[發明專利]電致發聲裝置的自適應發聲方法和裝置

無效

• 申請號: 200810032794.4
• 申請日: 2008-01-16
• 公開（公告）號: CN101489164A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 阮剛
• 申請（專利權）人: 阮剛
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00;H04R29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及機動車輛喇叭，尤其無觸點的電子喇叭的電子模塊如何適應組裝后的喇叭機械特性及隨著時間的推移自身狀態和環境的變化仍能高效發聲，符合性能、壽命指標。

背景技術：

傳統的觸點式汽車喇叭，主要因為其觸點的壽命比較短，很多都用電子穩頻的方式控制觸點的通斷，穩頻的方法很多，如基于RC振蕩、晶體、陶瓷及用集成電路、單片機等，無論其采用那種方法，雖然解決了觸點壽命的問題，但仍有以下幾個問題難以解決：

1、生產制造過程復雜。

需要逐個喇叭匹配頻率參數，即找到聲級最高的頻率點，再焊接相應參數的器件或在單片機等可編程器件中寫入相應的參數。因為喇叭本身機械制造工藝的關系，喇叭整體自振頻率分布在一定的范圍內，使電路的穩頻頻率與機械自振頻率不同，從而影響其發聲的聲級。

2、因為環境溫度的影響及其他短時或長期的機械作用影響，使自振頻率發生了偏移，從而導致頻率不匹配，聲級變化，目前無法解決。

3、電子電路本身決定控制頻率的器件的參數受到溫度等影響，從而導致頻率不匹配，聲級變化，目前靠提高器件穩定性來解決，成本高。

4、因為長期違背自然特性使用，使膜片壽命降低。

5、以上的問題其實也同樣存在于另一個控制參數——通電率上。

發明內容：

本發明正是為了解決上述這些問題。

先看一下喇叭結構示意圖，圖1是一般的采用電子模塊控制的喇叭的結構圖。圖中人為定義了膜片動鐵心組合的運動方向即6上升方向和7下降方向，它包括一般電子喇叭的內部構成，2動鐵心與5動鐵心臺階與1膜片鉚接在一起，1膜片外圍被固定在12外殼上，3線圈及其骨架與4靜鐵心固定在12外殼底部。

喇叭鳴叫工作時，是以“線圈通電周期+線圈斷電周期”的不斷循環驅動動鐵芯帶動膜片運動發出聲音，此每秒循環的次數即頻率，通電周期占“通電周期+斷電周期”的比例即通電率。以線圈通電時的電流變化波形為一個波，接近剛通電時刻的稱為波頭，接近將斷電時刻的稱為波尾。

本發明的總的方法，是以通電期間的電流、線圈電動勢的相關變化為依據，加上合理的時間段配合，組成一個反饋控制系統，使喇叭的工作能自動達到一個穩態，這個穩態是具有我們所需要的目標特征波形的，也即是符合我們所需要的喇叭的工作狀態特征的。

具體的，取樣電流、或線圈2端電壓、或副線圈(如圖2所示為其可選擇的繞制的位置)的2端電壓及其他相關的物理量，它們在最小平均工作電流和最大聲級這兩個特征點上分別表現出通電期間如圖3的S形波特征和如圖4的中間隆起特征(一般要多個通斷電周期之后才顯現)，使喇叭能夠延長壽命的工作點也在這個中間。隨著通電周期的變短，波形會從S形向中間隆起形過渡。

我們的控制分為上下銜接的3個時間段：

第一段：檢測波形特征點

第二段：延時一定時間后斷電

第三段：斷電一定時間后通電

如此循環。

喇叭會在經過一段調整時期后達到符合我們目標特征的穩態。

第一段是我們的有自由度的段，即系統以之來調整自己的工作狀態，后兩段是剛性的(后面會講到也可以有微細的調整，以輔助系統適應不同的環境變化，甚至也可以用其他的量來替換)。

下面我們闡釋如何來把握每一個段。

一、第一段：比較容易把握的體現波形特征的點是極點(峰頂和谷底)、過零點、拐點(正、反弧形銜接點)。極點在微分后變為過零點，拐點在微分后變為極點，在2次微分后變為過零點。我們可以根據我們所需要的目標波形的特點來取特征點。這里舉2個：

1、根據時域波形的中間隆起的特征。該特征在經過微分后變為過零點。我們用微分電路的輸出去過零比較器，就可以得到邏輯電平信號，實際使用中微分電路的輸出信號比較小，中間可以加放大器。這個檢測和第二段配合，在靠近通電周期中間的為最大聲級點，向前移動(即加大第二段)就接近最小電流點。

2、根據2次微分的過零點，因為信號比較小，在每次微分后都最好要放大，這個點在通電周期的靠中間位置時為最小平均工作電流點，若配合的第二段時間減小，則拐點退后，隆起波向中后部位移動，逐漸接近最高聲級點。

二、第二段：這個是和第一段結合起來作用的，其數據可以用這樣的實驗取得，在確定第三段的情況下，逐漸變化第二段，根據測試的結果來確定選用的參數，如取某個值時為最小電流點，取某個值時為最大聲級點等。考慮到喇叭參數的差異性，可以對該批種(除高、低音不同，結構組件不同，有的每批次零件誤差比較大的還需要各個批次不同)喇叭取平均值。