WO2021106865A1 - 生体音響センサおよびそれを備えた聴診器 - Google Patents

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WO2021106865A1
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piezoelectric plate
diaphragm
bioacoustic sensor
housing
sensor according
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PCT/JP2020/043661
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加藤　貴敏
渡辺　博文
山本　浩誠
井上　浩一
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株式会社村田製作所
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    • H04R1/46—Special adaptations for use as contact microphones, e.g. on musical instrument, on stethoscope
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B7/00—Instruments for auscultation
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    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/26—Damping by means acting directly on free portion of diaphragm or cone

Definitions

  • the present invention relates to a bioacoustic sensor for measuring sounds emitted by a living body such as heart sounds and a stethoscope including the same.
  • Patent Document 1 discloses a bioacoustic sensor including a converter element (piezoelectric plate) that generates a corresponding electric signal by being deformed.
  • a piezoelectric plate is attached to the inner surface portion on the opposite side of the outer surface portion of the housing that comes into contact with the living body via a fixing arrangement (adhesive).
  • the piezoelectric plate receives the sound (vibration) generated by the living body through the housing, is deformed by the vibration, and generates an electric signal corresponding to the amount of the deformation.
  • the piezoelectric plate is attached to the housing that comes into contact with the living body throughout. Therefore, the deformation of the piezoelectric plate is limited by the housing. As a result, the bioacoustic sensor has low detection sensitivity for vibration of the living body in contact with the housing.
  • an object of the present invention is to improve the detection sensitivity of vibration in a bioacoustic sensor using a piezoelectric plate.
  • the housing A diaphragm that has a contact surface that comes into contact with a living body and a back surface that is opposite to the contact surface and can be displaced in the thickness direction. Piezoelectricity having a first surface facing the back surface of the diaphragm at intervals and a second surface opposite to the first surface, and converting the vibration of the diaphragm into an electric signal. With a board, The diaphragm comes into contact with the central portion of the first surface of the piezoelectric plate in the thickness direction.
  • a bioacoustic sensor in which the housing supports the outer portion of the second surface of the piezoelectric plate in the thickness direction.
  • a diaphragm that has a contact surface that comes into contact with a living body and a back surface that is opposite to the contact surface and can be displaced in the thickness direction.
  • Piezoelectricity having a first surface facing the back surface of the diaphragm at intervals and a second surface opposite to the first surface, and converting the vibration of the diaphragm into an electric signal.
  • the diaphragm comes into contact with the outer portion of the first surface of the piezoelectric plate in the thickness direction.
  • a bioacoustic sensor in which the housing supports a central portion of a second surface of the piezoelectric plate in the thickness direction.
  • a speaker driven based on an electric signal from the piezoelectric plate of the bioacoustic sensor A chest piece containing the bioacoustic sensor and the speaker, A stethoscope is provided that is connected to the chest piece and has an ear tip that outputs the sound of the speaker to the outside.
  • Perspective view of a stethoscope provided with a bioacoustic sensor according to the first embodiment of the present invention Perspective view of a stethoscope provided with a bioacoustic sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • Perspective view of chestpiece An exploded perspective view of the chest piece Cross section of chest piece Perspective view showing the details of an example piezoelectric plate Top view showing the positional relationship between the piezoelectric plate support member and the vibration transmission member in the bioacoustic sensor according to the first embodiment.
  • Top view showing the positional relationship between the piezoelectric plate support member and the vibration transmission member in the bioacoustic sensor according to the second embodiment.
  • Cross-sectional view of the bioacoustic sensor according to the second embodiment showing a state in which the piezoelectric plate is deformed.
  • the bioacoustic sensor includes a housing, a contact surface in contact with a living body, and a back surface opposite to the contact surface, and has a diaphragm that can be displaced in the thickness direction and the diaphragm.
  • a piezoelectric plate having a first surface facing the back surface at intervals and a second surface opposite to the first surface and converting the vibration of the diaphragm into an electric signal.
  • the diaphragm comes into contact with the central portion of the first surface of the piezoelectric plate in the thickness direction, and the housing is the second surface of the piezoelectric plate in the thickness direction. Supports the outer part of.
  • the bioacoustic sensor may be provided on the housing, support the diaphragm, and further have a diaphragm support member that can be elastically deformed in the thickness direction. As a result, the diaphragm can be displaced in the thickness direction thereof.
  • the portion of the housing facing the second surface of the piezoelectric plate comprises a concave surface, and the housing directly supports the outer portion of the second surface of the piezoelectric plate via the concave surface. You may. When an excessive force is applied to the diaphragm, the entire piezoelectric plate comes into contact with the concave surface of the housing, and damage due to excessive bending deformation of the piezoelectric plate can be suppressed.
  • the back surface of the diaphragm may be provided with a convex surface corresponding to the concave surface of the housing, and the diaphragm may come into direct contact with the piezoelectric plate via the convex surface.
  • the entire piezoelectric plate is sandwiched between the concave surface of the housing and the convex surface of the diaphragm, and damage due to excessive bending deformation of the piezoelectric plate can be suppressed.
  • the bioacoustic sensor is sandwiched between the vibrating plate and the piezoelectric plate, contacts the central portion of the first surface of the piezoelectric plate, and transmits the vibration of the vibrating plate to the piezoelectric plate.
  • a vibration transmitting member and a piezoelectric plate supporting member which is sandwiched between the piezoelectric plate and the housing and supports an outer portion of a second surface of the piezoelectric plate may be further provided.
  • the diaphragm indirectly contacts the piezoelectric plate via the vibration transmission member
  • the housing indirectly supports the piezoelectric plate via the piezoelectric plate support member.
  • the center of the second surface of the piezoelectric plate becomes the housing. It may be a contact thickness. As a result, damage due to excessive deflection deformation of the piezoelectric plate can be suppressed.
  • the thickness of the vibration transmitting member is greater than or equal to a predetermined force acting on the diaphragm to bend and deform the piezoelectric plate
  • the outer peripheral edge of the first surface of the piezoelectric plate becomes the diaphragm. It may be a thickness that comes into contact with. As a result, damage due to excessive deflection deformation of the piezoelectric plate can be suppressed.
  • the piezoelectric plate support member may be made of an elastically deformable material.
  • the piezoelectric plate support member functions as a damper and can absorb high-frequency components of undesired vibration.
  • the vibration transmission member may be a pillar body
  • the piezoelectric plate support member may be an annular body along the outer peripheral edge of the piezoelectric plate.
  • one end face of the vibration transmitting member may be fixed to the back surface of the diaphragm.
  • the other end surface of the vibration transmission member may be fixed to the first surface of the piezoelectric plate.
  • the vibration transmitting member may be a member having a hardness lower on the outside than on the center side. As a result, stress concentration at the portion of the piezoelectric plate that comes into contact with the corner of the end face of the vibration transmitting member is relaxed, and damage to the piezoelectric plate is suppressed.
  • the end face of the vibration transmitting member on the piezoelectric plate side may have a rounded angle.
  • the stress concentration of the piezoelectric plate is suppressed and the damage of the piezoelectric plate is suppressed as compared with the case where the end face has a sharp angle.
  • the bioacoustic sensor has a first cushioning member arranged between the diaphragm and the piezoelectric plate, and a second cushioning member arranged between the piezoelectric plate and the housing. May further have.
  • the first cushioning member has a hardness lower than the hardness of the vibration transmitting member
  • the second cushioning member has a hardness lower than the hardness of the piezoelectric plate support member.
  • the bioacoustic sensor of another aspect of the present invention includes a housing, a contact surface in contact with a living body, and a back surface opposite to the contact surface, and has a diaphragm that can be displaced in the thickness direction and the diaphragm.
  • a piezoelectric plate having a first surface facing the back surface at intervals and a second surface opposite to the first surface and converting the vibration of the diaphragm into an electric signal.
  • the diaphragm comes into contact with the outer portion of the first surface of the piezoelectric plate in the thickness direction, and the housing is formed on the second surface of the piezoelectric plate in the thickness direction. It supports the central part.
  • the bioacoustic sensor may be provided on the housing, support the diaphragm, and further have a diaphragm support member that can be elastically deformed in the thickness direction. As a result, the diaphragm can be displaced in the thickness direction thereof.
  • the back surface of the diaphragm may have a concave surface, and the diaphragm may come into direct contact with the outer portion of the first surface of the piezoelectric plate via the concave surface.
  • the entire piezoelectric plate comes into contact with the concave surface of the diaphragm, and damage due to excessive deflection deformation of the piezoelectric plate can be suppressed.
  • the portion of the housing facing the second surface of the piezoelectric plate includes a convex surface corresponding to the concave surface of the diaphragm, and the housing directly supports the piezoelectric plate via the convex surface. May be good.
  • the entire piezoelectric plate is sandwiched between the concave surface of the diaphragm and the convex surface of the housing, and damage due to excessive deflection deformation of the piezoelectric plate can be suppressed.
  • the bioacoustic sensor is sandwiched between the diaphragm and the piezoelectric plate, comes into contact with the outer portion of the first surface of the piezoelectric plate, and transmits the vibration of the diaphragm to the piezoelectric plate.
  • the transmission member may further include a piezoelectric plate support member that is sandwiched between the piezoelectric plate and the housing and supports a central portion of the second surface of the piezoelectric plate.
  • the diaphragm indirectly contacts the piezoelectric plate via the vibration transmission member
  • the housing indirectly supports the piezoelectric plate via the piezoelectric plate support member.
  • the thickness of the vibration transmitting member is greater than or equal to a predetermined force acting on the diaphragm and the piezoelectric plate is flexed and deformed, the center of the first surface of the piezoelectric plate is placed on the diaphragm. It may be a contact thickness. As a result, damage due to excessive deflection deformation of the piezoelectric plate can be suppressed.
  • the thickness of the piezoelectric plate support member is greater than or equal to a predetermined force acting on the diaphragm to bend and deform the piezoelectric plate
  • the outer peripheral edge of the second surface of the piezoelectric plate becomes the housing. It may be a thickness that comes into contact with. As a result, damage due to excessive deflection deformation of the piezoelectric plate can be suppressed.
  • the piezoelectric plate support member may be made of an elastically deformable material.
  • the piezoelectric plate support member functions as a damper and can absorb high-frequency components of undesired vibration.
  • the vibration transmission member may be an annular body along the outer peripheral edge of the piezoelectric plate, and the piezoelectric plate support member may be a pillar body.
  • one end face of the vibration transmitting member may be fixed to the back surface of the diaphragm.
  • the other end surface of the vibration transmission member may be fixed to the first surface of the piezoelectric plate.
  • the bioacoustic sensor has a first cushioning member arranged between the diaphragm and the piezoelectric plate, and a second cushioning member arranged between the piezoelectric plate and the housing. May further have.
  • the first cushioning member has a hardness lower than the hardness of the vibration transmitting member
  • the second cushioning member has a hardness lower than the hardness of the piezoelectric plate support member.
  • the auditor according to another aspect of the present invention is a chest piece incorporating the bioacoustic sensor, a speaker driven based on an electric signal from the piezoelectric plate of the bioacoustic sensor, and the bioacoustic sensor and the speaker. And an ear tip that is connected to the chest piece and outputs the sound of the speaker to the outside.
  • FIG. 1 is a perspective view of a stethoscope provided with a bioacoustic sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • the stethoscope 10 is a so-called digital stethoscope, which is attached to two eustachian tubes 14 and two eustachian tubes 14 to which ear tips 12 are attached to their tips, respectively. It has a connected Y-shaped tube 16 and a chest piece 18 connected to the Y-shaped tube 16.
  • the bioacoustic sensor according to the first embodiment is incorporated in the chest piece 18.
  • FIG. 2 is a perspective view of the chest piece.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the chest piece.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the chest piece.
  • the XYZ Cartesian coordinate system shown in the figure is for facilitating the understanding of the invention and does not limit the invention.
  • the chest piece 18 has, for example, a columnar housing 20.
  • the housing 20 includes a contact surface 20a that comes into contact with a living body (for example, a human being).
  • the contact surface 20a is covered with a cover member 22 made of a silicon material or the like, as shown in FIG.
  • the contact surface 20a comes into contact with the living body via the cover member 22.
  • the contact surface 20a may come into direct contact with the living body.
  • the cover member 22 is not shown.
  • the bioacoustic sensor 24 is manufactured by incorporating a plurality of components into the housing 20.
  • the bioacoustic sensor 24 includes a housing 20 (a part thereof), a diaphragm 26, a diaphragm support member 28, a piezoelectric plate 30, a piezoelectric plate support member 32, and the like. And has a vibration transmitting member 34.
