 |
جفت کننده 711 ژنریک – شبیه ساز کانال گوش مسدود شده
معرفی
این یک مدل از یک جفت کننده 711 1 است ، یک شبیه ساز کانال گوش مسدود شده که از مشخصات ارائه شده در استاندارد بین المللی IEC 60318-4 پیروی می کند ( مرجع 1 ). کوپلر وسیله ای برای اندازه گیری خروجی صوتی منابع صدا با یک میکروفون کالیبره شده است. میکروفون توسط یک حفره با شکل و حجم شناخته شده به منبع جفت می شود ( شکل 1 پایین را ببینید). کوپلر 711 امپدانس انتقال آکوستیک قسمت داخلی کانال گوش را از نوک یک گوش گیر (درج گوش یا قالب گوش) واقع در صفحه مرجع به پرده گوش تقریب می زند (شکل 1 را ببینید) . بالا سمت راست). بنابراین، این وسیله ای است که در نظر گرفته شده است تا دارای همان ویژگی های آکوستیکی باشد که به طور متوسط کانال گوش انسان و سیستم پرده گوش مسدود شده، تقریباً از خم دوم کانال گوش تا پرده گوش را داشته باشد. کوپلر 711 برای اندازه گیری سمعک ها و ایرفون هایی که با استفاده از یک ایرفون به گوش متصل می شوند در نظر گرفته شده است.
شکل 1: طرح گوش (بالا سمت چپ) با پینا، مجرای گوش و پرده گوش، مجرای گوش (بالا سمت راست) که توسط گوش گیر با بلندگو مسدود شده است، کانال گوش بسته بخشی است که کوپلر برای مدل سازی در نظر گرفته شده است. پلاگ گوش (پایین) در صفحه مرجع جفت کننده صوتی از جمله محل میکروفون ضبط قرار می گیرد.
استفاده از کوپلر برای اندازه گیری پاسخ صوتی، اندازه گیری ها و مقایسه های استاندارد را امکان پذیر می کند. اندازه‌گیری‌های کوپلر روی شبیه‌سازهای کانال گوش نیز اغلب برای توسعه و آزمایش نمونه اولیه استفاده می‌شوند. با این حال، چنین اندازه گیری هایی شامل نشت بین قالب گوش و کانال گوش نمی شود. از آنجایی که کوپلر یک گوش معمولی انسان را نشان می‌دهد، تغییرات عملکرد آکوستیک بزرگی را که بین گوش‌ها وجود دارد تقلید نمی‌کند (به عنوان مثال، Ref. 2 را ببینید ).
شکل 2: طرحی از هندسه استفاده شده در مدل (به دلیل تقارن به نصف بریده شده است). حجم اصلی استوانه ای به طول L و قطر D است . دو ولوم جانبی از طریق شکاف های باریک ارتفاع h 1 و h 2 به حجم اصلی متصل می شوند .
تعریف مدل
هندسه
کوپلر از مواد سخت غیر متخلخل ساخته شده است و توسط یک میکروفون اندازه گیری به یک انتها ختم می شود. این انتهای مربوط به پرده گوش (پرده تمپان) است و فشار میکروفون اندازه گیری شده باید با فشاری که توسط پرده گوش درک می شود مطابقت داشته باشد. پرده گوش انسان رفتار آکوستیک غیرمعمولی دارد (رجوع کنید به شماره 3 ). جفت کننده باید حساب کند
1 | تلفات انرژی صوتی در پرده گوش، و |
2 | آکوستیک سیلندر مانند حجم مجرای گوش. |
برای اینکه کوپلر این کار را انجام دهد، به عنوان یک استوانه اصلی به طول L و قطر D با دو حجم جانبی متصل ساخته شده است، شکل 2 را ببینید . ولوم های جانبی از طریق شکاف های کم عمق h 1 و h 2 به ولوم اصلی متصل می شوند . هندسه کوپلر الزامات استاندارد بین المللی IEC 60318-4 ( مراجعه 1 ) را برآورده می کند و علاوه بر جزئیات خاص با شبیه ساز گوش Brüel & Kjær نوع 4157 مطابقت دارد.
گنجاندن حجم های جانبی و شکاف ها برای تقلید از تلفات مکانیکی پیچیده پرده گوش با استفاده از یک سیستم صوتی ضروری است. در کوپلر تلفات عمدتاً به دلیل میرایی حرارتی و چسبناک زیاد در شکاف ها است. قطر D سیلندر اصلی طبق استاندارد داده شده و 7.5 میلی متر است. طول سیلندر توسط استاندارد IEC به گونه ای تعیین شده است که رزونانس نیم طول موج در حدود 13.5 کیلوهرتز ایجاد کند. در این مدل L = 12.5 میلی متر است که رزونانسی در 13.8 کیلوهرتز می دهد. ارتفاع شکاف h 1 = 69 μm و h 2 = 170 μm است .
