本實用新型涉及揚聲器技術領域,具體涉及一種磁路系統(tǒng)及微型揚聲器。
背景技術:
揚聲器的結構,一般包括磁路系統(tǒng)、振動系統(tǒng)及固定系統(tǒng)三個部分;其磁路系統(tǒng)主要包括磁體、磁軛及華司(頂片),三者圍成環(huán)形磁間隙,其間布滿均勻磁場;其振動系統(tǒng)主要包括設于環(huán)形磁間隙內的音圈及與音圈一體設置的振膜;其固定系統(tǒng)包括盆架等,用于固定安裝所述磁路系統(tǒng)及所述振動系統(tǒng)。在揚聲器中,音圈獲取一電信號后,在磁場內切割磁力線,在環(huán)形磁間隙內軸向振蕩,從而帶動振膜發(fā)生振蕩,從而發(fā)出相應的聲音。
在揚聲器設計領域,如何調整和平衡音圈及振膜阻尼一直是研發(fā)人員的重要課題,如果阻尼過大,音圈振動困難,就會導致?lián)P聲器聲壓損失過大、發(fā)聲音質較差;如果阻尼過小,揚聲器的Q值就會過高,揚聲器瞬態(tài)的后沿特性就會比較差,發(fā)聲渾濁。因此,人們需要多種可以增大或減小振膜阻尼的技術手段,以實現(xiàn)對振膜阻尼的精確控制,進一步提升揚聲器的發(fā)聲音質。
現(xiàn)有技術的微型揚聲器,例如手機中的聽筒、耳機等,為了增加振膜的阻尼,經常采用如下三種技術手段。第一種是采用多層復合振膜,以提高阻尼,其不足之處在于,這種方式能提供的阻尼比較小,作用比較有限,難以達到最佳效果;第二種是在振膜上加阻尼膠,其不足之處在于,阻尼膠有一定流動性,長時間或高溫條件下會流失;第三種是加裝低透氣度的阻尼網,其不足之處在于,由于網布型號有限,只能大致調整振膜的振幅,難以做到精確調整,而且阻尼網的貼合需要專門工藝,生產成本較高。
現(xiàn)有技術的微型揚聲器,由于體積較小,其內部的音圈容易與磁路系統(tǒng)發(fā)生碰撞,其振膜容易發(fā)生滾振現(xiàn)象,從而導致?lián)P聲器產生較大雜音。
隨著智能功放(Smart PA)在移動終端領域大規(guī)模普及,對高功率微型揚聲器的需求越來越大?,F(xiàn)有技術的微型揚聲器,音圈周圍只有空氣作為散熱介質,其散熱能力較差,只能承受較小的工作電流;當工作電流較大時,音圈就會因過熱導致被燒毀,無法承受高功率的工作電流。
現(xiàn)有技術的微型揚聲器,其磁路系統(tǒng)提供的磁場強度比較小,其工作電流也比較小,音圈容易碰撞磁路系統(tǒng),振膜容易發(fā)生滾振,因此其音質、音量都比較差。為了提升微型揚聲器音質,只能改進磁路系統(tǒng)及振動系統(tǒng)的部件材質和加工精度,這樣就大幅提高了生產成本,導致高音質微型揚聲器價格昂貴,不利于市場推廣。
磁流體,又稱磁性液體、鐵磁流體或磁液,是由直徑為納米量級(9納米以下)的磁性固體顆粒、基載液以及界面活性劑三者混合而成的一種穩(wěn)定的膠狀液體。磁流體在靜態(tài)時無磁性吸引力,當外加磁場作用時,才表現(xiàn)出磁性,在磁場的作用下可以自動定位,而不會四處流動。目前,磁流體技術已經應用于大尺寸揚聲器領域,將磁流體設置于揚聲器音圈和磁隙的間隙中,可以有效改善揚聲器的性能。
然而,磁流體技術在微型揚聲器領域卻少有應用,其原因在于,微型揚聲器的功率很小、輸入電流也小,驅動音圈發(fā)生振動的驅動力很弱。一旦在微型揚聲器的磁間隙中加入磁流體,受其粘滯性的影響,會使得音圈振動困難、振膜阻尼過大,從而影響振膜的振動發(fā)聲,使得微型揚聲器聲壓損失過大、發(fā)聲音質較差。
因此,本領域的技術人員致力于開發(fā)一種可以將磁流體技術應用到微型揚聲器的技術方案,將磁路系統(tǒng)中的環(huán)形磁間隙分成若干個磁隙區(qū),只在其中的一個部分或幾個部分添加磁流體,使得只有音圈的一部分會受到磁流體粘滯力影響,從而適當增加音圈阻尼,而不會導致音圈阻尼過大。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷,本實用新型的目的在于,提供一種磁路系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術中存在的無法將磁流體技術應用于微型揚聲器的技術問題。
為解決上述技術問題,本實用新型提供一種磁路系統(tǒng),包括環(huán)形磁間隙、兩個以上低磁場節(jié)點、磁隙區(qū)以及磁流體;所述環(huán)形磁間隙由磁軛、磁鐵、頂片圍成;所述低磁場節(jié)點設于所述環(huán)形磁間隙內;所述磁隙區(qū)為所述環(huán)形磁間隙內任意兩個低磁場節(jié)點之間的部分;所述磁流體被填充于至少一個磁隙區(qū)內。
