JPH11500594A

JPH11500594A - 音響透過性イヤホン

Info

Publication number: JPH11500594A
Application number: JP9512729A
Authority: JP
Inventors: ボイデン，ジェームズ，エイチ．
Original assignee: インターバルリサーチコーポレイション
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1999-01-12
Anticipated expiration: 2016-09-03
Also published as: EP0852104A1; WO1997011573A1; AU7153996A; EP0852104A4; JP3038243B2; US5694475A

Abstract

(57)【要約】音響サンプル室２４と音響透過性耳挿入部材２０とを含む携帯用の着用可能な個人用音響システム。管状部材がサンプル室およびモジュールからの可聴周波音を耳道に伝送する。耳挿入部材が耳道内の管状部材を安定化しかつ固定する。耳挿入部材の一つまたはそれ以上の表面は、穿孔された可撓性材料３２でコーティングすることができる。好ましくは、圧電性材料から製造された付加的なトランスデューサ４０または５４を耳挿入部材内にまたは環状部材の外側端部に設けることができる。電子機構１０、１３が耳の後部のモジュール１００の部分としてまたは１対の眼鏡１２０のつるの部分として供給されることが好ましい。ステレオシステムは、各々の耳のための別々のシステムを必要とする。

Description

【発明の詳細な説明】音響透過性イヤホン技術分野本発明は携帯用娯楽および個人の通信装置に関し、かつ特にイヤホンを使用する着用可能な音響システムに関する。発明の背景身体に着用しまたは身体の付近に携帯されるように個人に使用するための可聴周波音出力を提供することが所望される多くの場合がある。この可聴周波音出力は、携帯用の娯楽、個人用の通信、義眼および同様な装置のために使用することができる。これらの個人用の携帯用通信および娯楽製品は、例えば、個人用電話（ｃｅｌｌｕｌａｒｔｅｌｅｐｈｏｎｅｓ）および携帯用電話、ＡＭラジオおよびＦＭラジオ、カセットテーププレーヤーおよび携帯用ビデオシステムおよび個人モニタの可聴周波音部分を含む。多数のこれらのシステムの可聴周波音出力は、典型的には、耳内にまたは耳を覆うように物理的に配置されたトランスデューサ（別名は、スピーカー）、例えばイヤホンおよびヘッドホンの使用を通じて着用者に提供される。イヤホンは、プライバシー、衣服とのより容易な統合ならびにファッションおよび社会的な容認可能性のための応対に関する関心（ａｄｄｒｅｓｓｃｏｎｃｅｒｎｓ）を提供する。イヤホンは、また、マイクロホンと共に使用されるときに、フィードバック制御の問題が大いに改良されるという付加的な利点を有する。さらに、イヤホンは、所定の電気的な出力のために送り出される音圧レベル（ＳＰＬ）に関して効率的である。着用者の耳を覆う着用可能な装置であるヘッドホンは、優れた高い忠実性を有する可聴周波音を提供することができかつ適度な安楽感を与える。しかしながら、ヘッドホンは、多くの社会的な状況に対してどちらかといえば妨害になりかつ周囲の音を減衰させる。イヤホンならびにヘッドホンは、長時間着用すると、しばしば、不愉快になる。また、イヤホンおよびヘッドホンは、周囲の音を遮断しまたは減衰させ、着用者が本人の周囲との接触または連絡を失う。この点については、もしも着用者がランニング、車両の運転または機械類の操作のような活動に従事していれば、このために安全に対する考慮と妥協することになる。また、着用者の耳の上にまたは耳を覆って配置されるいくつかの小型のイヤホン装置が今日使用されているが、しかしこれらのイヤホンは、高い忠実性を有する音を発生するためにヘッドホントと同様な程度に効率的ではなく、かつ周囲音を遮断し、着用者が本人の周囲との接触または連絡を失う。イヤバッド（“ｅａｒｂｕｄ”）イヤホンもまた、今日、携帯用娯楽装置と共に使用されている。これらのイヤホンは耳道と隣接して配置されかつ良好な可聴周波音の忠実性を提供するが、とはいえ、これらのイヤホンを配置することにより最良の性能を得るために感度が高くなる。イヤバッドも、また長時間使用すると、一般的に不愉快になりかつ着用者の周囲との可聴周波音接触の低下および安全性を犠牲にして周囲音をしばしば遮断しかつ減衰させる。これらの携帯用の娯楽および個人用通信システムからステレオ出力、すなわち、２チャンネル音を提供することが一般に望ましい。ステレオは、娯楽の目的および空間に起きる可聴周波音のその他の用途のために特に使用される。ステレオ可聴周波音出力は、このシステムのためのより良好な高い忠実性を有する音を提供するために通常使用される。しかしながら、小型のラウドスピカーは、特に低周波範囲において広帯域の高い忠実性を有する音を創成するために不適切である。最適の高い忠実性を有する音を得るためには、典型的には、特に低周波可聴周波音範囲において正味の放射される強さの必要な減少を確保するためにある形式の囲いが必要である。着用可能なスピーカーについては、囲いが必要になると、問題が発生する。囲いの容積は、一般に、極めて小さくかつ囲いの音響的なこわさ（ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）がスピーカーの挙動を支配する。その結果、共鳴周波数が高くなり、従って、低周波応答が不十分になる。可聴周波音を着用者の耳に提供するために一般的に使用されるその他の装置は、補聴器を含む。この領域における発展により、長時間間隔の間に快適性を与える装置が得られるが、しかし、これらの装置は、通常、フィードバックを制御するために耳道に直接に入るかもしれない音を排除するために、特に設計されている。また、補聴器は、主な話し言葉の周波数にわたって良好な可聴周波音応答を提供しかつしばしば話し言葉の理解度を高めるために低周波および高周波を特に強調することをやめるために特に志向されている。