KR20120080882A - 음향 변환기 및 그 구동방법 - Google Patents

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정석환
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삼성전자주식회사
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Abstract

음향 변환기 및 그 구동방법이 개시된다. 개시된 음향 변환기는 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 복수의 구동유닛 그룹들을 포함하고, 상기 구동유닛 그룹들 중 적어도 하나는 다른 구동유닛 그룹들과 서로 다른 위상으로 구동된다.

Description

음향 변환기 및 그 구동방법{Acoustic transducer and method of driving the same}
음향 변환기 및 그 구동방법에 관한 것으로, 상세하게는 광대역에서 균일한 주파수 응답 특성을 가질 수 있는 음향 변환기 및 그 구동방법에 관한 것이다.
지난 수 십년간 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 기술을 이용한 음향 변환기(acoustic transducer)에 대한 관련 연구들이 진행되어 왔다. 이러한 음향 변환기는 그 구조의 단순함과 박형화에 유리한 장점으로 인해 개인 음성 통신 및 데이터 통신을 위한 단말기에 마이크로 스피커나 마이크로 리시버 등으로 다양하게 활용될 수 있다. 또한, 초음파 영상 진단 장치에서 가장 중요한 요소는 영상의 질을 향상시키는 것과 초소형의 변환기를 제작하는 것으로, 마이크로 초음파 변환기(MUT; Micromachined Ultrasonic Transducers)는 반도체 공정과 호환가능한 공정을 도입하기 때문에 전자회로와 집적할 수 있다는 장점과 광대역 특성을 갖기 때문에 기존 압전 세라믹, 압전 폴리머로 제작된 초음파 변환기에 고해상도 초음파 영상이 가능하며, 나아가 3차원 입체 영상의 가능하다.
MEMS 기술을 이용한 압전형 음향 변환기는 압전효과에 의해 외부에서 공급되는 전기적 신호를 기계적 진동에너지로 바꾸어 음파를 발생시키는 압전형 구동유닛을 포함하며, 상기 압전형 구동유닛은 기판과 상기 기판 상에 마련되는 멤브레인 및 상기 멤브레인 상에 형성되는 제1 전극과 제2 전극 사이에 놓여진 압전층을 포함하는 압전소자를 포함한다. 따라서, 상기 압전소자에 교류 전압을 인가하게 되면 압전층의 형상 변형이 발생하게 되고, 이에 따라 멤브레인이 진동함으로써 음파를 발생시키게 된다. MEMS 기술을 이용한 정전형 음향 변환기는 기판 상에 형성되는 제1 전극과, 상기 제1 전극과 이격되게 마련되는 멤브레인 및 상기 멤브레인 상에 마련되는 제2 전극을 포함하는 구동유닛으로 구성된다. 따라서, 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 전압을 인가하게 되면 정전력이 발생하게 되고, 이에 따라 멤브레인이 진동함으로써 음파를 발생시키게 된다. 또한 멤브레인에 도달한 음파에 의해 멤브레인이 진동하게 되고, 이에 따라 상기 제1 전극과 제2 전극 사이의 정전용량이 변화함으로써 전기적 신호를 발생시킨다.
한편, 한 개의 구동유닛을 포함하는 음향 변환기는 상기 구동유닛의 재질 및 형상에 따라 특정 주파수 대역의 응답특성이 결정되므로, 광대역 주파수 특성을 얻는 데에는 한계가 있다. 또한, 동일한 주파수 응답 특성을 갖는 복수개의 구동유닛을 포함하는 음향 변환기에서는 동일한 주파수 응답특성이 중첩되어 특정 주파수 대역에서만 음압이 증가되므로 광대역의 주파수 응답특성을 얻는데 한계가 있다.
본 발명의 실시예는 광대역에서 균일한 주파수 응답특성을 가질 수 있는 음향 변환기 및 그 구동방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 있어서,
기판 상에 형성된 복수의 구동유닛 그룹들을 포함하며,
상기 각각의 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 전극을 포함하고,
상기 복수의 구동유닛 그룹들 중 적어도 하나의 제1 구동유닛 그룹은 제1 위상에서 구동을 하고,
상기 복수의 구동유닛 그룹들 중 적어도 하나의 제2 구동유닛 그룹은 제2 위상에서 구동을 하며,
상기 제1 위상과 상기 제2 위상은 서로 다른 값을 갖는 음향 변환기가 제공된다.
상기 제1 및 제2 구동유닛 그룹들은 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있으며, 상기 제1 위상과 상기 제2 위상은 서로 반대 위상일 수 있다.
상기 제1 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 압전형 구동유닛을 포함하고, 상기 제2 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제2 압전형 구동유닛을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 압전형 구동유닛들은 동일 평면 상에 마련될 수 있다. 여기서, 상기 구동유닛들은 동일 기판 상에 마련될 수 있다.
상기 제1 및 제2 압전형 구동유닛은 크기 및 형상 중 적어도 하나가 서로 다를 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 압전형 구동유닛은 무게가 서로 다른 질량체들을 포함할 수 있다.
상기 제1 압전형 구동유닛은 상기 기판 상에 형성되는 멤브레인(membrane)과 상기 멤브레인 상에 순차적으로 적층되는 제1 전극, 압전층 및 제2 전극으로 구성된 제1 압전소자를 포함하며, 상기 제2 압전형 구동유닛은 상기 멤브레인(membrane)과 상기 멤브레인 상에 순차적으로 적층되는 제1 전극, 압전층 및 제2 전극으로 구성된 제2 압전소자를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 압전형 구동유닛의 상기 제1 전극과 상기 제2 압전형 구동유닛의 상기 제2 전극은 교류전원의 일단에 연결된 제1 배선에 의해 서로 전기적으로 연결되며, 상기 제1 압전형 구동유닛의 상기 제2 전극과 상기 제2 압전형 구동유닛의 상기 제1 전극은 상기 교류전원의 타단에 연결된 제2 배선에 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 정전형 구동유닛을 포함하고, 상기 제2 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제2 정전형 구동유닛을 포함할 수 있다.
상기 제1 정전형 구동유닛은 상기 기판 상에 형성되는 제1 전극, 상기 제1 전극과 이격되게 형성된 멤브레인 및 상기 멤브레인 상에 형성되는 제2 전극을 포함하며, 상기 제2 정전형 구동 유닛은 상기 기판 상에 형성되는 제1 전극, 상기 제1 전극과 이격되게 마련되는 상기 멤브레인 및 상기 멤브레인 상에 형성되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 정전형 구동유닛의 제2 전극과 상기 제2 정전형 구동유닛의 제1 전극은 교류전원의 일단에 연결된 제1 배선에 의해 서로 전기적으로 연결되며, 상기 제1 정전형 구동유닛의 제1 전극과 상기 제2 정전형 구동유닛의 제2 전극은 상기 교류전원의 타단에 연결된 제2 배선에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1 정전형 구동유닛은 상기 기판 상에 형성되는 제1 전극, 상기 제1 전극과 이격되게 형성되는 멤브레인 및 상기 멤브레인 상에 형성되는 제2 전극을 포함하며, 상기 제2 정전형 구동 유닛은 상기 제1 전극, 상기 멤브레인 및 상기 멤브레인 상에 형성되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 정전형 구동유닛의 제2 전극은 교류전원의 일단에 연결된 제1 배선에 전기적으로 연결되며, 상기 제2 정전형 구동유닛의 제2 전극은 상기 교류전원의 일단에 전기적으로 연결되는 것으로 위상반전 회로를 포함하는 제2 배선에 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제1 전극은 상기 교류전원의 타단에 연결된 제3 배선에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 있어서,
서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 복수의 구동유닛 그룹을 포함하는 음향 변환기를 구동하는 방법에 있어서,
상기 구동유닛 그룹들 중 적어도 하나를 다른 구동유닛 그룹들과 위상이 같지 않도록 구동하는 음향 변환기의 구동방법이 제공된다.
상기 구동유닛 그룹들 중 적어도 하나를 다른 구동유닛 그룹들과 반대 위상을 갖도록 구동하는 음향 변환기의 구동방법이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 음향 변환기는 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 복수의 구동유닛 그룹을 포함하고, 이러한 구동유닛 그룹들 중 적어도 하나는 다른 구동유닛 그룹들과 위상이 같지 않게 구동됨으로써 광대역에서 균일한 주파수 응답특성을 얻을 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음향 변환기를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 본 단면도이다.
도 3은 서로 다른 주파수 대역의 주파수 특성을 가지는 3개의 구동유닛 그룹들을 모두 동일 위상으로 구동한 경우와 상기 3개의 구동유닛 그룹들 중 하나를 다른 2개의 구동유닛 그룹들과 반대 위상으로 구동한 경우에 주파수 응답특성들을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 변환기를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 변환기를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 변환기를 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 변환기를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에서 설명되는 실시예들은 단지 예시적인 것으로, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음향 변환기를 도시한 평면도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 음향 변환기는 서로 다른 주파수 응답특성을 가지는 복수의 구동유닛 그룹들(10,20,30)을 포함한다. 여기서, 상기 구동유닛 그룹들(10,20,30) 중 적어도 하나(20)는 다른 구동유닛 그룹들(10,30)과 위상이 같지 않게 구동된다. 본 실시예에서 상기 음향 변환기는 압전형 음향 변환기가 될 수 있다. 구체적으로, 상기 음향 변환기는 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹들(10,20,30)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 구동유닛 그룹(10)은 예를 들면 상대적으로 낮은 제1 주파수 대역의 주파수 특성을 가질 수 있으며, 상기 제2 구동유닛 그룹(20)은 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 주파수 특성을 가질 수 있다. 또한 상기 제3 구동유닛 그룹(30)은 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹들(10,20,30)의 배치 형태는 단지 예시적인 것으로, 이외에도 상기 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹들(10,20,30)은 다양한 형태로 배치될 수 있다. 또한, 도 1에는 음향 변환기가 3개의 구동유닛 그룹들(10,20,30)로 구성되는 경우가 도시되어 있으나, 이외에도 상기 음향 변환기는 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 2개 또는 4개 이상의 구동유닛 그룹들을 포함할 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹들(10,20,30)은 동일 평면 상에 마련될 수 있다. 상기 제1 구동유닛 그룹(10)은 적어도 하나의 제1 압전형 구동유닛(110)을 구비할 수 있으며, 상기 제2 구동유닛 그룹(20)은 적어도 하나의 제2 압전형 구동유닛(120)을 구비할 수 있다. 상기 제3 구동유닛 그룹(30)은 적어도 하나의 제3 압전형 구동유닛(130)을 구비할 수 있다. 이러한 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110,120,130)은 동일 기판(101) 상에 마련될 수 있다. 상기 기판(101)으로는 예를 들면 실리콘 기판이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 재질의 기판이 사용될 수 있다. 한편, 도 1에는 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹들(10,20,30)이 각각 2개의 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110,120,130)로 구성되는 경우가 도시되어 있으나, 이외에도 상기 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹들(10,20,30)은 각각 하나 또는 3개 이상의 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110,120,130)로 구성될 수 있으며, 또한 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110,120,130)의 배치형태도 다양하게 변형될 수 있다. 그리고, 도 1에 도시된 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110,120,130)의 배치 형태는 단지 예시적인 것으로, 이외에도 상기 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110,120,130)은 다양한 형태로 배치될 수 있다.
