特許 7590564 振動センサ

(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】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】振動センサ

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/00 20060101AFI20241119BHJP

   H04R 1/02 20060101ALI20241119BHJP

【ＦＩ】

H04R1/00 327Z

H04R1/02 108

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2023524771

(86)(22)【出願日】2021-07-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-11-09

(86)【国際出願番号】 CN2021107978

(87)【国際公開番号】W WO2022142291

(87)【国際公開日】2022-07-07

【審査請求日】2023-04-21

(31)【優先権主張番号】PCT/CN2020/140180

(32)【優先日】2020-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202110445739.3

(32)【優先日】2021-04-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】521080118

【氏名又は名称】シェンツェン・ショックス・カンパニー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】▲デン▼ 文俊

(72)【発明者】

【氏名】袁 永▲帥▼

(72)【発明者】

【氏名】周 文兵

(72)【発明者】

【氏名】黄 雨佳

(72)【発明者】

【氏名】▲鄭▼ 金波

(72)【発明者】

【氏名】廖 ▲風▼云

(72)【発明者】

【氏名】▲齊▼ 心

【審査官】堀 洋介

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１１１３１９８８（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１１０８５４７０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－１８３８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０３３３０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １／００－ １／４０

Ｈ０４Ｒ １９／０４

Ｈ０４Ｒ ２５／００－２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

音響キャビティを形成するハウジング、及び前記音響キャビティ内に位置し、前記音響キャビティを第１の音響キャビティと第２の音響キャビティとに仕切る振動ユニットを含む振動レシーバーと、
前記第１の音響キャビティと音響的に連通する音響トランスデューサと、
を含み、
前記ハウジングは、外部振動信号に基づいて振動を発生させるように構成され、前記振動ユニットは、前記ハウジングの振動に応答して振動し、かつ前記振動を前記第１の音響キャビティにより前記音響トランスデューサに伝達して電気信号を発生させ、
前記振動ユニットは、質量素子及び弾性素子を含み、
前記弾性素子は、前記質量素子の側壁に周着され、前記弾性素子は、前記音響トランスデューサに向かって延在し、かつ前記音響トランスデューサに直接又は間接的に接続されており、
前記質量素子と前記第１の音響キャビティとの前記質量素子の振動方向に垂直な断面積の偏差は、２５％よりも小さい、振動センサ。

【請求項2】

１０００Ｈｚよりも小さい周波数範囲内で、前記振動センサの感度は、－４０ｄＢ以上である、請求項１に記載の振動センサ。

【請求項3】

前記質量素子の振幅は、前記振動センサの共振周波数の二乗に反比例する、請求項１に記載の振動センサ。

【請求項4】

前記振動センサの感度は、
前記第１の音響キャビティの気圧の変化と前記第１の音響キャビティの初期気圧との比に正比例するか、又は
前記第１の音響キャビティの体積の変化と前記第１の音響キャビティの初期体積との比に正比例するか、又は
前記質量素子の振幅と前記第１の音響キャビティの前記質量素子の振動方向に垂直な断面積との積と、前記第１の音響キャビティの初期体積と、の比に正比例し、前記第１の音響キャビティの初期体積、前記第１の音響キャビティの前記質量素子の振動方向に垂直な断面積、及び前記振動センサの共振周波数のうちの少なくとも１つを設定して前記振動センサの感度を閾値よりも大きくする、請求項３に記載の振動センサ。

【請求項5】

前記音響トランスデューサは、少なくとも１つの吸気口を含み、前記第１の音響キャビティの初期体積は、前記少なくとも１つの吸気口の体積を含む、請求項４に記載の振動センサ。

【請求項6】

前記弾性素子の、前記質量素子に近接する側から前記質量素子から離れる側までの、幅は、１０～５００ｕｍである、請求項１に記載の振動センサ。

【請求項7】

前記弾性素子の前記質量素子に近接する側から、前記質量素子から離れる側までの幅は、変化し、前記変化の変化量は、３００ｕｍ以下である、請求項１に記載の振動センサ。

【請求項8】

前記ハウジングは、前記音響トランスデューサに接続されており、前記弾性素子の前記音響トランスデューサに向かって延在する一端は、前記音響トランスデューサに直接接続されている、請求項１に記載の振動センサ。

【請求項9】

前記振動レシーバーは、前記音響トランスデューサに設置された基板をさらに含み、前記弾性素子の前記音響トランスデューサに向かって延在する一端は、前記基板に接続される、請求項１に記載の振動センサ。

【請求項10】

前記基板は、前記音響トランスデューサに接続された底板と、内表面が前記弾性素子に接続された側壁と、を含む、請求項９に記載の振動センサ。

【請求項11】

前記振動センサの共振周波数は、１０００Ｈｚ～５０００Ｈｚである、請求項１～１０のいずれか一項に記載の振動センサ。

【請求項12】

前記弾性素子は、第１の弾性部、及び第２の弾性部を含み、前記第１の弾性部の両端はそれぞれ、前記質量素子の側壁と前記第２の弾性部とに接続されており、前記第２の弾性部は、前記音響トランスデューサに向かって延在し、かつ前記音響トランスデューサに直接又は間接的に接続されている、請求項１～１１のいずれか一項に記載の振動センサ。

【請求項13】

前記弾性素子の前記音響トランスデューサから離れる表面は、前記質量素子の前記音響トランスデューサから離れる表面より低い、請求項１～１２のいずれか一項に記載の振動センサ。

【請求項14】

前記ハウジング及び前記質量素子のうちの少なくとも１つには、少なくとも１つの減圧孔が設置されている、請求項１～１３のいずれか一項に記載の振動センサ。

【請求項15】

前記第１の音響キャビティの体積は、前記第２の音響キャビティの体積よりも小さい、請求項１～１４のいずれか一項に記載の振動センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、音響の分野に関し、特に振動センサに関する。

【0002】

［参照による援用］
本願は、２０２０年１２月２８日に出願された出願番号ＰＣＴ／ＣＮ２０２０／１４０１８０の国際出願及び２０２１年４月２３日に出願された出願番号２０２１１０４４５７３９．３の中国出願の優先権を主張するものであり、そのすべての内容は、参照により本明細書に組み込まれるものとする。

【背景技術】

【0003】

振動センサは、振動信号を電気信号に変換するエネルギー変換デバイスである。振動センサが骨伝導マイクロホンとして使用される場合、振動センサは、人が話すときに皮膚を介して伝達された振動信号を検出し、かつ人の皮膚から伝達された振動信号を電気信号に変換し、それにより音声を伝達する効果を達成することができる。振動センサの感度は、その音声伝達の品質に影響を与え、現在の振動センサは、一般的には感度が高くない。したがって、感度が向上した振動センサを提供することが望ましい。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本明細書の一態様に係る振動センサは、音響キャビティを形成するハウジング、及び前記音響キャビティ内に位置し、前記音響キャビティを第１の音響キャビティと第２の音響キャビティに仕切る振動ユニットを含む振動レシーバーと、前記第１の音響キャビティと音響的に連通する音響トランスデューサと、を含み、前記ハウジングは、外部振動信号に基づいて振動を発生させるように構成され、前記振動ユニットは、前記ハウジングの振動に応答して振動し、かつ前記振動を前記第１の音響キャビティにより前記音響トランスデューサに伝達して電気信号を発生させ、前記振動ユニットは、質量素子及び弾性素子を含み、前記質量素子と前記第１の音響キャビティとの前記質量素子の振動方向に垂直な断面積の偏差は、２５％より小さい。

【0005】

いくつかの実施例では、１０００Ｈｚより小さい周波数範囲内で、前記振動センサの感度は、－４０ｄＢ以上である。

【0006】

いくつかの実施例では、前記質量素子の振幅は、前記振動センサの共振周波数の二乗に反比例する。

【0007】

いくつかの実施例では、前記振動センサの感度は、前記第１の音響キャビティの気圧の変化と前記第１の音響キャビティの初期気圧との比に正比例するか、又は前記第１の音響キャビティの体積の変化と前記第１の音響キャビティの初期体積との比に正比例するか、又は前記質量素子の振幅と前記第１の音響キャビティの前記質量素子の振動方向に垂直な断面積との積と、前記第１の音響キャビティの初期体積と、の比に正比例し、前記第１の音響キャビティの初期体積、前記第１の音響キャビティの面積及び前記共振周波数のうちの少なくとも１つを設定して前記感度を閾値より大きくする。

【0008】

いくつかの実施例では、前記音響トランスデューサは、少なくとも１つの吸気口を含み、前記第１の音響キャビティの初期体積は、前記少なくとも１つの吸気口の体積を含む。

【0009】

いくつかの実施例では、前記弾性素子は、前記質量素子の側壁に周着され、前記弾性素子は、前記音響トランスデューサに向かって延在し、かつ前記音響トランスデューサに直接又は間接的に接続される。

【0010】

いくつかの実施例では、前記弾性素子の前記質量素子に近接する側から、前記質量素子から離れる側までの幅は、１０～５００ｕｍである。

【0011】

いくつかの実施例では、前記弾性素子の前記質量素子に近接する側から、前記質量素子から離れる側までの幅は、変化し、前記変化の変化量は、３００ｕｍ以下である。

【0012】

いくつかの実施例では、前記ハウジングは、前記音響トランスデューサに接続され、前記弾性素子の前記音響トランスデューサに向かって延在する一端は、前記音響トランスデューサに直接接続される。

【0013】

いくつかの実施例では、前記振動レシーバーは、前記音響トランスデューサに設置された基板をさらに含み、前記弾性素子の前記音響トランスデューサに向かって延在する一端は、前記基板に接続される。

【0014】

いくつかの実施例では、前記基板は、前記音響トランスデューサに接続された底板と、内表面が前記弾性素子に接続された側壁とを含む。

【0015】

いくつかの実施例では、前記底板の厚さは、５０～１５０ｕｍであり、前記側壁の前記底板から離れる方向に沿った長さは、２０～２００ｕｍである。

【0016】

いくつかの実施例では、前記振動センサの共振周波数は、１０００Ｈｚ～５０００Ｈｚである。

【0017】

いくつかの実施例では、前記振動センサの共振周波数は、１０００Ｈｚ～４０００Ｈｚである。

【0018】

いくつかの実施例では、前記振動センサの共振周波数は、２０００Ｈｚ～３５００Ｈｚである。

【0019】

いくつかの実施例では、前記弾性素子と前記ハウジングとは、直接接触するか、又はそれらの間に間隔が存在する。

【0020】

いくつかの実施例では、前記弾性素子は、第１の弾性部、及び第２の弾性部を含み、前記第１の弾性部の両端は、それぞれ前記質量素子の側壁と前記第２の弾性部に接続され、前記第２の弾性部は、前記音響トランスデューサに向かって延在し、かつ前記音響トランスデューサに直接又は間接的に接続される。

【0021】

いくつかの実施例では、前記弾性素子の材料は、シリコーンゴム、シリコーンゲル、シリコーンシーラントのうちの少なくとも１種を含む。

【0022】

いくつかの実施例では、前記弾性素子のショア硬度は、１～５０ＨＡである。

【0023】

いくつかの実施例では、前記弾性素子の前記音響トランスデューサから離れる表面は、前記質量素子の前記音響トランスデューサから離れる表面より低い。

【0024】

いくつかの実施例では、前記ハウジングと質量素子とのうちの少なくとも１つには、少なくとも１つの減圧孔が設置される。

【0025】

いくつかの実施例では、前記第１の音響キャビティの体積は、前記第２の音響キャビティの体積より小さい。

【0026】

いくつかの実施例では、前記質量素子の振動方向に沿って、前記第１の音響キャビティの高さは、１～１００ｕｍであり、前記第２の音響キャビティの高さは、５０～２００ｕｍである。

