藍牙耳機如何利用CAE仿真進行創(chuàng)新迭代？
從有線耳機到無線耳機，已經(jīng)經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。在發(fā)展過程中隨著智能手機廠商紛紛取消了3.5mm 耳機孔，這讓無線藍牙耳機出廠量出現(xiàn)爆發(fā)式增長。
市場上藍牙耳機品牌越來越多，消費者在購買一款藍牙耳機，除了在音質(zhì)、舒適度、耐用性、續(xù)航、外形等方面會有考慮。還會考慮不同的場景下使用，比如聽音樂、打電話、跑步、降噪、游戲、健康追蹤、導(dǎo)航等。
面對藍牙耳機市場規(guī)?？焖贁U大，大大小小的藍牙耳機廠商的“廝殺”。想要獲得消費者的喜愛，耳機廠商們需要考慮如何對藍牙耳機進行創(chuàng)新，提高其性能和品質(zhì)，降低研發(fā)成本，加快研發(fā)推出新品，這其中就離不開CAE仿真技術(shù)的支持。
在藍牙耳機設(shè)計中，CAE仿真可以通過建立數(shù)字模型，模擬耳機的各項性能參數(shù)，如音質(zhì)、舒適度、耐用性等。此外，CAE仿真還可以在產(chǎn)品研發(fā)階段預(yù)測其整體性能，為設(shè)計者提供參考依據(jù)，進而優(yōu)化設(shè)計方案，降低研發(fā)成本。
藍牙耳機cae仿真流程
01、建立模型
耳機模型
根據(jù)藍牙耳機的實際結(jié)構(gòu)和工作原理，建立相應(yīng)的數(shù)字模型。模型應(yīng)包括耳機的主要部件，如耳塞、麥克風(fēng)、電池、按鍵等，同時還要考慮到人體工程學(xué)因素，如佩戴方式、舒適度等。
02、網(wǎng)格劃分
耳機外殼有限元模型
通過將模型劃分為許多小的單元，可將連續(xù)的物理問題轉(zhuǎn)化為離散的數(shù)學(xué)問題。
03、設(shè)置參數(shù)
根據(jù)實際需求和目標(biāo)，設(shè)置CAE仿真所需的各項參數(shù)。例如，模擬材料屬性、邊界條件、加載條件等。
04、運行仿真
將建立好的模型和設(shè)置好的參數(shù)在軟件中進行求解和后處理。
05、查看結(jié)果
仿真完成后，查看并分析結(jié)果。重點關(guān)注音質(zhì)、舒適度、耐用性等關(guān)鍵指標(biāo)，以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、熱分布等情況。根據(jù)仿真結(jié)果，對設(shè)計方案進行優(yōu)化和改進。
藍牙耳機cae仿真案例
以一款市場上已有的藍牙耳機為例，利用CAE仿真對其外觀、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等方面進行優(yōu)化。
外觀設(shè)計
根據(jù)市場需求和用戶反饋，發(fā)現(xiàn)該款藍牙耳機的外觀設(shè)計存在一定的問題，例如佩戴不夠穩(wěn)固、容易掉落。因此，我們利用CAE仿真技術(shù)對耳機外觀進行優(yōu)化設(shè)計。在保證音質(zhì)和舒適度的前提下，調(diào)整耳塞與耳廓的匹配度，增加佩戴的穩(wěn)定性。同時，對耳機的重心進行平衡設(shè)計，減少佩戴時的負(fù)擔(dān)感。
材質(zhì)選擇
為了提高耳機的舒適度和耐用性，我們采用醫(yī)用級硅膠材料，該材料具有低過敏、高透氣的特點。通過CAE仿真模擬不同材料屬性對音質(zhì)的影響，我們發(fā)現(xiàn)醫(yī)用級硅膠材料不僅能夠提高佩戴舒適度，還能夠優(yōu)化音質(zhì)表現(xiàn)。
結(jié)構(gòu)設(shè)計
利用CAE仿真技術(shù)對耳機內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計?？紤]到音頻傳輸質(zhì)量和電池續(xù)航，我們將線圈和電池的位置進行合理布局。同時，加強主要部件的力學(xué)性能，提高耳機的整體耐用性。
殼體強度設(shè)計
殼體跌落仿真
為了提升藍牙耳機及其充電盒的殼體強度，利用CAE仿真進行六面跌落分析，首先我們對齊進行建模，設(shè)置材料、密度、彈性模型、泊松比等殼件參數(shù)，再一一進行跌落仿真分析，看是否有出行裂痕，元器件等損壞，并根據(jù)分析給出相關(guān)改進建議。
充電盒PCBA云圖，
灰色區(qū)域應(yīng)變大于0.003，
重點關(guān)注灰色區(qū)域器件風(fēng)險。
經(jīng)過CAE仿真優(yōu)化后，該款藍牙耳機的佩戴穩(wěn)定性、舒適度、耐用性等指標(biāo)均得到了顯著提升。廠商將優(yōu)化改進的耳機推出市場后，很快得到了用戶的高度認(rèn)可和好評。
通過建立數(shù)字模型、設(shè)置參數(shù)、運行仿真和查看結(jié)果等一系列步驟，可以在產(chǎn)品研發(fā)階段實現(xiàn)對藍牙耳機的性能預(yù)測和優(yōu)化。然而，盡管CAE仿真具有諸多優(yōu)點，但在實際應(yīng)用中仍存在一定的局限性。例如，模型簡化和參數(shù)設(shè)置可能會影響仿真的準(zhǔn)確性。
這就好比針對同一個仿真問題，不同的人，用相同的CAE軟件，仿真結(jié)果也會有不同。為了避免這樣的問題出現(xiàn)，需要選擇有經(jīng)驗的CAE仿真公司進行合作。我們元王在這方面有著豐富的經(jīng)驗，已合作過眾多耳機廠商，還能夠提供相應(yīng)的解決方案，如有需要，可咨詢我們元王。
