TWI601430B - 聲音輸出裝置 - Google Patents

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，是有關於一種能夠增強聲頻頻帶(包括低頻帶及高頻帶)中的輸出特性的聲音輸出裝置。

一般而言，壓電元件(piezoelectric device)是指具有能夠在電能與機械能之間進行相互變換的特性的元件。亦即，當壓電元件上被施加壓力時產生電壓(壓電效應)，且當壓電元件被施加電壓時會因內部壓力變化而發生體積或長度的增大或減小(逆向壓電效應)。壓電元件配置有壓電層及設置於其上的電極，且壓電元件的壓力根據經由電極施加至壓電層上的電壓而變化。

可使用壓電元件來製造各種組件，例如壓電揚聲器(piezoelectric speaker)、振動裝置等。在該些組件中，壓電揚聲器是使用振動板而以聲學方式將壓電元件的機械運動轉換成具有所需頻帶的聲音的組件。壓電揚聲器的優點在於其相較現有的動態揚聲器(dynamic speaker)而言更薄且更輕、而且功耗更小，且因此壓電揚聲器可用於例如智慧型電話等需要小、薄、及輕的電 子裝置中。然而，壓電揚聲器的缺點在於壓電揚聲器發出高聲調的強聲及低聲調的弱聲，此導致使用者無法長時間聽音樂。

與此同時，動態揚聲器被廣泛用於音樂播放。動態揚聲器所使用的原理是：當施加音訊訊號電流至置於磁體的磁場內的音圈時，機械力根據所述音訊訊號電流的強度而作用於音圈上，且由此造成運動。然而，動態揚聲器適合於實作低頻聲音，但在實作高頻聲音方面相對較差，且因此動態揚聲器在提供高聲音品質方面具有局限性。

[相關技術文獻]

韓國專利申請特許公開案第2014-0083860號

韓國專利第10-0876206號

本發明提供一種能夠同時具有壓電揚聲器的優點及動態揚聲器的優點的聲音輸出裝置。

本發明亦提供一種能夠同時改善低頻聲音特性及高頻聲音特性的聲音輸出裝置。

根據示例性實施例，一種聲音輸出裝置可包括：殼體，所述殼體中具有殼體空間；第一聲音輸出單元，設置於所述殼體內部；以及第二聲音輸出單元，設置於所述殼體內部且與所述第一聲音輸出單元隔開預定距離。

所述聲音輸出裝置可包括至少一個發射孔，所述至少一 個發射孔形成於所述殼體的預定區中。

所述第一聲音輸出單元包括動態揚聲器，且所述第二聲音輸出單元包括壓電揚聲器。

在所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元之間可設置有分隔空間，且所述發射孔被形成為使所述發射孔的至少一部分對應於所述分隔空間。

所述殼體可包括第一構件、及被設置成環繞所述第一構件的第二構件，且所述發射孔可形成於所述第二構件的預定區中。

所述第一構件可被設置成具有預定厚度的板形狀，且可將所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元彼此分隔開。

在所述第一構件的一個表面的至少一個區上可形成台階部分。

所述第二聲音輸出單元可被設置成接觸所述第一構件的所述台階部分，且所述第一聲音輸出單元可被設置成與所述一個表面相對的另一表面隔開。

所述聲音輸出裝置可更包括自所述第二構件的內部部分突出的至少一個突出部。

所述第一構件可設置於所述突出部的上部部分上，且所述第一聲音輸出單元可接觸所述突出部的下部部分。

所述發射孔可被形成為對應於所述第一構件與所述第一聲音輸出單元之間的空間。

所述發射孔可被形成為具有為所述第一聲音輸出單元的 頂面面積的約5%至約90%的面積。

所述聲音輸出裝置可更包括形成於所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元中的至少一者的至少一部分上、或所述殼體的至少一部分上的塗覆層。

所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元可由具有相同位凖的訊號同時驅動。

所述第一聲音輸出單元及所述第二聲音輸出單元可在約0.1伏至約5.0伏的電壓範圍內被驅動。

所述第二聲音輸出單元可包括振動元件及壓電元件，所述振動元件具有開口，所述壓電元件設置於所述振動元件的所述開口上方的至少一個表面上。

自所述第二聲音輸出單元輸出的聲音可經由所述第一聲音輸出單元輸出，且經由所述發射孔發射出的聲音可在所述殼體外部與自所述第一聲音輸出單元輸出的所述聲音混合。

根據另一示例性實施例，一種聲音輸出裝置可包括：殼體，所述殼體中具有殼體空間；第一聲音輸出單元，設置於所述殼體內部；第二聲音輸出單元，設置於所述殼體內部並與所述第一聲音輸出單元隔開預定空間；以及分隔構件，在所述殼體內部設置於所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元之間，且用於將所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元彼此分隔開。

100‧‧‧第一聲音輸出單元

110‧‧‧軛

115‧‧‧框架

120‧‧‧磁體

130‧‧‧板

140‧‧‧音圈

150‧‧‧振動板

200‧‧‧第二聲音輸出單元

210‧‧‧壓電元件

220‧‧‧振動元件

300‧‧‧殼體/垂直貫穿型殼體

310‧‧‧第一構件

310a‧‧‧第一構件

320‧‧‧第二構件

321‧‧‧突出部

330‧‧‧發射孔

A、B、C‧‧‧特性曲線

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，在附圖中：圖1是說明根據本發明的示例性實施例的聲音輸出裝置的分解立體圖。

圖2是說明根據本發明的示例性實施例的聲音輸出裝置的組合立體圖。

圖3是說明根據本發明的示例性實施例的聲音輸出裝置的組合剖視圖。

圖4是說明根據本發明的另一示例性實施例的聲音輸出裝置的分解立體圖。

圖5是說明根據本發明的另一示例性實施例及又一示例性實施例的聲音輸出裝置的組合立體圖。

圖6是說明根據本發明的又一示例性實施例的聲音輸出裝置的分解立體圖。

圖7是說明根據本發明的又一示例性實施例的聲音輸出裝置的組合剖視圖。

圖8是示出動態揚聲器的特性、壓電揚聲器的特性、及根據本發明示例性實施例的聲音輸出裝置的特性的曲線圖。

在下文中，將參照附圖詳細闡述特定實施例。然而，本 發明可實施為不同形式，而不應被視為僅限於本文中所述的實施例。更確切而言，提供該些實施例是為了使此揭露內容將透徹及完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明的範圍。

圖1是說明根據本發明示例性實施例的聲音輸出裝置的分解圖；圖2是所述聲音輸出裝置的組合立體圖；且圖3是所述聲音輸出裝置的組合剖視圖。

參照圖1、圖2、及圖3，根據本發明的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，用於容納第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200。亦即，第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200可設置於殼體300內部以使第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200彼此隔開預定距離。第一聲音輸出單元100可包括動態揚聲器，所述動態揚聲器包括音圈140及振動板150，並藉由使用由音圈140中的電流變化所造成的振動來使振動板150振動而輸出聲音。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及振動元件220，並藉由振動元件220而以聲學方式將壓電元件210的機械運動轉換成聲音。

1. 第一聲音輸出單元

第一聲音輸出單元100可被設置成具有預定厚度、實質上為圓形的形狀。第一聲音輸出單元100可包括：軛110及框架115，軛110及框架115中界定有殼體空間；磁體120，設置於軛 110內部的殼體空間中；板130，設置於磁體120上；音圈140，與框架115的內部部分隔開且安置於軛110與磁體120之間；以及振動板150，所述振動板150設置於板130上方且其邊緣固定至框架115，並且音圈140固定至振動板150。

軛110被設置成具有預定高度、實質上為圓柱形的形狀，且框架115被設置至軛110的上部區段且具有為預定高度、實質上為圓柱形的形狀。框架115的高度可大於軛110的高度，且框架115的寬度可大於軛110的寬度。框架115的高度可等於或低於軛110的高度。框架115的上邊緣接觸殼體300的至少一部分，且可容納於殼體300中。此外，磁體120及板130容納於軛110內部，音圈140容納於框架115內部，且振動板150可設置於框架115上以覆蓋框架115。軛110及框架115朝板130感應由磁體120產生的磁場，並藉由磁體120而對音圈140施加最大磁力。

磁體120固定至軛110的底面。亦即，磁體120的下表面接觸並固定至軛110的底面。磁體120可被設置成具有與軛110的內部形狀對應的形狀。舉例而言，軛110的內部形狀具有實質上為圓柱形桶的形狀，且磁體120具有實質上為圓柱形的形狀。磁體120的高度可低於或等於軛110的高度。此外，磁體120的直徑可小於軛110的內徑。因此，磁體120可設置於軛110內部以使磁體120與軛110的內側壁隔開預定距離。