進一步地,在不同實施方式中,所述磁軛包括磁軛底板及磁軛側板;所述磁軛側板設于所述磁軛底板邊緣處。
進一步地,在不同實施方式中,所述磁鐵包括中央磁鐵和/或邊磁鐵,所述中央磁鐵貼附于所述磁軛底板上表面的中部;所述邊磁鐵貼附于所述磁軛底板上表面的邊緣處。
進一步地,在不同實施方式中,所述頂片包括中央頂片和/或邊頂片,所述中央頂片貼附于所述中央磁鐵上表面;所述邊頂片貼附于所述邊磁鐵上表面。
進一步地,在不同實施方式中,所述低磁場節(jié)點包括兩個以上中央頂片缺口和/或兩個以上邊頂片缺口和/或兩個以上磁軛凹槽,所述中央頂片缺口設于所述中央頂片邊緣處,其開口方向朝向所述環(huán)形磁間隙;所述邊頂片缺口設于所述邊頂片邊緣處,其開口方向朝向所述環(huán)形磁間隙;所述磁軛凹槽設于所述磁軛側板上端。
進一步地,在不同實施方式中,當所述低磁場節(jié)點包括中央頂片缺口,還包括邊頂片缺口和/或磁軛凹槽時,每一中央頂片缺口的位置與一個邊頂片缺口和/或一個磁軛凹槽的位置彼此對應。
進一步地,在不同實施方式中,所述磁軛包括磁軛底板。
進一步地,在不同實施方式中,所述磁鐵包括中央磁鐵以及邊磁鐵,所述中央磁鐵貼附于所述磁軛底板上表面的中部;所述邊磁鐵貼附于所述磁軛底板上表面的邊緣處。
進一步地,在不同實施方式中,所述頂片包括中央頂片以及邊頂片,所述中央頂片貼附于所述中央磁鐵上表面;所述邊頂片貼附于所述邊磁鐵上表面。
進一步地,在不同實施方式中,所述低磁場節(jié)點包括兩個以上中央頂片缺口和/或兩個以上邊頂片缺口,所述中央頂片缺口設于所述中央頂片邊緣處,其開口方向朝向所述環(huán)形磁間隙;所述邊頂片缺口設于所述邊頂片邊緣處,其開口方向朝向所述環(huán)形磁間隙。
進一步地,在不同實施方式中,當所述低磁場節(jié)點包括中央頂片缺口和邊頂片缺口時,每一中央頂片缺口的位置與一個邊頂片缺口的位置彼此對應。
進一步地,在不同實施方式中,填充有所述磁流體的磁隙區(qū)為軸對稱圖形,其對稱軸為所述環(huán)形磁間隙的一中心線。
本實用新型的目的在于,提供一種微型揚聲器,以解決現(xiàn)有技術中存在的無法將磁流體技術應用于微型揚聲器的技術問題。
為解決上述技術問題,本實用新型還提供一種微型揚聲器,包括前文所述的任一種磁路系統(tǒng)。
進一步地,在不同實施方式中,所述微型揚聲器還包括音圈,設于所述環(huán)形磁間隙內;所述磁流體填充于所述音圈兩側和/或其底部;所述磁流體粘附于所述磁軛和/或所述磁鐵和/或所述頂片的邊緣處。
進一步地,在不同實施方式中,所述微型揚聲器包括但不限于平板形振膜揚聲器、圓錐形振膜揚聲器或球頂形揚聲器。
本實用新型的優(yōu)點在于,本實用新型提供一種磁路系統(tǒng)及其制造方法,還提供一種微型揚聲器,可以將磁流體技術應用到微型揚聲器中,將磁路系統(tǒng)中的環(huán)形磁間隙分成若干個彼此分離的部分,只在其中的一個或幾個部分添加磁流體,而不是將整個環(huán)形磁間隙充滿磁流體,這樣只有音圈的一部分會受到磁流體粘滯力影響,從而適當增加音圈阻尼,而不會導致音圈阻尼過大,使得磁流體技術也可以應用在微型揚聲器中,提高磁場強度,改善音圈的散熱條件、減少音圈摩擦磁軛現(xiàn)象,從而可以有效改善揚聲器的性能。更重要的是,磁隙區(qū)的長度、磁流體填充量可以由設計人員根據(jù)需要自動調整,從而實現(xiàn)音圈阻尼/振膜阻尼的精確控制。
以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明,以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例1中一種微型揚聲器的分解結構示意圖;
圖2為本實用新型實施例1中一種磁路系統(tǒng)的整體結構示意圖;
圖3為本實用新型實施例1中一種磁路系統(tǒng)的俯視結構圖;
圖4為本實用新型實施例1中一種磁路系統(tǒng)中加入音圈和磁流體的俯視結構圖;
圖5為本實用新型改進型實施例1中一種微型揚聲器的分解結構示意圖;
圖6為本實用新型改進型實施例1中一種磁路系統(tǒng)的整體結構示意圖;
圖7為本實用新型實施例1-3中一種磁路系統(tǒng)的制造方法的流程圖;
圖8為本實用新型實施例1中一種圍成環(huán)形磁間隙的方法流程圖;
圖9為本實用新型實施例2中一種磁路系統(tǒng)的整體結構示意圖;
圖10為本實用新型實施例2中一種磁路系統(tǒng)的分解結構示意圖;
圖11為本實用新型實施例2中一種圍成環(huán)形磁間隙的方法流程圖;
圖12為本實用新型實施例3中一種磁路系統(tǒng)的整體結構示意圖;
