特表2023-536283トライポート音響キャビティを有するウェアラブルオーディオデバイス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-08-24
(54)【発明の名称】トライポート音響キャビティを有するウェアラブルオーディオデバイス
(51)【国際特許分類】
H04R 1/28 20060101AFI20230817BHJP
H04R 1/02 20060101ALI20230817BHJP
H04R 1/10 20060101ALI20230817BHJP
【ＦＩ】
H04R1/28 310
H04R1/02 101B
H04R1/10 101
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023506301
(86)(22)【出願日】2021-07-09
(85)【翻訳文提出日】2023-01-30
(86)【国際出願番号】 US2021041056
(87)【国際公開番号】W WO2022026158
(87)【国際公開日】2022-02-03
(31)【優先権主張番号】16/944,819
(32)【優先日】2020-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
２．ＺＩＧＢＥＥ
(71)【出願人】
【識別番号】591009509
【氏名又は名称】ボーズ・コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＢＯＳＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ロバート・ダニエル・ベランガー
(72)【発明者】
【氏名】デイヴィッド－マイケル・ロズポネ
(72)【発明者】
【氏名】クレイトン・ジェフリー・ピプキン
(72)【発明者】
【氏名】マシュー・ジェイ・グリーンウェイ
(72)【発明者】
【氏名】ジョンポール・フィリア・バリオー
【テーマコード（参考）】
5D017
【Ｆターム（参考）】
5D017AD11
5D017AD23
5D017AD36
(57)【要約】
様々な態様は、ポート付きウェアラブルオーディオデバイスを含む。ある実装形態では、ウェアラブルオーディオデバイスは、第１のキャビティと、第２のキャビティと、第３のキャビティと、第１のキャビティと第２のキャビティとの間に配置されたドライバであって、音響出力を提供するように構成されたドライバと、第２のキャビティと第３のキャビティとを接続する第１の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、第３のキャビティに接続された第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートとを含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１のキャビティと、第２のキャビティと、
第３のキャビティと、
前記第１のキャビティと前記第２のキャビティとの間に配置されたドライバであって、音響出力を提供するように構成された前記ドライバと、
前記第２のキャビティと前記第３のキャビティとを接続する第１の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、
前記第３のキャビティに接続された第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、
を備えるウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項2】
前記第２のキャビティに接続された少なくとも１つの質量ポートと、前記第２のキャビティに接続された少なくとも１つの抵抗ポートと、
前記第１のキャビティ、前記第２のキャビティ、前記第３のキャビティ又は周囲、に接続された追加のポートと、
を更に備える請求項１に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項3】
前記追加のポートが質量ポート及び／又は抵抗ポートを含む、請求項２に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項4】
前記第３のキャビティに接続された少なくとも１つの追加の質量ポート及び／又は抵抗ポートを更に備える、請求項１に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項5】
前記少なくとも１つの追加の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、３つ以上の追加の質量ポート及び／又は抵抗ポートを含む、請求項４に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項6】
前記第１の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、前記第３のキャビティ及び／又は周囲に更に接続される、請求項１に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項7】
前記ウェアラブルオーディオデバイスが、オーバーイヤーオーディオデバイス、オンイヤーオーディオデバイス、又はインイヤーオーディオデバイスのうちの１つを備える、請求項１に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項8】
各質量ポート及び／又は抵抗ポートが、ａ）質量ポート、ｂ）抵抗ポート、ｃ）質量ポート及び抵抗ポート、又はｄ）質量性かつ抵抗性の単一ポートを備える、請求項１に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項9】
