传声器有限元仿真过程

构建驻极体电容传声器声学几何模型传声器声学性能主要体现为声波空气气流、振膜张力、静电场力对振膜作用下的激励响应。

其中，传声器振膜以外结构体主要是为声波空气气流提供流通管道与耦合腔体，为此音头振膜、内部空气腔、极化背极板以及阻尼材料是影响音头电声性能的全部要素。

杭州爱华仪器建立驻极体电容传声器声学模型就是构建传声器内部空气腔体的过程，对音头三维实体模型进行声学要素提取过程如下。

第一，音头前端进声口较大且数量较多，可对其进行适当简化后由声波直接入射振膜，音头前端壳体至振膜边界等效为具有张力、弹性模量的平面膜单元。

第二，振膜与背极板之间间隙提取为空气薄流层，背极板透气孔提取为空气柱，连通空气薄流层与后端空气腔。

第三，阻尼材料隔在后端空气腔与尾部进声口之间，对入射声音气流起到阻尼与相位调整的作用，因为气流流入后端进声口后通过阻尼材料进入后端音腔，气流流动方向与材料边界垂直。因此，可以将此阻尼材料提取为阻抗边界。

针对三维实体模型提取声学要素，构建驻极体电容传声器声学空气腔仿真模型，为便于仿真分析，麦克风声学几何模型采用参数化驱动建模，通过改变参数赋值即可实现模型尺寸、力学参数的调整，从而有效避免重复建模，提高仿真效率。