ある補聴器は、着用者の耳の後方に配置されまたは１対の眼鏡のつるの耳当て部分と一体に構成された電子モジュールまたはトランスデューサモジュールを利用している。常に眼鏡をかける人々、または時折サングラスまたは安全眼鏡をかけることを望む人々、または読物、距離または同様な事項のために種々の眼鏡の組を切り替えることを必要とする人々は、耳の後部および眼鏡のつるモジュールに関する問題に遭遇する。眼鏡が取り外されまたは交換される都度、補聴器の可聴周波音の機能が消失するかもしれない。また、もしも補聴器が耳道インサートを利用すれば、耳道インサートを取り外すことが必要になり、これは厄介な操作になることがある。さらに、もしもこのモジュールが眼鏡のつると一体に構成されていなければ、眼鏡のつるおよび耳後部モジュールが干渉し且つ不快感をひき起こすかまたは着用者の視界を損ないまたはゆがめるように眼鏡を位置決めするかもしれない。発明の要約本発明の一つの目的は、携行用の娯楽および個人通信システム用の改良された音響システムを提供することにある。本発明の別の一つの目的は、特に可聴周波音低周波数において高品質の音を提供する携帯用音響システムを提供することにある。本発明の別の一つの目的は、容易に着用可能でありかつスポーツと関連した活動であろうと、またはその他の活動であろうと、いずれにせよ、人の活動を妨害しない着用可能な音響システムを提供することにある。本発明のさらに一つの目的は、着用者の耳を覆い、従って、周囲音を遮断するように配置されるべきヘッドホンまたはスピーカーを必要としない着用可能な音響システムを提供することにある。本発明の付加的な一つの目的は、高品質の可聴周波音を着用者に供給し、耳内にインサート（挿入部材）を提供しかつさらに周囲音の十分な伝送を可能にする着用可能な音響システムを提供することにある。本発明のさらに一つの付加的な目的は、特にイヤホンを利用する現在の着用可能な音響システムに付随するいくつかの問題および欠点を解決する着用可能な音響システムを提供することにある。本発明のさらに一つの目的は、多数の（ｍｕｌｔｉｐｌｅ）電子的な可聴周波音モジュールを必要とすることなく眼鏡またはサングラスを迅速にかつ便利に取替えることが可能である着用可能な音響システムを提供することにある。本発明は、高品質の音を提供しかつたとえインサートが着用者の耳に使用されていても着用者の周囲との接触または連絡を維持する個人用音響システムを提供することにより、これらの目的を果たしかつ既知のシステムに付随する問題を解決する。本発明は、各々が小さいチューブを通じて着用者の耳に可聴周波音を提供するために配置された２つの空洞部を有する１つまたはそれ以上の密封された室を有するモジュールを利用する。これらの空洞部は、内部に２つの空洞部と直接に連絡するダイアフラムを有する１つまたはそれ以上のトランスデューサが取り付けられている共通の壁部により分離されている。トランスデューサが音響周波数において駆動されるときに、該トランスデューサは空洞部の内部に音響圧力を発生する。この室は着用者の耳の後部または着用者の眼鏡のつる部分内のいずれかに配置されたモジュール内に配置することができる。ステレオシステムについては、モジュールの一方が着用者の耳の各々のために提供される。電子モジュールは、モジュールの一部分として含めることができ、または代替態様として、着用者の身体または衣服上の別の一つの位置に配置することができかつ着用者の耳と隣接して、例えば、耳の後部または眼鏡内に組み立てられた状態で配置された１つまたはそれ以上の室に配線により固定されている。管状部材（「チューブ」）が可聴周波音信号を着用者の耳に伝送するために使用されている。このチューブの遠位端部は、その開放端部が耳道の入口の近くに位置決めされるように配置されている。開放端部は、耳内に挿入された音響透過性支持部材により耳内の所定位置に保持されかつ安定化されている。この支持部材は、連続セル気泡フォーム材料で製造されることが好ましくかつ安楽感を増大するためにコーティングすることができる。もしもコーティングが利用されれば、該コーティングは、総合的な音響透過性を維持するために穿孔されている。室−チューブの形態のチューブの開放端部における音響圧力は、一定のトランスデューサの入力のために、可聴周波音の周波数よりも低い周波数（ｓｕｂ−ａｕｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ）からピークが起きる室チューブヘルムホルツ共鳴周波数まで名目上は一定である。その周波数以上の周波数、典型的には、小型のイヤホンモジール用の１−４Ｋにおいては、漸近応答が圧力においてオクターブロールオフ当たり６ｄｂである（音響の強さは１２ｄｂである）。この漸近線上には、周波数が空洞部−チューブの形状（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）により決定される一連の共鳴ピークが重ね合わされている。これらの共鳴は、既知の音響補正技術を使用することにより、実質的に減らすことができる、この補正は、端部において閉ざされた平行なチューブおよび音響減衰要素の使用を含むことになろう。また、これらの共鳴を相補的な電気的な濾波を使用することにより、例えば、ＤＳＰ（ディジタル信号処理）により補正することが可能である。可聴周波音源の高い忠実度を有する再生を行うためには、高周波ロールオフを補正することが必要である。これは、活性フィルタによりまたはＤＳＰにより、よく知られた技術を使用して電気的に実施することができる。別の一実施例においては、高周波音響ロールオフの補正は、室−チューブモードにおける１つのトランスデューサに加えて別の１つのトランスデューサを提供することにより達成することができ、付加的なトランスデューサは、耳挿入部材内に直接に配置される。このトランスデューサは、穿孔された圧電性材料から製造されることが好ましい。また、圧電性材料は、チューブの端部のまわりに配置することができ、かつさらに、環状部分に分割することができかつ音響蠕動ポンプとして作用する。