Динамический громкоговоритель

Авторы патента:

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 с магнитными потоками размещены четыре неподвижных каркаса с обмотками возбуждения и четыре подвижных каркаса с кольцевыми катушками. Концы обмоток возбуждения выведены через отверстия в торцевой стенке для подсоединения к источнику сигнала. Громкоговоритель содержит три независимых диффузора с разными площадями поверхностей и массами, которые определяют их полосы рабочих частот, один из которых жестко связан с внешним подвижным каркасом, а второй - с внутренним подвижным каркасом, а третий с двумя связанными третьим и четвертым подвижными каркасами. Такая конструкция полезной модели позволяет достичь большой мощности и надежности при длительной работе с большими амплитудами колебаний диффузоров и повысить качество звука по сравнению с прототипом.

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, причем внутренние кольцевые постоянные магниты, имеющие внешний диаметр меньше диаметра отверстия внешних кольцевых постоянных магнитов, размещены внутри этих отверстий, а кольцевые постоянные магниты каждой пары в одну сторону ориентированы разноименными магнитными полюсами, а между парами - со встречным расположением одноименных магнитных полюсов, 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 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. Особенностью является то, что громкоговоритель содержит три независимых соосных диффузора, один из которых - внешний диффузор, закрепленный по внешнему периметру на внешнем каркасе громкоговорителя, имеющий большую площадь поверхности и массу, жестко связан кольцевой связкой из немагнитного материала с внешним подвижным каркасом с кольцевой катушкой и центрирующей шайбой, второй - внутренний диффузор, имеющий меньшую площадь

поверхности и массу, скрепленный по внешнему периметру с внутренним каркасом громкоговорителя, закрепленным на кольцевом концентраторе магнитного потока торцевой поверхности внутреннего кольцевого постоянного магнита, жестко связан дисковой связкой из немагнитного материала с внутренним подвижным каркасом с кольцевой катушкой и центрирующей шайбой, а третий диффузор, имеющий площадь поверхности и массу больше, чем у внутреннего диффузора и меньше, чем у внешнего диффузора, скрепленный по внешнему периметру с средним каркасом громкоговорителя, закрепленным на кольцевом концентраторе магнитного потока торцевой поверхности внешнего кольцевого постоянного магнита, жестко связан кольцевой связкой из немагнитного материала с третьим и четвертым подвижными каркасами с кольцевыми катушками 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, причем внутренние кольцевые постоянные магниты 4 и 6, имеющие внешний диаметр D₁ меньше диаметра d₂ отверстия внешних кольцевых постоянных магнитов 5 и 7, размещены внутри этих отверстий, а 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, два кольцевых концентратора 10,11 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 20,21,22,23 из диэлектрика с кольцевыми катушками 24,25,26,27, 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 и 7 и внутренней поверхностью внешнего неподвижного каркаса 13 с обмоткой 17 возбуждения, третий подвижный каркас 22 с кольцевой катушкой 26 размещен в зазоре З 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, отличающийся тем, что громкоговоритель содержит три независимых соосных диффузора 28,29,30, один из которых - внешний диффузор 28, закрепленный по внешнему периметру на внешнем каркасе 31 громкоговорителя, имеющий большую площадь поверхности и массу, жестко связан кольцевой связкой 32 из немагнитного материала с внешним подвижным каркасом 21 с кольцевой катушкой 25 и центрирующей шайбой 33, второй - внутренний диффузор 29, имеющий меньшую площадь поверхности и массу, скрепленный по внешнему периметру с внутренним каркасом 34 громкоговорителя, закрепленным на кольцевом концентраторе 10 магнитного потока торцевой поверхности внутреннего кольцевого постоянного магнита 4, жестко связан дисковой связкой 35 из немагнитного материала с внутренним подвижным каркасом 20 с кольцевой катушкой 24 и центрирующей шайбой 36, а третий диффузор 30, имеющий площадь поверхности и массу больше, чем у внутреннего диффузора 29 и меньше, чем у внешнего диффузора 28, скрепленный по внешнему периметру с средним каркасом 37 громкоговорителя, закрепленным на кольцевом концентраторе 11 магнитного потока торцевой поверхности внешнего кольцевого постоянного магнита 5, жестко связан кольцевой связкой 38 из немагнитного материала с третьим и четвертым подвижными каркасами 22,23 с кольцевыми катушками 26,27 и центрирующей шайбой 39.

Длина l_k каждой кольцевой катушки и обмотки возбуждения на всех подвижных и неподвижных каркасах 2023 и 1215 равна сумме величин высоты h каждого из кольцевых постоянных магнитов 47 и зазора между встречно расположенными одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов 4, 6 или 5 и 7, определяемого выбором толщины упорных диамагнитных втулок 40,41 Выводы 42, 43, 44, 45 неподвижных обмоток 16, 17, 18 и 19 возбуждения соответственно могут быть соединены последовательно или параллельно при подключении к одноканальному источнику сигнала или разделены по каналам.

Отсутствие соединительных проводов, подвергающихся многократным изгибным деформациям, повышает 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 громкоговорителя, а применение двух независимых диффузоров позволяет расширить его амплитудно-частотную характеристику и повысить качество звука по сравнению с прототипом.

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, закрепленных с помощью двух тонкостенных крепежных стаканов из диамагнетика внутри цилиндрического корпуса соосно с ним на торцевой стенке, причем внутренние кольцевые постоянные магниты, имеющие внешний диаметр меньше диаметра отверстия внешних кольцевых постоянных магнитов, размещены внутри этих отверстий, а кольцевые постоянные магниты каждой пары в одну сторону ориентированы разноименными магнитными полюсами, а между парами - со встречным расположением одноименных магнитных полюсов, 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 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, отличающийся тем, что громкоговоритель содержит три независимых соосных диффузора, один из которых - внешний диффузор, закрепленный по внешнему периметру на внешнем каркасе громкоговорителя, имеющий большую площадь поверхности и массу, жестко связан кольцевой связкой из немагнитного материала с внешним подвижным каркасом с кольцевой катушкой и центрирующей шайбой, второй - внутренний диффузор, имеющий меньшую площадь поверхности и массу, скрепленный по внешнему периметру с внутренним каркасом громкоговорителя, закрепленным на кольцевом концентраторе магнитного потока торцевой поверхности внутреннего кольцевого постоянного магнита, жестко связан дисковой связкой из немагнитного материала с внутренним подвижным каркасом с кольцевой катушкой и центрирующей шайбой, а третий диффузор, имеющий площадь поверхности и массу больше, чем у внутреннего диффузора и меньше, чем у внешнего диффузора, скрепленный по внешнему периметру с средним каркасом громкоговорителя, закрепленным на кольцевом концентраторе магнитного потока торцевой поверхности внешнего кольцевого постоянного магнита, жестко связан кольцевой связкой из немагнитного материала с третьим и четвертым подвижными каркасами с кольцевыми катушками и центрирующей шайбой.