MXPA06002815A - Aparato de audio. - Google Patents

Abstract

Un aparato de audio (30) que comprende un transductor piezoelectrico (44) y medios de acoplamiento (54) para acoplar el transductor al pabellon auricular de un usuario (32) por el que el transductor excita vibracion en el pabellon auricular (32) para hacer que transmita una senal acustica del transductor (44) al oido interno de un usuario, caracterizados en que el transductor esta insertado en una cubierta (42) de material relativamente blando y la cubierta (42) se monta a una carcasa (34) del material relativamente duro tal que se define una cavidad (48) entre la cubierta (42) y la carcasa (34). Un metodo para disenar el aparato audio que comprende acoplar mecanicamente un transductor piezoelectrico al pabellon auricular de un usuario y accionar el transductor de modo que el transductor excita vibracion en el pabellon auricular para hacer que transmita una senal acustica desde el transductor al oido interno de un usuario, caracterizado por insertar el transductor en una cubierta del material relativamente blando y por motar la cubierta a una carcasa protectora de material relativamente duro tal que se define una cavidad entre la cubierta y la carcasa.

Description

APARATO DE AUDIO Campo técnico La invención se refiere a un aparato de audio y más en particular a un aparato de audio para uso personal.

Técnica anterior Se conoce el hecho de proporcionar auriculares que pueden insertarse en la cavidad del oído de un usuario o cascos que comprenden un pequeño altavoz montado en una banda para la cabeza y dispuesto para situarse 'contra o sobre la oreja del usuario. Dichas fuentes de sonido transmiten sonido al oído interno de un usuario a través del tímpano usando ondas de presión de aire a lo largo del conducto auditivo. Un auricular convencional típico utiliza un transductor de tipo bobina móvil montado en una carcasa de plástico. La bobina móvil está conectada a un diafragma ligero que está diseñado para ajustarse en la entrada del conducto auditivo. La bobina móvil y el diafragma son ligeros y se acoplan íntimamente al tímpano en el otro extremo del conducto auditivo. La impedancia acústica del tímpano y del conducto auditivo, desde el punto de vista del transductor de bobina móvil, es relativamente pequeña. Esta pequeña impedancia junto con los medios de acoplamiento íntimo implica que los requisitos de movimiento del transductor de bobina móvil son relativamente bajos. Un transductor de bobina móvil requiere un. circuito magnético, que normalmente contiene partes metálicas, por ejemplo piezas polares de acero o hierro, para generar líneas de campo magnético para que se mueva la bobina. Estas piezas proporcionan una masa inercial relativamente grande que, combinada con los bajos requisitos de movimiento, significa que entra relativamente poca vibración a la carcasa. Existen desventajas asociadas tanto con los cascos como para los auriculares. Por ejemplo, pueden obstruir el proceso de audición normal como la conversación . o pueden impedir que un usuario escuche información auditiva útil o importante del exterior, por ejemplo una advertencia. Además, generalmente son incómodos y si el volumen de sonido transmitido es demasiado elevado pueden causar una sobrecarga auditiva y lesiones. Un método alternativo para proporcionar sonido al oído interno de un usuario es usar conducción ósea como, por ejemplo, en algunos tipos de audífonos. En este caso, se fija un transductor al hueso mastoideo de un usuario para acoplarlo mecánicamente al cráneo del usuario. Entonces se transmite sonido desde el transductor a través del cráneo y directamente a la cóclea u oído interno. El tímpano no participa en esta vía de transmisión del sonido. Al situar transductor detrás de la oreja se proporciona un buen acoplamiento mecánico. Una desventaja es que la impedancia mecánica del cráneo en la situación del transductor es una función compleja de la frecuencia. Por tanto, el diseño del transductor y la ecualización eléctrica necesaria pueden ser caros y difíciles. Se proponen soluciones alternativas en los documentos JP56-089200 (Matsushita Electric Ind Co Ltd) , WO 01/87007 (Termo Japan Co, Ltd) y WO 02/30151 del presente solicitante. En cada publicación, se acopla un transductor directamente al pabellón auricular de un usuario, en particular detrás del lóbulo de un usuario, para excitar vibración en el mismo y transmitir de este modo una señal acústica al oído interno del usuario . Tal como se da a conocer en el documento WO 02/30151, el transductor puede ser piezoeléctrico. Al igual que el transductor de tipo bobina móvil en un auricular convencional, el transductor piezoeléctrico requiere protección frente al daño mecánico. Además, el transductor piezoeléctrico debe estar acoplado mecánicamente al pabellón auricular y este acoplamiento debe estar protegido. En consecuencia, el transductor puede estar montado en una carcasa de protección.