前記第３のキャビティを画定するカバーを更に備える、請求項１に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項10】
前記第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、前記第３のキャビティから周囲への唯一の出口である、請求項９に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項11】
前記カバーは、前記第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートが周囲に通気するように、前記ウェアラブルオーディオデバイスの最外層の一部である、請求項９に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項12】
前部キャビティに接続された均等化ポートを更に備える、請求項１に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項13】
前記第２のキャビティは、前記第１のキャビティ及び前記第３のキャビティよりも小さい音響容積を有する、請求項１に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項14】
前記第３のキャビティ並びに前記第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、約５００ヘルツ（Ｈｚ）～約２，０００Ｈｚの範囲の周囲雑音の周波数においてユーザの外耳道の受動的減衰を維持する一方で、約５００Ｈｚ未満の周波数においてコンプライアンスを維持する、請求項１に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項15】
前記第３のキャビティ並びに前記第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、約５００Ｈｚ未満の周囲雑音の周波数においてローパスフィルタとして機能する、請求項１４に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項16】
イヤピースのセットであって、イヤピースの各々が、第１のキャビティと、
第２のキャビティと、
第３のキャビティと、
前記第１のキャビティと前記第２のキャビティとの間に配置されたドライバであって、音響出力を提供するように構成された前記ドライバと、
前記第２のキャビティと前記第３のキャビティを接続する第１の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、
前記第３のキャビティに接続された第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、を含み、前記第２のキャビティは、前記第１のキャビティ及び前記第３のキャビティよりも小さい音響容積を有し、
前記第３のキャビティ及び前記第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、約５００ヘルツ（Ｈｚ）から約２，０００Ｈｚの範囲の周囲雑音の周波数においてユーザの外耳道の受動的減衰を維持する一方で、約５００Ｈｚ未満の周波数においてコンプライアンスを維持する、イヤピースのセットを備える、
ウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項17】
前記第２のキャビティに接続された少なくとも１つの質量ポートと、前記第２のキャビティに接続された少なくとも１つの抵抗ポートと、
前記第１のキャビティ、前記第２のキャビティ、前記第３のキャビティ又は周囲、に接続された追加の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、
を更に備える、請求項１６に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項18】
前記第３のキャビティ並びに前記第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、約５００Ｈｚ未満の周囲雑音の周波数においてローパスフィルタとして機能する、請求項１６に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項19】
イヤピースのセットであって、イヤピースの各々が、第１のキャビティと、
第２のキャビティと、
第３のキャビティと、
前記第１のキャビティと前記第２のキャビティとの間に配置されたドライバであって、音響出力を提供するように構成されたドライバと、
前記第２のキャビティと前記第３のキャビティを接続する第１の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、
前記第３のキャビティに接続された第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、を少なくとも部分的に収容するカバーを含み、前記カバーが前記第３のキャビティの外側境界を画定し、
前記第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートが前記第３のキャビティから周囲への唯一の出口であり、前記第３のキャビティ並びに前記第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートが、約５００ヘルツ（Ｈｚ）から約２，０００Ｈｚの範囲の周囲雑音の周波数においてユーザの外耳道の受動的減衰を維持する一方で、約５００Ｈｚ未満の周波数においてコンプライアンスを維持する、イヤピースのセットを備える、
ウェアラブルオーディオデバイス。
【請求項20】
前記カバーは、前記第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートが周囲に通気するように、前記ウェアラブルオーディオデバイスの最外層の一部である、請求項１９に記載のウェアラブルオーディオデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
優先権の主張
本出願は、２０２０年７月３１日に出願された米国特許出願第１６／９４４，８１９号に対する優先権を主張し、この特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２０年７月３１日に出願された米国特許出願第１６／９４４，８１９号に対する優先権を主張し、この特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、概して、ウェアラブルオーディオデバイスに関する。より具体的には、本開示は、ウェアラブルオーディオデバイスにおけるポーティングに関する。
【背景技術】
【0003】
従来のポート付きウェアラブルオーディオデバイスは、特にある範囲の環境にわたって（例えば、より静かな環境とより騒がしい環境の両方において）、貧弱な又は不十分な受動雑音減衰に悩まされ得る。
【発明の概要】
【0004】
下記で言及される全ての実施例及び特徴は、任意の技術的に可能な方式で組み合わせることができる。
【0005】
本開示の様々な実装形態は、ある範囲の環境にわたって望ましい受動雑音減衰及び質量負荷を提供するように構成されたポート付きウェアラブルオーディオデバイスを含む。ある実装形態では、ウェアラブルオーディオデバイスは、第１のキャビティと、第２のキャビティと、第３のキャビティと、第１のキャビティと第２のキャビティとの間に配置されたドライバであって、音響出力を提供するように構成されたドライバと、第２のキャビティと第３のキャビティとを接続する第１の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、第３のキャビティに接続された第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、を含む。
【0006】
いくつかの特定の態様では、ウェアラブルオーディオデバイスは、イヤピースのセットであって、イヤピースの各々は、第１のキャビティと、第２のキャビティと、第３のキャビティと、第１のキャビティと第２のキャビティとの間に配置されたドライバであって、音響出力を提供するように構成されたドライバと、第２のキャビティと前記第３のキャビティを接続する第１の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、第３のキャビティに接続された第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、を含み、第２のキャビティは、第１のキャビティ及び第３のキャビティよりも小さい音響容積を有し、第３のキャビティ及び第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、約５００ヘルツ（Ｈｚ）から約２，０００Ｈｚの範囲の周囲雑音の周波数においてユーザの外耳道の受動的減衰を維持する一方で、約５００Ｈｚ未満の周波数においてコンプライアンスを維持する、イヤピースのセットを備える。
【0007】
他の特定の態様では、ウェアラブルオーディオデバイスは、イヤピースのセットであって、イヤピースの各々は、第１のキャビティと、第２のキャビティと、第３のキャビティと、第１のキャビティと第２のキャビティとの間に配置されたドライバであって、音響出力を提供するように構成されたドライバと、第２のキャビティと第３のキャビティを接続する第１の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、第３のキャビティに接続された第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートと、を少なくとも部分的に収容するカバーを有し、当該カバーが第３のキャビティの外側境界を画定し、第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートが第３のキャビティから周囲への唯一の出口であり、第３のキャビティ及び第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートが、約５００ヘルツ（Ｈｚ）から約２，０００Ｈｚの範囲の周囲雑音の周波数においてユーザの外耳道の受動的減衰を維持する一方で、約５００Ｈｚ未満の周波数においてコンプライアンスを維持する、イヤピースのセットを備える。
【0008】
実装形態は、以下の特徴のうちの１つ、又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。
【0009】
ある態様では、ウェアラブルオーディオデバイスは、第２のキャビティに接続された少なくとも１つの質量ポートと、第２のキャビティに接続された少なくとも１つの抵抗ポートと、第１のキャビティ、第２のキャビティ、第３のキャビティ又は周囲、に接続された追加のポートと、を更に含む。
【0010】
いくつかの場合では、追加のポートは、質量ポート及び／又は抵抗ポートを含む。
【0011】
特定の実装形態では、ウェアラブルオーディオデバイスは、第３のキャビティに接続された少なくとも１つの追加の質量ポート及び／又は抵抗ポートを更に含む。
【0012】
ある態様では、少なくとも１つの追加の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、３つ以上の追加の質量ポート及び／又は抵抗ポートを含む。
【0013】
いくつかの場合では、第１の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、第３のキャビティ及び／又は周囲に更に接続される。
