專利名稱：機動車船用電子喇叭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電聲裝置，尤其涉及一種機動車船用電子喇叭。
背景技術(shù)：
喇叭是能將電信號轉(zhuǎn)換成聲信號并傳播到空氣中的電聲換能器。自從1886年汽車誕生以來，汽車喇叭已成為汽車上必須安裝的零部件之一。在汽車的行駛過程中，駕駛員根據(jù)需要和規(guī)定發(fā)出必需的音響信號，警告行人和引起其他車輛注意，以保證交通安全。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，汽車上很多零部件都朝著電子化的方向發(fā)展，汽車喇叭也 進行了多種改進，經(jīng)歷了手動、氣動、電動、電子等一代代的進步。除氣動喇叭外，無論是有觸點的電動機械喇叭，還是無觸點的電子喇叭，這些用電控制的汽車喇叭的發(fā)聲原理均未脫離電磁式的發(fā)聲原理，通過電磁鐵驅(qū)動一動鐵心(或稱作銜鐵)帶動膜片不斷振動，從而推動空氣發(fā)聲或撞擊發(fā)聲。然而，這種電磁式的發(fā)聲系統(tǒng)通常電聲轉(zhuǎn)換效能不高，導致能量利用率低，不利于節(jié)能環(huán)保，而且電磁式喇叭往往結(jié)構(gòu)復雜，還容易產(chǎn)生電磁干擾。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種機動車船用電子喇叭，其電聲轉(zhuǎn)換效率高，提高能源利用率，有利于節(jié)能環(huán)保，同時符合機動車船的技術(shù)標準和使用要求，可適用于各類機動車船。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種機動車船用電子喇叭，所述機動車船用電子喇叭包括升壓電路、壓電感應單元、反饋電路和喇叭單元；所述升壓電路的輸入端的一端與輸入電源相連接，輸入端的另一端連接至所述反饋電路，所述升壓電路的輸出端與所述壓電感應單元相連接，所述壓電感應單元分別與所述反饋電路以及所述喇叭單元相連接；所述升壓電路對輸入的電壓進行升壓處理，產(chǎn)生升壓后的驅(qū)動電壓并轉(zhuǎn)發(fā)給所述壓電感應單元；所述壓電感應單元將接收到的所述驅(qū)動電壓驅(qū)動所述喇叭單元的振動膜片振動發(fā)聲，并產(chǎn)生具有振蕩頻率的感應電壓并發(fā)送給所述反饋電路；所述反饋電路根據(jù)所述感應電壓建立振蕩通斷，控制所述升壓電路的工作狀態(tài)。進一步的，所述升壓電路包括升壓變壓器；所述升壓變壓器的初級線圈的一端與所述輸入電壓相連接，所述初級線圈的另一端連接到所述反饋電路的輸出，所述升壓電路的工作狀態(tài)受所述反饋電路控制；所述升壓變壓器的次級線圈輸出至所述壓電感應單元。進一步的，所述機動車船用電子喇叭還包括諧振電路，與所述壓電感應單元并聯(lián)連接，所述諧振電路的諧振頻率和所述壓電感應單元的振蕩頻率相當。進一步的，所述壓電感應單元包括三極自激式壓電片，所述壓電片與所述喇叭單元的振動膜片相連接。[0013]進一步的，所述壓電感應單元與喇叭單元具體為一體設(shè)計的壓電式喇叭，所述壓電式喇叭包括壓電片、振動膜片和聲諧振腔，所述壓電片與所述振動膜片制作在一起。進一步的，所述聲諧振腔具體為蝸牛諧振腔或者號筒式諧振腔。進一步的，所述反饋電路包括分壓單元和功率放大單元，所述分壓單元與所述壓電感應單元相連接,所述功率放大單元與所述升壓電路的一端相連接,所述反饋電路接收的感應電壓經(jīng)過分壓單元分壓后傳遞給所述功率放大單元。進一步的,所述功率放大單元包括晶體管或場效應管。進一步的，所述機動車船用電子喇叭還包括過壓保護電路，連接于所述功率放大單元的兩端。本實用新型提供的機動車船用電子喇叭，采用壓電片的發(fā)聲技術(shù)，電聲轉(zhuǎn)換效率高，有利于節(jié)能環(huán)保，利用壓電片設(shè)計而成的電子喇叭結(jié)構(gòu)簡單，不易受電磁干擾，通過升壓電路提高壓電片的驅(qū)動電壓，同時，采用聲諧振腔對聲音進行聚焦放大，能夠符合機動車船技術(shù)標準，達到機動車船使用的要求，適用于各類機動車船。

圖I為本實用新型實施例一提供的機動車船用電子喇叭的原理框圖；圖2為本實用新型實施例二提供的機動車船用電子喇叭的電路原理圖。
具體實施方式
下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。實施例一圖I是本實施例提供的機動車船用電子喇叭的原理框圖，如圖I所示，本實施例的機動車船用電子喇叭包括驅(qū)動裝置I和喇叭單元2。其中，驅(qū)動裝置I包括升壓電路11、壓電感應單元12、反饋電路13。升壓電路11用于對輸入的電壓進行升壓處理后，產(chǎn)生升壓后的驅(qū)動電壓。升壓電路11的輸入端的一端與輸入電源相連接，另一端連接至反饋電路13，由此升壓電路11的工作狀態(tài)受反饋電路13控制，升壓電路11的輸出端和壓電感應單元12相連接，將升壓后的驅(qū)動電壓提供給壓電感應單元12，為壓電感應單元12提供足夠功率的驅(qū)動電壓。優(yōu)選地，升壓電路11可以采用升壓變壓器，當然也可以采用其他的升壓電路。壓電感應單元12用于接收升壓電路11產(chǎn)生的所述驅(qū)動電壓驅(qū)動喇叭單元2的振動膜片振動發(fā)聲，并產(chǎn)生具有振蕩頻率的感應電壓輸出至反饋電路13。壓電感應單元12與喇叭單元2的振動膜片連接在一起。壓電感應單元12的正負兩極分別連接升壓電路11的兩端，接收升壓電路11的驅(qū)動電壓并帶動喇叭單元2的振動膜片振動發(fā)聲。優(yōu)選地，壓電感應單元12采用三極自激式壓電片。當給壓電感應單元12的壓電片施加激勵電場時，根據(jù)壓電晶體的逆壓電效應，壓電片會產(chǎn)生形變，而壓電片與喇叭單元的振動膜片連接在一起，當壓電片伸展或收縮時，振動膜片會相應地向上或向下彎曲，通過壓電片的往復運動帶動振動膜片不斷振動，從而推動空氣，發(fā)出音響。這種利用壓電材料的逆壓電效應而發(fā)聲工作的喇叭等發(fā)聲器，通常具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定可靠、轉(zhuǎn)換效率高和功耗低等的優(yōu)點。[0029]反饋電路13用于接收所述感應電壓，并根據(jù)所述感應電壓建立振蕩通斷，控制升壓電路11的工作狀態(tài)。反饋電路13包括分壓單元131和功率放大單元132。其中，分壓單元131接收壓電感應單元12的感應信號,分壓后傳遞至功率放大單元132。功率放大單元132在接收到分壓單元131分壓后的感應信號后，建立隨著所述感應信號的變化而導通或截止的振蕩導通，用以控制升壓電路11的工作狀態(tài)，使得輸入電源經(jīng)過升壓電路11升壓后，產(chǎn)生振蕩的驅(qū)動電壓，驅(qū)動壓電感應單元12振動發(fā)聲。喇叭單元2用于在壓電感應單元12受到所述驅(qū)動電壓驅(qū)動下，與壓電感應單元12一起振動發(fā)聲。喇叭單元2的振動膜片與驅(qū)動裝置I的壓電感應單元12連接在一起。驅(qū)動裝置I通過升壓電路11升壓后產(chǎn)生驅(qū)動電壓加載到壓電感應單元12上，壓電感應單元12根據(jù)逆壓電效應，在有電壓加載時發(fā)生形變振動，形變的位移量與加載的電壓信號的幅度成正比，同時壓電感應單元12由于發(fā)生了形變會產(chǎn)生感應電壓由感應端輸出。由于壓電片往復的形變，會產(chǎn)生具有振蕩頻率的感應電壓，這樣在工作時，反饋電路13在所述感應電壓的控制下按振蕩頻率通斷，即，使得功率放大單元132振蕩導通，用以控制升壓電路11的工作狀態(tài)，升壓電路11升壓后產(chǎn)生具有振蕩頻率的驅(qū)動電壓，驅(qū)動壓電感應單元12的往復振動帶動喇叭單元2的振動膜片發(fā)聲?！ぶ档靡惶岬氖?，所述壓電感應單元和喇叭單元優(yōu)選地采用一體設(shè)計的方式，即采用壓電式喇叭。下面通過實施例二對采用壓電式喇叭的機動車船用電子喇叭進行詳細說明。實施例二圖2是本實施例提供的機動車船用電子喇叭的電路原理圖，如圖2所示，本實施例提供的機動車船用電子喇叭包括升壓電路21、壓電式喇叭22、反饋電路23、極性保護電路24、濾波電路25、穩(wěn)壓電路26、諧振電路27和過壓保護電路28。升壓電路21用于對輸入的電壓進行升壓處理后，產(chǎn)生升壓后的驅(qū)動電壓。升壓電路21包括升壓變壓器LI，升壓變壓器LI的初級線圈的一端與輸入電壓相連接，升壓變壓器LI的初級線圈的另一端連接到反饋電路的輸出，由此升壓電路的工作狀態(tài)被反饋電路控制；升壓變壓器LI的次級線圈輸出至壓電式喇叭的壓電片JT的兩極。升壓變壓器LI可以采用自耦升壓變壓器，或者，也可以采用其他類型的變壓器。如圖中所示，反饋電路的輸出與升壓變壓器LI的初次級線圈的負極端相連接，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，反饋電路的輸出也可以采用類似的方式與初次級線圈的負極端相連接，通過反饋電路的通斷狀態(tài)，控制升壓電路的工作狀態(tài)。壓電式喇叭22用于接收升壓電路21產(chǎn)生的所述驅(qū)動電壓驅(qū)動進行振動發(fā)聲，并產(chǎn)生具有振蕩頻率的感應電壓輸出至反饋電路23。壓電式喇叭22包括壓電片JT、振動膜片和聲諧振腔，壓電片JT與振動膜片制作在一起，所述聲諧振腔對壓電片JT和振動膜片所發(fā)出的聲音進行聚焦放大。壓電片JT采用三極自激式壓電片，壓電片JT的正負兩極與升壓變壓器LI的次級線圈相連接，壓電片JT的感應端連接至反饋電路。所述聲諧振腔可以采用蝸牛諧振腔或者號筒式諧振腔，可以對振動發(fā)聲進行聚聲，達到集中發(fā)聲的效果，以符合機動車船技術(shù)標準，滿足機動車船的使用要求。反饋電路23用于接收所述感應電壓，并根據(jù)所述感應電壓建立振蕩通斷，控制升壓電路21的工作狀態(tài)。反饋電路23具體包括分壓單元231和功率放大單元232。分壓單元231包括分壓電阻Rl和分壓電阻R2，接收從壓電片JT的感應端產(chǎn)生的感應電壓，將所述感應電壓分壓后連接至功率放大單元。功率放大單元232具體為場效應管Tl，當然也可以采用晶體管，經(jīng)過分壓單元分壓后的感應電壓加在場效應管Tl的柵極，場效應管Tl的源極接地，場效應管Tl的漏極接到升壓變壓器LI的初級線圈的一端，由于受到感應電壓的作用，使得場效應管Tl處于振蕩通斷的狀態(tài)，從而控制升壓電路21的工作狀態(tài)，使得輸入電源經(jīng)過升壓電路21升壓后，產(chǎn)生振蕩的驅(qū)動電壓，驅(qū)動壓電片JT振動，使壓電式喇叭22發(fā)聲。極性保護電路24包括二極管Dl，二極管Dl正向串聯(lián)接于輸入電源VCC，可防止電源反接對電路的損壞，避免喇叭燒壞。濾波電路25包括濾波電容C3，濾波電容C3并聯(lián)連接于輸入電源VCC，連接于二極管Dl之后，用以減少電源的噪聲信號。穩(wěn)壓電路26包括限流電阻R4和穩(wěn)壓二極管DW1，限流電阻R4和穩(wěn)壓二極管DWl串聯(lián)連接，限流電阻R4連接于經(jīng)過二極管Dl之后的輸入電源VCC。穩(wěn)壓電路中穩(wěn)壓二極管Dffl提供的穩(wěn)壓電壓經(jīng)過分壓電阻R3后連接至場效應管Tl的柵極，為場效應管Tl提供一個柵極偏壓。諧振電路27包括諧振電容Cl，諧振電容Cl與壓電感應單元并聯(lián)連接，同時也并聯(lián)連接于升壓變壓器LI次級線圈的兩端，諧振電路27的諧振頻率和所述壓電感應單元的振蕩頻率相當，實現(xiàn)更好的諧振效果。過壓保護電路28用于吸收電路在大電流激勵下產(chǎn)生的正反向過電壓，保護功率放大單元232。過壓保護電路28包括二極管D2和電容C2，二極管D2和電容C2分別并聯(lián)連接于功率放大單元的兩端，二極管D2反向接于場效應管Tl的源極和漏極之間，二極管D2用于吸收反向過電壓，電容C2用于吸收正向過電壓。其中，電容C2還用于啟動電路的振蕩，在初始上電的瞬間，電流經(jīng)升壓變壓器LI的初級線圈和電容C2瞬間通過，升壓變壓器LI次級線圈輸出電壓驅(qū)動壓電式喇叭的壓電片JT開始工作。本實用新型提供的機動車船用電子喇叭是一個自激振蕩的壓電發(fā)聲系統(tǒng)，包括升壓電路21、壓電式喇叭22、反饋電路23構(gòu)成壓電片自激振蕩電路。在建立自激振蕩前，電源經(jīng)過由二極管Dl構(gòu)成的防極性反接電路接入，經(jīng)過包括限流電阻R4和穩(wěn)壓二極管DWl的穩(wěn)壓電路后，經(jīng)分壓電阻R3為場效應管Tl提供一個柵極偏壓(靜態(tài)工作電壓)，但此時場效應管Tl仍處于截止狀態(tài)。其建立自激振蕩的工作原理是初始上電時，電流經(jīng)升壓變壓器LI的初級線圈和電容C2瞬間通過，升壓變壓器LI次級線圈感應到初級線圈的電流變化，產(chǎn)生電壓，經(jīng)升壓變壓器LI的次級線圈加在壓電片JT的兩端上，壓電片JT由于逆壓電效應產(chǎn)生形變，在壓電片JT的感應端會有一個感應電壓產(chǎn)生，經(jīng)分壓電阻Rl和分壓電阻R2分壓后，連接至場效應管Tl的柵極上，場效應管Tl開始工作，處于導通狀態(tài)，升壓變壓器LI初級線圈通過電流，經(jīng)過升壓變壓器LI次級線圈感應升壓后驅(qū)動壓電片JT振動發(fā)聲。隨著壓電片JT形變的往復變化，壓電片JT產(chǎn)生振蕩的感應電壓經(jīng)分壓后加載至場效應管Tl的柵極，使得場效應管Tl建立振蕩通斷，即，使得升壓變壓器LI的初級線圈的負極對地建立振蕩導通，從而控制升壓變壓器LI的工作狀態(tài)，形成自激振蕩。這樣，由于壓電片JT往復運動就可產(chǎn)生和喇叭整個聲學特征一致的發(fā)音頻率。[0045]對于壓電式喇叭來說，壓電片和喇叭的振動膜片是一體的，因此壓電片和喇叭的振動膜片的整體固有諧振點是制造壓電片時決定的。盡管由于每只喇叭的聲音諧振腔在制造中微細差異導致每只喇叭有所不同，但由于壓電片是自激振蕩，壓電片可自動在一定范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，在形成自激振蕩后，通過壓電片的往復運動的頻率來調(diào)整電路的振蕩頻率，使得電路的振蕩頻率和喇叭振動膜片的諧振頻率相當，保持高的電聲轉(zhuǎn)換效率。本實用新型提供的機動車船用電子喇叭，采用壓電片發(fā)音原理驅(qū)動電子喇叭發(fā)音，其電聲轉(zhuǎn)換效率高，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，是新一代的綠色環(huán)保型機動車船用電子喇口八。通過升壓電路為壓電片提供較高的驅(qū)動電壓，滿足壓電式喇叭驅(qū)動電壓的要求，同時采用聲諧振腔對聲音進行聚焦放大，使得電子喇叭可以達到符合機動車船技術(shù)標準的、滿足機動車船使用的要求。以上所述的具體實施方式
，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式
而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替 換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種機動車船用電子喇叭，其特征在于，所述機動車船用電子喇叭包括升壓電路、壓電感應單元、反饋電路和喇叭單元； 所述升壓電路的輸入端的一端與輸入電源相連接，輸入端的另一端連接至所述反饋電路，所述升壓電路的輸出端與所述壓電感應單元相連接，所述壓電感應單元分別與所述反饋電路以及所述喇叭單元相連接； 所述升壓電路對輸入的電壓進行升壓處理， 產(chǎn)生升壓后的驅(qū)動電壓并轉(zhuǎn)發(fā)給所述壓電感應單元；所述壓電感應單元將接收到的所述驅(qū)動電壓驅(qū)動所述喇叭單元的振動膜片振動發(fā)聲，并產(chǎn)生具有振蕩頻率的感應電壓并發(fā)送給所述反饋電路；所述反饋電路根據(jù)所述感應電壓建立振蕩通斷，控制所述升壓電路的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機動車船用電子喇叭，其特征在于，所述升壓電路包括升壓變壓器； 所述升壓變壓器的初級線圈的一端與所述輸入電壓相連接，所述初級線圈的另一端連接到所述反饋電路的輸出，所述升壓電路的工作狀態(tài)受所述反饋電路控制；所述升壓變壓器的次級線圈輸出至所述壓電感應單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機動車船用電子喇叭，其特征在于，所述機動車船用電子喇口Λ還包括 諧振電路，與所述壓電感應單元并聯(lián)連接，所述諧振電路的諧振頻率和所述壓電感應單元的振蕩頻率相當。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機動車船用電子喇叭，其特征在于，所述壓電感應單元包括三極自激式壓電片，所述壓電片與所述喇叭單元的振動膜片相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機動車船用電子喇叭，其特征在于，所述壓電感應單元與喇叭單元具體為一體設(shè)計的壓電式喇叭，所述壓電式喇叭包括壓電片、振動膜片和聲諧振腔，所述壓電片與所述振動膜片制作在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機動車船用電子喇叭，其特征在于，所述聲諧振腔具體為蝸牛諧振腔或者號筒式諧振腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機動車船用電子喇叭，其特征在于，所述反饋電路包括分壓單元和功率放大單元，所述分壓單元與所述壓電感應單元相連接，所述功率放大單元與所述升壓電路的一端相連接，所述反饋電路接收的感應電壓經(jīng)過分壓單元分壓后傳遞給所述功率放大單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機動車船用電子喇叭，其特征在于，所述功率放大單元包括晶體管或場效應管。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機動車船用電子喇叭，其特征在于，所述機動車船用電子喇口Λ還包括 過壓保護電路，連接于所述功率放大單元的兩端。
專利摘要本實用新型涉及一種機動車船用電子喇叭，所述機動車船用電子喇叭包括升壓電路、壓電感應單元、反饋電路和喇叭單元；所述升壓電路的輸入端的一端與輸入電源相連接，另一端連接至所述反饋電路，輸出端與所述壓電感應單元相連接，所述壓電感應單元分別與所述反饋電路以及所述喇叭單元相連接；所述升壓電路對輸入的電壓進行升壓處理，產(chǎn)生升壓后的驅(qū)動電壓并轉(zhuǎn)發(fā)給所述壓電感應單元；所述壓電感應單元將接收到的所述驅(qū)動電壓驅(qū)動所述喇叭單元的振動膜片振動發(fā)聲，并產(chǎn)生感應電壓；所述反饋電路根據(jù)所述感應電壓建立振蕩通斷，控制所述升壓電路的工作狀態(tài)。本實用新型提供的機動車船用電子喇叭，其電聲轉(zhuǎn)換效率高，提高能源利用率，有利于節(jié)能環(huán)保。
文檔編號G10K9/122GK202711680SQ20122037841
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者萬喻 申請人:萬喻