RU2777373C1

RU2777373C1 - Quick-release module for magnifying magnetic induction in the magnetic gap of an electrodynamic loudspeaker

Info

Publication number: RU2777373C1
Application number: RU2021112965A
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Хромов
Original assignee: Андрей Владимирович Хромов; Сафин Эдуард Рафаэльевич; Сафина Лилия Сергеевна
Filing date: 2021-05-05
Publication date: 2022-08-02

Abstract

FIELD: electroacoustics.

SUBSTANCE: invention relates to electroacoustics, namely to electrodynamic loudspeakers. The electrodynamic loudspeaker contains at least one permanent magnet, at least one upper magnetic field concentrator, at least one lower magnetic field concentrator and a core for the concentration of the magnetic field in the magnetic gap, as well as at least one removable element increasing the cross section of the magnetic field concentrator installed adjacent to at least one of the magnetic field concentrators.

EFFECT: multifunctionality, simplification of the manufacturing technology of the magnetic circuit and dynamics in general, improvement of the heat dissipation characteristics.

4 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к электроакустике, а именно к электродинамическим громкоговорителям (динамикам). The invention relates to electroacoustics, namely to electrodynamic loudspeakers (speakers).

Для громкого воспроизведения звука электродинамический громкоговоритель должен иметь высокую чувствительность, для чего его снабжают магнитной системой с высокой индукцией в магнитном зазоре, которая включает магнит большого размера с высокой остаточной индукцией и магнитные концентраторы (магнитопроводы) из материала с высоким пределом насыщения и большой толщины. Однако, большая толщина магнитопроводов увеличивает их цену и усложняет технологию изготовления, так как требует использования более сложных и дорогих станков. При этом, большое сечение нижнему магнитопроводу требуется в месте стыковки магнитопровода с керном, а на внешнем крае большая толщина лишь увеличит паразитные замыкания магнитных линий. Кроме того, высокая индукция в зазоре меняет электромеханические параметры, что делает динамик непригодным для работы в некоторых видах акустического оформления и увеличивает неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), что в свою очередь ухудшает комфортное прослушивание музыки. For loud sound reproduction, an electrodynamic loudspeaker must have high sensitivity, for which it is equipped with a magnetic system with high induction in the magnetic gap, which includes a large magnet with high residual induction and magnetic concentrators (magnetic cores) made of a material with a high saturation limit and a large thickness. However, the large thickness of the magnetic circuits increases their price and complicates the manufacturing technology, as it requires the use of more complex and expensive machines. At the same time, a large cross-section of the lower magnetic circuit is required at the junction of the magnetic circuit with the core, and at the outer edge, a large thickness will only increase the parasitic short circuits of the magnetic lines. In addition, high induction in the gap changes the electromechanical parameters, which makes the speaker unsuitable for working in some types of acoustic design and increases the unevenness of the amplitude-frequency response (AFC), which in turn worsens the comfortable listening to music.

Исходя из вышеперечисленного задачей предложенного изобретения является обеспечение возможности регулировки индукции в зазоре путем изменения толщины нижнего магнитопровода, что решит проблему неравномерности АЧХ, и снизит стоимость магнитопроводов.Based on the above, the objective of the proposed invention is to provide the possibility of adjusting the induction in the gap by changing the thickness of the lower magnetic circuit, which will solve the problem of uneven frequency response and reduce the cost of the magnetic circuits.

Ближайшим аналогом к предложенному изобретению является решение RU 2718683 C2, в котором раскрыт электродинамический громкоговоритель, включающий постоянный магнит и верхний и нижний концентраторы магнитного поля для концентрации магнитного поля в магнитном зазоре. The closest analogue to the proposed invention is the solution RU 2718683 C2, which discloses an electrodynamic loudspeaker that includes a permanent magnet and upper and lower magnetic field concentrators for concentrating the magnetic field in the magnetic gap.

Недостатком известного решения является то, что нижний магнитопровод устанавливается без возможности его съема/дополнения соответствующим элементом, увеличивающим сечение магнитопровода (концентратора магнитного поля), а следовательно и магнитную индукцию в зазоре.The disadvantage of the known solution is that the lower magnetic circuit is installed without the possibility of its removal/supplementation with a corresponding element that increases the cross section of the magnetic circuit (magnetic field concentrator), and hence the magnetic induction in the gap.

