электродинамический телефон

Формула изобретения

Электродинамический телефон, состоящий из магнитопровода, предпочтительно в форме полого цилиндра с центральным стержнем, имеющего воздушный зазор, пересекающий магнитный поток в магнитопроводе, и по меньшей мере одно акустическое отверстие, катушки, соединяемой с источником электрического сигнала, укрепленной на центральном стержне, магнита, размещаемого в воздушном зазоре, и звукоизлучающей диафрагмы, отличающийся тем, что магнит выполнен плоским и намагничен перпендикулярно плоскости, а звукоизлучающая диафрагма соединена с магнитом непосредственно.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое устройство является электроакустическим преобразователем, предназначенным преимущественно для использования в качестве телефона.

При использовании с указанной целью электродинамического преобразователя с подвижной катушкой [1] возникают технологические трудности, связанные с малыми размерами катушки и малой величиной зазоров, в которых она перемещается в процессе функционирования.

Известен электродинамический преобразователь с неподвижными катушками и подвижным магнитом [2] конструкция которого позволяет уменьшить величину рабочего зазора до величины, определяемой амплитудой колебаний подвижной системы, а не до величины, определяемой технологическими ограничениями, и за счет этого, равно как за счет увеличения массы обмотки, поскольку она неподвижна и не влияет на частотные свойства, получить коэффициент полезного действия равным или большим, чем у преобразователя с подвижной катушкой и магнитом большей массы.

В данном преобразователе предусмотрено встречное намагничивание переменным током противостоящих полюсов четырехполюсного магнитопровода, между которыми размещен подвижный магнит, связанный через специальный элемент связи со звукоизлучающей диафрагмой. Такое построение преобразователя ведет к образованию пары зазоров, в которых не возникает силы, возбуждающей колебаний магнита, что ведет к уменьшению индукции в зазорах, в которых эта сила возникает. При одинаковой величине зазоров такое положение вдвое уменьшает отдачу при одном и том же магните, в сравнении с отдачей достижимой при наличии в магнитной цепи одной пары зазоров. Наличие элемента связи между магнитом и звукоизлучающей диафрагмой вносит дополнительные частотные искажения за счет резонансных свойств элемента связи.

Для устранения указанных недостатков преобразователя по [2] необходимо исключить из конструкции неэффективные для процесса преобразования зазоры и элемент связи между звукоизлучающей диафрагмой и колеблющимся магнитом. Этим условиям соответствует устройство, показанное на чертеже.

Оно состоит из магнитопровода, предпочтительно в форме полого цилиндра с центральным стержнем 1, имеющего рабочий зазор 2, полностью пересекающий магнитный поток индуцируемый в магнитопроводе, катушки с током 3, неподвижно закрепленной на центральном стержне магнитопровода, плоского магнита 4, поляризованного перпендикулярно к плоскости и размещенного в рабочем зазоре, непосредственно связанной с магнитом звукоизлучающей диафрагмы 5, магнитопровод имеет при этом по меньшей мере одно акустическое отверстие 6.

Функционирует устройство следующим образом. При подаче на катушку переменного тока звуковой частоты происходит перемагничивание магнитопровода, что ведет к образованию в зазоре переменного магнитного поля, которое, взаимодействуя с полем постоянного магнита, вызывает колебания последнего и связанной с магнитом диафрагмы, передающей, в свою очередь, колебания воздуху.

С учетом того, что плоский магнит и сам может выполнять функцию диафрагмы, будучи соединен с магнитопроводом посредством гибкого подвеса, использование диафрагмы все-таки представляется рациональным из энергетических соображений, поскольку КПД устройства при прочих равных условиях пропорционален квадрату радиуса диафрагмы и обратно пропорционален квадрату колеблющейся массы [3]

Нелинейность преобразования в данном устройстве не возникает при исходной асимметрии положения магнита в зазоре и линейной деформационной характеристике подвеса, но возникает вторая гармоника преобразуемого сигнала при использовании магнита из электропроводящего материала, т.к. индуцируемый переменным магнитным потоком в теле магнита электрический ток на одной полуволне сигнала усиливает поле магнита, а на противофазной ослабляет.

В данном устройстве предпочтительно использовать феррит в качестве материала магнитопровода, поскольку используется очень короткий (для магнитного потока) постоянный магнит, не создающий в материале магнитопровода значительной напряженности поля, подразумевая под словом "значительная" - напряженность поля в единицы-десятки килоампер/метр, что имеет место в преобразователе с подвижной катушкой. Использование феррита снижает потери на переменном токе и повышает КПД, особенно на высоких звуковых частотах. В таком виде устройство применимо в качество громкоговорителя высоких частот.