Экономическое обоснование производства и контроля качества изделия Колонка

ВВЕДЕНИЕ
В последние годы, с развитием электронной промышленности, индустрии развлечений и портативных устройств, потребители требуют улучшения качества звучания колонок. В связи с растущим спросом на миниатюризацию продукции производители колонок стремятся улучшить качество звучания и функциональность своих изделий. Для решения задачи сохранения качества низкочастотного звучания при одновременном уменьшении габаритов, в дополнение к настройкам цифровой обработки сигнала, наиболее распространенным подходом является крепление мембранных материалов к мембранным отверстиям колонок и отверстиям за динамиком микроразъема.
Однако традиционно выбор мембранных материалов основывался на методе проб и ошибок [1], при котором к прототипам прикрепляются различные типы мембранных материалов, а для оценки характеристик звука используется субъективное прослушивание. Такой подход не только требует много времени и трудоемкости, но и не позволяет исследователям получить объективные данные для выбора мембранных материалов, не говоря уже о быстром прогнозировании конечных результатов на ранних стадиях проектирования.
Цель курсового проекта – провести комплексный анализ экономической целесообразности производства акустических колонок.
Объект исследования: колонка акустическая.
Задачи курсового проекта:
1. Исследовать назначение и технические характеристики колонки.
2. Определить формы и виды контроля качества изделия.
3. Расчет численности работников.
4. Расчет фонда заработной платы.
5. Калькуляция себестоимости изготовления изделия.
6. Калькуляция отпускной цены изделия.
7. Калькуляция себестоимости контроля качества.
8. Рассчитать основные технико-экономические показатели.
1 Назначение и технические характеристики производства изделия

Создание звука в динамике предполагает точное взаимодействие между электромагнетизмом и механическим движением. Все начинается с электриче-ского сигнала, который служит представлением звука, который мы хотим услышать. Этот сигнал может исходить из различных источников, таких как смартфон, ноутбук или любое другое аудиоустройство, способное генериро-вать электрические импульсы.
Внутри динамика задействованы ключевые компоненты (рис. 1).

Рисунок 1.1 – Принцип работы колонок

Основными компонентами являются звуковая катушка и постоянный магнит. Звуковая катушка, изготовленная из проволоки, соединена с гибким конусом или диафрагмой. Эта звуковая катушка окружена прочным постоян-ным магнитом, что создает основу для создания звука. Когда электрический сигнал проходит по проводам динамика, он возбуждает звуковую катушку, инициируя ряд действий, управляемых электромагнетизмом. Эта электриче-ская энергия создает магнитное поле вокруг катушки, полярность которого отражает изменение электрического сигнала.
Суть работы динамика заключается во взаимодействии между этими магнитными полями. Когда поля колеблются, они попеременно отталкиваются и притягиваются, приводя звуковую катушку и прикрепленный к ней конус в быстрое колебательное движение. Колебательное движение взаимодействует с молекулами окружающего воздуха, заставляя их вибрировать синхронно с движением конуса.
Эти колеблющиеся молекулы воздуха создают волны давления, которые распространяются по воздуху и в конечном итоге достигают наших ушей в виде звука. Наш мозг интерпретирует эти волны давления как слуховые сиг-налы, завершая процесс восприятия звука.
Основной принцип работы динамика
В динамике есть несколько ключевых компонентов, которые гармонично работают для создания звука: конус, звуковая катушка, пластина, магнит, рамка и хомут, а также печатная плата.
В основе работы и конструкции колонки, существует множество ключе-вых технических характеристик и критериев производительности, которые следует учитывать.
Уровень звукового давления (дБ): Уровень звукового давления (SPL) измеряет интенсивность звуковых волн в воздухе, или громкость звука. На SPL влияют такие факторы, как расстояние от источника звука и условия окружающей среды. Обычно для измерения уровня шума используются де-цибелы (дБ). Уровень шума также является важным параметром для оценки уровней шума в различных условиях, от промышленных до жилых, предо-ставляя ценную информацию для контроля и регулирования шума.
Максимальная потребляемая мощность (Вт): Максимальная мощность, которую можно использовать в течение очень короткого периода времени без необратимого повреждения динамика.
Номинальная потребляемая мощность (Вт): Номинальная потребляемая мощность - это мощность, с которой динамик может безопасно работать при длительном использовании.
Полное сопротивление (Ом): Полное сопротивление - это величина со-противления току, протекающему от усилителя. Чем ниже полное сопротивле-ние, тем большую мощность потребляет динамик. Важно, чтобы полное со-противление динамика соответствовало тому, которое совместимо с усилите-лем, для обеспечения оптимальной производительности и предотвращения потенциального повреждения оборудования. Согласованный импеданс также помогает достичь эффективной передачи мощности и сохранить точность вос-произведения звука.
Резонансная частота (Гц): это частота, при которой динамик вибрирует наиболее эффективно. Характеристики резонансной частоты позволяют при-близительно сравнить низкочастотную характеристику различных динамиков. Наш блог, посвященный резонансу и резонансной частоте в аудиодизайне, да-ет более глубокое представление об этом предмете.
Размер (мм): Диапазон частот определяется размером динамика. Дина-мики меньшего размера будут оптимально работать на более высоких часто-тах, в то время как динамики большего размера будут более оптимально ра-ботать на более низких частотах. Низкие частоты используются для воспроиз-ведения глубоких басов, а средние частоты - для воспроизведения голоса.
Общая добротность: это относительно малое значение служит общим ориентиром для определения идеального типа корпуса. Значение общей доб-ротности, равное 0,4 или ниже, указывает на то, что динамик лучше всего подходит для вентилируемого корпуса. Если общее значение Q находится в диапазоне от 0,4 до 0,7, рекомендуется использовать герметичный корпус. Значение общего Q, равное 0,7 или выше, указывает на то, что колонка под-ходит для установки на открытом воздухе, с полуоткрытой задней панелью или с бесконечными перегородками. Тем не менее, из этих правил есть исклю-чения, и важно оценить все соответствующие параметры.
Как правило, динамики с большей площадью поверхности обеспечивают более высокий уровень звучания при том же сигнале возбуждения, а также имеют лучшую низкочастотную характеристику. Производительность не-больших динамиков может быть значительно улучшена с помощью предвари-тельного искажения DSP; этот метод часто используется в мобильных телефо-нах и портативных компьютерах. Конструкция корпуса, окружающего зад-нюю панель динамика, позволяет немного повысить производительность.
Форма конуса колонки часто определяется доступным пространством для установки. Овальная форма конуса колонки позволяет разместить боль-шую площадь конуса колонки в неквадратичном пространстве. Необходимо изучить график частотной характеристики динамика, чтобы определить, не оказывают ли размер или форма динамика отрицательного влияния на жела-емую производительность динамика.
Что касается конфигураций подключения, то колонки доступны в раз-личных вариантах, в зависимости от потребностей применения, включая про-водные выводы, сквозные отверстия, прокладки для пайки и многое другое.
Колонкии могут поставляться с различными степенями защиты от про-никновения влаги и загрязняющих веществ (IP), что позволяет использовать их в суровых условиях. Компании также предлагают колонки медицинского класса, разработанные в соответствии с нормативными стандартами IEC 60601-1-8 для использования в системах медицинской сигнализации.
С другой стороны, срок службы динамиков не указан, поскольку они сконструированы таким образом, чтобы обеспечить надежную работу в тече-ние многих лет при использовании в соответствии с их номинальными харак-теристиками. В отличие от многих других электронных компонентов, срок службы динамиков не установлен. При эксплуатации в заданных пределах они могут обеспечивать высококачественное звучание в течение десятилетий, что затрудняет определение конкретного срока службы.
Еще одним ключевым компонентом конструкции и характеристик гром-коговорителя в целом является тип магнита. Ниже приведены наиболее рас-пространенные типы магнитов, используемые в динамиках на сегодняшний день, в каждом из которых перечислены их основные преимущества, области применения и недостатки.
Ферритовые магниты
Ферритовые магниты, также называемые керамическими магнитами, яв-ляются недорогими магнитами, которые хорошо сохраняют свою магнитную силу. Они тяжелые и, как правило, не используются в приложениях, требую-щих портативности. Громкоговорители, оснащенные ферритовыми магнита-ми, будут звучать лучше при работе на максимальной мощности. Ферритовые магниты также хорошо подходят для применений, подверженных воздей-ствию влаги, поскольку они по своей природе устойчивы к коррозии.
Магниты AlNiCo
Магниты AlNiCo были первыми магнитами, использованными в дина-миках, и именно они помогли придать им плавный классический звук. Дина-мики, в состав которых входят магниты AlNiCo, стоят дороже, чем динамики на ферритовой основе, но они менее подвержены растрескиванию. В настоя-щее время эти магниты, безусловно, менее распространены, чем неодимовые, но они по-прежнему находят применение в высококлассных приложениях, где важна точная настройка.
Неодимовые (NdFeB) магниты
Неодимовые магниты, также известные как редкоземельные магниты, обладают самой высокой напряженностью магнитного поля из всех известных постоянных магнитов. Динамики, изготовленные с использованием магнитов NdFeB, обладают хорошей частотной характеристикой, имеют небольшой вес и намного меньше, чем динамики с ферритовыми магнитами или магнитами AlNiCo. Это делает их идеальными магнитами для небольших динамиков, ко-торым требуется высокий уровень громкости. Основным недостатком неоди-мовых магнитов является то, что они более подвержены разрушению.
Самарий-кобальтовые магниты
Самариевые магниты используются реже, чем магниты других типов, из-за их более высокой стоимости. Их основным преимуществом является устойчивость к коррозии и стабильная производительность при экстремаль-ных перепадах температур, что делает их идеальными для использования в суровых условиях. Они подвержены разрушению и не такие прочные, как неодимовые магниты. Однако стоимость остается их самым большим недо-статком.
Материалы конуса колонки. Тип материала, из которого изготовлен корпус динамика, помимо прочих факторов, влияет на качество звука. Более точно это можно оценить, прослушав и поэкспериментировав, а не полагаясь исключительно на цифры и данные. Также важно учитывать долговечность материалов, из которых изготовлен корпус. Как правило, пластик является самым долговечным материалом, за ним следуют бумага и ткань, а затем пе-нопласт. Однако фактический срок службы динамиков зависит от таких фак-торов, как влажность, окружающая среда и особенности применения.
Краткий обзор наиболее распространенных материалов для изготовле-ния конусов:
- Пластиковые конусы. Корпуса динамиков, изготовленные из пластика, пользуются популярностью благодаря своей прочности и устойчивости к воз-действию таких факторов окружающей среды, как пыль и вода. Они также просты в изготовлении с точными допусками, что позволяет повысить произ-водительность с точки зрения уменьшения искажений и качества звука. Пла-стиковые мембраны быстро поглощают и рассеивают механическую энергию, обладая хорошими демпфирующими свойствами, сравнимыми с традицион-ными бумажными конусами.
Хотя их часто называют пластиковыми, в состав этих материалов входят различные композиты. Стоимость зависит от таких факторов, как толщина, технология прессования, размер и термостойкость.