JP2016533666A - 軟部組織のためのフレキシブル変換器および音響オーディオ製品 - Google Patents

Abstract

本実施形態は、軟部組織オーディオ生成のためのフレキシブル変換器を実装するための技術(300)および装置(100,500)に関する。これらの技術(300)および装置(100,500)は、人間の耳介に適合されるフレキシブル変換器(116,402)を有するオーディオ生成デバイス(102)が、人間の外耳道内にオーディオを作成できるようにする。

Description

本発明は、一般にオーディオ生成デバイスに関する。特に、本発明は、フレキシブル電気的−機械的（E-M）変換器を有するオーディオ生成デバイスに関する。

このような背景技術の説明は、本開示の背景を大まかに表す目的で提供される。本明細書において他に示されない限り、このセクションで説明される題材は、いずれも明示または黙示を問わず、本開示または添付の特許請求の範囲に対する先行技術であると認めるものではない。

サウンドスピーカーは通常、電磁石と、および光学ディスク、磁気メディア、および無線かつオンラインからといったような、人が聞くために様々なフォーマットから音波に変換される生音あるいは録音された音を送り込む、紙またはプラスチックの錐体と、を含む。人々がどこへ行ってもオーディオをより楽しむことができるように、オーバーイヤーヘッドフォンおよび耳の穴に差し込むイヤフォンといった、小さなスピーカーが生成されている。これらの小さいスピーカーは、しかしながら、人の耳を埋めるかまたは塞ぎ、不快となる。さらに、いくつかの状況において、聞く必要がある環境音が不明瞭となり、危険である。

この問題を解決するために、いくつかの最新技術が、録音しかつ振動に送り込むオーディオを変換する圧電性の変換器を提供している。これらの圧電性の変換器は、紙またはプラスチックの錐体に起動信号を送るというよりもむしろ、人々の外耳の耳介で直接接触する。これらの技術は、しばしば人の耳を埋める、または塞ぐことをしないが、人々は様々な深刻な欠点に悩まされる。

１つの実施形態において、オーディオ生成デバイスが提供される。前記オーディオ生成デバイスは、フレキシブル電気的−機械的（E-M）変換器、電源、１つまたは複数のコンピュータプロセッサ、およびそれに格納された命令を有する１つまたは複数のコンピュータ可読媒体を含む。１つまたは複数のコンピュータプロセッサによる実行に応答して、命令は、電源に、人間の耳の耳介の形をかえるためにフレキシブルE-M変換器を機械的に収縮、拡張、あるいは曲げるのに有効な電圧信号をフレキシブルE-M変換器に対して適用させ、前記変更は、人間の耳の外耳道内に音波を発生する。

別の実施形態において、方法が提供される。前記方法は、オーディオデータおよびフレキシブル電気的−機械的（E-M）変換器の特徴に基づいて、フレキシブルE-M変換器に適用する電圧信号を決定するステップと、電圧信号を、フレキシブルE-M変換器が適合される人間の耳の耳介の形を変えるためにフレキシブル変換器を機械的に収縮、拡張、あるいは振動させるフレキシブル変換器に適用するステップであって、形の変更は、人間の耳で音波を生成し、音波は、アナログ形式でオーディオデータを再生する、ステップと、を含む。

軟部組織と音響オーディオ生成のためのフレキシブル変換器を有効にする技術および装置は、以下の図面を参照して説明される。同一の番号は、同種の機能および構成要素を参照するために図面を通して使用される。
軟部組織のためのフレキシブル変換器および音響オーディオ生成が有効である環境例の図である。 １つまたは複数の実施形態に従った、人間の耳の耳介の前表面に適合されたフレキシブル変換器の実装図である。 １つまたは複数の実施形態に従った、軟部組織オーディオ生成のための方法の図である。 軟部組織オーディオ生成ができるマルチ部位フレキシブル変換器の実装例の図である。 １つまたは複数の実施形態に従った、軟部組織のためのフレキシブル変換器および音響オーディオ生成を実装可能な電子デバイスの様々な構成要素の図である。

従来型のオーディオデバイスは、人々がオーディオを聞くことを可能にし、さらにモバイルは、オーバーイヤーヘッドフォン、イヤフォン、および人間の外耳の耳介に接触する圧電性の変換器を含む。ヘッドフォンおよびイヤフォンは、人の耳の外耳道を埋めるか、または塞ぎ、人が環境音を聞くことを妨げる。耳介に接触する圧電性の変換器は、不快であること、不正確な音の提供、および、不適切な音量の提供を含む、様々な深刻な欠点に悩まされる。圧電性の変換器は通常、正確な精度と音量のために、きつい圧力で耳介にフィットされる硬い表面の接点を含む。これは、多くの人が彼らの耳をきつく押す、硬い接触を望まないという深刻な実用的問題となる。圧電性の変換器の他の問題は、人の組織とのインピーダンスの一致の悪さを含み、ひいては低いエネルギー効率に起因して相対的に高いエネルギーが必要とされ、人の耳をムズムズさせることなしにベース音を生成する難しさ、さらに、一般的に耳介と接触する面積が小さいことに起因するバイブレーションモードの困難さを含む。

