专利名称：双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种换能器，特别涉及具有对称磁路及对称线圈电路的双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，属于电学的电声换能器及机电换能器领域。
背景技术：
双磁隙双线圈换能器的驱动器是一种已有技术。例如，CN87200654、CN94246701. 9、CN95101020. 4、CN97246403. 4、CN00806413. X，JP6233380、JP0951597,US5748760等均公开了涉及双磁隙双线圈扬声器的驱动器的若干种技术方案。但是，能够获得电阻负载特性或近似电阻负载特性并消除扬声器反电动势的技术方案，则需要参阅本发明人的 PCT/CN00/0024U US10/913018、US6795564、JP4399139号专利、CN200510091936. O、CN200710181973. X、CN200810065384. X、CN200810169693. I、 CN200980102868. X、PCT/CN2008/072668、PCT/CN2009/070507 等系列技术方案。双磁铁双磁隙双线圈换能器磁路也是一种已有技术。例如，中国国防工业出版社于2006年I月第一次印刷出版的『实用扬声器工艺手册』第344页之“图8. 77”就公开了一种「内外串联磁路」。但是，该书并没有公示该「内外串联磁路」文献提出时间，也没有对该磁路的整体结构和实施方式进行完整、清楚的公开描述。更没有公开其与线圈电路的作用和关系。因此，它并非是一个公开的新技术方案。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术的不足之处，利用本发明人已经提出的PCT/CN00/00241、CN200610020317. 7、PCT/CN2008/072668、CN201010278725. 9 等具有对称磁路和对称线圈电路构成的双磁隙双线圈外磁式换能器技术方案，与本发明人已经提出的US10/913018、CN200510091936. O、PCT/CN2009/070507 等具有对称磁路和对称线圈电路构成的双磁隙双线圈内磁式换能器技术方案中具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的换能器的两组单独安装的对称磁路和对称线圈电路，使之组合发明并进一步更新为具有对称磁路及对称线圈电路的双磁铁双磁隙双线圈换能器驱动器。利用双磁铁提供的巨大能量使本发明换能器驱动器获得强劲的轴向驱动力同时消除换能器驱动器的电感量和感应到的反电动势。本发明的目的是这样实现的双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，包括磁路及与之连结成一体的面盖和底座，面盖内侧设有均勻布置的径向出气凹槽，一块表面光滑的喉塞被联结固定在面盖内侧，其周边部位构成与径向出气凹槽匹配的出气孔，一块与喉塞匹配的振膜，其上设有匀称的皱折和圆环形平面，一个圆环形定位垫圈将振膜的圆环形平面固定在面盖内侧的圆环形平台上同时被面盖垂直内壁上均匀布置的垂直定位凸缘定位，安装在底座内凸平台面轴心部位的一个内磁芯，以及将内磁芯包围在内且同轴安装的一个外磁芯的相互匹配的极板垂直周面间构成同轴等径的二个环形磁隙，一个插入环形磁隙的线圈骨架，其上平行缠绕彼此绝缘的电磁线并构成线圈，线圈骨架的顶端部位与振膜的圆环形凹槽粘结固定，通过线圈骨架的活塞运动带动振膜振动发声，所述面盖和所述底座由非导磁材料构成，通过均匀布置的若干个非导磁紧固件将所述面盖和所述底座联结成为一个整体；二块同轴安装并设有中央轴孔的圆片形上极板和下极板，所述极板具有相同的厚度和投影面积且与永磁铁匹配，设有中央轴孔的一块轴向充磁的永磁铁将所述上极板和下极板粘结成为一个所述磁路的内磁芯；二块同轴安装的圆环状上极板和下极板，二块所述极板具有相同的厚度和投影面积且与永磁铁匹配，一块/或一块以上等厚均布的轴向充磁的永磁铁将所述上极板和下极板联结固定成为一个所述磁路的外磁芯；一个非导磁材料构成的敞口圆筒状底座，其轴心部位设有一个圆形平台，所述圆形平台的轴心部位设有一个与所述内磁芯极板及永磁铁轴孔匹配的穿透孔/或螺孔，所述 