CN101178893A - 一种自动跟踪号筒谐振频率的汽车电子喇叭 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种自动跟踪喇叭号筒谐振频率的汽车电子喇叭，它含有扬声器1、功放级2、峰值检测器3、取样电路4、起振电路5及稳压电路6。所述的取样电路4由固定在扬声器膜片上的圆柱形小磁铁和套在磁铁外面并固定在扬声器内的取样电感线圈组成，用来获取喇叭筒谐振腔的谐振频率信号。所述的峰值检测器1在取样电路4正弦波信号的触发下，准确的以喇叭号筒谐振频率控制扬声器1发声。本发明的汽车电子喇叭能在环境温度改变时保持以喇叭号筒谐振腔的谐振频率工作，保证输出声压级不会降低。

Description

一种自动跟踪号筒谐振频率的汽车电子喇叭

技术领域

本发明涉及一种电声装置，特别涉及一种汽车电子喇叭

背景技术

汽车喇叭的发声是靠置于号筒谐振腔内膜片的振动，当膜片以谐振腔的谐振频率振动时，可获得最大的声压级。决定汽车喇叭谐振频率的主要因素一是构成谐振腔的材料与几何形状，二是工作环境的温度。当汽车喇叭的工作环境温度变化时，其谐振腔的谐振频率也随之改变。

已有汽车电子喇叭技术的主要缺陷就是不能主动检测谐振腔的谐振频率并按此频率给出振荡指令，也不能在环境温度变化致使喇叭谐振频率改变时，同步改变喇叭电子电路的振荡频率，因此导致喇叭声压级减小；或是虽然采用传感器将喇叭机械振动的频率信号提取用以控制电子振荡器的振荡，但并没有准确的获取号筒谐振腔的谐振频率，因而效果未达到最佳。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单、能够精确获取号筒谐振腔的谐振频率并以此频率控制喇叭工作的电路，在环境温度改变时，保证喇叭的声压级不降低。

本发明含有扬声器1、功放级2、峰值检测器3、取样电路4、起振电路5及稳压电路6，其特征是在扬声器1的振动膜片上设置了取样电路4，取样电路4的输出端连接峰值检测器3的输入端，功放级2连接在峰值检测器3的输出端与扬声器1之间，稳压电路6向峰值检测器提供一个稳定的工作电压。

本发明的取样电路4可采用下述设计方案，它包括在扬声器的膜片上固定一圆柱形小磁铁和套在磁铁外面并固定在扬声器内的取样电感线圈L。当膜片振动时，圆柱形小磁铁也随着运动，取样电感线圈中就会产生一个反映膜片振动的正弦波信号，此正弦波的波峰和波谷对应膜片朝两个方向振动的位移最大点。

R4、D1组成稳压电路，R1与R2串联分压建立一个参考电位并连接在取样电感L的一端，取样电感L的另一端连接在由R3、C2及运算放大器IC组成的峰值检测器的输入控制端。

由取样电感L在扬声器膜片振动时获取的反映号筒谐振腔谐振频率的正弦波信号，用来控制峰值检测器中运算放大器IC的翻转，以驱动由功率管T构成的功放级2推动扬声器1发声。

起振电路5由C1组成，作用是在喇叭电源接通的瞬间使峰值检测器3翻转，控制功放管导通推动扬声器1中的膜片开始振动。

附图说明

图1是本发明的电路原理方框图

图2是本发明实施例的电路图

图3是峰值检测器电路的主要波形图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

当喇叭工作时，膜片振动并带动取样电路4的圆柱形小磁铁在取样电感L中运动，并在线圈中感应出一个反映喇叭谐振频率的正弦波信号，取样电感L连接在3140运算放大器的反向输入端2脚及通过电阻R3连接在3140同向输入端3脚，由R3、C2和3140运算放大器组成了峰值检测器电路。在取样电感L输出正弦波信号的波峰及波谷时触发运算放大器翻转，3140运算放大器输出端6脚输出一矩形波至功放管T。

图3中绘出了3140运算放大器反向输入端2脚、同向输入端3脚及输出端6脚的波形图。

本实施例中功放管T选用大功率VMOS场效应管，其栅极连接在3140运算放大器输出端6脚，漏级连接扬声器1，源级接地。在峰值检测器的控制下，功放管T产生一个与喇叭谐振频率一致的功率信号推动扬声器1发声。

起振电路5由电容C1构成，作用是在喇叭开关接通的瞬间控制峰值检测器电路中的3140运算放大器翻转，驱动功放管T导通，它的工作过程是这样的：电源接通的瞬间，由于C1的作用，3140反向输入端2脚电位被拉高，这个高电位加在3140的反向输入端2脚使运算放大器处于截止状态，2脚的瞬间高电位同时经电阻R3向C2充电；随着C1充电过程的结束，3140反向输入端2脚电位下降并趋向于由R1、R2分压建立的参考电位，当2脚电位下降至低于3脚电位时，运算放大器3140由截止状态翻转为导通，即实现了电路的起振。

R4、D1构成稳压电路，本实施例中D1选用9V稳压二极管，R1与R2阻值相等，它们与起振电容C1、取样电感L的连接点处建立4.5V的参考电位，使取样电感上获取的正弦波信号得到一个参考电压，以便适应峰值检测器输入端的需要。此方法也可以将L1绕在扬声器主线圈上，此时得到的是一个电感信号和膜片运动信号相叠加的信号，将此信号整理后，也可达到以上电路的同样效果。

Claims (5)

1.一种自动跟踪号筒谐振频率的汽车电子喇叭，由扬声器(1)、功放级(2)、峰值检测器(3)、取样电路(4)、起振电路(5)及稳压电路(6)组成，其特征是：在扬声器(1)及峰值检测器(3)之间连接有取样电路(4)，取样电路(4)由固定在扬声器膜片上的圆柱形小磁铁和套在磁铁外面并固定在扬声器内的取样电感线圈组成。

2.根据权利要求1所述的一种自动跟踪号筒谐振频率的汽车电子喇叭，其特征是：取样电路(4)所获取的是扬声器膜片振动时的振动频率信号，取样电路(4)将扬声器膜片振动转换为同步的正弦波电信号，正弦波电信号的波峰和波谷分别对应膜片朝两个方向振动的位移最大点。

3.根据权利要求1所述的一种自动跟踪号筒谐振频率的汽车电子喇叭，其特征是：采用峰值检测器(3)，在取样电路(4)输出的正弦波信号波峰及波谷时控制电路翻转，控制后级电路工作。

4.根据权利要求1或3所述的一种自动跟踪号筒谐振频率的汽车电子喇叭的峰值检测器(3)，其特征是：取样电感L的一端连接在分压电阻R1与R2的连接处以获得一个参考电位；取样电感L的另一端连接在运算放大器IC的反向输入端及通过电阻R3连接在运算放大器IC的同向输入端，电容器C2连接在运算放大器IC的同向输入端与地之间。

5.根据权利要求1所述的一种自动跟踪号筒谐振频率的汽车电子喇叭的起振电路(5)，其特征是：起振电容器C1，一端连接在稳压电路D1的阴极，另一端接在电阻R1、R2与取样电感L的连接点处。

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