專利名稱:反相式動(dòng)反饋揚(yáng)聲器的制作方法
本實(shí)用新型屬于電聲領(lǐng)域的電聲轉(zhuǎn)換裝置。
動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器(申請(qǐng)?zhí)?5204257)使用動(dòng)反饋技術(shù)，可使電動(dòng)式揚(yáng)聲器的頻響特性曲線在自己的工作頻段內(nèi)變?yōu)橐粭l直線，它解決了電動(dòng)式揚(yáng)聲器在設(shè)計(jì)和制造中所遇到的幾個(gè)難于克服的矛盾。這些矛盾是(一)為使揚(yáng)聲器在低頻端具有較好的頻響特性，降低其低頻共振頻率，應(yīng)適當(dāng)增大電動(dòng)式揚(yáng)聲器的整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量；但為了提高揚(yáng)聲器在高頻端的頻率響應(yīng)，就要求電動(dòng)式揚(yáng)聲器盡量減少整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量以提高其順性。這是當(dāng)代電動(dòng)式揚(yáng)聲器在設(shè)計(jì)和制造中所遇到的基本矛盾。
(二)為使電動(dòng)式揚(yáng)聲器得到較高的電聲轉(zhuǎn)換率，其紙盆應(yīng)盡可能使用質(zhì)地硬朗、剛性較大的材料；但為了減少電動(dòng)式揚(yáng)聲器的失真，其紙盆應(yīng)盡可能使用質(zhì)地較為柔軟、剛性較小的紙盆材料，甚至可采用橡皮邊或尼龍邊結(jié)構(gòu)，但這將使揚(yáng)聲器的電聲轉(zhuǎn)換率大大降低。這是當(dāng)代電動(dòng)式揚(yáng)聲器在提高其電聲轉(zhuǎn)換率方面所遇到的重大矛盾。
(三)高保真電聲技術(shù)要求電動(dòng)式揚(yáng)聲器在工作過(guò)程中應(yīng)同時(shí)具備兩種截然相反的特性，即它對(duì)于不失真振動(dòng)應(yīng)具有盡可能大的順性，而對(duì)于失真振動(dòng)應(yīng)具有盡可能大的阻尼。這是在降低電動(dòng)式揚(yáng)聲器失真方面所遇到的根本矛盾。
動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器由于把動(dòng)反饋線圈的輸出電壓，以負(fù)反饋的形式，以15db的反饋量加到推動(dòng)該揚(yáng)聲器工作的功率放大器的輸入端，它就消除了揚(yáng)聲器的低頻共振，這就使得電動(dòng)式揚(yáng)聲器可以把其整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量減 至最小程度并使用最為輕巧和硬朗的紙盆或其他形式的振膜。這就解決了電動(dòng)式揚(yáng)聲器在低頻端和高頻端之間所存在的頻率響應(yīng)上的矛盾，又解決了電聲轉(zhuǎn)換率和失真之間所存在的矛盾。同時(shí)，動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器由于使用了15db的負(fù)反饋，因而使得它在自己的工作過(guò)程中，對(duì)它自身發(fā)生的相對(duì)于輸入信號(hào)不同的失真振動(dòng)具有很大的阻尼。因?yàn)閾P(yáng)聲器的失真振動(dòng)必將引起動(dòng)反饋線圈輸出一個(gè)與這個(gè)失真振動(dòng)相一致的電信號(hào)，這個(gè)電信號(hào)反饋至推動(dòng)揚(yáng)聲器工作的功率放大器的輸入端，經(jīng)放大器放大后加到揚(yáng)聲器的音圈上，音圈在磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的作用力正好和失真振動(dòng)的作用力相反，這就“頂”住了揚(yáng)聲器的失真振動(dòng)，對(duì)揚(yáng)聲器自身的失真振動(dòng)呈現(xiàn)了很大的阻尼。由于這個(gè)阻尼的存在，因而動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器的音圈和紙盆只能按照和輸入信號(hào)相一致的方式振動(dòng)，既不得超前，又不得滯后，并且必須保持和輸入信號(hào)相一致的振幅，這實(shí)際上就呈現(xiàn)了對(duì)不失真信號(hào)的巨大順性。由此，動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器解決了揚(yáng)聲器工作過(guò)程中阻尼和順性的矛盾。正因如此，它在自己的工作頻段內(nèi)，當(dāng)對(duì)推動(dòng)它的功率放大器的輸入端輸入不同頻率的等幅信號(hào)時(shí)，揚(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)的振幅也必然是恒定的。如果由于聲阻尼的變化使振幅趨于變大，動(dòng)反饋線圈的輸出電壓隨之變大，加到推動(dòng)揚(yáng)聲器工作的功率放大器輸入端的負(fù)反饋信號(hào)變大，功率放大器的輸出功率變小，揚(yáng)聲器的振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨之變小。反之，如果由于聲阻尼的變化使揚(yáng)聲器的振幅趨于變小，動(dòng)反饋線圈的輸出電壓隨之變小，加到推動(dòng)揚(yáng)聲器工作的功率放大器輸入端的負(fù)反饋信號(hào)變小，功率放大器的輸出功率變大，揚(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨之變大。因而，動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器的頻響特性曲線，在它自己的工作頻段內(nèi)是一條平直的直線。但是，動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器有二個(gè)弱點(diǎn)一是結(jié)構(gòu)上較為復(fù)雜，增加了生產(chǎn)上的難度，從而也增加了生產(chǎn)成本；二是動(dòng)反饋線圈和揚(yáng)聲器音圈之間尚存在微量互感信號(hào)，對(duì)進(jìn)一步實(shí)施深度負(fù)反饋有不良影響。
反相式動(dòng)反饋揚(yáng)聲器的目的就是針對(duì)以上動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器所存在的兩個(gè)弱點(diǎn)，即為簡(jiǎn)化動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)；為消除動(dòng)反饋線圈和揚(yáng)聲器音圈之間的互感信號(hào)而對(duì)動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器的完善和改進(jìn)。
本實(shí)用新型的以上兩個(gè)目的是通過(guò)在動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器上增設(shè)反相線圈并同時(shí)把動(dòng)反饋線圈直接繞在揚(yáng)聲器的音圈上而實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型由于簡(jiǎn)化了動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)，使成本降低、工藝性提高，更便于批量生產(chǎn)，又增設(shè)了反相線圈，消除了動(dòng)反饋線圈和揚(yáng)聲器音圈之間的互感信號(hào)，可使動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器實(shí)施數(shù)值更大的深度負(fù)反饋，從而更好地發(fā)揮動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器的各種優(yōu)越性。
本實(shí)用新型的工作原理和實(shí)施方法可由附圖詳細(xì)給出。其中圖1是它的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是另一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中［1］是紙盆、［2］是導(dǎo)磁夾板、［3］是動(dòng)反饋線圈、［4］是永久磁環(huán)、［5］是音圈、［6］是芯柱、［7］是反相線圈、［8］是音圈支架。其他結(jié)構(gòu)，圖中未畫出。
由圖可見，在普通的電動(dòng)式揚(yáng)聲器的音圈支架［8］上，用細(xì)漆包線繞制一個(gè)和揚(yáng)聲器的音圈［5］圈數(shù)相等、結(jié)構(gòu)相近的線圈，這就構(gòu)成了動(dòng)反饋線圈［3］。當(dāng)揚(yáng)聲器工作時(shí)，動(dòng)反饋線圈［3］跟隨音圈［5］在導(dǎo)磁夾板［2］和芯柱［6］所形成的磁間隙中作往復(fù)振動(dòng)，從而感應(yīng)出和音圈［5］的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相一致的動(dòng)態(tài)交流信號(hào)。由于動(dòng)反饋線圈［3］和音圈［5］是緊繞在音圈支架［8］的同一位置上的，因而動(dòng)反饋線圈［3］兩端也必然輸出由音圈［5］的交變電流所感應(yīng)出的互感交流信號(hào)。為了消除這個(gè)互感交流信號(hào)，在芯柱［6］和音圈［5］相對(duì)應(yīng)的位置上，用細(xì)漆包線繞一個(gè)和動(dòng)反饋線圈［3］圈數(shù)相近的線圈，通過(guò)調(diào)整它的圈數(shù)，使它在揚(yáng)聲器工作時(shí)，也同樣被感應(yīng)出和動(dòng)反饋線圈［3］數(shù)值相等的互感交流信號(hào)，這就構(gòu)成了反相線圈［7］。把反相線圈［7］和動(dòng)反饋線圈［3］反相串聯(lián)，使兩線圈被音圈［5］所感應(yīng)出的互感交流信號(hào)正副抵銷總輸出為零，而動(dòng)反饋線圈［3］的動(dòng)態(tài)交流信號(hào)不變。這就得到了一個(gè)僅僅和揚(yáng)聲器的振動(dòng)狀態(tài)相關(guān)的交流信號(hào)。把這個(gè)交流信號(hào)以負(fù)反饋的方式，以15～20db的反饋量反饋到推動(dòng)揚(yáng)聲器工作的功率放大器的輸入端，這就構(gòu)成了反相式動(dòng)反饋揚(yáng)聲器。為了減小波形失真，反相線圈［7］應(yīng)均勻地分布在芯柱［6］的音圈［5］振動(dòng)所及的軸向尺寸范圍內(nèi)。
