KR20110104128A - Acoustic radiator - Google Patents

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KR20110104128A
KR20110104128A KR1020100021967A KR20100021967A KR20110104128A KR 20110104128 A KR20110104128 A KR 20110104128A KR 1020100021967 A KR1020100021967 A KR 1020100021967A KR 20100021967 A KR20100021967 A KR 20100021967A KR 20110104128 A KR20110104128 A KR 20110104128A
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백윤종
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Abstract

인가 전기 신호에 따라 진동하는 압전 부재와, 상기 압전 부재와 상기 압전 부재에 결합되어 상기 압전 부재의 진동에 따라 음향을 생성하는 진동 부재와, 상기 압전 부재와 상기 진동 부재에 결합되는 프레임 부재와, 상기 압전 부재와 상기 진동 부재를 상기 프레임 부재에 결합하는 연결 부재와, 상기 압전 부재를 상기 프레임 부재에 지지시키는 지지 부재포함하는 음향 라디에이터를 제공한다.A piezoelectric member vibrating according to an applied electric signal, a vibration member coupled to the piezoelectric member and the piezoelectric member to generate sound in accordance with the vibration of the piezoelectric member, a frame member coupled to the piezoelectric member and the vibration member; It provides an acoustic radiator comprising a connecting member for coupling the piezoelectric member and the vibration member to the frame member, and a support member for supporting the piezoelectric member to the frame member.

Description

음향 라디에이터{ACOUSTIC RADIATOR}Acoustic radiator {ACOUSTIC RADIATOR}

본 발명은 음향 라디에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압전체의 진동 운동을 음향으로 변환하는 음향 라디에이터에 관한 것이다.
The present invention relates to an acoustic radiator, and more particularly, to an acoustic radiator for converting a vibrating motion of a piezoelectric body into acoustic.

각종 영상 기기, 음향 기기에 대한 수요가 증가하면서, 스피커에 대한 수요도 증가하고 있다. 전통적으로, 가장 널리 사용되고 있는 음향 라디에이터로는 자석식 스피커를 들 수 있다.
As demand for various video and audio devices increases, so does the demand for speakers. Traditionally, the most widely used acoustic radiators include magnetic speakers.

도 1은 종래의 자석식 스피커(10)의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 자석식 스피커(10)는 입력되는 음향 신호에 따라 상하 운동하는 보이스 코일(11), 보이스 코일(11)에 연결되어 보이스 코일(11)의 상하 운동에 의해 진동하여 음향을 생성하는 진동판(12), 진동판(12)을 지지하는 에지부(13) 및 에지부(13)를 지지하는 프레임(14)을 포함한다. 보이스 코일(11)은 자석을 둘러싸고 보이스 코일(11)에 흐르는 음향 신호에 따라 보이스 코일(11)이 상하 진동을 하여, 보이스 코일에 연결된 진동판(12)이 보이스 코일(11)과 함께 진동함으로써 음향을 생성하게 된다. 도면에서 점선으로 표시된 것은 진동에 의하여 가변되는 위치를 개략적으로 도시한 것이다.
1 shows a schematic cross-sectional view of a conventional magnetic speaker 10. As shown in FIG. 1, the magnetic speaker 10 is connected to a voice coil 11 and a voice coil 11 that move up and down according to an input sound signal, and vibrate by vertical movement of the voice coil 11 to generate sound. It includes a diaphragm 12 to generate a, an edge portion 13 for supporting the diaphragm 12 and a frame 14 for supporting the edge portion (13). The voice coil 11 vibrates the voice coil 11 up and down according to an acoustic signal flowing around the magnet and surrounds the magnet, so that the diaphragm 12 connected to the voice coil vibrates with the voice coil 11. Will generate Marked with a dotted line in the figure schematically shows a position that is variable by vibration.

이러한 자석식 스피커(11)는 자석이 반드시 필요하여, 공간을 많이 차지하고 그 모양도 원형 또는 사각형을 크게 벗어날 수 없어 주위 공간에 맞춘 다양한 연출을 할 수 없으며, 자석을 사용하기 때문에 자성에 민감한 제품을 스피커 주변에 둘 수 없다. 이는 스피커의 구조에 기인한 것으로, 자석식 스피커는 자석, 소리 울림판 및 울림통으로 구성되기 때문에 상술한 바와 같이 그 크기 및 모양에 제약이 있다.
Since the magnet speaker 11 is necessary for a magnet, it takes up a lot of space, and its shape can not be largely escaped from a circle or a square, and thus can not produce a variety of productions according to the surrounding space. Can not be around. This is due to the structure of the speaker, because the magnetic speaker is composed of a magnet, a sound ring and a ring, as described above is limited in size and shape.

다른 종류의 스피커로는 압전 소자의 역압전 현상을 이용한 압전 스피커가 있는데, 이는 보통 피에조 스피커, 피에조 부저(buzzer) 또는 필름 스피커라고 불린다.Another type of speaker is a piezoelectric speaker using the piezoelectric phenomenon of the piezoelectric element, which is commonly called a piezo speaker, a piezo buzzer or a film speaker.

압전 현상이란 어떤 종류의 결정판에 일정한 방향에서 압력을 가하면 판의 양면에 외력에 비례하는 양, 음전하가 나타나는 현상으로, 1880년 프랑스의 자크 퀴리와 피에르 퀴리 형제에 의해 처음 발견되었다. 한편, 역압전 현상이란 압전 소자에 전기를 인가하면 이에 따라 기계적 진동이 발생하는 현상으로, 압전 스피커는 이와 같은 역압전 현상에 의한 압전 소자의 진동을 이용하여 음향을 발생시킨다.
Piezoelectric phenomenon is the phenomenon of positive and negative charge proportional to external force on both sides of a plate when pressure is applied in a certain direction in a certain direction. It was first discovered by French brothers Jacques Curie and Pierre Curie in 1880. The reverse piezoelectric phenomenon is a phenomenon in which mechanical vibration occurs when electricity is applied to the piezoelectric element, and the piezoelectric speaker generates sound using the vibration of the piezoelectric element caused by the reverse piezoelectric phenomenon.

