戴式耳机，耳夹式耳机以其舒适、便捷、开放聆听的特性，成为运动、通勤、办公等多场景的理想选择。本文将深入剖析耳夹式耳机的品牌格局、技术创新、市场趋势以及未来发展方向。 品牌与产品概览 全球主要品牌 Bose：推出Bose Ultra Open Earbuds等耳夹式耳机，采用G形环绕耳廓设计，支持空间音频技术，音质均衡，适合长时间佩戴。 Soundcore（安克子品牌声阔）：旗下最新旗舰款AeroClip，以及Soundcore C30i等耳夹式耳机，以高性价比和长续航著称。虽然是中国品牌，但目前主要面向海外市场。 JLab、Cleer等品牌亦在这一领域推出创新产品，涵盖从时尚潮流到运动场景的不同需求 中国主要品牌 华为：推出HUAWEI FreeClip，采用C形桥耳夹设计，单耳仅5.6g，兼具高颜值与高音质。 南卡（NANK）：南卡Clip Pro、南卡Ultra等耳夹式耳机，以自研振膜和定向音频投送技术提升音质，深受用户喜爱。 漫步者（Edifier）：推出ComfoClip等耳夹式耳机，以舒适性和性价比吸引消费者。 **1MORE、荣耀**等品牌也在这一赛道积极布局，丰富了产品选择。 类似产品特点对比 真无线耳夹式耳机：以TWS形态为主，如华为FreeClip、南卡Clip Pro等，强调稳定佩戴和开放式聆听。 耳挂式耳机：类似韶音的OpenFit，适合运动场景，提供更好的固定性。 骨传导耳机：如韶音的骨传导耳机，以独特的传导方式确保开放聆听。 技术创新与产品趋势 通话降噪 耳夹式耳机采用ENC（环境降噪）技术，多麦克风阵列结合AI算法，提升通话清晰度。有些高端机型引入骨声导麦克风，实现更精准的语音拾取。 电池续航 多数耳夹式耳机单次续航可达6-8小时，配合充电盒总续航超过20小时。华为FreeClip达36小时续航，Bose Ultra达27小时，南卡Clip Pro等亦提供长续航方案。 发声设计 动圈扬声器单元：广泛应用，结合复合振膜技术优化音质。 定向声学与防漏音：采用声学设计减少漏音。 AI音效优化：未来耳夹式耳机可能集成智能EQ自适应音效，提升听感。 佩戴舒适度 采用轻量化设计（单耳5-8g），降低佩戴负担。 夹持力度优化，如南卡Clip Pro的C-Hook 2.0方案，确保稳定不夹痛。 亲肤材料提升舒适性，如硅胶、TPU等材质。 用户购买考量 音质：低频质感、人声清晰度是核心考量因素。 舒适度：长时间佩戴无压迫感成为关键卖点。 续航与便利性：续航7小时以上、快充功能是用户关注点。 安全性：户外使用时的环境感知能力。 品牌信任：Bose、华为等品牌主打高端，南卡、声阔等性价比高，市场竞争激烈。 未来发展趋势 技术趋势 蓝牙LE Audio：提升音质和连接稳定性，减少功耗。 空间音频：增强沉浸式体验，结合头部追踪实现3D音效。 骨传导与气传导融合：可能出现混合传导耳机，适应多场景需求。 AI音频增强：智能自适应调节音效，优化通话和环境感知。 消费趋势 健康监测：未来耳夹式耳机可能加入心率、血氧监测功能。 时尚化设计：小型化、定制化趋势增强，可能与潮牌联名合作。 可持续材料：采用环保材料，降低碳足迹。 多场景融合：办公、运动、通勤一机多用，提升用户粘性。 品牌策略 差异化竞争：不同品牌围绕音质、运动、时尚等领域深耕。 市场细分：从百元级入门款到千元级高端产品，满足不同消费需求。 全球化扩展：国产品牌在东南亚、印度、欧美市场逐步扩展。 生态联动：耳夹式耳机与智能手表、眼镜等设备协同使用，增强体验。 总结与展望 耳夹式耳机作为开放式耳机的重要分支，凭借其舒适佩戴、环境感知、时尚设计等特点，正快速渗透全球市场。未来几年，随着技术进步和消费习惯转变，这一品类有望成为TWS耳机市场的重要增长点。无论是科技巨头还是新锐品牌，都在加速布局，以期在这一新兴市场占据有利地位。 随着用户对开放式聆听体验的接受度提高，以及产品在音质、降噪、续航等方面的持续优化，耳夹式耳机未来可能成为智能音频设备的重要一环。市场正处于爆发前夜，各大品牌的竞争与创新，将决定谁能在这一赛道中脱颖而出。

