用于车辆的发声器的制作方法

本发明主要涉及一种用于车辆的发声器，并且更特别地，涉及一种用于车辆的主动发声器，其能够使用共振器和隔膜来调谐发动机声音的频率。
背景技术：
：在过去，主要应用了这样的技术：为了车辆驱动的安静度而降低传入车辆的客舱的发动机噪声。然而，在近些年，为了实现在车辆内部听到动态和动感的驱动声音，实施了各种类型的放大发动机声音的技术。声音放大方法可以分为三个类型：隔膜发声器类型，电子发声器类型，以及主动发声器类型。隔膜发声器类型配置为：隔膜安装在前围板上(前围板也就是将发动机室与车辆的客舱分开的分隔构件)，并且管道连接在发动机进气侧与隔膜之间，从而发动机排气声通过隔膜直接传播至车辆的客舱。隔膜发声器类型具有通过将发动机排气声直接传播至车辆的客舱来实现自然的声调的优点；然而，它不能将发动机排气声调谐至所需的频率，并且因此不能实现所需的声音。电子发声器类型配置为：当使用单独的致动器使前围板激振时，由该激振产生的声音传播至车辆的客舱。电子发声器具有能够将发动机排气声调谐至所需的频率带的优点，但是会发生震颤噪声并且前围板的耐用性根据前围板的直接激振而降低。主动发声器类型配置为：由车辆内侧的扬声器任意地产生诸如发动机声音的声音。主动发声器类型具有能够将发动机排气声调谐至所需的频率带的优点。然而，由于主动发声器类型不具有诸如就电子发声器类型来说的振动，因此用户很难感觉到所述声音，并且感受到一种不同于自然声调的感觉，因为该声音给予用户人工处理而不是自然的声调的感觉。技术实现要素：本发明是在考虑到上述相关技术中出现的问题的情况下作出的，并且本发明旨在提出一种用于车辆的主动发声器，所述发声器采用能够实现最自然的声调的隔膜发声器类型，并且能够使用共振器将发动机排气声调谐至所需的频率来实现所需的声音。为了实现上述目标，根据本发明的一个方面，用于车辆的主动发声器包括：共振腔室，其配置为在纵向方向上收缩和伸展；隔膜，其布置于所述共振腔室的前开口部分上；封盖，其布置于所述共振腔室的后开口部分上；连接管，其连接在所述封盖和发动机进气系统之间；磁铁，其布置于所述封盖的内表面上；线圈，其布置于所述共振腔室的前端部分；以及声音控制器，其用于将电流施加至所述线圈。所述共振腔室可以包括中空腔室和波纹管。所述中空腔室安装在前围板上；所述波纹管具有连接至所述中空腔室的前端部分和连接至所述封盖的后端部分。所述中空腔室的内表面可以具有线圈嵌入槽，所述线圈插入所述线圈嵌入槽中。所述隔膜可以安装在所述中空腔室的前开口部分上，并且布置于前围板中设置的声波传播孔中。所述封盖的内表面可以具有磁铁嵌入槽，所述磁铁插入所述磁铁嵌入槽中。所述连接管可以由橡胶材料制成并且连接在所述封盖和发动机进气口之间同时具有预定的变形余量。所述连接管可以由金属材料制成，并且其连接至所述封盖的前端部分可以具有滑动引导部件，所述滑动引导部件具有与所述封盖的厚度相比更长的长度。所述封盖的内径部分可以配合在所述连接管的滑动引导部件，从而当所述共振腔室收缩或伸展时，所述封盖可以沿着所述滑动引导部件的长度部分移动。发声器可以进一步包括：发动机电子控制单元(ecu)，其用于将发动机rpm(revolutionsperminute,每分钟转数)信号传输至所述声音控制器。所述声音控制器可以根据发动机rpm对施加至所述线圈的电压进行可变控制，从而放大依据发动机rpm改变的发动机声音的频率的声压。通过上述技术方案，本发明提供以下效果。第一，根据本发明的示例性实施方案的发声器能够通过使用共振器等将发动机排气声调谐至所需的频率来实现所需的声音，而不像传统的隔膜发声器类型。第二，由于根据本发明的示例性实施方案的发声器采用隔膜发声器类型，所述发声器能够将发动机声音调谐至所需频率带的声音，并且将发动机声音实现为最自然的声调，而不像传统的电子发声器类型和产生人工处理声音的主动发声器类型。附图说明通过结合附图进行的如下具体描述将更清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及其他优点，其中：图1为显示根据本发明的用于车辆的发声器的爆炸立体图；图2为显示根据本发明的用于车辆的安装了的发声器的外观的立体图；图3为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的发声器的截面图；图4为显示根据本发明的另一个示例性实施方案的用于车辆的发声器的截面图；图5a和5b为显示根据本发明的用于车辆的发声器的操作状态的示意图。具体实施方式在下文中，本发明的示例性实施方案将根据附图进行详细描述。图1为显示根据本发明的用于车辆的发声器的爆炸立体图。图2为显示根据本发明的用于车辆的安装了的发声器的外观的立体图。图3为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的发声器的截面图。根据本发明，共振腔室10设置有能够在纵向方向上收缩和伸展的结构。共振腔室10可以包括安装在前围板100上的中空腔室12以及紧固至中空腔室12的波纹管14，从而能够伸展并且能够收缩。当波纹管14收缩时，共振腔室10的整体内部容积减小，而当波纹管14伸展时，共振腔室10的整体内部容积增大。此外，隔膜20安装在共振腔室10的前开口部分上，并且带有孔的封盖30安装在共振腔室10的后开口部分上。更具体地，隔膜20能够安装在设置于共振腔室10中的中空腔室12的前开口部分上，而封盖30能够安装在设置于共振腔室10中的波纹管14的后开口部分上。此外，当中空腔室12的前端部分安装在前围板100上时，安装在中空腔室12的前开口部分上的隔膜20布置于设置在前围板100中的声波传播孔102。作为参考，隔膜20是也应用于一般扬声器的薄板，并且其起到根据声压的不同而执行振动运动的同时将声波传播至外侧的作用。连接管40可以连接在封盖30和发动机进气系统(例如进气管)之间。根据本发明的示例性实施方案，如图3所示，连接管40可以由能够伸展和收缩的橡胶管制成，并且可以连接在封盖30和发动机进气系统之间，同时具有预定的变形余量。因此，当波纹管14伸展或收缩时，连接在波纹管14和连接管40之间的封盖30可以随着波纹管14轻易地在伸展和收缩方向上移动。另一方面，当连接管40由金属管制成时，连接管40不能在纵向方向上拉伸，而不像当使用橡胶管时那样，因此当波纹管14伸展和收缩时，封盖30不能在伸展和收缩方向上一起移动。相应地，波纹管14的伸展和收缩运动是不可能的。根据本发明的另一个示例性实施方案，如图4所示，当连接管40由金属管制成时，连接至封盖30的连接管40的前端部分包括滑动引导部件42，滑动引导部件42具有与封盖30的厚度相比更长的长度。在这里，封盖30的内径部分配合在连接管40的滑动引导部件42，从而当共振腔室10的波纹管14伸展和收缩时，封盖30沿着滑动引导部件42的长度部分移动，由此波纹管14的伸展和收缩运动是可行的。通常地，共振器包括容积本体和颈部，所述容积本体具有诸如塑料瓶的特定容量，而所述颈部设置于容积本体的开口。共振器主要用于通过利用声音的共振效应降低特定频率带的声音，并且共振器频率带由容积本体的容积以及颈部的直径和长度来确定。作为参考，共振器中产生较高水平的特定频率的声压(db)，当隔膜安装在共振器的一个表面上时，可以得到诸如相应频率带的声波通过隔膜强烈地传播至外部的声音放大效应。因此，由中空腔室12和波纹管14形成的共振腔室10起到共振器的作用，并且安装在中空腔室12的前端部分上的隔膜20执行使得特定频率带的声波传播至外部的声音放大器的功能。因此，随着传过连接管40的发动机声音通过执行共振器作用的波纹管14和中空腔室12作用在隔膜20上，发动机声音可以通过隔膜20传播至车辆的客舱。提供了共振腔室10的中空腔室12的内表面包括线圈50插入其中的线圈嵌入槽13。以圆形缠绕至少几圈或几十圈的线圈50可以插入线圈嵌入槽13中。用于施加电流和电压的声音控制器60连接至线圈50，以使其通电。用于传输发动机rpm(revolutionsperminute,每分钟转数)信号的发动机电子控制单元80(electroniccontrolunit，ecu)可以连接至声音控制器60，这使得声音控制器60能够接收发动机ecu80的发动机rpm信号，并且也能够根据发动机rpm对施加至线圈50的电压进行可变控制，从而使得根据发动机rpm变化的发动机频率的声压可以被放大。此外，封盖30的内表面设置有磁铁70插入其中的磁铁嵌入槽32，并且形成为环形的永久磁铁70插入磁铁嵌入槽32中。依据施加至线圈50的电流的方向，磁铁70产生排斥力以远离线圈50运动或者产生吸引力以附接至线圈50。根据具有上述结构的本发明，用于车辆的发声器的操作流程将描述如下。图5a和5b为显示根据本发明的用于车辆的发声器的操作状态的示意图。当发动机ecu80将发动机rpm信号传输至声音控制器60时，考虑到发动机c2分量频率依据发动机rpm而变化这一点，声音控制器60依据发动机rpm而改变施加在线圈50上的电压。表1发动机rpm10002000300040005000c2频率(hz)3366100133166作为参考，发动机c2分量频率(c2频率)是：发动机的基本振动频率增大到曲轴转数的两倍时的振动分量符号化为c2来表示的。对于任意的n缸发动机，c2频率可以表示为具有曲轴转数的n/2的频率的振动分量。例如，在发动机rpm为每分钟2700转的情况下，当c2频率为低于参考值的90hz时，声音控制器60使得将要施加至线圈50的电流以如图5a所示的第一方向施加。从而，线圈50中产生磁场并且线圈50的前端和后端分别具有n极和s极。因此，利用s极和n极的排布，线圈产生推动磁铁70的排斥力。随着插入有磁铁70的封盖30向后移动，连接至封盖30的波纹管14伸展，并且共振腔室10内部的容积增大。因此，传过连接管40并进入共振腔室10的发动机声音可以被放大。因此，随着共振腔室10内部的容积增大，传过连接管40并进入共振腔室10的低频发动机声音(例如，在发动机rpm为每分钟2700转时c2频率为90hz)在共振腔室10中被调谐为增大，并且作用在隔膜20上。从而，调谐过的发动机声音可以通过隔膜20传播至车辆的客舱。另一方面，在发动机rpm为每分钟6030转的情况下，当c2频率为高于参考值的201hz时，声音控制器60使得将要施加至线圈50的电流以如图5b所示的第二方向施加。从而，线圈50中产生磁场并且线圈50的前端和后端分别具有s极和n极。因此，线圈50产生用于拉动具有s极和n极的磁铁70的吸引力。此外，随着插入有磁体70的封盖30向前移动并且连接至封盖30的波纹管14收缩，共振腔室10内部的容积减小预定的程度。因此，由于传过连接管40并进入共振腔室10的发动机声音为等于或高于预定水平的高频(例如，c2频率为201hz，发动机rpm为6030)，即使当共振腔室10内部的容积减小预定的程度时，由于发动机声音在共振腔室10中被调谐为放大并且作用在隔膜20上，调谐过的发动机声音可以通过隔膜20传播至车辆的客舱。因此，通过将发动机声音的频率调谐至所需水平并且将其传播至车辆的客舱，发动机声音能够实现为最自然的音调并且传播至车辆的客舱。当前第1页12