KR102277803B1 - 압전 소자들을 갖는 라우드스피커 - Google Patents

압전 소자들을 갖는 라우드스피커 Download PDF

Info

Publication number
KR102277803B1
KR102277803B1 KR1020150023147A KR20150023147A KR102277803B1 KR 102277803 B1 KR102277803 B1 KR 102277803B1 KR 1020150023147 A KR1020150023147 A KR 1020150023147A KR 20150023147 A KR20150023147 A KR 20150023147A KR 102277803 B1 KR102277803 B1 KR 102277803B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piezoelectric
bimorph
membrane
delete delete
actuators
Prior art date
Application number
KR1020150023147A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150099442A (ko
Inventor
울리히 호바흐
Original Assignee
하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드 filed Critical 하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드
Publication of KR20150099442A publication Critical patent/KR20150099442A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102277803B1 publication Critical patent/KR102277803B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/403—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers loud-speakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H04R17/005—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers using a piezoelectric polymer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H04R17/02—Microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H04R17/02—Microphones
    • H04R17/025—Microphones using a piezoelectric polymer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2217/00—Details of magnetostrictive, piezoelectric, or electrostrictive transducers covered by H04R15/00 or H04R17/00 but not provided for in any of their subgroups
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2217/00—Details of magnetostrictive, piezoelectric, or electrostrictive transducers covered by H04R15/00 or H04R17/00 but not provided for in any of their subgroups
    • H04R2217/01—Non-planar magnetostrictive, piezoelectric or electrostrictive benders
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2217/00—Details of magnetostrictive, piezoelectric, or electrostrictive transducers covered by H04R15/00 or H04R17/00 but not provided for in any of their subgroups
    • H04R2217/03—Parametric transducers where sound is generated or captured by the acoustic demodulation of amplitude modulated ultrasonic waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)

Abstract

실시예들은 하나 이상의 압전 액츄에이터들에 의해 구동되는 라우드스피커에 대해 개시된다. 본 발명의 실시예들에서, 라우드스피커는 지지 구조, 및 적어도 2개의 그립들을 통해 지지 구조에 부착되는 압전 적층 외팔보형 액츄에이터를 포함한다. 또한, 지지 구조는 압전 액츄에이터 위에 현수되는 멤브레인을 포함할 수 있고, 적어도 2개의 그립들 사이의 압전 액츄에이터와 접촉한다.

