CN204993824U - 一种用于电声换能器的音圈及电声换能器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电声换能器的音圈及电声换能器，前者由至少两个线圈(11a、11b)固定连接在一起构成，其中，每个线圈(11a、11b)均由单独的一根导线绕制而成；所有线圈(11a、11b)并联连接，且并联连接得到的输出电阻等于音圈标定的输出电阻；而后者则具有上述音圈。由于本实用新型音圈是由至少两个并联连接的线圈构成，因此，在将包括音圈在内的振动系统的等效质量控制在合理范围内的情况下，本实用新型音圈相对用于与相同功放匹配、且由单线圈构成的标准音圈而言，可以具有更长的能够在磁间隙中切割磁感应线的有效长度，这说明本实用新型的音圈有利于结合影响声压输出的其他因素实现增大声压输出的目的。

Description

一种用于电声换能器的音圈及电声换能器

技术领域

本实用新型涉及电声产品技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种用于电声换能器的音圈及具有该种音圈的电声换能器。

背景技术

本实用新型中的电声换能器具体是指将电信号转换为声音信号的电声器件，例如扬声器、受话器等，其中，电磁式电声换能器的主要组成部分即为磁路系统和振动系统，振动系统主要包括设置在磁路系统形成的磁间隙中的音圈和与音圈固定连接的振膜，其工作原理是：音圈在接收到音频信号时将在磁路系统的作用下振动，进而带动振膜振动而策动周围空气发声。为了提高电声换能器的声压输出，目前已经采用过的技术手段包括增加磁感应强度、使用电阻率更小的导体材料制作用于绕置音圈的导线、及使用更轻的材料制作振动系统；但是，电声换能器发展至今，材料、工艺经过长时间的优化使得上述技术手段已经基本没有可供改进的空间，所以，如果希望进一步提高电声换能器的声压输出，就需要提供另外的技术手段。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种用于电声换能器的音圈，以实现通过对音圈结构的改进提高声压输出的目的。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于电声换能器的音圈，所述音圈由至少两个线圈固定连接在一起构成，其中，每个线圈均由单独的一根导线绕制而成；所有线圈并联连接，且并联连接得到的输出电阻等于所述音圈标定的输出电阻。

优选的是，所述音圈由两个线圈固定连接在一起构成。

优选的是，所有线圈从内至外套设排列。

优选的是，所有线圈中至少有两个线圈在所述音圈的中心线方向上交错排列。

优选的是，所有线圈通过均绕制在一个骨架上而固定连接在一起。

优选的是，所有线圈通过胶水粘接而固定连接在一起。

优选的是，所有线圈通过使所有导线缠绕在一起形成一根多股线的结构而固定连接在一起。

优选的是，用于绕制所述音圈的所有导线的总长度大于用于绕制标准音圈的导线的总长度，且用于绕制所述音圈的所有导线的直径均小于用于绕制所述标准音圈的导线的直径，其中，所述标准音圈为由单线圈构成、且标定的输出电阻与所述音圈标定的输出电阻相同的音圈。

本实用新型的另一个目的是提供一种能够具有较高声压输出的电声换能器。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种电声换能器，其具有上述任一种所述的音圈。

优选的是，所述电声换能器还包括柔性印刷电路板，所述柔性印刷电路板具有两个焊盘，所述音圈的每个线圈均引出有与所述焊盘一一对应的两根引线，所有线圈通过使各自的两根引线与对应焊盘焊接而并联连接在一起。

本实用新型的一个有益效果在于，由于本实用新型音圈是由至少两个并联连接的线圈固定连接在一起构成，因此，在将包括音圈在内的振动系统的等效质量控制在合理范围内的情况下，本实用新型音圈相对用于与相同功放匹配、且由单线圈构成的标准音圈而言，可以具有更长的能够在磁间隙中切割磁感应线的有效长度，而且该有效长度可以轻易地做到例如是成倍地大幅度增加，这说明本实用新型的音圈有利于结合影响声压输出的其他因素实现增大声压输出的目的，进而使得本实用新型电声换能器通过设置本实用新型音圈将能够实现较高声压输出。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为根据本实用新型音圈的一种实施结构的轴测示意图；

图2为图1所示音圈的剖视示意图；

图3为根据本实用新型音圈的另一种实施结构的剖视示意图；

图4为根据本实用新型的采用图1和图2所示音圈的电声换能器的一种实施结构的剖视示意图。

附图标记说明：

1-音圈；11a、11b-线圈；

12-骨架；2-磁路系统；

21-磁间隙。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型为了解决现有的增大声压输出的技术手段已经遇到发展瓶颈，无法使声压输出进一步增大的问题，提出了一种经改进的音圈结构，本实用新型的用于电声换能器的音圈1由至少两个线圈固定连接在一起构成，其中，每个线圈均由单独的一根导线绕制而成，具体为每根导线绕制形成一个环形的线圈，且每个线圈11a、11b优选为是方形、且边角处为圆角的结构，图1、图2和图3示出了音圈1由两个线圈11a、11b固定连接在一起构成的实施例，该实施例有利于简化音圈1的制作及振动系统的等效质量的控制；所有线圈11a、11b并联连接，且并联连接得到的输出电阻等于音圈1标定的输出电阻，以使音圈1仍能够与特定的功放匹配，此处的“等于”应理解为是并联连接得到的输出电阻在音圈1标定的输出电阻所允许的误差范围内，而该“允许的误差范围”则为能够与该特定的功放匹配的误差范围。

由于本实用新型的音圈1由至少两个并联连接的线圈11a、11b固定连接在一起构成，因此，在将包括音圈在内的振动系统的等效质量控制在合理范围内的情况下，音圈1相对用于与相同功放匹配、且由单线圈构成的标准音圈(即标准音圈与音圈1具有相同的输出电阻)而言，可以具有更长的能够在磁间隙21中切割磁感应线的有效长度，因为标准音圈若要增加导线的有效长度，则必须增大导线的直径，且导线的有效长度增加的越多，导线的直径就得越大，这将导致振动系统的等效质量大幅度增加而超出合理范围，而本实用新型的音圈1由于可以通过缩小至少部分导线的直径来控制振动系统的等效质量，因此，其有效长度可以轻易地做到例如是成倍地大幅度增加，这说明本实用新型的音圈有利于结合影响声压输出的其他因素实现增大声压输出的目的。

本实用新型音圈1的所有线圈11a、11b可在磁间隙21的尺寸的约束下以任意的方式排列，例如在音圈1的中心线方向上(即音圈1的振动方向)从上至下顺次排列，如图1至图3所示的从内至外套设排列，至少有两个线圈在音圈1的中心线方向上交错排列(该交错排列的含义为部分重叠)，或者结合上述的至少两种结构排列设置。

由于音圈1在音圈1的中心线方向上尺寸的较大增加将可能导致对磁路系统2的重新设计及电声换能器尺寸的较大增加，因此，所有线圈11a、11b优选是采用图1至图3所示的从内至外套设排列的结构，因为通过选择直径较小的导线绕制线圈可以有效控制音圈1在内外方向上的厚度与上述标准音圈在内外方向上的厚度相当，即使略微增加需要调整磁间隙21也较易实现。

另外，由于磁路系统2产生的磁场的磁感应强度在音圈1的中心线方向上是变化的，而且偏离磁路系统2越远磁感应强度越低，因此，音圈1在振动时的力因数Bl(x)是非线性的，其中，x为音圈1偏离平衡位置的位移，力因数Bl(x)为磁感应强度对音圈1的有效长度的积分，而且音圈1的振幅越大，该非线性的变化越明显，输出声压的失真越大，为了尽可能地降低输出声压的失真，优选的是所有线圈11a、11b中至少有两个线圈在音圈1的中心线方向上交错排列，这样便可以增加音圈1在振动时与磁场的作用范围，进而实现改善力因数Bl(x)的非线性，降低输出声压失真，特别是总的谐波失真的目的。

兼具考虑音圈1在其中心线方向上的尺寸控制及输出声压失真的控制，如图3所示，更为优选的是在所有线圈11a、11b采用从内至外套设排列的结构的基础上，采用使至少两个线圈在该中心线方向上交错排列的结构。

上述所有线圈11a、11b例如可以通过以下方式固定连接在一起构成音圈1：如图1至图3所示，所有线圈11a、11b通过均绕制在一个骨架12上而固定连接在一起，结合所有线圈11a、11b从内至外套设排列、且设置两个线圈11a、11b的实施例，该线圈11a可绕制在骨架12的内壁上，而线圈11b可绕制在骨架12的外壁上；所有线圈11a、11b通过胶水粘接固定连接在一起；所有线圈11a、11b通过使所有导线缠绕在一起形成一根多股线的结构固定连接在一起，即所有线圈11a、11b是通过一次绕制多股线同时绕制而成，且所有线圈11a、11b均交合在一起。上述后两种方式，特别是最后一种方式，有利于控制振动系统的有效质量及音圈1在内外方向上的厚度。

为了尽量缩小音圈1与标准音圈在外形尺寸及等效质量上的差异，优选是在用于绕制音圈1的所有导线的总长度大于用于绕制标准音圈的导线的总长度的情况下，使用于绕制音圈1的所有导线的直径均小于用于绕制标准音圈的导线的直径。在此需要说明的是，用于绕制不同线圈11a、11b的导线的长度及直径可以相同，也可以不相同，这可以综合考虑输出电阻的限定、质量的控制、尺寸的控制确定。

以下给出两个对比实施例，其中一个是标准音圈的参数，另一个是本实用新型音圈1的参数：

标准音圈：由直径为0.1mm的导线绕制而成，导线总长约为3.6m、导线总质量为249mg；标准音圈的输出电阻为8.26ohm，在内外方向上的厚度约为0.7mm。

音圈1：由直径为0.07mm的导线分别绕制两个线圈11a、11b而成，导线总长约为7.0m、导线总质量为239mg；音圈1的输出电阻为8.24ohm，在内外方向上的厚度约为0.75mm。

由此可见，标准音圈与音圈1具有基本相同的输出电阻，二者可与相同的功放匹配，其中，音圈1厚度增大0.05mm需要磁间隙增大约0.05mm，磁感应强度会有所损失，音圈1的质量小于标准音圈的质量，而且即使通过骨架12固定线圈11a、11b，音圈1的质量也将略小于标准音圈的质量，但音圈1的有效长度却基本增加了一倍，综合以上各种影响声压输出的因素，本实用新型的音圈1相对标准音圈的声压输出可以提高约5dB。在此，如果采用更细的导致绕制线圈11a、11b，则可以使音圈1与标准音圈的厚度相当，这就可以忽略磁感应强度的损失，而且振动系统的质量也会进一步降低，但音圈1的有效长度则需要适当的降低一些，因此，在实际应用时可以综合各种因素确定用于绕制线圈11a、11b的导线的长度和直径。

本实用新型的音圈1可以应用在例如是动圈式扬声器、受话器等需要通过音圈与磁路系统的作用带动振膜振动，进而策动周围空气发声的任一种电声换能器，而且将本实用新型的音圈1用在受话器中，还会由于线圈匝数的增加获得能够大幅度提高其助听(HearingAidCapability，HAC)性能的效果。

在本实用新型音圈1的基础上，本实用新型还提供了一种电声换能器，如图4所示，其具有上述音圈1，具体为音圈1设置在电声换能器的磁路系统2的磁间隙21中。

为了便于进行所有线圈11a、11b之间的并联连接，该电声换能器还可以包括柔性印刷电路板(图中未示出)，柔性印刷电路板具有两个焊盘，音圈1的每个线圈11a、11b均引出有与焊盘一一对应的两根引线，所有线圈11a、11b通过使各自的两根引线与对应焊盘焊接而并联连接在一起，另外，该柔性印刷电路板还具有与两个焊盘一一对应的两个信号输入端子，以将外部电路输出的音频信号通过焊盘输入至音圈1中。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于电声换能器的音圈(1)，其特征在于，由至少两个线圈(11a、11b)固定连接在一起构成，其中，每个线圈(11a、11b)均由单独的一根导线绕制而成；所有线圈(11a、11b)并联连接，且并联连接得到的输出电阻等于所述音圈(1)标定的输出电阻。

2.根据权利要求1所述的音圈(1)，其特征在于，所述音圈(1)由两个线圈(11a、11b)固定连接在一起构成。

3.根据权利要求1所述的音圈(1)，其特征在于，所有线圈(11a、11b)从内至外套设排列。

4.根据权利要求1、2或3所述的音圈(1)，其特征在于，所有线圈(11a、11b)中至少有两个线圈在所述音圈(1)的中心线方向上交错排列。

5.根据权利要求1、2或3所述的音圈(1)，其特征在于，所有线圈(11a、11b)通过均绕制在一个骨架(12)上而固定连接在一起。

6.根据权利要求1、2或3所述的音圈(1)，其特征在于，所有线圈(11a、11b)通过胶水粘接而固定连接在一起。

7.根据权利要求1或2所述的音圈(1)，其特征在于，所有线圈(11a、11b)通过使所有导线缠绕在一起形成一根多股线的结构而固定连接在一起。

8.根据权利要求1、2或3所述的音圈(1)，其特征在于，用于绕制所述音圈(1)的所有导线的总长度大于用于绕制标准音圈的导线的总长度，且用于绕制所述音圈(1)的所有导线的直径均小于用于绕制所述标准音圈的导线的直径，其中，所述标准音圈为由单线圈构成、且标定的输出电阻与所述音圈(1)标定的输出电阻相同的音圈。

9.一种电声换能器，其特征在于，具有权利要求1至8中任一项所述的音圈(1)。

10.根据权利要求9所述的电声换能器，其特征在于，所述电声换能器还包括柔性印刷电路板，所述柔性印刷电路板具有两个焊盘，所述音圈(1)的每个线圈(11a、11b)均引出有与所述焊盘一一对应的两根引线，所有线圈(11a、11b)通过使各自的两根引线与对应焊盘焊接而并联连接在一起。