KR20230131170A - 음향장치 - Google Patents
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Abstract
음향장치는 구동전압의 작용하에서 진동을 생성하도록 구성되는 압전부재; 상기 압전부재에 기계적으로 연결되어 진동을 받고 소리를 생성하는 진동부재; 및 상기 압전부재와 직렬연결되어 상기 진동부재의 주파수응답을 변화시키는 저항소자를 포함하며, 상기 저항소자는 10 kHz에서의 상기 진동부재의 진동진폭과 1kHz에서의 상기 진동부재의 진동진폭 사이의 차이가 20dB 이하로 되게 한다다. 상기 저항소자는 직력연결됨으로써, 중고주파수대역에서 상기 진동부재의 진동진폭을 감소시키고, 전체 주파수대역의 민감도 차이를 감소시키며, 상기 음향장치로부터 출력되는 소리의 고저주파수 균형을 개선할 수 있다. 또한, 상기 음향장치가 중고주파수대역에 있는 경우, 상기 저항소자가 직렬연결되어 전압분할에 의해 상기 압전부재를 통해 흐르는 전류를 감소시킬 수도 있으며, 따라서 상기 압전부재에 의해 생성되는 열 에너지를 감소시키고, 온도제어 효과를 달성하며, 상기 음향장치의 작동 신뢰성을 향상시킨다.
Description
본 개시는 음향학 기술분야에 관한 것으로서, 구체적으로는 음향장치에 관한 것이다.
음향장치는 일반적으로 전기 에너지를 압전부재들에 제공하여 상기 압전부재들을 변형시킴으로써 소리를 전달한다. 예를 들면, 음향장치는 상기 압전부재의 역압전효과에 기초하여 압전부재의 극화방향에서 구동전압을 가하여 진동을 생성함으로써 음파들을 외부로 방출할 수 있다.
그러나, 상기 음향장치의 압전부재의 공진주파수는 일반적으로 높으며, 결국 상기 음향장치의 높은 고주파수 민감도 및 낮은 저주파수의 민감도를 초래한다. 그러므로, 상기 음향장치에 의해 생성되는 소리는 일반적으로 거칠고, 상기 사용자의 중저주파수 균형에 대한 감각이 일반적으로 나쁘다.
그리고, 교류전압신호를 상기 압전부재에 가한 후, 상기 압전부재는 상기 압전부재의 내부저항의 작용하에서 열을 생성할 수 있으며, 공진주파수 부근에서 열이 300°C에 도달하거나 또는 심지어 초과한다. 상기 압전부재는 압전식이며, 그 작동온도는 그 퀴리온도보다 낮아야 한다. 그러므로, 교류신호하에서 어떻게 상기 압전부재의 작동온도를 효과적으로 제어하는가 하는 것은 상기 압전부재에 의해 구동되는 상기 음향장치의 작동 신뢰성을 개선하는 관건으로 된다.
상응하게, 중저주파수 민감도 균형을 가지며 중고주파수에서 생성하는 열을 효과적으로 제어하는 음향장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 개시의 실시예들 중 하나는 음향장치를 제공한다. 상기 음향장치는 구동전압의 작용하에서 진동을 생성하는 압전부재; 상기 압전부재에 기계적으로 연결되어 진동을 받고 소리를 생성하는 진동부재; 및 상기 압전부재와 직렬연결되어 상기 진동부재의 주파수응답을 변화시키는 저항소자를 포함하며, 상기 저항소자는 10 kHz에서의 상기 진동부재의 진동진폭과 1kHz에서의 상기 진동부재의 진동진폭 사이의 차이가 20dB 이하로 되도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자는 상기 압전부재의 양극과 직렬연결될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자는 상기 압전부재의 양극에 용접될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자는 상기 압전부재의 음극과 직렬연결될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자는 상기 압전부재의 음극에 용접될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재의 양극과 음극은 상기 압전부재의 동일한 측으로부터 인출될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자는 상기 압전부재와 연결된 리드를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자는 상기 압전부재와 연결된 전도성 점착제를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자는 유연성 회로판에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자는 상기 압전부재의 전극을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재의 전극의 적어도 일부분은 구리, 황금, 알루미늄, 텅스텐, 철, 또는 백금 중 하나로 제조될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재의 전극의 적어도 일부분의 유효 횡단면적은 상기 전극의 윤곽 횡단면적보다 작을 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재의 전극의 적어도 일부분의 횡단면은 망구조 또는 S형구조일 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자의 저항값은 1Ω 내지 1kΩ의 범위 내일 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재는 보구조일 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재는 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들을 포함할 수 있다. 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들은 서로 전기연결될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들은 상기 압전부재의 전극들과 상호배치될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 작동상태에서, 상기 압전부재의 표면 온도는 상기 압전부재의 퀴리온도보다 낮을 수 있다 .
일부 실시예들에서는, 상기 진동부재는 탄성소자 및 질량소자를 포함할 수 있다. 상기 탄성소자의 일단부는 상기 압전부재에 연결될 수 있고, 상기 탄성소자의 다른 단부는 상기 질량소자에 연결될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 탄성소자는 진동전달시트, 점착제, 탄성시트, 또는 기판 중의 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 질량소자는 상기 압전부재 및 상기 저항소자를 수용하도록 구성되는 위한 하우징을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 음향장치는 골전도 음향장치일 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 음향장치는 전원공급장치로부터의 전압출력을 증가시키도록 구성되는 부스트 전기시스템을 더 포함할 수 있다.
상기 실시예들에서, 상기 저항소자와 상기 압전부재는 직렬연결되어 전압을 분할할 수 있으며, 따라서 상기 압전부재의 양단부에서의 전압이 감소될 수 있으며, 따라서 중고주파수대역에서 상기 진동부재의 진동진폭을 감소시키고, 전체 주파수대역의 민감도 차이를 감소시키며, 상기 음향장치로부터 출력되는 소리의 고저주파수 균형을 개선한다.
또한, 상기 음향장치가 중고주파수대역에 있는 경우, 상기 저항소자가 직렬연결되어 전압분할에 의해 상기 압전부재를 통해 흐르는 전류를 감소시킬 수도 있으며, 따라서 상기 압전부재에 의해 생성되는 열을 감소시키고, 온도제어 효과를 달성하며, 상기 음향장치의 작동 신뢰성을 향상시킨다.
본 개시는 예시적인 실시예들을 통해 더 설명된다. 이러한 예시적인 실시예들은 도면을 참조하여 상세히 설명된다. 이러한 실시예들은 한정적인 예시적인 실시예들이 아니며, 여러 도면들에서 유사한 참조부호는 유사한 구조를 표시한다.
도 1은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 음향장치를 나타내는 구조블록도이다.
도 2는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 음향장치를 나타내는 구조개략도이다.
도 3은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재를 나타내는 개략회로도이다.
도 4는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재의 임피던스-주파수곡선의 개략도이다.
도 5는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재의 전류-주파수곡선을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 6은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재를 나타내는 구조개략도이다.
도 7은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 저항소자 및 예시적인 압전부재를 나타내는 개략회로도이다.
도 8은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재의 전압-주파수곡선을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 9는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 진동부재의 주파수응답곡선을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 10은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재의 전류-주파수곡선을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 11a는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재 및 예시적인 저항소자의 연결구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 11b는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재 및 예시적인 저항소자의 연결구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 11c는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재 및 예시적인 저항소자의 연결구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 11d는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재 및 예시적인 저항소자의 연결구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 11e는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재 및 예시적인 저항소자의 연결구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 11f는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재 및 예시적인 저항소자의 연결구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 12는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 회로판을 나타내는 구조개략도이다.
도 13a는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도13b는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 13c는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 13d는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 13e는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 예시적인 개략도이다. 및
도 13f는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 1은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 음향장치를 나타내는 구조블록도이다.
도 2는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 음향장치를 나타내는 구조개략도이다.
도 3은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재를 나타내는 개략회로도이다.
도 4는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재의 임피던스-주파수곡선의 개략도이다.
도 5는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재의 전류-주파수곡선을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 6은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재를 나타내는 구조개략도이다.
도 7은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 저항소자 및 예시적인 압전부재를 나타내는 개략회로도이다.
도 8은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재의 전압-주파수곡선을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 9는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 진동부재의 주파수응답곡선을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 10은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재의 전류-주파수곡선을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 11a는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재 및 예시적인 저항소자의 연결구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 11b는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재 및 예시적인 저항소자의 연결구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 11c는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재 및 예시적인 저항소자의 연결구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 11d는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재 및 예시적인 저항소자의 연결구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 11e는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재 및 예시적인 저항소자의 연결구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 11f는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재 및 예시적인 저항소자의 연결구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 12는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 회로판을 나타내는 구조개략도이다.
도 13a는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도13b는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 13c는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 13d는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도 13e는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 예시적인 개략도이다. 및
도 13f는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 예시적인 개략도이다.