Техническим результатом заявленного решения является обеспечение возможности менять индукцию (многофункциональность) в магнитном зазоре электродинамического громкоговорителя (динамика), путём изменения сечения нижнего магнитопровода, упрощение технологии изготовления магнитопровода и динамика в целом (использование более простых станков и оборудования для их производства), улучшение характеристики рассеивания тепла.The technical result of the claimed solution is to provide the ability to change the induction (multifunctionality) in the magnetic gap of an electrodynamic loudspeaker (speaker) by changing the cross section of the lower magnetic circuit, simplifying the manufacturing technology of the magnetic circuit and the speaker as a whole (using simpler machines and equipment for their production), improving the dispersion characteristics heat.

Данный технический результат достигается тем, что электродинамический громкоговоритель, характеризующийся тем, что включает по меньшей мере один постоянный магнит, по меньшей мере один верхний концентратор магнитного поля, по меньшей мере один нижний концентратор магнитного поля и керн для концентрации магнитного поля в магнитном зазоре, а также по меньшей мере один съемный элемент, увеличивающий сечение концентратора магнитного поля (магнитопровода), установленный примыкающим к по меньшей мере одному из концентраторов магнитного поля.This technical result is achieved in that an electrodynamic loudspeaker, characterized in that it includes at least one permanent magnet, at least one upper magnetic field concentrator, at least one lower magnetic field concentrator and a core for magnetic field concentration in the magnetic gap, and also at least one removable element that increases the cross section of the magnetic field concentrator (magnetic core), installed adjacent to at least one of the magnetic field concentrators.

Электродинамический громкоговоритель, в котором, нижний магнитный концентратор и керн образуют одну монолитную деталь.An electrodynamic loudspeaker in which the lower magnetic concentrator and the core form one monolithic part.

Электродинамический громкоговоритель, в котором, съемный элемент, увеличивающий сечение магнитного концентратора, устанавливается посредством резьбового соединения.An electrodynamic loudspeaker in which a removable element that increases the cross section of the magnetic concentrator is installed by means of a threaded connection.

Электродинамический громкоговоритель, в котором, съёмный элемент фиксируется на магнитном концентраторе за счет магнитного поля постоянного магнита.An electrodynamic loudspeaker in which a removable element is fixed on a magnetic hub due to the magnetic field of a permanent magnet.

Электродинамический громкоговоритель, в котором, нижний магнитный концентратор и керн скреплены фиксирующим элементом с выступающей головкой, при этом съёмный элемент центрируется относительно выступающей головки и фиксируется на нижнем магнитном концентраторе за счет магнитного поля постоянного магнита.An electrodynamic loudspeaker in which the lower magnetic hub and the core are fastened with a fixing element with a protruding head, while the removable element is centered relative to the protruding head and fixed on the lower magnetic hub due to the magnetic field of a permanent magnet.

Данный результат поясняется с учетом фигур чертежей, где на This result is explained taking into account the figures of the drawings, where on

Фиг.1 – Магнитная система электродинамического громкоговорителя с осевым отверстием. На данной фигуре не установлен съемный элемент, увеличивающий сечение магнитопровода. Керн входит в состав нижнего магнитопровода.Fig.1 - Magnetic system of an electrodynamic loudspeaker with an axial hole. This figure does not have a removable element that increases the cross section of the magnetic circuit. The core is part of the lower magnetic circuit.

Фиг.2 – Магнитная система электродинамического громкоговорителя с осевым отверстием и установленным съемным элементом увеличения сечения магнитопровода. Керн входит в состав нижнего магнитопровода.Fig.2 - Magnetic system of an electrodynamic loudspeaker with an axial hole and a removable element installed to increase the cross section of the magnetic circuit. The core is part of the lower magnetic circuit.

Фиг.3 – Магнитная система электродинамического громкоговорителя без осевого отверстия. Керн входит в состав нижнего магнитопровода.Fig.3 - Magnetic system of an electrodynamic loudspeaker without an axial hole. The core is part of the lower magnetic circuit.

Фиг.4 – Магнитная система электродинамического громкоговорителя без осевого отверстия и с установленным съемным элементом увеличения сечения магнитопровода. Керн входит в состав нижнего магнитопровода.Fig.4 - Magnetic system of an electrodynamic loudspeaker without an axial hole and with an installed removable element to increase the cross section of the magnetic circuit. The core is part of the lower magnetic circuit.

Фиг.5 – Магнитная система электродинамического громкоговорителя без осевого отверстия с выступом для центровки съёмного элемента. Керн входит в состав нижнего магнитопровода.Fig.5 - Magnetic system of an electrodynamic loudspeaker without an axial hole with a protrusion for centering a removable element. The core is part of the lower magnetic circuit.

Фиг.6 – Магнитная система электродинамического громкоговорителя без осевого отверстия с выступом для центровки съёмного элемента и установленным съёмным элементом, сцентрированным относительно выступа на магнитном концентраторе и зафиксированным на нижнем магнитном концентраторе за счет воздействия магнитного поля постоянного магнита. Керн входит в состав нижнего магнитопровода.Fig.6 - Magnetic system of an electrodynamic loudspeaker without an axial hole with a protrusion for centering a removable element and an installed removable element centered relative to the protrusion on the magnetic hub and fixed on the lower magnetic hub due to the magnetic field of a permanent magnet. The core is part of the lower magnetic circuit.

Фиг.7 – Магнитная система электродинамического громкоговорителя без осевого отверстия в которой нижний магнитный концентратор и керн (центральный магнитный концентратор) соединены посредством их скрепления фиксирующим элементом с выступающей головкой. Fig.7 - Magnetic system of an electrodynamic loudspeaker without an axial hole in which the lower magnetic concentrator and the core (central magnetic concentrator) are connected by fastening them with a fixing element with a protruding head.

Фиг.8 – Магнитная система электродинамического громкоговорителя без осевого отверстия в которой нижний магнитный концентратор и керн (центральный магнитный концентратор) соединены посредством их скрепления фиксирующим элементом с выступающей головкой, а съёмный элемент центрируется относительно выступающей головки и фиксируется на нижнем магнитном концентраторе за счет воздействия магнитного поля постоянного магнита.Fig.8 - Magnetic system of an electrodynamic loudspeaker without an axial hole in which the lower magnetic concentrator and the core (central magnetic concentrator) are connected by fastening them with a fixing element with a protruding head, and the removable element is centered relative to the protruding head and fixed on the lower magnetic concentrator due to the action of a magnetic permanent magnet fields.

где поз.1 -верхний концентратор магнитного поля, 2 - постоянный магнит , 3 - нижний концентратор магнитного поля (в некоторых случаях включающий в свой состав керн), 4 - съемный элемент, увеличивающий сечение магнитопровода, 5 - керн (центральный магнитный концентратор).where pos.1 is the upper magnetic field concentrator, 2 is a permanent magnet, 3 is the lower magnetic field concentrator (in some cases including a core), 4 is a removable element that increases the cross section of the magnetic circuit, 5 is a core (central magnetic concentrator).

Электродинамический громкоговоритель, выполненный с осевым отверстием или без такового (в зависимости от его места использования и иных технических и конструктивных требований), включает постоянный магнит 2, расположенный между по меньшей мере одним верхним 1 и по меньшей мере одним нижним 3 концентраторами магнитного поля, служащими для концентрации магнитного поля в магнитном зазоре. При этом нижний магнитопровод может как включать в свой состав керн 5 (центральный магнитопровод), так и быть выполненным с керном отдельными деталями. Верхних 1 и нижних 3 концентраторов магнитного поля может быть и больше, чем один, например по 2 штуки. Электродинамический громкоговоритель дополнительно включает по меньшей мере один съемный элемент 4, увеличивающий сечение магнитного концентратора, который установлен примыкающим к по меньшей мере одному концентратору магнитного поля 1,3 посредством резьбового или иного соединения или за счет фиксации магнитным полем, с возможностью его съема для осуществления его замены или добавления дополнительного съемного элемента 4. Съемных элементов 4, увеличивающих сечение магнитопровода может быть и несколько, при этом они фиксируются между собой фиксирующими элементами большей длины в соответствующие отверстия или магнитным полем постоянного магнита. В качестве фиксирующих элементов выполнены, как правило, винты или болты.An electrodynamic loudspeaker made with or without an axial hole (depending on its place of use and other technical and design requirements) includes a permanent magnet 2 located between at least one upper 1 and at least one lower 3 magnetic field concentrators serving for the concentration of the magnetic field in the magnetic gap. In this case, the lower magnetic circuit can both include core 5 (central magnetic circuit) and be made with the core in separate parts. The upper 1 and lower 3 magnetic field concentrators can be more than one, for example, 2 each. The electrodynamic loudspeaker additionally includes at least one removable element 4, which increases the cross section of the magnetic concentrator, which is installed adjacent to at least one magnetic field concentrator 1.3 by means of a threaded or other connection or by fixing it with a magnetic field, with the possibility of removing it to implement it. replacement or addition of an additional removable element 4. There can be several removable elements 4 that increase the cross section of the magnetic circuit, while they are fixed to each other by fixing elements of greater length in the corresponding holes or by the magnetic field of a permanent magnet. As fixing elements, as a rule, screws or bolts are made.

