專(zhuān)利名稱(chēng)：推挽式揚(yáng)聲系統(tǒng)的制作方法
1926年，揚(yáng)聲器問(wèn)世以來(lái)，產(chǎn)生了各種形式的揚(yáng)聲器。其原理是振動(dòng)膜或振動(dòng)板振動(dòng)周?chē)目諝鈧鞑?，振?dòng)力大，面積大，振動(dòng)空氣就多，能量就大，聽(tīng)起來(lái)聲音就大。
用一塊振動(dòng)膜板直接作用于空氣，能100％利用空間，但巨大的振動(dòng)板需要大功率的振動(dòng)器來(lái)推動(dòng)，而大功率的振動(dòng)器則需要大功率的音圈，這是多年來(lái)研究的課題。
本發(fā)明專(zhuān)利推挽式雙振動(dòng)器和“燒不壞”的大功率音圈組成的推挽式揚(yáng)聲系統(tǒng)，將使未來(lái)的揚(yáng)聲系統(tǒng)不用音箱。有更大的功率，更寬的頻響和更好的音色。
因?yàn)榻鉀Q了巨大的振動(dòng)力，頻響曲線可用數(shù)字電路控制功率和動(dòng)力。因此不需要音箱隔離或倒相用以解決聲短路問(wèn)題。理論上，極易調(diào)整功率曲線而做到平坦的放音曲線。
平面振動(dòng)板放出全音域(見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附

圖1)無(wú)指向性，聲振動(dòng)面積可360°覆蓋，不存在傳統(tǒng)揚(yáng)聲器錐形振動(dòng)盆產(chǎn)生的前室效應(yīng)和分割振動(dòng)問(wèn)題。也不存在多只揚(yáng)聲器發(fā)聲點(diǎn)在一條軸線上的線性相位問(wèn)題。因此，失真度大為減小。
有限元素聲場(chǎng)分析對(duì)振膜進(jìn)行激光全息攝影。根據(jù)有限元素法NASTRAN程序計(jì)算，平板振膜為0.68R。巨大的音圈外圈振動(dòng)中、低音域，而內(nèi)圈振動(dòng)高音振膜。附圖1代號(hào)文字說(shuō)明1、高音振動(dòng)板φ24cm 2、中低音振動(dòng)板73cm×73cm 3、裝新式音圈處，前后對(duì)稱(chēng)，共裝兩只。4、內(nèi)部結(jié)構(gòu)。受建筑的啟發(fā)水泥＋鋼筋＋砂子＝堅(jiān)固無(wú)比，為適應(yīng)露天廣場(chǎng)，振動(dòng)板用泡沫塑料＋鈦筋＋碳纖維＝高強(qiáng)度振動(dòng)板。露天廣場(chǎng)風(fēng)吹雨打，為防止泡沫脫落，用泡沫塑料中滲入碳纖維的辦法解決。為防止板折斷，中層夾入鈦金屬網(wǎng)，使振動(dòng)板輕而剛。高音振膜用鈦金屬片壓制。
振動(dòng)系統(tǒng)在振動(dòng)膜的前方和后方各裝一只，推挽做功，本揚(yáng)聲系統(tǒng)為全音域、無(wú)指向性、前后出聲。(見(jiàn)圖2、3、4、5)。附圖2代號(hào)文字說(shuō)明1、中低音振動(dòng)板20Hz-7000Hz 2、高音聲學(xué)透鏡7000Hz-20000Hz 3、磁路4、4臺(tái)揚(yáng)聲單元組合成音柱附圖3代號(hào)文字說(shuō)明AA’鈦金屬網(wǎng)、碳纖維、泡沫塑料合成的平板式中低音振動(dòng)板BB’鈦金屬平板式高音振動(dòng)板CC’定心支片DD’新式音圈EE’釹鐵硼稀土材料磁體FF’磁路極靴GG’高音號(hào)筒HH’相位校正II’聲學(xué)透鏡JJ’勵(lì)磁線圈附圖4代號(hào)文字說(shuō)明AA’聲學(xué)透鏡BB’磁路極靴CC’高音號(hào)筒D相位校正EE’釹鐵硼稀土材料磁體FF’勵(lì)磁線圈GG’新式音圈HH’磁路極靴II’磁路固定架JJ’定心支片K高音振動(dòng)板L中低音振動(dòng)板M機(jī)架新式音圈，該音圈屬于揚(yáng)聲器制造技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有的揚(yáng)聲器音圈均由銅漆包線直接繞在線圈架上，用絕緣漆及固定膠固定而成。當(dāng)音圈上長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)大電流時(shí)，線圈過(guò)熱使絕緣漆及固定膠變質(zhì)，導(dǎo)致音圈部分短路。同時(shí)，圓形截面的線浪費(fèi)了圓與圓之間固有的空間體積，在空間一定的情況下，若想提高揚(yáng)聲器的音量，增大其功率，很難做到。