El transductor piezoeléctrico no está acoplado íntimamente con el tímpano y se mueve a través de la impedancia relativamente elevada del pabellón auricular. Además, el sonido se transmite al tímpano a través de un acoplamiento mecánico más que por un acoplamiento auditivo. En consecuencia, se requiere un nivel relativamente elevado de energía de vibración para mantener el mismo nivel en el tímpano que un auricular convencional . A diferencia de un transductor de tipo bobina móvil, un transductor piezoeléctrico no tiene una masa inercial elevada a la que pueden referirse las vibraciones . En consecuencia, la carcasa puede vibrar produciendo radiación sonora externa no deseada. Tal filtración de radiación sonora puede molestar a los oyentes cercanos y puede reducir la privacidad del uso y es perjudicial para el rendimiento del aparato de audio. En consecuencia, un objeto de la invención es proporcionar un diseño mejorado de carcasa.

Sumario de la invención Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un aparato de audio que comprende un transductor piezoeléctrico y medios de acoplamiento para acoplar el transductor al pabellón auricular de un usuario de modo que el transductor excita vibración en el pabellón - - auricular haciendo que transmita una señal acústica desde el transductor hasta el oído interno de un usuario, caracterizado porque el transductor está insertado en una cubierta de material relativamente blando y la cubierta está montada en una carcasa de material relativamente duro, de manera que se define una cavidad entre la cubierta y la carcasa. El pabellón auricular es la totalidad del oído externo de un usuario. El transductor puede estar acoplado a la cara posterior del pabellón auricular de un usuario adyacente a la oreja de un usuario. La cubierta y la carcasa forman juntas una estructura de dos partes que protege el transductor. El USO de una estructura de dos partes proporciona mayor flexibilidad al diseño para crear un aparato que produzca una mínima radiación no deseada, y que tiene un transductor que está lo suficientemente protegido con buena sensibilidad. Por el contrario, montar un transductor piezoeléctrico' en una carcasa de una sola pieza es menos flexible. Si se usa un material relativamente duro, esto puede afectar de forma negativa a la sensibilidad y ancho de banda del aparato y puede ocasionar una radiación no deseada. Sin embargo, si se usa un material relativamente blando, el aparato puede no ser lo suficientemente robusto.