Description

압전 소자들을 갖는 라우드스피커{LOUDSPEAKER WITH PIEZOELECTRIC ELEMENTS}
본 발명은 오디오 사운드들(audio sounds)을 생성하기 위해 압전 재료들 및 소자들을 이용하는 효율적인 오디오 트랜스듀서들(audio transducers)에 관한 것이다.
트랜스듀서에서, 하나의 형태의 에너지가 다른 형태의 에너지로 변환된다. 몇몇 라우드스피커들(loudspeakers)은 전기 충격들을 근접 청자들에게 가청의 사운드로 여겨질 수 있는 음향 진동들로 변환하는 전기음향 트랜스듀서들을 이용할 수 있다. 종래의 전기음향 트랜스듀서들, 또는 스피커 드라이버들(speaker drivers)은 콘 진동판(conical diaphragm) 및 콘(cone) 개방의 대단부를 그대로 두면서, 콘의 소단부에 장착되는 자기(magnetic) 사운드-생성 구성요소들을 갖는 프레임을 포함한다. 그러한 전기음향 트랜스듀서들은 부피가 크고 고가일 수 있고, 그 때문에 연관된 라우드스피커의 크기, 중량, 및 비용이 증가할 수 있다. 압전 트랜스듀서들을 이용하는 라우드스피커들은 보통, 압전 액츄에이터들에 의해 표시되는 상대적으로 작은 크기의 진동 및 1차 용량성 부하를 제공하는 압전 액츄에이터들로 인해, 다른 유형들의 트랜스듀서들(예컨대, 자기 구성요소들을 포함하는 전기음향 트랜스듀서들)에 비해 감소된 주파수 응답 및 증가된 왜곡을 제공한다.
실시예들은 하나 이상의 압전 액츄에이터들에 의해 구동되는 라우드스피커에 대해 개시된다. 본 발명의 실시예들에서, 라우드스피커는 지지 구조, 및 적어도 2개의 그립들(grips)을 통해 상기 지지 구조에 부착되는 압전 적층 외팔보형 액츄에이터를 포함한다. 또한, 상기 지지 구조는 상기 압전 액츄에이터 위에 현수(suspend)되는 멤브레인(membrane)을 포함할 수 있고, 상기 멤브레인은 상기 적어도 2개의 그립들 사이의 상기 압전 액츄에이터들과 접촉한다.
부가적인 또는 대안적인 실시예들에서, 라우드스피커는 지지 구조 및 상기 라우드스피커의 길이 방향 축을 따라 선형으로 배열되는 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들의 어레이를 포함할 수 있고, 상기 압전 액츄에이터들 각각은 적어도 2개의 그립들을 통해 상기 지지 구조에 부착된다. 또한, 상기 라우드스피커는 상기 압전 액츄에이터들의 어레이 위에 현수되는 멤브레인을 포함할 수 있고, 상기 멤브레인은 상기 적어도 2개의 그립들 사이의 상기 압전 액츄에이터들 각각과 접촉한다.
사운드를 발생시키는 방법은 하나 이상의 개시된 상기 라우드스피커들에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 방법은 상기 멤브레인의 오목 영역(depressed region)에서 하나 이상의 압전 액츄에이터들을 이용하여 멤브레인을 구동하는 단계를 포함한다. 피에조(piezo)-구동 라우드스피커들은 상기 라우드스피커에서 부피가 크고 고가인 마그네트들(magnets)을 제거하여 자기-구동 라우드스피커들에 관한 전력 효율을 증가시킬 수 있다. 상기 멤브레인의 오목 영역에서 상기 멤브레인을 구동하는 단계는 상기 압전 액츄에이터의 상기 진동들이 상기 멤브레인을 따라 균등하게 분포되는 것을 가능하게 한다.
아래에서 설명되는 바와 같이 압전 액츄에이터들을 이용하여 멤브레인을 구동함으로써, 위에서 설명된 상기 중량- 및 비용-절감 특징들이 대역폭 또는 상기 라우드스피커의 다른 오디오 품질 파라미터들을 희생시키지 않고 실현될 수 있다.
본 발명은 아래의 첨부 도면들을 참조하여, 비-제한적인 실시예들의 다음 설명을 판독하는 것으로부터 더 양호하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 압전 스피커 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 압전 바이몰프(bimorph) 액츄에이터를 도시한다.
도 3은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 라우드스피커의 압전 소자를 도시한다.
도 4는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 단일 및 이중-클램프(clamp) 압전 액츄에이터의 주파수 응답들을 도시한다.
도 5는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 단일 및 이중-클램프 압전 액츄에이터에 대한 임펄스 응답들(impulse responses)을 도시한다.
도 6은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 제1 압전 어레이의 전기 회로도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 도 6의 어레이의 입력 임피던스를 도시한다.
도 8은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 도 6의 어레이의 필요 전력을 도시한다.
도 9은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 도 6의 어레이의 사운드 압력 레벨을 도시한다.
도 10은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 압전 라우드스피커의 정면도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 도 10의 라우드스피커의 배면도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 도 10의 라우드스피커의 저면도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 도 10의 라우드스피커의 상면도를 도시한다.
도 14는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 제2 압전 어레이의 전기 회로도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 도 14의 구성요소의 상세 버전을 도시한다.
도 16은 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따른 라우드스피커에서 사운드를 발생시키기 위한 방법의 흐름도이다.
사운드를 전파하기 위해 콘 진동판들을 사용할 수도 있는 다이내믹 라우드스피커들(dynamic loudspeakers)로서도 공지된, 많은 라우드스피커들은 음파들을 발생시키기 위해 자기장 내에 현수되는 보이스 코일들(voice coils)을 이용한다. 마그네트들을 이용하는 대신, 압전 스피커들은 음파들을 발생시키기 위해 이동하는 압전 재료들을 통해 전류를 흐르게 함으로써 사운드를 생성한다. 압전 스피커들은 압전 효과를 나타내는 재료들을 이용함으로써 형성될 수 있으므로, 상기 재료 상의 전기 입력은 상기 재료로 하여금 몇몇 형태의 기계력 또는 응력을 나타내거나 편향(deflect)하게 한다. 또한, 상기 효과는 상기 재료에 인가되는 기계력이 전하를 조성하는 재료를 유발하는 경우, 역전될 수 있다.
