RU148952U1

RU148952U1 - DYNAMIC SPEAKER

Info

Publication number: RU148952U1
Application number: RU2014103569/28U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Фёдорович Афанасьев; Дмитрий Владимирович Рябов
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2014-12-20

Abstract

Динамический громкоговоритель, содержащий магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус из магнитомягкого железа с торцевой стенкой, керн из магнитомягкого железа, как минимум две пары кольцевых постоянных магнитов с осевой намагниченностью, закрепленных с помощью двух тонкостенных крепежных стаканов из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса соосно с ним на торцевой стенке, причем внутренние кольцевые постоянные магниты, имеющие внешний диаметр меньше диаметра отверстия внешних кольцевых постоянных магнитов, размещены внутри этих отверстий, а кольцевые постоянные магниты каждой пары в одну сторону ориентированы разноименными магнитными полюсами, а между парами - со встречным расположением одноименных магнитных полюсов, два кольцевых концентратора магнитного потока из магнитомягкого железа, размещенных на торцах внешней пары кольцевых постоянных магнитов, четыре неподвижных кольцевых каркаса из непроводящего материала с обмотками возбуждения, первый из которых - внутренний кольцевой каркас с обмоткой возбуждения, закрепленный на керне в отверстии внутренних кольцевых постоянных магнитов, второй - внешний неподвижный кольцевой каркас с обмоткой возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, третий - неподвижный каркас с обмоткой возбуждения, четвертый - неподвижный каркас с обмоткой возбуждения, четыре подвижных каркаса из диэлектрика с кольцевыми катушками, каждая из которых содержит один или несколько слоев с плотно расположенными короткозамкнутыми и изолированными друг от друга витками, имеющих возможность возвратно-поступательно�A dynamic loudspeaker containing a magnetic system, which includes a cylindrical body made of soft magnetic iron with an end wall, a core made of soft magnetic iron, at least two pairs of ring permanent magnets with axial magnetization, fixed with two thin-walled mounting cups of a diamagnet inside the cylindrical body coaxially with him on the end wall, and the inner annular permanent magnets having an outer diameter less than the diameter of the hole of the outer annular permanent magnet c, are placed inside these holes, and the ring permanent magnets of each pair are oriented in the same direction by opposite magnetic poles, and between the pairs with the opposite location of the magnetic poles of the same name, two ring concentrators of magnetic flux made of soft magnetic iron located on the ends of the outer pair of ring permanent magnets, four fixed ring frames made of non-conductive material with field windings, the first of which is an internal ring frame with field winding mounted on a core in the hole of the inner ring of permanent magnets, the second is an external fixed ring frame with a field coil mounted on the inner surface of the cylindrical body, the third is a fixed frame with a field coil, the fourth is a fixed frame with a field coil, four movable dielectric frames with ring coils, each of which contains one or more layers with tightly located short-circuited and isolated from each other coils, with the possibility of reciprocating

Description

Динамический громкоговорительDynamic loudspeaker

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических колонках с большой амплитудой колебаний диффузоров, в гидроакустике и других устройствах.The utility model relates to radio engineering and can be used in acoustic speakers with a large amplitude of oscillations of diffusers, in hydroacoustics and other devices.

Известно устройство, содержащее магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус, кольцевой постоянный магнит с радиальной намагниченностью, закрепленный на торцевой стенке корпуса с помощью крепежного стакана, керн из магнитомягкого железа, два каркаса с неподвижными обмотками возбуждения, два каркаса с подвижными катушками, закрепленными на общей дисковой связке, связанной с диффузором (см. Патент на полезную модель RU №129738 U1, опубл. 27.06.2013 Бюл.№18), прототип.A device is known that contains a magnetic system, which includes a cylindrical body, an annular permanent magnet with radial magnetization, mounted on the end wall of the body with a mounting cup, a core of magnetically soft iron, two frames with fixed excitation windings, two frames with moving coils fixed on a common disk bundle associated with a diffuser (see Utility Model Patent RU No. 129738 U1, publ. 06/27/2013 Bull. No. 18), prototype.

