KR101649827B1 - 불연 피에조 압전 스피커장치/수음 트랜스듀서 - Google Patents

불연 피에조 압전 스피커장치/수음 트랜스듀서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 불연 피에조 압전 스피커장치에 관한 것으로,
세라믹판을 금속 다이아프램 진동판의 중앙에 부착한 상태에서 음향장치로부터 출력되어 앰프를 거치면서 증폭되어 전기선을 통하여 음성의 전기적 신호가 전달되도록 하여 화재 시의 온도와 물기 등 외부의 영향을 받지 않으면서 음향을 확성할 수 있도록 하고,
상기 금속 다이아프램 진동판이 고정되는 울림통에 한쪽이 스프링의 탄성을 받으면서 지지된 탄성 지지편의 다른 쪽의 뾰쪽한 끝단이 상기 세라믹판의 진동을 제어하도록 하여 고음으로부터 저음에 이르기까지 안정된 음향이 확성되도록 하고,
상기 세라믹판이 중앙에 부착되는 금속 다이아프램 진동판의 원주상 둘레에 절곡부위를 형성하여 중, 고음대역의 왜곡주파수를 감쇄되도록 구성됨을 특징으로 한다.

Description

불연 피에조 압전 스피커장치/수음 트랜스듀서{nonflammables speaker/transducer of piezoelectricity type}
본 발명은 불연 피에조 압전 스피커장치/수음 트랜스듀서에 관한 것으로, 상세하게는 세라믹판을 금속 다이아프램 진동판에 부착한 상태에서 울림통 내에서 스프링의 탄성력을 받는 탄성 지지편의 뾰쪽한 끝단에 의해 진동이 제어되도록 함으로써 음향장치로부터 출력되어 앰프를 거치면서 증폭되어 전기선을 통하여 전달되는 음성의 전기적 신호가 고음으로부터 저음에 이르기까지 양질의 음성신호로 불연재인 세라믹판과 금속 다이아프램 진동판을 통하여 출력되도록 하여 화재 시의 온도와 물기 등 외부의 영향을 받지 않으면서 음성을 출력할 수 있도록 한 불연 피에조 압전 스피커장치/수음 트랜스듀서에 관한 것이다.
일반적으로 주위에 존재하는 거의 모든 소음은 파동의 형태로 전달된다. 예를 들면, 귀로 들리는 소리, 눈에 들어오는 빛, 텔레비전과 라디오에 수신되는 전자기파 등이 파동운동의 형태로 전달된다.
귀로 들리는 소리는 물체의 진동에 의하여 만들어진 파동이며, 소리는 사람의 외이도(外耳道), 즉 귓구멍을 통해서 들어오고 고막에서 진동되며 고막 안쪽의 내이(內耳)에서 세포들이 자극을 받아 뇌로 전달되어 들을 수가 있다.
사람이 들을 수 있는 소리의 범위는 청각능력에 따라 차이는 있으나, 20~20,000Hz이며, 사람의 청각에 알맞은 소리는 125~8,000Hz이다.
종래, 스피커는 콘형, 돔형, 혼형 등이 있고, 용도에 따라 구분하여 사용되고 있다. 이 중, 콘형 스피커는 원추형의 진동판을 갖는 것이 일반적으로 널리 사용되고 있고, 진동판에 배치된 보이스코일에 구동 전류를 흐르게 함으로써, 진동판이 진동하여 공기의 조밀파[종파(縱波)]를 만들어냄으로써 소리가 출력된다.
종래, NTX사 등은 평면판을 진동판으로서 사용하고 이를 진동시킴으로써 소리를 발생시키는 스피커를 오래전부터 개발하여 실용화하고 있다(예를 들어, 일본 공표특허공보 평11-512249호 참조). 이와 같은 형태의 스피커는 경량이고 장소에 관계없이 설치하기 쉽다는 장점이 있지만, 음역이나 주파수 특성, 음성의 재현성이라는 측면에서는 콘형의 우퍼와 돔형의 트위터, 스쿼커(squawker)를 탑재한 통상의 상자형 스피커에 비해 용도가 한정되어 있었다.
