CN101662715B - 一种多用途的双向号筒扬声器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于扬声器技术、制造领域，涉及一种多用途的双向号筒扬声器，包括前号筒与后号筒，两者由一个驱动单元驱动，前号筒连接驱动单元的前喉盖及前喉塞，前喉塞后部前腔室，并连接振膜，振膜上连接有音圈纸带；后号筒连接驱动单元中的后喉盖及内部的后喉塞，后喉塞的后部有后腔室，前、后喉塞之间即驱动单元的中心是磁路系统和振动系统；前、后辐射号筒共用一个磁路系统和振动系统。发明的有益效果：大幅度提高了扬声器的电声转换效率、节能、节材效果突出，驱动单元的发热状况大为改善，因此影响扬声器可靠性的关键部件-音圈的损坏几率减小，提高了扬声器的使用寿、降低使用成本、使用方便，节约大量电能及原材料资源。
Description
技术领域
本发明属于扬声器技术、制造领域，改进了用于公共扩声、有线广播和电声警报等多用途号筒扬声器的结构，特别涉及一种多用途的双向号筒扬声器。
技术背景
目前使用的号筒扬声器都是一个驱动单元(俗称音头)配接一个(或一组)号筒，向一个方向辐射声波，也有个别向不同方向辐射的情况，但驱动单元只有一个辐射口(如图1所示)，由于驱动单元的振膜在电动力的驱动下处于双向辐射状态，单方向辐射实际上只利用了一部份由电转换而来的声能，其余能量则在单元内部转化为无用的机械能和热能，因此电声转换效率远未达到应有的水平。长期以来，人们对扬声器的研究重点一直在纸盆扬声器及其组成的系统上，如各种音箱，通过新材料、新工艺的使用，不断提升重放声的音质水平，而号筒扬声器的研究发展一直处于不予重视的地位。而我国有广大的农村地区，中央有关“村村通”的要求，就包括村村通有线广播，号筒扬声器在宣传党和政府的方针政策、普及农业科普知识、发布气象灾害预报各方面起了不可替代的作用。因此，号筒扬声器的需求是相当大的。在农村的一般使用方法是在电线杆上或树杆上挂两只或两对(四只)方向相反的号筒扬声器，不仅没能充分利用扬声器的电声转换效率，而且也增加了成本，造成了资源的浪费。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足，而提供一种多用途的双向号筒扬声器，在一个驱动单元上设置正、反方向相连接的两个相同的辐射号筒，可把振膜向后辐射的声能有效地利用起来的双向号筒扬声器，降低成本，使用方便，节约能源。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种多用途的双向号筒扬声器，包括前号筒与后号筒，两者由一个驱动单元驱动，其特征在于：前号筒连接驱动单元的前喉盖及前喉塞，前喉塞后部前腔室，并连接振膜，振膜上连接有音圈纸带；后号筒连接驱动单元中的后喉盖及内部的后喉塞，后喉塞的后部有后腔室，前、后喉塞之间即驱动单元的中心是磁路系统和振动系统；前、后辐射号筒共用一个磁路系统和振动系统。
上述磁路系统由导磁板、导磁芯、钕铁硼磁体、导磁碗组成。
上述音膜由球顶和折环两部分组成。
上述音圈纸带上设置有通声孔。
上述导磁板及导磁芯上设置有通声孔。
上述前喉塞为圆锥型。
上述后喉塞为蝶片型。
本发明的有益效果：大幅度提高了扬声器的电声转换效率，节能、节材效果突出，驱动单元的发热状况大为改善，因此影响扬声器可靠性的关键部件一音圈的损坏几率减小，大大提高了扬声器的使用寿命，降低使用成本，使用方便，节约大量电能和原材料资源。
附图说明：
图1目前典型号筒扬声器的组合形式之一
图2目前典型号筒扬声器的组合形式之二
图3目前典型号筒扬声器的组合形式之三
图4目前典型号筒扬声器驱动单元结构图
图5目前典型号筒扬声器等效力学线路
图6本发明的新型双向号筒扬声器的组合形式(经典型)示意图
图7本发明的新型双向号筒扬声器的组合形式(普及型)示意图
图8本发明经典型双向号筒扬声器驱动单元结构示意图
