Klippel Scanner计算频响曲线

本文首发于微信公众号「声学号角」 01 — Klippel Scanner计算频响曲线 一款常见单元的Klippel Scanner计算得到的频响曲线,AAL和Total SPL。 其Total SPL1k以后的谷位非常深,根本不像实际的产品。 另外以两款环状膜片压缩高音为例进行说明。 下面是测试方法图示: 两款不同压缩高音,Klippel Scanner计算的频响曲线如下: 其中蓝色是Total SPL频响,红色是Scanner计算AAL频响。 02 — 频响曲线差异分析 和产品实测的频响曲线对比来看,计算和实测频响曲线存在一定差异。 首先,从测试方法来说 半透明材料的反射率是一个问题。 高频段计算需要更密集的取点。 另外更重要的,从原理来考虑: 激光测试的膜片位移只是音圈运动方向的位移。垂直音圈方向的位移并不能被测量。因而其高频段的实际结构振动与Scanner测试是存在一定差异的。 另外,从Scanner计算频响的方式来说,是采用对每一点的声压贡献进行瑞利积分得到的。这种积分方式,相对于考虑声传播过程的方式(比如利用有限元方法求解),会存在一定差异,尤其是在高频段,因为没有考虑声波传递过程。当膜片较深时,差异会更大。所以深锥低音扬声器的高频计算和实测差异会比较大。 通过模拟Scanner使用的积分方法和声学波动有限元两种计算方式,可以复现以上现象。 03 — 结论 每一种测量/仿真方法都有其局限性。不必过于迷信某一种。要清楚其局限到底在哪,背后的原理是什么。这样才能把工具用好,发挥其最大的功能。 Klippel Scanner适合测量单一方向的位移。但与激光方向有较大偏转的位移就不能很好的测量。 另外,对于半透明膜片,有稀疏孔洞的非连续性材料(比如支片),或者表面粗糙的物体,激光测量的重复性也会较差。

February 7, 2018 · 1 min · 辜磊

留言回复不定期汇总

本文首发于微信公众号「声学号角」 以后干脆不定期把后台的一些留言和回复汇总一下发出来。希望能对各位有所启发。 =============== 我想了解下复杂结构中整机装配对音频单元(自带音腔)的影响。目前遇到了整机机壳谐振的问题,如何仿真确定谐振点?音频单元如何近似处理? 首先需要排除装配工艺本身的问题。 然后找到谐振频率是多少。 可以做机壳的模态分析。单元使用简化模型或附加质量的办法等效近似,或者只放入单元的磁路和支架。 在模态分析对应频率点找到薄弱点,即振动较大的点。 采取局部加厚或增加支撑等办法改善。 之前只有个别小零件松动出现的摩擦音,后通过硅胶垫片等改善。感谢提供的思路,机壳内部的模态分析尝试分析分析。然后还有个怀疑点是由于结构限制喇叭出声面在楔形面的一个面上,导致声音会反射多次,这种情况又该如何仿真并处理呢? 可听阈的声音不是这样直线走的。 不过这种前腔是有可能造成可听频域内的声场谐振。用Comsol的话,在声压分布中插入“高度表达式”就可以更直观的看到声场的波动。 后台没看到地方可以回复图片。具体设置图片和示例我明天放文章中。 =================== 辜工,我希望聊一下磁路中短路环对低频的影响,谢谢! 常规单元来说,短路环对低频影响相对较小,不管是频响还是失真。 但对于外磁式藏于磁铁中孔那种很厚的短路环,频响和失真都很好,但实际试听同没有短路环对比,明显低频差太多,不明白是什么原因? 一般用这种结构做低音,我会将音圈卷幅加长很多才能达到同不加短路环接近的效果。 曾经做了一款用一个线圈替代磁路中孔的哪个短路环,将音圈同那个线圈式短路环串联连接,竟然可以将阻抗峰搞没有。 曲线可以做的很好,8寸喇叭6层音圈高音竟然可以上到8k,但是实际低频惨不忍睹。 多摸索是好事。这块我研究不多就不瞎说了。 =================== microcap仿真多介绍点吧 等效电路一般微型扬声器,耳机用的多。我个人目前用的不算多,研究不深,只做过一些基础的问题。如果有一些新的体会,会分享出来。 =================== 大神,能否讲解一下扬声器阵列的组合声场特性的分析方法 comsol有自带一个阵列的案例,可以参考下。对照了论文就能做了吧。 是的大神,贝塞尔面板案例,但实际中很难将扬声器简化为点源。。。 那你可以根据振膜形状和振膜有效面积来画成面。应用不需要那么死板。 感谢大神! 大神,画成喇叭面的话,加速度的赋值,如何更贴近于电磁耦合时的情形? 模型都是实际产品不同程度的简化。加速度激励要想更准确的话,可以用集总参数加载。具体参考lumped_loudspeaker_driver案例。 =================== 手机耳机音响等电声器件声学功能对辅助性材料的要求 要说清楚具体是什么材料才好下判断 比如声学防水防尘材料,防水透气膜,防水泡棉,防水网纱,防水胶带等等,其他的也类似划分使用部件类别详解,根据新时代进步发展的历史轨迹,您可以分门别类整理成专业的知识。 或者是讲解专业麦克风设计,扬声器设计在耳机,音响或手机,对讲机,助听器等上面的具体应用区分也很好。一时之间,话题提的太多,还望老师您勿怪,真心希望您这公众号越办越好,能在行业里有一定的影响力! 单个人的能力和精力都有限。我只能谈谈自己做过的,有把握的话题。高谈阔论并不是我追求的。可以多和上下游供应链,同行之间沟通。

December 10, 2017 · 1 min · 辜磊

Klippel 3D近场扫描(NFS)

本文首发于微信公众号「声学号角」 01 — 3D近场扫描 Wolfgang Klippel确实很厉害,学术上很有成就,商业上也非常成功。是我很敬佩的业界大牛。 我非常喜欢这种理论支撑很坚实,工程完成程度很高,功能强大同时使用便捷的产品。 Klippel公司推出了一款3D声学近场扫描的测试系统。 现场演示图 示意图 02 — 优势 很容易消除反射干扰,没有消音室也可以使用。 低频测量更准确,不需要房间校准曲线。 可以导出EASE文件,方便进行工程安装的声场仿真。这个对专业音箱很重要。 对近场使用的产品测试非常合适。比如笔记本/监听箱之类的产品。 不移动扬声器,避免环境各侧不同对测试造成影响。 不需要考虑长距离温差湿度等造成的影响。 近场声压级高,信噪比也就高,对环境噪音的要求相对较低。 可以预测远场模型。通过近场扫描,转换得到声功率曲线,近场和远场的指向性,任何空间点的频响曲线等整个声场的信息。 可以输出整个声场的分布,更方便和仿真的结果进行对比校准。 03 — 局限 测试时间较长。这个没办法,取点需要非常密集。 需要手动输入声源点(即声中心)位置。而声源点位置的确定又是一个大坑。声源点的判断必然引入一些误差。 扬声器声中心 音箱的边缘衍射对声场分布的影响没办法考虑到。边缘衍射对远场声辐射还是存在不小影响的。 箱体衍射 仅适用于球面波或可以近似球面波声源的产品。 因为是通过球面波展开来进行拟合的。 可能对对非球面波声源的音箱误差会较大,比如线阵/音柱等。 官方目前变通的办法是单测一个,然后再进行叠加运算。比如同时堆放三个线阵音箱,只打开最中间的那只,其余两只不工作。因为这样比单只测量更接近球面波。 当然,klippel会测两层,相互之间校准,自带了误差估算,可以知道哪些频段区域是可信较高的。 我目前也没想到更好的方法。期待算法的进步与更新吧。 只是设想或许可能可以借鉴有限元中的PML(完美匹配层)或AML(自动匹配层)的算法。 因为在有限元计算中,声学辐射边界也是需要指定声源类型,球面波,柱面波,平面波等。除平面波外,还都需要指定声源的位置。否则从近场推算到远场就会出现误差。 个人觉得有限元中的这些算法和klippel的全息近场测试有很相似相通的地方。 04 — 总括 总的来说,Klippel公司的3D声学近场扫描测试系统还是值得推荐的。推出了一种新的测试方法和理念。上述提到的问题点也是受限于扬声器音箱产品的复杂程度,造型结构多种多样,以及现有算法的局限。

