一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，包括外殼、設置在外殼上的蓋體，在外殼與蓋體之間形成封閉的安裝空腔，安裝空腔內設置有將其分隔成第一腔室、第二腔室的定位極片，定位極片中部開設有連通第一腔室、第二腔室的讓位通孔，在蓋體上開設有與第一腔室連通的進氣孔，與定位極片固定連接并對上述讓位通孔形成遮蓋的振膜，在振膜上設置有音圈；定位極片的表面上設置有磁罩，在磁罩內固定設置有延伸至讓位通孔中的磁鋼，磁鋼上套設有短路環，音圈套在磁鋼上并可在磁鋼上往復運動；磁罩、外殼上均開設有通氣孔。本發明通過設置了短路環能夠使其具有高靈敏度、電磁兼容性強，抗噪性能好,低失真的優點，適用于各種工作環境。
【專利說明】一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風
【技術領域】
[0001]本發明涉及聲音輸入設備【技術領域】，具體涉及一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風。
【背景技術】
[0002]麥克風是一種將聲音信號轉換為電信號的換能器件；其按換能原理可分為電動式、電容式、電磁式、壓電式等；按接收聲波的方向性可分為無指向性和有方向性，有方向性包括心形指向、強指向、雙指向性等；而動圈式麥克風是一種常見的傳聲器，它主要由振動膜片、音圈、永義磁鐵和升壓器等構成；其工作原理為當人對著麥克風講話時，膜片就隨著聲音前后顫動，從而帶動音圈在磁場中作切割磁力線的運動，根據電磁感應原理，在線圈兩端就會產生感應音頻電動勢，從而完成了聲電轉換；動圈式麥克風結構簡單、穩定可靠、使用方便、固有噪聲小，被廣泛用于語言廣播和擴聲系統中；但是動圈式麥克風的靈敏度不高，大約在為_65dB左右，在高電場高磁場的情況下，容易受到電磁干擾，電磁兼容性差，不能適應特殊環境下的工作。
【發明內容】
[0003]針對上述存在的技術問題，本發明提供一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，其具有高靈敏度、電磁兼容性強，抗噪性能好，低失真，適用于各種工作環境。
[0004]實現本發明的技術方案如下:
[0005]一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，包括外殼、設置在外殼上的蓋體，在外殼與蓋體之間形成封閉的安裝空腔，安裝空腔內設置有將其分隔成第一腔室、第二腔室的定位極片，所述定位極片中部開設有連通第一腔室、第二腔室的讓位通孔，在蓋體上開設有與第一腔室連通的進氣孔，以及與定位極片固定連接并對上述讓位通孔形成遮蓋的振膜，在振膜上設置有音圈；處于第二腔室內定位極片的表面上設置有罩住該表面的磁罩，在磁罩內固定設置有延伸至上述讓位通孔中的磁鋼，所述磁鋼上套設有具有通孔的短路環，所述音圈套在磁鋼上并可在磁鋼上往復運動；所述磁罩、外殼上均開設有通氣孔。
[0006]進一步地，處于第二腔室內定位極片的表面上開設有凹槽，上述短路設置于凹槽中。一是便于對短路環的裝配，將短路環的限位；二是能夠使短路環能夠對音圈起到更好的短路作用，避免音圈的電流引起磁場的變化。
[0007]進一步地，所述短路環上的通孔設置有多個，分布于短路環的周圍，在短路環上設置有對短路環上通孔進行遮擋的防塵阻尼布。通孔的設置是為了第一腔室、第二腔室之間氣體保持平衡，提高麥克風的穩定性；在短路環上粘一防塵阻尼布有效的隔離了磁回路與磁罩內腔，可起防塵及調整產品頻響作用。
[0008]進一步地，所述第一腔室內設置有對從進氣孔進入第一腔室內的介質進行過濾的防塵網。可以防止外界雜物、灰塵進入第一腔室中，造成對振膜的影響，保證振膜的靈敏度。
[0009]進一步地，為了便于對定位極片的安裝，在所述外殼與蓋體之間固定設置有支架，上述定位極片安裝于支架上與支架形成一體。磁罩通過膠水固定于定位極片，形成一磁系統，磁系統通過定位支架固定于前蓋與外殼之間。
