CN107278378A - 声音输出装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种声音输出装置，所述声音输出装置包括：壳体，所述壳体中具有设置在其中的壳体空间；第一声音输出单元，设置于所述壳体中；以及第二声音输出单元，其在所述壳体中以预定距离设置且隔开所述第一声音输出单元。

Description

声音输出装置
技术领域
本发明涉及一种声音输出装置，且更具体而言，尤其涉及一种能够增强声频频带(包括低频带及高频带)中的输出特性的声音输出装置。
背景技术
一般而言，压电元件(piezoelectric device)是指具有能够在电能与机械能之间进行相互变换的特性的元件。也即，当压电元件上被施加压力时产生电压(压电效应)，且当压电元件被施加电压时会因内部压力变化而发生体积或长度的增大或减小(逆向压电效应)。压电元件配置有压电层及设置于其上的电极，且压电元件的压力根据经由电极施加至压电层上的电压而变化。
可使用压电元件来制造各种组件，例如压电扬声器(piezoelectric speaker)、振动装置等。在该些组件中，压电扬声器是使用振动板而以声学方式将压电元件的机械运动转换成具有所需频带的声音的组件。压电扬声器的优点在于其相较现有的动态扬声器(dynamic speaker)而言更薄且更轻、而且功耗更小，且因此压电扬声器可用于例如智慧型电话等需要小、薄、及轻的电子装置中。然而，压电扬声器的缺点在于压电扬声器发出高声调的强声及低声调的弱声，此导致使用者无法长时间听音乐。
与此同时，动态扬声器被广泛用于音乐播放。动态扬声器所使用的原理是：当施加音讯信号电流至置于磁体的磁场内的音圈时，机械力根据所述音讯信号电流的强度而作用于音圈上，且由此造成运动。然而，动态扬声器适合于实作低频声音，但在实作高频声音方面相对较差，且因此动态扬声器在提供高声音品质方面具有局限性。
[相关技术文献]
韩国专利申请特许公开案第2014-0083860号
韩国专利第10-1212705号
发明内容
技术问题
本发明提供一种能够同时具有压电扬声器的优点及动态扬声器的优点的声音输出装置。
本发明也提供一种能够同时改善低频声音特性及高频声音特性的声音输出装置。
技术解决方案
根据示例性实施例，一种声音输出装置可包括：壳体，所述壳体中具有壳体空间；第一声音输出单元，设置于所述壳体内部；以及第二声音输出单元，设置于所述壳体内部且与所述第一声音输出单元隔开预定距离。
所述声音输出装置可包括至少一个发射孔，所述至少一个发射孔形成于所述壳体的预定区中。
所述第一声音输出单元包括动态扬声器，且所述第二声音输出单元包括压电扬声器。
在所述第一声音输出单元与所述第二声音输出单元之间可设置有分隔空间，且所述发射孔被形成为使所述发射孔的至少一部分对应于所述分隔空间。
所述壳体可包括第一构件、及被设置成环绕所述第一构件的第二构件，且所述发射孔可形成于所述第二构件的预定区中。
所述第一构件可被设置成具有预定厚度的板形状，且可将所述第一声音输出单元与所述第二声音输出单元彼此分隔开。
在所述第一构件的一个表面的至少一个区上可形成台阶部分。
所述第二声音输出单元可被设置成接触所述第一构件的所述台阶部分，且所述第一声音输出单元可被设置成与所述一个表面相对的另一表面隔开。
所述声音输出装置可还包括自所述第二构件的内部部分突出的至少一个突出部。
所述第一构件可设置于所述突出部的上部部分上，且所述第一声音输出单元可接触所述突出部的下部部分。
所述发射孔可被形成为对应于所述第一构件与所述第一声音输出单元之间的空间。
所述发射孔可被形成为具有为所述第一声音输出单元的顶面面积的约5％至约90％的面积。
所述声音输出装置可还包括形成于所述第一声音输出单元与所述第二声音输出单元中的至少一者的至少一部分上、或所述壳体的至少一部分上的涂覆层。
所述第一声音输出单元与所述第二声音输出单元可由具有相同位凖的信号同时驱动。
所述第一声音输出单元及所述第二声音输出单元可在约0.1伏至约5.0伏的电压范围内被驱动。
所述第二声音输出单元可包括振动元件及压电元件，所述振动元件具有开口，所述压电元件设置于所述振动元件的所述开口上方的至少一个表面上。
自所述第二声音输出单元输出的声音可经由所述第一声音输出单元输出，且经由所述发射孔发射出的声音可在所述壳体外部与自所述第一声音输出单元输出的所述声音混合。