本文首发于微信公众号「声学号角」 写了个扬声器音箱开发常用的小工具合集 先安装运行环境，MyAppInstaller_web.exe 当输入的数据发生变化时，计算会自动进行直接更新结果 总共分成四个模块 位移对应声压级 通过位移、频率、扬声器有效直径算出1m声压级。这个是用来设计扬声器时，确定扬声器振幅应该设计多少。 通过需要的低频截止频率，1m最大声压级大小，直径/面积已知，反过来就可以得到至少需要多少振幅。 2.同相位声压级叠加 计算同相位同频率声压级的叠加问题 3.空气传播损耗的计算 尤其适用于远距离扩声的声压级衰减计算，尤其是高频的传播损耗是不能忽视的。 4.扬声器音箱的声压级计算 通过扬声器1m1W的灵敏度，考虑扬声器的输入功率、扬声器数量、测试/听音距离，计算最终声压级大小。以便评估实际使用场景下需要的扬声器灵敏度需要做到多少。 请注意，这个计算是未考虑空气传播损耗，以及扬声器的功率压缩。空气传播损耗可通过前面的工具计算。扬声器功率压缩和扬声器的非线性有关，需要自行估计。 工具下载链接在文末。

本文首发于微信公众号「声学号角」 应作者邀请，摘录部分，转载过来 https://zhuanlan.zhihu.com/p/628453466 点击阅读原文即可跳转 详细内容请参见下述的链接，或原文的链接 电声入门——基本概念 https://zhuanlan.zhihu.com/p/606107852 电声入门——电力声转换 https://zhuanlan.zhihu.com/p/609679827 电声入门——电力声耦合 https://zhuanlan.zhihu.com/p/620805694 电声入门——麦克风 https://zhuanlan.zhihu.com/p/627863495 电声入门——扬声器 https://zhuanlan.zhihu.com/p/627518279 电声入门——音响 https://zhuanlan.zhihu.com/p/628085995 =============================== 仅供参考，若有出入，请以《声学基础》或《Acoustics: Sound Fields and Transducers》为准。欢迎指出，我将进行思考和修改。本人非电声专业，水平有限，请见谅。本系列为对法国勒芒大学声学本科大三的电声课程进行整理，翻译与重构。若有侵权，请联系我删除。观看此文需要具备一定的电路知识（明白基本被动元器件和一点滤波器知识），声学基础和振动基础。2. 勒芒大学介绍2.1 学校整体介绍勒芒大学位于法国卢瓦河大区的勒芒市，距离巴黎西部200公里，是一个非常安静的小城市（如果将法国比作中国一到两个省，勒芒相当于一个中国县级市）。勒芒大学虽然整体排名非常低（从未上榜过），但是声学却极其优秀，全世界也是数一数二的。勒芒大学声学学院作为法国声学届的“黄埔军校”，所有在法国从事声学相关行业的人，一定或多或少和勒芒有过联系。勒芒大学的声学硕士有3个方向：通用声学（法语+英语授课），电声（英语授课）和波动物理（英语授课）。其中通用声学和电声是授课型硕士，波动物理是研究型硕士。勒芒大学声学实验室，简称LAUM，拥有大约200人。其中教师和研究院60人左右，博士后60人左右，博士60人左右。目前在勒芒学习声学的中国人大约有30人（本+硕+博+博后），截止2023年中旬。其中以哈尔滨工程大学与勒芒大学的交换生为主。2.2 电声专业介绍勒芒大学电声硕士专业负责人为Manuel Melon。电声专业官方网址：Parcours International Master’s Degree in Electroacoustics - MASTER Acoustic。