电致发声装置的自适应发声方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电致发声装置的自适应高效发声的各个方面，包括传感、信号处理、控制，及测试和控制方法。解决包括便捷生产、使用性能的稳定性、使用寿命等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机动车辆喇叭，尤其无触点的电子喇叭的电子模块如何适应组装后的喇叭机 械特性及随着时间的推移自身状态和环境的变化仍能高效发声，符合性能、寿命指标。
技术介绍
传统的触点式汽车喇叭，主要因为其触点的寿命比较短，很多都用电子稳频的方式控制 触点的通断，稳频的方法很多，如基于RC振荡、晶体、陶资及用集成电路、单片机等，无论 其采用那种方法，虽然解决了触点寿命的问题，但仍有以下几个问题难以解决1、 生产制造过程复杂。需要逐个喇p八匹配频率参数，即找到声级最高的频率点，再焊接相应参数的器件或在单片 机等可编程器件中写入相应的参数。因为喇叭本身机械制造工艺的关系，喇叭整体自振频率 分布在一定的范围内，使电路的稳频频率与机械自振频率不同，从而影响其发声的声级。2、 因为环境温度的影响及其他短时或长期的机械作用影响，使自振频率发生了偏移，从而导 致频率不匹配，声级变化，目前无法解决。3、 电子电路本身决定控制频率的器件的参数受到温度等影响，从而导致频率不匹配，声级变 化，目前靠提高器件稳定性来解决，成本高。4、 因为长期违背自然特性使用，使膜片寿命降低。5 、以上的问题其实也同样存在于另 一个控制参数——通电率上。
技术实现思路
本专利技术正是为了解决上述这些问题。先看一下喇叭结构示意图，图1是一般的采用电子模块控制的喇叭的结构图。图2是本 专利技术用到的传感部分的结构示意。图中人为定义了膜片动铁心组合的运动方向即6上升方向 和7下降方向，它包括一般电子喇p八的内部构成，2动铁心与5动铁心台阶与1膜片铆接在 一起，1膜片外围被固定在12外壳上，3线圏及其骨架与4静铁心固定在12外壳底部。一、 测控方法。1、 余振特征周期法a) 先给喇叭线團通电激励，使膜片运动，例如激励是用与该喇叭工作频率接近的脉 冲，激励5个周期。b) 在激励过后，取样传感信号的过零点。选取比较陵直的沿，例如，取样声学信号 的上升沿过零点，从两个同相的过零点取得周期值。过零点可以用AD来取，但最 好用比丰支器，那样速度快，测量出来的周期值精度高。c) 周期值的选用。我们可以从余振波的各个周期中选取经过运算与最大声级频率相 符(未必相等，而是呈比较简单的相关，如线性相关)周期，作为真正采用的周期值. 这种运算也可以是几个周期之间的加权组合运算，比如第1周期和第3周期的平 均。例如，我们在激励过后的1.72ms左右，开始取样过零点，将第一个过零点周 期作为运算喇叭鸣叫工作周期的依据。此外，我们还可以通过在激励脉沖的最后 加入一段通电周期，来控制使断电时喇叭恰好在某个相位(如过零点)，这种控制 可以通过事先的实验固定下来，也可以是实时的，在接近过零点时断电。d) 运算鳴叫工作周期。因为我们所取得的余振周期可能会因工作电压等的不同而有 所变化，这种变化与喇叭鸣叫最大声级频率点在不同电压下的变化可能是不符的， 这就需要校正。例如，在一定实验数据的基础上，对工作电压的影响做如下校正 标定几个工作电压点，看选取的余振周期频率与喇叭鸣叫的最大声级频率的关系， 总结出运算关系式，例如以电压值距离标准电压值的差为依据，不同的电压段有 不同的加权，将该加权后的电压值(乘一定系数)加到选取的周期值上。或以低电 压点为参照，将电压差值加权运算后去减选取的周期值。或仅作分段控制对周期 值的运算。e) 运算通电率。以工作电压为依据，根据实验结果，选取能获得最大声级的通电率。 例如，9v时选通电率为90。/。， 11.4v时85。/。， 13v时80/。， 14. 4v时70/。，此数 据根据实验测定为准。其运算方法参考上一步骤。对于某电压下有上限声级要求 的，则也可以通过调整通电率使声级下降。当然，我们也可以采用不变的通电率 工作，对上面的步骤没有影响。