接触式マイクロホン
【課題】ＮＡＭマイクロホンなどの接触式マイクロホンの耐騒音性をさらに改善し、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などを明瞭に収音し易くする。
【解決手段】振動伝達部材７ｂはマイクロホン素子２の振動膜５および収音当接部材１２ｄと接し、制振部材８ｂはカバー部材９と収音当接部材１２ｄまたは振動伝達部材７ｂとの間に充填されている。振動伝達部材７ｂが円筒１９ｅに格納されることにより音響ファイバー１９ｄが構成され、円筒１９ｅの断面は収音当接部材１２ｄの収音対象物３との接触面の裏面およびマイクロホン素子２の収音開口部１１と対向し、円筒１９ｅの側面は制振部材８ｂと当接している。
【解決手段】振動伝達部材７ｂはマイクロホン素子２の振動膜５および収音当接部材１２ｄと接し、制振部材８ｂはカバー部材９と収音当接部材１２ｄまたは振動伝達部材７ｂとの間に充填されている。振動伝達部材７ｂが円筒１９ｅに格納されることにより音響ファイバー１９ｄが構成され、円筒１９ｅの断面は収音当接部材１２ｄの収音対象物３との接触面の裏面およびマイクロホン素子２の収音開口部１１と対向し、円筒１９ｅの側面は制振部材８ｂと当接している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音環境下でも目的とする通常発話時の音声や人間の耳には聴こえないほどの微弱な物音または非可聴つぶやき声を明瞭に収音することができる接触式マイクロホンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
耳介の後下方部であって頭骸骨の乳葉突起直下の皮膚表面にマイクロホンを当接し、非可聴なつぶやき音声（Ｎｏｎ−Ａｕｄｉｂｌｅ Ｍｕｒｍｕｒ、以下「ＮＡＭ」と略す）を始めとする種々の音声や体内伝導音４を伝達振動として採取するための接触式マイクロホン、いわゆるＮＡＭマイクロホンがある（例えば特許文献１）。このようなＮＡＭマイクロホンは、発声内容の秘匿を主な目的とした音声入力・音声認識や無音声電話への応用から始まったが、近年では医学用途として患者の体内伝導音４である脈拍や心臓音を常時モニタリングする振動ピックアップ検出器としても注目されている。
【０００３】
図１６は、従来の接触式マイクロホンの基本構造を示す側断面図である。従来の接触式マイクロホン１００のマイクロホン素子２（各実施例ではエレクトレット・コンデンサ・マイクロホンを用いている、以下「ＥＣＭ」と略す）は、皮膚などの収音対象物３より収音した話者の音声などの体内伝導音４が、後に述べる振動伝達部材１０７を介して振動膜５に伝わると、振動膜５の振動を電気信号に変換し、導線６を介して外部へと伝達する。
【０００４】
振動伝達部材１０７は、マイクロホン素子２と接触またはそれを包み込むように取り付けられ、体内伝導音４の振動をマイクロホン素子２まで損失なく伝達する。この振動伝達部材１０７には、例えば、シリコーンエラストマー（例えば特許文献２）やウレタンエラストマー（例えば特許文献３）などのプラスチック材料が用いられる。そして、その一方がマイクロホン素子２の振動膜５と接触し、もう一方は収音対象物３と広く接している。制振部材１０８は、背景雑音である気導音が接触式マイクロホンの背面から侵入するのを防止するもので、例えば弾性エポキシ樹脂により、マイクロホン素子２の収音開口部１１を除く全体を覆うよう構成されている。カバー部材９は、アルミなどの金属やアクリル、ＡＢＳなどのプラスチックからなり、接触式マイクロホン１００全体の機械的強度を保持するとともに、製造時には樹脂注入鋳型の役目を果たしている。
【０００５】
このような従来の接触式マイクロホン１００を用いて、感度良く皮膚などの体内伝導音４を収音するには、収音対象物３と振動伝達部材１０７との界面における振動の反射を低く抑えなければならない。音の反射率は、以下の（式１）に示すスネル則により表される。
【０００６】
ｒ２＝（Ｚ２−Ｚ１）2／（Ｚ２＋Ｚ１）2 （式１）
ここで、ｒ２：２種類の異種物質１と２の界面における反射率、Ｚ１：物質１の音響インピーダンス（空気の場合を含む）、Ｚ２：物質２の音響インピーダンスである。
【０００７】
（式１）を見ればわかるように、互いに接する２つの物質の音響インピーダンスが近い値であれば音の反射率は０に近く、減衰の度合いも小さい。逆に、互いに接する２つの物質の音響インピーダンスが離れた値だと音の反射率は大きくなり、減衰の度合いも大きくなる。したがって、振動伝達部材１０７の音響インピーダンスを収音対象物３（皮膚）のそれになるだけ近づければ、収音対象物３と振動伝達部材１０７との境界面における体内伝導音４の反射が小さくなり、体内伝導音４の損失が抑制される。
【０００８】
【表１】
（表１）は、各種材料の音響インピーダンスの値を示した表である。この（表１）を見れば、振動伝達部材１０７を構成するシリコーンエラストマーやウレタンエラストマーなどのプラスチック材料が、軟質組織（皮膚）の音響インピーダンスと近い値を有していることがわかる。すなわち、プラスチック材料の音響インピーダンスは２４８×１０4（ｋｇ／ｍ2・ｓ）程度であり、軟質組織（皮膚）の音響インピーダンス＝１３５×１０4（ｋｇ／ｍ2・ｓ）に近い値を有している。なお、マイクロホン素子２の振動膜５も、基本的にはプラスチック材料であり、その点では振動伝達部材１０７と同様である。
【０００９】
このことにより、従来の接触式マイクロホン１００は、そのマイクロホン素子２における体内伝導音４の感度が向上するとともに、その収音帯域も広くなり（特に２ｋＨｚ付近から上の高周波域の減衰を低減する）、通常発話時や非可聴なつぶやき声を発声する時の生体軟組織（皮膚）の振動を感度よく拾うことができるとされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＷＯ２００４／０２１７３８
【特許文献２】ＷＯ２００５／０６７３４０
【特許文献３】特開２００７−０４３５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら実際に上記従来の技術では、発声する人の周囲に存在する背景雑音（騒音）、すなわちいわゆる気導音１０も少なからず収音してしまう。これは、同じく（表１）を見ればわかるように、振動伝達部材１０７として採用している上記シリコーンエラストマーやウレタンエラストマーなどのプラスチック材料の音響インピーダンス＝２４８×１０4（ｋｇ／ｍ2・ｓ）が、軟組織（皮膚）だけでなく、空気の音響インピーダンス＝４１５（ｋｇ／ｍ2・ｓ）ともかなり近い値を有しているためである。
【００１２】
この点について、図１６を用いてより詳細に述べる。実はほとんどの場合、収音対象物３とカバー部材９の開口端部との間には、わずかな隙間１８が生じている。そして、振動伝達部材１０７は、その隙間１８において外部の空気と接触している。
【００１３】
ここで先ほども述べたように、プラスチック材料からなる振動伝達部材１０７と空気とは、かなり近い音響インピーダンスを有している。したがって、できるだけ収音したくない背景雑音（騒音）、いわゆる気導音１０ａが、このわずかな隙間１８を介して接触式マイクロホン１００の内部へと侵入し、本来収音したい体内伝導音４に混入して収音される。あるいは、収音対象物３（皮膚）を介して接触式マイクロホン１００に収音される外部からの気導音１０ｂ（今後、併せて「気導音１０」と表記）も存在する。気導音１０ｃについては、カバー部材９による反射や、その内部にある制振部材１０８による吸収により、マイクロホン素子２への到達を低減することができる。しかしながら、気導音１０ａおよび１０ｂについては、本来収音したい体内伝導音４に混入するので、相手の話す内容が明瞭に聴き取れず、あるいは携帯情報端末機側の音声入力・音声認識のエラーを引き起こしてしまうなどの問題があった。
【００１４】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、ＮＡＭマイクロホンなどの接触式マイクロホンの耐騒音性をさらに改善し、通常音声や非可聴つぶやき音声などのみを明瞭に収音し易くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記目的を達成するために、振動膜を有するマイクロホン素子と、マイクロホン素子を格納する振動伝達部材と、振動伝達部材を格納する制振部材と、開口部を有しマイクロホン素子、振動伝達部材および制振部材を格納するカバー部材と、カバー部材の開口部を覆って配置される当接部材と、を備え、振動伝達部材はマイクロホン素子の振動膜および当接部材と接し、制振部材はカバー部材と当接部材または振動伝達部材との間に充填されている。この構成により、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の接触式マイクロホンによれば、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）本発明の実施例１における接触式マイクロホンの側断面図、（ｂ）本発明の実施例２における接触式マイクロホンの側断面図
【図２】本発明の接触式マイクロホンのＳ／Ｎ比を評価する方法を示す図
【図３】本発明の実施例３における接触式マイクロホンの側断面図、（ａ）全体側断面図、（ｂ）振動伝達部材先端部の拡大図
【図４】本発明の実施例３と対比関係にある比較例における接触式マイクロホンの側断面図（ａ）比較例１における接触式マイクロホンの側断面図、（ｂ）比較例２における接触式マイクロホンの側断面図
【図５】本発明の実施例３と対比関係にある比較例における接触式マイクロホンの側断面図（ａ）比較例３における接触式マイクロホンの側断面図、（ｂ）比較例４における接触式マイクロホンの側断面図
【図６】本発明の実施例３を用いた接触式マイクロホンの応用例における側断面図
【図７】本発明の実施例４における接触式マイクロホンの側断面図、（ａ）全体側断面図、（ｂ）振動伝達部材先端部の拡大図
【図８】本発明の実施例４と対比関係にある比較例５における接触式マイクロホンの側断面図
【図９】本発明の実施例５における接触式マイクロホンの側断面図、（ａ）全体側断面図、（ｂ）振動伝達部材先端部の拡大図
【図１０】本発明の実施例５における接触式マイクロホンの作製方法の例を示す図
【図１１】本発明の実施例５における接触式マイクロホンの作製方法の例を示す図
【図１２】本発明の実施例５における接触式マイクロホンの作製方法の例を示す図
【図１３】本発明の実施例５における接触式マイクロホンの作製方法の例を示す図
【図１４】本発明の実施例５における接触式マイクロホンの作製方法の例を示す図
【図１５】本発明の実施例６における接触式マイクロホンの側断面図
【図１６】従来の接触式マイクロホンの基本構造を示す側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的な内容について実施例を用いて説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１（ａ）は、本発明の実施例１における接触式マイクロホンの側断面図である。ここではまず図１（ａ）を用いて、ＳＵＳ製（２００μ厚）の収音当接部材１２ａを有する接触式マイクロホンについて説明する。従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）と共通または同様の部材については、同じ符号を用いて説明する。ちなみに収音当接部材１２ａは、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）には無い部材である。また、後に述べる振動伝達部材７ａおよび制振部材８ａに関しても、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）が有する振動伝達部材１０７（図１６参照）および制振部材１０８（図１６参照）とは若干異なる構成を有している。そしてこれらが、本発明の特徴的な部分となっている。
【００２０】
図１（ａ）における本実施例１の接触式マイクロホン１ａのマイクロホン素子２は、皮膚などの収音対象物３より収音した話者の音声などの体内伝導音４が、収音当接部材１２ａと振動伝達部材７ａとを介して振動膜５に伝わると、振動膜５の振動を電気信号に変換し、導線６を介して外部へと伝達する。
【００２１】
カバー部材９は、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）と同様に、アルミなどの金属やアクリル、ＡＢＳなどのプラスチックからなり、接触式マイクロホン１ａ全体の機械的強度を保持するとともに、製造時には樹脂注入鋳型の役目を果たしている。
【００２２】
振動伝達部材７ａは、体内伝導音４の振動をマイクロホン素子２まで損失なく伝達するもので、例えばウレタンエラストマーにより構成され、その一方がマイクロホン素子２の振動膜５と接触している点では、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）と同様である。
【００２３】
しかしながら、振動伝達部材７ａのもう一方は、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のように、それ自体が収音対象物３と広く接しているわけではない。本実施例１の振動伝達部材７ａは、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）にはなかった、収音当接部材１２ａのほぼ中央部付近と接している。収音当接部材１２ａは、例えば２００μｍ厚のＳＵＳ３０４により構成されている。そして、本実施例１の接触式マイクロホン１ａにおいて、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ａとの接触部は、収音当接部材１２ａの略中心に設けられている。また、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ａとの接触部が有する接触面積のうち、収音当接部材１２ａが収音対象物３と接触する面と平行な方向の接触面積は、振動伝達部材７ａの他の部分における平行方向の断面積以下となっている。さらにまた、収音当接部材１２ａが収音対象物３と接触する面と平行な方向において、マイクロホン素子２、振動伝達部材７ａおよび収音当接部材１２ａのそれぞれの中心は、収音当接部材１２ａが収音対象物３と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にある、とも言える。以上の構成により、本実施例１の接触式マイクロホン１ａは、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。その結果、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。その特徴と効果については、後ほどさらに詳細に説明する。
【００２４】
制振部材８ａは、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）と同様に、背景雑音である気導音１０が接触式マイクロホン１ａの背面から侵入するのを防止するもので、例えば弾性エポキシ樹脂により、マイクロホン素子２の収音開口部１１を除く全体を覆うよう構成されている。それに加えて本実施例１の制振部材８ａは、従来の接触式マイクロホン（図１６参照）とは異なり、収音当接部材１２ａとも接しており、振動伝達部材７ａの周囲を取り囲むように配置されている。そして、マイクロホン素子２の本体と振動伝達部材７ａおよび制振部材８ａは、カバー部材９と収音当接部材１２ａとにより、内部に密閉されている。なお、振動伝達部材７ａは、収音当接部材１２ａの略中央部とマイクロホン素子２の収音開口部１１の略中央部とを結んで配置されている。本実施例１の場合、マイクロホン素子２の収音開口部１１の略中央部は、収音当接部材１２ａの略中央部の直下に配置されおり、その最短距離を結ぶよう、振動伝達部材７ａが設けられている。なお、マイクロホン素子２の振動膜５も、基本的には振動伝達部材１０７（図１６参照）と同様のプラスチック材料により形成されている。
【００２５】
以上に述べた構成を有する本実施例１の接触式マイクロホン１ａの特徴について、これより述べる。
【００２６】
先ほども述べたように、本実施例１の接触式マイクロホン１ａが有する収音当接部材１２ａは、例えば２００μ厚のＳＵＳ３０４、すなわち金属部材により構成されている。先の（表１）に示すとおり、金属部材の音響インピーダンスは４１６０×１０4ｋｇ／ｍ2・ｓで、収音対象物３として想定している皮膚などの軟質組織はもちろん、外部からの気導音１０を伝達する空気や、振動伝達部材７ａを構成するプラスチック部材と大きく異なる。
【００２７】
すなわち、本実施例１の接触式マイクロホン１ａは、このような音響インピーダンスが著しく異なる部材を、収音対象物３からマイクロホン素子２の振動膜５へと至る体内伝導音４の伝達経路に配置していることになる。この場合、従来の常識では、収音当接部材１２ａと収音対象物３または振動伝達部材７ａとの境界面において、体内伝導音４の反射が大きくなり、マイクロホン素子２の振動膜５へは伝達しにくくなるはずである。
【００２８】
しかしながら、このようなデメリットがあったとしても、できるだけ収音したくない外部からの気導音１０の減衰率が、収音したい体内伝導音４の減衰よりも大きい。つまり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）よりも、本実施例１の接触式マイクロホン１ａのほうが、Ｓ／Ｎ比としては高いので、体内伝導音４をより効率的に収音することができる。
【００２９】
その理由については次のように考えられる。図１（ａ）に示す本実施例１の収音当接部材１２ａに体内伝導音４が与えられた場合、その物理的な振動による振幅は、収音当接部材１２ａの中心部において最も大きくなる。そして、その体内伝導音４による物理的な振動が最も大きくなる収音当接部材１２ａの中心部からマイクロホン素子２の振動膜５へと至る経路には、マイクロホン素子２の振動膜５と同様、プラスチック材料により構成された振動伝達部材７ａが配置されている。これにより、体内伝導音４による物理的な振動を効率的にマイクロホン素子２の振動膜５へと伝えることができる。
【００３０】
なおかつ、振動伝達部材７ａの周囲には、制振部材８ａが配置されている。このことは、収音当接部材１２ａの中心部以外の部分から侵入しようとする外部からの気導音１０が制振部材８ａによってくい止められ、マイクロホン素子２の振動膜５にまで達しにくいことを意味する。そして、マイクロホン素子２の本体と振動伝達部材７ａおよび制振部材８ａは、カバー部材９と収音当接部材１２ａとにより、それらの内部に密閉されているため、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）とは異なり、外部からの気導音１０が侵入する余地は無い。よって、外部からの気導音１０がマイクロホン素子２の振動膜５に到達するためには、収音当接部材１２ａの周辺部から、結果的に距離が遠く、音の伝達効率に優れた振動伝達部材７ａが接触している収音当接部材１２ａの中央部まで廻り込まなければならない。この廻り込みの間に、外部からの気導音１０の減衰は、より大きくなるのである。
【００３１】
以上のように、図１（ａ）に示す本実施例１の接触式マイクロホン１ａは、本来収音したい体内伝導音４にとっては、より収音されやすく、できるだけ収音したくない外部の気導音１０にとっては、より収音されにくい構造を有している。そのため、外部の気導音１０に対する体内伝導音４のＳ／Ｎ比が改善され、体内伝導音４をより効率的に収音することができる。
【００３２】
このような本実施例１の接触式マイクロホン１ａが、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）に対して、実際にどれくらい性能が上がったかについて、これより示す。性能の良し悪しを判断するために、騒音環境下における接触式マイクロホンのＳ／Ｎ比と明瞭度の評価を行った。
【００３３】
最初に、本実施例１を含む本発明の接触式マイクロホンのＳ／Ｎ比を評価する方法を、以下に示す。図２は、接触式マイクロホンのＳ／Ｎ比を評価する方法を示す図である。なお、このＳ／Ｎ比の評価方法は、全ての接触式マイクロホンに対して共通に用いられる。
【００３４】
まず、半無音響室の中で、展示会場の雑踏を録音した音声ファイル（日本音響学会配布）を背景雑音、すなわち外部の気導音１０として再生装置１３ａにより再生し、アンプ１３ｂを介してスピーカー１３ｃより流す。その状態で、騒音計により１００ｄＢと計測される位置において、接触式マイクロホン（本実施例１においては図１（ａ）に示す接触式マイクロホン１ａ）を咽喉あたりに装着する。そして、日本聴覚医学会にて推奨されている単音節２０語音表の文字を、通常発話（約９０ｄＢ）で各２秒おきに発音して録音を行う。その録音波形を基に、接触式マイクロホン１ａで収音された外部の気導音１０と、話者の発声すなわち体内伝導音４との音圧比を、下記に記す（式２）を用いてｄＢ換算してＳ／Ｎ比とし、評価を行う。
【００３５】
Ｓ／Ｎ比（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ（Ｓ／Ｎ） （式２）
さらに、先のＳ／Ｎ比測定時に得られた単音節２０語音表の録音音声ファイルを、任意の被験者４名に聴かせ、聞き取った文字を記録してもらう。そして、それぞれの正答率を計算して単音節明瞭度とし、その単音節明瞭度を０．８５で除して文章了解度として評価を行う。ちなみに、文章了解度を算出する際に単音節明瞭度を０．８５で除するのは、一般に「単音節明瞭度の正答率が８５％あれば文章了解度は１００％となる」と言われているためである。
【００３６】
なお、このような評価方法の詳細については、「公害防止管理者等など資格認定講習用 新・公害防止の技術と法規２００９ 騒音・振動編」のｐ１１７にも記載されている。
【００３７】
以上の方法により評価を行った結果、図１（ａ）に示す本実施例１における接触式マイクロホン１ａのＳ／Ｎ比は２０ｄＢであり、１００ｄＢ騒音下における文章了解度は７５％であることがわかった。これに対し、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比は７ｄＢであった。以上のことから、図１（ａ）に示す本実施例１における接触式マイクロホン１ａのＳ／Ｎ比がかなり向上していることが明らかとなった。
【００３８】
このように、性能が改善された本実施例１の接触式マイクロホン１ａは、例えば以下のようなプロセスにより作成できる。まず図１（ａ）において、制振部材８ａがカバー部材９に充填される。この時、マイクロホン素子２や振動伝達部材７ａを格納するための格納部（図示せず）が、例えば２液系弾性エポキシ樹脂のキャスティング法などにより制振部材８ａ内に形成される。次に、制振部材８ａおよびカバー部材９を貫通する貫通孔（図示せず）が形成され、その貫通孔にマイクロホン素子２の導線６が通された後、制振部材８ａ内の格納部の底面にマイクロホン素子２が設置される。その後、マイクロホン素子２の収音開口部１１にウレタンエラストマーが注入・ポッティングされ、８０℃で１時間の加熱により振動伝達部材７ａが形成される。このとき、振動伝達部材７ａは自らの表面張力により先端部が半球状になっている。そして、収音当接部材１２ａ、すなわち厚み２００μのＳＵＳ製の蓋が、同じく制振部材８ａを形成する際に用いた２液系弾性エポキシ樹脂を接着剤として、８０℃で１時間の加熱硬化により接着固定されると、先の図１（ａ）に示す接触式マイクロホン１ａが完成する。
【００３９】
なお、本実施例１において制振部材８ａとして用いた弾性エポキシ樹脂としては、例えばセメダイン社製ＥＰ００１（業務用エポキシ樹脂系弾性接着剤）を変性ポリアミン硬化剤にて等量混合し、８０℃にて硬化させたものが好ましく用いられる。また、本実施例１において振動伝達部材７ａとして用いたウレタンエラストマーとしては、例えば（株）エクシールコーポレーション社製ポリウレタン人肌のゲル原液（Ｃ−１５の主剤と硬化剤を３：１にて混合し、８０℃にて硬化させたもの）が好ましく用いられる。さらに、収音当接部材１２ａおよびカバー部材９については、体内気導音４を伝達する空気（４１５ｋｇ／ｍ2・ｓ）と音響インピーダンスの値がかけ離れた材質を有する鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属（４１６０×１０4ｋｇ／ｍ2・ｓ）の他に、ガラスなどのセラミックス（１１２２×１０4ｋｇ／ｍ2・ｓ）であっても構わない。
【００４０】
以上のように、本実施例１の接触式マイクロホンを用いれば、耐騒音性がさらに改善され、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などが明瞭に収音し易くなる。
【００４１】
（実施例２）
図１（ｂ）は、本発明の実施例２における接触式マイクロホンの側断面図を示した図である。本実施例２の接触式マイクロホン１ｂの構成は、先に述べた実施例１における接触式マイクロホン１ａと共通している部分が多いので、それらについては説明を省略する。先の実施例１と異なるのは、収音当接部材１２ｂおよび制振部材８ｂである。これらを中心に、本実施例２の接触式マイクロホン１ｂについてこれより説明する。
【００４２】
図１（ｂ）における本実施例２の接触式マイクロホン１ｂのマイクロホン素子２は、皮膚などの収音対象物３より収音した話者の音声などの体内伝導音４が、収音当接部材１２ｂと振動伝達部材７ａとを介して振動膜５に伝わると、振動膜５の振動を電気信号に変換し、導線６を介して外部へと伝達する。本実施例２の接触式マイクロホン１ｂにおいても、先の実施例１と同様、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部は、収音当接部材１２ｂの略中心に設けられている。また、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部が有する接触面積のうち、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向の接触面積は、振動伝達部材７ａの他の部分における平行方向の断面積以下となっている。さらにまた、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向において、マイクロホン素子２、振動伝達部材７ａおよび収音当接部材１２ｂのそれぞれの中心は、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にある、とも言える。以上の構成により、本実施例２の接触式マイクロホン１ｂは、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。その結果、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。
【００４３】
本実施例２の収音当接部材１２ｂは、アルミニウム金属製のキャップ形状１．５ｍｍ厚の当接部材を有しており、カバー部材９との入れ子構造により、かん合・接着されている。また、制振部材８ｂは、フェニルアミノシランにより表面改質したシリカ粉（アドマテックス社製ＳＣ６２０２−ＳＸＣ）を重量比で５０％分散させた弾性エポキシ樹脂系複合材を用いている。このように、シリカのような無機材料系フィラーを含むことで弾性率が増大し、カバー部材９やマイクロホン素子２の金属部分との密着性が増加する。また、内包したマイクロホン素子２がしっかり固定されるので、マイクロホン素子２の振動板５のみではなくマイクロホン素子２全体が動くことによる伝達振動の損失を防いでいる。
【００４４】
それに加えて、制振部材８ｂの音響インピーダンスが、カバー部材９やマイクロホン素子２の金属部分の音響インピーダンスにより近い値となるので、これらの金属部分と制振部材８ｂとの界面での反射が抑制され、制振部材８ｂ中の弾性エポキシ樹脂成分による振動の吸収損失に効果がある。この点については、後に述べる実施例４と比較例５との対比において、詳細に述べる。
【００４５】
なお、制振部材８ｂに分散される無機材料系フィラーとしては、サブミクロンから１００ミクロンの粒子サイズのものが好ましく用いられる。これは、サブミクロン以下のものは一般的に分散性が悪く、凝集し分布制御の妨げとなり、１００ミクロン以上のものは、分散性が悪いために沈降・偏析しやすく、接触式マイクロホン２の機械的強度を下げてしまうためである。
【００４６】
また、制振部材８ｂに分散される無機材料系フィラーとしては、先に述べたシリカの他に、アルミナ、ジルコニア、シリカ、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、コロイダルシリカ、チタニアなどを用いることができる。そしてこれらは単独であってもよく、上記の中から２種類以上選択され混合されたものが用いられても構わない。
【００４７】
次に、制振部材８ｂに分散される無機材料系フィラーの含有率についてであるが、７５％以上だと粘度の上昇により製造プロセスによるハンドリングが困難となると同時に、２液エポキシ樹脂でたびたび問題となる可使時間の短縮につながり、含有率が５％以下だと制振効果が認められないことがわかっている。これらのことから、制振部材８ｂに分散される無機材料系フィラーの含有率は５〜７５％の範囲が好ましい。
【００４８】
さらに、本実施例１および１ｂにおける収音当接部材１２ａおよび１２ｂとして採用している金属材料はＳＵＳやアルミ二ウムであるが、これは以下の理由による。
【００４９】
一般に、音響インピーダンスは（式３）に示すように密度ρと材料中の音速ｃによって決定され、材料中の音速ｃは（式４）に示すように密度ρと体積弾性率ｋによって決定される。
【００５０】
Ｚ＝ρ・ｃ （式３）
ｃ＝√（ｋ／ρ） （式４）
したがって、（式３）、（式４）より、音響インピーダンスＺと密度ρと体積弾性率ｋとの関係は以下のように導かれる：
Ｚ＝√（ρ・ｋ） （式５）
【００５１】
【表２】
ここで（表２）に示す、各種金属の音速ｃを参照すると、鉄系やアルミ系、チタン系金属の音速ｃが、他の金属よりも比較的大きいことがわかる。（式３）より明らかなように、音響インピーダンスＺは音速ｃに比例する。鉄系やアルミ系、チタン系金属などの音響インピーダンスは、他の金属よりも相対的に大きな値となるため、好んで用いられる。
【００５２】
以上のように、本実施例２の接触式マイクロホンを用いれば、耐騒音性がさらに改善され、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などが明瞭に収音し易くなる。
【００５３】
（実施例３）
図３は、本発明の実施例３における接触式マイクロホンの側断面図である。図３（ａ）は、本実施例３における接触式マイクロホン１ｃの全体側断面図であり、図３（ｂ）は、振動伝達部材７ａの先端部の拡大図である。本実施例３の接触式マイクロホン１ｃの構成は、先に述べた実施例１または実施例２と共通している部分が多いため、それらについてはその説明をできるだけ省略し、主に、先に述べた実施例１と異なる部分について、これより説明する。
【００５４】
まず、本実施例３の接触式マイクロホン１ｃにおいても、先の実施例１および２と同様、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部は、収音当接部材１２ｂの略中心に設けられている。また、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部が有する接触面積のうち、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向の接触面積は、振動伝達部材７ａの他の部分における平行方向の断面積以下となっている。さらにまた、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向において、マイクロホン素子２、振動伝達部材７ａおよび収音当接部材１２ｂのそれぞれの中心は、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にある、とも言える。以上の構成により、本実施例３の接触式マイクロホン１ｃは、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。その結果、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。
【００５５】
制振部材８ｂは弾性エポキシ樹脂とシリカとの複合材であり、収音当接部材１２ｂはアルミニウム製１．５ｍｍ厚のキャップ状を有する。これらの点においては、先に述べた実施例２と同様である。しかしながら、先の実施例２における収音当接部材１２ｂが、カバー部材９との入れ子構造により、直接的にかん合・接着されていたのに対し、本実施例３における接触式マイクロホン１ｃでは次のような構造を有している。
【００５６】
すなわちまず、制振部材８ｂの内部には、金属製のワッシャ２２が、マイクロホン素子２の周囲を取り囲むように配置されている。次に、収音当接部材１２ｂおよびカバー部材９は、それぞれ、プラスチックまたは金属製の上下連結用チューブ２３との入れ子構造により、かん合・接着されている。そのため、収音当接部材１２ｂとカバー部材９とは、上下連結用チューブ２３を介して、間接的に接合されていることになる。
【００５７】
さらに、制振部材８ｂ内部にあるマイクロホン素子２と収音当接部材１２ｂとの間には、いわゆる音響ファイバー１９が配置されている。音響ファイバー１９は、実施例１および実施例２においても用いられている振動伝達部材７ａを、アルミニウム製の円筒１９ａの内部に配置したものである。すなわち、振動伝達部材７ａが円筒１９ａに格納されることにより音響ファイバー１９が構成され、円筒１９ａの断面は収音当接部材１２ｂの収音対象物３との接触面の裏面およびマイクロホン素子２の収音開口部１１と対向し、円筒１９ａの側面は制振部材８ｂと当接している。この音響ファイバー１９は、収音当接部材１２ｂから振動伝達部材７ａへと伝達される体内伝導音４の振動が、マイクロホン素子２の振動膜５以外の部分へと拡散するのを防いでいる。これにより、収音当接部材１２ｂからの体内伝導音４は、損失がより少なく効率よく、マイクロホン素子２の振動膜へと伝達される。また、音響ファイバー１９は、周囲の空気からいわゆる雑音として制振部材８ｂに伝達される気導音１０の振動が、マイクロホン素子２の振動膜５へと伝達するのを防ぐ役割も有している。
【００５８】
このような、マイクロホン素子２の周囲に配置されたワッシャ２２や、上下連結用チューブ２３による間接的な接合構造を有しているのは、カバー部材９および収音当接部材１２ｂの略中心にマイクロホン素子２および音響ファイバー１９を配置するためである。それは、後に述べる本実施例３の接触式マイクロホン１ｃの作成プロセスにおいて、特に効果を有する。
【００５９】
次に、図３（ｂ）に示す振動伝達部材と収音当接部材との接触部位の拡大図について説明する。振動伝達部材７ａは、その硬化前のウレタンエラストマー前駆体の表面張力により、一般的には半球面状の形状を有していて、任意の接触面積により収音当接部材１２ｂと接している。一般に、伝達される振動エネルギー（音圧力）は接触面積に比例する。この接触面積が大きすぎると、収音対象物３（皮膚）との接触面に僅かに存在する隙間１８や、周囲の空気を介して接触式マイクロホンの周辺の空気からその加振力により伝わってきた気導音１０の一部が、本来収音したい体内伝導音４とともに収音される。その結果、気導音１０に対する体内伝導音４のＳ／Ｎ比は低い値となってしまう。そのため、音響ファイバー１９の内径は、少なくともマイクロホン素子２の収音開口部１１の直径に対して０．５〜５倍の範囲が好ましい。
【００６０】
このような、本実施例３における接触式マイクロホン１ｃは、例えば以下のようなプロセスにより作製することができる。
【００６１】
先に示した図３において、まず、マイクロホン素子２の収音開口部１１より、ウレタンエラストマー（例えば（株）エクシールコーポレーション社製ポリウレタン人肌のゲル原液（Ｃ−１５）の主剤と硬化剤を３：１にて混合したもの）を注入し、８０℃で１時間の加熱により振動伝達部材７ａの一部を形成する。
【００６２】
次に、カバー部材９の内側に上下連結用チューブ２３を配置し、マイクロホン素子２の導線６をカバー部材９に貫通させ、カバー部材９の略中心部にマイクロホン素子２を設置する。その状態で、制振部材８ｂの硬化前の前駆体である、例えばシリカを５０ｗｔ％含む２液系弾性エポキシ樹脂を、マイクロホン素子２の高さ近くまで充填する。そして、その制振部材８ｂの硬化前の前駆体であるエポキシ樹脂の上に、マイクロホン素子２の径に合わせて穴が設けてあるアルミニウム（金属）製のワッシャ２２を載せる。このとき、マイクロホン素子２がワッシャ２２の貫通孔の内部の略中心に配置されるよう、ワッシャ２２を設置する。このとき、ワッシャ２２の外径を上下連結用チューブ２３の内径よりもやや小さく設定すると、マイクロホン素子２をカバー部材９の略中心に設置しやすい。その状態で８０℃で１時間の加熱により硬化し、制振部材８ｂの一部が形成される。
【００６３】
さらに、マイクロホン素子２の収音開口部１１の上に円筒１９ａを配置する。このとき、円筒１９ａの中心が収音開口部１１の中心にほぼ合うようにしておく。その円筒１９ａの空洞内部に前述のウレタンエラストマーを注入し、８０℃で１時間の加熱を行う。このようにして、先にマイクロホン素子２の収音開口部１１より注入しておいたウレタンエラストマーと、円筒１９ａに注入したウレタンエラストマーとが一体となって、振動伝達部材７ａが形成される。そして、この振動伝達部材７ａと円筒１９ａとにより、音響ファイバー１９が形成される。なお、音響ファイバー１９の先端部分には、振動伝達部材７ａが、自らの表面張力により凸の半球面または半楕円球面形状のメニスカスを形成している。
【００６４】
その後さらに、カバー部材９および上下連結用チューブ２３の残りの空間部分に、制振部材８ｂの硬化前の前駆体であるエポキシ樹脂を適量、追加充填し、厚み１．５ｍｍのアルミ二ウム製のカップ形状の収音当接部材１２ａを覆い被せ、８０℃にて１時間硬化させると、本実施例３の接触式マイクロホン１ｃが完成する。
【００６５】
このようにして完成した接触式マイクロホン１ｃの収音当接部材１２ｂとカバー部材９とはほぼ同心円筒形状であるので、それらの中心はほぼ一致している。そしてマイクロホン素子２は、先に述べたワッシャ２２によりカバー部材９の略中心に配置されている。したがって、マイクロホン素子２の中心と収音当接部材１２ｂのそれとはほぼ一致していると言える。
【００６６】
このようにワッシャ２２は、マイクロホン素子２を収音当接部材１２ｂの略中心に配置する手助けとなっており、その効果は、先の実施例１に述べたのと同様である。すなわち、収音当接部材１２ｂに体内伝導音４が与えられた場合、その物理的な振動による振幅は、収音当接部材１２ｂの中心部において最も大きくなる。そして、その体内伝導音４による物理的な振動が最も大きくなる収音当接部材１２ｂの中心部からマイクロホン素子２の振動膜５へと至る経路には、マイクロホン素子２の振動膜５と同様、プラスチック材料により構成された振動伝達部材７ａが配置されている。これにより、体内伝導音４による物理的な振動を効率的にマイクロホン素子２の振動膜５へと伝えることができる。
【００６７】
なおかつ、振動伝達部材７ａの周囲には、制振部材８ａが配置されている。これは、収音当接部材１２ａの中心部以外の部分から侵入しようとする外部からの気導音１０が制振部材８ａによってくい止められ、マイクロホン素子２の振動膜５にまで達しにくいことを意味する。
【００６８】
さらに本実施例３の場合、音響ファイバー１９の周囲にある円筒１９ａは、収音当接部材１２ｂから振動伝達部材７ａへと伝達される体内伝導音４の振動が、マイクロホン素子２の振動膜５以外の部分へと拡散するのを防いでいる。これにより、収音当接部材１２ｂからの体内伝導音４は、損失が少なく効率よく、マイクロホン素子２の振動膜へと伝達される。また、音響ファイバー１９は、周囲の空気からいわゆる雑音として制振部材８ｂに伝達される気導音１０の振動が、マイクロホン素子２の振動膜５へと伝達するのを防ぐ役割も有している。
【００６９】
ちなみに上下連結用チューブ２３は、制振部材８ｂの追加充填時に、音響ファイバー１９が倒れないよう補助するとともに、制振部材８ｂが外にこぼれないよう、また、収音当接部材１２ｂとの間に空間が生じないよう、制振部材８を適量格納する役割を担っている。
【００７０】
このように作製された接触式マイクロホン１ｃを、先の実施例１においても用いた単音節２０語音表により評価した結果は以下の通りである。すなわち、本実施例３における接触式マイクロホン１ｃのＳ／Ｎ比は１７ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比が向上していることが明らかになった。以下の点については、後に示す比較例により、その重要さについて詳しく述べる。まず第１点は、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部が、収音当接部材１２ｂの略中心にあることである。第２点は、音響ファイバー１９の内部にある振動伝達部材７ａすなわち音響ファイバー１９の内径が、少なくともマイクロホン素子２の収音開口部１１の直径に対して０．５〜５倍の範囲に収められることが好ましい。そして第３点は、制振部材８ｂと収音当接部材１２ｂとの間には空間を設けず、制振部材８ｂが収音当接部材１２ｂ、上下連結用チューブ２３およびカバー部材９と接してフルに充填されていることである。
【００７１】
以上のように、本実施例３の接触式マイクロホンを用いれば、耐騒音性がさらに改善され、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などが明瞭に収音し易くなる。
【００７２】
（比較例１）
図４（ａ）は、本発明の実施例３と対比関係にある比較例１における接触式マイクロホンの側断面図である。
【００７３】
本比較例１における接触式マイクロホン１ｄの構成および作成方法は、先に述べた実施例３における接触式マイクロホン１ｃと共通している部分が多いものの、次の点において異なっている。１つは、振動伝達部材７ａが収音当接部材１２ｂの裏側全体にも塗布・硬化されており、その結果、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触面積が、マイクロホン素子２の収音開口部１１の直径に対して０．５〜５倍の範囲外にあることである。もう一つは、収音当接部材１２ｂの裏側全体に塗布・硬化されている収音当接部材１２ｂと制振部材８ｂとの間に空洞２１が生じていることである。
【００７４】
この比較例１における接触式マイクロホン１ｄのＳ／Ｎ比は１０ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比がそれほど向上していないことが明らかとなった。これは、振動伝達部材７ａが収音当接部材１２ｂの裏側全体に塗布・硬化されたことにより、外部周囲の雑音である気導音１０が、収音当接部材１２ｂの周辺部から振動伝達部材７ａを介してマイクロホン素子２へと伝達されやすくなったためであると考えられる。
【００７５】
この比較例１からわかるように、振動伝達部材７ａは、音響ファイバー１９の内径に収まるようにし、収音当接部材１２ｂとの接触を大きくし過ぎないよう、かつその略中心部において接触させることが必要である。そして、その接触面積は、少なくともマイクロホン素子２の収音開口部１１の直径に対して０．５〜５倍の範囲に収めることが好ましい。
【００７６】
（比較例２）
図４（ａ）は、本発明の実施例３と対比関係にある比較例２における接触式マイクロホンの側断面図である。
【００７７】
本比較例２における接触式マイクロホン１ｅの構成および作成方法は、先に述べた実施例３における接触式マイクロホン１ｃと共通している部分が多いものの、次の点において異なっている。１つは、制振部材８ｂが、収音当接部材１２ｂの裏側全体に塗布・硬化されており、なおかつ振動伝達部材７ａが収音当接部材１２ｂに接していないことである。もう一つは、制振部材８ｂ内部の収音当接部材１２ｂ近傍に空洞２１が生じていることである。
【００７８】
この比較例２における接触式マイクロホン１ｅのＳ／Ｎ比は５ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比がさらに悪化していることが明らかとなった。これは、振動伝達部材７ａが収音当接部材１２ｂの略中心部と接触していないため、外部周囲の雑音である気導音１０のみならず、本来収音したい体内伝導音４まで、その手前にある制振部材８ｂにより吸収損失されてしまったためと考えられる。
【００７９】
この比較例２からわかるように、振動伝達部材７ａは、収音当接部材１２ｂと接触させることが必要である。そしてその接触は、収音当接部材１２ｂの略中心であることが好ましい。
【００８０】
（比較例３）
図５（ａ）は、本発明の実施例３と対比関係にある比較例３における接触式マイクロホンの側断面図である。
【００８１】
本比較例３における接触式マイクロホン１ｆの構成および作成方法は、先に述べた実施例３における接触式マイクロホン１ｃと共通している部分が多いものの、次の点において異なっている。すなわち、振動伝達部材７ａは収音当接部材１２ｂと接しているものの、制振部材８ｂと収音当接部材１２ｂとの間に空洞２１が生じていることである。
【００８２】
この比較例３における接触式マイクロホン１ｅのＳ／Ｎ比は１２ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比は若干良くなるが、実施例３ほどではないことが明らかとなった。これは、外部周囲の雑音である気導音１０が制振部材８ｂの内部に侵入した後、制振部材８ｂとその内部に生じた空洞２１内にある空気との界面において反射を繰り返したため、結果的に音響ファイバー１９よりマイクロホン素子２へと伝達したためと考えられる。すなわち、制振部材８ｂの内部に生じた空洞２１により、制振部材８ｂによる気導音１０の吸収損失が阻害されている。
【００８３】
この比較例３からわかるように、制振部材８ｂと収音当接部材１２ｂとの間には空洞２１を設けず、制振部材８ｂが収音当接部材１２ｂ、上下連結用チューブ２３およびカバー部材９と接してフルに充填されていることが必要である。
【００８４】
（比較例４）
図５（ｂ）は、本発明の実施例３と対比関係にある比較例４における接触式マイクロホンの側断面図である。
【００８５】
本比較例４における接触式マイクロホン１ｇの構成および作成方法は、先に述べた実施例３における接触式マイクロホン１ｃと共通している部分が多いものの、次の点において異なっている。すなわち、音響ファイバー１９内部にある振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部が、カバー部材９および収音当接部材１２ｂの略中心と一致していないということである。本比較例４においては、マイクロホン素子２および音響ファイバー１９の各中心が収音当接部材１２ｂの中心と円周とを結ぶ直線（半径）の略中間地点となるよう配置されている。
【００８６】
この比較例３における接触式マイクロホン１ｅのＳ／Ｎ比は９ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比は若干良くなるが、実施例３ほどではないことが明らかとなった。１つは、振動伝達部材７ａの収音当接部材１２ｂとの接触部から、収音当接部材１２ｂの一方の周辺部までの距離が短く、外部周囲の雑音である気導音１０がマイクロホン素子２へ伝達されやすいためである。もう１つは、音響ファイバー１９内部の収音当接部材１２ｂの略中心において、収音当接部材１２ｂに与えられる体内伝導音４の物理的な振動は最も大きくなるのに、本比較例４における振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部がそこに配置されていないためである。
【００８７】
この比較例４からわかるように、マイクロホン素子２および音響ファイバー１９（すなわち振動伝達部材７ａの中心は、収音当接部材１２ｂの略中心に配置されることが必要である。
【００８８】
以上の比較例により明確となったように、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部は、収音当接部材１２ｂの略中心にあることが必要である。また、音響ファイバー１９の内部にある振動伝達部材７ａすなわち音響ファイバー１９の内径は、少なくともマイクロホン素子２の収音開口部１１の直径に対して０．５〜５倍の範囲に収められることが好ましい。そして、制振部材８ｂと収音当接部材１２ｂとの間には空間を設けず、制振部材８ｂが収音当接部材１２ｂ、上下連結用チューブ２３およびカバー部材９と接してフルに充填されていることが必要である。
【００８９】
（実施例３の変形例）
先の実施例３および比較例４より明らかとなったように、音響ファイバー１９の内部にある振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部は、収音当接部材１２ｂの略中心にあることが必要である。しかしながら、音響ファイバー１９の中心とマイクロホン素子２の中心とを、収音当接部材１２ｂの中心に略一致させて配置する必要は無い。その例について、これより述べる。
【００９０】
図６は、本発明の実施例３の音響ファイバーを用いた接触式マイクロホンの応用例における側断面図である。図６に示す接触式マイクロホン１ｋの音響ファイバー１９ｂは、収音当接部材１２ｃに伝達した振動を、その内部空間に閉じ込め、折り曲げ自在な円筒１９ｃの内壁による反射の繰り返しにより、マイクロホン素子２へと伝達する機能を有する。そのため、図６に示すように、曲線自由形状の円筒１９ｃを用いると、マイクロホン素子２の中心を収音当接部材１２ｃの中心の直下以外に配置することが可能となる。このとき、音響ファイバー１９ｂの内部に配置された振動伝達部材７ａが収音当接部材１２ｃと接している部分の中心が、収音当接部材１２ｃの中心と略一致するようになっていればよい。なぜならば、収音当接部材１２ｃの中心は、そこに与えられる体内伝導音４の物理的な振動が最も大きくなるからである。このように、接触式マイクロホン１ｇの形状に関しては、設計の自由度を増すことができる。
【００９１】
（実施例４）
図７は、本発明の実施例４における接触式マイクロホンの側断面図である。図７（ａ）は、接触式マイクロホン１ｊの全体側断面図であり、図７（ｂ）は、振動伝達部材７ａの先端部の拡大図である。本実施例４の接触式マイクロホン１ｊの構成は、先に述べた実施例３と共通している部分が多いため、それらについてはその説明をできるだけ省略し、主に、先に述べた実施例３と異なる部分について、これより説明する。なお、実施例３に配置されているワッシャ２２が本実施例４においては省略されているが、このワッシャ２２はもちろん、実施例３と同様に配置されていてもよい。
【００９２】
まず、本実施例４の接触式マイクロホン１ｊにおいても、先の実施例１〜３と同様、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部は、収音当接部材１２ｂの略中心に設けられている。また、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部が有する接触面積のうち、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向の接触面積は、振動伝達部材７ａの他の部分における平行方向の断面積以下となっている。さらにまた、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向において、マイクロホン素子２、振動伝達部材７ａおよび収音当接部材１２ｂのそれぞれの中心は、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にある、とも言える。それに加えて、振動伝達部材７ａが円筒１９ａに格納されることにより音響ファイバー１９が構成され、円筒１９ａの断面は収音当接部材１２ｂの収音対象物３との接触面の裏面およびマイクロホン素子２の収音開口部１１と対向し、円筒１９ａの側面は制振部材８ｂと当接している。以上の構成により、本実施例４の接触式マイクロホン１ｊは、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。その結果、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。
【００９３】
本実施例４の接触式マイクロホン１ｊにおいて、先の実施例３は無い特徴的な部分は、音響ファイバー１９が収音当接部材１２ｂと接触する先端部分において、振動伝達部材７ａの内部に内包・接着されたプラスチック球２０である。すなわち、振動伝達部材７ｂの収音当接部材１２ｂとの接触面側に、振動伝達部材７ｂよりも硬度の高い部材が設けられている。このプラスチック球２０としては、例えば佐藤鉄工所製のものが用いられる。この他に、ウレタンゴム、ポリアセタール、ポリアミド６６、テフロン（登録商標）、ＡＢＳ、スチレン、アクリル、シリコン樹脂などであれば、いずれであっても構わない。なお、本実施例４においては、振動伝達部材７ａとして採用しているウレタンエラストマーと密着力がよく、繰り返し振動して用いられるという（潤滑性と）信頼性の観点から、ウレタンゴム（硬度８０°および硬度９５°）をプラスチック球２０として用いることが好ましい。このウレタンゴムは、振動伝達部材７ａよりもその硬度が高い。
【００９４】
また、このようなプラスチック球２０としては、マイクロホン素子２の振動膜５の開口部の直径に相当する２ｍｍφや３／３２ｉｎｃｈ、１／８ｉｎｃｈ、５／３２ｉｎｃｈなどの直径を有するものが一般的に用いられる。
【００９５】
このような、振動伝達部材７ａよりも硬度の高いプラスチック球２０を、音響ファイバー１９が収音当接部材１２ｂと接触する先端部分にある振動伝達部材７ａに内包・接着させることで、収音当接部材１２ｂの略中心部と点接触が可能となる。そしてこれにより、収音対象物３（皮膚など）から収音当接部材１２ｂ全体に伝達される振動が一点に集中される。それとともに、周囲の空気あるいは接触式マイクロホン１ｊの装着時に発生する収音対象物３との隙間１８の空気を介して収音当接部材１２ｂの周辺部から伝達される気導音（騒音）１０が、カットされやすくなる。すなわち、気導音１０にとっては、それが固体振動として伝達される収音当接部材１２ｂの（点接触している）中心部までの距離が、本来収音したい体内伝導音４よりも遠くなる。そして、収音当接部材１２ｂの（点接触している）中心部に至る途中で、収音当接部材１２ｂの下層に位置する制振部材８ｂが気導音１０の一部を吸収損失するため、Ｓ／Ｎ比向上の効果が大きくなる。
【００９６】
このように作製された接触式マイクロホン１ｊを、先の実施例１と同様に単音節２０語音表を用いて評価した結果は以下の通りである。すなわち、本実施例４における接触式マイクロホンのＳ／Ｎ比は２８ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比が大幅に向上していることが明らかになった。そして、先の実施例３と比較しても、そのＳ／Ｎ比はさらに向上している。
【００９７】
なお、本実施例４における接触式マイクロホン１ｊを用いた１００ｄＢ騒音下における文章了解度は８５％であった。
【００９８】
以上のように、本実施例４の接触式マイクロホンを用いれば、耐騒音性がさらに改善され、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などが明瞭に収音し易くなる。
（比較例５）
【００９９】
図８は、本発明の実施例４と対比関係にある比較例５における接触式マイクロホンの側断面図である。
【０１００】
本比較例５における接触式マイクロホン１ｈの構成および作成方法は、先に述べた実施例４における接触式マイクロホン１ｊと共通している部分が多いものの、次の点において異なっている。すなわち、先の実施例４における制振部材８ｂ（シリカを５０ｗｔ％含む２液系弾性エポキシ樹脂）に代えて、先の実施例１においても用いられた弾性エポキシ樹脂単独で構成された制振部材８ａとしている。
【０１０１】
この比較例１における接触式マイクロホン１ｄのＳ／Ｎ比は２０ｄＢであり、先の実施例１や２と比較しても遜色無いが、実施例４と比較した場合は、その性能差が倍以上あることがわかった。これは採用している制振部材の材質の違いによる。この材質相違は損失係数の大小となり、先の（式５）に示すＳ／Ｎ比の式において、雑音を示す分母の項に反映される。
【０１０２】
また、弾性エポキシ樹脂がシリカとの複合化によって弾性率と重量がより大きくなり、共振周波数がマイクロホン素子２の振動膜５と大きくずれる方向に変化する。これにより、収音対象物３からの固体振動によってマイクロホン素子２そのものの振動が少なくなり、収音対象物３からの固体振動が振動膜５の振動へと変換される割合が相対的に増える。これは、先の（式５）に示すＳ／Ｎ比の式において、収音したい信号を示す分子の項を大きくする役割を果たす。
【０１０３】
以上のことから、採用する制振部材としては、実施例４において採用した弾性エポキシ樹脂とシリカとの複合材による制振部材８ｂのほうが、比較例５において採用した弾性エポキシ樹脂よりも高い収音性能を得られることがわかった。
【０１０４】
（実施例５）
図９は、実施例５における接触式マイクロホンの側断面図を示した図である。図９（ａ）は、本実施例５における接触式マイクロホン１ｋの全体側断面図であり、図９（ｂ）は、振動伝達部材７ｂの先端部の拡大図である。本実施例５の接触式マイクロホン１ｎの構成は、先に述べた実施例２と共通している部分が多いため、それらについてはその説明をできるだけ省略し、主に、先に述べた実施例２と異なる部分について、これより説明する。
【０１０５】
まず、本実施例５の接触式マイクロホン１ｎにおいても、先の実施例１〜４と同様、振動伝達部材７ｂと収音当接部材１２ｄとの接触部は、収音当接部材１２ｄの略中心に設けられている。また、振動伝達部材７ｂと収音当接部材１２ｄとの接触部が有する接触面積のうち、収音当接部材１２ｄが収音対象物３と接触する面と平行な方向の接触面積は、振動伝達部材７ｂの他の部分における平行方向の断面積以下となっている。さらにまた、収音当接部材１２ｄが収音対象物３と接触する面と平行な方向において、マイクロホン素子２、振動伝達部材７ｂおよび収音当接部材１２ｄのそれぞれの中心は、収音当接部材１２ｄが収音対象物３と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にある、とも言える。それに加えて、振動伝達部材７ｂが円筒１９ｅに格納されることにより音響ファイバー１９ｄが構成され、円筒１９ｅの断面は収音当接部材１２ｄの収音対象物３との接触面の裏面およびマイクロホン素子２の収音開口部１１と対向し、円筒１９ｅの側面は制振部材８ｂと当接している。以上の構成により、本実施例５の接触式マイクロホン１ｎは、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。その結果、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。
【０１０６】
本実施例５に配置されているワッシャ２２が、先の本実施例２においては配置されていないが、これは先にも示したように、マイクロホン素子２を収音当接部材１２ｄの略中心に配置するためのものであり、大きな相違点ではない。このワッシャ２２はもちろん、本実施例５にも同様に配置されていてよい。
【０１０７】
また、本実施例５の音響ファイバー１９ｄも、先の実施例２においては配置されておらず、先の実施例３や実施例４に登場したものと似たものである。本実施例５における音響ファイバー１９ｄは、円筒１９ｅの空洞内部に振動伝達部材７ｂ（後述）が充填されたものであり、その長さや内部の振動伝達部材７ｂの組成が、先の実施例３や実施例４のそれとは異なる。しかしながら、収音当接部材１２ｄから振動伝達部材７ａへと伝達される体内伝導音４の振動が、マイクロホン素子２の振動膜５以外の部分へと拡散するのを防ぐ働きを有しているという機能は、先の実施例３や実施例４と同様である。さらに、周囲の空気からいわゆる雑音として制振部材８ｂに伝達される気導音１０の振動が、マイクロホン素子２の振動膜５へと伝達するのを防ぐ役割も有している。その点では、本実施例５の音響ファイバー１９ｄは、先の実施例３や実施例４に示したものと同じ機能を有している。
【０１０８】
本実施例５の制振部材８ｂは弾性エポキシ樹脂（図示せず）とシリカ２７との複合材であり、収音当接部材１２ｄはアルミニウム製１．５ｍｍ厚のキャップ状を有する。これらの点においては、実施例２と同様である。しかしながら、本実施例５の収音当接部材１２ｄの制振部材８ｂおよび振動伝達部材７ｂと接する裏面の略中心には、逆テーパー状の穿孔２４が、収音当接部材１２ｄを貫通しない程度に形成されている（本実施例５の場合、６．６ｍｍφのドリルを用いて、孔径が５ｍｍになるよう穿孔２４を形成した）。すなわち、収音当接部材１２ｄが収音対象物３との接触面を有する部分のうち、その中心部における厚さは周辺部よりも薄く構成されている。そして、その逆テーパー状の穿孔２４には、振動伝達部材７ｂが注入されている。
【０１０９】
この穿孔２４の径は、気導音１０が伝達してくると考えられる接触式マイクロホン１ｋの外周部からの距離を制御するとともに、体内伝導音４による垂直方向の振動を受ける面積を制御する。また、穿孔２４の深さは、当然のことながら収音当接部材１２ｄの残りの厚み（例えば０．５ｍｍ）を決定し、収音対象物３の固体振動に対する追随性を左右する。このような構造をとることにより、収音対象物３（皮膚など）からの固体振動は、穿孔２４の孔径に相当する面積だけ厚みが薄くなった、収音当接部材１２ｄの略中央部において感度の良い収音を可能とする。それとともに、周囲の空気あるいは接触式マイクロホン１ｋの装着時に発生する収音対象物３との隙間１８の空気を介して、気導音１０（騒音）が収音当接部材１２ｄの周辺部から伝達されたとしても、それが固体振動として伝達される収音当接部材１２ｄの略中央部までの距離は遠いので、Ｓ／Ｎ比向上にも効果がある。
【０１１０】
なお、本実施例５において採用した振動伝達部材７ｂとしては、先の実施例１〜実施例３において用いたウレタンエラストマーに無機フィラー（本実施例５においてはシリカ２７）を複合化させ、体積弾性率を傾斜させたものを用いた。この体積弾性率の傾斜は例えば、硬化前にそれらの成分の比重差による自然沈降法を用いることで、収音当接部材１２ｄ側では無機フィラー（シリカ２７）を多く存在させ、マイクロホン素子２の振動膜５側では少なく存在させるようにすれば可能である。このようにすれば、収音当接部材１２ｄとの接触面と、マイクロホン素子２の振動膜５との接触面のそれぞれにおいて、振動伝達部材７ｂの体積弾性率を収音当接部材１２ｄまたは振動膜５に近いものとすることができる。こうして、それぞれの接触面において音響インピーダンスのマッチングが図られ、体内伝導音４による振動の反射減衰が低減される。
【０１１１】
このような本実施例５における接触式マイクロホン１ｋは、例えば、以下のようなプロセスにより作製することができる。図１０〜図１４は、本発明の実施例５における接触式マイクロホン１ｋの作製方法の例を示す図である。
【０１１２】
まず、図１０（ａ）に示すように、旋盤ドリル２６などにより、収音当接部材１２ｄの裏側中央部に穿孔２４（貫通しない孔）を開ける。次に、図１０（ｂ）に示すように、制振部材８ｂを用いて金属製の円筒１９ｅを収音当接部材１２ｄの裏側中央部に接着し、８０℃で１時間硬化させる。その際、金属製の円筒１９ｅの端部断面が穿孔２４の輪郭を囲むように、金属製の円筒１９ｅを配置する。そして、図１０（ｃ）に示すように、ウレタンエラストマーに無機フィラーを複合化させた振動伝達部材７ｂを、その円筒１９ｅの空洞内部に注入する。この、ウレタンエラストマーに無機フィラーを複合化させた振動伝達部材７ｂは、例えばウレタンエラストマー（例えば（株）エクシールコーポレーション社製ポリウレタン人肌のゲル原液（Ｃ−１５）の主剤と硬化剤）に、あらかじめγ―アミノプロピルトリアルコキシシラン、またはグリシドキシプロピルトリアルコキシシランなどで表面処理したシリカフィラー（粒子径：数十μから数百μ）を２０ｗｔ％分散させたものである。
【０１１３】
さらに、図１１（ａ）に示すように、振動伝達部材７ｂを室温下で５時間、放置した後、８０℃にて１時間硬化させる。このような放置処理により、図１１（ｂ）に示すように、振動伝達部材７ｂに含有されるフィラー（シリカ２７）が、ウレタンエラストマーとの比重の差により自然沈降する。そして、収音当接部材１２ｄ側ではシリカフィラーが多く存在し、マイクロホン素子２の振動膜５側では少なく存在する状態となった音響ファイバー１９ｄが形成される。すなわち、振動伝達部材７ｂは体積弾性率が傾斜し、収音当接部材１２ｄとの接触面と、マイクロホン素子２の振動膜５との接触面のそれぞれにおいて、振動伝達部材７ｂの体積弾性率を収音当接部材１２ｄまたは振動膜５に近いものとすることができる。こうして、それぞれの接触面において音響インピーダンスのマッチングが図られ、体内伝導音４による振動の反射減衰が低減される。その後、図１１（ｃ）に示すように、硬化前の制振部材８ｂを音響ファイバー１９ｄの周辺部分に充填する。
【０１１４】
一方、図１２（ａ）に示すように、カバー部材９の略中心部には、導線６と接続されたマイクロホン素子２を配置する。このとき、マイクロホン素子２の導線６は、カバー部材９に設けられた貫通孔（符号は図示せず）に通し、カバー部材９の外部に出しておく。
【０１１５】
次に、その状態で、制振部材８ｂの硬化前の前駆体である、例えばシリカを５０ｗｔ％含む２液系弾性エポキシ樹脂を、マイクロホン素子２の高さ近くまで充填する。そして、図１２（ｂ）に示すように、その制振部材８ｂの硬化前の前駆体であるエポキシ樹脂の上に、マイクロホン素子２の径に合わせて穴が設けてあるワッシャ２２を載せる。このとき、マイクロホン素子２がワッシャ２２の貫通孔の内部の略中心に配置されるよう、ワッシャ２２を設置する。その状態で８０℃で１時間の加熱により硬化し、制振部材８ｂの一部が形成される。
【０１１６】
さらに、図１２（ｃ）に示すように、マイクロホン素子２の収音開口部１１より、ウレタンエラストマー（例えば（株）エクシールコーポレーション社製ポリウレタン人肌のゲル原液（Ｃ−１５）の主剤と硬化剤を３：１にて混合したもの）７ｃを注入し、８０℃で１時間加熱・硬化させる。このウレタンエラストマー７ｃは、先の振動伝達部材７ｂを作製する過程で無機フィラーを複合化させていないものと同等である。
【０１１７】
以上のようにそれぞれ作業を終えた収音当接部材１２ｄ（図１０、図１１参照）とカバー部材９（図１２参照）とを、図１３に示すように、互いにかん合させる。このとき、図１４（ａ）に示すように、あらかじめ収音当接部材１２ｄに設けられた排出孔２５より、制振部材８ｂの硬化前の前駆体であるエポキシ樹脂の余剰分が排出される。そうすれば、制振部材８ｂの内部などに空洞が生ずることもなく、必要十分な制振部材８ｂが充填される。その後、図１４（ｂ）に示すように、約４００ｇの錘を載せた状態にて８０℃で１時間加熱・硬化させれば、本実施例５における接触式マイクロホン１ｎが完成する。
【０１１８】
このとき、マイクロホン素子２の内部にある振動膜５側に充填されたウレタンエラストマー７ｃは、もともと、先の振動伝達部材７ｂを作製する過程で無機フィラーを複合化させていないものと同などのものである。したがって、ウレタンエラストマー７ｃは、音響ファイバー１９ｄの円筒１９ｅ内に充填された振動伝達部材７ｂと一体化し、結果的にはその一体化したものも振動伝達部材７ｂということになる。そして、収音当接部材１２ｄ側ではシリカフィラーが多く存在し、マイクロホン素子２の振動膜５側ではほとんど存在しない状態となった音響ファイバー１９ｄが形成される。すなわち、振動伝達部材７ｂは体積弾性率が傾斜し、収音当接部材１２ｄとの接触面と、マイクロホン素子２の振動膜５との接触面のそれぞれにおいて、振動伝達部材７ｂの体積弾性率を収音当接部材１２ｄまたは振動膜５に近いものとすることができる。こうして、それぞれの接触面において音響インピーダンスのマッチングが図られ、体内伝導音４による振動の反射減衰が低減される。
【０１１９】
このように作製された接触式マイクロホン１ｎを、先の実施例１と同様に単音節２０語音表を用いて評価した結果は以下の通りである。すなわち、本実施例３における接触式マイクロホン１ｃのＳ／Ｎ比は２８．５ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比が大幅に向上していることが明らかになった。また、振動伝達部材７ｂの一部が収音当接部材１２ｄの略中央部に入り込んだ構造となっており、接触式マイクロホン１ｎ自体の低背化・小型化にも寄与している。
【０１２０】
以上のように、本実施例５の接触式マイクロホンを用いれば、耐騒音性がさらに改善され、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などが明瞭に収音し易くなる。
【０１２１】
（実施例６）
図１５は、本発明の実施例６における接触式マイクロホンの側断面図である。図１５（ａ）は、本実施例６における接触式マイクロホン１ｍの全体側断面図であり、図１５（ｂ）は、本実施例６における接触式マイクロホン１ｍを上から見た透視図である。本実施例３の接触式マイクロホン１ｃの構成は、先に述べた実施例１または実施例２と共通している部分が多いため、それらについてはその説明をできるだけ省略し、主に、先に述べた実施例１と異なる部分について、これより説明する。
【０１２２】
まず、本実施例６の接触式マイクロホン１ｍにおいても、先の実施例１〜４と同様、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部が有する接触面積のうち、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向の接触面積は、振動伝達部材７ａの他の部分における平行方向の断面積以下となっている。それに加えて、振動伝達部材７ａが円筒１９ａに格納されることにより音響ファイバー１９が構成され、円筒１９ａの断面は収音当接部材１２ｂの収音対象物３との接触面の裏面およびマイクロホン素子２の収音開口部１１と対向し、円筒１９ｅの側面は制振部材８ｂと当接している。以上の構成により、本実施例６の接触式マイクロホン１ｍは、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。その結果、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。
【０１２３】
本実施例６に示す接触式マイクロホン１ｍは、先に述べた振動伝達部材７ａ（７ｂまたは７ｅでもよい）を有する音響ファイバー１９（１９ｂまたは１９ｄでもよい）とマイクロホン素子２との対を、複数有している。これらの対を増やすことにより、Ｓ／Ｎ比が改善される。すなわち、先の（式５）の分子項を大きくすることにつながる。
【０１２４】
なお、マイクロホン素子２および振動伝達部材７ａのそれぞれの中心軸は、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にあり、先に述べた複数の組み合わせの各中心より得られる仮想重心点は、収音当接部材１２ｂの中心と略一致していることが望ましい。ちなみに、マイクロホン素子２の数が増えると、それらが有する導線６の配線に支障をきたすため、例えば少なくとも２個以上のマイクロホン素子２を電気的に直列に接続させても良い。
【０１２５】
このように作製された接触式マイクロホン１ｍを、先の実施例１と同様に単音節２０語音表を用いて評価した結果は以下の通りである。本実施例３における接触式マイクロホン１ｃのＳ／Ｎ比は２５ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比がやはり向上していることが明らかとなった。すなわち、マイクロホン素子２の数を増やすことは、接触式マイクロホンのＳ／Ｎ比の改善に寄与することにつながる。
【０１２６】
以上のように、本実施例６の接触式マイクロホンを用いれば、耐騒音性がさらに改善され、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などが明瞭に収音し易くなる。
【０１２７】
なお、本発明の実施例は上記の実施例１〜実施例６に限らず、これらそれぞれの各部分を組み合わせたものも考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
このようにして耐騒音性の向上が図れた接触式マイクロホンは、一般的な屋外や工事現場などの騒音環境下において、話者の音声や非可聴なつぶやき音を背景雑音の混入なく、明瞭に採取することが可能になる。また、通常音声通話や音声入力・音声認識・無音声電話へ応用することにより、携帯情報端末機などへのエラーのない音声入力や、内容秘匿通話において非常に明瞭な音声・音質を有するコミュニケーションの実現が可能となる。さらに、本発明における接触式マイクロホンは、作業用や工事用のヘルメットの顎紐や防寒のための耳覆いなどに、組み込むことも可能である。またさらに、プライバシー保護を目的に、周囲の話し声を収音せずに振動検出対象物の振動のみを検出するセンサとして使用することもできる。例えば、一般家庭用の水道流量検出センサである。その他、床へ埋め込むことにより歩行者の歩行紋を検出し侵入者を特定する、などのセキュリティ分野にも応用することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１ａ〜１ｈ、１ｊ〜１ｍ、１００ 接触式マイクロホン
２ マイクロホン素子
３ 収音対象物（皮膚など）
４ 体内伝導音
５ 振動膜
６ 導線
７ａ、７ｂ、１０７ 振動伝達部材
７ｃ ウレタンエラストマー
８ａ、８ｂ、１０８ 制振部材
９ カバー部材
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 気導音
１１ 収音開口部
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 収音当接部材
１８ 隙間
１９、１９ｂ、１９ｄ 音響ファイバー
１９ａ、１９ｃ、１９ｅ 円筒
２０ プラスチック球
２１ 空洞
２２ ワッシャ
２３ 上下連結用チューブ
２４ 穿孔
２５ 排出孔
２６ 旋盤ドリル
２７ シリカ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音環境下でも目的とする通常発話時の音声や人間の耳には聴こえないほどの微弱な物音または非可聴つぶやき声を明瞭に収音することができる接触式マイクロホンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
耳介の後下方部であって頭骸骨の乳葉突起直下の皮膚表面にマイクロホンを当接し、非可聴なつぶやき音声（Ｎｏｎ−Ａｕｄｉｂｌｅ Ｍｕｒｍｕｒ、以下「ＮＡＭ」と略す）を始めとする種々の音声や体内伝導音４を伝達振動として採取するための接触式マイクロホン、いわゆるＮＡＭマイクロホンがある（例えば特許文献１）。このようなＮＡＭマイクロホンは、発声内容の秘匿を主な目的とした音声入力・音声認識や無音声電話への応用から始まったが、近年では医学用途として患者の体内伝導音４である脈拍や心臓音を常時モニタリングする振動ピックアップ検出器としても注目されている。
【０００３】
図１６は、従来の接触式マイクロホンの基本構造を示す側断面図である。従来の接触式マイクロホン１００のマイクロホン素子２（各実施例ではエレクトレット・コンデンサ・マイクロホンを用いている、以下「ＥＣＭ」と略す）は、皮膚などの収音対象物３より収音した話者の音声などの体内伝導音４が、後に述べる振動伝達部材１０７を介して振動膜５に伝わると、振動膜５の振動を電気信号に変換し、導線６を介して外部へと伝達する。
【０００４】
振動伝達部材１０７は、マイクロホン素子２と接触またはそれを包み込むように取り付けられ、体内伝導音４の振動をマイクロホン素子２まで損失なく伝達する。この振動伝達部材１０７には、例えば、シリコーンエラストマー（例えば特許文献２）やウレタンエラストマー（例えば特許文献３）などのプラスチック材料が用いられる。そして、その一方がマイクロホン素子２の振動膜５と接触し、もう一方は収音対象物３と広く接している。制振部材１０８は、背景雑音である気導音が接触式マイクロホンの背面から侵入するのを防止するもので、例えば弾性エポキシ樹脂により、マイクロホン素子２の収音開口部１１を除く全体を覆うよう構成されている。カバー部材９は、アルミなどの金属やアクリル、ＡＢＳなどのプラスチックからなり、接触式マイクロホン１００全体の機械的強度を保持するとともに、製造時には樹脂注入鋳型の役目を果たしている。
【０００５】
このような従来の接触式マイクロホン１００を用いて、感度良く皮膚などの体内伝導音４を収音するには、収音対象物３と振動伝達部材１０７との界面における振動の反射を低く抑えなければならない。音の反射率は、以下の（式１）に示すスネル則により表される。
【０００６】
ｒ２＝（Ｚ２−Ｚ１）2／（Ｚ２＋Ｚ１）2 （式１）
ここで、ｒ２：２種類の異種物質１と２の界面における反射率、Ｚ１：物質１の音響インピーダンス（空気の場合を含む）、Ｚ２：物質２の音響インピーダンスである。