圖2是本實(shí)用新型的另一種結(jié)構(gòu)形式示意圖。其中反相線圈［7］和動(dòng)反饋線圈［3］都繞在音圈支架［8］上，只不過(guò)反相線圈［7］的繞向和動(dòng)反饋線圈［3］的繞向相反，且［7］的軸向長(zhǎng)度大于「3」的軸向長(zhǎng)度。調(diào)整反相線圈「7」的圈數(shù)，使它和動(dòng)反饋線圈「3」的互感交流信號(hào)大小相等，然后把這兩個(gè)線圈反相串聯(lián)，使兩個(gè)線圈的互感交流信號(hào)正副抵銷總輸出為零。但由于兩線圈的軸向長(zhǎng)度不同，其中反相線圈「7」只有半數(shù)多些的圈數(shù)在磁間隙中跟隨音圈振動(dòng)，而動(dòng)反饋線圈「3」的全部圈數(shù)都在磁間隙中振動(dòng)，因而兩線圈的動(dòng)態(tài)交流輸出電壓是不相等的，反相串聯(lián)后，其電壓輸出值正是它們的動(dòng)態(tài)交流信號(hào)的差值。這個(gè)差值僅僅和音圈的振動(dòng)狀態(tài)相關(guān)。把這個(gè)交流信號(hào)作為動(dòng)反饋信號(hào)，以負(fù)反饋的形式加到推動(dòng)揚(yáng)聲器工作的功率放大器的輸入端，這也就構(gòu)成了反相式動(dòng)反饋揚(yáng)聲器。這種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點(diǎn)是反相線圈「7」和動(dòng)反饋線圈「3」反相串聯(lián)后再引出，因而可只有兩個(gè)引出端。
本實(shí)用新型的實(shí)施應(yīng)注意如下事項(xiàng)(一)本實(shí)用新型在實(shí)施中應(yīng)注意盡可能選取細(xì)的漆包線制作動(dòng)反饋線圈「3」和反相線圈「7」，以利于減小揚(yáng)聲器的振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量和保持較小的磁間隙。通?？蛇x用φ0.04～0.06的漆包線。
(二)在附圖1這種結(jié)構(gòu)形式中，動(dòng)反饋線圈「3」的引出可參照電動(dòng)式揚(yáng)聲器音圈的引出方式，反相線圈「7」的引出，可通過(guò)在芯柱「6」的軸心上開一φ3的軸向通孔，從揚(yáng)聲器的尾部引出。附圖2這種結(jié)構(gòu)形式，由于動(dòng)反饋線圈「3」和反相線圈「7」是串聯(lián)后引出，故只有兩個(gè)引出端，其引出方式也可參照電動(dòng)式揚(yáng)聲器音圈的引出方式。
(三)揚(yáng)聲器的功率放大器可和揚(yáng)聲器作為一體，共同組裝在音箱內(nèi)。音箱有二組引線，一組提供音頻信號(hào)，一組提供直流電源。
(四)反相式動(dòng)反饋揚(yáng)聲器的功率放大器，可參照唱片刻紋頭的動(dòng)反饋功率放大器。由于反相式動(dòng)反饋揚(yáng)聲器的動(dòng)反饋電壓較高，動(dòng)反饋信號(hào)可不經(jīng)放大而加到功率放大器輸入端。附圖3就是這種動(dòng)反饋功率放大器的原理示意圖。其中G是功率放大器、E為音頻信號(hào)輸入端、F為動(dòng)反饋信號(hào)輸入端、「3」是動(dòng)反饋線圈、「5」是音圈、「7」是反相線圈。功率放大器G在未加動(dòng)反饋時(shí)的增益為40～45db。
權(quán)利要求
1.一種帶有反相線圈的動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器，由紙盆「1」、導(dǎo)磁夾板「2」、動(dòng)反饋線圈「3」、永久磁環(huán)「4」、音圈「5」、芯柱「6」、反相線圈「7」和音圈支架「8」所組成。本實(shí)用新型的特征在于動(dòng)反饋線圈和揚(yáng)聲器的音圈繞在同一支架上，反相線圈繞在芯柱上，也可與動(dòng)反饋線圈、音圈繞在同一支架上。
2.按照權(quán)利要求
1所述的反相式動(dòng)反饋揚(yáng)聲器，其特征是動(dòng)反饋線圈和反相線圈選用φ0.04～0.06的漆包線繞制而成，動(dòng)反饋線圈與音圈圈數(shù)相等、結(jié)構(gòu)相近，而反相線圈的圈數(shù)是通過(guò)調(diào)整，使其感應(yīng)電壓與動(dòng)反饋線圈的互感電壓相等時(shí)的圈數(shù)。
3.按照權(quán)利要求
1所述的反相式動(dòng)反饋揚(yáng)聲器，其特征是動(dòng)反饋線圈的引出方式和揚(yáng)聲器音圈的引出方式相同，而反相線圈其引出方式是在芯柱「6」上開一軸向的φ3通孔，引線從φ3孔穿過(guò)而從揚(yáng)聲器尾部穿出。
專利摘要
本實(shí)用新型提供了一種反相式動(dòng)反饋揚(yáng)聲器。其特征是在動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器的基礎(chǔ)上增設(shè)反相線圈，從而可以把動(dòng)反饋線圈直接和揚(yáng)聲器的音圈繞在一起，以此簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，消除了揚(yáng)聲器音圈對(duì)動(dòng)反饋線圈的互感信號(hào)，提高了動(dòng)反饋式揚(yáng)聲器的工藝性。這種揚(yáng)聲器頻響寬，電聲轉(zhuǎn)換率高，放聲失真度低。
文檔編號(hào)H04R1/22GK86203840SQ86203840
公開日1986年12月10日 申請(qǐng)日期1986年5月27日
發(fā)明者王榮栓 申請(qǐng)人:王榮栓導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan