JP7163194B2 - ヘッドフォンおよびヘッドフォン・システム - Google Patents

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関連出願への相互参照
本願は2016年12月22日に出願された米国仮特許出願第62/438,337号、2016年7月27日に出願された米国仮特許出願第62/367,584号および2016年6月22日に出願された米国仮特許出願第62/353,412号の優先権を主張するものである。各出願の内容はここに参照によってその全体において組み込まれる。

技術分野
本開示はオーディオ・データを処理するよう構成された装置に関する。特に、本開示はヘッドフォンおよび関係した装置に関する。

ヘッドフォンおよびイヤーバッドのようなオーディオ装置の使用がきわめて一般的になった。いくつかのヘッドフォンは外界からの音を少なくとも部分的に隠蔽できる。いくつかのヘッドフォンは、ヘッドフォン・スピーカーと鼓膜との間の実質的に閉じた系を作り出すことができ、その中では外界からの音は大幅に減衰させられる。いくつかのヘッドフォンは実質的に密封され、他のヘッドフォンはイヤーカップ内の空気体積と外部の大気との間の一つまたは複数のベントを含む。ヘッドフォンまたは他のそのようなオーディオ装置を介した外界からの音を減衰させることには、歪みの解消、フラットな等化の提供などといったさまざまな潜在的な利点がある。

本開示のいくつかの側面は、ヘッドフォン・システムにおいて実装されうる。いくつかの例によれば、ヘッドフォン・システムは二つのイヤーカップと、ヘッドバンド・アセンブリーと、インターフェース・システムと、制御システムとを含んでいてもよい。いくつかの例では、各イヤーカップはイヤーカップ外被と、イヤーパッド・アセンブリーと、少なくとも一つのスピーカーを含むスピーカー・システムと、ヒンジ・アセンブリーとを含んでいてもよい。いくつかの実装では、ヒンジ・アセンブリーは、該ヒンジ・アセンブリーがイヤーカップの外側から見えないように、イヤーカップ外被内に配置されてもよい。いくつかの例では、ヘッドバンド・アセンブリーは、各イヤーカップと該ヒンジ・アセンブリーを介して接続するよう構成されてもよい。

いくつかの実装では、インターフェース・システムは、（無線または有線インターフェースのような）少なくとも一つのインターフェースと、前記イヤーカップの少なくとも一つに配置された複数の入力源ボタンとを含んでいてもよい。前記入力源ボタンのそれぞれは、前記少なくとも一つのインターフェースを介して受領されるオーディオ・データの対応する源を選択するために構成されていてもよい。

制御システムは、少なくとも一つのプロセッサ、たとえば汎用の単一チップまたは複数チップ・プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（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イ（FPGA）または他のプログラム可能な論理デバイス、離散的なゲートまたはトランジスタ論理、離散的なハードウェア・コンポーネントおよび／またはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実装によれば、制御システムは、インターフェースを介して受領され、前記入力源ボタンの一つによって選択されたオーディオ・データを再生するよう、各イヤーカップのスピーカー・システムを制御するよう構成されてもよい。

いくつかの例では、各イヤーカップのヒンジ・アセンブリーは、イヤーカップを二つの軸のまわりに枢動させるよう構成されうる。いくつかの実装によれば、各イヤーカップのヒンジ・アセンブリーは、該イヤーカップが安置位置から変位されられた後に、該イヤーカップを安置位置に戻すよう構成されてもよい。

いくつかの実装によれば、ヘッドフォン・システムは、バッテリーと、イヤーカップ内に配置された電気入力機構と、イヤーカップ内に配置された少なくとも二つのイヤーカップ磁石とを含んでいてもよい。電気入力機構は、バッテリー充電器から電力を受け取るよう構成されてもよい。前記少なくとも二つのイヤーカップ磁石は、イヤーカップ磁石がバッテリー充電器の対応するバッテリー充電器磁石に近接して位置されるときにバッテリー充電器から電力を受け取るよう電気入力機構を位置させるよう構成されてもよい。

いくつかの例によれば、ヘッドフォン・システムは前記バッテリー充電器を含んでいてもよい。いくつかの実装では、バッテリー充電器は、電気入力機構に電力を提供するよう構成された電気出力機構と、少なくとも四つのバッテリー充電器磁石とを含んでいてもよい。たとえば、バッテリー充電器磁石のうちの二つは、イヤーカップ磁石と同じ極性を有していてもよく、バッテリー充電器磁石のうちの二つは、イヤーカップ磁石の極性とは反対の極性を有していてもよい。いくつかのそのような実装によれば、イヤーカップ磁石の極性とは反対の極性をもつバッテリー充電器磁石は、イヤーカップ磁石と整列するよう構成されてもよい。いくつかのそのような例では、イヤーカップ磁石と同じ極性をもつバッテリー充電器磁石は、イヤーカップ磁石の極性と反対の極性をもつバッテリー充電器磁石の一つの近傍で、その対向する両側に存在してもよい。

いくつかの例では、ヒンジ・アセンブリーは、イヤーカップ磁石がバッテリー充電器の対応するバッテリー充電器磁石に近接して位置されるときにイヤーカップの整列を維持するよう構成されてもよい。いくつかの実装では、ヒンジ・アセンブリーは、ヘッドバンド・アセンブリーへの取り付けのために構成された旋回枢軸アセンブリーを含んでいてもよい。いくつかのそのような実装によれば、旋回枢軸アセンブリーは、イヤーカップが旋回角範囲内で旋回することを許容するよう構成されてもよい。いくつかの例によれば、旋回枢軸アセンブリーはばねを含んでいてもよい。いくつかの例では、ヒンジ・アセンブリーは、アームおよび傾斜枢軸〔キャンバー・ピボット〕アセンブリーを含んでいてもよい。傾斜枢軸アセンブリーは、イヤーカップが傾斜角範囲内で旋回することを許容するよう構成されてもよい。アームの第一の部分は傾斜枢軸アセンブリーに取り付けられてもよく、アームの第二の部分は旋回枢軸アセンブリーに取り付けられてもよい。

いくつかの実装によれば、各イヤーカップは、スピーカー・システムの第一の側とイヤーカップ外被との間の後方空気体積およびスピーカー・システムの第二の側に近接し、かつイヤーパッド・アセンブリーに近接した前方空気体積を含んでいてもよい。いくつかの例では、各イヤーカップは、イヤーカップの外側と前方空気体積もしくは後方空気体積のどちらかとの間に配置された少なくとも一つのベントを含んでいてもよい。前記少なくとも一つのベントは、音響的な低域通過フィルタを含んでいてもよい。いくつかの実装では、前記少なくとも一つのベントは、イヤーカップの外側と前方空気体積との間の第一のベントと、イヤーカップの外側と後方空気体積との間の第二のベントとを含んでいてもよい。いくつかの例によれば、第一のベントおよび第二のベントはそれぞれ音響的な低域通過フィルタを含む。いくつかの例では、音響的な低域通過フィルタは少なくとも一つの膨張チャンバを含んでいてもよい。いくつかの実装によれば、後方空気体積は1ないし20立方センチメートルの間であってもよい。いくつかの実装では、音響的な低域通過フィルタは、前記少なくとも一つのベントを通じて流れる空気によって生成される、より高い周波数の音を減衰させるよう構成されてもよい。

いくつかの例によれば、前記イヤーカップ外被は、前記イヤーカップを囲む柔軟な材料の単一片を含んでいてもよい。しかしながら、いくつかの実装では、イヤーカップ外被は、支持構造および該支持構造上に配置された上乗せ成形フォーム（overmold foam）を囲む、柔軟な材料の第一の部分を含んでいてもよい。いくつかのそのような実装によれば、柔軟な材料の第二の部分が、イヤーパッド・アセンブリーのイヤーパッド・フォームを囲んでもよい。いくつかの例では、イヤーパッド・アセンブリーは、イヤーパッド・フォームに近接したイヤーパッド支持構造を含んでいてもよい。いくつかの例によれば、イヤーパッド支持構造は、少なくとも部分的には、イヤーパッド・アセンブリーとイヤーカップ外被との間の角度を画定してもよい。いくつかの実装は、前記第一の部分および前記第二の部分を結合するための接着層および／または留め具を含んでいてもよい。

いくつかの実装では、イヤーパッド・フォームおよび上乗せ成形フォームの両方は、イヤーカップが装着したときに圧縮されてもよい。いくつかの実装によれば、各イヤーパッド・アセンブリーの少なくとも一部は、イヤーカップが装着されるときに対応するイヤーカップ外被内であってもよい。

本明細書に記載される主題の一つまたは複数の実装の詳細は、付属の図面および下記の説明に記載される。他の特徴、側面および利点は、該説明、図面および請求項から明白になるであろう。以下の図面の相対的な寸法は同縮尺に描かれていないことがあることを注意しておく。

