双磁隙磁路系统和具有该双磁隙磁路系统的扬声器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种双磁隙磁路系统和具有该双磁隙磁路系统的扬声器。该双磁隙磁路系统包括：T铁、环形磁铁、第一环形华司、环形支撑件和第二环形华司；环形磁铁和环形支撑件设置在T铁的圆形底板上，第一环形华司设置在环形磁铁上；第二环形华司设置在环形支撑件上；第一环形华司与第二环形华司构成第一磁隙，第二环形华司与柱芯侧壁构成第二磁隙，第一磁隙用于悬置第一音圈，第二磁隙用于悬置第二音圈。本发明通过能够减少音圈的互感电动势，改善高频重放失真，且环形支撑件的引入能够减少音圈非线性电感量的变化，降低谐波失真。
【专利说明】
双磁隙磁路系统和具有该双磁隙磁路系统的扬声器
技术领域
[0001 ]本发明涉及电声技术领域，特别涉及一种双磁隙磁路系统和具有该双磁隙磁路系统的扬声器。
【背景技术】
[0002]常见的扬声器磁路系统如图1所示，图1为传统的扬声器磁路系统剖面示意图，图1中的磁路系统包括:T铁I’、磁铁2’、华司3’和音圈4’；T铁I’、磁铁2’和华司3’形成一个环形磁路，音圈4 ’悬挂于由华司3 ’和T铁I ’构成的磁隙内；音圈4’通电后，在磁场中受力，带动扬声器振动系统，从而产生声音。
[0003]上述扬声器磁路系统至少具有如下缺陷:
[0004]其一，由愣次定律可知，电流驱动音圈振动时，音圈中会产生反动电动势阻碍磁通量的变化；
[0005]其二，音圈的自感量随频率呈非线性变化，当扬声器工作在高频时，音圈自身的自感过大，产生的感应电流较大，对扬声器工作产生不利影响，导致高频频率响应受损。
[0006]以上两点缺陷会导致扬声器电阻抗值在f>fn(fn为阻抗极小值对应的频率值)时，随频率增加而单调快速上升，引起谐波失真。因此，有必要提出一种改进以克服传统扬声器磁路系统的缺陷。
【发明内容】
[0007]鉴于上述问题，本发明提供一种双磁隙磁路系统和具有该双磁隙磁路系统的扬声器，以改善扬声器的声学性能。
[0008]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0009]—方面，本发明提供了一种双磁隙磁路系统，包括:T铁、环形磁铁2和第一环形华司41，T铁包括圆形底板11和与圆形底板11中心垂直的柱芯12，环形磁铁2和第一环形华司41同轴心环绕柱芯12，且环形磁铁2设置在圆形底板11上，第一环形华司41设置在环形磁铁2上;双磁隙磁路系统还包括:同轴心环绕柱芯12的环形支撑件3和第二环形华司42;
[0010]环形支撑件3设置在柱芯12与环形磁铁2之间的圆形底板11上，且环形磁铁2内侧壁与环形支撑件3外侧壁之间具有间隙，环形支撑件3内侧壁与柱芯12侧壁之间具有间隙；第二环形华司42设置在环形支撑件3上；
[0011]第一环形华司41与第二环形华司42构成第一磁隙51，第二环形华司42与柱芯12侧壁构成第二磁隙52，第一磁隙51用于悬置第一音圈61，第二磁隙52用于悬置第二音圈62。
[0012]优选地，所述柱芯12中心设置有贯穿圆形底板11的通孔111。
[0013]优选地，环形支撑件3为不导磁的铝环或铜环。
[0014]优选地，圆形底板11下端面呈边缘高中心低的斜坡。
[0015]另一方面，本发明还提供了一种扬声器，包括:振动系统和上述双磁隙磁路系统；
[0016]振动系统包括第一音圈61、第二音圈62、外纸盆71和内纸盆72;
[0017]第一音圈61、第二音圈62分别悬置于所述双磁隙磁路系统的第一磁隙51和第二磁隙52内，且第一音圈61连接外纸盆71，第二音圈62连接内纸盆(72)，用于对应驱动外纸盆71和内纸盆72同步振动。