板130設置於磁體120的頂面上。板130可被設置成具有與磁體120的平面形狀類似的形狀。亦即，板130可被設置成 具有預定厚度的圓形板形狀。板130具有較軛110的內徑小的直徑，且其直徑可等於或大於磁體120的直徑。因此，磁體120的外部部分可與軛110的內側表面隔開預定距離。此外，磁體120與設置於磁體120上的板130的總高度可相同於軛110的高度。亦即，板130的頂部部分與軛的頂部部分可彼此共面。板130使由磁體120產生的磁力線能夠朝音圈140匯聚。

音圈140附接至振動板150的下表面，且可與框架115隔開並設置於軛110與磁體120之間。舉例而言，音圈140設置於軛110與磁體120之間以環繞板130及具有預定高度的磁體120的一部分，且音圈140的上部部分附接至振動板150的下表面。音圈140藉由被輸入的不斷變化的電訊號而形成不斷變化的磁場，且因此音圈140藉由因所述磁場與由磁體120所形成的另一磁場之間的干擾而產生的交互作用來振動。

振動板150的邊緣固定至框架115的內部部分，以使振動板150被設置成覆蓋框架115的上部部分。在振動板150中，其至少一部分可凸出地設置。舉例而言，振動板150可被設置成具有以下形狀：振動板150具有與框架115的中心部分對應的最高部分、及自中心部分向外側逐漸降低的周邊部分。此外，音圈140可固定至振動板150的最低部分的下表面。

第一聲音輸出單元100構成閉合回路，其中自磁體120產生的磁場藉由設置於磁體120上的板130而移動至位於下側的軛110，且移動回至磁體120。移動至板130與位於其下的軛110 之間的空間內的磁場當音圈140被施加至音圈140的電流磁化時根據音圈140的磁極性(magnetic polarity)來推動或拉動音圈140。亦即，當音圈140具有與板130及位於其下的軛110相同的磁極性時，音圈140藉由相互排斥而被推出並向前移動，且當音圈140具有與板130及位於其下的軛110不同的磁極性時，音圈140被吸引並拉回。以此種方式，當音圈140移動時，音圈140所固定至的振動板150往復運動且使空氣振動，並產生聲音。

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及振動元件220。壓電元件210可被設置成例如具有預定厚度的圓形板形狀。作為另一選擇，壓電元件210可亦被設置成各種形狀，例如方形、矩形、卵形、多邊形形狀等以及圓形形狀。壓電元件210可包括基板及壓電層，所述基板在所述壓電層上形成於其至少一個表面上。舉例而言，壓電元件210可被形成為其中壓電層形成於基板兩側上的雙壓電晶片型(bimorph type)元件、或被形成為其中壓電層形成於基板的一個表面上的單壓電晶片型(unimorph type)元件。至少一個壓電層可進行積層，且多個壓電層可較佳地進行積層。此外，電極可分別形成於壓電層上方及下方。亦即，多個壓電層及多個電極可交替地進行積層，以形成壓電元件210。壓電層可使用例如PZT(鉛(Pb)、鋯(Zr)、鈦(Ti))、NKN(鈉(Na)、鉀(K)、鈮(Nb))、BNT(鉍(Bi)、鈉(Na)、鈦(Ti))、或聚合物系壓電材料而形成。此外，壓電層可被積層成使壓電層在不 同的或相同的定向上極化。亦即，當多個壓電層形成於基板的同一表面上時，所述壓電層可具有在不同的或相同的定向上交替的極化。與此同時，基板可使用具有在維持壓電層的積層結構的同時可產生振動的特性的材料，例如，可由金屬、塑膠等形成。然而，壓電元件210可不使用壓電層或基板，舉例而言，壓電元件210可被形成為以下配置：未經極化的壓電層設置於其中心部分，且在不同定向上被極化的多個壓電層積層於未經極化的壓電層上方及下方。與此同時，被施加驅動訊號的電極圖案(圖中未示出)可形成於壓電元件210的一個表面上。至少兩個電極圖案可被形成為彼此隔開，且與連接端子(圖中未示出)連接，藉此自電子裝置(例如，輔助行動裝置)接收聲音訊號。

