WIFI音箱设计论文修改.docx
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WIFI音箱设计论文修改
WIFI音箱设计论文修改
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毕业设计(论文)
题目:
WIFI音箱结构简单设计以及运用ANSYS有限元分析对音箱结构之强度和变形的分析----------论文
摘要:
1
第一章文献综述3
1.1WIFI技术3
1.1.1WIFI的简介3
1.1.2WIFI的发展趋势5
1.2WIFI音箱的国外研究进展8
1.3WIFI音箱的国内研究进展.....................................................................................................................8
第二章WIFI音箱的研究背景和意义9
2.1WIFI音箱的研究背景9
2.2WIFI音箱的研究意义9
第三章WIFI音箱的研究内容及工艺流程介绍10
3.1WIFI音箱的研究内容10
3.1.1WIFI音箱的研究内容-框架结构件之材质介绍10
3.1.2基本工艺内容13
3.2.WIFI音箱框架结构的制造工艺流程19
3.2.1WIFI音箱制造工艺-机器选择19
3.2.2WIFI音箱制造工艺-材料选择21
3.2.3加工工艺注意事项24
3.2.4人造中密度纤维板板加工的工艺流程25
3.2.5WIFI音箱孔板结构的吸声性能分析和计算29
第4章WIFI音箱的主要结构简单分析42
4.1音箱的外形尺寸设计42
4..2导音管的位置开设44
4..3扬声器安装孔的位置开设45
4..4音箱音质与板厚的关系46
4..5扬声器口径大小与板厚的关系47
第五章ANSYS有限元软件的介绍和对板壳类型的平板问题的有限元分析48
5.1ANSYS软件的介绍及对计算的意义48
5.2.1ANSYS软件的主要功能48
5.3.1ANSYS有限元软件的进入以及操作步骤51
5.4.1ANSYS有限元软件分析的结果数据59
5.5运用ANSYS有限元软件对音箱进行散热分析61
第六章WIFI音箱的特征及操作步骤69
第七章设计评价72
结束语73
致谢:
74
参考资料:
75
WIFI音箱的结构简单设计和运用ANSYS有限元对其结构强度的分析
摘要
随着现代电子行业的发展,国际尖端电子品牌的出现,WIFI音箱也对外展示出了他们的智能化,WIFI音箱是一种发展趋势,是未来科技领域的主流产品,同时为21世纪的智能音响之战填充了非常重要的弹药!
对比过去,各种音箱及其它平板音响,论效果,平板音响的确不错,且外观做得精致,整体品位高,真是抓住了中高消费人群的消费理念,高品质与高价值的时代化产品,紧跟时代的消费需求,这才叫市场的前景!
目前的平板音响还是智能家居系统的最佳配套产品,智能家居系统已经形成流行趋势,咱们的平板音响必将成为家庭中的家庭影院及背景音乐的主流产品。
关键字:
电子行业WIFI音箱智能
AsimpledesignofthestructureofWIFIspeakersandtheanalysisofitsstructuralstrengthbyusingANSYSfiniteelementmethod
Abstract
Withthedevelopmentofmodernelectronicindustry,internationalconsumerelectronicsbran.WiFispeakersalsoexternaldisplayoutoftheirintelligenceandWiFispeakersisakindofdevelopmenttrend,themainstreamproductsinthefutureinthefieldofscienceandtechnology.Atthesametimefilledwithveryimportantammunitionforthetwenty-firstCenturybattleofintelligentaudio!
Incontrasttothepast,variousspeakersandotherflatsound,theeffect,let'senjoytheflatsoundindeed,Andtheappearanceofdoingfine,highoverallquality,reallyistoseizethehighconsumergroupsconsumptionconcept,eraproductsofhighqualityandhighvalue,followedbytheeraofconsumerdemand,thisismarketprospects!
Andenjoytheflat-panelstereoorsmarthomesystemthebestaccessoryproducts,smarthomesystemhasbeenformedpopulartrend,thenlet'senjoytheflatsoundwillbecomemainstreamproductsinthefamilyhometheaterandbackgroundmusic.
Keyword:
TheelectronicsindustryWiFispeakersIntelligence
第一章文献综述
1.1WIFI技术
1.1.1WIFI简介
Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。
Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。
目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。
现时一般人会把Wi-Fi及IEEE802.11混为一谈。
甚至把Wi-Fi等同于无线网际网路。
Wi-Fi无线网络在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”,实质上是一种商业认证,同时也是一种无线联网技术,以前是通过网线连接电脑,而无线保真则是通过无线电波来连网;常见的就是一个无线路由器,那么在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围都可以采用无线保真连接方式进行联网,如果无线路由器连接了一条ADSL线路或者别的上网线路,则又被称为热点。
无线网络上网可以简单的理解为无线上网,几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持无线保真上网,是当今使用最广的一种无线网络传输技术。
实际上就是把有线网络信号转换成无线信号,就如在开头为大家介绍的一样,使用无线路由器供支持其技术的相关电脑,手机,平板等接收。
手机如果有无线保真功能的话,在有Wi-Fi无线信号的时候就可以不通过移动联通的网络上网,省掉了流量费。
无线网络无线上网在大城市比较常用,虽然由无线保真技术传输的无线通信质量不是很好,数据安全性能比蓝牙差一些,传输质量也有待改进,但传输速度非常快,可以达到54Mbps,符合个人和社会信息化的需求。
无线保真最主要的优势在于不需要布线,可以不受布线条件的限制,因此非常适合移动办公用户的需要,并且由于发射信号功率低于100mw,低于手机发射功率,所以无线保真上网相对也是最安全健康的。
但是无线保真信号也是由有线网提供的,比如家里的ADSL,小区宽带等,只要接一个无线路由器,就可以把有线信号转换成无线保真信号。
国外很多发达国家城市里到处覆盖着由政府或大公司提供的无线保真信号供居民使用,我国也有许多地方实施”无线城市“工程使这项技术得到推广。
在4G牌照没有发放的试点城市,许多地方使用4G转无线保真让市民试用。
基本组成:
一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP,如此便能以无线的模式,配合既有的有线架构来分享网络资源,架设费用和复杂程度远远低于传统的有线网络。
如果只是几台电脑的对等网,也可不要AP,只需要每台电脑配备无线网卡。
AP为AccessPoint简称,一般翻译为“无线访问接入点”,或“桥接器”。
它主要在媒体存取控制层MAC中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁。
有了AP,就像一般有线网络的Hub一般,无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。
特别是对于宽带的使用,无线保真更显优势,有线宽带网络(ADSL、小区LAN等)到户后,连接到一个AP,然后在电脑中安装一块无线网卡即可。
普通的家庭有一个AP已经足够,甚至用户的邻里得到授权后,则无需增加端口,也能以共享的方式上网。
硬件设备:
随着无线网络的不断兴起和发展,2010年无线网络模块的应用领域相当广泛!
但是无线保真模块毕竟是一高频性质的产品,它不象普通的消费类电子产品,生产设计的时候会有一些莫名其妙的现象和问题,让一些没有高频设计经验的工程师费劲心思,有相关经验的从业人员,往往也是需要借助昂贵的设备来协助分析。
对于无线网络部分的处理,有直接把无线保真部分Layout到PCB主板上去的设计,这种设计,需要勇气和技术,因为本身模块的价格不高,主板对应的产品价格不菲,当有无线保真部分产生的问题,调试更换比较麻烦,直接报废可惜;所以很多设计都愿意采用模块化的无线保真部分,这样可以直接让Wi-Fi部分模块化,处理起来方便,而且模块可以直接拆卸,对于产品的设计风险和具体的耗损也有很大帮助。
1.1.2WIFI技术的发展趋势