آکوستیک ترموویسکوز
از آنجایی که تلفات حرارتی و ویسکوزیته در شکاف‌ها مهم هستند، مدل اجزای محدود در COMSOL با استفاده از دو روش مختلف تنظیم می‌شود. مدلی با استفاده از آکوستیک ترموویسکوز، رابط دامنه فرکانس و مدلی با آکوستیک فشار، رابط دامنه فرکانس و ویژگی آکوستیک ناحیه باریک برای محاسبه تلفات در شکاف‌ها. این امکان گنجاندن و مدل سازی مستقیم تلفات حرارتی و چسبناک در شکاف ها را فراهم می کند. تلفات در لایه های مرزی چسبناک و حرارتی ایجاد می شود که با مقیاس های طول مشخص می شوند:
(1)
جایی که ω فرکانس زاویه ای، μ ویسکوزیته دینامیکی، k ضریب هدایت حرارتی، ρ چگالی و C p گرمای ویژه در فشار ثابت است. با استفاده از خواص هوا، هر دو لایه تقریباً طول یکسانی برای فرکانس معین خواهند داشت. در محدوده فرکانس مدل شده، از 100 هرتز تا 20 کیلوهرتز، این مقیاس طولی از 220 میکرومتر تا 15 میکرون را ایجاد می کند.متر (برای هوا در 23 درجه سانتیگراد). از این رو تلفات حرارتی و چسبناک در بیشتر محدوده فرکانس هنگام مقایسه این مقیاس های طولی با ارتفاع شکاف مهم هستند. با این حال، آنها نیازی به گنجاندن آنها در سیلندر اصلی و حجم های جانبی ندارند، جایی که ممکن است از آکوستیک فشار استفاده شود. آکوستیک فشار و حوزه های آکوستیک ترموویسکوز با استفاده از کوپلینگ چندفیزیک مرز آکوستیک-ترموویسکوز ساخته شده در زیر گره Multiphysics در درخت مدل جفت می شوند.
خصوصیات کوپلر
کوپلر 711 در استاندارد IEC 60318-4 از نظر امپدانس انتقال Z trans و پاسخ میکروفون L 0 (برای منبع جابجایی حجم ثابت) مشخص می شود:
(2)
که در آن Q در نرخ جریان حجمی در صفحه مرجع ورودی، 〈p mic 〉 ریشه میانگین فشار مربع (rms) در میکروفون اندازه گیری است، p ref یک فشار مرجع است (در اینجا فشار rms در 500 هرتز) و L ref سطح مرجع مربوطه است. امپدانس انتقال یک کوپلر به راحتی با استفاده از یک میکروفون به عنوان منبع صدا اندازه گیری می شود (امپدانس خروجی بالایی دارد و بنابراین Q تقریباً ثابت است ) . علاوه بر این، فشار به طور مستقیم توسط میکروفون اندازه گیری تعیین می شود. در یک گوش واقعی، Z transاندازه گیری تا حدودی پیچیده تر است، زیرا برای اندازه گیری p mic (اکنون فشار در پرده گوش) نیاز به قرار دادن یک لوله پروب در گوش دارد . امپدانس انتقال و پاسخ میکروفون در محدوده فرکانس 100 هرتز تا 10 کیلوهرتز مشخص شده است. بالاتر از 10 کیلوهرتز، کوپلر 711 گوش انسان را شبیه سازی نمی کند.
به طور کلی، برای تقلید یک گوش با کوپلر، باید هر دو سیستم پارامترهای دو پورت یکسانی داشته باشند. این چهار پارامتر هستند که فشار و سرعت حجم را در ورودی و خروجی مرتبط می‌کنند. اگر فقط بار ورودی صوتی و فشار در پرده گوش مورد توجه باشد، امپدانس انتقال کوپلر را همراه با امپدانس ورودی Z در . دومی به عنوان تعریف شده است
(3)
که در آن p فشار در صفحه مرجع ورودی است. توجه داشته باشید که حفظ علامت سرعت هنگام محاسبه Q در این مهم است ، در این مورد به گونه ای که از بیرون به کوپلر نگاه کنید. این کمیت به عنوان یک متغیر پس پردازش از پیش تعریف شده در شرایط مرزی جابجایی، سرعت و شتاب در رابط آکوستیک فشار وجود دارد. متغیر مربوط acpr.Zac (امپدانس آکوستیک) را می توان بر روی سطوح ارزیابی کرد. برای مثال، در سیستم هایی با یک تقارن، مقدار آن باید بر 2 تقسیم شود (برای محاسبه مساحت کامل). امپدانس خاص روی مرز acpr.Zi نام دارد .
مدلسازی یک جفت‌کننده صوتی برای طراحی و بهینه‌سازی پاسخ صوتی با توجه به سیستم‌های ورودی مختلف مورد توجه است (به‌عنوان مثال رفرنس 5 را ببینید ). کوپلر همیشه نمی تواند به عنوان یک بار صوتی ساده (امپدانس) مدل شود. ممکن است بین خروجی های منبع صدا (قالب گوش سمعک یا گوش گیر) و آکوستیک کوپلر فعل و انفعالاتی وجود داشته باشد. برای مثال، امواج غیرصفحه ممکن است در جفت کننده منتشر شوند.
شرایط مرزی
در صفحه مرجع ورودی، یک منبع حجم ثابت با تعیین جابجایی نرمال به داخل d n مرز اعمال می شود.
(4)
جایی که d 0 جابجایی منبع صدا است.
در محل میکروفون اندازه گیری، امپدانس مربوط به خواص مکانیکی یک میکروفون Brüel & Kjær 4192 مشخص شده است (رجوع کنید به 4 صفحه 6-18). امپدانس توسط
(5)
که در آن C mic = 0.62 · 10 – 13 m 5 / N انطباق صوتی است، R mic = 119 · 10 6 Ns / m 5 مقاومت آکوستیک است، و L mic = 710 کیلوگرم بر متر مربع ، جرم آکوستیک است. این با استفاده از گزینه داخلی RCL در شرایط مرزی امپدانس مدل شده است.
برای کاهش اندازه مدل، فقط نیمی از هندسه را مدل کنید و از شرایط تقارن در هر دو حوزه آکوستیک فشار و آکوستیک ترموویسکوز استفاده کنید.
نتایج و بحث
شکل 3 امپدانس انتقال را برای سیستم به عنوان تابعی از فرکانس نشان می دهد. سیستم مدل شده به خوبی با منحنی استاندارد IEC مطابقت دارد.
