JPH0112468Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は頬部や側頭部乳様突起部等に当接して
使用される振動検出型マイクロホンに関するもの
で、各種通信機器及び音響機器等に利用される。

〔従来の技術〕

建築の作業現場や職場、学校のグループ活動等
において、離れた位置にいる複数人が会話するの
に、ハンドフリーのボイスコントロールタイプの
トランシーバが用いられたり、外国語の学習機器
では、親器および子品を通じて特定の学習者と教
師が会話を行うのに、ヘツドホンおよびマイクロ
ホンをヘツドバンドに取り付けた送受話器が用い
られている。

かかる送受話器は、第５図に示す様にヘツドバ
ンドａの一端にアームｂを介して対話型マイクロ
ホンｃを、他端にはヘツドホン（図示省略）を取
り付けてなり、音声を入力するマイクロホンｃは
人の口の前に位置する様にして、会話の相手方か
らの音声を出力するヘツドホンは一方の耳を塞ぐ
様にして用いられる。

しかしながら、かかる送受話器では、口から発
生する音声とともに、外部環境に存するあらゆる
外部雑音が、このマイクロホンｃに一緒に入力さ
れるため、この音声入力を受信する側では、雑音
の混入した聞きとりにくい音声を聴取することに
なる。

このため、例えば産業機械、土木機械等が作動
している作業現場では、上記送受話器が業務上の
会話に十分に機能しえないという欠点があつた。
また、かかる送受話器をオートバイのライダーに
装着させた場合でも、時速30Km以上では風切りノ
イズで会話が著るしく妨害され、会話不能に陥る
ほか、高所建築現場でも風速8m以上では通話に
支障を生じることが確認されている。

一方、これに対して、外耳穴に挿入される耳栓
式の骨導型マイクロホンが提供されるに及んでい
る。

該骨伝導型マイクロホンは、外耳道の音声振動
を受ける挿入子を持つた被包体により骨振動を圧
電素子に伝えて、この振動に伴う歪の発生に応じ
て圧電素子からリード線を介して分極電圧を得
て、この電圧をアンプ等を介して音声として再生
し、必要な音質補正を行つてイヤホンやヘツドホ
ンに出力して聴取できるものである。

したがつて、外部雑音は音声信号とともにこの
骨伝導型マイクロホンに直接入力されることがな
い。しかしながら、上記のごとき耳栓式の骨伝導
型マイクロホンを上記のようなヘツドホンととも
に送受話器に組み付けた場合には、ヘツドホン及
び骨伝導型マイクロホンがそれぞれ左右の耳穴を
塞ぐことになり、これを建築現場等で用いる場合
には外部の音声、その他の現場作業の騒音が耳に
直接入らなくなり、非常に危険である。また、骨
伝導型マイクロホンを長時間使用すると、耳穴に
痛みを感じ、衛生上にも種々の問題を生ずる。

これに対して、耳を塞ぐことなく耳後方の側頭
乳様突起あるいは側頭骨下縁に当接され、外部の
音声、騒音に煩らわされることがなく、クリアな
音声のみを音響変換しうる骨伝導型マイクロホン
も提供されている（実願昭59−31885号参照）。

該骨伝導型マイクロホン６は第６図に示すごと
くなる。同図に於いて、８は断面コ字状に形成さ
れた合成樹脂製の筐体で、この筐体８の一側の開
口端には、これを塞ぐ様な可撓性振動板９が張設
されており、この可撓性振動板９の内側中央に
は、振動を受けて結晶に歪を生じる圧電素子１０
が取り付けられている。１１は圧電素子１０の上
記歪によつて分極し、振動板９と圧電素子１０と
の間に生じた分極電圧を、抵抗その他のインピー
ダンス変換素子を介して外部に取り出すリード線
である。１２は振動板９の中央部外側に突設した
感知突子である。また、上記筐体８はねじ１３に
よつてヘツドバンド５側に取付けられる。

かかる骨伝導型マイクロホン６では、発生時に
乳様突起に伝わる音声振動が音響振動板９を介し
て圧電素子１０に伝えられ、この圧電素子１０に
結晶歪を生じさせ、振動板９との間に分極電圧を
生じ、この分極電圧の変化を音声信号の変化とし
て外部に取り出すことができる。そして、この音
声信号は必要な音質補正を行つて、外部のヘツド
ホン等に出力して、聴取可能とする。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、かかる従来の骨伝導型マイクロ
ホンでは、第６図に示す様に、周辺が固定された
小形の音響振動板９の中心部に、感知突子１２端
を取り付けた構成となつているため、その小形の
音響振動板９と筐体８の材質や重量等によつて決
定される音声伝播特性が可聴周波数の低域および
高域で著るしく悪化しており、従つて、外部雑音
の影響を受けた合に、SN比の低下による音声の
不明瞭化が避けられないという問題があつた。ま
た、筐体の材質や重量に設計上の変更を生じた場
合に、音響振動板を設計変更前のものを使うと、
音声伝播の周波数特性が変化してしまうという問
題があつた。

尤も、音声伝播の周波数特性を低域および高域
で改善するため、音響振動板を大形にすれば良い
のであるが、マイクロホンとしての形状が大形化
し、頬部等に接触させるのに適した大きさ、形状
とすることができなくなるという問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記問題点を解決するために、筐体の
開口部に曲りくねつた形状の可撓性振動板の両端
を固定し、該可撓性振動板の外側面には人体に当
接される振動感知板の感知突子を取り付け、上記
可撓性振動板の内側面には圧電素子を取り付けた
構成とし、音声伝播の必要周波数の設定を、任意
かつ自由としたものである。

〔作用〕

本考案では筐体開口部に架設する可撓性振動板
を曲りくねつた形状とすることにより所定占有空
間あたりの実質長さを任意かつ十分となし、音声
伝播の周波数特性を低、高周波領域で改善し、ノ
イズの抑えられたクリアな音声の伝播を可能とす
る作用を有するものである。

〔実施例〕

第１図および第２図は本考案の振動検出型マイ
クロホンの一実施例を示す。同図に於いて、２１
は剛性の高い筒状の筐体で、合成樹脂や金属のモ
ールド成形になり、その開口一端部内周には可撓
性振動板２２の両端が保持されている。この保持
には嵌合、接着その他の締結部材による締結のう
ち任意の手段が選択的に用いられる。

可撓性振動板２２は曲りくねつた形状の、例え
ば第４図ａに図示の様に逆Ｓ字状（単なるＳ字状
でも同じ）をなし、その全長が₁に設定されて
いる。これは振動伝達感度の高い金属板を打抜き
加工するなどして得られる。

２３は筐体２１の上記開口端を密閉する防滴カ
バーで、汗や雨滴が筐体２１内に浸入するのを防
ぎ、その周辺部は筐体２１外側面に嵌合してい
る。

２４は頬部や側頭部乳様突起部に当接される振
動感知板で、これの内側に一定間隔離して突設し
た２本の感知突子２５が、上記防滴カバー２３を
貫通し、さらに可撓性振動板２２の２箇所の取付
孔２６に貫通固持されている。つまり、振動感知
板２４は可撓性振動板２２に２点で支持される。

２７は２本の感知突子２５間の可撓性振動板２
２の内側面に貼着するなどして取付けた圧電素子
である。

２８は筐体２１の中央部に架設した電子回路板
で、この電子回路板２８上に載せた電子回路部品
２９は、抵抗、インピーダンス変換素子等を含
み、リード線３０により圧電素子２７に接続され
ている。

３１はインピーダンス変換した信号電圧を外部
に導くリード線である。

３２は筐体２１の他端開口部を閉塞するカバー
プレートであり、上記電子回路部品２９や圧電素
子２７が直接機械的外力を受けて損傷するのを防
ぐ。

３３は筐体２１の外周、防滴カバー２３の外
周、カバープレート３２の外側面および外部リー
ド線３１の筐体取付部付近を一括して被覆するゴ
ムカバーで、これがヘツドバンドや外部リード線
３１の振動、これらヘツドバンドや外部リード線
３１に対する髪や被服の接触音、あるいは風切音
などのノイズが筐体２１に伝播するのを効果的に
防止している。

３４はゴムカバー３３の側面に貼付したマジツ
クフアスナ（登録商標名）で、これがヘツドバン
ド端のアームやオートバイのライダー用ヘルメツ
ト内側に貼付した他のマジツクフアスナ（登録商
標名）に対して着脱自在に噛合する様になつてい
る。

第３図はかかる振動検出型マイクロホンｄの使
用状況を示す。これはヘツドバンドａの一端にア
ームｂを介してマイクロホンｄを取り付けてな
り、このマイクロホンｄが使用者の顔のうち頬部
に軽く圧接する頬接触形マイクロホンとして使用
したものである。この場合には、アームｂは全体
として短かく、くの字状に折曲している。なお、
ヘツドバンドａの他端には、ヘツドホン（図示せ
ず）が取付けられている。

さらに、第７図乃至第９図に本考案の振動検出
型マイクロホンｄの他の使用状況を示す。

第７図は電話用送受話機４１に使用したもので
あり、該電話用送受話機４１は本体４２の一端側
にスピーカー部４３、他端側に本考案の振動検出
型マイクロホンｄを設けて構成されている。本体
４２は適度に彎曲しており、スピーカー部４３を
耳部に当接したときに振動検出型マイクロホンｄ
が頬部に圧接されるものである。

第８図はトランシーバー４４に使用したもので
あり、該トランシーバー４４は本体４５、アンテ
ナ４６、パネル部４７、送受信切換スイツチ４
８、スピーカー部４９及び本考案の振動検出型マ
イクロホンｄから構成されている。本体４５の前
面５０は適度に彎曲しており、スピーカー部４９
及び振動検出型マイクロホンｄがそれぞれ耳部及
び頬部に当接あるいは圧接されるものである。

第９図は無線機用ハンドマイク５１に使用した
ものであり、該無線機用ハンドマイク５１には音
声の空気振動を検出する通常のマイクロホン５２
及び本考案の振動検出型マイクロホンｄが設けら
れている。５３は送受信切換スイツチ、５４はマ
イクロホン切換スイツチである。周囲に騒音があ
る場合には上記振動検出型マイクロホンｄを頬部
等に圧接して用いれば雑音の混入が軽減され、周
囲に騒音がない場合にはマイクロホン切換スイツ
チ５４を切換えて上記通常のマイクロホン５２を
用いれば特に音質の良い送信ができるものであ
る。

上記構成の振動検出型マイクロホンｄは、上記
の様に頬部に当接して使用する場合には、咽喉お
よび口腔内で発生した空気振動が直接頬肉に伝播
するので、この伝播した振動は頬部外面に当接す
る振動感知板２４に直ちに伝播し、この振動をさ
らに感知突子２５を介して可撓性振動板２２に伝
播する。この可撓性振動板２２には圧電素子２７
が設けられているため、圧電素子２７はこの振動
を受けることとなり、この圧電素子２７と可撓性
振動板２２との間に分極電圧を生じる。従つて、
この分極電圧をインピーダンス変換した後、外部
リード線３１を介して取り出し、必要な処理を行
つて送出することになる。

ところで、上記可撓性振動板２２は、第４図ａ
に示す様に、これの長さ、つまりその中心を通る
一点鎖線の長さ₁が、振動伝播に寄与する部分
となる。そしてこの長さ₁は第４図ｂに示した
直線状の可撓性振動板４０の長さ₂と略等しく
（₁≒₂）、これによつて直線上の可撓性振動板
４０の共振周波数に等しい共振周波数を得ること
ができる。つまり、可撓性振動板２２はこれをう
ねる様な形状にしても、その全長に応じた共振周
波数を得ることができる。従つて、共振周波数を
任意に選んで、所定周波の音声のみを強調しよう
とする場合あるいは所定周波のノイズをカツトし
ようとする場合に、かかる共振周波数の選定がそ
の長さの選定によつて容易になり、しかも仮にそ
の長さを大きくする必要がある場合には、その形
状をうねらせることで、占有空間を拡大すること
なく、上記選定が容易となる。この結果、頬部や
側頭部乳様突起に当接するのに都合の良い形状、
サイズの振動検出型マイクロホンを構成できる。

なお、可撓性振動板２２の共振周波数は次式
の で求められる。ここでαは基準定数、は長さ、
ｔは厚さ、Ｅはヤング率、ρは材質の密度、√
Ｅ／ρは振動伝播速度（ｍ／sec）、πは円周率で
ある。

従つて、共振周波数は可撓性振動板２２の材
質や厚さのほか、その長さによつて大きく影響を
受け、この長さの選定によつて、必要とする音声
周波領域の信号を選択して取り出すことができ
る。ここで、マイクロホン全体の共振周波数は筐
体２１等の重量やサイズによつて影響されること
は言うまでもない。

なお、上記振動検出型マイクロホンｄは骨伝導
マイクロホンとして利用することができる。この
場合には、外耳の骨伝導を利用するため、咽喉部
や口腔部での音声の空気振動が肉部、多数の骨
部、軟骨部などを複雑に伝播するため会話に必要
な高音部が幾分落ちる。一方、頬接触型マイクロ
ホンとして使う場合には、音声が肉部のみを通る
ので、高音部の減衰が比較的小さくて済み、明瞭
度の高い音声伝達が可能になる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、可撓性振動板を曲りくねつた
形状として実質長を十分となすとともに、狭小の
部位にまとめて配置できるので、筐体等のマイク
ロホン構成部材の音響特性とも合わせて、可撓性
振動板およびマイクロホンの共振周波数の選定な
らびに設定が任意となり、これにより外部雑音に
影響されずに、クリアーな音声の伝播並びに再現
を可能にする。

また、かかるすぐれた音声伝播、再生を可能に
する可撓性振動板は占有空間が小さいので、人体
の頬部や側頭部乳様突起部に適したサイズ、形状
のマイクロホンとしての構成が可能となる。

また、かかる可撓性振動板に対して、振動感知
板の感知突子を２点以上で固定すれば、振動感知
板に対する外力によつて、可撓性振動板への応力
集中を防ぎこれに取り付けた圧電素子を破壊する
のを有効に防止できる。

さらに、マイクロホンの略全体をゴムカバーで
覆うことによつて、ヘツドバンド等から伝わるノ
イズが圧電素子に伝播するのを有効に抑えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の振動検出型マイクロホンの縦
断面図、第２図はその平面図、第３図はその使用
状態図、第４図ａ，ｂは可撓性振動板の寸法関係
を示す説明図、第５図は従来のマイクロホンの使
用状態を示す説明図、第６図は従来の骨伝導マイ
クロホンの断面図、第７図は本考案の振動検出型
マイクロホンの他の使用状態図、第８図は同じく
他の使用状態図、第９図は同じくさらに他の使用
状態図である。 ２１……筐体、２２……可撓性振動板、２４…
…振動感知板、２５……感知突子、２７……圧電
素子、３３……ゴムカバー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 筐体開口部に曲りくねつた形状の可撓性振動
   板の両端を固定し、該可撓性振動板の外側面に
   は人体に当接される振動感知板の感知突子を取
   り付け、上記可撓性振動板の内側面には圧電素
   子を取り付けたことを特徴とする振動検出型マ
   イクロホン。 (2) 可撓性振動板が略逆Ｓ字状またはＳ字状に曲
   りくねつた形状をなす実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の振動検出型マイクロホン。 (3) 可撓性振動板および振動感知板が人体の頬部
   または側頭部乳様突起部に当接される形状、サ
   イズに構成されてなる実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の振動検出型マイクロホン。