音響解析ボイススピーカーの磁場 - 構造 - 音響の連成解析

  • ボイススピーカーの構造による周波数特性を事前に評価したい。
  • 磁気回路(永久磁石やヨークの構造)変更によるスピーカーの周波数特性に与える影響を事前に評価したい。
  • ボイススピーカーの周波数特性改善のために定められた設計パラメータの制約条件下における特性空間を把握したい。

スピーカーの軸対称モードによる周波数特性をシミュレーションで求めています。電気磁場と構造、ならびに周囲音場を同時に解くことで互いに影響を及ぼしあう複雑な連成場での周波数特性を調べることができます。永久磁石とヨークとエアギャップによって作られる磁束分布中のボイスコイルは、交流電流を流すことによって磁場のローレンツ力を受けて振動します。その振動がコーンに伝わり周りの空気を振動させ、音圧が伝播する連成場現象を解析しています。

ここでは解析モデルを 2次元軸対称モデルとして取り扱い、スピーカー構造の軸対称振動モードに限定した周波数特性の評価を行っています。

スピーカーの音響特性のうち、その構造による周波数特性はスピーカーが持つ磁気回路特性と構造動特性が連成して決まるためにそれらを連成させて解析することで効率的なスピーカーの磁気回路と構造の設計が可能になります。

モデル

ボイススピーカーのモデル

解析結果

電流印加時のスピーカー前方における音圧伝播アニメーション

図. 電流印加時のスピーカー前方における音圧伝播アニメーション

解析種類

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大規模モデルや、広い空間への放射音の解析を行なう場合は、弊社が開発・販売しております音響解析ツール「WAON」をご利用ください。 ANSYSWorkbench環境でお使いいただけます。
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