【0027】

いくつかの実施例では、前記質量素子の振動方向に沿って、前記質量素子の厚さは、５０～１０００ｕｍである。

【0028】

本願は、例示的な実施例の方式でさらに説明し、これらの例示的な実施例を図面により詳細に説明する。これらの実施例は、限定的なものではなく、これらの実施例では、同じ符号は同じ構造を示す。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本願のいくつかの実施例に係る振動センサの概略構成図である。

【図2】本願のいくつかの実施例に係る振動センサの概略構成図である。

【図3】本願のいくつかの実施例に係る質量素子と弾性素子との接続方式を示す概略図である。

【図4A】本願のいくつかの実施例に係る振動ユニットの概略図である。

【図4B】本願の他のいくつかの実施例に係る振動ユニットの概略図である。

【図4C】本願の他のいくつかの実施例に係る振動ユニットの概略図である。

【図5】本願のいくつかの実施例に係る振動レシーバーの概略図である。

【図6】本願のいくつかの実施例に係る振動システムの簡略図である。

【図7】本願のいくつかの実施例に係る振動センサの概略構成図である。

【図8】本願のいくつかの実施例に係る振動センサの概略構成図である。

【図9】本願のいくつかの実施例に係る振動センサの概略構成図である。

【図10】本願のいくつかの実施例に係る振動センサの周波数応答曲線図である。

【図11】本願のいくつかの実施例に係る振動センサの概略構成図である。

【図12】本願のいくつかの実施例に係る振動センサの概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

本願の実施例の技術手段をより明確に説明するために、以下、実施例の説明に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、以下に説明される図面は、本願のいくつかの例示又は実施例の一部に過ぎず、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、これらの図面に基づいて本願を他の類似するシナリオに適用することができる。言語環境から明らかではないか又は別に説明しない限り、図中の同じ番号は、同じ構造又は操作を示す。

【0031】

本明細書で使用される「システム」、「装置」、「ユニット」及び／又は「モジュール」が、レベルの異なる様々なアセンブリ、素子、部材、部分又は組立体を区別する方法であることを理解されたい。しかしながら、他の用語が同じ目的を達成することができれば、上記用語の代わりに他の表現を用いることができる。

【0032】

本願及び特許請求の範囲に示すように、文脈を通じて明確に別段の指示をしない限り、「１つ」、「１個」、「１種」及び／又は「該」などの用語は、特に単数形を意味するものではなく、複数形を含んでもよい。一般的には、用語「含む」及び「含有」は、明確に特定されたステップ及び素子を含むことを提示するものに過ぎず、これらのステップ及び要素は、排他的な羅列ではなく、方法又は機器は、他のステップ又は要素を含む可能性がある。

【0033】

本願では、フローチャートを用いて本願の実施例に係るシステムが実行する操作を説明する。先行又は後続の操作が必ずしも順序に従って正確に実行されるとは限らないことを理解されたい。その代わりに、各ステップを逆の順序で、又は同時に処理してもよい。また、他の操作をこれらのプロセスに追加してもよく、これらのプロセスから１つ以上の操作を除去してもよい。

【0034】

本明細書の実施例は、振動センサを提供する。該振動センサは、振動レシーバー及び音響トランスデューサを含んでもよい。振動レシーバーは、ハウジング及び振動ユニットを含んでもよい。ハウジングは、音響キャビティを形成することができる。振動ユニットは、音響キャビティ内に位置し、音響キャビティを第１の音響キャビティと第２の音響キャビティに仕切ることができる。音響トランスデューサは、第１の音響キャビティと音響的に連通してもよい。ハウジングは、外部振動信号（例えば、ユーザーが話すときに骨格、皮膚などの振動により発生した信号）に基づいて振動を発生させるように構成されてもよい。振動ユニットは、ハウジングの振動に応答して振動し、かつ該振動を第１の音響キャビティにより音響トランスデューサに伝達して電気信号を発生させることができる。振動ユニットは、質量素子及び弾性素子を含んでもよい。質量素子と第１の音響キャビティとの質量素子の振動方向に垂直な断面積の偏差は、２５％より小さく、これは、振動ユニットの振動中において、第１の音響キャビティ内の空気体積の圧縮比を向上させるため、振動センサの感度を向上させる。

【0035】

いくつかの実施例では、弾性素子は、質量素子の側壁に周着され、かつ音響トランスデューサに向かって延在して音響トランスデューサに直接又は間接的に接続されてもよく、それにより、振動ユニットの振動中において、弾性素子に剪断変形が発生する。引張変形及び圧縮変形と比較して、剪断変形は、弾性素子のバネ係数を低下させ、これにより、振動センサの共振周波数を低下させるため、振動ユニットの振動中において、質量素子の振幅を向上させ、振動センサの感度を向上させる。

【0036】

図１は、本明細書のいくつかの実施例に係る振動センサ１００の概略構成図である。図１に示すように、振動センサ１００は、振動レシーバー１１０及び音響トランスデューサ１２０を含んでもよい。いくつかの実施例では、振動レシーバー１１０と音響トランスデューサ１２０とは、物理的な方式で接続されてもよい。本明細書における物理的な接続は、溶接、係止、接着又は一体成形など又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

【0037】

いくつかの実施例では、振動センサ１００は、骨伝導マイクロホンとして使用されてもよい。骨伝導マイクロホンとして使用される場合、振動センサ１００は、ユーザーが話すときに発生した骨格、皮膚などの組織の振動信号を受信し、かつ該振動信号を音声情報を含む電気信号に変換することができる。空気中の音声（又は振動）をほとんど収集しないため、振動センサ１００は、ある程度で周囲環境のノイズ（例えば、周囲の他人の発話音声、車両が走行するノイズ）の影響を受けず、ノイジーな環境で使用してユーザーが話すときの音声信号を収集することに適する。単なる例示として、ノイジーな環境は、ノイジーなレストラン、会場、大通り、道路付近、火災現場などの場合を含んでもよい。いくつかの実施例では、振動センサ１００は、イヤホン（例えば、空気伝導イヤホン及び骨伝導イヤホン）、助聴器、補聴器、メガネ、ヘルメット、拡張現実（ＡＲ）装置、仮想現実（ＶＲ）装置など、又はそれらの任意の組み合わせに適用されてもよい。例えば、振動センサ１００は、骨伝導マイクロホンとしてイヤホンに適用されてもよい。

【0038】

振動レシーバー１１０は、振動信号を受信し、かつ伝達するように構成されてもよい。いくつかの実施例では、振動レシーバー１１０は、ハウジング及び振動ユニットを含む。ハウジングは、内部が中空の構造であってもよく、振動センサ１００の一部の部材（例えば、振動ユニット）は、ハウジング内に位置してもよい。例えば、ハウジングは、音響キャビティを形成することができ、振動ユニットは、音響キャビティ内に位置してもよい。いくつかの実施例では、ハウジングの形状は、直方体、円柱体、円錐台などの規則的又は不規則的な形状の立体構造であってもよい。いくつかの実施例では、ハウジングの材料は、金属（例えば、銅、ステンレス鋼）、合金、プラスチックなど又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例では、ハウジングは、ハウジング内に設置された振動センサ１００の部材（例えば、振動ユニット）をよりよく保護するように、一定の厚さを有することにより十分な強度を保証してもよい。いくつかの実施例では、振動ユニットは、ハウジングにより形成された音響キャビティを第１の音響キャビティと第２の音響キャビティに仕切ることができる。第１の音響キャビティは、音響トランスデューサ１２０と音響的に連通してもよい。音響的な連通は、音圧、音波又は振動信号を伝達可能な連通形態であってもよい。

【0039】

音響トランスデューサ１２０は、振動信号を受信し、かつ受信された振動信号を音声情報を含む電気信号に変換することができる。いくつかの実施例では、振動信号は、振動レシーバー１１０により受信され、かつ第１の音響キャビティに伝達されてもよく、第１の音響キャビティは、音響的な連通により振動信号を音響トランスデューサ１２０に伝達することができる。いくつかの実施例では、振動センサ１００が動作している場合、ハウジングは、外部振動信号（例えば、ユーザーが話すときに骨格、皮膚などの振動により発生した信号）に基づいて振動を発生させることができる。振動ユニットは、ハウジングの振動に応答して振動し、かつ該振動を第１の音響キャビティにより音響トランスデューサ１２０に伝達することができる。例えば、振動ユニットの振動は、第１の音響キャビティの体積を変化させ、さらに第１の音響キャビティ内の気圧を変化させ、かつキャビティ内の気圧の変化をキャビティ内の音圧の変化に変換することができる。音響トランスデューサ１２０は、第１の音響キャビティの音圧の変化を検出し、かつこれに基づいて電気信号を発生させることができる。例えば、音響トランスデューサ１２０は、振動膜を含んでもよく、第１の音響キャビティ内の音圧が変化して振動膜に作用すると、振動膜が振動（又は変形）し、これにより、音響トランスデューサ１２０は、振動膜の振動を電気信号に変換する。振動センサ１００に関する詳細な説明については、図２～図１２の詳細な説明を参照してもよい。

【0040】

なお、上記振動センサ１００及びその部材に関する説明は、例示及び説明のためのものに過ぎず、本明細書の適用範囲を限定するものではない。当業者であれば、本明細書の示唆に基づいて振動センサ１００に対して様々な修正及び変更を行うことができる。いくつかの実施例では、振動センサ１００は、例えば、音響トランスデューサ１２０に電気エネルギーを提供する電源などの他の部材をさらに含んでもよい。これらの修正及び変更は、依然として本明細書の範囲内にある。

【0041】

図２は、本明細書のいくつかの実施例に係る振動センサ２００の概略構成図である。図２に示すように、振動センサ２００は、振動レシーバー２１０及び音響トランスデューサ２２０を含んでもよい。振動レシーバー２１０は、ハウジング２１１及び振動ユニット２１２を含んでもよい。いくつかの実施例では、ハウジング２１１は、音響キャビティ２１３を有する構造に取り囲むように、音響トランスデューサ２２０に接続されてもよい。ハウジング２１１と音響トランスデューサ１２０との間の接続方式は、物理的な接続であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２は、音響キャビティ２１３内に位置してもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２は、音響キャビティ２１３を第１の音響キャビティ２１３１と第２の音響キャビティ２１３２に仕切ることができる。例えば、振動ユニット２１２とハウジング２１１とは、第２の音響キャビティ２１３２を形成することができ、振動ユニット２１２と音響トランスデューサ２２０とは、第１の音響キャビティ２１３１を形成することができる。

【0042】

いくつかの実施例では、第１の音響キャビティ２１３１は、音響トランスデューサ２２０と音響的に連通してもよい。単なる例示として、第１の音響キャビティ２１３１は、吸気口２２１を含んでもよく、音響トランスデューサ２２０は、吸気口２２１により第１の音響キャビティ２１３１と音響的に連通してもよい。なお、図２に示された単一の吸気口２２１の説明は、説明の目的のためのものに過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。振動センサ２００は、１つ以上の吸気口を含んでもよいことを理解されたい。例えば、振動センサ２００は、アレイのように配置された複数の吸気口を含んでもよい。

【0043】

いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向（図２に示すように）に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～５００ｕｍであり、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、質量素子２１２１の音響トランスデューサ２２０に近接する表面と、ハウジング２１１内の音響トランスデューサ２２０（又は基板）の質量素子２１２１に近接する表面との間の距離である。好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～４５０ｕｍである。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～４００ｕｍである。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～３５０ｕｍである。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～３００ｕｍである。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～２５０ｕｍである。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～２００ｕｍである。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～１５０ｕｍである。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～１００ｕｍである。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～８０ｕｍである。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～６０ｕｍである。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～４０ｕｍである。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１は、１～２０ｕｍである。

