(57)【要約】機械的な圧力変化を電気的な電圧変化に変換するか（マイクロフォン）または電気的な電圧変化を機械的な圧力変化に変換する（スピーカ）少なくとも１つのフレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）が、衣服（３０，３００）の織布に結合される。さらに前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）は、オーディオ信号ソース（３１）および／またはオーディオ信号シンク（３１）に有線接続または無線接続されており、前記オーディオ信号ソース（３１）および／またはオーディオ信号シンク（３１）は、衣服（３０，３００）に対応して配置されているか、または衣服（３０，３００）に組み込まれている。
2004518383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための回路装置において、
（ａ）機械的な圧力変化を電気的な電圧変化に変換するか（マイクロフォン）または電気的な電圧変化を機械的な圧力変化に変換する（スピーカ）少なくとも１つのフレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）が衣服（３０，３００）の織布に結合されており、
（ｂ）前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）は、オーディオ信号ソース（３１）および／またはオーディオ信号シンク（３１）に有線接続または無線接続されており、前記オーディオ信号ソース（３１）および／またはオーディオ信号シンク（３１）は該衣服（３０，３００）に対応して配置されているか、または該衣服に組み込まれていることを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）は圧電フィルム（１０）から成り、
前記圧電フィルム（１０）は、接触接続するためフィルムの上側およびフィルムの下側に、それぞれ少なくとも部分的に金属層（１１）を有する、請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）は絶縁層（１２）を有し、
前記絶縁層（１２）は金属層（１１）上に設けられている、請求項２記載の回路装置。
【請求項４】
前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）は、フィルムの上側およびフィルムの下側で衣服の織布（３０，３００）に結合されている、請求項２記載の回路装置。
【請求項５】
前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）は、フィルムの上側および／またはフィルムの下側で衣服の織布（３０，３００）に結合されている、請求項３記載の回路装置。
【請求項６】
前記フィルム（１０）はＥＭＦＩフィルムまたはＰＶＤＦフィルムである、請求項２から５までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項７】
衣服の織布（３０，３００）と前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）との結合は、接着結合または溶接結合である、請求項１から６までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項８】
フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）は複数の織布繊維（２）を有し、
各織布繊維（２）の繊維断面は、前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）の断面のように構成されており、
前記織布繊維（２）は、結合された場合に機械的な圧力変化を電気的な電圧変化に変換するか（マイクロフォン）または電気的な電圧変化を機械的な圧力変化に変換する（スピーカ）ように相互に織り込まれ、電気的に接続される、請求項１記載の回路装置。
【請求項９】
前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）の数は、音波の指向性効果が受信時に調整されるように選定され、該フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）が駆動される、請求項１から８までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項１０】
フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）の数は、再生するための音波がステレオ再生音質または３Ｄ再生音質で再生されるように選定され、該フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）が駆動される、請求項１から８までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項１１】
フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）は、オーディオ信号によって変調された超音波信号が再生されるように、オーディオ信号によって変調された超音波信号によって駆動され、
前記超音波信号は、音響的に非線形の、衣服の別の層によって、または空気中に伝搬することによって復調される、請求項１から８までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項１２】
前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）は、少なくとも１００ｃｍ２の大きさの面を有する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項１３】
テレコミュニケーション装置がオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクとして構成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項１４】
テレコミュニケーション装置は移動電話機である、請求項１３記載の回路装置。
【請求項１５】
テレコミュニケーション装置は無線電話機の移動部分である、請求項１３記載の回路装置。
【請求項１６】
音楽または音声のための再生装置がオーディオ信号ソースとして構成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項１７】
再生装置はＣＤプレーヤである、請求項１６記載の回路装置。
【請求項１８】
再生装置は留守番電話機である、請求項１６記載の回路装置。
【請求項１９】
音楽または音声のための記録装置がオーディオ信号シンクとして構成されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項２０】
前記記録装置はディクテーションマシンである、請求項１９記載の回路装置。
【請求項２１】
前記再生装置および／または前記記録装置はパーソナルコンピュータである、請求項１６または１９記載の回路装置。
【請求項２２】
衣服の織布（３０，３００）に電気的な線路（３４）が含まれており、
前記電気的線路（３４）は、前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）とオーディオ信号ソース（３１）および／またはオーディオ信号シンク（３１）とを接続する、請求項１から２１までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項２３】
制御モジュール（３７ａ，３７ｂ）がフレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）に対応して配置されており、
前記制御モジュールは、前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）とオーディオ信号ソース（３１）および／またはオーディオ信号シンク（３１）とを無線接続することにより、前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）とオーディオ信号ソース（３１）および／またはオーディオ信号シンク（３１）とを線路接続せずに前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）の機能を保証する、請求項１から２２までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項２４】
前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）はオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクとは別個に衣服（３０，３００）に配置されているか、または制御モジュール（３７ａ，３７ｂ）および前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）はオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクとは別個に衣服（３０，３００）に配置されている、請求項１から２３までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項２５】
前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）は、衣服（３０，３００）着用時に頭部付近にある該衣服（３０，３００）の領域に配置されているか、または前記制御モジュール（３７ａ，３７ｂ）および前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）は、衣服（３０，３００）着用時に頭部付近にある該衣服（３０，３００）の領域に配置されている、請求項１から２４までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項２６】
襟、スカーフ、ショール、肩掛け、マフラー、フード、帽子等、ネクタイ、蝶ネクタイ、胸部、背部および／または肩部が衣服の前記領域である、請求項２５記載の回路装置。
【請求項２７】
前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）、前記制御モジュール（３７ａ，３７ｂ）および該フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）ならびにオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクは、取り外し可能であるように衣服（３０，３００）に配置されている、請求項１から２６までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項２８】
マジックテープ類（３５，３６）が設けられており、
前記マジックテープ類（３５，３６）によって、前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）、前記制御モジュール（３７ａ，３７ｂ）および該フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）ならびにオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクは、取り外し可能であるように衣服（３０，３００）に配置されている、請求項２７記載の回路装置。
【請求項２９】
前記マジックテープ類（３５，３６）は、該マジックテープ類（３５，３６）を介して電気的に接触接続されるように構成されている（３５０，３５１）、請求項２８記載の回路装置。
【請求項３０】
オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための方法において、
（ａ）機械的な圧力変化を電気的な電圧変化に変換するか（マイクロフォン）または電気的な電圧変化を機械的な圧力変化に変換する（スピーカ）少なくとも１つのフレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）が衣服（３０，３００）の織布に結合されており、
（ｂ）前記フレキシブルエレメント（１，３２，３３ａ，３３ｂ）は、オーディオ信号ソース（３１）および／またはオーディオ信号シンク（３１）に有線接続または無線接続されており、前記オーディオ信号ソース（３１）および／またはオーディオ信号シンク（３１）は該衣服（３０，３００）に対応して配置されているか、または該衣服に組み込まれていることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
オーディオ信号の電気音響的変換は、たとえばスピーカおよびマイクロフォン等の電気音響変換器で行われる。このような電気音響変換器は、オーディオ電子機器またはテレコミュニケーション端末内に直接組み込まれているか、または別個にこの機器に配置されている。
【０００２】
情報電子工学、通信情報工学、娯楽用電子機器類およびテレマティークの分野における小型化はますます向上しているので、これらの分野においてとりわけ人体で携帯可能な機器に対して数年前から、小型化への努力と関連して、少なくとも小型化に適した個々の機器部材、いわゆるマイクロシステムを衣服に組み込むことが考えられている。衣類または衣服を媒体、担体およびインターフェースとして非常に異なるマイクロシステムに対して使用するというシナリオは、「スマートウェア（Ｓｍａｒｔ Ｃｌｏｔｈｅｓ）」の概念に分類される。電子的にネットワーク化される「オートクチュール」は衣料産業にとっても、情報電子工学、通信電子工学および娯楽電子機器類の産業にとっても新天地である。したがって「スマートウェア」は両産業分野に対して、共同で協力することにより市場の新たな展望を提供する。
【０００３】
それゆえ将来は、環境の影響（たとえば光、水分、寒さ、暑さ）から体を保護するという標準機能の他に個人的な通信および娯楽の領域の別の機能も備えた衣類が存在することになるだろう。衣服が体に密接することにより、この種の機能的衣類はセンシング機能だけでなく、たとえば音波、光、電磁波等についての情報出力の機能も備えるだろう。
【０００４】
従来は、音響変換器が衣服とともに実際に１つのユニットを形成するために、どの形式の音響変換器（マイクロフォン、スピーカ）をどのように衣服に組み込むことができるかが未解決であった。このことはおそらく他のセンサ、たとえば光、熱、電磁波のためのセンサに対しても当てはまるだろう。したがって、以下に挙げるポイントを同様に適用することができる。解決しなければならないのは、このような変換器を製造過程ですでに衣服に取り付け、たとえば洗濯時にも衣服から外れないようにすることである。
【０００５】
従来はこのような衣服のプロトタイプでは、通常のイヤフォン（エレクトロダイナミック変換器）およびマイクロフォン（エレクトレット変換器）が衣服に、たとえばそのために設けられたポケット内に、クリップによって固定するかまたはマジックテープを介して取り付けられていた。このような音響変換器は通常のケーブルによって接続され、このケーブルは緩く配線されるか、または布地内の通し部、通路部等によって配線される。洗濯前には、これらの変換器を衣服から取り外さなければならない。
【０００６】
本発明の課題は、従来の技術から生じる欠点を回避することである。
【０００７】
前記課題は、請求項１の回路装置の構成および請求項３０の方法の構成によって解決される。
【０００８】
本発明ではこの問題は、有利には次のようなフレキシブルフィルムであるエレメントを使用することによって解決される。すなわち、機械的な圧力変化を電気的な電圧変化に変換するか（マイクロフォン）または電気的な電圧変化を機械的な圧力変化に変換する（スピーカ）フレキシブルフィルムを使用することによって解決される。つまり、機械的な圧力変化を電気的な電圧変化に変換するか（マイクロフォン）または電気的な電圧変化を機械的な圧力変化に変換する（スピーカ）少なくとも１つのフレキシブルフィルムが、衣服の織布に結合される。さらに、このフレキシブルエレメントは有線接続または無線接続によって、衣服の織布に対応して配置されているかまたは衣服の織布に組み込まれたオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクに接続されている。
【０００９】
本発明の基礎となる思想は、衣服を音響変換器として使用することである。衣服および音響変換器は、１つのプロセスで製造される。
【００１０】
本発明の利点は、ユーザが電話の領域内で完全に自然なハンドフリー通話を、別の機器（たとえばヘッドセット、送受話器、補聴器、クリップオン式マイクロフォン、イヤフォンないしはヘッドフォン）を使用せずにできることである。さらに、音響的ピックアップおよび再生の幅広い構成手段が存在するので、音波の高い指向特性も３Ｄ再生も可能になる。別の利点は、フレキシブルエレメント（音響変換器）が衣服とともに１つのユニットを形成できることである。音響変換フィルムを使用することによって（請求項２〜６）、必ずしも必要であるわけではないが、体を環境の影響から遮断すること等の衣服の標準機能を利用することができる。このような変換器は、すでに製造過程で衣服へ組み込むことができ、たとえば洗濯時でも衣服から外れないようにすることができる。
【００１１】
本発明を有利に使用できる適用シナリオは、以下のものである：
ハンドフリー通話、テレコミュニケーション、パーソナルエンタテインメント（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｅｎｔｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ）、パーソナルサラウンドサウンドシステム（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｓｕｒｒｏｕｎｄ Ｓｏｕｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ（３Ｄサウンド））。
【００１２】
フレキシブルエレメントのための材料として、たとえば扁平の圧電セラミックウェハ（たとえばＰＺＴ）が考えられるが、機械的にフレキシブルでないという欠点を有する。請求項２〜６によれば、フレキシブルエレメントのための材料として、新たな種類の圧電ポリマフィルム（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ＦＩｌｍ−ＥＭＦＩ または ＰｏｌｙＶｉｎｙｌｉＤｅｎｅ Ｆｌｕｒｉｄｅ−ＰＶＤＦ）が考えられる。前記フィルムは扁平ではなく、僅かな曲率で湾曲している（僅かに凹型または凸型のフィルム）。前記ＥＭＦＩポリマフィルムないしはＰＶＤＦポリマフィルムは、解決すべき課題に対してほぼ最適な特性を有する：
・３０〜７０μｍの厚さの非常にフレキシブルな薄膜であること。
【００１３】
・２００ｐｍ／Ｖの感度でほぼ純粋に厚み振動すること。
【００１４】
・可逆効果を有すること。すなわち、マイクロフォンとしてもスピーカとしても使用できること。
【００１５】
・両面を金属被覆できること。したがって、広域にわたって接触接続することができる。
【００１６】
ＥＭＦＩフィルムは縦方向に圧電的感度を有し、横方向にはほとんど圧電的感度を有さないので、大きなフィルム面のスピーカが作動する際、実際には衣服が広域にわたって変形することはない。
【００１７】
それとちょうど反対であるのが、ＰＶＤＦフィルムである。ＰＶＤＦフィルムは横方向に圧電的感度を有し、縦方向にはほとんど圧電的感度を有さないので、大きなフィルム面のスピーカが作動する際、衣服が広域にわたって変形する可能性がある。
【００１８】
請求項７によれば、有利には音響変換フィルムないしは圧電セラミックウェハを接着、溶接または他の結合技術によって衣服の織布と結合することができる。ここでは通常、請求項４および５によれば音響変換器の両面に織布層によって保護される。
【００１９】
請求項８によれば、フレキシブルエレメント（音響変換器）を衣服の織布に結合する代わりに、織布繊維にすでにフレキシブルエレメントの構成要素を設けることもできる。したがって、織布繊維が相互に織り込まれ電気的に接続されると、接続された織布繊維は機械的な圧力変化を電気的な電圧変化に変換するか（マイクロフォン）または電気的な電圧変化を機械的な圧力変化に変換する（スピーカ）。このことによって、プロセスステップ「フレキシブルエレメントと衣服の繊維との接続」を省略することができる。
【００２０】
別個に駆動可能な複数の変換エレメントを適切に配置することにより、請求項９では、音波を受信する変換エレメント（マイクロフォン）の指向性の効果を制御できるようにし、また請求項１０では、音波を再生する変換エレメント（スピーカ）のステレオ式音波再生または３次元の音波再生を可能にすることができる。このために複数の変換エレメントを、また電気的に相互に分離された音響変換フィルムも、たとえば襟上またはフード内に分散して配置することができる。
【００２１】
さらに音響変換の効率を、音響変換器を積層することによって向上させることができる。
【００２２】
オーディオ信号によって音響変換器を直接駆動することの他に、請求項１１によれば、オーディオ信号によって変調された超音波信号によって音響変換器を駆動することが提案されている。超音波信号は、音響的に非線形の、衣服の別の層によって、または空気中に伝搬することによって復調され、受信者の耳でオーディオ信号を聞くことができるようになる（参照：刊行物「Ｔｈｅ Ｕｓｅ ｏｆ Ａｉｒｂｏｕｒｎｅ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ａｕｄｉｂｌｅ Ｓｏｕｎｄ Ｂｅａｍｓ」Ｆ． Ｊ． Ｐｏｍｐｅｉ， ＡＥＳ Ｖｏｌ．４７， ｎｏ．９， ０９／１９９９）。
【００２３】
請求項１２によれば、低音再生のために、フレキシブルエレメントが少なくとも１００ｃｍ２の大きさの面を有すると有利である。
【００２４】
請求項１３〜２１には、フレキシブルエレメント（音響変換器）と結合し、有利にはオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクとして構成される種々の電子機器が記載されている。このような電子機器はテレコミュニケーション機器、ならびに音楽または音声のための再生機器および／または記録機器である。前記テレコミュニケーション機器は、たとえば移動電話、無線電話の移動部分等であり、前記再生機器および／または記録機器は、たとえばＣＤプレーヤ、留守番電話機、ディクテーションマシン、パーソナルコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）等である。
【００２５】
請求項２２によれば、衣類の織布に電気的な線路が設けられている。この電気的な線路によって、フレキシブルエレメント（音響変換器）とオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクとの間が接続される。フレキシブルエレメントないしは音響変換器とオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクとの間が無線接続される択一的手段に対し、請求項１によるフレキシブルエレメントは、オーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクと直接線路接続すれば、請求項２３に記載された付加的な制御モジュールに接続する必要はない。請求項２３に記載されたこの付加的な制御モジュールは、オーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクから送出された音響変換器のための信号を受信するか（スピーカの場合）、または音響変換器から伝送されたオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクのための信号を、空気を介して送出する（マイクロフォンの場合）。前記制御モジュールは、場合によっては音響変換器のための前記信号を増幅するか、またはオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクのための前記信号を、空気を介して送出するために増幅し、さらに音響変換器へのエネルギー供給を制御する。その代わり請求項２２によれば、音響変換器は請求項１と関連して、完全にオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクによって操作かつ制御される。
【００２６】
音響変換器を電気的に接続するために必要な線路ないしは導体路は、たとえば蒸着またはプリントすることによって、衣服の種々の織布層ないしは中間層に取り付けることができる。しかし、音響変換器を通常の形式で電気ケーブルによって（たとえばはんだ付け、接着、溶接によって）接触接続するか、または電気誘導によって無接触で接続することにより、音波ピックアップないしは音波再生のための相応の電子回路に接続することもできる。
【００２７】
請求項１および２２による解決手段が、付加的な制御モジュールを必要としないという利点を有するのに対し、請求項１および２３による解決手段は、線路ないしは導体路を必要としないという利点を有する。このことによって、オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための回路装置を製造する際、線路を衣服の織布内に組み込むためのステップが省略される。
【００２８】
請求項２５によれば、フレキシブルエレメントないしは音響変換器が、衣服の着用時に頭部付近にある衣服の領域内に配置されていると有利である。このような領域は、とりわけ請求項２６によれば、襟、スカーフ、ショール、肩掛け、マフラー、ネクタイ、蝶ネクタイ、フード、帽子等、衣服の胸部領域、背部領域および肩部領域である。
【００２９】
このことと関連して請求項２４によれば、フレキシブルエレメントないしは音響変換器を、オーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクから分離して衣服に配置すると有利である。
【００３０】
最後に、請求項２７〜２９によれば、フレキシブルエレメントないしは音響変換器が衣服から取り外し可能であるように構成すると有利である。したがって、このフレキシブルエレメントないしは音響変換器をアクセサリとして異なる衣服において使用することができる。扁平かつフレキシブルな音響変換器は、たとえば請求項２８によればマジックテープを介して各衣服に固定することができ、請求項２９によれば肩章のように結合することができる。音響変換器が取り外し可能であることにより、変換器が十分に頑強でない場合、変換器をたとえば衣服の洗濯前に簡単に取り外すことができる。取り外し可能な変換ユニットは、電源も含めて、信号をたとえば無線を介して外部装置へ伝送する完全な受信部および送信部を含むことができる。
【００３１】
本発明の実施例を、図面１〜６に基づいて説明する。
【００３２】
図面
図１  オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための、第１の実施形態によるフレキシブルエレメントの断面図である。
【００３３】
図２  オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための、第２の実施形態によるフレキシブルエレメントの断面図である。
【００３４】
図３  オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するためのフレキシブルエレメントを製造するための織布繊維の断面図である。
【００３５】
図４  図１および２によるフレキシブルエレメントのフィルムに導体路が設けられた様子を示す図である。
【００３６】
図５  オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための回路装置の第１の実施形態である。
【００３７】
図６  オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための回路装置の第２の実施形態である。
【００３８】
図１は、オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための、第１の実施形態による扁平なフレキシブルエレメント１の断面図を示している。このフレキシブルエレメント１は、有利には１００ｃｍ２の大きさの面を有する。フレキシブルエレメント１は圧電ポリマフィルム１０を有し、この圧電ポリマフィルム１０は有利には、ＥＭＦＩフィルム（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ＦＩｌｍ）またはＰＶＤＦフィルム（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌｉＤｅｎｅ Ｆｌｕｒｉｄｅ）として構成されている。このようなフィルム１０は、図１の図示に対して扁平ではなく、僅かな曲率で凹型のまたは凸型に湾曲している。ＥＭＦＩポリマフィルムないしはＰＶＤＦポリマフィルム１０は非常にフレキシブルであり、約３０〜７０μｍの厚さを有する。このフィルム１０は、実質的に厚み方向に２００ｐｍ／Ｖの感度で振動する。さらにフィルム１０は、機械的な圧力変化を電気的な電圧変化に変換する音響変換器、すなわちマイクロフォンとして機能する音響変換器として使用することもできるし、電気的な電圧変化を機械的な圧力変化に変換する音響変換器、すなわちスピーカとして機能する音響変換器としても使用することができる。
【００３９】
ＥＭＦＩフィルム１０は縦方向に圧電的な感度を有し、横方向にはごく微小の圧電的感度しか有さないので、大きなフィルム面のスピーカが作動する際、実際に衣服が広域にわたって変形することはない。
【００４０】
それとちょうど反対であるのが、ＰＶＤＦフィルム１０である。ＰＶＤＦフィルムは横方向に圧電的感度を有し、縦方向にはほとんど圧電的感度を有さないので、大きなフィルム面のスピーカが作動する際、衣服が広域にわたって変形する可能性がある。
【００４１】
フィルム１０上には接触接続するために、有利には両面に、少なくとも一部に金属層１１が取り付けられている。しかし有利には、より良好に接触接続するために、フィルム１０全体の上に金属層１１が取り付けられる。また、金属層１１を１つの面にだけ取り付けることもできる。
【００４２】
金属層１１上には、電気的に絶縁するためにそれぞれ絶縁層１２が設けられている。この絶縁層１２は、有利にはフィルムとして構成することができる。中間層として構成された絶縁層１２はとりわけ、布地または織布による絶縁が、スピーカまたはマイクロフォンとしての音響変換器の作動のために必要な電圧をユーザから遮断するのに適していない場合に必要である。換言すれば、布地または織布による絶縁が電気的に絶縁するのに十分である場合は、絶縁層１２を省略することができる。
【００４３】
図１によれば、この絶縁層１２のうち１つに布地層または織布層１３が設けられている。布地層または織布層１３は、接着、溶接または他の結合技術によって、金属被覆され絶縁されたフィルム１０に結合される。したがって図１に示された実施形態では、絶縁層１２はフレキシブルエレメント１の外層を形成し、この外層はたとえば、織布がフレキシブルエレメント１に結合された衣服を着用する際、人間の皮膚と接触する。しかし択一的に、布地または織布によって被覆されたフレキシブルエレメント１の面が衣服着用時に人間の皮膚と接触するように構成することもできる。
【００４４】
フィルム１０を接触接続するため、両金属層１１上に導体路１４が配置される。この導体路１４は、たとえば衣服の織布層または他の中間層上に設けられている（参照：図５および６）。
【００４５】
図２は図１に基づいて、オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための第２の実施形態による扁平なフレキシブルエレメント１の断面を示している。このフレキシブルエレメント１もまた、有利には１００ｃｍ２の大きさの面を有する。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、金属被覆され絶縁されたフィルム１０の両面に布地層または織布層１３が設けられていることである。この実施形態では、図１に示された実施形態と異なって、オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するためのフレキシブルエレメント１が衣服に取り付けられていることが簡単に認識されないか、または皮膚接触によって知覚されない。その他は、図１における実施形態は同様に図２に対しても有効である。
【００４６】
図３は、オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するためのフレキシブルエレメントを製造するために使用される織布繊維２の断面を示している。この織布繊維２の組成ないしは構造は、使用される材料に関して、図１および２に示されたフレキシブルエレメント１の組成ないしは構造に相応する。織布繊維２の内部にはコア状圧電ポリマが設けられており、有利にはこのコア状圧電ポリマはＥＭＦＩコア（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ＦＩｌｍ）またはＰＶＤＦコア（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌｉＤｅｎｅ Ｆｌｕｒｉｄｅ）として構成される。このコア２０の周囲には、該コア２０を接触接続するために金属層２１が設けられている。この金属層２１は、電気的絶縁のために絶縁層２２によって包囲されている。ここでも中間層として構成された絶縁層２２はとりわけ、織布繊維の布地絶縁または織布絶縁が、スピーカまたはマイクロフォンとしての音響変換器の作動のために必要な電圧をユーザから遮断するのに適していない場合に必要である。換言すれば、織布繊維の布地絶縁または織布絶縁が電気的絶縁のために十分であれば、絶縁層１２を省略することができる。
【００４７】
織布繊維２の外側は布地層または織布層１３によって終了処理されており、この布地層または織布層１３は絶縁層２２を完全に包囲する。
【００４８】
衣服のたとえば織布層または他の中間層に設けられた導体路（参照：図５および６）にコア２０を接触接続するため、コア２０の領域内の織布繊維２の少なくとも１つの端面上に金属の接触パッド２４が設けられている。この接触パッド２４は金属被覆部２１とともに導体路のためのターミナルコンタクトとして、織布繊維２の端面の少なくとも１つにおいて使用される。
【００４９】
図４は、図１および２に示されたフレキシブルエレメント１のフィルム１０に導体路１４が設けられた様子を示している。音響変換器の電気的接続に必要な導体路１４は、たとえば蒸着またはプリントによって、衣服の種々の織布層ないしは中間層に取り付けることができる。しかし、音響変換器を通常の形式で電気ケーブルによって（たとえばはんだ付け、接着、溶接によって）接触接続するか、または電気誘導によって無接触で接続することにより、音波ピックアップないしは音波再生のための相応の電子回路に接続することもできる。
【００５０】
図５は、オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための回路装置３の第１の実施形態を示している。この実施形態は、図１および２によるフレキシブルエレメント（音響変換器）がマイクロフォンまたはスピーカないしは受話部品として構成されて組み込まれた機能衣服の形態で構成されている。フレキシブルエレメント（音響変換器）は、場合によっては衣服から取り外すことができる。
【００５１】
回路装置３は、たとえばセーター等である衣服３０を有している。衣服３０には移動電話機３１がオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクとして配属されており、衣服３０の織布は、図１および２においてフレキシブルエレメント１として構成された音響変換器３２、３３ａ、３３ｂに結合されている。さらに衣服３０には、衣服の織布の織布層または中間層に延在する導体路３４が設けられている。この導体路３４は、図１および２における導体路１４に相応し、衣服３０に所属する移動電話機３１と音響変換器３２，３３ａ，３３ｂとを接続する。
【００５２】
移動電話機３１が相応に小型化されている場合、移動電話機３１を衣服３０に対応して配置する他に択一的に、移動電話機３１を衣服３０に組み込むこともできる。
【００５３】
図示された実施形態では、前記のような対応付け配置はマジックテープ３５によって行われる。このマジックテープ３５を介して、移動電話機３１が導体路３４に、ひいては音響変換器３２，３３ａ，３３ｂに接続される。もちろん、オーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクを衣服に対応して配置でき、衣服の導体路と必要な接続を形成できるのであれば、マジックテープ以外のすべての対応付け配置システムを原則的に使用することができるか、ないしは考慮することができる。
【００５４】
移動電話機３１は、有利には従来のように構成される。したがって、たとえばユーザインターフェースは、ディスプレイ３１０、キーボード３１１、マイクロフォン３１２および受話部３１３を有する。しかし択一的に、マイクロフォンおよび受話部を備えずに、衣服に結合されて電話機として機能する純粋なクリップオン式電話機になるように、移動電話機３１を縮小することもできる。
【００５５】
マジックテープ３５は公知のように２つの部分から成り、各部分は多数の鉤状突起を有する。第１の部分は第１のオブジェクト（ここでは移動電話機）に設けられており、この第１のオブジェクトは、第２のオブジェクト（ここでは衣服）に対応して配置されるかまたは取り外し可能に固定されて結合されるべきオブジェクトである。それに対して、第２の部分は第２のオブジェクトに設けられている。両オブジェクトを結合する場合、鉤状突起は剥離することによって取り外し可能であるように、相互に掛合される。このようにして、意図通りに結合される。
【００５６】
図５に示されたマジックテープ３５では、導電性に構成されている第１の鉤状突起３５０と、非導電性に構成されている第２の鉤状突起３５１とは異なる。第１鉤状突起３５０を介して、移動電話機３１と導体路３４とが接続され、移動電話機３１が衣服３０に機械的に対応して配置される（取り外し可能に固定される）。それに対して第２鉤状突起３５１は、機械的に対応して配置するためにだけ使用される。もちろん、誤って掛合されて電気的接続が行われないことのないように、また短絡が発生することのないように、鉤状突起３５０，３５１を相応にそれぞれマジックテープの一部に配置することができる。
【００５７】
衣服３０の織布に結合され、図１および２によればフレキシブルエレメント１として構成された音響変換器３２，３３ａ，３３ｂのうち、別の第１の変換器３２はマイクロフォンとして構成されており、衣服３０の襟に収容されている。別の第２の変換器３３ａ，３３ｂはスピーカないしは受話部品として構成されており、衣服３０のショルダ部に収容されている。ここでも、前記第２変換器３３ａ，３３ｂのうち一方の変換器３３ａは、固定的に衣服３０の織布に結合されており、他方の変換器３３ｂは取り外し可能であるように、取り外し可能な衣服構成部分３００で織布と結合される。
【００５８】
取り外し可能な衣服構成部分３００もまた、別のマジックテープ３６によって衣服３０に取り外し可能に固定される。このマジックテープ３６もまた公知のように２つの部分から成り、各部分は多数の鉤状突起を有する。第１の部分は第１のオブジェクト（ここでは取り外し可能な衣服構成部分）に設けられており、この第１のオブジェクトは第２のオブジェクト（ここでは衣服）に対応して配置されるかまたは取り外し可能に固定されて結合されるべきオブジェクトである。それに対して、第２の部分は第２のオブジェクトに設けられている。両オブジェクトを結合する場合、鉤状突起は剥離することによって取り外し可能であるように、相互に掛合される。このようにして、意図通りに結合される。
【００５９】
図５に示されたマジックテープ３６では、導電性に構成されている第１の鉤状突起３６０と、非導電性に構成されている第２の鉤状突起３６１とは異なる。第１鉤状突起３６０を介して、取り外し可能な衣服構成部分３００と導体路３４とが接続され、取り外し可能な衣服構成部分３００が衣服３０に機械的に対応して配置される（取り外し可能に固定される）。それに対して第２鉤状突起３６１は、機械的に対応して配置するためにだけ使用される。もちろん、誤って掛合されて電気的接続が行われないことのないように、また短絡が発生することのないように、鉤状突起３６０，３６１を相応にそれぞれマジックテープの一部に配置することができる。
【００６０】
図６は、オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための回路装置３の第２の実施形態を示している。この実施形態は、図１および２によるフレキシブルエレメント（音響変換器）がマイクロフォンまたはスピーカないしは受話部品として構成されて組み込まれた機能衣服の形態で構成されている。フレキシブルエレメント（音響変換器）は、場合によっては衣服から取り外すことができる。
【００６１】
回路装置３は、たとえばセーター等である別の衣服３０を有している。この衣服３０には別の移動電話機３１がオーディオ信号ソースおよび／またはオーディオ信号シンクとして対応して配置されており、衣服３０の織布は、図１および２においてフレキシブルエレメント１として構成された別の音響変換器３２、３３ａ、３３ｂに結合されている。移動電話機３１と衣服３０に設けられた音響変換器３２，３３ａ，３３ｂとの接続は図５と異なって、ここでは無線で行われる。この接続は有利には、無線式のテレコミュニケーションのための公知の標準方式の１つに従って行われる。ここでは、移動電話機３１は空気を介して制御モジュール３７ａ，３７ｂに接続される。これらの制御モジュール３７ａ，３７ｂは線路３４ａを介して音響変換器３２，３３ａ，３３ｂに接続されており、音響変換器３２，３３ａ，３３ｂが衣服３０の織布に結合されているのと同様である。前記線路３４ａもまた、衣服の織布の織布層または中間層上に延在している。制御モジュール３７ａ，３７ｂは音響変換器３２に関して、音響変換器３２から伝送された移動電話機３１のための信号を、空気を介して送出し、こうするために場合によっては信号を増幅し、音響変換器３２へのエネルギー供給を制御するというタスクを有する。音響変換器３３ａ，３３ｂに関して前記制御モジュール３７ａ，３７ｂは、移動電話機３１から送出された音響変換器３３ａ，３３ｂのための信号を受信し、場合によってはこの信号を増幅し、さらに音響変換器３３ａ，３３ｂへのエネルギー供給を制御するというタスクを有する。
【００６２】
ここでも、移動電話機３１が相応に小型化されている場合、移動電話機３１を衣服３０に対応して配置する他に択一的に、移動電話機３１を衣服３０に組み込むこともできる。
【００６３】
移動電話機３１は、有利には従来のように構成される。したがって、たとえばユーザインターフェースは、ディスプレイ３１０、キーボード３１１、マイクロフォン３１２および受話部３１３を有する。しかし択一的に、マイクロフォンおよび受話部を備えずに、衣服に結合されて電話機として機能する純粋なクリップオン式電話機になるように、移動電話機３１を縮小することもできる。
【００６４】
衣服３０の織布に結合され、図１および２によればフレキシブルエレメント１として構成された音響変換器３２，３３ａ，３３ｂのうち、別の第１の変換器３２はマイクロフォンとして構成されており、衣服３０の襟に収容されている。別の第２の変換器３３ａ，３３ｂはスピーカないしは受話部品として構成されており、衣服３０のショルダ部に収容されている。前記第２変換器３３ａ，３３ｂのうち一方の変換器３３ａは、ここでも固定的に衣服３０の織布に結合されており、他方の変換器３３ｂはここでも取り外し可能であるように、別の取り外し可能な衣服構成部分３００で織布と結合される。
【００６５】
衣服３０の織布に結合された制御モジュール３７ａ，３７ｂのうち、第１のモジュール３７ａは固定的に衣服３０の織布に結合されており、音響変換器３２のように襟に収容されているか、または音響変換器３３ａのように衣服３０のショルダ部に収容されている。第２の制御モジュール３７ｂは音響変換器３３ｂのように取り外し可能に、衣服３０の前記別の取り外し可能な衣服構成部分３００と結合され、衣服３０のショルダ部に収容されている。
【００６６】
取り外し可能な衣服構成部分３００はここでも、別のマジックテープ３６によって、衣服３０に取り外し可能に固定されている。このマジックテープ３６もまた、公知のように２つの部分から成り、各部分は多数の鉤状突起を有する。第１の部分は第１のオブジェクト（ここでは取り外し可能な衣服構成部分）に設けられており、この第１のオブジェクトは第２のオブジェクト（ここでは衣服）に対応して配置されるかまたは取り外し可能に固定されて結合される。それに対して、第２の部分は第２のオブジェクトに設けられている。両オブジェクトを結合する場合、鉤状突起は剥離することによって取り外し可能であるように、相互に掛合される。このようにして、意図通りに結合される。
【００６７】
図６に示されたマジックテープ３６では、図５とは異なり、非導通性に形成され機械的に対応して配置するために使用される第２の鉤状突起しか設けられていない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための、第１の実施形態によるフレキシブルエレメントの断面図である。
【図２】
オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための、第２の実施形態によるフレキシブルエレメントの断面図である。
【図３】
オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するためのフレキシブルエレメントを製造するための織布繊維の断面図である。
【図４】
図１および２によるフレキシブルエレメントのフィルムに導体路が設けられた様子を示す図である。
【図５】
オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための回路装置の第１の実施形態である。
【図６】
オーディオ信号、とりわけ音声信号を電気音響的に変換するための回路装置の第２の実施形態である。
【図３】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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