xiaotuzi 发表于: 2009-2-05 13:51 来源: XYCAD中国音响设计网
[摘要]:针对现代扬声器的研究和开发工作,本文对LEAP5(电声开发软件),LSPCAD(扬声器设计/模型化软件),FINEBOX(非线性大功率箱体模拟),FINEMotor(扬声器单元的磁路和音圈的设计软件)和FINECone(纸盆和球顶形振膜的有限元法的声学效果的模似程序)等正在实用中的软件作简单的评介,指出它们的运用将会提高扬声器工厂的产品的研发水平,同时作者也强调设计软件的应用需要和传统的试探式开发方法紧密结合。
设计人员要更好地使用设计软件,除了计算机使用的基本技能外,尚应加强电声学基本知识的学习乃至加强扬声器音质的鉴别能力。
1.简况:
珠三角一带已经成为中国扬声器行业的重要基地之一,其起始可追溯到二十世纪九十年代。各种经营体制的扬声器单元的制造厂在技术上逐步形成了一个共同点,那就是建立在计算机系统上的各种电声特性测试系统的应用,例如:LMS、CLIO、MLSSA和DAAS等命名的电声测试系统已在十多年中得到了广泛的使用,甚至连SiSiD那样的相对比较贵的系统,因它的多频猝发信号所带来的能测量扬声器谐波失真的功能,也被某些厂家购制并使用。计算机测试系统,因其简便及价格低廉的优点而广泛使用,与传统的(比如使用BK)系统必需使用消声室而形成有趣的反差。
在许多厂家采用多种计算机测试系统之际,一些有关扬声器系统的设计软件逐渐地引起有关厂家的重视,从二十世纪九十年代中期开始,LEAP、LSPCAD和南京大学声学所的音箱设计软件已为一些设计人员掌握,近年来FINEMotor磁路音圈设计软件和FINECone振膜设计软件也已在某些厂家得到使用。
计算机辅助设计软件在扬声器作业中的应用标志着珠三角的扬声器工业的产品开发已进入一个较高的开发水平,本文在此列出部分软件的有关简况如表1所示。
表1 几个有用的扬声器设计软件
名称 |
主要用途 |
参照价格 |
网址 |
LEAP5 |
1.换能器单元和箱体的高等级的模型 |
495 美元 |
http://www.linearx.com |
LSPCAD |
1.由扬声器单元的数据出发而进行的箱体模型,扬声器系统的设计 |
150美元 |
http://www.ijdata.com |
FINECone 采用有限元法对锥体盆和球顶形振膜的声学特性的摸拟软件 |
获得锥体盆(形状可变)和球顶形振膜的声频响曲线(及指向性)和扬声器单元的阻抗曲线,振膜材特性可变,需用MLSSA系统测得的阻抗曲线修正。 |
2400美元 |
http://www.loudsoft.com |
FINEMotor |
扬声器单元的磁路系统和音圈的设计软件,磁路可变,可显示SPL值、Q值、BL值和音圈等之间的关系和结果 |
约1200美元 |
http://www.loudsoft.com |
FINE BOX |
|
约1800美元 |
http://www.loudsoft.com |
AkAbak |
|
约950美元 |
http:// |
杨定军天津电视技术研究所
2.简评:
1) LEAP5
它是美国Linearx公司(亦即出售LMS测试系统的同一公司)的产品,LEAP5是LEAP4的后继产品,厂方说他们们用了三年时间作开发,原代码行已超过100万行,LEAP5不仅仅是从DOS界面发展到Windows界面那样简单。对于高级音箱可消耗2GB地位空间,比较简单的50-250MB空间。
LEAP5包括扬声器箱及分频器设计两大部分,是一个扬声器系统的设计软件,箱设计程序的核心极其有效,专有的衍射分析工具,基于箱体形状和箱体上所有发声单元的空间座标,该工具产生了令人惊讶的准确的频率响应的预计(公司网页语)另外,它备有一个三维编辑器,可显示箱体形状并对扬声器单元的位置,开口位置、箱体位置及分析点给出准确结果,显然在频率响应曲线的准确预计上是极为重要的,关于扬声器单元,其参数已增加到53个,比如:驱动电平、温度、振幅和参数与频率的相关性都已有涉及,使单元模型比理论化的TS参数模型更为接近真实情况。
分频器设计程序的核心是计算程序,优化工具和用户界面,采用了一个新的工具叫"直接综合"生成电路,将由菜单方式作选择的传输函数出发而生成无源、有源乃至数字电路所构成的分频器。而且在分频器的设计中,已计及扬声器单元的几何位置、指向性、双音圈特性以及偏离轴线的分析和优化,这样使得该软件成为最为准确的分频器设计软件。
鉴于LEAP5比LEAP4强大得多的功能,它对计算机系统的要求提高了许多,该公司对计算机系统的要求如下:
Minimum System Requirements:
• Mouse and Keyboard
• LPT port or USB port
• Windows® 95, 98, SE, ME, NT4, 2000, XP
• 250MB free Hard Drive space
• 64MB RAM Memory
• Pentium® II / 350 or equivalent
• Video 800 x 600 Resolution / 64K Colors
• OpenGL® 3D graphics support
• TrueType® or Adobe® Fonts
Recommended System Requirements:
• Windows® 2000 or Windows® XP
• 300MB free Hard Drive space
• 256MB RAM Memory or more
• Pentium® III / 1GHz or equivalent
• Video 1024 x 768 Res / 24 or 32 bit Color
• Nvidia® OpenGL® version 1.2 drivers
• Adobe® Fonts with Adobe Type Manager®
作者迄今尚未能亲手试用LEAP5,究竟它的实际效果如何,还有待实践。而LEAP4早已得到若干扬声器设计师的好评,甚至有系统设计软件中排位第一的评价,另一方面,在使用LEAP4的时候,化费的时间要多一点,对某些电声知识不够扎实的设计师,初步使用过程中的困难会比较多,如果在设计要求一般的又比较简单的音箱时,使用LEAP会有杀鸡动用牛刀之感。
2) LSPCAD5.25:
LSPCAD乃是扬声器计算机辅助设计(Loudspeaker Computer Aided Design)的简称,是作者