随着无线技术的日益发展,无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。
如果说多媒体音箱之前算是台式电脑配件的话,那么现在这一定义正越来越模糊。
纵观这两年的音箱市场,由于台式机市场的萎靡,一方面,音箱正越来越多的脱离台式机自成一体;另一方也正逐步向笔记本、手机和平板方向靠拢。
目前的无线音箱大致可分为三类,2.4G无线音箱、蓝牙无线音箱和Wi-Fi无线音箱。
从覆盖范围、传输速率、基本业务类别、可移动速率、前向扩展、演进走向等多方面综合分析,3G与WLAN是一种可以扬长避短的互补关系。
对于GPRS、CDMA1x、1xRTT、EV-DO、EV-DV等技术而言,上下链路数据业务的对称性是无线保真的一个明显优势。
对于3G室内的2Mbit数据速率,无线保真也具有绝对的优势,它当前采用的是802.11b标准,理论数据速率可达11Mbit,实际的物理层数据速率支持l、2、5.5、11Mbit可调,覆盖范围从100-300m。
随着802.11g/a、802.16e、802.11i、WiMAX等技术、协议标准的制定和完善,加上无线保真联盟对市场快速的反应能力,Wi-Fi正在进入一个快速发展的阶段。
其中,作为802.11b发展的后继标准802.16(WiMAXWorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess全球微波接入互操作性),已经在2003年1月正式获得批准,虽然它采用了与802.11b不同的频段(10-66GHz),但是作为一项无线城域网(WMAN)技术,它可以和802.11b/g/a无线接入热点互为补充,构筑一个完全覆盖城域的宽带无线技术。
Wi-Fi/WiMAX作为Cable和DSL的无线扩展技术,它的移动性与灵活性为移动用户提供了真正的无线宽带接入服务,实现了对传统宽带接入技术的带宽特性和QoS服务质量的延伸。
对于无线保真技术而言,漫游、切换、安全、干扰等方面都是运营商组网时需考虑的重点。
随着骨干传输网容量和传输速率的提高,无论采用平面或者两层的架构都不会影响到用户的宽带快速接入;随着IAPP以及MobileIP技术的完善、IPv6的发展也可以最终解决漫游和切换的问题;802.11i标准的产生将提供更多的包括WPA2、多媒体认证等安全策略;不断成熟的组网方案和干扰预检测机制都可以减少频率资源开发带来的干扰。
Wi-Fi/WiMAX的市场目标是成为宽带无线接入城域网技术,基本目标是要提供一种城域网领域点对多点的多厂商环境下可有效地互操作的宽带无线接入手段,以实现满足3G标准的以无线广域网WWAN为基本模式、以公众语音及多媒体数据为内容、在全球范围内漫游的个人手机终端的基本市场定位。
Wi-Fi/WiMAX也可以作为3G无线广域/城域、多点基站互联支持手段的补充。
Wi-Fi/WiMAX的发展方向包括:
网络技术,覆盖更大的范围,从热点到热区到整个城市;Wi-Fi手持终端和VoWLAN业务必然成为潜在的应用模式;基于IP的Wi-Fi/WiMAX的交换技术和开放的业务平台,将使WLAN网络更智能、更易管理;基于多层次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、VPN等)提供不同等级的安全方案,将使企业、个人用户可以根据不同的性价比来选择满足自己需要的安全策略。
1.基于全IP的网络架构
不管是商用的还是正在试验的(CDMA2000/WCDMAR99/R4/TD-SCDMA)3G标准都不是基于全IP的网络,比如CDMA2000是基于ANSI-41;WCDMA99/TD-SCDMA是基于传统的GSM-MAP、R4软交换的承载和控制分离方式,而直到R5引入了IMS才实现全IP的核心网。
显然全IP的核心网络也是3G发展的方向,采用基于全IP的核心网不但可以与无线接入方式独立地发展,还可以支持包括Wi-Fi/WiMAX、WCDMA、Bluetooth等多种无线接入方式。
在3G的R6中已经开始把WLAN和3G一同考虑了。
2.共用开放的业务平台和运营支撑系统
Wi-Fi/WiMAX和3G不同的承载特性(吞吐量、延时、QoS、对称性等)为用户享受语音、数据、多媒体业务提供更多的接入方式选择;它们可通过共用开放的业务平台融合不同的业务引擎实现网络间互通;根据网络服务区内的性能,用户可以手工或者自动选择接入那个网络;同时支持WLAN和3G网络的运营支撑系统,可以对双网实现统一的运营管理、计费、甚至用户身份认证,最大限度降低网络建设、维护成本。
应用的互补