【0044】

いくつかの実施例では、第２の音響キャビティ２１３２は、開放された構造を有してもよく、すなわち、外部と直接連通してもよく、例えば、第２の音響キャビティ２１３２は、ハウジング２１１に設置された孔構造又は開口構造により外部と連通してもよい。このような状況で、第２の音響キャビティ２１３２の気圧の変化は、振動ユニット２１２の振動にほとんど影響を与えないが、環境中の空気伝導音声は、振動センサ２００の使用性能に影響を与える可能性がある。環境中の空気伝導音声による影響を低減するために、いくつかの実施例では、第２の音響キャビティ２１３２は、密閉されたキャビティ構造であってもよい。いくつかの実施例では、第２の音響キャビティ２１３２の体積は、第１の音響キャビティ２１３１の体積より大きくてもよく、それにより、振動ユニット２１２の振動中において、第２の音響キャビティ２１３２の気圧の変化の振動ユニット２１２の振動に対する影響を低減する。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１～２０００ｕｍであってもよく、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、質量素子２１２１の音響トランスデューサ２２０から離れる表面と、ハウジング２１１内の質量素子２１２１に平行な内表面との間の距離である。好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１～１０００ｕｍであってもよい。好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１～５００ｕｍであってもよい。好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１～４５０ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１～４００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１～３５０ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１～３００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１～２５０ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、２０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、３０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、４０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、５０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、６０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、７０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、８０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、９０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１００～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１２０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１４０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１６０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２は、１８０～２００ｕｍであってもよい。

【0045】

いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、１０：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、９：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、８：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、８：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、７：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、６：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、５：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、４：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、３：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、２：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、１．５：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、２．５：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、３．５：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、４．５：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、５．５：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、６．５：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、７．５：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、８．５：１であってもよい。いくつかの実施例では、振動ユニット２１２の振動方向に沿って、第２の音響キャビティ２１３２の高さＨ_２と第１の音響キャビティ２１３１の高さＨ_１との比は、９．５：１であってもよい。

【0046】

いくつかの実施例では、振動ユニット２１２は、質量素子２１２１及び弾性素子２１２２を含んでもよい。いくつかの実施例では、質量素子２１２１と弾性素子２１２２とは、物理的に接続さてもよく、例えば、接着されてもよい。単なる例示として、弾性素子２１２２は、質量素子２１２１に直接接着されるように、一定の粘着性を有する材料であってもよい。いくつかの実施例では、弾性素子２１２２は、弾性素子２１２２が振動センサ２００の加工製造中において性能を維持するように、耐高温の材料であってもよい。いくつかの実施例では、弾性素子２１２２が２００℃～３００℃の環境にある場合、そのヤング率及び剪断弾性率は、変化しないか又は小さく変化し（例えば、変化量が５％以内である）、ヤング率は、弾性素子２１２２が引っ張られるか又は圧縮される場合の変形能力を特徴づけることができ、剪断弾性率は、弾性素子２１２２が剪断される場合の変形能力を特徴づけることができる。いくつかの実施例では、弾性素子２１２２は、振動ユニット２１２がハウジング２１１の振動に応答して振動することができるように、優れた弾性を有する（すなわち、弾性的に変形しやすい）材料であってもよい。単なる例示として、弾性素子２１２２の材料は、シリコーンゴム、シリコーンゲル、シリコーンシーラントなど又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例では、弾性素子２１２２のショア硬度は、１～５０ＨＡであってもよい。好ましくは、弾性素子２１２２のショア硬度は、１～４５ＨＡであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２のショア硬度は、１～４０ＨＡであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２のショア硬度は、１～３５ＨＡであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２のショア硬度は、１～３０ＨＡであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２のショア硬度は、１～２５ＨＡであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２のショア硬度は、１～２０ＨＡであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２のショア硬度は、１～１５ＨＡであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２のショア硬度は、１～１０ＨＡであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２のショア硬度は、１～５ＨＡであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２のショア硬度は、１５ＨＡであってもよい。

【0047】

質量素子２１２１は、質量ブロックと呼ばれてもよい。いくつかの実施例では、質量素子２１２１の材料は、密度が一定の密度閾値（例えば、６ｇ／ｃｍ^３）より大きい材料、例えば、金属であってもよい。単なる例示として、質量素子２１２１の材料は、鉛、銅、銀、スズ、ステンレス鋼、合金など又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。質量素子２１２１の材料の密度が高ければ高いほど、サイズが小さいため、密度が一定の密度閾値より大きい材料で質量素子２１２１を製造することにより、振動センサ２００のサイズをある程度で小さくすることができる。いくつかの実施例では、質量素子２１２１の材料の密度は、振動センサ２００の周波数応答曲線の共振ピーク及び感度に大きな影響を与える。同じ体積で、質量素子２１２１の密度が大きければ大きいほど、その質量が大きく、振動センサ２００の共振ピークが低周波数へ移動し、感度が向上する。いくつかの実施例では、質量素子２１２１の材料の密度は、６～２０ｇ／ｃｍ^３である。好ましくは、質量素子２１２１の材料の密度は、６～１５ｇ／ｃｍ^３である。より好ましくは、質量素子２１２１の材料の密度は、６～１０ｇ／ｃｍ^３である。より好ましくは、質量素子２１２１の材料の密度は、６～８ｇ／ｃｍ^３である。いくつかの実施例では、質量素子２１２１と弾性素子２１２２とは、異なる材料で構成されてもよく、さらに組立（例えば、接着）により振動ユニット２１２を形成する。いくつかの実施例では、質量素子２１２１と弾性素子２１２２とは、同じ材料で構成されてもよく、一体成形により振動ユニット２１２を形成する。

【0048】

いくつかの実施例では、質量素子２１２１の振動方向に沿った厚さは、５０～１０００ｕｍである。好ましくは、質量素子２１２１の振動方向に沿った厚さは、６０～９００ｕｍである。より好ましくは、質量素子２１２１の振動方向に沿った厚さは、７０～８００ｕｍである。より好ましくは、質量素子２１２１の振動方向に沿った厚さは、８０～７００ｕｍである。より好ましくは、質量素子２１２１の振動方向に沿った厚さは、９０～６００ｕｍである。より好ましくは、質量素子２１２１の振動方向に沿った厚さは、１００～５００ｕｍである。より好ましくは、質量素子２１２１の振動方向に沿った厚さは、１００～４００ｕｍである。より好ましくは、質量素子２１２１の振動方向に沿った厚さは、１００～３００ｕｍである。より好ましくは、質量素子２１２１の振動方向に沿った厚さは、１００～２００ｕｍである。より好ましくは、質量素子２１２１の振動方向に沿った厚さは、１００～１５０ｕｍである。

【0049】

いくつかの実施例では、弾性素子２１２２は、質量素子２１２１の側壁に周着されてもよい。図３は、本明細書のいくつかの実施例に係る質量素子２１２１と弾性素子２１２２との接続方式を示す概略図である。図２～図４に示すように、弾性素子２１２２の内側２１２４は、質量素子２１２１の側壁に接続される。弾性素子２１２２の内側２１２４は、弾性素子２１２２により囲まれた空間が位置する側であってもよい。質量素子２１２１の側壁は、質量素子２１２１の振動方向に平行な側であってもよい。質量素子２１２１の上表面と下表面とは、振動方向に略垂直であり、それぞれ第２の音響キャビティ２１３２と第１の音響キャビティ２１３１を画定する。弾性素子２１２２が質量素子２１２１の側壁に周着されるため、振動ユニット２１２が振動方向に沿って振動する場合、質量素子２１２１の振動量は、弾性素子２１２２に対する作用力に変換され、弾性素子２１２２に剪断変形を発生させる。引張変形及び圧縮変形と比較して、剪断変形は、弾性素子２１２２のバネ係数を低下させ、これにより、振動センサ２００の共振周波数を低下させるため、振動ユニット２１２の振動中において、質量素子２１２１の振幅を向上させ、振動センサ２００の感度を向上させる。

【0050】

いくつかの実施例では、振動ユニット２１２における質量素子２１２１と弾性素子２１２２とは、音響トランスデューサ２２０の共振システム以外の追加共振システムと見なすことができる。いくつかの実施例では、追加共振システムは、振動センサ２００の元の共振周波数（すなわち、音響トランスデューサ２２０の元の共振システムによる共振周波数）を変化させるように、振動センサ２００の元の振動特性（すなわち、音響トランスデューサ２２０の元の共振システムによる振動特性）を調整することができる。同時に、この設定は、振動センサ２００の元の共振システムに新たな共振システムを導入し、それにより新たな共振ピークを導入すると見なすことができ、新たな共振ピークの共振周波数は、音響トランスデューサ２２０の共振周波数より小さく、それにより振動センサ２００が高い感度を有する。振動センサ２００の感度に関する詳細な説明については、図６～図８の詳細な説明を参照してもよい。

【0051】

いくつかの実施例では、振動センサ２００の共振周波数は、１０００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、１５００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、２０００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、２５００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、３０００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、３５００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、４０００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、４５００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、１０００Ｈｚ～４５００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、１０００Ｈｚ～４０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、１５００Ｈｚ～４５００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、２０００Ｈｚ～４０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、２０００Ｈｚ～３５００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、２０００Ｈｚ～３０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ２００の共振周波数は、２０００Ｈｚ～２５００Ｈｚであってもよい。いくつかの実施例では、振動センサ２００の共振周波数は、質量素子２１２１及び弾性素子２１２２のパラメータにより決定されてもよい。いくつかの実施例では、共振周波数を決定するためのパラメータは、質量素子２１２１の質量、弾性素子２１２２の質量、弾性素子２１２２の剛性、弾性素子２１２２のヤング率、弾性素子２１２２の剪断弾性率、弾性素子２１２２の等価剛性又は弾性素子２１２２のバネ係数などを含んでもよいが、それらに限定されない。いくつかの実施例では、質量素子２１２１及び弾性素子２１２２のパラメータを調整することにより、振動センサ２００に異なる共振周波数を有させることができる。例えば、質量素子２１２１の質量が変化しない場合、弾性素子２１２２のバネ係数を小さく調整すると、振動センサ２００の共振周波数が低下する。

【0052】

いくつかの実施例では、弾性素子２１２２の形状は、質量素子２１２１の形状に合わせてもよい。例えば、弾性素子２１２２は、管状構造であってもよく、該管状構造の開口端は、質量素子２１２１の振動方向に垂直な断面において質量素子２１２１と同じ断面形状を有する。弾性素子２１２２の開口端は、質量素子２１２１に接続された端であってもよい。図３に示すように、質量素子２１２１の質量素子２１２１の振動方向に垂直な断面の形状は、四角形であり、弾性素子２１２２により囲まれた領域は、管状であり、該管状は、質量素子２１２１の振動方向に垂直な断面に四角形孔を有する。単なる例示として、質量素子２１２１の質量素子２１２１の振動方向に垂直な断面の形状は、規則的な形状（例えば、円形、楕円形、扇形、角丸矩形、多角形）及び不規則的な形状などをさらに含んでもよい。それに応じて、弾性素子２１２２により囲まれた管状の質量素子２１２１の振動方向に垂直な断面の形状は、規則的な形状又は不規則的な形状の孔径を有する管状を含んでもよい。本明細書では、管状の弾性素子２１２２の外側２１２５の形状を限定しない。弾性素子２１２２の外側２１２５は、弾性素子２１２２の内側２１２４と反対の側面であってもよい。例えば、管状の弾性素子２１２２の外側の形状は、円柱形、楕円柱形、円錐形、角丸矩形柱、矩形柱、多角形柱、不規則的な柱状など又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。図３に示すように、管状の弾性素子２１２２の外側の形状は、四角形であってもよい。

【0053】

いくつかの実施例では、図３に示すように、質量素子２１２１の側壁に周着された弾性素子２１２２の質量素子２１２１に近接する側から、質量素子２１２１から離れる側までの幅Ｗは、１０～５００ｕｍであってもよい。好ましくは、弾性素子２１２２の質量素子２１２１に近接する側から、質量素子２１２１から離れる側までの幅Ｗは、２０～４５０ｕｍであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２の質量素子２１２１に近接する側から、質量素子２１２１から離れる側までの幅Ｗは、３０～４００ｕｍであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２の質量素子２１２１に近接する側から、質量素子２１２１から離れる側までの幅Ｗは、４０～３５０ｕｍであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２の質量素子２１２１に近接する側から、質量素子２１２１から離れる側までの幅Ｗは、５０～３００ｕｍであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２の質量素子２１２１に近接する側から、質量素子２１２１から離れる側までの幅Ｗは、６０～２５０ｕｍであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２の質量素子２１２１に近接する側から、質量素子２１２１から離れる側までの幅Ｗは、７０～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２の質量素子２１２１に近接する側から、質量素子２１２１から離れる側までの幅Ｗは、８０～１５０ｕｍであってもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２の質量素子２１２１に近接する側から、質量素子２１２１から離れる側までの幅Ｗは、９０～１００ｕｍであってもよい。

【0054】

いくつかの実施例では、弾性素子２１２２の質量素子２１２１に近接する側から、質量素子２１２１から離れる側までの幅Ｗは、振動方向に沿って変化する。すなわち、弾性素子２１２２は、振動方向に垂直な複数の断面を含んでもよく、各断面に対応する弾性素子２１２２の幅は、該断面において弾性素子２１２２の境界に垂直な方向に沿った長さであり、弾性素子２１２２の複数の断面における幅は、異なってもよい。図４Ａ～図４Ｂに示すように、弾性素子２１２２は、質量素子２１２１に対して外向き及び／又は内向きに膨出してもよい。本明細書に記載のように、弾性素子２１２２が質量素子２１２１に対して外向きに膨出してもよいことは、弾性素子２１２２の外側２１２５の少なくとも一部の領域と第１の音響キャビティ２１３１の軸線（図に示されたＺ軸）との間の距離が質量素子２１２１から音響トランスデューサへの方向に沿って徐々に大きくなることであり、弾性素子２１２２が質量素子２１２１に対して内向きに膨出してもよいことは、弾性素子２１２２の内側２１２４の少なくとも一部の領域と第１の音響キャビティ２１３１の軸線との間の距離が質量素子２１２１から音響トランスデューサへの方向に沿って徐々に小さくなることである。第１の音響キャビティ２１３１の軸線（図に示されたＺ軸）は、第１の音響キャビティ２１３１の振動方向に平行な幾何学的中心線であってもよい。該外向き及び／又は内向きに膨出することにより、弾性素子２１２２の質量素子２１２１の振動方向に沿って質量素子２１２１に近接する側から、質量素子２１２１から離れる側までの幅Ｗを変化させることができる。例えば、図４Ｂに示すように、内向きに膨出するため、弾性素子２１２２の質量素子２１２１から離れる部分の幅は、質量素子２１２１に近接する部分の幅より大きい。幅変化の変化量は、該幅の最小幅値と最大幅値との差により表すことができる。いくつかの実施例では、該幅変化の変化量は、３００ｕｍ以下であってもよい。いくつかの実施例では、該幅変化の変化量は、２５０ｕｍ以下であってもよい。いくつかの実施例では、該幅変化の変化量は、２００ｕｍ以下であってもよい。いくつかの実施例では、該幅変化の変化量は、１５０ｕｍ以下であってもよい。いくつかの実施例では、該幅変化の変化量は、１００ｕｍ以下であってもよい。いくつかの実施例では、該幅変化の変化量は、５０ｕｍ以下であってもよい。いくつかの実施例では、該幅変化の変化量は、３０ｕｍ以下であってもよい。いくつかの実施例では、該幅は、変化しなくてもよく、すなわち、該幅変化の変化量は、０であってもよい。いくつかの実施例では、図４Ｃに示すように、弾性素子２１２２は、質量素子２１２１に対して外向き及び／又は内向きに凹んでもよい。本明細書に記載のように、弾性素子２１２２が質量素子２１２１に対して外向きに凹んでもよいことは、弾性素子２１２２の内側２１２４の少なくとも一部の領域と第１の音響キャビティ２１３１の軸線（図に示されたＺ軸）との間の距離が質量素子２１２１から、音響トランスデューサへの方向に沿って徐々に小さくなった後、徐々に大きくなることであり、弾性素子２１２２が質量素子２１２１に対して内向きに凹んでもよいことは、弾性素子２１２２の外側２１２５の少なくとも一部の領域と第１の音響キャビティ２１３１の軸線との間の距離が質量素子２１２１から音響トランスデューサへの方向に沿って徐々に小さくなった後、徐々に大きくなることである。例えば、弾性素子２１２２の外側２１２５は、内向きに凹んでもよく、弾性素子２１２２の内側２１２４は、外向きに凹んでもよい。また例えば、弾性素子２１２２の外側２１２５は、内向きに凹んでもよく、弾性素子２１２２の内側２１２４は、内向きに膨出してもよい。

【0055】

いくつかの実施例では、図２に示すように、弾性素子２１２２の音響トランスデューサ２２０から離れる表面Ａ（すなわち、弾性素子２１２２の上表面であり、弾性素子２１２２の上表面は、弾性素子２１２２の音響トランスデューサ２２０から離れる表面である）は、質量素子２１２１の音響トランスデューサ２２０から離れる表面Ｂ（すなわち、質量素子２１２１の上表面であり、質量素子２１２１の上表面は、質量素子２１２１の音響トランスデューサ２２０から離れる表面である）より低くてもよい。通常には、弾性素子２１２２が弾性コロイドであるため、振動ユニット２１２の製造中において、操作の原因により、弾性素子２１２２が質量素子２１２１の表面Ｂに、はみ出す可能性があり、これは、ハウジング２１１のパッケージに影響を与え（ひいては、ハウジング２１１がパッケージ不能になる）、第２の音響キャビティ２１３２の体積を変化させ、弾性素子２１２２の等価剛性を増加させ、振動センサ２００の性能（例えば、感度）を低下させる可能性がある。弾性素子２１２２の等価剛性は、弾性素子２１２２の総変形（例えば、引張圧縮変形及び剪断変形を含む）性質を反映することができるパラメータであってもよい。いくつかの実施例では、弾性素子２１２２の音響トランスデューサ２２０から離れる表面Ａと質量素子２１２１の音響トランスデューサ２２０から離れる表面Ｂとの高さの差は、質量素子２１２１の厚さの２／３より小さくてもよい。好ましくは、弾性素子２１２２の音響トランスデューサ２２０から離れる表面Ａと質量素子２１２１の音響トランスデューサ２２０から離れる表面Ｂとの高さの差は、質量素子２１２１の厚さの１／２より小さくてもよい。より好ましくは、弾性素子２１２２の音響トランスデューサ２２０から離れる表面Ａと質量素子２１２１の音響トランスデューサ２２０から離れる表面Ｂとの高さの差は、質量素子２１２１の厚さの１／３より小さくてもよい。

【0056】

いくつかの実施例では、弾性素子２１２２は、音響トランスデューサ２２０に向かって延在し、かつ音響トランスデューサ２２０に直接又は間接的に接続されてもよい。例えば、図２に示すように、弾性素子２１２１の音響トランスデューサ２２０に向かって延在する一端は、音響トランスデューサ２２０に直接接続されてもよい。弾性素子２１２１と音響トランスデューサ２２０との間の接続方式は、物理的な接続、例えば、接着であってもよい。いくつかの実施例では、弾性素子２１２１とハウジング２１１とは、直接接触してもよく、それらの間に間隔が存在してもよい。例えば、図２に示すように、弾性素子２１２１とハウジング２１１との間には、間隔が存在してもよい。この間隔のサイズは、設計者により振動センサ２００のサイズに応じて調整されてもよい。また例えば、図５は、本明細書のいくつかの実施例に係る振動レシーバー２１０の概略図である。図５に示すように、弾性素子２１２１とハウジング２１１とは、直接接触してもよく、これにより、一方では、振動レシーバー２１０の製造中において、弾性素子２１２１の流れを低減して、弾性素子のサイズ及び形状をよりよく制御することができ、他方では、振動センサ２００のサイズを低減することができる。弾性素子２１２１とハウジング２１１とが直接接触する場合と比較して、弾性素子２１２１とハウジング２１１との間に間隔が存在する場合に振動センサ２００のサイズを増加させる可能性があるが、弾性素子２１２１の等価剛性を低下させ、弾性素子２１２１の弾性を向上させることができるため、振動ユニット２１２の振動中において、質量素子２１２１の振幅を向上させ、これにより振動センサ２００の共振周波数を低下させ、振動センサ２００の感度を向上させることができる。

【0057】

いくつかの実施例では、ハウジング２１１と質量素子２１２１とのうちの少なくとも１つには、少なくとも１つの減圧孔が設置されてもよい。図２及び図５に示すように、ハウジング２１１には、少なくとも１つの減圧孔２１１１が設置されてもよい。減圧孔２１１１は、ハウジング２１１を貫通してもよい。図２～図５に示すように、質量素子２１２１には、少なくとも１つの減圧孔２１２３が設置されてもよい。減圧孔２１２３は、質量素子２１２１を貫通してもよい。減圧孔２１２３は、第１の音響キャビティ２１３１と第２の音響キャビティ２１３２内の気体を流通させることができ、減圧孔２１１１は、第２の音響キャビティ２１３２と外部の間に気体を流通させることができるため、振動センサ２００の製造中において（例えば、リフローはんだ付け中において）温度の変化による第１の音響キャビティ２１３１と第２の音響キャビティ２１３２の内部の気圧の変化をバランスさせ、該気圧の変化による振動センサ２００の部材の損傷、例えば、割れ、変形などを減少させるか又は防止することができる。いくつかの実施例では、ハウジング２１１には、少なくとも１つの減圧孔２１１１が設置されてもよく、質量素子２１２１が振動するとき、減圧孔２１１１は、第２の音響キャビティ２１３２の内部の気体による減衰を小さくすることができる。

【0058】

いくつかの実施例では、減圧孔２１１１及び／又は減圧孔２１２３は、単孔であってもよい。いくつかの実施例では、該単孔の直径は、１～５０ｕｍであってもよい。好ましくは、該単孔の直径は、２～４５ｕｍであってもよい。より好ましくは、該単孔の直径は、３～４０ｕｍであってもよい。より好ましくは、該単孔の直径は、４～３５ｕｍであってもよい。より好ましくは、該単孔の直径は、５～３０ｕｍであってもよい。より好ましくは、該単孔の直径は、５～２５ｕｍであってもよい。より好ましくは、該単孔の直径は、５～２０ｕｍであってもよい。より好ましくは、該単孔の直径は、６～１５ｕｍであってもよい。より好ましくは、該単孔の直径は、７～１０ｕｍであってもよい。いくつかの実施例では、減圧孔２１１１及び／又は減圧孔２１２３は、一定の数の微細孔で構成されたアレイであってもよい。単なる例示として、微細孔の数は、２～１０個であってもよい。いくつかの実施例では、各微細孔の直径は、０．１～２５ｕｍであってもよい。好ましくは、各微細孔の直径は、０．５～２０ｕｍであってもよい。より好ましくは、各微細孔の直径は、０．５～２５ｕｍであってもよい。より好ましくは、各微細孔の直径は、０．５～２０ｕｍであってもよい。より好ましくは、各微細孔の直径は、０．５～１５ｕｍであってもよい。より好ましくは、各微細孔の直径は、０．５～１０ｕｍであってもよい。より好ましくは、各微細孔の直径は、０．５～５ｕｍであってもよい。より好ましくは、各微細孔の直径は、０．５～４ｕｍであってもよい。より好ましくは、各微細孔の直径は、０．５～３ｕｍであってもよい。より好ましくは、各微細孔の直径は、０．５～２ｕｍであってもよい。より好ましくは、各微細孔の直径は、０．５～１ｕｍであってもよい。

