CZ20012577A3 - Vibrační budič pro vytvoření ohybového vlnění - Google Patents

Description

Vibrační budič pro vytvoření ohybového vinění

Oblast techniky

Vynález se týká vibračních budičů. Vynález se zejména týká vibračních budičů s pohyblivou cívkou pro vytvoření ohybového vlnění v ohybovém členu k produkování akustického výstupu. Tyto budiče tudíž mohou tvořit budiče v reproduktorech ve formě akustického rezonančního členu. Reproduktory ve formě akustického rezonančního členu jsou popsány v mezinárodní přihlášce vynálezu WO97/09842 a jsou známé jako reproduktory s distribuovanými vidy.

Dosavadní stav techniky

Z dokumentu EP-A-0 160 478 je známá pístová kuželová budící jednotka s budící cívkou zahrnující prstenec začleněný společně se sestavou kmitací cívky a uzpůsobený k propojení zadního hvězdicového závěsu s kostrou cívky a spojení pístové kuželové membrány s kmitací cívkou.

Ve známém provedení vibračního budiče s pohyblivou cívkou použitého pro buzení reproduktoru ve formě rezonančního akustického členu magnetová sestava je spojena se sestavou kmitací cívky pružným závěsem uspořádaným mezi přírubou magnetové patice a vnějším okrajem kmitací cívky. Tento pružný závěs může být známým způsobem zhotoven ze zvlněné látky nebo jiného vhodného pružného materiálu.

Nevýhoda tohoto uspořádání spočívá v tom, že mezi akustickým rezonančním Členem a blízkou přírubou se vytvoří dutina, která vede k tomu, že vzduch vyplňující tuto dutinu generuje dutinové vidy ve slyšitelném frekvenčním rozmezí. Tyto dutinové vidy se vyzařují z otevřeného okraje příruby a mohou způsobit nežádoucí akustický výstup, jehož absorce může • · * · * * · *· * ·· * být obtížná. Uvedené uspořádání může být zlepšeno utěsněním oblasti mezi pólovým nástavcem a akustickým rezonančním členem tím, že se oblast kmitací cívky ponechá bez mezery, avšak vnější část příruby dosud generuje dutinové vidy ve slyšitelném frekvenčním rozmezí.

Vyrovnání kmitací cívky v prstencové mezeře magnetové sestavy je rozhodující pro výkon a nehledě na ztráty účinnosti způsobené velkými vzduchovými mezerami je zřejmé, že dokonce velmi malé porušení souososti kmitací cívky způsobí rozkýváni kmitací cívky ve vzduchové mezeře, které je relativně neomezené v jednoduchém provedení závěsu.

Důležitým parametrem účinných budičů je velikost mezery, která se nemůže jednoduchým způsobem zmenšit, dokud není laterální vůle kmitací cívky silně omezena. Pěnové pryžové systémy činí vertikální a laterální pohyb rovným, čímž laterálně zvyšují tuhost k udržení dobré vyrovnávací schopnosti kmitací cívky, a zvyšují tuhost závěsu v operační rovině pohybu kmitací cívky, což omezuje nízkofrekvenční rozmezí.

Je zřejmé, že v některých aplikacích miniaturní budiče vyžadují závěsné systémy, které dovolují kmitací cívce, aby se mohla volně pohybovat ve směru dovnitř vzduchové mezery a ve směru ven ze vzduchové mezery, avšak které silně omezují pohyb kmitací cívky v ostatních směrech, čímž umožňují zmenšení vzduchové mezery a tudíž zvyčují účinnost budičů.

Závěs probíhající ve dvou rovinách zajišťuje pístový pohyb kmitací cívky a snižuje kývání kmitací cívky na minimum. Avšak tento požadavek je nepatrně uzpůsoben pro operace reproduktoru s distribuovanými vidy. Z potřeby budiče, který řídí odrazy ohybových vln, vyplynul požadavek, aby závěs při zadním konci kmitací cívky (t j. za magnetem) • 9 · · · « W· byl laterálně více poddajnější, než závěs v čele magnetu, takže pohyb ze strany na stranu při zadním konci řídící odražené ohybové vlny netlačí vnější pólový nástavec do strany. Z toho také vyplývá požadavek, aby čelní závěsový prvek byl pokud možno co nejblíže uspořádán u akustického rezonančního členu.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je vibrační budič s pohyblivou cívkou pro buzení akustického, např. rezonančního, členu schopného ohybového vlnění, jehož podstata spočívá v tom, že tento vibrační budič zahrnuje magnetovou sestavu vymezující prstencovou mezeru; sestavu kmitací cívky uspořádanou v prstencové mezeře; připevňovací prvek, kterým je vibrační budič připevněn k akustickému rezonančnímu členu a ke kterému je připevněna sestava kmitací cívky; a pružný závěs uspořádaný na přípevňovacím prvku a sdružený s magnetovou sestavou k umožnění axiálního pohybu sestavy kmitací cívky v prstencové mezeře, přičemž uspořádání je takové že stopa pružného závěsu je obsažena uvnitř přípevňovacího prvku nebo se kryje s přípevňovacím prvkem. Výhodně stopa pružného závěsu je obsažena uvnitř magnetové sestavy. Vibrační budič může být tvořen setrvačným budičem.

Magnetová sestava může zahrnovat vnitřní pólový nástavec a vnější pólový nástavec ve formě krytu, přičemž oba pólové nástavce jsou sdruženy s magnetem. Obvod vnějšího pólového nástavce může být prostý příruby. Okraj vnějšího pólového nástavce je zúžen k vytvoření ostrého zakončení.

Připevňovací prvek se může krýt s vnějším pólovým nástavcem. Připevňovací prvek může mít tvar prstence nebo e w « * « « • 4 4 4 4 · • ·»«·· 4 4 * • 4 · · · 4 4 4 *4« 44 4» · 44 · kotouče.

Závěs může být uspořádán zcela v tloušťce stěny vnějšího pólového nástavce. Závěs může sdružovat vnitřní pólový nástavec s připevňovacím prvkem připevněným uvnitř sestavy kmitací cívky. Alternativně závěs může sdružovat vnější pólový nástavec s připevňovacím prvkem.

Pružný závěs může mít formu bloků z pružného materiálu připevněných mezi axiální výstupky připevňovacího prvku a zářezy ve vnějším pólovém nástavci. Alternativně závěs zahrnuje pružný prvek uspořádaný na ose připevňovacího prvku ve tvaru kotouče a vnitřního pólového nástavce. V dalším provedení pružný závěs může zahrnovat prstencový pružinový prvek. Prstencový pružinový prvek může dále zahrnovat jazyky, jejichž volné konce jsou připevněny k vnějšímu okraji vnějšího pólového nástavce.

Vnější pólový nástavec může zahrnovat oddělitelný zadní díl ve tvaru kotouče a trubicovítý díl. Vibrační budič může dále zahrnovat druhý pružný závěs axiálně odsazený od uvedeného závěsu a sdružujícího sestavu kmitací cívky s magnetovou sestavou. Druhý pružný závěs může být vložen do drážky vymezené mezi zadním dílem a trubicovitým dílem vnějšího pólového nástavce. Druhý závěs může být tvořen pružným prstencovým závěsem a může být dále vložen do drážky probíhající podél obvodu magnetu.

Sestava kmitací cívky výhodně zahrnuje kmitací cívku navinutou na kostře. Závěs může zahrnovat elektrické kontakty ke spojení sestavy kmitací cívky se zdrojem elektrické energie k napájení sestavy kmitací cívky elektrickou energií.

Uvedením závěsu do roviny kolmé k rezonančnímu akustickému členu je vyloučena potřeba příruby na vnějším • · • « » • · · ··· *· pólovém nástavci k nesení závěsu, čímž se zabrání uzavření zbytkového vzduchu. Uvedená provedení snižují libovolnou potenciální přírubovou oblast, která, jestliže je přítomna, může způsobit nežádoucí dutinové vidy.

