专利名称：具有双磁气隙的扬声器驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种扬声器的动力系统，尤其涉及一种具有双磁气隙的扬声器驱动装置。
背景技术：
一般的扬声器的工作原理是扬声器的音圈置于磁场间隙中，当输入的音频电流通过音圈，产生垂直于磁场和电流方向的作用力，并带动音盆振动发声，从而实现电-声转换。扬声器的磁路根据磁钢位于音圈的内部还是外部，又分为内磁式和外磁式，相应的扬声器叫内磁式扬声器和外磁式扬声器。以内磁扬声器的驱动装置为例，其结构一般如图1所示，一般包括轭铁51，置于轭铁51中心平台上的磁钢52，铁片53则置于磁钢上，在轭铁与铁片的间隙内通过密度较高的磁力线，此处安装筒形的音圈，音圈一般包括圆筒形的骨架55以及旋绕在该骨架上的线圈56构成，前述铁片一般位于线圈的正中央部位，图中所示的的上下两个X值相等，这种结构的扬声器驱动装置由于只有一个磁间隙供音圈使用，如图1中实心箭头所示，存在磁场利用率不高、扬声器灵敏度较低、磁路结构上下不对称、非线形失真较大等缺陷。为此，公开号为CN 1388729A，名称为“双对称磁路双音圈双定心支片扬声器”的中国发明专利申请公开说明书公开了一种具有双磁气隙的外磁式扬声器，主要结构为在上述磁钢的上下两面分别设置一块铁片，即上铁片11和下铁片12，分别作为磁钢的两极，在骨架上于上、下铁片的对应处分别旋绕上、下两段线圈，上下两个磁路气隙内的磁力线方向相反，为保证两段音圈受力方向一致，两段音圈绕制的方向应相反。扬声器的受力是电流流过线圈在磁间隙中切割磁力线运动产生的，为保证扬声器在一定振幅下，仍然受到线性作用力，要求线圈绕制的高度(H)大于铁片的厚度(T)；而音圈高度减去铁片厚度的一半，即(H-T)/2，一般谓之线性冲程(Xmax)，对于大功率扬声器，尤其是低音大功率扬声器来说，音圈的振幅或冲程一般也比较大，使用过程中，如图2所示，当线圈轴向运动跳出铁片形成的磁气隙时，音圈就不再受到电磁力，将会出现扬声器的严重非线性失真现象，为此，通常的解决办法还是要增大线圈总圈数，以提高相应线圈含浸在铁片附近的磁气隙中运动的线性位移幅度，然而，这又产生了改进前可能存在的电-声转换效率低下、不易散热等缺陷，更为重要的这样会增加产品的厚度，在部分使用空间受限制(要求产品薄)时，该种铁片位于音圈中央的排列方式就不能采用。因此，这种在上、下线圈中央部位对称设置的上、下铁片的结构仍需要进一步加以改进。
发明内容
为克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是旨在提供一种兼具高磁场利用率，同时在音圈有较大幅度的线性位移时，仍能有效避免严重非线性失真现象出现的具有双磁气隙的扬声器驱动装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提出一种具有双磁气隙的扬声器驱动装置，包括环套在一起的磁钢与导磁轭铁，所述磁钢的上、下部分别设置有上、下铁片；在音圈的骨架外缘呈相反方向旋绕的上、下线圈分别位于所述上、下铁片与导磁轭铁形成的闭合磁路的两处磁气隙处，其特征在于所述的上铁片的上表面与所述的上线圈的上沿之距小于所述的上铁片的下表面与所述的上线圈的下沿之距；所述的下铁片的上表面与所述的下线圈的上沿之距大于所述的下铁片的下表面与所述的下线圈的下沿之距。
上述上铁片和上线圈之间的相对位置最好与下铁片和下线圈之间的相对位置呈上下对称式分布。
更具体地，对于外磁式的扬声器驱动装置，上述磁钢为环形磁钢，相应地，所述的上、下铁片为环形铁片；上述导磁轭铁是柱形轭铁，磁钢环套在轭铁的外部。而对于内磁式的扬声器驱动装置，上述导磁轭铁为环形轭铁；上述磁钢则为柱形磁钢，相应地，上、下铁片为柱形铁片，导磁轭铁环套在磁钢的外部。