电声专业学时为2年，授课型硕士，其中1.5年授课+0.5年实习。电声专业课程，详情见：www.univ-lemans.fr/_resource/Formation/Offre%2520de%2520formation/Sciences-techniques/Master/Electroacoustique%2520%28Imdea%29.pdf其大致内容与电声工程师应该掌握的基础知识 电声工程师应该掌握的基础知识【补充学习资料A】 电声工程师应该掌握的基础知识【补充学习资料B】 相当，但是不是特别深入，很多地方点到为止。课程相当饱满，以培养工程师为目标，虽然仍然可以读博。具有大量的实验和操作课程，辅以相应的理论课程。电声专业每年大致招15-20人。包括但不限于欧洲，北美，南美，东南亚，以及中国的学生。也有个别从业人员，读此专业继续深造。无学费，目前只有200欧左右的注册费。有2个奖学金名额，7000欧每年（其中一个专为女生设计）。2.3 欢迎咨询电声专业勒芒大学电声硕士专业负责人为Manuel Melon，联系邮箱：[email protected]勒芒大学电声硕士专业联系人为Bruno Gazengel，联系邮箱：[email protected]也可以私信找我了解，虽然我不是电声专业的。如和老师联系时，请不要提及此文与我的知乎账号，谢谢！！！

本文首发于微信公众号「声学号角」 类似GPT的大语言AI模型已经成熟，我们可能进入了一个新的时代，建议各位朋友都去尝试下。 在现代音响系统中，扬声器仿真技术扮演着越来越重要的角色，因为它可以帮助人们更好地了解和优化他们的音响系统。但是，对于初学者来说，学习扬声器仿真可能会感到有些困难。本文将介绍一些有用的技巧和资源，帮助初学者更好地掌握扬声器仿真技术。 l 首先，了解基本概念是学习扬声器仿真的关键。学习者需要了解一些基本的音频概念，如频率响应、相位、失真等等。同时，学习者也需要了解扬声器的基本构造和工作原理，以及如何测量和评估扬声器的性能。 l 其次，选择正确的软件和工具也是很重要的。市场上有很多扬声器仿真软件可供选择，例如LoudSoft等。一些软件提供了简单易用的界面和工具，可以帮助学习者更好地理解扬声器的性能和特征。 l 此外，参加相关的培训课程和研讨会也是学习扬声器仿真的好方法。这些课程和研讨会可以帮助学习者与其他专业人士交流经验和想法，同时也可以提供更深入的知识和技能。 l 最后，学习者还应该积极参与到实践中去，例如使用扬声器仿真软件进行模拟和测试，或者亲自搭建音响系统进行调试和优化。通过实践，学习者可以更好地理解扬声器仿真技术，并且不断提高自己的技能和经验。 总之，学习扬声器仿真技术需要一定的耐心和努力，但是通过掌握基本概念，选择正确的软件和工具，参加相关的培训课程和研讨会，以及积极参与实践，学习者可以更好地掌握这项技术，并且在实际应用中取得更好的效果。 学习扬声器仿真需要具备一定的电声学和信号处理知识，同时需要熟悉相关的仿真软件和工具。以下是一些建议： l 学习电声学基础知识：学习电声学基础知识可以帮助你理解声学概念如声波、频率、振幅、声压级等，并且可以帮助你掌握扬声器的原理和工作方式。了解声波、振动、频率、声压级等基本概念。 l l 了解扬声器工作原理：在学习扬声器仿真之前，您需要了解扬声器的工作原理。这将有助于您更好地理解扬声器仿真所需的基本数学原理。熟悉各种扬声器的工作原理，包括电磁式、静电式、压电式等不同类型的扬声器。需要理解扬声器的基本组成部分如振膜、音圈、磁路等,以及它们的工作原理。还需要理解扬声器的基本参数如频率响应、灵敏度、带宽等概念。 l 熟悉扬声器的参数：了解扬声器的参数如频率响应、灵敏度、阻抗等可以帮助你选择合适的扬声器，也可以帮助你更好地进行仿真和测试。 l 电子学基础：学习电阻、电容、电感等基本元件以及交流电和直流电的概念。 l 信号处理：了解信号处理的基本原理，例如傅里叶变换、滤波器设计等。 