根据另一示例性实施例，一种声音输出装置可包括：壳体，所述壳体中具有壳体空间；第一声音输出单元，设置于所述壳体内部；第二声音输出单元，设置于所述壳体内部并与所述第一声音输出单元隔开预定空间；以及分隔构件，在所述壳体内部设置于所述第一声音输出单元与所述第二声音输出单元之间，且用于将所述第一声音输出单元与所述第二声音输出单元彼此分隔开。
有利效果
在根据本发明的示例性实施例的音讯输出装置中，动态扬声器与压电扬声器在壳体内部彼此隔开预定距离。因此，可通过在单个壳体内部安置具有极佳低频声音特性的动态扬声器及具有极佳高频声音特性的压电扬声器而增强声频频带中的声学特性。此外，可通过以下方式进一步增强声音品质：使用设置于壳体内部的分隔构件将动态扬声器与压电扬声器彼此分隔开，以使自动态扬声器及压电扬声器分别输出的声音不在壳体内部混合、而是在壳体外部混合。与此同时，根据本发明的示例性实施例的声音输出装置可被实作为扬声器、耳机等。
附图说明
图1是说明根据本发明的第一示例性实施例的声音输出装置的分解立体图。
图2是说明根据本发明的第一示例性实施例的声音输出装置的组合立体图。
图3是说明根据本发明的第一示例性实施例的声音输出装置的组合剖视图。
图4是说明根据本发明的第二示例性实施例的声音输出装置的分解立体图。
图5是说明根据本发明的第二示例性实施例及第三示例性实施例的声音输出装置的组合立体图。
图6是说明根据本发明的第三示例性实施例的声音输出装置的分解立体图。
图7是说明根据本发明的第三示例性实施例的声音输出装置的组合剖视图。
图8是示出动态扬声器的特性、压电扬声器的特性、及根据本发明示例性实施例的声音输出装置的特性的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细阐述特定实施例。然而，本发明可实施为不同形式，而不应被视为仅限于本文中所述的实施例。更确切而言，提供该些实施例是为了使此揭示内容将透彻及完整，且将向熟习此项技术者充分传达本发明的范围。
图1是说明根据本发明第一示例性实施例的声音输出装置的分解图；图2是所述声音输出装置的组合立体图；且图3是所述声音输出装置的组合剖视图。
参照图1、图2、及图3，根据本发明的示例性实施例的声音输出装置可包括：第一声音输出单元(100)；第二声音输出单元(200)，设置于第一声音输出单元(100)上；以及壳体(300)，用于容纳第一声音输出单元及第二声音输出单元(100，200)。也即，第一声音输出单元及第二声音输出单元(100，200)可设置于壳体(300)内部以使第一声音输出单元与第二声音输出单元(100，200)彼此隔开预定距离。第一声音输出单元(100)可包括动态扬声器，所述动态扬声器包括音圈(140)及振动板(150)，并通过使用由音圈(140)中的电流变化所造成的振动来使振动板(150)振动而输出声音。此外，第二声音输出单元(200)可包括压电扬声器，所述压电扬声器包括压电元件(210)及振动元件(220)，并通过振动元件(220)而以声学方式将压电元件(210)的机械运动转换成声音。
1.第一声音输出单元
第一声音输出单元(100)可被设置成具有预定厚度、实质上为圆形的形状。第一声音输出单元(100)可包括：轭(110)及框架(115)，轭(110)及框架(115)中界定有壳体空间；磁体(120)，设置于轭(110)内部的壳体空间中；板(130)，设置于磁体(120)上；音圈(140)，与框架(115)的内部部分隔开且安置于轭(110)与磁体(120)之间；以及振动板(150)，所述振动板(150)设置于板(130)上方且其边缘固定至框架(115)，并且音圈(140)固定至振动板(150)。
轭(110)被设置成具有预定高度、实质上为圆柱形的形状，且框架(115)被设置至轭(110)的上部区段且具有为预定高度、实质上为圆柱形的形状。框架(115)的高度可大于轭(110)的高度，且框架(115)的宽度可大于轭(110)的宽度。框架(115)的高度可等于或低于轭(110)的高度。框架(115)的上边缘接触壳体(300)的至少一部分，且可容纳于壳体(300)中。此外，磁体(120)及板(130)容纳于轭(110)内部，音圈(140)容纳于框架(115)内部，且振动板(150)可设置于框架(115)上以覆盖框架(115)。轭(110)及框架(115)朝板(130)感应由磁体(120)产生的磁场，并通过磁体(120)而对音圈(140)施加最大磁力。
磁体(120)固定至轭(110)的底面。也即，磁体(120)的下表面接触并固定至轭(110)的底面。磁体(120)可被设置成具有与轭(110)的内部形状对应的形状。举例而言，轭(110)的内部形状具有实质上为圆柱形桶的形状，且磁体(120)具有实质上为圆柱形的形状。磁体(120)的高度可低于或等于轭(110)的高度。此外，磁体(120)的直径可小于轭(110)的内径。因此，磁体(120)可设置于轭(110)内部以使磁体(120)与轭(110)的内侧壁隔开预定距离。
板(130)设置于磁体(120)的顶面上。板(130)可被设置成具有与磁体(120)的平面形状类似的形状。也即，板(130)可被设置成具有预定厚度的圆形板形状。板(130)具有较轭(110)的内径小的直径，且其直径可等于或大于磁体(120)的直径。因此，磁体(120)的外部部分可与轭(110)的内侧表面隔开预定距离。此外，磁体(120)与设置于磁体(120)上的板(130)的总高度可相同于轭(110)的高度。也即，板(130)的顶部部分与轭的顶部部分可彼此共面。板(130)使由磁体(120)产生的磁力线能够朝音圈(140)汇聚。
音圈(140)附接至振动板(150)的下表面，且可与框架(115)隔开并设置于轭(110)与磁体(120)之间。举例而言，音圈(140)设置于轭(110)与磁体(120)之间以环绕板(130)及具有预定高度的磁体(120)的一部分，且音圈(140)的上部部分附接至振动板(150)的下表面。音圈(140)通过被输入的不断变化的电信号而形成不断变化的磁场，且因此音圈(140)通过因所述磁场与由磁体(120)所形成的另一磁场之间的干扰而产生的交互作用来振动。
振动板(150)的边缘固定至框架(115)的内部部分，以使振动板(150)被设置成覆盖框架(115)的上部部分。在振动板(150)中，其至少一部分可凸出地设置。举例而言，振动板(150)可被设置成具有以下形状：振动板(150)具有与框架(115)的中心部分对应的最高部分、及自中心部分向外侧逐渐降低的周边部分。此外，音圈(140)可固定至振动板(150)的最低部分的下表面。
第一声音输出单元(100)构成闭合回路，其中自磁体(120)产生的磁场通过设置于磁体(120)上的板(130)而移动至位于下侧的轭(110)，且移动回至磁体(120)。移动至板(130)与位于其下的轭(110)之间的空间内的磁场当音圈(140)被施加至音圈(140)的电流磁化时根据音圈(140)的磁极性(magnetic polarity)来推动或拉动音圈(140)。也即，当音圈(140)具有与板(130)及位于其下的轭(110)相同的磁极性时，音圈(140)通过相互排斥而被推出并向前移动，且当音圈(140)具有与板(130)及位于其下的轭(110)不同的磁极性时，音圈(140)被吸引并拉回。以此种方式，当音圈(140)移动时，音圈(140)所固定至的振动板(150)往复运动且使空气振动，并产生声音。
2.第二声音输出单元
第二声音输出单元(200)可包括压电元件(210)及振动元件(220)。压电元件(210)可被设置成例如具有预定厚度的圆形板形状。作为另一选择，压电元件(210)可也被设置成各种形状，例如方形、矩形、卵形、多边形形状等以及圆形形状。压电元件(210)可包括基板及压电层，所述基板在所述压电层上形成于其至少一个表面上。举例而言，压电元件(210)可被形成为其中压电层形成于基板两侧上的双压电晶片型(bimorph type)元件、或被形成为其中压电层形成于基板的一个表面上的单压电晶片型(unimorph type)元件。至少一个压电层可进行积层，且多个压电层可较佳地进行积层。此外，电极可分别形成于压电层上方及下方。也即，多个压电层及多个电极可交替地进行积层，以形成压电元件210。压电层可使用例如PZT(铅(Pb)、锆(Zr)、钛(Ti))、NKN(钠(Na)、钾(K)、铌(Nb))、BNT(铋(Bi)、钠(Na)、钛(Ti))、或聚合物系压电材料而形成。此外，压电层可被积层成使压电层在不同的或相同的定向上极化。也即，当多个压电层形成于基板的同一表面上时，所述压电层可具有在不同的或相同的定向上交替的极化。与此同时，基板可使用具有在维持压电层的积层结构的同时可产生振动的特性的材料，例如，可由金属、塑胶等形成。然而，压电元件(210)可不使用压电层或基板，举例而言，压电元件(210)可被形成为以下配置：未经极化的压电层设置于其中心部分，且在不同定向上被极化的多个压电层积层于未经极化的压电层上方及下方。与此同时，被施加驱动信号的电极图案(图中未示出)可形成于压电元件(210)的一个表面上。至少两个电极图案可被形成为彼此隔开，且与连接端子(图中未示出)连接，藉此自电子装置(例如，辅助行动装置)接收声音信号。
振动元件(220)被设置成实质上为圆形形状，且可大于压电元件(210)。此外，振动元件(220)可具有形成于其中心部分中的开口，且压电元件(210)可设置于所述开口上方。压电元件(210)可通过黏合剂而结合至振动元件(220)的顶面。振动元件(220)可使用聚合物系材料或浆系(pulp-based)材料。举例而言，振动元件(220)可使用树脂膜，例如乙烯丙烯橡胶系(ethylene propylene rubber-based)材料、苯乙烯丁二烯橡胶系(styrenebutadiene rubber-based)材料、及杨氏模量(Young′s modulus)介于约1百万帕(MPa)至10十亿帕(GPa)范围内的具有高损失因数(loss factor)的类似材料。此外，振动元件(220)的下部边缘可接触壳体(300)的内表面。也即，振动元件(220)及结合至振动元件(220)的中心部分的压电元件(210)可设置于壳体(300)内部。第二声音输出单元(200)由预定信号驱动，且可输出具有极佳高频声音特性的声音。
与此同时，涂覆层(图中未示出)可进一步形成于第二声音输出单元(200)的至少一部分上。涂覆层可使用例如聚对二甲苯(parylene)等防水材料形成。在其中压电元件(210)结合至振动元件(220)上的状态中，聚对二甲苯可形成于压电元件(210)的上表面及侧表面上及被压电元件(210)暴露出的振动元件(220)的上表面及侧表面上。也即，聚对二甲苯可形成于压电元件(210)的及振动元件(220)的上表面及侧表面上。此外，在其中压电元件(210)结合至振动元件(220)上的状态中，聚对二甲苯可形成于压电元件(210)的上表面及侧表面上、及振动元件(220)的顶面、侧表面、及底面上。也即，聚对二甲苯可形成于压电元件(210)的及振动元件(220)的顶面、侧表面、及底面上。当压电元件(210)设置于形成于振动元件(220)的中心部分中的开口上方时，聚对二甲苯形成于由所述开口暴露出的所述顶面及所述侧表面上、以及所述底面上，且也可形成于振动元件(220)的顶面、侧表面、及底面上。如此，由于聚对二甲苯形成于压电元件(210)及振动元件(220)中的每一者的至少一个表面上，故可防止水分渗入第二声音输出单元(200)中并防止氧化现象。此外，可减轻因使用由薄材料制成的振动元件(220)而造成的水平振动，通过振动元件(220)的硬度的增大而增强回应速度，且因此减轻详细的声学特性，并可使高频带声音稳定化。由于共振频率可根据聚对二甲苯的涂覆厚度而加以调整，故声压改善点(sound pressure improvementpoint)可得到可能的调整。尽管聚对二甲苯可也仅涂覆于压电元件(210)上，然而聚对二甲苯可涂覆于压电元件(210)的顶面、侧表面、及底面上，且可也涂覆于连接至压电元件(210)以向压电元件(210)供电的挠性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)上。由于聚对二甲苯涂覆于压电元件(210)上，因此可防止水分渗入压电元件中并防止氧化。因此，共振频率可通过调整形成厚度而加以调整。与此同时，当聚对二甲苯形成于FPCB上时，由FPCB及焊料、以及装置连接部件所产生的噪声也可减轻。聚对二甲苯可根据压电元件(210)或振动元件(220)的材料及特性而以不同的厚度进行涂覆。聚对二甲苯可被形成为薄于压电元件(210)或振动元件(220)，且可例如形成为约0.1微米(μm)至约10微米的厚度。举例而言，聚对二甲苯可通过以下方式而涂覆于第二声音输出单元(200)的至少一个表面上：在汽化器(Vaporizer)中通过初级加热而将聚对二甲苯汽化成二聚物(dimer)状态；接着通过次级加热而将所述生成物热解至单体(Monomer)状态；以及通过对聚对二甲苯进行冷却而将所述生成物自单体状态转换至聚合物状态(polymer state)。与此同时，防水层(例如，聚对二甲苯等)可也涂覆于第一声音输出单元(100)的及壳体(200)的至少一部分上、以及至少涂覆于第二声音输出单元(200)的一部分上。
