传感器单元和乐器制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种传感器单元，其能保护压电元件并检测振动和声音。根据本发明专利技术的传感器单元包括具有多孔层的片状压电元件，且进一步包括声音传播片，其覆盖压电元件的至少一个面并允许声音从一个面朝向声音传播片的另一面传递的。优选的是，入射到声音传播片的声音和所传递声音之间的声压水平差异优选不大于10dB。优选的是，声音传播片的表面密度优选为0.03g/m

Sensor units and instruments

The aim of the invention is to provide a sensor unit capable of protecting piezoelectric elements and detecting vibration and sound. The sensor unit in accordance with the invention includes a sheet piezoelectric element with a porous layer, and further includes a sound propagating piece, which covers at least one surface of the piezoelectric element and allows sound to be transmitted from one face to the other side of the sound propagation piece. It is preferable that the sound pressure level difference between the incoming sound and the transmitted sound is preferably not greater than 10dB. Preferably, the surface density of sound transmission plates is preferably 0.03g/m.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传感器单元和乐器
技术介绍
本专利技术涉及传感器单元和乐器。
通常，振动检测传感器已经是公知的，其安装在乐器的振动部分上且能检测振动部分的振动并输出振动作为电信号。作为振动检测传感器，使用压电元件的传感器已经是公知的，压电元件包括多孔树脂膜和设置在多孔树脂膜的两面上的电极层(例如见日本未审查专利申请公开No.2010-89495)。使用具有多孔层的压电元件的这种传感器由于沿厚度方向的柔软性而适于检测声音，且由于轻薄的特性而不抑制乐器的振动。因此，使用包括多孔层的压电元件的这种传感器适于用作乐器的拾取器，其检测振动和声音。应注意，术语“声音”是指通过空气传递的压缩波，且术语“振动”是指在固体中传播到传感器的振动。在乐器等中使用上述传感器的情况下，需要防止对压电元件的损坏，以便维持传感器的检测准确性。然而，覆盖传感器以用于防止对压电元件造成损坏的保护膜会抑制声音的检测。现有技术文献专利文献专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2010-89495
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题。鉴于上述情况做出了本专利技术，且本专利技术的目标是提供一种传感器单元，其能保护压电元件并检测振动和声音，且提供一种包括传感器单元的乐器。解决问题的手段根据用于解决上述问题的本专利技术的一个方面，传感器单元包括：具有多孔层的片状压电元件，其中传感器单元进一步包括声音传播片，所述声音传播片覆盖压电元件的至少一个面，且允许入射到声音传播片的第一面上的声音朝向声音传播片的第二面传递。通过覆盖压电元件的所述一个面的声音传播片，传感器单元能保护压电元件的检测声音的所述一个面不受损坏，且因此能维持声音检测准确性。此外，因为覆盖压电元件的所述一个面的声音传播片允许入射到声音传播片的第一面说的声音朝向声音传播片的第二面传递，所以从传感器单元的所述一个面一侧而来的声音不太可能会被声音传播片减低，且传感器单元能检测振动和声音。入射到声音传播片的声音和通过声音传播片传递的声音之间的声压水平差异优选不大于10dB。由于使用入射到声音传播片的声音和所传递声音之间的声压水平差异不大于上限的声音传播片，所以能可靠地防止入射到声音传播片的第一面上的声音减低，且因此进一步有助于维持声音检测准确性。结果，传感器单元可以用作传声器。声音传播片的表面密度优选不小于0.03g/m2和不大于100g/m2。由于使用具有落入上述范围的表面密度的声音传播片，所以能同时实现对压电元件的所述一个面的保护并可靠地抑制入射到声音传播片的第一面上的声音减低，且因此进一步有助于维持声音检测准确性。声音传播片优选是可挠的。由于可挠性，声音传播片能覆盖压电元件而不对其挤压，且因此改善压电元件的耐久性。此外，由于声音传播片的可挠性，有助于通过入射到压电元件的第一面上的声音造成的振动的传播，且因此进一步有助于维持声音检测准确性。应注意，术语“可挠”和“可挠性”是指，例如在宽度为5mm且长度为10mm的测试部件在其一个较短侧上被支撑以便在支撑位置处水平地取向时，在垂直方向上两个相对的较短侧的位置之间的距离不小于5mm。