عملکرد اختصاصی پس پردازش آکوستیک برای رسم پاسخ ها، توابع انتقال، منحنی های حساسیت، جهت گیری و الگوهای تابش و موارد دیگر وجود دارد. آنها به مجوز ماژول آکوستیک نیاز دارند.
در این بخش:
• | نمودارهای الگوی تشعشعی (پاسخ فضایی) |
• | شبکه و مجموعه داده های پارامتری شده |
• | توطئه های گروه اکتاو |
• | نمودارهای جهت دهی |
نمودارهای الگوی تشعشعی (پاسخ فضایی)
ارزیابی و ترسیم فشار صوتی در اطراف اشیا و منابع تابشی برای توسعه چندین دستگاه صوتی ضروری است. این به عنوان پاسخ فضایی یا الگوی تشعشع شناخته می شود. حوزه های کاربردی از مبدل های صوتی زیر آب و بلندگوها تا تعیین حساسیت فضایی سیستم های میکروفون (به عنوان مثال، استفاده از متقابل) متغیر است. استفاده از ویژگی محاسبه میدان خارجی می تواند به کاهش دامنه محاسباتی کمک کند در حالی که هنوز قادر به تعیین فشار و در نتیجه پاسخ فضایی در میدان خارجی (میدان نزدیک به میدان دور) هستیم. نمودارهای الگوی تشعشع مخصوصاً برای ارزیابی آسان متغیرهای میدان بیرونی، یعنی فشار بیرونی آکوستیک و سطح فشار صدای میدان بیرونی طراحی شدهاند.
در نمودارهای الگوی تشعشع، متغیر میدان خارجی (فشار یا سطح فشار صوت) در یک نمودار قطبی برای تعداد زوایا انتخاب شده نشان داده میشود. داده ها بر روی یک دایره ارزیابی به صورت دو بعدی، تقارن محوری دو بعدی یا سه بعدی بازیابی می شوند. فاصله زاویه و تعداد زوایا را می توان به صورت دستی مشخص کرد. مبدا، جهت گیری و شعاع دایره ارزیابی و همچنین جهت مرجع قابل تعیین است. دایره ارزیابی را می توان با استفاده از یک عملکرد صفحه ارزیابی پیش نمایش تجسم کرد . همچنین یک گزینه داخلی برای محاسبه پهنای پرتو داده های رسم شده وجود دارد. داده ها در جدولی ذخیره می شوند که می توان با استفاده از گزینه Table Graph رسم کرد .

شکل 2-8: نمونه ای از طرح الگوی تابش دوبعدی و سه بعدی از مدل آموزشی بسل پانل.
نمودارهای الگوی تابش سه بعدی یک نمودار قطبی سه بعدی (یا نمودار حباب) ایجاد می کنند که در آن داده ها بر روی یک کره ارزیابی می شوند. میتوانید با لغو انتخاب کادر Use as color expression، یک عبارت جداگانه برای رنگ سطح مشخص کنید . یک نمودار حباب کلاسیک با تنظیم یک مقدار ثابت برای قسمت Expression و استفاده از سطح فشار صدا برای بیان رنگ ایجاد می شود. در نمودارهای الگوی تابش سه بعدی، جهت نیز می تواند با فعال کردن جهت محاسبه محاسبه شود.گزینه. نتیجه در یک جدول آورده شده است و به عنوان حداکثر توان نسبت به توان متوسط محاسبه می شود. این جدول شامل حداکثر جهت تابش (زوایای قطبی)، جهت و جهت داده شده بر حسب دسی بل (همچنین به عنوان شاخص جهت دهی نیز شناخته می شود) است. توجه داشته باشید که اگر الگوی تشعشع برای همه جهات ترسیم نشده باشد یا اگر لوب اصلی روی محور نباشد، این تعریف جهت میتواند از سایر فرمولبندیهای استاندارد منحرف شود .
مزیت اصلی نمودار الگوی تابش، در مقایسه با ساخت نمودار خطی، این است که دایره/کره ای که برای تعیین جهت نمودار استفاده می کنید، بخشی از هندسه شما برای حل نیست. بنابراین، تعداد جهت های رسم از گسسته شدن حوزه راه حل جدا می شود.
متغیرهای تعریف شده توسط ویژگی محاسبه میدان خارجی مانند، برای مثال، فشار acpr.efc1.pext یا سطح فشار صدا acpr.efc1.Lp_pext متغیرهایی تعریف شده در سطح جهانی هستند و میتوانند مستقیماً در نمودار الگوی تشعشع و نمودار جهتیابی ارزیابی شوند . مقادیر ترسیم شده تنها زمانی معنی فیزیکی دارند که خارج از مرز محاسبه میدان خارجی ارزیابی شوند .
به عنوان مثال، برای تجسم سطح فشار صوت در داخل مرز محاسبه میدان خارجی عبارت: at2(x,y,acpr.Lp) را به صورت 2 بعدی، at2(r,z,acpr.Lp) در تقارن محوری 2 بعدی یا at3 (x,y,z,acpr.Lp) به صورت سه بعدی. عملگرهای at2() و at3() تضمین می کنند که متغیرها به صورت جهانی تعریف شده اند.
![]() | نمودارهای میدان خارجی پیشفرض (که از نمودارهای الگوی تشعشع استفاده میکنند) به طور خودکار به هر مدلی که از ویژگی محاسبه میدان خارجی استفاده میکند، اضافه میشود، زمانی که Generate defaults default در گره مطالعه انتخاب شود. |
![]() | در طرح الگوی تابش سه بعدی ، تعریف زاویه قطبی θ و زاویه ازیموتال ![]() ![]() برای کمک به تجسم زوایا، با فرض اینکه مرکز در مبدا باشد، به سادگی عبارات زیر را رسم کنید:
|
![]() | برای مثال سه بعدی، به پنل Bessel : مسیر کتابخانه برنامه Acoustics_Module/Tutorials,_Pressure_Acoustics/bessel_panel مراجعه کنید . |
![]() |
|
شبکه و مجموعه داده های پارامتری شده
یکی دیگر از روشهای ارزیابی و ترسیم میدان بیرونی، استفاده از مجموعههای دادههای Grid 2D
، Grid 3D
، منحنی Parameterized 2D و Parameterized Curve 3D یا مجموعه دادههای Parameterized Surface است . همه این مجموعه دادهها امکان ارزیابی کمیتهای کلی، مانند متغیرهای میدان خارجی، خارج از حوزه محاسباتی (خارج از مش) را فراهم میکنند.


