KR20230153998A - 음향출력장치 - Google Patents

Abstract

본 개시의 실시예들은 음향출력장치를 제공하며, 상기 음향출력장치는 상기 진동소자의 길이방향을 따라 연장되는 보구조를 구비하는 진동소자; 전기신호에 응답하여 변형되도록 구성되는 압전소자로서, 상기 압전소자의 변형은 상기 진동소자를 구동하여 진동시키고, 상기 압전소자는 상기 보구조의 제1 위치에 부착되고, 상기 길이방향에서의 부착영역의 크기는 상기 길이방향에서의 상기 보구조의 크기의 80%를 초과하지 않는, 상기 압전소자; 및 상기 보구조의 제2 위치에 연결되는 질량소자로서, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치는 상기 길이방향에서 간격을 두며, 상기 진동소자의 진동은 상기 질량소자를 구동하여 상기 길이방향에 수직이 되는 방향에서 진동시키는, 상기 진동소자를 포함한다.

Description

음향출력장치

[1] 본 개시는 음향학 기술 분야에 관한 것으로서, 구체적으로는, 음향출력장치에 관한 것이다.

[2] 압전음향출력장치는 압전재료의 역압전효과를 이용하여 진동을 생성하고 음파를 외부로 방출한다. 전통적인 전기력 스피커와 비교하여, 상기 압전음향출력장치는 높은 전기-기계 변환효율, 낮은 에너지소모, 작은 크기, 및 높은 집적도, 등 우점을 가지고 있다. 최근의 장치의 소형화 및 집적화의 동향하에서, 상기 압전음향출력장치는 극히 넓은 전망과 미래를 가지고 있다. 그러나, 상기 압전음향출력장치는 예를 들면, 낮은 저주파수응답, 등 문제들이 있으며, 이는 저주파수 범위에서(예를 들면, 50Hz ~2000Hz) 상기 압전음향출력장치의 낮은 민감도를 초래한다.

[3] 따라서, 상기 압전음향출력장치의 저주파수응답을 개선하여, 따라서 상기 저주파수 범위에서 상기 음향출력장치의 민감도를 개선하는 음향출력장치를 제공하는 것이 바람직하다.

[4] 본 개시의 실시예들에 의하면, 음향출력장치를 제공한다. 상기 음향출력장치는진동소자의 길이방향을 따라 연장되는 보구조를 구비하는 상기 진동소자, 및 전기신호에 응답하여 변형되도록 구성되는 압전소자를 포함한다. 상기 압전소자의 변형은 상기 진동소자를 구동하여 진동시키고, 상기 압전소자는 상기 보구조의 제1 위치에 부착되고, 상기 길이방향에서의 부착영역의 크기는 상기 길이방향에서의 상기 보구조의 크기의 80%를 초과하지 않는다. 상기 음향출력장치는 상기 보구조의 제2 위치에 연결되는 질량소자를 포함하고, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치는 상기 길이방향에서 간격을 두며, 상기 진동소자의 진동은 상기 질량소자를 구동하여 상기 길이방향에 수직이 되는 방향에서 진동시킨다.

[5] 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자는 상기 질량소자와 함께 공진하여 제1 공진피크를 생성하며, 상기 제1 공진피크의 주파수는 50Hz~2000Hz의 범위 내에 있다.

[6] 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자와 상기 질량소자의 진동은 제2 공진피크를 가지고, 상기 제2 공진피크의 주파수 대 상기 제1 공진피크의 주파수의 비율은 5보다 크다.

[7] 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크와 상기 제2 공진피크 사이에서, 상기 진동소자와 상기 질량소자의 진동은 적어도 하나의 공진골짜기를 생성하고, 상기 제1 공진피크 또는 상기 제2 공진피크와 상기 적어도 하나의 공진골짜기 사이의 진폭차이는 80dB보다 작다.

[8] 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 50mm보다 작다.

[9] 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자의 질량은 10g보다 작다.

[10] 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자의 변형방향은 상기 진동소자의 진동방향에 수직이 된다.

[11] 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자의 길이는 3mm~30mm의 범위 내에 있다.

[12] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치는 상기 보구조의 제3 위치에 부착되는 제2 압전소자를 더 포함하고, 상기 압전소자와 상기 제2 압전소자는 상기 진동소자의 길이방향에서 간격을 둔다.

[13] 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자와 상기 제2 압전소자 사이의 거리는 25mm보다 작다.

[14] 일부 실시예들에서는, 상기 보구조는 고정단부를 포함하고, 상기 압전소자 또는 상기 제2 압전소자와 상기 고정단부 사이의 거리는 3mm보다 크다.

[15] 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자와 상기 제2 압전소자는 상기 보구조의 진동방향에서 상기 보구조의 동일한 측에 위치한다.

[16] 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자와 상기 제2 압전소자는 상기 보구조의 진동방향에서 각각 상기 보구조의 양측에 위치한다.

[17] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치는 제2 질량소자를 더 포함하고, 상기 질량소자와 상기 제2 질량소자는 상기 진동소자의 길이방향에서 각각 상기 압전소자의 양측에 위치한다.

[18] 일부 실시예들에서는, 상기 제2 질량소자의 질량은 상기 질량소자의 질량보다 크다.

[19] 일부 실시예들에서는, 상기 제2 질량소자의 질량 대 상기 질량소자의 질량의 비율은 0~10의 범위 내에 있다.

[20] 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자의 변형방향은 상기 진동소자의 진동방향에 평행된다.

[21] 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자는 상기 압전소자의 진동방향에서의 일단부에서 고정되고, 상기 압전소자의 다른 단부는 상기 제1 위치에서 상기 보구조에 연결된다.

[22] 일부 실시예들에서는, 상기 보구조는 고정단부를 포함하고, 상기 제1 위치와 상기 고정단부 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.6보다 작다.

[23] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치는 제2 진동소자를 더 포함하며, 상기 진동소자와 상기 제2 진동소자는 상기 질량소자의 양측에서 대칭되게 배치된다.

[24] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치는 상기 제2 진동소자에 연결되는 제3 압전소자를 더 포함하고, 상기 제3 압전소자와 상기 압전소자는 상기 질량소자의 양측에서 대칭되게 배치된다.

[25] 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자의 상기 질량소자로부터 멀리 떨어진 일단부와 상기 제2 진동소자의 상기 질량소자로부터 멀리 떨어진 일단부는 고정배치된다.

[26] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치는 상기 질량소자에 연결되는 제3 진동소자를 더 포함한다.

[27] 일부 실시예들에서는, 100Hz보다 큰 주파수 범위에서, 상기 제3 진동소자는 상기 질량소자의 진동진폭을 증가시킨다.

[28] 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자의 길이 대 상기 진동소자의 길이의 비율은 0.7보다 크다.

[29] 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자의 진동방향은 상기 진동소자의 진동방향에 평행된다.

[30] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치는 상기 제3 진동소자에 연결되는 제4 압전소자를 더 포함한다.

[31] 일부 실시예들에서는, 상기 제4 압전소자의 변형방향은 상기 제3 진동소자의 진동방향에 수직이 된다.

[32] 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자와 상기 제4 압전소자에 의해 수신되는 전기신호는 위상차를 가지며, 상기 위상차는 135°보다 작다.

[33] 도 1은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
[34] 도 2a는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
[35] 도 2b는 진동소자의 길이방향에 수직이 되는 도 2a에 표시하는 상기 음향출력장치의 단면도를 나타내는 개략도이다.
[36] 도 3a는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
[37] 도 3b는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[38] 도 4는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
[39] 도 5는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[40] 도 6은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[41] 도 7은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
[42] 도 8은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[43] 도 9는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
[44] 도 10은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[45] 도 11은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[46] 도 12는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[47] 도 13은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[48] 도 14는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[49] 도 15는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[50] 도 16은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[51] 도 17은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
[52] 도 18은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[53] 도 19는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.
[54] 도 20은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[55] 도 21은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.
[56] 도 22는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[57] 본 개시의 실시예에 관련되는 기술안을 설명하기 위해, 아래에서는 실시예들의 설명에 참조되는 도면들을 간단히 소개한다. 물론, 아래에서 설명하는 도면들은 단지 본 개시의 일부 예들 또는 실시예들이다. 본 분야의 통상의 기술자들에 있어서, 창조적 노동을 하지 않고 기타 유사한 상황에서 이러한 도면들에 근거하여 본 개시를 응용할 수 있다. 상하문에서 명확히 얻을 수 있거나 설명된 경우 외에, 도면에 기재된 동일한 참고부호는 동일한 구조나 동작을 표시한다.

[58] 본 개시의 실시예들에서 제공하는 상기 음향출력장치는 역압전효과를 이용하여 진동을 생성함으로써 소리를 출력할 수 있다. 일반적으로, 상기 압전소자는 2개의 작동모드들, 즉, d33 및 d31을 이용할 수 있다. 상기 d33 작동모드에서, 상기 압전소자의 변형방향("변위출력방향"라고도 부른다)은 상기 압전소자의 전기방향("극화방향"라고도 부른다)과 같다. 상기 압전소자의 공진주파수는 상대적으로 높고, 출력진폭은 상대적으로 작으며, 저주파수응답이 나쁘다. 상기 d31 작동모드에서, 상기 압전소자의 변형방향은 상기 압전소자의 전기방향에 수직이 된다. 상기 d31 작동모드에서, 상기 압전소자의 길이를 증가하여 상기 출력진폭을 증가시켜서 충분히 낮은 주파수 피크를 제공할 수 있지만, 이런 경우, 상기 압전소자는 가청범위에서(예를 들면, 20Hz~20kHz) 많은 진동모드들을 가질 수 있으며, 이는 상기 주파수응답곡선에서의 많은 피크들과 골짜기들로부터 기인되는 것으로서, 상기 음향출력장치의 음질(또는 압전 스피커)이 여전히 나쁘다.

[59] 상기 압전 스피커의 가청범위에서의 나쁜 저주파수응답 및 많은 모들들의 문제들을 해결하기 위해, 본 개시의 실시예들에서 제공하는 상기 음향출력장치는 진동소자, 압전소자, 및 질량소자를 포함할 수 있다. 상기 진동소자는 상기 진동소자의 길이방향을 따라 연장되는 보구조를 구비한다. 상기 압전소자는 전기신호에 응답하여 변형될 수 있으며, 상기 변형은 상기 진동소자를 구동하여 진동시킬 수 있다. 상기 압전소자는 상기 보구조의 제1 위치에 부착되고, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 부착영역의 크기는 상기 보구조의 길이방향에서의 크기의 80%를 초과하지 않는다. 상기 질량소자는 상기 보구조의 제2 위치에 부착될 수 있다. 상기 제1 위치와 상기 제2 위치는 상기 보구조의 길이방향에서 간격을 두며, 상기 압전소자의 진동은 상기 질량소자를 구동하여 상기 길이방향에 수직이 되는 방향에서 진동시킬 수 있다. 상기 압전소자와 상기 질량소자의 공진은 상기 음향출력장치의 주파수응답곡선이 저주파수대역(예를 들면, 50Hz~2000Hz)에서 제1 공진피크를 가질 수 있게 하며, 따라서 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치의 민감도를 개선한다. 그리고, 상기 질량소자와 상기 압전소자의 진동은 고주파수대역(예를 들면, 2000Hz~20,000Hz)에서 제2 공진피크를 가진다. 상기 제1 공진피크와 상기 제2 공진피크 사이에 적어도 하나의 공진골짜기가 있으며, 상기 제1 공진피크 또는 상기 제2 공진피크와 상기 적어도 하나의 공진골짜기 사이의 진폭차이는 80dB보다 작으며, 따라서 저주파수들로부터 고주파수들의 범위에서 더 평탄한 진동공진곡선을 획득하고, 상기 음향출력장치의 음질을 개선한다.

[60] 본 개시의 실시예들에서 제공하는 상기 음향출력장치는 압전소자를 보구조를 구비하는 진동소자에 부착하고 탄성 질량시스템을 이용함으로써 상기 저주파수대역에서의 상기 음향출력장치의 민감도를 효과적으로 개선한다. 상기 탄성 질량시스템은 특정된 길이와 상기 질량소자가 제공하는 질량을 구비하는 상기 보구조에 의해 제공되는 탄성을 구비하며, 진동을 출력하므로, 상기 음향출력장치의 주파수응답곡선은 상기 저주파수대역에서 공진피크들을 구비한다. 일부 실시예들에서는, 본 개시의 실시예들에서 제공하는 상기 음향출력장치는 사람 귀의 가청범위에서 진동모드들을 더 감소시키며, 예를 들면, 상기 주파수응답곡선은 공진골짜기들이 없거나 비교적 적거나 또는 상기 공진피크와 상기 공진골짜기 사이의 진폭차이가 감소되며, 따라서 상기 음향출력장치의 주파수응답곡선은 가청범위에서 상대적으로 비교적 평탄하며, 상기 음향출력장치가 상대적으로 비교적으로 좋은 음질을 가지도록 확보한다.

[61] 본 개시의 예시적인 실시예들에서 제공하는 상기 음향출력장치는 도면들을 참조하여 더 상세하게 설명한다.

[62] 도 1은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 블록도이다. 일부 실시예들에서는, 음향출력장치(100)는 골전도 음향출력장치, 기전도 음향출력장치, 또는 조합된 골전도-기전도 음향출력장치일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 스테레오, 헤드폰, 안경, 보청기, 증강현실(AR)장치, 가상현실(VR)장치, 등, 또는 오디오 재생기능이 있는 기타 장치들(예를 들면, 휴대전화들, 컴퓨터들, 등.)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 진동소자(110), 압전소자(120), 및 질량소자(130)를 포함할 수 있다.

[63] 상기 진동소자(110)는 상기 압전소자(120)의 변형에 따라 진동을 생성할 수 있으며, 따라서, 상기 음향출력장치(100)는 상기 질량소자(130)를 통해 상기 진동을 출력할 수 있다. 예를 들면, 상기 압전소자(120)는 전기신호에 응답하여 변형될 수 있으며, 상기 압전소자(120)의 변형은 상기 압전소자(120)의 극화방향에서 상기 진동소자(110)를 구동하여 진동시킬 수 있으며, 결국 상기 압전소자(120)의 극화방향에서 상기 질량소자(130)를 진동시킨다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)의 진동방향은 상기 진동소자(110)의 길이방향에 수직이 된다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)는 상기 진동소자의 길이방향을 따르는 보구조일 수 있으며, 상기 압전소자(120)는 상기 보구조의 제1 위치에 부착될 수 있으며, 상기 질량소자(130)는 상기 보구조의 제2 위치에 부착될 수 있다. 상기 제1 위치와 상기 제2 위치는 상기 진동소자(110)("상기 보구조"라고도 부른다)의 길이방향에서 간격을 둔다. 예를 들면, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치는 각각 상기 보구조 길이방향의 양단부에 위치할 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치는 상기 보구조의 길이방향에서 임의의 2개의 위치들에 위치할 수 있으며, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에는 사전설정된 거리가 있다.

[64] 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)는 점착연결을 통해 상기 진동소자(110)의 제1 위치에 직접 부착될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)는 클램핑연결, 잠금연결 등을 통해 상기 진동소자(110)의 제1 위치에 부착될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)는 물리증착 또는 화학증착을 통해 상기 진동소자(110)의 제1 위치에 부착될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)는 점착연결, 클램핑연결, 용접연결, 나사산 연결, 등을 통해 상기 진동소자(110)의 제2 위치에 부착될 수 있다.

[65] 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 보구조의 제1 위치 사이의 부착영역(예를 들면, 상기 압전소자(120)와 상기 진동소자(110) 사이의 실제 접촉면)의 크기를 조절하여, 사람 귀의 가청범위에서 상기 음향출력장치(100)의 주파수응답곡선의 범위를 증가시킬 수 있으며, 따라서 상기 음향출력장치(100)의 음질은 효과적으로 개선될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 보구조의 제1 위치 사이의 상기 부착영역의 크기를 감소시킴으로써, 상기 음향출력장치(100)의 음질을 확보하고, 사람 귀의 가청범위에서 상기 음향출력장치(100)의 비교적 고차의 모드들(또는 진동모드들)을 감소시키고, 상기 음향출력장치(100)의 주파수응답곡선에서 평탄한 곡선범위를 증가시키는 것을 달성할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 보구조의 제1 위치 사이의 상기 부착영역의 크기는 1mm~50mm의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 보구조의 제1 위치 사이의 상기 부착영역의 크기는 1mm~45mm의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 보구조의 제1 위치 사이의 상기 부착영역의 크기는 2mm~40mm의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 보구조의 제1 위치 사이의 상기 부착영역의 크기는 3mm~30mm의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 보구조의 제1 위치 사이의 상기 부착영역의 크기는 5mm~20mm의 범위 내일 수 있다.

[66] 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 보구조의 제1 위치 사이의 상기 부착영역의 크기는 상기 보구조의 길이방향에서의 크기의 80%를 초과하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 보구조의 제1 위치 사이의 상기 부착영역의 크기는 상기 보구조의 길이방향에서의 크기의 70%를 초과하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 보구조의 제1 위치 사이의 상기 부착영역의 크기는 상기 보구조의 길이방향에서의 크기의 60%를 초과하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 보구조의 제1 위치 사이의 상기 부착영역의 크기는 상기 보구조의 길이방향에서의 크기의 50%를 초과하지 않을 수 있다.

[67] 일부 실시예들에서는, 댐핑을 상기 음향출력장치(100)의 하나 이상의 소자들에 부착하여 상기 음향출력장치(100)의 댐핑계수를 증가시켜, 상기 음향출력장치(100)의 음질을 개선할 수도 있으며, 따라서 사람 귀의 가청범위에서(예를 들면, 도6에 표시하는 곡선L63 ) 상기 음향출력장치(100)의 주파수응답곡선을 평활하게 한다. 예를 들면, 댐핑효과를 구비하는 재료(예를 들면, 실리콘, 고무, 발포고무, 등.)는 상기 진동소자(110)를 제조하는 데 이용될 수 있다. 다른 하나의 예로써, 댐핑재료는 상기 압전소자(120)에 코팅될 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 진동소자(110) 및/또는 상기 질량소자(130)는 상기 댐핑재료 또는 전자기 댐핑로 충전될 수 있다.

[68] 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)는 시트구조, 막대구조, 등의 형식일 수도 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)의 재료는 상기 진동을 전달하는 능력이 있는 재료일 수 있다. 예를 들면, 상기 진동소자(110)의 재료는 실리콘, 발포고무, 플라스틱, 고무, 금속, 등, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)는 양호한 탄성(예를 들면, 탄성변형에 민감한 소자)을 구비하는 소자일 수 있다. 예를 들면, 상기 진동소자(110)는 스프링(예를 들면, 공기 스프링, 기계적 스프링, 전자기 스프링, 등.), 진동판, 탄성시트, 기판, 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

[69] 상기 압전소자(120)는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환시킬 수 있는 전기에너지변환장치일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)는 상기 압전효과(역압전효과)를 구비하는, 재료들, 예를 들면, 압전 세라믹들, 압전 석영, 압전 결정들, 압전 폴리머들, 등으로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)는 시트, 고리, 프리즘, 정육면체, 기둥체, 구체, 등, 또는 이들의 임의의 조합, 또는 기타 불규칙적인 형상들의 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)는 상기 압전소자(120)의 길이방향을 따르는 보구조, 시트구조, 또는 블록 구조 등일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)와 상기 진동소자(110)는 동일한 폭을 구비하는 보구조들일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)는 일체 구조일 수 있다. 상기 압전소자(120)는 상기 진동소자(110)의 일측에 설치되고, 상기 압전소자(120)가 상기 압전소자(120)의 극화방향을 따라 변형될 때, 상기 압전소자(120)는 상기 진동소자(110)를 구동하여 동일한 방향에서 진동시킬 수 있으며, 예를 들면, 상기 압전소자(120)는 d33동작모드에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)는 각각 상기 진동소자의 반대측들에 부착되는 2개의 압전편들을 포함할 수 있다. 상기 압전소자(120)가 상기 압전소자(120)의 극화방향에 수직이 되는 방향을 따라 변형되는 경우, 상기 진동소자(110)는 상기 압전소자(120)의 극화방향을 따라 상기 2개의 압전편들의 변형들에 근거하여 진동을 생성할 수 있으며, 예를 들면, 상기 압전소자(120)는 상기 d31 동작모드에 있을 수 있다. 상기 압전소자(120)에 관한 더 많은 설명은 도2a, 도 2b 및 그 설명들에서 찾을 수 있다.

[70] 상기 질량소자(130)는 특정된 질량을 가지는 질량블록일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)는 진동판, 진동막, 등을 포함하며, 상기 음향출력장치(100)가 상기 질량소자(130)를 통해 진동을 출력하게 한다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)의 재료는 금속(예를 들면, 구리, 철, 마그네??, 알루미늄, 텅스텐, 등.), 합금(알루미늄 합금, 티탄 합금, 텅스텐 합금, 등.), 고분자 재료(예를 들면, PTFE, 실리콘 고무, 등.), 및 다른 재료들을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.

[71] 상기 압전소자(120)은 구동전압(또는 전기신호)에 응답하여 변형될 수 있다. 상기 변형은 상기 진동소자(110)를 구동하여 진동시킬 수 있으며, 따라서 상기 질량소자(130)를 구동하여 진동시킨다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)는 공진하여 제1 공진피크(예를 들면, 도6에 표시하는 상기 제1 공진피크(621))를 생성할 수 있다.

[72] 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)의 공진에 의해 생성되는 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수는 방정식(1)에 따라 결정될 수 있다.

, (1)

f ₀ 은 상기 공진주파수이고, k 는 상기 진동소자(110)의 탄성계수이고, m는 상기 질량소자(130)의 질량이다.

[73] 일부 실시예들에서는, 방정식(1)에 의하면, 상기 질량소자(130)의 질량 및/또는 상기 진동소자(110)의 탄성계수를 조절함으로써 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수의 주파수 범위가 조절될 수 있음을 알 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크의 주파수는 50Hz~2000Hz의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크의 주파수는 50Hz~1500Hz의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크의 주파수는 100Hz~1000Hz의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크의 주파수는 150Hz~500 z의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크의 주파수는 150Hz~200Hz의 범위 내일 수 있다.

[74] 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)를 구비하는 상기 진동소자(110)의 진동은 제2 공진피크(예를 들면, 도6에 표시하는 상기 제2 공진피크 622)를 구비할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제2 공진피크는 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)(예를 들면, 상기 제1 공진피크를 생성하는 공진보다 고차 공진)의 공진에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제2 공진피크의 주파수 대 상기 제1 공진피크의 주파수의 비율은 5보다 클 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 공진피크의 주파수는50Hz~200Hz의 범위 내일 수 있으며, 상기 제2 공진피크의 주파수는500Hz~2000Hz의 범위 내일 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 제1 공진피크의 주파수는100Hz~500Hz의 범위 내일 수 있으며, 상기 제2 공진피크의 주파수는500Hz~5000Hz의 범위 내일 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 제1 공진피크의 주파수는100Hz~1000Hz의 범위 내일 수 있으며, 상기 제2 공진피크의 주파수는600Hz~20,000Hz의 범위 내일 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 제1 공진피크의 주파수는100Hz~2000Hz의 범위 내일 수 있으며, 상기 제2 공진피크의 주파수는800Hz~20,000Hz의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크와 상기 제2 공진피크 사이에서, 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)의 진동은 적어도 하나의 공진골짜기를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크 또는 상기 제2 공진피크와 상기 적어도 하나의 공진골짜기 사이의 진폭차이는 사전설정된 역치보다 작을 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 공진피크 또는 상기 제2 공진피크와 상기 적어도 하나의 공진골짜기 사이의 진폭차이는 200dB보다 작을 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 제1 공진피크 또는 상기 제2 공진피크와 상기 적어도 하나의 공진골짜기 사이의 진폭차이는 150dB보다 작을 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 제1 공진피크 또는 상기 제2 공진피크와 상기 적어도 하나의 공진골짜기 사이의 진폭차이는 80dB보다 작을 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 제1 공진피크 또는 상기 제2 공진피크와 상기 적어도 하나의 공진골짜기 사이의 진폭차이는 50dB보다 작을 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 제1 공진피크 또는 상기 제2 공진피크와 상기 적어도 하나의 공진골짜기 사이의 진폭차이는 30dB보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크 또는 상기 제2 공진피크와 상기 적어도 하나의 공진골짜기 사이의 진폭차이가 상기 사전설정된 역치보다 작으면, 상기 제1 공진피크와 상기 제2 공진피크 사이에서 보다 평탄한 주파수응답곡선을 얻을 수 있으며, 따라서 상기 음향출력장치(100)의 음질을 개선한다.

[75] 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)(상기 보구조)의 길이를 조절하여 상기 진동소자(120)의 탄성계수를 조절하고, 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수의 주파수 범위가 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 질량소자(130)의 질량이 특정될 때, 상기 보구조의 길이가 클수록, 상기 보구조의 탄성계수가 작고, 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수가 낮다. 그러나, 상기 보구조의 길이가 너무 길면, 상기 음향출력장치(100)의 소형화 설계에 불리할 수 있다. 상기 음향출력장치(100)가 저주파수대역에서 상기 제1 공진피크를 생성할 수 있게 확보하고, 따라서 상기 주파수대역에서 민감도를 개선하고 소형화를 달성하기 위해, 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 20mm보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 30mm보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 40mm 보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 50mm보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 60mm보다 작을 수 있다.

[76] 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)의 질량을 조절함으로써, 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수의 주파수 범위가 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 보구조의 길이가 특정된 경우, 상기 질량소자(130)의 질량이 클수록, 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수가 작다. 그러나, 상기 질량소자(130)의 질량이 너무 크면, 상기 음향출력장치(100)의 소형화 설계에 불리할 수 있다. 상기 음향출력장치(100)가 저주파수대역에서 상기 제1 공진피크를 생성할 수 있게 확보하고, 따라서 상기 주파수대역에서 민감도를 개선하고 소형화를 달성하기 위해, 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)의 질량은 5g보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)의 질량은 6g보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)의 질량은 8g보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)의 질량은 10g보다 작을 수 있다.

[77] 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)의 진동(상기 음향출력장치(100))은 골전도 방식에서 상기 질량소자(130)를 통해 사용자로 전달될 수 있다. 단지 예시적인 설명을 위해, 상기 진동소자(110)의 진동은 상기 질량소자(130)를 통해 사용자 얼굴의 골격들 및/또는 근육들에 전달되고, 나중에 상기 사용자에 전달된다. 다른 하나의 예로써, 상기 질량소자(130)는 직접 인체에 접촉하지 않을 수 있으며, 상기 진동소자(110)의 진동은 상기 질량소자(130)를 통해 상기 음향출력장치의 하우징에 전달될 수 있으며, 그 후 사용자의 얼굴의 골격들 및/또는 근육들로 전송되며, 나중에 상기 사용자의 귀에 전달된다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)의 진동은 상기 질량소자(130)를 통해 기전도를 이용하여 상기 사용자에게 전달될 수도 있다. 예를 들면, 상기 질량소자(130)는 그 주위의 공기를 직접 구동하여 진동시키고, 따라서, 상기 질량소자(130)의 진동은 공기를 통해 사용자의 귀에 전달된다. 다른 하나의 예로써, 상기 질량소자(130)는 진동막에 부착될 수도 있으며, 질량소자(130)의 진동은 진동막에 전달될 수 있고, 이는 결국 공기를 구동하여 진동시킬 수 있고, 따라서, 상기 질량소자(130)의 진동은 공기를 통해 사용자의 귀에 전달된다.

[78] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 제2 압전소자(140)를 포함할 수도 있다. 상기 제2 압전소자(140)는 상기 압전소자(120)(또는 제1 압전소자(120)라고 부른다)와 유사한 구조, 재료, 등을 구비할 수 있다. 상기 제2 압전소자(140)는 상기 보구조의 제3 위치에 부착되고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)는 상기 진동소자의 길이방향 따라 간격을 둘 수 있다. 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)에 의해 입력되는 신호들은 같으며, 따라서, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)는 직렬연결된 것으로 볼 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)는 상기 d31 동작모드에 있을 수 있으며, 상기 압전소자(120)의 변형방향과 상기 제2 압전소자(140)는상기 진동소자(110)의 진동방향에 수직이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)는 상기 극화방향에 수직이 되는 방향을 따라 상호 반대로 변형되며, 상기 진동소자(110)를 구동하여 상기 극화방향에서 진동시킨다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조는 고정단부 및 자유단부(예를 들면, 상기 진동소자(110)는 외팔보구조이다)를 포함할 수 있다. 상기 고정단부는 상기 음향출력장치(100)의 기타 소자들(예를 들면, 하우징의 내벽에)에 고정될 수 있으며, 상기 자유단부는 상기 질량소자(130)에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 간격을 조절함으로써, 상기 진동소자(110) 및 상기 질량소자(130)가 진동할 때 생성되는 고차 모드들은 감소되거나 또는 제거될 수 있다. 예를 들면, 중고주파수대역(예를 들면, 500Hz~2000Hz)에서 상기 압전소자(120)에 의해 구동되는 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)의 진동에 의해 생성되는 상기 공진피크들(또는 공진골짜기들)은 중고주파수대역(예를 들면, 500Hz~2000Hz) )에서 상기 제2 압전소자(140)에 의해 구동되는 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)의 진동에 의해 생성되는 상기 공진골짜기들(또는 상기 공진골짜기들)과 혼합될 수 있으며, 따라서 중고주파수대역에서 상기 음향출력장치(100)의 고차모드들을 제거하고, 상기 주파수응답곡선을 평활하게 하고, 상기 음향출력장치(100)의 음질이 개선되도록 확보할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 혼합될 수 있는 상기 공진골짜기들과 상기 공진피크들은 유사하거나 또는 동일한 주파수를 구비하는 공진골짜기들 및 공진피크들을 가리킬 수 있다. 상기 음향출력장치(100)의 상기 제2 압전소자(140) 에 관한 더 많은 설명은 도9 및 그 관련 설명에서 찾을 수 있으며, 여기에서는 중복하지 않는다.

[79] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 제2 질량소자(150)를 더 포함할 수 있으며, 상기 질량소자(130)("제1 질량소자(130)"라고도 부른다)와 상기 제2 질량소자(150)는 상기 진동소자(110)의 길이방향을 따라 상기 압전소자(120)의 양측에 위치할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조는 상기 제2 질량소자(150)의 질량을 질량소자(130)의 질량보다 크게 하여, 상기 보구조를 상기 제2 질량소자(150)의 일측(예를 들면, 상술한 고정단부와 같다)에 고정할 수 있으며, 따라서 상기 음향출력장치(100)(예를 들면, 상기 하우징)에서 상기 보구조의 상기 고정단부의 고정변계를 찾기 어렵고 잘 고정되지 못하는 문제를 해결한다. 일부 실시예들에서는, 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 질량의 비율을 조절함으로써 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수의 조절을 달성할 수 있다. 상기 음향출력장치(100)의 상기 제2 질량소자(150)에 관한 더 많은 설명은 도7 및 그 관련 설명에서 찾을 수 있으며, 여기에서는 중복하지 않는다.

[80] 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)는 상기 d33 동작모드에 있을 수 있으며, 상기 압전소자(120)의 변형방향은 상기 진동소자(110)의 진동방향과 평행될 수 있다. 예를 들면, 상기 압전소자(120)가 상기 압전소자(120)의 극화방향 따라 변형되는 경우, 상기 압전소자(120)의 변형은 상기 진동소자(110)을 구동하여 상기 극화방향에서 진동시킬 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동방향을 따른 압전소자(120)의 일단부는 고정되고(예를 들면, 상기 음향출력장치(100)의 기타 소자들, 예를 들면, 상기 하우징에 고정) , 상기 압전소자(120)의 다른 하나의 단부는 상기 제1 위치에서 보구조(예를 들면, 상기 보구조에 붙는다)에 연결된다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)의 상기 보구조상의 위치를 조절함으로써, 예를 들면, 상기 제1 위치로부터 상기 보구조의 상기 고정단부까지의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율을 조절함으로써, 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(100)의 공진피크에 대응되는 공진주파수가 조절될 수 있다. 따라서, 상기 음향출력장치(100)의 민감도는 상이한 주파수 대역에서 증가되어 더 많은 사용 시나리오에 적용될 수 있다. 상기 진동소자(110)의 진동방향에 평행되는 상기 음향출력장치(100)의 상기 압전소자(120)의 변형방향에 관한 더 많은 설명은 도 4 및 그 관련 설명을 참조할 수 있으며, 여기에서는 중복하지 않는다.

[81] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 제2 진동소자(160)를 더 포함할 수 있으며, 상기 진동소자(110)("제1 진동소자(110)"라고도 부른다)와 상기 제2 진동소자(160)는 각각 상기 질량소자(130)의 양측에 각각 설치한다. 상기 진동소자(110)와 상기 제2 진동소자(160)는 각각 상기 질량소자(130)로부터 멀리 떨어진 하나의 단부에 설치한다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 상기 제2 진동소자(160)에 연결되는 제3 압전소자(170)를 포함할 수 있다. 상기 제3 압전소자(170)는 상기 질량소자(130)의 양측에서 상기 압전소자(120)와 대칭되게 설치되고, 따라서, 상기 제3 압전소자(170)는 상기 압전소자(120)와 병렬연결된 것으로 간주할 수 있다. 이 방식으로 설치함으로써, 사람 귀의 가청범위에서 상기 음향출력장치(100)의 주파수응답곡선의 공진골짜기가 감소되거나 또는 제거되어, 상기 주파수응답곡선이 상대적으로 평활하고 상기 음향출력장치(100)의 음질이 상대적으로 더 좋도록 확보한다. 상기 제2 진동소자(160)와 상기 제3 압전소자(170)도 포함하는 상기 음향출력장치에 관한 더 많은 설명은 도17 및 그 관련 설명에서 찾을 수 있으며, 여기에서는 중복하지 않는다.

[82] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 상기 질량소자(130)에 연결되는 제3 진동소자(180)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)의 길이 대 상기 진동소자(110)의 길이의 비율은 0.7보다 클 수 있으며, 상기 제3 진동소자(180)의 진동방향은 상기 진동소자(110)의 진동방향에 평행된다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 상기 제3 진동소자(180)에 연결되는 제4 압전소자(190)를 더 포함할 수 있다. 상기 제4 압전소자(190)는 상기 d31 동작모드에 있으며, 상기 제4 압전소자(190)의 변형방향은 상기 제3 진동소자(180)의 진동방향에 수직이 된다. 따라서, 상기 제3 진동소자(180)와 상기 질량소자(130)의 진동에 의해 생성되는 상기 저주파수대역에서의 공진피크는 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(110)의 진동에 의해 생성되는 상기 공진골짜기를 보충할 수 있으며, 따라서 상기 음향출력장치(100)의 주파수응답곡선이 평활하고 음질이 좋게 한다. 그리고, 상기 제3 진동소자(180)는 상기 저주파수대역에서 상기 질량소자(130)의 진동진폭을 증가시키며, 따라서 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(100)의 민감도를 개선한다. 상기 제3 진동소자(180)와 상기 제4 압전소자(190)를 포함하는 상기 음향출력장치에 관한 더 많은 설명은 도 19 및 그 관련 설명에서 찾을 수 있으며, 여기에서는 중복하지 않는다.

[83] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 하우징 구조(210)을 포함할 수도 있다. 상기 하우징 구조(210)은 상기 음향출력장치(100)의 기타 소자들(예를 들면, 상기 진동소자(110), 상기 제2 진동소자(160), 상기 제3 진동소자(180), 상기 압전소자(120), 상기 제2 압전소자(140), 상기 제3 압전소자(170), 상기 제4 압전소자(190), 상기 질량소자(130), 상기 제2 질량소자(150), 등, 또는 이들의 임의의 조합)을 탑재하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 하우징 구조(210) 는 공심내부의 밀폐 또는 반밀폐구조일 수 있으며, 상기 음향출력장치(100)의 다른 소자들은 상기 하우징 구조 내 또는 위에 위치한다. 일부 실시예들에서는, 상기 하우징 구조의 형상은 규칙적 또는 불규칙적 형상 예를 들면, 직사각형, 원기둥체, 원탁, 등의 3차원 구조일 수 있다. 사용자가 상기 음향출력장치(100)를 착용할 때, 상기 하우징 구조는 상기 사용자의 귀에 가깝게 위치할 수 있다. 예를 들면, 상기 하우징 구조는 상기 사용자귀의 하나의 둘레측(예를 들면, 앞측 또는 뒷측)에 위치할 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 하우징 구조는 상기 사용자의 귓구멍을 막거나 커버하지 않는 사용자의 귀위의 위치에 위치할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 골전도 헤드폰일 수 있으며, 상기 하우징 구조의 적어도 하나의 측은 사용자의 피부와 접촉할 수 있다. 상기 골전도 헤드폰상의 음향구동조립체(예를 들면, 상기 압전소자(120), 상기 진동소자(110), 및 상기 질량소자(130)의 조합)는 오디오 신호를 상기 하우징 구조와 상기 사용자의 골격을 통해 사용자의 청각신경에 전달될 수 있는 기계적 진동으로 변환시킬 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 기전도 헤드폰일 수 있으며, 상기 하우징 구조 적어도 하나의 측은 상기 사용자의 피부와 접촉하거나 또는 접촉하지 않을 수 있다. 상기 하우징 구조의 측벽은 적어도 하나의 소리전달홀을 포함하고, 상기 기전도 헤드폰의 음향구동조립체는 오디오 신호를 상기 소리전달홀을 통해 사용자의 귀의 방향에서 방출될 수 있는 기전도 소리로 변환시킬 수 있다.

[84] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 고정구조(220)를 포함할 수 있다. 상기 고정구조(220)는 상기 음향출력장치(100)를 상기 사용자의 귀 가까이에 받치도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 고정구조(220)는 상기 음향출력장치(100)의 상기 하우징 구조(210)에 물리적으로 연결될 수 있다(예를 들면, 점착, 스냅, 나사, 등.). 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)의 상기 하우징 구조(210)는 상기 고정구조(220)의 일부분일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 고정구조(220)는 귀걸이, 배면걸이, 탄성밴드, 안경다리, 등을 포함할 수 있으며, 상기 음향출력장치(100)가 더 상기 사용자 귀 가까이의 위치에 더 고정적으로 세워지게 하며, 따라서 사용 중에서 상기 사용자가 떨어뜨리는 것을 방지한다. 예를 들면, 상기 고정구조(220)는 귀영역에 착용하도록 구성된 귀걸이일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 귀걸이는 연속되는 후크일 수 있으며 탄성적으로 당겨서 상기 사용자의 귀에 착용할 수 있다. 동시에, 상기 귀걸이는 사용자의 귓바퀴에 압력을 가할수도 있으며, 따라서 상기 음향출력장치(100)를 사용자의 귀 또는 머리위의 특정된 위치에 안전하게 고정할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 귀걸이는 불연속적인 밴드일 수 있다. 예를 들면, 상기 귀걸이는 단단한 부분과 유연한 부분을 포함할 수 있다. 강성 재료(예를 들면, 플라스틱 또는 금속)로 제조될 수 있는 상기 단단한 부분은 물리적 연결(예를 들면, 클램핑연결, 나사산 연결, 등.)을 통해 상기 음향출력장치(100)의 하우징 구조(210)에 고정된다. 상기 유연한 부분은 탄성부재로 제조될 수 있다(예를 들면, 직물, 복합재료, 또는/및 네오프렌). 다른 하나의 예로써, 상기 고정구조(220)는 목/어깨 영역에 착용하도록 구성되는 목 밴드일 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 고정구조(220)는 안경의 일부분으로서, 사용자의 귀에 장착되는 안경다리일 수 있다.

[85] 유의해야 할 것은 도 1에 관한 상술한 설명은 단지 설명의 목적으로만 제공하는 것이고, 본 발명의 범위를 한정하려는 의도는 아니라는 것을 명확히 이해해야 한다. 본 분야의 통상의 기술자들에 있어서, 본 개시의 교시하에서 다양한 수정들과 변경들을 진행할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)는 하나 이상의 소자들(예를 들면, 신호송수신기, 인터랙션모듈, 배터리, 등.)을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(100)의 하나 이상의 소자들은 유사한 기능들을 수행할 수 있는 기타 소자들에 의해 대체될 수 있다. 예를 들면, 상기 음향출력장치(100)는 상기 고정구조(220)를 포함하지 않을 수 있으며, 상기 하우징 구조(210) 또는 그 일부분은 사람 귀(예를 들면, 원형, 타원형, 다각형(규칙적인 또는 불규칙적인), U형, V형, 반원형)에 적응되는 형상을 구비하는 하우징 구조일 수 있으며, 따라서 상기 하우징 구조는 상기 사용자의 귀 부근에 걸릴 수 있다. 이러한 수정들과 변경들은 본 개시의 범위를 벗어나지 않는다.

[86] 도 2a는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.

[87] 도 2a에 표시하는 바와 같이, 음향출력장치(200)는 진동소자(110), 압전소자(120), 및 질량소자(130)를 포함할 수 있다. 상기 진동소자(110)는 상기 진동소자(110)의 길이방향(예를 들면, X-방향)을 따라 보구조를 구비한다. 상기 압전소자(120)는 상기 보구조의 제1 위치에 부착될 수 있고, 상기 질량소자(130)는 상기 보구조의 자유단부(112)(예를 들면, 제2 위치)에 부착될 수 있다. 상기 제1 위치와 상기 제2 위치는 상기 보구조의 길이방향에서 간격을 둔다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 위치는 상기 보구조의 길이방향에서 임의의 위치에 위치할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 위치는 상기 보구조의 길이방향의 중심에 위치할 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 압전소자(120)는 상기 보구조의 길이방향에서 상기 보구조를 커버할 수 있으며, 예를 들면, 상기 제1 위치는 상기 보구조를 커버할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)와 상기 보구조 사이의 실제 접촉면은 상기 압전소자(120)의 부착영역이라고 부를 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기를 조절함으로써, 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(200)에 의해 생성되는 공진피크에 대응되는 공진주파수 및 진폭이 조절될 수 있으며, 따라서 더 많은 시나리오들에 적응되고, 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(200)의 민감도를 개선한다. 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기를 조절하는 데에 관한 더 많은 설명은 도 3a, 도 3b 및 그 관련 설명들에서 찾을 수 있으며, 여기에서는 중복하지 않는다.

[88] 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)는 외팔보구조를 가질 수 있다. 상기 외팔보구조는 고정단부(111) 및 자유단부(112)를 구비한다. 상기 고정단부(111)는 상기 음향출력장치(100)의 기타 소자들(예를 들면, 상기 하우징의 내벽에)에 고정될 수 있으며, 상기 자유단부(112)는 상기 질량소자(130)에 연결되어 상기 진동을 출력할 수 있다. 상기 압전소자(120)는 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)를 구동하여 상기 압전소자(120)의 극화방향(예를 들면, Z-방향)을 따라 진동시키며, 따라서 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)는 저주파수대역(예를 들면, 50Hz~2000Hz)에서 제1 공진피크(또는 "저주파수 피크" 라고 부를 수 있다)를 생성할 수 있으며, 따라서 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(200)의 민감도를 개선한다.

[89] 일부 실시예들에서는, 도 2a에 표시하는 바와 같이, 상기 보구조(또는 외팔보)는 직사각형구조일 수 있다. 상기 직사각형구조는 상기 X-방향의 길이, 상기 Y-방향의 폭, 및 상기 Z-방향의 두께를 가질 수 있다. 유의해야 할 것은 도 2a에 표시하는 상기 직사각형 보구조는 단지 설명의 목적으로 제공하는 것이며, 본 개시의 범위를 한정하려는 것이 아니다. 본 분야의 통상의 기술자들에 있어서, 본 개시의 교시하에서 다양한 수정들과 변경들을 진행할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 구조, 크기, 및 재료 파라미터들, 또는 적어도 그 일부분이 조절될 수 있다. 예를 들면, 본 개시에서 상기 보구조는 상술한 직사각형 구조에 한정되지 않을 수 있으며, 기타 형상들일 수도 있으며, 예를 들면, 상기 보구조의 길이방향(예를 들면, X-방향)에서의 단면 형상은 삼각형, 반원형, 능형, 오각형, 육각형, 또는 기타 규칙적인 또는 불규칙적인 형상들일 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 보구조상에서 상이한 위치들의 폭 및/또는 두께는 같거나 다를 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 보구조에서 상이한 위치들의 형상들은 같거나 다를 수 있다.

[90] 도 2b는 진동소자의 길이방향에 수직이 되는(예를 들면, Y-방향) 도 2a에 표시하는 상기 음향출력장치의 단면도를 나타내는 개략도이다.

[91] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(200)에서 상기 압전소자(120)의 변형방향은 상기 진동소자(110)의 길이방향과 평행될 수 있으며, 따라서 상기 진동소자(110)를 구동하여 상기 압전소자(120)의 극화방향 따라 진동을 생성시키며, 예를 들면, 상기 진동소자(110)의 진동방향은 상기 압전소자(120)의 극화방향과 평행될 수 있다. 구체적으로, 도2b에 표시하는 바와 같이, 상기 압전소자(120)는 2개의 압전편들(예를 들면, 압전편(121) 및 압전편(122))을 포함할 수 있다. 상기 압전편(121)과 상기 압전편(122)은 각각 상기 진동소자(110)(상기 진동소자(110)의 제1 위치에)의 양측에 부착될 수 있으며, 상기 압전편(121)과 상기 압전편(122)의 극화방향은 상기 부착면에 수직이 된다. 상기 진동소자(110)는 상기 압전편(121)과 상기 압전편(122)의 변형에 응답하여 상기 부착면에 수직이 되는 방향을 따라 진동할 수 있다.

[92] 일부 실시예들에서는, 상기 압전편(121)과 상기 압전편(122)은 상기 압전효과 및/또는 상기 역압전효과를 제공하도록 구성된 조립체들일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전편(들)은 상기 진동소자(110)의 하나 이상의 표면들을 커버하고 구동전압에 응답하여 상기 진동소자(110)를 구동하여 휘어지게 할 수 있으며, 따라서 상기 압전소자(120)가 상기 진동을 출력하게 한다. 예를 들면, 상기 압전소자(120)의 극화방향 따라(도면에서 화살표시 BB' 로 표시), 상기 압전편(121)과 상기 압전편(122)은 상기 진동소자(110)의 양측에 부착되고, 상기 진동소자(110)는 상기 압전소자(120)의 길이방향(도면에서 화살표시 AA' 로 표시)에서의 상기 압전편(121)과 상기 압전편(122)의 확장 및 축소에 따라 진동될 수 있다. 구체적으로, 상기 진동소자(110)의 일측에 위치하는 상기 압전편(예를 들면, 상기 압전편(121))은 그 길이방향에 따라 수축할 수 있으며, 상기 진동소자(120)의 다른 측에 위치하는 상기 압전편(예를 들면, 상기 압전편(122))은 그 길이를 따라 연장될 수 있으며, 따라서 상기 진동소자(110)를 구동하여 그 표면에 수직이 되는 방향(예를 들면, 두께방향 BB')에서 휘여져 진동을 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전편(121) 및/또는 상기 압전편(122)의 재료는 압전 세라믹, 압전 석영, 압전 결정들, 압전 폴리머, 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

[93] 유의해야 할 것은 도 2b에 표시하는 상기 압전소자(120)는 단지 설명의 목적으로 제공하는 것이며, 본 개시의 범위를 한정하려는 것이 아니다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)의 압전편들의 수량은 도 2b에 표시하는 2개에 한정되지 않을 수 있다. 예를 들면, 상기 압전소자(120)는 상기 진동소자(110)의 일측(상기 제1 위치의)에 부착되고 상기 구동전압에 응답하여 변형될 수 있는 하나의 압전편을 포함할 수 있으며, 따라서 상기 진동소자(110)를 구동하여 휘게 하고 상기 압전소자(120)가 진동을 출력하게 한다.

[94] 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기를 조절함으로써, 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치에 의해 생성되는 상기 공진피크에 대응되는 공진주파수 및 진폭이 조절되어 더 많은 시나리오들에 적용되고 상기 저주파수대역에서의 상기 음향출력장치의 민감도를 향상시킨다. 단지 예로써, 도 3a는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다. 도 3a에 표시하는 바와 같이, 음향출력장치(300)에서, 상기 압전소자(120)는 상기 고정단부(111)로부터 시작하여 상기 보구조의 길이방향에서 상기 보구조(예를 들면, 상기 진동소자(110))의 적어도 일부분을 커버(에 부착된다)한다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이의 비율은 상기 보구조의 탄성에 영향을 줄 수 있다. 예를 들면, 상기 보구조상의 상기 압전소자(120)가 부착된 부분의 길이방향(예를 들면, X-방향)에서의 단면 높이가 상기 압전소자(120)가 부착되지 않은 부분("커버되지 않은 부분"이라고 부른다)의 길이방향에서의 단면 높이보다 큰 경우, 상기 커버된 부분의 굴곡계수는 커버되지 않은 부분의 굴곡계수보다 크며, 즉, 상기 커버된 부분의 탄성계수는 상기 커버되지 않은 부분의 탄성계수보다 높으며, 이는 구불어지기 어려움을 나타낸다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이의 비율의 증가됨에 따라, 전체 보구조의 탄성계수가 증가되고, 상기 음향출력장치(300)의 주파수응답곡선에서 상기 저주파수 피크에 대응되는 상기 공진주파수를 증가시킨다.

[95] 도 3b는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다. 도 3b에 표시하는 바와 같이, 곡선 L31은 상기 보구조의 길이방향에서 상기 음향출력장치(300)의 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이의 비율(도 3b에서 per로 표시)이 0.2인 경우의 주파수응답곡선이다. 곡선 L32는 상기 보구조의 길이방향에서 상기 음향출력장치(300)의 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이의 비율이 0.4인 경우의 주파수응답곡선이다. 곡선 L33는 상기 보구조의 길이방향에서 상기 음향출력장치(300)의 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이의 비율이 0.6인 경우의 주파수응답곡선이다. 곡선 L34는 상기 보구조의 길이방향에서 상기 음향출력장치(300)의 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이의 비율이 0.8인 경우의 주파수응답곡선이다. 곡선 L35는 상기 보구조의 길이방향에서 상기 음향출력장치(300)의 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이의 비율이 0.9인 경우의 주파수응답곡선이다. 곡선 L36는 상기 보구조의 길이방향에서 상기 음향출력장치(300)의 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이의 비율이 1인 경우의 주파수응답곡선이다. 점선 원형 C에서 공진피크들은 상기 보구조의 길이방향에서 상기 음향출력장치(300)의 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이 의 비율이 상이할 때 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(300)에 의해 생성되는 상기 제1 공진피크들이다.

[96] 도 3b에서 알 수 있다시피, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이의 비율이 증가됨에 따라, 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(예를 들면, 상기 음향출력장치(300))의 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수는 점차적으로 커진다(예를 들면, 곡선들 L31-L36 에서 상기 제1 공진피크들에 대응되는 공진주파수는 점차적으로 커진다). 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이의 비율이 90%에 도달하는 경우, 곡선 L35에서 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수는 곡선 L36에서 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수와 거의 같다. 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이의 비율이 80% 이하인 경우, 곡선들 L34, 곡선 L33, 곡선 L32, 및 곡선 L31에서 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수는 상기 비율이 작아짐에 따라 작아진다. 상기 음향출력장치(예를 들면, 상기 음향출력장치(300))가 상대적으로 저주파수대역(예를 들면, 상기 제1 공진피크)에서 공진피크를 생성할 수 있게 확보하고, 따라서 상기 저주파수대역에서의 상기 음향출력장치의 민감도를 개선하는 목적을 달성하기 위해, 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기는 상기 보구조의 길이방향에서의 크기의 80%를 초과하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기는 상기 보구조의 길이방향에서의 크기의 60%를 초과하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기는 상기 보구조의 길이방향에서의 크기의 50%를 초과하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기는 상기 보구조의 길이방향에서의 크기의 40%를 초과하지 않을 수 있다.

[97] 그리고, 도 3b로부터 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기 대 상기 보구조의 길이의 비율이 작아짐에 따라, 곡선들 L36-L31 중의 상기 제1 공진피크들에 대응되는 피크 값이 작아지며, 이는 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 크기가 작아지기 때문에, 결국 상기 압전소자(120)의 출력의 감소 및 상기 공진피크의 피크 값의 감소를 초래함을 알 수 있다. 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치의 공진피크가 비교적 높은 피크 값을 가지고, 따라서 그 대역에서 민감도를 증가시키도록 확보하기 위해, 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기는 상기 길이에서의 상기 보구조의 크기의 5%보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기는 상기 길이에서의 상기 보구조의 크기의 10%보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기는 상기 길이에서의 상기 보구조의 크기의 20%보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)의 부착영역의 크기는 상기 길이에서의 상기 보구조의 크기의 30%보다 클 수 있다.

[98] 도 4는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.

[99] 도 4에 표시하는 바와 같이, 음향출력장치(400)는 상기 음향출력장치(200)와 유사한 구조를 가질 수 있으며, 상기 음향출력장치(400)와 상기 음향출력장치(200) 사이의 차이는 상기 음향출력장치(400)에서 상기 압전소자(120)의 설치방식과 동작모드가 상기 음향출력장치(200)에서 상기 압전소자(120)의 설치방식과 동작모드와 다른 것이다. 상기 음향출력장치(400)에서, 상기 압전소자(120)는 상기 d33 동작모드에 있으며, 상기 압전소자(120)의 변형방향는 상기 진동소자(110)의 진동방향과 평행될 수 있다. 구체적으로, 상기 음향출력장치(400)에서, 상기 압전소자(120)는 상기 진동소자(110)의 진동방향을 따라 상기 진동소자(110)의 일측에 부착된다. 또한, 압전소자(120)의 일단부는 상기 극화방향을 따라 고정되고, 상기 압전소자(120)의 다른 하나의 단부는 상기 제1 위치에서 상기 보구조에 연결된다(부착). 이 방식으로 설치함으로써, 상기 압전소자(120)가 그 극화방향을 따라 변형하는 경우, 상기 압전소자(120)는 상기 진동소자(110)를 구동하여 상기 동일한 방향을 따라 진동시킬 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)는 적층구조를 가질 수 있다. 예시적인 설명으로써, 상기 압전소자(120)는 압전편들의 복수의 층들을 포함할 수 있으며, 상기 압전편들의 복수의 층들은 상기 압전편들의 극화방향을 따라 겹쳐져 상기 압전소자(120)를 형성할 수 있다.

[100] 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서, 상기 고정단부(111)와 상기 압전소자(120)(또는 상기 제1 위치) 사이의 거리는 변하며, 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(400)의 주파수응답곡선의 공진피크에 대응되는 공진주파수가 변한다. 여기서 상기 제1 위치는 상기 압전소자(120)에서 상기 고정단부(111)에 가까운 가장자리의 위치를 가리킬 수 있다. 따라서, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 고정단부(111)와 상기 압전소자(120) 사이의 거리를 조절함으로써, 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(400)의 주파수응답곡선의 공진피크에 대응되는 공진주파수는 변할 수 있으며, 따라서 상이한 주파수대역에서 상기 음향출력장치의 민감도 향상을 쉽게 하여 더 많은 시나리오들에 적용한다. 아래에서는 상기 음향출력장치의 주파수응답곡선에 근거하여 상세하게 설명한다.

[101] 도 5는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[102] 도 5에서의, 곡선 L51은 상기 음향출력장치(400)의 상기 고정단부(111)와 상기 압전소자(120) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이(도 5에서 p로 표시)의 비율이 0.2인 경우의 주파수응답곡선이다. 곡선 L52는 상기 음향출력장치(400)의 상기 고정단부(111)와 상기 압전소자(120) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율이 0.4인 경우의 주파수응답곡선이다. 곡선 L53은 상기 음향출력장치(400)의 상기 고정단부(111)와 상기 압전소자(120) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율이 0.6인 경우의 주파수응답곡선이다. 곡선 L54는 상기 음향출력장치(400)의 상기 고정단부(111)와 상기 압전소자(120) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율이 0.8인 경우의 주파수응답곡선이다. 점선 원형 Y 내의 상기 공진피크들은 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치들 400에 의해 생성되는 제1 공진피크들이다.

[103] 도 5에서 알 수 있다시피, 음향출력장치(예를 들면, 상기 음향출력장치(400))에서 압전소자와 고정단부 사이의 거리가 커지는 경우, 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치의 공진피크에 대응되는 공진주파수도 증가된다(예를 들면, 곡선들 L51, 곡선 L52, 곡선 L53, 및 곡선 L54에서 상기 공진피크들에 대응되는 공진주파수는 점차적으로 증가된다). 상기 음향출력장치(예를 들면, 상기 음향출력장치(400))가 상기 저주파수대역에서 상기 제1 공진피크를 생성하여 이 대역에서 민감도를 증가시킬 수 있게 확보하기 위해, 일부 실시예들에서는, 상기 제1 위치와 상기 고정단부 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.8보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 위치와 상기 고정단부 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.6보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 위치와 상기 고정단부 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.4보다 작을 수 있다.

[104] 도 6은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[105] 도 6에 표시하는 바와 같이, 곡선 L61은 상기 음향출력장치의 감쇠계수(도 6에서의 eta로 표시)가 0이고, 상기 음향출력장치의 고정단부(예를 들면, 상기 고정단부(111))와 상기 압전소자(120) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이(도 6에서 p로 표시)의 비율이 0.2이고, 상기 압전소자(120)가 상기 d33 동작모드에 있는 경우의 음향출력장치(예를 들면, 상기 음향출력장치(400))의 주파수응답곡선이다. 곡선 L62는 상기 음향출력장치의 감쇠계수가 0이고, 상기 음향출력장치의 고정단부와 상기 압전소자(120) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율이 0.2이고, 상기 압전소자(120)가 상기 d31 동작모드에 있으며, 상기 압전소자(120)의 폭이 2mm인 경우의 음향출력장치(예를 들면, 상기 음향출력장치(200))의 주파수응답곡선이다. 곡선 L63은 상기 음향출력장치의 감쇠계수가 1이고, 상기 음향출력장치의 고정단부와 상기 압전소자(120) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율이 0.2이고, 상기 압전소자(120)가 상기 d31 동작모드에 있으며, 상기 압전소자(120)의 폭이 2mm인 경우의 음향출력장치(예를 들면, 상기 음향출력장치(200))의 주파수응답곡선이다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)의 폭은 상기 보구조의 폭과 같을 수 있다. 상기 점선 원형 X에서 제1 공진피크(또는 저주파수 피크)는 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)의 공진에 의해 생성될 수 있다. 상기 제1 공진피크는 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(200)의 민감도의 증가를 촉진시킨다.

[106] 도 6에 근거하여, 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)와 질량소자(130)는 50Hz~2000Hz의 범위 내의 상기 제1 공진피크를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)와 질량소자(130)는 100Hz~2000Hz의 범위 내의 상기 제1 공진피크를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)는 200Hz~2000Hz의 범위 내의 상기 제1 공진피크를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)는 500Hz~1500Hz의 범위 내의 상기 제1 공진피크를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)는 500Hz~1000Hz의 범위 내의 상기 제1 공진피크를 생성할 수 있다.

[107] 곡선 L61과 곡선 L62에 의하면, 상기 d33 동작모드에서의 상기 압전소자(120)와 비교하여, 상기 압전소자(120)가 상기 d31 동작모드에 있는 경우, 상기 음향출력장치는 상기 저주파수대역에서 비교적 높은 피크 값을 구비하는 상기 제1 공진피크를 생성할 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)가 상기 d31 동작모드에 있게 함으로써 상기 저주파수대역에서의 상기 음향출력장치의 민감도가 개선될 수 있다.

[108] 일부 실시예들에서는, 댐핑구조를 상기 음향출력장치에 추가하여 상기 음향출력장치의 감쇠계수를 증가시켜 상기 음향출력장치의 진동공진곡선이 상대적으로 평활하게 할 수 있으며, 따라서 상기 음향출력장치의 음질도 개선한다. 예를 들면, 상기 진동소자(110)는 댐핑재료(예를 들면, 니트릴)로 제조될 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 댐핑재료를 상기 진동소자(110)에 추가할 수 있으며, 예를 들면, 댐핑코팅을 상기 진동소자(110)의 표면에 수행하거나 상기 진동소자(110)의 내부에 침투시킨다. 곡선 L62과 곡선 L63에 의하면, L63은 L62에 상대적으로 평활하지만, 곡선 L61의 상기 제1 공진피크의 피크 값은 L63의 상기 제1 공진피크의 피크 값보다 현저하게 작다. 따라서, 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치의 감쇠계수를 적당하게 증가시킴으로써, 상기 음향출력장치의 주파수응답곡선은 상대적으로 더 평탄할 수 있으며, 따라서 상기 음향출력장치는 상대적으로 더 좋은 음질을 가진다. 그러나, 상기 음향출력장치의 감쇠계수가 너무 큰 경우, 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치의 상기 제1 공진피크의 피크 값이 감소되고, 따라서, 상기 저주파수대역에서의 상기 음향출력장치의 민감도가 감쇠된다. 상기 음향출력장치가 상기 저주파수대역에서 양호한 음질 및 양호한 민감도을 가지도록 확보하기 위해, 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치의 감쇠계수는 0~1의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치의 감쇠계수는 0~0.8의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치의 감쇠계수는 0.1~0.7의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치의 감쇠계수는 0.1~0.7의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치의 감쇠계수는 0.2~0.5의 범위 내일 수 있다.

[109] 도 7은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.

[110] 도 7에 표시하는 바와 같이, 음향출력장장치(700)의 구조는 일부 변형을 가지는 상기 음향출력장치(200)로 간주할 수 있다. 구체적으로, 상기 음향출력장장치(700)와 상기 음향출력장치(200) 사이의 차이점은 상기 음향출력장치(200) 중의 상기 고정단부(111)가 상기 음향출력장장치(700)의 자유단부(111)'로 배치되고, 그리고, 상기 음향출력장장치(700)는 제2 질량소자(150)를 더 포함할 수 있다는 것이다. 상기 진동소자(110)의 길이방향을 따라, 상기 질량소자(130)와 상기 제2 질량소자(150)는 상기 압전소자(120)의 양측에 위치할 수 있다. 예시적인 설명으로서, 상기 질량소자(130)와 상기 제2 질량소자(150)는 각각 상기 보구조의 길이방향의 양단부에 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 질량소자(150)는 자유단부(111')에 연결되고, 상기 질량소자(130)는 자유단부(112)에 연결된다.

[111] 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)와 상기 제2 질량소자(150)의 질량들은 같거나 다를 수 있다. 도1에 기재된 바와 같이, 상기 질량소자(130)의 질량을 조절함으로써, 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수의 주파수 범위가 조절될 수 있다. 상기 보구조의 특정된 길이에 있어서, 상기 질량소자(130)의 질량이 클수록, 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수이 작다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)의 질량은 5g보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)의 질량은 6g보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)의 질량은 8g보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)의 질량은 10g보다 작을 수 있다.

[112] 도 8은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[113] 도 8에서, 곡선 L81은 상기 음향출력장장치(700)의 상기 제2 질량소자(150)의 질량이 상기 질량소자(130)의 질량보다 훨씬 작은(이는 대체로 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 질량의 비율(도 8에서np로 표시)이 0인 것과 근사하다) 경우의 주파수응답곡선이다. 곡선 L82는 상기 음향출력장장치(700)의 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 질량의 비율이 2인 경우의 주파수응답곡선이다. 곡선 L83은 상기 음향출력장장치(700)의 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 비율이 100인 경우의 주파수응답곡선이다.

[114] 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 질량의 비율이 증가될 때, 각각 곡선 L81에서의 제1 공진피크(811), 곡선 L82에서의 제1 공진피크(821), 및 곡선 L83에서의 제1 공진피크(831) 에 대응되는 상기 공진주파수는 점차적으로 커진다. 예시적인 설명으로써, 도8에 표시하는 바와 같이, 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수(811)는 약 350Hz이고, 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수(821)는 약 250Hz이고, 상기 제1 공진피크에 대응되는 공진주파수(831)는 약 75Hz이다. 따라서, 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장장치(700)가 저주파수대역에서 상기 제1 공진피크를 생성하는 것을 확보하기 위해, 상기 제2 질량소자(150)의 질량은 상기 질량소자(130)의 질량보다 클 수 있다. 또한, 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 질량의 비율을 조절함으로써, 상기 음향출력장장치(700)의 상기 공진피크에 대응되는 상기 공진주파수가 변할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 질량의 비율이 클수록, 상기 음향출력장장치(700)의 상기 공진피크에 대응되는 상기 공진주파수가 작다. 일부 실시예들에서는, 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 질량의 비율은 0~5의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 질량의 비율은 0~10의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 질량의 비율은 0~20의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 질량의 비율은 0~50의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 질량의 비율은 0~100의 범위 내일 수 있다.

[115] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장장치(700)에서, 상기 제2 질량소자(150)의 질량이 상기 질량소자(130)의 질량(예를 들면, 상기 제2 질량소자(150)의 질량 대 상기 질량소자(130)의 질량의 비율이 100이상)보다 훨씬 큰 경우, 상기 진동소자(110)(상기 보구조)는 하나의 단부에서 상기 제2 질량소자(150)에 연결될 수 있으며, 상기 제2 질량소자(150)에 연결되는 상기 보구조의 상기 단부는 고정단부로 간주될 수 있다. 이런 경우, 상기 음향출력장장치(700)는 상기 음향출력장치(200)와 같을 수 있다. 이 방식으로 설치함으로써, 상기 제2 질량소자(150)는 상기 보구조의 고전변계(상기 고정단부)로써 이용될 수 있으며, 따라서 상기 보구조의 상기 고정단부를 상기 음향출력장치(예를 들면, 상기 하우징 구조에서)에 고정하기 위한 고정변계를 찾기 어려운 문제를 해결한다.

[116] 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장장치(700)에서, 상기 제2 질량소자(150)의 질량이 상기 질량소자(130)의 질량보다 훨씬 큰 경우, 상기 음향출력장장치(700)는 상기 음향출력장치(200)와 같을 수 있다. 따라서, 상기 음향출력장치(200)에 관한 설명에 의하면, 상기 음향출력장장치(700)가 상기 저주파수대역에서 상기 제1 공진피크를 생성할 수 있도록 확보하기 위해, 상기 제2 질량소자(150)와 상기 압전소자(120) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.8보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제2 질량소자(150)와 상기 압전소자(120) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.6보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제2 질량소자(150)와 상기 압전소자(120) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.4보다 작을 수 있다.

[117] 도 9는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.

[118] 도 9에 표시하는 바와 같이, 음향출력장치(900)의 구조는 일부 변형들을 구비하는 상기 음향출력장치(200)로 간주할 수 있다. 구체적으로, 상기 음향출력장치(900)와 상기 음향출력장치(200) 사이의 차이는 상기 음향출력장치(900)가 상기 보구조의 제3 위치에 부착하는 제2 압전소자(140)를 포함할 수도 있다는 것이다. 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)는 상기 진동소자(110)의 길이방향(또는, "보구조"로 부른다)을 따라 간격을 둘 수 있다.

[119] 일부 실시예들에서는, 상기 제2 압전소자(140)와 상기 압전소자(120)는 같거나 유사 구조, 재료, 등을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)는 상기 진동소자(110)(또는, "보구조"로 부른다)의 길이방향에서 간격을 두며, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)에 의해 입력하는 신호들은 같을 수 있고, 따라서, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)는 직렬연결된 것으로 볼 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제2 압전소자(140)와 상기 압전소자(120)는 상기 d31 동작모드에 있을 수 있으며, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 변형방향은 상기 진동소자(110)의 진동방향에 수직이 될 수 있다.

[120] 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)의 진동방향에서, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)는 상기 보구조의 동일한 측에 위치할 수 있다. 예를 들면, 도 9에 표시하는 바와 같이, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)는 각각 상기 보구조의 상기 제1 위치와 제3 위치에 부착되고 상기 보구조의 동일한 측에 위치할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)는 상기 진동소자(110)의 진동방향에서 상기 보구조의 양측에 위치할 수 있다. 예를 들면, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)는 각각 상기 제1 위치와 상기 보구조의 제3 위치에 부착되고 상기 보구조의 양측에 위치할 수 있다.

[121] 유의해야 하는 것은 도9에 표시하는 압전소자들의 수량은 단지 설명의 목적으로 제공하는 것이며, 본 개시의 범위를 한정하지 않는다는 것이다. 일부 실시예들에서는, 상기 음향출력장치(900)은 2개 이상 압전소자들, 예를 들면, 3개의 압전소자들, 4개의 압전소자들, 5개의 압전소자들, 등을 포함할 수도 있다. 상기 2개 이상의 압전소자들은 상기 보구조의 길이방향에서 간격을 둘 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 2개 이상의 압전소자들 중의 2개의 인접되는 압전소자들의 거리는 같거나 다를 수 있다. 일부 실시예들에서는, 도 9에 표시하는 바와 같이, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)는 상기 질량소자(130)의 동일한 측에 위치할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)은 상기 질량소자(130)의 양측에 위치할 수도 있다. 예를 들면, 상기 압전소자(120), 상기 질량소자(130), 및 상기 제2 압전소자(140)는 상기 보구조의 길이방향에서 차례로 배치된다.

[122] 상기 음향출력장치(900)는 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수곡선의 도면들을 참조하여 상세하게 설명할 수 있다.

[123] 도 10은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[124] 도 10은 상기 음향출력장치(900)의 보구조의 길이가 50mm인 조건하에서 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 상이한 값들(도면에서 p12로 표시)을 가지고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)(예를 들면, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 보구조 사이의 상기 부착영역의 크기) 양자의 길이들이 5mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 4mm(도면에서 p1로 표시)인 경우의 상이한 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선이다. 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 상기 압전소자(120)의 중심점(예를 들면, 중심)과 상기 제2 압전소자(140)의 중심점 사이의 거리를 가리킬 수 있다. 곡선 L101, 곡선 L102, 및 곡선 L103은 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 각각 14mm, 18mm, and 22mm인 경우의 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선이다. 상기 점선 원형 Z는 상기 저주파수대역에서(예를 들면, 50Hz~2000Hz) 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)에 의해 생성되는 상기 제1 공진피크이다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 간격영역의 길이를 가리킬 수 있다.

[125] 도 10에서 알 수 있다시피, 상기 음향출력장치(900)의 보구조의 길이가 50mm이고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 양자의 길이들이 전부 5mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)사이의 거리가 4mm이고, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가18mm인 경우, 중고주파수대역(예를 들면, 200Hz~2000Hz)에서 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L102)은 상대적으로 평활하며, 이는 구체적으로 곡선 L102가 중고주파수대역에서 공진피크들 및/또는 공진골짜기들이 작거나 없음을 나타낸다. 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 14mm 또는 22mm인 경우, 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L101 또는 곡선 L103)은 중고주파수대역에서 상기 공진피크들 및/또는 공진골짜기들을 구비한다. 예시적인 설명으로서, 도 10에 표시하는 바와 같이, 곡선 L101은 200Hz~2000Hz의 범위 내에서 공진피크(1011)와 공진골짜기(1012)를 구비하고, 곡선 L103은 200Hz~2000Hz의 범위 내에서 공진골짜기(1031)와 공진피크(1032)를 구비한다. 따라서, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리(예를 들면, 18mm)를 합리하게 설계함으로써, 상기 중고주파수대역에서 상기 음향출력장치(900)에 의해 생성되는 상기 공진골짜기들와 공진피크들(예를 들면, 상기 공진피크(1011)와 상기 공진골짜기(1012), 상기 공진골짜기(1031)와 상기 공진피크(1032))를 조합(또는 상쇄된다고 부른다)할 수 있으며, 따라서 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L102)은 상대적으로 더 평탄하며, 따라서 상기 음향출력장치(900)가 상대적으로 더 좋은 음질을 가지도록 확보한다.

[126] 도 11은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[127] 도 11은 상기 음향출력장치(900)의 보구조의 길이가 50mm인 조건하에서 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 상이한 값들을 가지고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 양자의 길이들이 5mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 5mm인 경우의 상이한 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선을 나타낸다. 곡선 L111, 곡선 L112 및 곡선 L113은 각 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 12mm, 14mm 및 18mm인 경우의 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선이다. 상기 점선 원형 M은 상기 저주파수대역에서(예를 들면, 50Hz~2000Hz) 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)에 의해 생성되는 상기 제1 공진피크이다.

[128] 도 11에서 알 수 있다시피, 상기 음향출력장치(900)의 상기 보구조의 길이가 50mm이고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 상기 길이들이 5mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 5mm이고, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 14mm인 경우, 중고주파수대역(예를 들면, 200Hz~2000Hz)에서 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L112)은 상대적으로 평활하고, 이는 구체적으로 상기 곡선 L112 이 중고주파수대역에서 공진피크들 및/또는 공진골짜기들이 작거나 또는 없음을 표시한다. 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 10mm 또는 18mm인 경우, 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L111 또는 곡선 L113)은 중고주파수대역에서 상기 공진피크들 및/또는 상기 공진골짜기들을 가진다. 예시적인 설명으로서, 도 11에 표시하는 바와 같이, 곡선 L111 은 200Hz~2000Hz의 범위 내에서 공진피크(1111) 및 공진골짜기(1112)를 구비하고, 곡선 L113은200Hz~2000Hz의 범위 내에서 공진골짜기(1131)와 공진피크(1132)를 구비한다. 따라서, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리(예를 들면, 14mm)를 합리하게 설계함으로써, 중고주파수대역에서 상기 음향출력장치(900)에 의해 생성되는 상기 공진골짜기들과 공진피크들(예를 들면, 상기 공진피크(1111)와 상기 공진골짜기(1112), 상기 공진골짜기(1131)와 상기 공진피크(1132))은 결합될 수 있으며(또는 상쇄된다고 부른다), 따라서 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L112)은 상대적으로 더 평탄하며, 따라서 상기 음향출력장치(900)가 상대적으로 더 좋은 음질을 가지도록 확보한다.

[129] 도 12는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[130] 도 12 은 상기 음향출력장치(900)의 상기 보구조의 길이가 50mm이고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 양자의 길이들이 모두 5mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 6mm인 조건하에서, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 상이한 값들을 가지는 경우의 상이한 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡이다. 곡선 L121, 곡선 L122, 곡선 L123은 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 거리가 각각 10mm, 12mm, 14mm인 경우의 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선이다. 상기 점선 원형 N는 상기 저주파수대역에서(예를 들면, 50Hz~2000Hz) 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)에 의해 생성되는 상기 제1 공진피크이다.

[131] 도 12에서 알 수 있다시피, 상기 음향출력장치(900)의 보구조의 길이가 50mm인 경우, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 길이들이 5mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 6mm이고, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 12mm이고, 중고주파수대역(예를 들면, 200Hz~2000Hz)에서 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L122)은 상대적으로 평활하며, 이는 구체적으로 중고주파수대역에서 곡선 L122가 공진피크들 및/또는 공진골짜기들이 작거나 없음으로 나타난다. 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 10mm 또는 14mm인 경우, 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L121 또는 곡선 L123)은 중고주파수대역에서 상기 공진피크들 및/또는 공진골짜기들을 구비한다. 예시적인 설명으로서, 도12에 표시하는 바와 같이, 곡선 L121은 200Hz~2000Hz의 범위 내에서 공진피크(1211)와 공진골짜기(1212)를 구비하고, 및 곡선 L123은 200Hz~2000Hz의 범위 내에서 공진골짜기(1231)와 공진피크(1232)를 구비한다. 따라서, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리(예를 들면, 12mm)를 합리하게 설계함으로써, 중고주파수대역에서 상기 음향출력장치(900)에 의해 생성되는 상기 공진골짜기들과 공진피크들(예를 들면, 상기 공진피크(1211)와 상기 공진골짜기(1212), 상기 공진골짜기(1231)와 상기 공진피크(1232))은 결합될 수 있으며(또는 상쇄된다고 부른다), 따라서 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L122)은 상대적으로 더 평탄하며, 따라서 상기 음향출력장치(900)가 상대적으로 더 좋은 음질을 구비하도록 확보한다.

[132] 도 10, 도11, 및 도 12에 근거하여, 상기 보구조의 길이들과 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 길이들이 일정한 경우, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111) 사이의 거리가 증가될 때(예를 들면, 도 10 내지 도 12에서 차례로 4mm, 5mm, 및 6mm이다), 상기 결합된 공진피크와 공진골짜기에 대응되는 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)사이의 거리는 상기 보구조의 길이방향에서 점차적으로 작아(예를 들면, 도 10 내지 도 12에서, 차례로 18mm, 14mm, 및 12mm이다)진다. 따라서, 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111) 사이의 상이한 거리들에 근거하여 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 조절될 수 있다. 단지 예로써, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111) 사이의 거리가 증가되는 경우, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 적당히 감소될 수 있고, 따라서 상기 공진피크들과 공진골짜기들이 조합될 수 있으며, 따라서 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선이 더 평탄해지고, 상기 음향출력장치(900)의 음질을 개선한다. 예를 들면, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.05보다 크며, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.5보다 작을 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.08보다 크며, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.4보다 작을 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.1보다 크며, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.3보다 작을 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.12보다 크며, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.25보다 작을 수 있다.

[133] 도 13은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[134] 도 13은 상기 음향출력장치(900)의 상기 보구조의 길이(도면에서 lb로 표시)가 37.5mm이고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 양자의 길이가 모두 5mm이며, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 4mm인 조건하에서, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 상이한 값들을 가지는 경우의 상이한 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선을 나타낸다. 곡선 L131, 곡선 L132, 및 곡선 L123은 각각 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 8mm인 경우의 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선이다. 상기 점선 원형 O는 상기 저주파수대역에서(예를 들면, 50Hz~2000Hz) 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)에 의해 생성되는 상기 제1 공진피크를 나타낸다.

[135] 도 13에서 알 수 있다시피, 상기 음향출력장치(900)의 상기 보구조의 길이가 37.5mm이고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 길이들이 5mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 4mm이고, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 9mm인 경우, 중고주파수대역(예를 들면, 200Hz~2000Hz)에서 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L132)은 상대적으로 평활하고, 구체적으로 곡선 L132은 중고주파수대역에서 공진피크들 및/또는 공진골짜기들가 작거나 없는 것으로 나타난다. 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 8mm 또는 10mm인 경우, 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L131 또는 곡선 L133)은 중고주파수대역에서 상기 공진피크들 및/또는 상기 공진골짜기들을 구비한다. 예시적인 설명으로서, 도 13에 표시하는 바와 같이, 곡선 L131는 200Hz~2000Hz의 범위 내에서 공진피크(1311)와 공진골짜기(1312)를 구비하고, 곡선 L133는 200Hz~2000Hz의 범위 내에서 공진골짜기(1311)와 공진피크(1132)를 구비한다. 따라서, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리(예를 들면, 9mm)를 합리하게 설계함으로써, 중고주파수대역에서 상기 음향출력장치(900)에 의해 생성되는 상기 공진골짜기들과 공진피크들(예를 들면, 상기 공진피크(1311)와 상기 공진골짜기(1312), 상기 공진골짜기 1331와 상기 공진피크 1332)은 결합될 수 있으며(또는 상쇄라고도 불린다) , 따라서 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선은 상대적으로 더 평탄하며, 따라서 상기 음향출력장치(900)가 상대적으로 더 좋은 음질을 가지도록 확보한다.

