一種音圈、其制造方法及揚聲器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種音圈、其制造方法及揚聲器，涉及揚聲器技術領域。該音圈在徑向上包括多個導線層；每個導線層中具有多個沿軸向排列的導線圈，并且相鄰層的導線圈之間相互貼合；至少在一個導線層中包括至少兩個在軸向上導線圈排列疏密程度不同的區(qū)域。本發(fā)明提供的音圈至少在一個導線層中包括至少兩個在軸向上導線圈排列疏密程度不同的區(qū)域，通過改變導線圈軸向的疏密程度可方便的改善采用其的揚聲器的性能。
【專利說明】
一種音圈、其制造方法及揚聲器
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及揚聲器領域，尤其涉及一種音圈、該音圈的制造方法以及采用該音圈的揚聲器。
【背景技術】
[0002]揚聲器是一種電-力-聲換能器，它是音響設備中的重要元件。揚聲器在人們平時的日常生活中廣泛被使用，帶來了很多的便利，汽車、廣播、電視、音箱、手機、MP4、電腦等電子產(chǎn)品領域中，揚聲器的應用幾乎隨處可見。
[0003]目前市場上使用的主流揚聲器為動圈式揚聲器。圖1為一款微型動圈式揚聲器截面示意圖，主要包括前蓋I’、支架2’、振膜3’、音圈4’、頂片5’、磁鐵6’及導磁碗7’。頂片5’和導磁碗7，為導磁材料，與磁鐵6，粘接組成磁路組裝體，磁間隙中存在靜磁場。音圈4 ’位于磁間隙中。當交流電通過音圈4’時，根據(jù)左手定則，音圈4’產(chǎn)生的驅動力為BIL(B為音圈內(nèi)部平均磁通量密度，I為通過音圈的電流，L為音圈長度)，最終驅動振膜3’振動發(fā)聲。
[0004]圖2為一款傳統(tǒng)圓形音圈的外觀示意圖，包括入線端41’、出線端42’及音圈4’主體結構。傳統(tǒng)音圈截面圖如圖3所示。音圈4’是由一根帶有絕緣層的導線繞制而成，繞制音圈時的纏繞方向如圖中箭頭所示。
[0005]圖4為傳統(tǒng)磁路組裝體與傳統(tǒng)音圈的截面示意圖及靜磁場仿真結果。從仿真結果中可以看出，磁間隙中靜磁場分布并不均勻，此特性將會導致如下兩個問題:
[0006]1、音圈4 ’在頂片5 ’位置附近磁通量密度最大，遠離頂片5 ’的位置磁通量密度相應減小，最終導致音圈4’不同位置的磁通量密度不相等。
[0007]2、揚聲器在工作時音圈4’上下振動，當音圈4’位置振動至頂片5’附近時，音圈4’平均磁通量密度最大，當音圈4’因為振動遠離頂片時，音圈4’平均磁通量密度減小。變化的磁通量密度導致驅動力的非線性變化，使被音圈4’驅動的振膜3’產(chǎn)生非線性振動，最終導致產(chǎn)品總諧波失真(以下簡稱THD)偏高。隨著揚聲器行業(yè)對THD性能的要求不斷提高，傳統(tǒng)設計的音圈4’已無法滿足要求。
[0008]另外，傳統(tǒng)音圈4’上部與振膜3’粘接，粘接區(qū)域與磁間隙距離較遠，此區(qū)域的磁通量密度相對較低。同時，其底部也處在磁通量密度相對較低的區(qū)域，傳統(tǒng)音圈4 ’的這兩個區(qū)域使電-力-聲能量轉化效率降低。
[0009]為解決上述問題，現(xiàn)有技術中提供了一種音圈，其不同徑向的層數(shù)不同，使音圈相對集中在磁通量密度較大的區(qū)域，最終實現(xiàn)提升靈敏度等目的。但此種方式的音圈層數(shù)較多的區(qū)域只在底部或頂部，音圈在繞制時限制較多，無法實現(xiàn)任意位置改變音圈層數(shù)的效果，并且對軸向音圈層數(shù)有相應要求，對繞線機要求較高，實現(xiàn)困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的一個目的在于提出一種音圈，通過改變導線圈軸向的疏密程度可方便的改善采用其的揚聲器的性能。