Přehled obrázků na výkresech

Za účelem lepšího pochopení vynálezu je v následující části této přihlášky vynálezu uveden popis příkladů provedení vynálezu, ve kterém jsou činěny odkazy na přiložené výkresy, na kterých obr. 1 zobrazuje perspektivní pohled na rozložené první provedení setrvačného vibračního budiče s pohyblivou cívkou pro buzení ohybového vlnění v akustickém rezonančním členu, obr. la zobrazuje perspektivní pohled na sestavený vibrační budič zobrazený na obr. 1, obr. 2 zobrazuje perspektivní pohled na rozložené druhé provedení setrvačného vibračního budiče s pohyblivou cívkou pro buzení ohybového vlnění v akustickém rezonančním členu, obr. 2a zobrazuje průřez budičem zobrazeným na obr.2, obr, 2b zobrazuje průřez budičem obecně podobným budiči zobrazeným na obr. 2a, avšak zahrnujícím modifikované uspořádání závěsu, obr. 3 zobrazuje průřez dalším provedením setrvačného vibračního budiče s pohyblivou cívkou pro buzení ohybového vlnění v akustickém rezonančním členu, obr. 4 zobrazuje průřez dalším provedením setrvačného vibračního budiče s pohyblivou cívkou pro buzení ohybového vlnění v akustickém rezonančním členu, « » » · 9

9 · 9

9 • 9 ··* *· • · 9 • 9 9·9 obr. 5 zobrazuje průřez dalším provedením setrvačného vibračního budiče s pohyblivou cívkou pro buzení ohybového vlnění v akustickém rezonančním členu, obr. 6 zobrazuje průřez dalším provedením setrvačného vibračního budiče s pohyblivou cívkou pro buzení ohybového vlnění v akustickém rezonančním členu, a obr. 7 zobrazuje průřez dalším provedením setrvačného vibračního budiče s pohyblivou cívkou pro buzení ohybového vlnění v akustickém rezonančním členu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 a la je zobrazen setrvačný vibrační budič 1^ s pohyblivou cívkou pro buzení ohybového vlnění v akustickém rezonančním členu, např. akustickém rezonančním členu popsaném v přihlášce vynálezu WO97/09842, k vytvoření reproduktoru. Tento setrvačný vibrační budič 1 zahrnuje magnetovou sestavu mající magnet 2 vložený mezi vnitřní pólový nástavec 2 ^ve tvaru kotouče a vnější pólový nástavec 4 ve formě krytu k vymezení prstencové mezery (není zobrazena); sestavu 5 kmitací cívky mající trubicovítou kostru 6, na které je navinuta kmitací cívka 7; a závěsnou a připevňovací sestavu 8, ke které je kmitací cívka připevněna pro spojení magmetové sestavy a sestavy 5 kmitací cívky k umožnění axiálního pohybu kmitací cívky v prstencové mezeře, a pomocí které je budič připevněn na akustickém rezonančním členu (není zobrazen), který má být buzen.

Jak je to zřejmé z obr. 1, v plášti vnějšího pólového nástavce 4 jsou vytvořeny tři zářezy j), které jsou rovnoměrně odsazeny jeden od druhého podél obvodu vnějšího pólového nástavce 4, přičemž závěsná a připevňovací sestava 8 zahrnuje ·

připevňovací prstenec 10, který má vnitřní a vnější průměr v podstatě shodný s vnitřním a vnějším průměrem vnějšího pólového nástavce 4. Připevňovací prstenec 10 je opatřen třemi výstupky 11 vybíhajícími v axiálním směru a rovnoměrně odsazenými jeden od druhého podél obvodu připevňovacího prstence 10. Ke každému výstupku 11 je připevněn pružný závěs 12 ve tvaru hranolu vyrobeného, např. z pryže, přičemž výstupky 11 a závěsy 12 jsou uspořádány tak, že zapadají do zářezů 2 vnějšího pólového nástavce 4, a každý závěs 12 je koncem protilehlým ke konci, kterým je každý závěs 12 připevněn k příslušnému výstupku 11, připevněn ke stěnám příslušného zářezu 9.

V tomto uspořádání je každý závěs 12 umístěn uvnitř tloušťky stěny pláště vnějšího pólového nástavce 4, v důsledku čehož vnější pólový nástavec 4 nemusí být opatřen přírubou probíhající kolem obvodu tohoto nástavce, čímž je výše uvedený problém vyřešen.

