KR20190081821A - 스피커용 압전 소자 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

스피커용 압전 소자 및 그의 제조 방법이 제공된다. 스피커용 압전 소자는, 두께 방향으로 적층된 복수의 압전 세라믹층; 상기 적층된 복수의 압전 세라믹층의 외벽을 따라, 상기 복수의 압전 세라믹층의 각 변의 중앙 부분에 연결되도록 배치되는 복수의 전극;을 포함하며, 상기 복수의 압전 세라믹층 각각은, 복수의 변 중에서 일부의 변의 중앙 부분이 에칭되며, 상기 복수의 압전 세라믹층은, 상기 복수의 변 중에서 에칭되지 않은 변이 서로 겹치지 않도록 상기 두께 방향으로 서로 적층된다.

Description

스피커용 압전 소자 및 그의 제조 방법{PIEZOELECTRIC ELEMENT FOR SPEAKER AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}
본 개시는 스피커용 압전 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 압전 세라믹층을 이용하는 압전 소자 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 최근에 휴대폰, 스마트폰 및 노트북 등의 휴대 단말기를 비롯하여 LCD TV, LED TV 등을 포함하는 TV 제품의 슬림화가 가속됨에 따라, 기존의 자석 코일을 이용한 다이나믹 스피커의 대안으로 압전 스피커 또는 초음파 스피커가 주목을 받고 있다.
일반적으로 압전 스피커 및 초음파 스피커는 기존의 스피커에 비하여 얇고 가벼우며 전력소모가 적은 장점을 가지고 있어 미래 선도형 스피커 기술로 부각되고 있다. 그러나, 압전 스피커 및 초음파 스피커는 이러한 장점에도 불구하고 종래의 다이나믹 스피커에 비해 출력음압이 낮고 저주파 재생이 어렵다는 단점이 있어 상용화에 어려움을 겪고 있다.
또한, 지향성 스피커를 소형화하면서도 지향성 스피커가 저전력으로 높은 품질을 발휘할 수 있도록 하기 위하여, 저전력으로 높은 음압을 가질 수 있는 고효율의 압전 구조와 복수로 배열된 구조를 통하여 입력 임피던스를 효과적으로 조절할 수 있는 압전 소자의 개발이 필요하다.
일부 실시예는, 저전력 환경에서 높은 커패시터 값을 가질 수 있는 스피커용 압전 소자 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 일부 실시예는, 압전 세라믹층을 보다 자유로이 변형시킴으로써 음향의 품질을 개선할 수 있는 압전 소자 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 일부 실시예는 압전 소자의 제조 시에 압전 세라믹층에서 에칭되지 않은 부분과 전극 간의 에칭 거리를 조절함으로써, 다양한 특성의 스피커를 제작할 수 있도록 하는, 압전 소자 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제 1 측면은 두께 방향으로 적층된 복수의 압전 세라믹층; 상기 적층된 복수의 압전 세라믹층의 외벽을 따라, 상기 복수의 압전 세라믹층의 각 변의 중앙 부분에 연결되도록 배치되는 복수의 전극;을 포함하며, 상기 복수의 압전 세라믹층 각각은, 복수의 변 중에서 일부의 변의 중앙 부분이 에칭되며, 상기 복수의 압전 세라믹층은, 상기 복수의 변 중에서 에칭되지 않은 변이 서로 겹치지 않도록 상기 두께 방향으로 서로 적층된 것인, 스피커용 압전 소자를 제공할 수 있다.
또한, 본 개시의 제2 측면은, 복수의 압전 세라믹층 각각의 복수의 변 중에서 일부의 변의 중앙 부분을 에칭함으로써, 상기 복수의 압전 세라믹층을 마련하는 단계; 상기 마련된 복수의 압전 세라믹층을 두께 방향으로 적층하는 단계; 및 상기 적층된 복수의 압전 세라믹층의 외벽을 따라, 상기 복수의 압전 세라믹층의 각 변의 중앙 부분에 연결되도록 복수의 전극을 배치하는 단계;을 포함하며, 상기 복수의 압전 세라믹층은, 상기 복수의 변 중에서 에칭되지 않은 변이 서로 겹치지 않도록 상기 두께 방향으로 서로 적층된 것인, 스피커용 압전 소자의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일부 실시예에 따른 스피커용 압전 소자의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 일부 실시예에 따른 적층된 복수의 압전 세라믹층을 구성하는 하나의 압전 세라믹층 및 복수의 전극을 나타내는 도면이다.
도 3은 일부 실시예에 따른 복수의 압전 세라믹층이 적층되는 예시를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 일부 실시예에 따른, 압전 세라믹층의 상면에서 에칭되는 중앙 부분의 형상의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 일부 실시예에 따른, 적층된 복수의 압전 세라믹층에 전압이 인가됨에 따라 변형되는 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 일부 실시예에 따른 스피커용 압전 소자를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 8은 일부 실시예에 따른 압전 소자를 포함하는 스피커를 활용하여 음향 확산을 방지하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 9는 일부 실시예에 따른 웨어러블 스피커(800)가 확산 음향을 억제하는 방법의 흐름도이다.
도 10은 일부 실시예에 따른 웨어러블 스피커(800)의 블록도이다.
도 11은 일부 실시예에 따른 제2 스피커의 동작 거리를 산출하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 12는 일부 실시예에 따른 제1 스피커로부터 방출되어 확산되는 음향이 제2 스피커로부터 방출된 역위상 음향에 의해 상쇄되는 예시를 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일부 실시예에 따른 스피커용 압전 소자의 일례를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 일부 실시예에 따른 스피커용 압전 소자는 적층된 복수의 압전 세라믹층(100) 및 복수의 전극(200)을 포함할 수 있다. 복수의 압전 세라믹층(100)은 두께 방향으로 서로 적층될 수 있으며, 적층된 복수의 압전 세라믹층(100)의 외벽을 따라, 복수의 압전 세라믹층(100)의 각 변의 중앙 부분에 연결되도록 복수의 전극(200)이 배치될 수 있다. 복수의 전극(200)은 적층된 복수의 압전 세라믹층(100)의 외벽을 따라 복수의 압전 세라믹층(100)에 밀착되도록 배치될 수 있다. 복수의 전극(200)은, 예를 들어, 금, 은, 구리, 니켈 등과 같은 금속 도전체 또는 도전 에폭시, 실버 페이스트 등과 같은 도전 도료등으로 구성될 수 있다.
또한, 복수의 압전 세라믹층(100) 각각은, 복수의 변 중에서 일부의 변의 중앙 부분이 에칭될 수 있으며, 복수의 압전 세라믹층(100)은 복수의 변 중에서 에칭되지 않은 변이 서로 겹치지 않도록 두께 방향으로 서로 적층될 수 있다.
이에 따라, 복수의 압전 세라믹층(100)이 적층된 구조를 포함하는 압전 소자는 저전력에서도 높은 커패시턴스 값을 가질 수 있으며, 전극을 통해 가해지는 전압에 의해 보다 유연하게 변형할 수 있다.
도 2는 일부 실시예에 따른 적층된 복수의 압전 세라믹층을 구성하는 하나의 압전 세라믹층 및 복수의 전극을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 압전 세라믹층(110)의 상면에서 복수의 변 중 일부의 변의 중앙 부분이 에칭될 수 있다. 예를 들어, 압전 세라믹층(110)은 도 2에서와 같이, 사각형의 형상으로 제조될 수 있으며, 압전 세라믹층(110)의 상면에서 사각형의 4개의 변 중에서 3개의 변의 중앙 부분이 에칭되도록 압전 세라믹층(110)이 가공될 수 있다.
예를 들어, 압전 세라믹층(110)의 상면에서, 제1 변(21)의 중앙 부분, 제2 변(22)의 중앙 부분, 제4 변(24)의 중앙 부분이 에칭될 수 있으며, 제3 변(23)의 중앙 부분은 에칭되지 않을 수 있다. 또한, 압전 세라믹층(110)의 상면의 각 변에 대응되는 외벽 부분에는 제1 전극(210), 제2 전극(220), 제3 전극(230) 및 제4 전극(240)이 각각 밀착되게 연결될 수 있다.
또한, 압전 세라믹층(110)의 상면에서 복수의 변 중 일부의 변의 중앙 부분에 위치한 전도성 물질이 에칭될 수 있다.
이 경우, 압전 세라믹층(110)의 상면에서 에칭된 중앙 부분의 폭은 전극의 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, 압전 세라믹층(110)의 상면에서 에칭된 제1 변(21)의 중앙 부분의 폭(d1)은, 제1 전극의 폭(d2)보다 클 수 있다. 이에 따라, 압전 세라믹층(110)의 상면에서 에칭되지 않은 중앙 부분을 통해, 전극으로부터의 전압이 압전 세라믹층(110)에 인가될 수 있다.
또한, 복수의 전극들 중에서 서로 인접한 전극의 극성이 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)의 극성이 (+)이고, 제3 전극(230) 및 제4 전극(240)의 극성이 접지일 수 있다.
압전 세라믹층(110)의 상면에서 에칭된 중앙 부분의 형상은, 도 2에서와 같이, 잘려진 도넛 모양일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 압전 세라믹층(110)의 상면에서 에칭된 중앙 부분의 형상은, 잘려진 원, 잘려진 타원 및 잘려진 사각형 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 압전 세라믹층(110)의 상면에서 에칭된 중앙 부분의 형상은, 압전 세라믹층의 물성 및 구현하고자 하는 압전 소자의 특성에 따라 다양한 모양과 크기로 결정될 수 있다.
예를 들어, 압전 세라믹층의 두께가 얇을수록 높은 음압이 구현될 수 있으나, 압전 세라믹층의 두께를 얇게하기 위하여는 제조 단가가 높아지는 문제가 있다. 이에 따라, 본 개시의 일부 실시예에 따라 압전 소자를 제작할 경우에는, 대략 30um의 두께를 가지는 압전 세라믹층을 이용하더라도 높은 수율과 음압을 구현할 수 있게 된다.
또한, 압전 세라믹층에서 에칭되는 면적이 작을수록 음압을 높일 수 있으나, 에칭되지 않은 부분과 전극 간의 이격 거리가 소정 수치 이상 확보될 필요가 있다. 또한, 일부 실시예에 따른 압전 소자를 제조하는 경우에, 에칭되지 않은 부분과 전극 간의 이격 거리의 크기를 조절함으로써, 지향성 스피커의 커패시턴스 값 및 입력 임피던스 값을 조절할 수 있으며, 이에 따라 소정의 음압 특성을 가지는 지향성 스피커를 제조할 수 있다.
도 3은 일부 실시예에 따른 복수의 압전 세라믹층이 적층되는 예시를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 압전 세라믹층(310), 제2 압전 세라믹층(320), 제3 압전 세라믹층(330), 제4 압전 세라믹층(340), 제5 압전 세라믹층(350) 및 제6 압전 세라믹층(360)이 서로 두께 방향으로 적층될 수 있다.
또한, 제1 압전 세라믹층(310), 제2 압전 세라믹층(320), 제3 압전 세라믹층(330), 제4 압전 세라믹층(340), 제5 압전 세라믹층(350) 및 제6 압전 세라믹층(360)은 각각, 4개의 변 중에서 3개의 변의 중앙 부분이 에칭될 수 있으며, 4개의 변 중에서 1개의 변의 중앙 부분은 에칭되지 않을 수 있다.
제1 압전 세라믹층(310), 제2 압전 세라믹층(320), 제3 압전 세라믹층(330), 제4 압전 세라믹층(340), 제5 압전 세라믹층(350) 및 제6 압전 세라믹층(360)이 서로 적층되면서, 에칭되지 않은 중앙 부분들이 서로 중첩되지 않도록 적층될 수 있다.
복수의 압전 세라믹층의 에칭되지 않은 중앙 부분들이 서로 중첩되지 않도록 적층되는 패턴은, 압전 세라믹층의 물성 및 구현하고자 하는 압전 소자의 특성에 따라 다양한 기준에 따라 결정될 수 있다.
예를 들어, 적층된 복수의 압전 세라믹층은 4~12개의 층으로 형성될 수 있으며, 적층된 복수의 압전 세라믹층의 개수에 따라 입력 임피더스가 상이하게 조절될 수 있다. 또한, 지향성 스피커를 위하여, 20개 내외의 복수의 압전 소자가 병렬 배열될 때 오디오 앰프의 임피던스에 맞추어, 압전 소자는, 바람직하게는 6개의 압전 세라믹층으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 적층된 복수의 압전 세라믹층에서, 제1 압전 세라믹층(310)의 에칭되지 않은 중앙 부분은 앞측을 바라보고, 제2 압전 세라믹층(320)의 에칭되지 않은 중앙 부분은 좌측을 바라보고, 제3 압전 세라믹층(330)의 에칭되지 않은 중앙 부분은 앞측을 바라보고, 제4 압전 세라믹층(340)의 에칭되지 않은 중앙 부분은 우측을 바라보고, 제5 압전 세라믹층(350)의 에칭되지 않은 중앙 부분은 앞측을 바라보며, 제6 압전 세라믹층(360)의 에칭되지 않은 중앙 부분은 우측을 바라볼 수 있다.
도 4 및 도 5는 일부 실시예에 따른, 압전 세라믹층의 상면에서 에칭되는 중앙 부분의 형상의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 압전 세라믹층(410)의 상면에서 중앙 부분은 잘려진 원형으로 에칭되거나, 도 5에 도시된 바와 같이, 압전 세라믹층(510)의 상면에서 중앙 부분은 사각형의 형상으로 에칭될 수 있다.
도 6은 일부 실시예에 따른, 적층된 복수의 압전 세라믹층에 전압이 인가됨에 따라 변형되는 일례를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 복수의 전극(60)이, 적층된 복수의 압전 세라믹층(600)의 외벽의 중앙 부분을 따라 연결되기 때문에, 적층된 복수의 압전 세라믹층은 인가되는 전압에 의해 보다 유연하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 적층된 복수의 압전 세라믹층의 꼭지점 부분도 유연하게 변형될 수 있으며, 이에 따라 일부 실시예에 따른 적층된 복수의 압전 세라믹층을 이용하여 스피커는, 보다 고품질의 음향 및 진동을 출력할 수 있다. 또한, 일부 실시예에 따른 적층된 복수의 압전 세라믹층을 이용하여 스피커는, 인가되는 전압에 비하여 높은 커패시턴스 값을 가질 수 있다.
복수의 전극(60)이, 적층된 복수의 압전 세라믹층(600)의 외벽의 중앙 부분을 따라 연결되는 경우에는, 적층된 복수의 압전 세라믹층의 꼭지점 부분에 전극이 연결되어 전압이 인가되는 경우와는 달리, 압전 세라믹층의 꼭지점 부분도 유연하게 변형됨으로써 더 큰 음압이 발생될 수 있다.
도 7은 일부 실시예에 따른 스피커용 압전 소자를 제조하는 방법의 흐름도이다.
동작 S700은, 복수의 압전 세라믹층 각각의 복수의 변 중 일부의 변의 중간 부분을 에칭하는 단계이다. 예를 들어, 압전 세라믹층(110)의 상면은, 사각형의 형상으로 제조될 수 있으며, 압전 세라믹층(110)의 상면에서 사각형의 4개의 변 중에서 3개의 변의 중앙 부분이 에칭될 수 있다. 또한, 압전 세라믹층(110)의 상면에서 복수의 변 중 일부의 변의 중앙 부분에 위치한 전도성 물질이 에칭될 수 있다. 이 경우, 압전 세라믹층(110)의 상면에서 에칭된 중앙 부분의 폭은 전극의 폭보다 클 수 있다.
동작 S710은 압전 세라믹층의 에칭되지 않은 변이 서로 겹치지 않도록 복수의 압전 세라믹층을 적층하는 단계이다. 복수의 압전 세라믹층은 두께 방향으로 서로 적층될 수 있다. 예를 들어, 복수의 압전 세라믹층은 제1 압전 세라믹층(310), 제2 압전 세라믹층(320), 제3 압전 세라믹층(330), 제4 압전 세라믹층(340), 제5 압전 세라믹층(350) 및 제6 압전 세라믹층(360)으로 구성될 수 있으며, 제1 압전 세라믹층(310), 제2 압전 세라믹층(320), 제3 압전 세라믹층(330), 제4 압전 세라믹층(340), 제5 압전 세라믹층(350) 및 제6 압전 세라믹층(360)이 서로 적층되면서, 에칭되지 않은 중앙 부분들이 서로 중첩되지 않도록 적층될 수 있다.
동작 S720은 적층된 복수의 압전 세라믹층의 외벽을 따라 복수의 전극을 배치하는 단계이다. 적층된 복수의 압전 세라믹층의 외벽을 따라, 복수의 압전 세라믹층의 각 변의 중앙 부분에 연결되도록 복수의 전극이 배치될 수 있다. 복수의 전극은 적층된 복수의 압전 세라믹층(100)의 외벽을 따라 복수의 압전 세라믹층에 밀착되도록 배치될 수 있다. 복수의 압전 세라믹층 각각의 상면에서 에칭된 중앙 부분의 폭은 전극의 폭보다 클 수 있으며, 복수의 압전 세라믹층 각각의 상면에서 에칭되지 않은 중앙 부분을 통하여 전극으로부터의 전압이 복수의 압전 세라믹층 각각에 인가될 수 있다.
도 8은 일부 실시예에 따른 압전 소자를 포함하는 스피커를 활용하여 음향 확산을 방지하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 웨어러블 스피커(800)는 제1 스피커(810) 및 제2 스피커(820)를 포함할 수 있다. 웨어러블 스피커(800)의 제1 스피커(810)로부터 음향이 출력될 수 있으며, 출력된 음향이 사용자의 주변으로 확산되는 것을 방지하기 위하여 제2 스피커(820)는 출력된 음향의 역위상 음향을 출력할 수 있다. 웨어러블 스피커(800)는, 예를 들어, 넥 밴드 스피커를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
사용자는 음향 확산을 방지하기 위한 영역을 설정할 수 있으며, 사용자의 설정에 따라, 제2 스피커(820)는 역위상 음향을 출력할 수 있다. 제1 스피커(810) 및 제2 스피커(820)는 도 1 내지 7에서의 압전 소자를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 9는 일부 실시예에 따른 웨어러블 스피커(800)가 확산 음향을 억제하는 방법의 흐름도이다.
동작 S900에서 웨어러블 스피커(800)는 제1 스피커(810)를 이용하여 사용자의 귀를 향하여 음향을 출력할 수 있다. 출력된 음향은, 예를 들어, 음향 초음파일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
동작 S910에서 웨어러블 스피커(800)는 제1 스피커(810) 사용자의 귀 간의 제1 거리를 측정할 수 있다. 제1 스피커(810)는 사용자의 귀를 향하여 음향을 출력하고 사용자의 귀로부터 반사된 음향을 수신할 수 있다. 웨어러블 스피커(800)는 사용자의 귀를 향하여 음향을 출력하고 사용자의 귀로부터 반사된 음향을 수신하는데 걸린 시간을 측정하고, 측정된 시간에 기초하여 사용자의 귀와 제1 스피커(810) 간의 제1 거리를 산출할 수 있다. 웨어러블 스피커(800)는 음향의 이동 속도를 음향을 출력하고 반사된 음향을 수신하는데 걸린 시간에 곱함으로써, 사용자의 귀와 제1 스피커(810) 간의 제1 거리를 산출할 수 있다. 또한, 사용자의 귀와 제1 스피커(810) 간의 제1 거리는 기설정된 주기에 따라 반복하여 산출될 수 있다.
동작 S920에서 웨어러블 스피커(800)는 사용자의 귀로부터의 음향의 확산 억제하기 위한 제2 거리를 결정할 수 있다. 사용자의 귀로부터의 음향의 확산 억제하기 위한 제2 거리는 사용자에 의해 결정될 수 있다. 이 경우, 사용자는 웨어러블 스피커(800)에 마련된 소정의 입력 수단을 이용하여, 음향의 확산을 억제하기 위한 제2 거리를 설정할 수 있다. 또한, 사용자의 귀로부터의 음향의 확산 억제하기 위한 제2 거리는 웨어러블 스피커(800)를 제조할 시에 웨어러블 스피커(800)에 대하여 설정된 적어도 하나의 디폴트 값일 수 있다.
동작 S930에서 웨어러블 스피커(800)는 제1 거리 및 제2 거리에 기초하여, 제2 스피커(820)의 동작 거리를 획득할 수 있다. 웨어러블 스피커(800)는 제1 거리, 및 제2 거리에 기초하여, 제1 스피커(810)의 음향 확산 방향 및 제2 스피커(820)의 음향 확산 방향 간의 각도를 산출할 수 있다.
동작 S940에서 웨어러블 스피커(800)는 제2 스피커(820)의 동작 거리에 기초하여, 제2 스피커(820)로부터 방출되는 역위상 음향의 지연 값을 결정할 수 있다.
동작 S950에서 웨어러블 스피커(800)는 역위상 음향의 지연 값에 기초하여 제2 스피커로부터 역위상 음향이 출력되도록 할 수 있다. 이 경우, 제2 스피커의 음향 출력 방향은, 동작 S930에서 산출된 제1 스피커(810)의 음향 확산 방향 및 제2 스피커(820)의 음향 확산 방향 간의 각도 값에 따라 물리적으로 조절될 수 있다. 제2 스피커(820)로부터 출력된 역위상 음향은 제1 스피커(810)로부터 방출되어 확산되는 음향을 도 12에서와 같이 상쇄시킬 수 있다.
도 10은 일부 실시예에 따른 웨어러블 스피커(800)의 블록도이다.
도 10을 참조하면, 웨어러블 스피커(800)는 입력부(802), 측정부(804), 제1 전달부(806), 제어부(808), 제1 스피커(810), 위상 반전부(812), 출력 조절부(814), 전달부(820)를 포함할 수 있다.
입력부(802)는 웨어러블 스피커(800)로 입력되는 데이터를 수신할 수 있다. 입력부(802)는 음향 신호 및 사용자의 입력 신호 등를 수신할 수 있는 적어도 하나의 장치를 포함할 수 있다.
측정부(804)는 사용자의 귀와 제1 스피커(810) 간의 제1 거리를 측정할 수 있다. 제1 전달부(806)는 제1 스피커(810)에게 음향 신호를 전달할 수 있으며, 위상 반전부(812)는 입력된 음향 신호의 역위상 음향 신호를 생성할 수 있다.
제어부(808)는 사용자 입력에 기초하여 사용자의 귀로부터의 음향의 확산 억제하기 위한 제2 거리를 결정하고, 제1 거리 및 제2 거리에 기초하여 제2 스피커(820)의 동작 거리를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(808)는 제2 스피커의 동작 거리에 기초하여, 출력 조절부(814)에 의해 제2 스피커에서 방출될 역위상 음향이 지연되도록 할 수 있다. 또한, 제어부(808)는 제1 스피커(810)의 음향 확산 방향 및 제2 스피커(820)의 음향 확산 방향 간의 각도 값에 기초하여, 제2 스피커(820)의 음향 방출 방향을 물리적으로 조절할 수 있다.
출력 조절부(814) 역위상 음향의 지연 값에 따라, 역위상 음향의 출력을 지연시킬 수 있다. 제2 전달부(816)는 지연된 역위상 음향을 제2 스피커(820)로 전달할 수 있다.
도 11은 일부 실시예에 따른 제2 스피커의 동작 거리를 산출하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 제1 스피커(810)로부터 사용자의 귀까지의 제1 거리가 d1이고, 사용자의 귀로부터의 음향의 확산 억제하기 위한 제2 거리가 d2일 수 있다. 또한, 제2 스피커(820)의 동작 거리 d3는 (d1^2 + d2^2)^(1/2)일 수 있다. 또한, 제1 스피커(810)로부터 사용자의 귀까지의 제1 거리가 d1이고, 사용자의 귀로부터의 음향의 확산 억제하기 위한 제2 거리가 d2에 기초하여, 제1 스피커(810)의 음향 출력 방향 및 제2 스피커(820)의 음향 출력 방향 간의 각도가 산출될 수 있다.
일부 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
또한, 본 명세서에서, “부”는 프로세서 또는 회로와 같은 하드웨어 구성(hardware component), 및/또는 프로세서와 같은 하드웨어 구성에 의해 실행되는 소프트웨어 구성(software component)일 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 개시의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 두께 방향으로 적층된 복수의 압전 세라믹층;
    상기 적층된 복수의 압전 세라믹층의 외벽을 따라, 상기 복수의 압전 세라믹층의 각 변의 중앙 부분에 연결되도록 배치되는 복수의 전극;
    을 포함하며,
    상기 복수의 압전 세라믹층 각각은, 복수의 변 중에서 일부의 변의 중앙 부분이 에칭되며,
    상기 복수의 압전 세라믹층은, 상기 복수의 변 중에서 에칭되지 않은 변이 서로 겹치지 않도록 상기 두께 방향으로 서로 적층된 것인, 스피커용 압전 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 세라믹층 각각은, 복수의 변 중에서 하나의 변을 제외한 나머지 변의 중앙 부분이 에칭되며,
    상기 복수의 압전 세라믹층은, 상기 복수의 변 중에서 에칭되지 않은 변이 서로 겹치지 않도록 상기 두께 방향으로 서로 적층된 것인, 스피커용 압전 소자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 세라믹층 각각이 적층될 때, 상기 복수의 변 중에서 에칭되지 않은 변이 향하는 방향은, 상기 스피커에 이용되는 상기 압전 소자의 특성에 따라 결정되는 것인, 스피커용 압전 소자.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 세라믹층은 사각형의 형상으로 제조되며,
    상기 적층된 복수의 압전 세라믹층의 4개의 외벽의 중앙 부분을 따라, 4개의 전극이 상기 4개의 외벽에 각각 밀착되도록 배치되는 것인, 스피커용 압전 소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전 세라믹층의 한 변에서, 상기 에칭되는 부분의 폭은 상기 전극의 폭보다 큰 것인, 스피커용 압전 소자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 세라믹층 각각은, 상기 복수의 세라믹층 각각의 상면에서 상기 일부의 변의 중앙 부분이 에칭되는 것인, 스피커용 압전 소자.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 세라믹층 각각에서, 상기 에칭되는 중앙 부분의 형상 및 크기는 상기 스피커에 이용되는 상기 압전 소자의 특성에 따라 결정되는 것인, 스피커용 압전 소자.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 세라믹층 각각은, 상기 복수의 세라믹층 각각의 상면에서 상기 일부의 변의 중앙 부분이, 잘려진 원의 형상 또는 잘려진 타원의 형상으로 에칭되는 것인, 스피커용 압전 소자.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 세라믹층 각각은, 상기 복수의 세라믹층 각각의 상면에서 상기 일부의 변의 중앙 부분이, 잘려진 도넛의 형상으로 에칭되는 것인, 스피커용 압전 소자.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 세라믹층은, 적어도 4개의 압전 세라믹층이 적층됨으로써 형성되는 것인, 스피커용 압전 소자.
  11. 스피커용 압전 소자의 제조 방법에 있어서,
    복수의 압전 세라믹층 각각의 복수의 변 중에서 일부의 변의 중앙 부분을 에칭함으로써, 상기 복수의 압전 세라믹층을 마련하는 단계;
    상기 마련된 복수의 압전 세라믹층을 두께 방향으로 적층하는 단계; 및
    상기 적층된 복수의 압전 세라믹층의 외벽을 따라, 상기 복수의 압전 세라믹층의 각 변의 중앙 부분에 연결되도록 복수의 전극을 배치하는 단계;
    을 포함하며,
    상기 복수의 압전 세라믹층은, 상기 복수의 변 중에서 에칭되지 않은 변이 서로 겹치지 않도록 상기 두께 방향으로 서로 적층된 것인, 스피커용 압전 소자의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 세라믹층 각각은, 복수의 변 중에서 하나의 변을 제외한 나머지 변의 중앙 부분이 에칭되며,
    상기 복수의 압전 세라믹층은, 상기 복수의 변 중에서 에칭되지 않은 변이 서로 겹치지 않도록 상기 두께 방향으로 서로 적층된 것인, 스피커용 압전 소자의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 세라믹층 각각을 적층하는 경우에, 상기 복수의 변 중에서 에칭되지 않은 변이 향하는 방향은, 상기 스피커에 이용되는 상기 압전 소자의 특성에 따라 결정되는 것인, 스피커용 압전 소자의 제조 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 세라믹층은 사각형의 형상으로 제조되며,
    상기 복수의 전극을 배치하는 단계는, 상기 적층된 복수의 압전 세라믹층의 4개의 외벽의 중앙 부분을 따라, 4개의 전극이 상기 4개의 외벽에 각각 밀착되도록 상기 4개의 전극을 배치하는 것인, 스피커용 압전 소자의 제조 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 압전 세라믹층의 한 변에서, 상기 에칭되는 부분의 폭은 상기 전극의 폭보다 큰 것인, 스피커용 압전 소자의 제조 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 세라믹층 각각은, 상기 복수의 세라믹층 각각의 상면에서 상기 일부의 변의 중앙 부분이 에칭되는 것인, 스피커용 압전 소자의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 세라믹층 각각에서, 상기 에칭되는 중앙 부분의 형상 및 크기는 상기 스피커에 이용되는 상기 압전 소자의 특성에 따라 결정되는 것인, 스피커용 압전 소자의 제조 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 세라믹층 각각은, 상기 복수의 세라믹층 각각의 상면에서 상기 일부의 변의 중앙 부분이, 잘려진 원의 형상 또는 잘려진 타원의 형상으로 에칭되는 것인, 스피커용 압전 소자의 제조 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 세라믹층 각각은, 상기 복수의 세라믹층 각각의 상면에서 상기 일부의 변의 중앙 부분이, 잘려진 도넛의 형상으로 에칭되는 것인, 스피커용 압전 소자의 제조 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 적층하는 단계는, 적어도 4개의 압전 세라믹층을 적층하는 것인, 스피커용 압전 소자의 제조 방법.
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