工具

本文首发于微信公众号「声学号角」 一个老问题 做扬声器研发这些年，悬挂件设计一直有个尴尬的现实： 想知道一个折环或弹波的 Kms(x) 非线性曲线，你的选项是： • 等供应商样品实测 — 周期按周算，想自己改个波纹形状？重新排队。 • Excel 经验公式 — 凑合能估 Kms(0)，非线性特性全靠猜。 • COMSOL — 能做，但每次改参数都要重头建模、调网格、设后处理，一个下午就没了。 第三条路看起来最"正规"，但说实话，大多数团队用不起这个时间成本。结果就是：悬挂件设计这个环节，在很多公司基本处于"半经验、半盲调"的状态。 我想把这个门槛拉低。 SuspensionLab：导入截面 → 自动仿真 → 输出 Kms(x) SuspensionLab 是我开发的一款桌面端 FEA 仿真工具，专门针对扬声器弹波/折环的非线性刚度分析。 核心工作流只有三步： 1. 导入 DXF 截面 — 从 CAD 软件导出悬挂件的轴对称截面，软件自动解析轮廓、生成网格、识别边界 2. 填几个参数，点"计算" — 材料属性（杨氏模量、泊松比）+ 位移扫描范围 3. 拿到完整结果 — Kms(x) 曲线、Kms(0)、Cms(0)、Xmax（33% 和 50% 两个标准同时给出）、对称性评估 Windows 下载解压，双击运行。 " 下载方式：在公众号后台回复 “suspension” 获取链接。 你拿到的不只是一条曲线 输出内容 说明 Kms(x) 曲线 正负位移分别求解，完整展示非线性特性，包含考虑箱体非线性的Kms(x) Xmax（双标准） 33% 和 50% 刚度增加点同时标注，不用再争该用哪个 对称性评估 正负方向刚度差异一目了然 应力云图 von Mises 应力 + 轴向位移，逐步浏览，定位应力集中区域 HTML 报告 单文件导出，含几何图 + 曲线 + 完整数据表，浏览器直接打开 CSV / DXF 原始数据导出 + 变形后截面，方便后续处理 ...

本文首发于微信公众号「声学号角」 一句话说清楚 MotorLab 把扬声器磁路仿真封装成了一个傻瓜式桌面工具。 你只需要输入磁铁、导磁板、极片、底板、音圈的尺寸，点一下求解： • BL(x) 力因子曲线，含 Xmax 自动提取 • Le(x) 电感曲线，频率可调 • 完整 T/S 参数（Qts、Vas、灵敏度等） • 绕线参数（匝数、绕线宽度、线圈质量） MotorLab 主界面 左侧输入参数，中间实时预览截面图和 BL(x) 曲线，右侧输出结果 三种磁路拓扑 覆盖主流扬声器单元的磁路结构： 外磁式 —— 铁氧体/钕铁硼外磁，低音和全频单元的主流结构。 外磁式 内磁式 —— NdFeB 内磁 U 杯，球顶高音和微型扬声器标配。 内磁式 内磁 + 顶部磁铁 —— 极片顶部加反向充磁磁铁，推挽结构拉高气隙磁通密度。 内磁+顶磁 两个值得说的设计细节 截面图实时预览 参数一改，截面图立刻更新。不用点求解就能看到几何关系对不对——磁铁够不够高、气隙是不是太窄、音圈有没有超出极片。这省掉了大量"改参数→求解→发现几何不对→改回来"的无效循环。 有部件干涉时，相关部件会变色，且右下角会红字提示校验错误。 HTML 报告一键导出 截面图、BL(x) 曲线、Le(x)曲线、设计参数表、TS参数表，全部打包成一个 HTML 文件。发同事、存档、写设计文档，一个文件搞定。另外也支持导出曲线的CSV（原始数据导入 Excel/MATLAB）和 DXF（截面图纸导入 CAD）。 HTML 报告 格式 用途 HTML 报告 截面图 + 曲线 + 参数表 ，一个文件完整归档 CSV BL(x)、Le(x) 原始数据，方便导入 Excel 或 MATLAB 后处理 DXF 磁路截面图纸，按部件分图层，mm 单位，可直接导入 CAD 3 步出结果 1. 下载启动 —— 公众号后台回复 “MotorLab” 获取链接。解压后双击 MotorLab.exe 直接运行。 如果本身没有安装femm，请先双击安装 femm42bin_x64_21Apr2019.exe ...

本文首发于微信公众号「声学号角」 对于声学工程师而言，无论是进行产品NVH性能优化、建筑声学设计，还是消费电子产品的音质提升，我们都离不开一个强大的“武器库”——声学仿真软件。它们能帮助我们在产品开发的早期阶段就洞察声学问题，预测声场分布，评估设计方案，从而大大缩短研发周期、降低测试成本。 然而，市面上的声学软件琳琅满目，从通用的多物理场平台到专精的声学分析工具，各有千秋。MSC Actran的强项在哪？Simcenter和WAVE6如何选？COMSOL的多物理场耦合有多强大？国产软件发展到了什么阶段？ 今天，我们就来一次“大阅兵”，盘点当前业界主流的十款声学仿真分析软件，希望能帮助各位工程师朋友理清思路，找到最适合自己项目的那把“利器”。 1. MSC Actran：振动-声学与流动-声学领域的王者 • 开发者： MSC Software (隶属于Hexagon) • 核心优势： Actran在振动声学和气动声学（流动噪声）领域拥有无与伦比的深度和广度。无论是风扇的啸叫、空调系统的气流噪声，还是飞机起落架的噪声，Actran都能提供精准的模拟。其与MSC Nastran、Adams等软件的无缝集成，使其在处理复杂的流-固-声耦合问题时得心应手。 • 应用领域： 汽车NVH、航空航天、轨道交通、工业机械、消费电子（风扇、吹风机等）。 2. Simcenter Acoustics：集成化、全方位的声学解决方案 • 开发者： Siemens • 核心优势： Simcenter Acoustics（前LMS Virtual.Lab Acoustics）最大的特点是集成化。它深度整合在Simcenter 3D平台中，可以实现从CAD、结构分析到声学分析的全流程仿真。其求解器覆盖有限元（FEM）、边界元（BEM）、射线声学以及统计能量法（SEA），能够应对从低频到高频的全频段声学问题。与测试部门的Simcenter Testlab联动是其另一大杀手锏。 • 应用领域： 汽车、工程机械、船舶、家电、消费电子等。 3. SIMULIA WAVE6：中高频噪声与振动预测专家 • 开发者： Dassault Systèmes • 核心优势： 当频率升高，传统的有限元法力不从心时，WAVE6就登场了。它以统计能量分析（SEA）为核心，并结合了FEM/BEM等方法，专注于解决复杂结构在中高频下的振动与声学响应问题。对于飞机、船舶、汽车这类大型复杂系统，WAVE6是进行高频噪声预测的理想工具。 • 应用领域： 航空航天、船舶、汽车、建筑声学。 4. COMSOL Multiphysics：无所不包的多物理场耦合大师 • 开发者： COMSOL • 核心优势： “多物理场”是COMSOL的代名词。它最大的魅力在于能够将声学与结构、流体、热、电磁等几乎所有物理场在同一个环境中进行双向耦合。这使得它在研发新型换能器（如MEMS扬声器/麦克风）、声学超材料、热声效应等前沿交叉领域具有不可替代的优势。其直观的用户界面和灵活的建模方式也深受学术界和研发人员的喜爱。 • 应用领域： MEMS器件、传感器、换能器、生物医学超声、声学超材料、电声产品研发。 5. ESI VA One：覆盖全频段的“一站式”振动声学平台 • 开发者： ESI Group ...

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」 部分可能需要科学上网 Abersim（folk.ntnu.no/johannk/Abersim/） 接口：MATLAB 许可：GNU通用公共许可证（GPL） 说明：线性和非线性超声仿真 AC2D（individual.utoronto.ca/kzhu） 接口：C ++与MATLAB 许可：伯克利软件分发（BSD） 说明：有限差分时域（FDTD） BEM ++（bempp.org） 接口：C ++和Python 许可：伯克利软件分发（BSD） 说明：开源C ++边界元库 CREANUIS（creatis.insa-lyon.fr/site7/en/CREANUIS） 接口：C / C ++ 许可：CeCILL-B 说明：非线性超声仿真 Dream MATLAB Toolbox（signal.uu.se/Toolbox/dream/） 接口：MATLAB 许可：GNU通用公共许可证（GPL） 说明：基于线性空间脉冲响应，对超声换能器单元或阵列辐射的声场进行仿真 Field II（field-ii.dk） 接口：MATLAB 许可：免费软件（闭源） 说明：基于线性空间脉冲响应，对换能器波束方向图和B模式超声图像进行仿真 FOCUS（egr.msu.edu/focus-ultrasound） 接口：MATLAB 许可：免费软件（闭源） 说明：使用快速近场方法（FNM）等对超声换能器辐射的声场进行仿真 HITU Simulator（github.com/jsoneson/HITU_Simulator） 接口：MATLAB 许可：Berkeley Software Distribution（BSD） 说明：二维轴对称坐标系中KZK方程的频域解，以及Pennes生物热方程的隐式有限差分解 KZK Bergen Code（uib.no/people/nmajb/） 接口：Fortran 许可：开放源代码 说明：一维和二维（笛卡尔或轴对称）中KZK方程的频域解 KZK Texas Code（people.bu.edu/robinc/kzk/） 接口：Fortran / C ++ 许可：开放源代码 ...

本文首发于微信公众号「声学号角」 图书《苦旅寻真——求索中国仿真解困之道》终于正式出版发行。个人已购买，推荐给各位对仿真感兴趣的朋友。 《苦旅寻真》由安世亚太高级副总裁、北京市综合仿真实验室主任田锋编著，我国工业制造领域专家、中国航空工业集团信息技术中心原首席顾问宁振波作序并推荐，是我国工业制造领域一部全面剖析中国仿真过去、现状及未来发展的专业著作。 点击左下角“阅读原文”即可跳转官方的图书内容简介。 下面摘录部分内容 “ 仿真体系成熟度综述 基于对国内外企业的总结分析，我们提出仿真体系的成熟度模型，如图5-1所示。仿真体系的成熟度分为五级，分别是采纳级、重复级、预测级、驱动级和引领级，总结了从开始采纳仿真技术，到构建完整的仿真体系并引领研发创新的全过程中各关键里程碑。成熟度定位和识别的价值在于企业盘点自身的仿真能力及资源，认识现状不足和短板，从而科学确立体系建设目标和路线规划。 第一级，采纳级，典型特征是企业已经意识到仿真的价值，开始采用仿真技术和手段进行一定的产品分析工作，但是基本依赖几个专家维持。 第二级，重复级，典型特征是仿真分析的结果可以重现，说明企业对仿真的原理和方法已经掌握，仿真软件的使用不再是问题。仿真团队开始出现，对规范和标准已经有所认知。 第三级，预测级，典型特征是仿真结果可以预测产品的功能和性能，可替代大部分试验，成为设计依据。此时企业已经建立了仿真规范与标准，并得到较好执行。专职的仿真部门开始出现，部门级仿真平台开始建立。 第四级，驱动级，典型特征是企业已经实现“仿真驱动研发”愿景。仿真组织体系已经完整建立，并且成为研发组织的中坚力量。综合仿真流程成 为研发流程的重要流程，规范和标准已经得到制度化执行。仿真软硬件的规划较为完备，选型也趋于科学。仿真平台已经升级成为企业设计的主要平台。 第五级，引领级，典型特征是仿真体系已经成为研发体系最重要的体系之一，是企业差异化竞争的要点。仿真人才与组织是研发体系的核心，规范与标准的执行已经成为文化。企业的仿真装备已经走向云端。仿真平台已经引入更丰富的元素，升级为企业级研发平台的主体。这一级别是企业研发和仿真战略发展的最高级目标 ” “ 产品设计一般划分为方案论证阶段、概念设计阶段、技术设计阶段、试验验证阶段等。仿真在不同阶段的用途不同，例如： 方案论证阶段——利用仿真进行快速论证。此时我们往往追求仿真的快速，不追求精确。 概念设计阶段——利用仿真进行方案的快速验证。系统仿真和多学科仿真是主要手段。 技术设计阶段——利用仿真完成关键设计参数的优化与确定。此处实物仿真是重点手段。 试验验证阶段——尽管仿真的目的是替代试验，但在实践中必要的试验还需要保留，特别是某些行业规范要求如此。利用仿真可帮助规划试验方案，准确定位测试点，减少试错，精益地获得数据，用较少的次数达到试验目的，提升试验效率。 相同零部件的同类仿真分析在不同设计阶段的分析目的不同，因此，采用的技术、工具、仿真模型、网格的处理方式、结果的处理与评价等也各不相同。 ” 图书《苦旅寻真——求索中国仿真解困之道》的链接如下所示，点击即可跳转。 之前的文章有推荐过一些扬声器设计以及声学理论相关的书籍， 扬声器设计相关书籍 相关图书的链接如下所示，点击即可跳转。

本文首发于微信公众号「声学号角」 扬声器行业资源手册2020（The Loudspeaker Industry Sourcebook）每年更新一版。 主要包括扬声器相关行业供应链的信息，是扬声器和相关行业中从事研发，制造，采购，产品管理，技术支持，市场营销或销售的每个人的常年参考资源。也包括一些有洞察力的行业报告，以及一些由一些行业专家撰写的精彩文章。编辑了一系列有价值的高质量行业报告和专题，涵盖了来自知名行业专家的许多与音频行业相关的主题。 欣赏部分图： 扬声器实物切开剖面 一款智能音箱内部结构 带式扬声器 电子器件 HiFi音箱和专业音箱用的木箱 测试和声场可视化 测试麦克风 微型扬声器 吸音棉 各种扬声器 扬声器零部件和胶水，磁流体等 测试仪器和设备 多次附加质量测量扬声器TS参数 Usound公司的MEMS扬声器 扬声器仿真 压缩高音仿真 倒相箱仿真 ...

本文首发于微信公众号「声学号角」 一 鬼斧神工119 微信公众号：理性派HiFi guifushengong119 知乎专栏：理性派HiFi https://zhuanlan.zhihu.com/c_1040294912280887296 BiliBili：鬼斧神工119 资深从业人士以专业角度解读HiFi，拒绝玄学。 二 罗维 微信公众号：物理课代表罗维 wulikdblw 抖音：六二三声学科技 791928401 有趣的专业音响技术知识，合适于演出音响租赁业务，音响系统工程服务，音响技术服务等人群，大部分你们都能听得懂的。 三 声学楼 微信公众号：声学楼电声技术网络交流平台 acousticsblock 网站： www.nju520.com 中国最具人气的电声技术网络交流平台。 四 声振之家 微信公众号：声振之家 vibunion 网站： www.vibunion.com 国内机械振动及噪声领域最专业的交流服务平台，传播分享机械振动及噪声领域的最新技术发展动态、基础理论知识、应用案例及相关产品。 五 中科院声学所 微信公众号： cas-ioa 声学前沿和科学传播。 六 电声技术国际研讨会 微信公众号：电声技术国际研讨会ISEAT ISEATorg 电声技术国际研讨会(ISEAT)官方公共帐号，为您提供会议最新动态。 七 子鱼说声学 微信公众号：子鱼说声学 ZiYuAcoustics 知乎专栏：子鱼说声学 https://www.zhihu.com/column/c_165545415 主攻声学的科普/猎奇/冷知识/工业应用/案例分析/前景。 八 21dB 微信公众号：21dB gh_b95f2d875ca0 专注声学科研研究。 九 小鲤鱼 网站：https://2xiaoliyu.com/ 电声技术员的个人网站 十 麦文学 知乎专栏：耳机和听力保护 https://www.zhihu.com/column/c_1168683162141118464 十一 模数哥 微信公众号：Comsol杂货店 comsol_studio 知乎专栏：Comsol光学声学仿真 https://www.zhihu.com/column/comsolstore 专注光学、声学仿真。 十一 GunsGrave 知乎专栏：HiFi整活大赏 https://www.zhihu.com/column/c_1202524366438985728 ...

本文首发于微信公众号「声学号角」 01 — High Performance Loudspeakers 《高性能扬声器》，2018年更新的第七版。 对扬声器和音箱的原理和开发，介绍比较详细，涉及的面比较宽。当然内容略浅。适合工程师入门，DIY爱好者，以及作为工具书查阅。 目录： 下载链接： 链接: https://pan.baidu.com/s/12Xfl5mE_5jj77gV62WqywQ 提取码: vup3 02 — Loudspeakers For Music Recording and Reproduction 《扬声器：用于音乐录制和重放》，2019年更新的第二版。 涵盖了从扬声器单元，音箱，分频器到功放，混音，监听，和环绕声等内容。无论是在录音棚，广播工作室，还是在家中使用音响系统，都会有参考价值。 目录： 下载链接： 链接: https://pan.baidu.com/s/1EGVHf0ZPzzL0k0rJMyCYng 提取码: ihue 03 — HEARING An Introduction to Psychological and Physiological Acoustics 《听觉：心理和生理声学概论》，2018年更新的第六版。 统一介绍了听觉的解剖学，生理学和心理感知。对人听觉的生理和心理来源感兴趣的可以仔细阅读下。相关的参考资料很多，还是非常权威的。 目录： 04 — MATLAB在声学理论基础中的应用 包含了振动问题、平面波场、常用特殊函数等内容，首先简要介绍相关的基本理论，然后利用Matlab软件将振动与声学现象进行可视化的展现，让枯燥的数理公式伴之以形象的动画或图像，是学习振动与声基础非常有价值的参考书。 目录： 05 — 麦克风阵列优化设计中的算法与理论分析 主要讨论了最优化方法麦克风阵列设计中的应用。涵盖了麦克风阵列的近场设计、远场设计、实时设计、鲁棒性设计、摆放设计和离散系数设计等内容。 目录： 06 — 麦克风阵列信号处理 主要是从严格的宽带信号处理角度推导和解释最基本的麦克风阵列拾音算法。可作为专业的参考资料。 目录： 07 — 下载链接 六本书打包的下载链接，试用下微信公众号的付费功能。

本文首发于微信公众号「声学号角」 Micro-Cap是目前在声学行业用来做等效电路仿真最普遍通用的软件。使用非常方便，功能强大，封装部件容易。可视化和求解用起来都很舒适。 今天群里有朋友发了一个信息：Micro-Cap软件永久free。 仔细看了信息 官网地址： http://www.spectrum-soft.com/index.shtm Spectrum Software公司已经成立39年，已于2019年7月4日正式关闭。Micro-Cap现在全部免费。技术支持会持续至少90天，邮箱[email protected]。有点伤感。也就是说Micro-Cap 12将是最后一版，以后不会再有更新。 下载网页地址： http://www.spectrum-soft.com/download/download.shtm Micro-Cap 5到Micro-Cap 12都全部免费使用。 建议大家下载收藏。 点击左下角“阅读原文”跳转到下载地址。 ============================== Effective 7/4/2019, Spectrum Software is closed. Micro-Cap is now free. Technical support will be available for at least 90 days via email at [email protected]. You can download the latest versions of Micro-Cap here: http://www.spectrum-soft.com/download/download.shtm You can choose either the executable program or the entire installation CD for MC10, MC11, and MC12. If you have an earlier version, download and use MC12. ...