２つのトランスデューサを有するシステムは、低周波を室トランスデューサに導きかつ高周波を耳挿入トランスデューサに導くクロスオーバー回路網から駆動されることが好ましく、相対的な駆動レベル（ｄｒｉｖｅｌｅｖｅｌｓ）は、実質的に均一な応答を達成するために設定される。眼鏡着用者との問題、または複数組の眼鏡をしばしば取り替えることが必要な着用者との問題をなくすために、耳後部モジュールが提供されている。耳後部モジュールは、着用者の眼鏡に迅速に取り付けられかつ着用者の眼鏡から迅速に釈放されるために適合している。アダプタ機構が提供されている。このアダプタ機構は、眼鏡を所望通りに迅速にかつ容易に取り外しかつ交換することができるように眼鏡のつるの端部をモジュールと連結する。本発明のこれらの目的およびその他の目的、特徴ならびに利点は、添付した図面および添付した請求の範囲により考察したときに、本発明の以下の説明から明らかになろう。図面の説明図１はサンプル室、管状部材および耳挿入部材を使用する本発明の一実施例を例示している。図２は本発明に使用するための耳挿入部材の代替実施例を例示している。図３は耳挿入部材内に付加的なトランスデューサが組み込まれた本発明の代替実施例を例示している。図４は同様に耳挿入部材内または該耳挿入部材と隣接した付加的なトランスデューサを使用する代替実施例を例示している。図５は耳挿入部材と隣接した付加的なトランスデューサを利用する本発明のさらに別の実施例を例示している。図６は耳の後部の電子モジュールを有する本発明の使用法を例示している。図７は１対の眼鏡のつるの中に組み込まれた電子モジュールを有する本発明の使用法を例示している。図８および図８Ａは本発明に使用するための急速取替型アダプタ機構を例示している。図９は耳挿入部材の代替実施例を示し、かつ図１０は本発明に使用するためのクロスオーバー回路網を示す。本発明を実施するための最良のモード個人用の通信システムから高い忠実度を有する性能を達成するためには、低周波数、例えば、８０Ｈｚまたはそれ以下における可聴周波音を発生することが望ましい。慣用の設計の小さい囲いおよびその他のイヤホンは、この目的のためには不十分である。高い忠実度を有する音を発生しかつ必要な低周波数を提供するための一つのシステムが「低周波数応答が高められた標本化された室トランスデューサ」と題する１９９５年６月７日に発行された共有の米国特許出願一連番号第０８／４８２７５９号明細書に示されている。この米国特許出願明細書の開示内容は、参考のために本願明細書に包含されている。その出願に示されたシステムにおいては、サンプリング室が低周波可聴周波音を発生するために使用されている。サンプリング室は、１対の空洞部を有しかつ音響圧力が空洞部の一方または両方と連結されたチューブを通じて提供される。チューブの開放端部が着用者の耳と隣接して配置されたときに、このシステムの低周波聴力が実質的に高められる。室−チューブの形態のチューブの開放端部における音響圧力は、一定のトランスデューサ入力のために、可聴周波音周波数よりも低い周波数（ｓｕｂ−ａｕｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ）からピークが発生する室−チューブヘルムホルツ共鳴周波数まで名目上一定である。その周波数以上の周波数、典型的には、小型イヤホンモジュール用の１〜４ＫＨｚにおいては、漸近応答が圧力においてオクターブロールオフ当たり６ｄｂである（音響の強さは１２ｄｂである）。この漸近線上には、周波数が空洞部−チューブの形状（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）により決定される一連の共鳴ピークが重ね合わされる。これらの共鳴は、既知の音響補正技術を使用して実質的に減らすことができる。この補償は、端部において閉ざされた平行なチューブおよび音響減衰要素を使用することを含むことになろう。また、共鳴を相補的な電気的な濾波を使用することにより、例えば、ＤＳＰ（ディジタル信号処理）により補償することが可能である。音響源（ａｕｄｉｏｓｏｕｒｃe）の高い忠実性を有する再生を行うためには、高周波ロールオフを補正することが必要である。これは、能動フィルタまたはＤＳＰにより、よく知られた技術により電気的に実施することができる。米国特許出願一連番号第４８２７５９号明細書に開示されたシステムの好ましい使用法においては、可聴周波音システム内でサンプル室が別個の高周波トランスデューサと組み合わされている。この付加的なトランスデューサは、所望される場合に、より良好な高周波可聴周波音性能を提供する。サンプル室は、低周波可聴周波音を非常に良好に伝送する。しかしながら、空洞ヘルムホルツ共鳴以上では、圧力伝達がオクターブ当たり６ｄｂにおいて低下する（音響の強さは１２ｄｂである）。共鳴周波数は、典型的には、１００〜２００Ｈｚまたはそれ以上である。その結果、ある状況においては、可聴周波音出力が管状部材を通じて供給されるサンプル室内のトランスデューサまたはトランスデューサの配列が高品質の音を発生するために十分である。その他の場合には、サンプル室からの可聴周波音を補足するために、付加的なトランスデューサまたはトランスデューサの配列を提供することが望ましい。サンプル室と付加的なトランスデューサとを組み合わせるための種々の回路網および回路図が米国特許出願一連番号第４８２７５９号明細書に示されている。本発明によれば、可聴周波音信号がサンプル室ならびに耳挿入部材により耳道内に配置されかつ安定化された管状部材を有するモジュールにより発生される。このようなシステムの略図を図１に示してある。図１においては、サンプル室１０がモジュール１２の中に組み込まれている。管状部材１４が一方の端部１６においてサンプル室に取り付けられかつ他方の端部１８において耳挿入部材２０に取り付けられている。小型のトランスデューサ２２がサンプル室１０内に配置されている。サンプル室１０は、２つの空洞部２４および２６に分割されている。空洞部２４は、大気圧の変化に同化するための少量の漏洩を除いて、シールされている。第２空洞部２６は、管状部材１４により外部と接続されている。