專利名稱：磁路系統(tǒng)和包括該磁路系統(tǒng)的動(dòng)圈式電聲換能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及電聲換能器領(lǐng)域，具體而言，涉及動(dòng)圈式電聲換能器及用于動(dòng)圈式電聲換能器的磁路系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電聲換能器是將電信號(hào)和聲音信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的器件，包括把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)的器件以及把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件。揚(yáng)聲器是一種把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)的電聲換能器，它能把一定范圍內(nèi)的音頻電功率信號(hào)通過(guò)換能的方式轉(zhuǎn)變成為失真小并具有足夠聲壓級(jí)的可聽聲音。對(duì)于動(dòng)圈式(也稱“電動(dòng)式”)揚(yáng)聲器，其工作原理如下在動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的使用中，音圈被饋入電信號(hào)，有電流流過(guò)首圈，從而首圈在磁場(chǎng)中受力振動(dòng)，并帶動(dòng)振I旲振動(dòng)發(fā)聲。 微型揚(yáng)聲器一般為微型動(dòng)圈式(也稱“電動(dòng)式”)揚(yáng)聲器，包括振動(dòng)系統(tǒng)和磁路系統(tǒng)。振動(dòng)系統(tǒng)主要由音圈和附接至音圈的振膜構(gòu)成。磁路系統(tǒng)形成磁場(chǎng)以及用于音圈的其中存在磁場(chǎng)的磁間隙,主要包括磁體、下導(dǎo)磁板和上導(dǎo)磁板等。圖I以截面圖的形式示意性地示出了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)圈式電聲換能器(如揚(yáng)聲器)的主要部件。圖I的動(dòng)圈式電聲換能器100包括磁路系統(tǒng)，磁路系統(tǒng)主要由下導(dǎo)磁板2、疊放并固定在下導(dǎo)磁板2上的內(nèi)磁體4和外磁體8、以及疊放并固定在內(nèi)磁體4和外磁體8上的上導(dǎo)磁板10組成。內(nèi)磁體4與外磁體8同心布置，并且內(nèi)磁體4由外磁體8包圍，由此在內(nèi)磁體4和外磁體8之間限定一間隙5。從圖I中可看到，上導(dǎo)磁板10不是連續(xù)的，包括疊放并固定在內(nèi)磁體4上的內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和疊放并固定在外磁體8上的外上導(dǎo)磁板部分。內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和外上導(dǎo)磁板部分是分隔開的。下導(dǎo)磁板2是一個(gè)整體式部件。圖I的動(dòng)圈式電聲換能器還包括主要由音圈12和附接至音圈12的振膜14構(gòu)成的振動(dòng)系統(tǒng)。如圖I中所示，音圈12至少部分地置于內(nèi)磁體和外磁體之間的間隙5中，振膜14位于上導(dǎo)磁板10上方。圖I中還示出了盆架16。盆架16用于支撐和固定上述磁路系統(tǒng)和振動(dòng)系統(tǒng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，微型揚(yáng)聲器朝著大功率的方向發(fā)展。但是，其穩(wěn)定性仍是一個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn)，大功率微型動(dòng)圈式電聲換能器(微型揚(yáng)聲器)中，音圈的散熱是影響大功率微型動(dòng)圈式電聲換能器穩(wěn)定性的重要因素。發(fā)明人的研究表明，微型揚(yáng)聲器在工作過(guò)程中，產(chǎn)生了大量的能量，這些能量的一部分被轉(zhuǎn)換為音圈的動(dòng)能，其余的大部分的能量都被轉(zhuǎn)換為音圈的熱能而需通過(guò)空氣(音圈與磁體的間隙)和磁體傳輸至外界。