CN113099369B - 一种环状海尔贝克磁阵列扬声器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环状海尔贝克磁阵列扬声器，该扬声器包括：振动盆、连接于振动盆的音圈和环绕设置在音圈外部的环状磁体，所述环状磁体由同轴、轴向隔开或密接、周向错开预设角度的两个环状海尔贝克磁阵列构成。该扬声器的磁系统由于采用环状海尔贝克磁阵列，磁力线几乎全部位于磁系统中心的圆柱形空腔内，外部几乎为零；因而：一方面，其磁系统不需要导磁板或T铁，因其磁力线无需导引即集中在所需要的区域；另一方面，磁感应强度会比常规扬声器提高约1．4倍，扬声器灵敏度会相应提高。

Description

一种环状海尔贝克磁阵列扬声器

技术领域

本发明涉及扬声器技术领域，具体涉及一种环状海尔贝克磁阵列扬声器。

背景技术

海尔贝克阵列(Halbach Array、Halbach permanent magnet)是一种磁体结构。1979年美国学者Klaus Halbach做电子加速实验时发现了这种特殊的永磁铁结构并逐步完善，最终形成了所谓的“Halbach”磁铁。它是工程上的近似理想结构，它利用特殊的磁体单元的排列，增强单位方向上的场强，目标是用最少量的磁体产生最强的磁场。这种阵列完全由稀土永磁材料构成，通过将不同充磁方向的永磁体按照一定规律排列，能够在磁体一侧汇聚磁力线，而在另一侧削弱磁力线，从而获得比较理想的单边磁场。这在工程上有非常重要的意义，海尔贝克阵列以出色的磁场分布特性，被广泛应用于工业领域。

图1-1所示是一个单一磁铁，北极全部向上，从图中可以看出磁场的强度均匀位于磁铁的底部和顶部。图1-2所示是一个海尔贝克阵列，从图中可以看出磁铁顶部的磁场较高，而底部则相对薄弱。通常，同等体量下海尔贝克阵列磁铁组的强侧表面磁场强度约为传统单颗磁铁的√2倍(约1.4倍)，尤其在磁铁充磁方向厚度在4～16mm时。

直线型是最基础的Halbach阵列组成形式，这种阵列磁体可视为一种径向阵列与切向阵列的结合，如图2-1和图2-2所示是两种不同排列形式的Halbach阵列。直线型Halbach阵列目前主要应用于直线电机、磁悬浮列车之中。

发明内容

本发明的目的是提供一种环状海尔贝克磁阵列扬声器，用于提高扬声器的性能。

为实现该发明目的，本发明提供的一种环状海尔贝克磁阵列扬声器，包括：振动盆、连接于振动盆的音圈和环绕设置在音圈外部的环状磁体，所述环状磁体由同轴、轴向隔开或密接、周向错开预设角度的两个环状海尔贝克磁阵列构成。

其中，所述音圈是截面为正多边形的旋转对称结构，同轴设置在所述环状海尔贝克磁阵列中心形成的圆柱形空腔内；所述音圈在被施加音频信号时，在所述环状海尔贝克磁阵列的作用下产生沿轴线方向的运动，带动所述振动盆振动发声。

一种可能的实现方式中，所述环状海尔贝克磁阵列由若干块磁体单元按照磁极方向依次偏转90度的方式同心环绕围合组成，其中任一个第一磁体单元和与其最接近的一个第二磁体单元的间隔角度为π/2，第一磁体单元是指N极指向圆心的磁体单元，第二磁体单元是指S极指向圆心的磁体单元。所述环状磁体是由两个环状海尔贝克磁阵列构成的O-θ磁钢，其中，O表示两个环状海尔贝克磁阵列同轴，θ表示两个环状海尔贝克磁阵列周向错开的角度，θ＝π/2。

该实现方式中，所述音圈是截面为正方形的六面体结构，包括一六面体骨架和缠绕在该六面体骨架上、相串接的两个线圈，所述六面体骨架的上表面的正方形的4个顶点记为ABCD，下表面的正方形的4个顶点记为EFGH，所述两个线圈包括缠绕方向为ABFGCDHEA的第一线圈和缠绕方向为CBFEADHGC的第二线圈，其中，AB＝BC＝CD＝DA＝a，EF＝FG＝GH＝HE＝a，AE＝BF＝CG＝DH＝b。

