[发明专利]压电扬声器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2010年12月10日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2010-0126266并要求其优先权，该申请的公开内容在此通过引用以其全部纳入。

技术领域

本公开涉及能够再现低频范围并改善输出声压的低频增强的压电扬声器，更具体地说，本公开涉及能够通过使用以接合、涂覆、或沉积异质材料形成的声学隔膜而改善声音品质、即使在低频下仍获得高声压并改善声音平整度(sound flatness)的低频增强的压电扬声器。

背景技术

近来，除了便携终端如移动电话、智能电话、笔记本电脑等，随着TV产品(包括LED TV等)的薄度增加，压电扬声器已引人注目地成为使用电磁线圈的现有动态扬声器的替代品。与现有的动态扬声器相比，压电扬声器可制造成更薄更轻，并且可消耗更少的能量，使得其已成为未来的扬声器技术。尤其是，由于要求便携终端是小的、薄的、和轻的，已积极研究压电扬声器的应用。

但是，尽管有上述优点，压电扬声器难以商业化，因为与相关领域的动态扬声器相比，压电扬声器输出低声压，并且难以再现低频。相关技术的压电扬声器的示例可包括通过使用压电振动器或将压电盘附着到金属隔膜的顶部而制造的压电扬声器，膜型压电扬声器如聚偏二氟乙烯(PVDF)，通过使用聚硅氧烷机电微加工(micromachined)系统(MEMS)工艺制造的微型压电扬声器等。

作为相关技术的压电扬声器，使用压电振动器的压电扬声器通过将压电振动器附着到振动器面板的外侧来制造，并利用通过以压电振动器使振动面板振动来产生声音的原理。使用压电振动器的压电扬声器需要将压电材料的振动经由用于传输振动的弹性体传输到振动器面板，从而需要压电材料非常大的振动以及相对来说比压电振动器大的振动器面板。此外，在使用压电振动器的压电扬声器的情况下，可能在传输振动的过程期间发生不需要的共振，使得可能出现输出声压的最大峰谷并且可能出现声音失真，而使声音品质劣化。

作为另一相关技术的压电扬声器，通过将压电盘附着到金属隔膜的顶部而制造的压电扬声器具有通过使用接合材料将压电材料接合到金属板或合金等制成的振动薄膜的顶部的结构，并利用通过施加到压电材料的输入信号使金属隔膜位移而再现声音的原理。与相关技术的使用压电振动器的压电扬声器相比，该压电扬声器可以小型化，并且由于金属隔膜优异的振动传输性能而可以以低电压驱动。但是，使用金属隔膜的压电扬声器的振动薄膜相对来说比压电材料厚，使得使用金属隔膜的压电扬声器可能不能输出低声压，并且难以再现低频。而且，由于金属非常高的弹性模量，使用金属隔膜的压电扬声器会难以再现1kHz或更低的低频。此外，在使用现有的金属板的振动薄膜的情况下，由于金属材料冰冷和尖锐的音调，不能很好地实现丰富的声场效果，并且由于支撑振动薄膜的框体，会出现不需要的共振，使声音失真。

作为另一相关技术的压电扬声器，使用压电膜材料的膜型压电扬声器利用的以下原理，使用压电膜材料如PVDF在金属隔膜的顶部和底部上形成电极，以及将电压施加到该电极以产生声音。该膜型压电扬声器制造成这样的结构，其中聚合物导电层形成在压电膜的两侧，并且电极形成为沿聚合物导电层边缘延伸的形式，然后形成端子以将电压施加到该电极。该膜型压电扬声器的压电材料的压电常数低，产生小的位移，使得该膜型压电扬声器需要制造成大面积的压电扬声器，并且与相关技术的其它扬声器相比，需要相对来说较大的振动薄膜。

相关技术的压电扬声器输出比动态扬声器低的声压，尤其是，会非常难以再现低频。此外，相关技术的压电扬声器具有窄的再现频带而使声音品质劣化，并需要足够薄或大的隔膜以进行低频再现，使得当考虑高输出声压和低频再现时，不易于使该压电扬声器小型化。

发明内容

本公开努力提供了一种低频增强压电扬声器，其通过使用以接合、涂覆、或沉积异质材料而形成的声学隔膜，能够改善声音品质、即使在低频下仍获得高声压、并改善声音平整度。

本公开的示例性实施方式提供了一种压电扬声器，其包括：将电信号转化成振动并输出声音的压电层；形成在所述压电层的顶部或底部上以将电信号施加到所述压电层的电极；声学隔膜，其由包括第一声学隔膜和第二声学隔膜的异质材料制成并附着到其上形成有所述电极的所述压电层的底部；和以包封所述声学隔膜的侧面形式附着的框体。

如上所述，本公开提供了压电扬声器，其包含通过接合或涂覆异质材料而形成的声学隔膜，从而通过使用以接合或涂覆异质材料而形成的声学隔膜，改善了声音品质，即使在低频下仍获得高输出声压，并改善了声音平整度。