圖13為本實用新型實施例3中一種磁路系統(tǒng)的分解結構示意圖;
圖14為本實用新型實施例3中一種圍成環(huán)形磁間隙的方法流程圖。
圖中部件標識如下:
1磁軛,2中央磁鐵,3中央頂片,4音圈,5振膜,6盆架;
7環(huán)形磁間隙,8低磁場節(jié)點,9磁隙區(qū),10磁流體;
11磁軛底板,12磁軛側板;
21邊磁鐵,22邊頂片;
81中央頂片缺口,82磁軛凹槽;
91第一磁隙區(qū),92第二磁隙區(qū),93第三磁隙區(qū),94第四磁隙區(qū);
901第一對稱軸,902第二對稱軸。
具體實施方式
以下參考說明書附圖介紹本實用新型的優(yōu)選實施例,可以向本領域中的技術人員完整介紹本實用新型,使其技術內容更加清楚和便于理解。本實用新型可以通過許多不同形式的實施例來得以體現(xiàn),本實用新型的保護范圍并非僅限于文中提到的實施例。
在附圖中,結構相同的部件以相同數(shù)字標號表示,各處結構或功能相似的部件以相似數(shù)字標號表示。附圖所示的每一部件的尺寸和厚度是任意示出的,本實用新型并沒有限定每個部件的尺寸和厚度。為了使圖示更清晰,附圖中有些地方適當夸大了部件的厚度。
本實用新型所提到的方向用語,例如,上、下、前、后、左、右、內、外、側面、頂部、底部、頂端、底端、末端等,僅是附圖中的方向,只是用來解釋和說明本實用新型,而不是用來限定本實用新型的保護范圍。
當某些部件被描述為“在”另一部件“上”時,所述部件可以直接置于所述另一部件上;也可以存在一中間部件,所述部件置于所述中間部件上,且所述中間部件置于另一部件上。當一個部件被描述為“安裝至”或“連接至”另一部件時,二者可以理解為直接“安裝”或“連接”,或者一個部件通過一中間部件間接“安裝至”或“連接至”另一個部件。
實施例1
實施例1以一種單磁路平板形振膜揚聲器為例,詳細介紹本實用新型的結構。本實施例所述微型揚聲器也可以為其他類型揚聲器,還包括圓錐形振膜揚聲器或球頂形揚聲器,等等。
如圖1所示,實施例1所述微型揚聲器包括磁軛1、中央磁鐵2、中央頂片3、音圈4、振膜5及盆架6。
如圖2所示,本實施例所述微型揚聲器的磁路系統(tǒng),主要包括磁軛1、中央磁鐵2及中央頂片3。
如圖1~2所示,實施例1中,磁軛1包括磁軛底板11及磁軛側板12,磁軛側板12設于磁軛底板11邊緣處;磁軛側板12及磁軛底板11圍成磁軛盆腔13。磁軛1本身不產生磁場(磁力線),在磁路系統(tǒng)中只起磁力線傳輸作用,一般采用軟磁材料,例如導磁率比較高的軟鐵或軟磁合金等。
磁軛側板12均勻對稱地分布于音圈4的四周,約束音圈4漏磁向外擴散,提高感應介入的效率。本實施例中,磁軛底板11為矩形,磁軛側板12為四塊首尾相連的矩形板,分別設于磁軛底板11四條邊上,在相鄰兩塊矩形板的連接處可能設有小的側板缺口。磁軛1也可以為其他形狀,例如圓形,此時磁軛底板11為圓形,磁軛側板12為無缺口的圓環(huán)。
中央磁鐵2設于磁軛盆腔13內,且貼附于磁軛底板11上表面的中部,但中央磁鐵2與磁軛側板12不直接接觸,而是保持分離狀態(tài),為二者保留足夠的間隙。中央頂片3貼附于中央磁鐵2上表面,中央頂片3與中央磁鐵2的形狀、尺寸相對應。
如圖3所示,中央頂片3、中央磁鐵2及磁軛1圍成環(huán)形磁間隙7,也稱為環(huán)形磁隙或磁隙。環(huán)形磁間隙7內布滿均勻磁場,該磁場內磁感應強度大小與方向處處相同。
音圈4設于環(huán)形磁間隙7內,音圈4獲取電信號后,在磁場內切割磁力線,在環(huán)形磁間隙7內上下振動(振蕩)。
如圖1所示,振膜5設于音圈4及中央頂片3上方,并連接至音圈4。本實施例中的振膜5為下沉式振膜,音圈4收到不同頻率的電信號,會以不同頻率發(fā)生物理振動,振膜5周圍的空氣介質與振膜5共同作用,從而發(fā)出頻率不同的聲音,揚聲器發(fā)聲的整個過程就是電、力、聲的轉換過程。
實施例1所述微型揚聲器還包括盆架6,磁軛1固定安裝至盆架6內,振膜5固定連接至盆架6頂部,從而使得揚聲器的各個部件形成一個整體。
在實施例1中,環(huán)形磁間隙7內設有兩個以上低磁場節(jié)點8,優(yōu)選四個或八個,環(huán)形磁間隙7內任意兩個低磁場節(jié)點8之間的部分形成磁隙區(qū)9,至少一個磁隙區(qū)9內填充有磁流體10。
如圖3~4所示,在實施例1中可以包括四個低磁場節(jié)點8,每一低磁場節(jié)點8可以包括中央頂片缺口81和/或磁軛凹槽82。
在中央頂片3邊緣處設有兩個以上中央頂片缺口81,優(yōu)選四個,其開口方向朝向環(huán)形磁間隙7,中央頂片3與中央磁鐵2緊貼,中央頂片缺口81處露出中央磁鐵2的一部分。在環(huán)形磁間隙7內正對中央頂片缺口81的部分,磁力線密度會降低,形成低磁場強度區(qū)域,可以將其稱為“低磁場陷阱”。
磁軛側板12上端設有兩個以上磁軛凹槽82,優(yōu)選四個。在環(huán)形磁間隙7內正對磁軛凹槽82的部分,磁力線密度會降低,會形成低磁場強度區(qū)域。
實施例1中,可以只選用中央頂片缺口81或磁軛凹槽82作為低磁場節(jié)點,也可以同時使用中央頂片缺口81和磁軛凹槽82作為低磁場節(jié)點,此時每一中央頂片缺口81的位置與一磁軛凹槽82的位置相對應。
如圖3所示,環(huán)形磁間隙7被兩個以上低磁場節(jié)點8分隔成多個磁間隙部分,任意兩個相鄰低磁場節(jié)點8之間的磁間隙部分形成一個小型的磁隙區(qū)9。本實施例中四個低磁場節(jié)點8將環(huán)形磁間隙7分成四個磁隙區(qū)9,包括第一磁隙區(qū)91、第二磁隙區(qū)92、第三磁隙區(qū)93及第四磁隙區(qū)94,彼此相對的第一磁隙區(qū)91與第三磁隙區(qū)93的長度相等;彼此相對的第二磁隙區(qū)92與第四磁隙區(qū)94的長度相等。填充磁流體10的磁隙區(qū)的長短會影響揚聲器音圈的阻尼,磁隙區(qū)越長,磁流體填充越多,音圈的阻尼也就越大;反之,磁隙區(qū)越短,磁流體填充越少,音圈的阻尼也就越小。因此,設計人員可以通過調整磁隙區(qū)長度的手段來調節(jié)音圈阻尼。
在一個或多個小型磁隙區(qū)內填充有磁流體10,如圖4所示,優(yōu)選地,在第一磁隙區(qū)91與第三磁隙區(qū)93填充磁流體。磁流體10本身具有磁性,由于小型磁隙區(qū)兩端皆為低磁場強度區(qū)域,磁流體10流動到一個低磁場強度區(qū)域時,磁流體10會受到一定斥力,使得難以磁流體10穿過該低磁場強度區(qū)域,流向環(huán)形磁間隙7的其他部分。磁流體10與磁軛1、中央磁鐵2、中央頂片3共同組成磁路系統(tǒng),可以進一步提升第一磁隙區(qū)91、第三磁隙區(qū)93內的磁場強度,提升揚聲器的音質。
本實施例1中,中央頂片缺口81的橫截面為半圓形或弓形,便于進行磁場強度的計算和磁力線的描畫。中央頂片缺口81的橫截面直徑為中央頂片3厚度的30%~200%,其橫截面直徑由設計者根據(jù)需要自行計算和調整,計算過程中需要參考各種參數(shù),如中央磁鐵的磁介質參數(shù)、磁流體的磁介質參數(shù)、音圈質量等。中央頂片缺口81橫截面的面積越大,中央頂片3下露出的中央磁鐵2面積越大,該中央頂片缺口81處的磁力線分布也就越分散,磁流體10會受到的斥力也就越大,磁流體10越難穿過低磁場強度區(qū)域流入環(huán)形磁間隙7中的其他區(qū)域。同時,很多磁流體10材料在高溫、高磁環(huán)境下,可以降低流動性,成為半凝固狀態(tài)的膠狀物。
由于音圈4設于環(huán)形磁間隙7內,磁流體10填充于環(huán)形磁間隙7內的一個或幾個小型磁隙區(qū)內,具體地說,磁流體10是填充于磁軛1、中央磁鐵2、中央頂片3及音圈4之間的間隙內,因此,磁流體10填充于音圈4兩側和/或其底部,且貼附于磁軛1和/或中央頂片3邊緣處。
本實施例中音圈4兩側都填充有磁流體10,如果只設置中央頂片缺口81作為低磁場節(jié)點8,靠近中央頂片3一側的的磁流體10受到斥力較大,另一側的磁流體10受到斥力較小,就有可能造成磁流體10的泄露。同理,如果只設置磁軛凹槽82作為低磁場節(jié)點8,靠近磁軛側板12一側的磁流體10受到斥力較大,另一側的磁流體10受到斥力較小,也有可能造成磁流體10的泄露。為了使得音圈4兩側磁流體10受到斥力大小相同或近似,因此優(yōu)選同時使用中央頂片缺口81和磁軛凹槽82作為低磁場節(jié)點的方案。
磁流體10粘附于音圈4上,由于磁流體10自身具備粘滯力,因此可以在一定程度上增大音圈4及振膜5的阻尼。一個小型磁隙區(qū)內磁流體10形成的阻尼,是由環(huán)形磁間隙7內磁流體10用量來決定的,也可以說,是由兩個中央頂片缺口81之間的距離來決定的,兩個相鄰低磁場節(jié)點的間距與磁流體用量成正比。一般情況下,任意兩個中央頂片缺口81之間的距離為中央頂片3長度的30%~80%,該距離的具體數(shù)值可以由設計者根據(jù)需要自行計算和調整,計算過程中需要參考各種參數(shù),如不同類型磁流體10的磁介質參數(shù)、音圈質量參數(shù)、環(huán)形磁間隙寬度等。