【0059】

いくつかの実施例では、環境中の空気伝導音声は、振動センサ２００の使用性能に影響を与える可能性がある。環境中の空気伝導音声による影響を低減するために、振動センサ２００の製造が完了した後、例えば、リフローはんだ付け後に、密封材料によりハウジング２１１上の少なくとも１つの減圧孔２１１１を密封してもよい。単なる例示として、該密封材料は、エポキシ接着剤、シリコーンシーラントなど又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

【0060】

いくつかの実施例では、ハウジング２１１と質量素子２１２１には、減圧孔が設置されなくてもよい。いくつかの実施例では、ハウジング２１１と質量素子２１２１に減圧孔が設置されない場合、振動センサ２００の各部材の間の接続強度を向上させる（例えば、各部材を接続する接着剤の接続強度を向上させる）ことで、振動センサ２００の部材が第１の音響キャビティ２１３１及び第２の音響キャビティ２１３２の内部の気圧の変化により損傷することを回避することができる。

【0061】

振動センサ２００は、外部振動信号を電気信号に変換することができる。単なる例示として、外部振動信号は、人が話すときの振動信号、皮膚が人体運動又は皮膚に近接する他の装置（例えば、スピーカー）の動作などの原因で発生した振動信号、及び振動センサ２００に接触する物体又は空気により発生した振動信号など、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。振動センサ２００が動作している場合、外部振動信号は、ハウジング２１１により振動ユニット２１２に伝達されてもよく、振動ユニット２１２の質量素子２１２１は、弾性素子２１２２によりハウジング２１１の振動に応答して振動する。質量素子２１２１の振動は、第１の音響キャビティ２１３１の体積を変化させ、さらに第１の音響キャビティ２１３１内の気圧を変化させ、キャビティ内の気圧の変化をキャビティ内の音圧の変化に変換することができる。音響トランスデューサ２２０は、第１の音響キャビティ２１３１の音圧の変化を検出し、電気信号に変換することができる。例えば、音響トランスデューサ２２０は、吸気口２２１を含んでもよく、第１の音響キャビティ２１３１内の音圧の変化は、振動膜が振動（又は変形）して電気信号を発生させるように、吸気口２２１により音響トランスデューサ２２０の振動膜に作用してもよい。さらに、音響トランスデューサ２２０が発生した電気信号は、外部の電子機器に伝達されてもよい。単なる例示として、図２に示すように、音響トランスデューサ２２０は、インタフェース２２２を含んでもよい。インタフェース２２２は、外部の電子機器の内部素子（例えば、プロセッサ）に有線接続されるか（例えば、電気的に接続される）、又は無線接続されてもよい。音響トランスデューサ２２０が発生した電気信号は、インタフェース２２２を介して外部の電子機器に有線又は無線の方式で伝達されてもよい。いくつかの実施例では、外部の電子機器は、モバイル装置、ウェアラブル装置、仮想現実装置、拡張現実装置など、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例では、モバイル装置は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ゲーム装置、ナビゲーション装置など、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例では、ウェアラブル装置は、スマートブレスレット、イヤホン、助聴器、スマートヘルメット、スマートウォッチ、スマート衣類、スマートバックパック、スマートアクセサリなど、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例では、仮想現実装置及び／又は拡張現実装置は、仮想現実ヘルメット、仮想現実メガネ、仮想現実パッチ、拡張現実ヘルメット、拡張現実メガネ、拡張現実パッチなど、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。例えば、仮想現実装置及び／又は拡張現実装置は、Ｇｏｏｇｌｅ Ｇｌａｓｓ（登録商標）、Ｏｃｕｌｕｓ Ｒｉｆｔ、Ｈｏｌｏｌｅｎｓ（登録商標）、Ｇｅａｒ ＶＲ（登録商標）などを含んでもよい。

【0062】

なお、上記振動センサ２００及びその部材に関する説明は、例示及び説明のためのものに過ぎず、本明細書の適用範囲を限定するものではない。当業者であれば、本明細書の示唆に基づいて振動センサ２００に対して様々な修正及び変更を行うことができる。いくつかの実施例では、弾性素子２１２２には、少なくとも１つの減圧孔が設置されてもよい。該減圧孔は、弾性素子２１２２を貫通してもよい。これらの修正及び変更は、依然として本明細書の範囲内にある。

【0063】

図６は、本明細書のいくつかの実施例に係る振動システム６００の簡略図である。図１～図５に示された振動レシーバーは、振動システム６００により説明されてもよい。図６に示すように、振動システム６００は、密閉キャビティに取り囲むハウジング６１１と、該密閉キャビティ内に位置する振動ユニット６１２とを含んでもよい。振動ユニット６１２は、質量素子６１２１及び弾性素子６１２２を含んでもよい。弾性素子６１２２は、質量素子６１２１とハウジング６１１との間に接続されてもよい。いくつかの実施例では、弾性素子６１２２は、バネであってもよい。説明を容易にするために、ハウジング６１１の質量は、ｍと示すことができ、質量素子６１２１の質量は、Ｍ_ｍと示すことができ、弾性素子６１２２の質量は、Ｋ_ｍと示すことができ、システムの減衰は、Ｒ_ｍと示すことができる。

【0064】

ハウジング６１１が振動するときの変位ξ_１は、下式のように示すことができる。

【0065】

【数1】

【0066】

ここで、ξ_１０は、ハウジング６１１が振動するときの振幅であり、iは、虚数単位であり、ωは、ハウジング６１１が振動するときの振動周波数であり、tは、ハウジング６１１が振動するときの振動時間である。質量素子６１２１の運動方程式は、下式のように示すことができる。

【0067】

【数2】

ここで、ξ_２は、質量素子６１２１が振動するときの変位である。

【0068】

質量素子６１２１とハウジング６１１との間の相対変位ξをξ＝ξ_１－ξ_２にすると、該相対変位の幅ξ_ａは、下式のように示すことができる。

【0069】

【数3】

【0070】

ここで、ａ_１０は、ハウジング６１１の加速度振幅であり、機械インピーダンスのモジュール値

【0071】

【数4】

【0072】

、機械リアクタンス

【0073】

【数5】

【0074】

、Ａｂｓは、絶対値関数である。

【0075】

単位加速度で質量素子６１２１のハウジング６１１に対する振幅Δｈは、下式のように示すことができる。

【0076】

【数6】

【0077】

Ｋ_ｍ＝ω_０ ^２＊Ｍ_ｍであると、ここで、ω_０は、振動システム６００の共振周波数であり、下式を取得することができる。

【0078】

【数7】

【0079】

振動システム６００の周波数応答曲線の平坦な領域での感度については、ω≪ω_０であり、計算を容易にするために、ω＝１であると、質量素子６１２１の低周波数範囲内（例えば、周波数応答曲線の平坦な領域）での振幅は、下式のように示すことができる。

【0080】

【数8】

【0081】

振動システム６００の実際の応用において、ω≫１であると、振動システム６００の実際の応用において質量素子６１２１の低周波数範囲内での振幅は、下式のように示すことができる。

【0082】

【数9】

【0083】

品質係数

【0084】

【数10】

【0085】

を式（７）に代入し、質量素子６１２１の低周波数範囲内での振幅は、下式のように示すことができる。

【0086】

【数11】

【0087】

振動システム６００の周波数応答曲線の平坦な領域での感度は、主に振動システム６００の共振周波数ω_０に関連し、品質係数Ｑ_ｍからの影響が少なく、ほとんど無視してもよい。したがって、単位加速度で質量素子６１２１の低周波数（例えば、周波数応答曲線の平坦な領域）でのハウジング６１１に対する振幅は、下式のように示すことができる。

【0088】

【数12】

【0089】

式（９）から分かるように、質量素子６１２１の振幅は、振動システム６００の共振周波数の二乗に反比例する。本明細書の他の実施例、例えば、図２に示された振動センサ２００に適用されると、質量素子２１２１の振幅は、振動センサ２００の共振周波数の二乗に反比例する。さらに、式（９）から分かるように、機械システム（例えば、振動センサ１００、振動センサ２００、振動システム６００）に対して、その共振周波数が低ければ低いほど、その質量素子（例えば、質量素子２１２１、質量素子６１２１）の重心の低周波数（例えば、該機械システムの周波数応答曲線の平坦な領域）での振幅が大きく、その感度が高い。いくつかの実施例では、低周波数は、２０００Ｈｚ未満又は１０００Ｈｚ未満又は８００Ｈｚ未満又は６００Ｈｚ未満又は５００Ｈｚ未満の周波数帯域であってもよい。同様に、該機械システムの質量素子の重心の低周波数（例えば、該機械システムの周波数応答曲線の平坦な領域）での振幅が大きければ大きいほど、該機械システムの共振周波数が低く、感度が高い。

【0090】

したがって、本明細書では、図２における説明に基づいて、弾性素子（例えば、弾性素子２１２２）は、質量素子（例えば、質量素子２１２１）の側壁に周着され、振動ユニット（例えば、振動ユニット２１２）の振動中において、弾性素子に剪断変形が発生する。引張変形及び圧縮変形と比較して、剪断変形は、弾性素子のバネ係数を低下させ、振動センサ（例えば、振動センサ２００）の共振周波数を低下させるため、振動ユニットの振動中において、質量素子の振幅を向上させ、振動センサの感度を向上させる。

【0091】

さらに、本明細書では、図２における説明に基づいて、弾性素子とハウジング（例えば、ハウジング２１１）との間には、間隔が存在し、これにより、弾性素子の剛性を低下させ、弾性素子の弾性を向上させることができるため、振動ユニットの振動中において、質量素子の振幅を向上させ、振動センサの共振周波数を低下させ、振動センサの感度を向上させる。

【0092】

振動システム６００の共振周波数は、質量素子６１２１の質量Ｍ_ｍ、弾性素子６１２２の質量Ｋ_ｍ及びシステムの減衰Ｒ_ｍにより決定されてもよく、ここで、システムの減衰Ｒ_ｍは、振動システム６００の共振周波数と正に相関し、質量素子６１２１の質量Ｍ_ｍと弾性素子６１２２の質量Ｋ_ｍとの和は、振動システム６００の共振周波数と負に相関する。また、式（９）から分かるように、共振周波数が同じ機械システム（例えば、振動センサ１００、振動センサ２００、振動システム６００）に対して、その質量素子（例えば、質量素子２１２１、質量素子６１２１）の重心の低周波数（例えば、該機械システムの周波数応答曲線の平坦な領域）での振幅がほぼ同じである。質量素子の重心の低周波数での振幅がほぼ同じの機械システムに対して、該機械システムの感度を向上させるように、該機械システムの各部材の構造及び／又はパラメータをどのように設定するかについては、具体的には以下の図７～図８の紹介を参照する。

【0093】

図７は、本明細書のいくつかの実施例に係る振動センサ７００の概略構成図である。図７に示すように、振動センサ７００は、振動レシーバー７１０及び音響トランスデューサ７２０を含んでもよい。振動レシーバー７１０は、ハウジング７１１及び振動ユニット７１２を含んでもよい。ハウジング７１１は、音響キャビティ７１３を有するパッケージ構造に取り囲むように、音響トランスデューサ７２０に接続されてもよい。振動ユニット７１２は、該パッケージ構造の音響キャビティ７１３内に位置し、かつ音響キャビティ７１３を第１の音響キャビティ７１３１と第２の音響キャビティ７１３２に仕切ることができる。振動ユニット７１２は、質量素子７１２１、弾性フィルム７１２２及び支持部材７１２３を含んでもよい。図７に示すように、質量素子７１２１は、弾性フィルム７１２２の上表面に設置されてもよい。いくつかの実施例では、弾性フィルム７１２２の材料は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルム、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）フィルムなどの高分子弾性フィルムを含んでもよく、複合フィルム（例えば、プラスチックフィルム（例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）及びポリエステル（ＰＥＴ）など）、ガラスペーパー、紙及び／又は金属箔ＡＬなどを複合して形成されたフィルム）であってもよい。支持部材７１２３は、弾性フィルム７１２２を支持することができる。図７に示すように、弾性フィルム７１２２は、支持部材７１２３の一方の端面に固定される。支持部材７１２３の他方の端面は、音響トランスデューサ７２０に接続される。

【0094】

なお、図７に示すように、質量素子７１２１は、弾性フィルム７１２２により第１の音響キャビティ７１３１の上方に設置され、質量素子７１２１の振動方向に垂直な断面積は、第１の音響キャビティ７１３１の質量素子７１２１の振動方向に垂直な断面積より小さい。単なる例示として、質量素子７１２１の振動方向に垂直な断面積は、第１の音響キャビティ７１３１の質量素子７１２１の振動方向に垂直な断面積の２／３以下である。また例えば、質量素子７１２１の振動方向に垂直な断面積は、第１の音響キャビティ７１３１の質量素子７１２１の振動方向に垂直な断面積の１／３以下である。

【0095】

振動センサ７００の感度は、第１の音響キャビティ７１３１の気圧の変化と第１の音響キャビティ７１３１の初期気圧との比又は第１の音響キャビティ７１３１の体積の変化と前記第１の音響キャビティ７１３１の初期体積との比に正比例してもよい。換言すれば、振動センサ７００の感度は、下式のように示すことができる。

【0096】

【数13】

【0097】

ここで、Δｐは、第１の音響キャビティ７１３１の気圧の変化であり、ｐ_０は、第１の音響キャビティ７１３１の初期気圧であり、ΔＶは、第１の音響キャビティ７１３１の体積の変化であり、Ｖ_０は、第１の音響キャビティ７１３１の初期体積である。いくつかの実施例では、音響トランスデューサ７２０は、少なくとも１つの吸気口７２１を含んでもよく、第１の音響キャビティ７１３１の初期体積Ｖ_０は、少なくとも１つの吸気口７２１の体積を含む。

【0098】

図７に示すように、質量素子７１２１の振動方向に垂直な断面積は、第１の音響キャビティ７１３１の質量素子７１２１の振動方向に垂直な断面積より小さいため、質量素子７１２１が振動方向に沿って上下に振動すると、弾性フィルム７１２２が変形し、それにより第１の音響キャビティ７１３１の体積を変化させる。弾性フィルム７１２２の変形による第１の音響キャビティ７１３１の体積の変化の形状は、角錐台に近似してもよいため、第１の音響キャビティ７１３１の体積の変化ΔＶは、下式のように示すことができる。

【0099】

【数14】

【0100】

ここで、Δｈは、質量素子７１２１の振幅であり、Ａ_１は、質量素子７１２１の振動方向に垂直な断面積であり、Ａ_０は、第１の音響キャビティ７１３１の質量素子７１２１の振動方向に垂直な断面積である。

【0101】

さらに、式（１０）及び式（１１）から分かるように、振動センサ７００の感度は、下式のように示すことができる。

【0102】

【数15】

【0103】

図８は、本明細書のいくつかの実施例に係る振動センサ８００の概略構成図である。図８に示すように、振動センサ８００は、振動レシーバー８１０及び音響トランスデューサ８２０を含んでもよい。振動レシーバー８１０は、ハウジング８１１及び振動ユニット８１２を含んでもよい。ハウジング８１１は、音響キャビティ８１３を有するパッケージ構造に取り囲むように、音響トランスデューサ８２０に接続されてもよい。振動ユニット８１２は、該パッケージ構造の音響キャビティ８１３内に位置してもよい。振動ユニット８１２は、音響キャビティ８１３を第１の音響キャビティ８１３１と第２の音響キャビティ８１３２に仕切ることができる。振動ユニット８１２は、質量素子８１２１及び弾性素子８１２２を含んでもよい。弾性素子８１２２は、質量素子８１２１の側壁に周着され、かつ音響トランスデューサ８２０に向かって延在して音響トランスデューサ８２０に直接接続されてもよい。振動センサ８００の構造及び部材は、図２において説明された振動センサ２００の構造及び部材と同じであるか又は類似し、具体的には図２～図５における説明を参照してもよく、ここではさらに説明しない。

【0104】

なお、図８に示すように、弾性素子８１２２が質量素子８１２１の側壁に周着されるため、質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積は、第１の音響キャビティ８１３１の質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積とほぼ同じである。いくつかの実施例では、質量素子８１２１と第１の音響キャビティ８１３１との質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積の偏差は、２５％より小さくてもよい。いくつかの実施例では、該偏差は、質量素子８１２１と第１の音響キャビティ８１３１との質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積の差の絶対値と、質量素子８１２１の質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積と、の比である。例えば、質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積は、第１の音響キャビティ８１３１の質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積の３／４～５／４である。いくつかの実施例では、第１の音響キャビティ８１３１の質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積は、第１の音響キャビティ８１３１の質量素子８１２１に近接する箇所での断面の面積であってもよい。近接とは、該断面と質量素子８１２１の下表面との間の距離が該断面と音響トランスデューサ８２０の上表面との間の距離より小さいことであってもよい。いくつかの実施例では、質量素子８１２１の下表面は、質量素子８１２１の音響トランスデューサ８２０に近接する表面であり、音響トランスデューサ８２０の上表面は、音響トランスデューサ８２０の質量素子８１２１に近接する表面である。いくつかの実施例では、第１の音響キャビティ８１３１の質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積は、第１の音響キャビティ８１３１の振動方向に垂直な全ての断面の面積の平均値であってもよい。いくつかの実施例では、質量素子８１２１の質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積は、質量素子８１２１の下表面の面積であってもよい。いくつかの実施例では、質量素子８１２１の質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積は、質量素子８１２１の振動方向に垂直な全ての断面の面積の平均値であってもよい。いくつかの実施例では、質量素子８１２１の質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積は、質量素子８１２１の上表面の面積であってもよい。いくつかの実施例では、質量素子８１２１の上表面は、質量素子８１２１の音響トランスデューサ８２０から離れる表面である。

【0105】

図８に示すように、質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積が第１の音響キャビティ８１３１の質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積とほぼ同じであるため、質量素子８１２１が振動方向に沿って上下に振動すると、第１の音響キャビティ８１３１の体積を変化させる。質量素子８１２１による第１の音響キャビティ８１３１の体積の変化の形状は、筒状（又は直方体状）に近似してもよいため、第１の音響キャビティ８１３１の体積の変化ΔＶは、下式のように示すことができる。

【0106】

【数16】

【0107】

ここで、Δｈは、質量素子８１２１の振幅であり、Ａ_０は、第１の音響キャビティ８１３１の質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積である。

【0108】

さらに、式（１０）及び式（１３）から分かるように、振動センサ８００の感度は、下式のように示すことができる。

【0109】

【数17】

【0110】

ここで、Δｐは、第１の音響キャビティ８１３１の気圧の変化であり、ｐ_０は、第１の音響キャビティ８１３１の初期気圧であり、Ｖ_０は、第１の音響キャビティ８１３１の初期体積である。いくつかの実施例では、音響トランスデューサ８２０は、少なくとも１つの吸気口８２１を含んでもよく、第１の音響キャビティ８１３１の初期体積Ｖ_０は、少なくとも１つの吸気口８２１の体積を含む。

【0111】

式（１４）から分かるように、振動センサ８００の感度は、質量素子８１２１の振幅Δｈと第１の音響キャビティ８１３１の質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積Ａ_０との積と、第１の音響キャビティ８１３１の初期体積Ｖ_０と、の比に正比例してもよい。いくつかの実施例では、振動センサ８００の構造パラメータを設計することにより振動センサ８００の感度ｓを閾値より大きくすることができる。例えば、上記式（９）から分かるように、振動センサ８００の構造パラメータを設計することで振動センサ８００の共振周波数ω_０を設計することができ、それにより質量素子８１２１の振幅Δｈに影響を与え、振動センサ８００の感度を需要に合わせる。いくつかの実施例では、第１の音響キャビティ８１３１の初期体積Ｖ_０及び／又は第１の音響キャビティ８１３１の質量素子８１２１の振動方向に垂直な断面積Ａ_０を設定することで振動センサ８００の感度ｓを閾値より大きくすることができる。該閾値は、設計者により実際の需要に応じて調整されてもよい。

【0112】

式（１２）及び式（１４）から分かるように、第１の音響キャビティ（例えば、第１の音響キャビティ７１３１、第１の音響キャビティ８１３１）の初期体積Ｖ_０、質量素子（例えば、質量素子７１２１、質量素子８１２１）の振動方向に垂直な断面積Ａ_０及び該質量素子の振幅Δｈが一定であるという前提で、該質量素子の振動方向に垂直な断面積Ａ_１が第１の音響キャビティの該質量素子の振動方向に垂直な断面積Ａ_０より小さい場合、同じ共振周波数で（すなわち、Δｈが同じである）、

【0113】

【数18】

【0114】

であり、すなわち、図８に示された振動センサ８００の感度は、図７に示された振動センサの感度より大きい。

【0115】

以上より、本明細書では、質量素子（例えば、質量素子８１２１）の振動方向に垂直な断面積が第１の音響キャビティ（例えば、第１の音響キャビティ８１３１）の該質量素子の振動方向に垂直な断面積とほぼ同じであるように設定することで、振動センサ（例えば、振動センサ８００）の感度を向上させることができる。

【0116】

いくつかの実施例では、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－４０ｄＢ以上である。好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－３８ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－３６ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－３４ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－３２ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－３０ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－２８ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－２７ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－２６ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－２４ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－２２ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－２０ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－１８ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－１６ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－１４ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、１２ｄＢ以上である。より好ましくは、１００Ｈｚ～１０００Ｈｚの周波数範囲内で、振動センサ２００の感度は、－１０ｄＢ以上である。

【0117】

なお、上記図６～図８における振動センサ及びその部材に関する説明は、例示及び説明のためのものに過ぎず、本明細書の適用範囲を限定するものではない。当業者であれば、本明細書の示唆に基づいて振動センサに対して様々な修正及び変更を行うことができる。これらの修正及び変更は、依然として本明細書の範囲内にある。

【0118】

図９は、本明細書のいくつかの実施例に係る振動センサ９００の概略構成図である。図９に示すように、振動センサ９００は、振動レシーバー９１０及び音響トランスデューサ９２０を含む。振動レシーバー９１０は、ハウジング９１１及び振動ユニット９１２を含んでもよい。ハウジング９１１は、音響キャビティ９１３を形成することができる。振動ユニット９１２は、該音響キャビティ９１３内に位置して、音響キャビティ９１３を第１の音響キャビティ９１３１と第２の音響キャビティ９１３２に仕切ることができる。振動ユニット９１２は、質量素子９１２１及び弾性素子９１２２を含んでもよい。弾性素子９１２２は、質量素子９１２１の側壁に周着され、かつ音響トランスデューサ９２０に向かって延在して音響トランスデューサ９２０に間接的に接続されてもよい。振動センサ９００の構造及び部材は、図２において説明された振動センサ２００の構造及び部材と同じであるか又は類似し、具体的には図２～図５における説明を参照してもよく、ここではさらに説明しない。

【0119】

いくつかの実施例では、振動レシーバー９１０は、基板９１４をさらに含んでもよい。基板９１４は、振動センサ９００の他の部材を固定及び／又は支持することができる。例えば、ハウジング９１１は、音響キャビティ９１３に取り囲むように、基板９１４に物理的に接続されてもよい。基板９１４は、音響トランスデューサ９２０に設置されてもよい。弾性素子９１２２の音響トランスデューサ９２０に向かって延在する一端は、基板９１４に接続されてもよく、それにより基板は、振動ユニット９１２を固定支持することができる。基板の設置により、振動レシーバー９１０を独立した部材として加工、製造、販売することができる。基板を有する振動レシーバー９１０を従来の音響トランスデューサ９２０に直接物理的に接続（例えば、接着）して振動センサ９００を形成することができ、これにより振動センサ９００の製造プロセスを簡略化し、振動センサ９００の製造プロセスの柔軟性を向上させる。いくつかの実施例では、基板の厚さは、１０ｕｍ～３００ｕｍであってもよい。好ましくは、基板の厚さは、２０ｕｍ～２５０ｕｍであってもよい。より好ましくは、基板の厚さは、３０ｕｍ～２００ｕｍであってもよい。より好ましくは、基板の厚さは、４０ｕｍ～１５０ｕｍであってもよい。より好ましくは、基板の厚さは、５０ｕｍ～１５０ｕｍであってもよい。より好ましくは、基板の厚さは、６０ｕｍ～１３０ｕｍであってもよい。より好ましくは、基板の厚さは、７０ｕｍ～１１０ｕｍであってもよい。より好ましくは、基板の厚さは、８０ｕｍ～９０ｕｍであってもよい。いくつかの実施例では、基板の材料は、金属（例えば、鉄、銅、ステンレス鋼など）、合金、非金属（プラスチック、ゴム、樹脂）など又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

【0120】

いくつかの実施例では、基板９１４は、排気口９１４１を含んでもよい。排気口９１４１と音響トランスデューサ９２０の吸気口９２１の、基板９１４と音響トランスデューサ９２０との接続面への投影が重なるか又は部分的に重なるため、第１の音響キャビティ９１３１内の音圧の変化は、排気口９１４１及び吸気口９２１により音響トランスデューサ９２０に作用して電気信号を発生させることができる。

【0121】

いくつかの実施例では、振動センサ９００の共振周波数は、２５００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ９００の共振周波数は、３０００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ９００の共振周波数は、３５００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ９００の共振周波数は、４０００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ９００の共振周波数は、４５００Ｈｚ～５０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ９００の共振周波数は、２５００Ｈｚ～４５００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ９００の共振周波数は、２５００Ｈｚ～４０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ９００の共振周波数は、２５００Ｈｚ～３５００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ９００の共振周波数は、２５００Ｈｚ～３０００Ｈｚであってもよい。いくつかの実施例では、１０００Ｈｚより小さい周波数範囲内で、振動センサ９００の感度は、－２７ｄＢ以上である。好ましくは、１０００Ｈｚより小さい周波数範囲内で、振動センサ９００の感度は、－２６ｄＢ以上である。より好ましくは、１０００Ｈｚより小さい周波数範囲内で、振動センサ９００の感度は、－２４ｄＢ以上である。より好ましくは、１０００Ｈｚより小さい周波数範囲内で、振動センサ９００の感度は、－２２ｄＢ以上である。より好ましくは、１０００Ｈｚより小さい周波数範囲内で、振動センサ９００の感度は、－２０ｄＢ以上である。より好ましくは、１０００Ｈｚより小さい周波数範囲内で、振動センサ９００の感度は、－１８ｄＢ以上である。より好ましくは、１０００Ｈｚより小さい周波数範囲内で、振動センサ９００の感度は、－１６ｄＢ以上である。より好ましくは、１０００Ｈｚより小さい周波数範囲内で、振動センサ９００の感度は、－１４ｄＢ以上である。より好ましくは、１０００Ｈｚより小さい周波数範囲内で、振動センサ９００の感度は、１２ｄＢ以上である。より好ましくは、１０００Ｈｚより小さい周波数範囲内で、振動センサ９００の感度は、－１０ｄＢ以上である。

【0122】

図１０は、本明細書のいくつかの実施例に係る振動センサ９００の周波数応答曲線図である。図１０に示すように、振動センサ９００の共振周波数は、約４５００Ｈｚであり、１０００Ｈｚより小さい周波数範囲内で、振動センサ９００の感度は、約－１８ｄＢである。

【0123】

なお、上記図９～図１０における振動センサ９００及びその部材に関する説明は、例示及び説明のためのものに過ぎず、本明細書の適用範囲を限定するものではない。当業者であれば、本明細書の示唆に基づいて振動センサ９００に対して様々な修正及び変更を行うことができる。例えば、弾性素子９１２１とハウジング９１１とは、直接接触してもよく、それらの間に間隔が存在してもよい。これらの修正及び変更は、依然として本明細書の範囲内にある。

【0124】

図１１は、本明細書のいくつかの実施例に係る振動センサ１１００の概略構成図である。図１１に示すように、振動センサ１１００は、振動レシーバー１１１０及び音響トランスデューサ１１２０を含んでもよい。振動レシーバー１１１０は、ハウジング１１１１、振動ユニット１１１２、及び基板１１１４を含んでもよい。ハウジング１１１１は、音響キャビティ１１１３を有するパッケージ構造に取り囲むように、基板１１１４に接続されてもよい。振動ユニット１１１２は、音響キャビティ１１１３内に位置してもよい。振動ユニット１１１２は、音響キャビティ１１１３を第１の音響キャビティ１１１３１と第２の音響キャビティ１１１３２に仕切ることができる。振動ユニット１１１２は、質量素子１１１２１と弾性素子１１１２２を含んでもよい。弾性素子１１１２２は、質量素子１１１２１の側壁に周着され、かつ音響トランスデューサ１１２０に向かって延在して基板１１１４に直接接続されてもよい。振動レシーバー１１１０は、音響トランスデューサ１１２０に設置されてもよい。振動センサ１１００の構造及び部材は、図２において説明された振動センサ２００の構造及び部材と同じであるか又は類似し、具体的には図２～図５における説明を参照してもよく、ここではさらに説明しない。

【0125】

いくつかの実施例では、図１１に示すように、基板１１１４は、底板１１１４２及び側壁１１１４３を含んでもよい。底板１１１４２は、音響トランスデューサ１１２０に接続されてもよい。側壁１１１４３の内表面には、弾性素子１１１２２が接続されてもよい。いくつかの実施例では、側壁１１１４３の外表面は、ハウジング１１１１に緊密に接触して、ハウジング１１１１とのパッケージを実現してもよい。いくつかの実施例では、側壁１１１４３の外表面は、ハウジング１１１１に接触しなくてもよく、基板１１１４の底板１１１４２は、ハウジング１１１１に向かって延在し、かつハウジング１１１１に緊密に接触してパッケージを実現してもよい。側壁１１１４３の設置により振動センサ１１００の製造中において弾性素子１１１２２の流れを低減して、弾性素子１１１２２の形状及び位置をよりよく制御することができる。いくつかの実施例では、底板１１１４２の厚さは、５０～１５０ｕｍである。好ましくは、底板１１１４２の厚さは、６０～１４０ｕｍである。より好ましくは、底板１１１４２の厚さは、７０～１３０ｕｍである。より好ましくは、底板１１１４２の厚さは、８０～１２０ｕｍである。より好ましくは、底板１１１４２の厚さは、９０～１１０ｕｍである。より好ましくは、底板１１１４２の厚さは、９５～１０５ｕｍである。いくつかの実施例では、側壁１１１４３の底板１１１４２から離れる方向に沿った長さは、２０～２００ｕｍである。好ましくは、側壁１１１４３の底板１１１４２から離れる方向に沿った長さは、３０～１８０ｕｍである。より好ましくは、側壁１１１４３の底板１１１４２から離れる方向に沿った長さは、４０～１６０ｕｍである。より好ましくは、側壁１１１４３の底板１１１４２から離れる方向に沿った長さは、５０～１４０ｕｍである。より好ましくは、側壁１１１４３の底板１１１４２から離れる方向に沿った長さは、６０～１２０ｕｍである。より好ましくは、側壁１１１４３の底板１１１４２から離れる方向に沿った長さは、７０～１１０ｕｍである。より好ましくは、側壁１１１４３の底板１１１４２から離れる方向に沿った長さは、８０～１００ｕｍである。より好ましくは、側壁１１１４３の底板１１１４２から離れる方向に沿った長さは、８５～９５ｕｍである。

【0126】

なお、上記図１１における振動センサ１１００及びその部材に関する説明は、例示及び説明のためのものに過ぎず、本明細書の適用範囲を限定するものではない。当業者であれば、本明細書の示唆に基づいて振動センサ１１００に対して様々な修正及び変更を行うことができる。例えば、ハウジング１１１１と音響トランスデューサ１１２０とは、接触してもよく（例えば、物理的に接続されてもよく）、それらの間に間隔が存在してもよい。これらの修正及び変更は、依然として本明細書の範囲内にある。

【0127】

図１２は、本明細書のいくつかの実施例に係る振動センサ１２００の概略構成図である。図１２に示すように、振動センサ１２００は、振動レシーバー１２１０及び音響トランスデューサ１２２０を含んでもよい。振動レシーバー１２１０は、ハウジング１２１１及び振動ユニット１２１２を含んでもよい。ハウジング１２１１は、音響キャビティ１２１３を有するパッケージ構造に取り囲むように、音響トランスデューサ１２２０に接続されてもよい。振動ユニット１２１２は、該パッケージ構造の音響キャビティ１２１３内に位置してもよい。振動ユニット１２１２は、音響キャビティ１２１３を第１の音響キャビティ１２１３１と第２の音響キャビティ１２１３２に仕切ることができる。振動ユニット１２１２は、質量素子１２１２１及び弾性素子１２１２２を含んでもよい。弾性素子１２１２２は、質量素子１２１２１の側壁に周着され、かつ音響トランスデューサ１２２０に向かって延在して音響トランスデューサ１２２０に直接又は間接的に接続されてもよい。振動センサ１２００の構造及び部材は、図２において説明された振動センサ２００の構造及び部材と同じであるか又は類似し、具体的には図２～図５における説明を参照してもよく、ここではさらに説明しない。

【0128】

いくつかの実施例では、弾性素子１２１２２は、第１の弾性部１２２Ａ及び第２の弾性部１２２Ｂを含んでもよい。第１の弾性部１２２Ａの両端は、それぞれ質量素子１２１２１の側壁と第２の弾性部１２２Ｂに接続される。第２の弾性部１２２Ｂは、音響トランスデューサ１２２０に向かって延在し、かつ音響トランスデューサ１２２０に直接又は間接的に接続される。例えば、第２の弾性部１２２Ｂの音響トランスデューサ１２２０に向かって延在する一端は、音響トランスデューサ１２２０に直接物理的に接続（例えば、接着）されてもよい。また例えば、振動レシーバー１２１０は、基板を含んでもよく、第２の弾性部１２２Ｂの音響トランスデューサ１２２０に向かって延在する一端は、基板により音響トランスデューサ１２２０に接続されてもよい。該基板は、図９及び図１０において説明された基板９１４及び基板１１１４と同じであるか又は類似し、具体的には図９及び図１０における説明を参照してもよく、ここではさらに説明しない。本実施例では、第１の弾性部１２２Ａは、音響トランスデューサ１２２０又は基板に接続／接触せず、これにより、弾性素子１２１２２の剛性を効果的に低下させることができるため、振動ユニット１２１２の振動中において、質量素子１２１２１の振幅を向上させ、振動センサ１２００の共振周波数を低下させ、振動センサ１２００の感度を向上させる。いくつかの実施例では、振動センサ１２００の共振周波数は、１０００Ｈｚ～４０００Ｈｚであってもよい。好ましくは、振動センサ１２００の共振周波数は、１０００Ｈｚ～３５００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ１２００の共振周波数は、１０００Ｈｚ～３０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ１２００の共振周波数は、１０００Ｈｚ～２５００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ１２００の共振周波数は、１０００Ｈｚ～２０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ１２００の共振周波数は、１０００Ｈｚ～１５００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ１２００の共振周波数は、１５００Ｈｚ～４０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ１２００の共振周波数は、２０００Ｈｚ～４０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ１２００の共振周波数は、２５００Ｈｚ～４０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ１２００の共振周波数は、３０００Ｈｚ～４０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ１２００の共振周波数は、３５００Ｈｚ～４０００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ１２００の共振周波数は、２０００Ｈｚ～３５００Ｈｚであってもよい。より好ましくは、振動センサ１２００の共振周波数は、２５００Ｈｚ～３０００Ｈｚであってもよい。

【0129】

いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、同じ材料で製造されてもよく、異なる材料で製造されてもよい。単なる例示として、第１の弾性部１２２Ａ及び第２の弾性部１２２Ｂの材料は、シリコーンゴム、シリコーンゲル、シリコーンシーラントなど又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、０．１～１００ＨＡであってもよい。好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、０．２～９５ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、０．３～９０ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、０．４～８５ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、０．５～８０ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、０．６～７５ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、０．７～７０ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、０．８～６５ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、０．９～６０ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、１～５５ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、１～５０ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、１～４５ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、１～４０ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、１～３５ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、１～３０ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、１～２５ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、１～２０ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、１～１５ＨＡであってもよい。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａと第２の弾性部１２２Ｂとは、ショア硬度が、１～１０ＨＡであってもよい。

【0130】

いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に沿った厚さは、１０～３００ｕｍである。好ましくは、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に沿った厚さは、２０～２８０ｕｍである。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に沿った厚さは、３０～２６０ｕｍである。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に沿った厚さは、４０～２４０ｕｍである。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に沿った厚さは、５０～２４０ｕｍである。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に沿った厚さは、５０～２２０ｕｍである。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に沿った厚さは、５０～２００ｕｍである。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に沿った厚さは、６０～１８０ｕｍである。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に沿った厚さは、７０～１６０ｕｍである。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に沿った厚さは、８０～１４０ｕｍである。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に沿った厚さは、９０～１２０ｕｍである。より好ましくは、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に沿った厚さは、１００～１１０ｕｍである。

【0131】

いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１の振動方向に垂直な方向に沿った長さ（すなわち、質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅）は、１０～３００ｕｍである。いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、２０～２８０ｕｍである。いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、３０～２６０ｕｍである。いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、４０～２４０ｕｍである。いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、５０～２４０ｕｍである。いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、５０～２２０ｕｍである。いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、５０～２００ｕｍである。いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、６０～１８０ｕｍである。いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、７０～１６０ｕｍである。いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、８０～１４０ｕｍである。いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、９０～１２０ｕｍである。いくつかの実施例では、第１の弾性部１２２Ａの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、１００～１１０ｕｍである。いくつかの実施例では、第２の弾性部１２２Ｂの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、２０～２８０ｕｍである。いくつかの実施例では、第２の弾性部１２２Ｂの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、３０～２６０ｕｍである。いくつかの実施例では、第２の弾性部１２２Ｂの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、４０～２４０ｕｍである。いくつかの実施例では、第２の弾性部１２２Ｂの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、５０～２４０ｕｍである。いくつかの実施例では、第２の弾性部１２２Ｂの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、５０～２２０ｕｍである。いくつかの実施例では、第２の弾性部１２２Ｂの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、５０～２００ｕｍである。いくつかの実施例では、第２の弾性部１２２Ｂの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、６０～１８０ｕｍである。いくつかの実施例では、第２の弾性部１２２Ｂの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、７０～１６０ｕｍである。いくつかの実施例では、第２の弾性部１２２Ｂの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、８０～１４０ｕｍである。いくつかの実施例では、第２の弾性部１２２Ｂの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、９０～１２０ｕｍである。いくつかの実施例では、第２の弾性部１２２Ｂの質量素子１２１２１に近接する側から、質量素子１２１２１から離れる側までの幅は、１００～１１０ｕｍである。

【0132】

なお、上記図１１における振動センサ１２００及びその部材に関する説明は、例示及び説明のためのものに過ぎず、本明細書の適用範囲を限定するものではない。当業者であれば、本明細書の示唆に基づいて振動センサ１２００に対して様々な修正及び変更を行うことができる。例えば、ハウジング１２１１と音響トランスデューサ１２２０とは、接触してもよく（例えば、物理的に接続されてもよく）、それらの間に間隔が存在してもよい。これらの修正及び変更は、依然として本明細書の範囲内にある。

【0133】

以上は基本概念を説明してきたが、当業者にとっては、上記詳細な開示は、単なる例示として提示されているものに過ぎず、本願を限定するものではないことは明らかである。本明細書において明確に記載されていないが、当業者は、本願に対して様々な変更、改良及び修正を行うことができる。これらの変更、改良及び修正は、本願によって示唆されることが意図されるため、本願の例示的な実施例の趣旨及び範囲内にある。

【0134】

また、本願の実施例を説明するために、本願において特定の用語が使用されている。例えば、「１つの実施例」、「一実施例」、及び／又は「いくつかの実施例」は、本願の少なくとも１つの実施例に関連した特定の特徴、構造又は特性を意味する。したがって、本明細書の様々な部分における「一実施例」、「１つの実施例」又は「１つの代替的な実施例」の２つ以上の言及は、必ずしもすべてが同一の実施例を指すとは限らないことを強調し、理解されたい。また、本願の１つ以上の実施例における特定の特徴、構造、又は特性は、適切に組み合わせられてもよい。

【0135】

また、当業者には理解されるように、本願の各態様は、任意の新規かつ有用なプロセス、機械、製品又は物質の組み合わせ、又はそれらへの任意の新規かつ有用な改善を含む、いくつかの特許可能なクラス又はコンテキストで、例示及び説明され得る。よって、本願の各態様は、完全にハードウェアによって実行されてもよく、完全にソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）によって実行されてもよく、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実行されてもよい。以上のハードウェア又はソフトウェアは、いずれも「データブロック」、「モジュール」、「エンジン」、「ユニット」、「アセンブリ」又は「システム」と呼ばれてもよい。また、本願の各態様は、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードを含む１つ以上のコンピュータ読み取り可能な媒体に具現化されたコンピュータプログラム製品の形態を取ることができる。

【0136】

コンピュータ記憶媒体は、コンピュータプログラムコードを搬送するための、ベースバンド上で伝播されるか又は搬送波の一部として伝播される伝播データ信号を含んでもよい。該伝播信号は、電磁気信号、光信号又は適切な組み合わせ形態などの様々な形態を含んでもよい。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体以外の任意のコンピュータ読み取り可能な媒体であってもよく、該媒体は、命令実行システム、装置又は設備に接続されることにより、使用されるプログラムの通信、伝播又は伝送を実現することができる。コンピュータ記憶媒体上のプログラムコードは、無線、ケーブル、光ファイバケーブル、ＲＦ若しくは類似の媒体、又は上記媒体の任意の組み合わせを含む任意の適切な媒体を介して伝播することができる。

【0137】

本願の各部分の操作に必要なコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ、Ｓｃａｌａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｅｉｆｆｅｌ、ＪＡＤＥ、Ｅｍｅｒａｌｄ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、ＶＢ．ＮＥＴ、Ｐｙｔｈｏｎなどのオブジェクト指向プログラミング言語、Ｃ言語、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、Ｆｏｒｔｒａｎ ２００３、Ｐｅｒｌ、ＣＯＢＯＬ ２００２、ＰＨＰ、ＡＢＡＰなどの従来の手続き型プログラミング言語、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｒｕｂｙ及びＧｒｏｏｖｙなどの動的プログラミング言語、又は他のプログラミング言語などを含む１つ以上のプログラミング言語でコーディングしてもよい。該プログラムコードは、完全にユーザーコンピュータ上で実行されてもよく、独立したソフトウェアパッケージとしてユーザーコンピュータ上で実行されてもよく、部分的にユーザーコンピュータ上で部分的にリモートコンピュータ上で実行されてもよく、完全にリモートコンピュータ又はサーバ上で実行されてもよい。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）などの任意のネットワーク形態でユーザーコンピュータに接続されてもよく、（例えば、インターネットを介して）外部コンピュータに接続されてもよく、クラウドコンピューティング環境にあってもよく、ソフトウェア・アズ・ア・サービス（ＳａａＳ）などのサービスとして使用されてもよい。

【0138】

また、特許請求の範囲に明確に記載されていない限り、本願に係る処理要素又はシーケンスの列挙した順序、英数字の使用、又は他の名称の使用は、本願の手順及び方法の順序を限定するものではない。上記開示において、発明の様々な有用な実施例であると現在考えられるものを様々な例を通して説明しているが、そのような詳細は、単に説明のためのものに過ぎず、添付の特許請求の範囲は、開示される実施例に限定されないが、逆に、本願の実施例の趣旨及び範囲内にあるすべての修正及び等価な組み合わせをカバーするように意図されることを理解されたい。例えば、上述したシステムアセンブリは、ハードウェアデバイスにより実装されてもよいが、ソフトウェアのみのソリューション、例えば、既存のサーバ又はモバイル装置に説明されたシステムをインストールすることにより実装されてもよい。

【0139】

同様に、本願の実施例の前述の説明では、本願を簡略化して、１つ以上の発明の実施例への理解を助ける目的で、様々な特徴が１つの実施例、図面又はその説明にまとめられることがあることを理解されたい。しかしながら、このような開示方法は、特許請求される主題が各請求項で列挙されるより多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして解釈されるべきではない。実際に、実施例の特徴は、上記開示された単一の実施例のすべての特徴より少ない場合がある。

【0140】

いくつかの実施例では、成分及び属性の数を説明する数字が使用されており、このような実施例を説明するための数字は、いくつかの例において修飾語「約」、「ほぼ」又は「実質的」によって修飾されるものであることを理解されたい。特に明記しない限り、「約」、「ほぼ」又は「実質的」は、上記数字が±２０％の変動が許容されることを示す。よって、いくつかの実施例では、明細書及び特許請求の範囲において使用されている数値パラメータは、いずれも個別の実施例に必要な特性に応じて変化し得る近似値である。いくつかの実施例では、数値パラメータについては、規定された有効桁数を考慮するとともに、通常の丸め手法を適用すべきである。本願のいくつかの実施例では、その範囲を決定するための数値範囲及びパラメータは、近似値であるが、具体的な実施例では、このような数値は、可能な限り正確に設定される。

【0141】

本願において参照されているすべての特許、特許出願、公開特許公報、及び、論文、書籍、仕様書、刊行物、文書などの他の資料は、本願の内容と一致しないか又は矛盾する出願経過文書、及び（現在又は後に本願に関連する）本願の請求項の最も広い範囲に関して限定的な影響を有し得る文書を除いて、その全体が参照により本願に組み込まれる。なお、本願の添付資料における説明、定義、及び／又は用語の使用が本願に記載の内容と一致しないか又は矛盾する場合、本願における説明、定義、及び／又は用語の使用を優先するものとする。

【0142】

最後に、本願に記載の実施例は、単に本願の実施例の原理を説明するものであることを理解されたい。他の変形例も本願の範囲内にある可能性がある。したがって、限定するものではなく、例示として、本願の実施例の代替構成は、本願の教示と一致するように見なされてもよい。よって、本願の実施例は、本願において明確に紹介して説明された実施例に限定されない。

【符号の説明】

【0143】

１００ 振動センサ
１１０ 振動レシーバー
１２０ 音響トランスデューサ
２１１ ハウジング
２１２ 振動ユニット
２１３ 音響キャビティ
２２１ 吸気口
２１２１ 質量素子
２１２２ 弾性素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】