189980. lajstromszámú szabadalom • Elektromechanikus átalakító,előnyösen hangszóró
1 189.980 2 A találmány tárgya elektromechanikus átalakító elektromos rezgéseknek mechanikus rezesekké történő átalakítására, előnyösen hangszóró, amelynek légréssel rendelkező állandó mágnesterű mágnesköre, valamint rugalmasan felerősített, a légrésbe benyúló lengőrésze és ehhez rögzített mechanikus rezgésközlő szerve van. Ilyen ismert tulajdonságokkal rendelkeznek a dinamikus hangszórók. Ezeknél az állandó mágnesterű mágneskor légrésében levő lengőrész lényegében egy tekercs, amely rugalmas és hajlékony vezetékeken keresztül csatlakozik a hangszóró kosárhoz rögzített elektromos csatlakozókhoz. A dinamikus hangszóróknak a gyártás és a használat szempontjából az alábbi korlátjai, illetve hátrányai vannak. A lengőrész egy tekercs. Ez a tekercs a hangszóró működése közben állandó rezgésben van, ezért mechanikailag olyan rázásállóan kell kialakítani, hogy a legnagyobb amplitúdóval történő rezgés esetén se károsodjon. A gyártás szempontjából ez egy szigorú követelmény. Tekintettel arra, hogy a légrésben csak korlátozott vastagságú lengőrész helyezhető el, a tekercs vastagsága korlátozott. Ez egyrészről azt jelenti, hogy a légrést viszonylag nagyra kell választani, ami csökkenti a légrés indukciót és ezzel együtt az átalakítási hatásfokot, másrészről a tekercset csak kevés menetszámmal lehet kivitelezni, ami a hangszór ók impedanciáját alacsony értékre korlátozza. Ennek az alacsony impedanciának is jelentős komponense a tekercs vékony huzalának ohmos ellenállása amely veszteséget okoz. A veszteség — különösen a kényszerű nagy áram sűrűség miatt - melegíti a tekercset, amelynek elvezetéséről alig lehet gondoskodni. Gyakori meghibásodási ok az, hogy a lengőrész tekercsének kivezetései egy idő múlva elfáradnak és elszakadnak. Kismértékű mechanikai deformáció már a lengőtekercs súrlódásához vezet, amely azon túlmenően, hogy torzítást okoz, a tekercs menetei között zárlatot hoz létre. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan elektromechanikus átalakító, célszerűen egy olyan hangszóró kialakítását, amelynél a dinamikus hangszórók a fentiekben említett összes hátrányát kiküszöböljük. A kitűzött célt egy, a bevezetőben meghatározott elektromechanikus átalakítóvala találmány szerint értük el, amelynek lényege, hogy a lengőrész hengerpalást-alakú és fémből van, amelyen egymással átlósan kialakított két nyílás van, a nyílásokon zárt mágneskört alkotó elektromágnes vasmagja van átvezetve. A találmány szerinti elektromechanikus átalakító egy előnyös kiviteli alakja szerint mind az állandó mágnesterű mágneskor, mind az elektromágnes vasmagja többpólusú, és a pólusok a lengőrész hengerpalást kerülete mentén egyenletesen vannak elosztva. Egy célszerű kiviteli alak szerint a nyílások a hengerpalást-alakú lengőrész közepén vannak kialakítva. A lengőrész elmozdulásának irányában a nyílások az elektromágnes vasmagjánál legalább a legnagyobb kitérés útjávaJ szélesebbek. A találmány szerinti elektromechanikus átalakító egy előnyös kiviteli alakja szerint az állandó mágnesterű mágneskor légrése a lengőrész egyik szélén van. Különösen jó átalakítási hatásfok érhető el akkor, ha a találmány szerint az elektromechanikus átalakítónak két állandó mágnesterű mágnesköre van, amelyeknek a légrése(i)be a lengőrész két széle nyúlik be. Az állandó mágnesterű mágneskörben célszerűen permanens mágnes van. Elképzelhető azonban az is, hogy a permanens mágnes helyett egyenárammal gerjesztett elektromágnes van alkalmazva. Annak érdekében, hogy a találmány szerinti elektromechanikus átalakítót több, különböző impedanciához lehessen illeszteni, a találmány szerint az elektromágnesnek több tekercse van. Egy másik lehetséges találmány szerinti megoldásnál az elektromágnes tekercsének egy vagy több leágazása van. A találmány szerinti elektromechanikus átalakítóval vagy hangszóróval sikrült kiküszöbölni a dinamikus hangszórónak több lényeges hátrányát. így például a találmány szerinti hangszóró lengőrésze egyetlen, célszerűen alumíniumból lévő hengerpalástba, vagy serlegből van, amelyen nincs tekercs. A tekercset lényegében a hengerpalástban kialakított nyílások körüli fémrészek, mint rövidrezárt menetek alkot ják, amelyek gyakorlatilag egy transzformátor szekunder tekercsét alkotják. A lengőrészhez semmilyen elektromos hozzávezetésre nincs szükség. így egy jelentős hibaforrás megszűnt. A lengőrész egyetlen, viszonylag vékonyfalú fém hengerpalást, amely az állandó mágnesterű mágneskor íégrésébe benyúlik. A kis falvastagságnak köszönhetően a légrés jóval kisebbre készíthető, mint a korábbi dinamikus hangszóróknál, így abban lényegesen nagyobb indukció hozható létre, és ezzel együtt jelentősen növekszik az átalakítási hatásfok. A lengőrész nagy fémfelülete egyrészről jóval nagyobb áramot tesz lehetővé, másrészről nagyobb áramsűrűség engedhető meg, mivel a nagy alumínium felület jobb hűtést tesz lehetővé. Esetleges súrlódás esetén nem keletkezik zárlat. A találmány szerinti kialakítás bizonyos mértékig önjavítónak is tekinthető, mivel a súrlódó részlekopása után az elektromechanikus átalakító gyakorlatilag változatlan minőségben működhet tovább. További előnye a találmány szerinti elektromechanikus átalakítónak, hogy az. elektromágnes tekercse a gyakorlatban előforduló tetszőleges impedanciára kialakítható. Arra is lehetőség van, hogy egyetlen tekercsen belül több leágazási készítsünk; ezáltal anynyiféle impedanciára illeszthető, ahány leágazást kialakítottunk. Erre a korábbi dinamikus hangszóróknál egyáltalán nem volt lehetőség. A találmány szerinti elektromechanikus átalakítót az alábbiakban a mellékelt rajzokon bemutatott kiviteli példák kapcsán ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra egy találmány szerinti hangszóró metszetét tünteti fel vázlatosan. a 2. ábrán az 1. ábra szerinti hangszóró A-A síkban vett metszete látható, a 3. ábra az 1. ábra szerinti hangszóró B-B síkban vett metszete, a 4. ábra egy további lehetséges kiviteli alakot ábrázol, az 5. ábra egy hatpólusú elektromágnes elrendezést mutat, végül a 6. ábrán az 5. ábra szerinti elektromágnesnek megfelelő permanens mágnes kialakítása látható. Az 1. ábrán a találmány szerinti elektromechanikus átalakító egy hangszóró. Ez a hangszóró elvi fel építését tekintve megegyezik a hagyományos dinamikus hangszórókkal abban, hogy 5 légréssel rendelkező állandó mágnesterű mágnesköre van, amelyet az ábrán 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
