CN112203195B - 一种扬声器磁路系统 - Google Patents

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Abstract

一种扬声器磁路系统，包括磁钢、导磁上板、导磁下板和导磁柱；导磁上板设于环形磁钢上端面，导磁下板设于环形磁钢下端面，导磁柱设于环形磁钢中心孔内；环形磁钢分别设定为四个相套的磁环，从内向外依次为第一、第二、第三、第四磁环，设定第一磁环的平均磁偏角为
Figure DDA0002684970830000011
第二磁环的平均磁偏角为
Figure DDA0002684970830000012
第三磁环的平均磁偏角为
Figure DDA0002684970830000013
第四磁环的平均磁偏角为
Figure DDA0002684970830000014
导磁上板与磁钢的夹角
Figure DDA0002684970830000015
夹角θ定义为：在环形磁钢的内径面与外径面之间的中心虚拟一个中心圆，导磁上板的内径面的底端所在的圆与中心圆之间作一条距离连线，距离连线与环形磁钢端面的夹角为θ。本发明根据磁钢的不同磁偏角来设计导磁上板与磁钢的夹角，使得磁钢与导磁上板更好的匹配，增加磁场强度。

Description

一种扬声器磁路系统
技术领域
本发明涉及扬声器磁路系统，具体是涉及根据磁钢的不同磁偏角来设计导磁上板与磁钢的夹角的扬声器磁路系统。
背景技术
扬声器磁路系统是实现电-力能量转换的部件，是扬声器完成电-力-声换能过程的重要一环，磁路系统基本上由四类部件组成，包括导磁上板、磁钢、导磁下板和导磁柱。磁路系统设计结果的好坏直接影响扬声器最终声信号输出频率响应、谐波失真大小、额定功率以及能量转换效率等方面的结果。
目前对于扬声器磁路的设计主要注重于自身结构的优化，如通过导磁上下板的外径尽量向磁钢外径靠拢以提供磁钢利用率，或将导磁下板的厚度减小，以增加音圈的冲程，但是这样的设计会因为导磁下板达到磁饱和而造成磁钢的利用率下降。这类设计中，往往都只是简单单一的考虑了磁钢为单一磁偏角，或者没有磁偏角(磁偏角为0°)的情况。环形磁钢从内径至外径截面存在磁偏角的变化，靠外径的位置磁偏角明显增大，因此将磁钢考虑为单一磁偏角，或者没有磁偏角的情况，跟实际的磁钢磁场分布无疑是不相符的，这类设计不能有效的考虑磁钢磁偏角对扬声器磁路的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种根据磁钢的不同磁偏角来设计导磁上板与磁钢的夹角的扬声器磁路系统，使得磁钢与导磁上板能够更好的匹配，可有效获得更均匀，强度更高的磁场。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种扬声器磁路系统，包括磁钢、导磁上板、导磁下板和导磁柱；磁钢为环形磁钢，导磁上板、导磁下板为环形板，所述导磁上板设于环形磁钢的上端面，所述导磁下板设于环形磁钢的下端面，所述导磁柱设于环形磁钢的中心孔内，与导磁上板或导磁下板固定连接，所述磁钢、导磁上板、导磁下板、磁柱的中心轴线重合；所述磁钢的环形磁钢分别设定为四个相套的磁环，从内向外依次为第一磁环、第二磁环、第三磁环、第四磁环，设定第一磁环的平均磁偏角为
Figure BDA0002684970810000021
第二磁环的平均磁偏角为
Figure BDA0002684970810000022
第三磁环的平均磁偏角为
Figure BDA0002684970810000023
第四磁环的平均磁偏角为
Figure BDA0002684970810000024
所述导磁上板与磁钢的夹角
Figure BDA0002684970810000025
所述夹角θ定义为：在环形磁钢的内径面与外径面之间的中心虚拟一个中心圆，导磁上板的内径面的底端所在的圆与中心圆之间作一条距离连线，距离连线与环形磁钢端面的夹角为θ。
进一步，所述k1、k2、k3、k4的取值如下：0≤k1≤1；0≤k2≤1；0≤k3≤1；0≤k4≤1，k1+k2+k3+k4＝1。
进一步，k1＝0.28，k2＝0.30，k3＝0.22，k4＝0.20。
进一步，k1＝0.25，k2＝0.29，k3＝0.26，k4＝0.20。
进一步，所述导磁柱与导磁下板连为一体。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明在设计导磁上板与磁钢的夹角时考虑磁钢的不同磁偏角，将磁钢虚拟设定成不同磁偏角的相套磁环，根据不同磁偏角磁环来设计导磁上板与磁钢的夹角，使得磁钢与导磁上板能够更好的匹配，从而优化扬声器的磁路，增大气隙单位面积磁通密度，从而增加扬声器的线圈中部磁场强度；此外，本发明没有增加内部结构，几乎不增加成本。
附图说明
图1是本发明实施例1的立体结构示意图。
图2是图1所示实施例的纵面立体剖视图。
图3是图2的主视图。
图4是图1所示实施例的中心圆A与圆B的示意图。
图5是图1所示实施例的磁钢的结构示意图。
图中：1—磁钢，2—导磁上板，3—导磁下板，4—导磁柱，1-1—第一磁环，1-2—第二磁环，1-3—第三磁环，1-4—第四磁环。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
参照图1-3，本实施例包括磁钢1、导磁上板2、导磁下板3和导磁柱4；磁钢1为环形磁钢，导磁上板2、导磁下板3为环形板，导磁上板2设于环形磁钢的上端面，导磁下板3设于环形磁钢的下端面，导磁柱4设于环形磁钢的中心孔内，与导磁上板2或导磁下板3固定连接，本实施例中，导磁柱4与导磁下板3连为一体。磁钢1、导磁上板2、导磁下板3、磁柱4的中心轴线重合。
参照图5，磁钢1的环形磁钢分别设定为四个相套的磁环，从内向外依次为第一磁环1-1、第二磁环1-2、第三磁环1-3、第四磁环1-4，设定第一磁环1-1的平均磁偏角为
Figure BDA0002684970810000041
第二磁环1-2的平均磁偏角为
Figure BDA0002684970810000042
第三磁环1-3的平均磁偏角为
Figure BDA0002684970810000043
第四磁环1-4的平均磁偏角为
Figure BDA0002684970810000044
具体应用中，各磁环的磁偏角可利用金相显微镜拍摄得到，具体为利用金相显微镜对四个相套的磁环在的区域进行拍摄，通过晶粒统计程序对金相图进行晶粒识别和统计，得出四个磁环的晶粒的平均磁偏角。
参照图2-4，导磁上板2与磁钢1的夹角
Figure BDA0002684970810000045
其中，0≤k1≤1；0≤k2≤1；0≤k3≤1；0≤k4≤1，k1+k2+k3+k4＝1，夹角θ定义为：在环形磁钢的内径面与外径面之间的中心虚拟一个中心圆A，导磁上板2的内径面的底端所在的圆B与中心圆A之间作一条距离连线，距离连线与环形磁钢端面的夹角为θ，距离连线是指圆B上的一点与离中心圆A上距离最小的点的连线。
本实施例中，测得的第一磁环1-1的平均磁偏角
Figure BDA0002684970810000046
第二磁环1-2的平均磁偏角
Figure BDA0002684970810000047
第三磁环1-3的平均磁偏角
Figure BDA0002684970810000048
第四磁环1-4的平均磁偏角
Figure BDA0002684970810000049
k1＝0.28，k2＝0.30，k3＝0.22，k4＝0.20，夹角
Figure BDA00026849708100000410
对比不考虑磁钢磁偏角的情况，本实施例扬声器的线圈中部磁场强度为988.8.36mT，不考虑磁钢磁偏角的扬声器的线圈中部磁场强度为935.58.mT，本实施扬声器的线圈中部磁场强度提高了5.9％。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：本实施例测得的第一磁环1-1的平均磁偏角
Figure BDA0002684970810000051
第二磁环1-2的平均磁偏角
Figure BDA0002684970810000052
第三磁环1-3的平均磁偏角
Figure BDA0002684970810000053
第四磁环1-4的平均磁偏角
Figure BDA0002684970810000054
k1＝0.25，k2＝0.29，k3＝0.26，k4＝0.20，导磁上板2与磁钢1的夹角
Figure BDA0002684970810000055
夹角θ定义为：在环形磁钢的内径面与外径面之间的中心虚拟一个中心圆A，导磁上板2的内径面的底端所在的圆B与中心圆A之间作一条距离连线，距离连线与环形磁钢端面的夹角为θ，距离连线是指圆B上的一点与离中心圆A上距离最小的点的连线。
对比不考虑磁钢磁偏角的情况，本实施例扬声器的线圈中部磁场强度为1007.2mT，不考虑磁钢磁偏角的扬声器的线圈中部磁场强度为943.60.mT，本实施扬声器的线圈中部磁场强度提高了6.7％。
本发明在设计导磁上板与磁钢的夹角时考虑磁钢的不同磁偏角，将磁钢虚拟设定成不同磁偏角的相套磁环，根据不同磁偏角磁环来设计导磁上板与磁钢的夹角，使得磁钢与导磁上板能够更好的匹配，从而优化扬声器的磁路，增大气隙单位面积磁通密度，从而增加扬声器的线圈中部磁场强度；此外，本发明没有增加内部结构，几乎不增加成本。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种扬声器磁路系统，其特征在于：包括磁钢、导磁上板、导磁下板和导磁柱；磁钢为环形磁钢，导磁上板、导磁下板为环形板，所述导磁上板设于环形磁钢的上端面，所述导磁下板设于环形磁钢的下端面，所述导磁柱设于环形磁钢的中心孔内，与导磁上板或导磁下板固定连接，所述磁钢、导磁上板、导磁下板、磁柱的中心轴线重合；所述磁钢的环形磁钢分别设定为四个相套的磁环，从内向外依次为第一磁环、第二磁环、第三磁环、第四磁环，设定第一磁环的平均磁偏角为
Figure FDA0003208223170000011
第二磁环的平均磁偏角为
Figure FDA0003208223170000012
第三磁环的平均磁偏角为
Figure FDA0003208223170000013
第四磁环的平均磁偏角为
Figure FDA0003208223170000014
所述导磁上板与磁钢的夹角
Figure FDA0003208223170000015
所述夹角θ定义为：在环形磁钢的内径面与外径面之间的中心虚拟一个中心圆，导磁上板的内径面的底端所在的圆与中心圆之间作一条距离连线，距离连线与环形磁钢端面的夹角为θ，距离连线是指内径面的底端所在的圆上的一点与离中心圆上距离最小的点的连线。
2.如权利要求1所述的扬声器磁路系统，其特征在于：所述k1、k2、k3、k4的取值如下：0≤k1≤1；0≤k2≤1；0≤k3≤1；0≤k4≤1，k1+k2+k3+k4＝1。
3.如权利要求2所述的扬声器磁路系统，其特征在于：k1＝0.28，k2＝0.30，k3＝0.22，k4＝0.20。
4.如权利要求2所述的扬声器磁路系统，其特征在于：k1＝0.25，k2＝0.29，k3＝0.26，k4＝0.20。
5.如权利要求1或2所述的扬声器磁路系统，其特征在于：所述导磁柱与导磁下板连为一体。
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