本開示のさまざまな側面を実装することのできる装置のコンポーネントの例を示すブロック図である。

あるヘッドフォン実装の正面図である。 あるヘッドフォン実装の側面図である。

あるヘッドフォン実装の斜視図である。

例示的なシンク装置のコンポーネントを示す図である。

複数のオーディオ源装置の一つに、専用のユーザー・インターフェース・コントロールを割り当てるための例示的プロセスのフローチャートである。

例示的なシンク装置のコンポーネントを示す図である。

バッテリー充電器に接続されたヘッドフォンの例を示す図である。

イヤーカップ磁石および電気入力機構の例示的配置を示す図である。

バッテリー充電器磁石および電気出力機構の例示的配置を示す図である。

充電器スタンドを含む、ヘッドフォン・システムのもう一つの例を示す図である。

代替的なイヤーカップの例を示す図である。

もう一つの代替的なイヤーカップの例を示す図である。

ヒンジ・アセンブリーの一例を示す図である。

ある例に基づく、イヤーカップの単純化された断面図である。

音響的な低域通過フィルタの一例の断面を示す図である。

音響的な低域通過フィルタのもう一つの例の斜視図である。

音響的な低域通過フィルタについての、周波数に対するパワー透過係数の例を示すグラフである。

音響的な低域通過フィルタの一例の効果を示すグラフである。

イヤーカップ内の音響的な低域通過フィルタの例を示す図である。

ＡおよびＢは、二つのイヤーカップ外被実装を通じた断面の例を示す図である。

ＡおよびＢは、対応するイヤーカップ外被から取り外されたイヤーパッド・アセンブリーの例を示す図である。

イヤーカップ外被実装の断面のもう一つの例を示す図である。

ＡおよびＢは、代替的なイヤーパッド・アセンブリーの例示的な断面を示す図である。

さまざまな図面における同様の参照符号および指示は同様の要素を示す。

以下の説明は、本開示のいくつかの革新的な側面を記述する目的のためのある種の実装ならびにこれらの革新的な側面が実装されうるコンテキストの例に向けられている。しかしながら、本稿の教示はさまざまな異なる仕方で適用されることができる。たとえば、さまざまな実装は具体的なオーディオ装置に関して記述されるが、本稿の教示は他の既知のオーディオ装置ならびに将来導入されうるオーディオ装置に広く適用可能である。さらに、記載される実装は少なくとも部分的にはさまざまな装置およびシステムにおいてハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、クラウド・ベースのシステムなどとして実装されうる。よって、本開示の教示は、図面に示されるおよび／または本稿に記載される実装に限定されることは意図されておらず、広い適用可能性をもつものである。

図１は、本開示のさまざまな側面を実装することのできる装置のコンポーネントの例を示すブロック図である。この例では、ヘッドフォン・システム１００は、二つのイヤーカップ１０５、ヘッドバンド・アセンブリー１１０、インターフェース・システム１１５および制御システム１２０を含む。

いくつかの例では、イヤーカップ１０５のそれぞれは、イヤーカップ外被、イヤーパッド・アセンブリー、ヒンジ・アセンブリーおよび少なくとも一つのスピーカーを含むスピーカー・システムを含む。いくつかの実装によれば、ヒンジ・アセンブリーは、該ヒンジ・アセンブリーがイヤーカップの外側から見えないように、イヤーカップ外被内に配置される。

この例では、ヘッドバンド・アセンブリー１１０は、各イヤーカップと接続するよう構成されている。いくつかの例によれば、ヘッドバンド・アセンブリー１１０は、各イヤーカップとヒンジ・アセンブリーを介して接続するよう構成される。

インターフェース・システム１１５は、一つまたは複数の有線および／または無線インターフェース、ポートなどのような少なくとも一つのインターフェースを含む。この例では、インターフェース・システム１１５はオーディオ・データを受け取るよう構成される。いくつかの実装によれば、インターフェース・システム１１５は少なくとも一つのユーザー・インターフェースを含む。いくつかの例では、インターフェース・システム１１５は、イヤーカップの少なくとも一つに配置された複数の入力源ボタンを含む。いくつかの実装によれば、前記入力源ボタンのそれぞれは、インターフェース・システム１１５の少なくとも一つのインターフェースを介して受領されるオーディオ・データの対応する源を選択するために構成される。いくつかの実装では、本装置はメモリ・システムを含んでいてもよい。インターフェース・システム１１５は、制御システムとメモリ・システムとの間の少なくとも一つのインターフェースを含んでいてもよい。

制御システム１２０は、少なくとも一つのプロセッサ、たとえば汎用の単一チップまたは複数チップ・プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（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イ（FPGA）または他のプログラム可能な論理デバイス、離散的なゲートまたはトランジスタ論理、離散的なハードウェア・コンポーネントおよび／またはそれらの組み合わせを含んでいてもよい。この例では、制御システム１２０は、インターフェース・システム１１５のインターフェースを介して受領され、インターフェース・システム１１５の入力源ボタンの一つによって選択されたオーディオ・データを再生するよう、各イヤーカップ１０５のスピーカー・システムを制御するよう構成される。

本稿に記載される方法の一部または全部は、非一時的媒体に記憶される命令（たとえばソフトウェア）に従って一つまたは複数の装置によって実行されてもよい。そのような非一時的媒体は、ランダムアクセスメモリ（RAM）デバイス、読み出し専用メモリ（ROM）デバイスなどを含むがそれに限られない、本稿に記載されるもののようなメモリ・デバイスを含んでいてもよい。非一時的媒体はたとえば、制御システム１２０に、または制御システム１２０との通信のために構成されているメモリ・システムに存在してもよい。よって、本開示において記載される主題のさまざまな革新的な側面は、ソフトウェアが記憶されている非一時的媒体において実装されることができる。ソフトウェアはたとえば、オーディオ・データを処理するよう少なくとも一つの装置を制御するための命令を含んでいてもよい。ソフトウェアは、たとえば、制御システム１２０の一つまたは複数のコンポーネントによって実行可能であってもよい。

図２Ａおよび２Ｂは、あるヘッドフォン実装のそれぞれ正面図および側面図を示している。図２Ａは、イヤーカップ１０５ａおよびイヤーカップ１０５ｂの両方の例を示している。ユーザーの頭部２００の上に延在するように示されているヘッドバンド・アセンブリー１１０は、イヤーカップ１０５ａをイヤーカップ１０５ｂに接続する。図２Ａは、イヤーカップ外被２０５ａおよび２０５ｂの前方部分の例を示している。

イヤーパッド・アセンブリー２０７ａおよびイヤーパッド・アセンブリー２０７ｂの一部が図２Ａに見られる。イヤーパッド・アセンブリー２０７ａおよびイヤーパッド・アセンブリー２０７ｂのさらなる部分はイヤーカップ外被２０５ａおよび２０５ｂの中にある。目立つように膨らんでいる代わりに、この例では、イヤーパッド・アセンブリー２０７ａおよびイヤーパッド・アセンブリー２０７ｂは部分的に視線から隠されている。いくつかのそのような実装は、イヤーカップ１０５ａおよびイヤーカップ１０５ｂが相対的に、より小さな深さDを維持することを許容できる。大きな、露出したイヤーパッドによって画定される代わりに、イヤーカップ１０５ａおよびイヤーカップ１０５ｂの形は主として、イヤーカップ外被２０５ａおよび２０５ｂの先が細くなるプロファイルによって画定される。

図２Ｂに示した例では、イヤーカップ１０５ａの外側縁はオーバル形をもち、一方、中央部分２０９は円形をもつ。この例では、ヘッドバンド・アセンブリー１１０は、ヒンジ・アセンブリーを介してイヤーカップ１０５ａおよび１０５ｂと接続するよう構成されている。しかしながら、この例では、ヒンジ・アセンブリーは、該ヒンジ・アセンブリーがイヤーカップ１０５ａの外側から見えないように、イヤーカップ外被２０５ａ内に配置されている。ヒンジ・アセンブリーのいくつかの例は、図７を参照して後述する。

図２Ｃは、あるヘッドフォン実装の斜視図を示している。この例では、ヘッドフォン１００のインターフェース・システム１１５は、イヤーカップ１０５ｄ内に配置された入力源ボタン２０２、２０４、２０６を含む。図２Ｃに示される入力源ボタンの数、サイズおよび分布は、単に例である。いくつかの代替例では、より多数または少数の入力源ボタンがイヤーカップ１０５ｄに配置されていてもよい。いくつかの代替例では、入力源ボタンはイヤーカップ１０５ｅおよび／またはヘッドバンド・アセンブリー１１０に配置されてもよい。

いくつかの実装によれば、入力源ボタン２０２～２０６のそれぞれは、インターフェース・システム１１５の少なくとも一つのインターフェースを介して受領されたオーディオ・データの対応する源を選択するよう構成される。この例では、インターフェース・システム１１５は、無線トランシーバー２０８を含む。いくつかの実装では、インターフェース・システム１１５は、追加的および／または代替的なインターフェース、たとえば有線インターフェースとして構成されたポート（たとえばヘッドフォン・ジャックと電気接続するよう構成されたポート）を含んでいてもよい。この実装によれば、入力源ボタン２０２～２０６のそれぞれは、無線トランシーバー２０８を介して受領されたオーディオ・データの対応する源を選択するよう構成される。この例では、制御システム１２０は、無線トランシーバー２０８を介して受領され、入力源ボタン２０２～２０６の一つによって選択されたオーディオ・データを再生するよう、イヤーカップ１０５ｃおよび１０５ｄのスピーカー・システムを制御するよう構成される。

いくつかの無線通信プロトコルは、装置をマスター装置またはスレーブ装置として指定することによって動作する。このように、通信する装置の任意の対において、一方の装置がマスターであり、他方の装置がスレーブである。たとえば、米国ワシントン州カークランドのブルートゥース特別利益団体によって維持されるブルートゥース（登録商標）無線技術規格では、マスター装置は七つまでのスレーブ装置と接続を確立できる。しかしながら、スレーブ装置は一時には一つのマスター装置にしか接続できない。

マスター装置およびその接続されたスレーブ装置はピコネットと称される。複数のピコネットが一緒にリンクされることも可能であり、それはスキャッターネットと称される。

ブルートゥース接続の確立は、装置が問い合わせ要求を送信する問い合わせフェーズで始まる。問い合わせがあるかどうか傾聴する装置は、発見可能状態にあると称される。問い合わせを受信するすべての装置は、自分のアドレスをもって応答する。

装置は、ページング・フェーズの間にマスター装置となることができる。ページング・フェーズの間、二つの装置がクロックを同期させる。一つの装置が一連のページング・メッセージを送り、他の装置からの応答があるかどうか傾聴する。ページング・メッセージがあるかどうか傾聴する装置は、接続可能状態にあると称される。他の装置が応答する場合、第一の装置は接続のマスター装置となり、応答する装置がスレーブとなる。

ページング・フェーズの間の同期後、装置は非同期コネクションレス（ACL: Asynchronous Connection-Less）接続を確立する。これは、ブルートゥース・ネットワーク・プロトコル・スタックの、より上位レベルのすべてのデータを搬送する、低レベルの通信プロトコルである。

ACL接続を確立後、装置は論理リンク制御および適応（L2CAP: Logical Link Control and Adaption）チャネルを開く。装置は、対形成を実行し、マスター装置のサポートされるプロファイルおよび機能を発見するために、L2CAPチャネルを使ってサービス発見を実行することができる。

最初に接続を確立すると、二つの装置は対形成プロセスを経てもよい。対形成プロセスの間、シンク装置は対形成要求をマスター装置に送る。シンク装置は次いで、対形成プロセスを完了するためにマスター装置において暗証番号（PIN）を入力するようユーザーを促す。

ひとたび対形成が完了したら、シンク装置は、該シンク装置と成功裏に対形成された信頼される装置のリストに、マスター装置のアドレスを記憶することができる。信頼される装置のリストは、こうして、それぞれの対形成されたマスター装置についてのアドレスおよびそれぞれの対形成されたマスター装置についての関連付けられたインデックスを維持する。シンク装置は、その後、信頼される装置のリストに現われる任意のマスター装置について、対形成プロセスをスキップすることができる。

ブルートゥース規格は、ブルートゥース対応装置によって提供されるサービスを指定するいくつかのアプリケーション・プロファイルを定義している。単一の装置が複数のプロファイルをサポートすることができる。一般的なプロファイルは、オーディオ・データがある装置から別の装置にどのようにストリーミングされることができるかを定義する先進オーディオ配送プロファイル（A2DP: Advanced Audio Distribution Profile）；テレビジョンおよび他のオーディオ／ビデオ設備を制御するためのインターフェースを提供するオーディオ・ビデオ・リモート制御プロファイル（AVRCP: Audio Video Remote Control Profile）；およびハンズフリーのシンク装置と通信するために使われるハンズフリー・プロファイル（HFP: Hands Free Profile）を含む。装置は、サポートされるプロファイルのうちの一つまたは複数をサポートするために一つまたは複数のL2CAPチャネルを開くことができる。

本明細書において記載される主題の具体的な実施形態は、以下の潜在的な利点のうちの一つまたは複数を実現するよう実装されることができる。シンク装置は、どのオーディオ源からオーディオ・データを受領するかを決定することにおいてユーザーの意図を尊重する意図ベースの切り換え（intent-based switching）を実装することができる。ユーザーは、ほとんどユーザー入力なしに、複数のオーディオ源装置の間で簡単かつ迅速に切り換えを行なうことができる。切り換えを要求した後、ユーザーは、シンク装置においてオーディオ・データを受領することを始めるために、シンク装置やいずれかの源装置にいかなる追加的な入力を提供する必要もない。シンク装置は、単一のオーディオ源装置の複数の異なる活動の間で切り換えることができる。いくつかの例によれば、シンク装置は、接続されている源装置が利用不能になるときには、他の源に切り換えない。

本明細書は、ユーザー意図ベースの切り換え機能をもつオーディオ・シンク装置を記述する。つまり、ユーザーは、オーディオ・シンク装置に、一つまたは複数の専用のユーザー・インターフェース・コントロールであることのできるユーザー入力を使って複数の無線接続されている源装置の間で切り換えを行なわせることができる。「シンク装置」とは、無線通信プロトコルを使って源装置からオーディオ・データを無線で受信するよう構成されているオーディオ出力装置である。一般的なシンク装置は、無線ヘッドフォン・セットおよびスタンドアローンの無線スピーカーを含む。

本明細書において、専用のユーザー・インターフェース・コントロールとは、ユーザー入力を特定の源装置にマッピングするユーザー入力機構を意味する。たとえば、専用のユーザー・インターフェース・コントロールは、物理的なボタン、トグル、ダイヤルまたはスイッチであることができる。専用のユーザー・インターフェース・コントロールは、存在感応性（presence-sensitive）表面またはディスプレイの特定のアクティブ化された領域に対応するソフト・ユーザー・インターフェース・コントロールであることもできる。

図２Ｄは、例示的なシンク装置２１０のコンポーネントを示している。シンク装置２１０は三つの専用のユーザー・インターフェース・コントロールをもつ：第一の源ボタン２０２、第二の源ボタン２０４および第三の源ボタン２０６である。

シンク装置２１０は、ユーザー・インターフェース・コントロール・インデックスを対応する源装置のアドレスに関連付ける切り換え装置テーブル（switching device table）２２０をもつ。シンク装置２１０は、信頼される装置のインデックスを対応する源装置のアドレスと関連付ける信頼装置テーブル（trusted device table）２３０をももつ。

ユーザーは、対形成プロセスの間に、専用のユーザー・インターフェース・コントロールのうちの一つを関連付けることができる。シンク装置２１０は、新たなオーディオ源装置との対形成を要求するユーザー入力と、特定のオーディオ源装置への切り換えを要求するユーザー入力とを区別するよう構成されることができる。たとえば、シンク装置２１０は、あるボタンのたとえば1秒未満の短い押下を、そのボタンに関連付けられたオーディオ源装置に切り換える要求として解釈し、同じボタンのたとえば1秒以上の長い押下を、そのボタンに関連付けられるべき新たなオーディオ源装置と対形成する要求として解釈することができる。

こうして、状態１の間、ユーザーは第二の源ボタン２０４上で長い押下を提供することができる。シンク装置２１０はこのユーザー入力を第二の源ボタン２０４を新たなオーディオ源装置に関連付ける要求として解釈する。

シンク装置２１０は次いで、新たなオーディオ源装置と対形成する。このプロセスは、図３を参照してのちにより詳細に述べる。

対形成後、シンク装置２１０は、対形成されたオーディオ源装置が信頼される装置であると考える。状態２の間に、シンク装置２１０は新たなオーディオ源装置のアドレスを、信頼装置テーブル２３０に記憶する。状態３の間に、シンク装置２１０は新たなオーディオ源装置のアドレスを切り換え装置テーブル２２０に記憶する。切り換え装置テーブル２２０は、新たなオーディオ源装置のアドレスを、第二の源ボタン２０４のユーザー・インターフェース・コントロール・インデックスと関連付ける。

いくつかの実装では、シンク装置は、専用のユーザー・インターフェース・コントロールのそれぞれを、源装置上の特定の活動と関連付けることができる。このように、単一の源装置が、複数のユーザー・インターフェース・コントロールと関連付けられることができる。

たとえば、タブレット・コンピュータは、オーディオ情報の複数の源を、それぞれ特定の活動、たとえば音楽プレーヤー・オーディオ、映画オーディオおよびシステム通知オーディオに対応するシンク装置に提供することができる。ユーザーは、各活動を、ユーザー・インターフェース・コントロール、たとえば源ボタン２０２、２０４または２０６のうちの一つと関連付けることができる。

たとえば、ユーザーは、音楽プレーヤー・オーディオを第一の源ボタン２０２と、映画オーディオを第二の源ボタン２０４と関連付けることができる。ユーザーは、所望される活動に対応する源ボタンを明示的に選択することができる。

装置の特定の活動を関連付けるために、シンク装置２１０は、切り換え装置テーブルにおいて追加的な列属性を記憶することができる。追加的な列属性は、特定の活動についての活動識別子に対応する。こうして、切り換え装置テーブル２２０のいくつかの行は、同じアドレスを参照するが、異なる活動識別子を参照する。

この追加的情報は、シンク装置２１０に活動識別子を提供する、源装置上で走るソフトウェアによって構成される必要があってもよい。たとえば、携帯電話が、種々の活動を列挙するアプリケーションをインストールすることができる。次いで、対形成プロセスの間に、ユーザーは該アプリケーションを使って、電話機に、特定の活動識別子をシンク装置２１０に提供させることができる。シンク装置２１０は次いで、受領された活動識別子を、切り換え装置テーブル２２０に記憶する。

図３は、複数のオーディオ源装置のうちの一つに専用のユーザー・インターフェース・コントロールを割り当てるための例示的プロセスのフローチャートである。このプロセスは、一つまたは複数のコンピュータを有する適切にプログラムされた無線オーディオ出力装置によって実行されることができる。便宜上、プロセスは、シンク装置内の組み込みコンピュータまたは論理回路によって実行されるものとして記述される。いくつかの例では、オーディオ出力装置は、複数のマスター・オーディオ源装置のそれぞれについて、この例示的プロセスを実行する。

シンク装置は、新しいオーディオ源装置についての対形成を要求するユーザー入力を受け取る（３１０）。シンク装置は、該シンク装置の状態が接続可能であるかどうかを判定する（３２０）。シンク装置は、接続を確立しようとしている潜在的なマスター装置からのページング・メッセージがあるかどうか傾聴しているときに、接続可能状態にある。シンク装置が接続可能状態にあれば、シンク装置は発見可能状態にはいる（３６０への分枝）。

発見可能状態では、シンク装置はマスター装置からの問い合わせがあるかどうか傾聴する。接続可能状態および発見可能状態は互いに背反ではない。よって、シンク装置はすでに発見可能状態にあってもよい。換言すれば、段階３６０において、シンク装置は、レンジ内にある新たなオーディオ源装置があればそれを発見するために自らが発見可能状態にあることを保証する。

シンク装置の応答性は、接続可能状態を出て、シンク装置がもはやページング・メッセージがあるかどうかスキャンしていない状態になることによって改善されることができる。このように、いくつかの実装では、発見可能状態にはいるとき（３６０）、シンク装置は接続可能状態から抜ける。

発見可能状態にはいった（３６０）後、シンク装置は新たなオーディオ源装置と対になる（３７０）。新たなオーディオ源装置と対形成するために、シンク装置は発見可能状態にはいって、そのアドレスを新たなオーディオ源装置に提供する。シンク装置は次いで、接続可能状態にはいって新たなオーディオ源装置と同期する。いくつかの実装では、シンク装置は、新たなオーディオ源装置と対になるために対形成コードを必要としない。

シンク装置の状態が接続可能でない場合（３２０）、シンク装置は、その状態が発見可能であるかどうかを判定する（３３０への分枝）。もしそうであれば、シンク装置は新たな源装置と対形成する準備ができている。こうして、シンク装置は新たなオーディオ源装置と対形成することができる（３８０への分枝）。

シンク装置の状態が発見可能でない場合（３３０）、シンク装置はすでに以前のマスター・オーディオ源装置との確立された接続をもつ可能性が高く、新たなオーディオ源装置との対形成の前にそのような接続は切断する必要がある。

こうして、シンク装置の状態が発見可能でない場合（３３０）、シンク装置はすべてのサービス・レベル接続およびすべてのプロファイルを切断する（３４０への分枝）。たとえば、シンク装置は以前のマスター・オーディオ源装置とのACLおよびL2CAP接続を切断するとともに、すべてのA2DPおよびAVRCPプロファイルを切断する（disconnect）ことができる。

これらの切断が生起するとき、シンク装置は以前のマスター・オーディオ源装置から切断メッセージを受信する（３５０）。切断メッセージを受信すると、シンク装置は新たなオーディオ源装置と対形成することができる（３７０）。

対形成された後、シンク装置は新たな対にされた装置を、選択されたユーザー・インターフェース・コントロールに関連付ける（３８０）。たとえば、シンク装置は、新たな対にされた装置のアドレスを、選択されたユーザー・インターフェース・コントロールに対応するユーザー・インターフェース・コントロール・インデックスに直接関連付けることができる。たとえば、シンク装置が複数のボタンをもつ場合、各ボタンはそれぞれのユーザー・インターフェース・コントロール・インデックスを割り当てられることができる。シンク装置は、切り換え装置テーブルにおいて、各ユーザー・インターフェース・コントロール・インデックスを、対応する対にされた装置のアドレスと関連付けることができる。

表１は、ユーザー・インターフェース・コントロール・インデックスをアドレスに関連付ける例示的な切り換え装置テーブルを示している。

その後、シンク装置が新たな対にされた装置からオーディオを受け取ることに切り換えることを要求する、ユーザー・インターフェース・コントロールにおけるユーザー入力を受け取るとき、シンク装置は切り換え装置テーブルを使って、新たな対にされた装置のアドレスを得ることができる。

しかしながら、いくつかの場合には、シンク装置が、信頼される装置のインデックスをアドレスに関連付ける信頼装置テーブルをも維持している場合には、無線プロトコル・スタックに求められる修正がより少数になる。対形成された後、いくつかの無線通信プロトコルの標準ライブラリは信頼装置テーブルを維持する。これらのライブラリを使うとき、シンク装置は、新たな対にされた装置について信頼される装置のインデックスを割り当て、新たな対にされた装置のアドレスを対応する信頼される装置のインデックスに関連付ける。

無線プロトコル・スタックとのその後の対話は、信頼される装置のインデックスを、標準的なライブラリのアプリケーション・プログラミング・インターフェース（API）への入力として使う。こうして、さまざまな動作を実行するために接続された装置のアドレスを使う代わりに、シンク装置は信頼される装置のインデックスを使うことができる。

表２は、信頼される装置のインデックスをアドレスに関連付ける例示的な信頼装置テーブルを示している。

シンク装置は、テーブル中のエントリーを比較することによって、ユーザー・インターフェース・コントロール・インデックスを与えられたときに信頼される装置のインデックスを得ることができる。次いで、シンク装置は任意的に、信頼装置テーブルおよび切り換え装置テーブルを、シンク装置に統合されている持続的記憶に記憶することができる。信頼装置テーブルおよび切り換え装置テーブルを持続的記憶に記憶することによって、装置は、リスタート後に対形成プロセスを受ける必要がなくなる。

図４は、例示的なシンク装置４１０のコンポーネントを示している。シンク装置４１０は三つの専用のユーザー・インターフェース・コントロールをもつ：第一の源ボタン４０２、第二の源ボタン４０４および第三の源ボタン４０６である。

シンク装置４１０は、ユーザー・インターフェース・コントロール・インデックスを対応する源装置のアドレスと関連付ける切り換え装置テーブル４２０をもつ。シンク装置４１０は、信頼される装置インデックスを対応する源装置のアドレスと関連付ける信頼装置テーブル４３０をももつ。

ユーザーは、源ボタン４０２、４０４または４０６のいずれかを押すことによって、シンク装置を新たなオーディオ源装置に切り換えさせることができる。

たとえば、状態１の間に、ユーザーは第二の源ボタン４０４を押すことができる。状態２の間に、シンク装置４１０は、選択された第二の源ボタン４０４に対応するユーザー・インターフェース・コントロール・インデックスを、切り換え装置テーブル４２０へのインデックスとして使って、要求されるオーディオ源装置のアドレスを得ることができる。

状態３の間に、シンク装置４１０は、マッチするアドレスを求めて信頼装置テーブル４３０を検索する。状態４の間に、マッチするアドレスを見出した後、シンク装置４１０は、要求されるオーディオ源装置の信頼される装置インデックスを得る。シンク装置４１０は次いで、要求されるオーディオ源装置に接続するために信頼される装置インデックスを使うことができる。

シンク装置４１０が、単一の源装置の特定の活動どうしの間で切り換えるよう構成された場合、シンク装置４１０は、要求されるオーディオ源装置との接続を確立するときに、切り換え装置テーブル４２０に記憶されている活動識別子を使う。しかしながら、シンク装置４１０が、該オーディオ源装置にすでに接続されている場合には、シンク装置４１０は、要求された源装置と新たな接続を確立する必要がないことがありうる。

図５Ａは、バッテリー充電器に接続されたヘッドフォンの例を示している。この例において、ヘッドフォン・システム１００は、バッテリー５０５と、イヤーカップ１０５ｃ内に配置された電気入力機構５１０とを含む。ここで、電気入力機構５１０は、バッテリー５０５との電気的接続のために構成されている。電気入力機構５１０は、バッテリー充電器５１５から電力を受け取るためにも構成されている。この例によれば、電気入力機構５１０はバッテリー充電器５１５から誘導性充電により電力を受け取るよう構成される。たとえば、電気入力機構５１０は、バッテリー充電器５１５によって加えられた電磁場からのエネルギーをバッテリー５０５に充電するための電流に変換するよう構成されている一つまたは複数のコイルを含んでいてもよい。代替例では、電気入力機構５１０は、伝導性のまたは有線の充電のために構成された一つまたは複数のピン、ポート、プラグ、ソケットなどを含んでいてもよい。

この例では、バッテリー充電器５１５は、電気出力機構５３０を含んでいる。この実装によれば、電気出力機構５３０は、電気入力機構５１０に電磁場を提供するよう構成される。よって、電気出力機構５３０は、交流電磁場を生成するよう構成された一つまたは複数の誘導コイルを含んでいてもよい。代替例では、電気出力機構５３０は、伝導性のまたは有線の充電のために構成された一つまたは複数のピン、ポート、プラグ、ソケットなどを含んでいてもよい。

この実装において、各イヤーカップ１０５ｃは、イヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂをも含んでいる。図５Ａに示した例では、イヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂは、イヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂがバッテリー充電器５１５の対応するバッテリー充電器磁石５２５ａおよび５２５ｂに近接して位置されるときにバッテリー充電器５１５から電力を受け取るよう電気入力機構５１０を位置させるよう構成されてもよい。この例によれば、イヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂは、イヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂが対応するバッテリー充電器磁石５２５ａおよび５２５ｂに近接して位置されるときに電気入力機構５１０を電気出力機構５３０と整列させるよう構成されている。

この例では、ヒンジ・アセンブリーは、イヤーカップの外側からは見えない。バッテリー充電器５１５が水平な表面上に位置されるとき、ヒンジ・アセンブリーは、イヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂがバッテリー充電器磁石５２５ａおよび５２５ｂに近接して位置されるときにヘッドバンド・アセンブリー１１０を実質的に垂直なポジションに維持して、イヤーカップ１０５ｄがイヤーカップ１０５ｃの少なくとも一部の上方に懸下され、落ちないようにするよう構成される。よって、ヒンジ・アセンブリーは、イヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂがバッテリー充電器磁石５２５ａおよび５２５ｂに近接して位置されるときに、イヤーカップ１０５ｃおよびイヤーカップ１０５ｄの整列を維持するよう構成される。

図５Ｂは、イヤーカップ磁石および電気入力機構の例示的配置を示している。図５Ａに示されているように、図５Ｂは、イヤーカップ１０５ｃの下面図を与えている。この例では、イヤーカップ１０５ｃは二つのイヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂを含んでおり、これらはイヤーカップ１０５ｃの向かい合う両側に位置されている。この例では、イヤーカップ磁石５２０ａおよびイヤーカップ磁石５２０ｂの両方はそのS極がイヤーカップ１０５ｃの外側のほうを向いており、つまり、それらのS極は、ヘッドフォン・システム１００が図５Ａに示したポジションにあるとき、イヤーカップ１０５ｃの底面のほうを向く。他の実装は、異なる数のイヤーカップ磁石、イヤーカップ磁石の異なる位置および／またはイヤーカップ磁石の極の異なる配向を含んでいてもよい。

図５Ｂに示した例では、電気入力機構５１０はイヤーカップ１０５ｃの中心部分に位置される。図５Ｂにおいて、電気入力機構５１０ならびにイヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂは破線で示されており、このことはイヤーカップ１０５ｃの外側表面より下に位置されていることを示す。この例では、電気入力機構５１０は単一のコイルである。他の実装は、異なる数の電気入力機構、電気入力機構の異なる位置および／または電気入力機構の異なる型を含んでいてもよい。

図５Ｃは、バッテリー充電器磁石および電気出力機構の例示的配置を示している。図５Ａに示されているように、図５Ｃは、バッテリー充電器５１５の上面図を与えている。この例では、バッテリー充電器５１５は四つのバッテリー充電器磁石を含んでいる。バッテリー充電器磁石５２５ａおよび５２５ｂは、イヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂの極性とは反対の極性をもつ。この例では、バッテリー充電器５１５は、イヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂの極性と同じ極性をもつバッテリー充電器磁石５２５ｃおよび５２５ｄをも含んでいる。

この例によれば、イヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂと同じ極性をもつバッテリー充電器磁石５２５ｃおよび５２５ｄは、イヤーカップ磁石５２０ａおよび５２０ｂの極性とは反対の極性をもつバッテリー充電器磁石５２５ａに近接して、その両側に存在する。よって、ユーザーが、イヤーカップ磁石５２０ａがバッテリー充電器磁石５２５ａとの整列からわずかに外れるようイヤーカップ１０５ｃをバッテリー充電器５１５上に位置させる場合、バッテリー充電器磁石５２５ｃはイヤーカップ磁石５２０ａを反発する傾向があり、バッテリー充電器磁石５２５ａはイヤーカップ磁石５２０ａを引きつける傾向がある。よって、イヤーカップ磁石の極性と反対の極性をもつバッテリー充電器磁石は、イヤーカップ磁石と整列するよう構成される。

この例では、バッテリー充電器５１５は電気出力機構５３０をも含んでいる。図５Ｃでは、電気出力機構５３０およびバッテリー充電器磁石５２５ａ～５２５ｄは破線で示されており、バッテリー充電器５１５の外側表面より下に位置されていることを示している。ここで、電気出力機構５３０は、イヤーカップ１０５ｃがバッテリー充電器５１５上に適正に位置されるときに電気入力機構５１０に電力を提供するよう構成される。この例では、電気出力機構５３０は単一のコイルである。他の実装は、異なる数の電気出力機構、電気出力機構の異なる位置および／または電気出力機構の異なる型を含んでいてもよい。

図５Ｄは、充電器スタンドを含むヘッドフォン・システムのもう一つの例を示している。この例では、イヤーカップ１０５ｅおよび１０５ｆは主として破線で示されており、イヤーカップ磁石５２０ｃ～５２０ｅおよびバッテリー充電器磁石５２５ｅ～５２５ｉが見えるようにしている。この実装によれば、イヤーカップ磁石５２０ｃ～５２０ｅの極性は、バッテリー充電器磁石５２５ｆ、５２５ｈおよび５２５ｉの極性とは反対である。よって、イヤーカップ磁石５２０ｃ～５２０ｅは、イヤーカップ１０５ｅがバッテリー充電器５１５上に位置されるとき、バッテリー充電器磁石５２５ｆ、５２５ｈおよび５２５ｉと整列されるよう構成される。

この例では、イヤーカップ磁石５２０ｃ～５２０ｅの極性はバッテリー充電器磁石５２５ｅおよび５２５ｇの極性と同じである。この例によれば、イヤーカップ磁石５２０ｃ～５２０ｅの極性と同じ極性をもつバッテリー充電器磁石５２５ｅおよび５２５ｇは、イヤーカップ磁石５２０ｃ～５２０ｅの極性と反対の極性をもつバッテリー充電器磁石５２５ｆに近接し、その両側に存在する。よって、バッテリー充電器磁石５２５ｅおよび５２５ｇはイヤーカップ磁石５２０ｃ～５２０ｅを反発するよう構成される。バッテリー充電器磁石５２５ｆ、５２５ｈおよび５２５ｉの引力とバッテリー充電器磁石５２５ｅおよび５２５ｇの反発力との間で、イヤーカップ１０５ｅおよびバッテリー充電器５１５は、互いに適正に整列するよう構成される。

図６Ａは、代替的なイヤーカップの例を示している。この例では、イヤーカップ１０５ｇは、入力源ボタン６０２～６１０を含む。この実装では、五つの入力源ボタン６０２～６１０のそれぞれは、無線トランシーバー２０８を含むインターフェース・システムを介して受領されるオーディオ・データの対応する源を選択するよう構成される。この例では、制御システム１２０は、無線トランシーバー２０８を介して受領され、入力源ボタン６０２～６１０の一つによって選択されたオーディオ・データを再生するようイヤーカップ１０５ｇおよびイヤーカップ１０５ｈのスピーカー・システムを制御するよう構成される。この例では、イヤーカップ１０５ｇおよびイヤーカップ１０５ｈはそれぞれ、ヘッドバンド・アセンブリー１１０を各イヤーカップに接続するよう構成されたヒンジ・アセンブリー（図６Ａには示さず）を含む。しかしながら、先の例のように、ヒンジ・アセンブリーはイヤーカップ外被２０５ｇおよび２０５ｈ内に配置されており、ヒンジ・アセンブリーはイヤーカップ１０５ｇおよび１０５ｈの外側からは見えない。

図６Ｂは、もう一つの代替的なイヤーカップの例を示している。この例では、イヤーカップ１０５ｉは、入力源ボタン６１２および図６Ｂでは見えない追加的な源ボタンを含む。この実装では、これらの入力源ボタンのそれぞれは、インターフェース・システムを介して受領されるオーディオ・データの対応する源を選択するよう構成される。この例では、インターフェース・システムは、ヘッドフォン・ジャックのような有線入力を受領するよう構成されたポート６１５を含む。この例では、イヤーカップ１０５ｉは、ヘッドバンド・アセンブリー１１０を接続するよう構成されたヒンジ・アセンブリーを含む。しかしながら、先の例のように、ヒンジ・アセンブリーはイヤーカップ外被２０５ｉ内に配置されており、ヒンジ・アセンブリーはイヤーカップ１０５ｉの外側からは見えない。

いくつかの実装によれば、各イヤーカップのヒンジ・アセンブリーは、イヤーカップを二つの軸のまわりに枢動させるよう構成されている。いくつかの例では、各イヤーカップのヒンジ・アセンブリーは、イヤーカップが安置位置から変位させられた後、イヤーカップを安置位置に戻すよう構成される。

図７は、ヒンジ・アセンブリーの一例を示している。図７において、イヤーカップ外被２０５ｉの輪郭が破線で示されており、見る人がイヤーカップ外被２０５ｉを透視して下にある要素を見ることができることを示している。この例では、ヒンジ・アセンブリー７００はアーム７２０を含む。この実装によれば、アーム７２０の第一の部分は傾斜枢軸アセンブリー７１０に取り付けられており、アーム７２０の第二の部分は旋回枢軸アセンブリー７０５に取り付けられている。旋回枢軸アセンブリー７０５は、図７には一部のみ示すヘッドバンド・アセンブリー１１０への取り付けのためにも構成されている。

この実装では、旋回枢軸（swivel pivot）アセンブリー７０５はイヤーカップ１０５ｉが、矢印７０３によって示されるように軸７０１のまわりに旋回できるようにするよう構成される。軸７０１はたとえば、ヘッドバンド・アセンブリー７１０の長軸に対応してもよい。いくつかの例では、旋回枢軸アセンブリー７０５はイヤーカップ１０５ｉが旋回角範囲（swivel angle range）内で旋回することを許容するよう構成されてもよい。いくつかの例では、旋回角範囲は±5度、±10度、±15度、±20度などの範囲内であってもよい。

図７に示される例では、旋回枢軸アセンブリー７０５はばね７１５を含む。いくつかのそのような例によれば、旋回角範囲は、少なくとも部分的にはばね７１５のスチフネスに従って制御されうる。代替的または追加的に、旋回角範囲は少なくとも部分的には一つまたは複数のストッパーまたは軸７０１のまわりのアーム７２０の回転を制限する同様の構造によって制御されうる。この例では、旋回枢軸アセンブリー７０５のばね７１５は、イヤーカップが安置位置から変位させられた後に、該イヤーカップ１０５ｉを安置位置に戻すよう構成される。旋回枢軸アセンブリー７０５は、ヘッドフォン・システム１００がバッテリー充電器５１５上に位置されるときにヘッドバンド・アセンブリー７１０が実質的に垂直なポジションを維持することを許容しうる。

この実装によれば、傾斜枢軸（camber pivot）アセンブリー７１０はイヤーカップ１０５ｉが、矢印７０９によって示されるように軸７０７のまわりに回転できるようにするよう構成される。この例では、軸７０７はヒンジ７１２の軸と一致している。いくつかの実装によれば、イヤーカップ１０５ｉの、ヒンジ７１２とは反対側で、アーム７２０の別のインスタンスがヒンジに取り付けられていてもよい。

いくつかの例では、傾斜枢軸アセンブリー７１０は、イヤーカップ１０５ｉが傾斜角範囲（camber angle range）内で回転することを許容するよう構成されてもよい。いくつかの例では、傾斜角範囲は±5度、±10度、±15度、±20度などの範囲内であってもよい。いくつかの例では、傾斜枢軸アセンブリー７１０はヒンジ７１２内にばねを含んでいてもよい。いくつかのそのような例によれば、傾斜角範囲は、少なくとも部分的には該ばねのスチフネスに従って制御されうる。代替的または追加的に、傾斜角範囲は少なくとも部分的には一つまたは複数のストッパーまたは軸７０７のまわりのアーム７２０の回転を制限する同様の構造によって制御されうる。いくつかの例では、傾斜枢軸アセンブリー７１０は、イヤーカップが安置位置から変位させられた後に、該イヤーカップ１０５ｉを安置位置に戻すよう構成されてもよい。

図８は、一例によるイヤーカップの簡略化された断面図を示している。この実装では、イヤーカップ１０５ｊはスピーカー・システム８０５を含む。図８に示されているスピーカー・システム８０５の表現は単一のスピーカーを含んでいるだけだが、いくつかの実装では、スピーカー・システム８０５は複数のスピーカーを含んでいてもよい。この例では、イヤーカップ１０５ｊは、スピーカー・システム８０５の第一の側８０８とイヤーカップ外被２０５ｊとの間に後方空気体積８１０を含む。典型的なヘッドフォン・イヤーカップでは、該後方体積は25立方センチメートル以上であってもよい。しかしながら、本稿に開示されるいくつかの実装では、後方空気体積８１０は25立方センチメートル未満、あるいはさらには20立方センチメートル未満であってもよい。たとえば、いくつかの実装では、後方空気体積８１０は1ないし20立方センチメートルの範囲内である。いくつかのそのような実装によれば、後方空気体積８１０は約10立方センチメートルであってもよい。

この実装において、イヤーカップ１０５ｊは、スピーカー・システム８０５の第二の側８１２に近接し、かつイヤーパッド・アセンブリー２０７ｃに近接して、前方空気体積８１５を含む。破線８３０は、前方空気体積８１５の近似的な境界を示している。イヤーカップ１０５ｊが使用中、破線８３０は、イヤーパッド・アセンブリー２０７ｃが人の聴覚および／または耳に対して密封するだいたいの位置を示しうる。

上記のように、少なくともいくらかの度合いの音隠蔽を提供するヘッドフォンは、音質を制御する改善された能力などといったさまざまな潜在的な恩恵を提供する。他の恩恵は、外界からのわずらわしいまたは気を散らす可能性のある音の減衰を含む。実質的に密封されたヘッドフォンは実質的に外界からの音を隠蔽することができる。しかしながら、密封されたヘッドフォンはいくつかの不都合な点をもつ。たとえば、ユーザーが密封されたヘッドフォンを装着したまま高度を変える場合、イヤーカップ内部の空気と外部の大気圧との間に圧力差が発達しうる。

これが、いくつかのヘッドフォンがイヤーカップの内部の空気体積と外部の大気との間に一つまたは複数のベントを含む一つの理由である。ベントは、イヤーパッドの密封が可変であるときに聞こえる差を最小にすることもできる。たとえばヘッドフォンを使っている人が眼鏡をかけていることがありうるため、イヤーパッドは常に密閉されてはいないことがある。ベントは、ヘッドフォンの低音および中低音応答を調整するためにも使用されうる。

図８に示した例では、イヤーカップ１０５ｊは、イヤーカップ１０５ｊの外側と後方空気体積８１０との間のベント８２０ａ、イヤーカップ１０５ｊの外側と前方空気体積８１５との間のベント８２０ｂおよび前方空気体積８１５と後方空気体積８１０との間のベント８２０ｃを含む。図８に示したベントの数および位置は単に例として示されている。代替的実装はより多数または少数のベントを含んでいてもよい。

しかしながら、いくつかの実装は、イヤーカップ１０５ｊの外側と前方空気体積８１５の間に配置される少なくとも一つのベント（たとえばベント８２０ｂ）、イヤーカップ１０５ｊの外側と後方空気体積８１０の間に配置される少なくとも一つのベント（たとえばベント８２０ａ）または両方を含む。換言すれば、いくつかの実装は、イヤーカップ１０５ｊの外側と前方空気体積８１５の間に配置される少なくとも一つのベントと、イヤーカップ１０５ｊの外側と後方空気体積８１０の間に配置される少なくとも一つのベントとを含む。

ベント付きヘッドフォンはいくつかの潜在的な利点を提供するが、ベントは課題を作り出すことがある。たとえば、ベント付きヘッドフォンを装着している人は、外界からのより多くの音を聞くことができることがある。これは、歩行者の安全のため、社会的意識の向上したレベルを提供するためなどいくつかの観点では有利であることがあるが、外界からのより多くの音を含めることは、オーディオ・データの正確な再生の点では課題を作り出すことがある。これが成り立つのは、部分的には、外界からの音が体積、周波数内容などにおいて変化することができるからである。さらに、ベントを通じて流れる空気はノイズを作り出すことがある。たとえばスピーカー・システム８０５のスピーカーの動きが、ベント８２０ａ～８２０ｃのうちの一つまたは複数を通じて空気を流れさせることがあり、それがノイズを生成することができる。

いくつかの実装は、ヘッドフォン・システムの一つまたは複数のベントのそれぞれにおいて音響的な低域通過フィルタを含む。たとえば、いくつかの実装は、イヤーカップ１０５ｊの外側と前方空気体積８１５との間のベントにおける音響的な低域通過フィルタを含む。代替的または追加的に、いくつかの実装は、イヤーカップ１０５ｊの外側と後方空気体積８１０との間のベントにおいて音響的な低域通過フィルタを含む。代替的または追加的に、いくつかの実装は、前方空気体積８１５と後方空気体積８１０との間のベントにおいて音響的な低域通過フィルタを含む。

いくつかの実装では、音響的な低域通過フィルタは、ベントを通じて流れる空気によって生成される、より高周波数の音を減衰させるよう構成される。いくつかの例によれば、音響的な低域通過フィルタは、一つまたは複数の膨張チャンバを含んでいてもよい。

図９は、音響的な低域通過フィルタの一例の断面を示している。この例では、音響的な低域通過フィルタ９００ａは、ベント部分９０３ａおよび９０３ｂを含み、そのそれぞれが断面積Sをもつ。この実装によれば、音響的な低域通過フィルタ９００ａは、断面積S₁および長さLをもつ膨張チャンバ９０５ａを含む。ベント部分９０３ａまたはベント部分９０３ｂから膨張チャンバ９０５ａに（たとえば矢印９１０によって示されるように）空気が流れるとき、気圧が減少する。音響的な低域通過フィルタについての結果的に得られるパワー透過係数は、T_Πと称されてもよく、次のように表わされてもよい：

式1において、kは波数を表わす。図１１は、音響的な低域通過フィルタについての周波数に対するパワー透過係数の例を示すグラフである。この例では、膨張チャンバ９０５ａの面積（S₁）はベント部分９０３ａおよび９０３ｂの面積（S）の五倍である。

この型の音響的な低域通過フィルタについてのカットオフ周波数f_cは次のように表わされてもよい：
f_c＝cS／(ΠL(S₁－S)) (式2)

式2において、cは音速を表わす。音響的な低域通過フィルタ９００ａの適切な寸法を選択することによって、ヘッドフォン・ベントによって生成される音、特に高めの周波数の音が有意に減衰させられることができる。

図１２は、音響的な低域通過フィルタの一例の効果を示すグラフである。この例では、曲線１２０５は80フォン（phon）についての等ラウドネス曲線を表わし、曲線１２１０はベントによって生成される音に対する音響的な低域通過フィルタの効果を表わしている。ここで、曲線１２１０は曲線１２０５のレベルより下であり、このことは、たいていの人間は、音響的な低域通過フィルタの効果のため、ベント音を聞くことができないであろうことを示している。この例において、カットオフ周波数は18Hzである。

一つのそのような例において、ベント部分９０３ａおよび９０３ｂならびに膨張チャンバ９０５ａは断面が長方形である。この例では、ベント部分９０３ａおよび９０３ｂは高さ1mm、幅0.28mmをもち、一方、膨張チャンバ９０５ａは高さ4mmおよび幅12.56mmをもつ。しかしながら、これらの値は単に例として与えられている。ベント部分９０３ａおよび９０３ｂならびに膨張チャンバ９０５ａの他の寸法でも同様の効果が生成されうる。

図１０は、音響的な低域通過フィルタのもう一つの例の斜視図を示している。この例では、音響的な低域通過フィルタ９００ｂは、面積S₁および長さLをもつ膨張チャンバ９０５ａを含む。この実装によれば、音響的な低域通過フィルタ９００ｂはベント部分９０３ｃおよび９０３ｄを含み、そのそれぞれは面積Sをもつ。

一例によれば、音響的な低域通過フィルタ９００ｂは、図１２に示したのと同様の効果を生じうる。一つのそのような例では、ベント部分９０３ｃおよび９０３ｄは直径0.6mmをもち、一方、膨張チャンバ９０５ｂは直径8mmをもつ。これらの値は単に例として与えられている。ベント部分９０３ｃおよび９０３ｄならびに膨張チャンバ９０５ｂの他の寸法でも同様の効果が生成されうる。

図１３は、イヤーカップにおける音響的な低域通過フィルタの例を示している。この例では、イヤーカップ１０５ｋは音響的な低域通過フィルタ９００ｃおよび９００ｄを含んでおり、図１３にはその断面が示されている。これらの例において、音響的な低域通過フィルタ９００ｃおよび９００ｄはそれぞれ二つの膨張チャンバを含んでいる。二つの膨張チャンバをもつことは、音響的な低域通過フィルタ９００ｃおよび９００ｄの効果をさらに高めることができる。音響的な低域通過フィルタ９００ｃは、ベント８２０ｄと接続し、その一部であるよう構成される。ベント８２０ｄは、外部の大気と、スピーカー・システム（図示せず）とイヤーカップ外被２０５ｋの間の後方空気体積との間で空気が通過することを許容する。音響的な低域通過フィルタ９００ｄは、ベント８２０ｅに接続し、その一部であるよう構成される。ベント８２０ｅは、外部の大気と前方空気体積との間で、音響的な低域通過フィルタ９００ｄを介して空気が通過することを許容する。

図１４のＡおよびＢは、二つのイヤーカップ外被実装の断面の例を示している。本願で開示される他の図と同様に、図１４のＡおよびＢに示される要素の寸法は必ずしも同縮尺ではない。さらに、図１４のＡおよびＢに示される要素の数、要素の配置および要素の型は単に例として与えられている。

図１４のＡに示される例では、イヤーカップ外被２０５ｌは、イヤーカップ１０５ｌを少なくとも部分的に囲む柔軟な材料１４０５の単一片を含んでいる。柔軟な材料１４０５の単一片はたとえば、皮革または皮革のような材料、たとえばポリウレタン・レザーを含んでいてもよい。この実装によれば、柔軟な材料１４０５の単一片は支持構造１４１５ａ、支持構造１４１５ａ上に配置された上乗せ成形フォーム１４２０およびイヤーパッド・フォーム１４１０を囲んでいる。いくつかの例では、支持構造１４１５ａはプラスチック材料を含んでいてもよい。

しかしながら、図１４のＢに示される例では、イヤーカップ外被２０５ｍは、支持構造１４１５ｂと、支持構造１４１５ｂ上に配置される上乗せ成形フォーム１４２０とを囲む柔軟な材料の第一の部分１４０５ａを含んでいる。この実装において、柔軟な材料の第二の部分１４０５ｂは、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ａのイヤーパッド・フォーム１４１０を囲む。この例において、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ａは、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ａを支持構造１４１５ｂと接続するための留め具１４３０ａをも含んでいる。

図１５のＡおよびＢは、対応するイヤーカップ外被から取り外されたイヤーパッド・アセンブリーの例を示している。図１４のＢと同様に、これらの例も、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ｂをイヤーカップ外被２０５ｎの支持構造１４１５ｃと接続するための留め具１４３０ｂをもつイヤーパッド・アセンブリー１４２５ｂを含んでいる。これらの例において、留め具１４３０ｂはリングの形である。これらの例において、留め具１４３０ｂは、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ｂを支持構造１４１５ｃと接続するよう構成されているリップ（lip）１４３５を含んでいる。

図１６は、イヤーカップ外被実装の断面のもう一つの例を示している。この例では、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ｃがイヤーパッド支持構造１６０５ａをイヤーパッド・フォーム１４１０に近接して含んでいる。イヤーパッド支持構造１６０５ａは、具体的な実装に依存してプラスチック、繊維、ゴムなどといった柔軟な材料を含んでいてもよい。イヤーパッド支持構造１６０５ａは追加的なスチフネスをイヤーパッド・アセンブリー１４２５ｃに提供でき、そのためイヤーパッド・アセンブリー１４２５ｃがイヤーカップ外被２０５ｏおよびイヤーパッド・アセンブリー１４２５ｃに固定されることができる。しかしながら、イヤーパッド支持構造１６０５ａは、ヘッドフォンを装着する人に不快感を引き起こすほど硬いおよび／または厚いものではないことが好ましい。この例では、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ｃは、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ｃをイヤーカップ外被２０５ｏに固定するための接着層１６１０をも含んでいる。

この例では、イヤーパッド支持構造１６０５ａは、イヤーカップ１０５ｏのための高さの低いデザインを提供する助けとなる。すなわち、大きな露出したイヤーパッドによって画定される代わりに、イヤーカップ１０５ｏの形は主として、イヤーカップ外被２０５ｏの先が細くなるプロファイルによって画定されることになる。図２Ａに示し、上記で述べたように、いくつかの実装では、イヤーカップ１０５ｏが装着されているときには、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ｃの実質的な部分がイヤーカップ外被２０５ｏ内に位置されることになるので、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ｃの一部のみが見える。

再び図１６を参照するに、イヤーカップ１０５ｏが装着されるとき、イヤーカップ１０５ｏは矢印１６１５の方向に圧縮される。イヤーパッド・アセンブリー１４２５ｃがイヤーカップ外被２０５ｏと、少なくとも部分的にはイヤーパッド支持構造１６０５ａの角度θによって画定される角度をなして交わるようにすることによって、イヤーカップ１０５ｏが装着されるとき、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ｃのイヤーパッド・フォーム１４１０およびイヤーカップ外被２０５ｏの上乗せ成形フォーム１４２０の両方が、矢印１６１５の概括的な方向に圧縮されることになる。いくつかの実装によれば、イヤーパッド支持構造１６０５ａの角度θは、140度から170度の範囲内であってもよい。いくつかの例では、圧縮の約半分は、イヤーパッド・フォーム１４１０が受けてもよく、圧縮の約半分は上乗せ成形フォーム１４２０が受けてもよい。イヤーカップ１０５ｏが装着されるときにイヤーカップ１０５ｏが約15mm圧縮される一例では、上乗せ成形フォーム１４２０は約8mm圧縮され、イヤーパッド・フォーム１４１０は約7mm圧縮される。

図１７のＡおよびＢは、代替的なイヤーパッド・アセンブリーの例示的な断面を示している。図１７のＡに示した例では、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ｄはイヤーパッド支持構造１６０５ｂをイヤーパッド・フォーム１４１０に近接して含んでいる。柔軟な材料１４０５ｂはイヤーパッド・フォーム１４１０およびイヤーパッド支持構造１６０５ｂを囲む。イヤーパッド支持構造１６０５ｂは、具体的な実装に依存して、プラスチック、繊維、ゴムなどといった柔軟な材料を含んでいてもよい。ここで、イヤーパッド支持構造１６０５ｂは留め具１４３０ｄに取り付けられる。いくつかの実装によれば、イヤーパッド支持構造１６０５ｂの角度θは、140度から170度の範囲内であってもよい。

図１７のＢに示した例では、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ｅはイヤーパッド支持構造１６０５ｃをイヤーパッド・フォーム１４１０に近接して含んでいる。この例では、支持部材１７０５がイヤーパッド支持構造１６０５ｃに取り付けられる。支持部材１７０５は、イヤーパッド・アセンブリー１４２５ｅに追加的なスチフネスを与える。この例では、イヤーパッド支持構造１６０５ｃおよび支持部材１７０５の両方が留め具１４３０ｅに取り付けられる。いくつかの実装では、支持部材１７０５は留め具１４３０ｅの一部であってもよい。

本開示に記載された実装に対するさまざまな修正がなされてもよい。たとえば、いくつかの実装はマイクロフォン・データをユーザーに提供することにも関わってもよい。マイクロフォン・データは外界からの音を提供してもよい。いくつかの例では、ヘッドフォン・システム１００は、一つまたは複数のマイクロフォンを含むマイクロフォン・システムおよび／または一つまたは複数の慣性センサーを含む慣性センサー・システムを含んでいてもよい。慣性センサーはたとえば一つまたは複数の加速度計またはジャイロスコープを含んでいてもよい。

本稿で定義される一般的な原理は、本開示の精神または範囲から外れることなく他の実装に適用されてもよい。このように、請求項は本稿に示される実装に限定されることは意図されておらず、本開示、本稿に開示される原理および新規な特徴と整合する最も広い範囲を与えられるものである。

Claims (23)

1. 二つのイヤーカップと、ヘッドバンド・アセンブリーと、インターフェース・システムと、制御システムとを有するヘッドフォン・システムであって、
   各イヤーカップは：
   イヤーカップ外被と；
   イヤーパッド・アセンブリーと；
   ヒンジ・アセンブリーであって、該ヒンジ・アセンブリーがイヤーカップの外側から見えないように、前記イヤーカップ外被内に配置されているヒンジ・アセンブリーと；
   少なくとも一つのスピーカーを含むスピーカー・システムとを有しており、
   前記ヘッドバンド・アセンブリーは、各イヤーカップと前記ヒンジ・アセンブリーを介して接続するよう構成されており、
   前記インターフェース・システムは：
   少なくとも一つのインターフェースと；
   前記イヤーカップの少なくとも一つに配置された複数の入力源ボタンとを有しており、前記入力源ボタンのそれぞれは、前記少なくとも一つのインターフェースを介して受領されるオーディオ・データの対応する源を選択するために構成されており、
   前記制御システムは、前記インターフェースを介して受領され、前記入力源ボタンの一つによって選択されたオーディオ・データを再生するよう、各イヤーカップのスピーカー・システムを制御するよう構成されている、
   ヘッドフォン・システム。
2. 各イヤーカップのヒンジ・アセンブリーは、イヤーカップを二つの軸のまわりに枢動させるよう構成されている、請求項１記載のヘッドフォン・システム。
3. 各イヤーカップのヒンジ・アセンブリーは、該イヤーカップが安置位置から変位されられた後に、該イヤーカップを安置位置に戻すよう構成されている、請求項１または２記載のヘッドフォン・システム。
4. バッテリーと；
   バッテリー充電器から電力を受け取るよう構成された、第一のイヤーカップ内に配置された電気入力機構と；
   前記第一のイヤーカップ内に配置された少なくとも二つのイヤーカップ磁石とをさらに有しており、前記イヤーカップ磁石は、該イヤーカップ磁石が前記バッテリー充電器の対応するバッテリー充電器磁石に近接して位置されるときに前記バッテリー充電器から電力を受け取るよう前記電気入力機構を位置させるよう構成されている、
   請求項１ないし３のうちいずれか一項記載のヘッドフォン・システム。
5. 前記バッテリー充電器をさらに有する請求項１ないし４のうちいずれか一項記載のヘッドフォン・システムであって、前記バッテリー充電器は、
   前記電気入力機構に電力を提供するよう構成された電気出力機構と；
   少なくとも四つのバッテリー充電器磁石とを有しており、前記バッテリー充電器磁石のうちの二つは、前記イヤーカップ磁石と同じ極性を有し、前記バッテリー充電器磁石のうちの二つは、前記イヤーカップ磁石の極性とは反対の極性を有する、
   ヘッドフォン・システム。
6. 前記イヤーカップ磁石の極性とは反対の極性をもつ前記バッテリー充電器磁石は、前記イヤーカップ磁石と整列するよう構成されている、請求項５記載のヘッドフォン・システム。
7. 前記イヤーカップ磁石と同じ極性をもつ前記バッテリー充電器磁石は、前記イヤーカップ磁石の極性と反対の極性をもつ前記バッテリー充電器磁石の一つの近傍で、その両側に存在する、請求項５または６記載のヘッドフォン・システム。
8. 前記ヒンジ・アセンブリーは、前記イヤーカップ磁石が前記バッテリー充電器の対応するバッテリー充電器磁石に近接して位置されるときに前記イヤーカップの整列を維持するよう構成されている、請求項４ないし７のうちいずれか一項記載のヘッドフォン・システム。
9. 前記ヒンジ・アセンブリーは、前記ヘッドバンド・アセンブリーへの取り付けのために構成された旋回枢軸アセンブリーを含んでおり、前記旋回枢軸アセンブリーは、イヤーカップが旋回角範囲内で旋回することを許容するよう構成されている、請求項１ないし８のうちいずれか一項記載のヘッドフォン・システム。
10. 前記旋回枢軸アセンブリーはばねを含む、請求項９記載のヘッドフォン・システム。
11. 前記ヒンジ・アセンブリーは：
    アームと；
    傾斜枢軸アセンブリーを含んでおり、前記傾斜枢軸アセンブリーは、イヤーカップが傾斜角範囲内で旋回することを許容するよう構成されており、前記アームの第一の部分は前記傾斜枢軸アセンブリーに取り付けられ、前記アームの第二の部分は前記旋回枢軸アセンブリーに取り付けられている、
    請求項９または１０記載のヘッドフォン・システム。
12. 各イヤーカップはさらに：
    前記スピーカー・システムの第一の側と前記イヤーカップ外被との間の後方空気体積と；
    前記スピーカー・システムの第二の側に近接し、かつ前記イヤーパッド・アセンブリーに近接した前方空気体積と；
    該イヤーカップの外側と前記前方空気体積もしくは前記後方空気体積のどちらかとの間に配置された少なくとも一つのベントとを有しており、前記少なくとも一つのベントは、音響的な低域通過フィルタを含む、
    請求項１ないし１１のうちいずれか一項記載のヘッドフォン・システム。
13. 前記少なくとも一つのベントは：
    イヤーカップの外側と前記前方空気体積との間の第一のベントと；
    イヤーカップの外側と前記後方空気体積との間の第二のベントとを含み、
    前記第一のベントおよび前記第二のベントはそれぞれ音響的な低域通過フィルタを含む、
    請求項１２記載のヘッドフォン・システム。
14. 前記音響的な低域通過フィルタは少なくとも一つの膨張チャンバを有する、請求項１２または１３記載のヘッドフォン・システム。
15. 前記後方空気体積が1ないし20立方センチメートルの間である、請求項１２ないし１４のうちいずれか一項記載のヘッドフォン・システム。
16. 前記音響的な低域通過フィルタは、前記少なくとも一つのベントを通じて流れる空気によって生成される、より高い周波数の音を減衰させるよう構成されている、請求項１２ないし１５のうちいずれか一項記載のヘッドフォン・システム。
17. 前記イヤーカップ外被は、前記イヤーカップを囲む柔軟な材料の単一片を有する、請求項１ないし１６のうちいずれか一項記載のヘッドフォン・システム。
18. 前記イヤーカップ外被は、支持構造および該支持構造上に配置された上乗せ成形フォームを囲む柔軟な材料の第一の部分を含み、柔軟な材料の第二の部分が、前記イヤーパッド・アセンブリーのイヤーパッド・フォームを囲む、請求項１ないし１６のうちいずれか一項記載のヘッドフォン・システム。
19. 前記イヤーパッド・アセンブリーは、前記イヤーパッド・フォームに近接したイヤーパッド支持構造を有する、請求項１８記載のヘッドフォン・システム。
20. 前記イヤーパッド支持構造は、前記イヤーパッド・アセンブリーと前記イヤーカップ外被との間の角度を画定する、請求項１９記載のヘッドフォン・システム。
21. 前記第一の部分および前記第二の部分を結合するための接着層および／または留め具の少なくとも一方をさらに有する、請求項１８ないし２０のうちいずれか一項記載のヘッドフォン・システム。
22. 前記イヤーカップが装着されるときに前記イヤーパッド・フォームおよび前記上乗せ成形フォームの両方が圧縮される、請求項１８ないし２１のうちいずれか一項記載のヘッドフォン・システム。
23. 各イヤーパッド・アセンブリーの少なくとも一部が、前記イヤーカップが装着されるときに対応するイヤーカップ外被内になる、請求項１ないし２２のうちいずれか一項記載のヘッドフォン・システム。

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