專利名稱：一種汽車電子智能喇叭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子喇叭，尤其涉及一種汽車電子智能喇叭。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的車用喇叭中有觸點的機(jī)械喇叭是通過觸點的通斷驅(qū)動電磁線圈電流的有無，從而產(chǎn)生電磁力驅(qū)動膜片振動而發(fā)聲。由于經(jīng)過觸點有一個很大的電流，在電磁線圈接觸又?jǐn)嚅_的時候產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓，擊穿空氣而燒蝕觸點，燒蝕的觸點很容易被氧化，從而使觸點接觸電阻增大，使電路不通，從而使喇叭失效。這樣就使喇叭的壽命大大降低，不能滿足用戶的要求。因此，現(xiàn)有的普通的金屬觸點的車用機(jī)械喇叭的金屬觸點所使用的材料要求耐高溫，耐腐蝕，且價格貴。使其喇叭的制造方法復(fù)雜，車間管理費用高。生產(chǎn)節(jié)拍膠帶，器節(jié)奏較慢，且這種喇叭穩(wěn)定性差，壽命低。
為了克服有觸點機(jī)械喇叭的不可靠的缺陷，產(chǎn)生了無觸點的電子喇叭?，F(xiàn)有的無觸點的車用電子喇叭是用一個電子電路振蕩控制發(fā)聲系統(tǒng)使喇叭振膜振動帶動喇叭發(fā)聲。而電子喇叭都必須調(diào)節(jié)控制電路的輸出頻率，來適應(yīng)喇叭振膜的物理固有頻率，現(xiàn)在的方法主要有固定振蕩頻率，但是喇叭在實際使用中和使用后，固有頻率在環(huán)境影響下可能會發(fā)生變化，如此固定控制電路輸出頻率的喇叭就會因為輸出頻率域振膜的固定頻率不符合而影響到喇叭發(fā)聲的聲強(qiáng)，因此很多汽車?yán)仍谧兓臈l件及極端自然條件下，會出現(xiàn)不能發(fā)聲和聲音很低等現(xiàn)象。
因此有加裝傳感器等的喇叭，通過傳感器來適應(yīng)喇叭的固有頻率，但是這樣的電路仍然無法達(dá)到汽車電喇叭固有頻率自動尋找的自動化，仍然是建立在人工調(diào)節(jié)控制電路輸出頻率來適應(yīng)電喇叭固有頻率的基礎(chǔ)上，難以真正到達(dá)完全自動隨時按照喇叭振膜的固有頻率實現(xiàn)控制電路的頻率輸出，而且現(xiàn)在的電路增加了很多元器件，越來越復(fù)雜，完全無法簡化機(jī)動車電子喇叭的生產(chǎn)工藝。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車電子智能喇叭，解決現(xiàn)在的汽車?yán)仍谧兓臈l件及極端自然條件下，會出現(xiàn)不能發(fā)聲和聲音很低等現(xiàn)象，即使增加了隨頻的電路仍然無法自動隨時按照喇叭振膜的固有頻率實現(xiàn)控制電路的頻率輸出的缺陷。
技術(shù)方案
—種汽車電子智能 喇叭，包括喇叭的振膜，所述振膜下設(shè)置有線圈骨架，所述線圈骨架內(nèi)設(shè)置有電磁線圈，其特征在于:所述喇叭的電磁線圈通過開關(guān)管連接電源，同時通過放大電路連接單片機(jī)的輸入端口，所述單片機(jī)的輸出端口連接所述開關(guān)管，所述單片機(jī)包括固有頻率放大信號分析模塊、固有頻率計算模塊和輸出選擇模塊，所述輸出選擇模塊分別連接固有頻率激勵輸出模塊和發(fā)聲頻率控制輸出模塊，所述固有頻率放大信號分析模塊連接放大電路，所述固有頻率激勵輸出模塊和發(fā)聲頻率控制輸出模塊連接開關(guān)管，所述固有頻率激勵輸出模塊控制開關(guān)管傳送一個激勵階躍脈沖給電磁線圈，所述發(fā)聲頻率控制輸出模塊控制開關(guān)管和電磁線圈使喇叭達(dá)到發(fā)聲頻率；所述電磁線圈連接能量回收回路，所述能量回收回路包括在所述電磁線圈內(nèi)同心軸設(shè)置一個附加線圈繞組，所述附加線圈繞組串聯(lián)電容后與所述電磁線圈相連，在所述電磁線圈兩端并聯(lián)雙向瞬變二極管。喇叭內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器連接所述單片機(jī)的輸入端口。所述單片機(jī)還連接有喇叭電壓取樣電路。所述單片機(jī)的輸出選擇模塊根據(jù)設(shè)定條件判斷是尋找喇叭的固有頻率還是進(jìn)行工作輸出發(fā)聲頻率，尋找喇叭的固有頻率為控制固有頻率激勵輸出模塊和開關(guān)管傳送一個激勵的階躍脈沖給電磁線圈，引起振膜振動，同時，電磁線圈內(nèi)因為振膜振動造成磁場變化產(chǎn)生微弱電信號，將微弱電信號引出通過放大電路放大后傳送回單片機(jī)的固有頻率放大信號分析模塊，由固有頻率計算模塊計算得到喇叭的固有頻率。所述發(fā)聲頻率控制輸出模塊根據(jù)所述固有頻率計算模塊計算的喇叭的固有頻率確認(rèn)發(fā)聲頻率，根據(jù)喇叭電壓取樣電路輸入的電壓、溫度傳感器傳送的溫度計算出最佳發(fā)聲占空比，控制開關(guān)管輸出，使喇叭達(dá)到發(fā)聲頻率。所述發(fā)聲頻率控制輸出模塊根據(jù)實時溫度調(diào)控占空比，根據(jù)運行時間實時修正發(fā)
聲頻率。所述附加線圈繞組與所述電磁線圈共用一根繞組伸出的連接線端。所述單片機(jī)還連接有調(diào)試端口。有益效果本發(fā)明的汽車電子智能喇叭通過感應(yīng)喇叭振膜的振動尋找和確定喇叭的固有頻率，直接準(zhǔn)確，而且能隨時根據(jù)喇叭的變化進(jìn)行調(diào)整，而且使用的開關(guān)電路、放大電路等成本較低，但是響應(yīng)迅速，通過單片機(jī)得到固有頻率后可進(jìn)行多種應(yīng)用和控制，能更準(zhǔn)確地對喇叭進(jìn)行控制，大大提升喇叭的使用壽命；采用了附加線圈繞組和電容組成LC回路，既能吸收主線圈繞組關(guān)斷時產(chǎn)生的瞬時高壓，又能回收能量，再返回給主線圈繞組，達(dá)到降耗的良好效果，而且取代了價格昂貴的高壓電容，將低了成本，而且簡化了制造工藝。


圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的單片機(jī)的示意圖。圖3為本發(fā)明的能量回收回路的電路示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如附圖1所示，本發(fā)明提出一種汽車電子智能喇叭，包括喇叭的振膜，所述振膜下設(shè)置有線圈骨架，所述線圈骨架內(nèi)設(shè)置有電磁線圈，將喇叭的電磁線圈通過開關(guān)管連接電源，同時通過放大電路連接單片機(jī)的輸入端口，所述單片機(jī)的輸出端口連接所述開關(guān)管，所述單片機(jī)包括固有頻率放大信號分析模塊、固有頻率計算模塊和輸出選擇模塊，所述輸出選擇模塊分別連接固有頻率激勵輸出模塊和發(fā)聲頻率控制輸出模塊，所述固有頻率放大信號分析模塊連接放大電路，所述固有頻率激勵輸出模塊和發(fā)聲頻率控制輸出模塊連接開關(guān)管，所述固有頻率激勵輸出模塊控制開關(guān)管傳送一個激勵階躍脈沖給電磁線圈，所述發(fā)聲頻率控制輸出模塊控制開關(guān)管和電磁線圈使喇叭達(dá)到發(fā)聲頻率。