動圈式揚聲器結構和音頻播放裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種動圈式揚聲器結構，包括振動組件、磁路組件、以及盆架；振動組件包括振膜和音圈；磁路組件包括磁芯、環繞磁芯的第一通電線圈、以及環繞第一通電線圈的第二通電線圈；磁路組件和盆架之間形成磁間隙，音圈懸置于磁間隙中。本實用新型還提供了一種音頻播放裝置，包括動圈式揚聲器結構，直流電源電路和整流電路；直流電源電路向第一通電線圈通入電壓恒定的直流電；音頻信號通過整流電路整流為直流信號后輸入到第二通電線圈，整流電路被配置為使得第二通電線圈產生的磁場與第一通電線圈產生的磁場方向一致。本實用新型的動圈式揚聲器結構可以用于降低揚聲器的失真，音頻播放裝置能夠降低揚聲器的失真程度。
【專利說明】
動圈式揚聲器結構和音頻播放裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及揚聲器，更具體地，涉及一種動圈式揚聲器結構以及一種音頻播放裝置。
【背景技術】
[0002]現有技術中，動圈式揚聲器通常由振動系統、磁路系統、以及外殼組成，振動系統包括振膜和音圈。揚聲器工作時，通入音頻信號的音圈會受到磁路系統產生的磁場的作用力，使得音圈在磁場的作用下上下振動，從而帶動振膜發聲。動圈式揚聲器的磁路系統通常是由永磁鐵組成，由于永磁體提供的磁場并不是一個均勻的磁場，當音圈振動的幅度比較小時，音圈處于磁場的較為均勻的區域中(即磁感應強度變化比較小的區域)，揚聲器的失真程度比較低；當音圈振動的幅度比較大時，音圈處于磁場的非均勻區域中(即磁感應強度變化比較大的區域)，揚聲器的失真程度會明顯升高，使得揚聲器聲音不保真。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的一個目的是提供一種動圈式揚聲器結構，為降低揚聲器的失真程度提供結構基礎。本實用新型的另一個目的是提供一種音頻播放裝置，用于降低揚聲器的失真程度。
[0004]根據本實用新型的第一方面，提供了一種動圈式揚聲器結構，包括振動組件、磁路組件、以及盆架;所述振動組件包括振膜和用于輸入音頻信號的音圈；所述磁路組件包括磁芯、環繞所述磁芯的第一通電線圈、以及環繞所述第一通電線圈的第二通電線圈；所述磁路組件和所述盆架之間形成磁間隙，所述音圈懸置于所述磁間隙中。
[0005]優選地，所述磁芯為軟磁芯。
[0006]優選地，所述磁芯為硅鋼磁芯或鐵氧體磁芯。
[0007]優選地，所述第一通電線圈和第二通電線圈粘接于所述盆架的上表面。
[0008]根據本實用新型的第二方面，提供了一種音頻播放裝置，包括如前所述的的動圈式揚聲器結構，以及直流電源電路和整流電路;所述直流電源電路向所述第一通電線圈通入電壓恒定的直流電;所述音頻信號通過所述整流電路整流為直流信號后輸入到所述第二通電線圈，所述整流電路被配置為使得所述第二通電線圈產生的磁場與第一通電線圈產生的磁場方向一致。
[0009]優選地，所述音頻播放裝置還包括低通濾波電路;所述音頻信號通過所述低通濾波電路濾除高頻信號再輸入至所述整流電路。
[0010]優選地，所述低通濾波電路和所述整流電路之間還設有微分電路。
[0011 ]優選地，所述微分電路和所述整流電路之間還設有運放電路。
[0012]優選地，所述整流電路為橋式整流電路。
[0013]優選地，所述整流電路為全波整流電路。
[0014]本實用新型提供的動圈式揚聲器結構，磁路組件由磁芯、環繞磁芯的第一通電線圈、以及環繞第一通電線圈的第二通電線圈構成，音圈懸置于磁路組件和盆架產生的磁間隙中，該結構為減弱音圈在振動過程中所處磁場環境的變化程度提供了結構基礎，為降低揚聲器的失真程度提供了結構基礎。
[0015]本實用新型提供的音頻播放裝置，直流電源電路與第一通電線圈連接使得第一通電線圈產生穩定的磁場，音頻信號除了輸入到音圈驅動音圈振動，還通過整流電路整流后輸入到第二通電線圈產生補償磁場;該補償磁場由音頻信號間接形成，能夠補償音圈振動時所處磁場環境的變化，從而降低了揚聲器的失真程度。
[0016]本實用新型的發明人發現，在現有技術中，動圈式揚聲器的磁路組件是用永磁鐵構成，音圈在振動中處于不均勻的磁場中。因此，本實用新型所要實現的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的，故本實用新型是一種新的技術方案。
[0017]通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優點將會變得清楚。
【附圖說明】
[0018]被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本實用新型的原理。
[0019]圖1是本實用新型實施例提供的動圈式揚聲器結構的爆炸圖。
