立體波同軸電動揚聲器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及揚聲器，尤其是一種立體波同軸電動揚聲器。包括音圈組、振膜、磁柱、音盆架、定位架、螺旋膠管導線；其特征在于，所述音圈組由m個音圈同構(gòu)，所述振膜由m個同構(gòu)，m個振膜與音圈組同軸同步、與音盆架同軸；所述磁柱由螺桿、n個磁體、m個分隔片或工字套管，和螺母同構(gòu)、同軸；所述音盆架、定位架分別固定磁柱，三者與振膜同心、同軸；所述音圈組引線為螺旋膠管導線；所述n大于等于3，m大于等于2。本發(fā)明具有靈敏度高、傳真度高、電—聲轉(zhuǎn)換效率高、對功放要求低的特色。確保20Hz-20KHz的頻響傳真，將打破音樂廳不用揚聲器的慣例。
【專利說明】立體波同軸電動揚聲器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及揚聲器,尤其是一種立體波電動揚聲器。
【背景技術(shù)】
[0002]立體波揚聲器是始終同步發(fā)出同一固定厚度聲(音)波的電動揚聲器。
[0003]立體聲雖然只是在錄音時增加了一只拾音器，在放音時增加了一組放音單元后聽覺上產(chǎn)生的時間差，形成身臨現(xiàn)場的虛幻空間似乎有立體三維感的聲場。但是，每一瞬間的聲波還是二維面聲波。立體波則是音頻電流驅(qū)動的2至m個有著固定間隔的振膜、同軸并或同體、同步振動時產(chǎn)生的由一定厚度/質(zhì)量體空氣形成的音波/聲波。簡而言之是前后音盆間固定體積的空氣隨著音頻電流推動的振膜振動后產(chǎn)生的的三維聲波/音波，是一塊塊波塊。
[0004]現(xiàn)有同軸揚聲器的產(chǎn)生是人們對單只揚聲器單元的頻響不能滿足耳朵可以分辨聲音的音域(從20Hz-20KHz)的要求時，先是經(jīng)音箱拓展、加重低音、再經(jīng)分頻器分流高、低音，并分別先用高低音揚聲器擴展各自的放音音域，之后重新疊加合成新的音域的過程中發(fā)現(xiàn)音域外仍存在其它不足之后，對電動揚聲器單元提出的革新。是人們對全音域電動揚聲器不懈追求的真實寫照。
[0005]現(xiàn)有的同軸揚聲器具有如下的技術(shù)缺陷:1.普遍存在的聲擴散面窄解析力及層次感較差的缺陷，尤其高頻部分受磁體尺寸限制而不足、聲場狹窄且不均勻。2.對于分頻器或雙線分音(B1-wire)，表面上看中高音一對線、低音一對線分別連通分頻網(wǎng)絡，信號各行其道，互調(diào)失真小了，并抑制了低頻音圈產(chǎn)生的反向電動勢回輸?shù)椒糯笃鲗Ω哳l的干擾。但分頻器也好，分頻網(wǎng)絡也好，都是電感、電容組成，所合成的電流/電壓或落后或超前的相位差本身就是失真的源頭。如此犧牲每個音頻須臾不可缺少的清晰度即音色，(音色是瞬時頻率的解析度，是不同頻率的本色)，而片面苛求對于非專業(yè)的廣大聽眾、大多時間都不在意的兩個極端的頻率范圍——頻響20Hz — 20KHz的寬度是本末倒置。3.現(xiàn)有的同軸揚聲器只是形似同軸:①機械疊加、大小懸殊，小揚聲器的聲場被大揚聲器淹沒。②非同一磁
場、高低音揚聲器非同一音圈③非同一機械軸心-兩只揚聲器各有各的機械軸心④也非
同一電軸心(經(jīng)電感電容分頻失步失調(diào))⑤更沒同一振動軸心，m個振膜沒在同一個音圈骨架上同步振動而失真。正因為如此，才又出現(xiàn)了原先所謂同軸揚聲器的自我否定版:低音盆內(nèi)2只或3只小揚聲器一一重拾大多數(shù)生產(chǎn)商拋棄了的限制分頻點即限制驅(qū)動單元數(shù)量的做法。例如某些吸頂揚聲器，低音揚聲器I個振膜內(nèi)3只小的中高音揚聲器，既不同軸也不同向何來同步？盡管用了兩對喇叭線，分頻器倒是有四只之多。想讓一只揚聲器能夠傳真20Hz-20KHz音頻的急切心情殷殷可鑒，然而在做法上卻是不計破壞同軸初衷的后果。