喇叭工作的方式為:單片機(jī)根據(jù)運行時間或環(huán)境變化判斷是否需重新尋找喇叭的固有頻率，如果需要，則通過固有頻率激勵輸出模塊和開關(guān)管傳送一個激勵的階躍脈沖給喇叭的電磁線圈，階躍脈沖引起喇叭的振膜振動，同時，喇叭的電磁線圈內(nèi)因為振膜振動造成磁場變化產(chǎn)生微弱電信號，通過喇叭的電磁線圈將產(chǎn)生的微弱電信號引出并經(jīng)過放大電路進(jìn)行放大(即一個階躍脈沖激勵后，鋼振模振動使電磁線圈內(nèi)產(chǎn)生一定的微弱的電流，然后將電磁線圈內(nèi)的電流信號導(dǎo)出)，放大后的信號為帶衰減的正弦波，將放大后的信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換傳送給單片機(jī)的固有頻率放大信號分析模塊進(jìn)行采樣分析，固有頻率計算模塊對信號進(jìn)行消除奇異點，得到振膜振動的周期，從而計算出喇叭的固有頻率。在所述消除奇異點，得到振膜振動的周期，從而計算出喇叭的固有頻率的步驟中在消除奇異點后，進(jìn)行多周期計算，然后進(jìn)行周期分析，并去掉不合理的周期，得到真正振動的周期后，即能計算出喇叭的固有頻率。在消除奇異點后，進(jìn)行多周期計算時可將喇叭的制造工藝限制的周期范圍作為計算的約束條件。可以在約束條件內(nèi)多次進(jìn)行上述步驟重復(fù)驗證，得到最終的喇叭的固有頻率。所述發(fā)聲頻率控制輸出模塊根據(jù)所述固有頻率計算模塊計算的喇叭的固有頻率確認(rèn)發(fā)聲頻率，實踐中，發(fā)現(xiàn)喇叭內(nèi)的溫度對發(fā)聲頻率控制有較強(qiáng)的影響，因此在喇叭內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器連接所述單片機(jī)的輸入端口。所述單片機(jī)還連接有喇叭電壓取樣電路。然后根據(jù)喇叭電壓取樣電路輸入的電壓、溫度傳感器傳送的溫度所述發(fā)聲頻率控制輸出模塊計算出最佳發(fā)聲占空比，還根據(jù)實時溫度調(diào)控占空比，根據(jù)運行時間實時修正發(fā)聲頻率。因為直接通過電磁線圈檢測固定頻率，電磁線圈的狀態(tài)的溫定十分重要，因此將電磁線圈連接能量回收回路進(jìn)行快速穩(wěn)壓和狀態(tài)回復(fù)，如附圖3所示，所述能量回收回路包括在所述電磁線圈內(nèi)同心軸設(shè)置一個附加線圈繞組，所述附加線圈繞組串聯(lián)電容后與所述電磁線圈相連，在所述電磁線圈兩端并聯(lián)雙向瞬變二極管。采用了附加線圈繞組和電容組成LC回路，既能吸收電磁線圈關(guān)斷時產(chǎn)生的瞬時高壓，又能回收能量，再返回給電磁線圈，達(dá)到降耗的良好效果，而且這里采用的電容取代了現(xiàn)在價格昂貴的高壓電容，降低了成本，附加線圈繞組與電磁線圈同心軸設(shè)置，有利于針對電磁線圈回收能量，而附加線圈繞組連接金屬，散熱和抗噪效果更好，因此能達(dá)到又便宜又抗噪，散熱好，而且還降低了功率消耗，縮小電路板面積的多重優(yōu)點。所述附加線圈繞組還可以與所述電磁線圈共用一根繞組伸出的連接線端。這樣在工藝上在繞電磁線圈繞組時，同時繞附加線圈繞組即可，制造工藝方便，容易實現(xiàn)，簡化了生產(chǎn)工藝。所述單片機(jī)還可以連接有調(diào)試端口，用以在生產(chǎn)時和故障時進(jìn)行調(diào)試。
權(quán)利要求
1.一種汽車電子智能喇叭，包括喇叭的振膜，所述振膜下設(shè)置有線圈骨架，所述線圈骨架內(nèi)設(shè)置有電磁線圈，其特征在于:所述喇叭的電磁線圈通過開關(guān)管連接電源，同時通過放大電路連接單片機(jī)的輸入端口，所述單片機(jī)的輸出端口連接所述開關(guān)管，所述單片機(jī)包括固有頻率放大信號分析模塊、固有頻率計算模塊和輸出選擇模塊，所述輸出選擇模塊分別連接固有頻率激勵輸出模塊和發(fā)聲頻率控制輸出模塊，所述固有頻率放大信號分析模塊連接放大電路，所述固有頻率激勵輸出模塊和發(fā)聲頻率控制輸出模塊連接開關(guān)管，所述固有頻率激勵輸出模塊控制開關(guān)管傳送一個激勵階躍脈沖給電磁線圈，所述發(fā)聲頻率控制輸出模塊控制開關(guān)管和電磁線圈使喇叭達(dá)到發(fā)聲頻率；所述電磁線圈連接能量回收回路，所述能量回收回路包括在所述電磁線圈內(nèi)同心軸設(shè)置一個附加線圈繞組，所述附加線圈繞組串聯(lián)電容后與所述電磁線圈相連，在所述電磁線圈兩端并聯(lián)雙向瞬變二極管。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車電子智能喇叭，其特征在于:喇叭內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器連接所述單片機(jī)的輸入端口。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車電子智能喇叭，其特征在于:所述單片機(jī)還連接有喇叭電壓取樣電路。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的汽車電子智能喇叭，其特征在于:所述單片機(jī)的輸出選擇模塊根據(jù)設(shè)定條件判斷是尋找喇叭的固有頻率還是進(jìn)行工作輸出發(fā)聲頻率，尋找喇叭的固有頻率為控制固有頻率激勵輸出模塊和開關(guān)管傳送一個激勵的階躍脈沖給電磁線圈，引起振膜振動，同時，電磁線圈內(nèi)因為振膜振動造成磁場變化產(chǎn)生微弱電信號，將微弱電信號引出通過放大電路放大后傳送回單片機(jī)的固有頻率放大信號分析模塊，由固有頻率計算模塊計算得到喇叭的固有頻率。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的汽車電子智能喇叭，其特征在于:所述發(fā)聲頻率控制輸出模塊根據(jù)所述固有頻率計算模塊計算的喇叭的固有頻率確認(rèn)發(fā)聲頻率，根據(jù)喇叭電壓取樣電路輸入的電壓、溫度傳感器傳送的溫度計算出最佳發(fā)聲占空比，控制開關(guān)管輸出，使喇叭達(dá)到發(fā)聲頻率。
6.如權(quán)利要求5所述的汽車電子智能喇叭，其特征在于:所述發(fā)聲頻率控制輸出模塊根據(jù)實時溫度調(diào)控占空比，根據(jù)運行時間實時修正發(fā)聲頻率。
7.如權(quán)利要求1所述的汽車電子智能喇叭，其特征在于:所述附加線圈繞組與所述電磁線圈共用一根繞組伸出的連接線端。
8.如權(quán)利要求1所述的汽車電子智能喇叭，其特征在于:所述單片機(jī)還連接有調(diào)試端□。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車電子喇叭，屬于汽車?yán)阮I(lǐng)域。一種汽車電子智能喇叭，包括喇叭的振膜和電磁線圈，其特征在于所述喇叭的電磁線圈通過開關(guān)管連接電源，同時通過放大電路連接單片機(jī)的輸入端口，所述單片機(jī)的輸出端口連接所述開關(guān)管，所述單片機(jī)包括固有頻率放大信號分析模塊、固有頻率計算模塊和輸出選擇模塊，所述輸出選擇模塊分別連接固有頻率激勵輸出模塊和發(fā)聲頻率控制輸出模塊，所述固有頻率激勵輸出模塊和發(fā)聲頻率控制輸出模塊連接開關(guān)管；所述電磁線圈連接能量回收回路，所述能量回收回路包括在所述電磁線圈內(nèi)設(shè)置一個附加線圈繞組，所述附加線圈繞組串聯(lián)電容后與所述電磁線圈相連，在所述電磁線圈兩端并聯(lián)雙向瞬變二極管。
文檔編號G10K9/12GK103137116SQ20131008016
公開日2013年6月5日 申請日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者嚴(yán)國進(jìn), 黃學(xué)謙, 許廣振 申請人:上海實業(yè)交通電器有限公司