شکل 3: امپدانس انتقال به عنوان تابعی از فرکانس برای مدل ترموویسکوز (خط آبی)، منحنی استاندارد IEC (خط قرمز) شامل تلورانس های بالا و پایین (خط نقطه چین قرمز)، سیستم مدل سازی شده از طریق آکوستیک ناحیه باریک (خط سبز) و رویکرد آکوستیک فشار بدون تلفات (خط سبز تیره نقطه‌دار).
همچنین از نمودار مشهود است که استفاده از آکوستیک ترموویسکوز برای مدلسازی چنین سیستم‌های صوتی با ابعاد هندسی کوچک مهم است. رویکرد آکوستیک ناحیه باریک با نتایج مدل ترموویسکوز مطابقت خوبی دارد، و نشان می‌دهد که برای برخی از هندسه‌های موجبر ساده (شکاف‌ها، مجرای مستطیلی و دایره‌ای با مقطع ثابت) آکوستیک ناحیه باریکویژگی می تواند پیچیدگی مدل را به طور قابل ملاحظه ای کاهش دهد و در عین حال دقت را حفظ کند. در محدوده فرکانسی که در آن ضخامت لایه مرزی صوتی با ارتفاعات شکاف کوچک قابل مقایسه است، مدل بدون تلفات کاملاً خاموش است زیرا تمام تشدیدها غیرممکن هستند. بیش از حدود 10 کیلوهرتز تلفات حرارتی و چسبناک در شکاف ها بسیار کمتر است و تنها تلفات سیستم به دلیل شرایط امپدانس RCL است که میکروفون را نشان می دهد.
شکل 4 پاسخ میکروفون اندازه گیری شده برای منبع جابجایی ثابت را نشان می دهد و دوباره نتایج مدل را با استاندارد IEC و مدل بدون تلفات مقایسه می کند.
شکل 4: پاسخ میکروفون به عنوان تابعی از فرکانس برای مدل ترموویسکوز (خط آبی)، منحنی استاندارد IEC (خط قرمز) شامل تلورانس های بالا و پایین (خط نقطه چین قرمز)، سیستم مدل سازی شده از طریق آکوستیک ناحیه باریک (خط سبز) و رویکرد آکوستیک فشار بدون تلفات (خط سبز تیره نقطه‌دار).
امپدانس ورودی سیستم مشتق شده در صفحه مرجع در شکل 5 نشان داده شده است که در آن نتایج مدل با نتایج مدل کاملاً بدون تلفات مقایسه شده است.
شکل 5: امپدانس ورودی به عنوان تابعی از فرکانس برای مدل ترموویسکوز (خط آبی)، سیستم مدلسازی شده با آکوستیک ناحیه باریک (خط سبز)، و رویکرد آکوستیک فشار بدون تلفات (خط قرمز).
شکل 6 ، شکل 7 و شکل 8 توزیع فشار داخل کوپلر 711 را به ترتیب در فرکانس های 25 کیلوهرتز، 14 کیلوهرتز و 900 هرتز نشان می دهد. شکل اول حالت موج ایستاده در داخل لوله داخلی و شکل دوم حالت ایستاده نیم موج را نشان می دهد. شکل آخر یک تشدید هلمهولتز مانند در حجم سمت پایین را نشان می دهد.
شکل 6: توزیع فشار لحظه ای در f = 25 کیلوهرتز.
شکل 7: توزیع فشار لحظه ای در f = 14 کیلوهرتز.
شکل 8: توزیع فشار لحظه ای در f = 900 هرتز.
تلفات در مدل ترموویسکوز در شکل 9 نشان داده شده است که به توان آکوستیک کل در سیستم نرمال شده است. نمودار اثر شکاف های مختلف را با افزایش فرکانس نشان می دهد و چگونه میکروفون شروع به جذب انرژی بالای 5 کیلوهرتز می کند.
شکل 9: تلفات نرمال شده در مدل ترموویسکوز.
همین نتیجه را می توان با ترسیم خط جریان شدت آکوستیک در فرکانس تلفات پیک برای هر یک از سیستم ها به دست آورد. شکل 10 ، شکل 11 ، و شکل 12 ، شدت آکوستیک را در فرکانس‌های 800 هرتز، 3550 هرتز و 18000 هرتز نشان می‌دهد که به ترتیب با تلفات پیک در شکاف پایین، شکاف بالایی و میکروفون مطابقت دارد.
شکل 10: شدت آکوستیک در 800 هرتز
شکل 11: ساده کردن شدت آکوستیک در 3550 هرتز
شکل 12: ساده کردن شدت آکوستیک در 18000 هرتز
منابع
1. IEC 60318-4، الکتروآکوستیک – شبیه‌سازهای سر و گوش انسان – قسمت 4: شبیه‌ساز گوش بسته برای اندازه‌گیری گوشی‌هایی که به وسیله گوش‌ها به گوش متصل می‌شوند، ویرایش 1.0، 2010.
2. MR Stinson و BW Lawton، “مشخصات هندسه کانال گوش انسان برای پیش بینی توزیع سطح فشار صدا”، J. Acoust. Soc. صبح. ، جلد 85، صفحات 2492-2503، 1989.
3. MR Stinson، “توزیع فضایی فشار صدا در کپی های کوچک شده کانال گوش انسان”، J. Acoust. Soc. صبح. ، جلد 78، شماره 5، صص 1596-1602، 1985.
4. Brüel and Kjær, Microphone Handbook: For the Falcon Range Microphone Products , Technical Documentation, 1995.
5. BL Zhang، S. Jønsson، A. Schuhmacher، و LB Nielsen، مدل آکوستیک ترکیبی BEM/FEM یک شبیه ساز گوش بسته ، InterNoise 2004، پراگ، جمهوری چک، 2004.
