JP2013219532A - Vibration detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人体や物などの対象物に接触させて振動を検出する振動検出装置に関する。 The present invention relates to a vibration detection apparatus that detects vibration by contacting an object such as a human body or an object.
近年、人体などから直接音声を収音する接触型マイクロホンとして、肉伝導マイクロホンや骨伝導マイクロホンが開発されている。 In recent years, meat-conduction microphones and bone-conduction microphones have been developed as contact-type microphones that directly collect sound from the human body.
肉伝導マイクロホンは、人体の軟部組織、例えば皮膚や筋肉、脂肪などの弾性のある組織を媒体とする音の伝達を収音するものであり、例えば耳の後下部にある乳様突起という部位に接触させてささやき声のような極小さな体導音を拾うものが提案されている(非特許文献1参照)。一方、骨伝導マイクロホンは、人体の骨を媒体とする音の伝達を利用するものであり、額部分などの比較的皮膚の薄いところにセンサを取り付けて音声等を収音する。 Meat conduction microphones collect sound transmission through soft tissues of the human body, such as elastic tissues such as skin, muscles, and fats. There has been proposed one that picks up a very small body-conducting sound such as a whispering voice (see Non-Patent Document 1). On the other hand, the bone conduction microphone utilizes sound transmission using the bones of the human body as a medium, and attaches a sensor to a relatively thin part of the skin such as the forehead part to collect sound.
ここに体導音とは、音源によって引き起こされた振動が肉を伝搬する肉導音や骨を伝搬する骨導音をいう。これに対し、空気を伝搬する音は空気伝搬音あるいは気導音という。肉伝導マイクロホンは電子聴診器などに使われ、軟部組織を介して伝わる体導音を直接サンプリングできるので、通常の発声音量より小さいものでも感度良く検出できるという利点がある。 Here, the body-conducted sound refers to a meat-conducted sound in which vibration caused by a sound source propagates through meat or a bone-conducted sound that propagates through bone. On the other hand, the sound that propagates in air is called air propagation sound or air conduction sound. The meat conduction microphone is used for an electronic stethoscope and can directly sample the body conduction sound transmitted through the soft tissue, so that it has an advantage that even a sound volume smaller than a normal utterance volume can be detected with high sensitivity.
しかしながら、体導音を検出する肉伝導マイクロホンや骨伝導マイクロホンなどの従来の振動検出装置は、その構造上、非接触時(非使用時)の空気伝搬音が大きなノイズとなってしまうため、体導音に対する空気伝搬音の感度を低く抑えることが課題となっている。 However, conventional vibration detection devices such as a body conduction microphone and a bone conduction microphone that detect body conduction sound, due to the structure, air propagation sound when not in contact (when not in use) becomes a large noise. It has been a challenge to reduce the sensitivity of air-borne sound to guided sound.
すなわち、体導音の感度を高くすると、振動検出装置を人体から離している状態で空気伝搬音を拾ってしまうため、ノイズを小さくするためには感度を下げざるを得ない。 That is, if the sensitivity of the body-conducted sound is increased, air-borne sound is picked up while the vibration detection device is separated from the human body, so the sensitivity must be lowered to reduce the noise.
本発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、空気伝搬音に起因するノイズを除去できる振動検出装置を提供することにある。 The present invention has been proposed in view of the above, and an object of the present invention is to provide a vibration detection apparatus capable of removing noise caused by air-borne sound.
上記課題を解決するために、請求項1に係る本発明の振動検出装置は、対象物に接触させて振動を検出する振動検出装置において、対象物に接触させたときに振動検出素子2を作動させ、対象物から離したときに動作を停止させるスイッチ手段SW1、SW2を設けたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the vibration detection device according to the first aspect of the present invention is a vibration detection device that detects vibration by making contact with an object, and operates the
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の振動検出装置において、前記スイッチ手段は、前記振動検出素子2を収容し、一端側を対象物に接触させた時の圧力により弾性変形する接触部材3と、この接触部材3の他端側に設けられ、前記接触部材3の弾性変形によりオンするスイッチSW1とを備えることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the vibration detecting device according to the first aspect, the switch means accommodates the
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の振動検出装置において、前記スイッチSW1は、基板7上に設けられた複数の端子と、この基板7の前記複数の端子上に対向する前記接触部材3の他端側に設けられ、前記接触部材3の一端側を対象物に接触させた時の圧力による弾性変形で押し下げられて前記複数の端子間を短絡する導電性部材5とを備えることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the vibration detecting device according to the second aspect, the switch SW1 includes a plurality of terminals provided on the
請求項4に係る発明は、請求項1に記載の振動検出装置において、前記スイッチ手段は、前記振動検出素子2における対象物との接触圧力を検知する感圧スイッチSW2であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the vibration detection device according to the first aspect, the switch means is a pressure-sensitive switch SW2 that detects a contact pressure between the
請求項1に係る本発明の振動検出装置によれば、振動検出装置を対象物から離している状態ではスイッチ手段により振動検出素子の動作が停止されるため、空気伝搬音を拾うことはない。一方、振動検出装置を対象物に接触させると、スイッチ手段により振動検出素子を作動させて検出動作を行う。従って、空気伝搬音に起因するノイズを除去できる。
According to the vibration detection apparatus of the present invention according to
また、請求項2に係る振動検出装置では、スイッチ手段を、弾性変形する接触部材とスイッチとで構成し、接触部材により、対象物に接触させた時の圧力で振動検出素子を作動させ、対象物から離したときは変形が戻るのを利用して振動検出素子の動作を停止させることができる。
Further, in the vibration detection device according to
更に、請求項3に係る振動検出装置では、スイッチを複数の端子と導電性部材とで構成できるので低コスト化が図れる。 Furthermore, in the vibration detection apparatus according to the third aspect, the switch can be composed of a plurality of terminals and a conductive member, so that the cost can be reduced.
更にまた、請求項4に係る振動検出装置では、感圧スイッチを用いて前記スイッチ手段の動作を実現することができる。
Furthermore, in the vibration detecting apparatus according to
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態に係る振動検出装置を示しており、(a)図は平面図、(b)図は(a)図のA−A’線矢示断面図である。図1において、1は振動検出素子2を収容したケースで、このケース1は上部ケース1aと下部ケース1bとを側面の嵌合部1cで嵌合させることにより一体化されている。上部ケース1aの上面には円形の開口1dが形成されており、この上部ケース1aの内側の上記開口1dの周りには円筒状の取付部1eが形成されている。
1A and 1B show a vibration detection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. In FIG. 1,
この取付部1eには、例えばエラストマなどの弾性変形する接触部材3が装着される。この接触部材3は、接触部3a、装着部3b、変形部3cを有し、側面が外壁と内壁の二重構造の有底円筒形状である。上記接触部3aは、上部ケース1aの開口1d内に、この上部ケース1aの上面から突出して配置されている。上記装着部3bは上記取付部1eにおける円筒の外周に沿って装着される。上記変形部3cは、接触部材3の下側に位置しており、接触部3aを皮膚などに接触させたときに弾性変形して上記有底円筒の内側の部分を下降させ、皮膚から離したときに変形が戻って上昇させるようになっている。
A
上記接触部材3内には振動検出素子2が収容部材4に収容されて設置されている。この振動検出素子2には、例えば圧電セラミック素子やエレクトレット膜を用いて振動を電気信号に変換するものを用いる。上記収容部材4は、上部に振動検出素子2の上面に空間を形成するためのスペーサ部4aと、振動検出素子2を収容するための収容部4bとを備えている。そして、収容部材4の底面には、スイッチSW1の可動接点として働く導電性部材5が固着されている。上記振動検出素子2の配線用のコード6は、上記接触部材3と上記円筒状の取付部1eの対応する側面に形成されたスリット状の開孔3d、1fを介してケース1内に導かれている。
In the
一方、下部ケース1b内には、台座としての突起部1g、1h上に基板7が載置されている。この基板7の上記導電性部材5下に対応する表面には、導電性部材5と離隔して上記スイッチSW1の固定接点として働く複数(例えば一対)の端子、あるいは一つの端子を二つに分割した分割端子が設けられている。上記接触部材3、導電性部材5および複数の端子により、皮膚への接触部3aに連結された押下式のスイッチSW1が構成される。
On the other hand, in the
上記一対の端子のうち一方は、基板7上に形成された配線パターンを介して、上記ケース1の側面に形成されたコード引出部1iから外部に引き出されるコード8の一端に接続される。また、他方は、基板7上に形成された配線パターンなどを介して上記振動検出素子2の配線用の一方のコード6に電気的に接続される。
One of the pair of terminals is connected to one end of a
図示しないが、上記振動検出素子2の配線用の他方のコードは、上記コード引出部1iから外部に引き出されるコード8の一端に電気的に接続される。
Although not shown, the other cord for wiring of the
上記のような構成において、図2に示すように上部ケース1aを振動検出の対象物、例えば人体の皮膚9に接触させると、上部ケース1aの上面から突出した接触部材3の接触部3aが加圧される。この接触部材3はエラストマなどの弾性変形する材料で形成されているので、変形部3cが弾性変形して導電性部材5が下方に下がりスイッチSW1の固定接点として働く一対の端子を短絡する。
In the configuration as described above, as shown in FIG. 2, when the
これによって、振動検出素子2が動作状態となり、コード6、8を介して検出信号が外部に出力される。一方、ケース1を皮膚9から離すと、変形部3cの変形が戻り、導電性部材5が上方に移動して図1(b)に示した状態となり、スイッチSW1の固定接点として働く一対の端子が開放される。この状態では、振動検出素子2が非動作状態となり、検出動作は行われないので、空気伝搬音をノイズとして拾うことはない。
As a result, the
上述したように、ケース1の接触部材3を皮膚9から離している状態ではスイッチSW1により振動検出素子2の動作が停止されているため、空気伝搬音を拾うことはない。一方、接触部材3を皮膚9に接触させると、スイッチSW1により振動検出素子2が作動されて検出動作を行う。従って、体導音の感度を高くしても空気伝搬音に起因するノイズを除去できる。
As described above, since the operation of the
また、スイッチSW1に弾性変形する接触部材3を用いることで、対象物である皮膚9に接触させた時の圧力により振動検出素子2を作動させ、皮膚9から離したときは変形が戻るのを利用して振動検出素子2の動作を停止させることができるので、使用者がスイッチSW1の存在を意識することなく振動検出素子2のオン/オフ操作ができる。
Further, by using the
しかも、スイッチSW1を基板7上に形成した一対の端子と、導電性部材5とで構成できるので低コスト化ができる。
In addition, since the switch SW1 can be composed of the pair of terminals formed on the
図3は、本発明の他の実施の形態に係る振動検出装置を示すもので、(a)図は図1(b)に対応する断面図、(b)図は感圧スイッチの構成例を示す断面図である。上述した実施の形態では導電性部材5を基板7上の一対の端子または分割端子に接触させて短絡させる構造のスイッチSW1を例に挙げたが、本実施の形態では感圧スイッチSW2を用いている。
3A and 3B show a vibration detection apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG. 3A is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1B, and FIG. 3B is a configuration example of a pressure-sensitive switch. It is sectional drawing shown. In the above-described embodiment, the switch SW1 having a structure in which the
すなわち、基板7と収容部材4の底面との間に、振動検出素子2における対象物との接触圧力を検知する感圧スイッチSW2を設けたものである。図3(a)において、図1(a)と同一部分に同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
That is, a pressure sensitive switch SW2 for detecting the contact pressure with the object in the
感圧スイッチSW2は、例えば図3(b)に示すように、表面に導電体膜11−1、11−2が形成された基材10−1、10−2を、スペーサ12a、12bを介在して対向配置することで構成できる。基材10−1、10−2に圧力が加わると撓むことで導電体膜11−1、11−2が接触してスイッチがオンする。
For example, as shown in FIG. 3B, the pressure-sensitive switch SW2 includes base members 10-1 and 10-2 having conductor films 11-1 and 11-2 formed on the surface, and
このような構成において、感圧スイッチSW2で振動検出素子2を作動させ、対象物から離したときに停止させることにより、上述した実施の形態と実質的に同様な作用効果が得られる。
In such a configuration, by operating the
なお、上記実施の形態では、肉伝導マイクロホンや骨伝導マイクロホンのような人体の体導音を検出するものを例にとって説明したが、対象物に接触させて振動を検出するもの一般に適用できる。また、スイッチSW1、SW2で振動検出素子2のオン/オフ状態を切り替える場合を例に取って説明したが、例えば対象物に接触させたときは高感度、離し時には低感度というように、感度を切り替えるようにしても良い。
In the above-described embodiment, an example of detecting body-conducted sound of a human body such as a meat conduction microphone or a bone conduction microphone has been described as an example. However, the present invention can be generally applied to those that detect vibration by contacting an object. In addition, the case where the on / off state of the
1 ケース
1a 上部ケース
1b 下部ケース
1c 嵌合部
1d 開口
1e 取付部
1g、1h 突起部
1i コード引出部
2 振動検出素子
3 接触部材
3a 接触部
3b 装着部
3c 変形部
3d、1f 開孔
4 収容部材
4a スペーサ部
4b 収容部
5 導電性部材
6、8 コード
7 基板
9 皮膚
10−1、10−2 基材
11−1、11−2 導電体膜
12a、12b スペーサ
SW1 スイッチ(スイッチ手段)
SW2 感圧スイッチ(スイッチ手段)
DESCRIPTION OF
SW2 Pressure-sensitive switch (switch means)
Claims (4)
対象物に接触させたときに振動検出素子(2)を作動させ、対象物から離したときに動作を停止させるスイッチ手段(SW1、SW2)を設けたことを特徴とする振動検出装置。 In a vibration detection device that detects vibration by contacting an object,
A vibration detecting device comprising switch means (SW1, SW2) for operating the vibration detecting element (2) when being brought into contact with an object and stopping the operation when being separated from the object.
The vibration detection device according to claim 1, wherein the switch means is a pressure-sensitive switch (SW2) for detecting a contact pressure with an object in the vibration detection element (2).
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