CN86203840U - 反相式动反馈扬声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种反相式动反馈扬声器。其特征是在动反馈式扬声器的基础上增设反相线圈，从而可以把动反馈线圈直接和扬声器的音圈绕在一起，以此简化了结构，消除了扬声器音圈对动反馈线圈的互感信号，提高了动反馈式扬声器的工艺性。这种扬声器频响宽，电声转换率高，放声失真度低。

Description

本实用新型属于电声领域的电声转换装置。

动反馈式扬声器（申请号85204257）使用动反馈技术，可使电动式扬声器的频响特性曲线在自己的工作频段内变为一条直线，它解决了电动式扬声器在设计和制造中所遇到的几个难于克服的矛盾。这些矛盾是：

（一）为使扬声器在低频端具有较好的频响特性，降低其低频共振频率，应适当增大电动式扬声器的整个振动系统的质量；但为了提高扬声器在高频端的频率响应，就要求电动式扬声器尽量减少整个振动系统的质量以提高其顺性。这是当代电动式扬声器在设计和制造中所遇到的基本矛盾。

（二）为使电动式扬声器得到较高的电声转换率，其纸盆应尽可能使用质地硬朗、刚性较大的材料；但为了减少电动式扬声器的失真，其纸盆应尽可能使用质地较为柔软、刚性较小的纸盆材料，甚至可采用橡皮边或尼龙边结构，但这将使扬声器的电声转换率大大降低。这是当代电动式扬声器在提高其电声转换率方面所遇到的重大矛盾。

（三）高保真电声技术要求电动式扬声器在工作过程中应同时具备两种截然相反的特性，即它对于不失真振动应具有尽可能大的顺性，而对于失真振动应具有尽可能大的阻尼。这是在降低电动式扬声器失真方面所遇到的根本矛盾。

动反馈式扬声器由于把动反馈线圈的输出电压，以负反馈的形式，以15db的反馈量加到推动该扬声器工作的功率放大器的输入端，它就消除了扬声器的低频共振，这就使得电动式扬声器可以把其整个振动系统的质量减    至最小程度并使用最为轻巧和硬朗的纸盆或其他形式的振膜。这就解决了电动式扬声器在低频端和高频端之间所存在的频率响应上的矛盾，又解决了电声转换率和失真之间所存在的矛盾。同时，动反馈式扬声器由于使用了15db的负反馈，因而使得它在自己的工作过程中，对它自身发生的相对于输入信号不同的失真振动具有很大的阻尼。因为扬声器的失真振动必将引起动反馈线圈输出一个与这个失真振动相一致的电信号，这个电信号反馈至推动扬声器工作的功率放大器的输入端，经放大器放大后加到扬声器的音圈上，音圈在磁场中所产生的作用力正好和失真振动的作用力相反，这就“顶”住了扬声器的失真振动，对扬声器自身的失真振动呈现了很大的阻尼。由于这个阻尼的存在，因而动反馈式扬声器的音圈和纸盆只能按照和输入信号相一致的方式振动，既不得超前，又不得滞后，并且必须保持和输入信号相一致的振幅，这实际上就呈现了对不失真信号的巨大顺性。由此，动反馈式扬声器解决了扬声器工作过程中阻尼和顺性的矛盾。正因如此，它在自己的工作频段内，当对推动它的功率放大器的输入端输入不同频率的等幅信号时，扬声器振动系统的振幅也必然是恒定的。如果由于声阻尼的变化使振幅趋于变大，动反馈线圈的输出电压随之变大，加到推动扬声器工作的功率放大器输入端的负反馈信号变大，功率放大器的输出功率变小，扬声器的振动系统的振幅随之变小。反之，如果由于声阻尼的变化使扬声器的振幅趋于变小，动反馈线圈的输出电压随之变小，加到推动扬声器工作的功率放大器输入端的负反馈信号变小，功率放大器的输出功率变大，扬声器振动系统的振幅随之变大。因而，动反馈式扬声器的频响特性曲线，在它自己的工作频段内是一条平直的直线。但是，动反馈式扬声器有二个弱点：一是结构上较为复杂，增加了生产上的难度，从而也增加了生产成本；二是动反馈线圈和扬声器音圈之间尚存在微量互感信号，对进一步实施深度负反馈有不良影响。

反相式动反馈扬声器的目的就是针对以上动反馈式扬声器所存在的两个弱点，即为简化动反馈式扬声器的结构；为消除动反馈线圈和扬声器音圈之间的互感信号而对动反馈式扬声器的完善和改进。

本实用新型的以上两个目的是通过在动反馈式扬声器上增设反相线圈并同时把动反馈线圈直接绕在扬声器的音圈上而实现的。

本实用新型由于简化了动反馈式扬声器的结构，使成本降低、工艺性提高，更便于批量生产，又增设了反相线圈，消除了动反馈线圈和扬声器音圈之间的互感信号，可使动反馈式扬声器实施数值更大的深度负反馈，从而更好地发挥动反馈式扬声器的各种优越性。

本实用新型的工作原理和实施方法可由附图详细给出。其中图1是它的结构示意图；图2是另一种形式的结构示意图。

图中［1］是纸盆、［2］是导磁夹板、［3］是动反馈线圈、［4］是永久磁环、［5］是音圈、［6］是芯柱、［7］是反相线圈、［8］是音圈支架。其他结构，图中未画出。

由图可见，在普通的电动式扬声器的音圈支架［8］上，用细漆包线绕制一个和扬声器的音圈［5］圈数相等、结构相近的线圈，这就构成了动反馈线圈［3］。当扬声器工作时，动反馈线圈［3］跟随音圈［5］在导磁夹板［2］和芯柱［6］所形成的磁间隙中作往复振动，从而感应出和音圈［5］的运动状态相一致的动态交流信号。由于动反馈线圈［3］和音圈［5］是紧绕在音圈支架［8］的同一位置上的，因而动反馈线圈［3］两端也必然输出由音圈［5］的交变电流所感应出的互感交流信号。为了消除这个互感交流信号，在芯柱［6］和音圈［5］相对应的位置上，用细漆包线绕一个和动反馈线圈［3］圈数相近的线圈，通过调整它的圈数，使它在扬声器工作时，也同样被感应出和动反馈线圈［3］数值相等的互感交流信号，这就构成了反相线圈［7］。把反相线圈［7］和动反馈线圈［3］反相串联，使两线圈被音圈［5］所感应出的互感交流信号正副抵销总输出为零，而动反馈线圈［3］的动态交流信号不变。这就得到了一个仅仅和扬声器的振动状态相关的交流信号。把这个交流信号以负反馈的方式，以15～20db的反馈量反馈到推动扬声器工作的功率放大器的输入端，这就构成了反相式动反馈扬声器。为了减小波形失真，反相线圈［7］应均匀地分布在芯柱［6］的音圈［5］振动所及的轴向尺寸范围内。

图2是本实用新型的另一种结构形式示意图。其中反相线圈［7］和动反馈线圈［3］都绕在音圈支架［8］上，只不过反相线圈［7］的绕向和动反馈线圈［3］的绕向相反，且［7］的轴向长度大于「3」的轴向长度。调整反相线圈「7」的圈数，使它和动反馈线圈「3」的互感交流信号大小相等，然后把这两个线圈反相串联，使两个线圈的互感交流信号正副抵销总输出为零。但由于两线圈的轴向长度不同，其中反相线圈「7」只有半数多些的圈数在磁间隙中跟随音圈振动，而动反馈线圈「3」的全部圈数都在磁间隙中振动，因而两线圈的动态交流输出电压是不相等的，反相串联后，其电压输出值正是它们的动态交流信号的差值。这个差值仅仅和音圈的振动状态相关。把这个交流信号作为动反馈信号，以负反馈的形式加到推动扬声器工作的功率放大器的输入端，这也就构成了反相式动反馈扬声器。这种结构形式的优点是反相线圈「7」和动反馈线圈「3」反相串联后再引出，因而可只有两个引出端。

本实用新型的实施应注意如下事项：

（一）本实用新型在实施中应注意尽可能选取细的漆包线制作动反馈线圈「3」和反相线圈「7」，以利于减小扬声器的振动系统的质量和保持较小的磁间隙。通常可选用φ0.04～0.06的漆包线。

（二）在附图1这种结构形式中，动反馈线圈「3」的引出可参照电动式扬声器音圈的引出方式，反相线圈「7」的引出，可通过在芯柱「6」的轴心上开一φ3的轴向通孔，从扬声器的尾部引出。附图2这种结构形式，由于动反馈线圈「3」和反相线圈「7」是串联后引出，故只有两个引出端，其引出方式也可参照电动式扬声器音圈的引出方式。

（三）扬声器的功率放大器可和扬声器作为一体，共同组装在音箱内。音箱有二组引线，一组提供音频信号，一组提供直流电源。

（四）反相式动反馈扬声器的功率放大器，可参照唱片刻纹头的动反馈功率放大器。由于反相式动反馈扬声器的动反馈电压较高，动反馈信号可不经放大而加到功率放大器输入端。附图3就是这种动反馈功率放大器的原理示意图。其中G是功率放大器、E为音频信号输入端、F为动反馈信号输入端、「3」是动反馈线圈、「5」是音圈、「7」是反相线圈。功率放大器G在未加动反馈时的增益为40～45db。

Claims (3)

1、一种带有反相线圈的动反馈式扬声器，由纸盆「1」、导磁夹板「2」、动反馈线圈「3」、永久磁环「4」、音圈「5」、芯柱「6」、反相线圈「7」和音圈支架「8」所组成。本实用新型的特征在于动反馈线圈和扬声器的音圈绕在同一支架上，反相线圈绕在芯柱上，也可与动反馈线圈、音圈绕在同一支架上。

2、按照权利要求1所述的反相式动反馈扬声器，其特征是动反馈线圈和反相线圈选用φ0.04～0.06的漆包线绕制而成，动反馈线圈与音圈圈数相等、结构相近，而反相线圈的圈数是通过调整，使其感应电压与动反馈线圈的互感电压相等时的圈数。

3、按照权利要求1所述的反相式动反馈扬声器，其特征是动反馈线圈的引出方式和扬声器音圈的引出方式相同，而反相线圈其引出方式是：在芯柱「6」上开一轴向的φ3通孔，引线从φ3孔穿过而从扬声器尾部穿出。

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