トランスデューサ２２は、２つの空洞部２４および２６を分離する共通の壁部２８に取り付けられている。トランスデューサ２２のダイアフラムは、２つの空洞部の間の移動する境界として作用する。空洞部２４および２６の容積は、空洞部の内部、従って、管状部材１４の開放端部において所望の音響圧力を発生するために適切な容積変動（ｖｏｌｕｍｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）を生ずるトランスデューサを使用することに見合う最小容積を有するように設計されている。また、モジュール１２は、増幅器、イコライザー等ならびに好ましくは寿命が長い蓄電池である電源を含む電子回路１３を有する。前記の増幅器、イコライザーおよび電源はこの技術において標準型である。また、モジュール１２は、図６に示すように耳後側モジュール１００として形成することができ、または図７に示すように、１対の眼鏡１２４のつる１２２の端部に配置された電子モジュール１２０として含めることができよう。この点については、本発明は着用者の一つの耳用の個人用通信システムとしてまたは着用者の両耳用の高い忠実性を有するステレオシステムとして使用するために適合している。後者のシステムにおいては、耳後部モジュールまたは眼鏡つるモジュールが着用者の耳の両方と隣接して配置されている。ステレオシステムについては、２つのモジュールが適切な配線により共通の制御システムと接続されている。この制御システムは、着用者の身体の別の部分、例えば、腰または手首に配置されよう。また、この点については、モジュールまたは１対のモジュールへの制御システムからの信号の無線通信を使用することが可能である。本発明によれば、開放空洞部２６から出てくるチューブ１４の端部１８が配置され、それによりチューブ１４の開放端部が着用者の耳道の入口またはその付近に配置される。チューブ１４の開放端部は、耳挿入部材２０により耳内の所定位置に安定化される。耳挿入部材２０は、個々の着用者の耳に適合するように成形することができ、または耳道の種々のサイズおよび形状のために成形可能でありかつ使用可能であるインサートとすることができる。耳挿入および支持部材２０は、音響透過性材料、例えば、連続気泡フォーム材料から製造されている。音響透過性材料は、音を該材料を通じて本質的に１００％伝送可能にする材料である。このようにして、着用者は、個人用通信システムからの可聴周波音が管状部材１４を通じて供給されると同時に本人の周囲と関連した音を聞く能力を有する。厚さが数センチメートルまでの無視できる音響損失を生ずる発泡材料が入手できる。管状材料１４が例えば接着剤を使用して発泡挿入部材２０に直接に固定され、または発泡材料に固定された取付け具にチューブを押し付けることにより固定される。この形式の取付け具３０は、例えば、図２に示してある。耳挿入部材１５０の別の実施例は、図９に示してある。成形されたハウジング１５２は、管状部材１４の端部１８に取り付けられている。円形ハウジング１５２は、管状部材１４の端部を挿入するためのソケット１５４、環状のみぞ１５６および円形のディスク１５８を有している。発泡挿入部材２０は、中央空洞部１６０、みぞ１５６に嵌合する第１部分１６２およびディスク１５８に嵌合する第２部分１６４を有する。発泡挿入部材２０は、このようにして、ハウジング１３２上の所定位置に釈放可能に保持することができかつ柔軟な発泡材料を手で操作することにより取替え等のために容易に取り外すことができる。ハウジング１５２は、任意の慣用のプラスチックまたは金属材料、例えば、デルリン（Ｄｅｌｒｉｎ）またはアルミニウムで製造することができるが、アクリル材料から製造されることが好ましい。耳挿入部材のために使用される発泡性または音響透過性材料は、着用者の耳内に気楽に嵌め込まれる形状に形成されている。長時間使用することにより起こり得る不快感または苛立ちを軽減するために、耳挿入部材を形成する発泡性材料またはその他の材料は、高い可撓性を有するプラスチック材料の薄い層３２で被覆することができる。これは、図２に示してある。もしもコーティング３２が使用されれば、耳挿入部材の総合的な音響透過性を維持するために、コーティング３２は、広範囲に開口部３４で穿孔されている。この点については、着用者の耳と接触する挿入部材の領域のみをコーティングすることが好ましいかもしれない。また、これにより着用者の耳と気楽に適合するために挿入部材の最大の順応性を維持することができる。さらに、もしも減衰共鳴をひき起こすことがある２つの向かい合った穿孔された壁部がなければ、挿入部材の十分な透過性を維持することができる。本発明の代替実施例として、付加的なトランスデューサ４０が管状部材および耳挿入部材と一体に構成されている。これは図３に示してある。この実施例は、より良好な高い周波数応答を提供する。前述したように、たとえ低周波が本発明により極めて良好に伝送されるとしても、空洞ヘルムホルツ応答が高周波におけるシステムの効率を低減するかもしれない。付加的なトランスデューサ４０が利用される場合には、該トランスデューサは、圧電性材料から製造されることが好ましい。この点については、満足なプラスチック圧電性材料はＰＶＤＦであるが、とはいえ、その他の同等の材料を利用することができよう。このトランスデューサは、厚さが２５ミクロン程度でありかつ直径がほぼ０．５cmであることが好ましい。トランスデューサ４０は、図３に示すように、発泡耳挿入部材に直接に成形されまたは該耳挿入部材に接着されることが好ましい。また、電子モジュールからトランスデューサまでの電線またはコネクタ４２および４３は、このようにして着用者の皮膚との接触から保護される。圧電性トランスデューサ４０には、また、外部からの音のための耳挿入部材全体の音響透過性を維持するために複数の小孔または開口部４４が明けられている。適切な穿孔により、このシステムは、可聴スペクトル全体にわたって１ｄｂよりも小さい音響損失をうける。所望されれば、音響減衰抵抗器を有する付加的な共鳴補正管状部材をこのシステムに追加することができる。これらはこの技術において知られている。