JP2000131135A

JP2000131135A - 音響センサ

Info

Publication number: JP2000131135A
Application number: JP10307568A
Authority: JP
Inventors: Muneo Harada; 宗生原田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-10-28
Filing date: 1998-10-28
Publication date: 2000-05-12
Anticipated expiration: 2018-10-28
Also published as: JP3344335B2

Abstract

(57)【要約】【課題】その大型化を回避しつつ、検出感度を向上さ
せることができる音響センサを提供する。【解決手段】媒質中を伝搬する音波を受ける板状の受
波部２３ａと、受波部２３ａにより受けられた音波の異
なる周波数に夫々共振する複数の共振子２５，２５，…
とを従来の並列配置から積層配置にした構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音声認識処理，音
響信号処理等において音信号の特徴を抽出すべく、各周
波数帯域における音信号の強度を検出するための音響セ
ンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】音声認識を実行するシステムにおいて
は、音声信号を受信したマイクロフォンの振動を、アン
プにて電気信号に変換・増幅した後、Ａ／Ｄ変換器でア
ナログ信号をディジタル化して音声ディジタル信号を
得、この音声ディジタル信号にコンピュータ上でソフト
ウェアにより高速フーリエ変換を施し、音声の特徴を抽
出する。このような音声認識のシステムについては、IE
EE Signal Processing Magazine, Vol.13, No.5, pp.45
-57(1996) に開示されている。

【０００３】音声信号の特徴を効率良く抽出するために
は、音声信号が定常であると見做せる時間内の音響スペ
クトルを計算する必要がある。音声信号の場合には、通
常１０〜２０msecの時間内で定常と見做せると考えられ
ている。従って、１０〜２０msecを周期としてその時間
内に含まれる音声ディジタル信号に対して、コンピュー
タ上のソフトウェアにより、高速フーリエ変換等の信号
処理を実行する。

【０００４】以上のように、従来の音声認識方式では、
瞬時の全帯域を含んだ音声信号をマイクロフォンによっ
て電気信号に変換し、その電気信号のスペクトルを分析
するために、Ａ／Ｄ変換を施して各周波数をディジタル
化し、その音声ディジタル信号データを特定の音声波形
のデータと比較して、音声の特徴を抽出している。

【０００５】このような音声認識方式は、ディジタル音
響信号に高速フーリエ変換処理を施して、その音響信号
のスペクトル分析するため、計算量が莫大となって計算
負荷が大きいという問題がある。

【０００６】また、母音のように、時間の変化と共に音
響スペクトルが変化しないような音声については問題が
生じないが、子音と母音との組合せの音、例えば、
「か，き，く，け，こ，さ，た」等のように初めに子音
が出てきて時間の経過と共に母音の強度が大きくなるよ
うな音、又は英語のように複雑な子音と母音との組合せ
の音では、以下のような問題が生じる。従来では、瞬時
に音声を記録し、一定時間毎に区切って全帯域の音響ス
ペクトルを積算して、音声を分析しているので、どの時
点で子音から母音に変わったのかを判定することは困難
であり、そのために音声認識の判別率の低下が引き起こ
されていた。この問題を解消するために、より多くの音
声パターンを予めコンピュータに記憶させておき、これ
らの音声パターンの何れかにあてはめるようにしている
が、このことが計算負荷をますます増大させる原因とな
っている。

【０００７】本願発明者らは、これらの問題点を解決可
能な音響センサをM. Harada et al., "Resonator Array
Sensor toward Artificial Cochlear Modeling," Tech
nical Digest of the 15th Sensor Symposium, pp.97-1
00(1997)に開示している。

【０００８】図７は、開示の音響センサの要部の構成を
示す平面図及びそのＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。この
音響センサは、ＣＭＯＳプロセスにより半導体シリコン
基板に形成された矩形テーブル状のセンサ本体２と、セ
ンサ本体２の上平面部の略半分（図７中の左側）として
形成された矩形板状の受波部２３と、前記上平面部の残
りの部分に図７中で左右方向に架設された棒状の保持部
２２と、保持部２２の両側に夫々突出して設けられた複
数の棒状の共振子２５，２５，…とから構成されてい
る。

