号角形状优化

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平面波模式进入轴对称喇叭,由喇叭从无限挡板向敞开的半空间辐射。假设馈送波导的半径固定,并且喇叭的深度以及喇叭附接到挡板的孔的尺寸也固定,通过改变喇叭初始锥形表面的曲率,可以改变喇叭的方向和阻抗。

模型演示如何将边界形状优化应用于轴对称喇叭。为了简单起见,已将单频率和单个方向的远场声压级最大化。重点阐述优化过程,涉及几何参数化、目标函数的选择以及优化求解器的设置。

分析结果表明,通过在选定的参数化范围内改变喇叭的形状,同轴声压级与简单锥形相比可提高约 1 dB。然而,根据轴上声压级得出的最佳形状在其他方向上产生的声压级非常小,这并不是我们所希望的。

案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模:

声学模块