一種自動跟蹤號筒諧振頻率的汽車電子喇叭的製作方法

2023-08-05 09:59:46 1

專利名稱：一種自動跟蹤號筒諧振頻率的汽車電子喇叭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電聲裝置，特別涉及一種汽車電子喇叭
背景技術：
汽車喇叭的發聲是靠置於號筒諧振腔內膜片的振動，當膜片以諧振腔的諧振頻率振動時，可獲得最大的聲壓級。決定汽車喇叭諧振頻率的主要因素一是構成諧振腔的材料與幾何形狀，二是工作環境的溫度。當汽車喇叭的工作環境溫度變化時，其諧振腔的諧振頻率也隨之改變。
已有汽車電子喇叭技術的主要缺陷就是不能主動檢測諧振腔的諧振頻率並按此頻率給出振蕩指令，也不能在環境溫度變化致使喇叭諧振頻率改變時，同步改變喇叭電子電路的振蕩頻率，因此導致喇叭聲壓級減小；或是雖然採用傳感器將喇叭機械振動的頻率信號提取用以控制電子振蕩器的振蕩，但並沒有準確的獲取號筒諧振腔的諧振頻率，因而效果未達到最佳。


發明內容
本發明的目的就是克服現有技術的不足之處，提供一種結構簡單、能夠精確獲取號筒諧振腔的諧振頻率並以此頻率控制喇叭工作的電路，在環境溫度改變時，保證喇叭的聲壓級不降低。
本發明含有揚聲器1、功放級2、峰值檢測器3、取樣電路4、起振電路5及穩壓電路6，其特徵是在揚聲器1的振動膜片上設置了取樣電路4，取樣電路4的輸出端連接峰值檢測器3的輸入端，功放級2連接在峰值檢測器3的輸出端與揚聲器1之間，穩壓電路6向峰值檢測器提供一個穩定的工作電壓。
本發明的取樣電路4可採用下述設計方案，它包括在揚聲器的膜片上固定一圓柱形小磁鐵和套在磁鐵外面並固定在揚聲器內的取樣電感線圈L。當膜片振動時，圓柱形小磁鐵也隨著運動，取樣電感線圈中就會產生一個反映膜片振動的正弦波信號，此正弦波的波峰和波谷對應膜片朝兩個方向振動的位移最大點。
R4、D1組成穩壓電路，R1與R2串聯分壓建立一個參考電位並連接在取樣電感L的一端，取樣電感L的另一端連接在由R3、C2及運算放大器IC組成的峰值檢測器的輸入控制端。
由取樣電感L在揚聲器膜片振動時獲取的反映號筒諧振腔諧振頻率的正弦波信號，用來控制峰值檢測器中運算放大器IC的翻轉，以驅動由功率管T構成的功放級2推動揚聲器1發聲。
起振電路5由C1組成，作用是在喇叭電源接通的瞬間使峰值檢測器3翻轉，控制功放管導通推動揚聲器1中的膜片開始振動。



圖1是本發明的電路原理方框圖 圖2是本發明實施例的電路圖 圖3是峰值檢測器電路的主要波形圖
具體實施例方式 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。
當喇叭工作時，膜片振動並帶動取樣電路4的圓柱形小磁鐵在取樣電感L中運動，並在線圈中感應出一個反映喇叭諧振頻率的正弦波信號，取樣電感L連接在3140運算放大器的反向輸入端2腳及通過電阻R3連接在3140同向輸入端3腳，由R3、C2和3140運算放大器組成了峰值檢測器電路。在取樣電感L輸出正弦波信號的波峰及波谷時觸發運算放大器翻轉，3140運算放大器輸出端6腳輸出一矩形波至功放管T。
圖3中繪出了3140運算放大器反向輸入端2腳、同向輸入端3腳及輸出端6腳的波形圖。
本實施例中功放管T選用大功率VMOS場效應管，其柵極連接在3140運算放大器輸出端6腳，漏級連接揚聲器1，源級接地。在峰值檢測器的控制下，功放管T產生一個與喇叭諧振頻率一致的功率信號推動揚聲器1發聲。
起振電路5由電容C1構成，作用是在喇叭開關接通的瞬間控制峰值檢測器電路中的3140運算放大器翻轉，驅動功放管T導通，它的工作過程是這樣的電源接通的瞬間，由於C1的作用，3140反向輸入端2腳電位被拉高，這個高電位加在3140的反向輸入端2腳使運算放大器處於截止狀態，2腳的瞬間高電位同時經電阻R3向C2充電；隨著C1充電過程的結束，3140反向輸入端2腳電位下降並趨向於由R1、R2分壓建立的參考電位，當2腳電位下降至低於3腳電位時，運算放大器3140由截止狀態翻轉為導通，即實現了電路的起振。
R4、D1構成穩壓電路，本實施例中D1選用9V穩壓二極體，R1與R2阻值相等，它們與起振電容C1、取樣電感L的連接點處建立4.5V的參考電位，使取樣電感上獲取的正弦波信號得到一個參考電壓，以便適應峰值檢測器輸入端的需要。此方法也可以將L1繞在揚聲器主線圈上，此時得到的是一個電感信號和膜片運動信號相疊加的信號，將此信號整理後，也可達到以上電路的同樣效果。
權利要求
1.一種自動跟蹤號筒諧振頻率的汽車電子喇叭，由揚聲器(1)、功放級(2)、峰值檢測器(3)、取樣電路(4)、起振電路(5)及穩壓電路(6)組成，其特徵是在揚聲器(1)及峰值檢測器(3)之間連接有取樣電路(4)，取樣電路(4)由固定在揚聲器膜片上的圓柱形小磁鐵和套在磁鐵外面並固定在揚聲器內的取樣電感線圈組成。
2.根據權利要求1所述的一種自動跟蹤號筒諧振頻率的汽車電子喇叭，其特徵是取樣電路(4)所獲取的是揚聲器膜片振動時的振動頻率信號，取樣電路(4)將揚聲器膜片振動轉換為同步的正弦波電信號，正弦波電信號的波峰和波谷分別對應膜片朝兩個方向振動的位移最大點。
3.根據權利要求1所述的一種自動跟蹤號筒諧振頻率的汽車電子喇叭，其特徵是採用峰值檢測器(3)，在取樣電路(4)輸出的正弦波信號波峰及波谷時控制電路翻轉，控制後級電路工作。
4.根據權利要求1或3所述的一種自動跟蹤號筒諧振頻率的汽車電子喇叭的峰值檢測器(3)，其特徵是取樣電感L的一端連接在分壓電阻R1與R2的連接處以獲得一個參考電位；取樣電感L的另一端連接在運算放大器IC的反向輸入端及通過電阻R3連接在運算放大器IC的同向輸入端，電容器C2連接在運算放大器IC的同向輸入端與地之間。
5.根據權利要求1所述的一種自動跟蹤號筒諧振頻率的汽車電子喇叭的起振電路(5)，其特徵是起振電容器C1，一端連接在穩壓電路D1的陰極，另一端接在電阻R1、R2與取樣電感L的連接點處。
全文摘要
本發明公布一種自動跟蹤喇叭號筒諧振頻率的汽車電子喇叭，它含有揚聲器1、功放級2、峰值檢測器3、取樣電路4、起振電路5及穩壓電路6。所述的取樣電路4由固定在揚聲器膜片上的圓柱形小磁鐵和套在磁鐵外面並固定在揚聲器內的取樣電感線圈組成，用來獲取喇叭筒諧振腔的諧振頻率信號。所述的峰值檢測器1在取樣電路4正弦波信號的觸發下，準確的以喇叭號筒諧振頻率控制揚聲器1發聲。本發明的汽車電子喇叭能在環境溫度改變時保持以喇叭號筒諧振腔的諧振頻率工作，保證輸出聲壓級不會降低。
文檔編號G10K9/00GK101178893SQ20061013834
公開日2008年5月14日 申請日期2006年11月8日 優先權日2006年11月8日
發明者李建軍 申請人:李建軍