[0020]圖2是本實用新型實施例提供的動圈式揚聲器結構的立體圖。
[0021]圖3是本實用新型實施例提供的動圈式揚聲器結構的俯視圖。
[0022]圖4是本實用新型實施例提供的動圈式揚聲器結構去除振膜后的俯視圖。
[0023]圖5是本實用新型實施例提供的動圈式揚聲器結構的沿A-A方向的剖示圖。
[0024]圖6是本實用新型實施例提供的音頻播放裝置的實施例的電路圖。
[0025]附圖標記說明
[0026]100-振膜、200-音圈、300-磁芯、400-第一通電線圈、500-第二通電線圈、600-盆架、401-引線、501-引線;2-濾波電容、3-微分電路、4-運放電路、5-橋式整流電路。
【具體實施方式】
[0027]現在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的范圍。
[0028]以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。
[0029]對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和裝置可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和裝置應當被視為說明書的一部分。
[0030]在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
[0031 ]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0032]根據本實用新型的第一方面，提供了動圈式揚聲器結構:
[0033]參考圖1-5所示說明本實用新型實施例提供的動圈式揚聲器結構，從上至下依次包括振動組件、磁路組件、以及盆架；振動組件包括振膜100和用于通入音頻信號的音圈200;磁路組件包括磁芯300、環繞磁芯300的第一通電線圈400、以及環繞第一通電線圈400的第二通電線圈500，第一通電線圈400設有引線401，第二通電線圈500設有引線501。磁路組件和盆架600之間形成磁間隙，音圈200懸置于所述磁間隙中。
[0034]利用上述動圈式揚聲器結構，通過引線401在第一通電線圈400中通入電壓恒定的直流電以產生穩定的主磁場。待播放的音頻信號一方面輸入到音圈200中驅動音圈200振動，進而帶動振膜100振動發聲，另一方面，待播放的音頻信號經整流變為直流信號后通過引線501輸出到第二通電線圈500，第二通電線圈500產生補償磁場，該補償磁場的方向應當與主磁場的方向一致，用于加強主磁場。音圈200在振動時處于主磁場和補償磁場疊加成的磁場中，整個振動過程中，由于補償磁場的作用，音圈200周圍的磁場區域的磁感應強度的變化比較小，從而降低了揚聲器的失真程度。
[0035]其中，磁芯300、第一通電線圈400、以及第二通電線圈500可以通過粘接的方式固定于盆架600的上表面。
[0036]其中，磁芯300從上至下依次包括平板部和主體部，第一通電線圈400纏繞于主體部上，主體部可以為圓形、橢圓形、矩形、跑道形。在其它實施例中，磁芯300也可以為其它結構和形狀。
[0037]其中，磁芯300或磁芯300的主體部優選為軟磁芯，可以為高導磁材料。在一個實施例中，磁芯300或磁芯300的主體部優選為鐵氧體磁芯。在另一個實施例中，磁芯300或磁芯300的主體部優選為硅鋼磁芯。在另一個優選的實施例中，磁芯300或磁芯300的主體部可以不采用一整塊鐵芯，而是用彼此絕緣的硅鋼薄片疊壓而成，以降低渦流損耗。
[0038]根據本實用新型的第二方面，提供了音頻播放裝置，包括直流電源電路和整流電路，以及如前所述的動圈式揚聲器結構。直流電源電路的輸出端與第一通電線圈連接，在第一通電線圈中通入電壓恒定的直流電，第一通電線圈產生穩定的主磁場。待播放的音頻信號一方面輸入到音圈驅動音圈振動，從而帶動振膜振動發聲，另一方面，待播放的音頻信號同時通過整流電路整流為直流信號后輸出到第二通電線圈產生補償磁場，該整流電路被配置為使得第二通電線圈產生的補償磁場與第一通電線圈產生的主磁場的方向一致，也就是說，補償磁場應當是對主磁場進行增強，而不是削弱主磁場。在該動圈式揚聲器結構制作完成并且直流電源電路和第一通電線圈已經連接以后，俯視第一通電線圈和第二通電線圈，如果第一通電線圈中的電流方向為順時針方向，則整流電路應當被配置為使得第二通電線圈中的電流方向也為順時針方向，反之，如果第一通電線圈中的電流方向為逆時針方向，則整流電路應當被配置為使得第二通電線圈中的電流方向也為逆時針方向，這樣就能夠使得主磁場和補償磁場的方向一致。如何對整流電路進行配置使得與整流電路連接的通電線圈中的電流方向為特定方向是本領域技術人員已知，可以通過調整整流電路與第二通電線圈的連接方式實現，或者通過設置整流電路中的二極管的導通方向實現。