【０００９】空気中を伝搬した音波が受波部２３に伝わ
ると、ダイヤフラムからなる受波部２３が振動してその
振動が保持部２２内を伝搬する。この際に、図７中の左
方から右方へ音波が、順次長さが長くなっていく（順次
共振周波数が低くなっていく）片持ち梁の各共振子２５
を振動させながら伝わっていく。各共振子２５は、固有
の共振周波数を有しており、その固有の周波数の音波が
伝搬すると共振し、その先端部が上下に振動する。この
振動によって、前記先端部とその下方の前記半導体シリ
コン基板上に夫々設けられた電極との間で形成されるキ
ャパシタの容量が変化する。この変化に基づいて各共振
子２５の周波数毎の振動強度を求めることにより、音響
信号の検出及び周波数スペクトル分析を１つのハードウ
ェア上にて高速かつ正確に行うことができ、高周波側か
ら低周波側にかけて精度良い周波数スペクトル分析を行
えるようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したような音響セ
ンサにおいては、近年、更なる検出感度の向上が要求さ
れている。これに応じて受波部２３を大きくすることが
考えられるが、受波部２３の増大分だけ音響センサ全体
の大きさが増大するという問題があった。

【００１１】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、従来並設されていた受波部と共振子とを積層し
て配置することにより、音響センサ全体の大型化を回避
しつつ、検出感度を向上させることができる音響センサ
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る音響セン
サは、媒質中を伝搬する音波を受ける板状の受波部と、
該受波部により受けられた音波の異なる周波数に夫々共
振する複数の共振子と、各共振子が共振する振動強度を
検出する振動強度検出部とを備える音響センサにおい
て、前記複数の共振子の少なくとも一つ及び受波部が積
層して設けてあることを特徴とする。

【００１３】第２発明に係る音響センサは、第１発明の
音響センサにおいて、前記受波部及び複数の共振子を連
結し、該複数の共振子を保持する保持部を更に備え、該
保持部が前記受波部の中央部分にて連結されていること
を特徴とする。

【００１４】第３発明に係る音響センサは、第１発明の
音響センサにおいて、前記受波部を遊動自在に支持する
支持部を更に備えることを特徴とする。

【００１５】第４発明に係る音響センサは、第１又は第
２発明の音響センサにおいて、前記受波部を拘持する拘
持部を更に備えることを特徴とする。

【００１６】第５発明に係る音響センサは、第３発明の
音響センサにおいて、前記支持部が弾性体を介して前記
受波部を支持すべくなしてあることを特徴とする。

【００１７】第１発明に係る音響センサにおいては、媒
質中を伝搬した音波を受波部により受け、受けた音波を
その異なる周波数に夫々共振する複数の共振子に与え、
各共振子での振動を振動強度検出部で検出する構成の音
響センサの、前記複数の共振子の少なくとも一つと前記
受波部とを積層して設ける構成としたので、音響センサ
全体の大きさを増大させることなく、その検出感度を向
上させることができる。

【００１８】第２発明に係る音響センサおいては、前記
複数の共振子と前記受波部とを連結保持する保持部が、
前記受波部の中央部分にて連結される構成としたので、
例えばダイヤフラムからなる前記受波部の振動の最も大
きい部分で前記保持部にその振動を伝えることができ、
前記受波部を最も効率よく利用することができる。その
ため、前記保持部が前記受波部の側面に接していた従来
の構成に対してより大きな振動を前記受波部から前記保
持部へ伝達することができ、更に検出感度を向上させる
ことができる。また、従来の検出感度を維持するなら
ば、前記受波部自体を小型化することも可能である。

