RFQ音波反射
音響デバイスを搭載した民生用電子製品市場では、音質性能を重視する製品もあれば、外観と価格を重視する製品もある。ユニークな外観デザインは、スピーカーの配置を制限する場合がある。外観と優れた音質のバランスをどう取るか？これは設計者が常に真剣に考えるべき課題である。外観が概ね確定した後、有限要素解析ツールを用いて異なるスピーカー配置が製品音質に与える影響を予測・分析することで、最適なスピーカー位置を事前に選択できます。ここでは同一製品内に配置した3つの異なる位置シナリオのシミュレーション解析結果を示します。下図1はシナリオ1のスピーカー配置位置を示しています。
2つのスピーカーは並列接続されており、Z軸はユーザーのリスニング位置を示す。図2はシナリオ1のシミュレーション条件設定と結果を示す。
下図3はシナリオ1のシミュレーション及び予測による音圧とインピーダンス曲線である。
図3 シナリオ1の音圧とインピーダンスのシミュレーション曲線
図4はシナリオ2のスピーカー配置位置を示す。
図4 シナリオ2のスピーカー位置
図5はシナリオ2のシミュレーション条件設定と結果を示している。
図5 シナリオ2のシミュレーション条件設定と結果
図6 シナリオ2のシミュレーション及び予測による音圧とインピーダンス曲線
図6 シナリオ2の音圧とインピーダンスのシミュレーション曲線
図7はシナリオ3のスピーカー配置位置を示す。
図7 シナリオ3のスピーカー配置位置を示す
図8はシナリオ3のシミュレーション条件設定と結果を示す。
図8 シナリオ3のシミュレーション条件設定と結果
図9はシナリオ3のシミュレーションおよび予測による音圧とインピーダンス曲線である。
図9 シナリオ3の音圧とインピーダンスのシミュレーション曲線
図10は3つの異なるシナリオの比較曲線であり、音圧が最も高いのはシナリオ1の配置方式である。
図10 シナリオ3のシミュレーション曲線比較
容易に理解できるように、スピーカーの設置位置の違いはインピーダンス曲線に影響を与えないが、音圧は音場の差異と反射の影響を受ける。比較結果から分析すると、シナリオ1では約1.2kHzから10kHzの音圧が最も高く、これは高音圧が当該製品の設計重点である場合、シナリオ1が最適な設置位置であることを示している。製品の高域再生が10kHz以上を必要としない場合、シナリオ2と3の音圧特性はほぼ同等です。ただし、10kHzを超える高域ではシナリオ3に音場干渉による深刻な問題が生じます。
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