3.壳体
壳体(300)被设置成其中其侧表面的至少一部分被移除的实质上为圆柱形的形状。也即，壳体(300)被设置成垂直开口的管形形状，且可被设置成其中侧表面的至少一部分被移除的形状。举例而言，壳体(300)可也被设置成垂直贯穿型壳体，且也具有其中预定的内部区闭合且其上部部分及底部部分自其开口的形状。垂直贯穿型壳体(300)可包括：第一构件(310)，具有呈预定厚度的实质上为环形的形状；以及至少一个第二构件(320)，自第一构件(310)的预定区在向上及向下的方向上设置。也即，第二构件(320)可被设置成环绕具有环形形状的第一构件(310)。作为另一选择，当第一构件(310)被设置成圆形板形状时，壳体(300)可被实作为其中其上部部分及下部部分自第一构件(310)开口的形状。此外，第二构件(320)可设置于第一构件(310)外部，以使第二构件(320)与第一构件(310)隔开预定距离。举例而言，具有预定宽度的第二构件(320)可设置成四个，且所述四个第二构件(320)彼此隔开预定距离。第二构件(320)之间的距离可相同于或小于第二构件(320)的宽度。举例而言，第二构件(320)之间的距离可为第二构件(320)的宽度的约10％至约100％。在此示例性实施例中，第二构件(320)被示出为具有与第二构件(320)之间的距离相等的厚度。也即，具有预定宽度的第二构件(320)可通过被与其宽度相等的距离隔开而设置成多个。与此同时，突出部(321)可设置于第二构件(320)内部。也即，突出部(321)可被设置成自第二构件(320)的内壁向内突出。此外，第一构件(310)可位于突出部(321)上。第一构件(310)及第二构件(320)可被分别制成，且此后将第一构件(310)置于第二构件(320)的突出部(321)上。作为另一选择，第一构件(310)及第二构件(320)可被一体制成。此外，第一构件(310)及第二构件(320)可被制成为不提供突出部(321)以使第一构件(310)的外部部分被附接成接触第二构件(320)的内部部分，或者第一构件(310)及第二构件(320)可被一体制成。在壳体(300)中，压电扬声器的第二声音输出单元(200)(即，振动元件(220))可接触第一构件(310)的顶面，且第一声音输出单元(100)(即，动态扬声器)可接触第二构件(320)的突出部(321)的下部部分。也即，第一声音输出单元(100)与第二声音输出单元(200)可被设置成彼此隔开预定距离而使第一构件(310)及突出部(321)安置于其间。当第一构件(310)接触第二构件(320)的内壁而不为第二构件(320)的内部部分设置突出部(321)时，振动元件(220)可接触具有环形形状的第一构件(310)的顶面，第一声音输出单元(100)可接触第一构件(310)的底面。也即，第一声音输出单元(100)及第二声音输出单元(200)可通过彼此隔开第一构件(310)的厚度而彼此相对。此外，第一声音输出单元(100)与第二声音输出单元(200)彼此隔开预定距离，且第二构件(320)之间的区的至少一部分可充当发射孔(330)。也即，第一声音输出单元(100)与第一构件(310)彼此隔开预定距离，且发射孔(330)可被设置成对应于其间的空间。发射孔(330)可被形成为具有为第一声音输出单元(100)的顶面面积的约5％至约90％的大小。也即，发射孔(330)可设置成至少一个或多个，且发射孔(330)的整个面积可被形成为第一声音输出单元(100)的顶面面积(即，振动板(150)的面积)的约5％至约90％的大小。发射孔(330)的大小可被较佳地形成为具有为第一声音输出单元(100)的顶面面积的约10％至60％的大小、及更佳地形成为具有为第一声音输出单元(100)的顶面面积的约15％至30％的大小。来自第一声音输出单元(100)的声音经由发射孔(330)发射出。因此，来自第二声音输出单元(200)的声音被直接发射至外部，而来自第一声音输出单元(100)的声音则经由壳体(300)的发射孔(330)发射出，因此所述两个声音在壳体(300)外部混合，藉此进一步提高声音品质。与此同时，所述声音输出装置可被制造成用于车辆扬声器、室内扬声器等的扬声器、或作为扩音器及耳机。当所述声音输出装置被制造成耳机(例如，核型(kernel-type)耳机)时，壳体(300)可被制造成具有可被插入耳中的实质大小。耳机可自第二声音输出单元(200)插入耳中。因此，来自第二声音输出单元(200)的声音被首先输出，而来自第一声音输出单元(100)的声音被随后输出，因而所述两个声音随后在耳内混合。作为另一选择，第一声音输出单元(100)可被首先插入耳内，且所述两个声音随后也将在耳内混合。此外，根据本发明的示例性实施例，可通过将第一声音输出单元(100)及第二声音输出单元(200)插入壳体中以使其彼此隔开来制造所述声音输出装置、或也可通过将其中插入有第一声音输出单元(100)的壳体(300)的一部分与其中插入有第二声音输出单元(200)的壳体(300)的另一部分加以组合来制造所述声音输出装置。举例而言，所述声音输出装置可被制造成使第一构件(310)的厚度分成两半，接着将第一声音输出单元(100)插入于第一壳体内部且第二构件(320)的一部分被形成为使发射孔(330)被形成为环绕第一构件(310)的具有第一厚度的下部部分，接着将第二声音输出单元(200)插入于第二壳体内部且第二构件(320)的一部分被形成为环绕第一构件(310)的具有第二厚度的上部部分，且此后将第一壳体与第二壳体组合于一起。与此同时，根据本发明的声音输出装置可在为约0.1伏至5.0伏、较佳地为约0.1伏至约2.0伏、且更佳地为约0.1伏至0.5伏的低电压范围内驱动。具体而言，当其应用至耳机时，所述声音输出装置可在为约0.1伏至约0.2伏、且较佳地为约0.1伏至约0.18伏的低电压范围内驱动。也即，在第二声音输出单元(200)的压电元件(210)中，积层有多个压电层，且在相应压电层之间形成内部电极。此处，由于压电层被形成为具有介于约5微米至约20微米范围内的厚度，故第二声音输出单元(200)可在低电压范围内被驱动。尽管典型的压电扬声器的驱动电压为5伏或高于5伏，然而根据本发明的第二声音输出单元(200)可在为约0.1伏至约0.5伏的低电压范围内驱动，而无需使用压电扬声器放大器，且可因此在低电压范围内与动态扬声器相组合地被驱动。此外，在根据本发明的声音输出装置中，第一声音输出单元及第二声音输出单元(100，200)可由施加至其上的同一信号而同时被驱动。也即，自信号源供应的信号被直接施加至第一声音输出单元(100)，且在穿过高频带路径滤波器(high band path filter)之后施加至第二声音输出单元(200)，且因此低频带信号及高频带信号可分别被施加至第一声音输出单元及第二声音输出单元(100，200)。然而，在本发明中，具有相同位凖的信号可被同时施加至第一声音输出单元及第二声音输出单元(100，200)。
图4是说明根据本发明的第二示例性实施例的声音输出装置的分解立体图，图5是说明根据本发明的第二示例性实施例及第三示例性实施例的声音输出装置的组合立体图，图6是说明根据第三示例性实施例的声音输出装置的分解立体图，且图7是说明根据本发明的第三示例性实施例的声音输出装置的组合剖视图。
参照图4至图7，根据本发明的第二示例性实施例及第三示例性实施例的声音输出装置可包括：第一声音输出单元(100)，包括音圈(140)及振动板(150)；第二声音输出单元(200)，设置于第一声音输出单元(100)上且包括压电元件(210)及振动元件(220)；以及壳体(300)，用于容纳第一声音输出单元及第二声音输出单元(100，200)。根据本发明的第二示例性实施例及第三示例性实施例，第二声音输出单元(200)(即，压电扬声器)可被实作成使压电元件(210)设置于振动元件(220)之下。此外，发射孔(330)形成于壳体(300)的第二构件(320)的预定区中。如图4中所示，第一构件(310)可被设置成环形形状，且如图6及图7所示，第一构件(310a)可被设置成板形状。此外，在板形状的第一构件(310a)中，可在预定区中形成高度差。举例而言，可沿第一构件(310a)的上边缘形成台阶部分，且因此可形成高度差。也即，第一构件(310a)可被形成为其中具有预定宽度的第一区在所述第一构件(310a)的边缘上相对高地形成、且第二区在所述边缘的内部部分处相对低于第一区而形成的板形状。第一区可沿边缘被形成为环形形状、或可设置于彼此隔开的至少两个子区域中。此外，第一构件(310a)的第二区可被设置成大于压电元件(210)。也即，压电元件(210)可被设置成小于振动元件(220)且小于第二区，以使压电元件(210)不接触第一区。第二声音输出单元(200)的振动元件(220)接触具有板形状的第一构件(310a)的台阶部分(即，第一区)，且在第一构件(310a)的第二区与振动元件(220)之间设置共振空间，以使压电元件(210)可安置于其中。此外，由于第一构件(310a)被设置成板形状，故第一构件(310a)将第一声音输出单元与第二声音输出单元(100，200)彼此分隔开。也即，板形状的第一构件(310a)可充当用于分隔第一声音输出单元与第二声音输出单元(100，200)的分隔构件。由于第一声音输出单元与第二声音输出单元(100，200)被分隔构件(即，板形状的第一构件(310a))分隔开，因此自第一声音输出单元及第二声音输出单元(100，200)输出的声音无需在壳体(300)内部混合于一起便输出。与此同时，其中形成有发射孔(330)的至少一个第二构件(320)可被设置成使第二构件(320)环绕环形形状的第一构件(310)或板形状的第一构件(310a)。举例而言，第二构件(320)被单个地提供，且第二构件(320)的预定区在垂直方向上被切除。用于将信号供应至第二声音输出单元(200)的信号线可被提供至被切除的区。第二构件(320)在被切除的区中的宽度(即，第二构件(320)的两端之间的距离)可为第二构件(320)的宽度的约1％至约5％。此外，至少一个发射孔(330)形成于第二构件(320)的上部部分中。发射孔(330)设置成例如四个，且所述四个发射孔(330)可在第一构件(310)及(310a)的下部部分上的预定高度处彼此隔开预定距离，且可被形成至第一声音输出单元(100)的第二区的高度。也即，第一声音输出单元(100)的第二区的至少一部分可经由发射孔(330)暴露出。此外，发射孔(330)的宽度可为例如第二构件(320)的宽度的约20％至约80％、且较佳地为约50％。发射孔(330)的面积可为第一声音输出单元(100)的顶部面积(即，振动板150的面积)的约5％至约90％。发射孔(330)的大小较佳地为第一声音输出单元(100)的顶面面积的约10％至约60％，且更佳地为约15％至30％。与此同时，当第一构件(310)被形成为板形状时，第一声音输出单元与第二声音输出单元(100，200)可在空间上分隔开，且可防止自第一声音输出单元及第二声音输出单元(100，200)分别输出的声音在壳体(300)内部混合。
如上所述，在根据本发明的示例性实施例的声音输出装置中，第一声音输出单元(100)及第二声音输出单元(200)可设置于壳体(300)内部，且低频声音及高频声音的输出特性可得到改善。也即，具有极佳低音(bass)特性的第一声音输出单元(100)(即，动态扬声器)及具有极佳高音(treble)特性的第二声音输出单元(200)(即，压电扬声器)设置于壳体(300)内部，且因此可增强声频频带中的声学特性。此外，在壳体(300)内部在第一声音输出单元(100)与第二声音输出单元(200)之间设置有预定分隔空间，且壳体(300)的至少一个区中形成有发射孔(330)，且因此自第一声音输出单元(100)输出至所述分隔空间的声音可被发射至外部。也即，由于首先自第二声音输出单元(200)输出声音且随后经由发射孔(330)而自第一声音输出单元(100)输出声音，故所述两个声音在壳体(300)外部混合。相较于其中所述两个声音在壳体(300)内部混合的情形，由于所述两个声音在壳体(300)外部混合，因此可增强声音品质。
