無觸點電喇叭的製作方法
2023-06-05 01:29:16
專利名稱：無觸點電喇叭的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於立體聲裝置，一種無觸點電喇叭。
電喇叭是電磁振動式喇叭的簡稱，它是汽車、摩託車和拖拉機等機動車輛用來發出警告信號的一種裝置。多年來，電喇叭均沿用大電流觸點開關控制系統，即用一對觸點控制電磁鐵線圈(即喇叭線圈)的電流不斷通或斷，使動鐵芯帶動膜片產生振動而發聲，由於觸點閉合時流過電磁鐵線圈的電流很大，一般在4安培以上，在觸點斷開時，線圈所儲存的磁能會在斷點產生強烈火花而腐蝕觸點，影響壽命。所以，這種喇叭在短期工作後，為了保持發聲正常，必須對觸點進行清潔處理，其鳴叫壽命一般約7萬次。
一九八五年上海通用汽車喇叭廠研製成的WDL120型「電子喇叭」，其發聲原理與前者基本相同，但電磁鐵線圈電流則由功率電晶體來控制，而電晶體的基極電流則由電磁鐵的動、靜鐵芯的通或斷來加以控制，由於電晶體的電流放大作用，通過小的基極電流即可控制大的線圈電流。在電子喇叭中動、靜鐵芯，除了承擔碰撞發聲外，還要承擔基極電路通或斷的觸點工作，由於鐵芯撞擊發熱產生汙垢及電流火花的作用，動、靜鐵芯表面會產生黑斑，時間一長接觸不良，喇叭就不能正常發聲，影響使用壽命。
一九八七年已經研製成「無觸點電子喇叭」，專利號為CN87214386U，它由發音器與控制電路兩部分組成，發音器的結構與盆形電喇叭相同，控制電路由電子振蕩器和功率電晶體組成。功率電晶體作為無觸點開關，控制電磁鐵線圈電流的通或斷，其基極電流受振蕩器輸出電壓控制，喇叭的發聲頻率取決于振蕩器的頻率。雖採用無觸點控制，避免了觸點燒蝕，延長了使用壽命，但由於發音器的結構選擇不夠合理，控制電路設計不完善，使得喇叭發聲的音質單調不悅耳，音量難以達到100分貝以上，且不穩定，此外，流過喇叭按鈕開關的電流與喇叭線圈電流相同，在4安培以上，提高了對喇叭開關的要求或需使用喇叭繼電器。
為了能進一步彌補上述喇叭存在的問題，現已研製成一種使用壽命長、音質好、發音穩定、成本低廉和節能的無觸點電喇叭，特提出本實用新型。
圖1、無觸點電喇叭結構剖面示意圖；圖2、無觸點電喇叭控制電路框圖；圖3、無觸點電喇叭控制電路基本原理圖；圖4、無觸點電喇叭控制電路原理圖。
本實用新型的無觸點電喇叭，如圖1所示，它包括由動鐵芯〔1〕、共鳴盤〔2〕、膜片〔3〕、固定圈〔4〕、下蓋〔6〕、喇叭線圈〔7〕、靜鐵芯〔8〕、鎖緊螺母〔9〕、彈性支架〔10〕等組成的發音器和控制電路板〔5〕構成，兩部份合放在喇叭機殼內。控制原理框圖如圖2所示，它由音頻脈中發生器〔11〕、耦合電路〔12〕、開關電路〔14〕、功率放大電路〔13〕、喇叭線圈〔7〕構成。控制電路板〔5〕上的控制電路，如圖3所示，由555時基電路〔15〕、電阻R1、R2、電容C1構成的音頻脈衝發生器〔11〕，由電阻R3構成的耦合電路〔12〕，電晶體BG構成的功率放大電路〔13〕，作為功率放大電路〔13〕負載的喇叭線圈L(即電磁鐵線圈〔7〕，以下同)，按鈕開關K構成的開關電路〔14〕，彼此之間成電氣連接，喇叭線圈L、按鈕開關K，直流電源E三者有一個公共接地點，直流電源E經熔斷器RD對控制電路供電並受按鈕開關K控制。
下面通過對最佳實施例描述給出本實用新型的細節。
如圖1所示，動鐵芯〔1〕和靜鐵芯〔8〕由高導磁率電工鋼製成，喇叭線圈〔7〕通電，靜鐵芯〔8〕磁化對動鐵芯吸引而相碰擊發聲，膜片〔3〕與動鐵芯〔1〕固接在一起，也跟隨移動而變形產生反作用彈力，使得動鐵芯〔1〕在喇叭線圈〔7〕斷電時能自動返回。因此隨著喇叭線圈〔7〕中電流的通或斷、動鐵芯〔1〕帶動膜片〔3〕發生振動，膜片〔3〕同時起聲濾波作用，並與共鳴盤〔2〕一起形成共振腔。若適當調節動、靜鐵芯〔1〕、〔8〕間的距離，可使喇叭發聲宏亮悅耳，靜鐵芯〔8〕可通過下蓋〔6〕上的螺紋調節與動鐵芯〔1〕之間的距離，調好後由鎖緊螺母〔9〕鎖緊。