종래 사용되고 있는 스피커는 공기의 조밀파(종파)를 만들어냄으로써 소리를 출력하므로, 소리의 전반(傳搬)은 거리의 2승에 비례하여 감쇠(減衰)하고, 먼 장소에 소리를 보내기 위해서는 대용량의 소리를 발생시키지 않으면 안되었다.
한편, 횡파는 종파에 비해 감쇠율이 매우 낮다는 특징이 있고, 이를 이용하여 먼 장소까지 소리를 보낼 수 있는 스피커가 제안되어 있다(예를 들어, 일본 공개특허공보 제2007-19623호). 상기 방법에서는 스피커의 진동판에 굽힘 응력을 가하고, 상기 굽힘에 기인하여 횡파를 만들어내는 것이다. 그러나 이러한 기술에서는 상기 진동판으로서 목재, 플라스틱, 금속 등의 판 형상 부재를 사용하여 상기 판 형상 부재를 구부려 상기 굽힘 응력을 생성하고 부가하는 것을 전제로 한다.
스피커는 전기 신호를 전자 코일이나 압전 소자가 진동으로 변환하여, 평면 패널(진동판)을 통하여 공기에 진동을 전달함으로써 소리를 내고 있다.
따라서, 패널(진동판)의 강성(剛性)이 작고 부드러운 경우에는 진동자의 진동에 패널이 추종할 수 없다. 즉, 진동자의 주변만 진동하고, 다른 대부분은 필요한 주파수에서의 진동을 얻을 수 없어, 관계없는 잡음이 발생하거나 간섭에 의해 필요한 소리가 나오지 않는다. 특히, 고음(주파수가 높고 진동이 빠른)에서는 상술한 현상이 현저하게 발현된다.
따라서, 상기 패널을 상술한 바와 같은 판 형상의 플라스틱 등으로 구성한 경우에는 상술한 바와 같은 현상이 현저해지고 상기 패널, 즉 상기 스피커는 실용에 제공할 수 있는 정도의 성능을 가질 수 없다.
한편, 패널(진동판)을 금속과 같이 단단한 판 형상 부재로 구성한 경우에는 상기 패널의 강성을 높일 수 있지만 상기 패널 자체가 너무 무거워지므로, 진동자가 상기 패널을 진동시키고자 해도 상기 패널의 관성력(慣性力)이 너무 커지므로, 상기 패널이 상기 진동자의 진동에 추종할 수 없게 된다. 그 결과, 상기 진동자로부터의 진동에 대해서 상기 패널은 부분적인 주파수밖에 재생시킬 수 없다.
따라서, 상기 패널을 상술한 바와 같은 판 형상의 금속으로 구성한 경우에는 상술한 바와 같은 현상이 현저해지고, 상기 패널 즉 상기 스피커는 실용에 제공할 수 있는 성능을 가질 수 없다.
또한, 압전 소자는 전기적 에너지와 기계적 에너지를 서로 간에 변화시킬 수 있는 특성을 지닌 소자를 말하며, 압전 스피커는 이러한 압전 소자의 기계적 움직임을 진동판에 의해 음향적으로 변환시켜서 원하는 주파수 대역의 음향을 발생시키는 음향 부품의 대표적인 제품이다.
상기의 압전 스피커는 압전 소자와 압전 소자보다 크게 형성되어 상기 압전 소자의 일면에 부착되어 압전 소자에서 발생하는 진동을 증폭시키는 진동판을 포함한다.
압전 스피커에 적용되는 진동판은 음파의 전달률과 영률(늘어나는 탄성률)이 좋은 금속 재질이 사용되는데 이에 따라 압전 스피커는 압전 소자의 진동을 음파로 변환시키는 효율이 좋은 장점이 있다.
