ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ

Электродинамический громкоговоритель
Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах низкочастотной части звукового диапазона с высоким уровнем амплитуды сигнала и других, излучающих низко - и инфранизкочастотные волны устройствах.
Известно устройство, содержащее магнитную систему из двух, имеющих разные диаметры, расположенных в одной плоскости кольцевых постоянных магнитов с осевой намагниченностью с размещенными по обоим их полюсам кольцевыми полюсными наконечниками, образующими между собой два соосных кольцевых воздушных зазора, причем оба магнита разнонаправлены своими полюсами. В воздушных зазорах размещена звуковая катушка с возможностью ее свободного перемещения в осевом направлении, обмотка которой состоит из двух отстоящих друг от друга секций, размещенных на общем кольцевом каркасе, причем каждая из них расположена в отдельном воздушном зазоре, высота которого в осевом направлении меньше осевой высоты отдельной секции звуковой катушки (см. статью CN 102905214 A DRIVER FOR TRANSDUCER WITH TWO MAGNETS, TWO MAGNETIC GAPS AND TWO COILS, Zhang Fan, от 31.01.2013 г. стр. 20), прототип.
Недостатками прототипа являются: низкая эффективность преобразования электрической энергии в механическую, вызванная тем, что часть проводника звуковой катушки находится за пределами воздушных зазоров, то есть там, где напряженность магнитного поля спадает, причем при увеличении амплитуды перемещения звуковой катушки, величина этой части возрастает; низкая величина максимального рабочего хода звуковой катушки, обусловленная тем, что в процессе ее перемещения, по мере приближения ее секций к противоположным воздушным зазорам, на катушку начинает воздействовать эффект торможения, так как магнитные потоки в воздушных зазорах противоположны по направлению, N-S и S-N.
Технический результат заключается в повышении, и сохранении на неизменном уровне эффективности преобразования энергии в звуковой катушке независимо от ее максимального рабочего хода, а так же увеличение максимального рабочего хода звуковой катушки за счет изменения ее конструкции и оптимизации подачи питания в обмотки звуковой катушки. Технический результат достигается тем, что электродинамический громкоговоритель имеет корпус из немагнитного материала с размещенной в нем магнитной системой, включающей в себя два соосных кольцевых воздушных зазора, с расположенной в них кольцевой секционированной звуковой катушкой с возможностью ее свободного возвратно-поступательного движения, каркас которой связан с центрирующей шайбой и диффузором. Особенностью является то, что обмотка звуковой катушки разделена на несколько, количеством не менее четырех, размещенных на едином каркасе из немагнитного материала секций, электрически не связанных между собой и образованных путем рулонной намотки тонкой металлической ленты, покрытой со всех сторон электроизолирующим материалом, причем ширина ленты, равная осевой высоте отдельной секции, не должна превышать половины осевой высоты постоянных магнитов, а зазор между соседними секциями должен быть минимально возможным.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых изображено: на фиг. 1 - рисунок конструкции электродинамического громкоговорителя в осевом сечении; на фиг. 2 - фотоизображение макета звуковой катушки.
Электродинамический громкоговоритель (фиг. 1) содержит корпус из немагнитного материала 1, в котором размещена магнитная система, включающая в себя два кольцевых постоянных магнита 2 и 3 разных диаметров, на полюсах каждого из которых размещены кольцевые полюсные наконечники из магнитомягкой стали 4, 5, 6, 7. Магниты 2 и 3 расположены в одной плоскости, имеют осевую намагниченность и противонаправлены своими магнитными полюсами. Полюсные наконечники 4 и 6 имеют внешние диаметры меньше диаметров отверстий полюсных наконечников 5 и 7 и соответственно размещены в этих отверстиях, образуя между собой два кольцевых воздушных зазора 8 и 9 минимальной ширины в радиальном направлении, достаточной для свободного возвратно-поступательного движения в них кольцевой звуковой катушки, которая своим каркасом 10 связана с центрирующей шайбой 11 и диффузором 12. На кольцевом каркасе из немагнитного материала 10 размещена обмотка, образованная несколькими одинаковыми аксиально расположенными и электрически не связанными между собой кольцевыми секциями 13, проводник которых представляет собой рулонно намотанную на поверхности каркаса 10 тонкую металлическую ленту, покрытую по всей поверхности электроизолирующим материалом. Ширина ленты, а равно осевая высота отдельной секции 13 не должна превышать половины расстояния между полюсными наконечниками 4 и 6, 5 и 7 соответственно, а равно половины высоты в осевом направлении кольцевых магнитов 2 и 3. Количество секций 13 должно быть не менее четырех, а осевое расстояние между соседними секциями 13 должно быть минимальным, достаточным для обеспечения электроизоляции между ними. Каждая секция 13 подключена к отдельному источнику электрического сигнала через выводы 14 (фиг. 2), организованные путем перегиба ленты проводника под углом 90 градусов к ее продольной оси. Импульсы электрического сигнала подаются только в те группы секций звуковой катушки, которые в результате ее осевого перемещения оказываются хотя бы частично в воздушных зазорах 8 и 9. Параметры импульсов задаются внешним контролирующим устройством (на фиг. не показано) в зависимости от параметров исходного звукового сигнала и сигнала, сгенерированного датчиком перемещения звуковой катушки 15, установленным вблизи одного из воздушных зазоров 8, 9. На фиг. 1 изображен один из вариантов его размещения. Устройство датчика 15 может быть основано на принципе преобразования в электрический сигнал отраженных от поверхности звуковой катушки оптического луча или ультразвуковой волны.
Изменение конструкции звуковой катушки путем деления ее проводника на электрически обособленные секции, и подача питающего напряжения только тем из них, которые расположены в воздушных зазорах магнитной системы, позволяет повысить эффективность преобразования энергии, а также увеличить максимальный рабочий ход звуковой катушки, не вызывая этим снижения эффективности преобразования энергии устройством.