KR101229387B1

KR101229387B1 - 음향 진동판

Info

Publication number: KR101229387B1
Application number: KR1020060030036A
Authority: KR
Inventors: 마사루 우류; 요시오 오하시; 쿠니히코 토쿠라
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2005-04-05
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2013-02-05
Also published as: EP1711032A2; CN1849013A; US20060222202A1; JP2006295245A; KR20060107310A; CN1849013B; US7726441B2; EP1711032A3

Abstract

적어도 제1 내지 제3 적층체가 적층된 음향 진동판이 제공된다. 이 음향 진동판에서, 제1 및 제3 적층체는 고분자 재료에 의해 형성되고, 제2 적층체는 상기 제1 및 제3 적층체를 형성하는 고분자 재료와 역학적 내부손실이 다른 고분자 재료에 의해 형성된다.

음향 진동판, 스피커, 내부손실, 피크 딥, 고분자 재료, 적층체

Description

음향 진동판{ACOUSTIC VIBRATORY PLATE}

도 1a 및 도 1b는 본 발명을 적용한 음향 진동판을 나타낸 것으로, 도 1a는, 통상시의 단면도이며, 도 1b는, 진동시의 전단변형에 의한 제진을 나타낸 단면도이다.

도 2a 및 도 2b는 종래의 음향 진동판을 나타낸 것으로, 도 2a는, 통상시의 단면도이며, 도 2b는, 진동시의 댐프제의 신축 변형에 의한 제진을 나타낸 단면도이다.

도 3은 실시예 3에 따른 음향 진동판의 재생 주파수 응답과, 비교예 3-1, 3-2의 음향 진동판의 재생 주파수 응답의 관계를 나타낸 특성도이다.

도 4는 실시예 4에 따른 음향 진동판의 재생 주파수 응답을 나타낸 특성도이다.

도 5는 실시예 5에 따른 음향 진동판의 재생 주파수 응답과, 비교예 5의 음향 진동판의 재생 주파수 응답의 관계를 나타낸 특성도이다.

도 6은 종래의 음향 진동판의 재생 주파수 응답의 관계를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 음향 진동판 11: 제1 적층체

12: 제2 적층체 13: 제3 적층체

본 발명은, 스피커 등에 사용되는 음향 진동판에 관한 것이다.

종래의 음향기기의 재생 주파수는 약 20kHz 정도이었지만, 최근, 음향기기의 성능 향상에 따라, 100kHz 정도까지 재생이 가능해져 왔다. 그 때문에. 스피커, 헤드폰 등의 음향 진동판에 역학적 특성의 하나인 제진성(damping property)을 향상시키는 것이 요구되고 있다.

이하, 스피커의 음향 진동판을 예로 들어, 진동판 재료에 요구되는 물성에 관하여 설명한다. 스피커의 음향 진동판의 진동판 재료에는, 스피커의 주파수 특성에 가장 영향을 미치는 3가지 요소가 중요하다. 이 3가지 요소는, (1) 탄성율이 높을 것, (2) 내부손실이 클 것, 즉 제진성이 클 것, (3) 밀도가 작을 것이다.

이 물성과 스피커의 재생 주파수 응답의 관계를 도 6에 나타낸다. 탄성율은, 피스톤 진동 대역 B1에 영향을 미치고, 내부손실은, 분할 진동 대역 B2의 피크 딥(peak-dip)에 영향을 미친다. 또한, 평탄화에는 내부손실이 클 것, 즉, 제진성이 클 것이 요구된다.

즉, 고탄성율화를 꾀하는 것에 의해, 피스톤 대역 B1은, 주파수가 커지는 X1 방향으로 확대된다. 또한, 내부손실을 증대시킴으로써, 공진 피크 P는, 음압이 낮아지는 X2 방향으로 저감된다. 더구나, 제진성을 크게 하는 것, 즉 내부손실을 증대시키는 것에 의해, 주파수 응답을 표시하는 곡선 형상이 원만하게 되어, 평탄화 가 향상된다.

또한, 밀도는, 재생 음압레벨에 영향을 미친다. 즉, 저밀도화를 꾀하는 것에 의해, 환언하면, 재료를 경량화하는 것에 의해, 감도(레벨)는, 음압이 높아지는 X3 방향으로 향상된다.

이 도 6에서 알 수 있는 것과 같이, 고주파수를 재생하기 위해서는, 탄성율이 높은 재료를 사용하여, 피스톤 대역 B1을 가능한 한 고주파수 대역측으로 확대하는 것이 요청된다.

종래의 20kHz 재생에 있어서는, 가능한한 영률이 큰 재료를 사용하여, 피스톤 대역 B1의 확대를 꾀하고, 분할 진동 대역 B2을 20kHz 이상으로 설정함으로써 분할 진동의 영향을 재생에 미치지 않는 기술이 사용되어왔다.

또한, 분할 진동의 영향을 경감하기 위해서, 진동판 표면에 댐프제(damping agent) 등의 내부손실이 큰 제진재료를 도포함으로써, 분할 진동의 피크 딥의 평탄화를 해 왔다.

그러나, 최근의 100kHz 재생에 있어서, 피스톤 대역 B1만으로 100kHz 재생을 하는 것은 대단히 곤란해서, 분할 진동 대역 B2를 사용한 재생 수법이 필요하게 되어, 분할 진동 대역 B2의 피크 딥의 평탄화가 중요한 문제가 되어 오고 있다.

종래, 피크 딥을 평탄화하기 위해서, 댐프제 도포에 의한 방법이 이용되고 있었지만, 이 댐프제 도포에 의한 방법은, 효과가 적어, 충분한 제진성이 얻어지지 않았다. 따라서, 분할 진동에 있어서의 피크 딥을 평탄화하는 제진성이 증대하는 수법이 요청되어 오고 있다.

종래기술의 예는 일본 특개평 1-223898호 공보에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은, 내부손실을 효과적으로 증대시켜, 분할 진동 대역의 피크 딥의 평탄화를 실현하는 음향 진동판을 제공함에 있다.

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 진동판은, 적어도 제1 내지 제3 적층체가 적층된 음향 진동판이다. 이 음향 진동판에서, 상기 제1 및 제3 적층체는, 고분자 재료에 의해 형성되고, 상기 제2 적층체는, 상기 제1 및 제3 적층체를 형성하는 고분자 재료와 역학적 내부손실이 다른 고분자 재료에 의해 형성된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 진동판은, 3층 이상의 다층의 적층체가 적층된 음향 진동판이다. 이 음향 진동판에서, 각 적층체는, 역학적 내부손실이 서로 다른 제1 또는 제2 고분자 재료에 의해 형성되고, 상기 제1 고분자 재료에 의해 형성된 적층체와, 상기 제2 고분자 재료에 의해 형성된 적층체가 교대로 배치된다.

[실시예의 설명]

이하, 본 발명을 적용한 음향 진동판에 대해서, 도면을 참조해서 설명한다.

본 발명이 적용된 음향 진동판(1)은, 도1a에 도시된 것과 같이, 제1 적층체(11)와, 제2 적층체(12)와, 제3 적층체(13)가, 두께 방향으로 순차적으로 적층되어 있다.

제1 적층체(11) 및 제 3 적층체(13)는 고분자 재료 A로 이루어진다. 한편, 제1 적층체(11) 및 제3 적층체(13)는 본 실시예에서는 동일 재료로 제조했지만, 다른 재료로 제조되어도 된다.

이 고분자 재료 A로서, 구체적으로는, 폴리에스테르(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리프로필렌(PP), 폴리메틸펜텐(TPX) 등이 사용된다. 이들 고분자 재료는, 투명한 것이라도, 카본 등의 충전제를 함유하는 불투명한 것이라도 된다.

또한, 고분자 재료 A로서 폴리머 단체의 것으로서는, 폴리이미드(PI), 폴리에테르 이미드(PEI), 액정 폴리머(LCP) 등의 유색의 것이어도 된다.

제2 적층체(12)는, 제1 및 제3 적층체(11, 13) 사이에 형성되고, 제진성이 높은 고분자 재료인 댐프제 B로 이루어진다. 즉, 제2 적층체(12)는, 제1 및 제3 적층체(11, 13)를 구성하는 고분자 재료 A보다, 역학적 내부손실이 큰 재료인 댐프제 B로 이루어진다.

이 댐프제 B로서, 폴리에스테르 수지(바이론-300(도요방적주식회사제))를 주성분으로 하는 핫멜트형 라미네이트용 폴리에스테르계 접착제, 핫멜트 필름 접착제(애드머(Admer) 필름(올레핀계 수지)(토셀로주식회사제) 핫멜트 필름) 등을 사용할 수 있다.

이상과 같이 구성된 음향 진동판(1)은, 두께 방향으로 제1 내지 제3 적층체(11, 12, 13)가 적층되고, 제1 및 제3 적층체(11, 13)가 고분자 재료 A에 의해 형성되며, 제2 적층체(12)가 고분자 재료 A보다 역학적 내부손실이 큰 고분자 재료인 댐프제 B에 의해 형성된다. 이와 같은 구조는, 3층 구조의 전체로서 내부손실을 효과적으로 증대시키고, 제진성의 증가를 실현하여, 분할 영역의 피크 딥의 평탄화를 실현한다.

한편, 상기한 음향 진동판(1)에서는, 제1 내지 제3 적층체(11, 12, 13)가 적층됨으로써, 3층 구조로 했지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니다. 3층 이상의 다층의 적층체가 적층된 다층 구조를 갖는 다층 필름으로 제도된 음향 진동판이 사용될 수도 있다. 이 다층 구조에서는, 각각 인접하는 적층체가 물성이 다른, 즉, 역학적 내부손실이 다른 고분자 재료 A, 댐프제 B 등의 필름 재료가 적층된다. 즉, 상기에서는, 음향 진동판(1)이 A/B/A의 순서로 재료를 적층하여 형성된 3층 구조를 갖지만, 음향 진동판은 A/B/A/B의 순서로 재료를 적층하여 형성된 4층 구조를 가져도 되고, A/B/A/B/A의 순서로 재료를 적층하여 형성된 5층 구조를 가져도 되며, 더 다층의 구조라도 된다. 적층체의 수를 증가시키고, 예를 들어, 3층 이상의 다층의 적층체를 적층하고, 각 적층체를, 역학적 내부손실이 서로 다른 제1 고분자 재료 A 또는 제2 고분자 재료인 댐프제 B에 의해 형성하며, 제1 고분자 재료 A에 의해 형성된 적층체와, 제2 고분자 재료 B에 의해 형성된 적층체를 교대로 배치하여, 다층 구조를 얻는다. 그 결과, 그 적층체를 증가한 만큼, 후술하는 전단변형의 효과에 의해, 내부손실을 증대시킬 수 있어, 제진성을 높이는 것이 가능해 진다.

다음에, 본 발명을 적용한 음향 진동판(1)의 제진기구를, 종래의 음향 진동판의 제진기구와, 각각의 휨 진동(bending vibrations)을 검토함으로써 비교해서 설명한다. 이하에서, 본 발명을 적용한 음향 진동판(1) 및 이 음향 진동판(1)과 비교하기 위한 비교예로서의 음향 진동판(100)을 각각 구성하는 고분자 재료를 A, A와 역학적 내부손실이 다른 고분자 재료인 댐프제를 B로 표시하여, 도 1 및 도 2를 사용하고, 휨 진동을 검토해서 각각의 제진기구를 비교해서 설명한다.

일반적으로, 휨 진동은 재료의 신축 변형이며, 그리고, 제진성의 크기는 재료의 내부손실과 재료를 구성하는 구조에 의해 변화하는 것이 알려져 있다. 즉, 음향 진동판이 내부손실이 큰 재료만으로 구성되어 있으면 제진성은 커진다. 그 한편으로, 본 발명의 음향 진동판(1)과 같이, 이종 재료인 고분자 재료 A 및 댐프제 B로 이루어지는 적층체를 적층하는 것에 의해 구성한 경우에는, 이 적층된 구조가 크게 제진성에 영향을 미친다.

다음에, 전술한 도1a에 나타낸 3층 구조로 된 본 발명을 적용한 음향 진동판(1)과 비교하기 위한 비교예에 따른 음향 진동판(100)에 대해서 도 2를 사용하여 설명한다.

비교예의 음향 진동판(100)은, 도2a에 도시된 것과 같이, 고분자 재료 A로 이루어지는 제1 적층체(101)와, 댐프제 B로 이루어지는 제2 적층체(102)를 두께 방향으로 적층한 2층 구조로 되어 있다. 즉, 제1 적층체(101)에, 댐프제 B를 도포함으로써, 음향 진동판(100)이 구성되어 있다.

음향 진동판(100)은, 도2a에 나타낸 2층 구조이며, 이러한 2층 구조의 제진 기구는, 내부손실이 큰 댐프제 B의 신축 변형에 의한 에너지 흡수로 행해진다. 즉, 진동시에는, 도 2b에 도시된 것과 같이, 댐프제 B가 d2 방향으로 신축 변형함으로써 에너지 흡수가 행해진다.

이에 대하여, 본 발명을 적용한 음향 진동판(1)은, 도1a에 나타낸 3층 구조로서, 이러한 3층 구조의 제진기구는, 휘어짐에 따라, 고분자 재료 A에 의해 형성된 제1 및 제3 적층체(11, 13) 사이에 형성된 댐프제 B, 즉, 제2 적층체(12)에는, 전단방향의 변형, 즉, 전단 변형이 발생한다. 그리고, 이때의 제2 적층체(12)의 댐프제 B의 전단 변형에 의한 에너지 흡수로 제진이 행해진다. 즉, 진동시에는, 도 1b에 도시된 것과 같이, 댐프제 B가 d11, d12 방향으로 전단 변형함으로써, 에너지 흡수가 행해진다.

