[发明专利]一种基于互易定理的汽车低音单元最优布放方法

权利要求书

1.一种基于互易定理的低频单元布放方法，其特征在于，由汽车的近似长方体的腔体、CAD图和3D扫描图导入后，建立有限元模型；确定汽车主驾驶座椅的头枕前10cm处为优化位置，计算低频扬声器与优化位置处的加速度-声压传递函数，再以传递函数计算标准差，衡量平坦度；从而得到布放低频单元的最佳位置；

其中，将汽车内部的物理性质由表面阻抗表达，低频扬声器由刚性活塞或近似点声源表达。

2.根据权利要求1所述的基于互易定理的低频单元布放方法，其特征在于，包括如下步骤：

在汽车内部标记三个区域，单极点源(1)、扬声器布放备选区域(2)、扬声器选择最优位置(3)，

S1:输入几何模型

由包括近似长方体的腔体、CAD图和3D扫描图三种汽车模型的有限元模型建立几何模型，将汽车内部的物理性质的表面描述为法向声阻抗Z_S；

S2:阻抗边界

有限元模型内的任意一点仿真计算得到的声压，将该点处后得到的头枕前10cm处的声压，一次仿真计算中可得到所有声源布放位置下的传递函数，并用标准差衡量其平坦程度；

S3:声源参数的传递函数标准差

单极点源(1)设置在主驾驶位置，将单极点源(1)设置在距离主驾驶位置的头枕正中心10cm处，即预计的驾驶员听音位置，低频扬声器为加速度源，所述单极点源(1)的体积流量和频率成反比，设置为f是单极点源的频率；

依据实际布放条件选定低频扬声器布放备选区域(2)，设置间隔为2.5cm的几何点，得到空间域的声压分布，低频扬声器布放备选区域(2)中接收点的声压级随频率变化的曲线；

S4：计算有限元的空间声场的分布模态的曲线

空间中一点频响曲线的峰谷值由空间模态决定，计算声压级曲线的标准差用以衡量频响曲线的平坦程度，

S5：依据互易定理，得到低频单元布放的最优位置(3)为标准差最小值所对应的位置，该布放位置的声源与驾驶员处的传递函数受峰谷点的影响最小，传递扬声器本身的频响特性。

3.根据权利要求2所述的基于互易定理的低频单元布放方法，其特征在于，所述法向声阻抗Z_S的公式：

其中，p是位于边界处的声压，v_n是边界上的法向速度。

4.根据权利要求2所述的基于互易定理的低频单元布放方法，其特征在于，建立球坐标系下，依据声学的互易定理的公式为

其中，V表示声场所在空间，q_i(r)表示第i个声源在r处的体积流量，P_i(r)表示第i个声源在r处辐射的声压。

5.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～4任一所述方法的步骤。