电致发声装置的自适应高效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、陶瓷及用集成电路、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。 需要逐个喇叭匹配频率参数，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。但这个参数目前一直被认为应该是一个定值，这是一个认识上的误区。 这些问题目前尚无解决的办法。也未见有解决这些问题的产品。
技术实现思路
本专利技术正是为了解决上述这些问题。 要达到最优效果就要达到最佳通断电频率和最佳通电率。这两者只实现其中之一也是有利的。 本专利技术对于测定自振频率采取了在正式鸣叫前对线圈加电断电，使膜片振动，测定其余振频率的方法，及在其鸣叫后，调整频率逐步调整到最佳工作频率；对通电率的调整则是在控制中检测振幅或波形特征，逐步调整到最佳。由此获得最佳控制参数，并结合控制方法达到最优控制。硬件的典型电路框图如图3、4、5，及其组合。 以上两个方面的测控都涉及传感问题，它们可以共用1个传感源，或分别用2个不同的传感源。 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，它包括一般电子喇叭的内部构成，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线圈及其骨架与4静铁心固定在12外壳底部。 一、传感的装置和方法。 1、霍尔式如图2所示，在靠近1膜片中央，发声时振幅较大处，或5动铁心台阶下方，其最大振动幅度恰好不能碰到的地方，放置8霍尔元件(可以是现成的包含放大电路的线性霍尔集成电路，或称为模拟霍尔位置传感器)感应垂直磁力线，在霍尔元件的正下方放置一个垂直磁力线的发射体9，如永磁铁或线圈(线圈则需要测量时供给稳定的电源)，用支架固定霍尔元件和磁力线发射体，并引线到壳内的控制模块电路板上。这样在喇叭发声振动时就可以测得随膜片离霍尔元件距离大小变化的电信号。为防止3线圈磁力线对测量的影响，可以在3线圈上加装一个封盖，封盖应该尽量与喇叭外壳衔接防止磁力线外泄。如果影响3线圈散热，可以在盖上适当开散热孔。 其后的电路，如进行放大后再进行信号处理。 2、感应线圈式如图2所示，10感应线圈的放置位置应该在紧贴3线圈的骨架，上下位置可以视安置的方便，如在3线圈的顶端，感应信号较大的放置位置是在2动铁心的下端面发声振动时上下运动的范围。可以感应余振引起的电动势变化，及3线圈的磁场变化(也即反映3线圈电流变化)。其后可以加放大及信号处理。可以根据余振电动势的变化周期获得自振周期(采用测峰值点时间间隔比较合适)，也可以根据其波形的变化(如经微分电路或积分电路等处理后)推断振动的特征情况如底部停滞。 3、直接线圈取样式直接从3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，如在线圈两端加瞬态抑制二极管，及避免线圈端上电容直接泄尽其余振时的感应电势。 4、直接电源电压取样式从喇叭电源的入端取样电源电压的变化.它一般反映了喇叭电流的变化，当然，在其电源引入端或取样端要加瞬态抑制二极管，引入后宜去除其直流分量，视信号大小可选择放大，根据波形的变化(如经微分电路，或积分电路后)再行判定其对应膜片振动底端的特征点，应针对电源电压可能出现的变化范围设置防护措施，如加瞬态抑制二极管。 5、电流取样式在线圈回路或总电流回路等相关性比较大的回路中串连一个电阻，取样其电流的变化，经过放大电路，将信号放大，根据波形的变化(如经微分电路，或积分电路后)再行判定其对应膜片振动底端的特征点。 6、光电式a)在膜片下(也可以是振动体的其他部位，如铁芯上的某个面)，放置一个发光源和一个光敏器件，我利用反射光的在光敏器件上的入射面积量变化来计算膜片的运动状况，而不是反射面距离远近对反射光强弱的影响。 例如，如图12，4动铁心斜面最上位时7光敏器件的受光面积量最大，5动铁心斜面最下位时受光面积最小。并且其振幅增大时其受光面积量的差值增大。6发光源例如可以是激光二极管，也可以用发光二极管制作为有一定的定向性，在反射面运动时光敏器件可以表现出同步变化即可。这个反光面也可以是膜片，膜片反射面本身的运动即是斜向的。 还可以利用铁心的台阶作为反射面，总之，在喇叭发声振动时使反射光的照射范围在一定的范围变动，这种变动引起一个和若干个光敏器件的受光量发生可以被量化的输出电信号，从而可以推知膜片振动的状况。反光部位越靠近膜片中心，反光范围变化越大。 例如，如图13，是利用膜片反射，假定反射光区域的随鸣叫时膜片振动变化的运动区域大于一个现成的感光元件的面积，则除了光学办法例如聚光等将大面积变化缩小到小面积变化之外，还可以用多个光敏元件，例如用首尾2个光敏器件(图中8、9从膜片最大振幅到最小振幅运动范围的首尾边缘能被感测到变化的情况下)，如图14、图15；或例如用首、尾、中3个光敏元件，多用则多一些中间位置感知。这种假定在动铁心斜面反射时也可能存在。 又例如，如图2，在膜片下方，安置1个具有基本定向发射光线的光学装置的11发光装置如发光二极管光源，发光方向斜向膜片，1个接收光线的14光敏器件进行光电转换，如光敏晶体管之光敏二极管或光敏三极管或光敏电阻等，其受光方向斜向膜片，假如使在膜片振动到最上端(也可设为下端，则下面的状态相反)时恰好能最大接收发光二极管发出的光线，膜片的光线反射点在膜片振动时倾斜使反射光线偏转，使膜片下降时光敏器件的受光量逐渐减少，上升时则逐渐增大，这就可以达到工作状态。发射-反射-接收近似在一条膜片的直径线上，如图2的11和14示意，它们可以互换位置，反射光线扫过的路径与该直径线同向。发射-反射-接收也可以不在一条直径线上，而近似在一条膜片的弦上，则反射光线扫过的路径与弦垂直，光敏器件略偏向一侧，以使膜片运动到最上端时光敏器件受光最大。即使相互的位置不是处于最理想的灵敏度最大的状态，即使在无关紧要的方向有一些漏光，光敏器件的受光量大小变化仍能反映膜片的振动变化。根据初始状态和膜片预知方向的运动更可在恶劣情况下辅助确定相位。能够轻易测定其振动周期和膜片由上到下或由下到上过程受光量的强到弱本文档来自技高网...

【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】
范围内的选择、修改、变化。权利要求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，以此控制喇叭鸣叫，其组成包括传感、信号处理、判断和控制驱动。2.一种电致发声装置的自适...

【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]