特開 2023-169117 ウェアラブルサウンド装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023169117

(43)【公開日】2023-11-29

(54)【発明の名称】ウェアラブルサウンド装置

(51)【国際特許分類】

   G10K 11/16 20060101AFI20231121BHJP

   G10L 25/51 20130101ALI20231121BHJP

   H04R 1/10 20060101ALN20231121BHJP

【ＦＩ】

G10K11/16 120

G10L25/51

H04R1/10 104Z

【審査請求】有

【請求項の数】29

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023076926

(22)【出願日】2023-05-08

(31)【優先権主張番号】63/342,161

(32)【優先日】2022-05-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/842,810

(32)【優先日】2022-06-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/446,798

(32)【優先日】2023-02-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】18/303,599

(32)【優先日】2023-04-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】521287935

【氏名又は名称】エクスメムス ラブズ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】ジェームズ ヴァルニエ

(72)【発明者】

【氏名】マイケル デイヴィッド ハウスホルダー

(72)【発明者】

【氏名】イエンチェン ルゥ

(72)【発明者】

【氏名】ジュヨンゥラオ ジアーン

【テーマコード（参考）】

5D005

5D061

【Ｆターム（参考）】

5D005BA09

5D061BB40

(57)【要約】      （修正有）

【課題】耳栓として機能するウェアラブルサウンド装置１０を提供する。
【解決手段】ウェアラブルサウンド装置２０は、フィルム構造２１１及びアクチュエータ２１２を含むベント装置を有し、コントローラにより制御され、アクチュエータを駆動することにより、フィルム構造を制御してベント２１３を形成するか又はベントを封止する。コントローラはさらに、感知装置に結合され、感知装置は、感知結果を生成し、感知結果に従ってベントを封止するか否かを決定する。フィルム構造は、ウェアラブルサウンド装置の中の空間を、第１ボリュームと第２ボリュームとに仕切る。第１ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置ユーザの外耳道に接続されているか又は接続される。第２ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置の周囲に接続されているか又は接続される。ベントが形成された場合に、第１ボリュームと第２ボリュームとは、ベントを介して接続される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィルム構造と、前記フィルム構造に配置されたアクチュエータとを含むベント装置と、
コントローラにより制御され、前記アクチュエータを駆動するように構成されている駆動回路であり、前記フィルム構造は、ベントを形成し、又は前記ベントを封止するために制御される、駆動回路とを備え、
前記コントローラは、感知結果を生成するように構成された感知装置に結合され、
前記フィルム構造は、ウェアラブルサウンド装置の中の空間を、第１ボリュームと第２ボリュームとに仕切り、
前記第１ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置ユーザの外耳道に接続されているか、又は接続されるものであり、
前記第２ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置の周囲に接続されているか、又は接続されるものであり、
前記ベントが形成された場合に、前記第１ボリュームと前記第２ボリュームとは、前記ベントを介して接続され、
前記コントローラは、前記感知結果に従って前記ベントを封止するか否かを決定する、ウェアラブルサウンド装置。

【請求項2】

ウェアラブルサウンド装置は、前記コントローラを備え、前記コントローラは前記駆動回路に結合されている、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項3】

前記駆動回路は、無線接続を介して前記コントローラに接続されている、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項4】

ウェアラブルサウンド装置は、前記感知装置を備えている、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項5】

前記コントローラは、無線接続を介して前記感知装置に接続されている、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項6】

前記感知装置は環境感知装置である、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項7】

前記感知装置は光感知装置である、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項8】

前記感知装置は音声感知装置である、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項9】

前記コントローラは、音声感知装置に結合され、聴覚に基づく特徴抽出操作と聴覚シーン分類操作とを実行し、それに応じて、前記駆動回路への制御信号を生成する、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項10】

前記コントローラは、指示信号を受領し、前記指示信号に従って前記ベントを開放するか否かを決定する、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項11】

前記指示信号はアラーム信号である、請求項１０記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項12】

前記指示信号は、ＩＯＴ（モノのインターネット）装置によって伝送される、請求項１０記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項13】

ウェアラブルサウンド装置は、音声を生成するように構成されている音声生成装置を備えている、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項14】

前記フィルム構造は、第１フラップと第２フラップとを含み、
前記コントローラが前記ベントを開放することを決定した場合に、前記第１フラップは、第１方向に移動し、前記第２フラップは、前記第１方向と反対の第２方向に移動する、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項15】

前記フィルム構造は、第１フラップと第２フラップとを含み、
前記コントローラが前記ベントを開放することを決定した場合に、前記第１フラップは、第１変位を有するように作動され、前記第２フラップは、第２変位を有するように作動され、
前記第１変位と前記第２変位との間の差は、前記フィルム構造の厚みよりも大きい、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項16】

前記感知装置は、加速度計、圧力センサ、高度センサ又は近接センサを含む、請求項１記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項17】

フィルム構造と、前記フィルム構造に配置されたアクチュエータとを含むベント装置と、
コントローラにより制御され、前記アクチュエータを駆動するように構成されている駆動回路であり、前記フィルム構造は、ベントを形成し、又は前記ベントを封止するために制御される、駆動回路とを備え、
前記フィルム構造は、ウェアラブルサウンド装置の中の空間を、第１ボリュームと第２ボリュームとに仕切り、
前記第１ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置ユーザの外耳道に接続されているか、又は接続されるものであり、
前記第２ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置の周囲に接続されているか、又は接続されるものであり、
前記ベントが形成された場合に、前記第１ボリュームと前記第２ボリュームとは、前記ベントを介して接続され、
前記コントローラは、指示信号を受領し、前記指示信号に従って前記ベントを開放するか否かを決定する、ウェアラブルサウンド装置。

【請求項18】

前記指示信号はアラーム信号である、請求項１７記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項19】

前記指示信号は、無線接続を介してＩＯＴ（モノのインターネット）装置によって伝送される、請求項１７記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項20】

前記フィルム構造は、第１フラップと第２フラップとを含み、
前記コントローラが前記ベントを開放することを決定した場合に、前記第１フラップは、第１方向に移動し、前記第２フラップは、前記第１方向と反対の第２方向に移動する、請求項１７記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項21】

前記フィルム構造は、第１フラップと第２フラップとを含み、
前記コントローラが前記ベントを開放することを決定した場合に、前記第１フラップは、第１変位を有するように作動され、前記第２フラップは、第２変位を有するように作動され、
前記第１変位と前記第２変位との間の差は、前記フィルム構造の厚みよりも大きい、請求項１７記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項22】

ベントを形成し、又は前記ベントを封止するためにコントローラにより制御されるように構成されているベント装置を備え、
前記コントローラは、感知装置に結合され、前記感知装置は、感知結果を生成するように構成され、
ウェアラブルサウンド装置の中の空間は、第１ボリュームと第２ボリュームとに仕切られ、
前記第１ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置ユーザの外耳道に接続されているか、又は接続されるものであり、
前記第２ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置の周囲に接続されているか、又は接続されるものであり、
前記ベントが形成された場合に、前記第１ボリュームと前記第２ボリュームとは、前記ベントを介して接続され、
前記コントローラは、前記感知結果に従って前記ベントを封止するか否かを決定する、ウェアラブルサウンド装置。

【請求項23】

前記感知装置は音声感知装置である、請求項２２記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項24】

前記コントローラは、音声感知装置に結合され、聴覚に基づく特徴抽出操作と聴覚シーン分類操作とを実行し、それに応じて、駆動回路への制御信号を生成する、請求項２２記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項25】

前記感知装置と前記コントローラとは、電子機器の中に配置され、前記制御信号は、無線接続を介して伝送される、請求項２４記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項26】

感知装置は、加速度計、圧力センサ、高度センサ又は近接センサを含む、請求項１７記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項27】

ベントを形成し、又は前記ベントを封止するためにコントローラにより制御されるように構成されているベント装置を備え、
ウェアラブルサウンド装置の中の空間は、第１ボリュームと第２ボリュームとに仕切られ、
前記第１ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置ユーザの外耳道に接続されているか、又は接続されるものであり、
前記第２ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置の周囲に接続されているか、又は接続されるものであり、
前記ベントが形成された場合に、前記第１ボリュームと前記第２ボリュームとは、前記ベントを介して接続され、
前記コントローラは、指示信号を受領し、前記指示信号に従って前記ベントを開放するか否かを決定する、ウェアラブルサウンド装置。

【請求項28】

前記指示信号はアラーム信号である、請求項２７記載のウェアラブルサウンド装置。

【請求項29】

前記指示信号は、無線接続を介してＩＯＴ（モノのインターネット）装置によって伝送される、請求項２７記載のウェアラブルサウンド装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、ウェアラブルサウンド装置に関し、さらに詳しくは、特に、ユーザ体験を向上させることができるウェアラブルサウンド装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ノイズは睡眠を妨げ、健康に影響を与える可能性がある。いびきや鳥のさえずりなどのノイズ源を取り除くことは難しいかもしれないが、睡眠用の耳栓はノイズを覆い隠すのに役立ち、睡眠の質を向上させる。しかし、耳栓を使用すると、乳幼児の泣き声、火災報知器、電話などの重要な音声を聞き落す結果を生じる可能性がある。