![]() | میدان بیرونی به چندین روش در مدل پیزوالکتریک Tonpilz مبدل نشان داده شده است : مسیر کتابخانه برنامه Acoustics_Module/Piezoelectric_Devices/tonpilz_transducer . |
توطئه های گروه اکتاو
یک نمودار اختصاصی باند اکتاو (
) برای رسم پاسخ فرکانس، توابع انتقال، تلفات انتقال و منحنیهای تلفات درج وجود دارد. این طرح دارای چندین ویژگی خاص آکوستیک داخلی مانند وزن دهی از پیش تعریف شده (Z، A، C و تعریف شده توسط کاربر) و همچنین امکان رسم پاسخ در اکتاو، 1/3 اکتاو، 1/6 اکتاو یا به صورت پیوسته است. واکنش.


شکل 2-9: منحنی حساسیت به صورت نوارهای 1/3 اکتاو و یک منحنی پیوسته ترسیم شده است. از مدل Loudspeaker Driver در Application Library.
![]() | برای جزئیات بیشتر ، باند Octave را در بخش تجزیه و تحلیل نتایج و نمودارها در کتابچه راهنمای مرجع مولتیفیزیک COMSOL ببینید . |
![]() | وزن های از پیش تعریف شده Z، A و C در IEC 61672-1 تعریف شده اند. برای جزئیات بیشتر به IEC 61672-1 Electroacoustics – صدا سنج – قسمت 1: مشخصات مراجعه کنید . |
![]() | برای مثال هایی که از طرح اکتاو باند استفاده می کنند، نگاه کنید به:
|
نمودارهای جهت دهی
یکی دیگر از طرحهای خاص آکوستیک، به ویژه برای بلندگوها، طرح اختصاصی Directivity (
) است. طرح به مهندسان صدا اجازه می دهد تا پاسخ فضایی یک بلندگو را به عنوان تابعی از فرکانس و زاویه فضایی در یک نمودار کانتور مانند به تصویر بکشند. نمایش پاسخ فضایی به این شیوه در صنعت بلندگو بسیار رایج است. داده های اندازه گیری شده نیز اغلب به همین شیوه نمایش داده می شوند. طرح شامل گزینه های زیادی برای قالب بندی نمودار برای دستیابی به بینش حداکثری در مورد داده های مدل شده است، به عنوان مثال، گزینه های مقیاس بندی محور فرکانس خطی و لگاریتمی، سوئیچ آسان محور x و y (محور فرکانس و زاویه قطبی) و همچنین گزینه هایی برای عادی سازی داده ها با توجه به یک زاویه داده شده یا مقدار حداکثر.


شکل 2-10: نمونه ای از نمودار جهت دهی از مدل درایور بلندگوی توده ای در Application Library.
![]() | برای جزئیات، به Directivity در بخش تجزیه و تحلیل نتایج و نمودارها در کتابچه راهنمای مرجع مولتیفیزیک COMSOL مراجعه کنید . |
![]() | درایور بلندگوی توده ای . مسیر کتابخانه برنامه: Acoustics_Module/Electroacoustic_Transducer/lumped_loudspeaker_driver |