[0039]第一通電線圈產生的主磁場的磁場分布如下:音圈平衡位置處的磁感應強度最大，離平衡位置越遠，則磁感應強度越小并且磁感應強度的下降速率越大，磁感應強度隨距離的變化曲線可類比于拋物線。音圈在振動過程中，振動至平衡位置時處于主磁場的磁感應強度最大的區域，逐漸遠離平衡位置的過程中，所處區域的磁感應強度逐漸減小。本實用新型將音頻信號輸入到整流電路整流，整流后的直流信號能夠體現出音圈以平衡位置為振動原點的振動位移量的大小，因此本實用新型將該整流后的直流信號輸出到第二通電線圈一一在音圈的振動位移量比較大時，音圈處于主磁場的磁感應強度比較小的區域，第二通電線圈會產生磁感應強度比較大的補償磁場進行補償;反之，在音圈的振動位移量比較小時，音圈處于主磁場的磁感應強度比較大的區域，基本不需要補償，整流電路輸入到第二通電線圈的直流信號也比較小，第二通電線圈產生的補償磁場的磁感應強度也比較小。
[0040]參考圖6所示說明本實用新型另一實施例提供的音頻播放裝置，在上述音頻播放裝置的基礎上增加了濾波電容2、微分電路3、和運放電路4，原理和上述音頻播放裝置的原理一樣。音頻播放裝置包括如前所述的動圈式揚聲器結構，濾波電容2、微分電路3、運放電路4、橋式整流電路5、以及前面提到的直流電源電路。直流電源電路的輸出端與第一通電線圈連接，在第一通電線圈中通入電壓恒定的直流電，第一通電線圈產生穩定的主磁場。待播放的音頻信號通入音圈200以驅動音圈200振動，從而帶動振膜振動發聲，同時待播放的音頻信號依次通過濾波電容2濾除高頻信號、微分電路3求導、運放電路4放大后再通過橋式整流電路5整流為直流信號輸入到第二通電線圈500。
[0041]由于音頻信號的頻率比較高時，音圈200的振動位移量也比較小，處于主磁場的磁感應強度相對比較大的區域，因此高頻信號造成的揚聲器失真基本可以忽略，所以這一實施例中采用濾波電容2濾除了高頻信號。在其它實施例中，也可以采用其它類型的低通濾波電路。
[0042]這一實施例將音頻信號輸入到微分電路3，由于微分電路的特性，能夠加快系統的反應，從而提前對音頻信號的變化做出響應，按照音頻信號的變化趨勢生成補償磁場，減小了系統的動態偏差量以及調節時間，從而產生預知補償磁場強度的作用。
[0043]這一實施例中還采用橋式整流電路5，在其它實施例中還可以采用全波整流電路。相較于全波整流電路，橋式整流電路可以避免二極管承受反壓過大的缺點，并且橋式整流電路的效率也比較高。
[0044]本領域技術人員應當明白，低通濾波電路、微分電路、運放電路、以及整流電路可以位于動圈式揚聲器的內部，也可以位于動圈式揚聲器的外部。本領域技術人員應當理解，在電子技術領域中，可以通過各種方式來實現低通濾波電路、微分電路、運放電路、整流電路、以及直流電源電路。
[0045]雖然已經通過例子對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權利要求來限定。
【主權項】
1.一種動圈式揚聲器結構，包括振動組件、磁路組件、以及盆架，其特征在于， 所述振動組件包括振膜和用于輸入音頻信號的音圈； 所述磁路組件包括磁芯、環繞所述磁芯的第一通電線圈、以及環繞所述第一通電線圈的第二通電線圈； 所述磁路組件和所述盆架之間形成磁間隙，所述音圈懸置于所述磁間隙中。2.根據權利要求1所述的動圈式揚聲器結構，其特征在于，所述磁芯為軟磁芯。3.根據權利要求2所述的動圈式揚聲器結構，其特征在于，所述磁芯為硅鋼磁芯或鐵氧體磁芯。4.根據權利要求1所述的動圈式揚聲器結構，其特征在于，所述第一通電線圈和第二通電線圈粘接于所述盆架的上表面。5.—種音頻播放裝置，其特征在于，包括根據權利要求1-4任一項所述的動圈式揚聲器結構，以及直流電源電路和整流電路； 所述直流電源電路向所述第一通電線圈通入電壓恒定的直流電；所述音頻信號通過所述整流電路整流為直流信號后輸入到所述第二通電線圈，所述整流電路被配置為使得所述第二通電線圈產生的磁場與第一通電線圈產生的磁場方向一致。6.根據權利要求5所述的音頻播放裝置，其特征在于，所述音頻播放裝置還包括低通濾波電路;所述音頻信號通過所述低通濾波電路濾除高頻信號再輸入至所述整流電路。7.根據權利要求6所述的音頻播放裝置，其特征在于，所述低通濾波電路和所述整流電路之間還設有微分電路。8.根據權利要求7所述的音頻播放裝置，其特征在于，所述微分電路和所述整流電路之間還設有運放電路。9.根據權利要求5所述的音頻播放裝置，其特征在于，所述整流電路為橋式整流電路。10.根據權利要求5所述的音頻播放裝置，其特征在于，所述整流電路為全波整流電路。
【文檔編號】H04R9/06GK205610920SQ201620152127
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年2月29日
【發明人】韓丹, 楊赟, 李園園
【申請人】歌爾股份有限公司