本開示は、軟部組織オーディオ生成のためのフレキシブル変換器を実現する技術および装置を開示する。前記技術は、フレキシブル変換器を人間の耳介に適合させ、次いで現在の圧電性の変換器の多くの問題なしで人間の外耳道内にオーディオを作成する。さらに、いくつかの状況において、前記技術は、耳介を圧迫することなしに、フレキシブル変換器を介して音を提供する。その代わり、前記技術は、耳介の凹面を増大または減少させるために耳介を曲げる。

以下の説明では、最初に動作環境を説明し、この環境で用いることができる技術に続いて、最後に装置例を説明する。

動作環境
図１は、軟部組織のためのフレキシブル変換器および音響オーディオ製品が有効な環境例１００を図示している。この環境例１００は、オーディオ生成デバイス１０２および人間の耳１０４を含む。

人間の耳１０４は、外耳１０６、中耳１０８、および内耳１１０を含む。外耳１０６は、耳介１１２および外耳道１１４（図示のために誇張されている）を含む。耳介１１２は、耳の目に見える部分であり、かつ靭帯と筋肉で周辺部に結合され、および皮膚で覆われた弾性軟骨から成る。耳介１１２は、小葉（耳たぶ）、耳毛、対珠、耳輪、対耳輪、舟状窩、甲介および三角窩（特定の指定は視覚の簡潔さのために除外された）を含む。

オーディオ生成デバイス１０２は、電気的−機械的（E-M）変換器１１６、電源１１８、１つまたは複数のコンピュータプロセッサ１２０（例えば、マイクロプロセッサコア、組み込みコントローラ、あるいはマイクロコントローラ）、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体１２２、センサ１２４、および制御回路１２６を含む。この特定の例において、フレキシブルE-M変換器１１６は、より明確に示すために人間の耳１０４に固定されていないものが示されており、後の図は固定されたものの実装を示す。フレキシブルE-M変換器１１６の形の例は、曲げていない形１１６−１および曲げられた形１１６−２を含み、かつこれらの形として示される。曲げられた形１１６−２は、人間の耳１０４の耳介１１２の前表面に固定されかつ適合するときに、フレキシブルE-M変換器１１６のとり得る形を示している。

フレキシブルE-M変換器１１６は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するのに有効な印加電圧に反応することができる。フレキシブルE-M変換器１１６は、適用された電気的エネルギーに応答して、機械的に収縮（contract）、拡張（expand）、曲げる（bend）、ねじる（twist）、回転（torque）、ずらす（shear）、屈曲（flex）、および/または振動（vibrate）することができる。いくつかの状況において、フレキシブルE-M変換器１１６は、透明または不透明であり得るイオン性ポリマーゲルの複数のレイヤを含む。これらの複数のレイヤは、薄く、伸縮可能で、フレキシブルに設計されることができる。これにより、人間の耳介に簡単かつ快適に適用または適合することができる。

イオン性ポリマーゲルの複数のレイヤのそれぞれは、電気的エネルギーが適用されたときに多種多様の機械的力を生成するために、複数のレイヤ（例えば、複数の似ていないレイヤ）を有効にする、異なるE-M特徴または性質を有してもよい。交互に、または追加して、フレキシブルE-M変換器１１６は、イオン性ポリマーゲルレイヤの任意の適切な数から生成されてもよく、近接した他のレイヤと直接重ねられてもよく、あるいは適切なフレキシブル基質または膜と分離されてもよい。例えば、イオン性ポリマーゲルのレイヤは、フレキシブル物質（例えば、ポリマーまたはポリイミドベースの物質）の絶縁、半伝導、あるいは伝導レイヤによって分離されてもよい。

いくつかの実施形態において、フレキシブルE-M変換器１１６の２つ以上のイオン性ポリマーゲルレイヤは、異なる位置に電気的エネルギーが適用される電気的接点を有する。例えば、イオン性ポリマーゲルのいくつかのレイヤは、様々な縦の位置に位置する電気的接点を有してもよく、イオン性ポリマーゲルの別のレイヤは、様々な横の位置に位置する電気的接点を有してもよい。いくつかの状況において、イオン性ポリマーゲルのレイヤは、他のレイヤ上の電気的接点の位置と同じかあるいはは異なって縦および横に位置する、様々な電気的接点を有してもよい。機械的動作の正確または効果的な制御を可能にするのに有効な電気的エネルギーを適用できる電気的接点の広い配列を有する。したがって、音はフレキシブルE-M変換器１１６によって生成される。

さらに、ポリマーゲル（イオン性またはその他）、または類似の粘着性のものから成るものを使用する（例えば、フレキシブルE-M変換器１１６の外部表面に適用される）とき、フレキシブルE-M変換器１１６と人間の軟組織との間のインピーダンスの一致は、非常に良くなる。軟組織とのインピーダンスの一致が悪い圧電性変換器のような多くの他のデバイスと比較して、インピーダンスの一致は、軟組織を機械的に作動することによる音の作成に必要なエネルギーの量を減らす（例えば、効率を向上する）。

電源１１８は、フレキシブルE-M変換器１１６に電圧を適用するのに効果的な交流、直流、または両方のタイプの電流を提供することができる。電源１１８は、有線または無線（例えば、誘導的）であることができ、およびフレキシブルE-M変換器１１６またはオーディオ生成デバイス１０２の他の要素と一体、あるいは分離していてもよい。本環境例において、電源１１８は、オーディオ生成デバイス１０２の制御回路１２６を介してフレキシブルE-M変換器１１６に電気的に接続される。

制御回路１２６は、１つまたは複数の入出力コントローラまたは無線送信または受信器（例えば、パーソナルエリアネットワークまたはBluetooth（登録商標））を含む。いくつかの実施形態において、制御回路１２６は、電源１１８によって提供される調整電流（または電圧）によってフレキシブルE-M変換器に適用される電流（または電圧）の波形を生成してもよい。フレキシブルE-M変換器１１６に電気的エネルギーを適用する電流の波形は、パルス幅変調、振幅変調、周波数変調、および同様のもの（またはこれらの組合せ）といった、任意の適切な交換あるいは変調電流（または電圧）を使用して生成されてもよい。

コンピュータ可読媒体１２２は、オーディオコントローラ１２８とオーディオデータ１３０を含み、これはファイル、構成設定（デフォルトまたはユーザ指定）、および／またはキャッシュされたストリーミングデータを含むことができる。オーディオコントローラ１２８は、人間の耳において音波を作成するのに有効なフレキシブルE-M変換器１１６を含む、オーディオ生成デバイス１０２の構成要素を制御することができる。さらに具体的には、オーディオコントローラ１２８は、オーディオファイルまたはストリーム（例えば、オーディオデータ１３０）のオーディオを再生するためにフレキシブルE-M変換器１１６に適用する電圧信号を決定することができる。オーディオコントローラ１２８は、電源１１８に、フレキシブルE-M変換器１１６を機械的に収縮、拡張、または曲げるのに有効な電圧信号をフレキシブルE-M変換器１１６に対して適用させる。人間の耳１０４の耳介１１２に装着したとき、この機械的制御は、耳介の形を変え、この変更は、人に聞こえる音波を作成し、音楽、人の会話、およびコンピュータ警告音といったオーディオデータ１３０を表す。

これは、人間の耳１０４の外耳道１１４内のオーディオ双極子２０２を示す図２において、図示される。このオーディオ双極子２０２は、オーディオを聞く人に効果的な、中耳１０８および内耳１１０によって受け取られる音波を生成する。耳介１１２の前面（背面は点線で示される）に適合かつ取り付けられた、フレキシブルE-M変換器１１６の固定された形１１６−２にも注意すること。

基準が、音波を生成するために作られるが、フレキシブルE-M変換器１１６の機械的動作は、人間の内耳によって音として「聞こえる」、耳介１１２と人間の耳の他の部分を通過する振動を生成するものとして説明されてもよいことが、認められかつ理解されたい。したがって、機械的動作および振動は、人間の可聴周波数幅（例えば、およそ20Hz〜15kHz）内の周波数構成要素を有する任意の適切なタイプの機械的信号であってもよい。

上述の一部で述べたが、フレキシブルE-M変換器１１６に対して電圧信号を適用することは、それを機械的に収縮または拡張させることができ、耳介１１２の形を次々に変える。この変更は、耳介の元の形よりもより凹むかまたは凹まないようになる、耳介を含む。例えば、固定された形１１６−２の曲げられた部分が、耳介１１２の甲介の後ろを覆うと仮定する。甲介は、ボウルのようであり、かつ凹んでいる。フレキシブルE-M変換器１１６を収縮または拡張することによって、甲介は、より凹むかまたは凹まなくなり、これによって、いくつかの変換器が耳介の小さい部分に当たるか、ぶつからない代わりに、、耳介１１２の凹んだ部分の圧搾かつ解放（または、圧搾かつ広げる）を介したオーディオ双極子２０２を生成する。

１１６−１および１１６−２として示されるフレキシブルE-M変換器１１６のサイズに注意すること。この（人間の耳１０４に関連する）サイズであることは必須ではなく、より大きいかより小さいサイズが使用されることができるので、このサイズは人間の耳１０４の後ろ側から耳介１１２の表面領域の量を十分に覆う。この大きなサイズは、良好な低周波数状況、（小さい表面が変換器に接するよりも）より低いストロークを備えたより大きい音量に有効であり、さらに、いくつかの状況において、ネガティブおよびポジティブ（negative and positive）振動モードの効果を減少する。ネガティブ振動モードは、小さい接触領域（振動させているオブジェクトのサイズに関連する）がいくつかの他の振動をキャンセルさせる高調波振動をもたらす際の原因となることがあり、これによってこれらの他の振動の音量が減少する。調波振動が他の振動の振幅に追加されるとき、これによって、増幅されている他の振動において過度に音量が増加し、ポジティブ振動モードが問題になることもある。

オーディオ生成デバイス１０２が、フレキシブルE-M変換器に制御および電源を提供することができる、スマートフォン、ノートブックコンピュータ、スマートウォッチ、タブレットコンピュータ、パーソナルメディアプレイヤー、パーソナルドライブナビ装置（例えば、グローバルポジショニングシステム）、ゲームコンソール、デスクトップコンピュータ、ビデオカメラ、ウェアラブルコンピュータスペクタクル、ウェアラブルコンピュータカラー（collar）（ネックレスのようなデバイス）、あるいはポータブルゲームデバイスといった、コンピュータの、あるいは電子デバイスの、多くの異なるタイプと連結、または含んで、実装されることができる。

さらに、オーディオ生成デバイス１０２は、近距離通信（NFC）送受信機、無線パーソナル・エリア・ネットワーク（WPAN）送受信機、無線ローカル・エリア・ネットワーク（WLAN）あるいは無線ワイド・エリア・ネットワーク（WWAN）送受信機などといった通信送受信機を含んでもよく、これを通じて、フレキシブルE-M変換器１１６が制御されてよく、またオーディオデータを受信してもよい。

いくつかの状況において、オーディオ生成デバイス１０２は、１つまたは複数のセンサ１２４を含む。センサ１２４は、温度、耳介の剛性または柔軟性、音波などといった、様々な性質、分散、刺激、または環境の特徴を感知する。センサ１２４によって捉えられた音は、音の高さ、音色、調和（harmonics）、音の強さ、リズム、エンベロープ特徴（例えば、音の立ち上がり、持続、減少）などといった、任意の適切な構成要素のために解析または測定されてもよい。いくつかの実施形態において、オーディオ生成デバイス１０２は、センサ１２４から受信されたオーディオ入力に基づいて使用される電圧信号を変える。

一般に、オーディオコントローラ１２８は、環境状態、耳の特徴、およびエラーについての入力に基づいて、より正確な音を生成してもよい。例えば、オーディオコントローラ１２８は、センサ１２４から受信した環境の音響データに基づいて、環境ノイズのキャンセルを実装してもよい。エラー補正は、以下の様々な方法の一部として説明される。この議論は、これから軟部組織オーディオ生成のためのフレキシブル変換器を可能にする方法例となる。

例示的方法
以下の議論は、フレキシブル変換器を使用して軟部組織オーディオ生成を可能にするために実装される技術による方法を記載する。これらの方法は、図１および２に示すような、前述の環境を利用して実装することができる。これらの方法例の態様は、図３に図示されており、１つまたは複数の構成要素によって行われる工程として示される。図示および／または記載されたこれらの方法の工程の順序は、限定として解釈されることを目的しておらず、記載された方法の工程の任意の数または組合せは、方法または代替方法を実装するために、任意の順序で組み合わせることができる。

図３は、フレキシブルE-M変換器を介した軟部組織オーディオ生成を可能にする方法例３００を図示している。３０２において、フレキシブルE-M変換器に適用する電圧信号は、オーディオファイルまたはストリームに基づいて決定される。電圧信号は、信号が適用されるフレキシブル電気的−機械的（E−M）変換器の特徴に基づいて決定されてもよい。

例えば、図１のオーディオデータ１３０が、高い音と低い音、音の広い分散、異なる楽器からの多くの異なる音などを含む、Mozart’s Symphony #40 G Minorを含むと仮定する。３０２で、オーディオコントローラ１２８は、フレキシブルE-M変換器１１６を介してMozart’s Symphony #40 G Minorを再生するのに有効な、適用する電圧信号を決定する。

この電圧信号は、環境状態および耳の特徴といった、他の要素に基づくこともできる。したがって、現在の気温、湿度、大気圧などが、音の生成および／またはフレキシブルE-M変換器１１６の特徴に影響し得るので、オーディオコントローラ１２８は、これらを考慮してもよい。耳の特徴もまた、耳介の剛性、凹部またはその欠如、フレキシブルE-M変換器１１６と耳との間のインピーダンスの一致などを考慮されてもよい。

３０４では、電圧信号は、フレキシブルE-M変換器が適合される人間の耳の耳介の形を変えるのに有効なフレキシブルE-M変換器を機械的に収縮、拡張、あるいは振動させるフレキシブルE-M変換器に適用される。この次回の形の変更は、人間の耳で音波を生成し、音波は、アナログ形式で、オーディオファイルまたはストリームを再生する。

現在議論している例において、オーディオコントローラ１２８は、Mozart’s Symphony #40 in G Minorに対応する電気的信号をフレキシブルE-M変換器１１６に適用する。この特定の例において、オーディオコントローラ１２８は、電源１１８によって提供される電圧または電流を制御することにより、フレキシブルE-M変換器１１６に電気的信号を適用する制御回路１２６を介して、Mozart’s Symphony #40 in G Minorを開始するために、電気的信号を生成する。電気的信号のフレキシブルE-M変換器１１６に対する適用は、Mozart’s Symphony #40 in G Minorを開始し、次いで人が楽しみ、ここで、彼または彼女の耳を閉塞するかまたは差し込まなくても相対的に快適である。

