CN101711008B - 具有音频数字接口的多媒体音响系统 - Google Patents

Abstract

具有音频数字接口的多媒体音响系统，包括至少一个USB/或IEEE1394接口，一个USB/或IEEE1394外置声卡，一组D类/或T类音频功率放大器以及与之匹配的控制电路或微处理器芯片，一块PCB板和至少一对以上音箱。每个音箱内至少设有一个不超过7英寸口径并配置一个单振膜的具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈全频带扬声器/和带通式重低音扬声器，由此构成由电脑USB/或IEEE1394接口供电的2.0或2.1声道/以及由独立电源供电的4.1～7.1声道的具有超高灵敏度和高保真品质的音频数字多媒体音响系统。

Description

具有音频数字接口的多媒体音响系统

技术领域

本发明涉及具有音频数字接口的多媒体音响系统，特别涉及具有USB外置声卡或IEEE1394外置声卡并由电脑或光碟游戏机供电的数字多媒体音响系统，属于电学的电声领域。

背景技术

具有音频数字接口的多媒体音响系统，包括具有USB外置声卡或IEEE1394外置声卡的多媒体音响系统是一种已有技术。

例如，微软公司在上世纪末就推出了由外置电源供电的DSS 80型USB音响系统。

PHILIPS公司于2006年推出的DGX320型音响系统，每个音箱内设有一个1英寸高音扬声器，一个2英寸全频带扬声器和一个无源低音辐射器，由PC的USB接口提供电源，其输出功率为2×1W，频率响应范围为100Hz～20KHz。

2006年3月，日本EVERGREEN公司推出的DN-MPS100型音响系统，包含二个3英寸口径的扬声器，一个安装在面板上的USB接口和一个安装在音箱背后的MP3decoding解码器及箱内的收音机电路。其音频输入功率为2×7W，采用随附的AC适配器由电力网独立供电。

2007年1月，YAMAHA公司于CES展会上推出一款NX-U10型USB音响系统，采用二个1.5英寸口径的迷你(Mini)扬声器，通过“充电电容放大器”技术和SR-Bass低音增强技术，将笔记本PC USB接口提供的能量储存在一组电容器的极板上借以满足低音频强劲输出时对功率容量的爆发性需求。其频率响应范围为90Hz～20KHz。

但是，大量基于USB音频数字解码器(DAC)和2～4个迷你扬声器以及一组数字或模拟功率放大器构成的USB迷你音响系统曾经充斥于国内外市场。就总体而言，这类产品的音质差、音量小，无法满足消费者的使用要求。

众所周知，PC USB接口的输出电压是DC5V±5％，输出电流是500mA。也就是说，每个USB接口可以提供的额定连续功率只有2.5W。而一个2英寸口径扬声器的额定连续输入功率为2～5W，其SPL值可高达83dB/1W/1mm。一个1.25～1.5英寸口径扬声器的额定连续输入功率大致为1～3W，其SPL值通常为79～82dB/1W/1m。一个3英寸口径扬声器的额定连续输入功率大致为5～8W，其SPL值很难超过85dB/1W/1m。3英寸口径扬声器虽然具有较低的谐振频率F₀，其低音频段的电声还原品质比2英寸以下的迷你扬声器要好得多。但是，音响制造商宁愿选择音质相对差一些的2英寸或更小口径的扬声器作为USB音响的发声单元。其原因是：电脑USB音响系统功率放大器输出的2×1W左右电功率很难推动一对3英寸口径扬声器正常工作并获得足够的音量和好的音质。

一般而言，2英寸口径扬声器的电声转换效率只有0.125％。也就是说：当这个扬声器输入1W电功率时，只有0.00125W的电能被转换成有用的声能，其余0.99W电能都被转换成人们不需要的和有害的热能而白白浪费掉。与我们常见的白炽灯的能量转换效率7％相比较，2英寸扬声器的效率大约只有白炽灯效率的1/56。

所以，现有的主流扬声器即动圈式扬声器(以下简称为扬声器)，是20～21世纪全球范围内能量转换效率最低而用途最广泛的人类社会基础电气产品：

其一，在全世界，除US5748760专利外，几乎所有商品化生产的扬声器都只有一个磁隙和一个线圈。当这个线圈接通音频电流时，线圈在磁隙磁场的交互作用下根据弗莱明左手定则产生一个电动力F，推动扬声器振膜作往复式活塞运动，扬声器因振动空气而发声。但是，当这个线圈作往复式活塞运动时，磁隙内的永磁磁力线又垂直切割这个线圈，在线圈内感应得到一个弗莱明右手定则规定的发电机电势，这就是通常所说的反电动势。这个反电动势与扬声器线圈内的音频信号叠加后造成扬声器的失真。一般说来，扬声器线圈的振幅愈大、加速度愈大、音频信号电流的频率愈低，反电动势的幅值也愈大，所引起的失真也愈大。所以，已有技术受到反电动势失真的制约而无法提高扬声器的效率。其二，已有技术可以实施成功一个全音域的中小口径扬声器。但是，已有技术无法使这种全音域扬声器具备广大消费者普遍接受的性能价格比并实现批量化工业生产。其根本原因在于：扬声器的阻抗是扬声器工作电流频率的一个函数：频率愈低阻抗愈低，频率愈高阻抗愈高。对于每一个传统的单磁隙单线圈扬声器，其线圈中流过的高音频电流有效值比低音频电流要小得多。所以，这个扬声器在高音频段产生的声压比低音频段有明显的减少。对于小于3英寸口径的扬声器而言，由于扬声器振动系统的质量较小，人们可以借助技术手段予以弥补。但此类小口径扬声器的谐振频率F_o必然偏高，很难获得令人满意的低音频电声还原效果。对于3英寸以上口径的扬声器而言，随着单元直径的加大，F_o将向低音频段下潜从而改善扬声器的低音频还原品质。但是，此类扬声器的振动系统质量有所增加，扬声器在高音频段的SPL值将在5～10KHz及以上频段产生大的陡降。所以，现有的多媒体音响系统，常常设置一个高音扬声器和一个中低音扬声器来满足消费者对Fo～20KHz频段的全音域需求。当然，为了均衡这二个扬声器的工作还必须增加一个分频器。而分频器的引入又进一步增加了音响系统的能耗和失真度。其三，US5748760专利无法在中小口径扬声器例如应用面最广的1/2～8英寸口径内磁式扬声器范围内得到应用。

其四，尽管如此，PC的USB音响还是具有一些公认的优点。例如：1)采用USB外置声卡，可以彻底摆脱电脑机箱内变压器和电风扇所产生的电磁波干扰；2)基于PCM/PWM音频数字技术的解码编码器和D类音频功率放大器或基于DPPTM专利技术的1BitΔ-∑数模转换技术的T类音频功率放大器，与模拟音频系统十分复杂的滤波器、R/C隔直流网络和AB类功率放大器相比较，在抗干扰、放大器效率、信噪比、动态范围等方面都比模拟音频系统有更好的表现；3)到目前为止，电脑的PCI主流声卡只有16Bit的数模及模数转换精度，而不少“USB迷你音箱”内的USB单工声卡，其DAC却往往具有20Bit的转换精度；4)USB通用串行总线虽然比PCI并行总线的等级低，但随着CPU性能的不断提高，尤其是双核和4核CPU的湧现以及CPU功能的不断强化，USB2.0接口标准的充分普及和USB3.0标准的即将颁行，基于USB/或IEEE1394(含1394.b等衍生产品)接口技术的数字多媒体音响系统将成为今后必然的发展趋向。

有鉴于此，本发明人从1997年开始提出了一系列发明专利方案企图改变上述极端不合理的现状。它们主要包括：A)WO 01/15493专利族的授权专利CN00122197.3、US6795564、CN200520035371.X、CN200620033128.9和已经公开的专利申请JP特表2003-531508、US20050099255、CN200510091936.0、CN200610020317.7；B)WO 99/31931专利族的授权专利CN99114781.2、TW88109796、CN00222469.0；C)尚未公开的CN200710181973.X、CN200710123821.4、CN200720126871.3、CN200810065384.X和CN200820092177.9专利申请。

为拨冗起见，详细的内容请参阅上述已经公开的专利文献而不再重复。

发明内容

本发明的第一个目的是克服技术偏见和已有技术的不足之处，提供一种由USB/或IEEE1394接口供电、使用具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的单振膜全频带多磁隙多线圈扬声器构成一种具有高效节能、高效节材和高保真品质的2.0声道数字多媒体音响系统。

本发明的第二个目的是克服技术偏见和已有技术的不足之处，提供一种由USB/或IEEE1394接口供电、使用具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的单振膜全频带多磁隙多线圈扬声器构成一种具有高效节能、高效节材和高保真品质的2.1声道数字多媒体音响系统。

本发明的第三个目的是克服技术偏见和已有技术的不足之处，提供一种由独立的交直流电源供电、由USB/或IEEE1394接口提供音频数字信号、使用具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的单振膜全频带多磁隙多线圈扬声器构成一种具有高效节能、高效节材和高保真品质的4.1～7.1声道数字多媒体音响系统。

