ES2899909T3 - Auricular - Google Patents

Abstract

Un auricular (300), que comprende: un cuerpo (360) formado de un material de polímero, teniendo el cuerpo (360) una porción (410) exterior y una porción (440) interior configurada para ubicarse en un oído (5); un transductor (310) acústico; y una guía (305) de onda acústica que comprende una cavidad en el material de polímero del cuerpo (360) para acoplar ondas sonoras desde el transductor (310) acústico al oído (5), teniendo la guía (305) de onda acústica un extremo (315) exterior provisto por una abertura en la porción (410) exterior del cuerpo (360) y un extremo (320) interior provisto por una abertura en la porción (440) ) interior del cuerpo (360), estando al menos el extremo (320) interior abierto, en donde el transductor (310) acústico está montado en la porción (410) exterior del cuerpo (360) y está dispuesto en el extremo (315) exterior de la guía (305) de onda acústica, en donde la guía (305) de onda acústica tiene un cuello (340) entre el extremo (315) exterior y el extremo (320) interior, teniendo la guía (305) de onda acústica una sección transversal en el cuello (340) que es más pequeña que una sección transversal en cada uno del extremo (315) exterior y el extremo (320) interior, y en donde la guía (305) de onda acústica incluye una curva (350) y el cuello (340) está ubicado en la curva (350).

Description

DESCRIPCIÓN

Auricular

Campo de la invención

Esta invención se relaciona con auriculares, también conocidos como monitores en el oído.

Antecedentes de la invención

Un auricular o monitor en el oído es un tipo de audífono en el cual al menos una parte del dispositivo está diseñado para insertarse en el oído humano. Debido a que se colocan parcialmente dentro del oído, la comodidad es una consideración importante para los auriculares. Y, como con todos los audífonos, también es deseable proporcionar una reproducción de audio de alta calidad.

Se conocen monitores en el oído personalizados, en los cuales la superficie exterior del audífono intraural se personaliza para ajustarse al oído de un usuario individual. Esto puede requerir que se tome una impresión del oído. La parte del auricular que se ajusta en el oído entonces se moldea o conforma para que coincida con la impresión. Esta personalización puede aumentar la comodidad para el usuario, debido a que la superficie exterior del auricular sigue los contornos particulares de su oído.

Se proporcionará ahora un breve resumen de la anatomía del oído, con referencia a las figuras 1 y 2. El oído externo consiste en la aurícula (o pinna) y el meato acústico externo (o canal auditivo) 40. El hélix 12 es el borde de la aurícula. Una segunda característica curva, denominada antihélix 16 es aproximadamente paralela y delantera del hélix 12. En su extremo superior, el antihélix se divide en un crus 24 inferior (anterior) y un crus 26 superior (posterior). Entre estos hay una depresión denominada fosa 27 triangular. La escafa 28 es una depresión estrecha entre el hélix 12 y antihélix 14. Delante del antihélix 16 se define una cavidad denominada la concha 30, que está parcialmente dividida por el crus hélix 14 en una parte superior, la concha 34 cymba, y una parte inferior, la concha 32 cavum. Delante del cavum 32, el trago 22 se proyecta hacia atrás sobre el canal 40 auditivo. El antitrago 20 es opuesto al trago 22 en la parte trasera. Entre estos se define la incisura anterior auris (o muesca intertrágica) 18. El lóbulo 10 de oído está por debajo de este. Como se ve en la figura 2, el canal 40 auditivo se extiende desde la parte inferior de la concha 30 hasta la membrana timpánica (o tímpano) 75. El canal 40 auditivo forma una curva en forma de S, que se extiende primero hacia adentro, hacia adelante y ligeramente hacia arriba; luego, después de la primera curva 60, hacia adentro y hacia atrás; y finalmente hacia adentro, hacia adelante, y ligeramente hacia abajo. Está formado parcialmente por cartílago 65 y parcialmente por hueso 50, revestido con una delgada capa de piel. En el oído interno, la cóclea 70 es una cámara de hueso cónica, en forma de espiral, hueca. La cóclea 70 comprende el órgano sensorial para la audición. Aquí, las vibraciones acústicas detectadas para producir la percepción del sonido. La piel dentro del oído interno es la más delgada en el cuerpo. La cóclea 70 está llena de alrededor de 18,000 pelos diminutos, que transmiten impulsos eléctricos al cerebro para producir la sensación de audición. Un ruido fuerte puede dañar estos pelos, que puede ser permanente. Esto provoca pérdida de audición y tinnitus. El documento US 4,442,668 divulga un dispositivo de montaje de tapones para oídos adaptado para soportar equipo de telecomunicaciones electrónicas así como otras ayudas de audio y visuales. El documento CN204014070U divulga un auricular personalizado con base en la técnica de impresión 3D que comprende un tubo de sonido.

Resumen de la invención

La invención está definida por las reivindicaciones.

El presente inventor ha reconocido que sigue existiendo una necesidad de una calidad de audio mejorada, y que esto puede abordarse optimizando una conformación interna del auricular, en lugar de solo su conformación externa. De acuerdo con realizaciones, la conformación de la guía de onda acústica está diseñada para mejorar el acoplamiento de ondas sonoras (vibraciones acústicas) desde un transductor al oído del usuario. Este acoplamiento mejorado puede resultar en una menor atenuación del sonido (percibido como volumen mejorado), mejor fidelidad de reproducción de audio (percibida como una sensación de ser una experiencia de audio envolvente similar a una experiencia de audio en vivo), o ambos.

La sección transversal puede tomarse en un plano perpendicular a un eje de la guía de onda que conecta los extremos abiertos. Este eje puede ser curvo, si la guía de onda es curva.