【0014】
特定の態様では、ウェアラブルオーディオデバイスは、オーバーイヤーオーディオデバイス、オンイヤーオーディオデバイス、又はインイヤーオーディオデバイスのうちの１つを含む。
【0015】
ある実装形態では、各質量ポート及び／又は抵抗ポートは、ａ）質量ポート、ｂ）抵抗ポート、ｃ）質量ポート及び抵抗ポート、又はｄ）質量性かつ抵抗性の単一ポートを含む。
【0016】
いくつかの場合では、ウェアラブルオーディオデバイスは、第３のキャビティを画定するカバーを更に含む。
【0017】
ある態様では、第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、第３のキャビティから周囲への唯一の出口である。
【0018】
特定の実装形態では、カバーは、第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートが周囲に通気するように、ウェアラブルオーディオデバイスの最外層の一部である。
【0019】
いくつかの態様では、ウェアラブルオーディオデバイスは、前部キャビティに接続された均等化ポートを更に含む。
【0020】
ある場合には、第２のキャビティは、第１のキャビティ及び第３のキャビティよりも小さい音響容積を有する。
【0021】
特定の態様では、第３のキャビティ並びに第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、約５００ヘルツ（Ｈｚ）～約２，０００Ｈｚの範囲の周囲雑音の周波数においてユーザの外耳道の受動的減衰を維持する一方で、約５００Ｈｚ未満の周波数においてコンプライアンスを維持する。
【0022】
ある実装形態では、第３のキャビティ並びに第２の質量ポート及び／又は抵抗ポートは、約５００Ｈｚ未満の周囲雑音の周波数においてローパスフィルタとして機能する。
【0023】
いくつかの態様では、各質量ポートは、隣接するキャビティ間の空気流を可能にする。
【0024】
本概要の項に記載される特徴を含む、本開示に記載される特徴の２つ以上は、本明細書に具体的に記載されていない実装形態を形成するために組み合わされ得る。
【0025】
１つ以上の実装形態の詳細が、添付図面及び以下の説明において述べられる。他の特徴、目的、及び利点は、本説明及び図面から、並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】様々な実装形態によるオーディオデバイスの概略図である。
【図2】様々な実装形態による他のオーディオデバイスの概略図である。
【図3】様々な実装形態による追加のオーディオデバイスの概略図である。
【図4】様々な実装形態による他のオーディオデバイスの概略図である。
【図5】様々な実装形態によるイヤピースの分解斜視図である。
【図6】様々な実装形態によるイヤピースの部分透視斜視図である。
【0027】
様々な実装形態の図面は必ずしも縮尺どおりではないことに留意されたい。図面は、本開示の典型的な態様のみを示すことを意図するものであり、したがって、発明の範囲を限定するものとみなされるべきではない。図面において、同様の番号付けは、図面間の同様の要素を表す。
【発明を実施するための形態】
【0028】
本明細書に記載されるように、本開示の様々な態様は、概して、ポート付きウェアラブルオーディオデバイスに関する。より具体的には、本開示の態様は、受動雑音減衰及び質量負荷を制御するポート付き外側キャビティを有するウェアラブルオーディオデバイスに関する。従来のポート付きウェアラブルオーディオデバイスと比較すると、様々な実装形態によるポート付きウェアラブルオーディオデバイスは、多くの利点を提供する。例えば、ある範囲の周囲環境（例えば、より静かな環境からより騒々しい環境）にわたって効果的な受動雑音減衰及び質量負荷を提供することによって、ウェアラブルオーディオデバイスは、従来のデバイスと比較したとき、ユーザ体験を向上させることができる。加えて、様々な実装形態によるウェアラブルオーディオデバイスは、高い周囲圧力条件又は変化の著しい周囲圧力条件のいずれかが一般的である航空、軍事、及び他の環境において有益であり得る。
【0029】
図中の共通にラベル付けされた構成要素は、例示目的のために実質的に同等の構成要素であるとみなされ、それらの構成要素の重複する説明は、明確化のために省略する。
【0030】
本明細書で開示される態様及び実装形態は、多種多様なウェアラブルオーディオデバイスに適用可能であり得る。いくつかの場合では、「ヘッドホン」とも総称されるイヤピース（オンイヤーかオフイヤーを問わず）、ヘッドセット、腕時計、眼鏡、オーディオアクセサリ又は衣類（例えば、オーディオ帽子、オーディオバイザー、オーディオジュエリー）、首装着型スピーカ、肩装着型スピーカ、身体装着型スピーカなど、様々な形態因子をとることができる。開示されるいくつかの態様は、オーバーイヤーヘッドホン、オンイヤーヘッドホン、インイヤーヘッドホン（これらの場合、イヤバッドとも呼ばれる）、オーディオ眼鏡又は他の頭部装着型オーディオデバイスなどのパーソナル（ウェアラブル）オーディオデバイスに特に適用可能である。いくつかの例示的な実装形態は、例えば、航空機、航空交通管制（ＡＴＣ）、及び／又はパイロット間通信システムと接続するための航空ヘッドセットを含むオーディオデバイスに関する。しかしながら、航空ヘッドセットは、本明細書で開示される様々な実装形態を利用するように構成されたオーディオデバイスの１つの例示的な形態にすぎない。
【0031】
様々な実装形態に従って説明されるウェアラブルオーディオデバイスは、スマートグラス、スマートウォッチなど、１つ以上の他のウェアラブル電子デバイスにおいて見られる特徴を含むことができる。これらのウェアラブルオーディオデバイスは、１つ以上のカメラ、位置追跡デバイス、マイクロホンなど、追加のハードウェア構成要素を含むことができ、音声認識、視覚認識、及び他のスマートデバイス機能が可能であり得る。本明細書に含まれるウェアラブルオーディオデバイスの説明は、そのようなデバイスにおけるこれらの追加的な能力を除外することを意図するものではない。
【0032】
航空ヘッドセット１００を含むウェアラブルオーディオデバイス１０の一例を図１に示す。特定の場合には、ヘッドセット１００は、各側に少なくとも１つのイヤピース（例えば、イヤカップ）１０５を有するフレームを含み、イヤピースは、ユーザの耳の上に、耳の周りに、又は耳を覆ってフィットする。いくつかの場合では、イヤピース１０５は、ウェアラブルオーディオデバイス１００内の他の構成要素に繋がれるか、又は無線で接続されるように、フレームはオプションである。イヤカップ１０５の各々は、音響トランスデューサ又はスピーカを収容する。ヘッドセット１００はまた、２つのイヤピース（例えば、イヤカップ）１０５を接続するためのヘッドバンド（例えば、オーバーザヘッドブリッジ）１１０も含む。様々な実装形態では、ヘッドセット１００は、少なくとも１つ、いくつかの場合では両方のイヤピース１０５をユーザの耳に近接して位置決めするように構成される。例えば、ヘッドセット１００（及び本明細書で説明されるオーディオデバイス１０の他のヘッドセット形態）は、ユーザによって装着されたときに、イヤピース１０５をユーザの耳に近接して位置決めするように構成され得る。ある場合には、この近接は、イヤピース１０５を耳の上に又は耳を覆って（例えば、イヤカップを用いて）位置決めすること、耳の中に（例えば、イヤバッドを用いて）位置決めすること、耳の上に（例えば、イヤフックを用いて）置くことなどを含む。いくつかの場合では、近接位置決めにより、ユーザの耳が完全に、又は部分的に塞がれるか、まったく塞がれないことがある。
【0033】
いくつかの実装形態では、電子構成要素（例えば、ブームマイクロホンなどのマイクロホン）１１５は、イヤカップ１０５のうちの１つに物理的に接続することができる。ヘッドセット１００は、接続ケーブル１２０を使用して航空機内部通話装置システムに接続することができ、ヘッドセット１００用の１つ以上の制御部を含む制御モジュール１２５も含むことができる。ある場合には、航空機内部通話装置システムへの、及び航空機内部通話装置システムからのアナログ信号は、接続ケーブル１２０によって提供される有線接続を通じて送信される。他の場合、又は追加の場合には、ヘッドセット１００は、制御チップ及び／又は回路、電気音響トランスデューサ、マイクロホン及び関連モジュール、バッテリ及び／又はコネクタなどの電源構成要素、容量性タッチインターフェース構成要素のようなインターフェース構成要素などの電子機器７０を含むことができる。特定の場合には、電子機器７０は、電気音響トランスデューサと連結されたコントローラを含み、コントローラは、オーディオデバイス１０とロックされた位置にあるときに電子構成要素と接続するようにも構成される。
【0034】
電子機器７０は、１つ以上の無線ネットワーク（例えば、ローカルＷｉＦｉネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、又は無線周波数（ＲＦ）接続）を介して接続された１つ以上の他の電子デバイスと通信するように構成された通信構成要素（例えば、無線送受信機（ＷＴ））、並びに増幅構成要素及び信号処理構成要素など、添付図面に具体的に示されていない他の構成要素を含み得ることが更に理解される。電子機器７０はまた、多軸加速度計、ジャイロスコープ、及び／又は磁力計を組み合わせた微小電気機械システム（MEMS）デバイスなどの慣性測定ユニット（IMU）、光学的追跡システムなどの運動及び／又は位置追跡構成要素を含むことができる。
【0035】
図１の例は、アラウンドイヤーイヤピース、すなわちイヤカップを含む航空用ヘッドセットを示す一方で、インイヤーイヤピース又はオンイヤーイヤピースを有するヘッドセットを含む他のフォームファクタを有する航空機用ヘッドセットもまた、本明細書に記載の技術と適合性がある。インイヤーイヤピースを含む例では、オーバーザヘッドブリッジは省略されてもよく、ブームマイクロホンは、ヘッドセットを介して、又は別個の構造を介してユーザに取り付けられてもよい。また、本文書に使用されているヘッドセットという用語は、例えば、イヤホン及びイヤバッドを含む、航空目的で使用され得る様々なタイプの音響デバイスを含む。追加のヘッドセット特徴は、例えば、米国特許出願第１５／２３８，２５９号（「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｕｓｉｎｇ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｈｅａｄｓｅｔｓ」、２０１６年８月１６日出願）に開示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0036】
オーディオデバイス１０又は実装形態に従って開示される他のシステム内の別の構成要素に接続又は連結されたものとして記載される任意の構成要素は、任意の従来の有線接続及び／又は追加の通信プロトコルを使用して通信し得ることが更に理解される。いくつかの場合では、通信プロトコル（複数可）は、無線ローカルエリアネットワーク（local area network、ＬＡＮ）を使用するＷｉ－Ｆｉプロトコル、ＩＥＥＥ ８０２．１１ ｂ／ｇなどの通信プロトコル、セルラーネットワークプロトコル（例えば、第３世代、第４世代、又は第５世代（３Ｇ、４Ｇ、５Ｇのセルラーネットワーク））、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＢＬＥ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＺｉｇＢｅｅ（メッシュＬＡＮ）、Ｚ－ｗａｖｅ（サブＧＨｚメッシュネットワーク）、６ＬｏＷＰＡＮ（軽量ＩＰプロトコル）、ＬＴＥプロトコル、ＲＦＩＤ、超音波オーディオプロトコルなどの、複数のモノのインターネット（internet-of-things、ＩｏＴ）プロトコルのうちの１つを含むことができる。様々な特定の実装形態では、オーディオデバイス１０内に別個に収容された構成要素は、１つ以上の従来の無線送受信機を使用して通信するように構成される。
【0037】
様々な実装形態によるウェアラブルオーディオデバイス１０は、追加のフォームファクタをとることができることが理解される。例えば、図２は、パーソナル通信ヘッドセット（例えば、航空ヘッドセット）の形態のウェアラブルオーディオデバイス１０を示す。「Ａ」又は「Ｂ」が後に続く参照番号は、それぞれ、オーディオデバイス１０の右側又は左側に対応する特徴を示す。オーディオデバイス１０は、弓形部分１３０と、右端部と、左端部とを有するヘッドバンドを含む。右ハウジング１３２Ａ及び左ハウジング１３２Ｂは、ヘッドバンドの右端及び左端にそれぞれ配置される。弓形部分１３０は、左右のハウジング１３２間のオーバーザヘッドブリッジとして機能する。ばねバンド１３４（例えば、ばね鋼）は、右ハウジング１３２Ａから、弓形部分１３０を通って左ハウジング１３２Ｂまで延びる。ばねバンド１３４は、ヘッドバンドがユーザによって装着されている間、ハウジング１３２を互いに向かって（装着者の頭部を通る水平面にほぼ沿って）移動させるためのクランプ力を提供する。左右のハウジング１３２は、より小さい又はより大きい頭部にそれぞれ対応するために、弓形部分１３０に向かって上に、又は弓形部分１３０から離れて下に、ある距離を移動させることができる。
【0038】
パッド（右パッド１３６Ａ又は左パッド１３６Ｂ、一般に１３６）は、各ハウジング１３２に取り付けられ、ヘッドセット１０を頭部に快適に固定するために使用される。本明細書で使用される場合、「パッド」は、加えられた圧力下で縮むこと及び／又は変形することができ、ヘッドバンドを支持する方法でユーザの頭部と接触するように構成される、コンプライアント部材を意味する。いくつかの場合では、オーディオデバイス（ヘッドセット）１０が頭部に装着されるとき、各パッド１３６は、耳の上のその前方端部から、頭部のより下で耳の後ろにあるその後方端部まで延びる。ある場合には、パッド１３６はそれぞれ、ユーザの頭部に接触するための輪郭表面１３８を有する。ブーム１４０は、ハウジングのうちの１つ（例えば、図示されるように、右ハウジング１３２Ａ）の底部付近の回転可能基部１４２から延び、他端に取り付けられたマイクロホン１４４を位置決め及び支持するために使用される。ブーム１４０は、マイクロホン１４４をユーザの口に対して適切な位置に配置するために、その基部１４２を中心に回転させることによって部分的に調整することができる。ブーム１４０は、ハウジング１３２Ａに恒久的に固定されてもよく、又はオーディオデバイス１０が航空用途及び非航空用途（例えば、音楽再生）の両方に使用できるように取り外し可能であってもよい。通信ケーブル用のコネクタ１４６は、右ハウジング１３２Ａの底部から延びる。イヤピース（例えば、イヤバッド）コネクタケーブル１４８は、各ハウジング１３２から一端で延びる。フレキシブルケーブル１４８の反対側の端部は、イヤバッド又は他のタイプのインイヤーヘッドホンなどのイヤピースに接続するのに適している。図２のオーディオデバイス１０の追加の特徴は、米国特許第１０，１８７，７１８号に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0039】
図３は、オーディオ眼鏡２１０を含む追加の例示的なオーディオデバイス１０を示す。図示のように、オーディオ眼鏡２１０は、レンズ領域２３０を有するヘッドバンド（例えば、フレーム）２２０と、レンズ領域２３０から延びる一対のアーム２４０を含み得る。従来の眼鏡と同様に、レンズ領域２３０及びアーム２４０は、ユーザの頭部に置かれるように設計されている。レンズ領域２３０は、度付き、度なし、及び／又は光フィルタリングレンズ、並びにユーザの鼻に置かれるためのブリッジ２６０（パッドを含んでもよい）を含み得る、レンズ２５０のセットを含み得る。アーム２４０は、ユーザのそれぞれの耳に置かれるための輪郭２６５を含み得る。フレーム２２０内には、特定の実装形態による、電子機器７０及びオーディオ眼鏡２１０を制御するための他の構成要素が収容される（又は、構成要素がフレームの境界を越えて延び得るように、実質的に収容される）。電子機器７０は、本明細書のオーディオデバイス１０に関して記載したような１つ以上の電子構成要素の部分、又はそのためのコネクタを含むことができる。いくつかの場合では、電子機器７０の別個のセット又は重複セットがフレームの複数の部分、例えば、フレーム２２０内の対応するアーム２４０のそれぞれに収容される。しかしながら、本明細書に記載されるある構成要素は、単一の形態で存在し得る。
【0040】
図４は、アラウンドイヤーヘッドホン３１０を含む別のオーディオデバイス１０を示す。ヘッドホン３１０は、ユーザの耳を覆って又は耳の上にフィットするように構成された一対のイヤピース（例えば、イヤカップ）３２０を含むことができる。ヘッドバンド３３０は、一対のイヤピース３２０の間に架け渡されており、ユーザの頭部に置かれるように構成されている（例えば、頭頂部を覆って又は頭部の周りに架け渡される）。ヘッドバンド３３０は、いくつかの実装形態ではヘッドクッション３４０を含むことができる。イヤピース３２０の一方又は両方内には、特定の実装形態による、電子機器７０及びヘッドホン３１０を制御するための他の構成要素が収容される。電子機器７０は、本明細書のオーディオデバイス１０に関して記載したような１つ以上の電子構成要素の部分、又はそのためのコネクタを含むことができる。本明細書で説明される多くのウェアラブルオーディオデバイスは、様々な実装形態の特徴を利用することができ、図１～図４を参照して示され説明されるウェアラブルオーディオデバイス１０は単なる例示であることを理解されたい。
【0041】
図５は、様々な実装形態によるイヤピース４００の分解斜視図を示す。イヤピース４００は、例えば、図１の航空ヘッドセットのイヤピース１０５、図２の航空ヘッドセットのコネクタ１４８に連結されたイヤバッド、図３のオーディオ眼鏡の、又は他の方法でオーディオ眼鏡に接続された、オンイヤーイヤピース、オーバーイヤーイヤピース、及び／又は図４に示すヘッドセットのイヤカップ３２０のような、本明細書で図示又は説明される任意のオーディオデバイス１０の一部を形成することができる。図６は、イヤピース４００の一部分の背面（又は、ユーザによって装着されたときの外部）からの部分透過斜視図を示す。図５及び図６を同時に参照する。
【0042】
様々な実装形態の原理を不明瞭にすることを避けるために、イヤピースの多くの従来の構成要素については詳細に記載しない。特に図５に示されるように、様々な実装形態では、イヤピース４００は、第１のシェル４２０によって部分的に囲まれた第１の（又は前部）キャビティ４１０と、第２のシェル４４０によって部分的に囲まれた第２のキャビティ４３０と、第３のシェル４６０によって部分的に囲まれた第３のキャビティ４５０とを含む。音響出力を提供するように構成されたドライバ（又は電気音響トランスデューサ）４７０は、第１のキャビティ４１０と第２のキャビティ４３０との間に配置される。第１のキャビティ４１０は、ドライバ４７０によって出力された音をユーザの耳に結合する。ある実装形態では、第２のキャビティ４３０は、第１のキャビティ４１０及び第３のキャビティ４５０よりも小さい音響容積を有する。特定の実装形態によれば、各キャビティ４１０、４３０、及び／又は４５０の音響容積は、１つ以上のキャビティの機械的容積が音響容積よりも大きくなるように、１つ以上の充填材を使用して調整可能である。これらの場合、所与のキャビティの音響容積は、充填材料、例えば、１つ以上の天然無機化合物を含み得る多孔性発泡体の添加又は除去によって、調節又は他の方法で制御されることができる。
【0043】
本明細書で説明するように、様々な実装形態では、第３のシェル４６０は、イヤピース４００のためのカバーである。すなわち、様々な実装形態では、第３のシェル４６０は、イヤピース４００の最外層の一部であり、（ユーザの耳に対して）第３のキャビティ４５０の後部を画定する。様々な実装形態では、第３のシェル４６０は、ユーザの耳又はユーザの耳に近接する領域に係合するための耳クッション、パッド、又はノズルなどのコンプライアント部材４８０（図６）と連結される。いくつかの場合では、第３のシェル４６０は、コンプライアント部材４８０で封止される（又は、それと封止係合される）。ある実装形態では、本明細書で説明するポート以外の場合に、第３のシェル４６０は、第３のキャビティ４５０からの空気がそれらのポートを通じてのみ周囲環境（又は周囲）４８２に逃げることができるように、第３のキャビティ４５０を封止する。すなわち、これらのポートを除いて、この第３のシェル４６０は、イヤピース４００の外側を封止する。
【0044】
様々な実装形態では、第１の質量ポート及び／又は抵抗ポート４９０は、第２のキャビティ４３０と第３のキャビティ４５０とを接続し、第２の質量ポート及び／又は抵抗ポート５００は、第３のキャビティ４５０に接続される。ある実装形態では、第３のキャビティ４５０は、第２の質量ポート及び／又は抵抗ポート５００によって周囲４８２に結合される。特定の場合には、第２の質量ポート及び／又は抵抗ポート５００は、第３のキャビティ４５０から周囲への唯一の出口である。すなわち、第３のシェル（カバー）４６０がイヤピース４００の最外層の一部であるある実装形態では、第２の質量ポート及び／又は抵抗ポート５００は、周囲に直接通気する。
【0045】
ある実装形態によれば、各質量ポート及び／又は抵抗ポート（例えば、質量ポート及び／又は抵抗ポート４９０、５００）は、ａ）質量ポート、ｂ）抵抗ポート、ｃ）質量ポート及び抵抗ポート、又はｄ）質量性かつ抵抗性の単一ポートを含む。質量ポートの例は、質量ポート管及び摺動質量ポートを含むことができ、抵抗ポートの例は、抵抗ポートスクリーンを含むことができる。両方のタイプのポート、並びに質量ポート及び抵抗ポートの両方を含むか、又は質量特性及び抵抗特性の両方を有するポートは、空気流を妨げる。
【0046】
例示的な一実装形態では、図５に示すように、第１の質量ポート及び／又は抵抗ポート４９０は、第１の質量ポート４９０Ａ（例えば、質量ポート管）、第２の質量ポート４９０Ｂ（例えば、摺動質量ポート）、又は抵抗ポート４９０Ｃ（例えば、抵抗ポートスクリーン又はメッシュ５１０を含む）のうちの１つ以上を含むものとして示されている。質量ポート４９０Ａ、４９０Ｂは、第２のキャビティ４３０内の空気の質量に対して所定の比率で較正される。４９０Ａによって示される質量ポート管の実施例では、管内の容積は、第２のキャビティ４３０内の容積に関連する。４９０Ｂによって示される摺動質量ポートの実施例では、摺動質量の重量は、第２のキャビティ４３０の容積に関連する。ある実装形態では、「第１の質量ポート及び／又は抵抗ポート４９０」という用語は、これらのポートのうちの１つ又は複数を指す。更に、各タイプの質量ポート及び／又は抵抗ポート４９０のうちの１つが図５に示されているが、複数の各タイプ、又は１つ若しくは２つのタイプの質量ポート及び／又は抵抗ポート４９０のみが、例えば、第２のシェル４４０内に配置され得ることが理解される。いくつかの特定の実装形態では、第１の質量ポート及び／又は抵抗ポート４９０は、第３のキャビティ４５０及び／又は周囲４８２に更に接続される。例えば、第１の質量ポート及び／又は抵抗ポートが摺動質量ポート４９０Ｂである場合、その摺動質量ポート４９０Ｂは、第３のシェル４６０内の質量ポート又は開口部（例えば、第３のシェル４６０内に示される質量ポート５００Ａのうちの１つ）と流体接続されることができ、第１のキャビティ４１０から第２のキャビティ４３０の中へ、又は第２のキャビティ４５０を通って周囲４８２へ、のいずれかの、第２のキャビティ４３０からの空気流を可能にする。