また、前述したように、これらの付加的な構成部分は、適切なハウジング、例えば、（図６および図７に示した）モジュール１００および１２０内に配置されることが好ましいが、必ずしも必要ではない。図４においては、付加的なトランスデューサ５０を形成する圧電性材料が管状部材１４の端部１８のまわりに巻き付けられている。トランスデューサ５０は、耳挿入部材２０内に配置されまたは耳挿入部材２０の中に所望通りに成形されることが好ましい。勿論、チューブ１４の開放端部は、着用者の耳道の入口との接近を維持するために配置されている。電力がトランスデューサ５０に適切な電線またはコネクタ５２および５３により供給される。もしも電圧が管状部材１４を絞るように供給されるときには、例えば、インクジェットプリンタにおいてよく知られているように、チューブ１４が直径において伸縮して、チューブ１４の内部に圧力を発生する。これにより、このシステム用の所望の高周波可聴周波音を発生することができる。別の態様においては、圧電性材料を図５に示すように環状の部分または部材５４に分割することができる。環状部材５４は、管状部材１４の端部１８上に固定されまたは成形されかつ電線またはコネクタ５６により電子モジュールと接続されている。電圧がチューブ１４上の別個の部材５４にチューブ１４内の音の速度に相当する適切な時間遅れで印加されるときに、効果的な音響蠕動ポンプが創成される。また、この蠕動ポンプは、このシステムのために所望された必要な可聴周波音周波数を発生するために使用することができよう。２つのトランスデューサを備えているシステムが低周波を室トランスデューサに導きかつ高周波を耳挿入トランスデューサに導くクロスオーバー回路網から駆動されることが好ましい。２つの周波数の相対的な駆動レベルは、総合的な本質的に均一な応答を達成するために設定されることが好ましい。本発明により使用することができるクロスオーバー回路網１８０は、図１０に示してある。可聴周波音信号Ｓは、帯域フィラー１８１および１８２により低周波信号である第１周波数帯域１８４および高周波信号である第２周波数帯域１８６に分割される。高周波信号は、増幅器１８８により増幅されかつ圧電性トランスデューサ（ＰＥＴ）１９０を駆動するために使用される。同様に、低周波信号は、増幅器１９２により増幅されかつサンプル室１０内のトランスデューサ２２を駆動するために使用される。管状部材１４は、室１０と接続されている。フィラー１８１および１８２は、アナログまたはディジタル実施を行うことができる。前述したように、本発明のシステムの電子的な構成部分は、広範囲の種々の形状およびサイズで提供することができかつ着用者上の広範囲の種々の位置に配置されよう。しかしながら、構成部分のすべては、図６に示すように、使用者の耳８０の後方に取り付けられたモジュール１００と一体に構成され、または図７に示すように、眼鏡モジュール１２０の中に一体に構成されることが好ましい。図６においては、モジュール１００はサンプル室１０および電子構成部分１３、例えば、電源、増幅器および同様な装置を含む。管状部材１４は、一方の端部においてモジュール１００と連結されかつ他方の端部において耳挿入部材２０により耳道内に安定化されかつ配置されている。図６においては、着用者の耳は、符号８０で示してある。図７においては、モジュール１２０が１対の眼鏡のつる１２２の端部に組み込まれかつ電子回路１３のすべてを含むことが好ましい。管状部材１４が一方の端部においてモジュール１２０と連結されかつ耳挿入部材２０の内部の着用者の耳８０の耳道の入口に近接して配置されている。前述したように、本発明は個人用の通信および娯楽用装置ならびに軽量であり、容易に携帯可能であり、使用者により着用可能でありかつ高品質の可聴周波音を提供する補聴器装置のための改良されたシステムを提供する。該システム用の可聴周波音は、今日知られているいくつかの種々の電子装置および機構により提供することができよう。これらの装置は、個人用携帯用電話、個人用通信装置（ＰＣＳ）、ＡＭおよびＦＭラジオ、カセットテーププレヤー、ＣＤプレーヤー、個人用モニターおよびページングシステムならびに携帯用ビデオシステムを含むが、これらに限定されない。前述したように、耳の後部のモジュール内に組み込まれ、または１対の眼鏡の部分として組み込まれた携帯用の着用可能な通信、娯楽用および／または補聴器システムを利用することを望む着用者がしばしば問題に遭遇する。耳後部モジュールについても問題に遭遇する。その理由は、耳の後部のモジュールが眼鏡の耳当ての配置を妨げるからである。また、もしもモジュールが１対の眼鏡のつるの中に組み込まれれば、着用者が１対のサングラス、ルーペ等に切り替えることを望むときに問題に遭遇する。もしもモジュールが１対の眼鏡と一体に構成されれば、このシステムの可聴周波音機能は、眼鏡が外される都度または着用者がおそらくは高価な電子モジュールおよび音響モジュールの複製を得なければならない都度除去される。また、このために、同時に耳挿入部材を取り外すことが必要になり、これは厄介であるかもしれない。もしもモジュールと眼鏡とが一体に構成されていなければ、眼鏡のつるおよび耳の後部のモジュールが干渉しかつ不快感をひき起こし、または視界が損なわれまたはゆがめられるように眼鏡を配置することになろう。この問題は、可聴周波音システムを長時間間隔の間使用することが必要でありまたは所望されかつ一つまたは別の理由で眼鏡のいくつかの取替または眼鏡の取外しが必要であるときに、特に厄介になる。この理由で、アダプタ機構６０が図８および図８Ａに示すように利用されている。アダプタ６０には、第１取付部材６２、第２取付部材６４および結合された連結部材６６、６８が組み込まれている。取付部材６２が管状部材１４に固定され（またはモジュール１００に固定されている）。取付部材６４が眼鏡１２４′ のつる１２２′の端部に取り付けられている。つる１２２′は、耳当てを取り外すことにより短縮されかつ管状部材７０が短縮された端部と連結されている。取付部材６４が管状コネクタ７０の部分として取り付けられまたは一体に構成されている。連結部材６６および６８は、ベルクロ（ｖｅｌｃｒｏ）型連結フックおよびループ部材から製造されることが好ましいが、しかし今日知られている任意の慣用の釈放可能なコネクタ機構とすることができる。例えば、永久磁石および組み合わされた鉄材料の組合わせを利用することができよう。急速交換可能なアダプタ機構６０により、ファスナーを単に取り付けまたは取り外すことにより、眼鏡１２４′をモジュール１００または管状部材１４に比較的に迅速にかつ容易に連結することができる。アダプタ部材６２は、管状部材１４と接着させまたはその他の方法で固定することができる。この点については、部材６２を部材１４に固定するために剥離型の接着剤を使用することができよう。別の態様として、モジュール１００および管状部材１４を成形されまたはその他の方法でその構造体に一体に構成されたアダプタ部材６２と共に製造することができよう。管状アダプタ７０は、アダプタ部材６０を種々のサイズおよび形状の眼鏡フレームと共に使用することを容易にするために設けられている。この点については、標準の眼鏡を使用して、つる１２２′が適切な箇所で切断されかつ管状部材７０が滑り嵌めのために設計された端部上に滑り嵌めされる。もしも必要であれば、永久的な付けを保証するために、接着剤を管状部材７０の内部に供給することができる。理解されるように、もしも２つの耳後部モジュールが利用されれば、１対の眼鏡のつるの両方を変更する必要になろう。１対の眼鏡をかけるときには、着用者は、単にアダプタ機構６０の２つの部材を確実に結合させかつ滑り係合しさえすればよい。眼鏡の取外しは簡単である。この点については、連結部材６６および６８を構成する連結材料は、堅実な信頼性のある連結と耳後部モジュールを無理に移動することなく容易に離脱される連結との間の最良の歩み寄りが得られるように選択されるべきである。本発明の特定の実施例を添付図面に例示しかつ上記の詳細な説明に記載したが、本発明が開示した実施例に限定されず、しかも請求の範囲から逸脱することなく前記実施例の種々の再配列、変型および代替を実施することができることを理解すべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年４月１６日【補正内容】請求の範囲１．携帯用の着用可能な通信および娯楽用音響システムにおいて、ハウジングと、前記ハウジング内に配置された可聴周波音源とを備え、前記可聴周波音源は、閉ざされた第１空洞部と、第２空洞部と、第１空洞部および第２空洞部を分離する共通の壁部上に配置されている第１トランスデューサ部材とを有する室を備え、さらに、前記可聴周波音源からの可聴周波音を着用者の耳に伝送するために前記第２空洞部と連絡する管状導管部材と、前記導管部材に取り付けられている耳挿入部材とを備え、前記耳挿入部材は該耳挿入部材を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にする音響透過性の非消散部材から製造され、さらに、第２トランスデューサ部材を備え、前記第２トランスデューサ部材は出力トランスデューサでありかつ前記耳挿入部材上に配置され、前記耳挿入部材が着用者の耳内に配置されているときに、前記可聴周波音源からの可聴周波音が着用者に伝送されると共に、同時に、外部の周囲源からの可聴周波音もまた前記耳挿入部材を通じて前記着用者に伝送される携帯用音響システム。２．前記音響透過性材料が連続気泡フォーム材料である請求の範囲第１項に記載のシステム。３．前記第２トランスデューサ部材が圧電性材料から製造されかつ該第２トランスデューサ部材を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にするために穿孔されている請求の範囲第１項に記載のシステム。４．前記ハウジングが耳後部モジュールを備えている請求の範囲第１項に記載のシステム。５．前記ハウジングが１対の眼鏡に取り付けられるために適合している請求の範囲第４項に記載のシステム。６．携帯用の着用可能な通信および娯楽用音響システムにおいて、ハウジングと、前記ハウジング内に配置されているトランスデューサ部材とを備え、前記トランスデューサ部材は、閉ざされた第１空洞部と、第２空洞部と、第１空洞部および第２空洞部を分離する共通の壁部上に配置されている第１出力トランスデューサとを有する室を備え、さらに、前記第１出力トランスデューサからの可聴周波音を着用者の耳に伝送するために前記第２空洞部と連絡する管状装置と、前記管状装置に取り付けられた耳挿入部材とを備え、前記耳挿入部材は音響透過性の非消散材料から製造されかつ外面を有し、さらに、前記耳挿入部材の外面の少なくとも一部分を被覆する可撓性材料の層を備え、前記可撓性材料は該可撓性材料を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にするために穿孔され、さらに、第２出力トランスデューサを備え、前記第２出力トランスデューサは前記耳挿入部材上に配置され、前記耳挿入部材が着用者の耳内に配置されているときに、前記第１トランスデューサからの可聴周波音が着用者に伝送されると共に、同時に、外部の周囲源からの可聴周波音もまた前記挿入部材を通じて前記着用者に伝送される携帯用の音響システム。７．前記第２トランスデューサ部材が圧電性材料から製造されかつ第２トランスデューサ部材を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にするために穿孔されている請求の範囲第６項に記載のシステム。８．前記ハウジングが耳の後部のモジュールを備えている請求の範囲第６項に記載のシステム。９．前記ハウジングが１対の眼鏡に取り付けられるために適合している請求の範囲第８項に記載のシステム。 10．携帯用の着用可能な通信および娯楽用音響システムにおいて、ハウジングと、前記ハウジング内に配置されたトランスデューサ装置とを備え、前記トランスデューサ装置は、閉ざされた第１空洞部と、第２空洞部と、第１空洞部および第２空洞部を分離する共通の壁部上に配置されている第１出力トランスデューサとを有する室を備え、さらに、前記第１出力トランスデューサからの可聴周波音を着用者の耳に伝送するために前記第２空洞部と連絡する管状部材と、前記管状部材に取り付けられている耳挿入部材とを備え、前記挿入部材は音響透過性部材から製造され、さらに、前記耳挿入部材内に配置された第２出力トランスデューサを備え、前記耳挿入部材が着用者の耳内に配置されたときに、前記第１出力トランスデューサおよび第２出力トランスデューサからの可聴周波音が着用者に伝送されると共に、同時に、外部の周囲源からの可聴周波音もまた前記挿入部材を通じて前記着用者に伝送される携帯用の音響システム。 