【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电动扬声器领域，且更具体来说，本专利技术涉及具有改进的散热功能的电动喇叭扬声器(及其制造方法)，该电动喇叭扬声器被配置成通过增大音圈的辐射表面和空气隙来增加一般用于中频扬声器模型和高频扬声器模型中的散热并且具有空气腔室。
技术介绍
1、电动喇叭扬声器由面对空气腔室的小的振膜形成并且由音圈致动，在空气腔室中产生非常重要的压力变化。不像直接辐射扬声器那样，这会防止音圈发生明显的位移，尤其是在中频和高频下，这对应于这种扬声器的工作范围。
2、由于焦耳效应，被施加到音圈的一些电能以热量的形式耗散。这种热量通过自然对流和辐射现象耗散，这是由于在这些频率下，音圈不存在显著的运动，这种运动会产生周围流体的位移，这将产生更有效的强制对流现象。
3、另一方面，该模型旨在实现高性能和非常宽的带宽。为此而使用非常轻的振动系统。这意味着音圈必须具有相对小的直径和非常短的高度，从而形成非常小的耗散面积。通常情况下，该音圈的高度小于极片的厚度，并且为了将磁通量导向该音圈，其中一个极片必须在空气隙附近被斜切。
4、这种换能器最严重的局限性之一是与所施加的电功率有关。事实上，为了增加声压，有必要施加较大的电功率。当电流通过音圈时并且由于焦耳效应，音圈变热。这导致电导体的材料(通常是铜或铝)的电阻率上升，从而导致电阻增加。
5、这会使音圈的电阻值加倍，并且一方面导致扬声器性能下降且另一方面导致放大器递送的功率下降。这被称为功率压缩损失并且是声压级显著下降的原因。另一个更严重的后果是音圈由于热过载而被损
6、为了解喇叭驱动器或任何其他中高频扬声器的工作原理，有必要参考其主要部件：音圈、导线的截面及磁路。
7、在低频扬声器中，薄膜需要有显著的位移，以确保足够的声压。这意味着音圈必须能够在空气隙中移动，从而保持其中的匝数不变。因此需要相当大的绕组长度。
8、相反，在较高频率的模型中，位移实际上可忽略不计，因此匝没有必要从空气隙中突出并且最大限度地利用磁能，从而有利于耦合系数(bi)2/re。因此，这些音圈具有比低频音圈低得多的高度且因此具有更小的散热表面。
9、为了制造音圈，使用良好的电导体材料，例如铜、铝或两种材料的合金。音圈具有最常见的圆形截面，但是在现有技术中也描述了具有矩形截面的其他音圈。在圆形截面的情况下，通常应用两层导线，而对于矩形截面来说，当在边缘处缠绕所述导线时，通常制作单层。
10、回到低频模型，移动总成的质量(即，所有可移动的组件的质量)相当重。这是必要的，以便零件具有很大的刚性并且能够承受在这些位移过程中所受到的机械应力。因此，这些音圈将具有相当大的尺寸并且磁路必须适应这些条件。为此，空气隙以如下方式设计：即所有的极片都具有良好的尺寸，使得音圈更容易移动，而没有摩擦上述空气隙的风险。
11、在不发生这种位移的其他模型(如中频模型和高频模型的情况)中，被施加到振动膜的力要小得多，目的是减少所有组件的质量，以使效率最大化。在音圈的情况下，音圈将被制造成不从空气隙突出，而非常高效率的模型(如喇叭扬声器的情况)的绕组的高度被减小到甚至低于极片的厚度。
12、因此，在现有技术中，为了使磁通量最大化，形成高度等于绕组的宽度的空气隙。为此，外极片被斜切，使得磁通量被导向空气隙，因此在空气隙中获得非常强的感应。
13、简而言之，相对于现有技术，在低频扬声器中，长音圈具有大得多的耗散面积，且因此其通过自然对流和辐射的耗散能力将更大。相反，较大的尺寸将意味着较大的质量，这将降低扬声器的性能或需要更强大的磁路，这将增加驱动器的成本。在体积较小的短音圈中，音圈可位于空气隙内，使得音圈的所有匝均被磁通量覆盖。音圈的较轻重量会提高扬声器的性能。相反，音圈的减小散热面积使得难以提取其中产生的热量，从而会限制所施加的电功率并且会增加功率压缩损耗。
14、申请人了解到或多或少存在其他的成功解决方案，这些解决方案都被应用于低频扬声器，效率最低的是应用增加扬声器外部面积的元件的解决方案，例如散热器；例如在文件us5748760a和us5533132a中公开的解决方案。
15、这些解放方案通过自然对流而以被动方式发挥作用，并且仅略微提高扬声器电机外部的温度，而不会显著影响音圈冷却。在其他情况下，非铁磁元件、热导体被应用在音圈附近，以便于热量从音圈传递到外部(us20030081808a1、us6665414b1)，但是正如已经所提及的内容一般，这些元件仅用于低频扬声器，其中音圈由于比空气隙宽而永久地从空气隙突出(参见《音频工程学会杂志》第40卷，1992年1月/2月第1/2期的示例)，其中公开了不同配置的音圈和磁路。另外，us3991286专利公开了一种扬声器，该扬声器具有全部由具有高导热性的材料制成的音圈、星形悬架和扬声器框架，包括喇叭型扬声器实施例，其具有导热喇叭元件和贴合在后部的散热构件。
16、在较高频率的模型中，不可能引入附加的元件来促进热量从音圈传递到外部，可在空气隙内部应用冷却流体-铁磁流体(entropy杂质2014；16，5891-5900；编号10.3390/e16115891)。这种流体由于成分中含有铁纳米颗粒而保留在空气隙中，可“固定”流体并且防止其离开空气隙。其将热量从音圈传导到极片的效率相当好，但存在两个缺点。第一个缺点是流体的粘度，且会“减慢”音圈并改变其阻尼，也就是说，其会影响扬声器的频率响应。第二，随着时间的推移，流体消失，要么通过迁移到空气间隙之外，要么通过蒸发，因此其效率降低，使音圈暴露于其不再能够处理的功率值。
17、关于磁路，如果极片的整个厚度用于传导磁通量，靠近空气隙的区域的饱和度将小于构成空气隙的一些部件被加工的区域的饱和度，因为该区域的截面减小。
18、这将使磁通量难以通过，从而降低空气隙中的磁感应强度。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提供一种用于扬声器散热的装置，更具体来说提供一种用于中频电动音圈扬声器散热和高频电动音圈扬声器散热的装置，且更具体地说提供一种用于喇叭扬声器散热的装置。
2、如上所述，电动音圈扬声器是基于音圈的位移，且因此也是基于贴合在音圈上的薄膜的位移，从而在环境空气中产生压力变化。这是由于根据拉普拉斯定律，施加到音圈上的电能将在音圈中产生力。然而，由于焦耳效应，一些能量会产生热量。
3、为了从音圈提取热量并且避免可能变得不可逆的热过载，存在两种机制。第一种是通过对流[等式1]并且由于音圈仅与气态流体接触而为自然类型。此外，如果发生位移，便会产生周围空气的运动，从而引起强制对流。但是这种效应只出现在低频锥体模型中，这不是本专利技术的目的。
4、q对流＝ha(ts-ta) [等式1]
5、此外，存在辐射耗散现象，如[等式2]所述：
6、
7、可看出，在所述两种情况下，提取的热量与音圈的面积a成比例。该面积被定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有散热功能的电动喇叭扬声器，被配置成增加中频扬声器模型及高频扬声器模型中的散热，所述电动喇叭扬声器包括音圈(1)、空气隙(2)及磁路(3)，所述磁路包括面对绕组(1)的极片(4)，其特征在于，通过在单层绕组(1)中将热辐射表面加倍来获得散热的增加。
2.根据权利要求1所述的扬声器，其中构成所述音圈(1)的所述绕组的所述导线具有圆形截面、两个层，并且通过将所述绕组(1)的高度加倍来获得所述辐射表面的所述增加，从而传递到所述空气隙(2)中的单层绕组，所述空气隙以与所述音圈相同的比例伸长。
3.根据权利要求1所述的扬声器，其中构成所述音圈(1)的所述绕组的导线具有矩形截面、单层，且通过在所述空气隙(2)中将所述绕组(1)的宽度加倍来获得所述辐射表面的复制。
4.一种制造根据权利要求1至3中任一项所述的喇叭扬声器的方法，所述方法被配置成增加中频扬声器模型及高频扬声器模型中的散热，所述喇叭扬声器包括音圈(1)、空气隙(2)及磁路(3)，所述磁路又包括面对绕组(1)的极片(4)，并且其特征在于，所述方法包括在单层中将所述绕组(1)的热辐射表面加倍
5.根据权利要求4所述的制造方法，包括在所述空气隙(2)中将圆形截面的所述绕组(1)的高度加倍。
6.根据权利要求4所述的制造方法，包括在所述空气隙(2)中将矩形截面的所述绕组(1)的宽度加倍。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种具有散热功能的电动喇叭扬声器，被配置成增加中频扬声器模型及高频扬声器模型中的散热，所述电动喇叭扬声器包括音圈(1)、空气隙(2)及磁路(3)，所述磁路包括面对绕组(1)的极片(4)，其特征在于，通过在单层绕组(1)中将热辐射表面加倍来获得散热的增加。
2.根据权利要求1所述的扬声器，其中构成所述音圈(1)的所述绕组的所述导线具有圆形截面、两个层，并且通过将所述绕组(1)的高度加倍来获得所述辐射表面的所述增加，从而传递到所述空气隙(2)中的单层绕组，所述空气隙以与所述音圈相同的比例伸长。
3.根据权利要求1所述的扬声器，其中构成所述音圈(1)的所述绕组的导线具有矩形截面、...
【专利技术属性】
技术研发人员：何塞·马丁内斯·兰佐，乔治·塞拉诺·拉米雷斯，
申请(专利权)人：乔法玛咨询研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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