为解决传统音响音质低的问题，引入现代TRIZ创新理论中的矛盾矩阵方法，在传统音响的基础上设计一款高音质的等离子音响，实践证明，通过学习TRIZ及遵循它的规则，能高效且创造性地解决发明创造中所遇到的问题。
标签：TRIZ；音响；设计；矛盾矩阵
发明问题解决理论，俄文缩写为TRIZ，由苏联工程师、科学家根里奇·阿奇舒勒于1956年创立。他分析了数以万计的包含不同领域最为有效和创新解决方案的专利，揭示了工程系统的演变客观趋势，如今TRIZ已经成为企业工程文化的一部分，它作为一个强而有力的创新方法正在被迅速推广。
音响在我们的日常生活中使用得非常普遍，几乎成了必不可少的设备之一，给人类带来了极大的便利，传统的音响在用于播放音樂时存在着音质低，不能原汁原味的还原音乐的问题。基于此，引入TRIZ创新理论中的矛盾矩阵方法设计一款新型的等离子音响，使其能高度还原音乐。 一、传统音响的介绍
传统音响是通过固态振膜的振动发声的，由于振膜有一定的重量，所以音乐在传递的过程中会存在频谱失真的问题，极大地降低了音乐的品质。
二、基于矛盾矩阵的新型音响设计
（一）TRIZ中的矛盾矩阵
为了提高TRIZ中40个发明原理的应用效率，阿奇舒勒提出了一个39行×39列的矛盾矩阵，每行每列的表头包含39个通用工程参数中一个参数，竖列中的参数为欲改善参数，横行中的参数为被恶化的参数，矛盾是由这两者的交叉单元来表示，每一个单元中都有几个数字，也就是40个发明原理的编号，并通过这些编号所对应的原理来解决矛盾。 （二）音响的技术矛盾分析
通过TRIZ因果链分析可以得到传统音响中存在矛盾的问题如下。
将表1中的矛盾问题转化成相应的技术矛盾如下。
如果去掉振膜，由振膜质量导致的失真问题解决了，音乐的音质得到提高，但同时没有了振膜的振动，音响无法发声。
上述问题涉及到两个矛盾参数：物体产生的有害因素和结构的稳定性，改善的参数是物体产生的有害因素，恶化参数是结构的稳定性，由此可列出矛盾矩阵如表2。
由表2所示矛盾矩阵可获得发明原理如下：27廉价替代品（A.使用低成本的物体代替昂贵的物体 B.用一次性物品）；35物理化学状态变化（A.改变物态 B.改变浓度或密度 C.改变柔度）；39惰性环境（A.用惰性环境代替通常环境 B.使用真空环境）；40复合材料（A.用复合材料代替均质材料）。
根据项目的实际情况可采用原理27和35中的提示：用廉价且质量轻的空气（气态）代替固态 的振膜设计一款等离子音响，通过高压电电离空气，使空气转化为等离子态，等离子空气在电与磁的作用下振动直接发声，此时由于省掉了容易产生失真的振膜振动，声音被无失真还原，音响的音质得到了提高。
三、结论
利用TRIZ工具设计一个音质高的新型音响的具体解决方案如下：用廉价且质量轻的空气代替传统音响的固态振膜设计一款等离子音响，其组成包括：音乐输入端、电源模块、调频功率驱动模块、音乐产生终端、机箱外壳；其工作原理是通过音乐输入端输入音频信号（本质是电信号），电信号经变压回路放大电压后在电极针（音乐产生终端）处产生高压电弧，此时高压电弧频率与音频信号频率一致，高压电弧电离空气形成等离子态的空气，并驱动等离子态的空气随音频信号的频率振动，从而也使的周围未被电离的空气随音频信号的频率振动而产生声音。
对于个人或者项目团队，可以通过学习TRIZ及遵循它的规则，达到加快操作性的解决问题的目的。
参考文献
[1]刘训涛，赵存友，徐鹏.TRIZ理论与大学生创新能力的培养[J].高教论坛，2011（03）：29～31.
[2]刘训涛，曹贺，徐鹏.TRIZ理论实验与实践教学改革探索[J].实验室研究与探索，2013（03）：150～152.
[3]唐雅莉.基于TRIZ的绿产品创新设计研究[D].西安：陕西科技大学，2017.
作者简介：魏勇（1987.06—），男，汉族，内蒙包头人，博士，讲师，研究方向：光纤传感、大学生创新教育；邹凤（1996.02—），女，汉族，重庆人；刘春兰（1989.03—），女，汉族，四川人，硕士，助理实验师，研究方向：光纤传感；赵嫦欣（1991.03—），女，汉族，黑龙江拜泉人，硕士，助理实验员，研究方向：光纤传感。
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