Громкоговоритель
Изобретение относится к акустике, в частности к громкоговорителям. Громкоговоритель содержит диафрагму, магнит, ярмо, содержащее участок центрального полюса, вставленный в центр магнита, пластину кольцеобразной формы, размещенную вокруг наружной круговой поверхности указанного участка центрального полюса ярма и прикрепленную к магниту. Каркас катушки цилиндрической формы выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении и частично прилегает к участку центрального полюса ярма. Звуковая катушка намотана вокруг каркаса катушки. Часть звуковой катушки расположена в магнитном зазоре, образованном между пластиной и участком центрального полюса ярма. Устройство также содержит магнитную текучую среду, заполняющую магнитный зазор. Градиент магнитного поля сформирован таким, что он обеспечивает возможность изменения магнитной силы, действующей на магнитную текучую среду, за счет изменения магнитной индукции по круговому направлению указанного участка центрального полюса и изменения магнитной индукции в осевом направлении указанного участка центрального полюса. Наименьшая величина магнитной индукции в круговом направлении больше, чем половина наибольшей величины магнитной индукции в осевом направлении. Технический результат - повышение качества звучания. 17 з.п. ф-лы, 30 ил.
Уровень техники
Представленная технология относится к области техники громкоговорителей и более конкретно к области техники для обеспечения повышенной эффективности акустического преобразования и улучшенного качества звука посредством предотвращения вытекания магнитной текучей среды, заполняющей магнитный зазор.
Некоторые громкоговорители имеют магнит кольцеобразной формы, ярмо, имеющее центральный полюсной участок, и пластину, изготовленную из магнитного материала. Звуковая катушка, намотанная на каркас катушки, удерживается в магнитном зазоре, сформированном между центральным полюсным участком и пластиной. В таком громкоговорителе, когда ток проходит через звуковую катушку, каркас катушки движется в осевом направлении центрального полюсного участка, создавая таким образом звук.
Дополнительно, некоторые громкоговорители имеют упругий демпфер кольцеобразной формы. Внутренний круговой участок демпфера соединяется с наружной круговой поверхностью каркаса катушки, а наружный круговой участок демпфера соединяется с рамой, служащей в качестве кожуха. Демпфер способен удерживать звуковую катушку в магнитном зазоре без касания этой катушкой пластины во время движения каркаса катушки.
Однако демпфер составляет некоторый процент от общего веса громкоговорителя. Поэтому громкоговоритель из-за демпфера становится тяжелым, препятствуя движению каркаса катушки и приводя в результате к пониженной эффективности акустического преобразования. Демпфер составляет, например, приблизительно 15-20% от общего веса громкоговорителя.
По этой причине в некоторых громкоговорителях магнитная текучая среда заполняет данный участок, вместо того, чтобы использовать демпфер, снижая таким образом вес громкоговорителя и обеспечивая повышенную эффективность акустического преобразования (см., например, японские выложенные патентные заявки №1996-79886 (патентный документ 1) и №2003-32791 (патентный документ 2)).
В громкоговорителе, описанном в патентном документе 1, магнитная текучая среда заполняет магнитный зазор, сформированный между центральным полюсным участком и пластиной, и звуковая катушка, намотанная на каркас катушки, удерживается в этом же магнитном зазоре.
В громкоговорителе, описанном в патентном документе 2, к центральной крышке, расположенной на верхушке каркаса катушки, крепится ось. Конец оси вставляется в сквозное отверстие, сформированное в центральном полюсном участке, через втулку и магнитная текучая среда заполняет пространство между осью и втулкой. Магнитная текучая среда располагается там, где в центральном полюсном участке магнитная индукция является максимальной.
Сущность изобретения
В громкоговорителе, описанном в патентном документе 1, однако, звуковая катушка удерживается в магнитном зазоре магнитной текучей средой, заполняющей магнитный зазор. В результате, когда каркас катушки движется, магнитная текучая среда вытекает из магнитного зазора, приводя таким образом к уменьшению количества магнитной текучей среды, заполняющей магнитный зазор, и затруднению стабильного создания звука.
Дополнительно, в громкоговорителе, описанном в патентном документе 1, магнитная текучая среда перемешивается во время движения каркаса катушки, возможно, вызывая аномальный шум и снижая в итоге качество звука.
В громкоговорителе, описанном в патентном документе 2, с другой стороны, магнитная текучая среда не может с легкостью вытекать из магнитного зазора во время движения каркаса катушки, поскольку магнитная текучая среда залита на участок центрального полюса, туда, где магнитная индукция максимальна.
Однако из-за наличия оси громкоговоритель является тяжелым, препятствуя таким образом движению каркаса катушки и приводя в результате к пониженной эффективности акустического преобразования.
Дополнительно, в результате движения оси во время движения каркаса катушки магнитная текучая среда перемешивается, возможно, создавая аномальный шум. Это может приводить к искажению выходного сигнала, приводя таким образом к пониженному качеству звука.
В свете вышесказанного, желательно преодолеть упомянутые выше проблемы и обеспечить повышенную эффективность акустического преобразования и улучшенное качество звука.
Во-первых, в соответствии с вариантом осуществления, соответствующим представленной технологии, обеспечивается громкоговоритель, содержащий магнит, ярмо, пластину, каркас катушки, звуковую катушку, диафрагму и магнитную текучую среду. Магнит изготавливается в кольцеобразной форме. Ярмо имеет участок центрального полюса, вставленный в центр магнита. Пластина изготавливается в кольцеобразной форме и устанавливается на наружную круговую поверхность участка центрального полюса ярма, прикрепляясь, в то же самое время, к магниту. Каркас катушки изготавливается в цилиндрической форме и может двигаться в осевом направлении участка центрального полюса и в то же время частично прилегает к участку центрального полюса ярма. Звуковая катушка наматывается вокруг наружной круговой поверхности каркаса катушки и по меньшей мере часть той же самой катушки располагается в магнитном зазоре, образованном между пластиной и участком центрального полюса ярма. Диафрагма имеет свой внутренний круговой участок, соединенный с каркасом катушки, и колеблется по мере движения каркаса катушки. Магнитная текучая среда заполняет магнитный зазор. Градиент магнитного поля формируется с возможностью изменения магнитной силы, действующей на магнитную текучую среду, изменяя магнитная индукция в круговом направлении участка центрального полюса.
Поэтому в громкоговорителе магнитная текучая среда, пытающаяся покинуть магнитный зазор, притягивается за счет магнитной силы в область формирования магнитного градиента.
Во-вторых, в громкоговорителе предпочтительно градиент магнитного поля должен формироваться с возможностью изменения магнитной силы, действующей на магнитную текучую среду, изменяя магнитную индукцию в осевом направлении участка центрального полюса.
Если градиент магнитного поля формируется так, чтобы изменять магнитную силу, действующую на магнитную текучую среду, изменяя магнитную индукцию в осевом направлении участка центрального полюса, это гарантирует, что магнитная текучая среда, пытающаяся покинуть магнитный зазор, притягивается за счет напряженности магнитного поля в область формирования градиента магнитного поля.
В-третьих, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы самая низкая магнитная индукция в круговом направлении была выше, чем половина наибольшей магнитной индукции в осевом направлении.
Если самая низкая магнитная индукция в круговом направлении больше, чем половина наибольшей магнитной индукции в осевом направлении, то это гарантирует, что магнитная текучая среда, пытающаяся покинуть магнитный зазор, будет с легкостью притягиваться в круговом направлении за счет магнитной силы в области формирования градиента магнитного поля.
В-четвертых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы насыщенный магнитный поток магнитной текучей среды был равен 30-40 мТл и чтобы ее вязкость составляла 300 сантипуаз (сП) или меньше.
Если насыщенный магнитный поток магнитной текучей среды равен 30-40 мТл и если ее вязкость составляет 300 сП или меньше, это предотвращает вытекание магнитной текучей среды из зазора и гарантирует, что магнитная текучая среда не будет препятствовать легкости движения каркаса катушки.
В-пятых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в круговом направлении участка центрального полюса, обеспечивалась бы на внутренней круговой поверхности пластины или на наружной круговой поверхности участка центрального полюса.
Если секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в круговом направлении участка центрального полюса, обеспечивается на внутренней круговой поверхности пластины или на наружной круговой поверхности участка центрального полюса, это упрощает формирование градиента магнитного поля в магнитном зазоре.
В-шестых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы множество секций изменения магнитного потока могли бы обеспечиваться пространственно равноудаленными друг от друга в круговом направлении.
Если множество секций изменения магнитного потока обеспечиваются пространственно равноудаленными друг от друга в круговом направлении, это гарантирует симметрию между этими секциями.
