(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-13
(45)【発行日】2024-08-21
(54)【発明の名称】音圧センサ
(51)【国際特許分類】
B61L 29/28 20060101AFI20240814BHJP
【ＦＩ】
B61L29/28 Z
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020182655
(22)【出願日】2020-10-30
(65)【公開番号】P2022072944
(43)【公開日】2022-05-17
【審査請求日】2023-08-03
(73)【特許権者】
【識別番号】000143949
【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100134832
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧野 文雄
(74)【代理人】
【識別番号】100165308
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 俊明
(74)【代理人】
【識別番号】100115048
【弁理士】
【氏名又は名称】福田 康弘
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼柳 良一郎
【審査官】清水 康
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－１５２４７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－０７８０４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１３８２８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１２０２８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１７５４４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－２３３３９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０６８２５２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６１Ｌ ２９／００ － ２９／３２
Ｈ０４Ｒ １／００
Ｈ０４Ｒ ２９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
スピーカが発する音を検出するマイクロホン素子と、前記マイクロホン素子を収容するケースと、
外部の音を取り込む音取込み開口が設けられ、当該音取込み開口から取り込まれた音を前記マイクロホン素子へと伝搬させるように前記ケースに設けられた音伝搬通路と、
通気性を有しつつ液体の通過を規制する素材で膜状に形成され、前記音伝搬通路における前記音取込み開口を閉塞するベント膜と、
鉛直方向について前記ベント膜の上方を覆うように前記ケースの露出外面から貫通孔の無い庇状に張り出して設けられたカバー部と、
を備えたことを特徴とする音圧センサ。
【請求項2】
前記音伝搬通路が、前記ケースとは別体に有底筒状に形成されて底壁に前記音取込み開口が設けられた部材であって、前記音取込み開口が前記ケースの外側で開口して他端側の開口が前記マイクロホン素子の方を向くように、前記ケースに設けられた取付け孔に挿入されて取り付けられるものであり、前記ベント膜は、前記音伝搬通路の外側から前記音取込み開口を塞ぐように配置され、
前記音伝搬通路には、前記底壁の更に外側に、当該底壁との間に前記ベント膜を挟んで前記音取込み開口と対面する蓋壁が設けられ、音は、当該蓋壁と前記底壁との間隙、及び前記ベント膜を介して前記音取込み開口から取り込まれることを特徴とする請求項１に記載の音圧センサ。
【請求項3】
前記音伝搬通路は、前記蓋壁及び前記底壁が前記鉛直方向に沿って延在するように前記ケースに設けられるものであり、前記蓋壁と前記底壁との前記間隙において、前記鉛直方向について下方を向いて開口する下側開口部分が、前記間隙に入り込んだ液体を下方へと排出する液抜き口となっていることを特徴とする請求項２に記載の音圧センサ。
【請求項4】
前記カバー部が、水平方向について前記ベント膜の幅以上の幅、かつ、前記音伝搬通路の中心軸回りについて１８０°以下の角度幅で、前記ベント膜の上方を覆う庇状に形成されていることを特徴とする請求項１～３のうち何れか一項に記載の音圧センサ。
【請求項5】
前記カバー部が、前記ケースと一体成形された部位であることを特徴とする請求項１～４のうち何れか一項に記載の音圧センサ。
【請求項6】
前記ケースには、前記音伝搬通路の内部に液体が溜まった場合に当該液体を抜くための液抜き通路が前記鉛直方向の下方に開口して形成されていることを特徴とする請求項１～５のうち何れか一項に記載の音圧センサ。
【請求項7】
前記マイクロホン素子が搭載され、前記音伝搬通路において前記ケースの内側を向いて開口した内側開口を塞ぐように前記ケースに収容された回路基板を更に備えたことを特徴とする請求項１～６のうち何れか一項に記載の音圧センサ。
【請求項8】
前記マイクロホン素子が、前記回路基板の表裏面のうち前記音伝搬通路とは反対側の面に搭載され、前記回路基板には、前記マイクロホン素子の搭載位置を貫通して、前記音伝搬通路を伝搬した音を前記マイクロホン素子へと更に伝搬させるための貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の音圧センサ。
【請求項9】
前記回路基板が、前記内側開口よりも大きな板状に形成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の音圧センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば鉄道の踏切に警報機として設置されたスピーカ等が発する音の音圧を計測する音圧センサに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば鉄道における踏切の警報機等のように屋外に設置されたスピーカの機能点検は、多くの場合、メンテナンス要員による定期的な点検作業によって行われている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の点検作業では、メンテナンス要員が音圧センサを用いてスピーカが発する音の音圧を計測することでスピーカの機能点検が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－１７５４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、定期的な機能点検では、点検時期が来なければスピーカの機能が確認されず、スピーカの機能低下に対する即応性の点で改善の余地がある。このような即応性を担保するために、既存のスピーカの近傍に音圧センサを常時配置することにより、メンテナンス要員が設置現場に実際に足を運ばなくとも随時に音圧を計測可能とすることが考えられる。
【0005】
このとき、上記のように配置される音圧センサは、スピーカとともに屋外環境に晒されることとなる。この屋外環境のうち特に雨等は、センサ内部への液体の浸入が搭載部品に影響を与える可能性があり好ましいものではない。他方で、音圧センサの外壁には、内部のマイクロホン素子に音を伝搬させるための音取込み開口が必要であり、液体を浸入させ易い構成とならざるを得ないという事情もある。
【0006】
従って、本発明は、上記のような問題に着目し、既存のスピーカに対する随時の音圧計測のために、内部への液体の浸入が抑えられた状態でスピーカの近傍に配置することができる音圧センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の音圧センサは、スピーカが発する音を検出するマイクロホン素子と、前記マイクロホン素子を収容するケースと、外部の音を取り込む音取込み開口が設けられ、当該音取込み開口から取り込まれた音を前記マイクロホン素子へと伝搬させるように前記ケースに設けられた音伝搬通路と、通気性を有しつつ液体の通過を規制する素材で膜状に形成され、前記音伝搬通路における前記音取込み開口を閉塞するベント膜と、鉛直方向について前記ベント膜の上方を覆うように前記ケースの露出外面から貫通孔の無い庇状に張り出して設けられたカバー部と、を備えたことを特徴とする。
【0008】
本発明の音圧センサによれば、マイクロホン素子へと音を伝搬させるための音取込み開口が液体の通過を規制するベント膜で閉塞されるとともに、その上方がカバー部によって覆われる。これらのベント膜及びカバー部によって、音圧センサが雨等の屋外環境に晒されたとしてもケース内部への液体の浸入を抑えることができる。つまり、本発明の音圧センサによれば、既存のスピーカに対する随時の音圧計測のために、内部への液体の浸入が抑えられた状態でスピーカの近傍に配置することができる。
【0009】
ここで、本発明の音圧センサにおいて、前記音伝搬通路が、前記ケースとは別体に有底筒状に形成されて底壁に前記音取込み開口が設けられた部材であって、前記音取込み開口が前記ケースの外側で開口して他端側の開口が前記マイクロホン素子の方を向くように、前記ケースに設けられた取付け孔に挿入されて取り付けられるものであり、前記ベント膜は、前記音伝搬通路の外側から前記音取込み開口を塞ぐように配置され、前記音伝搬通路には、前記底壁の更に外側に、当該底壁との間に前記ベント膜を挟んで前記音取込み開口と対面する蓋壁が設けられ、音は、当該蓋壁と前記底壁との間隙、及び前記ベント膜を介して前記音取込み開口から取り込まれることが好適である。
【0010】
この構成によれば、形状が複雑になりがちなケースとは別体に音伝搬通路を設け、この別体の音伝搬通路に音取込み開口を設けることとしているので、音取込み開口に係る加工が容易であり、その分加工コストを低減させることができる。そして、この別体の音伝搬通路には、底壁との間にベント膜を挟んで音取込み開口と対面する蓋壁が設けられ、蓋壁と底壁との間隙、及びベント膜を介して音取込み開口から音が取り込まれる。この構成によれば、音取込み開口を閉塞するベント膜自体も蓋壁によって覆われることから、ベント膜が雨等に直に晒されることも抑えることができ、ケース内部への液体の浸入を一層抑えることもできる。
【0011】
また、本発明の音圧センサにおいて、前記音伝搬通路は、前記蓋壁及び前記底壁が前記鉛直方向に沿って延在するように前記ケースに設けられるものであり、前記蓋壁と前記底壁との前記間隙において、前記鉛直方向について下方を向いて開口する下側開口部分が、前記間隙に入り込んだ液体を下方へと排出する液抜き口となっていることが一層好適である。
【0012】
この構成によれば、仮に蓋壁と底壁との間隙に液体が浸入するような場合であっても、その液体が上記の液抜き口から排出されるので、ベント膜が液体に長期に亘って浸る等といった事態を効果的に回避することができる。
【0013】
また、本発明の音圧センサにおいて、前記カバー部が、水平方向について前記ベント膜の幅以上の幅、かつ、前記音伝搬通路の中心軸回りについて１８０°以下の角度幅で、前記ベント膜の上方を覆う庇状に形成されていることが好適である。
【0014】
屋外環境のうち雪に晒された場合、上記のカバー部が１８０°を超える角度幅で設けられているとカバー部の内部に雪が溜まりやすくなる。上記の構成によれば、水平方向についてベント膜の幅以上の幅に形成されてベント膜への液体の被りを十分に抑えつつ、１８０°以下の角度幅で庇状に形成されることで雪の溜まり等を効果的に抑えることができる。
【0015】
また、本発明の音圧センサにおいて、前記カバー部が、前記ケースと一体成形された部位であることが好適である。
【0016】
この構成によれば、音圧センサの部品点数を抑えてコストを低減させることができる。
【0017】
また、本発明の音圧センサにおいて、前記ケースには、前記音伝搬通路の内部に液体が溜まった場合に当該液体を抜くための液抜き通路が前記鉛直方向の下方に開口して形成されていることが好適である。
【0018】
この構成によれば、仮に音伝搬通路の内部に例えば結露等によって液体が溜まるような事態が生じたとしても、その液体を液抜き通路から効果的に抜くことができる。
【0019】
また、本発明の音圧センサにおいて、前記マイクロホン素子が搭載され、前記音伝搬通路において前記ケースの内側を向いて開口した内側開口を塞ぐように前記ケースに収容された回路基板を更に備えたことが好適である。
【0020】
この構成によれば、屋外環境に近い状態に置かれる音伝搬通路の内部を、回路基板によってケースの内側と効果的に隔離することができる。
【0021】
また、本発明の音圧センサにおいて、前記マイクロホン素子が、前記回路基板の表裏面のうち前記音伝搬通路とは反対側の面に搭載され、前記回路基板には、前記マイクロホン素子の搭載位置を貫通して、前記音伝搬通路を伝搬した音を前記マイクロホン素子へと更に伝搬させるための貫通孔が設けられていることが更に好適である。
【0022】
この構成によれば、マイクロホン素子を屋外環境に近い音伝搬通路の内部から離すとともに、音伝搬通路を伝搬した音を、回路基板の貫通孔を介して効果的にマイクロホン素子へと伝搬させることができる。
【0023】
また、本発明の音圧センサにおいて、前記回路基板が、前記内側開口よりも大きな板状に形成されていることが好適である。
【0024】
この構成によれば、上記の大きな板状の回路基板により、音伝搬通路における内側開口を効果的に塞ぐことができる。
【発明の効果】
【0025】
本発明の音圧計測装置によれば、既存のスピーカに対する随時の音圧計測のために、内部への液体の浸入が抑えられた状態でスピーカの近傍に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の一実施形態に係る音圧センサを備える音圧計測装置が設置される踏切を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
本発明の一実施形態に係る音圧センサについて説明する。
【0028】
図１は、本発明の一実施形態に係る音圧センサを備える音圧計測装置が設置される踏切を示す模式図である。
【0029】
この図１に示されている踏切１は、鉄道の路線の各所に設置される設備であり、柱状物１１、踏切遮断機１２、警報機としてのスピーカ１３、踏切器具箱１４、及び音圧計測装置１００、を備えている。柱状物１１は、踏切１に設置された支持柱であり、踏切遮断機１２及びスピーカ１３を支持している。踏切遮断機１２は、列車の通過時に遮断桿１２ａを下げることで人や車両の線路への侵入を規制する。スピーカ１３は、柱状物１１の上端側に設置され、列車の通過前から通過後に掛けて警報音を発する。踏切器具箱１４は、柱状物１１の隣に設置され、踏切１の監視に関する各種情報を収集して所定の監視サーバとの間でやり取りする中継装置等を収容する設備である。音圧計測装置１００は、スピーカ１３の機能点検のためにスピーカが発する音の音圧を計測し、その計測結果を踏切器具箱１４の内部の装置に無線で送信する。
【0030】
尚、図１では図示を割愛したが、踏切１の柱状物１１には、踏切遮断機１２、スピーカ１３、及び音圧計測装置１００の他にも、信号機や、列車の通過状況を表示する表示装置や、緊急停止ボタン装置等が支持されることとしてもよい。
【0031】
音圧計測装置１００は、音圧センサ１１０と、保持部１２０と、制御ユニット１３０と、中継ケーブル１４０と、を備えている。音圧センサ１１０は、既存のスピーカ１３が発する音の音圧を計測する。保持部１２０は、この音圧センサ１１０を、スピーカ１３のホーン１３ａの内側に向けて後述するように保持する。制御ユニット１３０は、柱状物１１におけるスピーカ１３よりも下方位置に設置され、音圧センサ１１０に電力を供給するとともに、音圧センサ１１０の出力電圧を、音圧を表す信号に変換し、踏切器具箱１４の内部の装置へ無線で送出する。中継ケーブル１４０は、音圧センサ１１０と制御ユニット１３０とを電気的に接続し、制御ユニット１３０から音圧センサ１１０への電力供給及び音圧センサ１１０から制御ユニット１３０への電圧出力を中継する。この中継ケーブル１４０は、音圧センサ１１０と制御ユニット１３０との間で所定の締結部材１４１によって柱状物１１に固定されている。音圧計測装置１００は、概略、このように構成されている。以下、この音圧計測装置１００における音圧センサ１１０及び保持部１２０について詳細に説明する。
【0032】
図２は、図１に示されている音圧計測装置における音圧センサ及び保持部を、音圧の計測対象であるスピーカとともに示す斜視図である。図３は、図２に示されている音圧センサ及び保持部を、音圧センサの集音側から見た斜視図である。
【0033】
音圧センサ１１０は、取付けフランジ１１１ａを有したケース１１１の内部に、詳細については後述するようにマイクロホン素子等の各種部品が収容されたものである。ケース１１１の外周面には、図２にも示されるようにケーブルコネクタ１１７が取り付けられており、このケーブルコネクタ１１７が中継ケーブル１４０の端部を、その端部から引き出されたリード線をケース１１１の内部に導き入れつつケース１１１の外周面に固定している。そして、このように固定された中継ケーブル１４０を介して、マイクロホン素子１１２で検出された音に応じた出力電圧が制御ユニット１３０に送られる。
【0034】
保持部１２０は、スピーカ１３のホーン１３ａにおける開口端縁１３ｂ側の一部分１３ｃを挟み込んで把持するとともに、音圧センサ１１０をホーン１３ａの内側に向けて保持する。本実施形態では、スピーカ１３は、ホーン１３ａの概ね長方形を有する開口端縁１３ｂの長辺が横向きとなる姿勢で柱状物１１に設置されている。保持部１２０は、この開口端縁１３ｂにおいて縦向きとなった一短辺に取り付けられて音圧センサ１１０を保持する。この保持部１２０は、クランプ１２１及び連結板１２２を備えている。
【0035】
保持部１２０を構成するクランプ１２１は、側面視で略Ｃ字型を有する本体部１２１ａと１本のボルト１２１ｂとを備えている。ボルト１２１ｂは、六角柱状でプラス溝が形成されたボルトヘッドを有しており、プラスドライバーやボックスレンチで締込みや緩めが可能となっている。ボルト１２１ｂには止めナット１２１ｃ及び袋ナット１２１ｄが取り付けられている。止めナット１２１ｃは、略Ｃ字型の本体部１２１ａにおいてホーン１３ａの外側に配置される外側腕部１２１ａ－１のねじ穴に捩じ込まれたボルト１２１ｂが緩まないように、ねじ穴とともにダブルナットを構成する。また、袋ナット１２１ｄは、ボルト１２１ｂの先端部に取り付けられ、ボルト１２１ｂが締め込まれたときにホーン１３ａの一部分１３ｃに当接する。そして、略Ｃ字型の本体部１２１ａにおいてホーン１３ａの内側に配置される内側腕部１２１ａ－２は、ボルト１２１ｂとの間にホーン１３ａの一部分１３ｃを挟み込むように当該一部分１３ｃに当接する部位となっている。
【0036】
保持部１２０における連結板１２２は、長方形板状に形成され、一端側に音圧センサ１１０が４本のねじ１２５で固定され、他端側にクランプ１２１が２本のねじ１２５によって固定される。この連結板１２２によって音圧センサ１１０とクランプ１２１が連結されて、音圧センサ１１０と保持部１２０が一体化される。
【0037】
以上に説明した音圧計測装置１００では、音圧センサ１１０と一体となった保持部１２０が、ドライバーやボックスレンチを用いたボルト１２１ｂの締込みによって、スピーカ１３におけるホーン１３ａに取り付けられる。そして、図１に示されるように、柱状物１１に固定された制御ユニット１３０と保持部１２０に保持されている音圧センサ１１０とが中継ケーブル１４０で接続され、その中継ケーブル１４０が締結部材１４１によって柱状物１１に固定される。これら一連の作業によって、音圧計測装置１００の設置が完了する。
【0038】
【0039】
図４は、図３に示されている音圧センサを、図３中の矢印Ｖ１１方向から見た平面図であり、図５は、図４に示されている音圧センサの、図４中のＶ１２－Ｖ１２切断線に沿った断面図である。また、図６は、図５に示されている音圧センサの、図５中のＶ１３－Ｖ１３切断線に沿った断面図であり、図７は、図５に示されている音圧センサの、図５中のＶ１４－Ｖ１４切断線に沿った断面図である。
【0040】
音圧センサ１１０は、ケース１１１の内部にマイクロホン素子１１２が収容されたものである。この音圧センサ１１０は、ケース１１１と、マイクロホン素子１１２と、音伝搬通路１１３と、ベント膜１１４と、カバー部１１５と、回路基板１１６と、ケーブルコネクタ１１７と、を備えている。
【0041】
ケース１１１は、樹脂で有底円筒状に形成されて開口側に略正方形の輪郭を持った取付けフランジ１１１ａが形成されている。取付けフランジ１１１ａが連結板１２２に固定されることで、音圧センサ１１０と保持部１２０のクランプ１２１とが一体化される。これとともに、ケース１１１の開口が連結板１２２によって閉塞されるが、ケース１１１と連結板１２２との間には、水密を保つために両者間を密閉するＯリング１２６が挟み込まれる。
【0042】
マイクロホン素子１１２は、スピーカ１３が発する音を検出し、当該音の音圧に応じた電圧を出力する素子である。マイクロホン素子１１２は、後述するように回路基板１１６を介してケース１１１の内部に固定されて収容される。ケース１１１の内部では、上述したように中継ケーブル１４０の端部から引き出されたリード線が導き入れられて回路基板１１６に接続されている。マイクロホン素子１１２は、回路基板１１６を介して中継ケーブル１４０と電気的に接続されており、その出力電圧は、この回路基板１１６を介して中継ケーブル１４０へと送られる。
【0043】
音伝搬通路１１３は、外部の音を取り込む音取込み開口１１３ａが設けられ、当該音取込み開口１１３ａから取り込まれた音をマイクロホン素子１１２へと伝搬させるようにケース１１１に設けられた部位である。本実施形態では、この音伝搬通路１１３は、ケース１１１とは別体に樹脂で有底円筒状に形成されて底壁１１３ｂに音取込み開口１１３ａが設けられた部材となっている。そして、音伝搬通路１１３は、音取込み開口１１３ａがケース１１１の外側で開口して他端側の開口がマイクロホン素子１１２の方を向くように、ケース１１１に設けられた取付け孔１１１ｃ－１に挿入されて取り付けられる。このケース１１１の取付け孔１１１ｃ－１は、音圧センサ１１０がホーン１３ａに取り付けられたときに、その中心軸１１１ｃ－２が鉛直方向Ｄ１１と交差するようにケース１１１の底壁１１１ｂを貫通して設けられた取付け円筒部１１１ｃの内側となっている。音伝搬通路１１３は、この取付け孔１１１ｃ－１に挿入されて取り付けられる。本実施形態では、音伝搬通路１１３は、この取付け孔１１１ｃ－１にねじ込まれて固定される。
【0044】
また、この音伝搬通路１１３には、底壁１１３ｂの更に外側に、当該底壁１１３ｂとの間に後述のベント膜１１４を挟んで音取込み開口１１３ａと対面する蓋壁１１３ｃが設けられる。音は、音伝搬通路１１３における蓋壁１１３ｃと底壁１１３ｂとの間隙１１３ｄ、及び両者間に挟まれたベント膜１１４を介して音取込み開口１１３ａから内部へと取り込まれる。蓋壁１１３ｃは、底壁１１３ｂに次のような６つの柱部分によって連結されている。音伝搬通路１１３における蓋壁１１３ｃ及び底壁１１３ｂは、図４に示されているように正面から見て六角形板状に形成されている。両者を連結する６つの柱部分は、蓋壁１１３ｃ及び底壁１１３ｂそれぞれの６つの頂点相互間を繋ぐように間隙１１３ｄに設けられている。これら６つの柱部分の相互間が、蓋壁１１３ｃと底壁１１３ｂとの間隙１１３ｄへと音が外部から伝搬する６つの開口部１１３ｅとなっている。
【0045】
このような音伝搬通路１１３が、上記の取付け孔１１１ｃ－１に挿入されることで、蓋壁１１３ｃ及び底壁１１３ｂが鉛直方向Ｄ１１に沿って延在するようにケース１１１に設けられることとなる。このとき、蓋壁１１３ｃと底壁１１３ｂとの間隙１１３ｄにおける上記の６つの開口部１１３ｅのうちの幾つかは、取付け孔１１１ｃ－１に音伝搬通路１１３が取り付けられたときに鉛直方向Ｄ１１について下方を向いて開口することとなる。本実施形態では、このように下方を向いて開口する下側開口部分が、間隙１１３ｄに入り込んだ液体を下方へと排出する液抜き口１１３ｅ－１となっている。
【0046】
また、本実施形態では、ケース１１１には、音伝搬通路１１３の内外の湿度を同等に調整する湿度調整用の空気通路１１１ｄが、次のように２箇所に設けられている。即ち、音伝搬通路１１３が取り付けられる取付け孔１１１ｃ－１を区画する取付け円筒部１１１ｃの、音伝搬通路１１３とは反対側の開口端縁における、鉛直方向Ｄ１１について上下に対象となる２箇所が切り欠かれて湿度調整用の空気通路１１１ｄが設けられている。これら２箇所の空気通路１１１ｄと、音伝搬通路１１３における蓋壁１１３ｃと底壁１１３ｂとの間隙１１３ｄと、で湿度をケース１１１の内外で略同湿に保つ調湿ベントの役割を担っている。また、２箇所の空気通路１１１ｄのうち鉛直方向Ｄ１１の下方側の空気通路１１１ｄは、例えば結露等によって音伝搬通路１１３の内部に液体が溜まった場合に当該液体を抜くための液抜き通路１１１ｄ－１となっている。
【0047】
ベント膜１１４は、通気性を有しつつ埃や液体の通過を規制する素材で膜状に形成され、音伝搬通路１１３における音取込み開口１１３ａを閉塞する。このベント膜１１４の形成材料としては、一例としてフッ素系ポリマー（ｅＰＴＦＥ）やＰＥ系多孔質フィルム等の多孔質膜が挙げられる。このベント膜１１４は、音伝搬通路１１３の外側から音取込み開口１１３ａを塞ぐように底壁１１３ｂと蓋壁１１３ｃに挟まれて配置される。
【0048】
カバー部１１５は、鉛直方向Ｄ１１についてベント膜１１４の上方を覆うようにケース１１１に設けられた部位である。図４に示されているように、本実施形態では、カバー部１１５は、まず水平方向Ｄ１２について、ベント膜１１４よりも幅広となる音伝搬通路１１３の底壁１１３ｂ及び蓋壁１１３ｃの幅Ｗ１１以上の幅Ｗ１２でベント膜１１４の上方を覆う庇状に形成されている。かつ、カバー部１１５は、音伝搬通路１１３の中心軸１１３ｆ回りについて１８０°以下の角度幅θ１１でベント膜１１４の上方を覆う円弧庇状に形成されている。また、本実施形態では、このようなカバー部１１５が、ケース１１１と樹脂で一体成形された部位となっている。ここで、本実施形態では、このような円弧庇状のカバー部１１５が、鉛直方向Ｄ１１について、蓋壁１１３ｃと底壁１１３ｂとの間に開いた開口部１１３ｅの上方を覆う張出長で、ケース１１１の底壁１１１ｂの外面から張り出すように形成されている。本実施形態の音圧センサ１１０は、上述したように、クランプ１２１によってスピーカ１３のホーン１３ａに取り付けられる。このとき、柱状物１１へのスピーカ１３の取付け姿勢やホーン１３ａの形状によっては、水平方向Ｄ１２に対して音圧センサ１１０がある程度傾いた傾斜姿勢となる場合がある。本実施形態におけるカバー部１１５の張出長は、音圧センサ１１０について想定される傾斜姿勢となった場合でも、開口部１１３ｅの上方を十分に覆うことができる長さとなっている。
【0049】
回路基板１１６は、マイクロホン素子１１２が搭載され、音伝搬通路１１３の内側開口１１３ｇを塞ぐようにケース１１１に収容された基板である。回路基板１１６は、ケース１１１において音伝搬通路１１３が取り付けられる取付け円筒部１１１ｃの音伝搬通路１１３とは反対側の開口端縁に設けられた２つのねじ穴１１１ｅにねじ止め固定される。また、マイクロホン素子１１２は、この回路基板１１６の表裏面のうち音伝搬通路１１３とは反対側の面に搭載される。そして、回路基板１１６には、マイクロホン素子１１２の搭載位置を貫通して、音伝搬通路１１３を伝搬した音をマイクロホン素子１１２へと更に伝搬させるための貫通孔１１６ａが設けられている。また、本実施形態では、回路基板１１６が、音伝搬通路１１３の内側開口１１３ｇよりも大きな板状、具体的には、図６に示されているように八角形板状に形成されている。このような回路基板１１６には、マイクロホン素子１１２の出力を伝えるための回路パターンが形成され、更に、この回路パターンに接続されたコネクタ素子１１６ｂが搭載されている。このコネクタ素子１１６ｂに中継ケーブル１４０から引き出されたリード線の端部コネクタが接続される。
【0050】
ケーブルコネクタ１１７は、鉛直方向Ｄ１１について、ケース１１１の周壁における下側部分に設けられている。このケーブルコネクタ１１７は、中継ケーブル１４０の端部を、水密を保ちつつ支持してケース１１１の下部に固定する。このケーブルコネクタ１１７を介してケース１１１に固定された中継ケーブル１４０の端部から引き出されたリード線が、回路基板１１６のコネクタ素子１１６及び回路パターンを介してマイクロホン素子１１２に電気的に接続される。
【0051】
以上に説明した実施形態の音圧センサ１１０によれば、マイクロホン素子１１２へと音を伝搬させるための音取込み開口１１３ａが液体の通過を規制するベント膜１１４で閉塞されるとともに、その上方がカバー部１１５によって覆われる。これらのベント膜１１４及びカバー部１１５によって、音圧センサ１１０が雨等の屋外環境に晒されたとしてもケース１１１の内部への液体の浸入を抑えることができる。つまり、本実施形態の音圧センサ１１０によれば、既存のスピーカ１３に対する随時の音圧計測のために、内部への液体の浸入が抑えられた状態でスピーカ１３の近傍に配置することができる。
【0052】
ここで、本実施形態では、ケース１１１とは別体で有底筒状の音伝搬通路１１３がケース１１１の取付け孔１１１ｃ－１に挿入されて取り付けられる。また、音伝搬通路１１３では、底壁１１３ｂと蓋壁１１３ｃとの間にベント膜１１４が挟まれ、音は蓋壁１１３ｃと底壁１１３ｂとの間隙１１３ｄ、及びベント膜１１４を介して音取込み開口１１３ａから取り込まれる。この構成によれば、形状が複雑になりがちなケース１１１とは別体に音伝搬通路１１３を設け、この別体の音伝搬通路１１３に音取込み開口１１３ａを設けることとしている。これにより、音取込み開口１１３ａに係る加工が容易であり、その分加工コストを低減させることができる。そして、この別体の音伝搬通路１１３には、底壁１１３ｂとの間にベント膜１１４を挟んで音取込み開口１１３ａと対面する蓋壁１１３ｃが設けられている。音は、蓋壁１１３ｃと底壁１１３ｂとの間隙１１３ｄ、及びベント膜１１４を介して音取込み開口１１３ａから取り込まれる。この構成によれば、音取込み開口１１３ａを閉塞するベント膜１１４自体も蓋壁１１３ｃによって覆われることから、ベント膜１１４が雨等に直に晒されることも抑えることができ、ケース１１１内部への液体の浸入を一層抑えることもできる。
【0053】
また、本実施形態では、音伝搬通路１１３における蓋壁１１３ｃと底壁１１３ｂとの間隙１１３ｄにおいて下方を向いて開口する下側開口部分が、上記の間隙１１３ｄに入り込んだ液体を下方へと排出する液抜き口１１３ｅ－１となっている。この構成によれば、仮に蓋壁１１３ｃと底壁１１３ｂとの間隙１１３ｄに液体が浸入するような場合であっても、その液体が上記の液抜き口１１３ｅ－１から排出される。これにより、ベント膜１１４が液体に長期に亘って浸る等といった事態を効果的に回避することができる。
【0054】
また、本実施形態では、カバー部１１５が、ベント膜１１４よりも広い音伝搬通路１１３の底壁１１３ｂや蓋壁１１３ｃの幅Ｗ１１以上の幅Ｗ１２、かつ、１８０°以下の角度幅θ１１で、ベント膜１１４の上方を覆う庇状に形成されている。屋外環境のうち雪に晒された場合、上記のカバー部１１５が１８０°を超える角度幅で設けられているとカバー部１１５の内部に雪が溜まりやすくなる。上記の構成によれば、上記の幅Ｗ１１以上の幅Ｗ１２に形成されてベント膜１１４への液体の被りを十分に抑えつつ、１８０°以下の角度幅θ１１で庇状に形成されることで雪の溜まり等を効果的に抑えることができる。
【0055】
また、本実施形態では、カバー部１１５がケース１１１と一体成形された部位となっている。この構成によれば、音圧センサ１１０の部品点数を抑えてコストを低減させることができる。
【0056】
また、本実施形態では、ケース１１１には、音伝搬通路１１３の内部に溜まった液体を抜くための液抜き通路１１１ｄ－１が形成されている。この構成によれば、仮に音伝搬通路１１３の内部に例えば結露等によって液体が溜まるような事態が生じたとしても、その液体を液抜き通路１１１ｄ－１から効果的に抜くことができる。
【0057】
また、本実施形態では、マイクロホン素子１１２が搭載されて音伝搬通路１１３の内側開口１１３ｇを塞ぐ回路基板１１６が設けられている。この構成によれば、屋外環境に近い状態に置かれる音伝搬通路１１３の内部を、回路基板１１６によってケース１１１の内側と効果的に隔離することができる。
【0058】
また、本実施形態では、マイクロホン素子１１２が、回路基板１１６の表裏面のうち音伝搬通路１１３とは反対側の面に搭載される。そして、回路基板１１６には、マイクロホン素子１１２に音を伝搬させるための貫通孔１１６ａが設けられている。この構成によれば、マイクロホン素子１１２を屋外環境に近い音伝搬通路１１３の内部から離すことが出来る。その上で、音伝搬通路１１３の空気を伝搬する音を、回路基板１１６の貫通孔１１６ａを介して効果的にマイクロホン素子１１２へと伝搬させることができる。
【0059】
また、本実施形態では、回路基板１１６が、音伝搬通路１１３の内側開口１１３ｇよりも大きな板状（具体的には、八角形板状）に形成されている。この構成によれば、上記の大きな板状の回路基板１１６により、音伝搬通路１１３における内側開口１１３ｇを効果的に塞ぐことができる。
【0060】
尚、以上に説明した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の音圧センサの構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【0061】
例えば、上述の実施形態では、音圧センサの一例として、踏切１に設置されて警報機としてのスピーカ１３の音圧を計測するための音圧センサ１１０が例示されている。しかしながら、音圧センサは、これに限るものではなく、例えば防災や諸事連絡等のために設置される町内放送のスピーカ等といった他用途のスピーカの音圧を計測するためのものであってもよい。
【0062】
また、上述の実施形態では、音圧センサの一例として、クランプ１２１とリジッドに連結された音圧センサ１１０が例示されている。しかしながら、音圧センサは、これに限るものではなく、例えば音圧センサがクランプと、屈曲可能な関節構造等を介して連結されることとしてもよい。このような形態を採用することで、音圧センサの向きの調節等が可能となる。
【0063】
また、上述の実施形態では、音圧センサ１１０をスピーカ１３に保持するための保持部の一例として、側面視で略Ｃ字型を有する本体部１２１ａと１本のボルト１２１ｂとを備えたクランプ１２１を有する保持部１２０が例示されている。しかしながら、音圧センサを保持するための保持部は、これに限るものではなく、スピーカに対する具体的な保持態様を問うものではない。
【0064】
また、上述の実施形態では、音伝搬通路の一例として、ケース１１１とは別体で有底筒状に形成され、ケース１１１の取付け孔１１１ｃ－１に挿入されて取り付けられた音伝搬通路１１３が例示されている。また。この音伝搬通路１１３では、底壁１１３ｂと蓋壁１１３ｃとの間にベント膜１１４が挟まれて配置される。しかしながら、音伝搬通路はこれに限るものではなく、ケースの外壁に設けられた音取込み開口を含んでケースと一体に形成されたもの等であってもよい。また、別体と一体とを問わず、ベント膜を覆う如何なる蓋壁も設けずにベント膜を外部に露出させることとしてもよい。ただし、ケース１１１とは別体に音伝搬通路１１３を設けることで加工コストを低減させることができる点は上述した通りである。また、音伝搬通路１１３の底壁１１３ｂと蓋壁１１３ｃとの間にベント膜１１４を挟むことでケース１１１内部への液体の浸入を一層抑えることができる点も上述した通りである。
【0065】
また、上述の実施形態では、音伝搬通路の一例として、蓋壁１１３ｃと底壁１１３ｂとの間隙１１３ｄに入り込んだ液体を下方へと排出する液抜き口１１３ｅ－１が設けられた音伝搬通路１１３が例示されている。しかしながら、音伝搬通路はこれに限るものではなく、如何なる液抜き口をも設けないこととしてもよい。ただし、音伝搬通路１１３に上記の液抜き口１１３ｅ－１を設けることで、ベント膜１１４が液体に長期に亘って浸る等といった事態を効果的に回避することができる点は上述した通りである。
【0066】
また、上述の実施形態では、カバー部の一例として、音伝搬通路１１３の底壁１１３ｂや蓋壁１１３ｃの幅Ｗ１１以上の幅Ｗ１２、かつ、１８０°以下の角度幅θ１１で、ベント膜１１４の上方を覆う庇状に形成されたカバー部１１５が例示されている。しかしながら、カバー部は、これに限るものではなく、ベント膜１１４の上方を覆うように設けられたものであれば、その具体的な形状や大きさ等を問うものではない。カバー部は、例えば音伝搬通路の露出部分を、その周方向の全周に亘って囲う筒状に形成されたもの等であってもよい。ただし、上記のような幅Ｗ１２かつ角度幅θ１１の庇状に形成されたカバー部１１５によれば、液体の浸入を十分に抑えつつ雪の溜まり等を効果的に抑えることができる点は上述した通りである。尚、上述の実施形態では、ベント膜の幅以上の庇状のカバー部の一例として、上記のように音伝搬通路１１３の底壁１１３ｂや蓋壁１１３ｃの幅Ｗ１１以上の幅Ｗ１２のカバー部１１５が例示されている。しかしながら、カバー部は、これに限るものでもなく、底壁１１３ｂや蓋壁１１３ｃの幅Ｗ１１よりは狭いがベント膜１１４の幅以上に形成されたもの等であってもよい。また、カバー部を庇状に形成するにしても、その庇形状は、上述の実施形態のように円弧形の断面形状を有するものに限らず、例えば逆Ｖ字形の断面形状を有する傘状等であってもよく、その具体的な庇形状を問うものではない。
【0067】
また、上述の実施形態では、カバー部の一例として、ケース１１１と一体成形されたカバー部１１５が例示されている。しかしながら、カバー部は、これに限るものではなく、例えばケースとは別部品として成形され、ねじ止めや接着等によってケースに固定されるもの等であってもよい。ただし、カバー部１１５がケース１１１と一体成形されることでコストを低減させることができる点は上述した通りである。
【0068】
また、上述の実施形態では、ケースの一例として、音伝搬通路１１３の内部に溜まった液体を抜くための液抜き通路１１１ｄ－１が形成されたケース１１１が例示されている。しかしながら、ケースは、これに限るものではなく、このような液抜き通路が形成されていないものであってもよい。ただし、ケース１１１に液抜き通路１１１ｄ－１を設けることで、仮に音伝搬通路１１３の内部に液体が溜まったとしても、その液体を液抜き通路１１１ｄ－１から効果的に抜くことができる点は上述した通りである。尚、本実施形態では、この液抜き通路の一例として、音伝搬通路１１３の取付け円筒部１１１ｃの開口端縁において鉛直方向Ｄ１１の上下２箇所に形成された湿度調整用の空気通路１１１ｄのうちの下側の１つが液抜き通路１１１ｄ－１となった形態が例示されている。しかしながら、ケースに液抜き通路を設けるにしても、液抜きが可能であれば、音伝搬通路の取付け円筒部の開口端縁ではなく例えば取付け円筒部の周壁の中途を貫通するように設けてもよい。また、湿度調整用の空気通路とは別通路として液抜き通路を設けることとしてもよい。更に、その形成数についても任意の数であってよい。
【0069】
また、上述の実施形態では、音圧センサの一例として、マイクロホン素子１１２が搭載されて音伝搬通路１１３の内側開口１１３ｇを塞ぐ回路基板１１６を備えた音圧センサ１１０が例示されている。しかしながら、音圧センサは、これに限るものではなく、回路基板は備えずに、マイクロホン素子が例えば接着等によってケースの内面に固定されて収容されたものであってもよい。しかしながら、音伝搬通路１１３の内側開口１１３ｇを、マイクロホン素子１１２が搭載された回路基板１１６で塞ぐことで、音伝搬通路１１３の内部をケース１１１の内側と効果的に隔離することができる点は上述した通りである。
【0070】
また、上述の実施形態では、回路基板の一例として、音伝搬通路１１３とは反対側の面に搭載されたマイクロホン素子１１２に音を伝搬させるための貫通孔１１６ａが設けられた回路基板１１６が例示されている。しかしながら、回路基板は、これに限るものではなく、例えば貫通孔は設けずに、音伝搬通路１１３の側の面にマイクロホン素子１１２が搭載された基板等であってもよい。ただし、音伝搬通路１１３とは反対側の面にマイクロホン素子１１２が搭載されて貫通孔１１６ａが設けられた回路基板１１６によれば、音伝搬通路１１３の内部からマイクロホン素子１１２を離した上で効果的に音を伝搬させることができる点は上述した通りである。
【0071】
また、上述の実施形態では、回路基板の一例として、音伝搬通路１１３の内側開口１１３ｇよりも大きな板状に形成された回路基板１１６が例示されている。しかしながら、回路基板は、これに限るものではなく、例えば音伝搬通路の内側開口よりも小さく、その一部のみを塞ぐものであってもよい。ただし、音伝搬通路１１３の内側開口１１３ｇよりも大きな板状に形成された回路基板１１６を採用することで、音伝搬通路１１３における内側開口１１３ｇを効果的に塞ぐことができる点は上述した通りである。
【符号の説明】
【0072】
１ 踏切
１１ 柱状物
１２ 踏切遮断機
１２ａ 遮断桿
１３ スピーカ
１３ａ ホーン
１３ｂ 開口端縁
１３ｃ 一部分
１４ 踏切器具箱
１００ 音圧計測装置
１１０ 音圧センサ
１１１ ケース
１１１ａ 取付けフランジ
１１１ｂ，１１３ｂ 底壁
１１１ｃ 取付け円筒部
１１１ｃ－１ 取付け孔
１１１ｃ－２，１１３ｆ 中心軸
１１１ｄ 空気通路
１１１ｄ－１ 液抜き通路
１１１ｅ ねじ穴
１１２ マイクロホン素子
１１３ 音伝搬通路
１１３ａ 音取込み開口
１１３ｃ 蓋壁
１１３ｄ 間隙
１１３ｅ 開口部
１１３ｅ－１ 液抜き口
１１３ｇ 内側開口
１１４ ベント膜
１１５ カバー部
１１６ 回路基板
１１６ａ 貫通孔
１１６ｂ コネクタ素子
１１７ ケーブルコネクタ
１２０ 保持部
１２１ クランプ
１２１ａ 本体部
１２１ａ－１ 外側腕部
１２１ａ－２ 内側腕部
１２１ｂ ボルト
１２１ｃ 止めナット
１２１ｄ 袋ナット
１２２ 連結板
１２５ ねじ
１２６ Ｏリング
１３０ 制御ユニット
１４０ 中継ケーブル
１４１ 締結部材
Ｄ１１ 鉛直方向
Ｄ１２ 周方向
Ｗ１１，Ｗ１２ 幅
θ１１ 角度幅
１１ 柱状物
１２ 踏切遮断機
１２ａ 遮断桿
１３ スピーカ
１３ａ ホーン
１３ｂ 開口端縁
１３ｃ 一部分
１４ 踏切器具箱
１００ 音圧計測装置
１１０ 音圧センサ
１１１ ケース
１１１ａ 取付けフランジ
１１１ｂ，１１３ｂ 底壁
１１１ｃ 取付け円筒部
１１１ｃ－１ 取付け孔
１１１ｃ－２，１１３ｆ 中心軸
１１１ｄ 空気通路
１１１ｄ－１ 液抜き通路
１１１ｅ ねじ穴
１１２ マイクロホン素子
１１３ 音伝搬通路
１１３ａ 音取込み開口
１１３ｃ 蓋壁
１１３ｄ 間隙
１１３ｅ 開口部
１１３ｅ－１ 液抜き口
１１３ｇ 内側開口
１１４ ベント膜
１１５ カバー部
１１６ 回路基板
１１６ａ 貫通孔
１１６ｂ コネクタ素子
１１７ ケーブルコネクタ
１２０ 保持部
１２１ クランプ
１２１ａ 本体部
１２１ａ－１ 外側腕部
１２１ａ－２ 内側腕部
１２１ｂ ボルト
１２１ｃ 止めナット
１２１ｄ 袋ナット
１２２ 連結板
１２５ ねじ
１２６ Ｏリング
１３０ 制御ユニット
１４０ 中継ケーブル
１４１ 締結部材
Ｄ１１ 鉛直方向
Ｄ１２ 周方向
Ｗ１１，Ｗ１２ 幅
θ１１ 角度幅
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】