本實用新型涉及電聲技術領域,特別涉及一種雙磁隙磁路系統(tǒng)和具有該雙磁隙磁路系統(tǒng)的揚聲器。
背景技術:
常見的揚聲器磁路系統(tǒng)如圖1所示,圖1為傳統(tǒng)的揚聲器磁路系統(tǒng)剖面示意圖,圖1中的磁路系統(tǒng)包括:T鐵1’、磁鐵2’、華司3’和音圈4’;T鐵1’、磁鐵2’和華司3’形成一個環(huán)形磁路,音圈4’懸掛于由華司3’和T鐵1’構成的磁隙內;音圈4’通電后,在磁場中受力,帶動揚聲器振動系統(tǒng),從而產(chǎn)生聲音。
上述揚聲器磁路系統(tǒng)至少具有如下缺陷:
其一,由楞次定律可知,電流驅動音圈振動時,音圈中會產(chǎn)生反動電動勢阻礙磁通量的變化;
其二,音圈的自感量隨頻率呈非線性變化,當揚聲器工作在高頻時,音圈自身的自感過大,產(chǎn)生的感應電流較大,對揚聲器工作產(chǎn)生不利影響,導致高頻頻率響應受損。
以上兩點缺陷會導致?lián)P聲器電阻抗值在f>fn(fn為阻抗極小值對應的頻率值)時,隨頻率增加而單調快速上升,引起諧波失真。因此,有必要提出一種改進以克服傳統(tǒng)揚聲器磁路系統(tǒng)的缺陷。
技術實現(xiàn)要素:
鑒于上述問題,本實用新型提供一種雙磁隙磁路系統(tǒng)和具有該雙磁隙磁路系統(tǒng)的揚聲器,以改善揚聲器的聲學性能。
為達到上述目的,本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
一方面,本實用新型提供了一種雙磁隙磁路系統(tǒng),包括:T鐵、環(huán)形磁鐵2和第一環(huán)形華司41,T鐵包括圓形底板11和與圓形底板11中心垂直的 柱芯12,環(huán)形磁鐵2和第一環(huán)形華司41同軸心環(huán)繞柱芯12,且環(huán)形磁鐵2設置在圓形底板11上,第一環(huán)形華司41設置在環(huán)形磁鐵2上;雙磁隙磁路系統(tǒng)還包括:同軸心環(huán)繞柱芯12的環(huán)形支撐件3和第二環(huán)形華司42;
環(huán)形支撐件3設置在柱芯12與環(huán)形磁鐵2之間的圓形底板11上,且環(huán)形磁鐵2內側壁與環(huán)形支撐件3外側壁之間具有間隙,環(huán)形支撐件3內側壁與柱芯12側壁之間具有間隙;第二環(huán)形華司42設置在環(huán)形支撐件3上;
第一環(huán)形華司41與第二環(huán)形華司42構成第一磁隙51,第二環(huán)形華司42與柱芯12側壁構成第二磁隙52,第一磁隙51用于懸置第一音圈61,第二磁隙52用于懸置第二音圈62。
優(yōu)選地,所述柱芯12中心設置有貫穿圓形底板11的通孔111。
優(yōu)選地,環(huán)形支撐件3為不導磁的鋁環(huán)或銅環(huán)。
優(yōu)選地,圓形底板11下端面呈邊緣高中心低的斜坡。
另一方面,本實用新型還提供了一種揚聲器,包括:振動系統(tǒng)和上述雙磁隙磁路系統(tǒng);
振動系統(tǒng)包括第一音圈61、第二音圈62、外紙盆71和內紙盆72;
第一音圈61、第二音圈62分別懸置于所述雙磁隙磁路系統(tǒng)的第一磁隙51和第二磁隙52內,且第一音圈61連接外紙盆71,第二音圈62連接內紙盆(72),用于對應驅動外紙盆71和內紙盆72同步振動。
優(yōu)選地,第一音圈61和第二音圈62為同向繞制、不同芯數(shù)的音圈。
優(yōu)選地,第一音圈61的繞線直徑大于第二音圈62的繞線直徑。
優(yōu)選地,揚聲器還包括支撐輔助系統(tǒng),支撐輔助系統(tǒng)包括:盆架8、彈波9和防塵帽10,彈波9和防塵帽10設置在盆架8內;
彈波9,用于為振動系統(tǒng)的平衡提供支撐,并控制振動系統(tǒng)的順性;
防塵帽10,用于防止灰塵進入雙磁隙磁路系統(tǒng),并強化內紙盆72的剛性。