振動元件220被設置成實質上為圓形形狀，且可大於壓電元件210。此外，振動元件220可具有形成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方。壓電元件210可藉由黏合劑而結合至振動元件220的頂面。振動元件220可使用聚合物系材料或漿系(pulp-based)材料。舉例而言，振動元件220可使用樹脂膜，例如乙烯丙烯橡膠系(ethylene propylene rubber-based)材料、苯乙烯丁二烯橡膠系(styrene butadiene rubber-based)材料、及楊氏模量(Young's modulus)介於約1百萬帕(MPa)至10十億帕(GPa)範圍內的具有高損失因數(loss factor)的類似材料。此外，振動元件220的下部邊緣可接觸殼體300的內表面。亦即，振動元件220及結合至振動元件220的中心 部分的壓電元件210可設置於殼體300內部。第二聲音輸出單元200由預定訊號驅動，且可輸出具有極佳高頻聲音特性的聲音。

與此同時，塗覆層(圖中未示出)可進一步形成於第二聲音輸出單元200的至少一部分上。塗覆層可使用例如聚對二甲苯(parylene)等防水材料形成。在其中壓電元件210結合至振動元件220上的狀態中，聚對二甲苯可形成於壓電元件210的上表面及側表面上及被壓電元件210暴露出的振動元件220的上表面及側表面上。亦即，聚對二甲苯可形成於壓電元件210的及振動元件220的上表面及側表面上。此外，在其中壓電元件210結合至振動元件220上的狀態中，聚對二甲苯可形成於壓電元件210的上表面及側表面上、及振動元件220的頂面、側表面、及底面上。亦即，聚對二甲苯可形成於壓電元件210的及振動元件220的頂面、側表面、及底面上。當壓電元件210設置於形成於振動元件220的中心部分中的開口上方時，聚對二甲苯形成於由所述開口暴露出的所述頂面及所述側表面上、以及所述底面上，且亦可形成於振動元件220的頂面、側表面、及底面上。如此，由於聚對二甲苯形成於壓電元件210及振動元件220中的每一者的至少一個表面上，故可防止水分滲入第二聲音輸出單元200中並防止氧化現象。此外，可減輕因使用由薄材料製成的振動元件220而造成的水平振動，藉由振動元件220的硬度的增大而增強回應速度，且因此減輕詳細的聲學特性，並可使高頻帶聲音穩定化。由於共振頻率可根據聚對二甲苯的塗覆厚度而加以調整，故聲壓 改善點(sound pressure improvement point)可得到可能的調整。儘管聚對二甲苯可亦僅塗覆於壓電元件210上，然而聚對二甲苯可塗覆於壓電元件210的頂面、側表面、及底面上，且可亦塗覆於連接至壓電元件210以向壓電元件210供電的撓性印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)上。由於聚對二甲苯塗覆於壓電元件210上，因此可防止水分滲入壓電元件中並防止氧化。因此，共振頻率可藉由調整形成厚度而加以調整。與此同時，當聚對二甲苯形成於FPCB上時，由FPCB及焊料、以及裝置連接部件所產生的雜訊亦可減輕。聚對二甲苯可根據壓電元件210或振動元件220的材料及特性而以不同的厚度進行塗覆。聚對二甲苯可被形成為薄於壓電元件210或振動元件220，且可例如形成為約0.1微米(μm)至約10微米的厚度。舉例而言，聚對二甲苯可藉由以下方式而塗覆於第二聲音輸出單元200的至少一個表面上：在汽化器(vaporizer)中藉由初級加熱而將聚對二甲苯汽化成二聚物狀態；接著藉由次級加熱而將所述生成物熱解至單體狀態(monomer state)；以及藉由對聚對二甲苯進行冷卻而將所述生成物自單體狀態轉換至聚合物狀態(polymer state)。與此同時，防水層(例如，聚對二甲苯等)可亦塗覆於第一聲音輸出單元100的及殼體300的至少一部分上、以及至少塗覆於第二聲音輸出單元200的一部分上。

3. 殼體

殼體300被設置成其中其側表面的至少一部分被移除的 實質上為圓柱形的形狀。亦即，殼體300被設置成垂直開口的管形形狀，且可被設置成其中側表面的至少一部分被移除的形狀。舉例而言，殼體300可亦被設置成垂直貫穿型殼體，且亦具有其中預定的內部區閉合且其上部部分及底部部分自其開口的形狀。垂直貫穿型殼體300可包括：第一構件310，具有呈預定厚度的實質上為環形的形狀；以及至少一個第二構件320，自第一構件310的預定區在向上及向下的方向上設置。亦即，第二構件320可被設置成環繞具有環形形狀的第一構件310。作為另一選擇，當第一構件310被設置成圓形板形狀時，殼體300可被實作為其中其上部部分及下部部分自第一構件310開口的形狀。此外，第二構件320可設置於第一構件310外部，以使第二構件320與第一構件310隔開預定距離。舉例而言，具有預定寬度的第二構件320可設置成四個，且所述四個第二構件320彼此隔開預定距離。第二構件320之間的距離可相同於或小於第二構件320的寬度。舉例而言，第二構件320之間的距離可為第二構件320的寬度的約10%至約100%。在此示例性實施例中，第二構件320被示出為具有與第二構件320之間的距離相等的厚度。亦即，具有預定寬度的第二構件320可藉由被與其寬度相等的距離隔開而設置成多個。與此同時，突出部321可設置於第二構件320內部。亦即，突出部321可被設置成自第二構件320的內壁向內突出。此外，第一構件310可位於突出部321上。第一構件310及第二構件320可被分別製成，且此後將第一構件310置於第二構件320的突出部321上。 作為另一選擇，第一構件310及第二構件320可被一體製成。此外，第一構件310及第二構件320可被製成為不提供突出部321以使第一構件310的外部部分被附接成接觸第二構件320的內部部分，或者第一構件310及第二構件320可被一體製成。在殼體300中，壓電揚聲器的第二聲音輸出單元200(即，振動元件220)可接觸第一構件310的頂面，且第一聲音輸出單元100(即，動態揚聲器)可接觸第二構件320的突出部321的下部部分。亦即，第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200可被設置成彼此隔開預定距離而使第一構件310及突出部321安置於其間。當第一構件310接觸第二構件320的內壁而不為第二構件320的內部部分設置突出部321時，振動元件220可接觸具有環形形狀的第一構件310的頂面，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及第二聲音輸出單元200可藉由彼此隔開第一構件310的厚度而彼此相對。此外，第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200彼此隔開預定距離，且第二構件320之間的區的至少一部分可充當發射孔330。亦即，第一聲音輸出單元100與第一構件310彼此隔開預定距離，且發射孔330可被設置成對應於其間的空間。發射孔330可被形成為具有為第一聲音輸出單元100的頂面面積的約5%至約90%的大小。亦即，發射孔330可設置成至少一個或多個，且發射孔330的整個面積可被形成為第一聲音輸出單元100的頂面面積(即，振動板150的面積)的約5%至約90%的大小。發射孔330的大小可被 較佳地形成為具有為第一聲音輸出單元100的頂面面積的約10%至60%的大小、及更佳地形成為具有為第一聲音輸出單元100的頂面面積的約15%至30%的大小。來自第一聲音輸出單元100的聲音經由發射孔330發射出。因此，來自第二聲音輸出單元200的聲音被直接發射至外部，而來自第一聲音輸出單元100的聲音則經由殼體300的發射孔330發射出，因此所述兩個聲音在殼體300外部混合，藉此進一步提高聲音品質。與此同時，所述聲音輸出裝置可被製造成用於車輛揚聲器、室內揚聲器等的揚聲器、或作為擴音器及耳機。當所述聲音輸出裝置被製造成耳機(例如，核型(kernel-type)耳機)時，殼體300可被製造成具有可被插入耳中的實質大小。耳機可自第二聲音輸出單元200插入耳中。因此，來自第二聲音輸出單元200的聲音被首先輸出，而來自第一聲音輸出單元100的聲音被隨後輸出，因而所述兩個聲音隨後在耳內混合。作為另一選擇，第一聲音輸出單元100可被首先插入耳內，且所述兩個聲音隨後亦將在耳內混合。此外，根據本發明的示例性實施例，可藉由將第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200插入殼體中以使其彼此隔開來製造所述聲音輸出裝置、或亦可藉由將其中插入有第一聲音輸出單元100的殼體300的一部分與其中插入有第二聲音輸出單元200的殼體300的另一部分加以組合來製造所述聲音輸出裝置。舉例而言，所述聲音輸出裝置可被製造成使第一構件310的厚度分成兩半，接著將第一聲音輸出單元100插入於第一殼體內部且第二構件320的一部分 被形成為使發射孔330被形成為環繞第一構件310的具有第一厚度的下部部分，接著將第二聲音輸出單元200插入於第二殼體內部且第二構件320的一部分被形成為環繞第一構件310的具有第二厚度的上部部分，且此後將第一殼體與第二殼體組合於一起。與此同時，根據本發明的聲音輸出裝置可在為約0.1伏至5.0伏、較佳地為約0.1伏至約2.0伏、且更佳地為約0.1伏至0.5伏的低電壓範圍內驅動。具體而言，當其應用至耳機時，所述聲音輸出裝置可在為約0.1伏至約0.2伏、且較佳地為約0.1伏至約0.18伏的低電壓範圍內驅動。亦即，在第二聲音輸出單元200的壓電元件210中，積層有多個壓電層，且在相應壓電層之間形成內部電極。此處，由於壓電層被形成為具有介於約5微米至約20微米範圍內的厚度，故第二聲音輸出單元200可在低電壓範圍內被驅動。儘管典型的壓電揚聲器的驅動電壓為5伏或高於5伏，然而根據本發明的第二聲音輸出單元200可在為約0.1伏至約0.5伏的低電壓範圍內驅動，而無需使用壓電揚聲器放大器，且可因此在低電壓範圍內與動態揚聲器相組合地被驅動。此外，在根據本發明的聲音輸出裝置中，第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200可由施加至其上的同一訊號而同時被驅動。亦即，自訊號源供應的訊號被直接施加至第一聲音輸出單元100，且在穿過高頻帶路徑濾波器(high band path filter)之後施加至第二聲音輸出單元200，且因此低頻帶訊號及高頻帶訊號可分別被施加至第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200。然而，在本發明中，具有相同位 凖的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。

圖4是說明根據本發明的另一示例性實施例的聲音輸出裝置的分解立體圖，圖5是說明根據本發明的另一示例性實施例及又一示例性實施例的聲音輸出裝置的組合立體圖，圖6是說明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7是說明根據本發明的又一示例性實施例的聲音輸出裝置的組合剖視圖。

參照圖4至圖7，根據本發明的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及振動板150；第二聲音輸出單元200，設置於第一聲音輸出單元100上且包括壓電元件210及振動元件220；以及殼體300，用於容納第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200。根據本發明的另一示例性實施例及又一示例性實施例，第二聲音輸出單元200(即，壓電揚聲器)可被實作成使壓電元件210設置於振動元件220之下。此外，發射孔330形成於殼體300的第二構件320的預定區中。如圖4中所示，第一構件310可被設置成環形形狀，且如圖6及圖7所示，第一構件310a可被設置成板形狀。此外，在板形狀的第一構件310a中，可在預定區中形成高度差。舉例而言，可沿第一構件310a的上邊緣形成台階部分，且因此可形成高度差。亦即，第一構件310a可被形成為其中具有預定寬度的第一區在所述第一構件310a的邊緣上相對高地形成、且第 二區在所述邊緣的內部部分處相對低於第一區而形成的板形狀。第一區可沿邊緣被形成為環形形狀、或可設置於彼此隔開的至少兩個子區域中。此外，第一構件310a的第二區可被設置成大於壓電元件210。亦即，壓電元件210可被設置成小於振動元件220且小於第二區，以使壓電元件210不接觸第一區。第二聲音輸出單元200的振動元件220接觸具有板形狀的第一構件310a的台階部分(即，第一區)，且在第一構件310a的第二區與振動元件220之間設置共振空間，以使壓電元件210可安置於其中。此外，由於第一構件310a被設置成板形狀，故第一構件310a將第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200彼此分隔開。亦即，板形狀的第一構件310a可充當用於分隔第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200的分隔構件。由於第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200被分隔構件(即，板形狀的第一構件310a)分隔開，因此自第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200輸出的聲音無需在殼體300內部混合於一起便輸出。與此同時，其中形成有發射孔330的至少一個第二構件320可被設置成使第二構件320環繞環形形狀的第一構件310或板形狀的第一構件310a。舉例而言，第二構件320被單個地提供，且第二構件320的預定區在垂直方向上被切除。用於將訊號供應至第二聲音輸出單元200的訊號線可被提供至被切除的區。第二構件320在被切除的區中的寬度(即，第二構件320的兩端之間的距離)可為第二構件320的寬度的約1%至約5%。此外，至少一個發射孔330 形成於第二構件320的上部部分中。發射孔330設置成例如四個，且所述四個發射孔330可在第一構件310及310a的下部部分上的預定高度處彼此隔開預定距離，且可被形成至第一聲音輸出單元100的第二區的高度。亦即，第一聲音輸出單元100的第二區的至少一部分可經由發射孔330暴露出。此外，發射孔330的寬度可為例如第二構件320的寬度的約20%至約80%、且較佳地為約50%。發射孔330的面積可為第一聲音輸出單元100的頂面面積(即，振動板150的面積)的約5%至約90%。發射孔330的大小較佳地為第一聲音輸出單元100的頂面面積的約10%至約60%，且更佳地為約15%至30%。與此同時，當第一構件310被形成為板形狀時，第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200可在空間上分隔開，且可防止自第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200分別輸出的聲音在殼體300內部混合。

