JPH0865781A - 骨伝導型マイクロホン - Google Patents
骨伝導型マイクロホンInfo
- Publication number
- JPH0865781A JPH0865781A JP22253294A JP22253294A JPH0865781A JP H0865781 A JPH0865781 A JP H0865781A JP 22253294 A JP22253294 A JP 22253294A JP 22253294 A JP22253294 A JP 22253294A JP H0865781 A JPH0865781 A JP H0865781A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bone conduction
- vibration
- conduction microphone
- vibrating body
- electric converter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Telephone Set Structure (AREA)
Abstract
音声を確実に再生できる骨伝導型マイクロホンを提供す
る。 【構成】 本発明の骨伝導型マイクロホンは、一端を実
質的に開放すると共に他端を実質的に閉鎖したケース
と、該ケースの前記開放端側に固着された振動体と、ケ
ース内に収納された電気変換機と、前記ケース内を前記
電気変換機近傍で仕切り、該電気変換機の前記開放端側
にフロントチャンバを、前記電気変換機の前記閉鎖端側
にバックチャンバを形成する区画手段と、前記フロント
チャンバと前記バックチャンバとを連通させる連通孔と
を備え、前記振動体に与えられた振動が前記フロントチ
ャンバ内の圧力を変化させると共に、当該圧力変化の一
部が前記連通孔を介して前記バックチャンバへ供給され
るようにし、結果的に前記電気変換機に与えられる圧力
変化を電気信号に変換するようにしたことを特徴とす
る。
Description
して伝達される骨伝性の音響信号を電気信号に変換する
ための骨伝導型マイクロホンに関する。
膚を経由した人間の音声信号(以下、音響信号という)
を人間の皮膚面及び耳道等から得るためのもので、一般
に空気圧力の変化及び粒子速度の変化には反応しにくい
構造となっているため、外部騒音の大きな環境において
も、骨伝導型マイクロホンを付けた人間の音声信号のみ
を伝送できるという特徴を持っている。
機械的音響信号を電気変換する方法として、従来、圧電
型(実開昭55−146785号公報参照)、電磁型
(特開昭58ー182397号公報参照)、動電型(実
開昭63−173991号公報参照)、カーボン型や光
型等のものが公知である。
型の骨伝導型マイクロホンは、図6及び図7に示すよう
に、金属製の保護ケース41内に、取付部材43に挟持
された圧電素子42を配置して構成されるもので、これ
を人間の皮膚にあてがった場合、音響振動が皮膚面を介
して金属ケース41全体を振動させ、取付部材43に挟
持された圧電素子42が慣性力によりその位置を保持し
ようとすることを利用し、与えられた音響振動を電気信
号に変換するものである。
び皮膚は、非常に硬度が低い組織であることが知られて
おり、音響的にはこのような組織は機械的インピーダン
スが非常に高くなるため、上述した従来技術にあって
は、骨伝導型マイクロホンから得られる音響信号は特に
低い周波数成分のみが強調され、実際の音声信号と比較
すると全く別人の声の音声になってしまうという問題点
がある。
に変換する構成を略電気等価回路に置き換えると、図8
のようになり、この図8において、Zは人間の骨、筋
肉、脂肪及び皮膚であり、このZは、式 Z=R+jωL ω=2πf (fは周波数) 表され、周波数が低い場合は直流抵抗分Rが主成分とな
り、低い周波数成分のみが強調され、周波数が高くなる
につれ、人間の骨、筋肉、脂肪及び皮膚によるLの値が
非常に大きいため、Zが急激に大きくなるのである。
提案がなされているが、構成が複雑になったり、感度を
高めると外部騒音が入ってしまうことがまぬがれること
ができず、即ち、従来の骨伝導型マイクロホンは、外部
騒音の遮断を十分に図りつつ人間の音声を再生すること
が十分にできないという問題点があった。
外部騒音を遮断しつつ人間の音声を確実に再生できる骨
伝導型マイクロホンを提供することにある。
に本発明が採用した骨伝導型マイクロホンの構成は、一
端を実質的に開放すると共に他端を実質的に閉鎖したケ
ースと、該ケースの前記開放端側に固着された振動体
と、ケース内に収納された電気変換機と、前記ケース内
を前記電気変換機近傍で仕切り、該電気変換機の前記開
放端側にフロントチャンバを、前記電気変換機の前記閉
鎖端側にバックチャンバを形成する区画手段と、前記フ
ロントチャンバと前記バックチャンバとを連通させる連
通部とを備え、前記振動体に与えられた振動が前記フロ
ントチャンバ内の圧力を変化させると共に、当該圧力変
化の一部が前記連通部を介して前記バックチャンバへ供
給されるようにし、結果的に前記電気変換機に与えられ
る圧力変化を電気信号に変換するようにしたことを特徴
とするものである。
ンピーダンス整合を得るために人間の皮膚に近い硬度
で、骨伝導性の音響振動の伝達損失を最小にすることが
できる軟質の素材、例えばシリコンゴムにより、その断
面形状が略コ状に形成され、又、該振動体には、その実
質的に振動する面に、骨伝導性の音響振動以外の振動に
より振動することを防止するための硬質の板状部材が配
設されていてもよく、電気変換機としては、エレクトレ
ットコンデンサーマイクロホン(ECM)を好ましいも
のとして挙げることができる。
バ及びバックチャンバ内の圧力と、外部の圧力とを等価
とする目的の抵抗手段を採用してもよく、この抵抗手段
としては、前記フロントチャンバ及びバックチャンバ内
と、外部とを連通する細孔や通気性素材を挙げることが
できる。
間の皮膚等にあてがった場合、当該部分に伝達される音
響信号がまず振動体を振動させ、次いでこの振動がケー
ス内(主としてフロントチャンバ内)の圧力変化とな
り、この圧力変化が電気変換機の振動体を振動し、振動
体の振動が電気信号に変換される。即ち、人間の皮膚上
の音響信号が直接に電気変換機に伝達されるのではな
く、一旦ケース内の圧力変化に変換された後に電気変換
機に伝達されるのであり、その際、電気変換機のバック
チャンバには、連通孔を介して、周波数に関連した前記
圧力変化の一部が、連通孔によりその低周波成分が音響
的に短絡されて伝達されるので、その結果、低周波成分
を大きく減衰させることができるのである。
れ、この開放端に振動体が配され、そしてこの振動体が
皮膚等に当接されるのであるから、外部からの振動が電
気変換機に与えられる恐れがなく、外部騒音十分にを遮
断することができる。
て、本発明の実施例を詳細に説明する。
ンの一例1の縦断面図であり、図2は骨伝導型マイクロ
ホンの横断面図である。この骨伝導型マイクロホン1
は、概して、ケース3と、ケース3に固着された振動体
5と、電気変換機7とから構成されていて、ケース3
は、一端(図1の左側)を開放し、他端(図1の右側)
を閉鎖した円筒形状に形成されており、その前記開放端
に振動体5が固着されて、ケース3内を封止する構成と
なっている。
れないが、金属材料又はプラスチック材料等の硬度の高
い材質或いは吸振性の材質が用いられ、このようにケー
ス3の材質に硬度の高い材質を用いることによって、振
動体5以外からの外部騒音の影響を受けることを防止す
ることができるので、振動体5側からの音響振動のみが
ケース3内に伝達されると共に、例えばスピーカの付近
で本発明の骨伝導型マイクロホン1を用いても、ハウリ
ング現象が発生しにくくなってる。
音響信号を皮膚を介して機械系振動に変換するものであ
り、この振動体5としては、皮膚に当接した場合に振動
し得る軟質材料が好ましく、特に、人間の皮膚と略同じ
硬度の材質、例えば、シリコンゴム等の軟質薄膜材料を
用いることが好ましい。
の接合部分であるその周囲部5aが折り曲げられ、振動
しやすい形状となっているが、外部騒音の影響を受けに
くくするためには、折り曲げられた周囲部5aの長さは
短いほうが好ましい。
示すように、硬度が高く薄い板状部材8を挿入すること
によって、仮に本発明の骨伝導型マイクロホン1が人間
の皮膚等の面より離れて位置しても、外部騒音が直接に
ケース3内の圧力に変換されることを防止できる。又、
振動体5の形状を耳道へ入れられるようにし、耳道から
機械的音響信号を得るようにしてもよい。
されると共に、隔壁71が、ケース3及び振動体5によ
り形成される空間を、前記開放端側で振動体5に対面す
るフロントチャンバ9と、前記閉鎖端側のバックチャン
バ11に区画している。
ンバ9とバックチャンバ11との圧力振動を電気信号に
変換するものであれば特に限定されるものでないが、簡
易な構成で且つコストの低減を期待でき、高周波数領域
における音声のピックアップ性に優れた汎用のエレクト
レットコンデンサーマイクロホン(ECM)を用いるこ
とが好ましく、特に、接話型又は指向性ECMが好まし
い。
11とは、連通パイプ13により連通されていて、この
ようにフロントチャンバ9とバックチャンバ11とをイ
ナータンスを与えて連通することにより、フロントチャ
ンバ9の圧力変化とバックチャンバ11の圧力変化が、
電気変換機7の前面及び背面から同位相の圧力変化を与
えるため、結果的に電気変換機7の振動板上では図3に
示すようになり、圧力変化に位相のずれが生じる。
機7が振動体5に対面しているので、振動体5の振動が
直接に圧力変化として与えられる一方、この振動はイナ
ータンスを有する連通パイプ13を伝わってバックチャ
ンバ11に伝達され、電気変換機7では、図3に示すよ
うに圧力振動の位相がずれて、全く反対の振幅を有する
振動として伝達され、従って、低周波数領域を効果的に
減衰させることができるのである。
周波数領域減衰用イナータンスとして機能するものであ
るが、本発明における連通部はこのようなパイプ形状の
ものに限られず、例えばスリット状のものも、上記連通
パイプと同様の効果を発揮する。
9及びバックチャンバ11とケース3の外側の外とを連
通させる連通体23が挿入されていて、この連通体23
は、フロントチャンバ9及びバックチャンバ11と外気
との気圧とを、一定の抵抗を付与しつつ等価に変換する
ものであり、外部騒音を取り入れることなく、外気の気
圧変化に対応する構成としている。
ス背面からフロントチャンバ9に連通する構成で、小孔
24に支持ピン25を挿入したパイプであるが、一定の
通気抵抗を有するように、微小孔が形成されるものであ
れば、不織布やスポンジ等の通気性素材を使用してもよ
い。尚、前記連通体23の配設位置も、ケース3内であ
れば特に限定されない。
伝導型マイクロホンの一例は、以下のようにして音響信
号を電気信号に変換する。まず、人間の音声に応じて振
動する骨振動である音響信号は、皮膚等を介して振動体
5に伝達され、振動体5の振動は、電気変換機7に直接
伝達されることなく、ケース3内、特にフロントチャン