مسیر کتابخانه برنامه: Acoustics_Module/Tutorials,_Thermoviscous_Acoustics/generic_711_coupler
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Acoustics>Pressure Acoustics>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در درخت Select Physics ، Acoustics>Thermoviscous Acoustics>Thermoviscous Acoustics، Frequency Domain (ta) را انتخاب کنید . |
5 | روی افزودن کلیک کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترها را برای مدل بارگذاری کنید. لیست پارامترها شامل حداکثر اندازه مش، پارامترهای امپدانس میکروفون و سایر مقادیر مرجع است.
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل generic_711_coupler_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
برای در دسترس قرار دادن داده های امپدانس انتقال و پاسخ میکروفون در مدل، شش تابع درون یابی ایجاد کنید. داده ها در دو فایل متنی قرار دارند و شامل مقادیر اسمی و همچنین تلورانس های بالا و پایین هستند که در استاندارد IEC 60318-4 تعریف شده است (جدول 1 و جدول B.1 در مرجع 1 ).
درون یابی 1 (int1)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Functions کلیک کنید و Global>Interpolation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای درون یابی ، قسمت Definition را پیدا کنید . |
3 | از فهرست منبع داده ، فایل را انتخاب کنید . |
4 |  روی Browse کلیک کنید . |
5 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل generic_711_coupler_transfer_impedance.txt دوبار کلیک کنید . |
6 | در قسمت متنی Number of arguments ، 1 را تایپ کنید . |
7 |  روی Import کلیک کنید . |
8 | زیربخش توابع را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام تابع | موقعیت در پرونده |
int_trans | 1 |
int_trans_upper | 2 |
int_trans_lower | 3 |
درون یابی 2 (int2)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Functions کلیک کنید و Global>Interpolation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای درون یابی ، قسمت Definition را پیدا کنید . |
3 | از فهرست منبع داده ، فایل را انتخاب کنید . |
4 |  روی Browse کلیک کنید . |
5 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل generic_711_coupler_mic_response.txt دوبار کلیک کنید . |
6 | در قسمت متنی Number of arguments ، 1 را تایپ کنید . |
7 |  روی Import کلیک کنید . |
8 | زیربخش توابع را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام تابع | موقعیت در پرونده |
int_mic | 1 |
int_mic_upper | 2 |
int_mic_lower | 3 |
هندسه 1
هندسه مدل را با دنبال کردن این مراحل از فایل وارد کنید.
واردات 1 (imp1)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  واردات کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید . |
3 |  روی Browse کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل generic_711_coupler.mphbin دوبار کلیک کنید . |
5 |  روی Import کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
شکل زیر هندسه مدل را نشان می دهد.
تعاریف
مجموعه ای از متغیرها را بارگذاری کنید که امپدانس میکروفون ( معادله 5 )، امپدانس انتقال صوتی ( معادله 2 ) و امپدانس ورودی صوتی ( معادله 4 ) را از یک فایل تعریف می کنند. اپراتورها را برای ادغام مقادیر در سطح ورودی، صفحه میکروفون و حوزه های شکاف اضافه کنید.
متغیرهای 1
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  متغیرها کلیک کنید و متغیرهای محلی را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، بخش متغیرها را پیدا کنید . |
3 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل generic_711_coupler_variables.txt دوبار کلیک کنید . |
ادغام 1 (در اول)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کرده و Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام ، در قسمت متن نام اپراتور ، intop_in را تایپ کنید . |
3 | بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 19 را انتخاب کنید. |
ادغام 2 (intop2)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کرده و Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام ، عبارت intop_mic را در قسمت متن نام اپراتور تایپ کنید . |
3 | بخش انتخاب منبع را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 17 را انتخاب کنید. |
ادغام 3 (intop3)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کرده و Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام ، intop_top_slit را در قسمت متن نام اپراتور تایپ کنید . |
3 | فقط دامنه های 3 و 6 را انتخاب کنید. |
ادغام 4 (intop4)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Nonlocal Couplings کلیک کرده و Integration را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ادغام ، intop_bottom_slit را در قسمت متن نام اپراتور تایپ کنید . |
3 | فقط دامنه 5 را انتخاب کنید. |
در مرحله بعد، بخش های مختلف هندسه را انتخاب کنید تا اعمال بعدی شرایط مرزی آسان شود. سپس ادامه دهید و مدل آکوستیک و شرایط مرزی را تنظیم کنید.
آکوستیک فشار (بدون تلفات)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه های 1، 2 و 4 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Pressure Acoustics (lessless) را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
آکوستیک ترموویسکوز
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه های 3، 5 و 6 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، Thermoviscous Acoustics را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
تقارن
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 1، 5، 10، 15، 21، 25 و 27 را انتخاب کنید. |
5 | در قسمت Label text Symmetry را تایپ کنید .  |
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Built-in>Air را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
آکوستیک فشار، دامنه فرکانس (ACPR)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Pressure Acoustics, Frequency Domain (acpr) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای آکوستیک فشار ، دامنه فرکانس ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، آکوستیک فشار (بدون تلفات) را انتخاب کنید . |
آکوستیک فشار 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) روی Pressure Acoustics 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای آکوستیک فشار ، بخش ورودی مدل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن T ، Tref را تایپ کنید . |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقارن ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Symmetry را انتخاب کنید . |
جابجایی عادی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Normal Displacement را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 19 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای جابجایی عادی ، بخش جابجایی عادی را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی d n ، d0 را تایپ کنید . |
امپدانس 1
1 | در نوار ابزار فیزیک ، روی  Boundaries کلیک کنید و امپدانس را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 17 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات امپدانس ، بخش امپدانس را پیدا کنید . |
4 | از لیست مدل امپدانس ، RCL را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن R ac ، Rmic را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن C ac ، Cmic را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن L ac ، Lmic را تایپ کنید . |
آکوستیک ترموویسکوز، دامنه فرکانس (TA)
آکوستیک ترموویسکوز مدل 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Thermoviscous Acoustics، Frequency Domain (ta) روی Thermoviscous Acoustics Model 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مدل آکوستیک ترموویسکوز ، بخش ورودی مدل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متنی T 0 ، Tref را تایپ کنید . |
4 | در پنجره Model Builder ، روی Thermoviscous Acoustics، Frequency Domain (ta) کلیک کنید . |
5 | در پنجره Settings for Thermoviscous Acoustics، Frequency Domain ، بخش Domain Selection را پیدا کنید . |
6 | از لیست Selection ، Thermoviscous Acoustics را انتخاب کنید . |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقارن ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Symmetry را انتخاب کنید . |
در مرحله بعد، کوپلینگ چندفیزیکی را بین حوزه آکوستیک فشار و حوزه آکوستیک ترموویسکوز ایجاد و تنظیم کنید.
