專利名稱：高保真動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是用于音響設(shè)備中的高保真動(dòng)圈式電聲轉(zhuǎn)換裝置。
現(xiàn)有的揚(yáng)聲器，無(wú)論是高音揚(yáng)聲器、中音揚(yáng)聲器、還是低音揚(yáng)聲器，其頻響范圍都不能覆蓋整個(gè)聽(tīng)覺(jué)域。要想獲得很寬的頻響，則必須采用分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)。然而，這種系統(tǒng)的計(jì)算、安裝和調(diào)試過(guò)程均較復(fù)雜，尤其是在測(cè)試高音揚(yáng)聲器的相位時(shí)，非常不便?，F(xiàn)有的各種小型收音機(jī)、錄音機(jī)以及電視機(jī)等，由于受設(shè)計(jì)空間及成本等方面的限制，其音響系統(tǒng)不宜采用分頻制，因此頻響不寬。
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種寬頻響、高保真、電聲轉(zhuǎn)換效率高的揚(yáng)聲器。
本發(fā)明的原理和特點(diǎn)如下一、現(xiàn)有的揚(yáng)聲器，其音圈均位于音盆的中心。而本發(fā)明的特點(diǎn)在于音圈偏離揚(yáng)聲器音盆的中心。
二、現(xiàn)有的揚(yáng)聲器是利用紙盆上的壓環(huán)對(duì)中音進(jìn)行補(bǔ)償、利用球頂對(duì)高音進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?，因此，頻響寬度較窄。本發(fā)明利用音圈與音盆邊緣距離的不等，使得頻響寬度超過(guò)現(xiàn)有的任何一種揚(yáng)聲器。
三、現(xiàn)有揚(yáng)聲器的音盆是作往復(fù)式運(yùn)動(dòng)，所以中、低音揚(yáng)聲器必須加音圈穩(wěn)定裝置并且要加大磁隙以減少音圈與磁極相碰的可能性，但這樣一來(lái)，導(dǎo)致?lián)P聲器運(yùn)動(dòng)部分的慣性加大，磁場(chǎng)強(qiáng)度下降，從而造成瞬態(tài)特性變差，電聲轉(zhuǎn)換效率降低。
本發(fā)明中的音盆是作杠桿式運(yùn)動(dòng)，在低頻段工作時(shí)音盆的總振幅比音圈振幅大數(shù)倍至數(shù)十倍。由于音圈的相對(duì)振幅非常小，所以音圈的線圈部分可繞得比較集中，一般可繞4-8層，而且磁隙也可做得較窄，因此電聲轉(zhuǎn)換效率大大提高。又因?yàn)橐羧嚯x揚(yáng)聲器邊緣很近，所以音圈受整個(gè)運(yùn)動(dòng)部分的重力影響小，可不必象中、低音揚(yáng)聲器那樣另加穩(wěn)定裝置，因而可減輕揚(yáng)聲器運(yùn)動(dòng)部分的慣性，增大阻尼系數(shù)，使瞬態(tài)特性得到改善。
四、現(xiàn)有揚(yáng)聲器的音圈是同銅質(zhì)漆包線繞制成的。而本發(fā)明的音圈是采用非銅質(zhì)絕緣導(dǎo)線(如鋁、導(dǎo)電塑料等)制成的。
五、現(xiàn)有揚(yáng)聲器的音盆和折環(huán)是采用紙或其它復(fù)合材料壓制而成的，所以音盆重量較重，慣性較大，強(qiáng)度低，聲學(xué)性能不佳。
本發(fā)明的音盆是采用在模具上噴涂干固后具有很高強(qiáng)度的材料(如環(huán)氧樹(shù)脂、丁氰樹(shù)脂等)制成的，并加有纖維增強(qiáng)材料(如玻璃纖維、碳纖維等)。本發(fā)明中的折環(huán)(揚(yáng)聲器的邊緣部分)用噴涂干固后很柔軟的材料(如氯丁橡膠等)制成。
六、現(xiàn)有的揚(yáng)聲器球頂是封閉的，大振幅時(shí)球頂內(nèi)的空氣在音圈與磁極之間高速流動(dòng)，會(huì)使音圈發(fā)生垂直于氣流方向的側(cè)向振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)碰撞磁極，產(chǎn)生噪聲，影響了揚(yáng)聲器的使用效果。如果增大球頂氣室體積，雖然能改善上述影響，但卻致使揚(yáng)聲器的高音性能下降。
本發(fā)明的球頂開(kāi)有倒相孔，孔內(nèi)裝有阻尼材料。磁極上有吸音材料和導(dǎo)流孔，因而能在不削弱補(bǔ)償能力的條件下，有效地防止了側(cè)向運(yùn)動(dòng)的發(fā)生，使揚(yáng)聲器的使用效果得到了相當(dāng)大的改善。
七、本發(fā)明為高保真揚(yáng)聲器，因而支撐部分裝有吸音材料，以減少高音反射產(chǎn)生的干擾。


圖1是本發(fā)明的正視圖;
圖2是本發(fā)明的剖視圖;
圖3是本發(fā)明的低頻振動(dòng)示意圖;
圖4是本發(fā)明的高頻振動(dòng)示意圖;
圖5是本發(fā)明的音盆音圈及折環(huán)的基本幾何形狀的設(shè)計(jì)用圖(1)折環(huán)，(2)音盆，(3)球頂，(4)倒相孔，(5)導(dǎo)流孔，(6)阻尼材料，(7)吸音材料，(8)支撐部分吸音材料。
本發(fā)明的實(shí)施要點(diǎn)如下一、音盆振動(dòng)到極限位置時(shí)其邊緣所形成的兩個(gè)平面和與線圈上下兩端所在的平行平面平行且距離相等的一個(gè)平面應(yīng)相交于同一直線。否則揚(yáng)聲器工作時(shí)音圈就可能碰撞磁極。具體設(shè)計(jì)方法如下1、線圈的高與直徑之比為1∶4，依此再根據(jù)所需最大功率，按現(xiàn)有揚(yáng)聲器音圈的計(jì)算方法算出音圈直徑。該音圈直徑即是揚(yáng)聲器運(yùn)動(dòng)部分幾何形狀的基本參數(shù)。
2、設(shè)音圈直徑為AB，作矩形ABCD，使AB＝2AD。
3、作AF＝BE＝BC/4，并延長(zhǎng)EF至0，使AO＝4AB。
4、取EF中點(diǎn)V，連VD并延長(zhǎng)至N，連VC并延長(zhǎng)至M5、在CM上取CG＝5AB、GH＝AB。
6、連OG交VN于P并延長(zhǎng)至L使GL＝AB。
7、連OH交VN于Q。
8、作線段GL的垂直平分線交OH于S，以S為拋物線的焦點(diǎn)，L、G為拋物線上另兩個(gè)已知點(diǎn)作拋物線，得曲線GWL即為音盆最大折環(huán)的剖面。同理可作出曲線KYP為音盆最小折環(huán)的剖面。
9、令VN、VM為園錐母線的正投影圖，∠NVM為其頂角，直線PG、QH為與園錐相交的平面的正投影。
10、作FT＝UE＝BE，矩形ABUT為線圈的正投影圖。
11、ABCD是音圈的投影。
12、ABCGLWYKPD則為音盆、折環(huán)和音圈的全剖圖。
13、線段OA、CG的長(zhǎng)短可根據(jù)音盆材質(zhì)和頻響寬度的不同作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
二、本發(fā)明的每個(gè)特征，都可分別在現(xiàn)有的揚(yáng)聲器中實(shí)施，并且都可收到良好的效果。
三、本發(fā)明沒(méi)有準(zhǔn)確的公式供設(shè)計(jì)使用，要按本發(fā)明所提供的方法得到頻響寬度為20～20KHz的揚(yáng)聲器，最好的方法是做正交實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種由音圈、音盆、磁極及音盆支撐等部件組成的高保真動(dòng)圈式揚(yáng)聲器，其特征是音圈與磁極偏離音盆的中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1規(guī)定的高保真動(dòng)圈式揚(yáng)聲器，其特征是音圈的線圈部分是采用非銅質(zhì)絕緣導(dǎo)線繞制而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2規(guī)定的高保真動(dòng)圈式揚(yáng)聲器，其特征是音圈線圈的繞制層數(shù)為4-8層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1規(guī)定的高保真動(dòng)圈式揚(yáng)聲器，其特征是音盆用干固后具有很高強(qiáng)度的高分子材料噴涂在模具上制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4規(guī)定的高保真動(dòng)圈式揚(yáng)聲器，其特征是音盆加有纖維增強(qiáng)材料并呈葉脈狀分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4規(guī)定的高保真動(dòng)圈式揚(yáng)聲器，其特征是折環(huán)由噴涂工藝制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1規(guī)定的高保真動(dòng)圈式揚(yáng)聲器，其特征是球頂開(kāi)有倒相孔，孔內(nèi)裝有阻尼材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1規(guī)定的高保真動(dòng)圈式揚(yáng)聲器，其特征是磁極開(kāi)有導(dǎo)流孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1規(guī)定的高保真動(dòng)圈式揚(yáng)聲器，其特征是磁極表面和音盆支撐部分都裝有吸音材料。
10.凡具有權(quán)利要求2、3、4、5、6、7、8、9所述的任何一個(gè)特征的揚(yáng)聲器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種寬頻響、高保真、電聲轉(zhuǎn)換效率高的偏心揚(yáng)聲器。可替代分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)，廣泛地用于各種高保真音響系統(tǒng)。本偏心揚(yáng)聲器的特點(diǎn)在于音圈偏離揚(yáng)聲器音盆的中心。
文檔編號(hào)H04R9/06GK1054166SQ9110012
公開(kāi)日1991年8月28日 申請(qǐng)日期1991年1月4日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月4日
發(fā)明者張帆, 張博 申請(qǐng)人:張帆, 張博, 張殿槐, 郝曼春