【発明の概要】

【0003】

従って、ユーザ体験を向上させるウェアラブルサウンド装置を提供することが、本出願の主要な目的である。

【0004】

本出願の実施形態は、ウェアラブルサウンド装置を提供し、これは、フィルム構造と、フィルム構造に配置されたアクチュエータとを含むベント装置と；コントローラにより制御され、アクチュエータを駆動するように構成されている駆動回路であり、フィルム構造は、ベントを形成し、又はベントを封止するために制御される、駆動回路とを備え；コントローラは、感知結果を生成するように構成された感知装置に結合され；フィルム構造は、ウェアラブルサウンド装置の中の空間を、第１ボリュームと第２ボリュームとに仕切り；第１ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置ユーザの外耳道に接続されているか、又は接続されるものであり；第２ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置の周囲に接続されているか、又は接続されるものであり；ベントが形成された場合に、第１ボリュームと第２ボリュームとは、ベントを介して接続され；コントローラは、感知結果に従ってベントを封止するか否かを決定する。

【0005】

本出願の実施形態は、ウェアラブルサウンド装置を提供し、これは、フィルム構造と、フィルム構造に配置されたアクチュエータとを含むベント装置と；コントローラにより制御され、アクチュエータを駆動するように構成されている駆動回路であり、フィルム構造は、ベントを形成し、又はベントを封止するために制御される、駆動回路とを備え；フィルム構造は、ウェアラブルサウンド装置の中の空間を、第１ボリュームと第２ボリュームとに仕切り；第１ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置ユーザの外耳道に接続されているか、又は接続されるものであり；第２ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置の周囲に接続されているか、又は接続されるものであり；ベントが形成された場合に、第１ボリュームと第２ボリュームとは、ベントを介して接続され；コントローラは、指示信号を受領し、指示信号に従ってベントを開放するか否かを決定する。

【0006】

本出願の実施形態は、ウェアラブルサウンド装置を提供し、これは、ベントを形成し、又はベントを封止するためにコントローラにより制御されるように構成されているベント装置を備え；コントローラは、感知装置に結合され、感知装置は、感知結果を生成するように構成され；ウェアラブルサウンド装置の中の空間は、第１ボリュームと第２ボリュームとに仕切られ；第１ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置ユーザの外耳道に接続されているか、又は接続されるものであり；第２ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置の周囲に接続されているか、又は接続されるものであり；ベントが形成された場合に、第１ボリュームと第２ボリュームとは、ベントを介して接続され；コントローラは、感知結果に従ってベントを封止するか否かを決定する。

【0007】

本出願の実施形態は、ウェアラブルサウンド装置を提供し、これは、ベントを形成し、又はベントを封止するためにコントローラにより制御されるように構成されているベント装置を備え；ウェアラブルサウンド装置の中の空間は、第１ボリュームと第２ボリュームとに仕切られ；第１ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置ユーザの外耳道に接続されているか、又は接続されるものであり；第２ボリュームは、ウェアラブルサウンド装置の周囲に接続されているか、又は接続されるものであり；ベントが形成された場合に、第１ボリュームと第２ボリュームとは、ベントを介して接続され；コントローラは、指示信号を受領し、指示信号に従ってベントを開放するか否かを決定する。

【0008】

様々な図及び図面に示した好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を読んだ後に、本発明のこれらの目的及びその他の目的は、当業者にとって疑いなく明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本出願の実施形態によるウェアラブルサウンド装置の概略図である。

【図2】本出願の実施形態によるウェアラブルサウンド装置の概略図である。

【図3】本出願の実施形態によるウェアラブルサウンド装置の概略図である。

【図4】本出願の実施形態によるコントローラの概略図である。

【図5】本出願の実施形態によるコントローラの概略図である。

【図6】本出願の実施形態によるウェアラブルサウンド装置の概略図である。

【図7】本出願の実施形態によるウェアラブルサウンド装置の概略図である。

【図8】本出願の実施形態によるシステムの概略図である。

【図9】本出願の実施形態によるウェアラブルサウンド装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

「第１」や「第２」のような順序的な用語を使用すること自体は、ある要素の他の要素に対しての優先順位、順序が先行すること、又は順序、又は方法の行為が行われる時系列、又は全ての要素が同時に存在する必要性を意味するものではない。ある名称を有する要素と同じ名称を有する別の要素を区別するための標識としてのみ、使用される。以下の実施形態に記載されている技術的特徴は、それらの間に矛盾がない限り、様々な方法で混合又は組み合わせて使用してよい。

【0011】

図１は、本出願の実施形態による、耳１０ＥＡＲに配置されたウェアラブルサウンド装置１０の斜視図の概略図である。ウェアラブルサウンド装置１０（例えば、耳内の装置）は、睡眠用の耳栓として機能することができる。ウェアラブルサウンド装置１０は、ベント装置１１０を備えている。

