CN2209416Y

CN2209416Y - 无定芯支片扬声器

Info

Publication number: CN2209416Y
Application number: CN 94208654
Authority: CN
Inventors: 蒙光中
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 1995-10-04
Anticipated expiration: 2004-04-08

Abstract

一种能使频响指标得以提高的无定芯支片扬声器，目的是将现有电动式纸盆扬声器频响曲线中频峰谷点消除。它是在已有的电动式扬声器振动系统中，将定芯支片革除，其功能改由音圈内孔径与导磁芯柱圆柱面之滑动配合所替代。

本实用新型应用电声理论技术，对无定芯支片扬声器之设计原理进行了全面的阐述，并就目前声电类比等效电路作了修正，它的出现使扬声器频响指标的提高得以实现。

Description

本实用新型属于一种电声转换器件，尤其是能使频响指标得以提高的扬声器。

目前，公知的电动式纸盆扬声器频响指标在中频区域会明显出现峰谷点及相邻频响曲线较为崎岖不平，由于人耳对中频（声频）最为敏感，故这一弊端的存在一直是电声换能技术领域内的一件憾事。

迄今为止，普遍认为是由于纸盆的边缘共振及分区振动造成的。较长时期以来人们致力于纸盆材料及制造工艺的改进，但收效甚微。

本实用新型的目的是提供一种扬声器，它不仅保留现有电动式纸盆扬声器的优点，而且能够将扬声器中频峰谷点消除，使频响指标得以显著提高。

本实用新型的目的是这样实现的：在传统的电动式纸盆扬声器结构基础上，将定心支片革除掉，原定心支片对音圈弹性振动的支撑作用改由音圈内孔径与导磁心柱园柱面之滑动配合所替代，它的结构特征是：

1、音圈、纸盆（锥体）等构成振动系统；

2、磁体、导磁板、导磁心柱构成磁路系统；

3、盆架、压边、防尘罩、胶圈、塑料卡簧、橡胶封罩等构成辅助系统。

为什么将定心支片革除掉？因为它是目前电动式纸盆扬声器中频峰谷点成因之所在。图1是传统的电动式纸盆扬声器纵剖面结构图。

图中1、锥体 2、定心支片 3、磁路系统内腔空间 4、音圈 12、盆架

今以虚线为界，撇开右面锥体（1）不言，此时扬声器之振动系统，作一个形象的比喻，即成一个封闭式音箱的形式，定心支片（2）是音箱振动幅射源，磁路系统内腔空间（3）即为音箱容积。由于下列原因：

1、定心支片（2）质量M₂远比本体锥体（1）质量M₁小，M₂＜M₁；

2、定心支片（2）是一弹性的振动支撑系统（锥体折环亦是），其功能是使音圈（4）悬在磁隙之中运动，其顺性C₂一般均小于锥体折环顺性C₁，C₂＜C₁。

根据电声理论公式：f₀＝其中：C₂＜C₁，M₂＋M_Q＜M₁＋M_Q（M_Q，音圈质量），代入公式得：f_0定＞f_0锥。

又由于磁路系统内腔空间（3）容积极小，作为封闭式音箱的形式，f_0定更加升高了许多，f′_0定＞f_0定。

图2是目前电动式扬声器的声电类比等效电路（略去在空气中之幅射阻抗不计）。为便于分析，作图3对照之。

图3中5.锥体折环机械阻R₁6、定心支片机械阻R₂7、锥体折环顺性C₁8、定心支片顺性C₂9、锥体质量M₁10、定心支片质量M₂11、音圈质量M₀；F是作用力。

从图2（a）等效电路看，由于目前对扬声器电声换能形式之研究忽略了定心支片（2）亦是另一振动幅射源这个重要特征，从而将M₂（定心支片质量）这一参量在等效电路中抹掉。

参照图2（b）作图4（a）、（b）分别是锥体（1）或定心支片（2）拟作为独立振源的等效电路，音圈质量M₀（11）为两振源所共有。两振源在同一扬声器中是一个整体，二者的组合，即图4（a）、（b）两个等效电路的合成空间是并联？还是串联呢？是并联。因为：

1、从图1传统的扬声器结构看，锥体（1）与定心支片（2）外缘都是和刚体盆架（12）连接，而二者的内缘都是与非刚体音圈（4）连接，与传统的并联形式相一致。

2、根据并联电路任一支路断路，不影响其余支路工作判断，不论单独拆去锥体（1）或定心支片（2），扬声器在力F的作用下都有声幅射，即两振源截断任一振源都不影响另一振源工作。

图5是对传统结构的电动式纸盆扬声器，根据上述推论判断所作之等效电路图。这是一个复杂的串、并联谐振电路，由于各支路间参量的相互影响，故对任一单支路谐振电路而言是低Q值的。

从图5电路分析，有3个基本谐振频率；

1、f_0锥，即目前扬声器主要指标之一，共振频率f₀；

2、f′_0定、前已分析，且f′_0定＞f_0锥；

3、f_0并、f_0锥与f′_0定两分支串联谐振电路合成后之并联谐振电路谐振频率。

根据复杂串、并联谐振电路理论推算（过程略），f_0并界于f_0锥和f′_0定之间，即f_0锥＜f_0并＜f′_0定，且f_0并与f′_0定分别大致在0.5KHz和2KHz两点频率附近（依相声器口径大小及锥体、定心支片所用材料而异）。并联谐振电路阻抗最大，电流最小，就扬声器而言，声压下降，即扬声器工作在f_0并时，在频响曲线上将表现为谷点，相反在f′_0定时则表现为峰点，两者振幅相差大于10db，这几乎是目前大口径电动式纸盆扬声器的通病，图6是上述分析说明的示意图。

无定心支片扬声器是在传统电动式扬声器基础上改进，结构简单，制造工艺并不复杂。

由于采用上述方案，可将目前电动式纸盆扬声器中频出现峰谷点之弊端随定心支片的革除而得到消除，换言之，扬声器频响指标得以显著提高。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是传统的电动式纸盆扬声器纵剖面结构图。

图2、图3是电动式扬声器声电类比等效电路图。

图4是锥体或定心支片拟作为独立振源之等效电路。

图5是对传统电动式扬声器声电类比等效电路之修正。

图6是对大口径电动式纸盆扬声器频响曲线之分析。

图7是无定心支片扬声器实施例的纵剖面结构图。

图中1、锥体 2、定心支片 3、磁路系统内腔空间 4、音圈 5、锥体折环机械阻R₁6、定心支片机械阻R₂7、锥体折环顺性C₁8、定心支片顺性C₂9、锥体质量M₁10、定心支片质量M₂11、音圈质量M_Q12、盆架 13、导磁心柱 14、锥体折环 15、塑料卡簧 16、橡胶封罩 17、胶圈 18、间隙；F是作用力。

图1至图6前已说明。

在图7中，无定心支片扬声器总体形式与传统电动式扬声器无异，不同之处是将定心支片革除掉，原定心支片对音圈（4）弹性振动的支撑作用改由音圈（4）内孔径与导磁心柱（13）园柱面之滑动配合所替代。锥体折环（14）除亦具有上述功能外，在本设计中还负有对音圈（4）复位的功能，故对其材料要求；弹性特好；具有一定的强度和顺性。

考虑到音圈（4）工作时作高速往复直线运动，为此对材料提出了耐磨的要求，导磁心柱（13）园柱面可采用表面镀硬铬后磨削加工工艺实现；音圈（4）骨架可采用减磨合金如黄铜（比重稍大）或铝合金（减磨稍差）制造。金属骨架在轴向需开通一条细直缝隙，否则将降低音圈（4）工作效率。音圈骨架外径需加工一环状凹槽，用以装塑料卡簧（15），音圈（4）工作时，最大前后位移分别受塑料卡簧（15）与橡胶封罩（16）或音圈（4）尾端与胶圈（17）限定，橡胶封罩（16）具有防尘作用，其外缘与盆架（12）可靠连接，内孔径利用其弹性与音圈（4）外径滑动配合，滑动面可摸一层中性润滑脂以减小摩擦。

为减小音圈（4）内孔径表面与导磁心柱（13）园柱面之摩擦，滑动配合其间隙（18）应加注一定数量的润滑油，使工作面形成一层油膜，以减小磨损及提高效率。间隙（18）尺寸大小视所注润滑油粘度定。

如润滑油采用磁液取代，则效果更佳。由于磁液具有良好的散热性能，故音圈骨架可采用高强度耐磨塑料制造，骨架轴向不需开缝隙，塑料卡簧（15）可和骨架合为一体。

Claims

1、一种无定心支片扬声器，在电动式纸盆扬声器振动系统中，刚体盆架与锥体和定心支片外缘连接，锥体和定心支片的内缘与非刚体音圈连接，其特征在于：将定心支片革除，原定心支片对音圈弹性振动的支撑作用改由音圈内孔径与导磁心柱园柱面之滑动配合所替代。

2、根据权利要求1所述的无定心支片扬声器，其特征在于：滑动配合其间隙尺寸大小视所注润滑油粘度定。

3、根据权利要求1所述的无定心支片扬声器，其特征在于：所注润滑油首选用磁液，则音圈骨架可采用高强度耐磨塑料制造。