两种网络技术在移动通信技术发展中将实现局部的融合,各自发挥优势、扬长避短,互补趋势集中体现在以下几个方面:
1.语音和VoWLAN
相对于满足大话务量、多用户数的3G技术,基于IP技术的WLAN网络更适合开展广播式的语音业务(PTT、
多方会议、长途通话、广告发布等。
2.广域覆盖和区域覆盖下的数据业务
相对于3G技术覆盖范围大、快速移动时仍能保持144kbit的数据速率的特点,WLAN技术在特定区域内满足用户高速数据传输的需求具有绝对优势。
3.无线信道资源的利用
3G分配的频率资源是有限的,而数据业务对信道的占用率极高,影响其同时接入的语音用户数量。
如果规划特定区域(比如商业中心人群密集区)内把数据业务转移到Wi-Fi/WiMAX的公共数据通道无疑将大大提高3G无线网络资源利用率。
4.手持终端和Laptop/PDA结合
传输数据速率高、AlwaysOnLine和低使用费的Laptop/PDA可以满足商业用户大信息量的需求:
携带更为方便、小巧的3G手持终端可以满足个人用户对快速消息的需求。
5.手机和电脑连接再也不用有线了,无线全能搞定。
1.2WIFI音箱技术在国内研究进展
目前无线蓝牙音箱已经不是占据主流地位了,Wi-Fi音箱则才是未来发展的方向,国外的SONOS、索尼已经有产品了,而我们国内也不甘人后,有着20年HIFI经验的凯音已经推出了国内首款Wi-Fi音箱A6。
此外,在网络迅猛发展的今天,运营商可以通过尝试Wi-Fi商业模式的创新来探索Wi-Fi发展新的经营之道;目前国内的Wi-Fi商业模式主要是广告,根据这一模式国内领先的Wi-Fi服务商witown开发出了一套Wi-Fi营销系统,将中小企业的闲置Wi-Fi改造成商用营销型Wi-Fi;不仅有企业级的路由功能,还可以通过Wi-Fi展示企业品牌0成本全天候推送广告等功能,总之WiFi在国内的中小企业中刮起一股旋风。
随着Wi-Fi网络建设的加速,热点会越来越多,基于无线上网的Wi-Fi创新应用也一定会有更大的市场空间。
第二章WIFI技术音箱的研究背景和研究意义
2.1WIFI技术音箱的研究背景
2013年市场上基于WIFI的无线音箱转接器几乎没有,大部分产品都是基于蓝牙通信的音箱产品。
蓝牙音箱虽然是主流,但蓝牙音箱传输距离较短,穿透性不强,基本是属于鸡肋的一个产品,而且蓝牙音箱的通信功能本身就内置在音箱里,音乐质量要根据音箱质量而变化,很多人家中几乎都有老音箱,但是丢掉老音箱重新去买新的高端音箱似乎也不太现实,而音乐盒子很好的解决了这个问题。
此外,目前市场上又出现一款Supernova V3 WiFi音箱,功能齐全,结构先进。
2.2WIFI技术音箱的研究意义
由于WiFi音箱接收器灵敏,具有强大的自定义云播放功能,这就体现出了它的意义所在。
比如说我们生活中用的多的音乐盒子,即类似于WIFI音箱的功能,是一种无线音乐分享设备,能够将手机上的音乐在不连接音箱的情况下,通过音箱播放出来。
作为一种新兴的无线音乐产品与收听方式,音乐盒子采用Wi-Fi作为无线通信方式,可以通过手机、平板电脑、个人PC控制,实现将在线和本地音乐传送到音箱播放并随时控制等强大功能,并完美保持音乐的高品质。
它类似于电视盒子,都是让人们获得能更加美好的智能化生活体验。
WIFI音箱的优势在于成网络的解决方案,在无线音乐系统中,WIFI的优势是蓝牙无法撼动的。
所以,WIFI也有其不可替代的先天优势。
这种成网络的方案在国外比较盛行,已经进入中国市场的sonos,就是美国比较知名的WIFI无线音频解决方案商。
而凯音A6的出现正式打破了国内品牌没有Wi-Fi音箱的尴尬,而凯音A6不仅仅是单纯的Wi-Fi音箱,更是保留着凯音20年来的高保真音质。
当前不少智能手机与多数平板电脑都支持无线保真上网,无线保真是当前大部分人所希望能随时搜索到的。
它不仅是无线宽带接入服务的补充,同时还是运营商创新运营的重要一环。
从全球无线保真业务发展上看,只依靠提供单一的无线宽带接入实现盈利的方式,基本上都无法支撑Wi-Fi业务的发展。
面对这种情况,迫切需要一种新的盈利模式来为无线保真的发展提供强有力的支撑,保证投入的同时能有所回报。
比如Wi-Fi音箱在广告上的运营,显然是当前比较成熟和可经营的模式。
第三章WIFI音箱的研究内容和操作方法
3.1WIFI音箱的研究内容
框架结构之材质介绍,WIFI音箱框架结构之制造工艺流程,运用ANSYS对框架结构之应力变形分析,WIFI音箱孔板结构的吸声性能分析。
本章主要研究的是人造中密度纤维板的材料和加工性能。
在这个论文中我特意选择了性能比较好的中密度纤维板,因为中密度纤维板通常按产品密度分非压缩型和压缩型两大类。
非压缩型产品为软质纤维板,密度小于0.4克/厘米3;压缩型产品有中密度纤维板(或称半硬质纤维板,密度0.4~0.8克/厘米3)和硬质纤维板(密度大于0.8克/厘米3)。
根据板坯成型工艺可分为湿法纤维板、干法纤维板和定向纤维板。
按后期处理方法不同又可分为普通纤维板、油处理纤维板等。
软质纤维板质轻,空隙率大,有良好的隔热性和吸声性,多用作公共建筑物内部的覆盖材料。
经特殊处理可得到孔隙更多的轻质纤维板,具有吸附性能,可用于净化空气。
中密度纤维板结构均匀,密度和强度适中,有较好的再加工性。
产品厚度范围较宽,具有多种用途,如家具用材、电视机的壳体材料等。
硬质纤维板产品厚度范围较小,在3~8毫米之间。
强度较高,3~4毫米厚度的硬质纤维板可代替9~12毫米锯材薄板材使用。
多用于建筑、船舶、车辆等。
WIFI音箱的研究的主要理论
3.1.1框架结构件之材质介绍
人造纤维中密度纤维板的材质简介
人造纤维中密度纤维板
由木质纤维素纤维交织成型并利用其固有胶粘性能制成的人造板。
制造过程中可以施加胶粘剂和(或)添加剂。
纤维板又名密度板,是以木质纤维或其他植物素纤维为原料,施加茑醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板。
制造过程中可以施加胶粘剂和(或)添加剂。
纤维板具有材质均匀、纵横强度差小、不易开裂等优点,用途广泛。
制造1立方米纤维板约需2.5~3立方米的木材,可代替3立方米锯材或5立方米原木。
发展纤维板生产是木材资源综合利用的有效途径。
纤维板的缺点是背面有网纹,造成板材两面表面积不等,吸湿后因产生膨胀力差异而使板材翘曲变形;硬质板材表面坚硬,钉钉困难,耐水性差。
干法纤维板虽然避免了某些缺点,但成本较高。
通常按产品密度分非压缩型和压缩型两大类。
非压缩型产品为软质纤维板,密度小于0.4克/厘米3;压缩型产品有中密度纤维板(或称半硬质纤维板,密度0.4~0.8克/厘米3)和硬质纤维板(密度大于0.8克/厘米3)。
根据板坯成型工艺可分为湿法纤维板、干法纤维板和定向纤维板。
按后期处理方法不同又可分为普通纤维板、油处理纤维板等。
软质纤维板质轻,空隙率大,有良好的隔热性和吸声性,多用作公共建筑物内部的覆盖材料。
经特殊处理可得到孔隙更多的轻质纤维板,具有吸附性能,可用于净化空气。
中密度纤维板结构均匀,密度和强度适中,有较好的再加工性。
产品厚度范围较宽,具有多种用途,如家具用材、电视机的壳体材料等。
硬质纤维板产品厚度范围较小,在3~8毫米之间。
强度较高,3~4毫米厚度的硬质纤维板可代替9~12毫米锯材薄板材使用。
多用于建筑、船舶、车辆等。
中密度纤维板的产品特点如下
吸声 降噪系数BRC≥0.85,参考GB/T16731-1997
防潮 玻璃纤维的自身憎水性确保产品本身不吸水, 确保使用过程中不易于受潮。
防火燃烧性能A级,参考GB/T5464-1999GB/T8624-1997
防下陷 受潮挠度检测值为0.7mm,参考JC670-1997
抗菌玻璃纤维的自身化学性能和物理性能都较为稳定,与之反应的微生物、建材相对较少。
阻热玻璃纤维本身导热性不佳,玻纤板的成品阻热性能效果极为明显。
光反射可见光反射比为0.90,参考标准为GB/T2680-94 ISO9050:
2003(E)
环保玻璃纤维的基质为二氧化硅(SiO2),环境融入性较高。
纤维板的发展状况
纤维板生产起源于纸浆造纸。
而正规的纤维板工业起源于美国。
1926年,在美国密西西比洲的劳雷儿建成了世界第一座高质量的硬质纤维板厂。
1929年,瑞典开始生产硬质纤维板。
1931年发明了连续式木片热磨机,促进了湿法硬质纤维板的发展,并使其成为纤维板的主要生产方法。
1952年美国开始了干法纤维板的生产,其产品为两面光硬质纤维板。
1959年捷克斯洛伐克建立了半天干法生产纤维板的小规模试验工厂。
进入20世纪60年代,以干法生产工艺为基础出现了中密度纤维板新产品,1964年美国建成世界上第一条中密度纤维板生产线。
我国纤维板发展概况
我国的纤维板工业起步较晚,解放前,除我国的台湾省曾有用甘蔗渣生产软质纤维板的先例外,其它纤维板生产尚属空白。
纤维板生产开始于1958年,一开始利用土法设备制纤维板,后来逐渐进行技术改造,并自制和引进设备,陆续建立了一大批工厂。
半个世纪以来,我国的纤维板工业已经发展成为门类齐全,规模庞大的工艺体系。
近十几年来,我国的纤维板发
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