由于熱能不能及時(shí)地被傳輸至外界，而時(shí)常導(dǎo)致音圈被燒毀。這種音圈散熱不良的問(wèn)題嚴(yán)重影響了大功率微型揚(yáng)聲器的穩(wěn)定性，縮短了大功率微型揚(yáng)聲器的使用壽命。為此，本發(fā)明旨在提供一種磁路系統(tǒng)和包括該磁路系統(tǒng)的動(dòng)圈式電聲換能器，以克服現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于動(dòng)圈式電聲換能器的磁路系統(tǒng)，包括內(nèi)磁體、外磁體、下導(dǎo)磁板和上導(dǎo)磁板，所述內(nèi)磁體與所述外磁體同心布置，并且所述內(nèi)磁體由所述外磁體包圍，所述內(nèi)磁體和所述外磁體之間限定一間隙，所述內(nèi)磁體和所述外磁體中的每個(gè)被疊放并固定在所述下導(dǎo)磁板上，所述下導(dǎo)磁板是一個(gè)整體式部件，所述上導(dǎo)磁板是分開的，包括疊放并固定在所述內(nèi)磁體上的內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和疊放并固定在所述外磁體上的外上導(dǎo)磁板部分，所述內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和所述外上導(dǎo)磁板部分是分隔開的，其特征在于，所述內(nèi)磁體中心設(shè)有一氣孔，所述氣孔貫穿所述上下導(dǎo)磁板，所述內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和所述外上導(dǎo)磁板部分中至少一個(gè)的朝向所述間隙的一側(cè)上設(shè)有磁流體。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,所述磁流體的總體積V為0〈V ( Vmax,其中Vmax (單位mm3)通過(guò)如下公式計(jì)算Vmax=0. 87*d* (A2+C2_B2_D2)，其中，d是所述上導(dǎo)磁板的厚度，A是所述外磁體的內(nèi)直徑，B是待置于所述間隙中的音圈的外直徑，C是待置于所述間隙中的音圈的內(nèi)直徑，D是所述內(nèi)磁體的外直徑，d、A、B、C和D的單位為mm。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述磁流體的飽和磁化強(qiáng)度為440高斯。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述磁流體的粘度為500厘泊。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種包括上述第一方面的磁路系統(tǒng)的動(dòng)圈式電聲換能器。所述換能器還包括音圈和振膜，所述音圈的至少一部分置于所述間隙中并與所述磁流體接觸，所述振膜附接至所述音圈的未置于所述間隙中的一側(cè)上，所述振膜一體連續(xù)。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于動(dòng)圈式電聲換能器的磁路系統(tǒng)，包括內(nèi)磁體、外磁體、下導(dǎo)磁板和上導(dǎo)磁板，所述內(nèi)磁體與所述外磁體同心布置，并且所述內(nèi)磁體由所述外磁體包圍，所述內(nèi)磁體和所述外磁體之間限定一間隙，所述內(nèi)磁體和所述外磁體中的每個(gè)被疊放并固定在所述下導(dǎo)磁板上，所述下導(dǎo)磁板是一個(gè)整體式部件，所述上導(dǎo)磁板是分開的，包括疊放并固定在所述內(nèi)磁體上的內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和疊放并固定在所述外磁體上的外上導(dǎo)磁板部分，所述內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和所述外上導(dǎo)磁板部分是分隔開的，其特征在于，所述內(nèi)磁體是一體連續(xù)的，所述內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和所述外上導(dǎo)磁板部分中至少一個(gè)的朝向所述間隙的一側(cè)上設(shè)有磁流體。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述磁流體的總體積V為0〈V ( Vmax,其中Vmax (單位mm3)通過(guò)如下公式計(jì)算Vmax=0. 87*d* (A2+C2_B2_D2)，其中，d是所述上導(dǎo)磁板的厚度，A是所述外磁體的內(nèi)直徑，B是待置于所述間隙中的音圈的外直徑，C是待置于所述間隙中的音圈的內(nèi)直徑，D是所述內(nèi)磁體的外直徑，d、A、B、C和D的單位為mm。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述磁流體的飽和磁化強(qiáng)度為440高斯。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述磁流體的粘度為500厘泊。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種包括上述第三方面的磁路系統(tǒng)的動(dòng)圈式電聲換能器，其特征在于，所述換能器還包括音圈和振膜，所述音圈的至少一部分置于所述間隙中并與所述磁流體接觸，所述振膜附接至所述音圈的未置于所述間隙中的一側(cè)上，所述振膜的中心設(shè)有一氣孔。優(yōu)選地，根據(jù)上述第二或第四方面的動(dòng)圈式電聲換能器是微型揚(yáng)聲器。采用本發(fā)明的方案，有效地解決了音圈散熱問(wèn)題，避免音圈被燒毀，從而實(shí)現(xiàn)了大功率微型揚(yáng)聲器的穩(wěn)定，延長(zhǎng)了大功率微型揚(yáng)聲器的使用壽命；另外，采用本發(fā)明的實(shí)施方案還可以在一定頻率范圍內(nèi)增強(qiáng)大功率微型揚(yáng)聲器的聲學(xué)性能。


通過(guò)下文結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明，將更好地理解本發(fā)明。其中，相同或相似的部件用相同的附圖標(biāo)記表示。在附圖中，所有的部件均是示意性的，并未按比例進(jìn)行繪制，其中圖I以側(cè)視截面圖的形式示意性地示出了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)圈式電聲換能器的主要部件；圖2以俯視截面圖的形式示意性地示出了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)圈式電聲換能器的磁路系統(tǒng)的部分部件；圖3以俯視截面圖的形式示意性地示出了另一現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)圈式電聲換能器的磁路系統(tǒng)的部分部件； 圖4A-6A以側(cè)視截面圖的形式示意性地示出了本發(fā)明的磁路系統(tǒng)的各優(yōu)選實(shí)施例，圖4B-6B分別示出了圖4A-6A中的磁路系統(tǒng)的一部分的立體圖；圖7-9以側(cè)視截面圖的形式示意性地示出了分別包括圖4A-6A中所示的磁路系統(tǒng)的動(dòng)圈式電聲換能器；圖10以側(cè)視截面圖的形式示意性地示出了本發(fā)明的一個(gè)動(dòng)圈式電聲換能器的各部件的尺寸；圖11示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)圈式電聲換能器的音圈溫度與未改進(jìn)的動(dòng)圈式電聲換能器的音圈溫度的對(duì)比圖；圖12示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)圈式電聲換能器的總諧波失真與未改進(jìn)的動(dòng)圈式電聲換能器的總諧波失真的對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式圖I以側(cè)視截面圖的形式示意性地示出了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)圈式電聲換能器100的主要部件；圖2以俯視截面圖的形式示意性地示出了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)圈式電聲換能器的磁路系統(tǒng)的內(nèi)磁體4和外磁體8的布置；圖3以俯視截面圖的形式示意性地示出了另一現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)圈式電聲換能器的磁路系統(tǒng)的內(nèi)磁體4和外磁體8的布置。圖2所示磁路系統(tǒng)中的內(nèi)磁體4為跑道形，外磁體8對(duì)應(yīng)地設(shè)計(jì)為橢圓環(huán)狀。圖3所示磁路系統(tǒng)中的內(nèi)磁體4為圓形，外磁體8對(duì)應(yīng)地設(shè)計(jì)為圓環(huán)狀。如本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的，所述內(nèi)磁體和外磁體可為矩形、圓形、橢圓形、跑道形、或其他合適的形狀。如本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的，動(dòng)圈式電聲換能器的振動(dòng)系統(tǒng)的音圈可至少部分地置于內(nèi)磁體和外磁體之間的間隙中，以與磁路系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用。振動(dòng)系統(tǒng)與磁路系統(tǒng)的工作原理和相互作用均是本領(lǐng)域已知的，對(duì)此本文中將不作詳細(xì)描述。圖4A-6A以側(cè)視截面圖的形式示意性地示出了本發(fā)明的磁路系統(tǒng)的各優(yōu)選實(shí)施例，圖4B-6B分別示出了 4A-6A中的磁路系統(tǒng)的一部分的立體圖。如圖4A所示，磁路系統(tǒng)40包括內(nèi)磁體4、外磁體8、下導(dǎo)磁板2和上導(dǎo)磁板10。如所示出的，內(nèi)磁體4與外磁體8同心布置，并且內(nèi)磁體4由外磁體8包圍，內(nèi)磁體4和外磁體8之間限定一間隙5。內(nèi)磁體4和外磁體8中的每個(gè)被疊放并固定在下導(dǎo)磁板2上。上導(dǎo)磁板10是分開的，分別包括疊放并固定在內(nèi)磁體4上的內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和疊放并固定在外磁體8上的外上導(dǎo)磁板部分,該內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和該外上導(dǎo)磁板部分是分隔開的。在內(nèi)磁體4的中心設(shè)有一氣孔41，該氣孔41貫穿上下導(dǎo)磁板10、2。氣孔41的尺寸不限，優(yōu)選地，氣孔41的尺寸小于間隙5的半徑。關(guān)于氣孔41，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)踐需要，可以選取任何合適的尺寸。上導(dǎo)磁板10的內(nèi)上導(dǎo)磁板部分的朝向間隙5的一側(cè)上設(shè)有磁流體46。圖5A所不的磁路系統(tǒng)50類似于圖4A所不的磁路系統(tǒng)40。不同之處在于,上導(dǎo)磁板10的內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和外上導(dǎo)磁板部分的朝向間隙5的一側(cè)上均設(shè)有磁流體56。圖6A所示的磁路系統(tǒng)60類似于圖4A所示的磁路系統(tǒng)40和圖5A所示的磁路系統(tǒng)50。不同之處在于,上導(dǎo)磁板10的外上導(dǎo)磁板部分的朝向間隙5的一側(cè)上設(shè)有磁流體66。圖7-9以側(cè)視截面圖的形式示意性地示出了分別包括圖4A-6A中所示的磁路系統(tǒng) 的動(dòng)圈式電聲換能器。如圖7所示,動(dòng)圈式電聲換能器400包括圖4A所示的磁路系統(tǒng)40,以及音圈12和振膜14。音圈12的至少一部分置于磁路系統(tǒng)40的內(nèi)磁體4和外磁體8之間所限定的一間隙5中。音圈12的未置于間隙5的一側(cè)上附接有振膜14,振膜14位于上導(dǎo)磁板10的上方。磁流體46與音圈12的置于間隙5中的朝向內(nèi)導(dǎo)磁板部分的一側(cè)接觸。圖8所不的動(dòng)圈式電聲換能器500包括圖5A所不的磁路系統(tǒng)50,以及音圈12和振膜14。動(dòng)圈式電聲換能器500類似于圖7所不的動(dòng)圈式電聲換能器400。不同之處在于，磁流體56與音圈12的置于間隙5中的兩側(cè)接觸。圖9所不的動(dòng)圈式電聲換能器600包括圖6A所不的磁路系統(tǒng)60,以及音圈12和振膜14。動(dòng)圈式電聲換能器600類似于圖7-8所示的動(dòng)圈式電聲換能器400、500。不同之處在于，磁流體56與音圈12的置于間隙5中的朝向外導(dǎo)磁板部分的一側(cè)接觸。盡管圖4A-6A分別示出了設(shè)有氣孔41、51和61的磁路系統(tǒng)40、50和60。然而，可以理解的是，磁路系統(tǒng)40、50和60可以不設(shè)有氣孔，這樣的磁路系統(tǒng)被稱為磁路系統(tǒng)40’、50’和60’(未示出)。在此情況下，當(dāng)利用磁路系統(tǒng)40’、50’和60’構(gòu)成動(dòng)圈式電聲換能器400，，500，和600，時(shí)，該動(dòng)圈式電聲換能器400’，500’和600，與動(dòng)圈式電聲換能器400，500和600類似,包括音圈12’和振膜14’。不同之處在于,振膜14’的中心設(shè)有一氣孔(未示出)。該氣孔的尺寸不限，優(yōu)選地，氣孔的尺寸小于間隙5的半徑。關(guān)于該氣孔，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)踐需要，可以選取任何合適的尺寸。為了清楚和簡(jiǎn)要起見(jiàn)，相同的部件和布置不再贅述。在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)使用點(diǎn)膠機(jī)將磁流體點(diǎn)加到上文所述的磁路系統(tǒng)的相應(yīng)位置(例如，上導(dǎo)磁板的內(nèi)上導(dǎo)磁板部分的朝向間隙的一側(cè)上、上導(dǎo)磁板的外上導(dǎo)磁板部分的朝向間隙的一側(cè)上、或上述兩者)時(shí)，磁流體將被磁化而聚集到磁場(chǎng)最強(qiáng)的地方。此時(shí)，組裝音圈和振膜，音圈將和磁流體接觸。點(diǎn)加的磁流體的總體積V (單位mm3)，可以是大于O的任意合適的值。優(yōu)選地，總體積V 0<V ( Vmax,其中磁流體的最大添加量,即最大體積Vmax(單位mm3)，通過(guò)如下公式I計(jì)算(參見(jiàn)圖10)Vmax=O. 87*d* (A2+C2_B2_D2) I其中，d是所述上導(dǎo)磁板的厚度，A是所述外磁體的內(nèi)直徑，B是音圈的外直徑，C是音圈的內(nèi)直徑，D是所述內(nèi)磁體的外直徑，d、A、B、C和D的單位為_。實(shí)驗(yàn)顯示。隨著V越接近Vmax，音圈的溫度也越低，也即，音圈的散熱效果越好。優(yōu)選地，磁流體的總體積V=Vmax0優(yōu)選地，磁流體由磁性微粒、分散劑和載體構(gòu)成。按重量計(jì)，磁性微粒、分散劑和載體比例為1:2-4:3-7。磁性微粒優(yōu)選為納米材料，例如純鐵粉、羰基鐵、磁鐵礦、正鐵酸鹽等，其粒徑一般在10-100nm。分散劑優(yōu)選高分子材料，例如殼聚糖、葡聚糖、淀粉、明膠、蛋白質(zhì)等生物大分子和聚乳酸、聚乙烯醇、聚乙二醇等有機(jī)合成大分子。載體優(yōu)選為水、極性和非極性有機(jī)化學(xué)液體，例如選自芳香烴和非芳香烴(例如石蠟、烷基苯、烷基萘、氯苯)、醇和多元醇(如果合適，可被取代、醚化和/或酯化)、酮(例如丙酮、環(huán)己酮)、酯(包括脂肪和油)和(聚)醚、未取代的胺和取代的胺、酰胺、內(nèi)酰胺(例如N-烷基吡咯烷酮)和內(nèi)酯、砜和亞砜(例如二甲亞砜)。如果所用載體為水，還可使用例如有機(jī)溶劑作為助溶劑。更具體而言，合適的液體載體主要為芳香族化合物，例如二甲苯、甲苯或烷基萘；氯代芳香族化合物和氯代脂族烴，例如氯苯、氯乙烯或二氯甲烷；脂族烴，例如環(huán)己烷或石蠟，例如石油 餾分、礦物油和植物油；醇，例如丁醇或乙二醇，及其醚和酯；酮，例如丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮或環(huán)己酮；強(qiáng)極性溶劑，例如二甲基亞砜；以及水?？蛇x地，磁流體可以是由日本的Ferrotec公司提供的磁流體APG1133。優(yōu)選地，磁流體的飽和磁化強(qiáng)度為110-440高斯?？蛇x地，110高斯、150高斯、200高斯、250高斯、300高斯、350高斯、400高斯、440高斯，以及上述范圍內(nèi)的任意合適的飽和
磁化強(qiáng)度值。優(yōu)選地，磁流體的粘度為25-10，000厘泊(27°C，BROOKFIELD DV-ETYPE轉(zhuǎn)動(dòng)式粘度計(jì)測(cè)量)?？蛇x地，25厘泊、50厘泊、100厘泊、200厘泊、500厘泊,1,000厘泊、2，000厘泊、3，000 厘泊、4，000 厘泊、5000 厘泊、6，000 厘泊、7，000 厘泊、8，000 厘泊、9，000 厘泊、10，000
厘泊，以及上述范圍內(nèi)的任意合適的粘度值。下面，為了說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)，采用一種手機(jī)揚(yáng)聲器進(jìn)行測(cè)試，該揚(yáng)聲器的額定功率為600mv ;音圈阻值為7. 60hm ;外磁體內(nèi)直徑A為7. 16mm，外直徑E為10. 60mm ;音圈外直徑B為6. 86mm，音圈內(nèi)直徑C為6. 28mm ;內(nèi)磁體外直徑D為5. 94mm ;上導(dǎo)磁板的厚度d為 0. 4mm ;下導(dǎo)磁板厚度 f 為 0. 4mm。使用公式 I，Vmax=O. 87*d* (A2+C2_B2_D2) =0. 87*0. 4*(7. 162+6. 282-6. 862-5. 942) =2. 9095584mm3=2. 9095584ul。所采用的磁流體為由日本的Ferrotec公司提供的Ferrotec磁流體APGl 133,溫度為27°C，粘度為500厘泊，BROOKFIELD DV-E TYPE轉(zhuǎn)動(dòng)式粘度計(jì)測(cè)量。 測(cè)試I，未點(diǎn)加磁流體；測(cè)試2，使用點(diǎn)膠機(jī)將磁流體點(diǎn)加在內(nèi)上導(dǎo)磁板和外上導(dǎo)磁板上，使用量為
2.63ul ；測(cè)試3，使用點(diǎn)膠機(jī)將磁流體點(diǎn)加在內(nèi)上導(dǎo)磁板上,使用量為I. 31ul ；測(cè)試4，使用點(diǎn)膠機(jī)將磁流體點(diǎn)加在外上導(dǎo)磁板上,使用量為I. 32ul。利用音視頻測(cè)試系統(tǒng),例如Audio precision,加載lw, 6000Hz正弦信號(hào)，分別測(cè)試音圈在上述四種情況下的溫度。結(jié)果如圖11所示。在該圖中，橫軸表示測(cè)試時(shí)間(單位為S)，縱軸表示音圈的溫度(單位為。C)，曲線表示測(cè)試結(jié)果。在該圖中，曲線I表示未點(diǎn)加磁流體時(shí)隨時(shí)間的推移的揚(yáng)聲器的音圈的溫度；曲線2表不將磁流體點(diǎn)加在內(nèi)上導(dǎo)磁板和外上導(dǎo)磁板上時(shí)隨時(shí)間的推移的揚(yáng)聲器的音圈的溫度；曲線3表示將磁流體點(diǎn)加在內(nèi)上導(dǎo)磁板上時(shí)隨時(shí)間的推移的揚(yáng)聲器的音圈的溫度；曲線4表示將磁流體點(diǎn)加在外上導(dǎo)磁板上時(shí)隨時(shí)間的推移的揚(yáng)聲器的音圈的溫度。從該圖中可以看出，點(diǎn)加磁流體的揚(yáng)聲器的音圈的溫度明顯低于未點(diǎn)加磁流體時(shí)的音圈的溫度。進(jìn)一步地，可以看出隨著時(shí)間的推移，點(diǎn)加的磁流體越多的揚(yáng)聲器的音圈的溫度越低；另外，如果點(diǎn)加的磁流體的量幾乎相等時(shí)，那么點(diǎn)加在內(nèi)上導(dǎo)磁板上還是點(diǎn)加在外上導(dǎo)磁板上，將幾乎對(duì)音圈的溫度不造成影響。例如，在時(shí)間為500s時(shí)，未點(diǎn)加磁流體時(shí)音圈的溫度為193°C ;將磁流體點(diǎn)加在內(nèi)上導(dǎo)磁板和外上導(dǎo)磁板上時(shí)音圈的溫度為163°C ;將磁流體點(diǎn)加在內(nèi)上導(dǎo)磁板或外上導(dǎo)磁板上時(shí)的音圈的溫度170°C。另外,利用Audio Measurement System測(cè)試系統(tǒng)對(duì)所述揚(yáng)聲器在上述四種情況下產(chǎn)生的聲音進(jìn)行分析并繪制總諧波失真曲線(參見(jiàn)圖12)。如圖12所示，X軸表示頻率(單位Hz)，Y軸表示總諧波失真比例(THD%)，曲線5表不該微型揚(yáng)聲器的總諧波失真所要求的控制線，曲線I表不未點(diǎn)加磁流體時(shí)的揚(yáng)聲器的實(shí)際測(cè)得的總諧波失真曲線；曲線2表示將磁流體點(diǎn)加在內(nèi)上導(dǎo)磁板和外上導(dǎo)磁板上時(shí)的揚(yáng)聲器的實(shí)際測(cè)得的總諧波失真曲線；曲線3表示將磁流體點(diǎn)加在內(nèi)上導(dǎo)磁板上時(shí)的揚(yáng)聲 器的實(shí)際測(cè)得的總諧波失真曲線；曲線4表示將磁流體點(diǎn)加在外上導(dǎo)磁板上時(shí)的揚(yáng)聲器的實(shí)際測(cè)得的總諧波失真曲線。從該圖中可以看出，在小于400Hz的頻率區(qū)域，點(diǎn)加磁流體的揚(yáng)聲器的總諧波失真明顯低于未點(diǎn)加磁流體時(shí)的諧波失真。進(jìn)一步地，可以看出隨著頻率的增加，處于上述四種情況下的揚(yáng)聲器的總諧波失真基本相似。通過(guò)上述測(cè)試可以看出，采用本發(fā)明的實(shí)施方案可以有效地降低工作中的大功率微型揚(yáng)聲器的音圈的溫度，避免音圈被燒毀，從而大大提高大功率微型揚(yáng)聲器的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)大功率微型揚(yáng)聲器的使用壽命；另外，米用本發(fā)明的實(shí)施方案還可以在一定頻率范圍內(nèi)增強(qiáng)大功率微型揚(yáng)聲器的聲學(xué)性能。需要說(shuō)明的是，圖I 一 10只是示意性的，本發(fā)明不受所述圖中的細(xì)節(jié)限制。例如，本發(fā)明的下導(dǎo)磁板可以是碗形、圓薄片形或跑道薄片形，或者任何合適的形狀。本發(fā)明的磁路系統(tǒng)適用于，但不限于，諸如便攜式計(jì)算機(jī)、便攜式播放器、移動(dòng)電話等便攜式電子設(shè)備中使用的動(dòng)圈式電聲換能器(在本文中也稱為“微型動(dòng)圈式電聲換能器”)。也就是說(shuō)，在本文中，微型動(dòng)圈式電聲換能器指具有適于用在便攜式電子設(shè)備中的尺寸的電聲換能器，包括微型動(dòng)圈式揚(yáng)聲器。微型動(dòng)圈式電聲換能器(例如微型揚(yáng)聲器)的直徑一般小于等于40mm，尤其小于等于20mm(其他形狀按此類推)。本發(fā)明的磁路系統(tǒng)還可用于除微型動(dòng)圈式電聲換能器之外的其它合適的動(dòng)圈式電聲換能器。應(yīng)理解，上述實(shí)施例僅出于示例和說(shuō)明的目的，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，可以做出許多改型和變體。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.用于動(dòng)圈式電聲換能器的磁路系統(tǒng)，包括內(nèi)磁體、外磁體、下導(dǎo)磁板和上導(dǎo)磁板，所述內(nèi)磁體與所述外磁體同心布置，并且所述內(nèi)磁體由所述外磁體包圍，所述內(nèi)磁體和所述外磁體之間限定一間隙，所述內(nèi)磁體和所述外磁體中的每個(gè)被疊放并固定在所述下導(dǎo)磁板上，所述下導(dǎo)磁板是一個(gè)整體式部件，所述上導(dǎo)磁板是分開的，包括疊放并固定在所述內(nèi)磁體上的內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和疊放并固定在所述外磁體上的外上導(dǎo)磁板部分，所述內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和所述外上導(dǎo)磁板部分是分隔開的，其特征在于，所述內(nèi)磁體中心設(shè)有一氣孔，所述氣孔貫穿所述上下導(dǎo)磁板，所述內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和所述外上導(dǎo)磁板部分中至少一個(gè)的朝向所述間隙的一側(cè)上設(shè)有磁流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁路系統(tǒng)，其特征在于，所述磁流體的總體積V為0〈V ^ Vmax,其中 Vmax (單位 mm3)通過(guò)如下公式計(jì)算Vmax=0. 87*d* (A2+C2_B2_D2)，其中，d是所述上導(dǎo)磁板的厚度，A是所述外磁體的內(nèi)直徑，B是待置于所述間隙中的音圈的外直徑，C是待置于所述間隙中的音圈的內(nèi)直徑，D是所述內(nèi)磁體的外直徑，d、A、B、C和D的單位為mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的磁路系統(tǒng)，其特征在于，所述磁流體的飽和磁化強(qiáng)度為440高斯。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的磁路系統(tǒng)，其特征在于，所述磁流體的粘度為500厘泊。
5.—種包括如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的磁路系統(tǒng)的動(dòng)圈式電聲換能器,其特征在于，所述換能器還包括音圈和振膜，所述音圈的至少一部分置于所述間隙中并與所述磁流體接觸，所述振膜附接至所述音圈的未置于所述間隙中的一側(cè)上，所述振膜一體連續(xù)。
6.用于動(dòng)圈式電聲換能器的磁路系統(tǒng)，包括內(nèi)磁體、外磁體、下導(dǎo)磁板和上導(dǎo)磁板，所述內(nèi)磁體與所述外磁體同心布置，并且所述內(nèi)磁體由所述外磁體包圍，所述內(nèi)磁體和所述外磁體之間限定一間隙，所述內(nèi)磁體和所述外磁體中的每個(gè)被疊放并固定在所述下導(dǎo)磁板上，所述下導(dǎo)磁板是一個(gè)整體式部件，所述上導(dǎo)磁板是分開的，包括疊放并固定在所述內(nèi)磁體上的內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和疊放并固定在所述外磁體上的外上導(dǎo)磁板部分，所述內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和所述外上導(dǎo)磁板部分是分隔開的，其特征在于，所述內(nèi)磁體是一體連續(xù)的，所述內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和所述外上導(dǎo)磁板部分中至少一個(gè)的朝向所述間隙的一側(cè)上設(shè)有磁流體。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁路系統(tǒng)，其特征在于，所述磁流體的總體積V為0〈V ^ Vmax,其中 Vmax (單位 mm3)通過(guò)如下公式計(jì)算Vmax=0. 87*d* (A2+C2_B2_D2)，其中，d是所述上導(dǎo)磁板的厚度，A是所述外磁體的內(nèi)直徑，B是待置于所述間隙中的音圈的外直徑，C是待置于所述間隙中的音圈的內(nèi)直徑，D是所述內(nèi)磁體的外直徑，d、A、B、C和D的單位為mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的磁路系統(tǒng)，其特征在于，所述磁流體的飽和磁化強(qiáng)度為440高斯。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的磁路系統(tǒng)，其特征在于，所述磁流體的粘度為500厘泊。
10.一種包括如權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)所述的磁路系統(tǒng)的動(dòng)圈式電聲換能器,其特征在于，所述換能器還包括音圈和振膜，所述音圈的至少一部分置于所述間隙中并與所述磁流體接觸，所述振膜附接至所述音圈的未置于所述間隙中的一側(cè)上，所述振膜的中心設(shè)有一氣孔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于動(dòng)圈式電聲換能器的磁路系統(tǒng)，包括內(nèi)磁體、外磁體、下導(dǎo)磁板和上導(dǎo)磁板，內(nèi)磁體與外磁體同心布置，內(nèi)磁體由外磁體包圍，內(nèi)磁體和外磁體之間限定一間隙，內(nèi)磁體和外磁體中的每個(gè)被疊放并固定在下導(dǎo)磁板上，下導(dǎo)磁板是一個(gè)整體式部件，上導(dǎo)磁板是分開的，包括疊放并固定在內(nèi)磁體上的內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和疊放并固定在外磁體上的外上導(dǎo)磁板部分，內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和外上導(dǎo)磁板部分是分隔開的，其特征在于，內(nèi)磁體中心設(shè)有一氣孔，氣孔貫穿上下導(dǎo)磁板，內(nèi)上導(dǎo)磁板部分和外上導(dǎo)磁板部分中的至少一個(gè)的朝向間隙的一側(cè)上設(shè)有磁流體。本發(fā)明還提供一種包括上述磁路系統(tǒng)的動(dòng)圈式電聲換能器。利用上述方案，可有效解決音圈散熱。
文檔編號(hào)H04R9/02GK102752694SQ20121027234
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者史鐸鵬, 李情懷, 王冰, 鄧?guó)櫈I 申請(qǐng)人:樓氏電子(北京)有限公司