이러한 압전 스피커는 얇고 작고 가볍고 저렴하여 자석식 스피커보다 훨씬 다양하게 사용될 수 있다. 그러나, 1kHz 이하의 진동 주파수 특성이 나빠서 일반적인 음향기기로 사용하기는 곤란하기 때문에, 압전 스피커는 주로 1kHz 이상의 진동, 즉 1kHz 이상의 고음으로 이루어진 멜로디를 재생하는 스피커로만 사용된다.
Such piezoelectric speakers are thin, small, light and inexpensive, which makes them much more versatile than magnetic speakers. However, since the vibration frequency characteristic of 1 kHz or less is poor and it is difficult to use it as a general acoustic device, the piezoelectric speaker is mainly used only as a speaker which reproduces melody consisting of vibration of 1 kHz or more, that is, high frequency of 1 kHz or more.

본 발명의 일 실시예는, 가청 주파수 영역의 전범위에 걸쳐 음향을 제공할 수 있고 크기 및 모양에 제약이 없는 음향 라디에이터를 제공한다.
One embodiment of the present invention provides an acoustic radiator capable of providing sound over the entire range of the audible frequency range and without limitations in size and shape.

본 발명의 일 양태에 따르면, 인가 전기 신호에 따라 진동하는 압전 부재와, 상기 압전 부재와 상기 압전 부재에 결합되어 상기 압전 부재의 진동에 따라 음향을 생성하는 진동 부재와, 상기 압전 부재와 상기 진동 부재에 결합되는 프레임 부재와, 상기 압전 부재와 상기 진동 부재를 상기 프레임 부재에 결합하고, 상기 진동 부재와 일체형 또는 분리 조립형으로 구비된 연결 부재와, 상기 압전 부재를 상기 프레임 부재에 지지시키는 지지 부재포함하는 음향 라디에이터를 제공한다.
According to an aspect of the present invention, a piezoelectric member vibrating according to an applied electrical signal, a vibration member coupled to the piezoelectric member and the piezoelectric member to generate sound in accordance with the vibration of the piezoelectric member, the piezoelectric member and the vibration A frame member coupled to the member, the piezoelectric member and the vibration member coupled to the frame member, a connecting member provided integrally or separately with the vibration member, and a support for supporting the piezoelectric member on the frame member. It provides an acoustic radiator comprising a member.

일 실시예에서, 상기 연결 부재는, 상기 진동 부재와 일체형 또는 분리 조립형으로 구비될 수 있다.
In one embodiment, the connection member, the vibration member may be provided integrally or separately assembled.

일 실시예에서, 상기 진동 부재는 상기 압전 부재의 길이 방향으로 연장할 수 있다.
In one embodiment, the vibration member may extend in the longitudinal direction of the piezoelectric member.

일 실시예에서, 상기 연결 부재는, 내주부가 상기 진동 부재와 상기 압전 부재의 외주부에 부착되고 외주부가 상기 프레임 부재에 결합될 수 있다.
In one embodiment, the connection member, the inner circumference portion may be attached to the outer peripheral portion of the vibration member and the piezoelectric member and the outer circumference portion may be coupled to the frame member.

일 실시예에서, 상기 진동 부재는 상기 압전 부재의 서로 대향하는 두 방향으로 연장할 수 있다.
In one embodiment, the vibration member may extend in two opposite directions of the piezoelectric member.

일 실시예에서, 상기 진동 부재에서, 상기 압전 부재로부터 연장하는 대향하는 두 부분의 길이는 서로 다를 수 있다.
In one embodiment, in the vibration member, the lengths of two opposing portions extending from the piezoelectric member may be different from each other.

일 실시예에서, 상기 진동 부재는 금속, 종이, 탄소 섬유 및 경질 플라스틱을 포함하는 그룹으로부터 선택된 것일 수 있다.
In one embodiment, the vibrating member may be selected from the group consisting of metal, paper, carbon fiber and hard plastic.

일 실시예에서, 상기 연결 부재는 탄성 부재로 이루어질 수 있다.
In one embodiment, the connection member may be made of an elastic member.

일 실시예에서, 음향 라디에이터는 상기 진동 부재의 하부에서 상기 압전 부재에 대향하는 위치에 배치되어 인가되는 전기 신호에 따라 진동하는 제2 압전 부재를 더 포함할 수 있다.
In one embodiment, the acoustic radiator may further include a second piezoelectric member which is disposed at a position opposite to the piezoelectric member at the bottom of the vibrating member and vibrates according to an applied electric signal.

일 실시예에서, 상기 압전 부재와 상기 제2 압전 부재의 표면 진동 방향이 서로 동일한 경우, 상기 제2 압전 부재에 인가되는 전기 신호는 상기 압전 부재에 인가되는 신호와 동일한 신호가 인가되며, 상기 진동 부재에 상기 압전 부재 및 상기 제2 압전소자에 인가되는 전기 신호와 반대 극성의 전기 신호가 인가될 수 있다.
In one embodiment, when the direction of the surface vibration of the piezoelectric member and the second piezoelectric member are the same, the electrical signal applied to the second piezoelectric member is applied the same signal as the signal applied to the piezoelectric member, the vibration An electrical signal having a polarity opposite to that of the electrical signal applied to the piezoelectric member and the second piezoelectric element may be applied to the member.

일 실시예에서, 상기 압전 부재와 상기 제2 압전 부재가 표면 진동 방향이 서로 반대인 경우 상기 제2 압전 부재에 상기 압전 부재에 인가되는 전기 신호와 반대 극성의 전기 신호가 인가될 수 있다.
In an embodiment, when the piezoelectric member and the second piezoelectric member have opposite surface vibration directions, an electrical signal having a polarity opposite to that of the electrical signal applied to the piezoelectric member may be applied to the second piezoelectric member.

일 실시예에서, 상기 압전 부재는, 상기 전기 신호가 인가되는 전극과, 상기 전극에 부착되고 상기 전기 신호에 따라 진동하는 압전체를 포함할 수 있다.
In one embodiment, the piezoelectric member may include an electrode to which the electrical signal is applied and a piezoelectric body attached to the electrode and vibrating according to the electrical signal.

일 실시예에서, 상기 전극은 상기 압전체의 일면에 형성된 도전성 부재일 수 있으며, 상기 전극은 상기 압전체의 일면에 도전성 재료가 도금되어 형성되거나, 상기 전극은 상기 압전체의 일면에 연질의 도전성 재료가 도포되어 형성될 수 있다.
In an embodiment, the electrode may be a conductive member formed on one surface of the piezoelectric body, and the electrode may be formed by plating a conductive material on one surface of the piezoelectric body, or the electrode may be coated with a soft conductive material on one surface of the piezoelectric body. Can be formed.

일 실시예에서, 상기 압전 부재는 직사각형 형상을 가질 수 있으며, 이 경우, 상기 진동 부재는, 상기 압전 부재의 대향하는 두 변의 양단에 각각 부착되어 상기 압전 부재의 가로 방향으로 연장할 수 있다.
In one embodiment, the piezoelectric member may have a rectangular shape, in which case, the vibration member may be attached to both ends of two opposite sides of the piezoelectric member to extend in the horizontal direction of the piezoelectric member.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 압전 부재를 이용하여 가청 주파수 전 음역에 대한 음향을 양호하게 발생할 수 있으며, 또한, 평면형으로 제작가능하여 소형의 크기와 자유로운 형상을 갖는 음향 라디에이터를 제공할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the piezoelectric member may be used to generate sound for the entire audible frequency well, and may be manufactured in a flat shape to provide an acoustic radiator having a small size and a free shape. .

도 1은 종래 기술에 따른 자석식 스피커의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 라디에이터의 사시도로, 도 2의 (a)는 정면 사시도를 도시하고, 도 2의 (b)는 저면 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 라디에이터의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 부재를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 라디에이터의 동작을 나타내는 개략적인 단면도로, 도 5의 (a)는 압전 부재의 휨운동에 의한 음향 라디에이터의 동작을 나타내고, 도 5의 (b)는 압전 부재의 표면 진동에 의한 음향 라디에이터의 동작을 나타내며, 도 5의 (c)는 압전 부재가 휨운동과 표면 진동에 의한 음향 라디에이터의 동작을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 압전 부재, 진동 부재 및 제2 압전 부재에 대한 개략적인 도면이다.1 is a schematic diagram of a magnetic speaker according to the prior art.
Figure 2 is a perspective view of an acoustic radiator according to an embodiment of the present invention, Figure 2 (a) shows a front perspective view, Figure 2 (b) shows a bottom perspective view.
3 is an exploded perspective view of an acoustic radiator according to an embodiment of the present invention.
4 schematically illustrates a piezoelectric member according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a schematic cross-sectional view showing the operation of the acoustic radiator according to an embodiment of the present invention, Figure 5 (a) shows the operation of the acoustic radiator by the bending motion of the piezoelectric member, Figure 5 (b) is The operation of the acoustic radiator caused by the surface vibration of the piezoelectric member is shown, and FIG. 5C shows the operation of the acoustic radiator caused by the bending motion and the surface vibration of the piezoelectric member.
6 is a schematic view of a first piezoelectric member, a vibration member, and a second piezoelectric member according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 음향 라디에이터를설명한다.
Hereinafter, an acoustic radiator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 라디에이터(100)의 사시도로, 도 2의 (a)는 정면 사시도를 도시하고, 도 2의 (b)는 저면 사시도를 도시하며. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 라디에이터(100)의 분해 사시도이다.
Figure 2 is a perspective view of an acoustic radiator 100 according to an embodiment of the present invention, Figure 2 (a) shows a front perspective view, Figure 2 (b) shows a bottom perspective view. 3 is an exploded perspective view of the acoustic radiator 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 라디에이터(100)는, 프레임 부재(110), 압전 부재(120), 진동 부재(130), 연결 부재(140) 및 지지 부재(150)를 포함한다.
As shown in Figures 2 and 3, the acoustic radiator 100 according to an embodiment of the present invention, the frame member 110, piezoelectric member 120, vibration member 130, connecting member 140 and the support The member 150 is included.

프레임 부재(110)는 프레임 부재(110)는 압전 부재(120)와 진동 부재(130)와 결합하며, 일 실시예에서, 연결 부재(140)를 통해 압전 부재(120) 및 진동 부재(130)를 그 내부에 수용할 수 있다. 프레임 부재(110)는 알루미늄이나 스테인레스와 같은 금속, 사출 플라스틱, 유리, 나무 등의 재질도 사용될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 압전 부재(120)와 진동 부재(130)를 수용하여 프레임 역할을 수행할 수 있는 임의의 재료로 이루어질 수 있다.
The frame member 110 couples the frame member 110 to the piezoelectric member 120 and the vibration member 130, and in one embodiment, the piezoelectric member 120 and the vibration member 130 through the connection member 140. Can be accommodated therein. The frame member 110 may be made of a metal such as aluminum or stainless steel, injection plastic, glass, wood, or the like, but the present invention is not limited thereto, and the frame member 110 accommodates the piezoelectric member 120 and the vibration member 130. It can be made of any material that can play a role.

압전 부재(120)는 음향 신호에 상응하여 인가된 전기 신호에 따라 진동한다. 일 실시예에서는 압전 부재(120)는 전기 신호가 인가됨에 따라 길이방향 및 두께 방향으로 진동한다. 길이 방향으로 압전 부재(120)는 휨운동(bending motion)이 발생하며, 두께 방향으로 압전 부재(120)는 표면 진동(surface vibration)이 발생한다. 휨운동은 주로 저주파수 전기 신호에 대한 응답으로 발생하며, 표면 진동은 고주파수 전기 신호에 대한 응답으로 발생한다. 휨운동은 압전 소재(120)에서 표면 진동보다 낮은 주파수의 음향을 발생시키며, 또한, 후술되는 바와 같이 진동 부재(130)에 전달되어 주로 저주파 영역의 음향을 발생시키게 하며, 표면 진동은 압전 부재(120)에서 주로 고주파 영역의 음향을 발생시키게 된다. 압전 부재(120)로는 통상의 압전 소재로 이루어질 수 있다.
The piezoelectric member 120 vibrates in accordance with an applied electrical signal corresponding to the acoustic signal. In one embodiment, the piezoelectric member 120 vibrates in the longitudinal direction and the thickness direction as an electric signal is applied. In the longitudinal direction, the piezoelectric member 120 generates a bending motion, and in the thickness direction, the piezoelectric member 120 generates surface vibration. Flexural motion occurs mainly in response to low-frequency electrical signals, and surface vibrations occur in response to high-frequency electrical signals. The bending motion generates a sound having a frequency lower than that of the surface vibration in the piezoelectric material 120, and is also transmitted to the vibration member 130 to generate a sound mainly in a low frequency region, as described later, and the surface vibration is a piezoelectric member ( In 120, mainly the sound of the high frequency region is generated. The piezoelectric member 120 may be made of a conventional piezoelectric material.

진동 부재(130)는 압전 부재(120)에 부착되며, 압전 부재(120)의 휨운동이 전달되어 이에 따라 진동한다. 일 실시예에서, 진동 부재(130)는 압전 부재의 가로 방향으로 연장한다. 특히, 진동 부재(130)는 상기 압전 부재의 서로 대향하는 두 방향으로 연장할 수 있다.
The vibrating member 130 is attached to the piezoelectric member 120, and the bending motion of the piezoelectric member 120 is transmitted to vibrate accordingly. In one embodiment, the vibrating member 130 extends in the transverse direction of the piezoelectric member. In particular, the vibration member 130 may extend in two directions of the piezoelectric member facing each other.

또한, 일 실시예에서, 압전 부재(120)는 직사각형 형상이고 진동 부재(130)는 압전 부재(120)의 서로 대향하는 두 변의 양단에 각각 부착되어 압전 부재(120)의 가로 방향으로 연장할 수 있다. 바람직하게는 진동 부재(130)는 압전 부재(120)의 네 변 중에서 짧은 두 변에 부착된다. 따라서, 진동 부재(130)는 압전 부재(120)와 함께 긴 막대 형상을 이룰 수 있다. 도면에서는 진동 부재(130)의 양단은 둥근 반원 형상으로 이루어지나, 이는 일례로서 다른 형상도 가능하다.
In addition, in one embodiment, the piezoelectric member 120 is rectangular in shape and the vibration member 130 may be attached to both ends of two opposite sides of the piezoelectric member 120 to extend in the horizontal direction of the piezoelectric member 120. have. Preferably, the vibrating member 130 is attached to two short sides of the four sides of the piezoelectric member 120. Therefore, the vibrating member 130 may form an elongated rod shape together with the piezoelectric member 120. In the drawing, both ends of the vibrating member 130 have a round semi-circular shape, but other shapes are possible as an example.

또한, 본 발명의 압전 부재는 직사각형 형상에 한정되지 않으며, 정사각형, 원형, 타원형, 사다리꼴 형상도 가능하며, 이에 따라 진동 부재도 긴 막대 형상에 한정되지 않으며, 압전 부재와 결합되어 압전 부재의 휨운동에 의해 진동할 수 있는 임의의 부재가 채용될 수 있다.
In addition, the piezoelectric member of the present invention is not limited to the rectangular shape, it is also possible to square, circular, oval, trapezoidal shape, and thus the vibration member is not limited to the long rod shape, combined with the piezoelectric member bending motion of the piezoelectric member Any member capable of vibrating by may be employed.

진동 부재(130)가 압전 부재(120)의 서로 대향하는 두 방향으로 연장하는 경우, 진동 부재(130)에서, 압전 부재(120)로부터 연장하는 진동 부재(130)의 대향하는 두 부분의 길이는 서로 같을 수 있거나, 또는 서로 다를 수 있다. 또한, 그 길이는 설계 사양에 따라 가변될 수 있다. 진동 부재(130)의 재질로는, 브라스, 알루미늄 스테인레스 스틸과 같은 금속이나, 한지와 같은 종이, 탄소 섬유 또는 경질 플라스틱이 사용될 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 진동이 가능하고 그 진동에 따라 음향을 발생할 수 있는 것이라면 어떠한 재질도 사용될 수 있다.
When the vibrating member 130 extends in two opposite directions of the piezoelectric member 120, in the vibrating member 130, the lengths of the two opposite portions of the vibrating member 130 extending from the piezoelectric member 120 are It may be the same as each other or may be different from each other. In addition, the length may vary depending on the design specifications. As the material of the vibration member 130, a metal such as brass, aluminum stainless steel, paper such as Hanji, carbon fiber or hard plastic may be used, but is not limited thereto, and vibration is possible and sound may be generated according to the vibration. Any material can be used if it can.

이와 같이, 진동 부재(130)는 압전 부재(120)에 부착되어 압전 부재(120)와 일체를 이루며, 압전 부재(120)의 휨운동이 전달되어 압전 부재(120)의 휨운동에 의해 진동한다. 진동 부재(130)에서 발생하는 음향은 압전 부재(120)에서 발생하는 음향의 주파수보다 더 낮은 주파수에서 더 효율적으로 음향을 발생시킬 수 있다.
As such, the vibrating member 130 is attached to the piezoelectric member 120 to be integral with the piezoelectric member 120, and the bending motion of the piezoelectric member 120 is transmitted to vibrate by the bending motion of the piezoelectric member 120. . The sound generated from the vibrating member 130 may generate sound more efficiently at a lower frequency than the frequency of the sound generated from the piezoelectric member 120.

다음으로, 연결 부재(140)는 압전 부재(120)와 진동 부재(130)를 프레임 부재(110)에 결합함으로써, 압전 부재(120)와 진동 부재(130)를 프레임 부재(110)에 연결시키는 역할을 한다. 또한, 연결 부재(140)는, 진동 부재(130)가 진동할 때 진동 부재(130)가 정해진 진동 영역을 벗어나지 않도록 진동 부재(130)를 가이드하는 역할을 한다. 일 실시예에서, 연결 부재(140)는, 내주부가 진동 부재(130)와 압전 부재(120)의 외주부에 부착되고 외주부가 프레임 부재(110)에 결합될 수 있다.
Next, the connection member 140 couples the piezoelectric member 120 and the vibration member 130 to the frame member 110 to connect the piezoelectric member 120 and the vibration member 130 to the frame member 110. Play a role. In addition, the connection member 140 serves to guide the vibrating member 130 so that the vibrating member 130 does not leave a predetermined vibration region when the vibrating member 130 vibrates. In one embodiment, the connection member 140 may have an inner circumference portion attached to an outer circumference portion of the vibrating member 130 and the piezoelectric member 120, and the outer circumference portion may be coupled to the frame member 110.

또한, 연결 부재(140)는 진동 부재(130)와 일체형으로 또는 분리 조립형으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(130)는 도면에서 도시되지 않았지만 수지 성형물(예를 들어, 고무판) 등으로 제작된 진동 부재(130)의 에지 부분에 일체로 형성되어 프레임 부재(110)와 일단이 연결(부착)되거나 또는 본 실시예(도 2 및 3 참조)에서와 같이 진동 부재(130)와는 별도로 제작되어 진동 부재(130)와 프레임 부재(110) 사이에 연결될 수 있다. 물론, 연결 부재(130)는 음향의 성질을 결정하는 적당한 진동 부재(130)와 상이한 재질로 제작되는 것을 감안할 때, 본 실시예와 같이 별도 부재로 진동 부재(130)와 프레임 부재(110) 사이에 연결 부착되는 것이 바람직하다.
In addition, the connection member 140 may be provided integrally with the vibration member 130 or in a separate assembly type. For example, although not shown in the drawing, the connecting member 130 is integrally formed at an edge portion of the vibration member 130 made of a resin molding (for example, a rubber plate) or the like so that one end is connected to the frame member 110. It may be attached (or attached) or manufactured separately from the vibrating member 130 as in the present embodiment (see FIGS. 2 and 3) and may be connected between the vibrating member 130 and the frame member 110. Of course, considering that the connecting member 130 is made of a different material from the appropriate vibration member 130 to determine the properties of the sound, as in this embodiment between the vibration member 130 and the frame member 110 as a separate member It is preferable to be attached to the connection.

한편, 연결 부재(140)는 압전 부재(120)와 진동 부재(130)가 진동할 때 그 진동을 방해하지 않도록 압전 부재(120) 및 진동 부재(130)와 함께 움직이는 것이 바람직하며, 아울러, 프레임 부재(110)에는 그 진동이 전달되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 연결 부재(140)는 탄성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
On the other hand, the connection member 140 is preferably moved together with the piezoelectric member 120 and the vibration member 130 so as not to interfere with the vibration when the piezoelectric member 120 and the vibration member 130 is vibrated, and furthermore, the frame It is preferable that the vibration is not transmitted to the member 110. Therefore, the connection member 140 is preferably made of an elastic material.

지지 부재(150)는, 음향 라디에이터(100)는 압전 부재(120)를 프레임 부재(110)에 지지시킨다. 지지 부재(150)는 압전 부재(120)를 프레임 부재(110)에 연결하고, 그 연결 부분을 중심으로 압전 부재(120)의 진동축을 형성하여 압전 부재(120)가 이 진동축을 중심으로 진동될 수 있게 한다. 도면에서는 지지 부재(150)가 압전 부재(120)를 지지하는 위치는 압전 부재(120)의 중심에 위치하는 것으로 도시되었지만, 이는 예시적인 것으로, 본 발명에 이에 한정되지 않고, 지지 부재(150)는 압전 부재(120)의 어느 부분이라도 지지할 수 있다.
In the support member 150, the acoustic radiator 100 supports the piezoelectric member 120 to the frame member 110. The support member 150 connects the piezoelectric member 120 to the frame member 110 and forms a vibration axis of the piezoelectric member 120 around the connecting portion so that the piezoelectric member 120 is vibrated about the vibration axis. To be able. In the drawings, the position at which the support member 150 supports the piezoelectric member 120 is illustrated as being positioned at the center of the piezoelectric member 120, but this is merely an example, and the present disclosure is not limited thereto. Can support any portion of the piezoelectric member 120.

또한, 도면에서는 지지 부재(150)와 압전 부재(120)가 연결되는 부분이 원형으로 되어 있지만, 이는 예시적인 것으로 긴 사각형 형상과 같이 다른 형상도 가능하다. 한편, 지지 부재(150)는 경질 재료로 이루어져 압전 부재(120)를 단단하게 프레임 부재(110)에 고정시킬 수 있으며, 또한, 탄성 재질과 같은 연질 재료로 이루어져 압전 부재(120)를 프레임 부재(110)에 탄성적으로 고정시킬 수도 있다. 한편, 도면에서는 지지 부재(150)가 진동 부재(110)의 하면을 지지하여 진동 부재(110) 상면에 부착된 압전 부재(120)를 지지하는 것으로 도시되지만, 진동 부재(130)가 압전 부재(120)의 단부에 부착된 경우, 지지 부재(150)는 압전 부재(120)를 직접 지지할 수 있다. 또한, 도면에서는 지지 부재(150)가 압전 부재(120)의 하면측에 설치되어 압전 부재(120)를 지지하는 것이 도시되지만, 지지 부재(150)는 압전 부재(120)의 상면측에 또는 상면 및 하면측 모두에 설치될 수 있다.
In addition, although the portion in which the supporting member 150 and the piezoelectric member 120 are connected is circular in the drawing, this is exemplary and other shapes such as a long rectangular shape are possible. Meanwhile, the support member 150 may be made of a hard material to firmly fix the piezoelectric member 120 to the frame member 110. Further, the support member 150 may be made of a soft material such as an elastic material to form the piezoelectric member 120 in a frame member ( 110 may be elastically fixed. On the other hand, although the support member 150 is shown to support the lower surface of the vibration member 110 to support the piezoelectric member 120 attached to the upper surface of the vibration member 110, the vibration member 130 is a piezoelectric member ( When attached to an end of 120, support member 150 may directly support piezoelectric member 120. In addition, although the support member 150 is shown in the figure installed in the lower surface side of the piezoelectric member 120, and supports the piezoelectric member 120, the support member 150 is in the upper surface side or the upper surface of the piezoelectric member 120. In FIG. It can be installed both on the lower surface.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 부재(130)를 개략적으로 도시한 도 4 참조하여 압전 부재(120)에 대하여 설명한다. 도 4에 도시딘 바와 같이, 압전 부재(130)는 전기 신호가 인가되는 전극(121)과, 전극(121)에 부착되고 전기 신호에 따라 진동하는 압전체(122)를 포함한다. 도시된 예에서는 전극(121)은 압전체(122)의 상부에 형성된다. 압전(122)의 하부에는 진동 부재(130, 도 4에는 미도시)가 형성된다. 따라서, 전기 신호가 전극(121)과 도전성의 진동 부재(120)에 인가되면, 전기 신호에 따라 압전체(122)가 휨운동 및/또는 표면 진동을 하게 된다.
Next, the piezoelectric member 120 will be described with reference to FIG. 4 schematically showing the piezoelectric member 130 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the piezoelectric member 130 includes an electrode 121 to which an electric signal is applied, and a piezoelectric body 122 attached to the electrode 121 and vibrating according to the electric signal. In the illustrated example, the electrode 121 is formed on the piezoelectric body 122. A vibration member 130 (not shown in FIG. 4) is formed under the piezoelectric body 122. Therefore, when an electrical signal is applied to the electrode 121 and the conductive vibration member 120, the piezoelectric body 122 is subjected to the bending motion and / or surface vibration in accordance with the electrical signal.

한편, 진동 부재(130)가 종이 또는 탄성 재질과 같이 도전성이 아니라면, 다른 전극이 압전체(132)의 하부에 형성될 수 있으며, 전극(131)과 다른 전극에 전기 신호가 인가됨으로써 압전체(132)가 휨운동 및/또는 표면 진동을 하게 된다. 전극(121)은 압전체(122)의 일면에 도전성 재료가 도금되어 형성될 수 있으며, 또한, 압전체(122)의 일면에 연질의 도전성 재료가 도포되어 형성될 수 있다.
On the other hand, if the vibrating member 130 is not conductive, such as paper or elastic material, another electrode may be formed under the piezoelectric body 132, and an electric signal is applied to the electrode 131 and the other electrode, thereby piezoelectric 132 Bends and / or surface oscillations. The electrode 121 may be formed by plating a conductive material on one surface of the piezoelectric body 122, and may be formed by coating a soft conductive material on one surface of the piezoelectric body 122.

다음으로, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 라디에이터(100)의 동작을 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 라디에이터(100)의 동작을 나타내는 개략적인 단면도로, 도 5의 (a)는 압전 부재의 휨운동에 의한 음향 라디에이터(100)의 동작을 나타내고, 도 5의 (b)는 압전 부재의 표면 진동에 의한 음향 라디에이터(100)의 동작을 나타내며, 도 5의 (c)는 압전 부재가 휨운동과 표면 진동에 의한 음향 라디에이터(100)의 동작을 나타낸다. 도 5의 (b)와 (c)에서 진동 부재(130) 및 압전 부재(120)가 사인파 형상으로 도시되지만, 이는 진동 부재(130) 및 압전 부재(120)의 형상을 나타낸 것이 아니고 이들이 진동하고 있다는 상태를 나타내는 것이라는 점에 유의하여야 한다. 또한, 도 5에서 점선으로 표시된 것은 진동에 의하여 가변되는 위치를 개략적으로 도시한 것이다.
Next, the operation of the acoustic radiator 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5. 5 is a schematic cross-sectional view showing the operation of the acoustic radiator 100 according to an embodiment of the present invention, Figure 5 (a) shows the operation of the acoustic radiator 100 by the bending motion of the piezoelectric member, 5 (b) shows the operation of the acoustic radiator 100 by the surface vibration of the piezoelectric member, Figure 5 (c) shows the operation of the acoustic radiator 100 due to the bending motion and the surface vibration of the piezoelectric member. In FIGS. 5B and 5C, the vibrating member 130 and the piezoelectric member 120 are shown in a sinusoidal shape, but this does not represent the shapes of the vibrating member 130 and the piezoelectric member 120, but they vibrate. Note that this is indicative of a state of presence. In addition, the dotted line in FIG. 5 schematically shows a position that is changed by vibration.

주파수가 낮은 경우에는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 압전 부재에 휨운동이 일어나 주로 진동 부재(130)의 진동에 의해 저주파 대역의 음향이 발생하고, 주파수가 높은 경우에는, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 압전 부재(120)에 표면 진동이 일어나 주로 압전 부재(120)의 진동에 의해 고주파 음향이 발생한다.
When the frequency is low, as shown in FIG. 5 (a), a bending motion occurs in the piezoelectric member, and the low frequency band of the sound is mainly generated by the vibration of the vibration member 130. As shown in (b) of FIG. 5, surface vibration occurs in the piezoelectric member 120 to generate a high frequency sound mainly by vibration of the piezoelectric member 120.

따라서, 낮은 주파수와 높은 주파수가 동시에 인가될 때에는, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 합성에 의해 압전 부재(120)에는 휨 운동과 표면 진동이 동시에 일어나게 되어, 음향 라디에이터(100)에서 저주파 음향과 고주파 음향이 동시에 발생하게 된다. 따라서, 하나의 음향 라디에이터(120)로 저주파 영역으로부터 고주파 영역까지 모두 커버할 수 있어 음향 라디에이터의 성능을 향상시킬 수 있다.
Therefore, when the low frequency and the high frequency are applied at the same time, as shown in FIG. 5 (c), the bending motion and the surface vibration occur simultaneously in the piezoelectric member 120 by the synthesis, so that in the acoustic radiator 100 Low frequency and high frequency sounds are generated at the same time. Therefore, the single acoustic radiator 120 can cover all of the low frequency region to the high frequency region, thereby improving performance of the acoustic radiator.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 음향 라디에이터(100)는 제2 압전 부재(160)를 더 포함할 수 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 부재(120), 진동 부재(130) 및 제2 압전 부재(160)에 대한 개략적인 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 압전 부재(160)는 진동 부재(130)의 하부에서 압전 부재에 대향하는 위치에 배치된다. 제2 압전 부재(160)는 압전 부재(120)에 인가되는 전기 신호와 동일하거나 또는 다른 극성의 전기 신호가 인가된다.
Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the acoustic radiator 100 may further include a second piezoelectric member 160. 6 is a schematic view of the piezoelectric member 120, the vibration member 130, and the second piezoelectric member 160 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the second piezoelectric member 160 is disposed at a lower portion of the vibration member 130 to face the piezoelectric member. The second piezoelectric member 160 is applied with an electrical signal having the same or different polarity as the electrical signal applied to the piezoelectric member 120.

예를 들어, 압전 부재(120)와 제2 압전 부재(160)의 표면 진동 방향이 서로 동일한 경우에는, 제2 압전 부재(160)에 인가되는 전기 신호는 압전 부재(120)에 인가되는 신호와 동일한 신호가 인가되며, 진동 부재(130)에 압전 부재(120) 및 제2 압전 부재(160)에 인가되는 전기 신호와 반대 극성의 전기 신호가 인가되는 것이 바람직하다. 따라서, 진동 부재(130)는 도전성 재료로 이루어진다.
For example, when the directions of surface vibrations of the piezoelectric member 120 and the second piezoelectric member 160 are the same, the electrical signal applied to the second piezoelectric member 160 may be different from the signal applied to the piezoelectric member 120. The same signal is applied to the vibration member 130, it is preferable that the electrical signal of the opposite polarity to the electrical signal applied to the piezoelectric member 120 and the second piezoelectric member 160 is applied. Thus, the vibrating member 130 is made of a conductive material.

이와 반대로, 압전 부재(120)와 제2 압전 부재(160)가 표면 진동 방향이 서로 반대인 경우 제2 압전 부재(160)에 압전 부재(120)에 인가되는 전기 신호와 반대 극성의 전기 신호가 인가되는 것이 바람직하다. 이 경우에도, 진동 부재(130)의 양면은 도전성 재료로 이루어진다.
On the contrary, when the piezoelectric member 120 and the second piezoelectric member 160 have opposite surface vibration directions, an electrical signal having a polarity opposite to that of the electrical signal applied to the piezoelectric member 120 is applied to the second piezoelectric member 160. It is preferred to be applied. Even in this case, both surfaces of the vibrating member 130 are made of a conductive material.

이와 같이, 압전 부재(120)와 제2 압전 부재(160)가 진동 부재(130)를 사이에 두고 배치됨으로써, 음향 라디에이터(100)가 발생하는 음향의 출력을 더 크게 할 수 있다.
As described above, the piezoelectric member 120 and the second piezoelectric member 160 are disposed with the vibration member 130 interposed therebetween, whereby the output of the sound generated by the acoustic radiator 100 may be increased.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 라디에이터(100)는 발생시키는 압전 부재와 진동 부재가 평면 형상 및 바 형상으로 구현될 수 있어, 이에 따른 음향 라디에이터(100)의 형상도 사각 평면, 타원 평면, 바 평면, 원형 평면 등의 형상으로 제작할 수 있다. 또한, 소형의 음향 라디에이터(100)로도 가청 주파수 대역 전체에서 만족스러운 음향을 제공할 수 있다. 따라서, LED TV, LCD TV, PDP TV와 같은 두께가 얇은 평면 디스플레이의 두께를 유지하면서 용이하게 채용될 수 있다.
On the other hand, the acoustic radiator 100 according to an embodiment of the present invention, the piezoelectric member and the vibration member to be generated can be implemented in a planar shape and a bar shape, accordingly, the shape of the acoustic radiator 100 is also a square plane, ellipse plane It can manufacture in the shape of a bar plane, a circular plane, etc. In addition, the small acoustic radiator 100 may provide satisfactory sound in the entire audio frequency band. Therefore, it can be easily employed while maintaining the thickness of the thin flat display such as LED TV, LCD TV, PDP TV.

본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해서만 한정되는 것으로 의도된다. 따라서, 청구범위에 기재된 범위 및 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
It is intended that the present invention not be limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but only by the appended claims. Accordingly, various forms of substitution, modification, and alteration may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the claims and the technical spirit of the present invention. Will belong.

100: 음향 라디에이터
110: 프레임 부재
120: 압전 부재
121: 전극
122: 압전체
130: 진동 부재
140: 연결 부재
150: 지지 부재
160: 제2 압전 부재100: acoustic radiator
110: frame member
120: piezoelectric member
121: electrode
122: piezoelectric
130: vibration member
140: connecting member
150: support member
160: second piezoelectric member

Claims (17)

인가 전기 신호에 따라 진동하는 압전 부재;
상기 압전 부재에 결합되어 상기 압전 부재의 진동에 따라 음향을 생성하는 진동 부재;
상기 압전 부재와 상기 진동 부재에 결합되는 프레임 부재;
상기 압전 부재와 상기 진동 부재를 상기 프레임 부재에 결합하는 연결 부재; 및
상기 압전 부재를 상기 프레임 부재에 지지시켜 상기 압전 부재의 진동축을 형성하는 지지 부재;
를 포함하는,
음향 라디에이터.
A piezoelectric member vibrating in accordance with an applied electric signal;
A vibration member coupled to the piezoelectric member to generate sound according to the vibration of the piezoelectric member;
A frame member coupled to the piezoelectric member and the vibration member;
A connection member coupling the piezoelectric member and the vibration member to the frame member; And
A support member for supporting the piezoelectric member on the frame member to form a vibration axis of the piezoelectric member;
Including,
Acoustic radiator.
제1항에 있어서,
상기 연결 부재는, 상기 진동 부재와 일체형 또는 분리 조립형으로 구비된,
음향 라디에이터.
The method of claim 1,
The connecting member is provided with the vibration member integrally or separately assembled,
Acoustic radiator.
제1항에 있어서,
상기 진동 부재는 상기 압전 부재의 길이 방향으로 연장하는,
음향 라디에이터.
The method of claim 1,
The vibration member extends in the longitudinal direction of the piezoelectric member,
Acoustic radiator.
제1항에 있어서,
상기 연결 부재는, 내주부가 상기 진동 부재와 상기 압전 부재의 외주부에 부착되고 외주부가 상기 프레임 부재에 결합되는,
음향 라디에이터.
The method of claim 1,
The connecting member has an inner circumference portion attached to an outer circumference portion of the vibration member and the piezoelectric member and an outer circumference portion is coupled to the frame member.
Acoustic radiator.
제1항에 있어서,
상기 진동 부재는 상기 압전 부재의 서로 대향하는 두 방향으로 연장하는,
음향 라디에이터.
The method of claim 1,
The vibration member extends in two opposite directions of the piezoelectric member,
Acoustic radiator.
제5항에 있어서,
상기 진동 부재에서, 상기 압전 부재로부터 연장하는 대향하는 두 부분의 길이는 서로 다른,
음향 라디에이터.
The method of claim 5,
In the vibration member, the lengths of two opposing portions extending from the piezoelectric member are different from each other,
Acoustic radiator.
제1항에 있어서,
상기 진동 부재는 금속, 종이, 탄소 섬유 및 경질 플라스틱을 포함하는 그룹으로부터 선택된,
음향 라디에이터.
The method of claim 1,
The vibrating member is selected from the group comprising metal, paper, carbon fiber and hard plastic,
Acoustic radiator.
제1항에 있어서,
상기 연결 부재는 탄성 부재로 이루어진,
음향 라디에이터.
The method of claim 1,
The connecting member is made of an elastic member,
Acoustic radiator.
제1항에 있어서,
상기 진동 부재의 하부에서 상기 압전 부재에 대향하는 위치에 배치되어 인가되는 전기 신호에 따라 진동하는 제2 압전 부재;
를 더 포함하는,
음향 라디에이터.
The method of claim 1,
A second piezoelectric member disposed below the vibrating member and vibrating according to an applied electrical signal disposed at a position opposite the piezoelectric member;
Further comprising,
Acoustic radiator.
제9항에 있어서,
상기 압전 부재와 상기 제2 압전 부재의 표면 진동 방향이 서로 동일한 경우, 상기 제2 압전 부재에 인가되는 전기 신호는 상기 압전 부재에 인가되는 신호와 동일한 신호가 인가되며, 상기 진동 부재에 상기 압전 부재 및 상기 제2 압전소자에 인가되는 전기 신호와 반대 극성의 전기 신호가 인가되는,
음향 라디에이터.
10. The method of claim 9,
When the surface vibration directions of the piezoelectric member and the second piezoelectric member are the same, an electrical signal applied to the second piezoelectric member is applied with the same signal as that applied to the piezoelectric member, and the piezoelectric member is applied to the vibration member. And an electrical signal having a polarity opposite to that of the electrical signal applied to the second piezoelectric element.
Acoustic radiator.
제9항에 있어서,
상기 압전 부재와 상기 제2 압전 부재가 표면 진동 방향이 서로 반대인 경우 상기 제2 압전 부재에 상기 압전 부재에 인가되는 전기 신호와 반대 극성의 전기 신호가 인가되는,
음향 라디에이터.
10. The method of claim 9,
When the piezoelectric member and the second piezoelectric member have opposite surface vibration directions, an electrical signal having a polarity opposite to that of the electrical signal applied to the piezoelectric member is applied to the second piezoelectric member.
Acoustic radiator.
제1항에 있어서,
상기 압전 부재는,
상기 전기 신호가 인가되는 전극; 및
상기 전극에 부착되고 상기 전기 신호에 따라 진동하는 압전체;
를 포함하는,
음향 라디에이터.
The method of claim 1,
The piezoelectric member,
An electrode to which the electrical signal is applied; And
A piezoelectric body attached to the electrode and vibrating according to the electrical signal;
Including,
Acoustic radiator.
제12항에 있어서,
상기 전극은 상기 압전체의 일면에 형성된 도전성 부재인.
음향 라디에이터.
The method of claim 12,
The electrode is a conductive member formed on one surface of the piezoelectric body.
Acoustic radiator.
제13항에 있어서,
상기 전극은 상기 압전체의 일면에 도전성 재료가 도금되어 형성된,
음향 라디에이터.
The method of claim 13,
The electrode is formed by plating a conductive material on one surface of the piezoelectric body,
Acoustic radiator.
제13항에 있어서,
상기 전극은 상기 압전체의 일면에 연질의 도전성 재료가 도포되어 형성된,
음향 라디에이터.
The method of claim 13,
The electrode is formed by coating a soft conductive material on one surface of the piezoelectric body,
Acoustic radiator.
제1항에 있어서,
상기 압전 부재는 직사각형 형상을 갖는,
음향 라디에이터.
The method of claim 1,
The piezoelectric member has a rectangular shape,
Acoustic radiator.
제16항에 있어서,
상기 진동 부재는, 상기 압전 부재의 대향하는 두 변의 양단에 각각 부착되어 상기 압전 부재의 가로 방향으로 연장하는,
음향 라디에이터.The method of claim 16,
The vibrating member is attached to both ends of two opposite sides of the piezoelectric member and extends in the horizontal direction of the piezoelectric member,
Acoustic radiator.
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