EA001776B1 - Громкоговоритель - Google Patents

Abstract

Описан плоский громкоговоритель повышенного качества, предназначенный для использования в (бытовой) аудиотехнике, в котором исключена возможность возникновения паразитных звуков благодаря установке звуковой катушки с высокой точностью в зазор магнитной цепи. Мембрана разделена на основную (11) и вспомогательную (12); звуковая катушка (8) присоединена к внутренней окружной периферии основной мембраны (11), внутренний диаметр которой, по существу, идентичен диаметру зазора (5) магнитной цепи. В громкоговорителе звуковая катушка (8) установлена в правильное положение без наклона и эксцентриситета по отношению к зазору (5) магнитной цепи, устранены паразитные звуки и достигнут компромисс между конструкцией меньшей толщины и более высокой повторяемостью параметров при серийном производстве.

Description

Техническая область

Настоящее изобретение относится к громкоговорителю, используемому в различных аудио/видео/радиоэлектронных устройствах.

Предшествующий технический уровень

На рынке существует большой спрос на плоские громкоговорители, обусловленный необходимостью уменьшения пространства, требуемого для установки громкоговорителя. До настоящего времени для удовлетворения этой потребности был выполнен ряд новых разработок.

Обычный плоский громкоговоритель описан ниже со ссылкой на фиг. 9, которая показывает поперечное боковое сечение.

Как показано на фиг. 9, демпфер 9, который предусмотрен в месте, находящемся внутри по отношению к зазору 5 магнитной цепи, не соединен непосредственно со звуковой катушкой 8, а его наружный окружной край присоединен к пластине 4, в то время как центральная часть присоединена к выступу мембраны 15, проходящему вниз от центральной части мембраны. Таким образом полость, которая образуется внутри внутренней окружной поверхности магнита 2, используется как пространство 6 для усиления демпфирования. Громкоговоритель может быть изготовлен с конфигурацией, имеющей меньшую толщину при использовании вышеописанной конструкции.

Магнитная цепь 1 состоит из магнита 2, ярма 3 и пластины 4. Между ярмом 3 и пластиной 4 имеется зазор 5. К ярму 3 прикреплен корпус 7. Звуковая катушка 8 присоединена к мембране 15 на одном конце, в то время как другой конец входит в зазор 5 магнитной цепи. Гофр 10 соединен по внутренней окружной поверхности с наружной окружной частью мембраны 15, а наружная окружная поверхность гофра соединена с внутренней частью (центрирующего) обода корпуса 7.

При сборке вышеописанного обычного громкоговорителя звуковую катушку 8 необходимо установить в правильное положение в зазоре 5 магнитной цепи в состоянии, когда звуковая катушка 8 уже объединена в одно целое с мембраной 15. Следовательно существует достаточно большая вероятность того, что звуковая катушка 8 будет расположена наклонно и/или экоцентрически по отношению к зазору 5 магнитной цепи. Это приводит к появлению вероятности того, что обмотка звуковой катушки 8 войдет в контакт с пластиной 4 или ярмом 3, что приводит к появлению паразитных звуков.

Настоящее изобретение направлено на решение вышеуказанной проблемы, и его задачей является разработка громкоговорителя, позволяющего достичь лучшего компромисса между плоским контуром и высокими качественными показателями.

Описание изобретения

В изобретенном громкоговорителе наружная окружная часть гофра соединена с образующей обод частью корпуса, прикрепленного к магнитной цепи, наружная окружная часть основной мембраны соединена с внутренней окружной частью гофра, звуковая катушка, подлежащая установке в зазоре магнитной цепи, соединена с внутренней окружной частью основной мембраны, демпфер, расположенный внутри по отношению к зазору магнитной цепи, прикреплен в зоне своей наружной окружной части к пластине магнитной цепи, центральная часть демпфера присоединена к центральной части вспомогательной мембраны, наружная окружная часть указанной вспомогательной мембраны присоединена к верхней поверхности основной мембраны в месте, находящемся снаружи по отношению к линии, по которой основная мембрана присоединена к звуковой катушке. При вышеописанной конструкции основная мембрана размещена между корпусом и звуковой катушкой и присоединена к ним, в то время как звуковая катушка удерживается в правильном положении в зазоре магнитной цепи с помощью проставки или аналогичного позиционирующего приспособления. Следовательно можно избежать проблем, связанных с появлением паразитных звуков при входе обмотки звуковой катушки в контакт с пластиной или ярмом.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1(а) представляет собой поперечное боковое сечение громкоговорителя согласно первому приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 1(Ь) - поперечное боковое сечение, используемое для описания громкоговорителя в полуготовом состоянии;

фиг. 2 - поперечное боковое сечение громкоговорителя согласно второму приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3 - поперечное боковое сечение громкоговорителя согласно третьему приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4 - поперечное боковое сечение громкоговорителя согласно четвертому приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - график, показывающий частотные характеристики громкоговорителей, изготовленных согласно первому, третьему и четвертому вариантам осуществления;

фиг. 6 - поперечное боковое сечение громкоговорителя согласно пятому приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 7 - график, показывающий частотные характеристики громкоговорителя по шестому варианту осуществления;

фиг. 8 - поперечное боковое сечение громкоговорителя согласно шестому приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 9 - поперечное боковое сечение обычного плоского громкоговорителя.

Наилучший способ реализации изобретения

Вариант осуществления 1.

Ниже со ссылкой на фиг. 1(а) и фиг. 1(Ь) описан громкоговоритель согласно первому приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения.

Магнитная цепь 1 содержит магнит 2, ярмо 3 и пластину 4, при этом данная магнитная цепь образует зазор 5, ас внутренней стороны устройств, образующих магнитную цепь, имеется пространство 6 для колебаний демпфера 9 с заданной амплитудой. Звуковая катушка 8 установлена внутри зазора 5 магнитной цепи и соединена с внутренней окружной частью основной мембраны 11, наружная окружная поверхность которой соединена с корпусом 7. Внутренний диаметр основной мембраны 11, по существу, идентичен диаметру зазора 5 магнитной цепи. Предусмотрена вспомогательная мембрана 12, соединяющая (перемычкой) центральную часть демпфера 9 с верхней поверхностью основной мембраны 11.

Ниже описана сборка вышеуказанного громкоговорителя.

Сначала звуковую катушку 8 устанавливают на проставке 13 в правильное положение с точки зрения обеспечения вертикального направления, и затем проставку 13, несущую звуковую катушку 8, устанавливают на пластине 4.

Гофр 10, внутренняя окружная поверхность которого предварительно соединена с наружной окружной частью основной мембраны 11, присоединен к корпусу 7, и внутренняя окружная поверхность основной мембраны 11 соединена со звуковой катушкой 8. В этом случае звуковая катушка 8 будет установлена в зазор 5 магнитной цепи с некоторым заданным воздушным зазором, обеспечиваемым с помощью проставки 13. Вышеуказанное состояние изображено на фиг. 1(Ь). После отвода проставки 13 наружная окружная поверхность демпфера 9 присоединена к внутренней окружной части пластины 4, центральная часть демпфера 9 соединена с центральной частью вспомогательной мембраны 12, и наружная окружная часть вспомогательной мембраны 12 присоединена к верхней поверхности основной мембраны 11.

Как описано выше, мембрана изобретенного громкоговорителя разделена на основную 11 и вспомогательную 12. Следовательно, изобретенный громкоговоритель можно собирать с использованием проставки 13 таким же образом, как выполняются операции сборки обычных (неплоских) громкоговорителей. А именно, звуковую катушку 8 устанавливают в правильное положение без наклона и/или эксцентриси тета относительно зазора 5 магнитной цепи также и в плоском громкоговорителе, в котором демпфер 9 расположен внутри по отношению к зазору 5 магнитной цепи, и полость, которая образуется (стала доступной) с внутренней стороны магнитной цепи 1 с внутренним магнитом, используется в качестве пространства 6 для колебаний демпфера с заданной амплитудой. Следовательно, изобретенный громкоговоритель позволяет устранить паразитные звуки. Таким образом обеспечивают совместимость двух противоречивых требований к громкоговорителю, а именно конструкции с меньшей толщиной и более низкой интенсивностью отражения. Частотная характеристика громкоговорителя данного приведенного в качестве примера варианта осуществления показана на фиг. 5 линией А.

Вариант осуществления 2.

На фиг. 2 показано поперечное боковое сечение громкоговорителя согласно второму приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения. На чертеже те детали, которые идентичны элементам по первому варианту осуществления, представлены с обозначением их теми же ссылочными номерами, и описание их не повторяется. Отличие от первого варианта осуществления состоит в том, что громкоговоритель по данному варианту осуществления выполнен с центральным колпачком 14, функционирующим в качестве средства для предотвращения появления эксцентриситета. Демпфер 9 и вспомогательная мембрана 12 присоединены на своей внутренней окружной поверхности к центральному колпачку 14.

Центральный колпачок 14, присоединенный к внутренней окружной поверхности демпфера 9 и внутренней окружной поверхности вспомогательной мембраны 12, способствует повышению прочности сцепления вспомогательной мембраны 12 и демпфера 9. Центральный колпачок 14 также способствует уменьшению эксцентриситетов между вспомогательной мембраной 12 и основной мембраной 11, и демпфером 9 и вспомогательной мембраной 12.

Вариант осуществления 3.

Фиг. 3 представляет собой поперечное боковое сечение громкоговорителя согласно третьему приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения. Отличие от первого варианта осуществления состоит в том, что благодаря податливости, возникающей из-за краевого выступа 16, предусмотренного на наружной окружной поверхности вспомогательной мембраны 12, происходит ослабление звука высоких тонов, излучаемого вспомогательной мембраной 12, и также происходит резкое снижение частотных характеристик в зоне высоких частот.

Частотная характеристика громкоговорителя по данному приведенному в качестве примера варианту осуществления показана на фиг. 5 линией В.

Вариант осуществления 4.

Фиг. 4 представляет собой поперечное боковое сечение громкоговорителя согласно четвертому приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения. Отличие от первого варианта осуществления состоит в том, что предусмотрен пылезащитный колпачок 17, присоединенный к верхней поверхности вспомогательной мембраны 12. Это способствует получению более равномерной частотной характеристики и улучшает направленность, при этом также улучшается эстетичность элементов громкоговорителя. Вместо присоединения к вспомогательной мембране 12 пылезащитный колпачок 17 может быть присоединен к основной мембране 11.

Частотная характеристика громкоговорителя по данному приведенному в качестве примера варианту осуществления показана на фиг. 5 линией С.

Вариант осуществления 5.

Фиг. 6 представляет собой поперечное боковое сечение громкоговорителя согласно пятому приведенному в качестве примера варианту осуществления настоящего изобретения. Отличие от второго варианта осуществления состоит в том, что основной демпфер 9а предусмотрен в месте, которое находится внутри по отношению к зазору 5 магнитной цепи и на большей высоте по сравнению с обмоткой звуковой катушки 8, и центральный колпачок 14 присоединен к центральной части основного демпфера 9а. Вспомогательный демпфер 9Ь соединен с центральным колпачком 14 на уровне высоты, расположенном ниже по сравнению с основным демпфером 9а, и вспомогательная мембрана 12 соединяет (перемычкой) центральный колпачок 14 и основную мембрану 11.

При вышеописанной конструкции основной демпфер 9а образован в месте, которое по высоте находится между краем основной мембраны 11, присоединенным к корпусу 7 и расположенным снаружи по отношению к звуковой катушке 8, и обмоткой звуковой катушки 8, подвешенной в зазоре 5 магнитной цепи 1.

Вспомогательный демпфер 9Ь образован в месте, которое расположено под основным демпфером 9а и внутри по отношению к нему. Основной демпфер 9а и вспомогательный демпфер 9Ь соединены с магнитной цепью 1. Следовательно, основной демпфер 9а обеспечивает частичное регулирование в осевом направлении, в то время как вспомогательный демпфер 9Ь обеспечивает частичное регулирование в радиальном направлении. Это позволяет улучшить линейность, что приводит к большому увеличению значения амплитуды.

Вышеописанная конструкция также позволяет уменьшить общую высоту звуковой катушки 8 путем образования основного демпфера 9а и вспомогательного демпфера 9Ь внутри пространства, внутреннего по отношению к зазору магнитной цепи. Уменьшение высоты звуковой катушки было затруднено в громкоговорителе данного типа с большим входным сигналом. В результате можно уменьшить общую высоту громкоговорителя. Таким образом, можно выполнить громкоговоритель с меньшей толщиной даже при ограниченном доступном пространстве и при ограничении по диаметру. Помимо возможности получения большой амплитуды и повышенной долговечности при большом входном сигнале изобретенный громкоговоритель обеспечивает воспроизведение звука с малым искажением. В соответствии с настоящим изобретением предложен универсальный громкоговоритель с улучшенными акустическими эксплуатационными характеристиками, который имеет компактную конструкцию с небольшой толщиной, способную удовлетворять различным требованиям, возникающим на практике.

На фиг. 7 показана частотная характеристика звукового давления и характеристика искажения второй гармоники громкоговорителя по данному варианту осуществления. Громко говоритель по данному варианту осуществления дает частотную характеристику 20 звукового давления, которая является более равномерной и имеет более высокий уровень по сравнению с частотными характеристиками других громкоговорителей по предшествующим вариантам осуществления. Громкоговоритель по данному варианту осуществления обеспечивал воспроизведение насыщенного низкого звука в области низких частот частотной характеристики звукового давления, а в области высоких частот он обеспечивал воспроизведение очень насыщенного высокого звука. Кроме того, что касается искажения второй гармоники, то громкоговоритель имел слабое искажение, обеспечивая высокую линейность, как показано с помощью кривой 22.

Вариант осуществления 6

Фиг. 8 показывает поперечное боковое сечение громкоговорителя согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения. Отличие от варианта осуществления 2 состоит в том, что предусмотрена нижняя цилиндрическая часть 14Ь как удлинение центрального колпачка 14а в направлении вниз, и в центре ярма 3 предусмотрена направляющая часть 3 а.

В данном варианте осуществления нижняя цилиндрическая часть 1 4Ь центрального колпачка 14а, соединенного с центральными частями демпфера 9 и вспомогательной мембраны 12, удлинена до центральной нижней части магнитной цепи 1, и направляющая часть 3а отогнута вверх с целью направления цилиндрической части 1 4Ь в правильное положение. Это позволяет регулировать амплитуду как в осевом, так и в радиальном направлениях для обеспечения дополнительного улучшения линейности. Следовательно, обеспечивается возможность сме щения основной мембраны 11, при этом она не снабжена вспомогательным демпфером 9Ь, использованным в варианте осуществления 5, и мембрана 11 может смещаться на большую амплитуду до тех пор, пока демпфер 9 не будет растянут до крайней длины.

Несмотря на то, что в каждом из вышеприведенных вариантов осуществления в качестве примера приведена конусообразная мембрана, те же эффекты, естественно, можно получить с диафрагмой, имеющей другие формы, например, с плоской формой, куполообразной формой или т. п.

Промышленная применимость

В изобретенном громкоговорителе наружная окружная часть гофра соединена с образующей обод частью корпуса, прикрепленного к магнитной цепи, наружная окружная часть основной мембраны соединена с внутренней окружной частью гофра, звуковая катушка, подлежащая установке в зазоре магнитной цепи, соединена с внутренней окружной частью основной мембраны, демпфер, расположенный внутри по отношению к зазору магнитной цепи, соединен в зоне своей наружной окружной части с пластиной магнитной цепи, центральная часть демпфера соединена с центральной частью вспомогательной мембраны, наружная окружная часть указанной вспомогательной мембраны соединена с верхней поверхностью основной мембраны в месте, расположенном снаружи по отношению к линии, по которой основная мембрана соединена со звуковой катушкой. При вышеописанной конструкции основная мембрана размещена между корпусом и звуковой катушкой и присоединена к ним, в то время как звуковая катушка удерживается в правильном положении в зазоре магнитной цепи с помощью проставки или аналогичного позиционирующего приспособления. Следовательно можно устранить проблему, связанную с появлением паразитных звуков при входе обмотки звуковой катушки в контакт с пластиной или ярмом. Кроме того, поскольку мембрана разделена на две части, а именно на основную и вспомогательную мембраны, расширяется возможность комбинирования различных форм и материалов для мембраны. Это позволяет громкоговорителю регулировать характеристики в широком диапазоне частот.

Помимо вышеописанного изобретенные громкоговорители обеспечивают следующие преимущества:

(1) В громкоговорителе, в котором внутренняя окружная часть демпфера и внутренняя окружная часть вспомогательной мембраны соединены через центральный колпачок, увеличивается сила сцепления вспомогательной мембраны и демпфера, и может быть уменьшен эксцентриситет демпфера и вспомогательной мембраны.

(2) В громкоговорителе, в котором наружная часть вспомогательной мембраны была выполнена с краевым выступом, обеспечивается резкое снижение частотной характеристики в диапазоне высоких частот.

(3) В громкоговорителе, в котором на верхней поверхности основной или вспомогательной мембраны предусмотрен пылезащитный колпачок, частотные характеристики имеют более равномерный вид, улучшается направленность, а также улучшаются эстетические характеристики.

(4) В громкоговорителе по вышеуказанному пункту (2), в котором дополнительно предусмотрен другой демпфер между центральным колпачком, расположенным в центре демпфера, и пластиной, обеспечиваются большая амплитуда и высокая долговечность при большом входном сигнале (входной мощности), и также обеспечивается низкое искажение.

(5) В громкоговорителе по вышеуказанному пункту (2), в котором центральный колпачок удлинен вниз с возможностью направления его частью магнитной цепи, линейность при приведении в движение основной и вспомогательной мембран повышается в результате направления перемещения центрального колпачка. Может быть осуществлено движение с большой амплитудой.

Разъяснение ссылочных номеров на чертежах

- Магнитная цепь.

- Магнит.

- Ярмо.

3а - Центральная направляющая часть.

- Пластина.

- Зазор магнитной цепи.

- Пространство для движения демпфера с заданной амплитудой.

- Корпус.

- Звуковая катушка.

- Демпфер.

9а - Основной демпфер.

9Ь - Вспомогательный демпфер.

- Гофр.

- Основная мембрана.

- Вспомогательная мембрана.

- Проставка.

14, 14а - Центральный колпачок.

14Ь - Нижняя цилиндрическая часть.

- Мембрана.

- Краевой выступ.

- Пылезащитный колпачок.

- Частотная характеристика звукового давления, громкоговоритель по варианту осуществления 5.

- Искажение гармоники, громкоговоритель поварианту осуществления 5.

А Частотная характеристика звукового давления, громкоговоритель по варианту осуществления 1.

В Частотная характеристика звукового давления, громкоговоритель по варианту осуществления 3.

С Частотная характеристика звукового давления, громкоговоритель по варианту осуществления 4.

Claims (6)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Громкоговоритель, содержащий магнитную цепь из пластины и ярма, между которыми образован магнитный зазор, при этом образующая обод часть корпуса (7) прикреплена к магнитной цепи (1), а внешняя часть основной мембраны (11) соединена с внутренней окружной частью гофра (10), причем звуковая катушка (8) установлена в зазоре (5) магнитной цепи (1) и соединена с внутренней частью основной мембраны (11), а демпфер (9) расположен внутри области, образованной зазором магнитной цепи, и прикреплен в зоне своей наружной окружной части к пластине (4) магнитной цепи, отличающийся тем, что он содержит вспомогательную мембрану (12), при этом центральная часть демпфера (9) соединена с центральной частью вспомогательной мембраны (12), а наружная окружная часть указанной вспомогательной мембраны (12) присоединена к верхней поверхности основной мембраны (11) в месте, расположенном снаружи по отношению к линии соединения основной мембраны со звуковой катушкой (8).
2. 2. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что центральная часть демпфера (9) соединена с центральной частью вспомогательной мембраны (12) посредством центрального колпачка (14).
3. 3. Громкоговоритель по п.1 , отличающийся тем, что на наружной окружной части вспомогательной мембраны (12) выполнен краевой выступ (16).
4. 4. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что на верхней поверхности основной мембраны (11) или вспомогательной мембраны (12) предусмотрен пылезащитный колпачок (17).
5. 5. Громкоговоритель по п.2, отличающийся тем, что содержит дополнительный демпфер (9Ь), размещенный между центральным колпачком (14), расположенным в центре демпфера (9 а), и пластиной (4).
6. 6. Громкоговоритель по п.2, отличающийся тем, что центральный колпачок (14а) выполнен с удлиненной вниз частью (14Ь) для направления его частью магнитной цепи (3 а).