采用上述结构后，由于在上、下铁片不再位于上、下线圈的正中间部位，而是呈现差分排列，即上、下线圈的中心间距小于上、下铁片的中心间距，这样，对于大功率的扬声器，尤其是音圈冲程较大的扬声器驱动装置，即使音圈沿轴向偶尔出现较大程度的线性位移，仍可保证音圈中的两个线圈始终位于至少其中的一个磁气隙中。与原来的音圈正中央排法相比，同样的线圈高度，本实用新型所获得的扬声器的线性冲程Xmax要大得多；换言之，在要求有相同的线性冲程(Xmax)情况下，本实用新型所需要的各线圈高度及音圈的总高度，可以允许远小于原来的技术，这样就可大大降低成品扬声器的高度。因此，既能够保证磁场的高利用率，提高电-声转换效率和成品扬声器的灵敏度，同时也能有效避免因音圈线性位移偏大而可能引起扬声器严重的非线性失真现象，从而为进一步降低成品扬声器的安装高度和体积打下了良好的基础。
下面将通过实施例并结合附图对本实用新型进行详细说明。
图1是现有的具有单磁气隙内磁式的扬声器的驱动装置剖面结构示意图；图2是现有的具有双磁气隙的扬声器的驱动装置剖面结构示意图；图3是本实用新型所述的的具有双磁气隙外磁式扬声器的驱动装置剖面结构示意图；图4是本实用新型所述的的具有双磁气隙内磁式扬声器的驱动装置剖面结构示意图。
具体实施方式
参照图3，在本实用新型的一种实施例中，即外磁式扬声器的驱动装置，磁钢1为环形磁钢，上、下铁片11、12为环形铁片，分别设置在磁钢1的上、下两面部；导磁轭铁2是柱形轭铁，磁钢1环套在轭铁2的外部，在磁钢1、上铁片11、下铁片12与轭铁2共同构成的闭合回路的两处磁气隙处，安装有由骨架33以及旋绕在骨架33外缘的线圈构成的音圈3；线圈包括上线圈31和下线圈32，因上下线圈所在位置的磁力线方向相反，图中的实心箭头所示为所在位置的磁力线方向(下同)，因此，所述的上线圈31和下线圈32的旋绕方向相反，以使两线圈受力方向或步调一致，上线圈31位于上铁片11与轭铁2形成的磁间隙处，下线圈32位于下铁片12与轭铁2形成的磁间隙处，为了增大音圈沿轴向允许出现的线性位移的幅度，本实用新型特别将音圈中的上、下线圈位置设计成使上铁片的上表面与上线圈的上沿之距X1小于上铁片的下表面与上线圈的下沿之距Y1；同时，使下铁片的上表面与下线圈的上沿之距Y2大于下铁片的下表面与下线圈的下沿之距X2，即图中所示的的Y1＞X1，同时Y2＞X2。其目的在于当音圈3沿轴向偶尔出现一定程度的线性位移时，如向上大于X1、但小于Y2或者向下大于X2、但小于Y1时，仍可保证音圈始终位于至少其中的一个磁气隙中，因而不会出现严重的非线性失真现象，也就是说，此种情况下，并不需要通过增加线圈高度来避免非线性失真现象的出现，相应地，音圈的高度得以控制，产品的安装高度也可以藉此降低，因此采用上述结构后，本实用新型将更为紧凑。
一般情况下，在设计或安装时，尽量使得Y1＝Y2；X1＝X1，也就是说使得上铁片和上线圈之间的相对位置与下铁片和下线圈之间的相对位置呈上下对称式分布，以使磁路的分布尽量对称，从而可以保证扬声器的线性、尽可能减小失真。
同理，参照图4，在本实用新型的另一种实施例中，即内磁式扬声器的驱动装置，导磁轭铁2为环形铁圈；磁钢1则为柱形磁钢，相应地，上、下铁片11、12为柱形铁片，分别设置在磁钢1的上、下两面部，导磁轭铁2环套在磁钢1的外部，在磁钢1、上铁片11、下铁片12与导磁轭铁2共同构成的闭合回路的两处磁气隙处，安装有由骨架33以及旋绕在骨架33外缘的线圈构成的音圈3；线圈包括上线圈31和下线圈32，上线圈31和下线圈32的旋绕方向相反，上线圈31位于上铁片11与导磁轭铁2形成的磁间隙处，下线圈32位于下铁片12与导磁轭铁2形成的磁间隙处，为了增大音圈沿轴向允许出现线性位移的幅度，同样地将音圈中的上、下线圈位置设计成使上铁片的上表面与上线圈的上沿之距X1小于上铁片的下表面与上线圈的下沿之距Y1；同时，使下铁片的上表面与下线圈的上沿之距Y2大于下铁片的下表面与下线圈的下沿之距X2，即图中所示的的Y1＞X1，同时Y2＞X2。
