JP7843376B2 - オーディオプレチスモグラフィ較正 - Google Patents

Description

医学及びヘルスケアの技術的な進歩により、人々はより長くより健康に暮らすことが可能になっている。これをさらに達成するために、個人が個々の健康を追跡することに関心を抱くようになっている。健康モニタリングは、身体機能のパフォーマンスの漸進的な改善を追跡することにより、特定のフィットネスの目標を実現するよう個人を奨励し得る。さらに、個人は、様々な慢性疾患が自分の身体へ及ぼす影響をモニタリングすることができる。健康モニタリングによる能動的なフィードバックにより、個人は、多くの慢性疾患を有しながら活動的で満たされた生活を送ることができ、医師の手当てを求める必要がある状況を迅速に認識することができる。

しかしながら、健康モニタリングを補助する一部のデバイスは、目立ち過ぎて不快である場合がある。そのため、デバイスが自分の動作に悪影響を与える場合、または日常的な活動を実行している際に不便性を生じさせる場合、人々は健康モニタリングを控えることを選択する場合がある。したがって、健康モニタリングデバイスは、より多くのユーザがこれらの特徴を利用することを奨励するために、信頼でき、携帯可能で、安価であることが望ましい。

オーディオプレチスモグラフィ較正を実施する技術及び装置が記載されている。
以下で説明する態様は、オーディオプレチスモグラフィ較正のための方法を含む。この方法は、少なくとも１つのスピーカ及び少なくとも１つのマイクロフォンを使用するオーディオプレチスモグラフィに適した少なくとも１つの音響周波数を特定する較正プロセスを実行することを含む。この方法はまた、ユーザの耳でオーディオプレチスモグラフィを実行するために少なくとも１つの周波数を使用することを含む。

一部の周波数は、他の周波数よりもオーディオプレチスモグラフィの感度が高くなり得る。これらの周波数は、ユーザの耳、またはその周りのデバイスによって形成される少なくとも部分的なシールの質に基づいて、経時的に変化し得る。また、これらの周波数は、外耳道の形状の違いにより、ユーザの様々な耳に応じて変わり得る。したがって、本明細書で開示されるオーディオプレチスモグラフィ較正のための技術は、オーディオプレチスモグラフィのパフォーマンスを改善する周波数を動的に選択することを可能にし得る。オーディオプレチスモグラフィ較正により、様々な耳のための様々な周波数が利用され得て、これらの周波数は、経時的に変化し得る。

較正後、ユーザの外耳道の少なくとも一部の内部を伝播する音響送信信号は、少なくとも１つのスピーカによって送信され得る。次に、少なくとも１つのマイクロフォンによって音響受信信号が受信され得、その音響受信信号は、外耳道の内部の伝播によって修正された１つまたは複数の波形特性を有する音響送信信号のバージョンを表す。ユーザの少なくとも１つの生理学的メトリックは、音響受信信号の１つまたは複数の修正された波形特性に基づいて決定され得る。例示的な波形特性には、振幅、位相、及び／または周波数が含まれる。一般に、音響受信信号は、少なくとも１つのマイクロフォンを介して受信される前に、外耳道の内部を伝播するときに、その振幅、位相、及び周波数のうちの少なくとも１つに関して影響を受ける、最初に送信された音響送信信号から生じ得る。

以下に説明される態様は、少なくとも１つのトランスデューサ及び少なくとも１つのプロセッサを含むデバイスを含む。デバイスは、説明された方法のいずれかを実行するように構成される。

以下で説明する態様はまた、オーディオプレチスモグラフィ較正を行う手段を備えたシステムを含む。

１つまたは複数の好ましい実施形態によれば、本明細書でオーディオプレチスモグラフィと呼ばれる新規の生理学的モニタリングプロセス、ユーザの外耳及び中耳で観察可能な生理学的に関連する微妙な変化を感知できる能動的な音響方法を実行することができる、イヤホンなどのヒアラブルが提供される。オーディオプレチスモグラフィをより適切に実行するために、ヒアラブルは、ユーザの外耳の中または周りに少なくとも部分的なシールを形成し得る。このシールは、シール、少なくとも１つのヒアラブル、少なくとも１つの外耳道、及び少なくとも１つの耳の少なくとも１つの鼓膜を含む音響回路の形成を可能にする。音響信号を送受信することによって、ヒアラブルは音響回路の変化を認識して、ユーザのバイオメトリックをモニタリングし、顔の挙動を認識し、及び／または環境を感知することができる。ヒアラブルは、スタンドアロンデバイスであってもよく、または眼鏡、帽子、イヤーマフ、またはヘルメットなど、別の物体もしくはデバイスの内部に統合され得る。

オーディオプレチスモグラフィ較正を促進するための装置及び技術を、以下の図面を参照して説明する。同様の特徴及び構成要素を参照するために、図面を通して同じ番号が使用される。

オーディオプレチスモグラフィを実装することができる例示的な環境を示す。 オーディオプレチスモグラフィを使用して検出することができる、外耳道における例示的な幾何学的変化を示す。 オーディオプレチスモグラフィを使用して検出することができる、外耳道における例示的なガス組成の変化を示す。 スマートデバイスの例示的な実施態様を示す。 ヒアラブルの例示的な実施態様を示す。 片耳式オーディオプレチスモグラフィを実行する２つのヒアラブルの例示的な動作を示す。 両耳式オーディオプレチスモグラフィを実行する２つのヒアラブルの例示的な共同動作を示す。 ヒアラブルのオーディオプレチスモグラフィ測定モジュールによって実装される例示的なスキームを示す。 ヒアラブルのオーディオプレチスモグラフィ較正モジュールによって実装される例示的なスキームを示す。 ヒアラブルのオーディオプレチスモグラフィ測定モジュールによって実装される別の例示的なスキームを示す。 較正段階における、例示的な混合信号及び例示的なフィルタリング済み信号のグラフを示す。 較正段階におけるフィルタリング済み信号の例示的な微分のグラフを示す。 較正段階において、微分に関連するゼロクロッシング周波数と、例示的な混合信号及びフィルタリング済み信号の振幅との間の関係を示すグラフを示す。 例示的な自己相関を示すグラフを示す。 オーディオプレチスモグラフィの態様を実行するための第１の例示的な方法を示す。 オーディオプレチスモグラフィの態様を実行するための第２の例示的な方法を示す。 オーディオプレチスモグラフィの態様を実行するための第３の例示的な方法を示す。 オーディオプレチスモグラフィを具現化するか、またはオーディオプレチスモグラフィの使用を可能にする技術が実装され得る例示的なコンピューティングシステムを示す。

医学及びヘルスケアの技術的な進歩により、人々はより長くより健康に暮らすことが可能になっている。これをさらに達成するために、個人は自分の個人的な健康を追跡することに関心をもつようになっている。健康モニタリングは、身体機能のパフォーマンスの漸進的な改善を追跡することにより、特定のフィットネスの目標を実現するよう個人を奨励し得る。さらに、個人は健康モニタリングを用いて、慢性疾患によって引き起こされる体の変化を観察することができる。健康モニタリングによる能動的なフィードバックにより、個人は、多くの慢性疾患を有しながら活動的で満たされた生活を送ることができ、医師の手当てを迅速に求める必要がある状況を認識することができる。

しかし、健康モニタリングデバイスの中には、目立ち過ぎて不快なものがあり得る。二酸化炭素のレベルを測定するために、例えば、一部のデバイスはユーザから血液試料を採取する。他のデバイスは、追加の重量、コスト、複雑さ、及び／またはかさを増加させる、光学式センサまたは電子式センサを含む補助センサを利用することがある。さらに他のデバイスは、比較的高い電力使用量のためにバッテリの継続的な再充電を必要とする場合がある。そのため、健康モニタリングデバイスが自分の動作に悪影響を与える場合、または日常的な活動を実行する際に不便性を生じさせる場合、人々は健康モニタリングを控えることを選択する場合がある。したがって、健康モニタリングデバイスは、より多くのユーザのアクセス可能性を拡大するように、信頼でき、携帯可能であり、効率的で、安価であることが望ましい。

この課題に対処し、新たな特徴を付与するために、特に既存のヒアラブルに関するオーディオプレチスモグラフィ較正を実施する技術が説明される。１つまたは複数の好ましい実施形態によれば、本明細書でオーディオプレチスモグラフィと呼ばれる新規の生理学的モニタリングプロセス、ユーザの外耳及び中耳で観察可能な生理学的に関連する微妙な変化を感知できる能動的な音響方法を実行することができる、イヤホンなどのヒアラブルが提供される。オーディオプレチスモグラフィをより適切に実行するために、ヒアラブルは、ユーザの外耳の中または周りに少なくとも部分的なシールを形成し得る。このシールは、シール、少なくとも１つのヒアラブル、少なくとも１つの外耳道、及び少なくとも１つの耳の少なくとも１つの鼓膜を含む音響回路の形成を可能にする。音響信号を送受信することによって、ヒアラブルは音響回路の変化を認識して、ユーザのバイオメトリックをモニタリングし、顔の挙動を認識し、及び／または環境を感知することができる。

一部の周波数は、他の周波数よりもオーディオプレチスモグラフィの感度が高くなり得る。これらの周波数は、特に、ユーザの耳で、またはその周りで、ヒアラブルによって形成されるシールの質に基づいて、経時的に変化し得る。また、これらの周波数は、外耳道の形状の違いにより、ユーザの様々な耳に応じて変わり得る。したがって、オーディオプレチスモグラフィ較正のための技術は、オーディオプレチスモグラフィのパフォーマンスを改善する周波数の動的な選択を可能にする。オーディオプレチスモグラフィ較正により、様々な耳のための様々な周波数が利用され得て、これらの周波数は、経時的に変化し得る。

無線技術が日常生活に浸透し、ユーザは通信及びデータに容易にアクセスできるようになっている。無線技術の１つのタイプは、無線ヒアラブルであり、その例は、無線イヤホン及び無線ヘッドフォンを含む。無線ヒアラブルは、音楽、オーディオブック、ポッドキャスト、及びビデオからのオーディオコンテンツを聞き取りながら、ユーザが移動する自由を可能にしてきた。無線ヒアラブルの普及により、現在のハードウェアを利用して（例えば、いずれかの新しいハードウェアを導入することなく）既存のヒアラブルに追加の特徴を追加するための市場がある。したがって、提案された解決策は、特に、無線ヒアラブルによって実装され得る。提案された解決策はまた、眼鏡、帽子、イヤーマフ、またはヘルメットなど、１つまたは複数の内蔵型ヒアラブルを有する他の物体またはデバイスによって実施され得る。

動作環境
図１－１は、オーディオプレチスモグラフィ較正を実装することができる例示的な環境１００の説明である。例示的な環境１００では、ヒアラブル１０２は、物理インターフェースまたは無線インターフェースを使用してスマートデバイス１０４に接続されている。ヒアラブル１０２は、スマートデバイス１０４によって提供される可聴コンテンツを再生し、可聴コンテンツをユーザ１０６の耳１０８に向けることができるデバイスである。この例では、ヒアラブル１０２は、スマートデバイス１０４と一緒に動作する。他の例では、ヒアラブル１０２は、スタンドアロンデバイスとして動作または実装することができる。スマートフォンとして示されているが、スマートデバイス１０４は、図２に関して説明されたものを含む他のタイプのデバイスを含むことができる。

ヒアラブル１０２は、オーディオプレチスモグラフィ１１０を実行することができ、それは、耳１０８で発生する音響的な感知方法である。ヒアラブル１０２は、送信及び受信された音響信号のみの評価に基づいて、したがって光学式センサまたは電気式センサなどの他の補助センサを使用することなく、この感知を実行することができる。オーディオプレチスモグラフィ１１０によって、ヒアラブル１０２は、バイオメトリックモニタリング１１２、顔挙動認識１１４、及び／または環境感知１１６を実行することができる。

オーディオプレチスモグラフィ１１０を使用するために、ユーザ１０６は、耳１０８の周りまたは中に少なくとも部分的なシール１１８を作成する方法でヒアラブル１０２を配置する。耳１０８のいくつかの部分が図１に示されており、外耳道１２０及び鼓膜１２２（ｅａｒ ｄｒｕｍまたはｔｙｍｐａｎｉｃ ｍｅｍｂｒａｎｅ）を含んでいる。シール１１８により、ヒアラブル１０２、外耳道１２０、及び鼓膜１２２が互いに結合して音響回路を形成する。オーディオプレチスモグラフィ１１０は、少なくとも部分的に、この音響回路に関連する特性を測定することを含む。音響回路の特性は、様々な異なる状況またはアクションにより変化し得る。

例えば、図１－２を考察すると、その中で耳１０８の物理的構造に変化が生じている。物理的構造への例示的な変化は、外耳道１２０の幾何学的形状の変化及び／または外耳道１２０の体積の変化を含む。この変化は、少なくとも部分的に、ユーザ１０６の心臓鼓動によって引き起こされる外耳道１２０のわずかな血管の変形によって引き起こされる可能性がある。他の変化は、鼓膜１２２の動きまたはユーザ１０６の顎の動きによっても引き起こされる可能性がある。

１２４では、例えば、外耳道１２０の周りの組織及び鼓膜１２２自体は、血管の変形によりわずかに「圧迫される」。この圧迫により、外耳道１２０の体積は１２４でわずかに低減する。しかし、１２６では、圧迫が和らぎ、外耳道１２０の体積は１２４と比較するとわずかに増加する。耳１０８内部の物理的変化は、以下にさらに説明するように、外耳道１２０を通って伝播する音響信号の振幅及び／または位相を変調することができる。

オーディオプレチスモグラフィ１１０の間、音響信号は、外耳道１２０の少なくとも一部を通って伝播する。ヒアラブル１０２は、外耳道１２０内部の異なる経路に沿って伝播する複数の音響信号の重なりを表す音響信号を受信することができる。各経路は、遅延（τ）と振幅（ａ）とに関連付けられる。遅延及び振幅は、外耳道１２０の物理的構造で生じる微妙な変化により、経時的に変化し得る。受信した音響信号は、式１で表すことができる。

式中、Ｓ（ｔ）は受信した音響信号を表し、ｎはノイズを表し、φ_ｉｎｉは受信した音響信号と送信した音響信号との間の相対的位相を表し、Ω_ｆｃは送信した音響信号の周波数を表し、ｔは時間ベクトルを表す。ユーザ１０６の心臓活動は、受信音響信号の振幅及び位相を変調することができるため、受信した音響信号はまた、式２にさらに示されるように説明することもできる。

Ｓ（ｔ）＝ｎ＋（１＋ｈ_ａｍｐ（ｔ））ｃｏｓ（ｈ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）＋φ_ｉｎｉ＋＋Ω_ｆｃ（ｔ））
式２
式中、ｈ_ａｍｐ（ｔ）は振幅変調器を表し、ｈ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）は位相変調器を表す。例えば、２つの時変関数ｈ_ａｍｐ（ｔ）及びｈ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）は、ヒアラブル１０２と耳１０８との間の相互作用、並びにユーザ１０６の生理学的活動、特に心臓の活動に左右され得る。心拍ベースの変調に関連する場合、例えば、ｈ_ａｍｐ（ｔ）＝ｋ_ａｓｉｎ（φ_ｈｒ＋＋Ω_ｈｒ（ｔ）及びｈ_{ｐｈａｓｅ}（ｔ）＝ｋ_ｐｓｉｎ（φ_ｈｒ＋＋Ω_ｈｒ（ｔ））を想定することができる。式中、ｋ_ａ及びｋ_ｐは変調強度係数であり、Ω_ｈｒはユーザの心拍数の周波数である。ヒアラブル１０２と耳１０８との間の相互作用、及びユーザ１０６の生理学的活動は、受信した音響信号の振幅及び位相を変調する。

別の例として、図１－３を考察すると、その中で、ガス組成の変化が外耳道１２０で生じる。この変化は、少なくとも部分的に呼吸を介して引き起こされる。ユーザ１０６が呼吸するとき、ユーザ１０６の皮膚は、その周囲とガスを交換することができる。例えば、１２８で、吸入１３０が発生し、外耳道１２０内部のガス循環システムが、二酸化炭素濃度１３２を減少させる。１３４で、呼気１３６が発生し、外耳道１２０内部のガス循環システムは、二酸化炭素濃度１３２を増加させる。この二酸化炭素濃度１３２の変化は、音速に影響を与え、これは順次、音響信号が外耳道１２０を通って伝播する速度に影響を与える。

図１－１に戻ると、ヒアラブル１０２は、オーディオプレチスモグラフィ１１０を使用して、バイオメトリックモニタリング１１２、顔挙動認識１１４、及び／または環境感知１１６と関連付けられた態様を検出することができる。一般に、バイオメトリックモニタリング１１２は、ユーザ１０６の心拍数、呼吸数、血圧、体温、及び／または二酸化炭素レベルを測定することを含むことができる。さらに、バイオメトリックモニタリング１１２を使用して、外耳道１２０の物理的構造を測定することができ、及び／または衝撃力に関連する動きを検出することができる。バイオメトリックモニタリング１１２によって、ヒアラブル１０２は、ユーザ１０６がフィットネスの目標を追跡する、または全体的な健康状態をモニタリングすることを可能にし得る。これは特に、高齢患者のケアをする際、または遠隔の患者のケアを提供する際に有益であり得る。いくつかのタイプのバイオメトリックモニタリング１１２は、シール１１８の様々な質を必要とし得る。例えば、心拍数は比較的小さいシール１１８で測定することができるが、呼吸数はより優れたシール１１８を必要とし得る。

オーディオプレチスモグラフィ１１０はまた、顎のクレンチングを検出すること、発話の開始を認識すること、及び／または顎を含む特定の活動（例えば、話すまたは食べる）を認識することを含み得る顔挙動認識１１４に使用することができる。他のタイプの顔挙動認識１１４は、顔の表情を認識すること、ユーザ１０６の視線または頭部の姿勢を追跡すること、及び／または顔接触ジェスチャを認識することを含む。これらの特徴のいくつかを提供するために、オーディオプレチスモグラフィ１１０は、左耳及び右耳１０８の間に形成された音響チャネルを分析することができる。この音響チャネルは、ユーザ１０６の顔の表情、視線、頭部姿勢、またはタッチによって修正され得る。顔挙動認識１１４によって、ヒアラブル１０２は、発話障害者及び聴覚障害者とのコミュニケーションを促進することができ、及び／または自動音声認識を改善することができる。顔挙動認識１１４はまた、ユーザ１０６が、ヒアラブル１０２に触れることなく、ヒアラブル１０２及び／またはスマートデバイス１０４の特徴を制御することができるので、より負担の少ないユーザエクスペリエンスを可能にする。

ヒアラブル１０２はまた、スポーツ活動（例えば、歩行または走行）の検出を含み得る環境感知１１６をサポートすることができる。スポーツ活動を検出することによって、ヒアラブル１０２は、ユーザ１０６の可聴コンテンツのボリュームを自動的に増やす、またはワークアウトのルーチンに関連付けられたプレイリストから可聴コンテンツを再生することができる。別の例として、ヒアラブル１０２はまた、ユーザ１０６がヒアラブル１０２を自分の耳１０８に近接させて配置し、シール１１８を形成するときを自動的に検出することができる。したがって、ヒアラブル１０２は、ユーザ１０６のために可聴コンテンツをいつ再生するもしくは一時停止するか、またはバイオメトリックモニタリング１１２もしくは顔挙動認識１１４をいつ実行するかを自動的に決定することができる。オーディオプレチスモグラフィ１１０の技術は、ヒアラブル１０２が可聴コンテンツをユーザ１０６に再生している間に実行され得る。スマートデバイス１０４は、図２に関してさらに説明される。

図２は、例示的なスマートデバイス１０４を示す。スマートデバイス１０４が、デスクトップコンピュータ１０４－１、タブレット１０４－２、ラップトップ１０４－３、テレビ１０４－４、コンピューティング時計１０４－５、コンピューティングメガネ１０４－６、ゲームシステム１０４－７、電子レンジ１０４－８、及び車両１０４－９を含む様々な非限定的な例示的なデバイスに関して示されている。ホームサービスデバイス、スマートスピーカ、スマートサーモスタット、乳児用モニタ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ルータ、ドローン、トラックパッド、描画パッド、ネットブック、電子書籍リーダー、ホームオートメーション及び制御システム、壁ディスプレイ、ならびに別の家庭用電化製品などの他のデバイスも使用され得る。スマートデバイス１０４は、ウェアラブル、ウェアラブルではないが可搬、または相対的に固定する（例えば、デスクトップ及び電化製品）ようにできることに留意されたい。

スマートデバイス１０４は、１つまたは複数のコンピュータプロセッサ２０２と、メモリ媒体及び記憶媒体を含む少なくとも１つのコンピュータ可読媒体２０４とを含む。コンピュータ可読媒体２０４へのコンピュータ可読命令として具現化されたアプリケーション及び／またはオペレーティングシステム（示さず）を、コンピュータプロセッサ２０２によって実行して、本明細書で説明される機能の一部を提供することができる。コンピュータ可読媒体２０４はまた、ヒアラブル１０２によって提供される情報を使用してアクションを実行するオーディオプレチスモグラフィベースのアプリケーション２０６を含む。例示的なアクションは、バイオメトリックモニタリング１１２に基づいてユーザ１０６にバイオメトリックデータを表示すること、顔挙動認識１１４に基づいてスマートデバイス１０４のタッチフリー制御を提供すること、または環境感知１１６に基づいて可聴コンテンツの提示を変更することを含むことができる。

スマートデバイス１０４はまた、有線、無線または光学ネットワークを介してデータを通信するためにネットワークインターフェース２０８を含むことができる。例えば、ネットワークインターフェース２０８は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、イントラネット、インターネット、ピアツーピアネットワーク、ポイントツーポイントネットワーク、メッシュネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを介してデータを通信し得る。スマートデバイス１０４はまた、ディスプレイ２１０を含み得る。明示的に示されていないが、ヒアラブル１０２は、スマートデバイス１０４内部に統合されてもよく、またはスマートデバイス１０４に物理的にもしくは無線で接続してもよい。ヒアラブル１０２は、図３に関してさらに説明される。

図３は、例示的なヒアラブル１０２を示す。ヒアラブル１０２は、無線イヤホン３０２－１、有線イヤホン３０２－２、及びヘッドフォン３０２－３を含む、様々な非限定的な例示的なデバイスと共に示される。イヤホン３０２－１及び３０２－２は、外耳道１２０に適合するインイヤーデバイスのタイプである。各イヤホン３０２－１または３０２－２は、ヒアラブル１０２を表すことができる。ヘッドフォン３０２－３は、耳１０８の頂部または上に載置することができる。ヘッドフォン３０２－３は、クローズドバックヘッドフォン、オープンバックヘッドフォン、オンイヤーヘッドフォン、またはオーバーイヤーヘッドフォンを表すことができる。いくつかのヘッドフォン３０２－３は、物理的に一緒にパッケージ化された２つのヒアラブル１０２を含む。この場合、各耳１０８に対して１つのヒアラブル１０２が存在する。片耳ヘッドフォン３０２－２などの他のヘッドフォン３０２－２は、１つのヒアラブル１０２を含む。いくつかの実施態様では、１つまたは複数のヒアラブル１０２は、眼鏡、帽子、イヤーマフ、またはヘルメットなどの別のデバイスの内部に（またはその一部として）実装される。

ヒアラブル１０２は、スマートデバイス１０４と通信するための通信インターフェース３０４を含むが、これは、ヒアラブル１０２がスマートデバイス１０４の内部に統合されているときに使用される必要はない。通信インターフェース３０４は、有線インターフェースまたは無線インターフェースの場合があり、オーディオコンテンツは、スマートデバイス１０４からヒアラブル１０２に渡される。ヒアラブル１０２はまた、通信インターフェース３０４を使用して、オーディオプレチスモグラフィ１１０を使用して測定されたデータをスマートデバイス１０４に渡すことができる。一般に、通信インターフェース３０４によって提供されるデータは、オーディオプレチスモグラフィベースのアプリケーション２０６によって使用可能なフォーマットにある。通信インターフェース３０４はまた、ヒアラブル１０２が別のヒアラブル１０２と通信することを可能にする。バイスタティック感知の間、例えば、ヒアラブル１０２は、図４－２に関してさらに説明するように、通信インターフェース３０４を使用して、他のヒアラブル１０２と調整して、両耳式オーディオプレチスモグラフィ１１０を補助することができる。詳細には、送信側のヒアラブル１０２は、受信側のヒアラブル１０２にタイミング及び波形の情報を通信して、受信側のヒアラブル１０２が受信した音響信号を適切に復号することを可能にすることができる。

ヒアラブル１０２は、例えば、電気信号を音波に変換することができる少なくとも１つのトランスデューサ３０６の一部として、少なくとも１つのスピーカ及び少なくとも１つのマイクロフォンを含む。ヒアラブル１０２の同じトランスデューサ３０６またはさらなるトランスデューサはまた、音波を検出し、電気信号に変換することができる。これらの音波は、超音波周波数及び／または可聴周波数を含み得、そのいずれかがオーディオプレチスモグラフィ１１０に使用され得る。詳細には、トランスデューサ３０６が音響信号を生成するために使用する周波数スペクトル（例えば、周波数の範囲）は、可聴領域の低端から超音波領域の高端までの周波数、例えば、２０ヘルツ（Ｈｚ）～２メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数を含み得る。オーディオプレチスモグラフィ１１０の他の例示的な周波数スペクトルは、２０Ｈｚ～２０キロヘルツ（ｋＨｚ）、２０ｋＨｚ～２ＭＨｚ、２０～６０ｋＨｚ、または３０～４０ｋＨｚの周波数を包含し得る。

例示的な実施態様では、トランスデューサ３０６は、モノスタティックなトポロジを有する。このトポロジにより、トランスデューサ３０６は、電気信号を音波に変換し、音波を電気信号に変換することができる（例えば、音響信号を送信または受信することができる）。例示的なモノスタティックトランスデューサは、圧電トランスデューサ、容量性トランスデューサ、及び微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）の技術を使用するマイクロマシン超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）を含み得る。

あるいは、トランスデューサ３０６は、物理的に分離している複数のトランスデューサを含むバイスタティックトポロジを用いて実装することができる。この場合、第１のトランスデューサが電気信号を音波に変換し（例えば、音響信号を送信し）、第２のトランスデューサが音波を電気信号に変換する（例えば、音響信号を受信する）。例示的なバイスタティックトポロジは、少なくとも１つのスピーカ３０８及び少なくとも１つのマイクロフォン３１０を使用して実装することができる。スピーカ３０８及びマイクロフォン３１０は、オーディオプレチスモグラフィ１１０専用であってもよく、またはオーディオプレチスモグラフィ１１０及びスマートデバイス１０４の他の機能（例えば、可聴コンテンツをユーザ１０６に提示する、電話をかけるためまたは音声制御用にユーザ１０６の声をキャプチャする）のために使用できる。

一般に、スピーカ３０８及びマイクロフォン３１０は、外耳道１２０に向けられる（例えば、外耳道１２０に配向される）。したがって、スピーカ３０８は、音響信号を外耳道１２０に向けることができ、マイクロフォン３１０は、外耳道１２０と関連付けられた方向から音響信号を受信するように応答する。

ヒアラブル１０２は、少なくとも１つのアナログ回路３１２を含み、それは、アナログ領域において電気信号を調節するための回路及びロジックを含む。アナログ回路３１２は、電気信号を生成及び修正するためのアナログデジタル変換器、デジタルアナログ変換器、アンプ、フィルタ、ミキサ、及びスイッチを含み得る。いくつかの実施態様では、アナログ回路３１２は、スピーカ３０８またはマイクロフォン３１０に関連付けられた他のハードウェア回路を含む。

ヒアラブル１０２はまた、少なくとも１つのシステムプロセッサ３１４及び少なくとも１つのシステム媒体３１６（例えば、１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体）を含む。図示の構成では、システム媒体３１６は、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８（ＡＰＧ測定モジュール３１８）を含み、任意選択で、オーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０（ＡＰＧ較正モジュール３２０）を含む。オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８及びオーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせを使用して実装することができる。この例では、システムプロセッサ２１６は、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８及びオーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０を実装する。代替例では、スマートデバイス１０４のコンピュータプロセッサ２０２は、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８の少なくとも一部及び／またはオーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０の少なくとも一部を実装することができる。この場合、ヒアラブル１０２は、通信インターフェース３０４を使用して、音響信号のデジタルサンプルをスマートデバイス１０４に通信することができる。

オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８は、受信した音響信号を分析して、オーディオプレチスモグラフィ１１０に関連するデータを測定する。オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８は、バイオメトリックモニタリング１１２のための少なくとも１つのバイオメトリックモニタ３２２、顔挙動認識１１４のための少なくとも１つの顔挙動検出器３２４、及び／または環境感知１１６のための少なくとも１つの環境検出器３２６を使用して実装することができる。例示的なオーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８は、図５及び７に関してさらに説明される。

オーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０は、オーディオプレチスモグラフィ１１０のパフォーマンスを向上させるために音響信号を送信するための適切な波形特性を決定することができる。例えば、オーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０は、シール１１８の質及び外耳道１２０の物理的構造を考慮して、ヒアラブル１０２がユーザ１０６の心拍数及び／または呼吸数を精度５％以下で検出することを可能にし得る送信の周波数を決定することができる。オーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０を使用して、ヒアラブル１０２は、シール１１８が形成されるたびに、各々の耳１０８の固有の物理的構造に基づいて、送信の周波数を動的に調整することができる。この較正プロセスを通じて、異なる耳にあるヒアラブル１０２は、１つまたは複数の異なる音響周波数で動作し得る。オーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０の例示的な実施態様は、図６に関してさらに説明される。

いくつかのヒアラブル１０２は、能動型ノイズキャンセレーション回路３２８を含み、この回路によって、ヒアラブル１０２は、バックグラウンドノイズまたは環境ノイズを低減することが可能になる。この場合、オーディオプレチスモグラフィ１１０に使用されるマイクロフォン３１０は、能動型ノイズキャンセレーション回路３２８のフィードバック用マイクロフォン３３０を使用して実装することができる。能動型ノイズキャンセレーションの間、フィードバック用マイクロフォン３３０は、能動型ノイズキャンセレーションのパフォーマンスに関するフィードバック情報を提供する。オーディオプレチスモグラフィ１１０の間に、フィードバック用マイクロフォン３３０は、音響信号を受信し、音響信号は、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８及び／またはオーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０に提供される。いくつかの状況では、能動型ノイズキャンセレーション及びオーディオプレチスモグラフィ１１０が、フィードバック用マイクロフォン３３０を使用して同時に実行される。この場合、フィードバック用マイクロフォン３３０によって受信された音響信号は、オーディオプレチスモグラフィモジュール３１８または３２０の少なくとも１つに提供することができ、能動型ノイズキャンセレーション回路３２８に提供することができる。異なるタイプのオーディオプレチスモグラフィ１１０が、図４－１及び４－２に関してさらに説明される。

オーディオプレチスモグラフィ
図４－１は、片耳式オーディオプレチスモグラフィ１１０を実行する２つのヒアラブル１０２－１及び１０２－２の例示的な動作を示す。環境４００－１では、ヒアラブル１０２－１及び１０２－２は、ユーザ１０６の異なる耳１０８でオーディオプレチスモグラフィ１１０を独立して実行する。この場合、第１のヒアラブル１０２－１は、ユーザ１０６の右耳１０８に近接し、第２のヒアラブル１０２－２は、ユーザ１０６の左耳１０８に近接している。各ヒアラブル１０２－１及び１０２－２は、スピーカ３０８及びマイクロフォン３１０を含む。ヒアラブル１０２－１及び１０２－２は、同じ期間中または異なる期間中、モノスタティックに動作することができる。言い換えると、各ヒアラブル１０２－１及び１０２－２は、独立して音響信号を送信及び受信することができる。

例えば、第１のヒアラブル１０２－１は、スピーカ３０８を使用して第１の音響送信４０２－１を送信し、これはユーザ１０６の右耳道１２０の少なくとも一部の内部を伝播する。第１のヒアラブル１０２－１は、フィードバック用マイクロフォン３３０であり得るマイクロフォン３１０を使用して、第１の音響受信信号４０４－１を受信する。この例では、シール１１８、ヒアラブル１０２－１、右耳道１２０、及び右耳１０８の鼓膜１２２を含む音響回路が形成される。第１の音響受信信号４０４－１は、右耳道１２０に関連する音響回路によって少なくとも部分的に修正された第１の音響送信信号４０２－１のバージョンを表す。この修正により、第１の音響送信信号４０２－１に対する第１の音響受信信号４０４－１の振幅、位相、及び／または周波数が変更され得る。

同様に、第２のヒアラブル１０２－２は、スピーカ３０８を使用して第２の音響送信信号４０２－２を送信し、これはユーザ１０６の左耳道１２０の少なくとも一部の内部を伝播する。第２のヒアラブル１０２－２は、フィードバック用マイクロフォン３３０であり得るマイクロフォン３１０を使用して、第２の音響受信信号４０４－２を受信する。第２の音響受信信号４０４－２は、左耳道１２０に関連する音響回路によって少なくとも部分的に修正された第２の音響送信信号４０２－２のバージョンを表す。この修正により、第２の音響送信信号４０２－２に対する第２の音響受信信号４０４－２の振幅、位相、及び／または周波数が変更され得る。

この例では、ヒアラブル１０２－１及び１０２－２は両方とも、送信器及び受信器として動作する。より具体的には、ヒアラブル１０２－１は、音響送信信号４０２－１の送信器（またはソース）を表し、音響受信信号４０４－１の受信器（または宛先）も表す。同様に、ヒアラブル１０２－２は、音響送信信号４０２－２の送信器（またはソース）を表し、音響受信信号４０４－２の受信器（または宛先）も表す。

片耳式オーディオプレチスモグラフィ１１０の技術は、バイオメトリックモニタリング１１２、環境感知１１６、及び顔挙動認識１１４の少なくともいくつかの態様に特に有益であり得る。これにより、スマートデバイス１０４はまた、ヒアラブル１０２－１と１０２－２との両方からの情報をコンパイルすることができ、これにより、測定の信頼性をさらに向上させることができる。オーディオプレチスモグラフィ１１０のいくつかの態様では、図４－２に関してさらに説明するように、２つの耳１０８の間の音響チャネルを分析することが有益な場合がある。

図４－２は、両耳式オーディオプレチスモグラフィ１１０を実行する２つのヒアラブル１０２－１及び１０２－２の例示的な共同動作を示す。環境４００－２では、ヒアラブル１０２－１及び１０２－２は、ユーザ１０６の２つの耳１０８にわたってオーディオプレチスモグラフィ１１０を共に実行する。この場合、ヒアラブル１０２の少なくとも１つ（例えば、第１のヒアラブル１０２－１）はスピーカ３０８を含み、他のヒアラブル１０２の少なくとも１つ（例えば、第２のヒアラブル１０２－２）は、マイクロフォン３１０を含む。ヒアラブル１０２－１及び１０２－２は、同じ期間中にバイスタティックに一緒に動作する。

動作中、第１のヒアラブル１０２－１は、スピーカ３０８を使用して第１の音響送信４０２を送信する。音響送信信号４０２は、ユーザ１０６の右耳道１２０を通って伝播する。音響送信信号４０２はまた、右と左の耳１０８の間に存在する音響チャネルを通って伝播する。左耳１０８では、音響送信信号４０２は、ユーザ１０６の左耳道１２０を通って伝播し、音響受信信号４０４として表される。第２のヒアラブル１０２－２は、マイクロフォン３１０を使用して音響受信信号４０４を受信する。この例では、ヒアラブル１０２－１及び１０２－２に関連付けられたシール１１８、ヒアラブル１０２－１、右耳道１２０、右耳１０８の鼓膜１２２、右と左の耳１０８の間の音響チャネル、左耳１０８の鼓膜１２２、左耳道１２０、及びヒアラブル１０２－２を含む音響回路が形成される。音響受信信号４０４は、右耳道１２０に関連付けられた音響回路によって修正され、ユーザ１０６の顔に関連付けられた音響チャネルによって修正され、左耳道１２０に関連付けられた音響回路によって修正された音響送信信号４０２のバージョンを表す。この修正により、音響送信信号４０２に対する音響受信信号４０４の振幅、位相、及び／または周波数が変更され得る。いくつかの場合では、ヒアラブル１０２－２は、第１のヒアラブル１０２－１から第２のヒアラブル１０２－２への伝播に関連した飛行時間（ＴｏＦ）を測定する。場合によっては、測定の信頼度をさらに向上させるために、片耳と両耳のオーディオプレチスモグラフィ１１０の組み合わせが適用される。片耳及び両耳のオーディオプレチスモグラフィ１１０は、同じ期間または異なる期間に発生することができる。

この例では、ヒアラブル１０２－１は送信器として動作し、ヒアラブル１０２－２は受信器として動作する。より具体的には、ヒアラブル１０２－１は、音響送信信号４０２の送信器（またはソース）を表す。対照的に、ヒアラブル１０２－２は、音響受信信号４０４の受信器（または宛先）を表す。

図４－１及び４－２の音響送信信号４０２は、様々な異なるタイプの信号を表すことができる。図３に関して前述したように、音響送信信号４０２は、超音波信号及び／または可聴信号であり得る。また、音響送信信号４０２は、連続波信号またはパルス信号とすることができる。いくつかの音響送信信号４０２は、特定のトーンまたは周波数を有することができる。他の音響送信信号４０２は、複数のトーンまたは複数の周波数を有することができる。音響送信信号４０２を生成するために、様々な変調を適用することができる。例示的な変調には、線形周波数変調、三角周波数変調、段階的周波数変調、位相変調、または振幅変調が含まれる。音響送信信号４０２は、図５及び７に関してさらに説明するように、動作モードまたはミッションモードの間に送信することができる。また、音響送信信号４０２は、図６に関してさらに説明するように、較正モードの間に送信することができる。例示的なオーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８を、図５を参照してさらに説明する。

図５は、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８によって実装される例示的なスキームを示す。図示の構成では、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８は、少なくとも１つのオーディオプレチスモグラフィ前処理パイプライン５０２及び少なくとも１つのバイオメトリックモニタ３２２を含む。オーディオプレチスモグラフィ前処理パイプライン５０２は、音響受信信号４０４のデジタルサンプルを処理し、バイオメトリックモニタ３２２によって使用可能であるフォーマットでデータを出力する。バイオメトリックモニタ３２２は、バイオメトリックモニタリング１１２のためにユーザ１０６の１つまたは複数の生理学的メトリック（例えば、１つまたは複数のバイオメトリック）を決定する。この例では、バイオメトリックモニタ３２２は、心拍数検出器５０４及び／または呼吸数検出器５０６を含む。心拍数検出器５０４は、ユーザ１０６の心拍数を測定する。呼吸数検出器５０６は、ユーザ１０６の呼吸数を測定する。

オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８が、オーディオプレチスモグラフィ前処理パイプライン５０２の出力に結合される顔挙動検出器３２４及び／または環境検出器３２６を含む他の実施態様も可能である。一般に、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８は、バイオメトリックモニタ３２２、顔挙動検出器３２４、及び／または環境検出器３２６の任意の組み合わせを含むことができる。

オーディオプレチスモグラフィ前処理パイプライン５０２は、少なくとも１つの復調器５０８、少なくとも１つのフィルタ５１０、及び少なくとも１つの自己相関モジュール５１２を含む。復調器５０８は、ミキサとして動作し、乗算の演算を実行することができる。低域通過フィルタとして実装することができるフィルタ５１０は、疑似的な周波数または望ましくない周波数を減衰するように設計される。例示的な疑似的な周波数は、復調器５０８の動作を通じて生成される高調波周波数を含む。オーディオプレチスモグラフィ前処理パイプライン５０２は、クラッタキャンセレーションモジュール５１４を任意選択で含むことができる。クラッタキャンセレーションモジュール５１４は、フィルタ５１０を通過する他の望ましくない周波数を減衰することができる。

オーディオプレチスモグラフィ１１０の間、オーディオプレチスモグラフィ前処理パイプライン５０２は、音響送信信号４０２のバージョンを表すデジタル送信信号５１６を受け入れる。いくつかの実施態様では、システムプロセッサ３１４は、デジタル領域でデジタル送信信号５１６を生成し、デジタル送信信号５１６をアナログ回路３１２に渡して、トランスデューサ３０６を介した音響送信信号４０２の送信を可能にする。オーディオプレチスモグラフィ前処理パイプライン５０２はまた、アナログ回路３１２からデジタル受信信号５１８を受け入れる。デジタル受信信号５１８は、音響受信信号４０４のデジタルバージョンを表す。

復調器５０８は、デジタル送信信号５１６を使用して、デジタル受信信号５１８を復号し、混合信号５２０を生成する。例として、復調器５０８は、デジタル送信信号５１６をデジタル受信信号５１８と組み合わせるために、乗算する、またはビート演算を実行することができる。例えば、復調器５０８は、デジタル送信信号５１６を使用して、デジタル受信信号５１８に同相及び直交（ＩＱ）混合を適用し得る。上記の式２を参照すると、同相デジタル送信信号５１６はＳ_Ｉ（ｔ）＝ｃｏｓ（Ω_ｆｃ（ｔ））によって与えられ得て、復調器５０８は次に、Ｓ（ｔ）とＳ_Ｉ（ｔ）の乗算を実行し得る。フィルタ５１０は、混合信号５２０をフィルタリングして、フィルタリング済み信号５２２を生成する。フィルタ５１０の動作により、フィルタリング済み信号５２２のいくつかのより高い周波数成分は、混合信号５２０に対して減衰され得る。フィルタリングに基づいて、例えばデジタル受信信号５１８にＩＱ混合を適用するとき、同相部分Ｉ（ｔ）及び直交位相部分Ｑ（ｔ）が、デジタル受信信号５１８の振幅Ｒ（ｔ）＝√（Ｉ（ｔ）^２＋Ｑ（ｔ）^２）または位相Φ（ｔ）＝ａｒｃｔａｎ（Ｑ（ｔ）／Ｉ（ｔ））と共に、決定され得る。

第１の例示的な実施態様では、自己相関モジュール５１２は、フィルタリング済み信号５２２を受け入れ、自己相関関数を適用して自己相関５２４を生成する。バイオメトリックモニタ３２２は、自己相関５２４を分析して、ユーザ１０６の生理学的メトリックを測定する。例えば、心拍数検出器５０４は、自己相関５２４のピーク５２６を検出し、ピーク５２６の間の時間間隔を測定する。この時間間隔、すなわち自己相関５２４の周期は、心拍を表す。５２８において、例示的な自己相関５２４のグラフはピーク５２６－１及び５２６－２を有して示され、それは心拍数を決定するために使用することができる。呼吸数検出器５０６を使用して呼吸数を測定するために同様のプロセスが行われ得る。

場合によっては、他の生理学的メトリックまたはノイズと関連する周波数は、所望の生理学的メトリックを正確に測定することをより困難にし得る。これに対処するために、オーディオプレチスモグラフィ前処理パイプライン５０２は、クラッタキャンセレーションモジュール５１４を適用することができる。フィルタリング済み信号５２２を自己相関モジュール５１２に直接送信する代わりに、クラッタキャンセレーションモジュール５１４は、フィルタリング済み信号５２２で動作し、修正されたフィルタリング済み信号５２６を生成する。例えば、クラッタキャンセレーションモジュール５１４は、心拍数に関連する範囲にない周波数を減衰することができる。これらは、ユーザ１０６の呼吸数に関連するより遅い周波数及び／またはヒアラブル１０２の動きに関連する周波数を含み得る。

例示的な実施態様では、クラッタキャンセレーションモジュール５１４は、フィルタリング済み信号５２２に曲線適合（例えば、５次多項式曲線適合）を適用して、適合曲線を生成する。適合曲線は、対象外であるノイズまたは他の生理学的メトリックに関連する周波数を少なくとも部分的に組み込む周波数を有する。次に、クラッタキャンセレーションモジュール５１４は、フィルタリング済み信号５２２から適合曲線を減算して、修正されたフィルタリング済み信号５２６を生成する。修正されたフィルタリング済み信号５２６は、自己相関モジュール５１２に渡され、測定プロセスは、上記のように続行することができる。

いくつかの送信の周波数は、他の周波数よりもオーディオプレチスモグラフィ１１０に適している可能性がある。所望の周波数は、少なくとも部分的に、シール１１８の質及び外耳道１２０の物理的構造次第であり得る。所望の周波数を決定するために、ヒアラブル１０２は、オーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０を使用して較正プロセスを任意選択で実行することができ、これは、図６に関してさらに説明される。

図６は、オーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０によって実装される例示的なスキームを示す。図示の構成では、オーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０は、復調器５０８、フィルタ５１０、及び少なくとも１つの周波数セレクタ６０２を含む。周波数セレクタ６０２は、オーディオプレチスモグラフィ１１０用の１つまたは複数の音響周波数を選択する。例示的な実施態様では、周波数セレクタ６０２は、微分モジュール６０４、ゼロクロッシング検出器６０６、及び評価器６０８を含む。これらの構成要素の動作を、以下でさらに説明する。

較正モード中、ヒアラブル１０２は、音響送信信号４０２を送信し、音響受信信号４０４を受信する。音響送信信号４０２は、数キロヘルツ程度の特定の帯域幅を有する場合がある。例えば、音響送信信号４０２は、約４、６、８、１０、１６、または２０キロヘルツの帯域幅を有することができる。オーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０は、音響送信信号４０２のバージョンを表すデジタル送信信号５１６を受け入れる。また、オーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０は、音響受信信号４０４のデジタルバージョンを表すデジタル受信信号５１８を受け入れる。

デジタル送信信号５１６を使用して、復調器５０８は、デジタル受信信号５１８を復調して、図５に関して上で説明したように、混合信号５２０を生成する。フィルタ５１０は、混合信号５２０をフィルタリングして、不要または望ましくない周波数を減衰し、フィルタリング済み信号５２２を生成する。

微分モジュール６０４は、フィルタリング済み信号５２２の周波数応答の２次微分を計算して、微分６１０を生成する。ゼロクロッシング検出器６０６は、ゼロクロッシングに関連する微分６１０内の周波数を識別する。これらのゼロクロッシング周波数６１２は、音響チャネルまたは音響回路における変化に特に敏感な周波数を表す。ゼロクロッシング周波数６１２は、評価器６０８に渡される。

評価器６０８は、選択された周波数６１４によって表される、オーディオプレチスモグラフィ１１０のための１つまたは複数のゼロクロッシング周波数６１２を特定する。選択された周波数６１４を定めるために、評価器６０８は、隣接するゼロクロッシング周波数６１２の間の差、及び／またはゼロクロッシング周波数６１２におけるフィルタリング済み信号５２２内のエネルギー量を考慮に入れることができる。一般に、評価器６０８は、干渉を低減するのに十分に離れており、オーディオプレチスモグラフィ１１０を実行するのに十分なエネルギー量を有する周波数を選択する。結果として得られる選択された周波数６１４（または選択された周波数６１４）を使用して、オーディオプレチスモグラフィ１１０の正確な結果を達成することができる。例として、評価器６０８は、１、２、３、４、６、または１０個の異なる周波数を選択することができる。

いくつかのケースでは、評価器６０８は、各々の選択された周波数６１４のパフォーマンスを評価するために自己相関関数を適用してもよい。所定の閾値よりも大きいピーク対平均比を有する自己相関関数を生成する選択された周波数６１４が、選択のための候補であり得る。

ヒアラブル１０２は、選択された周波数６１４のうちの少なくとも１つを使用して、オーディオプレチスモグラフィ１１０のための後続の音響送信信号４０２を送信することができる。この較正プロセスは、シール１１８の変化及び／または外耳道１２０の物理的構造の変化を考慮するために、所望の頻度実行することができる。いくつかの実施態様では、ヒアラブル１０２は、シール１１８の形成を検出し、この検出に基づいて較正プロセスを実行する。ヒアラブル１０２は、オーディオプレチスモグラフィ１１０を使用して、またはオンヘッド（またはインイヤー）の検出を実行する別のセンサを使用して、シール１１８の形成を検出することができる。また、較正プロセスは、各耳１０８に対して実行することができる。場合によっては、ヒアラブル１０２は、複数の選択された周波数６１４を使用して、後続の音響送信信号４０２を送信する。この場合、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８は、図７に関してさらに説明するように、複数のオーディオプレチスモグラフィ前処理パイプライン５０２を実行することができる。

