KR101176671B1 - Electromechanical force transducer - Google Patents

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KR101176671B1
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마크 윌리엄 스타네스
제임스 존 이스트
네일 사이먼 오웬
스티븐 마크 호일
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하이웨이브 테크놀러지스 (유케이) 리미티드
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    • H04R7/045Plane diaphragms using the distributed mode principle, i.e. whereby the acoustic radiation is emanated from uniformly distributed free bending wave vibration induced in a stiff panel and not from pistonic motion

Abstract

복수 개의 공진 소자; 적어도 두 개의 인접 공진 소자의 인접면 사이에 결합된 낮은 강성 부재; 및 상기 공진 소자가 지지되고 트랜스듀서를 힘이 인가되는 위치에 결합하는 스터브 부재를 포함하는 전기기계적 힘 트랜스듀서가 개시된다. 트랜스듀서의 동작 주파수 범위에서 모드의 주파수 분포를 가지는 판형 공진 소자; 및 힘이 인가되는 위치에 트랜스듀서를 결합하고, 상기 공진 소자가 지지되며, 전 몸체 비-굴곡 모드가 상기 공진 소자로 인가되도록 정렬되는 스터브 부재를 포함하는 전기기계적 힘 트랜스듀서가 개시된다.A plurality of resonating elements; A low rigidity member coupled between adjacent surfaces of at least two adjacent resonating elements; And a stub member that supports the resonator element and couples the transducer to a position at which a force is applied. A plate-shaped resonating element having a frequency distribution of modes in the operating frequency range of the transducer; And a stub member that couples the transducer to a position where a force is applied, the resonator element is supported, and the stub member is aligned such that a full body non-bending mode is applied to the resonator element.

Description

전기기계적 힘 트랜스듀서 {ELECTROMECHANICAL FORCE TRANSDUCER}Electromechanical Force Transducer {ELECTROMECHANICAL FORCE TRANSDUCER}

본 발명은 전기기계적 힘 트랜스듀서(transducer), 액츄에이터(actuator), 여자기(exciter) 및 그와 같은 장치에 관한 것으로, 특히 예를 들어 라우드스피커(loudspeaker) 및 마이크로폰과 같은 음향 장치에서 사용되는 장치에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to electromechanical force transducers, actuators, exciters and such devices, in particular devices used in acoustic devices such as loudspeakers and microphones, for example. It is about.

본 발명은 특히, 본 발명의 출원인의 국제특허출원 WO01/54450에 설명된 종류의 전기기계적 힘 트랜스듀서에 관한 것이고, 트랜스듀서의 동작 주파수 범위에서 모드의 주파수 분포를 가지는 하나 또는 그 이상의 공진 소자 또는 빔(beam)에 관한 것이다. 이러한 트랜스듀서는 "분포 모드 액츄에이터(distributed mode actuator)" 또는 약자로 DMA로 알려진다.The invention relates, in particular, to an electromechanical force transducer of the kind described in the applicant's international patent application WO01 / 54450, comprising one or more resonant elements having a frequency distribution of modes in the operating frequency range of the transducer or Relates to a beam. Such transducers are known as "distributed mode actuators" or abbreviated DMAs.

본 발명의 목적은 음압(acoustic pressure)의 부드러움을 증가시키기 위해 모드의 Q가 감소하고 모드 사이의 상쇄(cancellation)가 감소하도록 감쇠(damping)가 제공되는 트랜스듀서를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a transducer in which damping is provided such that the Q of the mode is reduced and the cancellation between modes is reduced to increase the softness of the acoustic pressure.

또한, 본 발명의 목적은 예를 들어 낙하 또는 충돌 시험에서의 실패율을 감소시키기 위해 트랜스듀서의 견고함(robustness)을 향상시키는 것이다.It is also an object of the present invention to improve the robustness of the transducer, for example to reduce the failure rate in drop or crash tests.