【0047】
いくつかの実装形態では、図５及び図６に示すように、第２の質量ポート及び／又は抵抗ポート５００は、質量ポート５００Ａ（例えば、摺動質量ポート）又は抵抗ポート５００Ｂ（例えば、図示されていない抵抗ポートスクリーン又はメッシュを含む）のうちの１つ以上を含むように示されている。この例では、複数の質量ポート５００Ａ、例えば２つ以上の質量ポート５００Ａが示されており、図６の特定の描写では４つが示されている。他の実装形態では、第３のキャビティ４５０から周囲４８２への空気流を可能にするために、最大８つの質量ポート５００Ａが第３のキャビティ４５０に連結される（例えば、第３のシェル４６０に一体化されるか、又は他の方法で連結される）。質量ポート及び／又は抵抗ポート５００の別個の構成（例えば、数、サイズ及び／又は位置）は、様々な実装形態による同様の性能利益を達成するために使用され得ることが理解される。ある実装形態では、所与のカットオフ周波数、ダイナミックレンジ、及び直線性パラメータについて、質量ポート及び／又は抵抗ポート５００の数を調整することは、これらのパラメータを維持するために、質量ポート及び／又は抵抗ポート５００の各々のサイズを調整することを含む。単一の抵抗ポート５００Ｂが示されているが、様々な実装形態では、イヤピース４００は、第３のキャビティ４５０に接続された（例えば、第３のシェル４６０内に位置する）２つ以上の抵抗ポート５００Ｂを含む。特定の実装形態では、最大３つ、いくつかの場合では４つの抵抗ポート５００Ｂが、第３のキャビティ４５０と周囲４８２との間に配置される。
【0048】
様々な実装形態が、例えば、米国特許第９，７６２，９９０号（「Ｈｅａｄｓｅｔ Ｐｏｒｔｉｎｇ」）に記載されているような、前部キャビティ及び後部キャビティを含む従来のイヤピースに対して利点を提供することができることが理解され、この米国特許は参照によりその全体が組み込まれる。前部キャビティ及び後部キャビティを有するいくつかの従来のポート付きイヤピースと同様に、様々な実装形態によるイヤピース４００は、第１のキャビティ５１０に接続された少なくとも１つの均等化ポート（図示せず）を含むことができる。これらの従来のポート付きイヤピースはまた、第２のキャビティ４３０に接続された少なくとも１つの質量ポート及び少なくとも１つの抵抗ポートを含むことができる。いくつかの場合では、質量ポートは、質量ポート４９０Ａなどの質量ポート管、又は質量ポート４９０Ｂなどの摺動質量ポートを含む。ある場合には、抵抗ポートは、抵抗ポート４９０Ｃと同様の遮蔽ポートを含む。本明細書で説明するように、様々な実施態様において、イヤピース４００は、第１のキャビティ４１０、第２のキャビティ４３０、第３のキャビティ４５０、又は周囲４８２に接続された、追加のポート（例えば、本明細書に記載のような質量ポート及び／又は抵抗ポート）を含むこともできる。封止された第３のキャビティ４５０並びに第１及び第２の質量ポート及び／又は抵抗ポート４９０、５００の構成は、従来のイヤピース及び関連するヘッドセットと比較したとき、イヤピース４００の機能性を向上させることができる。
【0049】
様々な実装形態では、イヤピース４００は、従来のオーディオデバイスに対して著しい性能利益及び／又はユーザ経験利益を提供することができる。例えば、いくつかの場合では、第３のキャビティ４５０並びに第２の質量ポート及び／又は抵抗ポート５００は、約５００ヘルツ（Ｈｚ）～約２，０００Ｈｚの範囲の周囲雑音の周波数においてユーザの外耳道の受動的減衰を維持する一方で、約５００Ｈｚ未満の周波数においてコンプライアンスを維持する。すなわち、イヤピース４００は、受動的減衰及び／又はコンプライアンスの望ましいレベルを維持するために、変化する音響環境に適応するように構成される。特定の例では、第３のキャビティ４５０並びに第２の質量ポート及び／又は抵抗ポート５００は、約５００Ｈｚ未満の周囲雑音の周波数においてローパスフィルタとして機能する。いずれにしても、イヤピース４００は、従来のオーディオデバイスに対してユーザ体験を向上させる。
【0050】
様々な実装形態では、互いに「連結」されているとして説明される構成要素は、１つ以上のインターフェースに沿って接合することができる。いくつかの実装形態では、これらのインターフェースは、別個の構成要素間の接合部を含むことができ、他の場合には、これらのインターフェースは、強固に及び／又は一体的に形成された相互接続部を含み得る。すなわち、いくつかの場合では、互いに「連結された」構成要素は同時に形成されて、単一の連続部材を画定することができる。しかしながら、他の実装形態では、これらの連結された構成要素は、別個の部材として形成され得、その後、既知のプロセス（例えば、はんだ付け、締結、超音波溶接、接合）によって接合され得る。様々な実装形態では、「連結された」と記載される電子構成要素は、これらの電子構成要素が互いにデータを通信することができるように、従来の有線及び／又は無線手段を介してリンクさせることができる。更に、所与の構成要素内の下位構成要素は、従来の経路を介してリンクされていると考えることができるが、必ずしも図示されない。
【0051】
本明細書に具体的に記載されていない他の実施形態もまた、以下の特許請求の範囲内にある。本明細書に記載される異なる実装形態の要素は、上記に具体的に記載されていない他の実施形態を形成するために組み合わされ得る。要素は、本明細書に記載される構造の動作に悪影響を及ぼすことなく、本明細書に記載される構造から除かれ得る。更にまた、様々な別個の要素は、本明細書に記載される機能を実施するために、１つ以上の個々の要素へと組み合わされ得る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【国際調査報告】