El tamaño de la sección transversal de la guía de onda puede definirse por su dimensión lineal máxima, su dimensión lineal mínima, o su área. Típicamente, todas estas medidas estarán correlacionadas.

La guía de onda acústica es preferiblemente una cavidad hueca llena de aire. El tamaño de la sección transversal en una posición dada entre el extremo exterior y el extremo interior representa la cantidad de espacio en la cavidad, en esa posición.

El extremo exterior de la guía de onda acústica también puede estar abierto, además del extremo interior.

El transductor acústico puede ser un altavoz. El altavoz puede comprender un diafragma, que mira hacia el extremo exterior de la guía de onda acústica. Un espacio detrás del diafragma está preferiblemente en comunicación fluida con el aire fuera del oído. En particular, el auricular puede comprender una cubierta en la parte posterior del altavoz y se pueden proporcionar orificios de aire en esta cubierta. Esto puede permitir un mayor movimiento del diafragma que un recinto sellado.

El cuello define una constricción en la sección transversal de la guía de onda acústica. La guía de onda acústica tiene preferiblemente su sección transversal más pequeña en el cuello. El extremo exterior de la guía de onda es típicamente más grande en sección transversal que el extremo interior.

La guía de onda acústica preferiblemente se ahúsa entre el extremo exterior y el cuello, y se ahúsa entre el extremo interior y el cuello.

Aquí, ahusado significa una sección transversal que se reduce gradualmente. La guía de onda acústica se ahúsa entre el extremo exterior y el cuello, y se ensancha entre el cuello y el extremo interior. Ensanchado significa una sección transversal que se expande gradualmente. El ahusamiento (o ensanchamiento, respectivamente) es preferiblemente suave y, en particular, la superficie interior de la guía de onda acústica es preferiblemente una superficie curva suave - por ejemplo, no exhibe ninguna esquina ni borde. La guía de onda acústica puede tener por lo tanto una conformación tridimensional que puede aproximarse mediante una conformación de reloj de arena.

La guía de onda acústica comprende preferiblemente una porción cilíndrica ubicada entre el extremo exterior y el cuello. La sección transversal de la guía de onda acústica es constante a lo largo de la porción cilíndrica. La guía de onda acústica puede comprender porciones no cilíndricas antes de la porción cilíndrica o después de la porción cilíndrica o ambas. Las porciones no cilíndricas antes y/o después de la porción cilíndrica pueden ahusarse. La porción cilíndrica inicia preferiblemente en el extremo exterior de la guía de onda acústica. Por lo tanto, no hay ninguna porción de la guía de onda acústica antes de la porción cilíndrica a lo largo del eje desde el extremo exterior al extremo interior.

La guía de onda acústica incluye una curva.

El cuello está ubicado en la curva.

El auricular comprende un cuerpo formado de material de polímero, y en donde la guía de onda acústica comprende una cavidad en el material de polímero.

Al menos parte del cuerpo puede configurarse para insertarse en el oído. Se puede conformar una superficie exterior del cuerpo para acoplarse con el oído.

La guía de onda acústica puede estar formada por la cavidad, que puede estar definida por una superficie interior del cuerpo.

El grosor del cuerpo, entre la superficie interior y la superficie exterior, típicamente no es uniforme.

El transductor acústico está montado en una porción exterior del cuerpo.

El cuerpo puede comprender: una porción media ubicada hacia adentro de la porción exterior; una porción curva ubicada hacia adentro de la porción media; y una porción interior ubicada hacia adentro de la porción curva.

Aquí, exterior, medio, e interior se refieren a posiciones con respecto al oído. "Hacia adentro" significa más cerca del oído o más adentro del oído.

La porción curva puede configurarse para acoplarse con la primera curva en un oído humano.

La porción interior está configurada preferiblemente para acoplarse con el canal auditivo (el meato acústico externo) hacia adentro de la primera curva del oído. La porción interior puede estar configurada para acoplarse con uno o más (o todos) de: el meato acústico externo cartilaginoso, el cavum, o el meato acústico externo óseo.

El acoplamiento de la porción interior con la pared del canal auditivo puede ayudar a promover la conducción sólida de vibraciones acústicas en el oído, también conocida como "conducción ósea". Las vibraciones pueden conducirse desde la porción interior del cuerpo de auricular hasta la pared del canal auditivo, desde allí a través de la piel o cartílago hasta el hueso temporal (la base del cráneo), y desde el hueso temporal hasta la cóclea (oído interno).

La curva de la guía de onda acústica se forma preferiblemente en la porción curva del cuerpo.

El cuello de la guía de onda acústica está ubicado en la porción curva del cuerpo.

El cuerpo opcionalmente comprende además un lóbulo sobresaliente para acoplarse con el cymba (concha cymba) de un oído humano.

El lóbulo puede proyectarse desde la porción exterior del cuerpo, hacia adentro, por encima y/o hacia la parte trasera de la cavidad que forma la guía de onda acústica.

El cuerpo puede estar formado de material de polímero que tenga diferente dureza en diferentes porciones del cuerpo.

Puede cumplirse al menos una de las siguientes condiciones, o cualquier combinación de dos o más de las siguientes condiciones: la porción exterior es más dura que cada una de la porción media, la porción curva, y la porción interior; la porción interior es más blanda que cada una de la porción exterior, la porción media, y la porción curva; la porción media es más dura que la porción curva.

Una porción exterior más dura puede proporcionar mayor rigidez. Una porción interior más blanda puede facilitar la conducción sólida de vibraciones acústicas a la pared del canal auditivo (promoviendo conducción ósea). La dureza que disminuye gradualmente, desde la porción exterior hasta la porción interior puede mejorar la conducción sólida de vibraciones acústicas hacia la porción interior (y desde allí hasta la pared del canal auditivo). Esto también puede proporcionar más comodidad al usuario.