본 명세서에 압전 스피커들로서 설명되는, 압전 드라이버들을 포함하는 스피커들은 다이내믹 라우드스피커들을 통해 몇몇 장점들을 제공할 수 있다. 먼저, 다이내믹 라우드스피커들에 사용되는 마그네트들은 보통 충분한 사운드를 생성하기 위해 대형인 반면, 압전 스피커들은 마그네트들을 필요로 하지 않고 그에 따라 보다 소형의 구성요소들을 가질 수 있다. 이와 유사하게, 압전 스피커들은 얕게 성형된 하우징들(housings) 내에 수용될 수 있고, 형상은 특정한 설계 요구에 따른 공간에 적합하도록 맞춰질 수 있다. 예는 가정 오락 시스템을 위해 벽 상에 편평한 압전 스피커를 장착하는 것을 수반할 수 있다. 게다가, 압전 스피커들은 다른 유형들의 드라이버들을 이용하는 스피커들보다 전력 효율적일 수 있다. 이러한 설명 전체에 걸쳐, 용어들 압전 드라이버들, 트랜스듀서들, 및 액츄에이터들은 동일한 의미로 사용될 것이다.
압전 스피커 시스템(100)의 예가 도 1에 도시된다. 이러한 설정에서, 좌측 압전 스피커(106) 및 우측 압전 스피커(107)는 방 또는 다른 공간에 사운드를 제공하기 위해 배열되고 연결된다. 이러한 시스템에서, 스피커들(106 및 107)은 컴퓨터가 스피커들에 신호들을 제공하기 위한 음원으로서 동작하도록, 외부 데스크탑 컴퓨터(desktop computer)(105)에 연결될 수 있다. 스피커들(106 및 107)은 형상 및 형태가 실질적으로 동일하고, 그에 따라 각 스피커의 특징부들이 동일하고 동등하게 라벨링된다. 압전 스피커는 2개의 일반 섹션들을 포함할 수 있고, 제1 섹션은 구조를 제공하고 압전 시스템들을 지지하는 타워(tower)(102)일 수 있다. 제2 일반 섹션은 타워(102)에 부착하고 인접할 수 있는 베이스(103)일 수 있다. 베이스는 압전 스피커를 위한 토대를 제공하고 스피커에 필요한 부가적인 구성요소들을 수용할 수 있다. 게다가, 다수의 오디오 신호 포트들은 베이스(103)로 내장될 수 있고, 여기서 배선(wiring)(112)은 스피커들(106 및 107)을 컴퓨터(105)에 연결할 수 있다. 또한, 배선(112)은 전력을 컴퓨터(105)로부터 스피커들(106 및 107)에 제공할 수 있거나, 또는 다른 실시예에서는, 전력이 다른 배선(미도시)을 통해 별개의 소스(source)로부터 공급될 수 있다.
타워(102) 내에서, 하나 이상의 압전 소자들(111)은 점선 박스들에 의해 도시되는 바와 같이, 수용된다. 각각의 소자(111)는 사운드를 생성하는데 요구되는 임의의 주변 구조 및 재료와 마찬가지로 압전 액츄에이터(109)를 포함한다. 도 3에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 주변 구조는 적소의 액츄에이터, 배선, 및 진동판 또는 압력파들을 생성하기 위한 다른 조각(piece)을 고정하기 위해 그립들(grips) 및/또는 접착제를 포함할 수 있다. 도 1에 도시되는 예에서, 5개의 압전 소자들(111)은 각각의 스피커들(106 및 107) 내에 존재하고, 여기서 소자들은 수직 방식으로 배열된다.
도 1의 액츄에이터(109)와 같은, 압전 트랜스듀서들(액츄에이터들)은 다양한 형태들 및 크기들로 될 수 있다. 트랜스듀서의 일종은 압전 바이몰프이다. 압전 바이몰프의 형상은 실질적으로 평면형 및 직사각형일 수 있고, 그렇게 함으로써 바이몰프가 단지 두 방향들로만 편향하도록 물리적으로 제한되는 것을 가능하게 할 수 있다. 예시적인 피에조 바이몰프는 도 2에 도시된다. 라벨링된 바와 같이, 정면도, 배면도 및 측면도를 포함하여, 바이몰프(200)의 3개의 도면들이 도 2에 도시된다. 바이몰프(200)는 도 1의 액츄에이터(109)로서 사용될 수 있다. 도 2의 측면도를 살펴보면, 세라믹(ceramic) 재료일 수 있는 중심 재료(216)는 압전 재료(215)의 두 외층부들 사이에 개재된다. 압전 재료는 압전 효과를 나타내는 피에조세라믹(piezoceramic) 또는 다른 적합한 초박형(thin) 및 연성(flexible) 재료일 수 있다. 압전 재료(215)의 2개의 층들은 바이몰프(200)를 단일층의 압전 재료가 사용되는 유니몰프(unimorph)와 구별한다. 전기 신호가 리드들(210)을 통해 전달됨에 따라, 바이몰프(200)는 화살표들(250)에 의해 지정되는 바와 같은 방향들로 그것의 길이를 따라 앞뒤로 만곡한다. 몇몇 압전 스피커들 상에서, 바이몰프는 일단부 상의 지지 구조에 부착될 수 있고, 그렇게 함으로써 타단의 자유로운 이동을 가능하게 한다. 이러한 구성은 이후로 단일-클램프 바이몰프로서 지칭된다.
바이몰프 액츄에이터의 일단부를 견고히 고정시키는 것과는 대조적으로, 음질은 양 단부들 상에 바이몰프를 고정시키고 바이몰프가 2개의 고정된 단부들 사이에서 이동하는 것을 가능하게 함으로써 향상될 수 있다. 압전 스피커의 단일 소자(300)의 제1 실시예가 도 3에 도시되고, 여기서 소자는 양 단부들 상에 고정된다. 소자(300)의 2개의 도면들이 라벨링된 바와 같이, 정면도 및 저면도를 포함하여 도시된다. 이러한 설명 전체에 걸쳐, 압전 소자(300)는 설명되는 임의의 스피커 시스템을 위한 근저를 형성한다. 복수의 소자들(300)은 일관된 사운드를 생성하도록 배선될 수 있는 소자 어레이들을 형성하기 위해 결합되고 배열될 수 있다. 보이는 바와 같이, 바이몰프(200)는 그립들(305)에 의해 양 단부들 상에서 파지된다(예컨대, 각각의 그립은 바이몰프(200)의 서로 다른, 대향하는 단부에 부착된다). 도 3에 예시되는 바이몰프(200)가 도 2의 바이몰프(200)에 대응하지만, 바이몰프(200)가 본 발명에 언급되는 경우 임의의 적합한 압전 액츄에이터가 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 그립들(305)은 바이몰프와 그것의 그립들 사이에 실질적으로 영 변위가 존재하도록, 바이몰프(200)에 견고히 클램핑될 수 있다. 그립들(305)은 단단하게 구성될 수 있지만, 고무와 같은 연성 재료일 수 있다. 게다가, 그립들은 바이몰프를 적소에 고정하기 위해 압축력 및 마찰을 사용할 수 있거나, 또는 접착제의 한 형태가 그립들 및 바이몰프에 도포될 수 있다. 각각의 그립(305)이 2개의 층들 사이에 바이몰프의 단부를 클램핑한다는 것을 주목한다. 이렇게 하여, 그립(305)은 바이몰프의 단부를 둘러싸기 위해 바이몰프의 전면 및 후면(예컨대, 전면의 정반대인 표면)에 접촉한다. 바이몰프(200)가 양 단부들 상에서 고정되는, 이러한 방식의 클램핑은 이후로 이중-클램프 바이몰프로 지칭된다. 그립들의 하나의 층은 기판(320)과 같은, 지지 구조에 직접 접촉 및 인접하고, 이는 일반적으로 그립들(305)이 부착될 수 있는 편평한 표면을 제공할 수 있다. 측면 지지 구조들(310)은 바이몰프, 그립들, 및 기판을 더욱 지지하기 위해 기판(320)의 대향하는 단부 표면들 상에 위치된다. 구조들(310)은 이후에 더 도시되고 설명되는 바와 같이, 연장된 포스트들(elongated posts)의 형상을 포함할 수 있다. 바이몰프(200)와 구조들(310) 사이의 공간과 마찬가지로, 구조들(310)과 그립들(305) 사이에 공간이 존재한다. 이렇게 하여, 바이몰프(200)는 지지 기판(320)(예컨대, 지지 구조)에 부착되는 적층 압전 외팔보형이다.
초박형의 연성 멤브레인(318)은 멤브레인(318)이 바이몰프의 중심에서 라인(321)을 따라 바이몰프(200)에 접촉되는 "M"자 형상으로 바이몰프(200) 위에 형성되고 현수된다. 라인(321)에서 멤브레인은 몇몇 형태의 접착제 및/또는 다른 파스닝(fastening) 또는 융합 재료/공정을 통해 바이몰프에 접촉할 수 있다. 예시되는 바와 같이, 멤브레인(318)의 단부들은 지지 구조들(310)에 고정된다. 멤브레인(318)의 단부들이 부가적으로 또는 대안적으로 기판(320)과 같은, 다른 지지 구조들에 고정될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 멤브레인(318)은 진동-저항 플라스틱 재료로 구성되는 초박형의 막 같은 멤브레인일 수 있다. 전류는 멤브레인(318)을 진동시킬 수 있는 바이몰프(200)를 통해 전달되고, 그렇게 함으로써 음파들을 생성한다. 이후의 도면들에 도시되는 바와 같이, 소자(300)는 바이몰프 액츄에이터들의 어레이를 형성하기 위해 반복될 수 있고, 일 예에서, 모든 소자는 연속적인 멤브레인에 연결될 수 있다. 멤브레인(318)은 바이몰프(200)(예컨대, 압전 액츄에이터) 및 그립들(305) 위에 캐노피(canopy)를 형성하기 위해 바이몰프(200) 위에 현수될 수 있고, 이때 그립들 및 바이몰프 사이에 존재하는 공간이 있다(멤브레인과 액츄에이터 사이에 직접적인 접촉이 있는 라인(321)이 아닌 위치들에). 예를 들어, 바이몰프(318)는 그립들(305) 사이의 바이몰프의 중심에서 바이몰프(200)와 접촉할 수 있다. 이렇게 하여, 멤브레인(318)은 단지 바이몰프의 전면 상의 중심점 및/또는 영역에서 바이몰프와 접촉할 수 있고, 바이몰프의 다른 지점들, 영역들, 및/또는 표면들(예컨대, 바이몰프의 중심으로부터 이격되는 영역들)과는 접촉하지 않을 수 있다. 멤브레인(318)은 외부 측면(355)에서 분리되는 소자(300) 내에 에어 포켓(pocket of air) 또는 다른 재료(354)를 형성하기 위해 구조들(310)에 연속적으로 부착될 수 있다.
단일-클램프 바이몰프와는 대조적으로 연성 그립들을 이용하여 양 단부들 상에 클램프되는 압전 바이몰프 액츄에이터들의 음향 속성들을 수량화하기 위해, 일련의 테스트들이 수행될 수 있고, 그 결과들이 아래에서 상세하게 설명된다. 다음 테스트들 전체에 걸쳐, 단일-클램프 바이몰프는 금속 또는 강화 플라스틱과 같은 경질의 강성 재료를 이용하여 일 측 상에 클램핑되는 반면, 이중-클램프 바이몰프는 연질 재료(고무와 같은)를 이용하여 양 단부들 상에 고정된다.
도 4에 도시되는 주파수 응답 테스트에서, 소형 마이크로폰(microphone)은 부착되는 멤브레인(318) 없이 압전 바이몰프의 정면에 배치될 수 있다. 이와 같이, 그래프(400)는 도 3에 관해 설명되는 바와 같이 단일-클램프 및 이중-클램프 바이몰프들의 주파수 응답들을 도시한다. 곡선(405)은 경질 재료를 이용하여 일 단부 상에 클램핑되는 바이몰프의 주파수 응답을 나타내는 반면, 곡선(406)은 연질 재료를 이용하여 양 단부들 상에 클램핑되는 바이몰프의 주파수 응답을 나타낸다. 일 단부 상에 클램핑되는 바이몰프에 대해, 마이크로폰은 자유 단부에 근접하여 고정될 수 있는 반면 마이크로폰은 이를테면 라인(321)을 따라, 바이몰프의 중심에 근접하여 고정될 수 있다. 곡선(406)이 곡선(405)에 비해 향상된 음향 성능을 나타내면서, 곡선(405)보다 더 고정적이고 매끄럽다는 것을 주목한다. 곡선(405)에서, 음향 에너지는 지점들(422, 423, 및 424)과 같은 몇몇 급격한 공진 피크들 주변에 집중된다. 급격한 공진 피크들은 고 음질을 요구하는 스피커 애플리케이션들에 부적합한 일 단부 상에 클램핑되는 바이몰프를 렌더링(rendering)할 수 있다. 반면에, 곡선(406)은 곡선(405)에 도시되는 피크들만큼 극심한 공진 피크들을 나타내지 않는다.
제2 테스트가 도 5에 보여질 수 있고, 여기서 단일-클램프 및 이중-클램프 바이몰프들 양자가 임펄스 응답 테스트를 받는다. 양 바이몰프들에 의해 나타내어지는 임펄스 응답들은 시간 기간 동안 에너지의 결과적 집중 및 댐핑 효과(damping effect)를 예시한다. 단일-클램프 바이몰프의 가능한 임펄스 응답은 그래프(501)로서 도 5에 보여질 수 있다. 이중-클램프 바이몰프는 그래프(502)에 의해 도시되는 임펄스 응답을 가질 수 있다. 단일-고정 바이몰프 그래프(501)의 급격한 변동 현상은 이중-클램프 바이몰프의 그래프(402)보다 더 긴 시간 기간 동안 연장한다. 그래프(501)에서, 임펄스 응답은 진폭이 감쇄하기 전에 다시 상승하는 위치들을 포함하는 반면, 그래프(502)의 임펄스 응답은 최대치를 가지고 그 후 연속적으로 감쇄한다.
이전에 언급된 바와 같이, 압전 스피커 유닛은 압전 소자들의 어레이를 포함할 수 있고, 여기서 각각의 소자는 소자(300)로서 구성될 수 있다. 일 예에서, 5개의 소자들은 단일 멤브레인(318)이 부착되도록, 수직(길이 방향) 방식으로 배열될 수 있다. 다수의 소자들과 함께, 배선 설계는 입력 신호들을 각각의 소자로 유도하도록 요구될 수 있고, 이에 의하여 저항기들은 오디오 신호를 각각의 소자에 대해 그에 맞춰 구별된 주파수 대역들로 분할하는데 사용될 수 있다. 이러한 설정에서, 저항기들은 크로스오버 유닛(crossover unit)의 부분을 형성할 수 있다. 소자들의 5-소자 어레이(각각 액츄에이터를 포함함)는 도 6 내지 도 9에 예시되고 테스트되는 압전 스피커 유닛을 위해 가정될 수 있다.
도 6은 예시적인 배선 설계를 예시하고, 여기서 5개의 압전 바이몰프들(200)이 스피커 유닛(600)을 형성하기 위해 외부 증폭기(620)로부터의 입력 신호 및 5개의 저항기들과 병렬로 배열된다. 보이는 바와 같이, 병렬 회로의 각각의 분기에서 바이몰프(200)(예컨대, 트랜스듀서)는 대응하는 저항기와 직렬로 배열된다. R0, R1, 및 R2로 라벨링되는, 저항기들은 균형 잡힌 사운드를 생성하기 위해 도 6에 디스플레이되는 바와 같이 대칭적인 윤곽으로 배열될 수 있다. 예로서, 저항기들은 저항들(ohms로 측정됨)을 다음과 같이 나타낼 수 있다: R0 = 10ohms, R1 = R2 = 400ohms. 중심 저항기와 외측 저항기들 사이의 저항의 차이는 소자들이 모두 단일 멤브레인(318)에 부착되도록 배열되었다면, 멤브레인(318)의 엣지들(edges)을 향하여 점진적인 고주파 롤-오프(roll-off)를 유발할 수 있다. 고주파 롤-오프는 생성된 사운드 및 전체 음향 전력 응답의 수직 지향성을 개선할 수 있다.
도 6에 관하여 설명된 바와 같이 5-소자 어레이를 이용하여, 도 7은 스피커 유닛에서 5-소자 압전 바이몰프 어레이에 의해 나타날 수 있는 입력 임피던스(증폭기 부하)를 도시한다. 그래프(700)는 임피던스(ohms로 측정됨) 대 주파수(Hz로 측정됨)의 관계를 도시한다. 5-소자 어레이는 10VRMS의 일정 전압에 의해 구동될 수 있고, 이는 어레이로부터 3m의 거리에서 약 80 dB 사운드 압력 레벨(SPL; sound pressure level)을 유발할 수 있다. 이러한 설정에 대해, 동적 필요 전력이 도 8에 도시되고, 여기서 그래프(800)는 주파수 출력이 증가함에 따라, 전력 요구 또한 증가하는 것을 예시한다. 예시적인 참조 값들에 대해, 지점(810)은 500Hz 및 10mW에 대응하는 한편, 지점(820)은 10kHz(지점 822) 및 100mW(지점 821)에 대응한다.
압전 바이몰프들의 동일한 5-소자 어레이를 사용하여, 5-소자에 대한 가능한 주파수 응답 및 왜곡은 그래프(900)로서 도 9에 도시되고, 이때 주파수는 수평 축을 따르고 SPL은 수직 축을 따른다. 기본 주파수 응답(911), 제2 차수 고조파 왜곡(912), 제3 차수 고조파 왜곡(913)을 포함하여, 3개의 그래프들이 도시된다. 기본 주파수 응답(911)이 평활하고 양호하게 동작하며, 게다가 무한 임펄스 응답(IIR; infinite impulse response) 필터들과 같은, 저-차수 필터들에 의해 등화될 수 있다. 게다가, 제2 및 제3 차수 고조파 왜곡 곡선들(912 및 913)은 1% 미만, 또는 약 -40dB, 1kHz 초과일 수 있고, 이는 종래의 전자다이내믹 트위터(electrodynamic tweeter)와 비교할 만한 수치이다.
앞서 언급된 압전 바이몰프 액츄에이터들의 5-소자 어레이는 압전 라우드스피커 유닛을 형성하기 위해 베이스 및/또는 다른 구성요소들에 부착되고 연장된 구조로 배열될 수 있다. 어레이는 라우드스피커의 세로 방향(수직) 축을 따라 선형으로 배열될 수 있다. 압전 라우드스피커(1000)의 일 실시예는 도 10 내지 도 13에서 서로 다른 각도들로 디스플레이된다. 도 10 내지 도 13이 일정한 축적으로 도시되지만 서로 다른 상대적인 치수들이 도시되지 않은 실시예들에서 사용될 수 있다는 것이 주의된다.
도 10은 정면도로 스피커(1000)를 도시한다. 보이는 바와 같이, 스피커(1000)는 각 바이몰프(200)의 장축이 실질적인 수평 방향(도면의 참조 축에 표시되는 바와 같이)에 가로 놓이도록, 수직 방향으로 배열되는 도 3으로부터의 5개의 소자들(300)을 포함한다. 각 바이몰프(200)는 서로 균등하게 이격되고 및/또는 그 외 스피커(1000)의 세로 방향 축(1090)을 따라 선형으로 배열될 수 있다. 도 10은 소자들(300)이 도 3에 도시된 바와 같이 정면도로 보인다. 각 소자(300)는 양호한 관찰을 위해 점선 박스로 동봉되는 것과 같이 예시된다. 이러한 실시예의 그립들(305)이 5개의 바이몰프들(200)의 하나의 측면을 클램핑하는 2개의 그립들을 포함한다는 것을 주의한다. 예를 들어, 각 그립은 바이몰프들(200)이 2개의 층들 사이에 개재되도록 2개의 층들을 포함할 수 있다. 게다가, 소자들(300)(도 3에 설명되는 구성요소들을 포함함)이 부착되는(예컨대, 기판(1085)을 통해) 표면을 제공하는 지지 구조(310)가 보인다. 그 중 음향 응답들이 도 7 내지 도 9에 제시되었던, 이전에 설명된 5-소자 어레이는 길이(1095)에 의해 정의될 수 있다. 길이(1096)에 의해 표현되는, 베이스(1075)는 스피커(1000)의 나머지 부분을 위한 안정성을 보장하기 위해 보다 대형의 거치대를 제공한다.
도 11은 압전 라우드스피커(1000)의 배면도를 도시한다. 이러한 각도에서, 지지 구조(310)가 보다 분명하게 보이고, 여기서 구조(310)는 베이스(1075)로부터 연장하고 베이스(1075)에 부착되는 2개의 일반적으로 선형인 빔들(beams)을 포함한다. 베이스(1075)는 증폭기 또는 수신기와 같은, 외부 소스로부터 전기 오디오 신호들을 제공하는 전기 배선(1145)에 부착된다. 보다 분명하게, 포스트 구조들(310)과 바이몰프(200) 및 그립들(305)의 집단 소자들 사이에 개재되는 경질 기판(1085)이 제공된다. 게다가, 다른 기판(1185)은 스피커 유닛을 위한 추가 지지를 제공하기 위해 구조들(310)의 후면에 부착될 수 있다.
도 12는 압전 라우드스피커(1000)의 저면도를 도시한다. 이러한 스피커 실시예에서, 베이스(1075)는 스피커(1000)의 저-주파 오디오 사운드들을 출력하도록 구성되는 우퍼(woofer)(1250)를 구비한다. 이러한 실시예에서, 중-고 범위 주파수들은 들어오는 전기 신호들을 분할할 수 있는 크로스오버를 통해 바이몰프들(200)로 전환된다. 이러한 예에서, 우퍼는 약 650Hz에서 크로스오버될 수 있다. 우퍼(1250)가 바이몰프들(200) 및 그들의 관련 구성요소들을 합한 중량보다 무거울 수 있기 때문에, 우퍼(1250)를 베이스(1075)에 배치하는 것은 진동들이 그것을 통해 전달될 때 스피커의 안정성 및 강성을 증가시키면서, 스피커(1000)를 위한 앵커(anchor)를 제공한다. 또한, 베이스(1075)는 테이블(table) 또는 플로어(floor)와 같은, 외부 표면에 접촉하기 위한 몇몇 피트(feet)(1243)를 제공받을 수 있다. 피트(1243)는 진동들이 외부 표면으로 쉽게 전달되지 않도록, 댐핑 재료로 구성될 수 있다.
도 13은 압전 라우드스피커(1000)의 상면도를 도시한다. 이러한 각도에서, 단일 소자(300)는 점선 박스에 의해 윤곽이 드러나는 바와 같이, 도 3의 소자(300)에 대응하여, 보인다. 멤브레인(318)은 "M"자 형상으로 만곡되고 라인(321)을 따라 바이몰프(200)에 닿는다. 또한, 그립들(305)은 바이몰프(200)를 파지하는 것으로 보일 수 있다. 이러한 실시예에서, 바이몰프(200)의 각 단부는 각 그립을 형성하는 2개의 고무 조각들 사이에 개재되고, 그 고무 조각들은 다른 4개의 바이몰프들을 파지하기 위해 베이스(1075)(미도시)를 향해 연장된다. 게다가, 기판(1085)은 포스트 구조들(310)과 마찬가지로 보일 수 있다.
도 12에 관하여 이전에 언급된 바와 같이, 크로스오버가 서로 다른 주파수들을 바이몰프 액츄에이터들의 5-소자 어레이 및 우퍼로 유도하도록 제공될 수 있다. 이렇게 하여, 길이(1095)에 의해 표현되는 바와 같은 5-소자 어레이는 베이스(1075) 및 길이(1096) 내에 포함되는 우퍼(1250)가 저주파들을 생성하는 동안 오디오 주파수들의 중-고 범위를 생성할 수 있다. 이로써, 라우드스피커(1000)는 자기 사운드-생성 소자들 및 콘 진동판들을 이용하는 다이내믹 라우드스피커로서 기능할 수 있다. 5-소자 어레이는 자기 사운드-생성 소자들을 이용하는 중음 스피커들(midrange speakers) 및/또는 트위터들과 주파수 및 음량 면에서 유사한 사운드들을 생성할 수 있다.
다양한 전기 소자들을 이용하는 배선 설계로서 예시되는, 압전 스피커의 제2 실시예가 도 14에 도시된다. 중-고 주파수들을 5개의 바이몰프 액츄에이터들(200)로 유도하는 라우드스피커(1000)와는 대조적으로, 스피커(1400)는 한 바이몰프 액츄에이터가 고-주파 회로(1495)에서 모든 고주파 사운드들을 취급하는 한편 다른 4개의 바이몰프 액츄에이터들이 저-주파 회로(1490)에서 저주파 사운드들을 취급하도록, 5개의 액츄에이터들을 분배한다. 외부 음원(1481)으로부터 들어오는 오디오 신호는 크로스오버(1483)의 주파수-분할 네트워크에 의해 2개의 대역들로 분리된다. 하나의 대역이 저주파 신호를 포함할 수 있는 한편 다른 대역은 고주파 신호를 포함할 수 있고, 여기서 저주파와 고주파 사이의 분할은 미리 결정된 주파수에 따라 상대적이다. 예로서, 하나의 대역(저 대역)은 범위가 200Hz에서 2kHz에 이르는 주파수들을 포함할 수 있는 한편, 제2 대역(고 대역)은 범위가 2kHz에서 20kHz에 이르는 주파수들을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 2kHz는 미리 결정된 주파수 또는 분할 주파수일 수 있다. 배터리(1482)는 효율적인 저 전력 부스트 변환기(1484)를 통해 스피커(1400)에 전력을 제공하고, 이때 변환기는 2개의 서로 다른 주파수 경로들 용으로 +200V를 갖는 경로 및 +100V를 갖는 다른 경로를 제공할 수 있다. 배터리(1482)는 스피커 시스템 요건들에 따라 7V 배터리 또는 다른 유형일 수 있다. 변환기(1484)는 D-급 또는 다른 적절한 전력 증폭기일 수 있다. 그 후, +200V 및 +100V 경로들은 각각, 전력 증폭기들(1488 및 1489)에 사용될 수 있다. 증폭기(1488)는 저-주파 회로(1490)에 신호를 제공하는 한편 증폭기(1489)는 고-주파 회로(95)에 신호를 제공한다.