[0006]其它類似同軸揚聲器在音箱上的做法。1.推挽式揚聲系統(tǒng)，有源超低音音箱中應用“錐盆對錐盆”結(jié)構(gòu)的雙揚聲器單元。事實上內(nèi)部錐盆聲波處在某個時刻，如果該信號的半波長等于盆架間距離的話，甚至可以是反相到達外面的，結(jié)果在這個頻段內(nèi)的幅度特性就變得比使用單一揚聲器單元的幅頻特征差了。其要求錐盆間的距離大約10m/m，而圓錐盆對扣的雙揚聲器結(jié)構(gòu)是不可能達到的。而再增加一個高頻揚聲器單元，這就是能重放整個聲頻帶的兩分頻聲系統(tǒng)了。可見，此款揚聲器即使能工作，也總是離不開分頻器電感電容的羈絆，失真就不可避免了 ；2.聲特棒Sound Tube:1只低音揚聲器和I只中高音揚聲器單元串接在低音揚聲器筒形燈籠狀音箱內(nèi)，中高音揚聲器在圓筒口外，安裝在半圓狀殼體內(nèi)，殼體同時作為低音擴散器，中高音揚聲器專用一個圓錐體作中高音擴散器。該音箱的輻射為水平360度垂直輻射角大于200度。聲場均勻。如此，像串聯(lián)的兩只燈籠機械串掛也算是另類同軸揚聲器；3.Push Pull Dual-Driver雙單元推挽技術(shù):將兩個超低音單元(揚聲器，下同)裝置在一個經(jīng)過精密計算尺寸的箱體內(nèi)，兩個單元一正一反的對著外面。兩個單元在箱體內(nèi)以相反的行徑進行動作，即裝在前面板的單元振膜向內(nèi)動作時，裝在底部的單元振膜也向內(nèi)動作，這時藉由箱體內(nèi)聚集的強大壓力，會馬上將兩只超低音單體(揚聲器)迅速地歸位，并且立即針對下一個訊號來動作。而且這兩個揚聲器的相位剛好是一正一反，換言之，雖然是兩只揚聲器卻是同時達到一只揚聲器的運動路徑，這樣的好處是可以消除當采用一只揚聲器時，振膜擺動位移所造成的非線性失真。在極低的低頻下潛度時具備驚人的低失真度并且以爆炸性的單元運動來達到絕佳的速度。然而，照顧了“極低的低頻”，卻還要高頻揚聲器單元，則意味著也是離不開分頻器電感電容的羈絆一失真就必然了。但是，推挽的好處是兩只揚聲器分別擔綱音頻電流的正半周或是負半周的電一機一聲轉(zhuǎn)換，每只揚聲器工作在單一的半波狀態(tài)，除了揚聲器可以有半個周期休息外，一個重要的長處是振動利索、干凈，且相當于工作在脈動狀態(tài)的沖擊力度也大，電-聲轉(zhuǎn)換效率高。所以本發(fā)明設計的音圈組上的音圈可接成推挽狀態(tài)，就是與磁體配合可以適應功放負載推挽工作的輸出。
[0007]關(guān)于反向電勢。音圈是電感線圈，阻抗會隨著工作頻率改變。原先音圈在磁極縫隙中振動時會感應出一個與放大器饋給揚聲器的電壓方向相反的電壓，使流過音圈的電流被感應電流削弱。造成音圈阻抗隨饋送電壓信號的頻率上升，引起非線性失真。為使音圈阻抗不受制于頻率變化，先前的電動揚聲器采用銅環(huán)或銅帽罩著T鐵中心磁極鐵心，使流過音圈中的電流所產(chǎn)生的磁力線在銅環(huán)中產(chǎn)生感應電壓抵消音圈的自感電壓，使音圈的阻抗只在較高頻率時才會緩幅增大。因為銅環(huán)是雙刃劍，現(xiàn)電動揚聲器大都拋棄這種費時費力得不償失的做法。
[0008]綜上所述，現(xiàn)有電動揚聲器由于其構(gòu)造、原理帶來的缺陷、特性直到現(xiàn)在“現(xiàn)場聲”傳真、重放仍不理想。本發(fā)明立體波揚聲器是對現(xiàn)有中國專利ZL201320636027.0和現(xiàn)同軸揚聲器的改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種立體波同軸電動揚聲器。
[0010]—種立體波同軸電動揚聲器,包括音圈組1、振膜10、磁柱11、音盆架7、定位架8、螺旋膠管導線9 ;所述音圈組I由m個音圈同構(gòu)，所述振膜10由m個同構(gòu)，m個振膜與音圈組I同軸同步、與音盆架7同軸；所述磁柱11由螺桿2、n個磁體3、m個分隔片4或工字套管5，和螺母6同構(gòu)、同軸；所述音盆架7、定位架8分別固定磁柱11，三者與振膜10同心、同軸；所述音圈組I引線為螺旋膠管導線9 ;所述η大于等于3，m大于等于2。