Недостатком прототипа является малая мощность, ограниченная энергией магнитного поля одного кольцевого постоянного магнита, узкая полоса частотного диапазона и неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), особенно в области низких и высоких звуковых частот.The disadvantage of the prototype is the low power limited by the magnetic field energy of one annular permanent magnet, a narrow band of the frequency range and uneven amplitude-frequency characteristics (AFC), especially in the low and high sound frequencies.

Технический результат заключается в устранении указанных недостатков за счет увеличения числа кольцевых постоянных магнитов и ряда конструктивных особенностей громкоговорителя.The technical result consists in eliminating these shortcomings by increasing the number of annular permanent magnets and a number of design features of the loudspeaker.

Технический результат достигается тем, что динамический громкоговоритель содержит магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус из магнитомягкого железа с торцевой стенкой, керн из магнитомягкого железа, как минимум две пары кольцевых постоянных магнитов с осевой намагниченностью, закрепленных с помощью двух тонкостенных крепежных стаканов из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса соосно с ним на торцевой стенке, причем внутренние кольцевые постоянные магниты, имеющие внешний диаметр меньше диаметра отверстия внешних кольцевых постоянных магнитов, размещены внутри этих отверстий, а кольцевые постоянные магниты каждой пары в одну сторону ориентированы разноименными магнитными полюсами, а между парами - со встречным расположением одноименных магнитных полюсов, два кольцевых 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 with an end wall, a core made of soft magnetic iron, at least two pairs of ring permanent magnets with axial magnetization, fixed with two thin-walled fixing glasses made of diamagnet inside the cylindrical body coaxially with it on the end wall, and the inner annular permanent magnets having an outer diameter less than the diameter of the opening Ia external annular permanent magnets are arranged inside these openings, and annular permanent magnets of each pair in one direction oppositely oriented magnetic poles, and between the pairs of - a counter arrangement of like magnetic poles of two annular

концентратора магнитного потока из магнитомягкого железа, размещенных на торцах внешней пары кольцевых постоянных магнитов, четыре неподвижных кольцевых каркаса из непроводящего материала с обмотками возбуждения, первый из которых - внутренний кольцевой каркас с обмоткой возбуждения, закрепленный на керне в отверстии внутренних кольцевых постоянных магнитов, второй - внешний неподвижный кольцевой каркас с обмоткой возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, третий - неподвижный каркас с обмоткой возбуждения, четвертый - неподвижный каркас с обмоткой возбуждения, четыре подвижных каркаса из диэлектрика с кольцевыми катушками, каждая из которых содержит один или несколько слоев с плотно расположенными короткозамкнутыми и изолированными друг от друга витками, имеющих возможность возвратно-поступательного движения, первый из которых - внутренний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещенной в зазоре между внешней образующей внутреннего неподвижного каркаса с обмоткой возбуждения и внутренней поверхностью первого крепежного стакана, второй - внешний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещенной в зазоре между внешней образующей внешних кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностью внешнего неподвижного каркаса с обмоткой возбуждения, третий подвижный каркас с кольцевой катушкой размещен в зазоре между внутренней поверхностью третьего неподвижного каркаса и внешней огибающей внутренних кольцевых постоянных магнитов, а в зазоре между внешней огибающей четвертого неподвижного каркаса с обмоткой возбуждения и внутренней поверхностью второго крепежного стакана размещен четвертый подвижный каркас с кольцевой катушкой. Особенностью является то, что громкоговоритель содержит три независимых соосных диффузора, один из которых - внешний диффузор, закрепленный по внешнему периметру на внешнем каркасе громкоговорителя, имеющий большую площадь поверхности и массу, жестко связан кольцевой связкой из немагнитного материала с внешним подвижным каркасом с кольцевой катушкой и центрирующей шайбой, второй - внутренний диффузор, имеющий меньшую площадь a magnetic flux concentrator made of soft magnetic iron located on the ends of an external pair of ring permanent magnets, four stationary ring frames of non-conductive material with field windings, the first of which is an internal ring frame with a field coil mounted on a core in the hole of the internal ring permanent magnets, the second one an external fixed ring frame with a field winding, mounted on the inner surface of the cylindrical body, the third is a stationary frame with a winding excitations, the fourth - a fixed frame with an excitation winding, four movable frames of a dielectric with ring coils, each of which contains one or more layers with tightly located short-circuited and isolated from each other turns having the possibility of reciprocating movement, the first of which is internal movable frame with an annular coil located in the gap between the outer generatrix of the inner fixed frame with the field winding and the inner surface of the first fixing takana, the second is an external movable frame with an annular coil located in the gap between the outer generatrix of the outer ring permanent magnets and the inner surface of the external fixed frame with an excitation winding, the third movable frame with an annular coil is placed in the gap between the inner surface of the third fixed frame and the external envelope of the internal ring permanent magnets, and in the gap between the outer envelope of the fourth fixed frame with the field winding and the inner surface of the second About the mounting cup placed the fourth movable frame with an annular coil. The peculiarity is that the loudspeaker contains three independent coaxial diffusers, one of which is an external diffuser mounted on the outer perimeter on the external loudspeaker frame, having a large surface area and mass, is rigidly connected by a ring bundle of non-magnetic material with an external movable frame with a ring coil and centering washer, the second is an internal diffuser having a smaller area