【0012】

ベント装置１１０は、ベントを形成するか、又はベントを封止するように構成されている。ウェアラブルサウンド装置１０は、音波の伝播を減少させる（又は音の減衰を増加させる）ための閉状態と、音波の伝播を可能にする（又は音の減衰を減少させる）ための開状態との間で、切り替えが可能である。ウェアラブルサウンド装置１０の中の空間は、第１ボリューム（容積、領域）と第２ボリュームとに仕切ることができる。第１ボリュームは、概括的に、耳１０ＥＡＲの外耳道に接続されているか、又は接続されるものである（ｔｏ ｂｅ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）ウェアラブルサウンド装置１０の中のボリュームを表す。第２ボリュームは、概括的に、ウェアラブルサウンド装置１０の周囲環境に接続されているか、又は接続されるものであるウェアラブルサウンド装置１０の中のボリュームを表す。第１ボリュームと第２ボリュームとは、ウェアラブルサウンド装置１０の中の内部コンポーネントによって仕切られる。ベントが閉鎖／封止されている場合に、第１ボリュームと第２ボリュームとは、ほとんど接続されていない。ベントがベント装置１１０の中に形成された場合に、ベントを介して２つのボリュームが接続され、音声／空気が一方から他方にベントすることを可能にする。

【0013】

一般に、バックグラウンド音とは、ウェアラブルサウンド装置１０に向けられたアラーム、スピーチ、音楽、又は通話の音声（ｃａｌｌ）など、通常はノイズとみなされないことが可能な音声を含む、ウェアラブルサウンド装置１０の外の任意のオーディオを指してよい。ノイズの多い環境での睡眠の質を向上させるために、ウェアラブルサウンド装置１０のベントは封止されている。ただし、安全上の理由から、アラームや、光の突然の出現があった場合に、ウェアラブルサウンド装置１０のユーザに報知するために、ウェアラブルサウンド装置１０のベントは形成されてよい。

【0014】

別の態様では、ウェアラブルサウンド装置１０のベントは、一時的に開放した場合に、耳１０ＥＡＲの外耳道と外部の周囲環境との間に気流チャンネルを作成して、閉塞効果によって引き起こされる圧力を解放し、閉塞効果を軽減する可能性がある。しかし、周波数応答に関しては、気流チャンネルのために、一層低い周波数で音圧レベル（ＳＰＬ）が大幅に低下する。そのため、ウェアラブルサウンド装置１０がウェアラブルサウンド装置ユーザのために音楽を再生している場合に、ベントが封止されてよい。

【0015】

言い換えれば、ウェアラブルサウンド装置１０は、ダイナミックなベントを備えたイヤホンである。ダイナミックなベントは、耳１０ＥＡＲの外耳道に接続するイヤホン前室／ボリュームと、外部環境との間に、気流チャンネルを作ることができる。一実施形態では、音の減衰を減少又は増加させるためにウェアラブルサウンド装置１０のベントが開放しているか閉鎖しているかは、（光学／オーディオ／煙／動き）周囲信号の信号の種類と、信号強度とのような、周囲の条件に依存する場合がある。（光学／オーディオ／煙／動き）周囲信号の信号タイプは、リスクのレベルを記述するために、２つ以上のハザードクラスに分類されてよい。

【0016】

ベントを作成又は遮断することができる任意の機構が、本発明のベント装置１１０として利用されてよい。例えば、図２は、本出願の実施形態によるウェアラブルサウンド装置２０の概略図である。図２で、（ａ）は、ウェアラブルサウンド装置２０のベント装置２１０と駆動回路２２０とを示し、（ｂ）は、ウェアラブルサウンド装置２０の断面図を概念的に示す。ベント装置１１０は、ベント装置２１０により実現してよい。

【0017】

ベント装置２１０は、フィルム構造２１１と、フィルム構造２１１に配置されたアクチュエータ２１２とを含んでよい。スリットは、フィルム構造２１１を互いに反対側の２つのフラップ２１１ａ及び２１１ｂに分割することができる。フラップ２１１ａ／２１１ｂは、固定端と自由端とを含んでよく、これにより、フラップ２１１ａ／２１１ｂは、アクチュエータ２１２で上方又は下方に揺動して作動される。フラップ２１１ａの自由端の動きは、フラップ２１１ｂの自由端の動きと異なってよい。フラップ２１１ａ及び２１１ｂは、同じ方向（例：時計回り又は反時計回り）に動き、ベント２１３を形成してよい。別の実施形態では、ベントは、フラップ２１１ａ／２１１ｂが２つの反対方向（例：時計回りと反時計回り）に揺動することで、形成されてよい。

【0018】

閉状態と開状態と、以下のように定義されてよい。即ち、フラップ２１１ａの自由端の変位とフラップ２１１ｂの自由端の変位との差が、フィルム構造２１１の厚みよりも大きい場合に、ベント２１３は開放している、又は形成されていると言う。逆に、フラップ２１１ａの自由端の変位とフラップ２１１ｂの自由端の変位との差が、少なくともフィルム構造２１１の厚みよりも小さい場合に、又はフラップ２１１ａの自由端がフラップ２１１ｂの自由端と実質的に重なるか、又は物理的に接触している場合に、ベント２１３は閉鎖している、又は封止されていると言う。