本发明的第四个目的是克服已有技术的不足之处，对已有的多磁隙多线圈扬声器的技术特征作出进一步的改进和限定。消除扬声器的发电机效应和反电动势，提供一系列具有超高效率和高保真品质的全频带扬声器，尤其是提供一种具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的超高效率和低失真度的重低音扬声器。

本发明的目的是这样实现的：

具有音频数字接口的多媒体音响系统，包括电脑/或光碟游戏机PS2的至少一个USB接口/或IEEE1394接口/或同轴电缆接口/或光纤接口，一组与USB/或IEEE1394接口连接的2.0声道外置声卡及与之匹配的D类/或T类音频功率放大器的IC芯片，一组与所述2.0声道外置声卡及音频功率放大器匹配的控制保护电路/或微处理器的IC芯片，一对左右声道音箱，

所述2.0声道外置声卡、所述音频功率放大器、所述控制保护电路、所述微处理器的IC芯片及与之关联的SMD表面贴装元件/或集成在一起的CMOS电路均安装在/或通过电线和插接件连接到PCB板上，所述PCB板固定安装在所述左声道音箱内/或音箱支架内，指示所述外置声卡工作状态的LED信号灯及所述音频功率放大器的音量调节装置固定在所述左声道音箱面板/或音箱支架上，所述PCB板/或所述左声道音箱面板上还设有一个与所述接口匹配的插座/或通过一根接口延长线的插头与电脑/或光碟游戏机PS2的所述接口相连接，所述右声道音箱的面板上也设有一个音频插座，一根音频电缆将所述左右声道音箱连接成为一个2.0声道音响系统；

所述左右声道音箱内分别设有至少一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个≤φ7英寸口径的圆锥形振膜/或内凹形振膜，规定所述圆锥形振膜的中孔直径不超过φ26～φ33毫米，由此构成二个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的全频带扬声器；

所述2.0声道外置声卡至少具有一组单工的16～48Bit的立体声数模解码器DAC，所述DAC及所述外置声卡、所述音频功率放大器、所述控制保护电路、所述微处理器的IC芯片由电脑USB接口的5V电源供电并在最靠近所述DAC及所述外置声卡、所述音频功率放大器的IC芯片电源输入脚处各自并联一组兼有滤波和储能功效的电解电容器，规定所述音频功率放大器的额定工作电压下限值比所述DAC的额定工作电压下限值要低1.1～2.7V，以便所述扬声器输出一个足够宽度的大动态低音频信号时所述音频功率放大器及所述DAC的瞬间工作电压基本上不超越额定工作电压的下限值；

规定所述音频功率放大器的额定工作电压≤DC 5.25V/或≤DC 8～15V、所述音频功率放大器每声道的额定连续输出功率≤1W/或≤2W，由此构成一种通过USB接口/或IEEE1394接口供电的具有超高灵敏度和高保真品质的2.0声道数字多媒体音响系统。

具有音频数字接口的多媒体音响系统，包括电脑/或光碟游戏机PS2的至少一个USB接口/或IEEE1394接口/或同轴电缆接口/或光纤接口，一组与USB/或IEEE1394接口连接的2.1声道外置声卡及与之匹配的D类/或T类2.1声道音频功率放大器的IC芯片，一组与所述2.1声道外置声卡及音频功率放大器匹配的控制保护电路/或微处理器的IC芯片，一对左右声道音箱及一个重低音音箱，

所述2.1声道外置声卡、所述音频功率放大器、所述控制保护电路、所述微处理器的IC芯片及与之关联的SMD表面贴装元件/或集成在一起的CMOS电路均安装在PCB板上，所述PCB板、指示所述外置声卡工作状态的LED信号灯、所述音频功率放大器的音量调节装置安装在所述重低音音箱的面板上，所述PCB板/或所述重低音音箱的面板上还设有二个与所述USB/或IEEE1394接口匹配的插座/或通过二根接口延长线的插头与电脑/或光碟游戏机PS2的所述接口相连接，所述左右声道音箱面板上分别各自设有一个音频插座，二根音频电缆将所述左右声道音箱与重低音音箱连接成为一个2.1声道音响系统；

所述左右声道音箱内分别设有至少一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个≤φ7英寸口径的圆锥形振膜/或内凹形振膜，规定所述圆锥形振膜的中孔直径不超过φ26～φ33毫米，由此构成二个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的全频带扬声器；

所述重低音音箱内设有一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个≤φ7英寸口径的圆锥形振膜/或内凹形振膜，规定所述圆锥形振膜的中孔直径不超过φ26～φ33毫米，由此构成一个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的带通式重低音扬声器；

所述2.1声道外置声卡至少具有一组单工的16～48Bit 2.1声道数模解码器DAC，其中左右声道信号经由所述DAC连接至左右声道音频功率放大器的IC芯片，另外一路重低音声道模拟信号经由通频带宽为20Hz至最高为250Hz的电子分频器连接至重低音音频功率放大器；

当所述电脑为苹果机以外的PC时，所述DAC和所述左右声道音频功率放大器由PC的一个USB接口提供5V电源，所述重低音音频功率放大器则由PC的另外一个USB接口提供5V电源；

当所述电脑为苹果机时，所述DAC、所述左右声道音频功率放大器、所述电子分频器、所述重低音功率放大器均由同一个IEEE1394接口提供DC 8～15V电源；

所述DAC及所述左右声道音频功率放大器的IC芯片由电脑USB接口的5V电源供电并在最靠近所述DAC及所述外置声卡、所述左右声道音频功率放大器、所述控制保护电路、所述微处理器的IC芯片电源输入脚处各自并联一组兼有滤波和储能功效的电解电容器，规定所述音频功率放大器的额定工作电压下限值比所述DAC的额定工作电压下限值要低1.1～2.7V，以便所述扬声器输出一个足够宽度的大动态低音频信号时所述音频功率放大器及所述DAC的瞬间工作电压基本上不超越工作电压的下限值；

所述重低音音频功率放大器的IC芯片在最靠近电源输入脚处单独并联一组兼有滤波和储能功效的容量≤1,000～100,000μF的电解电容；

规定所述音频功率放大器的额定工作电压≤DC 5.25V/或≤DC 8～15V、所述左右声道音频功率放大器每声道的额定连续输出功率≤1W/或≤2W，所述重低音音频功率放大器的额定连续输出功率≤2W/或≤4W，由此构成一种通过USB接口/或IEEE1394接口供电的具有超高灵敏度和高保真品质的2.1声道数字多媒体音响系统。

具有音频数字接口的多媒体音响系统，包括电脑/或光碟游戏机PS2的至少一个USB接口/或IEEE1394接口/或同轴电缆接口/或光纤接口，一组与USB/或IEEE1394接口连接的4.1～7.1声道外置声卡及与之匹配的D类/或T类音频功率放大器的IC芯片，一组与所述4.1～7.1声道外置声卡及所述音频功率放大器匹配的控制保护电路/或微处理器的IC芯片，4～7个卫星音箱及一个重低音音箱，

所述4.1～7.1声道外置声卡、所述音频功率放大器、所述控制保护电路、所述微处理器的IC芯片及与之关联的SMD表面贴装件/或集成在一起的CMOS电路均安装在PCB板上，所述PCB板、指示所述外置声卡工作状态的LED信号灯、所述音频功率放大器的音量调节装置均安装在所述重低音音箱的面板上，所述PCB板/或所述重低音音箱面板上还设有一个与所述接口匹配的插座/或通过一根接口延长线的插头与电脑/或光碟游戏机PS2的所述接口相连接，所述4～7个卫星音箱的面板上还分别设有一个音频插座，4～7根音频电缆将所述4～7个卫星音箱与重低音音箱连接成为一个4.1～7.1声道音响系统；

所述4～7个卫星音箱内分别设有至少一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个≤φ7英寸口径的圆锥形振膜/或内凹形振膜，规定所述圆锥形振膜的中孔直径不超过φ26～φ33毫米，由此构成4～7个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的全频带扬声器；

所述重低音音箱内设有一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个≤φ10英寸口径的圆锥形振膜/或内凹形振膜，规定所述圆锥形振膜的中孔直径不超过φ26～φ33毫米，由此构成一个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的带通式重低音扬声器；

所述4.1～7.1声道外置声卡至少具有一组单工的16～48Bit4.1～7.1声道数模解码器DAC，其中4～7声道信号经由所述DAC连接至与之匹配的4～7声道音频功率放大器的IC芯片，另外一路重低音声道模拟信号经由通频带宽为20Hz至最高为250Hz的电子分频器连接至重低音音频功率放大器；

所述4.1～7.1声道外置声卡由所述USB接口/或IEEE1394接口供电，所述4～7声道音频功率放大器、所述重低音音频功率放大器、所述控制保护电路/或微处理器的IC芯片由设置在所述重低音音箱内的一个交/直流电源独立供电，所述DAC及所述4～7声道音频功率放大器的IC芯片在最靠近所述DAC及所述外置声卡、所述4～7声道音频功率放大器的IC芯片电源输入脚处各自并联一组兼有滤波和储能功效的电解电容器，以便所述扬声器输出一个足够宽度的大动态低音频信号时所述音频功率放大器及所述DAC的瞬间工作电压基本上不超越额定工作电压的下限值；

所述重低音音频功率放大器的IC芯片在最靠近电源输入脚处单独并联一组兼有滤波和储能功效的容量≤1,000～100,000μF的电解电容储能放电电路；

规定所述4～7声道音频功率放大器的每声道额定连续输出功率≤1W，所述重低音音频功率放大器的额定连续输出功率≤4W～8W，由此构成一种通过独立交/直流电源供电的具有超高灵敏度和高保真品质的4.1～7.1声道数字多媒体音响系统。

按照权利要求3所述的具有音频数字接口的多媒体音响系统，安装在所述重低音音箱内除带通式重低音扬声器以外的所有元件及装置，均可以从重低音音箱内分离出来构成一个独立的功率放大器；所述独立功率放大器的面板上设有必要的指示调节设备、音频输入接口和音频输出插座，所述4～7个卫星音箱及所述重低音音箱的面板上分别设有一个音频插座，5～8根音频电缆将所述独立功率放大器与所述(4+1)～(7+1)个音箱连接成为一个4.1(+1)～7.1(+1)声道的数字多媒体音响系统。

具有音频数字接口的多媒体音响系统，所述多磁隙多线圈扬声器是一个双磁隙双线圈扬声器，所述扬声器具有二块同轴安装并对称设置的上极板和下极板，所述上极板和下极板是二块具有中央轴孔的圆环形平板，一块厚度方向充磁极化的圆环状磁铁/或钕铁硼磁铁被夹持在所述上极板和下极板之间并互相匹配，一个与所述上极板和下极板同轴安装的环筒状磁性体在轴向高度上分别超出所述上极板和下极板的外侧极面0.5～8毫米并形成二组上下对称的磁隙磁路，所述环筒状磁性体的外周面与所述上极板和下极板中央轴孔的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入同轴等径的二个线圈，所述线圈由1层/或2层电磁线绕制而成，二个所述线圈间设有相应的间隔，规定二个所述线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使二个所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F；

以所述上极板和下极板中央轴孔的中心轴线为垂直对称轴，以所述磁铁/或钕铁硼磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有在几何形状和磁性能方面左右、上下对称的二组对称磁路，

规定二个所述线圈的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，以所述磁铁/或钕铁硼磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有二组上下对称的线圈电路，由此构成一种具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的双磁隙双线圈外磁式全频带扬声器或带通式重低音扬声器。

具有音频数字接口的多媒体音响系统，其特征是：所述多磁隙多线圈扬声器是一个双磁隙双线圈扬声器，所述扬声器具有二块同轴安装并对称设置的上极板和下极板，所述上极板和下极板是二块圆形平板，一块厚度方向充磁极化的圆片状磁铁/或钕铁硼磁铁被夹持在所述上极板和下极板之间并互相匹配，一个与所述上极板和下极板同轴安装的环筒状磁性体在轴向高度上分别超出所述上极板和下极板的外侧极面0.5～8毫米并形成二组上下对称的磁隙磁路，所述环筒状磁性体的内周面与所述上极板和下极板的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入同轴等径的二个线圈，所述线圈由1层/或2层电磁线绕制而成，二个所述线圈间设有相应的间隔，规定二个所述线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使二个所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F；

以所述上极板和下极板的中心轴线为垂直对称轴，以所述磁铁/或钕铁硼磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有在几何形状和磁性能方面左右、上下对称的二组对称磁路，规定二组所述线圈的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，以所述磁铁/或钕铁硼磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有二组上下对称的线圈电路，由此构成一种具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的双磁隙双线圈内磁式全频带扬声器或带通式重低音扬声器。

具有音频数字接口的多媒体音响系统，所述多磁隙多线圈扬声器是一个三磁隙三线圈扬声器，一块磁性材料制作的圆形极板的两侧平面上分别安装一块在厚度方向充磁极化的圆片状磁铁/或钕铁硼磁铁，所述磁铁在紧靠所述极板的一侧具有相同的极性，所述磁铁的外侧平面上又分别安装一块磁性材料制作的圆形极板，由此构成一对相斥型磁铁，所述同轴安装的三块圆形极板具有相同的投影面积且与同轴安装的二块所述磁铁的投影平面匹配，一个与所述圆形极板中心轴线同轴安装的环筒状磁性体在轴向高度上分别超出所述外侧圆形极板的外侧极面0.5～8毫米并形成二组上下全对称的磁隙磁路，所述环筒状磁性体的内周面与所述圆形极板的垂直周面间构成三个同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入电磁线横截面积相等的同轴等径的三个线圈，所述线圈由1层/或2层电磁线绕制而成，三个所述线圈间设有相应的间隔，规定所述线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使三个所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F，

以所述圆形极板的中心轴线为垂直对称轴，以所述中央极板的二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有在几何形状和磁性能方面左右、上下对称的二组对称磁路，

设定所述线圈电阻、线圈卷幅、线圈感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，以所述居中极板的二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有二组上下对称的线圈电路，由此构成一种具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的三磁隙三线圈内磁式全频带扬声器或带通式重低音扬声器。

具有音频数字接口的多媒体音响系统，所述三磁隙三线圈内磁式扬声器的三块所述极板和二块所述磁铁的轴心部位均设有投影面积相等的中央轴孔，所述扬声器的使用非导磁材料制成的所述托架的轴心部位也设有一个投影面积与之相等的中央轴孔/或匹配的螺孔，，一根非导磁材料制成的紧固件穿过所述轴孔//或匹配的螺孔并利用一块与所述极板匹配的非导磁材料制成的压板对所述极板和所述磁铁施加足够的静压力并使它们粘结固定在所述扬声器的所述托架上。

具有音频数字接口的多媒体音响系统，其特征是：所述多磁隙多线圈扬声器是一个四磁四线圈扬声器/或四个以上磁隙四个以上线圈的扬声器，所述扬声器具有一块磁性材料制作的圆形极板，在所述圆形极板的两侧平面上分别安装一块在厚度方向充磁极化的圆片状磁铁/或钕铁硼磁铁，所述磁铁在紧靠所述圆形极板的一侧具有相同的极性，所述磁铁的外侧平面上又分别安装一块磁性材料制作的圆形极板，由此构成三对/或三对以上相斥型磁铁，所述同轴安装的四块/或四块以上圆形极板具有相同的投影面积且与同轴安装的三块/三块以上所述磁铁的投影平面匹配，一个与所述圆形极板中心轴线同轴安装的环筒状磁性体在轴向高度上分别超出所述外侧圆形极板的外侧极面0.5～8毫米并形成二组上下全对称的磁隙磁路，一个与所述相斥型磁铁同轴安装的环筒状磁性体的内周面与所述圆形极板的垂直周面间构成四个/或四个以上同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入电磁线横截面积相等的同轴等径的阻个/或四个以上线圈，所述线圈间设有相应的间隔，规定所述线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F，

以所述圆形极板的中心轴线为垂直对称轴，以所述居中磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有在几何形状和磁性能方面左右、上下对称的三组/或三组以上对称磁路，

当所述线圈[609A]及[609C]从振膜外侧方向视入时具有顺时针绕向，所述线圈[609B]及[609D]必须具有反时针绕向，反之亦然，所述线圈[609A]的尾端Y_A与所述线圈[609B]的首端X_B串接，所述线圈[609B]的尾端Y_B与所述线圈[609C]的首端X_C串接，所述线圈[609C]的尾端Y_C与所述线圈[609D]的首端X_D串接，所述线圈[609D]的尾端Y_D沿所述线圈骨架垂直引上与所述线圈[609A]的首端X_A构成所述换能器的一对信号输入端子，规定所述线圈[609A]与[609D]及所述线圈[609B]与[609C]的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值相等即线圈[609A]与线圈[609B]的电感量绝对值之和、线圈[609D]与线圈[609C]的绝对值之和以及绕线时的张力彼此相等，以所述居中磁铁的二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有二组上下对称的线圈电路，由此构成一种具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的四磁隙四线圈/或更多磁隙和线圈的内磁式全频带扬声器或带通式重低音扬声器。

具有音频数字接口的多媒体音响系统，其特征是：所述四磁隙四线圈/或更多磁隙和线圈的内磁式扬声器的四块/或四块以上所述极板和三块/或三块以上所述磁铁的轴心部位均设有投影面积相等的中央轴孔，所述扬声器的使用非导磁材料制成的所述托架的轴心部位也设有一个投影面积与之相等的中央轴孔/或匹配的螺孔，一根非导磁材料制成的紧固件穿过所述轴孔/或匹配的螺孔并利用一块与所述极板匹配的非导磁材料制成的压板对所述极板和所述磁铁施加足够的静压力并使它们粘结固定在所述扬声器的所述托架上。

本发明具有以下有益效果：

1.仅仅利用PC USB接口提供的2×1W/或2×2W音频输出功率，去推动一对不大于7英寸口径的单振膜全频带扬声器并由此构成一个2.0声道的节能型数字多媒体音响系统。

2.仅仅利用PC USB接口提供的(2×1)W+(1×2)W/或(2×2)W+(1×4)W音频输出功率，去推动一对不大于7英寸口径的单振膜全频带扬声器和一个不大于7英寸口径的单振膜重低音扬声器并由此构成一个2.1声道的节能型数字多媒体音响系统。

3.突破了扬声器反电动势制约扬声器效率提高这一困扰世界电声领域130多年的技术难题。

4.在2.0声道和2.1声道的数字多媒体音响系统中，淘汰了传统的电源变压器、高音扬声器、分频器和功率放大器铝散热器。节省了大量的宝贵的社会资源。

5.为电脑消费者提供一种最简单最安全的多媒体音响操作使用方案。

6.可以通过局域网和互联网实施电脑的远程实时监听。

7.本发明取得了预料不到的技术效果。利用本发明人的已有专利技术的组合发明及其改进技术方案，使传统电脑的2.0及2.1声道有源多媒体音响系统转变为无源数字多媒体音响系统。据保守估测，每台电脑平均节省20W电能，可以为拥有10亿台全球保有量的电脑节能环保事业作出突出的贡献。

为了更清楚地了解本发明的新技术方案，以下将结合说明书附图进行阐述。

附图说明

图1.具有音频数字接口的2.0声道多媒体音响系统框图。

图2.具有音频数字接口的2.1声道多媒体音响系统框图。

图3.模数转换器及数字音频功率放大器集成一体的框图。

图4.具有音频数字接口的5.1声道多媒体音响系统框图。

图5.双磁隙双线圈外磁式扬声器实施例的纵剖面图。

图6.双磁隙双线圈内磁式扬声器实施例的纵剖面图。

图7.三磁隙三线圈内磁式扬声器实施例的纵剖面图。

图8.四磁隙四线圈内磁式扬声器实施例的纵剖面图。

图9.已有技术外侧极板的磁隙磁力线分布示意图。

图10.本发明外侧极板的磁隙磁力线分布示意图。

图11.对称磁路及对称线圈电路中反电动势相互抵消的工作原理示意图。

图12.双磁隙双线圈扬声器线圈电路原理接线图。

图13.三磁隙三线圈扬声器线圈电路原理接线图(一)。

图14.三磁隙三线圈扬声器线圈电路原理接线图(二)。

图15.四磁隙四线圈扬声器线圈电路原理接线图。

图16.2.0声道多媒体音响系统实施例。

图17.2.1声道多媒体音响系统实施例。

图18.三磁隙三线圈内磁式扬声器磁芯与托架安装示意图。

图19.四磁隙四线圈内磁式扬声器磁芯与托架安装示意图。

图20.已有技术单磁隙单线圈扬声器音频电流与反电动势工作原理示意图。

图21.具有对称磁路和对称线圈电路的多磁隙多线圈扬声器音频电流与反电动势工作原理示意图。

本发明图6至图15、图18和图19的主要元件与标号对应关系：

极面---100～600；        框架---101～601；        框架环形平台----1013～6013；

框架安装螺孔----1061～6061；                        框架凸缘----1011～6011；

框架法兰盘/或套筒----1012～6012；                   极板----103～603；

永磁铁---102～602；    环筒状磁轭---113～613；    环形磁隙----110～610；

环形磁隙磁力线----1991～6991；    线圈----109～609；  线圈骨架----107～607；

非导磁托架---181～681；  托架内凸圆形平台----1118～6118；  托架内凸圆形平台面----11180～61180；

托架环形薄壁垂直定位面-----1820～6820；    托架水平定位面----1810～6810；

粘结剂----1811～6811；     弹波----141～641；    振膜----106～606；

防尘帽----105～605；       悬边----199～699；    环形凹槽----1631～6631；

穿透气孔----182～682；     非导磁材料紧固件----3710、6710；

非导磁压板----372、672                    非导磁螺母----375、675

本发明图5的元件与编号对照表请参阅CN200610020317.7的说明书，本发明不再予以重复。

具体实施方式

图1示出了本发明具有音频数字接口的2.0声道多媒体音响系统框图。

元件1为电脑或光碟游戏机PS2，其通过一个USB接口/或IEEE1394接口/或同轴电缆接口/或光纤接口，向音频数字解码器(DAC)2和一组D类/或T类音频功率放大器3提供5V/或8～12V的直流电源和音频数字信号电平。由此构成一个由电脑或PS2通用串行数据总线实施控制的外置式USB单工软声卡或IEEE1394单工软声卡。D类/或T类功率放大器3输出连续功率为2×1W左右的2.0声道音频模拟功率，经左音箱4再转接至右音箱5。其基本结构和工作原理与已有技术的USB音响系统相同。

图2示出了本发明具有音频数字接口的2.1声道多媒体音响系统框图。

元件1～5与图1的元件1～5相同。元件6为重低音扬声器(低音炮)，元件8为电子分频器，其通频带在20Hz至250HZ内选择使用。元件7为D类/或T类重低音音频功率放大器，元件9为同一台PC或光碟游戏机PS2的另外一组USB接口，为重低音音频功率放大器提供独立的DC5V电源。如果采用USB 2.0接口标准，图2的左右声道音箱的最大连续输入功率大约≤2×1W，重低音音箱的最大连续输入功率大约≤1×2W。如果采用USB 3.0接口标准，图1的2.0声道多媒体音响系统的最大连续输入功率大约≤2×2W，重低音音箱的最大连续输入功率大约≤1×4W。

图3示出了模数转换器及数字音频功率放大器集成一体的框图。

音频数字解码器(DAC)2和一组D类/或T类音频功率放大器3被集成在同一块IC芯片内。例如，骅讯公司的CM6120S IC芯片将DAC和左右声道音频功率放大器3以及相应的晶振电路、过负荷热保护、短路保护等辅助电路全部整合在同一块IC芯片内。

图4示出了本发明具有音频数字接口的5.1声道多媒体音响系统框图。

元件1、元件2、元件3与图1所示的元件1、元件2、元件3完全相同。元件4至元件8为5个卫星音箱，分别为左前置、中置、右前置、左环绕和右环绕音箱。元件11为电子分频器，其带宽自20Hz至250Hz内按需要选择配置。元件10为D类/或T类重低音音频功率放大器，其模拟输出电流被连接到重低音音箱9。元件13是一个独立的交直流供电电源或电池组，为所有元件或除元件2以外的其它元件提供必需的直流电源。

按照图4显示的框图，只要选配适当的卫星音箱数量，本发明同样可以适用于4.1、7.1声道的数字多媒体音响系统。

图5示出了本发明双磁隙双线圈外磁式扬声器实施例的纵剖面图。

这是在本发明人提出的CN200610020317.7专利申请基础上作出的技术改进方案。一个与上极板203A和下极板203B同轴安装的环筒状磁轭213在轴向高度上分别超出所述上极板和下极板的外侧极面H＝0.5～8毫米并形成二组上下对称的磁隙磁路，所述环筒状磁轭213的外周面与上极板203A和下极板203B中央轴孔的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙210A和210B，在这二个环形磁隙内插入同轴等径的二个线圈209A和209B，所述线圈由1层/或2层电磁线绕制而成，二个线圈209A和209B间设有相应的间隔，规定二个线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使二个线圈209A和209B在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F；

以上极板203A和下极板203B中央轴孔的中心轴线为垂直对称轴，以所述钕铁硼磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有在几何形状和磁性能方面左右、上下对称的二组对称磁路，规定二个线圈209A和209B的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，以所述钕铁硼磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有二组上下对称的线圈电路，由此，本发明实施例的二个线圈209A和209B的电感量及其在往复式运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消。本实施例所述的扬声器是一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性并具有超高灵敏度、高保真品质的多磁隙多线圈扬声器。

图6示出了本发明双磁隙双线圈内磁式扬声器实施例的纵剖面图。

上极板103A和下极板103B是二块厚度相等、投影面积相等、同轴安装的圆形平板，一块与之匹配的钕铁硼磁铁102被夹持在元件103A和元件103B之间。一个铝合金制作的托架181的轴心部位设有一个内凸的圆形平台1118，它具有光滑整齐的垂直外圆面，其直径与元件103A和103B的直径匹配。元件1118的外侧设有环形凹槽1631，在槽底设有若干个均匀布置的穿透气孔182，元件1631的外侧是托架181的环形薄壁，它具有光滑整齐的内外圆垂直面。在托架181环形薄壁的一定轴向高度上还设有一个光滑整齐的水平定位面1810和一个垂直定位面1820。

在元件1118的水平安装面11180上涂布粘结剂，将已经粘固在一起并充磁极化的磁芯：元件103A、元件102和元件103B放置于上并确保被安装定位在元件11180的轴心部位。待粘结剂固化后，将环筒状磁轭113套装于上述磁芯的同轴部位同时粘结固定在托架181的轴心部位，此时，元件113的二个上下端面分别与元件103A和103B的外极面具有相同的H值(0-8毫米)，元件113的内周面与元件103A和103B的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙110A和110B。元件113的上端部被嵌入塑料框架101底部的圆形轴孔内，元件113的外壁被粘结剂与框架底部的凸缘1011粘结固定。

在所述环形磁隙中插入线圈骨架107和同轴安装的二个线圈109A和109B，这二个线圈由1层/或2层电磁线绕制而成，例如从振膜106方向视入时，设定线圈109A为顺时针绕向，线圈109B为反时针绕向(反之亦然)。规定线圈109A和线圈109B的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，由此构成以元件102的二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴、以元件103A、元件102和元件103B的中心轴线为垂直对称轴的二组在几何形状和磁性能方面上下、左右对称的磁路及线圈电路。然后将弹波141、线圈骨架107、振膜106及悬边199、框架101分别粘结固定在一起。

参照图10所示，若元件103A和元件103B的外侧极面与元件113的二个端面间的距离为H值且大于0.4毫米时，只要根据扬声器的口径和磁路适当选择H值，即可获得以元件103A和元件103B二分之一轴向高度的等分线Z---Z轴线为对称轴的二组磁隙对称磁路，磁隙中的磁力线1991如图10所示，由此，本实施例的二个线圈109A和109B的电感量及其在往复式运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消。本发明实施例所述的扬声器是一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性并具有超高灵敏度、高保真品质的多磁隙多线圈扬声器。

图12示出了本发明双磁隙双线圈扬声器线圈电路原理接线图。

以图6为实施例：线圈109A与线圈109B的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等但绕向相反，因此，线圈109A及109B中流过音频电流时形成的电感量|L109A|的矢量值与|L109B|的矢量值相等但相位角为180度，从而使对称线圈电路中的电感量等于零或接近于零，扬声器具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性。毫无疑问，图5实施例的外磁式扬声器亦可按此实施。

图7示出了本发明三磁隙三线圈内磁式扬声器实施例的纵剖面图。

在一块圆形极板303B的两侧平面上分别粘结一块轴向充磁的钕铁硼磁铁302A和302B，在磁铁302A和302B的外侧面又分别粘结一块圆形极板303A和303C，二块磁铁的极性(N极和S极)如图7所示，三块极板具有相同的投影面积且与二块磁铁匹配，元件303A和303C的厚度相等，元件303B的厚度较元件303A的厚度足够大以确保流过它的磁力线不致饱和。由此构成一对同轴安装的相斥型磁铁磁芯。将所述磁芯置放于预先涂布粘结剂的铝合金托架381的内凸圆形平台面31180上，再通过必要的工装确保所述磁芯与环筒状磁轭313被同轴安装在元件31180的轴心部位上。此时，元件313的二个上下端面分别与元件303A和303C的外极面具有相同的H值(0-8毫米)，元件313的内周面与元件303A、元件303B、元件303C的垂直周面间构成同轴等径的三个环形磁隙310A、310B和310C。元件313的上端部粘结固定一个塑料法兰盘3012，它们具有相同的安装平面。元件313的下端部嵌入铝合金托架381的水平定位面3810和垂直定位面3820并用粘结剂粘结固定。撤去工装后在所述环形磁隙中插入线圈骨架307和同轴安装的三个线圈309A、309B和309C，这三个线圈由1层/或2层电磁线绕制而成，例如从振膜306方向视入时，设定线圈309A和309C为顺时针绕向，线圈309B为反时针绕向(反之亦然)。元件309A的尾端YA与元件309B的首端XB串接，元件309B的尾端YB与元件309C的首端XC串接，元件309C的尾端YC沿元件307垂直引上与元件309A的首端XA构成所述扬声器的一对信号输入端子，规定元件309A、元件309B和元件309C的电磁线横截面积、绕线时的张力彼此相等，规定元件309A和元件309C的线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值彼此相等，规定元件309B的线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值与元件309A和309C的线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值之和彼此相等，由此构成以所述相斥型磁铁中心轴线为垂直对称轴，以元件303B的二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴的二组对称磁路和二组对称线圈电路。具体的磁路结构和三个线圈的电路原理接线图请分别参见本发明图13A和图13B或图14A和图14B所示(详情请参见本发明人提出的WO 99/31931专利族的相关专利文献而不再在本发明中予以重复描述)。

再将弹波341、线圈骨架307、振膜306及悬边399、防尘帽305、框架301分别粘结固定在一起，由此，本发明实施例的三个线圈309A、309B和309C的电感量及其在往复式运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消。本发明实施例所述的扬声器是一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性并具有超高灵敏度和高保真品质的多磁隙多线圈扬声器。

图8示出了本发明四磁隙四线圈内磁式扬声器实施例的纵剖面图。

所述框架是一个铝合金构成的框架601，框架601的轴心部位至少设有二个圆形轴孔，框架601在不同的轴向高度上设有安装2个弹波641的环形平台面。在一块极板603B的两侧平面上分别粘结一块轴向充磁的钕铁硼磁铁602A和602B，上述磁铁在紧靠极板603B的一侧具有相同的S极极性，二块磁铁602A和602B的外侧极面又分别粘结一块极板603A和603C，在极板603C的外侧再粘结钕铁硼磁铁602C，在元件602C的外侧再粘结极板603D，由此构成二对以上相斥型磁铁，(它们的极性请参阅图7所示)同轴安装的4块极板具有相同的投影面积且与3块钕铁硼磁铁匹配并构成一个所述磁路磁芯。一个铝合金制作的托架681及一个与所述磁芯同轴安装的环筒状磁轭613，以及框架601、弹波641、振膜606、悬边699的结构、安装，以及极板603A和603D外侧极面与环筒状磁轭二个端面构成磁隙对称磁路等内容请参阅本发明上述实施例而不再予以重复描述。

所述环筒状磁轭613的内周面与所述4块极板的垂直周面间构成4个同轴等径的环形磁隙，由此插入线圈骨架607及同轴安装的4个线圈，所述线圈由1层/或2层电磁线绕制而成……。

当位于外侧的二个线圈609A和609D从振膜外侧方向视入时分别具有顺时针绕向及反时针绕向，居中的二个所述线圈609B和609C必须对应具有反时针绕向及顺时针绕向，反之亦然，线圈609A的尾端Y_A与线圈609B的首端X_B串接，线圈609B的尾端Y_B与线圈609C的首端X_C串接，线圈609C的尾端Y_C与线圈609D的首端X_D串接，线圈609D的尾端Y_D沿线圈骨架607垂直引上与线圈609A的首端X_A构成所述扬声器的一对信号输入端子，规定4个线圈609A与609D/609B与609C的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，由此构成以所述居中磁铁602B的二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴的二组上下对称的线圈电路，4个所述线圈的电感量以及在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消，所述扬声器是一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性并具有超高灵敏度和高保真品质的多磁隙多线圈内磁式扬声器。

图13示出了三磁隙三线圈扬声器线圈电路原理接线图(一)、图14示出了三磁隙三线圈扬声器线圈电路原理接线图(二)、图15示出了四磁隙四线圈扬声器线圈电路原理接线图。其工作原理的有关说明请参阅CN200820092177.9专利申请文献的相应附图及说明书而不再予以重复描述。毫无疑问，按照本实施例阐述的内容，普通技术人员很容易通过增加极板和磁铁数量的方法实施成功四个以上磁隙和四个以上线圈的多磁隙多线圈内磁式扬声器。

至于四个以上磁隙和四个以上线圈的扬声器电路原理接线图，最简单的方式是通过两条垂直设置的铜箔将所有线圈并联在一起，如本发明人在CN2437092Y专利中所描述的那样。这时，等效阻抗和反电动势将变得相当微不足道。

图9示出了已有技术外侧极板的磁隙磁力线分布示意图。

图9实质上是本发明图6实施例的一个节点放大示意图。元件103A是扬声器的一块外侧极板，其二分之一轴向高度的水平等分线为Z---Z轴线。由图9可见，此时的极板外侧极面103A与坏筒状磁轭113的端面齐平，即相当于图6标示的H值＝0。环形磁隙110A中的永磁磁力线1991在Z---Z轴线的两侧呈现不对称状态。如果在磁隙中插入图6所示的线圈109A，该线圈的二分之一轴向高度的水平等分线与Z---Z轴线重叠。当线圈109A中流过音频电流时，其在Z---Z轴线上部与下部的永磁磁力线分布形状不同密度不等，因而线圈109A的Z---Z轴线上部和下部将产生不同的电动力F，使线圈受到扭曲变形从而增加扬声器的失真。

图10示出了本发明外侧极板的磁隙磁力线分布示意图。

这时H＞0，H值与扬声器的口径及磁铁的几何尺寸及磁能积有密切的关系。由图10可见，在Z---Z轴钱的两侧，永磁磁力线1991始终呈对称状态，图9所示的已有技术缺陷得到了纠正。

图11示出了本发明对称磁路及对称线圈电路中反电动势相互抵消的工作原理示意图。

其中，图11A示出了本发明诸实施例中扬声器X---X轴线一侧的线圈(例如图6的元件109A)内输入一个正弦波音频电流信号的波形及其在过零点时感应得到的反电动势尖脉冲波形。图11B示出了本发明诸实施例中扬声器X---X轴线另一侧的线圈(例如图6的元件109B)内输入一个正弦波音频电流信号的波形及其在过零点感应得到的反电动势尖脉冲波形。由上述两图可见，二个对称线圈内的正弦波音频电流信号具有180度相位角，符合本发明的实施规定。图11C示出了本发明诸实施例中扬声器X---X轴线一侧的线圈(例如图6的元件109A)内感应得到的反电动势尖脉冲波形。图11D示出了本发明诸实施例中扬声器X---X轴线另一侧的线圈(例如图6的元件109B)内感应得到的反电动势尖脉冲波形。由于X---X轴线两侧的二个线圈的绕向相反，因此，这二个线圈内感应得到的反电动势因具有180度相位角而相互抵消为零或近似为零。