[136] 도 14는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[137] 도 14는 상기 음향출력장치(900)의 상기 보구조의 길이는 37.5mm이고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 양자의 길이들이 5mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 5mm인 조건하에서 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 상이한 값들을 가지는 경우의 상이한 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선을 나타낸다. 곡선 L141, 곡선 L142, 및 곡선 L143은 각각 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 5.6mm, 6.2mm 및 6.8mm인 경우의 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선이다. 상기 점선 원형 P는 상기 저주파수대역에서(예를 들면, 50Hz~2000Hz) 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)에 의해 생성되는 상기 제1 공진피크를 표시한다.

[138] 도 14에서 알 수 있다시피, 상기 음향출력장치(900)의 상기 보구조의 길이가 37.5mm이고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 길이들이 5mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 5mm이고, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 6.2mm인 경우, 중고주파수대역(예를 들면, 200Hz~2000Hz)에서 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L142)는 상대적으로 평활하며, 이는 구체적으로 곡선 L142이 중고주파수대역에서 공진피크들 및/또는 공진골짜기들이 작거나 또는 없음으로 나타난다. 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 5.6mm 또는 6.8mm인 경우, 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L141 또는 곡선 L143)은 중고주파수대역에서 상기 공진피크들 및/또는 공진골짜기들을 구비한다. 예시적인 설명으로서, 도13에 표시하는 바와 같이, 곡선 L141은 200Hz~2000Hz의 범위 내에서 공진피크(1411)와 공진골짜기(1412)를 구비하고, 곡선 L143은 200Hz~2000Hz의 범위 내에서 공진골짜기(1431)와 공진피크(1432)를 구비한다. 따라서, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리(예를 들면, 6.2mm)를 적당하게 설계함으로써, 중고주파수대역에서 상기 음향출력장치(900)에 의해 생성되는 공진골짜기들과 공진피크들(예를 들면, 상기 공진피크(1411)와 상기 공진골짜기(1412), 상기 공진골짜기(1431)와 상기 공진피크(1432))은 결합될 수 있으며(또는 상쇄라고도 불린다), 따라서 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선은 상대적으로 더 평탄하며, 따라서 상기 음향출력장치(900)가 상대적으로 더 좋은 음질을 구비하도록 확보한다.

[139] 도 13 및 도 14에 의하면, 상기 보구조의 길이와 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 길이들이 일정한 경우, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111) 사이의 거리가 클수록(예를 들면, 도 13 와 도 14에서의, 각각 4mm 및 5mm이다), 상기 보구조의 길이방향에서 상기 조합된 공진피크와 공진골짜기에 대응되는 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)사이의 거리는 점차적으로 작아진다(예를 들면, 도 13 및 도 14에서, 각각 9mm 및 6.2mm이다). 따라서, 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111) 사이의 상이한 거리들에 근거하여 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 조절될 수 있다. 단지 예로써, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111) 사이의 거리가 커지는 경우, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 적당히 감소될 수 있고, 따라서 상기 공진피크들과 공진골짜기들은 조합될 수 있으며, 따라서 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선이 더 평탄해지게 하고 상기 음향출력장치(900)의 음질을 개선한다. 예를 들면, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.1보다 크며, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.25보다 작을 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.13보다 크며, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.2보다 작을 수 있다.

[140] 도 15는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[141] 도 15는 상기 음향출력장치(900)의 보구조의 길이가 25mm이고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 양자의 길이들이 5mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 4mm인 조건하에서, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 상이한 값들을 가지는 경우의 상이한 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선을 나타낸다. 곡선 L151, 곡선 L152, 및 곡선 L153은 각각 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 5.6mm, 6.2mm, 및 6.8mm인 경우의 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선이다. 상기 점선 원형 Q는 상기 저주파수대역에서(예를 들면, 50Hz~2000Hz) 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)에 의해 생성되는 상기 제1 공진피크를 표시한다.

[142] 도 15에서 알 수 있다시피, 상기 음향출력장치(900)의 상기 보구조의 길이가 25mm이고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 의 길이들이 5mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 4mm이고, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 1.5mm인 경우, 중고주파수대역(예를 들면, 300Hz~3000Hz)에서 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L152)은 상대적으로 평활하고, 구체적으로 곡선 L152이 중고주파수대역에서 공진피크들 및/또는 공진골짜기들이 작거나 또는 없는 것으로 나타난다. 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 0.5mm 또는 2.5mm인 경우, 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L151 또는 곡선 L153)은 중고주파수대역에서 상기 공진피크들 및/또는 공진골짜기들을 구비한다. 예시적인 설명으로서, 도15에 표시하는 바와 같이, 곡선 L151은 300Hz~3000Hz의 범위 내에서 공진피크(1511)와 공진골짜기(1512)를 구비하고, 곡선 L153은 300Hz~3000Hz의 범위 내에서 공진골짜기(1531)와 공진피크(1532)를 구비하고. 따라서, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리(예를 들면, 1.5mm)를 적당하게 설계함으로써, 중고주파수대역에서 상기 음향출력장치(900)에 의해 생성되는 상기 공진골짜기들와 공진피크들(예를 들면, 상기 공진피크(1511)와 상기 공진골짜기(1512), 상기 공진골짜기(1531)와 상기 공진피크(1532))은 결합될 수 있으며(또는 상쇄라고도 불린다), 따라서 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선은 상대적으로 더 평탄하며, 따라서 상기 음향출력장치(900)는 상대적으로 더 좋은 음질을 확보한다.

[143] 도 10, 도 13, 및 도 15에 근거하여, 상기 보구조의 길이와 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 길이들이 일정한 경우, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111)사이의 거리가 커짐에 따라(예를 들면, 도10, 도 13, 및 도 15 에서, 차례로 50mm, 37.5mm, 및 25mm이다), 상기 보구조의 길이방향에서 상기 조합된 공진피크와 공진골짜기에 대응되는 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 점차적으로 작아진다(예를 들면, 도10, 도 13, 및 도 15에서, 차례로18mm, 9mm, 및 1.5mm). 따라서, 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 상이한 거리에 근거하여, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 조절될 수 있다. 단지 예로써, 상기 보구조의 거리가 작아지는 경우, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 적당히 감소될 수 있고, 따라서 상기 공진피크들과 공진골짜기들은 조합될 수 있으며, 따라서 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선이 더 평탄해지고 상기 음향출력장치(900)의 음질이 개선된다. 예를 들면, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율는 0.6보다 작을 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은0.4보다 작을 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.2보다 작을 수 있다.

[144] 도 16은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[145] 도 16은 상기 음향출력장치(900)의 보구조의 길이가 50mm이고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 양자의 길이들이(도면에서 lp로 표시) 25mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 4mm인 조건하에서, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 상이한 값들을 가지는 경우의 상이한 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선을 나타낸다. 곡선 L161, 곡선 L162, 및 곡선 L163은 각각 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 -4mm, -2.5mm, 및 -1mm인 경우의 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선이다. 상기 점선 원형 Q 는 상기 저주파수대역에서(예를 들면, 50Hz~2000Hz) 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)에 의해 생성되는 상기 제1 공진피크이다. 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 상기 압전소자(120)의 중심점(예를 들면, 중심)과 상기 제2 압전소자(140)의 중심점 사이의 거리를 가리킬 수 있다. 유의해야 할 것은 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 0라는 것은 상기 보구조의 진동방향을 따라 상기 압전소자(120)의 중심점의 투영이 상기 보구조의 진동방향을 따라 상기 제2 압전소자(140)의 중심점의 투영과 일치한 것으로 이해할 수 있다. 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 양이라는 것은 상기 압전소자들 중의 하나(예를 들면, 상기 제2 압전소자(140))의 위치가 고정되고 상기 기타 압전소자(예를 들면, 상기 압전소자(120))가상기 보구조의 길이방향에서 상기 질량소자(130)로 이동하는 경우의 상기 압전소자(120)의 중심점과 상기 제2 압전소자(140)의 중심점 사이의 거리로 이해할 수 있다.상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 음이라는 것은 상기 압전소자들 중 하나(예를 들면, 상기 제2 압전소자(140))의 위치가 고정되고 상기 기타 압전소자(예를 들면, 상기 압전소자(120))가 상기 보구조의 길이방향에서 상기 고정단부(111)로 이동하는 경우 상기 압전소자(120)의 중심점과 상기 제2 압전소자(140)의 중심점 사이의 거리로 이해할 수 있다.

[146] 도 16에서 알 수 있다시피, 상기 음향출력장치(900)의 상기 보구조의 길이가 50mm이고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 길이들이 모두 25mm이고, 상기 고정단부와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 4mm이고, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 -2.5mm인 경우, 중고주파수대역(예를 들면, 300Hz~3000Hz)에서 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L162)은 상대적으로 평활하며, 이는 구체적으로 곡선 L162이 중고주파수대역에서 공진피크들 및/또는 공진골짜기들이 작거나 또는 없는 것으로 나타난다. 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 -4mm 또는 -1mm인 경우, 상기 음향출력장치(900)의 상기 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선 L161 또는 곡선 L163)은 중고주파수대역에서 상기 공진피크들 및/또는 공진골짜기들을 구비한다. 예시적인 설명으로서, 300Hz~3000Hz의 범위 내에서 곡선 L161은 공진피크(1611)와 공진골짜기(1612)를 구비하고, 도 16에 표시하는 바와 같이 300Hz~3000Hz 의 범위 내에서 곡선 L163은 공진골짜기(1631)와 공진피크(1632)를 구비한다. 따라서, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리(예를 들면, -2.5mm)를 적당하게 설계함으로써, 중고주파수대역에서 상기 음향출력장치(900)에 의해 생성되는 상기 공진골짜기들과 공진피크들(예를 들면, 상기 공진피크(1611)와 상기 공진골짜기(1612), 상기 공진골짜기(1631)와 상기 공진피크(1632))은 결합될 수 있으며(또는 상쇄라고도 불린다), 따라서 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선은 상대적으로 더 평탄하고, 따라서 상기 음향출력장치(900)가 상대적으로 더 좋은 음질을 가지도록 확보한다.

[147] 도 10 및 도 16에 근거하여, 상기 보구조의 길이와 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부(111)사이의 거리가 일정한 경우, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 길이들이 커질 때(예를 들면, 도10 및 도 16에서, 각각 5mm 및 25mm), 상기 보구조의 길이방향에서 상기 결합된 공진피크와 공진골짜기에 대응되는 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 점차적으로 작아진다(예를 들면, 도 10 및 도 16에서, 각각 18mm, -2.5mm이다). 따라서, 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 상이한 거리에 따라 조절될 수 있다. 단지 예로써, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140)의 길이들이 증가될 때, 상기 보구조의 길이방향에서 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 적당히 감소될 수 있고, 따라서 상기 공진피크들과 공진골짜기들은 결합될 수 있으며, 따라서 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선이 더 평탄해지고 상기 음향출력장치(900)의 음질을 개선한다. 예를 들면, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)의 길이 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.05보다 크고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.4보다 작다. 다른 하나의 예로써, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)의 길이 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.1보다 크며, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.2보다 작다. 다른 하나의 예로써, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)의 길이 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.2보다 크며, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.1보다 작다. 다른 하나의 예로써, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)의 길이 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.4보다 크며, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0보다 작다.

[148] 도 10 내 도 16에 의하면, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리를 적당하게 설계함으로써, 상기 음향출력장치(900)의 주파수응답곡선(예를 들면, 곡선들 L102, L112, L122, L132, L142, L152, 및 L162)은 중고주파수대역에서 상대적으로 평활하며, 따라서 상기 음향출력장치(900)가 상대적으로 비교적 좋은 음질을 구비하게 한다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 50mm보다 작을 수 있으며, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 25mm보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 50mm보다 작을 수 있고, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 22mm보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 50mm보다 작을 수 있으며, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 18mm보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 50mm보다 작을 수 있으며, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 14mm보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 40mm,보다 작을 수 있으며, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 10mm보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 40mm보다 작을 수 있으며, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 7mm보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 40mm보다 작을 수 있으며, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 2.5mm보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 보구조의 길이는 30mm보다 작을 수 있으며, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리는 -1mm보다 작을 수 있다.

[149] 곡선 L101, 곡선 L112, 및 곡선 L123에 의하면, 상기 보구조의 길이, 상기 압전소자(120)의 길이, 상기 압전소자(120)와 상기 제2 압전소자(140) 사이의 거리가 일정한 조건하에서, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부 사이의 거리(예를 들면, 도 9에 표시하는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부 사이의 거리)가 증가될 때, 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(900)에 의해 생성되는 상기 제1 공진피크의 피크 값이 증가됨을 알 수 있다. 예시적인 설명으로서, 상기 점선 원형 Z에서 곡선 L101의 상기 제1 공진피크의 피크 값은 약 170dB이고, 상기 점선 원형 M에서 곡선 L112의 상기 제1 공진피크의 피크 값은 약 175dB이고, 상기 점선 원형 N 에서 곡선 L123의 상기 제1 공진피크의 피크 값은 약 180dB이다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부 사이의 거리를 증가함으로써, 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(900)의 상기 제1 공진피크의 피크 값이 증가될 수 있으며, 따라서, 상기 저주파수대역에서 상기 음향출력장치(900)의 민감도가 개선될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부 사이의 거리는 3mm보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부 사이의 거리는 4mm보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부 사이의 거리는 5mm보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부 사이의 거리는 6mm보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120) 또는 상기 제2 압전소자(140)와 상기 고정단부 사이의 거리는 7mm보다 클 수 있다.

[150] 도 17은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.

[151] 도17에 표시하는 바와 같이, 음향출력장치(1700)의 구조는 일부 변형들을 가지는 상기 음향출력장치(200)로 간주할 수 있다. 구체적으로, 상기 음향출력장치(1700)와 상기 음향출력장치(200)사이의 차이점은 상기 음향출력장치(1700)는 제2 압전소자(160)를 포함할 수도 있고, 상기 진동소자(110)와 상기 제2 압전소자(160)는 상기 질량소자(130)의 양측에 대칭되게 배치된다는 것이다. 상기 음향출력장치(1700)는 상기 제2 진동소자(160)에 연결되는(또는 부착되는) 제3 압전소자(170)를 포함할 수 있으며, 상기 제3 압전소자(170)와 상기 압전소자(120)는 상기 질량소자(130)의 양측에 대칭되게 배치된다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)와 상기 제3 압전소자(170)는 각각 상기 질량소자(130)의 양측에 위치하는 2개의 압전보들에 배치되고, 상기 압전소자(120)와 상기 제3 압전소자(170)에 의해 입력되는 상기 전기신호들은 같을 수 있으며, 따라서, 상기 압전소자(120)는 상기 제3 압전소자(170)와 병렬연결된다고 볼 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제2 진동소자(160)의 진동방향과 상기 진동소자(110)의 진동방향은 동일하다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)와 상기 제3 압전소자(170)는 상기 d31 동작모드에 있을 수 있으며, 상기 압전소자(120)의 변형방향과 상기 제3 압전소자(170)의 변형방향은 상기 진동소자(110)의 진동방향 및 상기 제2 진동소자(160)의 진동방향에 수직이 될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)와 상기 제3 압전소자(170)는 상기 d33 동작모드에 있을 수 있으며, 상기 압전소자(120)의 변형방향과 상기 제3 압전소자(170)의 변형방향은 상기 진동소자(110)의 진동방향 및 상기 제2 진동소자(160)의 진동방향과 평행될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 질량소자(130)의 상기 질량소자(130)로부터 멀리 떨어진 일단부와 제2 진동소자(160)의 상기 질량소자(130)로부터 멀리 떨어진 일단부는 고정배치된다(예를 들면, 상기 고정단부). 예를 들면, 질량소자(130)의 상기 질량소자(130)로부터 멀리 떨어진 일단부와 제2 진동소자(160)의 상기 질량소자(130)로부터 멀리 떨어진 일단부는 상기 음향출력장치(1700)의 기타 소자들(예를 들면, 상기 하우징)에 고정될 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 압전소자(120)와 상기 제3 압전소자(170)는 상기 d33 동작모드에 있을 수 있다. 상기 압전소자(120)와 상기 제3 압전소자(170)는 상기 진동소자(110)와 상기 제2 진동소자(160)의 진동방향들에서의 하나의 단부에 고정되고, 상기 압전소자(120)의 다른 하나의 단부와 상기 제2 압전소자(160)의 다른 하나의 단부는 각각 상기 진동소자(110)의 상기 질량소자(130)로부터 멀리 떨어진 일단부와 제2 진동소자(160)의 상기 질량소자(130)로부터 멀리 떨어진 일단부에 부착되며, 따라서, 진동소자(110)의 상기 질량소자(130)로부터 멀리 떨어진 일단부와 제2 진동소자(160)의 상기 질량소자(130)로부터 멀리 떨어진 일단부는 상기 질량소자(130)에 상대적으로 고정된다. 상기 제2 진동소자(160) 및 상기 제3 압전소자(170)에 관한 더 많은 설명은 각각 상기 진동소자(110) 및 상기 압전소자(120)에 관한 설명에서 찾을 수 있으며, 여기에서는 중복하지 않는다.

[152] 도 18은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[153] 도 18에서의, 곡선 L181은 상기 진동소자(110)와 상기 제2 진동소자(160)가 중간에 질량소자가 없이 연결된(또는 상기 진동소자(110)와 상기 제2 진동소자(160)가 탑재되지 않은 것으로 간주) 경우의 주파수응답곡선이다. 곡선 L182은 상기 진동소자(110)와 상기 제2 진동소자(160)가 중간에 질량소자를 구비하고 연결된 (또는 상기 진동소자(110)와 상기 제2 진동소자(160)가 탑재된 것으로 간주)경우의 주파수응답곡선이다.

[154] 도 18에 표시하는 바와 같이, 곡선 L181 및 곡선 L182에서 인접된 공진피크들 사이의 곡선들은 평활하고 공진골짜기들이 존재하지 않는다. 따라서, 이는 상기 압전편들의 구조를 병렬연결되게 설치함으로써 상기 음향출력장치(1700)의 주파수응답곡선이 상기 공진골짜기들을 생성하지 않음으로 간주할 수 있으며, 이는 상기 주파수응답곡선을 더 평활하게 하고 상기 음향출력장치(1700)의 음질을 개선하게 한다. 그리고, 곡선 L181의 상기 공진피크 1811를 곡선 L182의 상기 공진피크(1821)와 비교함으로써, 질량소자(130)가 상기 진동소자(110)와 상기 제2 진동소자(160) 사이에 연결되는 경우, 상기 공진피크에 대응되는 상기 공진주파수가 저하될 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 상기 질량소자(130)의 질량을 변화시킴으로써, 상기 저주파수대역에서(예를 들면, 100Hz~1000Hz) 상기 음향출력장치(1700)에 의해 생성되는 상기 공진피크에 대응되는 공진주파수는 변할 수 있다.

[155] 도 19는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치의 구조를 나타내는 예시적인 개략도이다.

[156] 도 19에 표시하는 바와 같이, 음향출력장치(1900)의 구조는 일부 변형들을 가지는 상기 음향출력장치(200)로 간주할 수 있다. 구체적으로, 상기 음향출력장치(1900)와 상기 음향출력장치(200) 사이의 차이점은 상기 음향출력장치(1900)는 상기 질량소자(130)에 연결되는 제3 압전소자(180)를 포함할 수도 있다는 데 있다. 상기 제3 진동소자(180)의 진동방향과 상기 소자(110)의 진동방향은 평행된다. 또한, 상기 음향출력장치(1900)은 상기 제3 진동소자(180)에 연결되는 제4 압전소자(190)를 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제4 압전소자(190)가 상기 d31 동작모드에 있는 경우, 상기 제4 압전소자(190)의 변형방향은 상기 제3 진동소자(180)의 진동방향에 수직이 될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)와 상기 진동소자(110)는 같거나 또는 상이한 구조들, 재료들, 등을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제4 압전소자(190)와 상기 압전소자(120)는 같거나 또는 상이한 구조들, 재료들, 등을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서는, 도 19에 표시하는 바와 같이, 상기 질량소자(130)의 양측에서 상기 제3 진동소자(180)의 보구조는 대칭되게 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제4 압전소자(190)는 상기 질량소자(130)의 양측에 위치하는 2개의 압전편들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제4 압전소자(190)는 상기 제3 진동소자(180)를 완전히 커버할 수 있거나 또는 상기 제3 진동소자(180)을 부분적으로 커버하는 하나의 압전편을 포함할 수 있다. 상기 제3 진동소자(180), 상기 제4 압전소자(190)에 관한 더 많은 설명은 각각 상기 진동소자(110), 상기 압전소자(120)의 관련 설명에서 찾을 수 있으며, 여기에서는 중복하지 않는다.

[157] 유의해야 할 것은 도19에 표시하는 상기 음향출력장치(1900)는 단지 설명의 목적으로 제공하는 것이며, 본 개시의 범위를 한정하려는 것이 아니다. 본 분야의 통상의 기술자들에 있어서, 본 개시의 교시하에서 다양한 수정들과 변경들을 진행할 수 있다. 예를 들면, 상기 제4 압전소자(190)는 상기 제3 진동소자(180)을 완전히 커버할 수 있거나 또는 상기 제3 진동소자(180)를 부분적으로 커버하는 하나의 압전편을 포함할 수 있다. 다른 하나의 예로써, 상기 압전소자(120)는 상기 진동소자(110)을 완전히 커버할 수 있는 하나의 압전편을 포함할 수 있다.

[158] 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)는 외팔보구조를 가질 수 있다. 상기 외팔보는 상기 고정단부(111)와 상기 자유단부(112)를 구비한다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)는 상기 보구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 진동소자(180)는 자유보일 수 있으며, 상기 자유보의 적어도 일부분(예를 들면, 길이방향을 따라 중심구역)은 질량소자(130)에 연결되고, 상기 자유보의 양단부는 자유단부들이다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)의 진동방향 또는 상기 진동소자(110)의 진동방향을 따라 투영평면에서, 상기 제3 진동소자(180)의 길이방향(예를 들면, 상기 자유보의 장축의 방향)과 상기 진동소자(110)의 길이방향 사이의 각도는 90°일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)와 상기 제3 진동소자(180)의 연결위치는 상기 제3 진동소자(180)의 길이방향의 중심에 위치할 수 있으며, 예를 들면, 상기 진동소자(110)와 상기 제3 진동소자(180)는 "T" 형상 구조(또는 "T 보"라고 부른다)를 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)의 길이방향과 상기 진동소자(110)의 길이방향 사이의 각도는 90°보다 작거나 또는 90°보다 클 수도 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)와 상기 제3 진동소자(180)의 연결위치는 상기 제3 진동소자(180)의 길이방향의 임의의 위치일 수 있다.

[159] 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)와 상기 제3 진동소자(180)는 일체로 형성된 "T" 형상 구조 또는 임의의 기타 구성구조들일 수 있다. 기타 구성들은 상기 진동소자(110)의 길이방향(예를 들면, 도면에서 x-방향)을 따라, 상기 진동소자들(110)의 상이한 위치들에 상이한 폭들(예를 들면, 도면에서 y-방향)을 구비하며, 예를 들면, 상기 자유단부에 가까운 폭이 크거나, 또는 상기 자유단부에 가까운 폭이 작은 구성들을 포함한다.

[160] 도 20은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[161] 도 20에서, 곡선 L201은 상기 압전소자(120)가 단독으로 여기되는 경우(예를 들면, 상기 진동소자(110)(또는 외팔보로 알려진다)가 상기 질량소자(130)를 구동하여 진동시키는 경우 생성하는 주파수응답곡선) 생성되는 주파수응답곡선이다. 곡선 L202는 상기 제4 압전소자(190)가 단독으로 여기되는 경우(예를 들면,상기 제3 진동소자(180)(또는 자유보로 알려진다)와 상기 질량소자(130)가 진동하는 경우 생성되는 주파수응답곡선) 생성되는 주파수응답곡선이다. 곡선 L203은 상기 음향출력장치(1900) 중의 상기 압전소자(120)와 상기 제4 압전소자(190)가 동시에 여기되는 경우(예를 들면, 상기 진동소자(110), 상기 제3 진동소자(180), 및 상기 질량소자(130)이 동시에 진동될 때 생성되는 주파수응답곡선 (또는 "T 보"라고 부른다)) 생성되는 주파수응답곡선이다.

[162] 도 20에 표시하는 바와 같이, 곡선 L201은 사람 귀의 가청범위에서(예를 들면, 20Hz~20,000Hz) 적어도 2개의 공진피크들(예를 들면, 제1 공진피크(2011)와 제2 공진피크(2012))을 구비한다. 상기 제1 공진피크(2011)와 상기 제2 공진피크(2012) 사이에 공진골짜기(2013)가 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크(2011)는 50Hz~2000Hz의 범위 내의 주파수를 가질 수 있다. 상기 공진골짜기(2013)의 주파수는 약 1330Hz이다. 곡선 L202는 사람 귀의 가청범위에서(예를 들면, 20Hz~20,000Hz) 적어도 하나의 공진피크(예를 들면, 공진피크(2021))를 가진다. 상기 공진피크(2021)의 주파수는 약 1330Hz이다. 곡선 L203는 사람 귀의 가청범위에서(예를 들면, 20Hz~20,000Hz) 적어도 2개의 공진피크들(예를 들면, 제1 공진피크(2031)와 제2 공진피크(2032))를 가진다. 도 20에서 알 수 있다시피, 곡선 L203에서 상기 제1 공진피크(2031)와 상기 제2 공진피크(2032) 사이에 공진골짜기가 존재하지 않는다. 이는 상기 공진피크(2021)가 상기 동일한 주파수에서 상기 공진골짜기(2013)를 보충하기 때문이며, 따라서 곡선 L203에서 상기 제1 공진피크(2031)와 상기 제2 공진피크(2032) 사이에 공진골짜기가 존재하지 않는다. 그리고, 100Hz보다 큰 상기 주파수 범위에서, 곡선 L203의 진폭은 곡선 L201에 상대적으로 증가된다.

[163] 따라서, 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)와 상기 질량소자(130)의 진동에 의해 생성되는 상기 제1 공진피크와 상기 제2 공진피크 사이(설명의 편의를 위해, 여기서, 상기 진동소자(110)에 대응되는 공진골짜기라고 부른다)의 상기 공진골짜기는 상기 제3 진동소자(180)와 상기 질량소자(130)가 저주파수 범위에서(예를 들면, 50Hz~2000Hz) 생성하는 상기 공진피크(설명의 편의를 위해, 여기서, 상기 제3 진동소자(180)에 대응되는 공진피크라고 부른다)에 의해 보충될 수 있으며, 따라서 상기 음향출력장치(1900)의 주파수응답곡선은 상기 제1 및 제2 공진피크들 사이에 공진골짜기를 구비하지 않는다. 따라서, 상기 제1 공진피크와 제2 공진피크 사이의 곡선은 평활하고, 이는 상기 음향출력장치의 음질의 개선에 유익하다.

[164] 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크의 주파수 대 상기 진동소자(110)에 대응되는 상기 제2 공진피크의 주파수의 비율은 5~30의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크의 주파수 대 상기 진동소자(110)에 대응되는 상기 제2 공진피크의 주파수의 비율은 6~25의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크의 주파수 대 상기 진동소자(110)에 대응되는 상기 제2 공진피크의 주파수의 비율은 8~20의 범위 내일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제1 공진피크의 주파수 대 상기 진동소자(110)에 대응되는 상기 제2 공진피크의 주파수의 비율은 10~18의 범위 내일 수 있다.

[165] 일부 실시예들에서는, 상기 보구조(예를 들면, 상기 진동소자(110)에 대응되는 외팔보 또는 상기 제3 진동소자(180)에 대응되는 자유보)의 공진주파수는 방정식(2) 에 따라 결정될 수 있다.

(2)

는 상기 보구조의 길이이고, 는 상기 보구조의 굴곡강도이고, 은 상기 보구조의 단위 길이의 밀도이고, 는 차 공진주파수의 고유 값과 관련되는 계수이다. 방정식 (2)에 의하면, 상기 보구조의 굴곡강도 와 가 일정한 경우, 상기 보구조의 공진주파수 의 변화에 따라 변한다.

[166] 일부 실시예들에서는, 상기 질량소자(130)에 연결되는 상기 진동소자(110)(상기 외팔보)의 주파수 방정식은 아래와 같이 표시될 수 있다.

,(3)

는 상기 질량소자(130)의 질량 대상기 진동소자(110)의 질량의 비율이고, 는 외팔보에 대응되는 차 공진주파수의 고유 값과 관련되는 계수이다. 방정식(3)의 해법에 의하면, 의 값들은 아래의 표1에 표시하는 바와 같다.

표1

[167] 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)(자유보)의 주파수 방정식은 아래와 같이 표시될 수 있다.

,(4)

는 상기 자유보에 대응되는 차 공진주파수에 관련되는 계수이다. 상기 방정식(4)을 구함으로써, 의 값은 4.730, 7.853.(i=1, 2.)이다.

[168] 상기 제3 진동소자(180)에 대응되는 상기 공진피크가 상기 진동소자(110)에 대응되는 상기 공진골짜기를 보충할 수 있게 확보하기 위해, 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)에 대응되는 상기 공진피크의 주파수 대 진동소자(110)에 대응되는 상기 제2 공진피크의 주파수의 비율은 2보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)에 대응되는 상기 공진피크의 주파수 대 진동소자(110)에 대응되는 상기 제2 공진피크의 주파수의 비율은 1.5보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)에 대응되는 상기 공진피크의 주파수 대 진동소자(110)에 대응되는 상기 제2 공진피크의 주파수의 비율은 1보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)에 대응되는 상기 공진피크의 주파수 대 진동소자(110)에 대응되는 상기 제2 공진피크의 주파수의 비율은 0.5보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180) 에 대응되는 상기 공진피크가 상기 진동소자(110)에 대응되는 상기 공진골짜기를 보충할 수 있게 확보하기 위해, 상기 제3 진동소자(180)에 대응되는 상기 공진피크의 주파수은 상기 진동소자(110)에 대응되는 상기 공진골짜기의 주파수(예를 들면, 상기 공진골짜기(2013)와 상기 공진피크(2021) 양자의 공진주파수들은 1330Hz 근처이다)에 가까울 수 있다. 따라서, 상기 제3 진동소자(180)에 대응되는 상기 공진피크의 주파수은 상기 진동소자(110)에 대응되는 상기 제2 공진피크의 상기 공진주파수 보다 작을 수 있다. 예를 들면,

,(5)

의 값은 4.730이고, 방정식(5) 는 아래와 같이 표현될 수 있다.

.(6)

[169] 방정식 (6)과 표 1에 의하면, 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)의 길이 대 상기 진동소자(120)의 길이의 비율은 0.7보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)의 길이 대 상기 진동소자(120)의 길이의 비율은은 1보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)의 길이 대 상기 진동소자(120)의 길이의 비율은은 1.2보다 클 수 있다.

[170] 또한, 곡선 L201 및 곡선 L203에 의하면, 중고주파수대역(200Hz~20,000Hz)에서, 곡선 L203의 진폭은 곡선 L201의 진폭보다 큼을 알 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서는, 100Hz보다 큰 범위에서, 상기 제3 진동소자(180)는 상기 질량소자(130)의 진동진폭을 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 음향출력장치(1900)와 같거나 유사한 구조를 사용함으로써, 상기 음향출력장치는 중고주파수 범위에서 상대적으로 더 좋은 민감도를 가질 수 있다.

[171] 도 21은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[172] 도 21에서의, 곡선 L211은 상기 압전소자(120)가 단독으로 여기되는 경우 생성되는 주파수응답곡선(예를 들면, 상기 진동소자(110)(또는 외팔보로 알려진다)가 상기 질량소자(130)를 구동하여 진동시키는 경우 생성되는 주파수응답곡선)이다. 곡선 L212는 상기 제4 압전소자(190)가 단독으로 여기되는 경우 생성되는 주파수응답곡선(예를 들면, 상기 제3 진동소자(180)(또는 자유보로 알려진다)와 상기 질량소자(130)가 진동할 때 생성되는 주파수응답곡선)이다. 곡선 L213, 곡선 L214, 곡선 L215, 및 곡선 L216은 각각 상기 압전소자(120)와 상기 제4 압전소자(190)가 상기 음향출력장치(1900)에서 동시에 여기되고 여기신호들(도면에서 thet로 표시) 의 위상차들이 0°, 45°, 135°, 및 180°일 때 생성되는 주파수응답곡선이다.

[173] 곡선 L213, 곡선 L214, 곡선 L215, 및 곡선 L216에 의하면, 음향출력장치(1900)에서 상기 압전소자(120)의 여기신호와 상기 제4 압전소자(190)의 여기신호 사이의 위상차가 135°를 초과할 때, 상기 음향출력장치(1900)의 주파수응답곡선에서 상기 제1 공진피크와 상기 제2 공진피크 사이에 공진골짜기(예를 들면, 곡선 L216에서 공진골짜기 2161)가 존재하며, 상기 진동소자(110)와 상기 제3 진동소자(180)의 진동의 반상 소멸에 의해 발생한다. 따라서, 상기 음향출력장치(1900)의 주파수응답곡선에서 상기 제1 공진피크와 상기 제2 공진피크 사이에 공진골짜기가 존재하지 않고, 상기 음향출력장치(1900)가 평탄한 곡선들의 큰 범위를 가지고, 상대적으로 좋은 음질을 구비하도록 확보하기 위해, 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)의 여기신호와 상기 제4 압전소자(190)의 여기신호 사이의 위상차는 135°이하일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)의 여기신호와 상기 제4 압전소자(190)의 여기신호 사이의 위상차는 90°이하일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)의 여기신호와 상기 제4 압전소자(190)의 여기신호 사이의 위상차는 60°이하일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)의 여기신호와 상기 제4 압전소자(190)의 여기신호 사이의 위상차는 45°이하일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)의 여기신호와 상기 제4 압전소자(190)의 여기신호 사이의 위상차는 30°이하일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 압전소자(120)의 여기신호와 상기 제4 압전소자(190)의 여기신호 사이의 위상차는 0°일 수 있다.

[174] 도 22는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 음향출력장치들의 주파수응답곡선을 나타내는 개략도이다.

[175] 도 22에서, 곡선 L221, 곡선 L222, 곡선 L223, 곡선 L224, 및 곡선 L225는 각각 상기 제3 진동소자(180)의 길이(도면에서 lp_d2로 표시)가 0mm(상기 음향출력장치(1900)는 상기 제3 진동소자(180)을 포함하지 않으며, 상기 음향출력장치(200)와 같다고 볼 수 있다), 20mm, 22mm, 24mm, and 30mm이고, 상기 진동소자(110) 의 길이들(도면에서 lp_d로 표시한다)은 전부 20mm인 경우의 상기 음향출력장치(1900)의 주파수응답곡선이다. 곡선 L221, 곡선 L222, 곡선 L223, 곡선 L224, 및 곡선 L225에 의하면, 상기 제3 진동소자(180)의 길이가24mm보다 작은 경우, 곡선 L221, 곡선 L222, 및 곡선 L223의 전부는 2250Hz 부근의 공진골짜기를 구비함을 알 수 있다. 상기 제3 진동소자(180)의 길이의 증가는 상기 중고주파수 범위(예를 들면, 2000Hz~20000Hz)에서 상기 음향출력장치(1900)의 주파수응답곡선의 진폭만을 증가시킬 수 있으며, 이는 중고주파수 범위에서 상기 음향출력장치(1900)의 민감도가 증가될 수 있음을 의미한다. 상기 제3 진동소자(180)의 길이가 24mm를 초과하는 경우, 곡선 L224 및 곡선 L225는 상기 제1 공진피크와 상기 제2 공진피크 사이에서 공진골짜기를 구비하지 않으며, 상기 음향출력장치(1900)의 주파수응답곡선이 상대적으로 더 평탄하게 하며, 따라서 음질을 개선한다. 그리고, 곡선 L224 및 곡선 L225에 의하면, 상기 제3 진동소자(180)의 길이가 증가됨에 따라, 상기 주파수응답곡선의 진폭이 증가함에 따라, 상기 음향출력장치(1900)의 민감도를 개선하는 데 유리하다. 또한, 상기 제3 진동소자(180)의 길이의 증가에 따라, 중고주파수 범위(예를 들면, 2000Hz~20000Hz)에서 상기 음향출력장치(1900)의 주파수응답곡의 공진피크는 왼쪽을 향해 이동한다(예를 들면, 저주파수를 향해). 따라서, 상기 제3 진동소자(180)의 길이를 조절함으로써 상기 음향출력장치(1900)의 진동성능요구들은 조절될 수 있다.

[176] 상술한 내용에서 알 수 있다시피, 상기 제3 진동소자(180)의 길이를 증가시킴으로써, 상기 음향출력장치(1900)에서, 상기 음향출력장치(1900)의 민감도와 음질이 개선될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 진동소자(110)의 길이는 20mm일 수 있으며, 상기 제3 진동소자(180)의 길이는 24mm보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)의 길이는 26mm보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)의 길이는 28mm보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 제3 진동소자(180)의 길이는 30mm보다 클 수 있다.

[177] 상기 기본 개념에 대한 설명을 통하여, 본 분야의 통상의 기술자들은 상기의 상세한 설명을 열독한 후, 이 상세설명은 예를 제시하는 목적뿐이고 한정적이 아님이 명확할 것이다. 여기에서 명기하지 않았지만 본 분야의 통상의 기술자들에 있어서 다양한 변화, 개진, 또는 수정은 가능하며 또한 이를 추구할 수 있다. 본 개시에 의하여 이러한 변화, 개진, 또는 수정은 제안를 주기 위함이고, 이는 본 개시의 바람직한 실시예의 요지와 범위내에 있는 것이다.

[178] 또한 본 개시의 실시예들을 설명하는 데 특정된 용어를 사용한다. 예를 들면, 사용된 용어 이를테면 "하나의 실시예", "실시예", 및/또는 "일부 실시예"는 실시예와 관련하여 설명한 상세한 특징, 구조 또는 특성은 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 강조하고 인정해야 하는 것은 본 명세서의 여러 부분에서 2번 이상 언급된 "일 실시예" 또는 "하나의 실시예" 또는 "대안 실시예"는 전부 동일한 실시예를 가르킬 필요가 없다는 것이다. 또한, 본 개시의 하나 이상의 실시예에서 구체적인 특징들, 구조들, 또는 특성들은 적당하게 조합될 수 있다.

[179] 또한, 본 분야의 통상의 기술자들에 있어서, 이해해야 할 것은 본 개시의 각 양태는 임의의 새롭고 유용한 공정, 기계, 제조 또는 물질의 결합, 또는 이들의 임의의 새롭고 유용한 개량을 포함하는 임의의 수량의 특허가능한 종류들 및 내용들의 형식으로 기술되고 설명될 수 있다는 것이다. 상응하게, 본 개시의 각 양태는 전체적으로 하드웨어, 전체적으로 소프트웨어(펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로 코드 등) 또는 소프트웨어와 하드웨어를 조합하여 구현될 수 있으며. 이들은 전부 여기에서 "유닛", "모듈", 또는 "시스템"이라고 부를 수 있다. 또한, 본 개시의 각 양태은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체에 있는 컴퓨터 프로그램제품의 형식을 취할 수 있으며, 상기 제품은 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 포함한다.

[180] 유사하게, 이해해야 할 것은 본 개시의 실시예에 대한 상기 설명에서, 다양한 실시예들 중 하나 이상의 이해를 돕는 개시를 간단화하기 위한 목적으로 어떤 경우 다양한 특징들이 하나의 실시예, 도면 또는 설명에 집중되어 있다는 것이다. 그러나 이러한 개시의 방법은 청구된 요지가 각 청구항들에서 명시적으로 인용되는 것보다 더 많은 특징을 요구한다는 취지를 반영하는 것으로 해석되지는 않는다. 오히려, 청구된 주제는 상기 공개된 하나의 실시예의 모든 특징들보다 적은 특징을 가질 수 있다.

[181] 일부 실시예들에서는, 본 출원의 어떤 실시예를 기술하고 주장하는 데 사용된 수량 또는 성질을 표시하는 숫자는 일부 상황에서 용어 "약", "유사", 또는 "기본상" 등으로 수식하여 이해하여야 한다. 별도의 설명이 없는 경우 "약", "유사" 또는 "기본상"은 그 묘사하는 값이 ±20%의 변화가 있음을 표시할 수 있다. 상응하게, 일부 실시예들에서는, 일부 실시방안에서 서면 기술과 청구범위에서 열거한 수치 계수는 유사치이며, 특정된 실시방안에서 얻으려는 성질에 따라 변화할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 일부 실시예들에서는, 상기 수치 파라미터들은 보고된 유효 숫자의 수를 고려하고 일반적인 반올림 기법을 적용해서 해석되어야 한다. 본 출원의 일부 실시방안에서 광범위의 수치 범위와 계수는 유사치이지만, 구체적인 실시예들에 설명된 수치들은 가능한 한 정확하게 보고된다.

[182] 결론적으로, 상술한 바와 같이 여기에서 개시된 본 출원의 실시예들은 본 출원의 실시예들의 원칙들을 예시하는 것임을 이해할 수 있다. 기타 수정은 본 출원의 범위내에서 응용될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 한정적이 아니게, 본 출원 실시예들의 대안적인 구성들은 여기에서의 교시에 따라 상응하게 이용될 수 있다. 그러므로 본 출원의 실시예들은 보여주고 묘사된대로 정확하게 한정된 것이 아니다.

Claims (29)

1. 음향출력장치로서,
   진동소자의 길이방향을 따라 연장되는 보구조를 구비하는 상기 진동소자;
   전기신호에 응답하여 변형되도록 구성되는 압전소자로서, 상기 압전소자의 변형은 상기 진동소자를 구동하여 진동시키고, 상기 압전소자는 상기 보구조의 제1 위치에 부착되고, 상기 길이방향에서의 부착영역의 크기는 상기 길이방향에서의 상기 보구조의 크기의 80%를 초과하지 않는, 상기 압전소자; 및
   상기 보구조의 제2 위치에 연결되는 질량소자로서, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치는 상기 길이방향에서 간격을 두며, 상기 진동소자의 진동은 상기 질량소자를 구동하여 상기 길이방향에 수직이 되는 방향에서 진동시키는, 상기 질량소자를 포함하는
   음향출력장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 진동소자는 상기 질량소자와 함께 공진하여 제1 공진피크를 생성하며, 상기 제1 공진피크의 주파수는50Hz~2000Hz의 범위 내에 있는
   음향출력장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 진동소자와 상기 질량소자의 진동은 제2 공진피크를 가지고, 상기 제2 공진피크의 주파수 대 상기 제1 공진피크의 주파수의 비율은 5보다 큰
   음향출력장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 공진피크와 상기 제2 공진피크 사이에서, 상기 진동소자와 상기 질량소자의 진동은 적어도 하나의 공진골짜기를 생성하고, 상기 제1 공진피크 또는 상기 제2 공진피크와 상기 적어도 하나의 공진골짜기 사이의 진폭차이는 80dB보다 작은
   음향출력장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 보구조의 길이는 50mm보다 작은
   음향출력장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 질량소자의 질량은 10g보다 작은
   음향출력장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 압전소자의 변형방향은 상기 진동소자의 진동방향에 수직이 되는
   음향출력장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 압전소자의 길이는 3mm~30mm의 범위 내에 있는
   음향출력장치.
9. 제7항에 있어서,
   제2 압전소자를 더 포함하며, 상기 제2 압전소자는 상기 보구조의 제3 위치에 부착되고, 상기 압전소자와 상기 제2 압전소자는 상기 진동소자의 길이방향에서 간격을 두는
   음향출력장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 압전소자와 상기 제2 압전소자 사이의 거리는 25mm보다 작은
    음향출력장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 보구조는 고정단부를 포함하고, 상기 압전소자 또는 상기 제2 압전소자와 상기 고정단부 사이의 거리는 3mm보다 큰
    음향출력장치.
12. 제9항에 있어서,
    상기 압전소자와 상기 제2 압전소자는 상기 보구조의 진동방향에서 상기 보구조의 동일한 측에 위치하는
    음향출력장치.
13. 제9항에 있어서,
    상기 압전소자와 상기 제2 압전소자는 상기 보구조의 진동방향에서 각각 상기 보구조의 양측에 위치하는
    음향출력장치.
14. 제7항에 있어서,
    제2 질량소자를 더 포함하며, 상기 질량소자와 상기 제2 질량소자는 상기 진동소자의 길이방향에서 각각 상기 압전소자의 양측에 위치하는
    음향출력장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 질량소자의 질량은 상기 질량소자의 질량보다 큰
    음향출력장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 질량소자의 질량 대 상기 질량소자의 질량의 비율은 0~10의 범위 내에 있는
    음향출력장치.
17. 제1항에 있어서,
    상기 압전소자의 변형방향은 상기 진동소자의 진동방향에 평행되는
    음향출력장치.
18. 제17항에 있어서,
    상기 압전소자는 상기 진동소자의 진동방향을 따라 일단부에서 고정되고, 기 압전소자의 다른 단부는 상기 제1 위치에서 상기 보구조에 연결되는
    음향출력장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 보구조는 고정단부를 포함하고, 상기 제1 위치와 상기 고정단부 사이의 거리 대 상기 보구조의 길이의 비율은 0.6보다 작은
    음향출력장치.
20. 제1항에 있어서,
    제2 진동소자를 더 포함하며, 상기 진동소자와 상기 제2 진동소자는 상기 질량소자의 양측에서 대칭되게 배치되는
    음향출력장치.
21. 제20항에 있어서,
    상기 제2 진동소자에 연결되는 제3 압전소자를 더 포함하며, 상기 제3 압전소자와 상기 압전소자는 상기 질량소자의 양측에서 대칭되게 배치되는
    음향출력장치.
22. 제20항에 있어서,
    상기 진동소자의 상기 질량소자로부터 멀리 떨어진 일단부와 상기 제2 진동소자의 상기 질량소자로부터 멀리 떨어진 일단부는 고정배치되는
    음향출력장치.
23. 제1항에 있어서,
    상기 질량소자에 연결되는 제3 진동소자를 더 포함하는
    음향출력장치.
24. 제23항에 있어서,
    100Hz보다 큰 주파수 범위에서, 상기 제3 진동소자는 상기 질량소자의 진동진폭을 증가시키는
    음향출력장치.
25. 제23항에 있어서,
    상기 제3 진동소자의 길이 대 상기 진동소자의 길이의 비율은 0.7보다 큰
    음향출력장치.
26. 제23항에 있어서,
    상기 제3 진동소자의 진동방향은 상기 진동소자의 진동방향에 평행되는
    음향출력장치.
27. 제26항에 있어서,
    상기 제3 진동소자에 연결되는 제4 압전소자를 더 포함하는
    음향출력장치.
28. 제27항에 있어서,
    상기 제4 압전소자의 변형방향은 상기 제3 진동소자의 진동방향에 수직이 되는
    음향출력장치.
29. 제27항에 있어서,
    상기 압전소자와 상기 제4 압전소자에 의해 수신되는 전기신호는 위상차를 가지며, 상기 위상차는 135°보다 작은
    음향출력장치.

Images