図７は、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８によって実装される他の例示的なスキームを示す。この場合、ヒアラブル１０２は、複数のトーンまたは周波数を有する音響送信信号４０２を送信し、それは較正モードの間に決定された選択された周波数６１４に基づき得る。図７に示すように、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８は、複数のオーディオプレチスモグラフィ前処理パイプライン５０２－１～５０２－Ｎを含む。オーディオプレチスモグラフィ前処理パイプライン５０２－１～５０２－Ｎのそれぞれは、選択された周波数６１４のうちの１つに関連付けられる情報を処理し、対応する自己相関５２４－１～５２４－Ｎを生成するように設計される。

オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８はまた、自己相関５２４－１～５２４－Ｎを評価して、最も高い質の因子の自己相関を選択するランクセレクタ７０２を含む。例えば、ランクセレクタ７０２は、自己相関の周波数領域において最高のピーク対平均比を有する自己相関５２４－１～５２４－Ｎのうちの１つを選択することができる。この選択された自己相関７０４は、さらなる処理のために、バイオメトリックモニタ３２２、顔挙動検出器３２４、または環境検出器３２６などの他のモジュールに渡される。この選択プロセスによって、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８は、バイオメトリックモニタリング１１２の一部として少なくとも１つの生理学的メトリックを測定することを含む、オーディオプレチスモグラフィ１１０を実行するためにより高いレベルの精度を達成することが可能になる。図８～１１は、オーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０によって実施され、図６に関して説明される較正プロセスに関連する例示的な信号をさらにグラフにして示す。

図８は、例示的な混合信号５２０及び例示的なフィルタリング済み信号５２２のグラフ８００及び８０２を示す。グラフ８００及び８０２は、周波数に対する振幅を示している。グラフ８０２は、グラフ８００の一部の拡大図を表す。８０２に示されるように、混合信号５２０は、少なくともいくらかのノイズを有する。フィルタリング済み信号５２２は、混合信号５２０のより滑らかなバージョンを表す。

図９は、図８のフィルタリング済み信号５２２の例示的な微分６１０のグラフ９００を示す。この例では、微分６１０は、微分モジュール６０４によって計算された２次微分を表す。破線９０２はゼロの振幅を表す。ゼロクロッシング検出器６０６は、微分６１０が９０２で表されるゼロの振幅と交差する周波数を、計算及び識別する。これらのゼロクロッシングに基づいて、いくつかの周波数が識別される。これらの周波数は、音響チャネルまたは音響回路の変化の影響を特に受けやすい場合がある。周波数は、図１０に関連させてさらに説明される。

図１０は、図９のゼロクロッシングに関連付けられる周波数１００２－１～１００２－７が、図８の混合信号５２０及びフィルタリング済み信号５２２に対して示されるグラフ１０００を示す。評価器６０８は、ゼロクロッシング周波数１００２－１～１００２－７を評価し、隣接するゼロクロッシング周波数の間の差及び／またはゼロクロッシング周波数１００２でのフィルタリング済み信号５２２内部のエネルギーの量を考慮して、周波数１００２のサブセットを（事前に）選択する。これにより、実線によって示される周波数１００２－１、１００２－３、１００２－６が（事前に）選択される結果となり得て、破線で示される周波数１００２－２、１００２－４、１００２－５、及び１００２－７が選択されない結果となり得る。この動作により、例えば、最高の振幅を有するゼロクロッシング周波数１００２を含む、各々の耳１０８に対して異なる周波数が（事前に）選択され得る。オーディオプレチスモグラフィ１１０に関して選択された周波数１００２のそれぞれのパフォーマンスを評価するために評価器６０８によって適用される自己相関５２４は、図１１に関してさらに説明する。

図１１は、例示的な自己相関５２４－１及び５２４－２を示すグラフ１１００を示す。自己相関５２４－１及び５２４－２は、図１０に示される周波数１００２の異なるものと関連付けることができる。５２４－１及び５２４－２の対応するプロットからわかるように、計算された自己相関５２４－１及び５２４－２は、（事前に）選択された周波数で、ユーザ１０６の心拍数などの生理学的メトリックが決定され得ないことを示し得る。したがって、評価器６０８は、オーディオプレチスモグラフィ１１０に使用される周波数１００２を決定するために、所定の閾値よりも大きいピーク対平均比の自己相関５２４を生成する周波数１００２を（最終的に）選択する。これに関連して、自己相関５２４－１は、十分に高いピーク対平均比を有することができ、これにより、それと関連付けられた周波数１００２が選択される。しかしながら、自己相関５２４－２は、低すぎるピーク対平均比を有し、それと関連付けられた周波数１００２は選択されない。

例示的な方法
図１２～１４は、オーディオプレチスモグラフィ１１０の態様を実装するための例示的な方法１２００、１３００、及び１４００を示す。方法１２００、１３００、及び１４００は、実行される動作（または作用）のセットとして示されているが、動作が本明細書に示される順序または組み合わせに、必ずしも限定されない。さらに、動作のうちの１つまたは複数のいずれかが、追加の方法及び／または代替的な方法の広範囲のアレイを提供するように、繰り返される、組み合わされる、再編成される、または繋げられる場合がある。以下の考察の諸部分では、図１の環境１００、及び図２及び３に詳述されているエンティティが参照される場合があるが、これらへの参照は例示にすぎない。これらの技術は、１つのデバイス上で動作する１つのエンティティまたは複数のエンティティによって行われることに限定されない。

図１２の１２０２では、音響送信信号が送信される。音響送信信号は、ユーザの外耳道の少なくとも一部の内部を伝播する。例えば、少なくとも１つのスピーカ３０８が、音響送信信号４０２を送信する。少なくとも１つのスピーカ３０８は、ヒアラブル１０２－１のスピーカ、ヒアラブル１０２－２のスピーカ、または両方を表すことができる。音響送信信号４０２は、図４－１または４－２に関して説明されるように、ユーザ１０６の外耳道１２０の少なくとも一部の内部を伝播する。

１２０４で、音響受信信号が受信される。音響受信信号は、外耳道の内部の伝播により修正された１つまたは複数の波形特性を有する音響送信信号のバージョンを表す。例えば、図４－１または４－２に関して説明したように、少なくとも１つのマイクロフォン３１０は、音響受信信号４０４を受信する。少なくとも１つのマイクロフォン３１０は、ヒアラブル１０２－１のマイクロフォン３１０、ヒアラブル１０２－２のマイクロフォン、または両方を表す場合がある。音響受信信号４０４は、外耳道１２０内部の伝播のために修正された１つまたは複数の波形特性を有する音響送信信号４０２のバージョンを表す。波形特性はまた、少なくとも部分的に、ユーザのバイオメトリックによって、ユーザの顔の挙動によって、または外耳道１２０の周りの環境によって修正され得る。例示的な波形特性は、振幅、位相、及び／または周波数を含む。いくつかの実施態様では、能動型ノイズキャンセレーション回路３２８のフィードバック用マイクロフォン３３０が、音響受信信号４０４を受信することができる。

１２０６で、ユーザの少なくとも１つの生理学的メトリックが、音響受信信号の１つまたは複数の修正された波形特性に基づいて決定される。例えば、ヒアラブル１０２は、バイオメトリックモニタリング１１２に従って、ユーザ１０６の少なくとも１つの生理学的メトリックを決定する。例示的な生理学的メトリックは、心拍数、呼吸数、血圧、体温、及び二酸化炭素レベルを含む。

図１３の１３０２では、音響送信信号が送信される。音響送信信号は、ユーザの外耳道の少なくとも一部の内部を伝播する。例えば、少なくとも１つのスピーカ３０８が、音響送信信号４０２を送信する。少なくとも１つのスピーカ３０８は、ヒアラブル１０２－１のスピーカ、ヒアラブル１０２－２のスピーカ、または両方を表すことができる。音響送信信号４０２は、図４－１及び４－２に関して説明されるように、ユーザ１０６の外耳道１２０の少なくとも一部の内部を伝播する。

１３０４で、音響受信信号が受信される。音響受信信号は、外耳道内部の伝播のために修正された１つまたは複数の波形特性を有する音響送信信号のバージョンを表す。例えば、図４－１または４－２に関して説明したように、少なくとも１つのマイクロフォン３１０は、音響受信信号４０４を受信する。少なくとも１つのマイクロフォン３１０は、ヒアラブル１０２－１のマイクロフォン３１０、ヒアラブル１０２－２のマイクロフォン３１０、または両方を表す場合がある。音響受信信号４０４は、外耳道１２０内部の伝播のために修正された１つまたは複数の波形特性を有する音響送信信号４０２のバージョンを表す。ユーザ１０６が呼吸すると、外耳道１２０内部のガスの組成が、図１－３に示されるように変化する。特に、二酸化炭素濃度が変化し、これは外耳道１２０内部の音速に影響を与える。例示的な波形特性は、振幅、位相、及び／または周波数を含み得る。いくつかの実施態様では、能動型ノイズキャンセレーション回路３２８のフィードバック用マイクロフォン３３０が、音響受信信号４０４を受信することができる。

１３０６で、ユーザの呼吸数は、音響受信信号の１つまたは複数の波形特性を分析することによって決定される。例えば、ヒアラブル１０２は、図５に関して説明したように、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８及び呼吸数検出器５０６を使用して、音響受信信号４０４の１つまたは複数の波形特性に基づいて呼吸数を決定する。

任意選択で、１３０８において、呼吸数はスマートデバイスに通信され、スマートデバイスが呼吸数をユーザに表示することを可能にする。例えば、ヒアラブル１０２は、呼吸数をスマートデバイス１０４に伝達して、スマートデバイス１０４が呼吸数をユーザ１０６に伝達する（例えば、表示する）ことを可能にする。

図１４の１４０２において、少なくとも１つのスピーカ及び少なくとも１つのマイクロフォンをするオーディオプレチスモグラフィに適した少なくとも１つの音響周波数を特定する較正プロセスが実行される。例えば、ヒアラブル１０２は、少なくとも１つのスピーカ３０８、少なくとも１つのマイクロフォン３１０、及びオーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０を使用して、図６に関して説明したように、オーディオプレチスモグラフィ１１０に適した少なくとも１つの音響周波数を特定する較正プロセスを実行する。