하지만, 금속은 그 고유의 특성 때문에 두께가 두껍고 무게가 무거운 단점이 있다. 이에 따라 수십 미크론의 얇은 합성수지 시트로 이루어지는 다이내믹 스피커에 적용되는 진동판에 비하여 압전 스피커에 적용되는 진동판이 상대적으로 두껍고 무겁게 형성될 수밖에 없다.
진동판은 얇고 가벼울수록 저주파 대역의 음향을 발생시킬 수 있는데, 전술된 이유로 인하여 압전 스피커는 다이내믹 스피커에 비하여 저주파수 대역의 음향을 발생시키는데 한계가 있다.
그리하여 2012년 06월 15일자 한국등록특허 10-1159037호(스피커용 진동판과 이를 사용한 스피커)가 제안되었으며,
이는, 한 쌍의 피복층과, 그 사이에 끼워지고 발포체층을 갖는 코어를 구비하는 스피커용 진동판에 있어서,
상기 발포체층은 열경화성 수지, 중공구 형상 무기물질 및 열팽창성 마이크로 캡슐을 포함하는 발포성 수지조성물로 이루어지고,
상기 스피커용 진동판에 대해서 굽힘 응력이 가해지도록 구성하였다.
그리고 2013년 01월 17일자 한국등록특허 10-1225552호(압전스피커)가 제안되었으며,
이는, 상부가 개방된 수용케이스, 수용케이스에 수용되는 진동판, 세라믹 소재의 PZT(piezo-electric transducer)로 이루어져,
상면과 하면에 형성된 상면 실버페이스트와 하면 실버페이스트를 통해 교류신호 공급부로부터 교류신호를 공급받아 수축 및 팽창하여 하부에 적층된 상기 진동판을 진동시키는 압전체,
상면 실버페이스트의 상면에 소정크기의 금속편 형상으로 접착되는 댐퍼,
수용케이스의 개방된 상부에 결합되는 덮개 케이스,
일단이 덮개 케이스와 결합하고, 타단이 진동판과 결합하여 진동판이 상기 덮개 케이스에 지지되도록 하는 지지대를 포함하여 구성하였다.
또한 2011년 08월 09일자 한국등록특허 제10-1057105(진동부재 및 이를 이용한 압전 스피커)가 제안되었으며,
이는, 압전 소자와;
상기 압전 소자의 일측면에 부착되는 진동부재와;
상기 진동부재의 가장자리를 지지하는 케이스를 포함하고, 상기 진동부재는 중심영역에 상기 압전 소자가 부착되는 부착부가 형성되고, 가장자리 영역을 따라 테두리부가 형성되며, 상기 부착부와 테두리부를 연결하는 연결부가 형성되고, 상기 부착부, 테두리부 및 연결부를 제외한 부분에 관통공이 형성되는 금속 진동판과;
상기 금속 진동판의 크기와 대응하는 크기로 구비되어 상기 금속 진동판의 일면에 부착되는 수지 진동판을 포함하여 구성함으로써 진동부재를 경량화하여 저주파 대역의 음향을 구현할 수 있도록 하였다.
그러나 상기와 같은 종래의 압전 확성장치에 의하여서는 압전 확성기에 댐퍼를 부착하는 방법을 사용하게 되면 중저음을 들을 수 있는 반면에 볼륨을 크게 할 경우 고음에서 파형이 왜곡되는 포화 현상이 발생하여 대출력에서 음을 효과적으로 들을 수 없게 되는 문제점이 있었다.
