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仿真驱动音画优化,创维联手十沣打造黑色家电智能研发体系
在全球制造版图中,中国家电产业正以强大的整合能力和技术进化力,持续巩固全球优势地位。白色家电在产量、出口和技术成熟度方面领跑全球,以电视、音响为代表的黑色家电,也正迈向更智能、更极致的用户体验阶段。
一台电视不只是影像的载体,也是一场声与热的技术挑战。为了实现更轻薄的机身、更饱满的声音、更持久的性能,创维在产品研发中不断追求极致。但有限的空间意味着更复杂的热流组织、更高要求的声学设计,以及更加紧凑的结构强度平衡。如何在设计初期就洞察这些“看不见的问题”,是摆在每一位工程师面前的新课题。
从“听不清”开始的挑战
“我们希望在极致轻薄的机身里,实现澎湃低音。”
创维声学工程师的一句话,道出了这一代电视面临的新挑战:扬声器结构紧凑、空间受限,传统试验手段难以及时响应设计变化,研发工具受限,产品体验难以持续提升。
作为全球领先的智能家电企业,创维长期致力于电视、音响等核心产品的性能进化。然而,伴随产品轻薄化和结构集成度提升,声学腔体设计愈加复杂,传统试验手段难以准确定位问题点;同时,传统仿真解决方案费用高昂、服务响应缓慢、建模流程繁琐,不利于并行研发的高效落地。
面对批量化、多型号、多变种产品的设计任务,创维迫切需要建立起具备前瞻性的仿真体系,在设计之前就发现问题、预判风险,构建起数字化研发流程。以数据驱动研发流程转型。
十沣多物理场一体化仿真平台
看见“声音”的全流程
十沣与创维联合打造的振动声学仿真平台,以 TF-Acoustics 为核心,通过精细建模与声场模拟,帮助创维提前预测扬声器音效表现。
场景覆盖单体扬声器、箱体结构、扬声器布局及室内整体声场,可有针对性的选择声学有限元、边界元或声固强耦合建模仿真,精准还原扬声器的结构模态、声腔模态以及声传播等声场模拟;支持从单体扬声器、箱体结构到整机布置的全链路仿真;通过渲染与可视化技术辅助设计决策,提前规避声学盲区与共振隐患,为产品声效性能提供精准的建模、预测与优化能力。
TF-Acoustics推出完整的声品质仿真解决方案
单体声学仿真:分析模态,定义音质上限
在扬声器设计初期,工程师首先需要评估其模态特性与频响表现。基于TF-Acoustics,十沣为创维搭建了单体扬声器仿真流程,支持在结构单元上施加载荷和约束,设定结构声学耦合面,采用声固强耦合求解器计算声场,频率覆盖20–10000Hz,支持高性能并行计算。
扬声器螺母处定义约束,振膜定义载荷
仿真结果表明,声压级误差控制在5%以内,求解效率优于用户传统仿真解决方案约30%。通过对不同扬声器结构的振型分析,创维可以在样机制造前完成性能筛选与调优,显著提升研发效率。
箱体结构声学仿真:优化腔体,让结构“会发声”
扬声器的性能离不开箱体结构的配合。箱体形状、材料属性、波导板设计、倒相孔位置等,都会影响最终声效表现。十沣提供多种声场中常用的吸声材料计算模型,帮助创维模拟箱体内包含吸声材料的高中低音喇叭的协同发声过程,分析音响的内外声场响应。
音响内腔吸声材料
仿真数据显示,声压级与吸声曲线误差均控制在3%以内,为箱体优化提供了可靠依据。在实际项目中,创维根据仿真建议对箱体开孔结构进行了微调,明显提升了低频下沉与空间感表现。
扬声器布局仿真:精准布置,打造“黄金听感区”
整机扬声器如何布置、出音口应朝向何处?这些细节决定着用户实际的听感体验。尤其在壁挂、桌面、内嵌等多种安装场景下,统一标准已不再适用。
整机扬声器位置布局、出音口形状结构设计分析
十沣为创维提供了整机级扬声器布局仿真服务,通过模拟不同摆放结构与扬声器组合方式,分析声波传播路径与主听位声压分布,实现“靶向优化”。多个机型根据仿真结果调整扬声器角度与开孔样式,在不改变外观前提下显著改善了空间均衡度与人声清晰度。
室内声场仿真:走出整机,听清真实空间
仿真不仅关注产品本身,更要考虑其使用场景。为还原用户真实体验,创维在十沣协助下开展了室内声学仿真——模拟典型家庭客厅,包括墙面、沙发、家具与音响系统,通过计算混响时间、空间模态等指标,评估不同布置方式的声学表现。
室内隔声、吸声、扩声设计,室内声源布置等
结果显示,混响时间与用户参考值对比误差控制在2%以内,为产品推荐指引、使用说明等提供了量化依据。仿真技术帮助创维真正实现“场景化设计”,让产品更贴近使用者的感受。
音响切面声压级云图(仅为效果示意,非产品真实性能数据)
利用有限元技术重建音响真实工作状态下的辐射声场。声压云图让声音在空间中的传播一目了然;配合声指向性分析,可轻松比较不同方向的声压表现,快速找出设计优点与改进点,助力音响声学性能更均衡、更精准、更好听。
通过构建多场景、参数化的结构仿真体系,十沣帮助创维在“更轻”与“更强”之间找到平衡,实现从材料选择到结构设计的全流程数据驱动,为新一代轻薄电视的品质保障提供坚实支撑。
仿真,让“看不见”的声音、热流等变量变得可视、可控、可优化,从而优化产品体验。从构想到现实,从模型到市场,十沣正在用仿真技术帮助像创维这样的制造企业,提前走进更高质量的未来,从“制造”迈向“智造”。
创维与十沣正在进一步拓展合作边界,围绕AI辅助声学材料优化、热通道智能生成、跨品类平台复用等方向开展深度共研,构建面向未来的智能家电仿真平台。