图8是示出动态扬声器的特性、压电扬声器的特性、及根据本发明的声音输出装置的特性的曲线图。A指代动态扬声器的特性曲线，B指代压电扬声器的特性曲线，且C指代其中将动态扬声器与压电扬声器组合于壳体内的根据本发明示例性实施例的声音输出装置的特性曲线。如图8中所示，动态扬声器(A)具有高达约7千赫音频范围的极佳特性(即，极佳低频声音特性)，但相较于压电扬声器(B)，表现出其中在高于7千赫(kHz)的音频范围发生约20分贝(dB)至30分贝的衰减的现象。由此，证明动态扬声器在高频声音特性方面差。此外，压电扬声器(B)在高于8千赫的中频带及高频带中具有极佳特性，但表现出其中在为3千赫或低于3千赫的音频范围发生约30分贝或高于30分贝的衰减的现象，此表明压电扬声器在低频声音特性方面差。然而，可看出根据本发明示例性实施例的声音输出装置(C)在高达20千赫的声频频带中的总体声学特性是极佳的。也即，证明根据本发明的声音输出装置可在高达1.5千赫的音频带中具有与动态扬声器相似的声学特性，且在高于1.5千赫的音频带中具有优于压电扬声器的声学特性。
与此同时，已关于示例性实施例具体阐述了本发明的技术理念，但应注意，上述实施例仅供用于说明而非限制本发明。此外，熟习此项技术者将易于理解，可对其作出各种润饰及变化，而此并不背离本发明的精神及范围。

Claims (18)

1.一种声音输出装置，包括：
壳体，所述壳体中具有壳体空间；
第一声音输出单元，设置于所述壳体内部；以及
第二声音输出单元，设置于所述壳体内部且与所述第一声音输出单元隔开预定距离。
2.根据权利要求1所述的声音输出装置，包括至少一个发射孔，所述至少一个发射孔形成于所述壳体的预定区中。
3.根据权利要求2所述的声音输出装置，其中所述第一声音输出单元包括动态扬声器，且所述第二声音输出单元包括压电扬声器。
4.根据权利要求3所述的声音输出装置，其中在所述第一声音输出单元与所述第二声音输出单元之间设置有分隔空间，且所述发射孔被形成为使所述发射孔的至少一部分对应于所述分隔空间。
5.根据权利要求4所述的声音输出装置，其中所述壳体包括第一构件、及被设置成环绕所述第一构件的第二构件，且所述发射孔形成于所述第二构件的预定区中。
6.根据权利要求5所述的声音输出装置，其中所述第一构件被设置成具有预定厚度的板形状，且将所述第一声音输出单元与所述第二声音输出单元彼此分隔开。
7.根据权利要求6所述的声音输出装置，其中在所述第一构件的一个表面的至少一个区上形成台阶部分。
8.根据权利要求7所述的声音输出装置，其中所述第二声音输出单元被设置成接触所述第一构件的所述台阶部分，且所述第一声音输出单元被设置成与所述一个表面相对的另一表面隔开。
9.根据权利要求8所述的声音输出装置，还包括自所述第二构件的内部部分突出的至少一个突出部。
10.根据权利要求9所述的声音输出装置，其中所述第一构件设置于所述突出部的上部部分上，且所述第一声音输出单元接触所述突出部的下部部分。
11.根据权利要求10所述的声音输出装置，其中所述发射孔被形成为对应于所述第一构件与所述第一声音输出单元之间的空间。
12.根据权利要求11所述的声音输出装置，其中所述发射孔被形成为具有为所述第一声音输出单元的顶面面积的5％至90％的面积。
13.根据权利要求12所述的声音输出装置，还包括形成于所述第一声音输出单元与所述第二声音输出单元中的至少一者的至少一部分上、或所述壳体的至少一部分上的涂覆层。
14.根据权利要求13所述的声音输出装置，其中所述第一声音输出单元与所述第二声音输出单元是由具有相同位凖的信号同时驱动。
15.根据权利要求14所述的声音输出装置，其中所述第一声音输出单元及所述第二声音输出单元是在0.1伏至5.0伏的电压范围内被驱动。
16.根据权利要求15所述的声音输出装置，其中所述第二声音输出单元包括振动元件及压电元件，所述振动元件具有开口，所述压电元件设置于所述振动元件的所述开口上方的至少一个表面上。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的声音输出装置，其中自所述第二声音输出单元输出的声音经由所述第一声音输出单元输出，且经由所述发射孔发射出的声音在所述壳体外部与自所述第一声音输出单元输出的所述声音混合。
18.一种声音输出装置，包括：
壳体，所述壳体中具有壳体空间；
第一声音输出单元，设置于所述壳体内部；
第二声音输出单元，设置于所述壳体内部并与所述第一声音输出单元隔开预定空间；以及
分隔构件，在所述壳体内部设置于所述第一声音输出单元与所述第二声音输出单元之间，以将所述第一声音输出单元与所述第二声音输出单元彼此分隔开。
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