Громкоговоритель электродинамический с подвижной катушкой
Громкоговоритель электрический с подвижной катушкой, содержащий кожух, состоящий из корпуса и крышки с отверстиями акустического выхода, жестко соединенными между собой. Внутри кожуха жестко установлена головка, содержащая магнитную цепь с воздушным кольцевым зазором и подвижную систему, состоящую из гибкой кольцевой периферийной части и жесткой центральной части. По границе между гибкой и жесткой частями жестко укреплена своим торцем звуковая подвижная кольцевая катушка, размещенная в кольцевом воздушном зазоре магнитной цепи и подключенная своими выводами к проводам сигнальной электрической цепи. Дополнительная катушка намотана на изоляционный каркас, установленный вокруг головки на наружной боковой поверхности магнитной цепи. Дополнительная катушка намотана соосно и одинаково со звуковой подвижной катушкой, но к проводам сигнальной электрической цепи включена противофазно звуковой катушке. Дополнительная катушка создает магнитное поле той же частоты и амплитуды, что и звуковая катушка, но каждый момент направленное против магнитного поля, создаваемого звуковой катушкой. Такое оголовье позволяет оператору устанавливать его под головной убор, защитный шлем, каску или в скафандр, повышая тем самым эргономические показатели радиогарнитуры и расширяя его область возможного применения.
Заявляемая полезная модель относится е электромеханическим преобразователям (класс МКИ: H04R), в частности к электродинамическим громкоговорителям, а именно, с подвижной катушкой (класс МКИ: H04R 9/06).
Известно большое число аналогов заявляемой полезной модели. Одним из них является «Новый автомобильный громкоговоритель». Журнал «Funkschau», 1991, 
22, стр.38 (хранится в ГПНТБ). Громкоговоритель электродинамического типа с укрепленной на диффузоре кольцевой подвижной катушкой, размещенной в кольцевом воздушном зазоре. Громкоговоритель имеет экран из магнито-мягкого материала толщиной 5 мм для подавления магнитных полей, которые могут создать магнитные помехи окружающим радиотехническим объектам. Недостатком аналога является достаточно низкое помехоподавление, а именно, 6-8 дБ, что во многих случаях является недостаточным.
Еще одним аналогом заявляемой полезной модели является микрофон «МД-66-Э» (чертеж РЛ3.842 157). Это электродинамический катушечный микрофон, содержащий корпус, внутри которого установлен капсюль, состоящий из магнитной цепи с кольцевым воздушным зазором. На магнитной цепи установлена подвижная система, состоящая из звукочувствительной диафрагмы, на которой установлена кольцевая катушка, размещенная в кольцевом воздушном зазоре магнитной цепи. Для защиты микрофона от внешних шумовых электромагнитных полей на магнитопровод капсюля намотана дополнительная неподвижная катушка, к которой подключены конденсатор и резистор, образующие вместе с дополнительной катушкой контур для подавления внешних шумовых электромагнитных полей. Недостатком этого аналога является то, что его дополнительная катушка вместе с конденсатором и резистором не подавляет (не экранирует) магнитное поле, создаваемое звуковой катушкой, когда капсюль используется в режиме звукоизлучателя.
Ближайшим аналогом (прототипом) является громкоговоритель фирмы «VECO VANSONIC» (Тайвань) модели «& AElig», для установки в ПК. Громкоговоритель содержит кожух, состоящий из соединенных между собой корпуса и крышки с акустическим выходными отверстиями. На корпусе установлены ножевые контакты для подсоединения к сигнальной цепи, а внутри кожуха эти контакты соединены проводами со звуковой подвижной кольцевой катушкой электродинамической головки, жестко установленной внутри кожуха. Недостатком прототипа является отсутствие экранизации, которая должна подавлять, по крайней мере частично, магнитное поле, создаваемое кольцевой подвижной кольцевой катушкой при прохождении по ней сигнального электрического тока звуковой частоты. Это магнитное поле создает существенные помехи в аппаратуре, куда установлен громкоговоритель, а также для внешней (окружающей) аппаратуры.
Целью создания заявляемой полезной модели является устранение недостатков вышеприведенных аналогов и прототипа, а именно - подавление магнитного поля, создаваемого звуковой катушкой, размещенной и функционирующей в воздушном кольцевом зазоре магнитной цепи головки громкоговорителя.
Поставленная цель достигается тем, что громкоговоритель электродинамический с подвижной катушкой, содержит кожух, состоящий из корпуса и жестко соединенной с ним крышки с акустическими выходными отверстиями; головку, состоящую из магнитной цепи с кольцевым воздушным зазором, круглого диффузора с жестко закрепленной на нем кольцевой подвижной звуковой катушкой, размещенной в упомянутом кольцевом воздушном зазоре магнитной цепи; головка жестко установлена внутри кожуха; на головке громкоговорителя жестко установлена дополнительная катушка, которая соосна с упомянутой кольцевой подвижной звуковой катушкой; провода сигнальной электрической цепи, подключенные к концам провода кольцевой подвижной катушки. Дополнительная катушка подключена к проводам сигнальной электрической цепи противофазно с кольцевой подвижной звуковой катушкой. Кроме того, громкоговоритель отличается тем, что дополнительная катушка намотана на головку громкоговорителя по ее наружной поверхности. Кроме того, дополнительная катушка намотана на цилиндрический изоляционный каркас, жестко установленный на головке громкоговорителя.
Указанная дополнительная катушка создает магнитное поле, которое в каждый момент времени направлено в сторону противоположную направлению магнитного поля, создаваемого кольцевой подвижной звуковой катушкой. Величина магнитной индукции поля, создаваемого дополнительной катушкой равна величине магнитной индукции магнитного поля, создаваемого кольцевой подвижной звуковой катушкой. Суммарное магнитное поле, создаваемое кольцевой подвижной звуковой катушкой и дополнительной катушкой оказывается равным нулю и этим достигается экранизация внешнего пространства от магнитного поля, создаваемого кольцевой подвижной звуковой катушкой, что и является техническим результатом использования заявляемой полезной модели. Другие технические результаты, получаемые от использования данной полезной модели не исследовались.
Перечень фигур чертежей, поясняющих сущность заявляемой полезной модели.
Фиг.1 Громкоговоритель электродинамический с подвижной кольцевой катушкой. Осевое сечение.
Фиг.2 Громкоговоритель электродинамический с кольцевой подвижной катушкой. Схема электрическая.
Заявляемое в качестве полезной модели устройство электродинамического громкоговорителя с подвижной катушкой содержит кожух, состоящий из крышки 1, имеющей звуковыводящие отверстия 3 и корпуса 4. Крышка 1 соединена с корпусом 4 кожуха путем, например, точечной сварки в четырех точках по периметру кожуха (не показаны). Внутри кожуха между установленными кольцами 5 и 6 жестко установлена головка 7 громкоговорителя. Эта головка содержит кольцевой полюсный наконечник 8, кольцевой постоянный магнит 9, который образует наружную (периферийную) стенку головки. Кольцевой полюсный наконечник жестко установлен на верхнем полюсе постоянного магнита 9, например, приклеен к этому полюсу. Нижний полюс постоянного магнита 9 жестко установлен на магнитопроводе 10, например, приклеен к нему. На магнитопроводе 10 установлен центральный цилиндрический полюсный наконечник 11. Между кольцевым полюсным наконечником 8 и центральным полюсным наконечником 11 выполнен кольцевой воздушный зазор 12, концентричный внутреннему краю кольцевого полюсного наконечника 8 и цилиндрическому центральному полюсному наконечнику 11. По периметру 13 кольцевого полюсного наконечника 8 жестко установлен, например, приклеен, край диффузора 14. Диффузор 14 имеет кольцевую гибкую часть 15 и купол 16. Кольцевая подвижная катушка 17 приклеена к диффузору 14 по границе между гибкой кольцевой частью 15 и жесткой частью 16.
Эта катушка 17 концентрично размещена в кольцевом воздушном зазоре 12, не касаясь стенок этого зазора. Детали кожуха: корпус 4 и крышка 1 соединены с кольцом 6 винтами 21. На наружной поверхности головки громкоговорителя, а именно на жесткое кольцо 6 намотана дополнительная катушка 18 соосно с кольцевой катушкой.
Кольцевая подвижная катушка 17 и дополнительная катушка 18 подсоединены к проводам 20 сигнальной электрической цепи противофазно, а между собой соединены последовательно (Фиг.2)
Работает заявленный громкоговоритель следующим образом. Сигнальный электрический ток звуковой частоты поступает через провода 20 сигнальной электрической цепи в катушки 17 и 18. Катушка 17, подвижно размещенная в кольцевом воздушном зазоре 12, совершает осевые колебания. При этом эта катушка создает осевое магнитное поле звуковой частоты и с амплитудой в соответствии с током, поступающим по проводам 20 сигнальной электрической цепи. Катушка 18 также создает магнитное поле звуковой частоты и с амплитудой в соответствии с током, поступающим по проводам 20. Поскольку катушки 17 и 18 соединены противофазно, то суммарное магнитное поле, создаваемое громкоговорителем во внешнем пространстве равно нулю или очень (пренебрежимо) мало. Таким образом, с помощью дополнительной электрической катушки, соединенной со звуковой катушкой последовательно и противофазно, достигается экранизация магнитного поля, создаваемого громкоговорителем во внешней среде.
Другие технические эффекты, создаваемые заявляемой полезной моделью, не исследовались.
1. Громкоговоритель электродинамический с подвижной катушкой, содержащий кожух, состоящий из корпуса и жестко соединенной с ним крышки с акустическими выходными отверстиями; головку, состоящую из магнитной цепи с кольцевым воздушным зазором, круглого диффузора с жестко закрепленной на нем кольцевой подвижной звуковой катушкой, размещенной в упомянутом кольцевом воздушном зазоре магнитной цепи, жестко установленную внутри упомянутого кожуха; дополнительную катушку, жестко установленную на головке громкоговорителя соосно с упомянутой кольцевой подвижной катушкой; провода сигнальной электрической цепи, подключенные к концам провода кольцевой подвижной катушки, отличающийся тем, что дополнительная катушка подключена к проводам сигнальной электрической цепи противофазно с кольцевой подвижной звуковой катушкой.
2. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что дополнительная катушка намотана на головку громкоговорителя по ее наружной поверхности.
3. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что дополнительная катушка намотана на цилиндрический изоляционный каркас, жестко установленный на головке громкоговорителя.