为了更好地阐述扬声器线圈中反电动势的相关问题，图20示出了已有技术单磁隙单线圈扬声器音频电流与反电动势工作原理示意图。元件1为音频信号源，元件2为传统的单磁隙单线圈扬声器，元件2’为单磁隙单线圈扬声器的等效发电机电势即反电动势信号源，元件3为扬声器发电机状态运行时的等效负载。由图20-A可见：当单磁隙单线圈扬声器被接通音频信号源时，在所述扬声器中流过一个瞬间音频电流I，所述扬声器产生一个对应的电动力F，它们的方向如图所示。这时，由图20-B可见：由于单磁隙单线圈扬声器的线圈在电动力F的作用下作往复式活塞运动并垂直切割磁隙中的永磁磁力线而成为一个发电机2’，其等效负载为元件3，发电机电势即反电动势的流向如E所示，与线圈内的音频电流I具有180度相位角(忽略寄生电容及电感的影响)经叠加后造成音频信号失真。

图21示出了本发明具有对称磁路和对称线圈电路的多磁隙多线圈扬声器音频电流与反电动势工作原理示意图。由图21-A可见：所述扬声器被接通音频信号源21时，在二个反向绕制的扬声器对称线圈23A和23B中流过一个瞬间音频电流I，二个对称线圈产生二个对应的电动力FA和FB，其方向相同而形成合力F。由图21-B可见：由于多磁隙多线圈扬声器的二个对称线圈在电动力F的作用下作往复式活塞运动并垂直切割磁隙中的永磁磁力线而成为二个等效发电机23A’和23B’，由于这二个线圈的绕向相反且具有对称磁路和对称线圈电路特性，因此二个线圈的发电机电势绝对值相等且具有180度相位角，反电动势EA和EB流过等效负载24时被互相抵消或近似抵消。

图18示出了本发明三磁隙三线圈内磁式扬声器磁芯与托架安装示意图。

图19示出了本发明四磁隙四线圈内磁式扬声器磁芯与托架安装示意图。这是从图7、图8中分离出来的磁路结构安装图。

由前述可见：本发明提出了具有三磁隙三线圈、四磁隙四线圈甚至更多磁隙和更多线圈的内磁式扬声器技术方案。在这些扬声器技术方案中，安装在某一块圆形极板的两侧磁铁具有相同的极性，从而构成至少一对或一对以上相斥型磁铁及所述磁路磁芯。当这些磁铁具有较大的几何尺寸和高磁能积时，相斥型磁铁之间的轴向推力会变得非常巨大，不仅给磁芯的粘结固定工艺增加难度，而且还对扬声器的可靠运行带来新的不稳定因素。图18和图19示出了一种新技术方案：在所述极板和所述磁铁的轴心部位设有投影面积相等的中央轴孔，所述扬声器使用非导磁材料制成的所述托架381或681的轴心部位也设有一个投影面积与之相等的中央轴孔/或与之匹配的螺孔，一根非导磁材料例如1Cr18Ni9Ti不锈钢制成的紧固件3710或6710穿过所述轴孔并利用一块与所述极板匹配的非导磁材料制成的压板372或672对所述极板和所述磁铁施加足够的静压力并使它们粘结固定在所述扬声器的所述托架内凸平台面31180或61180上。

图18和图19显示了一种借助螺杆3711或6711与螺母375或675的设定扭矩对所述磁芯施加静压力。基于公知的技术：只要将图示的紧固件3710或6710旋转180度并将托架381或681的所述中央轴孔改为与螺杆匹配的螺孔，通过调节螺帽371或671的扭矩对压板372或672施加静压力，所述磁芯同样可以被所述紧固件3710或6710粘结固定在所述托架381或681的内凸平台面31180或61180上。基于公知的技术：如果将非导磁的不锈钢紧固件3710或6710置换成一根带有半圆头的铝铆钉，通过适当的加压可以使所述铆钉的尾部翻铆在托板372或672上，所述磁芯同样可以粘结固定在扬声器托架381或681的内凸平台面31180或61180上。

图16示出了本发明2.0声道多媒体音响系统实施例。

其中，16-A示出了一个2.0声道USB音响系统的左音箱正面视图。音箱内设有一个3英寸口径的双磁隙双线圈扬声器1，扬声器具有所述的对称磁路和对称线圈电路并仅仅具有一个圆锥形振膜8，其锥顶的中孔直径不超过φ26毫米。音箱2是一对木质的书架式密闭箱。一个铝合金支架3通过紧固件与音箱箱体连接固定。音箱2的底部和支架3的顶部连接处设有密封的孔洞以便穿越扬声器的音频连接电线。支架3正面的颈口部位设有一个USB Mini接口插座4，一个φ3.5毫米音频电流输出插座6安装在支架3背面的颈口部位，如图16-C所示。一块PCB板7安装在左音箱铝合金支架3的颈部，其上设有一组本发明所述的USB DAC和一组双声道D类音频功率放大器IC芯片及附属的SMD贴装电子元件、过负荷热保护电路、短路保护电路等附属电路均整合在同一颗IC芯片内。本实施例音频功率放大器在额定电压下的最大连续输出功率为≤2×1W。图16-B示出了一个2.0声道USB音响系统的右音箱背面视图。它的音箱箱体与左音箱完全相同。同样拥有一个铝合金支架3，一个φ3.5毫米音频电流输入插座6装在支架颈部的背面，通过一根音频连接电缆将上述左右音箱连接成为一对具有2.0声道的USB音频数字接口多媒体音响系统。

在本实施例中，左右音箱为等容积封闭箱。3英寸口径扬声器1为同轴共点发声的全频带扬声器，即使采用16Bit转换精度的DAC，这对音箱输出的声音十分宏亮，声像定位精确，音质细腻逼真，音色甜美丰满，细节表演淋漓尽致，解析力明显高于传统高档多媒体对箱，频响范围为80Hz～20KHz。

图17示出了本发明2.1声道多媒体音响系统实施例。

图17-A示出了左右声道音箱的正面视图。每个音箱设有一个4英寸口径的双磁隙双线圈扬声器1，扬声器具有对称磁路和对称线圈电路并且仅仅只有一个圆锥形振膜4，其锥顶的中孔直径不超过φ26毫米。音箱2是一对木质的书架式等容积开口箱。图17-B示出了左右声道音箱的背面视图。在接线合11上设有一个φ3.5毫米的音频电流输入插座7，倒相管出风口8和防震垫10。图17-C示出了重低音音箱的正面视图。其面板30上设有一个USB输入接口39、LED信号灯36、静音按钮35、音量调节按钮34和33、倒相管出风口38和二个φ3.5毫米的音频电流输出插座37。一块PCB板310设置在重低音音箱内部，其上安装一组DAC、一组2.0声道D类音频功率放大器、一组通频带宽为40Hz～150Hz的电子分频器、一组重低音D类音频功率放大器及配套的不超过100,000μF的滤波储能电解电容、必需的控制电路、过负荷热保护电路、短路保护电路和SMD表面贴装电子元件等。图17-D示出了重低音音箱的侧面视图。其面板32上设有一个6.5英寸口径的重低音扬声器31，它是一个三磁隙三线圈/或四磁隙四线圈、通频带宽为40Hz～150Hz、具有所述对称磁路和对称线圈电路、电阻负载特性或近似于电阻负载特性的带通式重低音扬声器，并且只有一个圆锥形振膜。锥顶的中孔直径不超过φ33毫米。在重低音箱的背板上还设有另外一个为重低音扬声器提供DC5V独立电源的USB输入接口，但本图省略未予标绘。

最后需要指出的是：利用本发明图1至图21示出的以及A专利族、B专利族、C专利族提出的所有磁路结构型式以及不同的扬声器线圈电路连接方式，可以排列组合成各种不同类型的外磁式和内磁式全频带扬声器及相应的多媒体音响系统。本发明虽然无法将所有这些实施例一一枚举出来，但是，不管将本发明的上述技术特征如何排列组合甚至作出这样或那样的局部修改，它们的总体技术方案和发明核心内容都无法超越本发明权利要求和本说明书已经提出的覆盖范围。

Claims (10)

1.具有音频数字接口的多媒体音响系统，包括电脑/或光碟游戏机PS2的至少一个USB接口/或IEEE1394接口/或同轴电缆接口/或光纤接口，一组与USB/或IEEE1394接口连接的2.0声道外置声卡及与之匹配的D类/或T类音频功率放大器的IC芯片，一组与所述2.0声道外置声卡及音频功率放大器匹配的控制保护电路/或微处理器的IC芯片，一对左右声道音箱，其特征是：