December 7, 2017 · 1 min · 辜磊

JBL Professional总部学习交流

本文首发于微信公众号「声学号角」 前段时间我去JBL Professional美国总部学习交流了一个月的时间,在洛杉矶附近的北岭Norhridge。 体验了美国文化 整个社会信用系统比较完善 2.环境很好,空气很好。天蓝得跟假的一样。不过好山好水好寂寞。没有雾霾,中午太阳直晒很严重。各种小鸟松鼠等等随处乱跑,根本不怕人。图放到最后吧。 3.人工很贵。尽可能自动化,减少人的使用。超市没有推销员,到处是车撞坏了不修的,自动抓取垃圾桶的垃圾车等等。 4.美国人挺浪费的,节约意识差。估计是资源比较丰富。 5.胖子很多。整个家庭非常瘦的也有一些,可能和基因有关。个体差异较大,各种类型的人都有。 6.吃的实在不习惯。就是各种花样的面包+肉+蔬菜,然后就是薯条土豆泥之类的。快吃吐了。麦当劳各种饮料一美元任喝。 7.油价电价比国内便宜。手机通话费也比国内便宜。230人民币一个月无限流量无限中国和美国(包括墨西哥)通话,能信?当然信号覆盖没有国内好。垄断和非垄断的区别很明显。 8.小费文化不太适应,将就吧。 9.出行没车不方便。开车比国内规矩很多,即便大部分地方没有摄像头。的士打车太麻烦。uber比较方便,而且比的士便宜很多。关键是基本不需要电话联系,因为路边行人很少,很容易找到。 10.买衣服鞋子,电子产品这些比国内便宜。整体税赋比例并不高。 11.除了高速公路修得比较多,而且高速免费之外,其他基础建设比中国差。 12.小飞机小机场很多。 13.对弱势群体的照顾,中国太少,美国过多。 体验了JBL的文化 1.真的是从原材料,到零部件,到扬声器单元,到音箱系统,全部都把控在自己手中。 2.各种测试设备和多个测试用的消音室非常齐全。包括有个很大的广场,可以用来测试线阵列音箱。 功率试验房外面的功放 3.自己有小的CNC车间,3D打印机(包括UV固化3D打印机)等等。 4.老员工很多。有在这工作超过40年的。 5.公司里面有健身房 认识了一些这边同事 1.大部分人都非常Nice,另外个别人装得非常Nice。 2.团队里各种人都有,美国人,墨西哥人,俄国人,中国人,日本人,印度人,德国人等等。 参观了JBL的墨西哥工厂 1.墨西哥搞得跟美国的一个州一样。 过境很容易。 2.第一次经历只能单向通过的旋转门 3.木箱什么的都自己做。一些关键零部件比如振膜之类的,尽可能买原材料回,在自己工厂加工。 音箱系统设计 1.非常棒机械设计 比如最新推出的新一代线阵列VTX A12上使用了新的角度调节方案。比目前的方案便捷非常多。据说还更便宜。 具体可以看看下面从YouTube上扒拉下来的视频。 2.对客观指标的极致追求 比如VTX A12的横向指向性控制频率范围250Hz-20kHz。VTX 25甚至可以低到200Hz。这个是经过精心调教和设计的,背后的故事很多。大部分公司都不会提供这么详细的数据,甚至频响曲线都不提供。 3.思路开阔 看到了很多稀奇古怪的正在做的或曾经做的声学样品。虽然很多应该不太成立。 扬声器单元设计 1.参观了样品展示。见到了很多款经典的喇叭。目前Harman家庭影院也有部分借用JBL专业扬声器单元。 2.尤其印象深刻的是还是最新推出的新一代线阵列VTX A12上用到的压缩高音,采用了相位塞和波导管一体化的设计。 我按照其原理,大致做了个模型,非实际产品。当然不太精准。进行了仿真。直到20kHz都能基本保证出口近似平面波。 从结构上来说,整体高度更短,更精简,部件更少,装配误差的影响更小。 从声学性能上来说,其声学路径也更短更直,不那么扭曲,失真也相对会更低。 生产成本也更低。 唯一缺点就是设计成本会更高,因为不能通用。不同尺寸的系统这个一体化的相位塞波导都需要重新设计。 花瓣形相位塞 感兴趣的可以去看看Alexander,Voishvillo的论文。他是目前JBL扬声器单元的总负责人。Distinguished Engineer。AES Fellow。包括JBL的D2单元设计思路都有公开发表。我和他沟通的收获非常大。 对扬声器行业的感想 ...

June 9, 2017 · 1 min · 辜磊

逢甲大学-电声产品视频教程

本文首发于微信公众号「声学号角」 发现了一套非常优秀的电声类产品的视频教程。逢甲大学出品。 逢甲大学的电声专业非常有名,实力也很强大。从其视频教程中可以很容易看到。当然啦,主要还是偏学术研究,工程上的很多细节问题并没有深入探讨。 个人直接从youtube上扒拉下来的。 主要从最基本的声学原理入手,论述声音的基本特性。然后讲到扬声器的基本结构和运动机制,以及特性参数和测量方法。再讨论不同的电声类产品。包括卡拉OK音响系统的架构和连接,微型扬声器的构造和设计应用仿真。对最常见的电声类产品,比如扬声器/音箱/耳罩式耳机/入耳式耳机/麦克风等等都有一些简单的概念介绍,设计方法和案例。 逢甲大学也自行研发了一套集中参数电声产品设计工具,看起来像是用matlab编程做的。做得挺不错的。 链接:https://pan.baidu.com/s/1dFHxQLV 密码:srut 直接点击左下角“阅读原文”也是可以的。

March 31, 2017 · 1 min · 辜磊

JBL 70周年

本文首发于微信公众号「声学号角」 今天是新中国成立67周年,也是一个音响品牌JBL 70周年纪念日。 七十古来稀,JBL这个品牌比新中国还大3岁,仍然保持着锐意进取的活力,很不容易。 JBL品牌由JAMES B LANSING (詹姆士.B.兰辛先生)创办,品牌也是其名字的缩写。 下面这张看起来像一位帅气的吸血鬼就是James的照片。 JBL的产品应用非常广泛。在很多地方都可以看到JBL的名字,包括电影院/体育馆/演唱会等等。 首次将专业音箱的技术引入KTV,提升了整个KTV行业的音质水准 高端电影院,比如大部分万达国际影城 上海世博会的中国馆 电视台演播室 奥运会,今年的巴西里约奥运会,鸟巢/水立方/国家会议中心等等 多次国庆阅兵,一直到去年中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年 北京天桥 今年杭州西湖边上的G20峰会 … … … … JBL拥有不少特有的技术 差分驱动低音单元 D2压缩高音单元 超高频压缩高音单元 多种控制指向性恒定的技术,包括号角/线阵列等等 最后再看一段小视频

October 1, 2016 · 1 min · 辜磊