臺灣博碩士論文加值系統

本文主要在於設計與研製出一具有高頻及中、低音之奈米碳管雙振膜複合材料加勁平板揚聲器，其厚度薄、頻寬廣、音質渾厚不失真之平板揚聲器可應用於一般平面影音電子產品的揚聲器系統上，以達到現今追求顯示器越來越薄的趨勢。一個揚聲器由兩個振動板與激振器組合而成，揚聲板的設計上兩個尺寸大小極為不同，兩個振膜分別作為高音頻及中、低音頻之揚聲器，此設計可使揚聲器的音頻範圍變廣。本文開發的條狀形激振器可依產品的尺寸隨意的加長，揚聲器不會因為長度加長寬度也要跟著變寬，長條形雙振膜平板揚聲器可應用於雙聲道揚聲器，可適用於可攜式DVD 播放器及手提電腦…等產品。
本文以模擬分析方法與最佳化設計方法，針對奈米碳管加勁複合材料雙振膜平板揚聲器在100Hz~20KHz之頻寬下進行多目標函數的最佳化設計，以100Hz~20KHz之頻寬化分成4區域，在每個區域聲壓的變異數乘上權重的總合為多目標設計的目標函數，並使用最佳化方法來尋找總域最佳設計參數值(雙揚聲板長度、懸邊系統剛性，加勁樣式，激振長度)，在有限的推力下，使得聲壓曲線達到最平滑且聲壓最佳。最後藉由實驗與理論的聲壓曲線進行比較，以證明理論分析模型及最佳化設計的正確性。

The main object of this paper is designed and developed a double flat-panel speaker stiffened by nano-carbon tube composites which it had thin thicknesses, broad frequency and acoustic fidelity vigorous not distorted it. Two types of vibrating plate, namely, a high audio speaker and medium-low audio speaker constructed on the basis of the manufacture technique and sound pressure theory are developed for the design and analysis of double flat-panels. The study is analyzed the frequency and sound pressure value of double flat-panel speakers with different design parameters such as stiffness and weight of composite panels, boundary condition and spring constant of suspension system and vibration area which are constructed using a finite element constructed on the basis of the software ANSYS. The double flat-panel speakers can be applied to the general plane video and music electronic products loudspeaker system, achieves nowadays pursues the monitor more and more thin tendency. The double rectangular flat-panel speaker can be used in dual-channel flat-panel speakers for portable DVD players and notebook computers ... and other products.
According to developed the analytical method of a set of simulation and optimal design is proceed to optimal design of multiple objective function for stiffened composite double flat-panels in 100Hz~20KHz frequency zones. The 100Hz~20KHz frequency zones had divide into 4 zones, every zones variable values multiply by weight was the sum that was the objective function of multiple optimal design. In the limit small thrust of low power, is used the optimal method to find the best manufacturing parameters (includes the lengths of flat-panel speaker, spring constant of suspension system, stiffened types and vibration lengths) made the sound pressure value curve had smooth and get the best sound pressure value. Therefore, the optimal manufacturing parameters would manufacture double flat-panels to measured sound pressure curve that compared experimental values and theory values.

封面內頁
簽名頁
博碩士論文暨電子檔案上網授權書iii
中文摘要iv
ABSTRACTv
誌謝vii
目錄viii
圖目錄xi
表目錄xv

第一章 緒論1
1.1 前言1
1.2 文獻回顧2
1.3 研究目的3
第二章 基本理論7
2.1 磁場理論7
2.2 聲壓公式9
第三章 研究方法13
3.1 電腦輔助工程分析13
3.1.1 有限元素模型之建立及邊界條件設定15
3.2纏繞機構之開發18
3.3桌上型烘烤設備22
3.3.1桌上型奈米粉體塗裝設備製造22
3.3.2塗裝烘烤實驗說明23
3.4 手積法框架製作25
3.5 粒子群演算法27
3.5.1 粒子群演算法步驟28
3.6 PSO粒子群演算法範例30
3.6.1雙邊激振長度為60mm及16.5mm之最佳化30
3.6.2 考慮雙邊激振為變數37
3.6.2 考慮加勁樣式為變數46
第四章 平板楊聲器製作與量測 55
4.1 平板楊聲器零件55
4.1.1 懸邊系統之製作55
4.1.2 奈米碳管加勁揚聲板之製作61
4.1.3 音圈片之製作62
4.1.4 框架之製作63
4.1.5 磁鐵65
4.2雙振膜平板揚聲器組裝65
4.3 聲壓曲線之量測66
4.4音圈推力的量測68
第五章 結果與討論71
5.1 有限元素模型驗證71
5.1.1長條形雙振膜平板揚聲器模型的聲壓曲線之驗證72
5.1.2碳纖加勁長條形雙振膜平板揚聲器模型聲壓曲線之驗證78
5.2 樹脂框架與木頭框架之揚聲器比較83
5.3最佳化結果84
5.3.1 振膜在不同尺寸變數的之最佳化結果84
5.3.2 不同激振長度為變數之最佳化結果90
5.3.3 設計不同振動板樣式之最佳化結果92
5.3.4 最佳化結果實驗驗證98
5.4 雙振膜平板揚聲器之應用99
第六章 結論與未來建議研究方向100
6.1 結論100
6.2 未來建議研究方向101
參考文獻103

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