[0010]進一步地，所述磁鋼包括截面為錐形的磁鋼體，以及與磁鋼體固定連接的導磁極片，上述短路環、音圈套在導磁極片上。由于音圈的尺寸比較小，采用錐形的磁鋼體，底面積比上面積大，使得磁能積變大，這樣音圈切割的磁感線條數變多，所以在音圈的線圈中產生了相對較大的電流，可起到提高麥克風靈敏度的作用。磁鋼體通過軟磁膠粘接在磁罩上，采用錐形磁鋼體比傳統的圓柱型磁鋼的磁表面積變大了，磁接觸面積也就變大，這樣使得磁間隙變小，上表面磁強度變大，采用底大上小的結構，也使得磁鋼體與磁罩的粘著穩固性增強。
[0011]進一步地，所述磁鋼與磁罩之間采用軟磁膠粘結在一起。所謂的軟磁膠就是在膠水中混合一些軟磁材料，使得膠水能夠具有導磁的性能。
[0012]進一步地，所述磁罩為鎳合金材質制成的磁罩，使得磁罩具有良好的磁屏蔽作用。
[0013]進一步地，所述磁鋼為鋁鎳鈷磁鋼，代替現有稀土材料釹鐵硼磁鋼，大大節約了成本的同時，將鋁鎳鈷磁鋼設計成錐形，使它具有和釹鐵硼磁鋼一樣的能量質量比。
[0014]進一步地，所述短路環為非導磁的銅材料制成。
[0015]進一步地，所述磁罩、外殼上的通氣孔上均設置有阻尼紙，這樣聲波可通過阻尼紙上的小孔傳出，使其抗噪性，保真性更好。
[0016]進一步地，所述磁罩與磁鋼的導磁率不同。把磁導率不同的兩種介質放到一起，在它們的交界面上磁場要發生突變，這時磁感應強度B的大小和方向都要發生變化，也就是說，引起了磁感線的折射，同時使得磁罩內的磁場，對外界的磁鋼不產生影響。
[0017]采用了上述方案，我們說話時會激起向四周傳播的聲波，聲波引起周圍的空氣的振動。在對著本發明麥克風說話時，說話產生的聲波通過前蓋的通氣孔進入第一腔室中并傳播至振膜，引起振膜的振動，振膜隨著聲音前后顫動就帶動了套在磁鋼上的音圈前后振動，隨著音圈的前后振動，音圈就做了切割磁鋼產生的磁感線運動，音圈通過膠水與振膜粘接在一起，并固定在定位極片上，短路環可以屏蔽大電流信號對麥克風的影響，同時可以改善磁路間隙，減少失真的產生，我們說話的聲音是大小不斷變化的，線圈的振幅和頻率也隨著振動變化，產生的感應電流的大小和方向也就不斷地變化。短路環的存在可以屏蔽電磁干擾信號，而麥克風本身就是降噪型的，麥克風指向圖呈“心”型，麥克風對前面的聲波較靈敏，對兩側和背面的聲波較遲鈍，這樣就能有效的過濾兩側及背后的噪音對麥克風電聲系統的干擾；由于麥克風輸出的信號還是比較微弱，容易受到外界磁場的影響，我們采用磁罩防止外界的強磁場對麥克風磁路的影響，為了加強屏蔽的作用，我們采用軟磁膠，即在膠水中混合一些軟磁材料，使得膠水能夠具有導磁的性能，因而屏蔽的作用也隨之增強。磁罩通過膠水固定于定位極片上，形成一磁系統，外殼上設有一通氣孔，聲波可該通氣孔傳出，使其抗噪性更好；而聲波帶到振膜在永磁場中不停的運動，完成了將聲信號轉化為電信號的過程。
[0018]本發明中增加一個短路環，有效的起到屏蔽高電壓電場的作用，短路環起到音圈的次級線圈作用，由于其短路的作用，使音圈電感接近于零，減少和改善磁間隙處的磁力線非線性分布，而使磁間隙的磁力線更集中的分布于磁隙，使磁性材料非線性電感量變化小，失真減小；短路環中產生與頻率升高的音圈電流相反的渦流，使阻抗降低，因為音圈的電流本來能夠引起很多的磁場變化，現在有短路環之后只能引起很小的磁場變化，所以音圈電感降低了，使得音圈輸入電流增大，同時穩定磁場，從而使麥克風高頻輸出增加，頻寬大。本發明通過設置了短路環能夠使其具有高靈敏度、電磁兼容性強，抗噪性能好的優點，適用于各種工作環境。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的剖視結構示意圖；
[0020]圖2為本發明中短路環的結構示意圖；
[0021]圖3為本發明麥克風的頻響曲線圖；
[0022]附圖中，I為外殼，2為蓋體，3為安裝空腔，4為第一腔室，5為第二腔室，6為定位極片，7為讓位通孔，8為進氣孔，9為振膜，10為音圈，11為磁罩，12為磁鋼體，13為導磁極片，14為通孔，15為短路環，16為通氣孔，17為凹槽，18為防塵阻尼布，19為防塵網，20為支架，21為限位臺階，22為阻尼紙。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和具體實施例對本發明進一步說明。
