JP2014033301A - Contact microphone - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人体の軟部組織を伝達された音(皮膚伝導音)を取得する接触型マイクロフォンに関する。 The present invention relates to a contact microphone that acquires sound (skin conduction sound) transmitted through a soft tissue of a human body.
従来、接触型マイクロフォンでは、ダイアフラム前室に振動伝達媒質として、人体の軟部組織と略同等の音響インピーダンスを有するシリコーンを充填し、このシリコーンの表面を皮膚伝導音のピックアップ面とする構造が一般的である(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, in a contact microphone, a structure in which the front chamber of a diaphragm is filled with silicone having an acoustic impedance substantially equal to that of a soft tissue of a human body as a vibration transmission medium and the surface of the silicone is used as a pickup surface for skin conduction sound is generally used. (For example, see Patent Document 1).
すなわち、例えば図6(a)に示すように、接触型マイクロフォン1は、樹脂などで形成されたケース2と、このケース2に収容されたダイアフラム(振動板)3と、同じくケース2に収容され、上記ダイアフラム3の振動を電気信号に変換する振動電気変換素子4とを備えている。
That is, for example, as shown in FIG. 6A, the contact microphone 1 is accommodated in a
上記ケース2は有底の筒状であり、ダイアフラム3の前方にダイアフラム前室2aが形成され、人体の軟部組織である皮膚10を伝達された音(皮膚伝導音)による振動をピックアップ面1aからダイアフラム3に伝達するための開口部2bが形成されている。
The
上記ピックアップ面1aからダイアフラム前室2aには、人体の軟部組織と略同等の音響インピーダンスを有するシリコーン5が充填されている。このシリコーン5は、ピックアップ面1aを皮膚10に接触させることで、皮膚伝導音をダイアフラム3に伝達するための媒質として働く。これに対し、空気伝播音は、図6(b)に示すようにピックアップ面1aからシリコーン5内に進入する際に減衰し、ダイアフラム3への伝達が阻止または抑制される。
From the
このように、ダイアフラム前室2aにシリコーン5を充填することで、人体の軟部組織との音響インピーダンスの整合を取って接触時に振動を拾い易く、かつ非接触時に空気伝播音を拾い難くしてダイナミックレンジを確保できる。そして、上記シリコーン5を介してダイアフラム3に伝達された皮膚伝導音による振動を、振動電気変換素子4により電気信号に変換して収音するようになっている。
In this way, by filling the diaphragm
しかしながら、上記のような構成の接触型マイクロフォンでは、ダイアフラム前室2aにシリコーン5を充填する際、気泡の混入、硬化時間の確保、充填専用設備の導入など、振動伝達媒質としてシリコーン5を用いることに起因する生産性の低下や量産の困難さなどの課題があった。
However, in the contact-type microphone configured as described above, when the
一方、シリコーン5を用いないと、接触型マイクロフォン1が皮膚に接触していない状態において、空気伝播音がピックアップ面1aからシリコーン5を介してダイアフラム3に伝達され、外部騒音を拾ってしまうことになる。
On the other hand, if the
本発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、生産性の低下や量産の困難さを招くことなく、皮膚伝導による音を拾い易く、かつ外部騒音を拾い難い接触型マイクロフォンを提供することにある。 The present invention has been proposed in view of the above, and the object of the present invention is to make it easy to pick up sound due to skin conduction without causing reduction in productivity and difficulty in mass production, and to make it difficult to pick up external noise. Is to provide a microphone.
上記課題を解決するために、請求項1に係る本発明の接触型マイクロフォンは、人体の軟部組織を伝達された音による振動を、電気信号に変換して収音する接触型マイクロフォンであって、振動伝達媒質として働き、ダイアフラム13の前方に複数のフィルムが離隔して配置された複層フィルム16を設けたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the contact microphone according to the first aspect of the present invention is a contact microphone that collects sound by converting vibration due to sound transmitted through the soft tissue of a human body into an electric signal, A
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の接触型マイクロフォンにおいて、前記ダイアフラム13を収容するケース12と、このケース12に収容され、前記ダイアフラム13の振動を電気信号に変換する振動電気変換手段14とを更に具備することを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の接触型マイクロフォンにおいて、前記複層フィルム16は、第1、第2のフィルム16−1、16−2と、これら第1、第2のフィルム16−1、16−2間の外周部に介在され、前記第1、第2のフィルム16−1、16−2を所定の間隔に離隔する第1のスペーサ17−1と、前記第2のフィルム16−2の外周部と前記ケース12との間に介在され、前記第2のフィルム16−2と前記ケース12とを所定の間隔に離隔する第2のスペーサ17−2とを備え、前記第1のフィルム16−1を皮膚20に接触させて収音することを特徴とする。
The invention according to
本発明の接触型マイクロフォンによれば、振動伝達媒質としてシリコーンを使用しないので、シリコーンを用いることに起因する生産性の低下や量産の困難さなどの問題を回避できる。また、ピックアップ面を皮膚に接触させたときに、複層フィルムの皮膚に密着したフィルムは皮膚と一体となって振動するため、このフィルムによる透過損失が無視でき、皮膚伝導音は皮膚に密着したフィルム以外のフィルムを透過してダイアフラムへ伝達される。これに対し、ピックアップ面が皮膚に接触していないときには、複層フィルムの各々のフィルムが空気伝播音の侵入を防ぐので騒音に対する遮音効果が働く。 According to the contact-type microphone of the present invention, since silicone is not used as the vibration transmission medium, problems such as a decrease in productivity and difficulty in mass production due to the use of silicone can be avoided. Also, when the pickup surface is brought into contact with the skin, the film that adheres to the skin of the multilayer film vibrates integrally with the skin, so the transmission loss due to this film can be ignored, and the skin conduction sound adheres to the skin. The light is transmitted to the diaphragm through a film other than the film. On the other hand, when the pickup surface is not in contact with the skin, each film of the multilayer film prevents an airborne sound from entering, so that a sound insulation effect against noise works.
従って、生産性の低下や量産の困難さなどを招くことなく、空気伝搬音(外部騒音)は拾い難く、かつ皮膚伝導音(音声)は拾い易い接触型マイクロフォンを提供できる。 Therefore, it is possible to provide a contact microphone that is difficult to pick up air-borne sound (external noise) and easily picks up skin conduction sound (sound) without lowering productivity or difficulty in mass production.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)は、本発明の実施形態に係る接触型マイクロフォンの構成例を示す断面図である。この接触型マイクロフォン11は、ピックアップ面11aを人体の軟部組織である皮膚20、例えば首部や耳の下部に接触させて皮膚伝導音を収音するものである。
Fig.1 (a) is sectional drawing which shows the structural example of the contact-type microphone which concerns on embodiment of this invention. The
上記接触型マイクロフォン11は、従来と同様に、樹脂などで形成されたケース12と、このケース12に収容されたダイアフラム(振動板)13と、同じくケース12に収容され、上記ダイアフラム13の振動を電気信号に変換する振動電気変換素子(振動電気変換手段)14とを備えている。この振動電気変換素子14には、例えばエレクトレットや圧電素子(ピエゾ素子)を用いることができる。
The
上記ケース12は有底の筒状であり、ダイアフラム13の前方にダイアフラム前室12aが形成され、人体の軟部組織である皮膚20を伝達された音による振動をピックアップ面11aからダイアフラム13に伝達するための開口部12bが形成されている。
The
上記ケース12のピックアップ面11a側には、皮膚伝導音をダイアフラム13に伝達するための振動伝達媒質として働く複層フィルム16が設けられている。この複層フィルム16は、本実施形態では、第1、第2のフィルム16−1、16−2と、これらのフィルム16−1、16−2間の外周部に介在されたスペーサ17−1と、上記第2のフィルム16−2とケース12間の外周部に介在された第2のスペーサ17−2とで構成されている。
A
上記第1、第2のフィルム16−1、16−2はそれぞれ、PET(ポリエチレンテレフタレート)やABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)などの樹脂やSUS(ステンレス鋼)などの金属、あるいはこれらの組み合わせからなり、好ましい厚さは25μm〜3mmの範囲内である。また、スペーサ17−1、17−2も同様に、PETやABSなどの樹脂やSUSなどの金属、さらに、粘着剤付き不織布などの両面テープ、あるいはこれらの組み合わせを用いることができ、好ましい厚さは0.1mm〜3mmの範囲内である。ここで、ケース12の開口部12bの直径は0.1mm以上である。
The first and second films 16-1 and 16-2 are made of a resin such as PET (polyethylene terephthalate) and ABS (acrylonitrile / butadiene / styrene), a metal such as SUS (stainless steel), or a combination thereof. The preferred thickness is in the range of 25 μm to 3 mm. Similarly, the spacers 17-1 and 17-2 can be made of a resin such as PET or ABS, a metal such as SUS, a double-sided tape such as a non-woven fabric with an adhesive, or a combination thereof. Is in the range of 0.1 mm to 3 mm. Here, the diameter of the opening 12b of the
そして、ピックアップ面11aを皮膚20に接触させ、人体の軟部組織を伝達された音(皮膚伝導音)による振動を、上記複層フィルム16を介してダイアフラム13に伝達し、振動電気変換素子14により電気信号に変換して収音する。
Then, the
上記のような構成では、ピックアップ面11aを皮膚20に接触させたときには、皮膚20に密着したフィルム16−1は皮膚20と一体となって振動し、皮膚伝導音はフィルム16−1以外のフィルム16−2を透過してダイアフラム13へ伝達される。このように皮膚20とフィルム16−1とが一体で動くことで、フィルム16−1の透過損失は無視できるので、皮膚伝導による音が拾い易くなる。
In the above configuration, when the
一方、ピックアップ面11aが皮膚20に接触していないときには、図1(b)に示すように、ダイアフラム13の前方に配置した複層フィルム16(フィルム16−1、16−2)が外部騒音の侵入を防ぐので遮音効果が働く。すなわち、遮音の質量則の考えから、空気伝播音は媒質(フィルム16−1、16−2)を通り抜ける時に、透過損失(音圧が落ちる効果)がある。その効果は、下式(1)より質量や密度に比例することが知られている。
透過損失=20 log(面密度×周波数)−43[dB]…(1)
On the other hand, when the
Transmission loss = 20 log (surface density × frequency) −43 [dB] (1)
このように、ダイアフラム13の前面に複層フィルム16を設けたことで、比較的簡単な構造でありながら、従来のシリコーン充填タイプ以上に接触型マイクロフォン11に侵入する空気伝播音(外部騒音)を防ぐことができ、かつ皮膚伝導音はシリコーン充填タイプと同等の利得を得ることができる。
Thus, by providing the
しかも、振動伝達媒質としてシリコーンの充填が不要であるので、気泡の混入、硬化時間の確保、充填専用設備の導入など、シリコーンを用いることに起因する生産性の低下や量産の困難さなどの問題を回避できる。 In addition, since it is not necessary to fill silicone as a vibration transmission medium, problems such as mixing of bubbles, securing curing time, introducing dedicated filling equipment, and other problems such as reduced productivity and difficulty in mass production due to the use of silicone Can be avoided.
この結果、生産性の低下や量産の困難さを招くことなく、空気伝搬音(外部騒音)は拾い難く、皮膚伝導音(音声)は拾い易い接触型マイクロフォンを作製できる。 As a result, it is possible to produce a contact-type microphone in which air propagation sound (external noise) is difficult to pick up and skin conduction sound (sound) is easy to pick up without causing a decrease in productivity and difficulty in mass production.
本発明者等は、上記接触型マイクロフォンによる皮膚伝導音(音声)と空気伝搬音(外部騒音)の実証実験を行った。この実験では、フィルム16−1、16−2に、それぞれ直径が6mm程度で厚さ50μmのPET材を使用し、スペーサ17−1、17−2の厚さは0.5mm程度とした。 The present inventors conducted a demonstration experiment of skin conduction sound (sound) and air-borne sound (external noise) using the contact microphone. In this experiment, a PET material having a diameter of about 6 mm and a thickness of 50 μm was used for each of the films 16-1 and 16-2, and the thickness of the spacers 17-1 and 17-2 was about 0.5 mm.
図2はフィルムが1枚の場合と2枚の場合の皮膚伝導音(音声)の周波数に対する感度の測定結果を示す特性図、図3は同じく空気伝播音(外部騒音)の周波数に対する感度の測定結果を示す特性図である。図2に一点鎖線(単層)30と実線(複層)40で示すように、皮膚伝導音はフィルムを複層にしても各周波数帯域において単層と同程度の感度を維持できることがわかる。 FIG. 2 is a characteristic diagram showing measurement results of sensitivity to the frequency of skin conduction sound (sound) in the case of one film and two films, and FIG. 3 is also a measurement of sensitivity to frequency of air propagation sound (external noise). It is a characteristic view which shows a result. As shown by the alternate long and short dash line (single layer) 30 and the solid line (multiple layer) 40 in FIG.
これに対し、図3に同じく一点鎖線30と実線40で示すように、3.4KHz以下の周波数帯域においては、空気伝播音は単層に比べて複層の方が感度が低くなる。実使用帯域は、300Hz程度から3.4KHz程度の周波数であるので、複層にすることで騒音を拾い難くなることがわかる。
On the other hand, as indicated by the alternate long and
図4は、フィルムが1枚の場合と2枚の場合のレンジ幅、皮膚伝導音および空気伝播音をそれぞれ比較して示す図である。図4において、斜線を付した棒状の領域51、52はレンジ幅、61、62は皮膚伝導音のゲイン[dBV]、71、72は空気伝播音のゲイン[dBV]をそれぞれ表している。図4からわかるように、複層(ここでは2層)フィルムにすることで外部騒音値(空気伝播音)は13[dBV]低下するが、音声感度(皮膚伝導音)は3[dBV]しか低下していない。すなわち、音声は拾いやすく、外部騒音は拾い難い皮膚伝導マイクロフォンとなることを確認できた。
FIG. 4 is a diagram comparing the range width, skin conduction sound, and air propagation sound when the number of films is one and two. In FIG. 4, shaded bar-
図5は、シリコーンを充填した従来と本発明の実施形態に係る接触型マイクロフォンにおける皮膚伝導音と空気伝播音とを比較して示している。この図5では、300Hzから3.4KHz程度の周波数において、レンジ幅、皮膚伝導音、および空気伝播音の平均値を示している。また、図5において、斜線を付した棒状の領域51、52はレンジ幅、61、62は皮膚伝導音のゲイン[dBV]、71、72は空気伝播音のゲイン[dBV]をそれぞれ表している。
FIG. 5 shows comparison between skin conduction sound and air propagation sound in a conventional microphone filled with silicone and a contact microphone according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 shows average values of the range width, skin conduction sound, and air propagation sound at a frequency of about 300 Hz to 3.4 KHz. In FIG. 5, shaded bar-
図5から明らかなように、皮膚伝導音の感度性能はほぼ同等であり、かつ空気伝播音の感度は従来品より本発明の接触型マイクロフォンの方が低いため、騒音に強いことを確認した。 As is clear from FIG. 5, the sensitivity performance of the skin conduction sound is almost the same, and the sensitivity of the air-borne sound is lower in the contact microphone of the present invention than in the conventional product.
従って、本発明によれば、生産性の低下や量産の困難さを招くことなく、皮膚伝導による音を拾い易く、かつ外部騒音を拾い難い接触型マイクロフォンを提供できる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a contact microphone that easily picks up sound due to skin conduction and hardly picks up external noise without causing a decrease in productivity and difficulty in mass production.
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。例えば、複層フィルム16を2層のフィルムで構成する例を示したが、3層以上でも良いのはもちろんである。また、フィルムの層数だけでなく、スペーサの厚さなども必要とする音響特性に合わせて設定すれば良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, although the example which comprises the
1、11 接触型マイクロフォン
1a、11a ピックアップ面
2、12 ケース
2a、12a ダイアフラム前室
2b、12b 開口部
3、13 ダイアフラム
4、14 振動電気変換素子(振動電気変換手段)
5 シリコーン
16 複層フィルム
16−1、16−2 第1、第2のフィルム
17−1、17−2 スペーサ
10、20 皮膚
30 一点鎖線
40 実線
51、52 棒状の領域(レンジ幅)
61、62 皮膚伝導音のゲイン
71、72 空気伝播音のゲイン
DESCRIPTION OF
5
61, 62 Skin
本発明は、人体の軟部組織を伝達された音(皮膚伝導音)を取得する接触型マイクロフォンに関する。 The present invention relates to a contact microphone that acquires sound (skin conduction sound) transmitted through a soft tissue of a human body.
従来、接触型マイクロフォンでは、ダイアフラム前室に振動伝達媒質として、人体の軟部組織と略同等の音響インピーダンスを有するシリコーンを充填し、このシリコーンの表面を皮膚伝導音のピックアップ面とする構造が一般的である(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, in a contact microphone, a structure in which the front chamber of a diaphragm is filled with silicone having an acoustic impedance substantially equal to that of a soft tissue of a human body as a vibration transmission medium and the surface of the silicone is used as a pickup surface for skin conduction sound is generally used. (For example, see Patent Document 1).
すなわち、例えば図6(a)に示すように、接触型マイクロフォン1は、樹脂などで形成されたケース2と、このケース2に収容されたダイアフラム(振動板)3と、同じくケース2に収容され、上記ダイアフラム3の振動を電気信号に変換する振動電気変換素子4とを備えている。
That is, for example, as shown in FIG. 6A, the contact microphone 1 is accommodated in a
上記ケース2は有底の筒状であり、ダイアフラム3の前方にダイアフラム前室2aが形成され、人体の軟部組織である皮膚10を伝達された音(皮膚伝導音)による振動をピックアップ面1aからダイアフラム3に伝達するための開口部2bが形成されている。
The
上記ピックアップ面1aからダイアフラム前室2aには、人体の軟部組織と略同等の音響インピーダンスを有するシリコーン5が充填されている。このシリコーン5は、ピックアップ面1aを皮膚10に接触させることで、皮膚伝導音をダイアフラム3に伝達するための媒質として働く。これに対し、空気伝播音は、図6(b)に示すようにピックアップ面1aからシリコーン5内に進入する際に減衰し、ダイアフラム3への伝達が阻止または抑制される。
From the
このように、ダイアフラム前室2aにシリコーン5を充填することで、人体の軟部組織との音響インピーダンスの整合を取って接触時に振動を拾い易く、かつ非接触時に空気伝播音を拾い難くしてダイナミックレンジを確保できる。そして、上記シリコーン5を介してダイアフラム3に伝達された皮膚伝導音による振動を、振動電気変換素子4により電気信号に変換して収音するようになっている。
In this way, by filling the diaphragm
しかしながら、上記のような構成の接触型マイクロフォンでは、ダイアフラム前室2aにシリコーン5を充填する際、気泡の混入、硬化時間の確保、充填専用設備の導入など、振動伝達媒質としてシリコーン5を用いることに起因する生産性の低下や量産の困難さなどの課題があった。
However, in the contact-type microphone configured as described above, when the
一方、シリコーン5を用いないと、接触型マイクロフォン1が皮膚に接触していない状態において、空気伝播音がピックアップ面1aからシリコーン5を介してダイアフラム3に伝達され、外部騒音を拾ってしまうことになる。
On the other hand, if the
本発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、生産性の低下や量産の困難さを招くことなく、皮膚伝導による音を拾い易く、かつ外部騒音を拾い難い接触型マイクロフォンを提供することにある。 The present invention has been proposed in view of the above, and the object of the present invention is to make it easy to pick up sound due to skin conduction without causing reduction in productivity and difficulty in mass production, and to make it difficult to pick up external noise. Is to provide a microphone.
上記課題を解決するために、請求項1に係る本発明の接触型マイクロフォンは、人体の軟部組織を伝達された音による振動を、電気信号に変換して収音する接触型マイクロフォンであって、振動伝達媒質として働き、ダイアフラム13の前方に複数のフィルムが離隔して配置された複層フィルム16を設け、前記ダイアフラム13はケース12内に収容され、かつこのケース12内には前記ダイアフラム13の振動を電気信号に変換する振動電気変換手段14とが設けられ、前記複層フィルム16は、第1、第2のフィルム16−1、16−2と、これら第1、第2のフィルム16−1、16−2間の外周部に介在され、前記第1、第2のフィルム16−1、16−2を所定の間隔に離隔する第1のスペーサ17−1と、前記第2のフィルム16−2の外周部と前記ケース12との間に介在され、前記第2のフィルム16−2と前記ケース12とを所定の間隔に離隔する第2のスペーサ17−2とを備え、前記第1のフィルム16−1を皮膚20に接触させて振動させ、皮膚伝導音を第2のフィルム16−2を透過させ収音することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the contact microphone according to the first aspect of the present invention is a contact microphone that collects sound by converting vibration due to sound transmitted through the soft tissue of a human body into an electric signal, A
本発明の接触型マイクロフォンによれば、振動伝達媒質としてシリコーンを使用しないので、シリコーンを用いることに起因する生産性の低下や量産の困難さなどの問題を回避できる。また、ピックアップ面を皮膚に接触させたときに、複層フィルムの皮膚に密着したフィルムは皮膚と一体となって振動するため、このフィルムによる透過損失が無視でき、皮膚伝導音は皮膚に密着したフィルム以外のフィルムを透過してダイアフラムへ伝達される。これに対し、ピックアップ面が皮膚に接触していないときには、複層フィルムの各々のフィルムが空気伝播音の侵入を防ぐので騒音に対する遮音効果が働く。 According to the contact-type microphone of the present invention, since silicone is not used as the vibration transmission medium, problems such as a decrease in productivity and difficulty in mass production due to the use of silicone can be avoided. Also, when the pickup surface is brought into contact with the skin, the film that adheres to the skin of the multilayer film vibrates integrally with the skin, so the transmission loss due to this film can be ignored, and the skin conduction sound adheres to the skin. The light is transmitted to the diaphragm through a film other than the film. On the other hand, when the pickup surface is not in contact with the skin, each film of the multilayer film prevents an airborne sound from entering, so that a sound insulation effect against noise works.
従って、生産性の低下や量産の困難さなどを招くことなく、空気伝搬音(外部騒音)は拾い難く、かつ皮膚伝導音(音声)は拾い易い接触型マイクロフォンを提供できる。 Therefore, it is possible to provide a contact microphone that is difficult to pick up air-borne sound (external noise) and easily picks up skin conduction sound (sound) without lowering productivity or difficulty in mass production.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)は、本発明の実施形態に係る接触型マイクロフォンの構成例を示す断面図である。この接触型マイクロフォン11は、ピックアップ面11aを人体の軟部組織である皮膚20、例えば首部や耳の下部に接触させて皮膚伝導音を収音するものである。
Fig.1 (a) is sectional drawing which shows the structural example of the contact-type microphone which concerns on embodiment of this invention. The
上記接触型マイクロフォン11は、従来と同様に、樹脂などで形成されたケース12と、このケース12に収容されたダイアフラム(振動板)13と、同じくケース12に収容され、上記ダイアフラム13の振動を電気信号に変換する振動電気変換素子(振動電気変換手段)14とを備えている。この振動電気変換素子14には、例えばエレクトレットや圧電素子(ピエゾ素子)を用いることができる。
The
上記ケース12は有底の筒状であり、ダイアフラム13の前方にダイアフラム前室12aが形成され、人体の軟部組織である皮膚20を伝達された音による振動をピックアップ面11aからダイアフラム13に伝達するための開口部12bが形成されている。
The
上記ケース12のピックアップ面11a側には、皮膚伝導音をダイアフラム13に伝達するための振動伝達媒質として働く複層フィルム16が設けられている。この複層フィルム16は、本実施形態では、第1、第2のフィルム16−1、16−2と、これらのフィルム16−1、16−2間の外周部に介在されたスペーサ17−1と、上記第2のフィルム16−2とケース12間の外周部に介在された第2のスペーサ17−2とで構成されている。
A
上記第1、第2のフィルム16−1、16−2はそれぞれ、PET(ポリエチレンテレフタレート)やABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)などの樹脂やSUS(ステンレス鋼)などの金属、あるいはこれらの組み合わせからなり、好ましい厚さは25μm〜3mmの範囲内である。また、スペーサ17−1、17−2も同様に、PETやABSなどの樹脂やSUSなどの金属、さらに、粘着剤付き不織布などの両面テープ、あるいはこれらの組み合わせを用いることができ、好ましい厚さは0.1mm〜3mmの範囲内である。ここで、ケース12の開口部12bの直径は0.1mm以上である。
The first and second films 16-1 and 16-2 are made of a resin such as PET (polyethylene terephthalate) and ABS (acrylonitrile / butadiene / styrene), a metal such as SUS (stainless steel), or a combination thereof. The preferred thickness is in the range of 25 μm to 3 mm. Similarly, the spacers 17-1 and 17-2 can be made of a resin such as PET or ABS, a metal such as SUS, a double-sided tape such as a non-woven fabric with an adhesive, or a combination thereof. Is in the range of 0.1 mm to 3 mm. Here, the diameter of the
そして、ピックアップ面11aを皮膚20に接触させ、人体の軟部組織を伝達された音(皮膚伝導音)による振動を、上記複層フィルム16を介してダイアフラム13に伝達し、振動電気変換素子14により電気信号に変換して収音する。
Then, the
上記のような構成では、ピックアップ面11aを皮膚20に接触させたときには、皮膚20に密着したフィルム16−1は皮膚20と一体となって振動し、皮膚伝導音はフィルム16−1以外のフィルム16−2を透過してダイアフラム13へ伝達される。このように皮膚20とフィルム16−1とが一体で動くことで、フィルム16−1の透過損失は無視できるので、皮膚伝導による音が拾い易くなる。
In the above configuration, when the
一方、ピックアップ面11aが皮膚20に接触していないときには、図1(b)に示すように、ダイアフラム13の前方に配置した複層フィルム16(フィルム16−1、16−2)が外部騒音の侵入を防ぐので遮音効果が働く。すなわち、遮音の質量則の考えから、空気伝播音は媒質(フィルム16−1、16−2)を通り抜ける時に、透過損失(音圧が落ちる効果)がある。その効果は、下式(1)より質量や密度に比例することが知られている。
透過損失=20
log(面密度×周波数)−43[dB]…(1)
On the other hand, when the
Transmission loss = 20
log (surface density × frequency) −43 [dB] (1)
このように、ダイアフラム13の前面に複層フィルム16を設けたことで、比較的簡単な構造でありながら、従来のシリコーン充填タイプ以上に接触型マイクロフォン11に侵入する空気伝播音(外部騒音)を防ぐことができ、かつ皮膚伝導音はシリコーン充填タイプと同等の利得を得ることができる。
Thus, by providing the
しかも、振動伝達媒質としてシリコーンの充填が不要であるので、気泡の混入、硬化時間の確保、充填専用設備の導入など、シリコーンを用いることに起因する生産性の低下や量産の困難さなどの問題を回避できる。 In addition, since it is not necessary to fill silicone as a vibration transmission medium, problems such as mixing of bubbles, securing curing time, introducing dedicated filling equipment, and other problems such as reduced productivity and difficulty in mass production due to the use of silicone Can be avoided.
この結果、生産性の低下や量産の困難さを招くことなく、空気伝搬音(外部騒音)は拾い難く、皮膚伝導音(音声)は拾い易い接触型マイクロフォンを作製できる。 As a result, it is possible to produce a contact-type microphone in which air propagation sound (external noise) is difficult to pick up and skin conduction sound (sound) is easy to pick up without causing a decrease in productivity and difficulty in mass production.
本発明者等は、上記接触型マイクロフォンによる皮膚伝導音(音声)と空気伝搬音(外部騒音)の実証実験を行った。この実験では、フィルム16−1、16−2に、それぞれ直径が6mm程度で厚さ50μmのPET材を使用し、スペーサ17−1、17−2の厚さは0.5mm程度とした。 The present inventors conducted a demonstration experiment of skin conduction sound (sound) and air-borne sound (external noise) using the contact microphone. In this experiment, a PET material having a diameter of about 6 mm and a thickness of 50 μm was used for each of the films 16-1 and 16-2, and the thickness of the spacers 17-1 and 17-2 was about 0.5 mm.
図2はフィルムが1枚の場合と2枚の場合の皮膚伝導音(音声)の周波数に対する感度の測定結果を示す特性図、図3は同じく空気伝播音(外部騒音)の周波数に対する感度の測定結果を示す特性図である。図2に一点鎖線(単層)30と実線(複層)40で示すように、皮膚伝導音はフィルムを複層にしても各周波数帯域において単層と同程度の感度を維持できることがわかる。 FIG. 2 is a characteristic diagram showing measurement results of sensitivity to the frequency of skin conduction sound (sound) in the case of one film and two films, and FIG. 3 is also a measurement of sensitivity to frequency of air propagation sound (external noise). It is a characteristic view which shows a result. As shown by the alternate long and short dash line (single layer) 30 and the solid line (multiple layer) 40 in FIG.
これに対し、図3に同じく一点鎖線30と実線40で示すように、3.4KHz以下の周波数帯域においては、空気伝播音は単層に比べて複層の方が感度が低くなる。実使用帯域は、300Hz程度から3.4KHz程度の周波数であるので、複層にすることで騒音を拾い難くなることがわかる。
On the other hand, as indicated by the alternate long and
図4は、フィルムが1枚の場合と2枚の場合のレンジ幅、皮膚伝導音および空気伝播音をそれぞれ比較して示す図である。図4において、斜線を付した棒状の領域51、52はレンジ幅、61、62は皮膚伝導音のゲイン[dBV]、71、72は空気伝播音のゲイン[dBV]をそれぞれ表している。図4からわかるように、複層(ここでは2層)フィルムにすることで外部騒音値(空気伝播音)は13[dBV]低下するが、音声感度(皮膚伝導音)は3[dBV]しか低下していない。すなわち、音声は拾いやすく、外部騒音は拾い難い皮膚伝導マイクロフォンとなることを確認できた。
FIG. 4 is a diagram comparing the range width, skin conduction sound, and air propagation sound when the number of films is one and two. In FIG. 4, shaded bar-
図5は、シリコーンを充填した従来と本発明の実施形態に係る接触型マイクロフォンにおける皮膚伝導音と空気伝播音とを比較して示している。この図5では、300Hzから3.4KHz程度の周波数において、レンジ幅、皮膚伝導音、および空気伝播音の平均値を示している。また、図5において、斜線を付した棒状の領域51、52はレンジ幅、61、62は皮膚伝導音のゲイン[dBV]、71、72は空気伝播音のゲイン[dBV]をそれぞれ表している。
FIG. 5 shows comparison between skin conduction sound and air propagation sound in a conventional microphone filled with silicone and a contact microphone according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 shows average values of the range width, skin conduction sound, and air propagation sound at a frequency of about 300 Hz to 3.4 KHz. In FIG. 5, shaded bar-
図5から明らかなように、皮膚伝導音の感度性能はほぼ同等であり、かつ空気伝播音の感度は従来品より本発明の接触型マイクロフォンの方が低いため、騒音に強いことを確認した。 As is clear from FIG. 5, the sensitivity performance of the skin conduction sound is almost the same, and the sensitivity of the air-borne sound is lower in the contact microphone of the present invention than in the conventional product.
従って、本発明によれば、生産性の低下や量産の困難さを招くことなく、皮膚伝導による音を拾い易く、かつ外部騒音を拾い難い接触型マイクロフォンを提供できる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a contact microphone that easily picks up sound due to skin conduction and hardly picks up external noise without causing a decrease in productivity and difficulty in mass production.
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。例えば、複層フィルム16を2層のフィルムで構成する例を示したが、3層以上でも良いのはもちろんである。また、フィルムの層数だけでなく、スペーサの厚さなども必要とする音響特性に合わせて設定すれば良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, although the example which comprises the
1、11 接触型マイクロフォン
1a、11a ピックアップ面
2、12 ケース
2a、12a ダイアフラム前室
2b、12b 開口部
3、13 ダイアフラム
4、14 振動電気変換素子(振動電気変換手段)
5 シリコーン
16 複層フィルム
16−1、16−2 第1、第2のフィルム
17−1、17−2 スペーサ
10、20 皮膚
30 一点鎖線
40 実線
51、52 棒状の領域(レンジ幅)
61、62 皮膚伝導音のゲイン
71、72 空気伝播音のゲイン
DESCRIPTION OF
5
61, 62 Skin
Claims (3)
振動伝達媒質として働き、ダイアフラム(13)の前方に複数のフィルムが離隔して配置された複層フィルム(16)を設けたことを特徴とする接触型マイクロフォン。 A contact microphone that picks up sound by converting vibration caused by sound transmitted through the soft tissue of the human body into an electrical signal,
A contact-type microphone comprising a multilayer film (16) that functions as a vibration transmission medium and in which a plurality of films are spaced apart from each other in front of a diaphragm (13).
The multilayer film (16) is interposed between the first and second films (16-1, 16-2) and the outer peripheral portion between the first and second films (16-1, 16-2). A first spacer (17-1) for separating the first and second films (16-1, 16-2) at a predetermined interval, and an outer peripheral portion of the second film (16-2). And a second spacer (17-2) which is interposed between the second film (16-2) and the case (12) at a predetermined interval, and is interposed between the case (12) and the case (12). The contact-type microphone according to claim 1 or 2, wherein the first film (16-1) is brought into contact with the skin (20) to collect sound.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005204063A (en) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Olympus Corp | Waterdrop proof construction of emitting or collecting sonic member and electronic apparatus with same |
JP2009098888A (en) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | National Institute For Materials Science | Power supply circuit, power source device and magnetic field generation device |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005204063A (en) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Olympus Corp | Waterdrop proof construction of emitting or collecting sonic member and electronic apparatus with same |
JP2009098888A (en) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | National Institute For Materials Science | Power supply circuit, power source device and magnetic field generation device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022149486A1 (en) * | 2021-01-06 | 2022-07-14 | 国立大学法人 東京大学 | Ultrasound device, impedance matching layer, and electrostatic drive device |
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