[0011]其中:1.音圈組I的改進:①在同一個骨架上分別分段獨立繞著2/3/4……m個阻抗相同或不同的音圈，音圈組上音圈的個數(shù):音圈m=磁體η-1個，m個音圈間根據(jù)實際需要串聯(lián)或并聯(lián)，通過并聯(lián)線圈相互吸收音圈在磁場中運動所產(chǎn)生的反向電動勢，并轉(zhuǎn)化為正向電動勢關(guān)鍵在變害為利，確保音圈阻抗在頻響范圍內(nèi)的恒定的同時提高電聲轉(zhuǎn)換效率。進一步消除了為吸收反向電勢增加的短路銅環(huán)對正常音頻信號電流的部分吸收。所述音圈組I可接成推挽工作狀態(tài)，推挽的好處是揚聲器兩只音圈分別擔綱音頻電流的正半周或是負半周的電一機一聲轉(zhuǎn)換，揚聲器兩只音圈工作在單一的半波狀態(tài)，除了兩只音圈可以有半個周期休息外一個重要的長處是沒有相互間的反向電流的羈絆，振膜振動的動作利索、干凈，且相當于工作在脈動狀態(tài)的振膜對空氣的沖擊力度也大，電一聲轉(zhuǎn)換效率高。②音圈組I上
的音圈的寬度與磁體3--對應配合，保證每個音圈的線寬部分始終在N/S極磁力線場中
運動，確保音色純真、飽滿。音圈組I套在磁柱11中的分隔片4或是工字套管5外面，通上音頻電流后在磁柱11上帶動粘接在音圈組I上的多個振膜10軸向振動時發(fā)出立體聲/音波，多個振膜10的外圈分別定距后粘接在音盆架7上。對于音圈組I而言多個振膜10互為對方的定心支片，確保多個振膜同軸振動時徹底去除了原定心支片的掣肘。而且以多個小振膜取代了大振膜的效果，省電高效、放寬了對大功放的要求，也減少了振膜分割振動造成的失真、提高了靈敏度。
[0012]2.磁柱11上的改進:磁柱11由螺桿2、磁體3、分隔片4或工字套管5螺母6串接組成?？?/5……η個磁體3 —組，可在一根螺桿2上分段串接η個磁柱11(除了螺桿共用外)。①明確了磁體的數(shù)量:機械軸心上由螺桿2串接的磁體3個數(shù)η=音圈組I上的音圈數(shù)m+1個。②螺桿2同極性串聯(lián)著磁體3，與音圈組I上并聯(lián)接法的音圈配合消除反向電動勢。③每兩個磁體3間加一個分隔片4或是工字套管5取代了原先的螺母，然后用螺母6分頭固定在音盆架7的 底座與螺桿另一頭的定位架8上，定位架8再與音盆架7連接。
[0013]3.音盆架7的改進:音盆架7由內(nèi)外兩圈管壁和底座構(gòu)成，音盆架7底座上除了中心孔安裝單個磁柱11或長螺桿2上串接的η個磁柱11 (此時螺桿共用)，其余孔可根據(jù)需要安裝多個磁柱U。內(nèi)外兩圈管壁間留有連接點14，內(nèi)管壁加工后形成端截面12，外管內(nèi)壁加工后形成凸圈13其余空間作為立體波聲音通道。①安裝同向振膜(見圖1)時:多個同向振膜10分別粘接在音圈組I上與內(nèi)管壁的端截面12上。②安裝相向振膜(見圖2)時:一組振膜10粘接在音圈組I上與內(nèi)管壁的端截面12上，對應的另一組振膜10相向粘接在同軸的另一音圈組I上，其一外圈粘接在內(nèi)管壁的端截面12上，其二粘接在外圈內(nèi)壁的凸圈13上。③當需要第m個振膜10時(見圖3)只要將磁體3和定位架8用螺母6固定在延長了的長螺桿2上，再將振膜10分頭粘接在此喇叭音圈組I與定位架8端面上即可。這第m個振膜10可以與前多個振膜10同向安裝，或是相向安裝，以取得不同音響效果，適應不同愛好者的需要。第m個振膜10獨用一個音圈組1，與多振膜10的音圈組I或并或串以適合功放輸出阻抗的匹配。無論是多振膜10同軸揚聲器還是m振膜10同軸揚聲器,一概淘汰分頻器之類，只將揚聲器單元用兩根螺旋膠管導線9經(jīng)饋線直接功放輸出端。
[0014]4.音圈組I引線的改進:將慣用的錦絲線改進為螺旋膠管導線9，消除了錦絲線長期在惡劣環(huán)境下加速氧化后發(fā)硬的阻力、脆斷的隱患。
[0015]總之:1.音圈由多音圈重疊繞制改進為單只骨架m只音圈同軸分別繞制成音圈組
I。這種同軸分別獨立的多個音圈可串、可并、可推挽接法，通過并聯(lián)(與磁體3配合)消除并利用音圈在磁場中的反向電動勢，變害為寶。確保音圈阻抗在頻響范圍內(nèi)的恒定和音色的純正；音圈組I上留有裝配m只振膜的空間；音圈組I上的音圈個數(shù)m=磁體數(shù)η-1 (同理，分隔片或工字套管的數(shù)量為m個)；所述η大于等于3，m大于等于2。2.磁柱11上同性串聯(lián)的磁體3間增加了分隔片4或工字套管5取代原先的螺母，展寬了均勻磁場；由磁體3驅(qū)逐并代替了老式的T鐵導磁鐵心，音圈能直接在磁體外運動了 ；分隔片4或工字套管5可以根據(jù)需要選用多片配一磁柱或是多片配多個磁柱。磁體數(shù)η=音圈組上音圈數(shù)m+1 ;所述η
大于等于3,m大于等于2。3.同軸揚聲器改進①實際的機械軸心同軸-由一根長螺桿統(tǒng)
一安裝的磁柱11、音圈組1、振膜10，通過機械軸心強迫同軸。②實際的電流信號同軸——
沒有了分頻器電感滯后電容超前的電信號失真為電信號同軸。③立體波同軸-同軸上
有2"n個振膜前后定距同軸振動，同樣大小的多振膜或有大有小的多振膜在同一個音圈組I上嚴格同軸同步振動。④立體波(聲音)在音盆內(nèi)壁內(nèi)同步同軸傳輸，不發(fā)散。4.音圈引線的改進:采用螺旋膠管導線——柔軟、抗氧化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是同向振膜同軸電動揚聲器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是相向振膜同軸電動揚聲器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是相向、同向混合同軸電動揚聲器結(jié)構(gòu)不意圖。
[0019]圖中:
1.音圈組2.螺桿3.磁體4.分隔片5.工字套管6.螺母7.音盆架8.定位架9.螺旋膠管導線10.振膜11.磁柱12.端截面13.凸圈14連接點。
【具體實施方式】
[0020]實施例一
如圖1所示，是同向m個振膜同軸立體波電動揚聲器。音盆架7上端固定著定位架8，音盆架7底部和定位架8的軸中心固定螺桿2，螺桿2上串接著磁體3和分隔片4或工字套管5螺母6共同組成的磁柱11。磁柱11上同性的磁體3之間放置分隔片4或工字套管5，并且與音圈組I上的音圈一一對應，每只音圈阻抗相同或是不同，或是并聯(lián)或是串聯(lián)，或可連接成推挽接法。音圈組I套在磁柱(體)外面，通過螺旋膠管導線9直接音頻功放(其間，杜絕各式分頻器)。m個同向安裝的振膜間定距粘接在音圈組I上和音盆架7的內(nèi)壁的端截面12上。音盆架7的內(nèi)外管壁間由連接點14支撐的空間為立體波(聲音)空氣通道。工字套管5與分隔片4根據(jù)需要互相取代。
[0021]實施例二
如圖2所不,相向m個振膜同軸立體波電動揚聲器。音盆架7上端固定著定位架8,音盆架7底部和定位架8的軸中心固定著螺桿2，螺桿2上串接著磁體3和分隔片4或工字套管5螺母6共同組成的磁柱11。磁柱11上同性的磁體3之間放置分隔片4或工字套管5，并且與音圈組I上的音圈一一對應，每只音圈阻抗相同或是不同，或是并聯(lián)或是串聯(lián)，或可連接成推挽接法。音圈組I套在磁柱(體)外面，通過螺旋膠管導線9直接音頻功放(其間，杜絕各式分頻器)。m個相向安裝大小不同的振膜分別定距粘接在各自的音圈組I上和音盆架7的內(nèi)壁的端截面12或是外管壁內(nèi)側(cè)的凸圈13上。音盆架7的內(nèi)外管壁間由連接點14支撐的空間為立體波(聲音)空氣通道。工字套管5與分隔片4根據(jù)需要互相取代。
[0022]實施例三
如圖3所示，混合型m個振膜同軸立體波電動揚聲器。音盆架7上端固定著定位架8，音盆架7底部和定位架8的軸中心固定著螺桿2，螺桿2上串接著磁體3和分隔片4或工字套管5螺母6共同組成的磁柱11。磁柱11上同性的磁體3之間放置分隔片4或工字套管5，并且與音圈組I上的音圈一一對應，每只音圈阻抗相同或是不同，或是并聯(lián)或是串聯(lián)，或可連接成推挽接法。音圈組I套在磁柱(體)外面，通過螺旋膠管導線9直接音頻功放(其間，也杜絕各式分頻器)。m個同向安裝的振膜10分別定距粘接在音圈組I上和音盆架7的內(nèi)壁的端截面12上。音盆架7的內(nèi)外管壁間由連接點14支撐的空間為立體波(聲音)空氣通道，與安裝于延長了的螺桿2上的定位架8磁柱11音圈組I和第m個振膜10組成的單體揚聲器對應，再次加強立體波作用。工字套管5與分隔片4根據(jù)需要互相取代。
[0023]本發(fā)明的立體波電動揚聲器。由同軸的磁體同性串聯(lián)在分隔片或工字套管兩端組成的磁柱安排在音圈組之內(nèi)，音圈組上的m個音圈阻抗或同或異、可串可并可推挽使用。并聯(lián)時在磁體對應下消除并利用反向電動勢，m個同向或相向或混合在音圈組和音盆架上的振膜間前后固定間距后同步、同軸振動發(fā)出有固定厚度的聲波，使平面波變成了立體波。本發(fā)明具有靈敏度高、傳真度高、電一聲轉(zhuǎn)換效率高、對功放要求低的特色。確保20Hz-20KHz的頻響傳真，將打破音樂廳不用揚聲器的慣例。
【權(quán)利要求】
1.一種立體波同軸電動揚聲器，包括音圈組、振膜、磁柱、音盆架、定位架、螺旋膠管導線；其特征在于，所述音圈組由m個音圈同構(gòu)，所述振膜由m個同構(gòu)，m個振膜與音圈組同軸同步、與音盆架同軸；所述磁柱由螺桿、η個磁體、m個分隔片或工字套管，和螺母同構(gòu)、同軸；所述音盆架、定位架分別固定磁柱，三者與振膜同心、同軸；所述音圈組引線為螺旋膠管導線；所述η大于等于3，m大于等于2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體波同軸電動揚聲器，其特征在于，所述音圈組是一個骨架上分段獨立繞制m個音(線)圈，音(線)圈阻抗或同或異，可串可并可推挽使用；音圈組上音(線)圈個數(shù)m=磁柱上磁體個數(shù)η-1，各個音(線)圈與磁體間的分隔片或工字套管一一對應；所述η大于等于3，m大于等于2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體波同軸電動揚聲器，其特征在于，所述振膜的個數(shù)為2至m個，振膜間間隔后同步固定在音圈組與音盆架或內(nèi)或外管壁上，振膜是同向安裝、或相向安裝、或同向和相向混合安裝，m大于等于2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體波同軸電動揚聲器，其特征在于，所述振膜大小不同，大振膜安裝在小振膜的后方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體波同軸電動揚聲器，其特征在于，所述磁柱的磁體個數(shù)η=音圈組I上音圈個數(shù)m+1，磁體是同性串聯(lián)在分隔片或工字套管兩頭，分隔片是多個串接I個磁柱或是多個串接多個磁柱，分隔片或工字套管的個數(shù)為m個，所述η大于等于3，m大于等于2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體波同軸電動揚聲器，其特征在于，所述音盆架由內(nèi)外兩圈管壁和底座構(gòu)成；底座上的中心孔與定位架或配合或可直接安裝螺桿，其外圈內(nèi)壁上有凸圈、內(nèi)圈為多個端截面、內(nèi)、外圈間有連接點相連固定；底座上其余孔根據(jù)需要用于安裝多個磁柱用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體波同軸電動揚聲器，其特征在于，所述螺旋膠管導線是螺旋管狀軟膠多股導線。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的立體波同軸電動揚聲器，其特征在于，螺桿延長到音盆架夕卜，與音圈組振膜螺旋膠管導線定位架磁柱配合組成第m只振膜的單體揚聲器，共同構(gòu)成混合安裝的立體波同軸電動揚聲器，m大于等于2。
【文檔編號】H04R9/06GK103888878SQ201410139295
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】黃順君 申請人:上海依鎵人電氣科技有限公司