본 발명의 또 다른 목적은 예를 들어 DMA 트랜스듀서와 같은 액츄에이터 또는 트랜스듀서의 제 1 공진 모드 주파수를 감소시키는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the first resonant mode frequency of an actuator or transducer, for example a DMA transducer.

첫 번째 측면에서, 본 발명은 낮은 강성층(low stiffness layer)이 복수 개의 공진 소자 사이에 삽입되고, 복수 개의 공진 소자의 인접면에 접착되는 종류의 트랜스듀서이다. 공진 소자 또는 빔의 한 면에 단순히 감쇠층을 부가하는 것은 소자면의 크기의 변화에 따라 감쇠층이 소자와 함께 신장되면서 낮은 감쇠 성능을 제공한다. 하지만, 포일(foil)과 같은 크기 변화에 강인한 유연한 기준층을 감쇠층의 반대편에 사용하면, 감쇠층이 변화하는 소자면 크기와 비-신장 포일 사이에서 전단변형하면서 감쇠의 향상을 가져온다. 만약 기준층이 감쇠면에 반하여 크기를 변화시킬 수 있다면, 감쇠 효과는 배가 될 것이다. 이것은 인접 요소 면 사이에 감쇠층을 부착함으로써 얻어지는 효과이다.In a first aspect, the invention is a type of transducer in which a low stiffness layer is inserted between a plurality of resonant elements and bonded to adjacent surfaces of the plurality of resonant elements. Simply adding an attenuation layer to one side of the resonant element or beam provides low attenuation performance as the attenuation layer extends with the element as the size of the element surface changes. However, the use of a flexible reference layer, which is robust against changes in size, such as foil, on the opposite side of the damping layer, results in improved damping while shearing between the varying device surface size and the non-extension foil. If the reference layer can vary in size against the damping plane, the damping effect will be doubled. This is an effect obtained by attaching the damping layer between adjacent element faces.

다른 측면에서, 본 발명은 면외(out of plane) DMA 모드가 오디오 밴드로 인가되는 DMA 트랜스듀서이다.In another aspect, the invention is a DMA transducer in which an out of plane DMA mode is applied to the audio band.

도 1은 본 발명의 전기기계적 힘 트랜스듀서의 첫 번째 실시예의 측면도.1 is a side view of a first embodiment of the electromechanical force transducer of the present invention.

도 2a는 전기기계적 힘 트랜스듀서의 부분 측면도.2A is a partial side view of an electromechanical force transducer.

도 2b는 본 발명의 전기기계적 힘 트랜스듀서의 첫 번째 실시예의 측면도.2B is a side view of a first embodiment of the electromechanical force transducer of the present invention.

도 3은 단일 빔 트랜스듀서와 도 1의 트랜스듀서의 블록 힘(blocked force)을 비교하는 그래프.3 is a graph comparing the blocked forces of a single beam transducer and the transducer of FIG.

도 4는 미-감쇠(undamped) 이중 빔 DMA, 1/2 감쇠 DMA(감쇠 물질이 공진 소자의 길이의 반에 걸쳐 접착됨) 및 완전 감쇠(fully damped) 이중 빔 DMA 트랜스듀 서 사이의 음압을 비교하는 그래프.4 shows the sound pressure between an undamped dual beam DMA, a half attenuated DMA (attenuated material adheres over half of the length of the resonant element) and a fully damped dual beam DMA transducer. Graph to compare.

도 5는 단일 빔 액츄에이터의 측면도.5 is a side view of a single beam actuator.

도 6은 본 발명의 전기기계적 힘 트랜스듀서의 두 번째 실시예의 측면도.6 is a side view of a second embodiment of the electromechanical force transducer of the present invention.

도 7은 상이한 조건 하에서의 블록 힘을 비교하는 그래프.7 is a graph comparing block forces under different conditions.

도 8a는 상이한 조건 하에서 음압을 비교하는 그래프.8A is a graph comparing sound pressure under different conditions.

도 8b는 패널 모서리에 장착된 도 6에 도시된 종류의 트랜스듀서의 사시도.FIG. 8B is a perspective view of the transducer of the type shown in FIG. 6 mounted to a panel edge; FIG.

도 9는 상이한 컴플라이언트(compliant) 스터브(stub)의 블록 힘(blocked force)을 비교하는 그래프.FIG. 9 is a graph comparing the blocked forces of different compliant stubs. FIG.

도 1은 본 발명에 편입된 WO01/54450에 설명된 종류의 이중 빔 트랜스듀서를 도시한다. 트랜스듀서(1)는 제 1 압전 빔(2)을 포함하고, 양 빔의 중앙 근처에 위치한 강체 스터브(rigid stub)(4) 형태의 접속 수단에 의해 제 2 압전 빔(3)이 제 1 압전 빔(2)의 후면에 장착된다. 각 빔은 바이몰프(bimorph)이다.1 shows a dual beam transducer of the type described in WO01 / 54450 incorporated in the present invention. The transducer 1 comprises a first piezoelectric beam 2, by means of connecting means in the form of a rigid stub 4 located near the center of both beams the second piezoelectric beam 3 is connected to the first piezoelectric beam. It is mounted on the back of the beam 2. Each beam is bimorph.

트랜스듀서(1)는 제 1 빔의 중앙 근처에 위치한 강체 스터브(6) 형태의 결합 수단에 의해, 분포 모드 라우드스피커(DML)와 같은 굴곡파(bending-wave) 라우드스피커 패널 구조에 장착된다.The transducer 1 is mounted to a bending-wave loudspeaker panel structure such as a distributed mode loudspeaker (DML) by means of coupling in the form of a rigid stub 6 located near the center of the first beam.

본 발명에서 발포 플라스틱(foamed plastic)의 낮은 강성층(7)이 두 빔(2,3)의 인접면 사이에 접착된다. 접착층은 인접면의 전체를 덮거나 또는 예를 들어 특정 모드를 감쇠하기 위해 불연속적일 수 있다.In the present invention a low rigid layer 7 of foamed plastic is bonded between the adjacent surfaces of the two beams 2, 3. The adhesive layer may be discontinuous to cover the entirety of the adjacent surface or to attenuate certain modes, for example.

다음은 적절한 발포 감쇠 물질, "포론(poron)" 저반발 발포 폴리우레탄(slow rebound foam polyurethane) 플라스틱 물질의 파라미터를 나타낸다.The following shows the parameters of the appropriate foam damping material, "poron" low rebound foam polyurethane plastic material.

종류 : 4790-92-25041-04SType: 4790-92-25041-04S

두께 : 1.05mm (또한 1.0mm 로도 성공하였다)Thickness: 1.05mm (also succeeded by 1.0mm)

밀도 : 400kg/m3Density: 400kg / m3

압축(compressional) E(압축시 발포제의 영의 모듈러스(Young's modulus)) = 1kHz에서 2MPa Compressional E (Young's modulus of blowing agent in compression) = 2 MPa at 1 kHz

측정 저항, R은 대략 8 * 105 Ns/m3.Measuring resistance, R is approximately 8 * 10 5 Ns / m3.

이러한 수치는 전단변형시가 아닌 압축시의 기계적 저항의 측정된 실수 부분(real part)이다. 전단변형 수치는 이용가능하지 않다.This value is the measured real part of the mechanical resistance at compression, not at shear deformation. Shear strain values are not available.

또한, 얇은 발포제(0.6mm)의 사용은 좋은 결과를 제공했다. 1.5mm까지의 두꺼운 발포제도 좋은 결과를 제공할 것으로 예상된다. 두께 한도를 0.3에서 2.0mm 사이로 제안한다.In addition, the use of thin blowing agents (0.6 mm) gave good results. Thick foams up to 1.5 mm are also expected to give good results. A thickness limit between 0.3 and 2.0 mm is proposed.