本實用新型實施例的有益效果是:本實用新型在現(xiàn)有的環(huán)形磁鐵和第一環(huán)形華司基礎上,通過增設環(huán)形支撐件和第二環(huán)形華司,使得第一環(huán)形華司與第二環(huán)形華司構成第一磁隙,第二環(huán)形華司與柱芯側壁構成第二磁隙,從而構成雙磁隙磁路系統(tǒng)。相比于現(xiàn)有技術,由于本實用新型懸置于兩個磁隙 內的兩個音圈在T鐵柱芯的上端形成金屬短路環(huán),因而能夠減少音圈的互感電動勢,改善高頻重放失真;且環(huán)形支撐件的引入能夠減少音圈非線性電感量的變化,從而降低諧波失真;此外,雙磁隙雙音圈結構還能夠顯著提高磁場利用率,提供靈活多樣的音圈組合方式。
附圖說明
圖1為傳統(tǒng)的揚聲器磁路系統(tǒng)剖面示意圖;
圖2為實施例一提供的雙磁隙磁路系統(tǒng)剖面示意圖;
圖3為圖2中A處的局部放大圖;
圖4為實施例二提供的揚聲器剖面示意圖;
圖中:11、圓形底板;111、通孔;12、柱芯;2、環(huán)形磁鐵;3、環(huán)形支撐件;41、第一環(huán)形華司;42、第二環(huán)形華司;51、第一磁隙;52、第二磁隙;61、第一音圈;62、第二音圈;71、外紙盆;72、內紙盆;8、盆架;9、彈波;10、防塵帽。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
實施例一:
圖2為本實施例提供的雙磁隙磁路系統(tǒng)剖面示意圖,圖3為圖2中A處的局部放大圖。
如圖2和圖3共同所示,本實施例中的雙磁隙磁路系統(tǒng),包括:T鐵、環(huán)形磁鐵2和第一環(huán)形華司41,T鐵包括圓形底板11和與圓形底板11中心垂直的柱芯12,環(huán)形磁鐵2和第一環(huán)形華司41同軸心環(huán)繞柱芯12,且環(huán)形磁鐵2設置在圓形底板11上,第一環(huán)形華司41設置在環(huán)形磁鐵2上。
雙磁隙磁路系統(tǒng)還包括:同軸心環(huán)繞柱芯12的環(huán)形支撐件3和第二環(huán)形華司42,優(yōu)選地,環(huán)形支撐件3為不導磁的鋁環(huán)或銅環(huán)。
環(huán)形支撐件3設置在柱芯12與環(huán)形磁鐵2之間的圓形底板11上,且環(huán)形磁鐵2內側壁與環(huán)形支撐件3外側壁之間具有間隙,環(huán)形支撐件3內側壁與柱芯12側壁之間具有間隙;第二環(huán)形華司42設置在環(huán)形支撐件3上;即 環(huán)形支撐件一方面用于支撐第二環(huán)形華司,使第二環(huán)形華司與第一環(huán)形華司構成第一磁隙,與柱芯側壁構成第二磁隙;另一方面,大量的仿真驗證表明,將環(huán)形支撐件設置為不導磁的銅環(huán)或鋁環(huán)能夠顯著抑制音圈的非線性變化。
第一環(huán)形華司41與第二環(huán)形華司42構成第一磁隙51,第二環(huán)形華司42與柱芯12側壁構成第二磁隙52,第一磁隙51用于懸置第一音圈61,第二磁隙52用于懸置第二音圈62。
需要說明的是,由于磁隙的具體尺寸與音圈芯數(shù)、層數(shù)、線徑等設計參數(shù)有關,在實際應用中,兩個磁隙的具體尺寸需要根據(jù)揚聲器的設計要求決定;可以理解為,第一磁隙51的空隙間距可以與第二磁隙52的空隙間距相等,第一磁隙51的空隙間距也可以大于或小于第二磁隙52的空隙間距。
本實施例優(yōu)選地在柱芯12中心設置有貫穿圓形底板11的通孔111,使雙磁隙磁路系統(tǒng)內部氣壓與外界氣壓一致,既保證紙盆上方與紙盆下方的氣壓一致,避免紙盆下方的氣壓過大對紙盆向下振動產(chǎn)生阻力;此外本實施例設置的通孔111還有利于散熱,防止揚聲器由于功率過大,燒毀揚聲器部件,保證揚聲器的聲學性能。
參考圖2所示,為改善系統(tǒng)的導磁性,優(yōu)選地沿著圓形底板11下端面呈邊緣高中心低的斜坡結構,有效導通環(huán)形磁鐵的磁感線,提高磁場利用率。
本實施例通過在T鐵的圓形底板上依次設置與T鐵柱芯同軸的環(huán)形支撐件和環(huán)形磁鐵,使設置在環(huán)形支撐件上的環(huán)形華司與柱芯構成第二磁隙,以及使設置在環(huán)形磁鐵上的環(huán)形華司與設置在環(huán)形支撐件上的環(huán)形華司構成第一磁隙,從而構成雙磁隙磁路系統(tǒng)。
本實施例中的雙磁隙磁路系統(tǒng)相比于現(xiàn)有技術中的磁路系統(tǒng)至少具有以下優(yōu)勢:
其一,設置在兩個磁隙內的雙音圈在T鐵的柱芯上端形成金屬短路環(huán),能夠減少互感電動勢,改善高頻重放失真;即在雙磁隙磁路系統(tǒng)通入音頻電流時,設置在第二磁隙內的第二音圈對設置在第一磁隙內的第一音圈相當于閉合金屬環(huán),同樣的,設置在第一磁隙內的第一音圈對設置在第二磁隙內的第二音圈相當于閉合金屬環(huán),此結構可以有效地減少兩個音圈的反動電動勢,從而減少揚聲器的高頻重放失真。
其二、環(huán)形支撐件的引入可以減少音圈的非線性電感量的變化,降低諧波失真;由于音圈的電感值隨頻率增加而增大,加入環(huán)形支撐件后,音圈和環(huán)形支撐件之間發(fā)生互感,經(jīng)仿真驗證發(fā)現(xiàn),音圈電感值的增大幅度被顯著減弱,因此減少了音圈的非線性變化。
其三,雙磁隙雙音圈結構顯著提高了磁場利用率;由于揚聲器原理為音圈在磁場中受力運動帶動揚聲器振動系統(tǒng)發(fā)聲,本實施例通過在一個磁路系統(tǒng)中加入兩個音圈,在一定程度上相當于一個磁場同時被利用兩次,為振動系統(tǒng)提供相當2倍驅動力,從而大大提高了磁場的利用率。
其四,兩個音圈的組合方式靈活多樣;即可以通過改變音圈材料、芯數(shù)、線徑、繞線方式或音圈連接方式等等提供靈活的音圈組合方式。
實施例二
與實施例一相同的技術構思,本實施例提供了一種具有該雙磁隙磁路系統(tǒng)的揚聲器。
如圖4所示,圖4為本實施例提供的揚聲器剖面示意圖,如圖4中的揚聲器包括:振動系統(tǒng)和上述雙磁隙磁路系統(tǒng);
振動系統(tǒng)包括第一音圈61、第二音圈62、外紙盆71和內紙盆72;
第一音圈61、第二音圈62分別懸置于雙磁隙磁路系統(tǒng)的第一磁隙51和第二磁隙52內,且第一音圈61連接外紙盆71,第二音圈62連接內紙盆72,第一音圈61和第二音圈62用于對應驅動外紙盆71和內紙盆72同步振動。
需要說明的是,由于音圈的繞制方式和磁場方向共同決定接入音頻電流時,音圈的運動方式,為保證兩個音圈在相同電流驅動下同向運動,要求本實施例中的兩個音圈,即第一音圈61和第二音圈62同向繞制;且由于兩個音圈同軸放置,因此本實施例中的第一音圈61和第二音圈62芯數(shù)必然不同。以及,為了配合磁路系統(tǒng)的結構,設置第一音圈61的繞線直徑大于第二音圈62的繞線直徑。
如圖4所示,該揚聲器還包括支撐輔助系統(tǒng),支撐輔助系統(tǒng)包括:盆架8、彈波9和防塵帽10,彈波9和防塵帽10設置在盆架8內;
彈波9,用于為振動系統(tǒng)的平衡提供支撐,并控制振動系統(tǒng)的順性;
防塵帽10,用于防止灰塵進入雙磁隙磁路系統(tǒng),并強化內紙盆72的剛 性。
綜上所述,本實用新型提供了一種雙磁隙磁路系統(tǒng)和具有該雙磁隙磁路系統(tǒng)的揚聲器,通過在現(xiàn)有的環(huán)形磁鐵和第一環(huán)形華司基礎上,通過增設環(huán)形支撐件和第二環(huán)形華司,使得第一環(huán)形華司與第二環(huán)形華司構成第一磁隙,第二環(huán)形華司與所述柱芯側壁構成第二磁隙,從而構成雙磁隙磁路系統(tǒng)。相比于現(xiàn)有技術,由于本實用新型懸置于兩個磁隙內的兩個音圈在T鐵柱芯的上端形成金屬短路環(huán),因而能夠減少音圈的互感電動勢,改善高頻重放失真;且環(huán)形支撐件的引入能夠減少音圈非線性電感量的變化,從而降低諧波失真;此外,雙磁隙雙音圈結構還能夠顯著提高磁場利用率,提供靈活多樣的音圈組合方式。
為了便于清楚描述本實用新型實施例的技術方案,在實用新型的實施例中,采用了“第一”、“第二”等字樣對功能和作用基本相同的相同項或相似項進行區(qū)分,本領域技術人員可以理解“第一”、“第二”等字樣并不對數(shù)量和執(zhí)行次序進行限定。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等,均包含在本實用新型的保護范圍內。