La dureza se puede determinar mediante el durómetro Shore, usando escala Shore A.

Preferiblemente, la porción exterior tiene un durómetro Shore en el rango mayor que o igual a 30 y menor que o igual a 50. Preferiblemente, la porción media tiene un durómetro Shore en el rango mayor que o igual a 20 y menor que o igual a 30. Preferiblemente, la porción curva tiene un durómetro Shore en el rango mayor que o igual a 10 y menor que o igual a 20. Preferiblemente, la porción interior tiene un durómetro Shore en el rango mayor que o igual a 6 y menor que o igual a 10.

En otras realizaciones, la porción exterior tiene un durómetro Shore en el rango mayor que o igual a 25 y menor que o igual a 50. Preferiblemente, la porción media tiene un durómetro Shore en el rango mayor que o igual a 15 y menor que o igual a 25. Preferiblemente, la porción interior tiene un durómetro Shore en el rango mayor que o igual a 8 y menor que o igual a 15.

El material de polímero preferiblemente comprende silicona.

Se proporciona además un par de auriculares que comprenden un auricular izquierdo y un auricular derecho, cada uno como se resume anteriormente, siendo la conformación de la guía de onda acústica en el auricular izquierdo una imagen especular de la conformación de la guía de onda acústica en el auricular derecho, en donde el cuerpo del auricular izquierdo no es una imagen especular del cuerpo del auricular derecho.

Si un usuario tiene oídos izquierdo y derecho de diferentes conformaciones o tamaños entonces la superficie exterior del cuerpo de cada auricular debe ser conformada para coincidir con el oído respectivo. Sin embargo, con el fin de crear una percepción equilibrada del sonido puede ser beneficioso que las guías de ondas acústicas sean sustancialmente idénticas en ambos auriculares (de tal manera que la guía de onda derecha sea una imagen especular de la guía de onda izquierda). Con el fin de asegurar un ajuste satisfactorio, las guías de ondas acústicas sustancialmente idénticas pueden formarse con base en las mediciones del más pequeño de los dos canales auditivos de un usuario.

De acuerdo con otro aspecto se proporciona un método de fabricación de un auricular como se resume anteriormente, comprendiendo el método las etapas de:

(i) determinar la conformación del canal auditivo de un usuario individual; y

(ii) fabricar el cuerpo del auricular de tal manera que al menos una parte del exterior del cuerpo sea sustancialmente idéntica a dicha conformación determinada.

Preferiblemente, todo el exterior del cuerpo es sustancialmente idéntico a la conformación determinada del oído.

La etapa (ii) de fabricar el cuerpo puede comprender dimensionar el extremo interior del cuerpo de tal manera que sea más pequeño que el tamaño de una sección transversal correspondiente del canal auditivo del usuario individual en el cual yace el extremo interior del cuerpo cuando el auricular es usado por el usuario individual, de tal manera que el extremo interior del cuerpo no entre en contacto con la piel del canal auditivo del usuario individual.

El extremo interior del cuerpo preferiblemente puede estar dimensionado para estar entre 50% y 99% del tamaño de la sección transversal correspondiente del canal auditivo del usuario individual.

El extremo interior del cuerpo puede estar dimensionado de tal manera que sea más pequeño que el tamaño de la sección transversal más pequeña de la porción del canal auditivo del usuario en la cual yace el cuerpo cuando el auricular es usado por el usuario individual. El extremo interior del cuerpo puede estar dimensionado preferiblemente para estar entre 50% y 99% del tamaño de la sección transversal más pequeña.

El extremo interior del cuerpo está preferiblemente dimensionado de tal manera que la superficie exterior del cuerpo entre el extremo interior y la curva no entre en contacto con la piel del canal auditivo del usuario individual.

Puede fabricarse un par de auriculares aplicando el método descrito anteriormente de fabricación de un auricular para producir un auricular izquierdo para el canal auditivo izquierdo del usuario individual y un auricular derecho para los canales auditivos derechos del usuario individual.

La conformación de la guía de onda acústica para ambos de los auriculares puede formarse con base en el más pequeño de los canales auditivos izquierdo y derecho del usuario individual.

El tamaño de los extremos interiores del cuerpo de ambos auriculares puede ser el mismo. Los extremos interiores del cuerpo de ambos auriculares pueden estar dimensionados para estar entre 50% y 99% del tamaño de la sección transversal correspondiente del más pequeño de los canales auditivos izquierdo y derecho del usuario individual.

Los extremos interiores del cuerpo de ambos auriculares pueden estar dimensionados de tal manera que sean más pequeños que el tamaño de la sección transversal más pequeña de las porciones de ambos de los canales auditivos del usuario en las cuales yace el cuerpo de cada auricular cuando el par de auriculares es usado por el usuario individual.

Los extremos interiores del cuerpo de ambos auriculares pueden estar dimensionados para estar entre 50% y 99% del tamaño de la sección transversal más pequeña.

Los extremos interiores del cuerpo de ambos auriculares pueden estar dimensionados de tal manera que la superficie exterior del cuerpo entre el extremo interior y la curva de cada auricular no entre en contacto con la piel del canal auditivo respectivo del usuario individual. La etapa (i) de determinar la conformación puede comprender al menos uno de: un escaneo 3D; y tomar una impresión del oído.

La etapa (ii) de fabricar el cuerpo comprende opcionalmente al menos uno de: imprimir en 3D un molde para moldear el material de polímero; e imprimir en 3D el material de polímero.

La impresión 3D se puede usar para conformar directamente el material de polímero en la conformación personalizada deseada para que se ajuste en el oído. Alternativamente, la impresión 3D se puede usar para conformar un molde, y el molde se puede usar luego para moldear el material de polímero y hacer el cuerpo en la conformación personalizada deseada.

