[发明专利]具有电子固体激励电路的机动车喇叭

说明书

本发明涉及机动车喇叭，特别涉及一种具有一个电子固体激励电路的机动车喇叭。

多年以来，在机动车上通常使用的电喇叭的类型是由电磁产动器激励振膜的振动产生声音的。典型的喇叭包括一个外壳，其边缘地夹紧振膜，以形成一个产动腔。电磁线圈安装在该腔内，而装在外壳上的磁极块沿线圈轴向地延伸。一个在振膜上的插棒式铁心向磁极块延伸，以使振膜随线圈的周期激励而振动。为了相对于线圈作往复运动，振膜装有一个弹性悬置的插棒式铁心;因为它具有弹性，从而振膜和由它支承的块具有一个机械振动的谐振频率。线圈通过一个机械启动开关由机动车电池激励，该开关是由插棒式铁心和振膜的运动交替地开和关的。这种机动车喇叭已在1989年3月21日批准的，Wilson等人的4，813，123号专利中描述了。

虽然，上面描述的这种类型的汽车喇叭多年来在汽车工业中已取得极大成功，但是，长期以来仍存在某些似乎难以解决的问题，问题之一是这种喇叭的寿命常常受到开关触点寿命的限制，已知在长期使用中，开关会有接触磨损，并且导致喇叭的损坏。另一个问题是制造这种喇叭必须具有足够精确的机械和电的关系，以便得到高工作效率。尤其是，这种喇叭按所给定的输入功率取得可实现的最大声压电平工作是不容易调整的。

一种在喇叭线圈中使用固体驱动电路的机动车喇叭已经在由Y.S.Yoon于1989年11月3日提交并转让给本发明的受让人的共同未决专利申请No.431，696中公开和要求保护了。在那种喇叭中，用驱动电路激励喇叭线圈使振膜按它的谐振频率振动。固体驱动器有一个电子定时器可调节振膜组件的频率，并且接通固体电源输出级去驱动与定时器频率同步的振膜。一个驱动输出级包括大功率      MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）或复合（达林顿）晶体管对。

上述类型的机动车喇叭，典型地装有一个谐振射声器或者一个谐振器，使声压波传播到空气中。谐振射声器是一个喇叭状的装置，它包括一个喇叭形通道，用以限定一个从振膜的入口端到喇叭的出口端增加横截面的空气柱。具有这种声耦合装置的喇叭通常称为：“贝壳型”喇叭，它是由振膜的自由振动产生声音的，谐振器是一个园形振动板，它被安装在振膜和插棒式铁心的中心。在这个装置中，喇叭被激励，以致在每个振膜振动的周期期间插棒式铁心碰撞到极块;该碰撞力传递到园谐振器的中心，使它以固有的频率振动，并且产生声压波，其声压波不经任何中间耦合装置就能直接传播到空气中。这种类型的喇叭一般称为：“振动式”喇叭。这两种喇叭产生截然不同的声音。一辆机动车通常装有一对贝壳型喇叭或者一对振动式喇叭，为了产生所需要的声音，每对中的一个喇叭设计成用于相当低的频率，而另一个用于高频。对于振动式喇叭，典型频率是350Hz和440Hz;而对于贝壳型喇叭，是400Hz和500Hz。

在这种机动车喇叭中，希望控制喇叭使振膜以它固有的谐振频率振动。这样，对于给定的输入功率提供最大的声压电平输出。也就是说，为了使驱动喇叭所需要的功率减至最小，希望在插棒式铁心和极块之间的气隙与振膜要求振动的最小值相一致。对于贝壳型喇叭，振膜自由振动，即插棒式铁心与极块没有任何机械式接触;换句话说，在振动式喇叭中，振膜的振动是受限制的，即在振膜振动的每一周期中插棒式铁心机械地碰撞极块。为了得到这一点，插棒式铁心的碰撞长度必须与振膜静止时插棒式铁心和极块之间的气隙长度有关。

在一个具有插棒式铁心启动的开关触点的电磁驱动振膜的这种机动车喇叭制造中，在喇叭制造期间的通常做法是，使插棒式铁心和极块之间的气隙调整在制造公差内的预定长度上。在组装的喇叭测试之后，如果需要的话，可作某些调整。有一项测试称为：“蜂音点”测试，这项测试用于确定在机动车运行中可能遇到的在电压波动的整个范围内时，喇叭是否产生所要求的音质。在该项测试中，加在喇叭上的电压从低于额定电压值增加到高于额定电压值。对于“蜂音点”电压，即是插棒式铁心对极块的不希望碰撞的电压，可从被检查的喇叭中听得清清楚楚。如上所述，对于贝壳型喇叭，是不需要碰撞的，而对振动式喇叭，需要用适度的力进行碰撞。一个调节螺钉用于调整开关触点以增加或减少加到喇叭线圈的电压持续时间。喇叭电流也在蜂音点测试期间测量，以确保它在容许的范围内。如果开关触点能被调整到以致当所加的电压低于规定值时和如果电流不过大时，蜂音点不产生，喇叭就可以接收。