При этом, резьбовое соединение выполнено либо в виде расположенного в центре нижнего концентратора магнитного поля 3 одного резьбового отверстия и соосного с ним отверстия в съемном элементе 4, увеличивающем сечение магнитного концентратора, либо в виде отступающих от центра, по меньшей мере двух резьбовых отверстий и соосных с ними отверстий в съемном элементе 4.At the same time, the threaded connection is made either in the form of one threaded hole located in the center of the lower magnetic field concentrator 3 and a hole coaxial with it in the removable element 4, which increases the cross section of the magnetic concentrator, or in the form of at least two threaded holes and coaxial with them holes in the removable element 4.

Нижний магнитный концентратор 3 может быть выполнен с выступом, служащим для центровки съёмного элемента 4, который фиксируется, как правило, на нижнем концентраторе 3. The lower magnetic hub 3 can be made with a protrusion that serves to center the removable element 4, which is fixed, as a rule, on the lower hub 3.

Нижний магнитный концентратор 3 и керн 5 могут быть выполнены как отдельные детали и скреплены между собой фиксирующим элементом. Предпочтительно, магнитный концентратор 3 и керн 5 фиксировать между собой фиксирующим элементом с выступающей головкой. Данный вариант обеспечивает также и то, что съёмный элемент 4 легко центрируется относительно выступающей головки и фиксируется на магнитном концентраторе за счет действия магнитного поля.The lower magnetic hub 3 and the core 5 can be made as separate parts and fastened together with a fixing element. Preferably, the magnetic concentrator 3 and the core 5 are fixed to each other by a locking element with a protruding head. This option also ensures that the removable element 4 is easily centered relative to the protruding head and fixed on the magnetic hub due to the action of the magnetic field.

Изменение сечения магнитопровода достигается путём установки одного или нескольких дополнительных съемных элементов 4 из магнитопроводящего материала на верхний 1 и/или нижний магнитный концентратор 3. При этом сечение нижнего магнитного концентратора 3 должно обеспечивать нижний предел индукции, а после установки съемного элемента 4, увеличивающего сечение, должно достигаться верхнее значение индукции, обусловленное магнитопроводностью материалов магнитной системы. Таким образом обеспечивается влияние на электромеханические параметры динамика, что позволяет ему быть более универсальным. При этом, без дополнительного съемного элемента 4 динамик может более ровно и комфортно воспроизводить музыку/звуки, а с установленным дополнительным съемным элементом 4 воспроизводить звук громче. При этом, возможность съема/замены/дополнения указанного элемента 4 обеспечивает возможность работать в разных типах акустического оформления по выбору пользователя. Также, дополнение предложенного устройства одним или несколькими съемными элементами позволит снизить стоимость предложенного устройства, поскольку дополнение нужной толщины обеспечивается недорогими в производстве съемными элементами, поскольку данные элементы выполняются существенно меньшего диаметра чем магнитный концентратор и просты в изготовлении. Еще одной положительной стороной данного изобретения является улучшение характеристики рассеивания тепла, которое динамик выделяет в процессе своей работы, поскольку дополнение устройства съемным элементом обеспечивает большую площадь рассеивания тепла и большую теплоёмкость магнитной системы. Все это делает электродинамический громкоговоритель более многофункциональным и технологичным. The change in the cross section of the magnetic circuit is achieved by installing one or more additional removable elements 4 made of a magnetically conductive material on the upper 1 and / or lower magnetic hub 3. In this case, the cross section of the lower magnetic hub 3 must provide the lower limit of induction, and after installing the removable element 4, which increases the cross section, the upper value of the induction must be reached, due to the magnetic conductivity of the materials of the magnetic system. This provides an influence on the electromechanical parameters of the speaker, which allows it to be more versatile. At the same time, without the additional removable element 4, the speaker can reproduce music/sounds more smoothly and comfortably, and with the additional removable element 4 installed, reproduce the sound louder. At the same time, the possibility of removal/replacement/addition of the specified element 4 provides an opportunity to work in different types of acoustic design at the user's choice. Also, the addition of the proposed device with one or more removable elements will reduce the cost of the proposed device, since the addition of the desired thickness is provided by inexpensive removable elements, since these elements are made with a significantly smaller diameter than the magnetic concentrator and are easy to manufacture. Another positive side of this invention is the improvement of the heat dissipation characteristic of the speaker during its operation, since the addition of the device with a removable element provides a large heat dissipation area and a large heat capacity of the magnetic system. All this makes the electrodynamic loudspeaker more versatile and technologically advanced.

