JP4671290B2 - 肉伝導音採取用マイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、体内の軟組成を伝わる音である肉伝導音を採取する肉伝導音採取用マイクロホンに関し、特に、人体への装着性及び耐ノイズ性に優れた肉伝導音採取用マイクロホンに関するものである。

昨今、携帯電話機及びその通信網の普及により、いつでもどこでも他の人と音声（会話）によるコミュニケーションをとることが可能となっている。さらに、音声認識手段を備えたパーソナルコンピュータやカーナビゲーション装置等の各種の装置が、音声の指令に応じて処理を実行することも可能となっている。
その一方で、電車内や図書館内など、周囲の人への迷惑防止のために発声が制限される状況や、会話の内容が機密事項等であるために発声が制限される状況も多い。そのように発声が制限される状況においても、周囲に発声内容が漏れることなく音声通話や装置に対する音声での指令を行うことができれば、音声によるコミュニケーションのさらなるオンデマンド化や、音声による機器の遠隔制御等が促進され、各種業務の効率化にもつながる。
また、咽頭部（声帯など）に障害があるため通常音声を発声できない障害者であっても、非可聴つぶやき音声であれば発声できる場合が多い。このため、非可聴つぶやき音声による通話や機器に対する指令が可能になれば、そのような咽頭部の障害者の利便性が格段に向上する。
これに対し、特許文献１には、非可聴つぶやき音声（ＮＡＭ：Non−Audible Murmur）を採取することによって音声入力するコミュニケーションインタフェースシステムが提案されている。非可聴つぶやき音声（ＮＡＭ）は、声帯の規則振動を伴わない音声（無声音）であって、外部からは非可聴な体内軟部組織を伝播する振動音（呼吸音）である。即ち、人体の声道において生じる声帯の振動を伴わない呼吸音による音声である。例えば、防音室環境において、１〜２ｍ程度離れた周囲の人に聞こえない程度の非可聴音声（呼吸音）を「非可聴つぶやき音声」と定義し、声道（特に、口腔）を絞って声道を通過する空気の流速を上げることにより、１〜２ｍ程度離れた周囲の人に聞こえる程度に無声音を発声する可聴音声を「可聴ささやき音声」と定義する。
このような非可聴つぶやき音声の信号は、音響空間の振動を検知する通常のマイクロホンでは採取できないため、通常、体内の肉伝導音を採取するマイクロホン（以下、肉伝導マイクロホンという）により採取される。この肉伝導マイクロホンは、従来、主として非可聴ささやき音声（ＮＡＭ）の採取に用いられるため、ＮＡＭマイクロホンとも呼ばれ、その詳細は、特許文献１等に示されている。

図４は、従来の肉伝導マイクロホンＡの構成を表す図である。ここで、図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ肉伝導マイクロホンＡの断面図及び正面図、図４（ｃ）は、肉伝導マイクロホンＡの装着機構を表す図である。
従来の肉伝導マイクロホンＡ（ＮＡＭマイクロホン）は、人体の皮膚表面に密着されることにより肉伝導音を伝播させるシリコン等からなる軟性部材４２と、その軟性部材４２を伝播する肉伝導音を電気信号に変換するマイクロホン４１と、外装を形成するカバー部材４５とを備えている。このカバー部材４５は、中空構造を有しており、軟性部材４２の皮膚表面に対する接触面４２ａ以外の部分全体を覆うとともに、その中空部に遮音材４４が充填されている。また、マイクロホン４１により得られる信号は、信号線４９により外部へ伝送される。
また、従来の肉伝導マイクロホンＡは、非可聴ささやき音声を採取する場合、耳介の下方部における頭蓋骨の乳様突起直下の、胸鎖乳頭筋上の皮膚表面（以下、耳介下部という）に前記軟性部材が密着するよう装着され、声道で発生して体内の軟組成（骨以外の筋肉や脂肪など）を伝わる肉伝導音を採取する。
また、従来の肉伝導マイクロホンＡ（ＮＡＭマイクロホン）は、非可聴ささやき音声を採取する場合、図４（ｃ）に示すネックバンド５０により前記耳介下部に装着される。即ち、ほぼ馬蹄形の弾性体からなるネックバンド５０の一方の端部に肉伝導マイクロホンＡが、他方の両端にゴム等の滑り止め部材５１が設けられ、そのネックバンド５０の両端部で左右の前記耳介下部を挟み込むことにより、肉伝導マイクロホンＡ（ＮＡＭマイクロホン）が、前記耳介下部に密着するよう装着される。
このような肉伝導マイクロホンは、主として人体の軟組成を経由して伝播してくる音のみを採取するため、周囲の騒音（ノイズ音）が大きい場合であっても、人体がノイズ除去フィルタの機能を果たし、ＳＮ比の高い音響信号を採取することができる。即ち、肉伝導マイクロホンは、空中を伝播する音響に対する耐ノイズ性が高い。
また、体内を伝播する各種の肉伝導音は、身体の動きや異常を評価する際の重要な指標となるため、ＮＡＭマイクロホンを人体に装着して肉伝導音をロギングすれば、健康管理等に役立つ。

一方、非特許文献１には、統計的スペクトル変換法によるモデルの一例である混合正規分布モデルに基づいて、ＮＡＭマイクロホン（肉伝導マイクロホン）により得られる非可聴つぶやき音声の信号を、通常発声した音声（有声音）の信号に変換する技術が示されている。
また、特許文献２には、２つのＮＡＭマイクロホン（肉伝導マイクロホン）により得られる非可聴つぶやき音声の信号のパワーの比較により、通常の発声音（有声音）のピッチ周波数を推定し、その推定結果に基づいて、非可聴つぶやき音声の信号を通常発声した音声（有声音）の信号に変換する技術が示されている。
これら非特許文献１や特許文献１に示される技術を用いることにより、体内伝導マイクロホンを通じて得られた非可聴つぶやき音声の信号を、受話者が比較的聞き取りやすい通常音声（有声音）の信号に変換できる。
ＷＯ２００４／０２１７３８号パンフレット 特開２００６−０８６８７７号公報 戸田智基 他、「混合正規分布モデルに基づく非可聴つぶやき声（ＮＡＭ）から通常音声への変換」電子情報通信学会 信学技報、SP2004-107、pp.67-72、2004年12月

ところで、非可聴つぶやき音声による通話や機器に対する指令を行う場合や、各種の肉伝導音をロギングする場合、肉伝導マイクロホンは、人体に装着してハンズフリーで使用できること、及び、極力小型軽量であって、人の動きに対して装着のずれや脱落、雑音の混入が生じにくいことが望ましい。
これに対し、図４（ｃ）に示したように、従来の肉伝導マイクロホン（ＮＡＭマイクロホン）は、非可聴ささやき音声を採取する場合、ネックバンド５０により前記耳介下部に装着されていた。
しかしながら、従来の肉伝導マイクロホンは、それ自体は小型化可能であるものの、前記ネックバンド５０を含む装着機構を含めた全体としてサイズ及び重量が大きくなるという問題点があった。
また、前記ネックバンド５０により肉伝導マイクロホンが装着された場合、首をわずかに動かすだけで、肉伝導マイクロホンの採取音に、肉伝導マイクロホンと皮膚との摩擦により生じる雑音や、ネックバンドを伝わる接触性の雑音が混入する。このため、従来の肉伝導マイクロホンは、動く人への装着に適していないという問題点があった。
また、前記ネックバンド５０は、顔のサイズや体型等の個人差に応じてその曲率や、肉伝導マイクロホンの固定角度（傾き）を設定する必要があり、使い勝手が悪いという問題点もあった。
また、眼鏡のテンプルの終点を延長した先端に、肉伝導マイクロホンを固定した構成も試してみたが、首の動きによる雑音はかなり軽減できるものの、前記個人差に応じた設定が必要な点、及び眼鏡を必要としない人には違和感がある点において、やはり使い勝手が悪いという問題点があった。
従って、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、人体に装着可能であり、装着機構を含む全体が極力小型軽量であって、人の動きに対して装着のずれや脱落、雑音の混入が生じにくく、体型等の個人差に対する装着の適応性が高い肉伝導マイクロホンを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、次の（１）〜（４）に示す構成要素を備え、体内の軟組成を伝わる音である肉伝導音を採取する肉伝導音採取用マイクロホン（以下、肉伝導マイクロホンという）である。
（１）人体の皮膚表面に密着されることにより前記肉伝導音を伝播させる軟性部材からなる肉伝導音伝播部。
（２）前記肉伝導音伝播部を伝播する前記肉伝導音を電気信号に変換するマイクロホン。
（３）前記肉伝導音伝播部における前記皮膚表面との接触面以外の部分全体を外側から覆う第１カバー部材。
（３）前記第１カバー部材の外側全体を覆うとともに、前記肉伝導音伝播部における前記皮膚表面との接触面の周り全体に渡る部分に、前記皮膚表面に対する粘着性を有する軟性部材からなる皮膚接着部が形成された粘着遮音部。
（４）前記粘着遮音部の前記皮膚接着部以外の外側全体を覆うものであり、当該肉伝導マイクロホンの外装を形成する第２カバー部材。
ここで、前記粘着遮音部における少なくとも前記皮膚接着部が、ウレタンエラストマー（皮膚表面に対する粘着性を有する軟性部材の一例）により構成されたものが考えられる。例えば、前記皮膚接着部を含む前記粘着遮音部全体が、ウレタンエラストマーにより構成されたものが考えられる。
このような構成を有する肉伝導マイクロホンは、前記粘着遮音部における前記皮膚接着部が皮膚表面に粘着することによって人体に装着される。即ち、本発明に係る肉伝導マイクロホンは、前記ネックバンド５０（図４参照）のような大きな装着機構を用いることなく人体（皮膚表面）に装着でき、装着機構を含む全体を小型化及び軽量化できる。
また、本発明に係る肉伝導マイクロホンは、小型化可能な本体を、皮膚表面のごく狭いエリア（人の動きの影響を受けにくい小エリア）に粘着させることにより装着されるので、人の動きに対して装着のずれや脱落が生じにくい。
また、本発明に係る肉伝導マイクロホンの装着状態においては、前記皮膚接着部が前記肉伝導音伝播部の皮膚との接触面の周り全体で粘着するため、前記肉伝導音伝播部は、その周囲全体が、皮膚と前記粘着遮音部とによって密封された状態となる。
さらに、前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材は、当該肉伝導マイクロホンの骨組み（構造体）としての機能を果たすとともに、空気中を伝播する雑音が前記肉伝導音伝播部に浸入することを防ぐ遮音壁としての機能をも果たす。
従って、空気中を伝播する雑音は、皮膚と前記粘着遮音部及び両カバー部材とによって遮蔽され、前記肉伝導音伝播部への雑音混入が生じにくい。
なお、前記粘着遮音部において、皮膚からの肉伝導音が伝播することになるが、それは本来採取すべき肉伝導音（前記肉伝導音伝播部を伝播する音）と同じ音であるので雑音にはならない。

また、前記肉伝導音伝播部が、ウレタンエラストマー（皮膚表面に対する粘着性を有する軟性部材の一例）により構成されたものが考えられる。
これにより、前記肉伝導音伝播部の皮膚との接触面と、前記皮膚接着部との両方が皮膚表面に対して粘着し、より強固に人体に対して保持されるので好適である。
ここで、前記肉伝導音伝播部の材料にウレタンエラストマーを採用する場合、その粘着性を高めるためにより軟らかい（粘着性が高い）ウレタンエラストマーを採用すると、前記肉伝導音伝播部の音響インピーダンスと、人体の軟組成の音響インピーダンスとの差が大きくなり、肉伝導音の伝播効率が悪化する（減衰が大きくなる）恐れがある。
一方、ウレタンエラストマーは、その軟らかさが同じものであっても、実際の皮膚に対する粘着性に個人差があるため、前記皮膚接着部は、比較的軟らかい（粘着性の高い）ものを採用することが望ましい。
そこで、肉伝導音の伝播を主たる機能とする前記肉伝導音伝播部には、人体の軟組成と音響インピーダンスが近いウレタンエラストマー（比較的粘着性の低いもの）を採用し、皮膚への粘着を主たる機能とする前記皮膚接着部には、より粘着性の高いウレタンエラストマーを採用することが考えられる。即ち、前記皮膚接着部が、前記肉伝導音伝播部を構成するウレタンエラストマーよりも軟らかく粘着性が高いウレタンエラストマーにより構成されたものとする。
これにより、皮膚に対する高い粘着力（強固な装着性）と、前記肉伝導音伝播部における肉伝導音の高い伝播効率とを両立できる。
また、前記皮膚接着部における前記皮膚表面に粘着する面が、前記肉伝導音伝播部における前記皮膚表面との接触面よりも窪んで形成されたものが考えられる。
これにより、前記皮膚接着部が皮膚表面に粘着した状態において、前記肉伝導音伝播部における皮膚表面との接触面が皮膚表面に対してより強く密着（吸着）される。その結果、当該肉伝導マイクロホンと皮膚との隙間から前記肉伝導音伝播部へ雑音が浸入することをより確実に防止できる。

本発明に係る肉伝導マイクロホンは、小型化可能な本体を、皮膚表面のごく狭いエリアに粘着させることにより装着できるので、人の動きに対して装着のずれや脱落が生じにくい。
さらに、本発明に係る肉伝導マイクロホンは、その装着状態において、前記肉伝導音伝播部の周囲全体が、皮膚と前記粘着遮音部とによって密封された状態となり、さらに、前記第１カバー部材及び前記第２カバー部材が、雑音の浸入を防ぐ遮音壁としての機能とを果たすので、雑音混入が生じにくい。
とくに、前記肉伝導音伝播部が、ウレタンエラストマー（皮膚表面に対する粘着性を有する軟性部材の一例）により構成されたものであれば、より強固に人体に対して保持されるので好適である。
また、前記皮膚接着部における前記皮膚表面に粘着する面が、前記肉伝導音伝播部における前記皮膚表面との接触面よりも窪んで形成されたものであれば、前記肉伝導音伝播部が皮膚表面に対してより強く密着（押圧）され、雑音混入をより確実に防止できる。

以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに、図１は本発明の実施形態に係る肉伝導マイクロホンＸの概略構成図、図２は肉伝導マイクロホンＸが人体に装着された状態を表す模式図、図３は従来の肉伝導マイクロホン及び肉伝導マイクロホンＸについての雑音混入実験の結果を表す図、図４は従来の肉伝導マイクロホンＡの概略構成図である。

まず、図１を参照しつつ、本発明の実施形態に係る肉伝導マイクロホンＸの構成について説明する。
ここで、図１（ａ）は、肉伝導マイクロホンＸの側断面図、図１（ｂ）は、肉伝導マイクロホンＸの正面図（皮膚への接触面側から見た図）、図１（ｃ）は、肉伝導マイクロホンＸの装着状態を表す側断面図である。
肉伝導マイクロホンＸは、非可聴つぶやき音声（ＮＡＭ）に代表される肉伝導音、即ち、体内の軟組成を伝わる音を採取するマイクロホン（肉伝導音採取用マイクロホン）である。
図１に示すように、肉伝導マイクロホンＸは、マイクロホン１１と、肉伝導音伝播部１２と、内側カバー部材１３と、粘着遮音部１４と、外側カバー部材１５とを備えて構成されている。
肉伝導音伝播部１２は、その一面１２ａが人体１の皮膚表面１ａに密着されることにより、人体内を伝播する肉伝導音を伝播させる軟性部材である。この肉伝導音伝播部１２は、その音響インピーダンスの特性が、人体における肉部の音響インピーダンスの特性に近い材料、例えば、ウレタンエラストマーやシリコン等により構成されている。これにより、肉伝導音を、人体（皮膚）から肉伝導音伝播部１２へ効率的に伝播させることができる。
マイクロホン１１は、肉伝導音伝播部１２（軟性部材）を伝播する肉伝導音（振動）を電気信号に変換するものである。このマイクロホン１１は、音声の振動を感知する感音部（図１（ａ）における左側面）の全体が肉伝導音伝播部１２に対して直接接触している。これにより、マイクロホン１１は、肉伝導音伝播部１２の振動（音声）を高感度で検出する。このマイクロホン１１として、例えば、コンデンサマイクロホンを採用することができるが、他の小型のマイクロホンを採用してもかまわない。また、マイクロホン１１の出力信号（肉伝導音の信号）は、信号線１９を通じて外部機器へ伝送される。

内側カバー部材１３（第１カバー部材の一例）は、肉伝導音伝播部１２における皮膚表面１ａとの接触面（以下、皮膚接触面１２ａという）以外の部分全体を覆うものである。即ち、内側カバー部材１３は、一の面が開口状態となった容器状の部材であり、その内側に、マイクロホン１１が収容されるとともに、肉伝導音伝播部１２（軟性部材）がほぼ隙間なく充填された状態（肉伝導音伝播部１２の中にマイクロホン１１が埋め込まれた状態）となっている。
粘着遮音部１４は、それ全体が人の皮膚に対する粘着性を有する軟性部材であるウレタンエラストマーからなり、内側カバー部材１３の外側全体を覆うように形成されている。さらに、粘着遮音部１４は、人体１の皮膚表面１ａに接触して粘着する部分（以下、皮膚接着部１４ａという）を有している。この皮膚接着部１４ａは、図１（ｂ）に示すように、肉伝導音伝播部１２における皮膚１ａとの接触面（以下、皮膚接触面１２ａという）の周り全体に渡って形成されている。
また、外側カバー部材１５（第２カバー部材の一例）は、粘着遮音部１４における前記皮膚接着部１４ａ以外の外側全体を覆うものであり、当該肉伝導マイクロホンＸの外装を形成するものである。即ち、外側カバー部材１５は、一の面が開口状態となった容器状の部材であり、その内側に、肉伝導音伝播部１２及びマイクロホン１１を内包する内側カバー部材１３が収容されるとともに、粘着遮音部１４（ウレタンエラストマー）がほぼ隙間なく充填された状態となっている。
ここで、両カバー部材１３、１５は、例えば、樹脂やプラスチック、金属（例えば、鉛やアルミニウムなど）等により構成される。
また、肉伝導音伝播部１２は、接着剤によって内側カバー部材１３に接着されている。同様に、粘着遮音部１４は、接着剤によって内側カバー部材１３及び外側カバー部材１５に対して接着されている。
また、図１に示す例では、肉伝導音伝播部１２、内側カバー１３及び外側カバー１５は、皮膚表面１ａに接触する部分が面一（つらいち）に形成されている。
このような肉伝導マイクロホンＸは、マイクロホン１１としてコンデンサマイクロホンを採用した場合、特別な工夫を要することなく、正面方向から見た直径が概ね１８ｍｍ程度、厚みが概ね５ｍｍ程度、重さが５ｇ程度（内側カバー部材１３を鉛で構成した場合）の大きさとなるように構成できる。また、各カバー部材１３、１４の形状や材質によっては、さらなる小型化及び軽量化も可能である。これに対し、前記ネックバンド５０方式の従来の肉伝導マイクロホンＡ（ＮＡＭマイクロホン本体）は、直径が３０ｍｍ程度、厚みが２０ｍｍ程度、重さが２５ｇ程度である。このように、肉伝導マイクロホンＸは、従来のＮＡＭマイクロホンに比べて大幅に小型化及び軽量化できる。

以上に示したように、肉伝導マイクロホンＸにおいて、粘着遮音部１４は、その皮膚接着部１４ａが皮膚表面１ａに対して粘着することにより、肉伝導音伝播部１２の皮膚接触面１２ａを皮膚表面１ａに密着させるとともに、当該音声検出部１０を人体に対して接着した状態（装着状態）に保持する。
また、肉伝導音伝播部１２をウレタンエラストマー（皮膚に対する粘着性を有する軟性部材）によって構成することにより、肉伝導音伝播部１２の皮膚接触面１２ａと皮膚接着部１４ａとの両方が皮膚表面１ａに対して粘着し、当該肉伝導マイクロホンＸがより強固に人体に対して保持されるので好適である。
ここで、肉伝導音伝播部１２の材料にウレタンエラストマーを採用する場合、その粘着性を高めるためにより軟らかい（粘着性が高い）ウレタンエラストマーを採用すると、肉伝導音伝播部１４の音響インピーダンスと、人体の軟組成の音響インピーダンスとの差が大きくなり、肉伝導音の伝播効率が悪化する（減衰が大きくなる）恐れがある。
そこで、肉伝導音の伝播を主たる機能とする肉伝導音伝播部１２には、人体の軟組成と音響インピーダンスが近いウレタンエラストマー（比較的粘着性の低いもの）を採用し、皮膚への粘着を主たる機能とする皮膚接着部１４ａ（ここでは、粘着遮音部１４全体）には、より粘着性の高いウレタンエラストマーを採用すれば好適である。即ち、皮膚接着部１４ａが、肉伝導音伝播部１２を構成するウレタンエラストマーよりも軟らかく粘着性が高いウレタンエラストマーにより構成されたものとする。
これにより、皮膚に対する高い粘着力（強固な装着性）と、肉伝導音伝播部１２における肉伝導音の高い伝播効率とを両立できる。従って、皮膚表面の個人差に対する装着の適応性が高い。

また、粘着遮音部１４は、内側カバー部材１３の外側全体を覆うとともに、肉伝導音伝播部１２の皮膚接触面１２ａの周り全体で皮膚接着部１４ａが皮膚表面１ａに接着する。これにより、前記肉伝導音伝播部１２は、その周囲全体が、皮膚１と粘着遮音部１４とによって密封された状態となる。
さらに、内側カバー部材１３及び外側カバー部材１５は、当該肉伝導マイクロホンＸの骨組み（構造体）としての機能を果たすとともに、空気中を伝播する雑音が肉伝導音伝播部１２に浸入することを防ぐ遮音壁としての機能をも果たす。
従って、空気中を伝播する外乱音響（雑音）は、皮膚１と粘着遮音部１４及び両カバー部材１３、１５とによって遮蔽され、肉伝導音伝播部１２への雑音混入が生じにくい。
また、図１（ａ）に示すように、粘着遮音部１４の皮膚接着部１４ａの表面（皮膚表面１ａに粘着する面）は、肉伝導音伝播部１２における皮膚表面１ａとの接触面１２ａよりもわずかに窪んで形成されている。図１（ａ）に示す例では、皮膚接着部１４ａの表面は、内側に緩やかに湾曲した面を形成している。
これにより、皮膚接着部１４ａが皮膚表面１ａに粘着した状態において、肉伝導音伝播部１２における皮膚表面との接触面１２ａが、皮膚表面１ａに対してより強く密着（吸着）される。図１（ｃ）は、その密着作用（吸着作用）によって肉伝導マイクロホンＸが、皮膚に対してわずかにめり込んだ状態となっている様子を表す。その結果、当該肉伝導マイクロホンＸと皮膚１との隙間から肉伝導音伝播部１２へ雑音が浸入することをより確実に防止できる。
また、肉伝導マイクロホンＸは、小型に構成された本体を、皮膚表面のごく狭いエリア（人の動きの影響を受けにくい小エリア）に粘着させることにより装着される。このため、人の動きに対して装着のずれや脱落が生じにくく、また、装着者の体型によって装着性能が左右されない。
また、ウレタンエラストマーは、皮膚の油成分の付着によって粘着力が低下するが、水等により洗浄するだけで粘着力が回復する。従って、装着を繰り返しても、部品の交換を必要としない。
なお、粘着遮音部１４において、皮膚１からの肉伝導音が伝播することになるが、それは本来採取すべき肉伝導音（前記肉伝導音伝播部を伝播する音）と同じ音であるので雑音にはならない。