  • the bioacoustic sensor 24 is configured by incorporating a plurality of components in a laminated state in the recess 20b formed in the contact surface 20a of the housing 20.
  • the diaphragm 26 of the bioacoustic sensor 24 includes a contact surface 26a that comes into contact with the living body and a back surface 26b that is opposite to the contact surface 26a.
  • the contact surface 26a comes into contact with the living body via the cover member 22.
  • the diaphragm 26 is a disk-shaped member made of a material that is not substantially compressed and deformed, for example, a metal material or a hard resin.
  • the diaphragm support member 28 is provided in the housing 20 and supports the diaphragm 26 so as to be displaceable in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the diaphragm support member 28 is made of a material that can be elastically deformed in the thickness direction, for example, a sponge material.
  • the diaphragm support member 28 is an annular member along the outer peripheral edge of the diaphragm 26, and supports the outer portion of the back surface 26b of the diaphragm 26.
  • the diaphragm support member 28 is seated on the stepped portion 20c formed in the recess 20b of the housing 20.
  • the diaphragm 26 When such a diaphragm support member 28 is elastically deformed in the thickness direction, the diaphragm 26 can be displaced in the thickness direction, for example, to vibrate. As a result, the diaphragm 26 can vibrate in synchronization with the vibration of the living body that comes into direct contact with the contact surface 26a and the vibration of the living body that comes into indirect contact with the cover member 22.
  • the piezoelectric plate 30 is a plate-shaped electronic component that converts the vibration of the diaphragm 26 into a corresponding electric signal. Specifically, the piezoelectric plate 30 is deformed by vibration and generates an electric signal corresponding to the amount of the deformation. In the case of the first embodiment, the piezoelectric plate 30 has a disk shape. Further, the piezoelectric plate 30 includes a first surface 30a facing the back surface 26b of the diaphragm 26 at a distance, and a second surface 30b opposite to the first surface 30a.
  • FIG. 5 is a perspective view showing details of an example piezoelectric plate.
  • the piezoelectric plate 30 includes, for example, a piezo element 40 and first and second electrodes 42 and 44 that sandwich the piezo element 40. Further, the piezoelectric plate 30 includes a first signal line 46 electrically connected to the first electrode 42 and a second signal line 48 electrically connected to the second electrode 44.
  • the deformation of the piezoelectric plate 30, that is, the deformation of the piezo element 40 changes the potential difference between the first electrode 42 and the second electrode 44.
  • An electric signal (current) corresponding to the potential difference is output to the outside via the first and second signal lines 46 and 48.
  • the piezoelectric plate support member 32 is provided in the housing 20 and supports the second surface 30b of the piezoelectric plate 30.
  • the piezoelectric plate support member 32 is an annular body along the outer peripheral edge of the piezoelectric plate 30 and supports the outer portion of the piezoelectric plate 30 on the second surface 30b.
  • the piezoelectric plate support member 32 is seated on the bottom surface 20d of the recess 20b of the housing 20.
  • the piezoelectric plate support member 32 is made of a material that can be elastically deformed in the thickness direction (Z-axis direction), for example, a sponge.
  • the piezoelectric plate support member 32 has a lower hardness than the piezoelectric plate 30.
  • “hardness” in this specification represents difficulty of deformation, and high “hardness” means that it is hard to deform as compared with low “hardness”.
  • the piezoelectric plate support member 32 is adhered to the second surface 30b of the piezoelectric plate 30 via an adhesive.
  • the vibration transmission member 34 is a member for transmitting the vibration of the diaphragm 26 to the piezoelectric plate 30 which is separated from the diaphragm 26. Therefore, as shown in FIG. 4, the vibration transmission member 34 is sandwiched between the back surface 26b of the diaphragm 26 and the first surface 30a of the piezoelectric plate 30.
  • the vibration transmission member 34 is a cylindrical body as shown in FIG. 3, and has a higher hardness (for example, shore hardness, Asker hardness, or Young's modulus) than the piezoelectric plate support member 32. ..
  • the vibration transmission member 34 is made of a material having a higher hardness than the material of the piezoelectric plate support member 32, for example, a metal or a hard resin.
  • the former has a shore hardness of about 30 and the latter has a shore hardness of about 10.
  • FIG. 6 is a top view showing the positional relationship between the piezoelectric plate support member and the vibration transmission member.
  • the vibration transmitting member 34 is located substantially on the center side of the piezoelectric plate 30 in the thickness direction (Z-axis direction). That is, the vibration transmission member 34 is located closer to the center than the outer peripheral edge of the piezoelectric plate 30. Therefore, the vibration transmission member 34 is sandwiched between the central side portion of the diaphragm 26 and the central side portion of the piezoelectric plate 30.
  • the cylindrical vibration transmission member 34 is surrounded by the annular piezoelectric plate support member 32 in the thickness direction (Z-axis direction). The reason for adopting such a layout will be described later.
  • one end 34a of the vibration transmitting member 34 is fixed to the back surface 26b of the diaphragm 26.
  • the vibration transmitting member 34 is fixed to the diaphragm 26 via an adhesive.
  • the other end 34b of the vibration transmitting member 34 is fixed to the first surface 30a of the piezoelectric plate 30 via an adhesive.
  • the piezoelectric plate 30 can vibrate at an amplitude and frequency substantially the same as the amplitude and frequency of the vibration of the diaphragm 26.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a control system of a stethoscope.
  • the stethoscope 10 has an MPU (microprocessor unit) 50 that processes an electric signal from the bioacoustic sensor 24 (that is, the piezoelectric plate 30) in addition to the bioacoustic sensor 24.
  • the MPU 50 includes an A / D conversion unit 50a that converts an electric signal from analog to digital.
  • the electric signal from the bioacoustic sensor 24 digitally processed by the MPU 50 is converted into voice by the amplifier 52 and the speaker 54, and the voice is output via the Y-shaped tube 16, the eustachian tube 14, and the ear tip 12.
  • the chest piece 18 of the stethoscope 10 that is, the contact surface 26a of the diaphragm 26
  • a heart sound is output.
  • the electric signal from the bioacoustic sensor 24 digitally processed by the MPU 50 is stored in the storage device 56 as data.
  • the storage device 56 is a memory card that can be attached to and detached from the chest piece 18 of the stethoscope 10.
  • Heart sound data is stored when the chest piece 18 of the stethoscope 10 (that is, the contact surface 26a of the diaphragm 26) is in contact with the skin near the heart of the living body.
  • the MPU 50 is configured to be able to transmit an electric signal from the digitally processed bioacoustic sensor 24 to an external device (for example, a computer) in real time via the wireless communication module 58. Further, the MPU 50 is configured to transmit data such as heartbeat data stored in the storage device 56 to an external device via the wireless communication module 58.
  • the wireless communication module 58 is, for example, a wireless communication module that conforms to a digital wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark).
  • a plurality of operation buttons 60 are provided in the housing 20 of the chest piece 18.
  • the operation button 60 for example, the stethoscope 10 is started or stopped.
  • the battery 62 for driving the MPU 50 is mounted on the chest piece 18.
  • the MPU 50, the amplifier 52, the speaker 54, the storage device 56, the wireless communication module 58, and the battery 62 are housed in the internal space 20e of the housing 20 shown in FIG.
  • the recess 20b and the internal space 20e of the housing 20 in which the piezoelectric plate 30 is incorporated are incorporated.
  • An access hole 20f for communicating with the housing 20 is provided in the housing 20.
  • the contact surface 20a of the housing 20 of the chest piece 18 is in contact with the skin near the heart in order to listen to the heart sounds of a living body (for example, a human being) using a stethoscope 10. I will list it.
  • the diaphragm 26 of the bioacoustic sensor 24 is repeatedly displaced, that is, vibrated due to the beating of the heart.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the bioacoustic sensor according to the first embodiment, showing a state in which the piezoelectric plate is deformed.
  • the alternate long and short dash line indicates a state in which the piezoelectric plate is not deformed, that is, a state in which no force is applied to the diaphragm.
  • the vibrating plate 26 reciprocates in the thickness direction (Z-axis direction) without being substantially deformed by the beating of the heart.
  • the central portion of the piezoelectric plate 30 connected to the diaphragm 26 via the cylindrical vibration transmission member 34 reciprocates in the thickness direction in the same manner as the diaphragm 26.
  • the piezoelectric plate 30 repeats bending deformation in which the central portion thereof is displaced in the thickness direction (Z-axis direction) with respect to the outer portion.
  • the reason is that the outer portion of the second surface 30b of the piezoelectric plate 30 is supported by the annular piezoelectric plate support member 32, in other words, there is no member that supports the central portion of the second surface 30b. Is.
  • the piezoelectric plate 30 is attached to the diaphragm 26 via the vibration transmission member 34 in a state where the central portion is easily displaced in the thickness direction (Z-axis direction) with respect to the outer portion (a state in which the piezoelectric plate 30 is easily flexed and deformed). It is connected.
  • the piezoelectric plate 30 repeatedly bends and deforms due to the vibration of the diaphragm 26, so that the diaphragm 26 can detect the vibration of the diaphragm 26 with high sensitivity. That is, the piezoelectric plate 30 can detect the vibration of the diaphragm 26 with higher sensitivity than the case where the entire first surface 30a of the piezoelectric plate 30 is attached to the back surface 26b of the diaphragm 26. For example, the piezoelectric plate 30 can detect the vibration of the diaphragm 26 even when the amplitude of the vibration frequency of the diaphragm 26 is small or high.
  • the distance between the piezoelectric plate support member 32 and the vibration transmitting member 34 is large in the thickness direction (Z direction) in order to easily bend and deform the piezoelectric plate 30.
  • the contact area between the vibration transmitting member 34 and the first surface 30a of the piezoelectric plate 30 is preferably large in consideration of the transmission efficiency of vibration from the diaphragm 26 to the piezoelectric plate 30.
  • the radius of the vibration transmitting member 34 is preferably smaller than 50% of the radius of the piezoelectric plate 30.
  • the piezoelectric plate support member 32 has a hardness lower than that of the vibration transmission member 34 and the piezoelectric plate 30. As a result, it is possible to prevent the piezoelectric plate 30 from being flexed and deformed by an excessively large amount of deformation and damaged. That is, even if the central portion of the piezoelectric plate 30 is pushed by the vibration transmission member 34 and is excessively displaced, the outer portion of the piezoelectric plate 30 can compress and displace the piezoelectric plate support member 32. As a result, excessive deflection deformation of the piezoelectric plate 30 is suppressed.
  • the piezoelectric plate support member 28 By limiting the stroke range in the thickness direction (Z-axis direction) of the diaphragm 26, it is possible to suppress excessive deflection deformation of the piezoelectric plate 30.
  • the piezoelectric plate support member 32 and the vibration transmission member 34 may have the same hardness.
  • the thickness (size in the Z-axis direction) t1 of the piezoelectric plate support member 32 may be determined so that excessive deflection deformation of the piezoelectric plate 30 can be suppressed. Specifically, when a force equal to or greater than a predetermined force acts on the diaphragm 26 to bend and deform the piezoelectric plate 30, the center of the second surface 30b of the piezoelectric plate 30 becomes the bottom surface 20d of the recess 20b of the housing 20. The thickness t1 of the piezoelectric plate support member 32 is determined so as to come into contact with each other.
  • the "predetermined force” referred to here is a force that is smaller than the force that damages the piezoelectric plate 30 and is larger than the maximum force that can act on the diaphragm 26 in normal use of the bioacoustic sensor 24. As a result, excessive deflection deformation of the piezoelectric plate 30 is suppressed, and damage to the piezoelectric plate 30 is suppressed.
  • the thickness (size in the Z-axis direction) t2 of the vibration transmitting member 34 may be appropriately determined to suppress excessive deflection deformation of the piezoelectric plate 30. Specifically, when a force equal to or greater than a predetermined force acts on the diaphragm 26 to bend and deform the piezoelectric plate 30, the outer peripheral edge of the first surface 30a of the piezoelectric plate 30 comes into contact with the diaphragm 26. , The thickness t2 of the vibration transmitting member 34 is determined.
  • the piezoelectric plate support member 32 is made of an elastically deformable material, the piezoelectric plate support member 32 can function as a damper that absorbs vibration.
  • the piezoelectric plate support member 32 can absorb an unfavorable high frequency component derived from the scraping sound generated between the living body and the contact surface 26a of the diaphragm 26.
  • the vibration detection sensitivity can be improved in the bioacoustic sensor 24 using the piezoelectric plate 30.
  • the second embodiment is substantially the same as the first embodiment described above, except for the shapes of the piezoelectric plate support member and the vibration transmission member. Therefore, the second embodiment will be described with a focus on this difference.
