CN205491120U - 一种自动调节音圈长度而改变q值的新型扬声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动调节音圈长度而改变Q值的新型扬声器，包括功率放大器输出端、单片机、第一线圈、第二线圈和固态继电器，功率放大器输出端、第一线圈和第二线圈串接而成，所述第二线圈和固态继电器并联，所述单片机通过固态继电器控制第二线圈的通电状态。本实用新型在扬声器功率变大时，自动调节线圈的使用长度，可改善瞬态响应，减小低频失真，音质干净圆润，大大改善了扬声器的音质效果。

Description

一种自动调节音圈长度而改变Q值的新型扬声器

技术领域

本实用新型属于音频类扬声器技术领域，特别涉及一种自动调节音圈长度而改变Q值的新型扬声器。

背景技术

扬声器是电声换能器，是通过物理效应把电能转换为声能，近些年来，随着立体发声技术的发展以及人们对非物质生活享受的追求，人们的音乐欣赏能力不断提高，对扬声器的音质提出了更高的要求，现有的扬声器根据不同的物理效应应用最多的是电动式扬声器，锥形扬声器是目前应用最广泛的电动式扬声器。电动式扬声器的音圈是扬声器的重要部件之一，通常用铜漆包线在圆柱形骨架上绕制而成，它的直流电阻为R，现有的扬声器在工作时，它的有效长度和直流电阻一直处于不变的状态，因此不能自动调节扬声器的Q值。

实用新型内容

本实用新型针对以上技术问题而提供一种自动调节音圈长度而改变Q值的新型扬声器，在扬声器功率变大时，自动调节线圈的使用长度，可改善瞬态响应，减小低频失真，音质干净圆润，大大改善了扬声器的音质效果。

本实用新型采用的技术方案如下，一种自动调节音圈长度而改变Q值的新型扬声器，包括功率放大器输出端、单片机、第一线圈、第二线圈和固态继电器，功率放大器输出端、第一线圈和第二线圈串接而成，所述第二线圈和固态继电器并联，所述单片机通过固态继电器控制第二线圈的通电状态。

优选地，所述扬声器还包括若干第三线圈，所述第三线圈分别串接一个固定继电器后与第一线圈并联设置，所述单片机通过固态继电器控制上述的若干第三线圈的通电状态。

优选地，所述第三线圈为一个，所述第三线圈通过一个固态继电器串接后与第一线圈并联设置。

优选地，所述第一线圈和第三线圈的电阻均为R，其长度均为L，所述第二线圈的电阻为0.5R，其长度为0.5L。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过预先设定的功率使得单片机控制固态继电器的开关进而控制第二线圈以及第三线圈的通电状态，从而改变线圈的长度以及电阻情况，从而可以依据输出功率的改变而改变扬声器的品质因素，从而改善扬声器的低频特性，改善瞬态响应，大大改善了扬声器的音质效果。

附图说明

图1为本实用新型的第一种实施方式结构示意图。

图2为本实用新型的第二种实施方式结构示意图。

图3为本实用新型的最佳实施方式结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步描述。

扬声器的品质因数Q反映了扬声器电磁系统对振动系统的阻尼作用大小，即反映扬声器的瞬态响应好坏，电力体统的阻尼主要体现在音圈直流电阻对电能的消耗。

品质因数Q的计算公式：

Q=

其中，Q为扬声器的品质因数，R为音圈的直流电阻，B为磁感应密度，L为音圈的有效长度，m为扬声器振动系统的等效质量，c为扬声器振动系统的顺性。

Q值越高，谐振越不容易控制，同理，Q值越低，标明谐振越容易控制。有的扬声器在工作时，它的有效长度和直流电阻一直处于不变的状态，因此Q值一般是不变的，在大功率大动态时，瞬态响应差，容易失真。