В-седьмых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы выемка, проходящая в осевом направлении, могла служить в качестве секции изменения магнитного потока.
Если выемка, проходящая в осевом направлении, формируется как секция изменения магнитного потока, это упрощает формирование секции изменения магнитного потока.
В-восьмых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы секция изменения магнитного потока, адаптированного для формирования градиента магнитного поля в круговом направлении участка центрального полюса, обеспечивалось бы как на внутренней круговой поверхности пластины, так и на наружной круговой поверхности участка центрального полюса.
Если секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в круговом направлении участка центрального полюса, обеспечивается на внутренней круговой поверхности пластины и на наружной круговой поверхности участка центрального полюса, это упрощает формирование градиента магнитного поля в магнитном зазоре, в то же время обеспечивая более высокую степень свободы изменения магнитной индукции.
В-девятых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы множество секций изменения магнитного потока могли бы обеспечиваться пространственно равноудаленными друг от друга в круговом направлении.
Если множество секций изменения магнитного потока обеспечиваются пространственно равноудаленными друг от друга в круговом направлении, это гарантирует симметрию между этими секциями.
В-десятых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы множество секций изменения магнитного потока, обеспечиваемых на внутренней круговой поверхности пластины, и множество секций изменения магнитного потока, обеспечиваемых на наружной круговой поверхности участка центрального полюса, могли бы чередоваться в круговом направлении.
Если множество секций изменения магнитного потока, обеспечиваемых на внутренней круговой поверхности пластины, и множество секций изменения магнитного потока, обеспечиваемых на наружной круговой поверхности участка центрального полюса, чередуются в круговом направлении, это гарантирует симметрию между этими секциями.
В-одиннадцатых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы выемка, проходящая в осевом направлении, могла бы служить в качестве секции изменения магнитного потока.
Если выемка, проходящая в осевом направлении, формируется как секция изменения магнитного потока, это упрощает формирование секции изменения магнитного потока.
В-двенадцатых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении участка центрального полюса, могла бы обеспечиваться на пластине или на участке центрального полюса.
Если секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении участка центрального полюса, обеспечивается на пластине или на участке центрального полюса, это упрощает формирование градиента магнитного поля на участке центрального полюса.
В-тринадцатых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы вершина участка центрального полюса, выступающая в осевом направлении, могла бы служить в качестве секции изменения магнитного потока.
Если вершина участка центрального полюса, выступающая в осевом направлении из пластины, служит в качестве секции изменения магнитного потока, это обеспечивает более простую конфигурацию секции изменения магнитного потока.
В-четырнадцатых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы наклонная поверхность, наклоненная относительно осевого направления, могла бы быть сформирована на поверхности пластины или участка центрального полюса, так чтобы область, в которой сформирована наклонная поверхность, служила в качестве секции изменения магнитного потока.
Если наклонная поверхность, наклоненная относительно осевого направления, сформирована на поверхности пластины или участка центрального полюса, так что область, в которой сформирована наклонная поверхность, служит в качестве секции изменения магнитного потока, это облегчает воздействие на секцию изменения магнитного потока.
В-четырнадцатых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы наклонная поверхность, наклоненная относительно осевого направления, могла бы быть сформирована на поверхности пластины или участка центрального полюса, так чтобы область, в которой сформирована наклонная поверхность, служила в качестве секции изменения магнитного потока.
Если изогнутая поверхность сформирована на поверхности пластины или участка центрального полюса так, что область, в которой сформирована изогнутая поверхность, служит в качестве секции изменения магнитного потока, это обеспечивает более высокую степень свободы при изменении магнитной индукции.
В-шестнадцатых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении участка центрального полюса, могла бы обеспечиваться как на пластине, так и на участке центрального полюса.
Если секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении участка центрального полюса, обеспечивается на пластине и на участка центрального полюса, это упрощает формирование градиента магнитного поля в осевом направлении участка центрального полюса, в то же время обеспечивая более высокую степень свободы изменения магнитной индукции.
В-семнадцатых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы наклонная поверхность, наклоненная относительно осевого направления, могла бы быть сформирована как на поверхности пластины, так и на поверхности участка центрального полюса, так чтобы каждая из областей, в которой сформирована наклонная поверхность, служила в качестве секции изменения магнитного потока.
Если наклонная поверхность, наклоненная относительно осевого направления, сформирована на поверхности как пластины, так и участка центрального полюса, так что каждая из областей, в которой сформирована наклонная поверхность, служит в качестве секции изменения магнитного потока, это облегчает влияние на секцию изменения магнитного потока, в то же время обеспечивая более высокую степень свободы при изменении магнитной индукции.
В-восемнадцатых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы изогнутая поверхность могла бы быть сформирована на поверхности как пластины, так и участка центрального полюса, так чтобы каждая из областей, в которой сформирована изогнутая поверхность, служила в качестве секции изменения магнитного потока.
Если изогнутая поверхность сформирована на поверхности пластины или участка центрального полюса так, что область, в которой сформирована изогнутая поверхность, служит в качестве секции изменения магнитного потока, это обеспечивает более высокую степень свободы при изменении магнитной индукции.
В-девятнадцатых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы для соединения со звуковой катушкой могло бы быть обеспечено множество проводников и чтобы множество проводников могли бы быть расположены симметрично относительно центральной оси каркаса катушки.
Если для соединения со звуковой катушкой обеспечивается множество проводников и если множество проводников располагаются симметрично относительно центральной оси каркаса катушки, это препятствует явлению вращения каркаса катушки.
В-двадцатых, в громкоговорителе предпочтительно, чтобы для соединения со звуковой катушкой могло бы быть обеспечено множество проводников и чтобы по меньшей мере один соединительный провод мог бы быть обеспечен для соединения с каркасом катушки и чтобы множество проводников и соединительный провод могли бы быть расположены симметрично относительно центральной оси каркаса катушки.
Если для соединения со звуковой катушкой обеспечивается множество проводников, если по меньшей мере один соединительный провод обеспечивается для соединения с каркасом катушки и если множество проводников и соединительный провод располагаются симметрично относительно центральной оси каркаса катушки, это предотвращает явление вращения каркаса катушки.
Громкоговоритель, соответствующий представленной технологии, содержит магнит, ярмо, пластину, каркас катушки, звуковую катушку, диафрагму и магнитную текучую среду. Магнит формируется в кольцеобразной форме. Ярмо имеет участок центрального полюса, вставленный в центр магнита. Пластина формируется в кольцеобразной форме и устанавливается на наружную круговую поверхность участка центрального полюса ярма, прикрепляясь, в то же самое время, к магниту. Каркас катушки изготавливается в цилиндрической форме и может двигаться в осевом направлении участка центрального полюса и в то же время частично прилегает к участку центрального полюса ярма. Звуковая катушка наматывается вокруг наружной круговой поверхности каркаса катушки и по меньшей мере часть этой катушки располагается в магнитном зазоре, образованном между пластиной и участком центрального полюса ярма. Диафрагма имеет свой внутренний круговой участок, соединенный с каркасом катушки, и колеблется по мере движения каркаса катушки. Магнитная текучая среда заполняет магнитный зазор. Градиент магнитного поля формируется с возможностью изменения магнитной силы, действующей на магнитную текучую среду, изменяя магнитную индукцию в круговом направлении участка центрального полюса.
Поэтому магнитная текучая среда не вытекает из магнитного зазора во время движения каркаса катушки и количество магнитной текучей среды, заполняющей магнитный зазор, не снижается. Дополнительно, магнитная текучая среда не перемешивается. Это способствует повышенной эффективности акустического преобразования и улучшенному качеству звука.
В варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, градиент магнитного поля формируется с возможностью изменения магнитной силы, действующей на магнитную текучую среду, изменяя магнитную индукцию в круговом направлении участка центрального полюса.
Это способствует дополнительному повышению эффективности акустического преобразования и дополнительному улучшению качества звука.
В другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, самая низкая магнитная индукция в круговом направлении больше, чем половина наибольшей магнитной индукции в осевом направлении.
Это гарантирует, что магнитная текучая среда, пытающаяся вытечь из магнитного зазора, надежно удерживается в магнитном зазоре во время движения каркаса катушки, надежно предотвращая вытекание магнитной текучей среды.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, насыщенный магнитный поток магнитной текучей среды равен 30-40 мТл и ее вязкость равна 300 сП или меньше.
Это предотвращает вытекание магнитной текучей среды и гарантирует, что магнитная текучая среда не препятствует легкости движения каркаса катушки, обеспечивая таким образом превосходный воспроизводимый выходной звуковой сигнал громкоговорителя.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в круговом направлении участка центрального полюса, обеспечивается на внутренней круговой поверхности пластины или на наружной круговой поверхности участка центрального полюса.
Это гарантирует, что конструкция пластины и участка центрального полюса не усложняется, способствуя таким образом повышенной эффективности акустического преобразования и улучшенному качеству звука в дополнение к упрощению конструкции.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, обеспечивается множество секций изменения магнитного потока, пространственно равноудаленных друг от друга в круговом направлении.
Это обеспечивает превосходное магнитное равновесие благодаря симметричному расположению секций изменения магнитного потока, позволяя таким образом получить плавное движение каркаса катушки.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, выемка, проходящая в осевом направлении, служит в качестве секции изменения магнитного потока.
Это облегчает формирование секции изменения магнитного потока и сохраняет неизменным наружный диаметр громкоговорителя, способствуя таким образом уменьшению размеров громкоговорителя.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в круговом направлении участка центрального полюса, обеспечивается на внутренней круговой поверхности пластины и на наружной круговой поверхности участка центрального полюса.
Это гарантирует более высокую степень свободы изменения магнитной индукции, способствуя таким образом повышенной степени свободы конструкции.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, обеспечивается множество секций изменения магнитного потока, пространственно равноудаленных друг от друга в круговом направлении.
Это обеспечивает превосходное магнитное равновесие благодаря симметричному расположению секций изменения магнитного потока, позволяя таким образом получить плавное движение каркаса катушки.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, множество секций изменения магнитного потока, обеспечиваемых на внутренней круговой поверхности пластины, и множество секций изменения магнитного потока, обеспечиваемых на наружной круговой поверхности участка центрального полюса, чередуются в круговом направлении.
Это обеспечивает превосходное магнитное равновесие благодаря симметричному расположению секций изменения магнитного потока, позволяя таким образом получить плавное движение каркаса катушки.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, выемка, проходящая в осевом направлении, формируется как секция изменения магнитного потока.
Это облегчает формирование секции изменения магнитного потока и сохраняет неизменным наружный диаметр громкоговорителя, способствуя таким образом уменьшению размеров громкоговорителя.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении участка центрального полюса, обеспечивается на пластине или на участке центрального полюса.
Это гарантирует, что конструкция пластины и участка центрального полюса не усложняется, способствуя таким образом повышенной эффективности акустического преобразования и улучшенному качеству звука в дополнение к упрощению конструкции.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, вершина участка центрального полюса, выступающая в осевом направлении из пластины, служит в качестве секции изменения магнитного потока.
Это облегчает обеспечение секции изменения магнитного потока.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, наклонная поверхность, наклоненная относительно осевого направления, формируется на поверхности пластины или участка центрального полюса, так чтобы область, в которой сформирована наклонная поверхность, служила в качестве секции изменения магнитного потока.
Это облегчает влияние на секцию изменения магнитного потока, позволяя таким образом с легкостью формировать градиент магнитного поля.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, изогнутая поверхность формируется на поверхности пластины или участка центрального полюса так, чтобы область, в которой сформирована наклонная поверхность, служила в качестве секции изменения магнитного потока.
Это облегчает формирование желаемого градиента магнитного поля.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении участка центрального полюса, обеспечивается как на пластине, так и на участке центрального полюса.
Это гарантирует более высокую степень свободы изменения магнитной индукции, способствуя таким образом повышенной степени свободы конструкции.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, наклонная поверхность, наклоненная относительно осевого направления, формируется как на поверхности пластины, так и на участке центрального полюса так, чтобы каждая из областей, в которой сформирована наклонная поверхность, служила в качестве секции изменения магнитного потока.
Это облегчает влияние на секцию изменения магнитного потока, позволяя таким образом с легкостью формировать градиент магнитного поля.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, изогнутая поверхность формируется на поверхности как пластины, так и участка центрального полюса, так, чтобы каждая из областей, в которой сформирована наклонная поверхность, служила в качестве секции изменения магнитного потока.
Это облегчает формирование желаемого градиента магнитного поля.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, для соединения со звуковой катушкой обеспечивается множество проводников и множество проводников располагаются симметрично относительно центральной оси каркаса катушки.
Это предотвращает явление вращения каркаса катушки, способствуя таким образом улучшенному качеству выходного звука.
В еще одном другом варианте осуществления, соответствующем представленной технологии, для соединения со звуковой катушкой обеспечивается множество проводников. Дополнительно, по меньшей мере один соединительный провод обеспечивается для соединения с каркасом катушки. И еще, множество проводников и соединительный провод располагаются симметрично относительно центральной оси каркаса катушки.
Это предотвращает явление вращения каркаса катушки, способствуя таким образом дополнительному улучшению качества выходного звука.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вместе с фиг. 2-30 - предпочтительный вариант осуществления громкоговорителя, соответствующего представленной технологии, и блок-схема подключения громкоговорителя;
фиг.2 - увеличенный вид в перспективе громкоговорителя;
фиг.3 - увеличенный вид в поперечном сечении громкоговорителя;
фиг.4 - увеличенный вид спереди, показывающий, как магнитная текучая среда заполняет магнитный зазор;
фиг.5 - увеличенный вид спереди, показывающий пластину и участок центрального полюса, каждый из которых имеет треугольные секции изменения магнитного потока, с магнитной текучей средой, заполняющей магнитный зазор;
фиг.6 - увеличенный вид спереди, показывающий пластину и участок центрального полюса, каждый из которых имеет прямоугольные секции изменения магнитного потока, с магнитной текучей средой, заполняющей магнитный зазор;
фиг.7 - схематический увеличенный вид спереди каркаса катушки и проводников;
фиг.8 - график магнитной индукции в круговом направлении магнитного зазора;
фиг.9 - график магнитной индукции в осевом направлении магнитного зазора;
фиг.10 - схематический увеличенный вид в перспективе, показывающий, как часть магнитной текучей среды притягивается к боковой стороне секции изменения магнитного потока, чтобы сформировать градиент магнитного поля посредством изменения магнитной индукции в круговом направлении во время движения каркаса катушки;
фиг.11 - схематический увеличенный вид в перспективе, показывающий, как часть магнитной текучей среды притягивается к боковой стороне секции изменения магнитного потока, выполненной с возможностью формирования градиента магнитного поля посредством изменения магнитной индукции в осевом направлении во время движения каркаса катушки;
фиг.12 - график результатов измерений соотношения между частотой и уровнем звукового давления громкоговорителя с демпфером, соответствующего предшествующему уровню техники, и громкоговорителя без демпфера и с заполняющей его магнитной текучей средой;
фиг.13 - графики результатов измерений соотношения между временем и частотой для описания действия секции изменения магнитного потока, выполненной с возможностью изменения магнитной индукции в круговом направлении;
фиг.14 - графики результатов измерений соотношения между временем и частотой для описания влияния расположения проводников;
фиг.15 - вместе с фиг.16-18, примеры модификации секции изменения магнитного потока, выполненного с возможностью формирования градиента магнитного поля в круговом направлении, и увеличенный вид спереди первого примера модификации;
фиг.16 - увеличенный вид спереди для второго примера модификации;
фиг.17 - увеличенный вид спереди для третьего примера модификации;
фиг.18 - увеличенный вид спереди для четвертого примера модификации;
фиг.19 - вместе с фиг.20-25, примеры модификации секции изменения магнитного потока, выполненной с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении, и увеличенный вид спереди для первого примера модификации;
фиг.20 - увеличенный вид в поперечном сечении для второго примера модификации;
фиг.21 - увеличенный вид в поперечном сечении для третьего примера модификации;
фиг.22 - увеличенный вид в поперечном сечении для четвертого примера модификации;
фиг.23 - увеличенный вид в поперечном сечении для пятого примера модификации;
фиг.24 - увеличенный вид в поперечном сечении для шестого примера модификации;
фиг.25 - увеличенный вид в поперечном сечении для седьмого примера модификации;
фиг.26 - вместе с фиг.27-30, примеры модификации расположения проводников или других проводов относительно каркаса катушки и увеличенный вид спереди для первого примера модификации;
фиг.27 - увеличенный вид спереди для второго примера модификации;
фиг.28 - увеличенный вид спереди для третьего примера модификации;
фиг.29 - увеличенный вид спереди для четвертого примера модификации; и
фиг.30 - увеличенный вид спереди для пятого примера модификации.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления
Ниже будет приведено описание предпочтительного варианта громкоговорителя, соответствующего представленной технологии, со ссылкой на сопроводительные чертежи.
В приведенном ниже описании вертикальное, продольное и горизонтальное направления показаны с предположением, что громкоговоритель обращен вперед.
Следует заметить, что вертикальное, продольное и горизонтальное направления показаны по причине удобства, и представленная технология не ограничивается этими направлениями.
