Het ontwerp van audioapparatuur omvat voornamelijk de volgende aspecten:
- Productplanning en industrieel ontwerp - Het doel, de plaatsing, de gebruiksscenario's, de methoden, de fysieke afmetingen en het uiterlijk van de luidspreker bepalen.
- Akoestisch ontwerp - Algemeen luidsprekerschemaontwerp, driver-unitselectie en evaluatie van de geluidskwaliteit.
- Structureel ontwerp - Ontwerp van behuizingen/behuizingen en montagestructuren voor de driver - met als hoogtepunt de fabricage van mallen door een mallenfabriek.
- Prototypen en testen - Testen/evalueren van de prestaties van luidsprekers, optimaliseren/verbeteren en afstemmen van de uiteindelijke geluidskwaliteit van het systeem.
Luidsprekerbehuizingen worden voornamelijk gecategoriseerd in Verzegelde/gesloten dozen (bijv. vaste, boekenplanktypes) en Bass-Reflex (gepoorte) dozen (bijv. gepoorte, R-J, transmissielijn ontwerpen, etc.).
Algemene vereisten voor het ontwerp van basreflexluidsprekers (met poort)
Richtingsgevoeligheid van geluidsemissie van luidsprekers
Geluidsgolven vertonen verschijnselen zoals reflectie, diffractie en interferentie tijdens de voortplanting, volgens specifieke akoestische principes. De golflengte van geluidsgolven die door een luidspreker worden uitgestraald, wordt korter naarmate de frequentie toeneemt. Wanneer de golflengte vergelijkbaar wordt met de fysieke afmetingen van de luidspreker, krijgt de uitgestraalde geluidsgolf een uitgesproken richtingsgevoel door diffractie en interferentie.
De richtingsgevoeligheid van een luidspreker kenmerkt het vermogen om geluid in verschillende richtingen uit te stralen en is frequentie-afhankelijk. Geluid met een hoge frequentie heeft een sterkere richtingsgevoeligheid, terwijl geluid met een lage frequentie relatief minder richtingsgevoelig is.
- Subwoofers en woofers: De richting van de geluidsemissie is onbeperkt. De behuizing kan overal in het luistergebied worden geplaatst.
- Full-Range, Mid-Range en High-Frequency Luidsprekers: De driver moet idealiter direct naar de luisterpositie gericht zijn. Als structurele of esthetische ontwerpbeperkingen direct richten onmogelijk maken, moet een akoestische reflector worden ontworpen om de geluidsverzwakking veroorzaakt door directiviteit te verminderen.
De hoek tussen de emissierichting van de luidspreker en de luisteraar mag niet groter zijn dan 90°, zoals hieronder:
Selectie van luidsprekerdrivers
De keuze van drivers en hun integratie met de luidsprekerbehuizing bepalen rechtstreeks de uiteindelijke geluidskwaliteit van het systeem.
Selectie op basis van de openingsvorm van de bestuurder
Luidsprekers met een ronde opening leveren de beste prestaties, gevolgd door luidsprekers met racetrack-vormige en ovale openingen. Het is aan te raden om het gebruik van lange strookvormige en ultradunne luidsprekers zoveel mogelijk te vermijden.
De grootte van de luidspreker moet worden gekozen op basis van de grootte van de kast en het nettovolume. In overeenstemming met de ontwerpprincipes van het luidsprekersysteem is het noodzakelijk om geschikte T/S-parameters en elektroakoestische parameters voor de luidspreker te kiezen.
Keuze van bestuurdersmagneet
Externe magneten (ferrietmagneten) zijn kosteneffectief, maar ze nemen een groot volume in beslag, waardoor het effectieve volume in de luidsprekerkast afneemt. Interne magneten (zeldzame-aardmagneten) zijn duurder, maar ze nemen minder ruimte in beslag, zorgen voor een groter bruikbaar volume in de kast en bieden superieure magnetische prestaties.
Selectie van kegel
Conusvormen zijn meestal rechtzijdige conussen en exponentiële conussen. Rechtkegelconussen hebben een eenvoudig fabricageproces maar relatief slechte prestaties bij hoge frequenties, terwijl exponentiële conussen betere prestaties bij hoge frequenties bieden. Ontwerpen met twee conussen kunnen onder speciale omstandigheden worden toegepast.
De belangrijkste materialen van kegels zijn natuurlijke vezels (plantenvezels, dierlijke vezels), kunstvezels (chemische vezels, synthetische vezels), anorganische vezels, kunststoffen (bijv, PP kegels) en metalen (bijvoorbeeld aluminium). Er kan een keuze worden gemaakt op basis van de vereisten voor klankkleur en kosten.
Ontwerp behuizing
Bij het ontwerp van de afmetingen van de luidsprekerkast moeten de parameters van de luidspreker en het nettovolume in de kast worden gecombineerd. Alleen als deze twee optimaal op elkaar zijn afgestemd, kan de geluidsprestatie van de lage frequenties worden gemaximaliseerd.
De behuizingsmaterialen zijn over het algemeen voornamelijk hout en kunststof, en de dikte van het materiaal wordt bepaald op basis van de trilling van de behuizing en de resonantie die binnenin wordt opgewekt. Als de omstandigheden het toelaten, probeer dan een dikkere wand te gebruiken en voeg op gepaste wijze verstevigingsribben op de binnenwand om trillingen van de kast te verminderen en akoestische resonantie in de kast te onderdrukken.
De behuizing moet goed afdichten en er mag geen luchtlekkage of soortgelijke problemen zijn, zodat er geen windruis wordt gegenereerd en de prestaties bij lage frequenties niet worden beïnvloed.
Het ontwerp van de poort in een basreflexbehuizing speelt een doorslaggevende rol in de lage frequentieafsnijfrequentie van de luidspreker. De ontwerppositie en vorm van de poort moeten zorgen voor een soepele luchtstroom in de kast om vervorming bij lage frequenties en windruis te verminderen. De lengte en dwarsdoorsnede van de poort worden ontworpen en aangepast op basis van het volume van de kast en relevante luidsprekerparameters. Het doel is om ervoor te zorgen dat de impedantiekarakteristiek van de luidspreker de dubbele piekkarakteristiek zo dicht mogelijk benadert, zoals weergegeven in de onderstaande figuur.
Een passieve radiatorbehuizing is een variant van het basreflexontwerp. Het wordt geconstrueerd door een passieve radiator te gebruiken ter vervanging van de poort. Een goede regeling kan het afgestraalde geluid dat wordt geproduceerd door de trilling van de passieve radiator in fase brengen met het voorwaarts afgestraalde geluid van de luidspreker, waardoor de lage frequentiekarakteristieken van de luidspreker worden verbeterd en de lage frequentierespons wordt versterkt. De bass-reflexbox met passieve radiator is meer geschikt voor gebruik in behuizingen met een relatief klein volume.
De figuur hieronder toont twee types basreflexbehuizingen (standaard met poort vs. passieve radiator).
De interne structuur van de behuizing moet zorgen voor een soepele luchtstroom in de behuizing. De interne structuur van de behuizing moet zorgen voor een soepele luchtstroom in de behuizing. Ontwerp de doorsneden aan beide uiteinden van de poort met een geleidelijke overgangsvorm om te voorkomen dat er “knallend” luchtstroomwindgeruis ontstaat bij de openingen.
Om te voorkomen dat geluidsgolven resonantie genereren in de behuizing, moet de behuizing voldoende sterk zijn, moeten er verstevigingsribben aan de binnenkant worden toegevoegd en moet de verbinding tussen de voor- en achterpanelen worden verstevigd. Voeg op de juiste manier geluidsabsorberend materiaal toe aan de binnenkant van de behuizing en installeer dit dicht tegen de binnenwand van de behuizing.