поверхности и массу, скрепленный по внешнему периметру с внутренним каркасом громкоговорителя, закрепленным на кольцевом концентраторе магнитного потока торцевой поверхности внутреннего кольцевого постоянного магнита, жестко связан дисковой связкой из немагнитного материала с внутренним подвижным каркасом с кольцевой катушкой и центрирующей шайбой, а третий диффузор, имеющий площадь поверхности и массу больше, чем у внутреннего диффузора и меньше, чем у внешнего диффузора, скрепленный по внешнему периметру с средним каркасом громкоговорителя, закрепленным на кольцевом концентраторе магнитного потока торцевой поверхности внешнего кольцевого постоянного магнита, жестко связан кольцевой связкой из немагнитного материала с третьим и четвертым подвижными каркасами с кольцевыми катушками и центрирующей шайбой.the surface and the mass fastened along the outer perimeter with the inner loudspeaker frame fixed to the ring magnetic flux concentrator of the end surface of the inner ring permanent magnet is rigidly connected by a non-magnetic material disk bundle to the inner movable frame with the ring coil and centering washer, and the third diffuser having an area surfaces and mass are larger than that of the internal diffuser and less than that of the external diffuser, fastened along the outer perimeter with the middle frame loudly The speaker, mounted on an annular magnetic flux concentrator on the end surface of the outer annular permanent magnet, is rigidly connected by an annular bundle of non-magnetic material to the third and fourth movable frames with ring coils 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 магнитомягкого железа с торцевой стенкой 2, керн 3 из магнитомягкого железа, как минимум две пары кольцевых постоянных магнитов 4,5 и 6,7 с осевой намагниченностью, закрепленных с помощью двух тонкостенных крепежных стаканов 8,9 из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса 1 соосно с ним на торцевой стенке 2, причем внутренние кольцевые постоянные магниты 4 и 6, имеющие внешний диаметр D₁ меньше диаметра d ₂ отверстия внешних кольцевых постоянных магнитов 5 и 7, размещены внутри этих отверстий, а кольцевые постоянные магниты 4,5 и 6,7 каждой пары в одну сторону ориентированы разноименными магнитными полюсами, а между парами - со встречным расположением одноименных магнитных полюсов, два кольцевых концентратора 10,11 магнитного потока из магнитомягкого железа, размещенных на торцах внешней пары кольцевых постоянных магнитов 4,5, четыре неподвижных кольцевых каркаса 12,13,14 и 15 из непроводящего материала с обмотками 16,17,18 и 19 возбуждения, первый из которых - внутренний кольцевой каркас 12 с обмоткой 16 возбуждения, закрепленный на керне 3 в отверстии внутренних кольцевых постоянных магнитов 4 и 6, второй - внешний неподвижный кольцевой каркас 13 с обмоткой 17 возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1, третий - неподвижный каркас 14 с обмоткой 18 возбуждения, четвертый - неподвижный каркас 15 с обмоткой 19 возбуждения, четыре подвижных каркаса 20,21,22,23 из диэлектрика с кольцевыми катушками 24,25,26,27, каждая из которых содержит один или несколько слоев с плотно расположенными короткозамкнутыми и изолированными друг от друга витками, имеющих возможность возвратно-поступательного движения, первый из которых - внутренний подвижный каркас 20 с кольцевой катушкой 24, размещенной в зазоре

