TW201743199A - 聲音輸出裝置 - Google Patents

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金永述
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Abstract

本揭露內容提供一種聲音輸出裝置，所述聲音輸出裝置包括：第一聲音輸出單元；第二聲音輸出單元，與所述第一聲音輸出單元間隔開預定距離；至少一個開口，界定於所述第二聲音輸出單元中；以及殼體，用於容納所述第一聲音輸出單元及所述第二聲音輸出單元中的至少一者。此處，所述殼體具有為所述第二聲音輸出單元的直徑的100%至130%的外徑。

Description

聲音輸出裝置
本發明是有關於一種聲音輸出裝置，且更具體而言，是有關於一種能夠改良包括低音調聲帶（low-pitched sound band）及高音調聲帶（high-pitched sound band）的音頻頻帶（audio frequency band）的輸出特性的聲音輸出裝置。
一般而言，壓電元件表示具有在電能與機械能二者之間進行相互轉化的特性的元件。亦即，壓電元件在施加壓力時產生電壓（壓電效應），並在施加電壓時因其中的壓力變化而在體積或長度上產生增大或減小（逆壓電效應）。壓電元件包括壓電層及設置在上面的電極，並具有根據經由電極施加至壓電層的電壓而變化的壓力。
壓電元件可用以製造各種組件，例如壓電揚聲器及振動器件。在這些組件中，壓電揚聲器在聲學上對壓電元件因振動板而產生的機械運動進行轉化以產生具有所需頻帶的聲音。壓電揚聲器的優點在於：其相較於傳統電動揚聲器更輕薄並具有低功耗。因此，壓電揚聲器可用於需要小尺寸、薄型及輕重量的電子器件，例如智慧型電話。然而，壓電揚聲器的缺點在於：其在長時間聽音樂方面存在困難，乃因其高音調聲音強有力而低音調聲音微弱。
同時，廣泛用於播放音樂的電動揚聲器使用以下原理，其中當語音訊號電流在位於磁鐵的磁場中的音圈（voice coil）中流動時，機械力根據電流的強度而作用於所述音圈上以產生運動。然而，電動揚聲器適於達成低音調聲音，但在達成高音調聲音方面相對薄弱，且因此在提供高品質聲音方面存在限制。
因此，本揭露內容的申請者申請一種針對聲音輸出裝置的專利，在所述聲音輸出裝置中，將壓電揚聲器及電動揚聲器彼此耦合（韓國專利申請第2015-0171719號）。在由申請者申請專利的聲音輸出裝置中，壓電揚聲器及電動揚聲器在殼體中彼此間隔開，且在殼體的預定區域中界定釋放孔（discharge hole）以釋放來自電動揚聲器的輸出聲音。因此，分別自壓電揚聲器及電動揚聲器輸出的聲音不在殼體內部進行混合而是在殼體外部進行混合。亦即，壓電揚聲器的聲音被直接輸出，電動揚聲器的聲音被經由釋放孔輸出，且然後所述兩種聲音在殼體的外部混合。
然而，所述聲音輸出裝置在減小其尺寸方面存在限制。亦即，由於壓電揚聲器的聲音被直接輸出，但需要界定釋放孔以輸出電動揚聲器的聲音，因此總尺寸（即，殼體的尺寸）的減小受到限制。作為另一選擇，隨著殼體的尺寸減小，壓電揚聲器及電動揚聲器的尺寸可減小。然而，在此種情形中，聲音特性劣化。 （先前技術文獻） （專利文獻） 韓國專利公開第2014-0083860號 韓國專利註冊第10-1212705號
[所要解決的問題] 本揭露內容提供一種聲音輸出裝置，其具有壓電揚聲器及電動揚聲器的所有優點。
本揭露內容亦提供一種聲音輸出裝置，其能夠減小其總尺寸並改良所有低音調聲音特性及高音調聲音特性。
本揭露內容亦提供一種聲音輸出裝置，其能夠保持壓電揚聲器的尺寸並減小殼體的尺寸，以保持聲音特性並減小總尺寸。
[解決問題的手段] 根據示例性實施例，一種聲音輸出裝置包括：第一聲音輸出單元；第二聲音輸出單元，與所述第一聲音輸出單元間隔開預定距離；至少一個開口，界定於所述第二聲音輸出單元中；以及殼體，用於容納所述第一聲音輸出單元及所述第二聲音輸出單元中的至少一者，其中所述殼體具有為所述第二聲音輸出單元的直徑的100%至130%的外徑。
所述第一聲音輸出單元可包括電動揚聲器，且所述第二聲音輸出單元可包括壓電揚聲器，所述壓電揚聲器包括壓電元件及振動板。
所述殼體可具有為所述壓電元件的直徑的100%至130%的外徑。
所述振動板可具有等於或小於所述殼體的所述外徑的直徑。
所述殼體的所述外徑可小於13毫米。
所述開口可具有為所述壓電元件的直徑的3%至70%的直徑。
所述壓電元件可包括：基座；多個壓電層，設置於所述基座的至少一個表面上；多個內部電極，設置於所述多個壓電層之間；以及外部電極，設置於外部上以連接至所述多個內部電極。
所述基座可具有為所述壓電元件的厚度的三分之一至一百五十分之一的厚度。
所述壓電層中的每一者可具有2微米至50微米的厚度。
所述壓電層可被積層成兩層至五十層。
所述壓電層中的每一者可具有為所述壓電元件的厚度的三分之一至一百分之一的厚度。
所述壓電層中的每一者可具有等於或大於所述內部電極中的每一者的厚度的厚度。
所述壓電層可包括至少一個微孔。
所述內部電極可具有至少一個具有不同厚度的區域。
所述內部電極可具有為所述壓電層的表面積的10%至97%的表面積。
所述壓電層可包含種子組成物。
所述壓電層可包含由具有鈣鈦礦（perovskite）晶體結構的壓電材料製成的定向基礎材料組成物以及由分佈於所述定向基礎材料組成物中且通式為ABO3 （A表示二價金屬性元素，且B表示四價金屬性元素）的氧化物製成的種子組成物。
所述種子組成物被定向成在至少一個方向上具有1微米至50微米的長度。
所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元之間的空間可具有10立方毫米至100立方毫米的體積。
所述聲音輸出裝置可更包括設置於所述第二聲音輸出單元的至少一個區域上的重量構件。
所述重量構件可更包括設置於與所述開口對應的區域上的網。
所述聲音輸出裝置可更包括塗佈層，所述塗佈層設置於所述第一聲音輸出單元、所述第二聲音輸出單元、及所述殼體中的至少一者的至少一部分上。 [發明功效]
根據示例性實施例的聲音輸出裝置包括在殼體中彼此間隔開預定距離的電動揚聲器及壓電揚聲器。藉此，由於具有優異的低音調聲音特性的電動揚聲器及具有高音調聲音特性的壓電揚聲器設置於單一殼體中，因此可改良音頻頻帶中的聲音特性。
此外，由於在壓電揚聲器的預定區域中界定至少一個開口，因此自電動揚聲器輸出的聲音經由所述開口輸出。藉此，分別自電動揚聲器及壓電揚聲器輸出的聲音在殼體外部混合，以進一步提高聲音品質。
此外，由於開口界定於壓電揚聲器的預定區域中，開口可不界定於殼體中，且因此可減小殼體的尺寸。因此，壓電揚聲器可保持其尺寸以保持聲音特性並減小殼體的尺寸，且因此可減小聲音輸出裝置的總尺寸。
此外，由於所述特性可根據構成壓電揚聲器的壓電元件的壓電層的積層厚度及數目、壓電揚聲器與電動揚聲器之間的空間的體積等進行調整，因此可在保持殼體的尺寸的同時達成具有各種特性的聲音輸出裝置。
同時，根據示例性實施例的聲音輸出裝置可達成為揚聲器及耳機。具體而言，根據示例性實施例的聲音輸出裝置可達成為耳機以執行耳機的小型化。
以下，將參照附圖詳細闡述具體實施例。然而，本揭露內容可實施為不同形式且不應被解釋為僅限於本文中所述的實施例。確切而言，提供這些實施例是為了使本揭露內容透徹及完整，並向熟習此項技術者充分傳達本揭露內容的範圍。
圖1是根據示例性實施例的聲音輸出裝置的分解立體圖，圖2是說明耦合狀態的立體圖，且圖3是耦合狀態的剖視圖。此外，圖4是根據示例性實施例的聲音輸出裝置的第一聲音輸出單元的經修改實例的立體圖。
參照圖1至圖4，根據示例性實施例的聲音輸出裝置可包括：第一聲音輸出單元100；第二聲音輸出單元200，設置於第一聲音輸出單元100上；以及殼體300，容納第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200中的至少一者。亦即，第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200可在殼體300中彼此間隔開預定距離。此處，第一聲音輸出單元100可包括電動揚聲器，所述電動揚聲器包括音圈140及根據音圈140的電流變化而振動的振動構件150，且使用此使得振動構件150能夠振動，藉此輸出聲音。此外，第二聲音輸出單元200可包括壓電揚聲器，所述壓電揚聲器包括壓電元件210及振動板220以在聲學上轉化振動板220的機械運動。 1. 第一聲音輸出單元
第一聲音輸出單元100可呈具有預定厚度的近似圓形形狀。如圖3中所說明，第一聲音輸出單元100可包括：磁軛（yoke）110，具有容納空間及框架115；磁鐵120，設置在磁軛110的容納空間中；板130，設置在磁鐵120上；音圈140，在框架115中設置在磁軛110與磁鐵120之間；振動構件150，設置在板130上方，邊緣固定至框架115，與音圈140進行固定。
磁軛110呈具有預定高度的近似圓形形狀，且框架115設置在磁軛110上方且呈具有預定高度的近似圓形形狀。此處，框架115可具有大於磁軛110的高度及寬度。作為另一選擇，框架115的高度可等於或小於磁軛110的高度。此處，框架115可具有與殼體300的至少一個區域接觸的上邊緣且容納在殼體300中。此外，磁鐵120及板130可容納在磁軛110中，音圈140容納在框架115中，且振動構件150可設置在框架115上以覆蓋框架115。磁軛110及框架115用以將由磁鐵120提供的磁場誘發至板130，俾使由磁鐵120提供的磁場最大程度地影響音圈140。
