特表 2023-550511 振動センサー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-01

(54)【発明の名称】振動センサー

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/00 20060101AFI20231124BHJP

   H04R 1/22 20060101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

H04R1/00 327Z

H04R1/22 320

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023531069

(86)(22)【出願日】2020-12-28

(85)【翻訳文提出日】2023-05-23

(86)【国際出願番号】 CN2020140180

(87)【国際公開番号】W WO2022140921

(87)【国際公開日】2022-07-07

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＪＡＶＡ

２．ＳＭＡＬＬＴＡＬＫ

３．ＰＹＴＨＯＮ

４．ＶＩＳＵＡＬ ＢＡＳＩＣ

(71)【出願人】

【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】▲鄭▼ 金波

(72)【発明者】

【氏名】廖 ▲風▼云

(72)【発明者】

【氏名】▲齊▼ 心

【テーマコード（参考）】

5D018

【Ｆターム（参考）】

5D018BA01

(57)【要約】

本願に係る振動センサーは、ハウジング構造と、音響トランスデューサと、振動ユニットと、を含み、前記音響トランスデューサは、ハウジング構造に物理的に接続され、少なくとも一部のハウジング構造及び音響トランスデューサは、第１の音響キャビティを区画形成し、振動ユニットは、第１の音響キャビティ内に位置し、かつ第１の音響キャビティを第２の音響キャビティ及び第３の音響キャビティに仕切り、第２の音響キャビティは、音響トランスデューサと音響的に連通し、ハウジング構造は、外部の振動信号に基づいて振動するように構成され、振動ユニットは、ハウジング構造の振動に応答して第２の音響キャビティの体積を変化させ、音響トランスデューサは、第２の音響キャビティの体積の変化に基づいて電気信号を発生させ、振動ユニットは、第２の音響キャビティに作用して振動センサーの共振周波数を８００Ｈｚ～８０００Ｈｚにする。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング構造と、音響トランスデューサと、振動ユニットと、を含む振動センサーであって、
前記音響トランスデューサは、前記ハウジング構造に物理的に接続され、少なくとも一部の前記ハウジング構造及び前記音響トランスデューサは、第１の音響キャビティを区画形成し、
前記振動ユニットは、第１の音響キャビティ内に位置し、かつ前記第１の音響キャビティを第２の音響キャビティ及び第３の音響キャビティに仕切り、前記第２の音響キャビティは、前記音響トランスデューサと音響的に連通し、
前記ハウジング構造は、外部の振動信号に基づいて振動するように構成され、前記振動ユニットは、前記ハウジング構造の振動に応答して前記第２の音響キャビティの体積を変化させ、前記音響トランスデューサは、前記第２の音響キャビティの体積の変化に基づいて電気信号を発生させ、
前記振動ユニットは、前記第２の音響キャビティに作用して前記振動センサーの共振周波数を８００Ｈｚ～８０００Ｈｚにすることを特徴とする、振動センサー。

【請求項2】

前記振動ユニット、前記ハウジング構造及び前記音響トランスデューサは、共振システムを形成し、前記共振システムの品質係数は、０．７～１０であることを特徴とする、請求項１に記載の振動センサー。

【請求項3】

前記振動ユニットは、質量素子及び弾性素子を含み、前記質量素子は、前記弾性素子により前記ハウジング構造又は前記音響トランスデューサに接続されることを特徴とする、請求項１に記載の振動センサー。

【請求項4】

前記弾性素子の弾性強度は、１０Ｎ／ｍ～２０００Ｎ／ｍであることを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【請求項5】

前記質量素子の質量は、０．００１ｇ～１ｇであることを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【請求項6】

前記弾性素子は、前記質量素子の前記音響トランスデューサから離れる側に位置し、前記弾性素子は、一端が前記ハウジング構造に接続され、他端が前記質量素子に接続されることを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【請求項7】

前記質量素子の前記音響トランスデューサから離れる側には、第１の突出部が設置されることを特徴とする、請求項６に記載の振動センサー。

【請求項8】

前記振動センサーは、前記音響トランスデューサから出力された電気信号を受信し、かつ伝送するように構成される回路基板をさらに含み、前記回路基板は、前記音響トランスデューサの前記質量素子と対向する側に位置することを特徴とする、請求項６に記載の振動センサー。

【請求項9】

前記弾性素子は、前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側に位置し、前記弾性素子は、一端が前記質量素子に接続され、他端が前記音響トランスデューサに接続されることを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【請求項10】

前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側には、第２の突出部が設置されることを特徴とする、請求項９に記載の振動センサー。

【請求項11】

前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側には、第３の突出部が設置され、前記第３の突出部は、少なくとも一部が前記音響トランスデューサ内に入り込み、かつ前記音響トランスデューサの振動膜の位置に対向することを特徴とする、請求項６～１０のいずれか一項に記載の振動センサー。

【請求項12】

前記弾性素子は、平面構造であり、前記弾性素子は、前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側に位置し、前記弾性素子は、前記ハウジング構造に接続され、前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側面は、前記弾性素子に接続されることを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【請求項13】

前記弾性素子は、前記質量素子の周側に位置し、前記弾性素子は、外側が前記ハウジング構造に接続され、内側が前記質量素子に接続されることを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【請求項14】

前記弾性素子は、前記質量素子の周側に位置し、前記弾性素子は、内側が前記質量素子に接続され、端部が前記ハウジング構造又は前記音響トランスデューサに接続されることを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【請求項15】

前記弾性素子の断面形状は、長方形、台形、平行四辺形、円弧形、又は波形であることを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【請求項16】

前記質量素子には、前記質量素子を貫通する少なくとも１つの第１の減圧孔が設置されることを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【請求項17】

前記弾性素子には、前記弾性素子を貫通する少なくとも１つの第２の減圧孔が設置されることを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【請求項18】

前記質量素子の断面積は、前記音響トランスデューサの断面積より大きいことを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【請求項19】

前記弾性素子と前記ハウジング構造との間の隙間間隔及び前記弾性素子と前記音響トランスデューサとの間の隙間間隔は、０．１ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、音響の分野に関し、特に振動センサーに関する。

【背景技術】

【0002】

振動センサーは、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。現在、振動センサーを骨伝導マイクロホンとして使用することができ、振動センサーは、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することができ、それにより音声信号を検出し、同時に外部ノイズの干渉を受けない。現在の振動センサーには、人体の振動信号が小さいため、振動センサーが良好な振動信号を受信することができず、音声品質が明らかに低下するという問題が一般的に存在する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

したがって、骨伝導マイクロホンの性能要件を満たすと共に、特定の共振周波数を有し、感度が高い振動センサーを提供することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本願の実施例に係る振動センサーは、ハウジング構造と、音響トランスデューサと、振動ユニットと、を含み、前記音響トランスデューサは、前記ハウジング構造に物理的に接続され、少なくとも一部の前記ハウジング構造及び前記音響トランスデューサは、第１の音響キャビティを区画形成し、前記振動ユニットは、第１の音響キャビティ内に位置し、かつ前記第１の音響キャビティを第２の音響キャビティ及び第３の音響キャビティに仕切り、前記第２の音響キャビティは、前記音響トランスデューサと音響的に連通し、前記ハウジング構造は、外部の振動信号に基づいて振動するように構成され、前記振動ユニットは、前記ハウジング構造の振動に応答して前記第２の音響キャビティの体積を変化させ、前記音響トランスデューサは、前記第２の音響キャビティの体積の変化に基づいて電気信号を発生させ、前記振動ユニットは、前記第２の音響キャビティに作用して前記振動センサーの共振周波数を８００Ｈｚ～８０００Ｈｚにする。

【0005】

いくつかの実施例では、前記振動ユニット、前記ハウジング構造及び前記音響トランスデューサは、共振システムを形成し、前記共振システムの品質係数は、０．７～１０である。

【0006】

いくつかの実施例では、前記振動ユニットは、質量素子及び弾性素子を含み、前記質量素子は、前記弾性素子により前記ハウジング構造又は前記音響トランスデューサに接続される。

【0007】

いくつかの実施例では、前記弾性素子の弾性強度は、１０Ｎ／ｍ～２０００Ｎ／ｍである。

【0008】

いくつかの実施例では、前記質量素子の質量は、０．００１ｇ～１ｇである。

【0009】

いくつかの実施例では、前記弾性素子は、前記質量素子の前記音響トランスデューサから離れる側に位置し、前記弾性素子は、一端が前記ハウジング構造に接続され、他端が前記質量素子に接続される。

【0010】

いくつかの実施例では、前記質量素子の前記音響トランスデューサから離れる側には、第１の突出部が設置される。

【0011】

いくつかの実施例では、前記振動センサーは、前記音響トランスデューサから出力された電気信号を受信し、かつ伝送するように構成される回路基板をさらに含み、前記回路基板は、前記音響トランスデューサの前記質量素子と対向する側に位置する。

【0012】

いくつかの実施例では、前記弾性素子は、前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側に位置し、前記弾性素子は、一端が前記質量素子に接続され、他端が前記音響トランスデューサに接続される。

【0013】

いくつかの実施例では、前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側には、第２の突出部が設置される。

【0014】

いくつかの実施例では、前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側には、第３の突出部が設置され、前記第３の突出部は、少なくとも一部が前記音響トランスデューサ内に入り込み、かつ前記音響トランスデューサの振動膜の位置に対向する。

【0015】

いくつかの実施例では、前記弾性素子は、平面構造であり、前記弾性素子は、前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側に位置し、前記弾性素子は、前記ハウジング構造に接続され、前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側面は、前記弾性素子に接続される。

【0016】

いくつかの実施例では、前記弾性素子は、前記質量素子の周側に位置し、前記弾性素子は、外側が前記ハウジング構造に接続され、内側が前記質量素子に接続される。

【0017】

いくつかの実施例では、前記弾性素子は、前記質量素子の周側に位置し、前記弾性素子は、内側が前記質量素子に接続され、端部が前記ハウジング構造又は前記音響トランスデューサに接続される。

【0018】

いくつかの実施例では、前記弾性素子の断面形状は、長方形、台形、平行四辺形、円弧形、又は波形である。

【0019】

いくつかの実施例では、前記質量素子には、前記質量素子を貫通する少なくとも１つの第１の減圧孔が設置される。

【0020】

いくつかの実施例では、前記弾性素子には、前記弾性素子を貫通する少なくとも１つの第２の減圧孔が設置される。

【0021】

いくつかの実施例では、前記質量素子の断面積は、前記音響トランスデューサの断面積より大きい。

【0022】

いくつかの実施例では、前記弾性素子と前記質量素子との間の隙間間隔、前記弾性素子と前記ハウジング構造との間の隙間間隔及び前記弾性素子と前記音響トランスデューサとの間の隙間間隔は、０．１ｍｍ以下である。

【0023】

例示的な実施例によって本願をさらに説明し、これらの例示的な実施例を、図面を参照して詳細に説明する。これらの実施例は、限定的なものではなく、これらの実施例において、同じ番号が同じ構造を示す。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本願のいくつかの実施例に係る振動センサー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ーの周波数応答曲線図である。

【図3】本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの周波数応答曲線図である。

【図4】本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの周波数応答曲線図である。

【図5】本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。

【図6】本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。

【図7】本願のいくつかの実施例に係る振動センサー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ー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ー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ーの概略構成図である。

【図11】本願のいくつかの実施例に係る振動センサー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ーの概略構成図である。

【図13】本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。

【図14】本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。

【図15】本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。

【図16】本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。

【図17】本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

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、本願の例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、図中の同じ符号は、同じ構造又は操作を示す。

【0026】

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」は、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ための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。

【0027】

本願及び特許請求の範囲で使用されるように、文脈が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、特に単数形を指すものではなく、複数形を含んでもよい。一般的には、用語「含む」及び「含有」は、明確に識別されたステップ及び要素が含まれることを示唆するだけであり、これらのステップ及び要素は、排他的な羅列を構成せず、方法又は設備は、他のステップ又は要素を含んでもよい。

【0028】

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。先行及び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が理解されよう。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。

【0029】

本明細書では、振動センサーが説明される。骨伝導マイクロホンとして使用される場合、該振動センサーは、人が話すときに発生した骨、皮膚などの人体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。該振動センサーは、空気中の音声をほとんど収集しないため、ノイジーな環境で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。いくつかの実施例では、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。振動センサーは、周囲の他人の発話音声、車両走行によるノイズ及び様々な環境ノイズの影響をある程度で回避することができる。いくつかの実施例では、振動センサーは、ハウジング構造、振動ユニットを含んでもよく、少なくとも一部のハウジング構造及び音響トランスデューサは、第１の音響キャビティを区画形成する。振動ユニットは、第１の音響キャビティ内に位置し、かつ第１の音響キャビティを第２の音響キャビティ及び第３の音響キャビティに仕切り、第２の音響キャビティは、前記音響トランスデューサと音響的に連通する。さらに、ハウジング構造は、外部の振動信号（例えば、ユーザーが話すときに骨、皮膚などの振動により発生した信号）に基づいて振動するように構成され、振動ユニットは、前記ハウジング構造の振動に応答して第２の音響キャビティの体積を変化させ、前記音響トランスデューサは、第２の音響キャビティの体積の変化に基づいて電気信号を発生させる。いくつかの実施例では、振動ユニットにおける質量素子及び／又は弾性素子のパラメータ及び他の部材に対する位置、接続方式を調整することで振動センサーの共振周波数を８００Ｈｚ～８０００Ｈｚにすることができ、さらに振動センサーの特定の周波数帯域（例えば、８０００Ｈｚ未満）での感度を向上させる。なお、該パラメータは、質量素子及び／又は弾性素子の形状、サイズ、材料などであってもよい。また、特定の周波数帯域は、上記例示的な８０００Ｈｚ未満に限定されず、６０００Ｈｚ未満、４５００Ｈｚ未満、３０００Ｈｚ未満、２５００Ｈｚ未満、２０００Ｈｚ未満などであってもよく、ここではさらに限定しない。

【0030】

いくつかの実施例では、振動センサーは、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）装置などに適用されてもよい。

【0031】

図１は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図１に示すように、振動センサー１００は、ハウジング構造１１０、音響トランスデューサ１２０及び振動ユニット１３０を含んでもよい。振動センサー１００の形状は、直方体、円柱体又は他の規則的な構造体又は不規則的な構造体であってもよい。いくつかの実施例では、ハウジング構造１１０と音響トランスデューサ１２０は、物理的に接続されてもよく、ここでの物理的接続は、溶接、係止、接着又は一体成形などの接続方式を含んでもよい。いくつかの実施例では、ハウジング構造１１０及び音響トランスデューサ１２０によって、第１の音響キャビティ１４０を有するパッケージ構造が囲まれ、振動ユニット１３０は、該パッケージ構造の第１の音響キャビティ１４０内に位置してもよい。いくつかの実施例では、ハウジング構造１１０は、第１の音響キャビティ１４０を有するパッケージ構造を独立して形成することができ、振動ユニット１３０及び音響トランスデューサ１２０は、該パッケージ構造の第１の音響キャビティ１４０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１３０は、第１の音響キャビティ１４０を第２の音響キャビティ１４２と第３の音響キャビティ１４１に仕切る。第２の音響キャビティ１４２は、音響トランスデューサ１２０と音響的に連通する。いくつかの実施例では、第３の音響キャビティ１４１は、音響的に密封されたキャビティ構造であってもよい。

【0032】

いくつかの実施例では、振動ユニット１３０は、質量素子１３１及び弾性素子１３２を含んでもよい。いくつかの実施例では、質量素子１３１は、弾性素子１３２によりハウジング構造１１０に接続されてもよい。例えば、弾性素子１３２は、質量素子１３１の音響トランスデューサ１２０から離れる側に位置してもよく、弾性素子１３２は、一端がハウジング構造１１０に接続され、他端が質量素子１３１に接続される。他の実施例では、弾性素子１３２は、さらに質量素子１３１の周側に位置してもよく、弾性素子１３２は、内側が質量素子１３１の周側に接続され、外側又は音響トランスデューサ１２０から離れる側がハウジング構造１１０に接続される。ここでの質量素子１３１の周側は、質量素子１３１の振動方向に対して相対的であり、便宜上、質量素子１３１がハウジング構造１１０に対して振動する方向が軸線方向であると考えることができ、このとき、質量素子１３１の周側は、質量素子１３１の前記軸線を中心として設置された側を示す。いくつかの実施例では、質量素子１３１は、さらに弾性素子１３２により音響トランスデューサ１２０に接続されてもよい。例示的な弾性素子１３２は、円管状、角管状、異形管状、環状、平板状などであってもよい。いくつかの実施例では、弾性素子１３２は、弾性変形しやすい構造（例えば、バネ構造、金属リングシートなど）を有してもよく、材質が弾性変形しやすい材料、例えば、シリコーンゴム、ゴムなどであってもよい。本明細書の実施例では、弾性素子１３２がハウジング構造１１０よりも弾性変形しやすいため、振動ユニット１３０は、ハウジング構造１１０に対して相対的に移動することができる。なお、いくつかの実施例では、質量素子１３１及び弾性素子１３２は、同じ又は異なる材料で構成されてもよく、さらに一体に組み立てられて振動ユニット１３０を形成する。いくつかの実施例では、質量素子１３１及び弾性素子１３２は、同じ材料で構成されてもよく、さらに一体成形により振動ユニット１３０を形成する。質量素子１３１に関する具体的な説明は、本願明細書の他の箇所（例えば、図５及びその関連内容）の内容を参照することができる。

【0033】

振動センサー１００は、外部の振動信号を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、外部の振動信号は、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スピーカーの動作などの原因で発生した振動信号、振動センサー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。さらに、振動センサーにより発生した電気信号は、外部の電子機器に入力されてもよい。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。振動センサーが動作するとき、外部の振動信号は、ハウジング構造１１０により振動ユニット１３０に伝達されてもよく、振動ユニット１３０は、ハウジング構造１１０の振動に応答して振動する。振動ユニット１３０の振動位相がハウジング構造１１０及び音響トランスデューサ１２０の振動位相と異なるため、振動ユニット１３０の振動は、第２の音響キャビティ１４２の体積を変化させ、さらに第２の音響キャビティ１４２の音圧を変化させることができる。音響トランスデューサ１２０は、第２の音響キャビティ１４２の音圧変化を検出して電気信号に変換し、溶接点１２０１により外部の電子機器に伝達することができる。ここでの溶接点１２０１は、データ線によりイヤホン、助聴器、補聴器、拡張現実メガネ、拡張現実ヘルメット、仮想現実メガネなどの装置の内部素子（例えば、プロセッサ）に電気的に接続されてもよく、前記内部素子により取得された電気信号は、有線又は無線の方式により外部の電子機器に伝達されてもよい。いくつかの実施例では、音響トランスデューサ１２０は、振動膜（図１では図示せず）を含んでもよく、第２の音響キャビティ１４２の音圧が変化するとき、第２の音響キャビティ１４２の内部の空気が振動して振動膜に作用することにより、振動膜が変形し、音響トランスデューサ１２０により振動膜の振動信号を電気信号に変換する。

【0034】

単なる例示として、振動センサーに伝達された外部の振動信号が周期的な振動であると仮定し、その振動周波数がｆであり、このときにハウジング構造１１０の振動は、以下のように示すことができる。

【0035】

ｌ_１（ω）＝Ａ（ω）ｃｏｓ（ωｔ） （１）
式中、ω＝２πｆは、角周波数であり、ｌ_１（ω）は、ハウジング構造１１０の角周波数ωでの変位であり、Ａ（ω）は、角周波数ωでのハウジング構造１１０の最大変位である。ハウジング構造１１０の振動は、弾性素子１３２により質量素子１３１に伝達され、質量素子１３１が変位して振動する。質量素子１３１の振動は、以下のように示すことができる。

【0036】

【数1】

【0037】

式中、ｌ_２（ω）は、質量素子１３１の変位であり、ｍは、質量素子１３１の質量であり、ｋは、弾性素子１３２の弾性強度であり、ｃは、振動ユニット１３０、ハウジング構造１１０及び音響トランスデューサ１２０により形成された共振システムの減衰であり、共振システムの減衰ｃは、主に弾性素子１３２に由来する。音響トランスデューサ１２０及びハウジング構造１１０は、振動位相が同じであるか又はほぼ同じであり、質量素子１３１の振動位相は、ハウジング構造１１０及び音響トランスデューサ１２０の共通の振動位相と異なるため、第２の音響キャビティ１４２の体積を変化させ、さらに第２の音響キャビティ１４２の音圧を変化させる。それに応じて、第２の音響キャビティ１４２の体積の変化は、以下のとおりである。

【0038】

【数2】

【0039】

式中、Ｓは、質量素子１３１の軸線方向に垂直な断面の面積である。第２の音響キャビティ１４２の音圧の変化は、以下のとおりである。

【0040】

【数3】

【0041】

式中、Ｖは、第２の音響キャビティ１４２の自然状態での体積である。音響トランスデューサ１２０は、音圧の変化を電圧又は電流の変化に変換し、溶接点１２０１により伝達することができる。なお、ここでの自然状態は、振動センサーが動作していないときの状態、すなわち、非動作状態であってもよい。
上記式（１）、（２）及び（３）に基づいて導出すると、外部の周期的な振動の各周波数での加速度が同じであり、すなわち、

【0042】

【数4】

【0043】

である場合、第２の音響キャビティ１４２の音圧の変化と角周波数との間の関係は、以下のとおりである。

【0044】

【数5】

【0045】

図２は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの周波数応答図である。図２に示すように、振動ユニット１３０は、第２の音響キャビティ１４２に作用して振動センサーの共振周波数を３０００Ｈｚ～４０００Ｈｚの範囲内にすることができる。振動センサーの外部の振動信号に対する応答が第２の音響キャビティ１４２の音圧の変化に関連するため、式（５）から分かるように、振動センサーの共振周波数は、少なくとも部分的に質量素子１３１の質量ｍ、弾性素子１３２の弾性強度ｋ、及び共振システムの主に弾性素子１３２に由来する減衰ｃにより決定される。したがって、いくつかの実施例では、振動ユニット１３０のパラメータ（例えば、質量素子の質量、弾性素子の弾性強度）が特定の条件を満たす場合、振動ユニット１３０は、第２の音響キャビティ１４２に作用して振動センサーの共振周波数を８００Ｈｚ～２００００Ｈｚにすることができる。好ましくは、振動ユニット１３０は、第２の音響キャビティ１４２に作用して振動センサーの共振周波数を９００Ｈｚ～１００００Ｈｚにすることができる。好ましくは、振動ユニット１３０は、第２の音響キャビティ１４２に作用して振動センサーの共振周波数を１０００Ｈｚ～８０００Ｈｚにすることができる。好ましくは、振動ユニット１３０は、第２の音響キャビティ１４２に作用して振動センサーの共振周波数を１１５０Ｈｚ～５５００Ｈｚにすることができる。好ましくは、振動ユニット１３０は、第２の音響キャビティ１４２に作用して振動センサーの共振周波数を１５００Ｈｚ～３０００Ｈｚにすることができる。好ましくは、振動ユニット１３０は、第２の音響キャビティ１４２に作用して振動センサーの共振周波数を２０００Ｈｚ～２８００Ｈｚにすることができる。いくつかの実施例では、振動センサーの共振周波数の範囲を調整することにより、いくつかの場合に、振動センサーの感度を向上させることに役立ち、同時に振動センサーが有効な振動信号を実際に受信する性能に影響を与えない。例えば、いくつかの実施例では、振動センサーの共振周波数を約２０００Ｈｚに調節することにより、振動センサーが音楽を録音する性能を有することができる。また例えば、いくつかの実施例では、振動センサーの共振周波数を約１０００Ｈｚに調節することにより、振動センサーの８００Ｈｚ以下での周波数応答曲線を平坦にすることができ、音声を録音する性能が高い。

【0046】

より明確に説明するために、振動センサーの共振周波数は、以下のように示すことができる。

【0047】

【数6】

【0048】

式（５）及び式（６）から分かるように、

【0049】

【数7】

【0050】

を低下させるとき、第２の音響キャビティ１４２の音圧変化量Δｐが大きくなり、同時に振動センサーの共振周波数が低下する。

【0051】

図３は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの周波数応答曲線図である。いくつかの実施例では、共振周波数を低下させることにより振動センサーの感度を特定の周波数範囲内で向上させることができる。ここでの特定の周波数範囲は、２０Ｈｚ～３０００Ｈｚであってもよい。他の実施例では、前記特定の周波数範囲は、実際の状況に応じて調整されてもよく、ここではさらに限定しない。単なる例示的な説明として、図３に示すように、振動センサーの共振周波数が３５００Ｈｚから２５００Ｈｚまで低下する場合、１０００Ｈｚより小さい周波数の範囲内で、振動センサーの感度は、約６ｄＢ増加する。さらに、周波数が約２５００Ｈｚである場合、振動センサーの感度は、約１２ｄＢ増加する。いくつかの実施例では、弾性素子１３２の弾性強度ｋ及び質量素子１３１の質量ｍを調整することにより、振動センサーの共振周波数を適切な周波数範囲内にすることができ、それにより振動センサーの感度を特定の周波数範囲内で顕著に向上させ、同時に振動センサーが外部の振動信号を実際に受信するときの性能に影響を与えないことができる。

【0052】

円柱状のハウジング構造、円管状の弾性素子、円柱状の質量素子を有する振動センサーを例として、第１の音響キャビティは、円柱状（又は略円柱状）であり、弾性素子の弾性強度は、以下のように示すことができる。

【0053】

【数8】

【0054】

式中、Ｅ_１は、弾性素子の弾性係数であり、Ｓ_１は、弾性素子の軸断面の面積であり、ｈ_１は、弾性素子の軸方向の高さ（すなわち、弾性素子の軸線方向に沿ったサイズ）である。質量素子の質量は、以下のように示すことができる。

【0055】

ｍ＝Ｓ_２ｈ_２ρ （８）
式中、Ｓ_２は、質量素子の軸断面の面積であり、ｈ_２は、質量素子の軸方向の高さであり、ρは、質量素子の密度である。式（７）及び式（８）に基づいて以下のように導出することができる。

【0056】

【数9】

【0057】

式（９）から分かるように、共振周波数ω_０が変化しないように維持し、すなわち、ｈ_１、ｈ_２が一定の値である場合、ｈ_１＝ｈ_２であるとき、振動ユニットの軸方向の高さｈ＝ｈ_１＋ｈ_２が最も小さいため、弾性素子の軸方向の高さｈ_１及び質量素子の軸方向の高さｈ_２を調整することにより、両者の軸方向の高さが近接し、それにより振動センサーの体積が小さく、かつ振動センサーの共振周波数に影響を与えない。好ましくは、弾性素子と質量素子との軸方向の高さの差は、振動ユニットの軸方向の高さの７０％より小さく、さらに好ましくは、弾性素子と質量素子との軸方向の高さの差は、振動ユニットの軸方向の高さの５０％より小さく、さらに好ましくは、弾性素子と質量素子との軸方向の高さの差は、振動ユニットの軸方向の高さの２０％より小さく、さらに好ましくは、弾性素子と質量素子との軸方向の高さの差は、振動ユニットの軸方向の高さの５％より小さい。

【0058】

いくつかの実施例では、質量素子の形状、体積又は構造を調整することにより（例えば、異形質量素子を使用することで）、振動ユニットの軸方向の高さが増加せず、かつ振動センサーの体積が増加しない状況で、振動センサーの共振周波数を変化させることができる。いくつかの実施例では、質量素子の軸断面の面積を低減することにより、振動センサーの共振周波数を低減することができる。好ましくは、弾性素子の軸断面の面積Ｓ_１と質量素子の軸断面の面積Ｓ_２との比は、１：２～１：１０の間にあってもよく、さらに好ましくは、弾性素子の軸断面の面積Ｓ_１と質量素子の軸断面の面積Ｓ_２との比は、１：２～１：５の間にあってもよく、さらに好ましくは、弾性素子の軸断面の面積Ｓ_１と質量素子の軸断面の面積Ｓ_２との比は、１：２～１：４の間にあってもよい。

【0059】

なお、上記振動センサーの共振周波数又は質量素子の体積の調整に対する説明は、例示的な説明に過ぎず、唯一の実行可能な実施形態と見なされるべきではない。明らかに、当業者であれば、上記調整方式の基本的な原理を理解した後、この原理から逸脱することなく、振動センサーを実装する具体的な方式及びステップの形態及び詳細に様々な修正及び変更を行うことができ、これらの修正及び変更は、依然として以上に説明した範囲内にある。例えば、振動センサーは、直方体、円錐台などの規則的又は不規則的な形状であってもよい。また例えば、弾性素子は、角管状、異形管状、環状、平板などであってもよい。さらに例えば、質量素子は、直方体、台形体、円錐体、三角錐体、不規則的な形状などであってもよい。当業者であれば、上記調整方式の基本的な原理を形状が異なる振動センサー、又は内部素子の形状が異なる振動センサーに適用することができる。

【0060】

いくつかの実施例では、弾性素子１３２の弾性強度ｋの値は、１０Ｎ／ｍ～２０００Ｎ／ｍの間にあってもよく、好ましくは、弾性素子１３２の弾性強度ｋの値は、１００Ｎ／ｍ～１０００Ｎ／ｍの間にあってもよく、さらに好ましくは、弾性素子１３２の弾性強度ｋの値は、４００Ｎ／ｍ～７００Ｎ／ｍの間にあってもよい。質量素子１３１の質量ｍの値は、０．００１ｇ～１ｇの間にあってもよく、好ましくは、質量素子１３１の質量ｍの値は、０．００５ｇ～０．５ｇの間にあってもよく、さらに好ましくは、質量素子１３１の質量ｍの値は、０．０１ｇ～０．０５ｇの間にあってもよい。

【0061】

いくつかの実施例では、共振システムにおける共振周波数及び感度に影響を与える要因を総合して、共振システムの品質係数を考慮する。共振システムの品質係数の表現式は、以下のとおりである。

【0062】

【数10】

【0063】

図４は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの周波数応答曲線図である。図４に示すように、共振システムの品質係数Ｑの値が高い場合、振動センサーの中高周波数帯域（例えば、８００Ｈｚ～８０００Ｈｚ）での感度の変化が大きく、振動センサーが該周波数帯域の振動信号を処理しにくい。共振システムの品質係数Ｑの値が低い場合、振動センサーの中高周波数帯域での感度が速く低下し、振動センサーの中高周波数での感度が低い。したがって、共振システムの減衰ｃ、質量素子１３１の質量ｍ、弾性素子１３２の弾性強度ｋを調整することにより、共振システムの品質係数Ｑを一定の範囲内にすることができ、さらに振動センサーが中高周波数帯域で高い感度を有し、かつ感度の変化が安定する。例えば、共振システムの品質係数Ｑの値は、０．７～１０の間にあってもよい。好ましくは、共振システムの品質係数Ｑの値は、０．８～５の間にあってもよく、さらに好ましくは、共振システムの品質係数Ｑの値は、１～３の間にあってもよく、さらに好ましくは、共振システムの品質係数Ｑの値は、１．５～２．５の間にあってもよい。いくつかの実施例では、振動センサーの共振周波数を上記範囲内にするように、まず質量素子１３１の質量ｍ及び弾性素子１３２の弾性強度ｋを決定してもよく、例えば、弾性素子の弾性強度を１０Ｎ／ｍ～２０００Ｎ／ｍにし、質量素子の質量を０．００１ｇ～１ｇにし、さらに共振システムの減衰ｃを決定し、それにより共振システムの品質係数Ｑを０．７～１０にし、振動センサーの感度をさらに向上させる。いくつかの実施例では、弾性素子の弾性強度は、１０Ｎ／ｍ～２０００Ｎ／ｍの間にあってもよく、このときに質量素子の質量は、０．０２ｇ～０．０３ｇの間にあってもよく、いくつかの実施例では、弾性素子の弾性強度は、１０Ｎ／ｍ～８００Ｎ／ｍの間にあってもよく、このときに質量素子の質量は、０．０１ｇ～０．０５ｇの間にあってもよく、いくつかの実施例では、弾性素子の弾性強度は、３０Ｎ／ｍ～２０００Ｎ／ｍの間にあってもよく、このときに質量素子の質量は、０．０５ｇ～０．１ｇの間にあってもよい。いくつかの実施例では、弾性素子１３２の弾性強度ｋの値は、２０００Ｎ／ｍであってもよく、質量素子１３１の質量ｍの値は、０．０３ｇであってもよく、それに応じて、振動センサーの共振周波数は、約８０００Ｈｚである。いくつかの実施例では、弾性素子１３２の弾性強度ｋの値は、１０Ｎ／ｍであってもよく、質量素子１３１の質量ｍの値は、０．０１５ｇであってもよく、それに応じて、振動センサーの共振周波数は、約８００Ｈｚである。いくつかの実施例では、弾性素子１３２の弾性強度ｋの値は、６５０Ｎ／ｍであってもよく、質量素子１３１の質量ｍの値は、０．１ｇであってもよく、それに応じて、振動センサーの共振周波数は、約２６００Ｈｚである。

【0064】

いくつかの実施例では、第２の音響キャビティ１４２の音圧変化と角周波数との間の関係は、さらに下記式に変換することができる。

【0065】

【数11】

【0066】

式（１１）中、図１を例として、図１における質量素子１３１の弾性素子１３２から離れる面が所在する平面（該平面は、図１における破線で示される）を区画平面とし、第２の音響キャビティ１４２の体積を２つの部分に区画することができ、弾性素子１３２とハウジング構造１１０との間の隙間が組立に必要な予備空間要件を満たし、かつ最小である場合、音響トランスデューサ１２０から離れる側の体積は、Ｖ_１であり、音響トランスデューサ１２０に向かう側の体積は、Ｖ_２であり、このときに質量素子１３１の断面面積Ｓを調整すると、音響トランスデューサ１２０から離れる側の体積Ｖ_１は、変化せず、音響トランスデューサ１２０に向かう側の体積Ｖ_２は、質量素子１３１の断面面積Ｓの大きさの変化につれて変化する。Ｖ_２／Ｓは、質量素子１３１と音響トランスデューサ１２０との間の距離を示す。式（１１）から分かるように、質量素子１３１の断面面積Ｓを増大させるか、又は第２の音響キャビティ１４２における各所の組立隙間を低減することにより、第２の音響キャビティ１４２の体積を低減することができ、さらに振動センサーの感度を向上させる。組立隙間は、各素子の間に予め残されなければならない空間であり、組立過程においてプロセス誤差により素子が装入されないか、又は不要な接触が発生することを防止するものであり、いくつかの実施例では、組立隙間は、第２の音響キャビティにおけるＶ_２以外の部分であり、例えば、弾性素子１３２と質量素子１３１との間の隙間、弾性素子１３２とハウジング構造１１０との間の隙間及び弾性素子１３２と音響トランスデューサ１２０との間の隙間を含んでもよい。いくつかの実施例では、弾性素子１３２と質量素子１３１との間の隙間間隔、弾性素子１３２とハウジング構造１１０との間の隙間間隔及び弾性素子１３２と音響トランスデューサ１２０との間の隙間間隔は、０．１ｍｍ以下であってもよい。
音響トランスデューサに電気信号ノイズフロアが発生するため、信号対雑音比が高い音響トランスデューサを使用し、振動センサーの信号対雑音比を向上させることに役立つ。いくつかの実施例では、選択された音響トランスデューサの信号対雑音比は、６３ｄＢより大きい。好ましくは、選択された音響トランスデューサの信号対雑音比は、６５ｄＢより大きく、さらに好ましくは、選択された音響トランスデューサの信号対雑音比は、７０ｄＢより大きい。

【0067】

図５は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図５に示すように、いくつかの実施例では、振動センサーは、ハウジング構造５１０、弾性素子５３２、質量素子５３１、及び音響トランスデューサ５２０を含む。図５に示された振動センサーは、振動センサー１００と同じ又は類似してもよい。ハウジング構造５１０は、ハウジング構造１１０と同じ又は類似してもよい。弾性素子５３２は、弾性素子１３２と同じ又は類似してもよい。質量素子５３１は、質量素子１３１と同じ又は類似してもよい。弾性素子５３２及び質量素子５３１は、振動センサー１００の振動ユニット１３０と同じ又は類似した振動ユニットを構成することができる。音響トランスデューサ５２０は、音響トランスデューサ１２０と同じ又は類似してもよい。図５に示された振動センサーの第２の音響キャビティ５４２は、振動センサー１００の第２の音響キャビティ１４２と同じ又は類似してもよい。

【0068】

音響トランスデューサ５２０、ハウジング構造５１０、弾性素子５３２及び質量素子５３１によって、第２の音響キャビティ５４２が囲まれる。弾性素子５３２は、質量素子５３１の音響トランスデューサ５２０から離れる側に位置し、弾性素子５３２は、一端がハウジング構造５１０に接続され、他端が質量素子５３１に接続される。単なる例示として、弾性素子５３２は、中空柱体の構造であってもよく、質量素子５３１の中心軸線（すなわち、質量素子５３１の中心を通過する軸線）を中心として分布する。図５に示すように、ハウジング構造５１０の頂端が人の顔と接触し、かつ振動信号を受信する端であると仮定すると、弾性素子５３２は、底端が質量素子５３１のハウジング構造５１０の頂端に向かう側に固定的に接続され、頂端がハウジング構造５１０の質量素子５３１に向かう側に固定的に接続される。いくつかの代替的な実施例では、弾性素子５３２とハウジング構造５１０との接続位置は、ハウジング構造５１０の側壁に位置してもよい。

【0069】

いくつかの実施例では、弾性素子５３２の材料は、金属材料又は非金属材料を含んでもよい。金属材料は、鋼材（例えば、ステンレス鋼、炭素鋼など）、軽量合金（例えば、アルミニウム合金、ベリリウム銅、マグネシウム合金、チタン合金など）、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよいが、それらに限定されない。非金属材料は、ポリウレタン発泡材料、ガラス繊維、炭素繊維、ホウ素繊維、黒鉛繊維、グラフェン繊維、炭化ケイ素繊維、アラミド繊維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、弾性素子５３２の材料の種類は、上記金属材料及び非金属材料に限定されず、他の方式で分類されてもよく、例えば、弾性素子５３２の材料の種類は、単一材料又は複合材料をさらに含んでもよい。いくつかの実施例では、質量素子５３１に用いられる材料は、上記金属材料又は非金属材料を含んでもよく、ここではさらに説明しない。

【0070】

いくつかの実施例では、弾性素子５３２と質量素子５３１及びハウジング構造５１０との間は、接着剤により接着されてもよく、当業者に周知の他の接続方式（例えば、溶接、係止など）を用いてもよく、これを限定しない。

【0071】

図６は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図６に示された振動センサーは、図５に示された振動センサーとほぼ同じであるが、図６に示された振動センサーにおいて、弾性素子６３２が質量素子６３１の周側に位置し、弾性素子６３２の内側が質量素子６３１に接続されるという点で相違し、弾性素子６３２の音響トランスデューサ６２０から離れる端部は、依然としてハウジング構造６１０に接続される。弾性素子６３２の質量素子６３１の軸線方向の高さは、質量素子６３１の軸線方向の高さより小さくてもよく、等しくてもよく、大きくてもよい。音響トランスデューサ６２０、ハウジング構造６１０、弾性素子６３２及び質量素子６３１によって、第２の音響キャビティ６４２が囲まれる。

【0072】

図７は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図７に示された振動センサーは、図５に示された振動センサーとほぼ同じであるが、弾性素子７３２が質量素子７３１の周側に位置し、弾性素子７３２の外側がハウジング構造７１０の側壁に接続され、弾性素子７３２の内側が質量素子７３１に接続されるという点で相違する。弾性素子７３２の質量素子７３１の軸線方向の高さは、質量素子７３１の軸線方向の高さより小さくてもよく、等しくてもよく、大きくてもよい。音響トランスデューサ７２０、ハウジング構造７１０、弾性素子７３２及び質量素子７３１によって、第２の音響キャビティ７４２が囲まれる。

【0073】

図８は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図８に示された振動センサーは、図５に示された振動センサーとほぼ同じであるが、図８に示された弾性素子８３２の構造が図５に示された弾性素子５３２の構造と異なるという点で相違し、弾性素子８３２の軸線が所在する断面の断面形状は、左右対称な円弧形又は波形である。質量素子８３１がハウジング構造８１０に対して振動する方向は、軸線方向であると考えることができる。いくつかの実施例では、軸線が所在する断面は、振動センサーの軸線と共線又は平行な断面であってもよい。いくつかの実施例では、弾性素子８３２の断面形状は、内向きに凹んだ円弧形又は波形であってもよい。いくつかの実施例では、弾性素子８３２の断面形状は、外向きに突出した円弧形又は波形であってもよい。いくつかの実施例では、弾性素子の断面形状は、さらに長方形、台形、平行四辺形などの規則的又は不規則的な形状であってもよい。一方、弾性素子８３２の弾性係数がその形状に関連するため、弾性素子８３２の形状を変化させることによりその弾性係数を調整することができ、さらに振動センサーの共振周波数を調整し、振動センサーの感度をさらに向上させることができる。他方、弾性素子８３２の形状は、変形過程において第２の音響キャビティ８４２のキャビティ体積に影響を与えることができ、さらに振動センサーの感度を向上させる。例えば、弾性素子８３２の断面形状が内向きに凹んだ円弧状である場合、弾性素子８３２の変形は、主にその形状の変形に由来することができ、質量素子８３１が下向きに移動するとき、弾性素子８３２の内向きに凹んだ部分が変形に伴って外向きに拡張し、さらに第２の音響キャビティ８４２の体積を低減することができ、さらに振動センサーの感度を向上させることができる。

【0074】

図９は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図９に示された振動センサーは、振動センサー１００と同じ又は類似してもよい。ハウジング構造９１０は、ハウジング構造１１０と同じ又は類似してもよい。質量素子９３１は、質量素子１３１と同じ又は類似してもよい。弾性素子９３２及び質量素子９３１は、振動センサー１００の振動ユニット１３０と同じ又は類似した振動ユニットを構成することができる。音響トランスデューサ９２０は、音響トランスデューサ１２０と同じ又は類似してもよい。図９に示された振動センサーの第２の音響キャビティ９４２は、振動センサー１００の第２の音響キャビティ１４２と同じ又は類似してもよい。図９に示された振動センサーの第３の音響キャビティ９４１は、振動センサー１００の第３の音響キャビティ１４１と同じ又は類似してもよい。いくつかの実施例では、弾性素子９３２は、平面構造であってもよい。弾性素子９３２は、質量素子９３１の音響トランスデューサ９２０に向かう側に位置し、ハウジング構造９１０に接続されてもよい。いくつかの実施例では、弾性素子９３２の周側は、ハウジング構造９１０の側壁に密封接続されてもよく、ここでの密封接続は、弾性素子９３２により第３の音響キャビティ９４１と第２の音響キャビティ９４２を遮断することができることである。いくつかの実施例では、質量素子９３１の音響トランスデューサ９２０に対向する側の一部又は全部は、弾性素子９３２に貼り合わせてもよい。例えば、質量素子９３１の音響トランスデューサ９２０に対向する側の全部が弾性素子９３２に貼り合わせてもよい。また例えば、弾性素子９３２には、貫通部が設置され、該貫通部の面積は、音響トランスデューサ９２０の側部の面積以下であり、さらに質量素子９３１は、該貫通部を被覆してもよく、該貫通部と締り嵌めしてもよい。弾性素子９３２、ハウジング構造９１０及び音響トランスデューサ９２０によって、第２の音響キャビティ９４２が囲まれる。なお、弾性素子９３２は、平面構造であるが、平らな板状構造に限定されず、例えば、弾性素子９３２の両側の表面は、内向きに凹むか又は外向きに突出するような非平面状であってもよく、弾性素子９３２の形状及び構造については、具体的な状況に応じて調整することができる。

【0075】

図１０は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図１０に示された振動センサーは、図５に示された振動センサーとほぼ同じであるが、質量素子１０３１の断面面積が音響トランスデューサ１０２０の断面面積より大きいという点で相違する。上記式（１１）から分かるように、音響トランスデューサ１０２０の断面面積が一定である場合、質量素子１０３１の断面面積を増大させることにより振動センサーの感度を向上させることができる。単なる例示的な説明として、質量素子１０３１の断面面積が約５ｍｍ^２であり、音響トランスデューサ１０２０の断面面積が約４ｍｍ^２である。なお、質量素子１０３１と音響トランスデューサ１０２０の断面面積の大きさは、振動センサーの応用シーンに応じて適応的に調整されてもよい。例えば、振動センサーのサイズが大きい場合、質量素子１０３１及び音響トランスデューサ１０２０の断面面積を同時に拡大してもよく、質量素子１０３１の断面面積を増大させてもよく、音響トランスデューサ１０２０の断面面積を低減してもよい。また例えば、振動センサーのサイズが小さい場合、質量素子１０３１と音響トランスデューサ１０２０の断面面積を同時に低減してもよく、音響トランスデューサ１０２０の断面面積を低減してもよい。また、ここでの断面面積は、軸線方向に垂直な断面の面積であってもよい。なお、図１０における振動センサーの弾性素子１０３２及び質量素子１０３１は、図６における弾性素子６３２及び質量素子６３１と同じ又は類似した構造を有してもよく、すなわち、弾性素子１０３２は、質量素子１０３１の周側に位置してもよく、弾性素子１０３２の内側が質量素子１０３１に接続される。あるいは、弾性素子１０３２及び質量素子１０３１は、図７における弾性素子７３２及び質量素子７３１と同じ又は類似した構造を有してもよく、すなわち、弾性素子１０３２は、前記質量素子１０３１の周側に位置してもよく、弾性素子１０３２は、外側がハウジング構造１０１０の側壁に接続され、内側が質量素子１０３１に接続される。あるいは、弾性素子１０３２は、図８における弾性素子８３２と同じ又は類似した構造を有してもよい。あるいは、弾性素子１０３２及び質量素子１０３１は、図９における弾性素子９３２及び質量素子９３１と同じ又は類似した構造を有してもよい。あるいは、弾性素子１０３２及び質量素子１０３１は、他の類似した形状及び位置変化を有してもよく、例えば、図８における弾性素子８３２を図６における弾性素子６３２の接続方式に類似した接続方式で質量素子の周側に接続してもよく、本実施例では限定しない。

【0076】

いくつかの実施例では、第１の音響キャビティ１０４０（例えば、第２の音響キャビティ１０４２及び第３の音響キャビティ１０４１）における素子の各所の組立隙間を調整することにより、振動センサーの感度を向上させることもできる。いくつかの実施例では、弾性素子１０３２と質量素子１０３１との間の隙間間隔、弾性素子１０３２とハウジング構造１０１０との間の隙間間隔及び弾性素子１０３２と音響トランスデューサ１０２０との間の隙間間隔は、０．１ｍｍ以下である。

【0077】

図１１は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図１１に示された振動センサーは、図５に示された振動センサーとほぼ同じであるが、質量素子１１３１が第１の突出部１１３１１を有し、第１の突出部１１３１１が質量素子１１３１の音響トランスデューサ１１２０から離れる側にあり、ハウジング構造１１１０、弾性素子１１３２及び質量素子１１３１により区画された第３の音響キャビティ１１４１内に位置するという点で相違する。いくつかの実施例では、質量素子１１３１の音響トランスデューサから離れる側に第１の突出部１１３１１を設置することで質量素子１１３１の質量を増大させ、振動センサーの共振周波数を調整し、さらに振動センサーの感度を向上させることができる。同時に、第１の突出部１１３１１が第３の音響キャビティ１１４１内に位置するため、振動センサーの感度を向上させるという前提で、振動センサーの全体的な体積を増加させなくてもよい。なお、図１１における振動センサーの弾性素子１１３２及び質量素子１１３１は、図６における弾性素子６３２及び質量素子６３１と同じ又は類似した構造を有してもよく、すなわち、弾性素子１１３２は、質量素子１１３１の周側に位置してもよく、弾性素子１１３２の内側が質量素子１１３１に接続される。あるいは、弾性素子１１３２及び質量素子１１３１は、図７における弾性素子７３２及び質量素子７３１と同じ又は類似した構造を有してもよく、すなわち、弾性素子１１３２は、前記質量素子１１３１の周側に位置してもよく、弾性素子１１３２は、外側がハウジング構造１１１０の側壁に接続され、内側が質量素子１１３１に接続される。あるいは、弾性素子１１３２は、図８における弾性素子８３２と同じ又は類似した構造を有してもよい。あるいは、弾性素子１１３２及び質量素子１１３１は、図９における弾性素子９３２及び質量素子９３１と同じ又は類似した構造を有してもよい。あるいは、弾性素子１１３２及び質量素子１１３１は、他の類似した形状及び位置変化を有してもよく、例えば、図８における弾性素子８３２を図６における弾性素子６３２の接続方式に類似した接続方式で質量素子の周側に接続してもよく、本実施例では限定しない。

【0078】

図１２は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図１２に示された振動センサーは、図５に示された振動センサーとほぼ同じであるが、弾性素子１２３２が質量素子１２３１の音響トランスデューサ１２２０に向かう側に位置するという点で相違する。弾性素子１２３２は、一端が質量素子１２３１に接続され、他端が音響トランスデューサ１２２０に接続される。弾性素子１２３２及び音響トランスデューサ１２２０は、第２の音響キャビティ１２４２を形成することができ、該実施例における構造及び接続方式により第２の音響キャビティ１２４２の体積をさらに低減することができ、さらに振動センサーの感度を向上させることができる。なお、図１２における振動センサーの弾性素子１２３２及び質量素子１２３１は、図６における弾性素子６３２及び質量素子６３１と同じ又は類似した構造を有してもよく、すなわち、弾性素子１２３２は、質量素子１２３１の周側に位置してもよく、弾性素子１２３２の内側が質量素子１２３１に接続される。あるいは、弾性素子１２３２は、図８における弾性素子８３２と同じ又は類似した構造を有してもよい。あるいは、弾性素子１２３２及び質量素子１２３１は、他の類似した形状及び位置変化を有してもよく、例えば、図８における弾性素子８３２を図６における弾性素子６３２の接続方式に類似した接続方式で質量素子の周側に接続してもよく、本実施例では限定しない。

【0079】

図１３は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図１３に示された振動センサーは、図１２に示された振動センサーとほぼ同じであるが、質量素子１３３１が第２の突出部１３３１２を有し、第２の突出部１３３１２が質量素子１３３１の音響トランスデューサ１３２０に向かう側にあり、弾性素子１３３２及び質量素子１３３１により区画された第２の音響キャビティ１３４２内に位置するという点で相違する。いくつかの実施例では、質量素子１３３１の音響トランスデューサ１３２０に向かう側に第２の突出部１３３１２を設置することで質量素子１３３１の質量を増大させ、同時に第２の音響キャビティ１３４２の体積をさらに低減することができ、それにより振動センサーの共振周波数を調整し、振動センサーの感度を向上させ、同時に振動センサーの全体的な体積を増加させない。

【0080】

図１４は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図１４に示された振動センサーは、図１１に示された振動センサーとほぼ同じであるが、質量素子１４３１が第３の突出部１４３１３をさらに有し、第３の突出部１４３１３が質量素子１４３１の音響トランスデューサ１４２０に向かう側に位置し、第３の突出部１４３１３の少なくとも一部が音響トランスデューサ１４２０内に入り込むという点で相違する。いくつかの実施例では、音響トランスデューサ１４２０の第３の突出部１４３１３と対向する箇所には、溝が設置され、第３の突出部１４３１３が該溝により音響トランスデューサ１４２０内に入り込む。いくつかの実施例では、音響トランスデューサ１４２０は、上記溝内に位置する音響振動膜１４２０２を含んでもよい。第３の突出部１４３１３を設置することにより、振動センサーの全体的な体積を増加させずに、質量素子１４３１の体積をさらに増大させ、質量素子１４３１の質量をさらに増大させることができ、それにより振動センサーの共振周波数を調整し、第２の音響キャビティ１４４２の体積を低減し、さらに振動センサーの感度を向上させる。

【0081】

図１５は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図１５に示された振動センサーは、振動センサー１００と同じ又は類似してもよい。ハウジング構造１５１０は、ハウジング構造１１０と同じ又は類似してもよい。弾性素子１５３２は、弾性素子１３２と同じ又は類似してもよい。質量素子１５３１は、質量素子１３１と同じ又は類似してもよい。弾性素子１５３２及び質量素子１５３１は、振動センサー１００の振動ユニット１３０と同じ又は類似した振動ユニットを構成することができる。音響トランスデューサ１５２０は、音響トランスデューサ１２０と同じ又は類似してもよい。図１５に示された振動センサーの第２の音響キャビティ１５４２は、振動センサー１００の第２の音響キャビティ１４２と同じ又は類似してもよい。図１５に示された振動センサーの第３の音響キャビティ１５４１は、振動センサー１００の第３の音響キャビティ１４１と同じ又は類似してもよい。図１５に示すように、質量素子１５３１には、少なくとも１つの第１の減圧孔１５３１１が設置され、第１の減圧孔１５３１１は、質量素子１５３１を貫通する。第１の減圧孔１５３１１は、第２の音響キャビティ１５４２と第３の音響キャビティ１５４１を連通することができ、第２の音響キャビティ１５４２と第３の音響キャビティ１５４１との気圧差を平衡化することに役立ち、このような気圧差は、一般的には組立によるものである。例えば、音響出力装置の組立過程において、第３の音響キャビティ１５４１と第２の音響キャビティ１５４２が形成されるときの環境条件及び組立方式が異なる可能性があるため、第３の音響キャビティ１５４１と第２の音響キャビティ１５４２内の気圧が異なり、気圧差がある。いくつかの実施例では、まず弾性素子１５３２をハウジング構造１５１０に取り付け、次に質量素子１５３１を弾性素子１５３２に取り付けて、第３の音響キャビティ１５４１を形成し、最後にハウジング構造１５１０を音響トランスデューサ１５２０に取り付けて、第２の音響キャビティ１５４２を形成することができる。第１の減圧孔１５３１１により第３の音響キャビティ１５４１と第２の音響キャビティ１５４２内の気体を流通させることができ、それにより気圧差を平衡化する。第１の減圧孔１５３１１は、第１の音響インピーダンスを有し、第１の音響インピーダンスを調整することにより、振動センサーの所定の低周波ロールオフ応答を設定することができ、すなわち、所定の周波数より低い振動センサー応答を低減することができ、いくつかの場合に、所定の周波数より低いノイズ信号の除去に役立ち、及び／又は装置の過負荷を回避することができる。低周波ロールオフ応答曲線の形状は、第１の減圧孔のサイズに関連し、例えば、大きい第１の減圧孔１５３１１が小さい第１の音響インピーダンスを有すると、大きい低周波減衰を引き起こすことができる。なお、第１の減圧孔１５３１１は、第２の音響キャビティ１５４２及び第３の音響キャビティ１５４１の音響的密封に影響を与えるべきではない。

【0082】

図１６は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図１６に示された振動センサーは、図１５に示された振動センサーとほぼ同じであるが、弾性素子１６３２には、少なくとも１つの第２の減圧孔１６３２１が設置され、第２の減圧孔１６３２１が弾性素子１６３２を貫通するという点で相違する。第２の減圧孔１６３２１は、第１の減圧孔１５３１１の作用と同じである。同様に、第２の減圧孔１６３２１は、第２の音響キャビティ１６４２及び第３の音響キャビティ１６４１の音響的密封に影響を与えるべきではない。いくつかの実施例では、振動センサーは、質量素子における第１の減圧孔と弾性素子における第２の減圧孔を同時に有してもよい。

【0083】

図１７は、本願のいくつかの実施例に係る振動センサーの概略構成図である。図１７に示された振動センサーは、図５に示された振動センサーとほぼ同じであるが、振動センサーが音響トランスデューサ１７２０の電気信号を受信し、かつ伝送するように構成される回路基板１７２０２をさらに含むという点で相違する。回路基板１７２０２は、音響トランスデューサ１７２０の質量素子１７３１と対向する側に位置する。回路基板１７２０２は、ＰＣＢ基板又はＦＰＣ基板などを用いてもよく、これを限定しない。いくつかの実施例では、音響トランスデューサ１７２０を回路基板１７２０２に組み立てた後、ハウジング構造１７１０、弾性素子１７３２及び質量素子１７３１を組み立ててもよく、ハウジング構造１７１０、弾性素子１７３２及び質量素子１７３１は、予め組み立てられた一体部品であってもよく、いくつかの場合に、組立の柔軟性を向上させることに役立つ。なお、図１７における振動センサーの弾性素子１７３２及び質量素子１７３１は、図６における弾性素子６３２及び質量素子６３１と同じ又は類似した構造を有してもよく、すなわち、弾性素子１７３２は、質量素子１７３１の周側に位置してもよく、弾性素子１７３２の内側が質量素子１７３１に接続される。あるいは、弾性素子１７３２及び質量素子１７３１は、図７における弾性素子７３２及び質量素子７３１と同じ又は類似した構造を有してもよく、すなわち、弾性素子１７３２は、前記質量素子１７３１の周側に位置してもよく、弾性素子１７３２は、外側がハウジング構造１７１０の側壁に接続され、内側が質量素子１７３１に接続される。あるいは、弾性素子１７３２は、図８における弾性素子８３２と同じ又は類似した構造を有してもよい。あるいは、弾性素子１７３２及び質量素子１７３１は、図９における弾性素子９３２及び質量素子９３１と同じ又は類似した構造を有してもよい。あるいは、弾性素子１７３２及び質量素子１７３１は、他の類似した形状及び位置変化を有してもよく、例えば、図８における弾性素子８３２を図６における弾性素子６３２の接続方式に類似した接続方式で質量素子の周側に接続してもよく、本実施例では限定しない。

【0084】

当業者であれば、図５～図１７に示された実施例の解決手段を合理的な方式で任意に組み合わせることができ、該組み合わせは、依然として本願の例示的な実施例の精神及び範囲内にある。例えば、図８、図１１及び図１５に示された実施例の解決手段を組み合わせ、すなわち、弾性素子は、図８における弾性素子８３２と同じ又は類似した構造を有してもよく、すなわち、弾性素子の軸線が所在する断面の断面形状は、左右対称な円弧形又は波形であり、質量素子は、図１１における質量素子１１３１と同じ又は類似した構造を有してもよく、すなわち、質量素子は、質量素子の音響トランスデューサから離れる側に位置した第１の突出部を有し、同時に質量素子は、図１５における質量素子１５３１と同じ又は類似した構造を有してもよく、すなわち、質量素子には、少なくとも１つの第１の減圧孔が設置される。

【0085】

上記で基本概念を説明してきたが、当業者にとっては、上記発明の開示は、単なる例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ているため、本願の例示的な実施例の精神及び範囲内にある。

【0086】

さらに、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」又は「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。

【0087】

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、コンピュータ可読プログラムコードを含む１つ以上のコンピュータ可読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。

【0088】

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、コンピュータ可読記憶媒体以外の任意のコンピュータ可読媒体であってもよく、該媒体は、命令実行システム、装置又は機器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。

【0089】

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。

【0090】

また、特許請求の範囲に明確に記載されていない限り、本願に記載の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に限定されない。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であり、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が理解されたい。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。

【0091】

同様に、本願の実施例の前述の説明では、本開示を簡略化して、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が理解されるであろう。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も多くの特徴を必要とするという意図を反映するものと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も少ない場合がある。

【0092】

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、いくつかの例では修飾語「約」、「ほぼ」又は「概ね」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「概ね」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。いくつかの実施例において、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共に、通常の丸め手法を適用するべきである。本願のいくつかの実施例において、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、具体的な実施例において、このような数値は、可能な限り正確に設定される。

【0093】

本願で参照される全ての特許、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。

【0094】

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】

【0095】

１００ 振動センサー
１１０ ハウジング構造
１２０ 音響トランスデューサ
１３０ 振動ユニット
１３１ 質量素子
１３２ 弾性素子

【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17】

【手続補正書】

【提出日】2023-05-23

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング構造と、音響トランスデューサと、振動ユニットと、を含む振動センサーであって、
前記音響トランスデューサは、前記ハウジング構造に物理的に接続され、少なくとも一部の前記ハウジング構造及び前記音響トランスデューサは、第１の音響キャビティを区画形成し、
前記振動ユニットは、第１の音響キャビティ内に位置し、かつ前記第１の音響キャビティを第２の音響キャビティ及び第３の音響キャビティに仕切り、前記第２の音響キャビティは、前記音響トランスデューサと音響的に連通し、
前記ハウジング構造は、外部の振動信号に基づいて振動するように構成され、前記振動ユニットは、前記ハウジング構造の振動に応答して前記第２の音響キャビティの体積を変化させ、前記音響トランスデューサは、前記第２の音響キャビティの体積の変化に基づいて電気信号を発生させ、
前記振動ユニットは、前記第２の音響キャビティに作用して前記振動センサーの共振周波数を８００Ｈｚ～８０００Ｈｚにすることを特徴とする、振動センサー。

【請求項2】

前記振動ユニットは、質量素子及び弾性素子を含み、前記質量素子は、前記弾性素子により前記ハウジング構造又は前記音響トランスデューサに接続されることを特徴とする、請求項１に記載の振動センサー。

【請求項3】

前記弾性素子は、前記質量素子の前記音響トランスデューサから離れる側に位置し、前記弾性素子は、一端が前記ハウジング構造に接続され、他端が前記質量素子に接続されることを特徴とする、請求項２に記載の振動センサー。

【請求項4】

前記質量素子の前記音響トランスデューサから離れる側には、第１の突出部が設置されることを特徴とする、請求項３に記載の振動センサー。

【請求項5】

前記弾性素子は、前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側に位置し、前記弾性素子は、一端が前記質量素子に接続され、他端が前記音響トランスデューサに接続されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の振動センサー。

【請求項6】

前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側には、第２の突出部が設置されることを特徴とする、請求項５に記載の振動センサー。

【請求項7】

前記質量素子の前記音響トランスデューサに向かう側には、第３の突出部が設置され、前記第３の突出部は、少なくとも一部が前記音響トランスデューサ内に入り込み、かつ前記音響トランスデューサの振動膜の位置に対向することを特徴とする、請求項３、４及び６のいずれか一項に記載の振動センサー。

【請求項8】

前記弾性素子は、前記質量素子の周側に位置し、前記弾性素子は、外側が前記ハウジング構造に接続され、内側が前記質量素子に接続され、あるいは、前記弾性素子は、前記質量素子の周側に位置し、前記弾性素子は、内側が前記質量素子に接続され、端部が前記ハウジング構造又は前記音響トランスデューサに接続されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の振動センサー。

【請求項9】

前記弾性素子の断面形状は、長方形、台形、平行四辺形、円弧形、又は波形であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の振動センサー。

【請求項10】

前記質量素子の断面積は、前記音響トランスデューサの断面積より大きいことを特徴とする、請求項２に記載の振動センサー。

【国際調査報告】