  • the components substantially the same as the components of the first embodiment described above are designated by the same reference numerals.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a chest piece in a stethoscope provided with a bioacoustic sensor according to the second embodiment. Further, FIG. 10 is a top view showing the positional relationship between the piezoelectric plate support member and the vibration transmission member.
  • the piezoelectric plate support member 132 is a piezoelectric plate in the thickness direction (Z-axis direction). It is a columnar body located substantially on the center side of 30.
  • the vibration transmission member 134 is an annular body along the outer peripheral edge of the piezoelectric plate 30. Therefore, as shown in FIG. 10, the cylindrical piezoelectric plate support member 132 is surrounded by the annular vibration transmission member 134 in the thickness direction.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the bioacoustic sensor according to the second embodiment, showing a state in which the piezoelectric plate is deformed.
  • the alternate long and short dash line indicates a state in which the piezoelectric plate is not deformed, that is, a state in which no force is applied to the diaphragm.
  • the diaphragm 26 reciprocates in the thickness direction (Z-axis direction) due to the vibration of the living body in contact with the diaphragm 26 (for example, the beating of the heart).
  • the outer portion of the piezoelectric plate 30 connected to the diaphragm 26 via the annular vibration transmission member 134 reciprocates in the thickness direction in the same manner as the diaphragm 26.
  • the piezoelectric plate 30 flexes and deforms in a concave shape as shown in FIG. 8, but in the case of the second embodiment, the piezoelectric plate 30 is as shown in FIG. 30 flexes and deforms in a convex shape.
  • the thickness (size in the Z-axis direction) t3 of the vibration transmitting member 134 may be determined so as to suppress excessive deflection deformation of the piezoelectric plate 30. Specifically, when a force equal to or greater than a predetermined force acts on the diaphragm 26 and the piezoelectric plate 30 is flexed and deformed, the center of the first surface 30a of the piezoelectric plate 30 comes into contact with the diaphragm 26. The thickness t3 of the vibration transmitting member 134 is determined.
  • the "predetermined force” referred to here is a force that is smaller than the force that damages the piezoelectric plate 30 and is larger than the maximum force that can act on the diaphragm 26 in normal use of the bioacoustic sensor 24. As a result, excessive deflection deformation of the piezoelectric plate 30 is suppressed, and damage to the piezoelectric plate 30 is suppressed.
  • the thickness (size in the Z-axis direction) t4 of the piezoelectric plate support member 132 may be appropriately determined to suppress excessive deflection deformation of the piezoelectric plate 30. Specifically, when a force equal to or greater than a predetermined force acts on the diaphragm 26 to bend and deform the piezoelectric plate 30, the outer peripheral edge of the second surface 30b of the piezoelectric plate 30 is the bottom surface 20d of the recess 20b of the housing 20. The thickness t4 of the piezoelectric plate support member 132 is determined so as to come into contact with.
  • the vibration detection sensitivity can be improved in the bioacoustic sensor 124 using the piezoelectric plate 30.
  • the third embodiment is substantially the same as the first embodiment described above except for the vibration transmission member. Therefore, the third embodiment will be described with a focus on this difference.
  • the components substantially the same as the components of the first embodiment described above are designated by the same reference numerals.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a part of the chest piece of the stethoscope provided with the bioacoustic sensor according to the third embodiment.
  • the vibration transmission member 234 is a cylindrical body and has a hardness lower on the outside than on the center side.
  • the vibration transmission member 234 is manufactured by forming an elastic layer 234b on the outer peripheral surface of the metal core body 234a.
  • the stress concentration at the portion of the piezoelectric plate 30 in contact with the corner of the end face of the vibration transmission member 234 is relaxed.
  • damage to the piezoelectric plate 30 due to stress concentration can be suppressed.
  • the vibration detection sensitivity can be improved in the bioacoustic sensor 224 using the piezoelectric plate 30.
  • the structure of the vibration transmitting member 234 having a hardness lower on the outside than on the center side may be adopted for the piezoelectric plate supporting member 132 of the bioacoustic sensor 124 according to the second embodiment described above.
  • the fourth embodiment is substantially the same as the first embodiment described above except for the vibration transmission member. Therefore, the fourth embodiment will be described with a focus on this difference.
  • the components substantially the same as the components of the first embodiment described above are designated by the same reference numerals.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a part of the chest piece of the stethoscope provided with the bioacoustic sensor according to the fourth embodiment.
  • the vibration transmission member 334 is a cylindrical body.
  • the end surface 334a of the vibration transmitting member 334 that comes into contact with the piezoelectric plate 30 has a rounded angle. That is, the end face 334a of the vibration transmitting member 334 does not have a sharp angle (for example, an angle having an angle of 90 degrees) that comes into contact with the piezoelectric plate 30 and causes stress concentration in the contact portion. As a result, damage to the piezoelectric plate 30 due to stress concentration can be suppressed.
  • the fourth embodiment can also improve the vibration detection sensitivity in the bioacoustic sensor 324 using the piezoelectric plate 30.
  • the rounded angle structure of the end surface 334a of the vibration transmission member 334 may also be adopted for the piezoelectric plate support member 132 of the bioacoustic sensor 124 according to the second embodiment described above.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a part of the chest piece of the stethoscope provided with the bioacoustic sensor according to the fifth embodiment.
  • the bioacoustic sensor 424 includes a first cushioning member 470 arranged between the diaphragm 26 and the piezoelectric plate 30, the piezoelectric plate 30 and the housing 20. It has a second cushioning member 472 arranged between the two.
  • the first cushioning member 470 has a hardness lower than the hardness of the vibration transmitting member 34 arranged between the diaphragm 26 and the piezoelectric plate 30.
  • the vibration transmitting member 34 is made of a metal material
  • the first cushioning member 470 is made of a sponge material.
  • the second cushioning member 472 also has a hardness lower than the hardness of the piezoelectric plate support member 32 arranged between the piezoelectric plate 30 and the housing 20.
  • the piezoelectric plate support member 32 is made of a material having a relatively high elastic modulus
  • the second cushioning member 472 is made of a material having a relatively low elastic modulus.
  • the contact between the diaphragm 26 and the piezoelectric plate 30 and the contact between the piezoelectric plate 30 and the housing 20 can be suppressed. Further, it is possible to suppress the bending deformation of the diaphragm 26 and the piezoelectric plate 30 due to their own weight, that is, it is possible to suppress the continuous bending deformation when not in use.
  • the vibration detection sensitivity of the bioacoustic sensor 424 using the piezoelectric plate 30 can be improved in the fifth embodiment as well.
  • first and second buffer members 470 and 472 may also be used in the bioacoustic sensor 124 according to the second embodiment described above.
  • the housing 20 indirectly supports the outer portion of the second surface 30b of the piezoelectric plate 30 via the piezoelectric plate support member 32 which is an annular body. ing. Unlike this, in the case of the sixth embodiment, the housing directly supports the piezoelectric plate.
  • the sixth embodiment will be described with a focus on this difference.
  • the components substantially the same as the components of the first embodiment described above are designated by the same reference numerals.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a part of the chest piece of the stethoscope provided with the bioacoustic sensor according to the sixth embodiment.
  • the outer portion of the second surface 30b of the piezoelectric plate 30 is directly supported by the bottom surface 520d of the recess 520b of the housing 520. .. Therefore, the bottom surface 520d is formed of a concave surface.
  • the concave bottom surface 520d is formed on the housing body 520 so that the bottommost portion faces the center of the second surface 30b of the piezoelectric plate 30 in the thickness direction (Z-axis direction). Since the outer portion of the second surface 30b is supported by the concave bottom surface 520d, the piezoelectric plate 30 can be flexed and deformed according to the force acting on the diaphragm 26.
  • the distance d1 from the center of the second surface 30b of the piezoelectric plate 30 to the concave bottom surface 520d of the housing 520 is determined so that excessive deflection deformation of the piezoelectric plate 30 can be suppressed.
  • the distance d1 is 50 ⁇ m.
  • a force equal to or greater than a predetermined force acts on the diaphragm 26 to bend and deform the piezoelectric plate 30
  • the center of the second surface 30b of the piezoelectric plate 30 comes into contact with the concave bottom surface 520d.
  • the distance d1 is determined.
  • the "predetermined force” referred to here is a force that is smaller than the force that damages the piezoelectric plate 30 and is larger than the maximum force that can act on the diaphragm 26 in normal use of the bioacoustic sensor 24. As a result, excessive deflection deformation of the piezoelectric plate 30 is suppressed, and damage to the piezoelectric plate 30 is suppressed.
  • the entire second surface 30b of the piezoelectric plate 30 comes into contact with the bottom surface 520d of the recess 520b of the housing 520.
  • the compressive stress in the portion of the piezoelectric plate 30 in the vicinity of the second surface 30b is distributed substantially uniformly, so that the piezoelectric plate 30 is locally excessively deformed, for example, deformed by buckling or cracking. It is suppressed. As a result, damage to the piezoelectric plate 30 is suppressed.
  • the sixth embodiment can also improve the vibration detection sensitivity in the bioacoustic sensor 524 using the piezoelectric plate 30.
  • the seventh embodiment is an improved form of the sixth embodiment described above. Therefore, the seventh embodiment will be described with a focus on the different points.
  • the components substantially the same as the components of the sixth embodiment described above are designated by the same reference numerals.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of a part of the chest piece of the stethoscope provided with the bioacoustic sensor according to the seventh embodiment.
  • the piezoelectric plate 30 is an outer portion of the second surface 30b and is directly connected to the concave bottom surface 520d of the recess 520b of the housing 520. Is supported by. Further, the diaphragm 626 is in direct contact with the central portion of the first surface 30a of the piezoelectric plate 30 without the intervention of a vibration transmission member. Therefore, the diaphragm 626 is provided with a convex surface on its back surface 626b.
  • the diaphragm 626 has a shape in which the central portion thereof is convexly curved toward the piezoelectric plate 30 in a natural state (a state in which no force is applied).
  • the center (vertex) of the convex back surface 626b is in direct contact with the first surface 30a of the piezoelectric plate 30.
  • the convex shape of the back surface 626b of the diaphragm 626 corresponds to the concave surface shape of the bottom surface 520d of the concave surface 520b of the housing 520. That is, the back surface 626b and the bottom surface 520d are parallel to each other. Therefore, when the diaphragm 626 with a predetermined force or more is acted on, the entire second surface 30b of the piezoelectric plate 30 comes into contact with the bottom surface 520d of the recess 520b of the housing 520, and the entire first surface 30a of the piezoelectric body 30 vibrates. It contacts the back surface 626b of the plate 626.
  • the entire piezoelectric plate 30 is sandwiched between the diaphragm 626 and the housing 520.
  • the compressive stress is distributed substantially uniformly over the entire piezoelectric plate 30, thereby suppressing local excessive deformation of the piezoelectric plate 30, such as deformation such as buckling and cracking.
  • damage to the piezoelectric plate 30 is suppressed.
  • the seventh embodiment can also improve the vibration detection sensitivity in the bioacoustic sensor 624 using the piezoelectric plate 30.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a part of the chest piece of the stethoscope provided with the bioacoustic sensor according to the eighth embodiment.
  • the back surface 726b of the diaphragm 726 is in direct contact with the outer portion of the first surface 30a of the piezoelectric plate 30. Therefore, the back surface 726b is formed of a concave surface.
  • the diaphragm 726 has a shape in which the central portion thereof is concavely curved toward the piezoelectric plate 30 in a natural state (a state in which no force is applied).
  • the concave back surface 726b is formed on the diaphragm 726 so that the uppermost portion thereof faces the center of the first surface 30a of the piezoelectric plate 30 in the thickness direction (Z-axis direction).
  • the distance d2 from the center of the first surface 30a of the piezoelectric plate 30 to the concave back surface 726b of the diaphragm 726 is determined so that excessive deflection deformation of the piezoelectric plate 30 can be suppressed. May be done.
  • the distance d2 is 50 ⁇ m.
  • a force equal to or greater than a predetermined force acts on the diaphragm 726 to bend and deform the piezoelectric plate 30
  • the center of the first surface 30a of the piezoelectric plate 30 comes into contact with the concave back surface 726b.
  • the distance d2 is determined.
  • the "predetermined force” referred to here is a force that is smaller than the force that damages the piezoelectric plate 30 and is larger than the maximum force that can act on the diaphragm 26 in normal use of the bioacoustic sensor 724. As a result, excessive deflection deformation of the piezoelectric plate 30 is suppressed, and damage to the piezoelectric plate 30 is suppressed.
  • the entire first surface 30a of the piezoelectric plate 30 comes into contact with the back surface 726b of the diaphragm 726.
  • the compressive stress in the portion of the piezoelectric plate 30 in the vicinity of the first surface 30a is distributed substantially uniformly, so that the piezoelectric plate 30 is locally excessively deformed, for example, deformed by buckling or cracking. It is suppressed. As a result, damage to the piezoelectric plate 30 is suppressed.
  • the vibration detection sensitivity of the bioacoustic sensor 724 using the piezoelectric plate 30 can be improved in the eighth embodiment as well.
  • the ninth embodiment is an improved form of the eighth embodiment described above. Therefore, the ninth embodiment will be described with a focus on the different points.
  • the components substantially the same as the components of the above-described embodiment 8 are designated by the same reference numerals.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a part of the chest piece of the stethoscope provided with the bioacoustic sensor according to the ninth embodiment.
  • the piezoelectric plate 30 directly contacts the concave back surface 726b of the diaphragm 726 at the outer portion of the first surface 30a. doing. Further, the bottom surface 820d of the recess 820b of the housing 820 is in direct contact with the central portion of the second surface 30b of the piezoelectric plate 30 without the intervention of the piezoelectric plate support member. Therefore, a convex surface is provided on the bottom surface 820d of the housing 820. The center (vertex) of the convex back surface 820d is in direct contact with the second surface 30b of the piezoelectric plate 30.
  • the convex shape of the bottom surface 820d of the concave portion 820b of the housing 820 corresponds to the concave surface shape of the back surface 726b of the diaphragm 726. That is, the bottom surface 820d and the back surface 726b are parallel to each other. Therefore, when an action is applied to the diaphragm 726 having a force equal to or higher than a predetermined force, the entire first surface 30a of the piezoelectric plate 30 comes into contact with the back surface 726b of the diaphragm 726, and the entire second surface 30b of the piezoelectric body 30 is formed on the housing 820. It contacts the bottom surface 820d of the recess 820b.
  • the entire piezoelectric plate 30 is sandwiched between the diaphragm 726 and the housing 820.
  • the compressive stress is distributed substantially uniformly over the entire piezoelectric plate 30, thereby suppressing local excessive deformation of the piezoelectric plate 30, such as deformation such as buckling and cracking.
  • damage to the piezoelectric plate 30 is suppressed.
  • the ninth embodiment can also improve the vibration detection sensitivity in the bioacoustic sensor 824 using the piezoelectric plate 30.
  • the piezoelectric plate support member 32 of the annular body forms the vibration transmission member 34 of the pillar body in the thickness direction (Z-axis direction). It surrounds the circumference.
  • the vibration transmission member 134 of the annular body surrounds the piezoelectric plate support member 32 of the pillar body over the entire circumference thereof in the thickness direction view. ..
  • the embodiment of the present invention is not limited to this.
  • the vibration transmitting member of the pillar may be surrounded by a plurality of (at least three) piezoelectric plate supporting members of the pillar at regular intervals in the circumferential direction.
  • a plurality of (at least three) vibration transmitting members of the column may surround the piezoelectric plate support member of the column at regular intervals in the circumferential direction. Even in such a case, the piezoelectric plate can be flexed and deformed.
  • the diaphragm support member 28 is made of a material that can be elastically deformed in the thickness direction of the diaphragm 26, for example, a sponge material.
  • the diaphragm support member 28 may be a spring that expands and contracts in the thickness direction. That is, the diaphragm support member may be a member or mechanism that supports the diaphragm so as to be displaceable in the thickness direction thereof.
  • the compressed air of the air spring may support the diaphragm.
  • the diaphragm support member 28 can be omitted.
  • the inner diameter of the recess 20b of the housing 20 is slightly larger than the outer diameter of the diaphragm 26 and the diaphragm 26 can reciprocate along the inner peripheral surface of the recess 20b of the housing 20 like a piston.
  • the diaphragm support member 28 can be omitted.
  • the vibration transmission member 34 is fixed to both the diaphragm 26 and the piezoelectric plate 30 via an adhesive.
  • the embodiments of the present invention are not limited to this. If the contact between the diaphragm and the piezoelectric plate with respect to the vibration transmitting member can be maintained, the vibration transmitting member need not be fixed to the diaphragm and the piezoelectric plate. Considering the damage of the piezoelectric plate 30, the vibration transmitting member 34 that comes into contact with the central portion of the first surface 30a of the piezoelectric plate 30 is preferably fixed to the piezoelectric plate 30.
  • the vibration transmission member 34 may be integrally provided on the piezoelectric plate 30 as, for example, a convex portion.
  • the hardness of the piezoelectric plate 30 and the hardness of the vibration transmitting member 34 are higher than the hardness of the piezoelectric plate supporting member 32.
  • the embodiments of the present invention are not limited to this.
  • the vibration transmission member 34 and the piezoelectric plate support member 32 may have substantially the same hardness, for example, by being made of the same material.
  • the hardness of the vibration transmission member 34 may be lower than the hardness of the piezoelectric plate support member 32.
  • the relationship of hardness between the piezoelectric plate 30, the piezoelectric plate support member 32, and the vibration transmission member 34 may be such that the piezoelectric plate 30 can be flexed and deformed by the vibration of the diaphragm 26.
  • the bioacoustic sensor is incorporated in the stethoscope.
  • the bioacoustic sensor of the present invention can be used in addition to the stethoscope.
  • a bioacoustic sensor may be used as a heart sound sensor that remains worn on the living body for a long period of time to continue monitoring the heart sounds.
  • the bioacoustic sensor of the embodiment according to the present invention includes a housing, a contact surface in contact with the living body, and a back surface opposite to the contact surface, and can be displaced in the thickness direction.
  • the diaphragm is provided with a first surface facing the back surface of the diaphragm at a distance and a second surface opposite to the first surface, and the vibration of the diaphragm is electrically operated. It has a piezoelectric plate that converts a signal, the diaphragm contacts the central portion of the first surface of the piezoelectric plate in the thickness direction, and the housing is in the thickness direction.
  • a bioacoustic sensor that supports the outer portion of the second surface of the piezoelectric plate.
  • the bioacoustic sensor includes a housing, a contact surface in contact with the living body, and a back surface opposite to the contact surface, and is displaced in the thickness direction. It is provided with a possible diaphragm, a first surface facing the back surface of the diaphragm at a distance, and a second surface opposite to the first surface, and vibrating the diaphragm. It has a piezoelectric plate that converts an electric signal, the diaphragm comes into contact with the outer portion of the first surface of the piezoelectric plate in the thickness direction, and the housing is in the thickness direction. , A bioacoustic sensor that supports the central portion of the second surface of the piezoelectric plate.
  • the present invention is applicable to a device for measuring sounds (vibrations) generated from a living body such as heart sounds.

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Abstract

生体音響センサ２、生体に接触する接触面と裏面とを備え、厚さ方向に変位可能な振動板と、振動板の裏面に対して間隔をあけて対向する第１の面と反対側の第２の面とを備え、振動板の振動を電気信号に変換する圧電板とを有する。振動板が、厚さ方向視で、圧電板の第１の面の中央側部分に接触し、筺体が、厚さ方向視で、圧電板の第２の面の外側部分を支持している。

Description

生体音響センサおよびそれを備えた聴診器
　本発明は、例えば心音などの生体が発する音を測定する生体音響センサおよびそれを備える聴診器に関する。
　例えば、特許文献１には、変形することによって対応する電気信号を生成する変換器要素（圧電板）を備える生体音響センサが開示されている。この生体音響センサにおいて、生体に接触するハウジングの外側表面部分に対して反対側の内側表面部分に、圧電板が全体にわたって固定アレンジメント（接着剤）を介して貼り付けられている。これにより、圧電板は、生体が発する音（振動）をハウジングを介して受け、その振動によって変形し、その変形量に対応する電気信号を生成する。
特表２００９－５１７１２９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された生体音響センサの場合、圧電板は、その全体にわたって生体に接触するハウジングに貼り付けられている。そのために、圧電板の変形がハウジングによって制限されている。その結果、生体音響センサは、ハウジングに接触する生体の振動の検出感度が低い。
　そこで、本発明は、圧電板を利用する生体音響センサにおいて、振動の検出感度を向上させることを課題とする。
　上記技術的課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
　筺体と、
　生体に接触する接触面と前記接触面に対して反対側の裏面とを備え、厚さ方向に変位可能な振動板と、
　前記振動板の裏面に対して間隔をあけて対向する第１の面と前記第１の面に対して反対側の第２の面とを備え、前記振動板の振動を電気信号に変換する圧電板と、を有し、
　前記振動板が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第１の面の中央側部分に接触し、
　前記筺体が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第２の面の外側部分を支持している、生体音響センサが提供される。
　また、本発明の別態様によれば、
　筺体と、
　生体に接触する接触面と前記接触面に対して反対側の裏面とを備え、厚さ方向に変位可能な振動板と、
　前記振動板の裏面に対して間隔をあけて対向する第１の面と前記第１の面に対して反対側の第２の面とを備え、前記振動板の振動を電気信号に変換する圧電板と、を有し、
　前記振動板が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第１の面の外側部分に接触し、
　前記筺体が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第２の面の中央側部分を支持している、生体音響センサが提供される。
　また、本発明のさらに別態様によれば、
　前記の生体音響センサと、
　前記生体音響センサの圧電板からの電気信号に基づいて駆動するスピーカーと、
　前記生体音響センサと前記スピーカーとを内蔵するチェストピースと、
　前記チェストピースに接続され、前記スピーカーの音声を外部に出力するイヤーチップと、を有する、聴診器が提供される。
　本発明によれば、圧電板を利用する生体音響センサにおいて、振動の検出感度を向上させることができる。
本発明の実施の形態１に係る生体音響センサを備えた聴診器の斜視図 チェストピースの斜視図 チェストピースの分解斜視図 チェストピースの断面図 一例の圧電板の詳細を示す斜視図 実施の形態１に係る生体音響センサにおける、圧電板支持部材と振動伝達部材の位置関係を示す上面図 聴診器の制御系を示すブロック図 圧電板が変形している状態を示す、実施の形態１に係る生体音響センサの断面図 本発明の実施の形態２に係る生体音響センサを備えた聴診器におけるチェストピースの断面図 実施の形態２に係る生体音響センサにおける、圧電板支持部材と振動伝達部材の位置関係を示す上面図 圧電板が変形している状態を示す、実施の形態２に係る生体音響センサの断面図 本発明の実施の形態３に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図 本発明の実施の形態４に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図 本発明の実施の形態５に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図 本発明の実施の形態６に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図 本発明の実施の形態７に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図 本発明の実施の形態８に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図 本発明の実施の形態９に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図
　本発明の一態様の生体音響センサは、筺体と、生体に接触する接触面と前記接触面に対して反対側の裏面とを備え、厚さ方向に変位可能な振動板と、前記振動板の裏面に対して間隔をあけて対向する第１の面と前記第１の面に対して反対側の第２の面とを備え、前記振動板の振動を電気信号に変換する圧電板と、を有し、前記振動板が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第１の面の中央側部分に接触し、前記筺体が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第２の面の外側部分を支持している。
　この態様によれば、圧電板を利用する生体音響センサにおいて、振動の検出感度を向上させることができる。
　例えば、前記生体音響センサが、前記筺体に設けられ、前記振動板を支持し、前記厚さ方向に弾性変形可能な振動板支持部材を、さらに有してもよい。これにより、振動板は、その厚さ方向に変位することができる。
　例えば、前記圧電板の第２の面に対向する前記筺体の部分が、凹面を備え、前記筺体が、前記凹面を介して、前記圧電板の第２の面の外側部分を直接的に支持してもよい。振動板に過剰の力が作用したときに圧電板全体が筺体の凹面に接触し、圧電板の過剰なたわみ変形による破損を抑制することができる。
　例えば、前記振動板の裏面に、前記筺体の凹面に対応する凸面が設けられ、前記振動板が、前記凸面を介して、前記圧電板に直接的に接触してもよい。振動板に過剰の力が作用したときに圧電板全体が筺体の凹面と振動板の凸面とに挟持され、圧電板の過剰なたわみ変形による破損を抑制することができる。
　例えば、前記生体音響センサが、前記振動板と前記圧電板との間に挟まれ、前記圧電板の第１の面の中央側部分と接触して前記振動板の振動を前記圧電板に伝達する振動伝達部材と、前記圧電板と前記筺体との間に挟まれ、前記圧電板の第２の面の外側部分を支持する圧電板支持部材と、をさらに有しもよい。この場合、前記振動板が、前記振動伝達部材を介して間接的に前記圧電板に接触し、前記筺体が、前記圧電板支持部材を介して間接的に前記圧電板を支持する。
　例えば、前記圧電板支持部材の厚さが、所定の力以上の力が前記振動板に作用して前記圧電板がたわみ変形したときに、前記圧電板の第２の面の中心が前記筺体に接触する厚さであってもよい。これにより、圧電板の過剰なたわみ変形による破損を抑制することができる。
　例えば、前記振動伝達部材の厚さが、所定の力以上の力が前記振動板に作用して前記圧電板がたわみ変形したときに、前記圧電板の第１の面の外周縁が前記振動板に接触する厚さであってもよい。これにより、圧電板の過剰なたわみ変形による破損を抑制することができる。
　例えば、前記圧電板支持部材が、弾性変形可能な材料から作製されてもよい。これにより、圧電板支持部材が、ダンパとして機能し、好ましくない振動の高周波成分を吸収することができる。
　例えば、前記振動伝達部材が、柱体であってもよく、前記圧電板支持部材が、前記圧電板の外周縁に沿った環状体であってもよい。
　例えば、前記振動伝達部材の一方の端面が、前記振動板の裏面に固定されてもよい。
　例えば、前記振動伝達部材の他方の端面が、前記圧電板の第１の面に固定されてもよい。
　例えば、前記振動伝達部材が、中心側に比べて外側が低い硬度の部材であってもよい。これにより、振動伝達部材の端面の角と接触する圧電板の部分での応力集中が緩和され、圧電板の破損が抑制される。
　例えば、前記振動伝達部材の前記圧電板側の端面が、丸角を備えてもよい。これにより、端面が鋭い角を備える場合に比べて、圧電板の応力集中が抑制され、圧電板の破損が抑制される。
　例えば、前記生体音響センサが、前記振動板と前記圧電板との間に配置された第１の緩衝部材と、前記圧電板と前記筐体との間に配置された第２の緩衝部材と、をさらに有してもよい。この場合、前記第１の緩衝部材が、前記振動伝達部材の硬度に比べて低い硬度を備え、前記第２の緩衝部材が、前記圧電板支持部材の硬度に比べて低い硬度を備える。これにより、振動板と圧電板との接触および圧電板と筐体との接触が抑制される。
　本発明の別態様の生体音響センサは、筺体と、生体に接触する接触面と前記接触面に対して反対側の裏面とを備え、厚さ方向に変位可能な振動板と、前記振動板の裏面に対して間隔をあけて対向する第１の面と前記第１の面に対して反対側の第２の面とを備え、前記振動板の振動を電気信号に変換する圧電板と、を有し、前記振動板が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第１の面の外側部分に接触し、前記筺体が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第２の面の中央側部分を支持している。
　この態様によれば、圧電板を利用する生体音響センサにおいて、振動の検出感度を向上させることができる。
　例えば、前記生体音響センサが、前記筺体に設けられ、前記振動板を支持し、前記厚さ方向に弾性変形可能な振動板支持部材を、さらに有してもよい。これにより、振動板は、その厚さ方向に変位することができる。
　例えば、前記振動板の裏面が、凹面を備え、前記振動板が、前記凹面を介して、前記圧電板の第１の面の外側部分に直接的に接触してもよい。振動板に過剰の力が作用したときに圧電板全体が振動板の凹面に接触し、圧電板の過剰なたわみ変形による破損を抑制することができる。
　例えば、前記圧電板の第２の面に対向する筺体の部分が、前記振動板の凹面に対応する凸面を備え、前記筺体が、前記凸面を介して、前記圧電板を直接的に支持してもよい。振動板に過剰の力が作用したときに圧電板全体が振動板の凹面と筺体の凸面とに挟持され、圧電板の過剰なたわみ変形による破損を抑制することができる。
　例えば、前記生体音響センサが、前記振動板と前記圧電板との間に挟まれ、前記圧電板の第１の面の外側部分と接触して前記振動板の振動を前記圧電板に伝達する振動伝達部材と、前記圧電板と前記筺体との間に挟まれ、前記圧電板の第２の面の中央側部分を支持する圧電板支持部材と、をさらに有してもよい。この場合、前記振動板が、前記振動伝達部材を介して間接的に前記圧電板に接触し、前記筺体が、前記圧電板支持部材を介して間接的に前記圧電板を支持する。
　例えば、前記振動伝達部材の厚さが、所定の力以上の力が前記振動板に作用して前記圧電板がたわみ変形したときに、前記圧電板の第１の面の中心が前記振動板に接触する厚さであってもよい。これにより、圧電板の過剰なたわみ変形による破損を抑制することができる。
　例えば、前記圧電板支持部材の厚さが、所定の力以上の力が前記振動板に作用して前記圧電板がたわみ変形したときに、前記圧電板の第２の面の外周縁が前記筺体に接触する厚さであってもよい。これにより、圧電板の過剰なたわみ変形による破損を抑制することができる。
　例えば、前記圧電板支持部材が、弾性変形可能な材料から作製されてもよい。これにより、圧電板支持部材が、ダンパとして機能し、好ましくない振動の高周波成分を吸収することができる。
　例えば、前記振動伝達部材が、前記圧電板の外周縁に沿った環状体であってよく、前記圧電板支持部材が、柱体であってもよい。
　例えば、前記振動伝達部材の一方の端面が、前記振動板の裏面に固定されてもよい。
　例えば、前記振動伝達部材の他方の端面が、前記圧電板の第１の面に固定されてもよい。
　例えば、前記生体音響センサが、前記振動板と前記圧電板との間に配置された第１の緩衝部材と、前記圧電板と前記筐体との間に配置された第２の緩衝部材と、をさらに有してもよい。この場合、前記第１の緩衝部材が、前記振動伝達部材の硬度に比べて低い硬度を備え、前記第２の緩衝部材が、前記圧電板支持部材の硬度に比べて低い硬度を備える。これにより、振動板と圧電板との接触および圧電板と筐体との接触が抑制される。
　また、本発明の別態様の聴診器は、前記生体音響センサと、前記生体音響センサの圧電板からの電気信号に基づいて駆動するスピーカーと、前記生体音響センサと前記スピーカーとを内蔵するチェストピースと、前記チェストピースに接続され、前記スピーカーの音声を外部に出力するイヤーチップと、を有する。
　この態様によれば、圧電板を利用する生体音響センサを備える聴診器において、振動、すなわち音の検出感度を向上させることができる。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係る生体音響センサを備えた聴診器の斜視図である。
　図１に示すように、本実施の形態１に係る聴診器１０は、いわゆるデジタル聴診器であって、先端にイヤーチップ１２がそれぞれ取り付けられた２つの耳管１４と、２つの耳管１４に接続されたＹ字チューブ１６と、Ｙ字チューブ１６に接続されたチェストピース１８とを有する。本実施の形態１に係る生体音響センサは、チェストピース１８に組み込まれている。
　図２は、チェストピースの斜視図である。また、図３は、チェストピースの分解斜視図である。さらに、図４は、チェストピースの断面図である。なお、図に示すＸ－Ｙ－Ｚ直交座標系は、発明の理解を容易にするためのものであって、発明を限定するものではない。
　図２および図３に示すように、チェストピース１８は、例えば円柱状の筐体２０を有する。筐体２０は、生体（例えば人間）と接触する接触面２０ａを備える。なお、本実施の形態１の場合、接触面２０ａは、図１に示すように、シリコン材料などから作製されたカバー部材２２によって覆われている。この場合、接触面２０ａはカバー部材２２を介して生体に接触する。これに代わって、接触面２０ａは、生体に直接接触してもよい。なお、図２および図３においては、カバー部材２２の図示が省略されている。
　本実施の形態１の場合、生体音響センサ２４は、筐体２０に複数の構成要素を組み込むことによって作製されている。
　具体的には、図３および図４に示すように、生体音響センサ２４は、筐体２０（その一部）、振動板２６、振動板支持部材２８、圧電板３０、圧電板支持部材３２、および振動伝達部材３４を有する。
　本実施の形態１の場合、生体音響センサ２４は、筐体２０の接触面２０ａに形成された凹部２０ｂに複数の構成要素を積層した状態で組み込むことによって構成されている。
　生体音響センサ２４の振動板２６は、生体に接触する接触面２６ａと、その接触面２６ａに対して反対側の裏面２６ｂとを備える。本実施の形態１の場合、接触面２６ａは、カバー部材２２を介して生体に接触する。また、振動板２６は、実質的に圧縮変形しない材料、例えば金属材料や硬質樹脂から作製された円盤状の部材である。
　振動板支持部材２８は、筐体２０に設けられ、振動板２６をその厚さ方向（Ｚ軸方向）に変位可能に支持する。本実施の形態１の場合、振動板支持部材２８は、厚さ方向に弾性変形可能な材料、例えばスポンジ材料から作製されている。また、振動板支持部材２８は、振動板２６の外周縁に沿った環状の部材であって、振動板２６の裏面２６ｂにおける外側部分を支持している。この振動板支持部材２８は、筐体２０の凹部２０ｂ内に形成された段差部２０ｃに着座する。このような振動板支持部材２８が厚さ方向に弾性変形することにより、振動板２６が厚さ方向に変位する、例えば振動することができる。それにより、振動板２６は、接触面２６ａを介して直接接触する生体の振動や、カバー部材２２を介して間接接触する生体の振動に、同期して振動することができる。
　圧電板３０は、振動板２６の振動を対応する電気信号に変換する板状の電子部品である。具体的には、圧電板３０は、振動によって変形し、その変形量に対応する電気信号を生成する。本実施の形態１の場合、圧電板３０は円盤状である。また、圧電板３０は、振動板２６の裏面２６ｂに対して間隔をあけて対向する第１の面３０ａと、その第１の面３０ａに対して反対側の第２の面３０ｂとを備える。
　図５は、一例の圧電板の詳細を示す斜視図である。
　図５に示すように、圧電板３０は、例えば、ピエゾ素子４０と、ピエゾ素子４０を挟持する第１および第２の電極４２、４４とを備える。また、圧電板３０は、第１の電極４２に電気的に接続された第１の信号線４６と、第２の電極４４に電気的に接続された第２の信号線４８とを備える。圧電板３０が変形することにより、すなわちピエゾ素子４０が変形することにより、第１の電極４２と第２の電極４４との間の電位差が変化する。その電位差に対応する電気信号（電流）が、第１および第２の信号線４６、４８を介して外部に出力される。
　図３および図４に戻り、圧電板支持部材３２は、筐体２０に設けられ、圧電板３０の第２の面３０ｂを支持する。本実施の形態１の場合、また、圧電板支持部材３２は、圧電板３０の外周縁に沿った環状体であって、圧電板３０の第２の面３０ｂにおける外側部分を支持している。この圧電板支持部材３２は、筐体２０の凹部２０ｂの底面２０ｄに着座する。また、本実施の形態１の場合、圧電板支持部材３２は、厚さ方向（Ｚ軸方向）に弾性変形可能な材料、例えばスポンジから作製されている。それにより、圧電板支持部材３２は、圧電板３０に比べて低い硬度を備える。なお、本明細書での「硬度」は、変形のし難さを表し、高い「硬度」は、低い「硬度」に比べて変形しにくいことを意味する。さらに、圧電板支持部材３２は、圧電板３０の第２の面３０ｂに接着剤を介して接着されている。
　振動伝達部材３４は、振動板２６の振動を、その振動板２６に対して離れている圧電板３０に伝達するための部材である。そのために、振動伝達部材３４は、図４に示すように、振動板２６の裏面２６ｂと圧電板３０の第１の面３０ａとの間に挟まれている。
　本実施の形態１の場合、振動伝達部材３４は、図３に示すように円柱体であって、圧電板支持部材３２に比べて高い硬度（例えばショア硬度、Ａｓｋｅｒ硬度、またはヤング率）を備える。振動伝達部材３４は、圧電板支持部材３２の材料に比べて高い硬度を備える材料、例えば、金属や硬質樹脂から作製されている。一例として、振動伝達部材３４と圧電板支持部材３２において、前者がショア硬度３０程度であって、後者がショア硬度１０程度である。
　図６は、圧電板支持部材と振動伝達部材の位置関係を示す上面図である。
　図６に示すように、振動伝達部材３４は、厚さ方向（Ｚ軸方向）視で、圧電板３０の実質的に中央側に位置する。すなわち、圧電板３０の外周縁に比べて中心に近い位置に、振動伝達部材３４は位置する。したがって、振動伝達部材３４は、振動板２６の中央側部分と圧電板３０の中央側部分とに挟持されている。
　また、図６に示すように、本実施の形態１の場合、厚さ方向（Ｚ軸方向）視で、円柱体の振動伝達部材３４を、環状体の圧電板支持部材３２が囲んでいる。このようなレイアウトを採用する理由については後述する。
　さらに、本実施の形態１の場合、図４に示すように、振動伝達部材３４の一方の端３４ａは、振動板２６の裏面２６ｂに固定されている。例えば、接着剤を介して、振動伝達部材３４が振動板２６に固定されている。同様に、振動伝達部材３４の他方の端３４ｂは、圧電板３０の第１の面３０ａに、接着剤を介して固定されている。これにより、振動板２６の振動の振幅および周波数と実質的に同一の振幅および周波数で圧電板３０は振動することができる。
　ここまでは、聴診器１０のチェストピース１８、すなわち生体音響センサ２４の構造について説明してきた。ここからは、聴診器１０の制御系について説明する。
　図７は、聴診器の制御系を示すブロック図である。
　図７に示すように、聴診器１０は、生体音響センサ２４に加えて、生体音響センサ２４（すなわち圧電板３０）からの電気信号を処理するＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）５０を有する。ＭＰＵ５０は、電気信号をアナログ－デジタル変換するＡ／Ｄ変換部５０ａを備える。
　ＭＰＵ５０にデジタル処理された生体音響センサ２４からの電気信号は、アンプ５２およびスピーカー５４によって音声に変換され、その音声がＹ字チューブ１６、耳管１４、およびイヤーチップ１２を介して出力される。聴診器１０のチェストピース１８（すなわち振動板２６の接触面２６ａ）が生体の心臓近くの皮膚に接触しているとき、心音が出力される。
　また、ＭＰＵ５０によってデジタル処理された生体音響センサ２４からの電気信号は、データとして、記憶デバイス５６に記憶される。例えば、記憶デバイス５６は、聴診器１０のチェストピース１８に対して着脱可能なメモリーカードである。聴診器１０のチェストピース１８（すなわち振動板２６の接触面２６ａ）が生体の心臓近くの皮膚に接触しているとき、心音データが記憶される。
　さらに、ＭＰＵ５０は、無線通信モジュール５８を介して、外部の装置（例えばコンピュータ）に対して、デジタル処理した生体音響センサ２４からの電気信号をリアルタイムに送信可能に構成されている。また、ＭＰＵ５０は、記憶デバイス５６に記憶されている心音データなどのデータを、無線通信モジュール５８を介して外部の装置に送信するように構成されている。なお、無線通信モジュール５８は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのデジタル無線通信規格に準拠する無線通信モジュールである。
　このようなＭＰＵ５０を操作するために、複数の操作ボタン６０がチェストピース１８の筐体２０に設けられている。操作ボタン６０を操作することにより、例えば聴診器１０の起動するまたは停止する。また、操作ボタン６０を操作することにより、デジタル処理された生体音響センサ２４からの電気信号を無線通信モジュール５８を介して送信するモード、電気信号を音声に変換してイヤーチップ１２を介して出力するモードなどのモード選択が行われる。
　また、ＭＰＵ５０を駆動するためのバッテリ６２がチェストピース１８に搭載されている。なお、ＭＰＵ５０、アンプ５２、スピーカー５４、記憶デバイス５６、無線通信モジュール５８、およびバッテリ６２は、図４に示す筐体２０の内部空間２０ｅに収納されている。この内部空間２０ｅに収納されているＭＰＵ５０と圧電板３０の第１および第２の信号線４６、４８とを接続するために、圧電板３０が組み込まれた筐体２０の凹部２０ｂと内部空間２０ｅとを連絡するアクセス穴２０ｆが筐体２０に設けられている。
　ここからは、生体音響センサ２４の動作について説明する。ここでは、その説明のために、聴診器１０を用いて生体（例えば人間）の心音を聴診するためにチェストピース１８の筐体２０の接触面２０ａが心臓近くの皮膚に接触している例を挙げる。
　心臓の拍動により、生体音響センサ２４の振動板２６が繰り返し変位する、すなわち振動する。
　図８は、圧電板が変形している状態を示す、本実施の形態１に係る生体音響センサの断面図である。図８において、二点鎖線は、圧電板が変形していない状態、すなわち振動板に力が作用していない状態を示している。
　具体的には、図８に示すように、心臓の拍動により、振動板２６が、実質的に変形することなく、厚さ方向（Ｚ軸方向）に往復動する。これにより、その振動板２６に円柱体の振動伝達部材３４を介して接続されている圧電板３０の中央側部分が、振動板２６と同様に厚さ方向に往復動する。
　その結果、圧電板３０は、その中央側部分が外側部分に対して厚さ方向（Ｚ軸方向）に変位するたわみ変形を繰り返す。その理由は、圧電板３０の第２の面３０ｂの外側部分が環状体の圧電板支持部材３２によって支持されている、言い換えると第２の面３０ｂの中央側部分を支持する部材が存在しないからである。
　すなわち、圧電板３０は、その第１の面３０ａの中央側部分が振動伝達部材３４によって拘束され、その第２の面３０ｂの外側部分が圧電板支持部材３２によって拘束されている。そのために、圧電板３０は、中央側部分が外側部分に対して厚さ方向（Ｚ軸方向）に変位しやすい状態（たわみ変形しやすい状態）で、振動伝達部材３４を介して振動板２６に接続されている。
　振動板２６の振動によって圧電板３０がたわみ変形を繰り返すことにより、振動板２６は高い感度で振動板２６の振動を検出することができる。すなわち、圧電板３０の第１の面３０ａ全体が振動板２６の裏面２６ｂに貼り付けられている場合に比べて高い感度で、圧電板３０は振動板２６の振動を検出することができる。例えば振動板２６の振動の周波数の振幅が小さい場合や周波数が高い場合であっても、圧電板３０は振動板２６の振動を検出することができる。
　圧電板３０をたわみ変形しやすくするために、図６に示すように、厚さ方向（Ｚ方向）視で、圧電板支持部材３２と振動伝達部材３４との間の距離は大きい方が好ましい。ただし、振動伝達部材３４と圧電板３０の第１の面３０ａとの接触面積は、振動板２６から圧電板３０への振動の伝達効率を考慮すると大きい方が好ましい。これらを考慮すると、例えば、振動伝達部材３４の半径は、圧電板３０の半径の５０％に比べて小さい方が好ましい。
　また、上述したように、本実施の形態１の場合、圧電板支持部材３２は、振動伝達部材３４および圧電板３０に比べて低い硬度を備える。これにより、圧電板３０が過度に大きな変形量でたわみ変形して破損することが抑制される。すなわち、圧電板３０の中央側部分が振動伝達部材３４に押されて過度に変位しても、圧電板３０の外側部分が圧電板支持部材３２を圧縮して変位することができる。その結果、圧電板３０の過度のたわみ変形が抑制される。
　なお、振動板２６の厚さ方向（Ｚ軸方向）のストローク範囲を制限することにより、圧電板３０の過度のたわみ変形を抑制することが可能である。例えば、振動板支持部材２８を適切な弾性率を備える材料から作製することにより、あるいはストッパを設けることにより、振動板２６の過度な変位量での変位、すなわち圧電板３０の過度なたわみ変形を抑制することが可能である。この場合、圧電板支持部材３２と振動伝達部材３４は、同一の硬度を備えてもよい。
　圧電板３０の過度なたわみ変形を抑制できるように、図４に示すように、圧電板支持部材３２の厚さ（Ｚ軸方向のサイズ）ｔ１を決定してもよい。具体的には、所定の力以上の力が振動板２６に作用して圧電板３０がたわみ変形したときに、圧電板３０の第２の面３０ｂの中心が筺体２０の凹部２０ｂの底面２０ｄに接触するように、圧電板支持部材３２の厚さｔ１が決定されている。ここで言う「所定の力」とは、圧電板３０が破損する力に比べて小さく、生体音響センサ２４の通常使用において振動板２６に作用しうる最大の力に比べて大きい力である。これにより、圧電板３０の過剰なたわみ変形が抑制され、圧電板３０の破損が抑制される。
　圧電板支持部材３２の厚さｔ１の代わりに、振動伝達部材３４の厚さ（Ｚ軸方向のサイズ）ｔ２を適切に決定して、圧電板３０の過度なたわみ変形を抑制してもよい。具体的には、所定の力以上の力が振動板２６に作用して圧電板３０がたわみ変形したときに、圧電板３０の第１の面３０ａの外周縁が振動板２６に接触するように、振動伝達部材３４の厚さｔ２が決定される。
　さらに、上述したように、圧電板支持部材３２が弾性変形可能な材料から作製されることにより、圧電板支持部材３２は振動を吸収するダンパとして機能することができる。例えば、生体と振動板２６の接触面２６ａとの間から発生した擦過音に由来する好ましくない高周波数成分を圧電板支持部材３２は吸収することができる。
　以上のような本実施の形態１によれば、圧電板３０を利用する生体音響センサ２４において、振動の検出感度を向上させることができる。
（実施の形態２）
　本実施の形態２は、圧電板支持部材および振動伝達部材の形状を除いて、上述の実施の形態１と実質的に同一である。したがって、この異なる点を中心にして本実施の形態２について説明する。なお、上述の実施の形態１の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図９は、本実施の形態２に係る生体音響センサを備えた聴診器におけるチェストピースの断面図である。また、図１０は、圧電板支持部材と振動伝達部材の位置関係を示す上面図である。
　図９に示すように、本実施の形態２に係る聴診器のチェストピース１１８に設けられた生体音響センサ１２４において、圧電板支持部材１３２は、厚さ方向（Ｚ軸方向）視で、圧電板３０の実質的に中央側に位置する円柱体である。一方、振動伝達部材１３４は、圧電板３０の外周縁に沿った環状体である。したがって、図１０に示すように、厚さ方向視で、円柱体の圧電板支持部材１３２を、環状体の振動伝達部材１３４が囲んでいる。
　図１１は、圧電板が変形している状態を示す、本実施の形態２に係る生体音響センサの断面図である。図１１において、二点鎖線は、圧電板が変形していない状態、すなわち振動板に力が作用していない状態を示している。
　図１１に示すように、振動板２６に接触する生体の振動（例えば心臓の拍動）により、振動板２６が厚さ方向（Ｚ軸方向）に往復動する。これにより、振動板２６に環状体の振動伝達部材１３４を介して接続されている圧電板３０の外側部分が振動板２６と同様に厚さ方向に往復動する。
　このとき、圧電板３０の第２の面３０ｂの中央側部分が円柱体の圧電板支持部材１３２によって支持されているために、圧電板３０は、その外側部分が中央側部分に対して厚さ方向（Ｚ軸方向）に変位するたわみ変形を繰り返す。
　すなわち、上述の実施の形態１の場合には、図８に示すように、圧電板３０は凹状にたわみ変形するが、本実施の形態２の場合には、図１１に示すように、圧電板３０は凸状にたわみ変形する。
　なお、圧電板３０の過度なたわみ変形を抑制できるように、図９に示すように、振動伝達部材１３４の厚さ（Ｚ軸方向のサイズ）ｔ３を決定してもよい。具体的には、所定の力以上の力が振動板２６に作用して圧電板３０がたわみ変形したときに、圧電板３０の第１の面３０ａの中心が振動板２６に接触するように、振動伝達部材１３４の厚さｔ３が決定されている。ここで言う「所定の力」とは、圧電板３０が破損する力に比べて小さく、生体音響センサ２４の通常使用において振動板２６に作用しうる最大の力に比べて大きい力である。これにより、圧電板３０の過剰なたわみ変形が抑制され、圧電板３０の破損が抑制される。
　振動伝達部材１３４の厚さｔ３の代わりに、圧電板支持部材１３２の厚さ（Ｚ軸方向のサイズ）ｔ４を適切に決定して、圧電板３０の過度なたわみ変形を抑制してもよい。具体的には、所定の力以上の力が振動板２６に作用して圧電板３０がたわみ変形したときに、圧電板３０の第２の面３０ｂの外周縁が筺体２０の凹部２０ｂの底面２０ｄに接触するように、圧電板支持部材１３２の厚さｔ４が決定される。
　このような本実施の形態２も、上述の実施の形態1と同様に、圧電板３０を利用する生体音響センサ１２４において、振動の検出感度を向上させることができる。
（実施の形態３）
　本実施の形態３は、振動伝達部材を除いて、上述の実施の形態１と実質的に同一である。したがって、この異なる点を中心にして本実施の形態３について説明する。なお、上述の実施の形態１の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図１２は、本実施の形態３に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図である。
　図１２に示すように、本実施の形態３に係る生体音響センサ２２４において、振動伝達部材２３４は、円柱体であって、中心側に比べて外側が低い硬度の部材である。例えば、振動伝達部材２３４は、金属の芯体２３４ａの外周面に弾性層２３４ｂを形成することによって作製されている。
　このような振動伝達部材２３４によれば、振動伝達部材２３４の端面の角と接触する圧電板３０の部分での応力集中が緩和される。その結果、応力集中による圧電板３０の破損を抑制することができる。
　このような本実施の形態３も、上述の実施の形態1と同様に、圧電板３０を利用する生体音響センサ２２４において、振動の検出感度を向上させることができる。
　なお、このような中心側に比べて外側が低い硬度の振動伝達部材２３４の構造を、上述の実施の形態２に係る生体音響センサ１２４の圧電板支持部材１３２にも採用してもよい。
（実施の形態４）
　本実施の形態４は、振動伝達部材を除いて、上述の実施の形態１と実質的に同一である。したがって、この異なる点を中心にして本実施の形態４について説明する。なお、上述の実施の形態１の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図１３は、本実施の形態４に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図である。
　図１３に示すように、本実施の形態４に係る生体音響センサ３２４において、振動伝達部材３３４は、円柱体である。圧電板３０と接触する振動伝達部材３３４の端面３３４ａは、丸角を備える。すなわち、圧電板３０と接触してその接触部分に応力集中を発生させる鋭い角（例えば９０度の角度を備える角）を、振動伝達部材３３４の端面３３４ａは備えていない。その結果として、応力集中による圧電板３０の破損を抑制することができる。
　このような本実施の形態４も、上述の実施の形態1と同様に、圧電板３０を利用する生体音響センサ３２４において、振動の検出感度を向上させることができる。
　なお、このような振動伝達部材３３４の端面３３４ａの丸角の構造を、上述の実施の形態２に係る生体音響センサ１２４の圧電板支持部材１３２にも採用してもよい。
　（実施の形態５）
　上述の実施の形態１の場合、図４に示すように、振動板２６と圧電板３０との間には振動伝達部材３４と空気層とが存在する。また、圧電板３０と筐体２０との間には圧電板支持部材３２と空気層とが存在する。このような空気層を、本実施の形態５は備えていない。したがって、この異なる点を中心にして本実施の形態５について説明する。なお、上述の実施の形態１の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図１４は、本実施の形態５に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図である。
　図１４に示すように、本実施の形態５に係る生体音響センサ４２４は、振動板２６と圧電板３０との間に配置された第１の緩衝部材４７０と、圧電板３０と筐体２０との間に配置された第２の緩衝部材４７２とを有する。
　第１の緩衝部材４７０は、同様に振動板２６と圧電板３０との間に配置されている振動伝達部材３４の硬度に比べて低い硬度を備える。例えば、振動伝達部材３４が金属材料から作製されている場合、第１の緩衝部材４７０はスポンジ材料から作製されている。
　第２の緩衝部材４７２は、同様に圧電板３０と筐体２０との間に配置されている圧電板支持部材３２の硬度に比べて低い硬度を備える。例えば、圧電板支持部材３２が相対的に高い弾性率の材料で作製され、第２の緩衝部材４７２が相対的に低い弾性率の材料から作製される。
　このような第１および第２の緩衝部材４７０、４７２によれば、振動板２６と圧電板３０との接触および圧電板３０と筐体２０との接触を抑制することができる。また、振動板２６と圧電板３０の自重によるたわみ変形を抑制することができる、すなわち非使用時にたわみ変形し続けることが抑制される。
　このような本実施の形態５も、上述の実施の形態１と同様に、圧電板３０を利用する生体音響センサ４２４において、振動の検出感度を向上させることができる。
　なお、このような第１および第２の緩衝部材４７０、４７２を、上述の実施の形態２に係る生体音響センサ１２４にも採用してもよい。
（実施の形態６）
　上述の実施の形態１の場合、図４に示すように、筺体２０は、環状体である圧電板支持部材３２を介して間接的に圧電板３０の第２の面３０ｂの外側部分を支持している。これと異なり、本実施の形態６の場合、筺体は、直接的に圧電板を支持する。この異なる点を中心に、本実施の形態６について説明する。なお、上述の実施の形態１の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図１５は、本実施の形態６に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図である。
　図１５に示すように、本実施の形態６に係る生体音響センサ５２４において、圧電板３０の第２の面３０ｂの外側部分は、筺体５２０の凹部５２０ｂの底面５２０ｄによって直接的に支持されている。そのために、底面５２０ｄは、凹面で構成されている。この凹面状の底面５２０ｄは、最底部が圧電板３０の第２の面３０ｂの中心に対して厚さ方向（Ｚ軸方向）に対向するように筺体５２０に形成されている。この凹面状の底面５２０ｄによって第２の面３０ｂの外側部分が支持されることにより、振動板２６に作用する力に応じて圧電板３０はたわみ変形することができる。
　なお、圧電板３０の過度なたわみ変形を抑制できるように、図１５に示すように、圧電板３０の第２の面３０ｂの中心から筺体５２０の凹面状の底面５２０ｄまでの距離ｄ１が決定されてもよい。例えば、距離ｄ１は、５０μｍである。具体的には、所定の力以上の力が振動板２６に作用して圧電板３０がたわみ変形したときに、圧電板３０の第２の面３０ｂの中心が凹面状の底面５２０ｄに接触するように、距離ｄ１が決定されている。ここで言う「所定の力」とは、圧電板３０が破損する力に比べて小さく、生体音響センサ２４の通常使用において振動板２６に作用しうる最大の力に比べて大きい力である。これにより、圧電板３０の過剰なたわみ変形が抑制され、圧電板３０の破損が抑制される。
　所定の力以上の力が振動板２６に作用すると、圧電板３０の第２の面３０ｂ全体が、筺体５２０の凹部５２０ｂの底面５２０ｄに接触する。これにより、圧電板３０における第２の面３０ｂ近傍部分内の圧縮応力が実質的に一様に分布し、それにより圧電板３０の局所的な過度の変形、例えば座屈や割れなどの変形が抑制される。その結果、圧電板３０の破損が抑制される。
　このような本実施の形態６も、上述の実施の形態１と同様に、圧電板３０を利用する生体音響センサ５２４において、振動の検出感度を向上させることができる。
（実施の形態７）
　本実施の形態７は、上述の実施の形態６の改良形態である。したがって、異なる点を中心に、本実施の形態７について説明する。なお、上述の実施の形態６の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図１６は、本実施の形態７に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図である。
　図１６に示すように、本実施の形態７に係る生体音響センサ６２４において、圧電板３０は、その第２の面３０ｂの外側部分で、筺体５２０の凹部５２０ｂの凹面状の底面５２０ｄに直接的に支持されている。また、圧電板３０の第１の面３０ａの中央側部分には、振動板６２６が、振動伝達部材を介することなく、直接的に接触している。そのために、振動板６２６は、その裏面６２６ｂに凸面が設けられている。本実施の形態７の場合、振動板６２６は、自然状態（力が作用していない状態）で、その中央側部分が圧電板３０側に凸に湾曲している形状を備える。その凸面状の裏面６２６ｂの中心（頂点）が、圧電板３０の第１の面３０ａに直接的に接触している。
　また、振動板６２６の裏面６２６ｂの凸面形状は、筺体５２０の凹部５２０ｂの底面５２０ｄの凹面形状に対応する。すなわち、裏面６２６ｂと底面５２０ｄは互いに平行である。したがって、所定の力以上の振動板６２６に作用すると、圧電板３０の第２の面３０ｂ全体が筺体５２０の凹部５２０ｂの底面５２０ｄに接触するとともに、圧電体３０の第１の面３０ａ全体が振動板６２６の裏面６２６ｂに接触する。すなわち、圧電板３０全体が、振動板６２６と筺体５２０とに挟持される。これにより、圧電板３０全体にわたって圧縮応力が実質的に一様に分布し、それにより圧電板３０の局所的な過度の変形、例えば座屈や割れなどの変形が抑制される。その結果、圧電板３０の破損が抑制される。
　このような本実施の形態７も、上述の実施の形態１と同様に、圧電板３０を利用する生体音響センサ６２４において、振動の検出感度を向上させることができる。
（実施の形態８）
　上述の実施の形態２の場合、図９に示すように、振動板２６は、環状体である振動伝達部材１３４を介して間接的に圧電板３０の第１の面３０ａの外側部分に接触している。これと異なり、本実施の形態８の場合、振動板は、直接的に圧電板に接触する。この異なる点を中心に、本実施の形態８について説明する。なお、上述の実施の形態２の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図１７は、本実施の形態８に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図である。
　図１７に示すように、本実施の形態８に係る生体音響センサ７２４において、圧電板３０の第１の面３０ａの外側部分には、振動板７２６の裏面７２６ｂが直接的に接触している。そのために、裏面７２６ｂは、凹面で構成されている。本実施の形態８の場合、振動板７２６は、自然状態（力が作用していない状態）で、その中央側部分が圧電板３０側に凹に湾曲している形状を備える。この凹面状の裏面７２６ｂは、最上部が圧電板３０の第１の面３０ａの中心に対して厚さ方向（Ｚ軸方向）に対向するように振動板７２６に形成されている。この凹面状の裏面７２６ｂが第１の面３０ａの外側部分に接触することにより、振動板７２６に作用する力に応じて圧電板３０はたわみ変形することができる。
　なお、圧電板３０の過度なたわみ変形を抑制できるように、図１７に示すように、圧電板３０の第１の面３０ａの中心から振動板７２６の凹面状の裏面７２６ｂまでの距離ｄ２が決定されてもよい。例えば、距離ｄ２は、５０μｍである。具体的には、所定の力以上の力が振動板７２６に作用して圧電板３０がたわみ変形したときに、圧電板３０の第１の面３０ａの中心が凹面状の裏面７２６ｂに接触するように、距離ｄ２が決定されている。ここで言う「所定の力」とは、圧電板３０が破損する力に比べて小さく、生体音響センサ７２４の通常使用において振動板２６に作用しうる最大の力に比べて大きい力である。これにより、圧電板３０の過剰なたわみ変形が抑制され、圧電板３０の破損が抑制される。
　所定の力以上の力が振動板７２６に作用すると、圧電板３０の第１の面３０ａ全体が、振動板７２６の裏面７２６ｂに接触する。これにより、圧電板３０における第１の面３０ａ近傍部分内の圧縮応力が実質的に一様に分布し、それにより圧電板３０の局所的な過度の変形、例えば座屈や割れなどの変形が抑制される。その結果、圧電板３０の破損が抑制される。
　このような本実施の形態８も、上述の実施の形態２と同様に、圧電板３０を利用する生体音響センサ７２４において、振動の検出感度を向上させることができる。
（実施の形態９）
　本実施の形態９は、上述の実施の形態８の改良形態である。したがって、異なる点を中心に、本実施の形態９について説明する。なお、上述の実施の形態８の構成要素と実質的に同一の構成要素には、同一の符号が付されている。
　図１８は、本実施の形態９に係る生体音響センサを備えた聴診器のチェストピースの一部分の断面図である。
　図１８に示すように、本実施の形態９に係る生体音響センサ８２４において、圧電板３０は、その第１の面３０ａの外側部分で、振動板７２６の凹面状の裏面７２６ｂに直接的に接触している。また、圧電板３０の第２の面３０ｂの中央側部分には、筺体８２０の凹部８２０ｂの底面８２０ｄが、圧電板支持部材を介することなく、直接的に接触している。そのために、筺体８２０の底面８２０ｄには、凸面が設けられている。その凸面状の裏面８２０ｄの中心（頂点）が、圧電板３０の第２の面３０ｂに直接的に接触している。
　また、筺体８２０の凹部８２０ｂの底面８２０ｄの凸面形状は、振動板７２６の裏面７２６ｂの凹面形状に対応する。すなわち、底面８２０ｄと裏面７２６ｂは互いに平行である。したがって、所定の力以上の振動板７２６に作用すると、圧電板３０の第１の面３０ａ全体が振動板７２６の裏面７２６ｂに接触するとともに、圧電体３０の第２の面３０ｂ全体が筺体８２０の凹部８２０ｂの底面８２０ｄに接触する。すなわち、圧電板３０全体が、振動板７２６と筺体８２０とに挟持される。これにより、圧電板３０全体にわたって圧縮応力が実質的に一様に分布し、それにより圧電板３０の局所的な過度の変形、例えば座屈や割れなどの変形が抑制される。その結果、圧電板３０の破損が抑制される。
　このような本実施の形態９も、上述の実施の形態２と同様に、圧電板３０を利用する生体音響センサ８２４において、振動の検出感度を向上させることができる。
　以上、複数の実施の形態１～９を挙げて本発明を説明したが、本発明の実施の形態はこれらに限らない。
　例えば、上述の実施の形態１の場合、図６に示すように、厚さ方向（Ｚ軸方向）視で、環状体の圧電板支持部材３２が、柱体の振動伝達部材３４を、その全周にわたって囲んでいる。また、上述の実施の形態２の場合、図１０に示すように、厚さ方向視で、環状体の振動伝達部材１３４が、柱体の圧電板支持部材３２を、その全周にわたって囲んでいる。しかしながら、本発明の実施の形態は、これに限らない。
　例えば、圧電板の厚さ方向視で、柱体の振動伝達部材を、複数（少なくとも３つ）の柱体の圧電板支持部材が、周方向に一定の間隔をあけて囲んでもよい。または、圧電板の厚さ方向視で、柱体の圧電板支持部材を、複数（少なくとも３つ）の柱体の振動伝達部材が、周方向に一定の間隔をあけて囲んでもよい。このような場合でも、圧電板はたわみ変形することができる。
　また、上述の実施の形態１の場合、振動板支持部材２８は、振動板２６の厚さ方向に弾性変形可能な材料、例えばスポンジ材料から作製されている。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、振動板支持部材２８は、厚さ方向に伸縮するスプリングであってもよい。すなわち、振動板支持部材は、振動板をその厚さ方向に変位可能に支持する部材または機構であればよい。例えば、空気ばねの圧縮空気が振動板を支持してもよい。さらに言えば、振動板支持部材２８は、省略することが可能である。例えば、筺体２０の凹部２０ｂの内径が振動板２６の外径に比べてわずかに大きく、振動板２６が筺体２０の凹部２０ｂの内周面に沿ってピストンのように往復動可能であれば、振動板支持部材２８は省略可能である。
　さらに、上述の実施の形態１の場合、振動伝達部材３４は、振動板２６と圧電板３０の両方に接着剤を介して固定されている。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。振動伝達部材に対する振動板および圧電板の接触を維持することができるのであれば、振動伝達部材を振動板および圧電板に固定しなくてもよい。なお、圧電板３０の破損を考慮すると、圧電板３０の第１の面３０ａの中央側部分と接触する振動伝達部材３４は、圧電板３０に固定されているが好ましい。圧電板３０の中央側部分は、振動板２６の振動によって他の部分に比べて応力が集中するため、具体的には圧縮変形と引っ張り変形が繰り返して起こる。そのため、圧電板３０の中央側部分は、振動伝達部材３４を固定することによって変形剛性が増加されるのが好ましい。なお、この場合、振動伝達部材３４が、例えば凸部として、圧電板３０に一体的に設けられてもよい。
　さらにまた、上述の実施の形態１の場合、圧電板３０の硬度および振動伝達部材３４の硬度は、圧電板支持部材３２の硬度に比べて高い。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、振動伝達部材３４と圧電板支持部材３２が、例えば同一の材料から作製されることにより、実質的に同一の硬度を備えてもよい。また例えば、振動板２６から圧電板３０に振動を伝達することができるのであれば、振動伝達部材３４の硬度が、圧電板支持部材３２の硬度に比べて低くてもよい。すなわち、圧電板３０、圧電板支持部材３２、および振動伝達部材３４の間の硬度の関係は、振動板２６の振動によって圧電板３０がたわみ変形することができる関係であればよい。
　さらにまた、上述の実施の形態１～９の場合、生体音響センサは、聴診器に組み込まれている。しかしながら、本発明の生体音響センサは、聴診器以外にも使用可能である。例えば、心音をモニタリングし続けるために生体に長い時間装着されたまま維持される心音センサとして、生体音響センサは使用されてもよい。
　すなわち、本発明に係る一実施の形態の生体音響センサは、広義には、筺体と、生体に接触する接触面と前記接触面に対して反対側の裏面とを備え、厚さ方向に変位可能な振動板と、前記振動板の裏面に対して間隔をあけて対向する第１の面と前記第１の面に対して反対側の第２の面とを備え、前記振動板の振動を電気信号に変換する圧電板と、を有し、前記振動板が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第１の面の中央側部分に接触し、前記筺体が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第２の面の外側部分を支持している、生体音響センサである。
　また、本発明の別の実施の形態に係る生体音響センサは、広義には、筺体と、生体に接触する接触面と前記接触面に対して反対側の裏面とを備え、厚さ方向に変位可能な振動板と、前記振動板の裏面に対して間隔をあけて対向する第１の面と前記第１の面に対して反対側の第２の面とを備え、前記振動板の振動を電気信号に変換する圧電板と、を有し、前記振動板が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第１の面の外側部分に接触し、前記筺体が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第２の面の中央側部分を支持している、生体音響センサである。
　以上、複数の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、ある実施の形態の少なくとも一部分に対して少なくとも１つの実施の形態を全体としてまたは部分的に組み合わせて本発明に係るさらなる実施の形態とすることが可能であることは、当業者にとって明らかである。
　本発明は、心音などの生体から発生する音（振動）を測定する機器に適用可能である。

Claims (27)

  1. 　筺体と、
    　生体に接触する接触面と前記接触面に対して反対側の裏面とを備え、厚さ方向に変位可能な振動板と、
    　前記振動板の裏面に対して間隔をあけて対向する第１の面と前記第１の面に対して反対側の第２の面とを備え、前記振動板の振動を電気信号に変換する圧電板と、を有し、
    　前記振動板が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第１の面の中央側部分に接触し、
    　前記筺体が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第２の面の外側部分を支持している、生体音響センサ。
  2. 　前記筺体に設けられ、前記振動板を支持し、前記厚さ方向に弾性変形可能な振動板支持部材を、さらに有する、請求項１に記載の生体音響センサ。
  3. 　前記圧電板の第２の面に対向する前記筺体の部分が、凹面を備え、
    　前記筺体が、前記凹面を介して、前記圧電板の第２の面の外側部分を直接的に支持している、請求項１または２に記載の生体音響センサ。
  4. 　前記振動板の裏面に、前記筺体の凹面に対応する凸面が設けられ、
    　前記振動板が、前記凸面を介して、前記圧電板に直接的に接触している、請求項３に記載の生体音響センサ。
  5. 　前記振動板と前記圧電板との間に挟まれ、前記圧電板の第１の面の中央側部分と接触して前記振動板の振動を前記圧電板に伝達する振動伝達部材と、
    　前記圧電板と前記筺体との間に挟まれ、前記圧電板の第２の面の外側部分を支持する圧電板支持部材と、をさらに有し、
    　前記振動板が、前記振動伝達部材を介して間接的に前記圧電板に接触し、
    　前記筺体が、前記圧電板支持部材を介して間接的に前記圧電板を支持する、請求項１または２に記載の生体音響センサ。
  6. 　前記圧電板支持部材の厚さが、所定の力以上の力が前記振動板に作用して前記圧電板がたわみ変形したときに、前記圧電板の第２の面の中心が前記筺体に接触する厚さである、請求項５に記載の生体音響センサ。
  7. 　前記振動伝達部材の厚さが、所定の力以上の力が前記振動板に作用して前記圧電板がたわみ変形したときに、前記圧電板の第１の面の外周縁が前記振動板に接触する厚さである、請求項５に記載の生体音響センサ。
  8. 　前記圧電板支持部材が、弾性変形可能な材料から作製されている、請求項５から７のいずれか一項に記載の生体音響センサ。
  9. 　前記振動伝達部材が、柱体であって、
    　前記圧電板支持部材が、前記圧電板の外周縁に沿った環状体である、請求項５から８のいずれか一項に記載の生体音響センサ。
  10. 　前記振動伝達部材の一方の端面が、前記振動板の裏面に固定されている、請求項５から９のいずれか一項に記載の生体音響センサ。
  11. 　前記振動伝達部材の他方の端面が、前記圧電板の第１の面に固定されている、請求項５から１０のいずれか一項に記載の生体音響センサ。
  12. 　前記振動伝達部材が、中心側に比べて外側が低い硬度の部材である、請求項５から１１のいずれか一項に記載の生体音響センサ。
  13. 　前記振動伝達部材の前記圧電板側の端面が、丸角を備える、請求項５から１２のいずれか一項に記載の生体音響センサ。
  14. 　前記振動板と前記圧電板との間に配置された第１の緩衝部材と、
    　前記圧電板と前記筐体との間に配置された第２の緩衝部材と、をさらに有し、
    　前記第１の緩衝部材が、前記振動伝達部材の硬度に比べて低い硬度を備え、
    　前記第２の緩衝部材が、前記圧電板支持部材の硬度に比べて低い硬度を備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載の生体音響センサ。
  15. 　筺体と、
    　生体に接触する接触面と前記接触面に対して反対側の裏面とを備え、厚さ方向に変位可能な振動板と、
    　前記振動板の裏面に対して間隔をあけて対向する第１の面と前記第１の面に対して反対側の第２の面とを備え、前記振動板の振動を電気信号に変換する圧電板と、を有し、
    　前記振動板が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第１の面の外側部分に接触し、
    　前記筺体が、前記厚さ方向視で、前記圧電板の第２の面の中央側部分を支持している、生体音響センサ。
  16. 　前記筺体に設けられ、前記振動板を支持し、前記厚さ方向に弾性変形可能な振動板支持部材を、さらに有する、請求項１５に記載の生体音響センサ。
  17. 　前記振動板の裏面が、凹面を備え、
    　前記振動板が、前記凹面を介して、前記圧電板の第１の面の外側部分に直接的に接触している、請求項１５または１６に記載の生体音響センサ。
  18. 　前記圧電板の第２の面に対向する筺体の部分が、前記振動板の凹面に対応する凸面を備え、
    　前記筺体が、前記凸面を介して、前記圧電板を直接的に支持している、請求項１７に記載の生体音響センサ。
  19. 　前記振動板と前記圧電板との間に挟まれ、前記圧電板の第１の面の外側部分と接触して前記振動板の振動を前記圧電板に伝達する振動伝達部材と、
    　前記圧電板と前記筺体との間に挟まれ、前記圧電板の第２の面の中央側部分を支持する圧電板支持部材と、をさらに有し、
    　前記振動板が、前記振動伝達部材を介して間接的に前記圧電板に接触し、
    　前記筺体が、前記圧電板支持部材を介して間接的に前記圧電板を支持する、請求項１５または１６に記載の生体音響センサ。
  20. 　前記振動伝達部材の厚さが、所定の力以上の力が前記振動板に作用して前記圧電板がたわみ変形したときに、前記圧電板の第１の面の中心が前記振動板に接触する厚さである、請求項１９に記載の生体音響センサ。
  21. 　前記圧電板支持部材の厚さが、所定の力以上の力が前記振動板に作用して前記圧電板がたわみ変形したときに、前記圧電板の第２の面の外周縁が前記筺体に接触する厚さである、請求項１９に記載の生体音響センサ。
  22. 　前記圧電板支持部材が、弾性変形可能な材料から作製されている、請求項１９から２１のいずれか一項に記載の生体音響センサ。
  23. 　前記振動伝達部材が、前記圧電板の外周縁に沿った環状体であって、
    　前記圧電板支持部材が、柱体である、請求項１９から２２のいずれか一項に記載の生体音響センサ。
  24. 　前記振動伝達部材の一方の端面が、前記振動板の裏面に固定されている、請求項１９から２３のいずれか一項に記載の生体音響センサ。
  25. 　前記振動伝達部材の他方の端面が、前記圧電板の第１の面に固定されている、請求項１９から２４のいずれか一項に記載の生体音響センサ。
  26. 　前記振動板と前記圧電板との間に配置された第１の緩衝部材と、
    　前記圧電板と前記筐体との間に配置された第２の緩衝部材と、をさらに有し、
    　前記第１の緩衝部材が、前記振動伝達部材の硬度に比べて低い硬度を備え、
    　前記第２の緩衝部材が、前記圧電板支持部材の硬度に比べて低い硬度を備える、請求項１５から２５のいずれか一項に記載の生体音響センサ。
  27. 　請求項１から２６のいずれか一項に記載の生体音響センサと、
    　前記生体音響センサの圧電板からの電気信号に基づいて駆動するスピーカーと、
    　前記生体音響センサと前記スピーカーとを内蔵するチェストピースと、
    　前記チェストピースに接続され、前記スピーカーの音声を外部に出力するイヤーチップと、を有する聴診器。
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