圆形平台具有整齐粗糙的水平台面和整齐光滑的垂直外圆面，所述垂直外圆面的外侧设有环形凹槽，所述环形凹槽的两侧分别设有宽度为1-5毫米及深度为1-5毫米的环形溢胶槽，所述环形凹槽的槽底设有二个以上均匀布置的穿透气孔，所述环形凹槽的外侧构成所述底座的整齐粗糙的环形平台面，所述环形平台面的外侧是所述底座的圆筒状筒壁，所述圆筒状筒壁内周面的相应轴向高度或其顶端部位设有光滑整齐的垂直定位面和水平定位面，所述圆筒状筒壁的顶端水平面上还设有若干个均匀布置的螺孔；一根非导磁材料制成的紧固件穿过已经被预先充饱和的所述磁路内磁芯的轴孔并将其联结固定在所述底座的圆形平台面的轴心部位上，已经被预先充饱和的所述磁路外磁芯被同轴嵌入安装/或联结固定在所述底座的环形平台面上并被所述底座圆筒状筒壁的垂直定位面和水平定位面配合固定/或粘结定位；所述磁路外磁芯将所述内磁芯包围在内，所述外磁芯的永磁铁与所述内磁芯的永磁铁在轴向高度上具有相反的极性；所述磁路内磁芯的上极板和下极板与所述磁路外磁芯的上极板和下极板的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入同轴等径的二个线圈，规定二个线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F;所述磁路内磁芯的上极板及所述外磁芯的上极板及与之匹配的线圈卷幅的二分之一轴向高度的等分线Z--Z轴线是同一条水平轴线，所述内磁芯的下极板及所述外磁芯的下极板及与之匹配的线圈卷幅的二分之一轴向高度的等分线Z---Z轴线也是同一条水平轴线，以所述内磁芯永磁铁及所述外磁芯永磁铁的二分之一轴向高度的等分线W---W轴线为水平对称轴，以所述内磁芯及所述外磁芯的中心轴线Y---Y轴线为垂直对称轴，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器具有在几何形状和磁性能方面上下对称及左右对称的二组对称磁路以及在几何形状和电性能方面上下对称及左右对称的二组对称线圈电路，二个所述线圈的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值和绕线时的张力彼此相等；所述底座环形凹槽上设有排放磁路及线圈电路散发的热能以及減少所述换能器振动系统空气阻尼而均匀布置的所述穿透气孔，当所述底座几何尺寸及结构强度允许时，每个所述穿透气孔具有尽可能大的投影面积且彼此相等，所述穿透气孔的圆心或中心线均设置在所述线圈骨架/或所述同轴等径线圈的投影平面的圆周线上，并且在所述换能器振动系统上下振动时始终保持所述线圈电路的所述左右对称状态；由此，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器的电感量及其在往复式运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器是一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性和超高效率的电声换能器的驱动器。双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，所述永磁铁是钕铁硼磁铁/或稀土永磁铁。双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，所述环形磁隙中不允许添注磁流体。双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，包括磁路及与之连结成一体的框架和底座，安装在底座内凸平台面轴心部位的一个内磁芯，以及将内磁芯包围在内且同轴安装的一个外磁芯的相互匹配的极板垂直周面间构成同轴等径的二个环形磁隙，一个插入环形磁隙的线圈骨架， 其上平行缠绕彼此绝缘的电磁线并构成线圈，与线圈骨架和至少一个弹波连结在一起的振膜/或平面发声板，通过线圈骨架的活塞运动带动所述振膜或平面发声板振动发声，或者通过所述振膜检测声音的声压变化并在线圈中感应到相应的音频信号，所述框架是一个非导磁材料构成的框架/或所述框架和所底座是融合成为一个整体结构的框架；二块同轴安装并设有中央轴孔的圆片形上极板和下极板，所述极板具有相同的厚度和投影面积且与永磁铁匹配，设有中央轴孔的一块轴向充磁的永磁铁将所述上极板和下极板联结成为一个所述磁路的内磁芯；二块同轴安装的圆环状上极板和下极板，二块所述极板具有相同的厚度和投影面积且与永磁铁匹配，一块/或一块以上等厚均布的轴向充磁的永磁铁将所述上极板和下极板粘结成为一个所述磁路的外磁芯；一个非导磁材料构成的敞口圆筒状底座，其轴心部位设有一个圆形平台，所述圆形平台的轴心部位设有一个与所述内磁芯极板及永磁铁轴孔匹配的穿透孔/或螺孔，所述圆形平台具有整齐粗糙的水平台面和整齐光滑的垂直外圆面，所述垂直外圆面的外侧设有环形凹槽，所述环形凹槽的两侧分别设有宽度为1-5毫米及深度为1-5毫米的环形溢胶槽，所述环形凹槽的槽底设有二个以上均匀布置的穿透气孔，所述环形凹槽的外侧构成所述底座的整齐粗糙的环形平台面，所述环形平台面的外侧是所述底座的圆筒状筒壁，所述圆筒状筒壁内周面的相应轴向高度或其顶端部位设有光滑整齐的垂直定位面和水平定位面，所述圆筒状筒壁的顶端水平面上还设有若干个均匀布置的螺孔；一根非导