1 между внешней образующей внутреннего неподвижного каркаса 12 с обмоткой 16 возбуждения и внутренней поверхностью первого крепежного стакана 8, второй - внешний подвижный каркас 21 с кольцевой катушкой 25, размещенной в зазоре

2 между внешней образующей внешних кольцевых постоянных магнитов 5 и 7 и внутренней поверхностью внешнего неподвижного каркаса 13 с обмоткой 17 возбуждения, третий подвижный каркас 22 с кольцевой катушкой 26 размещен в зазоре

З между внутренней поверхностью третьего неподвижного каркаса 14 и внешней огибающей внутренних кольцевых постоянных магнитов 4,6, а в зазоре

4 между внешней огибающей четвертого неподвижного каркаса 15 с обмоткой 19 возбуждения и внутренней поверхностью второго крепежного стакана 9 размещен четвертый подвижный каркас 23 с кольцевой катушкой 27, отличающийся тем, что громкоговоритель содержит три независимых соосных диффузора 28,29,30, один из которых - внешний диффузор 28, закрепленный по внешнему периметру на внешнем каркасе 31 громкоговорителя, имеющий большую площадь поверхности и массу, жестко связан кольцевой связкой 32 из немагнитного материала с внешним подвижным каркасом 21 с кольцевой катушкой 25 и центрирующей шайбой 33, второй - внутренний диффузор 29, имеющий меньшую площадь поверхности и массу, скрепленный по внешнему периметру с внутренним каркасом 34 громкоговорителя, закрепленным на кольцевом концентраторе 10 магнитного потока торцевой поверхности внутреннего кольцевого постоянного магнита 4, жестко связан дисковой связкой 35 из немагнитного материала с внутренним подвижным каркасом 20 с кольцевой катушкой 24 и центрирующей шайбой 36, а третий диффузор 30, имеющий площадь поверхности и массу больше, чем у внутреннего диффузора 29 и меньше, чем у внешнего диффузора 28, скрепленный по внешнему периметру с средним каркасом 37 громкоговорителя, закрепленным на кольцевом концентраторе 11 магнитного потока торцевой поверхности внешнего кольцевого постоянного магнита 5, жестко связан кольцевой связкой 38 из немагнитного материала с третьим и четвертым подвижными каркасами 22,23 с кольцевыми катушками 26,27 и центрирующей шайбой 39.The dynamic loudspeaker contains a magnetic system, which includes a cylindrical body 1 made of soft magnetic iron with an end wall 2, core 3 made of soft magnetic iron, at least two pairs of ring permanent magnets 4.5 and 6.7 with axial magnetization, fixed with two thin-walled mounting cups 8.9 of a diamagnet inside the cylindrical body 1 coaxially with it on the end wall 2, the inner ring permanent magnets 4 and 6 having an outer diameter D ₁ less than the diameter d _{2 of the} holes of the outer ring

