专利名称：永磁式多音汽车喇叭的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车喇叭，特别是关于一种用永磁铁代替原有喇叭上的静铁心和动铁心，且音质好、耗电少、无触点、使用寿命长、有20余种声音自动转换的永磁式多音汽车喇叭。
背景技术：
目前，汽车上安装的喇叭必须有静铁心和动铁心，才能实现喇叭的功能，并且结构和安装工序复杂、耗电量大，音质差和可靠性低、使用寿命短且声音单调，经常发出人们难以接受的鸣叫声。为了减少喇叭鸣叫产生的噪音污染，在大城市的繁华路段，通常都不允许鸣笛。这种规定虽然可以有效地减少噪音污染，但给司机和行人带来诸多不便，时有交通事故发生。因此急需一种结构简单、安装简便、可靠性高且无触点、耗电量少、音质好、噪音低、使用寿命长的汽车多音喇叭来改变现状。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的是提供一种新的结构简单的无触点、音质好、耗电量低、使用寿命长、可靠性高，并可在汽车喇叭按钮上任意设置20余种声音的永磁式多音汽车喇叭。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种永磁式多音汽车喇叭，包括蜗牛型壳体1、号筒16、号筒防护罩17、塑料上盖18、喇叭支架19和电源连接线20以及包含在蜗牛型壳体1和号筒16之中的发声装置，其特征在于所述发声装置由基座5上的音膜3通过连接杆6、线圈7、线圈支架8、上垫片9、下垫片10、永磁铁4、弹片13、弹片支承架14和永磁铁螺帽15与电路控制板11线路相连接构成。
所述电路控制板11为一喇叭电路控制系统，由单片机控制系统21、稳压电源22、输入电路系统23、输出电路系统25、喇叭按钮24、低音电平变换驱动系统26、低音喇叭28、高音电平变换驱动系统27和高音喇叭29组成，其中稳压电源22与单片机21连接，喇叭按钮24的信号通过输入电路系统23与单片机系统21连接，向单片机系统21输入信号，单片机系统21输出信号通过低音电平变换驱动系统26或高音电平变换驱动系统27，分别接通低音喇叭28和高音喇叭29。
所述发声装置中的基座5上安装有音膜3，通过音膜3中心孔下垫片10与一连接杆6连接，连接杆6穿过安装在线圈支架8内的永磁铁4的中心孔和上垫片9固定在永磁铁螺帽15上，在基座5上设有弹片13、弹片支承架14，并与连接杆6连接，通过永磁铁螺帽15使音膜3、基座5、永磁铁4三者连接在一起。
所述永磁铁4与线圈支架8之间有间隙，在线圈支架8上绕有线圈7，所述线圈支架8采用铜、铝、铁、不锈钢、合金或复合材料加工而成。
所述喇叭按钮24为导通所述输出电路系统25的开关，所述输出电路控制系统25采用双向驱动方式，用一支NMOS功率管和一支PMOS功率管组成推挽方式工作，并在PMOS功率管与NMOS功率管之间，串联两支使喇叭电源实现双极性的电容C1和C2。
所述输出电路控制系统25还可只用一支NMOS功率管或一支PMOS功率管组成单向驱动方式工作。
汽车喇叭按钮24可设定发出20余中不同声音的信号，所述单片机系统21可对应处理20余种相应的信号，并控制低音喇叭(26)或高音喇叭27发出对应的声音。
所述发声装置中的永磁铁4的直径为φ1～φ50mm，永磁铁4的形状为三角形、六方形、圆柱形、八面体、十二面体或二十四面体以及异形体。
所述永磁铁4采用一块永磁铁或多块永磁铁堆积而成。
所述基座5为铜、铝、铁、不锈钢、合金或复合材料加工而成。