いくつかの状況においては、しかしながら、エラーが感知される。そのような状況において、方法３００は、３０４から３０６に進む。３０６では、エラーが、生成されている音波のために感知される。

これらのエラーは、現在生成されている音波（例えば、Mozart’s Symphony #40 in G Minor）または前の音波において、例えばセンサ１２４によって感知されることができる。エラーは、予想された音波と感知された音波との間で不一致を示してもよい。音が現在生成されている状況において、感知されたエラーは、リアルタイムで感知されかつリアルタイムで補正されることができる。いくつかの別の状況において、例えばセットアップ工程中に、大きいおよび／または高性能のセンサ（例えば、インナーイヤー式または近接イヤーマイクロフォン）が使用されることができる。これにより、人間の耳に固有の様々な詳細な特徴が感知される。これは、人の耳の構造内の変化に対応するために、オーディオ生成デバイス１０２を較正することを助けることができ、フレキシブルE-M変換器は、人の耳などに設置される。このような状況において、情報の構成または設定は、人間の耳に構成された電気的信号を生成するためのオーディオコントローラ１２８によって使用するために、オーディオデータ１３０に格納されることができる。

音波を感知した後、次いでエラーを決定し、方法３００は、音波のエラーを補正するために感知されたエラーにさらに基づいた電圧信号を決定するポイントで３０２に戻る。このフィードバックループは、生成されている音において、常に高い精度であるためにリアルタイムで継続できる。

現在議論している例の締めくくりとして、フレキシブルE-M変換器１１６の一部分が適合される、人間の対耳輪の非標準剛性のために、特定の音の高さ−全音階（４４０Hz）において真ん中“C”より上の“A”−において予想よりも低い振幅を有するということを仮定する。このエラーに基づいて、オーディオコントローラ１２８は、この波長のための音量を増加するために電圧信号を変える。

しかしながら、様々な決定を含んでもよいエラーの感知は、簡潔な視覚のために図３において図示しない。これらは、例えば、外耳道内のオーディオ双極子（例えば、図２の両方の外耳道１１４内の双極子２０２）の感知を含んでもよい。オーディオコントローラ１２８は、次いで、感知されたオーディオ双極子を外耳道内に作成されることを目的とするオーディオ双極子と比較することができる。この比較で、オーディオコントローラ１２８は、エラーに基づいて、今後感知されるオーディオ双極子を、今後目的とされる外耳道内に作成されたオーディオ双極子により厳密に一致させるのに有効な電圧の補正または較正を決定してもよい。いずれにせよ、すなわち、たとえエラーが修正されなくとも、オーディオコントローラ１２８は、フレキシブルE-M変換器で生成されたこのデバイスまたは今後のデバイスのための今後のエラーを減少するのに有効な構成要素（例えば、オーディオ生成デバイス１０２に関連する１つ）にエラーを提供することがある。

上記の技術および装置は、単体のフレキシブルE-M変換器の状況において記載される。いくつかの状況において、しかしながら、複数のフレキシブルE-M変換器またはマルチ部位のE-M変換器が使用されることができる。

例のために、図４を検討する。これは、人間の耳介１１２の一部分（甲介４０６の裏）に適合された第１の部位４０４および人間の耳介１１２の別の部分（対耳輪４１０）に適合された第２の部位４０８を有する、マルチ部位のフレキシブルE-M変換器４０２（固定され大きくされた形で示す）を図示している。上記の部分で述べたように、耳介の異なる部分は、異なる特徴を有してもよく、これによって機械的に引き起こされるようなときに、それぞれ異なる音波長を生成する。従って、耳介の一部は、高い音程および他の低い音程をより良く生成してもよい。

例えば、フレキシブルE-M変換器４０２の２つの部位を検討する。さらに、これらの部位のそれぞれは、異なる電圧信号を提供されることができるものと仮定する。つまり、オーディオコントローラ１２８は、電源１１８に、外耳道１１４内に第１のオーディオ双極子を作成するために耳介１１２の甲介４０６を機械的に収縮あるいは拡張するのに有効なフレキシブルE-M変換器４０２の第１の部位４０４に対して第１の電圧を適用させる。同様に、オーディオコントローラ１２８は、電源１１８に、外耳道１１４内に第２のオーディオ双極子を作成するために耳介１１２の対耳輪４１０を機械的に収縮あるいは拡張するのに有効なフレキシブルE-M変換器４０２の第２の部位４０８に対して第２の電圧を適用させる。オーディオコントローラ１２８は、相補的な第１および第２双極子を作成し、これによっていくつかの音波を誇張させる、あるいは一つの双極子に別の双極子の一部をキャンセルさせるため、という理由を含む、様々な理由のために行ってもよい。これらの部位が重なってもよい−つまり、１つがフレキシブルE-M変換器の大部分あるいは全て、および、その別の部分を含んでもよく、これによって、フレキシブルE-M変換器の一部分が、部位の動作を変えるための第二電圧信号を含み、したがって、適合される耳の部分に対応することにも注意すること。

電子デバイス例
図５は、以前の図１乃至４のいずれかを参照して説明された、オーディオ生成デバイスとして実装されてもよい電子デバイス例５００の様々な構成要素を図示している。デバイスは、図１を参照して説明されたオーディオ生成デバイス１０２のような、消費者、コンピュータ、ポータブル、ユーザ、通信、電話、ナビゲーション、ゲーム、オーディオ、メッセージ、ウェブブラウザ、ページング、メディア再生、および／または電子デバイスの他のタイプのいかなる種類のものであれ、固定あるいは携帯デバイスの任意の１つまたは組合せとして実装されてもよい。

電子デバイス５００は、図１を参照して説明されるような、受信データ、送信データ、あるいはオーディオデータ１３０といった、デバイスデータ５０４の有線および／または無線通信を有効にする通信送受信機５０２を含む。例示の通信送受信機は、NFC送受信機、各種IEEE802.15（Bluetooth（登録商標））標準に準拠したWPAN無線、IEEE802.11（WiFi（登録商標））標準の任意の種類に準拠したWLAN無線、携帯電話のためのWWAN（3GPP準拠）無線、IEEE802.16(WiMAX（登録商標）)標準に準拠したワイヤレス・メトロポリタン・エリア・ネットワーク（WMAN）無線、および有線ローカル・エリア・ネットワーク（LAN）イーサネット（登録商標）送受信機を含む。

実施形態において、電子デバイス５００は、図１または４を参照して説明される、フレキシブル変換器１１６または４０２のような、フレキシブルE-M変換器５０６を含む。前記電子デバイス５００は、図１を参照して説明されるセンサ１２４または制御回路１２６のような、センサ５０６および制御回路５０８を含んでもよい。フレキシブルE-M変換器５０６、センサ５０８、および制御回路５１０は、軟部組織オーディオ生成のためのフレキシブルE-M変換器を有効にするために実装されることができる。

電子デバイス５００は、データ、メディアコンテンツ、および／またはユーザ選択可能な入力、メッセージ、音楽、テレビコンテンツ、録画されたビデオコンテンツ、および／または任意の他の音楽のタイプ、ビデオ、および／または任意のコンテンツおよび／またはデータソースから受信した画像データのような、受信されることができる入力の、任意のタイプを介して、１つまたは複数のデータ入力ポート５１２も含んでもよい。データ入力ポート５１２は、USBポート、同軸ケーブルポート、および／またはフラッシュメモリ、DVD、CDなどのための他のシリアルまたはパラレルコネクタ（内部コネクタを含む）を含んでもよい。これらのデータ入力ポートは、電子デバイスを構成要素、周辺機器、またはキーボードやマイク、あるいはカメラといったアクセサリに接続するために、使用されてもよい。

この例の電子デバイス５００は、デバイスの工程を制御するためのコンピュータ実行可能な命令を処理（例えば、実行）する、プロセッサシステム５１４（例えば、アプリケーションプロセッサ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、制御器等の任意のもの）、またはプロセッサおよびメモリシステム（例えば、SoCで実装される）を含む。プロセッサシステム５１４（プロセッサ５１４）は、アプリケーションプロセッサ、組み込み制御器、マイクロコントローラ等として実装されてもよい。プロセッシングシステムは、少なくとも部分的にハードウェアで実装されてもよく、統合された回路、またはオンチップシステム、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）、特定用途向け集積回路（ASIC）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレー（FPGA）、コンプレックス・プログラマブル・ロジック・デバイス（CPLD）およびシリコンおよび／または他のハードウェアにおける他の実装の構成要素を含むことができる。もう一つの方法として、または追加で、電子デバイスは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、または処理および制御回路と接続して実装される固定されたロジック回路の任意の１つまたは組合せで実装されることができ、通常、５１６（処理および制御５１６）で特定される。示されていないが、電子デバイス５００は、デバイス内の様々な構成要素と組み合わせるシステムバス、クロスバー、あるいはデータ転送システムを含むことができる。システムバスは、メモリバスあるいはメモリコントローラ、周辺機器バス、ユニバーサル・シリアル・バス、および／または任意の様々なバスアーキテクチャを利用するプロセッサまたはローカルバスといった、異なるバス構造の任意の１つ又は組合せを含むことができる。

電子デバイス５００は、例としてランダム・アクセス・メモリ（RAM）、不揮発性メモリ（例えば、リードオンリメモリ（ROM）、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROMなど）、およびディスク・ストレージ・デバイスを含む、データストレージを有効にする１つまたは複数のメモリデバイス５１８を含んでもよい。メモリデバイス５１８は、デバイスデータ５０４、情報および／またはデータの別のタイプ、および様々なデバイスアプリケーション５２０（例えば、ソフトウェアアプリケーション）を格納するためのデータストレージ機構を提供する。例えば、オペレーティングシステム５２２は、メモリデバイス５１８内のソフトウェア命令として保存され、およびプロセッサ５１４によって実行されることができる。いくつかの態様において、オーディオコントローラ５２４は、電子デバイス５００のメモリデバイス５１８で実行可能な命令またはコードとして具現化される。ソフトウェア実装として表されるが、オーディオコントローラ５２４は、制御アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、シングルプロセッシングおよび制御モジュール、デバイス上にインストールされたファームウェア、コントローラのハードウェア実装等の任意の形として実装されてもよい。