El método puede comprender además: determinar el tamaño más grande de transductor acústico que se ajustará al oído, con base en la conformación determinada en la etapa (i); y fabricar el auricular usando un transductor acústico de dicho tamaño más grande.

El transductor acústico - por ejemplo, altavoz - que se usa en el auricular puede configurarse para ajustarse en un espacio definido por la combinación de la concha e incisura (muesca intertrágica) del oído. En general, cuanto más grande sea el transductor, mejor será el auricular para generar vibraciones acústicas y acoplarlas (a través de conducción aérea y/o conducción sólida) al oído. De este modo, la calidad de reproducción de audio se puede aumentar al aumentar el tamaño de transductor.

De acuerdo con otro aspecto, se proporciona un kit de partes para ensamblar en un auricular como se resume anteriormente. El kit puede comprender una primera parte y una segunda parte. La primera parte aloja el transductor acústico y define una primera porción de la guía de onda acústica que incluye el extremo exterior de la guía de onda acústica. La segunda parte define una segunda porción de la guía de onda acústica que incluye el extremo interior. La primera porción de la guía de onda acústica definida por la primera parte puede incluir la porción cilíndrica resumida anteriormente. El kit puede comprender además una tercera parte para acoplarse con el oído exterior de un usuario. Aunque la tercera parte no define parte de la guía de onda acústica, ayuda a asegurar el auricular en su lugar cuando está en uso.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá ahora a modo de ejemplo con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales:

La figura 1 ilustra la anatomía externa del oído;

La figura 2 es un diagrama en corte que ilustra la anatomía externa e interna del oído;

La figura 3 muestra un auricular derecho de acuerdo con una realización;

La figura 4 muestra el cuerpo de silicona de un auricular derecho de acuerdo con una realización, desde una vista frontal;

La figura 5 muestra el cuerpo de silicona de la figura 4, desde una vista lateral;

La figura 6 es una vista desde el lado opuesto a la figura 5;

La figura 7 muestra las dos mitades del auricular de las figuras 4-6 en sección transversal;

La figura 8 es un diagrama esquemático que ilustra un auricular de acuerdo con una realización en sección transversal, en su lugar en el oído;

La figura 9 es un diagrama esquemático que ilustra la propagación de ondas sonoras a través de la guía de onda acústica de un auricular de acuerdo con una realización;

La figura 10 ilustra el principio de la guía de onda acústica en términos simplificados; y

La figura 11 es un dibujo en corte que muestra esquemáticamente cómo un auricular de acuerdo con una realización se acopla con el oído de un usuario.

Debe anotarse que estas figuras son esquemáticas y no necesariamente dibujadas a escala. Las dimensiones y proporciones relativas de partes de estas figuras se han mostrado exageradas o en tamaño reducido, en aras de la claridad y conveniencia en los dibujos.

Descripción detallada

Se describirán ahora auriculares de ejemplo de acuerdo con una realización, con referencia a las figuras 3-11. El auricular 300 comprende un transductor 310 acústico, que en esta realización es un altavoz. Las señales eléctricas se suministran al altavoz mediante un cable 312 y el altavoz convierte las señales eléctricas en vibraciones acústicas. El auricular acopla estas vibraciones en el oído de un usuario. En particular, el auricular comprende una guía 305 de onda acústica, que es una cavidad llena de aire para acoplar ondas sonoras desde el altavoz al oído. Esta guía 305 de onda tiene un extremo 320 interior que está conformado y dispuesto para ajustarse en el oído 5. Un extremo 315 exterior de la guía 305 de onda está acoplado al transductor 310 acústico. Las ondas sonoras generadas por el transductor 310 recorren a través del aire dentro de la guía 305 de onda acústica para entrar en el canal 40 auditivo. Esta transmisión de ondas sonoras al oído usando aire como el medio se denomina como conducción aérea.

La guía 305 de onda acústica tiene un cuello 340 entre su extremo 315 exterior y extremo 320 interior. La sección transversal de la guía de onda en el cuello 340 es más pequeña que su sección transversal en el extremo 315 exterior y también es más pequeña que su sección transversal en el extremo 320 interior. En particular, el área de sección transversal de la cavidad que forma la guía 305 de onda es grande en el extremo 315 exterior, pequeña en el cuello 320 y de tamaño medio en el extremo 320 interior. La guía 305 de onda acústica se ahúsa entre el extremo 315 exterior y el cuello 340 y también se ahúsa entre el extremo 320 interior y el cuello 340. En particular, el área de sección transversal de la guía 305 de onda se vuelve gradualmente más pequeña, moviéndose a lo largo de un eje longitudinal de la guía de onda desde el extremo 315 exterior hasta el cuello 340. De manera similar, el área de sección transversal disminuye gradualmente moviéndose a lo largo del eje longitudinal desde el extremo 320 interior hasta el cuello 340. De este modo, el cuello 340 es la parte más estrecha de la guía 305 de onda y tiene el área de sección transversal más pequeña. Al ahusarse gradualmente, la conformación de la guía 305 de onda evita discontinuidades agudas, tales como esquinas o bordes, que podrían causar reflejo no deseado de ondas sonoras. Como se ilustra en las figuras 7­ 9, la guía 305 de onda tiene una curva 350, donde está ubicado el cuello 340. La conformación de la guía 305 de onda acústica puede por lo tanto considerarse como algo similar a un reloj de arena o a dos segmentos cónicos acoplados en conjunto en sus extremos estrechos, con una curva ubicada en o cerca del punto más estrecho.

En una realización alternativa (no se ilustra), la guía de onda acústica comprende una porción cilíndrica que inicia en el extremo exterior de la guía de onda acústica y que está ubicada entre el extremo exterior y el cuello de la guía de onda acústica.

La figura 10 ilustra, en forma esquemática simplificada, el principio mediante el cual se cree que las ondas sonoras se propagan en la guía 305 de onda acústica. El modelo 1000 de guía de onda simplificado de la figura 10 consiste en dos segmentos 1002 y 1004 cónicos, acoplados en sus extremos estrechos. Sin desear limitarse a ninguna teoría, se cree que las ondas 1010 de audio que entran en el primer cono 1002 se "comprimen" hasta la parte más estrecha de la guía de onda y luego se expanden de nuevo para emerger desde el segundo cono 1004 en una forma sustancialmente idéntica a esa de las ondas de audio que entraron. Se cree que esto se produce a través del mecanismo de difracción. De manera similar, en la guía 305 de onda real, se cree que las ondas sonoras se difractan alrededor de la curva 350 en el cuello 340. De este modo, sin desear limitarse a ninguna teoría, se cree que el frente de onda acústica siempre está recorriendo en una dirección aproximadamente paralela a un eje longitudinal curvo, desde el extremo 315 exterior de la guía 305 de onda hasta el extremo 320 interior, a través del cuello 340. Esto se ilustra en la figura 9.

Se cree que la inclusión de una porción cilíndrica entre el extremo exterior y el cuello de la guía de onda acústica tiene el efecto de formar una cámara de resonancia. Sin desear limitarse a ninguna teoría, se cree que tal cámara de resonancia puede amplificar reflejos parciales dentro de la guía de onda usando resonancia, imitando de esa manera la forma en que muchos sonidos, tales como la voz humana y diversos instrumentos musicales, se producen naturalmente y pueden aumentar la conducción ósea. Por lo tanto se cree que la inclusión de la cámara de resonancia añade una profundidad más realista al sonido experimentado por el usuario del auricular.

La superficie exterior del cuerpo 360 de auricular se ve mejor en las figuras 3-6. En esta realización, el cuerpo 360 del auricular está formado por un material de polímero - específicamente, silicona. La guía 305 de onda acústica está formada por una cavidad en la silicona. De este modo, la superficie interior del cuerpo 360 define la conformación de la guía 305 de onda. El transductor 310 acústico está unido al cuerpo 360 en una porción 410 exterior del cuerpo. La silicona de la porción 410 exterior puede moldearse para acoplarse con el transductor 310 y el transductor 310 puede tener proyecciones o clips (no se muestran) para facilitar el acoplamiento seguro con la silicona moldeada. Puede ser ventajoso que la silicona de la porción exterior sea relativamente gruesa. Se cree que esto facilita un fuerte acoplamiento de vibraciones desde el transductor 310 al material sólido del cuerpo 360 y al espacio de aire de la guía 305 de onda. La porción 410 exterior está formada de silicona relativamente dura, que tiene una dureza Shore A en el rango 30 a 50. El cuerpo 360 también tiene una porción 420 media ubicada directamente hacia adentro de la porción exterior; una porción 430 curva, ubicada directamente hacia adentro de la porción 420 media; y una porción 440 interior, ubicada directamente hacia adentro de la porción 430 curva. Estas porciones usan grados de silicona sucesivamente más blandos. La porción media tiene una dureza Shore A en el rango 20 a 30. La silicona en la porción curva tiene una dureza Shore A en el rango 10 a 20. La silicona de la porción 440 interior es la más blanda - que tiene una dureza Shore A en el rango 6 a 10. Se cree que, al proporcionar silicona relativamente más rígida hacia la porción 410 exterior del cuerpo 360 y silicona relativamente más blanda, más flexible hacia la porción 440 interior del cuerpo 360, la transmisión de vibraciones acústicas puede mejorarse. En particular, se cree que esto puede facilitar la conducción sólida de vibraciones acústicas a través de la porción 440 interior del cuerpo 360 hasta las paredes del canal 40 auditivo, que están en contacto directo con la porción 440 interior. Tales vibraciones se pueden suministrar a través de la capa delgada de piel ya sea al cartílago 65 o al hueso 50 temporal, o ambos. Las vibraciones pueden entonces transmitirse a la cóclea 70 y a la base del cráneo mediante conducción ósea. La superficie exterior del auricular está conformada para acoplarse estrechamente con el oído del usuario. En particular, la porción 440 interior está conformada para acoplarse con el canal 40 auditivo hacia adentro de la primera curva 60 del oído. La porción 430 curva está conformada para acoplarse con la primera curva 60 del oído. Las porciones del cuerpo también corresponden a diferentes partes de la guía 305 de onda acústica. El extremo 320 interior de la guía 305 de onda está provisto por una abertura en la porción 440 interior del cuerpo 360. El cuello 340 en la curva 350 de la guía 305 de onda está ubicado en la porción 430 curva del cuerpo 360. El extremo 315 exterior de la guía 305 de onda está provisto por una abertura en la porción 410 exterior del cuerpo 360. La porción 410 exterior está diseñada de tal manera que el altavoz más grande posible pueda ajustarse en el extremo 315 exterior de la guía 305 de onda acústica. La superficie exterior de la porción 410 exterior está conformada para coincidir y acoplarse con la incisura 18 y la concha 30. En esta porción, la conformación de la guía 305 de onda se aproxima a la conformación del cavum 32. Un lóbulo 330 sólido de silicona se proyecta desde la porción 410 exterior. Este lóbulo 330 sobresaliente está conformado para acoplarse con el cymba 34.

El tamaño natural y curvas del oído exterior - en particular, la concha 30, dictan el tamaño de altavoz que puede ajustarse cómodamente en el cuerpo 360 de silicona. Un altavoz más grande permite que se introduzca más aire en la guía 305 de onda acústica. Cuanto más aire pueda introducirse en la guía 305 de onda, más potentes serán las vibraciones que se pueden suministrar al oído.

En la porción 420 media del cuerpo 360, la guía 305 de onda está diseñada para seguir y acentuar las curvas naturales de la concha 30, llevando a la curva en la primera curva 60 del canal 40 auditivo. Al conformar cuidadosamente la guía 305 de onda, la guía de onda puede controlar cómo se suministran las ondas de audio a la curva 350. Preferiblemente, la conformación de la guía 305 de onda coincide con la conformación del canal 40 auditivo y puede acentuar sus propiedades de canalización de audio. En la porción 430 curva del cuerpo 360 de silicona, la curva 350 en la guía 305 de onda pasa a través del cuello 340, girando las ondas de audio hacia el canal auditivo interior y al tímpano 75. Al conformar cuidadosamente la curva 350, las ondas de audio pueden expandirse hacia el extremo 320 interior de la guía 305 de onda, en la porción 440 interior del cuerpo 360. Se cree que esto suministra la máxima cantidad de aire y vibración en la forma más clara posible. También se cree que esto hace posible la conducción ósea, a través de la porción 440 interior del cuerpo 360 de silicona. Preferiblemente, en la porción 440 interior del cuerpo 360, la silicona vibra contra la piel del canal 40 auditivo en el punto donde el cartílago 65 está directamente unido al hueso 50 temporal. Las vibraciones creadas por la silicona y aire pueden causar una forma secundaria de audición, denominada conducción ósea, a través de los huesos mastoides y temporal.

En algunas realizaciones (no se ilustran), el extremo interior del cuerpo 320 de la guía 305 de onda es ligeramente más pequeño que la parte del canal 40 auditivo en la cual se ajusta. Por lo tanto, la parte del auricular entre la curva 350 y el extremo 320 interior no entrará en contacto con la piel del canal auditivo del usuario cuando esté en uso. Esto mejora la comodidad del usuario mientras que todavía permite que las vibraciones se transmitan en el punto donde el cartílago 65 se une directamente al hueso temporal en la curva 350 de la guía 305 de onda. Dado que el extremo interior de la guía 305 de onda es solo ligeramente más pequeño que la parte del canal 40 auditivo en la cual se ajusta (por ejemplo 50%-99% del tamaño de esa parte del canal auditivo o 50%-99% del tamaño de la parte más pequeña del canal auditivo en la cual yace el auricular), la guía 305 de onda todavía puede agudizarse (es decir ahusarse) en un grado significativo para proporcionar una calidad de sonido mejorada como se discutió anteriormente. La combinación de las características descritas anteriormente da como resultado una experiencia de sonido envolvente que es diferente a la experiencia proporcionada por los auriculares convencionales. Se cree que esto resulta en parte de la guía 305 de onda acústica, en parte del acoplamiento estrecho entre el exterior del cuerpo 360 de silicona con la piel del oído 5 y - en relación con esto - el acoplamiento de vibraciones al oído interno a través tanto de la conducción aérea (a través de la membrana 75 timpánica) como la conducción ósea, a través de material sólido hasta la cóclea y base del cráneo.

La figura 8 muestra esquemáticamente cómo se ajusta el auricular 300 en el oído 5. También muestra una cubierta 500, que se ajusta sobre el transductor 310, cubriendo la parte posterior del transductor (altavoz) 310. Los orificios 510 de aire están provistos en la cubierta 500, para evitar crear un recinto sellado entre la parte trasera del diafragma del altavoz y la cubierta 500. Esto ayuda a asegurar que el diafragma de altavoz se pueda mover tan libremente como sea posible, lo cual puede proporcionar una mejor respuesta de altavoz. La figura 9 muestra esquemáticamente cómo se cree que las ondas 600 sonoras se propagan en la guía 305 de onda acústica, entre el altavoz 310 y el extremo 320 interior de la guía 305 de onda. La cubierta 500 se puede unir al altavoz 310, al cuerpo 360 de silicona, o a ambos.

El cuerpo 360 de silicona se personaliza preferiblemente para coincidir con la conformación del oído de un usuario específico. Esto se puede lograr moldeando el cuerpo 360 de silicona en esa conformación específica. Hay una variedad de formas de lograr esto. Ahora se describirá un método de ejemplo. El método comprende, en primer lugar, determinar la conformación del oído y, en segundo lugar, producir el cuerpo 360 del auricular de tal manera que las partes relevantes de la superficie exterior coincidan con la conformación del oído. En un ejemplo, la conformación del oído se puede determinar tomando una impresión del oído. La impresión se puede tomar insertando silicona blanda en el oído. (Nótese que esta no es la silicona que se usará para hacer el cuerpo 360). Tomar una impresión de oído de esta forma se conoce con el propósito de hacer ayudas de audición personalizadas. Habiendo obtenido la impresión de oído, hay varias formas de fabricar el cuerpo 360 del auricular. En una realización, la impresión de oído de silicona se escanea digitalmente para crear un modelo 3D en un ordenador. El modelo 3D se puede usar con una impresora 3D para hacer un molde de plástico. Este molde se llena luego con silicona para hacer el cuerpo 360. Como se describió previamente antes, se usan cuatro tipos diferentes de silicona, de diferente dureza, para la porción 410 exterior, porción 420 media, porción 430 curva, y porción 440 interior, respectivamente. El resultado del proceso de moldeo es un cuerpo sólido de silicona. Luego se retira la silicona desde el centro de este cuerpo, para crear la guía 305 de onda de audio.

La guía 305 de onda de audio se puede diseñar en conjunto con el modelo 3D del cuerpo 360, usando un software de modelado 3D por ordenador. En este caso, el modelo 3D en el ordenador define no solo la superficie exterior del cuerpo 360, sino también la superficie interior, formando la guía 305 de onda acústica. Este modelo se puede imprimir en 3D directamente en silicona, usando una impresora 3D adecuada. Tal impresora 3D es la fabricada por Picsima Ltd (una subsidiaria de Fripp Design) de Sheffield Reino Unido. La impresora Picsima puede imprimir directamente silicona de diferente dureza en diferentes ubicaciones dentro del cuerpo 360.

En otro enfoque posible, en lugar de tomar una impresión de oído para determinar la conformación del oído, el oído se puede digitalmente escanear directamente, para medir su conformación. Esto puede permitir que un modelo de ordenador 3D de la conformación se obtenga directamente desde el oído, sin la necesidad de etapas intermedias.

Después de que el cuerpo 360 de silicona se haya preparado en la conformación correcta (incluyendo conformar la guía 305 de onda acústica) el cuerpo 360 se puede recubrir con una laca de impresión de silicona para hacer que el auricular sea más cómodo y reducir las propiedades de absorción de sonido de la silicona. Una laca adecuada es el producto conocido como Abdrucklack, producido por DETAX GmbH & Co. KG. Esto también actúa como un sellador de silicona, que protege los auriculares.

En muchos usuarios, el tamaño y conformación del oído externo y medio diferirán, entre los lados izquierdo y derecho. Por lo tanto, la superficie exterior del cuerpo 360 de silicona debe tener un tamaño y conformación diferentes para el auricular izquierdo en comparación con el auricular derecho. En otras palabras, el auricular izquierdo tendrá un cuerpo 360 cuya conformación no es simplemente una imagen especular del cuerpo 360 del auricular derecho. No obstante, se cree que es ventajoso que la guía 305 de onda acústica sea conformada sustancialmente de manera idéntica, tanto en los auriculares izquierdo como en el derecho. En particular, la guía 305 de onda acústica puede diseñarse de acuerdo con el tamaño del oído más pequeño y este tamaño y conformación también pueden adoptarse para el oído más grande. Se cree que esto ayuda a asegurar una percepción equilibrada de sonido entre los oídos izquierdo y derecho.

Con auriculares de forma personalizada que tienen las características discutidas anteriormente, es posible crear una experiencia sónica altamente envolvente. Los usuarios que usan estos auriculares pueden experimentar la impresión de que el sonido proviene desde dentro de su cabeza. Hay una necesidad insatisfecha en las industrias de la música, Realidad Virtual (VR), cine y televisión de una forma de suministrar un sonido envolvente desde dispositivos portátiles como teléfonos inteligentes, tabletas, ordenadores portables, e incluso teatro en casa. Por ejemplo, sería deseable reproducir la percepción de sonidos que se "sienten" tanto como se "escuchan", tal como el fuerte retumbo de un camión o el silbido de un coche de carreras de Fórmula 1 que pasa. Se cree que el fenómeno de conducción ósea suministrada a través del cavum y oído interno, como se discutió anteriormente, puede ser una forma efectiva de suministrar estas vibraciones que recrean la sensación física de estar allí. Por ejemplo, con respecto a la reproducción de música, los usuarios han comentado que es mejor que estar en la sala de conciertos real, debido a que se siente como si se hubiera convertido en el instrumento musical.

Aunque los auriculares son preferiblemente de forma personalizada para un usuario individual como se describió anteriormente, en otras realizaciones los auriculares pueden proporcionarse como una combinación de partes intercambiables estandarizadas que pueden estar dimensionadas de manera diferente. En este caso, se puede permitir al usuario ensamblar un par de auriculares que mejor se ajuste al tamaño de sus canales auditivos seleccionando los tamaños estandarizados apropiados de cada (o algunos) de los componentes del auricular. Los tamaños disponibles pueden elegirse de tal manera que se pueda proveer un número limitado de partes intercambiables para satisfacer las necesidades de una proporción significativa de usuarios. Para lograr esto, se pueden elegir los tamaños disponibles para que coincidan con el tamaño promedio del canal auditivo para diferentes cohortes de usuarios. Para permitir que el usuario seleccione diferentes tamaños para diferentes partes de los auriculares, los auriculares pueden proporcionarse como un kit de partes. Por ejemplo, una primera parte puede alojar el transductor acústico del auricular junto con una primera porción de la guía 305 de onda acústica iniciando desde el extremo exterior, mientras que una segunda porción puede definir el resto de la guía 305 de onda acústica hasta el extremo interior. El usuario puede entonces seleccionar el tamaño de la primera parte del auricular que mejor coincida con el tamaño de la parte correspondiente de su canal auditivo. El usuario puede entonces seleccionar el tamaño de la segunda parte del auricular que mejor coincida con el tamaño de esa parte de su canal auditivo. Por ejemplo, se pueden producir tres tamaños diferentes de cada parte estandarizada para adaptarse a los canales auditivos pequeños, medianos y grandes respectivamente, aunque por supuesto se pueden proveer más o menos números de diferentes tamaños de cada parte estándar (y los números de diferentes tamaños pueden ser diferente para cada parte). También se apreciará que la guía 305 de onda acústica de los auriculares puede estar definida por más de dos partes para permitir una personalización más granular de los auriculares mientras que todavía se usan partes estandarizadas. Aunque es poco probable que el ajuste de tal auricular sea tan bueno como el de un auricular de forma personalizada, todavía se puede proporcionar un ajuste razonable para la mayoría de los usuarios mientras que todavía se produce la calidad de sonido resultante de las mejoras discutidas anteriormente. Mientras tanto, este enfoque puede proporcionar reducciones significativas en el coste de fabricación de los auriculares.

Realizaciones también tienen buenas propiedades de aislamiento de sonido - es decir, una capacidad de atenuar o enmascarar el sonido externo o de fondo mientras el transductor de audio está en operación.

Realizaciones se pueden usar de manera beneficiosa en cualquier sistema que dependa de comunicaciones audibles - en particular, aquellos que operan bajo condiciones de ruido de fondo fuerte. Por ejemplo, la invención se puede aplicar con ventaja en los sistemas de comunicación de pilotos de líneas aéreas.

Aunque la invención se ha ilustrado y descrito en detalle en los dibujos y descripción anterior, tal ilustración y descripción deben considerarse ilustrativas o de ejemplo y no restrictivas; la invención no se limita a las realizaciones divulgadas.

Otras variaciones a las realizaciones divulgadas pueden entenderse y efectuarse mediante los expertos en la técnica al practicar la invención reivindicada, a partir de un estudio de los dibujos, la divulgación, y las reivindicaciones anexas. En las reivindicaciones, la palabra "que comprende" no excluye otros elementos o etapas, y el artículo indefinido "un" o "uno, una" no excluye una pluralidad. El simple hecho de que se citen ciertas medidas en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes no indica que una combinación de estas medidas no pueda usarse con ventaja. Cualquier signo de referencia en las reivindicaciones no debe interpretarse como limitante del alcance.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un auricular (300), que comprende:

un cuerpo (360) formado de un material de polímero, teniendo el cuerpo (360) una porción (410) exterior y una porción (440) interior configurada para ubicarse en un oído (5);

un transductor (310) acústico; y

una guía (305) de onda acústica que comprende una cavidad en el material de polímero del cuerpo (360) para acoplar ondas sonoras desde el transductor (310) acústico al oído (5),

teniendo la guía (305) de onda acústica un extremo (315) exterior provisto por una abertura en la porción (410) exterior del cuerpo (360) y un extremo (320) interior provisto por una abertura en la porción (440) ) interior del cuerpo (360), estando al menos el extremo (320) interior abierto,

en donde el transductor (310) acústico está montado en la porción (410) exterior del cuerpo (360) y está dispuesto en el extremo (315) exterior de la guía (305) de onda acústica,

en donde la guía (305) de onda acústica tiene un cuello (340) entre el extremo (315) exterior y el extremo (320) interior, teniendo la guía (305) de onda acústica una sección transversal en el cuello (340) que es más pequeña que una sección transversal en cada uno del extremo (315) exterior y el extremo (320) interior, y

en donde la guía (305) de onda acústica incluye una curva (350) y el cuello (340) está ubicado en la curva (350).

2. El auricular de la reivindicación 1, en donde la guía (305) de onda acústica se ahúsa entre el extremo (315) exterior y el cuello (340) y se ahúsa entre el extremo (320) interior y el cuello (340).

3. El auricular de la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde la guía (305) de onda acústica comprende una porción cilíndrica ubicada entre el extremo (315) exterior y el cuello (340).

4. El auricular de la reivindicación 3, en donde la porción cilíndrica inicia en el extremo (315) exterior de la guía (305) de onda acústica.

5. El auricular de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el cuerpo comprende además: una porción (420) media ubicada hacia adentro de la porción (410) exterior;

una porción (430) curva ubicada hacia adentro de la porción (420) media;

en donde la porción (440) interior está ubicada hacia adentro de la porción (430) curva.

6. El auricular de la reivindicación 5, en donde la curva (350) de la guía (305) de onda acústica está formada en la porción (430) curva del cuerpo (360).

7. El auricular de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el cuerpo (360) comprende además un lóbulo (330) sobresaliente para acoplarse con el cymba (34) (concha cymba) del oído (5).

8. El auricular de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en donde el cuerpo (360) está formado de material de polímero que tiene diferente dureza en diferentes porciones (410, 420, 430, 440) del cuerpo (360).

9. El auricular de la reivindicación 8, en donde se cumple al menos una de las siguientes condiciones, o cualquier combinación de dos o más de las siguientes condiciones:

la porción (410) exteriores más dura que cada una de la porción (420) media, la porción (430) curva, y la porción (440) interior;

la porción (440) interior es más blanda que cada una de la porción (410) exterior, la porción (420) media, y la porción (430) curva;

la porción (420) media es más dura que la porción (430) curva.

10. El auricular de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de polímero comprende silicona.

11. Un par de auriculares (300) que comprenden un auricular izquierdo y un auricular derecho, cada uno de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes,

siendo la conformación de la guía (305) de onda acústica en el auricular izquierdo una imagen especular de la conformación de la guía (305) de onda acústica en el auricular derecho,

en donde el cuerpo (360) del auricular izquierdo no es una imagen especular del cuerpo (360) del auricular derecho.

12. Un método de fabricación de un auricular (300) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, comprendiendo el método las etapas de:

(i) determinar la conformación del canal (40) auditivo de un usuario individual; y

(ii) fabricar el cuerpo (360) del auricular (300) de tal manera que al menos una parte del exterior del cuerpo (360) sea sustancialmente idéntica a dicha conformación determinada.

13. El método de la reivindicación 12, en donde la etapa (ii) de fabricar el cuerpo (360) comprende dimensionar la porción (440) interior del cuerpo (360) de tal manera que sea más pequeña que el tamaño de una sección transversal correspondiente del canal (40) auditivo del usuario individual en el cual yace la porción (440) interior del cuerpo (360) cuando el auricular (300) es usado por el usuario individual, de tal manera que una superficie exterior de la porción (440) interior del cuerpo (360) no entre en contacto con la piel del canal (40) auditivo del usuario individual.

14. El método de la reivindicación 13, en donde la porción (440) interior del cuerpo (360) está dimensionada para estar entre 50% - 99% del tamaño de la sección transversal correspondiente del canal (40) auditivo del usuario individual.

15. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14, en donde la porción (440) interior del cuerpo (360) está dimensionada de tal manera que una superficie exterior del cuerpo (360) entre la porción (440) interior y la curva (350) no entre en contacto con la piel del canal (40) auditivo del usuario individual.