본 개시의 실시예들에 관련된 기술안을 명확히 설명하기 위해, 아래에서 실시예에 대한 설명에서 사용하는 도면을 간단히 소개한다. 물론, 아래에서 기재된 도면은 단지 본 개시의 일부 예 또는 실시방안일 뿐이다. 본 분야의 통상의 기술자들에 있어서 창조적 노동을 하지 않고 본 개시를 기타 유사한 상황에서 이러한 도면들에 근거하여 응용할 수 있다. 상하문에서 명확히 얻을 수 있거나 설명된 경우 외에, 도면에 기재된 동일한 참고부호는 동일한 구조나 동작을 표시한다.
여기에서 사용하는 용어 "시스템", "장치", "유닛" 및/또는 "모듈"은 상이한 부재, 소자, 부품, 부분 또는 부동한 수준의 조립체를 구분하기 위한 하나의 방법임을 이해해야 한다. 그러나 다른 단어가 동일한 목적을 달성할 수 있다면 그 단어는 다른 표현에 의해 대체될 수 있다.
본 개시와 첨부된 청구항에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 "하나", "일" 및 "상기"는 문맥에서 별도로 명확하게 지시하지 않는 한, 복수의 형태를 포함한다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 용어 "포함", "포괄"은 명시된 절차들 및 소자들을 포함함을 의미하며, 이러한 절차들 및 소자들은 배타적인 리스트를 형성하지 않는다. 상기 방법 또는 장치는 기타 절차들 또는 소자들을 포함할 수 있다.
본 개시에 사용된 흐름도는 시스템이 본 개시의 일부 실시예들에 근거하여 구현하는 동작을 설명하는데 사용된다. 전후 동작들의 정확히 순서에 따라 실행하지 않을 수 있음을 이해해야 한다. 반대로, 절차들은 반대 순서거나 동시에 실행될 수 있다. 그리고, 하나 이상의 기타 동작들을 흐름도에 추가할 수 있거나 하나 이상의 동작들은 흐름도에서 삭제될 수 있다.
본 개시의 하나 이상의 실시예에서의 음향장치는 압전부재에 의해 생성되는 진동을 통해 소리를 출력할 수 있으며, 따라서 오디오를 재생할 필요가 있는 다양한 장면들에 응용된다. 예를 들면, 상기 음향장치는 사용자의 명령에 따라 오디오를 재생할 수 있는 독립적인 오디오 출력장치(예를 들면, 입체음향장치, 이어폰, 등.)일 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 음향장치는 단말기의 명령에 따라 오디오를 재생할 수 있는 단말장치(예를 들면, 휴대폰, 컴퓨터, 등.)에서의 모듈 또는 부재일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향장치는 파라미터들, 예를 들면, 출력되는 소리의 주파수와 크기에 따라 상기 압전부재의 변형을 조절하여 상이한 진동을 생성할 수도 있으며, 따라서 상기 진동부재는 상이한 진동들에 따라 상이한 소리들을 출력할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 음향장치는 골전도 음향장치일 수 있다. 상기 골전도 음향장치에서 상기 진동부재는 사용자의 신체조직에 핏팅되어 상기 진동부재에 의해 생성되는 음파를 사용자의 골격을 통해 사용자의 내이로 전달한다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향장치는 기타 유형의 음향장치, 예를 들면, 기전도 음향장치, 보청기, 오디오 보조장치, 안경, 헬멧, 증강현실(AR)장치, 가상현실(VR )장치, 등일 수 있다. 또는, 상기 음향장치는 소리를 출력하기 위한 차량 오디오시스템, 또는 룸 오디오시스템의 일부분으로써 이용될 수 있다.
현재, 상기 음향장치에서의 상기 압전부재의 공진주파수는 일반적으로 높을 수 있으며, 상기 장치의 높은 고주파수 민감도와 낮은 저주파수 민감도를 초래하며, 그러므로, 상기 음향장치으로부터 생성되는 소리는 거칠 수 있고, 상기 사용자의 중저주파수 균형에 대한 감각이 나쁠 수 있다.
본 개시의 실시예들은 음향장치를 제공한다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향장치는 압전부재, 진동부재, 및 저항소자를 포함할 수 있다. 상기 압전부재는 구동전압의 작용하에서 진동하여 진동을 생성할 수 있다. 상기 진동부재는 상기 압전부재로부터 진동을 받고 소리를 생성할 수 있다. 상기 저항소자는 상기 압전부재와 직렬연결되어 상기 진동부재의 주파수응답을 변경할 수 있으며, 따라서10 kHz에서의 상기 진동부재(110)의 진동진폭과 1kHz에서의 상기 진동부재(110)의 진동진폭 사이의 차이가 20dB 이하로 되게 할 수 있다.
본 개시의 실시예들에서, 상기 저항소자 및 상기 압전부재는 직렬연결되어 전압을 분할할 수 있으며, 따라서 상기 압전부재의 양단부에서의 전압이 감소될 수 있으며, 중고주파수 대역에서 상기 진동부재의 진동진폭이 감소될 수 있으며, 전체 주파수대역의 민감도 차이가 감소될 수 있으며, 상기 음향장치로부터 출력되는 소리의 고저주파수 균형이 개선될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에서 제공하는 상기 음향장치가 상기 중고주파수대역에 있는 경우, 상기 저항소자가 직렬연결됨으로써 전압분할에 따라 상기 압전부재를 통해 유동하는 전류를 감소시킬 수도 있으며, 따라서 상기 압전부재에 의해 생성되는 열을 감소시키고, 온도제어 효과를 달성하며, 상기 음향장치의 작동 신뢰성을 향상시킨다.
도 1은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 음향장치(100)를 나타내는 구조블록도이다.
도1에 표시하는 바와 같이, 상기 음향장치(100)는 진동부재(110), 압전부재(120), 및 저항소자(130)를 포함할 수 있다. 상기 압전부재(120)는 구동전압의 작용하에서 진동하여 진동을 생성할 수 있다. 상기 진동부재(110)는 기계적으로 상기 압전부재(120)에 연결되어 진동을 생성하고 소리를 생성할 수 있다. 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재(120)와 직렬연결되어 상기 진동부재(110)의 주파수응답을 변화시킬 수 있다. 상기 저항소자(130)는 10 kHz에서의 상기 진동부재(110)의 진동진폭과 1kHz에서의 상기 진동부재(110)의 진동진폭 사이의 차이가 20dB 이하로 되도록 구성될 수 있다.
상기 진동부재(110)는 진동을 전달하고 소리를 생성하는 부재로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동부재(110)는 탄성소자를 포함할 수 있다. 상기 탄성소자는 상기 진동에 응답하여 변형되어 상기 탄성소자 주위의 음압을 변경시킬 수 있으며, 따라서 음파들을 생성하고 리의 출력을 실행한다. 예를 들면, 상기 탄성소자는 상기 탄성소자의 변형(예를 들면, 자아진동, 등.)을 통해 주위 공기의 밀도를 변경시켜, 성기고 빽빽한 종파를 형성할 수 있으며, 따라서 음파들을 생성한다. 일부 실시예들에서는, 상기 탄성소자는 진동전달시트, 점착제, 탄성시트, 기판, 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 탄성소자의 재료는 상기 진동을 전달할 수 있는 임의의 재료일 수 있다. 예를 들면, 상기 탄성소자의 재료는 실리콘, 플라스틱, 고무, 금속, 등, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동부재(110)는 질량소자를 더 포함할 수 있다. 상기 탄성소자의 일단부는 상기 압전부재(120)에 연결될 수 있고, 상기 탄성소자의 다른 단부는 상기 질량소자에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 적어도 일부분의 상기 압전부재(120)는 상기 탄성소자에 연결될 수 있고, 상기 질량소자의 일부분은 상기 탄성소자에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자는 질량블록, 하우징, 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 하우징은 상기 압전부재(120) 및 상기 저항소자(130)를 수용하여 상기 압전부재(120) 및 상기 저항소자(130)를 보호하며 상기 음향장치(100)의 사용수명을 증가시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 하우징의 재료는 금속, 실리카겔, 고무, 플라스틱, 등 중의 하나 이상의 재료를 포함할 수 있으며, 따라서 충격흡입을 달성한다. 일부 실시예들에서는, 상기진동부재(110)는 막구조(예를 들면, 기전도 진동막, 등.), 판구조(예를 들면, 골전도 진동판, 등.), 망구조, 층구조, 또는 기타 구조들일 수 있다.
아래에서는 예시적인 음향장치(100)를 제공하여 상기 진동부재(110)의 구현을 설명한다.
도 2는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 음향장치(100)를 나타내는 구조개략도이다.
도2에 표시하는 바와 같이, 진동부재(110)의 일단부는 상기 압전부재(120)의 진동출력단(121)에 연결되어 상기 진동을 받을 수 있다. 상기 진동부재(110)의 다른 단부는 소리를 출력할 수 있다. 예를 들면, 상기 진동부재(110)는 하나 이상의 매체(예를 들면, 공기, 사용자의 골격, 등.)를 통해 사용자에게 음파들을 전송할 수 있으며, 따라서 사용자는 상기 음향장치(100)로부터 출력되는 소리를 들을 수 있다.
