一種智能電子喇叭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)動(dòng)車船電子喇叭領(lǐng)域，尤其涉及一種智能電子喇叭。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子喇叭迅速普及，對(duì)喇叭壽命和工作穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高。除了喇叭防水性能和膜片斷裂等因素外，影響喇叭正常工作的原因主要有以下三個(gè)方面:供電電源變化對(duì)喇叭的聲級(jí)和壽命的影響；溫度變化對(duì)喇叭聲級(jí)和音質(zhì)的影響；氣壓變化對(duì)喇叭聲級(jí)的影響。數(shù)年來(lái)盡管不少人提出了形形色色的改進(jìn)方法，但是都不能同時(shí)對(duì)電子喇叭的三種故障模式完善解決。
[0003]現(xiàn)有的電子喇叭經(jīng)出廠調(diào)試好后，頻率一般不能改動(dòng)。由于電子喇叭的蝸牛聲道受到周邊環(huán)境溫度或氣壓的影響，其蝸牛諧振腔的共振頻率變化較大，使喇叭聲壓級(jí)產(chǎn)生有較大衰減。因此很多喇叭在高溫環(huán)境下使用時(shí)，由于空氣密度和諧振腔容積受到溫度變化影響，喇叭諧振頻率會(huì)向頻率低端飄移。很多喇叭在低溫環(huán)境下使用時(shí)，由于空氣密度和諧振腔容積受到溫度變化影響，喇叭諧振頻率會(huì)向頻率高端飄移。或因地勢(shì)高度增加時(shí)大氣壓減低，電子喇叭的蝸牛諧振腔和驅(qū)動(dòng)電路基頻也會(huì)發(fā)生較大偏移致使喇叭聲壓級(jí)大幅衰減，以致不能正常工作。
[0004]—般機(jī)動(dòng)車船用電喇叭，無(wú)論是機(jī)械式還是電子式，喇叭本身驅(qū)動(dòng)功率由于受供電電壓影響而變化很大。例如，電喇叭要求在9-16伏電壓下工作，按照標(biāo)準(zhǔn)電壓13V，工作電流4A計(jì)算的喇叭功率在25W-79W范圍內(nèi)會(huì)發(fā)生大幅變化。這對(duì)喇叭發(fā)音效果和喇叭壽命有很大影響，極易產(chǎn)生低電壓下喇叭聲級(jí)大幅衰減，高電壓下喇叭驅(qū)動(dòng)膜片發(fā)聲的電磁鐵動(dòng)鐵心和定鐵心相撞(俗稱打鐵)產(chǎn)生雜音。這種現(xiàn)象既破壞了音質(zhì)，也大大減少了喇叭壽的命。盡管有人采用恒流源驅(qū)動(dòng)或采用模擬器件減少驅(qū)動(dòng)脈寬來(lái)減小電流的做法，然而都因不能對(duì)驅(qū)動(dòng)功率進(jìn)行準(zhǔn)確控制，從而無(wú)法消除這類故障模式的發(fā)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種能克服上述缺陷的智能電子喇叭。
[0006]本實(shí)用新型提供了一種智能電子喇叭，包括檢測(cè)模塊、單片機(jī)，檢測(cè)模塊與單片機(jī)相連接，用于檢測(cè)電子喇叭當(dāng)前的工作氣壓、工作溫度和供電電壓中的一個(gè)或多個(gè)；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其與檢測(cè)模塊相連接，用于將檢測(cè)結(jié)果從電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；信號(hào)產(chǎn)生模塊，其與單片機(jī)相連接，用于產(chǎn)生電子喇叭驅(qū)動(dòng)信號(hào)；單片機(jī)與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和信號(hào)產(chǎn)生模塊相連接，用于根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)電子喇叭驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償控制，以便用補(bǔ)償控制后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電子喇機(jī)發(fā)聲。
[0007]優(yōu)選地，所述檢測(cè)模塊包括下列模塊中的一個(gè)或多個(gè):工作氣壓檢測(cè)模塊，其與所述單片機(jī)相連接，用于檢測(cè)電子喇叭當(dāng)前的工作氣壓；工作溫度檢測(cè)模塊，其與所述單片機(jī)相連接，用于檢測(cè)電子喇叭當(dāng)前的工作溫度；以及供電電壓檢測(cè)模塊，其與所述單片機(jī)相連接，用于檢測(cè)電子喇叭當(dāng)前的供電電壓。
[0008]優(yōu)選地，所述單片機(jī)包括頻率調(diào)整模塊和脈沖寬度調(diào)整模塊，用于根據(jù)補(bǔ)償控制參數(shù)對(duì)電子喇叭的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率和脈沖寬度進(jìn)行調(diào)整。
[0009]優(yōu)選地，所述智能電子喇叭還包括:存儲(chǔ)模塊，其與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和單片機(jī)相連接，和/或與單片機(jī)和補(bǔ)償控制模塊相連接，用于存儲(chǔ)數(shù)字信號(hào)和/或補(bǔ)償控制參數(shù)。
[0010]優(yōu)選地，所述智能電子喇叭還包括:功率放大模塊，其與單片機(jī)相連接，用于對(duì)補(bǔ)償控制后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行功率放大后驅(qū)動(dòng)電子喇叭發(fā)聲。
[0011]優(yōu)選地，所述功率放大模塊包括晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管、絕緣柵雙極晶體管之一。
[0012]本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)電子喇叭的工作氣壓、溫度和供電電壓進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)值用預(yù)先建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，對(duì)電子喇叭的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率和脈沖寬度進(jìn)行補(bǔ)償控制，使得電子喇叭能夠在氣壓和溫度變化的情況下以符合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的方式進(jìn)行，達(dá)到不同環(huán)境條件下幾乎一致的最佳發(fā)聲效果。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的智能電子喇叭的電路圖；
[0014]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的智能電子喇叭的實(shí)現(xiàn)方法的流程圖；以及
[0015]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的智能電子喇叭的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0017]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的智能電子喇叭的電路圖。
[0018]如圖1所示，本實(shí)施例的電路圖包括電源供給部分、功率放大部分、喇叭驅(qū)動(dòng)信號(hào)補(bǔ)償控制部分、聲壓級(jí)傳感部分、溫度傳感部分和供電電壓檢測(cè)部分。
[0019]電源供給部分包括一個(gè)由防反極性二極管D1、限流電阻R4、和穩(wěn)壓二極管DW2組成的串聯(lián)穩(wěn)壓電路。防反極性二極管Dl的正極和電源正端VCC相連，負(fù)極和限流電阻R4相連。電容C3與穩(wěn)壓二極管DW2并聯(lián)，繼而連接在電源的負(fù)端和限流電阻之間，由此提供穩(wěn)定電壓。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，電源供給部分還可以采取其它類型的穩(wěn)壓電路。
[0020]功率放大部分包括一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管Tl。場(chǎng)效應(yīng)管Tl的柵極連接至單片機(jī)的信號(hào)輸出端，用于接收單片機(jī)輸出的電子喇叭驅(qū)動(dòng)信號(hào)。場(chǎng)效應(yīng)管Tl的源極連接到電源負(fù)端。場(chǎng)效應(yīng)管Tl的漏極和源極之間連接有一個(gè)二極管D2。二極管D2的正極和場(chǎng)效應(yīng)管Tl的源極相連。場(chǎng)效應(yīng)管Tl的漏極和二極管Dl的負(fù)極之間連接著電子喇叭SP。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，功率放大部分可以由包括晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管、絕緣柵雙極晶體管IGBT的電子元器件實(shí)現(xiàn)。從單片機(jī)輸出的信號(hào)經(jīng)場(chǎng)效應(yīng)管Tl放大后作用在電子喇叭上，驅(qū)動(dòng)電子喇叭發(fā)聲。
[0021]氣壓傳感部分包括串聯(lián)連接的壓力傳感器(pressure sensor)和放大器(amplifier)，其一端與電源負(fù)端相連，另一端與放大器的輸入端相連，該放大器的輸出端連接到單片機(jī)。
[0022]供電電壓檢測(cè)部分包括電阻R2、R3，電阻R2和R3串聯(lián)連接在二極管Dl的負(fù)極和電源負(fù)端之間，用于對(duì)喇叭的供電電壓分壓。
[0023]溫度傳感部分包括串聯(lián)連接的電阻R5和熱敏電阻R6 (thermistor)，電阻R5的一端通過(guò)電阻R4與二極管Dl的負(fù)極相連，另一端連接到熱敏電阻R6，熱敏電阻R6的另一端連接到電源的負(fù)端。
[0024]補(bǔ)償控制部分可以由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，用于對(duì)電子喇叭的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償控制。單片機(jī)的其中一個(gè)引腳連接到電阻R2和R3之間，另一個(gè)引腳連接到電阻R5和熱敏電阻R6之間，又一個(gè)引腳連接到氣壓傳感部分的放大器的輸出端。單片機(jī)分別接收氣壓傳感部分、溫度傳感部分和供電電壓檢測(cè)部分的信號(hào)，通過(guò)計(jì)算得出對(duì)電子喇叭的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的補(bǔ)償控制參數(shù)，對(duì)喇叭驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償控制。該單片機(jī)中還包括信號(hào)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生電子喇口八的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0025]—方面，經(jīng)壓力傳感器檢測(cè)出的氣壓信號(hào)經(jīng)放大器放大后輸入單片機(jī)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)