CN212115663U - 全音域动圈式扬声器单体及利用其的音箱装置 - Google Patents
全音域动圈式扬声器单体及利用其的音箱装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212115663U CN212115663U CN202021116128.1U CN202021116128U CN212115663U CN 212115663 U CN212115663 U CN 212115663U CN 202021116128 U CN202021116128 U CN 202021116128U CN 212115663 U CN212115663 U CN 212115663U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ring surface
- voice coil
- washer
- gasket
- magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种全音域动圈式扬声器单体及利用其的音箱装置。该扬声器单体，其具有一音圈、一磁铁、一华司垫片及一导磁柱，其中，该导磁柱位于该音圈内部，该磁铁位于该音圈外部，所述华司垫片贴附于该磁铁的上表面，该音圈在该导磁柱的轴向上的长度小于各所述华司垫片在该导磁柱的轴向上的长度，且所述华司垫片具有一上环面、一外侧环面、一底环面及一内侧环面，其中，该上环面由所述华司垫片的内侧至外侧设有两两相邻接的一第一平台环面、一第一倾斜环面、一第一垂直环面及一第二平台环面，且该外侧环面设有一第二倾斜环面。通过磁回路优化、音圈设计加强音压、降低失真。
Description
技术领域
本新型是关于一种喇叭单体，尤指一种优化磁回路的全音域动圈式扬声器单体。
背景技术
一般动圈喇叭单体磁力***的设计主要包括音圈设计和磁铁设计。在音圈设计方面主要又分为长音圈(overhung coil)设计和短音圈(underhung coil)设计。请一并参照图1a及图1b，其中，图1a给出一现有长音圈喇叭单体的驱动结构的剖面示意图，其包含一音圈11、一磁铁12、一华司13及一导磁柱14，其中音圈1在导磁柱14的轴向上的长度大于华司13在导磁柱14的轴向上的长度；图1b给出一现有短音圈喇叭单体的驱动结构的剖面示意图，其包含一音圈21、一磁铁22、一华司23及一导磁柱24，其中音圈21在导磁柱24的轴向上的长度小于华司23在导磁柱24的轴向上的长度。
长音圈设计适用于冲程需求较大的喇叭单体，其BL曲线走势比较像山峰的走势，其中B为磁场，L为线圈长度，好处为电感值较小，高频走势较好，但会造成低频失真较大，因此较适合起振频率200Hz以上的喇叭单体；短音圈设计则要在活塞运动中确保音圈保持在磁隙范围内，也即确保音圈振动在线性范围内，以避免磁隙中的磁场分布不均匀造成低频失真，但其电感值较大，高频走势较差。
磁铁设计方面主要分为内磁式磁铁设计和外磁式磁铁设计。外磁式磁铁结构的特征在于磁铁位于音圈外部，请参照图1a及图1b。外磁式磁铁结构比较不受尺寸的限制，当磁力不足时，华司13、23和磁铁12、22的尺寸可以随意做调整。另外，一般的低音单体会采用外磁式设计。内磁式磁铁结构的特征在于磁铁位于音圈内部，请参照图1c，其给出一习知内磁式喇叭单体的驱动结构的剖面示意图，其包含一音圈31、一磁铁32、一华司33及一导磁板34，其中磁铁32位于音圈31内部。内磁式磁铁设计的好处在于体积较小，成本较低，但其尺寸受限制，一般应用于长音圈设计。
另外，喇叭单体的失真因素主要在于音圈的非线性位移。以下为音圈非线性位移的分析：
1.磁力因数Bl(x)，请参照图2a，其给出一现有喇叭单体的磁力因数对音圈的位移的分布图。如图2a所示，磁力因数在位移x＝0时有一峰值。
2.磁力F＝Bl(x)i激励了机械***，取决于音圈的位移x，磁力在电动换能器电气这一边产生了一个音圈电流和位移x的非线性相互作用电压(电动势EMF)，也即，uEMF＝Bl(x)v，其中uEMF为感应电动势，v为音圈的位移速度。
3.音圈的峰值位移Xmax10％是一个评估换能器的机械性能的很重要的参数，该机械性能限制低频段时候的声音重放，且该参数根据IEC standard 62458被定义为音圈的峰值位移。在音圈产生该峰值位移时，其总谐波失真或者调制失真的最大值达到定义的门限值d＝10％。请参照图2b，其给出由一现有喇叭单体的磁力因数对音圈的位移的分布图获得一峰值位移XBl的示意图。如图2b所示，在磁力因数降低到了静止位置时的82％时，峰值位移为XBl。
4.喇叭单体的听感上的失真的主要来源为奇次谐波失真，尤其在于三次谐波失真，其可表示为
其中，dh3代表三次谐波失真，Y(nf)代表n次谐波的大小，n＝1至k。
另外，设在喇叭单体的驱动结构上的音盆支架也会影响喇叭单体的声音表现。请参照图3，给出一现有短音圈、外磁式的喇叭单体的剖面示意图。如图3所示，该喇叭单体包含一音圈41、一磁铁42、一华司43、一导磁柱44、一音盆支架45、一铝纸筒46及一定芯支片47，其中音盆支架45贴附在华司43的上表面。然而，该喇叭单体有以下的缺点：
1.音盆支架45与华司43的黏贴面积太小，会影响黏贴的稳定度及缺少定位方式和空间。
2.受音盆支架45与华司43的小面积黏贴方式的影响，定芯支片47的长度会不足而无法有效抑制音圈41的左右摇摆以及提供音圈41上下振动时所需的机械线性顺畅度，易造成异音；相对地，若增加华司43的上表面面积以增加定芯支片47的长度，则磁场便无法最佳化，会损失音压。
3.音盆支架45的厚度会排挤磁铁42及华司43的厚度，也即，如果单体设计需求位移为d，则在要求一预定厚度的情况下：1)若音盆支架45设置在华司43上，则会排挤磁铁42及华司43的厚度；2)若音盆支架45设置在华司43的外部，则定芯支片47到华司43的距离需要加上振动量为d，一样会排挤磁铁42及华司43的厚度；3)若将音盆支架45的厚度算在位移量d里面，则会造成音圈41上下移动范围内的磁场不均匀，产生失真。4)撇开单体预定厚度的要求，音圈总成(包含音圈41及音圈骨架(Bobbin))的长度会因为音盆支架45厚度的关系而变得比较长，意即震动部件的转动惯量会增加，从而降低摆动模态(rocking mode)的共振频率。然而，摆动模态的共振频率的降低是不乐见的，因为摆动模态的共振频率降低后会靠近起振频率f0，而由于起振频率点附近的振幅比较大，摆动模态就很可能会被触发而使单体产生异音。
由以上的分析可知，优化Bl(x)曲线是降低喇叭单体声音失真的重要因素，而音盆支架的设置方式亦会对声音失真造成影响。因此，如何以一简洁的单体结构优化Bl(x)曲线是本领域的重要课题。
为解决上述问题，本领域亟需一种新颖的喇叭单体结构。
实用新型内容
本实用新型的一目的在于提供一种扬声器单体，其可通过一楔形华司垫片优化磁力因数对音圈位移的分布。
本实用新型的另一目的在于提供一种扬声器单体，其可通过设有多个支撑定位点的楔形华司垫片方便音盆支架与驱动结构的连接。
本实用新型的又一目的在于提供一种扬声器单体，其可通过设有多个支撑定位点的楔形华司垫片大幅降低单体的整体高度，以有效降低扬声器发生摆动模态的机率。
为达到前述的目的，一种扬声器单体被提出，其具有一音圈、一磁铁、一华司垫片及一导磁柱，其中，该导磁柱位于该音圈内部，该磁铁位于该音圈外部，所述华司垫片贴附于该磁铁的上表面，该音圈在该导磁柱的轴向上的长度小于所述华司垫片在该导磁柱的轴向上的长度，且其中包括：
所述华司垫片具有一上环面、一外侧环面、一底环面及一内侧环面，其中，该上环面由所述华司垫片的内侧至外侧设有两两相邻接的一第一平台环面、一第一倾斜环面、一第一垂直环面及一第二平台环面，且该外侧环面设有一第二倾斜环面。
在一实施例中，该内侧环面由所述华司垫片的下方至上方设有两两相邻接的一导角环面及一第五垂直环面。
在一实施例中，该上环面还在该第二平台环面的外侧连续设有一第二垂直环面及一第三平台环面，以及该外侧环面由所述华司垫片的上方至下方设有两两相邻接的一第三垂直环面、一第四平台环面、一第四垂直环面及所述的第二倾斜环面。
在一实施例中，所述的扬声器单体还具有与所述华司垫片连接的一音盆支架。
为达到前述的目的，本实用新型还提出一种音箱装置，其具有至少一扬声器单体及用以驱动所述至少一扬声器单体的一驱动电路，各所述扬声器单体均具有一音圈、一磁铁、一华司垫片及一导磁柱，其中，该导磁柱位于该音圈内部，该磁铁位于该音圈外部，所述华司垫片贴附于该磁铁的上表面，该音圈在该导磁柱的轴向上的长度小于所述华司垫片在该导磁柱的轴向上的长度，且包括：
所述华司垫片均具有一上环面、一外侧环面、一底环面及一内侧环面，其中，该上环面由所述华司垫片的内侧至外侧设有两两相邻接的一第一平台环面、一第一倾斜环面、一第一垂直环面及一第二平台环面，且该外侧环面设有一第二倾斜环面。
在一实施例中，该内侧环面由所述华司垫片的下方至上方设有两两相邻接的一导角环面及一第五垂直环面。
在一实施例中，该上环面还在该第二平台环面的外侧连续设有一第二垂直环面及一第三平台环面，以及该外侧环面由所述华司垫片的上方至下方设有两两相邻接的一第三垂直环面、一第四平台环面、一第四垂直环面及所述的第二倾斜环面。
在一实施例中，所述扬声器单体还具有与所述华司垫片连接的一音盆支架。
附图说明
图1a给出一现有长音圈喇叭单体的驱动结构的剖面示意图。
图1b给出一现有短音圈喇叭单体的驱动结构的剖面示意图。
图1c给出一现有内磁式喇叭单体的驱动结构的剖面示意图。
图2a给出一现有喇叭单体的磁力因数对音圈的位移的分布图。
图2b给出由一现有喇叭单体的磁力因数对音圈的位移的分布图获得一峰值位移的示意图。
图3给出一现有短音圈、外磁式的喇叭单体的剖面示意图。
图4给出本实用新型的扬声器单体的一实施例的驱动结构的剖面示意图。
图5给出本实用新型的扬声器单体的驱动结构的一实施例和一现有扬声器单体的驱动结构间的磁力因数对音圈的位移的分布比较图。
图6a给出本实用新型的扬声器单体的一实施例的一分解图。
图6b给出本实用新型的扬声器单体的一实施例的一组合图。
图7给出本实用新型的音箱装置的一实施例的方块图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的结构、特征、目的、极其优点，现附以附图及优选具体实施例的详细说明如后。
本实用新型扬声器单体的原理在于通过设计华司的形状以优化Bl(x)曲线并同时提供音盆支架的结合、定位点，从而实现以一简洁的单体结构优化扬声器单体的Bl(x)曲线的目标。此外，本实用新型的扬声器单体还须能够达到全音域、低失真及效率佳的效果。为了达到低失真的效果，本实用新型采用短音圈设计，让音圈振动能在线性范围内。为了达到全音域的效果，本实用新型将起振频率设在约100Hz。另外，由于短音圈设计会产生较大的电感值，导致高频走势较差，为了改善高频响应，本实用新型是在磁间隙内加上铜环来降低电感值。另外，由于磁间隙内加上铜环会造成磁间隙加大而使磁力BL降低，因此，本实用新型是采用外磁式设计以通过外环的磁铁增加磁力。
也即，本实用新型的扬声器单体是在有限厚度的条件下，采用外磁式、短音圈并增加铜环的结构，然后将华司垫片的外观形状进行设计以优化扬声器单体的Bl(x)曲线。依照模拟软体的优化模拟结果，本实用新型扬声器单体的华司垫片的外观大致呈一楔形。请参照图4，其给出本实用新型扬声器单体的一实施例的驱动结构的剖面示意图。如图4所示，一驱动结构100包括一音圈110、一磁铁120、一华司垫片130及一导磁柱140，其中，导磁柱140位于音圈110内部，磁铁120位于音圈110外部，华司垫片130贴附于磁铁120的上表面，音圈110在导磁柱140的轴向上的长度小于华司垫片130在导磁柱140的轴向上的长度。
华司垫片130具有一上环面、一外侧环面、一底环面133及一内侧环面，其中，该上环面由华司垫片130的内侧至外侧设有两两相邻接的一第一平台环面131a、一第一倾斜环面131b、一第一垂直环面131c、一第二平台环面131d、一第二垂直环面131e及一第三平台环面131f；该外侧环面由华司垫片130的上方至下方设有两两相邻接的一第三垂直环面132a、一第四平台环面132b、一第四垂直环面132c及一第二倾斜环面132d；以及该内侧环面由华司垫片130的下方至上方设有两两相邻接的一导角环面134a及一第五垂直环面134b。
依此设计，本实用新型的扬声器单体的驱动结构即可获得优化的磁力因数对音圈位移的分布。请参照图5，其给出本实用新型的扬声器单体的驱动结构的一实施例和一现有扬声器单体的驱动结构间的磁力因数对音圈的位移的分布比较图，其中，本实用新型的该实施例的扬声器单体的口径约为50毫米，而音圈总长约为4.5米。如图5所示，本实用新型的扬声器单体的磁力因数对音圈位移的分布具有一平坦的高原区，且其磁间隙平均磁场强度比现有扬声器单体的磁间隙平均磁场强度提升约7％且更为均匀，因此可提供全音域、低失真及效率佳的效果。
另外，根据图4的驱动结构的设计，环绕在音圈110***的华司垫片130的结构除了可优化磁力因数对音圈位移的分布外，还可提供定位点以方便驱动结构与音盆支架的连接。请一并参照图6a及图6b，其分别给出本实用新型的扬声器单体的一实施例的一分解图及一组合图。如图6a及图6b所示，本实用新型的扬声器单体可因华司垫片130的附支撑定位点的楔形结构方便一音盆支架200与驱动结构100的连接而大幅降低单体的高度，从而减少铝纸筒的高度以有效降低扬声器发生摆动模态的机率。
根据上述的说明，本实用新型还提出一种音箱装置。请参照图7，其给出本实用新型的音箱装置的一实施例的方块图。如图7所示，一音箱装置300具有至少一扬声器单体310及用以驱动所述至少一扬声器单体310的一驱动电路320，其中，扬声器单体310是由图4至图6b所示的扬声器单体实现。
由上述的说明可知本实用新型具有以下的优点：
1.本实用新型的扬声器单体可通过一楔形华司垫片优化磁力因数对音圈位移的分布。
2.本实用新型的扬声器单体可通过设有多个支撑定位点的楔形华司垫片方便音盆支架与驱动结构的连接。
3.本实用新型的扬声器单体可通过设有多个支撑定位点的楔形华司垫片大幅降低单体的整体高度，以有效降低扬声器发生摆动模态的机率。
必须加以强调的是，前述本案所公开的为优选实施例，凡是局部的变更或修饰而源于本案的技术思想而为本领域技术人员所易于推知的，都不脱离本案的权利要求范围。
综上所述，本案无论目的、手段与效果，都显示其迥异于现有技术，且其首先创作适于实用，确实符合实用新型的专利要件。
Claims (8)
1.一种扬声器单体，其具有一音圈、一磁铁、一华司垫片及一导磁柱，其中，该导磁柱位于该音圈内部，该磁铁位于该音圈外部，所述华司垫片贴附于该磁铁的上表面，该音圈在该导磁柱的轴向上的长度小于各所述华司垫片在该导磁柱的轴向上的长度，且其特征在于：
所述华司垫片具有一上环面、一外侧环面、一底环面及一内侧环面，其中，该上环面由所述华司垫片的内侧至外侧设有两两相邻接的一第一平台环面、一第一倾斜环面、一第一垂直环面及一第二平台环面，且该外侧环面设有一第二倾斜环面。
2.根据权利要求1所述的扬声器单体，其特征在于，该内侧环面由所述华司垫片的下方至上方设有两两相邻接的一导角环面及一第五垂直环面。
3.根据权利要求2所述的扬声器单体，其特征在于，该上环面还在该第二平台环面的外侧连续设有一第二垂直环面及一第三平台环面，以及该外侧环面由所述华司垫片的上方至下方设有两两相邻接的一第三垂直环面、一第四平台环面、一第四垂直环面及所述的第二倾斜环面。
4.根据权利要求1所述的扬声器单体，其特征在于，所述扬声器单体还具有与所述华司垫片连接的一音盆支架。
5.一种音箱装置，其具有至少一扬声器单体及用以驱动所述至少一扬声器单体的一驱动电路，各所述扬声器单体均具有一音圈、一磁铁、一华司垫片及一导磁柱，其中，该导磁柱位于该音圈内部，该磁铁位于该音圈外部，所述华司垫片贴附于该磁铁的上表面，该音圈在该导磁柱的轴向上的长度小于所述华司垫片在该导磁柱的轴向上的长度，且其特征在于：
所述华司垫片具有一上环面、一外侧环面、一底环面及一内侧环面，其中，该上环面由所述华司垫片的内侧至外侧设有两两相邻接的一第一平台环面、一第一倾斜环面、一第一垂直环面及一第二平台环面，且该外侧环面设有一第二倾斜环面。
6.根据权利要求5所述的音箱装置，其特征在于，该内侧环面由所述华司垫片的下方至上方设有两两相邻接的一导角环面及一第五垂直环面。
7.根据权利要求6所述的音箱装置，其特征在于，该上环面还在该第二平台环面的外侧连续设有一第二垂直环面及一第三平台环面，以及该外侧环面由所述华司垫片的上方至下方设有两两相邻接的一第三垂直环面、一第四平台环面、一第四垂直环面及所述的第二倾斜环面。
8.根据权利要求5所述的音箱装置，其特征在于，所述扬声器单体还具有与所述华司垫片连接的一音盆支架。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109203672 | 2020-03-30 | ||
| TW109203672U TWM598577U (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 全音域動圈式揚聲器單體及利用其之音箱裝置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212115663U true CN212115663U (zh) | 2020-12-08 |
Family
ID=72602472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202021116128.1U Active CN212115663U (zh) | 2020-03-30 | 2020-06-16 | 全音域动圈式扬声器单体及利用其的音箱装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212115663U (zh) |
| TW (1) | TWM598577U (zh) |
-
2020
- 2020-03-30 TW TW109203672U patent/TWM598577U/zh unknown
- 2020-06-16 CN CN202021116128.1U patent/CN212115663U/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWM598577U (zh) | 2020-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100888965B1 (ko) | 스피커 | |
| EP2475190A1 (en) | Multifunctional micro-speaker | |
| KR100902895B1 (ko) | 스피커 | |
| CN206865742U (zh) | 一种超薄扬声器 | |
| WO2022068081A1 (zh) | 发声器及包括该发声器的电子产品 | |
| KR100897807B1 (ko) | 스피커 | |
| CN114257933B (zh) | 扬声器和电子设备 | |
| GB2564571A (en) | Suspension for moving-coil loudspeaker and loudspeaker | |
| CN211089956U (zh) | 一种发声装置 | |
| WO2022068082A1 (zh) | 发声器及包括该发声器的电子产品 | |
| KR100638057B1 (ko) | 이중 진동판 구조의 마이크로 스피커 | |
| CN116349247A (zh) | 由单个永磁体和一个或多个音圈驱动的扁平扬声器 | |
| CN212115663U (zh) | 全音域动圈式扬声器单体及利用其的音箱装置 | |
| CN204741560U (zh) | 一种超级超薄超重低音动圈式扬声器 | |
| KR101109101B1 (ko) | 사각 다기능 마이크로 스피커 | |
| WO2020237575A1 (en) | A micro speaker with symmetrical voice coil and magnetic circuit | |
| CN204031441U (zh) | 扬声器 | |
| JP2015115711A (ja) | スピーカ | |
| JPH08331691A (ja) | 動電型スピーカ | |
| CN210225736U (zh) | 一种多驱动点声音激励器 | |
| CN101931847B (zh) | 基于多台阶导磁轭的薄型扬声器 | |
| CN2814858Y (zh) | 具有双磁气隙的扬声器驱动装置 | |
| CN210745542U (zh) | 一种带有悬挂板的扬声器 | |
| KR19990041872A (ko) | 이중 보이스코일을 가지는 스피커 구조 | |
| CN205622818U (zh) | 一种扬声器结构及耳机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |