RU142026U1

RU142026U1 - DYNAMIC SPEAKER

Info

Publication number: RU142026U1
Application number: RU2013159215/28U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Фёдорович Афанасьев; Татьяна Владимировна Гаган; Дмитрий Владимирович Рябов
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-06-20

Abstract

1. Динамический громкоговоритель, содержащий магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус из магнитомягкого железа, торцевую стенку из магнитомягкого железа, керн из магнитомягкого железа, как минимум четыре кольцевых постоянных магнита с осевой намагниченностью, закреплённых с помощью тонкостенных крепёжных стаканов из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса соосно с ними и попарно на торцевой стенке, кольцевые концентраторы магнитного потока из магнитомягкого железа, первый каркас с внешней кольцевой катушкой, второй каркас с средней кольцевой катушкой и третий каркас с внутренней кольцевой катушкой, из которых первый каркас с внешней кольцевой катушкой размещён в зазоре между внутренней поверхностью цилиндрического корпуса и внешней образующей внешних кольцевых постоянных магнитов, второй каркас с средней кольцевой катушкой размещён в зазоре между внутренней образующей внутренних кольцевых постоянных магнитов и внутренний поверхностью первого тонкостенного крепежного стакана, а третий каркас с внутренней кольцевой катушкой размещён в отверстии внутренних кольцевых постоянных магнитов между внутренней поверхностью второго тонкостенного крепежного стакана и керном с возможностью возвратно-поступательного движения, отличающийся тем, что громкоговоритель содержит три соосных независимых друг от друга диффузора, из которых первый - внешний диффузор с большей площадью поверхности и массой, закрепленный по внешнему периметру на внешнем каркасе громкоговорителя, второй - средний диффузор с меньшей площадью поверхности и массой, чем у внешнего диффузора, закрепленны�1. A dynamic loudspeaker containing a magnetic system, which includes a cylindrical body of soft magnetic iron, an end wall of soft magnetic iron, a core of soft magnetic iron, at least four annular permanent magnets with axial magnetization, mounted using thin-walled fixing cups of a diamagnet inside a cylindrical housings coaxially with them and in pairs on the end wall, ring magnetic flux concentrators from soft magnetic iron, the first frame with an external ring coil Coy, the second frame with the middle ring coil and the third frame with the inner ring coil, of which the first frame with the outer ring coil is placed in the gap between the inner surface of the cylindrical body and the outer generatrix of the outer ring permanent magnets, the second frame with the middle ring coil is placed in the gap between the inner generatrix of the inner annular permanent magnets and the inner surface of the first thin-walled mounting cup, and the third frame with the inner ring coil is placed n in the hole of the inner annular permanent magnets between the inner surface of the second thin-walled mounting cup and the core with the possibility of reciprocating movement, characterized in that the loudspeaker contains three coaxial independent diffusers, of which the first is an external diffuser with a larger surface area and mass, fixed along the external perimeter on the external frame of the loudspeaker, the second - the middle diffuser with a smaller surface area and mass than the external diffuser, fixed

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в широкополосных и мощных акустических колоннах, радиоприемниках и телевизорах.The utility model relates to radio engineering and can be used in broadband and powerful acoustic columns, radios and televisions.

Известно устройство, содержащее магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус с торцевой стенкой, размещенной внутри него и соосно с ним кольцевые постоянные магниты с осевой намагниченностью и встречно расположенными одноименными полюсами, две подвижные кольцевые катушки, керн из магнитомягкого железа, один общий диффузор (см. Полезную модель RU №100692 U1, опубл. 20.12.2010 Бюл. №35), прототип.A device is known that contains a magnetic system, which includes a cylindrical body with an end wall located inside it and coaxially ring permanent magnets with axial magnetization and opposite poles of the same name, two movable ring coils, a core made of soft magnetic iron, one common diffuser ( see Utility Model RU No. 100692 U1, publ. 12/20/2010 Bull. No. 35), prototype.

Недостаток прототипа является отсутствие оптимизации по критерию минимальных габаритных размеров при достижении больших мощностей и неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в полосе излучаемых акустических сигналов.The disadvantage of the prototype is the lack of optimization according to the criterion of minimum overall dimensions when achieving high power and uneven amplitude-frequency characteristics (AFC) in the band of emitted acoustic signals.

Технический результат заключается в устранении указанного недостатка путем выбора нового варианта конструкции и ее элементов.The technical result is to eliminate this drawback by choosing a new design option and its elements.

Технический результат достигается тем, что динамический громкоговоритель содержит магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус из магнитомякого железа, торцевую стенку из магнитомягкого железа, керн из магнитомягкого железа, как минимум четыре кольцевых постоянных магнита, с осевой намагниченностью, закрепленных с помощью тонкостенных крепежных стаканов из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса соосно с ними и попарно на торцевой стенке, кольцевые концентраторы магнитного потока из магнитомягкого железа, первый каркас с внешней кольцевой катушкой, второй каркас с средней кольцевой катушкой и третий каркас с внутренней кольцевой катушкой, из которых первый каркас с внешней кольцевой катушкой размещен в зазоре между внутренней поверхностью цилиндрического корпуса и внешней образующей внешних кольцевых постоянных магнитов, второй каркас с средней кольцевой катушкой размещен в зазоре между внутренней образующей внутренних кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностью первого тонкостенного крепежного стакана, а третий каркас с внутренней кольцевой катушкой размещен в отверстии внутренних кольцевых постоянных магнитов между внутренней поверхностью второго тонкостенного крепежного стакана и керном с возможностью возвратно-поступательного движения. Особенностью является то, что громкоговоритель содержит три соосных независимых друг от друга диффузора, из которых первый - внешний диффузор с большей площадью поверхности и массой, закрепленный по внешнему периметру на внешнем каркасе громкоговорителя, второй - средний диффузор с меньшей площадью поверхности и массой, чем у внешнего диффузора, закрепленный по внешнему периметру на среднем каркасе громкоговорителя, закрепленном на кольцевом концентраторе магнитного потока внешнего кольцевого постоянного магнита, а третий - внутренний диффузор с площадью поверхности и массой меньше чем у среднего диффузора, закрепленный по внешнему периметру на внутренним каркасе, закрепленном на кольцевом концентраторе магнитного потока внутреннего кольцевого постоянного магнита. Кольцевые постоянные магниты размещены в разных параллельных плоскостях по два кольцевых постоянных магнита в каждой плоскости, причем вторые из которых - внутренние кольцевые постоянные магниты, имеющие внешний диаметр меньше диаметра отверстия внешних кольцевых постоянных магнитов, размещены соосно внутри отверстий внешних кольцевых постоянных магнитов с чередующимися по расположению разноименными магнитными полюсами в каждой плоскости и со встречным расположением одноименных магнитных полюсов между плоскостями с расположенными на них парами кольцевых постоянных магнитов. Первый каркас с внешней кольцевой катушкой жестко скреплен кольцевой связкой из немагнитного материала с внешним диффузором и центрирующей шайбой, второй каркас с средней кольцевой катушкой жестко скреплен кольцевой связкой из немагнитного материала с средним диффузором и центрирующей шайбой, а третий каркас с внутренний кольцевой катушкой жестко скреплен дисковой связкой из немагнитного материала с внутренним диффузором и центрирующей шайбой.The technical result is achieved by the fact that the dynamic loudspeaker contains a magnetic system, which includes a cylindrical body made of soft magnetic iron, an end wall made of soft magnetic iron, a core made of soft magnetic iron, at least four ring permanent magnets, with axial magnetization, fixed with thin-walled mounting glasses from a diamagnet inside the cylindrical body coaxially with them and in pairs on the end wall, ring magnetic flux concentrators from soft magnetic iron, n the first frame with the outer ring coil, the second frame with the middle ring coil and the third frame with the inner ring coil, of which the first frame with the outer ring coil is placed in the gap between the inner surface of the cylindrical body and the outer generatrix of the outer ring permanent magnets, the second frame with the middle ring the coil is placed in the gap between the inner generatrix of the inner annular permanent magnets and the inner surface of the first thin-walled mounting cup, and the third frame with the inner ring coil is placed in the hole of the inner ring permanent magnets between the inner surface of the second thin-walled mounting cup and the core with the possibility of reciprocating motion. The peculiarity is that the loudspeaker contains three coaxial independent diffusers, of which the first is an external diffuser with a larger surface area and mass, mounted along the outer perimeter on the external frame of the loudspeaker, and the second is a medium diffuser with a smaller surface area and mass than an external diffuser, mounted on the outer perimeter on the middle frame of the loudspeaker, mounted on the ring concentrator of the magnetic flux of the external ring permanent magnet, and the third is internal a diffuser having a surface area and mass less than the average of the diffuser mounted on the outer perimeter of the inner frame, fixed on an annular flux concentrator inner annular permanent magnet. Ring permanent magnets are placed in different parallel planes, two ring permanent magnets in each plane, the second of which are internal ring permanent magnets having an outer diameter smaller than the hole diameter of the outer ring permanent magnets, placed coaxially inside the holes of the outer ring permanent magnets with alternating arrangement opposite magnetic poles in each plane and with an opposite arrangement of the same magnetic poles between the planes c located and they are pairs of annular permanent magnets. The first frame with the outer ring coil is rigidly fastened by a ring bundle of non-magnetic material with an external diffuser and centering washer, the second frame with the middle ring coil is rigidly fastened by a ring bundle of non-magnetic material with an average diffuser and a centering washer, and the third frame with the inner ring coil is rigidly fastened by a disk a bundle of non-magnetic material with an internal diffuser and a centering washer.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена конструкция динамического громкоговорителя в осевом сечении.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows the design of a dynamic loudspeaker in axial section.

Динамический громкоговоритель содержит магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус 1 из магнитомякого железа, торцевую стенку 2 из магнитомягкого железа, керн 3 из магнитомягкого железа, как минимум четыре кольцевых постоянных магнита 4, 5, с осевой намагниченностью, закрепленных с помощью тонкостенных крепежных стаканов 6, 7 из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса 1 соосно с ними и попарно на торцевой стенке 2, кольцевые концентраторы 8, 9 магнитного потока из магнитомягкого железа, первый каркас 10 с внешней кольцевой катушкой 11, второй каркас 12 с средней кольцевой катушкой 13 и третий каркас 14 с внутренней кольцевой катушкой 15, из которых первый каркас 10 с внешней кольцевой катушкой 11 размещен в зазоре Δ1 между внутренней поверхностью цилиндрического корпуса 1 и внешней образующей внешних кольцевых постоянных магнитов 4, второй каркас 12 с средней кольцевой катушкой 13 размещен в зазоре Δ2 между внутренней образующей внутренних кольцевых постоянных магнитов 5 и внутренней поверхностью первого тонкостенного крепежного стакана 6, а третий каркас 14 с внутренней кольцевой катушкой 15 размещен в отверстии внутренних кольцевых постоянных магнитов 5 между внутренней поверхностью второго тонкостенного крепежного стакана 7 и керном 3 с возможностью возвратно-поступательного движения. Громкоговоритель содержит три соосных независимых друг от друга диффузора 16, 17, 18, из которых первый - внешний диффузор 16 с большей площадью поверхности и массой, закрепленный по внешнему периметру на внешнем каркасе 19 громкоговорителя, второй - средний диффузор 17 с меньшей площадью поверхности и массой, чем у внешнего диффузора 17, закрепленный по внешнему периметру на среднем каркасе 20 громкоговорителя, закрепленном на кольцевом концентраторе 8 магнитного потока внешнего кольцевого постоянного магнита 4, а третий - внутренний диффузор 18 с площадью поверхности и массой меньше, чем у среднего диффузора 17, закрепленный по внешнему периметру на внутренним каркасе 21, закрепленном на кольцевом концентраторе 9 магнитного потока внутреннего кольцевого постоянного магнита 5. Кольцевые постоянные магниты 4, 5 размещены в разных параллельных плоскостях по два кольцевых постоянных магнита 4 и 5 в каждой плоскости, причем вторые из которых - внутренние кольцевые постоянные магниты 5, имеющие внешний диаметр D₂ меньше диаметра d₁ отверстия внешних кольцевых постоянных магнитов 4, размещены соосно внутри отверстий внешних кольцевых постоянных магнитов 4 с чередующимися по расположению разноименными магнитными полюсами в каждой плоскости и со встречным расположением одноименных магнитных полюсов между плоскостями с расположенными на них парами кольцевых постоянных магнитов 4, 5. Первый каркас 10 с внешней кольцевой катушкой 11 жестко скреплен кольцевой связкой 22 из немагнитного материала с внешним диффузором 16 и центрирующей шайбой 23, второй каркас 12 с средней кольцевой катушкой 13 жестко скреплен кольцевой связкой 24 из немагнитного материала с средним диффузором 17 и центрирующей шайбой 25, а третий каркас 14 с внутренний кольцевой катушкой 15 жестко скреплен дисковой связкой 26 из немагнитного материала с внутренним диффузором 18 и центрирующей шайбой 27.The dynamic loudspeaker contains a magnetic system, which includes a cylindrical body 1 made of soft magnetic iron, an end wall 2 made of soft magnetic iron, core 3 made of soft soft iron, at least four ring permanent magnets 4, 5, with axial magnetization, fixed with thin-walled mounting glasses 6, 7 from a diamagnet inside the cylindrical body 1 coaxially with them and in pairs on the end wall 2, ring concentrators 8, 9 of magnetic flux of magnetically soft iron, the first frame 10 with the outer ring coil 11, the second frame 12 with the middle ring coil 13 and the third frame 14 with the inner ring coil 15, of which the first frame 10 with the outer ring coil 11 is placed in the gap Δ1 between the inner surface of the cylindrical body 1 and the outer generatrix of the outer ring permanent magnets 4 , the second frame 12 with the middle annular coil 13 is placed in the gap Δ2 between the inner generatrix of the inner ring permanent magnets 5 and the inner surface of the first thin-walled mounting cup 6, and the third frame 14 with light on the internal annular coil 15 arranged in the bore of the inner circumferential permanent magnets 5 between the inner surface of the second thin-walled cup of the fastening 7 and a core 3 with a reciprocating motion. The loudspeaker contains three coaxial independent diffusers 16, 17, 18, of which the first is an external diffuser 16 with a larger surface area and mass, mounted along the outer perimeter on the outer frame 19 of the loudspeaker, and the second is a middle diffuser 17 with a smaller surface area and mass than that of the external diffuser 17, mounted on the outer perimeter on the middle frame 20 of the loudspeaker, mounted on the ring concentrator 8 of the magnetic flux of the external ring permanent magnet 4, and the third is the internal diffuser 18 s surface area and mass less than that of the average diffuser 17, mounted on the outer perimeter on the inner frame 21, mounted on the ring concentrator 9 of the magnetic flux of the inner ring permanent magnet 5. Ring permanent magnets 4, 5 are placed in different parallel planes, two ring permanent magnets 4 and 5 in each plane, and the second of which - the inner annular permanent magnets 5 having an outer diameter d ₂ smaller than the diameter d ₁ the external openings annular permanent magnet 4 is arranged coaxially inside the holes of the outer ring permanent magnets 4 with alternating opposite poles of magnetic poles in each plane and with the opposite arrangement of the same magnetic poles between the planes with pairs of ring permanent magnets 4, 5 located on them. The first frame 10 with the outer ring coil 11 is rigidly fixed to the ring a bundle 22 of non-magnetic material with an external diffuser 16 and a centering washer 23, the second frame 12 with the middle annular coil 13 is rigidly fastened by an annular bundle 24 of it gnitnogo material with the middle diffuser 17 and the centering washer 25 and the third frame 14 with an internal annular coil 15 fastened rigidly bonded disc 26 of non-magnetic material to the inner diffuser 18 and the centering washer 27.

Длина L_k каждой кольцевой катушки 11, 13 и 15, расположенных против зазора Δ между одноименными магнитными полюсами кольцевых постоянных магнитов 4 или 5 определяется произведением (n-1)(h+Δ) при допустимой амплитуде колебаний диффузоров 16, 17 и 18 L_k=h/2, где h - высота кольцевых постоянных магнитов 4 и 5, n-число пар кольцевых постоянных магнитов 4, 5. Зазор Δ устанавливается распорной втулкой 28. Выводы 29 внешней кольцевой катушки 11, подсоединены к клеммам 30, размещенным на внешнем каркасе 19 громкоговорителя, выводы 31 средней кольцевые катушки 13 подсоединены к клеммам 32, размещенным на среднем каркасе 20 громкоговорителя, а выводы 33, внутренний кольцевой катушки 15 подсоединены к клеммам 34 размещенным на внутренним каркасе 22 громкоговорителя. Все три кольцевый катушки 11, 13, 15 могут быть соединены последовательно или параллельно при одноканальном источнике сигналов, или подключены раздельно к разным выходам многоканального источника сигналов.The length L _{k of} each annular coil 11, 13 and 15 located against the gap Δ between the same poles of the ring permanent magnets 4 or 5 is determined by the product (n-1) (h + Δ) with an allowable vibration amplitude of the diffusers 16, 17 and 18 L _k = h / 2, where h is the height of the ring permanent magnets 4 and 5, the n-number of pairs of ring permanent magnets 4, 5. The gap Δ is set by the spacer sleeve 28. Terminals 29 of the outer ring coil 11 are connected to the terminals 30 located on the outer frame 19 loudspeakers, terminals 31 of the middle ring coil 13 connected are connected to the terminals 32 located on the middle frame 20 of the loudspeaker, and the conclusions 33, the inner ring coil 15 are connected to the terminals 34 located on the inner frame 22 of the loudspeaker. All three ring coils 11, 13, 15 can be connected in series or in parallel with a single-channel signal source, or connected separately to different outputs of the multi-channel signal source.

Наращивание мощности громкоговорителя достигается увеличением числа постоянных магнитов 4, 5 и кольцевых катушек 11, 13, 15, а применение трех диффузоров 16, 17, 18 с разными полосами рабочих частот в звуковом диапазоне позволяют выровнить и расширить АЧХ громкоговорителя и достичь более высокого качества его звучания по сравнению с прототипом.Loudspeaker power is achieved by increasing the number of permanent magnets 4, 5 and ring coils 11, 13, 15, and the use of three diffusers 16, 17, 18 with different operating frequency bands in the audio range allows you to align and expand the frequency response of the loudspeaker and achieve better sound quality compared to the prototype.

Claims

1. A dynamic loudspeaker containing a magnetic system, which includes a cylindrical body of soft magnetic iron, an end wall of soft magnetic iron, a core of soft magnetic iron, at least four annular permanent magnets with axial magnetization, mounted using thin-walled fixing cups of a diamagnet inside a cylindrical housings coaxially with them and in pairs on the end wall, ring magnetic flux concentrators from soft magnetic iron, the first frame with an external ring coil Coy, the second frame with the middle ring coil and the third frame with the inner ring coil, of which the first frame with the outer ring coil is placed in the gap between the inner surface of the cylindrical body and the outer generatrix of the outer ring permanent magnets, the second frame with the middle ring coil is placed in the gap between the inner generatrix of the inner annular permanent magnets and the inner surface of the first thin-walled mounting cup, and the third frame with the inner ring coil is placed n in the hole of the inner annular permanent magnets between the inner surface of the second thin-walled mounting cup and the core with the possibility of reciprocating movement, characterized in that the loudspeaker contains three coaxial independent diffusers, of which the first is an external diffuser with a larger surface area and mass, fixed along the external perimeter on the external frame of the loudspeaker, the second - the middle diffuser with a smaller surface area and mass than the external diffuser, fixed along the outer perimeter on the middle loudspeaker frame mounted on the ring hub of the magnetic flux of the outer ring permanent magnet, and the third is the internal diffuser with surface area and mass less than the average diffuser, mounted on the outer perimeter on the inner frame, mounted on the ring hub of the internal magnetic flux ring permanent magnet.

2. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the ring permanent magnets are placed in different parallel planes, two ring permanent magnets in each plane, the second of which are internal ring permanent magnets having an outer diameter smaller than the diameter of the hole of the outer ring permanent magnets, placed coaxially inside the holes of the outer ring permanent magnets with alternating in location opposite magnetic poles in each plane and with the opposite location of the same magnets tnyh poles between the planes located on them with pairs of annular permanent magnets.

3. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the first frame with the outer ring coil is rigidly fastened by a ring bundle of non-magnetic material with an external diffuser and a centering washer, the second frame with the middle ring coil is rigidly fastened by a ring bundle of non-magnetic material with a middle diffuser and a centering a washer, and the third frame with an inner ring coil is rigidly fastened by a disk bundle of non-magnetic material with an internal diffuser and a centering washer.