[0011]本發(fā)明的再一個目的在于提出一種可方便的改變音圈導線圈的疏密程度的音圈的制造方法。
[0012]本發(fā)明的還一個目的在于提出一種可方便的改善性能的揚聲器。
[0013]為達此目的，一方面，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0014]—種音圈，
[0015]在徑向上包括多個導線層；
[0016]每個導線層中具有多個沿軸向排列的導線圈，并且相鄰層的導線圈之間相互貼合；
[0017]至少在一個導線層中包括至少兩個在軸向上導線圈排列疏密程度不同的區(qū)域。
[0018]優(yōu)選地，在所有導線層中均包括至少兩個在軸向上導線圈排列疏密程度不同的區(qū)域，各個導線層中導線圈排列疏松的區(qū)域位置對應，導線圈排列緊密的區(qū)域位置對應。
[0019]優(yōu)選地，所述音圈在其軸線方向上具有導線圈疏松區(qū)和/或導線圈緊密區(qū)；
[0020]所述導線圈疏松區(qū)內(nèi)的導線圈排列比其他區(qū)域疏松；
[0021]所述導線圈緊密區(qū)內(nèi)的導線圈排列比其他區(qū)域緊密。
[0022]優(yōu)選地，所述音圈包括一個或多個導線圈疏松區(qū)；和/或，
[0023]所述音圈包括一個或多個導線圈緊密區(qū)。
[0024]優(yōu)選地，所述導線圈疏松區(qū)位于所述音圈的任意位置;和/或，
[0025]所述導線圈緊密區(qū)位于所述音圈的任意位置；
[0026]優(yōu)選地，所述導線圈疏松區(qū)位于所述音圈軸線方向的一側或者中部。
[0027]優(yōu)選地，所述音圈由導線繞制而成，所述導線的材料為銅、銅包鋁、鋁、銅合金或鋁合金，所述導線的外周設置有絕緣層；
[0028]優(yōu)選的，所述導線的直徑為0.03mm至0.12mm；
[0029]優(yōu)選地，所述絕緣層的厚度為0.0 Imm至0.05mm。
[0030]優(yōu)選地，所述音圈在與其軸線垂直的平面上的形狀為圓形、帶圓角的矩形、帶圓角的正方形或跑道形。
[0031]另一方面，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0032]一種音圈的制造方法，所述方法包括:
[0033]通過繞線機繞制所述音圈；
[0034]通過改變所述繞線機的步進速度來改變繞制的導線圈的疏密程度。
[0035]再一方面，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0036]一種揚聲器，包括如上所述的音圈。
[0037]本發(fā)明提供的音圈至少在一個導線層中包括至少兩個在軸向上導線圈排列疏密程度不同的區(qū)域，通過改變導線圈軸向的疏密程度可方便的改善采用其的揚聲器的性能。
[0038]本發(fā)明提供的音圈的制造方法通過改變繞線機的步進速度來改變繞制的導線圈的疏密程度，加工方法簡單，易于實現(xiàn)。
[0039]本發(fā)明提供的揚聲器采用如上所述的音圈，可方便的提升揚聲器THD性能、音質及靈敏度等性能。
【附圖說明】
[0040]圖1是現(xiàn)有的動圈式揚聲器截面示意圖；
[0041 ]圖2是現(xiàn)有的傳統(tǒng)圓形首圈的外觀不意圖；
[0042]圖3是現(xiàn)有的傳動音圈截面圖；
[0043]圖4是磁路組裝體與傳統(tǒng)音圈靜磁場仿真結果；
[0044]圖5是本發(fā)明實施例一提供的音圈截面圖；
