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KR101623749B1 - Piezoelectric Speaker - Google Patents

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Publication number
KR101623749B1
KR101623749B1 KR1020160039000A KR20160039000A KR101623749B1 KR 101623749 B1 KR101623749 B1 KR 101623749B1 KR 1020160039000 A KR1020160039000 A KR 1020160039000A KR 20160039000 A KR20160039000 A KR 20160039000A KR 101623749 B1 KR101623749 B1 KR 101623749B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
control plate
amplitude control
piezoelectric
attached
adjusting plate
Prior art date
Application number
KR1020160039000A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정세명
이광렬
김경준
Original Assignee
범진시엔엘 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 범진시엔엘 주식회사 filed Critical 범진시엔엘 주식회사
Priority to KR1020160039000A priority Critical patent/KR101623749B1/en
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Abstract

The present invention relates to a piezoelectric speaker including a piezoelectric layer which is directly attached to an upper surface of a first amplitude adjusting plate through a through-hole formed in a second amplitude adjusting plate such that a vibration generated in the piezoelectric layer is smoothly and properly delivered to a sound vibration plate. The piezoelectric speaker comprises: a sound vibration plate formed in a rectangular shape having relatively long upper and lower sides and relatively short left and right sides; a pair of frames which are attached along upper and lower circumferences of the sound vibration plate; a first amplitude adjusting plate which is attached to an upper surface of the sound vibration plate inside the frames and formed in a rectangular shape having relatively long upper and lower sides and relatively short left and right sides; a second amplitude adjusting plate which is formed in a relatively small size compared with the first amplitude adjusting plate, is attached to an upper surface of the first amplitude adjusting plate, and is made of a synthetic resin in a rectangular shape having relatively long upper and lower sides and relatively short left and right sides, wherein a through-hole penetrating the second amplitude adjusting plate in a vertical direction is formed inside the second amplitude adjusting plate; and the piezoelectric layer which is attached to the upper surface of the first amplitude adjusting plate inside the through-hole, converts an applied electrical signal into a vibration, and outputs sound.

Description

압전 스피커{Piezoelectric Speaker}Piezoelectric Speaker [0002]

본 발명은 압전 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제2 진폭조절판에 형성된 관통공을 통해 압전층이 제1 진폭조절판의 상면에 직접 부착되어 압전층에서 발생되는 진동이 음향 진동판으로 원활하면서 적절하게 전달되도록 하는 압전 스피커에 관한 것이다.
The present invention relates to a piezoelectric speaker, and more particularly, to a piezoelectric speaker in which a piezoelectric layer is directly attached to an upper surface of a first amplitude control plate through a through hole formed in a second amplitude control plate, To a piezoelectric speaker.

최근에 휴대폰, 스마트폰 및 노트북 등의 휴대 단말기를 비롯하여 LCD TV, LED TV 등을 포함하는 TV 제품의 슬림화가 가속됨에 따라, 기존의 자석 코일을 이용한 다이나믹 스피커의 대안으로 압전 스피커가 주목을 받고 있다.In recent years, slimmerization of TV products including LCD TVs, LED TVs, and mobile terminals such as mobile phones, smart phones, and notebooks has accelerated, and piezoelectric speakers are attracting attention as an alternative to dynamic speakers using conventional magnet coils .

일반적으로 압전 스피커는 기존의 다이나믹 스피커에 비하여 얇고 가벼우며 전력소모가 적은 장점을 가지고 있어 미래 선도형 스피커 기술로 부각되고 있다.In general, piezoelectric speakers are thinner and lighter than conventional dynamic speakers and have lower power consumption, making them a future-oriented speaker technology.

그러나 압전 스피커는 상기 장점에도 불구하고 종래의 다이나믹 스피커에 비해 출력음압이 낮고 저주파 재생이 어렵다는 단점이 있어 상용화에 어려움을 겪고 있다.In spite of the above advantages, however, the piezoelectric speaker has a disadvantage in that the output sound pressure is low and the low frequency reproduction is difficult compared with the conventional dynamic speaker, and thus it is difficult to commercialize it.

종래의 압전형 스피커에는 압전 진동자를 이용하거나, 금속 진동판 상부에 압전 디스크를 덧붙여 제작하는 방식의 압전 스피커, PVDF(Polyvinylidene Fluoride)와 같은 필름형 압전 스피커, 실리콘 MEMS(Mechanical Electronic Micromachined System) 공정을 이용하여 제작하는 방식의 초소형 압전 스피커 등이 있다.Conventional piezoelectric loudspeakers include piezoelectric loudspeakers such as piezoelectric loudspeakers, piezoelectric loudspeakers using a piezoelectric vibrator or a piezoelectric disk over a metal diaphragm, film piezoelectric loudspeakers such as PVDF (polyvinylidene fluoride), and silicon MEMS (Mechanical Electronic Micromachined System) And a miniature piezoelectric speaker of a type in which the speaker is manufactured.

압전 필름 소재를 이용한 필름형 압전 스피커는 PVDF와 같은 압전 필름 소재를 이용하여 상하부에 전극을 형성하고 전압을 인가하여 음을 발생시키는 원리를 이용한다. 필름형 압전 스피커는 압전 필름의 양측면에 고분자 전도체막을 형성하고, 그 테두리를 따라 연장된 형태로 전극을 형성한 후 전극에 전압을 인가하기 위한 단자를 형성하는 구조로 제작된다.A film type piezoelectric speaker using a piezoelectric film material uses a piezoelectric film material such as PVDF to form electrodes on the upper and lower portions, and applies a voltage to generate a sound. The film-type piezoelectric speaker is manufactured by forming a polymer conductive film on both sides of a piezoelectric film, forming electrodes extending along the edges of the piezoelectric film, and forming terminals for applying a voltage to the electrodes.

종래의 필름형 압전 스피커의 일예를 도 7 및 도 8에 도시하여 그 구성과 작동 관계를 설명하면 다음과 같다. 종래의 압전 스피커는 음향 진동판(10)과, 상기 음향 진동판(10)의 상면과 하면 둘레를 따라 부착되는 한 쌍의 프레임(20)과, 상기 음향 진동판(10)의 상면에 부착되고 합성수지 재질로 형성되는 제1 진폭조절판(30)과, 상기 제1 진폭조절판(30)의 상면에 부착되고 합성수지 재질로 형성되는 제2 진폭조절판(40)과, 상기 제2 진폭조절판(40)의 상면에 부착되고 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 음향을 출력하는 압전층(50)을 포함한다.An example of a conventional film-type piezoelectric speaker is shown in Figs. 7 and 8. The structure and operation of the speaker will be described below. The conventional piezoelectric speaker includes an acoustic diaphragm 10, a pair of frames 20 attached along the circumference of the upper and lower surfaces of the acoustic diaphragm 10, and a pair of frames 20 attached to the upper surface of the acoustic diaphragm 10 and made of synthetic resin A second amplitude control plate 40 attached to the upper surface of the first amplitude control plate 30 and made of a synthetic resin material and a second amplitude control plate 40 attached to the upper surface of the second amplitude control plate 40, And a piezoelectric layer 50 which converts the applied electric signal into vibration and outputs sound.

상기 음향 진동판(10)은 상기 프레임(20)의 내측에 장착되는 것으로, 상기 압전층(50)의 진동에 따라 진동되면서 음향을 출력하는 역할을 한다. 상기 프레임(20)은 상하 한 쌍으로 구비되고 상기 음향 진동판(10)의 상면과 하면 둘레를 따라 부착되는 것으로, 상기 음향 진동판(10)을 상하로 맞물어서 견고히 고정시키는 역할을 한다.The acoustic diaphragm 10 is mounted on the inner side of the frame 20 and vibrates according to the vibration of the piezoelectric layer 50 to output sound. The frame 20 is provided in a pair of upper and lower parts and is attached along the circumference of the upper surface and the lower surface of the acoustic diaphragm 10, and serves to fix the acoustic diaphragm 10 up and down to firmly fix the acoustic diaphragm 10.

상기 제1 진폭조절판(30)은 상기 음향 진동판(10)의 상면에 부착되고 합성수지 재질로 형성되는 것으로, 상기 압전층(50)에 대한 상기 음향 진동판(10)의 진폭을 조절하여 불특정하게 강한 음압의 발생을 저감시키는 역할을 한다. 아울러, 상기 제2 진폭조절판(40)은 상기 제1 진폭조절판(30)의 상면에 부착되고 합성수지 재질로 형성되는 것으로, 상기 제1 진폭조절판(30)과 함께 상기 압전층(50)에 대한 상기 음향 진동판(10)의 진폭을 조절하여 불특정하게 강한 음압의 발생을 저감시키는 역할을 한다.The first amplitude control plate 30 is attached to the upper surface of the acoustic diaphragm 10 and is formed of a synthetic resin material. The first amplitude control plate 30 adjusts the amplitude of the acoustic diaphragm 10 with respect to the piezoelectric layer 50, And the like. The second amplitude control plate 40 is attached to the upper surface of the first amplitude control plate 30 and is made of a synthetic resin material. The second amplitude control plate 40 is coupled to the first amplitude control plate 30, And controls the amplitude of the acoustic diaphragm 10 to reduce the generation of unspecific strong sound pressure.

상기 압전층(50)은 상기 제2 진폭조절판(40)의 상면에 부착되는 것으로, 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 음향을 출력하는 역할을 한다.The piezoelectric layer 50 is attached to the upper surface of the second amplitude control plate 40 and converts the applied electric signal into vibration to output sound.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the above-described conventional techniques have the following problems.

종래의 압전 스피커는 상기 음향 진동판의 상면과 상기 압전층의 하면 사이에 상기 제1 진폭조절판과 제2 진폭조절판이 적층되게 부착됨으로써, 상기 압전층과 음향 진동판 사이에 합성수지 재질의 진폭조절판이 상대적으로 두껍게 구비되어 상기 압전층에서 발생되는 진동이 상기 음향 진동판으로 원활하면서 적절하게 전달되지 못하여 진동 불균형, 즉 진동 왜곡(vibration distortion)이 발생하고, 그에 따라 음질이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.
A conventional amplitude speaker is mounted between the upper surface of the acoustic diaphragm and the lower surface of the piezoelectric layer so that the first amplitude control plate and the second amplitude control plate are laminated so that an amplitude control plate made of a synthetic resin material is provided between the piezoelectric layer and the acoustic diaphragm, The vibration generated in the piezoelectric layer is not smoothly transmitted to the acoustic diaphragm smoothly, resulting in a vibration imbalance, that is, vibration distortion, which results in a significant deterioration in sound quality.

등록특허 제10-1521171호 "압전 스피커"(2015. 05. 12)Registration No. 10-1521171 "Piezoelectric speaker" (May 05, 2015)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,

본 발명의 목적은, 제2 진폭조절판에 형성된 관통공을 통해 압전층이 제1 진폭조절판의 상면에 직접 부착되어 압전층에서 발생되는 진동이 음향 진동판으로 원활하면서 적절하게 전달되도록 하는 압전 스피커를 제공함에 있다.
An object of the present invention is to provide a piezoelectric speaker in which a piezoelectric layer is directly attached to an upper surface of a first amplitude control plate through a through hole formed in a second amplitude control plate so that the vibration generated in the piezoelectric layer is smoothly transmitted to the acoustic diaphragm properly .

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "압전 스피커"는, 상하변이 상대적으로 길고 좌우변이 상대적으로 짧은 직사각형 형태로 형성되는 음향 진동판과; 상기 음향 진동판의 상면과 하면 둘레를 따라 부착되는 한 쌍의 프레임과; 상기 프레임의 내측으로 상기 음향 진동판의 상면에 부착되고, 합성수지 재질로 형성되며, 상하변이 상대적으로 길고 좌우변이 상대적으로 짧은 직사각형 형태의 제1 진폭조절판과; 상기 제1 진폭조절판보다 상대적으로 작은 크기로 형성되고, 상기 제1 진폭조절판의 상면에 부착되며, 합성수지 재질로 형성되고, 상하변이 상대적으로 길고 좌우변이 상대적으로 짧은 직사각형 형태로 형성되며, 내측에 상하로 관통되는 관통공이 형성되는 제2 진폭조절판과; 상기 관통공의 내측으로 상기 제1 진폭조절판의 상면에 부착되고, 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 음향을 출력하는 압전층을; 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, a piezoelectric speaker according to the present invention comprises: an acoustic diaphragm having a relatively long vertical side and a relatively short rectangular side; A pair of frames attached along an upper surface and a lower surface of the acoustic diaphragm; A first amplitude control plate attached to the upper surface of the acoustic diaphragm to the inside of the frame and made of a synthetic resin material and having a relatively long vertical side and a relatively short lateral side; The first amplitude control plate is formed in a size relatively smaller than the first amplitude control plate and attached to the upper surface of the first amplitude control plate and formed of a synthetic resin material and formed into a rectangular shape having relatively long vertical sides and relatively short left and right sides, A second amplitude control plate on which a through hole is formed; A piezoelectric layer attached to the upper surface of the first amplitude control plate to the inside of the through hole and converting an applied electric signal into vibration to output sound; .

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커"의 상기 제2 진폭조절판은, 그 좌측과 우측 상면에 각각 상부측으로 볼록하게 돌출되고 상하로 길게 형성되는 좌우상쇄부를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Further, the second amplitude control plate of the "piezoelectric speaker" according to the present invention further includes left and right offset portions which protrude upward and protrude upward from the left and right upper surfaces, respectively.

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커"의 상기 좌우상쇄부는, 적어도 2개 이상이 상부측으로 볼록하게 돌출되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
The left and right canceling portions of the "piezoelectric speaker" according to the present invention are characterized in that at least two of the left and right canceling portions are formed so as to protrude convexly toward the upper side.

또한, 본 발명에 따른 "압전 스피커"의 상기 제2 진폭조절판은, 그 상부측과 하부측 상면에 각각 상부측으로 볼록하게 돌출되고 좌우로 길게 형성되는 상하상쇄부를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The second amplitude control plate of the "piezoelectric speaker" according to the present invention is further characterized by a vertically offset portion protruding upward from the upper side and a top side of the lower side, respectively, and formed to be long in the left and right direction.

상술한 바와 같은 본 발명은, 제2 진폭조절판에 관통공을 통해 압전층이 제1 진폭조절판의 상면에 직접 부착되어 압전층에서 발생되는 진동이 음향 진동판으로 원활하면서 적절하게 전달되고, 그에 따라 진동 불균형, 즉 진동 왜곡이 원활히 방지되어 음질이 현저히 향상되는 효과를 갖는다.
In the present invention as described above, the piezoelectric layer is directly attached to the upper surface of the first amplitude control plate through the through-hole in the second amplitude control plate, so that the vibration generated in the piezoelectric layer smoothly and appropriately transmitted to the acoustic diaphragm, Imbalance, that is, vibration distortion is smoothly prevented, and the sound quality is remarkably improved.

도 1은 본 발명에 따른 압전 스피커의 개략적인 평면도,
도 2는 도 1의 A-A 선의 개략적인 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 압전 스피커의 음압 레벨 대 주파수에 대한 그래프,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 스피커의 개략적인 평면도,
도 5는 도 4의 B-B 선의 개략적인 단면도,
도 6은 도 4의 C-C 선의 개략적인 단면도,
도 7은 종래의 압전 스피커를 보인 개략적인 종단면도,
도 8은 종래의 압전 스피커를 보인 개략적인 평면도.1 is a schematic plan view of a piezoelectric speaker according to the present invention,
Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the AA line of Figure 1,
3 is a graph of the sound pressure level versus frequency of a piezoelectric speaker in accordance with the present invention,
4 is a schematic plan view of a piezoelectric speaker according to another embodiment of the present invention,
Figure 5 is a schematic cross-sectional view of the BB line of Figure 4,
Figure 6 is a schematic cross-sectional view of the CC line of Figure 4,
7 is a schematic vertical sectional view showing a conventional piezoelectric speaker,
8 is a schematic plan view showing a conventional piezoelectric speaker;

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention can be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명에 따른 압전 스피커의 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선의 개략적인 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 압전 스피커의 음압 레벨 대 주파수에 대한 그래프이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압전 스피커는 음향 진동판(1)과, 상기 음향 진동판(1)을 둘러싸는 프레임(2)과, 상기 음향 진동판(1)의 상면에 부착되는 제1 진폭조절판(3)과, 상기 제1 진폭조절판(3)의 상면에 부착되는 제2 진폭조절판(4)과, 상기 제2 진폭조절판(4)의 내측으로 제1 진폭조절판(3)의 상면에 부착되는 압전층(5)을 포함한다.FIG. 1 is a schematic plan view of a piezoelectric speaker according to the present invention, FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line A-A of FIG. 1, and FIG. 3 is a graph of a sound pressure level versus frequency of a piezoelectric speaker according to the present invention. As shown in the drawing, the piezoelectric speaker according to the present invention comprises an acoustic diaphragm 1, a frame 2 surrounding the acoustic diaphragm 1, a first amplitude control plate 2 attached to the upper surface of the acoustic diaphragm 1, A second amplitude control plate 4 attached to the upper surface of the first amplitude control plate 3 and a second amplitude control plate 4 attached to an upper surface of the first amplitude control plate 3 inside the second amplitude control plate 4, And a piezoelectric layer 5.

상기 음향 진동판(1)은 상하변이 상대적으로 길고 좌우변이 상대적으로 짧은 직사각형 형태로 형성되고 상기 프레임(2)의 내측에 장착되는 것으로, 상기 압전층(5)의 진동에 따라 진동되면서 음향을 출력하는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 하는 상기 음향 진동판(1)은 합성수지 또는 종이 재질로 형성되고, 특히 상기 합성수지 중에 열가소성 폴리우레탄으로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 종이 중에서 한지로 형성되는 것이 바람직하다.The acoustic diaphragm 1 is formed in a rectangular shape whose upper and lower sides are relatively long and relatively short in left and right sides and mounted on the inner side of the frame 2 and outputs sound while being vibrated according to the vibration of the piezoelectric layer 5 It plays a role. The acoustic diaphragm 1 may be made of synthetic resin or paper. Particularly, it is preferable that the acoustic diaphragm 1 is formed of thermoplastic polyurethane in the synthetic resin.

상기 프레임(2)은 상하 한 쌍으로 구비되고 상기 음향 진동판(1)의 상면과 하면 둘레를 따라 부착되는 것으로, 상기 음향 진동판(1)을 상하로 맞물어서 견고히 고정시키는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 하는 상기 프레임(2)은 상기 음향 진동판(1)이 진동할 때 내부 손실에 의한 반진동을 최소화하기 위해 금속 재질로 형성되고, 특히 금속 중에 스테인리스강으로 형성되는 것이 바람직하다.The frame 2 is provided in an upper and a lower pair, and is attached along the circumference of the upper surface and the lower surface of the acoustic diaphragm 1, and serves to fix the acoustic diaphragm 1 up and down to firmly fix the acoustic diaphragm 1. The frame 2 having such a function is preferably formed of a metal material to minimize the anti-vibration due to the internal loss when the acoustic diaphragm 1 vibrates, and more preferably formed of stainless steel in the metal.

상기 제1 진폭조절판(3)은 상기 음향 진동판(1)의 상면에 부착되고 합성수지 재질로 형성되며 상하변이 상대적으로 길고 좌우변이 상대적으로 짧은 직사각형 형태로 형성되는 것으로, 상기 압전층(5)에 대한 상기 음향 진동판(1)의 진폭을 조절하여 불특정하게 강한 음압의 발생을 저감시키는 역할을 한다.The first amplitude control plate 3 is attached to the upper surface of the acoustic diaphragm 1 and is formed of a synthetic resin material. The first amplitude control plate 3 is formed in a rectangular shape having relatively long vertical sides and relatively short sides. And controls the amplitude of the acoustic diaphragm 1 to reduce the generation of unspecific strong sound pressure.

이와 같은 상기 제1 진폭조절판(3)은 실리콘이나 플라스틱 등과 같은 연성이나 강성을 가지는 합성수지 재질의 필름으로 형성되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 상대적으로 단단한 경질의 합성수지인 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중의 어느 하나의 재질로 형성된다.The first amplitude control plate 3 may be formed of a flexible or rigid synthetic resin film such as silicon or plastic. More preferably, the first amplitude control plate 3 is made of polyethylene naphthalate (PEN), which is relatively hard and hard synthetic resin, (PEI), and polyethylene terephthalate (PET).

상기 제2 진폭조절판(4)은 상기 제1 진폭조절판(3)의 상면에 부착되고 합성수지 재질로 형성되며 상기 제1 진폭조절판(3)보다 상대적으로 작은 크기로 형성되고 상하변이 상대적으로 길고 좌우변이 상대적으로 짧은 직사각형 형태로 형성되며 내측에 상하로 관통되는 관통공(4a)이 형성되는 것으로, 상기 제1 진폭조절판(3)과 함께 상기 압전층(5)에 대한 상기 음향 진동판(1)의 진폭을 조절하여 불특정하게 강한 음압의 발생을 저감시키는 역할을 한다.The second amplitude control plate 4 is attached to the upper surface of the first amplitude control plate 3 and is made of a synthetic resin material. The second amplitude control plate 4 has a relatively smaller size than the first amplitude control plate 3, The piezoelectric vibrator according to the present invention is characterized in that a through hole 4a which is formed in a relatively short rectangular shape and penetrates up and down is formed on the inside of the piezoelectric vibrator 1, So as to reduce the generation of unspecific strong sound pressure.

이와 같은 상기 제2 진폭조절판(4)은 실리콘이나 플라스틱 등과 같은 연성이나 강성을 가지는 합성수지 재질의 필름으로 형성되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 상대적으로 단단한 경질의 합성수지인 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중의 어느 하나의 재질로 형성된다.The second amplitude control plate 4 may be formed of a flexible or rigid synthetic resin film such as silicone or plastic. More preferably, the second amplitude control plate 4 is made of polyethylene naphthalate (PEN), which is relatively hard and hard synthetic resin, (PEI), and polyethylene terephthalate (PET).

상기 관통공(4a)은 상기 제2 진폭조절판(4)의 내측에 상하로 관통되게 형성되어 상기 압전층(5)이 관통되면서 상기 압전층(5)이 상기 제1 진폭조절판(3)의 상면에 부착될 수 있도록 하는 것이다. 이와 같이 상기 관통공(4a)은 상기 압전층(5)과 음향 진동판(1) 사이로 상기 제1 진폭조절판(3)만이 구비되어 상대적으로 얇게 형성되어 상기 압전층(5)의 진동이 상기 음향 진동판(1)으로 원활하면서 안정적으로 전달될 수 있도록 하는 것이다.The through hole 4a is formed in the second amplitude control plate 4 so as to pass through the piezoelectric layer 5 so that the piezoelectric layer 5 penetrates the upper surface of the first amplitude control plate 3, As shown in Fig. The through hole 4a is provided with only the first amplitude control plate 3 between the piezoelectric layer 5 and the acoustic diaphragm 1 so that the vibration of the piezoelectric layer 5 is relatively thin, So that it can be smoothly and stably transmitted to the user 1.

이와 같이 본 압전 스피커는 상기 관통공(4a)에 의해 상기 압전층(5)과 음향 진동판(1)의 사이에 상기 제1 진폭조절판(3)만이 구비되고 상기 제1 진폭조절판(3)의 상면으로 상기 압전층(5)의 둘레에 상기 제2 진폭조절판(4)이 구비되는 구조로 구성되는데, 이와 같은 구성에 의한 음질의 개선은 도 3에 도시된 그래프를 통해 입증되었다.As described above, the present piezoelectric speaker is provided with only the first amplitude control plate 3 between the piezoelectric layer 5 and the acoustic diaphragm 1 by the through holes 4a, and the upper surface of the first amplitude control plate 3 And the second amplitude control plate 4 is provided on the periphery of the piezoelectric layer 5. The improvement of the sound quality with such a structure is proved by the graph shown in FIG.

즉, 도 3의 그래프에 도시된 바와 같이 본 압전 스피커와 종래의 압전 스피커의 주파수에 대한 음압 레벨(SPL : Sound Pressure Level)을 실험한 결과, 본 발명에 따른 압전 스피커에 해당하는 '신규 특성'(청색의 선으로 표시)이 종래의 압전 스피커인 '자사 특성'(흑색의 선으로 표시)에 비해 특정 주파수에서 불특정하게 강한 음압의 생성이 여러 곳에서 제거(적색 원으로 표시하고 '특성 개선1'과 '특성 개선2'로 기재함)되면서 음질이 균일해지고 향상되는 것을 보인다.That is, as shown in the graph of FIG. 3, the sound pressure level (SPL) of the present piezoelectric speaker and the conventional piezoelectric speaker was tested. As a result, the 'new characteristic' (Indicated by the blue line) is different from that of the conventional piezoelectric speaker (indicated by the black line), the generation of unspecific strong sound pressure at a certain frequency is removed from various places And 'Character Improvement 2'), and the sound quality is shown to be uniform and improved.

상기 압전층(5)은 상기 관통공(4a)의 내측으로 상기 제1 진폭조절판(3)의 상면에 부착되는 것으로, 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 음향을 출력하는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 하는 상기 압전층(5)은 후막 형태의 압전 세라믹에 대해 연마 공정을 수행하여 얇은 단층 박막으로 형성되거나, 적층 구조의 박막을 증착 또는 코팅하여 형성된다.The piezoelectric layer 5 is attached to the upper surface of the first amplitude control plate 3 to the inside of the through hole 4a and converts the applied electric signal into vibration to output sound. The piezoelectric layer 5 having such a role is formed by performing a polishing process on a piezoelectric ceramic of a thick film type to form a thin single layer film or by depositing or coating a thin film of a laminated structure.