[0024]參見圖1、2、3，一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，包括外殼1、設置在外殼上的蓋體2，外殼與蓋體之間采用螺紋或過盈方式裝配到一起；在外殼與蓋體之間形成封閉的安裝空腔3，安裝空腔內設置有將其分隔成第一腔室4、第二腔室5的定位極片6，定位極片中部開設有連通第一腔室、第二腔室的讓位通孔7，在蓋體上開設有與第一腔室連通的進氣孔8，以及與定位極片固定連接并對上述讓位通孔形成遮蓋的弧形振月旲9，在振I旲9上通過I父水連接有首圈10，這樣在振I旲振動時，首圈可以隨之一起運動；
[0025]處于第二腔室內定位極片的表面上設置有罩住該表面的磁罩11，在磁罩內固定設置有延伸至上述讓位通孔7中的磁鋼，磁鋼包括截面為錐形的磁鋼體12，以及與磁鋼體固定連接的柱體導磁極片13，導磁極片上套設有具有通孔14的短路環15，音圈10套在導磁極片上并可在導磁極片上往復運動；短路環為銅材料制成，為非導磁體；在磁罩11、外殼I上均開設有通氣孔16。磁罩11上開設有4個通氣孔，分布于磁罩內壁；磁鋼體為鋁鎳鈷磁鋼，導磁極片也可以為鋁鎳鈷材料制成，當然也可以采用其他導磁材料制成。
[0026]處于第二腔室內定位極片的表面上開設有凹槽17，短路環15設置于凹槽17中。短路環上的通孔14設置有多個，分布于短路環的周圍，在短路環上設置有對短路環上通孔14進行遮擋的防塵阻尼布18，防塵阻尼布可采用膠水粘接在短路環上；第一腔室內設置有對從進氣孔8進入第一腔室內的介質進行過濾的防塵網19，避免外部雜物進入第一腔室中；
[0027]為了便于對定位極片的安裝固定，在外殼與蓋體之間固定設置有支架20，上述定位極片安裝于支架上與支架形成一體，支架通過外殼上的限位臺階21限位于蓋體上，實現支架固定于外殼與蓋體之間；磁鋼體12與磁罩11之間采用軟磁膠粘結在一起，即采用軟磁膠將磁鋼體直徑大的一端面與磁罩粘接在一起，這里的軟磁膠就是在膠水中摻合軟磁體而成，軟磁體具有導磁功能，軟磁體為目前市場上可以購到的，這樣磁罩與磁鋼體之間能夠順暢的進行導磁，基本上磁鋼體與磁罩可視為一體設置。磁罩11、外殼I上的通氣孔16上均設置有阻尼紙22，這樣聲波可通過阻尼紙上的小孔傳出，使其抗噪性更好。
[0028]具體實施中，磁罩11為鎳合金材質制成的磁罩。磁罩位于磁鋼的外部，使磁鋼和外界磁場隔離。使用鐵鎳合金做成的罩，放在外磁場中，由于磁罩磁導率μ比空氣導磁率μ。大得多,所以絕大部分磁場線從磁罩的壁內通過,而磁罩內的空腔中,磁感線是很少的。這就達到了對外磁場磁屏蔽的目的。磁罩的導磁率和磁鋼的導磁率不同，把磁導率不同的兩種介質放到一起，在它們的交界面上磁場要發生突變，這時磁感應強度B的大小和方向都要發生變化，也就是說，引起了磁感線的折射，同時使得磁罩內的磁場，對外界的磁鋼不產生影響。同時采用軟磁膠粘結，可以減小磁阻。
[0029]磁鋼體12設計成錐形的，由于麥克風安裝腔的大小是一定的，這樣相對于現有柱形磁鋼，其表面積增大，即磁鋼體下面的面積大，上面的面積小，當底面積增加時，磁鋼體的磁力線會增加，而上面的面積是不變的，則通過的磁力線條數會增加，磁能量密度就會增力口，從而增強了頂端磁場的強度。當音圈中線圈根據聲壓的變化在磁場中切割磁感線運動時，就會產生相對較大的電流信號，采用底大上小的結構，同時也使得磁鋼的粘著的穩固性增強，防止磁鋼振動而產生非線性失真。
[0030]從圖3示出的麥克風頻響曲線圖可以看出，麥克風的靈敏度為_54dB，頻帶在50—16000Hz之間，曲線平滑，抗噪性能好，低失真。
[0031]本發明的工作原理:在對著本發明的麥克風說話時，說話產生的聲波通過前蓋的通氣孔進入第一腔室中并傳播至振膜，引起振膜的振動，振膜隨著聲音前后顫動就帶動了套在磁鋼上的音圈前后振動，隨著音圈的前后振動，音圈就做了切割磁鋼產生的磁感線運動，短路環可以屏蔽大電流信號對麥克風的影響，同時可以改善磁路間隙，減少失真的產生，我們說話的聲音是大小不斷變化的，線圈的振幅和頻率也隨著振動變化，產生的感應電流的大小和方向也就不斷地變化。短路環的存在可以屏蔽電磁干擾信號，而麥克風本身就是降噪型的，麥克風指向圖呈“心”型，麥克風對前面的聲波較靈敏，對兩側和背面的聲波較遲鈍，這樣就能有效的過濾兩側及背后的噪音對麥克風電聲系統的干擾；由于麥克風輸出的信號還是比較微弱，容易受到外界磁場的影響，我們采用磁罩防止外界的強磁場對麥克風磁路的影響，為了加強屏蔽的作用，采用軟磁膠，即在膠水中混合一些軟磁材料，使得膠水能夠具有導磁的性能，因而屏蔽的作用也隨之增強。磁罩通過膠水固定于定位極片上，形成一磁系統，外殼上設有一通氣孔，聲波可該通氣孔傳出，使其抗噪性更好；而聲波帶到振膜在永磁場中不停的運動，完成了將聲信號轉化為電信號的過程。本發明采用短路環和磁罩的結構使得產品本身具有優良電磁屏蔽的作用，隨著使用環境的不同，兼容高保真高抗噪型動圈式麥克風在使用環境和性能穩定上有很好的優勢。
[0032]以上所述的僅是本發明的實施方式，在此應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出改進，但這些均屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，其特征在于，包括外殼、設置在外殼上的蓋體，在外殼與蓋體之間形成封閉的安裝空腔，安裝空腔內設置有將其分隔成第一腔室、第二腔室的定位極片，所述定位極片中部開設有連通第一腔室、第二腔室的讓位通孔，在蓋體上開設有與第一腔室連通的進氣孔，以及與定位極片固定連接并對上述讓位通孔形成遮蓋的振膜，在振膜上設置有音圈； 處于第二腔室內定位極片的表面上設置有罩住該表面的磁罩，在磁罩內固定設置有延伸至上述讓位通孔中的磁鋼，所述磁鋼上套設有具有通孔的短路環，所述音圈套在磁鋼上并可在磁鋼上往復運動；所述磁罩、外殼上均開設有通氣孔。
2.根據權利要求1所述的一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，其特征在于，處于第二腔室內定位極片的表面上開設有凹槽，上述短路環設置于凹槽中。
3.根據權利要求1所述的一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，其特征在于，所述短路環上的通孔設置有多個，分布于短路環的周圍，在短路環上設置有對短路環上通孔進行遮擋的防塵阻尼布。
4.根據權利要求1所述的一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，其特征在于，所述第一腔室內設置有對從進氣孔進入第一腔室內的介質進行過濾的防塵網。
5.根據權利要求1所述的一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，其特征在于，所述磁罩與磁鋼的導磁率不同。
6.根據權利要求1所述的一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，其特征在于，所述磁鋼包括截面為錐形的磁鋼體，以及與磁鋼體固定連接的導磁極片，上述短路環、音圈套在導磁極片上。
7.根據權利要求1所述的一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，其特征在于，所述磁鋼與磁罩之間采用軟磁膠粘結在一起。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，其特征在于，所述磁罩為鎳合金材質制成的磁罩。
9.根據權利要求1-7中任一項所述的一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，其特征在于，所述磁鋼為鋁鎳鈷磁鋼。
10.根據權利要求1-7中任一項所述的一種具有優良電磁兼容性的高保真高抗噪型動圈式麥克風，其特征在于，所述短路環為銅材料制成。
【文檔編號】H04R1/08GK103458333SQ201310316415
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年7月25日 優先權日:2013年7月25日
【發明者】徐波, 王煥煥, 郭敏, 吳逸飛 申請人:漢得利（常州）電子有限公司