【００１９】第３発明に係る音響センサにおいては、前
記受波部を遊動自在に支持する構成としたので、前記保
持部が前記受波部の中央部近傍でなく、その他の部分に
接している場合にも、前記受波部の振動を効率良く前記
保持部へ伝えることができ、このような場合にも検出感
度を向上させることができる。

【００２０】第４発明に係る音響センサにおいては、前
記受波部を拘持する構成としたので、前記保持部が前記
受波部の中央部近傍に接している場合に、前記受波部の
全体の振動を前記保持部へ効率良く伝えることができ、
このような場合にも検出感度を向上させることができ
る。

【００２１】第５発明に係る音響センサにおいては、前
記受波部を弾性体を介して支持する構成としたので、前
記保持部が前記受波部の中央部近傍でなく、その他の部
分に接している場合に、第３発明の音響センサにおける
前記受波部の如く遊動保持状態を達成することができ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づいて具体的に説明する。

【００２３】（第１の実施の形態）図１は、本発明に係
る音響センサの第１の実施の形態の要部の構成を示す正
面図及びそのＩ−Ｉ断面図である。本実施の形態の音響
センサは、半導体シリコン基板（図示せず）に形成され
るセンサ本体２ａと、後述する電極３及び周辺回路であ
る検出回路４とから構成されている。

【００２４】センサ本体２ａは、矩形板状をなし、図１
中でその右側半分が端縁部を残して欠落され、これら全
ての部分が半導体シリコンで形成されている。また、セ
ンサ本体２ａは、長さが異なる複数（本例では１２個）
の棒状の部分を有する共振部２１と、この共振部２１を
共振の固定端側で保持する板状の保持部２２と、保持部
２２の一方の端部に立設された短寸棒状の伝搬部２６
と、伝搬部２６に連なり空気中を伝搬した音波を受ける
板状の受波部２３ａとから構成されている。

【００２５】受波部２３ａは、伝搬部２６をその中心部
へ配置するように、また共振部２１の全体部分を覆うよ
うに構成されたダイヤフラムからなり、センサ本体２ａ
の上面に固定されている。

【００２６】共振部２１は片持ち梁となっており、夫々
の棒状の部分は特定の周波数に共振するように長さが調
整された６対の共振子２５，２５，…からなっている。
各共振子２５は、下記（１）式で表される共振周波数ｆ
にて選択的に応答振動するようになっている。

【００２７】ｆ＝（ＣＨＥ^1/2）／（Ｌ²ρ^1/2） …（１）但し、Ｃ：実験的に決定される定数Ｈ：各共振子２５の厚さＬ：各共振子２５の長さＥ：材料物質（半導体シリコン）のヤング率 ρ：材料物質（半導体シリコン）の密度

【００２８】上記（１）式から分かるように、各共振子
２５の厚さＨ又は長さＬを変えることにより、その共振
周波数ｆを所望の値に設定することができ、各共振子２
５が固有の共振周波数をもつようにしている（図２参
照）。なお、保持部２２の長手方向の同じ位置に連なる
一対の共振子２５，２５は、同一の共振周波数をもって
いる。全ての共振子２５，２５，…の厚さＨは一定とし
てある。

【００２９】また、その長さＬを左側（伝搬部２６側）
から右側へ向かうにつれて順次長くなるように共振子２
５，２５，…を配置してある。これによって、左側から
右側へ向かうにつれて各共振子２５が固有に振動する共
振周波数を高周波数から低周波数に設定してある。

【００３０】具体的には、共振子２５，２５，…は、左
側から右側へ向かって例えば可聴帯域の１５Ｈｚ〜２０
ｋＨｚ程度の範囲内で高周波数から低周波数まで対応で
きるようになっている。

【００３１】なお、保持部２２は、その幅が、受波部２
３ａ近傍で最も太く、そこから図１の右側へ向かうに従
って除々に細くなる構成として、保持部２２の伝搬感度
を向上させるような構成も可能である。

【００３２】以上のような構成をなすセンサ本体２ａ
は、半導体集積回路製造技術又はマイクロマシン加工技
術を用いて前記半導体シリコン基板上に形成される。そ
して、このような構成において、音波が受波部２３ａに
伝わるとその板状の受波部２３ａが振動し、音波を示す
その振動は伝搬部２６を経て保持部２２に伝搬し、これ
に保持された共振部２１の棒状の各共振子２５を夫々の
特定の周波数にて順次共振させながら図１の左方から右
方へ伝わっていくようになっている。

【００３３】なお、受波部２３ａの形状は、センサ本体
２ａが矩形平面形状を有するため、最大のダイヤフラム
部分の面積を得るには、同様に矩形状であることが望ま
しいが、不要な振動を軽減して信号ノイズを抑制するた
めには、円盤状又は楕円盤状であることが望ましい。ま
た、加工が困難ではあるが、コーン状の如く立体的な形
状とすることにより、更に信号ノイズを抑制することが
できるばかりでなく、受波感度をも向上させることがで
きる。これは、音響的な波動を効率的に収束させ易くな
るためである。また、多角形及び／又は多面体状に形成
することにより、適宜の設計仕様に合わせた好適な受波
部２３ａを得ることが可能である。

【００３４】上述のような受波部２３ａの設計において
は、超音波センサ，超音波マイクロフォン等の送受波に
用いられるダイヤフラム設計方法を利用することが可能
である。

【００３５】また、受波部２３ａの材質として本実施の
形態においては、前記半導体シリコン基板と一体的に加
工可能とすべくシリコン結晶を用いているが、公知の皮
膜生成プロセスによる金属，樹脂，セラミックス等の材
質を用いることができ、音響インピーダンスの整合を良
好にすべくこれらの材質から１種類を選択的に用いる。

【００３６】図２は、本発明に係る音響センサの動作原
理を説明するための斜視図であり、図中においては簡略
化のため、センサ本体２ａは保持部２２の近傍のみを、
受波部２３ａは伝搬部２６の近傍のみを夫々示してあ
る。

【００３７】図２に示す如く、センサ本体２ａには適当
なバイアス電圧Ｖ_biasが印加されており、共振部２１の
各共振子２５の先端部と、該先端部に対向する位置の前
記半導体シリコン基板に形成された電極３とにてキャパ
シタが構成されている。各共振子２５の先端部は、これ
らの振動に伴って位置が上下する可動電極であって、一
方、前記半導体シリコン基板に形成された電極３はその
位置が移動しない固定電極となっている。そして、各共
振子２５が夫々の特定の周波数にて振動すると、両電極
間の距離が変動するので、キャパシタの容量が変化する
ようになっている。

【００３８】各電極３には、このような容量変化を電圧
信号に変換し、変換した電圧信号を所定時間内で積算し
て出力する検出回路４が接続されている。

【００３９】図３は、検出回路４の構成を示すブロック
図であり、検出回路４は、前記キャパシタの容量Ｃ_sと
基準容量Ｃ_fとのインピーダンス比に応じた増幅比にて
増幅する演算増幅器４１，４２と、基準電圧Ｖ_refより
高い演算増幅器４２の出力信号を所定時間だけ積算する
積算回路４３と、積算回路４３から出力信号を取り出し
て一時的に保持して出力するサンプルホールド回路４４
とを備える。このような構成の検出回路４は、例えばシ
リコンＣＭＯＳプロセスによって形成されている。

【００４０】演算増幅器４１，積算回路４３，及びサン
プルホールド回路４４には、夫々クロックパルスφ₀，
φ₁，及びφ₂が供給され、演算増幅器４１，積算回路
４３，及びサンプルホールド回路４４は夫々これらのク
ロックパルスに同期して動作する。なお、これらのクロ
ックパルスは、外部から供給するようにしても良いし、
同一の半導体シリコン基板上にカウンタ回路を形成して
そこから供給するようにしても良い。