由于采用上述技术方案，本发明具有下列优点1、采用永磁铁技术，代替了喇叭上的静铁心和动铁心，通过永磁场与电磁场的相互作用，提高喇叭的效率，实现省电的目的，且简化了结构；2、利用本项发明，喇叭无触点、使用寿命可达10年以上；3、耗电省、音质好、宽温度范围、防潮湿性能好；4、不用外接任何装置，可在汽车喇叭按钮上设定20余种声音；5、汽车方向盘上的喇叭按钮不论与电源正极连接或与电源负极连接均可，可与各种汽车上的喇叭按钮匹配；6、驱动电路采用双向驱动，实现喇叭电源的双极性；7、由单片机输出高低音两路信号，通过电平变换驱动电路，既可制成发出多种声音的单只喇叭，又可制作成可发出低音、高音或合音的一对多音喇叭(成对使用)。
图1是本发明的结构示意2是本发明的电气控制框3是本发明的输入电路图4是本发明的双向驱动输出电路图5是本发明的单向驱动输出电路图6是本发明的程序框图具体实施方式
本发明是在利用永磁铁代替原有的电声喇叭上的静铁心和动铁心的基础上，采用新的喇叭输出电路系统。下面结合
本发明的具体实施方式
。
如图1所示，本实施例所提供的永磁式多音汽车喇叭包括在蜗牛型壳体1之中的内部结构和显露在蜗牛型壳体1之外的外部结构。内部结构即为汽车喇叭中的发声装置，由设置在蜗牛型壳体1内的网状金属片2、音膜3、永磁铁4、基座5、连接杆6、线圈7、线圈支架8、上垫片9、下垫片10、电路控制板11、电路板支承件12、弹片13、弹片支承架14和永磁铁螺冒15构成。外部结构由号筒16、号筒防护罩17、塑料上盖18、喇叭支架19和电源连接线20构成。这些部件和线路连接，机械和线路均为常规连接，本发明仅以其实施方式作一说明。
在本实施例中，多音喇叭的蜗牛壳体1中嵌有网状金属片2，支撑并加固蜗牛壳体1，将蜗牛壳体1与基座5连接，并在基座5主体上设有若干个通孔，基座5为铜、铝、铁、不锈钢、合金或复合材料，在基座5与蜗牛壳体1之间安装有音膜3，通过音膜3中心孔下垫片10与连接杆6连接，连接杆6穿过永磁铁4的中心孔和上垫片9固定在永磁铁螺帽15上。永磁铁4代替了原有喇叭上的静铁心和动铁心，通过永磁场与电磁场的相互作用，提高了喇叭的效率，实现了省电的目的，且简化了结构。在本实施例中，永磁铁4的直径为φ1～φ50mm，永磁铁4的形状可以制作成三角形、六方形、圆柱形、八面体、十二面体、二十四面体或各种异形体，采用一块永磁铁或多块永磁铁堆积而成。
永磁铁4安装在线圈支架8内。在永磁铁4与线圈支架8之间有间隙，在线圈支架8上绕有线圈7，线圈支架8采用铜、铝、铁、不锈钢、合金或复合材料。通过永磁铁4与电磁场之间的相互作用，形成了一种新的发声装置。永磁铁4与电磁场之间的相互作用是由永磁铁4通过线圈支架8与线圈7完成的。在基座5上设有弹片支承架14，在弹片支承架14两端分别连接有二支大功率MOS管，在弹片支承架14中间凸出部分通过弹片13与连接杆6连接，并用永磁铁螺帽15固定。在基座5上设置半圆形塑料电路板支承件12，在其上面设置定位孔和固定电路板11的螺丝多个。在电路板支承件12内设有多个电路板固定孔，将电路控制板11安装在电路板支承件12中，并用连线分别与电源线20和线圈7连接。在基座5的最上方设有塑料上盖18，塑料上盖18与蜗牛型壳体1相连，在塑料上盖18的外侧设有多个引线孔，并在号筒16上设置号筒防护罩17，喇叭支架19一端与蜗牛型壳体1连接，另一端固定在汽车上。