permanent magnets

5 and 7 are located inside these holes, and the ring permanent magnets 4.5 and 6.7 of each pair are oriented in the same direction by opposite magnetic poles, and between the pairs with the opposite location of the magnetic poles of the same name, two ring concentrators are 10.11 magnetic soft magnetic iron flux placed at the ends of an external pair of annular permanent magnets 4.5, four fixed

annular frames

12,13,14 and 15 of non-conductive material with

excitation windings

16,17,18 and 19, the first of which is an inner annular frame 12 with a winding 16, mounted on a core 3 in the hole of the inner ring permanent magnets 4 and 6, the second is an external fixed ring frame 13 with a winding 17, mounted on the inner surface of the cylindrical body 1, the third is a fixed frame 14 with a winding 18 the fourth is a fixed frame 15 with an excitation winding 19, four

movable frames

20,21,22,23 of a dielectric with

ring coils

24,25,26,27, each of which contains one or more layers with closely spaced short-circuited and gold-plated coils with the possibility of reciprocating motion, the first of which is the inner movable frame 20 with an annular coil 24 located in the gap

1 between the outer generatrix of the inner fixed frame 12 with the field coil 16 and the inner surface of the first mounting cup 8, the second is the outer movable frame 21 with an annular coil 25 located in the gap

2 between the outer generatrix of the outer annular

permanent magnets

5 and 7 and the inner surface of the outer fixed frame 13 with the excitation coil 17, the third movable frame 22 with the ring coil 26 is placed in the gap

З between the inner surface of the third fixed frame 14 and the outer envelope of the inner annular permanent magnets 4.6, and in the gap

4, between the outer envelope of the fourth fixed frame 15 with the field coil 19 and the inner surface of the second mounting cup 9, there is a fourth movable frame 23 with an annular coil 27, characterized in that the loudspeaker contains three independent

coaxial diffusers

28,29,30, one of which is external a diffuser 28, mounted on the outer perimeter on the outer frame 31 of the loudspeaker, having a large surface area and mass, is rigidly connected by an annular bundle 32 of non-magnetic material with an external movable frame 21 with face coil 25 and centering washer 33, the second is an internal diffuser 29 having a smaller surface area and mass, fastened along the outer perimeter with the inner frame 34 of the speaker, mounted on a ring concentrator 10 of the magnetic flux end surface of the inner ring of a permanent magnet 4, is rigidly connected by a disk bundle 35 of non-magnetic material with an internal movable frame 20 with an annular coil 24 and a centering washer 36, and a third diffuser 30 having a surface area and mass greater than that of the inner the lower diffuser 29 and less than the external diffuser 28, fastened along the outer perimeter with the middle loudspeaker frame 37 mounted on the annular magnetic flux concentrator 11 of the end surface of the outer annular permanent magnet 5, is rigidly connected by an annular bundle 38 of non-magnetic material with the third and fourth

movable frames

22,23 with

ring coils

26,27 and centering washer 39.

Длина l_k каждой кольцевой катушки и обмотки возбуждения на всех подвижных и неподвижных каркасах 20

23 и 12

15 равна сумме величин высоты h каждого из кольцевых постоянных магнитов 4

7 и зазора

между встречно расположенными одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов 4, 6 или 5 и 7, определяемого выбором толщины упорных диамагнитных втулок 40,41 Выводы 42, 43, 44, 45 неподвижных обмоток 16, 17, 18 и 19 возбуждения соответственно могут быть соединены последовательно или параллельно при подключении к одноканальному источнику сигнала или разделены по каналам.The length l _{k of} each annular coil and field winding on all movable and fixed frames 20

23 and 12

15 is the sum of the values of the height h of each of the ring permanent magnets 4

7 and clearance

between the opposite poles of the same name of the ring

permanent magnets

4, 6 or 5 and 7, determined by the choice of the thickness of the thrust

diamagnetic bushings

40,41

Conclusions

42, 43, 44, 45 of the

stationary windings

16, 17, 18 and 19 of the excitation can respectively be connected in series or parallel when connected to a single-channel signal source or separated by channels.