음향 진동판 100의 제2 적층체(102)인 댐프제 B가 신축 변형되는 한편, 본 발명을 적용한 음향 진동판(1)의 제2 적층체(12)인 댐프제 B가 전단 변형된다. 즉, 각각의 댐프제 B에서 일어나는 변형의 형태가 양자의 에너지 흡수기구에서 서로 크게 다르다. 3층 구조로 된 음향 진동판(1)의 댐프제 B에 의한 전단방향의 전단 변형에 의한 내부손실은, 2층 구조로 된 음향 진동판(100)의 댐프제 B에 의한 신축 변형에 의한 내부손실보다 크다.

그 때문에, 비교예의 음향 진동판(100)에서는, 신축 변형에 의해 에너지 흡수를 행하고 있기 때문에, 변형의 크기는 댐프제 B의 두께에 비례한다. 따라서, 큰 제진성능을 얻기 위해서는, 제2 적층체(102)(댐프제 B)의 두께를 충분히 크게 하지 않으면 안된다.

이에 대하여 본 발명을 적용한 음향 진동판(1)과 같은 다층 구조에서는, 진동과 같은 미소변형도 제2 적층체(12)에 전단변형을 일으키며, 게다가 제2 적층체(12)(댐프제 B)의 두께가 작아도, 큰 전단변형이 발생한다. 즉, 에너지 흡수가 커서, 제진성능이 커진다. 이러한 구성은, 음향 진동판과 같은 미소진동에는 효과적인 제진방법이다.

이상과 같이, 음향 진동판(1)은, 댐프제 B의 점탄성체로서의 성질을 응용함으로써, 음향 진동판의 제진성을 효과적으로 증대하는 방법을 사용한 것으로, 진동판을 구성하는 고분자 재료 A와 댐프제가 되는 고분자 재료 B를 A/B/A의 3층 구조 이상의 적층 복합체로 형성함으로써, 비교예와 같은 댐프제를 도포하는 방법에 비해, 효과적으로 제진성을 증대하여, 분할 영역의 피크 딥의 평탄화를 달성한다.

즉, 본 발명을 적용한 음향 진동판(1)은, 고분자 재료가 두께 방향으로 3층 이상의 적층체가 적층되고, 각각 인접하는 적층체를 형성하는 고분자 재료의 역학적 내부손실이 다르도록 함으로써, 내부손실을 효과적으로 증대시키고, 제진성의 증가를 실현하여, 분할 영역의 피크 딥의 평탄화를 실현한다.

또한, 본 발명을 적용한 음향 진동판(1)은, 종래의 댐프제를 도포하는 구성에 비해, 두께를 얇게 한 상태에서 제진성을 발휘할 수 있으므로, 초박형화, 경량화를 실현할 수 있다. 더구나, 본 발명을 적용한 음향 진동판(1)은, 분할 영역의 피크 딥의 평탄화를 실현함으로써, 100kHz에서의 재생을 실현한다.

한편, 상기한 음향 진동판(1)에서는, 다층 필름만을 사용해서 음향 진동판을 구성했지만, 본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 음향 진동판을 구성하는 적층체의 두께 방향의 일단측에, 다른 재료를 접합하여 음형 진동판을 구성하여도 된다.

즉, 도1a에 나타낸, 음향 진동판(1)의 제1 또는 제3 적층체(11, 13) 중 어느 하나에, 예를 들면, 알루미늄 박 등의 진동판 재료가 부착되도록 형성해도 된다. 여기에서, 다른 재료는 알루미늄에 한정되는 것은 아니며, 다른 진동판 재료를 사용해도 된다. 또한, 전술한 3층 이상의 다층의 적층체가 적층된 음향 진동판의 경우에 있어서도, 그 다층의 적층체의 두께 방향의 일단에, 다른 재료가 접합되도록 형성해도 된다.