填充有磁流體10的任意一個磁隙區(qū)皆為軸對稱圖形,其對稱軸為環(huán)形磁間隙9的一條中心線。填充有磁流體10的磁隙區(qū)一般都是成對出現(xiàn)的,一組相對的磁隙區(qū)關于環(huán)形磁間隙9的一條中心線對稱,從而保證音圈兩側或多側受力平衡。如果只有一個填充磁流體10的磁隙區(qū),必然會導致音圈單側受力偏大,從而使得音圈無法正常振動。
本實施例中,如圖3所示,第一磁隙區(qū)91和第三磁隙區(qū)93內填充有磁流體10,第一磁隙區(qū)91、第三磁隙區(qū)93皆為軸對稱圖形,其對稱軸皆為環(huán)形磁間隙9的一條中心線,可以稱其為第一對稱軸901,第一磁隙區(qū)91、第三磁隙區(qū)93兩端的低磁場節(jié)點8到第一對稱軸901的距離相等。同時,第一磁隙區(qū)91、第三磁隙區(qū)93關于環(huán)形磁間隙9的另一條中心線對稱,可以稱該中心線為第二對稱軸902。音圈4在相對的兩個方向受到同樣大小的磁流體10粘滯力的影響,這樣才能實現(xiàn)音圈4的阻尼平衡,使得音圈4在通電后可以平穩(wěn)地發(fā)生振動,不會發(fā)生傾斜。
類似地,如圖5~6所示,實施例1的技術方案可以進一步改進,改進型實施例1可以包括八個低磁場節(jié)點8,每一低磁場節(jié)點8可以包括中央頂片缺口81和/或磁軛凹槽82,其工作原理及技術效果與四個低磁場節(jié)點的情況類似,在此不做贅述。
現(xiàn)有技術的微型揚聲器,其磁場強度普遍比較弱,為了提高磁場強度,只能采用減少中央頂片3與磁軛1的距離的方式。其不足之處在于,這種方式對組裝加工工藝要求很高,大幅提高了加工成本。在本實施例中,當阻尼調整到合適的數(shù)值時,磁路系統(tǒng)(包括磁軛1、中央磁鐵2、中央頂片3及磁流體10)可以提供更高的磁場強度,可以更好地調整揚聲器的Q值,提高瞬態(tài)響應速度,有利于改善揚聲器的頻率響應。
現(xiàn)有技術的微型揚聲器,其振膜非常薄,輕微的不平衡就會引發(fā)滾振,使得音圈4碰撞磁路系統(tǒng)的部件(如磁軛1、中央磁鐵2或中央頂片3),從而產生雜音。在本實施例中,由于磁流體10填充于音圈4兩側和/或其底部,可以使音圈懸浮,實現(xiàn)自動定位。磁流體10將音圈4與磁軛1隔離開,因此在音圈4發(fā)生振蕩時,可以減少音圈摩擦磁軛現(xiàn)象的發(fā)生,進而可以減少揚聲器的失真,特別是高次諧波失真。
現(xiàn)有技術的微型揚聲器,對輸入功率的需求越來越高,這樣在揚聲器工作中產生的熱量也會越來越大。由于微型揚聲器體積較小,而且空氣介質的導熱能力差,因此音圈的散熱能力較差,很容易會由于音圈高溫而導致?lián)P聲器的熱損毀。在本實施例中,由于磁流體導熱系數(shù)是空氣介質的6倍以上,可以有效改善音圈的散熱效果,可以避免因音圈過熱而導致的揚聲器熱損毀。本實施例的微型揚聲器,可以承受更大的輸入功率,可以使得微型揚聲器可承受的輸入功率達到原來的2倍以上。
如圖7所示,實施例1還提供一種如前文所述磁路系統(tǒng)的制造方法,包括下述步驟S1)~步驟S3)。
步驟S1)將磁鐵、磁軛與頂片圍成環(huán)形磁間隙。如圖8所示,步驟S1)具體包括:步驟S101)在所述磁軛的磁軛底板上表面的邊緣處設置磁軛側板;步驟S102)在所述磁軛的磁軛底板上表面的中部貼附中央磁鐵;步驟S103)在所述中央磁鐵上表面貼附中央頂片。
步驟S2)在所述環(huán)形磁間隙內設置兩個以上低磁場節(jié)點,使得所述環(huán)形磁間隙內任意兩個低磁場節(jié)點之間的部分形成一個磁隙區(qū)。具體地說,在所述中央頂片邊緣處設置兩個以上中央頂片缺口,其開口方向朝向所述環(huán)形磁間隙;和/或在所述磁軛側板上端設置兩個以上磁軛凹槽。步驟S2)中,在設置低磁場節(jié)點之前,需要計算磁流體用量、計算低磁場節(jié)點的位置;還需要計算所述中央頂片缺口和/或所述磁軛凹槽的尺寸,兩個相鄰低磁場節(jié)點之間的間距與磁流體用量成正比。
步驟S3)向至少一個磁隙區(qū)內填充磁流體,從而將磁路系統(tǒng)組裝完成。
步驟S1)~步驟S3)之后,將音圈4、振膜5、盆架6等部件及磁路系統(tǒng)組裝在一起,即可以生產出微型揚聲器。
實施例1所述磁路系統(tǒng)的制造方法,可以根據(jù)需要設置低磁場節(jié)點的位置,自行調整磁路系統(tǒng)中的磁流體用量,從而有效調整音圈和振膜的阻尼。
本實施例優(yōu)點在于,本實施例可以適當調整音圈和振膜的阻尼,其磁路系統(tǒng)可以提供更高的磁場強度,更好地調整揚聲器的Q值,提高瞬態(tài)響應速度,有利于改善揚聲器的頻率響應。在音圈發(fā)生振蕩時,本實施例可以減少音圈摩擦磁軛現(xiàn)象的發(fā)生,進而可以減少揚聲器的失真,特別是高次諧波失真,可以有效改善揚聲器的音質。本實施例可以有效改善音圈的散熱效果,可以避免因音圈過熱而導致的揚聲器熱損毀。本實施例的微型揚聲器,可以承受更大的輸入功率,可以使得微型揚聲器可承受的輸入功率達到原來的2倍以上。
實施例2
實施例2提供另一種微型揚聲器,其技術方案大部分與實施例1相同,其區(qū)別特征在于,實施例2所述微型揚聲器的磁路系統(tǒng)與實施例1的磁路系統(tǒng)不同。
如圖9~10所示,本實施例所述微型揚聲器的磁路系統(tǒng),主要包括磁軛1、中央磁鐵2、中央頂片3、邊磁鐵21及邊頂片22。
實施例2中,磁軛1包括一個矩形磁軛底板11,矩形磁軛底板11上一組相對邊上設有兩個相對設置的磁軛側板12,其另一組相對邊上設有兩個邊磁鐵21。
兩個磁軛側板12設于磁軛底板11邊緣處,兩個相對設置的磁軛側板12本身不產生磁場,在磁路系統(tǒng)中只起磁力線傳輸作用,一般采用軟磁材料、例如導磁率比較高的軟鐵或軟磁合金等。
本實施例為三磁路設計,包括一個中央磁鐵2和兩個邊磁鐵21,中央磁鐵2貼附于磁軛底板11上表面的中部,兩個邊磁鐵21貼附于所述磁軛底板11上表面的邊緣處,中央磁鐵2與兩個邊磁鐵21為同樣的磁介質制成,共同形成磁路系統(tǒng)中的磁場。
中央磁鐵2與兩個邊磁鐵21、磁軛側板12不直接接觸,而是保持分離狀態(tài),保留足夠的間隙。中央頂片3貼附于中央磁鐵2上表面,中央頂片3與中央磁鐵2的形狀、尺寸相對應。四個邊頂片22貼附于四個邊磁鐵21上表面,每一邊頂片22與其下方邊磁鐵21的形狀、尺寸相對應。
磁軛1、中央磁鐵2、中央頂片3、邊磁鐵21及邊頂片22圍成環(huán)形磁間隙7,也稱為環(huán)形磁隙或磁隙。環(huán)形磁間隙7內布滿均勻磁場,該磁場內磁感應強度大小與方向處處相同。
在實施例2中,環(huán)形磁間隙7內設有兩個以上低磁場節(jié)點8,環(huán)形磁間隙7內任意兩個低磁場節(jié)點8之間的部分形成磁隙區(qū)9,至少一個磁隙區(qū)9內填充有磁流體10。低磁場節(jié)點8可以包括中央頂片缺口81和/或磁軛凹槽82和/或邊頂片缺口83。
在中央頂片3邊緣處設有兩個以上中央頂片缺口81,其開口方向朝向環(huán)形磁間隙7,本實施例中優(yōu)選八個,中央頂片3的四條邊上分別設有兩個中央頂片缺口81。中央頂片3與中央磁鐵2緊貼,中央頂片缺口81處露出中央磁鐵2的一部分。在環(huán)形磁間隙7內正對中央頂片缺口81的部分,磁力線密度會降低,形成低磁場強度區(qū)域,可以將其稱為“低磁場陷阱”。
磁軛側板12上端設有兩個以上磁軛凹槽82,本實施例中優(yōu)選四個,分別對應四個中央頂片缺口81。在環(huán)形磁間隙7內正對磁軛凹槽82的部分,磁力線密度會降低,會形成低磁場強度區(qū)域,即“低磁場陷阱”。
在邊頂片22邊緣處設有兩個以上邊頂片缺口83,其開口方向朝向環(huán)形磁間隙7,本實施例中優(yōu)選四個,分別對應四個中央頂片缺口81。邊頂片22與邊磁鐵21緊貼,邊頂片缺口83處露出邊磁鐵21的一部分。在環(huán)形磁間隙7內正對邊頂片缺口83的部分,磁力線密度會降低,形成低磁場強度區(qū)域,即“低磁場陷阱”。
實施例2中,低磁場節(jié)點可以只選用中央頂片缺口81或磁軛凹槽82或邊頂片缺口83中的任一種,也可以同時使用其中的兩種或三種,此時,每一中央頂片缺口81的位置與一磁軛凹槽82和/或邊頂片缺口83的位置相對應。
利用本實施例所述磁路系統(tǒng)制造一種微型揚聲器,將音圈設于環(huán)形磁間隙7內,磁流體(圖未示)填充于音圈兩側和/或其底部。如果只選用中央頂片缺口81或磁軛凹槽82或邊頂片缺口83中的一種,音圈兩側磁流體受到斥力有大小區(qū)別,有可能造成磁流體的泄露。為了使得音圈兩側磁流體受到斥力大小相同或近似,優(yōu)選同時使用中央頂片缺口81和磁軛凹槽82和/或邊頂片缺口83作為低磁場節(jié)點的方案。
本實施例中,環(huán)形磁間隙7被八個低磁場節(jié)點8分隔成八個磁間隙部分,任意兩個相鄰低磁場節(jié)點8之間的磁間隙部分形成一個小型的磁隙區(qū)9。本實施例中,位于矩形環(huán)形磁間隙7四條邊的中部的四個磁隙區(qū)9內皆可以填充磁流體,或者,可以在兩個相對的磁隙區(qū)9內填充磁流體。
磁流體本身具有磁性,由于小型磁隙區(qū)兩端皆為低磁場強度區(qū)域,磁流體流動到一個低磁場強度區(qū)域時,磁流體會受到一定斥力,使得磁流體難以穿過該低磁場強度區(qū)域,流向環(huán)形磁間隙7的其他部分。磁流體與磁軛1、中央磁鐵2、中央頂片3、邊磁鐵21及邊頂片22共同組成磁路系統(tǒng),可以進一步提升上述四個磁隙區(qū)9內的磁場強度,提升揚聲器的音質。
相對于實施例1,實施例2中的三個磁鐵和四個填充磁流體的磁隙區(qū)可以提供更高的磁場強度,更好地調整揚聲器的Q值,提高瞬態(tài)響應速度,有利于改善揚聲器的頻率響應。實施例2中磁流體的其他技術效果與實施例1中磁流體的技術效果相同或類似,在此不做贅述。
實施例2還提供一種如前文所述磁路系統(tǒng)的制造方法,如圖7所示,包括下述步驟S1)~步驟S3)。
步驟S1)將磁鐵、磁軛與頂片圍成環(huán)形磁間隙。如圖11所示,步驟S1)具體包括如下步驟:步驟S111)在所述磁軛的磁軛底板上表面的邊緣處設置至少一組彼此相對的磁軛側板,相鄰的兩個磁軛側板之間形成側板缺口;步驟S112)在所述磁軛的磁軛底板上表面的中部貼附中央磁鐵;步驟S113)在所述磁軛的磁軛底板上表面的邊緣處貼附至少一組彼此相對的邊磁鐵,所述邊磁鐵設于所述側板缺口處;步驟S114)在所述中央磁鐵上表面貼附中央頂片,且在所述邊磁鐵上表面貼附邊頂片。
步驟S2)在所述環(huán)形磁間隙內設置兩個以上低磁場節(jié)點,使得所述環(huán)形磁間隙內任意兩個低磁場節(jié)點之間的部分形成一個磁隙區(qū)。具體地說,在所述中央頂片邊緣處設置兩個以上中央頂片缺口,其開口方向朝向所述環(huán)形磁間隙;和/或,在所述邊頂片邊緣處設置兩個以上邊頂片缺口,其開口方向朝向所述環(huán)形磁間隙;和/或,在所述磁軛側板上端設置兩個以上磁軛凹槽。步驟S2)中,在設置低磁場節(jié)點之前,需要計算磁流體用量、計算低磁場節(jié)點的位置;還需要計算所述中央頂片缺口和/或所述邊頂片缺口和/或所述磁軛凹槽的尺寸。
步驟S3)向至少一個磁隙區(qū)內填充磁流體,從而將磁路系統(tǒng)組裝完成。
步驟S1)~步驟S3)之后,將音圈4、振膜5、盆架6等部件及本實施例所述磁路系統(tǒng)組裝在一起,即可以生產出微型揚聲器。
實施例2所述磁路系統(tǒng)的制造方法,可以根據(jù)需要設置低磁場節(jié)點的位置,自行調整磁路系統(tǒng)中的磁流體用量,從而有效調整音圈和振膜的阻尼。
本實施例優(yōu)點在于,相對于實施例1,本實施例中的三個磁鐵和四個填充磁流體的磁隙區(qū)可以提供更高的磁場強度,更好地調整揚聲器的Q值,提高瞬態(tài)響應速度,有利于改善揚聲器的頻率響應。在音圈發(fā)生振蕩時,本實施例可以減少音圈摩擦磁軛現(xiàn)象的發(fā)生,進而可以減少揚聲器的失真,特別是高次諧波失真,可以有效改善揚聲器的音質。本實施例可以有效改善音圈的散熱效果,可以避免因音圈過熱而導致的揚聲器熱損毀。本實施例的微型揚聲器,可以承受更大的輸入功率,可以使得微型揚聲器可承受的輸入功率達到原來的2倍以上。
實施例3
實施例3提供另一種微型揚聲器,其技術方案大部分與實施例1相同,其區(qū)別特征在于,實施例3所述微型揚聲器的磁路系統(tǒng)與實施例1的磁路系統(tǒng)不同。
如圖12~13所示,本實施例所述微型揚聲器的磁路系統(tǒng),主要包括磁軛1、中央磁鐵2、中央頂片3、邊磁鐵21及邊頂片22。磁軛1包括一個矩形磁軛底板11,其四條邊上設有四個邊磁鐵21。
本實施例為五磁路設計,包括一個中央磁鐵2和四個邊磁鐵21,中央磁鐵2貼附于磁軛底板11上表面的中部,兩個邊磁鐵21貼附于所述磁軛底板11上表面的邊緣處,中央磁鐵2與四個邊磁鐵21為同樣的磁介質制成,共同形成磁路系統(tǒng)中的磁場。
中央磁鐵2與四個邊磁鐵21不直接接觸,而是保持分離狀態(tài),保留足夠的間隙。中央頂片3貼附于中央磁鐵2上表面,中央頂片3與中央磁鐵2的形狀、尺寸相對應。邊頂片22為一個環(huán)形片,同時貼附于四個邊磁鐵21上表面,邊頂片22與四個邊磁鐵21的形狀、尺寸相對應。
磁軛1、中央磁鐵2、中央頂片3、邊磁鐵21及邊頂片22圍成環(huán)形磁間隙7,也稱為環(huán)形磁隙或磁隙。環(huán)形磁間隙7內布滿均勻磁場,該磁場內磁感應強度大小與方向處處相同。
在實施例3中,環(huán)形磁間隙7內設有兩個以上低磁場節(jié)點8,環(huán)形磁間隙7內任意兩個低磁場節(jié)點8之間的部分形成磁隙區(qū)9,至少一個磁隙區(qū)9內填充有磁流體(圖未示)。低磁場節(jié)點8可以包括中央頂片缺口81和/或邊頂片缺口83。
在中央頂片3邊緣處設有兩個以上中央頂片缺口81,其開口方向朝向環(huán)形磁間隙7,本實施例中優(yōu)選八個,中央頂片3的四條邊上分別設有兩個中央頂片缺口81。中央頂片3與中央磁鐵2緊貼,中央頂片缺口81處露出中央磁鐵2的一部分。在環(huán)形磁間隙7內正對中央頂片缺口81的部分,磁力線密度會降低,形成低磁場強度區(qū)域,可以將其稱為“低磁場陷阱”。