상기 제1 압전형 구동유닛(110)은 상기 기판(101) 상에 형성되는 멤브레인(membrane,102)과, 이 멤브레인(102) 상에 마련되는 제1 압전소자(111)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 압전소자(111)는 상기 멤브레인(102) 상에 순차적으로 적층되는 제1 전극(112), 제1 압전층(113) 및 제2 전극(114)으로 구성된다. 그리고, 상기 제2 압전형 구동유닛(120)은 상기 멤브레인(102)과, 이 멤브레인(102) 상에 마련되는 제2 압전소자(121)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 압전소자(121)는 상기 멤브레인(102) 상에 순차적으로 적층되는 제1 전극(122), 제2 압전층(123) 및 제2 전극(124)으로 구성된다. 또한, 상기 제3 압전형 구동유닛(130)은 상기 멤브레인(102)과, 이 멤브레인(102) 상에 마련되는 제3 압전소자(131)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제3 압전소자(131)는 상기 멤브레인(102) 상에 순차적으로 적층되는 제1 전극(132), 제3 압전층(133) 및 제2 전극(134)으로 구성된다.
상기 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛(110,120,130)은 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지도록 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 압전형 구동유닛(110)은 상대적으로 낮은 제1 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있도록 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(120,130)보다 큰 크기를 가질 수 있다. 그리고, 상기 제2 압전형 구동유닛(120)은 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있도록 상기 제1 압전형 구동유닛(110)보다는 작고 상기 제3 압전형 구동유닛보다(130)는 큰 크기를 가질 수 있다. 또한, 상기 제3 압전형 구동유닛(130)은 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있도록 제2 압전형 구동유닛(120)보다 작은 크기를 가질 수 있다.
본 실시예에서 상기 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110,120,130) 중 적어도 하나(120)는 다른 압전형 구동유닛들(110,130)과 다른 위상으로 구동될 수 있다. 구체적으로, 서로 인접하는 주파수 대역의 주파수 특성을 가지는 압전형 구동유닛들은 서로 반대 위상으로 구동될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제3 압전형 구동유닛들(110,130)은 동일 위상으로 구동되며, 상기 제2 압전형 구동유닛(120)은 상기 제1 및 제3 압전형 구동유닛(110,130)과는 반대 위상으로 구동될 수 있다.
이러한 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110,120,130)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 배선 구성에 의해 하나의 교류전원(190)으로 구동될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 및 제3 압전형 구동유닛(110,130)의 제2 전극들(114,134)은 제1 배선(151)에 의해 전기적으로 서로 연결되어 있으며, 상기 제1 배선(151)은 상기 교류전원(190)의 일단에 연결되어 있다. 그리고, 상기 제2 압전형 구동유닛(120)의 제1 전극(122)은 상기 제1 배선(151)에 의해 상기 제1 및 제2 압전형 구동유닛들(110,130)의 제2 전극들(114,134)과 서로 전기적으로 연결되어 있다. 이에 따라, 제1 압전형 구동유닛(110)의 제2 전극(114), 제2 압전형 구동유닛(120)의 제1 전극(122) 및 제2 압전형 구동유닛(130)의 제2 전극(134)이 상기 제1 배선(151)에 의해 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 상기 제1 및 제3 압전형 구동유닛(110,130)의 제1 전극들(112,132)은 제2 배선(152)에 의해 전기적으로 서로 연결되어 있으며, 상기 제2 배선(152)은 상기 교류전원(190)의 타단에 연결되어 있다. 그리고, 상기 제2 압전형 구동유닛(120)의 제2 전극(124)은 상기 제2 배선(152)에 의해 상기 제1 및 제3 압전형 구동유닛들(110,130)의 제1 전극들(112,132)과 서로 전기적으로 연결되어 있다. 이에 따라, 제1 압전형 구동유닛(110)의 제1 전극(112), 제2 압전형 구동유닛의 제2 전극(124) 및 제3 압전형 구동유닛(130)의 제1 전극(132)이 상기 제2 배선(152)에 의해 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 교류전원(190)으로부터 음향 변환기에 전압이 인가되면, 상기 제1 및 제3 압전형 구동유닛(110,130)은 동일한 위상으로 구동되며, 상기 제2 압전형 구동유닛(120)은 상기 제1 및 제3 압전형 구동유닛들(110,130)과 반대 위상으로 구동될 수 있다. 한편, 상기 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110,120,130)이 각각 별개의 전원으로 구동되는 것도 가능하다.
상기 제1 압전형 구동유닛(110)은 공진주파수 전후로 멤브레인(102)의 변형 위상과 이에 따라 출력 음압의 위상이 바뀌게 된다. 따라서, 만약 서로 인접한 주파수 대역의 주파수 특성을 가지는 상기 제1 및 제2 압전형 구동유닛들(110,120)이 동일 위상으로 구동되는 경우에는 제1 압전형 구동유닛(110)의 공진주파수 이하의 주파수에서는 제1 압전형 구동유닛(110)에 의한 출력 음압의 위상은 제2 압전형 구동유닛(120)에 의한 출력 음압의 위상과 동일하게 되므로, 전체 출력 음압이 상승하게 된다. 그러나. 상기 제1 압전형 구동유닛(110)의 공진주파수 이상의 주파수에서는 제1 압전형 구동유닛(110)에 의한 출력 음압의 위상이 반전됨으로써 상기 제1 압전형 구동유닛(110)에 의한 출력 음압의 위상은 상기 제2 압전형 구동유닛(120)에 의한 출력 음압의 위상과 반대가 된다. 이에 따라, 제1 압전형 구동유닛(110)에 의한 출력 음압과 제2 압전형 구동유닛(120)에 의한 출력 음압이 서로 상쇄되어 전체 출력 음압이 감소하는 딥(dip) 현상이 발생되게 된다. 본 실시예에서는 이를 해결하기 위하여 제2 압전형 구동유닛(120)을 상기 제1 압전형 구동유닛(110)과 반대 위상으로 구동하게 된다. 이 경우에는 상기 제1 압전형 구동유닛(110)의 공진주파수 이상의 주파수에서 제1 압전형 구동유닛(110)에 의한 출력 음압과 제2 압전형 구동유닛(120)에 의한 출력 음압이 서로 보강되는 효과가 발생하여 제1 주파수 대역에서 제2 주파수 대역까지 균일한 주파수 응답 특성을 얻을 수 있게 된다. 한편, 상기 제1 압전형 구동유닛(110)의 공진주파수 이하의 주파수에서는 제1 압전형 구동유닛(110)에 의한 출력 음압의 위상과 제2 압전형 구동유닛(120)에 의한 출력 음압의 위상이 반대가 되나, 제1 압전형 구동유닛(110)에 의한 출력 음압이 제2 압전형 구동유닛(120)에 의한 출력 음압보다 매우 커서 제1 압전형 구동유닛(110)의 공진주파수 이하의 주파수에서도 비교적 균일한 주파수 응답특성을 얻을 수 있다.