磁鐵120固定至磁軛110的底面。亦即，磁鐵120具有接觸並固定至磁軛110的內底面的底面。磁鐵120可具有與磁軛110的內部形狀對應的形狀。舉例而言，磁軛110的內部具有近似圓柱形狀，且磁鐵120具有近似圓形柱形狀。此處，磁鐵120可具有等於或小於磁軛110的高度的高度。此外，磁鐵120可具有等於或小於磁軛110的直徑的直徑。因此，磁鐵120可在磁軛110中與磁軛110的內壁間隔開預定距離。
板130設置在磁鐵120的頂面上。板130可具有與磁鐵120的平面形狀相同的形狀。亦即，板130可呈具有預定厚度的圓形板形狀。此處，板130可具有小於磁軛110的直徑並等於或大於磁鐵120的直徑的直徑。因此，板130可具有與磁軛110的內表面間隔開預定距離的外表面。此外，磁鐵120及設置在磁鐵120上的板130的高度可等於磁軛110的高度。亦即，板130的頂面及磁軛110的頂面可提供同一平面。板130使得由磁鐵120產生的磁力線能夠朝音圈140聚焦。
音圈140可貼附至振動構件150的底面，並在框架115中設置於磁軛110與磁鐵120之間。舉例而言，音圈140設置在板130/磁鐵120與磁軛110之間以環繞板130及磁鐵120的高度的一部分，且具有貼附至振動構件150的底面的上部部分。由於音圈140提供藉由持續變化並輸入的電訊號而持續變化的磁場，因此音圈140藉由與由磁鐵120提供的磁場的干擾所導致的交互作用而振動。
振動構件150的邊緣固定至框架115的內表面，以覆蓋框架115的上部部分。此外，振動構件150可具有至少一個突出區域。舉例而言，振動構件150可具有如下形狀：與框架115的中心區域對應的區域最高且高度自所述區域向外部逐漸降低。亦即，振動構件150可具有高度自與磁鐵120及板130的中心對應的區域向外部逐漸減小的突出形狀。此外，音圈140可固定至振動構件150的最低區域。
第一聲音輸出單元100構成閉合電路，其中自磁鐵120產生的磁場經由設置在磁鐵120上的板130而移動至位於磁鐵120下方的磁軛110，然後再次移動至磁鐵120。在將電流施加至音圈140且因此音圈140變為有磁性的時，移動至板130與位於板130下方的磁軛110之間的空間的磁場根據音圈140的磁力極性而推拉音圈140。亦即，當音圈140的磁力極性等於板130及位於板130下方的磁軛110的磁力極性時，會發生相互排斥以推動音圈140，俾使音圈140向前移動。此外，當音圈140的磁力極性不同於板130及位於板130下方的磁軛110的磁力極性時，會發生相互吸引以向後拉動音圈140。如上所述，當音圈140移動時，固定至音圈140的振動構件150來回移動以使空氣振動，藉此產生聲音。 2. 第二聲音輸出單元
第二聲音輸出單元200可包括壓電元件210、振動板220以及穿過第二聲音輸出單元200的預定區域的至少一個開口230。亦即，開口230可被界定為穿過壓電元件210及振動板220中的每一者的預定區域。壓電元件210可呈例如具有預定厚度的圓形板形狀。作為另一選擇，除圓形形狀以外，壓電元件210亦可具有各種形狀，例如正方形形狀、矩形形狀、橢圓形形狀及多邊形形狀。壓電元件210可包括基座及設置於所述基座的至少一個表面上的壓電層。將參照圖6及圖7等來更詳細地闡述壓電元件210。壓電元件210利用黏著劑貼附至振動板220的至少一個表面。此處，壓電元件210可貼附至振動板220的中心部分，以使得振動板220的兩側能夠保持彼此相同的長度。此外，壓電元件210可貼附至振動板220的頂面或底面。作為另一選擇，壓電元件210可貼附至振動板220的頂面及底面中的每一者。亦即，儘管在本實施例中壓電元件210貼附至振動板220的頂面，但壓電元件210可貼附至振動板220的頂面或貼附至振動板220的頂面及底面中的每一者。此處，除進行黏著以外，亦可藉由各種方法使壓電元件210與振動板220彼此固定。舉例而言，振動板220與壓電元件210利用黏合劑而彼此黏合，且振動板220的側表面與壓電元件210的側表面利用黏著劑而彼此貼附。同時，可在壓電元件的一個表面的上部部分上設置被施加驅動訊號的電極圖案（圖中未示出）。至少二個電極圖案可被設置成彼此間隔開並連接至連接端子（圖中未示出），以經由所述連接端子自電子器件（例如，輔助行動器件）接收聲學訊號。
振動板220可具有近似圓形板形狀且其尺寸大於壓電元件210。此外，振動板220可具有界定於其中心部分中的開口，且壓電元件210可設置於所述開口上。壓電元件210可利用黏著劑而貼附至振動板220的頂面。振動板220可藉由利用金屬、塑膠等並堆疊不同種類的材料以具有雙重結構而製造。此外，振動板220可由聚合物系材料或漿系（pulp-based）材料製成。舉例而言，振動板220可由樹脂膜製成。亦即，振動板220可由具有大損耗係數（loss coefficient）且楊氏模數（Young’s modulus）為1百萬帕斯卡（MPa）至10 MPa的材料（例如，乙烯丙烯橡膠系材料及苯乙烯丁二烯橡膠系材料）製成。此外，振動板220可具有與殼體300的內表面接觸的下部邊緣。亦即，振動板220及貼附至其中心部分的壓電元件210可設置在殼體300的內部空間中。第二聲音輸出單元200可根據預定訊號而被驅動，並輸出具有高頻聲音的優異特性的聲音。此處，壓電元件210具有等於或小於振動板220的直徑的直徑。
開口230可界定於第二聲音輸出單元200的至少一個預定區域中。亦即，至少一個開口230可被界定為穿過壓電元件210及振動板220中的每一者的預定區域。亦即，開口230可包括界定於壓電元件210的至少一個區域中的第一開口231及界定於振動板220的至少一個區域中的第二開口232。開口230可根據壓電元件210及振動板220中的每一者的形狀進行界定。舉例而言，開口230可具有圓形形狀。然而，開口230可具有與壓電元件210及振動板220中的每一者的形狀不同的形狀。亦即，開口230可具有各種形狀，例如正方形形狀、矩形形狀、橢圓形形狀及多邊形形狀。此外，第一開口231及第二開口232可界定於例如壓電元件210及振動板220中的每一者的中心區域中並彼此交疊。亦即，第一開口231及第二開口232可具有彼此相同的尺寸並彼此交疊。作為另一選擇，第一開口231與第二開口232的尺寸可不同，且較佳地，第一開口231及第二開口232的中心區域可彼此交疊。亦即，儘管振動板220的尺寸可能大於壓電元件210，且界定於振動板220中的第二開口232可能大於界定於壓電元件210中的第一開口231，但可將第一開口231界定為與第二開口232交疊。因此，當分別界定於壓電元件210及振動板220中的第一開口231及第二開口232的尺寸不同時，開口230具有較第一開口231及第二開口232中的每一者的尺寸小的尺寸。作為另一選擇，開口230可被界定至除壓電元件210及振動板220中的每一者的中心區域以外的不同區域。此外，開口230可被界定為多個。舉例而言，如圖4中所說明，多個第一開口231a及231b可界定於壓電元件210的中心區域及周圍區域中，且多個第二開口232a及232b可界定於振動板220的中心區域及周圍區域中。此處，所述多個開口230中的至少一者的尺寸可不同。亦即，界定於壓電元件210中的多個第一開口231中的至少一者的尺寸可不同，且界定於振動板220中的多個第二開口232中的至少一者的尺寸可不同。舉例而言，如圖4中所說明，界定於中心區域中的第一開口231a及第二開口232a可大於第一開口231b及第二開口232b中的至少一者，且界定於周圍區域中的第一開口231b及第二開口232b中的至少一者可彼此具有相同的尺寸抑或其中的至少一者的尺寸可不同。此處，第一開口231a及231b中的每一者與第二開口232a及232b中的每一者可彼此交疊。作為另一選擇，分別界定於壓電元件210及振動板220中並彼此交疊的開口230可取地彼此具有相同的尺寸。開口230中的每一者可具有例如為壓電元件210的表面積的0.09%至50%的尺寸。亦即，至少一個開口230可具有為壓電元件210的表面積的0.09%至50%的尺寸。此處，當設置有多個開口230時，所述多個開口230的總表面積可具有為壓電元件210的表面積的0.09%至50%的尺寸。作為另一選擇，開口230可具有為壓電元件210及振動板220中的每一者的直徑的3%至70%的直徑。亦即，當壓電元件210具有圓形形狀時，開口230亦具有圓形形狀，且開口230可具有為壓電元件210的直徑的3%至70%的直徑。舉例而言，當壓電元件210具有10毫米的直徑時，開口230可具有0.3毫米至7毫米的直徑。作為另一選擇，當開口230具有多邊形形狀時，開口230可具有為壓電元件210的直徑B的3%至70%的平均直徑。同時，界定於振動板220中的開口230可與界定於壓電元件210中的開口230以相同的尺寸界定於相同的位置中。作為另一選擇，界定於振動板220中的開口230可被界定為具有較界定於壓電元件210中的開口230大或小的尺寸。當開口230具有小於壓電元件210的表面積的0.09%的尺寸或小於壓電元件210的直徑的3%的直徑時，聲音特性可因自第一聲音輸出單元100輸出並經由開口230釋放的聲音的量小而降低。當開口230具有大於50%的尺寸或大於70%的直徑時，壓電元件210的壓電特性及振動板220的振動特性可受到阻礙從而降低聲音特性。由於開口230界定於第二聲音輸出單元200中，因此自第一聲音輸出單元100輸出的聲音可經由開口230輸出。因此，自第二聲音輸出單元200輸出的聲音及自第一聲音輸出單元100輸出並經由開口230輸出的聲音在殼體外部混合，因此使得可進一步改良音頻頻帶中的聲音特性。
同時，可在第二聲音輸出單元200的至少一部分上進一步設置塗佈層（圖中未示出）。所述塗佈層可由聚對二甲苯（parylene）等製成。聚對二甲苯可設置於壓電元件210的頂面及側面、以及在其中壓電元件210貼附於振動板220上的狀態中振動板220的被壓電元件210暴露出的頂面及側面上。亦即，聚對二甲苯可設置於壓電元件210的頂面及側面上以及振動元件220的頂面及側面上。此外，聚對二甲苯可設置於壓電元件210的頂面及側面以及在其中壓電元件210貼附於振動板220上的狀態中振動板220的頂面、側面及底面上。亦即，聚對二甲苯可設置於壓電元件210及振動元件220中的每一者的頂面、側面及底面上。此外，當壓電元件210設置在界定於振動元件220的中心部分中的開口上時，聚對二甲苯可設置於壓電元件的被所述開口暴露出的頂面、側面及底面上，並同時設置於振動元件220的頂面、側面及底面上。由於聚對二甲苯設置於壓電元件210及振動板220的至少一個表面上，因此可防止濕氣進入第二聲音輸出單元200，且因此可防止氧化。此外，由於振動元件的硬度增大以減輕低沉聲學特性並穩定高音域（upper register），因此可改良藉由利用由薄的材料（例如，聚合物）製成的振動元件而產生的偏心振動（eccentric vibration），且可提高響應速度。此外，由於共振頻率可根據聚對二甲苯的塗佈厚度進行調整，因此聲壓改良點是可調整的。作為另一選擇，可僅在壓電元件210上，即壓電元件210的頂面、側面及底面上施加聚對二甲苯。此外，可將聚對二甲苯施加於耦合至壓電元件210以向壓電元件210供應電力的撓性印刷電路板（FPCB）上。由於將聚對二甲苯設置於壓電元件210上，因此可防止濕氣進入壓電元件，且因此可防止氧化。此外，由於對形成厚度進行了調整，因此可調整共振頻率。同時，當在FPCB上設置聚對二甲苯時，可改良自FPCB、焊料及元件之間的接合點處產生的雜訊。可根據壓電元件或振動元件的材料及特徵而以不同厚度施加上述聚對二甲苯。舉例而言，聚對二甲苯可具有小於壓電元件或振動元件的厚度的厚度，例如約0.1微米至約10微米的厚度。舉例而言，為施加聚對二甲苯，當聚對二甲苯藉由在氣化器（vaporizer）中被首次加熱而氣化並轉化成二聚體（dimer）狀態、然後藉由被二次加熱及冷卻而熱分解為單體（monomer）狀態時，聚對二甲苯可自單體狀態轉化成聚合物狀態並施加至壓電振動構件2的至少一個表面上。同時，可對第一聲音輸出單元100的至少一部分、殼體200的至少一部分、以及第二聲音單元200的至少一部分施加防水層，例如聚對二甲苯。 3. 殼體
殼體300可具有近似圓柱形狀。亦即，殼體300可具有在至少一個方向上開放的近似圓形容器形狀。舉例而言，殼體300可具有垂直貫穿型或具有包括閉合內部預定區域且其上部部分及下部部分開放的形狀。垂直貫穿型殼體300可包括：第一構件310，呈具有預定厚度的近似環形形狀；以及第二構件320，自第一構件310的預定區域沿上下方向設置。亦即，第二構件320可被設置成環繞環形第一構件310。作為另一選擇，當第一構件310具有環形板形狀時，距第一構件310在上部部分及下部部分上具有預定空間的殼體300可藉由環繞第一構件310的第二構件320達成。同時，第二構件320可具有垂直界定於其預定區域中的切割區域（圖中未示出）。舉例而言，第二構件320可環繞第一構件310並與所述預定區域間隔開。在所述切割區域中，可設置用於向第二聲音輸出單元200提供訊號的訊號線。此處，第二構件320的切割區域可具有為第二構件320的寬度的1%至5%的寬度，即第二構件320的兩端之間的距離。亦即，在本發明中，當界定切割區域以提供連接至第二聲音輸出單元200的訊號供應線時，不界定用於釋放自第一聲音輸出單元100輸出的聲音的釋放孔。因此，第二構件320可密封殼體300的內部空間。作為另一選擇，第二構件320可具有界定於其側面中的預定孔來代替切割區域。亦即，所述孔可界定於第二構件320中，且訊號線可經由所述孔而連接至此。作為另一選擇，可以各種方式來連接訊號線。舉例而言，訊號線可連接於第二聲音輸出單元200與第二構件320之間。
此外，可在第二構件320內部設置突出部330。亦即，突出部330可自第二構件320的內壁向內突出。此外，第一構件310可安置於突出部330上。第一構件310與第二構件320可被單獨製造然後彼此貼附俾使第一構件310安置於第二構件320的突出部330上，抑或第一構件310與第二構件320可彼此整合。作為另一選擇，可不設置突出部330，且第一構件310與第二構件320可彼此貼附或彼此整合，俾使第一構件310的外側接觸第二構件320的內側。在殼體300中，第二聲音輸出單元200（即，壓電揚聲器的振動板220）可接觸第二構件320的頂面，且第一聲音輸出單元100（即，電動揚聲器）可接觸突出部330的底側。亦即，第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200可彼此間隔開，在所述兩者之間存在第一構件310、突出部330以及設置於第一構件310上方的第二構件320。作為另一選擇，當可能不在第二構件320內部設置突出部330、且第一構件310接觸第二構件320的內壁時，振動板220可接觸第二構件320的頂面，且第一聲音輸出單元100可接觸第一構件310的底面。亦即，第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200可彼此面對，並間隔開與第一構件310及位於其上方的第二構件320的厚度一樣多的距離。藉此，由於振動板220設置於第二構件320上，因此振動板220可具有與第二構件320的外徑A相同的直徑。亦即，振動板220可具有與殼體300的外徑A相同的直徑。此處，壓電元件210可具有小於殼體300的外徑A及殼體300的內徑的直徑B。由於來自第二聲音輸出單元200的聲音直接釋放至外部，且來自第一聲音輸出單元100的聲音經由第二聲音輸出單元200的開口230釋放，因此所述兩種聲音在殼體300的外部混合。
同時，可在第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200之間界定預定空間。亦即，如圖3中所說明，在彼此面對的第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200之間可界定內部空間C，且殼體300的第二構件320在所述二者之間環繞側表面。內部空間C可具有10立方毫米至100立方毫米、可取地20立方毫米至80立方毫米、更可取地30立方毫米至70立方毫米的體積。此處，內部空間C的體積可藉由調整第一構件310的位置而進行調整。作為另一選擇，當在殼體300中進一步設置突出部330時，內部空間C的體積可藉由調整第一構件310及突出部330的位置而進行調整。第二聲音輸出單元200可具有根據內部空間C的體積進行調整的共振頻率。亦即，隨著內部空間C的體積增大，第二聲音輸出單元200的共振頻率可轉移至低頻帶。然而，由於隨著內部空間C的體積增大殼體300的尺寸亦增大，因此聲音輸出裝置的尺寸增大，在不增大殼體的尺寸的情況下，內部空間C可具有10立方毫米至100立方毫米的體積。
上述聲音輸出裝置可被製造成揚聲器、放大器及用於車載揚聲器或家庭用揚聲器的耳機。可取地，根據示例性實施例的聲音輸出裝置可被製造成耳機（例如，核心型耳機（kernel-type earphone）），且在此種情形中，殼體300可具有可插入至耳中的大概尺寸。此處，聲音輸出裝置可自第二聲音輸出單元200插入至耳中。因此，來自第二聲音輸出單元200的聲音首先被輸出，然後來自第一聲音輸出單元100的聲音經由開口230被輸出，俾使所述兩種聲音在耳中混合。此外，根據示例性實施例，第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200可插入至殼體300中並在殼體300中彼此間隔開，抑或殼體300的其中插入第一聲音輸出單元100的一部分與殼體300的其中插入第二聲音輸出單元200的另一部分彼此耦合以製造聲音輸出裝置。舉例而言，聲音輸出裝置可以如下方式製造，所述方式使得第一構件310的厚度被分成兩半，第一聲音輸出單元100插入第一殼體內部，此提供第二構件320的一部分以環繞第一構件310的下側的第一厚度，第二聲音輸出單元200插入第二殼體內部，此提供第二構件320的一部分以環繞第一構件310的上側的第二厚度，然後第一殼體與第二殼體彼此耦合。
同時，根據示例性實施例的聲音輸出裝置可以0.1伏特至5.0伏特、可取地0.1伏特至2.0伏特、更可取地0.1伏特至0.5伏特的低電壓驅動。特別是當應用至耳機時，所述裝置可以0.1伏特至0.2伏特、可取地0.1伏特至0.18伏特的低電壓驅動。亦即，第二聲音輸出單元200的壓電元件210是藉由堆疊多個壓電層並在所述壓電層中間設置內部電極而形成。此處，由於壓電層具有1微米至30微米的厚度，因此第二聲音輸出單元200可以低電壓驅動。儘管傳統壓電揚聲器具有等於或大於5伏特的驅動電壓，但根據示例性實施例的第二聲音輸出單元200在不使用用於壓電揚聲器的額外放大器的條件下可以0.1伏特至0.5伏特的低電壓驅動，且因此耦合至電動揚聲器並以低電壓驅動。此外，在根據示例性實施例的聲音輸出裝置中，可藉由向第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200施加同一訊號而同時驅動第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200。亦即，由於自訊號源提供的訊號被直接施加至第一聲音輸出單元100、穿過高頻帶濾波器、並施加至第二聲音輸出單元200，因此低頻帶及高頻帶的訊號可分別施加至第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200。然而，根據示例性實施例，同一訊號可被同時施加至第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200。
接下來，將參照圖式在以下詳細闡述用作本發明的第二聲音輸出單元200的壓電元件210。圖5是根據示例性實施例的壓電元件的立體圖，且圖6至圖9是沿圖5所示的A-A’、B-B’、C-C’及D-D’ 線所截取的剖視圖。此外，圖10及圖11是用於闡釋根據另一示例性實施例的壓電元件的圖式。 2.1 壓電元件的一個實例
如圖5中所說明，壓電元件210可呈具有預定厚度的板形狀。舉例而言，壓電元件210可具有例如0.1毫米至1毫米的厚度。然而，壓電元件210可根據聲音輸出裝置的尺寸及/或第二聲音輸出單元的尺寸而具有小於或大於上述厚度範圍的厚度。作為另一選擇，壓電元件210可具有直徑例如為4毫米至15毫米的圓形形狀。此處，壓電元件210具有等於或小於振動板220的直徑的直徑。作為另一選擇，壓電元件210可具有各種形狀，例如矩形形狀及橢圓形形狀以及與振動板220的形狀不同的形狀。舉例而言，振動板220可具有矩形形狀且壓電元件210可具有圓形形狀，抑或振動板220可具有圓形形狀且壓電元件210可具有矩形形狀。當壓電元件210與振動板220具有不同形狀時，壓電元件210的尺寸可取地小於振動板220，俾使壓電元件210的至少一個區域不自振動板220偏離至外部。同時，壓電元件210可具有各種形狀及10平方毫米至200平方毫米的表面積。所述表面積可為壓電元件210的包括開口230的總表面積。此外，壓電元件210的排除開口在外的表面積可為4平方毫米至100平方毫米。
如圖6至圖9中所說明，壓電元件210可包括：基座2110；至少一個壓電層2120，設置於基座2110的至少一個表面上；以及至少一個內部電極2130，設置於壓電層2120上。此外，壓電元件210可更包括：覆蓋層2140（2141及2142），設置於其中多個壓電層2120進行積層而形成的積層體（laminate）的表面上；以及外部電極2500（2510、2520、2530及2540），設置於所述積層體外部以選擇性地連接至內部電極2130。壓電元件210可設置成其中壓電層2120設置於基座2110的兩個表面上的雙壓電晶片型（bimorph-type）或其中壓電層2120設置於基座2110的一個表面上的單壓電晶片型（unimorph-type）。此外，壓電元件210可藉由在基座2110的一個表面上對多個壓電層進行積層而設置成單壓電晶片型以增大位移及振動力並以低電壓驅動。舉例而言，如圖6至圖9中所說明，所述多個壓電層2120（2121至2126）可在基座2110的一個表面及另一表面上進行積層，且在壓電層2120之間設置導電層以提供多個內部電極2130（2131至2138）。同時，內部電極2130中的至少一者可設置於基座2110的表面上。此處，基座2110可由絕緣材料製成。此外，壓電元件210可更包括設置於積層體外部以連接至內部電極2130的外部電極2140（2141及2142）。
基座2110可使用具有以下特性的材料：保持其中壓電層2120進行積層的結構以及產生振動。舉例而言，基座2110可由例如金屬、塑膠及絕緣陶瓷等材料製成。此外，基座2110可由與壓電層2120的材料相同種類的材料製成。亦即，基座2110可由與壓電層2120的材料不同的材料（例如，金屬、塑膠及絕緣陶瓷）製成，或由與壓電層2120的材料相同種類的材料製成。此處，用作基座2110的壓電層2120可不被極化抑或可被極化。當用作基座2110的壓電層2120被極化時，基座2110可充當壓電層2120。此外，基座2110可根據壓電元件210的形狀而具有圓形形狀，且在其中心部分處包括開口230。基座2110可具有為壓電元件210的總厚度的三分之一至一百五十分之一的厚度。舉例而言，基座2110可具有2微米至200微米的厚度。此處，基座2110的厚度可小於所有壓電層2120的厚度，並等於或大於所述多個進行積層的壓電層2120中的每一者的厚度。作為另一選擇，基座2110的厚度可小於壓電層2120中的每一者的厚度。然而，隨著基座2110的厚度增大，壓電層2120的厚度可減小或壓電層2120的積層數目可減少，從而產生少量的壓電現象。因此，基座2110的厚度可取地小於所有壓電層2120的厚度。
壓電層2120中的每一者可與基座2110具有相同的形狀及相同的尺寸。亦即，壓電層2120可具有圓形形狀且在其中心部分處具有開口230。此處，壓電層2120的開口230與基座2110的開口230可彼此具有相同的尺寸及形狀。此外，壓電層2120可被積層成兩層至七十層、可取地兩層至五十層、更可取地六層至三十層。此處，可根據壓電層2120的積層數目來調整聲壓。亦即，隨著積層數目增大，聲壓可增大。然而，當壓電層2120積層成多於七十層時，由於壓電元件210的厚度增大且聲壓略微增大，因此可取地將壓電層2120積層成兩層至五十層、更可取地六層至三十層。同時，壓電層2120可以相同的數目積層於基座2110的一個表面及另一表面上。舉例而言，第一壓電層2121至第三壓電層2123可積層於基座2110的一個表面上，且第四壓電層2124至第六壓電層2126可積層於基座2110的另一表面上。此外，壓電層2120中的每一者可具有為壓電元件210的厚度的三分之一至一百分之一的厚度。舉例而言，壓電層2120中的每一者可具有1微米至300微米、可取地2微米至30微米、更可取地2微米至20微米的厚度。包括壓電元件210的聲音輸出裝置可由自例如可攜式電子器件（例如，智慧型電話）等電子器件提供的電壓驅動。此處，由於自電子器件提供的電壓太低（即，為約0.2伏特），因此壓電層2120需要具有近似厚度以最大化壓電元件210的效能。因此，壓電層2120的厚度可取地可為2微米至30微米、更可取地為2微米至20微米。壓電層2120可由例如Pb、Zr、Ti（PZT）系、Na、K、Nb（NKN）系或Bi、Na、Ti（BNT）系壓電材料製成。然而，壓電層2120可不限於上述材料且可使用各種壓電材料。亦即，壓電層2120可使用在被施加壓力時產生電壓、且在被施加電壓時由於壓力變化而產生體積或長度的增大或減小的各種壓電材料。同時，壓電層2120中的每一者可包括界定於其至少一個區域中的微孔（圖中未示出）。此處，所述微孔可具有至少一個尺寸及形狀。亦即，所述微孔可具有不規則形狀及尺寸並被不規則地分佈。此外，壓電層2120可在至少一個方向上被極化。舉例而言，兩個相鄰壓電層2120可在不同方向上被極化。亦即，在不同方向上極化的多個壓電層2120可交替地進行積層。舉例而言，第一壓電層2121、第三壓電層2123及第五壓電層2125在向下方向上被極化，且第二壓電層2122、第四壓電層2124及第六壓電層2126在向上方向上被極化。
內部電極2130可被設置成向壓電層2120施加外部電壓。亦即，內部電極2130可向壓電層2120施加用於極化壓電層2120的第一電力及用於驅動壓電層2120的第二電力。用於極化的第一電力及用於驅動的第二電力可經由外部電極2150而施加至內部電極2130。這些內部電極2130可分別設置於基座2110與所述多個壓電層2120之間。此外，內部電極2130中的每一者可根據基座2110及壓電層2120的形狀而具有圓形形狀。作為另一選擇，內部電極2130可具有多邊形形狀，例如矩形形狀。此處，內部電極2130可設置於除上面界定有開口230的區域以外的區域上，並自壓電層2120的邊緣間隔開預定距離。此外，內部電極2130可自開口230間隔開預定距離。因此，內部電極2130可具有小於壓電層2120的表面積的表面積。此外，內部電極2130可選擇性地連接至外部電極2150，外部電極2150設置於其中壓電層2200進行積層而形成的積層體外部。亦即，二個內部電極2130可連接至一個外部電極2150。舉例而言，如圖6至圖9中所說明，第一內部電極2131及第三內部電極2133可連接至第一外部電極2151，第二內部電極2132及第四內部電極2134可連接至第二外部電極2152，第五內部電極2135及第七內部電極2137可連接至第三外部電極2153，且第六內部電極2136及第八內部電極2138可連接至第四外部電極2154。為此，內部電極2130可包括引向外部電極2150的方向的鉛電極。亦即，內部電極2130中的每一者可包括：主電極，根據壓電層2200的形狀具有近似圓形形狀；以及鉛電極，引向外部電極2150的方向，自主電極的預定區域具有預定寬度。在圖6至圖9中，內部電極2130中在垂直方向上具有相同尺寸的部分是主電極，且進一步延伸以連接至外部電極2150的部分是鉛電極。同時，內部電極2130中的每一者可由導電材料製成，所述導電材料包含例如含有Al、Ag、Au、Pt、Pd、Ni及Cu中的至少一者的金屬或其金屬合金。在包含合金的情形中，舉例而言，可使用Ag及Pd的合金。同時，內部電極2130可具有等於或小於壓電層2120的厚度的厚度，例如1微米至10微米的厚度。此處，內部電極2130的至少一個區域可具有不同的厚度，抑或可自內部電極2130移除至少一個區域。亦即，相同的內部電極2130可具有厚度大於或小於另一區域的厚度的至少一個區域，抑或可自內部電極2130移除至少一個區域以暴露出壓電層2120。然而，儘管內部電極2130的至少一個區域具有更大或更小的厚度或至少一個區域被自內部電極2130移除，但可保持整體連接狀態而不在導電性方面產生任何問題。此外，不同的內部電極2130可在相同的區域中具有彼此不同的厚度，抑或具有彼此不同的形狀。亦即，多個內部電極2130中的至少一個內部電極2130在垂直方向上對應於預定長度及寬度的相同區域中可具有與內部電極2130中的每一者的厚度或形狀不同的厚度或形狀。此處，不同的形狀可包括凹陷、突出或有缺口的形狀。此外，內部電極2130中的每一者可具有為壓電層2120中的每一者的表面積的10%至97%的表面積。同時，壓電元件210可具有至內部電極2130為總厚度的十分之一至一百分之一的距離。亦即，內部電極2130之間的壓電層2120中的每一者可為所有壓電元件210的厚度的三分之一至一百分之一。舉例而言，當壓電元件210中的每一者具有300微米的厚度時，內部電極2130之間的距離（即，壓電層2120中的每一者的厚度）可為3微米至100微米。驅動電壓可藉由內部電極2130之間的距離（即，壓電層2120的厚度）而改變，且驅動電壓可隨著內部電極2130之間的距離變近而減小。然而，當內部電極2130之間的距離（即，壓電層2120的厚度）超過壓電元件210的總厚度的三分之一時，驅動電壓可增大，且因此用於產生較高驅動電壓的高成本驅動積體電路（IC）可為必要的，從而增大成本。此外，當內部電極2130之間的距離（即，壓電層2120的厚度）小於壓電元件210的總厚度的一百分之一時，厚度變化可頻繁發生，且因此壓電層2120的厚度可能為不恆定的，從而降低其特性。
覆蓋層2140可設置於積層體的底面及頂面中的至少一者上。亦即，覆蓋層2140可包括設置於積層體的下部部分上的下部覆蓋層2141及設置於積層體的上部部分上的上部覆蓋層2142中的至少一者。覆蓋層2140可由絕緣材料（例如，未被極化的壓電材料）製成。可藉由覆蓋層2140而防止內部電極2130被氧化。亦即，覆蓋層2140可被設置成覆蓋暴露至外部的第一內部電極2131及第八內部電極2138，且可藉由覆蓋層2140防止引入氧氣或濕氣，以防止內部電極2130的氧化。
外部電極2150可被設置成施加用於壓電層2120的驅動電壓。為此，外部電極2150可設置於積層體的至少一個表面上並連接至內部電極2130。舉例而言，多個外部電極2150可在積層體的側面上彼此間隔開預定距離。作為另一選擇，外部電極2150可在積層體的頂面及底面中的至少一個表面以及側面上延伸。外部電極2150可利用例如印刷、沉積、濺鍍及電鍍等方法而提供並被設置為至少一個層。舉例而言，在外部電極2150中的每一者中，接觸積層體的第一層可藉由一種印刷方法利用導電膏而形成，且設置於第一層上方的第二層可藉由一種電鍍方法而形成。此外，外部電極2150的連接至內部電極2130的至少一個區域可由與內部電極2130的材料相同的材料製成。舉例而言，內部電極2130可由銅製成，且外部電極2130的接觸內部電極2140並設置於積層體的表面上的第一層可由銅製成。
在圖10及圖11中說明了壓電揚聲器根據壓電層2120的積層厚度及數目的特性。亦即，圖10是示出聲音特性隨壓電層的厚度變化的曲線圖，且圖11是示出聲音特性隨壓電層的積層數目變化的曲線圖。
為比較根據壓電層的厚度的聲音特性，在積層數目相同且壓電層的厚度為1微米、2微米、5微米、10微米、20微米及30微米時量測了聲音特性。如圖10中所說明，當壓電層的厚度為1微米時，聲音特性在約6,000赫茲的頻率下顯著降低。此外，當厚度為2微米至30微米時，聲音特性在等於或大於6,000赫茲的頻率下是優異的。具體而言，聲音特性隨著厚度減小而提高，且於2微米的厚度下示出最佳聲音特性。此外，當壓電層的厚度是30微米時，聲音特性相較於厚度小於30微米時的聲音特性降低。因此，壓電層在等於或大於2微米且小於30微米的厚度下具有優異的聲音特性。
此外，為了比較根據壓電層的積層數目的聲音特性，在厚度相同且壓電層積層成5層、10層、30層及50層時量測了聲音特性。如圖11中所說明，隨著積層數目增大，聲音特性提高。亦即，當積層數目等於或大於30時，聲音特性相較於當積層數目小於30時的聲音特性提高。
因此，聲音特性隨著壓電層2120的厚度的減小及壓電層2120的積層數目的增大而提高。 2.2 壓電元件的另一實例
同時，壓電層2120可使用壓電陶瓷燒結體，所述壓電陶瓷燒結體藉由燒結由壓電材料製成的定向基礎材料組成物以及壓電陶瓷組成物而產生，所述壓電陶瓷組成物包括由分佈於所述定向基礎材料組成物中且通式為ABO3 （A表示二價金屬元素，且B表示四價金屬元素）的氧化物製成的種子組成物。亦即，壓電元件210可包括基座2110、壓電層2120以及設置於基座2110的至少一個表面上的內部電極2130，且壓電層2120可包括包含種子組成物的壓電陶瓷燒結體。此處，定向基礎材料組成物可由具有鈣鈦礦（perovskite）晶體結構的壓電材料製成。此外，定向基礎材料組成物可使用其中具有不同於鈣鈦礦晶體結構的晶體結構的材料形成固溶體（solid solution）的組成物。舉例而言，可使用其中具有四方晶體結構的PbTiO3 [PT]及具有菱形結構的PbZrO3 [PZ]形成固溶體的PZT系材料。
此外，定向基礎材料組成物可在PZT系材料中使用採用Pb(Ni,Nb)O3 [PNN]、Pb(Zn,Nb)O3 [PZN]及Pb(Mn,Nb)O3 [PMN]中的至少一者作為鬆弛振盪器（relaxor）的組成物，以提高PZT系材料的特性。舉例而言，採用在PZT系材料中使用PZN系材料及PNN系材料以具有高壓電特性、低介電常數及可燒結性的PZNN系材料作為鬆弛振盪器，以產生定向基礎材料組成物。在PZT系材料中採用PZNN系材料作為鬆弛振盪器的定向基礎材料組成物可具有組成式(1-x)Pb(Zr0.47 Ti0.53 )O3 -xPb((Ni1-y Zny )1/3 Nb2/3 )O3 。此處，x可具有處於0.1＜x＜0.5範圍內的值、可取地處於0.30≤x≤0.32範圍內的值、更可取地為0.31的值。此處，x可具有處於0.1＜x＜0.5範圍內的值、可取地處於0.30≤x≤0.41範圍內的值、更可取地為0.40的值。
由於壓電陶瓷燒結體在變晶相界（morphotropic phase boundary，MPB）的區域中示出壓電特性的顯著提高，因此有必要找到MPB附近的組成物。由於藉由添加種子組成物而燒結的定向基礎材料組成物的組成具有不同於不添加種子組成物時的相，且根據種子組成物的添加量而形成新的MPB組成物，因此可誘發優異的壓電特性。MPB組成物可藉由改變x的值及y的值而進行調整。當x具有值0.31且y具有值0.40時，MPB組成物是最可取的，此乃因MPB組成物具有最高的壓電特性及介電特性。
此外，定向基礎材料組成物可使用不包含鉛（Pb）的無鉛壓電材料。無鉛壓電材料可包括選自由以下組成的群組中的至少一種壓電材料：Bi0.5 K0.5 TiO3 、Bi0.5 Na0.5 TiO3 、K0.5 Na0.5 NbO3 、KNbO3 、NaNbO3 、BaTiO3 、(1-x)Bi0.5 Na0.5 TiO3 -xSrTiO3 、(1-x)Bi0.5 Na0.5 TiO3 -xBaTiO3 、(1-x)K0.5 Na0.5 NbO3 -xBi0.5 Na0.5 TiO3 及BaZr0.25 Ti0.75 O3 。
種子組成物由通式為ABO3 的氧化物形成。此處，ABO3 是具有鈣鈦礦（perovskite）結構的氧化物，所述鈣鈦礦結構具有定向及板形狀，其中A表示二價金屬性元素，且B表示四價金屬性元素。由通式為ABO3 的氧化物產生的種子組成物可包括CaTiO3 、BaTiO3 、SrTiO3 、PbTiO3 及Pb(Ti,Zr)O3 中的至少一者，且在BaTiO3 用作種子組成物時在壓電效能方面得到改良。在將BaTiO3 用作種子組成物時，BaTiO3 可藉由在熔鹽合成方法中合成為奧裏維裏斯型模板化結構（aurivillius-type templated structure）的Bi4 Ti3 O12 並經由局部化學微晶轉換（topochemical microcrystal conversion，TMC）進行取代而產生。此處，可相對於定向基礎材料組成物以1體積%至10體積%的體積比包含所述種子組成物。當種子組成物以小於1體積%的體積比包含於定向原材料組成物中時，種子組成物提高晶體定向的效果不顯著，而當大於10體積%時，壓電陶瓷燒結體的壓電效能降低。此處，當種子組成物以10體積%的體積比包含於定向基礎材料組成物中時，應變（strain）量可被最大化以具有最佳化壓電特性。
包括定向基礎材料組成物及種子組成物的壓電陶瓷組成物被生長為與藉由模板化晶粒生長（templated grain growth，TGG）而產生的種子組成物具有相同的定向。亦即，由於隨著將BaTiO3 用作組成式為0.69Pb(Zr0.47 Ti0.53 )O3 -0.31Pb((Ni0.6 Zn0.4 )1/3 Nb2/3 )O3 的定向基礎材料組成物中的種子組成物，燒結甚至可在低溫下執行，晶體定向可得以改良，且應變量可被最大化，因此壓電陶瓷燒結體可具有與單晶材料的壓電特性類似的高壓電特性。亦即，由於改良晶體定向的種子組成物被添加至定向基礎材料組成物中並隨後燒結以產生壓電陶瓷燒結體，因此根據電場的應變量可最大化，且壓電特性可顯著改 良。
此外，根據另一示例性實施例的壓電陶瓷燒結體可具有值等於或大於85%的Lotgering因子。
圖12（a）是示出對於每一Lotgering因子而言應變率隨電場變化的曲線圖，且圖12（b）是示出每一Lotgering因子的應變率的增長率的表。此外，圖13是示出根據Lotgering因子的壓電常數d33的曲線圖。
參照圖12（a）至圖12（b），壓電陶瓷燒結體的應變率隨著Lotgering因子增大而增大。亦即，在其中未執行晶體定向的壓電陶瓷燒結體（正常（normal））的情形中，根據電場的應變率具有0.165%的值。當晶體定向藉由模板化晶粒生長而相對於壓電陶瓷燒結體增大時，在壓電陶瓷燒結體中的應變率降低約35.76%而降低至0.106%，且隨著Lotgering因子的值增大至75%、85%、及90%，應變率亦增大至0.170%、0.190%、及0.235%。
當壓電陶瓷燒結體的Lotgering因子相對於最大值100%具有等於或大於85%的值時，根據電場的增長率顯著增大。亦即，當壓電陶瓷燒結體的Lotgering因子自75%增大至85%時，增長率的值約為12%。然而，當壓電陶瓷燒結體的Lotgering因子自85%增大至90%時，增長率的值約為27%，即多於約四倍。
此外，當壓電陶瓷燒結體具有等於或大於85%的值時，壓電常數d33的值顯著增大。壓電常數d33代表在對材料施加壓力時在壓力方向上產生的電荷的量。隨著壓電常數d33具有較高的值，可產生具有優異的靈敏度的高準確度壓電元件。如在圖13中所說明，當壓電陶瓷燒結體的Lotgering因子自75%增大至85%時，壓電常數d33自345皮庫/牛頓（pC/N）增大35 pC/N增大至380 pC/N。然而，當壓電陶瓷燒結體的Lotgering因子自85%增大至90%時，壓電常數d33自380皮庫/牛頓（pC/N）增大50 pC/N增大至430 pC/N，此為多於三倍的增長率。因此，在根據示例性實施例的壓電陶瓷燒結體的情形中，由於壓電陶瓷燒結體是藉由由具有鈣鈦礦（perovskite）晶體結構的壓電材料製成的定向基礎材料組成物以及由分佈於所述定向基礎材料組成物中且通式為ABO3 （A表示二價金屬性元素，且B表示四價金屬性元素）的氧化物製成的種子組成物而產生，因此可產生Lotgering因子等於或大於85%的壓電陶瓷燒結體，且可產生具有提高的應變率及高靈敏度的壓電元件。
對比根據示例性實施例包含種子組成物的壓電層的特性（實施例）與不包含種子組成物的壓電層的特性。對於示例性實施例，使用具有高於98%純度的PbO、ZrO2 、TiO2 、ZnO、NiO、Nb2 O5 粉末來合成定向基礎材料組成物0.69Pb(Zr0.47 Ti0.53 )O3 -0.31Pb((Ni0.6 Zn0.4 )1/3 Nb2/3 )O3 。此外，為俄爾畢利烏斯模板化結構（Orbilius templated structure）的Bi4 Ti3 O12 是在熔鹽合成方法中合成，且BaTiO3 種子組成物是經由結構性化學微晶取代（structural chemical microcrystal substitution）而合成。種子組成物以10體積%的體積比混合於定向基礎材料組成物中，然後注射成型以產生壓電樣本。此外，所述壓電樣本每分鐘溫度增加5℃，以在950℃的溫度下執行燒結製程達10小時。相比而言，除不添加BaTiO3 作為種子組成物以外，以與示例性實施例相同的方式產生比較例。亦即，由於在比較例中未添加BaTiO3 ，因此產生不具有種子組成物的壓電樣本。
圖14是示出比較例及示例性實施例的壓電陶瓷燒結體中的每一者的曲線圖，即，比較例的壓電樣本ⓐ及示例性實施例的壓電樣本ⓑ的x射線繞射圖案。在所述曲線圖中，根據Lotgering因子的計算公式計算定向度，且對關於用於計算Lotgering因子的計算公式及具體過程的說明不再予以贅述。如圖14中所說明，比較例的壓電樣本ⓐ在其表面上在所有液晶方向上生長，且液晶在平面110的正常方向上顯著生長。同時，在示例性實施例的壓電樣本ⓑ中，液晶僅在其表面上在平面002的正常方向上生長，平面002的正常方向是與平面001的正常方向相同的方向，且液晶生長在平面110的正常方向上受到抑制。此外，曲線圖的高度代表x射線峰的強度，且Lotgering因子在示例性實施例的壓電樣本ⓑ的情形中具有95.3%的值。藉此，在包含種子組成物的壓電陶瓷燒結體中，定向在方向001上生長，且因此液晶定向顯著改良。
圖15（a）至圖15（b）是說明壓電陶瓷燒結體的掃描電子顯微鏡影像的影像。亦即，圖15（a）是由比較例產生的壓電樣本的剖視影像，且圖15（b）是由示例性實施例產生的壓電樣本的剖視影像。如圖15（a）所說明，在不添加種子組成物的壓電陶瓷燒結體的情形中，晶粒被生長為具有六邊形形狀。此結果與其中晶體在多個平面方向中的每一者上生長的圖9所示的結果一致。同時，如圖15（b）所說明，添加種子組成物的壓電陶瓷燒結體藉由水平設置的種子組成物（圖15（b）中的黑色區域）而被生長為具有矩形形狀，因此使得晶體定向得以改良。
此外，圖16（a）至圖16（b）是使用壓電陶瓷燒結體作為壓電層的壓電元件的剖視影像。亦即，圖16（a）是根據比較例使用壓電陶瓷燒結體作為壓電層的壓電樣本的剖視影像，且圖16（b）是根據示例性實施例使用壓電陶瓷燒結體作為壓電層的壓電樣本的剖視影像。如圖16（b）所說明，種子組成物（圖16（b）中的黑色區域）存在於利用示例性實施例的壓電元件中，且如圖16（a）所說明，種子組成物不存在於利用比較例的壓電元件中。此處，種子可被定向為在一個方向上具有1微米至50微米的長度。亦即，種子的定向度可分別在一個方向及至少另一方向上以約1微米至50微米、可取地5微米至20微米、更可取地7微米至10微米進行定向。
圖17是示出包括壓電元件的聲音輸出單元的聲音特性的曲線圖，其中所述壓電元件使用壓電陶瓷燒結體作為壓電層。如圖17中所說明，添加有種子組成物的示例性實施例相較於未添加種子組成物的比較例在聲音特性方面得到改良。亦即，聲壓在等於或大於200赫茲的高音調頻帶中提高了多於3分貝。 聲音輸出裝置的另一示例性實施例
圖18是根據另一示例性實施例的聲音輸出裝置的分解立體圖，且圖19是根據另一示例性實施例的聲音輸出裝置的耦合立體圖。此外，圖20是根據又一示例性實施例的聲音輸出裝置的分解立體圖，且圖21是其耦合剖視圖。
參照圖18至圖21，根據另一示例性實施例及又一示例性實施例的聲音輸出裝置可包括：第一聲音輸出單元100，包括音圈140及振動構件150；第二聲音輸出單元200，設置於第一聲音輸出單元100上並包括壓電元件210、振動板220及開口230；以及殼體300，容納第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200中的至少一者。此處，根據另一示例性實施例及又一示例性實施例，壓電元件210可設置於振動板220下方以達成第二聲音輸出單元200，即壓電揚聲器。亦即，根據示例性實施例，第二聲音輸出單元200可被形成為使得壓電元件210設置於殼體300內部或外部。
此外，如圖20及圖21中所說明，殼體300可包括：第一構件310，具有環形形狀；第二構件320，環繞第一構件310；以及突出部330，設置於第一構件310下方。此處，突出部330可具有如第一構件310的環形形狀。此外，突出部330的尺寸可小於第一構件310的內徑。因此，第一構件310可具有大於突出部330的直徑的直徑，且因此可在第一構件310、突出部330及第二構件320之間設置階梯狀台階式部分。亦即，第一構件310可具有大於突出部330的直徑的直徑，且第二構件320可具有大於第一構件310的直徑的直徑。此處，第二聲音輸出單元200安置於第一構件310上，且第一聲音輸出單元100耦合於突出部330下方。亦即，第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200可彼此間隔開，且在所述兩者之間存在第一構件310及突出部330。作為另一選擇，第二聲音輸出單元200可安置於突出部330上。亦即，第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200可彼此間隔開，且在所述兩者之間存在突出部330。
如上所述，根據示例性實施例的聲音輸出裝置可在殼體300中包括第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200，以提高低音調聲音及高音調聲音輸出特性。亦即，由於在殼體300中設置了具有優異的低音調特性的第一聲音輸出單元100（即，電動揚聲器）以及具有優異的高音調特性的第二聲音輸出單元200（即，壓電揚聲器），因此可改良音頻頻帶中的聲音特性。此處，根據示例性實施例的聲音輸出裝置可輸出20赫茲至60千赫茲的頻率。此外，由於在第二聲音輸出單元200中界定了開口230，因此第一聲音輸出單元100的聲音可經由開口230輸出。因此，自第二聲音輸出單元200輸出聲音，且然後經由開口230自第一聲音輸出單元100輸出聲音，俾使所述兩種聲音在殼體300外部混合。由於所述兩種聲音是在殼體300外部混合，因此相較於其中聲音在殼體300中混合的情形，可提高聲音品質。