밀도(E 및 R과 분리되어)는 관계가 없는 것으로 예상되고, 100배 만큼 변할 수 있으며, 거의 영향이 없다. E는 중요하지만, 전단 변형(shearing)의 발생은 E의 중요성을 인식하는 것을 어렵게 한다. E의 4배 증가는 빔을 강화시키기 시작할 것이고, 회피되어야 한다. 시스템 강성은 발포제의 추가에 의해 크게 영향받지 않으므로 E의 감소는 거의 영향을 미치지 않는다. R 수치는 중요하다. R을 감소시키는 것은 선형적으로 감쇠에 영향을 줄 것으로 예상된다. 4배 이상으로 감소 되어서는 안 된다. R을 증가시키는 것은 좋지만 다른 파라미터에 영향을 주지않고 얻어질 수 없다.Density (separated from E and R) is expected to be irrelevant, can vary by 100 times, and has little effect. E is important, but the occurrence of shearing makes it difficult to recognize the importance of E. A four-fold increase in E will begin to strengthen the beam and should be avoided. The reduction in E has little effect since the system stiffness is not greatly affected by the addition of blowing agent. The R value is important. Reducing R is expected to affect the attenuation linearly. It should not be reduced more than four times. Increasing R is good but cannot be obtained without affecting other parameters.

도 2는 복수 빔 트랜스듀서의 한 면 또는 양면에의 접착의 효과를 도시한다. 도 2a는 감쇠층(7)이 하나의 빔(2)에만 접착되는 경우를 도시한다. 다른 빔(3)이 빔(2)에 대해 움직일 때, 감쇠층의 상부 표면에서 미끄러지고, 따라서 변형되지도 굴곡 저항에 감쇠를 추가하지도 않는다. 하지만, 도 2b에서, 감쇠층은 양 빔에 접착되고, 따라서 빔(2)에 대한 빔(3)의 상대적 이동에 의해 전단변형이 발생한다. 감쇠를 인가하는 것은 이 전단변형이다.2 shows the effect of adhesion to one or both sides of a multiple beam transducer. 2A shows the case where the damping layer 7 is glued to only one beam 2. When the other beam 3 moves with respect to the beam 2, it slips on the upper surface of the damping layer and therefore neither deforms nor adds attenuation to the bending resistance. However, in FIG. 2B, the damping layer is bonded to both beams, so that shear deformation occurs due to the relative movement of the beam 3 relative to the beam 2. It is this shear strain that applies attenuation.

빔 길이는 동일할 필요는 없지만, 만약 동일하면 최대 감쇠 효과가 예상된다. 중심에 장착된 트랜스듀서의 블록 힘 상에서 두 빔 사이에 감쇠층을 추가한 측정 효과는 도 3에 도시된다. 모든 모드의 Q는 감소되고, 자연 주파수는 변하지 않는데, 그것은 접착 물질(7)의 매우 낮은 강성을 의미한다. 상이한 길이 빔의 공진 사이와 같이, 트랜스듀서 내에서 상쇄가 발생할 때 감쇠층의 부가는 출력을 증가시킨다.The beam lengths need not be the same, but if they are the same then the maximum attenuation effect is expected. The measurement effect of adding an attenuation layer between the two beams on the block force of the center mounted transducer is shown in FIG. 3. The Q of all modes is reduced and the natural frequency does not change, which means very low stiffness of the adhesive material 7. The addition of an attenuation layer increases the output when cancellation occurs within the transducer, such as between resonances of different length beams.