Общая конфигурация
Громкоговоритель 1 имеет, например, возможность вывода звукового выходного сигнала из секции 50 выхода аудиосигнала, такой как цифровой аудиоплеер (DMP) или дисковый плеер, через усилитель 60 (см. фиг.1).
Выходной звуковой сигнал из секции 50 выхода аудиосигнала усиливается усилителем 60 и выводится через громкоговоритель 1. Громкоговоритель 1 выводит звук пропорционально возбуждающему напряжению или току.
Конкретная конфигурация громкоговорителя
Громкоговоритель 1 имеет раму 2, служащую в качестве кожуха (см. фиг.2 и 3). Громкоговоритель 1 является, например, громкоговорителем нижних звуковых частот, выполненным с возможностью вывода звуков низкого тона.
Рама 2 имеет цилиндрический участок 3, присоединительную секцию 4 и соединительную секцию 5. Цилиндрический участок 3 изготавливается приблизительно в цилиндрической форме. Присоединительная секция 4 выступает наружу с переднего края цилиндрического участка 3. Соединительная секция 5 выступает внутрь с заднего края цилиндрического участка 3.
На цилиндрическом участке 3 формируется множество соединительных отверстий 3а, являющихся пространственно равноудаленными друг от друга в круговом направлении. Выводы 6 прикрепляются к цилиндрическому участку 3 в противоположных местах под углом 180 градусов друг к другу в круговом направлении. Выводы 6 предназначены для использования в качестве соединительных секций для соединения с усилителем 60, каждый вывод имеет секцию 6а вывода.
Пластина 7, изготовленная из магнитного материала, прикрепляется к задней поверхности соединительной секции 5 рамы 2. Пластина изготавливается тонкой и имеет приблизительно кольцеобразную форму. Например, на внутренней круговой поверхности пластины 7 формируются три выемки, которые должны быть пространственно равноудаленными друг от друга в круговом направлении. Три выемка соответственно служат в качестве секции 7а изменения магнитного потока (см. фиг.4). Каждая из секций 7а изменения магнитного потока формируется так, чтобы быть вытянутой в продольном направлении. Форма поперечного сечения каждой из секций 7а изменения магнитного потока, перпендикулярного осевому направлению, является, например, приблизительно полукруглой. Однако секции 7а изменения магнитного потока могут иметь и другую форму поперечного сечения, такую как треугольная (см. фиг.5) или прямоугольная (см. фиг.6).
Магнит 8, круглой формы, крепится к задней поверхности пластины 7 (см. фиг.2 и 3).
Ярмо 9 прикрепляется к задней поверхности магнита 8. Ярмо 9 содержит участок 10 основной поверхности и участок 11 центрального полюса, которые изготавливаются целиком вместе друг с другом. Участок 10 основной поверхности имеет форму диска. Участок 11 центрального полюса выступает вперед из центра участка 10 основной поверхности и имеет, например, цилиндрическую форму. Передняя поверхность участка 10 основной поверхности ярма 9 крепится к магниту 8.
Пластина 7, магнит 8 и ярмо 9 соединяются вместе с выравниванием их центральных осей. Ярмо 9 располагается, например, таким образом, что передний конец участка 11 центрального полюса выступает вперед от пластины 7. Пространство между пластиной 7 и участком 11 центрального полюса имеет вид магнитного зазора 13 (см. фиг.3 и 4). Передний конец участка 11 центрального полюса служит в качестве секции 12 изменения магнитного потока.
Каркас 14 катушки поддерживается участком 11 центрального полюса ярма 9 таким образом, что каркас 14 катушки может двигаться в осевом направлении участка 11 центрального полюса. Каркас 14 катушки изготавливается цилиндрической формы и звуковая катушка 15 наматывается вокруг наружной круговой поверхности на задней стороне каркаса 14 катушки. По меньшей мере, часть звуковой катушки 15 располагается в магнитном зазоре 13. В результате того, что звуковая катушка 15 располагается в магнитном зазоре 13, пластина 7, магнит 8 и ярмо 9 образуют магнитный контур.
Магнитная текучая среда 16 заполняет магнитный зазор 13. Такая текучая среда 16 приготавливается диспергированием мелких частиц магнитного вещества в воде или масле, используя поверхностно-активное вещество. Магнитная индукция магнитной текучей среды 16 равняется 30-40 мТл, а вязкость составляет 300 сП (=3 Пас (паскаль-секунда)) или меньше.
Каждый конец звуковой катушки 15 проводником 17 соединяется с секцией 6а вывода одного из выводов 6. Проводники 17 прикрепляются к каркасу 14 катушки, в то же время располагаясь симметрично относительно центральной оси Р каркаса 14 катушки (см. фиг.7). Проводники 17 располагаются, например, линейно.
Следует заметить, что количество проводников 17 является произвольным при условии, что существуют два или более проводников 17. Поэтому может быть три или более проводников 17.
Диафрагма 18 кольцеобразной формы располагается на передней торцевой стороне рамы 2 (см. фиг.2 и 3). Диафрагма 18 имеет наружный круговой край, прикрепленный к крепежной секции 4 рамы 2, и внутренний круговой край, прикрепленный к переднему концу каркаса 14 катушки. Поэтому диафрагма 18 колеблется относительно своего наружного кругового участка как шарнир по мере того, как каркас 14 катушки движется в осевом направлении.
Центральная крышка 19 прикрепляется к внутреннему круговому участку диафрагмы 18 и каркас 14 катушки закрывается сверху центральной крышкой 19.
В громкоговорителе 1 секции 7а изменения магнитного потока формируются на пластине 7, как описано выше (см. фиг.4). Секции 7а изменения магнитного потока пластины 7 обладают способностью формировать градиент Sa магнитного поля и выполнены с возможностью изменения магнитной силы, действующей на магнитную текучую среду 16 при изменении магнитной индукции в магнитном зазоре в круговом направлении (см. фиг.8). Поэтому магнитная текучая среда 16, залитая в магнитный зазор 13, удерживается в областях с высокой магнитной индукцией. Полость 13а формируется между наружной круговой поверхностью участка 11 центрального полюса и внутренней круговой поверхностью пластины 7 в каждой из областей, где сформирована секция 7а изменения магнитного потока (см. фиг.4).
На фиг.8 представлен график магнитной индукции в круговом направлении магнитного зазора 13. Как видно на фиг.8, градиент Sa магнитного поля формируется каждой из секций 7а изменения магнитного потока в каждой из областей, где сформирована одна из областей 7а изменения магнитного потока пластины 7. В этих областях магнитная сила меньше, чем в других областях. Градиент Sa магнитного поля изменяет магнитную индукцию таким образом, что хотя магнитная сила существует, но чем ближе к центру секции 7а изменения магнитного потока, тем слабее магнитная сила.
Дополнительно, в громкоговорителе 1 секция 12 изменения магнитного потока формируются на участке 11 центрального полюса ярма 9, как описано выше (см. фиг.3). Секция 12 изменения магнитного потока участка 11 центрального полюса способна формировать магнитный градиент Sb такой, чтобы изменять магнитную силу, действующую на магнитную текучую среду 16, изменяя магнитную индукцию в осевом направлении, то есть в направлении, в котором движется каркас 14 катушки (см. фиг.9).
На фиг.9 представлен график магнитной индукции в осевом направлении. Как видно на фиг.9, градиент (наклонный участок) Sb магнитного поля формируется секцией 12 изменения магнитного потока в области, где образуется секция 12 изменения магнитного потока участка 11 центрального полюса. В этой области магнитная сила меньше, чем в области напротив пластины 7. Градиент Sb магнитного поля изменяет магнитную индукцию таким образом, что хотя магнитная сила существует, но чем дальше от пластины 7, тем магнитная сила слабее.
Следует заметить, что в громкоговорителе 1 минимальная магнитная индукция Samin в круговом направлении (см. фиг.8) больше, чем значение Sbmid, равное половине наибольшей магнитной индукции Sbmax в осевом направлении (см. фиг.9).
Принцип работы громкоговорителя
В громкоговорителе 1 описанной выше конфигурации, когда на звуковую катушку 15 подается возбуждающее напряжение или ток, магнитный контур создает осевое усилие, позволяющее каркасу 14 катушки двигаться в продольном направлении (осевое направление). По мере того, как каркас 14 катушки движется, диафрагма 18 колеблется. В это время выводится звук, пропорциональный напряжению или току. То есть выводится звуковой сигнал с выходной секции 50 аудиосигнала, усиленный усилителем 60.