磁材料制成的紧固件穿过已经被预先充饱和的所述磁路内磁芯的轴孔并将其联结固定在所述底座的圆形平台面的轴心部位上，已经被预先充饱和的所述磁路外磁芯被同轴嵌入安装/或联结固定在所述底座的环形平台面上并被所述底座圆筒状筒壁的垂直定位面和水平定位面配合固定/或粘结定位；所述磁路外磁芯将所述内磁芯包围在内，所述外磁芯的永磁铁与所述内磁芯的永磁铁在轴向高度上具有相反的极性；所述磁路内磁芯的上极板和下极板与所述磁路外磁芯的上极板和下极板的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入同轴等径的二个线圈，规定二个线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F;所述磁路内磁芯的上极板及所述外磁芯的上极板及与之匹配的线圈卷幅的二分之一轴向高度的等分线Z--Z轴线是同一条水平轴线，所述内磁芯的下极板及所述外磁芯的下极板及与之匹配的线圈卷幅的二分之一轴向高度的等分线Z---Z轴线也是同一条水平轴线，以所述内磁芯永磁铁及所述外磁芯永磁铁的二分之一轴向高度的等分线W---W轴线为水平对称轴，以所述内磁芯及所述外磁芯的中心轴线Y---Y轴线为垂直对称轴，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器具有在几何形状和磁性能方面上下对称及左右 对称的二组对称磁路以及在几何形状和电性能方面上下对称及左右对称的二组对称线圈电路，二个所述线圈的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值和绕线时的张力彼此相等；所述底座环形凹槽上设有排放磁路及线圈电路散发的热能以及減少所述换能器振动系统空气阻尼而均匀布置的所述穿透气孔，当所述底座几何尺寸及结构强度允许时，每个所述穿透气孔具有尽可能大的投影面积且彼此相等，所述穿透气孔的圆心或中心线均设置在所述线圈骨架/或所述同轴等径线圈的投影平面的圆周线上，并且在所述换能器振动系统上下振动时始终保持所述线圈电路的所述左右对称状态；由此，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器的电感量及其在往复式运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器是一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性和超高效率的电声/或机电换能器的驱动器。双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，所述永磁铁是钕铁硼磁铁/或稀土永磁铁。双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，其特征是所述环形磁隙中不允许添注磁流体。本发明的有益效果利用本发明驱动器提供的巨大轴向驱动力，可以制备得到具有良好散热功能、低失真、超高效率的电声换能器/或机电换能器。例如，可以用一个本发明驱动器取代二个传统驱动器，在磁隙中不再使用冷却磁液、输入声功率为250W、频响范围为350HZ—5000HZ，最大输出声压达到139dB@lm的高效节能的折叠式号筒扬声器。它们可以在_45°C至+50°C的恶劣气候条件下可靠运行。
I.图I示出了已有技术实施例I及其改进方案的纵剖面图。2.图2示出了已有技术实施例2及其改进方案的纵剖面图。3.图3示出了已有技术实施例3的纵剖面组装图。4.图4示出了本发明实施例I的纵剖面组装图。5.图5示出了本发明实施例I的分离式元件纵剖面图。6.图6示出了本发明实施例I的后视平面图。7.图7示出了使用一个本发明驱动器的折叠式号筒扬声器的纵剖面图。8.图8示出了本发明实施例2的纵剖面组装图。
本发明主要元件与标号对应关系如下103A-303A/103B-303B :上极板 / 下极板113-313 :环筒状磁轭101-301 :框架141-341 :弹波102-302 :永磁铁181-381 :底座
105-305:防尘帽182-382 :穿透气孔106-306 :振膜/平面发声板199-399 :悬边107-307 :线圈骨架163-363 :环形凹槽109A-309A/109B-309B :线圈1118-3118 :圆形平台110A-310B :环形磁隙11180-31180 :圆形平台面1810-3810 :环形平台面2 :非导磁紧固件1820-3820 :圆筒状筒壁的垂直定位面3 :喉塞1710-3710 :非导磁紧固件5 :密封垫圈172-372 :非导磁垫圈6 :编织引线17101-37101 :非导磁螺母9 :定位垫圈152-352 :散热翅片19 :柔性密封垫圈1013-3013 :框架和托架联结非导磁螺钉22 :外螺纹出风管1811-3811 :框架法兰盘901 :驱动器单元1871-3871 :敞口圆筒筒壁902 :铝合金法兰盘151-351 :凹入孔903 :非导磁紧固件121-321 :螺孔904 :中筒支架171-371 :溢胶槽905 :吹管I :面盖906:中筒907 :号筒
具体实施例方式图I示出了已有技术实施例I及其改进方案的纵剖面图。这是本发明人已经公开的US10/913018、中国授权专利CN200510091936. O及PCT/CN2008/072668所揭示的图6实施例的磁芯部分剖面图(包含了线圈109及线圈骨架107在内)。上极板103A和下极板103B是二块厚度相等、投影面积相等、同轴安装的圆片形平板，一块与之匹配的钕铁硼磁铁102被粘结在上极板103A和下极板103B之间，环筒状磁轭113套装于上述磁芯的轴心部位……，此时，元件113的内周面与元件103A和103B的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙IlOA和110B，在所述环形磁隙中插入线圈骨架107和同轴安装的二个线圈109A和109B，设定线圈109A为顺时针绕向，线圈109B为反时针绕向(反之亦然)。规定线圈109A和线圈109B的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，串联连接后成为一个线圈如PCT/CN2008/072668图12所示，由此构成以上极板103A、下极板103B和线圈卷幅二分之一轴向高度的等分线Z--Z轴线为水平对称轴，以所述永磁铁102的二分之一轴向高度的等分线XX轴线为水平对称轴、以元件103A、元件102和元件103B的YY中心轴线为垂直对称轴的二组在几何形状和磁性能方面上下、左右对称的磁路以及在几何形状和电性能方面上下、左右对称的线圈电路。由此，本实施例的二个线圈109A和109B的电感量的绝对值及其在往复式运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消。本实施例是具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性并具有超高灵敏度和高保真品质的一组双磁隙双线圈内磁式换能器驱动器。更详细的说明请参阅本发明人已经公开的PCT/CN2008/072668图6、图9至图12、图20、图21和CN200510091936. O和US2005/0099255A1说明书的描述而不再予以重复。十分明显，为了使换能器在动态工作过程中同样能够获得PCT/CN2008/072668已有技术所述的对称磁路和对称线圈电路特性，本发明对上述已有技术提出了新的改进方案以所述上极板103A和下极板103B以及线圈109A和线圈109B卷幅的二分之一轴向高度的等分线Z--Z轴线为同一·水平对称轴，从而使本发明实施例可以获得最佳的磁路和线圈电路的上下、左右对称特性。图2示出了已有技术实施例2及其改进方案的纵剖面图。这是本发明人已经公开的PCT/CN2008/072668所揭示的图5实施例的磁芯部分剖面图(包含了线圈109及线圈骨架107在内)。上极板203A和下极板203B是二块厚度相等、投影面积相等、同轴安装的圆环形平板，一块与之匹配的钕铁硼磁铁202被粘结在上极板203A和下极板203B之间……，环筒状磁轭213套装于上述磁芯的轴心部位……，此时，元件213的外周面与元件203A和203B的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙210A和210B，在所述环形磁隙中插入线圈骨架207和同轴安装的二个线圈209A和209B，设定线圈209A为顺时针绕向，线圈209B为反时针绕向(反之亦然)。规定线圈209A和线圈209B的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，串联连接后成为一个线圈如PCT/CN2008/072668图12所示，由此构成以上极板203A、下极板203B和线圈卷幅二分之一轴向高度等分线Z--Z轴线为水平对称轴，以所述永磁铁202的二分之一轴向高度的等分线XX轴线为水平对称轴、以元件203A、元件202和元件203B的Y—Y中心轴线为垂直对称轴的二组在几何形状和磁性能方面上下、左右对称的磁路以及在几何形状和电性能方面上下、左右对称的线圈电路。由此，本实施例的二个线圈209A和209B的电感量的绝对值及其在往复式运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消。本实施例是一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性并具有超高灵敏度和高保真品质的一组双磁隙双线圈外磁式换能器驱动器。详细的说明请参阅 PCT/CN2008/072668 图 5、图 9 至图 12、图 20、图 21 和 PCT/CN00/0024U US6795564、CN200610020317. 7等专利说明书，本发明不再予以重复描述。十分明显，为了使换能器在动态工作过程中同样能够获得PCT/CN2008/072668已有技术所述的对称磁路和对称线圈电路特性，本发明对此提出了新的改进方案以所述上极板103A和下极板103B以及线圈109A和线圈109B卷幅的二分之一轴向高度的等分线Z--Z轴线为同一水平对称轴，从而使本发明实施例可以获得最佳的磁路和线圈电路的上下、左右对称特性。图3示出了已有技术实施例3的纵剖面组装图。这是US5987148 (Driver for A Horn Radiator)公开的一种号角扬声器驱动器的纵剖面组装图。这个专利的发明要点是在磁铁42与轭铁41 (即U铁)的垂直内壁面之间设置一个空隙413，在轭铁41的垂直壁面上开设2个相反方向的穿透孔415。在轭铁41与中空基座32之间形成另外一个空隙421。由此，利用振膜的往复振动，将顶部空间443的空气经由音圈442及与其匹配的磁隙432再导入空隙413再经由空透孔415最终到达空隙421并形成驱动器内部的对流通风散热气道,从而达到Driver for A Horn Radiator的发明目的。但是，由于在轭铁41的垂直内壁上开设穿透孔，当这二个孔的直径较大时，势必增加轭铁41的磁阻，从而降低音圈442所在磁隙432的Br值，该号筒扬声器的输出声压将因之下降。反之，当这二个孔的直径很小对驱动器磁隙432的Br值影响不大，则该发明对流气道的通风散热效果也不明显。因此，它充分显示了 US5987148专利气流散热方案的十分矛盾的一个方面。图4示出了本发明实施例I的纵剖面组装图。二块同轴安装并设有中央轴孔的圆片形上极板303A1和下极板303B1，具有相同的厚度和投影面积且与钕铁硼302A互相匹配。轴向充磁的永磁铁302A将上极板303A1和下极板303B1粘结成为磁路的一个内磁芯。一个铝合金制成的敞口圆筒状底座381，其轴心 部位设有一个圆形平台3118，圆形平台具有整齐粗糙的水平台面31180和整齐光滑的垂直外圆面，在垂直外圆面的外侧设有环形凹槽363，在环形凹槽363的槽底设有二个以上均匀布置的穿透气孔382，环形凹槽363的外侧构成底座381的敞口圆筒状筒壁，其内周面的相应轴向高度设有光滑整齐的水平定位面3810和垂直定位面3820，底座381的圆筒状筒壁的顶端部位水平面上还设有若干个均匀布置的螺孔321。在圆形平台3118的外侧水平面31180上涂布粘结剂，通过专用工装夹具，将已被充磁机充饱和的内磁芯粘结定位在该圆形平台面31180的中心轴线部位上。这时，在粘结剂固化前，应立刻将一个非导磁紧固件3710穿入上极板303A1、钕磁铁302A和下极板303B1的轴孔内，同时利用嵌装在底座凹入孔351内的一个非导磁螺母37101将所述内磁芯联结固定在底座381的圆形平台面的轴心部位上。二块同轴安装的圆环状上极板303A2和下极板303B2具有相同的厚度和投影面积且与钕铁硼302B互相匹配，它可以是一块圆环状钕磁铁，也可以是若干块等厚均布的轴向充磁的钕磁铁，由此将上极板303A2和下极板303B2联结成为所述磁路的一个外磁芯。然后，待内磁芯粘结剂充分粘结固化后。利用专用工装夹具，把所述外磁芯同轴安装到所述内磁芯的外围。这时，外磁芯的下极板303B2被敞口圆筒底座381的环形平台面3810水平定位并粘结固定。外磁芯的永磁铁302B与内磁芯的永磁铁302A在轴向高度上具有相反的极性如图4及图5所示例如，靠近上极板303A1的永磁铁302A极面具有N极性，靠近上极板303A2的永磁铁302B极面则具有相反的S极性。为了使换能器具有最大的轴向线性工作行程和最大范围的动态对称特性，内磁芯的上极板303A1及外磁芯的上极板303A2及与之匹配的线圈309A卷幅的二分之一轴向高度的等分线ZZ轴线是同一条水平等分线或水平轴线。内磁芯的下极板303B1及外磁芯的下极板303B2及与之匹配的线圈309B卷幅的二分之一轴向高度的等分线Z--Z轴线也是同一条水平等分线或水平轴线。由图4可见，内磁芯的上极板303A1与外磁芯的上极板303A2的垂直周面问以及内磁芯的下极板303B1与外磁芯的下极板303B2的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙310A和310B，在这二个环形磁隙内插入同轴等径的线圈骨架307，其上绕有二个线圈309A和309B，规定线圈309A为顺时針绕向以及线圈309B为反时針绕向并将这二个线圈串联连接成为换能器的一个线圈309。这时线圈309A和309B在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F。规定二个线圈309A和309B的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值和绕线时的张力彼此相等，以内磁芯永磁铁302A及外磁芯永磁铁302B的二分之一轴向高度的等分线W - - - W轴线为水平对称轴，以内磁芯及外磁芯的中心轴线Y--Y轴线为垂直对称轴，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器驱动器具有在几何形状和磁性能方面左右对称及上下对称的二组磁路以及在几何形状和电性能方面左右对称及上下对称的二组线圈电路。由此，双磁铁双磁隙双线圈驱动器二组线圈的电感量及其在往复式运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器驱动器是一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性且具有超高效率和低失真品质的电声换能器或机电换能器的驱动器。事实上，由图4可见本实施例I提供的是一个折叠式号筒扬声器的驱动器。这种驱动器的最大输入声功率有效值往往会达到200W-300W。因此，必须充分考虑采用何种方式将磁路和线圈电路在工作中形成的大量热能及时地从换能器驱动器内部排放出来。为此，本发明要求第一，在所述环形磁隙中不允许添注磁流体冷却线圈；第二，在正对着所述环形磁隙的环形凹槽的槽底部，当底座381的几何尺寸及结构强度允许时，还设有若干个尽可能多的均匀布置的穿透气孔382，且令每个气孔382的投影面积彼此相等；第三，所述穿透气孔的圆心或中心线均设置在所述线圈骨架/或所述同轴等径线圈的投影平面的圆周线上。因此，当振膜306上下往复振动时，换能器驱动器磁路和线圈电路所产生的大量热能都将经由振膜下腔-环形磁隙310及线圈309-环形凹槽363-穿透气孔382-驱动器外部空间。最后，需要特别指出的是本发明上述技术方案不仅改善了换能器驱动器的通风散热效果和扬声器的功率压缩现象，而且还改善了扬声器的频率瞬态响应特性，使换能器振动系统上下振动时始终保持所述线圈电路的所述左右对称状态，从而明显改善扬声器的
失真度。毫无疑问，本实施例涉及元件I、元件2、元件3、元件5、元件6、元件9、元件19、元件22、元件306的安装、作用、配置均属于一般技术人员的公知技术而不再予以重复。图5示出了本发明实施例I的分离式元件纵剖面图。
它可以与图4说明对照理解和互相印证。图6示出了本发明实施例I的后视平面图。由本图可见，穿透气孔382是28个均匀布置的圆形孔洞。每个孔洞的投影面积彼此相等。每个孔洞的圆心均落在与所述线圈骨架外径相等的圆周线上。图7示出了使用一个本发明驱动器的折叠式号筒扬声器的纵剖面图。由于是已有技术，请参阅本发明说明书的《主要元件与标号对应关系》而不再赘述。图8示出了本发明实施例2的纵剖面组装图。这是一个低音或重低音扬声器的典型实施例。也是本发明实施例I的一种改进方案，适宜大口径和大功率电声换能器使用。此时，底座381的内凸圆形平台3118的轴心部位设有一个螺孔或穿透孔，内磁芯上极板303A1、永磁铁302A和下极板303B1均设有一个轴孔，在内凸平台3118的外侧水平面31180上涂布粘结剂后，将一个非导磁材料紧固件例如lCrl8Ni9Ti的不锈钢螺栓3710插入内磁芯的轴孔并将其粘结紧固在内凸平台3118的轴心部位。除此之外，本实施例的其它结构和工作原理，请参阅图4至图6的说明，本发明 不再重复描述。
权利要求
1.双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，包括磁路及与之连结成一体的面盖和底座，面盖内侧设有均勻布置的径向出气凹槽，一块表面光滑的喉塞被联结固定在面盖内侧，其周边部位构成与径向出气凹槽匹配的出气孔，一块与喉塞匹配的振膜，其上设有匀称的皱折和圆环形平面，一个圆环形定位垫圈将振膜的圆环形平面固定在面盖内侧的圆环形平台上同时被面盖垂直内壁上均匀布置的垂直定位凸缘定位，安装在底座内凸平台面轴心部位的一个内磁芯，以及将内磁芯包围在内且同轴安装的一个外磁芯的相互匹配的极板垂直周面间构成同轴等径的二个环形磁隙，一个插入环形磁隙的线圈骨架，其上平行缠绕彼此绝缘的电磁线并构成线圈，线圈骨架的顶端部位与振膜的圆环形凹槽粘结固定，通过线圈骨架的活塞运动带动振膜振动发声，其特征是 a所述面盖和所述底座由非导磁材料构成，通过均匀布置的若干个非导磁紧固件将所述面盖和所述底座联结成为一个整体； b.二块同轴安装并设有中央轴孔的圆片形上极板和下极板，所述极板具有相同的厚度和投影面积且与永磁铁匹配，设有中央轴孔的一块轴向充磁的永磁铁将所述上极板和下极板粘结成为一个所述磁路的内磁芯； c.二块同轴安装的圆环状上极板和下极板，二块所述极板具有相同的厚度和投影面积且与永磁铁匹配，一块/或一块以上等厚均布的轴向充磁的永磁铁将所述上极板和下极板联结固定成为一个所述磁路的外磁芯； d.一个非导磁材料构成的敞口圆筒状底座，其轴心部位设有一个圆形平台，所述圆形平台的轴心部位设有一个与所述内磁芯极板及永磁铁轴孔匹配的穿透孔/或螺孔，所述圆形平台具有整齐粗糙的水平台面和整齐光滑的垂直外圆面，所述垂直外圆面的外侧设有环形凹槽，所述环形凹槽的两侧分别设有宽度为1-5毫米及深度为1-5毫米的环形溢胶槽，所述环形凹槽的槽底设有二个以上均匀布置的穿透气孔，所述环形凹槽的外侧构成所述底座的整齐粗糙的环形平台面，所述环形平台面的外侧是所述底座的圆筒状筒壁，所述圆筒状筒壁内周面的相应轴向高度或其顶端部位设有光滑整齐的垂直定位面和水平定位面，所述圆筒状筒壁的顶端水平面上还设有若干个均匀布置的螺孔； e.一根非导磁材料制成的紧固件穿过已经被预先充饱和的所述磁路内磁芯的轴孔并将其联结固定在所述底座的圆形平台面的轴心部位上，已经被预先充饱和的所述磁路外磁芯被同轴嵌入安装/或联结固定在所述底座的环形平台面上并被所述底座圆筒状筒壁的垂直定位面和水平定位面配合固定/或粘结定位； f.所述磁路外磁芯将所述内磁芯包围在内，所述外磁芯的永磁铁与所述内磁芯的永磁铁在轴向高度上具有相反的极性； g.所述磁路内磁芯的上极板和下极板与所述磁路外磁芯的上极板和下极板的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入同轴等径的二个线圈，规定二个线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F ； h.所述磁路内磁芯的上极板及所述外磁芯的上极板及与之匹配的线圈卷幅的二分之一轴向高度的等分线Z--Z轴线是同一条水平轴线，所述内磁芯的下极板及所述外磁芯的下极板及与之匹配的线圈卷幅的二分之一轴向高度的等分线ZZ轴线也是同一条水平轴线，以所述内磁芯永磁铁及所述外磁芯永磁铁的二分之一轴向高度的等分线W---W轴线为水平对称轴，以所述内磁芯及所述外磁芯的中心轴线Y--Y轴线为垂直对称轴，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器具有在几何形状和磁性能方面上下对称及左右对称的二组对称磁路以及在几何形状和电性能方面上下对称及左右对称的二组对称线圈电路，二个所述线圈的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值和绕线时的张力彼此相等； i.所述底座环形凹槽上设有排放磁路及线圈电路散发的热能以及減少所述换能器振动系统空气阻尼而均匀布置的所述穿透气孔，当所述底座几何尺寸及结构强度允许时，每个所述穿透气孔具有尽可能大的投影面积且彼此相等，所述穿透气孔的圆心或中心线均设置在所述线圈骨架/或所述同轴等径线圈的投影平面的圆周线上，并且在所述换能器振动系统上下振动时始终保持所述线圈电路的所述左右对称状态； 由此，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器的电感量及其在往复式运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器是一 个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性和超高效率的电声换能器的驱动器。
2.按照权利要求I所述的双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，其特征是所述永磁铁是钕铁硼磁铁/或稀土永磁铁。
3.按照权利要求I所述的双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，其特征是所述环形磁 隙中不允许添注磁流体。
4.双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，包括磁路及与之连结成一体的框架和底座，安装在底座内凸平台面轴心部位的一个内磁芯，以及将内磁芯包围在内且同轴安装的一个外磁芯的相互匹配的极板垂直周面间构成同轴等径的二个环形磁隙，一个插入环形磁隙的线圈骨架，其上平行缠绕彼此绝缘的电磁线并构成线圈，与线圈骨架和至少一个弹波连结在一起的振膜/或平面发声板，通过线圈骨架的活塞运动带动所述振膜或平面发声板振动发声，或者通过所述振膜检测声音的声压变化并在线圈中感应到相应的音频信号，其特征是 a.所述框架是一个非导磁材料构成的框架/或所述框架和所底座是融合成为一个整体结构的框架； b.二块同轴安装并设有中央轴孔的圆片形上极板和下极板，所述极板具有相同的厚度和投影面积且与永磁铁匹配，设有中央轴孔的一块轴向充磁的永磁铁将所述上极板和下极板联结成为一个所述磁路的内磁芯； c.二块同轴安装的圆环状上极板和下极板，二块所述极板具有相同的厚度和投影面积且与永磁铁匹配，一块/或一块以上等厚均布的轴向充磁的永磁铁将所述上极板和下极板粘结成为一个所述磁路的外磁芯； d.一个非导磁材料构成的敞口圆筒状底座，其轴心部位设有一个圆形平台，所述圆形平台的轴心部位设有一个与所述内磁芯极板及永磁铁轴孔匹配的穿透孔/或螺孔，所述圆形平台具有整齐粗糙的水平台面和整齐光滑的垂直外圆面，所述垂直外圆面的外侧设有环形凹槽，所述环形凹槽的两侧分别设有宽度为1-5毫米及深度为1-5毫米的环形溢胶槽，所述环形凹槽的槽底设有二个以上均匀布置的穿透气孔，所述环形凹槽的外侧构成所述底座的整齐粗糙的环形平台面，所述环形平台面的外侧是所述底座的圆筒状筒壁，所述圆筒状筒壁内周面的相应轴向高度或其顶端部位设有光滑整齐的垂直定位面和水平定位面，所述圆筒状筒壁的顶端水平面上还设有若干个均匀布置的螺孔； e.一根非导磁材料制成的紧固件穿过已经被预先充饱和的所述磁路内磁芯的轴孔并将其联结固定在所述底座的圆形平台面的轴心部位上，已经被预先充饱和的所述磁路外磁芯被同轴嵌入安装/或联结固定在所述底座的环形平台面上并被所述底座圆筒状筒壁的垂直定位面和水平定位面配合固定/或粘结定位； f.所述磁路外磁芯将所述内磁芯包围在内，所述外磁芯的永磁铁与所述内磁芯的永磁铁在轴向高度上具有相反的极性； g.所述磁路内磁芯的上极板和下极板与所述磁路外磁芯的上极板和下极板的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入同轴等径的二个线圈，规定二个线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F； h.所述磁路内磁芯的上极板及所述外磁芯的上极板及与之匹配的线圈卷幅的二分之·一轴向高度的等分线Z--Z轴线是同一条水平轴线，所述内磁芯的下极板及所述外磁芯的·下极板及与之匹配的线圈卷幅的二分之一轴向高度的等分线ZZ轴线也是同一条水平轴线，以所述内磁芯永磁铁及所述外磁芯永磁铁的二分之一轴向高度的等分线W---W轴线为水平对称轴，以所述内磁芯及所述外磁芯的中心轴线Y--Y轴线为垂直对称轴，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器具有在几何形状和磁性能方面上下对称及左右对称的二组对称磁路以及在几何形状和电性能方面上下对称及左右对称的二组对称线圈电路，二个所述线圈的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值和绕线时的张力彼此相等； i.所述底座环形凹槽上设有排放磁路及线圈电路散发的热能以及減少所述换能器振动系统空气阻尼而均匀布置的所述穿透气孔，当所述底座几何尺寸及结构强度允许时，每个所述穿透气孔具有尽可能大的投影面积且彼此相等，所述穿透气孔的圆心或中心线均设置在所述线圈骨架/或所述同轴等径线圈的投影平面的圆周线上，并且在所述换能器振动系统上下振动时始终保持所述线圈电路的所述左右对称状态； 由此，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器的电感量及其在往复式运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消，所述双磁铁双磁隙双线圈换能器是一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性和超高效率的电声/或机电换能器的驱动器。
5.按照权利要求4所述的双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，其特征是所述永磁铁是钕铁硼磁铁/或稀土永磁铁。
6.按照权利要求4所述的双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，其特征是所述环形磁隙中不允许添注磁流体。
全文摘要
双磁铁双磁隙双线圈换能器的驱动器，由底座、安装在底座内圆平台面轴心部位的一个内磁芯以及将内磁芯包围在内的一个外磁芯组成驱动器磁路。内、外磁芯分别设有二块同轴等径的上、下极板和一组轴向充磁的永磁铁。所述内、外磁芯的永磁铁在同一轴向高度上具有相反的极性，由此形成二个同轴同径的环形磁隙，在磁隙中插入二个同轴等径的线圈，规定线圈的绕向等技术要求，由此构成具有对称磁路和对称线圈电路的机电换能器的驱动器。
文档编号H04R9/06GK102905214SQ201210268329
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者张凡 申请人:张凡