(57)【要約】  本開示の様々な態様は、音響装置を含む装置、システム及び方法を対象とする。その装置、システム及び方法は、音響メンブレンと、前記音響メンブレンを受け入れる内部空間を画定する保護ハウジングとを含むことができる。
2021528005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響メンブレン、及び、
前記音響メンブレンが受け入れられる内部空間を画定する保護ハウジング、
を含み、前記保護ハウジングは、前記保護ハウジングの外部から前記保護ハウジングの内部空間中に延在して、前記保護ハウジングの外部から内部空間へそして前記メンブレンまで音響エネルギーを通過させることができる間接経路を含み、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている、音響装置。
【請求項２】
音響信号を感知するための音響メンブレンとともに構成された、前記内部空間内に配置されたマイクロホンをさらに含み、前記保護ハウジングは前記内部空間を画定し、前記内部空間内に前記マイクロホン及び前記音響メンブレンを受け入れ、前記音響メンブレンは前記マイクロホンを水への暴露から保護する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記保護ハウジングは上部保護ハウジング及び下部保護ハウジングを含み、前記音響メンブレンは前記上部保護ハウジングと前記下部保護ハウジングの間に配置され、そして前記マイクロホンは前記下部保護ハウジング内に配置され、前記上部保護ハウジングは、外面に沿った１つ以上の開口部と、前記１つ以上の開口部と位置合わせされた１つ以上のベーンとを含み、前記1つ以上のベーンは水スプレイを前記メンブレンから離れるように指向させるように構成されている、請求項１〜２のいずれか１項記載の装置。
【請求項４】
前記１つ以上のベーンのそれぞれは、前記１つ以上の開口部に対面する曲面と、前記曲面から延在して前記１つ以上のベーンの幅を拡大する第二の表面及び第三の表面とを含む、請求項３記載の装置。
【請求項５】
保護構造をさらに含み、前記保護構造は前記保護ハウジングの外面の周りに巻き付けられたもの及び前記保護ハウジングの内部空間内に配置されたものの少なくとも１つであり、前記保護構造は、風切り音及びスプレイ保護性能の少なくとも１つを強化するように構成されている、請求項３〜４のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記上部保護ハウジング及び前記下部保護ハウジングは界面形成するように構成され、前記下部保護ハウジングは、前記上部保護ハウジングにおける開口部と位置合わせされた1つ以上の下部開口部を含む、請求項１〜５のいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
前記１つ以上のベーンの第一の表面は、前記下部保護ハウジングの第一の表面と界面形成する、請求項６記載の装置。
【請求項８】
界面形成する前記１つ以上のベーンの第一の表面は前記第一の表面に対して陥凹部分を含み、前記第一の表面は前記音響メンブレンと結合するように構成されている、請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記下部保護ハウジングの第一の表面は第一の陥凹部分及び第二の陥凹部分を含み、前記下部保護ハウジングの前記第一の陥凹部分は前記１つ以上のベーンの第一の表面に結合するように構成され、前記下部保護ハウジングの第二の陥凹部分は前記音響メンブレンに結合するように構成されている、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記マイクロホンは、前記保護ハウジング内に配置されたフレックス回路に結合されたマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）マイクロホンである、請求項２〜９のいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
前記保護ハウジングは、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）マイクロホンと音響メンブレンとの間の音響ギャップを含む、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記保護ハウジングは、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜３ｄＢの挿入損失を示すように構成されている、請求項１〜１１のいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
前記保護ハウジングは、乗物のキャビンの外部に配置され、前記マイクロホンは、前記乗物との相互作用を促進にするように構成されている、請求項２〜１２のいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
保護ハウジングの外部から前記保護ハウジングの内部空間中に延在している間接経路を含む保護ハウジングを形成して、前記保護ハウジングの外部からの音響エネルギーの前記内部空間内への通過を可能にすること、及び、
前記内部空間内に音響メンブレンを配置すること、
を含む、音響装置を形成する方法。
【請求項１５】
前記保護ハウジングの内部空間内にマイクロホンを配置することをさらに含み、前記保護ハウジングは前記内部空間を画定し、前記内部空間内に前記マイクロホン及び前記音響メンブレンを受け入れ、前記音響メンブレンは前記マイクロホンを水への暴露から保護する、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
音響メンブレン、
音響信号を感知するための前記音響メンブレンとともに構成される電子部品、及び、
前記音響メンブレン及び前記電子部品の周りに配置された保護ハウジング、
を含み、前記保護ハウジング及び前記音響メンブレンは、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている、音響透過性保護装置。
【請求項１７】
前記保護ハウジングは、道路乗物の国際規格２０６５３又は国際規格１６７５０−４のうちの少なくとも１つに準拠するように構成されている、請求項１〜１６のいずれか１項記載の装置。
【請求項１８】
前記保護ハウジングは、水スプレイ試験から前記メンブレン及び前記電子部品を保護するように構成された１つ以上の間接経路を含む、請求項１６記載の装置。
【請求項１９】
前記間接経路は、環境要素を偏向させるように構成されたハウジング内に配置された１つ以上のベーンによって形成されている、請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
前記保護ハウジングは上部保護ハウジング及び下部保護ハウジングを含み、前記音響メンブレンは、前記上部保護ハウジングと前記下部保護ハウジングとの間に配置され、前記マイクロホンは前記下部保護ハウジング内に配置されている、請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
音響メンブレン、
音響信号を感知するための前記音響メンブレンとともに構成される電子要素、及び、
前記電子要素及び前記音響メンブレンが受け入れられる内部空間を画定する保護ハウジング、
を含み、前記保護ハウジングは、音響エネルギー及び環境要素を前記保護ハウジングの内部空間に通過させるように構成された１つ以上の開口部、及び、
前記保護ハウジング内で、前記１つ以上の開口部と前記内部空間との間に配置され、前記環境要素の直接の加圧衝撃への前記音響メンブレンの暴露を低減するように構成された１つ以上のベーンを含む、音響装置。
【請求項２２】
前記１つ以上のベーンのそれぞれは線形表面を含む、請求項３記載の装置。
【請求項２３】
音響メンブレン、及び、
前記音響メンブレンが受け入れられる内部空間を画定する保護ハウジング、
を含み、前記保護ハウジングは、前記保護ハウジングの外部から前記保護ハウジングの内部空間中へと延在して、前記保護ハウジングの外部から内部空間へそして前記メンブレンまで音響エネルギーを通過させることができる間接経路を含み、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている、音響装置。
【請求項２４】
前記保護ハウジングは、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜３ｄＢの挿入損失を示すように構成されている、請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
音響メンブレン、
音響信号を感知するための前記音響メンブレンとともに構成される電子部品、及び、
前記音響メンブレン及び前記電子部品の周りに配置された保護ハウジング、
を含み、前記保護ハウジング及び前記音響メンブレンは、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている、音響透過性保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
分野
本明細書で論じられる装置、システム及び方法は、一般に、統合音響又はセンサシステムを対象とする。より具体的には、装置、システム及び方法は、乗物との通信のために乗物キャビンの外部に統合された統合音響又はセンサシステムを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
背景
電子デバイスは、電気信号を音に又はその逆に変換するための少なくとも１つの音響トランスデューサを有することができる。マイクロホン、スピーカ、リンガー、ブザー又はその他のデバイスなどの音響トランスデューサ（又は同様のセンサ）は、音声信号及び受信を可能にする１つ以上の小さなアパチャを備えた保護ハウジング内に配置される。これらのトランスデューサは、望ましい音響性能を促進しながら、周囲環境に存在する粒子及び／又は液体汚染物質からトランスデューサを保護するのを助けるための音響メンブレンで覆われることができる。トランスデューサの音響性能を維持するために、そのようなメンブレンは最小限の音減衰性を提供しなければならない。これらのメンブレンは、音響性能要件のために、最終的には比較的に脆性である可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本開示の目的は、厳しい周囲条件下でのそのようなメンブレンの使用を容易にする改善を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
要旨
１つの例（「例１」）によれば、音響装置は、音響メンブレン、及び、前記音響メンブレンが受け入れられる内部空間を画定する保護ハウジングを含み、前記保護ハウジングは、保護ハウジングの外部から保護ハウジングの内部空間中に延在して、前記保護ハウジングの外部から内部空間へそしてメンブレンまで音響エネルギーを通過させることができる間接経路を含み、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている。
【０００５】
別の例（「例２」）によれば、例１の装置に加えて、装置は、音響信号を感知するための音響メンブレンとともに構成された、前記内部空間内に配置されたマイクロホンをさらに含み、前記保護ハウジングは前記内部空間を画定し、前記内部空間内に前記マイクロホン及び前記音響メンブレンを受け入れ、前記音響メンブレンは前記マイクロホンを水への暴露から保護する。
【０００６】
別の例（「例３」）によれば、例１〜２のいずれか１つの装置に加えて、前記保護ハウジングは上部保護ハウジング及び下部保護ハウジングを含み、前記音響メンブレンは前記上部保護ハウジングと前記下部保護ハウジングの間に配置され、そして前記マイクロホンは前記下部保護ハウジング内に配置され、前記上部保護ハウジングは、外面に沿った１つ以上の開口部と、前記１つ以上の開口部と位置合わせされた１つ以上のベーンとを含み、前記1つ以上のベーンは水スプレイを前記メンブレンから離れるように指向させるように構成されている。
【０００７】
別の例（「例４」）によれば、例３の装置に加えて、前記１つ以上のベーンは、１つ以上の開口部に対面する曲面と、前記曲面から延在して前記１つ以上のベーンの幅を拡大する第二の表面及び第三の表面とを含む。
【０００８】
別の例（「例５」）によれば、例３〜４のいずれか１つの装置に加えて、前記保護ハウジングは保護構造を含み、前記保護構造は前記保護ハウジングの外面の周りに巻き付けられたもの及び前記保護ハウジングの内部空間内に配置されたものの少なくとも１つであり、前記保護構造は、風切り音及びスプレイ保護性能の少なくとも１つを強化するように構成されている。
【０００９】
別の例（「例６」）によれば、例１〜５のいずれか１つの装置に加えて、前記上部保護ハウジング及び前記下部保護ハウジングは界面形成するように構成され、前記下部保護ハウジングは、前記上部保護ハウジングにおける開口部と位置合わせされた1つ以上の下部開口部を含む。
【００１０】
別の例（「例７」）によれば、例６の装置に加えて、前記１つ以上のベーンの第一の表面は、前記下部保護ハウジングの第一の表面と界面形成する。
【００１１】
別の例（「例８」）によれば、例７の装置に加えて、界面形成する前記１つ以上のベーンの第一の表面は前記第一の表面に対して陥凹部分を含み、前記第一の表面は前記音響メンブレンと結合するように構成されている。
【００１２】
別の例（「例１９」）によれば、例８の装置に加えて、前記下部保護ハウジングの第一の表面は第一の陥凹部分及び第二の陥凹部分を含み、前記下部保護ハウジングの前記第一の陥凹部分は前記１つ以上のベーンの第一の表面に結合するように構成され、前記下部保護ハウジングの第二の陥凹部分は前記音響メンブレンに結合するように構成されている。
【００１３】
別の例（「例１０」）によれば、例２〜９のいずれか１つの装置に加えて、前記マイクロホンは、前記保護ハウジング内に配置されたフレックス回路に結合されたマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）マイクロホンである。
【００１４】
別の例（「例１１」）によれば、例１０の装置に加えて、前記保護ハウジングは、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）マイクロホンと音響メンブレンとの間の音響ギャップを含む。
【００１５】
別の例（「例１２」）によれば、例１〜１１のいずれか１つの装置に加えて、前記保護ハウジングは、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜３ｄＢの挿入損失を示すように構成されている。
【００１６】
別の例（「例１３」）によれば、例２〜１２のいずれか１つの装置に加えて、前記保護ハウジングは、乗物のキャビンの外部に配置され、前記マイクロホンは、前記乗物との相互作用を促進にするように構成されている。
【００１７】
１つの例（「例１４」）によれば、音響装置を形成する方法は、保護ハウジングの外部から前記保護ハウジングの内部空間中に延在している間接経路を含む保護ハウジングを形成して、前記保護ハウジングの外部からの音響エネルギーの前記内部空間内への通過を可能にすること、及び、前記内部空間内に音響メンブレンを配置することを含む。
【００１８】
別の例（「例１５」）によれば、例１４の方法に加えて、前記方法は、前記保護ハウジングの内部空間内にマイクロホンを配置することも含み、前記保護ハウジングは前記内部空間を画定し、前記内部空間内に前記マイクロホン及び前記音響メンブレンを受け入れ、前記音響メンブレンは前記マイクロホンを水への暴露から保護する。
【００１９】
１つの例（「例１６」）によれば、音響メンブレン、音響信号を感知するための前記音響メンブレンとともに構成される電子部品、及び、前記音響メンブレン及び前記電子部品の周りに配置された保護ハウジングを含み、前記保護ハウジング及び前記音響メンブレンは、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている、音響透過性保護装置。
【００２０】
別の例（「例１７」）によれば、例１〜１６の装置に加えて、前記保護ハウジングは、道路乗物の国際規格２０６５３又は国際規格１６７５０−４のうちの少なくとも１つに準拠するように構成されている。
【００２１】
別の例（「例１８」）によれば、例１６の装置に加えて、前記保護ハウジングは、水スプレイ試験から前記メンブレン及び前記電子部品を保護するように構成された１つ以上の間接経路を含む。
【００２２】
別の例（「例１９」）によれば、例１８の装置に加えて、前記間接経路は、環境要素を偏向させるように構成されたハウジング内に配置された１つ以上のベーンによって形成されている。
【００２３】
別の例（「例２０」）によれば、例９の装置に加えて、前記保護ハウジングは上部保護ハウジング及び下部保護ハウジングを含み、前記音響メンブレンは、前記上部保護ハウジングと前記下部保護ハウジングとの間に配置され、前記マイクロホンは前記下部保護ハウジング内に配置されている。
【００２４】
１つの例（「例２１」）によれば、音響装置は、音響メンブレン、音響信号を感知するための前記音響メンブレンとともに構成される電子要素、及び、前記電子要素及び前記音響メンブレンが受け入れられる内部空間を画定する保護ハウジングを含み、前記保護ハウジングは、音響エネルギー及び環境要素を前記保護ハウジングの内部空間に通過させるように構成された１つ以上の開口部、及び、前記保護ハウジング内で、前記１つ以上の開口部と前記内部空間との間に配置され、前記環境要素の直接の加圧衝撃への前記音響メンブレンの暴露を低減するように構成された１つ以上のベーンを含む。
【００２５】
別の例（「例２２」）によれば、例３の装置に加えて、前記１つ以上のベーンのそれぞれは線形表面を含む。
【００２６】
１つの例（「例２３」）によれば、音響装置は、音響メンブレン、及び、前記音響メンブレンが受け入れられる内部空間を画定する保護ハウジングを含み、前記保護ハウジングは、前記保護ハウジングの外部から前記保護ハウジングの内部空間中へと延在して、前記保護ハウジングの外部から内部空間へそして前記メンブレンまで音響エネルギーを通過させることができる間接経路を含み、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている。
【００２７】
別の例（「例２４」）によれば、例２３のいずれか１つの装置に加えて、前記保護ハウジングは、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜３ｄＢの挿入損失を示すように構成されている。
【００２８】
１つの例（「例２５」）によれば、音響透過性保護装置は、音響メンブレン、音響信号を感知するための前記音響メンブレンとともに構成される電子部品、及び、前記音響メンブレン及び前記電子部品の周りに配置された保護ハウジングを含み、前記保護ハウジング及び前記音響メンブレンは、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
図面の簡単な説明
添付の図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成し、実施形態を示し、記載とともに、本開示の原理を説明するのに役立つ。
【００３０】
【図１】図１は、１つの実施形態による、潜在的なセンサ／マイクロホン位置を有する乗物を示す。
【００３１】
【図２】図２は、１つの実施形態による例示的な音響装置を示す。
【００３２】
【図３】図３は、１つの実施形態による別の例示的な音響装置の分解図を示す。
【００３３】
【図４Ａ】図４Ａは、１つの実施形態による、保護ハウジングの上部保護ハウジングの第一の斜視図を示す。
【００３４】
【図４Ｂ】図４Ｂは、１つの実施形態による、図４Ａに示される上部保護ハウジングの第二の斜視図を示す。
【００３５】
【図４Ｃ】図４Ｃは、１つの実施形態による、図４Ａ〜Ｂに示される上部保護ハウジングの底面図を示す。
【００３６】
【図４Ｄ】図４Ｄは、線形表面を有するベーンを有する上部保護ハウジングの例示的な実施形態を示す。
【００３７】
【図５Ａ】図５Ａは、１つの実施形態による、下部保護ハウジングの第一の斜視図を示す。
【００３８】
【図５Ｂ】図５Ｂは、１つの実施形態による、図５Ａに示される下部保護ハウジングの第二の斜視図を示す。
【００３９】
【図５Ｃ】図５Ｃは、１つの実施形態による、図５Ａ〜Ｂに示される下部保護ハウジングの底面図を示す。
【００４０】
【図６Ａ】図６Ａは、１つの実施形態による、例示的な音響装置の側面図を示す。
【００４１】
【図６Ｂ】図６Ｂは、１つの実施形態による、図６Ａに示される音響装置の部分断面図を示す。
【００４２】
【図６Ｃ】図６Ｃは、１つの実施形態による、図６Ａ〜Ｂに示される音響装置の水平断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
詳細な説明
当業者は、本開示の様々な態様が、意図された機能を発揮するように構成された任意の数の方法及び装置によって実現できることを容易に理解するであろう。本明細書で参照される添付の図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、本開示の様々な態様を例示するために誇張されている場合があり、その点で、図面は限定として解釈されるべきではないことにも留意されたい。
【００４４】
本開示の様々な態様は、極端な気象条件下で、乗物の外部で経験される、又は別の方法で遭遇する可能性があるものなど、より攻撃的な周囲条件に暴露される、保護ハウジングを対象とする。ハウジングは、センサ、音響トランスデューサ、マイクロホン又は他の電子要素を保護するために提供されうる。センサ、音響トランスデューサ、マイクロホン又は他の電子要素は、保護ハウジングとは別に製造され、別々にハウジングに追加されうる。センサ又は音響トランスデューサは、搭載電子機器との通信などの様々な機能を提供することができる。例えば、所有者又は他の個人は、所有者又は他の個人が乗物の外部にいるときに、乗物に音声コマンド又はプロンプトを送りたいことがある。これには、ロック、始動又は別の機能を実行するように乗物に命令又はプロンプトを出すことが含まれることがある。さらに、センサ又は音響トランスデューサは、乗物の外部にある他の音（例えば、緊急乗物サイレン、対向交通）も感知することがある。
【００４５】
センサ又は音響トランスデューサが乗物の外部に配置されるか、又は、別の方法で要素に暴露されると、センサ又は音響トランスデューサは、高速雨及び霧化された水粒子、破片及び他の要素を含む様々な環境要因からの保護を必要とする。本開示で扱われる保護ハウジング（又は音響マイクロホン装置）の様々な例は、一般に、取得された音響信号又は圧力の許容できない劣化なしに、乗物の外部の要素から保護する。乗物で使用する場合に、センサ又は音響トランスデューサアセンブリはコンプライアンスを必要とする場合があり、又は、アセンブリは特定の国際規格（たとえば、国際規格（ＩＳＯ）２０６５３：道路乗物−保護等級（ＩＰコード）−異物、水及びアクセスに対する電気機器の保護;第２版（２０１３）及びＩＳＯ １６７５０−４：道路乗物−環境条件ならびに電気及び電子機器の試験−パート4：気候負荷;第３版（２０１０））又は国内基準の規格）に準拠することが単に望ましい場合がある。ＩＳＯ ２０６５３は、異物/アクセス及び水に対する様々な程度の保護について記載する（ＩＰｘ６Ｋ及びＩＰｘ９Ｋ試験など）。ＩＳＯ １６７５０−４は、潜在的な環境ストレスについて記載し、試験（例：サーマルサイクリング試験ＩＥＣ ６００６８ ２−１４）、及び、気候負荷から電子部品を保護するための道路乗物に関する電子部品の特定の取り付け位置の要件を特定する。
【００４６】
図１は、１つの実施形態による、潜在的なセンサ／マイクロホン位置１０２ａ−ｅを有する乗物１００を示している。図１に示されるように、センサ又は音響トランスデューサは、乗物１００の外部の複数のセンサ／マイクロホン位置１０２ａ−ｅに配置されうる。乗物１００は、センサ／マイクロホン位置１０２ａ−ｅの１つに単一のセンサ又は音響トランスデューサを含むことができ、又は、乗物１００は、センサ／マイクロホン位置１０２ａ−ｅにアレイ又は複数のセンサ又は音響トランスデューサを含むことができる。示されるように、センサ／マイクロホン位置１０２ａ−ｅは、風防ワイパーコンパートメント、サイドミラー、バンパー、ホイールウェル及び明示的に示されていない他の位置などの位置を含む、乗物の外部の部分を含むことができる。
【００４７】
さらに、センサ又は音響トランスデューサは、示されるセンサ／マイクロホン位置１０２ａ−ｅ以外の乗物１００の外部の位置に配置されうる。センサ又は音響トランスデューサはハウジング内に配置することができ、ハウジングは、乗物１００の外部部分又は要素に暴露される可能性が高い乗物１００の部分の内部に配置される。ハウジング（図示せず）は、ハウジングの外面が乗物１００の外面又は他の表面と同一平面になるように、又は均一になるように配置することができる。
【００４８】
図２は、様々な本発明の原理を例示する音響装置２００を示す概略図である。示されるように、音響装置２００は、音響トランスデューサ又はセンサ２０８を包囲し、収容しそして保護するように構成されたハウジング２０２を含む。音響装置２００はハウジング２０２の少なくとも部分的に内部に配置されたベーン２０４を含み、ベーンはトランスデューサ又はセンサ２０８への周囲空気の流れ２０６のための1つ以上の間接経路を形成する。ベーン２０４は、ハウジング２０２の外部にある部分を含むことができ、又は、図２に示されるように、ベーン２０４は、完全にハウジング２０２内に配置されうる。ベーン２０４及びハウジング２０２は、許容できない音圧又はその他のセンサ信号の劣化なく環境要素（例えば、風切り音、水粒子、ダスト又はデブリ）から音響トランスデューサ又はセンサ２０８を保護するように構成されている。
【００４９】
ハウジング２０２の統合部分であることができるベーン２０４は、環境要素の流れ２０６のための間接経路を形成する。特定の例において、ベーン２０４（及びハウジング２０２）によって形成される間接経路は、要素がメンブレン及び／又はトランスデューサ又はセンサ２０８に衝突することによって音響トランスデューサ又はセンサ２０８の機能を損なう機会を減らす。ベーン２０４（及びハウジング２０２）は、水スプレイ試験から音響トランスデューサ又はセンサ２０８を保護し、音響信号の顕著な劣化なしに音響信号が音響トランスデューサ又はセンサ２０８を励起することを可能にするように構成されうる。ベーン２０４の材料は、騒音性能を強化又は改善するために、使用又は位置（例えば、乗物の外部）に合わせて変更又は調整することができる。
【００５０】
図２に示されるように、ハウジング２０２及びベーン２０４は、間接経路を提供する様々な形状又は配置を有しうる。さらに、ハウジング２０２は、以下でさらに詳細に記載するように、複数のベーン２０４を含むことができる。さらに、ハウジング２０２は、複数の部分で1つ以上のベーン２０４を含んで形成されることができ、１つ以上のベーン２０４は、ハウジング２０２の１つ以上の部分で形成される。
【００５１】
図２に示される音響装置２００は、音響装置２００の様々な特徴の例として提供され、これらの例示された特徴の組み合わせは明らかに本発明の範囲内であり、その例及びその例示は、本明細書で提供される本発明の概念が、より少ない特徴、追加の特徴又は図２に示される特徴のうちの１つ以上に対する代替の特徴から限定されることを示唆することを意図しない。例えば、様々な実施形態において、図２に示される音響装置２００のベーン２０４は、図３〜６を参照して記載されるように、追加のベーン２０４を含むことができる。逆もまた真であることも理解されるべきである。図３〜６に示される構成要素のうちの１つ以上は、図２に示される構成要素に加えて、又はその代替として使用することができる。例えば、図２に示される音響装置２００のハウジング２０２は、図３〜６に示される上部／下部保護ハウジングとの関係で使用することができる。特定の場合において、センサの複数の層は上部/下部保護ハウジング内に含まれることができる。
【００５２】
図３は、１つの実施形態による別の例示的な音響装置２００の分解図を示す。図３に示す音響装置２００は、音響マイクロホン装置であることができる。他の例において、音響装置は、センサ装置、音響センサ装置又は中に配置された構成要素を保護するように構成される他の装置であることができる。図３に示されるように、装置２００は、保護ハウジング３００、３０２を含む。図２を参照して上記に記載したように、保護ハウジング３００、３０２は単一の構成要素から形成されることができ、図３に示されるように、保護ハウジング３００、３０２は複数の構成要素から形成されることができる。
【００５３】
音響装置２００はまた、音響メンブレン３０４及び電子部品３０６（例えば、マイクロホン、センサ）を含むことができる。電子部品３０６は音響信号を感知するように音響メンブレン３０４とともに構成されている。保護ハウジング３００、３０２は、メンブレン３０４及び電子部品３０６を水スプレイ試験（国際規格（ＩＳＯ）２０６５３：道路乗物−保護等級（ＩＰコード）−異物、水及びアクセスに対する電気機器の保護又は他の国内基準の規格）から保護するように構成されている。保護ハウジング３００、３０２はまた、メンブレン３０４と組み合わせて、所望の音響性能（例えば、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失）を提供する音響ギャップを形成するように構成されており、図６Ａ〜Ｃを参照してさらに詳細に論じられるとおりである。
【００５４】
特定の例において、保護ハウジング３００、３０２は、上部保護ハウジング３００及び下部保護ハウジング３０２を含むことができる。図３に示されるように、音響メンブレン３０４は、上部保護ハウジング３００と下部保護ハウジング３０２との間に配置され、下部保護ハウジング３０２によって支持されうる。さらに、電子部品３０６は、図６Ａ〜Ｃを参照してさらに詳細に論じられるように、下部保護ハウジング３０２内に配置されうる。上部保護ハウジング３００及び下部保護ハウジング３０２は界面形成するように構成されている。
【００５５】
さらに、電子部品３０６は、保護ハウジング３００、３０２内に配置されうるフレックス回路３１０に結合されたマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）マイクロホン３０８であることができる。図３に示されるように、ＭＥＭＳマイクロホン３０８は、フレックス回路３１０の垂直部分に対して水平方向に配置される。参考のために、「垂直」及び「水平」という用語は、特定の特徴の相対方向を規定するために提供される相対用語である。例えば、特定の例において、フレックス回路３１０は、フレックス回路３１０の残りの部分に対してある角度（例えば、９０度）でフレックス回路３１０の上部部分３１６を配向する曲り部を含む。フレックス回路３１０の上部部分３１６は、ＭＥＭＳマイクロホン３０８に平行である。フレックス回路３１０の曲り部は、下部保護ハウジング３０２内の電子部品３０６構造の配置を容易にすることができる。他の例において、フレックス回路３１０は、フレックス回路３１２の上部部分３１６に曲り部が存在しないように垂直に配向されうる。
【００５６】
音響装置２００は、場合により、下部保護ハウジング３０２と電子部品３０６との間にガスケット３１４を含む。特定の例において、ガスケット３１４の代わりに、又はガスケット３１４に加えて、電子部品３０６は上部保護ハウジング３００又は下部保護ハウジング３０２に接着されうる。さらに、上部保護ハウジング３００及び／又は下部保護ハウジング３０２は、電子部品３０６に直接又はその周囲にオーバーモールドされうる。ガスケット３１４は、電子部品３０６の音響性能を促進し、湿気の侵入に対してマイクロホン３０８をシールするのを支援し、マイクロホン３０８への振動又は衝撃損傷を防止するのを支援し、又は、必要に応じて追加又は代替の機能を提供することができる。ガスケット３１４は、シリコーン又は他の同様の低デュロメータ材料から形成することができる。さらに、音響装置２００は、マイクロホン３０８の下のフレックス回路３１０の周りに配置され、下部保護ハウジング３０２に取り付けられたベース部分３１８を含むことができる。ベース部分３１８は、図６Ａ〜Ｃを参照してさらに詳細に論じられるように、マイクロホン３０８を要素から保護するのを助けるように構成されうる。
【００５７】
図４Ａは、１つの実施形態による、保護ハウジングの上部保護ハウジング３００の第一の斜視図を示す。上部保護ハウジング３００は、１つ以上の間接経路４５２（図４Ｃに示され、図６Ｃを参照してさらに詳細に示される）を形成するように構成された１つ以上のベーン２０４ａ−ｄを含むことができ、それにより、音響エネルギーの信号を音響メンブレンに隣接するハウジング中に通過させ、一方、保護ハウジング３００、３０２内に配置されている音響メンブレン３０４及び／又は電子部品３０６（又はセンサ）を保護するために、環境要素（例えば、風切り音、水粒、ダスト又はデブリ）の直接的な加圧衝撃に対して音響メンブレン３０４の暴露を低減する。
【００５８】
図４Ａに示されるように、上部保護ハウジング３００は、４つのベーン２０４ａ−ｄを含む。特定の例において、上部保護ハウジング３００は、異なる数のベーン、例えば、１、２、３、５、６、７、８又は任意の他の数のベーン２０４ａ−ｄを含む。ベーン２０４ａ−ｄは、上部保護ハウジング３００の一体部分として、又は別個の接続された構成要素として形成されうる。例えば、ベーン２０４ａ−ｄは、上部保護ハウジング３００に結合されたフォーム構造であることができる。さらに、ベーン２０４ａ−ｄは、下部保護ハウジング３０２内に部分的又は全体的に配置されうる。幾つかの例において、ベーン２０４ａ−ｄの一部は上部保護ハウジング３００とともに配置することができ、ベーン２０４ａ−ｄの他の部分は下部保護ハウジング３０２とともに配置することができる。
【００５９】
図６Ａ〜Ｃを参照してさらに詳細に説明されるように、上部保護ハウジング３００及び下部保護ハウジング３０２は、互いに結合されて、音響装置２００のための保護ハウジング３００、３０２を形成する。図４Ａに示されるように、例えば、上部保護ハウジング３００は外面４２０を含む。下部保護ハウジング３０２も対応する外面５４６を含む。ベーン２０４ａ−ｄは、（上部）保護ハウジング３００の内部４３２に向かって、（上部）保護ハウジング３００の外面４２０に対して内側に延在することができる。複数のベーン２０４ａ−ｄが存在する例において、ベーン２０４ａ−ｄは、上部保護ハウジング３００の内部４３２の周りに周方向に配置されうる。
【００６０】
環境要素のためのベーン２０４ａ−ｄによって形成された間接経路４５２は、外面４２０から延在している。上部保護ハウジング３００における開口部４２２ａ−ｄは、間接経路４５２（ハウジング３００、３０２及びベーン２０４ａ−ｄによって形成された）の入口点であることができる。開口部４２２ａ−ｄは、ベーン２０４ａ−ｄと同じ数であることができる。さらに、開口部４２２ａ−ｄは、環境要素及び音圧波が保護ハウジング３００、３０２に入るのを可能にする。特定の例において、ベーン２０４ａ−ｄは、開口部４２２ａ−ｄと位置合わせされる。ベーン２０４ａ−ｄは、環境要素（例えば、水スプレイ）を、保護ハウジング３００、３０２内に配置されたメンブレン３０４から離れるように指向させるように構成されている。ベーン２０４ａ−ｄは、環境要素（例えば、水スプレイ）のメンブレン３０４上での直接衝突を防ぐように配置されている。特定の例において、開口部４２２ａ−ｄは、環境要素が保護ハウジング３００、３０２に入る唯一のアクセスポイントである。したがって、環境要素（例えば、水スプレイ又は噴霧された水粒）は保護ハウジング３００、３０２に入るときにベーン２０４ａ−ｄに直接接触する。その結果、保護ハウジング３００、３０２の要素（例えば、ベーン２０４ａ−ｄ、開口部４２２ａ−ｄ）は、以下でさらに詳細に論じられるように、メンブレン３０４及び電子部品３０６を励起するための音響信号のための入口点を維持しながら、環境要素（例えば、水スプレイ）のための間接経路４５２（図４Ｃに示される）を形成する。
【００６１】
図４Ｂは、１つの実施形態による、図４Ａに示される上部保護ハウジング３０２の第二の斜視図を示す。特定の例において、ベーン２０４ａ−ｄは、開口部４２２ａ−ｄに対面する曲面４２４を含むことができる。他の例において、ベーン２０４ａ−ｄは線形表面を有することができ（図４Ｄの非限定的な例示的な実施形態に示されるように）、対角線又は他の形状を含むことができる。さらに、ベーン２０４ａ−ｄはまた、曲面４２４から延在している第二の表面４２６及び第三の表面４２８を含み、ベーン２０４ａ−ｄの幅を拡張する。曲面４２４ならびに第二の表面４２６及び第三の表面４２８は、例示を容易にするために、ベーン２０４ａ−ｄの１つについて示されている。特定の例において、ベーン２０４ａ−ｄは、上部保護ハウジング３００の内部４３２に隣接して配置された第四の表面４３０を含むことができる。