[0045]圖6是磁路組裝體與本發(fā)明實施例一提供的音圈靜磁場仿真結果；
[0046]圖7是本發(fā)明實施例一提供的音圈與傳統(tǒng)音圈在磁場中上下移動時音圈中平均磁通量密度變化曲線圖的仿真結果；
[0047]圖8是本發(fā)明實施例二提供的音圈截面圖；
[0048]圖9是磁路組裝體與本發(fā)明實施例二提供的音圈靜磁場仿真結果。
[0049]圖中，I’、前蓋;2’、支架；3’、振膜;4’、音圈；41’、入線端;42’、出線端；5’、頂片；6’、磁鐵;7’、導磁碗；
[0050]4、音圈;43、導線圈疏松區(qū);44、導線圈緊密區(qū)；5、頂片;6、磁鐵;7、導磁碗。
【具體實施方式】
[0051]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0052]本發(fā)明提供了一種音圈，該音圈在徑向上包括多個導線層，每個導線層中具有多個沿軸向排列的導線圈，并且相鄰導線層的導線圈之間相互貼合。其中，至少一個導線圈中包括至少兩個在周向上導線圈排列疏密程度不同的區(qū)域。通過改變導線圈軸向的疏密程度可方便的改善采用其的揚聲器的性能。
[0053 ]例如通過改變音圈中導線圈排列的疏密程度，使其在不均勾的磁場中音圈不同位置所得的磁通量密度相對一致;或者使音圈在磁通量密度較大的區(qū)域密度也變大，音圈整體的平均磁通量密度變大，亦或者通過改變音圈疏密程度調節(jié)其他影響揚聲器最終性能的因素，最終實現(xiàn)提升揚聲器THD性能、音質及靈敏度等性能。
[0054]當然，可以理解的是，具有疏密程度排列不同區(qū)域的導線層可以是一個，也可以是多個，只要能夠改變音圈的導線圈排列疏密程度即可，可根據(jù)具體的需求進行設置，當多個或者所有導線層中均包括至少兩個在軸向上導線圈排列疏密程度不同的區(qū)域時，優(yōu)選的，各個導線層中導線圈排列疏松的區(qū)域位置對應，導線圈排列緊密的區(qū)域位置對應。
[0055]具體的，音圈在其軸線方向上具有導線圈疏松區(qū)和/或導線圈緊密區(qū)。其中，導線圈疏松區(qū)內(nèi)的導線圈排列比其他區(qū)域疏松，導線圈緊密區(qū)內(nèi)的導線圈排列比其他區(qū)域緊密。在一個音圈中，導線圈疏松區(qū)的數(shù)量可以為一個，也可以為多個，導線圈緊密區(qū)的數(shù)量可以為一個，也可以為多個。導線圈疏松區(qū)可位于音圈的任意位置，導線圈緊密區(qū)也可以位于音圈的任意位置。導線圈疏松區(qū)以及導線圈緊密區(qū)的設置位置及數(shù)量均可根據(jù)具體需求進行設置。
[0056]進一步的，音圈由導線繞制而成，導線的材料可以但不局限于是銅、銅包鋁、鋁、銅合金或鋁合金。導線的外周設置有絕緣層。優(yōu)選的，導線的直徑為0.03_至0.12mm，絕緣層的厚度為0.0 Imm至0.05mm，從而帶絕緣層的導線的總直徑為0.04m至0.17_。
[0057]進一步的，音圈的具體形狀不限，在與其軸線垂直的平面上的形狀可以但不局限于是圓形、帶圓角的矩形、帶圓角的正方形或跑道形等。
[0058]本發(fā)明還提供了一種揚聲器，采用如上所述的音圈，可方便的提升揚聲器THD性能、首質及靈敏度等性能。
[0059]下面結合具體的實施例說明本發(fā)明提供的音圈的具體結構。
[0060]裝置實施例一:
