1. 本选题研究的目的及意义
声辐射技术作为音频信号传输和接收的关键技术,在诸多领域扮演着至关重要的角色,包括语音通信、音乐播放、超声成像、噪声控制等。
传统的声辐射结构,如动圈式扬声器和压电式蜂鸣器,在某些方面存在着局限性,例如频响范围窄、失真较大、体积庞大等,难以满足日益增长的对高保真、小型化、低功耗声学器件的需求。
新型电容式声辐射结构作为一种新型的声学换能技术,利用静电力驱动振膜发声,相较于传统声辐射结构,具有以下突出优势:
1.更宽的频响范围:电容式换能器结构简单,振膜质量轻,响应速度快,能够实现更宽的频率响应范围,特别是在高频段表现出色,有利于还原声音的高保真度。
2. 本选题国内外研究状况综述
电容式声辐射结构作为一种新兴的声学技术,近年来受到国内外研究人员的广泛关注。
1. 国内研究现状
国内学者在电容式声辐射结构领域取得了一定的研究成果,例如,清华大学[1]、南京大学[2]等高校在电容式微型扬声器的设计、制造和性能优化方面开展了深入研究,并取得了一些突破性进展,研制出了一些具有自主知识产权的电容式微型扬声器产品。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将针对电容式声辐射结构的设计与仿真展开深入研究,主要内容包括:
1.电容式声辐射结构设计原理:研究电容式换能器的工作原理、声辐射的基本理论,分析影响电容式声辐射结构性能的关键因素,为新型结构设计提供理论基础。
2.新型电容式声辐射结构设计:提出一种新型的电容式声辐射结构设计方案,并对其进行详细的结构设计,包括材料选择、尺寸确定、参数优化等,以满足特定的声学性能需求。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.理论分析阶段:深入研究电容式换能器的工作原理、声辐射理论以及影响电容式声辐射结构声学性能的关键因素,为新型结构的设计提供理论指导。
2.数值仿真阶段:利用有限元分析软件COMSOL或ANSYS等建立新型电容式声辐射结构的三维模型,并对其进行声学仿真分析。
通过仿真模拟不同结构参数、材料属性对声辐射性能的影响,优化结构设计,寻求最佳性能参数。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.新型电容式声辐射结构设计:提出一种具有原创性的电容式声辐射结构设计方案,突破传统结构的局限性,改善声辐射性能,提升声学器件的性能指标。
2.结构参数的优化设计:基于仿真分析结果,对新型电容式声辐射结构的关键参数进行优化设计,例如振膜材料、厚度、形状、尺寸、电极间距等,以获得更优的声学性能。
3.多物理场耦合仿真分析:建立电容式声辐射结构的多物理场耦合仿真模型,综合考虑声学、力学、电学等多重因素的影响,提高仿真结果的准确性和可靠性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.陈龙, 王勇, 陈华伟, 等. 微型扬声器声辐射性能优化设计[J]. 应用声学, 2021, 40(5): 749-756.
2.王新, 朱正峰, 周航, 等. 基于微perforated panel的扬声器背腔声吸收特性研究[J]. 振动与冲击, 2021, 40(17): 110-116.
3.刘晓, 葛运建, 杨军, 等. 矩形板结构声辐射模态和振动模态关系研究[J]. 振动与冲击, 2020, 39(18): 145-152.
