13、扬声器模拟与数据增强及舞蹈生成模型加速方法

扬声器模拟与数据增强及舞蹈生成模型加速方法

扬声器模拟与数据增强

在扬声器模拟中，整个流程包含几何设计、模型分析、谐波响应分析和声学模拟。以下是详细步骤：
1. 几何模型设计
- 使用 Ansys 中的 SpaceClaim 进行设计，构建一个简单的扬声器模型，该模型由隔膜和容纳隔膜的主体组成。
- 在扬声器外部定义一个外壳，用于模拟声音传播的介质。
2. 模型分析
- 对模型进行分析以获取网格，创建有限元模型。
- 计算取决于材料分配的共振自然频率，为模型提供基本动态信息。
- 将扬声器的边界条件固定在主体底部，主体网格大小设为 5mm，隔膜网格大小设为 3mm。
3. 谐波分析
- 在扬声器隔膜中心导入大小为 1N 的恒定力。
- 谐波响应在每个频率上产生正弦激励，可模拟现实世界中电磁音圈推动隔膜的振动。
- 计算频率响应时，将 0 - 20000 Hz 的频率范围分为 50 部分，并假设衰减率为 10%，求解包含每个频率区间的变形。
4. 谐波声学模拟
- 将谐波分析中得到的振动频率和速度结果导入声学模拟，使频率信息同步。
- 声学模拟会抑制模型的固体部分，计算流体域的响应。
- 外壳内介质材料可选空气和水，以增加分类器的灵敏度。
- 根据介质中的声速 c 和所需的最大频率 f 计算波长 λ = c/f，网格大小为 λ/6。
- 设置边界条件为辐射边界，在扬声器前方设置远场麦克风收集声音信息。 <