主题演讲视频:使用仿真来开发可靠的音频传感器

2017年11月1日

当您撞到扬声器时,您正在听音乐,将其撞倒。幸运的是,它仍然有效!理查德·利特尔(Richard Little)在2017年波士顿Com乐动滚球app下载sol会议上的主题演讲中讨论了Sonos,Inc。如何确保扬声器足够耐用,足以承受某些压力,以及他们如何使用模拟来改善传感器组件的稳健性。如果您错过了他的演讲,则可以观看下面的视频录制,然后快速摘要他的演讲。

理查德·利特(Richard Little)讨论设计扬声器的耐用音频传感器

通过声学建模分析音频传感器组件

假设您刚刚订购了一个新的扬声器。您可能对该产品有期望:它应该在回家旅行中幸存下来;承受瀑布;最重要的是,它应该起作用。As Richard Little said in his keynote talk: “Our customers expect that things just kind of work when [they come] out of the box and they don’t really have to worry about it, because that’s what consumer products are normally expected to do.”

坚持这些性能条件是Sonos工程师致力于创建动力无线扬声器的工作。为此,他们必须确保扬声器中许多竞争组件的性能和耐用性。Little的团队仅关注以下组件之一:音频传感器,它们将输入电信号转换为声音。在他的演讲中,很少讨论通过通过预测设计过程来最大化传感器的耐用性:

  • 疲劳
  • 各种环境条件(例如,湿度和温度)
  • 用户处理(例如,掉落)

Little和他的小组使用仿真来有效地分析其传感器设计的耐用性。这使他们能够创建虚拟原型,提高其物理原型的准确性并减少上市时间。

固定传感器组件:篮子

首先,Little讨论了一个传感器组件,涉及需要承受与操纵相关的压力的非移动零件:篮子。换能器的篮子是最弱的部分。因此,Little的团队通过研究其材料和几何形状来改善换能器篮子。几乎没有谈论找到一种可以防止篮子变形的钢的类型和等级,同时仍将材料成本降至最低。这是通过用时间依赖的机械模拟评估篮子的结构完整性来完成的。

理查德·利特尔(Richard Little)使用仿真来开发音频传感器的屏幕截图,其中理查德·利特(Richard Little)讨论了。
从视频中:换能篮的仿真结果<130 MPa应力。

结果很少共享表明130 MPa是靶向的屈服应力。这被视为在选择设计等级的钢时使用的最低可接受的屈服强度水平。当然,还有其他选择可以改善设计的鲁棒性,包括使用较厚的钢或其他塑料材料进行篮子。但是,这些设计选择就成本,声学性能和制造要求有影响。

移动换能器组件:低音扬声器膜片

切换齿轮,很少讨论一个移动的组件示例,该示例涉及通常放置在电视下方的扁平扬声器。由于其设计,扬声器的低音扬声器很浅,隔膜大多是平坦的。低音扬声器的语音线圈会承受很大的应力,因为它连接到下隔膜表面,因为扁平隔膜没有几何加固。

模拟证实在这个特定位置存在高应力,有些区域具有足够高的应力,最终疲劳和失败。Sonos团队通过粘在小次级戒指上来加强压力最高的区域来应对这一挑战。这种设计的修改消除了所有压力,同时会忽略地影响成本和声学性能。

在2017年波士顿Comsol会议上的Sonos主题演讲视频中的屏幕截图。乐动滚球app下载
从视频中:通过添加第二个环,减轻应力来修改低音扬声器的隔膜设计。

通过模拟,理查德·利特(Richard Little)和Sonos团队设法准确地分析了音频传感器的压力并改善了设计。利特尔说:“这是调查产品耐用性的好方法,而不是仅设计性能。”“这对我们来说非常重要。我们希望我们的产品能够在乐动体育app无法登录正常使用情况下持续10年。”

是否想了解有关Sonos的声学模拟和扬声器设计的更多信息?观看视频这篇文章的顶部


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