Ontwerp van akoestische straling
Probeer te voorkomen dat externe structuren de geluidsuitvoerlocaties blokkeren (inclusief de uitvoerlocatie van de poort). De beste methode is om de luidspreker-driver direct bloot te leggen. De op één na beste methode is het gebruik van materialen met een hogere akoestische transparantie, zoals speakergrilldoek, staalgaas, etc.; daarna komen plastic panelen met grote perforaties; probeer het gebruik van uitvoerpanelen met kleine gaten te vermijden. Het geluidsuitgangsgebied van de luidspreker-driver mag geen ingesloten holte vormen, omdat dit gemakkelijk een “voorste holte-effect” kan veroorzaken dat de geluidskwaliteit vermindert.
Trillingsdempend ontwerp voor luidsprekers
Wanneer een luidspreker in werking is, worden de trillingen van de driver doorgegeven aan elk deel van de luidsprekerbehuizing. Dit kan gemakkelijk resonantie veroorzaken op verschillende locaties, wat bijgeluiden produceert. Daarom is een goed dempingsontwerp vereist.
Bijvoorbeeld: gebruik rubberen dempkussens op de plaatsen waar de luidspreker is bevestigd en verbonden met andere structurele onderdelen.
Gebruik voor een passieve radiatorluidspreker (drone conusluidspreker) een symmetrisch dubbel passief radiatorontwerp om de trillingen die ze introduceren te elimineren.
Warmteafvoerontwerp voor luidsprekers
De luidsprekerdriver in een behuizing is een transducer. Het is een apparaat dat elektrische energie omzet in mechanische energie (trillingen van de driver) en dat vervolgens omzet in geluidsenergie (straling van geluidsgolven). De efficiëntie van een luidsprekerdriver bij het omzetten van elektrische energie in geluidsenergie is laag; de resterende energie wordt omgezet in warmte. Daarom is warmteafvoer voor de luidsprekerdriver erg belangrijk. Vooral in kleine behuizingen met beperkte ruimte heeft dit een directe invloed op de betrouwbaarheid van de luidspreker.
De belangrijkste verwarmingscomponent in een luidsprekerdriver is de spreekspoel. De warmte ervan wordt via de poolplaat en de T-juks/U-juk overgedragen op de buitenoppervlakken van het magnetische circuit en de korf. Probeer daarom, wanneer de omstandigheden dit toelaten, een ontwerp te maken waarbij de spreekspoel aan de buitenkant wordt blootgesteld om de warmteafvoer te bevorderen.
Ontwerp ter voorkoming van magnetische lekkage
De dynamische luidsprekers die gebruikt worden in luidsprekersystemen maken gebruik van permanente magneten in hun magnetische circuits, wat resulteert in magnetische lekkage. In gebruiksomgevingen die gevoelig zijn voor magnetische lekkage, is het noodzakelijk om een ontwerp ter voorkoming van magnetische lekkage te implementeren voor het magnetische circuit van de luidspreker.
Speaker Structureel Ontwerpvoorstel
Op basis van de structurele vorm van het product en de vereisten is de luidspreker ontworpen in een monoconfiguratie. Afhankelijk van de richting van de geluidsstraling wordt de luidspreker verdeeld in drie structurele vormen: een naar boven gerichte stralingsstructuur, een naar voren gerichte stralingsstructuur en een naar beneden gerichte stralingsstructuur. De structurele ontwerpeisen en aanbevelingen voor deze drie vormen worden in het volgende voorstel beschreven. Dit product bevat een microfoon. Het passieve radiatorontwerp heeft de neiging relatief meer trillingen te veroorzaken, daarom wordt het gebruik van een bass-reflexbehuizing met passieve radiator niet aanbevolen.
Naar boven stralend luidsprekerontwerp:
Deze structurele benadering maakt gebruik van een ronde full-range driver met een relatief grote diameter die naar boven straalt, een ronde koepeltweeter die naar voren straalt en de poort die naar achteren straalt.
Ontwerpbeschrijving:
- De ronde driver met grote diameter is een full-range driver. De stralingsrichting is naar boven. De midden- en lage frequenties hebben een relatief zwakke richtingsgevoeligheid en kunnen de oren van de luisteraar vooraan vrij goed bereiken; de hoge frequenties hebben een sterkere richtingsgevoeligheid en hebben meer last van verzwakking naar voren toe.
- De koepeltweeter heeft een dispersief stralingspatroon, waardoor het bereik van de hoge frequenties effectief wordt vergroot. Doordat hij naar voren straalt, kan hij het verzwakte hoogfrequente gedeelte van de full-range driver goed compenseren.
- De koepeltweeter heeft een dispersief stralingspatroon, waardoor het bereik van de hoge frequenties effectief wordt vergroot. Doordat hij naar voren straalt, kan hij het verzwakte hoogfrequente gedeelte van de full-range driver goed compenseren.
- Voor het opwaartse stralingsgebied wordt roosterdoek of staalgaas met een hoge akoestische transparantie gebruikt om de geluidsdemping te verminderen. Het volledige bovenoppervlak dient als stralingsgebied om een “voorste holte-effect” te voorkomen.
- Het stralingsgebied van de tweeter bestaat uit traliewerk of staalgaas om de demping van hoge frequenties te verminderen.
- De hele behuizing moet luchtdicht zijn.
- Afhankelijk van de afstemmingsvereisten kun je binnenin geluidabsorberend materiaal toevoegen.
Luidsprekerontwerp met voorstraling:
Deze structurele aanpak maakt gebruik van een full-range driver plus een koepeltweeter. Alle stralingsrichtingen zijn direct naar de luisteraar gericht. De poort is ontworpen om naar beneden of naar achteren te stralen.
Ontwerpbeschrijving:
- De ronde driver met grote diameter is een full-range driver. De stralingsrichting is naar voren. Het naar voren stralende ontwerp resulteert in een relatief lage demping voor alle frequentiebanden, waardoor het geluid de oren van de luisteraar vooraan goed kan bereiken.
- De koepeltweeter heeft een dispersief stralingspatroon, waardoor het bereik van de hoge frequenties effectief wordt vergroot. Doordat hij naar voren straalt, kan hij het verzwakte hoogfrequente gedeelte van de full-range driver goed compenseren.
- De stralingsopening aan de voorkant heeft een uitlopende (hoornachtige) structuur, die de richtingsgevoeligheid van elke frequentieband effectief kan uitbreiden.
- De poort straalt naar achteren. Het laagfrequente geluid dat wordt uitgestraald is in wezen niet directioneel en kan de oren van de luisteraar vrij goed bereiken.
- Het stralingsgebied aan de voorkant maakt gebruik van traliewerk of staalgaas om de geluidsdemping te verminderen. 6. De hele behuizing moet luchtdicht zijn.
- Afhankelijk van de afstemmingsvereisten kun je binnenin geluidabsorberend materiaal toevoegen.
Naar beneden stralend luidsprekerontwerp:
Deze structurele benadering maakt gebruik van een ronde full-range driver met een relatief grote diameter die naar beneden straalt, een ronde koepeltweeter die naar voren straalt en de poort die ontworpen is om naar achteren te stralen. Het geluid dat wordt uitgestraald door de naar beneden gerichte driver wordt in alle richtingen gereflecteerd door een reflectorstructuur, waardoor het doel van omnidirectionele geluidsstraling wordt bereikt.
Ontwerpbeschrijving:
- De ronde driver met grote diameter is een full-range driver. De stralingsrichting is naar beneden. Het geluid wordt in alle richtingen weerkaatst via de reflectorstructuur, waardoor het doel van een omnidirectionele luidspreker wordt bereikt.
- Voor het opwaartse stralingsgebied wordt roosterdoek of staalgaas met een hoge akoestische transparantie gebruikt om de geluidsdemping te verminderen. Het volledige bovenoppervlak dient als stralingsgebied om een “voorste holte-effect” te voorkomen.
