設計驅動器位置優化彎曲振動型薄板揚聲器聲壓頻響曲線方法技術

設計驅動器位置優化彎曲振動型薄板揚聲器聲壓頻響曲線方法，利用ＦＥＭＬＡＢ軟件建立各向同性薄板振動的ＰＤＥ模型，結合遺傳優化算法定義兩個適應度函數，在給定頻率范圍內分別對薄板模態分布以及聲壓頻率響應進行優化仿真，得到基于兩個不同適應度函數的薄板揚聲器驅動器的最優位置；聲壓頻率響應計算公式采用離散化形式的瑞利積分公式，遺傳優化算法初始時隨機產生Ｎ組附加驅動器的位置，結合所建立模態／穩態分析模型計算薄板相應的模態分布／聲壓頻率響應，再通過選擇、交叉、變異等遺傳算法操作算子一代一代不斷進化，最終收斂于最優狀態，適應度函數收斂于一個最大值，對應的一組位置即為該組附加驅動器的最優位置。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
設計驅動器位置優化彎曲振動型薄板揚聲器聲壓頻響曲線方法，其特征是步驟如下：利用ＦＥＭＬＡＢ軟件建立各向同性薄板振動的ＰＤＥ模型，結合遺傳優化算法定義兩個適應度函數，在給定頻率范圍內分別對薄板模態分布以及聲壓頻率響應進行優化仿真，得到基于兩個不同適應度函數的薄板揚聲器驅動器的最優位置；建立各向同性薄板彎曲振動模態分析的ＰＤＥ方程和簡單支撐邊界條件分別為：　　　　＊＊＊　　　　其中，ｗ↓［１］為薄板法向振動速度（包含時間因子），ｗ↓［２］＝＊↑［２］ｗ↓［１］。Ｍ為薄板面密度，Ｄ為薄板彎曲剛度。Ω為模擬計算的薄板區域，＊Ω為薄板邊界；　　　　建立各向同性薄板彎曲振動穩態分析的ＰＤＥ方程和簡單支撐邊界條件分別為：　　　　＊＊＊　　　　其中，Ｗ↓［１］為薄板法向振動速度（不包含時間因子），Ｗ↓［２］＝＊↑［２］Ｗ↓［１］；Ｍ為薄板面密度，Ｄ為薄板彎曲剛度；ω為角頻率，Ｐ為薄板受到的法向壓強激勵；Ω為模擬計算的薄板區域，＊Ω為薄板邊界；　　　　遺傳優化算法對模態分布進行優化設計的適應度函數定義為：　　　　Ψ↓［ｆ］＝（１／Ｍ∑δｆ↓［ｋ］）↑［２］／１／Ｍ∑δｆ↓［ｋ］↑［２］　　　　其中，Ｍ表示模態特征頻率間距的個數，δｆ↓［ｋ］表示相鄰模態特征頻率對數形式的間距；Ψ↓［ｆ］值越大，模態簡并化程度越小，模態分布越均勻。Ψ↓［ｆ］＝１為最大值，表示沒有出現模態特征頻率簡并化的現象；　　　　遺傳優化算法對聲壓頻率響應進行優化設計的適應度函數定義為：　　　　Ψ↓［ｐ］＝（１／Ｎ∑ｐ↓［ｋ］）↑［２］／１／Ｎ∑ｐ↓［ｋ］↑［２］　　　　其中，Ｎ表示聲壓頻率響應對應頻率點的個數，ｐ↓［ｋ］表示各個對數頻率點對應的聲壓頻率響應值；Ψ↓［ｐ］值越大，聲壓頻率響應曲線峰谷起伏越小，聲壓頻率響應曲線越平滑；Ψ↓［ｐ］＝１為最大值，表示各個對數頻率點對應的聲壓頻率響應值相等；　　　　聲壓頻率響應計算公式采用離散化形式的瑞利積分公式：　　　　ｐ（ｒ，θ，φ）＝ｊｋρ↓［０］ｃ↓［０］／２π　　Ｌ↓［ｘ］Ｌ↓［ｙ］／ＭＮＥｖ　　　　其中，ｒ、θ、φ為球坐標系變量，Ｌ↓［ｘ］Ｌ↓［ｙ］為薄板表面積，ＭＮ為薄板表面離散化后被等分的單元數；　　　　Ｅ＝［ｅｘｐ（－ｊｋｒ↓［１］）／ｒ↓［１］，ｅｘｐ（－ｊｋｒ↓［２］）／ｒ↓［２］，…ｅｘｐ（－ｊｋｒ↓［ＭＮ］）／ｒ↓［ＭＮ］］　　　　ｖ＝［ｖ↓［１］，ｖ↓［２］，…ｖ↓［ＭＮ］］↑［Ｔ］　　　　其...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈勇，張素珍，毆達毅，王涵，安康，
申請(專利權)人：南京大學，深圳市三諾電子有限公司，
類型：發明
國別省市：84[中國|南京]