또한, 상기 압전층(5)은 PZT와 같은 다결정 세라믹뿐 아니라, PMN-PT, PZN-PT, PIN-PT, PYN-PT 등의 단결정 압전 소재, PVDF, PVDF-TrFE 등의 유연 압전 폴리머 소재, BNT, BZT-BCT 등의 무연 압전 신소재 등을 포함할 수 있다. 아울러, 상기 압전층(5)은 평면상에서 볼 때 사각형뿐만 아니라, 원형, 타원형 및 다각형 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
The piezoelectric layer 5 may be formed of a single crystal piezoelectric material such as PMN-PT, PZN-PT, PIN-PT or PYN-PT as well as a polycrystalline ceramic such as PZT, a flexible piezoelectric polymer material such as PVDF or PVDF- BNT, and BZT-BCT, and the like. In addition, the piezoelectric layer 5 may have various shapes such as a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape as well as a square shape in plan view.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 스피커의 개략적인 평면도이고, 도 4는 도 3의 B-B 선의 개략적인 단면도이며, 도 5는 도 3의 C-C 선의 개략적인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 스피커의 상기 제2 진폭조절판(4)은 그 좌측과 우측 상면에 각각 상부측으로 볼록하게 돌출되고 상하로 길게 형성되는 좌우상쇄부(4b)를 더 포함한다.FIG. 3 is a schematic plan view of a piezoelectric speaker according to another embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic sectional view taken along line B-B of FIG. 3, and FIG. 5 is a schematic sectional view taken along line C-C of FIG. As shown in the figure, the second amplitude control plate 4 of the piezoelectric speaker according to another embodiment of the present invention includes left and right offset portions 4b which protrude upward and protrude upward from the left and right upper surfaces, respectively, .

상기 좌우상쇄부(4b)는 상기 압전층(5)에서 생성되어 상기 압전층(5)의 좌우측으로 전달되는 진동 중에서 다소 불균형적으로 생성된 진동, 즉 편진동을 일부 상쇄시켜 진동의 균형을 보다 향상시키는 역할을 한다.The left and right offset portions 4b partially cancel out the vibration generated in the piezoelectric layer 5, which is generated in a somewhat unbalanced manner among the vibrations transmitted to the right and left sides of the piezoelectric layer 5, .

아울러, 상기 좌우상쇄부(4b)는 상기 제2 진폭조절판(4)의 좌우측을 보강하여 상기 압전층(5)에서 전달되는 진동에 의한 상기 제2 진폭조절판(4)의 파단 및 파열을 최소화시키는 역할도 한다.The left and right offset portions 4b reinforce the left and right sides of the second amplitude control plate 4 to minimize breakage and breakage of the second amplitude control plate 4 due to vibrations transmitted from the piezoelectric layer 5 It also plays a role.

이와 같은 역할을 하는 상기 좌우상쇄부(4b)는 적어도 2개 이상이 상부측으로 볼록하게 돌출되는 형상, 즉 웨이브 형상으로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 편진동의 상쇄와 보강이 보다 안정적으로 이루어지도록 하기 위한 것이다.It is preferable that at least two of the left and right offset portions 4b that function in this way are formed in a shape of being convexly protruded toward the upper side, that is, in a wave shape. In order to make the offset and reinforcement of the knitting vibration more stable .

본 압전 스피커의 상기 제2 진폭조절판(4)은 그 상부측과 하부측 상면에 각각 상부측으로 볼록하게 돌출되고 좌우로 길게 형성되는 상하상쇄부(4c)를 더 포함한다.The second amplitude control plate (4) of the piezoelectric speaker further includes a vertically offset portion (4c) protruding upwardly from the upper side and the upper side on the upper side and being formed to be long in the left and right direction.

상기 상하상쇄부(4c)는 상기 압전층(5)에서 생성되어 상기 압전층(5)의 상하부측으로 전달되는 진동 중에서 다소 불균형적으로 생성된 진동, 즉 편진동을 일부 상쇄시켜 진동의 균형을 보다 향상시키는 역할을 한다.The upper and lower canceling portion 4c compensates the vibration generated by the piezoelectric layer 5 and partially and unbalancedly generated from the vibration transmitted to the upper and lower sides of the piezoelectric layer 5, .

아울러, 상기 상하상쇄부(4c)는 상기 제2 진폭조절판(4)의 상하부측을 보강하여 상기 압전층(5)에서 전달되는 진동에 의한 상기 제2 진폭조절판(4)의 파단 및 파열을 최소화시키는 역할도 한다.
The upper and lower canceling portions 4c reinforce the upper and lower sides of the second amplitude control plate 4 to minimize breakage and rupture of the second amplitude control plate 4 due to vibration transmitted from the piezoelectric layer 5 It also plays a role.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

1 : 음향 진동판
2 : 프레임
3 : 제1 진폭조절판
4 : 제2 진폭조절판
4a : 관통공 4b : 좌우상쇄부
4c : 상하상쇄부
5 : 압전층1: acoustic diaphragm
2: frame
3: First amplitude control plate
4: Second amplitude control plate
4a: through hole 4b: left and right offset portion
4c:
5: piezoelectric layer

Claims (4)

상하변이 상대적으로 길고 좌우변이 상대적으로 짧은 직사각형 형태로 형성되는 음향 진동판(1)과;
상기 음향 진동판(1)의 상면과 하면 둘레를 따라 부착되는 한 쌍의 프레임(2)과;
상기 프레임(2)의 내측으로 상기 음향 진동판(1)의 상면에 부착되고, 합성수지 재질로 형성되며, 상하변이 상대적으로 길고 좌우변이 상대적으로 짧은 직사각형 형태의 제1 진폭조절판(3)과;
상기 제1 진폭조절판(3)보다 상대적으로 작은 크기로 형성되고, 상기 제1 진폭조절판(3)의 상면에 부착되며, 합성수지 재질로 형성되고, 상하변이 상대적으로 길고 좌우변이 상대적으로 짧은 직사각형 형태로 형성되며, 내측에 상하로 관통되는 관통공(4a)이 형성되는 제2 진폭조절판(4)과;
상기 관통공(4a)의 내측으로 상기 제1 진폭조절판(3)의 상면에 부착되고, 인가되는 전기 신호를 진동으로 변환하여 음향을 출력하는 압전층(5)을;
포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커.
An acoustic diaphragm 1 having upper and lower sides relatively long and formed in a rectangular shape having a relatively short left and right sides;
A pair of frames 2 attached along the circumference of the upper surface and the lower surface of the acoustic diaphragm 1;
A first amplitude control plate (3) attached to an upper surface of the sound diaphragm (1) to the inside of the frame (2) and made of a synthetic resin material and having a relatively long vertical side and a relatively short side length;
The first amplitude control plate 3 is formed in a relatively smaller size than the first amplitude control plate 3 and is attached to the upper surface of the first amplitude control plate 3 and is formed of a synthetic resin material and has a rectangular shape with relatively long vertical sides and relatively short left and right sides A second amplitude control plate (4) having a through hole (4a) penetrating through the inside thereof in a vertical direction;
A piezoelectric layer 5 attached to the upper surface of the first amplitude control plate 3 to the inside of the through hole 4a and converting an applied electric signal into vibration to output sound;
The piezoelectric speaker comprising:
제1항에 있어서,
상기 제2 진폭조절판(4)은,
그 좌측과 우측 상면에 각각 상부측으로 볼록하게 돌출되고 상하로 길게 형성되는 좌우상쇄부(4b)를,
더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커.
The method according to claim 1,
The second amplitude control plate (4)
A left and right offset portion 4b protruding upward from the left side and a right side upper surface,
Further comprising a piezoelectric resonator.
제2항에 있어서,
상기 좌우상쇄부(4b)는,
적어도 2개 이상이 상부측으로 볼록하게 돌출되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 스피커.
3. The method of claim 2,
The left and right canceling portions 4b are provided,
And at least two of the piezoelectric elements are formed in a shape protruding upward from the upper side.
제1항에 있어서,
상기 제2 진폭조절판(4)은,
그 상부측과 하부측 상면에 각각 상부측으로 볼록하게 돌출되고 좌우로 길게 형성되는 상하상쇄부(4c)를,
더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 스피커.The method according to claim 1,
The second amplitude control plate (4)
The upper and lower offset portions 4c, which protrude upward from the upper side and the upper side on the lower side,
Further comprising a piezoelectric resonator.
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