도 4는 36mm/34mm 빔 길이 DMA 트랜스듀서의 면 사이에 감쇠를 부가한 음압 상의 시뮬레이션 효과를 도시한다. 트랜스듀서 기본파에서의 출력은 약간 감소하지만, 광범위한 출력의 증가가 3-4kHz 영역에서 발생한다. 광범위한 출력의 증가가 발생하는 3-4kHz 영역이 트랜스듀서에서 내부 상쇄의 영역이다. 또한, 음압 응답은 더 부드럽다.4 shows the simulation effect on sound pressure with added attenuation between the faces of a 36mm / 34mm beam length DMA transducer. The output at the transducer fundamental is slightly reduced, but a wider increase in output occurs in the 3-4 kHz range. The 3-4 kHz region where a wide range of output increase occurs is the region of internal cancellation in the transducer. Also, the sound pressure response is smoother.

낙하 테스트 실패율이 감소될 것으로 예상된다. 충돌시 대부분의 에너지는 기본 공진에서 여자기에 존재할 것이다. 감쇠는 이 공진의 Q를 감소시키므로, 순간 최대 변위는 감소할 것이고, 빔에서 스트레스를 감소시킨다. 이 스트레스 감소는 낙하 테스트 안정성을 향상시킬 것으로 예상된다. 또한, 트랜스듀서의 구조 높이는 본 발명에 의해 감소될 수 있다.Drop test failure rates are expected to decrease. Most of the energy in the collision will be in the exciter at the fundamental resonance. Since the damping reduces the Q of this resonance, the instantaneous maximum displacement will decrease and reduce the stress in the beam. This stress reduction is expected to improve drop test stability. In addition, the structural height of the transducer can be reduced by the present invention.

상기 설명된 종류의 트랜스듀서를 부하에 결합하는 데 사용되는 스터브는 모든 3 평행축에서 단단하고, 회전 강성은 보통 무시되며, 높은 것으로 가정한다. 그 길이의 가운데에 스터브가 위치하는 빔에 대해서, 0 회전은 빔 기본 공진에 대해 스터브에서 발생한다. 만약 이 0 회전 경계 조건이 길이가 반인 빔 끝에서 반복되면, 기본파는 전체 길이 빔과 같은 주파수에서, 반의 힘으로 발생할 것이다. 도 5를 참조하면, 이것은 캔틸레버(cantilever) 조건이다. 도 5는 캔틸레버 빔(옵셋 스터브)의 기본 모드 형상을 도시하는 도면이다. 변형된 형상은 순수 굴곡 동작(pure bending motion)을 도시한다.The stubs used to couple the transducers of the kind described above to the load are assumed to be rigid in all three parallel axes and the rotational stiffness is usually neglected and high. For the beam with the stub in the middle of its length, zero rotation occurs at the stub with respect to the beam fundamental resonance. If this zero rotation boundary condition is repeated at the end of a half length beam, the fundamental wave will occur with half the force at the same frequency as the full length beam. Referring to FIG. 5, this is a cantilever condition. 5 is a diagram showing a basic mode shape of the cantilever beam (offset stub). The deformed shape shows pure bending motion.

하지만, 도 6을 참조하면, 스터브 회전 강성을 이 높은 값으로부터 낮은 값으로 감소시킴으로써, 빔의 f0는 감소하고, 빔의 굴곡 동작에 덜 의존적이 되며, 보다 강체와 유사하게 된다. 도 6은 빔의 회전을 가능하게 하는 부드러운 스터브(soft stub)를 지닌 패널에 결합된 빔의 모드 형상의 도면이고, 모드 형상은 빔에서의 일정한 구부러짐과 일정한 회전 변형을 보여준다. 회전 강성 0의 한계 상황에서, 모드는 0 Hz로 감소하고, 이것은 강체(rigid body) 모드이다. 도면부호(9)는 패널(5) 뒤의 갇힌 공기층을 나타내고, 이것은 시뮬레이션에서 패널에 결합하며, 패널에서의 공진 모드 세트에 영향을 주고, 도면부호(10)은 패널(5) 및 트랜스듀서(1)에 의해 형성된 라우드스피커를 포함하는 휴대폰의 몸체를 나타낸다. 빔(2)의 굴절은 잘 보이도록 매우 과장된다.However, referring to FIG. 6, by reducing the stub rotational stiffness from this high value to a low value, the beam f0 decreases, becomes less dependent on the bending motion of the beam, and becomes more rigid. FIG. 6 is a diagram of the mode shape of a beam coupled to a panel with a soft stub that enables rotation of the beam, the mode shape showing constant bending and constant rotational deformation in the beam. In the limiting situation of rotational stiffness zero, the mode is reduced to 0 Hz, which is the rigid body mode. Reference 9 denotes a trapped air layer behind panel 5, which couples to the panel in the simulation, affects the set of resonance modes in the panel, and reference 10 denotes panel 5 and transducer ( Represents a body of a mobile phone including a loudspeaker formed by 1). The refraction of the beam 2 is very exaggerated to see well.