新式音圈的設(shè)計(jì)目的是抗過(guò)載能力強(qiáng)、體積利率高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的設(shè)計(jì)方案是將帶氧化膜的方鋁線圈套在線圈架的外表面上，線圈架是由鋁合金圓筒構(gòu)成，線圈的截面為扁平狀。
由于金屬鋁表面容易生成氧化膜，這種氧化膜有很好的絕緣性、耐高溫性及較強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度，另外線圈架采用了鋁合金圓筒，開(kāi)成一散熱屏。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，用新式音圈制作的揚(yáng)聲器在大功率下可晝夜連續(xù)使用，音圈熱到白熾程度也不會(huì)損壞。又由于采用扁平狀鋁線圈節(jié)省了空間，重量輕，使揚(yáng)聲器幅頻特性好、頻響范圍寬，音質(zhì)有所提高。功率大，不易燒壞。(圖6頂端為封閉式新型音圈結(jié)構(gòu)示意圖；圖7頂端為開(kāi)口式新型音圈結(jié)構(gòu)示意圖)。
如圖6、7所示，本新式音圈是由線圈(1)套在線圈架(2)的外表面上構(gòu)成，線圈(1)是由螺旋狀。旋狀線圈，其截面為扁平狀。線圈架(2)是由鋁合金圓筒構(gòu)成。制作時(shí)，先根據(jù)揚(yáng)聲器的功率、阻抗、體積等要求設(shè)計(jì)好音圈尺寸，把純鋁做成的、外徑等于音圈尺寸的圓筒用車(chē)刀切割成由扁平導(dǎo)線組成的線圈。導(dǎo)線截面可以根據(jù)需要切割成長(zhǎng)方或正方形，線距可以根據(jù)需要調(diào)整。制好后的線圈(1)要讓其表面生成氧化膜絕緣層，可用任何標(biāo)準(zhǔn)的氧化法氧化之。氧化膜厚度為5-20微米。音圈在大功率使用時(shí)可用草酸陽(yáng)極化法氧化線圈，使其厚度達(dá)到300微米。
以下是氧化膜絕緣層的物理特性純鋁氧化膜顯微硬度1200-1500千克/平方毫米，純鋁氧化膜的阻抗15-25攝氏度時(shí)為1000兆歐/平方厘米。
音圈架用散熱性能及機(jī)械強(qiáng)度均好的鋁合金管制做，音圈架仍為圓筒狀，長(zhǎng)度比線圈路長(zhǎng)，外徑應(yīng)等于線圈內(nèi)徑，線圈架表面不可氧化，因氧化后不利于散熱。在使用時(shí)，可將新式音圈插入揚(yáng)聲器E型磁鋼體的中央導(dǎo)磁柱，然后將揚(yáng)聲器的其它部分固定即可。金屬的音圈為開(kāi)口式作為絕緣。音圈架可作導(dǎo)體，用于電極的一端，這樣可節(jié)約引線體積，在同一個(gè)方向出線。其中一各圓筒的一邊為封閉式，用于固定振動(dòng)板。另一種為開(kāi)口式，下面有通氣孔；孔的大小與多少，可決定揚(yáng)聲器的阻尼，可用于改善瞬態(tài)特性。附圖6附圖7代號(hào)文字說(shuō)明1、A1.C1.焊接或鉚接2、A2.B2.C2.D2.導(dǎo)線 3、A3.B3.C3.D3.絕緣墊4、A4.B4.C4.D4.鉚釘5、A5.B5.C5.D5.導(dǎo)線或音圈6、A6.B6.C6.D6.線圈架(筒材料為鋁或任何金屬)7、A7.B7.C7.D7.方孔或任何形狀的導(dǎo)氣孔8、A8.B8.振動(dòng)盆鉚接孔9、A9.B9.C9.D9.