다른 재료가 접합된 다층 필름으로 이루어진 음향 진동판은, 상기의 음향 진동판(1)과 마찬가지로, 고분자 재료가 두께 방향으로 3층 이상의 적층체가 적층되고, 각각 인접하는 적층체가 물성(역학적 내부손실)이 다른 재료에 의해 형성됨으로써, 내부손실을 효과적으로 증대시켜, 제진성을 높이는 것을 실현하고, 분할 영역의 피크 딥의 평탄화를 실현한다. 즉, 다층 필름이 알루미늄 등의 진동판의 제진재로서 기능한다. 이러한 음향 진동판은, 예를 들면, 알루미늄 단체로 구성되는 음향 진동판과 비교하여, 피크 딥이 없는 평탄한 특성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명을 적용한 음향 진동판(1)은, 3층 이상의 다층 구조로 된 것에 의해, 광간섭 현상을 발현하여, 반사광이 금속 광택색을 보여, 음향 진동판의 장식적인 기능을 발휘할 수 있다. 즉, 본 발명을 적용한 음향 진동판에 있어서, 3층 이상의 다층 구조로 된 적층체를 구성하는 고분자 재료 A와 댐프제 B는, 각각 굴절율이 달라, 각각의 두께를 변화시킴으로써, 서로 다른 광간섭 현상을 발생시킬 수 있 다. 이것은, 파장에 따라 광로차가 발생하여, 보는 각도에 의해 입사각이 변하여, 특정한 파장의 위상이 맞는 것에 의해 발생하는 것이다.

[실시예]

이하, 본 발명을 적용한 음향 진동판의 더욱 더 구체적인 실시예 1 내지 실시예 5에 관하여 설명한다.

[실시예 1]

고분자 재료 A로서 2축 연신 폴리에스테르 필름(이하, "PET 필름"이라고 한다)을 사용하고, 댐프제가 되는 고분자 재료 B로서 폴리에스테르계 수지에 의한 라미네이트용 폴리에스테르계 접착제(이하, "LA"라고 한다)를 사용하여 이 고분자 재료 A, B의 물성을 측정하고, 그 측정치를 사용하여, 점탄성 이론에 의한 시뮬레이션을 행하고, 종래 방법을 적용한 비교예 1과, 본 발명을 적용한 실시예 1의 비교를 행했다.

비교 시뮬레이션에 있어서는, 본 발명을 적용한 실시예 1로서, A/B/A의 순서로 적층된 3층 구조, 즉, 도1a에 나타낸 구성과 동일한 구성을 사용하였다. 제1 및 제3 적층체(11, 13)를 구성하는 고분자 재료 A로서, PET 필름을 사용하여, 두께 3미크론으로 형성하고, 또한, 제2 적층체(12)를 구성하는 댐프제 B로서 LA를 사용하여, 두께 1미크론으로, 음향 진동판을 구성하는 복합체(3층 구조)를 형성했다. 그리고, 그 복합체의 내부손실을 시뮬레이션에 의해 구했다.

또한, 이러한 구성으로 된 실시예 1과 비교하기 위한 비교예 1을 아래와 같 이 구성했다. 비교예 1의 음향 진동판은, 상기한 도2a에 나타낸 구성과 동일한 구성으로 하여, 제1 적층체(101)를 구성하는 고분자 재료 A로서, PET 필름을 사용하고, 제2 적층체(102)를 구성하는 댐프제 B로서 LA를 사용하여, 음향 진동판을 구성하는 복합체(2층 구조)를 형성했다. 비교예 1의 음향 진동판을 실시예 1의 음향 진동판의 내부손실과 같은 값의 내부손실을 갖도록 하기 위한 댐프제 B의 두께를 시뮬레이션에 의해 구함으로써, 비교를 행했다. 이 시뮬레이션을 행함으로써 비교예 1과 비교해서 실시예 1의 유용성을 비교했다.

이 시뮬레이션에 있어서, 본 발명을 적용한 실시예 1(3층 구조)의 시뮬레이션식으로서 다음 식 (1)을 사용했다.

단, 식(1)에 있어서,

η: 3층 구조의 내부손실,

η₂': LA의 내부손실,

a: PET의 탄성율에 대한 LA의 탄성율의 비율(LA의 탄성율/PET의 탄성율),

ξ: PET의 두께에 대한 LA의 두께의 비율(LA의 두께/PET의 두께)

로 한다.

한편, b는, 다음 식 (2)을 충족시키는 것으로 한다.

또한, 2층 구조의 비교예 1에 있어서는, 상기의 식(1)에 의해 구해진 3층 구조의 내부손실을 만족시키기 위해서 필요한, PET의 두께에 대한 LA의 두께의 비율을 나타내는 ξ(LA의 두께/PET의 두께)은, 이하의 식에 의해 얻어진다.

단, 식(3)에 있어서,

A: LA의 내부손실에 대한 3층 구조의 내부손실의 비율(3층 구조의 내부손실/LA의 내부손실(η/η₂'))로 한다.

식(3)은, 종래의 2층 구조에서, 3층 구조와 같은 손실계수를 얻기 위한 각 층의 두께비를 구하는 식으로, 상기의 식(1), (2)로 나타내는, 3층 구조의 내부손실이 구해지지 않으면 계산할 수 없는 것이다. 즉, 3층 구조의 내부 손실의 값을 사용함으로써, 2층 구조의 두께비를 계산할 수 있다.

상기의 실시예 1 및 비교예 1에서 사용되는 PET 및 LA의 탄성율 및 내부손실 은, "표1"에 나타낸 것을 사용한다.

	PET	LA
탄성률(GPa)	5.0	0.4
내부손실 tanδ	0.01	0.5

"표1"에 나타낸 물성값에 의해, 상기의 식 (1)∼(3)을 계산하면, 본 발명을 적용한 실시예 1에서는, A/B/A의 3층 구조의 A, 즉 PET 필름의 총 두께는 6미크론이다. 그리고, 비교예 1에 있어서, PET 필름의 두께를 6미크론으로 했을 경우에, 실시예 1과 같은 내부손실을 얻기 위해서는, "표1"에 나타낸 물성값에 의해, 상기의 식 (1)∼(3)을 계산하면, 댐프제 B의 LA의 두께가 3미크론 필요하게 된다. 이에 대하여, 실시예 1의 댐프제 B의 LA의 두께는, 상기한 바와 같이 1미크론이다.

따라서, 본 발명을 적용한 실시예 1의 음향 진동판은, 댐프제 B로서 사용되는 LA의 두께를 비교예 1에 나타낸 종래의 1/3로 하여도 같은 내부손실을 얻을 수 있어, 음향 진동판에 요구되는 경량화가 가능하다.

[실시예 2]

실시예 2에서는, A/B/A의 순서로 적층된 3층 구조, 즉, 도1a에 나타낸 것과 동일한 구성을 사용하였다. 제1 및 제3 적층체(11, 13)를 구성하는 고분자 재료 A로서, PET 필름을 사용하여, 두께 25미크론으로 형성하고, 또한, 제2 적층체(12)를 구성하는 댐프제 B로서 LA를 사용하여, 두께 10미크론으로 형성함으로써, 음향 진동판을 구성하는 복합체(3층 구조)를 형성했다. 이렇게 형성한 실시예 2의 복합체를, 진동 리드법(vibration reed method)에 의해 내부손실의 측정을 행했다.

또한, 비교예 2로서, A/B의 2층 구조, 즉, 도2a에 나타낸 것과 동일한 구성을 사용하였다. 제1 적층체(101)를 구성하는 고분자 재료 A로서, 실시예 2의 고분자 재료 A와 같이, PET 필름을 사용하여, 실시예 2의 합계와 같은 두께, 즉 50미크론으로 형성하고, 제2 적층체(102)를 구성하는 댐프제 B로서, 실시예 2의 댐프제 B와 같이, LA를 사용하여, 실시예 1의 시뮬레이션 결과에 의거하여, 실시예 2의 두께의 3배의 30미크론을 도포하여, 음향 진동판을 구성하는 복합체(2층 구조)를 형성했다.

실시예 2 및 비교예 2의 복합체를, 진동 리드법으로 내부손실의 측정을 행한 결과를 "표2"에 나타낸다.

	실시예 2	비교예 2
내부손실 tanδ	0.09	0.08

"표2"에 나타낸 것과 같이, 유사한 두께를 갖는 고분자 재료 A의 경우에는, 고분자 재료 A 및 댐프제 B의 복합체에 있어서, 동등한 내부손실을 얻기 위해 필요한 댐프제 B로서 사용하는 LA의 두께는, 실시예 2에서는, 종래의 구성의 비교예 2의 약 1/3로 되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 1의 시뮬레이션의 결과를 실증할 수 있었으며, 이 시뮬레이션이 음향 진동판에 사용하기 유효한 것을 확인할 수 있었다.

[실시예 3]

실시예 3에서는, 실시예 2에서 구성한 3층 구조의 복합체를 사용해서 구경 25mm의 밸런스 돔형 트위터(이하, "Tw"라고 한다)를 제작하고, 그것의 재생 주파수 응답을 측정했다.

또한, 실시예 3과 비교하기 위해서, 비교예 3-1로서, 상기의 비교예 2에서 구성한 2층 구조의 복합체를 사용하여, 실시예 3과 마찬가지로, 구경 25mm의 밸런스 돔형 Tw를 제작했다. 더구나, 비교예 3-2로서, 50미크론의 PET 필름 단체를 사용하여, 실시예 3과 마찬가지로, 구경 25mm 밸런스 돔형 Tw를 제작했다.

실시예 3 및 비교예 3-1, 3-2의 복합체를 사용한 Tw의 재생 주파수 응답을 측정한 결과를 도 3에 나타낸다. 이때, 도 3에 있어서, L3는 실시예 3의 재생 주파수 응답을 나타낸 것이고, L31은 비교예 3-1의 재생 주파수 응답을 나타낸 것이며, L32는 비교예 3-2의 재생 주파수 응답을 나타낸 것이다.

도 3에서 알 수 있는 것과 같이, 본 발명을 적용한 실시예 3의 음향 진동판, 및, 종래의 구성인 비교예 3-1의 음향 진동판을 사용한 Tw는, 20kHz 이상의 주파수에서 적은 피크 딥을 나타내고 있다. 한편, PET 필름만으로 구성한 비교예 3-2의 Tw는 피크 딥이 크다. 또한, 재생 음압(SPL)은, 본 발명을 적용한 실시예 3과, PET 단체의 비교예 3-2가 같은 레벨이다.

본 발명을 적용한 실시예 3의 음향 진동판은, 고주파수 대역의 피크 딥이 적고, 음압레벨이 높아지는 특성을 나타낸다. 이 특성은, 종래방법에 비해, 적은 LA로 이루어지는 댐프제의 두께로 큰 내부손실을 얻는 효과와, 댐프제의 두께가 작은 것에 기안한 진동판의 경량화가 도모된 것에 기인한다. 따라서, 본 발명이 음향 진동판에 효과적으로 작용하는 기술인 것을 확인할 수 있었다.

[실시예 4]

실시예 4에서는, A/B/A/B…B/A의 순서로 적층된 15층 구조를 사용하였다. 이 구조에서는, 제1 내지 제15 적층체가 적층되었다. 제1, 제3, 제5, 제7, 제9, 제11, 제13 및 제15의 적층체를 구성하는 고분자 재료 A로서, PET 필름을 사용하여, 두께 3미크론으로 형성하고, 또한, 제2, 제4, 제6, 제8, 제10, 제12 및 제14의 적층체를 구성하는 댐프제 B로서 LA를 사용하여, 두께 1미크론으로, 음향 진동판을 구성하는 15층 구조를 가지는 복합체를 형성하였다. 이 복합체를 사용하여, 실시예 3과 같은 Tw를 제작하여, 재생 주파수 응답을 측정했다.

실시예 4의 15층 적층구조의 복합체를 사용한 Tw의 재생 주파수 응답을 측정한 결과를 도 4에 나타낸다. 한편, 도 4에 있어서, L4는 실시예 4의 재생 주파수 응답을 나타낸 것이다. 도 3의 곡선 L3로 나타낸 실시예 3과 마찬가지로, L4는 20KHz 이상에서 피크 딥이 적고, 3층 이상의 다층 구조를 가지도록 구성하면 내부손실을 효과적으로 증대시키고, 제진성을 높일 수 있어, 분할 영역의 피크 딥의 평탄화를 실현할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 본 발명의 유용성이 밝혀졌다.

또한, 실시예 4에서 제작한 복합 필름은 광간섭 현상을 발현하여, 반사광은, 금속 광택색을 보여, 진동판의 장식에 사용할 수 있는 것도 확인할 수 있었다.

[실시예 5]

실시예 5에서는, 상기의 다층 필름과 다른 재료의 복합 효과를 확인하기 위한 실시예이다. 즉, 실시예 3, 4에서는, A 및 B의 다층 필름만을 사용해서 음향 진동판의 유효성을 조사했다. 실시예 5에서는, A/B/A/B/A의 순서로 적층된 5층 구조로 된 제1 내지 제5 적층체의 두께 방향의 일단측에, 다른 재료로서 알루미늄 박이 접합되어 있다. 제1, 제3 및 제5 적층체를 구성하는 고분자 재료 A로서, PET 필름을 사용하여, 두께 3미크론으로 형성하였다. 또한, 제2 및 제4 적층체를 구성하는 댐프제 B로서 LA를 사용하여, 두께 1미크론으로 형성하였다. 이 제1 또는 제5 적층체 중 어느 하나에 두께 35미크론의 알루미늄 박을 형성하여, 복합 음향 진동판을 형성하였다. 전술한 실시예 3과 유사한 Tw를 제작하여, 재생 주파수 응답을 측정했다.

또한, 본 실시예 5와 비교하는 비교예 5로서, 알루미늄 단체에 의해 형성된 음향 진동판을 사용하여, 실시예 5와 유사한 Tw를 제작하고, 재생 주파수 응답을 측정했다.

실시예 5 및 비교예 5의 알루미늄 박이 접합된 복합체, 알루미늄 진동판을 사용한 Tw의 재생 주파수 응답을 측정한 결과를 도 5에 나타낸다. 도 5에 있어서, L5는 실시예 5의 재생 주파수 응답을 나타내고, L51은 비교예 5의 재생 주파수 응답을 나타낸 것이다.

알루미늄 단체로 구성되는 비교예 5의 음향 진동판의 특성은, 피크 딥이 큰 반면에, 본 발명을 적용한 실시예 5의 음향 진동판은 피크 딥이 없는 평탄한 특성을 나타내어, 효과가 크게 나타나고 있다.

이때, 다층 적층체의 제작의 방법은 본 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 종래의 효율이 좋은 다층 필름의 제작 방법 및 설비를 사용하여도 되며, 고분자 재료 A 및 댐프제 B의 재료의 종류와 구성되는 두께에 관해서도 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

또한, 재료의 역학적 내부손실에 있어서, 상기한 실시예 1 내지 5에서는 A의 PET 필름보다도 큰 내부손실을 가지는 댐프제 B로서 LA를 사용하고, A/B/A의 순서로 적층된 구성에 관하여 설명했지만, 4층 이상의 다층 구조에 있어서는 B/A/B/A의 순서로 적층된 구성이어도 된다.

또한, 실시예 5에 있어서, 본 발명의 효과가 가장 나타나기 쉬운 내부손실이 적은 알루미늄 진동판을 사용하여 설명을 했지만, 적층체의 두께 방향의 일단에 접합되는 "다른 재료"로서는 알루미늄에 한정되는 것은 아니며, 다른 음향 진동판에 사용되는 통상의 재료이어도 된다.

본 발명을 적용한 음향 진동판은, 3층 이상의 적층체를 갖는 것에 의해, 음향 진동판의 내부손실을 효과적으로 증대시켜, 분할 진동 대역의 피크 딥을 평탄화할 수 있다.

따라서, 본 발명을 적용한 음향 진동판은, 특히 20kHz 이상의 고주파수 대역을 재생하는 스피커에 사용할 때에 유효하다. 또한, 본 발명을 적용한 음향 진동판은, 음향 진동판을 구성하는 고분자 재료로 이루어지는 적층체에 의해, 제진성을 높이는 동시에, 금속광택을 얻을 수 있어, 장식성을 높일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 음향 진동판은, 내부손실을 효과적으로 증대시키고, 제진성을 높이는 것을 실현하여, 분할 영역의 피크 딥의 평탄화를 실현한다.

이때, 다양한 변형, 조합 및 변경이 첨부된 청구범위 또는 이것의 동등물의 범주에 속하는 한 설계 요구와 다른 인자에 따라 행해질 수도 있다는 것은 본 발명이 속한 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다.

Claims

적어도 제1 내지 제3 적층체가 적층된 음향 진동판으로서,

상기 제1 및 제3 적층체는 고분자 재료에 의해 형성되고,

상기 제2 적층체는, 상기 제1 및 제3 적층체를 형성하는 고분자 재료와 역학적 내부손실이 다른 고분자 재료에 의해 형성되며,

상기 제2 적층제는 진동시 전단 변형하는 것을 특징으로 하는 음향 진동판.
제 1항에 있어서,

상기 제2 적층체를 형성하는 고분자 재료는, 상기 제1 및 제3 적층체를 형성하는 고분자 재료보다 역학적 내부손실이 큰 것을 특징으로 하는 음향 진동판.
제 1항에 있어서,

상기 제1 또는 제3적층체의 어느 한쪽에 다른 재료가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 음향 진동판.
제 1항에 있어서,

상기 제1 내지 제3 적층체는 광간섭 현상을 발현시켜, 장식적 기능을 발휘하는 것 을 특징으로 하는 음향 진동판.
3층 이상의 다층의 적층체가 적층된 음향 진동판으로서,

각 적층체는, 역학적 내부손실이 서로 다른 제1 또는 제2 고분자 재료에 의해 형성되고,

상기 제1 고분자 재료에 의해 형성된 적층체와, 상기 제2 고분자 재료에 의해 형성된 적층체가 교대로 배치되며,

상기 적층제는 진동시 전단 변형하는 것을 특징으로 하는 음향 진동판.
제 5항에 있어서,

상기 다층의 적층체의 일단에 다른 재료가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 음향 진동판.
제 5항에 있어서,

상기 각 적층체는, 광간섭 현상을 발현시켜, 장식적 기능을 발휘하는 것을 특징으로 하는 음향 진동판.