所述2.0声道外置声卡、所述音频功率放大器、所述控制保护电路、所述微处理器的IC芯片及与之关联的SMD表面贴装元件/或集成在一起的CMOS电路均安装在/或通过电线和插接件连接到PCB板上，所述PCB板固定安装在所述左声道音箱内/或音箱支架内，指示所述外置声卡工作状态的LED信号灯及所述音频功率放大器的音量调节装置固定在所述左声道音箱面板/或音箱支架上，所述PCB板/或所述左声道音箱面板上还设有一个与所述电脑/或光碟游戏机PS2的USB/或IEEE1394接口匹配的插座/或通过一根接口延长线的插头与电脑/或光碟游戏机PS2的所述USB/或IEEE1394接口相连接，所述右声道音箱的面板上也设有一个音频插座，一根音频电缆将所述左右声道音箱连接成为一个2.0声道音响系统；

所述左右声道音箱内分别设有至少一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个≤φ7英寸口径的圆锥形振膜/或内凹形振膜，规定所述圆锥形振膜的中孔直径不超过φ26～φ33毫米，由此构成二个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的全频带扬声器；

所述2.0声道外置声卡至少具有一组单工的16～48Bit的立体声数模解码器DAC，所述DAC及所述外置声卡、所述音频功率放大器、所述控制保护电路、所述微处理器的IC芯片由电脑USB接口的5V电源供电并在最靠近所述DAC及所述外置声卡、所述音频功率放大器的IC芯片电源输入脚处各自并联一组兼有滤波和储能功效的电解电容器，规定所述音频功率放大器的额定工作电压下限值比所述DAC的额定工作电压下限值要低1.1～2.7V，以便所述扬声器输出一个足够宽度的大动态低音频信号时所述音频功率放大器及所述DAC的瞬间工作电压基本上不超越额定工作电压的下限值；

规定所述音频功率放大器的额定工作电压≤DC 5.25V/或≤DC 8～15V、所述音频功率放大器每声道的额定连续输出功率≤1W/或≤2W，由此构成一种通过USB接口/或IEEE1394接口供电的具有超高灵敏度和高保真品质的2.0声道数字多媒体音响系统。

2.具有音频数字接口的多媒体音响系统，包括电脑/或光碟游戏机PS2的至少一个USB接口/或IEEE1394接口/或同轴电缆接口/或光纤接口，一组与USB/或IEEE1394接口连接的2.1声道外置声卡及与之匹配的D类/或T类2.1声道音频功率放大器的IC芯片，一组与所述2.1声道外置声卡及音频功率放大器匹配的控制保护电路/或微处理器的IC芯片，一对左右声道音箱及一个重低音音箱，其特征是：

所述2.1声道外置声卡、所述音频功率放大器、所述控制保护电路、所述微处理器的IC芯片及与之关联的SMD表面贴装元件/或集成在一起的CMOS电路均安装在PCB板上，所述PCB板、指示所述外置声卡工作状态的LED信号灯、所述音频功率放大器的音量调节装置安装在所述重低音音箱的面板上，所述PCB板/或所述重低音音箱的面板上还设有二个与所述USB/或IEEE1394接口匹配的插座/或通过二根接口延长线的插头与电脑/或光碟游戏机PS2的所述USB/或IEEE1394接口相连接，所述左右声道音箱面板上分别各自设有一个音频插座，二根音频电缆将所述左右声道音箱与重低音音箱连接成为一个2.1声道音响系统；

所述左右声道音箱内分别设有至少一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个≤φ7英寸口径的圆锥形振膜/或内凹形振膜，规定所述圆锥形振膜的中孔直径不超过φ26～φ33毫米，由此构成二个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的全频带扬声器；

所述重低音音箱内设有一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个≤φ7英寸口径的圆锥形振膜/或内凹形振膜，规定所述圆锥形振膜的中孔直径不超过φ26～φ33毫米，由此构成一个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的带通式重低音扬声器；

所述2.1声道外置声卡至少具有一组单工的16～48Bit2.1声道数模解码器DAC，其中左右声道信号经由所述DAC连接至左右声道音频功率放大器的IC芯片，另外一路重低音声道模拟信号经由通频带宽为20Hz至最高为250Hz的电子分频器连接至重低音音频功率放大器；

当所述电脑为苹果机以外的PC时，所述DAC和所述左右声道音频功率放大器由PC的一个USB接口提供5V电源，所述重低音音频功率放大器则由PC的另外一个USB接口提供5V电源；

当所述电脑为苹果机时，所述DAC、所述左右声道音频功率放大器、所述电子分频器、所述重低音功率放大器均由同一个IEEE1394接口提供DC 8～15V电源；

所述DAC及所述左右声道音频功率放大器的IC芯片由电脑USB接口的5V电源供电并在最靠近所述DAC及所述外置声卡、所述左右声道音频功率放大器、所述控制保护电路、所述微处理器的IC芯片电源输入脚处各自并联一组兼有滤波和储能功效的电解电容器，规定所述音频功率放大器的额定工作电压下限值比所述DAC的额定工作电压下限值要低1.1～2.7V，以便所述扬声器输出一个足够宽度的大动态低音频信号时所述音频功率放大器及所述DAC的瞬间工作电压基本上不超越工作电压的下限值；

所述重低音音频功率放大器的IC芯片在最靠近电源输入脚处单独并联一组兼有滤波和储能功效的容量≤1,000～100,000μF的电解电容；

规定所述音频功率放大器的额定工作电压≤DC 5.25V/或≤DC 8～15V、所述左右声道音频功率放大器每声道的额定连续输出功率≤1W/或≤2W，所述重低音音频功率放大器的额定连续输出功率≤2W/或≤4W，由此构成一种通过USB接口/或IEEE1394接口供电的具有超高灵敏度和高保真品质的2.1声道数字多媒体音响系统。

3.具有音频数字接口的多媒体音响系统，包括电脑/或光碟游戏机PS2的至少一个USB接口/或IEEE1394接口/或同轴电缆接口/或光纤接口，一组与USB/或IEEE1394接口连接的4.1～7.1声道外置声卡及与之匹配的D类/或T类音频功率放大器的IC芯片，一组与所述4.1～7.1声道外置声卡及所述音频功率放大器匹配的控制保护电路/或微处理器的IC芯片，4～7个卫星音箱及一个重低音音箱，其特征是：

所述4.1～7.1声道外置声卡、所述音频功率放大器、所述控制保护电路、所述微处理器的IC芯片及与之关联的SMD表面贴装件/或集成在一起的CMOS电路均安装在PCB板上，所述PCB板、指示所述外置声卡工作状态的LED信号灯、所述音频功率放大器的音量调节装置均安装在所述重低音音箱的面板上，所述PCB板/或所述重低音音箱面板上还设有一个与所述电脑/或光碟游戏机PS2的USB/或IEEE1394接口匹配的插座/或通过一根接口延长线的插头与电脑/或光碟游戏机PS2的所述USB/或IEEE1394接口相连接，所述4～7个卫星音箱的面板上还分别设有一个音频插座，4～7根音频电缆将所述4～7个卫星音箱与重低音音箱连接成为一个4.1～7.1声道音响系统；

所述4～7个卫星音箱内分别设有至少一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个≤φ7英寸口径的圆锥形振膜/或内凹形振膜，规定所述圆锥形振膜的中孔直径不超过φ26～φ33毫米，由此构成4～7个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的全频带扬声器；

所述重低音音箱内设有一个具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的多磁隙多线圈扬声器，规定所述多磁隙多线圈扬声器仅仅配置一个≤φ10英寸口径的圆锥形振膜/或内凹形振膜，规定所述圆锥形振膜的中孔直径不超过φ26～φ33毫米，由此构成一个同轴共点发声、所述多磁隙多线圈扬声器的电感量及其在往复运动过程中感应得到的反电动势因具有180度相位角而互相抵消的带通式重低音扬声器；

所述4.1～7.1声道外置声卡至少具有一组单工的16～48Bit4.1～7.1声道数模解码器DAC，其中4～7声道信号经由所述DAC连接至与之匹配的4～7声道音频功率放大器的IC芯片，另外一路重低音声道模拟信号经由通频带宽为20Hz至最高为250Hz的电子分频器连接至重低音音频功率放大器；

所述4.1～7.1声道外置声卡由所述USB接口/或IEEE1394接口供电，所述4～7声道音频功率放大器、所述重低音音频功率放大器、所述控制保护电路/或微处理器的IC芯片由设置在所述重低音音箱内的一个交/直流电源独立供电，所述DAC及所述4～7声道音频功率放大器的IC芯片在最靠近所述DAC及所述外置声卡、所述4～7声道音频功率

放大器的IC芯片电源输入脚处各自并联一组兼有滤波和储能功效的电解电容器，以便所述扬声器输出一个足够宽度的大动态低音频信号时所述音频功率放大器及所述DAC的瞬间工作电压基本上不超越额定工作电压的下限值；

所述重低音音频功率放大器的IC芯片在最靠近电源输入脚处单独并联一组兼有滤波和储能功效的容量≤1,000～100,000μF的电解电容储能放电电路；

规定所述4～7声道音频功率放大器的每声道额定连续输出功率≤1W，所述重低音音频功率放大器的额定连续输出功率≤4W～8W，由此构成一种通过独立交/直流电源供电的具有超高灵敏度和高保真品质的4.1～7.1声道数字多媒体音响系统。

4.按照权利要求3所述的具有音频数字接口的多媒体音响系统，其特征是：安装在所述重低音音箱内除带通式重低音扬声器以外的所有元件及装置，均可以从重低音音箱内分离出来构成一个独立的功率放大器；所述独立功率放大器的面板上设有必要的指示调节设备、音频输入接口和音频输出插座，所述4～7个卫星音箱及所述重低音音箱的面板上分别设有一个音频插座，5～8根音频电缆将所述独立功率放大器与所述(4+1)～(7+1)个音箱连接成为一个4.1(+1)～7.1(+1)声道的数字多媒体音响系统。

5.按照权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的具有音频数字接口的多媒体音响系统，其特征是：所述多磁隙多线圈扬声器是一个双磁隙双线圈扬声器，所述扬声器具有二块同轴安装并对称设置的上极板和下极板，所述上极板和下极板是二块具有中央轴孔的圆环形平板，一块厚度方向充磁极化的圆环状磁铁/或钕铁硼磁铁被夹持在所述上极板和下极板之间并互相匹配，一个与所述上极板和下极板同轴安装的环筒状磁性体在轴向高度上分别超出所述上极板和下极板的外侧极面0.5～8毫米并形成二组上下对称的磁隙磁路，所述环筒状磁性体的外周面与所述上极板和下极板中央轴孔的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入同轴等径的二个线圈，所述线圈由1层/或2层电磁线绕制而成，二个所述线圈间设有相应的间隔，规定二个所述线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使二个所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F；

以所述上极板和下极板中央轴孔的中心轴线为垂直对称轴，以所述磁铁/或钕铁硼磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有在几何形状和磁性能方面左右、上下对称的二组对称磁路，

规定二个所述线圈的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，以所述磁铁/或钕铁硼磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有二组上下对称的线圈电路，由此构成一种具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的双磁隙双线圈外磁式全频带扬声器或带通式重低音扬声器。

6.按照权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的具有音频数字接口的多媒体音响系统，其特征是：所述多磁隙多线圈扬声器是一个双磁隙双线圈扬声器，所述扬声器具有二块同轴安装并对称设置的上极板和下极板，所述上极板和下极板是二块圆形平板，一块厚度方向充磁极化的圆片状磁铁/或钕铁硼磁铁被夹持在所述上极板和下极板之间并互相匹配，一个与所述上极板和下极板同轴安装的环筒状磁性体在轴向高度上分别超出所述上极板和下极板的外侧极面0.5～8毫米并形成二组上下对称的磁隙磁路，所述环筒状磁性体的内周面与所述上极板和下极板的垂直周面间构成二个同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入同轴等径的二个线圈，所述线圈由1层/或2层电磁线绕制而成，二个所述线圈间设有相应的间隔，规定二个所述线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使二个所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F；

以所述上极板和下极板的中心轴线为垂直对称轴，以所述磁铁/或钕铁硼磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有在几何形状和磁性能方面左右、上下对称的二组对称磁路，规定二组所述线圈的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，以所述磁铁/或钕铁硼磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有二组上下对称的线圈电路，由此构成一种具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的双磁隙双线圈内磁式全频带扬声器或带通式重低音扬声器。

7.按照权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的具有音频数字接口的多媒体音响系统，其特征是：所述多磁隙多线圈扬声器是一个三磁隙三线圈扬声器，一块磁性材料制作的圆形极板的两侧平面上分别安装一块在厚度方向充磁极化的圆片状磁铁/或钕铁硼磁铁，所述磁铁在紧靠所述极板的一侧具有相同的极性，所述磁铁的外侧平面上又分别安装一块磁性材料制作的圆形极板，由此构成一对相斥型磁铁，所述同轴安装的三块圆形极板具有相同的投影面积且与同轴安装的二块所述磁铁的投影平面匹配，一个与所述圆形极板中心轴线同轴安装的环筒状磁性体在轴向高度上分别超出所述外侧圆形极板的外侧极面0.5～8毫米并形成二组上下全对称的磁隙磁路，所述环筒状磁性体的内周面与所述圆形极板的垂直周面间构成三个同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入电磁线横截面积相等的同轴等径的三个线圈，所述线圈由1层/或2层电磁线绕制而成，三个所述线圈间设有相应的间隔，规定所述线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使三个所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F，

以所述圆形极板的中心轴线为垂直对称轴，以所述中央极板的二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有在几何形状和磁性能方面左右、上下对称的二组对称磁路，

设定所述线圈电阻、线圈卷幅、线圈感量的绝对值、绕线时的张力彼此相等，以所述居中极板的二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有二组上下对称的线圈电路，由此构成一种具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的三磁隙三线圈内磁式全频带扬声器或带通式重低音扬声器。

8.按照权利要求7所述的具有音频数字接口的多媒体音响系统，其特征是：所述三磁隙三线圈内磁式扬声器的三块所述极板和二块所述磁铁的轴心部位均设有投影面积相等的中央轴孔，所述扬声器的使用非导磁材料制成的所述托架的轴心部位也设有一个投影面积与之相等的中央轴孔/或匹配的螺孔，，一根非导磁材料制成的紧固件穿过所述轴孔//或匹配的螺孔并利用一块与所述极板匹配的非导磁材料制成的压板对所述极板和所述磁铁施加足够的静压力并使它们粘结固定在所述扬声器的所述托架上。

9.按照权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的具有音频数字接口的多媒体音响系统，其特征是：所述多磁隙多线圈扬声器是一个四磁隙四线圈扬声器/或四个以上磁隙四个以上线圈的扬声器，所述扬声器具有一块磁性材料制作的圆形极板，在所述圆形极板的两侧平面上分别安装一块在厚度方向充磁极化的圆片状磁铁/或钕铁硼磁铁，所述磁铁在紧靠所述圆形极板的一侧具有相同的极性，所述磁铁的外侧平面上又分别安装一块磁性材料制作的圆形极板，由此构成三对/或三对以上相斥型磁铁，所述同轴安装的四块/或四块以上圆形极板具有相同的投影面积且与同轴安装的三块/三块以上所述磁铁的投影平面匹配，一个与所述圆形极板中心轴线同轴安装的环筒状磁性体在轴向高度上分别超出所述外侧圆形极板的外侧极面0.5～8毫米并形成二组上下全对称的磁隙磁路，一个与所述相斥型磁铁同轴安装的环筒状磁性体的内周面与所述圆形极板的垂直周面间构成四个/或四个以上同轴等径的环形磁隙，在所述环形磁隙内插入电磁线横截面积相等的同轴等径的四个/或四个以上线圈，所述线圈间设有相应的间隔，规定所述线圈的绕向及流经线圈的电流方向，使所述线圈在同一工作瞬间产生同一方向的电动力F，

以所述圆形极板的中心轴线为垂直对称轴，以所述居中磁铁二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有在几何形状和磁性能方面左右、上下对称的三组/或三组以上对称磁路，

所述四个/或四个以上线圈，其中的第一个线圈紧靠振膜，第二个线圈设置在第一个线圈的外侧即距离振膜稍远一些，第三个线圈设置在第二个线圈的外侧即距离振膜更远一些，第四个线圈设置在第三个线圈的外侧即距离振膜最远，

当所述第一个线圈及所述第三个线圈从振膜外侧方向视入时具有顺时针绕向，所述第二个线圈及所述第四个线圈必须具有反时针绕向，反之亦然，所述第一个线圈的尾端Y_A与所述第二个线圈的首端X_B串接，所述第二个线圈的尾端Y_B与所述第三个线圈的首端X_C串接，所述第三个线圈的尾端Y_C与所述第四个线圈的首端X_D串接，所述第四个线圈的尾端Y_D沿所述线圈骨架垂直引上与所述第一个线圈的首端X_A构成所述换能器的一对信号输入端子，规定所述第一个线圈与所述第四个线圈及所述第二个线圈与所述第三个线圈的电磁线横截面积、线圈圈数、线圈卷幅、线圈电阻、线圈电感量的绝对值相等即所述第一个线圈与所述第二个线圈的电感量绝对值之和、所述第四个线圈与所述第三个线圈的电感量绝对值之和以及绕线时的张力彼此相等，以所述居中磁铁的二分之一轴向高度的等分线X---X轴线为水平对称轴，所述扬声器具有二组上下对称的线圈电路，由此构成一种具有电阻负载特性或近似于电阻负载特性的四磁隙四线圈/或更多磁隙和线圈的内磁式全频带扬声器或带通式重低音扬声器。

10.按照权利要求9所述的具有音频数字接口的多媒体音响系统，其特征是：所述四磁隙四线圈/或更多磁隙和线圈的内磁式扬声器的四块/或四块以上所述极板和三块/或三块以上所述磁铁的轴心部位均设有投影面积相等的中央轴孔，所述扬声器的使用非导磁材料制成的所述托架的轴心部位也设有一个投影面积与之相等的中央轴孔/或匹配的螺孔，一根非导磁材料制成的紧固件穿过所述轴孔/或匹配的螺孔并利用一块与所述极板匹配的非导磁材料制成的压板对所述极板和所述磁铁施加足够的静压力并使它们粘结固定在所述扬声器的所述托架上。

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