【００６２】
１つ以上のベーン２０４ａ−ｄが複数のベーン２０４ａ−ｄを含む例において、ギャップ４３４ａ−ｄは、ベーン２０４ａ−ｄの間にある。さらに、図４Ｂに示されるように、ギャップ４３４ａ−ｄは、外面４２０に沿って開口部４２２ａ−ｄからオフセットされうる。ギャップ４３４ａ−ｄは、音響信号又は圧力信号が、メンブレン３０４に到達することを可能にし、メンブレン３０４は、ギャップ４３４ａ−ｄが開口部４２２ａ−ｄからオフセットされているために、環境要素のための間接経路４５２（図４Ｃに示されている）を維持しながら、保護ハウジング３００、３０２の内部４３２に沿って配置されている。
【００６３】
図４Ｃは、１つの実施形態による、図４Ａ〜Ｂに示される上部保護ハウジング３０２の底面図を示す。上記のように、メンブレン３０４は、保護ハウジング３００、３０２の内部４３２に沿って配置されている。特定の例において、メンブレン３０４は、ベーン２０４ａ−ｄの第一の表面４３６ａ−ｄ上に配置されている。他の例において、ベーン２０４ａ−ｄは、第一の表面４３６ａ−ｄに対して陥凹部分４３８ａ−ｄを含むことができる。メンブレン３０４（図４Ａ〜Ｃには示されていない）の配置を容易にするために、メンブレン３０４は、ベーン２０４ａ−ｄの陥凹部分４３８ａ−ｄ上に配置されうる。結果として、第一の表面４３６ａ−ｄは、メンブレン３０４に結合しうる。第一の表面４３６ａ−ｄ及び陥凹部分４３８ａ−ｄは、環境要素（例えば、風、水スプレイ、粒子又は他の汚染物）からメンブレン３０４をさらに保護し、また、メンブレン３０４を凹ませ、横方向に露出させないことにより、保護ハウジング３００、３０２からの偶発的な損傷又は衝突から保護することができる。
【００６４】
環境要素の流れ２０６の例は図４Ｃに示されている。保護ハウジング３００、３０２は、電子部品３０６（例えば、マイクロホン、センサ）メンブレン３０４が受け入れられる内部空間（例えば、図６Ｂに示されるギャップ６６０）を画定する。メンブレン３０４は、電子部品３０６（例えば、マイクロホン、センサ）を水への暴露から保護する。さらに、保護ハウジング３００、３０２は、保護ハウジングの外部から内部空間中へそしてメンブレン３０４への音響エネルギーの信号のために、保護ハウジングの外部から保護ハウジングの内部空間内に延在している間接経路４５２を含む。間接経路４５２は、メンブレン３０４及び電子部品３０６（例えば、マイクロホン、センサ）をＩＳＯ ２０６５３水スプレイ試験から保護し、音響信号の顕著な劣化なしに音響信号がメンブレン３０４を励起させることができるように構成されている。
【００６５】
特定の例において、間接経路４５２によって作成される角度は、保護ハウジング３００、３０２への大気圧及び音圧を通過させるように形成される。さらに、ベーン２０４ａ−ｄは、メンブレン３０４及び電子部品３０６を水及び他の環境要素から保護しながら、保護ハウジング３００、３０２への大気圧及び音圧を通過させる間接経路４５２を作成するようにサイズ設定されうる。
【００６６】
図５Ａは、１つの実施形態による、保護ハウジングの下部保護ハウジング３０２の第一の斜視図を示す。図４Ａ〜Ｃに示される上部保護ハウジング３００及び図５Ａ〜Ｃに示される下部保護ハウジング３０２は界面形成するように構成されている。特定の例において、上部保護ハウジング３００及び下部保護ハウジング３０２は保護ハウジング３００、３０２を形成する。
【００６７】
特定の例において、下部保護ハウジング３０２は、１つ以上の下部開口部５４０ａ−ｄを含む。下部保護ハウジング３０２における下部開口部５４０ａ−ｄは、上部保護ハウジング３００における開口部４２２ａ−ｄと位置合わせされうる。組み立て時に、開口部４２２ａ−ｄ、５４０ａ−ｄのセットは組み合わされて、上部保護ハウジング３００と下部保護ハウジング３００との統合によって形成された保護ハウジング３００、３０２における開口部を画定する。
【００６８】
特定の例において、下部保護ハウジング３０２は第一の表面５４２を含む。下部保護ハウジング３０２は、下部保護ハウジング３０２の第一の表面５４２に垂直であり、そこから延在している第一の拡張部５４４ａ−ｄを含む。拡張部５４４ａ−ｄは、保護ハウジング３００、３０２の内部要素（例えば、メンブレン３０４）を保護するように構成されている。さらに、拡張部５４４ａ−ｄは、下部保護ハウジング３０２の外面５４６を提供し、下部開口部５４０ａ−ｄは下部保護ハウジング３０２の外面５４６を貫通している。
【００６９】
ベーン２０４ａ−ｄの第一の表面４３６ａ−ｄは、下部保護ハウジング３０２の第一の表面５４２と界面形成するように構成されうる。さらに、下部保護ハウジング３０２の第一の表面５４２は第一の陥凹部分５４８ａ−ｄ及び第二の陥凹部５５０を含む。第一の陥凹部５４８ａ−ｄは、特定の例において、ベーン２０４ａ−ｄと相補的である。第一の陥凹部分５４８ａ−ｄは、ベーン２０４ａ−ｄと結合し、上部保護ハウジング３００と下部保護ハウジング３０２との間の統合を容易にするように構成されうる。さらに、ベーン２０４ａ−ｄの陥凹部分４３８ａ−ｄと同様に、第二の陥凹部分５５０は、メンブレン３０４と結合するように構成されている。ベーン２０４ａ−ｄの陥凹部分４３８ａ−ｄ及び第二の陥凹部分５５０は、メンブレン３０４の縁に部分的に又は取り巻いてメンブレン３０４の保護を容易にするように構成されうる。
【００７０】
図５Ｂは、１つの実施形態による、図５Ａに示される下部保護ハウジング３０２の第二の斜視図である。下部保護ハウジング３０２は、第二の拡張部５５２ａ−ｄを含む。第二の拡張部５５２ａ−ｄは、第一の拡張部５４４ａ−ｄとは逆に拡張される。４つの第一の拡張部５４４ａ−ｄ及び第二の拡張部５５２ａ−ｄが示されているが、下部保護ハウジング３０２は、任意の数（例えば、１、２、３、５、６、７、８）及び等しくない数の第一の拡張部５４４ａ−ｄを含むことができる。第二の拡張部５５２ａ−ｄは任意選択的な特徴である。第二の拡張部５５２ａ−ｄが存在しない例において、下部保護ハウジング３０２は、表面５５８で停止することができる。
【００７１】
第二の拡張部５５２ａ−ｄは、下部保護ハウジング３０２の第二の表面５５６を包囲する。図６Ａ〜Ｃを参照してさらに詳細に論じられるように、電子部品３０６は、下部保護ハウジング３０２の第二の表面５５６に隣接して又は接触して配置されうる。特定の例において、第二の拡張部５５２ａ−ｄは、電子部品３０６を保護するように構成されている。さらに、開口部５５４は下部保護ハウジング３０２に配置されうる。
【００７２】
図５Ｃは、１つの実施形態による、図５Ａ〜Ｂに示される下部保護ハウジング３０２の底面図を示す。開口部５５４は、下部保護ハウジング３０２の第一の表面５４２に沿って配置されたメンブレン３０４と、下部保護ハウジング３０２の第二の表面５５６に沿って配置された電子部品３０６との間の音響信号又は圧力信号の信号を容易にする。
【００７３】
図６Ａは、１つの実施形態による、組み立てられた状態の音響装置２００の側面図を示す。音響装置２００は保護ハウジング６００を含む。特定の例において、保護ハウジング６００は、上部保護ハウジング３００及び下部保護ハウジング３０２から形成されうる。上部保護ハウジング３００及び下部保護ハウジング３０２は一体であり、単一部品から形成されることができ、又は、上部保護ハウジング３００及び下部保護ハウジング３０２は、一緒に統合しそして結合するように構成された別個の部分であることができる。
【００７４】
図６Ｂは、１つの実施形態による、図６Ａに示される音響装置２００の部分的な断面図を示す。図６Ｂに示されるように、音響装置２００はまた、メンブレン３０４及び電子部品３０６を含む。特定の例において、音響装置２００は、複数のメンブレン３０４及び／又は複数の電子部品３０６を含むことができる。複数のメンブレン３０４は互いの上に積み重ねられ、一緒に結合又は一緒に接着されることができる。さらに、複数の電子部品３０６は、音響装置２００内に積み重ねられ、並列に配置され、又はアレイに配置されうる。特定の例において、保護ハウジング６００は、メンブレン３０４及び電子部品３０６を水スプレイ試験から保護するように構成される。さらに、図６Ｂに示されるように、保護ハウジング６００は、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を示すように構成されている。特定の例において、保護ハウジング６００は、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜３ｄＢ又は０．５ｄＢ〜６ｄＢの挿入損失を示す。特定の例において、保護ハウジング６００は、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲において、０．５ｄＢ〜２０ｄＢ、０．５ｄＢ〜３ｄＢ又は０．５ｄＢ〜６ｄＢの挿入損失を示す。１つの例として、ベーン２０４ａ−ｄを含む保護ハウジング６００は、ベーン２０４ａ−ｄのない保護ハウジング６００と比較して、約１５キロメートル／ｈｒ（「ＫＰＨ」）の風速にさらされたときに、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜６ｄＢの挿入損失の範囲で風音保護を提供することが見出された。別の例として、ベーン２０４ａ〜ｄを含む保護ハウジング６００は、ベーン２０４ａ−ｄのない保護ハウジング６００と比較して、約１５キロメートル／ｈｒ（「ＫＰＨ」）の風速にさらされたときに、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜６ｄＢの挿入損失の範囲で風音保護を提供することが見出された。この試験例では、保護ハウジング６００を風洞のすぐ外側に配置した。
【００７５】
特定の例において、周波数範囲は、これらの挿入損失のために３００Ｈｚ〜３ｋＨｚであることができる。幾つかの例において、マイクロホンが高圧を処理するのが困難なノイズの多い環境（例えば、パッシブ減衰）など、高レベルの減衰が望ましい場合がある（最大２０ｄＢなど）。音響ギャップ６６０は、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を示すようなサイズにすることができる。音響ギャップ６６０はまた、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を示すようなサイズにすることができる。結果として、音響ギャップ６６０は、メンブレン３０４及び電子部品３０６の音響性能を聴覚的に低下させない。
【００７６】
参照されるように、電子部品は、保護ハウジング３００、３０２内に配置されうるフレックス回路３１０に結合されたマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）マイクロホン３０８であることができる。マイクロホン３０８（又はセンサ、音響トランスデューサなどの他の電子部品）は、音響装置２００の製造後に、音響装置２００内に統合することができる。例えば、音響装置２００のエンドユーザは、マイクロホン３０８（又はセンサ、音響トランスデューサなどの他の電子部品）を使用前に音響装置２００に挿入することができる。
【００７７】
音響ギャップ６６０は、ＭＥＭＳマイクロホン３０８と音響メンブレン３０４との間に配置されうる。音響ギャップ６６０は、特定の例において、１ｍｍ〜１５ｍｍであることができ、ターゲット周波数範囲（例えば、とりわけ、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚ、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ）で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有する体積（例えば、０．８ｍｍ３〜３０ｍｍ３）を含むことができる。特定の例において、音響ギャップ６６０の長さ（及び体積）は、特定の状況又は設置に対応するように変更されうる。長さは、下部保護ハウジング３０２の内部長さ６６４を延長することによって増加させることができる。メンブレン３０４は、例えば、接着固定、熱溶接、レーザ溶接、超音波溶接又は他の方法で下部保護ハウジング３０２に結合することができる。さらに、メンブレン３０４の後ろの音響ギャップ６６０はシールされている。さらに、音響装置２００は、下部保護ハウジング３０２と電子部品３０６との間に配置されたガスケット３１４を含むことができる。ガスケット３１４及びメンブレン３０４は、ギャップ６６０内の大気圧を等しくすることができる。特定の例において、保護構造（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）、綿繊維などの織物繊維構造、ポリウレタンフォームなどのフォーム、ポリエステル織物材料、多孔質金属又は他の同様の構造）は、ベーン２０４ａ−ｄ間の内部４３２を充填することができる。保護構造は、音響装置２００の風切り音及び／又はスプレイ保護性能を高めるように構成されうる。内部４３２内に配置された保護構造に加えて又はその代わりに、保護構造は、保護ハウジング６００の外面６６２の周りに巻き付けられることができる。例えば、保護構造は、保護ハウジング６００の外面６６２の周りに巻き付けられるか、又はそれを覆う材料のシートであることができる。保護構造は、音響装置２００の風切り音及び／又はスプレイ保護性能を高めるように構成されうる。
【００７８】
特定の例において、保護ハウジング６００は、保護ハウジング６００の外面６６２から保護ハウジング６００の内部４３２に向かって延在している間接経路４５２（図４Ｃに示される）を含む。さらに、詳細に論じられるように、ハウジング６００は、水スプレイ試験からメンブレン３０４及び電子部品３０６を保護し、音響信号の顕著な劣化なしに音響信号が音響メンブレン３０４を励起することを可能にするように構成されうる。特定の例において、水スプレイ試験はＩＳＯ ２０６５３ＩＰｘ6Ｋスプレイ試験とすることができる。この試験は、直径６．３ｍｍのウォータジェットノズルを使用して、試験対象のデバイスから２．５〜３．０メートルの距離で、約１０００ｋＰａの水圧で７５Ｌ/分の流量で３分間行われる。さらに、ＩＳＯ ２０６５３試験は、試験対象のデバイス（５ｒｐｍで回転するターンテーブル上にある）から１００〜１５０ｍｍの距離でファンジェットノズルを使用して角度０、３０、６０及び９０度で流量１５Ｌ/分、水圧約８０００〜１００００ｋＰａにて８０℃で各４つの角度について３０秒間で行われるＩＳＯ ２０６５３ＩＰｘ９Ｋスプレイ試験とすることができる。
【００７９】
ハウジング６００はまた、ギャップ６６０が大気圧又はその近くに留まることを可能にしながら、圧力下にある噴霧水粒子からエネルギーを除去することによって環境要素から保護することができる。このように構成されたハウジング６００、特に間接経路４５２は、音響信号の顕著な劣化なしにメンブレン３０４の保護を容易にすることができる。
【００８０】
保護ハウジング６００における開口部６５８ａ−ｂは、間接経路ならびに環境要素及び音響信号又は保護ハウジング６００に入る信号のための入口点を提供する。開口部６５８ａ−ｂ（上部保護ハウジング３００における開口部４２２ａ−ｄ、及び、上部保護ハウジング３００における開口部４２２ａ−ｄに位置合わせされた下部保護ハウジング３０２における開口部５４０ａ−ｄによって形成される）は、保護ハウジング６００及びベーン２０４ａ−ｄによって形成される間接経路４５２（図４Ｃに示される）のための入口点であることができる。
【００８１】
開口部６５８ａ−ｂは、ベーン２０４ａ−ｄと数を等しくすることができる。特定の例において、ベーン２０４ａ−ｄは開口部６５８ａ−ｂと位置合わせされている。ベーン２０４ａ−ｄは、環境要素（例えば、風、水スプレイ、粒子又は他の汚染物質）を保護ハウジング６００内に配置されたメンブレン３０４から離れるように指向されるように構成されている。ベーン２０４ａ−ｄは、メンブレン３０４上の環境要素（例えば、水スプレイ）の直接衝突を防ぐように配置される。特定の例において、開口部６５８ａ−ｂは、環境要素が保護ハウジング６００に入る唯一のアクセスポイントである。したがって、環境要素（例えば、風、水スプレイ、粒子又は他の汚染物質）は、保護ハウジング６００に入るときにベーン２０４ａ−ｄに直接接触する。
【００８２】
図６Ｃは、１つの実施形態による、図６Ａ〜Ｂに示される音響装置２００の水平断面図を示す。図６Ｃに示されるように、ベーン２０４ａ−ｄは、環境要素及び音響信号の流れ２０６のための間接経路４５２を形成する。上記のように、音響信号を音響装置２００に送信するために、開口部６５８ａ−ｄは音響装置２００に存在する。これはまた、環境要素が潜在的に音響装置２００に流入することを可能にする。ベーン２０４ａ−ｄは開口部６５８ａ−ｂと位置合わせされ、環境要素及び音響信号の流れ２０６のための間接経路４５２を形成する。ベーン２０４ａ−ｄは、環境要素（例えば、水スプレイ）を保護ハウジング６００内に配置されたメンブレン３０４から離れるように指向させるように構成されている。ベーン２０４ａ−ｄは、環境要素（例えば、水スプレイ）のメンブレン３０４上への直接衝突を防ぐように配置される。
【００８３】
上記のように、下部保護ハウジング３０２の第一の陥凹部分５４８ａ−ｄは、ベーン２０４ａ−ｄを結合し、上部保護ハウジング３００（図６Ｃに示されていない）と下部保護ハウジング３０２との間の統合を容易にするように構成されうる。下部保護ハウジング３０２の表面５４２は、環境要素が１つ以上のベーン２０４ａ−ｄの周りに指向されるための流れ面であることができる。
【００８４】
特定の例において、保護ハウジング６００は、図１に示されるように、乗物のキャビンの外部に配置される。保護ハウジング６００は、レーザ溶接、スナップフィット、超音波溶接、接着、表面実装又はその他の方法で乗物に結合することができる。保護ハウジング６００の有効性を試験するために、水スプレイ試験を利用することができる（例えば、ＩＳＯ ２０６５３）。電子部品３０６は、乗物との相互作用を容易にするように構成されている。乗物との相互作用には、音響信号の顕著な劣化なしに聴覚的に通信することが含まれることができる。音響信号の通信には、自動運転乗物に命令するために話すユーザーを含めることができる。所有者又は他の個人は、所有者又は他の個人が乗物の外部にいるときに、音声コマンド又はプロンプトを乗物に与えることを望むことがある。これには、乗物にロック、始動又は別の機能を実行するように命令又はプロンプトを出すことが含まれることがある。さらに、電子部品３０６はまた、乗物の外部の他の音（例えば、緊急乗物サイレン、対向する交通など）を感知し、それに応じて反応することができる。
【００８５】
本明細書で使用される用語として、「ガスケット」及びその派生物は、シールを形成するために２つの表面間で圧縮されたときに音及び振動波エネルギーを吸収又は反射する特性を有する材料を意味する。ガスケットは、トランスデューサ/ＭＥＭマイクロホンとハウジング表面との間、又は、ハウジング内の表面の間で従来の方法で使用して、選択した領域の振動を音響的に分離及び減衰することができる。
【００８６】
本明細書で論じられる保護ハウジングは射出成形されうる。シリコーン又は天然ゴムなどの加硫性プラスチック、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート又はポリアミドなどの熱可塑性プラスチック、好ましくはSantoprene（商標）又はHytrel（商標）などの熱可塑性エラストマーである。これらのプラスチックはすべて、いわゆるインサート成形射出成形プロセスで使用できる。これは、１つの作業プロセスで保護ハウジングをメンブレン３０４に射出成形できるという有意な利点を提供する。熱可塑性エラストマーは、インサート成形射出成形プロセスで処理できるという特性と、そうするときにエラストマー特性を維持できるという特性を組み合わせることができる。さらに、保護ハウジングは、疎水性又は親水性の材料で形成されうるか、又は、疎水性又は親水性のコーティングを含みうる。親水性材料又はコーティングは、例えば、水がメンブレンに流れ込まない又はその上を流れないように、水がベーンに付着することを可能にするように構成される（親水性材料から形成されているか、又は、親水性コーティングを有する）ことによって、水の排出を容易にする。疎水性材料又はコーティングは、例えば、水がメンブレンに流れ込まない又はその上を流れないように、水をはじくベーン（疎水性材料から形成されているか、又は親水性コーティングを有する）によって、水のはじきを容易にする。疎水性又は親水性材料あるいは疎水性又は親水性コーティングは、フルオロポリマーベースであることができる。
【００８７】
本明細書で論じられるメンブレンは、幾つかの材料から形成されうる。保護ハウジング（例えば、音響ギャップならびに電子要素及びメンブレンの配置）は、音響信号の顕著な劣化又は減衰なしに音響性能を維持するように構成されている。メンブレン３０４は、風切り音及び／又は他の環境要素から保護するように構成されることができ、保護ハウジング３００、３０２の配置は、改善された音質とともに、より高い信号対雑音比を促進する。メンブレン３０４は、フルオロポリマー、ＰＴＦＥ、ｅＰＴＦＥメンブレン、ナイロン、シリコーン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）メンブレン又はそれらの任意の組み合わせ又は任意の他の同様の材料から形成されうる。さらに、メンブレン３０４は疎油性処理剤を有しうる。例えば、メンブレン３０４は、W. L. Gore＆Associates, Inc.によって製造される米国特許第５，３７６，４４１号明細書による疎油性処理剤を含む多孔質ｅＰＴＦＥメンブレンを含むことができる。
【００８８】
本出願の発明は、一般的に及び特定の実施形態に関して上記の両方で記載されてきた。本開示の範囲から逸脱することなく、実施形態において様々な修正及び変形を行うことができることは、当業者に明らかであろう。したがって、実施形態は、それらが添付の特許請求の範囲及びそれらの均等形態の範囲内に入る限り、本発明の修正及び変形を網羅することが意図される。
【図１】
2021528005.tif 000003
【図２】
2021528005.tif 000004
【図３】
2021528005.tif 000005
【図４Ａ】
2021528005.tif 000006
【図４Ｂ】
2021528005.tif 000007
【図４Ｃ】
2021528005.tif 000008
【図４Ｄ】
2021528005.tif 000009
【図５Ａ】
2021528005.tif 000010
【図５Ｂ】
2021528005.tif 000011
【図５Ｃ】
2021528005.tif 000012
【図６Ａ】
2021528005.tif 000013
【図６Ｂ】
2021528005.tif 000014
【図６Ｃ】
2021528005.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和3年2月5日(2021.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
本出願の発明は、一般的に及び特定の実施形態に関して上記の両方で記載されてきた。本開示の範囲から逸脱することなく、実施形態において様々な修正及び変形を行うことができることは、当業者に明らかであろう。したがって、実施形態は、それらが添付の特許請求の範囲及びそれらの均等形態の範囲内に入る限り、本発明の修正及び変形を網羅することが意図される。
（態様）
（態様１）
音響メンブレン、及び、
前記音響メンブレンが受け入れられる内部空間を画定する保護ハウジング、
を含み、前記保護ハウジングは、前記保護ハウジングの外部から前記保護ハウジングの内部空間中に延在して、前記保護ハウジングの外部から内部空間へそして前記メンブレンまで音響エネルギーを通過させることができる間接経路を含み、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている、音響装置。
（態様２）
音響信号を感知するための音響メンブレンとともに構成された、前記内部空間内に配置されたマイクロホンをさらに含み、前記保護ハウジングは前記内部空間を画定し、前記内部空間内に前記マイクロホン及び前記音響メンブレンを受け入れ、前記音響メンブレンは前記マイクロホンを水への暴露から保護する、態様１記載の装置。
（態様３）
前記保護ハウジングは上部保護ハウジング及び下部保護ハウジングを含み、前記音響メンブレンは前記上部保護ハウジングと前記下部保護ハウジングの間に配置され、そして前記マイクロホンは前記下部保護ハウジング内に配置され、前記上部保護ハウジングは、外面に沿った１つ以上の開口部と、前記１つ以上の開口部と位置合わせされた１つ以上のベーンとを含み、前記1つ以上のベーンは水スプレイを前記メンブレンから離れるように指向させるように構成されている、態様１〜２のいずれか１項記載の装置。
（態様４）
前記１つ以上のベーンのそれぞれは、前記１つ以上の開口部に対面する曲面と、前記曲面から延在して前記１つ以上のベーンの幅を拡大する第二の表面及び第三の表面とを含む、態様３記載の装置。
（態様５）
保護構造をさらに含み、前記保護構造は前記保護ハウジングの外面の周りに巻き付けられたもの及び前記保護ハウジングの内部空間内に配置されたものの少なくとも１つであり、前記保護構造は、風切り音及びスプレイ保護性能の少なくとも１つを強化するように構成されている、態様３〜４のいずれか１項記載の装置。
（態様６）
前記上部保護ハウジング及び前記下部保護ハウジングは界面形成するように構成され、前記下部保護ハウジングは、前記上部保護ハウジングにおける開口部と位置合わせされた1つ以上の下部開口部を含む、態様１〜５のいずれか１項記載の装置。
（態様７）
前記１つ以上のベーンの第一の表面は、前記下部保護ハウジングの第一の表面と界面形成する、態様６記載の装置。
（態様８）
界面形成する前記１つ以上のベーンの第一の表面は前記第一の表面に対して陥凹部分を含み、前記第一の表面は前記音響メンブレンと結合するように構成されている、態様７記載の装置。
（態様９）
前記下部保護ハウジングの第一の表面は第一の陥凹部分及び第二の陥凹部分を含み、前記下部保護ハウジングの前記第一の陥凹部分は前記１つ以上のベーンの第一の表面に結合するように構成され、前記下部保護ハウジングの第二の陥凹部分は前記音響メンブレンに結合するように構成されている、態様８記載の装置。
（態様１０）
前記マイクロホンは、前記保護ハウジング内に配置されたフレックス回路に結合されたマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）マイクロホンである、態様２〜９のいずれか１項記載の装置。
（態様１１）
前記保護ハウジングは、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）マイクロホンと音響メンブレンとの間の音響ギャップを含む、態様１０記載の装置。
（態様１２）
前記保護ハウジングは、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜３ｄＢの挿入損失を示すように構成されている、態様１〜１１のいずれか１項記載の装置。
（態様１３）
前記保護ハウジングは、乗物のキャビンの外部に配置され、前記マイクロホンは、前記乗物との相互作用を促進にするように構成されている、態様２〜１２のいずれか１項記載の装置。
（態様１４）
保護ハウジングの外部から前記保護ハウジングの内部空間中に延在している間接経路を含む保護ハウジングを形成して、前記保護ハウジングの外部からの音響エネルギーの前記内部空間内への通過を可能にすること、及び、
前記内部空間内に音響メンブレンを配置すること、
を含む、音響装置を形成する方法。
（態様１５）
前記保護ハウジングの内部空間内にマイクロホンを配置することをさらに含み、前記保護ハウジングは前記内部空間を画定し、前記内部空間内に前記マイクロホン及び前記音響メンブレンを受け入れ、前記音響メンブレンは前記マイクロホンを水への暴露から保護する、態様１４記載の方法。
（態様１６）
音響メンブレン、
音響信号を感知するための前記音響メンブレンとともに構成される電子部品、及び、
前記音響メンブレン及び前記電子部品の周りに配置された保護ハウジング、
を含み、前記保護ハウジング及び前記音響メンブレンは、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている、音響透過性保護装置。
（態様１７）
前記保護ハウジングは、道路乗物の国際規格２０６５３又は国際規格１６７５０−４のうちの少なくとも１つに準拠するように構成されている、態様１〜１６のいずれか１項記載の装置。
（態様１８）
前記保護ハウジングは、水スプレイ試験から前記メンブレン及び前記電子部品を保護するように構成された１つ以上の間接経路を含む、態様１６記載の装置。
（態様１９）
前記間接経路は、環境要素を偏向させるように構成されたハウジング内に配置された１つ以上のベーンによって形成されている、態様１８記載の装置。
（態様２０）
前記保護ハウジングは上部保護ハウジング及び下部保護ハウジングを含み、前記音響メンブレンは、前記上部保護ハウジングと前記下部保護ハウジングとの間に配置され、前記マイクロホンは前記下部保護ハウジング内に配置されている、態様１９記載の装置。
（態様２１）
音響メンブレン、
音響信号を感知するための前記音響メンブレンとともに構成される電子要素、及び、
前記電子要素及び前記音響メンブレンが受け入れられる内部空間を画定する保護ハウジング、
を含み、前記保護ハウジングは、音響エネルギー及び環境要素を前記保護ハウジングの内部空間に通過させるように構成された１つ以上の開口部、及び、
前記保護ハウジング内で、前記１つ以上の開口部と前記内部空間との間に配置され、前記環境要素の直接の加圧衝撃への前記音響メンブレンの暴露を低減するように構成された１つ以上のベーンを含む、音響装置。
（態様２２）
前記１つ以上のベーンのそれぞれは線形表面を含む、態様３記載の装置。
（態様２３）
音響メンブレン、及び、
前記音響メンブレンが受け入れられる内部空間を画定する保護ハウジング、
を含み、前記保護ハウジングは、前記保護ハウジングの外部から前記保護ハウジングの内部空間中へと延在して、前記保護ハウジングの外部から内部空間へそして前記メンブレンまで音響エネルギーを通過させることができる間接経路を含み、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている、音響装置。
（態様２４）
前記保護ハウジングは、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜３ｄＢの挿入損失を示すように構成されている、態様２３記載の装置。
（態様２５）
音響メンブレン、
音響信号を感知するための前記音響メンブレンとともに構成される電子部品、及び、
前記音響メンブレン及び前記電子部品の周りに配置された保護ハウジング、
を含み、前記保護ハウジング及び前記音響メンブレンは、３００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている、音響透過性保護装置。
【手続補正２】
【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】
音響メンブレン、及び、
前記音響メンブレンが受け入れられる内部空間を画定する保護ハウジング、
を含み、前記保護ハウジングは、前記保護ハウジングの外部から前記保護ハウジングの内部空間中に延在して、前記保護ハウジングの外部から内部空間へそして前記メンブレンまで音響エネルギーを通過させることができる間接経路を含み、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜２０ｄＢの挿入損失を有するように構成されている、音響装置。
【請求項２】
音響信号を感知するための音響メンブレンとともに構成された、前記内部空間内に配置されたマイクロホンをさらに含み、前記保護ハウジングは前記内部空間を画定し、前記内部空間内に前記マイクロホン及び前記音響メンブレンを受け入れ、前記音響メンブレンは前記マイクロホンを水への暴露から保護する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記保護ハウジングは上部保護ハウジング及び下部保護ハウジングを含み、前記音響メンブレンは前記上部保護ハウジングと前記下部保護ハウジングの間に配置され、そして前記マイクロホンは前記下部保護ハウジング内に配置され、前記上部保護ハウジングは、外面に沿った１つ以上の開口部と、前記１つ以上の開口部と位置合わせされた１つ以上のベーンとを含み、前記1つ以上のベーンは水スプレイを前記メンブレンから離れるように指向させるように構成されている、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記１つ以上のベーンのそれぞれは、前記１つ以上の開口部に対面する曲面と、前記曲面から延在して前記１つ以上のベーンの幅を拡大する第二の表面及び第三の表面とを含む、請求項３記載の装置。
【請求項５】
保護構造をさらに含み、前記保護構造は前記保護ハウジングの外面の周りに巻き付けられたもの及び前記保護ハウジングの内部空間内に配置されたものの少なくとも１つであり、前記保護構造は、風切り音及びスプレイ保護性能の少なくとも１つを強化するように構成されている、請求項３〜４のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記上部保護ハウジング及び前記下部保護ハウジングは界面形成するように構成され、前記下部保護ハウジングは、前記上部保護ハウジングにおける開口部と位置合わせされた1つ以上の下部開口部を含む、請求項３〜５のいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
前記１つ以上のベーンの第一の表面は、前記下部保護ハウジングの第一の表面と界面形成する、請求項６記載の装置。
【請求項８】
界面形成する前記１つ以上のベーンの第一の表面は前記第一の表面に対して陥凹部分を含み、前記第一の表面は前記音響メンブレンと結合するように構成されている、請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記下部保護ハウジングの第一の表面は第一の陥凹部分及び第二の陥凹部分を含み、前記下部保護ハウジングの前記第一の陥凹部分は前記１つ以上のベーンの第一の表面に結合するように構成され、前記下部保護ハウジングの第二の陥凹部分は前記音響メンブレンに結合するように構成されている、請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記マイクロホンは、前記保護ハウジング内に配置されたフレックス回路に結合されたマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）マイクロホンである、請求項２〜９のいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
前記保護ハウジングは、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）マイクロホンと音響メンブレンとの間の音響ギャップを含む、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記保護ハウジングは、３００Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数範囲で０．５ｄＢ〜３ｄＢの挿入損失を示すように構成されている、請求項２〜１１のいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
前記保護ハウジングは、乗物のキャビンの外部に配置され、前記マイクロホンは、前記乗物との相互作用を促進にするように構成されている、請求項２〜１２のいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
前記保護ハウジングは、道路乗物の国際規格２０６５３又は国際規格１６７５０−４のうちの少なくとも１つに準拠するように構成されている、請求項１〜１３のいずれか１項記載の装置。
【請求項１５】
前記１つ以上のベーンのそれぞれは線形表面を含む、請求項３記載の装置。
【国際調査報告】
2021528005.tif 000016
2021528005.tif 000017
2021528005.tif 000018