- La cubierta puede estar moldeada. El 'material relativamente blando puede tener una dureza Shore en el intervalo de 10 a 100, posiblemente de 20 a 80 y puede por ejemplo ser goma, silicona o poliuretano. El material también puede ser no conductor, hipoalergénico y/o resistente al agua. El material preferiblemente tiene efectos mínimos sobre el rendimiento del transductor, es decir, no limita el movimiento del transductor y puede proporcionar algo de protección, por ejemplo frente a pequeños impactos y frente al ambiente, en particular la humedad . La carcasa preferiblemente es de un material rígido para proporcionar protección adicional al transductor, en particular durante su manejo. El material relativamente duro puede tener un módulo de Young de 1 GPa o más y puede por ejemplo ser un metal (p. ej . aluminio o acero que tienen módulos de Young de 70 Gpa y 207 Gpa respectivamente), plásticos duros (p. e . Perspex, acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) o un plástico reforzado con vidrio con un módulo de Young de 20 GPa) o plásticos blandos con un módulo de Young de 1 GPa.' Tanto la cubierta como la carcasa pueden estar moldeadas, por ejemplo en una operación de moldeo de dos etapas. Alternativamente, la carcasa puede ser fundida o - estampada. La cubierta puede ajustarse a presión, en la carcasa para una fabricación más fácil. El acoplamiento entre la cubierta y la carcasa es preferiblemente mínimo para reducir la transmisión de vibración desde el transductor a la carcasa. La carcasa puede acoplarse a la cubierta en puntos de la cubierta que tienen vibración reducida. Los puntos pueden estar en contacto con regiones del transductor en las que se elimina la vibración, por ejemplo por masas de montaje. Los puntos pueden estar en extremos opuestos de la carcasa. La cavidad puede asegurar un acoplamiento mínimo entre la cubierta y la carcasa. La cavidad puede también estar diseñada para reducir la radiación posterior del transductor, lo que puede reducir la radiación no deseada del aparato . La cavidad puede tener una impedancia mecánica (Zcavidaü) que es inferior a la impedancia exterior del transductor y más preferiblemente, inferior a la impedancia del pabellón auricular (Zpabeuón) . Así, la impedancia mecánica de la cavidad se diseña preferiblemente de modo que no limite la fuerza disponible. Por lo tanto, el movimiento del transductor y la fuerza disponible no se ven afectados de forma significativa por la cavidad. Por lo tanto, la cavidad no tiene un efecto perjudicial en la sensibilidad del dispositivo. Cuando la impedancia de la cavidad es inferior a la impedancia del pabellón auricular, toda la fuerza disponible puede transmitirse al pabellón auricular y la cavidad tiene un efecto mínimo en el funcionamiento del dispositivo. El efecto de la cavidad está por tanto limitado a la función deseada de protección mecánica y reducción de la radiación acústica externa no deseada. Las propiedades mecánicas, en particular la impedancia mecánica, del transductor pueden seleccionarse para ajustarse a las de un pabellón auricular típico. Al ajustar las propiedades mecánicas, en particular la impedancia mecánica, puede alcanzarse una eficiencia y un ancho de banda mejorados. De forma alternativa, las propiedades mecánicas pueden seleccionarse para adaptarse a la aplicación. Por ejemplo, si el transductor ajustado es demasiado fino para que dure, la impedancia mecánica del transductor puede aumentarse para proporcionar una mayor durabilidad. Un transductor de este tipo puede tener una eficiencia reducida pero puede seguir siendo útil." Las propiedades mecánicas del transductor pueden ajustarse para optimizar la fuerza de contacto entre el transductor y el pabellón auricular, por ejemplo considerando uno o más parámetros seleccionados entre suavidad, ancho de banda y/o nivel de la respuesta de frecuencia determinada por cada usuario subjetivo así como la comodidad física del usuario tanto estética como en presencia de una señal de audio. Las propiedades mecánicas del transductor pueden seleccionarse para optimizar el intervalo de frecuencia del transductor. Las propiedades mecánicas pueden incluir la localización del montaje, masas añadidas, el número de capas piezoeléctricas. El transductor puede tener un montaje no centrado de modo que se usa una fuerza de torsión para proporcionar un buen contacto con el pabellón auricular. Las masas pueden añadirse, por ejemplo en los extremos del elemento piezoelectrico, para mejorar el ancho de banda de baja frecuencia. El transductor puede tener múltiples capas de material piezoelectrico de modo que la sensibilidad al voltaje puede aumentar y el requisito de voltaje de un amplificador pueda reducirse. La capa o las capas de material piezoeléctrico pueden estar comprimidas .