چند فیزیک
مرز آکوستیک-ترموویسکوز آکوستیک 1 (atb1)
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Multiphysics Couplings کلیک کنید و Boundary>Acoustic-Thermoviscous Acoustic Boundary را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Acoustic-Thermoviscous Acoustic Boundary ، قسمت Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید . |
یک رابط فیزیک آکوستیک فشار دیگر، فرکانس دامنه اضافه کنید. شما از این برای نشان دادن اثر آکوستیک ترموویسکوز در کانال های شکاف با مقایسه با راه حلی برای همان مشکل با استفاده از آکوستیک فشار معمولی و آکوستیک ناحیه باریک در اینجا استفاده خواهید کرد.
فیزیک را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Add Physics کلیک کنید تا پنجره Add Physics باز شود . |
2 | به پنجره Add Physics بروید . |
3 | در درخت، Acoustics>Pressure Acoustics>Pressure Acoustics، Frequency Domain (acpr) را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component 1 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Physics ، روی  Add Physics کلیک کنید تا پنجره Add Physics بسته شود . |
آکوستیک فشار، دامنه فرکانس 2 (ACPR2)
1 | در پنجره تنظیمات برای آکوستیک فشار ، دامنه فرکانس ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
2 | از لیست Selection ، Thermoviscous Acoustics را انتخاب کنید . |
آکوستیک فشار 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Pressure Acoustics، Frequency Domain 2 (acpr2) روی Pressure Acoustics 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای آکوستیک فشار ، بخش ورودی مدل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن T ، Tref را تایپ کنید . |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تقارن ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Symmetry را انتخاب کنید . |
دو رابط آکوستیک فشار را با هم جفت کنید. ساده ترین روش این است که متغیر وابسته، فشار، را با همان نام p. توجه داشته باشید که این روش فقط در صورت جفت کردن فیزیک یکسان معتبر است.
4 | در پنجره Model Builder ، روی Pressure Acoustics, Frequency Domain 2 (acpr2) کلیک کنید . |
5 | در پنجره تنظیمات برای آکوستیک فشار ، دامنه فرکانس ، کلیک کنید تا بخش متغیرهای وابسته گسترش یابد . |
6 | در قسمت متن فشار ، p را تایپ کنید . |
اکنون، ویژگی های آکوستیک ناحیه باریک را اضافه کنید که باعث تلفات در شکاف های باریک می شود.
آکوستیک منطقه باریک 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Narrow Region Acoustics را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه 5 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات مربوط به آکوستیک منطقه باریک ، بخش خصوصیات کانال را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع کانال ، مجرای مستطیلی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن W ، 2230 [um] را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن H ، 170 [um] را تایپ کنید . |
در این مورد، شکاف به خوبی توسط یک مجرای مستطیلی تقریب می یابد. ابعاد شکاف در جهت عمودی و بعد افقی کل برای محاسبه تلفات معادل به جای حل مجموعه معادلات ترموویسکوز استفاده می شود.
آکوستیک منطقه باریک 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Narrow Region Acoustics را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه های 3 و 6 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات مربوط به آکوستیک منطقه باریک ، بخش خصوصیات کانال را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع کانال ، Slit را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن h ، 69[um] را تایپ کنید . |
از آنجایی که این شکاف دارای نسبت ابعاد بسیار بزرگی است، به خوبی با یک شکاف تقریب می‌یابد. در این حالت فقط از یکی از ابعاد شکاف برای به دست آوردن تلفات معادل استفاده می شود.
در این مدل مش به صورت دستی تنظیم می شود. با افزودن مستقیم جزء مش مورد نظر ادامه دهید.
شروع به استفاده از یک مش نقشه برداری جارو شده در شکاف ها کنید و سپس یک مش چهاروجهی را در دامنه های باقی مانده اضافه کنید.
مش 1
نقشه برداری 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Mapped را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 14، 24 و 35 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 18، 62، 73 و 80 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در فیلد متنی Number of elements ، 4 را تایپ کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 19 و 27 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 25 را تایپ کنید . |
توزیع 3
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 63 و 66 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 36 را تایپ کنید . |
توزیع 4
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 79 و 86 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 8 را تایپ کنید . |
توزیع 5
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 36 و 69 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements ، عدد 7 را تایپ کنید . |
توزیع 6
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط لبه های 37 و 50 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of elements ، عدد 6 را تایپ کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
مش نگاشت شده در سمت بالایی شکاف ها مانند شکل بالا است (به رندر قاب سیمی تغییر دهید).
اکنون، مش را در شکاف ها جارو کنید.
اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1 روی Size کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . در قسمت متن حداکثر اندازه عنصر ، Lmax را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن حداقل اندازه عنصر ، 0.2[mm] را تایپ کنید . |
جارو 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه های 3، 5 و 6 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در فیلد متنی Number of element ، 3 را تایپ کنید . |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
5 | در پنجره Model Builder ، روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build Selected را انتخاب کنید . |
چهار وجهی رایگان 1
در نوار ابزار Mesh ، روی Free Tetrahedral کلیک کنید .
Free Tetrahedral کلیک کنید .سایز 1
1 | روی Free Tetrahedral 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرزهای 17 و 19 را انتخاب کنید. |
5 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید . |
6 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
7 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 1[mm] را تایپ کنید . |
8 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
مش باید شبیه به چیزی باشد که در شکل زیر نشان داده شده است.
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
تولید طرح‌های پیش‌فرض را خاموش کنید و خود را ایجاد کنید. این گزینه را روشن بگذارید تا نمودار پیش فرض آکوستیک فشار و آکوستیک ترموویسکوز تولید شود.
مطالعه 1 – مدل ترموویسکوز
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 1 – Thermoviscous Model را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 1 – مدل Thermoviscous روی مرحله 1: دامنه فرکانس کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 |  روی Range کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای Range ، فرکانس‌های ترجیحی ISO را از لیست روش ورود انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن فرکانس شروع ، عدد 100 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متنی توقف فرکانس ، 25000 را تایپ کنید . |
7 | از لیست فاصله ، 1/6 اکتاو را انتخاب کنید . |
8 | روی Replace کلیک کنید . |
9 | در پنجره تنظیمات برای دامنه فرکانس ، قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
10 | تیک Modify model configuration for study step را انتخاب کنید . |
11 | در درخت، Component 1 (comp1)>Pressure Acoustics، Frequency Domain 2 (acpr2) را انتخاب کنید . |
12 |  روی Disable در Model کلیک کنید . |
13 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
توجه داشته باشید که محاسبه ممکن است چند دقیقه طول بکشد.
مطالعه دوم را برای حل مدل با آکوستیک ناحیه باریک اضافه کنید. آکوستیک ترموویسکوز را غیرفعال کنید و مدل آکوستیک فشار دوم را فعال کنید، به این ترتیب سیستم از آکوستیک ناحیه باریک استفاده خواهد کرد. نتایج مطالعه دوم در یک مجموعه داده جداگانه ذخیره می شود. این راه حل دوم را با مدلی که شامل مجموعه کامل معادلات است مقایسه کنید.
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
4 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادر حل را برای Thermoviscous Acoustics، Frequency Domain (ta) پاک کنید . |
5 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
6 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 2 – آکوستیک منطقه باریک
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 – Narrow Region Acoustics را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 2 – آکوستیک منطقه باریک ، روی مرحله 1: دامنه فرکانس کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 |  روی Range کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای Range ، فرکانس‌های ترجیحی ISO را از لیست روش ورود انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن فرکانس شروع ، عدد 100 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متنی توقف فرکانس ، 25000 را تایپ کنید . |
7 | از لیست فاصله ، 1/6 اکتاو را انتخاب کنید . |
8 | روی Replace کلیک کنید . |
برای حل دو فیزیک آکوستیک فشار با هم، تغییرات کوچکی در حل‌کننده پیش‌فرض ایجاد کنید تا از یک رویکرد کاملاً جفت شده استفاده کنید.
راه حل 2 (sol2)
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show Default Solver کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 2 (sol2) را گسترش دهید . |
3 | در پنجره Model Builder ، گره Study 2 – Narrow Region Acoustics>Solver Configurations>Solution 2 (sol2)>Stationary Solver 1 را گسترش دهید . |
4 | روی Study 2 – Narrow Region Acoustics>Solver Configurations>Solution 2 (sol2)>Stationary Solver 1 کلیک راست کرده و Fully Coupled را انتخاب کنید . |
حل کننده مستقیمی را انتخاب کنید که از MUMPS استفاده می کند، یا حل کننده را در حل کننده مستقیم 1 انتخاب شده تغییر دهید.
5 | در پنجره تنظیمات برای Fully Coupled ، بخش General را پیدا کنید . |
6 | از لیست حل خطی ، Direct را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
اکنون آخرین مرحله را ایجاد کنید که در آن یک مدل آکوستیک فشار (Lossless) تحلیل می‌شود. برای انجام این کار، باید دامنه های آکوستیک ناحیه باریک را در فیزیک آکوستیک فشار دوم خاموش کنید.
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
4 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادر حل را برای Thermoviscous Acoustics، Frequency Domain (ta) پاک کنید . |
5 | جفت های Multiphysics را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادر حل را برای Acoustic-Thermoviscous Acoustic Boundary 1 (atb1) پاک کنید . |
6 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
7 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 3 – آکوستیک فشار
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 3 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 3 – Pressure Acoustics را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
4 | چک باکس Generate convergence plots را پاک کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 3 – Pressure Acoustics روی مرحله 1: دامنه فرکانس کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 |  روی Range کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای Range ، فرکانس‌های ترجیحی ISO را از لیست روش ورود انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن فرکانس شروع ، عدد 100 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متنی توقف فرکانس ، 25000 را تایپ کنید . |
7 | از لیست فاصله ، 1/6 اکتاو را انتخاب کنید . |
8 | روی Replace کلیک کنید . |
9 | در پنجره تنظیمات برای دامنه فرکانس ، قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
10 | تیک Modify model configuration for study step را انتخاب کنید . |
11 | در درخت، Component 1 (comp1)> Pressure Acoustics، Frequency Domain 2 (acpr2)> Narrow Region Acoustics 1 and Component 1 (comp1)> Pressure Acoustics، Frequency Domain 2 (acpr2)> Narrow Region Acoustics 2 را انتخاب کنید . |
12 |  روی Disable کلیک کنید . |
با این کار، آکوستیک ناحیه باریک در تحلیل در نظر گرفته نخواهد شد، بنابراین مدل بدون تلفات می شود.
برای حل دو فیزیک آکوستیک فشار با هم، تغییرات کوچکی در حل‌کننده پیش‌فرض ایجاد کنید تا از یک رویکرد کاملاً جفت شده استفاده کنید.
13 | روی Study 3 – Pressure Acoustics>Step 1: Frequency Domain کلیک راست کرده و Get Initial Value for Step را انتخاب کنید . |
تنظیمات حل کننده
در پنجره Model Builder ، گره Study 3 – Pressure Acoustics>Solver Configurations را گسترش دهید .
راه حل 3 (sol3)
1 | در پنجره Model Builder ، گره Study 3 – Pressure Acoustics>Solver Configurations>Solution 3 (sol3)>Stationary Solver 1 را گسترش دهید . |
2 | روی Stationary Solver 1 کلیک راست کرده و Fully Coupled را انتخاب کنید . |
3 | روی Direct کلیک راست کرده و Enable را انتخاب کنید . |
4 | در پنجره تنظیمات برای Direct ، روی  محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
ابتدا نمودارهایی از توزیع فشار در داخل کوپلر ایجاد کنید. سپس به رسم امپدانس انتقال، امپدانس ورودی و پاسخ میکروفون بروید.
فشار آکوستیک
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، فشار صوتی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . تیک Show units را انتخاب کنید . |
جلد 1
1 | روی Acoustic Pressure کلیک راست کرده و Volume را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حجم ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Multiphysics>atb1.p_t – Total Acoustic Pressure – Pa را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای جدول رنگ ، Wave>Wave را در درخت انتخاب کنید. |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در نوار ابزار فشار صوتی ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار باید مانند شکل 6 باشد . برای ایجاد شکل 7 و شکل 8 فرکانس ارزیابی را به ترتیب به 14000 هرتز و 900 هرتز تغییر دهید.
سپس، نموداری برای نشان دادن جریان انرژی صوتی ایجاد کنید و بررسی کنید که تلفات مدل بسته به فرکانس کجاست.
ساده – شدت آکوستیک
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 3D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست مقدار پارامتر (فرکانس (Hz)) ، 18000 را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Label ، Streamline – Acoustic Intensity را تایپ کنید . |
5 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن عنوان ، log<sub>10</sub> از شدت آکوستیک (W/m<sup>3</sup>) را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متنی شاخص پارامتر ، freq =eval(acpr.freq) هرتز را تایپ کنید . |
8 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . تیک Show units را انتخاب کنید . |
ساده 1
1 | روی Streamline – Acoustic Intensity کلیک راست کرده و Streamline را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن X-component ، if(isnan(acpr.p_t),ta.Ix,acpr.Ix) را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Y-component text if (isnan(acpr.p_t),ta.Iy,acpr.Iy) را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Z-component ، if(isnan(acpr.p_t),ta.Iz,acpr.Iz) را تایپ کنید . |
6 | فقط مرزهای 11، 19، 29، 36 و 41 را انتخاب کنید. |
7 | بخش Streamline Positioning را پیدا کنید . در قسمت متن شماره ، 100 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست نوع ، لوله را انتخاب کنید . |
بیان رنگ 1
1 | روی Streamline 1 کلیک راست کرده و Color Expression را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Color Expression ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، if ( isnan (acpr.p_t), (ta.I_mag), (acpr.I_mag)) را تایپ کنید. |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست مقیاس ، لگاریتمی را انتخاب کنید . |
5 | در نوار ابزار Streamline – Acoustic Intensity ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار باید مانند شکل 10 باشد . برای ایجاد شکل 11 و شکل 12 فرکانس ارزیابی را به ترتیب به 3550 هرتز و 800 هرتز تغییر دهید.
امپدانس انتقال را برای مدل ترموویسکوز، مدل آکوستیک ناحیه باریک، و مدل آکوستیک فشار (بدون تلفات) و همچنین منحنی های ارائه شده توسط شکل 3 استاندارد ترسیم کنید .
امپدانس انتقال
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، امپدانس انتقال را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
5 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در فیلد نوشتاری مرتبط، Z<sub>trans</sub> را تایپ کنید (dB rel. 1MPa·s/m<sup>3</sup>) . |
6 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، پایین سمت چپ را انتخاب کنید . |
جهانی 1
1 | روی Transfer Impedance کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
20*log10(abs(Ztrans/1e6[Pa*s/m^3])) | مدل ترموویسکوز |
جهانی 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Transfer Impedance کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
int_trans (فرکانس) | استاندارد (IEC 60318-4) |
4 | برای گسترش بخش Coloring and Style کلیک کنید . از لیست رنگ ، قرمز را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1 – مدل ترموویسکوز /راه حل 1 (sol1) را انتخاب کنید . |
فقط منحنی های ارائه شده توسط استاندارد IEC را در محدوده 100 هرتز تا 10 کیلوهرتز ترسیم کنید، جایی که آنها تعریف شده اند.
6 | از لیست انتخاب پارامتر (فرکانس) ، از لیست را انتخاب کنید . |
7 | در لیست مقادیر پارامتر ، مقادیر 100 تا 10000 را انتخاب کنید. |
8 | در نوار ابزار Transfer Impedance ، روی  Plot کلیک کنید . |
9 |  روی دکمه x-Axis Log Scale در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
جهانی 3
1 | روی Global 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
int_trans_upper(freq) | تحمل بالا | |
int_trans_lower(freq) | تحمل کمتر |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست خط ، نقطه نقطه را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را پاک کنید . |
جهانی 4
1 | در پنجره Model Builder ، در Results>Transfer Impedance روی Global 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از لیست مجموعه داده ، مطالعه 2 – آکوستیک منطقه باریک /راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
20*log10(abs(Ztrans/1e6[Pa*s/m^3])) | مدل آکوستیک منطقه باریک |
5 | در نوار ابزار Transfer Impedance ، روی  Plot کلیک کنید . |
جهانی 5
1 | روی Global 4 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 3 – فشار آکوستیک/راه حل 3 (sol3) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
20*log10(abs(Ztrans/1e6[Pa*s/m^3])) | مدل آکوستیک فشار (بدون تلفات) |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست Color ، Magenta را انتخاب کنید . |
6 | زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست Line ، Dashed را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار Transfer Impedance ، روی  Plot کلیک کنید . |
امپدانس انتقال
1 | در پنجره Model Builder ، روی Transfer Impedance کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 1D Plot Group ، بخش Axis را پیدا کنید . |
3 | تیک گزینه Manual axis limits را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت حداقل متن y ، 18 را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار Transfer Impedance ، روی  Plot کلیک کنید . |
پاسخ میکروفون
1 | روی Transfer Impedance کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
به بازتولید نمودار پاسخ میکروفون شکل 4 ادامه دهید .
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، Microphone Response را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . در قسمت نوشتاری برچسب محور y ، Microphone Response را تایپ کنید (dB SPL مربوط به 500 هرتز) . |
4 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، سمت چپ بالا را انتخاب کنید . |
جهانی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Microphone Response را گسترش دهید ، سپس روی Global 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
L0 | مدل |
جهانی 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Global 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
int_mic (فرکانس) | استاندارد (IEC 60318-4) |
جهانی 3
1 | در پنجره Model Builder ، روی Global 3 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
int_mic_upper(freq) | تحمل بالا | |
int_mic_lower(freq) | تحمل کمتر |
جهانی 4
1 | در پنجره Model Builder ، روی Global 4 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
L0 | مدل آکوستیک منطقه باریک |
جهانی 5
1 | در پنجره Model Builder ، روی Global 5 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
L0 | مدل آکوستیک فشار (بدون تلفات) |
پاسخ میکروفون
1 | در پنجره Model Builder ، روی Microphone Response کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 1D Plot Group ، بخش Axis را پیدا کنید . |
3 | در قسمت حداقل y متن، -2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت حداکثر متن y ، 35 را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار Microphone Response ، روی  Plot کلیک کنید . |
اکنون امپدانس ورودی را برای ترموویسکوز، آکوستیک ناحیه باریک و مدل آکوستیک فشار همانطور که در شکل 5 مشاهده می‌کنید، رسم کنید .
امپدانس ورودی
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، امپدانس ورودی را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
5 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، Z<sub>in</sub> را تایپ کنید (dB rel. 1MPa·s/m<sup>3</sup>) . |
جهانی 1
1 | روی Input Impedance کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
20*log10(abs(Zin/1e6[Pa*s/m^3])) | مدل ترموویسکوز |
جهانی 2
1 | روی Global 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از لیست مجموعه داده ، مطالعه 2 – آکوستیک منطقه باریک /راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
20*log10(abs(Zin/1e6[Pa*s/m^3])) | مدل آکوستیک منطقه باریک |
جهانی 3
1 | روی Global 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 3 – فشار آکوستیک/راه حل 3 (sol3) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت y-Axis Data را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
20*log10(abs(Zin/1e6[Pa*s/m^3])) | مدل آکوستیک فشار (بدون تلفات) |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست Color ، Magenta را انتخاب کنید . |
6 | زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست Line ، Dashed را انتخاب کنید . |
7 |  روی دکمه x-Axis Log Scale در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
8 | در نوار ابزار Input Impedance ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار باید مانند شکل 5 باشد .
اکنون نموداری ایجاد کنید که تلفات مدل را به عنوان تابعی از فرکانس نشان می دهد.
ضررهای عادی شده
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، تلفات عادی را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت عنوان را پیدا کنید . از لیست نوع عنوان ، Label را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، سمت چپ بالا را انتخاب کنید . |
جهانی 1
1 | روی Normalized Losses کلیک راست کرده و Global را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جهانی ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
-intop_top_slit(ta.diss_tot)/intop_in(down(acpr.Iz)) | 1 | تلفات شکاف بالا |
-intop_bottom_slit(ta.diss_tot)/intop_in(down(acpr.Iz)) | 1 | تلفات شکاف پایین |
intop_mic(down(acpr.Iz))/intop_in(down(acpr.Iz)) | 1 | تلفات میکروفون |
4 |  روی دکمه x-Axis Log Scale در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Normalized Losses ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار باید مانند شکل 9 باشد .
همانطور که نمودار توزیع فشار را ایجاد کرده اید (نخستین نمودار سه بعدی)، با ترسیم acpr.p_t و ta.p_t با هم، می توان سایر کمیت های صوتی را به تصویر کشید. به عنوان مثال، برای رسم سطح فشار صدا acpr.Lp_t و ta.Lp_t را در یک نمودار رسم کنید. جزئیات بیشتر که توسط آکوستیک ترموویسکوز حل می شود را می توان در داخل شکاف ها ترسیم کرد، به عنوان مثال، با ترسیم تغییرات دمای صوتی ta.T_t ، سرعت rms ta.v_rms ، یا سرعت آنی ta.v_inst .
1
در اینجا 711 آخرین ارقام استاندارد IEC 60711 (1981) است، که استانداردی است که IEC 60318-4 به روز شده فعلی جایگزین آن شده است. این به شبیه ساز کانال گوش مسدود نام رایج آن را داده است.
