JP3103674U - タッチ式間接伝導振動型マイクロフォーン - Google Patents

Abstract

【課題】 配置が簡単で、感度が高く通信品質が優秀で、防水、防汚・防震、耐用性を改善すること。
【解決手段】 一つの固定装置を連接している本体１０内部に、抑振ゲル材２０を設置し、その抑振ゲル材２０の頂部中央に一つの凹槽２１をもち、且つ外側に凸フランジ２２があり、底部に若干の凸柱２３があり、凹槽２１の内部にコンデンサー式マイクロフォーン３０を設置し、抑振ゲル材２１の頂部には、順に透気スポンジ４０、両面テープ５０及び上蓋６０が設けられ、透気スポンジ４０は、両面テープ５０により上蓋６０の底面に固定され、上蓋６０の蓋面は一つの厚さが上蓋６０及び本体１０の各壁面厚さの被振膜片６１よりも遥かに小さくしている。
【選択図】 図１

Description

本考案は例えば使用者の喉、顔部等の位置に固定して、声帯の発音を測定し、あるいは、類似のドクター用の聴診器に応用して、人体腹部の音声、または壁の振動音等の固体振動音を探測し、従来のマイクロフォーンよりも更に優れた通信効果を達成し、並びに防水・防塵・防汚及び便利さを増進することができる、タッチ式間接伝導振動型マイクロフォーンに関するものである。

従来の一般に使用しているマイクロフォーンは、音声周波数（Ｖｏｉｃｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｅ）の測定方式から云えば、次の２種類がある。

（１）空気振動式マイクロフォーン
その測定原理は空気圧力の振動変化により、マイクロフォーンの中の測定膜片が振動する。この膜片は振動する圧力の大きさ及び周波数の速度によって、膜片位置の同調変化をなし、更に膜片位置の変化のエネルギーを、電気的変化（信号）に変換するものである。

（２）慣性振動式マイクロフォーン
その測定原理は、測定体の外殻と内部“測定質量”間の位置差変化を、電気信号にチェンジする。即ち、一旦外界のエネルギーが測定体の外殻まで伝導してくると、この十分なエネルギーは充分に測定体のわりと重い質量を推動かし、外殻をして内部の測定質量と位置変動を発生して、この変動エネルギーを電気信号に変換するものである。

（１）空気振動式マイクロフォーンにあっては、使用の際に、空間の中のその他の音源を拾うので、通信内容に不必要な雑音が発生し、往々にして雑音の多い環境となり、またはオートバイ、パラシュート、グライダー操作等の高速スポーツの時に（それらの活動において風を切る音が極めて大きい）通信品質に影響し、ひどい場合は安全性に影響する恐れがある。

（２）慣性振動式マイクロフォーンにあっては、今のところその課題は（大気圧力中）環境音が余りにも騒しいので「空気振動式マイクロフォーン」を使用する時に、どうしても人間が発生したテーマ音をハッキリと表現し出せない欠点がある。故にエネルギー振動の大きい「慣性振動式マイクロフォーン」に改用し、並びに最大振動エネルギーをもつ喉声帯付近で、肉体的直接タッチ振動をなす。又肉体の大部分の組成が液体であるので、そこで十分なエネルギーを、そのマイクロフォーンまで直接タッチ伝導し、しかも外界の空気振動エネルギーは、その質量不足により慣性振動式マイクロフォーンの外殻を推動し得ず、これにより、例え騒しい環境の中で使用しても、これまた空間雑音の干渉を受けずに人間のテーマ音を表現することができる。しかし、このようなマイクロフォーンの欠点はそれが往々にしてマイクロフォーン自体の固定装置、または表面殻体の為に、使用中において衣服、連接線またはその他の物件との摩擦により発生する振動エネルギーにより、測定器外殻を振動した後に、慣性振動により測定され、テーマ音の混雑に導き、通信内容に影響する。

本考案は以上の点に鑑みて成されたもので、本考案は前記一般使用のマイクロフォーンの欠点に対して、心尽くして設計をこらし、試作・修正して、遂にその製作完成した実物サンプルのテストにおいて、一種の「タッチ式間接伝導振動型マイクロフォーン」の開発に成功したものである。
すなわた本考案は、タッチ式間接伝導振動型マイクロフォーンであって、一つの固定装置を連接している本体内部に、抑振ゲル材を設置し、その抑振ゲル材の頂部中央に一つの凹槽を持ち、且つ外側に凸フランジがあり、底部に凸柱があり、前記凹槽内部にコンデンサー式マイクロフォーンを設置し、抑振ゲル材の頂部には、順に透気スポンジ、両面テープ及び上蓋が設けられ、透気スポンジは両面テープにより上蓋の底面に固定され、上蓋の蓋面は一つの厚さが上蓋及び本体各壁面厚さの被振膜片よりも遥かに小さくしたことを特徴とするものである。
さらに本考案は、前記したタッチ式間接伝導振動型マイクロフォーンにおいて、本体、上蓋及び抑振ゲル材は一体固形で、かつ被振膜片は固定されてなることを特徴とするものである。

本考案は新規な機構で有効的に一般使用のマイクロフォーンの品質、防護効果・耐用性等各方面の欠点を解決することができることの他に、配置が簡単で、感度が高く通信品質が優秀で、防水、防汚・防震、耐久性が高い等の具体的効果を増進することができる。

以下に図面を参照しながら、本考案に係るタッチ式間接伝導振動型マイクロフォーンの好適な実施例について詳細に説明する。
図１に示すように、本考案は上部に一つの固定装置１１を連設している本体１０内部に、一つの（シリコーンゲル、ゴム等の材質で製作するのに適合する）抑振ゲル材２０を設置している。その抑振ゲル材２０の頂部中央に、一つの凹溝２１を有し、外側に凸部２２を形成し、底部に若干の凸柱２３を形成している。凹溝２１の内部には、コンデンサー式マイクロフォーン３０を設置している。別に抑振ゲル材２０の頂部には、順に透気スポンジ４０、両面テープ５０及び上蓋６０がそれぞれ設けられている。透気スポンジ４０は、両面テープ５０により上蓋６０の底面に固定されており、上蓋６０の蓋面は、一つの厚さが上蓋６０及び本体１０の各壁面の厚さの被振膜片６１よりも遥かに小さいものである。

まず、本考案の音声周波数の測定原理を説明する。図２に示すように、被振膜片６１（即ち上蓋６０）の材質は、人間の作業場で発生する空気振動エネルギーにより容易に振動される物質ではない。但し必ず気軽に人間の喉の声帯部分に発生する液態振動エネルギーにより振動するものでなければならない。一般に我々が取得しうる材料は、例えばゴム類のような弾力性物質である。被振膜片６１の表面は、一測定面（例えば図１のＡ部）で、一旦測定面Ａが充分な液態振動エネルギーを誘導した時に、被振膜片６１はその上下位置（例えば鎖線で示す如く）を変える、又その上下位置の変化により、「圧力変動空間」（例えば図２のＢ部）の気圧を変える。その気圧変化は、空気分子の押付けによりコンデンサー式マイクロフォーン３０の中の測定膜片３１を推動し、それにより測定膜片３１の位置をして上下変化をなし、その下方の変動エネルギー切替器３２は、その位置をして変化したエネルギーを電気信号に変換し、しかもその電気信号は被振膜片６１の振動幅と共に同調変化する。抑振ゲル材２０との関係において、それは非測定面の振動防止に用い、並びに圧力変動空間をして一つの安定した圧力を保持することができる。

故に、本考案で「タッチ式間接伝導振動型マイクロフォーン」と云われるのは、その中の「間接」の意義は、即ちより大きいエネルギーの液態振動エネルギーを気態振動エネルギーに変換するもので、気態振動式マイクロフォーンでエネルギーの変換をなし、液態振動測定の目的を達成するものである。

応用する場合、人間の声帯振動に使用する時に構成する声帯付近の筋肉振動（顔部・喉部、肺部または頭部全体の振動を含む）を測定する場合、液態振動測定は慣性振動測定よりも良い。その原因は、１．発生源が液態振動であることである。２．その測定面Ａは只一面だけで、その他非発生源の振動エネルギーの進入を防止することができる。３．それは慣性振動測定ではないので、それ故にその測定器の固定装置または外部殻体より防止することができる。衣服、連接線またはその他の物件と摩擦した時に発生する振動エネルギーは、測定器の外殻を振動した後に、慣性振動に測定される。

本考案が、「慣性振動エネルギー」の進入を防止できる理由について説明する。
本考案の機構（図１参照）を見ると、その図で示す実施例は応用及び大量生産時の機構表示図である（決して絶対で唯一の方法ではない）。被振膜片６１に使用される材質は、一つの固態材料で、しかもその厚さは丁度喉部振動エネルギーの振動後、圧力変動空間Ｂ内で一つの適度の気圧変化を発生してコンデンサー式マイクロフォーン３０に測定させるようにし、できる限りの気態エネルギーの一つの適当な厚さを止めている。この被振膜片６１もまた前述した弾力性に富むゲル質材質の採用を可能とし、厚さをもった液態カプセルにすることができ、液態振動のエネルギー伝導を有利にし、並びにエネルギーの弱い気態振動が圧力変動空間Ｂ内に進入するのを止めることができる。

透気スポンジ４０の作用は、１．圧力変動空間Ｂ内のその振動音及び返り音を消す。２．できるだけ圧力変動空間B内の空気量を減少し、大部分のエネルギーをしてコンデンサー式マイクロフォーン３０内に伝えられるようにし、空気分子が互いに押合うといった消耗のないようにする。３．一旦透気スポンジ４０が両面テープ５０により被振膜片６１と貼り合せた後、被振膜片６１はその弾力性を持つゲル質透気スポンジ４０から、空気振動エネルギーの進入を防止する作用を得て、さらに硬質被振膜片６１を使用した時に、被振膜片６１の自己諧振を防止することができる。但し液態振動の状況下で、スポンジは変形できるので、故に液態振動エネルギーは気軽に透気スポンジ４０を変形させ、それをしてスポンジの隙間の圧力変動空間Ｂをして、被振膜片６１の振動幅に従って変動し、コンデンサー式マイクロフォーン３０をしてそのエネルギーの変化を測定し得るようにしている。

圧力変動空間Ｂ内の圧力保持は、抑振ゲル材２０の凸フランジ２２のそのゲル質の弾力性及び不透気の特性と、その上方の両面テープ５０の貼り合わせにより、別にコンデンサー式マイクロフォーン３０下方の気圧隔離シールゲルＣは、圧力変動空間Ｂの圧力安定保持を構成している。

抑振ゲル材２０の材質は、弾力性、不透気性、ゲル質の材質で、その作用は、１．圧力変動空間Ｂを提供して一つの外界圧力エネルギーに影響されない空間をなす。２．外殻（本体１０及び上蓋６０）より伝導して入ってくる慣性推動エネルギーをコンデンサー式マイクロフォーン３０に伝える。原則上、コンデンサー式マイクロフォーン３０の主な測定エネルギーは、空気振動エネルギーがその内部の測定膜片３１を推動させる。但しその測定膜片３１も質量を持つ（その質量は慣性振動式マイクロフォーンの質量よりも極めて小さい）。そこで一旦外界の振動エネルギーが外殻上に伝わると、被振ゲル材２０とその底部凸柱２３の作用を経て、一部分の外殻振動エネルギーを吸収してしまうことができ、コンデンサー式マイクロフォーン３０の測定膜片３１に加わる慣性振動を減少することができる。

本体１０及び上蓋６０もまた本考案の外殻で、その主要な目的は、１．比較的強力に破壊を防止し、材質は防水・耐熱・耐外力・耐化学侵食等を有し、且つ硬質でも可能であるが、適当な軟質材でもよい。２．両部位の接合の処に、防水シールゲルＤで処理した後、安定した防水性をはたし、内部機構の高度な耐久性をもたせる。３．本体１０を利用して固定装置１１を接続し、同時に本体１０及び上蓋６０もまた慣性振動を防止し及び気圧で物質を隔離し、一体成形方式を利用して、本体１０と上蓋６０及び抑振ゲル材２０を一つにまとめる。被振膜片６１は適当な方法で固設し得るようにする。また同等効果をもつ、本実施例の機構形式もまた比較的に一般の生産技術の方法に適している。

固定装置１１はフレキシブル弾性の材質で製造するのに適合し、Ｃ形状に形成し、またはその他ゆるめてネック部・顔部等の部位の適当な形状、例えば図３で示すようにホックすることができる。

本考案の使用法は、人間の声帯の発音に用いる時、通常は喉、顔、ほほ部等に用いる。またドクター用の聴診器、人体腹部の音声、または壁の振動音のような固体振動音の測定にも使用することができる。例えば図４で示すように、Ｃ形の固定装置１１を利用して本考案を人間の喉部位に貼り付け、その貼り付け原則は、本考案の測定面Ａの全面を肉体上に貼り付けるのが最適である。若しも貼り付け力が強いと、測定がやや大きく、液態振動の測定エネルギーは測定面Ａの表面圧力の変化で、測定エネルギーを変化することなく、外殻（本体１０及び上蓋６０を含む）を測定面Ａに向けて圧迫した時に、そこで外殻はより大きい重量を得て、測定面Ａをして外殻に包まれた内部機構とより大きいエネルギー位差を得て、測定感度を増大する。

本考案の機構断面図である。 本考案の一部を簡略した構造図である。 本考案の実施例の斜視図である。 本考案の使用状態の説明図である。

符号の説明

１０・・・本体
１１・・・固定装置
２０・・・抑振ゲル材
２１・・・凹槽
２２・・・凸フランジ
２３・・・凸柱
３０・・・コンデンサー式マイクロフォーン
３１・・・測定膜片
３２・・・変動エネルギー切替器
４０・・・透気スポンジ
５０・・・両面テープ
６０・・・上蓋
６１・・・被振膜片
Ａ・・・測定面
Ｂ・・・圧力変動空間
Ｃ・・・気圧隔離シールゲル
Ｄ・・・防水シールゲル

Claims (2)

1. タッチ式間接伝導振動型マイクロフォーンであって、
   一つの固定装置を連接している本体内部に、抑振ゲル材を設置し、
   その抑振ゲル材の頂部中央に一つの凹槽を持ち、且つ外側に凸フランジがあり、底部に凸柱があり、
   前記凹槽内部にコンデンサー式マイクロフォーンを設置し、
   抑振ゲル材の頂部には、順に透気スポンジ、両面テープ及び上蓋が設けられ、
   透気スポンジは両面テープにより上蓋の底面に固定され、
   上蓋の蓋面は一つの厚さが上蓋及び本体各壁面厚さの被振膜片よりも遥かに小さくしたことを特徴とする、
   タッチ式間接伝導振動型マイクロフォーン。
2. 本体、上蓋及び抑振ゲル材は一体固形で、かつ被振膜片は固定されてなることを特徴とする、請求項１に記載のタッチ式間接伝導振動型マイクロフォーン。
   

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