Metamateriałowe struktury dźwiękochłonne przeznaczone do redukcji niekorzystnych zjawisk falowych wewnątrz obudowy głośnikowej, projektowane z wykorzystaniem metod optymalizacyjnych i sieci neuronowych
Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (umowa nr LIDER/11/0065/L-12/20/NCBR/2021z dnia 09.12.2021r ).
Obudowy głośnikowe to jeden z podstawowych tematów elektroakustyki, obecny w prasie branżowej od 1971 roku kiedy N. Thiele opracował podstawowe postulaty opisujące pracę głośnika elektrodynamicznego zamkniętego w szczelnej, doskonale sztywnej obudowie. Od tej pory powstawało wiele coraz doskonalszych, nowoczesnych modeli obliczeniowych opisujących pole akustyczne wewnątrz obudowy głośnikowej, jednak problemy ze zjawiskami falowymi w przestrzeni zamkniętej pozostały aktualne. Rozwój technologii metamateriałów w akustyce strukturalnej pozwolił na zbadanie możliwości zastosowania tej technologii w elektroakustyce, a ostatnie badania przeprowadzone przez KEF Industries potwierdziły jej istotność.
Niniejszy projekt ma na celu opracowanie optymalizowanych struktur metamateriałowych do rozwiązania kluczowych problemów w obudowie głośnikowej, takich jak propagacja tylnej części membrany głośnika, występowanie fal stojących i rezonansów masy powietrza wewnątrz obudowy, rezonansu powietrza zamkniętego wewnątrz tunelu bass-reflex oraz dyfrakcji na krawędzi obudowy. Wykorzystując nowoczesne metody projektowania, takie jak optymalizacja algorytmami genetycznymi i zastosowanie sieci neuronowych, zaplanowano zaprojektowanie i wytworzenie prototypowych struktur metamateriałowych za pomocą technologii wytwarzania przyrostowego (druku 3D). Przy współpracy z czołowymi producentami zestawów głośnikowych w Polsce, firmami Pylon Audio oraz NAW Speakers, zaplanowano przetestowanie i wdrożenie zaprojektowanych struktur.
Efektem projektu będzie znaczące rozszerzenie wiedzy na temat projektowania i zastosowania metamateriałów w miejsce tradycyjnych materiałów porowatych, takich jak wełna mineralna lub pianka akustyczna. Proponowane technologie mają potencjał komercjalizacji i wprowadzenia nowego nurtu projektowania w elektroakustyce.
Wartość projektu: 1 497 437.50 PLN
Zaangażowany personel Katedry: dr inż. Bartłomiej Chojnacki, mgr inż. Aleksandra Chojak, mgr inż. Julia Idczak, mgr inż. Jan Pawlik, mgr inż. Wojciech Binek
Kierownik projektu: dr inż. Bartłomiej Chojnacki
Kontakt: bchojnacki@agh.edu.pl