이 회전 컴플라이언스(compliance)를 선택함으로써, 빔의 f0는 그 중심에 장착된 길이가 두 배인 빔의 f0보다 작아질 수 있으며, 도 7을 참조하면, FE 해석이 이 효과를 보여주기 위해 사용되었다. 도 7은 3가지 조건 : 중심에 장착된 36mm 빔, 말단에 단단한 스터브(stiff stub)를 가지는 길이가 반인 빔, 및 말단에 컴플라이언트(compliant) 스터브를 가지는 길이가 반인 빔에 의해 생성된 시뮬레이션된 블록 힘의 그래프이다. 단단한 스터브(hard stub)의 경우는 빔의 보강(stiffening)을 야기하고, 효과적으로 그 길이를 약간 줄인다.By selecting this rotational compliance, the beam f0 can be smaller than the beam's f0, which is twice the length mounted at its center, and referring to FIG. 7, an FE analysis was used to demonstrate this effect. 7 is simulated generated by three conditions: a 36 mm beam mounted at the center, a half length beam with a stiff stub at the end, and a half length beam with a compliant stub at the end. It is a graph of block force. Hard stubs cause stiffening of the beam and effectively reduce its length slightly.

단단한 스터브(solid stub)는 3개의 병진(translational) 축과 회전 축에서 동일한 강성을 가질 것이다. 스터브의 단면 형상을 적절히 조정함으로써, 6개의 상이한 축에서 다른 강성이 생성될 수 있다. 결과적으로 상이한 축에서의 모드는 상이한 주파수에서 발생한다. 도 8을 참조하면, 만약 부하 임피던스가 비대칭적이면, 빔 표면에 수직 외의 방향에서의 이동에 관련된 모드는 패널로 결합할 수 있고, 증가된 모드 밀도를 제공한다. 도 8a는 스터브 강성을 변화함으로써 생성되는 음압 상의 시뮬레이션 효과 그래프이다. 도 8b는 1-빔 단면의 부드러운 스터브(soft stub)(6) 상에 장착된 부착 트랜스듀서를 지닌 패널(5)을 가지고, 면내(in-plane) DMA 이동을 보여주는 패널 형태 라우드스피커의 사시도이다. 도 8에 도시된 면내 모드의 경우, 패널의 면에 수직인 축(8) 주위의 회전 강성이 무시되면, 이 모드는 존재하지 않는다. 제 1 모드가 빔의 짧은 모서리에 따른 축 주위의 회전 강성에 부분적으로 기인하는 경우에, 제 2 모드는 빔에 수직인 축 주위의 강성에 기인한다. 또한, 빔의 길이에 따라 움직이는 축 주위의 마지막 회전 축은 모드를 생성할 것이다.A solid stub will have the same stiffness in three translational and rotational axes. By appropriately adjusting the cross-sectional shape of the stub, different stiffness can be produced in six different axes. As a result, modes on different axes occur at different frequencies. Referring to FIG. 8, if the load impedance is asymmetrical, the modes related to movement in a direction other than perpendicular to the beam surface can couple to the panel, providing increased mode density. 8A is a graph of simulation effects on sound pressure generated by varying stub stiffness. FIG. 8B is a perspective view of a panel shaped loudspeaker showing in-plane DMA movement with a panel 5 with an attached transducer mounted on a soft stub 6 in a one-beam cross section. . In the in-plane mode shown in FIG. 8, if the rotational stiffness around the axis 8 perpendicular to the face of the panel is ignored, this mode does not exist. If the first mode is due in part to the rotational stiffness around the axis along the short edge of the beam, the second mode is due to the stiffness around the axis perpendicular to the beam. Also, the last axis of rotation around the axis moving along the length of the beam will create a mode.