焊接或鉚接10、A10.B10.C10.D10.壓按鉚接或焊接11、A11.B11.C11.D11.氧化層12、A12.B12.C12.D12.方形或任何形狀13、A13.B13.C13.D13.鋁或任何金屬14、B14.D14.壓接 15、B15.D15.焊接附圖5代號(hào)文字說(shuō)明1、原有的音柱外觀設(shè)計(jì)是非常成功的，其尺寸就像“黃金分格法”，與華燈整體配合得和諧得體。六十年代，人們對(duì)音域要求不高，家庭普遍只有電子管收音機(jī)和電唱機(jī)，并沒(méi)注意到7000Hz以上的高音。
人耳生理的聽(tīng)覺(jué)頻響20Hz-20000Hz，音樂(lè)就在這段頻響中?，F(xiàn)有的音柱150Hz—7000Hz，20Hz—150Hz丟失，聽(tīng)起來(lái)，低音鼓、大提琴、圓號(hào)、長(zhǎng)號(hào)等樂(lè)器的低音部分沒(méi)有了，7000Hz—20000Hz，如小提琴、中提琴、小號(hào)、長(zhǎng)號(hào)、薩克斯耳多，高音鈴和鼓等高音部分丟失了。
2、天安揚(yáng)聲系統(tǒng)，采用國(guó)際最先進(jìn)的無(wú)助音箱式固無(wú)指向性，可360度幅射，最適合廣場(chǎng)使用。堅(jiān)固的大振動(dòng)板需要巨大的推動(dòng)力，大功率音圈是科研難題。新發(fā)明的“新式音圈”專(zhuān)利可解決此課題。發(fā)明雙音圈、雙磁路推挽式揚(yáng)聲單元，可在廣場(chǎng)均勻地發(fā)出響亮的高傳真音響，設(shè)計(jì)頻響20Hz—20000Hz滿足人耳的生理要求。
揚(yáng)聲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)架用鋁鑄成，用金色陽(yáng)極化表面處理，和天安門(mén)、華燈基調(diào)、色調(diào)一致，高貴典雅、富麗堂煌，具有民族特色，但又滲透出現(xiàn)代氣息。
權(quán)利要求
1.聲振動(dòng)膜板面前后面裝有各種形式的振動(dòng)器或推動(dòng)器為推挽做功能揚(yáng)聲器。
2.音圈內(nèi)圈裝高音振動(dòng)膜板，外圈裝有中、低音振動(dòng)膜板的全音域振動(dòng)板。
3.新式音圈由線圈(1)和線圈架(2)組成，其特征是a.線圈(1)是任何金屬用氧化絕緣，任何尺寸比例的方線構(gòu)成；b.線圈架(2)是由任何金屬的圓筒構(gòu)成。其中一種頂部為封閉，另一種為開(kāi)口，下部有任何形狀的通氣孔，線圈架可作電極導(dǎo)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新式音圈，其特征是線圈(1)由鋁圓筒(或其他金屬)切割成螺旋狀，氧化絕緣構(gòu)成線圈。線圈架(2)圓筒一端用于固定振動(dòng)盆，設(shè)計(jì)為鋁鎂合金圓筒。
全文摘要
本發(fā)明專(zhuān)利涉及推挽式揚(yáng)聲系統(tǒng)。它由全音域的振動(dòng)膜板在其前后裝有振動(dòng)器形成推挽做功,可前后360度無(wú)指向性出聲。新式音圈,它是由螺旋狀、帶氧化膜的鋁線圈套在線圈架的外表面上構(gòu)成,鋁線圈的導(dǎo)線截面為扁平狀線圈架是由鋁合金圓筒構(gòu)成。使用本新式音圈制作的揚(yáng)聲器具有大功率、大音量,體積利用率高,音質(zhì)較好等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04R3/12GK1331554SQ0010976
公開(kāi)日2002年1月16日 申請(qǐng)日期2000年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月5日
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