상기 압전부재(120)는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 전기에너지 변환장치로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)는 상이한 구동전압들에 따라 상이한 정도로 변형되어 진동을 생성할 수 있다. 상기 압전부재(120)에 관한 더 많은 설명은 도6, 도 11a 내지 11f, 도 12, 및 도 13a 내지13f, 및 관련 설명에서 찾을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)는 시트, 링, 프리즘, 장방체, 기둥, 공, 등, 또는 이들의 임의의 조합, 또는 기타 불규칙적인 형상들일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)의 재료는 압전재료, 예를 들면, 압전 결정, 압전 세라믹, 압전 폴리머, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전 결정 재료는 결정, 스팔라이트, 보보라이트, 토르말린, 아연산염, GaAs, 티탄산바륨 및 그 파생구조 결정체, KH2PO4, NaKC4H4O6·4H2O(로셸염), 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 상기 압전 세라믹 재료는 고체상태 반응 및 상이한 재료 분말들 사이의 소결에 의해 획득하는 미세립차들을 무작위로 수집함으로써 제조되는 압전 다결정일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전 세라믹 재료는 티탄산바륨(BT), 티탄산 지르코늄산 납(PZT), 니오븀산 바륨 리튬 납(PBLN), 변성 티탄산납(PT), 질화 알루미늄(AIN), 산화 아연(ZnO), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전고분자 재료는폴리불화비닐리덴(PVDF), 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)에 가하는 구동전압의 크기를 조절함으로써, 상기 압전부재(120)의 진동진폭이 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 압전부재(120)에 의해 출력되는 상기 진동의 진폭은 가하는 전압의 크기와 관련될 수 있으며, 상기 압전부재(120)에 의해 출력되는 상기 진동의 진폭과 상기 가하는 전압의 크기 사이의 관계는 공식(1)로 표현될 수 있다.
(1),
여기서, F 는 상기 압전부재(120)에 의해 출력되는 진동의 크기를 표시하고, V는 상기 압전부재(120)의 구동전압을 표시하고, d는 상기 압전부재(120)의 압전상수를 표시하고, A는 상기 압전부재(120)의 면적을 표시하고, t는 상기 압전부재(120)의 두께를 표시하고, 는 상기 압전부재(120)의 탄성 용량 상수를 표시한다. 공식(1)에 의하면, 상기 압전부재(120)에 의해 출력되는 상기 진동의 진폭은 상기 압전부재(120)의 구동전압에 비례할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)에 가하는 구동전압의 주파수를 조절함으로써, 상기 압전부재(120)의 진동 주파수가 조절될 수도 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)에 의해 생성되는 진동은 상기 압전재료의 압전상수에 관련될 수도 있다. 예를 들면, 구동전압이 같은 경우, 상기 압전상수가 클 수록, 상기 압전부재(120)의 변형이 더 클 수 있고 상기 진동이 더 강할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상이한 압전상수들은 상기 압전부재(120)의 상이한 변형방향들을 도출할 수 있다. 예를 들면, 상기 압전부재(120)의 압전상수는 D33 상수 또는 D31 상수, 또는 기타 압전상수들일 수 있다. 상기 D33 상수는 상기 압전부재(120)의 전기방향(예를 들면, 자기장의 방향) 및 기계적 방향(예를 들면, 변형방향)이 같을 수 있음을 의미할 수 있다. 상기 D31 상수는 상기 압전부재(120)의 변형방향이 주로 하나의 방향에서 발생할 수 있음을 의미할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재(120)를 나타내는 개략회로도이다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)는 용량특성을 가지는 부재로 간주할 수 있다. 도 3에 표시하는 바와 같이, 상기 압전부재(120)는 용량값을 가지는 용량 일 수 있다. 상응하게, 상기 압전부재(120)의 임피던스 는 공식(2)에 따라 결정될 수 있다.
(2),
여기서, 는 상기 압전부재(120)의 등가 임피던스값을 표시하고, ω는 구동전압의 각주파수를 표시하고, 은 상기 압전부재(120)의 등가 용량값을 표시한다. 공식(2)에 의하면, 상기 저항소자(130)가 배치되지 않은 경우, 상기 구동전압의 각주파수 ω가 증가될 때 상기 압전부재(120)의 임피던스 는 감소된다.
도 4는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재의 임피던스-주파수곡선(120)을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도4에 표시하는 바와 같이, 곡선1은 상기 압전부재(120)의 임피던스-주파수곡선일 수 있다. 곡선1에 의하면, 상기 구동전압의 주파수가 증가될 때(예를 들면, 100 Hz로부터1 kHz로), 상기 구동전압의 각주파수ω도 증가될 수 있으며, 상기 압전부재(120)의 임피던스는 상응하게 감소될 수 있다(예를 들면, 임피던스값 으로부터 임피던스값 으로 감소).
도 3을 참조하면, 상기 저항소자(130)가 직렬연결되지 않고 구동전압의 전압V가 변하지 않고 유지되는 경우, 상기 압전부재(120)의 임피던스 의 감소는 상기 압전부재(120)를 통해 흐른 전류를 감소시킴을 의미한다. 이는 구동전압의 각주파수ω가 증가될 때, 상기 압전부재(120)의 임피던스 는 상응하게 감소될 수 있으며, 따라서 상기 압전부재(120)를 통해 흐르는 전류가 증가됨을 의미한다.
도 5는 본 개시의 일부 실시예들에 따른예시적인 압전부재(120)의 전류-주파수곡선을 나타내는 예시적인 개략도이다.
도5에 표시하는 바와 같이, 곡선2는 상기 압전부재(120)의 전류-주파수곡선일 수 있다. 곡선2에 의하면, 구동전압의 주파수가 증가될 때(예를 들면, 1 kHz로부터 10 kHz로), 상기 구동전압의 각주파수ω는 증가될 수 있고, 상기 압전부재(120)를 통해 흐르는 전류는 상응하게 증가될 수 있다(예를 들면, 전류값 으로부터 전류값으로). 줄의 법칙에 의하면, 예를 들면, 공식(3), 상기 저항이 상수인 경우, 전자장치의 가열전력 은 상기 전류의 평방과 비례된다.
(3),
그러므로, 상기 저항소자(130)가 직렬연결되지 않은 경우, 구동전압의 주파수가 증가될 때, 상기 압전부재(120)의 전류는 상응하게 증가될 수 있으며, 상기 압전부재(120)의 가열전력은 구동전압의 중고주파수(예를 들면, 1 kHz보다 큰)에서 점차 증가될 수 있으며, 높은 상기 압전부재(120)의 작동온도를 초래하며, 심한 경우에는 퀴리온도보다 클 수 있으며, 그러므로 상기 압전부재(120)의 압전효과를 감소시키고 상기 음향장치(100)의 정상적인 작동에 영향을 준다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)는 보구조(예를 들면, 일단부가 상기 음향장치에 고정연결되고 일단부는 자유진동하는 보구조는 외팔보 구조로 간주할 수 있다)일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 외팔보구조의 상기 압전부재(120)의 고정단부(아래에서는 압전보라고 부른다)는 전압신호를 수신할 수 있다. 전체 압전보는 진동하고 상기 압전보의 임의의 위치(예를 들면, 자유단부)를 통해 상기 진동을 상기 진동부재에 전달하여 사용자의 귀가 감지하게 할 수 있다. 상기 압전보에서 상기 진동이 출력되는 위치는 "진동출력단"이라고 부를 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동출력단은 직접 기전도 소리를 출력할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동출력단은 상기 진동막에 연결되어 상기 기전도 소리를 출력할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동출력단은 진동전달시트와 같은 구조에 연결되어 상기 진동을 사용자의 피부, 골격, 또는 기타 조직들을 통해 청각신경에 전달하여 상기 골전도 소리를 출력할 수 있다.
예들 들면, 도2에 표시하는 바와 같이, 상기 외팔보구조의 고정단부는 상기 압전부재(120)의 구동단부(122)일 수 있다. 상기 구동단부(122)는 상기 구동전압을 수신할 수 있다. 상기 외팔보구조의 자유단부는 상기 압전부재(120)의 진동출력단(121)일 수 있다. 상기 진동출력단(121)은 상기 진동을 생성하고 출력할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)는 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들을 포함할 수 있다. 상기 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들은 서로 전기연결될 수 있다. 상기 압전 세라믹 워이퍼들은 압전특성들을 가지는 시트형 부재일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전 세라믹 워이퍼들은 상기 구동전압의 크기와 주파수에 따라 기계적으로 변형될 수 있다. 예를 들면, 상기 압전 세라믹 워이퍼들은 구동전압이 양의 전압인 경우에는 팽창되고 구동전압이 음의 전압인 경우에는 수축될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상이한 압전 세라믹 워이퍼들의 극화방향은 다를 수 있으며, 따라서 동일한 구동전압하에 생성되는 변형방향들도 다를 수 있다. 예를 들면, 구동전압이 양의 전압인 경우, 압전 세라믹 워이퍼 A와 압전 세라믹 워이퍼 B의 극화방향들이 다른 경우, 상기 압전 세라믹 워이퍼 A는 팽창될 수 있으며, 압전 세라믹 워이퍼 B는 축소될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상이한 압전 세라믹 워이퍼들의 극화방향은 같을 수도 있으며, 따라서 동일한 구동전압하에 생성되는 변형방향들은 같을 수도 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)는 층구조일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들은 적층될 수 있다. 예를 들면, 복수의 압전 세라믹 워이퍼들은 중첩되게 배치될 수 있으며, 상기 복수의 압전 세라믹 워이퍼들의 위치들은 공간에서 대응될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)의 진동은 상기 압전 세라믹 워이퍼들의 층들의 수량과 관련될 수 있다. 예들 들면, 상기 압전 세라믹 워이퍼들의 층들이 더 많을 수록, 상기 압전부재(120)의 진동진폭이 더 클 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들의 상호 전기연결은 상기 압전 세라믹 워이퍼들 사이의 극화방향들과 관련될 수 있다. 예를 들면, 상이한 층들의 상기 압전 세라믹 워이퍼들의 극화방향이 같은 방향인 경우, 상기 복수의 압전 세라믹 워이퍼들은 직렬연결될 수 있으며, 따라서 상이한 압전 세라믹 워이퍼들의 변형방향들은 다를 수 있다. 다른 하나의 예로써, 동일한 극화 방향을 가지는 상이한 압전 세라믹 워이퍼들은 적층되고 직렬연결될 수 있으며, 상기 2층의 압전 세라믹 워이퍼들의 구동전압들은 서로 반대일 수 있으며, 결국 상기 2층의 압전 세라믹 워이퍼들의 변형방향들이 서로 반대이며, 따라서 상기 압전부재(120)의 변형 강도를 증가시키고 상기 압전부재(120)의 진동진폭을 더 증가시킨다.
일부 실시예들에서는, 상이한 층의 압전 세라믹 워이퍼들의 극화방향들이 서로 반대인 경우, 상기 복수의 압전 세라믹 워이퍼들은 병렬연결될 수 있으며, 따라서 상이한 압전 세라믹 워이퍼들의 변형방향들은 다를 수 있다. 예를 들면, 서로 반대되는 극화방향들을 가지는 상기 2개의 압전 세라믹 워이퍼들은 적층되고 병렬연결될 수 있으며, 상기 2개의 압전 세라믹 워이퍼들의 구동전압들은 서로 반대될 수 있으며, 결국 상기 2층의 압전 세라믹 워이퍼들의 변형방향들은 서로 반대이며, 따라서 상기 압전부재(120)의 변형 강도를 증가시키고 상기 압전부재(120)의 진동진폭을 더 증가시킨다. 아래에서는 예시적인 압전부재(120)를 제공하여 병렬연결되는 상기 압전 세라믹 워이퍼들의 구현을 설명한다.
도 6은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재(120)를 나타내는 구조개략도이다.
도 6에 표시하는 바와 같이, 상기 압전부재(120)는 복수의 압전 세라믹 워이퍼들(123)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 압전 세라믹 워이퍼들(123)은 적층될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 복수의 압전 세라믹 워이퍼들(123)은 각각 상기 압전부재(120)의 제1 층, 제2 층, 제3 층, 및 제4 층에 설치될 수 있다. 상기 제1 층 및 상기 제2 층에서 상기 압전 세라믹 워이퍼들(123)의 극성방향들은 상기 제3 층 및 상기 제4 층에서 상기 압전 세라믹 워이퍼들(123)의 극성방향들과 다를 수 있다(예를 들면, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 극성방향들은 같을 수 있고, 상기 제3 층 및 상기 제4 층의 극성방향들은 같을 수 있다). 구동전압이 상기 압전부재(120)에 응용되는 경우, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 변형방향들은 상기 제3 층 및 상기 제4 층의 변형방향들과 서로 반대일 수 있으며, 따라서 상기 압전부재(120)의 진동진폭을 증가시킨다.
일부 실시예들에서는, 상기 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들의 양단에 각각 양극 및 음극이 배치될 수 있으며, 따라서 상기 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들은 병렬연결되어 상기 압전 세라믹 워이퍼들에 동일한 구동전압을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들은 상기 압전부재의 전극들(120)과 상호배치될 수 있다. 상기 압전부재의 전극들(120)의 양극과 음극은 상기 복수의 압전 세라믹 워이퍼들 사이의 위치로 연장될 수 있으며, 따라서 상기 압전 세라믹 워이퍼들에 접촉하는 면적을 증가시키고 구동효과를 개선한다.
예들 들면, 도6에 표시하는 바와 같이, 상기 양극은 상기 복수의 압전 세라믹 워이퍼들(123)의 제1 단부들(1231)과 접촉할 수 있고, 상기 음극은 상기 복수의 압전 세라믹 워이퍼들(123)의 제2 단부들(1232)과 접촉할 수 있으며, 따라서 상기 복수의 압전 세라믹 워이퍼들(123)의 병렬연결을 구현한다. 상기 양극은 상기 복수의 압전 세라믹 워이퍼들(123)의 상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에 설치될 수도 있고, 상기 복수의 압전 세라믹 워이퍼들(123)의 상기 제3 층 및 상기 제4 층 사이에 설치될 수도 있다. 상기 음극은 상기복수의 압전 세라믹 워이퍼들(123)의 표면에 설치되고, 상기 복수의 압전 세라믹 워이퍼들(123)의 상기 제2 층과 상기 제3 층 사이에 설치될 수 있다.
본 개시의 실시예들에서, 상기 음향장치(100)는 진동을 생성하여 상기 압전부재(120)의 역압전효과를 통해 음파들을 외부로 방출할 수 있다. 전기전도식 스피커와 비교하여, 상기 음향장치(100)는 높은 전기기계변환 효율, 낮은 에너지소모, 작은 체적, 및 높은 집적도의 장점을 가질 수 있다. 도 3은 단지 하나의 예이고, 상기 압전부재(120)는 다른 수량의 압전 세라믹 워이퍼들을 포함할 수도 있거나, 또는 기타 형식으로 상기 전귿들에 연결될 수 있음에 유의해야 한다.
상기 저항소자(130)는 저항특성을 가지거나 또는 대역통과 규제효과를 달성하는 임의의 전자장치로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 저항소자(130)는 저항특성을 가지는 부재, 재료, 코팅, 점착제, 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 저항소자(130)는 대역통과 규제효과를 가지는 저항-용량(RC)필터, 예를 들면, 직렬구조의 RC 필터, 병렬구조의 RC 필터, 직렬-병렬구조의 RC 필터, 캐스케이드 또는 멀티오더 RC 필터들, 수동적 또는 능동적 RC 필터, 등., 또는 이들의 임의의 조합를 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재(120)와 직렬연결되어 상기 진동부재(110)의 진폭차이를 조절할 수 있다. 예를 들면, 상기 저항소자(130)는 직렬 전압분할의 원리를 통해 상기 압전부재(120)의 양단부들에서 전압 또는 대역을 규제할 수 있으며, 따라서 고저주파수들에서 상기 진동부재(110)의 진폭차이가 변할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 저항소자(130) 및 예시적인 압전부재(120)를 나타내는 개략회로도이다.
도7에 표시하는 바와 같이, 상기 저항소자(130)는 저항Rt와 같을 수 있고, 상기 압전부재(120)는 용량 Cp와 같을 수 있고, 상기 저항Rt 는 상기 용량 Cp와 직렬연결될 수 있고, 구동전압 V는 상기 저항Rt 및 상기 용량 Cp의 양자에 전압을 제공한다. 구동전압 V의 전압이 상수이고 구동전압 V의 주파수가 지속적으로 증가되는 경우, 상기 저항소자(130)의 양단부의 전압은 상기 압전부재(120)의 임피던스의 감소에 의해 증가될 수 있으며, 상기 압전부재(120)의 양단부에서의 전압은 증가될 수 있다.
도 8은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재(120)의 전압-주파수곡선을 나타내는 예시적인 개략도이다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)의 저항값을 조절함으로써, 상기 압전부재(120)의 양단부에서의 전압이 조절될 수 있다. 도 8에 표시하는 바와 같이, 곡선3은 상기 저항소자(130)가 직렬연결되지 않은 경우(예를 들면, 저항값 R1=0을 가지는 상기 저항소자(130)는 직렬연결될 수 있다)의 상기 압전부재(120)의 전압-주파수곡선일 수 있다. C 곡선4는 상기 저항값 R2을 가지는 상기 저항소자(130)가 직렬연결되는 경우의 상기 압전부재(120)의 전압-주파수곡선일 수 있다. 곡선5는 상기 저항값R3을 가지는 상기 저항소자(130)가 직렬연결되는 경우의 상기 압전부재(120)의 전압-주파수곡선일 수 있다. 곡선6은 상기 저항값R4을 가지는 상기 저항소자(130)가 직렬연결되는 경우의 상기 압전부재(120)의 전압-주파수곡선일 수 있으며, 여기서 0=R1<R2<R3<R4이다.
