Динамический громкоговоритель

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических колонках с большой амплитудой колебаний диффузоров, радиоприемниках, телевизорах и других устройств. Динамический громкоговоритель содержит магнитную систему, которая включается в себя цилиндрический корпус с торцевой стенкой, в котором соосно с корпусом размещены, как минимум, две пары кольцевых постоянных магнитов с осевой намагниченностью, размещенные попарно и соосно на торцевой стенке рядами, причем каждая пара содержит внутренние кольцевые постоянные магниты, имеющие меньший диаметр, размещенные внутри отверстий внешних кольцевых постоянных магнитов в одной с ними плоскости и ориентированы в одну сторону разноименными магнитными полюсами, а между парами - со встречно расположенными одноименными полюсами и зазором между ними. В зазорах между корпусом и внешними кольцевыми постоянными магнитами, между керном и поверхностью отверстия внутренних кольцевых постоянных магнитов размещены внутренний и внешний неподвижные каркасы с обмотками возбуждения и внутренний и внешний подвижные каркасы с кольцевыми катушками, а в зазоре между поверхностью отверстий внешних кольцевых постоянных магнитах и внутренними кольцевыми постоянными магнитами закреплен цилиндр из ферромагнетика, на внутренней и внешней поверхностях которого размещены третий и четвертый неподвижные каркасы с обмотками возбуждения, рядом с которыми размещены третий и четвертый подвижные каркасы с кольцевыми катушками. Концы обмоток возбуждения выведены через отверстия в торцевой стенке для подсоединения к источнику сигнала. Все четыре подвижных каркаса с кольцевыми катушками, содержащими набор короткозамкнутых изолированных друг от друга витков, жестко связанный дисковой связкой с диффузором. Такая конструкция полезной модели позволяет достичь большой мощности и надежности при длительной работе с большими амплитудами колебаний диффузора.

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических колонках с большой амплитудой колебаний диффузоров, в гидроакустике и других устройствах.

Известно устройство, содержащее магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус, кольцевой постоянный магнит с радиальной намагниченностью, закрепленный на торцевой стенке корпуса с помощью крепежного стакана, керн из магнитомягкого железа, два каркаса с неподвижными обмотками возбуждения, два каркаса с подвижными катушками, закрепленными на общей дисковой связке, связанной с диффузором (см. Патент на полезную модель RU 129738 U1, опубл. 27.06.2013 Бюл. 18), прототип.

Недостатком прототипа является малая мощность, ограниченная энергией магнитного поля одного кольцевого постоянного магнита, узкая полоса частотного диапазона и неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), особенно в области низких и высоких звуковых частот.

Технический результат заключается в устранении указанных недостатков за счет увеличения числа кольцевых постоянных магнитов и ряда конструктивных особенностей громкоговорителя.

Технический результат достигается тем, что динамический громкоговоритель содержит магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус из магнитомягкого железа с торцевой стенкой, керн из магнитомягкого железа, как минимум две пары кольцевых постоянных магнитов с осевой намагниченностью, закрепленных с помощью двух тонкостенных крепежных стаканов из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса соосно с ним на торцевой стенке, два кольцевых концентратора магнитного потока из магнитомягкого железа, размещенных на торцах внешней пары кольцевых постоянных магнитов, четыре неподвижных кольцевых каркаса из непроводящего материала с обмотками возбуждения, первый из которых - внутренний кольцевой каркас с обмоткой возбуждения, закрепленный на керне в отверстии внутренних кольцевых постоянных магнитов, второй - внешний неподвижный кольцевой каркас с обмоткой возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, третий - неподвижный каркас с обмоткой возбуждения, четвертый - неподвижный каркас с обмоткой возбуждения, четыре подвижных каркаса из диэлектрика с кольцевыми катушками, каждая из которых содержит один или несколько слоев с плотно расположенными короткозамкнутыми и изолированными друг от друга витками, имеющих возможность возвратно-поступательного движения, первый из которых - внутренний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещенной в зазоре между внешней образующей внутреннего неподвижного каркаса с обмоткой возбуждения и внутренней поверхностью первого крепежного стакана, второй - внешний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещенной в зазоре между внешней образующей внешних кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностью внешнего неподвижного каркаса с обмоткой возбуждения, третий - подвижный каркас с кольцевой катушкой, четвертый - подвижный каркас с кольцевой катушкой и диффузор. Особенностью является то, что внутренние кольцевые постоянные магниты, имеющие внешний диаметр меньше диаметра отверстия внешних кольцевых постоянных магнитов, размещены внутри этих отверстий, зазор между парами устанавливается толщиной упорных диамагнитных втулок, причем кольцевые постоянные магниты каждой пары в одну сторону ориентированы разноименными магнитными полюсами, а между парами - со встречным расположением одноименных магнитных полюсов. Магнитная система громкоговорителя дополнена цилиндром из магнитомягкого железа, закрепленным соосно с цилиндрическим корпусом на торцевой стенке по центру зазора между внешней образующей внутренних кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностью второго крепежного стакана, на другом торце которого размещен кольцевой концентратор магнитного потока. На внутренней поверхности цилиндра размещен третий неподвижный каркас с обмоткой возбуждения, а на его внешней поверхности размещен четвертый неподвижный каркас с обмоткой возбуждения. Третий подвижный каркас с кольцевой катушкой размещен в зазоре между внутренней поверхностью третьего неподвижного каркаса и внешней огибающей внутренних кольцевых постоянных магнитов, а в зазоре между внешней огибающей четвертого неподвижного каркаса с обмоткой возбуждения и внутренней поверхностью второго крепежного стакана размещен четвертый подвижный каркас с кольцевой катушкой. Все четыре подвижных каркаса с кольцевыми катушками жестко связаны дисковой связкой из немагнитного материала с диффузором и центрирующей шайбой.

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

Динамический громкоговоритель содержит магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус 1 из магнитомягкого железа с торцевой стенкой 2, керн 3 из магнитомягкого железа, как минимум две пары кольцевых постоянных магнитов 4, 5 и 6, 7 с осевой намагниченностью, закрепленных с помощью двух тонкостенных крепежных стаканов 8, 9 из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса 1 соосно с ним на торцевой стенке 2, два кольцевых концентратора 10 и 11 магнитного потока из магнитомягкого железа, размещенных на торцах внешней пары кольцевых постоянных магнитов 4, 5, четыре неподвижных кольцевых каркаса 12, 13, 14 и 15 из непроводящего материала с обмотками 16, 17, 18 и 19 возбуждения, первый из которых - внутренний кольцевой каркас 12 с обмоткой 16 возбуждения, закрепленный на керне 3 в отверстии внутренних кольцевых постоянных магнитов 4 и 6, второй - внешний неподвижный кольцевой каркас 13 с обмоткой 17 возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1, третий неподвижный каркас 14 с обмоткой 18 возбуждения, четвертый - неподвижный каркас 15 с обмоткой 19 возбуждения, четыре подвижных каркаса 20, 21, 22, и 23 из диэлектрика с кольцевыми катушками 24, 25, 26 и 27, каждая из которых содержит один или несколько слоев с плотно расположенными короткозамкнутыми и изолированными друг от друга витками, имеющих возможность возвратно-поступательного движения, первый из которых - внутренний подвижный каркас 20 с кольцевой катушкой 24, размещенной в зазоре 1 между внешней образующей внутреннего неподвижного каркаса 12 с обмоткой 16 возбуждения и внутренней поверхностью первого крепежного стакана 8, второй - внешний подвижный каркас 21 с кольцевой катушкой 25, размещенной в зазоре 2 между внешней образующей внешних кольцевых постоянных магнитов 5, 7 и внутренней поверхностью внешнего неподвижного каркаса 13 с обмоткой 17 возбуждения, третий - подвижный каркас 22 с кольцевой катушкой 26, четвертый - подвижный каркас 23 с кольцевой катушкой 27 и диффузор 28. Внутренние кольцевые постоянные магниты 4 и 6, имеющие внешний диаметр D₁ меньше диаметра отверстия d₂ внешних кольцевых постоянных магнитов 5 и 7, размещены внутри этих отверстий, зазор между парами устанавливается толщиной упорных диамагнитных втулок 29, 30, причем кольцевые постоянные магниты 4, 5 и 6, 7 каждой пары в одну сторону ориентированы разноименными магнитными полюсами, а между парами - со встречным расположением одноименных магнитных полюсов. Магнитная система громкоговорителя дополнена цилиндром 31 из магнитомягкого железа, закрепленным соосно с цилиндрическим корпусом 1 на торцевой стенке 2 по центру зазора между внешней образующей внутренних кольцевых постоянных магнитов 4,6 и внутренней поверхностью второго крепежного стакана 9, на другом торце которого размещен кольцевой концентратор 32 магнитного потока. На внутренней поверхности цилиндра 31 размещен третий неподвижный каркас 14 с обмоткой 18 возбуждения, а на его внешней поверхности размещен четвертый неподвижный каркас 15 с обмоткой 19 возбуждения. Третий подвижный каркас 22 с кольцевой катушкой 26 размещен в зазоре 3 между внутренней поверхностью третьего неподвижного каркаса 14 и внешней огибающей внутренних кольцевых постоянных магнитов 4, 6, а в зазоре 4 между внешней огибающей четвертого неподвижного каркаса 15 с обмоткой 19 возбуждения и внутренней поверхностью второго крепежного стакана 9 размещен четвертый подвижный каркас 23 с кольцевой катушкой 27. Все четыре подвижных каркаса 20, 21, 22, 23 с кольцевыми катушками 24, 25, 26 и 27 жестко связаны дисковой связкой 33 из немагнитного материала с диффузором 28 и центрирующей шайбой 34.

Длина l_k каждой кольцевой катушки и обмотки возбуждения на всех подвижных и неподвижных каркасах 12÷15 и 20÷23 равна сумме величин высоты h каждого из кольцевых постоянных магнитов 4÷7 и зазора между встречно расположенными одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов 4,6 или 5 и 7. Выводы 35, 36, 37 и 38 неподвижных обмоток возбуждения 16, 17, 18 и 19 соответственно могут быть соединены последовательно или параллельно при подключении громкоговорителя к источнику сигнала.

Отсутствие соединительных проводов, подвергающихся многократным изгибным деформациям, повышают надежность электрических цепей громкоговорителя, а использование множества кольцевых (звуковых) катушек приводит к значительному росту общей длины провода с наведенными токами короткого замыкания, взаимодействующего с магнитным полем постоянных кольцевых магнитов и повышению сил, приводящих в движение диффузор, повышая таким образом мощность полезной модели.

1. Динамический громкоговоритель, содержащий магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус из магнитомягкого железа с торцевой стенкой, керн из магнитомягкого железа, как минимум две пары кольцевых постоянных магнитов с осевой намагниченностью, закреплённых с помощью двух тонкостенных крепежных стаканов из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса соосно с ним на торцевой стенке, два кольцевых концентратора магнитного потока из магнитомягкого железа, размещённых на торцах внешней пары кольцевых постоянных магнитов, четыре неподвижных кольцевых каркаса из непроводящего материала с обмотками возбуждения, первый из которых - внутренний кольцевой каркас с обмоткой возбуждения, закреплённый на керне в отверстии внутренних кольцевых постоянных магнитов, второй - внешний неподвижный кольцевой каркас с обмоткой возбуждения, закреплённый на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, третий - неподвижный каркас с обмоткой возбуждения, четвёртый - неподвижный каркас с обмоткой возбуждения, четыре подвижных каркаса из диэлектрика с кольцевыми катушками, каждая из которых содержит один или несколько слоёв с плотно расположенными короткозамкнутыми и изолированными друг от друга витками, имеющих возможность возвратно-поступательного движения, первый из которых - внутренний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещённой в зазоре между внешней образующей внутреннего неподвижного каркаса с обмоткой возбуждения и внутренней поверхностью первого крепёжного стакана, второй - внешний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещённой в зазоре между внешней образующей внешних кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностью внешнего неподвижного каркаса с обмоткой возбуждения, третий - подвижный каркас с кольцевой катушкой, четвёртый - подвижный каркас с кольцевой катушкой, и диффузор, отличающийся тем, что внутренние кольцевые постоянные магниты, имеющие внешний диаметр меньше диаметра отверстия внешних кольцевых постоянных магнитов, размещены внутри этих отверстий, зазор между парами устанавливается толщиной упорных диамагнитных втулок, причем кольцевые постоянные магниты каждой пары в одну сторону ориентированы разноимёнными магнитными полюсами, а между парами - со встречным расположением одноимённых магнитных полюсов.

2. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что магнитная система громкоговорителя дополнена цилиндром из магнитомягкого железа, закреплённым соосно с цилиндрическим корпусом на торцевой стенке по центру зазора между внешней образующей внутренних кольцевых постоянных магнитов и внутренней поверхностью второго крепёжного стакана, на другом торце которого размещен кольцевой концентратор магнитного потока.

3. Громкоговоритель по п.2, отличающийся тем, что на внутренней поверхности цилиндра размещён третий неподвижный каркас с обмоткой возбуждения, а на его внешней поверхности размещён четвёртый неподвижный каркас с обмоткой возбуждения.

4. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что третий подвижный каркас с кольцевой катушкой размещен в зазоре между внутренней поверхностью третьего неподвижного каркаса и внешней огибающей внутренних кольцевых постоянных магнитов, а в зазоре между внешней огибающей четвёртого неподвижного каркаса с обмоткой возбуждения и внутренней поверхностью второго крепёжного стакана размещен четвёртый подвижный каркас с кольцевой катушкой.

5. Громкоговоритель по п.1, отличающийся тем, что все четыре подвижных каркаса с кольцевыми катушками жёстко связаны дисковой связкой из немагнитного материала с диффузором и центрирующей шайбой.