Provedení budiče zobrazené na obr. 2 a 2a je v podstatě podobné jako provedení setrvačného vibračního budiče zobrazeného na obr. 1, to znamená, že stejně jako setrvačný vibrační budič 1_ zahrnuje magnetovou sestavu mající magnet 2^ vložený mezi vnitřní pólový nástavec 2 ^ve tvaru kotouče a vnější pólový nástavec £ ve formě krytu k vymezení prstencové mezery 20; sestavu kmitací cívky mající trubicovitou kostru 6, na které je navinuta kmitací cívka l_t a závěsnou a připevňovací sestavu jí. Avšak v provedení budiče zobrazeného na obr. 2 a 2a závěs je tvořen pružinovým prvkem 13 ve formě pružinového prstence 14 vyrobeného, např. z nerezavějící oceli, a připevněného k připeňovacímu prstenci 10, přičemž určité části pružinového prstence 14 vymezují tři zakřivené pružinové jazyky 15, které jsou rovnoměrně odsazeny jeden od druhého podél obvodu pružinového prstence 14, přičemž každý «* · ·· ·· · volný konec 16 každého pružinového jazyku 15 je připevněn ke stěně pláště vnějšího pólového nástavce. Je nutné upozornit na to, že pružinový prvek 13 je na obr. 2a zobrazen pouze schématicky.

Jak je to zřejmé z obr. 2 a 2a, sestava .5 kmitací cívky je připevněna k připevnňovacímu prstenci 10, takže pružinový prstenec 14 tvoří závěs mezi sestavou 5 kmitací cívky a vnějším pólovým nástavcem 4 magnetové sestavy. Jak je to zobrazeno na obr. 2, pružinové jazyky 15 probíhají podél vnějšího okraje pružinového prstence 14, avšak je samozřejmé, že průžinové jazyky 15 mohou rovněž probíhat podél vnitřního okraje pružinového prstence 14.

V alternativním provedení zobrazeném na obr. 2b závěs tvořený pružinovým prvkem může být uspořádán mezi vnitřním pólovým nástavcem J a připevňovacíra kotoučem 30 připevněným ke kostře j5. Pružinový prstenec 14 je soustředně uspořádán na vnitřním pólovém nástavci 3, což je dosaženo např. vytvořením otvoru (není zobrazen) v pružinovém prstenci, do kterého může zapadat výstupek na vnitřním pólovém nástavci 3. Soustředné uspořádání je přeneseno na kmitací cívku umístěním pružinového prstence 14 soustředně uvnitř kostry (5 kmitací cívky a vytvořením těsného uložení pružinového prstence 14 uvnitř kostry j5. Tato konstrukce budiče je tudíž samovyrovnávající a laterní poddajnost závěsu je dostatečně nízká k dosažení relativně malé vzduchové mezery.

Obr. 3 zobrazuje dalšín provedení setrvačného vibračního budiče které je podobné provedení zobrazenému na obr. 2b. Avšak v provedení na obr. 3 vnější pólový nástavec 4 je vytvořen ze dvou dílů, z nichž jeden je tvořen oddělitelným zadním dílem 4a ve tvaru kotouče a druhý je tvořen trubicovitým dílem 4b, přičemž oba díly spojené dohromady φ φ φ ♦ » φ · · • φ φ φ φ · φ · · φ φ · · φ φ ΦΦΦ • ΦΦ ·· ·· φ ΦΦ ··· definují vybrání 23 poskytující prostor pro hvězdicový závěs 17 uspořádaný na zadním konci kmitací cívky T_ k dosažení závěsu působícího ve dvou rovinách a mající rozdílnou laterální poddajnost mezi přední a zadní rovinou.

Toto provedení má dva dodatečné znaky, které vedou k jednoduché samovyrovnávací sestavě. Jeden z těchto dvou znaků spočívá v tom, že pružinový závěs 13 je připevněn k připevňovacímu kotouči 30 bajonetovým spojem, což dovoluje jednoduché sestavení a rozložení budiče, druhý z těchto dvou znaků spočívá v tom, že vývody kmitací cívky 2 mohou být spojeny s elektrickými kontakty 16 na připevftovacím kotouči 30, které jsou zase uvnitř připevňovacího kontaktového systému budiče v kontaktu s vodiči {nejsou zobrazeny) na akustickém rezonančním členu (není zobrazen), když budič je uveden do kontaktu s povrchem akustického rezonančního členu. To vylučuje použití vodičů propojujících tenké vodiče kmitací cívky s vnějšími vodiči a zlepšuje rovnováhu magnetové sestavy. Kromě toho to vylučuje použití vodičů vedených k akustickému rezonančnímu členu nebo v akustickém rezonančním členu, poněvadž vodiče mohou být zapouzdřeny v potahu akustického rezonančního členu a provedeny ve formě tenké měděné desky nebo vodivého nátěrového povlaku.

Přijmutí principu sestavení vnějšího pólového nástavce magnetové sestavy ze dvou dílů otvírá cestu k velmi kompaktním integrovaným závěsným systémům zejména vhodným pro malé budiče. Obr. 4 zobrazuje další provedení setrvačného vibračního budiče 2/ které je obecně podobné provedením setrvačného vibračního budiče zobrazeným na obr, 2b a 3, s tím rozdílem, že v provedení na obr. 4 magnet 2 zahrnuje dvě štěrbiny (nejsou zobrazeny) probíhající podél obvodu magnetu a sdružené s jednoduchým dvojitým rovinným závěsným systémem používajícím ploché pružné podložky 19, které jsou uspořádány • « ··· · · · * « « · « « ··· * • « · ··· · · · ··· »r ·· « *» ··· mezi magnetem 2 a kostrou 6. To má výhodu spočívajíc! v širší prstencové mezeře 24 mezi magnetem 2 a boční stranou trubícovitého dílu 4b. Je nutné upozornit na to, že jak vnitřní pólový nástavec 3 tak i zadní díl 4a jsou vycentrovány ke středu magnetu 2, takže budič jako celek zahrnující kmitací cívku 7 je samočinně se vyrovnávající, V tomto provedení je čelní závěs tvořen závěsným blokem 18 vyrobeným z měkké pryže a soustředně uspořádaným na připevňovacím kotouči 30 a vnitřním polovém nástavci 3_.

Obr. 5 zobrazuje alternativu vzhledem k provedení setrvačného vibračního budiče 1^ zobrazeného obr. 4, která používá standardní nemodifikovaný, tj. nedrážkovaný, magnet

2. V provedení na obr. 5 je vnější pólový nástavec £ sestaven ze tří samočinně se vyrovnávajících dílů tvořených spodním dílem 4a, středním dílem 4b a vrchním dílem 4c a vyrobených, např. z oceli, přičemž tyto díly se stýkají v rovinách, ve kterých jsou vytvořeny vybrání pro závěsy, což umožňuje předběžně sestavení pružné podložky 19 na kostře 6 kmitací cívky. V tomto provedení vrchní díl 4c ve tvaru trubice je použit k zakončení vnějšího pólového nástavce 4, přičemž konec 21 vrchního dílu 4c je ostrý ke zlepšení akustického dutinového efektu a skutečná vzduchová mezera 20 je vytvořena pouze tam, kde je to nutné k vyrovnání pólových nástavců.

Provedení setrvačného vibračního budiče 1 na obr. 6 je obecně podobné provedenímu zobrazenému na obr, 5 a poskytuje menší sestavy, avšak rovněž může být použito u větších budičů, zejména tam, kde velmi pevné laterální vyrovnání vyplývající ze vzdálenosti mezi čelním a zadním závěsem napomáhá provedení aplikace. K zamezení nárazu čelní podpěry pólového nástavce do akustického rezonančního členu musí být vymezeno maximální proniknutí kmitací cívky do vnějšího pólového nástavce. Za tímto účelem může být použita pěnová φφφ φφφ φφφ • ΦΦ φ« φφ φ φφ φφφ zarážka.

Jak je to zobrazeno na obr. 7, dalšího zjednodušení provedení setrvačného vibračního budiče ý může být dosaženo poskytnutím prstencového pěnového zadního závěsu 22 uspořádaného kolem pláště magnetu 2 a jsoucího v kontaktu s kostrou 6 kmitací cívky. Správná volba a správné tolerování prstencového pěnového zadního závěsu 22 dovoluje sestavě 5 kmitací cívky, aby byla jednoduchým způsobem tlačena a samočinně vyrovnána při zadním konci této sestavy. Čelní konec sestavy _5 kmitací cívky je vyrovnán závěsným blokem 18, který je soustředně uspořádán na připevňovacím kotouči 30 a vnitřním pólovém nástavců 3. Připevňovací kotouč 30 je nesen připevňovacím prstencem 10.

Claims (20)

1. Vibrační budič s pohyblivou cívkou pro buzení akustického rezonančního členu schopného ohybového vlnění, vyznačený t í m, že zahrnuje magnetovou sestavu vymezující prstencovou mezeru; sestavu kmitací cívky uspořádanou v prstencové mezeře; připevňovací prvek, kterým je vibrační budič připevněn k akustickému rezonančnímu členu a ke kterému je připevněna sestava kmitací cívky; a pružný závěs uspořádaný na připevňovacím prvku a sdružený s magnetovou sestavou k umožnění axiálního pohybu sestavy kmitací cívky v prstencové mezeře, přičemž uspořádání je takové, že stopa pružného závěsu je obsažena uvnitř připevňovacího prvku nebo se kryje s připevňovacím prvkem.

2. Vibrační budič podle nároku 1, vyznačený tím, že magnetová sestava zahrnuje vnitřní pólový nástavec a vnější pólový nástavec ve formě krytu, přičemž oba tyto pólové nástavce jsou sdruženy s magnetem.

3. Vibrační budič podle nároku 2, vyznačený tím, že obvod vnějšího pólového nástavce je prostý příruby.

4. Vibrační budič podle nároku 3, vyznačený tím, že obvod vnějšího pólového nástavce je zúžen k vytvoření ostrého zakončení.

• ·

99 9

5. Vibrační budič podle některého z nároků 2 až 4, v y z načený t í m, že připevňovací prvek se kryje s vnějším pólovým nástavcem.

6. Vibrační budič podle některého z nároků 2 až 5, vyznačený tím, že závěs je zcela uspořádán v tloušťce stěny vnějšího pólového nástavce.

7. Vibrační budič podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že připevňovací prvek má tvar prstence.

8. Vibrační budič podle některého z nároků 2 až 6, vyznačený tím, že závěs sdružeje vnitřní pólový nástavec s připevňovacím prvkem připevněným uvnitř sestavy kmitací cívky.

9. Vibrační budič podle některého z nároků 2 až 8, v y z načený tím, že pružný závěs má formu bloků z pružného materiálu připevněných mezi axiální výstupky připevňovacího prvku a zářezy ve vnějším pólovém nástavci.

10. Vibrační budič podle některého z nároků 1 až 7, v y z načený tím, že připevňovací prvek má tvar kotouče.

11. Vibrační budič podle nároku 10, vyznačený tím, že závěs zahrnuje pružný prvek uspořádaný na ose • ·

Μ» přípevňovacího prvku ve tvaru kotouče a vnitřního pólového nástavce.

12. Vibrační budič podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že pružný závěs zahrnuje prstencový pružinový prvek.

13. Vibrační budič podle některého z předcházejícíh nároků, vyznačený tím, že pružný závěs zahrnuje elektrické kontakty pro spojení sestavy kmitací cívky se zdrojem elektrické energie k napájení sestavy kmitací cívky elektrickou energií.

14. Vibrační budič podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že zahrnuje druhý pružný závěs axiálně odsazený od uvedeného závěsu a sdužující sestavu kmitací cívky s magnetovou sestavou.

15. Vibrační budič podle nároku 14, vyznačený tím, že druhý závěs je tvořen pružným prstencovým závěsem.

16. Vibrační budič podle nároku 15, vyznačený tím, že druhý závěs je vložen do drážky probíhající podél obvodu magnetu.

17. Vibrační budič podle některého z nároků 2 až 16, vyznačený tím, že vnější pólový nástavec zahrnuje • · oddělitelný zadní díl ve tvaru kotouče a trubicovitý díl.

18. Vibrační budič podle nároku 17, vyznačený tím, že zadní díl a trubicovitý díl vymezují vybrání pro uložení druhého závěsu.

19. Budič podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že vibrační budič je tvořen setrvačným budičem.

20. Vibrační budič podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že stopa pružného závěsu je obsažena uvnitř magnetové sestavy.