f) 上述e)中工作电压的测定要顾及电源到喇叭的线路压降，例如在有显著工作 电流的时候测定，例如在通电周期将结束时测定，与同样情况下测定的最大声级 频率点或通电率点配合，校正余振周期或选定通电率。在线路压降离散比较小的 情况下也可直接用没有大电流时的工作电压来做标定。g) 以上述步骤确定的频率和通电率驱动喇叭线圈工作。上迷步骤比较方便用可编程器件具体实现，如单片机，简单的如图5所示。也可以用 电路实现。采用的传感器有声学的、感应线圈(如图2之10,感应动铁心在线圓内的运 动)、光学的、霍尔元件等电磁的、各类接近开关类型的，甚至机械触点的。二、传感的装置和方法。1、 声学传感.安装位置和精度要求低，例如简单的安装在电路板上，不要让膜片碰到 即可，有方向性的则方向对好就是。选择适当的传感类型可以避免电磁干扰，且例 如在应用到机动车辆喇叭时，标准声级要求110dB左右，在喇叭盆内声级更是很大， 对声学传感的灵敏度要求极低，由此可以大大降低成本。但超出了其传感的最大声 级，则需要作隔音处理，如外包橡胶硅胶等各种材料，以降低到达传感器的声级， 或以下面的削波处理方法处理，或定制符合我们要求的传感器。这里除传感声波外，还可利用喇叭盆腔内压力变化(可密封使之显著)。声学传感有如下几种a) 硅微传声器，可以耐受恶劣环境，例如可以将放大、处理乃至与数字处理控制(如 单片机)集成在一块芯片内。b) 蜂鳴器反向应用，即用其进行声能转换为电能。例如压电式蜂鸣器等，由于鸣叫 时的振动，实际并不完全是声学传感，还有振动传感的信号。蜂鸣器的开口孔径 需要调整。c) 用电容，在喇叭腔内压力大时电容内片间间距减小，压力小时又间距增大的变化， 以电容量的变化反映声音信号变化，可以在电容产品中选择，例如薄膜电容，或 定制。也可以数片并联使用。d) 传声器，例如用压电式、驻极体电容等。e) 利用压电陶瓷、压电晶体等压电材料，例如通用的频率器件、滤波器件等声转电。f) 其他声学传感器件2、 振动传感.例如以压电陶瓷封装在壳体内，振动时压电陶瓷受压不断变化，产生与 振动相应的电压变化信号，引脚最好通过细软的线连接到压电陶资上。当然，利用 引脚直接连接的扭力也可以产生信号。3、 感应线围或直接线團取样式如图2中感应线圈，取样动铁心的运动时产生的感应电动势。也可直接从喇叭线圈的两端 或单端加另一相关点取样其余振时的电动势变化(采用测信号峰值点时间间隔计算余振周期 比较合适)，应免除其断电瞬间线圈间高压的影响，如先经过一个电阻，再用二极管限幅。对 断电瞬间的线團本身的电磁效应，选配合适的电容配在功率管的2端，使断电时线團通过电 容放电，既很快释放高压，又短时间线團2端电压稳定，方便后面取样测量余振周期；或用 瞬态放电二极管(时间允许的情况下可以用小规格的加串电阻)接在线團2端，使其尽快放 电，消除高压和放电电压变化对余振周期測量的影响。4、 光电式采用光敏晶体管，与发光源如发光二极管配合测试开关信号，膜片运动的每个周期会接通 1 - 2次(在峰的位置上为1次，其他位置，如自然静止位置为2次)，因构成的位置条件相 同，触发的位置应该基本相同，可以距此计算膜片振动周期，应用于余振测试法。例如，在 膜片水平静止位置时发射光经过膜片的反射到光敏器件的入口 (尽量靠近膜片中央，入射和 反射光线构成的面在膜片的半径线上时信号变化大，容易鉴定准确)，正好有信号，则膜片上、 下运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电致发声装置的自适应发声方法和装置，其特征在于，每次上电后在正常鸣叫前有一个测试喇叭参数的过程或调整喇叭控制参数的鸣叫过程，此过程决定了该次鸣叫的部分或所有控制参数，以此控制喇叭鸣叫，其组成包括传感、信号处理、判断和控制驱动。

【技术特征摘要】
1.一种电致发声装置的自适应发声方法和装置，其特征在于，每次上电后在正常鸣叫前有一个测试喇叭参数的过程或调整喇叭控制参数的鸣叫过程，此过程决定了该次鸣叫的部分或所有控制参数，以此控制喇叭鸣...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮刚，
申请(专利权)人：阮刚，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]