KR20210018112A - Piezoelectric speaker - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 압전소자(壓電素子)를 구비하는 압전 스피커(壓電 speaker)에 관한 것이다.The present invention relates to a piezoelectric speaker provided with a piezoelectric element (壓電素子).
이러한 종류의 압전 스피커로서는, 특허문헌1에 개시된 것이 있다. 상세하게는 도8을 참조하면, 특허문헌1의 압전 스피커(900)는, 프레임(frame)(910)과, 압전소자(920)와, 진동판(振動板)(930)과, 댐퍼(damper)(940)와, 스페이서(spacer)(950)와, 고정재(固定材)(960)를 구비하고 있다. X방향에 있어서 압전소자(920)의 양단(兩端)(922)은 프레임(910)에 지지되어 있다. 진동판(930)은 댐퍼(940)의 +Z면에 부착되어 있다. 스페이서(950)는, Z방향에 있어서 압전소자(920)와 댐퍼(940)를 연결하고 있다. 고정재(960)는, 댐퍼(940)의 외주부(942)의 ―Z면과, 프레임(910)의 +Z면을 접착하고 있다.As a piezoelectric speaker of this kind, there is one disclosed in Patent Document 1. In detail, referring to FIG. 8, the
특허문헌1의 압전 스피커(900)에 있어서는, 진동판(930)은 댐퍼(940) 및 고정재(960)를 통하여 프레임(910)에 고정되어 있다. 이에 따라 진동판(930)에 있어서 Z방향으로의 변위(變位)는 일정한 제한이 있어, 압전 스피커(900)로부터 발생할 수 있는 음압(音壓)에는 한계가 있다.In the
한편 압전 스피커에 있어서 보다 큰 음압을 발생시키고 싶다는 요망이 있다.On the other hand, there is a desire to generate a larger sound pressure in a piezoelectric speaker.
여기에서 본 발명은, 보다 큰 음압을 발생시킬 수 있는 압전 스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.Here, an object of the present invention is to provide a piezoelectric speaker capable of generating a larger sound pressure.
본 발명은, 제1압전 스피커로서,The present invention, as a first piezoelectric speaker,
프레임과, 압전소자와, 진동판과, 엣지와, 스페이서와, 커버와, 지지부를 구비하는 압전 스피커로서,A piezoelectric speaker comprising a frame, a piezoelectric element, a vibration plate, an edge, a spacer, a cover, and a support,
상기 프레임은, 소정영역을 둘러싸고 있고,The frame surrounds a predetermined area,
상기 프레임은, 상하방향에 있어서 상면 및 하면을 갖고 있고,The frame has an upper surface and a lower surface in the vertical direction,
상기 압전소자는, 상기 프레임의 상기 하면에 고정되어 있고,The piezoelectric element is fixed to the lower surface of the frame,
상기 압전소자는, 상기 상하방향에 있어서 상기 소정영역의 하방에 위치하고 있고,The piezoelectric element is located below the predetermined region in the vertical direction,
상기 진동판은, 상기 상하방향에 있어서 상기 소정영역의 상방에 위치하고 있고,The vibration plate is located above the predetermined region in the vertical direction,
상기 상하방향과 직교하는 수평면 내에 있어서, 상기 진동판의 외주단은, 상기 커버의 외주단의 내측에 위치하고 있고,In the horizontal plane orthogonal to the vertical direction, the outer circumferential end of the vibration plate is located inside the outer circumferential end of the cover,
상기 엣지는, 상기 프레임의 상기 상면에 고정되어 있음과 아울러, 상기 진동판의 상기 외주단을 진동시킬 수 있도록 지지하고 있고,The edge, while being fixed to the upper surface of the frame, is supported so as to vibrate the outer circumferential end of the vibration plate,
상기 스페이서는, 상기 소정영역 내에 배치되어 있고,The spacer is disposed in the predetermined region,
상기 스페이서는, 상기 상하방향에 있어서 상기 압전소자와 상기 진동판에 고정되어 있고,The spacer is fixed to the piezoelectric element and the vibration plate in the vertical direction,
상기 커버는, 상기 상하방향에 있어서 상기 진동판의 상방에 위치하고 있고,The cover is located above the vibration plate in the vertical direction,
상기 지지부는, 상기 프레임 상에서 상기 커버를 지지하고 있는 압전 스피커를 제공한다.The support part provides a piezoelectric speaker supporting the cover on the frame.
또한 본 발명은, 제2압전 스피커로서,In addition, the present invention, as a second piezoelectric speaker,
제1압전 스피커에 있어서, 상기 커버는, 평판 형상을 갖고 있는In the first piezoelectric speaker, the cover has a flat plate shape
압전 스피커를 제공한다.Provides a piezoelectric speaker.
또한 본 발명은, 제3압전 스피커로서, 제1 또는 제2압전 스피커에 있어서,In addition, the present invention, as a third piezoelectric speaker, in the first or second piezoelectric speaker,
상기 지지부는, 탄성체인The support part, an elastic chain
압전 스피커를 제공한다.Provides a piezoelectric speaker.
또한 본 발명은, 제4압전 스피커로서, 제1부터 제3까지 중 어느 하나의 압전 스피커에 있어서,In addition, the present invention, as a fourth piezoelectric speaker, in any one of the piezoelectric speaker from the first to the third,
상기 지지부는, 상기 수평면 내에 있어서, 적어도 일부가 개구되어 있는The support part, in the horizontal plane, at least partially open
압전 스피커를 제공한다.Provides a piezoelectric speaker.
또한 본 발명은, 제5압전 스피커로서, 제4압전 스피커에 있어서,In addition, the present invention, as a fifth piezoelectric speaker, in the fourth piezoelectric speaker,
상기 지지부는, 상기 수평면 내에 있어서, 상기 상하방향과 직교하는 전후방향에 있어서의 전측만이 개구되어 있는In the horizontal plane, only the front side in the front-rear direction orthogonal to the vertical direction is opened.
압전 스피커를 제공한다.Provides a piezoelectric speaker.
또한 본 발명은, 제6압전 스피커로서, 제1부터 제5까지 중 어느 하나의 압전 스피커에 있어서,In addition, the present invention is a sixth piezoelectric speaker, in any one of the piezoelectric speakers from the first to the fifth,
상기 상하방향을 따라 상방으로부터 상기 압전 스피커를 보았을 경우에, 상기 진동판은, 상기 커버에 완전하게 덮여 있는When the piezoelectric speaker is viewed from above along the vertical direction, the diaphragm is completely covered with the cover.
압전 스피커를 제공한다.Provides a piezoelectric speaker.
또한 본 발명은, 제7압전 스피커로서, 제1부터 제6까지 중 어느 하나의 압전 스피커에 있어서,In addition, the present invention, as a seventh piezoelectric speaker, in any one of the piezoelectric speaker from the first to the sixth,
상기 진동판의 영률을 G1이라고 하고, 상기 엣지의 영률을 G2라고 할 때에 1.5≤G1/G2≤5를 충족시키는When the Young's modulus of the diaphragm is G1 and the Young's modulus of the edge is G2, 1.5≤G1/G2≤5
압전 스피커를 제공한다.Provides a piezoelectric speaker.
또한 본 발명은, 제8압전 스피커로서, 제1부터 제7까지 중 어느 하나의 압전 스피커에 있어서,In addition, the present invention is an eighth piezoelectric speaker, in any one of the piezoelectric speakers from the first to the seventh,
상기 수평면 내에 있어서, 상기 진동판의 상기 외주단은, 상기 소정영역 내에 위치하고 있는In the horizontal plane, the outer circumferential end of the vibration plate is located in the predetermined area.
압전 스피커를 제공한다.Provides a piezoelectric speaker.
또한 본 발명은, 제9압전 스피커로서, 제1부터 제8까지 중 어느 하나의 압전 스피커에 있어서,In addition, the present invention, as a ninth piezoelectric speaker, in any one of the piezoelectric speaker from the first to the eighth,
상기 진동판의 중량을 W라고 할 때에 0.04g≤W≤0.1g를 충족시키는When the weight of the diaphragm is W, 0.04g≤W≤0.1g
압전 스피커를 제공한다.Provides a piezoelectric speaker.
또한 본 발명은, 제10압전 스피커로서, 제1부터 제9까지 중 어느 하나의 압전 스피커에 있어서,Further, according to the present invention, as a tenth piezoelectric speaker, in any one of the first to ninth piezoelectric speakers,
상기 압전 스피커는, 제1댐퍼를 더 구비하고 있고,The piezoelectric speaker further includes a first damper,
상기 제1댐퍼는, 상기 프레임과 상기 압전소자의 사이, 상기 스페이서와 상기 압전소자의 사이, 및 상기 스페이서와 상기 진동판의 사이 중 적어도 1개소에 배치되어 있는The first damper is disposed at at least one of between the frame and the piezoelectric element, between the spacer and the piezoelectric element, and between the spacer and the vibration plate
압전 스피커를 제공한다.Provides a piezoelectric speaker.
또한 본 발명은, 제11압전 스피커로서, 제1부터 제10까지 중 어느 하나의 압전 스피커에 있어서,Further, according to the present invention, as an eleventh piezoelectric speaker, in any one of the first to tenth piezoelectric speakers,
상기 압전 스피커는, 제2댐퍼를 더 구비하고 있고,The piezoelectric speaker further includes a second damper,
상기 진동판은, 주진동부와, 지지체를 구비하고 있고,The vibration plate is provided with a main vibration unit and a support,
상기 지지체는, 상기 엣지와 일체로 형성되어 있고,The support is formed integrally with the edge,
상기 제2댐퍼는, 상기 상하방향에 있어서 상기 지지체와 상기 주진동부의 사이에 배치되어 있는The second damper is disposed between the support and the main vibration unit in the vertical direction.
압전 스피커를 제공한다.Provides a piezoelectric speaker.
또한 본 발명은, 제12압전 스피커로서, 제11압전 스피커에 있어서,In addition, the present invention is a twelfth piezoelectric speaker, in the eleventh piezoelectric speaker,
상기 주진동부의 상기 상하방향과 직교하는 면 내에 있어서의 중심은, 상기 지지체의 상기 상하방향과 직교하는 면 내에 있어서의 중심을 통과하고 상기 상하방향과 평행한 중심선으로부터 어긋나 있고,The center of the main vibration part in a plane orthogonal to the vertical direction passes through the center in a plane orthogonal to the vertical direction of the support and is shifted from a center line parallel to the vertical direction,
상기 제2댐퍼의 상기 상하방향과 직교하는 면 내에 있어서의 중심은, 상기 지지체의 상기 중심선으로부터 어긋나 있는The center of the second damper in the plane orthogonal to the vertical direction is shifted from the center line of the support.
압전 스피커를 제공한다.Provides a piezoelectric speaker.
또한 본 발명은, 제13압전 스피커로서, 제1부터 제12까지 중 어느 하나의 압전 스피커에 있어서,Further, according to the present invention, as a thirteenth piezoelectric speaker, in any one of the first to twelfth piezoelectric speakers,
상기 엣지는, 원호 모양의 단면을 갖고 있는The edge has an arc-shaped cross section
압전 스피커를 제공한다.Provides a piezoelectric speaker.
본 발명의 압전 스피커는, 상하방향과 직교하는 수평면 내에 있어서, 진동판의 외주단(外周端)이 커버의 외주단의 내측에 위치하고 있다. 또한 커버는, 상하방향에 있어서 진동판의 상방에 위치하고 있다. 이에 따라 본 발명의 압전 스피커는, 가청역(可聽域)에 포함되는 주파수 2kHz∼20kHz의 범위에 있어서, 음압 레벨(音壓 level)이 극단적으로 저하되는 주파수 대역(周波數 帶域)을 갖지 않아서, 양호한 음압주파수 특성을 실현할 수 있다.In the piezoelectric speaker of the present invention, in a horizontal plane orthogonal to the vertical direction, the outer circumferential end of the diaphragm is located inside the outer circumferential end of the cover. Moreover, the cover is located above the diaphragm in the vertical direction. Accordingly, the piezoelectric speaker of the present invention does not have a frequency band in which the sound pressure level is extremely lowered in a frequency range of 2 kHz to 20 kHz included in the audible range. Therefore, good sound pressure frequency characteristics can be realized.
도1은, 본 발명의 제1실시형태에 의한 압전 스피커를 나타내는 단면도이다.
도2는, 도1의 압전 스피커 중에서 커버와 지지부를 제외한 부분을 나타내는 단면도이다.
도3은, 도2의 압전 스피커 중에서 A선으로 둘러싸인 부분을 나타내는 확대도이다.
도4는, 도1의 압전 스피커를 나타내는 평면도이다.
도5는, 도2의 압전 스피커를 나타내는 평면도이다.
도6은, 본 발명의 제2실시형태에 의한 압전 스피커 중에서 커버와 지지부를 제외한 부분을 나타내는 단면도이다.
도7은, 도6의 압전 스피커를 나타내는 평면도이다.
도8은, 특허문헌1의 압전 스피커를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a piezoelectric speaker according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a portion of the piezoelectric speaker of FIG. 1 excluding a cover and a support portion.
Fig. 3 is an enlarged view showing a portion of the piezoelectric speaker of Fig. 2 surrounded by line A.
Fig. 4 is a plan view showing the piezoelectric speaker of Fig. 1;
Fig. 5 is a plan view showing the piezoelectric speaker of Fig. 2;
6 is a cross-sectional view showing a portion of the piezoelectric speaker according to the second embodiment of the present invention excluding a cover and a support portion.
Fig. 7 is a plan view showing the piezoelectric speaker of Fig. 6;
8 is a cross-sectional view showing the piezoelectric speaker of Patent Document 1;
(제1실시형태)(First embodiment)
도1에 나타내는 바와 같이 본 발명의 제1실시형태에 의한 압전 스피커(壓電 speaker)(100)는, 프레임(frame)(200)과, 압전소자(壓電素子)(300)와, 진동판(振動板)(400)과, 엣지(edge)(500)와, 접착층(接着層)(600)과, 스페이서(spacer)(700)와, 커버(cover)(800)와, 지지부(支持部)(850)를 구비하고 있다. 또한 본 실시형태의 압전 스피커(100)는, 내부에 소정영역(所定領域)(250)을 갖고 있다.As shown in Fig. 1, a
도2를 참조하면, 본 실시형태의 프레임(200)은 금속제(金屬製)이다. 더 상세하게는, 프레임(200)은 SUS제이다. 본 실시형태의 프레임(200)은 소정영역(250)을 둘러싸고 있다. 더 상세하게는 프레임(200)은, 상하방향과 직교하는 평면 내에 있어서 소정영역(250)을 둘러싸고 있다. 프레임(200)은, 상하방향에 있어서 상면(210) 및 하면(220)을 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서, 상하방향은 Z방향이고, 상하방향과 직교하는 평면은 XY평면이다. 여기에서 상방을 +Z방향이라고 하고, 하방을 ―Z방향이라고 한다.Referring to Fig. 2, the
도2를 참조하면, 본 실시형태의 압전소자(300)는, 상하방향으로 전압을 인가함으로써 신축운동하는 압전 세라믹스(壓電 ceramics)를 압전소자의 요소로서 적층한 적층형 압전소자(積層型 壓電素子)이다. 그러나 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 압전소자(300)는 바이모르프형(bimorph型)이나 유니모르프형(unimorph型)의 압전소자이어도 좋다. 또 도1에 있어서, 압전소자(300)에 전압을 인가하기 위한 리드선(lead線)이나 단자(端子)는 도시하지 않는다.Referring to Fig. 2, the