如上所述，在根據本發明的示例性實施例的聲音輸出裝置中，第一聲音輸出單元100及第二聲音輸出單元200可設置於殼體300內部，且低頻聲音及高頻聲音的輸出特性可得到改善。亦即，具有極佳低音(bass)特性的第一聲音輸出單元100(即，動態揚聲器)及具有極佳高音(treble)特性的第二聲音輸出單元200(即，壓電揚聲器)設置於殼體300內部，且因此可增強聲頻頻帶中的聲學特性。此外，在殼體300內部在第一聲音輸出單元100與第二聲音輸出單元200之間設置有預定分隔空間，且殼體300的至少一個區中形成有發射孔330，且因此自第一聲音輸出單 元100輸出至所述分隔空間的聲音可被發射至外部。亦即，由於首先自第二聲音輸出單元200輸出聲音且隨後經由發射孔330而自第一聲音輸出單元100輸出聲音，故所述兩個聲音在殼體300外部混合。相較於其中所述兩個聲音在殼體300內部混合的情形，由於所述兩個聲音在殼體300外部混合，因此可增強聲音品質。

圖8是示出動態揚聲器的特性、壓電揚聲器的特性、及根據本發明的聲音輸出裝置的特性的曲線圖。A指代動態揚聲器的特性曲線，B指代壓電揚聲器的特性曲線，且C指代其中將動態揚聲器與壓電揚聲器組合於殼體內的根據本發明示例性實施例的聲音輸出裝置的特性曲線。如圖8中所示，動態揚聲器(A)具有高達約7千赫音頻範圍的極佳特性(即，極佳低頻聲音特性)，但相較於壓電揚聲器(B)，表現出其中在高於7千赫(kHz)的音頻範圍發生約20分貝(dB)至30分貝的衰減的現象。由此，證明動態揚聲器在高頻聲音特性方面差。此外，壓電揚聲器(B)在高於8千赫的中頻帶及高頻帶中具有極佳特性，但表現出其中在為3千赫或低於3千赫的音頻範圍發生約30分貝或高於30分貝的衰減的現象，此表明壓電揚聲器在低頻聲音特性方面差。然而，可看出根據本發明示例性實施例的聲音輸出裝置(C)在高達20千赫的聲頻頻帶中的總體聲學特性是極佳的。亦即，證明根據本發明的聲音輸出裝置可在高達1.5千赫的音頻帶中具有與動態揚聲器相似的聲學特性，且在高於1.5千赫的音頻帶中具有優於壓電揚聲器的聲學特性。在根據本發明的示例性實施例的音訊輸出裝 置中，動態揚聲器與壓電揚聲器在殼體內部彼此隔開預定距離。因此，可藉由在單個殼體內部安置具有極佳低頻聲音特性的動態揚聲器及具有極佳高頻聲音特性的壓電揚聲器而增強聲頻頻帶中的聲學特性。此外，可藉由以下方式進一步增強聲音品質：使用設置於殼體內部的分隔構件將動態揚聲器與壓電揚聲器彼此分隔開，以使自動態揚聲器及壓電揚聲器分別輸出的聲音不在殼體內部混合、而是在殼體外部混合。與此同時，根據本發明的示例性實施例的聲音輸出裝置可被實作為揚聲器、耳機等。

與此同時，已關於示例性實施例具體闡述了本發明的技術理念，但應注意，上述實施例僅供用於說明而非限制本發明。此外，熟習此項技術者將易於理解，可對其作出各種潤飾及變化，而此並不背離本發明的精神及範圍。

100‧‧‧第一聲音輸出單元

200‧‧‧第二聲音輸出單元

210‧‧‧壓電元件

220‧‧‧振動元件

300‧‧‧殼體/垂直貫穿型殼體

310‧‧‧第一構件

320‧‧‧第二構件

321‧‧‧突出部

330‧‧‧發射孔

Claims (16)

1. 一種聲音輸出裝置，包括：殼體，所述殼體中具有殼體空間；第一聲音輸出單元，設置於所述殼體內部；第二聲音輸出單元，設置於所述殼體內部且與所述第一聲音輸出單元隔開預定距離；以及至少一個發射孔，形成於所述殼體的預定區中，其中所述發射孔被形成為具有為所述第一聲音輸出單元的頂面面積的5%至90%的面積。
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動態揚聲器，且所述第二聲音輸出單元包括壓電揚聲器。
3. 如申請專利範圍第1項所述的聲音輸出裝置，其中在所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元之間設置有分隔空間，且所述發射孔被形成為使所述發射孔的至少一部分對應於所述分隔空間。
4. 如申請專利範圍第1項所述的聲音輸出裝置，其中所述殼體包括第一構件、及被設置成環繞所述第一構件的第二構件，且所述發射孔形成於所述第二構件的預定區中。
5. 如申請專利範圍第4項所述的聲音輸出裝置，其中所述第一構件被設置成具有預定厚度的板形狀，且將所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元彼此分隔開。
6. 如申請專利範圍第4項所述的聲音輸出裝置，其中在所述第一構件的一個表面的至少一個區上形成台階部分。
7. 如申請專利範圍第6項所述的聲音輸出裝置，其中所述第二聲音輸出單元被設置成接觸所述第一構件的所述台階部分，且所述第一聲音輸出單元被設置成與所述一個表面相對的另一表面隔開。
8. 如申請專利範圍第4項所述的聲音輸出裝置，更包括自所述第二構件的內部部分突出的至少一個突出部。
9. 如申請專利範圍第8項所述的聲音輸出裝置，其中所述第一構件設置於所述突出部的上部部分上，且所述第一聲音輸出單元接觸所述突出部的下部部分。
10. 如申請專利範圍第4項所述的聲音輸出裝置，其中所述發射孔被形成為對應於所述第一構件與所述第一聲音輸出單元之間的空間。
11. 如申請專利範圍第1項所述的聲音輸出裝置，更包括形成於所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元中的至少一者的至少一部分上、或所述殼體的至少一部分上的塗覆層。
12. 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是由具有相同位凖的訊號同時驅動。
13. 如申請專利範圍第12項所述的聲音輸出裝置，其中所述第一聲音輸出單元及所述第二聲音輸出單元是在0.1伏至5.0伏的電壓範圍內被驅動。
14. 如申請專利範圍第2項所述的聲音輸出裝置，其中所述第二聲音輸出單元包括振動元件及壓電元件，所述振動元件具有開口，所述壓電元件設置於所述振動元件的所述開口上方的至少一個表面上。
15. 如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的聲音輸出裝置，其中自所述第二聲音輸出單元輸出的聲音經由所述第一聲音輸出單元輸出，且經由所述發射孔發射出的聲音在所述殼體外部與自所述第一聲音輸出單元輸出的所述聲音混合。
16. 一種聲音輸出裝置，包括：殼體，所述殼體中具有殼體空間；第一聲音輸出單元，設置於所述殼體內部；第二聲音輸出單元，設置於所述殼體內部並與所述第一聲音輸出單元隔開預定空間；分隔構件，在所述殼體內部設置於所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元之間，以將所述第一聲音輸出單元與所述第二聲音輸出單元彼此分隔開；以及至少一個發射孔，形成於所述殼體的預定區中，其中所述發射孔被形成為具有為所述第一聲音輸出單元的頂面面積的5%至90%的面積。