图9本发明普及型双向号筒扬声器驱动单元结构示意图
图10本发明的新型双向号筒扬声器的等效力学线路
图11音膜纸带示意图
图12导磁上板示意图
图13双向号筒扬声器与现有同类号筒扬声器声输出频率特性的比较
具体实施方式
图1、图2、图3为目前典型号筒扬声器的几种组合形式，图4目前典型号筒扬声器驱动单元结构图，图5是它的等效力学线路图。图6、图7所示为本发明的双向号筒扬声器的组合形式示意图，图8、图9本发明经典型、普及型双向号筒扬声器驱动单元结构示意图，图10是它的等效力学线路图。本发明从理论中得到了验证，图中的RMT和R′MT分别为驱动单元两个喉口的辐射阻，由于两个等效力学线路图中的Vi应该基本相同，所以辐射的声功率由Vi 2·RMT增加到Vi 2·(RMT+R′MT)几乎增加一倍。图11是音膜纸带上的“通声孔”示意图，图12是导磁上板上的“通声孔”示意图。图13是双向号筒扬声器两个方向声输出频率特性的比较。
如图6、图7所示，本发明包括前号筒1、后号筒2，二者由一个驱动单元3驱动，如图8、图9所示，驱动单元前半部分包括前喉盖5及内部的前喉塞6，其形状为圆锥型，前喉塞6后部有前腔室7，并连接有振膜10，驱动单元后半部分包括后喉盖14及内部的后喉塞8，其形状为蝶片型，后喉塞8的后部有后腔室11，前号筒1与后号筒2共用一个振膜10。如图7所示，振膜10上连接有音圈纸带15，音圈纸带15上有通声孔16。
前喉塞6、后喉塞8之间即驱动单元的中心是磁路系统和振动系统；前后辐射号筒共用一个磁路系统和振动系统。
磁路系统由导磁板12、导磁芯、钕铁硼磁体13、导磁碗9组成。
如图11所示，号筒扬声器的振膜10由球顶和折环两部分组成，这两部分的振动都对辐射声功率起作用，由于音圈和导磁板12的阻隔使折环部分的辐射声波抵达不了反向喉口，于是在音圈纸带15和导磁板12设计有通声孔16，使其声道贯通。
如图12所示，为了使球顶部分振膜辐射的声波能顺畅抵达反向喉口，本发明在导磁芯上也设计了一个通声孔17。
在双向号筒扬声器的驱动单元中，膜片与两边喉口间的腔室互为各自的前腔和后腔，因此两个腔室的设计颇为关键。针对膜片正反面的“凸型”和“凹型”特征，分别设计了一个圆锥形和一个飞碟状的“喉塞”。
工作原理
本实施例充分利用音膜振动双向辐射能量的工作原理如图所示，图中CMB和CMF的大小分别由振膜前后与两个喉口内的腔室容积和形状结构所决定，而CMB和CMF的大小又决定了在RMT和R′MT上转换的功率和输出频率特性(即双向各自辐射的声功率频率特性)。
按照本发明的实施也可以制成不同输出功率和不同用途的驱动单元，配上相应的号筒，制造产生不同输出频率特性的双向号筒扬声器，可以方便地固定在需要大范围广播的场所和农村有线广播、广场、舰艇、需要报警的车载系统上。因此具有广泛用途，当然也可以制成原理相同的单向驱动单元，辐射声功率较之现在类似的产品要提高30％以上。
本发明也可以是其他外形结构，不言而喻，尺寸不同，功率不同，用途不同的号筒扬声器驱动单元，凡参照本发明利用后辐射能量进行前后腔室及“通声孔”设计，都在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种多用途的双向号筒扬声器，包括前号筒与后号筒，两者由一个驱动单元驱动，其特征在于：前号筒连接驱动单元的前喉盖及前喉塞，并连接振膜，前喉塞后部有前腔室，振膜上连接有音圈纸带，后号筒连接驱动单元中的后喉盖及内部的后喉塞，后喉塞的后部有后腔室，前、后喉塞之间的驱动单元中心是磁路系统和振动系统，所述磁路系统由导磁板、导磁芯、钕铁硼磁体、导磁碗组成；前、后号筒共用一个磁路系统和振动系统；所述的音圈纸带上设置有通声孔，所述的导磁板及导磁芯上设置有通声孔；所述的前喉塞为圆锥型，所述的后喉塞为蝶片型，所述的振膜由球顶和折环两部分组成。
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