[發(fā)明專利]復(fù)合式同軸揚(yáng)聲器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910157932.6
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101959095A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何若沖
• 申請（專利權(quán)）人: 何若沖
• 主分類號: H04R1/00
• 分類號: H04R1/00;H01F7/02;H04R9/06;H04R9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合式同軸揚(yáng)聲器，更加具體地說，涉及一種以外磁結(jié)構(gòu)的低音和內(nèi)磁結(jié)構(gòu)的中/高音復(fù)合于一體而配置形成的同軸揚(yáng)聲器。

背景技術(shù)

揚(yáng)聲器，俗稱喇叭，廣泛應(yīng)用于各類電聲設(shè)備中，包括各種多媒體音響系統(tǒng)、電腦、DVD、電視、電話、手機(jī)、汽車以及各種工業(yè)和民用儀器、設(shè)備的發(fā)聲部件等領(lǐng)域。

為了更清楚地闡述本發(fā)明，下面先通過附圖1來說明揚(yáng)聲器的通用工作原理。圖1是通常的外磁式結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器示意圖。在圖1中，按本專業(yè)常規(guī)的表示方法，以疊加了箭頭的閉合的虛線來表示揚(yáng)聲器的任意一個(gè)側(cè)視剖面的靜磁回路的磁力線路徑與方向。環(huán)形永磁體2，與由軟磁性材料制造的T鐵1及環(huán)形的外極板(又稱為外華司)3構(gòu)成靜磁回路，形成環(huán)形的氣隙磁場4，當(dāng)置于該氣隙磁場中的音頻線圈22中通過音頻電流時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律，氣隙磁場4將與音頻線圈22中的音頻電流相互作用，從而驅(qū)動(dòng)與音頻線圈22相聯(lián)接的振膜(俗稱紙盆)23振動(dòng)，對外發(fā)出聲音。這一逆效應(yīng)亦復(fù)有效，也就是說，當(dāng)振膜23發(fā)生振動(dòng)時(shí)，直接驅(qū)動(dòng)所連接的音頻線圈22在氣隙磁場4中振動(dòng)，同樣由法拉第電磁感應(yīng)定律，音頻線圈22中將產(chǎn)生音頻感應(yīng)電流。該逆效應(yīng)就是話筒、手機(jī)、電話等設(shè)備中，通過揚(yáng)聲器將聲音轉(zhuǎn)換成電流信號的工作原理。所以，用在這些設(shè)備中的揚(yáng)聲器又稱為受話器。所以在本發(fā)明以下的闡述中，凡涉及說明當(dāng)音頻線圈中通過音頻電流時(shí)，受氣隙磁場的作用而驅(qū)動(dòng)音頻線圈與振膜振動(dòng)，進(jìn)而發(fā)聲的工作原理時(shí)，就意味著同時(shí)說明了其逆效應(yīng)受話器的工作原理。

由此可見，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在揚(yáng)聲器的其它結(jié)構(gòu)不變時(shí)，氣隙磁場越強(qiáng)，則音頻線圈所受到的驅(qū)動(dòng)力就越大，揚(yáng)聲器的發(fā)聲效果就越好。揚(yáng)聲器的發(fā)聲效果通常用噪聲靈敏度指標(biāo)來衡量，所以，揚(yáng)聲器的氣隙磁場越強(qiáng)，則靈敏度越高。所以，揚(yáng)聲器的核心結(jié)構(gòu)在于其氣隙磁場。

另外一種常規(guī)結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器如圖2所示。因?yàn)橥ǔ５膿P(yáng)聲器的各個(gè)部件如永磁體、T鐵、極板、氣隙等都有簡單的圓形投影輪廓，而且包括音頻線圈、振膜、支架(如圖1中的20)、固定夾(如圖1中的21)等在內(nèi)的振動(dòng)系統(tǒng)在本專業(yè)領(lǐng)域都是共知的常規(guī)結(jié)構(gòu)，所以在圖2以及以下的說明中，只需給出揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，而省略了揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的俯視圖，以及所述振動(dòng)系統(tǒng)零部件的描述。本發(fā)明人認(rèn)為，這將更加有利于簡潔、明了地闡述本發(fā)明，而不會(huì)對本發(fā)明的任何實(shí)質(zhì)性內(nèi)容的說明產(chǎn)生任何影響。在圖2中，圓柱形的永磁體8與圓柱形的墊鐵9，以及杯形的外軛鐵10、環(huán)形的外極板3、和圓柱形的內(nèi)極板7構(gòu)成靜磁回路，形成環(huán)形的氣隙磁場6。由于永磁體8被完全限制在杯形的外軛鐵10內(nèi)，所以如圖2所示的結(jié)構(gòu)通常稱為內(nèi)磁式揚(yáng)聲器；而如圖1所示的結(jié)構(gòu)中，永磁體2沒有完全被軟磁性的軛鐵所包圍，永磁體2對外存在部分漏磁通，通常將其稱之為外磁式揚(yáng)聲器。

我們知道，聲音是以介質(zhì)波的形式傳播的。通常將人耳可以分辨的音域按音波的頻率分成高音、中音和低音三段，中音段可以理解為低頻音的上延伸部分與高頻音的下延伸部分：音波的頻率越高，則波長越短。這在揚(yáng)聲器中表現(xiàn)為：音波的頻率越低，則音圈的振幅越大，振膜的尺寸也越大。因此，由于產(chǎn)生低頻率音波的揚(yáng)聲器(以下簡稱低音揚(yáng)聲器)的振膜尺寸和振幅較大，需要有較大的驅(qū)動(dòng)力來振動(dòng)尺寸、質(zhì)量較大的振膜，所以其音圈的尺寸也較厚、較大，這就要求低音揚(yáng)聲器的氣隙尺寸和磁場強(qiáng)度都要較大；相反，產(chǎn)生高頻率音波的揚(yáng)聲器(以下簡稱高音揚(yáng)聲器)的振膜尺寸和振幅較小，其振膜、音圈的尺寸、質(zhì)量都較小，所需要的振動(dòng)驅(qū)動(dòng)力也較小，這樣，高音揚(yáng)聲器的氣隙尺寸可以較小，但為了保證高的噪聲靈敏度，同樣要求氣隙磁場強(qiáng)度較大；產(chǎn)生中等頻率音波的揚(yáng)聲器(以下簡稱中音揚(yáng)聲器)的特征則處于高音與低音揚(yáng)聲器之間。

從圖2可以看到，圓柱形永磁體8的外徑尺寸的上限受到各種限制：首先，永磁體8的外徑必須小于杯形的外軛鐵10的內(nèi)徑；其次，永磁體8的外徑一般還需要小于環(huán)形氣隙6的內(nèi)徑以便處在氣隙中的音圈可以自由地上下振動(dòng)，而不至于觸及永磁體而產(chǎn)生聲音畸變。因此，由于永磁體尺寸小，永磁體所產(chǎn)生的總磁通量小，如圖2所示的內(nèi)磁式結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器通常只適合于制作氣隙尺寸較小的中、高音發(fā)聲器件。

由于圖1所示的外磁式結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器中的環(huán)形永磁體2的外徑尺寸不受限制，永磁體尺寸可以做得較大，永磁體所產(chǎn)生的總磁通量大，所以如圖1所示的外磁式結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器適合于制作要求氣隙尺寸較大、氣隙磁場強(qiáng)度較高的中、低音發(fā)聲器件。當(dāng)然，因?yàn)橛来朋w的成本一般都比較昂貴，而如圖1所示的外磁式結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器中環(huán)形永磁體2對外有漏磁通損失，從成本上考慮，外磁式結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器不適宜于制作高音發(fā)聲器件。