Пример: Example:

Используется магнитная система с магнитом 2 из феррита стронция размером 140х50х20. Верхний магнитопровод 1 диаметром 130 мм и толщиной 6 мм, образует магнитный зазор диметром 45мм. Нижний магнитопровод 3 диаметром 130 мм и толщиной 7,5мм. Такая комбинация даёт индукцию в зазоре 14200 гауссов. После установки съемного элемента 4, увеличивающего площадь сечения нижнего магнитопровода размером 70х4 мм, индукция в зазоре увеличивается до 15000 гауссов.A magnetic system with a magnet 2 made of strontium ferrite with a size of 140x50x20 is used. The upper magnetic circuit 1 with a diameter of 130 mm and a thickness of 6 mm forms a magnetic gap with a diameter of 45 mm. The lower magnetic core 3 is 130 mm in diameter and 7.5 mm thick. This combination gives an induction in the gap of 14200 gauss. After installing the removable element 4, which increases the cross-sectional area of the lower magnetic circuit 70x4 mm in size, the induction in the gap increases to 15,000 gauss.

Claims

1. Электродинамический громкоговоритель, характеризующийся тем, что включает по меньшей мере один постоянный магнит, по меньшей мере один верхний концентратор магнитного поля, по меньшей мере один нижний концентратор магнитного поля и керн для концентрации магнитного поля в магнитном зазоре, а также по меньшей мере один съемный элемент, увеличивающий сечение концентратора магнитного поля, установленный примыкающим к по меньшей мере одному из концентраторов магнитного поля, при этом съёмный элемент фиксируется на магнитном концентраторе за счет магнитного поля постоянного магнита.1. Electrodynamic loudspeaker, characterized in that it includes at least one permanent magnet, at least one upper magnetic field concentrator, at least one lower magnetic field concentrator and a core for magnetic field concentration in the magnetic gap, as well as at least one a removable element that increases the cross section of the magnetic field concentrator, installed adjacent to at least one of the magnetic field concentrators, while the removable element is fixed on the magnetic concentrator due to the magnetic field of the permanent magnet.

2. Электродинамический громкоговоритель по п.1, характеризующийся тем, что нижний магнитный концентратор и керн образуют одну монолитную деталь.2. An electrodynamic loudspeaker according to claim 1, characterized in that the lower magnetic concentrator and the core form one monolithic part.

3. Электродинамический громкоговоритель по п.1, характеризующийся тем, что съемный элемент, увеличивающий сечение магнитного концентратора, устанавливается посредством резьбового соединения.3. An electrodynamic loudspeaker according to claim 1, characterized in that the removable element, which increases the cross section of the magnetic concentrator, is installed by means of a threaded connection.

4. Электродинамический громкоговоритель по п.1, характеризующийся тем, что нижний магнитный концентратор и керн скреплены фиксирующим элементом с выступающей головкой, при этом съёмный элемент центрируется относительно выступающей головки и фиксируется на нижнем магнитном концентраторе за счет магнитного поля постоянного магнита.4. Electrodynamic loudspeaker according to claim 1, characterized in that the lower magnetic hub and the core are fastened with a fixing element with a protruding head, while the removable element is centered relative to the protruding head and fixed on the lower magnetic hub due to the magnetic field of the permanent magnet.