CN110475183A - 环形声场扬声器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种环形声场扬声器，在壳体的上下端面设置有环形磁铁；还包括有环形轨道、振动管、振动腔；紧贴环形轨道的内环壁和外环壁分别设置有一个导电环，在所述环形轨道内滑动设置有铁磁材料做成的导电条，所述导电条将两个导电环电性连通；所述振动管设置在壳体内部且沿壳体径向排布；在所述振动管内滑动设置有永磁块，所述永磁块在往复滑动时与振动管的管壁保持气密接触；所述振动腔设置在壳体的外环壁，所述振动腔包括有弹性材料做成的振膜；所述振动管的一端贴近环形轨道，另一端与所述振动腔连通；该扬声器结构新颖、原理独特，能够在较广的范围内提供均衡、饱满的声场，有效改善扬声器的听觉体验。

Description

环形声场扬声器
技术领域
本发明涉及一种扬声器设备，特别的，是一种大声场扬声器。
背景技术
扬声器是音响设备的重要组成部件之一，扬声器通过纸盆振动实现发声；目前绝大多数的扬声器采用喇叭形的纸盆，这也是扬声器又被称作喇叭的原因；这种扬声器产生的声场具有方向性，仅在纸盆前方的锥形区域内形成较饱满的声场，在扬声器的侧面或背部将听到不清澈的声音，特别是在欣赏音乐、电影特效声音等情况时，喇叭状的扬声器只能在较窄的范围内提供较好的听觉体验，而其他位置的体验效果较差。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种环形声场扬声器，该扬声器结构新颖、原理独特，能够在较广的范围内提供均衡、饱满的声场，有效改善扬声器的听觉体验。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：该环形声场扬声器包括有呈圆环形的壳体，在壳体的上下端面设置有配对的环形磁铁，所述环形磁铁异极相对；
还包括有环形轨道、振动管、振动腔；
所述环形轨道设置在壳体内部且与壳体同轴，环形轨道位于两个环形磁铁之间；紧贴环形轨道的内环壁和外环壁分别设置有一个导电环，两个所述导电环分别与音频电流发生器的正极和负极电性连接；在所述环形轨道内滑动设置有铁磁材料做成的导电条，所述导电条将两个导电环电性连通；
所述振动管设置在壳体内部且沿壳体径向排布；在所述振动管内滑动设置有永磁块，在振动管内固定设置有复位网板，永磁块与复位网板之间通过复位弹簧连接；所述永磁块在往复滑动时与振动管的管壁保持气密接触；
所述振动腔设置在壳体的外环壁，所述振动腔包括有弹性材料做成的振膜；所述振动管的一端贴近环形轨道，另一端与所述振动腔连通；振动管与振动腔形成气密空腔。
本发明的有益效果是：异极相对的环形磁铁形成近似的平行磁场，环形轨道处于该平行磁场中，当导电条、导电环上有音频电流流过时，通电的导电条将在磁场的作用下沿环形轨道运动，且随着音频电流的强弱变化，导电条在环形轨道中运动的速度也随之发生变化。
导电条沿环形轨道运动时会不断掠扫振动管，于是振动管中的永磁块会与导电条产生磁吸力；当导电条靠近振动管的管端时，永磁块在振动管中滑动并靠近导电条，此时振动管将振动腔中的空气抽吸，此时振动腔气压降低，振膜收缩、振动腔变小；当导电条远离振动管的管端时，永磁块在复位弹簧的作用下远离导电条，此时振动管将空气注入振动腔，此时振动腔气压升高，振膜舒展、振动腔变大。
因此，在导电条沿环形轨道不断旋转、运动的过程中，振动管不断的抽吸、注入气体，促使振动腔快速的变小、变大，从而促使振膜的快速振动，进而向外发出声音；根据音频电流的变化，导电条的运动速度、节奏改变，进而实现振膜的振动速度、节奏同步变化；于是实现了声音的传播。
相较于传统的扬声器，本环形声场扬声器的结构新颖、原理独特，与传统的喇叭形纸盆发生完全不同，振动腔呈环形分布在壳体的外部，因此声音发出时能够辐射整个空间，具有更广的传播角度，从而有效提高声场范围；由于导电条每旋转一周，能够带动多个振动管抽吸、注入空气，从而实现振动腔以更高的频率振动发声，因此该发明特别适合于高频发声领域，也能够在高频噪音生成领域得到有效发挥；同时，该结构精巧，导电元件封闭设置在壳体内部，具有良好的安全性，可用于易燃易爆场所的警示、报警领域，高频的声音能够有效引起工作人员的注意。
作为优选，在所述环形磁铁的外环壁包裹有屏蔽环；以便于减小磁场的逸散，同时降低环形磁铁对永磁块运动状态的干扰，从而提高永磁块的运动响应速度。
作为优选，所述永磁块与振动管的管壁阻尼接触，且各振动管与对应的永磁块之间的阻尼系数不全相同；由于阻尼系数不同，永磁块在受到相同磁场力作用时，在振动管中的运动速度快慢不一，进而促使振动腔的形变速度不同，从而促使振膜能够产生更细致、差异化的振动，从而提升声音的细腻感。
作为优选，各振动管的管径不全相同；永磁块在振动管往复运动时，不同管径的振动管产生的气体变化量不同，从而促使振动腔的形变速度不同，从而提高振膜的振幅、振动变化范围，进而扩大声场的音域。
附图说明
图1为本环形声场扬声器一个实施例的俯视截面结构示意图。
图2为图1所示实施例的侧视截面结构示意图。
具体实施方式
实施例：
在图1、图2所示的实施例中，该环形声场扬声器包括有呈圆环形的壳体1，在壳体1的上下端面设置有配对的环形磁铁2，所述环形磁铁2异极相对；在所述环形磁铁2的外环壁包裹有屏蔽环21；
还包括有环形轨道3、振动管4、振动腔5；
所述环形轨道3设置在壳体1内部且与壳体1同轴，环形轨道3位于两个环形磁铁2之间；紧贴环形轨道3的内环壁和外环壁分别设置有一个导电环31，两个所述导电环31分别与音频电流发生器的正极和负极电性连接，音频电流发生器能够产生随音频变化的电流；在所述环形轨道3内滑动设置有铁磁材料做成的导电条6，所述导电条6将两个导电环31电性连通；
所述振动管4设置在壳体1内部且沿壳体1径向排布；各振动管4的管径不全相同；在所述振动管4内滑动设置有永磁块41，在振动管4内固定设置有复位网板42，永磁块41与复位网板42之间通过复位弹簧43连接；所述永磁块41在往复滑动时与振动管4的管壁保持气密接触；所述永磁块41与振动管4的管壁阻尼接触，且各振动管4与对应的永磁块41之间的阻尼系数不全相同；
所述振动腔5设置在壳体1的外环壁，所述振动腔5包括有弹性材料做成的振膜51；所述振动管4的一端贴近环形轨道3，另一端与所述振动腔5连通；振动管4与振动腔5形成气密空腔。
异极相对的环形磁铁2形成近似的平行磁场，环形轨道3处于该平行磁场中，当导电条6、导电环31上有音频电流流过时，通电的导电条6将在磁场的作用下沿环形轨道3运动，且随着音频电流的强弱变化，导电条6在环形轨道3中运动的速度也随之发生变化；在本实施例中，屏蔽环21能够减小环形磁铁2产生的磁场向外逸散，同时降低环形磁铁2对永磁块41运动状态的干扰，从而提高永磁块41的运动响应速度。
导电条6沿环形轨道3运动时会不断掠扫振动管4，于是振动管4中的永磁块41会与导电条6产生磁吸力；当导电条6靠近振动管4的管端时，永磁块41在振动管4中滑动并靠近导电条6，此时振动管4将振动腔5中的空气抽吸，此时振动腔5气压降低，振膜51收缩、振动腔5变小，如图中虚线所示；当导电条6远离振动管4的管端时，永磁块41在复位弹簧43的作用下远离导电条6，此时振动管4将空气注入振动腔5，此时振动腔5气压升高，振膜51舒展、振动腔5变大，如图中细实线所示。
因此，在导电条6沿环形轨道3不断旋转、运动的过程中，振动管4不断的抽吸、注入气体，促使振动腔5快速的变小、变大，从而促使振膜51的快速振动，进而向外发出声音；根据音频电流的变化，导电条6的运动速度、节奏改变，进而实现振膜51的振动速度、节奏同步变化；于是实现了声音的传播。
本发明中导电条6每运动一周，会对多个振动管4中的永磁块41产生作用，从而促使振动腔5发生多次振动；且相邻振动管4中的永磁块41运动相互干涉，使得振动腔5的振动更加多变、丰富；于是产生的声音品频率更高、声音效果更细腻。
相较于传统的扬声器，本环形声场扬声器的结构新颖、原理独特，与传统的喇叭形纸盆发生完全不同，振动腔5呈环形分布在壳体1的外部，因此声音发出时能够辐射整个空间，具有更广的传播角度，从而有效提高声场范围；由于导电条6每旋转一周，能够带动多个振动管4抽吸、注入空气，从而实现振动腔5以更高的频率振动发声，因此该发明特别适合于高频发声领域，也能够在高频噪音生成领域得到有效发挥；同时，该结构精巧，导电元件封闭设置在壳体1内部，具有良好的安全性，可用于易燃易爆场所的警示、报警领域，高频的声音能够有效引起工作人员的注意。
在本实施例中，振动管4的管径不尽相同，同时各振动管4对永磁块41的阻尼系数不尽相同，该结构使得导电条6掠扫过程中，各永磁块41的运动状态不同，进而保证振动腔5能够产生更复杂、细致化的振动变化，从而促使振膜51产生更细腻、多样性的变化，使得本扬声器能够产生细腻的音律及更广的音域。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种环形声场扬声器，该环形声场扬声器包括有呈圆环形的壳体（1），在壳体（1）的上下端面设置有配对的环形磁铁（2），所述环形磁铁（2）异极相对；其特征在于：还包括有环形轨道（3）、振动管（4）、振动腔（5）；所述环形轨道（3）设置在壳体（1）内部且与壳体（1）同轴，环形轨道（3）位于两个环形磁铁（2）之间；紧贴环形轨道（3）的内环壁和外环壁分别设置有一个导电环（31），两个所述导电环（31）分别与音频电流发生器的正极和负极电性连接；在所述环形轨道（3）内滑动设置有铁磁材料做成的导电条（6），所述导电条（6）将两个导电环（31）电性连通；所述振动管（4）设置在壳体（1）内部且沿壳体（1）径向排布；在所述振动管（4）内滑动设置有永磁块（41），在振动管（4）内固定设置有复位网板（42），永磁块（41）与复位网板（42）之间通过复位弹簧（43）连接；所述永磁块（41）在往复滑动时与振动管（4）的管壁保持气密接触；所述振动腔（5）设置在壳体（1）的外环壁，所述振动腔（5）包括有弹性材料做成的振膜（51）；所述振动管（4）的一端贴近环形轨道（3），另一端与所述振动腔（5）连通；振动管（4）与振动腔（5）形成气密空腔。
2.根据权利要求1所述的环形声场扬声器，其特征在于：在所述环形磁铁（2）的外环壁包裹有屏蔽环（21）。
3.根据权利要求1或2所述的环形声场扬声器，其特征在于：所述永磁块（41）与振动管（4）的管壁阻尼接触，且各振动管（4）与对应的永磁块（41）之间的阻尼系数不全相同。
4.根据权利要求3所述的环形声场扬声器，其特征在于：各振动管（4）的管径不全相同。
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