[0061 ]圖5所示，本實施例提供的音圈4包括一個導線圈疏松區(qū)43和兩個導線圈緊密44區(qū)，該導線圈疏松區(qū)43位于音圈4軸線方向的中部，另個導線圈緊密區(qū)44分別位于導線圈疏松區(qū)43的兩側。具體的，音圈4總圈數(shù)為40圈，共4層導線層，每層導線層包括10圈導線層。音圈4的上部和下部各13圈相對致密，為導線圈緊密區(qū)44;中間14圈相對稀疏，為導線圈疏松區(qū)43。圖5中右側最上部為繞線起始位置，左側最上部為繞線終止位置，繞線方向如圖中箭頭所示。優(yōu)選的，其中每一層的導線層中的相鄰導線圈之間為連續(xù)的(或沒有中斷)的導線。
[0062]磁路組裝體與本實施例提供的音圈靜磁場的仿真結果如圖6所示。磁鐵6和頂片5位于導磁碗7內(nèi)，頂片5位于磁鐵6之上，音圈4位于頂片5和磁鐵6與導磁碗7之間。音圈在仿真模型中相應簡化，由圖6可知，音圈4的導線圈緊密區(qū)44處在磁場中磁通量密度較小的區(qū)域，中間的導線圈疏松區(qū)43處在磁場中磁通量密度較大的區(qū)域，即頂片5附近。通過此方式實現(xiàn)音圈4不同部位的磁通量密度基本相等，當音圈4上下移動時內(nèi)部磁通量密度變化較小，最終改善因為磁通量密度變化引起的失真變差的現(xiàn)象。
[0063]圖7為本實施例提供的音圈以及傳統(tǒng)音圈上下移動時其內(nèi)部磁通量密度變化曲線圖的仿真結果，仿真結果以音圈O位處磁通量密度值B作為標準做歸零化處理，方便比較不同音圈的磁通量密度相對變化率。圖中包括兩條曲線，實線為傳統(tǒng)音圈仿真結果;虛線為實施例一提供的音圈的仿真結果；圖中橫軸代表音圈在磁隙中上下移動的距離，縱軸代表音圈內(nèi)部平均磁通量密度值B。橫軸Omm位置代表音圈處在設計位置未發(fā)生移動，本實施例中的音圈磁通量密度B最大。經(jīng)過歸零化處理后橫軸Omm位置的磁通量密度值為OT。當音圈上下移動時，磁通量密度都將變小。圖7中可以看出，虛線較為平坦，說明本實施例提供的音圈在磁隙中上下移動時磁通量密度B的變化率與傳統(tǒng)音圈相比較小。若電流I及音圈長度L與傳統(tǒng)音圈相同，則本實施例提供的音圈的驅動力BIL的變化相比傳統(tǒng)音圈低。驅動力非線性變化降低最終可以得到更低THD的揚聲器。
[0064]裝置實施例二:
[0065]如圖8所示，本實施例提供的音圈4包括一個導線圈疏松區(qū)43和一個導線圈緊密44區(qū)，導線圈疏松區(qū)43位于音圈4的一側，導線圈緊密區(qū)44位于音圈4的另一側。具體的，音圈4總圈數(shù)為40圈，共4層導線層，每層導線層包括10圈導線層。音圈4的上部18圈相對稀疏，為導線圈疏松區(qū)43;下部22圈相對致密，為導線圈緊密區(qū)44。圖8中右側最上部為繞線起始位置，左側最上部為繞線終止位置，繞線方向如圖中箭頭所示。優(yōu)選的，其中每一層的導線層中的相鄰導線圈之間為連續(xù)的(或沒有中斷)的導線。
[0066]磁路組裝體與本實施例提供的音圈靜磁場的仿真結果如圖9所示。磁鐵6和頂片5位于導磁碗7內(nèi)，頂片5位于磁鐵6之上，音圈4位于頂片5和磁鐵6與導磁碗7之間。音圈在仿真模型中相應簡化，由圖9可知，音圈4下部導線圈緊密區(qū)44處在磁場中磁通量密度較大的區(qū)域，上部導線圈疏松區(qū)43處在磁場中磁通量密度較小的區(qū)域。本實施例提供的音圈4主體部分集中在磁隙中磁通量密度較大的區(qū)域，最終本實施例提供的音圈4內(nèi)部的平均磁通量密度相比傳統(tǒng)音圈較大。通過仿真，本實施例提供的音圈4內(nèi)部平均磁通量密度為0.62T，傳統(tǒng)音圈為0.59T，本實施例提供的音圈4提升磁通量密度值5 %，如其他條件相同，最終將提升揚聲器靈敏度約0.5dB。
[0067]方法實施例:
[0068]本實施例提供了一種音圈的制造方法，該方法為:通過繞線機繞制音圈，并且，通過改變繞線機的步進速度來改變繞制的導線圈的疏密程度，可根據(jù)所需要的音圈的具體結構對繞線機的步進速度進行設定，具體的，當繞制導線圈疏松區(qū)時，提高繞線機的步進速度，當繞制導線圈緊密區(qū)時，降低繞線機的步進速度即可，加工方法簡單，易于實現(xiàn)。優(yōu)選的，其中每一層的導線層均為連續(xù)的、沒有中斷的，整個繞制過程也并不會中斷。
[0069]此制作方法可通過音圈與磁路組裝體的相互配合設計，使音圈不同區(qū)域的平均磁通量密度相對一致，最終提升THD性能;或可通過設計音圈主體集中在磁通量較大的區(qū)域，使音圈整體的磁通量密度達到最大，實現(xiàn)提升靈敏度的目的。亦或者通過改變音圈疏密程度調節(jié)其他影響揚聲器最終性能的因素，最終實現(xiàn)提升揚聲器THD性能、音質及靈敏度等性會K。
[0070]以上結合具體實施例描述了本發(fā)明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領域的技術人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種音圈，其特征在于， 在徑向上包括多個導線層； 每個導線層中具有多個沿軸向排列的導線圈，并且相鄰導線層的導線圈之間相互貼合； 至少在一個導線層中包括至少兩個在軸向上導線圈排列疏密程度不同的區(qū)域。2.根據(jù)權利要求1所述的音圈，其特征在于，在所有導線層中均包括至少兩個在軸向上導線圈排列疏密程度不同的區(qū)域;優(yōu)選的，各個導線層中導線圈排列疏松的區(qū)域位置對應，導線圈排列緊密的區(qū)域位置對應。3.根據(jù)權利要求1或2所述的音圈，其特征在于，所述音圈在其軸線方向上具有導線圈疏松區(qū)(43)和/或導線圈緊密區(qū)(44); 所述導線圈疏松區(qū)(43)內(nèi)的導線圈排列比其他區(qū)域疏松； 所述導線圈緊密區(qū)(44)內(nèi)的導線圈排列比其他區(qū)域緊密。4.根據(jù)權利要求3所述的音圈，其特征在于，所述音圈包括一個或多個導線圈疏松區(qū)(43);和/或， 所述音圈包括一個或多個導線圈緊密區(qū)(44)。5.根據(jù)權利要求3所述的音圈，其特征在于，所述導線圈疏松區(qū)(43)位于所述音圈的任意位置;和/或， 所述導線圈緊密區(qū)(44)位于所述音圈的任意位置。6.根據(jù)權利要求5所述的音圈，其特征在于，所述導線圈疏松區(qū)(43)位于所述音圈軸線方向的一側或者中部。7.根據(jù)權利要求1或2所述的音圈，其特征在于，所述音圈由導線繞制而成，所述導線的材料為銅、銅包鋁、鋁、銅合金或鋁合金，所述導線的外周設置有絕緣層； 優(yōu)選的，所述導線的直徑為0.03mm至0.12mm； 優(yōu)選地，所述絕緣層的厚度為0.0 Imm至0.05mm。8.根據(jù)權利要求1或2所述的音圈，其特征在于，所述音圈在與其軸線垂直的平面上的形狀為圓形、帶圓角的矩形、帶圓角的正方形或跑道形。9.一種音圈的制造方法，其特征在于，所述方法包括: 通過繞線機繞制所述音圈； 通過改變所述繞線機的步進速度來改變繞制的導線圈的疏密程度。10.—種揚聲器，其特征在于，包括如權利要求1至8任一項所述的音圈。
【文檔編號】H04R9/06GK105933833SQ201610352705
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】張韜, 閆鑫
【申請人】深圳精拓創(chuàng)新科技有限公司