C型分频电感及应用其的无源功率分频器和音响系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种C型分频电感及应用其的无源功率分频器和音响系统，其中C型分频电感包括第一C型磁芯和第二C型磁芯的对靠组成的磁路，位于第一C型磁芯和第二C型磁芯中的线圈，以及第一C型磁芯和第二C型磁芯的结合部之间设置的低磁导率材料组成的垫块。本实用新型专利技术用于实现分频电感的体积、电感量、内阻、饱和电流之间的精确平衡。电流之间的精确平衡。电流之间的精确平衡。

【技术实现步骤摘要】
C型分频电感及应用其的无源功率分频器和音响系统


[0001]本技术属于电声领域，具体涉及一种C型分频电感及应用其的无源功率分频器和音响系统。

技术介绍

[0002]分频器是音响系统中的一种关键电路，通常用于将输入的宽带音频信号分为若干个频率段，以便分别驱动不同类型的扬声器，如低音、中音和高音单元。分频器可以是被动式或有源式，其中无源功率分频器常常使用一些基本的无源元件，如电阻、电容和电感。分频器电路根据其响应，又被分为低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。电感在低通滤波器中的作用是用于抑制高频信号并允许低频信号通过。低通滤波器通常用于驱动低音扬声器(如低音单元或次低音单元)。当电感与电容或电阻结合使用时，它们共同形成一个低通滤波器，可以选择性地通过低频信号，而减弱高于截止频率的信号。
[0003]在具有多个扬声器组合的音箱中，经常需要在系统中加入无源功率分频器电路。要做到高保真，扬声器分频点之间衔接设计至关重要，因此对电感的参数提出了一定的要求。特别是在多路分频电路中，由于低音扬声器的分频点相对较低，因此对应的分频电感的电感量的取值要求比较大。
[0004]图1为分频电感在分频器和音响系统中的应用示意。特别指出的是，图1仅为说明分频电感在电路和系统中所处的位置和承担的功能的一个典型的示意。并不代表仅仅只有这样一种类型的电路实现方式。事实上，由于扬声器数量和性能的差异，图1框线中所示的电路组合形态也各不相同，但是无论以上电路组合形态如何变化，位于功放输出到扬声器之间的这一部分电路(以下简称分频器电路)所承载的功能是类似的，都是将输入的宽带音频信号分为若干个频率段，以便分别驱动不同类型的扬声器，如低音、中音和高音单元。在图1所示电路中，电感L1所起的作用就是阻止高频信号通过而让低频信号通过，电感L2所起的作用也是如此。将分频器电路上采用的电感统称为分频电感。
[0005]分频电感内阻对扬声器阻尼的影响也是客观存在的。当低音分频电感的内阻增加时，会导致阻尼系数降低。阻尼系数降低可能影响扬声器的低频响应。较低的阻尼系数可能导致低频响应过于宽松，低音表现失去紧凑感和清晰度。会影响音响系统的整体声音质量。较低的阻尼系数意味着扬声器振动的控制能力降低。当音频信号停止或发生变化时，扬声器锥体可能会持续振动，导致声音变得模糊。较高的阻尼系数有助于快速消除振动，保持声音的清晰度。
[0006]空心电感是一种没有磁芯的电感器件。由于没有磁芯，空心电感具有较高的饱和电流。然而，由于没有磁芯来集中磁场，空心电感的电感值相对较低。因此在需要较高电感量的场合，空心电感需要耗费的线材较多，且成品电感的内阻偏大。
[0007]磁芯电感是一种具有磁芯的电感器件。磁芯通过集中磁场来提高电感值，使得磁芯电感在相同线圈数下具有更高的电感。因此，和空心电感相比，磁芯电感具有内阻低的优势。然而，磁芯材料在一定磁场强度下会饱和，导致电感值随电流增加而降低。饱和电流受
到磁芯材料、磁芯几何尺寸和线圈参数等因素的影响。
[0008]一个绕制好的长线圈电感的电感量经验公式为：
[0009]L＝k*μ0*μs*N2*S/l
[0010]其中μ0为真空磁导率，μs为线圈磁回路的相对磁导率，N2为线圈匝数的平方，S为线圈的截面积，l为线圈长度，k为修正系数，与线圈半径与线圈长度l相关。
[0011]由于空心电感如果要达到高电感量绕制的体积会很大，与此同时它的内阻也会比较大，当前的分频电感上经常会用到带磁芯的电感，例如线圈中插入硅钢片或者磁芯的电感。此类电感是属于固定磁路的电感。一旦磁芯和电感外形结构选定之后，其磁回路相对磁导率μs也就基本固定。磁回路相对磁导率μs的基本固定会导致音频分频电感的设计中难以实现体积、电感量、内阻、饱和电流之间的精确平衡。

技术实现思路

[0012]鉴于以上存在的问题，本技术提供一种C型分频电感及应用其的无源功率分频器和音响系统，用于实现分频电感的体积、电感量、内阻、饱和电流之间的精确平衡。
[0013]为解决上述技术问题，本技术采用如下的技术方案：
[0014]本技术第一方面提供一种C型分频电感，包括第一C型磁芯和第二C型磁芯的对靠组成的磁路，位于第一C型磁芯和第二C型磁芯中的线圈，以及第一C型磁芯和第二C型磁芯的结合部之间设置的低磁导率材料组成的垫块。
[0015]一种可能的实现方式中，垫块的总厚度为0.001毫米
‑
10厘米。
[0016]一种可能的实现方式中，所述垫块为至少一片。
[0017]一种可能的实现方式中，所述第一C型磁芯和第二C型磁芯的相对磁导率为1
‑
200000。
[0018]一种可能的实现方式中，用来绕制线圈的导体截面积为0.001
‑
5000平方毫米。
[0019]一种可能的实现方式中，所述低磁导率材料的相对磁导率范围为1
‑
1000。
[0020]本技术第二方面提供一种无源功率分频器，所述无源功率分频器包括如上任一所述的C型分频电感。
[0021]本技术第三方面提供一种音响系统，包括无源功率分频器和扬声器，所述无源功率分频器包括如上任一所述的C型分频电感。
[0022]采用本技术具有如下的有益效果：和传统音频分频电感相比，本技术的分频电感采用一种可调节磁导率的架构，用一对C型磁芯代替传统分频电感的铁芯或者工字型或者圆柱形磁芯，并在这一对C型磁芯之间插入低磁导率的垫块。通过改变垫块的厚度，可以控制整个电感线圈磁回路的相对磁导率，使得整个回路的磁导率可调。通过调整可以使回路的相对磁导率达到精确需要的值，使得分频电感的电感量，饱和电流和内阻都可以实现完美的兼顾。
附图说明
[0023]图1为现有技术中分频电感在音响系统中的使用结构示意图；
[0024]图2为本技术实施例的C型分频电感的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]参见图2，所示为本技术实施例的一种C型分频电感的结构示意图，包括结构相同的第一C型磁芯1011和第二C型磁芯1012的对靠组成的磁路，位于第一C型磁芯1011和第二C型磁芯1011中的线圈103，以及第一C型磁芯1011和第二C型磁芯1012的结合部之间设置的低磁导率材料组成的垫块102。垫块102所起到的作用是使得第一C型磁芯1011和第二C型磁芯1012组成的一对磁芯之间保持固定的距离。因此，只要满足这样的功能要求，垫块102的形状可以是任意的，垫块102可以只出现在一侧的两个磁芯相对的位置，也可以只出现在一对磁芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种C型分频电感，其特征在于，包括第一C型磁芯和第二C型磁芯的对靠组成的磁路，位于第一C型磁芯和第二C型磁芯中的线圈，以及第一C型磁芯和第二C型磁芯的结合部之间设置的低磁导率材料组成的垫块。2.如权利要求1所述的C型分频电感，其特征在于，垫块的总厚度为0.001毫米
‑
10厘米。3.如权利要求1所述的C型分频电感，其特征在于，所述垫块为至少一片。4.如权利要求1所述的C型分频电感，其特征在于，所述第一C型磁芯和第二C型磁芯的相对磁导率为1
‑
200000。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛虎，
申请(专利权)人：上海易和声学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：