도 9를 참조하면, 상이한 축에서 상이한 강성을 제공하는 스터브 형상의 예는 I-단면이다. 도 9는 변하는 수직 바 길이를 가지는 폴리카보네이트(polycarbonate) I-단면 스터브의 블록 힘 상의 시뮬레이션 효과의 그래프이다. 스터브의 폭은 1mm 폭의 내부 바를 합하여 전체 3mm이고, 바 길이는 그래프에 나타난다.Referring to Figure 9, an example of a stub shape that provides different stiffness in different axes is an I-section. 9 is a graph of the simulation effect on block force of a polycarbonate I-section stub with varying vertical bar lengths. The width of the stub is the total 3mm plus the inner bars of 1mm width, and the bar length is shown in the graph.

빔에서 순수 굴곡 동작에서 부분 병진 동작으로 기본 공진을 변화함으로써, 빔의 스트레스가 기본파에서 감소한다. 충돌시 기본 공진이 대부분의 에너지를 받으므로, 대부분의 변형이 스터브에서 일어남에 따라 빔은 손상을 입지 않을 것이다.By changing the fundamental resonance from pure bending in the beam to partial translation, the stress in the beam is reduced in the fundamental. Since the fundamental resonance receives most of the energy in a collision, the beam will not be damaged as most of the deformation takes place on the stub.

1-빔 단면의 스터브가 제시되었으나, 예를 들어, 사다리꼴, 실린더형 등의 많은 다른 스터브 단면이 사용될 수 있다.Although stubs of one-beam cross section have been presented, many other stub cross sections may be used, for example trapezoidal, cylindrical, or the like.

Claims (20)

전기기계적 힘 트랜스듀서로서,As an electromechanical force transducer, 복수 개의 공진 소자;A plurality of resonating elements; 적어도 두 개의 인접 공진 소자의 인접면 사이에 결합된 감쇠층; 및An attenuation layer coupled between the adjacent surfaces of the at least two adjacent resonance elements; And 상기 공진 소자가 지지되고 상기 트랜스듀서를 힘이 인가되는 위치에 결합하는 스터브 부재(stub member)를 포함하고,A stub member supported by the resonating element and coupling the transducer to a position at which a force is applied; 상기 감쇠층은 트랜스듀서의 내부 상쇄 주파수 영역에서 출력이 증가되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.The damping layer is selected such that the output is increased in the internal offset frequency region of the transducer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감쇠층은 발포 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.The damping layer is electromechanical force transducer, characterized in that made of foam plastic. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 발포 플라스틱은 저반발(slow rebound) 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.And said foamed plastic has a low rebound characteristic. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감쇠층은 상기 공진 소자의 인접면의 전체 또는 부분에 결합된 층의 형태인 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.The damping layer is in the form of a layer bonded to all or a portion of an adjacent surface of the resonating element. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 공진 소자는 빔-형상(beam-like)인 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.And said resonating element is beam-like. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 스터브는 낮은 회전 강성을 가져서, 상기 트랜스듀서의 기본 공진이 트랜스듀서의 굴곡 동작(bending motion)에 독립적이 되고, 강체에 유사하게 되는 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.The stub has a low rotational stiffness such that the fundamental resonance of the transducer becomes independent of the bending motion of the transducer and becomes similar to a rigid body. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 스터브가 병진 축과 회전 축에서 상이한 강성을 가짐으로써, 상이한 축에서의 모드들이 상이한 주파수들에서 발생하는 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.Wherein the stub has different stiffness in the translational and rotational axes such that modes in different axes occur at different frequencies. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 공진 소자의 파라미터 중 하나 이상이 동작 주파수 범위 내에서 소자의 모드 분포를 향상시키도록 선택되고, 상기 파라미터는 종횡비, 굴곡 강성의 등방성, 두께의 등방성, 및 형상(geometry)으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.At least one of the parameters of the resonant element is selected to enhance the mode distribution of the element within an operating frequency range, wherein the parameter is selected from the group consisting of aspect ratio, flexural stiffness isotropy, thickness isotropy, and geometry Electromechanical force transducer, characterized in that. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 공진 소자의 적어도 하나는 능동 소자(active)인 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.At least one of said resonating elements is an active element. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 감쇠층은 상기 인접면의 전체에 걸쳐 결합되는 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.And said damping layer is coupled over the entirety of said adjacent surface. 전기기계적 힘 트랜스듀서로서,As an electromechanical force transducer, 상기 트랜스듀서의 동작 주파수 범위에서 모드의 주파수 분포를 가지는 판형 공진 소자; 및A plate-shaped resonating element having a frequency distribution of modes in an operating frequency range of the transducer; And 힘이 인가되는 위치에 상기 트랜스듀서를 결합하는 스터브 부재를 포함하고,A stub member coupling the transducer to a position where a force is applied, 상기 스터브 부재는 낮은 회전 강성을 가져서, 상기 트랜스듀서의 기본 공진이 트랜스듀서의 굴곡 동작에 독립적이 되고, 강체에 유사하게 되는 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.The stub member has a low rotational stiffness such that the fundamental resonance of the transducer becomes independent of the bending motion of the transducer and is similar to a rigid body. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, wherein 상기 스터브 부재가 병진 축과 회전 축에서 상이한 강성을 가짐으로써, 상이한 축에서의 모드들이 상이한 주파수들에서 발생하는 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.Wherein the stub member has different stiffness in the translational and rotational axes such that modes in different axes occur at different frequencies. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, wherein 상기 스터브의 단면 형상은 비원형(non-clrcular)인 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.An electromechanical force transducer, characterized in that the cross-sectional shape of the stub is non-clrcular. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 스터브의 단면 형상은 I-단면인 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.The cross-sectional shape of the stub is an I-section. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 14, 상기 공진 소자의 파라미터 중 하나 이상이 동작 주파수 범위 내에서 소자의 모드 분포를 향상시키도록 선택되고, 상기 파라미터는 종횡비, 굴곡 강성의 등방성, 두께의 등방성, 형상으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.At least one of the parameters of the resonant element is selected to improve the mode distribution of the element within the operating frequency range, wherein the parameter is selected from the group consisting of aspect ratio, flexural stiffness isotropy, thickness isotropy, shape Electromechanical force transducer. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 14, 동작 주파수 범위 내에서 모드의 주파수 분포를 가지는 복수 개의 공진 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.An electromechanical force transducer, comprising a plurality of resonant elements having a frequency distribution of modes within an operating frequency range. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 14, 상기 적어도 하나의 공진 소자는 능동 소자인 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.And said at least one resonant element is an active element. 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,The method according to claim 1 or 11, wherein 상기 공진 소자는 상기 트랜스듀서의 동작 주파수 범위 내에서 모드의 주파수 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 전기기계적 힘 트랜스듀서.And the resonant element has a frequency distribution of modes within an operating frequency range of the transducer. 제 1 항 또는 제 11 항에 기재된 트랜스듀서; 및The transducer according to claim 1 or 11; And 상기 트랜스듀서가 결합되는 굴곡파 패널 형태 음향 방사기(bending-wave panel form acoustic radiator)를 포함하는 라우드스피커.A loudspeaker comprising a bending-wave panel form acoustic radiator to which the transducer is coupled. 삭제delete
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