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 압전소자(300)는, 상하방향과 직교하는 평판(平板) 형상을 갖고 있다. 압전소자(300)는, 상하방향에 있어서 상면(304) 및 하면(306)을 갖고 있다. 압전소자(300)는, 프레임(200)의 하면(220)에 고정되어 있다. 압전소자(300)는, 상하방향에 있어서 소정영역(250)의 하방에 위치하고 있다. 즉 압전소자(300)의 상면(304)은, 상하방향에 있어서 소정영역(250)의 하방에 위치하고 있다.As shown in FIG. 2, the
도2를 참조하면, 본 실시형태의 진동판(400)은 수지제(樹脂製)이다. 더 상세하게는, 진동판(400)은 PET 수지제이다. 진동판(400)은, 상하방향과 직교하는 평판 형상을 갖고 있다. 도5에 나타내는 바와 같이 진동판(400)은, 상하방향과 직교하는 직교방향에 있어서 외주단(外周端)(402)을 갖고 있다. 진동판(400)의 외주단(402)은, 상하방향과 직교하는 제1수평방향과 평행한 2개의 변(邊)과, 상하방향 및 제1수평방향의 쌍방과 직교하는 제2수평방향과 평행한 2개의 변을 갖는, 대략 직사각형의 형상을 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서, 제1수평방향은 X방향이고, 제2수평방향은 Y방향이다. 여기에서 제1수평방향은 좌우방향이기도 하다. 여기에서 우방(右方)을 ―X방향이라고 하고, 좌방(左方)을 +X방향이라고 한다. 또한 제2수평방향은 전후방향이기도 하다. 여기에서 전방(前方)을 ―Y방향이라고 하고, 후방(後方)을 +Y방향이라고 한다.Referring to Fig. 2, the
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 진동판(400)은, 상하방향에 있어서 상면(414) 및 하면(436)을 갖고 있다. 진동판(400)은, 상하방향에 있어서 소정영역(250)의 상방에 위치하고 있다. 즉 진동판(400)의 하면(436)은, 상하방향에 있어서 소정영역(250)의 상방에 위치하고 있다. 도5에 나타내는 바와 같이 상하방향과 직교하는 수평면 내에 있어서, 진동판(400)의 외주단(402)은 소정영역(250) 내에 위치하고 있다.As shown in Fig. 2, the
진동판(400)의 영률(Young's modulus)을 G1이라고 하면, G1은 100MPa≤G1≤4GPa를 충족시키고 있다. G1이 100MPa 미만인 경우에, 진동판(400)이 압전소자(300)에 의하여 스페이서(700)를 통하여 가압되었을 때에 진동판(400) 전체로서 이동하지 않고 스페이서(700)에 의하여 직접적으로 가압되는 부분만이 이동하여, 큰 음압(音壓)을 발생시킬 수 없어, 바람직하지 않다. 즉 G1이 100MPa 미만인 경우에, 진동판(400)이 압전소자(300)에 의하여 스페이서(700)를 통하여 가압되었을 때에 스페이서(700)에 의하여 직접적으로 가압되는 부분은 스페이서(700)의 움직임에 추종(追從)하여 이동하는 한편, 직접적으로 가압되지 않는 부분은 스페이서(700)의 움직임에 추종하지 않기 때문에, 큰 음압을 발생시킬 수 없어, 바람직하지 않다. 또한 G1이 4GPa를 넘은 경우에, 진동판(400)의 굴곡운동이 지배적이 되어, 바람직하지 않다.Assuming that the Young's modulus of the
또한 진동판(400)의 중량을 W라고 할 때에, W는 0.04g≤W≤0.1g를 충족시킨다. W가 0,1g를 넘은 경우에 진동판(400)의 구동에 필요한 압전소자(300)가, 형상의 대형화나 적층 수의 증가에 의하여 고가의 것으로 되기 때문에, 바람직하지 않다.Further, when the weight of the
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 진동판(400)은, 주진동부(主振動部)(410)와, 지지체(430)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 2, the
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 주진동부(410)는, 상하방향과 직교하는 평판 형상을 갖고 있다. 주진동부(410)는, 직교방향에 있어서 외주단(412)을 갖고 있다. 외주단(412)은, 직교방향에 있어서 외측으로 노출되어 있다. 주진동부(410)는, 상하방향에 있어서 상면(414) 및 하면(416)을 갖고 있다. 상면(414)은 외부로 노출되어 있다.As shown in Fig. 2, the
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 지지체(430)는, 상하방향과 직교하는 평판 형상을 갖고 있다. 지지체(430)는, 직교방향에 있어서 외주단(432)을 갖고 있다. 지지체(430)는, 상하방향에 있어서 상면(434) 및 하면(436)을 갖고 있다. 지지체(430)는, 상하방향에 있어서 소정영역(250)의 상방에 위치하고 있다. 즉 지지체(430)의 하면(436)은, 상하방향에 있어서 소정영역(250)의 상방에 위치하고 있다.As shown in Fig. 2, the
도3을 참조하면, 본 실시형태의 엣지(500)는 수지제이다. 더 상세하게는, 엣지(500)는 폴리에틸렌나프탈레이트제이다. 도3에 나타내는 바와 같이 엣지(500)는, 원호 모양의 단면을 갖고 있다. 엣지(500)는, 내단(內端)(512)과, 외단(外端)(514)을 갖고 있다. 엣지(500)의 영률을 G2라고 할 때에 G1 및 G2는 1.5≤G1/G2≤5를 충족시키고 있다. 여기에서 G1/G2가 1.5 미만인 경우에, 진동판(400)의 굴곡운동이 지배적이 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한 G1/G2가 5보다 큰 경우에, 진동판(400)에 대하여 엣지(500)가 지나치게 부드럽기 때문에 진동판(400)이 압전소자(300)에 의하여 스페이서(700)를 통하여 가압되었을 때에 진동판(400) 전체로서 상하운동하지 않고, 또 진동판(400)에 상하방향을 축으로 하는 회전방향의 움직임이 가해지기 때문에 바람직하지 않다.Referring to Fig. 3, the
도3에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 엣지(500)는, 만곡부(灣曲部)(510)와, 평판부(平板部)(520)를 갖고 있다.As shown in FIG. 3, the
도5에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 만곡부(510)는, 엣지(500)를 상하방향을 따라 보았을 경우에 대략 직사각형의 외주를 갖고 있다. 도3에 나타내는 바와 같이 만곡부(510)는, 상하방향 및 직교방향으로 구성되는 평면에 있어서 원호 모양의 단면을 갖고 있다. 만곡부(510)는, 내단(512)과, 외단(514)을 갖고 있다. 내단(512)은, 만곡부(510)의 직교방향 내단을 규정하고 있다. 외단(514)은, 만곡부(510)의 직교방향 외단을 규정하고 있다.As shown in Fig. 5, the
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 평판부(520)는, 상하방향과 직교하는 평판 형상을 갖고 있다. 도5에 나타내는 바와 같이 평판부(520)는, 엣지(500)를 상하방향을 따라 보았을 경우에 직사각형의 외주를 갖고 있다. 평판부(520)는, 내단(522)과, 외단(524)을 갖고 있다. 내단(522)은, 평판부(520)의 직교방향 내단을 규정하고 있다. 외단(524)은, 평판부(520)의 직교방향 외단을 규정하고 있다. 평판부(520)는, 직교방향에 있어서 만곡부(510)의 외측에 위치하고 있다. 평판부(520)는, 직교방향에 있어서 만곡부(510)와 연결되어 있다. 상세하게는 평판부(520)의 내단(522)은, 직교방향에 있어서 만곡부(510)의 외단(514)과 연결되어 있다.As shown in Fig. 2, the
도2 및 도3에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 엣지(500)는, 프레임(200)의 상면(210)에 고정되어 있음과 아울러, 진동판(400)의 외주단(402)이 진동할 수 있도록 지지하고 있다.2 and 3, the
도2에 나타내는 바와 같이 엣지(500)는, 접착층(600)을 통하여 프레임(200)의 상면(210)에 고정되어 있다. 더 상세하게는 엣지(500)의 평판부(520)는, 접착층(600)을 통하여 프레임(200)의 상면(210)에 고정되어 있다. 엣지(500)의 만곡부(510)는, 프레임(200)의 상면(210)에 고정되지 않는다.As shown in FIG. 2, the
도3에 나타내는 바와 같이 엣지(500)의 만곡부(510)의 내단(512)은, 진동판(400)의 지지체(430)의 외주단(432)이 진동할 수 있도록 지지하고 있다. 엣지(500)의 만곡부(510)의 내단(512)은, 직교방향에 있어서 진동판(400)의 지지체(430)의 외주단(432)과 연결되어 있다. 즉 지지체(430)는 엣지(500)와 일체(一體)로 형성되어 있다.As shown in Fig. 3, the
도2 및 도3으로부터 이해할 수 있는 바와 같이 만곡부(510)는, 상하방향에 있어서 소정영역(250)의 상방에 위치하고 있다. 평판부(520)는, 상하방향에 있어서 소정영역(250)의 상방에 위치하고 있다.As can be understood from Figs. 2 and 3, the
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 접착층(600)은, 상하방향에 있어서 프레임(200)과 엣지(500)의 사이에 위치하고 있다. 더 상세하게는, 접착층(600)은, 상하방향에 있어서 프레임(200)의 상면(210)과 엣지(500)의 평판부(520)를 접착하고 있다. 엣지(500)의 만곡부(510)는 접착층(600)에 접착되지 않는다.As shown in FIG. 2, the
도2를 참조하면, 본 실시형태의 스페이서(700)는 수지제이다. 더 상세하게는, 스페이서(700)는 폴리카보네이트제이다. 본 실시형태의 압전 스피커(100)에 있어서 스페이서(700)는 하나이다. 스페이서(700)는, 상하방향과 직교하는 평면에 있어서 정사각형의 단면을 갖고 있다.2, the
도2 및 도5를 참조하면, 스페이서(700)는, 직교방향에 있어서 압전 스피커(100)의 중앙에 위치하고 있다. 스페이서(700)는, 제1수평방향에 있어서 압전 스피커(100)의 중앙에 위치하고 있다. 스페이서(700)는, 제2수평방향에 있어서 압전 스피커(100)의 중앙에 위치하고 있다.2 and 5, the
도2 및 도5를 참조하면, 스페이서(700)는, 직교방향에 있어서 진동판(400)의 중앙에 위치하고 있다. 스페이서(700)는, 제1수평방향에 있어서 진동판(400)의 중앙에 위치하고 있다. 스페이서(700)는, 제2수평방향에 있어서 진동판(400)의 중앙에 위치하고 있다.2 and 5, the
도2를 참조하면, 스페이서(700)는, 직교방향에 있어서 압전소자(300)의 중앙에 위치하고 있다. 스페이서(700)는, 제1수평방향에 있어서 압전소자(300)의 중앙에 위치하고 있다. 스페이서(700)는, 제2수평방향에 있어서 압전소자(300)의 중앙에 위치하고 있다.Referring to FIG. 2, the
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 스페이서(700)는 소정영역(250) 내에 배치되어 있다. 스페이서(700)는, 상하방향에 있어서 압전소자(300)와 진동판(400)에 고정되어 있다. 스페이서(700)는, 상하방향에 있어서 상면(704) 및 하면(706)을 갖고 있다.As shown in Fig. 2, the
도1 및 도4를 참조하면, 본 실시형태의 커버(800)는 금속제이다. 또 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 커버(800)는 투명한 수지 등으로 구성되어 있어도 좋다. 커버(800)는 평판 형상을 갖고 있다. 또 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 커버(800)는 곡면 형상을 갖고 있어도 좋고, 또 돔 형상을 갖고 있어도 좋다. 커버(800)는, 상하방향으로 관통하는 슬릿이나 구멍, 개구를 갖지 않는다. 또 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 커버(800)는, 상하방향으로 관통하는 슬릿이나 구멍, 개구를 갖고 있어도 좋다.1 and 4, the
도4 및 도5에 나타내는 바와 같이 상하방향을 따라 상방으로부터 압전 스피커(100)를 보았을 경우에, 진동판(400)은 커버(800)에 완전하게 덮여 있다. 또 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 상하방향을 따라 상방으로부터 압전 스피커(100)를 보았을 경우에, 진동판(400)이 부분적으로 노출되어 있어도 좋다.4 and 5, when the
도1 및 도4에 나타내는 바와 같이 커버(800)는, 상하방향과 직교하는 직교방향에 있어서 외주단(802)을 갖고 있다. 커버(800)의 외주단(802)은, 상하방향과 직교하는 제1수평방향과 평행한 2개의 변과, 상하방향 및 제1수평방향의 쌍방과 직교하는 제2수평방향과 평행한 2개의 변을 갖는, 대략 직사각형의 형상을 갖고 있다. 도4 및 도5로부터 이해할 수 있는 바와 같이 상하방향과 직교하는 수평면 내에 있어서 커버(800)의 외주단(802)은, 진동판(400)의 외주단(402)의 외측에 위치하고 있다. 즉 상하방향과 직교하는 수평면 내에 있어서 진동판(400)의 외주단(402)은, 커버(800)의 외주단(802)의 내측에 위치하고 있다.As shown in Figs. 1 and 4, the
도1에 나타내는 바와 같이 커버(800)는, 상하방향에 있어서 진동판(400)의 상방에 위치하고 있다. 커버(800)는, 상하방향에 있어서 진동판(400)으로부터 떨어져서 위치하고 있다. 즉 커버(800)는, 상하방향에 있어서 진동판(400)과 접촉하지 않는다. 커버(800)는, 상하방향에 있어서 엣지(500)의 상방에 위치하고 있다. 커버(800)는, 상하방향에 있어서 엣지(500)로부터 떨어져서 위치하고 있다. 즉 커버(800)는, 상하방향에 있어서 엣지(500)와 접촉하지 않는다.As shown in Fig. 1, the
도1에 나타내는 바와 같이 커버(800)와 진동판(400)의 사이에는, 공기실(空氣室)(880)이 형성되어 있다. 공기실(880)은, 상하방향에 있어서 커버(800)와 진동판(400)의 사이에 위치하고 있다.As shown in FIG. 1, an
도1을 참조하면, 본 실시형태의 지지부(850)는 탄성체이다. 또 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 지지부(850)는 강체(剛體)이더라도 좋다. 지지부(850)는 상하방향으로 연장되어 있다.Referring to Fig. 1, the
도1을 참조하면, 지지부(850)는, 수평면 내에 있어서 ㄷ자 모양의 단면을 갖고 있다. 지지부(850)는, 프레임(200) 상에 있어서 커버(800)를 지지하고 있다. 더 상세하게는 지지부(850)는, 프레임(200) 상에 있어서 커버(800)의 외주단(802)을 지지하고 있다. 지지부(850)는, 수평면 내에 있어서, 상하방향과 직교하는 전후방향에 있어서의 전측(前側)만이 개구되어 있다. 즉 지지부(850)는, 좌우방향에 있어서의 양측(兩側)이 닫혀 있고, 전후방향에 있어서의 후측(後側)이 닫혀 있다. 공기실(880)은, 전단(前端)만이 외부와 연결되어 있다. 지지부(850)가 이렇게 구성되어 있음으로써, 본 실시형태의 압전 스피커(100)는, 전방으로 지향성(指向性)을 갖는 음파(音波)를 발생시킬 수 있다.Referring to Fig. 1, the
상기에서 설명한 바와 같이 본 실시형태의 압전 스피커(100)는, 커버(800)를 갖음으로써 커버(800)와 진동판(400)의 사이에 공기실(880)이 형성되어 있다. 이에 따라 진동판(400)에 대한 공기저항이 증대되기 때문에, 본 실시형태의 압전 스피커(100)에 있어서는, 가청역(可聽域)에 포함되는 주파수 2kHz∼20kHz의 범위에 있어서 음압 레벨(音壓 level)이 극단적으로 저하되는 주파수 대역을 갖지 않아서, 양호한 음압주파수 특성이 실현되고 있다. 또 진동판(400)에 대한 공기저항을 효과적으로 증대시키기 위하여 커버(800)의 재질로서는, 영률이 1GPa 이상인 단단한 소재가 바람직하고, 구체적으로는 금속, 수지, 글라스 에폭시 기판 등이 바람직하다.As described above, the
또 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 지지부(850)는, 우측, 좌측 및 후측 중 적어도 일방(一方)이 개구되어 있어도 좋다. 즉 지지부(850)는, 전후방향에 있어서의 양측만이 개구되어 있어도 좋다. 지지부(850)는, 전측 및 우측만이 개구되어 있어도 좋다. 지지부(850)는, 전측 및 좌측만이 개구되어 있어도 좋다. 지지부(850)는, 우측과, 전후방향에 있어서의 양측만이 개구되어 있어도 좋다. 지지부(850)는, 좌측과, 전후방향에 있어서의 양측만이 개구되어 있어도 좋다. 지지부(850)는, 전측과, 좌우방향에 있어서의 양측만이 개구되어 있어도 좋다. 지지부(850)는, 전후방향에 있어서의 양측과, 좌우방향에 있어서의 양측이 개구되어 있어도 좋다. 지지부(850)는, 수평면 내에 있어서 적어도 일부가 개구되어 있으면 좋다.In addition, the present invention is not limited to this, and at least one of the right, left and rear sides of the
도1에 나타내는 바와 같이 지지부(850)는, 우측 지지부(852)와, 좌측 지지부(854)와, 후측 지지부(858)를 갖고 있다.As shown in FIG. 1, the
도1에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 우측 지지부(852)는, 상하방향에 있어서 프레임(200)의 상면(210)으로부터 상방으로 연장되어 있다. 우측 지지부(852)는, 좌우방향에 있어서 좌측 지지부(854)의 우측에 위치하고 있다. 우측 지지부(852)는, 좌우방향에 있어서 진동판(400)의 우측에 위치하고 있다. 우측 지지부(852)는, 좌우방향에 있어서 엣지(500)의 우측에 위치하고 있다. 우측 지지부(852)는, 전후방향에 있어서 후측 지지부(858)의 전방에 위치하고 있다. 우측 지지부(852)는 프레임(200)과 커버(800)를 연결하고 있다. 우측 지지부(852)는 커버(800)의 우단(右端)을 지지하고 있다. 우측 지지부(852)는 좌우방향과 직교하는 평판 형상을 갖고 있다. 우측 지지부(852)는 좌우방향으로 관통하는 슬릿이나 구멍, 개구를 갖지 않는다. 공기실(880)은, 우단에 있어서 외부와 연결되지 않는다. 또 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 우측 지지부(852)는, 좌우방향으로 관통하는 슬릿이나 구멍, 개구를 갖고 있어도 좋고, 공기실(880)은, 우단에 있어서 외부와 연결되어 있어도 좋다.As shown in FIG. 1, the right support part 852 of this embodiment extends upward from the
도1에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 좌측 지지부(854)는, 상하방향에 있어서 프레임(200)의 상면(210)으로부터 상방으로 연장되어 있다. 좌측 지지부(854)는, 좌우방향에 있어서 우측 지지부(852)의 좌측에 위치하고 있다. 좌측 지지부(854)는, 좌우방향에 있어서 진동판(400)의 좌측에 위치하고 있다. 좌측 지지부(854)는, 좌우방향에 있어서 엣지(500)의 좌측에 위치하고 있다. 좌측 지지부(854)는, 전후방향에 있어서 후측 지지부(858)의 전방에 위치하고 있다. 좌측 지지부(854)는 프레임(200)과 커버(800)를 연결하고 있다. 좌측 지지부(854)는 커버(800)의 좌단(左端)을 지지하고 있다. 좌측 지지부(854)는, 좌우방향과 직교하는 평판 형상을 갖고 있다. 좌측 지지부(854)는, 좌우방향으로 관통하는 슬릿이나 구멍, 개구를 갖지 않는다. 공기실(880)은, 좌단에 있어서 외부와 연결되지 않는다. 또 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 좌측 지지부(854)는, 좌우방향으로 관통하는 슬릿이나 구멍, 개구를 갖고 있어도 좋고, 공기실(880)은, 좌단에 있어서 외부와 연결되어 있어도 좋다.As shown in FIG. 1, the
도1에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 후측 지지부(858)는, 상하방향에 있어서 프레임(200)의 상면(210)으로부터 상방으로 연장되어 있다. 후측 지지부(858)는, 전후방향에 있어서 진동판(400)의 후방에 위치하고 있다. 후측 지지부(858)는, 전후방향에 있어서 엣지(500)의 후방에 위치하고 있다. 후측 지지부(858)는 프레임(200)과 커버(800)를 연결하고 있다. 후측 지지부(858)는 커버(800)의 후단을 지지하고 있다. 후측 지지부(858)는, 전후방향과 직교하는 평판 형상을 갖고 있다. 후측 지지부(858)는, 전후방향으로 관통하는 슬릿이나 구멍, 개구를 갖지 않는다. 공기실(880)은, 후단(後端)에 있어서 외부와 연결되지 않는다. 또 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 후측 지지부(858)는, 전후방향으로 관통하는 슬릿이나 구멍, 개구를 갖고 있어도 좋고, 공기실(880)은, 후단에 있어서 외부와 연결되어 있어도 좋다.As shown in FIG. 1, the
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 압전 스피커(100)는, 제1댐퍼(第1damper)(752, 754, 756)를 더 구비하고 있다. 제1댐퍼(752, 754, 756)는 수지제이다. 더 상세하게는 제1댐퍼(752, 754, 756)는, PET 수지로 이루어지는 기재(基材)의 상하 양면에 아크릴 점착제를 도포한 양면 테이프이다.As shown in Fig. 2, the
도2에 나타내는 바와 같이 제1댐퍼(752)는, 프레임(200)과 압전소자(300)의 사이에 설치되어 있다. 즉 제1댐퍼(752)는, 상하방향에 있어서 프레임(200)의 하면(220)과 압전소자(300)의 상면(304)의 사이에 설치되어 있다. 제1댐퍼(752)는, 프레임(200)의 하면(220) 및 압전소자(300)의 상면(304)에 접착되어 있다. 압전소자(300)는, 제1댐퍼(752)를 통하여 프레임(200)의 하면(220)에 연결되어 있다.As shown in FIG. 2, the
도2에 나타내는 바와 같이 제1댐퍼(754)는, 진동판(400)과 스페이서(700)의 사이에 설치되어 있다. 즉 제1댐퍼(754)는, 상하방향에 있어서 진동판(400)의 하면(436)과 스페이서(700)의 상면(704)의 사이에 설치되어 있다. 더 상세하게는 제1댐퍼(754)는, 상하방향에 있어서 진동판(400)의 지지체(430)의 하면(436)과 스페이서(700)의 상면(704)의 사이에 설치되어 있다. 제1댐퍼(754)는, 진동판(400)의 지지체(430)의 하면(436) 및 스페이서(700)의 상면(704)에 접착되어 있다. 스페이서(700)는, 제1댐퍼(754)를 통하여 진동판(400)의 하면(436)에 연결되어 있다.As shown in FIG. 2, the
도2에 나타내는 바와 같이 제1댐퍼(756)는, 스페이서(700)와 압전소자(300)의 사이에 설치되어 있다. 즉 제1댐퍼(756)는, 상하방향에 있어서 스페이서(700)의 하면(706)과 압전소자(300)의 상면(304)의 사이에 설치되어 있다. 제1댐퍼(756)는, 스페이서(700)의 하면(706) 및 압전소자(300)의 상면(304)에 접착되어 있다. 스페이서(700)는, 제1댐퍼(756)를 통하여 압전소자(300)의 상면(304)에 연결되어 있다.As shown in FIG. 2, the
본 실시형태의 압전 스피커(100)는, 제1댐퍼(752, 754, 756)를 구비하고 있음으로써, 공진주파수 부근만의 손실저항을 올리는 한편, 비공진주파수에 있어서의 손실저항을 억제하여, 비공진주파수에 있어서의 음압을 올릴 수 있다. 즉 본 실시형태의 압전 스피커(100)는, 제1댐퍼(752, 754, 756)를 구비하고 있음으로써, 음압주파수 특성의 평탄화가 도모되고 있다. 또 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 제1댐퍼(752, 754, 756)는, 프레임(200)과 압전소자(300)의 사이, 스페이서(700)와 압전소자(300)의 사이, 및 스페이서(700)와 진동판(400)의 사이 중 적어도 1개소에 배치되어 있으면 좋다. 또한 압전 스피커(100)는 제1댐퍼(752, 754, 756)를 구비하지 않아도 좋다.The
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 압전 스피커(100)는 제2댐퍼(770)를 더 구비하고 있다. 제2댐퍼(770)는 수지제이다. 더 상세하게는 제2댐퍼(770)는, PET 수지로 이루어지는 기재의 상하 양면에 아크릴 점착제를 도포한 양면 테이프이다.As shown in FIG. 2, the
도2에 나타내는 바와 같이 제2댐퍼(770)는, 상하방향에 있어서 주진동부(410)와 지지체(430)의 사이에 배치되어 있다. 제2댐퍼(770)는, 직교방향에 있어서 외주단(772)을 갖고 있다. 즉 진동판(400)의 외주단(402)은, 주진동부(410)의 외주단(412)과, 제2댐퍼(770)의 외주단(772)과, 지지체(430)의 외주단(432)으로 구성되어 있다. 제2댐퍼(770)는, 상하방향에 있어서 상면(774) 및 하면(776)을 갖고 있다.As shown in FIG. 2, the
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 제2댐퍼(770)는, 상하방향에 있어서 주진동부(410)에 접착되어 있다. 더 상세하게는 제2댐퍼(770)의 상면(774)은, 상하방향에 있어서 주진동부(410)의 하면(416)에 접착되어 있다.As shown in Fig. 2, the
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 제2댐퍼(770)는, 상하방향에 있어서 지지체(430)에 접착되어 있다. 더 상세하게는 제2댐퍼(770)의 하면(776)은, 상하방향에 있어서 지지체(430)의 상면(434)에 접착되어 있다.As shown in Fig. 2, the
도2에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 진동판(400)은, 주진동부(410)와, 제2댐퍼(770)와, 지지체(430)로 구성되어 있다. 더 상세하게는 본 실시형태의 진동판(400)에 있어서는, 주진동부(410)와, 제2댐퍼(770)와, 지지체(430)가 상하방향에 있어서 이 순서로 상측으로부터 적층되어 있다.As shown in FIG. 2, the
본 실시형태의 압전 스피커(100)는, 제2댐퍼(770)를 더 구비하고 있음으로써 공진주파수 부근만의 손실저항을 더 올리는 한편, 비공진주파수에 있어서의 손실저항을 더 억제하여, 비공진주파수에 있어서의 음압을 더 올릴 수 있다. 즉 본 실시형태의 압전 스피커(100)는, 제2댐퍼(770)를 더 구비하고 있음으로써 음압주파수 특성의 평탄화가 더 도모되고 있다. 또 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 압전 스피커(100)는 제2댐퍼(770)를 구비하지 않아도 좋다.The
압전소자(300)에 전압을 인가하였을 때에 있어서의 압전 스피커(100)의 각 부위의 동작을 이하에 상세하게 설명한다.The operation of each portion of the
도2를 참조하면, 압전소자(300)에 전압을 인가하면, 압전소자(300)는, 1차 모드에 있어서는 직교방향에 있어서의 중심부분만이 상하방향으로 이동하도록 만곡진동(灣曲振動)한다. 즉 압전소자(300)에 전압을 인가하면, 압전소자(300)는, 직교방향에 있어서의 중심부분을 배(antinode)로 하고, 직교방향 양단(兩端)을 마디(node)로 하는 만곡진동을 한다. 이에 따라 제1댐퍼(756), 스페이서(700) 및 제1댐퍼(754)는 상하방향으로 진동하고, 이에 따라 진동판(400)은 상하방향으로 진동한다.Referring to Fig. 2, when a voltage is applied to the
상기에서 설명한 바와 같이 본 실시형태의 엣지(500)는, 프레임(200)의 상면(210)에 고정되어 있음과 아울러, 진동판(400)의 외주단(402)이 진동할 수 있도록 지지하고 있다. 이에 따라 진동판(400)의 상하방향으로의 진동은, 엣지(500)에 의하여 방해되는 것은 아니고, 또한 압전소자(300)로부터 진동판(400)에 전달되는 진동력의 벡터가 항상 상하방향으로 유지되어, 진동판(400)이 직교방향으로 흔들려서 움직이는 것이 억제되고 있다.As described above, the
(제2실시형태)(Second Embodiment)
도6 및 도7을 참조하면, 본 발명의 제2실시형태에 의한 압전 스피커(100A)는, 상기에서 설명한 제1실시형태에 의한 압전 스피커(100)(도1을 참조)와 동일한 구성을 구비하고 있다. 그 때문에 도6 및 도7에 나타내는 구성요소 중에서 제1실시형태와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이는 것으로 한다. 또한 본 실시형태에 있어서의 방위(方位) 및 방향은, 제1실시형태의 것과 동일한 표현을 이하에서 사용한다.6 and 7, the
도6을 참조하면, 본 실시형태의 압전 스피커(100A)는, 프레임(200)과, 압전소자(300)와, 진동판(400A)과, 엣지(500)와, 접착층(600)과, 스페이서(700)와, 커버(도시하지 않음)와, 지지부(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 또한 본 실시형태의 압전 스피커(100A)는, 내부에 소정영역(250)을 갖고 있다. 여기에서 본 실시형태의 압전 스피커(100A)의 진동판(400A) 이외의 구성에 대해서는, 상기에서 설명한 제1실시형태의 압전 스피커(100)와 동일하여, 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 6, the
도6을 참조하면, 본 실시형태의 진동판(400A)은 수지제이다. 더 상세하게는, 진동판(400A)은 PET 수지제이다. 진동판(400A)은, 상하방향과 직교하는 평판 형상을 갖고 있다. 도7에 나타내는 바와 같이 진동판(400A)은, 상하방향과 직교하는 직교방향에 있어서 외주단(402A)을 갖고 있다. 진동판(400A)의 외주단(402A)은, 상하방향과 직교하는 제1수평방향과 평행한 2개의 변과, 상하방향 및 제1수평방향의 쌍방과 직교하는 제2수평방향과 평행한 2개의 변을 갖는, 대략 직사각형의 형상을 갖고 있다.Referring to Fig. 6, the
도6에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 진동판(400A)은, 상하방향에 있어서 상면(414A) 및 하면(436)을 갖고 있다. 진동판(400A)은, 상하방향에 있어서 소정영역(250)의 상방에 위치하고 있다. 즉 진동판(400A)의 하면(436)은, 상하방향에 있어서 소정영역(250)의 상방에 위치하고 있다. 도7에 나타내는 바와 같이 상하방향과 직교하는 수평면 내에 있어서, 진동판(400A)의 외주단(402A)은 소정영역(250) 내에 위치하고 있다.As shown in FIG. 6, the
진동판(400A)의 영률을 G1이라고 하면, G1은 100MPa≤G1≤4GPa를 충족시키고 있다. G1이 100MPa 미만인 경우에, 진동판(400A)이 압전소자(300)에 의하여 스페이서(700)를 통하여 가압되었을 때에, 진동판(400A) 전체로서 이동하지 않고 스페이서(700)에 의하여 직접적으로 가압되는 부분만이 이동하여, 큰 음압을 발생시킬 수 없어, 바람직하지 않다. 즉 G1이 100MPa 미만인 경우에, 진동판(400A)이 압전소자(300)에 의하여 스페이서(700)를 통하여 가압되었을 때에, 스페이서(700)에 의하여 직접적으로 가압되는 부분은 스페이서(700)의 움직임에 추종하여 이동하는 한편, 직접적으로 가압되지 않은 부분은 스페이서(700)의 움직임에 추종하지 않기 때문에, 큰 음압을 발생시킬 수 없어, 바람직하지 않다. 또한 G1이 4GPa를 넘은 경우에, 진동판(400A)의 굴곡운동이 지배적이 되어, 바람직하지 않다.Assuming that the Young's modulus of the
또한 진동판(400A)의 중량을 W라고 할 때에, W는 0.04g≤W≤0.1g를 충족시킨다. W가 0,1g를 넘은 경우에, 진동판(400A)의 구동에 필요한 압전소자(300)가, 형상의 대형화나 적층 수의 증가에 의하여 고가의 것으로 되기 때문에, 바람직하지 않다.Further, when the weight of the
도6에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 진동판(400A)은, 주진동부(410A)와, 지지체(430)를 구비하고 있다. 여기에서 본 실시형태의 지지체(430)는, 상기에서 설명한 제1실시형태의 지지체(430)와 동일한 구성을 갖고 있기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.As shown in FIG. 6, the
도6에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 주진동부(410A)는, 상하방향과 직교하는 평판 형상을 갖고 있다. 상하방향과 직교하는 면 내에 있어서 주진동부(410A)의 중심(CA)은, 지지체(430)의 상하방향과 직교하는 면 내에 있어서의 중심(C)을 통과하고 상하방향과 평행한 중심선(L)으로부터 어긋나 있다. 즉 주진동부(410A)의 중심(CA)은 지지체(430)의 중심선(L) 상에 위치하지 않는다. 주진동부(410A)는, 직교방향에 있어서 외주단(412A)을 갖고 있다. 외주단(412A)은, 직교방향에 있어서 외측으로 노출되어 있다. 주진동부(410A)는, 상하방향에 있어서 상면(414A) 및 하면(416A)을 갖고 있다. 상면(414A)은 외부로 노출되어 있다.As shown in Fig. 6, the
도6에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 압전 스피커(100A)는 제2댐퍼(770A)를 더 구비하고 있다. 제2댐퍼(770A)는 수지제이다. 더 상세하게는 제2댐퍼(770A)는, PET 수지로 이루어지는 기재의 상하 양면에 아크릴 점착제를 도포한 양면 테이프이다.As shown in Fig. 6, the
도6에 나타내는 바와 같이 제2댐퍼(770A)는, 상하방향에 있어서 주진동부(410A)와 지지체(430)의 사이에 배치되어 있다. 제2댐퍼(770A)는, 직교방향에 있어서 외주단(772A)을 갖고 있다. 즉 진동판(400A)의 외주단(402A)은, 주진동부(410A)의 외주단(412A)과, 제2댐퍼(770A)의 외주단(772A)과, 지지체(430)의 외주단(432)으로 구성되어 있다. 제2댐퍼(770A)는, 상하방향에 있어서 상면(774A) 및 하면(776A)을 갖고 있다.As shown in FIG. 6, the
도6에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 제2댐퍼(770A)는, 상하방향에 있어서 주진동부(410A)에 접착되어 있다. 더 상세하게는 제2댐퍼(770A)의 상면(774A)은, 상하방향에 있어서 주진동부(410A)의 하면(416A)에 접착되어 있다. 주진동부(410A)의 중심(CA)과, 제2댐퍼(770A)의 상하방향과 직교하는 면 내에 있어서의 중심(CB)은, 상하방향과 평행한 동축(同軸) 상에 위치하고 있다.As shown in Fig. 6, the
도6에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 제2댐퍼(770A)는, 상하방향에 있어서 지지체(430)에 접착되어 있다. 더 상세하게는 제2댐퍼(770A)의 하면(776A)은, 상하방향에 있어서 지지체(430)의 상면(434)에 접착되어 있다. 제2댐퍼(770A)의 중심(CB)은, 지지체(430)의 중심선(L)으로부터 어긋나 있다. 즉 제2댐퍼(770A)의 중심(CB)은, 지지체(430)의 중심선(L) 상에 위치하지 않는다.As shown in Fig. 6, the
도6에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 진동판(400A)은, 주진동부(410A)와, 제2댐퍼(770A)와, 지지체(430)로 구성되어 있다. 더 상세하게는 본 실시형태의 진동판(400A)에 있어서는, 주진동부(410A)와, 제2댐퍼(770A)와, 지지체(430)가, 상하방향에 있어서 이 순서로 상측으로부터 적층되어 있다.As shown in FIG. 6, the
본 실시형태의 압전 스피커(100A)는, 제2댐퍼(770A)를 더 구비하고 있음으로써 공진주파수 부근만의 손실저항을 더 올리는 한편, 비공진주파수에 있어서의 손실저항을 더 억제하여, 비공진주파수에 있어서의 음압을 더 올릴 수 있다. 즉 본 실시형태의 압전 스피커(100A)는, 제2댐퍼(770A)를 더 구비하고 있음으로써 음압주파수 특성의 평탄화가 더 도모되고 있다. 또 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 압전 스피커(100A)는 제2댐퍼(770A)를 구비하지 않아도 좋다.The
상기에서 설명한 바와 같이 본 실시형태의 압전 스피커(100A)에 있어서는, 주진동부(410A)의 중심(CA) 및 제2댐퍼(770A)의 중심(CB)의 각각은, 지지체(430)의 중심선(L)으로부터 어긋나 있다. 이에 따라 본 실시형태의 압전 스피커(100A)는, 주진동부(410A)의 중심(CA) 및 제2댐퍼(770A)의 중심(CB)의 각각이 지지체(430)의 중심선(L) 상에 위치하고 있는 압전 스피커와 비교하여, 음압주파수 특성의 평탄화가 한층 더 도모되고 있다.As described above, in the
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 실시예를 참조하면서 더 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
(실시예1)(Example 1)
도1을 참조하면, 실시예1의 압전 스피커(100)는, 프레임(200)과, 압전소자(300)와, 진동판(400)과, 엣지(500)와, 스페이서(700)와, 제1댐퍼(752, 754, 756)와, 제2댐퍼(770)와, 커버(800)와, 지지부(850)를 구비하고 있다. 여기에서 프레임(200)은, SUS제로서, 사이즈가 세로 13.8mm×가로 16.6mm×두께 0.3mm로 되어 있다. 또한 압전소자(300)는, 1층의 두께가 25μm인 압전소자의 요소를 28층 적층하여 형성된 적층형 압전소자로서, 사이즈가 세로 4.0mm×가로 16.0mm×두께 0.7mm로 되어 있다. 진동판(400)은, PET 수지제로서, 영률 G1이 4GPa, 비중이 0.7g/cm3, 사이즈가 세로 10mm×가로 13mm×두께 0.5mm로 되어 있다. 엣지(500)는, 폴리에틸렌나프탈레이트제로서, 영률 G2가 1GPa, 비중이 1.1g/cm3, 두께가 38μm, 곡률반경 R이 0.5mm로 되어 있다. 스페이서(700)는, 폴리카보네이트제로서, 사이즈가 세로 2mm×가로 2mm×두께 0.2mm로 되어 있다. 또한 제1댐퍼(752, 754, 756) 및 제2댐퍼(770)는, PET 수지로 이루어지는 기재의 상하 양면에 아크릴 점착제를 도포한, 두께 0.1mm의 양면 테이프이다. 커버(800)는, SUS304H제로서, 세로 13.8mm×가로 16.6mm×두께 0.3mm이다. 지지부(850)는, 우측 지지부(852)와, 좌측 지지부(854)와, 후측 지지부(858)를 갖고 있다. 우측 지지부(852), 좌측 지지부(854), 후측 지지부(858)의 각각은, 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 기부(基部)의 상하 양면에 상기에서 설명한 제1댐퍼(752, 754, 756) 및 제2댐퍼(770)와 동일한 소재의 양면 테이프를 부착한 것이다. 우측 지지부(852) 및 좌측 지지부(854)의 각각의 사이즈는, 세로 13.8mm×가로 0.5mm×두께 0.7mm로 되어 있다. 또한 후측 지지부(858)의 사이즈는, 세로 0.5mm×가로 16.6mm×두께 0.7mm로 되어 있다. 또 이 실시예1에 있어서, 세로방향은 Y방향이고, 가로방향은 X방향이고, 두께방향은 Z방향이다. 또한 세로방향은 제2수평방향이고, 가로방향은 제1수평방향이고, 두께방향은 상하방향이기도 하다. 여기에서 세로방향은 전후방향이기도 하고, 가로방향은 좌우방향이기도 하다.Referring to FIG. 1, the
도2를 참조하면, 실시예1의 압전 스피커(100)의 진동판(400)에 있어서, 주진동부(410)는 제2댐퍼(770)에 접착되어 있고, 제2댐퍼(770)는 지지체(430)에 접착되어 있다. 또한 실시예1의 압전 스피커(100)에 있어서, 지지체(430)는 제1댐퍼(754)에 접착되어 있고, 제1댐퍼(754)는 스페이서(700)에 접착되어 있고, 스페이서(700)는 제1댐퍼(756)에 접착되어 있고, 제1댐퍼(756)는 압전소자(300)에 접착되어 있다. 또한 실시예1의 압전 스피커(100)에 있어서 엣지(500)의 평판부(520)는, 접착층(600)을 통하여 프레임(200)의 상면(210)에 고정되어 있고, 프레임(200)의 하면(220)은 제1댐퍼(752)에 접착되어 있고, 제1댐퍼(752)는 압전소자(300)의 가로방향 단부(端部) 부근에 접착되어 있다.Referring to FIG. 2, in the
실시예1의 압전 스피커(100)로부터 발생되는 음압을 측정한 바, 상기의 특허문헌1에 관한 압전 스피커보다 10dB 큰 음압을 발생시킬 수 있는 것이 확인되었다. 또한 실시예1의 압전 스피커(100)는, 동일한 체적의 전자 스피커(電磁 speaker)와 비교하여, 2배의 음압을 발생시킬 수 있는 것이 확인되었다.When the sound pressure generated from the
본 실시형태의 압전 스피커(100)에 있어서는, 커버(800) 및 지지부(850)를 갖음으로써, 가청역에 포함되는 주파수 2kHz∼20kHz의 범위에 있어서 음압 레벨이 극단적으로 저하되는 주파수 대역을 갖지 않아서, 양호한 음압주파수 특성이 실현되고 있다.In the
또한 본 실시형태의 압전 스피커(100)에 있어서는, 엣지(500)를 갖음으로써 진동판(400)의 진동이 상하방향과 직교하는 평면 내에서 대략 균일하게 되어 있다.In addition, in the
(실시예2)(Example 2)
도6 및 도7을 참조하면, 실시예2의 압전 스피커(100A)는, 프레임(200)과, 압전소자(300)와, 진동판(400A)과, 엣지(500)와, 스페이서(700)와, 제1댐퍼(752, 754, 756)와, 제2댐퍼(770A)와, 커버(도시하지 않음)와, 지지부(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 여기에서 진동판(400A)과 제2댐퍼(770A) 이외의 구성에 대해서는 실시예1과 동일하다. 진동판(400A)은, PET 수지제로서, 영률 G1이 4GPa, 비중이 0.7g/cm3, 사이즈가 세로 10mm×가로 13mm×두께 0.5mm로 되어 있다. 진동판(400A)은, 주진동부(410A)와, 지지체(430)를 구비하고 있다. 주진동부(410A)의 상하방향과 직교하는 면 내에 있어서의 중심(CA)은, 지지체(430)의 상하방향과 직교하는 면 내에 있어서의 중심(C)을 통과하고 상하방향과 평행한 중심선(L)으로부터 세로방향으로 0.05∼0.1mm 및 가로방향으로 0.05∼0.1mm 만큼 어긋나 있다. 또한 제2댐퍼(770A)는, PET 수지로 이루어지는 기재의 상하 양면에 아크릴 점착제를 도포한, 두께 0.1mm의 양면 테이프이다. 제2댐퍼(770A)의 상하방향과 직교하는 면 내에 있어서의 중심(CB)은, 지지체(430)의 중심선(L)으로부터 세로방향으로 0.05∼0.1mm 및 가로방향으로 0.05∼0.1mm 만큼 어긋나 있다. 또 본 실시예의 세로방향 및 가로방향의 정의는 실시예1과 동일하다.6 and 7, the
도6을 참조하면, 실시예2의 압전 스피커(100A)의 진동판(400A)에 있어서, 주진동부(410A)는 제2댐퍼(770A)에 접착되어 있고, 제2댐퍼(770A)는 지지체(430)에 접착되어 있다.6, in the
실시예2의 압전 스피커(100A)로부터 발생되는 음압을 측정한 바, 상기의 특허문헌1에 관한 압전 스피커보다 10dB 큰 음압을 발생시킬 수 있는 것이 확인되었다. 또한 실시예2의 압전 스피커(100A)는, 동일한 체적의 전자 스피커와 비교하여, 2배의 음압을 발생시킬 수 있는 것이 확인되었다.When the sound pressure generated from the
본 실시형태의 압전 스피커(100A)에 있어서는, 커버 및 지지부를 갖음으로써 가청역에 포함되는 주파수 2kHz∼20kHz의 범위에 있어서 음압 레벨이 극단적으로 저하되는 주파수 대역을 갖지 않아서, 양호한 음압주파수 특성이 실현되고 있다.In the
또한 본 실시형태의 압전 스피커(100A)에 있어서는, 엣지(500)를 갖음으로써 진동판(400A)의 진동이 상하방향과 직교하는 평면 내에서 대략 균일하게 되어 있다.In addition, in the
실시예2의 압전 스피커(100A)로부터 발생되는 음압을 측정한 바, 가청역에 포함되는 주파수 2kHz∼20kHz의 범위에 있어서 음압주파수 특성의 평탄화가 한층 더 도모되고 있는 것을 알았다. 더 상세하게는, 주진동부(410A)의 중심(CA) 및 제2댐퍼(770A)의 중심(CB)의 각각이 지지체(430)의 중심선(L) 상에 위치하고 있는 압전 스피커에 있어서는, 9kHz∼10kHz의 범위에 있어서 주변의 주파수대와 비교하여 음압 레벨의 저하가 보였지만, 실시예2의 압전 스피커(100A)에 있어서는, 9kHz∼10kHz의 범위의 음압 레벨이 상기에서 설명한 압전 스피커와 비교하여 12dB 개선되어 있는 것을 알 수 있었다.When the sound pressure generated from the
또 실시예2의 압전 스피커(100A)에 있어서는, 주진동부(410A)의 중심(CA) 및 제2댐퍼(770A)의 중심(CB)의 각각이, 지지체(430)의 중심선(L)으로부터 세로방향으로 0.05∼0.1mm 및 가로방향으로 0.05∼0.1mm 만큼 어긋나 있지만, 이러한 범위의 어긋남에 대해서도 지지체(430)에 강도적인 문제는 생기지 않는 것이 확인되었다.In addition, in the
이상, 본 발명에 대하여 실시형태를 들어 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형, 변경이 가능하다.As mentioned above, although an embodiment was given and demonstrated concretely about this invention, this invention is not limited to this, Various modifications and changes are possible.
본 실시형태의 압전 스피커(100)의 진동판(400)은, 주진동부(410)와, 지지체(430)를 구비하고 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉 진동판(400)은 지지체(430)를 갖지 않아도 좋고, 주진동부(410)의 외주단(412)이 엣지(500)에 의하여 직접 지지되어 있어도 좋다. 이 경우에 주진동부(410)와 엣지(500)를 2색 성형(2色 成形)에 의하여 성형하여도 좋다.Although the
마찬가지로 본 실시형태의 압전 스피커(100A)의 진동판(400A)은, 주진동부(410A)와, 지지체(430)를 구비하고 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉 진동판(400A)은 지지체(430)를 갖지 않아도 좋고, 주진동부(410A)의 외주단(412A)이 엣지(500)에 의하여 직접 지지되어 있어도 좋다. 이 경우에 주진동부(410A)와 엣지(500)를 2색 성형에 의하여 성형하여도 좋다.Similarly, the
100, 100A : 압전 스피커
200 : 프레임
210 : 상면
220 : 하면
250 : 소정영역
300 : 압전소자
304 : 상면
306 : 하면
400, 400A : 진동판
402, 402A : 외주단
410, 410A : 주진동부
412, 412A : 외주단
414, 414A : 상면
416, 416A : 하면
430 : 지지체
432 : 외주단
434 : 상면
436 : 하면
500 : 엣지
510 : 만곡부
512 : 내단
514 : 외단
520 : 평판부
522 : 내단
524 : 외단
600 : 접착층
700 : 스페이서
704 : 상면
706 : 하면
752 : 제1댐퍼
754 : 제1댐퍼
756 : 제1댐퍼
770, 770A : 제2댐퍼
772, 772A : 외주단
774, 774A : 상면
776, 776A : 하면
800 : 커버
802 : 외주단
850 : 지지부
852 : 우측 지지부
854 : 좌측 지지부
858 : 후측 지지부
880 : 공기실
C : 중심
CA : 중심
CB : 중심
G1 : 영률
G2 : 영률
L : 중심선
W : 중량100, 100A: piezoelectric speaker
200: frame
210: upper surface
220: lower surface
250: predetermined area
300: piezoelectric element
304: upper surface
306: when
400, 400A: diaphragm
402, 402A: outer peripheral end
410, 410A: main vibration part
412, 412A: Outer end
414, 414A: top
416, 416A: Bottom
430: support
432: outer periphery
434: upper surface
436: when
500: edge
510: curved part
512: inner end
514: outer end
520: flat plate
522: inner end
524: external end
600: adhesive layer
700: spacer
704: upper surface
706: when
752: first damper
754: first damper
756: first damper
770, 770A: 2nd damper
772, 772A: outer periphery
774, 774A: top
776, 776A: bottom
800: cover
802: outer periphery
850: support
852: right support
854: left support
858: rear support
880: air chamber
C: center
CA: Center
CB: center
G1: Young's modulus
G2: Young's modulus
L: center line
W: weight
Claims (13)
상기 프레임은, 소정영역을 둘러싸고 있고,
상기 프레임은, 상하방향에 있어서 상면 및 하면을 갖고 있고,
상기 압전소자는, 상기 프레임의 상기 하면에 고정되어 있고,
상기 압전소자는, 상기 상하방향에 있어서 상기 소정영역의 하방에 위치하고 있고,
상기 진동판은, 상기 상하방향에 있어서 상기 소정영역의 상방에 위치하고 있고,
상기 상하방향과 직교하는 수평면 내에 있어서, 상기 진동판의 외주단(外周端)은, 상기 커버의 외주단의 내측에 위치하고 있고,
상기 엣지는, 상기 프레임의 상기 상면에 고정되어 있음과 아울러, 상기 진동판의 상기 외주단을 진동시킬 수 있도록 지지하고 있고,
상기 스페이서는, 상기 소정영역 내에 배치되어 있고,
상기 스페이서는, 상기 상하방향에 있어서 상기 압전소자와 상기 진동판에 고정되어 있고,
상기 커버는, 상기 상하방향에 있어서 상기 진동판의 상방에 위치하고 있고,
상기 지지부는, 상기 프레임 상에서 상기 커버를 지지하고 있는
압전 스피커.
Piezoelectric speaker having a frame, a piezoelectric element, a vibration plate, an edge, a spacer, a cover, and a support part As (壓電 speaker),
The frame surrounds a predetermined area,
The frame has an upper surface and a lower surface in the vertical direction,
The piezoelectric element is fixed to the lower surface of the frame,
The piezoelectric element is located below the predetermined region in the vertical direction,
The vibration plate is located above the predetermined region in the vertical direction,
In a horizontal plane orthogonal to the vertical direction, the outer circumferential end of the vibration plate is located inside the outer circumferential end of the cover,
The edge, while being fixed to the upper surface of the frame, is supported so as to vibrate the outer circumferential end of the vibration plate,
The spacer is disposed in the predetermined region,
The spacer is fixed to the piezoelectric element and the vibration plate in the vertical direction,
The cover is located above the vibration plate in the vertical direction,
The support part, which supports the cover on the frame
Piezoelectric speaker.
상기 커버는, 평판(平板) 형상을 갖고 있는 압전 스피커.
The method of claim 1,
The cover is a piezoelectric speaker having a flat plate shape.
상기 지지부는, 탄성체인 압전 스피커.
The method according to claim 1 or 2,
The support portion is a piezoelectric speaker of an elastic body.
상기 지지부는, 상기 수평면 내에 있어서 적어도 일부가 개구되어 있는 압전 스피커.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The piezoelectric speaker is at least partially opened in the horizontal plane.
상기 지지부는, 상기 수평면 내에 있어서, 상기 상하방향과 직교하는 전후방향에 있어서의 전측(前側)만이 개구되어 있는 압전 스피커.
The method of claim 4,
The support portion is a piezoelectric speaker in which only a front side in a front-rear direction orthogonal to the vertical direction is opened in the horizontal plane.
상기 상하방향을 따라 상방으로부터 상기 압전 스피커를 보았을 경우에, 상기 진동판은, 상기 커버에 완전하게 덮여 있는 압전 스피커.
The method according to any one of claims 1 to 5,
When the piezoelectric speaker is viewed from above along the vertical direction, the diaphragm is completely covered with the cover.
상기 진동판의 영률(Young's modulus)을 G1이라고 하고, 상기 엣지의 영률을 G2라고 할 때에 1.5≤G1/G2≤5를 충족시키는 압전 스피커.
The method according to any one of claims 1 to 6,
A piezoelectric speaker that satisfies 1.5≤G1/G2≤5 when the Young's modulus of the diaphragm is G1 and the Young's modulus of the edge is G2.
상기 수평면 내에 있어서, 상기 진동판의 상기 외주단은, 상기 소정영역 내에 위치하고 있는 압전 스피커.
The method according to any one of claims 1 to 7,
In the horizontal plane, the outer circumferential end of the diaphragm is located in the predetermined area.
상기 진동판의 중량을 W라고 할 때에 0.04g≤W≤ 0.1g를 충족시키는 압전 스피커.
The method according to any one of claims 1 to 8,
A piezoelectric speaker that satisfies 0.04g≤W≤0.1g when the weight of the diaphragm is W.
상기 압전 스피커는, 제1댐퍼를 더 구비하고 있고,
상기 제1댐퍼는, 상기 프레임과 상기 압전소자의 사이, 상기 스페이서와 상기 압전소자의 사이, 및 상기 스페이서와 상기 진동판의 사이 중 적어도 1개소에 배치되어 있는
압전 스피커.
The method according to any one of claims 1 to 9,
The piezoelectric speaker further includes a first damper,
The first damper is disposed at at least one of between the frame and the piezoelectric element, between the spacer and the piezoelectric element, and between the spacer and the vibration plate
Piezoelectric speaker.
상기 압전 스피커는, 제2댐퍼를 더 구비하고 있고,
상기 진동판은, 주진동부(主振動部)와, 지지체를 구비하고 있고,
상기 지지체는, 상기 엣지와 일체(一體)로 형성되어 있고,
상기 제2댐퍼는, 상기 상하방향에 있어서 상기 지지체와 상기 주진동부의 사이에 배치되어 있는
압전 스피커.
The method according to any one of claims 1 to 10,
The piezoelectric speaker further includes a second damper,
The vibration plate is provided with a main vibration unit and a support,
The support is formed integrally with the edge,
The second damper is disposed between the support and the main vibration unit in the vertical direction.
Piezoelectric speaker.
상기 주진동부의 상기 상하방향과 직교하는 면 내에 있어서의 중심은, 상기 지지체의 상기 상하방향과 직교하는 면 내에 있어서의 중심을 통과하고 상기 상하방향과 평행한 중심선으로부터 어긋나 있고,
상기 제2댐퍼의 상기 상하방향과 직교하는 면 내에 있어서의 중심은, 상기 지지체의 상기 중심선으로부터 어긋나 있는
압전 스피커.
The method of claim 11,
The center of the main vibration part in a plane orthogonal to the vertical direction passes through the center in a plane orthogonal to the vertical direction of the support and is shifted from a center line parallel to the vertical direction,
The center of the second damper in the plane orthogonal to the vertical direction is shifted from the center line of the support.
Piezoelectric speaker.
상기 엣지는, 원호(圓弧) 모양의 단면(斷面)을 갖고 있는 압전 스피커.The method according to any one of claims 1 to 12,
The edge is a piezoelectric speaker having an arc-shaped cross section.
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