【００４１】空気中を伝搬した音波が受波部２３ａに伝
わると、板状の受波部２３ａが振動してその振動が伝搬
部２６を介してセンサ本体２ａ内を伝搬する。この際、
受波部２３ａはその端縁部をセンサ本体２ａの上面に固
定されているため、その内側部分にて自体の弾性により
上下に振動し、その振動振幅は中央部にて最も大きくな
る。これによって、受波部２３ａの最も大きい部分の振
動が伝搬部２６を介してセンサ本体２ａへ伝えられるよ
うになっている。

【００４２】そして、図２の左方から右方へ音波が、順
次長さが長くなっていく（順次共振周波数が低くなって
いく）片持ち梁の各共振子２５を振動させながら伝わっ
ていく。各共振子２５は固有の共振周波数を有してお
り、各共振子２５はその固有の周波数の音波が伝搬する
と共振し、その先端部が上下に振動する。この振動によ
って、その先端部と電極３との間で構成されるキャパシ
タの容量が変化する。

【００４３】得られた容量変化が検出回路４内に送られ
る。図４は、検出回路４内におけるタイミングチャート
であり、演算増幅器４１，積算回路４３，及びサンプル
ホールド回路４４に夫々供給するクロックパルスφ₀，
φ₁，及びφ₂を示す。なお、本例でのクロックパルス
制御は、ローレベルでオン状態とする。

【００４４】まず、検出回路４内では、演算増幅器４１
で得られたキャパシタの容量Ｃ_sと基準容量Ｃ_fとのイ
ンピーダンス比に応じて増幅比が決まる。例えば、１／
ωＣ _f（ω＝２πｆ，ｆ：周波数）に対する１／ωＣ_s
の値が１／２である場合には、得られる電圧信号が２倍
になる。但し、演算増幅器４１は、その＋入力端子が接
地されている反転増幅器であるので、次段の演算増幅器
４１で電圧位相を１倍で反転させる。得られた増幅電圧
信号が積算回路４３へ入力される。積算回路４３では、
クロックパルスφ₁に応じた所定の時間内において基準
電圧Ｖ_refより高い増幅電圧信号が積算され、その積算
信号がサンプルホールド回路４４へ入力される。サンプ
ルホールド回路４４では、クロックパルスφ₂に応じて
積算信号のサンプリングとホールドとを繰り返して外部
へ積算信号を出力する。

【００４５】以上のような処理は、長さが異なる共振子
２５，２５，…に夫々対応する検出回路４毎に並列的に
行われる。なお、図４に示すクロックパルスφ₀，
φ₁，及びφ₂の周期は一例であり、これらの各クロッ
クパルスの周期は任意に設定しても良いことは勿論であ
る。

【００４６】以上のようにして、特定の周波数に共振す
る共振子２５，２５，…に対応する検出回路４の出力信
号を調べることにより、任意の時間を周期とした、その
特定の周波数の音の強さの経時変化を知ることができ
る。また、複数の共振子２５，２５，…に対応する検出
回路４の出力信号を調べることにより、任意の時間を周
期とした、複数の周波数帯域毎の音の強さの経時変化を
知ることができる。この場合、一つの特定の周波数毎に
その積算結果を出力しても良いし、又は複数の特定の周
波数毎にその積算結果を出力しても良い。

【００４７】また、一定時間毎に区切ったとしてもどこ
にも音響データの欠落がない。また、一定時間毎に各周
波数毎の音響データが得られるので、時間の経過に合わ
せて各周波数の強度の推移を確認でき、例えば母音と子
音との時間的変化の判別をより正確に行えて、音声認識
の判別率を高めることができる。また、一定時間毎に各
周波数毎の音響データが得られるので、時間の経過に合
わせて各周波数の強度の推移を確認でき、音声の時間的
変化の判別をより正確に行えて、音声認識の判別率を高
めることに寄与できる。

【００４８】図５は、特定の周波数に対応する各検出回
路４の関係を示す図である。例えば、ｎ種類の共振周波
数ｆ₁，ｆ₂，ｆ₃，ｆ₄，…，ｆ_nに夫々選択的に応
答振動するように各２本ずつ合計２ｎ本の共振子を設け
る場合には、各共振周波数毎にその共振強度に応じた２
ｎ個の出力信号Ｖ_1a，Ｖ_1b，Ｖ_2a，Ｖ_2b，Ｖ_3a，Ｖ_3b，
Ｖ_4a，Ｖ_4b，…，Ｖ_na，Ｖ_nbを各検出回路４から得るこ
とができる。本例では、１つの共振周波数に対して２つ
ずつの検出系を備えているので、１つの検出系しか設け
ない場合に比べてより検出精度は高くなる。なお、保持
部２２の片側にのみ共振子２５，２５，…を設けること
により、構成を更に簡単にした低コストの音響センサを
提供することもできる。

【００４９】例えば、音声認識のための音声入力用マイ
クロフォンとして本発明に係る音響センサを使用する場
合には、可聴帯域における各共振周波数毎の共振強度に
応じてその周波数の強度を求め、求めた分析パターンに
基づいて音声を認識する。

【００５０】なお、音波の任意に選択した周波数のみの
強度を求めたい場合には、必要な共振周波数に対応する
検出回路の出力信号のみを得るようにすれば良い。例え
ば、図５において周波数ｆ₁，ｆ₃の強度を求める場合
には、対応しない他の検出回路４−2a，４−2b，４−4
a，４−4b，…，４−na，４−nbの出力を遮断するか、
予めこれらの検出回路４−2a，４−2b，４−4a，４−4
b，…，４−na，４−nbは設けないようにするかして、
必要な出力信号Ｖ_1a，Ｖ_1b，Ｖ_3a，Ｖ_3bが得られて、不
要な出力信号Ｖ_2a，Ｖ_2b，Ｖ_4a，Ｖ_4b，…，Ｖ_na，Ｖ_nb
が得られないようにすれば良い。このような音響センサ
の使用例としては、特定の一又は複数の周波数の異常音
を検出するための異常音入力用マイクロフォンが好適で
ある。

【００５１】（第２の実施の形態）図６は、本発明に係
る音響センサの第２の実施の形態の要部の構成を示す正
面図及びそのＶＩ−ＶＩ断面図である。本実施の形態の
音響センサにおいては、第１の実施の形態におけるセン
サ本体２ａの左右方向寸法を略半分にし、残った半分部
分を本実施の形態におけるセンサ本体２ｂとし、このセ
ンサ本体２ｂの全体部分を占める共振部２１及び保持部
２２を全て覆う大きさの受波部２３ｂがセンサ本体２ｂ
の上面に設けられている。

【００５２】このような構成により、第１の実施の形態
に比べて受波部２３ｂの大きさが半分になった分だけ受
波感度は低下するが、少なくとも従来の構成と同等以上
の受波感度が得られる。また、音響センサ全体としての
大きさは半分となり従来の検出感度を維持しつつ、音響
センサ全体の小型化を達成することができるようになっ
ている。

【００５３】また、上述の如き構成としたことにより、
受波部２３ｂの端縁部近傍に伝搬部２６が配置されるこ
とになる。但し、本実施の形態においては、受波部２３
ｂが第１の実施の形態の如き固定状態ではなく、センサ
本体２ｂ上に略載置されているような状態となってお
り、これによって、受波部２３ｂが自体の弾性に応じて
上下に振動するだけでなく、受波部２３ｂ全体が上下に
振動するため、より大きな振動振幅を得ることができ、
これによって検出感度を向上させることができるように
なっている。

【００５４】なお、受波部２３ｂとセンサ本体２ｂとが
接する部分に弾性体を介在させることにより、受波部２
３ｂがセンサ本体２ｂ上で飛び跳ねるような状態ではな
く、前記弾性体の弾性変形に応じて上下に振動するよう
になるので、受波部２３ｂ及びセンサ本体２ｂ間の衝撃
応力を緩衝することができる。

【００５５】なお、上述した例では、複数の共振子２
５，２５，…での特定の共振周波数の帯域を１５Ｈｚ〜
２０ｋＨｚの範囲としたが、これは例示であり、他の周
波数範囲でも良いことは勿論である。但し、音波である
ので、その周波数範囲は、数Ｈｚ〜５０ｋＨｚ（最大で
も１００ｋＨｚまで）である。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る音響セン
サにおいては、媒質中を伝搬した音波を受波部により受
け、受けた音波をその異なる周波数に夫々共振する複数
の共振子に与え、各共振子での振動を振動強度検出部で
検出する構成の音響センサの前記複数の共振子の少なく
とも一つと前記受波部とを積層して設けることにより、
音響センサ全体の大きさを増大させることなく、その検
出感度を向上させることができる。

【００５７】また、複数の共振子と前記受波部とを連結
保持する保持部を、前記受波部の中央部分にて連結する
ことにより、例えばダイヤフラムからなる前記受波部の
振動の最も大きい部分で前記保持部にその振動を伝える
ことができ、前記受波部を最も効率よく利用することが
できる。そのため、前記保持部が前記受波部の側面に接
していた従来の構成に対してより大きな振動を前記受波
部から前記保持部へ伝達することができ、更に検出感度
を向上させることができる。また、従来の検出感度を維
持するならば、前記受波部自体を小型化することも可能
である。

【００５８】また、前記受波部を遊動自在に支持するこ
とにより、前記保持部が前記受波部の中央部近傍でな
く、その他の部分に接している場合にも、前記受波部の
振動を効率良く前記保持部へ伝えることができ、このよ
うな場合にも検出感度を向上させることができる。

【００５９】また、前記受波部を拘持することにより、
前記保持部が前記受波部の中央部近傍に接している場合
に、前記受波部の全体の振動を前記保持部へ効率良く伝
えることができ、このような場合にも検出感度を向上さ
せることができる。

【００６０】さらに、前記受波部を弾性体を介して支持
することにより、前記保持部が前記受波部の中央部近傍
でなく、その他の部分に接している場合に、前記受波部
の遊動保持状態を達成することができる等、本発明は優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る音響センサの第１の実施の形態の
要部の構成を示す正面図及びそのＩ−Ｉ断面図である。

【図２】本発明に係る音響センサの動作原理を説明する
ための斜視図である。

【図３】本発明に係る音響センサの検出回路の構成を示
すブロック図である。

【図４】本発明に係る音響センサの検出回路内における
タイミングチャートである。

【図５】特定の周波数に対応する各検出回路の関係を示
す図である。

【図６】本発明に係る音響センサの第２の実施の形態の
要部の構成を示す正面図及びそのＶＩ−ＶＩ断面図であ
る。

【図７】開示の音響センサの要部の構成を示す平面図及
びそのＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。

【符号の説明】

２ａ，２ｂセンサ本体２１共振部２２保持部２３ａ，２３ｂ受波部２５共振子２６伝搬部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】媒質中を伝搬する音波を受ける板状の受
波部と、該受波部により受けられた音波の異なる周波数
に夫々共振する複数の共振子と、各共振子が共振する振
動強度を検出する振動強度検出部とを備える音響センサ
において、前記複数の共振子の少なくとも一つ及び受波部が積層し
て設けてあることを特徴とする音響センサ。
【請求項２】前記受波部及び複数の共振子を連結し、
該複数の共振子を保持する保持部を更に備え、該保持部
は、前記受波部の中央部分にて連結されている請求項１
記載の音響センサ。
【請求項３】前記受波部を遊動自在に支持する支持部
を更に備える請求項１記載の音響センサ。
【請求項４】前記受波部を拘持する拘持部を更に備え
る請求項１又は２記載の音響センサ。
【請求項５】前記支持部は、弾性体を介して前記受波
部を支持すべくなしてある請求項３記載の音響センサ。