以上喇叭部件之间以常规方式连接。其中，在本发明中，电路控制板11特指一喇叭电路控制系统。如图2所示，它主要由单片机控制系统21、稳压电源22、输入电路系统23、喇叭按钮24、输出电路系统25、低音电平变换驱动系统26和高音电平变换驱动系统27构成。多音喇叭产生的不同声音是由单片机系统21控制产生，并与汽车方向盘上的喇叭按钮24连通实现的。其中，稳压电源22给单片机系统21供电，喇叭按钮24的信号通过输入电路系统23与单片机系统21连接，喇叭按钮24既可与电源正极连接又可与电源负极连接，由单片机系统21通过控制高音电平变换驱动系统27及低音电平变换驱动系统26，输出高、低音两路信号，分别经输出电路系统25与高音喇叭29、低音喇叭28连接，制成成对使用的可发出高音与低音合音的多音汽车喇叭。本发明也可仅采用一个输出电路系统25，配合设计有相应程序的单片机系统21，制成仅有一支喇叭的可发出多种声音的汽车喇叭。
喇叭按钮24设置在汽车方向盘上，作为声音信号的控制按钮，其本身还作为开关导通输入电路系统，如图3所示，稳压电源22经过电阻R1和R2分压后，输出一个6V信号，再经二极管D1至D4整流，整流后的信号由光电耦合器IC送至单片机系统21。当汽车喇叭按钮24按下(喇叭按钮24的另一端接电源的正极或负极均可)时，该电路产生一个信号送给单片机系统21，单片机系统21根据这个信号的变化做出相应的处理。然后，单片机系统21再向低音电平变换驱动系统26及高音电平变换驱动系统27输出两路信号，并通过与低音、高音电平变换驱动系统26、27连接的低音喇叭28、高音喇叭29，产生低音、高音或合音的各种声音，且具有音质好的特性。
如图3所示，单片机系统21上还连接有一个石英晶体信号源Y，其可使单片机系统21的输出信号频率十分稳定，从而使喇叭的频率稳定、音色悦耳动听。输出电路系统25采用双向驱动方式，如图4所示，低音电平变换驱动系统26与高音电平变换驱动系统27分别连接一输出电路系统25，输出电路系统25由一支NMOS功率管并联一支PMOS功率管组成推挽方式工作的驱动电路，使低音喇叭线圈L1与高音喇叭线圈L2均可双向工作。由于推挽方式工作的驱动电路要求双电源，而汽车上的电源为单电源，为了使低音喇叭线圈L1与高音喇叭线圈L2可双向工作，本发明在电路系统25的PMOS功率管与NMOS功率管之间串联两支电容C1和C2(C3和C4的作用相同)，实现了双电源的工作方式。
输出电路系统25也可采用如图5所示的单向驱动方式，仅用一支NMOS功率管或一支PMOS功率管连接低音喇叭线圈L1或高音喇叭线圈L2，使喇叭线圈单向工作，制成可发出低音、高音或合音，但音色不同于双向驱动的多种声音的汽车喇叭。当然，本发明也可采用其它现有的输出电路系统。
本发明的汽车喇叭按钮24可设定发出20余种不同声音的信号，与此相对应，单片机系统21设置成可处理20余种相应的信号。如图6所示，当汽车喇叭按钮24发出某一信号输入单片机系统21时，程序启动，经数值计算与判断，程序输出一对应信号，并将信号输出到低音电平变换驱动系统26和高音电平变换驱动系统27，并与低音喇叭28或高音喇叭29连接，产生相应的声音。当按下喇叭按钮24，无论是单支喇叭或二支喇叭都发出第一种声音，若连续不间断按住喇叭按钮3～5秒钟，喇叭会连续鸣叫3～5秒钟后自动更换为第二种声音，直至第二十种声音后返回第一种声音。只要在未改变声音之前松开喇叭按钮24，就会自动锁定这种声音。
综上所述，本发明所提供的多音喇叭具有无触点、音质好、防潮湿、耐温宽、耗电少、使用寿命长，不用外接任何装置，在各种汽车喇叭按钮上可设定20余中声音等特点，可广泛应用与各种汽车上，以适用不同场合下喇叭的功能。
权利要求
1.一种永磁式多音汽车喇叭，包括蜗牛型壳体(1)、号筒(16)、号筒防护罩(17)、塑料上盖(18)、喇叭支架(19)和电源连接线(20)以及包含在蜗牛型壳体(1)和号筒(16)之中的发声装置，其特征在于所述发声装置由基座(5)上的音膜(3)通过连接杆(6)、线圈(7)、线圈支架(8)、上垫片(9)、下垫片(10)、永磁铁(4)、弹片(13)、弹片支承架(14)和永磁铁螺帽(15)与电路控制板(11)线路相连接构成。
2.根据权利要求1所述的永磁式多音汽车喇叭，其特征在于所述电路控制板(11)为一喇叭电路控制系统，由单片机控制系统(21)、稳压电源(22)、输入电路系统(23)、输出电路系统(25)、喇叭按钮(24)、低音电平变换驱动系统(26)、低音喇叭(28)、高音电平变换驱动系统(27)和高音喇叭(29)组成，其中稳压电源(22)与单片机(21)连接，喇叭按钮(24)的信号通过输入电路系统(23)与单片机系统(21)连接，向单片机系统(21)输入信号，单片机系统(21)输出信号通过低音电平变换驱动系统(26)或高音电平变换驱动系统(27)，分别接通低音喇叭(28)和高音喇叭(29)。
3.根据权利要求1所述的永磁式多音汽车喇叭，其特征在于所述发声装置中的基座(5)上安装有音膜(3)，通过音膜(3)中心孔下垫片(10)与一连接杆(6)连接，连接杆(6)穿过安装在线圈支架(8)内的永磁铁(4)的中心孔和上垫片(9)固定在永磁铁螺帽(15)上，在基座(5)上设有弹片(13)、弹片支承架(14)，并与连接杆(6)连接，通过永磁铁螺帽(15)使音膜(3)、基座(5)、永磁铁(4)三者连接在一起。
4.根据权利要求3所述的永磁式多音汽车喇叭，其特征在于所述永磁铁(4)与线圈支架(8)之间有间隙，在线圈支架(8)上绕有线圈(7)，所述线圈支架(8)采用铜、铝、铁、不锈钢、合金或复合材料加工而成。
5.根据权利要求1所述的永磁式多音汽车喇叭，其特征在于所述喇叭按钮(24)为导通所述输出电路系统(25)的开关，所述输出电路控制系统(25)采用双向驱动方式，用一支NMOS功率管和一支PMOS功率管组成推挽方式工作，并在PMOS功率管与NMOS功率管之间，串联两支使喇叭电源实现双极性的电容C1和C2。
6.根据权利要求5所述的永磁式多音汽车喇叭，其特征在于所述输出电路控制系统(25)还可只用一支NMOS功率管或一支PMOS功率管组成单向驱动方式工作。
7.根据权利要求1或2所述的永磁式多音汽车喇叭，其特征在于汽车喇叭按钮(24)可设定发出20余中不同声音的信号，所述单片机系统(21)可对应处理20余种相应的信号，并控制低音喇叭(26)或高音喇叭(27)发出对应的声音。
8.根据权利要求1所述的永磁式多音汽车喇叭，其特征在于所述发声装置中的永磁铁(4)的直径为φ1～φ50mm，永磁铁(4)的形状为三角形、六方形、圆柱形、八面体、十二面体或二十四面体以及异形体。
9.根据权利要求1所述的永磁式多音汽车喇叭，其特征在于所述永磁铁(4)采用一块永磁铁或多块永磁铁堆积而成。
10.根据权利要求1所述的永磁式多音汽车喇叭，其特征在于所述基座(5)为铜、铝、铁、不锈钢、合金或复合材料加工而成。
全文摘要
本发明公开了一种新的永磁式多音汽车喇叭，其包括蜗牛型壳体、号筒、号筒防护罩、塑料上盖、喇叭支架和电源连接线以及包含在蜗牛型壳体和号筒之中的发声装置，其特征在于所述发声装置由基座上的音膜通过连接杆、线圈、线圈支架、上垫片、下垫片、永磁铁、弹片、弹片支承架和永磁铁螺帽与电路控制板线路相连接构成。该多音喇叭无触点、耗电低、音质好、使用寿命长，不用外接任何装置，即可实现20余种声音自动转换；不因震动、低温、高温、潮湿、电压变化而影响喇叭的性能。
文档编号G10K9/00GK1588534SQ20041005015
公开日2005年3月2日 申请日期2004年6月28日 优先权日2004年6月28日
发明者吴桂英 申请人:吴桂英