11．前記第２出力トランスデューサが圧電性材料から製造されている請求の範囲第１０項に記載のシステム。 12．前記圧電性材料が該圧電性材料を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にするために穿孔されている請求の範囲第１１項に記載のシステム。 13．前記第１出力トランスデューサおよび第２出力トランスデューサが広帯域範囲の可聴周波音周波数を着用者に伝送し、前記第１出力トランスデューサが前記第２出力トランスデューサよりも低い帯域の可聴周波音周波数を伝送する請求の範囲第１０項に記載のシステム。 14．携帯用の着用可能な耳の後部の通信および娯楽用音響システムにおいて、耳の後部のハウジングと、前記ハウジング内に配置されたトランスデューサ装置とを備え、前記トランスデューサ部材は、閉ざされた第１空洞部と、第２空洞部と、第１空洞部および第２空洞部を分離する共通の壁部上に配置されているトランスデューサ部材とを有する室を備え、さらに、前記トランスデューサ装置からの可聴周波音を着用者の耳に伝送するために前記第２空洞部と連絡する導管部材と、前記導管部材に取り付けられている耳挿入部材とを備え、前記挿入部材は、該挿入部材を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にする音響透過性の非消散材料から製造され、さらに、第２トランスデューサ部材を備え、前記第２トランスデューサ部材は出力トランスデューサでありかつ前記耳挿入部材上に配置され、前記耳挿入部材が着用者の耳内に配置されているときに、前記トランスデューサ装置からの可聴周波音が着用者に伝送されると共に、同時に、外部周囲源からの可聴周波音もまた前記挿入部材を通じて前記着用者に伝送される携帯用の音響システム。 15．前記ハウジングが１対の眼鏡に取り付けられるために適合している請求の範囲第１４項に記載のシステム。 16．前記第２トランスデューサ部材が圧電性材料から製造されかつ該第２トランスデューサ部材を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にするために穿孔されている請求の範囲第１４項に記載のシステム。 17．前記第１出力トランスデューサおよび第２出力トランスデューサが広帯域範囲の可聴周波音周波数を着用者に伝送し、前記第１出力トランスデューサが前記第２出力トランスデューサよりも低い帯域の可聴周波音周波数を伝送する請求の範囲第１４項に記載のシステム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．携帯用の着用可能な通信および娯楽用音響システムにおいて、ハウジングと、前記ハウジング内に配置された可聴周波音源とを備え、前記可聴周波音源は、閉ざされた第１空洞部と、第２空洞部と、第１空洞部および第２空洞部を分離する共通の壁部上に配置されているトランスデューサ部材とを有する室を備え、さらに、前記可聴周波音源からの可聴周波音を着用者の耳に伝送するために前記第２空洞部と連絡する管状導管部材と、前記導管部材に取り付けられている耳挿入部材とを備え、前記耳挿入部材は該耳挿入部材を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にする音響透過性の非消散部材から製造され、前記耳挿入部材が着用者の耳内に配置されているときに、前記可聴周波音源からの可聴周波音が着用者に伝送されると共に、同時に、外部の周囲源からの可聴周波音もまた前記耳挿入部材を通じて前記着用者に伝送される携帯用音響システム。２．前記音響透過性材料が連続気泡フォーム材料である請求の範囲第１項に記載のシステム。３．さらに、第２トランスデューサ部材を備え、前記第２トランスデューサ部材が出力トランスデューサ部材でありかつ前記管状部材上に配置されている請求の範囲第１項に記載のシステム。４．さらに、第２トランスデューサ部材を備え、前記第２トランスデューサ部材が出力トランスデューサ部材でありかつ前記耳挿入部材上に配置されている請求の範囲第１項に記載のシステム。５．前記第２トランスデューサ部材が圧電性材料から製造されかつ第２トランスデューサ部材を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にするために穿孔されている請求の範囲第４項に記載のシステム。６．前記ハウジングが耳後部モジュールを備えている請求の範囲第１項に記載のシステム。７．前記ハウジングが１対の眼鏡に取り付けられるために適合している請求の範囲第６項に記載のシステム。８．携帯用の着用可能な通信および娯楽用音響システムにおいて、ハウジングと、前記ハウジング内に配置されたトランスデューサ部材とを備え、前記トランスデューサ部材は、閉ざされた第１空洞部と、第２空洞部と、第１空洞部および第２空洞部を分離する共通の壁部上に配置されている第１出力トランスデューサとを有する室を備え、さらに、前記第１トランスデューサからの可聴周波音を着用者の耳に伝送するために前記第２空洞部と連絡する管状装置と、前記管状装置に取り付けられている耳挿入部材とを備え、前記耳挿入部材は音響透過性の非消散部材から製造されかつ外面を有し、さらに、前記耳挿入部材の外面の少なくとも一部分を被覆する可撓性材料の層を備え、前記可撓性材料は該可撓性部材を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にするために穿孔され、前記耳挿入部材が着用者の耳内に配置されたときに、前記第１トランスデューサからの可聴周波音が着用者に伝送されると共に、同時に、外部の周囲源からの可聴周波音もまた前記耳挿入部材を通じて前記着用者に伝送される携帯用の音響システム。９．さらに、第２出力トランスデューサを備え、前記第２出力トランスデューサが前記耳挿入部材上に配置されている請求の範囲第８項に記載のシステム。 10．前記第２トランスデューサ部材が圧電性材料から製造されかつ該第２トランスデューサ部材を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にするために穿孔されている請求の範囲第９項に記載のシステム。 11．前記ハウジングが耳後部モジュールである請求の範囲第８項に記載のシステム。 12．前記ハウジングが１対の眼鏡に取り付けられるために適合している請求の範囲第１１項に記載のシステム。 13．携帯用の着用可能な通信および娯楽用音響システムにおいて、ハウジングと、前記ハウジング内に配置されているトランスデューサ装置とを備え、前記トランスデューサ装置は、閉ざされた第１空洞部と、第２空洞部と、第１空洞部および第２空洞部を分離する共通の壁部上に配置されている第１出力トランスデューサとを有する室を備え、さらに、前記第１出力トランスデューサからの可聴周波音を着用者の耳に伝送するために前記第２空洞部と連絡する管状部材と、前記管状部材に取り付けられた耳挿入部材とを備え、前記耳挿入部材は音響透過性材料から製造され、さらに、前記耳挿入部材内に配置されている第２出力トランスデューサを備え、前記耳挿入部材が着用者の耳内に配置されているときに、前記第１出力トランスデューサおよび第２出力トランスデューサからの可聴周波音が着用者に伝送されると共に、同時に、外部の周囲源からの可聴周波音もまた前記挿入部材を通じて前記着用者に伝送される携帯用の音響システム。 14．前記第２出力トランスデューサが圧電性材料から製造されている請求の範囲第１３項に記載のシステム。 15．前記圧電性材料が該圧電性材料を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にするために穿孔されている請求の範囲第１４項に記載のシステム。 16．前記第１出力トランスデューサおよび第２出力トランスデューサが広帯域範囲の可聴周波音周波数を着用者に伝送し、前記第１出力トランスデューサが前記第２出力トランスデューサよりも低い帯域の可聴周波音周波数を伝送する請求の範囲第１４項に記載のシステム。 17．携帯用の着用可能な通信および娯楽用音響システムにおいて、ハウジングと、前記ハウジング内に配置されているトランスデューサ装置とを備え、前記トランスデューサ装置は、閉ざされた第１空洞部と、第２空洞部と、第１空洞部および第２空洞部を分離する共通の壁部上に配置されている第１出力トランスデューサとを有する室を備え、さらに、前記第１出力トランスデューサからの可聴周波音を着用者の耳に伝送するために前記第２空洞部と連絡する管状部材と、前記管状部材に取り付けられた耳挿入部材とを備え、前記挿入部材は音響透過性材料から製造され、さらに、第２出力トランスデューサを備え、前記第２トランスデューサは、前記管状部材上に配置され、前記耳挿入部材が着用者の耳内に配置されているときに、前記第１トランスデューサおよび第２トランスデューサからの可聴周波音が着用者に伝送されると共に、同時に、外部の周囲源からの可聴周波音もまた前記挿入部材を通じて前記着用者に伝送される携帯用の音響システム。 18．前記第２出力トランスデューサが圧電性材料から製造されている請求の範囲第１７項に記載のシステム。 19．前記第２出力トランスデューサが複数の前記管状部材のまわりに配置された複数の別々の部分に分割されている請求の範囲第１８項に記載のシステム。 20．前記の別々の部分が音響蠕動ポンプを創成するために操作される請求の範囲第１９項に記載のシステム。 21．前記第１出力トランスデューサおよび第２出力トランスデューサが広帯域範囲の可聴周波音周波数を着用者に伝送し、前記第１出力トランスデューサが前記第２出力トランスデューサよりも低い帯域の可聴周波音周波数を伝送する請求の範囲第１７項に記載のシステム。 22．携帯用の着用可能な耳の後部の通信および娯楽用音響システムにおいて、耳の後部のハウジングと、前記ハウジング内に配置されたトランスデューサ装置とを備え、前記トランスデューサ部材は、閉ざされた第１空洞部と、第２空洞部と、第１空洞部および第２空洞部を分離する共通の壁部上に配置されているトランスデューサ部材とを有する室を備え、さらに、前記トランスデューサ装置からの可聴周波音を着用者の耳に伝送するために前記第２空洞部と連絡する導管部材と、前記導管部材に取り付けられている耳挿入部材とを備え、前記挿入部材は、該挿入部材を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にする音響透過性の非消散材料から製造され、前記耳挿入部材が着用者の耳内に配置されているときに、前記トランスデューサ装置からの可聴周波音が着用者に伝送されると共に、同時に、外部周囲源からの可聴周波音もまた前記挿入部材を通じて前記着用者に伝送される携帯用の音響システム。 23．前記ハウジングが１対の眼鏡に取り付けられるために適合している請求の範囲第２２項に記載のシステム。 24．さらに、第２トランスデューサ部材を備え、前記第２トランスデューサ部材が出力トランスデューサでありかつ前記管状部材上に配置されている請求の範囲第２２項に記載のシステム。 25．さらに、第２トランスデューサ部材を備え、前記第２トランスデューサ部材が出力トランスデューサでありかつ前記耳挿入部材上に配置されている請求の範囲第２２項に記載のシステム。 26．前記第２トランスデューサ部材が圧電性材料から製造されかつ該第２トランスデューサ部材を通じて実質的に十分な音響伝送を可能にするために穿孔されている請求の範囲第２５項に記載のシステム。 27．前記第１出力トランスデューサおよび第２出力トランスデューサが広帯域範囲の可聴周波音周波数を着用者に伝送し、前記第１出力トランスデューサが前記第２出力トランスデューサよりも低い帯域の可聴周波音周波数を伝送する請求の範囲第２２項に記載のシステム。