CN108696802A

CN108696802A - 喇叭装置

Info

Publication number: CN108696802A
Application number: CN201810242892.4A
Authority: CN
Inventors: 星野宏树; 木内佑人
Original assignee: Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2018-10-23
Anticipated expiration: 2038-03-22
Also published as: CN108696802B; EP3382691B1; JP2018173637A; EP3382691A1

Abstract

本发明是一种喇叭装置，利用共鸣器使通过膜片的振动而产生的声音形成共鸣，可以抑制异音的产生。所述喇叭装置包括：控制部，使所述膜片振动；温度测定部；以及电压测定部，测定用于使所述膜片振动的电压值；并且所述控制部根据所述温度测定部所测定的温度及所述电压测定部所测定的电压值中的至少任一者，使得使所述膜片振动的振动频率与共振频率偏离。

Description

喇叭装置

技术领域

本发明涉及一种喇叭装置。

背景技术

在专利文献1中，揭示了一种喇叭装置，其利用借由通电而产生的电磁铁的磁力来使膜片(diaphragm)以规定的振动频率振动，并利用共鸣器使通过振动而产生的声音形成共鸣而发声。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2017-9624号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

然而，在现有的喇叭装置中，在低温时，构成电磁铁的线圈的电阻值会减少，使得大量电流流入至线圈。由此，电磁铁的吸引力会增大。因此，有可能固定铁心与活动铁心相碰撞，从而产生异音。

本发明是鉴于如上所述的情况而成的，其目的在于提供一种能够抑制异音的产生的喇叭装置。

[解决问题的技术手段]

本发明的一个实施例是一种喇叭装置，利用共鸣器使通过的膜片振动而产生的声音形成共鸣，所述喇叭装置包括：控制部，使所述膜片振动；温度测定部，测定所述喇叭装置内的温度；以及电压测定部，测定用于使所述膜片振动的电压值；并且所述控制部根据所述温度测定部所测定的温度及所述电压测定部所测定的电压值中的至少任一者，使得使所述膜片振动的振动频率与共振频率偏离。

本发明的一个实施例是所述喇叭装置，其中所述控制部根据所述温度测定部所测定的温度及所述电压测定部所测定的电压值中的至少任一者，使得使所述膜片振动的振动频率仅下降规定值。

本发明的一个实施例是所述喇叭装置，其中所述控制部在判定为所述温度测定部所测定的温度处于低温的温度范围内的情况、以及判定为所述电压测定部所测定的电压值处于高电压的电压范围内的情况中的至少任一情况下，使得使所述膜片振动的振动频率仅下降规定值。低温例如是指-30℃以下，高电压例如是指15V以上。

[发明的效果]

如以上说明，根据本发明，可以抑制异音的产生。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的喇叭装置A的概略构成的一例的图。

图2是本发明的一个实施方式的共鸣器1的外观图。

图3是表示本发明的一个实施方式的控制装置28的概略构成的一例的图。

图4是本发明的一个实施方式的线圈24的通电控制的动作的流程图。

图5是说明根据本发明的一个实施方式的电压测定部所测定的电压值来变更膜片的振动频率的图。

图6(a)及图6(b)是说明根据本发明的一个实施方式的温度测定部所测定的温度来变更膜片的振动频率的图。

[符号的说明]

1：共鸣器；

2：喇叭主体部；

10：声道部；

11：壁；

12：出声口；

20：壳体；

21：膜片；

22：活动铁心；

23：固定铁心；

24：线圈；

25：盖体；

26：空气振动室(腔室)；

27：空气流路；

28：控制装置；

30：温度测定部；

31：电压测定部；

32：电源装置；

33：驱动部；

34：控制部；

35：存储部；

A：喇叭装置；

f₀：频率；

fc：共振频率；

f_out、fx：规定的频率；

S101～S108：步骤；

T：温度；

Vb：电压值；

W：垫圈。

具体实施方式

以下，通过发明的实施方式来说明本发明，但是以下的实施方式并非用以限定本发明。并且，实施方式中所说明的所有特征的组合并不一定是发明的解决手段所必需的。再者，在附图中，对相同或相似的部分标注相同的符号，并有时省略重复的说明。并且，为了更明确地进行说明，附图中的元件的形状及大小等有时会予以夸张。

在整个说明书中，将有某个部分的构成元件表述为“包含”、“具有”或“具备”时，其是指只要没有特别的反对的描述，便不排除其它构成元件，而可以进而包含其它构成元件。

以下，利用附图对本发明的一个实施方式的喇叭装置进行说明。本发明的一个实施方式的喇叭装置是例如搭载在汽车等车辆的前方侧，产生警报音的装置。

图1是表示本发明的一个实施方式的喇叭装置A的概略构成的一例的图。如图1所示，喇叭装置A具备共鸣器1及喇叭主体部2。

共鸣器1安装于喇叭主体部2。共鸣器1使喇叭主体部2所产生的声音形成共鸣而向外部发声。

图2是本发明的一个实施方式的共鸣器1的外观图。

如图2所示，共鸣器1包括声道部10。

声道部10形成为螺旋形状。声道部10具备壁11及出声口12。

壁11是截面呈大致U字形状，并且是规定的厚度尺寸的包围壁。在所述壁11的内侧，形成有通道。所述通道是以使喇叭主体部2中所产生的声音通过的方式而形成。

在声道部10中的螺旋形状的中心部分，设置有在喇叭主体部2中产生的声音进入的入声口(未图示)。

出声口12是设置在声道部10的出口侧的喇叭状的开口部。

通过所述构成，在喇叭主体部2中产生的声音会从共鸣器1的入声口穿过声道部10而形成共鸣，并被放大至规定的声压级。然后，使经放大的声音从共鸣器1的出声口12向外部发声。

返回到图1，对本发明的一个实施方式的喇叭主体部2的构成进行说明。

喇叭主体部2具备壳体20、膜片21、活动铁心22、固定铁心23、线圈24、盖体25、空气振动室(腔室)26、空气流路27及控制装置28。

在壳体20中，收纳有膜片21、活动铁心22、固定铁心23、线圈24、盖体25、空气振动室(腔室)26、空气流路27及控制装置28。

膜片21是以堵塞壳体20的开口部的方式设置。膜片21是例如通过对薄钢板进行压制加工等而形成为大致圆盘形状。在膜片21的中心部分固定有活动铁心22。例如，膜片21是通过利用垫圈(Washer)W紧固于共鸣器1而加以固定。

活动铁心22是利用磁性材料形成为圆柱形状。活动铁心22是将一端固定于膜片，将另一端与固定铁心23相对向而配置。在这里，活动铁心22的轴心与固定铁心23的轴心分别一致。即，活动铁心22及固定铁心23配置在彼此相同的轴上。

固定铁心23配置于线圈24的中心。即，固定铁心23及线圈24构成为电磁铁。并且，固定铁心23固定在壳体20上。

线圈24是由导电材料形成，以规定的匝数而绕装。线圈24与控制装置28电连接。

盖体25固定在壳体20上。盖体25的外周部分紧固于壳体20的外周部分及膜片21的外周部分两者上。

空气振动室26形成于盖体25与膜片21之间。

空气流路27形成于盖体25与垫圈W之间。空气流路27中，伴随着膜片21的振动，来自空气振动室26的空气进行流通。

控制装置28通过对线圈24通电，而使配置在线圈24的中心的固定铁心23变成电磁铁而产生磁力。

以下，对本发明的一个实施方式的发声方法进行说明。

控制装置28通过磁力，使活动铁心22往返运动而使膜片21振动，所述磁力是通过以规定的频率f_out对线圈24进行通电控制而产生。由此，形成于盖体25与膜片21之间的环状的空气振动室26的容积产生增减。因此，在空气流路27中产生空气的流动。这样，膜片21以规定的频率f_out进行振动，所述振动变成声音而从空气流路27发声。再者，当所述规定的频率f_out与共振频率fc大致相同时，声压变得最大。再者，共振频率fc是根据共鸣器1的形状或材质而确定的值。但是，所述共振频率fc会随着喇叭装置A的周围温度而发生变动。

以下，利用图3，对本发明的一个实施方式的控制装置28的构成进行说明。

如图3所示，控制装置28具备温度测定部30、电压测定部31、电源装置32、驱动部33、控制部34及存储部35。

温度测定部30测定喇叭装置A的周围的温度T。例如，温度测定部30设置在控制装置28内。而且，温度测定部30测定控制装置28内的温度T。温度测定部30将所测定的温度T输出至控制部34。

电压测定部31测定用于使膜片21振动的电压值Vb。例如，电压测定部31测定从电源装置32输出的电压值Vb。在这里，电压值Vb也可以是施加至线圈24的电压。电压测定部31将所测定到的电压Vb输出至控制部34。

电源装置32对控制装置28的各部供给电力。例如，电源装置32是电池。例如，电源装置32可以使用镍氢电池或锂离子电池等蓄电池。并且，还可以使用电气双层电容器(电容器(condenser))来代替蓄电池。

驱动部33根据从控制部34输出的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号，使来自电源装置32的直流电力转换成交流电力，并将所述经转换的电力输出至线圈24。由此，对线圈24进行通电。

控制部34通过对驱动部33输出PWM信号，而使线圈24通电，从而使膜片21以规定的频率振动。这时，控制部34根据温度测定部30所测定的温度T，变更使膜片21振动的频率。在这里，所谓膜片21进行振动的频率(以下为“振动频率”)，是指PWM信号的频率f_out。在这里，控制部34的一个特征是当温度测定部30所测定的温度T处于低温的温度范围内时，使得使膜片21振动的振动频率与膜片21的振幅变得最大的频率即共振频率fc偏离。

具体来说，控制部34在温度测定部30所测定的温度T处于通常的温度范围内(第一温度阈值T_th1以上，并且未达第二温度阈值T_th2)时，将频率f_out设定为PWM信号的频率的初始值即频率f₀。在这里，所述频率f₀是通常的温度范围内的共振频率fc。

另一方面，控制部34在温度测定部30所测定的温度T处于低温的温度范围内(未达第一温度阈值)时，将频率f_out设定为对频率f₀减去规定的频率fx所得的值(f₀-fx)。

如上所述，控制部34在由于喇叭装置A的周围温度变为低温而使流入至线圈24的电流值增加时，通过使振动频率与共振频率fc偏离，来抑制膜片21的振幅。由此，控制部34能够防止活动铁心22与固定铁心23相碰撞，从而可以抑制异音的产生。

并且，控制部34根据电压测定部31所测定的电压值Vb，变更使膜片21振动的频率。在这里，控制部34的一个特征是当电压测定部31所测定的电压值Vb处于高电压的电压范围内时，使得使膜片21振动的振动频率与共振频率fc偏离。

具体来说，控制部34在电压测定部31所测定的电压值Vb处于通常的电压范围内(第一电压阈值V_th1以上，并且未达第二电压阈值V_th2)时，将频率f_out设定为PWM信号的频率的初始值即频率f₀。

另一方面，控制部34在电压测定部31所测定的电压值Vb处于高电压的电压范围内(第二温度阈值T_th2以上)时，将频率f_out设定为对频率f₀减去规定的频率fx所得的值(f₀-fx)。

如上所述，控制部34在由于从电源装置32输出的电压处于高电压的电压范围内而使流入至线圈24的电流值增加时，通过使振动频率与共振频率fc偏离来抑制膜片21的振幅。由此，控制部34可以防止活动铁心22与固定铁心23相碰撞，从而可以抑制异音的产生。再者，控制部34在由于喇叭装置A的周围温度(例如，温度T)变为低温而使流入至线圈24的电流值增加时，也可以通过使振动频率与共振频率fc偏离来抑制膜片21的振幅。

以下，利用图4，对本实施方式的线圈24的通电控制的动作进行说明。

首先，控制部34将频率f_out设定为初始值即频率f₀。并且，控制部34将占空比D_out设定为初始值即占空比D₀(步骤S101)。在这里，控制部34在从外部获取到警报信号时，生成经设定的频率f_out及占空比D_out的PWM信号，并将所述经生成的PWM信号输出至驱动部33。由此，控制部34通过使线圈24通电，使膜片21以频率f₀振动，而从共鸣器1的出声口12向外部发声。

其次，控制部34从温度测定部30获取温度T(步骤S102)。

控制部34判定所获取的温度T是否处于低温的温度范围内(步骤S103)。例如，控制部34在判定为所获取的温度T未达第一温度阈值T_thl时，判定为所获取的温度T处于低温的温度范围内。另一方面，控制部34在判定为所获取的温度T为第一温度阈值T_thl以上时，判定为所述温度T不处于低温的温度范围内。再者，所述第一温度阈值T_th1是根据如下温度，即，在PWM信号被输出至线圈24的情况下，能够使电磁铁产生使固定铁心与活动铁心相碰撞的吸引力的电流值流入至线圈24时的线圈24的温度来设定。

控制部34在判定为所获取的温度T不处于低温的温度范围内时，从电压测定部31获取电压值Vb(步骤S104)。

控制部34判定从电压测定部31获取到的电压值Vb是否处于高电压的电压范围内(步骤S105)。例如，控制部34在判定为所获取的电压值Vb为第二电压阈值V_th2以上时，判定为所述获取到的电压值Vb处于高电压的电压范围内。另一方面，控制部34在判定为所获取的电压值Vb未达第二电压阈值V_th2时，判定为所述电压值Vb不处于高电压的电压范围内。再者，所述第二电压阈值V_th2是根据如下电压，即，能够使电磁铁产生使固定铁心与活动铁心相碰撞的吸引力的电流值流入至线圈24时的施加至线圈24的电压或电源装置32的输出电压来设定。

控制部34在判定为所获取的电压值Vb不处于高电压的电压范围内时，将与共振频率fc为大致相同的值的频率f_out设定为频率f₀(步骤S106)。

另一方面，控制部34在判定为所获取的电压值Vb处于高电压的电压范围内时，如图5所示，将频率f_out设定为对频率f₀减去规定的频率fx所得的值(f₀-fx)(步骤S107)。由此，控制部34在判定为电压值Vb处于高电压的电压范围内时，可以通过使振动频率与共振频率fc偏离，来抑制膜片21的振幅，从而防止异音。再者，如图5所示，当电压值Vb变为高电压时，共振频率fc升高。

控制部34在步骤S103的处理中，判定为所获取的温度T处于低温的温度范围内时，将频率f_out设定为对频率f₀减去规定的频率fx所得的值(f₀-fx)(步骤S108)。由此，控制部34在判定为温度T处于低温的温度范围内时，可以通过使振动频率与共振频率fc偏离，来抑制膜片21的振幅，从而防止异音。再者，对图6(a)所示的常温时的膜片21的频率特性与图6(b)所示的低温时的膜片21的频率特性进行比较，与常温相比更为低温时的共振频率fc更高。

如上所述，本发明的一个实施方式的喇叭装置A：根据温度测定部30所测定的温度T及电压测定部31所测定的电压值Vb中的至少任一者，使得使膜片21振动的振动频率与共振频率fc偏离。由此，喇叭装置A可以抑制由于电磁铁的吸引力增大而使固定铁心23与活动铁心22相碰撞而产生异音。

具体来说，喇叭装置A的控制部34在温度测定部30所测定的温度T判定为低温的情况、以及电压测定部31所测定的电压值Vb判定为高电压的情况中的至少任一情况下，使得使膜片21振动的振动频率(f_out)仅下降规定值fx。

也可以利用计算机来实现所述实施方式的控制部34。这时，也可以通过将用于实现所述功能的程序记录于计算机可读取的记录介质中，使记录于所述记录介质中的程序读入至计算机系统，并加以执行来实现。再者，在这里所谓的“计算机系统”，设为包含操作系统(operating system，OS)及周边设备等硬件。并且，所谓“计算机可读取的记录介质”，是指软盘(flexible disk)、磁光盘、只读存储器(read only memory，ROM)、只读式光盘存储器(compactdisc-read only memory，CD-ROM)等可移动介质、内置于计算机系统中的硬盘等存储装置。此外，所谓“计算机可读取的记录介质”，还可以包含如经过互联网等网络或电话线路等通信线路来发送程序时的通信线之类在短期内动态保持程序的介质、如成为这时的服务器(server)或客户端(client)的计算机系统内部的易失性存储器之类以固定时间保持程序的介质。并且，所述程序既可以是用于实现所述功能的一部分的程序，进而也可以是能够通过与已记录于计算机系统中的程序组合来实现所述功能的介质，还可以是利用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等可编程逻辑器件(programmable logic device)来实现的介质。

以上，已参照附图对本发明的实施方式进行详细描述，但是具体的构成并不限于所述实施方式，还包含不脱离本发明的主旨的范围的设计等。

应注意的是，关于说明书及附图中所示的装置、系统、程序及方法中的动作、顺序、步骤及阶段等各处理的执行顺序，只要没有特别明示“在……之前”、“在……以前”等，并且不是在后面的处理中使用前面的处理的输出，就可以通过任意的顺序来实现。说明书及附图中的动作流程，即使为了方便而使用了“首先，”、“其次，”等来进行说明，也并非是指必须以所述顺序来实施。

Claims

1.一种喇叭装置，利用共鸣器使通过膜片的振动而产生的声音形成共鸣，所述喇叭装置的特征在于包括：

控制部，使所述膜片振动；

温度测定部，测定所述喇叭装置内的温度；以及

电压测定部，测定用于使所述膜片振动的电压值；并且

所述控制部根据所述温度测定部所测定的温度及所述电压测定部所测定的电压值中的至少任一者，使得使所述膜片振动的振动频率与共振频率偏离。

2.根据权利要求1所述的喇叭装置，其特征在于：所述控制部根据所述温度测定部所测定的温度及所述电压测定部所测定的电压值中的至少任一者，使得使所述膜片振动的振动频率仅下降规定值。

3.根据权利要求2所述的喇叭装置，其特征在于：所述控制部在判定为所述温度测定部所测定的温度处于低温的温度范围内的情况、以及判定为所述电压测定部所测定的电压值处于高电压的电压范围内的情况中的至少任一情况下，使得使所述膜片振动的振动频率仅下降所述规定值。