【0019】

図２の（ｂ）に示すように、フィルム構造２１１は、ウェアラブルサウンド装置２０のハウジング１００の中の空間を、ボリューム２３１とボリューム２３２とに仕切る。（第１）ボリューム２３１は、ウェアラブルサウンド装置ユーザの外耳道に接続されているか、又は接続されるものである。（第２）ボリューム２３２は、ウェアラブルサウンド装置２０の周囲環境に接続されているか、又は接続されるものである。アクチュエータ２１２が作動して、フラップ２１１ａの自由端とフラップ２１１ｂの自由端との間のベント２１３を一時的に開放した場合に、ボリューム２３１及び２３２は、ベント２１３を介して接続され、ベント２１３は、ウェアラブルサウンド装置２０の周囲環境をウェアラブルサウンド装置ユーザの外耳道に接続する。これにより、音漏れが発生する可能性がある。ベント２１３が遮断された場合に、ボリューム２３１とボリューム２３２とが実質的に接続解除され、ウェアラブルサウンド装置の周囲環境とウェアラブルサウンド装置ユーザの外耳道が、相互に実質的に分離又は隔離される。ウェアラブルサウンド装置２０を通ったり、そこにはいったりする空気の動きは、ないか、ほとんどない。その後、フィルム構造２１１は周囲のノイズを遮断する物理的障壁として機能する。

【0020】

ベント装置２１０に結合された駆動回路２２０は、ベント装置２１０のアクチュエータ２１２を駆動するように構成され、フィルム構造２１１を制御してベント２１３を形成し、又は、ベント２１３を封止するようにする。例えば、駆動回路２２０は、アクチュエータ２１２の作動部分２１２ａ及び２１２ｂに異なる電圧（又は第１電圧レベルなどの同じ電圧）を印加して、ベント２１３を開放することができ、作動部分２１２ａ及び２１２ｂに同じ電圧（例えば、第２電圧レベル）を印加して、ベント２１３を閉鎖することができる。ただし、本発明はこれに限定されない。駆動回路２２０を使用してベント装置２１０に電圧を印加することで、ウェアラブルサウンド装置２０は、バックグラウンドノイズを低減する閉状態と、音声を通過させる開状態との間で、切り替えが可能である。

【0021】

図３は、本出願の実施形態によるウェアラブルサウンド装置３０の概略図である。ウェアラブルサウンド装置１０と比較して、さらにウェアラブルサウンド装置３０は、コントローラ３３０と感知装置３４０とを備えている。

【0022】

感知装置３４０は、環境条件を検出／監視するように構成され、環境条件のうちあるものは、潜在的なリスク又は活動シナリオを示すものであってよい。感知装置３４０は、音声感知装置（又は音声取得装置）、光感知装置、煙感知装置、動き感知装置、地震感知装置、健康状態感知装置、その他のセンサ、又はそれらの組み合わせなどの環境感知装置であってよい。音声取得装置は、マイクロホン又は装置であってよく、これは、周囲環境からの音声を取り込み、それ以上の処理のためにデジタル形式の信号に変換する。感知装置３４０は、その環境モニタリングに従って感知結果ＳＲ３を生成してよい。

【0023】

感知装置３４０に結合されたコントローラ３３０は、感知結果ＳＲ３に従ってベント（例：２１３）を封止／開放するかを決定するように構成されている。その後、コントローラ３３０は、その判断に応じて制御信号ＣＳ３を使用して、コントローラ３３０に結合された駆動回路（例：２２０）を制御することができる。一実施形態では、制御信号ＣＳ３は単にベントの開放／封止を指示するだけなので、制御信号ＣＳ３の（パッケージ）サイズは小さくてよい。

【0024】

感知結果ＳＲ３により、コントローラ３３０がベント（例：２１３）を開放すると決定した場合に、コントローラ３３０は、ベントを開放するようにベント装置１１０のアクチュエータ（例：２１２）を駆動するために、駆動回路２２０に指示する。例えば、変位を有するように、フラップ（例：２１１ａ）を作動させ、変位を有するように、別のフラップ（例：２１１ｂ）を作動させてよい。２つの変位の差は、フィルム構造の厚み（例：２１１）よりも大きくなる。これに代えて、フラップ（例：２１１ａ）が１つの方向に移動し、別のフラップ（例：２１１ｂ）が反対方向に移動してよい。

【0025】

一実施形態では、コントローラ３３０は、周囲のバックグラウンド状態に基づいて制御信号ＣＳ３を生成し、睡眠中にベントをダイナミックに制御してよい。いくつかの実施形態では、感知結果ＳＲ３によって示される感知量は、周囲のノイズのレベルを表し、ベントが開放する開度は、感知量に関連する。例えば、周囲のノイズが大きいほど、ベントが開放する開度は大きくなる。ベントは、ノイズの多いバックグラウンドでは閉鎖されてよく、騒々しくない（ｎｏｎ－ｎｏｉｓｙ）バックグラウンドでは開放されてよい。ベントは、バックグラウンドの乱れのレベルが中程度である場合に、中間的な閉状態（ｓｅｍｉ－ｃｌｏｓｅ ｓｔａｔｅ）をサポートしてよい。このようにして、ウェアラブルサウンド装置３０のベントは、睡眠の質を向上させるために、大きな音声や音楽以外の音声をフィルタリングしてよい。

【0026】

図４は、本出願の実施形態によるコントローラ４３０の概略図である。コントローラ３３０は、コントローラ４３０により実現してよい。コントローラ４３０は、特徴抽出操作を実行するように構成されている特徴抽出ユニット４３１と、シーン分類操作を実行するように構成されているシーン分類ユニット４３２とを含んでよい。特徴抽出ユニット４３１とシーン分類ユニット４３２とは、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又はハードウェアの組み合わせを使用して実現してよい。例えば、特徴抽出ユニット４３１とシーン分類ユニット４３２とは、制御回路、処理回路（例：ＤＳＰ、デジタルシグナルプロセッサ）又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）により実現してよいが、これに限定されない。

【0027】

特徴抽出ユニット４３１は、特徴抽出ユニット４３１が受領した感知結果（例：ＳＲ３）から特徴を抽出することができる。例えば、感知結果は、いびき、火災アラーム、音楽、又はその他の周囲の音声など、オーディオ音声に関連してよい。これに対応して、デジタル形式での感知結果を、デジタルでの聴覚に基づく特徴抽出を実行することが、聴覚に基づく分析にとって容易である種類の特徴に、特徴抽出ユニット４３１はマッピングすることができる。あるいは、特徴抽出ユニット４３１は、感知結果から特定のキーワード（例：「助けて」又はユーザ名）又は音声パターン（例：救急車のサイレンや火災アラーム）を検出してよい。特徴抽出操作は、高速フーリエ変換又はメル周波数ケプストラム係数を含んでよい。あるいは、特徴抽出ユニット４３１は、デジタル特徴抽出を実行するために、感知結果の強度とスペクトル帯域幅とを抽出してよい。

【0028】

シーン分類ユニット４３２は、特徴抽出ユニット４３１によって抽出された特徴を特徴づけ、その特徴を特定のシーンとして分類することができる。例えば、聴覚シーン分類操作で、シーン分類ユニット４３２は、特徴抽出ユニット４３１によって提供された聴覚に基づく特徴をパターン認識し、周囲の空間（例えば、寝室）を、ノイズのあるバックグラウンド又は騒々しくないバックグラウンドとして分類してよい。ノイズのあるバックグラウンドは、航空／車両交通又はいびきの聴覚オブジェクトを含んでよい。又は、シーン分類操作で、シーン分類ユニット４３２は、特徴抽出ユニット４３１（例えば、感知結果での光放射のスペクトル特性）によって提供される特徴を分析して、火災又は煙の存在を検出／識別し、周囲の空間を危険ゾーン、危険を伴うゾーン（ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｚｏｎｅ）、又は安全ゾーンとして分類してよい。分類に基づいて、シーン分類ユニット４３２は、駆動回路（例：２２０）又はベント装置（例：１１０）への制御信号（例：ＣＳ３）を生成してよい。これにより、コントローラ４３０は、ベントを封止／開放するかを決定し、ベントを規制するために制御信号を出力することができる。

【0029】

図５は、本出願の実施形態によるコントローラ５３０の概略図である。コントローラ３３０は、コントローラ５３０により実現してよい。コントローラ５３０は、特徴抽出操作と、シーン分類操作とを実行するように構成されている人工知能（ＡＩ）ユニット５３３を含んでよい。ユニット４３１及び４３２と同様に、ＡＩユニット５３３は、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又はハードウェアの組み合わせを使用して（例えば、制御／処理回路又はＡＳＩＣを介して）、実現してよい。

【0030】

コントローラ５３０のトレーニング済みＡＩユニット５３３を介して、解釈／認識されようとする感知結果（例：ＳＲ３）が入力された場合に、トレーニング済みＡＩユニット５３３は、その最適化されたパラメータに従って感知結果を推論し、制御信号（例：ＣＳ３）を、駆動回路（例：２２０）又はベント装置（例：１１０）に生成／出力することができる。つまり、コントローラ５３０は、ＡＩユニット５３３からの知識を適用／使用して予測を推論する。ＡＩユニット５３３のＡＩアルゴリズムは、教師あり学習、教師なし学習、又は強化学習を含んでよい。ＡＩユニット５３３のＡＩアルゴリズムは、畳み込みニューラルネットワーク、リカレントニューラルネットワーク、又は長期短期記憶ネットワークなどのニューラルネットワーク層を含んでよい。これにより、コントローラ５３０は、ベントを封止／開放するかを決定し、ベントを規制するために制御信号を出力することができる。

【0031】

図６は、本出願の実施形態によるウェアラブルサウンド装置６０の概略図である。ウェアラブルサウンド装置１０と比較して、さらにウェアラブルサウンド装置６０は、コントローラ６３０を備えている。

【0032】

コントローラ６３０は、指示信号ＤＳ６を受領し、指示信号ＤＳ６に従ってベントを開放／封止するかを決定するように構成されている。その後、コントローラ３３０は、その判断に応じて制御信号ＣＳ３を使用して、駆動回路（例：２２０）を制御することができる。指示信号ＤＳ６は、目覚まし時計信号やホームアラーム指示などのアラーム信号であってよい。指示信号ＤＳ６は、スマートフォンや緊急地震速報システムなどのモノのインターネット（ＩＯＴ）機器によって伝送されてよい。コントローラ６３０とＩＯＴ機器とには、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスが割り当てられてよく、ネットワークを介してデータを転送することができる。

【0033】

図３又は図６では、ウェアラブルサウンド装置３０又は６０は、駆動回路２２０と、フィルム構造２１１を含むベント装置２１０とを備えている。ただし、本発明はこれに限定されない。例えば、図７は、本出願の実施形態によるウェアラブルサウンド装置７０ａ及び７０ｂの概略図である。図７の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれウェアラブルサウンド装置７０ａ及び７０ｂを示す。コントローラ３３０／６３０は、ベントを封止／開放するかを決定するように構成され、ウェアラブルサウンド装置７０ａ又は７０ｂのベント装置１１０は、制御信号ＣＳ３を使用してコントローラ３３０又は６３０により制御され、ベントを形成し、又はベントを封止する。概括的には、本出願（又はウェアラブルサウンド装置７０ａ又は７０ｂ）のベント装置１１０は、ベントを形成し（第１ボリュームと第２ボリュームとを接続する）、又はベントを封止するように制御できる装置を指してよく、これはフィルム構造２１１を含むベント装置２１０に限定されない。ウェアラブルサウンド装置７０ａ又は７０ｂのベント装置１１０は、制御信号ＣＳ３の電圧レベルに応じて、線形に又は非線形に移動できるコンポーネントを含んでよい。例えば、本出願（又はウェアラブルサウンド装置７０ａ又は７０ｂ）のベント装置１１０は、制御信号ＣＳ３の電圧レベルに応じて揺動できる１つのフラップのみを含んでよい。駆動回路２２０は、ウェアラブルサウンド装置７０ａ又は７０ｂに存在しなくてよい。

【0034】

図３，６，又は図７では、ウェアラブルサウンド装置３０，６０，７０ａ又は７０ｂは、コントローラ３３０，６３０、又は感知装置３４０を備えている。ただし、本発明はこれに限定されない。例えば、図８は、本出願の実施形態によるシステム８０Ｓａないし８０Ｓｄの概略図である。

【0035】

図８の（ａ）は、ウェアラブルサウンド装置８０ａと、コントローラ３３０と、感知装置３４０とを含むシステム８０Ｓａを示す。ウェアラブルサウンド装置８０ａは、ウェアラブルサウンド装置１０又は２０により実現してよい。ウェアラブルサウンド装置８０ａのベント装置１１０又は駆動回路２２０は、無線／有線接続を介してウェアラブルサウンド装置８０ａの外部のコントローラ３３０に接続される。無線接続は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４（ＺｉｇＢｅｅ（登録商標））又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）／ＢＬＥなどの短距離接続、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）などの中距離接続、さらにＬＴＥ又は５Ｇなどの長距離接続であってよい。コントローラ３３０と感知装置３４０とは、最も高速なコンピューティング要件を満たし、大容量のバッテリーを有する、スマートフォン、タブレット、又はその他の装置などの電子機器の中に配置されてよい。電子機器のコンピューティング資源を活用すると、全ての（計算）処理を電子機器にオフロードすることで、ウェアラブルサウンド装置８０ａの複雑さ、電力消費を減少させ、バッテリー寿命を延長することができる。また、電子機器のマイクロホン又はその他のセンサを、ウェアラブルサウンド装置８０ａの感知装置３４０として使用してよい。

【0036】

図８の（ｂ）は、ウェアラブルサウンド装置８０ａとコントローラ６３０とを含むシステム８０Ｓｂを示す。ウェアラブルサウンド装置８０ａのベント装置１１０又は駆動回路２２０は、無線／有線接続を介して、ウェアラブルサウンド装置８０ａ外の電子機器の中に配置されたコントローラ６３０に接続されている。

【0037】

図８の（ｃ）は、ウェアラブルサウンド装置８０ｃと感知装置３４０とを含むシステム８０Ｓｃを示す。ウェアラブルサウンド装置８０ｃは、ベント装置２１０と、駆動回路２２０と、コントローラ３３０とを含み、コントローラ３３０は、無線／有線接続を介して、ウェアラブルサウンド装置８０ｃの外部の電子機器の中に配置された感知装置３４０に接続されている。

【0038】

図８の（ｄ）は、ウェアラブルサウンド装置８０ｄと感知装置３４０とを含むシステム８０Ｓｄを示す。ウェアラブルサウンド装置８０ｄは、ベント装置１１０とコントローラ３３０とを含んでよい。コントローラ３３０は、ウェアラブルサウンド装置８０ｄの外部の電子機器の中に配置された感知装置３４０に、無線／有線接続を介して接続される。

【0039】

図９は、本出願の実施形態によるウェアラブルサウンド装置９０の概略図である。ウェアラブルサウンド装置９０は、ベント装置９１０ａ，９１０ｂと音声生成装置９９０とを含んでよく、これらは全てハウジング９００の中に配置してよい。ベント装置９１０ａ，９１０ｂと音声生成装置９９０とは、処理回路に結合してよい。図９に示す実施形態では、ベント装置９１０ａ，９１０ｂを対称に配置してよいが、これに限定されない。ベント装置９１０ａ／ｂは、図２に示すフィルム構造２１１と、フィルム構造２１１を覆う蓋（カバー構造）とを含んでよいが、これに限定されない。音声を生成するように構成された音声生成装置９９０は、音楽やその他のオーディオコンテンツなどのオーディオを、電気入力信号に応答して再生するために使用される、任意の種類の電気音響トランスデューサ（例：スピーカー）であってよい。

【0040】

ウェアラブルサウンド装置、音声生成装置、ベント装置、駆動回路、又は（アクティブノイズキャンセリング）オーディオ装置の詳細又は改変は、米国特許出願第１６／９２０，３８４号，第１７／００８，５８０号，第１７／８４２，８１０号，第１７／３４４，９８０号，第１７／３４４，９８３号，及び第１７／７２０，３３３号に開示されている。これらの開示は、参照により全体がここに組み込まれ、本明細書の一部とされる。

【0041】

一実施形態では、ベント装置（例：１１０）は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）装置であってよい。一実施形態では、アクチュエータ（例：２１２）は、圧電アクチュエータ又はナノスコープ静電駆動（ＮＥＤ）アクチュエータを含んでよい。

【0042】

一実施形態では、感知装置は、加速度計、圧力センサ、高度センサ又は近接センサであってよく、又はこれらを含んでよい。コントローラ（ＤＳＰを内蔵してよい）は、感知装置によって生成される感知結果に従って、ベントを封止／開放するかを決定してよい。

【0043】

要約すると、本発明のウェアラブルサウンド装置でのベントを閉鎖することで、バックグラウンドノイズが外耳道にはいるのを防止することができ、睡眠満足度を向上させることができる。しかし、周囲環境の乱れが少ない場合は、ベントを開放して外耳道の圧力を解放し、さらに良好な環境意識を得ることができる。

【0044】

本発明の教示を保持しつつ、装置及び方法の多数の修正及び変更が行われてよいことを、当業者は容易に観察するものである。従って、上記の開示は、添付された請求項の内容及び範囲によってのみ制限されるものと解釈されるものとする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0045】

【特許文献1】米国特許出願第17/344,983号

【特許文献2】米国特許公開第2020/0211521号

【特許文献3】米国特許公開第2019/0098390号

【特許文献4】米国特許公開第2013/0121509号

【特許文献5】米国特許公開第2016/0176704号

【特許文献6】米国特許公開第2017/0021391号

【特許文献7】米国特許公開第2017/0325030号

【特許文献8】米国特許公開第2020/0213770号

【特許文献9】米国特許公開第2020/0178000号

【特許文献10】米国特許公開第2020/0100033号

【特許文献11】米国特許公開第2019/0039880号

【特許文献12】米国特許公開第2012/0053393号

【特許文献13】米国特許第8,724,200号

【特許文献14】米国特許公開第2019/0349665号

【特許文献15】米国特許公開第2017/0164115号

【特許文献16】米国特許公開第2017/0217761号

【特許文献17】米国特許公開第2007/0007858号

【特許文献18】米国特許公開第2017/0201192号

【特許文献19】米国特許公開第2017/0260044号

【特許文献20】米国特許公開第2013/0223023号

【特許文献21】米国特許公開第2015/0163599号

【特許文献22】韓国特許公開第10-2015-0030691号

【特許文献23】中華人民共和国特許公開第111063790号

【特許文献24】特開2020-31444号

【特許文献25】特開2009-512375号

【特許文献26】韓国特許公開第10-2010-0002351号

【特許文献27】特開平11-307441号

【特許文献28】米国特許公開第2006/0131163号

【特許文献29】米国特許第11,399,228号

【特許文献30】米国特許第11,323,797号

【非特許文献】

【0046】

【非特許文献1】HYONSE KIM ET AL, A slim type microvalve driven by PZT films, Sensors and Actuators A: PHYSICAL, 18 January, 2005, pages 162-171, Vol. 121, Elsevier B. V., XP027806904

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】