DE20309967U1

DE20309967U1 - Loudspeaker with increased magnetic flux has ring magnet arranged coaxially in bottom yoke and on outer periphery of core magnet so gap of defined width exists between magnets

Info

Publication number: DE20309967U1
Application number: DE20309967U
Authority: DE
Original assignee: Kingstate Electronics Corp
Current assignee: Kingstate Electronics Corp
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2003-09-04
Anticipated expiration: 2013-06-28
Also published as: TW545838U; JP3098542U

Abstract

The device has a bottom yoke (11) with a central hollow volume, a vibration damper, stimulation coil and a top yoke above the central opening of the bottom yoke, a core magnet (12) in the hollow volume and a ring magnet (13) arranged coaxially in the bottom yoke and on the outer periphery of the core magnet so that a gap of defined width exists between the magnets.

Description

B/45295/70-ggB/45295/70-gg

Kinqstate Electronics Corporation, 1OF, No 69-11, See. 2, Chung Cheng E. Rd., Tamshui Chen, Taipei Hsien, Taiwan, R.O.C. Kinqstate Electronics Corporation, 1OF, No 69-11, See. 2, Chung Cheng E. Rd., Tamshui Chen, Taipei Hsien, Taiwan, ROC .

Loudspeakers with increased magnetic flux

Die Erfindung betrifft einen Lautsprecher mit erhöhtem Magnetfluss und insbesondere einen Lautsprecher, der zum Erhöhen des Magnetflusses zum Verstärken der Ausgabelautstärke des Lautsprechers zwei Magnete verwendet.The invention relates to a loudspeaker with increased magnetic flux and, more particularly, to a loudspeaker that uses two magnets to increase the magnetic flux to amplify the output volume of the loudspeaker.

Figur 4 zeigt in einer Schnittdarstellung einen bekannten Lautsprecher, bei dem die Grundelemente einen Permanentmagnet 51, einen zentralen Pol 52, ein Bodenjoch 50, eine Erregerspule 53, ein Deckeljoch 54, einen Vibrationsdämpfer 55 und eine Lautsprechermembran 56 beinhalten, wobei der Magnet 51 im Zentrum eines hohlen Bodenjoches 50 angeordnet ist. Der zentrale Pol 52 ist auf dem Permanentmagnet 51 ausgebildet. Die Erregerspule 53 ist am Außenumfang des zentralen Poles 52 vorgesehen. Das Deckeljoch 54 ist auf der zentralen Öffnung des Bodenjoches 50 angeordnet. Das Deckeljoch 54 weist in seinem Zentrum ein Durchgangsloch auf, das den Zusammenbau der Erregerspule 53 und des zentralen Poles 52 erlaubt, die sich durch das Loch 541 erstrecken. Der Vibrationsdämpfer 55 ist über der Erregerspule 53 vorgesehen. Die konisch ausgebildete Lautsprechermembran 56 ist über dem Vibrationsdämpfer 55 vorgesehen. Die Lautsprechermembran 56 wird durch den Oberrand des Deckeljoches 54 gehalten und durch einen kreisrunden Rahmen 57 festgelegt. Eine Deckelplatte 561 ist auf der LautersprechermembranFigure 4 is a sectional view of a known loudspeaker in which the basic elements include a permanent magnet 51, a central pole 52, a bottom yoke 50, an excitation coil 53, a cover yoke 54, a vibration damper 55 and a loudspeaker diaphragm 56, the magnet 51 being arranged in the center of a hollow bottom yoke 50. The central pole 52 is formed on the permanent magnet 51. The excitation coil 53 is provided on the outer circumference of the central pole 52. The cover yoke 54 is arranged on the central opening of the bottom yoke 50. The cover yoke 54 has a through hole in its center which allows the assembly of the excitation coil 53 and the central pole 52 which extend through the hole 541. The vibration damper 55 is provided above the excitation coil 53. The conical speaker diaphragm 56 is provided above the vibration damper 55. The loudspeaker membrane 56 is held by the upper edge of the cover yoke 54 and fixed by a circular frame 57. A cover plate 561 is mounted on the loudspeaker membrane

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vorgesehen und bedeckt die Erregerspule 53 und den zentralen Pol 52 im Hohlraum des Bodenjochs 50.and covers the excitation coil 53 and the central pole 52 in the cavity of the bottom yoke 50.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise dieses bekannten Lautsprechers beschrieben. Wenn die Erregerspule 53 erregt wird, wird durch die elektromagnetische Induktanz mit dem Magnet 51 ein Magnetfeld erzeugt, das eine Vibration des Vibrationsdämpfers 55 verursacht. Die Stromstärke in der Erregerspule 53 und der Magnetfluss des Magnets 51 können die Ausgabelautstärke des Lautsprechers und das Frequenzverhalten bestimmen. Die strichlierte Linie verdeutlicht in der Zeichnung die Magnetflussrichtung vom Magnet 51, wobei das Bodenjoch 50 in einem Magnetkreis als ein Induktionsmedium dient. Der Magnetkreis geht vom N-PoI des Magnets 51 aus, verläuft durch das Bodenjoch 50 und kehrt zum S-PoI des Magnets 51 zurück. Das entsprechende Magnetfeld ist das Ergebnis der Magnetinduktion des Magnetfeldes der Erregerspule 53.The operation of this known loudspeaker is described below. When the excitation coil 53 is excited, a magnetic field is generated by the electromagnetic inductance with the magnet 51, which causes vibration of the vibration damper 55. The current in the excitation coil 53 and the magnetic flux of the magnet 51 can determine the output volume of the loudspeaker and the frequency response. The dashed line in the drawing shows the magnetic flux direction from the magnet 51, with the bottom yoke 50 serving as an induction medium in a magnetic circuit. The magnetic circuit starts from the N-PoI of the magnet 51, passes through the bottom yoke 50 and returns to the S-PoI of the magnet 51. The corresponding magnetic field is the result of the magnetic induction of the magnetic field of the excitation coil 53.

Figur 5 zeigt in einer der Figur 4 ähnlichen Schnittdarstellung eine andere Ausbildung eines bekannten Lautsprechers. Im Vergleich mit dem oben in Verbindung mit Figur 4 beschriebenen bekannten Lautsprecher ist ohne weiteres ersichtlich, dass der Hauptunterschied zwischen diesen beiden bekannten Ausbildungen darin besteht, dass gemäss Figur 5 das Joch 50 einen T-förmigen Querschnitt besitzt, und am Außenumfang mit einem ringförmigen Permanentmagnet 51 verbunden ist, um einen Lautsprecher zu bilden, der einen Außenmagnet verwendet. Der Magnet 51 verwendet das T-förmige Joch 50 als Induktionsmedium, um einen geschlossenen Magnetkreis zu bilden. Dieser Magnetkreis ist in Figur 5 durch strichlierte Linien verdeutlicht. Der Magnetfluss des ringförmigen Magnet 51 fließt vom N-PoI, verläuft durch das Joch 50 und kehrt zum S-PoI zurück.Figure 5 shows another embodiment of a known loudspeaker in a sectional view similar to Figure 4. In comparison with the known loudspeaker described above in connection with Figure 4, it is readily apparent that the main difference between these two known embodiments is that, according to Figure 5, the yoke 50 has a T-shaped cross section and is connected at the outer circumference to an annular permanent magnet 51 to form a loudspeaker which uses an external magnet. The magnet 51 uses the T-shaped yoke 50 as an induction medium to form a closed magnetic circuit. This magnetic circuit is illustrated by dashed lines in Figure 5. The magnetic flux of the annular magnet 51 flows from the N-PoI, passes through the yoke 50 and returns to the S-PoI.

Diese beiden bekannten Lautsprecher verwenden entweder einen inneren oder einen äußeren Magnet und verwenden das Joch 50 als Induktionsmedium, um einen geschlossenen Magnetkreis zu bilden. Das Joch 50 reduziert jedoch den Magnetfluss des Magnets nach einer entsprechend langen Zeit und verursacht, dass die Schallempfindlichkeit und die Ausgabelautstärke des Lautsprechers nach einer entsprechend langen Zeitdauer verkleinert wird.These two known loudspeakers use either an inner or an outer magnet and use the yoke 50 as an induction medium to form a closed magnetic circuit. However, the yoke 50 reduces the magnetic flux of the magnet after a correspondingly long period of time and causes the sound sensitivity and the output volume of the loudspeaker to be reduced after a correspondingly long period of time.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Lautsprecher erhöhten Magnetflusses durch Verstärken des Magnetflusses innerhalb der Grenzen des Joches zu schaffen, um die Ausgabelautstärke und die Schallempfindlichkeit des Lautsprechers zu verbessern.It is therefore an object of the invention to provide a loudspeaker of increased magnetic flux by amplifying the magnetic flux within the boundaries of the yoke in order to improve the output volume and the sound sensitivity of the loudspeaker.

Der erfindungsgemäße Lautsprecher weist im Zentrum eines hohlen Jochs einen Kernmagnet sowie einen den Kernmagnet außen umgebenden ringförmigen Magnet mit entgegengesetzter Polarität auf, wodurch ein ringförmiger Doppelmagnetaufbau gebildet wird. Der ringförmige Magnet wirkt im Magnetkreis als Induktionsmedium, durch das ein Magnetflussverlust über die Grenzen des Joches hinaus verhindert und der Magnetfluss gleichzeitig verstärkt wird, wodurch die Schallempfindlichkeit und die Ausgabelautstärke des Lautsprechers beachtlich verbessert werden kann.The loudspeaker according to the invention has a core magnet in the center of a hollow yoke and an annular magnet of opposite polarity surrounding the core magnet on the outside, thereby forming an annular double magnet structure. The annular magnet acts as an induction medium in the magnetic circuit, preventing magnetic flux loss beyond the boundaries of the yoke and at the same time amplifying the magnetic flux, whereby the sound sensitivity and output volume of the loudspeaker can be remarkably improved.

Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, einen Lautsprecher zu schaffen, bei dem die Außenabmessungen verkleinert werden können, ohne die Ausgabelautstärke des Lautsprechers zu beeinträchtigen. Die verkleinerten Komponenten für den Lautsprecher können auch bei anderen elektronischen Vorrichtungen verwendet werden.Another object of the invention is to provide a loudspeaker in which the external dimensions can be reduced without affecting the output volume of the loudspeaker. The reduced components for the loudspeaker can also be used in other electronic devices.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Lautsprechers ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einesFurther details, features and advantages of the loudspeaker according to the invention will become apparent from the following detailed description of a

Ausführungsbeispieles eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Lautsprechers.Embodiment of an embodiment of the loudspeaker according to the invention shown in the drawing.

Es zeigen:Show it:

Figur 1 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Lautsprechers,Figure 1 is a sectional view of the loudspeaker according to the invention,

Figur 2 eine Diagrammdarstellung des Zusammenhangs zwischen der Frequenz und der Ausgabelautstärke des Lautsprechers,Figure 2 is a diagram showing the relationship between the frequency and the output volume of the loudspeaker,

Figur 3 die Diagrammdarstellung des Zusammenhangs zwischen der Frequenz und der Ausgabelautstärke eines bekannten Lautsprechers,Figure 3 shows the diagram of the relationship between the frequency and the output volume of a known loudspeaker,

Figur 4 eine Schnittdarstellung eines bekannten Lautsprechers, und Figur 5 eine Schnittdarstellung eines anderen bekannten Lautsprechers.Figure 4 is a sectional view of a known loudspeaker, and Figure 5 is a sectional view of another known loudspeaker.

Figur 1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine bevorzugte Ausbildung des erfindungsgemäßen Lautsprechers mit erhöhtem Magnetfluss, wobei die über der Öffnung des hohlen Bodenjoches 11 vorgesehenen Einzelteile im wesentlichen den Einzelteilen, wie sie in den Figuren 4 und 5 dargestellt sind, ähnlich sind. Dabei handelt es sich um einen Zentralpol 52, ein Deckelloch 54, eine Erregerspule 53, einen Vibrationsdämpfer 55 und eine Lautsprechermembran 56, deren Ausbildung nachfolgend nicht noch einmal beschrieben wird. Das einzigartige Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der inneren Struktur des Bodenjoches 11, wobei zwei Magnete, nämlich ein Kernmagnet 12 und ein Ringmagnet 13 derartig angeordnet sind, dass der Magnetfluss des Lautsprechers erhöht ist.Figure 1 shows a sectional view of a preferred embodiment of the loudspeaker according to the invention with increased magnetic flux, wherein the individual parts provided above the opening of the hollow base yoke 11 are essentially similar to the individual parts as shown in Figures 4 and 5. These are a central pole 52, a cover hole 54, an excitation coil 53, a vibration damper 55 and a loudspeaker diaphragm 56, the design of which will not be described again below. The unique feature of the present invention consists in the internal structure of the base yoke 11, wherein two magnets, namely a core magnet 12 and a ring magnet 13, are arranged in such a way that the magnetic flux of the loudspeaker is increased.

Im Hohlraum des Bodenjoches 11 ist der Ringmagnet 13 um den Außenumfang des Kernmagnetes 12 herum derartig angeordnet, dass zwischen den beiden Magneten 12 und 13 ein Spalt mit einer bestimmten Spaltweite gegeben ist. Die beiden Magnete 12 und 13 sind derartig angeordnet, dass die Polarität des Ringmagnets 13 zur Polarität des Kernmagnets 12 entgegengesetzt ist. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, verdeutlicht die strichlierte Linie den Magnetfluss vom N-PoI des Kernmagnetes 12 durch den Ringmagnet 13 hindurch vom S-PoI zum N-PoI und anschließend zurück zum S-PoI des Kernmagnetes 12, so dass sich ein Magnetkreis ergibt. Da der Ringmagnet 13 für den Magnetkreis als Induktionsmedium dient, wird die Funktion des Bodenjochs 11 erheblich reduziert, wodurch die Möglichkeit eines Magnetflussverlustes wesentlich reduziert wird. Durch diese Magnetanordnung ist es dem Kernmagnet 12 möglich, für das Lautsprechersystem einen starken Magnetfluss zu erzeugen.In the cavity of the bottom yoke 11, the ring magnet 13 is arranged around the outer circumference of the core magnet 12 such that a gap with a certain gap width is provided between the two magnets 12 and 13. The two magnets 12 and 13 are arranged such that the polarity of the ring magnet 13 is opposite to the polarity of the core magnet 12. As can be seen from Figure 1, the dashed line shows the magnetic flux from the N-PoI of the core magnet 12 through the ring magnet 13 from the S-PoI to the N-PoI and then back to the S-PoI of the core magnet 12, so that a magnetic circuit is formed. Since the ring magnet 13 serves as an induction medium for the magnetic circuit, the function of the bottom yoke 11 is considerably reduced, thereby significantly reducing the possibility of magnetic flux loss. This magnet arrangement enables the core magnet 12 to generate a strong magnetic flux for the loudspeaker system.

Die Figuren 2 und 3 verdeutlichen im Vergleich das Frequenz-Lautstärke-Verhalten eines erfindungsgemäßen neuen Lautsprechers mit denen eines bekannten Lautsprechers, wobei die x-Achse in gleichen Intervallen die Frequenz und die y-Achse die entsprechende Lautstärke darstellt. Durch Vergleich der beiden Kurven ist ersichtlich, dass die Lautstärke des erfindungsgemäßen Lautsprechers im gleichen Frequenzbereich die Ausgabelautstärke des bekannten Lautsprechers übertrifft. Das ist auch aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich.Figures 2 and 3 illustrate the frequency-volume behavior of a new loudspeaker according to the invention compared with that of a known loudspeaker, with the x-axis representing the frequency at equal intervals and the y-axis representing the corresponding volume. By comparing the two curves, it is clear that the volume of the loudspeaker according to the invention exceeds the output volume of the known loudspeaker in the same frequency range. This is also evident from the table below.

*"*—-^^^^ Frequenz
Ausgabelautstärke in dB —«^^^^*"*—-^^^^ Frequency
Output volume in dB —«^^^^ 1,0 kHz1.0kHz 1,2 kHz1.2kHz 1,5 kHz1.5kHz 2,0 kHz2.0kHz erfindungsgemäßer Lautsprecherinventive loudspeaker 89,0889.08 89,0189.01 89,3989.39 88,0988.09 bekannter Lautsprecherwell-known speaker 84,6384.63 84,0684.06 83,1583.15 82,6182.61

Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, dass die Kombination des Kernmagnetes 12 und des Ringmagnetes 13 den Magnetfluss wirksam verstärken kann, woraus eine Erhöhung der Ausgabelautstärke bei allen Frequenzen verursacht wird.It can be seen from the above table that the combination of the core magnet 12 and the ring magnet 13 can effectively amplify the magnetic flux, thereby causing an increase in the output volume at all frequencies.

Aus dem Obigen ergibt sich, dass nicht nur die Ausgabelautstärke des den
Doppelmagnetaufbau besitzenden Lautsprechers verbessert werden kann, sondern dass auch die Größe des Lautsprechers und die der inneren Komponenten wie des Joches reduziert werden können. Diese inneren Komponenten können auch bei
anderen elektronischen Produkten wie Mobiltelefonen und Miniatur FM/AM-Radios verwendet werden.From the above it follows that not only the output volume of the
not only can the size of the speaker and the internal components such as the yoke be reduced, but also the size of the speaker can be reduced. These internal components can also be used in
other electronic products such as mobile phones and miniature FM/AM radios.

Claims

1. Loudspeaker with increased magnetic flux, with a base yoke ( 11 ) with a central cavity, wherein a vibration damper (55), an excitation coil (53 ) and a cover yoke ( 54 ) are provided above a central opening of the base yoke ( 11 ), a core magnet ( 12 ) is provided in the cavity of the base yoke (11), and within the base yoke ( 11 ), on the outer circumference of the core magnet ( 12 ), a ring magnet ( 13 ) is provided coaxially in such a way that a gap with a certain gap width is provided between the two magnets ( 12 and 13 ).

2. A speaker with increased magnetic flux according to claim 1, wherein the core magnet ( 12 ) and the ring magnet ( 13 ) are arranged such that their polarities are opposite to each other to form a closed magnetic circuit.