多极引擎阵列系统及扬声器技术方案

本发明专利技术提供了一种多极引擎阵列系统及扬声器，该多极引擎阵列系统包括多个呈环形阵列分布的引擎组件，多个所述引擎组件通过设置在所述柱形扬声器的壳体内的安装座固定在所述柱形扬声器的内部，每个所述引擎组件均包括导磁板和设置在所述导磁板内的磁体，所述磁体和所述导磁板之间形成磁场，多个所述引擎组件沿所述安装座的外周同轴环形排列形成具有多个磁极方向的多极磁场。本发明专利技术将单极的等磁平面磁场通过多极方式形成平面合围的多极磁场，使感应振膜的每个极面分别以不同角度向任意可设定的角度空间以可控功率辐射声波，并驱动振膜同时振动形成更多的音频信息，提高扬声器的功率和效率，并且反应速度更加迅捷。

【技术实现步骤摘要】
多极引擎阵列系统及扬声器
本专利技术涉及电动扬声器
，特别是涉及一种多极引擎阵列系统及扬声器。
技术介绍
传统的中、高音扬声器单元一般包括锥形扬声器、半球顶扬声器、号筒扬声器、带式扬声器、平面扬声器等。其中锥形扬声器、半球顶扬声器、号筒扬声器的辐射波的波阵面属于球面波，球面波的波阵面从中心到边缘是急剧变化的，音圈产生的驱动力不是平铺在振膜上，而是首先传递到振膜的边缘(个别中音扬声器是振膜的中心)，然后再逐渐向整个振膜的其他部位传递，必然需要一定的时间。因此，在某一瞬间振膜各部位的受力就会不均匀，不可能在同一瞬间随音圈的驱动力快速反应，会使振膜产生畸变和延时。带式扬声器和平面扬声器的辐射波的波阵面属于平面波，根据平面波的特性，垂直于传播方向的平面上的所有质点的振幅和相位均相等(类似于平行光)，这是被公认的失真度最低的理想辐射方式。平面波虽然失真度低，但超过其波阵面范围的扩散能力明显不足，偏轴指向性骤降。平面波几乎都是向着扬声器的正前方辐射声波，当辐射夹角大于120°(正负60°)时扩散辐射水平将急剧变差，无法达到180°～360°的均匀辐射，尽管有的带式高音和高档静电高音属于偶极子其背面也可辐射声音，但由于其正面和背面的声波是反相的，相位相差180°，利用价值不高。现有的带式高音扬声器的振膜和音圈(电路)一般是同体结构，并配有一个特制的变压器。这种扬声器的高频上限可以高于球顶高音，并且其波阵面为平面波的特性也使其音质在某些情况下失真度低。但是，振膜尺寸和质量对频率的影响较大，频带不够宽，谐振频率很难做到2000Hz以下；同时，由于带式高音波阵面属于平面波，指向性非常狭窄。气动高音(AMT)是一种等磁体的特殊的带式高音，也是用一种非常轻薄的胶片(PI)材料上面印制金属电路制成的，振膜和音圈也是同体，其和带式高音不同之处在于其振膜横向制成褶皱状，相邻的振膜褶皱横向挤压并喷射出气流辐射声波。其高频上限也类似带式高音，且频宽优于带式高音。但是，由于其特殊的振膜褶皱结构使其并不是直接向前方辐射声波，而是横向挤压并喷射出气流辐射声波，这种方式的喷射气流会产生空气涡流而形成额外的气流声和驻波，另外声波处于横向挤压和碰撞的状态而导致相同波长的声波碰撞时会产生相位失真，而整数倍的高次谐波碰撞时会产生谐波失真。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少解决上述缺陷与不足之一，该目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术提供了一种多极引擎阵列系统，应用于柱形扬声器，包括多个呈环形阵列分布的引擎组件，多个所述引擎组件通过设置在所述柱形扬声器的壳体内的安装座固定在所述柱形扬声器的内部，每个所述引擎组件均包括导磁板和设置在所述导磁板内的磁体，所述磁体和所述导磁板之间形成磁场，多个所述引擎组件沿所述安装座的外周同轴环形排列形成具有多个磁极方向的多极磁场。进一步地，每个所述引擎组件彼此分离，多个所述引擎组件的磁极面分别处于不同的平面。进一步地，所述导磁板为U型导磁板，所述导磁板内设置有至少一个所述磁体，所述导磁板的U型开口朝向所述柱形扬声器的振膜，所述磁体的一端的端面与所述导磁板的U型底部表面相贴合，所述磁体的另一端的端面与所述振膜的内表面以一定的距离相对应，所述磁体与所述导磁板的两侧的延伸部的内壁之间具有一定的间隙，所述磁体和所述导磁板之间形成的所述磁场为等磁平面磁场。进一步地，一个所述磁体能够与所述导磁板形成2个磁回路，N个所述磁体能够与所述导磁板形成N+1个磁回路。进一步地，所述安装座为多棱柱状结构，包括设有所述振膜的多个第一柱面以及未设有所述振膜的第二柱面，所述振膜环绕在所述安装座的外周上形成具有多个极面的多棱柱状振膜，所述引擎组件安装在所述第一柱面与所述振膜的背面之间，所述第一柱面上设有与所述引擎组件相匹配的U型安装槽，所述引擎组件的所述导磁板的背面与所述U型安装槽的表面相贴合连接，所述引擎组件的所述磁极面与所述振膜的背面相对应。进一步地，所述振膜上印制有电路，所述极面之间通过所述电路相互连接。进一步地，每个所述极面均为平面，处于不同平面的所述振膜的所述极面振动能够形成沿不同方向扩散的平面波，所述平面波能够相互耦合形成多极耦合平面波。进一步地，所述第二柱面上固定安装有背板，所述背板上设有引线接口，所述引线接口分别与所述振膜上印制的所述电路的输入端和输出端连接。进一步地，设置有至少三个所述引擎组件。本专利技术还提供了一种扬声器，包括柱形外壳以及安装在所述柱形外壳内的上述多极引擎阵列系统，所述扬声器为高音扬声器和/或中音扬声器。本专利技术的优点如下：(1)本专利技术的多极引擎阵列系统可以把单极的等磁平面磁场通过多极方式形成平面合围的多极磁场，进而使感应振膜的每个极面分别以不同角度的多极方式实现向360°或可设定角度的空间以可控功率辐射声波，达到空间分布的完整扩散的能力。(2)相比单极引擎，本专利技术可以驱动振膜同时振动形成更多的音频信息，并能够对音频信号进行高倍解析，提高扬声器的功率和效率。(3)由于多极引擎磁路结构产生的多极等磁平面磁场能够均匀地推动感应振膜，没有传统动圈式扬声器振膜从与音圈连接的部位向其它部位过渡产生的畸变和延时，减少了扬声器的群延时，反应速度也更加迅捷。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术实施例提供的多极引擎阵列系统的装配结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的多极引擎阵列系统的装配结构分解示意图；图3为本专利技术实施例提供的由3个引擎组件构成的多极引擎阵列系统示意图；图4为本专利技术实施例提供的由5个引擎组件构成的多极引擎阵列系统示意图；图5为本专利技术实施例提供的由单磁体引擎组件构成的多极引擎阵列系统的阵列示意图；图6为本专利技术实施例提供的由复合磁体引擎组件构成的多极引擎阵列系统的阵列示意图；图7为本专利技术实施例提供的单磁体引擎组件的磁路示意图；图8为本专利技术实施例提供的复合磁体引擎组件的磁路示意图；图9为本专利技术实施例提供的多极引擎阵列系统的傅里叶变换分析示意图；图10为本专利技术实施例提供的多极引擎阵列系统的香农公式分析示意图；图11为本专利技术实施例提供的多极引擎阵列系统的等效电路模型示意图；附图标记如下：100-扬声器10-引擎组件20-振膜30-PCB支撑板101-壳体102-安装座1021-安装槽1022-通孔103-背板201-极面2011-第一极面2012-第二极面2013-第三极面1-磁体2-导磁板11-第一磁体12-第二磁体13-第三磁体21-底板部22-延伸部221-延伸部的端面31-第一磁回路32-第二磁回路33-第三磁回路34-第四磁回路具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。图1至图8示出了根据本专利技术的实施方式提供的多极引擎阵列系统的结构示意图。如图1至图8所示，本专利技术提供的多极引擎阵列系统应用于柱形扬声本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多极引擎阵列系统，应用于柱形扬声器，其特征在于，包括多个呈环形阵列分布的引擎组件，多个所述引擎组件通过设置在所述柱形扬声器的壳体内的安装座固定在所述柱形扬声器的内部，每个所述引擎组件均包括导磁板和设置在所述导磁板内的磁体，所述磁体和所述导磁板之间形成磁场，多个所述引擎组件沿所述安装座的外周同轴环形排列形成具有多个磁极方向的多极磁场。

【技术特征摘要】
1.一种多极引擎阵列系统，应用于柱形扬声器，其特征在于，包括多个呈环形阵列分布的引擎组件，多个所述引擎组件通过设置在所述柱形扬声器的壳体内的安装座固定在所述柱形扬声器的内部，每个所述引擎组件均包括导磁板和设置在所述导磁板内的磁体，所述磁体和所述导磁板之间形成磁场，多个所述引擎组件沿所述安装座的外周同轴环形排列形成具有多个磁极方向的多极磁场。2.根据权利要求1所述的多极引擎阵列系统,其特征在于，每个所述引擎组件彼此分离，多个所述引擎组件的磁极面分别处于不同的平面。3.根据权利要求2所述的多极引擎阵列系统,其特征在于，所述导磁板为U型导磁板，所述导磁板内设置有至少一个所述磁体，所述导磁板的U型开口朝向所述柱形扬声器的振膜，所述磁体的一端的端面与所述导磁板的U型底部表面相贴合，所述磁体的另一端的端面与所述振膜的内表面以一定的距离相对应，所述磁体与所述导磁板的两侧的延伸部的内壁之间具有一定的间隙，所述磁体和所述导磁板之间形成的所述磁场为等磁平面磁场。4.根据权利要求3所述的多极引擎阵列系统,其特征在于，一个所述磁体能够与所述导磁板形成2个磁回路，N个所述磁体能够与所述导磁板形成N+1个磁回路。5.根据权利要求3所述的多极引擎阵列系统,其特征在于，所述安装座...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永春，
申请(专利权)人：张永春，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23