该实现方式中，两个环状海尔贝克磁阵列包括位于上方的第一环状海尔贝克磁阵列和位于下方的第二环状海尔贝克磁阵列；所述音圈的上表面工作在所述第一环状海尔贝克磁阵列的磁场中，下表面工作在所述第二环状海尔贝克磁阵列的磁场中；所述第一线圈的电流方向是ABFGCDHE，所述第二线圈的电流方向是CBFEADHG。

另一种可能的实现方式中，所述环状海尔贝克磁阵列由若干块磁体单元按照磁极方向依次偏转120度的方式同心环绕围合组成，其中任一个第一磁体单元和与其最接近的一个第二磁体单元的间隔角度为π/3，第一磁体单元是指N极指向圆心的磁体单元，第二磁体单元是指S极指向圆心的磁体单元。所述环状磁体是由两个环状海尔贝克磁阵列构成的O-θ磁钢，其中，O表示两个环状海尔贝克磁阵列同轴，θ表示两个环状海尔贝克磁阵列周向错开的角度，θπ/3。

该实现方式中，所述音圈是截面为正六边形的八面体结构，包括一八面体骨架和缠绕在该八面体骨架上、相串接的两个线圈，所述八面体骨架的上表面的正六边形的6个顶点记为ABCDEF，下表面的正六边形的6个顶点记为GHIJKL，所述两个线圈包括缠绕方向为AGHBCIJDEKLFA的第一线圈和缠绕方向为FEKJDCIHBAGLF的第二线圈，其中，AB＝BC＝CD＝DE＝EF＝FA＝a，GH＝HI＝IJ＝JK＝KL＝LG＝a，AG＝BH＝CI＝DJ＝EK＝FL＝b。

该实现方式中，两个环状海尔贝克磁阵列包括位于上方的第一环状海尔贝克磁阵列和位于下方的第二环状海尔贝克磁阵列；所述音圈的上表面工作在所述第一环状海尔贝克磁阵列的磁场中，下表面工作在所述第二环状海尔贝克磁阵列的磁场中；所述第一线圈的电流方向是AGHBCIJDEKLF，所述第二线圈的电流方向是FEKJDCIHBAGL。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明的扬声器，其磁系统由于采用环状海尔贝克磁阵列，磁力线几乎全部位于磁系统中心的圆柱形空腔内，外部几乎为零；因而：一方面，其磁系统不需要导磁板或T铁，因其磁力线无需导引即集中在所需要的区域；另一方面，磁感应强度会比常规扬声器提高约1.4倍，扬声器灵敏度会相应提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1-1是一种单一磁铁的磁力线分布图；

图1-2是一种Halbach阵列的磁力线分布图；

图2-1和2-2分别是两种不同排列形式的Halbach阵列的结构示意图；

图3是本发明实施例一种环状海尔贝克磁阵列扬声器的结构示意图；

图4-1和4-2分别是一种环状Halbach磁阵列的结构图和磁力线分布图；

图5是本发明一个实施例中导线切割磁力线的示意图；

图6是本发明一个实施例中音圈的结构示意图；

图7是本发明一个实施例中线圈Ⅰ的绕制结构图；

图8是本发明一个实施例中线圈Ⅱ的绕制结构图；

图9-1和9-2分别是另一种环状Halbach磁阵列的结构图和磁力线分布图；

图10是本发明另一个实施例中导线切割磁力线的示意图；

图11是本发明另一个实施例中音圈的结构示意图；

图12-1和12-2是本发明另一个实施例中线圈Ⅰ的绕制结构图；

图13-1和13-2是本发明另一个实施例中线圈Ⅱ的绕制结构图；

图14-1和图14-2分别是线圈Ⅰ和线圈Ⅱ的电流流向示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供一种环状(即圆环形状，简称环状或环形)海尔贝克(Halbach)磁阵列扬声器(下文简称扬声器)。如图3所示，该扬声器包括：振动盆11、连接于振动盆11的音圈12和环绕设置在音圈12外部的环状磁体13，该环状磁体13是由同轴、轴向间隔一定距离(或密切相接)、周向错开一定角度的两个相同的环状海尔贝克(Halbach)磁阵列构成的。当然，该扬声器还可以包括用来固定环状磁体的盆架以及其它常规的组件。

下面通过具体实施例，进行详细的说明。

【实施例1】

1.环状Halbach磁阵列扬声器的工作原理

环状Halbach阵列是将直线型Halbach阵列首尾相接组合而形成的，如图4-1所示是环状Halbach磁阵列的一种形式，如图4-2所示是该种环状Halbach磁阵列的磁系统的磁力线分布图。

本发明实施例的环状海尔贝克磁阵列扬声器，是设想在环状Halbach磁阵列20的磁系统中，有一组或多组与磁系统的圆柱形空腔体21内的磁力线22相垂直、彼此平行放置的导线(线圈)23，如图5所示。按照左手定则，左手手心迎向磁力线，四指的方向为电流方向，则大姆指指向的就是导线的受力方向，也就是导线(线圈)就会受到大姆指方向的力了。若以图5为例，磁场方向是平行于纸面的，导线中的电流方向也是平行于纸面且垂直于磁场方向的，例如在纸面上竖直向下或向上或向左或向右，则导线受力的方向则应是垂直于纸面由纸面向内或向外。若导线(线圈)通以音频交流信号，则导线(线圈)就会随电流而垂直于纸面由纸面向内或向外运动，若导线(线圈)和振动盆相接，则会带动纸盆振动而发声。

2.环状Halbach磁阵列扬声器的结构设计

2.1环状Halbach磁阵列的结构设计、制造及充磁

环状Halbach磁阵列的磁系统的磁力线几乎全部在其圆柱形空腔内，外部几乎为零。可采用现有技术完成环状Halbach磁阵列的制造及充磁，本文不再详述。

一种实施方式中，本发明实施例的扬声器，采用如图4-1所示的环状Halbach磁阵列。该磁阵列由12块磁体单元按照磁极方向依次偏转90度的方式环绕围合组成。所述环状磁体则是由两个磁钢，即两个环状海尔贝克磁阵列，周向错开一定角度构成的。我们将环状Halbach磁阵列的磁钢标上记号，例如将磁力线远离中心指向边缘的方向标上黄色色标。由于环状Halbach磁阵列的磁场几乎全部位于其中心的圆柱形空腔内，外部几乎为零，因此两块环状Halbach磁阵列互不干扰，互不影响对方。所以，我们就取两块环状Halbach磁阵列，假设在一环状Halbach磁阵列水平方向的侧面标上黄色色标，在垂直方向的侧面也标上红色色标；在另一环状Halbach磁阵列水平方向的侧面也标上黄色色标，在另一环状Halbach磁阵列垂直方向的侧面也标上红色色标，根据色标，上、下两环状Halbach磁阵列位置错开放置，两者相差π/2，为了更简明的认识两磁钢组合体，我们称其为O－θ磁钢，此处θ＝π/2，其中O表示两者为同心圆(或者说同轴)，θ表示两黄(红)色色标两者相差π/2。

综上，当扬声器采用如图4-1所示的环状Halbach磁阵列时，所述环状磁体采用由两个该种环状Halbach磁阵列构成的O－θ磁钢，其中，O表示两个环状Halbach磁阵列同心(同轴)，θ表示两个环状Halbach磁阵列周向错开的角度，此处θ＝π/2，该O－θ磁钢具体为O－π/2磁钢。

2.2环状Halbach磁阵列扬声器的音圈(2U-X音圈)的结构设计

根据如图4-1和图4-2所示的环状Halbach磁阵列的磁力线分布，为了使音圈较好的切割磁力线，可以将音圈设计成截面为正方形的柱形的六面体结构。

如图6所示，是一个音圈的设计结构图。

该音圈和环状Halbach磁阵列中心形成的圆柱形空腔的尺寸相适应，包括一个六面体骨架和缠绕在该六面体骨架上、相串接的两个线圈。所述六面体骨架的8个顶点记为ABCDEFGH，其中ABCD为上表面4个顶点，EFGH为下表面4个顶点，则有：AB＝BC＝CD＝DA＝a，EF＝FG＝GH＝HE＝a，AE＝BF＝CG＝DH＝b。所述两个线圈包括第一线圈(线圈Ⅰ)和第二线圈(线圈Ⅱ)，线圈Ⅰ的缠绕方向为ABFGCDHEA，线圈Ⅱ的缠绕方向为CBFEADHGC，线圈Ⅰ和线圈Ⅱ相串接。其中，该音圈的顶点ABCD所在的第一平面平行于顶点EFGH所在的第二平面，且垂直于音圈的轴线方向(环状Halbach磁阵列的轴线方向。)

其中，线圈Ⅰ的绕制方法为：首先，将导线顺时针缠绕制成长为2b+a、宽为a的矩形框，缠绕圈数或者说匝数不予限制，然后将矩形框两端弯折形成截面为U字形的线圈，如图7所示，得到线圈Ⅰ，其各个顶点依次为ABFGCDHEA。线圈Ⅱ的绕制方法为：首先，将导线逆时针缠绕制成长为2b+a、宽为a的矩形框，缠绕圈数或者说匝数不予限制，然后将矩形框两端弯折形成截面为U字形的线圈，如图8所示，得到线圈Ⅱ，其各个顶点依次为CBFEADHGC。这在音圈的制造上是很容易完成的。

最后，将线圈Ⅰ和线圈Ⅱ这两个U字线的圈再交叉组合并进行串连，进一步的，可选择在音圈的上、下方各用一个可以外接音圈的圆环箍住音圈(也可用一圆形纸骨架作为内接圆管支撑)，再用胶粘，就制成了一个新型的音圈了。本文中，为了更简明的表示该音圈，我们称其为2U-X音圈，因为两个U字线圈并列在一起，再交叉组合并串连，这就是X形。

2.3环状Halbach磁阵列扬声器的组装

若将2U-X音圈应用于单个环状Halbach磁阵列的磁场中，2U-X音圈在使用上，其设计为长音圈，即在工作中或是上面的部分或是下面的部分是在磁场之外的，不受磁场的作用。不过这样的效率低。

若将2U-X音圈应用于O－π/2磁钢系统的磁场中，则2U-X音圈在使用时可视为一般的音圈，即在工作中2U-X音圈上面的部分和下面的部分都是在磁场之中的，只是分别受上、下两环状Halbach磁阵列磁场的作用。

将2U-X音圈和振动盆相连接，且2U-X音圈置于O－π/2磁钢阵列形式的环状Halbach磁阵列中，再辅以供固定用的盆架等辅件，就能得到一个环状Halbach磁阵列扬声器了。

对于o-π/2磁钢系统，以及如图6至图8所示的音圈，正常工作时，第一线圈和第二线圈的ABCD平面上的导线是工作在位于上方的第一环形海尔贝克磁阵列磁场中的，同样，正常工作时，第一线圈和第二线圈的EFGH平面上的导线是工作在位于下方的第二环形海尔贝克磁阵列磁场中的。上、下两个环形海尔贝克磁阵列的配合使磁场对通电导线所施加安培力方向一致，充分发挥作用。

具体说明如下：由于第一线圈的电流方向是ABFGCDHEA，第二线圈的电流方向是CBFEADHGC，参考图5所示的导线切割磁力线示意图，按照左手定则可知，第一音圈的导线AB和DC以及第二音圈的导线CB和AD均在第一环形海尔贝克磁阵列磁场下受到同样方向的安培力作用。同样道理，第一音圈的导线FG和HE以及第二音圈的导线FE和HG均在偏转了π/2的第二环形海尔贝克磁阵列磁场下受到同样方向的安培力作用。

【实施例2】

1.环状Halbach磁阵列扬声器的工作原理

本实施例中采用另一种排列形式的环状Halbach阵列。如图9-1所示是该种环状Halbach磁阵列的结构图，如图9-2所示是该种环状Halbach磁阵列的磁系统的磁力线分布图。

该种环状Halbach磁阵列的磁系统的磁力线几乎全部在其圆柱形空腔内，外部几乎为零。可采用现有技术完成该种环状Halbach磁阵列的制造及充磁，本文不再详述。

该种环状Halbach磁阵列，由12块磁体单元按照磁极方向依次偏转120度的方式环绕围合组成。所述环状磁体则是由两个磁钢，即两个环状海尔贝克磁阵列，周向错开一定角度构成的。我们取两块环状Halbach磁阵列。由于两块环状Halbach磁阵列互不干扰，互不影响对方。假设在一环状Halbach磁阵列水平方向的侧面标上黄色色标，在磁钢垂直方向的侧面也标上红色色标；在另一环状Halbach磁阵列水平方向的侧面也标上黄色色标，在另一环状Halbach磁阵列垂直方向的侧面也标上红色色标，根据色标，上、下两环状Halbach磁阵列位置错开放置，两者相差π/3，为了更简明的认识两磁钢组合体，我们称其为O－π/3磁钢，其中O表示两者为同心圆(或者说同轴)，π/3表示两黄(红)色色标两者相差π/3。

综上，当扬声器采用如图9-1所示的环状Halbach磁阵列时，所述环状磁体采用由两个该种环状Halbach磁阵列称为O－θ磁钢阵列。其中，O表示两个环状Halbach磁阵列同心(同轴)，θ表示两个环状Halbach磁阵列周向错开的角度差值，此处θ＝π/3，该O－θ磁钢具体为O－π/3磁钢。

2.2环状Halbach磁阵列扬声器的音圈(2M-X音圈)的结构设计

根据如图9-1和图9-2所示的环状Halbach磁阵列的磁力线分布，为了使音圈较好的切割磁力线，可以将音圈设计成截面为正六边形的柱形的八面体结构。

本实施例的音圈设计请参考图10和图11，图10所示是导线切割磁力线的示意图，图11所示是音圈的设计结构图。

该音圈和环状Halbach磁阵列中心形成的圆柱形空腔的尺寸相适应，包括一个八面体骨架和缠绕在该八面体骨架上、相串接的两个线圈。

所述八面体骨架的12个顶点记为ABCDEFGHIJKL，其中ABCDEF为上表面6个顶点，GHIJKL为下表面6个顶点，则有：AB＝BC＝CD＝DE＝EF＝FA＝a，GH＝HI＝IJ＝JK＝KL＝LG＝a，AG＝BH＝CI＝DJ＝EK＝FL＝b。所述两个线圈包括第一线圈(线圈Ⅰ)和第二线圈(线圈Ⅱ)，线圈Ⅰ的缠绕方向为AGHBCIJDEKLFA，线圈Ⅱ的缠绕方向为FEKJDCIHBAGLF，线圈Ⅰ和线圈Ⅱ相串接。其中，该音圈的顶点ABCDEF所在的第一平面平行于顶点GHIJKL所在的第二平面，且垂直于音圈的轴线方向(环状Halbach磁阵列的轴线方向。)

其中，线圈Ⅰ的绕制方法为：首先将导线顺时针绕制成周长为6a+6b的框(如圆形框)，缠绕圈数或者说匝数不予限制，并用治具定型成如图12-1所示的形状，相当于是中间是一个边长为a的正六边形，外围有3个宽为b长为a的矩形；然后将3个矩形部分向下弯折90度，如图12-2所示，得到线圈Ⅰ，其各个顶点依次为AGHBCIJDEKLFA。线圈Ⅱ的绕制方法与线圈Ⅰ相似，线圈Ⅰ和线圈Ⅱ互为镜像对称，其形状如13-1和13-2所示，各个顶点依次为FEKJDCIHBAGLF。

实际生产工艺中，开始仍顺时针绕成如图12-1所示的异形线圈，再将线圈的三个突出的矩形弯折得到如图12-2所示的M字形的折弯线圈；再用镜象对称方法绕制得到一个与图12-1所示异形线圈镜像对称的、如图13-1所示的线圈，再将线圈的三个突出的矩形弯折得到如图13-2的M字形的折弯线圈。而线圈电流流向示意图则如图14-1和图14-2所示，图14-1所示是线圈Ⅰ弯折的形状，图14-2所示是线圈Ⅱ折弯的形状。这在音圈的制造上是很容易完成的。

最后，将线圈Ⅰ和线圈Ⅱ这两个M字线的圈再交叉组合并串连，进一步的，可选择在音圈的上、下方各用一个可以外接音圈的圆环箍住音圈(也可用一圆形纸骨架作为内接圆管支撑)，再用胶粘，就制成了一个新型的音圈了。本文中，为了更简明的表示该音圈，我们称其为2M-X音圈，因为两个M字线圈并列在一起，再交叉组合并串连，这就是X形。

2.3环状Halbach磁阵列扬声器的组装

若将2M-X音圈应用于单个环状Halbach磁阵列的磁场中，2M-X音圈在使用上，其设计为长音圈，即在工作中或是上面的部分或是下面的部分是在磁场之外的，不受磁场的作用。不过这样的效率低。

若将2M-X音圈应用于O－π/3磁钢阵列的磁场中，则2M-X音圈在使用时可视为一般的音圈，即在工作中2M-X音圈上面的部分和下面的部分都是在磁场之中的，只是分别受上、下两磁钢磁场的作用。

将2M-X音圈和振动盆相连接，且2M-X音圈置于O－π/3环状Halbach磁阵列磁钢阵列形式的磁系统中，再辅以供固定用的盆架等辅件，就能得到一个环状Halbach磁阵列扬声器了。

对于O－π/3磁钢系统，以及如图11、图12—2、图13—2所示的音圈，正常工作时，第一线圈和第二线圈的ABCDEF面上的导线是工作在位于上方的第一环形海尔贝克磁阵列磁场中的，同样，正常工作时，第一线圈和第二线圈的GHIJKL面上的导线是工作在位于下方的第二环形海尔贝克磁阵列磁场中的。上、下两个环形海尔贝克磁阵列系统的配合使磁场对通电导线所施加安培力方向一致，充分发挥作用。即：

具体说明如下：由于第一线圈的电流方向是AGHBCIJDEKLFA，第二线圈的电流方向是FEKJDCIHBAGLF，参考图10所示的导线切割磁力线示意图，按照左手定则可知，第一音圈的导线BC、DE和FA以及第二音圈的导线FE、DC和BA均在第一环形海尔贝克磁阵列磁场下受到同样方向的安培力作用。同样道理，第一音圈的导线IJ、KL和GH以及第二音圈的导线KJ、IH和GL均在偏转了π/3的第二环形海尔贝克磁阵列磁场下受到同样方向的安培力作用。

以上，通过两个实施例对本发明的环状海尔贝克磁阵列扬声器进行了说明。其中，实施例2中仅对其与实施例1有区别的部分进行了详细描述，其没有详细描述的部分可以参见实施例1。两个实施例的扬声器分别采用了两种不同排列形式的环状海尔贝克磁阵列，但这两个实施例并不构成对本发明的限制。容易理解，在其它实施例中还可以采用其它排列形式的环状海尔贝克磁阵列，只需要满足其磁场强度尽可能的分布于其中心形成的圆柱形空腔内，并且，为了提高音圈切割磁力线的效率，所采用的音圈形状应与环状海尔贝克磁阵列内部的磁力线的分布相适应。

值得强调的是，本发明扬声器的主要特点包括：

①本发明的环状海尔贝克磁阵列扬声器，其磁系统采用环状Halbach磁阵列，该磁系统的磁力线几乎全部在其腔体(圆柱形空腔)内，外部几乎为零。

②环状Halbach磁阵列的磁系统不需要导磁板或T铁，其磁力线无需导引使之集中在某区域。

③本发明的环状海尔贝克磁阵列扬声器，由于其磁感应强度会比常规扬声器提高约1.4倍，因而其灵敏度会相应提高。

以上，通过具体实施例对本发明的技术方案进行了详细说明。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

应当理解，上述各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员，可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和保护范围。

Claims (2)

1.一种环状海尔贝克磁阵列扬声器，其特征在于，

包括：振动盆、连接于振动盆的音圈和环绕设置在音圈外部的环状磁体，所述环状磁体由同轴、轴向隔开或密接、周向错开预设角度的两个环状海尔贝克磁阵列构成；

所述音圈是截面为正多边形的旋转对称结构，同轴设置在所述环状磁体中心形成的圆柱形空腔内；所述音圈在被施加音频信号时，在所述环状磁体的作用下产生沿轴线方向的运动，带动所述振动盆振动发声；

所述环状海尔贝克磁阵列由若干块磁体单元按照磁极方向依次偏转90度的方式同心环绕围合组成，所述环状磁体是由两个环状海尔贝克磁阵列构成的O-θ磁钢，其中，O表示两个环状海尔贝克磁阵列同轴，θ表示两个环状海尔贝克磁阵列周向错开的角度，θ＝π/2；

所述音圈是截面为正方形的六面体结构，包括一六面体骨架和缠绕在该六面体骨架上、相串接的两个线圈，所述六面体骨架的上表面的正方形的4个顶点记为ABCD，下表面的正方形的4个顶点记为EFGH，所述两个线圈包括缠绕方向为ABFGCDHEA的第一线圈和缠绕方向为CBFEADHGC的第二线圈，其中，AB＝BC＝CD＝DA＝a，EF＝FG＝GH＝HE＝a，AE＝BF＝CG＝DH＝b；

两个环状海尔贝克磁阵列包括位于上方的第一环状海尔贝克磁阵列和位于下方的第二环状海尔贝克磁阵列；

所述音圈的上表面工作在所述第一环状海尔贝克磁阵列的磁场中，下表面工作在所述第二环状海尔贝克磁阵列的磁场中；

所述第一线圈的电流方向是ABFGCDHE，所述第二线圈的电流方向是CBFEADHG。

2.一种环状海尔贝克磁阵列扬声器，其特征在于，

包括：振动盆、连接于振动盆的音圈和环绕设置在音圈外部的环状磁体，所述环状磁体由同轴、轴向隔开或密接、周向错开预设角度的两个环状海尔贝克磁阵列构成；

所述音圈是截面为正多边形的旋转对称结构，同轴设置在所述环状磁体中心形成的圆柱形空腔内；所述音圈在被施加音频信号时，在所述环状磁体的作用下产生沿轴线方向的运动，带动所述振动盆振动发声；

所述环状海尔贝克磁阵列由若干块磁体单元按照磁极方向依次偏转120度的方式同心环绕围合组成，所述环状磁体是由两个环状海尔贝克磁阵列构成的O-θ磁钢，其中，O表示两个环状海尔贝克磁阵列同轴，θ表示两个环状海尔贝克磁阵列周向错开的角度，θ＝π/3；

所述音圈是截面为正六边形的八面体结构，包括一八面体骨架和缠绕在该八面体骨架上、相串接的两个线圈，所述八面体骨架的上表面的正六边形的6个顶点记为ABCDEF，下表面的正六边形的6个顶点记为GHIJKL，所述两个线圈包括缠绕方向为AGHBCIJDEKLFA的第一线圈和缠绕方向为FEKJDCIHBAGLF的第二线圈，其中，AB＝BC＝CD＝DE＝EF＝FA＝a，GH＝HI＝IJ＝JK＝KL＝LG＝a，AG＝BH＝CI＝DJ＝EK＝FL＝b；

两个环状海尔贝克磁阵列包括位于上方的第一环状海尔贝克磁阵列和位于下方的第二环状海尔贝克磁阵列；

所述音圈的上表面工作在所述第一环状海尔贝克磁阵列的磁场中，下表面工作在所述第二环状海尔贝克磁阵列的磁场中；

所述第一线圈的电流方向是AGHBCIJDEKLF，所述第二线圈的电流方向是FEKJDCIHBAGL。

Images