일부 실시예들에서는, 상기 구동전압 V의 주파수가 낮은 경우(예를 들면, 10 Hz 내지 100 Hz), 상기 압전부재(120)의 임피던스가 각각 크기 때문에, 상기 저항소자(130)가 직렬연결되는 것은 전체적 임피던스에서 선명한 효과를 가지지 않으며, 상기 압전부재의 전압에서 작은 효과가 있을 수 있다. 상기 구동전압 V의 주파수가 점차 중고주파수(예를 들면, 1 kHz 내지 10 kHz) 주파수로 증가되는 경우, 상기 압전부재(120)의 양단부에서의 전압이 증가될 수 있다. 예를 들면, 상기 구동전압 V의 주파수가 10 kHz로 증가되는 경우, 곡선 3에서 상기 압전부재(120)의 전압이 U3일 수 있으며, 곡선 4에서 상기 압전부재(120)의 곡선은 U4일 수 있으며, 곡선 5에서 상기 압전부재(120)의 전압은 U5일 수 있으며, 곡선 6에서 상기 압전부재(120)의 전압은 U6일 수 있으며, 여기서 U3>U4>U5>U6이다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)의 저항값이 증가될 때, 상기 압전부재(120)의 양단부에서의 전압이 증가되기 시작되는 점에서의 주파수는 점차적으로 증가될 수 있다. 도 8에서의 곡선 2 내지 곡선 4에 표시하는 바와 같이, 상기 저항소자의 저항값이 증가될 때, 전압이 증가되기 시작되는 점에서의 주파수는 점차적으로 증가될 수 있다. 상응하게, 일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)의 저항값을 조절함으로써, 상기 음향장치(100)의 음향출력특성이 규제될 수 있으며, 따라서 상기 음향장치(100)의 주파수응답 특성 및 응용의 요구에 부합된다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재(120)와 직렬연결되어 상기 압전부재(120)의 양단부에서의 전압 또는 상기 압전부재(120)의 대역폭을 규제하여 상기 진동부재(110)의 주파수응답을 변경시킬 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재(120)와 직렬연결되어 상기 압전부재(120)의 양단부에서의 전압을 조절할 수 있으며, 따라서 고저주파수에서 상기 진동부재(110)의 진폭차이가 변할 수 있다. 아래에서는 상기 진동부재(110)의 예시적인 주파수응답곡선을 제공하여 상기 저항소자(130)의 구현을 설명한다.
도 9는 본 개시의 일부 실시예들에 따른진동부재의 주파수응답곡선을 나타내는 예시적인 개략도이다. 도 9에 표시하는 바와 같이, 곡선7은 상기 압전부재(120)가 상기 저항소자(130)와 직렬연결되지 않은 경우의 상기 진동부재(110)의 주파수응답곡선이고, 곡선8은 상기 압전부재(120)가 상기 저항소자(130)와 직렬연결되는 경우의 상기 진동부재(110)의 주파수응답곡선일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 직렬 저항소자(130)는 고주파수 출력을 억제하는 작용을 할 수 있다. 예를 들면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 상기 저항소자(130)가 직렬연결되는 경우, 상기 주파수응답곡선의 피크-골짜기 위치는 변하지 않을 수 있으며, 상기 저주파수의 진폭은 크게 영향을 받지 않을 수 있다. 그러나 일정한 주파수(예를 들면, 600 Hz)로부터 시작하여, 상기 주파수가 증가되기 때문에, 상응한 주파수의 진폭이 더 감소될수록, 고저주파수곡선들의 진폭들 사이의 차이가 작을 수록, 주관적 청각 "거칠기"는 감소될 수 있으며, 고저주파수의 균형감이 개선될 수 있다. 도9에 표시하는 바와 같이, 곡선 8의 10kHz에서의 진폭과 1kHz에서의 진폭 사이의 차이 D2는 곡선7에서의10 kHz에서의 진폭과 1kHz에서의 진폭 사이의 차이 D1보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 차이 D2는 일정한 역치(예를 들면, 30 dB, 20 dB, 15 dB, 등.) 이하일 수 있다. 본 개시의 실시예들에서, 상기 저항소자(130)와 상기 압전부재(120)가 직렬연결될 수 있으며, 따라서 상기 음향장치(100)가 전체 주파수대역에서 작은 민감도 차이를 가질 수 있으며, 따라서 상기 음향장치(100)로부터 출력되는 소리의 고저주파수 균형을 개선한다.
일부 실시예들에서는, 상기 구동전압 V의 정압이 상수이고 상기 구동전압 V의 주파수가 연속적으로 증가되는 경우, 상기 저항소자(130)가 직렬연결됨으로써 상기 압전부재(120)의 임피던스가 작아짐에 의해 상기 압전부재(120)의 양단부에서의 전압이 작아지게 할 수 있으며, 상기 압전부재(120)를 통해 흐르는 전류는 상응하게 감소될 수 있다. 또한, 줄의 법칙에 의하면(공식(3)), 상기 압전부재(120)의 가열전력이 상기 전류의 평방에 비례된다. 상기 저항소자(130)가 직렬연결되지 않은 경우와 비교하여, 상기 압전부재(120)의 열은 상응하게 감소될 수도 있으며, 따라서 장치의 신뢰성을 증가시킨다.
도 10은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재(120)의 전류-주파수곡선을 나타내는 예시적인 개략도이다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)의 저항값을 조절함으로써, 상기 압전부재(120)를 통과하는 전류가 조절될 수 있으며, 따라서 상기 압전부재(120)의 열을 조절하여 온도 제어를 구현한다. 도9에 표시하는 바와 같이, 곡선9는 상기 저항소자(130)가 직렬연결(예를 들면, 상기 저항값 R9=0을 가지는 상기 저항소자(130)가 직렬연결될 수 있다)되는 경우의 상기 압전부재(120)의 전류-주파수곡선일 수 있으며, 곡선10은 R10의 저항값을 가지는 상기 저항소자(130)가 연결되는 경우의 상기 압전부재(120)의 전류-주파수곡선일 수 있으며, 곡선11은 R11의 저항값을 가지는 상기 저항소자(130)가 연결되는 경우의 상기 압전부재(120)의 전류-주파수곡선일 수 있으며, 곡선12는 R12의 저항값을 가지는 상기 저항소자(130)가 연결되는 경우의 기 압전부재(120)의 전류-주파수곡선일 수 있으며, 여기서, 0=R9<R10<R11<R12이다.
상기 구동전압 V의 주파수가 낮은 경우(예를 들면, 10~100 Hz), 상기 압전부재(120)의 임피던스가 크기 때문에, 상기 직렬 저항소자(130)는 전체적 임피던스에서 선명한 효과가 없고 상기 압전부재(120)를 통해 흐르는 전류에서 작은 효과를 가질 수 있다. 상기 구동전압 V의 주파수가 점차적으로 중고주파수(예를 들면, 1 kHz 내지 10 kHz의 주파수)로 증가되는 경우, 상기 압전부재(120)을 통해 흐르는 전류는 증가될 수 있다. 또한, 상기 구동전압의 동일한 주파수하에서, 상기 저항소자(130)의 저항값이 증가될 때, 상기 압전부재(120)를 통해 흐르는 전류는 감소될 수 있다. 예를 들면, 상기 구동전압 V의 주파수가 10 kHz로 증가될 때, 상기 곡선9에서 상기 압전부재(120)의 전류는 I9일 수 있으며, 곡선10에서 상기 압전부재(120)의 전류는 I10일 수 있으며, 곡선11에서 상기 압전부재(120)의 전압은 I11일 수 있으며, 곡선12에서 상기 압전부재(120)의 전류는 I12일 수 있으며, 여기서, I9>I10>I11>I12이다.
일부 실시예들에서는, 상기 직렬저항의 크기는 상기 형성된 음향장치(100)의 전체적 주파수응답특성에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 상기 압전부재(120)의 특성에 의하면, 고주파수진폭이 상대적으로 크거나 또는 증가되는 경향이 있다고 가정하면, 직렬연결되는 상기 저항소자(130)의 크기는 주관적인 청력과 결합하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 일정한 주파수역치 fc로부터 결정될 수 있으며, 주파수가 커질 때 주파수가 더 클 수록 상응한 진폭이 더 작아지는 효과는 상기 압전부재(120)의 주파수응답곡선에 따라 달성된다. 일부 실시예들에서는, 상기 주파수역치 fc는 상기 압전부재(120)의 특정된 진동특성에 따라 결정될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)의 압전판의 정전기식 용량은 공식(4)에 따라 결정될 수 있다.
(4),
여기서, ε는 상기 압전판의 유전율을 표시하고, S는 전극면적을 표시하고, t는 상기 양음 전극들 사이의 거리를 표시한다. 상기 압전재료를 변화시킴으로써 유전율 ε을 변화시킨다고 가정하면, 상기 정전기식 용량은 변할 수 있으며, 상기 저항은 공식(5)에 따라 다시 맞추어야 할 수 있다. 상기 전극들의 기하학적 크기 S 및 t 가 변하면, 상기 음향장치(100)의 진동특성들은 영향을 받을 수 있으며, 상기 직렬 저항들의 특정된 값은 주관적 청력을 결합하여 주파수응답곡선에 따라 판단될 수 있다.
상이한 용량값들을 가지는 압전판들 Cp1 및 Cp2에 의해 구축되는 상기 음향장치(100)에 있어서, 상기 2개의 음향장치의 양자가 주파수의 주파수역치 fc로부터의 증가에 따라 상기 주파수응답 진폭이 감소되는 효과를 달성해야 한다고 가정하면, 직렬연결되어야 하는 저항소자들 R1 및 R2는 공식(5)에 따라 결정될 수 있다.
(5).
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)의 저항값이 일정한 범위 내(예를 들면, 1 Ω 내지 1000 Ω, 100 Ω 내지 10 kΩ, 등.)에 있을 수 있으며, 따라서 상기 진동부재(110)의 진동진폭은 상기 주파수역치 fc(예를 들면, 100 Hz)로부터 시작하여 감소될 수 있으며, 10 kHz에서의 상기 진동부재(110)의 진폭과 1kHz에서의 상기 진동부재(110) 사이의 차이는 20 dB 이하일 수 있으며, 그리고 상기 음향장치(100)는 전체 주파수대역에서 작은 민감도 차이를 가질 수 있으며, 따라서 상기 음향장치(100)로부터 출력되는 소리의 고저주파수 균형을 개선한다. 동시에, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재(120)의 열을 감소시킬 수도 있으며, 따라서 상기 압전부재(120)의 작동온도는 상기 퀴리온도보다 낮을 수 있으며, 상기 음향장치(100)의 정상작동을 확보한다. 예를 들면, 6 kHz의 단일 주파수 여기하에서, 직력연결되는 상기 압전부재(120)의 표면온도(예를 들면, 236.9° C.)는 상대적으로 높을 수 있으며, 이는 상기 압전부재(120)의 퀴리온도(예를 들면, 상기 압전부재(120)의 퀴리온도는 290°C일 수 있다)에 가까울 수 있다. 여기시간이 증가되는 경우, 상기 압전부재(120)의 표면온도는 상기 압전부재(120)의 퀴리온도를 초과할 수 있으며, 상기 압전부재의 고장을 일으킬 수 있다. 그러나, 6 kHz의 단일 주파수신호의 여기하에서, 상기 저항소자(130)와 직렬연결되는 상기 압전부재(120)의 표면온도는 선명히 낮아질 수 있다. 예를 들면, 6 kHz의 단일 주파수신호의 여기하에서 5분간 내에 상기 압전부재(120)의 표면온도는 상기 압전부재(120)의 퀴리온도보다 낮을 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 상이한 방식으로 상기 압전부재(120)와 직렬연결될 수 있다. 도 6에서의 상술한 압전부재를 예로 들면, 아래에서는 상기 저항소자(130)와 상기 압전부재(120) 사이의 여러가지 예시적인 연결관계들을 제공하여 상기 저항소자(130)의 구현을 상세하게 설명할 수 있다.
도 11a 내지 도 11f는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 압전부재(120)와 예시적인 저항소자(130)의 연결구조를 나타내는 개략도이다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재의 전극들(120)에 연결될 수 있다. 일부 선택적 실시예들에서, 도11a 내지 도11c에 나타내는 바와 같이, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재(120)의 양극과 직렬연결될 수 있다. 상응하게, 구동전압이 상기 저항소자(130)와 상기 압전부재(120)에 의해 형성되는 전체의 양단부들에 가해질 수 있다.
일부 선택적 실시예들에서, 도11d 내지 도11f에 나타내는 바와 같이, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재(120)의 음극과 직렬연결될 수도 있다. 상응하게, 상기 구동전압은 상기 저항소자(130)와 상기 압전부재(120)에 의해 형성되는 전체의 양단부들에 가해질 수 있다. 일부 실시예들에서는, 복수의 저항소자들(130)이 있을 수 있으며, 상기 복수의 저항소자들(130)은 각각 상기 압전부재(120)의 양극 또는 음극과 직렬연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 복수의 저항소자들(130) 중의 하나 이상은 상기 압전부재(120)의 양극와 직렬연결될 수 있으며, 저항소자들(130) 중의 나머지는 상기 압전부재(120)의 음극과 직렬연결될 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 복수의 저항소자들(130)은 전부 상기 압전부재(120)의 양극 또는 음극과 직렬연결될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 리드들을 통해 상기 압전부재의 전극들(120)에 연결될 수 있다. 도 11a에 표시하는 바와 같이, 저항소자(130)의 일단부는 리드를 통해 상기 압전부재(120)의 양극에 연결될 수 있으며, 상기 저항소자(130)의 다른 단부는 구동전압을 수신할 수 있다. 도11d에 표시하는 바와 같이, 저항소자(130)의 일단부는 리드를 통해 상기 압전부재(120)의 음극에 연결될 수 있으며, 상기 저항소자(130)의 다른 단부는 구동전압을 수신할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재의 전극들(120)에 용접될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재(120)의 양극에 용접될 수 있다. 도 11b 내지 도 11c에 표시하는 바와 같이, 저항소자(130)의 일단부(예를 들면, 도면에 표시하는 솔더점)는 전도성 점착제(131)를 통해 상기 압전부재(120)의 양극에 용접될 수 있으며, 상기 압전부재(120)와 전기연결될 수 있다. 상응하게, 상기 구동전압은 상기 저항소자(130)와 상기 압전부재(120)에 의해 형성되는 전체의 양단부들에 가해질 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재(120)의 음극에 용접될 수도 있다. 도11e 내지 도11f에 나타내는 바와 같이, 저항소자(130)의 일단부는 전도성 점착제(131)를 통해 상기 압전부재(120)의 음극에 용접되고 상기 압전부재(120)에 전기연결될 수 있다. 상응하게, 상기 구동전압은 상기 저항소자(130)와 상기 압전부재(120)에 의해 형성되는 전체의 양단부들에 가해질 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)의 양극과 음극은 상기 압전부재(120)의 상이한 측면으로부터 인출되어 상기 구동전압을 상기 압전부재(120) 및 상기 저항소자(130)에 가할 수 있다. 도 11a 내지 도 11b 및 도11d 내지 도11e에 나타내는 바와 같이,상기 압전부재(120)의 양극은 상기 압전부재(120)의 제1 측(1201)으로부터 인출될 수 있으며, 상기 압전부재(120)의 음극은 상기 압전부재(120)의 제2 측(1202)으로부터 인출될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)의 양극과 음극은 상기 압전부재(120)의 동일한 측으로부터 인출되어 상기 압전부재(120) 및 상기 저항소자(130)에 의해 점해지는 공간을 절약할 수 있다. 도 11c 및 도 11f에 표시하는 바와 같이, 상기 압전부재(120)의 양극과 음극의 양자는 상기 압전부재(120)의 제3 측(1203)으로부터 인출될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재(120)와 직렬연결되는 하나 이상의 저항을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 저항들의 수량 및/또는 저항값을 조절함으로써, 상기 저항소자(130)의 크기를 조절할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재(120)와 연결되는 리드들을 포함할 수 있다. 상기 리드들은 상기 압전부재(120)를 기타 장치들과 전기연결시키는 회로판장치들일 수 있다. 도 11a 및 도 11d에 표시하는 바와 같이, 상기 리드들은 상기 저항소자(130)를 상기 압전부재(120)에 연결시키는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 리드들은 상기 압전부재(120)와 상기 구동전압 사이의 리드, 상기 압전부재(120)와 상기 저항들 사이의 리드들, 및 상기 압전부재(120)와 및 다른 장치들 사이의 리드들 중의 하나 또는 그 이상의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 리드들의 저항값을 조절함으로써 상기 저항소자(130)의 저항값이 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 리드들의 구성, 예를 들면, 상기 리드들의 횡단면적, 길이, 및 우회하는 형상을 조절함으로써 상기 리드들의 저항값들이 조절될 수 있으며, 따라서 상기 저항소자(130)의 저항값을 조절한다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재(120)와 연결된 전도성 점착제를 포함할 수 있다. 상기 전도성 점착제는 상기 압전부재(120)를 기타 장치들에 전기연결하기 위한 회로판 장치일 수 있다. 도11b, 도 11c, 도 11e 또는 도11f에 표시하는 바와 같이, 상기 전도성 점착제는 상기 저항소자(130)를 상기 압전부재(120)에 연결시키는데 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 전도성 점착제의 재료는 금속들(예를 들면, 황금, 은, 구리, 알루미늄, 아연, 철, 및 니켈), 흑연, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 및 폴리우레탄 중의 하나 또는 조합을 포함할 수 있다. 상기 전도성 점착제의 재료는 기타 전도성 부재들을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 전도성 점착제의 재료 및 량을 조절함으로써 상기 전도성 점착제의 저항값이 조절될 수 있으며, 따라서 상기 저항소자(130)의 저항값을 조절한다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 저항들, 상기 압전부재(120)와 연결된 리드들, 및 상기 압전부재(120)와 연결된 전도성 점착제, 또는 저항특성을 가지는 기타 장치들 중의 하나 또는 하나 이상의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)에서의 하나 이상의 장치들의 저항값을 조절함으로써 상기 저항소자(130)의 전체적 저항값은 가 조절될 수 있다.
도 12는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 회로판을 나타내는 구조개략도이다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 유연한 인쇄회로판(FPC)에 배치되어 상기 음향장치(100)의 체적을 절약할 수 있다. 도12에 표시하는 바와 같이, 2개의 저항들 Rt는 각각 상기 압전부재(120)의 양음 전극들에 연결되고 유연성 인쇠회로판(200)에서 상기 압전부재(120)의 전극들로부터 인출해낸 리드들에 배치될 수 있다. 상기 저항소자(130)는 상기 저항들 Rt, 상기 리드들, 및 전도성 점착제를 포함할 수 있다. 상기 저항소자(130)의 저항값은 상기 저항들 Rt,의 저항값들, 상기 리드들의 구성들(예를 들면, 횡단면적, 길이, 우회 형상, 등.), 및 상기 전도성 점착제의 저항값에 따라 결정될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 저항소자(130)는 상기 압전부재의 전극들(120)을 포함할 수 있다. 상기 양음 상기 압전부재의 전극들(120)과 상기 압전부재(120) 사이의 배치관계에 관하여, 도 6의 설명을 참고 바란다.
일부 실시예들에서는, 상기 전극들이 일정한 저항특성을 가질 수도 있기 때문에, 상기 압전부재의 전극들(120)의 저항값들을 조절함으로써, 상기 저항소자(130)의 전체적 저항값이 조절될 수 있다. 전극의 저항값은 공식(6)에 따라 결정될 수 있다.
(6),
여기서, 는 전극의 저항값을 표시하며, 는 상기 전극의 저항율을 표시하며, L는 전극의 길이를 표시하며, S는 상기 전극의 횡단면적을 표시한다. 일부 실시예들에서는, 상기 전극들의 재료, 형상, 길이, 및 다른 파라미터들을 조절함으로써, 상기 전극의 상기 저항값들이 조절될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)의 전극의 적어도 일부분은 아래의 재료들, 즉, 구리, 황금, 알루미늄, 텅스텐, 철, 또는 백금, 또는 기타 적당한 저항률을 가지는 재료들로 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 압전부재(120)의 전극의 재료의 일부분은 은으로부터 구리로 변할 수 있으며, 따라서 상기 저항률은 변할 수 있으며, 상기 전극의 저항값들은 상응하게 변할 수 있으며, 따라서 상기 저항소자(130)의 저항값을 조절한다.
일부 실시예들에서는,상기 압전부재(120)의 전극의 적어도 일부분의 유효 횡단면적은 상기 전극의 외곽 횡단면적보다 작아서 상기 저항소자(130)의 저항값을 증가시킬 수 있으며, 따라서 상기 압전부재(120)의 전압과 가열전력을 조절한다. 상기 전극의 유효 횡단면적은 상기 전극이 작동할 때 실제 사용되는 횡단면적일 수 있으며, 상기 외곽 횡단면적은 상기 전극의 가장 외부 가장자리의 선들에 의해 형성되는 횡단면적일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 전극의 적어도 일부분의 유효 횡단면적을 상기 외곽 횡단면적보다 작게 조절함으로써, 상기 전극의 저항값이 증가될 수 있으며, 따라서 상기 저항소자(130)의 저항값을 조절한다. 일부 실시예들에서는, 상기 전극의 유효 횡단면 형상을 조절함으로써, 예를 들면 상기 전극의 횡단면을 망의 형상(예를 들면, 망의 형상이 삼각형, 사각형, 다각형, 원형, 타원형, 또는 기타 불규칙적인 형상들일 수 있다)이 되도록 제어함으로써, 상기 전극의 유효 횡단면적이 감소될 수 있다.
도 13a 내지 13f는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 압전부재의 예시적인 전극들을 나타내는 개략도이다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)의 전극의 적어도 일부분의 횡단면은 망구조 또는 S형 구조일 수 있다. 도13a내지 도 13c에 표시하는 바와 같이, 전극 a는 원래의 직사각형 전극일 수 있으며, 전극b 및 전극c는 망전극들일 수 있으며, 전극d 는 S형 전극일 수 있다. 상기 유효 횡단면적은 음영부분의 면적일 수 있으며, 상기 외곽 횡단면적은 직사각형 면적일 수 있다. 이는 상기 전극 a의 유효 횡단면적은 상기 전극의 외곽 횡단면적과 같을 수 있음을 의미한다. 상기 전극b의 유효 횡단면적 및 상기 전극c의 유효 횡단면적은 망의 형상일 수 있으며, 따라서 상기 유효 횡단면적은 상기 외곽 횡단면적보다 작을 수 있다. 상기 전극 d의 유효 횡단면적은 S형일 수 있으며, 따라서 상기 유효 횡단면적은 상기 외곽 횡단면적보다 작을 수 있다. 상응하게, 동일한 재료 및 동일한 길이의 조건하에서, 상기 전극d 의 저항값은 상기 전극b의 저항값 및 상기 전극c의 저항값보다 클 수 있으며, 및 상기 전극b의 저항값 및 상기 전극c의 저항값은 상기 전극a의 저항값보다 클 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 압전부재(120)의 전극의 일부분 횡단면적이 변하여 전극의 저항값을 변경시킬 수 있다. 예를 들면, 도13d에 표시하는 바와 같이, 직사각형 전극들(310 및 320)의 인출부분들의 횡단면적이 원형으로 감소되어 전극들의 저항값들이 변경될 수 있으며, 따라서 상기 저항소자(130)의 저항값을 변경할 수 있다.
일부 실시예들에서는, 전극의 길이를 변경함으로써 상기 압전부재(120)의 전극의 저항값이 조절될 수도 있으며, 따라서 상기 저항소자(130)의 저항값을 조절한다. 도13e에 표시하는 바와 같이, 양음 상기 압전부재의 전극들(120)의 인출부분들의 길이들이 증가될 수 있으며, 따라서 전극들의 저항값들이 증가되며, 상기 저항소자(130)의 저항값이 더 커진다.
일부 실시예들에서는, 전극의 두께를 변경함으로써 상기 압전부재(120)의 전극의 저항값은 조절될 수도 있으며, 따라서 상기 저항소자(130)의 저항값을 조절한다. 도13f에 표시하는 바와 같이, 도6에서의 상기 압전부재(120)의 전극두께와 비교하여, 도13에서의 상기 압전부재(120)의 전극두께가 증가될 수 있으며, 따라서 전극의 저항값을 증가시키며, 상기 저항소자(130)의 저항값을 더 증가시킨다.
일부 실시예들에서는, 상기 음향장치(100)는 골전도 음향장치일 수 있다. 상응하게, 상기 진동부재(110)는 사용자의 신체조직에 핏팅될 수 있다. 상기 진동부재(110)가 내는 음파들은 사용자의 골격을 통해 상기 사용자의 내이에 전송될 수 있으며, 따라서 소리전달을 구현한다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향장치(100)는 부스트 전기시스템을 포함할 수도 있다. 상기 부스트 전기시스템은 전원공급장치(예를 들면, 배터리)에 의한 전압출력을 증가시키도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서는, 상기 음향장치(100)는 상기 하우징을 상기 사람신체에 연결하도록 구성되는 연결편을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 연결편은 상기 하우징을 상기 사용자에게 핏팅시키는 착용가능장치일 수 있다. 예들 들면, 상기 연결편은 안경테일 수 있다. 상기 하우징은 상기 안경테의 안경다리들로 배치될 수 있다. 상기 사용자가 상기 안경테를 착용하는 경우, 상기 하우징은 사람신체와 접촉할 수 있으며, 따라서 상기 음향장치(100)는 소리를 상기 사용자에 전달할 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 연결편은 헤드밴드일 수 있다. 상기 하우징은 헤드밴드의 일단부에 배치될 수 있다. 상기 사용자가 상기 헤드밴드를 착용할 때, 상기 하우징은 사람신체와 접촉할 수 있으며, 따라서 상기 음향장치(100)는 소리를 상기 사용자에게 전달할 수 있다.
본 개시의 실시예들의 가능한 유익효과는 아래의 효과를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. (1)상기 저항소자를 전압분할을 위한 압전부재와 직렬연결되게 설치함으로써, 상기 압전부재의 양단부에서의 전압이 감소될 수 있으며, 따라서 상기 중고주파수대역에서 상기 진동부재의 진동부재를 감소시키고, 전체 주파수대역의 민감도 차이를 감소시키며, 상기 음향장치로부터 출력되는 소리의 고저주파수 균형을 개선한다. (2)상기 음향장치가 중고주파수 대역에 있는 경우, 직렬연결되는 상기 저항소자는 전압분할에 의해 상기 압전부재를 통해 흐르는 전류를 감소시킬 수도 있으며, 따라서 상기 압전부재에 의해 생성되는 열 에너지를 감소시키며, 온도제어 효과를 달성하며, 상기 음향장치의 작동 신뢰성을 향상시킨다.
이상에서 기본 원칙을 설명하였다. 물론 본 분야의 기술자들에 있어서 상기의 상세설명은 하나의 실시예뿐이고 본 개시에 대한 한정이 아니다.여기에서 명백하게 해석하지 않았지만, 본 분야의 통상의 기술자들에 있어서, 본 개시에 대해 다양한 변형, 개량 및 수정을 할 수 있다. 본 개시는 이러한 변화, 개진, 또는 수정은 제시를 주기 위함이고, 이는 본 개시의 바람직한 실시예의 요지와 범위내에 있는 것이다.
또한 본 개시의 실시예들을 설명하는데 특정된 용어를 사용한다. 예를 들면, "하나의 실시예", "일 실시예", 및/또는 "일부 실시예"는 그 실시예와 관련하여 설명한 특정된 특징, 구조 또는 특성은 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 연관됨을 의미한다. 따라서 본 명세서의 여러 부분에서 기재한 2개 이상의 "하나의 실시예", "일 실시예", 또는 "하나의 변형 실시예"는 전부 동일한 실시예로 참고할 필요가 없음을 강조하고 인정한다. 그리고 하나 이상의 실시예의 본 개시에서 일부 특징, 구조 또는 특성은 적당히 조합될 수 있다.
또한, 처리 요소 또는 순서, 또는 숫자, 문자 또는 기타 명칭의 사용은 청구범위에 명시된 경우를 제외하고 주장된 프로세스 및 방법을 제한하기 위한 것이 아니다. 상기 개시는 상기 개시의 여러 다양한 유용한 실시예를 통해 현재 본 개시의 다양한 유용한 실시예로 간주되는 것이 무엇인지를 논의하지만, 이러한 상세내용은 오로지 그 목적을 위한 것이며, 첨부된 청구범위들은 개시된 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 그 반대로, 수정과 공개된 실시예들의 요지와 범위내에 있는 수정안과 동등한 방안을 포괄하기 위한 것임을 이해하여야 한다. 예를 들어, 위에서 설명한 다양한 구성 요소의 구현이 하드웨어 장치에 구현될 수 있지만, 소프트웨어 전용 솔루션(예를 들면 기존 서버나 모바일 장치에 설치하는)으로 구현될 수도 있다.
유사하게, 본 개시의 실시예에 대한 상기 설명에서, 다양한 실시예들 중 하나 이상의 이해를 돕는 공개를 간단화하기 위한 목적으로 어떤 경우 다양한 특징들이 하나의 실시예, 도면 또는 설명에 집중되어 있음을 이해해야 한다. 그러나 이러한 개시는 각 청구항들에서 언급된 특징보다 더 많은 특징을 요구한다는 의미가 아니다. 오히려, 청구된 주제는 상기 공개된 하나의 실시예의 모든 특징들보다 적은 특징을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서,본 출원의 어떤 실시예들을 기재하고 주장하는 데 이용되는 수량 또는 성질을 표시하는 수자들은 일부 예에서는 용어 "약", "대체로", 또는 "실질적으로"에 의해 수직되는 것으로 이해해야 한다.별도의 설명이 없는 경우 "약", "유사" 또는 "기본상"은 그 묘사하는 값이 ±20%의 변화가 있음을 표시할 수 있다. 따라서 일부 실시예에서 설명과 첨부 청구범위에서 사용한 수치 계수는 유사치이며, 그 유사치는 구체적인 실시예에서 얻으려는 성질에 따라 변화할 수 있다. 일부 실시예에서 수치 계수는 보고된 유효 숫자를 고려하고 일반적인 반올림 기술을 적용하여 해석되어야 한다. 본 개시의 일부 실시예들의 넓은 범위를 설명하는 수치 범위와 계수는 근사치들임에도 불구하고, 구체적인 실시예들에 설명된 수치들은 가능한 한 정확하게 보고된다.
본 명세서에서 인용한 각 특허, 특허출원, 특허출원의 출판물과 기타 자료, 예를 들면 문장, 서적, 명세서, 출판물, 서류, 등은 인용되어 그 전부가 본 명세서에 결합되었다. 본 개시의 내용과 불일치하거나 충돌되는 출원역사서류에 관해서는, 본 개시(본 출원에 현재 또는 후속 추가되는 개시)의 청구범위를 한정하는 서류는 본 개시에서 제외된다. 예를 들면, 본 개시의 첨부된 출원에서 사용된 기술, 정의 및/또는 용어 사용이 본 개시에 기재된 내용과 불일치하거나 또는 충돌되면, 본 개시에서의 기술, 정의 및/또는 용어를 기준으로 한다.
상술한 바와 같이 본 공개에서 공개한 실시예들은 단지 본 개시의 실시예들의 원칙들을 설명하는 것임을 이해해야 한다. 기타 수정은 본 개시의 범위내에서 응용될 수 있다. 따라서 예를 들어 본 개시의 실시예들의 비한정적인 대안 형태는 여기에서 주는 암시에 따라 이용될 수 있다. 따라서 예를 들어 본 개시의 실시예들의 비한정적인 대안 형태는 여기에서 주는 암시에 따라 이용될 수 있다. 그러므로 본 개시의 실시예들은 보여주고 묘사된대로 정확하게 한정된 것이 아니다.
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Claims (23)
- 음향장치로서,
구동전압의 작용하에서 진동을 생성하도록 구성되는 압전부재;
상기 압전부재에 기계적으로 연결되어 진동을 받고 소리를 생성하는 진동부재; 및
상기 압전부재와 직렬연결되어 상기 진동부재의 주파수응답을 변화시키는 저항소자를 포함하며,
상기 저항소자는 10 kHz에서의 상기 진동부재의 진동진폭과 1kHz에서의 상기 진동부재의 진동진폭 사이의 차이가 20dB 이하가 되도록 구성되는,
음향장치. - 제1항에 있어서,
상기 저항소자는 상기 압전부재의 양극과 직렬연결되는,
음향장치. - 제2항에 있어서,
상기 저항소자는 상기 압전부재의 양극에 용접되는,
음향장치. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저항소자는 상기 압전부재의 음극과 직렬연결되는,
음향장치. - 제4항에 있어서,
상기 저항소자는 상기 압전부재의 음극에 용접되는,
음향장치. - 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 압전부재의 양극과 음극은 상기 압전부재의 동일한 측으로부터 인출되는,
음향장치. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저항소자는 상기 압전부재와 연결된 리드를 포함하는,
음향장치. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저항소자는 상기 압전부재와 연결된 전도성 점착제를 포함하는,
음향장치. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저항소자는 유연성 회로판에 배치되는,
음향장치. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저항소자는 상기 압전부재의 전극을 포함하는,
음향장치. - 제10항에 있어서,
상기 압전부재의 전극의 적어도 일부분은 구리, 황금, 알루미늄, 텅스텐, 철, 또는 백금 중 하나로 제조되는,
음향장치. - 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 압전부재의 전극의 적어도 일부분의 유효 횡단면적은 상기 전극의 윤곽 횡단면적보다 작은,
음향장치. - 제12항에 있어서,
상기 압전부재의 전극의 적어도 일부분의 횡단면은 망구조 또는 S형구조인,
음향장치. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저항소자의 저항값은 1Ω 내지 1kΩ의 범위 내인,
음향장치. - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압전부재는 보구조인,
음향장치. - 제15항에 있어서,
상기 압전부재는 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들을 포함하고, 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들은 서로 전기연결되는,
음향장치. - 제16항에 있어서,
상기 적어도 2개의 압전 세라믹 워이퍼들은 상기 압전부재의 전극들과 상호배치되는,
음향장치. - 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
작동상태에서, 상기 압전부재의 표면 온도는 상기 압전부재의 퀴리온도보다 낮은,
음향장치. - 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진동부재는 탄성소자 및 질량소자를 포함하며,
상기 탄성소자의 일단부는 상기 압전부재에 연결되고, 상기 탄성소자의 다른 단부는 상기 질량소자에 연결되는,
음향장치. - 제19항에 있어서,
상기 탄성소자는 진동전달시트, 점착제, 탄성시트, 또는 기판 중의 하나를 포함하는,
음향장치. - 제19항 또는 제20항에 있어서,
상기 질량소자는 상기 압전부재 및 상기 저항소자를 수용하도록 구성되는 하우징을 포함하는,
음향장치. - 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 음향장치는 골전도 음향장치인,
음향장치. - 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 음향장치는 전원공급장치로부터의 전압출력을 증가시키도록 구성되는 부스트 전기시스템을 더 포함하는,
음향장치.
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