本实用新型是通过扬声器在工作时自动调节线圈的长度和电阻而自动改变扬声器的Q值，以实现在不同功率状态时的音质都可以达到完美效果。

下面对本实用新型的三种实施方式进行详细介绍。

如图1所示，图1为本实用新型的第一种实施方式结构示意图，本实用新型采取的技术方案如下：

一种自动调节音圈长度而改变Q值的新型扬声器，功率放大器输出端、单片机MCU、第一线圈、第二线圈和固态继电器SSR1，功率放大器输出端、第一线圈和第二线圈串接而成，第二线圈和固态继电器SSR1并联，单片机通过固态继电器SSR1控制第二线圈的通电状态，扬声器小振幅工作状态下，固态继电器SSR1在MCU的控制下，使得其输出端短接，这时，第一线圈工作，Q值为Q1，功率放大器输出变大时，扬声器处于大振幅工作状态，单片机MCU设定达到某个设定功率时，控制固态继电器SSR1的输出端断开，第一线圈和第二线圈同时工作，此时的Q值为Q2，通过上述Q的计算公式，Q2的值必定比Q1的值小，谐振在大输出功率时就更容易控制。

如图2所示，图2为本实用新型的第二种实施方式结构示意图，本实用新型采取的技术方案如下：

本实施例在第一种实施方式的基础上，增加了与第一线圈并联的第三线圈，第三线圈是与固态继电器串接后再与第一线圈并联，预先设定多个单片机MCU的功率，当功率放大器输出变大达到单片机MCU设定的某个功率时，控制固态继电器SSR1的输出端断开，并控制某些与第三线圈串接的固态继电器短接，此时，第一线圈、第二线圈和若干的第三线圈同时工作，由于Q值可以根据功率放大器输出功率的改变情况而改变线圈的长度和电阻，从而自动改变Q值。

如图3所示，图3为本实用新型的最佳实施方式结构示意图，第三线圈为一个，第一线圈、第二线圈和第三线圈这3根线圈同时绕制在音圈骨架上，并做独立的接线端子引出，上述的3根线圈的直流电阻分别为R,R,0.5R,对应的有效长度分别为L,L,0.5L，扬声器小振幅工作状态下，固态继电器SSR1在MCU的控制下其输出端短接，固态继电器SSR2在单片机MCU的控制下其输出端断开，这时扬声器音圈的直流电阻是R,音圈中线圈的长度为L，Q值为Q1，当功率放大器输出变大时，扬声器的振幅将会变大，单片机MCU设定达到某个设定功率时，控制固态继电器SSR2的输出端短接，同时控制固态继电器SSR1的输出端断开，这时扬声器音圈的直流电阻是R//R+0.5R=R，音圈的直流电阻没有变化，扬声器的输出功率也就没有发生变化，保证了输出声压的一致性，但由于这时将音圈中的3个线圈进行了并串联，实际上音圈的有效长度变为了1.5L，根据上述公式，扬声器品质因数Q3=1/2.25Q，Q值降低为原来的2.25分之一，Q值降低，即可改善瞬态响应，减小低频失真，音质干净圆润，大大改善了扬声器的音质效果。

本实用新型的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本实用新型专利权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种自动调节音圈长度而改变Q值的新型扬声器，其特征在于，包括功率放大器输出端、单片机、第一线圈、第二线圈和固态继电器，功率放大器输出端、第一线圈和第二线圈串接而成，所述第二线圈和固态继电器并联，所述单片机通过固态继电器控制第二线圈的通电状态。

2.根据权利要求1所述的一种自动调节音圈长度而改变Q值的新型扬声器，其特征在于，所述扬声器还包括若干第三线圈，所述第三线圈分别串接一个固定继电器后与第一线圈并联设置，所述单片机通过固态继电器控制上述的若干第三线圈的通电状态。

3.根据权利要求2所述的一种自动调节音圈长度而改变Q值的新型扬声器，其特征在于，所述第三线圈为一个，所述第三线圈通过一个固态继电器串接后与第一线圈并联设置。

4.根据权利要求3所述的一种自动调节音圈长度而改变Q值的新型扬声器，其特征在于，所述第一线圈和第三线圈的电阻均为R，其长度均为L，所述第二线圈的电阻为0.5R，其长度为0.5L。