그리고 저음이 들리지 않게 됨은 물론, 중, 고음의 대역에서 기생 주파수가 발생하거나 파형의 왜곡이 발생하여 중, 고음의 확성이 용이하지 않게 되는 단점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 세라믹판을 금속 다이아프램 진동판에 부착한 상태에서 울림통 내에서 스프링의 탄성력을 받는 탄성 지지편의 뾰쪽한 끝단에 의해 진동이 제어되도록 함으로써 음향장치로부터 출력되어 앰프를 거치면서 증폭되어 전기선을 통하여 전달되는 음성의 전기적 신호가 고음으로부터 저음에 이르기까지 양질의 음성신호로 불연재인 세라믹판과 금속 다이아프램 진동판을 통하여 출력되도록 하여 화재 시의 온도와 물기 등 외부의 영향을 받지 않으면서 음성을 출력할 수 있도록 한 불연 피에조 압전 스피커장치/수음 트랜스듀서를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
그리고 본 발명은 세라믹판이 중앙공에 부착되는 금속 다이아프램 진동판의 둘레에 절곡부위를 형성하는 변형을 가하여 진동의 왜곡을 잡아 주면서 저음은 물론 고음의 포화현상을 물리적으로 흡수하여 양질의 음향을 확성할 수 있도록 함을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 세라믹판과 금속 다이아프램 진동판 및 탄성 지지편이 내장되는 울림통의 내부에 상기 금속 다이아프램 진동판의 동, 스테인리스 티타늄, 니켈 등의 재질에 따라 발생하는 높은 이득의 특정주파수를 흡수하는 흡음재를 선택적으로 내장하여 안정된 주파수를 재생할 수 있도록 함을 또 다른 목적으로 한다.
그리고 본 발명은 중앙에 원형공이 구비된 금속 다이아프램 진동판의 양면에 세라믹판을 병렬회로를 구성하여 부착함으로써 두 세라믹판을 통하여 큰 진동을 금속 다이아프램 진동판에 전달할 수 있도록 함을 또 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 별도의 받침대에 지지되며 스프링의 탄성력을 받는 탄성 지지편의 뾰쪽한 끝단이 금속 다이아프램 진동판에 부착한 세라믹판의 진동을 제어하도록 한 구조를 소형으로 제조하여 수음(受音)을 수행할 수 있도록 함을 또 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 불연 피에조 압전 스피커장치/수음 트랜스듀서는,
세라믹판을 금속 다이아프램 진동판의 중앙에 부착한 상태에서 음향장치로부터 출력되어 앰프를 거치면서 증폭되어 전기선을 통하여 음성의 전기적 신호가 전달되도록 하여 세라믹판과 금속 다이아프램 진동판을 비롯한 불연성 부품이 화재 시의 온도와 물기 등 외부의 영향을 받지 않으면서 음성을 출력할 수 있도록 하고,
상기 금속 다이아프램 진동판이 고정되는 울림통에 스프링의 탄성을 받으면서 한쪽이 지지된 탄성 지지편의 다른 쪽의 뾰쪽한 끝단이 상기 세라믹판의 진동을 제어하면서 고음으로부터 저음에 이르기까지 양질의 음성신호로 출력되도록 하고,
상기 세라믹판이 중앙에 부착되는 상기 금속 다이아프램 진동판의 둘레에 절곡부위를 형성하는 변형을 가하여 진동의 왜곡을 잡아 주면서 전체주파수의 포화현상을 줄여줌으로 양질의 음향을 확성할 수 있도록 하고,
상기 세라믹판과 상기 금속 다이아프램 진동판 및 탄성 지지편이 내장되는 울림통의 내부에 상기 금속 다이아프램 진동판의 동, 스테인리스 티타늄, 니켈 등의 재질에 따라 발생하는 높은 이득의 주파수를 흡수하는 흡음재를 선택적으로 내장하여 안정된 전체 대역의 주파수를 재생할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 따른 불연 피에조 압전 스피커장치/수음 트랜스듀서는 세라믹판을 금속 다이아프램 진동판의 중앙에 부착한 상태에서 음향장치로부터 출력되어 앰프를 거치면서 증폭된 음성의 전기적 신호가 전기선을 통하여 세라믹판과 금속 다이아프램 진동판을 비롯한 불연성 부품을 통하여 전달되도록 한다.
