第一节 国内汽车电子喇叭产品 技术工艺 研发动态
哈尔滨工业大学固态电子有限责任公司于2009年收购了全球第二大汽车用机械喇叭制造企业Cedasa公司的全部5条生产线——这是黑龙江省首家收购海外生产线的企业。
位于西班牙的Cedasa公司年生产喇叭2000万只，受金融危机影响，企业出现经营问题，于去年宣布破产。哈工大固态电子公司随后于2009年10月出资2000万元，将其5条世界最先进的机械喇叭、继电器生产线全部收购。此前，作为年产电子嗽叭占国内市场份额80%的科技型企业，哈工大固态电子未规模涉足机械喇叭生产领域。
哈工大固态电子借收购Cedasa公司生产线进军机械喇叭生产领域，将使企业具备年产电子喇叭、机械喇叭3000万只的生产能力，成为世界上仅次于意大利菲拉姆公司（年产喇叭4000万只）的全球第二大汽车喇叭生产企业。
第二节 国外汽车电子喇叭产品 技术工艺 研发动态
1、机械触点式汽车电喇叭
机械触点式汽车电喇叭是最早出现的喇叭类型，又称第一代汽车电喇叭。虽然经过多次在材料、参数上的改进，但其总体工作原理和组成结构没有重大变化。目前机械触点式汽车喇叭产品仍然是主要类型，约占汽车电喇叭市场70％的份额。动铁芯的振动和簧片的弹性恢复力使触点反复进行分断、闭合动作，实现喇叭驱动线圈的回路周期性通断。也就是说机械触点式汽车喇叭靠自身运动实现驱动线圈回路的周期通断，进而实现周期性电磁吸力的闭环控制。
机械触点式汽车喇叭结构简图
机械触点式汽车喇叭电路原理图
线圈通电产生的磁场经由动铁芯、膜片、壳体、静铁芯、工作气隙闭合，在动静铁芯间的工作气隙处产生电磁吸力。
2、定频电子喇叭
近几年，随着电子器件制造成本的降低，定频电子喇叭产品发展迅猛，目前占有汽车电喇叭市场约25％的份额。
定频电子喇叭与机械触点式汽车喇叭的主要区别在于驱动线圈供电的通断方式不同。定频电子喇叭没有触点系统，取而代之的是一个控制喇叭线圈通断电的电路板。
定频电子喇叭结构简图
定频电子喇叭采用三极管或场效应管代替机械触点作为线圈通断电的开关。工作时电子开关的通断由脉冲发生电路控制。一般将电子开关与振荡脉冲发生电路共同设计在月牙形电路板上，嵌套安装在喇叭壳体之内。
月牙形电路板
3、随频电子喇叭
该种喇叭的机械结构与定频电子喇叭完全相同。在电路结构上和线圈周期通电的控制原理上有了重大突破。随频电子喇叭采用一个声音传感器(比如驻极体麦克)作为喇叭发声声级的反馈环节。
随频电子喇叭电路原理图
声音传感器将喇叭的声级信号反馈给振荡信号发生电路，根据喇叭实际发声结果动态调整输出频率，使输出频率尽可能接近机械系统的固有频率，以保持喇叭始终工作在最佳谐振状态。因此，随频电子喇叭克服了定频电子喇叭环境适应能力差的缺点，同时具有电寿命长，可靠性高的优点。其缺点在于增加了反馈环节形成闭环控制，导致电路成本较定频喇叭增加，同时元器件的增加使电路失效可能性增大。目前随频电子喇叭在一些高端领域具有一定市场占有率，同时随着电子技术的发展使其具有较好发展前景。
第三节 近年国内外汽车电子喇叭 技术工艺 研发成果回顾
汽车电喇叭是涉及安全性的电器元件，其可靠性一直是产品质量的关键。一个产品尽管性能指标很高，但若可靠性不高的话，就不能算是质量好的产品。因此，进行汽车喇叭产品的可靠性 研究 与应用工作具有十分重要的意义。汽车电喇叭是集成了机、电、磁、热、力、流体等多学科交叉的低压电器产品，根据其特点，提高可靠性可以从以下几个方面展开 研究 。
1、虚拟样机技术的应用
长期以来，汽车喇叭的开发主要依靠反复制作样机和试验，这种传统的方法不但使开发周期很长，并且样机制作和试验都要花费很高的成本。计算机仿真技术的发展，一方面使人们可利用交互式图形技术在计算机屏幕上建立一个三维的可视样机，并通过精确的仿真技术使该样机具有和实际样机同样的性能；另一方面还可通过交互手段，改变样机的结构和参数，使样机满足预定的技术条件，实现优化设计。这种新技术就是虚拟样机技术，它可代替周期长、费钱又费力的传统方法。
当前，许多 研究 机构应用虚拟样机技术获得理想的成果。西安交通大学在计算流体动力学(CFD)商用软件包二次开发的基础上针对断路器灭弧室结构进行了优化设计，采用磁流体动力学(MHD)理论建立了三维电弧仿真模型。仿真计算结果描述了电弧弧柱收缩、等离子体喷流和电弧形态等相关现象，与电弧运动的实验结果非常符合，验证了仿真模型的合理性。文献介绍了基于虚拟样机技术的交流接触器的磁系统参数优化，取得了良好的效果。江苏大学应用虚拟样机技术对低压断路器合闸过程中的弹跳过程进行了动态仿真，通过对合闸碰撞过程进行受力和运动 分析 ，找出了影响触头弹跳的几个主要影响参数，并对触头系统的参数进行了优化。这些应用成功案例均为汽车喇叭产品可靠性的提高提供了重要参考。
2、动态特性测试系统平台的研制
用试验的方法实现动态特性的获取是提高汽车电喇叭可靠性的重要手段。汽车喇叭的结构特点是动铁芯带动膜片振动，因此，动铁芯的位移、速度、加速度和振动频率的测量非常重要，同时触点的振动特性的测量也是提高可靠性的必要条件。若采用速度传感器和加速度传感器来测量动铁芯在运动过程中的速度和加速度，在振动部分添加额外的引线则会对动铁芯物体的振动特性产生影响，导致结果不准确。同时由于振动频率较高(一般为300 Hz～500Hz)，实现起来比较困难。因此可以引入测量运动特性的非接触式方法。
目前普遍采用的方法主要有激光干涉法、CCD摄像法和电子散斑干涉法等。激光干涉法可以测量很高的振动频率(可以达到几十兆赫兹以上)，其应用的原理为多普勒频移原理。电子散斑干涉法(E-1eetronic Speckle Pattern Interferometry，ESPI)也是利用多普勒原理使发生频移的反射光(或散射光)与原频率的光束发生干涉，最后通过图像处理和相应的算法得出物体的振动特征。
CCD摄像法通过测量被检测物体的像或空间频谱来测量被检测物体的某些特征参数。CCD应用广泛，测量精度能达到微米级，能够测量的频率一般不超过1000Hz，适合汽车喇叭振动特性及电弧的测量。
第四节 未来汽车电子喇叭国内外 技术工艺 研发趋势 分析
由于汽车受到行驶的颠簸、发动机的振动以及温度、湿度的影响，喇叭应具有特殊严酷环境条件下可靠工作的能力。同时随着现代汽车技术的发展，汽车装备不断增加的趋势又使得喇叭的安装空间越来越小。因此长寿命、耐振动冲击、密封性、小型化、低能耗等已成为汽车喇叭新的技术发展方向。
第五节 汽车电子喇叭产品同类替代 技术工艺 发展
混合式机电喇叭机械结构较机械触点式喇叭增加一月牙形电路板用于安装电子开关。
混合式机电喇叭结构原理图
混合式机电喇叭采用电子开关控制线圈回路的通断，而用机械触点的开合代替脉冲发生电路产生电子开关的驱动脉冲。这样，线圈回路由于采用了电子开关，所以具有电子喇叭长寿命的优点。同时，利用受动铁芯驱动的机械触点产生控制电子开关的驱动脉冲，由于机械触点分断的电流极小，开关时不会产生电弧，大大提高了机械触点的电寿命。周期电磁吸力的频率最终是由动铁芯驱动机械触点的频率决定，因此，它具有机械触点式喇叭的环境适应性好的优点。混合式机电喇叭同时具有机械触点式环境适应能力强和电子式喇叭电寿命长的优点，而且机械结构和控制电路均比较简单，因此具备很大发展潜力，是目前汽车喇叭的发展方向。
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