CN105992108A - 自滤波电磁密封低音换能器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自滤波电磁密封低音换能器,由机壳、振盖、波形胶圈、圆形胶垫、永磁铁、线圈构成;波形胶圈带卡槽,一端卡进振盖的凸沿,一端卡进机壳的凸沿,连接振盖和机壳;线圈安装在机壳内部,与机壳之间以胶粘剂连接;永磁铁一端连接振盖,位于机壳中,另一端由圆形胶垫支撑;本发明具有吸收高频、不产生电磁泄漏、牢固紧凑等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电声换能设备,尤其是一种自滤波电磁密封低音换能器。
背景技术
低音电-声换能器(喇叭)广泛应用在音响、体感音波治疗以及次声波应用等场合。而以前的低音换能器多是采用动圈结构,频响范围较宽且难以降低,需要专门的低频滤波电路为其提供低频信号,若滤波不净,则高频信号依然能够再现;同时,以前的换能器多采用开放电磁场结构,而电磁场(尤其是驱动电流中高频部分形成的电磁辐射)的泄露可能对人体产生有害的影响,致使用于理疗设备的换能器因其贴近人体而产生损害健康的风险。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处,本发明提供一种吸收高频、不产生电磁泄漏、牢固紧凑的自滤波电磁密封低音换能器。
本发明通过如下方式实现:
本发明提供一种自滤波电磁密封低音换能器,由机壳、振盖、波形胶圈、圆形胶垫、永磁铁、线圈构成。
波形胶圈带卡槽,一端卡进振盖的凸沿,一端卡进机壳的凸沿,连接振盖和机壳;
波形胶圈采用“S”形截面;
线圈安装在机壳内部,采用漆包线一体卷绕多层,与机壳之间以胶粘剂连接;
永磁铁一端连接振盖,位于机壳中,被线圈环绕,另一端由圆形胶垫支撑;
圆形胶垫为空心的“O”形圈;
波形胶圈、圆形胶垫采用振动阻尼材料软橡胶(如较软的丁基橡胶),用于吸收高频振动和降低刚性系数。
本发明的技术原理:
1、运用阻尼材料吸收高频振动。
2、采用“动铁”结构,以改变频率响应特性。物体受迫振动在其固有频率附近产生最大振幅,远离固有频率则振幅显著降低。本发明采用铁芯振动而线圈静止的“动铁”结构代替过去的线圈振动而铁芯静止的“动圈”结构,从而得以降低振动部分固有频率的方法达到减少高频振幅的目的。详述如下:
物体的固有频率主要与物体的质量和刚性系数有关,简化计算公式为:
f0=
/(2π) (1)
在上述公式中:
f0为振动部分固有频率;
k为振动部分总的刚性系数;
m为振动部分总重量。
为降低固有频率,需要增加振动部分总质量,减少振动部分的刚性系数,在本发明中,振动部分总质量主要取决于永磁铁和振盖的重量,刚性系数则主要取决于波形胶圈、圆形胶垫的刚性系数。本发明通过增加永磁铁和振盖的重量;采用刚性系数小的软橡胶(如较软的丁基橡胶),波形胶圈采用“S”形截面,圆形胶垫为空心的“O”形圈,达到降低固有频率之目的。通过调整上述构件的外形、尺寸、材质、重量等参数,可以得到不同的频率响应特征。
算例:
当运用于低频音波振子时,固有频率在10~20hz比较适合。
如f0=10hz m=0.2kg
计算结果
k=789n/m
经反复试验调整,波形胶圈采用合适尺寸的“S”形截面,圆形胶垫采用合适尺寸的空心“O”形圈,并均采用丁基橡胶,可实现上述参数。
3、以铁磁材料制作机壳和振盖,使之对内部电磁场形成包覆屏蔽,防止电磁场泄露。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、自滤波功能:能够有效吸收高频音波,再现低频音波,用普通功放驱动也可以实现滤除高频音波、再现低音或超低音(甚至次声波)的效果。
2、通过调整组成构件的外形、尺寸、材质、重量等参数,可以得到不同的频率响应特性。
3、动铁结构的采用,较动圈结构更牢固和紧凑,易于提高换能器牢固程度和额定功率。因为在动圈结构中,线圈是振动的,线圈与振动传递物(振盖)的连接位置在线圈顶端,只能采用胶粘剂连接,连接面较小,连接强度受限,线圈容易脱落,造成质量问题。而且在线圈振动的情况下,线圈线匝之间由于应力作用容易松脱,造成故障或杂音。为减少上述损坏,需尽量将线圈做得轻巧,为此就要减少线圈的线径,进而限制了可承载电流的大小,最终使换能器的功率受到限制。动铁结构消除了上述不足,将线圈固定于机壳之中,可使用胶粘剂进行大面积的连接,从而提高了牢固程度和散热效果。同时,线圈线径可以做得较粗,从而提高额定功率。在同样额定功率的情况下,结构可以做得更加小巧和紧凑。
4、电磁屏蔽功能:以铁磁材料制作机壳和振盖,使之对内部电磁场形成包覆屏蔽,防止电磁场泄露。
附图说明
图1 为本发明的仰视图;
图2 为本发明的剖视图。
主要元件符号说明如下:
1 机壳
2 振盖
3 波形胶圈
4 圆形胶垫
5 永磁铁 6 线圈
具体实施方式
为了更清楚的表述本发明,下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1至图2所示,为实现上述目的,本发明提供一种自滤波电磁密封低音换能器,由机壳1、振盖2、波形胶圈3、圆形胶垫4、永磁铁5、线圈6构成。
所述波形胶圈3带卡槽,一端卡进所述振盖2的凸沿,一端卡进所述机壳1的凸沿,连接所述振盖2和所述机壳1;
所述波形胶圈3采用“S”形截面;
所述线圈6安装在所述机壳1内部,采用漆包线一体卷绕多层,与所述机壳1之间以胶粘剂连接;
所述永磁铁5一端连接所述振盖2,位于所述机壳1中,被所述线圈6环绕,另一端由所述圆形胶垫4支撑;
所述圆形胶垫4为空心的“O”形圈;
所述波形胶圈3、圆形胶垫4采用振动阻尼材料软橡胶(如较软的丁基橡胶),用于吸收高频振动和降低刚性系数。
本发明的实施过程如下:
先将漆包线一体卷绕多层的所述线圈6粘接安装在所述机壳1内,将所述圆形胶垫4固定安装在所述机壳1底部,所述永磁铁5一端固定连接所述振盖2,另一端嵌于所述圆形胶垫4内,所述波形胶圈3的卡槽一端卡进所述振盖2的凸沿,一端卡进所述机壳1的凸沿,连接所述振盖2和所述机壳1,整体装配完毕,将所述线圈6引线外接电源,所述永磁铁5振动而所述线圈6静止,形成“动铁”结构。
以上公开的仅为本发明的一个具体实施例,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种自滤波电磁密封低音换能器,由机壳、振盖、波形胶圈、圆形胶垫、永磁铁、线圈构成,其特征在于,所述波形胶圈带卡槽,一端卡进所述振盖的凸沿,一端卡进所述机壳的凸沿,连接所述振盖和所述机壳,所述波形胶圈采用“S”形截面。
2.根据权利要求1所述的一种自滤波电磁密封低音换能器,其特征在于,所述永磁铁一端连接所述振盖,位于所述机壳中,被所述线圈环绕,另一端由所述圆形胶垫支撑。
3.根据权利要求1所述的一种自滤波电磁密封低音换能器,其特征在于,所述圆形胶垫为空心的“O”形圈。
4.根据权利要求1所述的一种自滤波电磁密封低音换能器,其特征在于,所述波形胶圈、圆形胶垫采用振动阻尼材料软橡胶(如较软的丁基橡胶),用于吸收高频振动和降低刚性系数。
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