如圖1、圖4所示，音頻脈衝發生器〔11〕自激產生240～650Hz的脈衝電壓信號，經二極體D2、D3，電阻R3和開關K耦合到由電晶體BG、二極體D4、電阻R4和喇叭線圈L組成的功率放大電路〔13〕，當按鈕開關K閉合時，流過喇叭線圈L的電流隨音頻脈衝發生器〔11〕產生的脈衝信號時通過斷、動鐵芯〔1〕、膜片〔3〕和共鳴盤〔2〕隨之發生振動而發聲，電喇叭發聲的基頻由音頻脈衝發生器〔11〕的自激振蕩頻率決定。為了改善音質、音量、抗電源幹擾、防止電源極性反接、減小電晶體的損耗和降低對電晶體的耐壓要求等問題，在圖3中，555時基電路〔15〕的⑦腳和⑥腳之間跨接二極體D1，其陽極與⑦腳連接，陰極與⑥腳連接；耦合電路〔12〕中電阻R3與555時基電路〔15〕的③腳輸出端之間串接二極體D2，其陽極與電阻R3連接，陰極與555時基電路的③腳連接；耦合電路〔12〕中555時基電路〔15〕的①腳輸出端與開關K之間串接二極體D3，其陽極與①腳連接，陰極與開關K連接；在喇叭線圈L兩端並接由電阻R4和二極體D4組成的串聯電路，二極體D4的陽極經電阻R4與喇叭線圈L的一端連接，二極體D4的陰極與電晶體BG的集電極和喇叭線圈L的另一端連接；在555時基電路〔15〕的⑤腳與①腳之間跨接電容C2。連接後的無觸點電喇叭控制線路如圖4所示。
本實用新型的優點是1.無觸點，使用壽命比有觸頭電喇叭長；2.通過改進控制電路結構和喇叭開關在電路中的接入位置，使流過喇叭開關的電流很小(毫安數量級)，無需使用喇叭繼電器；3.耗電省，只有同類有觸點電喇叭的 1/2 左右；4.通過改善電磁線圈電流波形，使喇叭發聲的音質、音量和穩定性均比無觸點電子喇叭優越。
技術數據
權利要求1.一種無觸點電喇叭，它包括由動鐵芯[1]、共鳴盤[2]、膜片[3]、固定圈[4]、下蓋[6]、喇叭線圈[7]、靜鐵芯[8]、鎖緊螺母[9]、彈性支架[10]等組成的發音器和控制電路板[5]，本實用新型的特徵是，控制電路板[5]由時基電路[15]、電阻R1、R2、電容C1構成的音頻脈衝發生器[11]，電阻R3構成的耦合電路[12]，電晶體BG構成的功率放大電路[13]，作為功率放大電路[13]負載的喇叭線圈L，按鈕開關K構成的開關電路[14]，彼此之間成電氣連接，喇叭線圈L、按鈕開關K、直流電源E三者有一個公共接地點。
2.根據權利要求1所述的無觸點電喇叭，其特徵是，在時基電路〔15〕的⑦腳與⑥腳間跨接了陽極與⑦連接，陰極與⑥連接的二極體D1。
3.根據權利要求1或2所述的無觸點電喇叭，其特徵是，在耦合電路〔12〕中串接了陽極與電阻R3連接、陰極與時基電路〔15〕的③腳連接的二極體D2。
4.根據權利要求1或2所述的無觸點電喇叭，其特徵是，在耦合電路〔12〕中串接了陽極與時基電路〔15〕的①腳連接、陰極與開關K連接的二極體D3。
5.根據權利要求3所述的無觸點電喇叭，其特徵是，在耦合電路〔12〕中串接了陽極與時基電路〔15〕的①腳連接、陰極與開關K連接的二極體D3。
6.根據權利要求1或2或5所述的無觸點電喇叭，其特徵是，在喇叭線圈L兩端並接由電阻R4和二極體D4組成的串聯電路，二極體D4的陽極經電阻R4與喇叭線圈L的一端連接，二極體D4的陰極與電晶體BG的集電極和喇叭線圈L的另一端連接。
7.根據權利要求3所述的無觸點電喇叭，其特徵是，在喇叭線圈L兩端並接由電阻R4和二極體D4組成的串聯電路，二極體D4的陽極經電阻R4與喇叭線圈L的一端連接，二極體D4的陰極與電晶體BG的集電極和喇叭線圈L的另一端連接。
8.根據權利要求4所述的無觸點電喇叭，其特徵是，在喇叭線圈L兩端並接由電阻R4和二極體D4組成的串聯電路，二極體D4的陽極經電阻R4與喇叭線圈L的一端連接，二極體D4的陰極與電晶體BG的集電極和喇叭線圈L的另一端連接。
9.根據權利要求1或2所述的無觸點電喇叭，其特徵是，在時基電路〔15〕的⑤腳與①腳間跨接電容C2。
10.根據權利要求3所述的無觸點電喇叭，其特徵是，在時基電路〔15〕的⑤腳與①腳間跨接電容C2。
11.根據權利要求4所述的無觸點電喇叭，其特徵是，在時基電路〔15〕的⑤腳與①腳間跨接電容C2。
12.根據權利要求5或7或8所述的無觸點電喇叭，其特徵是，在時基電路〔15〕的⑤腳與①腳間跨接電容C2。
13.根據權利要求6所述的無觸點電喇叭，其特徵是，在時基電路〔15〕的⑤腳與①腳間跨接電容C2。
專利摘要一種無觸點電喇叭，由發音器和控制電路組成，兩部分合放在喇叭機殼內，由音頻脈衝發生器產生的脈衝信號，經耦合電路，開關電路，輸入到功率放大器，喇叭線圈作為功率放大器的負載，喇叭開關接通時，脈衝信號使喇叭線圈電流時通時斷，於是使動鐵芯、膜片和共鳴盤隨之發生振動而發聲。本實用新型的優點是無觸點，使用壽命長，無需使用喇叭繼電器，耗電省，音質、音量和穩定性均比同類產品優越，在汽車、摩託車、拖拉機等機動車輛中很有推廣的價值。
文檔編號H04R9/06GK2070068SQ8921890
公開日1991年1月23日 申請日期1989年11月3日 優先權日1989年11月3日
發明者李興超 申請人:杭州餘杭縣求是應用技術實驗廠