도 3은 서로 다른 제1, 제2 및 제3 주파수 대역의 주파수 특성을 가지는 3개의 압전형 구동유닛들을 모두 동일 위상으로 구동(동일 위상 구동)한 경우와 상기 3개의 압전형 구동유닛들 중 가운데 제2 주파수 대역의 압전형 구동유닛을 다른 2개의 압전형 구동유닛들과 반대 위상으로 구동한 경우(위상 반전 구동)에 음향 변환기의 주파수에 따른 출력 음압을 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 동일 위상 구동에서는 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역 사이 및 제2 주파수 대역과 제3 주파수 대역 사이에서는 딥(dip) 현상이 발생되어 전체 출력 음압이 감소하였으나, 위상 반전 구동에서는 제1 주파수 대역에서 제3 주파수 대역까지 거의 균일한 주파수 응답특성을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
한편, 이상의 실시예에서는 상기 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110,120,130)이 서로 다른 크기를 가짐으로써 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성들을 얻는 경우가 설명되었다. 하지만, 이외에도 다양한 방법으로 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 압전형 구동유닛들이 제작될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 변환기를 도시한 평면도이다. 이하에서는 전술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 음향 변환기는 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹들(10',20',30')을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 구동유닛 그룹(10')은 예를 들면 상대적으로 낮은 제1 주파수 대역의 주파수 특성을 가질 수 있으며, 상기 제2 구동유닛 그룹(20')은 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 주파수 응답 특성을 가질 수 있다. 또한 상기 제3 구동유닛 그룹(30')은 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있다. 본 실시예에서도 전술한 실시예와 마찬가지로 제1 및 제3 구동유닛 그룹들(10',30')은 동일 위상으로 구동되며, 상기 제2 구동유닛 그룹(20')은 상기 제1 및 제3 압전형 구동유닛들(10',30')과는 반대 위상으로 구동될 수 있다. 한편, 상기 구동유닛 그룹들(10',20',30')은 다양한 개수로 마련될 수 있으며, 그 배치 또한 다양하게 할 수 있다.
상기 제1 구동유닛 그룹(10')은 적어도 하나의 제1 압전형 구동유닛(110')을 구비할 수 있으며, 상기 제2 구동유닛 그룹(20')은 적어도 하나의 제2 압전형 구동유닛(120')을 구비할 수 있다. 그리고, 상기 제3 구동유닛 그룹(30')은 적어도 하나의 제3 압전형 구동유닛(130')을 구비할 수 있다. 이러한 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110',120',130')은 동일 기판(미도시) 상에 마련될 수 있다. 도 4에서 참조부호 102'는 기판 상에 형성된 멤브레인을 나타낸다. 본 실시예서, 상기 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110',120',130')은 그 크기는 동일하지만 서로 다른 형상을 가짐으로써 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답 특성을 얻을 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 압전형 구동유닛(110')은 사각형 형상을 가질 수 있으며, 상기 제2 압전형 구동유닛(120')은 원형 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제3 압전형 구동유닛(130')은 삼각형의 형상을 가질 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시적인 것으로 이외에도 상기 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110',120',130')은 다양한 형상들을 가질 수 있다. 한편, 상기 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹들(10',20',30')은 각각 다양한 개수의 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110',120',130')로 구성될 수 있으며, 또한 이러한 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110',120',130')의 배치형태도 다양하게 변형될 수 있다. 상기 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110',120',130') 각각의 구성은 전술한 실시예에서와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 한편, 이상에서는 상기 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110',120',130')이 크기는 동일하지만 형상이 다른 경우가 설명되었으나, 상기 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(110',120',130')은 서로 크기와 형상 모두가 다를 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 변환기를 도시한 평면도이다. 이하에서는 전술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 음향 변환기는 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹들을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 구동유닛 그룹은 예를 들면 상대적으로 낮은 제1 주파수 대역의 주파수 특성을 가질 수 있으며, 상기 제2 구동유닛 그룹은 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 주파수 특성을 가질 수 있다. 또한 상기 제3 구동유닛 그룹은 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있다. 본 실시예에서도 전술한 실시예들과 마찬가지로 제1 및 제3 구동유닛 그룹들은 동일 위상으로 구동되며, 상기 제2 구동유닛 그룹은 상기 제1 및 제3 구동유닛 그룹과는 다른 위상, 보다 구체적으로는 반대 위상, 으로 구동될 수 있다. 한편, 상기 구동유닛 그룹들은 다양한 개수로 마련될 수 있으며, 그 배치 또한 다양하게 할 수 있다.
상기 제1 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 압전형 구동유닛(210)을 구비할 수 있으며, 상기 제2 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제2 압전형 구동유닛(220)을 구비할 수 있다. 그리고, 상기 제3 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제3 압전형 구동유닛(230)을 구비할 수 있다. 이러한 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(210,220,230)은 동일 기판(201) 상에 마련될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(210,220,230)은 크기는 동일하지만 서로 다른 무게의 질량체들(241,242,243)을 포함함으로써 서로 다름 주파수 대역의 주파수특성을 얻을 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 압전형 구동유닛(210)은 상기 기판(201) 상에 형성되는 멤브레인(202)과, 이 멤브레인(202)의 상면에 마련되는 제1 압전소자(211)와, 상기 멤브레인(202)의 하면에 마련되는 제1 질량체(241)를 포함한다. 상기 제2 압전형 구동유닛(220)은 상기 멤브레인(202)과, 이 멤브레인(202)의 상면에 마련되는 제2 압전소자(221)와, 상기 멤브레인(202)의 하면에 마련되는 제2 질량체(242)를 포함한다. 그리고, 상기 제3 압전형 구동유닛(230)은 상기 멤브레인(202)과, 이 멤브레인(202)의 상면에 마련되는 제3 압전소자(231)와, 상기 멤브레인(202)의 하면에 마련되는 제3 질량체(243)를 포함한다. 여기서, 상기 제1 질량체(241)는 상기 제2 및 제3 질량체(242,243)보다 무겁고, 상기 제2 질량체(242)는 제1 질량체(241)보다는 가볍지만 상기 제3 질량체(243)보다는 무겁다. 그리고, 상기 제3 질량체(243)는 상기 제2 질량체(242)보다 가볍다. 이와 같이, 본 실시예에서는 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들(210,220,230)이 서로 다른 무게의 제1, 제2 및 제3 질량체들(241,242,243)를 포함함으로써 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 얻을 수 있다.
한편, 이상의 실시예들 이외에도 다양한 방법에 의해 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들이 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1, 제2 및 제3 압전형 구동유닛들이 동일한 멤브레인 크기를 가지지만 압전층의 크기를 달리함으로써 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수도 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 변환기를 도시한 평면도이다. 이하에서는 전술한 실시예들과 다른 점을 중심으로 설명하기로 한다. 본 실시예에 따른 음향 변환기는 정전형 초음파 변환기가 될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 음향 변환기는 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 복수의 구동유닛 그룹을 포함하며, 이러한 구동유닛 그룹들 중 적어도 하나는 다른 구동유닛 그룹들과 반대 위상으로 구동된다. 예를 들면, 상기 음향 변환기는 도 1에 도시된 바와 유사하게 배치된 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹을 포함할 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시적인 것으로, 상기 음향 변환기는 다양한 개수의 구동유닛 그룹을 포함할 수 있으며, 이 구동유닛 그룹들의 배치도 다양하게 할 수 있다.
상기 제1 구동유닛 그룹은 상대적으로 낮은 제1 주파수 대역의 주파수 특성을 가질 수 있으며, 상기 제2 구동유닛 그룹은 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 주파수 특성을 가질 수 있다. 또한 상기 제3 구동유닛 그룹은 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있다. 그리고, 이러한 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹들은 동일 평면 상에 마련될 수 있다. 상기 제1 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 정전형 구동유닛(310)을 구비할 수 있으며, 상기 제2 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제2 정전형 구동유닛(320)을 구비할 수 있다. 상기 제3 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제3 정전형 구동유닛(330)을 구비할 수 있다. 이러한 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(310,320,330)은 동일 기판(301) 상에 마련될 수 있다. 상기 기판(301)으로는 예를 들면 실리콘 기판이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 재질의 기판이 사용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제1 정전형 구동유닛(310)은 상기 기판(301) 상에 형성되는 제1 전극(312), 상기 제1 전극(312)과 이격되게 마련되는 멤브레인(302) 및 상기 멤브레인(302) 상에 마련되는 제2 전극(314)을 포함할 수 있다. 상기 제2 정전형 구동유닛(320)은 상기 기판(301) 상에 형성되는 제1 전극(322), 상기 제1 전극(322)과 이격되게 마련되는 상기 멤브레인(302) 및 상기 멤브레인(302) 상에 마련되는 제2 전극(324)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제3 정전형 구동유닛(330)은 상기 기판(301) 상에 형성되는 제1 전극(332), 상기 제1 전극(332)과 이격되게 마련되는 상기 멤브레인(302) 및 상기 멤브레인(302) 상에 마련되는 제2 전극(334)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 기판(301) 상에는 상기 제1 전극들(312,322,332)을 덮도록 유전체층(305)이 형성되어 있으며, 상기 제1,제2 및 제3 구동유닛들(310,320,330) 사이에는 격벽들(360)이 마련될 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(310,320,330)은 서로 다른 크기를 가짐으로써 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 얻을 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 정전형 구동유닛(310)은 상대적으로 낮은 제1 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있도록 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(320,330)보다 큰 크기를 가질 수 있다. 그리고, 상기 제2 정전형 구동유닛(320)은 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있도록 상기 제1 정전형 구동유닛(310)보다는 작고 상기 제3 정전형 구동유닛보다(330)는 큰 크기를 가질 수 있다. 또한, 상기 제3 정전형 구동유닛(330)은 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있도록 제2 정전형 구동유닛(320)보다 작은 크기를 가질 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(310,320,330) 중 적어도 하나(320)는 다른 정전형 구동유닛들(310,330)과 반대 위상으로 구동될 수 있다. 구체적으로, 서로 인접하는 주파수 대역의 주파수 특성을 가지는 정전형 구동유닛들은 서로 반대 위상으로 구동될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛들(310,330)은 동일 위상으로 구동되며, 상기 제2 정전형 구동유닛(320)은 상기 제1 및 제3 압전형 구동유닛들(310,330)과는 반대 위상으로 구동될 수 있다.
이러한 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(310,320,330)은 하나의 교류전원(290)으로 구동될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛들(310,330)의 제2 전극들(314,334)은 제1 배선(351)에 의해 전기적으로 서로 연결되어 있으며, 상기 제1 배선(351)은 상기 교류전원(290)의 일단에 연결되어 있다. 그리고, 상기 제2 정전형 구동유닛(320)의 제1 전극(322)은 상기 제1 배선(351)에 의해 상기 제2 전극들(314,334)과 서로 전기적으로 연결되어 있다. 이에 따라, 제1 정전형 구동유닛(310)의 제2 전극(314), 제2 정전형 구동유닛(320)의 제1 전극(322) 및 제3 정전형 구동유닛(330)의 제2 전극(334)이 상기 제1 배선(351)에 의해 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛들(310,330)의 제1 전극들(312,332)은 제2 배선(352)에 의해 전기적으로 서로 연결되어 있으며, 상기 제2 배선(352)은 상기 교류전원(290)의 타단에 연결되어 있다. 그리고, 상기 제2 정전형 구동유닛(320)의 제2 전극(324)은 상기 제2 배선(352)에 의해 상기 제1 전극들(312,332)과 서로 전기적으로 연결되어 있다. 이에 따라, 제1 정전형 구동유닛(310)의 제1 전극(312), 제2 정전형 구동유닛의 제2 전극(3240 및 제3 정전형 구동유닛(330)의 제1 전극(332)이 상기 제2 배선(352)에 의해 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 상기 교류전원(290)으로부터 음향 변환기에 전압이 인가되면, 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛들(310,330)은 동일한 위상으로 구동되며, 상기 제2 정전형 구동유닛(320)은 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛들(310,330)과 반대 위상으로 구동될 수 있다. 한편, 상기 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(310,320,330)이 각각 별개의 전원으로 구동되는 것도 가능하다.
이와 같이, 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛들(310,330)은 동일한 위상으로 구동하고, 상기 제2 정전형 구동유닛(320)은 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛(310,330)과 반대 위상으로 구동하게 되면, 전술한 바와 같이 광대역에서 균일한 주파수 응답 특성을 얻을 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에서는 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(310,320,330)이 그 크기를 서로 달리함으로써 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 경우가 설명되었다. 하지만, 이외에도 전술한 바와 같이 상기 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(310,320,330)은 형상을 달리하거나 또는 크기 및 형상을 달리 함으로써 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 얻을 수 있다. 또한, 상기 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(310,320,330)은 서로 다른 무게의 질량체들을 포함함으로써 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 얻을 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 변환기를 도시한 평면도이다. 이하에서는 전술한 실시예들과 다른 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 음향 변환기는 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 복수의 구동유닛 그룹을 포함하며, 상기 구동유닛 그룹들 중 적어도 하나는 다른 구동유닛 그룹들과 반대 위상으로 구동된다. 예를 들면, 상기 음향 변환기는 도 1에 도시된 바와 유사하게 배치된 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹들을 포함할 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시적인 것으로, 상기 음향 변환기는 다양한 개수의 구동유닛 그룹들을 포함할 수 있으며, 이 구동유닛 그룹들의 배치도 다양하게 할 수 있다.
상기 제1 구동유닛 그룹은 상대적으로 낮은 제1 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있으며, 상기 제2 구동유닛 그룹은 상기 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있다. 또한 상기 제3 구동유닛 그룹은 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있다. 상기 제1, 제2 및 제3 구동유닛 그룹은 동일 평면 상에 마련될 수 있다. 상기 제1 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 정전형 구동유닛(410)을 구비할 수 있으며, 상기 제2 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제2 정전형 구동유닛(420)을 구비할 수 있다. 상기 제3 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제3 정전형 구동유닛(430)을 구비할 수 있다. 이러한 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(410,420,430)은 동일 기판(401) 상에 마련될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 제1 정전형 구동유닛(410)은 상기 기판(401) 상에 형성되는 제1 전극(403), 상기 제1 전극(403)과 이격되게 마련되는 멤브레인(402) 및 상기 멤브레인(402) 상에 마련되는 제2 전극(414)을 포함할 수 있다. 상기 제2 정전형 구동유닛(420)은 상기 제1 전극(403), 상기 멤브레인(402) 및 상기 멤브레인(402) 상에 마련되는 제2 전극(424)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제3 정전형 구동유닛(430)은 상기 제1 전극(403), 상기 멤브레인(402) 및 상기 멤브레인(402) 상에 마련되는 제2 전극(434)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 기판(401) 상에는 상기 제1 전극(403)을 덮도록 유전체층(405)이 형성되어 있으며, 상기 제1,제2 및 제3 구동유닛들(410,420,430) 사이에는 격벽들(460)이 마련될 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(410,420,430)은 서로 다른 크기를 가짐으로써 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 얻을 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 정전형 구동유닛(410)은 상대적으로 낮은 제1 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있도록 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(420,430)보다 큰 크기를 가질 수 있다. 그리고, 상기 제2 정전형 구동유닛(420)은 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있도록 상기 제1 정전형 구동유닛(410)보다는 작고 상기 제3 정전형 구동유닛보다(430)는 큰 크기를 가질 수 있다. 또한, 상기 제3 정전형 구동유닛(430)은 상기 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가질 수 있도록 제2 정전형 구동유닛(420)보다 작은 크기를 가질 수 있다.
상기 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(410,420,430) 중 적어도 하나(420)는 다른 정전형 구동유닛들(410,430)과 반대 위상으로 구동될 수 있다. 구체적으로, 서로 인접하는 주파수 대역들의 주파수 특성을 가지는 정전형 구동유닛들은 서로 반대 위상으로 구동될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛들(410,430)은 동일 위상으로 구동되며, 상기 제2 정전형 구동유닛(420)은 상기 제1 및 제3 압전형 구동유닛들(410,430)과는 반대 위상으로 구동될 수 있다.
이러한 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(410,420,430)은 하나의 교류전원(390)으로 구동될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛들(410,430)의 제2 전극들(414,434)은 제1 배선(451)에 의해 전기적으로 서로 연결되어 있으며, 상기 제1 배선(451)은 상기 교류전원(390)의 일단에 연결되어 있다. 그리고, 상기 제2 정전형 구동유닛(420)의 제2 전극(424)은 위상반전 회로(480)를 포함하는 제2 배선(452)에 전기적으로 연결되어 있으며, 이 제2 배선(452)은 제1 배선(451)과 마찬가지로 상기 교류전원(390)의 일단에 연결되어 있다. 그리고, 상기 제1 전극(403)은 제3 배선(453)에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 제3 배선(453)은 상기 교류전원(390)의 타단에 연결되어 있다. 여기서, 상기 제3 배선(453)은 접지될 수 있다. 이에 따라, 상기 교류전원(390)으로부터 음향 변환기에 전압이 인가되면, 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛들(410,430)은 동일한 위상으로 구동되며, 상기 제2 정전형 구동유닛(420)은 위상 반전 회로에 의해 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛들(410,430)과 반대 위상으로 구동될 수 있다. 한편, 상기 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(410,420,430)이 각각 별개의 전원으로 구동되는 것도 가능하다.
이와 같이, 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛들(410,430)은 동일한 위상으로 구동하고, 상기 제2 정전형 구동유닛(420)은 상기 제1 및 제3 정전형 구동유닛들(410,430)과 반대 위상으로 구동하게 되면, 광대역에서 비교적 균일한 주파수 응답 특성을 얻을 수 있게 된다. 한편, 본 실시예에서는 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(410,420,430)이 그 크기를 달리함으로써 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 경우가 설명되었다. 하지만, 이외에도 전술한 바와 같이 상기 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(410,420,430)은 형상을 달리하거나 크기 및 형상을 달리 함으로써 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 얻을 수 있다. 또한, 상기 제1, 제2 및 제3 정전형 구동유닛들(410,420,430)은 서로 다른 무게의 질량체들을 포함함으로써 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 얻을 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10,10'... 제1 구동유닛 그룹
20,20'... 제2 구동유닛 그룹
30,30'... 제3 구동유닛 그룹
101,210,301,401... 기판 102,102'202... 멤브레인
110,110',210... 제1 압전형 구동유닛
111,211... 제1 압전소자 112,312... 제1 압전형 구동유닛의 제1 전극
113... 제1 압전층 114,314... 제1 압전형 구동유닛의 제2 전극
120,120',220... 제2 압전형 구동유닛
121,221... 제2 압전소자 122,322... 제2 압전형 구동유닛의 제1 전극
123... 제2 압전층 124,324... 제2 압전형 구동유닛의 제2 전극
130,130',230... 제3 압전형 구동유닛
131,231... 제3 압전소자 132,332... 제3 압전형 구동유닛의 제1 전극
133... 제3 압전층 134,334... 제3 압전형 구동유닛의 제2 전극
151,351,451... 제1 배선 152,352,452... 제2 배선
190,290,390... 교류전원 241... 제1 질량체
242... 제2 질량체 243... 제3 질량체
305,405... 유전체층 302,402... 멤브레인
360,460... 격벽 403... 제1 전극
480... 위상반전 회로

Claims (38)

  1. 기판 상에 형성된
    복수의 구동유닛 그룹들을 포함하며,
    상기 각각의 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 전극을 포함하고,
    상기 복수의 구동유닛 그룹들 중 적어도 하나의 제1 구동유닛 그룹은 제1 위상에서 구동을 하고,
    상기 복수의 구동유닛 그룹들 중 적어도 하나의 제2 구동유닛 그룹은 제2 위상에서 구동을 하며,
    상기 제1 위상과 상기 제2 위상은 서로 다른 값을 갖는 음향 변환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 구동유닛 그룹들은 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 음향 변환기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 위상과 상기 제2 위상은 서로 반대 위상인 음향 변환기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 구동유닛 그룹과 상기 제2 구동유닛 그룹은 서로 인접하는 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 음향 변환기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 전극과 제2 전극을 포함하고,
    상기 제2 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 음향 변환기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 구동유닛 그룹의 제2 전극과 상기 제2 구동유닛 그룹의 제1 전극은 교류전원의 일단에 연결된 제1 배선에 의해 서로 전기적으로 연결되며, 상기 제1 구동유닛 그룹의 제1 전극과 상기 제2 구동유닛 그룹의 제2 전극은 상기 교류전원의 타단에 연결된 제2 배선에 의해 서로 전기적으로 연결되는 음향 변환기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 멤브레인을 포함하는 음향 변환기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 압전형 구동유닛을 포함하고, 상기 제2 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제2 압전형 구동유닛을 포함하는 음향 변환기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 압전형 구동유닛들은 동일 평면 상에 마련되는 음향 변환기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 압전형 구동유닛 및 제2 압전형 구동유닛은 각각 제1 전극과 제2 전극 사이에 놓여진 압전층을 포함하는 제1 압전소자와 제2 압전소자를 포함하는 음향 변환기.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 압전형 구동유닛 및 상기 제2 압전형 구동유닛은 크기 및 형상 중 적어도 하나가 서로 다른 음향 변환기.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 압전형 구동유닛 및 상기 제2 압전형 구동유닛은 무게가 서로 다른 질량체들을 포함하는 음향 변환기.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 압전소자 및 상기 제2 압전소자는 상기 멤브레인 상에 형성되는 음향 변환기.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 정전형 구동유닛을 포함하고, 상기 제2 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제2 정전형 구동유닛을 포함하는 음향 변환기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 정전형 구동유닛은 기판 상에 형성되는 상기 제1 정전형 구동유닛의 제1 전극, 상기 제1 정전형 구동유닛의 제1 전극과 이격되게 형성된 멤브레인, 상기 멤브레인 상에 형성되는 상기 제1 정전형 구동유닛의 제2 전극을 포함하며, 상기 제2 정전형 구동 유닛은 상기 기판 상에 형성되는 상기 제2 정전형 구동유닛의 제1 전극, 상기 제2 정전형 구동유닛의 제1 전극과 이격되게 형성된 상기 멤브레인 및 상기 멤브레인 상에 형성된 제2 정전형 구동유닛의 제2 전극을 포함하는 음향 변환기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 정전형 구동유닛의 제2 전극과 상기 제2 정전형 구동유닛의 제1 전극은 교류전원의 일단에 연결된 제1 배선에 의해 서로 전기적으로 연결되며, 상기 제1 정전형 구동유닛의 제1 전극과 상기 제2 정전형 구동유닛의 제2 전극은 상기 교류전원의 타단에 연결된 제2 배선에 의해 서로 전기적으로 연결되는 음향 변환기.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 정전형 구동유닛은 기판 상에 형성되는 제1 전극, 상기 제1 전극과 이격되게 형성되는 멤브레인 및 상기 멤브레인 상에 형성되는 상기 제1 정전형 구동유닛의 제2 전극을 포함하며, 상기 제2 정전형 구동 유닛은 상기 제1 전극, 상기 멤브레인 및 상기 멤브레인 상에 형성되는 상기 제2 정전형 구동유닛의 제2 전극을 포함하는 음향 변환기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 정전형 구동유닛의 제2 전극은 교류전원의 일단에 연결된 제1 배선에 전기적으로 연결되며, 상기 제2 정전형 구동유닛의 제2 전극은 상기 교류전원의 일단에 전기적으로 연결되는 것으로 위상반전 회로를 포함하는 제2 배선에 연결되는 음향 변환기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 교류전원의 타단에 연결된 제3 배선에 전기적으로 연결되는 음향 변환기.
  20. 기판 상에 형성된 복수의 구동유닛 그룹들을 포함하며,
    상기 각각의 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 전극을 포함하는 음향 변환기를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 구동유닛 그룹들 중 적어도 하나의 제1 구동유닛 그룹은 제1 위상에서 구동을 하고,
    상기 복수의 구동유닛 그룹들 중 적어도 하나의 제2 구동유닛 그룹은 제2 위상에서 구동을 하며,
    상기 제1 위상과 상기 제2 위상은 서로 다른 값을 갖는 음향 변환기의 구동방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 구동유닛 그룹들은 서로 다른 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 음향 변환기의 구동방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 제1 위상과 상기 제2 위상은 서로 반대 위상인 음향 변환기의 구동방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제1 구동유닛 그룹과 상기 제2 구동유닛 그룹은 서로 인접하는 주파수 대역의 주파수 응답특성을 가지는 음향 변환기의 구동방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 제1 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 전극과 제2 전극을 포함하고,
    상기 제2 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 음향 변환기의 구동방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제1 구동유닛 그룹의 제2 전극과 상기 제2 구동유닛 그룹의 제1 전극은 교류전원의 일단에 연결된 제1 배선에 의해 서로 전기적으로 연결되며, 상기 제1 구동유닛 그룹의 제1 전극과 상기 제2 구동유닛 그룹의 제2 전극은 상기 교류전원의 타단에 연결된 제2 배선에 의해 서로 전기적으로 연결되는 음향 변환기의 구동방법.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 멤브레인을 포함하는 음향 변환기의 구동방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제1 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 압전형 구동유닛을 포함하고, 상기 제2 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제2 압전형 구동유닛을 포함하는 음향 변환기의 구동방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 압전형 구동유닛들은 동일 평면 상에 마련되는 음향 변환기의 구동방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 제1 압전형 구동유닛 및 제2 압전형 구동유닛은 각각 제1 전극과 제2 전극 사이에 놓여진 압전층을 포함하는 제1 압전소자와 제2 압전소자를 포함하는 음향 변환기의 구동방법.
  30. 제 26 항에 있어서,
    상기 제1 압전형 구동유닛 및 상기 제2 압전형 구동유닛은 크기 및 형상 중 적어도 하나가 서로 다른 음향 변환기의 구동방법.
  31. 제 26 항에 있어서,
    상기 제1 압전형 구동유닛 및 상기 제2 압전형 구동유닛은 무게가 서로 다른 질량체들을 포함하는 음향 변환기의 구동방법.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 제1 압전소자 및 상기 제2 압전소자는 상기 멤브레인 상에 형성되는 음향 변환기의 구동방법.
  33. 제 26 항에 있어서,
    상기 제1 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제1 정전형 구동유닛을 포함하고, 상기 제2 구동유닛 그룹은 적어도 하나의 제2 정전형 구동유닛을 포함하는 음향 변환기의 구동방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 제1 정전형 구동유닛은 기판 상에 형성되는 상기 제1 정전형 구동유닛의 제1 전극, 상기 제1 정전형 구동유닛의 제1 전극과 이격되게 형성된 멤브레인, 상기 멤브레인 상에 형성되는 상기 제1 정전형 구동유닛의 제2 전극을 포함하며, 상기 제2 정전형 구동 유닛은 상기 기판 상에 형성되는 상기 제2 정전형 구동유닛의 제1 전극, 상기 제2 정전형 구동유닛의 제1 전극과 이격되게 형성된 상기 멤브레인 및 상기 멤브레인 상에 형성된 제2 정전형 구동유닛의 제2 전극을 포함하는 음향 변환기의 구동방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 제1 정전형 구동유닛의 제2 전극과 상기 제2 정전형 구동유닛의 제1 전극은 교류전원의 일단에 연결된 제1 배선에 의해 서로 전기적으로 연결되며, 상기 제1 정전형 구동유닛의 제1 전극과 상기 제2 정전형 구동유닛의 제2 전극은 상기 교류전원의 타단에 연결된 제2 배선에 의해 서로 전기적으로 연결되는 음향 변환기의 구동방법.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 제1 정전형 구동유닛은 기판 상에 형성되는 제1 전극, 상기 제1 전극과 이격되게 형성되는 멤브레인 및 상기 멤브레인 상에 형성되는 상기 제1 정전형 구동유닛의 제2 전극을 포함하며, 상기 제2 정전형 구동 유닛은 상기 제1 전극, 상기 멤브레인 및 상기 멤브레인 상에 형성되는 상기 제2 정전형 구동유닛의 제2 전극을 포함하는 음향 변환기의 구동방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 제1 정전형 구동유닛의 제2 전극은 교류전원의 일단에 연결된 제1 배선에 전기적으로 연결되며, 상기 제2 정전형 구동유닛의 제2 전극은 상기 교류전원의 일단에 전기적으로 연결되는 것으로 위상반전 회로를 포함하는 제2 배선에 연결되는 음향 변환기의 구동방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 교류전원의 타단에 연결된 제3 배선에 전기적으로 연결되는 음향 변환기의 구동방법.
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