In this paper, GUI program for microspeaker system simulation program was developed and verified through closed box, vent box and 6th order bandpass enclosure system. By using the pseudo loudspeaker model concept, TS parameters and rear volume of microspeaker were identified. Their suitabilities were proved by comparing test results with simulations of electrical impedance and sound pressure response curves for the three box types; closed box, vent box and 6th order bandpass box. Also, MSSP was found to be effective regardless of the microspeaker's shape, either circular or rectangular shape. MSSP can be used for the microspeaker system simulation, and can give a general prediction of such as; sound pressure level curve, electrical impedance, diaphragm velocity and displacement curve according to multiple design parameters; diaphragm mass, compliance, force factor, front and rear volume, front and rear port's diameter and length.
It was discussed to identify Thiele Small Parameters for Pseudo loudspeaker within 10mm grade microspeaker attached to closed-box using known dynamic mass of moving parts. Also, enhanced circuit model for vented-box micro speaker system was used to more accurately simulate electrical impedance curves for real vented-box microspeaker system and compared to test results. Consequently, it showed that micro speaker could be modeled by pseudo loudspeaker TS parameters similar to general loudspeaker. Vented-box microspeaker model with pseudo loudspeaker TS parameters was well suited to describe real microspeaker. Also, it was proposed to estimate volume of rear closed-box of microspeaker without design specifications.
A micromachined piezoelectric microspeaker was fabricated with a highly c-axis oriented ZnO thin film on a silicon-nitride film having compressive residual stress. When it was measured 3 mm away from the microspeaker in open field, the largest sound pressure level produced by the fabricated microspeaker was about 91 dB at around 2.9 kHz for the applied voltage of $6\;V_{peak-to-peak}$. The key technologies to these successful results were as follows: (1) the usage of a wrinkled diaphragm caused by the high compressive residual stress of silicon-nitride thin film, (2) the usage of the highly c-axis oriented ZnO thin film.
With the advent of mobile phone, digital multimedia broadcasting(DMB) service is to be realized for multimedia data communication. For an acoustic part, a smaller and lighter microspeaker is also soon to be realized as an MP3 song player and a speakerphone. Sound quality in the microspeaker is becoming more important in mobile phones. It is evaluated by total harmonic distortion(THD). THD is the proportion of higher order frequencies output response to sinusoidal input signal. It is affected by uneven magnetic distribution and nonlinear response of diaphragm. In this paper, harmonic distortion is analyzed by considering magnetic and mechanical coupling effects. Simulated results of THD are compared with experimental data. Results show that THD in lower frequency range is higher due to high displace on voice coil and high mechanical response of high order frequency.
With the advent of mobile phone, Digital multimedia broadcasting (DMB) service is to be realized for multimedia data communication. For an acoustic part, a smaller and lighter microspeaker is also soon to be realized as an MP3 song player and a speakerphone. Sound quality in the microspeaker is becoming more important in mobile phones. It is evaluated by total harmonic distortion (THD). THD is the proportion of higher order frequencies output response to sinusoidal input signal. It is affected by uneven magnetic distribution and nonlinear response of diaphragm. In this paper, harmonic distortion is analyzed by considering magnetic and mechanical coupling effects. Simulated results of THD are compared with experimental data. Results show that THD in lower frequency range is higher due to high displace on voice coil and high mechanical response of high order frequency.
Kim, Hye-Jin;Koo, Kun-Mo;Lee, Sung-Q;Park, Kang-Ho;Kim, Jong-Dae
ETRI Journal
/
제31권6호
/
pp.680-687
/
2009
This paper reports on an improved piezoelectric microspeaker with a high sound pressure level of 90 dB, a total harmonic distortion of less than 15%, and coherence higher than 0.9. The fabricated Pb(Zr,Ti)$O_3$ (PZT) microspeakers have a thickness of only 1 mm including the speaker frame and an active area of 18 mm${\times}$20 mm. To achieve higher sound pressure and lower distortion, the PZT piezoelectric microspeaker has a well-designed speaker frame and a piezoelectric diaphragm consisting of a tilted PZT membrane and silicone buffer layer. From the simulation and measurement results, we confirmed that the silicon buffer layer can lower the first resonant frequency, which enhances the microspeaker's sound pressure at a low frequency range and can also reduce useless distortion generated by the harmonics. The fabricated PZT piezoelectric microspeakers are implemented on a multichannel speaker array system for personal acoustical space generation. The output sound pressure at a 30 cm distance away from the center of the speaker line array is 15 dB higher than the sound pressure at the neighboring region 30 degrees from the vertical axis.
The piezoelectric ZnO thin films were deposited onto Al/Si substrate in order to figure out the crystalline and the residual stress of deposited films. As the $Ar/O_2$ gas ratio is increased, c-axis orientation of deposited films is significantly enhanced and also the residual stresses of ZnO films are all compressive. They are decreased from -1.2 GPa to -950 MPa as the $Ar/O_2$ gas ratio is increased. A diaphragm-based piezoelectric microspeaker fabricated on ONO films shows about 14 mPa output pressure at 1 kHz with $8V_{peak-to-peak}$.
This paper reports the simulation results of piezoelectric microspeakers due to structural changes(diaphragm materials, corrugation width and electrode shapes). When we compared the dependence of diaphragm material properties, the microspeaker with LTO(Low Temperature Oxide) diaphragm shows higher deflection than that of silicon nitride diaphragm, even though the resonant frequencies are almost same in both cases. In case of circular-electrode microspeaker, the deflection of diaphragm is about $16\;{\mu}m$ at 20 V, and it decreases as the corrugation width is decreased. However, the deflection of diaphragm with the square-electrode reveals almost twice times higher value at the same applied voltage than the circular one, and it increases as the corrugation depths are decreased from $30\;{\mu}m\;to\;10\;{\mu}m$. The first resonant frequency of microspeakers present about 1.8 kHz in circular-electrode and 1.2 kHz in square-electrode, respectively.
A micromachined piezoelectic cantilever transducer,which works both as a microphone and as a microspeaker,has been fabricated and tested. The 2000*2000*3.mu.m .sap2. cantilever has oxide(ZnO)piezoelectric thin film on a supporting layer of low-pressure chemical-vapor-deposited(LPCVD)low-stress siliconnitride. A highlight of the fabrication process which may also be relevant for other micromachined stuctures is the technique for producing a flat,multilayer cantilever. The measured microphone sensitivity is fairly constant at 2 mV/.mu.bar in the low frequency range and rise to 20 mV/.mu.bar at the lowest resonant frequency of 890 Hz. The 2 mV/.mu.bar sensitivity is the highest report to data for a microphone with a micromachined diaphragm. When measured into a 2 cm/sap3 coupler with 4V (zero-park)drive,the microspeaker output sound pressure level(SPL) is 75 dB at 890 Hz. It increases to approximately 100dB SPL at 4.8kHz with 6V(zero-park)drive. The measured microphone frequency response agrees well with the results of an ABAQUS simulation.
이메일무단수집거부
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.