专利名称：具有电子固体激励电路的机动车喇叭的制作方法
技术领域：
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。
在上述专利申请No.431，696中所描述的固体驱动电路，对于在其谐振频率上振膜的振动、实现喇叭工作和消除开关触点方面作了有意义的改进。把一个给定的激励功率加到喇叭，使它产生最大声压电平工作。然而，它不适用于单独调整喇叭的驱动频率，即加到喇叭的脉冲重复频率和输入功率。因此，驱动频率和驱动功率随着机动车的电子系统加到喇叭的电压的变化而变化。
本发明总的目的是提供一种具有固体激励电路的机动车喇叭，这种电路可用于调整使其工作在最大声压电平时的高效率下，从而克服了现有技术的某些缺点。
根据本发明，提供一种装有固体激励电路的机动车喇叭，该电路适用于在最大声压电平输出下高效率工作的喇叭。
进而，根据本发明的机动车喇叭装有一个固体激励电路，该激励电路产生一个用于开关喇叭线圈的电脉冲串，喇叭还装有用于调整脉冲重复频率基本上等于振膜组件的谐振频率的调整装置和单独调节脉冲串的占空比以达到所需值的调整装置。
再者，根据本发明的机动车喇叭装有一个对喇叭上所加的电源电压的变化敏感的固体激励电路，用于使输入到喇叭的功率基本保持不变。
还有，根据本发明的机动车喇叭装有一个产生用于开关喇叭的一电脉冲串的固体激励电路，其脉冲重复频率和占空比分别单独可调，并且还包括用于使占空比的变化与加到喇叭的电源电压的变化相反的装置。
此外，根据本发明的机动车喇叭装有一种激励电路，它允许使用普通驱动器使喇叭开关动作用以激励喇叭，而不需要喇叭继电器。
从下面结合附图的详细描述中可以得到对本发明的完整理解。
图1是根据本发明的机动车电喇叭的横截面图;
图2是根据本发明的另一种电喇叭的横截面图;
图3是本发明电喇叭的电路方框图;
图4是电路的原理图;
图5是在本发明中使用的集成电路芯片的方框图。
现在参照附图，图中表示在已知的贝壳式和振动式机动车电喇叭中所使用的本发明实施例的具体电路，这种电路适用于把喇叭调整到最佳工作状态。它将作为一种说明方法，应当理解，本发明可以用于其它类型的喇叭，并且可以在不同的具体实施例中实现。
图1示出本发明所采用的贝壳型的机动车喇叭。它具有一个固定到塑料射声器12的金属外壳10，一个弹性钢振膜14，它的边缘被夹紧在外壳10和射声器12之间，它的中心附到铁磁插棒式铁心16。外壳10的端壁20的一个孔18安装一个向插棒式铁心16延伸的极块22，极块22的一个端面24与插棒式铁心16的一个端面26以一个小气隙相隔开，极块22的另一端25穿过一个安装支架27和一个锁紧螺母29。
外壳10为阶梯状，以形成包括端壁20的一个小端部分28，和一个端接用于支撑振膜的径向法兰盘32的较大部分30。一个中间呈平面的环形部分34将小端部分28和较大部分30相连接，一个电磁线圈40安装在小端部分28之内，并且围绕着插棒式铁心16和极块22邻近的两端。一个环形安装板36由铆钉38固定在中间部分34上，使线圈保持在端部28之中。板36设有接纳插棒式铁心16的孔，以使其在孔中自由移动。
振膜14安装在外壳的法兰盘32上，并且夹在与振膜外缘相一致的两个垫圈39之间。射声器压着垫圈39和对着法兰盘32的振膜14，并且用扣钉42紧固在组件上。插棒式铁心16有一个具有小直径的棒44通过振膜中心和通过振膜每一边上的垫圈。棒44限定一个在插棒式铁心上的台肩48，并与一个垫圈及另一个垫圈46相啮合，由此紧固振膜和插棒式铁心，作为一个组件移动。振膜14和插棒式铁心16的组合块与振膜的跳动频率一起确定振膜组件的谐振频率。线圈40通过本发明的装在电路板50上的固体激励电路由机动车电池激励，电路板可以安装在外壳的内侧或者外侧。在实施例中，电路板相应地装在外壳内侧的板36上，并且通过外部的喇叭端子(未示出)电连接到机动车电池和喇叭开关上。外壳10具有一对处于适当位置的小孔37(未示出)，在喇叭组装后，允许用激光器调整电路板上的电阻。下面将描述在电阻被调整之后，孔被填满以封闭外壳。最终的声音通过被调谐到棒形铁心/振膜组件的谐振频率的射声器12传送。该喇叭的机械结构可在本文引作参考的James Neese的美国专利4，361，952中的详细描述。