電子デバイス５００は、オーディオデータを処理する、および／またはオーディオおよびビデオデータをオーディオシステム５２８および／または表示システム５３０（例えば、スペクタクル）に送る、オーディオおよび／またはビデオ処理システム５２６を含んでもよい。オーディオシステム５２８および／または表示システム５３０は、表示、および／またはオーディオ、ビデオ、ディスプレイを表示する別のもの、および／または画像データを処理する任意のデバイスを含んでもよい。表示データおよびオーディオ信号は、オーディオ構成要素、および／または、RF（無線周波数）リンク、Sビデオリンク、HDMI（登録商標）（high-definition multimedia interface）、合成ビデオリンク、構成要素ビデオリンク、DVI（digital video interface）、アナログオーディオ接続、あるいはメディアデータポート５３２のような他の類似の通信リンクを介して表示構成要素に伝達されることができる。いくつかの実施形態において、オーディオシステム５２８および／または表示システム５３０は、電子デバイス５００に対する外部の構成要素である。もう一つの方法として、または追加で、表示システム５３０は、統合されたタッチインタフェースの一部分としてといったように、電子デバイス例の統合された構成要素であることができる。上述したように、オーディオコントローラ５２４は、軟部組織生成のためのフレキシブル変換器の実装のいくつかの態様において、オーディオシステム、またはそれらの構成要素を使用してもよい。

軟部組織オーディオ生成のためのフレキシブルE-M変換器の実施形態は、機能および／または方法に特有の言葉で説明されてきたが、添付の特許請求の範囲の主題は、記述された特定の機能または方法を必ずしも限定するものではない。正確に言うと、特定の機能および方法は、軟部組織オーディオ製品のためのフレキシブル変換器の実装例として開示される。

１０２ オーディオ生成デバイス
１１６ フレキシブルＥ−Ｍ変換器
１１８ 電源
１２０ コンピュータプロセッサ
１２２ コンピュータ可読媒体
１２４ センサ（複数可）
１２６ 制御回路
１２８ オーディオコントローラ
１３０ オーディオデータ
５００ 電子デバイス
５０２ 通信送受信機
５０４ デバイスデータ
５０６ フレキシブルＥ−Ｍ変換器
５０８ センサ
５１０ 制御回路
５１２ データ入力ポート
５１４ プロセッサ
５１６ 処理＆制御
５１８ メモリデバイス
５２０ デバイスアプリケーション
５２２ オペレーティングシステム
５２４ オーディオ制御器
５２６ オーディオ/ビデオ処理
５２８ オーディオシステム
５３０ 表示システム
５３２ メディアデータポート

Claims (27)

1. オーディオ生成デバイスであって、
   フレキシブル電気的−機械的（E-M）変換器と、
   電源と、
   １つまたは複数のコンピュータプロセッサと、
   前記１つまたは複数のコンピュータプロセッサによる実行に応答する格納された命令を有する、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体であって、前記電源に、人間の耳の耳介の形を変えるために前記フレキシブルE-M変換器を機械的に伸縮、拡張、あるいは曲げるのに有効な電圧信号を前記フレキシブルE-M変換器に対して適用させ、前記変更は、前記人間の耳の外耳道内に音波を生成する、コンピュータ可読媒体と、を含む、
   オーディオ生成デバイス。
2. 前記フレキシブルE-M変換器が、人間の軟部組織インピーダンスに類似のインピーダンスを有する複数のゲルを含む、
   請求項１に記載のオーディオ生成デバイス。
3. 前記複数のゲルが、イオン性ポリマーである、
   請求項２に記載のオーディオ生成デバイス。
4. 前記フレキシブルE-M変換器が、伸縮可能イオン性透明変換器である、
   請求項１に記載のオーディオ生成デバイス。
5. 前記オーディオ生成デバイスが、前記外耳道を妨げる、または塞ぐことなしに動作する、
   請求項１乃至４の何れか一項に記載のオーディオ生成デバイス。
6. 前記電源に前記耳介の前記形を変えさることが、前記耳介が前記耳介の元の形よりもより凹むかまたは凹まないようにさせる、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載のオーディオ生成デバイス。
7. 前記電源に前記フレキシブルE-M変換器に対して前記電圧信号を適用させることが、前記フレキシブルE-M変換器が前記耳介を圧搾および解放させる、あるいは広げさせる、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載のオーディオ生成デバイス。
8. 前記フレキシブルE-M変換器が、
   第１の部位および第２の部位であって、ここで前記電源は、第１の電圧信号を、外耳道内の第１オーディオ双極子を作成するために前記耳介の第１の部分の第１の形を変えるのに有効な前記フレキシブルE-M変換器の前記第１の部分を機械的に伸縮または拡張するのに有効な前記フレキシブルE-M変換器の前記第１の部位に適用する、第１の部位および第２の部位と、
   前記1つまたは複数のプロセッサによる実行に応答する前記命令であって、前記命令は、前記電源又は別の電源に、前記外耳道内に第２オーディオ双極子を作成するために前記耳介の第２の部分の第２の形を変えるのに有効な前記フレキシブルE-M変換器の前記第2の部位を機械的に伸縮、または拡張するのに有効な前記フレキシブルE-M変換器の前記第2の部位に対して第2の電圧信号をさらに適用させる、命令と、を含む、
   請求項１乃至７の何れか一項に記載のオーディオ生成デバイス。
9. 前記第１の部位および前記第２の部位が重複する、請求項８に記載のオーディオ生成デバイス。
10. 前記第１オーディオ双極子および前記第２オーディオ双極子が、相補的である、
    請求項８に記載のオーディオ生成デバイス。
11. 前記第１オーディオ双極子が、前記第２オーディオ双極子の一部をキャンセルするのに有効である、請求項８に記載のオーディオ生成デバイス。
12. 前記耳介の前記第１の部分および前記耳介の前記第２の部分が、機械的に収縮されるかまたは拡張されるとき、異なる音の波長を生成する、請求項８に記載のオーディオ生成デバイス。
13. 前記電源が、前記フレキシブルE-M変換器に前記電圧信号を無線で提供する、請求項１乃至１２の何れか一項に記載のオーディオ生成デバイス。
14. 前記オーディオ双極子の近接場が、前記外耳道内にあり、並びに前記オーディオ双極子の遠距離場が、低音量の音を前記人間の耳の外部におよび大音量の音を前記外耳道の内部に作成するのに有効な前記人間の耳の外部にある、請求項１乃至１３の何れか一項に記載のオーディオ生成デバイス。
15. 前記オーディオ生成デバイスが、前記オーディオ双極子を検知可能なセンサおよび前記１つまたは複数のプロセッサによる実行に応答する命令をさらに含み、前記命令はさらに、前記検知されたオーディオ双極子と前記外耳道内に生成されようとするオーディオ双極子を比較することによってエラーを決定し、かつ
    前記エラーに基づいて、電圧補正および前記電圧補正の適用を決定するか、または
    今後のエラーの減少を可能にするのに有効なエンティティに前記エラーを提供する、
    請求項１乃至１４の何れか一項に記載のオーディオ生成デバイス。
16. 前記１つまたは複数のプロセッサによる実行に応答する前記命令が、オーディオデータに基づいて、前記オーディオデータに対応する音楽を前記外耳道内に作成するのに有効な、適用するための前記電圧信号をさらに決定する、
    請求項１乃至１５の何れか一項に記載のオーディオ生成デバイス。
17. オーディオデータおよびフレキシブル電気的−機械的（E-M）変換器の特徴に基づいて、前記フレキシブルE-M変換器に適用する電圧信号を決定するステップと、
    前記電圧信号を、前記フレキシブルE-M変換器が適合される人間の耳の耳介の形を変えるために、前記フレキシブルE-M変換器を機械的に収縮、拡張、あるいは振動させる前記フレキシブルE-M変換器に適用するステップであって、前記形の前記変更は、前記人間の耳で音波を生成し、前記音波は、アナログ形式で前記オーディオデータを再生する、ステップと、
    を含む、方法。
18. 前記電圧信号を決定するステップが、前記音波あるいは以前の音波に対して検知されたエラーにさらに基づき、前記エラーは、期待された音波と検知された音波との間の不一致を表す、請求項１７に記載の方法。
19. 前記エラーが、特定の人物のために検知され、かつ特定の人物と関連しており、前記特定の人物の耳介は、前記フレキシブルE-M変換器が適合される前記耳介である、請求項１８に記載の方法。
20. 前記耳介の前記形を変えるために前記フレキシブルE-M変換器を機械的に収縮または拡張する前記フレキシブルE-M変換器に、前記電圧信号を適用するステップが、前記耳介を、前記耳介の元の形よりも凹むかまたは凹ませないようにさせる、請求項１７乃至１９の何れか一項に記載の方法。
21. 前記耳介が前記耳介の前記元の形よりも凹むあるいは凹まないようにさせることが、前記耳介を圧搾するために前記フレキシブルE-M変換器を機械的に収縮する、請求項２０に記載の方法。
22. 前記電圧信号を決定するステップが、前記耳介の部分の特徴にも基づく、請求項１７に記載の方法。
23. 前記耳介の前記部分が、前記フレキシブルE-M変換器の個別の部位によって適合され、および前記電圧信号を決定するステップは、前記個別の部位ごとのために異なる電圧信号を決定する、請求項２２に記載の方法。
24. 前記異なる電圧信号は、前記人間の耳の外耳道内の異なるオーディオ双極子の作成に有効である、請求項２３に記載の方法。
25. 前記異なるオーディオ双極子が、相補的である、請求項２４に記載の方法。
26. 前記異なるオーディオ双極子の１つが、前記異なるオーディオ双極子の別の部分をキャンセルするのに有効である、請求項２４に記載の方法。
27. 前記耳介の前記部分の前記特徴が、前記１つの異なる部分で、異なる音の波長の生成を含む、請求項２２に記載の方法。

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