Динамический громкоговоритель

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах и колонках большой мощности, в гидроакустике.

Динамический громкоговоритель содержит цилиндрический корпус, магнитную систему, включающую в себя, как минимум, два кольцевых постоянных магнита с радиальной намагниченностью и чередующимися магнитными полюсами по внешней стороне, размещенными на ярме, подвижную кольцевую катушку, неподвижную секционированную обмотку возбуждения. В основу функционирования полезной модели положен принцип работы вариометра. Смещение подвижной кольцевой катушки, связанной с диффузором, достигается за счет силы, возникающей при взаимодействии короткозамкнутых витков с наведенными токами короткого замыкания с магнитным полем кольцевых постоянных магнитов. Токи в короткозамкнутых витках подвижной кольцевой катушки наводятся при подаче сигнала на обмотку возбуждения. При смещении подвижной катушки число короткозамкнутых витков с наведенными токами, находящихся в пространстве магнитного потока кольцевых постоянных магнитов, остается неизменным, что обеспечивает возможность достижения больших амплитуд колебаний диффузора, а отсутствие соединительных проводов, связанных с колеблющимся диффузором, в отличии от прототипа, приводит к высокой надежности полезной модели.

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах, акустических колонках, в гидроакустике и других областях техники.

Известно устройство, содержащее цилиндрический корпус, как минимум, два кольцевых постоянных магнита с радиальной намагниченностью, размещенные на цилиндрическом ярме с зазором относительно друг друга и чередующимися по расположению магнитными полюсами, каркас с секционированной подвижной кольцевой катушкой, размещенной в зазоре между внутренней поверхностью цилиндрического корпуса и внешней образующей кольцевых постоянных магнитов и связанный с центрирующей шайбой и диффузором (см. патент на полезную модель RU 101887 U1, опубл. 27.01.2011 Бюл. 3)- прототип.

Недостатком прототипа является низкая надежность при длительной работе с большими амплитудами колебаний диффузора за счет возможности поломки соединительных сигнальных выводов, связанных с диффузором, а так же ограниченные возможности достижения больших амплитуд колебаний диффузора.

Технический результат заключается в достижении больших амплитуд колебаний диффузора и высокой надежности при длительной работе.

Технический результат достигается тем, что динамический громкоговоритель содержит цилиндрический корпус из магнитомягкого железа с торцевой стенкой, как минимум, два кольцевых постоянных магнита с радиальной намагниченностью и чередующимися по расположению магнитными полюсами, размещенными на цилиндрическом ярме из магнитомягкого железа, с зазором относительно друг друга, первый цилиндрический каркас из непроводящего материала с подвижной кольцевой катушкой, связанный с центрирующей шайбой и диффузором. Особенностью является то, что внутри цилиндрического корпуса размещен второй цилиндрический каркас из непроводящего материала с неподвижной обмоткой возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса напротив кольцевых постоянных магнитов. Подвижная кольцевая катушка выполнена в виде одного или более слоев с расположенными плотно друг к другу короткозамкнутыми витками, изолированными друг от друга, и размещена в зазоре между внешней стороной кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностью второго цилиндрического каркаса с неподвижной обмоткой возбуждения. Неподвижная обмотка возбуждения выполнена в виде раздельных кольцевых секции, число которых равно числу кольцевых постоянных магнитов и каждая секция размещена напротив соответствующих кольцевых постоянных магнитов. Все кольцевые секции неподвижной обмотки возбуждения соединены таким образом, чтобы в каждых соседних кольцевых секциях ток возбуждения был взаимно противоположного направления. Относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: длина намотки каждой кольцевой секции неподвижной обмотки возбуждения равна высоте кольцевого постоянного магнита; шаг расположения кольцевых секций неподвижной обмотки возбуждения равен шагу расположения кольцевых постоянных магнитов; длина набора короткозамкнутых витков подвижной кольцевой катушки больше длины каждой неподвижной обмотки возбуждения на удвоенное значение максимально необходимой величины амплитуды колебаний диффузора; величина зазора, в котором размещена подвижная кольцевая катушка, должна быть минимальной и обеспечивающей возможность свободного возвратно-поступательного движения первого цилиндрического каркаса с подвижной кольцевой катушек вдоль центральной оси; возможная величина амплитуды колебаний диффузора определяется выбором высоты упорной втулки.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена конструкция динамического громкоговорителя.

Динамический громкоговоритель, содержит цилиндрический корпус 1 из магнитомягкого железа с торцевой стенкой 2, как минимум, два кольцевых постоянных магнита 3 с радиальной намагниченностью и чередующимися по расположению магнитными полюсами, размещенными на цилиндрическом ярме 4 из магнитомягкого железа, с зазором относительно друг друга, первый цилиндрический каркас 5 из непроводящего материала с подвижной кольцевой катушкой 6, связанный с центрирующей шайбой 7 и диффузором 8. Внутри цилиндрического корпуса 1 размещен второй цилиндрический каркас 9 из непроводящего материала с неподвижной обмоткой возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 напротив кольцевых постоянных магнитов 3. Подвижная кольцевая катушка 6 выполнена в виде одного или более слоев с расположенными плотно друг к другу короткозамкнутыми витками, изолированными друг от друга, и размещена в зазоре между внешней стороной кольцевых постоянных магнитов 3 и внутренней поверхностью второго цилиндрического каркаса 9 с неподвижной обмоткой возбуждения. Неподвижная обмотка возбуждения выполнена в виде раздельных кольцевых секций 10, число которых равно числу кольцевых постоянных магнитов и каждая кольцевая секция 10 размещена напротив соответствующих кольцевых постоянных магнитов 3. Все кольцевые секции 10 неподвижной обмотки возбуждения соединены таким образом, чтобы в каждых соседних кольцевых секциях 10 ток возбуждения был взаимно противоположного направления. Относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: длина L_с намотки каждой кольцевой секции неподвижной обмотки возбуждения равна высоте h кольцевого постоянного магнита 3; шаг L_Ш расположения кольцевых секций 10 неподвижной обмотки возбуждения равен шагу расположения кольцевых постоянных магнитов L_Ш=h+; длина L_k набора короткозамкнутых витков подвижной кольцевой катушки 6 больше длины L_B каждой неподвижной обмотки возбуждения на удвоенное значение максимально необходимой величины l_x амплитуды колебаний диффузора 8; величина зазора , в котором размещена подвижная кольцевая катушка 6, должна быть минимальной и обеспечивающей возможность свободного возвратно-поступательного движения первого цилиндрического каркаса 5 с подвижной кольцевой катушкой 6 вдоль центральной оси; возможная величина l_х амплитуды колебаний диффузора 8 определяется выбором высоты l упорной втулки 11 (l=2l_х).

Величина зазора определяется выбором высоты распорной втулки 12 из диамагнетика. В основу функционирования положен принцип работы вариометра. При подаче сигнала на выводы 13 неподвижной обмотки возбуждения в короткозамкнутых витках подвижной катушки 6 появятся наведенные токи короткого замыкания. Взаимодействие витков с током с магнитным полем постоянных магнитов 3 вызовет появление силы, действующей на подвижную катушку по ее оси. Направление силы определяется направлением токов короткого замыкания в короткозамкнутых витках, находящихся в поле соответствующих кольцевых секций 10 обмотки возбуждения. При смещении подвижной катушки 6 число короткозамкнутых витков с током короткого замыкания будет оставаться неизменным, что, в отличии от прототипа, обеспечивает возможность достижения больших амплитуд колебаний диффузора 8. Отсутствие соединительных проводов с подвижным диффузором приводит, в отличии от прототипа, к высокой надежности громкоговорителя при длительной работе.

1. Динамический громкоговоритель, содержащий цилиндрический корпус из магнитомягкого железа с торцевой стенкой, как минимум, два кольцевых постоянных магнита с радиальной намагниченностью и чередующимися по расположению магнитными полюсами, размещенными на цилиндрическом ярме из магнитомягкого железа с зазором относительно друг друга, первый цилиндрический каркас из непроводящего материала с подвижной кольцевой катушкой, связанный с центрирующей шайбой и диффузором, отличающийся тем, что внутри цилиндрического корпуса размещен второй цилиндрический каркас из непроводящего материала с неподвижной обмоткой возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса напротив кольцевых постоянных магнитов.

2. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что подвижная кольцевая катушка выполнена в виде одного или более слоев с расположенными плотно друг к другу короткозамкнутыми витками, изолированными друг от друга, и размещена в зазоре между внешней стороной кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностью второго цилиндрического каркаса с неподвижной обмоткой возбуждения.

3. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что неподвижная обмотка возбуждения выполнена в виде раздельных кольцевых секций, число которых равно числу кольцевых постоянных магнитов и каждая секция размещена напротив соответствующих кольцевых постоянных магнитов.

4. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что все кольцевые секции неподвижной обмотки возбуждения соединены таким образом, чтобы в каждых соседних кольцевых секциях ток возбуждения был взаимно противоположного направления.

5. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: длина намотки каждой кольцевой секции неподвижной обмотки возбуждения равна высоте кольцевого постоянного магнита; шаг расположения кольцевых секций неподвижной обмотки возбуждения равен шагу расположения кольцевых постоянных магнитов; длина набора короткозамкнутых витков подвижной кольцевой катушки больше длины каждой неподвижной обмотки возбуждения на удвоенное значение максимально необходимой величины амплитуды колебаний диффузора; величина зазора, в котором размещена подвижная кольцевая катушка, должна быть минимальной и обеспечивающей возможность свободного возвратно-поступательного движения первого цилиндрического каркаса с подвижной кольцевой катушкой вдоль центральной оси; возможная величина амплитуды колебаний диффузора определяется выбором высоты упорной втулки.