图2表示为本发明采用的振动式机动车喇叭。除了图1的塑料射声器12被省略和谐振板52由振膜14′支承之外，这种喇叭的结构与图1的贝壳型喇叭的结构相同。在插棒式铁心16′上的棒44′通过振膜14′和谐振板52的中心伸出，并且装有一个把板和振膜紧固在插棒式铁心上的头部。园环54有一个园周边的法兰盘56，该法兰盘把振膜的周边夹紧到外壳的法兰盘32′与它们之间的垫圈39′。
在这种振动式喇叭中，振膜14′、插棒式铁心16′和谐振板52的组合体与振膜的振动频率一起确定振膜组件的谐振频率。如上所讨论的，这种类型的喇叭以这样的方式工作插棒式铁心实际上碰撞极块22′一次，而且在振膜14′的每一个振动周期内仅此一次。碰撞的作用力通过插棒式铁心16′传输到谐振板52的中心，并且引起谐振板在谐振频率或接近它的谐振频率上振动。从喇叭输出的声音是由谐振板52的振动产生的，声波直接从谐振板耦合到周围的空气中。
现在参照图3，它示出本发明的电喇叭的激励电路方框图。一般，激励电路包括控制电路100和以大功率MOSFET 64(金属氧化物半导体场效应管)形成的固体电源开关。所示出的用于激励喇叭60的电路被连接在机动车上。喇叭60的电磁线圈70与直流电压源62和大功率MOSFET 64串联连接，更具体地说，大功率MOSFET 64的源极66接地，它的漏极68通过线圈70接到电压源62的正端，通过未接通的电源电路，电压源的负端接地。喇叭开关72通过机动车司机人工启动，开关的固定触点直接接地，它的活动触点通过开/关电路74连接到电压源62的正端。当喇叭开关72闭合时，电池电压通过开/关电路74加到稳压器76的输入。稳压器76对振荡器78和定时接通补偿器82供给稳压后的电源电压。振荡器78是一个锯齿波振荡器，它具有一个由电容器84和可变电阻器86确定的输出频率。导通时间补偿器82发出一个控制信号，它与振荡器78的输出相结合产生一个加到驱动级88上的脉冲串。由导通时间补偿器82产生的控制信号确定脉冲串的占空比，并且可由一个可变电阻器92调节。驱动级88输出的脉冲串加到大功率MOSFET 64的栅极90上，该栅极是由脉冲串来控制开关的。缓冲器94将大功率MOSFET 64的漏极接到栅极，以防止电路的不稳定。
本发明的喇叭激励电路示于图4的原理图中。一般，它包括用于控制激励喇叭60的大功率MOSFET 64的开关控制电路100。喇叭60的线圈70与电池或B+电压源62和大功率MOSFET 64串联。这个实施例的控制电路100是使用集成电路芯片102的某些部分实现的，该芯片102是一个MC 35060，称为开关型(TM)脉冲宽度调制控制电路，可以从Motorola Semiconductor Products公司买到，在继续描述图4的激励电路之前，将参照图5对集成电路芯片102作简要的描述。
图5是制造商Motorola Semiconductor Products公司出版的MC 35060芯片图。制造商的刊物上公开的MC 35060是一种固定频率脉冲宽度调制控制电路，它装有控制开关电源所要求的主要组块。然而，为了实施本发明的控制电路，使这个电路所包含的元件很容易找到。实际上，将要描述一种可提供用作固定频率脉冲宽度调制控制电路的电路。该MC 35060芯片包括一个锯齿波振荡器112，它具有一个由外接的电阻器114和电容器116决定的振荡频率。输出脉冲串的脉冲宽度调制是通过电容器116两端的正锯齿波形与两个控制信号中的任一个相比较完成的。输出脉冲串是在跨在外部电阻器122两端的晶体管118的发射极上形成的。当锯齿波电压比控制信号大时，仅在那部分时间内晶体管118的发射极有输出。控制信号是从外部输入的，可以馈入空载时间比较器122或脉冲宽度调制比较器124。控制信号输入到比较器122是从第4脚加到非倒相输入端的，振荡器112的输出加到比较器的倒相输入端。空载时间控制比较器122具有120mv的有效输入补偿，它使最小的输出空载时间限制到约为前者锯齿波周期时间的4%，这个结果的最大占空比为96%。另一个空载时间可以通过调节空载时间控制输入到一个在0-3.3V范围内的固定电压加到输出端上。脉冲宽度调制(PWM)比较器124提供一个用于调整输出脉冲宽度的装置，使其从最大值下降至零，如通过空载时间控制输入调节的最大值为96%。这个调节是通过在第3脚上的控制电压加到PWM比较器124的非倒相输入端、把比较器124的倒相输入端连接到振荡器112的输出端来完成的。输出脉冲宽度是随着在第3脚上的电压从0.5V变化到3.5V而从最大值下降至零变化的。PWM比较器124，在它的倒相输入端有一个70mv的有效输入补偿。该芯片也包括一对误差放大器126和128，它们与PWM比较器124的非倒相输入一起进行“或”运算。一个0.7mA的输入同步电流在PWM比较器124的非倒相输入端上指示出来。(误差放大器126和128在图4的控制电路100中没有使用，且不再进一步讨论。)空载时间比较器122和PWM比较器124的输出分别连接到“或非”门132的两个输入端，其输出加到晶体管118的基极。芯片还有一个稳压器134，在其第10脚输入电源电压，额定值最大值为42V。在第12脚提供一个5V的稳压输出。如图4的电原理图所示，所用的MC 35060 IC芯片仅仅将管脚3、5、6、7、8、9、10和12用于连接。这样，对于误差放大器126和128没有提供输入，因此，这些元件不影响电路的工作。也就是说，在第4脚没有提供输入，所以，补偿电压出现在空载时间比较器122的非倒相输入端。根据这种电路结构，正如空载时间控制比较器122建立的，在晶体管118的发射极的矩形脉冲串输出的占空比可以随第3脚的输入控制电压从0.5V到3.5V的变化将从导通时间最大占96%而下降至零而变化。
再参照图4，将对控制电路100作完整、详细的描述。应当理解，集成电路芯片102是一个带有所示的管脚接头的(上面描述的)MC 35060或其等效物。在控制电路100的制造中，特别适用于大量生产，该电路优选地概括了普通集成电路芯片，它把在虚线框99内的元件都封装在该芯片上。虚线框99外部的那些元件最好在芯片的外部。
根据本发明的控制电路100，适应于产生一个矩形波脉冲串，并且包括用于调节脉冲串的频率或者脉冲重复频率的装置;它也包括用于单独调节脉冲串的占空比或“导通时间”的相分开的装置;进而，电路根据电源电压的变化自动调节占空比，所以，不管电压如何变化，使加到喇叭的功率基本不变。如图4所示，来自机动车电池的电源电压B+(或用于喇叭的测试和调整的可变直流源)经喇叭60的线圈70连接到大功率MOSFET 64的漏极68上，其源极66接地，并且从那里返回到电源B+的另一端。这样，除了大功率MOSFET 64以外，用于喇叭的电源电路未接通。由于喇叭开关72通过所述的通/断开关电路能够直接切换所需要的低电流，所以不需要喇叭继电器。通/断开关电路总地说来包括人工启动喇叭开关72和一个PNP开关晶体管142。晶体管142的发射极与B+电压源的正端直接连接，其集成电极直接接到集成电路102的输入第10脚。一个电阻器144连接在晶体管的发射极和基极之间，基极通过电阻器146和喇叭开关72而接地。当喇叭开关72闭合时，晶体管142导通，B+电压源的正端通过电阻器接到集成电路102的输入第10脚上。电路102的第7脚直接接地。当B+电压加到第10脚时，集成电路102(见图4和5)的锯齿波振荡器112和集成电路102的其它电路开始工作。锯齿波振荡器112的工作频率由接在第5脚到地的固定电容器148的值和接在第6脚到地之间的可调电阻器152的值确定的。电阻器152的值确定在集成电路102的第8脚上(晶体管118的发射极)所产生的矩形脉冲串154的频率。
脉冲串154的占空比是通过加到集成电路102的第3脚上的控制电压而建立的。这个控制电压是通过由如下所述的补偿器电路82上的占空比或导通时间产生的。补偿器电路82包括串接在电路102的第12脚和地之间的一个固定电阻器154和可变电阻器92。第12脚在分压器装置的电阻器154和92的两端加上一个稳压电压或基准电压。补偿器电路82还包括固定电阻器156和158，与B+电压的两端的分压器装置中的电阻器92串联在电路102的第10脚和地之间。在电阻器156和158接点产生的电压构成一个加到电路102的第3脚的控制电压，以建立脉冲串154的占空比。值得注意的是，在第3脚上的控制电压是通过调节可变电阻92和改变B+电压而变化的。从这种电路结构可以看到，如果B+电压保持在一个常数值，则在第3脚上的控制电压将保持在通过调整可变电阻器92确定的常数值上。这样，脉冲串154的占空比将保持在一个相应的常数值上。另一方面，如果B+电压变化，由于可变电阻器92在一个固定值上，则第3脚上的控制电压将改变;实际上，B+电压中的电压减少，将引起在第3脚中控制电压的下降，并且占空比将增加，且反之亦然。由于B+电压源通过大功率MOSFET 64激励喇叭，并且还加到补偿器电路82，则电路82根据B+电压值的变化，用这种方法使B+电压不管如何变化喇叭的激励电源仍能保持恒定。由于B+电压的变化增大，占空比的变化率在很大程度上是通过电阻器158的电阻值与电阻器154的电阻值的比率确定的。
控制电路100使用NPN晶体管118作为驱动器88，驱动器88把脉冲串154供给大功率MOSFET 64的栅极90。一个电阻164连接在第8脚和地之间，以避免输入脉冲之间在栅极上电荷的滞留。一个二极管168连接在第8脚和地之间，用于箝位在栅极上的任何负尖峰脉冲。为了防止不稳定电压加到MOSFET，使用了缓冲电路176。该电路包括二极管172和齐纳二极管174，这两个阳极相互连接的二极管连接在第8脚和大功率MOSFET 64的漏极之间。从线圈70来的逆程电压引起齐纳二极管击穿并使MOSFET被选通使漏极的逆程电流到地。二极管172使齐纳二极管的正向电流截止。
根据本发明，作为制造过程的一个部分的调整喇叭的频率和占空比将在下面描述。如图1或图2中的贝壳型喇叭或振动式喇叭的喇叭60，在喇叭组装后被调整和适当地测试。在喇叭组装时，插棒式铁心和极块之间的气隙是建立在制造公差之内的一个确定值上的。在将额定B+电压加到喇叭上的情况下，适当调整直流电源、由控制电路产生的脉冲串的频率，即脉冲重复频率，把它调整到由可变电阻器152调整的喇叭振膜组件的谐振频率。虽然，也能用手工调整，但是，最好由激光调整器来调整。为此目的所需的调整，需在离喇叭一段预定距离的标准dB表指示喇叭产生最大声压电平时，通过调整可变电阻器152来达到。由于激励电路调整到以振膜组件的谐振频率工作，因此可以调整脉冲串154的占空比以获得所要求的喇叭工作效果。为了这个目的，B+电压被调整到喇叭的测试值上，通过降低可变电阻器92的阻值，使占空比从较低的值向上调整，这样，增加占空比直到喇叭产生不希望的音质为止。如上所述，在贝壳型喇叭的情况下，当喇叭达到蜂音点时，即当插棒式铁心碰撞极块时，出现这种不希望的音质。因此为了避免机械接触，需减少占空比，典型的占空比约减少2%。在振动式喇叭情况下，除了正常的工作需要使铁心朝极块碰撞和增加占空比会产生这种碰撞以外，其它的方法都是同样适用的;然而，当碰撞太强烈并产生不希望的音质时，可通过少量减少占空比以得到所希望的音质。在调节占空比期间，监视由喇叭产生的电流RMS值以使它在额定值之内。如果电流不落在这个范围之内，喇叭的机械部分，例如空气隙，必须在获得良好的性能之前需加以调整。由于调整了喇叭的工作频率和占空比，使其在机动车中容易装配。频率保持不变，而占空比将根据B+电压变化而变化，在补偿器电路82的控制下，使喇叭的激励电源基本保持不变。
权利要求
1.一种具有机动车电压源的用于机动车的喇叭，所说的喇叭包括一个外壳，该外壳上装有一个其边缘被夹紧的振膜，并且形成一个腔；一个安装在所说的腔内的驱动线圈；一个安装在所说的外壳上的磁极块，并且向着所说的线圈轴向延伸；一个安装在所说的振膜上的插棒式磁铁心，并且向着所说的极块延伸，用于当所说的线圈受激励时而使振膜振动；所说的振膜装有一个所说的插棒式铁心的弹性悬挂块，用于相对所说的线圈作往复运动，并且所说的振膜具有弹性，因而振膜和由它支承的悬挂块具有一个机械振动的谐振频率；一个耦合在所说的电压源和所说的线圈之间的激励电路，用于产生一个用于激励所说的线圈的直流脉冲串；所说的激励电路包括用于调整所说的脉冲串的脉冲重复频率使其基本上等于所说的谐振频率的第一调整装置；所说的激励电路包括一个用于把所说的脉冲串的占空比调整到一个所需值的第二调整装置。
2.根据权利要求1的本发明，其中所说的第二调整装置与所说的第一调整装置是互相独立的。
3.根据权利要求1的本发明，其中所说的激励电路包括用于随着所说的电压源的电压的变化相反地改变所说的占空比的装置。
4.根据权利要求1的本发明，其中所说的激励电路包括一个用于产生所说的脉冲串的控制电路;一个与所说的电压源和所说的驱动线圈串联连接的电源开关;所说的控制电路的输出端与所说的电源开关的输入端相耦合，因而在所说的脉冲串的每一个脉冲期间，所说的电源开关接通。
5.根据权利要求4的本发明，其中所说的控制电路包括一个开/关电路，包括一个用于将所说的电压源与用于产生所说的脉冲串的所述控制电路相联的手动启动的喇叭开关;一个与所说的电源开关的输入端耦合的驱动电路，当所说的喇叭开关被启动时，用于把所说的脉冲串传送到所说的电源开关。
6.根据权利要求1的本发明，其中所说的激励电路包括一个可调频率的振荡器;控制信号发生装置;所说的振荡器频率是可以通过第一调节装置调节的;所说的控制信号是可以通过所说的第二调节装置调节幅度的;用于使所说的脉冲串中的每一个脉冲仅在振荡器输出电压大于所说的控制电压时能够输出的装置，由此可使脉冲串的占空比可调。
7.根据权利要求4的本发明，其中所说的控制电路包括一个比较器;一个其输出端耦合到所说的比较器的一个输入端的可调频率振荡器;其输出端与所说的比较器的另一个输入端相耦合的控制信号发生装置;所说的振荡器的频率是可通过所说的第一调节装置调节的;所说的控制信号是由所述第二调节装置进行幅度调节的;由此仅在振荡器输出电压大于所说的控制信号电压期间，所说的比较器产生一个用于所说的脉冲串的输出脉冲。
8.根据权利要求7的本发明，其中所说的振荡器是一个锯齿波电压振荡器。
9.一种具有机动车电压源的用于机动车的机动车喇叭，所说的喇叭包括一个外壳，该外壳上装有一个其边缘被夹紧的振膜，并且形成一个腔;一个安装在所说的腔内的驱动线圈;一个安装在所说的外壳上的磁极块，并且向着所说的线圈轴向延伸;一个安装在所说的振膜上的插棒式磁铁心，并且向着所说的极块延伸，用于当所说的线圈受激励时而使振膜振动;所说的振膜装有一个所说的插棒式铁心的弹性悬挂块，用于相对于所说的线圈作往复运动，并且所说的振膜具有弹性，因而振膜和由它支承的悬挂块具有一个机械振动的谐振频率;一个电子电源开关;一个把所说的电子电源开关串接在所说的电压源和所说的线圈中的未接通的电源电路;一个用于产生一个脉冲串来切换所说的电子开关的开和关的控制电路;和一个可手动启动的喇叭开关，该开关与所说的控制电路相连接，用于使所说的脉冲串加到所说的电子开关上。
10.根据权利要求9的本发明，其中所说的控制电路包括用于调节所说的脉冲串的脉冲重复频率使其基本上等于所说的谐振频率的第一调节装置;和用于调节所说的脉冲串的占空比到所需要的值的第二调节装置。
11.根据权利要求10的本发明，其中所说的控制电路包括用于改变脉冲重复频率使其与所说的电压源的电压的变化相反的装置。
12.根据权利要求10的本发明，其中所说的控制电路包括一个包括一个可手动启动的喇叭开关的开/关电路，用于将所说的电压源与所说的控制电路相联。
13.根据权利要求10的本发明，其中所说的控制电路包括一个可调节频率的振荡器;控制信号发生装置;所说的振荡器频率是由所说的第一调节装置调整的;所说的控制信号是由所说的第二调节装置进行幅度调节的;和用于使所说的脉冲串中的每一个脉冲能够输出的装置，仅在振荡器输出电压大于所说的控制信号电压时，使脉冲串的占空比是可以调节的。
14.根据权利要求10的本发明，其中所说的控制电路包括一个比较器;一个其输出端接到所说的比较器的一个输入端的可调频率的振荡器;一个其输出端与所说的比较器的另一个输入端连接的控制信号发生装置;所说的振荡器频率可由所说的第一调节装置调整;和所说的控制信号可由所说的第二调节装置进行幅度调节;由此，仅当振荡器输出电压大于所说的控制信号电压时，由所说的比较器产生一个用于所说的脉冲串的输出脉冲。
15.根据权利要求13的本发明，其中所说的振荡器是一个锯齿波电压振荡器。
16.一种用于调整机动车的机动车喇叭产生的声音的方法，所说的喇叭包括一个外壳，该外壳上装有其边缘被夹紧在外壳上的振膜，并且形成一个腔，一个安装在腔内的驱动线圈，一个安装在所说的外壳上的磁极块，并且向着所说的线圈轴向延伸，一个安装在所说的振膜上的插棒式磁铁心，伸向所说的极块，当所说的线圈受到激励时而使振膜振动，一个在磁极块和插棒式铁心相对的面之间的气隙，该振膜装有一个插棒式铁心的弹性悬挂块，用于相对于线圈作往复运动，并且使振膜具有弹性，因而振膜和悬挂块具有一个机械振动的谐振频率，一个耦合在所述电压源和线圈之间用于激励线圈的电子电源开关，和用于产生切换电源开关开和关的直流脉冲串的控制电路，所说的方法包括步骤调整所说的脉冲串的脉冲重复频率使其基本上等于所说的谐振频率的值;和调整所说的脉冲串的占空比到一个所需要的值，而不改变脉冲串的脉冲重复频率。
17.根据权利要求16的本发明，其中所说的方法包括步骤调节所说的占空比到一个值，振动所说的振膜而不使所说的插棒式铁心接触所说的极块。
18.根据权利要求16的本发明，其中所说的方法包括步骤对于所说的脉冲串中的每一个脉冲，调整所说的占空比到一个值，而使所说的插棒式铁心与所说的极块碰撞一次。
19.根据权利要求16的本发明，其中所说的方法包括步骤调整所说的脉冲串的脉冲重复频率到一个值，以使所说的喇叭产生一个声压电平输出的最大值。
20.根据权利要求4的本发明，其中所说的电子电源开关是一个大功率MOSFET;一个连接在所说的大功率MOSFET的漏极与栅极之间的一个缓冲电路，所说的缓冲电路包括一个齐纳二极管和一个截止二极管，而这两个二极管的阳极是串接在一起的。
全文摘要
一具有电子固体激励电路的机动车喇叭，它有一驱动振膜组件的电磁铁，使它有一机械振动的谐振频率。激励电路产生DC脉冲串，以激励电磁铁的线圈驱动振膜。该电路有一调节脉冲串的重复频率使其基本等于谐振频率的调节装置、一单独调节脉冲占空比的调节装置、还包括一个与电源电压变化相反地改变占空比的补偿器。电子电源开关经未接通的电源电路与机动车电池和喇叭线圈串联。喇叭开关接到开/关电路再把电池接到产生脉冲串的控制电路，并且把它加到电子电源开关上。
文档编号G10K9/12GK1065744SQ9210259
公开日1992年10月28日 申请日期1992年4月11日 优先权日1991年4月12日
发明者J·G·赫滕施泰因, C·R·威尔逊 申请人:斯帕顿公司