Отсутствие соединительных проводов, подвергающихся многократным изгибным деформациям, повышает надежность электрических цепей громкоговорителя, а использование множества кольцевых (звуковых) катушек приводит к значительному росту общей длины провода с наведенными токами короткого замыкания, взаимодействующего с магнитным полем постоянных кольцевых магнитов и повышению сил, приводящих в движение диффузор, повышая таким образом мощность громкоговорителя, а применение двух независимых диффузоров позволяет расширить его амплитудно-частотную характеристику и повысить качество звука по сравнению с прототипом.The absence of connecting wires subjected to repeated bending deformations increases the reliability of the loudspeaker electrical circuits, and the use of many ring (voice) coils leads to a significant increase in the total length of the wire with induced short-circuit currents interacting with the magnetic field of permanent ring magnets and an increase in the driving forces diffuser, thus increasing the power of the loudspeaker, and the use of two independent diffusers allows you to expand its amplitude astotnuyu response and improve audio quality over the prior art.

Claims

A dynamic loudspeaker containing a magnetic system, which includes a cylindrical casing made of soft magnetic iron with an end wall, a core made of soft magnetic iron, at least two pairs of ring permanent magnets with axial magnetization, fixed with two thin-walled mounting cups of a diamagnet inside the cylindrical body coaxially with him on the end wall, and the inner annular permanent magnets having an outer diameter less than the diameter of the hole of the outer annular permanent magnet c, are placed inside these holes, and the ring permanent magnets of each pair are oriented in the same direction by opposite magnetic poles, and between the pairs with the opposite location of the magnetic poles of the same name, two ring concentrators of magnetic flux made of soft magnetic iron located on the ends of the outer pair of ring permanent magnets, four fixed ring frames made of non-conductive material with field windings, the first of which is an internal ring frame with field winding mounted on a core in the hole of the inner ring of permanent magnets, the second is an external fixed ring frame with a field coil mounted on the inner surface of the cylindrical body, the third is a fixed frame with a field coil, the fourth is a fixed frame with a field coil, four movable dielectric frames with ring coils, each of which contains one or more layers with tightly located short-circuited and isolated from each other coils, with the possibility of reciprocating about the movement, the first of which is an internal movable frame with an annular coil located in the gap between the outer generatrix of the internal stationary frame with an excitation winding and the inner surface of the first fixing cup, the second is an external movable frame with an annular coil located in the gap between the outer generatrix of the outer ring permanent magnets and the inner surface of the external fixed frame with an excitation winding, the third movable frame with an annular coil is placed in the gap between the inner the surface of the third fixed frame and the outer envelope of the inner annular permanent magnets, and in the gap between the external envelope of the fourth fixed frame with the field coil and the inner surface of the second mounting cup there is a fourth movable frame with an annular coil, characterized in that the loudspeaker contains three independent coaxial diffusers, one of which is an external diffuser mounted on the outer perimeter on the outer frame of the loudspeaker having a large surface area and the mass is rigidly connected by an annular bundle of non-magnetic material with an external movable frame with an annular coil and a centering washer, the second is an internal diffuser having a smaller surface area and mass bonded along the outer perimeter with the inner loudspeaker frame fixed to the ring magnetic flux concentrator of the end surface of the inner ring permanent magnet, rigidly connected by a disk bundle of non-magnetic material with an internal movable frame with a ring coil and centering a washer, and the third diffuser, having a surface area and mass greater than that of the internal diffuser and smaller than that of the external diffuser, fastened along the outer perimeter with the middle loudspeaker frame fixed to the ring magnetic flux concentrator of the end surface of the outer ring permanent magnet, is rigidly connected to the ring a bunch of non-magnetic material with the third and fourth movable frames with ring coils and a centering washer.