- De poort straalt naar achteren. Het laagfrequente geluid dat wordt uitgestraald is in wezen niet directioneel en kan de oren van de luisteraar vrij goed bereiken.
- De stralingsgebieden van de luidspreker maken gebruik van traliewerk of staalgaas om de demping van hoge frequenties te verminderen.
- De hele behuizing moet luchtdicht zijn.
- Afhankelijk van de afstemmingsvereisten kun je binnenin geluidabsorberend materiaal toevoegen.
Ontwerp voor warmteafvoer
Het volledige product heeft een cilindrisch ontwerp. Het product heeft een modulaire lay-out met verdeelde warmteproducerende eenheden (zie het stapeldiagram hieronder). De belangrijkste warmteproducerende eenheden zijn voorzien van ventilatiegaten om de thermische convectie te verbeteren. Als een lokale module te veel warmte genereert, kunnen oplossingen zoals het bevestigen van een koellichaam op de chip of het gebruik van een combinatie van warmtegeleidend silicone en een koelplaat worden gebruikt voor warmteafvoer.
| Nee. | Module Beschrijving | Onderdelen | Component |
|---|---|---|---|
| 1 | Pickup-module, toetscircuits | Diverse antennes & aansluitdraden | Licht ademen |
| 2 | Wi-Fi & andere subboard modules | ||
| 3 | Luidspreker Akoestische assemblage | ||
| 4 | Hoofdbesturingskaart, versterkercircuit |
Vereenvoudigde illustratie van het stapelen van productstructuren Opmerking: De nummers 1 tot en met 4 geven de volgorde van boven naar beneden aan. De antenne wordt gestapeld volgens het ontwerpschema en de aanpassingsvereisten. Het ademlicht wordt gestapeld volgens de functionele definitie en het effectdiagram.
Ademend Licht Ontwerp
Bepaal op basis van het effect van het industrieel ontwerp het vereiste aantal lampen. Vervolgens wordt het schema voor het hardwareontwerp afgerond op basis van de elektrische parameters van elk licht en het lay-outschema. Veel voorkomende toepassingen op dit moment zijn: Voor een relatief klein aantal lampjes worden ze over het algemeen gebruikt voor accentverlichting of indicatoreffecten. Voor 3 tot 12 RGB-lampjes worden ze meestal gebruikt om verlichtingseffecten te creëren in specifieke gebieden, zoals cirkels, rond de omtrek of langs randen, enz. Deze kunnen worden gekoppeld aan productacties om ademende of knipperende lichteffecten te creëren. Voor een groter aantal lichten wordt meestal een matrixopstelling gebruikt. Complexere opstellingen of LED-matrices worden gebruikt om animaties, beeldinformatie, enz. weer te geven.
10 creatieve luidsprekerontwerpen
Laten we nu eens kijken naar enkele van de meest tot de verbeelding sprekende audio-ontwerpen.
1. Mobius L50 Luidspreker
De Mobius L50 verspreidt muziek over het volledige frequentiespectrum en vult de omgeving met diep, meeslepend geluid.
De naadloze, continue vorm is geïnspireerd op de wiskundige elegantie van de Möbius-strip en symboliseert de vloeibaarheid van geluid dat door de ruimte beweegt. Dit is een luidspreker die niet alleen is ontworpen om muziek af te spelen, maar om onze beleving van geluid te verbeteren.
Bron van ontwerp: Przemysław Wolnicki
2. Multifunctionele satellietmuziekspeler
Satellite is een geluidsobject dat zowel als hoofdtelefoon en als luidspreker functioneert. Het is ontworpen om zich aan te passen aan deze verschillende situaties en zo je muziekbeleving te verbeteren. Als je bijvoorbeeld alleen in een lawaaierige stad loopt, functioneert het als een koptelefoon. Op momenten met anderen verandert hij in een speaker. Het is als een satelliet die constant in een baan rond een planeet draait, wat in dit geval jij bent.
Bron van ontwerp: Changhwi Kim
3. Beosound 2 Luidspreker
De Beosound 2 luidspreker ziet er geweldig uit en heeft niet de traditionele cilindrische vorm. De conische 360-graden luidspreker is ook volledig gemaakt van aluminium, gepolijst tot een sprankelende glans, waardoor het een glanzende afwerking heeft. De luidspreker heeft al een verbluffende impact, maar Bang & Olufsen vond dat het nog beter kon.
Het maakt gebruik van de link tussen geluid, emotie en kleur. De Beosound 2 Gradient serie geeft je een mix van kleuren die vloeiend in elkaar overgaan, net zoals emoties en muziek van het ene moment op het andere overgaan. De serie heeft “kleuren” zoals Brown Baritone, Jelly Jam, Electric Riff en andere gevoelens die geluid kan uitdrukken. Je kunt je afvragen of deze ideeën echt overeenkomen met wat je denkt dat die gevoelens zijn. Maar het lijdt geen twijfel dat als je hun speciale look ziet, ze je iets zullen laten voelen.
Bron van ontwerp: Bang & Olufsen
04. Retro “Vinyl” Miniluidspreker
Dit ontwerp brengt functie en vorm samen. Het neemt het uiterlijk en geeft het leven. Het brengt ouderwetse gevoelens terug en laat je een langzamer levenstempo ervaren.
Bron van ontwerp: Jon Lee
05. Retro Camping Lantaarn Luidspreker
Hij is gemaakt voor kamperen. Dankzij het kleine formaat is hij gemakkelijk mee te nemen. Hij combineert een luidspreker en een lamp in één ontwerp, waardoor hij perfect is voor de sfeer op de camping. Het licht in oude stijl, zoals een klassieke gloeilamp, draagt echt bij aan die supersterke sfeer. Het is echt een must-have voor elke kampeertrip.
Bron van ontwerp: Saichuang Ontwerp
06. Kever Spreker
De klassieke Kever is dat “kleine schatje” in het geheugen van de meeste mensen. Zijn gladde en compacte vorm is beroemd over de hele wereld. Dit luidsprekerontwerp is gebaseerd op de speciale gebogen lijnen van de Kever. Hij maakt gebruik van ouderwetse kleuren om te pronken met zijn retrostijl.
Bron van ontwerp: CiCi
07. Draagbare Bluetooth-luidspreker
Dit product doorbreekt de gebruikelijke grenzen van grootte en wat je verwacht. Het geeft mensen een keuze: één speaker die goed werkt op één plek, maar ook geschikt is om mee te nemen, en die zelfs meer dingen kan.
Bron van ontwerp: Shantanu Maheshwari
08. Jaloezie Spreker
Dit is een Bluetooth-luidspreker ingebouwd in een set jaloezieën. Je draait de bovenkap om het volume te veranderen en de jaloezieën op de behuizing draaien mee. Draai hem omhoog en de jaloezieën gaan verder open, alsof de muziek er dwars doorheen komt. Hiermee kunnen mensen het volume veranderen en op een veel leukere manier van hun muziek genieten.
09. 360 graden perfect geluid luidspreker
Dit product heeft een minder gebruikelijke kubusvorm. De lijnen zijn strak en vloeiend, waardoor het een eenvoudige, moderne uitstraling heeft, en het heeft een perfect 360-graden geluid. Vergeleken met de gebruikelijke ronde of buisvormige luidsprekers zit deze vorm stabieler en past hij goed in een moderne, eenvoudige woning.
Bron van ontwerp: Muhammet Uzuntaş
10. Dumbbell Bluetooth Luidspreker
Het heeft een nieuwe haltervorm die zowel sportief als technisch aanvoelt. Het uiterlijk is uniek en gemakkelijk te herkennen. Hij past op plaatsen zoals de sportschool. Het ontwerp is fris en wijkt af van hoe luidsprekers er normaal uitzien.
Bron van ontwerp: Shang Jingli
NL 
EN 
ES 
FR 
DE 
IT 
PT 
PL 
AR 
JA 
KO 
ZH