별개의 증폭기들(1488 및 1489)을 사용함으로써, 도 6의 직렬 저항기들과 같은, 저항기들에 대한 요구가 제거되고, 그렇게 함으로써 순수 무효 부하(reactive load)를 생성한다. 저항기들을 갖지 않는 것에 대한 결과로서, 저항기들로 인한 전력 손실들이 제거될 수 있고, 그렇게 함으로써 전원(배터리(1482)와 같은)이 제공해야 하는 평균 전류를 감소시킬 수 있다. 이렇게 하여, 무효 에너지(reactive energy)는 임의의 DC 전류를 인출함 없이 전원과 압전 소자들(300) 사이를 오갈 수 있다. 결과적으로, 스피커(1400)의 평균 전력 소비는 부스트 변환기(1484), 크로스오버(1483), 및 압전 소자들(300)로부터의 손실들과 같은, 모든 남은 손실들을 합한 결과일 수 있다. 도 14에 도시되는 회로에서, 스피커(1400)는 스피커(1400)의 주파수 분할기 및 전력 변환기를 이용하지 않는 다른 스피커들에 비하여 전력-효율적일 수 있다.
도 15는 도 14의 증폭기(1488)(또는 1489)의 예시적인 상세한 회로도를 도시한다. 이러한 예에서, 증폭기(1488)는 직접 구동 D-급 증폭기일 수 있다. 음원(1481)은 저항기(1592)를 통해 오디오 신호를 제공하고, 이때 신호는 그 후 서로 다른 소자들을 통해 병렬로 전달된다. 병렬 회로의 하나의 라인에서, 수동 피드백 네트워크를 형성하면서, 다른 저항기(1593)는 제3 저항기(1595)와 병렬인 커패시터(capacitor)와 직렬로 제공된다. 비교기(1596), 전력 스위치(1597), 및 인덕터(inductor)(1598)(예컨대, 100uH 인덕터)는 병렬 회로의 제2 라인에 직렬로 제공된다. 도 14의 바이몰프 액츄에이터들(200) 중 임의의 바이몰프 액츄에이터에 의할 수 있는, 압전 소자(1599)는 스위칭된 신호로부터 아날로그 오디오 신호를 재구성하도록 요구될 수 있는 LC 저역-통과 네트워크의 용량성 부분을 제공한다. 레이턴시(latency)의 비교기(1596) 및 전력 스위치(1597)와 마찬가지로, 인덕터(1598), 저항기(1593), 및 커패시터(1594)의 값들은 저항기(1592)로서 도 15에 제시되는, 변조기의 반송 (유휴) 주파수, 및 저항기(1595)로서 도 15에 제시되는, 오디오 이득을 결정할 수 있다. 이러한 예시적인 시스템 설정에 대해, 몇몇 구성요소들에 대한 값들은 저항기(1593) = 2000ohms, 저항기(1595) = 200k ohms, 저항기(1593) = 10k ohms, 및 커패시터(1594) = 150pF일 수 있다. 다른 값들은 스피커 요건들 및 특정한 회로에 따라 사용될 수 있다.
도 16은 사운드를 생성하기 위한 방법(1600)의 흐름도이다. 예를 들어, 방법(1600)은 하나 이상의 개시된 라우드스피커들 및/또는 연관된 회로에 의해 수행될 수 있다. 방법(1600)은 1602에 표시되는 바와 같이, 오디오 신호를 음원으로부터 하나 이상의 액츄에이터들로 유도하는 단계를 포함할 수 있다. 1604에 표시되는 바와 같이, 유도하는 단계는 도 14 및 도 15에 더 상세히 설명된 바와 같이, 전력 증폭기에 결합되는 주파수 분할 네트워크를 통해 수행될 수 있다. 방법(1600)은 1606에 표시되는 바와 같이, 신호를 제1 및 제2 주파수 대역으로 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 신호를 분리하는 단계 직후, 방법(1600)은 1608에 표시되는 바와 같이, 제1 주파수 대역 내 오디오 신호(예컨대, 제1 주파수 대역에 의해 정의되는 주파수들의 범위 내에 존재하는 모든 신호)의 일부를 압전 액츄에이터들의 제1 서브세트로 유도하는 단계 및 제2 주파수 대역 내 신호(예컨대, 제2 주파수 대역에 의해 정의되는 주파수들의 범위 내에 존재하는 모든 신호)의 일부를 액츄에이터들의 제2 서브세트로 유도하는 단계를 포함한다. 1610에서, 방법(1600)은 1612에 표시되는 바와 같이, 예를 들어 멤브레인의 오목 영역에서, 하나 이상의 압전 액츄에이터들을 이용하여 멤브레인(예컨대, 도 3의 멤브레인(318))을 구동하는 단계를 포함한다.
피에조-구동 라우드스피커들은 라우드스피커에서 부피가 크고, 고가인 마그네트들 제거하고 자력-구동 라우드스피커들에 비해 전력 효율을 증가시킬 수 있다. 위에 설명된 바와 같은 액츄에이터의 각 단부에서 압전 액츄에이터들을 파지하는 단계 및 멤브레인의 오목 영역에서 멤브레인을 구동하는 단계는 압전 액츄에이터의 진동들이 멤브레인을 따라 균등하게 분포되는 것을 가능하게 한다. 위에서 설명된 바와 같이 압전 액츄에이터들을 이용하여 멤브레인을 구동함으로써, 위에서 설명된 중량- 및 비용-절감 특징들이 대역폭 또는 라우드스피커의 다른 오디오 품질 파라미터들을 희생시키지 않고 실현될 수 있다.
실시예들의 설명은 예시 및 설명을 위해 제시되었다. 실시예들에 대한 적합한 수정들 및 변형들이 상기 설명을 고려하여 수행될 수 있거나 방법들을 실행하는 것을 통해 습득될 수 있다. 예를 들어, 달리 언급되지 않는 한, 하나 이상의 설명된 방법들이 적합한 디바이스 및/또는 디바이스들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 또한, 설명된 방법들 및 연관된 동작들은 이 출원에서 설명되는 순서뿐만 아니라 다양한 순서들로, 병렬적으로, 및/또는 동시에, 수행될 수도 있다. 설명된 시스템들은 사실상 대표적이고, 부가 소자들 및/또는 생략 소자들을 포함할 수 있다. 본 발명의 청구 대상은 다양한 시스템들의 모든 신규하고 불확실한 조합들 및 서브-조합들 및 구성들, 및 다른 특징들. 기능들, 및/또는 개시된 속성들을 포함한다.
이 출원에 설명되는 바와 같이, 단수형으로 열거되고 단수의 단어 표현으로 진행하는 소자 또는 단계는 그러한 배제가 명시되지 않는 한, 복수의 상기 소자들 또는 단계들을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 게다가, 본 발명의 "일 실시예" 또는 "일 예"에 대한 언급들은 또한 열거된 특징들을 포함하는 부가 실시예들의 존재를 배제하는 것으로 해석되도록 의도되지 않는다. 용어들 "제1", "제2", "제3" 등은 단지 라벨들로서 사용되고, 수치적 요건들 또는 그것들의 대상물들 상의 특정한 위치적 순서를 부과하도록 의도되지 않는다. 다음 청구항들은 특히 신규하고 불확실한 것으로 간주되는 상기 설명으로부터의 청구 대상을 언급한다.

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 지지 구조;
    라우드스피커의 세로 방향 축을 따라 선형으로 배열되는 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들의 어레이로서, 상기 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들의 어레이의 각 압전 적층 외팔보형 액츄에이터는 적어도 2개의 그립들을 통해 상기 지지 구조에 부착되며, 상기 적어도 2개의 그립들의 각각의 그립은 상기 어레이의 각 압전 적층 외팔보형 액츄에이터에 의해 공유되는, 상기 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들의 어레이; 및
    상기 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들의 어레이 위에 현수되는 멤브레인으로서, 상기 적어도 2개의 그립들 사이의 제1 지점에서 상기 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들 각각과 접촉하는, 상기 멤브레인을 포함하고,
    상기 멤브레인은 제2 지점에서 상기 지지 구조와 접촉하며,
    상기 멤브레인은 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 모든 지점에서 매끄러운 곡선 프로파일(curved profile)을 갖는, 라우드스피커.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들 각각은 상기 세로 방향 축 상의 중심에 놓이고, 상기 멤브레인은 상기 세로 방향 축 상의 위치에서 상기 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들 각각에 접촉하는, 라우드스피커.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 멤브레인은 상기 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들의 전면의 중심에서 상기 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들 각각에 접촉하고, 상기 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들의 상기 전면의 각 다른 영역에서 상기 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들로부터 이격되는, 라우드스피커.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 적어도 2개의 그립들의 각 그립은 상기 압전 적층 외팔보형 액츄에이터들의 어레이의 각 압전 적층 외팔보형 액츄에이터의 서로 다른 단부에 결합되는, 라우드스피커.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020150023147A 2014-02-21 2015-02-16 압전 소자들을 갖는 라우드스피커 KR102277803B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/186,951 2014-02-21
US14/186,951 US9763014B2 (en) 2014-02-21 2014-02-21 Loudspeaker with piezoelectric elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150099442A KR20150099442A (ko) 2015-08-31
KR102277803B1 true KR102277803B1 (ko) 2021-07-15

Family

ID=52589246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150023147A KR102277803B1 (ko) 2014-02-21 2015-02-16 압전 소자들을 갖는 라우드스피커

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9763014B2 (ko)
EP (1) EP2911413B1 (ko)
JP (1) JP2015159537A (ko)
KR (1) KR102277803B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220272437A1 (en) * 2019-09-09 2022-08-25 Sony Group Corporation In-vehicle speaker system
JP2022125545A (ja) 2021-02-17 2022-08-29 株式会社リコー 音響変換器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011105046A1 (ja) * 2010-02-23 2011-09-01 パナソニック株式会社 圧電型音響変換器
US20130051585A1 (en) * 2011-08-30 2013-02-28 Nokia Corporation Apparatus and Method for Audio Delivery With Different Sound Conduction Transducers

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE637492A (ko) 1962-11-28
US4454386A (en) 1980-10-29 1984-06-12 Sumitomo Special Metal Co., Ltd. Piezoelectric transducer for piezoelectric loud speaker
JPS58182999A (ja) * 1982-04-20 1983-10-26 Sanyo Electric Co Ltd 圧電型スピ−カ
JPS60182300A (ja) 1984-02-29 1985-09-17 Fujitsu Ltd 圧電型電気音響変換器
US5196755A (en) 1992-04-27 1993-03-23 Shields F Douglas Piezoelectric panel speaker
JP3284724B2 (ja) * 1993-12-29 2002-05-20 ヤマハ株式会社 圧電型スピーカ
US5727076A (en) * 1994-05-02 1998-03-10 Aura Systems, Inc. Audio transducer having piezoelectric device
US5652801A (en) * 1994-05-02 1997-07-29 Aura Systems, Inc. Resonance damper for piezoelectric transducer
US6088464A (en) * 1996-10-24 2000-07-11 Shinsei Corporation Acoustic piezoelectric vibrator and loudspeaker using the same
CA2273025A1 (en) * 1996-12-20 1998-07-02 Nct Group, Inc. Electroacoustic transducers comprising vibrating panels
US6278790B1 (en) * 1997-11-11 2001-08-21 Nct Group, Inc. Electroacoustic transducers comprising vibrating panels
US7336793B2 (en) 2003-05-08 2008-02-26 Harman International Industries, Incorporated Loudspeaker system for virtual sound synthesis
KR100931578B1 (ko) * 2007-12-18 2009-12-14 한국전자통신연구원 압전 소자 마이크로폰, 스피커, 마이크로폰-스피커 일체형장치 및 그 제조방법
KR101561663B1 (ko) 2009-08-31 2015-10-21 삼성전자주식회사 피스톤 다이어프램을 가진 압전형 마이크로 스피커 및 그 제조 방법
US8520869B2 (en) 2010-03-29 2013-08-27 Panasonic Corporation Piezoelectric acoustic transducer
JP5884048B2 (ja) * 2010-12-02 2016-03-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 圧電スピーカおよび圧電スピーカアレイ
US9516406B2 (en) * 2011-12-20 2016-12-06 Nokia Technologies Oy Portable device with enhanced bass response

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011105046A1 (ja) * 2010-02-23 2011-09-01 パナソニック株式会社 圧電型音響変換器
US20130051585A1 (en) * 2011-08-30 2013-02-28 Nokia Corporation Apparatus and Method for Audio Delivery With Different Sound Conduction Transducers

Also Published As

Publication number Publication date
US9763014B2 (en) 2017-09-12
KR20150099442A (ko) 2015-08-31
JP2015159537A (ja) 2015-09-03
EP2911413A1 (en) 2015-08-26
US20150245144A1 (en) 2015-08-27
EP2911413B1 (en) 2020-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7653208B2 (en) Loudspeakers and systems
US9173022B2 (en) Acoustic transducer
US8611583B2 (en) Compact coaxial crossover-free loudspeaker
US20130301866A1 (en) Acoustic Device
KR20120056020A (ko) 마이크로 음향 변환기
US20160066098A1 (en) Compact, Wide-Frequency Range, Loudspeaker Transducer
KR101807272B1 (ko) 다중 진동막 스피커
JP2008141380A (ja) 電場応答性高分子を用いた振動素子
KR102277803B1 (ko) 압전 소자들을 갖는 라우드스피커
CN204392551U (zh) 一种双驱动微型扬声器
JP2023116768A (ja) ディスプレイスピーカ
KR20040094008A (ko) 압전 폴리머 스피커를 포함하는 음향장치
US20140376759A1 (en) Loudspeaker having carbon nanotubes
KR101419202B1 (ko) 고음질, 고효율 풀레인지 평판 스피커 유닛
CN216565591U (zh) 压电激励器及电子终端设备
JP2010288088A (ja) 平面スピーカ
KR101087493B1 (ko) 평판 디스플레이에 내장된 자기변형 스피커
TW201023660A (en) Improved speaker structure
KR200377012Y1 (ko) 투명스피커를 조립할 수 있는 학습교구
WO2020088859A1 (en) A sound device with magnetized diaphragm
CN101783983A (zh) 一种具有夹持结构的耳机
KR100642802B1 (ko) 투명스피커를 조립할 수 있는 학습교구
CN117082409A (zh) 一种微型扬声器
KR101376027B1 (ko) 대출력 박형 전자석 스피커
JP2011182034A (ja) スピーカ装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application