バ9内の圧力変化としての空気振動に変換され、その結
果、圧力変化が減衰することなく、良好に電気変換機7
によりピックアップされ、更に電気変換機7にエレクト
レットコンデンサーマイクロホン(ECM)を使用した
場合は、高周波の圧力変化が感度よく良好にピックアッ
プされる。
は、連通パイプ13を介してバックチャンバ11にも伝
達されるが、図3に示すように、位相のずれを伴って伝
達され、イナータンスを有する連通パイプ13では、こ
こを通じて圧力変化が伝達される際に低周波数領域の周
波数を減衰させる。
チャンバ11とを備え、連通パイプ13で連通させる構
成とすることによって、図4に実線で示すように、低周
波数領域から高周波領域にいたる周波数を略均等にピッ
クアップすることができ、同図に破線で示すような従来
例と比較して、低周波数領域のみが顕著にピックアップ
されるということがなく、従って、人間の音声を発生源
に近い状態で再生することができるのである。
シャットアウトされると共に、音響振動を皮膚に接触さ
れた振動体5のみを通じて伝達されるから、外部騒音に
よる影響を受けることがほとんどない。
用する場合にも、連通体23により外気との気圧の調節
が成されているから、高い場所におけるケース外の気圧
の変化の影響を受けることがない。
を等価変換回路により説明する。図5は、上述した実施
例の構成を電気回路に等価変換した回路図であり、図5
において、Zは人間の骨、筋肉、皮膚及び脂肪であり、
音響信号を電気的振動として変換した場合に電気的合成
抵抗として作用するものであって、振動源部である。
体5であり、これを含む回路は機械系の回路部である。
尚、R1、L1は、振動体5に人間の皮膚に近い軟質材
料を用いた場合には、機械的整合を得るために上述の振
動源部に組み込まれることになる。
はバックチャンバの圧力変化であり、それぞれの圧力変
化を静電容量の変化に換算したコンデンサとして示した
ものであり、R2はケース内の気圧等価抵抗を示し、連
通体23を電気抵抗として等価変換したものである。
又、L2は、低周波数減衰用イナータンスであり、連通
パイプ13によりこの音響的なイナータンスを得てい
る。
に、連通パイプ13による低周波数減衰用イナータンス
L2が、低周波領域では短絡状態となって音響系から機
械系(ECMを含む)への信号の伝達を抑制するので、
低周波数成分をカットすることができるのである。
ば、人間の皮膚上の機械的音声信号は振動体のみを介し
て、フロントチャンバに、そして、異なる位相でバック
チャンバに圧力変化として伝達され、この圧力変化が電
気変換機により電気信号に変換される構成であるから、
簡単な構成で、低周波成分を大きく減衰させ、低周波数
領域から高周波数領域にわたって均等な周波数成分を得
ることができる。
出すものでなく、ケース内の圧力変化を電気変換する構
成であるから、外部騒音を確実にカットすることができ
る。
縦断面図である。
ある。
化を示すグラフである。
の周波数特性を示すグラフである。
気回路図である。
である。
面図である。
の一例の等価変換電気回路図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 一端を実質的に開放すると共に他端を実
質的に閉鎖したケースと、該ケースの前記開放端側に固
着された振動体と、ケース内に収納された電気変換機
と、前記ケース内を前記電気変換機近傍で仕切り、該電
気変換機の前記開放端側にフロントチャンバを、前記電
気変換機の前記閉鎖端側にバックチャンバを形成する区
画手段と、前記フロントチャンバと前記バックチャンバ
とを連通させる連通部とを備え、前記振動体に与えられ
た振動が前記フロントチャンバ内の圧力を変化させると
共に、当該圧力変化の一部が前記連通部を介して前記バ
ックチャンバへ供給されるようにし、結果的に前記電気
変換機に与えられる圧力変化を電気信号に変換するよう
にしたことを特徴とする骨伝導型マイクロホン。 - 【請求項2】 前記振動体は、骨伝導性の音響振動によ
り振動することができる軟質の素材により形成されてい
る請求項1に記載の骨伝導型マイクロホン。 - 【請求項3】 前記振動体は、シリコンゴムにより形成
されている請求項2に記載の骨伝導型マイクロホン。 - 【請求項4】 前記振動体は、その断面形状が略コ状の
ものである請求項1乃至3のいずれかに記載の骨伝導型
マイクロホン。 - 【請求項5】 前記振動体には、その実質的に振動する
面に、骨伝導性の音響振動以外の振動により振動するこ
とを防止するための硬質の板状部材が配設されている請
求項1乃至4のいずれかに記載の骨伝導型マイクロホ
ン。 - 【請求項6】 前記電気変換機は、エレクトレットコン
デンサーマイクロホンである請求項1に記載の骨伝導型
マイクロホン。 - 【請求項7】 更に、前記フロントチャンバ及びバック
チャンバ内の圧力と、外部の圧力とを等価とする等価手
段を有している請求項1に記載の骨伝導型マイクロホ
ン。 - 【請求項8】 前記等価手段は、前記フロントチャンバ
及びバックチャンバ内と、外部とを連通する細孔である
請求項7に記載の骨伝導型マイクロホン。 - 【請求項9】 前記抵抗手段は、前記フロントチャンバ
及びバックチャンバ内と、外部とを連通する通気性素材
である請求項7に記載の骨伝導型マイクロホン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22253294A JP3488749B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 骨伝導型マイクロホン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22253294A JP3488749B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 骨伝導型マイクロホン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0865781A true JPH0865781A (ja) | 1996-03-08 |
JP3488749B2 JP3488749B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=16783914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22253294A Expired - Fee Related JP3488749B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 骨伝導型マイクロホン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3488749B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7120477B2 (en) | 1999-11-22 | 2006-10-10 | Microsoft Corporation | Personal mobile computing device having antenna microphone and speech detection for improved speech recognition |
US7283850B2 (en) | 2004-10-12 | 2007-10-16 | Microsoft Corporation | Method and apparatus for multi-sensory speech enhancement on a mobile device |
US7406303B2 (en) | 2005-07-05 | 2008-07-29 | Microsoft Corporation | Multi-sensory speech enhancement using synthesized sensor signal |
US7447630B2 (en) | 2003-11-26 | 2008-11-04 | Microsoft Corporation | Method and apparatus for multi-sensory speech enhancement |
US7680656B2 (en) | 2005-06-28 | 2010-03-16 | Microsoft Corporation | Multi-sensory speech enhancement using a speech-state model |
US7930178B2 (en) | 2005-12-23 | 2011-04-19 | Microsoft Corporation | Speech modeling and enhancement based on magnitude-normalized spectra |
CN107277723A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-10-20 | 杭州双弯月电子科技有限公司 | 一种可自动检测运动状态的压电陶瓷骨传导麦克风 |
CN107277724A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-10-20 | 杭州双弯月电子科技有限公司 | 一种可体感控制的压电陶瓷骨传导麦克风 |
CN114598977A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-06-07 | 迈感微电子(上海)有限公司 | 一种mems麦克风和语音通讯设备 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4419758B2 (ja) | 2004-08-31 | 2010-02-24 | 株式会社デンソー | 自動車用ユーザもてなしシステム |
-
1994
- 1994-08-23 JP JP22253294A patent/JP3488749B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7120477B2 (en) | 1999-11-22 | 2006-10-10 | Microsoft Corporation | Personal mobile computing device having antenna microphone and speech detection for improved speech recognition |
US7447630B2 (en) | 2003-11-26 | 2008-11-04 | Microsoft Corporation | Method and apparatus for multi-sensory speech enhancement |
US7283850B2 (en) | 2004-10-12 | 2007-10-16 | Microsoft Corporation | Method and apparatus for multi-sensory speech enhancement on a mobile device |