此外，在根據示例性實施例的聲音輸出裝置中，由於至少一個開口230是界定於第二聲音輸出單元200中，因此殼體的尺寸可減小，且因此聲音輸出裝置的總尺寸可減小。亦即，根據本發明申請者申請專利的韓國專利申請案第2015-0171719號，由於必須在殼體的預定區域中界定釋放孔以釋放電動揚聲器的輸出聲音，因此殼體在減小尺寸方面受到限制。然而，根據示例性實施例，由於未在殼體300中界定單獨的聲音釋放孔，且第一聲音輸出單元100的聲音是經由界定於第二聲音輸出單元200中的開口230釋放，因此殼體的尺寸可減小。亦即，在保持第二聲音輸出單元200的壓電元件210的同時，可減小殼體300的外徑的尺寸。如圖3中所說明，殼體300的外徑A可為壓電元件210的直徑B的20%。換言之，當壓電元件210的直徑B為100時，殼體300的外徑A可等於或大於100並小於130、可取地大於100並等於或小於125、更可取地等於或大於105並等於或小於120。此處，當壓電元件210的直徑B等於殼體的外徑A時，壓電元件210與振動板具有相同的尺寸，且振動板220的直徑等於殼體300的外徑。然而，由於當壓電元件210與振動板220彼此具有相同尺寸時振動板220的聲學轉換效應及放大效應減小，因此有必要使振動板220的尺寸大於壓電元件210，且可取地，振動板220的尺寸較壓電元件210大約5%。因此，由於振動板220的直徑等於殼體300的外徑，因此當壓電元件210的直徑為100時，殼體300的外徑可取地等於或大於105。此外，當殼體300的外徑較壓電元件210的直徑大30%時，聲音輸出裝置的尺寸減小效果降低，因此殼體300的外徑可取地等於或小於壓電元件210的直徑的20%。因此，當壓電元件210的直徑為100時，殼體300的外徑可取地為105至120。舉例而言，當壓電元件210的直徑B為10毫米時，殼體300的外徑A可為10.5毫米至12毫米。此處，由於振動板220的直徑可與殼體300的外徑具有相同的尺寸，因此當壓電元件210的直徑為10毫米時，殼體的外徑A及振動板220的直徑可為10.5毫米至12毫米。然而，在本發明申請者申請專利的韓國專利申請案第2015-0171719號中，壓電元件210的直徑較殼體300的外徑大30%。舉例而言，當壓電元件210的直徑為10毫米時，根據韓國專利申請案第2015-0171719號的殼體300的外徑可為約13毫米。此乃因第一聲音輸出單元100的聲音經由界定於殼體300中的釋放孔而輸出。因此，根據示例性實施例，當壓電元件210的直徑保持原樣時，殼體300的外徑可相較於其他發明而減小。舉例而言，殼體的外徑可減小10%至20%。亦即，當根據其他發明的殼體300的外徑是100時，根據示例性實施例的殼體300的外徑可為80至90。因此，根據示例性實施例，壓電元件210的直徑可保持原樣，殼體300的外徑可減小，且因此可減小聲音輸出裝置的尺寸。同時，當壓電元件210的尺寸減小時，殼體300的尺寸可進一步減小。亦即，在上述示例性實施例中闡述當壓電元件210的尺寸為10毫米時，殼體300的尺寸為10.5毫米至13毫米。然而，壓電元件210的尺寸可等於或小於10毫米，且因此，殼體300的尺寸可小於13毫米。因此，根據示例性實施例，殼體300的尺寸可小於13毫米，例如等於或大於8毫米且小於13毫米，而無論壓電元件210的尺寸如何。
表1示出各種尺寸的開口、根據所述開口的面積比、以及使用所述開口的聲音輸出裝置的聲音特性。此處，在其中壓電元件210具有直徑為10毫米的圓形形狀且開口尺寸為0.1毫米至9毫米的條件下執行實驗。此外，在壓電元件的中心區域中界定具有圓形形狀的開口，且同樣在振動板的與壓電元件210相同的位置處以相同的尺寸界定開口。同時，在表1中，當聲音特性劣化時標記「X」，當與先前技術類似時標記「O」，且當相較於先前技術改良時標記「◎」。如表1中所述，當開口的直徑相對於直徑為10毫米的壓電元件為0.3毫米至7毫米，即尺寸比為3%至70%或面積比為0.09%至50%時，相較於傳統聲音輸出裝置，聲音特性類似或得到改良。具體而言，當開口對壓電元件的尺寸比是10%至20%或其面積比是1%至4%時，聲音特性相較於先前技術得以改良。將相較於先前技術進一步改良的聲音特性與先前技術的聲音特性進行比較並在圖22中進行說明。 [表1]
圖22是曲線圖，其說明根據示例性實施例其中開口界定於壓電揚聲器中的聲音輸出裝置、以及根據比較例其中釋放孔界定於殼體中的聲音輸出裝置的特性。此處，將外徑為13毫米的殼體及直徑為10毫米的壓電元件、以及電動揚聲器一起應用於比較例中，且將外徑為11.2毫米的殼體及直徑為10毫米的壓電元件、以及電動揚聲器一起應用於示例性實施例中。此外，在比較例中在殼體中界定尺寸為10毫米的聲音輸出孔，且在示例性實施例中在第二聲音輸出單元的中心部分中界定直徑為1毫米、1.5毫米、及2毫米中的一者的開口。在圖22中，參考編號10是根據比較例的特性曲線圖，且參考編號20、30及40是根據示例性實施例當在第二聲音輸出單元的中心部分中界定直徑為1毫米、1.5毫米及2毫米中的一者的開口時的特性曲線圖。如圖22中所說明，相較於其中未在壓電揚聲器中界定開口而是在殼體中界定釋放孔的根據比較例的聲音輸出裝置10，其中界定壓電揚聲器（即，壓電元件及振動板）的根據示例性實施例的聲音輸出裝置20、30及40在等於或大於2000赫茲的頻率下具有較高的聲音特性。此外，在等於或大於2500赫茲的頻率下，隨著開口的直徑增大，聲音特性提高。亦即，在等於或大於2500赫茲的頻率下，在其中界定直徑為2毫米的開口的情形中的聲音特性大於在其中界定直徑為1.5毫米及1毫米的開口中的每一者的情形中的聲音特性，且在其中界定直徑為1.5毫米的開口的情形中的聲音特性高於在其中界定直徑為1毫米的開口的情形中的聲音特性。因此注意到，根據示例性實施例的其中在壓電揚聲器中界定開口的聲音輸出裝置相較於其中在殼體中界定釋放孔的聲音輸出裝置具有進一步改良的聲音特性。此外，在特定頻率範圍中的聲音特性可根據開口的尺寸而得以改良。亦即，聲音特性可根據開口的尺寸而被調整改良。
此外，圖23是示出壓電揚聲器的特性隨電動揚聲器與壓電揚聲器之間的空間體積變化的曲線圖。亦即，如圖3中所說明，在圖23中比較並說明第二聲音輸出單元200根據由殼體300在第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200之間界定的內部空間C的體積的聲音特性。如圖23中所說明，當內部空間的體積是30立方毫米及70立方毫米時量測了聲音特性，且隨著內部空間的體積增大，第二聲音輸出單元200（即，壓電揚聲器）的共振頻率可轉移至低頻帶。舉例而言，當內部空間的體積是30立方毫米時，共振頻率是8,000赫茲，且當內部空間的體積是70立方毫米時，共振頻率是6,000赫茲。因此，隨著電動揚聲器與壓電揚聲器之間的空間的體積增大，壓電揚聲器的共振頻率可轉移至低頻帶。
同時，根據示例性實施例的聲音輸出裝置可更包括設置於第二聲音輸出單元200的至少一個區域上的重量構件240。舉例而言，如圖24至圖26中所說明，根據又一示例性實施例的聲音輸出裝置可更包括設置於振動板220的至少一個表面上的重量構件240。亦即，壓電元件210可設置於振動板220的一個表面上，且重量構件240可設置於其另一表面上。作為另一選擇，重量構件240可設置於壓電元件210上。亦即，壓電元件210可設置於振動板220的一個表面上，且重量構件240可設置於其另一表面上。此處，重量構件240可利用預定黏著構件而固定於振動板220或壓電元件210上。所述黏著構件可包括膠帶或黏著劑，例如雙面膠帶、緩衝膠帶、環氧黏著劑、矽酮黏著劑以及矽酮墊（silicone pad）。此外，重量構件240可不阻擋開口230。亦即，開口233可界定於重量構件240中以與分別界定於壓電元件210及振動板220中的開口231及232對應。此處，界定於重量構件240中的開口233可與分別界定於壓電元件210及振動板220中的開口231及232中的每一者具有相同的尺寸及形狀，抑或在尺寸上大於壓電元件210及振動板220。亦即，等於或大於開口231及232中的每一者的開口233可界定於重量構件240中俾使開口230的至少一部分不被重量構件240阻擋。作為另一選擇，重量構件240可設置於與開口230間隔開的區域上。
重量構件240可由具有預定質量的材料（例如，金屬性材料）製成。舉例而言，重量構件240可由金屬性材料（例如，質量等於或大於壓電元件210的質量的SUS及鎢）製成。由於具有預定質量的重量構件240設置於第二聲音輸出單元200的至少一部分上，因此重量承載於第二聲音輸出單元200上。藉此，作為結果，振動體（即，壓電元件210及/或振動元件220）的重量增大，且因此相較於不使用重量構件240時聲音特性可被進一步改良。亦即，圖28是曲線圖，其示出其中使用彼此具有相同尺寸的壓電元件210與振動板、且不設置重量構件240的比較例50的聲音特性與其中設置重量構件240的示例性實施例60的聲音特性之間的比較。相較於比較例50，在示例性實施例60中在相同頻率下的聲音特性可得以改良。因此，當設置重量構件240時，壓電元件210的尺寸可減小，且可達成與不減小壓電元件210的尺寸時相同的聲音特性。亦即，由於設置了重量構件240，因此具有小於第一直徑的第二直徑的壓電元件210可具有與具有第一直徑的壓電元件210的聲音特性相同或類似的聲音特性。因此，當設置有重量構件240時，可減小共振頻率，且藉此可減小第二聲音輸出單元200的尺寸、具體而言壓電元件210的尺寸，以減小根據示例性實施例的聲音輸出裝置的總尺寸。亦即，可減小壓電元件210的直徑，且因此可減小殼體300的外徑。此處，可根據重量構件240的尺寸及質量而調整共振頻率，且因此可使聲音輸出裝置的直徑（即，殼體300的外徑）減小約8毫米、更可取地約6毫米。亦即，根據示例性實施例的聲音輸出裝置可具有約6毫米至約13毫米的外徑。
同時，如圖27中所說明，可在重量構件240的開口233上設置網結構。亦即，網結構可由與接觸振動板的部分相同的材料製成並設置於開口233上。此處，可根據網的微孔的尺寸來調整第一聲音輸出單元100的特性。此處，可根據網的微孔241的尺寸來調整約20赫茲至約1千赫茲的頻率特性。舉例而言，當微孔241的尺寸小時，聲壓可在頻帶中增大，且當微孔241的尺寸大時，聲壓可在頻帶中減小。
如上所述，由於重量構件240設置於第二聲音輸出單元200的至少一個區域上，因此可降低壓電元件210的共振頻率。藉此，在相同共振頻率下壓電元件210的尺寸可減小，且因此可減小聲音輸出裝置的總尺寸。
如上所述，已相對於上述實施例具體闡述了本揭露內容的技術理念，但應注意，提供上述實施例僅是為了說明而不限制本揭露內容。可提供各種實施例以使得熟習此項技術者能夠理解本發明的範圍，但本揭露內容並非僅限於此。
001‧‧‧平面/方向
002‧‧‧平面
10、20、30、40‧‧‧特性曲線圖/聲音輸出裝置
50‧‧‧比較例
60‧‧‧示例性實施例
100‧‧‧第一聲音輸出單元
110‧‧‧磁軛/平面
115‧‧‧框架
120‧‧‧磁鐵
130‧‧‧板
140‧‧‧音圈
150‧‧‧振動構件
200‧‧‧第二聲音輸出單元
210‧‧‧壓電元件
220‧‧‧振動板/振動元件
230‧‧‧開口
231‧‧‧第一開口
231a‧‧‧第一開口
231b‧‧‧第一開口
232‧‧‧第二開口
232a‧‧‧第二開口
232b‧‧‧第二開口
233‧‧‧開口
240‧‧‧重量構件
241‧‧‧微孔
300‧‧‧殼體
310‧‧‧第一構件
320‧‧‧第二構件
330‧‧‧突出部
2110‧‧‧基座
2120‧‧‧壓電層
2121‧‧‧第一壓電層
2122‧‧‧第二壓電層
2123‧‧‧第三壓電層
2124‧‧‧第四壓電層
2125‧‧‧第五壓電層
2126‧‧‧第六壓電層
2130‧‧‧內部電極
2131‧‧‧第一內部電極
2132‧‧‧第二內部電極
2133‧‧‧第三內部電極
2134‧‧‧第四內部電極
2135‧‧‧第五內部電極
2136‧‧‧第六內部電極
2137‧‧‧第七內部電極
2138‧‧‧第八內部電極
2140‧‧‧覆蓋層
2141‧‧‧下部覆蓋層
2142‧‧‧上部覆蓋層
2150‧‧‧外部電極
2151‧‧‧第一外部電極
2152‧‧‧第二外部電極
2153‧‧‧第三外部電極
2154‧‧‧第四外部電極
A‧‧‧外徑
B‧‧‧直徑
C‧‧‧內部空間
A-A’‧‧‧線
B-B’‧‧‧線
C-C’‧‧‧線
D-D’‧‧‧線
ⓐ‧‧‧比較例的壓電樣本
ⓑ‧‧‧示例性實施例的壓電樣本
藉由結合附圖閱讀以下說明，可更詳細地理解示例性實施例。
圖1至圖3是根據示例性實施例的聲音輸出裝置的分解立體圖、耦合立體圖及耦合剖視圖。
圖4是說明根據示例性實施例的聲音輸出裝置的經修改實例的立體圖。
圖5是根據用於示例性實施例中的壓電元件的示例性實施例的立體圖。
圖6至圖9是根據用於示例性實施例中的壓電元件的示例性實施例的剖視圖。
圖10及圖11是示出聲音特性隨壓電元件的壓電層的積層厚度及數目變化的曲線圖。
圖12至圖14是用於闡釋用於示例性實施例中的壓電陶瓷燒結體的特性的圖式。
圖15至圖17是用於闡釋用於示例性實施例中的壓電陶瓷燒結體的示例性實施例及比較例的圖式。
圖18及圖19是根據另一示例性實施例的聲音輸出裝置的分解立體圖及耦合立體圖。
圖20及圖21是根據又一示例性實施例的聲音輸出裝置的分解立體圖及耦合立體圖。
圖22是曲線圖，其說明根據示例性實施例其中開口界定於壓電揚聲器中的聲音輸出裝置以及根據比較例其中釋放孔界定於殼體中的聲音輸出裝置的特性。
圖23是示出壓電揚聲器的聲音特性隨聲音輸出裝置的內部空間的體積變化的曲線圖。
圖24至圖26是根據又一示例性實施例的聲音輸出裝置的分解立體圖、耦合立體圖及耦合剖視圖。
圖27是根據又一示例性實施例的聲音輸出裝置的示意性平面圖。
圖28是曲線圖，其示出根據又一示例性實施例的聲音輸出裝置、以及根據比較例的聲音輸出裝置的特性。
100‧‧‧第一聲音輸出單元
200‧‧‧第二聲音輸出單元
210‧‧‧壓電元件
220‧‧‧振動板/振動元件
231‧‧‧第一開口
232‧‧‧第二開口
300‧‧‧殼體
310‧‧‧第一構件
320‧‧‧第二構件
330‧‧‧突出部

Claims (22)

  1. 一種聲音輸出裝置，包括： 第一聲音輸出單元； 第二聲音輸出單元，與所述第一聲音輸出單元間隔開預定距離； 至少一個開口，界定於所述第二聲音輸出單元中；以及 殼體，被配置成容納所述第一聲音輸出單元及所述第二聲音輸出單元中的至少一者， 其中所述殼體具有為所述第二聲音輸出單元的直徑的100%至130%的外徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的聲音輸出裝置，其中所述第一聲音輸出單元包括電動揚聲器，且所述第二聲音輸出單元包括壓電揚聲器，所述壓電揚聲器包括壓電元件及振動板。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的聲音輸出裝置，其中所述殼體具有為所述壓電元件的直徑的100%至130%的外徑。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的聲音輸出裝置，其中所述振動板具有等於或小於所述殼體的所述外徑的直徑。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的聲音輸出裝置，其中所述殼體的所述外徑小於13毫米。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的聲音輸出裝置，其中所述開口具有為所述壓電元件的直徑的3%至70%的直徑。
  7. 如申請專利範圍第2項所述的聲音輸出裝置，其中所述壓電元件包括：基座；多個壓電層，設置於所述基座的至少一個表面上；多個內部電極，設置於所述多個壓電層之間；以及外部電極，設置於外部上以連接至所述多個內部電極。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的聲音輸出裝置，其中所述基座具有為所述壓電元件的厚度的三分之一至一百五十分之一的厚度。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的聲音輸出裝置，其中所述壓電層中的每一者具有為所述壓電元件的厚度的三分之一至一百分之一的厚度。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的聲音輸出裝置，其中所述壓電層中的每一者具有2微米至50微米的厚度。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的聲音輸出裝置，其中所述壓電層被積層成兩層至五十層。
  12. 如申請專利範圍第7項所述的聲音輸出裝置，其中所述壓電層中的每一者具有等於或大於所述內部電極的厚度的厚度。
  13. 如申請專利範圍第7項所述的聲音輸出裝置，其中所述壓電層包括至少一個微孔。
  14. 如申請專利範圍第7項所述的聲音輸出裝置，其中所述內部電極具有至少一個具有不同厚度的區域。
  15. 如申請專利範圍第7項所述的聲音輸出裝置，其中所述內部電極具有為所述壓電層的表面積的10%至97%的表面積。
  16. 如申請專利範圍第7項所述的聲音輸出裝置，其中所述壓電層包含種子組成物。
  17. 如申請專利範圍第7項所述的聲音輸出裝置，其中所述壓電層包含由具有鈣鈦礦晶體結構的壓電材料製成的定向基礎材料組成物以及由分佈於所述定向基礎材料組成物中且通式為ABO3 （A表示二價金屬性元素，且B表示四價金屬性元素）的氧化物製成的種子組成物。
  18. 如申請專利範圍第14項或第15項所述的聲音輸出裝置，其中所述種子組成物被定向成在至少一個方向上具有1微米至50微米的長度。
  19. 如申請專利範圍第1項所述的聲音輸出裝置，更包括設置於所述第二聲音輸出單元的至少一個區域上的重量構件。
  20. 如申請專利範圍第17項所述的聲音輸出裝置，其中所述重量構件更包括設置於與所述開口對應的區域上的網。
  21. 如申請專利範圍第1項所述的聲音輸出裝置，其中所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元之間的空間具有10立方毫米至100立方毫米的體積。
  22. 如申請專利範圍第17項、第19項及第21項中任一項所述的聲音輸出裝置，更包括塗佈層，所述塗佈層設置於所述第一聲音輸出單元、所述第二聲音輸出單元、及所述殼體中的至少一者的至少一部分上。
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