[0018]优选地，第一音圈61和第二音圈62为同向绕制、不同芯数的音圈。
[0019]优选地，第一音圈61的绕线直径大于第二音圈62的绕线直径。
[0020]优选地，扬声器还包括支撑辅助系统，支撑辅助系统包括:盆架8、弹波9和防尘帽10，弹波9和防尘帽10设置在盆架8内；
[0021]弹波9，用于为振动系统的平衡提供支撑，并控制振动系统的顺性；
[0022]防尘帽10，用于防止灰尘进入双磁隙磁路系统，并强化内纸盆72的刚性。
[0023]本发明实施例的有益效果是:本发明在现有的环形磁铁和第一环形华司基础上，通过增设环形支撑件和第二环形华司，使得第一环形华司与第二环形华司构成第一磁隙，第二环形华司与柱芯侧壁构成第二磁隙，从而构成双磁隙磁路系统。相比于现有技术，由于本发明悬置于两个磁隙内的两个音圈在T铁柱芯的上端形成金属短路环，因而能够减少音圈的互感电动势，改善高频重放失真;且环形支撑件的引入能够减少音圈非线性电感量的变化，从而降低谐波失真;此外，双磁隙双音圈结构还能够显著提高磁场利用率，提供灵活多样的音圈组合方式。
【附图说明】
[0024]图1为传统的扬声器磁路系统剖面示意图；
[0025]图2为实施例一提供的双磁隙磁路系统剖面示意图；
[0026]图3为图2中A处的局部放大图；
[0027]图4为实施例二提供的扬声器剖面示意图；
[0028]图中:11、圆形底板；111、通孔；12、柱芯;2、环形磁铁;3、环形支撑件;41、第一环形华司；42、第二环形华司；51、第一磁隙；52、第二磁隙；61、第一音圈；62、第二音圈；71、外纸盆;72、内纸盆;8、盆架;9、弹波;10、防尘帽。
【具体实施方式】
[0029]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0030]实施例一:
[0031]图2为本实施例提供的双磁隙磁路系统剖面示意图，图3为图2中A处的局部放大图。
[0032]如图2和图3共同所示，本实施例中的双磁隙磁路系统，包括:T铁、环形磁铁2和第一环形华司41，T铁包括圆形底板11和与圆形底板11中心垂直的柱芯12，环形磁铁2和第一环形华司41同轴心环绕柱芯12，且环形磁铁2设置在圆形底板11上，第一环形华司41设置在环形磁铁2上。
[0033]双磁隙磁路系统还包括:同轴心环绕柱芯12的环形支撑件3和第二环形华司42，优选地，环形支撑件3为不导磁的铝环或铜环。
[0034]环形支撑件3设置在柱芯12与环形磁铁2之间的圆形底板11上，且环形磁铁2内侧壁与环形支撑件3外侧壁之间具有间隙，环形支撑件3内侧壁与柱芯12侧壁之间具有间隙；第二环形华司42设置在环形支撑件3上；即环形支撑件一方面用于支撑第二环形华司，使第二环形华司与第一环形华司构成第一磁隙，与柱芯侧壁构成第二磁隙；另一方面，大量的仿真验证表明，将环形支撑件设置为不导磁的铜环或铝环能够显著抑制音圈的非线性变化。
[0035]第一环形华司41与第二环形华司42构成第一磁隙51，第二环形华司42与柱芯12侧壁构成第二磁隙52，第一磁隙51用于悬置第一音圈61，第二磁隙52用于悬置第二音圈62。
[0036]需要说明的是，由于磁隙的具体尺寸与音圈芯数、层数、线径等设计参数有关，在实际应用中，两个磁隙的具体尺寸需要根据扬声器的设计要求决定;可以理解为，第一磁隙51的空隙间距可以与第二磁隙52的空隙间距相等，第一磁隙51的空隙间距也可以大于或小于第二磁隙52的空隙间距。
[0037]本实施例优选地在柱芯12中心设置有贯穿圆形底板11的通孔111，使双磁隙磁路系统内部气压与外界气压一致，既保证纸盆上方与纸盆下方的气压一致，避免纸盆下方的气压过大对纸盆向下振动产生阻力;此外本实施例设置的通孔111还有利于散热，防止扬声器由于功率过大，烧毁扬声器部件，保证扬声器的声学性能。
[0038]参考图2所示，为改善系统的导磁性，优选地沿着圆形底板11下端面呈边缘高中心低的斜坡结构，有效导通环形磁铁的磁感线，提高磁场利用率。
[0039]本实施例通过在T铁的圆形底板上依次设置与T铁柱芯同轴的环形支撑件和环形磁铁，使设置在环形支撑件上的环形华司与柱芯构成第二磁隙，以及使设置在环形磁铁上的环形华司与设置在环形支撑件上的环形华司构成第一磁隙，从而构成双磁隙磁路系统。
[0040]本实施例中的双磁隙磁路系统相比于现有技术中的磁路系统至少具有以下优势:[0041 ]其一，设置在两个磁隙内的双音圈在T铁的柱芯上端形成金属短路环，能够减少互感电动势，改善高频重放失真；即在双磁隙磁路系统通入音频电流时，设置在第二磁隙内的第二音圈对设置在第一磁隙内的第一音圈相当于闭合金属环，同样的，设置在第一磁隙内的第一音圈对设置在第二磁隙内的第二音圈相当于闭合金属环，此结构可以有效地减少两个音圈的反动电动势，从而减少扬声器的高频重放失真。
[0042]其二、环形支撑件的引入可以减少音圈的非线性电感量的变化，降低谐波失真；由于音圈的电感值随频率增加而增大，加入环形支撑件后，音圈和环形支撑件之间发生互感，经仿真验证发现，音圈电感值的增大幅度被显著减弱，因此减少了音圈的非线性变化。
[0043]其三，双磁隙双音圈结构显著提高了磁场利用率；由于扬声器原理为音圈在磁场中受力运动带动扬声器振动系统发声，本实施例通过在一个磁路系统中加入两个音圈，在一定程度上相当于一个磁场同时被利用两次，为振动系统提供相当2倍驱动力，从而大大提高了磁场的利用率。
[0044]其四，两个音圈的组合方式灵活多样；即可以通过改变音圈材料、芯数、线径、绕线方式或音圈连接方式等等提供灵活的音圈组合方式。
[0045]实施例二
[0046]与实施例一相同的技术构思，本实施例提供了一种具有该双磁隙磁路系统的扬声器。
[0047]如图4所示，图4为本实施例提供的扬声器剖面示意图，如图4中的扬声器包括:振动系统和上述双磁隙磁路系统；
[0048]振动系统包括第一音圈61、第二音圈62、外纸盆71和内纸盆72;
[0049]第一音圈61、第二音圈62分别悬置于双磁隙磁路系统的第一磁隙51和第二磁隙52内，且第一音圈61连接外纸盆71，第二音圈62连接内纸盆72，第一音圈61和第二音圈62用于对应驱动外纸盆71和内纸盆72同步振动。
[0050]需要说明的是，由于音圈的绕制方式和磁场方向共同决定接入音频电流时，音圈的运动方式，为保证两个音圈在相同电流驱动下同向运动，要求本实施例中的两个音圈，即第一音圈61和第二音圈62同向绕制;且由于两个音圈同轴放置，因此本实施例中的第一音圈61和第二音圈62芯数必然不同。以及，为了配合磁路系统的结构，设置第一音圈61的绕线直径大于第二音圈62的绕线直径。
[0051]如图4所示，该扬声器还包括支撑辅助系统，支撑辅助系统包括:盆架8、弹波9和防尘帽10，弹波9和防尘帽10设置在盆架8内；
[0052]弹波9，用于为振动系统的平衡提供支撑，并控制振动系统的顺性；
[0053]防尘帽10，用于防止灰尘进入双磁隙磁路系统，并强化内纸盆72的刚性。
[0054]综上所述，本发明提供了一种双磁隙磁路系统和具有该双磁隙磁路系统的扬声器，通过在现有的环形磁铁和第一环形华司基础上，通过增设环形支撑件和第二环形华司，使得第一环形华司与第二环形华司构成第一磁隙，第二环形华司与所述柱芯侧壁构成第二磁隙，从而构成双磁隙磁路系统。相比于现有技术，由于本发明悬置于两个磁隙内的两个音圈在T铁柱芯的上端形成金属短路环，因而能够减少音圈的互感电动势，改善高频重放失真;且环形支撑件的引入能够减少音圈非线性电感量的变化，从而降低谐波失真;此外，双磁隙双音圈结构还能够显著提高磁场利用率，提供灵活多样的音圈组合方式。
[0055]为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。
[0056]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种双磁隙磁路系统，包括:T铁、环形磁铁(2)和第一环形华司(41)，所述T铁包括圆形底板(11)和与所述圆形底板(11)中心垂直的柱芯(12)，环形磁铁(2)和第一环形华司(41)同轴心环绕柱芯(12)，且环形磁铁(2)设置在圆形底板(11)上，第一环形华司(41)设置在环形磁铁(2)上;其特征在于，所述双磁隙磁路系统还包括:同轴心环绕柱芯(12)的环形支撑件(3)和第二环形华司(42); 所述环形支撑件(3)设置在柱芯(12)与环形磁铁(2)之间的圆形底板(11)上，且环形磁铁(2)内侧壁与环形支撑件(3)外侧壁之间具有间隙，环形支撑件(3)内侧壁与柱芯(12)侧壁之间具有间隙;所述第二环形华司(42)设置在环形支撑件(3)上； 所述第一环形华司(41)与所述第二环形华司(42)构成第一磁隙(51)，所述第二环形华司(42)与所述柱芯(12)侧壁构成第二磁隙(52)，所述第一磁隙(51)用于悬置第一音圈(61)，所述第二磁隙(52)用于悬置第二音圈(62)。2.根据权利要求1所述的双磁隙磁路系统，其特征在于，所述柱芯(12)中心设置有贯穿圆形底板(11)的通孔(111)。3.根据权利要求1所述的双磁隙磁路系统，其特征在于，所述环形支撑件(3)为不导磁的铝环或铜环。4.根据权利要求1至3任一项所述的双磁隙磁路系统，其特征在于，所述圆形底板(11)下端面呈边缘高中心低的斜坡结构。5.一种扬声器，其特征在于，包括:振动系统和权利要求1-4任一项所述的双磁隙磁路系统； 所述振动系统包括第一音圈(61)、第二音圈(62)、外纸盆(71)和内纸盆(72); 所述第一音圈(61)、第二音圈(62)分别悬置于所述双磁隙磁路系统的第一磁隙(51)和第二磁隙(52)内，且第一音圈(61)连接外纸盆(71)，第二音圈(62)连接内纸盆(72)，用于对应驱动所述外纸盆(71)和所述内纸盆(72)同步振动。6.根据权利要求5所述的扬声器，其特征在于，所述第一音圈(61)和所述第二音圈(62)为同向绕制、不同芯数的音圈。7.根据权利要求6所述的扬声器，其特征在于，所述第一音圈(61)的绕线直径大于所述第二音圈(62)的绕线直径。8.根据权利要求5至7任一项所述的扬声器，其特征在于，所述扬声器还包括支撑辅助系统，所述支撑辅助系统包括:盆架(8)、弹波(9)和防尘帽(10)，所述弹波(9)和所述防尘帽(10)设置在所述盆架(8)内； 所述弹波(9)，用于为振动系统的平衡提供支撑，并控制振动系统的顺性； 所述防尘帽(10)，用于防止灰尘进入所述双磁隙磁路系统，并强化所述内纸盆(72)的刚性。
【文档编号】H04R9/02GK105848064SQ201610308647
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】王书晓, 张波, 张 杰, 郭在康, 刘悦文
【申请人】青岛歌尔声学科技有限公司