US7680656B2 (en) | 2005-06-28 | 2010-03-16 | Microsoft Corporation | Multi-sensory speech enhancement using a speech-state model |
US7406303B2 (en) | 2005-07-05 | 2008-07-29 | Microsoft Corporation | Multi-sensory speech enhancement using synthesized sensor signal |
US7930178B2 (en) | 2005-12-23 | 2011-04-19 | Microsoft Corporation | Speech modeling and enhancement based on magnitude-normalized spectra |
CN107277723A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-10-20 | 杭州双弯月电子科技有限公司 | 一种可自动检测运动状态的压电陶瓷骨传导麦克风 |
CN107277724A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-10-20 | 杭州双弯月电子科技有限公司 | 一种可体感控制的压电陶瓷骨传导麦克风 |
CN114598977A (zh) * | 2022-05-10 | 2022-06-07 | 迈感微电子(上海)有限公司 | 一种mems麦克风和语音通讯设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3488749B2 (ja) | 2004-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2989843B2 (ja) | アクティブ雑音減少システム | |
US20240089677A1 (en) | Method and apparatus for own-voice sensing in a hearing assistance device | |
US5208867A (en) | Voice transmission system and method for high ambient noise conditions | |
RU2352083C2 (ru) | Слуховой аппарат | |
US5327506A (en) | Voice transmission system and method for high ambient noise conditions | |
CN112637736B (zh) | 耳机***及其麦克风装置 | |
JP3815513B2 (ja) | イヤホン | |
US7477754B2 (en) | Method for counteracting the occlusion effects | |
EP3937508A1 (en) | Earpiece, hearing device and system for active occlusion cancellation | |
CN105848054B (zh) | 耳机及其降噪方法 | |
JPS58182398A (ja) | 送受話兼用型電磁式骨伝導・鼓膜振動音マイクロホン | |
CN109565626A (zh) | 具有主动降噪功能的声学开放式耳机 | |
JP3488749B2 (ja) | 骨伝導型マイクロホン | |
CN109951769A (zh) | 具有多个振动板的音响设备 | |
KR20170142571A (ko) | 불연 피에조 압전 스피커장치 | |
CN112437379B (zh) | 入耳式耳机 | |
CN117015982A (zh) | 一种听力辅助设备 | |
JP7375758B2 (ja) | 音響出力装置 | |
WO2014061646A1 (ja) | イヤホン | |
CN117412212B (zh) | 一种耳屏内侧混合传导耳机装置及其设计方法 | |
JPH0630490A (ja) | イヤーセット型送受話器 | |
KR101094867B1 (ko) | 휴대용 전자장치 | |
US20240236550A1 (en) | Sound reproducing apparatus and method | |
CN117412212A (zh) | 一种耳屏内侧混合传导耳机装置及其设计方法 | |
CN116744201A (zh) | 一种听力辅助设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071031 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081031 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091031 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101031 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131031 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |