Simulações numericas e ensaios experimentais para pedição do comportamento vibroacustico de alto-falantes

Abstract

O alto-falante eletrodinâmico tem seu princípio de funcionamento basicamente inalterado desde sua invenção. No entanto, a predição de sua resposta acústica é um problema difícil, não existindo soluções analíticas em forma fechada a não ser em baixas freqüências, quando a vibração e radiação sonora podem ser obtidas utilizando modelos de parâmetros concentrados. Para freqüências maiores, o problema de predição da resposta do alto-falante pode ser melhor abordado pela utilização de simulação numérica. Este trabalho investiga o uso do método de elementos finitos (FEM) e do método de elementos de contorno (BEM) implementados em softwares comerciais, para simulação do comportamento vibratório e acústico de alto-falantes, visando realizar a predição da pressão sonora irradiada para uma tensão elétrica alternada de amplitude constante aplicada à bobina do alto-falante. É feita a modelagem de um alto-falante comercial e comparação dos resultados computacionais com os obtidos a partir de ensaios experimentais, procurando verificar a validade das simulações. As curvas de resposta de pressão sonora calculadas pelo método de elementos de contorno alcançaram boa aproximação da curva experimental, podendo-se verificar nas simulações, a influência das propriedades de amortecimento e rigidez dos materiais do cone. Conclui-se que os procedimentos realizados permitem obter boas predições da resposta de alto-falantes eletrodinâmicos, sendo que resultados ainda mais precisos podem ser obtidos através de melhorias e ajustes no modelo utilizado.