(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響ドライバと；
前記音響ドライバから出力開口に向かって延在する音響ノズルであって、前記音響ノズルは、前記音響ドライバからの音波を前記出力開口に向かって導くための、入口開口と前記出力開口との間の音響通路を含み、前記音響通路は、前記音響ドライバに隣接する近位端と、前記出力開口に向かう遠位端と、を有する、音響ノズルと；
使用者の外耳道の入口に係合するシーリング構造と；
前記音響ノズルの近位端における第１の音響インピーダンス；及び、
音響ノズルの遠位端における第２の音響インピーダンス；
を備えるイヤーピースであって、
前記音響ノズルは、前記第１の音響インピーダンスと前記第２の音響インピーダンスとの間にノズル容積を有し、前記第１の音響インピーダンス、前記第２の音響インピーダンス、及び、前記ノズル容積は、前記シーリング構造が前記使用者の外耳道の入口に係合された際に、前記使用者の外耳道における共振を制御するように選択されており、
前記第１の音響インピーダンスは、前記音響ノズルの中心軸から垂直な方向に延在する線の周りに湾曲して、円筒の部分を形成する第１の音響材料で形成された第１の音響メッシュであることを特徴とするイヤーピース。
【請求項２】
前記第１の音響インピーダンスは、前記第２の音響インピーダンスとは異なる音響インピーダンスを有することを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。
【請求項３】
前記第１の音響インピーダンス、前記第２の音響インピーダンス、及び、音響ノズル容積は、約３ＫＨｚを中心とする第１の周波数帯域及び約６ＫＨｚを中心とする第２の周波数帯域における共振を制御するように選択されることを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。
【請求項４】
前記第１の音響インピーダンスは、１×１０７〜２．６×１０８Ωの音響インピーダンス値を有することを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。
【請求項５】
前記第１の音響インピーダンスは約５．２×１０７Ωの音響インピーダンスを有することを特徴とする請求項４に記載のイヤーピース。
【請求項６】
前記第１の音響材料は、５ｍｍ２の露出面積を有する２６０ＭＫＳのレイリーインピーダンスを有することを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。
【請求項７】
前記円筒の断面は、２ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の曲率半径を有することを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。
【請求項８】
前記円筒の断面は、約１２ｍｍの曲率半径を有することを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。
【請求項９】
前記第２の音響インピーダンスは、第２の音響材料で形成された第２の音響メッシュであることを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。
【請求項１０】
前記第２の音響インピーダンスは、１．０×１０７Ω〜４．０×１０８Ωの音響インピーダンス値を有することを特徴とする請求項９に記載のイヤーピース。
【請求項１１】
前記第２の音響インピーダンスは約８．５×１０７Ωの音響インピーダンスを有することを特徴とする請求項１０に記載のイヤーピース。
【請求項１２】
前記第２の音響材料は、１０ｍｍ２の露出面積を有する８５０ＭＫＳレイリーインピーダンスを有することを特徴とする請求項９に記載のイヤーピース。
【請求項１３】
前記第２の音響メッシュは、前記音響ノズルの中心軸から垂直な方向に延在する線の周りに湾曲して、円筒の部分を形成することを特徴とする請求項９に記載のイヤーピース。
【請求項１４】
前記円筒の断面は、２ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の曲率半径を有することを特徴とする請求項１３に記載のイヤーピース。
【請求項１５】
前記円筒の断面は１２ｍｍの曲率半径を有することを特徴とする請求項１４に記載のイヤーピース。
【請求項１６】
前記音響ノズルは円錐の形状に形成され、前記第１の音響インピーダンスと前記第２の音響インピーダンスとの間の前記音響ノズルの容積は、１５ｍｍ３〜２５０ｍｍ３の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。
【請求項１７】
前記第１の音響インピーダンスと前記第２の音響インピーダンスとの間の前記ノズル容積は約４７ｍｍ３であり、約１０ｍｍの長さであることを特徴とする請求項１６に記載のイヤーピース。
【請求項１８】
前記音響ノズルは剛性材料から形成され、前記シーリング構造の可撓性部分は前記音響ノズルの遠位端で第２の音響インピーダンスを超えて延在することを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。
【請求項１９】
前記使用者の耳に対してイヤーピースを保持するように設計された位置決め及び保持構造をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のイヤーピース。
【請求項２０】
音響ドライバ及び出力開口を有する本体；
前記出力開口に隣接する領域から延在し、使用者の外耳道の入口に隣接する前記出力開口を保持するシーリング構造と；
前記音響ドライバから前記出力開口に向かって延在する音響ノズルであって、前記音響ノズルは、前記音響ドライバからの音波を前記出力開口に向かって導くための、入口開口と前記出力開口との間の音響通路を含み、前記音響通路は、前記音響ドライバに隣接する近位端と、前記出力開口に向かう遠位端と、を有する、音響ノズルと；
前記音響ノズルの近位端における第１の音響インピーダンス；及び、
音響ノズルの遠位端における第２の音響インピーダンス；
を備えるイヤーピースであって、
前記音響ノズルは、前記第１の音響インピーダンスと前記第２の音響インピーダンスとの間にノズル容積を有し、前記第１の音響インピーダンス、前記第２の音響インピーダンス、及び、前記ノズル容積は、前記シーリング構造が前記使用者の外耳道の入口に係合された際に、前記使用者の外耳道における共振を制御するように選択されており、
前記第１の音響インピーダンスは、前記第２の音響インピーダンスとは異なる音響インピーダンスを有し、
前記第１の音響インピーダンスは、前記音響ノズルの中心軸から垂直な方向に延在する線の周りに湾曲して、円筒の部分を形成する第１の音響材料で形成された第１の音響メッシュであることを特徴とするイヤーピース。
【請求項２１】
イヤーピース用の音響ノズルであって、
音波を音響ドライバから出力開口に向かって伝導する音響通路であって、前記音響ドライバに隣接するように構成された近位端、及び、前記出力開口に隣接するように構成された遠位端を有する音響通路；
前記音響ノズルの近位端における第１音響インピーダンス手段；及び、
前記音響ノズルの遠位端における第２音響インピーダンス手段；
を備え、
前記音響ノズルは、第１の音響インピーダンスと第２の音響インピーダンスとの間にノズル容積を有し、前記第１の音響インピーダンス、前記第２の音響インピーダンス、及び、前記ノズル容積は、約３ＫＨｚを中心とする第１の周波数帯域における、かつ、約６ＫＨｚを中心とする第２の周波数帯域における共振を制御するように選択されており、
前記第１の音響インピーダンスは、前記音響ノズルの中心軸から垂直な方向に延在する線の周りに湾曲して、円筒の部分を形成する第１の音響材料で形成された第１の音響メッシュであることを特徴とする音響ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、オーディオシステム及び関連するデバイス及び方法に関し、特に、使用者の外耳道内の共振を低減するように構成された音響ノズルを有するイヤーピースに関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
以下に述べるすべての例と機能は、技術的に可能な方法で組み合わされ得る。
【０００３】
一態様では、イヤーピースは、音響ドライバと、音響ドライバから出力開口に向かって延在する音響ノズルと、を含み、音響ノズルは、入口開口と出力開口との間の音響通路を含み、音響ドライバからの音波を出力開口に向かって導く音響通路は、音響ドライバに隣接する近位端と、出力開口に向かう遠位端と、を有する。イヤーピースは、使用者の外耳道の入口に係合するシーリング構造、音響ノズルの近位端における第１の音響インピーダンス、及び、音響ノズルの遠位端における第２の音響インピーダンスをさらに含む。この態様では、音響ノズルは、第１の音響インピーダンスと第２の音響インピーダンスとの間のノズル容積を有し、第１の音響インピーダンス、第２の音響インピーダンス、及び、ノズル容積は、シーリング構造が使用者の外耳道の入口に係合された際に、使用者の外耳道における共振を制御するように選択されている。
【０００４】
ある実施例では、第１の音響インピーダンスは第２の音響インピーダンスとは異なる。
【０００５】
特定の実施例では、第１の音響インピーダンス、第２の音響インピーダンス、及び、ノズル容積は、約３ＫＨｚを中心とする第１の周波数帯域及び約６ＫＨｚを中心とする第２の周波数帯域における共振を制御するように選択される。
【０００６】
ある実施例では、第１の音響インピーダンスは、音響材料で形成された第１の音響メッシュである。
【０００７】
特定の実施例では、第１の音響インピーダンスは、１×１０７〜２．６×１０８Ωの音響インピーダンス値を有する。
【０００８】
いくつかの実施例では、第１の音響インピーダンスは約５．２×１０７Ωの音響インピーダンスを有する。
【０００９】
特定の実施例では、第１の音響材料は、５ｍｍ２の露出面積を有する２６０ＭＫＳのレイリーインピーダンスを有する。
【００１０】
いくつかの実施例では、第１の音響メッシュは、音響ノズルの中心軸から垂直な方向に延在する線の周りに湾曲して、円筒の部分を形成する。
【００１１】
特定の実施例では、円筒の断面は、２ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の曲率半径を有する。
【００１２】
いくつかの実施例では、円筒の断面は、約１２ｍｍの曲率半径を有する。
【００１３】
特定の実施例では、第２の音響インピーダンスは、音響材料で形成された第２の音響メッシュである。
【００１４】
いくつかの実施例では、第２の音響インピーダンスは、１．０×１０７〜４．０×１０８Ωの音響インピーダンス値を有する。
【００１５】
特定の実施例では、第２の音響インピーダンスは約８．５×１０７Ωの音響インピーダンスを有する。
【００１６】
いくつかの実施例では、第２の音響材料は、１０ｍｍ２の露出面積を有する８５０ＭＫＳレイリーインピーダンスを有する。
【００１７】
特定の実施例では、第２の音響メッシュは、音響ノズルの中心軸から垂直な方向に延在する線の周りに湾曲して、円筒の部分を形成する
【００１８】
いくつかの実施例では、円筒の断面は、２ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の曲率半径を有する。
【００１９】
特定の実施例では、円筒の断面は１２ｍｍの曲率半径を有する。
【００２０】
いくつかの実施例では、ノズルは円錐の形状に形成され、第１の音響インピーダンスと第２の音響インピーダンスとの間のノズル容積は、１５ｍｍ３と２５０ｍｍ３との間の範囲である。
【００２１】
特定の実施例では、第１の音響インピーダンスと第２の音響インピーダンスとの間のノズル容積は約４７ｍｍ３であり、長さは約１０ｍｍである。
【００２２】
いくつかの実施例では、音響ノズルは剛性材料から形成され、シーリング構造の可撓性部分は音響ノズルの遠位端で第２の音響インピーダンスを超えて延在する。
【００２３】
特定の実施例では、本体は、使用者の耳に対してイヤーピースを保持するように設計された位置決め及び保持構造をさらに含む。
【００２４】
別の態様では、イヤーピースは、音響ドライバと出力開口とを有する本体と、出力開口に隣接する領域から延在して使用者の外耳道の入口に隣接して出力開口を保持するシーリング構造と、出力開口に向かって音響ドライバから延在する音響のノズルと、を含み、音響ノズルは、出力開口に向けて音響ドライバから音波を伝導するための、入口開口と出力開口との間に音響通路を含み、音響通路は、音響ドライバに隣接する近位端と出力開口に向かう遠位端とを有する。第１の音響インピーダンスは、音響ノズルの近位端に設けられ、第２の音響インピーダンスは、音響ノズルの遠位端に設けられる。この態様では、音響ノズルは、第１の音響インピーダンスと第２の音響インピーダンスとの間にノズル容積を有し、第１の音響インピーダンス、第２の音響インピーダンス、及び、ノズル容積が、シーリング構造が使用者の外耳道の入口に係合された際に使用者の外耳道における共振を制御するように選択されている。この態様では、第１の音響インピーダンスは、第２の音響インピーダンスとは異なる音響インピーダンス値を有する。
【００２５】
別の態様では、イヤーピース用の音響ノズルは、音波を音響ドライバから出力開口に向かって伝導する音響通路を含み、音響通路は、音響ドライバに隣接するように構成された近位端、及び、出力開口に隣接するように構成された遠位端、音響ノズルの近位端における第１音響インピーダンス手段、並びに、音響ノズルの遠位端における第２音響インピーダンス手段を含む。この態様では、音響ノズルは、第１の音響インピーダンスと第２の音響インピーダンスとの間のノズル容積を有し、第１の音響インピーダンス、第２の音響インピーダンス、及び、ノズル容積は、約３ＫＨｚを中心とする第１の周波数帯域における、かつ、約６ＫＨｚを中心とする第２の周波数帯域における共振を制御するように選択されている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】人間の耳の例示的な断面図である。
【図２】異なる音響ノズル構成を有する例示的なイヤーピースの容積対周波数のプロットである。
【図３】例示的なイヤーピースの等角図である。
【図４Ａ】図３のイヤーピースの一部の図である。
【図４Ｂ】図３のイヤーピースの一部の図である。
【図４Ｃ】図３のイヤーピースの一部の図である。
【図５Ａ】図４Ａ〜図４Ｃのイヤーピース部分の断面図である。
【図５Ｂ】図４Ａ〜図４Ｃのイヤーピース部分の断面図である。
【図６】音響ノズルを有するイヤーピースの例示的な断面図である。
【図７Ａ】図６のイヤーピースの例示的な音響ノズルの断面図である。
【図７Ｂ】図６のイヤーピースの例示的な音響ノズルの断面図である。
【図７Ｃ】図６のイヤーピースの例示的な音響ノズルの断面図である。
【図７Ｄ】図６のイヤーピースの例示的な音響ノズルの断面図である。
【図８】イヤーピースの音響構造を示すイヤーピースの例示的な断面図である。
【図９】例示的なイヤーピースの部分断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本開示は、少なくとも部分的には、耳内アコースティックイヤーピースの共振モードを調整するために両端で制御された容積及びインピーダンスを有する音響ノズルを提供することが有利であるという認識に基づいている。耳内デバイスでは、十分な低周波性能を提供するには、耳内デバイスと外耳道の間の密結合が必要である。しかし、耳内デバイスと外耳道との間の緊密な結合は、外耳道内で共振を引き起こす可能性があり、これは使用者にとって不快で好ましくないものとなり得る。異なる使用者は異なる耳形状を有するので、特定の共振周波数は使用者によって異なるが、一般的に６ｋｍＨｚに近い周波数帯域で生じる。同様に、耳内デバイスの音響ドライバは、それ自体の共振周波数を有することがあり、これは大抵約３ｋＨｚを中心とする周波数帯域で生じる。音響ドライバを耳道に結合する音響ノズルの長さと容積とを調整し、音響ノズルの両端に音響インピーダンスを設けることによって、これらの周波数帯域の共振を部分的に制御して、イヤーピースの使用者に知覚されるオーディオレスポンスを適切に形状化することが可能である。
【００２８】
図１は、例示的な人間の耳の断面を示しており、いくつかの特徴部が識別されている。多くの異なる耳の大きさ及び幾何学的形状があり、図４に示されている例は単なる一例に過ぎない。図１に示すように、外耳道１０は、可変断面積と通常真っ直ぐでない中心線１２とを有する不規則な形状の円筒である。外耳道への入口１４は、外耳道の壁が外耳道の中心線に対してあまり平行でない外耳道付近の外耳道の部分を指す。上記のように、人間の耳の正確な構造は、個人によって大きく異なる。例えば、図１の断面図において、外耳道１０の中心線１２に対して非平行である外耳道壁から外耳道１０の中心線１２にほぼ平行な壁までの比較的緩やかな移行が存在するので、図１の外耳道への入口１４は比較的長い。他の例示的な幾何学的形状では、入口は、外耳道の中心線に対して非平行である壁から外耳道の中心線にほぼ平行な壁へのより急激な移行を呈し得るので、図１に示す入口より比較的短い場合もある。
【００２９】
外耳道の長さ及び幅は共に外耳道の共振特性に影響する。同様に、外耳道の入口の形状は、外耳道の後部の鼓膜に対する音響イヤーピースの配置に影響し得るので、入口１４の形状も、耳内デバイスが外耳道に隣接して配置される際に、外耳道の共振特性に影響し得る。
【００３０】
図２は、図３に示す例示的なイヤーピースのような例示的なイヤーピースの使用者の耳での音響音圧レベル（デシベル）対音の周波数（Ｈｚ）を示すグラフである。グラフは、イヤーピースが使用者の外耳道の入口に結合されている際の鼓膜での音圧レベルを示めす。図２の線１６は、従来のイヤーピースの音量レベルを示している。図２に示すように、従来のイヤーピースは、約３ＫＨｚの第１の比較的強い共振と、約６ＫＨｚの第２の比較的強い共振と、を示す。３ＫＨｚの共振スパイクは、イヤーピースの音響ドライバの共振と関連し、６ＫＨの共振スパイクは、使用者の外耳道の共振と関連する。
【００３１】
図２の線１８は、音響ノズルの各端部にインピーダンスが分配され、音響ノズルの容積が、この例では約３ＫＨｚ及び６ＫＨｚを中心とする選択された周波数帯域で共振を制御するように調整される場合の例示的な音圧レベルを示す。図２に示すように、３ＫＨｚでの共振が依然として発生し、６ＫＨｚでの共振スパイクはまだ存在するが、スパイク（共振帯域内の音量増加）の大きさは従来のイヤーピースの共振スパイクよりも著しく小さい。例えば、図２に示されているように、約６ＫＨｚでの共振スパイクは、従来の共振レベルよりも７デシベル程度低く、さらに、その中心周波数に対する共振帯域幅の尺度である、より低いＱ値を有する。従って、以下に説明するように、音響ノズルの両端に音響インピーダンスを加え、音響ノズルの容積を調整することにより、使用者の外耳道にしっかりと結合される耳内イヤーピースに実装される際のドライバの共振及び使用者の外耳道内の共振に関連する使用者に知覚される音レベルの不均一性を大幅に低減することができる。
【００３２】
具体的には、図２のグラフに示すように、３ｋＨｚの共振にほとんど影響を与えずに、出力を低減し、６ｋＨｚの共振を減衰させるために、ノズルの形状およびインピーダンスが使用され得る。両方の場合において、ノズルは、同一の全集中要素ノズルのインピーダンスを有する。相違点は、従来の場合（線１６）、全ての純抵抗性インピーダンスは、ノズルの一端に位置され、一方、線１８で示すように、抵抗性インピーダンスをノズルの両端に分配することによって、６ＫＨｚ辺りの共振スパイクが得られ得る。
【００３３】
特定の例示的なイヤーピースの追加の詳細が、図３〜図９に関連してここで提供される。他の実施例は、耳内デバイスとして設計された他の物理的形状のイヤーピースを使用し得る。
【００３４】
図３は、イヤーピース２０の一例を示す。イヤーピース２０は、ケーブル等を位置決めするためのステム２２、音響ドライバモジュール２４、及び、先端部２６（図４Ａ〜図４Ｃ及び図５Ａ〜図５Ｂにおいてより明確に特定される）を含み得る。先端部２６は、使用者の外耳道１０に入口１４を係合させるためのシーリング構造３４を含む。いくつかのイヤーピースは、ステム２２を欠いてもよいが、外部デバイスと無線通信するための電子モジュール（図示せず）を含み得る。先端部２６は、この例では外側脚部３０及び内側脚部３２を含む位置決め保持構造２８を含む。この実施例では、位置決め保持構造２８は、耳当てを使用者の耳に対して保持するように設計されている。
【００３５】
図示された例における位置決め保持構造２８は、使用者の外耳の内面の１つ以上の部分に係合するように設計されている。この例では、イヤーピース２０は、耳の中に配置され、位置決め及び保持構造が使用者の耳に係合することを可能にするように捻られるように設計されている。このようにして、イヤーピースは、構造２８及びイヤーピースの他の部分を位置決めして保持することによって、定位され、適所に保持される。
【００３６】
他の例のイヤーピースは、使用者の耳の他の側面と係合するように設計され得る。例えば、イヤーピースは、代わりに、使用者の耳の上部または後方部分の周りに延在するループを含むように形成され得る。別の例では、シーリング構造３４と外耳道１０への入口１４との間の摩擦嵌合を使用して、イヤーピース２０を使用者の耳の中に保持することができる。従って、位置決め及び保持構造を形成する多くの異なる方法を、異なる例示的なイヤーピースに関連して利用し得る。
【００３７】
シーリング構造３４は、音響ドライバモジュール２４内の音響ドライバ５０（図６参照）によって生成された音を使用者が聴くことができるように、イヤーピース２０を使用者の外耳道に連結するように構成される。上述したように、イヤーピースが適切に配向されているとき、シーリング構造３４は、入口１４を外耳道１０に係合させて、音響ドライバモジュール２４内の音響ドライバによって生成された音を外耳道に伝えることができるように方向付けられ、この音がイヤーピース２０を使用する人によって知覚され得る。
【００３８】
また、図４Ａ〜図４Ｃは、イヤーピース２０のイヤーピース先端部２６の一例を示す図である。先端部２６は、図１に示す音響ドライバモジュール２４及びステム２２に接続されている。イヤーピース先端部２６の全ての要素が全ての図において特定されるわけではない。図４Ａ〜図４Ｃに示すように、先端部２６は、本体３６と、位置決め保持構造２８と、を含む。本体３６は、音響ドライバモジュール２４（図２参照）に接続し、シーリング構造３４を担持する。通路３８が、音響ドライバモジュールに接続されている後部領域から先端部２６を貫通して形成される。通路３８は、本体３６を通って、シーリング構造３４のより小さい端部４２の出力開口５５まで延在する。通路３８は、音響ドライバモジュール２４内の音響ドライバによって生成された音波を使用者の外耳道に伝導するように形成される。
【００３９】
シーリング構造３４は円錐台構造を備える。円錐台構造は（図４Ａに示すように）楕円形または長円形の断面を有し、（図４Ｂ、図４Ｃ、図５Ａ、及び図５Ｂに示されるように）略直線状に先細になる壁を有する。一実施例では、シーリング構造の形状及びシーリング構造を形成する材料は、図４Ｃの矢印４０の方向で測定した際に０．２ｇｆ／ｍｍ〜２ｇｆ／ｍｍの範囲の剛性を生じさせるように作られる。シーリング構造のための適切な材料の例としては、シリコーン、ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）及びＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）が挙げられる。
【００４０】
シーリング構造３４のより小さい端部４２は、殆どの使用者の外耳道１０への入口１４の内部に少量だけ嵌め込まれ、かつ、シーリング構造３４が外耳道の入口に接触する、外耳道の内部には接触しないような寸法にされている。シーリング構造のより大きい端部４４は、殆どの使用者の外耳道の入口よりも大きくなるような寸法にされている。
【００４１】
位置決め保持構造２８及びシーリング構造３４は、同じ材料、例えば３０ショアＡ以下の硬度を有する非常に柔らかいシリコーンゴムで作られた単一部品であってもよい。シーリング構造３４の壁４６は、例えば壁の最も厚い部分で１ｍｍ未満といった非常に薄い均一な厚さであり得、円錐台構造のベース４４に向かって先細であり得、外耳道の入口に大きな半径方向の圧力を及ぼすことなく、耳の輪郭に容易に合致し、良好な密封と良好な受動減衰をもたらす。イヤーピースの異なる部分が異なる機能を果たすので、イヤーピースの異なる部分が異なる材料、または異なる硬度または弾性率を有する材料で作られることが望ましい場合がある。例えば、位置決め保持構造２８の硬度（デュロメータ）は、快適性（例えば、１２ショアＡ）のために選択され得る。シーリング構造３４の硬度は、より良好な嵌合及び密封のために、わずかに高く（例えば、２０ショアＡ）てもよい。シーリング構造を本体３６に機械的に連結するシーリング構造の部分の硬度は、より高く（例えば７０ショアＡ）てもよい。シーリング構造３４を本体３６に連結するように設計された領域の硬度を高めることにより、シーリング構造３４と本体３６とのより確実な連結が可能になる。場合によっては、この領域の硬度を高めることによって、音波が進行する通路がより一定の形状及び寸法を有するようにでき得る。
【００４２】
また、図４Ａ〜図４Ｃは、例示的なイヤーピース先端部２６の外観図を示し、図５Ａ及び図５Ｂは、例示的な実施例からの寸法を有するイヤーピース先端部２６の断面図を示す。図４Ａ〜図４Ｃ、図５Ａ及び図５Ｂの実装形態では、シーリング構造３４は楕円形であり、長軸７．６９ｍｍ及び短軸４２．８３ｍｍのより小さい端部４２と、長軸１６．１ｍｍ及び短軸１４．２ｍｍのより大きい端部４４を有する。これらの寸法を有するシーリング構造は、多くの使用者の外耳道入口に適合して、小さい方の端部が外耳道に僅かに突出し、外耳道の壁とは接触しないようにする。より大きい端部は、外耳道には適合せず、従って、シーリング構造３４は、外耳道の入口に係合する。子供を含めて、平均より小さい又は大きいサイズの耳を持つ使用者には、より小さいまたは大きいバージョンが使用され得る。同様の全体的な大きさであるが、長軸と短軸とのアスペクト比が異なるバージョンが、平均よりも円形に近い又は遠い外耳道入口を有する使用者に提供され得る。
【００４３】
図６及び図７Ａ〜図７Ｄは、使用者の外耳道内の共振を調整するように設計された音響ノズル５７と音響通信する音響ドライバ５０を有する音響イヤーピースのいくつかの例示的な構成を示す。音響ノズル５７は、音響ドライバモジュール２４の音響ドライバ５０を収容する、音響ドライバチャンバ５３に近接する入口開口５１と、音響ドライバチャンバに対して入口開口５１から遠位に形成された出力開口５５と、の間を相互接続する。図６及び図７Ａ〜図７Ｄに示す例では、音響ドライバ５０に近接する音響ノズルの入口開口５１に第１の音響メッシュ５４が設けられ、音響ドライバ５０から遠位の音響ノズル５７の出力開口に第２の音響メッシュ５６が設けられる。ドライバ５０の前面と第１の音響メッシュ５４との間には、キャビティ６３（図８参照）が存在し得る。ある実施例では、第１及び第２の音響メッシュは、ノズルの始端及び終端に配置され、イヤー先端部３４の柔軟部分４２は、ノズル５７の出力開口５５を超えて延在する。図７Ａは、ノズルが、より軟質シーリング構造３４を形成するより軟質の材料に接続され且つそれによって囲まれた、より剛性の構造として形成されている実施例を示す。以下に説明する図９は同様の構成を示す。
【００４４】
図８は、イヤーピースの音響アーキテクチャの一例を示す。図８に示す例では、イヤーピースは、イヤホン１００及びイヤー先端部１１０を含む。イヤー先端部１１０は、例えば、シーリング構造３４として実装され得る。イヤホン１００は、電子部品及び音を生成するドライバ５０を含む。イヤホン１００は、ドライバを耳の先端に接続するノズル５７をさらに含む。
【００４５】
ドライバ５０は、第１の容積Ｖｆｃを有する前方キャビティ６３と、第２の容積Ｖｂｃを有する後方キャビティ６７と、を含むドライバキャビティ内に収容される。いくつかの実施例では、前方キャビティの開口は、ドライバキャビティをノズル５７と接続するように構成される。いくつかの実施例では、前方キャビティの開口は、ドライバ５０のダイヤフラム７０の中央辺りに配置されて、前方キャビティをノズルと接続する。ノズルは、円錐形の容積であり、入口開口５１から出力開口５５まで延在し得る。
【００４６】
第１の音響メッシュ５４の音響インピーダンス、第２の音響メッシュ５６の音響インピーダンス、及び、音響ノズル５７の容積５８は、図２に示されるように、約３ＫＨｚ及び６ＫＨｚでの共振を制御するように調整される。例えば、図２に示すように、３ＫＨｚの共振スパイクの形状は、ノズルの入口開口と出力開口の両方にメッシュを含めることによって狭められ得る。同様に、６ＫＨｚの周波数帯域では、共振スパイクの大きさは、ノズルの入口開口と出力開口の両方にメッシュを含めることによって著しく低下され得る。
【００４７】
図９に示すように、一実施例では、音響ノズル５７への入口キャビティ６９は、音響ドライバ５０の近位に設けられ得る。例えば、入口キャビティ６９は、ノズル５７の５ｍｍ２の入口開口へ移行するドライバキャビティ６３の前に２５ｍｍ３の容積として形成され得る。図９に示す実施例では、ノズル５７の出力開口５５は、５ｍｍ２入口開口５１よりもかなり大きい。例えば、出力開口５５は、約１０ｍｍ２であり得る。
【００４８】
音響ドライバの近位の音響メッシュ５４及び音響ドライバの遠位の音響メッシュ５６は、同じ材料から形成されても、又は、異なる材料から形成されてもよい。一実施例では、音響ドライバの近位の音響メッシュ５４は、この周波数帯域における知覚される共振を低減するために、３ＫＨｚを包含する帯域内の音を優先的に減衰するように選択される。一の実施例では、使用され得る音響材料の例は、約５．２ｘ１０７ｋｇ／ｓ＊ｍ４（音響オーム）の音響インピーダンスをもたらす５ｍｍ２の露出面積を有する２６０ＭＫＳのレイシルインピーダンスを有する。他の実施例では、音響メッシュ５４は、１×１０７〜２．６×１０８ｋｇ／ｓｍ４の範囲の音響インピーダンスを有する音響材料を使用して形成され得る。
【００４９】
一実施例では、音響ドライバの遠位の音響メッシュ５６は、この周波数帯域における知覚される共振を低減するために、６ＫＨｚを包含する帯域内の音を優先的に減衰するように選択され、イヤーピースの所望の音響レスポンスを提供する。一の実施例では、使用され得る音響材料の例は、約８．５ｘ１０７ｋｇ／ｓ＊ｍ４（音響オーム）の音響インピーダンスをもたらす１０ｍｍ２の露出面積を有する８５０ＭＫＳのレイシルインピーダンスを有する。他の実施例では、音響メッシュ５６は、１×１０７〜４×１０８ｋｇ／ｓｍ４の範囲の音響インピーダンスを有する音響材料を使用して形成され得る。
【００５０】
一実施例では、第１の音響メッシュ５４と第２の音響メッシュ５６との間のノズル容積５８は約４７ｍｍ３であり、長さは約１０ｍｍである。他の実施例では、容積は１５ｍｍ３から２５０ｍｍ３まで様々であり、長さは４ｍｍから２０ｍｍの範囲であり得る。いくつかの実施例では、ノズル容積は、入口開口５１の直径が出力開口５５の直径よりも小さい円錐容積である。
【００５１】
音響メッシュ５４，５６は平面であり得、又は、随意的に、音響ノズルの中心軸から垂直な方向に延在する線の周りに湾曲して円筒部分を形成する平面メッシュであり得る。シーリング構造３４の出力開口５２が楕円形である場合、音響メッシュがその周りに湾曲する線は、楕円の長軸に対応し得、楕円の短軸に対応し得、いずれの軸にも対応しなくてもよい。音響メッシュが湾曲して円筒部分を形成するとき、メッシュの曲率半径は、一実施例では１２ｍｍであってもよい。他の実施例では、メッシュの曲率半径は、２ｍｍ〜１００ｍｍの範囲の曲率半径を使用して実施し得る。
【００５２】
図７Ａ〜図７Ｄは、音響メッシュ５４，５６の例示的なプロファイルを示す。図７Ａに示す例では、音響メッシュ５４は、音響ドライバ５０から見て表面が凹状になるように円筒部分を形成するように湾曲される平面から形成される。この方向の曲率は、ここでは「音響ドライバの方向において凹状」と称する。音響ドライバ５０から見て表面が凸面となるように一方向に湾曲される平面からなる音響メッシュを、ここでは、「音響ドライバの方向において凸状」であると称される。図７Ａ〜図７Ｄに示されるように音響メッシュを湾曲して形成することは、音響メッシュに追加の剛性をもたらすことによって音響メッシュが機械的に共振するのを防止するのに役立つ。
【００５３】
音響メッシュを形成する多くの方法が実施され得る。図７Ａに示される例では、音響メッシュ５４は音響ドライバの方向おいてに凹状であり、音響メッシュ５６も音響ドライバの方向において凹状である。図７Ｂに示される例では、音響メッシュ５４は音響ドライバの方向において凹状であり、音響メッシュ５６は音響ドライバの方向において凸状である。図７Ｃに示される例では、音響メッシュ５４は音響ドライバの方向において凸状であり、音響メッシュ５６は音響ドライバの方向において凹状である。図７Ｄに示される例では、音響メッシュ５４は音響ドライバの方向において凸状であり、音響メッシュ５６も音響ドライバの方向において凸状である。
【００５４】
多くの実施例が説明されている。それにもかかわらず、本明細書に記載された本発明の概念の範囲から逸脱することなく追加の修正を行うことができ、従って、他の実装形態も特許請求の範囲内にあることが理解されるだろう。
【符号の説明】
【００５５】
１０  外耳道
１２  中心線
１４  入口
１６  線
１８  線
２０  イヤーピース
２２  ステム
２４  音響ドライバモジュール
２６  先端部
２８  位置決め保持構造
３０  外側脚部
３２  内側脚部
３４  シーリング構造
３６  本体
３８  通路
４２  端部
４２  柔軟部分
４４  端部
４６  壁
５０  音響ドライバ
５１  入口開口
５３  音響ドライバチャンバ
５４  音響メッシュ
５５  出力開口
５６  音響メッシュ
５７  音響ノズル
５８  ノズル容積
６３  前方キャビティ、ドライバキャビティ
６７  後方キャビティ
６９  入口キャビティ
７０  ダイヤフラム
１００  イヤホン
１１０  イヤー先端部
【図１】
0006557351.tif 000002
【図２】
0006557351.tif 000003
【図３】
0006557351.tif 000004
【図４Ａ】
0006557351.tif 000005
【図４Ｂ】
0006557351.tif 000006
【図４Ｃ】
0006557351.tif 000007
【図５Ａ】
0006557351.tif 000008
【図５Ｂ】
0006557351.tif 000009
【図６】
0006557351.tif 000010
【図７Ａ】
0006557351.tif 000011
【図７Ｂ】
0006557351.tif 000012
【図７Ｃ】
0006557351.tif 000013
【図７Ｄ】
0006557351.tif 000014
【図８】
0006557351.tif 000015
【図９】
0006557351.tif 000016