JP2013219667A - Vibration detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば携帯電話や音声入力装置、電子聴診器などに用いられ、人体から発せられる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 device that is used in, for example, a mobile phone, a voice input device, an electronic stethoscope, and the like and detects vibrations emitted from a human body.
近年、人体から直接音声を収音する接触型マイクロホンとして、骨伝導マイクロホンや肉伝導マイクロホンが開発され注目されている（非特許文献１、２参照）。 In recent years, bone-conduction microphones and meat-conduction microphones have been developed and attracted attention as contact-type microphones that directly pick up sound from the human body (see Non-Patent Documents 1 and 2).
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マイクとなるセンサを取り付けて音声等収音する。 The bone conduction microphone utilizes sound transmission using a human bone as a medium, and a microphone sensor is attached to a relatively thin part of the skin such as the forehead to collect sound.
一方、肉伝達マイクロホンは、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、首部や耳の下部に振動検出素子を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２参照）。ここに体導音としては、肉導音や骨導音をいう。これに対し、空気を伝搬する音は気導音という。なお、肉導音は肉伝導による音のことである。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。 On the other hand, a meat transfer microphone collects sound transmission through soft tissues of the human body, such as elastic tissues such as skin, muscles, and fats. The vibration detection element is in contact with the neck and the lower part of the ear. What picks up a very small body-conducted sound like a whispering voice is proposed (refer nonpatent literature 2). The body-conducted sound here refers to a meat-conducted sound or a bone-conducted sound. On the other hand, sound that propagates in air is called air conduction sound. Note that the meat conduction sound is a sound caused by meat conduction. 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.
図４は、この種の一従来例の振動検出装置の概略断面図を示す。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a conventional vibration detection apparatus of this type.
下ケース１’と、開口部２ａ’を有する上ケース２’とからなるケース本体３’の中に、上面に振動板４ａ’を有する振動検出素子４’が内蔵されている。
A
そして、ケース本体３’内の振動検出素子４’の上部および外側面周囲等には振動伝達媒体兼封止部材として機能する高分子エラストマー５’が設けられた構造となっており、この高分子エラストマー５’は高分子エラストマー液からなり、振動板４ａ’の上面部分は高分子エラストマー５’が密着している。
A
図４に示した例とは若干構成が異なるが、振動検出素子４’の周囲が高分子エラストマー５’によって覆われた振動検出装置は、既に本願出願人によって提出されている（特許文献１参照）。
Although the configuration is slightly different from the example shown in FIG. 4, a vibration detection device in which the periphery of the
肉伝導マイクロホンは、一般に、軟部組織の体導音サンプリング用に使用されるなどし、感度が良好であることが好ましい。 In general, the meat conduction microphone is preferably used for sampling the body conduction sound of soft tissue, and preferably has good sensitivity.
マイクロホンの振動系質量と感度の関係は下式（数１）により表される。 The relationship between the vibration system mass and sensitivity of the microphone is expressed by the following equation (Equation 1).
したがって、振動検出素子４’の振動板４ａ’に高分子エラストマー５’を密着させた構造では、振動系質量が大きいため、感度が低く、感度向上の課題があった。
Therefore, in the structure in which the
また、振動検出素子４’の振動板４ａ’の上面に高分子エラストマー５’を密着させた構造の振動検出装置としているため、時間硬化型の高分子エラストマー液を用いて製作する必要があり、この場合、硬化するまでの時間がかかるなどし、生産性が悪く、生産性改善が望まれていた。
Further, since the vibration detecting device has a structure in which the
この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、感度を向上させ、かつ生産性も向上させた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 with improved sensitivity and improved productivity.
請求項１にかかる本発明の振動検出装置は、上部に開口部２ａを有するケース本体３内に、上面に振動板４ａを有する振動検出素子４が収納された振動検出装置において、前記振動板４ａの上部に密閉状の空気室７を形成し、空気室７の上部に振動検出膜６を設け、この振動検出膜６と前記振動板４ａとを非接触としたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の振動検出装置において、前記振動検出膜６は、樹脂または金属からなることを特徴とする。
The vibration detection device according to the first aspect of the present invention is the vibration detection device in which the
According to a second aspect of the present invention, in the vibration detection device according to the first aspect, the
本発明によれば、振動板４ａの上面に空気室７を設け、振動検出膜６を振動板４ａに密着させないため、振動系の質量が増大することがなく、感度を向上させることができ、かつ製作にあたり、振動検出膜として高分子エラストマー液を使用しないため、生産性も向上させることができる。
According to the present invention, since the
以下、図面を参照しながら本発明を説明する。 The present invention will be described below with reference to the drawings.
図１（ａ）は、本発明の一実施例に係る振動検出装置の上面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）中、Ａ−Ａ線断面図である。図中１は樹脂または金属などで形成された下ケース、２は下ケース１の上に被せられ、かつ上部に開口部２ａが形成された上ケースで、これら上下のケース１、２によってケース本体３が構成されている。
FIG. 1A is a top view of a vibration detecting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a lower case formed of resin or metal, 2 denotes an upper case which is placed on the lower case 1 and has an
上ケース２の開口部２ａの周囲外側は皮膚接触部２ｂとして機能する。なお、開口部２ａの周面は、内部に皮膚を誘い込みやすいようにテーパ面に形成されている。
The outer periphery of the opening 2a of the
４はケース本体３の内部に収納された、例えばエレクトレット膜を利用してなる振動検出素子で、上面は振動検出面としての振動板４ａとなっている。
５は振動検出素子４の外側面から下面の一部にかけて設けられたほぼ筒状の成形品からなる吸音材である。
振動検出素子４は吸音材５に形成された段部５ａによって支持されている。
The
上下のケース１、２の内周面と振動検出素子４の外側面および下面の外周側に吸音材５を介在させたのは、上ケース２や、下ケース１の外側から振動検出素子４に加わる外部雑音を防ぐためである。
The
なお、振動検出素子４の上面の外側部には上方に向かって延びる腕部４ｂと、この腕部上端において内側に向かって折曲されたフランジ状の折曲部４ｃからなる振動検出膜支持部４ｄが形成されている。この振動検出膜支持部４ｄの中央には開口部４ｅが形成され、振動検出膜支持部４ｄの上部には薄い金属板または樹脂成形品からなる振動伝達媒体としての振動検出膜６が設けられている。
Note that the
したがって、振動検出膜６は振動検出膜支持部４ｄによって振動板４ａの上面に接触することはなく、振動板４ａ、振動検出膜６、および振動検出膜支持部４ｄによって振動板４ａの上面に空気が存在する密閉状の空気室７が区画形成され、振動板４ａに振動検出膜６の質量が加わることはない。
Therefore, the
なお、振動検出素子４の底部中央に信号線８の一端部が接続され、信号線８の他端部は上ケース２と下ケース１に形成された筒状の信号線引出部３ａから外部に引き出されている。９は埃がケース本体３内に侵入することを防止する封止材である。
One end of the signal line 8 is connected to the center of the bottom of the
組立にあたっては、下ケース１内に吸音材５を収納し、かつ段部５ａを介し信号線８の一端が接続された振動検出素子４を配置する。信号線８の他端は信号線引出部３ａを介し外部に引き出される。
In assembly, the
ついで、振動検出膜支持部４ｄの上部に振動検出膜６を設け、下ケース１に対し上ケース２を被せ接着すれば良く、組立性が良く生産性が向上し、製造コストを安価にし得る。
Next, the
使用にあたっては、図２に示すように、上ケース２の皮膚接触部２ｂを皮膚１０に押し当てる。皮膚１０は開口部２ａを介し振動検出膜６に当接し、体導音を、振動検出膜６、空気を介し振動検出素子４の振動板４ａによって収音することができる。
In use, as shown in FIG. 2, the
この場合、振動板４ａには、従来のように、高分子エラストマーが密着していないため、高分子エラストマーの質量は加わることはなく、感度が向上する。
In this case, since the polymer elastomer is not in close contact with the
図３は周波数に対する感度特性を示し、Ａは本発明品、Ｂは従来品である。本発明品では従来品に比べ幅広い周波数で感度が向上し、１［ｋＨｚ］では感度が約５０［ｄＢ］向上した。 FIG. 3 shows sensitivity characteristics with respect to frequency. A is a product of the present invention and B is a conventional product. The sensitivity of the product of the present invention was improved over a wide range of frequencies compared to the conventional product, and the sensitivity was improved by about 50 [dB] at 1 [kHz].
１ 下ケース
２ 上ケース
２ａ 開口部
２ｂ 皮膚接触部
３ ケース本体
３ａ 信号線引出部
４ 振動検出素子
４ａ 振動板
４ｂ 腕部
４ｃ 折曲部
４ｄ 振動検出膜支持部
４ｅ 開口部
５ 吸音材
５ａ 段部
６ 振動検出膜
７ 空気室
８ 信号線
９ 封止材
１０ 皮膚
Ａ 本発明品
Ｂ 従来品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記振動板（４ａ）の上部に密閉状の空気室（７）を形成し、空気室（７）の上部に振動検出膜（６）を設け、この振動検出膜（６）と前記振動板（４ａ）とを非接触としたことを特徴とする振動検出装置。 In the vibration detection device in which the vibration detection element (4) having the diaphragm (4a) on the upper surface is housed in the case body (3) having the opening (2a) on the upper part,
A hermetic air chamber (7) is formed above the diaphragm (4a), and a vibration detection film (6) is provided above the air chamber (7). The vibration detection film (6) and the diaphragm ( 4a) is a non-contact type vibration detecting device.
The vibration detection apparatus according to claim 1, wherein the vibration detection film (6) is made of resin or metal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012090291A JP2013219667A (en) | 2012-04-11 | 2012-04-11 | Vibration detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012090291A JP2013219667A (en) | 2012-04-11 | 2012-04-11 | Vibration detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013219667A true JP2013219667A (en) | 2013-10-24 |
Family
ID=49591285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012090291A Pending JP2013219667A (en) | 2012-04-11 | 2012-04-11 | Vibration detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013219667A (en) |
-
2012
- 2012-04-11 JP JP2012090291A patent/JP2013219667A/en active Pending
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