CN1121300A - 具有磁回路的扬声器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有磁回路的扬声器。环状软铁氧体芯的内周面嵌合并粘合固定于略呈杯状的框架底部的凸出部，而环状粘结磁铁的外周面嵌合于并粘合固定于框架凹入部的内周面。该环状粘结磁铁的上下端部内周面和环状软铁氧体芯外周面之间形成二个磁隙，在此二个磁隙中分别插置入音圈。本发明扬声器的声音失真小，重量轻和具有耐蚀性。

Description

具有磁回路的扬声器
本发明涉及具有磁回路的扬声器，特别是降低高谐波失真的扬声器的磁回路。
附图7是现有技术的扬声器纵截面图。图中，标号74是具有轴方向(Y方向)各向异性的环状烧结铁氧体磁铁。此烧结铁氧体磁铁受铁质环状板73和铁质轭架77的挟持而构成磁回路。在轭架框77上侧中央一体地设置有圆柱形的柱771，在此柱771的外周面和环状板73的内周面之间形成磁隙79。在此磁隙79中，插有卷绕在绕线管75上的音圈76。在绕线管75上部，分别粘结固定有略呈圆锥状的振动板72的内周部以及挡板78的内周部。在此振动板72和挡板78的外周部支持于框架71上，该框架71略呈与由铁板等构成的振动板相同的圆锥形。此框架71的下端用铆接等方法固定于环状板73上面。因此，框架71固定于磁回路之上。因而，由于在音圈76中流动声音电流，而使通过绕线管75连接于音圈76的振动板72振动，而发出声音。
在上述现有技术的扬声器中，由于使用作为磁回路构件的铁质环状板73以及轭架778，在使声音电流(交流)通过音圈76时，由于此音圈76的磁场缘故，在构成磁隙79的环状板73以及轭架77中产生涡流，此涡流就是声音失真的主要原因。
此外，音圈76本身的电感非常低，但铁质环状板73和轭架77互相靠近地配置时则形成高电感，从低领域高频到中领域高频，其阻抗提高，向声音变换的效率恶化；同时，由于阻抗轨迹(インピ-タンスル-カス)所致相位旋转变大，在输出声音中产生相位失真。更且，由于铁的比重大，难以使整个扬声器轻型化，而且，耐蚀性也低劣。
此外，在现有技术的扬声器中，只通过铁的高导磁性使磁铁所产生的磁场方向变换，因此变换效率低，从而产生的漏磁通也多。
更且在上述现有技术的扬声器中，在其组装磁回路时，首先，将轭架77的杆部771和在同轴上的烧结铁氧体磁铁74装配，因此，再夹具边使它们对准中心位置；边将烧结铁氧体磁铁74装在轭架77上，随后还要为正确形成环状磁隙79而使用其它夹具边使对准环状板73的中心位置；边须将此歪状板73装配于杆部771的外周部，因此，在磁回路组装作业中很费时间，其工艺性极为不良。
此外，在将框架71以铆接方式固定在环状板73上时，会产生铁粉，此铁粉有时由烧结铁氧体磁铁74等吸收。在这种情况下，为除去铁粉还要化费更多的时间，从而进一步恶化组装工艺性。
本发明目的在于：减低扬声器的声音失真，而且提高扬声器的轻型化和耐食性。
本发明另一目的在于：提高扬声器的组装工艺性。
本发明目的是这样达到的：按照本发明的一个方面，提供一种具有磁回路的扬声器，所述扬声器具有框架、安装于此框架内的振动板、与此振动板连接的略呈筒状的绕线管、缠绕于此绕线管上并***磁回路的磁隙内的音圈，其特征在于：由环状铁和与此环状磁铁同轴装配的环状磁性体构成所述磁回路，所述环状磁铁的周面和上述环状磁性体的周面之间形成所述磁隙，至少所述环状磁性体的所述磁隙形成面由铁氧体芯所构成。
按照本发明另一方面，本发明提供一种具有磁回路的扬声器，所述扬声器具有框架、在该框架内底部中央所设凸出部、在该框架内底部凸出部外侧所设凹入部、在所述框架内配置的振动板、连接于该振动板的略呈筒状的绕线管、缠绕于该绕线管上并***磁回路磁隙内的音圈，其特征在于：所述磁回路由嵌合于所述凸出部或凹入部任何一方的环状磁铁和嵌合于所述凸出部或凹入部任何一方的环状磁性体所构成，所述环状磁铁的周面和所述环状磁性体间周面之间形成磁隙，至少所述环状磁性体的所述磁隙形成面由铁氧体芯构成。
按照本发明又一方面，本发明提供一种具有磁回路的扬声器，所述扬声器具有框架、在该框架内底部中央所设凸出部、在该框架内底部凸出部外侧所设凹入部、在所述框架内配置的振动板、连接该振动板的略呈筒状的绕线管、缠绕于该绕线管上并***磁回路的磁隙内的音圈，其特征在于：所述磁回路由嵌合于所述凸出部或凹入部任何一方的环状磁铁和嵌合于所述凸出部或凹入部任何一方的环状铁氧体芯所构成，所述环状磁铁的周面和所述环状铁氧体芯的周面之间形成磁隙。
本发明具有良好效果，本发明扬声器中至少环状磁性体的磁隙形成面由作为质轻氧化物的锰锌铁氧体和镍锌铁氧体等铁氧体磁芯构成，因此，在音圈中流过声音电流(交流)时，能减少由于此音圈磁场所发生的涡流，从而，也能降低声音失真。
此外，由于在环状磁铁的周面和环状磁性体的周面之间直接形成磁隙，因此漏磁通减少，磁通可达高效率化。更且，不必要设置为变换磁铁的磁场方向(如附图7所示)的多数磁性体(环状板73以及轭架77)，因此，可减少部件数，提高组装工艺性。
此外，由于环状磁铁和与此环状磁铁同轴配置的环状磁性体固定于框架内底部，无需使用铆接等方法连接框架和磁回路，因此，可防生铁粉的发生，同时大幅度提高组装工艺性。
以下结合附图与实施例对本发明进行详细说明。
附图1是本发明实施例1的扬声器纵截面图；
附图2是本发明实施例2的扬声器纵截面图；
附图3是本发明实施例3的扬声器纵截面图；
附图4是本发明实施例4的扬声器纵截面图；
附图5是本发明实施例5的扬声器纵截面图；
附图6是本发明实施例6的扬声器纵截面图；
附图7是现有技术扬声器的纵截面图；
附图8示出本发明扬声器与现有技术扬声器的输出音压特性；
附图9示出本发明扬声器与现有技术扬声器的阻抗特性；
附图10示出本发明扬声器与现有技术扬声器高次谐波二次失真特性；
附图11示出本发明扬声器与现有技术扬声器的高次谐波三次失真特性；
附图12示出关于本发明扬声器磁回路的漏磁通模拟结果；
附图13示出关于现有技术扬声器磁回路的漏磁通模拟结果。
本发明各组件与标号对应关系如下：11、12、31、41、51、61     …………框架12、22、312、42、52、62    …………凸起部114、214、314、414、514、614   ……凹入部18…振动板    115…移动空间17…绕线管162、163、262、263、362、363、462、463、562、662…音圈14、24、34、44、54、64……环状磁铁13、23、33、43、53、63……环状磁性体152、153、252、253、352、353、452、453、552、652…磁隙
实施例1
参见附图1，附图1是本发明扬声器截面图。其中，标号11是ABS等合成树脂或模铸铝质的杯形框架。在此框架11底部有向其中央内突出的凸出部12，此外，在该凸出部12的外侧形成具截面略呈W字形的凹入部114。该凸出部12和凹入部114处于同轴之上。
环状磁性体13的内周面131嵌合在框架11的凸出部12上，并且粘结固定于上。作为磁性体13使用的是质轻的氧化物如锰锌铁氧体或镍锌铁氧体等软铁氧体。此外用树脂粘合起来的钕铁硼磁铁粉末的环状粘结磁铁14的外周部141嵌合于框架11的凹入部114的内周部。在该粘结磁铁上放出NS磁力线，如附图1所示，而且其上、下端部分别向内侧突出，在此突出部的内周面142、143和环状磁性体13的外周面132之间形成二个磁隙152和153。
这样，使环状磁性体13和环状粘结磁体14分别嵌合于框架11的凸出部12和凹入部114上，因此，可无需特殊夹具，就能决定环状磁性体13和环状粘结磁铁14在同轴上的位置而加以安装，有可能形成高精度的磁隙152、153；而且可大幅度提高组装工艺性。
缠绕于圆筒形线线管17上的音圈162、163分别插置于各磁隙152和153中。为使各音圈162、163在通电时的驱动方向相同，用串联或并联任何一种形态都可以。也即，在用串联连接时，各音圈162、163的缠绕方向各自相反；如是并联时，各音圈162、163的缠绕方向各自相反；或者各音圈162、163的缠绕方向相同，但通电时使在音圈162、163中流过的电流方向相反，则各音圈162、163可在同一方向被驱动。此外，当将音圈162、163并联时，可谋求比串联者的电感低1/2，因此，可期望直到更高频领域的低阻抗化。
振动板18的内周部和挡板19的内周部分别粘合固定于绕线管17的上端。该振动板18和挡板19的外周部支持在上述框架11上。由于声音电流经过各音圈162、163，振动板18在如图所示的上下方向振动，而发出声音，此外，在框架11的凹入部114下侧空间115是音圈163向下移动时的移动空间。
附图8到附图11示出在附图1中的本发明扬声器和附图7中的现有技术扬声器的各种特性。其中，附图8示出输出音压特性，附图9示出阻抗特性；附图10示出高次谐波二次失真特性，附图11示出高次谐波三次失真特性；在这些图中，实线(A)表示现有技术扬声器，点线(B)表示本发明扬声器特性。从附图8可见，本发明扬声器特别在高频带领域比现有技术扬声器音压水平下降小。从附图9可见，本发明扬声器在全频率领域比现有技术扬声器的阻抗变动小。此外，如附图10和11所示，本发明扬声器的高次谐波二次失真和高次谐波三次失真皆比现有技术扬声器大幅度降低。
这样，按照本实施例，由软铁氧体芯构成的环状磁性体13和由树脂将钕铁硼磁铁粉末粘结起来的粘结磁铁所组成的磁回路不使用如附图7所示现有技术扬声器那样的铁质板73和轭形架77，因此，向音圈162、163通电时不发生磁回路涡流，并且，音圈162、162在高频时的阻抗上升也受到抑制，可使失真小的声音直到高频也可用高音压电平复制。
附图12和13示出本发明扬声器的磁回路和现有技术扬声音器磁回路的漏磁通模拟结果。附图12所示本发明磁回路由环状磁性体13的周面和环状粘结磁铁14周面之间直接形成磁隙152、153，因此与如附图13所示那样现有技术扬声器的磁回路相比，漏磁通极少，变换效率高。而上述现有技术扬声器是用铁的高导磁性来变换由磁铁所发生的磁场方向。此外，作为构成磁回路的磁铁也可以使用钕铁硼磁铁等使磁隙152、153产生高磁通密度，如本实施例那样使用含有稀土金属粉末的粘结磁铁时能防止在磁铁中发生涡流，同时可通过磁化的窍门使通过磁铁内部的磁通自由形成。
实施例2
参照附图2，附图2是本发明实施例2扬声器截面图。其中，框架、振动板、挡板以及绕线管皆与在实施例1所说明者相同，因此不再赘述。
在附图的标号247是筒状软铁氧体。一对以树脂粘合的钕铁硼磁铁粉末的环状粘结磁铁246、248分别接合于该软铁氧体芯274上下两端，并与其一体化，形成环状磁铁24。该环状粘合磁铁246、248如附图2所示那样，其内经比软铁氧体芯247小，在径向上磁化，磁通在软铁氧体芯247内如图示那样通过。此环状磁体24的环状粘合磁铁248和软铁氧体芯247的外周面嵌合于凹和部214的内周面，并通过粘合而固定于框架21的凹入部214内。环状软铁氧体芯23的内周面嵌合于框架21底部的凸出部22，并且粘合固定于其上。在此环状软铁氧体芯23的外周面和环状粘结磁铁246、248内周面之间形成二个磁隙252、253。音圈262、263分别插置于该磁隙252、253之内，在该音圈262、263中通电，以便使它们向同一方面驱动。当使音圈262、263并联时，其电感比串联者小1/2，因此可期望直到更高频领域的低阻抗化。
此外，上述环状磁铁24也可通过如下方式构成：设有代替软铁氧体芯247的筒状粘结磁铁，在该粘结磁铁上下两端部分别粘合配置环状软铁氧体芯，并使一体化。
实施例3
参照附图3，该附图是本发明实施例3扬声器的截面图。框架、振动板、挡板以及绕线管与上述实施例1所说明者相同，因此，不再赘述。
图中的标号33是环状软铁氧体芯，其外周面嵌合于框架31底部凹入部314的内周部，而且通过粘结而固定于该框架31之内。在框架31底部和凸出部312嵌合有环状钕铁硼磁铁34的内周面，并通过粘结而固定。环状钕铁硼磁铁34如图中所示向上下方向施行NS磁化。在此环状钕铁硼磁铁34上下两端的外周面和环状软铁氧体芯33的内周面之间形成二个磁隙352、353。在此磁隙352、353中插置有音圈362、363，在此音圈362、363中通电分别使它们的驱动方向相同。当使音圈362、363并联时，与串联相比其阻抗降低1/2，可期望直到更高领域的低阻抗化。
此外，在附图3中，配置有代替环状铁氧体芯33的环状钕铁硼磁铁，同时，还配置有代替环状钕铁硼磁铁34的环状软铁氧体，在环状钕铁硼磁铁的上下两端的内周面和环状软铁氧体芯外周面之间形成二个磁隙。
实施例4
参照附图4，附图4是本发明实施例4的扬声器截面图。框架、振动板以及档板与上述实施例1所说明者相同，因此，不再赘述。
附图4中的标号43是环状软铁氧体芯，其外周面嵌合于框架41底部凹入部414的内周部，并且通过粘合而固定于该框架41内。在框架41底部的凸出部42中嵌合有环状粘结磁铁44的内周面，并且通合粘合而固定于其中。环状粘结磁铁44的上下端部向外侧突出，形成略呈I字形的截面。该粘结磁铁44向上下方向施行NS磁化。在该环状粘结磁铁44上下端部的外周面和环状软铁氧体芯43的内周面之间形成二个磁隙452、453。在此磁隙462、463中分别插置有音圈462、463。在此音圈462、463中通电，使其驱动方向相同。当音圈462、463并联时，比串联者的电感减少1/2，可预期直到更高频领域的低阻抗化。
此外，在附图4中也可配置代替环状软铁氧体芯43的环状粘结磁铁，同时配置代替环状粘结磁铁44的截面略呈I字形的环状软铁氧体芯，在此环状软铁氧体芯上下端部的外周面和环状粘结磁铁的内周面之间形成二个磁隙。
实施例5
参看附图5，附图5是本发明实施例5扬声器截面图。振动板以及挡板与上述实施例1所说明者相同，不再赘述。
标号51是ABS合成树脂或铝压铸件所制略呈杯形的框架。在此框架51的底部中央形成向内突出的凸出部52，此外，在该凸出部52外侧形成截面略呈W字形的凹入部514。该凸出部52和凹入部514处于同轴之上。此外，在本实施例框架51中并不设有如实施例1所述框架11的凹入部114下侧所设的移动空间115。
在框架51的凸出部52上嵌合有环状软铁氧体芯53内周面531，并且粘合固定于其上。在此环状软铁氧体芯53下端部以法兰状向外突出，环状粘结磁铁54以载置状态设于该突出部之上。此粘结磁铁54的外周面541嵌合于框体51凹入部514内周部中，并且粘合固定于其上。该粘合磁铁54的上端以法兰状向内突出，该突出部对粘合磁铁的下端部施行NS磁化。在该粘合磁铁54上端内周面542和环状软铁氧体芯53的上部外周面之间形成一个磁隙552。
在磁隙552中插置有缠绕在圆筒形线线管58上的音圈562，使声音电流经过该音圈562，振动板向如图示那样的上下方振动，即可发生声音。
实施例6
参看附图6，附图6是本发明实施例6扬声器的截面图。振动板、挡板与上述实施例1所说明者相同；此外，框架和绕线管与上述实施5所说明者相同，因此，不再赘述。
软铁氧体芯63的外周面嵌合于框架61凹入部614的内周面，并且粘合固定于其上。该软铁氧体芯63的下端部以法兰状向内突出，粘结磁铁64以载置状态设于该突出部上面。该环状粘结磁铁64的内周面嵌合于框架61的凸出部62，并且粘合固定于其上。该环状粘结磁铁64上端部以法兰状向外侧突出，在此突出部和粘合磁铁的下端部施行NS磁化。在此环状粘结磁铁64的上端部外周面和软铁氧体芯63的上部内周面之间形成一个磁隙652，音圈662插置于此磁隙652中。

Claims (17)

1.一种具有磁回路的扬声器所述扬声器具有框架、安装于此框架内的振动板、与此振动板连接的略呈筒状的绕线管、缠绕于此绕线管上并***磁回路的磁隙内的音圈，其特征在于：由环状铁和与此环状磁铁同轴装配的环状磁性体构成所述磁回路，所述环状磁铁的周面和上述环状磁性体的周面之间形成所述磁隙，至少所述环状磁性体的所述磁隙形成面由铁氧体芯所构成。
2.按照权利要求1所述扬声器，其特征在于：在轴向上形成多数所述磁隙，同时，设有多数***所述各磁隙之间的音圈，为使各个音圈受的力在同一方向，规定流经各音圈的电流流动方向。
3.按照权利要求1所述扬声器，其特征在于：所述环状磁性体的直径比所述环状磁铁小，在所述环形磁性体的外周面和所述环状磁铁的内周面之间形成所述磁隙，而且所述环状磁性体的内周面嵌合于框架内底部中央所设的凸出部，所述环状磁铁的外周面嵌合于在所述框架内底部的所述凸出部外侧所设的凹入部。
4.按照权利要求1所述扬声器，其特征在于：所述环状磁性体比所述环状磁铁大，在所述环形磁性体的外周面和所述环状磁铁的内周面之间形成所述磁隙，而且所述环状磁性体的内周面嵌合于框架内底部中央所设的凸出部，所述环状磁铁的外周面嵌合于在所述框架内底部的所述凸出部外侧所设的凹入部。
5.按照权利要求1所述扬声器，其特征在于：所述环状磁铁是含有稀土金属磁铁粉末的粘结磁铁。
6.按照权利要求1所述扬声器，其特征在于：所述环状磁铁是由环状铁氧体芯和在该环状铁氧体芯两端所配置的环状磁铁一体化而形成的。
7.按照权利要求1所述扬声器，其特征在于：所述环状磁铁是由环状磁铁和在该环状磁铁两端所配置的环状铁氧体芯一体化而形成的。
8.一种具有磁回路的扬声器具有框架，在该框架内底部中央所设凸出部、在该框架内底部凸出部外侧所设凹入部、在所述框架内配置的振动板、连接于该振动板的略呈筒状的绕线管、缠绕于该绕线管上并***磁回路磁隙内的音圈，其特征在于：所述磁回路由嵌合于所述凸出部或凹入部任何一方的环状磁铁和嵌合于所述凸出部或凹入部任何一方的环状磁性体所构成，在所述环状磁铁的周面和所述环状磁性体的周面之间形成磁隙，至少所述环状磁性体的所述磁隙形成面由铁氧体芯所构成。
9.按照权利要求8所述扬声器，其特征在于：在轴向上形成多数所述磁隙，同时，设有多数***所述各磁隙之间的音圈，为使各个音圈受的力在同一方向，规定流经各音圈的电流流动方向。
10.按照权利要求8所述扬声器，其特征在于：所述环状磁铁是含有稀土金属磁铁粉末的粘结磁铁。
11.按照权利要求8所述扬声器，其特征在于：所述环状磁铁是由环状铁氧体芯和在该环状铁氧体芯两端所配置的环状磁铁一体化而形成的。
12.按照权利要求8所述扬声器，其特征在于：所述环状磁铁是由环状磁铁和在该环状磁铁两端所配置的环状铁氧体一体化而形成的。
13.一种具有磁回路的扬声器，具有框架、在该框架内底部中央所设凸出部、在该框架内底部凸出部外侧所设凹入部、在所述框架内配置的振动板、连接该振动板的略呈筒状的绕线管、缠绕于该绕线管上并***磁回路的磁隙内的音圈，其特征在于：所述磁回路由嵌合于所述凸出部或凹入部任何一方的环状磁铁和嵌合于所述凸出部或凹入部任何一方的环状铁氧体芯所构成，所述环状磁铁的周面和所述环状铁氧体芯的周面之间形成磁隙。
14.按照权利要求13所述扬声器，其特征在于：在轴向上形成多数所述磁隙，同时，设有多数***所述各磁隙之间的音圈，为使各个音圈受的力在同一方向，规定流经各音圈的电流流动方向。
15.按照权利要求13所述扬声器，其特征在于：所述环状磁铁是含有稀土金属磁铁粉末的粘结磁铁。
16.按照权利要求13所述扬声器，其特征在于：所述环状磁铁是由环状铁氧体芯和在该环状铁氧体芯两端所配置的环状磁铁一体化而形成的。
17.按照权利要求13所述扬声器，其特征在于：所述环状磁铁是由环状磁铁和在该环状磁铁两端所配置的环状铁氧体芯一体化而形成的。
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