JP2003345381A - 骨伝導音声振動検出素子及び音声認識システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】容易に最適な条件で骨伝導音声振動を電気信号
にして取り出すことができるようにする。 【解決手段】骨伝導音声振動が伝播する支持部材１０に
は梁構造体１１が支持され、梁構造体１１により骨伝導
音声振動を電気信号にして取り出される。梁構造体１１
には周波数特性調整用圧電体１６が固定されている。周
波数特性調整用圧電体１６には制御回路１７が電気的に
接続され、圧電体１６の電極間のインピーダンスを変え
ることにより梁構造体１１の周波数特性が調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は骨伝導音声振動を検
出する素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】音声認識技術は、研究段階から実用段階
を迎え、現在、自動車用のカーナビゲーションシステム
等で広く採用されるようになってきており、その認識率
も静寂環境なら９０％以上の数値が得られるようになっ
てきている。

【０００３】しかしながら、周囲に騒音がある環境では
著しく認識率が低下することが一般的に知られている。
例えば、車室内においては、自動車のエンジン音や風切
り音、ロードノイズなどが目立った騒音源であるし、同
乗者のおしゃべりの声やラジオ音声などで認識が阻害さ
れることが多々ある。そのような問題を解決するために
従来より様々な対策が行われており、指向性マイクロホ
ンの使用や、信号処理的な手法ではスペクトラムサブト
ラクション法などの採用により、一定の効果をあげてい
る。

【０００４】しかし、スペクトラムサブトラクション法
は、定常的なノイズの除去効果は大きいものの、人の声
など非定常的なノイズの除去効果は小さく、十分でな
い。そのほかにも色々な雑音分離技術が提案されている
が、まだ実用に供されているものは少ない。

【０００５】一方、人がしゃべって発せられた音声は空
気中を伝搬するものの他に、しゃべった本人の頭骨や皮
膚組織などを通って内耳の聴覚神経に到達して伝わる音
声が存在する。これは、一般的に骨伝導音と呼ばれてい
る。しゃべった自分の声を自分で聞く場合と、テープレ
コーダーなどに録音した声を聞き比べると違って聞こえ
るのは、自分の耳には空気を伝わってきた音（気導音）
と骨伝導音が両方とも入ってくるからだといわれてい
る。この骨伝導音は固体を伝搬する音声であり、インピ
ーダンスの違いから空気中を伝わる騒音があったとして
も、それから受ける影響は小さい。従って、周囲が騒音
環境であっても、発話者の声を高い対騒音信号比で取得
することが可能となり、それを用いれば騒音環境下でも
音声認識を実現することが可能であると考えられる。

【０００６】骨伝導音振動を外耳道で検出する振動検出
素子としては、特開昭５１−９４２１８号公報、特開昭
５８−８０９９７号公報および特開昭５８−９４２９８
号公報に示されるように圧電型のものや、マグネティッ
ク型のものなどがあった。

【０００７】しかしながら、音質が単一の梁の周波数特
性により決定されるので、骨伝導により減衰する音声振
動信号に対しては高域（１．０ｋＨｚ以上）の出力が小
さく、気道音マイクロホンに比べ音質が著しく劣るとい
う欠点があった。

【０００８】この課題を解決するため、特開平８−１９
５９９５号公報に開示された骨伝導音声振動検出素子に
おいては、図１３に示すような構成を採用している。図
１３において、ケース１００内での支持部材１０１に対
し異なる固有振動数の複数の梁１０２，１０３が設けら
れ、それぞれの梁１０２，１０３は重り１０４，１０５
と検出部材１０６，１０７を有し、検出部材１０６，１
０７の出力を電気的に加算している。

【０００９】しかしながら、例えば外耳道のように狭い
場所で骨伝導音声振動を検出する場合、サイズ上の節約
のため少数の梁しか使用できないため、気道音に近い音
質および音声認識用の入力音声を出力することは困難で
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような背
景の下になされたものであり、その目的は、容易に最適
な条件で骨伝導音声振動を電気信号にして取り出すこと
ができるようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の骨伝導
音声振動検出素子は、梁構造体に周波数特性調整用圧電
体を固定するとともに、インピーダンス調整器を周波数
特性調整用圧電体と電気的に接続して、周波数特性調整
用圧電体の電極間のインピーダンスを変えることにより
梁構造体の周波数特性を調整するようにしたことを特徴
としている。これにより、周波数特性調整用圧電体の電
極間のインピーダンスを変化させて圧電体の機械的物性
を制御することにより周波数応答特性を可変にして、使
用者にとって最適な特性に調節できる。その結果、容易
に最適な条件で骨伝導音声振動を電気信号にして取り出
すことができる。