在邊頂片22邊緣處設有兩個以上邊頂片缺口83,其開口方向朝向環(huán)形磁間隙7,本實施例中優(yōu)選八個,分別對應四個中央頂片缺口81。邊頂片22與邊磁鐵21緊貼,邊頂片缺口83處露出邊磁鐵21的一部分。在環(huán)形磁間隙7內正對邊頂片缺口83的部分,磁力線密度會降低,形成低磁場強度區(qū)域,即“低磁場陷阱”。
實施例3中,低磁場節(jié)點可以只選用中央頂片缺口81或邊頂片缺口83中的任一種,也可以同時使用兩種,此時,每一中央頂片缺口81的位置與一邊頂片缺口83的位置相對應。
本實施例中,環(huán)形磁間隙7被八個低磁場節(jié)點8分隔成八個磁間隙部分,任意兩個相鄰低磁場節(jié)點8之間的磁間隙部分形成一個小型的磁隙區(qū)9。本實施例中,位于矩形環(huán)形磁間隙7四條邊的中部的四個磁隙區(qū)9內皆可以填充磁流體(圖未示),或者,可以在兩個相對的磁隙區(qū)9內填充磁流體。
磁流體本身具有磁性,由于小型磁隙區(qū)兩端皆為低磁場強度區(qū)域,磁流體流動到一個低磁場強度區(qū)域時,磁流體會受到一定斥力,使得難以磁流體穿過該低磁場強度區(qū)域,流向環(huán)形磁間隙7的其他部分。磁流體與磁軛1、中央磁鐵2、中央頂片3、邊磁鐵21及邊頂片22共同組成磁路系統(tǒng),可以進一步提升上述四個磁隙區(qū)9內的磁場強度,提升揚聲器的音質。
相對于實施例1、2,實施例3中的五個磁鐵和四個填充磁流體的磁隙區(qū)9可以提供更高的磁場強度,更好地調整揚聲器的Q值,提高瞬態(tài)響應速度,有利于改善揚聲器的頻率響應。實施例3中磁流體的其他技術效果與實施例1、2中磁流體的技術效果相同或類似,在此不做贅述。
實施例3還提供一種如前文所述磁路系統(tǒng)的制造方法,包括下述步驟S1)~步驟S3)。
步驟S1)將磁鐵、磁軛與頂片圍成環(huán)形磁間隙。如圖14所示,所述步驟S1)包括:步驟S121)在所述磁軛的磁軛底板上表面的中部貼附中央磁鐵;步驟S122)在所述磁軛的磁軛底板上表面的邊緣處貼附至少一組彼此相對的邊磁鐵;步驟S123)在所述中央磁鐵上表面貼附中央頂片,且在所述邊磁鐵上表面貼附邊頂片。
S2)在所述環(huán)形磁間隙內設置兩個以上低磁場節(jié)點,使得所述環(huán)形磁間隙內任意兩個低磁場節(jié)點之間的部分形成一個磁隙區(qū)。具體地說,在所述中央頂片邊緣處設置兩個以上中央頂片缺口,其開口方向朝向所述環(huán)形磁間隙;和/或,在所述邊頂片邊緣處設置兩個以上邊頂片缺口,其開口方向朝向所述環(huán)形磁間隙。步驟S2)中,在設置低磁場節(jié)點之前,需要計算磁流體用量、計算低磁場節(jié)點的位置;還需要計算所述中央頂片缺口和/或所述邊頂片缺口的尺寸。
S3)向至少一個磁隙區(qū)內填充磁流體,從而將磁路系統(tǒng)組裝完成。
步驟S1)~步驟S3)之后,將音圈4、振膜5、盆架6等部件及磁路系統(tǒng)組裝在一起,即可以生產出微型揚聲器。
實施例3所述磁路系統(tǒng)的制造方法,可以根據(jù)需要設置低磁場節(jié)點的位置,自行調整磁路系統(tǒng)中的磁流體用量,從而有效調整音圈和振膜的阻尼。
本實施例優(yōu)點在于,相對于實施例1、2,本實施例中的五個磁鐵和四個填充磁流體的磁隙區(qū)可以提供更高的磁場強度,更好地調整揚聲器的Q值,提高瞬態(tài)響應速度,有利于改善揚聲器的頻率響應。在音圈發(fā)生振蕩時,本實施例可以減少音圈摩擦磁軛現(xiàn)象的發(fā)生,進而可以減少揚聲器的失真,特別是高次諧波失真,可以有效改善揚聲器的音質。本實施例可以有效改善音圈的散熱效果,可以避免因音圈過熱而導致的揚聲器熱損毀。本實施例的微型揚聲器,可以承受更大的輸入功率,可以使得微型揚聲器可承受的輸入功率達到原來的2倍以上。
以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解,本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構思作出諸多修改和變化。因此,凡本技術領域中技術人員依本實用新型的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案,皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。