【０００７】
（式１）を見ればわかるように、互いに接する２つの物質の音響インピーダンスが近い値であれば音の反射率は０に近く、減衰の度合いも小さい。逆に、互いに接する２つの物質の音響インピーダンスが離れた値だと音の反射率は大きくなり、減衰の度合いも大きくなる。したがって、振動伝達部材１０７の音響インピーダンスを収音対象物３（皮膚）のそれになるだけ近づければ、収音対象物３と振動伝達部材１０７との境界面における体内伝導音４の反射が小さくなり、体内伝導音４の損失が抑制される。
【０００８】
【表１】
（表１）は、各種材料の音響インピーダンスの値を示した表である。この（表１）を見れば、振動伝達部材１０７を構成するシリコーンエラストマーやウレタンエラストマーなどのプラスチック材料が、軟質組織（皮膚）の音響インピーダンスと近い値を有していることがわかる。すなわち、プラスチック材料の音響インピーダンスは２４８×１０4（ｋｇ／ｍ2・ｓ）程度であり、軟質組織（皮膚）の音響インピーダンス＝１３５×１０4（ｋｇ／ｍ2・ｓ）に近い値を有している。なお、マイクロホン素子２の振動膜５も、基本的にはプラスチック材料であり、その点では振動伝達部材１０７と同様である。
【０００９】
このことにより、従来の接触式マイクロホン１００は、そのマイクロホン素子２における体内伝導音４の感度が向上するとともに、その収音帯域も広くなり（特に２ｋＨｚ付近から上の高周波域の減衰を低減する）、通常発話時や非可聴なつぶやき声を発声する時の生体軟組織（皮膚）の振動を感度よく拾うことができるとされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＷＯ２００４／０２１７３８
【特許文献２】ＷＯ２００５／０６７３４０
【特許文献３】特開２００７−０４３５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら実際に上記従来の技術では、発声する人の周囲に存在する背景雑音（騒音）、すなわちいわゆる気導音１０も少なからず収音してしまう。これは、同じく（表１）を見ればわかるように、振動伝達部材１０７として採用している上記シリコーンエラストマーやウレタンエラストマーなどのプラスチック材料の音響インピーダンス＝２４８×１０4（ｋｇ／ｍ2・ｓ）が、軟組織（皮膚）だけでなく、空気の音響インピーダンス＝４１５（ｋｇ／ｍ2・ｓ）ともかなり近い値を有しているためである。
【００１２】
この点について、図１６を用いてより詳細に述べる。実はほとんどの場合、収音対象物３とカバー部材９の開口端部との間には、わずかな隙間１８が生じている。そして、振動伝達部材１０７は、その隙間１８において外部の空気と接触している。
【００１３】
ここで先ほども述べたように、プラスチック材料からなる振動伝達部材１０７と空気とは、かなり近い音響インピーダンスを有している。したがって、できるだけ収音したくない背景雑音（騒音）、いわゆる気導音１０ａが、このわずかな隙間１８を介して接触式マイクロホン１００の内部へと侵入し、本来収音したい体内伝導音４に混入して収音される。あるいは、収音対象物３（皮膚）を介して接触式マイクロホン１００に収音される外部からの気導音１０ｂ（今後、併せて「気導音１０」と表記）も存在する。気導音１０ｃについては、カバー部材９による反射や、その内部にある制振部材１０８による吸収により、マイクロホン素子２への到達を低減することができる。しかしながら、気導音１０ａおよび１０ｂについては、本来収音したい体内伝導音４に混入するので、相手の話す内容が明瞭に聴き取れず、あるいは携帯情報端末機側の音声入力・音声認識のエラーを引き起こしてしまうなどの問題があった。
【００１４】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、ＮＡＭマイクロホンなどの接触式マイクロホンの耐騒音性をさらに改善し、通常音声や非可聴つぶやき音声などのみを明瞭に収音し易くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記目的を達成するために、振動膜を有するマイクロホン素子と、マイクロホン素子を格納する振動伝達部材と、振動伝達部材を格納する制振部材と、開口部を有しマイクロホン素子、振動伝達部材および制振部材を格納するカバー部材と、カバー部材の開口部を覆って配置される当接部材と、を備え、振動伝達部材はマイクロホン素子の振動膜および当接部材と接し、制振部材はカバー部材と当接部材または振動伝達部材との間に充填されている。この構成により、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の接触式マイクロホンによれば、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）本発明の実施例１における接触式マイクロホンの側断面図、（ｂ）本発明の実施例２における接触式マイクロホンの側断面図
【図２】本発明の接触式マイクロホンのＳ／Ｎ比を評価する方法を示す図
【図３】本発明の実施例３における接触式マイクロホンの側断面図、（ａ）全体側断面図、（ｂ）振動伝達部材先端部の拡大図
【図４】本発明の実施例３と対比関係にある比較例における接触式マイクロホンの側断面図（ａ）比較例１における接触式マイクロホンの側断面図、（ｂ）比較例２における接触式マイクロホンの側断面図
【図５】本発明の実施例３と対比関係にある比較例における接触式マイクロホンの側断面図（ａ）比較例３における接触式マイクロホンの側断面図、（ｂ）比較例４における接触式マイクロホンの側断面図
【図６】本発明の実施例３を用いた接触式マイクロホンの応用例における側断面図
【図７】本発明の実施例４における接触式マイクロホンの側断面図、（ａ）全体側断面図、（ｂ）振動伝達部材先端部の拡大図
【図８】本発明の実施例４と対比関係にある比較例５における接触式マイクロホンの側断面図
【図９】本発明の実施例５における接触式マイクロホンの側断面図、（ａ）全体側断面図、（ｂ）振動伝達部材先端部の拡大図
【図１０】本発明の実施例５における接触式マイクロホンの作製方法の例を示す図
【図１１】本発明の実施例５における接触式マイクロホンの作製方法の例を示す図
【図１２】本発明の実施例５における接触式マイクロホンの作製方法の例を示す図
【図１３】本発明の実施例５における接触式マイクロホンの作製方法の例を示す図
【図１４】本発明の実施例５における接触式マイクロホンの作製方法の例を示す図
【図１５】本発明の実施例６における接触式マイクロホンの側断面図
【図１６】従来の接触式マイクロホンの基本構造を示す側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的な内容について実施例を用いて説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１（ａ）は、本発明の実施例１における接触式マイクロホンの側断面図である。ここではまず図１（ａ）を用いて、ＳＵＳ製（２００μ厚）の収音当接部材１２ａを有する接触式マイクロホンについて説明する。従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）と共通または同様の部材については、同じ符号を用いて説明する。ちなみに収音当接部材１２ａは、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）には無い部材である。また、後に述べる振動伝達部材７ａおよび制振部材８ａに関しても、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）が有する振動伝達部材１０７（図１６参照）および制振部材１０８（図１６参照）とは若干異なる構成を有している。そしてこれらが、本発明の特徴的な部分となっている。
【００２０】
図１（ａ）における本実施例１の接触式マイクロホン１ａのマイクロホン素子２は、皮膚などの収音対象物３より収音した話者の音声などの体内伝導音４が、収音当接部材１２ａと振動伝達部材７ａとを介して振動膜５に伝わると、振動膜５の振動を電気信号に変換し、導線６を介して外部へと伝達する。
【００２１】
カバー部材９は、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）と同様に、アルミなどの金属やアクリル、ＡＢＳなどのプラスチックからなり、接触式マイクロホン１ａ全体の機械的強度を保持するとともに、製造時には樹脂注入鋳型の役目を果たしている。
【００２２】
振動伝達部材７ａは、体内伝導音４の振動をマイクロホン素子２まで損失なく伝達するもので、例えばウレタンエラストマーにより構成され、その一方がマイクロホン素子２の振動膜５と接触している点では、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）と同様である。
【００２３】
しかしながら、振動伝達部材７ａのもう一方は、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のように、それ自体が収音対象物３と広く接しているわけではない。本実施例１の振動伝達部材７ａは、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）にはなかった、収音当接部材１２ａのほぼ中央部付近と接している。収音当接部材１２ａは、例えば２００μｍ厚のＳＵＳ３０４により構成されている。そして、本実施例１の接触式マイクロホン１ａにおいて、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ａとの接触部は、収音当接部材１２ａの略中心に設けられている。また、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ａとの接触部が有する接触面積のうち、収音当接部材１２ａが収音対象物３と接触する面と平行な方向の接触面積は、振動伝達部材７ａの他の部分における平行方向の断面積以下となっている。さらにまた、収音当接部材１２ａが収音対象物３と接触する面と平行な方向において、マイクロホン素子２、振動伝達部材７ａおよび収音当接部材１２ａのそれぞれの中心は、収音当接部材１２ａが収音対象物３と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にある、とも言える。以上の構成により、本実施例１の接触式マイクロホン１ａは、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。その結果、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。その特徴と効果については、後ほどさらに詳細に説明する。
【００２４】
制振部材８ａは、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）と同様に、背景雑音である気導音１０が接触式マイクロホン１ａの背面から侵入するのを防止するもので、例えば弾性エポキシ樹脂により、マイクロホン素子２の収音開口部１１を除く全体を覆うよう構成されている。それに加えて本実施例１の制振部材８ａは、従来の接触式マイクロホン（図１６参照）とは異なり、収音当接部材１２ａとも接しており、振動伝達部材７ａの周囲を取り囲むように配置されている。そして、マイクロホン素子２の本体と振動伝達部材７ａおよび制振部材８ａは、カバー部材９と収音当接部材１２ａとにより、内部に密閉されている。なお、振動伝達部材７ａは、収音当接部材１２ａの略中央部とマイクロホン素子２の収音開口部１１の略中央部とを結んで配置されている。本実施例１の場合、マイクロホン素子２の収音開口部１１の略中央部は、収音当接部材１２ａの略中央部の直下に配置されおり、その最短距離を結ぶよう、振動伝達部材７ａが設けられている。なお、マイクロホン素子２の振動膜５も、基本的には振動伝達部材１０７（図１６参照）と同様のプラスチック材料により形成されている。
【００２５】
以上に述べた構成を有する本実施例１の接触式マイクロホン１ａの特徴について、これより述べる。
【００２６】
先ほども述べたように、本実施例１の接触式マイクロホン１ａが有する収音当接部材１２ａは、例えば２００μ厚のＳＵＳ３０４、すなわち金属部材により構成されている。先の（表１）に示すとおり、金属部材の音響インピーダンスは４１６０×１０4ｋｇ／ｍ2・ｓで、収音対象物３として想定している皮膚などの軟質組織はもちろん、外部からの気導音１０を伝達する空気や、振動伝達部材７ａを構成するプラスチック部材と大きく異なる。
【００２７】
すなわち、本実施例１の接触式マイクロホン１ａは、このような音響インピーダンスが著しく異なる部材を、収音対象物３からマイクロホン素子２の振動膜５へと至る体内伝導音４の伝達経路に配置していることになる。この場合、従来の常識では、収音当接部材１２ａと収音対象物３または振動伝達部材７ａとの境界面において、体内伝導音４の反射が大きくなり、マイクロホン素子２の振動膜５へは伝達しにくくなるはずである。
【００２８】
しかしながら、このようなデメリットがあったとしても、できるだけ収音したくない外部からの気導音１０の減衰率が、収音したい体内伝導音４の減衰よりも大きい。つまり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）よりも、本実施例１の接触式マイクロホン１ａのほうが、Ｓ／Ｎ比としては高いので、体内伝導音４をより効率的に収音することができる。
【００２９】
その理由については次のように考えられる。図１（ａ）に示す本実施例１の収音当接部材１２ａに体内伝導音４が与えられた場合、その物理的な振動による振幅は、収音当接部材１２ａの中心部において最も大きくなる。そして、その体内伝導音４による物理的な振動が最も大きくなる収音当接部材１２ａの中心部からマイクロホン素子２の振動膜５へと至る経路には、マイクロホン素子２の振動膜５と同様、プラスチック材料により構成された振動伝達部材７ａが配置されている。これにより、体内伝導音４による物理的な振動を効率的にマイクロホン素子２の振動膜５へと伝えることができる。
【００３０】
なおかつ、振動伝達部材７ａの周囲には、制振部材８ａが配置されている。このことは、収音当接部材１２ａの中心部以外の部分から侵入しようとする外部からの気導音１０が制振部材８ａによってくい止められ、マイクロホン素子２の振動膜５にまで達しにくいことを意味する。そして、マイクロホン素子２の本体と振動伝達部材７ａおよび制振部材８ａは、カバー部材９と収音当接部材１２ａとにより、それらの内部に密閉されているため、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）とは異なり、外部からの気導音１０が侵入する余地は無い。よって、外部からの気導音１０がマイクロホン素子２の振動膜５に到達するためには、収音当接部材１２ａの周辺部から、結果的に距離が遠く、音の伝達効率に優れた振動伝達部材７ａが接触している収音当接部材１２ａの中央部まで廻り込まなければならない。この廻り込みの間に、外部からの気導音１０の減衰は、より大きくなるのである。
【００３１】
以上のように、図１（ａ）に示す本実施例１の接触式マイクロホン１ａは、本来収音したい体内伝導音４にとっては、より収音されやすく、できるだけ収音したくない外部の気導音１０にとっては、より収音されにくい構造を有している。そのため、外部の気導音１０に対する体内伝導音４のＳ／Ｎ比が改善され、体内伝導音４をより効率的に収音することができる。
【００３２】
このような本実施例１の接触式マイクロホン１ａが、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）に対して、実際にどれくらい性能が上がったかについて、これより示す。性能の良し悪しを判断するために、騒音環境下における接触式マイクロホンのＳ／Ｎ比と明瞭度の評価を行った。
【００３３】
最初に、本実施例１を含む本発明の接触式マイクロホンのＳ／Ｎ比を評価する方法を、以下に示す。図２は、接触式マイクロホンのＳ／Ｎ比を評価する方法を示す図である。なお、このＳ／Ｎ比の評価方法は、全ての接触式マイクロホンに対して共通に用いられる。
【００３４】
まず、半無音響室の中で、展示会場の雑踏を録音した音声ファイル（日本音響学会配布）を背景雑音、すなわち外部の気導音１０として再生装置１３ａにより再生し、アンプ１３ｂを介してスピーカー１３ｃより流す。その状態で、騒音計により１００ｄＢと計測される位置において、接触式マイクロホン（本実施例１においては図１（ａ）に示す接触式マイクロホン１ａ）を咽喉あたりに装着する。そして、日本聴覚医学会にて推奨されている単音節２０語音表の文字を、通常発話（約９０ｄＢ）で各２秒おきに発音して録音を行う。その録音波形を基に、接触式マイクロホン１ａで収音された外部の気導音１０と、話者の発声すなわち体内伝導音４との音圧比を、下記に記す（式２）を用いてｄＢ換算してＳ／Ｎ比とし、評価を行う。
【００３５】
Ｓ／Ｎ比（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ（Ｓ／Ｎ） （式２）
さらに、先のＳ／Ｎ比測定時に得られた単音節２０語音表の録音音声ファイルを、任意の被験者４名に聴かせ、聞き取った文字を記録してもらう。そして、それぞれの正答率を計算して単音節明瞭度とし、その単音節明瞭度を０．８５で除して文章了解度として評価を行う。ちなみに、文章了解度を算出する際に単音節明瞭度を０．８５で除するのは、一般に「単音節明瞭度の正答率が８５％あれば文章了解度は１００％となる」と言われているためである。
【００３６】
なお、このような評価方法の詳細については、「公害防止管理者等など資格認定講習用 新・公害防止の技術と法規２００９ 騒音・振動編」のｐ１１７にも記載されている。
【００３７】
以上の方法により評価を行った結果、図１（ａ）に示す本実施例１における接触式マイクロホン１ａのＳ／Ｎ比は２０ｄＢであり、１００ｄＢ騒音下における文章了解度は７５％であることがわかった。これに対し、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比は７ｄＢであった。以上のことから、図１（ａ）に示す本実施例１における接触式マイクロホン１ａのＳ／Ｎ比がかなり向上していることが明らかとなった。
【００３８】
このように、性能が改善された本実施例１の接触式マイクロホン１ａは、例えば以下のようなプロセスにより作成できる。まず図１（ａ）において、制振部材８ａがカバー部材９に充填される。この時、マイクロホン素子２や振動伝達部材７ａを格納するための格納部（図示せず）が、例えば２液系弾性エポキシ樹脂のキャスティング法などにより制振部材８ａ内に形成される。次に、制振部材８ａおよびカバー部材９を貫通する貫通孔（図示せず）が形成され、その貫通孔にマイクロホン素子２の導線６が通された後、制振部材８ａ内の格納部の底面にマイクロホン素子２が設置される。その後、マイクロホン素子２の収音開口部１１にウレタンエラストマーが注入・ポッティングされ、８０℃で１時間の加熱により振動伝達部材７ａが形成される。このとき、振動伝達部材７ａは自らの表面張力により先端部が半球状になっている。そして、収音当接部材１２ａ、すなわち厚み２００μのＳＵＳ製の蓋が、同じく制振部材８ａを形成する際に用いた２液系弾性エポキシ樹脂を接着剤として、８０℃で１時間の加熱硬化により接着固定されると、先の図１（ａ）に示す接触式マイクロホン１ａが完成する。
【００３９】
なお、本実施例１において制振部材８ａとして用いた弾性エポキシ樹脂としては、例えばセメダイン社製ＥＰ００１（業務用エポキシ樹脂系弾性接着剤）を変性ポリアミン硬化剤にて等量混合し、８０℃にて硬化させたものが好ましく用いられる。また、本実施例１において振動伝達部材７ａとして用いたウレタンエラストマーとしては、例えば（株）エクシールコーポレーション社製ポリウレタン人肌のゲル原液（Ｃ−１５の主剤と硬化剤を３：１にて混合し、８０℃にて硬化させたもの）が好ましく用いられる。さらに、収音当接部材１２ａおよびカバー部材９については、体内気導音４を伝達する空気（４１５ｋｇ／ｍ2・ｓ）と音響インピーダンスの値がかけ離れた材質を有する鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属（４１６０×１０4ｋｇ／ｍ2・ｓ）の他に、ガラスなどのセラミックス（１１２２×１０4ｋｇ／ｍ2・ｓ）であっても構わない。
【００４０】
以上のように、本実施例１の接触式マイクロホンを用いれば、耐騒音性がさらに改善され、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などが明瞭に収音し易くなる。
【００４１】
（実施例２）
図１（ｂ）は、本発明の実施例２における接触式マイクロホンの側断面図を示した図である。本実施例２の接触式マイクロホン１ｂの構成は、先に述べた実施例１における接触式マイクロホン１ａと共通している部分が多いので、それらについては説明を省略する。先の実施例１と異なるのは、収音当接部材１２ｂおよび制振部材８ｂである。これらを中心に、本実施例２の接触式マイクロホン１ｂについてこれより説明する。
【００４２】
図１（ｂ）における本実施例２の接触式マイクロホン１ｂのマイクロホン素子２は、皮膚などの収音対象物３より収音した話者の音声などの体内伝導音４が、収音当接部材１２ｂと振動伝達部材７ａとを介して振動膜５に伝わると、振動膜５の振動を電気信号に変換し、導線６を介して外部へと伝達する。本実施例２の接触式マイクロホン１ｂにおいても、先の実施例１と同様、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部は、収音当接部材１２ｂの略中心に設けられている。また、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部が有する接触面積のうち、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向の接触面積は、振動伝達部材７ａの他の部分における平行方向の断面積以下となっている。さらにまた、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向において、マイクロホン素子２、振動伝達部材７ａおよび収音当接部材１２ｂのそれぞれの中心は、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にある、とも言える。以上の構成により、本実施例２の接触式マイクロホン１ｂは、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。その結果、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。
【００４３】
本実施例２の収音当接部材１２ｂは、アルミニウム金属製のキャップ形状１．５ｍｍ厚の当接部材を有しており、カバー部材９との入れ子構造により、かん合・接着されている。また、制振部材８ｂは、フェニルアミノシランにより表面改質したシリカ粉（アドマテックス社製ＳＣ６２０２−ＳＸＣ）を重量比で５０％分散させた弾性エポキシ樹脂系複合材を用いている。このように、シリカのような無機材料系フィラーを含むことで弾性率が増大し、カバー部材９やマイクロホン素子２の金属部分との密着性が増加する。また、内包したマイクロホン素子２がしっかり固定されるので、マイクロホン素子２の振動板５のみではなくマイクロホン素子２全体が動くことによる伝達振動の損失を防いでいる。
【００４４】
それに加えて、制振部材８ｂの音響インピーダンスが、カバー部材９やマイクロホン素子２の金属部分の音響インピーダンスにより近い値となるので、これらの金属部分と制振部材８ｂとの界面での反射が抑制され、制振部材８ｂ中の弾性エポキシ樹脂成分による振動の吸収損失に効果がある。この点については、後に述べる実施例４と比較例５との対比において、詳細に述べる。
【００４５】
なお、制振部材８ｂに分散される無機材料系フィラーとしては、サブミクロンから１００ミクロンの粒子サイズのものが好ましく用いられる。これは、サブミクロン以下のものは一般的に分散性が悪く、凝集し分布制御の妨げとなり、１００ミクロン以上のものは、分散性が悪いために沈降・偏析しやすく、接触式マイクロホン２の機械的強度を下げてしまうためである。
【００４６】
また、制振部材８ｂに分散される無機材料系フィラーとしては、先に述べたシリカの他に、アルミナ、ジルコニア、シリカ、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、コロイダルシリカ、チタニアなどを用いることができる。そしてこれらは単独であってもよく、上記の中から２種類以上選択され混合されたものが用いられても構わない。
【００４７】
次に、制振部材８ｂに分散される無機材料系フィラーの含有率についてであるが、７５％以上だと粘度の上昇により製造プロセスによるハンドリングが困難となると同時に、２液エポキシ樹脂でたびたび問題となる可使時間の短縮につながり、含有率が５％以下だと制振効果が認められないことがわかっている。これらのことから、制振部材８ｂに分散される無機材料系フィラーの含有率は５〜７５％の範囲が好ましい。
【００４８】
さらに、本実施例１および１ｂにおける収音当接部材１２ａおよび１２ｂとして採用している金属材料はＳＵＳやアルミ二ウムであるが、これは以下の理由による。
【００４９】
一般に、音響インピーダンスは（式３）に示すように密度ρと材料中の音速ｃによって決定され、材料中の音速ｃは（式４）に示すように密度ρと体積弾性率ｋによって決定される。
【００５０】
Ｚ＝ρ・ｃ （式３）
ｃ＝√（ｋ／ρ） （式４）
したがって、（式３）、（式４）より、音響インピーダンスＺと密度ρと体積弾性率ｋとの関係は以下のように導かれる：
Ｚ＝√（ρ・ｋ） （式５）
【００５１】
【表２】
ここで（表２）に示す、各種金属の音速ｃを参照すると、鉄系やアルミ系、チタン系金属の音速ｃが、他の金属よりも比較的大きいことがわかる。（式３）より明らかなように、音響インピーダンスＺは音速ｃに比例する。鉄系やアルミ系、チタン系金属などの音響インピーダンスは、他の金属よりも相対的に大きな値となるため、好んで用いられる。
【００５２】
以上のように、本実施例２の接触式マイクロホンを用いれば、耐騒音性がさらに改善され、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などが明瞭に収音し易くなる。
【００５３】
（実施例３）
図３は、本発明の実施例３における接触式マイクロホンの側断面図である。図３（ａ）は、本実施例３における接触式マイクロホン１ｃの全体側断面図であり、図３（ｂ）は、振動伝達部材７ａの先端部の拡大図である。本実施例３の接触式マイクロホン１ｃの構成は、先に述べた実施例１または実施例２と共通している部分が多いため、それらについてはその説明をできるだけ省略し、主に、先に述べた実施例１と異なる部分について、これより説明する。
【００５４】
まず、本実施例３の接触式マイクロホン１ｃにおいても、先の実施例１および２と同様、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部は、収音当接部材１２ｂの略中心に設けられている。また、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部が有する接触面積のうち、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向の接触面積は、振動伝達部材７ａの他の部分における平行方向の断面積以下となっている。さらにまた、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向において、マイクロホン素子２、振動伝達部材７ａおよび収音当接部材１２ｂのそれぞれの中心は、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にある、とも言える。以上の構成により、本実施例３の接触式マイクロホン１ｃは、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。その結果、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。
【００５５】
制振部材８ｂは弾性エポキシ樹脂とシリカとの複合材であり、収音当接部材１２ｂはアルミニウム製１．５ｍｍ厚のキャップ状を有する。これらの点においては、先に述べた実施例２と同様である。しかしながら、先の実施例２における収音当接部材１２ｂが、カバー部材９との入れ子構造により、直接的にかん合・接着されていたのに対し、本実施例３における接触式マイクロホン１ｃでは次のような構造を有している。
【００５６】
すなわちまず、制振部材８ｂの内部には、金属製のワッシャ２２が、マイクロホン素子２の周囲を取り囲むように配置されている。次に、収音当接部材１２ｂおよびカバー部材９は、それぞれ、プラスチックまたは金属製の上下連結用チューブ２３との入れ子構造により、かん合・接着されている。そのため、収音当接部材１２ｂとカバー部材９とは、上下連結用チューブ２３を介して、間接的に接合されていることになる。
【００５７】
さらに、制振部材８ｂ内部にあるマイクロホン素子２と収音当接部材１２ｂとの間には、いわゆる音響ファイバー１９が配置されている。音響ファイバー１９は、実施例１および実施例２においても用いられている振動伝達部材７ａを、アルミニウム製の円筒１９ａの内部に配置したものである。すなわち、振動伝達部材７ａが円筒１９ａに格納されることにより音響ファイバー１９が構成され、円筒１９ａの断面は収音当接部材１２ｂの収音対象物３との接触面の裏面およびマイクロホン素子２の収音開口部１１と対向し、円筒１９ａの側面は制振部材８ｂと当接している。この音響ファイバー１９は、収音当接部材１２ｂから振動伝達部材７ａへと伝達される体内伝導音４の振動が、マイクロホン素子２の振動膜５以外の部分へと拡散するのを防いでいる。これにより、収音当接部材１２ｂからの体内伝導音４は、損失がより少なく効率よく、マイクロホン素子２の振動膜へと伝達される。また、音響ファイバー１９は、周囲の空気からいわゆる雑音として制振部材８ｂに伝達される気導音１０の振動が、マイクロホン素子２の振動膜５へと伝達するのを防ぐ役割も有している。
【００５８】
このような、マイクロホン素子２の周囲に配置されたワッシャ２２や、上下連結用チューブ２３による間接的な接合構造を有しているのは、カバー部材９および収音当接部材１２ｂの略中心にマイクロホン素子２および音響ファイバー１９を配置するためである。それは、後に述べる本実施例３の接触式マイクロホン１ｃの作成プロセスにおいて、特に効果を有する。
【００５９】
次に、図３（ｂ）に示す振動伝達部材と収音当接部材との接触部位の拡大図について説明する。振動伝達部材７ａは、その硬化前のウレタンエラストマー前駆体の表面張力により、一般的には半球面状の形状を有していて、任意の接触面積により収音当接部材１２ｂと接している。一般に、伝達される振動エネルギー（音圧力）は接触面積に比例する。この接触面積が大きすぎると、収音対象物３（皮膚）との接触面に僅かに存在する隙間１８や、周囲の空気を介して接触式マイクロホンの周辺の空気からその加振力により伝わってきた気導音１０の一部が、本来収音したい体内伝導音４とともに収音される。その結果、気導音１０に対する体内伝導音４のＳ／Ｎ比は低い値となってしまう。そのため、音響ファイバー１９の内径は、少なくともマイクロホン素子２の収音開口部１１の直径に対して０．５〜５倍の範囲が好ましい。
【００６０】
このような、本実施例３における接触式マイクロホン１ｃは、例えば以下のようなプロセスにより作製することができる。
【００６１】
先に示した図３において、まず、マイクロホン素子２の収音開口部１１より、ウレタンエラストマー（例えば（株）エクシールコーポレーション社製ポリウレタン人肌のゲル原液（Ｃ−１５）の主剤と硬化剤を３：１にて混合したもの）を注入し、８０℃で１時間の加熱により振動伝達部材７ａの一部を形成する。
【００６２】
次に、カバー部材９の内側に上下連結用チューブ２３を配置し、マイクロホン素子２の導線６をカバー部材９に貫通させ、カバー部材９の略中心部にマイクロホン素子２を設置する。その状態で、制振部材８ｂの硬化前の前駆体である、例えばシリカを５０ｗｔ％含む２液系弾性エポキシ樹脂を、マイクロホン素子２の高さ近くまで充填する。そして、その制振部材８ｂの硬化前の前駆体であるエポキシ樹脂の上に、マイクロホン素子２の径に合わせて穴が設けてあるアルミニウム（金属）製のワッシャ２２を載せる。このとき、マイクロホン素子２がワッシャ２２の貫通孔の内部の略中心に配置されるよう、ワッシャ２２を設置する。このとき、ワッシャ２２の外径を上下連結用チューブ２３の内径よりもやや小さく設定すると、マイクロホン素子２をカバー部材９の略中心に設置しやすい。その状態で８０℃で１時間の加熱により硬化し、制振部材８ｂの一部が形成される。
【００６３】
さらに、マイクロホン素子２の収音開口部１１の上に円筒１９ａを配置する。このとき、円筒１９ａの中心が収音開口部１１の中心にほぼ合うようにしておく。その円筒１９ａの空洞内部に前述のウレタンエラストマーを注入し、８０℃で１時間の加熱を行う。このようにして、先にマイクロホン素子２の収音開口部１１より注入しておいたウレタンエラストマーと、円筒１９ａに注入したウレタンエラストマーとが一体となって、振動伝達部材７ａが形成される。そして、この振動伝達部材７ａと円筒１９ａとにより、音響ファイバー１９が形成される。なお、音響ファイバー１９の先端部分には、振動伝達部材７ａが、自らの表面張力により凸の半球面または半楕円球面形状のメニスカスを形成している。
【００６４】
その後さらに、カバー部材９および上下連結用チューブ２３の残りの空間部分に、制振部材８ｂの硬化前の前駆体であるエポキシ樹脂を適量、追加充填し、厚み１．５ｍｍのアルミ二ウム製のカップ形状の収音当接部材１２ａを覆い被せ、８０℃にて１時間硬化させると、本実施例３の接触式マイクロホン１ｃが完成する。
【００６５】
このようにして完成した接触式マイクロホン１ｃの収音当接部材１２ｂとカバー部材９とはほぼ同心円筒形状であるので、それらの中心はほぼ一致している。そしてマイクロホン素子２は、先に述べたワッシャ２２によりカバー部材９の略中心に配置されている。したがって、マイクロホン素子２の中心と収音当接部材１２ｂのそれとはほぼ一致していると言える。
【００６６】
このようにワッシャ２２は、マイクロホン素子２を収音当接部材１２ｂの略中心に配置する手助けとなっており、その効果は、先の実施例１に述べたのと同様である。すなわち、収音当接部材１２ｂに体内伝導音４が与えられた場合、その物理的な振動による振幅は、収音当接部材１２ｂの中心部において最も大きくなる。そして、その体内伝導音４による物理的な振動が最も大きくなる収音当接部材１２ｂの中心部からマイクロホン素子２の振動膜５へと至る経路には、マイクロホン素子２の振動膜５と同様、プラスチック材料により構成された振動伝達部材７ａが配置されている。これにより、体内伝導音４による物理的な振動を効率的にマイクロホン素子２の振動膜５へと伝えることができる。
【００６７】
なおかつ、振動伝達部材７ａの周囲には、制振部材８ａが配置されている。これは、収音当接部材１２ａの中心部以外の部分から侵入しようとする外部からの気導音１０が制振部材８ａによってくい止められ、マイクロホン素子２の振動膜５にまで達しにくいことを意味する。
【００６８】
さらに本実施例３の場合、音響ファイバー１９の周囲にある円筒１９ａは、収音当接部材１２ｂから振動伝達部材７ａへと伝達される体内伝導音４の振動が、マイクロホン素子２の振動膜５以外の部分へと拡散するのを防いでいる。これにより、収音当接部材１２ｂからの体内伝導音４は、損失が少なく効率よく、マイクロホン素子２の振動膜へと伝達される。また、音響ファイバー１９は、周囲の空気からいわゆる雑音として制振部材８ｂに伝達される気導音１０の振動が、マイクロホン素子２の振動膜５へと伝達するのを防ぐ役割も有している。
【００６９】
ちなみに上下連結用チューブ２３は、制振部材８ｂの追加充填時に、音響ファイバー１９が倒れないよう補助するとともに、制振部材８ｂが外にこぼれないよう、また、収音当接部材１２ｂとの間に空間が生じないよう、制振部材８を適量格納する役割を担っている。
【００７０】
このように作製された接触式マイクロホン１ｃを、先の実施例１においても用いた単音節２０語音表により評価した結果は以下の通りである。すなわち、本実施例３における接触式マイクロホン１ｃのＳ／Ｎ比は１７ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比が向上していることが明らかになった。以下の点については、後に示す比較例により、その重要さについて詳しく述べる。まず第１点は、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部が、収音当接部材１２ｂの略中心にあることである。第２点は、音響ファイバー１９の内部にある振動伝達部材７ａすなわち音響ファイバー１９の内径が、少なくともマイクロホン素子２の収音開口部１１の直径に対して０．５〜５倍の範囲に収められることが好ましい。そして第３点は、制振部材８ｂと収音当接部材１２ｂとの間には空間を設けず、制振部材８ｂが収音当接部材１２ｂ、上下連結用チューブ２３およびカバー部材９と接してフルに充填されていることである。
【００７１】
以上のように、本実施例３の接触式マイクロホンを用いれば、耐騒音性がさらに改善され、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などが明瞭に収音し易くなる。
【００７２】
（比較例１）
図４（ａ）は、本発明の実施例３と対比関係にある比較例１における接触式マイクロホンの側断面図である。
【００７３】
本比較例１における接触式マイクロホン１ｄの構成および作成方法は、先に述べた実施例３における接触式マイクロホン１ｃと共通している部分が多いものの、次の点において異なっている。１つは、振動伝達部材７ａが収音当接部材１２ｂの裏側全体にも塗布・硬化されており、その結果、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触面積が、マイクロホン素子２の収音開口部１１の直径に対して０．５〜５倍の範囲外にあることである。もう一つは、収音当接部材１２ｂの裏側全体に塗布・硬化されている収音当接部材１２ｂと制振部材８ｂとの間に空洞２１が生じていることである。
【００７４】
この比較例１における接触式マイクロホン１ｄのＳ／Ｎ比は１０ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比がそれほど向上していないことが明らかとなった。これは、振動伝達部材７ａが収音当接部材１２ｂの裏側全体に塗布・硬化されたことにより、外部周囲の雑音である気導音１０が、収音当接部材１２ｂの周辺部から振動伝達部材７ａを介してマイクロホン素子２へと伝達されやすくなったためであると考えられる。
【００７５】
この比較例１からわかるように、振動伝達部材７ａは、音響ファイバー１９の内径に収まるようにし、収音当接部材１２ｂとの接触を大きくし過ぎないよう、かつその略中心部において接触させることが必要である。そして、その接触面積は、少なくともマイクロホン素子２の収音開口部１１の直径に対して０．５〜５倍の範囲に収めることが好ましい。
【００７６】
（比較例２）
図４（ａ）は、本発明の実施例３と対比関係にある比較例２における接触式マイクロホンの側断面図である。
【００７７】
本比較例２における接触式マイクロホン１ｅの構成および作成方法は、先に述べた実施例３における接触式マイクロホン１ｃと共通している部分が多いものの、次の点において異なっている。１つは、制振部材８ｂが、収音当接部材１２ｂの裏側全体に塗布・硬化されており、なおかつ振動伝達部材７ａが収音当接部材１２ｂに接していないことである。もう一つは、制振部材８ｂ内部の収音当接部材１２ｂ近傍に空洞２１が生じていることである。
【００７８】
この比較例２における接触式マイクロホン１ｅのＳ／Ｎ比は５ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比がさらに悪化していることが明らかとなった。これは、振動伝達部材７ａが収音当接部材１２ｂの略中心部と接触していないため、外部周囲の雑音である気導音１０のみならず、本来収音したい体内伝導音４まで、その手前にある制振部材８ｂにより吸収損失されてしまったためと考えられる。
【００７９】
この比較例２からわかるように、振動伝達部材７ａは、収音当接部材１２ｂと接触させることが必要である。そしてその接触は、収音当接部材１２ｂの略中心であることが好ましい。
【００８０】
（比較例３）
図５（ａ）は、本発明の実施例３と対比関係にある比較例３における接触式マイクロホンの側断面図である。
【００８１】
本比較例３における接触式マイクロホン１ｆの構成および作成方法は、先に述べた実施例３における接触式マイクロホン１ｃと共通している部分が多いものの、次の点において異なっている。すなわち、振動伝達部材７ａは収音当接部材１２ｂと接しているものの、制振部材８ｂと収音当接部材１２ｂとの間に空洞２１が生じていることである。
【００８２】
この比較例３における接触式マイクロホン１ｅのＳ／Ｎ比は１２ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比は若干良くなるが、実施例３ほどではないことが明らかとなった。これは、外部周囲の雑音である気導音１０が制振部材８ｂの内部に侵入した後、制振部材８ｂとその内部に生じた空洞２１内にある空気との界面において反射を繰り返したため、結果的に音響ファイバー１９よりマイクロホン素子２へと伝達したためと考えられる。すなわち、制振部材８ｂの内部に生じた空洞２１により、制振部材８ｂによる気導音１０の吸収損失が阻害されている。
【００８３】
この比較例３からわかるように、制振部材８ｂと収音当接部材１２ｂとの間には空洞２１を設けず、制振部材８ｂが収音当接部材１２ｂ、上下連結用チューブ２３およびカバー部材９と接してフルに充填されていることが必要である。
【００８４】
（比較例４）
図５（ｂ）は、本発明の実施例３と対比関係にある比較例４における接触式マイクロホンの側断面図である。
【００８５】
本比較例４における接触式マイクロホン１ｇの構成および作成方法は、先に述べた実施例３における接触式マイクロホン１ｃと共通している部分が多いものの、次の点において異なっている。すなわち、音響ファイバー１９内部にある振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部が、カバー部材９および収音当接部材１２ｂの略中心と一致していないということである。本比較例４においては、マイクロホン素子２および音響ファイバー１９の各中心が収音当接部材１２ｂの中心と円周とを結ぶ直線（半径）の略中間地点となるよう配置されている。
【００８６】
この比較例３における接触式マイクロホン１ｅのＳ／Ｎ比は９ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比は若干良くなるが、実施例３ほどではないことが明らかとなった。１つは、振動伝達部材７ａの収音当接部材１２ｂとの接触部から、収音当接部材１２ｂの一方の周辺部までの距離が短く、外部周囲の雑音である気導音１０がマイクロホン素子２へ伝達されやすいためである。もう１つは、音響ファイバー１９内部の収音当接部材１２ｂの略中心において、収音当接部材１２ｂに与えられる体内伝導音４の物理的な振動は最も大きくなるのに、本比較例４における振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部がそこに配置されていないためである。
【００８７】
この比較例４からわかるように、マイクロホン素子２および音響ファイバー１９（すなわち振動伝達部材７ａの中心は、収音当接部材１２ｂの略中心に配置されることが必要である。
【００８８】
以上の比較例により明確となったように、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部は、収音当接部材１２ｂの略中心にあることが必要である。また、音響ファイバー１９の内部にある振動伝達部材７ａすなわち音響ファイバー１９の内径は、少なくともマイクロホン素子２の収音開口部１１の直径に対して０．５〜５倍の範囲に収められることが好ましい。そして、制振部材８ｂと収音当接部材１２ｂとの間には空間を設けず、制振部材８ｂが収音当接部材１２ｂ、上下連結用チューブ２３およびカバー部材９と接してフルに充填されていることが必要である。
【００８９】
（実施例３の変形例）
先の実施例３および比較例４より明らかとなったように、音響ファイバー１９の内部にある振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部は、収音当接部材１２ｂの略中心にあることが必要である。しかしながら、音響ファイバー１９の中心とマイクロホン素子２の中心とを、収音当接部材１２ｂの中心に略一致させて配置する必要は無い。その例について、これより述べる。
【００９０】
図６は、本発明の実施例３の音響ファイバーを用いた接触式マイクロホンの応用例における側断面図である。図６に示す接触式マイクロホン１ｋの音響ファイバー１９ｂは、収音当接部材１２ｃに伝達した振動を、その内部空間に閉じ込め、折り曲げ自在な円筒１９ｃの内壁による反射の繰り返しにより、マイクロホン素子２へと伝達する機能を有する。そのため、図６に示すように、曲線自由形状の円筒１９ｃを用いると、マイクロホン素子２の中心を収音当接部材１２ｃの中心の直下以外に配置することが可能となる。このとき、音響ファイバー１９ｂの内部に配置された振動伝達部材７ａが収音当接部材１２ｃと接している部分の中心が、収音当接部材１２ｃの中心と略一致するようになっていればよい。なぜならば、収音当接部材１２ｃの中心は、そこに与えられる体内伝導音４の物理的な振動が最も大きくなるからである。このように、接触式マイクロホン１ｇの形状に関しては、設計の自由度を増すことができる。
【００９１】
（実施例４）
図７は、本発明の実施例４における接触式マイクロホンの側断面図である。図７（ａ）は、接触式マイクロホン１ｊの全体側断面図であり、図７（ｂ）は、振動伝達部材７ａの先端部の拡大図である。本実施例４の接触式マイクロホン１ｊの構成は、先に述べた実施例３と共通している部分が多いため、それらについてはその説明をできるだけ省略し、主に、先に述べた実施例３と異なる部分について、これより説明する。なお、実施例３に配置されているワッシャ２２が本実施例４においては省略されているが、このワッシャ２２はもちろん、実施例３と同様に配置されていてもよい。
【００９２】
まず、本実施例４の接触式マイクロホン１ｊにおいても、先の実施例１〜３と同様、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部は、収音当接部材１２ｂの略中心に設けられている。また、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部が有する接触面積のうち、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向の接触面積は、振動伝達部材７ａの他の部分における平行方向の断面積以下となっている。さらにまた、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向において、マイクロホン素子２、振動伝達部材７ａおよび収音当接部材１２ｂのそれぞれの中心は、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にある、とも言える。それに加えて、振動伝達部材７ａが円筒１９ａに格納されることにより音響ファイバー１９が構成され、円筒１９ａの断面は収音当接部材１２ｂの収音対象物３との接触面の裏面およびマイクロホン素子２の収音開口部１１と対向し、円筒１９ａの側面は制振部材８ｂと当接している。以上の構成により、本実施例４の接触式マイクロホン１ｊは、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。その結果、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。
【００９３】
本実施例４の接触式マイクロホン１ｊにおいて、先の実施例３は無い特徴的な部分は、音響ファイバー１９が収音当接部材１２ｂと接触する先端部分において、振動伝達部材７ａの内部に内包・接着されたプラスチック球２０である。すなわち、振動伝達部材７ｂの収音当接部材１２ｂとの接触面側に、振動伝達部材７ｂよりも硬度の高い部材が設けられている。このプラスチック球２０としては、例えば佐藤鉄工所製のものが用いられる。この他に、ウレタンゴム、ポリアセタール、ポリアミド６６、テフロン（登録商標）、ＡＢＳ、スチレン、アクリル、シリコン樹脂などであれば、いずれであっても構わない。なお、本実施例４においては、振動伝達部材７ａとして採用しているウレタンエラストマーと密着力がよく、繰り返し振動して用いられるという（潤滑性と）信頼性の観点から、ウレタンゴム（硬度８０°および硬度９５°）をプラスチック球２０として用いることが好ましい。このウレタンゴムは、振動伝達部材７ａよりもその硬度が高い。
【００９４】
また、このようなプラスチック球２０としては、マイクロホン素子２の振動膜５の開口部の直径に相当する２ｍｍφや３／３２ｉｎｃｈ、１／８ｉｎｃｈ、５／３２ｉｎｃｈなどの直径を有するものが一般的に用いられる。
【００９５】
このような、振動伝達部材７ａよりも硬度の高いプラスチック球２０を、音響ファイバー１９が収音当接部材１２ｂと接触する先端部分にある振動伝達部材７ａに内包・接着させることで、収音当接部材１２ｂの略中心部と点接触が可能となる。そしてこれにより、収音対象物３（皮膚など）から収音当接部材１２ｂ全体に伝達される振動が一点に集中される。それとともに、周囲の空気あるいは接触式マイクロホン１ｊの装着時に発生する収音対象物３との隙間１８の空気を介して収音当接部材１２ｂの周辺部から伝達される気導音（騒音）１０が、カットされやすくなる。すなわち、気導音１０にとっては、それが固体振動として伝達される収音当接部材１２ｂの（点接触している）中心部までの距離が、本来収音したい体内伝導音４よりも遠くなる。そして、収音当接部材１２ｂの（点接触している）中心部に至る途中で、収音当接部材１２ｂの下層に位置する制振部材８ｂが気導音１０の一部を吸収損失するため、Ｓ／Ｎ比向上の効果が大きくなる。
【００９６】
このように作製された接触式マイクロホン１ｊを、先の実施例１と同様に単音節２０語音表を用いて評価した結果は以下の通りである。すなわち、本実施例４における接触式マイクロホンのＳ／Ｎ比は２８ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比が大幅に向上していることが明らかになった。そして、先の実施例３と比較しても、そのＳ／Ｎ比はさらに向上している。
【００９７】
なお、本実施例４における接触式マイクロホン１ｊを用いた１００ｄＢ騒音下における文章了解度は８５％であった。
【００９８】
以上のように、本実施例４の接触式マイクロホンを用いれば、耐騒音性がさらに改善され、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などが明瞭に収音し易くなる。
（比較例５）
【００９９】
図８は、本発明の実施例４と対比関係にある比較例５における接触式マイクロホンの側断面図である。
【０１００】
本比較例５における接触式マイクロホン１ｈの構成および作成方法は、先に述べた実施例４における接触式マイクロホン１ｊと共通している部分が多いものの、次の点において異なっている。すなわち、先の実施例４における制振部材８ｂ（シリカを５０ｗｔ％含む２液系弾性エポキシ樹脂）に代えて、先の実施例１においても用いられた弾性エポキシ樹脂単独で構成された制振部材８ａとしている。
【０１０１】
この比較例１における接触式マイクロホン１ｄのＳ／Ｎ比は２０ｄＢであり、先の実施例１や２と比較しても遜色無いが、実施例４と比較した場合は、その性能差が倍以上あることがわかった。これは採用している制振部材の材質の違いによる。この材質相違は損失係数の大小となり、先の（式５）に示すＳ／Ｎ比の式において、雑音を示す分母の項に反映される。
【０１０２】
また、弾性エポキシ樹脂がシリカとの複合化によって弾性率と重量がより大きくなり、共振周波数がマイクロホン素子２の振動膜５と大きくずれる方向に変化する。これにより、収音対象物３からの固体振動によってマイクロホン素子２そのものの振動が少なくなり、収音対象物３からの固体振動が振動膜５の振動へと変換される割合が相対的に増える。これは、先の（式５）に示すＳ／Ｎ比の式において、収音したい信号を示す分子の項を大きくする役割を果たす。
【０１０３】
以上のことから、採用する制振部材としては、実施例４において採用した弾性エポキシ樹脂とシリカとの複合材による制振部材８ｂのほうが、比較例５において採用した弾性エポキシ樹脂よりも高い収音性能を得られることがわかった。
【０１０４】
（実施例５）
図９は、実施例５における接触式マイクロホンの側断面図を示した図である。図９（ａ）は、本実施例５における接触式マイクロホン１ｋの全体側断面図であり、図９（ｂ）は、振動伝達部材７ｂの先端部の拡大図である。本実施例５の接触式マイクロホン１ｎの構成は、先に述べた実施例２と共通している部分が多いため、それらについてはその説明をできるだけ省略し、主に、先に述べた実施例２と異なる部分について、これより説明する。
【０１０５】
まず、本実施例５の接触式マイクロホン１ｎにおいても、先の実施例１〜４と同様、振動伝達部材７ｂと収音当接部材１２ｄとの接触部は、収音当接部材１２ｄの略中心に設けられている。また、振動伝達部材７ｂと収音当接部材１２ｄとの接触部が有する接触面積のうち、収音当接部材１２ｄが収音対象物３と接触する面と平行な方向の接触面積は、振動伝達部材７ｂの他の部分における平行方向の断面積以下となっている。さらにまた、収音当接部材１２ｄが収音対象物３と接触する面と平行な方向において、マイクロホン素子２、振動伝達部材７ｂおよび収音当接部材１２ｄのそれぞれの中心は、収音当接部材１２ｄが収音対象物３と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にある、とも言える。それに加えて、振動伝達部材７ｂが円筒１９ｅに格納されることにより音響ファイバー１９ｄが構成され、円筒１９ｅの断面は収音当接部材１２ｄの収音対象物３との接触面の裏面およびマイクロホン素子２の収音開口部１１と対向し、円筒１９ｅの側面は制振部材８ｂと当接している。以上の構成により、本実施例５の接触式マイクロホン１ｎは、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。その結果、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。
【０１０６】
本実施例５に配置されているワッシャ２２が、先の本実施例２においては配置されていないが、これは先にも示したように、マイクロホン素子２を収音当接部材１２ｄの略中心に配置するためのものであり、大きな相違点ではない。このワッシャ２２はもちろん、本実施例５にも同様に配置されていてよい。
【０１０７】
また、本実施例５の音響ファイバー１９ｄも、先の実施例２においては配置されておらず、先の実施例３や実施例４に登場したものと似たものである。本実施例５における音響ファイバー１９ｄは、円筒１９ｅの空洞内部に振動伝達部材７ｂ（後述）が充填されたものであり、その長さや内部の振動伝達部材７ｂの組成が、先の実施例３や実施例４のそれとは異なる。しかしながら、収音当接部材１２ｄから振動伝達部材７ａへと伝達される体内伝導音４の振動が、マイクロホン素子２の振動膜５以外の部分へと拡散するのを防ぐ働きを有しているという機能は、先の実施例３や実施例４と同様である。さらに、周囲の空気からいわゆる雑音として制振部材８ｂに伝達される気導音１０の振動が、マイクロホン素子２の振動膜５へと伝達するのを防ぐ役割も有している。その点では、本実施例５の音響ファイバー１９ｄは、先の実施例３や実施例４に示したものと同じ機能を有している。
【０１０８】
本実施例５の制振部材８ｂは弾性エポキシ樹脂（図示せず）とシリカ２７との複合材であり、収音当接部材１２ｄはアルミニウム製１．５ｍｍ厚のキャップ状を有する。これらの点においては、実施例２と同様である。しかしながら、本実施例５の収音当接部材１２ｄの制振部材８ｂおよび振動伝達部材７ｂと接する裏面の略中心には、逆テーパー状の穿孔２４が、収音当接部材１２ｄを貫通しない程度に形成されている（本実施例５の場合、６．６ｍｍφのドリルを用いて、孔径が５ｍｍになるよう穿孔２４を形成した）。すなわち、収音当接部材１２ｄが収音対象物３との接触面を有する部分のうち、その中心部における厚さは周辺部よりも薄く構成されている。そして、その逆テーパー状の穿孔２４には、振動伝達部材７ｂが注入されている。
【０１０９】
この穿孔２４の径は、気導音１０が伝達してくると考えられる接触式マイクロホン１ｋの外周部からの距離を制御するとともに、体内伝導音４による垂直方向の振動を受ける面積を制御する。また、穿孔２４の深さは、当然のことながら収音当接部材１２ｄの残りの厚み（例えば０．５ｍｍ）を決定し、収音対象物３の固体振動に対する追随性を左右する。このような構造をとることにより、収音対象物３（皮膚など）からの固体振動は、穿孔２４の孔径に相当する面積だけ厚みが薄くなった、収音当接部材１２ｄの略中央部において感度の良い収音を可能とする。それとともに、周囲の空気あるいは接触式マイクロホン１ｋの装着時に発生する収音対象物３との隙間１８の空気を介して、気導音１０（騒音）が収音当接部材１２ｄの周辺部から伝達されたとしても、それが固体振動として伝達される収音当接部材１２ｄの略中央部までの距離は遠いので、Ｓ／Ｎ比向上にも効果がある。
【０１１０】
なお、本実施例５において採用した振動伝達部材７ｂとしては、先の実施例１〜実施例３において用いたウレタンエラストマーに無機フィラー（本実施例５においてはシリカ２７）を複合化させ、体積弾性率を傾斜させたものを用いた。この体積弾性率の傾斜は例えば、硬化前にそれらの成分の比重差による自然沈降法を用いることで、収音当接部材１２ｄ側では無機フィラー（シリカ２７）を多く存在させ、マイクロホン素子２の振動膜５側では少なく存在させるようにすれば可能である。このようにすれば、収音当接部材１２ｄとの接触面と、マイクロホン素子２の振動膜５との接触面のそれぞれにおいて、振動伝達部材７ｂの体積弾性率を収音当接部材１２ｄまたは振動膜５に近いものとすることができる。こうして、それぞれの接触面において音響インピーダンスのマッチングが図られ、体内伝導音４による振動の反射減衰が低減される。
【０１１１】
このような本実施例５における接触式マイクロホン１ｋは、例えば、以下のようなプロセスにより作製することができる。図１０〜図１４は、本発明の実施例５における接触式マイクロホン１ｋの作製方法の例を示す図である。
【０１１２】
まず、図１０（ａ）に示すように、旋盤ドリル２６などにより、収音当接部材１２ｄの裏側中央部に穿孔２４（貫通しない孔）を開ける。次に、図１０（ｂ）に示すように、制振部材８ｂを用いて金属製の円筒１９ｅを収音当接部材１２ｄの裏側中央部に接着し、８０℃で１時間硬化させる。その際、金属製の円筒１９ｅの端部断面が穿孔２４の輪郭を囲むように、金属製の円筒１９ｅを配置する。そして、図１０（ｃ）に示すように、ウレタンエラストマーに無機フィラーを複合化させた振動伝達部材７ｂを、その円筒１９ｅの空洞内部に注入する。この、ウレタンエラストマーに無機フィラーを複合化させた振動伝達部材７ｂは、例えばウレタンエラストマー（例えば（株）エクシールコーポレーション社製ポリウレタン人肌のゲル原液（Ｃ−１５）の主剤と硬化剤）に、あらかじめγ―アミノプロピルトリアルコキシシラン、またはグリシドキシプロピルトリアルコキシシランなどで表面処理したシリカフィラー（粒子径：数十μから数百μ）を２０ｗｔ％分散させたものである。
【０１１３】
さらに、図１１（ａ）に示すように、振動伝達部材７ｂを室温下で５時間、放置した後、８０℃にて１時間硬化させる。このような放置処理により、図１１（ｂ）に示すように、振動伝達部材７ｂに含有されるフィラー（シリカ２７）が、ウレタンエラストマーとの比重の差により自然沈降する。そして、収音当接部材１２ｄ側ではシリカフィラーが多く存在し、マイクロホン素子２の振動膜５側では少なく存在する状態となった音響ファイバー１９ｄが形成される。すなわち、振動伝達部材７ｂは体積弾性率が傾斜し、収音当接部材１２ｄとの接触面と、マイクロホン素子２の振動膜５との接触面のそれぞれにおいて、振動伝達部材７ｂの体積弾性率を収音当接部材１２ｄまたは振動膜５に近いものとすることができる。こうして、それぞれの接触面において音響インピーダンスのマッチングが図られ、体内伝導音４による振動の反射減衰が低減される。その後、図１１（ｃ）に示すように、硬化前の制振部材８ｂを音響ファイバー１９ｄの周辺部分に充填する。
【０１１４】
一方、図１２（ａ）に示すように、カバー部材９の略中心部には、導線６と接続されたマイクロホン素子２を配置する。このとき、マイクロホン素子２の導線６は、カバー部材９に設けられた貫通孔（符号は図示せず）に通し、カバー部材９の外部に出しておく。
【０１１５】
次に、その状態で、制振部材８ｂの硬化前の前駆体である、例えばシリカを５０ｗｔ％含む２液系弾性エポキシ樹脂を、マイクロホン素子２の高さ近くまで充填する。そして、図１２（ｂ）に示すように、その制振部材８ｂの硬化前の前駆体であるエポキシ樹脂の上に、マイクロホン素子２の径に合わせて穴が設けてあるワッシャ２２を載せる。このとき、マイクロホン素子２がワッシャ２２の貫通孔の内部の略中心に配置されるよう、ワッシャ２２を設置する。その状態で８０℃で１時間の加熱により硬化し、制振部材８ｂの一部が形成される。
【０１１６】
さらに、図１２（ｃ）に示すように、マイクロホン素子２の収音開口部１１より、ウレタンエラストマー（例えば（株）エクシールコーポレーション社製ポリウレタン人肌のゲル原液（Ｃ−１５）の主剤と硬化剤を３：１にて混合したもの）７ｃを注入し、８０℃で１時間加熱・硬化させる。このウレタンエラストマー７ｃは、先の振動伝達部材７ｂを作製する過程で無機フィラーを複合化させていないものと同等である。
【０１１７】
以上のようにそれぞれ作業を終えた収音当接部材１２ｄ（図１０、図１１参照）とカバー部材９（図１２参照）とを、図１３に示すように、互いにかん合させる。このとき、図１４（ａ）に示すように、あらかじめ収音当接部材１２ｄに設けられた排出孔２５より、制振部材８ｂの硬化前の前駆体であるエポキシ樹脂の余剰分が排出される。そうすれば、制振部材８ｂの内部などに空洞が生ずることもなく、必要十分な制振部材８ｂが充填される。その後、図１４（ｂ）に示すように、約４００ｇの錘を載せた状態にて８０℃で１時間加熱・硬化させれば、本実施例５における接触式マイクロホン１ｎが完成する。
【０１１８】
このとき、マイクロホン素子２の内部にある振動膜５側に充填されたウレタンエラストマー７ｃは、もともと、先の振動伝達部材７ｂを作製する過程で無機フィラーを複合化させていないものと同などのものである。したがって、ウレタンエラストマー７ｃは、音響ファイバー１９ｄの円筒１９ｅ内に充填された振動伝達部材７ｂと一体化し、結果的にはその一体化したものも振動伝達部材７ｂということになる。そして、収音当接部材１２ｄ側ではシリカフィラーが多く存在し、マイクロホン素子２の振動膜５側ではほとんど存在しない状態となった音響ファイバー１９ｄが形成される。すなわち、振動伝達部材７ｂは体積弾性率が傾斜し、収音当接部材１２ｄとの接触面と、マイクロホン素子２の振動膜５との接触面のそれぞれにおいて、振動伝達部材７ｂの体積弾性率を収音当接部材１２ｄまたは振動膜５に近いものとすることができる。こうして、それぞれの接触面において音響インピーダンスのマッチングが図られ、体内伝導音４による振動の反射減衰が低減される。
【０１１９】
このように作製された接触式マイクロホン１ｎを、先の実施例１と同様に単音節２０語音表を用いて評価した結果は以下の通りである。すなわち、本実施例３における接触式マイクロホン１ｃのＳ／Ｎ比は２８．５ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比が大幅に向上していることが明らかになった。また、振動伝達部材７ｂの一部が収音当接部材１２ｄの略中央部に入り込んだ構造となっており、接触式マイクロホン１ｎ自体の低背化・小型化にも寄与している。
【０１２０】
以上のように、本実施例５の接触式マイクロホンを用いれば、耐騒音性がさらに改善され、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などが明瞭に収音し易くなる。
【０１２１】
（実施例６）
図１５は、本発明の実施例６における接触式マイクロホンの側断面図である。図１５（ａ）は、本実施例６における接触式マイクロホン１ｍの全体側断面図であり、図１５（ｂ）は、本実施例６における接触式マイクロホン１ｍを上から見た透視図である。本実施例３の接触式マイクロホン１ｃの構成は、先に述べた実施例１または実施例２と共通している部分が多いため、それらについてはその説明をできるだけ省略し、主に、先に述べた実施例１と異なる部分について、これより説明する。
【０１２２】
まず、本実施例６の接触式マイクロホン１ｍにおいても、先の実施例１〜４と同様、振動伝達部材７ａと収音当接部材１２ｂとの接触部が有する接触面積のうち、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と平行な方向の接触面積は、振動伝達部材７ａの他の部分における平行方向の断面積以下となっている。それに加えて、振動伝達部材７ａが円筒１９ａに格納されることにより音響ファイバー１９が構成され、円筒１９ａの断面は収音当接部材１２ｂの収音対象物３との接触面の裏面およびマイクロホン素子２の収音開口部１１と対向し、円筒１９ｅの側面は制振部材８ｂと当接している。以上の構成により、本実施例６の接触式マイクロホン１ｍは、騒音環境下による周囲の背景雑音の混入を反射・抑制し、目的とする収音対象物の振動のみを効率よく収音することができる。その結果、耐騒音性がさらに改善され、通常音声のみならず話者のつぶやき音などのような非可聴な音声や物音のみを明瞭に皮膚などの収音対象物から収音し易くすることができる。
【０１２３】
本実施例６に示す接触式マイクロホン１ｍは、先に述べた振動伝達部材７ａ（７ｂまたは７ｅでもよい）を有する音響ファイバー１９（１９ｂまたは１９ｄでもよい）とマイクロホン素子２との対を、複数有している。これらの対を増やすことにより、Ｓ／Ｎ比が改善される。すなわち、先の（式５）の分子項を大きくすることにつながる。
【０１２４】
なお、マイクロホン素子２および振動伝達部材７ａのそれぞれの中心軸は、収音当接部材１２ｂが収音対象物３と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にあり、先に述べた複数の組み合わせの各中心より得られる仮想重心点は、収音当接部材１２ｂの中心と略一致していることが望ましい。ちなみに、マイクロホン素子２の数が増えると、それらが有する導線６の配線に支障をきたすため、例えば少なくとも２個以上のマイクロホン素子２を電気的に直列に接続させても良い。
【０１２５】
このように作製された接触式マイクロホン１ｍを、先の実施例１と同様に単音節２０語音表を用いて評価した結果は以下の通りである。本実施例３における接触式マイクロホン１ｃのＳ／Ｎ比は２５ｄＢであり、従来の接触式マイクロホン１００（図１６参照）のＳ／Ｎ比７ｄＢと比較して、騒音環境下のＳ／Ｎ比がやはり向上していることが明らかとなった。すなわち、マイクロホン素子２の数を増やすことは、接触式マイクロホンのＳ／Ｎ比の改善に寄与することにつながる。
【０１２６】
以上のように、本実施例６の接触式マイクロホンを用いれば、耐騒音性がさらに改善され、騒音環境下で通常音声や非可聴つぶやき音声などが明瞭に収音し易くなる。
【０１２７】
なお、本発明の実施例は上記の実施例１〜実施例６に限らず、これらそれぞれの各部分を組み合わせたものも考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
このようにして耐騒音性の向上が図れた接触式マイクロホンは、一般的な屋外や工事現場などの騒音環境下において、話者の音声や非可聴なつぶやき音を背景雑音の混入なく、明瞭に採取することが可能になる。また、通常音声通話や音声入力・音声認識・無音声電話へ応用することにより、携帯情報端末機などへのエラーのない音声入力や、内容秘匿通話において非常に明瞭な音声・音質を有するコミュニケーションの実現が可能となる。さらに、本発明における接触式マイクロホンは、作業用や工事用のヘルメットの顎紐や防寒のための耳覆いなどに、組み込むことも可能である。またさらに、プライバシー保護を目的に、周囲の話し声を収音せずに振動検出対象物の振動のみを検出するセンサとして使用することもできる。例えば、一般家庭用の水道流量検出センサである。その他、床へ埋め込むことにより歩行者の歩行紋を検出し侵入者を特定する、などのセキュリティ分野にも応用することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１ａ〜１ｈ、１ｊ〜１ｍ、１００ 接触式マイクロホン
２ マイクロホン素子
３ 収音対象物（皮膚など）
４ 体内伝導音
５ 振動膜
６ 導線
７ａ、７ｂ、１０７ 振動伝達部材
７ｃ ウレタンエラストマー
８ａ、８ｂ、１０８ 制振部材
９ カバー部材
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 気導音
１１ 収音開口部
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 収音当接部材
１８ 隙間
１９、１９ｂ、１９ｄ 音響ファイバー
１９ａ、１９ｃ、１９ｅ 円筒
２０ プラスチック球
２１ 空洞
２２ ワッシャ
２３ 上下連結用チューブ
２４ 穿孔
２５ 排出孔
２６ 旋盤ドリル
２７ シリカ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動膜を有するマイクロホン素子と、
前記マイクロホン素子を格納する振動伝達部材と、
前記振動伝達部材を格納する制振部材と、
開口部を有し前記マイクロホン素子、振動伝達部材および制振部材を格納するカバー部材と、
前記カバー部材の開口部を覆って配置される収音当接部材と、を備え、
前記振動伝達部材は前記マイクロホン素子の振動膜および前記収音当接部材と接し、
前記制振部材は前記カバー部材と前記収音当接部材または前記振動伝達部材との間に充填されたことを特徴とする接触式マイクロホン。
【請求項２】
前記振動伝達部材と前記収音当接部材との接触部は、前記収音当接部材の略中心に設けられたことを特徴とする請求請１記載の接触式マイクロホン。
【請求項３】
前記収音当接部材が収音対象物と接触する面と平行な方向において、前記マイクロホン素子、前記振動伝達部材および前記収音当接部材のそれぞれの中心は、前記収音当接部材が収音対象物と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にあることを特徴とする請求項１または請求項２記載の接触式マイクロホン。
【請求項４】
前記マイクロホン素子と前記音響ファイバーとの組み合わせを複数有し、前記マイクロホン素子および前記振動伝達部材のそれぞれの中心軸は、前記収音当接部材が収音対象物と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にあり、前記組み合わせの各中心より得られる仮想重心点は、前記収音当接部材の中心と略一致したことを特徴とする請求項１記載の接触式マイクロホン。
【請求項５】
前記振動伝達部材と前記収音当接部材との接触部が有する接触面積のうち、前記収音当接部材が収音対象物と接触する面と平行な方向の接触面積は、前記振動伝達部材の他の部分における前記平行方向の断面積以下であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の接触式マイクロホン。
【請求項６】
前記振動伝達部材が円筒に格納されることにより音響ファイバーが構成され、前記円筒の断面は前記収音当接部材の収音対象物との接触面の裏面および前記マイクロホン素子の収音開口部と対向し、前記円筒の側面は前記制振部材と当接したことを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の接触式マイクロホン。
【請求項７】
前記収音当接部材が収音対象物との接触面を有する部分のうち、その中心部における厚さは周辺部よりも薄く構成されたことを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の接触式マイクロホン。
【請求項８】
前記振動伝達部材の前記収音当接部材との接触面側に、前記振動伝達部材よりも硬度の高い部材が設けられたことを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の接触式マイクロホン。
【請求項１】
振動膜を有するマイクロホン素子と、
前記マイクロホン素子を格納する振動伝達部材と、
前記振動伝達部材を格納する制振部材と、
開口部を有し前記マイクロホン素子、振動伝達部材および制振部材を格納するカバー部材と、
前記カバー部材の開口部を覆って配置される収音当接部材と、を備え、
前記振動伝達部材は前記マイクロホン素子の振動膜および前記収音当接部材と接し、
前記制振部材は前記カバー部材と前記収音当接部材または前記振動伝達部材との間に充填されたことを特徴とする接触式マイクロホン。
【請求項２】
前記振動伝達部材と前記収音当接部材との接触部は、前記収音当接部材の略中心に設けられたことを特徴とする請求請１記載の接触式マイクロホン。
【請求項３】
前記収音当接部材が収音対象物と接触する面と平行な方向において、前記マイクロホン素子、前記振動伝達部材および前記収音当接部材のそれぞれの中心は、前記収音当接部材が収音対象物と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にあることを特徴とする請求項１または請求項２記載の接触式マイクロホン。
【請求項４】
前記マイクロホン素子と前記音響ファイバーとの組み合わせを複数有し、前記マイクロホン素子および前記振動伝達部材のそれぞれの中心軸は、前記収音当接部材が収音対象物と接触する面と垂直な方向において略同一の軸上にあり、前記組み合わせの各中心より得られる仮想重心点は、前記収音当接部材の中心と略一致したことを特徴とする請求項１記載の接触式マイクロホン。
【請求項５】
前記振動伝達部材と前記収音当接部材との接触部が有する接触面積のうち、前記収音当接部材が収音対象物と接触する面と平行な方向の接触面積は、前記振動伝達部材の他の部分における前記平行方向の断面積以下であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の接触式マイクロホン。
【請求項６】
前記振動伝達部材が円筒に格納されることにより音響ファイバーが構成され、前記円筒の断面は前記収音当接部材の収音対象物との接触面の裏面および前記マイクロホン素子の収音開口部と対向し、前記円筒の側面は前記制振部材と当接したことを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の接触式マイクロホン。
【請求項７】
前記収音当接部材が収音対象物との接触面を有する部分のうち、その中心部における厚さは周辺部よりも薄く構成されたことを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の接触式マイクロホン。
【請求項８】
前記振動伝達部材の前記収音当接部材との接触面側に、前記振動伝達部材よりも硬度の高い部材が設けられたことを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の接触式マイクロホン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２１３０３７（Ｐ２０１２−２１３０３７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７６３２（Ｐ２０１１−７７６３２）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【特許番号】特許第５０１８９７９号（Ｐ５０１８９７９）
【特許公報発行日】平成２４年９月５日（２０１２．９．５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【特許番号】特許第５０１８９７９号（Ｐ５０１８９７９）
【特許公報発行日】平成２４年９月５日（２０１２．９．５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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