【００１２】請求項２に記載のように、梁構造体は片持
ち梁構造を有するものであると、歪みを大きくし、感度
を向上させることができる。請求項３に記載のように、
前記圧電体が複数に分割されて配設されており、分割さ
れた圧電体の各々を独立して制御可能であると、梁構造
体の周波数特性をよりきめ細やかに可変にすることがで
きる。

【００１３】周波数特性調整用圧電体での電極間のイン
ピーダンスの変更は、請求項４に記載のように、各電極
につながる両配線間に設けたスイッチにおける開閉動作
のデューティ比を調整することにより行ったり、請求項
５に記載のように、各電極につながる両配線間に設けた
可変抵抗器の抵抗値を調整することにより行ったり、あ
るいは、請求項６に記載のように、それらを組み合わせ
て行うようにすると、実用上好ましいものとなる。

【００１４】請求項７に記載のように、梁構造体での骨
伝導音声振動の電気信号にしての取り出しは、振動検出
用圧電体を用いると、周波数特性調整用圧電体と同じ材
料で振動検出部材を構成することができるため、製造コ
ストを低減することができる。

【００１５】請求項８に記載のように、周波数特性調整
用圧電体と振動検出用圧電体とは同一構造をなし、か
つ、梁構造体での同一平面内に配置されていると、周波
数特性調整用圧電体と振動検出用圧電体とを平面的に集
積して配置することができ、小型化、低コスト化するこ
とができる。

【００１６】請求項９に記載のように、骨伝導音声振動
を電気信号にして取り出すための部材と周波数特性調整
用圧電体を、梁構造体での表裏両面に配すると、検出感
度を向上させることができる。

【００１７】請求項１０に記載のように、同一構成の複
数の梁構造体を具備し、当該複数の梁構造体における固
定端となる部位が導電性連結部材を挟んで積層されると
ともに、当該積層部にシャフトが貫通し、このシャフト
にて各梁構造体が連結支持され、かつ、各梁構造体での
振動検出用圧電体が電気的に直列に接続されていると、
梁構造体の本数倍で検出感度を向上させることができ
る。

【００１８】請求項１１に記載のように、異なる構成の
複数の梁構造体を具備し、当該複数の梁構造体における
固定端となる部位が導電性連結部材を挟んで積層される
とともに、当該積層部にシャフトが貫通し、このシャフ
トにて各梁構造体が連結支持され、かつ、各梁構造体で
の振動検出用圧電体が電気的に直列に接続されている
と、検出できる周波数帯域を広げることができる。

【００１９】請求項１２に記載のように、骨伝導音声振
動を電気信号にして取り出した信号に基づいてインピー
ダンス調整器を制御して梁構造体の周波数特性を調整す
ると、梁構造体の特性を、音声認識を行う上で最適にな
るように可変にして認識率を向上させることが可能とな
る。

【００２０】請求項１３に記載のように、請求項１〜１
２のいずれか１項に記載の骨伝導音声振動検出素子にお
ける骨伝導音声振動を電気信号にして取り出した信号を
用い、音声認識させるようにするとよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、この
発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明
する。

【００２２】図１は、本実施形態における音声認識シス
テム１の構成図である。音声認識システム１は骨伝導音
声振動検出素子２を具備している。この骨伝導音声振動
検出素子２は、骨伝導イヤホンマイクに用いられ、骨伝
導により外耳部分に伝達された音声振動を検出するため
のものである。骨伝導音声振動検出素子２の出力は音声
認識回路３に送られ、ここで音声認識が行われる。

【００２３】骨伝導音声振動検出素子２には支持部材１
０が備えられ、この支持部材１０は骨伝導音声振動が伝
播する部材であり、金属板等が使用される。詳しくは、
支持部材１０は、図示しない、例えば真鍮（黄銅）のよ
うな骨伝導音声振動を良好に伝達するケース内に配置
（固定）されている。支持部材１０には梁構造体１１が
支持され、梁構造体１１にて骨伝導音声振動が電気信号
にして取り出される。梁構造体１１は片持ち梁構造を有
し、それ故、歪みを大きくし、感度を向上させることが
できる。骨伝導による音声振動は、検出素子を外耳道周
辺の骨、皮膚、外耳道に装着するための、図示しないプ
ラスチック部材、検出素子を収納する図示しないケース
に伝達され、さらに支持部材１０を経由して梁構造体
（片持ち梁）１１に伝達される。

【００２４】梁構造体１１は板材１２と重り１３と振動
検出用圧電体１４を備えている。板材１２は金属板、具
体的には銅板、ステンレス鋼板材、ベリリウム銅板材等
が使用される。板材１２の一方の端部が支持部材１０に
固定されている。板材１２の先端側の上面（自由端側の
先端上部）には重り１３が固定されている。また、板材
１２の可動部における下面での根元部には振動検出用圧
電体１４が固定され、振動検出用圧電体１４によって骨
伝導音声振動が電気信号にして取り出される。即ち、骨
伝導音声振動による梁構造体（片持ち梁）１１の振動は
振動検出用圧電体１４の電圧出力として取り出される。
振動検出用圧電体１４は信号検出回路１５と電気的に接
続されている。信号検出回路１５には音声認識回路３が
電気的に接続され、骨伝導音声振動を電気信号にして取
り出した信号を用いて音声認識が行われる。

【００２５】一方、板材１２の可動部の上面には周波数
特性調整用圧電体１６が固定されている。周波数特性調
整用圧電体１６は長方形の板状をなすとともに、図２に
示すように、ＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛：ＰｂＺｒ
_1-xＴｉ_xＯ₃）における対向する両面に電極１６ａ，１
６ｂを形成した構造となっている。つまり、ＰＺＴの表
裏の両面には銀などの材料の電極１６ａ，１６ｂがスク
リーン印刷等で付けられている。図１の周波数特性調整
用圧電体１６にはインピーダンス調整器としての制御回
路１７が電気的に接続されている。詳しくは、図２に示
すように、周波数特性調整用圧電体１６の電極１６ａが
配線Ｌａにて制御回路１７と接続されるとともに、周波
数特性調整用圧電体１６の電極１６ｂが配線Ｌｂにて制
御回路１７と接続されている。制御回路１７の内部にお
いて、各電極１６ａ，１６ｂにつながる両配線Ｌａ，Ｌ
ｂ間にはスイッチＳＷ１が設けられている。音声認識回
路３から制御回路１７にフィードバック指令信号が送ら
れ、この信号によりスイッチＳＷ１における開閉動作の
デューティ比Ｔon／Ｔ１が調整される。つまり、１周期
Ｔ１におけるスイッチ・オン時間Ｔonの割合Ｔon／Ｔ１
が調整される。これにより、圧電体１６の電極１６ａ，
１６ｂ間のインピーダンスが変えられ、これにより、梁
構造体１１の周波数特性を調整することができる。

【００２６】詳しくは、周波数特性調整用圧電体１６の
材料特性においては、電極１６ａ，１６ｂ間のインピー
ダンスが高い場合（完全に絶縁されている場合）の弾性
率Ｙ１３Ｄと、インピーダンスが低い場合（完全に導通
している場合）弾性率Ｙ１３Ｅとの間には、 Ｙ１３Ｅ＝（１−ｋ²）・Ｙ１３Ｄ の関係がある。

【００２７】ここで、ｋは電気機械結合定数であり、一
般的な圧電材料では０．７程度の値をとる。そのため、
Ｙ１３Ｅ／Ｙ１３Ｄ≒０．５となり、梁構造体（片持ち
梁）１１の弾性率（ばね定数）の変化が生じる。よっ
て、梁構造体（片持ち梁）１１の固有振動数が変化し、
梁構造体１１の特性を可変にすることができる。

【００２８】つまり、図１２に示すように、電極１６
ａ，１６ｂ間のインピーダンスが高い場合（完全に絶縁
されている場合）と、インピーダンスが低い場合（完全
に導通している場合）とでは共振周波数が異なり、周波
数特性を異ならせることができるようになる。

【００２９】この音声認識システムを使用するにあた
り、利用者が、予め設定した単語及び文章を発話してそ
の音声の認識を行い、最も認識率の高い周波数特性とな
るように学習させ、制御回路１７によるインピーダンス
を制御する。このようにすることにより、使用者にとっ
て最適な出力を得ることができる。また、インピーダン
ス値を記録しておくことで、次回より学習することなく
使用者に対応した状況で使用できる。

【００３０】以上のごとく、周波数特性調整用圧電体１
６の電極１６ａ，１６ｂ間のインピーダンスを変化させ
て周波数特性調整用圧電体１６の機械的物性（弾性率）
を制御することにより周波数応答特性を可変にして、使
用者にとって最適な特性に調節できる。その結果、容易
に最適な条件で骨伝導音声振動を電気信号にして取り出
すことができる。即ち、梁構造体１１の周波数特性を可
変にして、骨伝導による音声振動の高域での減衰を補正
するとともに感度を向上させることができ、これによ
り、気導音声に近い音質で音声認識用の入力音声として
使用可能な音声を検出することができる。また、小型の
骨伝導音声振動検出素子を得ることができる。このよう
にして、不特定話者用小型骨伝導音声振動検出素子及び
音声認識システムを得ることができる。

【００３１】特に、骨伝導音声振動を電気信号にして取
り出した信号に基づいて制御回路（インピーダンス調整
器）１７を制御して梁構造体１１の周波数特性を調整す
ることにより、梁構造体１１の特性を、音声認識を行う
上で最適になるように可変にして認識率を向上させるこ
とが可能となる。

【００３２】また、梁構造体１１での骨伝導音声振動の
電気信号にしての取り出しは、振動検出用圧電体１４を
用いると、周波数特性調整用圧電体１６と同じ材料で振
動検出部材（１４）を構成することができるため、製造
コストを低減することができる。

【００３３】なお、図２では、周波数特性調整用圧電体
１６での電極１６ａ，１６ｂ間のインピーダンスの変更
は、各電極１６ａ，１６ｂにつながる両配線Ｌａ，Ｌｂ
間に設けたスイッチＳＷ１における開閉動作のデューテ
ィ比Ｔon／Ｔ１を調整することにより行った。これに代
わり、図３に示すように、各電極１６ａ，１６ｂにつな
がる両配線Ｌａ，Ｌｂ間に設けた可変抵抗器Ｒ１の抵抗
値を調整することにより、周波数特性調整用圧電体１６
での電極１６ａ，１６ｂ間のインピーダンスの変更を行
うようにしてもよい。

【００３４】あるいは、スイッチＳＷ１と可変抵抗器Ｒ
１を組み合わせてもよい。つまり、図４に示すように、
各電極１６ａ，１６ｂにつながる両配線Ｌａ，Ｌｂ間に
おいてスイッチＳＷ１と可変抵抗器Ｒ１を直列に接続
し、スイッチＳＷ１の開閉動作のデューティ比Ｔon／Ｔ
１を調整するとともに可変抵抗器Ｒ１の抵抗値を調整す
ることによりインピーダンスの変更を行うようにしても
よい。あるいは、図５に示すように、各電極１６ａ，１
６ｂにつながる両配線Ｌａ，Ｌｂ間においてスイッチＳ
Ｗ１と可変抵抗器Ｒ１を並列に接続し、スイッチＳＷ１
の開閉動作のデューティ比Ｔon／Ｔ１を調整するととも
に可変抵抗器Ｒ１の抵抗値を調整することによりインピ
ーダンスの変更を行うようにしてもよい。

【００３５】このように（図４，５のように）、周波数
特性調整用圧電体１６での電極１６ａ，１６ｂ間のイン
ピーダンスの変更は、各電極１６ａ，１６ｂにつながる
両配線Ｌａ，Ｌｂ間に設けたスイッチＳＷ１における開
閉動作のデューティ比Ｔon／Ｔ１を調整するとともに、
各電極１６ａ，１６ｂにつながる両配線Ｌａ，Ｌｂ間に
設けた可変抵抗器Ｒ１の抵抗値を調整することにより行
うようにしてもよい。

【００３６】また、図２，３，４，５のようにすると、
制御回路１７が簡素化され、小型・軽量・低消費電力に
することができる。さらに、図１の場合には板材１２の
先端に重り１３を設けた例を説明したが、重り１３を設
けなくてもよい。また、図１では圧電体による振動検出
について説明したが、ピエゾ抵抗素子や半導体などによ
る歪み検出の方法を用いても、同様の効果が得られる。

【００３７】また、本骨伝導音声振動検出素子２の取り
付け位置は、外耳道周辺に限定されるものではなく、体
表面で骨伝導音声振動が伝達される部位であれば、同様
の効果が得られる。 （第２の実施の形態）次に、第２の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００３８】図６は、図１に代わる本実施形態における
音声認識システム１の構成図である。図６の本実施形態
においては、板材（片持ち梁）１２の可動部の上面に、
多数の周波数特性調整用圧電体２０，２１，２２を配置
している。つまり、図１での圧電体１６が図６では複数
に分割されて配置され、分割された圧電体２０，２１，
２２の各々を独立して制御可能である。これにより、各
圧電体２０，２１，２２の弾性率を調整することによる
梁構造体１１の周波数特性の微調整が可能になり、梁構
造体１１の周波数特性（固有振動数）の制御精度が向上
する。つまり、梁構造体１１の周波数特性をよりきめ細
やかに可変にすることができる。 （第３の実施の形態）次に、第３の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００３９】図７は、図１に代わる本実施形態における
音声認識システム１の構成図である。板材（片持ち梁）
１２の可動部の下面には圧電体１４ａ，３０，３１が、
また、板材１２の可動部の上面には圧電体１４ｂ，３
２，３３が配置されている。ここで、周波数特性調整用
圧電体３０，３１，３２，３３と振動検出用圧電体１４
ａ，１４ｂとは同一構造をなし、この圧電体１４ａ，３
０，３１および１４ｂ，３２，３３を梁構造体１１での
同一平面内に配置している。このようにすると、周波数
特性調整用圧電体３０，３１，３２，３３と振動検出用
圧電体１４ａ，１４ｂとを平面的に集積して配置するこ
とができ、小型化、低コスト化することができる。

【００４０】また、骨伝導音声振動を電気信号にして取
り出すための部材（圧電体）１４ａ，１４ｂと周波数特
性調整用圧電体３０〜３３を、梁構造体１１（板材１
２）での表裏両面に配したので、検出感度を向上させる
ことができる。 （第４の実施の形態）次に、第４の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００４１】図８は、本実施形態における骨伝導音声振
動検出素子の構成図である。板材１２（片持ち梁）の下
面中央部には帯状の振動検出用圧電体４０が配置される
とともに、その両側には帯状の周波数特性調整用圧電体
４１，４２が配置されている。また、板材１２の上面中
央部には帯状の振動検出用圧電体４３が配置されるとと
もに、その両側には帯状の周波数特性調整用圧電体４
４，４５が配置されている。この場合、梁構造体１１
（板材１２）の両面から圧電体４１，４２，４４，４５
の弾性率を制御することができるので、梁構造体１１
（板材１２）の初期反り量を制御することができる。ま
た、梁構造体１１（板材１２）の両面に振動検出用圧電
体４０，４３を配することで高出力を得ることができ
る。

【００４２】図８の変形例として、図９に示すようにし
てもよい。つまり、板材（片持ち梁）１２の両面に、板
材１２と同寸法の周波数特性調整用圧電体５０，５１を
貼り合わせるとともに、板材１２の可動部の根元部（周
波数特性調整用圧電体５１の可動部の根元部）に振動検
出用圧電体５２を配してもよい。 （第５の実施の形態）次に、第５の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。

【００４３】図１０は、本実施形態における骨伝導音声
振動検出素子６０の構成図である。本実施形態において
は、圧電体バイモルフ６１ａ〜６１ｅを、骨伝導音声振
動を電気信号に変換するための梁構造体（片持ち梁）と
して用いており、梁構造体全体が圧電体である。各圧電
体バイモルフ６１ａ〜６１ｅは同じ長さであり、圧電体
バイモルフ６１ａ〜６１ｅを、同一構成（同一特性）の
複数の梁構造体として使用している。

【００４４】複数の梁構造体６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，
６１ｄ，６１ｅにおける固定端となる部位が導電性連結
部材６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄを挟んで積層され
ている。その両側には固定部材６４ａ，６４ｂが配置さ
れている。この積層部にシャフト６２が貫通しており、
固定部材６４ａ，６４ｂがシャフト６２と溶接（固定）
されている。よって、固定部材６４ａ，６４ｂ間におい
て梁構造体（バイモルフ）６１ａ〜６１ｅと連結部材６
３ａ〜６３ｄが交互に積層された状態で挟持されてい
る。このようにして、シャフト６２にて各梁構造体６１
ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅが連結支持され、
かつ、各梁構造体６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６
１ｅでの振動検出用圧電体（バイモルフ）が電気的に直
列に接続されている。

【００４５】図１０のように連結支持された梁構造体６
１ａ〜６１ｅは、図示しない骨伝導音声振動が伝播する
部材に支持されている。また、各梁構造体（バイモル
フ）６１ａ〜６１ｅの一方の面には周波数特性調整用圧
電体６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ，６５ｅが固定さ
れ、各圧電体６５ａ〜６５ｅは制御回路１７（図１参
照）と接続されている。

【００４６】図１０の場合、各振動検出用圧電体（バイ
モルフ）の出力を加算できるので高出力を得ることがで
きる。つまり、梁構造体の本数倍で検出感度を向上させ
ることができる。

【００４７】図１０の変形例として、図１１に示すよう
に、長さの異なる圧電体バイモルフ７１ａ〜７１ｅを、
異なる構成（特性）の複数の梁構造体として使用しても
よい。詳しくは、複数の梁構造体７１ａ，７１ｂ，７１
ｃ，７１ｄ，７１ｅにおける固定端となる部位が導電性
連結部材６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄを挟んで積層
されている。この積層部にシャフト６２が貫通し、固定
部材６４ａ，６４ｂ間においてシャフト６２にて各梁構
造体７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅが連結支
持され、かつ、各梁構造体７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７
１ｄ，７１ｅでの振動検出用圧電体（バイモルフ）が電
気的に直列に接続されている。よって、検出できる周波
数帯域を広げることができる。つまり、各振動検出用圧
電体（バイモルフ）の出力を加算できるので広帯域にわ
たり高出力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態における音声認識システムの概
要を示す構成図。

【図２】周波数特性調整用圧電体と制御回路の詳細構成
図。

【図３】周波数特性調整用圧電体と制御回路の詳細構成
図。

【図４】周波数特性調整用圧電体と制御回路の詳細構成
図。

【図５】周波数特性調整用圧電体と制御回路の詳細構成
図。

【図６】第２の実施形態における骨伝導音声振動検出素
子の構成図。

【図７】第３の実施形態における骨伝導音声振動検出素
子の構成図。

【図８】第４の実施形態における骨伝導音声振動検出素
子の構成図。

【図９】変形例の骨伝導音声振動検出素子の構成図。

【図１０】第５の実施形態における骨伝導音声振動検出
素子の構成図。

【図１１】変形例の骨伝導音声振動検出素子の構成図。

【図１２】第１の実施形態における骨伝導音声振動検出
素子の周波数特性図。

【図１３】従来技術を説明するための骨伝導音声振動検
出素子の構成図。

【符号の説明】 １０…支持部材、１１…梁構造体、１４…振動検出用圧
電体、１４ａ…振動検出用圧電体、１４ｂ…振動検出用
圧電体、１６…周波数特性調整用圧電体、１６ａ，１６
ｂ…電極、１７…制御回路、２０，２１，２２…周波数
特性調整用圧電体、３０，３１，３２，３３…周波数特
性調整用圧電体、６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６
１ｅ…梁構造体、６２…シャフト、６３ａ，６３ｂ，６
３ｃ，６３ｄ…導電性連結部材、７１ａ，７１ｂ，７１
ｃ，７１ｄ，７１ｅ…梁構造体、Ｌａ，Ｌｂ…配線、Ｓ
Ｗ１…スイッチ、Ｒ１…可変抵抗器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土方 啓暢 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5D004 AA05 CC04 DD03 FF01 5D015 DD02

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 骨伝導音声振動が伝播する部材（１０）
   に支持され、骨伝導音声振動を電気信号にして取り出す
   ための梁構造体（１１）と、 前記梁構造体（１１）に固定された周波数特性調整用圧
   電体（１６）と、 前記周波数特性調整用圧電体（１６）と電気的に接続さ
   れ、当該圧電体（１６）の電極（１６ａ，１６ｂ）間の
   インピーダンスを変えることにより前記梁構造体（１
   １）の周波数特性を調整するインピーダンス調整器（１
   ７）と、を備えたことを特徴とする骨伝導音声振動検出
   素子。
2. 【請求項２】 前記梁構造体（１１）は片持ち梁構造を
   有することを特徴とする請求項１に記載の骨伝導音声振
   動検出素子。
3. 【請求項３】 前記圧電体（１６）が複数に分割されて
   配設されており、分割された圧電体（２０，２１，２
   ２）の各々を独立して制御可能であることを特徴とする
   請求項１または２に記載の骨伝導音声振動検出素子。
4. 【請求項４】 前記圧電体（１６）での電極（１６ａ，
   １６ｂ）間のインピーダンスの変更は、各電極（１６
   ａ，１６ｂ）につながる両配線（Ｌａ，Ｌｂ）間に設け
   たスイッチ（ＳＷ１）における開閉動作のデューティ比
   を調整することにより行うようにしたことを特徴とする
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の骨伝導音声振動検
   出素子。
5. 【請求項５】 前記圧電体（１６）での電極（１６ａ，
   １６ｂ）間のインピーダンスの変更は、各電極（１６
   ａ，１６ｂ）につながる両配線（Ｌａ，Ｌｂ）間に設け
   た可変抵抗器（Ｒ１）の抵抗値を調整することにより行
   うようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   １項に記載の骨伝導音声振動検出素子。
6. 【請求項６】 前記圧電体（１６）での電極（１６ａ，
   １６ｂ）間のインピーダンスの変更は、各電極（１６
   ａ，１６ｂ）につながる両配線（Ｌａ，Ｌｂ）間に設け
   たスイッチ（ＳＷ１）における開閉動作のデューティ比
   を調整するとともに、各電極（１６ａ，１６ｂ）につな
   がる両配線（Ｌａ，Ｌｂ）間に設けた可変抵抗器（Ｒ
   １）の抵抗値を調整することにより行うようにしたこと
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の骨伝
   導音声振動検出素子。
7. 【請求項７】 前記梁構造体（１１）での骨伝導音声振
   動の電気信号にしての取り出しは、振動検出用圧電体
   （１４）を用いることを特徴とする請求項１〜６のいず
   れか１項に記載の骨伝導音声振動検出素子。
8. 【請求項８】 前記周波数特性調整用圧電体（３０，３
   １）と前記振動検出用圧電体（１４ａ）とは同一構造を
   なし、かつ、前記梁構造体（１１）での同一平面内に配
   置されていることを特徴とする請求項７に記載の骨伝導
   音声振動検出素子。
9. 【請求項９】 前記骨伝導音声振動を電気信号にして取
   り出すための部材（１４ａ，１４ｂ）と前記周波数特性
   調整用圧電体（３０，３１，３２，３３）を、前記梁構
   造体（１１）での表裏両面に配したことを特徴とする請
   求項１〜８のいずれか１項に記載の骨伝導音声振動検出
   素子。
10. 【請求項１０】 同一構成の複数の梁構造体（６１ａ，
    ６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ）を具備し、当該複数
    の梁構造体（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１
    ｅ）における固定端となる部位が導電性連結部材（６３
    ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ）を挟んで積層されるとと
    もに、当該積層部にシャフト（６２）が貫通し、このシ
    ャフト（６２）にて各梁構造体（６１ａ，６１ｂ，６１
    ｃ，６１ｄ，６１ｅ）が連結支持され、かつ、各梁構造
    体（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ）での振
    動検出用圧電体が電気的に直列に接続されていることを
    特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の骨伝導
    音声振動検出素子。
11. 【請求項１１】 異なる構成の複数の梁構造体（７１
    ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ）を具備し、当該
    複数の梁構造体（７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７
    １ｅ）における固定端となる部位が導電性連結部材（６
    ３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ）を挟んで積層されると
    ともに、当該積層部にシャフト（６２）が貫通し、この
    シャフト（６２）にて各梁構造体（７１ａ，７１ｂ，７
    １ｃ，７１ｄ，７１ｅ）が連結支持され、かつ、各梁構
    造体（７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７１ｅ）での
    振動検出用圧電体が電気的に直列に接続されていること
    を特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の骨伝
    導音声振動検出素子。
12. 【請求項１２】 前記骨伝導音声振動を電気信号にして
    取り出した信号に基づいて前記インピーダンス調整器
    （１７）を制御して梁構造体（１１）の周波数特性を調
    整するようにしたことを特徴とする請求項１〜１１のい
    ずれか１項に記載の骨伝導音声振動検出素子。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれか１項に記載
    の骨伝導音声振動検出素子における前記骨伝導音声振動
    を電気信号にして取り出した信号を用い、音声認識させ
    ることを特徴とする音声認識システム。