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Validierung der Simulation von Fahrzeug-Lautsprecher-Systemen im hohen Frequenzbereich

* Presenting author
Day / Time: 19.03.2019, 17:00-17:20
Room: Saal 2
Typ: Regulärer Vortrag
Abstract: Die Analyse und Simulation von Lautsprecher-Systemen in Fahrzeugen ist eine komplexe Problemstellung. Um eine Aussage über die Klangeigenschaften in einem frühen Entwicklungsstadium tätigen zu können, müssen verschiedene physikalische Disziplinen miteinander gekoppelt werden. Die Simulation beginnt beim Elektromagnetismus und wird von der mechanischen Abbildung gefolgt, die wiederum über die Membrangeschwindigkeit mit dem akustischen Modell in Verbindung steht. Hierbei können mitunter über 20 Lautsprecher gleichzeitig zum Einsatz kommen, die für die jeweils unterschiedlichen Frequenzbereiche ausgelegt werden. Eine grobe Einteilung erfolgt hierbei in den Tiefton-, Mittelton- und Hochtonbereich, wobei jeder der Bereiche unterschiedliche Schwierigkeiten für die Simulation aufweist.Der Fokus des vorgestellten Beitrags liegt auf dem hohen Frequenzbereich, der insbesondere durch die kurzen Wellenlängen große Anforderungen an die Akustiksimulation mit klassischen Diskretisierungsverfahren, wie zum Beispiel der Finite-Elemente-Methode oder der Boundary-Elemente-Methode, stellt. Um die Vorhersage im gesamten Frequenzbereich bis 20.000Hz zu erhalten, müssen entweder beschleunigte Verfahren, wie z.B. die Fast-Multipole-Methode, oder energetische Verfahren, wie die Energie BEM/FEM, eingesetzt werden. Ihre Gültigkeit soll anhand eines generischen PKW-Messaufbaus validiert werden. Neben der numerischen Herausforderung gibt es in diesem Bereich auch besondere Ansprüche an den Messaufbau, da nur kleine Änderungen in der Mikrofonposition durch die kurzen Wellenlängen zu erheblichen Unterschieden führen können.