図２は肉伝導マイクロホンＸが、主として非可聴つぶやき音声（ＮＡＭ）を採取するために人体に装着された状態を表す模式図である。
図２に示すように、非可聴つぶやき音声（肉伝導音の一例）を採取する場合、肉伝導マイクロホンＸは、耳介の下方部における頭蓋骨の乳様突起直下の、胸鎖乳頭筋上の皮膚表面に、肉伝導音伝播部１２の皮膚接触面１２ａが密着するようにして人体に装着（粘着遮音部１４により粘着）される。これにより、声道で発生した非可聴つぶやき音声（肉伝導音の一例）が、骨等が障害物となることなく体内の肉部から肉伝導音伝播部１２へ効率的に伝播する。
ここで、肉伝導マイクロホンＸにより得られる肉伝導音の信号をデジタル信号に変換するとともに、そのデジタル信号を外部装置に無線伝送する信号処理部２０を、信号線１９に接続することにより、外部装置（計算機等）において肉伝導音の記録及び解析を行うことができる。
この場合、信号処理部２０を収容する筐体として、人の耳に係合する形状を有する耳装着用筐体２７を採用すれば、その耳装着用筐体２７が耳に係合することにより、信号処理部２０も人体に装着される。
これにより、ハンズフリー状態で、肉伝導マイクロホンＸで採取された肉伝導音の信号が、音声処理部２０から外部装置に対して無線伝送される。従って、音声処理部２０と通信可能な外部装置が、例えば、肉伝導音の信号に基づく音声認識機能と、認識した音声に応じて自装置の動作を制御する自動制御機能とを備えれば、肉伝導マイクロホンＸの装着者は、ハンズフリーの状態で、かつ、周囲に音が漏れない非可聴つぶやき音声の発声により、外部装置を遠隔制御することができる。
また、信号処理部２０に、外部装置から肉伝導音の信号を受信して音声として出力する機器を付加すれば、非可聴つぶやき音声による通話機となる。この場合、例えば、信号処理部２０に、外部装置から非可聴つぶやき音声の信号を受信する機能と、受信した音声信号（ディジタル信号）をアナログ信号に変換して音声として出力するスピーカ（イヤホン）とを付加すればよい。

次に、図３を参照しつつ、肉伝導マイクロホンＸの性能を評価した結果について説明する。
図３は、従来の肉伝導マイクロホン及び肉伝導マイクロホンＸについての雑音混入実験の結果を表す図である。
具体的には、図３（ａ）〜（ｃ）は、いずれも肉伝導マイクロホンにより得られた信号の強度（縦軸）のトレンドグラフ（横軸は時間）を表す。また、図３（ａ）は、前記ネックバンド５０により装着された従来の肉伝導マイクロホンＡ（図４参照）により得られた信号、図３（ｂ）は、従来の肉伝導マイクロホンＡ（図４参照）の軟性部材４２の材料（従来はシリコン）にウレタンエラストマーを採用し、そのウレタンエラストマーの粘着力によって皮膚に装着（粘着）された肉伝導マイクロホンにより得られた信号、図３（ｃ）は、皮膚に装着（粘着）された本発明の肉伝導マイクロホンＸにより得られた信号である。
図３（ａ）〜（ｃ）のいずれの実験においても、空気中を伝播する非常に大きなボリュームで同一のノイズ音響を周期的に発生させた。図３（ａ）〜（ｃ）において、円で囲まれた部分が、ノイズ音響を発生させたときの信号状態を表す。

図３（ａ）及び（ｂ）を比較してわかるように、従来の肉伝導マイクロホンＡは、その構造を変えずに、ウレタンエラストマーからなる前記軟性部材４２の粘着性によって皮膚に装着させた場合、中空のカバー部材４５及びその内部に充填される遮音材４４が存在するにもかかわらず、前記ネックバンド５０を用いて装着した場合に比べ、２倍程度の強度のノイズが混入する。
これは、前記ネックバンド５０による皮膚への圧着力に対し、ウレタンエラストマーの粘着力の方が弱く、軟性部材４２（ウレタンエラストマー）の外縁部において皮膚表面との間に隙間が生じ、その隙間から空気中の雑音が軟性部材４２に混入（浸入）することが原因であると考えられる。
一方、図３（ａ）及び（ｃ）を比較してわかるように、本発明の肉伝導マイクロホンＸは、前記ネックバンド５０を用いて装着された従来の肉伝導マイクロホンＡと同程度の強度のノイズが混入するだけである。
これは、前述したように、肉伝導音伝播部１２の周囲全体が、皮膚１と粘着遮音部１４とによって密封されることによる遮音効果が表れていることを示すものである。
しかも、肉伝導マイクロホンＸの装着者が身体を動かした場合でも、その採取音に、皮膚との摩擦により生じる雑音等が混入することもない。このため、肉伝導マイクロホンＸは、動く人への装着に適している。
このように、肉伝導マイクロホンＸは、装着機構（粘着機構）を含む全体が小型軽量であって、人の動きに対して装着のずれや脱落、雑音の混入が生じにくく、体型や皮膚表面の個人差に対する装着の適応性が高いものである。

以上に示した実施形態では、粘着遮音部１４全体が、ウレタンエラストマー（皮膚に対する粘着性を有する軟性部材）により構成された例を示した。しかしながら、粘着遮音部１４のうち、皮膚に接触する前記皮膚接着部１４ａの部分にウレタンエラストマーを採用し、その他の部分にシリコン等の他の遮音材を採用することも考えられる。
また、前記皮膚接着部１４ａに採用する材料の典型例として、ウレタンエラストマーを示したが、これと同様に皮膚に対する粘着性を有する他の軟性部材により、皮膚接着部１４ａを構成してもよい。
また、図１に示した肉伝導マイクロホンＸは、正面から見て円形の形状を有するが、これに限らず、楕円形や多角形の形状を有するもの等も考えられる。
また、内側カバー部材１３及び外側カバー部材１５それぞれにおける皮膚との接触部が、面取りされた滑らかな曲面状に形成されたもの、あるいはその接触部にゴム等の弾力性のある部材が設けられたものも考えられる。これにより、皮膚に対する当たりがソフトになる。

本発明は、体内の軟組成を伝わる肉伝導音を採取するマイクロホンに利用可能である。

本発明の実施形態に係る肉伝導マイクロホンＸの概略構成図。 肉伝導マイクロホンＸが人体に装着された状態を表す模式図。 従来の肉伝導マイクロホン及び肉伝導マイクロホンＸについての雑音混入実験の結果を表す図。 従来の肉伝導マイクロホンＡの概略構成図。

符号の説明

Ｘ…本発明の実施形態に係る肉伝導音採取用マイクロホン
１１…マイクロホン
１２…肉伝導音伝播部
１３…内側カバー部材
１４…粘着遮音部
１４ａ…皮膚接着部
１５…外側カバー部材
１９…信号線
２０…信号処理部
２７…耳装着用筐体

Claims (6)

1. 体内の軟組成を伝わる音である肉伝導音を採取する肉伝導音採取用マイクロホンであって、
   人体の皮膚表面に密着されることにより前記肉伝導音を伝播させる軟性部材からなる肉伝導音伝播部と、
   前記肉伝導音伝播部を伝播する前記肉伝導音を電気信号に変換するマイクロホンと、
   前記肉伝導音伝播部における前記皮膚表面との接触面以外の部分全体を外側から覆う第１カバー部材と、
   前記第１カバー部材の外側全体を覆うとともに、前記肉伝導音伝播部における前記皮膚表面との接触面の周り全体に渡る部分に、前記皮膚表面に対する粘着性を有する軟性部材からなる皮膚接着部が形成された粘着遮音部と、
   前記粘着遮音部の前記皮膚接着部以外の外側全体を覆うものであり、当該肉伝導音採取用マイクロホンの外装を形成する第２カバー部材と、
   を具備してなることを特徴とする肉伝導音採取用マイクロホン。
2. 前記粘着遮音部における少なくとも前記皮膚接着部が、ウレタンエラストマーにより構成されてなる請求項１に記載の肉伝導音採取用マイクロホン。
3. 前記皮膚接着部を含む前記粘着遮音部全体が、ウレタンエラストマーにより構成されてなる請求項２に記載の肉伝導音採取用マイクロホン。
4. 前記肉伝導音伝播部が、ウレタンエラストマーにより構成されてなる請求項１〜３のいずれかに記載の肉伝導音採取用マイクロホン。
5. 前記皮膚接着部が、前記肉伝導音伝播部を構成するウレタンエラストマーよりも軟らかく粘着性が高いウレタンエラストマーにより構成されてなる請求項４に記載の肉伝導音採取用マイクロホン。
6. 前記皮膚接着部における前記皮膚表面に粘着する面が、前記肉伝導音伝播部における前記皮膚表面との接触面よりも窪んで形成されてなる請求項１〜５のいずれかに記載の肉伝導音採取用マイクロホン。

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