Во время вывода звука к магнитной текучей среде 16, залитой в магнитный зазор 13, прикладывается сила, заставляющая ее выливаться по мере движения каркаса 14 катушки. В громкоговорителе 1, однако, посредством секций изменения магнитного потока формируются магнитные градиенты Sa, способные изменять магнитную силу, действующую на магнитную текучую среду 16. Дополнительно, минимальная магнитная индукция Samin в круговом направлении больше, чем значение Sbmid, являющееся половиной наибольшей магнитной индукции Sbmax в осевом направлении.
Поэтому часть 16а магнитной текучей среды 16, пытающаяся вылиться в осевом или круговом направлении, вытягивается из полости 13а, то есть области с магнитной силой, в которой формируется градиент Sa магнитного поля, в магнитный зазор 13, как показано на фиг.10, препятствуя таким образом вытеканию магнитной текучей среды.
Дополнительно, часть 16b магнитной текучей среды 16, пытающаяся вылиться в осевом направлении, вытягивается из области с магнитной силой, в которой формируется градиент Sb магнитного поля, в магнитный зазор 13, как показано на фиг.11, препятствуя таким образом вытеканию магнитной текучей среды.
К тому же в громкоговорителе 1 проводники 17 прикрепляются к каркасу 14 катушки симметрично относительно центральной оси Р каркаса 14 катушки, как описано выше (см. фиг.7). Поэтому силы натяжения, направленные в разные стороны под углом 180 градусов друг к другу и действующие приблизительно в противоположных направлениях, прикладываются к каркасу 14 катушки проводниками 17, делая маловероятным явление вращения, заставляющее каркас 14 катушки наклоняться.
Данные результатов измерений, связанные с громкоговорителем
Ниже будет приведено описание данных результатов измерений, связанных с громкоговорителем 1 (см. фиг.12-14).
Сначала будет приведено описание данных результатов измерений уровня звукового давления (см. фиг.12). На фиг.12 приведен график данных результатов измерений соотношения между частотой и уровнем звукового давления громкоговорителя с демпфером, соответствующего предшествующему уровню техники, и громкоговорителя без демпфера и с заполняющей его магнитной текучей средой 16.
Как показано на фиг.12, громкоговоритель 1 без демпфера и с магнитной текучей средой, залитой в него, предлагает повышенную эффективность акустического преобразования, обеспечивая таким образом увеличение уровня звукового давления на 2,1 дБ. Среди факторов, влияющих на повышенный уровень звукового давления, на первом месте стоит уменьшение препятствования демпфером движению каркаса 14 катушки, на втором месте стоит повышенная эффективность акустического преобразования, ставшая возможной в результате отсутствия демпфера, на третьем месте стоит повышенная эффективность акустического преобразования, ставшая возможной благодаря уменьшению веса громкоговорителя 1 в результате уменьшения размеров каркаса 14 катушки, поскольку благодаря отсутствию демпфера не требуется участок для крепления демпфера.
Далее будет приведено описание данных результатов измерений, связанных с появлением аномального шума в присутствии и отсутствии секций изменений магнитного потока (см. фиг.13). В верхней части фиг.13 показан график данных результатов измерений, представляющий связь между временем и частотой для громкоговорителя, соответствующего предшествующему уровню техники. Хотя громкоговоритель был заполнен магнитной текучей средой 16, он не имеет секций изменения магнитного потока, выполненных с возможностью изменения магнитной индукции в круговом направлении. В нижней части фиг.13 показан график данных результатов измерений, представляющий соотношение между временем и частотой для громкоговорителя 1. То же самое устройство 1 имеет магнитную текучую среду, заполняющую магнитный зазор, и имеет секции 7а изменения магнитного потока, выполненные с возможностью изменения магнитной индукции в круговом направлении, сформированные в нем.
Как показано на фиг.13, в громкоговорителе, соответствующем предшествующему уровню техники, магнитная текучая среда перемешивается звуковой катушкой во время движения каркаса катушки, создавая аномальный шум (см. внутри круга в верхний части, обозначенного пунктирной линией), искажающий выходной сигнал (воспроизводимый звук).
В громкоговорителе 1, имеющем сформированные в нем секции 7а изменения магнитного потока, с другой стороны, магнитная текучая среда 16 удерживается в областях, отличных от полостей 13а, ограничивая таким образом область, в которой протекает магнитная текучая среда 16 во время движения каркаса катушки. Это делает перемешивание магнитной текучей среды маловероятным, тем самым делая маловероятным, что может создаваться аномальный шум, искажающий выходной звуковой сигнал. Поэтому существует возможность препятствовать перемешиванию магнитной текучей среды 16, формируя на пластине 7 секции 7а изменения магнитного потока, способствующие таким образом улучшению качества выходного звука.
Далее будет приведено описание данных результатов измерений, связанных с появлением аномального шума в зависимости от расположения проводников (см. фиг.14). В верхней части фиг.14 показан график данных результатов измерений, представляющий связь между временем и частотой для громкоговорителя, соответствующего предшествующему уровню техники. Громкоговоритель имеет два проводника, присоединенных к каркасу катушки в одном и том же направлении. В нижней части фиг.14 показан график данных результатов измерений, представляющий соотношение между временем и частотой для громкоговорителя 1. Тот же самый громкоговоритель 1 имеет три вывода 17, присоединенных к каркасу 14 катушки и расположенных таким образом, чтобы находиться под углом 120 градусов относительно друг друга в круговом направлении.
Как показано на фиг.14, в громкоговорителе, соответствующем предшествующему уровню техники, силы натяжения прикладываются к каркасу катушки в одном и том же направлении во время движения каркаса катушки, что в результате приводит к явлению вращения и созданию аномального шума, искажающего выходной сигнал (см. внутри эллипса, начерченного пунктирной линией в верхней части чертежа).
В громкоговорителе 1, имеющем три проводника 17, соединенных симметричным способом, с другой стороны, силы натяжения той же самой величины прикладываются к каркасу 14 катушки проводниками 17 в одном и том же направлении во время движения каркаса катушки, предотвращая таким образом явление вращения и делая маловероятным создание аномального шума, искажающего выходной звуковой сигнал (см. внутри эллипса, начерченного пунктирной линией в нижней части чертежа). Поэтому возможно предотвратить явление вращения, располагая проводники 17 симметрично относительно центральной оси Р каркаса 14 катушки, способствуя таким образом улучшенному качеству выходного звукового сигнала.
Примеры 1 модификации
Ниже будет приведено описание примеров модификации секций изменения магнитного потока, выполненных с возможностью формирования градиентов магнитного поля в круговом направлении участка центрального полюса ярма (см. фиг.15-18).
Следует заметить, что секции изменения магнитного потока, соответствующие примерам модификации, формируются на пластине или на участке центрального полюса ярма. В приведенном ниже описании будут описаны только отличия для пластины 7 и участка 11 центрального полюса. Пластина или участок центрального полюса, подобные имеющимся у громкоговорителя 1, описанного выше, будут обозначаться теми же самыми ссылочными позициями и их описание повторяться не будет.
Первый пример модификации
Например, на внутренней круговой поверхности пластины 7 формируются шесть выемок, которые пространственно равноудалены друг от друга в круговом направлении. Каждая из этих выемок служит в качестве секции 7а изменения магнитного потока, соответствующей первому примеру модификации (см. фиг.15). Каждая из секций 7а изменения магнитного потока формируется так, чтобы быть вытянутой в продольном направлении.
Следует заметить, что количество секций 7а изменения магнитного потока является произвольным. Поэтому могут существовать две или меньше секций 7а изменения магнитного потока. Альтернативно, могут существовать четыре или больше секций 7а изменения магнитного потока.
Дополнительно, форма поперечного сечения каждой из секций 7а изменения магнитного потока, перпендикулярного осевому направлению, является, например, приблизительно полукруглой. Однако секции 7а изменения магнитного потока могут иметь и другую форму поперечного сечения, такую как треугольная или прямоугольная.
Второй пример модификации
Например, на наружной круговой поверхности участка 11А центрального полюса формируются три выемки, которые пространственно равноудалены друг от друга в круговом направлении. Каждая из этих выемок служит в качестве секции 11а изменения магнитного потока, соответствующей второму примеру модификации (см. фиг.16). Каждая из секций 11а изменения магнитного потока формируется так, чтобы быть вытянутой в продольном направлении. На плате 7В никакие секции изменения магнитного потока не формируются.
Форма поперечного сечения каждой из секций 11а изменения магнитного потока, перпендикулярного осевому направлению, является, например, приблизительно полукруглой. Однако секции 11а изменения магнитного потока могут иметь и другую форму поперечного сечения, такую как треугольная или прямоугольная.
Третий пример модификации
Например, на наружной круговой поверхности участка 11В центрального полюса формируются шесть выемок, которые пространственно равноудалены друг от друга в круговом направлении. Каждая из этих выемок формируется как секция 11а изменения магнитного потока, соответствующая третьему примеру модификации (см. фиг.17). Каждая из секций 11а изменения магнитного потока формируется так, чтобы быть вытянутой в продольном направлении. На плате 7В никакие секции изменения магнитного потока не формируются.
Следует заметить, что количество секций 11а изменения магнитного потока является произвольным. Поэтому могут существовать две или меньше секций 11а изменения магнитного потока. Альтернативно, могут существовать четыре или больше секций 11а изменения магнитного потока.
Дополнительно, форма поперечного сечения каждой из секций 7а изменения магнитного потока, перпендикулярного осевому направлению, является, например, приблизительно полукруглой. Однако секции 11а изменения магнитного потока могут иметь и другую форму поперечного сечения, такую как треугольная или прямоугольная.
Четвертый пример модификации
В четвертом примере модификации пластина 7 и участок 11А центрального полюса используются совместно для формирования секций изменения магнитного потока. Секции 7а изменения магнитного потока обеспечиваются так, что они формируются пространственно равноотстоящими друг от друга в круговом направлении. Кроме того, секции 11а изменения магнитного потока обеспечиваются так, что они формируются пространственно равноотстоящими друг от друга в круговом направлении (см. фиг.18). Секции 7а и 11a изменения магнитного потока чередуются в круговом направлении.
Следует заметить, что количество секций 7а или 11а изменения магнитного потока является произвольным. Поэтому могут существовать две или меньше секций 7а или 11а изменения магнитного потока. Альтернативно, могут существовать четыре или больше секций 7а или 11а изменения магнитного потока.
Дополнительно, форма поперечного сечения каждой из секций 7а и 11а изменения магнитного потока, перпендикулярного осевому направлению, является, например, приблизительно полукруглой. Однако секции 7а и 11а изменения магнитного потока могут иметь и другую форму поперечного сечения, такую как треугольная или прямоугольная.
Как описано выше, секции 7а и 11а изменения магнитного потока формируются соответственно на пластине 7 и на участке 11А центрального полюса. Это гарантирует более высокую степень свободы изменения магнитной индукции, способствуя таким образом повышенной степени свободы конструкции.
Дополнительно, секции 7а изменения магнитного потока, сформированные на пластине 7, и секции 11а изменения магнитного потока, сформированные на участке 11А центрального полюса, чередуются в круговом направлении. Это обеспечивает превосходное магнитное равновесие благодаря симметричному расположению секций 7а и 11а изменения магнитного потока, позволяя таким образом получить плавное движение каркаса катушки.
Выводы по секциям изменения магнитного потока, выполненным с возможностью формирования градиентов магнитного поля в круговом направлении
Как описано выше, множество секций 7а или 11а изменения магнитного потока обеспечиваются пространственно равноудаленными друг от друга в круговом направлении. Это обеспечивает превосходное магнитное равновесие благодаря симметричному расположению секций 7а и 11а изменения магнитного потока, позволяя таким образом получить плавное движение каркаса 14 катушки.
Дополнительно, выемки, вытянутые в осевом направлении, служат в качестве секций 7а и 11а изменения магнитного потока. Это облегчает формирование секций 7а и 11а изменения магнитного потока и сохраняет неизменным наружный диаметр громкоговорителя, способствуя таким образом уменьшению размеров громкоговорителя 1.
Примеры 2 модификации
Далее будет приведено описание примеров модификации секции изменения магнитного потока, выполненной с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении участка центрального полюса ярма (см. фиг.19-25).
Следует заметить, что секции изменения магнитного потока, соответствующие примерам модификации, формируются на пластине или на участке центрального полюса ярма. В приведенном ниже описании будут описаны только отличия от пластины 7 и участка 11 центрального полюса. Пластина или участок центрального полюса, подобные имеющимся в громкоговорителе 1, описанном выше, будут обозначаться теми же самыми ссылочными позициями и их описание повторяться не будет.
Первый пример модификации
Ярмо 9А располагается таким образом, что передний конец участка 11А центрального полюса выступает вперед из пластины 7.
Передний конец участка 11А центрального полюса обеспечивается как секция 12А изменения магнитного потока, соответствующая первому примеру модификации (см. фиг.19). Секция 12А изменения магнитного потока формируется таким образом, что ее диаметр уменьшается в направлении передней стороны. Ее наружная круговая поверхность является наклонной поверхностью 12а.
Второй пример модификации
Ярмо 9В располагается таким образом, что передний конец участка 11В центрального полюса обеспечивается в качестве секции 12В изменения магнитного потока, соответствующей второму примеру модификации (см. фиг.20). Секция 12В изменения магнитного потока формируется таким образом, что ее диаметр уменьшается в направлении передней стороны. Ее наружная круговая поверхность является изогнутой поверхностью 12b.
Третий пример модификации
Ярмо 9 располагается таким образом, что передняя поверхность участка 11 центрального полюса располагается между передней и задней поверхностями пластины 7 (см. фиг.21). Поэтому передний конец пластины 7 располагается впереди передней поверхности участка 11 центрального полюса. Передний конец пластины 7 обеспечивается в качестве секции 12С изменения магнитного потока, соответствующей третьему примеру модификации.
Четвертый пример модификации
Ярмо 9 располагается таким образом, что передний край участка 11 центрального полюса располагается между передней и задней поверхностями пластины 7D (см. фиг.22). Поэтому передний конец пластины 7D располагается впереди передней поверхности участка 11 центрального полюса. Передний конец пластины 7 обеспечивается в качестве секции 12D изменения магнитного потока, соответствующей четвертому примеру модификации. Секция 12D изменения магнитного потока формируется таким образом, что ее диаметр уменьшается в направлении передней стороны. Ее наружная круговая поверхность является наклонной поверхностью 12d.
Пятый пример модификации
Ярмо 9 располагается таким образом, что передний край участка 11 центрального полюса располагается между передней и задней поверхностями пластины 7Е (см. фиг.23). Поэтому передний конец пластины 7Е располагается впереди передней поверхности участка 11 центрального полюса. Передний конец пластины 7Е обеспечивается в качестве секции 12Е изменения магнитного потока, соответствующей пятому примеру модификации. Секция 12Е изменения магнитного потока формируется таким образом, что ее диаметр уменьшается в направлении передней стороны. Ее наружная круговая поверхность является наклонной поверхностью 12е.
Шестой пример модификации
В шестом примере модификации ярмо 9А и пластина 7D используются совместно для формирования секций изменения магнитного потока. Передняя поверхность участка 11А центрального полюса располагается в той же самой плоскости, что и передняя поверхность пластины 7D. Обеспечиваются секции 12А и 12D изменения магнитного потока (см. фиг.24).
Седьмой пример модификации
В седьмом примере модификации ярмо 9В и пластина 7Е используются совместно для формирования секций изменения магнитного потока. Передняя поверхность участка 11В центрального полюса располагается в той же самой плоскости, что и передняя поверхность пластины 7Е. Обеспечиваются секции 12В и 12Е изменения магнитного потока (см. фиг.25).
Если секции 12А и 12В изменения магнитного потока обеспечиваются соответственно на участках 11А и 11В центрального полюса и если секции 12D и 12Е обеспечиваются соответственно на пластинах 7D и 7Е, как в шестом и седьмом примерах модификации, это гарантирует более высокую степень свободы при изменении магнитной индукции, способствуя таким образом повышенной степени свободы при проектировании.
Выводы по секциям изменения магнитного потока, выполненным с возможностью формирования градиентов магнитного поля в осевом направлении
Если формируется наклонная поверхность 12а или 12d и если участок с наклонной поверхностью 12а или 12d используется в качестве секции 12А или 12D изменения магнитного потока, как в первом, четвертом или шестом примере модификации, описанных выше, это облегчает влияние на секцию 12А или 12D изменения магнитного потока и формирование градиента магнитного поля.
Дополнительно, если формируется изогнутая поверхность 12b или 12е и если участок с изогнутой поверхностью 12b или 12е используется в качестве секции 12В или 12Е изменения магнитного потока, как во втором, пятом или седьмом примере модификации, описанных выше, это облегчает формирование желаемого магнитного градиента.
Примеры 3 модификации
Далее будет приведено описание примеров модификации расположения проводников или других проводов относительно каркаса катушки (см. фиг.26-30).
Следует заметить, что для примеров модификации ниже будут описаны только проводники или другие провода. Каркас катушки, вокруг которого наматывается звуковая катушка, к которой должны присоединяться проводники или провода, будет обозначаться той же самой ссылочной позицией и описание его повторяться не будет.
Первый пример модификации
В первом примере модификации два проводника 17 прикрепляются к каркасу 14 катушки, в то же время располагаясь симметрично относительно центральной оси Р каркаса 14 катушки и проводники 17 размещаются в изогнутом виде (см. фиг.26). Следует заметить, что могут обеспечиваться три или более проводников 17, так чтобы пока они располагались симметрично относительно центральной оси Р каркаса 14 катушки.
Второй пример модификации
Во втором примере модификации два проводника 17 и соединительный провод 20 прикрепляются к каркасу 14 катушки, в то же время располагаясь симметрично относительно центральной оси Р каркаса 14 катушки, и проводники 17 и соединительный провод 20 располагаются линейно (см. фиг.27).
Соединительный провод 20 изготавливается, например, из того же самого материала, что и проводники 17, и его концы присоединяются к раме 2 и к каркасу 14 катушки. Следует заметить, что соединительный провод 20 может обладать способностью подавать ток к звуковой катушке 15, как это делают проводники 17.
Третий пример модификации
Во третьем примере модификации два проводника 17 и один соединительный провод 20 прикрепляются к каркасу 14 катушки, в то же время располагаясь симметрично относительно центральной оси Р каркаса 14 катушки, и проводники 17 и соединительный провод 20 располагаются в изогнутом виде (см. фиг.28).
Соединительный провод 20 изготавливается, например, из того же самого материала, что и проводники 17, и его концы присоединяются к раме 2 и к каркасу 14 катушки. Следует заметить, что соединительный провод 20 может обладать способностью подавать ток к звуковой катушке 15, как это делают проводники 17.
Четвертый пример модификации
В четвертом примере модификации два проводника 17 и соединительный провод 20 прикрепляются к каркасу 14 катушки, в то же время располагаясь симметрично относительно центральной оси Р каркаса 14 катушки, и проводники 17 и соединительные провода 20 располагаются линейно (см. фиг.29).
Соединительные провода 20 изготавливаются, например, из того же самого материала, что и проводники 17, и их концы присоединяются к раме 2 и каркасу 14 катушки. Следует заметить, что соединительные провода могут быть способны подавать ток к звуковой катушке 15, как это делают проводники 17. Дополнительно, что могут обеспечиваться три или более соединительных проводов 20, пока они проводники 17 располагаются симметрично относительно центральной оси Р каркаса 14 катушки.
Пятый пример модификации
В пятом примере модификации два проводника 17 и два соединительных провода 20 прикрепляются к каркасу 14 катушки, в то же время располагаясь симметрично относительно центральной оси Р каркаса 14 катушки, и проводники 17 и соединительные провода 20 располагаются в изогнутом виде (см. фиг.30).
Соединительные провода 20 изготавливаются, например, из того же самого материала, что и проводники 17, и их концы присоединяются к раме 2 и каркасу 14 катушки. Следует заметить, что соединительные провода могут быть способны подавать ток к звуковой катушке 15, как это делают проводники 17. Дополнительно, что могут обеспечиваться три или более соединительных проводов 20, пока они проводники 17 располагаются симметрично относительно центральной оси Р каркаса 14 катушки.
Если два проводника 17 и по меньшей мере один соединительный провод 20 располагаются симметрично относительно центральной оси Р каркаса 14 катушки, как во втором-пятом примерах модификации, это предотвращает явление вращения каркаса катушки, способствуя таким образом дополнительному повышению качества выходного звукового сигнала.
Выводы
Как описано выше, в громкоговорителе 1 магнитная текучая среда 16 заполняет магнитный зазор 13. В то же самое время градиенты магнитного поля формируются так, что они имеют возможность изменения магнитной силы, действующей на магнитную текучую среду 16, изменяя магнитную индукцию в круговом направлении участка 11 центрального полюса.
Поэтому магнитная текучая среда 16 не вытекает из магнитного зазора 13 во время движения каркаса катушки и количество магнитной текучей среды 16, заполняющей магнитный зазор 13, не уменьшается. Дополнительно, магнитная текучая среда 16 не перемешивается. Это способствует повышенной эффективности акустического преобразования и улучшенному качеству звука.
Дополнительно, градиенты магнитного поля формируются так, что они имеют возможность изменения магнитной силы, действующей на магнитную текучую среду 16, изменяя магнитную индукцию в круговом направлении участка 11 центрального полюса. Это способствует дополнительному повышению эффективности акустического преобразования и дополнительному улучшению качества звука.
И, кроме этого, минимальная плотность Samin магнитного потока в круговом направлении больше, чем половина наибольшей плотности Sbmax магнитного потока в осевом направлении. Это гарантирует, что магнитная текучая среда 16, пытающаяся вытечь, надежно притягивается из полостей 13а в магнитный зазор и удерживается в том же зазоре 13, надежно предотвращающем вытекание магнитной текучей среды 16.
А также, дополнительно, насыщенный магнитный поток магнитной текучей среды 16 равен 30-40 мТл и ее вязкость равна 300 сП или меньше. Это предотвращает вытекание магнитной текучей среды и гарантирует, что магнитная текучая среда не препятствует движению каркаса 14 катушки, обеспечивая таким образом превосходный воспроизводимый выходной звуковой сигнал громкоговорителя 1.
Следует заметить, что если секции 7а или 11а изменения магнитного потока выполняются с возможностью формирования градиентов магнитного поля в круговом направлении участка 11А или 11В центрального полюса на внутренней круговой поверхности пластины 7 или 7а или на наружной круговой поверхности участка 11А или 11В центрального полюса, это гарантирует, что пластина 7 или 7А и участок 11А или 11В центрального полюса конструктивно не усложняются, способствуя таким образом повышенной эффективности акустического преобразования и улучшенному качеству звука в дополнение к достижению упрощения конструкции.
Дополнительно, если секция 12, 12А или 12В изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении участка 11, 11А или 11В центрального полюса обеспечивается на участке 11, 11А или 11В центрального полюса или если секция 12С, 12D или 12Е изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении участка 11, 11А или 11В обеспечивается на пластине 7, 7D или 7Е, это гарантирует, что пластина 7, 7D или 7Е или участок 11, 11А или 11В центрального полюса конструктивно не усложняется, способствуя таким образом повышенной эффективности акустического преобразования и улучшенному качеству звука в дополнение к достижению упрощения конструкции.
И еще, дополнительно, если секция 12, 12А, 12В, 12С, 12D или 12Е изменения магнитного потока обеспечивается таким образом, что передний конец участка 11, 11А или 11В центрального полюса выступает из пластины 7 в осевом направлении или что передняя поверхность участка 11 центрального полюса располагается в обратном направлении от передней поверхности пластины 7, 7D или 7Е, это облегчает изготовление секции 12, 12А, 12В, 12С, 12D или 12Е изменения магнитного потока.
Представленная технология
Следует заметить, что представленная технология может иметь следующие конфигурации.
(1) Громкоговоритель, включающий:
магнит кольцеобразной формы;
ярмо, содержащее участок центрального полюса, вставленный в центр магнита;
пластину кольцеобразной формы, размещенную снаружи периферийной поверхности указанного участка центрального полюса ярма и прикрепленную к магниту;
каркас катушки цилиндрической формы, установленный с возможностью перемещения в осевом направлении указанного участка центрального полюса, причем каркас катушки частично прилегает к указанному участку центрального полюса ярма;
звуковую катушку, намотанную вокруг каркаса катушки, причем по меньшей мере часть звуковой катушки расположена в магнитном зазоре, образованном между указанной пластиной и указанным участком центрального полюса ярма;
диафрагму, внутренняя окружность которой соединена с каркасом катушки, причем диафрагма совершает колебания при перемещении каркаса катушки; и
магнитную текучую среду, заполняющую магнитный зазор,
причем градиент магнитного поля сформирован таким, что он обеспечивает возможность изменения магнитной силы, действующей на магнитную текучую среду, за счет изменения магнитной индукции по круговому направлению указанного участка центрального полюса.
(2) Громкоговоритель по п.1, в котором
градиент магнитного поля сформирован таким, что он обеспечивает возможность изменения магнитной силы, действующей на магнитную текучую среду, за счет изменения магнитной индукции в осевом направлении указанного участка центрального полюса.
(3) Громкоговоритель по п.1 или 2, в котором
наименьшая величина магнитной индукции в круговом направлении больше, чем половина наибольшей величины магнитной индукции в осевом направлении.
(4) Громкоговоритель по любому из пп.1-3, в котором
при магнитном насыщении магнитная индукция магнитной текучей среды составляет 30-40 мТл и ее вязкость не более 300 сП.
(5) Громкоговоритель по любому из пп.1-4, в котором
на внутренней круговой поверхности пластины или на наружной круговой поверхности участка центрального полюса сформирована секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в круговом направлении указанного участка центрального полюса.
(6) Громкоговоритель по любому из пп.1-5, в котором
выполнено множество секций изменения магнитного потока, пространственно равноудаленных друг от друга в круговом направлении.
(7) Громкоговоритель по любому из пп.1-6, в котором
секцией изменения магнитного потока является выемка, удлиненная в осевом направлении.
(8) Громкоговоритель по любому из пп.1-7, в котором
на внутренней круговой поверхности пластины и на наружной круговой поверхности участка центрального полюса сформирована секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля по круговому направлению указанного участка центрального полюса.
(9) Громкоговоритель по п.8, в котором
выполнено множество секций изменения магнитного потока, пространственно равноудаленных друг от друга в круговом направлении.
(10) Громкоговоритель по п.9, в котором
множество секций изменения магнитного потока на внутренней круговой поверхности пластины и множество секций изменения магнитного потока на наружной круговой поверхности участка центрального полюса чередуются в круговом направлении.
(11) Громкоговоритель по п.8 или 9, в котором секцией изменения магнитного потока является выемка, удлиненная в осевом направлении.
(12) Громкоговоритель по любому из пп.2-10, в котором
на пластине или на участке центрального полюса выполнена секция изменения магнитного потока, причем выполнена с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении участка центрального полюса.
(13) Громкоговоритель по п.12, в котором секцией изменения магнитного потока является вершина участка центрального полюса, выступающая в осевом направлении относительно уровня пластины.
(14) Громкоговоритель по п.12 или 13, в котором
на поверхности пластины или участка центрального полюса сформирована наклонная поверхность, наклоненная относительно осевого направления, так что область, в которой сформирована наклонная поверхность, служит в качестве секции изменения магнитного потока.
(15) Громкоговоритель по любому из пп.12-14, в котором
на поверхности пластины или участка центрального полюса сформирована изогнутая поверхность, так что область, в которой сформирована изогнутая поверхность, служит в качестве секции изменения магнитного потока.
(16) Громкоговоритель по любому из пп.2-15, в котором
на пластине и на участке центрального полюса выполнена секция изменения магнитного потока, причем выполнена с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении указанного участка центрального полюса.
(17) Громкоговоритель по п.16, в котором
на поверхности пластины и на поверхности участка центрального полюса сформирована наклонная поверхность, наклоненная относительно осевого направления, так что каждая из областей, в которой сформирована наклонная поверхность, служит в качестве секции изменения магнитного потока.
(18) Громкоговоритель по п.16 или 17, в котором
на поверхности пластины и поверхности участка центрального полюса сформирована изогнутая поверхность, так что каждая из областей, в которой сформирована изогнутая поверхность, служит в качестве секции изменения магнитного потока.
(19) Громкоговоритель по любому из пп.1-18, в котором
множество проводников для соединения со звуковой катушкой,
при этом проводники расположены симметрично относительно центральной оси каркаса катушки.
(20) Громкоговоритель по любому из пп. 1-19, в котором
множество проводников для соединения со звуковой катушкой,
и по меньшей мере один соединительный провод для соединения с каркасом катушки,
при этом указанные множество проводников и соединительный провод расположены симметрично относительно центральной оси каркаса катушки.
Конкретные формы и конструкции каждой из секций, представленных в предпочтительном варианте осуществления, являются просто примерами осуществления представленной технологии и не должны рассматриваться как ограничивающие технический объем представленной технологии.
Настоящее описание содержит изложение существа изобретения, связанного с тем, что раскрыто в японской приоритетной патентной заявке JP 2011-180875, поданной в ЯПВ 22 августа 2011 г., содержание указанной заявки полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.
Специалисты в данной области техники должны понимать, что в зависимости от конструктивных требований и других факторов любого рода, находящихся в пределах объема приложенной формулы изобретения или ее эквивалентов, могут быть произведены различные модификации, комбинации, субкомбинации и изменения.
1. Громкоговоритель, содержащий:
магнит кольцеобразной формы;
ярмо, содержащее участок центрального полюса, вставленный в центр магнита;
пластину кольцеобразной формы, размещенную снаружи периферийной поверхности указанного участка центрального полюса ярма и прикрепленную к магниту;
каркас катушки цилиндрической формы, установленный с возможностью перемещения в осевом направлении указанного участка центрального полюса, причем каркас катушки частично прилегает к указанному участку центрального полюса ярма;
звуковую катушку, намотанную вокруг каркаса катушки, причем по меньшей мере часть звуковой катушки расположена в магнитном зазоре, образованном между указанной пластиной и указанным участком центрального полюса ярма;
диафрагму, внутренняя окружность которой соединена с каркасом катушки, причем диафрагма совершает колебания при перемещении каркаса катушки; и
магнитную текучую среду, заполняющую магнитный зазор,
причем градиент магнитного поля сформирован таким, что он обеспечивает возможность изменения магнитной силы, действующей на магнитную текучую среду, за счет изменения магнитной индукции по круговому направлению указанного участка центрального полюса и изменения магнитной индукции в осевом направлении указанного участка центрального полюса, при этом
наименьшая величина магнитной индукции в круговом направлении больше, чем половина наибольшей величины магнитной индукции в осевом направлении.
2. Громкоговоритель по п. 1, в котором
при магнитном насыщении магнитная индукция магнитной текучей среды составляет 30-40 мТл и ее вязкость не более 300 сП.
3. Громкоговоритель по п. 1, в котором
на внутренней круговой поверхности пластины или на наружной круговой поверхности участка центрального полюса сформирована секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля в круговом направлении указанного участка центрального полюса.
4. Громкоговоритель по п. 3, в котором указанная секция изменения магнитного потока включает множество секций изменения магнитного потока, которые пространственно равноудалены друг от друга в круговом направлении.
5. Громкоговоритель по п. 3, в котором секцией изменения магнитного потока является выемка, удлиненная в осевом направлении.
6. Громкоговоритель по п. 1, в котором
на внутренней круговой поверхности пластины и на наружной круговой поверхности участка центрального полюса сформирована секция изменения магнитного потока, выполненная с возможностью формирования градиента магнитного поля по круговому направлению указанного участка центрального полюса.
7. Громкоговоритель по п. 6, в котором
указанная секция изменения магнитного потока включает множество секций изменения магнитного потока, которые пространственно равноудалены друг от друга в круговом направлении.
8. Громкоговоритель по п. 7, в котором
первое множество секций изменения магнитного потока на внутренней круговой поверхности пластины и второе множество секций изменения магнитного потока на наружной круговой поверхности участка центрального полюса чередуются в круговом направлении.
9. Громкоговоритель по п. 6, в котором секцией изменения магнитного потока является выемка, удлиненная в осевом направлении.
10. Громкоговоритель по п. 1, в котором
на пластине или на участке центрального полюса выполнена секция изменения магнитного потока, причем выполнена с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении участка центрального полюса.
11. Громкоговоритель по п. 10, в котором секцией изменения магнитного потока является вершина участка центрального полюса, выступающая в осевом направлении относительно уровня пластины.
12. Громкоговоритель по п. 10, в котором
на поверхности пластины или участка центрального полюса сформирована наклонная поверхность, наклоненная относительно осевого направления, так что область, в которой сформирована наклонная поверхность, служит в качестве секции изменения магнитного потока.
13. Громкоговоритель по п. 10, в котором
на поверхности пластины или участка центрального полюса сформирована изогнутая поверхность, так что область, в которой сформирована изогнутая поверхность, служит в качестве секции изменения магнитного потока.
14. Громкоговоритель по п. 1, в котором
на пластине и на участке центрального полюса выполнена секция изменения магнитного потока, причем выполнена с возможностью формирования градиента магнитного поля в осевом направлении указанного участка центрального полюса.
15. Громкоговоритель по п. 14, в котором
на поверхности пластины и на поверхности участка центрального полюса сформирована наклонная поверхность, наклоненная относительно осевого направления, так что каждая из областей, в которой сформирована наклонная поверхность, служит в качестве секции изменения магнитного потока.
16. Громкоговоритель по п. 14, в котором
на поверхности пластины и поверхности участка центрального полюса сформирована изогнутая поверхность, так что каждая из областей, в которой сформирована изогнутая поверхность, служит в качестве секции изменения магнитного потока.
17. Громкоговоритель по п. 1, дополнительно содержащий
множество проводников для соединения со звуковой катушкой,
при этом проводники расположены симметрично относительно центральной оси каркаса катушки.
18. Громкоговоритель по п. 1, дополнительно содержащий
множество проводников для соединения со звуковой катушкой
и по меньшей мере один соединительный провод для соединения с каркасом катушки,
при этом указанные множество проводников и по меньшей мере один соединительный провод расположены симметрично относительно центральной оси каркаса катушки.