상기 금속 다이아프램 진동판이 고정되는 울림통에 한쪽이 스프링의 탄성을 받으면서 지지된 탄성 지지편의 다른 쪽의 뾰쪽한 끝단이 상기 세라믹판의 진동을 제어하도록 하여 고음으로부터 저음에 이르기까지 양질의 음향이 확성되도록 한다.
상기 세라믹판이 중앙에 부착되는 금속 다이아프램 진동판의 원주상 둘레에 절곡부위를 형성하여 포화현상을 줄여줌으로써 왜곡주파수를 감쇄시키는데 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전체 구성을 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 부재의 구성을 도시한 개략도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 피에조 압전 스피커의 출력 주파수 특성을 도시한 그래프.
도 5는 종래 일반적인 피에조 압전 스피커의 출력 주파수 특성을 도시한 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 피에조 압전 스피커와 종래 일반적인 피에조 압전 스피커의 출력 주파수 특성을 비교하여 도시한 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 불연 피에조 압전 스피커장치/수음 트랜스듀서는,
동, 스테인리스, 티타늄, 니켈 등의 재질로 제조한 금속 다이아프램 진동판(3)의 주파수 특성을 주파수 측정기로 측정하여 어느 주파수 대역에 취약한가 미리 파악할 수 있도록 하고,
압전소자인 세라믹판(2)을 상기의 금속 다이아프램 진동판(3)의 중앙에 부착하여 불연재의 진동 부재(1)를 제조하도록 하고,
상기 진동 부재(1)의 금속 다이아프램 진동판(3)은 울림통(5)의 개방 부위에 고정되도록 하고,
상기 울림통(5)의 내부에서 한쪽이 스프링(6)의 탄성력을 받도록 지지된 탄성 지지편(7)의 다른 쪽의 뾰쪽한 끝단이 상기 세라믹판(2)과 선택적으로 진동을 제어하도록 하여 음향장치(10)로부터 출력되어 앰프(11)를 거치면서 증폭되어 전기선(12)을 통하여 음성의 전기적 신호가 전달될 때 불연재인 세라믹판(2)과 금속 다이아프램 진동판(3)을 통하여 고음으로부터 저음에 이르기까지 고른 음질의 음성신호로 출력되도록 하고,
상기 세라믹판(2)이 중앙에 부착되는 금속 다이아프램 진동판(3)의 원주상 둘레에 절곡부위(4)를 형성하여 그 부위에서 금속 다이아프램 진동판(3)의 진동이 멈추게 되어 금속 다이아프램 진동판(3)의 외곽 부위에서 주로 발생하는 왜곡주파수를 감쇄시켜 전체 주파수가 안정화 되도록 하고,
상기 울림통(5)의 내면에는 기존에 측정한 상기 금속 다이아프램 진동판(3)의 재질에 따른 주파수 특성에 의하여 파형의 왜곡을 일으키는 대역의 주파수를 흡입하여 없애는 흡음재(8)를 부착하여 고음으로부터 저음에 이르기까지 고른 음질의 음을 화재 시의 온도와 물기 등 외부의 영향을 받지 않으면서 들을 수 있도록 구성한 것이다.
상기와 같이 구성한 본 발명의 불연 피에조 압전 스피커장치/수음 트랜스듀서는,
압전소자인 세라믹판(2)을 0.2mm 정도의 두께로 제조하도록 한다.
그리고 동, 스테인리스, 티타늄, 니켈 등의 재질의 금속 다이아프램 진동판(3)을 제조하면서 주파수 특성을 측정하여 어느 주파수 대역에 취약한가 미리 파악할 수 있도록 한다.
상기의 세라믹판(2)을 금속 다이아프램 진동판(3)의 중앙에 부착하여 진동 부재(1)를 제조하도록 한다.
상기 진동 부재(1)의 세라믹판(2)과 금속 다이아프램 진동판(3)이 물기에 의한 영향을 받지 않는 불연재이므로 화재 시의 온도와 물기 등 외부의 영향을 받지 않으면서 음성을 출력할 수 있게 된다.
상기 진동 부재(1)의 금속 다이아프램 진동판(3)은 울림통(5)의 개방 부위에 고정되도록 함으로써 울림통(5)의 내부에서 금속 다이아프램 진동판(3)과 세라믹판(2)의 진동에 의한 확성이 행하여지도록 한다.
그리고 상기 울림통(5)의 내부에서 한쪽이 스프링(6)의 탄성력을 받도록 지지된 탄성 지지편(7)의 다른 쪽의 뾰쪽한 끝단이 상기 세라믹판(2)과 선택적으로 진동을 제어하도록 하여 음향장치(10)로부터 출력되어 앰프(11)를 거치면서 증폭되어 전기선(12)을 통하여 음성의 전기적 신호가 전달될 때 불연재인 세라믹판(2)과 금속 다이아프램 진동판(3)을 통하여 고음으로부터 저음에 이르기까지 고른 음질의 음성신호로 출력되도록 함으로써 비상 사태가 발생하지 않는 경우에는 안정된 양질의 음성을 통해 음악이나 방송을 청취할 수 있게 된다.
또한, 상기 세라믹판(2)이 중앙에 부착되는 금속 다이아프램 진동판(3)의 원주상 둘레에 절곡부위(4)를 형성하여 그 부위에서 금속 다이아프램 진동판(3)의 진동이 멈추게 되어 금속 다이아프램 진동판(3)의 외곽 부위에서 주로 발생하며 고음에서 일부 발생하게 되는 포화 현상을 방지하여 왜곡주파수를 감쇄시켜 전체 주파수가 안정화 되도록 한다.
그에 더하여 상기 울림통(5)의 내면에는 기존에 측정한 상기 금속 다이아프램 진동판(3)의 재질에 따른 주파수 특성에 의하여 파형의 왜곡을 일으키는 대역의 주파수를 흡입하여 없애는 흡음재(8)를 부착하여 고음으로부터 저음에 이르기까지 고른 음질의 음을 화재 시의 온도와 물기 등 외부의 영향을 받지 않으면서 들을 수 있도록 한다.
세라믹판(2)과 금속판(3)이 모두 난연성이 있으므로 화재, 건축물 붕괴, 각종 가스 누출 등의 비상 사태가 발생할 경우에도 안정적으로 안내방송을 확성할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 부재의 구성을 도시한 것으로,
중앙에 원형공(21)이 구비된 금속 다이아프램 진동판(20)의 양면에 서로 다른 다이어미터(dia meter) 값을 갖는 세라믹판(22)(23)을 부착함으로써 두 세라믹판(22)(23)을 통하여 주파수의 폭이 넓어지면서 저역 주파수의 폭이 넓어진 진동을 금속 다이아프램 진동판(20)에 전달할 수 있어 다이내믹한 음성을 화재 시의 온도와 물기 등 외부의 영향을 받지 않으면서 들을 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 것으로,
압전소자인 세라믹판(31)을 구리 또는 구리 합금의 금속 진동판(32)의 중앙에 부착하여 증폭이 이루어지도록 하고,
상기의 세라믹판(31)이 부착된 금속 진동판(32)을 제1 금속 다이아프램 진동판(33)의 중앙에 부착하여 불연재의 진동 부재(30)를 제조하도록 하고,
상기 진동 부재(30)의 제1 금속 다이아프램 진동판(33)의 원주상 둘레에 절곡부위(34)를 형성하여 그 부위에서 진동이 멈추게 되어 제1 금속 다이아프램 진동판(33)의 외곽 부위에서 주로 발생하는 왜곡주파수를 감쇄시켜 전체 주파수가 안정화 되도록 하고,
상기 세라믹판(31)의 중앙에 한쪽의 뾰쪽한 끝단이 접촉하면서 진동을 제어하는 탄성 지지편(35)의 다른 쪽은 원주상 둘레에 절곡부위(37)를 형성한 제2 금속 다이아프램 진동판(37)에 결합되도록 하여 상기 진동 부재(30)의 진동을 제어하는 중에 진동을 전달받아 제2 금속 다이아프램 진동판(37)에 전달하도록 하여 제1 및 제2 금속 다이아프램 진동판(33)(37)에 의해 이루어지는 울림통(40)에서 보다 증폭된 양질의 음성으로 음악이나 방송을 청취할 수 있도록 한다.
상기 탄성 지지편(35)의 다른 쪽에 볼트부(36)를 형성하여 제2 금속 다이아프램 진동판(37)의 내면과 외면에서 너트(38)(39)로 체결하면서 너트(38)(39)의 조임 상태를 조절하면서 적절한 스트레인(strain)을 유지하도록 함으로써 증폭 효과는 물론 고음과 저음의 모든 대역에서 양질의 음을 들을 수 있도록 한다.
그리고 상기 제2 금속 다이아프램 진동판(37)의 중앙 주위에 다수의 벤트홀(40)을 형성하여 밀폐된 상태인 상기 울림통(41)의 내부에서 진동파를 비롯한 파장의 포화 현상이 발생하는 것을 방지하도록 한다.
도 4 내지 도 6를 참조하여 기술하면,
본 발명에 따른 피에조 압전 스피커는 도 4에 도시한 바와 같이 출력 주파수 특성이 가장 좋은 가청 주파수 대역인 1KHz 대역은 물론 230Hz 대역까지 양호하게 들을 수 있는 상대인데 반하여, 종래의 일반적인 피에조 압전 스피커는 도 5에 도시한 바와 같이 출력 주파수 특성이 550Hz까지의 대역까지만 양호하게 들을 수 있는 상태임을 확인할 수 있게 된다.
따라서 본 발명에 따른 피에조 압전 스피커의 출력 주파수 특성(적색으로 도시)과 종래의 일반적인 피에조 압전 스피커의 출력 주파수 특성(녹색으로 도시)을 비교하여 도시한 도 6을 통하여 더욱 명료하게 확인할 수 있게 된다.
또한, 세라믹판(2)을 금속 다이아프램 진동판(3)의 중앙에 부착하여 불연재의 진동 부재(1)를 형성하고,
도면에 도시하지 않은 별도의 받침대에 지지되며 스프링(6)의 탄성력을 받는 탄성 지지편(7)의 뾰쪽한 끝단이 금속 다이아프램 진동판(3)에 부착된 세라믹판(2)의 진동을 제어하도록 한 구조를 소형으로 제조하여 수음을 수행할 수 있도록 함으로써 저음과 중음 그리고 고음에 이르기까지 모든 대역에 대해 수음이 가능하도록 한다.
그리고 도 3에 도시한 것과 같은 세라믹판(31)이 부착된 금속 진동판(32)을 제1 금속 다이아프램 진동판(33)의 중앙에 부착하여 불연재의 진동 부재(30)를 제조하고,
상기 진동 부재(30)의 제1 금속 다이아프램 진동판(33)의 원주상 둘레에 절곡부위(34)를 형성하여 그 부위에서 진동이 멈추게 되어 제1 금속 다이아프램 진동판(33)의 외곽 부위에서 발생하는 왜곡주파수를 감쇄시키도록 하고,
상기 세라믹판(31)의 중앙에 한쪽의 뾰쪽한 끝단이 접촉하면서 진동을 제어하는 탄성 지지편(35)의 다른 쪽은 원주상 둘레에 절곡부위(37)를 형성한 제2 금속 다이아프램 진동판(37)에 결합되도록 하여 상기 진동 부재(30)의 진동을 제어하는 중에 진동을 전달받아 제2 금속 다이아프램 진동판(37)에 전달하도록 하여 제1 및 제2 금속 다이아프램 진동판(33)(37)에 의해 이루어지는 수음통(41)에서 보다 양호한 수음이 가능하도록 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
1 : 진동 부재 2 : 세라믹판
2 : 금속 다이아프램 진동판 3 : 원형공
4 : 절곡부위 5 : 울림통
6 : 스프링 7 : 탄성 지지편

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  5. 압전소자인 세라믹판(31)을 구리 또는 구리 합금의 금속 진동판(32)의 중앙에 부착하여 증폭이 이루어지도록 하고,
    상기의 세라믹판(31)이 부착된 금속 진동판(32)을 제1 금속 다이아프램 진동판(33)의 중앙에 부착하여 불연재의 진동 부재(30)를 제조하도록 하고,
    상기 진동 부재(30)의 제1 금속 다이아프램 진동판(33)의 원주상 둘레에 절곡부위(34)를 형성하여 그 부위에서 진동이 멈추게 되어 제1 금속 다이아프램 진동판(33)의 외곽 부위에서 주로 발생하는 왜곡주파수를 감쇄시켜 전체 주파수가 안정화 되도록 하고,
    상기 세라믹판(31)의 중앙에 한쪽의 뾰쪽한 끝단이 접촉하면서 진동을 제어하는 탄성 지지편(35)의 다른 쪽은 원주상 둘레에 절곡부위(37)를 형성한 제2 금속 다이아프램 진동판(37)에 결합되도록 하여 상기 진동 부재(30)의 진동을 제어하는 중에 진동을 전달받아 제2 금속 다이아프램 진동판(37)에 전달하도록 하여 제1 및 제2 금속 다이아프램 진동판(33)(37)에 의해 이루어지는 울림통(41)에서 보다 증폭된 양질의 음성을 들을 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 불연 피에조 압전 스피커장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 탄성 지지편(35)의 다른 쪽에 형성한 볼트부(36)를 제2 금속 다이아프램 진동판(37)의 내면과 외면에서 너트(38)(39)로 체결하여 너트(38)(39)의 조임 상태를 조절하면서 적절한 스트레인을 유지하도록 함으로써 증폭 효과는 물론 고음과 저음의 모든 대역에서 양질의 음을 들을 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 불연 피에조 압전 스피커장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 금속 다이아프램 진동판(37)의 중앙 주위에 다수의 벤트홀(40)을 형성하여 밀폐된 상태인 상기 울림통(41)의 내부에서 진동파의 포화 현상이 발생하는 것을 방지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 불연 피에조 압전 스피커장치.
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  10. 세라믹판(31)이 부착된 금속 진동판(32)을 제1 금속 다이아프램 진동판(33)의 중앙에 부착하여 불연재의 진동 부재(30)를 제조하고,
    상기 진동 부재(30)의 제1 금속 다이아프램 진동판(33)의 원주상 둘레에 절곡부위(34)를 형성하여 그 부위에서 진동이 멈추도록 하고,
    상기 세라믹판(31)의 중앙에 한쪽의 뾰쪽한 끝단이 접촉하여 진동을 제어하는 탄성 지지편(35)의 다른 쪽은 원주상 둘레에 절곡부위(37)를 형성한 제2 금속 다이아프램 진동판(37)에 결합하여 상기 진동 부재(30)의 진동을 제어하는 중에 진동을 전달받아 제2 금속 다이아프램 진동판(37)에 전달하도록 하여 제1 및 제2 금속 다이아프램 진동판(33)(37)에 의해 이루어지는 울림통(41)에서 양호한 수음이 가능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 불연 피에조 압전 수음 트랜스듀서.
KR1020150081037A 2015-05-18 2015-06-09 불연 피에조 압전 스피커장치/수음 트랜스듀서 KR101649827B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002135893A (ja) * 2000-10-24 2002-05-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 圧電スピーカ及びその駆動回路
KR20130016976A (ko) * 2011-08-09 2013-02-19 (주)이노포유 압전 구동체를 이용한 음향변환장치
JP2014072571A (ja) * 2012-09-27 2014-04-21 Shotoku Kogyosho Co Ltd 波状管型スピーカーボックス及び音響装置

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