本实用新型在具体实施时，上述的Y1和X1的差值大小可以根据扬声器的具体参数值来确定，如根据扬声器的低频下限值，若频率越低，上述差值则可以越大，甚至X1或X2等于零；扬声器的安装高度或深度要求越小或越矮，则可以选取较大的差值；扬声器的功率越大，音圈的线性位移往往也可能越大，此时可以采用较大差值的设计等等。
本实用新型的主要优点是扬声器的驱动装置传承现有技术中的双磁气隙带来的磁场利用率较高，力因子较大，电声转换效率较高，扬声器灵敏度较高等优点，因为扬声器的受力F＝BL*I，I是流过音圈的电流，BL即力因子(其中，L为线圈在磁隙中的长度，双磁气隙、双组音圈使L加倍了，B为磁场强度)，由于力因子增大使得扬声器振动部分速度增加，传输的声压更高。同时在音圈可能出现较大线性位移的场合，上述优点尤显凸出，当音圈沿轴向位移的幅度，即线性位移的幅度超过X1或X2，但不足Y1或Y2值时，此时也只有一个线圈跳出铁片形成的磁气隙，另一个则还能作出准线性的反应，不会产生明显的非线性失真现象或只有轻微的非线性失真现象，相比较而言在音圈中的线圈总高度不变的情况下，增大了允许的线性位移幅度，为进一步降低成品扬声器的安装高度和体积打下了良好的基础的同时，也可以直接保证、改善成品扬声器的性能。
权利要求1.一种具有双磁气隙的扬声器驱动装置，包括环套在一起的磁钢(1)与导磁轭铁(2)，所述的磁钢的上、下部分别设置有上、下铁片(11)、(12)；在音圈(3)的骨架(33)外缘呈相反方向旋绕的上、下线圈(31)、(32)分别位于所述上、下铁片与导磁轭铁形成的闭合磁路的两处磁气隙处，其特征在于所述的上铁片的上表面与所述的上线圈的上沿之距小于所述的上铁片的下表面与所述的上线圈的下沿之距；所述的下铁片的上表面与所述的下线圈的上沿之距大于所述的下铁片的下表面与所述的下线圈的下沿之距。
2.如权利要求1所述的一种具有双磁气隙的扬声器驱动装置，其特征在于所述的上铁片和上线圈之间的相对位置与所述的下铁片和下线圈之间的相对位置呈上下对称式分布。
3.如权利要求1或2所述的具有双磁气隙的扬声器驱动装置，其特征在于所述的磁钢为环形磁钢，相应地，所述的上、下铁片为环形铁片；所述的导磁轭铁是柱形轭铁，所述磁钢环套在所述导磁轭铁的外部。
4.如权利要求1或2所述的具有双磁气隙的扬声器驱动装置，其特征在于所述的导磁轭铁为环形轭铁；所述的磁钢是柱形磁钢，相应地，所述的上、下铁片为柱形铁片，所述导磁轭铁环套在所述磁钢的外部。
专利摘要本实用新型公开了一种具有双磁气隙的扬声器驱动装置，包括环套在一起的磁钢(1)与导磁轭铁(2)，磁钢的上、下部分别设置有上、下铁片(12)；在音圈(3)的骨架(33)外缘呈相反方向旋绕的上、下线圈(31)、(32)分别位于所述上、下铁片与导磁轭铁形成的两处磁气隙处，上铁片的上表面与上线圈的上沿之距小于上铁片的下表面与上线圈的下沿之距；而下铁片的上表面与下线圈的上沿之距大于下铁片的下表面与下线圈的下沿之距，上、下铁片与上、下线圈最好呈上下对称式分布，本实用新型不但磁场利用率高，还能有效避免因音圈线性位移偏大而可能引起扬声器严重的非线性失真现象，从而为进一步降低成品扬声器的安装高度和体积打下了良好的基础。
文档编号H04R9/02GK2814858SQ20052006355
公开日2006年9月6日 申请日期2005年8月19日 优先权日2005年8月19日
发明者王富裕 申请人:深圳东原电子有限公司