l 学习扬声器的电子电路设计。如学习设计交叉网络、音频放大器、功率放大器、音频滤波电路等,这些都是构成扬声器系统的重要电子电路。 l 学习进行扬声器的听觉主观评价。这需要对人耳的听觉特性有一定了解,才能对扬声器的声音质量进行合理的主观评价。 l 数学描述方法。通常使用微分方程、差分方程等进行扬声器的数学描述和模拟计算。需要掌握如何转换语言描述为数学表达形式。 l 学习仿真软件和工具：学习使用声学仿真软件和工具如COMSOL Multiphysics、ANSYS、LMS Virtual.Lab、MATLAB等可以帮助你进行扬声器仿真和分析。这些软件和工具可以帮助你预测扬声器的性能如频率响应、功率响应、失真等。选择一个适合你需求的软件，并学习其基本功能、操作方法和仿真流程。 l 参加课程和研讨会。参加有关扬声器仿真的课程和研讨会是扩展知识和提高技能的好方法。可以考虑参加在线课程、实验室培训或相关研讨会，以便向专业人士学习和请教。 l 阅读学术论文和专业书籍：阅读学术论文和专业书籍可以帮助你了解扬声器仿真的最新发展和研究动态。可以从学术数据库或图书馆中查找相关资料，或同行推荐的书籍或论文。参考相关的书籍、论文和博客，可以帮助你更深入地了解扬声器的设计和仿真，例如Vance Dickason的《Loudspeaker Design Cookbook》。 l 实践和测试：实践和测试是学习扬声器仿真的关键。你可以通过实验室或工作室进行测试，或者通过模拟测试来验证仿真结果的准确性。学习扬声器仿真的最佳方法是通过实际案例来分析和解决问题。可以从互联网上找到许多关于扬声器仿真的案例，从简单的入门案例开始，逐步掌握扬声器仿真的方法和技巧。学习扬声器仿真的最后一步是将所学知识应用到实际项目中。实际操作可以帮助你巩固所学知识，提高仿真技能。可以从简单的扬声器设计开始，逐步尝试更复杂的项目。 通过以上步骤，你可以逐步学习并掌握扬声器仿真。不断实践和学习，你将在这个领域取得更多的成果。总之，学习扬声器仿真需要一定的理论基础和实践经验，同时需要不断地积累和学习。 综上,扬声器仿真需要科学理论与实践技能相结合。通过学习理论知识和大量实践操作,掌握扬声器仿真的方法论和工具使用,才能更好地进行扬声器分析、优化设计和性能研究。

本文首发于微信公众号「声学号角」 IEC最新颁布了IEC 60268-23:2023的标准。规定了适用于电视机、内置扬声器的显示器和其他具有类似声学特性的音频设备（例如平板扬声器）的声学测量方法。 电视机、内置扬声器的显示器意味着大的声音辐射区域，这会导致复杂的声学指向性。这些设备对声音质量的物理评估提出了新的挑战，涉及短时间内的综合测试、结果的可重复性和实用诊断。 该标准定义了近场和远场评估以及代表典型用户应用的声学区域中产生的直达声和反射声的统计评估。同时，该标准提供了一个框架，用于定义有意义的最大 SPL 输出和相应的输入值。 横向和纵向指向性测试 可以在自由场或模拟自由场环境进行标准测试（如消音室）。 也可以在代表客户最终使用的典型现场环境的听音室中测试，需要规定房间体积、房间形状、房间混响时间、收听位置、安装条件等。 在这个房间里提供可重复和可再现的数据。不过不同听音室测得的数据可比性有限。 一般电视和监听音响系统是在没有任何额外挡板的情况下测量的。当然也可以在模拟用户实际使用时的安装方式，比如下图中的立式安装或壁挂式安装。 测试距离按产品和使用场景，如1米/2米等。 近场和远场的传递函数测试 关于如何定义听音窗口，分离直达声和反射声等等都有详细的说明。 如果想查阅IEC 60268-23:2023标准文件，请公众号后台回复“IEC23” 感兴趣的朋友可以自行详细研究和学习。

本文首发于微信公众号「声学号角」 01—消音室和吸声尖劈 消声室是用来模拟自由声场的重要声学实验室，在声学产品开发中有着广泛应用。所谓自由声场，就是指声波能自由传播，无障碍物的反射，也无环境噪声的干扰。 比如下图中的中科院声学所东莞电声产业基地的全消声室。 声动松山湖 | 中科院声学所东莞电声产业基地 在各种消声室中，基本上我们都可以在天花板、地面、墙面发现挂装着长长的尖劈状吸声体。因为吸声尖劈具备优良的吸声性能，从而被普遍采用。当然现在也有用声超构材料来做消音室吸声体的。各种类型声学超材料 新上市的KEF LS50 Meta音箱中声学超构材料吸收器原理以及应用 02—吸声尖劈的理论分析 理想的消音室应该将入射到各个壁面的声波完全吸收，即壁面的吸声体的吸声系数要达到100%。然而低频段的吸声系数达到100%这么完美是不太可能的。 为了将消声室作为近似自由声场的模拟，通过研究表明，在壁面吸声系数>0.99时，消音室测试声场与自由声场误差<1dB。也就是说声波垂直入射时，壁面声反射系数<0.1（10%），或者说反射声波声压级比入射声波声压级低20dB以上。 一些吸声材料，比如玻璃纤维，其吸声系数可以做到0.9以上，但要超过0.99是非常困难的。下面做个简要分析。 良好的吸声材料需要满足两个条件：1.材料对声波有很强的吸收和消耗能力；2.材料的特性阻抗与空气介质特性阻抗接近，使得声波能充分透入材料，减小声反射。反射太多，或吸收消耗太少都很难做到很高的吸声系数。 假设吸声材料很厚，且材料内部声吸收系数非常大，即声波进入材料的话会被完全吸收。其总的吸声系数近似表达式 其中γ为吸声材料与空气介质的特性阻抗比值（密度*声速比值） 从上述吸声系数的表达式来看，即使吸声材料能将入射的声波完全吸收掉，如果γ做不到<1.22，吸声系数也达不到0.99以上（部分声能会被反射）。 尖劈状吸声体具有良好的吸声性能，用来做消声室的吸声体已经很长时间，关于其吸声原理也有不少研究。但其中涉及复杂的数学计算，尤其是多孔材料的微观机理非常复杂，其物理参数也不容易得到。 基于微观结构的吸声多孔介质建模 总的来说，从理论的分析上可以得知，吸声尖劈实现良好的吸声性能机理主要是实现了特性阻抗逐渐过渡，从而使得声波有效地进入了材料并被吸收衰减。多孔材料高频吸声较好，通常我们将吸声系数0.99的最低频率作为吸声尖劈的吸声低频截止频率。低频截止频率主要和尖劈长度L有关，其近似表达式： 尖劈长度越长，低频截止频率越低。 03—吸声尖劈的仿真计算 下图是简要的一个吸声尖劈的3d图示，灰色代表墙面，米色代表吸声尖劈。吸声尖劈一般都有一定厚度的基底，除了安装的考虑，也是达到最佳吸声效果必须要的。 且一般吸声尖劈和墙面会留一些间隙，形成空腔，会使得截止频率更低。 下图是仿真一种设计下不同频率的吸声系数，纯尖劈长度0.9m。其低频截止频率（吸声系数>0.99）在80Hz。其反射系数在80Hz以上都是<0.1的。 200Hz仿真的声场分布 50Hz仿真的声场分布 1000Hz声波动态吸收过程同样材料同样外围尺寸，吸声尖劈和均匀厚度吸声体的吸声系数对比：可以发现吸声尖劈的效果远远好于同尺寸同材料的均匀厚度吸声体。 不同长度尖劈吸声系数对比 0.5m长尖劈低频截止频率在180Hz，1.5m长尖劈低频截止频率在50Hz。 04—吸声尖劈的仿真计算 通过仿真的方式，可以找到合适的吸声尖劈设计，并对其形状进行优化。 关于仿真的各种优化方式：拓扑优化、形状优化、参数优化，可以参考我之前的文章利用Comsol进行扬声器弹波的有限元形状优化 扬声器的形状优化和拓扑优化 Comsol优化功能简介 扬声器设计中声学元件的数值优化策略 磁路拓扑优化 【扬声器仿真高阶应用】扬声器盆架设计的拓扑优化 优化后的吸声尖劈形状，尖劈长度和之前保持一致 优化前后的吸声系数仿真对比： 可以看到其低频截止频率从80Hz下降到60Hz，且50Hz的吸声系数仍然有0.98。 200Hz仿真的声场分布 50Hz仿真的声场分布 1000Hz声波动态吸收过程 掌握优化方法是从仿真菜鸟到仿真高手的必经之路。