１４０４で、オーディオプレチスモグラフィは、ユーザの耳で少なくとも１つの音響周波数を使用して実行される。例えば、ヒアラブル１０２は、選択された周波数６１４を使用してオーディオプレチスモグラフィ１１０を実行する。詳細には、ヒアラブル１０２は、少なくとも１つの音響周波数を使用して（例えば、選択された周波数６１４を使用して音響送信信号４０２を送信する）、ユーザ１０６の耳１０８で（例えば、１つまたは複数の耳１０８で）オーディオプレチスモグラフィを実行する。ヒアラブル１０２は、オーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８を使用して、受信した音響受信信号４０４を分析する。

いくつかの状況では、方法１２００、１３００、及び／または１４００は、図４－１に関して説明されるように、片耳式オーディオプレチスモグラフィ１１０のために１つのヒアラブル１０２を使用して実行される。他の状況では、方法１２００、１３００、及び／または１４００は、図４－２に関して説明されるように、両耳式オーディオプレチスモグラフィ１１０のために２つのヒアラブル１０２を使用して実行される。

例示的なコンピューティングシステム
図１５は、オーディオプレチスモグラフィ較正の態様を実装するために、先行の図２及び３を参照して説明されているようないずれかのタイプのクライアント、サーバ、及び／またはコンピューティングデバイスとして実装され得る例示的なコンピューティングシステム１５００の様々な構成要素を示す。

コンピューティングシステム１５００は、デバイスデータ１５０４（例えば、受信したデータ、受信されているデータ、ブロードキャストにスケジュールされたデータ、またはデータのデータパケット）の有線通信及び／または無線通信を可能にする通信デバイス１５０２を含む。通信デバイス１５０２またはコンピューティングシステム１５００は、１つまたは複数のヒアラブル１０２を含むことができる。デバイスデータ１５０４または他のデバイスコンテンツは、デバイスのコンフィグレーションの設定、デバイスに格納されたメディアコンテンツ、及び／またはデバイスのユーザに関連する情報を含むことができる。コンピューティングシステム１５００に格納されるメディアコンテンツは、任意のタイプのオーディオ、ビデオ、及び／または画像データを含むことができる。コンピューティングシステム１５００は、１つまたは複数のデータ入力１５０６を含み、これを介してあらゆる種類のデータ、メディアコンテンツ、及び／または入力を受信することができ、例えば、人間の発話、ユーザが選択可能な入力（明示的または暗黙的）、メッセージ、音楽、テレビメディアコンテンツ、録画されたビデオコンテンツ、及びあらゆるコンテンツ及び／またはデータソースから受信したいずれかのその他の種類のオーディオ、ビデオ、及び／または画像データがある。

コンピューティングシステム１５００は、通信インターフェース１５０８も含み、それは、シリアルインターフェース及び／またはパラレルインターフェース、ワイヤレスインターフェース、いずれかの種類のネットワークインターフェース、モデム、及びいずれかのその他の種類の通信インターフェースのいずれか１つまたは複数として実装することができる。通信インターフェース１５０８は、コンピューティングシステム１５００と通信ネットワークとの間の接続及び／または通信リンクを提供し、この通信ネットワークによって、他の電子デバイス、コンピューティングデバイス、及び通信デバイスは、コンピューティングシステム１５００とデータを通信する。

コンピューティングシステム１５００は、コンピューティングシステム１５００の動作を制御するために、様々なコンピュータ実行可能命令を処理する、１つまたは複数のプロセッサ１５１０（例えば、マイクロプロセッサ、コントローラなどのうちのいずれか）を含む。代替的または追加的に、コンピューティングシステム１５００は、概して１５１２と特定されている処理及び制御回路に関連して実装されるハードウェア、ファームウェアまたは固定論理回路のいずれか１つまたは組み合わせを使用して実装することができる。図示されていないが、コンピューティングシステム１５００は、デバイス内部の様々な構成要素を結合するシステムバスまたはデータ転送システムを含むことができる。システムバスは種々のバス構造のいずれか１つまたは組み合わせを含むことができ、その例には、メモリバスもしくはメモリコントローラ、周辺バス、ユニバーサルシリアルバス、及び／または様々なバスアーキテクチャのいずれかを利用するプロセッサバスもしくはローカルバスがある。

コンピューティングシステム１５００はまた、永続的及び／または非一時的なデータストレージを可能にする（つまり、単なる信号の送信とは対照的）１つまたは複数のメモリデバイスなどのコンピュータ可読媒体１５１４を含み、その例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性メモリ（例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのいずれか１つまたは複数）、及びディスクストレージデバイスを含む。ディスクストレージデバイスを、任意の種類の磁気または光学式ストレージデバイスとして実装してもよく、例えば、ハードディスクドライブ、記録可能及び／または書き換え可能なコンパクトディスク（ＣＤ）、任意の種類のデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などがある。コンピューティングシステム１５００はまた、大容量記憶媒体デバイス（記憶媒体）１５１６を含んでもよい。

コンピュータ可読媒体１５１４は、デバイスデータ１５０４、さらには、様々なデバイスアプリケーション１５１８、及びコンピューティングシステム１５００の動作面に関連するいずれかその他の種類の情報及び／またはデータを格納するためのデータストレージメカニズムを設ける。例えば、オペレーティングシステム１５２０は、コンピュータ可読媒体１５１４を用いてコンピュータアプリケーションとして維持され、プロセッサ１５１０で実行され得る。デバイスアプリケーション１５１８は、いずれかの形式の制御アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、信号処理及び制御モジュール、特定のデバイスに固有のコード、特定のデバイス用のハードウェア抽象化層などのデバイスマネージャを含み得る。

デバイスアプリケーション１５１８はまた、オーディオプレチスモグラフィ１１０を実施するために、任意のシステムの構成要素、エンジン、またはマネージャを含む。この例では、デバイスアプリケーション１５１８は、図２のオーディオプレチスモグラフィベースのアプリケーション２０６（ＡＰＧベースのアプリケーション２０６）、図３のオーディオプレチスモグラフィ測定モジュール３１８、及び任意選択で、図３のオーディオプレチスモグラフィ較正モジュール３２０を含む。

以下にいくつかの実施例を説明する。
実施例１：方法であって、
少なくとも１つのスピーカ及び少なくとも１つのマイクロフォンを使用するオーディオプレチスモグラフィに適した少なくとも１つの音響周波数を特定する較正プロセスを実行すること、及び
ユーザの耳で前記オーディオプレチスモグラフィを実行するために前記少なくとも１つの音響周波数を使用することを含む、方法。

実施例２：前記ユーザの外耳道が、前記少なくとも１つのスピーカ及び／または前記少なくとも１つのマイクロフォンを含むデバイスによって少なくとも部分的にシールされているかどうかを検出すること、及び
前記検出することに応答して、前記較正プロセスを前記実行することを開始すること、
をさらに含む、実施例１に記載の方法。

実施例３：前記較正プロセスを前記実行することは、前記少なくとも１つのスピーカの第１のスピーカと前記少なくとも１つのマイクロフォンの第１のマイクロフォンとを使用する第１の耳での第１の較正プロセスを実行することを含み、
前記少なくとも１つの音響周波数を前記使用することは、前記第１の耳で前記オーディオプレチスモグラフィを実行するために前記少なくとも１つの音響周波数を使用することを含み、
前記方法は、
前記ユーザの第２の耳で、前記少なくとも１つのスピーカの第２のスピーカと前記少なくとも１つのマイクロフォンの第２のマイクロフォンとを使用する前記オーディオプレチスモグラフィに適した少なくとも１つの第２の音響周波数を特定する第２の較正プロセスを実行すること、及び
前記第２の耳で前記オーディオプレチスモグラフィを実行するために前記少なくとも１つの第２の音響周波数を使用すること、
をさらに含む、実施例１または２に記載の方法。

実施例４：前記較正プロセスが実行される時間の少なくとも一部の間、または前記オーディオプレチスモグラフィが実行される時間の少なくとも一部の間に、可聴コンテンツを送信すること、をさらに含む、先行の実施例のいずれか１項に記載の方法。

実施例５：前記較正プロセスを前記実行することは、
前記ユーザの外耳道の少なくとも一部の内部を伝播し、かつ、複数の周波数を有する第１の音響送信信号を送信すること、
前記外耳道内部の前記伝播に基づいて修正された１つまたは複数の波形特性を有する第１の音響受信信号を受信すること、及び
前記１つまたは複数の波形特性に基づいて、前記複数の周波数から前記少なくとも１つの音響周波数を選択すること、
を含む、先行の実施例のいずれか１項に記載の方法。

実施例６：前記少なくとも１つの音響周波数を前記選択することは、
前記第１の音響受信信号のデジタルバージョンを前記第１の音響送信信号のデジタルバージョンと混合することによって前記第１の音響受信信号を復調して、第１の混合信号を生成すること、
前記第１の混合信号を低域通過フィルタに通して、第１のフィルタリング済み信号を生成すること、
前記第１のフィルタリング済み信号の２次微分を定めること、
前記第１のフィルタリング済み信号の前記２次微分に関連付けられるゼロクロッシング周波数を特定すること、及び
前記ゼロクロッシング周波数から前記少なくとも１つの音響周波数を選択すること、
を含む、実施例５に記載の方法。

実施例７：前記第１の音響送信信号を前記送信することは、少なくとも４キロヘルツの帯域幅を有する前記第１の音響送信信号を送信することを含む、実施例５または６に記載の方法。

実施例８：前記第１の音響送信信号は、以下の、
約２０キロヘルツおよび２メガヘルツの間の周波数を有する超音波信号、または
約２０ヘルツおよび２０キロヘルツの間の周波数を有する可聴信号のうちの少なくとも１つを含む、実施例５～７のいずれか１項に記載の方法。