声音传播片优选具有空隙。由于声音传播片具有空隙，所以入射到声音传播片的第一面上的声音通过空隙传递，且因此进一步有助于声音向压电元件的传播和声音的检测。优选的是，传感器单元进一步包括隔音片，所述隔音片覆盖压电元件的另一面且基本上防止入射到隔音片的第二面上的声音朝向隔音片的第一面传递。由于用隔音片覆盖压电元件的另一面，所述隔音片基本上防止入射到隔音片的第二面上的声音朝向隔音片的第一面传递，所以防止来自传感器单元的另一面一侧的声音，且因此更准确地检测来自传感器单元的所述一个面一侧的声音。应注意，“以基本上防止声音传递”的表达是指，不仅实现声音传递的阻隔，而且将声音减低到声音能逃脱被压电元件检测的程度。根据用于解决上述问题的本专利技术的另一方面，乐器包括根据上述方面的传感器单元。乐器能通过传感器单元检测振动和声音，且因此将乐器的原始乐音转换为电信号并输出电信号。本专利技术的效果如上所述，根据本专利技术一些方面的传感器单元和乐器能检测振动和声音同时保护压电元件。附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的传感器单元的示意性截面图；图2是图1的压电元件的示意性截面图；图3是根据本专利技术第二实施例的传感器单元的示意性截面图；图4是与图3的传感器单元的构成不同的传感器单元的示意性截面图；图5是根据本专利技术第三实施例的传感器单元的示意性截面图；图6是根据本专利技术第四实施例的传感器单元的示意性截面图；图7是用于说明图1的传感器单元的安装构造的示意性截面图；图8是用于说明与图7不同的传感器单元安装构造的示意性截面图；图9是用于说明与图7和8不同的传感器单元安装构造的示意性截面图；图10是用于说明与图7到9不同的传感器单元安装构造的示意性截面图；图11是用于说明与图7到10不同的传感器单元安装构造的示意性截面图；图12是用于说明与图7到11不同的传感器单元安装构造的示意性截面图；图13是用于说明与图7到12不同的传感器单元安装构造的示意性截面图；图14是用于说明与图7到13不同的传感器单元安装构造的示意性截面图；图15是用于说明与图7到14不同的传感器单元安装构造的示意性截面图；图16是用于说明与图7到15不同的传感器单元安装构造的示意性截面图；图17是用于说明与图7到16不同的传感器单元安装构造的示意性截面图；图18是用于说明与图7到17不同的传感器单元安装构造的示意性截面图；图19是用于说明与图7到18不同的传感器单元安装构造的示意性截面图；图20是示意性地显示了声音频率和传感器单元的检测敏感度之间关系的曲线图；图21A是箱形压电元件的示意性透视图；图21B是组装之前图21A的压电元件的构造的示意性平面图；图22是与图21A不同的压电元件的示例性组装构造的示意性侧视图；图23是与图21A和22不同的压电元件的示例性组装构造的示意性侧视图；图24是包括图1的传感器单元的弦乐器的示意性透视图；图25是图24的弦乐器的响板的内侧的示意性平面图；和图26是根据另一实施例的传感器单元的示意性截面图。具体实施方式适当参考附图在下文详细描述本专利技术的实施例。第一实施例传感器单元图1的传感器单元1包括具有多孔层的片状压电元件2。传感器单元1进一步包括：第一声音传播片3a，其覆盖压电元件2的一个面且允许入射在其第一面上的声音朝向其第二面传递；和第二声音传播片3b，其覆盖压电元件2的另一面且允许入射在其第二面上声音朝向其第一面传递。<压电元件>压电元件2形成为板状形状，在平面视图中是大致矩形的。压电元件2包括多孔层4和一对电极层(第一电极层5a和第二电极层5b)，如图2所示。压电元件2根据多孔层4的压缩量产生电压。(多孔层)多孔层4的主要成分优选是可带电的材料。例如，聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯、聚烯烃树脂、含氟树脂等。术语“主要成分”是指含量最大的成分，例如其含量按质量为50％或更多的成分。多孔层4通常通过让板状构件经历极化(polarization)处理而形成，所述板状构件包括作为主要成分的任何上述树脂。用于极化过程的方法例如是通过施加直流或脉冲电流高压而注入电荷的方法。通过用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器单元，包括具有多孔层的片状压电元件，其中传感器单元进一步包括声音传播片，所述声音传播片覆盖压电元件的至少一个面，且允许入射到声音传播片的第一面上的声音朝向声音传播片的第二面传递。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.30 JP 2015-1953231.一种传感器单元，包括具有多孔层的片状压电元件，其中传感器单元进一步包括声音传播片，所述声音传播片覆盖压电元件的至少一个面，且允许入射到声音传播片的第一面上的声音朝向声音传播片的第二面传递。2.如权利要求1所述的传感器单元，其中入射到声音传播片的声音和通过声音传播片传递的声音之间的声压水平差异不大于10dB。3.如权利要求1或2所述的传...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫田智矢，樋山邦夫，饭田诚一郎，小池弘，儿玉秀和，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，优泊公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP