(57)【要約】ノイズ減衰・生成アセンブリ（46)を含む耳と目用マスク（10）が提供される。ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）は、デジタル領域を有し、デジタル領域内で、ノイズ・キャンセリング回路（48）とノイズ・マスキング回路（64）を含む。ここで、ノイズ・キャンセリング回路（48）は、ノイズ・マスキング回路（64）とやり取りを行なうオーディオ・キャプチャー・デバイス（56）から入力を受信する。適応型スペクトル・ノイズ分析器・生成器が提供され、ノイズ・キャンセル後の不要な残余周波数、音量、または、その両方を識別する。ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）は、この不要な残余信号を相殺する補償周波数、音量、または、その両方を決定・生成し、支持ステム（40）を介してユーザーの耳に送るためのスピーカー（36）に出力する。
2022502227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の目を覆うように配置された不透明なアイマスクと、
前記使用者の耳を覆うように配置され、使用時に筐体を画定する外部カップを含む、一対の耳覆いを有するマスク本体と、
外部音が到達する前に、第１の受動的減衰部材と第２の受動的減衰部材によって減衰されるように、前記筐体内に配置されたオーディオ・キャプチャ−・デバイスと、
ノイズ・キャンセリング・コントローラーと、スペクトル・ノイズ・アナライザーと適応型ノイズ生成器を含むノイズ・マスキング回路とを含む、ノイズ減衰・適応生成アセンブリと、
低音域のレスポンスを向上させるために前記筐体を背にして取り付けられ、ノイズ・キャンセリング・コントローラーの出力を音響に変換するスピーカーとを含み、
前記外部カップは、前記第１の受動的ノイズ減衰部材と、前記外部カップの少なくとも１つの縁部に設けられた、前記外部カップに関連する第２の受動的ノイズ減衰部材とを備え、
前記筐体の外部にはオーディオ・キャプチャ−・デバイスを備えず、
前記ノイズ・キャンセリング・コントローラーは、前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの入力を受け、位相を反転させた信号を前記スピーカーに送り、周囲のノイズを実質的に打ち消し、
さらに、前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスは、前記ノイズ・マスキング回路と直接通信し、前記ノイズ・マスキング回路は前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスから音声信号を受信し、前記スペクトル・ノイズ・アナライザーは前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの前記音声信号の周波数と音量を分析し、キャンセル後の不要な残余信号の周波数と音量とを識別し、前記適応型ノイズ生成器が、ノイズ減衰後の前記不要な残余信号の音響的にマスクするための補償周波数、音量、または、その両方を生成し、キャンセル後の不要な残余信号を聞こえなくする、
耳および目用マスク。
【請求項２】
前記ノイズ・キャンセリング・コントローラーが、前記スピーカーから実質的に音響的に分離された前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの入力を受信し、位相を反転し、使用開始時に予めプログラムまたはキャリブレーションされたパラメーターに基づいて、信号を前記スピーカーに送り、前記スピーカーはユーザーの外耳道に結合され、周囲のノイズを実質的にキャンセルする音響信号を生成し、
前記スペクトル・ノイズ・アナライザーが、前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの信号の周波数と音量を分析し、キャンセル後に残る不要な残留信号の周波数と音量を動的に推定し、前記ノイズ・マスキング回路の前記適応型ノイズ生成器が、ノイズ減衰後の不要な残留信号を音響的にマスクできる補償周波数、音量、または、その両方を計算して生成し、前記スピーカーに送り、キャンセル後の残留信号を聞こえなくする、
請求項１に記載の耳および目用マスク。
【請求項３】
前記ノイズ・キャンセリング・コントローラーが、前記スピーカーと同じ筐体内に取り付けられた前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの入力を受信し、位相を反転した信号を前記スピーカーにフィードバックし、このようにして形成された負のフィードバック・ループを介して周囲のノイズを実質的にキャンセルする音響信号を生成し、前記スペクトル・ノイズ・アナライザーが、前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの信号の周波数と音量を分析し、キャンセル後に残る不要な残余信号の周波数と音量を動的に測定し、前記適応型ノイズ生成器が、ノイズ減衰後の不要な残留信号を音響的にマスクすることができる補償周波数、音量、または、その両方を生成し、キャンセル後の残留信号を聴き取れないように前記スピーカーに送信する、
請求項１に記載の耳および目用マスク。
【請求項４】
前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスは、ノイズ・キャンセリング信号と入力される音響ノイズとの間の時間遅延を最小限にするために、前記スピーカーに隣接しているが、前記スピーカーからは隔離されて配置されている、
請求項１または請求項２に記載の耳および目用マスク。
【請求項５】
ユーザーの耳腔またはその入口内に受容される突出した先端部を有する中空の支持ステムから成るオーディオ・アイソレーターをさらに備える、
請求項１、請求項２、または請求項４に記載の耳および目用マスク。
【請求項６】
前記ノイズ・コントローラーは、キャンセルおよびマスキング信号を前記スピーカーに送り、前記スピーカーは、前記支持ステムの基部またはそれに沿った位置に配置され、前記支持ステムは、前記スピーカーの音響出力をユーザーの耳に結合できるよう中空構造になっている、
請求項５に記載の耳および目用マスク。
【請求項７】
前記オーディオ・アイソレーターが、前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスを前記スピーカーから隔離するカップとして機能する、
請求項５に記載の耳および目用マスク。
【請求項８】
負のフィードバック・ループが機能するために、前記オーディオ・キャプチャー・デバイスが支持ステムの先端に配置され、外耳道の開口部に位置するが、前記スピーカーと同じ筐体に位置する、
請求項１または請求項３に記載の耳および目用マスク。
【請求項９】
負のフィードバック・ループが機能するために、前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスが支持ステムの先端に配置され、外耳道の開口部に位置するが、支持ステムの基部の周りに配置された複数のスピーカーと同じ筐体内に位置する、
請求項１または請求項３に記載の耳および目用マスク。
【請求項１０】
さらに、前記支持ステムの突出した先端部に配置された内耳シールを含む、
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の耳および目用マスク。
【請求項１１】
前記ノイズ・キャンセリング・コントローラー、前記スペクトル・ノイズ・アナライザー、および、前記適応型ノイズ生成器のいずれかまたはすべてが、アナログ電子回路によって実装されている、
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の耳および目用マスク。
【請求項１２】
前記ノイズ・キャンセリング・コントローラー、前記スペクトル・ノイズ・アナライザー、および、前記適応型ノイズ生成器のいずれかまたはすべてが、デジタル・シグナルプロセッサ上で動作するソフトウェアとして実装されている、
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の耳および目用マスク。
【請求項１３】
前記ノイズ減衰・生成アセンブリは、パーソナライゼーション・モジュールを備え、前記パーソナライゼーション・モジュールは、前記ノイズ減衰・生成アセンブリからの信号を調整するためのユーザー入力を受け取るように構成されている、
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の耳および目用マスク。
【請求項１４】
前記ノイズ減衰・生成アセンブリに関連付けられたタイマーをさらに備え、前記タイマーは、所定のまたはユーザーが設定可能な持続時間経過後に前記ノイズ減衰・生成アセンブリからの信号を停止するように構成されている、
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の耳および目用マスク。
【請求項１５】
外部コンピューティング・デバイスと組み合わされた、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の耳および目用マスクであって、前記外部コンピューティング・デバイスは、前記ノイズ減衰・生成アセンブリのユーザー制御を可能にするユーザー・インターフェースを含む、耳および目用マスク。
【請求項１６】
さらに、前記ノイズ減衰・生成アセンブリのユーザーによる制御を可能にするユーザー・インターフェースをマスク本体に備える、
請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の耳および目用マスク。
【請求項１７】
前記ユーザー・インターフェースは、手動で操作可能な無効化入力を含む、
請求項１６に記載の耳および目用マスク。
【請求項１８】
さらに、外部機器とマスクとの間で前記ノイズ減衰・生成アセンブリが分割され、互いに無線通信することができるようにする無線通信機を含む、
請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の耳および目用マスク。
【請求項１９】
少なくとも前記ノイズ減衰・生成アセンブリに電力を供給するように構成されたオンボード電源をさらに備える、
請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の耳および目用マスク。
【請求項２０】
ユーザーの眼窩に合わせて人間工学的に形成された目覆いを備えている、
請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の耳および目用マスク。
【請求項２１】
a）請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の耳と目用マスクを提供するステップと、
b）仮眠をしたい場合に、ユーザーが、アイマスクがユーザーの目に入る光を遮断し、耳覆いがユーザーの耳を覆うように、前記耳と目用マスクを装着し、パッシブおよびアクティブなノイズ減衰と、減衰後の不要な残留音を減衰させてマスクするために生成されたデジタル信号により、外部からの妨害の影響を最小限に抑えるステップとを含む、
ユーザーの仮眠環境を整える方法
【請求項２２】
使用時に耳を覆うように配置された少なくとも１つの耳覆いを有する装置本体と、
筐体内に配置され、外部の音がオーディオ・キャプチャ−・デバイスに到達する前に、第１の受動型ノイズ減衰部材と第２の受動型ノイズ減衰部材の両方によって減衰されるオーディオ・キャプチャ−・デバイスと、
前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの入力を受信するノイズ・キャンセリング・コントローラーと、スペクトル・ノイズ・アナライザーと適応型マスキング・生成器を含むノイズ・マスキング回路とを備えたノイズ減衰・適応型生成アセンブリと、
低音域のレスポンスを向上させるために、前記筐体を背にして取り付けられ、ノイズ・キャンセリング・コントローラーからの信号を音響領域に変換するスピーカーとを含み、
前記各耳覆いは、使用時に前記筐体を画定する外部カップを含み、該外部カップは、第１の受動的なノイズ排除部材と、該外部カップの少なくとも１つの縁部で該外部カップに関連付けられた第２の受動的ノイズ減衰部材とを備え、
前記筐体の外部にはオーディオ・キャプチャ−・デバイスを備えず、
前記ノイズ・キャンセリング・コントローラーは、前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの入力を受け、位相を反転させた信号を前記スピーカーに送り、周囲のノイズを実質的に打ち消し、
さらに、前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスは、前記ノイズ・マスキング回路と直接通信し、前記ノイズ・マスキング回路は前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスから音声信号を受信し、前記スペクトル・ノイズ・アナライザーは前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの前記音声信号の周波数と音量を分析し、キャンセル後の不要な残余信号の周波数と音量とを識別し、前記適応型ノイズ生成器が、ノイズ減衰後の前記不要な残余信号の音響的にマスクするための補償周波数、音量、または、その両方を生成し、キャンセル後の不要な残余信号を聞こえなくする、
耳覆い装置。
【請求項２３】
前記ノイズ・キャンセリング・コントローラーが、前記スピーカーから実質的に音響的に分離された前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの入力を受信し、位相を反転し、使用開始時に予めプログラムまたはキャリブレーションされたパラメーターに基づいて、ユーザーの外耳道に結合された前記スピーカーに信号を送り、周囲のノイズを実質的にキャンセルする音響信号を生成し、
前記スペクトル・ノイズ・アナライザーが、前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの信号の周波数と音量を分析し、キャンセル後に残った不要な残留信号の周波数と音量を動的に推定し、前記ノイズ・マスキング回路の適応型ノイズ生成器が、ノイズ減衰後にこの不要な残留信号を音響的にマスクすることができる補償周波数、音量、またはその両方を計算して生成し、これをスピーカーに送り、キャンセル後の残留信号を聴き取れないようにする、
請求項２２に記載の耳覆い装置。
【請求項２４】
前記ノイズ・キャンセリング・コントローラーが、前記スピーカーと同じ筐体内に取り付けられた前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの入力を受信し、位相を反転した信号を前記スピーカーにフィードバックし、このようにして形成された負のフィードバック・ループを介して周囲のノイズを実質的にキャンセルする音響信号を生成し、前記スペクトル・ノイズ・アナライザーが、前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスからの信号の周波数と音量を分析し、キャンセル後に残る不要な残留信号の周波数と音量を動的に測定し、前記適応型ノイズ生成器が、ノイズ減衰後の不要な残留信号を音響的にマスクすることができる補償周波数、音量、または、その両方を生成し、キャンセル後の残留信号を聴き取れないように前記スピーカーに送信する、
請求項２２に記載の耳覆い装置。
【請求項２５】
前記オーディオ・キャプチャー・デバイスは、ノイズ・キャンセリング信号と入力される音響ノイズとの間の時間遅延を最小化するために、前記スピーカーに隣接しているが、前記スピーカーからは分離して配置されている、
請求項２２または請求項２３に記載の耳覆い装置。
【請求項２６】
ユーザーの耳腔またはその入口内に受容される突出した先端部を有する中空の支持ステムから成るオーディオ・アイソレーターをさらに含む、
請求項２２、請求項２３、または、請求項２５に記載の耳覆い装置。
【請求項２７】
前記ノイズ・コントローラーは、キャンセルおよびマスキング信号をスピーカーに送り、前記スピーカーは、前記支持ステムの基部またはそれに沿った位置に配置され、前記支持ステムは、前記スピーカーの音響出力をユーザーの耳に結合するよう中空構造になっている、
請求項２６に記載の耳覆い装置。
【請求項２８】
前記オーディオ・アイソレーターが、前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスを前記スピーカーから隔離するカップとして機能する、
請求項２６に記載の耳覆い装置。
【請求項２９】
前記オーディオ・キャプチャー・デバイスが前記支持ステムの先端に配置され、外耳道の開口部に位置するが、前記スピーカーと同じ前記筐体に配置されている、
請求項２２または請求項２４に記載の耳覆い装置。
【請求項３０】
前記オーディオ・キャプチャ−・デバイスが前記支持ステムの先端に配置されて外耳道の開口部に位置するが、前記支持ステムの基部の周囲に配置された複数の前記スピーカーと同じ前記筐体内に位置する、
請求項２２または請求項２４に記載の耳覆い装置。
【請求項３１】
前記支持ステムの突出した先端部に配置された内耳シールをさらに備える、
請求項２２から請求項３０のいずれか１項に記載の耳覆い装置。
【請求項３２】
前記ノイズ・キャンセリング・コントローラー、前記スペクトル・ノイズ・アナライザーおよび、前記適応型ノイズ生成器のいずれかまたはすべてが、アナログ電子回路によって実装されている、
請求項２２から請求項３１のいずれか１項に記載の耳覆い装置。
【請求項３３】
前記ノイズ・キャンセリング・コントローラー、前記スペクトル・ノイズ・アナライザー、および、前記適応型ノイズ生成器のいずれかまたはすべてが、デジタル・シグナルプロセッサ上で動作するソフトウェアとして実装されている、
請求項２２から請求項３２のいずれか１項に記載の耳覆い装置。
【請求項３４】
前記ノイズ減衰・生成アセンブリは、パーソナライゼーション・モジュールを含み、前記パーソナライゼーション・モジュールは、前記ノイズ減衰・生成アセンブリからの信号を調整するためのユーザー入力を受け取るように構成されている、 
請求項２２から請求項３３のいずれか１項に記載の耳覆い装置。
【請求項３５】
ノイズ減衰・適応生成アセンブリに関連付けられたタイマーをさらに備え、前記タイマーは、所定のまたはユーザーが設定可能な持続時間経過後に前記ノイズ減衰・生成アセンブリからの信号を停止するように構成されている、
請求項２２から請求項３４のいずれか１項に記載の耳覆い装置。
【請求項３６】
外部コンピューティング・デバイスと組み合わされた、請求項２２から３５のいずれか１項に記載の耳覆い装置であって、前記外部コンピューティング・デバイスは、前記ノイズ減衰.生成アセンブリのユーザー制御を可能にするユーザー・インターフェースを含む、耳覆い装置。
【請求項３７】
さらに、前記ノイズ減衰・生成アセンブリのユーザーによる制御を可能にするユーザー・インターフェースをマスク本体に備える、
請求項２２から請求項３６のいずれか１項に記載の耳覆い装置。
【請求項３８】
前記ユーザー・インターフェースは、手動で操作可能な無効化入力を含む、
請求項３７に記載の耳覆い装置。
【請求項３９】
外部機器とマスクとの間で前記ノイズ減衰・生成アセンブリが分割され、互いに無線通信することができるようにする無線通信機を含む、
請求項２２から請求項３８のいずれか１項に記載の耳覆い装置。
【請求項４０】
少なくともノイズ減衰・生成アセンブリに電力を供給するように構成されたオンボード電源をさらに備える、
請求項２２から請求項３９のいずれか１項に記載の耳覆い装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、好ましくはユーザーに最適な仮眠状態を作り出すために使用されるが、必ずしもそれに限定されず、外部デバイス上の制御アプリケーションと組み合わせて使用できる耳と目用のマスクに関するものである。また、本願発明は、ユーザーのために強化された仮眠体験を作り出す方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
昼間の仮眠は、特に心臓や脳の機能、免疫力を高めるために必要な消化の効率化など、個人にとって医学的なメリットがあることが研究で証明されている。また、昼寝は肌の状態を良くし、食欲を刺激する胃中のグレリンのレベルを下げることで、肥満の解消にも役立つ。MRI（磁気共鳴画像装置）の検査により、昼寝をしないと一日の経過中に脳の活動が低下していくことが判明している。
【０００３】
また、ノイズ（騒音）は、脳内の扁桃体を活性化させ、ストレスホルモンであるコルチゾールを分泌させることで、ストレスレベルを上昇させ、その結果として健康に影響を与える。
【０００４】
２０５０年には世界人口の６６パーセントが都市部に住むようになると予想されているが、特に都市部では昼寝に悪影響を及ぼす騒音が多く発生している。道路交通、列車、飛行機、風力発電機などから発生する環境騒音は、ＷＨＯ（世界保健機関）の重要な政策課題となっている。欧州での調査によると、騒音による障害は実際に健康上の副作用を引き起こす可能性があり、ＷＨＯは西欧の人々が交通関連の騒音によって合計１００万年の健康寿命を失っていると推定している。
【０００５】
昼寝は、睡眠サイクル、および、個人のサーカディアン・リズム（体内時計の２４時間の自然なサイクル）の変化に合わせて行うのが最適であるとされている。多くの人の場合、昼寝は午前中の遅い時間か午後の早い時間に、１０分から９０分程度行うのが最適である。ただし、シフト労働者の場合はサイクルが異なるため、より遅い時間に昼寝をしてもよい。
【０００６】
１０分から２０分の仮眠で短期記憶が消去され、脳が他の活動に使えるようになり、２０分から４０分の仮眠で睡眠サイクルの最初の２段階を経ることができることが判明している。これにより、心拍数が低下し、覚醒度と集中力が高まり、気分が高揚する。４０分から６０分の仮眠では、睡眠サイクルの後半の２段階に移行し、脳波が大幅に低下して回復的な睡眠が行われる。これにより、脳はまったく新しい結合を形成し、上記の効果に加えて、創造力や問題解決能力が大幅に向上する。６０分から９０分の仮眠では、睡眠サイクルの第５段階であり最終段階であるレム睡眠に移行し、脳の活動が再び高まり夢を見る。その後、このサイクルは繰り返される。研究者の中には、レム睡眠の効果や重要性に異議を唱える人もおり、様々な意見があるが、多くの研究者は、レム睡眠は記憶の作成と保持および感情の調整に不可欠であるとしている。一方で、レム睡眠は悪夢やトラウマになるような繰り返す夢を見る時であり、レム睡眠がないと臨床的なうつ病が減少することが証明されているとする研究者もいる。
【０００７】
睡眠の最初の２段階におけるシータ波を過ぎて、第３から第４段階のゆっくりとした振幅の大きいデルタ波に移行した後は、脳は外部からの刺激を遮断しやすい。しかし、最初の２段階に相当するする短い昼寝の場合、外的要因で覚醒するリスクが高くなり、昼寝が困難になる。
【０００８】
個人の昼寝能力を高めるには、視覚と聴覚の両方の刺激を遮断することがきわめて重要である。暗闇の中では、体が眠る準備をするホルモンであるメラトニンが分泌され、静寂の中では、脳の本来のネットワークにアクセスし、思考を処理して記憶を整理したり、深く創造的に考えたりする能力が向上する。
【０００９】
昼寝に必要な静寂と暗闇を作り出す耳および目用マスクは存在しない。また、受動型ノイズ削減を行なう製品では、ノイズの周波数スペクトル全体をうまく減衰させることができない。他の製品では、オーディオのペアリングやストリーミングに重点が置かれており、場合によって耳に入る音楽や音声から周囲のノイズを取り除くだけである。
【００１０】
午後２時頃の生産性低下と昼間の暑さのために、睡眠を６時間と１．５時間の２回に分ける二相性の睡眠習慣をすでに採用している社会や、昼寝の文化がすでに定着している社会、たとえばアジアでは、改良された睡眠製品が直ちに使用されるであろう。しかし、他の多くの国もこの習慣の重要性を議論し、重要視しており、欧米の多くの大企業では、従業員が昼寝をするための適切なスペースを提供しているため、このような製品は有効であろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本願発明は、上記のような問題を回避し、より充実した仮眠体験を提供することができる製品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明の第１の態様によれば、以下の構成要素を備えた耳および目用マスクが提供される。使用時にユーザーの目を覆うように配置されたアイマスクと使用時にユーザーの耳を覆うように配置された一対の耳覆いとを有するマスク本体（ここで、各耳覆いは、第１の受動的ノイズ減衰部材を含む外側カップと、使用時に筐体を規定する内側カップと、外側カップの少なくとも１つの縁部で外側カップに関連付けられた第２の第１の受動的ノイズ減衰部材とを含む）。外部音が到達する前に、第１および第２の受動的ノイズ減衰部材によって減衰されるように、支持ステムの基部で内部に配置されるオーディオ・キャプチャー・デバイス（ここで、耳および目の用スクが、筐体の外部にオーディオ・キャプチャー・デバイスを備えていない）。デジタル領域を有するノイズ減衰・生成アセンブリ（ここで、ノイズ減衰・生成アセンブリはデジタル領域において、ノイズ・キャンセリング回路とノイズ・マスキング回路とを含み、オーディオ・キャプチャー・デバイスからの入力を受け取り、ノイズ・マスキング回路と通信し、ノイズ・マスキング回路は、ノイズキャンセル後に残った不要な周波数および音量からなる不要な残余信号を決定する適応型スペクトル・ノイズ分析器および生成器を有し、前記ノイズ減衰・生成アセンブリは、ノイズ減衰後にこの不要な残余信号に対抗するための補償周波数および音量を決定し、生成することを特徴とする。ノイズ減衰・生成アセンブリからのデジタル的に生成された信号を出力する、ステムの根元またはそれに沿って配置されたスピーカー。筐体内でスピーカーをオーディオ・キャプチャー・デバイスから分離するためのオーディオ・アイソレーター。
【００１３】
受動的ノイズ減衰部材を越えてユーザーの耳に聞こえる不要な減衰ノイズを打ち消すことができるノイズ減衰・発生アセンブリの提供により、より静寂に近い状態を提供することができる。これは、他の音で気を紛らわそうとする既存のマスクや、あるいは、外耳道に再生される音声から周囲の雑音を取り除くことが優先される他のオーディオ製品では試みられていない。また、外部のオーディオ・キャプチャー・デバイスがないため、本製品の機能は、既存のＡＮＣタイプの製品、特に、ノイズ・キャンセリング・ヘッドフォンとは大きく異なる。
【００１４】
オーディオ・キャプチャー・デバイスはスピーカーと可能な限り近い位置にあるため、耳に聞こえる不要な残余信号を効果的に測定することができる。さらに、スピーカーはステム内で隔離されているため、オーディオ・キャプチャー・デバイスはスピーカーからのフィードバック干渉を受けず、スピーカーもオーディオ・キャプチャー・デバイスが拾っている可能性がある音の影響を受けない。
【００１５】
他のノイズ・キャンセル・アーキテクチャでは、オーディオ・キャプチャー・デバイスの数と位置がANCトポロジーの構成を決定する。本願発明では、ユーザーが聴く可能性がある音声を正確に記録する必要があるフィードバックとハイブリッドANCアーキテクチャの場合とは異なりスピーカーから放出される減衰信号を聴く必要はないため、オーディオ・キャプチャー・デバイスをスピーカーの真正面に配置する必要はない。
【００１６】
これは、フィード・フォワード方式やハイブリッド方式のノイズ・キャンセリング技術を採用した既存のイヤホンやヘッドホンが提供している他のキャンセリングやアイソレーションの仕組みと比べて、いくつかの点で有利である。すなわち、風切り音などの邪魔な音がオーディオ・キャプチャー・デバイスに入らず、装着中に頭を何かに置いた時に、外部のオーディオ・キャプチャー・デバイスを覆ったり、外したりした際に発生する歪み音もない。オーディオ・キャプチャー・デバイスは二重の受動型ノイズ減衰部材の後に設置されているため、すでにかなり減衰した信号がキャンセル対象となる。
【００１７】
フィードフォワード・アクティブ・ノイズ・キャンセリングとして知られる既存のノイズ・キャンセリング方式の設計では、フィード・フォワード方式に対応したこのケースのように、オーディオ・キャプチャー・デバイスは１機しかないが、それは外部に設置されている。この構成では、オーディオ・キャプチャー・デバイスが、自身が発生した打ち消しノイズを聴くことができないため自己修正を行なうことができない。本願発明の構成では、デジタル領域の信号は、不要な残余信号を適切にマスクする信号をデジタル的に再生できるよう動的にスペクトル分析され、キャンセルされる。
【００１８】
ノイズ減衰・生成アセンブリによるデジタル信号の生成は、残余信号をより良く遮断し、より高い静寂効果を生み出すことができるノイズの生成能力を提供します。本願発明では、オーディオ・キャプチャー・デバイスを筐体の内側に配置することで、カップ内のノイズに基づいてノイズの減衰と生成を行うことができる。ユーザーに向けて音楽を再生する状況では、音楽などの音声信号がスピーカーを介してカップ内に再生される前に、早期に信号をキャンセルする必要があるため、このようなことは不可能であった。
【００１９】
ユーザーに聞こえる残留音をマスクするために最も適切なデジタル製造信号を作成するためには、最も適切な信号を動的に計算するために関連する可聴音を利用することが好ましい。これは、残留する不要な信号の周波数を決定する、動的適合からのスペクトル分析・生成アルゴリズムにより行なってよく、不要な残留信号を除去するために適用される修正に基づき、デジタル的に製造された信号が一意になることを意味する。さらに、残留する不要な信号を所望のデシベル・レベルでマスクするために、音量を動的に調整する選択肢もある。
【００２０】
オプションとして、ノイズ減衰アセンブリは、オーディオ・キャプチャー・デバイスとノイズ・マスキング回路の間に接続された増幅器を含んでいてもよい。
【００２１】
受動型のノイズ。ダンピング後に耳覆いを通過した後に、キャプチャした音を事前に増幅することで、より良いスペクトル分析が可能になり、より正確なマスキング・ノイズを作成することができるようになる。
【００２２】
好ましくは、ノイズ減衰アセンブリは、ノイズ・マスキング回路とスピーカーの間に接続されたイコライザーと増幅器を含んでいてもよい。
【００２３】
従来型のノイズ・キャンセリングは低周波にしか効果がないという欠点があった。本願発明では、ノイズ減衰技術と受動型のノイズ・ダンピングを組み合わせて低周波と高周波を減衰させた後、残余信号をスペクトル分析によって処理することで、適切なデジタル生成信号を動的に決定することができ、これをイコライザーを介して調整することで、はるかに改善された静寂環境を作り出すことができる。
【００２４】
このキノコ型の耳覆いの構成は、追加の音響シールを提供し、関連するマスキング・ノイズをステムを通してユーザーの耳に直接放射することができるため、有利である。また、オーディオ・キャプチャー・デバイスをスピーカーから分離することもできる。これにより、目および耳用マスクの消費電力が削減され、より小さな音量での使用が可能になる。これにより、バッテリー持続時間の向上に加えて、ユーザーの聴覚へのダメージが軽減されるという利点が得られる。
【００２５】
好ましくは、オーディオ・アイソレーターは、スピーカーを支持するための、ユーザーの耳孔内に受容される突出した先端部を有する支持ステムであってよい。
【００２６】
さらに、支持ステムの位置を調整したり、スピーカーのアライメントを改善したりするための平面バイアス要素があってもよい。
【００２７】
特定のバイアス要素は、ユーザーの耳や外耳道の形状に応じて支持ステムの位置をある程度変更することができ、より快適な装着感を提供することができる。
【００２８】
さらに、支持ステムの突出した先端部に内耳シールが配置されていてもよい。内耳シールは、外耳道を音響的にさらに密閉する。
【００２９】
ハイブリッド型やフィードバック型のノイズ・キャンセリングシステムのように、スピーカーの出力からノイズ・キャンセリングを行う必要がないため、オーディオ・キャプチャー・デバイスをスピーカーに隣接して設置することができる。
【００３０】
オーディオ・アイソレーターは、オーディオ・キャプチャー・デバイスとスピーカーの間に配置された平面状の部材であってよい。さらに、オーディオ・キャプチャー・デバイスはスピーカーの前後に配置する必要はなく、ユーザーが聞く可能性のある音を聞くためにスピーカーに隣接または同軸に配置されてよい。
【００３１】
ノイズ減衰・生成アセンブリは、パーソナライゼーション回路を含んでいてもよく、パーソナライゼーション回路は、ノイズ減衰アセンブリからの信号を設定または修正するための異一回限りのユーザー入力を受け取るように構成されている。
【００３２】
ユーザーの聴力はそれぞれ異なり、可聴領域の各部分に対する感受性も異なることが多いため、ユーザーの個人的な要求に応じてスピーカーの出力を変更することが有用である。
【００３３】
耳および目用マスクは、ノイズ減衰アセンブリに関連付けられたタイマーをさらに含んでよい。タイマーは、所定のまたはユーザーが設定可能な持続時間後にノイズ減衰アセンブリからの信号を停止するように構成されている。
【００３４】
好ましくは、タイマーを使用することで、特定の昼寝期間を設定し、その期間は健康増進のための医学的に有益な期間に合わせることができる。タイマーの終了時には、必要に応じて仮眠者を起こすための音を大きくすることができる。
【００３５】
好ましくは、外部デバイスからノイズ減衰アセンブリの制御コマンドを受信および送信するように構成されている、ノイズ減衰アセンブリに関連する無線通信機がさらに提供されてもよい。
【００３６】
外部ソースとの無線通信により、たとえばコンピューター・アプリケーションを介してノイズ減衰アセンブリを遠隔制御することができる。これにより、制御が簡素化されるだけでなく、バッテリー要件の軽減や耳および目用マスクのサイズ現象に貢献できる可能性がある。
【００３７】
ノイズ減衰アセンブリのユーザーによる制御を可能にするために、ユーザー・インターフェースがマスク本体に設けられていてもよい。好ましくは、ユーザー・インターフェースは、手動で操作可能な無効化入力を含んでいてよい。
【００３８】
ユーザー・インターフェースは、ユーザーが自分の睡眠ニーズに最も適したマスキング信号を見つけることを可能にする、耳および目用マスクの制御のパーソナライズを可能にしてよい。ユーザー・インターフェースは、マスク自体で、または、コンピューター・アプリケーションを介してパーソナライズ可能であってよい。好ましくは、少なくともノイズ減衰アセンブリに電力を供給するように構成されたオンボード電源が提供されてもよい。
【００３９】
また、仮眠の際に耳と目の間に煩わしい配線やリード線が必要なくなるため、電源が搭載されていることが好ましい。
【００４０】
一実施形態では、アイマスクは、ユーザーの眼窩に合わせて人間工学的に快適になるよう形成された目覆いを有している。
【００４１】
ユーザーが安眠できるように、アイマスクはできるだけ快適になるように形成されていることが好ましい。たとえば、熱を制御するために通気性のある素材を使用したり、装着感を高めるために必要な部分に伸縮性を持たせたり、多様なファスナー・サイズを提供したりして、ユーザーがリラックスできるようにし、安眠の可能性を高めてよい。
【００４２】
本願発明の第２の側面によれば、外部コンピューティング・デバイスと組み合わせた、本願発明の第１の側面に従った耳および目用マスクが提供される。ここで、外部コンピューティング・デバイスは、ノイズ減衰アセンブリのユーザー制御を可能にするユーザー・インターフェースを含む。
【００４３】
耳および目用マスクの機能をコンピュータで制御することにより、ユーザーは耳および目用マスクを装着したまま、ノイズ減衰・生成アセンブリの設定を変更することができる。さらに、制御機能の電源はコンピュータの電源を介して供給され、耳および目用マスクの電源を消耗しない。さらに、コンピューター・アプリケーションは、個人的な設定の調整を直接入力できることが好ましい。
【００４４】
本願発明の第３の側面によれば、ユーザーのために強化された昼寝（仮眠）状態を作り出す、以下のステップを含む方法が提供される。a）本願発明の第１の側面による耳および目用マスクを提供するステップ、b）昼寝状態が望まれるとき、アイマスクがユーザーの目に入る光を遮断し、耳覆いがユーザーの耳を覆うように、ユーザーが耳と目のマスクを着用するステップであって、受動的および能動的なノイズ減衰および生成アセンブリが外部擾乱の影響を最小化するステップ。
【００４５】
本願発明の第４の態様によれば、以下の要素を含む耳および目用マスクが提供される。使用時にユーザーの目を覆うように配置されたアイマスクと、使用時にユーザーの耳を覆うように配置された一対の耳覆いとを含むマスク本体（ここで、各耳覆いは、第１の受動的騒音低減部材を含む外側カップと、使用時に筐体を画定する内側カップと、外側カップの少なくとも縁部で外側カップに関連付けられた第２の受動的ノイズ減衰部材とを含む）。
筐体の中に配置されたオーディオ・キャプチャー・デバイス（ここで、外部音はオーディオ・キャプチャー・デバイスに到達する前に第１および第２の受動的騒音低減部材の両方によって減衰される）。オーディオ・キャプチャー・デバイスから入力を受け取るノイズ減衰回路と、ノイズ減衰後のオーディオ・キャプチャー・デバイスからの不要な残余信号を相殺するためにマスキング・ノイズの補償周波数、音量、またはその両方を決定して生成することができる適応型ノイズ分析・生成器を含むノイズ減衰・生成アセンブリ。筐体内に配置されたスピーカー（ここで、ノイズ減衰・生成アセンブリの信号はスピーカーを介してユーザーの耳に送られる。
【００４６】
本願発明の第５の側面によれば、以下の構成要素を含む耳覆い装置が提供される。ユーザーの耳を覆うように配置された少なくとも１つの耳覆いを有する装置本体（ここで、各耳覆いは、少なくとも１つの受動型ノイズ減衰部材を含む外側カップと、使用時に筐体を規定する内側カップと、ノイズ減衰・生成アセンブリとを含む）。筐体内に配置されたオーディオ・キャプチャー・デバイス。以下の構成要素を含むノイズ減衰・生成アセンブリ。オーディオ・キャプチャー・デバイスから入力を受信するノイズ減数回路。オーディオ・キャプチャー・デバイスからの入力に基づいて、ノイズ減衰後の不要な残余信号をカバーするマスキング・ノイズを生成するノイズ生成回路。オーディオ・キャプチャー・デバイスからの入力を相殺するための補償周波数、音量、またはその両方を動的に決定することができる適応型スペクトル・ノイズ分析・生成器。筐体またはその支持ステムに、オーディオ・キャプチャー・デバイスと間隔を置かれて配置されたスピーカー（ここで、ノイズ減衰アセンブリからの信号はスピーカーを介してユーザーの耳に出力される）。
【発明の効果】
【００４７】
本願に係る耳および目用マスクは、ユーザーの昼寝体験を向上させるために開発されたもので、暗闇と静けさに包まれた時間を提供することで、外界からの影響を最小限に抑え、ユーザーの昼寝能力や睡眠の質を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本願発明の第１の態様に係る耳および目用マスクの第１の実施形態を示す図である。
【図２】図１の耳および目用マスクの耳覆いの電気的構成要素を表す図である。
【図３】本願発明の第１の態様に係る耳および目用マスクの第２の実施形態の耳覆いの電子構成要素を表す図である。
【図４】耳および目用マスクのさらなる代替的実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
以降では、本願発明を、添付図面（例示のみを目的とする）を参照してより具体的に説明する。図１に、効果的な仮眠環境を作るためにユーザーが着用するのに適した耳および目用マスク（10）の全体図を示す。
【００５０】