実施例９：前記少なくとも１つの音響周波数を前記使用することは、前記少なくとも１つの音響周波数を有する第２の音響送信信号を送信することを含み、前記第２の音響送信信号は前記ユーザの外耳道の少なくとも一部の内部を伝播し、
前記方法は、
前記外耳道内部の前記伝播に基づいて修正された１つまたは複数の波形特性を有する前記第２の音響送信信号のバージョンを表す第２の音響受信信号を受信すること、及び
前記第２の音響受信信号の前記１つまたは複数の修正された波形特性に基づいて前記ユーザの少なくとも１つの生理学的メトリックを決定すること、
をさらに含む、先行の実施例のいずれか１項に記載の方法。

実施例１０：前記ユーザの前記少なくとも１つの生理学的メトリックを前記決定することは、
前記第２の音響受信信号のデジタルバージョンを前記第２の音響送信信号のデジタルバージョンと混合することによって前記第２の音響受信信号を復調して、第２の混合信号を生成すること、
前記第２の混合信号を低域通過フィルタに通して、第２のフィルタリング済み信号を生成すること、
前記第２のフィルタリング済み信号の自己相関を生成すること、及び
前記第２のフィルタリング済み信号の前記自己相関の周期を決定して、前記少なくとも１つの生理学的メトリックを決定すること、
を含む、実施例９に記載の方法。

実施例１１：前記少なくとも１つの生理学的メトリックは、以下の、
前記ユーザの心拍数、または
前記ユーザの呼吸数、のうちの少なくとも１つを含む、実施例９または１０に記載の方法。

実施例１２：デバイスであって、
少なくとも１つのスピーカ、
少なくとも１つのマイクロフォン、及び
少なくとも１つのプロセッサ、を含み、前記デバイスは、前記少なくとも１つのスピーカ、前記少なくとも１つのマイクロフォン、及び前記少なくとも１つのプロセッサを使用して、実施例１～１１の方法のいずれか１つを実行するように構成される、デバイス。

実施例１３：前記少なくとも１つのマイクロフォンを含む能動型ノイズキャンセレーション回路をさらに備える、実施例１２に記載のデバイス。

実施例１４：前記少なくとも１つのスピーカ及び前記少なくとも１つのマイクロフォンは、ユーザの片耳に近接して配置されるように構成される、実施例１３に記載のデバイス。

実施例１５：前記少なくとも１つのスピーカは、ユーザの第１の耳に近接して配置されるように構成され、
前記少なくとも１つのマイクロフォンは、第２の耳の近くに配置されるように構成される、実施例１２に記載のデバイス。

実施例１６：前記少なくとも１つのスピーカ及び／または前記少なくとも１つのマイクロフォンは、前記デバイスの少なくとも１つのトランスデューサの一部である、実施例１２～１５のいずれか１項に記載のデバイス。

実施例１７：前記デバイスは、ユーザの１つまたは複数の耳を少なくとも部分的にシールするように構成される、実施例１２～１６のいずれか１項に記載のデバイス。

実施例１８：前記デバイスは、
少なくとも１つのイヤホン、または
ヘッドフォンを含む、実施例１２～１７のいずれか１項に記載のデバイス。

結論
オーディオプレチスモグラフィ較正の促進を使用する技術及びそれを含む装置が、特徴及び／または方法に特有の言語で説明されてきたが、添付の特許請求の範囲の主題は、説明された特定の特徴または方法に必ずしも限定されないことを理解されよう。むしろ、特定の特徴及び方法が、オーディオプレチスモグラフィ較正の促進の例示的な実施態様として開示されている。

Claims (16)

1. デバイスであって、
   少なくとも１つのスピーカ、
   少なくとも１つのマイクロフォン、及び
   少なくとも１つのプロセッサ、を含み、前記デバイスは、前記少なくとも１つのスピーカ、前記少なくとも１つのマイクロフォン、及び前記少なくとも１つのプロセッサを使用して、
   前記少なくとも１つのスピーカ及び前記少なくとも１つのマイクロフォンを使用するオーディオプレチスモグラフィに適した少なくとも１つの音響周波数を特定する較正プロセスを実行すること、及び
   ユーザの耳で前記オーディオプレチスモグラフィを実行するために前記少なくとも１つの音響周波数を使用すること、を実行するように構成され、
   前記較正プロセスを前記実行することは、
   前記ユーザの外耳道の少なくとも一部の内部を伝播し、かつ、複数の周波数を有する第１の音響送信信号を送信すること、
   前記外耳道内部の前記伝播に基づいて修正された１つまたは複数の波形特性を有する前記第１の音響送信信号のバージョンを表す第１の音響受信信号を受信すること、及び
   前記１つまたは複数の波形特性に基づいて、前記複数の周波数から前記少なくとも１つの音響周波数を選択すること、を含む、デバイス。
2. 前記ユーザの外耳道が、前記少なくとも１つのスピーカ及び前記少なくとも１つのマイクロフォンの少なくとも一方を含むデバイスによって少なくとも部分的にシールされているかどうかを検出すること、及び
   前記検出することに応答して、前記較正プロセスを前記実行することを開始すること、をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記較正プロセスを前記実行することは、前記少なくとも１つのスピーカの第１のスピーカと前記少なくとも１つのマイクロフォンの第１のマイクロフォンとを使用する第１の耳での第１の較正プロセスを実行することを含み、
   前記少なくとも１つの音響周波数を前記使用することは、前記第１の耳で前記オーディオプレチスモグラフィを実行するために前記少なくとも１つの音響周波数を使用することを含み、
   前記デバイスは、前記少なくとも１つのスピーカ、前記少なくとも１つのマイクロフォン、及び前記少なくとも１つのプロセッサを使用して、
   前記ユーザの第２の耳で、前記少なくとも１つのスピーカの第２のスピーカと前記少なくとも１つのマイクロフォンの第２のマイクロフォンとを使用する前記オーディオプレチスモグラフィに適した少なくとも１つの第２の音響周波数を特定する第２の較正プロセスを実行すること、及び
   前記第２の耳で前記オーディオプレチスモグラフィを実行するために前記少なくとも１つの第２の音響周波数を使用すること、をさらに実行するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
4. 前記較正プロセスが実行される時間の少なくとも一部の間、または前記オーディオプレチスモグラフィが実行される時間の少なくとも一部の間に、可聴コンテンツを送信すること、をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
5. 前記少なくとも１つの音響周波数を前記選択することは、
   前記第１の音響受信信号のデジタルバージョンを前記第１の音響送信信号のデジタルバージョンと混合することによって前記第１の音響受信信号を復調して、第１の混合信号を生成すること、
   前記第１の混合信号を低域通過フィルタに通して、第１のフィルタリング済み信号を生成すること、
   前記第１のフィルタリング済み信号の２次微分を定めること、
   前記第１のフィルタリング済み信号の前記２次微分に関連付けられるゼロクロッシング周波数を特定すること、及び
   前記ゼロクロッシング周波数から前記少なくとも１つの音響周波数を選択すること、を含む、請求項１に記載のデバイス。
6. 前記第１の音響送信信号を前記送信することは、少なくとも４キロヘルツの帯域幅を有する前記第１の音響送信信号を送信することを含む、請求項１に記載のデバイス。
7. 前記第１の音響送信信号は、以下の、
   約２０キロヘルツおよび２メガヘルツの間の周波数を有する超音波信号、または
   約２０ヘルツおよび２０キロヘルツの間の周波数を有する可聴信号のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のデバイス。
8. 前記少なくとも１つの音響周波数を前記使用することは、前記少なくとも１つの音響周波数を有する第２の音響送信信号を送信することを含み、前記第２の音響送信信号は前記ユーザの外耳道の少なくとも一部の内部を伝播し、
   前記デバイスは、前記少なくとも１つのスピーカ、前記少なくとも１つのマイクロフォン、及び前記少なくとも１つのプロセッサを使用して、
   前記外耳道内部の前記伝播に基づいて修正された１つまたは複数の波形特性を有する前記第２の音響送信信号のバージョンを表す第２の音響受信信号を受信すること、及び
   前記第２の音響受信信号の修正された前記１つまたは複数の波形特性に基づいて前記ユーザの少なくとも１つの生理学的メトリックを決定すること、をさらに実行するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
9. 前記ユーザの前記少なくとも１つの生理学的メトリックを前記決定することは、
   前記第２の音響受信信号のデジタルバージョンを前記第２の音響送信信号のデジタルバージョンと混合することによって前記第２の音響受信信号を復調して、第２の混合信号を生成すること、
   前記第２の混合信号を低域通過フィルタに通して、第２のフィルタリング済み信号を生成すること、
   前記第２のフィルタリング済み信号の自己相関を生成すること、及び
   前記第２のフィルタリング済み信号の前記自己相関の周期を決定して、前記少なくとも１つの生理学的メトリックを決定すること、
   を含む、請求項８に記載のデバイス。
10. 前記少なくとも１つの生理学的メトリックは、以下の、
    前記ユーザの心拍数、または
    前記ユーザの呼吸数、のうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載のデバイス。
11. 前記少なくとも１つのマイクロフォンを含む能動型ノイズキャンセレーション回路をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
12. 前記少なくとも１つのスピーカ及び前記少なくとも１つのマイクロフォンは、ユーザの片耳に近接して配置されるように構成される、請求項１１に記載のデバイス。
13. 前記少なくとも１つのスピーカは、ユーザの第１の耳に近接して配置されるように構成され、
    前記少なくとも１つのマイクロフォンは、第２の耳の近くに配置されるように構成される、請求項１に記載のデバイス。
14. 前記少なくとも１つのスピーカ及び前記少なくとも１つのマイクロフォンの少なくとも一方は、前記デバイスの少なくとも１つのトランスデューサの一部である、請求項１に記載のデバイス。
15. 前記デバイスは、ユーザの１つまたは複数の耳を少なくとも部分的にシールするように構成される、請求項１に記載のデバイス。
16. 前記デバイスは、
    少なくとも１つのイヤホン、または
    ヘッドフォンをさらに含む、請求項１に記載のデバイス。