CN111464899A - 动铁式耳机以及电感和变压器的阻尼短路环 - Google Patents

Abstract

动铁式耳机以及电感器和变压器的阻尼短路环。一种改进技术，可以用于动铁式耳机或电感和变压器的阻尼短路环，具体讲属于动铁式耳机的阻尼短路环，可以改善音质，提高透明度。亦可以用以脉冲信号的电感和变压器，改善前后沿特性，提高信噪比。亦可用于脉冲磁场发生装置，在产生磁场的线圈附近如外侧套装阻尼短路环，可以改善性能。

Description

动铁式耳机以及电感和变压器的阻尼短路环

技术领域

属于动铁式耳机、电感器和变压器的一种改进技术，可以用于动铁式耳机、电感器和变压器的音质或性能改善。

背景技术

动铁式耳机使用日益广泛，以解析力高见长，但声底容易薄、刺、硬，而遭人垢病。

发明内容

本人在先申请的201810390443.4一种电磁驱动器的阻尼短路环中，提出了一种用于电磁驱动器式扬声器和耳机的，带有阻尼的短路环。可以通过松耦合变压器原理，把阻尼映射到扬声器或耳机的音圈上。阻尼音圈的附加尾振即驰豫振荡，改善音质。试验中，发现阻尼短路环对于动铁式耳机和动圈式耳机一样有效，也可以有效地改善动鉄式耳机的音质，可以消除动鉄式耳机声音薄硬的不佳特性，使得声音温润些。

分析来看，如附图2所示，动铁设计的磁系统包括铁质振动板，都在阻尼短路环的磁作用范围内，可以视为：短路环是一个短路的单匝线圈，动铁的磁系统包括铁质振动板都是单匝线圈的铁芯。磁系统的磁场变化会带来其铁质构件如T铁等的磁导率的变化，从而影响单匝线圈的电感量，而铁质振动板的上下振动的位移也同样影响单匝线圈的电感量。而由于单匝线圈是短路的，任何影响其电感量变化的趋势都会遇到抑制。铁质振动板的上下振动的位移会使得短路环会有一个反向位移的趋势以抵消铁质振动板的位移带来的短路环电感量变化的影响，而短路环上的阻尼材料带来的阻尼会阻尼短路环的振动，进而会映射到上述磁系统和铁质振动板上，抑制它们任何带来短路环位移的变化趋势。

当动铁的驱动线圈施加电信号时，动铁的磁系统会发生磁场变化，进而引起铁质振动板的上下位移而发声。此为受迫振动。当信号停止后，磁系统因为磁滞等因素会产生额外的尾振变化，而铁质振动板也会自发地通过几次尾振渐渐地恢复到零点位置。而这些尾振就会发声，形成不良的瞬态响应。铁质振动板的金属特性使得它阻尼性能较差，对振动的阻尼抑制较差，类似动圈扬声器使用金属振膜的声音特质：声底容易薄、硬、刺。

而阻尼短路环加上后，因为短路环使用薄的铜箔制成，不会影响动铁耳机的频响和阻抗。但是短路环带来阻尼因素会映射耦合到动铁的铁质振动板和磁系统上，对于信号驱动的受迫振动不会影响。但是对于尾振这些自由振荡，阻尼效果就会很明显，可以明显抑制尾振，改善瞬态响应，改善声音特色，部分消除薄、硬、刺的问题。实际使用上，效果明显，在动铁耳机上贴合上三明治式阻尼短路环后，音色甜润，背景干净。

为了加强效果，设计了五层式阻尼短路环，三层阻尼材料之间夹着两个铜箔短路环，如图3所示。效果更为明显，高频声底改善更大，瞬态更好，少了尾振的噪音，背景更干净。

也可以把两个或多个同心的铜箔圆环的短路环替代图2中的单个短路环，如图4所示，通过两个短路环来加强耦合，提升改善效果。

同样前述的这两种改进的多个短路环结构的阻尼短路环也可以用在一般的动圈扬声器和耳机或其它电磁驱动器上。

为了加强效果，可以把短路环替换成多匝线圈，多匝线圈的输入端短接，形成短路的多匝线圈。

本申请的技术方案还可以应用到普通变压器或电感器上，消除变压器和电感器在脉冲信号的后沿的附加震荡或振动，改善变压器的响应，减低变压器和电感器的噪声。传统设计中如彩电的开关电源的开关变压器和电感等有加环状铜带在线圈的外面，增加电磁屏蔽。而如果把环状铜带的内侧及外侧紧密黏附上阻尼材料，可以改善变压器和电感脉冲响应和降低噪音。

特别的，本申请可以改善脉冲强磁场产生设备的性能。金属良导体的圆筒内外面都紧密黏附阻尼材料如慢回弹海绵等，置于磁场线圈的上下或套在磁场线圈的外侧。可以改善脉冲磁场的脉冲特性，抑制后沿振荡，提高脉冲前沿上升速度等。

本设计也可以用于脉冲信号采集探头的线圈或变压器上，如地震探矿的振动采集探头的脉冲变压器上，改善前后沿，提高信噪比。

本设计也可以用于直线电机的瞬态特性的改善，与动圈式扬声器的作用机理相同。

进一步，本技术可以用于一些减震平台的抑振上，在需要抑振的平台上加上一些线圈或铁片为振动耦合信号发射端，对应按装阻尼短路环为接收端。平台的微小震动会被阻尼短路环所阻尼抑制。

总括来说，阻尼短路环的作用机理就是外界的振动：机械的（如动铁耳机的动铁的机械振动，和动圈式扬声器的音圈的上下振动等）、电子的（如线圈里电流的振荡，磁路系统铁质构件在磁场振荡下磁导率变化等），都会引起短路环的电感量等产生变化趋势，而短路环作为一个短路的单匝线圈都会产生一个抵抗该变化的运动趋势，而这个运动就耗散能量在阻尼材料里，进而可以视为阻尼被耦合到原系统中，阻尼了系统的驰豫振动。进一步来说，阻尼材料的包裹可以是完全包裹整个短路环的表面，也可以是局部包裹，只要阻尼材料可以有效地抑制短路环的实际运动。包裹的方式也可以多种多样：贴合、缠绕、浇注、胶合等等。

附图说明

附图1是动铁式耳机的原理图。动铁1会在电信号策动下上下振动而发声，2、4是磁路的铁质构件，3是线圈。

附图2是图1的动铁耳机加上阻尼短路环的示意图。6.1和6.2都是阻尼材料，5是金属良导体制成的短路环，阻尼材料紧密包覆在短路环上。可见动铁耳机的磁路的铁质构件包括动铁1都可以视为短路环的电感铁芯。

附图3和附图4都是多个短路环的设计示意，附图3是三层阻尼材料6.1、6.2、6.3间隔两个短路环5.1和5.2的示意。附图4是两层阻尼材料6.1和6.2中间夹着两个同心圆环的短路环5.1和5.2的示意。

实施例

如附图2所示，在市售动铁耳机的尾部加上五层结构的阻尼短路环。主观听音测试结果为：声音刺耳的感觉改善明显，声音圆润很多，背景干净透明，声像具体透明，音乐感染力好，低音扎实有力。

Claims (6)

1.一种动铁式耳机的阻尼短路环，靠近动铁耳机设置有阻尼材料包裹着的良导体制成的阻尼短路环，动铁耳机的动铁和其磁路系统的铁质构件成为阻尼短路环的电感铁芯，其特征在于，动铁和磁路构件的驰豫振动或磁滞效应受到阻尼短路环的阻尼耦合的抑制。

2.一种电感器和变压器的阻尼短路环，其特征在于，短路环被紧密包裹在阻尼材料里，并且靠近电感和变压器设置，并与电感和变压器构成松耦合变压器。

3.根据权利要求1所述的阻尼短路环，其特征还在于，阻尼短路环由多个短路环被包裹在阻尼材料里构成。

4.根据权利要求1所述的阻尼短路环，其特征还在于，阻尼短路环由一个或一个以上两端短路的多匝线圈被包裹在阻尼材料里构成。

5.根据权利要求2所述的阻尼短路环，其特征还在于，阻尼短路环由多个短路环被包裹在阻尼材料里构成。

6.根据权利要求2所述的阻尼短路环，其特征还在于，阻尼短路环由一个或一个以上两端短路的多匝线圈被包裹在阻尼材料里构成。

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