耳および目用マスク（10）は、アイマスク（14）を含むマスク本体（12）と、使用時にユーザーの目を覆うように配置された一対の目覆い（16）と、使用時にユーザーの耳を覆うように配置された一対の耳覆い（18）とを備えていることが好ましい。目覆い（16）は、快適性のためにユーザーの眼窩に合わせて人間工学的に形成されていることが好ましいが、両目を同時にカバーする均一なマスク部分を提供できることは明らかであろう。各目覆い（16）は、化粧を汚すことを避けるために凹んでいてもよい。
【００５１】
アイマスク（14）は、たとえば、使用中の耳および目用マスク（10）のブランドを強調するために、照明可能になっている表示部分を含んでいてもよい。
【００５２】
アイマスク（14）は、好ましくは、綿、フォーム・パディング、絹などの、ユーザーの顔に対して快適に固定できる柔らかい材料から形成され、通気性であってもよく、特定のユーザーに対してアイマスク（14）の形状やフィット感を変更するための１つ以上の調整手段を含んでもよい。たとえば、アイマスク（14）のノーズブリッジ領域（20）に、または、それに隣接して伸縮可能な布が設けられてもよく、アイマスク（14）の幅の調整を可能にするために好ましくは４つの磁気留め具（22）が設けられていてもよい。目覆い（16）、ノーズブリッジ領域（20）、またはその両方が、洗浄を容易にするためにマスク本体（12）から取り外し可能であってもよい。
【００５３】
耳および目用マスク（10）は、ユーザーに脱着可能に取り付けるための取り付け手段を含み、図１の実施形態では、これはユーザーの後頭部で接続可能なストラップ（24）として提供される。ストラップ（24）は、たとえば、磁気クラスプ、面ファスナー、ホック（popper）などの解放可能なファスナー（28）を介して互いに受動的に係合可能な一対のストラップ部分（26）から成ることが好ましい。これにより、耳および目用マスク（10）をユーザーの頭部に容易に装着することができる。これにより、数センチの調整の余地が提供され、男性および女性の標準的な頭のサイズに適合できる約６センチの調整が可能となる。ただし、ストラップ（24）を設けず、髪が絡まないよう耳および目用マスク（10）を耳に引っ掛けて装着できるようにしてもよい。
【００５４】
アイマスク（14）は、昼寝に悪影響を及ぼす光へのユーザーの露出を低減または排除するメカニズムを提供する。暗闇は、体を睡眠に導く睡眠ホルモンであるメラトニンの分泌を促す。また、耳覆い（18）は、外部からの騒音を低減・除去し、静寂を再現することで仮眠効果を高める。
【００５５】
各耳覆い（18）は、好ましくは、耳および目用マスク（10）が装着されたときにユーザーの耳をカップに入れたり囲んだりすることができる外部カップ（30）を含み、外部発生源からのノイズを音響的に減衰させることができる第１の受動的ノイズ減衰部材（31）を含み、プラスチック材料、発泡体、絶縁体、または任意の適切な抵抗性を有する素材から形成されてよい。外部カップ（30）は、その中に筐体（34）（キャビティ、チャンバー）を画定する周壁（32）を有していてもよく、この場合、外部カップ（30）はユーザーの耳カバーを画定する。
【００５６】
好ましい実施形態では、スピーカー（36）が、オーディオ・アイソレーターを形成する支持ステム（40）の基部に取り付けられている。支持ステム（40）は、キノコのような形状をしており、ユーザーの外耳道に延びる中空の茎を有し、これが音響的シールとして機能し、不要なノイズが外耳道に入るのをさらに防ぐ。しかし、支持ステム（40）を省略して、より伝統的なイヤホンの設計を利用し、スピーカーをオーディオ・キャプチャー・デバイスに対して同軸的に筐体に配置することもできるが、これは本願発明の主要な実施形態において好ましい配置ではない。しかし、スピーカー（36）は、耳孔内にある先端部を含む、支持ステム（40）の任意の場所に設けられてよい。
【００５７】
図２に耳覆い（18）のより詳細な構造を示す。この図では、外部カップ（30）の筐体（34）内に配置され、周壁（32）内に受容され、少なくとも外部カップ（30）のリム（38）と接触する第２の受動的ノイズ減衰部材（42）が示されている。第２の受動的ノイズ減衰部材（42）は、フォームやパディングなどのノイズの伝達性が悪い材料から形成されることが望ましい。第２の受動的ノイズ減衰部材（42）が高品質の消音材料から構成されている耳覆い（18）は、より高い周波数の音を低減するのに特に効果的である。また、これは、耳および目用マスク（10）を装着したときに、ユーザーの耳にとって快適であるという利点もある。また、支持ステム（40）を設けることで、外耳道内の位置決め手段として機能させ、スピーカー（36）を最適なノイズ減衰のための正しい位置に配置できるようにし、また、イヤホンにおいて問題になるスピーカー（36）の外耳道からの脱落を抑制することができる。
【００５８】
平面バネなどのバイアス要素（44）によって、スピーカー（36）をユーザーの外耳道内の正しい位置に収めるための支持ステム（40）の調整が可能となることが望ましい。平面バネは、支持ステム（40）の位置にある程度の柔軟性を提供し、第２の受動的ノイズ減衰部材（42）を筐体（34）内に挟み込む役割を果たしてもよい。
【００５９】
耳覆い（18）は、ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）を含む。ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）は支持ステム（40）内に配置されてもよいが、実際には、図示されているように外部カップ（30）内に配置されることが望ましい。ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）の機能の少なくとも一部はアナログ領域ではなくデジタル領域（DD）で提供される。ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）は、昼寝をするユーザーのために無音または無音に近い状態を作り出すよう支援するが、実現的には、単にノイズ・キャンセリング・アセンブリとして提供してもよい。これは、受動的に減衰された信号がデジタル領域で処理され、ノイズ・キャンセリング回路（48）を使用して再生されることによって達成される。このノイズ・キャンセリング回路（48）は、適応型のノイズ・スペクトル分析・生成回路（64）と通信して、スピーカー（36）によって出力されるマスキング・ノイズを生成し、耳および目用マスク（10）の外部のノイズをマスクする。好ましくは、ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）は、充電式バッテリーなどのオンボード電源（50）によって電力供給され、これにより、耳および目用マスク（10）を無線環境で使用できるようにしてよい。本願発明に係る耳および目用マスク（10）は、昼寝を目的としているが、電源（50）は、完全に充電された場合には、少なくとも長時間の睡眠の間、すなわち、６時間以上の間、電力を供給できることが好ましい。代替の方法として、無線電力供給を使用しても考えられます。スピーカー（36）は、支持ステム（40）の端部に設けられ、ユーザーの内耳に快適に収まる人間工学的設計が施された先端部（ergonomic tip）（52）を備えていてよい。人間工学的先端部（52）は、交換可能なバッドを有していてもよく、容易に拭くことができたり、清掃可能であったりしてもよい。また、突出したリップ（54）（リム）を設けて耳の内側のシールとして機能させてもよい。
【００６０】
好ましい配置では、減衰されて再生される音声入力を受け取るためのマイクなどのオーディオ・キャプチャー・デバイス（56）が提供される。オーディオ・キャプチャー・デバイス（56）は、外部の音がオーディオ・キャプチャー・デバイス（56）到達する前に第１の受動的ノイズ減衰部材（31）と第２の受動的ノイズ減衰部材（42）の両方によって減衰されるように、支持ステム（40）の基部近くに配置されることが望ましい。代替的な配置では、オーディオ・キャプチャー・デバイス（56）は、耳覆い（18）の筐体（34）の内部に配置されてもよく、これは、耳および目用マスク（10）を着用しているときにユーザーの耳に伝達されるノイズNの最良の反射となり、これも第２の受動的ノイズ減衰部材（42）によって減衰されているからである。好ましくは、オーデオーディオ・キャプチャー・デバイス（56）は、デジタル処理および生成の前に、キャプチャされたノイズの増幅を可能にするために増幅器（58）に接続される。本願発明の最も好ましい実施形態では、不要な残余信号が分析され、マスキング・ノイズの修正によって、不要な残余信号のすべてとは言えなくともできるだけ多くが除去される。
【００６１】
この配置では、ノイズ・キャンセリング回路（48）は、好ましくはイコライザー（60）、すなわち、電子信号内の周波数成分間のバランスを調整できる装置に接続される。イコライザー（60）からノイズ・キャンセリング回路（48）への出力は、二次増幅器（62）を介して、ユーザーに送信するためのスピーカー（36）に送信されてよい。
【００６２】
ノイズ・キャンセリング回路（48）は、最適なマスキング・ノイズを生成するためにデジタルドメインで相互に通信するノイズ・マスキング回路（64）と連携してもよい。ノイズ・キャンセリング回路（48）およびノイズ・マスキング回路（64）は、単一のプロセッサ上に配置されてよいことは明らかであろう。ノイズ・マスキング回路（64）は、適応型ノイズ・スペクトル分析および生成を有利に利用することが望ましい。これは、物理的デバイスであってもよいし、ノイズ・マスキング回路（64）のプロセッサなど、ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）の他の任意のハードウェア構成要素で実装された制御ソフトウェアとして提供されてもよい。適応型ノイズ・スペクトル・アルゴリズムを適用することにより、ノイズ・キャンセリング回路（48）から受信した周波数や音量を動的に補正して、受動的な減衰の後にユーザーにまだ聞こえる可能性のある外部ノイズの妨害効果を補償し、最小化することができる。これにより、動的にノイズを減衰させることができる。
【００６３】
ノイズ・マスキング回路（64）とノイズ・キャンセリング回路（48）との組み合わせにより、必要に応じてイコライザー（60）と連携して、周波数や音量を動的に調整して、耳および目用マスク（10）内で可能な限り静寂に近い効果を得ることができるようになっている。
【００６４】
ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）は、第２の受動的ノイズ減衰部材（42）を通過する不要な信号を積極的に減衰させる。ノイズ・キャンセリング回路（48）は、ダイナミック・ノイズ・スペクトル分析を用いたノイズ・マスキング回路（64）との組み合わせにより、受動的なノイズ減衰後に残った不要な信号を評価し、信号の音量と周波数のレベルを評価した後、それをマスクするための適切な信号をデジタル的に生成する。
【００６５】
入力ノイズの動的マスキングに加えて、マスキング・ノイズにユーザー固有の修正を加えることができるパーソナライゼーション回路（66）を提供してよい。たとえば、最適なノイズ減衰を実現するために、特定のユーザーの聴力範囲に基づいて、特定の周波数をブーストしたりカットしたりすることが好ましい場合がある。マスク本体（12）に配置された専用のユーザー・インターフェース（68）により、ユーザーがパーソナライゼーション回路（66）を直接調整し、より良い仮眠体験を得られるようにしてもよい。パーソナライズ設定は、耳および目用マスク（10）のセットアップ時に入力され、ユーザーが加齢や製品の第三者への貸し出しのために変更を希望するまで固定されていてもよい。たとえば、ユーザーが、睡眠の邪魔が入った場合に、外部カップ（30）をタップすることで、ユーザー・インターフェース（68）を介して耳および目用マスク（10）の機能を中断できるようにしてもよい。
【００６６】
支持ステム（40）は、主に、スピーカー（36）とオーディオ・キャプチャー・デバイス（56）との間のオーディオ・アイソレーターとして機能する。また、支持ステム（40）は、耳の中のスピーカー（36）位置決めとしても機能してもよい。したがって、使用時には、ユーザーは、アイマスク（14）で目を覆い、耳覆い（18）で耳を覆うことができる。光はアイマスク（14）によって遮断され、外部からの騒音は耳覆い（18）の受動的ノイズ減衰部材（42）によって減衰される。そして、減衰されたノイズは、ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）によって軽減され、さらに妨害が減少する。
【００６７】
ユーザーは、ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）のタイマー（70）を介してノイズ減衰の時間を設定することができてよく、これはユーザー・インターフェース（68）を介して変更可能であってもよい。好ましいデフォルトの時間は、ユーザーの健康に有益な短時間の昼寝期間のために２０分程度であってよい。タイマー（70）は、所定のまたはユーザーが設定可能な時間の後にマスキング・ノイズを停止するように構成することもできる。ユーザー・インターフェース（68）は、たとえば、オン／オフボタンなどの起動スイッチを含んでいてもよく、起動可能なタイマー設定機能を有していてもよい。タイマー（70）が使用される場合、ユーザーが昼寝から目覚めるための合図となる専用のウェイクアップ・サウンドを提供することが可能であってよい。同様に、ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）によって生成される静寂への導入期間を設けることで、ユーザーが昼寝をする前に座ってリラックスする期間を設けてもよい。
【００６８】
また、いくつかの研究では、光、特に青色光を外耳道に照射すると、脳波により測定可能な反応が脳内で生じることが指摘されている。これは、時差ぼけの緩和に利用可能である。昼寝後の目覚めの習慣を強化するために、外耳道を照らすように配置された、好ましくは青色光に相当する波長域の照明要素を提供してもよい。これは、たとえば、支持ステム（40）上の照明要素として提供することができる。
【００６９】
図３に耳および目用マスクの代替的実施形態を示す。この図では、耳および目用マスクの全体図は110として示されている。同一または類似の参照数字は、上述の実施形態で使用されたものと同一または類似の参照数字を参照するために使用され、簡潔性のために重複する説明は省略する。
【００７０】
耳および目用マスク（110）に搭載されたノイズ減衰アセンブリ（146）は、デジタル領域に入る増幅器（158）とノイズ・キャンセリング回路（148）に送信するオーディオ・キャプチャー・デバイス（156）を含んでいてよい。ノイズ減衰アセンブリ（146）は、ノイズ・マスキング回路（164）内の適応型スペクトル・ノイズ分析器および生成器と無線で通信し、イコライザー（160）、さらに二次増幅器（162）に接続され、結果として得られた信号が、耳覆い（118）のスピーカー（136）から、好ましくは支持ステム（140）を介して出力される。
【００７１】
しかし、オンボードのノイズ・キャンセリング生成回路の代わりに、デジタルノイズ・キャンセリング回路（148）が無線通信機（172）に結合されており、無線通信機（172）が、ノイズ減衰・生成アセンブリ（146）のための制御コマンドを、外部デバイス（174）（たとえば、対応する制御アプリケーションを稼働するタブレットコンピュータまたはスマートフォン）から受信するよう構成され、外部デバイス（174）上に適応スペクトル分析および生成を有するノイズ・マスキング回路（164）が配置されていてもよい。
【００７２】
外部デバイス（174）は、対応する無線通信機（176）を備え、この無線通信機（176）は、ノイズ・マスキング回路（164）、パーソナライゼーション回路（166）、または、タイマー（170）のいずれかまたはすべてと通信することができ、それによって、ユーザーは、耳および目用マスク（110）を取り外すことなくその機能を制御することができ、また、ユーザーの健康とウェルネスを追跡する他のアプリと対話するような構成を取ってよい。実際、耳および目用マスク（110）は、様々な外部コンピューター・アプリケーションと通信可能なように構成されており、これらのアプリケーションは昼寝体験を改善するのに役立つ可能性がある。
【００７３】
外部デバイス（174）上の制御アプリケーションは、他のデバイスを制御することも可能であり、たとえば、耳および目用マスク（110）に適用された昼寝設定に対応するdo-not-disturbプロファイルなどを使用して、ユーザーがスマートフォンなどの他の外部デバイスの設定を変更することも可能である。制御アプリケーションは、ユーザーに多くの関連する利点を提供することができる。たとえば、マスキング・ノイズの選択をユーザー・インターフェース（168）を介して行なう、昼寝の時間がスケジュールされるように、ユーザーの日記にリンクするなどである。制御アプリケーションを介して追加の昼寝時間などのタイミング・メカニズムを提供し、追加のユーザー制御を提供したり、昼寝時間の残りを第三者に視覚的に示したりしてもよい。耳および目用マスク（110）の他のユーザーとのソーシャルなつながりを介して、昼寝にコミュニティ的側面を導入することもできる。
【００７４】
図４に耳および目用マスク（210）のさらなる代替的実施形態を示す。同一または類似の参照数字は、上述の実施形態で使用されたものと同一または類似の参照数字を参照するために使用され、さらなる詳細な説明は簡潔さのために省略される。
【００７５】
前述の実施形態と同様に、ノイズ減衰・生成アセンブリ（246）は、耳覆い（218）の内部に設けられていてもよく、外部デバイス（274）と通信可能であってもよい。しかし、スピーカー（236）からオーディオ・キャプチャー・デバイス（256）の設計は異なる。しかしながら、図２に示すような完全に統合されたノイズ減衰・生成アセンブリ（246）を本実施形態にも同様に容易に適用できることは明らかであろう。
【００７６】
支持ステムの基部に配置されるスピーカー（236）の代わりに、スピーカー（236）とオーディオ・キャプチャー・デバイス（256）との間のバッフルとして機能するオーディオ・アイソレーター・プレート（278）などの、好ましくは平面的なオーディオ・アイソレーターが提供されてよい。この場合、オーディオ・キャプチャー・デバイス（256）は、それ自身の自己完結型チャンバー（280）内に配置され、減衰された信号をノイズ減衰・生成アセンブリ（246）に送信するだけである。信号が適応型スペクトル分析器および生成器によって処理されると、ノイズ減衰後のこの不要な残留信号に対抗するための補償周波数、音量、またはその両方が、ユーザーに出力するためにスピーカー（236）に送信される。この実施例では、支持ステムが存在しないため、従来型のメッシュ状の布などの保護部材がスピーカー（236）を隠すために使用されてよい。
【００７７】
支持ステムが除去され、耳覆い（218）の全体的な設計が従来型ヘッドホンの設計に近くなっているこの実施形態では、オーディオ・キャプチャー・デバイス（256）の物理的な位置がスピーカー（236）の後ろに位置するようになっているが、スピーカー（236）とオーディオ・キャプチャー・デバイス（256）は全く同じトポロジーに従っている。オーディオ・キャプチャー・デバイス（256）とスピーカー（236）との間には、物理的な音響絶縁を提供する固体要素があるので、スピーカー（236）はオーディオ・キャプチャー・デバイス（256）から隔離されている。オーディオ・キャプチャー・デバイス（265）は、チャンバー（80）内に設けられ、第１段階の受動型ノイズ減衰部材で除去できなかった残留ノイズを取得する。この残留ノイズは、ノイズ減衰・生成アセンブリ（246）の信号処理回路に入力され、アルゴリズム的な処理とマスキングが行なわれる。
【００７８】
一般に、本願発明により、以下の構成から成る耳覆い装置を通じて静寂を作り出すための改良されたメカニズムが提供される。使用時にユーザーの耳を覆うように配置された少なくとも１つの耳覆い（18）を有する装置本体（ここで、各耳覆い（18）は、使用時に筐体（34）を画定する外部カップ（30）を含み、外部カップ（30）は少なくとも１つの受動的ノイズ減衰部材を含む）。筐体（34）内に配置されたオーディオ・キャプチャー・デバイス（56）。受動的なノイズ減衰後のオーディオ・キャプチャー・デバイス（56）からの信号を相殺する適切な補償周波数、音量、またはその両方を再生するデジタル処領域（48，64）を含むノイズ減衰・生成アセンブリ。筐体（34）または支持ステム（40）で、オーディオ・キャプチャー・デバイス（56）から間隔を空けるように配置されたスピーカー（36）（ここで、ノイズ減衰・生成アセンブリからの信号はスピーカー（36）によってユーザーの耳に出力される）。
【００７９】
本開示は、デジタル領域を備えたノイズ減衰・生成アセンブリ（46）を含む耳および目用マスク（10）に関する。ここで、ノイズ減衰・生成アセンブリは、デジタル領域において、ノイズ・キャンセリング回路（48）とノイズ・マスキング回路（64）とを含む。ここで、ノイズ・キャンセリング回路（48）は、ノイズ・マスキング回路（64）と通信するオーディオ・キャプチャー・デバイス（56）からの入力を受信し、ノイズ・キャンセリング回路（48）は、ノイズ・キャンセリング後に残った不要な周波数、音量、またはその両方から成る不要な残余信号を識別し、ノイズ減衰・生成アセンブリ（46）は、支持ステム（40）を介してスピーカー（36）からユーザーの耳に直接出力するために、ノイズ減衰後のこの不要な残余信号に対抗するための補償周波数、音量、またはその両方を決定し、生成する適応型ノイズ・スペクトル分析・生成回路が提供される。
【００８０】
好ましくは支持ステム（40）を介して、スピーカー（36）から間隔を空けてオーディオ・キャプチャー・デバイス（56）を筐体内部に設けることで、新たな形態のノイズ減衰を実現できる。ノイズの減衰は通常通りに行うことができるが、エンオーディオ・キャプチャー・デバイス（56）は、ユーザーに聞こえてしまう、筐体（34）内の好ましくない残留信号を検出することができる。この信号を、ノイズ減衰および生成アセンブリによってデジタル領域で分析し、不要な残留信号を相殺するデジタル的に製造された信号を生成することで、動的なノイズ減衰を効果的に行ない、静寂を作り出すことができる。
【００８１】
また、ノイズ減衰アセンブリの一部として、好ましくはアナログ式のコンプレッサーを提供してもよい。これは、前述のデジタル・ソリューションのアナログ版に相当する。
【００８２】
このようにして、１０分から９０分までの仮眠を可能にし、その間、騒音や光をユーザーから排除して、安らぎの環境を容易に作ることができる耳および目用マスクを提供することができる。
【００８３】
本願発明に関連して明細書（原語）で使用される「comprises/comprising」および「having/including」という言葉は、記載された特徴、整数、ステップ、またはコンポーネントの存在を特定するために使用されるが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、コンポーネント、またはそれらのグループの存在または追加を排除するものではない。
【００８４】
明確化のために別々の実施形態の文脈で説明されている本願発明の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供されることもあることを理解されたい。逆に、簡潔化のために、単一の実施形態の文脈で説明されている本願発明の様々な特徴も、別々に、または任意の適切なサブコンビネーションで提供されてもよい。
【００８５】
上述した実施形態は例としてのみ提供されており、本願明細書で定義された本願発明の範囲から逸脱することなく、様々な他の変更が当業者にとって明らかであることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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