[实用新型]自滤波电磁密封低音换能器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电声换能设备，尤其是一种自滤波电磁密封低音换能器。

背景技术

低音电-声换能器（喇叭）广泛应用在音响、体感音波治疗以及次声波应用等场合。而以前的低音换能器多是采用动圈结构，频响范围较宽且难以降低，需要专门的低频滤波电路为其提供低频信号，若滤波不净，则高频信号依然能够再现；同时，以前的换能器多采用开放电磁场结构，而电磁场（尤其是驱动电流中高频部分形成的电磁辐射）的泄露可能对人体产生有害的影响，致使用于理疗设备的换能器因其贴近人体而产生损害健康的风险。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种吸收高频、不产生电磁泄漏、牢固紧凑的自滤波电磁密封低音换能器。

本实用新型通过如下方式实现：

本实用新型提供一种自滤波电磁密封低音换能器，由机壳、振盖、波形胶圈、圆形胶垫、永磁铁、线圈构成。

波形胶圈带卡槽，一端卡进振盖的凸沿，一端卡进机壳的凸沿，连接振盖和机壳；

波形胶圈采用“S”形截面；

线圈安装在机壳内部，采用漆包线一体卷绕多层，与机壳之间以胶粘剂连接；

永磁铁一端连接振盖，位于机壳中，被线圈环绕，另一端由圆形胶垫支撑；

圆形胶垫为空心的“O”形圈；

波形胶圈、圆形胶垫采用振动阻尼材料软橡胶（如较软的丁基橡胶），用于吸收高频振动和降低刚性系数。

本实用新型的技术原理：

1、运用阻尼材料吸收高频振动。

2、采用“动铁”结构，以改变频率响应特性。物体受迫振动在其固有频率附近产生最大振幅，远离固有频率则振幅显著降低。本实用新型采用铁芯振动而线圈静止的“动铁”结构代替过去的线圈振动而铁芯静止的“动圈”结构，从而得以降低振动部分固有频率的方法达到减少高频振幅的目的。详述如下：

物体的固有频率主要与物体的质量和刚性系数有关，简化计算公式为：

f₀=                                               /(2π)     （1）

在上述公式中：

f₀为振动部分固有频率；

k为振动部分总的刚性系数；

m为振动部分总重量。

为降低固有频率，需要增加振动部分总质量，减少振动部分的刚性系数，在本实用新型中，振动部分总质量主要取决于永磁铁和振盖的重量，刚性系数则主要取决于波形胶圈、圆形胶垫的刚性系数。本实用新型通过增加永磁铁和振盖的重量；采用刚性系数小的软橡胶（如较软的丁基橡胶），波形胶圈采用“S”形截面，圆形胶垫为空心的“O”形圈，达到降低固有频率之目的。通过调整上述构件的外形、尺寸、材质、重量等参数，可以得到不同的频率响应特征。

算例：

当运用于低频音波振子时，固有频率在10～20hz比较适合。

如f₀=10hz     m=0.2kg

计算结果

k=789n/m

经反复试验调整，波形胶圈采用合适尺寸的“S”形截面，圆形胶垫采用合适尺寸的空心“O”形圈，并均采用丁基橡胶，可实现上述参数。

3、以铁磁材料制作机壳和振盖，使之对内部电磁场形成包覆屏蔽，防止电磁场泄露。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、自滤波功能：能够有效吸收高频音波，再现低频音波，用普通功放驱动也可以实现滤除高频音波、再现低音或超低音（甚至次声波）的效果。

2、通过调整组成构件的外形、尺寸、材质、重量等参数，可以得到不同的频率响应特性。

3、动铁结构的采用，较动圈结构更牢固和紧凑，易于提高换能器牢固程度和额定功率。因为在动圈结构中，线圈是振动的，线圈与振动传递物（振盖）的连接位置在线圈顶端，只能采用胶粘剂连接，连接面较小，连接强度受限，线圈容易脱落，造成质量问题。而且在线圈振动的情况下，线圈线匝之间由于应力作用容易松脱，造成故障或杂音。为减少上述损坏，需尽量将线圈做得轻巧，为此就要减少线圈的线径，进而限制了可承载电流的大小，最终使换能器的功率受到限制。动铁结构消除了上述不足，将线圈固定于机壳之中，可使用胶粘剂进行大面积的连接，从而提高了牢固程度和散热效果。同时，线圈线径可以做得较粗，从而提高额定功率。在同样额定功率的情况下，结构可以做得更加小巧和紧凑。