El medio de acoplamiento proporciona preferiblemente una presión de contacto entre el pabellón auricular y el aparato de modo que el aparato está acoplado a la impedancia mecánica total del pabellón auricular. Si la presión de contacto es demasiado ligera, la impedancia presentada en el aparato es demasiado pequeña y la transferencia de energía puede reducirse significativamente. El medio de acoplamiento puede ser en forma de gancho, un extremo superior del cual se curva hacia una superficie superior del pabellón auricular. El extremo inferior puede curvarse por debajo de la superficie inferior del pabellón auricular o puede colgar recto hacia abajo por detrás del pabellón auricular. Un gancho que tiene ambos extremos curvados alrededor del pabellón auricular puede proporcionar una fijación más segura y debería mantener suficiente presión de contacto para una transferencia de energía eficiente. La carcasa está montada en el gancho de modo que la cubierta del transductor entra en contacto con una parte inferior del pabellón auricular, por ejemplo el lóbulo. El gancho puede estar hecho de metal, plástico o material de goma . El aparato de audio puede comprender un elemento integrado para localizar la posición óptima del transductor en el pabellón auricular para cada usuario individual, tal como se enseñaba en el documento WO 02/30151. El aparato de audio puede comprender un ecualizador para aplicar una ecualización para mejorar el rendimiento acústico del aparato de audio . El aparato de audio puede ser de manos libres, es decir para usar en ambas orejas. La fabricación puede ser entonces más sencilla y barata ya que se reducen los costes de mecanizado. Además, el aparato puede ser más fácil de usar porque un usuario no puede ponerse el aparato en la oreja equivocada y las piezas de recambio pueden ser más - fáciles de obtener. Un usuario puede usar dos aparatos de audio, uno en cada oreja. La señal de entrada puede ser diferente en cada aparato de audio, por ejemplo, para crear una imagen estéreo correlacionada o bien puede ser la misma para ambos aparatos de audio. El aparato de audio puede comprender un micrófono integrado en miniatura, por ejemplo para telefonía de manos libres y/o puede comprender un microreceptor integrado, por ejemplo para una conexión inalámbrica a una fuente local, por ejemplo, a un reproductor de CD o a un teléfono, o a una fuente remota para transmisiones de radiodifusión. Según un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método para diseñar un aparato de audio que comprende el acoplamiento mecánico de un transductor piezoeléctrico al pabellón auricular de un usuario y el accionamiento del transductor de modo que el transductor excite vibración en el pabellón auricular para hacer que transmita una señal acústica desde el transductor al oído interno de un usuario, caracterizado por insertar el transductor en una cubierta de material relativamente blando y por montar la cubierta en una carcasa protectora de material relativamente duro, de modo que se define una cavidad entre la cubierta y la carcasa. El método puede comprender seleccionar parámetros para una o más de entre la cavidad, la cubierta y la carcasa para reducir la radiación no deseada, proporcionar protección para el transductor y/o para asegurar una buena sensibilidad y ancho de banda. En particular, el acoplamiento entre la cubierta y la carcasa y/o la cavidad puede seleccionarse para reducir la radiación no deseada. El material de la cubierta puede seleccionarse para asegurar una buena sensibilidad y ancho de banda y/o proporcionar algo de protección para el transductor. El material de la carcasa puede seleccionarse para proporcionar protección adicional. La impedancia mecánica de la cavidad puede ser inferior a la impedancia de salida del transductor y, más preferiblemente, inferior a la impedancia del pabellón auricular. El método puede comprender la medición del rendimiento acústico del aparato de audio para cada usuario y el ajuste de la posición del transductor en el pabellón auricular para cada usuario individual para optimizar el rendimiento acústico, por ejemplo para proporcionar un equilibrio tonal óptimo. La posición óptima puede medirse determinando el ángulo entre un eje horizontal que se extiende a través de la entrada al conducto auditivo y una línea radial que se extiende a través de la entrada y que corresponde al eje central del transductor. El ángulo puede encontrarse en un intervalo de 9 a 41 grados de declinación.

El método puede comprender la aplicación de una ecualización para mejorar el rendimiento acústico del aparato de audio. El método puede comprender la aplicación de compresión a la señal aplicada al transductor, particularmente si el transductor es un transductor piezoeléctrico. El método puede comprender la optimización de la fuerza de contacto entre el transductor y el pabellón auricular. La fuerza de contacto puede optimizarse considerando parámetros tales como la suavidad, el ancho de banda y/o el nivel de respuesta de frecuencia determinada por cada usuario subjetivo así como la comodidad física del usuario tanto estáticamente como en presencia de una señal de audio. Los aparatos de audio y métodos descritos anteriormente pueden usarse en múltiples aplicaciones, por ejemplo teléfonos móviles de manos libres, conferencias virtuales, sistemas de entretenimiento como juegos a bordo o de ordenador, sistemas de comunicación para servicios de emergencia y seguridad, operaciones subacuáticas, auriculares con eliminación de ruido activo, enmascaradores de tinnitus, aplicaciones de centros de llamadas y de secretaría, sistemas de teatro y cine en casa "home cinema", realidad mejorada y compartida incluyendo interfaces de datos e información, aplicaciones de entrenamiento, museos, palacetes (visitas guiadas) y - - parques temáticos y entrenamiento a borde en el coche. Además, el aparato de audio puede usarse en cualquier aplicación en la que deba mantenerse una audición natural y sin obstáculos, por ejemplo, seguridad para peatones y ciclistas que además escuchan material de programas a través de auriculares personales . Una persona parcialmente sorda puede tener una audición buena o adecuada en parte del intervalo de frecuencia y una mala audición en el resto del intervalo de frecuencia. El aparato de audio puede usarse para aumentar la parte del intervalo de frecuencia para el que una persona parcialmente sorda tiene una mala audición sin impedir la audición de la persona sorda en el resto del intervalo de frecuencia. Por ejemplo, el aparato de audio puede usarse para aumentar el intervalo superior de frecuencia para una persona parcialmente sorda que tiene una audición buena o adecuada en la parte inferior del espectro de frecuencia o viceversa. El intervalo inferior de frecuencia puede ser por debajo de 500 Hz y el intervalo superior de frecuencia por encima de 1 kHz .

Breve descripción de los dibujos Para una mejor compresión de la invención, y meramente a modo de ejemplo, se describirán ahora realizaciones - específicas de la invención, en referencia a los dibujos adjuntos en los que: la figura 1 es una vista en perspectiva de una realización de la presente invención montada en un pabellón auricular ; la figura 2 es una vista lateral recortada del aparato de audio de la figura 1 con partes eliminadas para mayor claridad; la figura 3 es una vista en sección transversal del aparato de la figura 1, girado 90a con respecto a la figura 2; las figuras 4a a 4c son vistas laterales de transductores piezoeléctricos alternativos que pueden usarse en la presente invención; la figura 5 es una gráfica potencia - frecuencia para el transductor de la figura 4b cuando está fijado al pabellón auricular; la figura 6 es un diagrama esquemático de las impedancias mecánicas del componente de un aparato de audio según un aspecto de la invención; la figura 7a es un gráfico de las impedancias mecánicas de los componentes con frecuencia; la figura 7b es una versión simplificada de la figura 7a, y la figura 8 muestra una vista lateral la oreja de un usuario en la que se ha montado un aparato de audio en una posición preferida.

Descripción detallada de la invención La figura 1 muestra un aparato 30 de audio según la presente invención montado en un pabellón 32 auricular. El aparato comprende una carcasa 34 externa protectora a la que se fijan medios 54 de acoplamiento que tienen unos ganchos 36, 38 superior e inferior. Los ganchos 36, 38 se curvan alrededor de las partes superior e inferior del pabellón 32 auricular, respectivamente, para asegurar un buen contacto entre el aparato y el pabellón auricular. Se extienden cables 40 desde la carcasa 34 para conectarla con una fuente de sonido externa. Tal como se muestra en las figuras 2 y 3, la carcasa 34 externa es un cuerpo hueco que aloja una cubierta 42 en la que está insertado un transductor 44 piezoeléctrico . Una cavidad 48 se define entre la cara interna de la carcasa 34 externa y la cara externa de la cubierta 42. La cubierta 42 es generalmente de sección transversal rectangular con una sección 46 cóncava y está conformada para proporcionar una adaptación ajustada en el pabellón auricular de un usuario. La cubierta 42 está hecha de un material que es mucho más blando que el material usado para la carcasa 34.

La carcasa 34 exterior está conectada a los extremos opuestos de la cubierta 42 por conectores 50 que minimizan la transmisión de vibración de la cubierta 42 a la carcasa 34. La carcasa 34 está formada con aros 52 que fijan los medios 54 de acoplamiento a la misma. La cubierta 42 está formada con una proyección 57 a lo largo del eje corto que proporciona salientes 56 a ambos lados de la cubierta 42. Los salientes 56 encajan en ranuras 58 correspondientes en la cara interna de la carcasa 34 externa. Durante el funcionamiento normal, los salientes 56 no están en contacto con la carcasa 34 pero evitan que la cubierta se separe de la carcasa, por ejemplo, si se tira verticalmente de la cubierta. Los medios 54 de acoplamiento están fijados a la cara externa de la carcasa 34 externa. Las figuras 4a a 4c muestran transductores piezoeléctricos alternativos que pueden usarse en la presente invención. En la figura 4a, el transductor 10 es curvado y comprende dos capas 12 piezoeléctricas curvadas que encierran una capa 14 de cuña curvada. En las figuras 4b y 4c, los transductores no son curvados y son rectangulares con una longitud de 28 mm y una anchura de 6 mm. En la figura 4b, el transductor 80 comprende dos capas 82 de material piezoeléctrico cada una con un espesor de 100 mieras. Cada capa 82 piezoeléctrica está separada por una capa 84 de cuña de bronce que tiene 80 mieras de espesor. Se montan masas 86 en cada extremo del transductor, por ejemplo para eliminar la vibración en el transductor en esas regiones . El transductor tiene una impedancia de salida de 3,3 Ns/m. En la figura 4c, el transductor comprende tres capas 16 de material piezoeléctrico (p. ej . PZT) que se alternan con cuatro capas 18 de electrodos (normalmente de paladio plata) . La polaridad de cada capa 16 piezoeléctrica está indicada por una flecha. Las capas se disponen alternativamente en una pila siendo las capas superior e inferior capas 18 de electrodos . El transductor está montado en una cuña 17 de aleación y está fijado por una capa 19 adhesiva. La figura 5 muestra una medición de la potencia disipada en el transductor de la figura 4b cuando está fijado al pabellón auricular (línea de puntos) y cuando no está fijado al pabellón auricular (línea continua) . Cuando el transductor está montado en el pabellón auricular, la potencia extraída del transductor se incrementa porque la carga del pabellón auricular aumenta significativamente la parte real de impedancia eléctrica del transductor. Generalmente, la impedancia eléctrica de un elemento piezoeléctrico es predominantemente capacitiva.

La cavidad puede diseñarse tal como se establece a continuación en referencia a las figuras 6 a 7b. La figura 6 muestra un diagrama esquemático de las impedancias del sistema, es decir las impedancias del pabellón 32 auricular, el transductor 70, la cavidad 72 y la carcasa 74 externa. La cavidad tiene una rigidez o impedancia mecánica determinada por su área y su profundidad. Una vibración de la carcasa 74 externa o de la cubierta alrededor del transductor ocasiona una compresión de su rigidez y por tanto la carcasa y la cubierta pueden considerarse acopladas a la cavidad. La impedancia mecánica de la cavidad puede estimarse calculando la conformidad a la carga de aire que, a su vez, puede estimarse (suponiendo pequeños desplazamientos) por: _ profundidad cavidad ', ^ área · P0 siendo P0 la presión atmosférica (101 kPa) . La impedancia mecánica de la cavidad puede expresarse entonces en un intervalo de frecuencia usando : z cavidad - o _1 ^ Los parámetros (p. ej . tamaño y composición) del transductor piezoeléctrico se seleccionan para una transferencia de energía eficiente a la impedancia mecánica del pabellón auricular en un ancho de banda dado. Un diseño aceptable de transductor que funciona desde 500 Hz a 10 kHz - - comprende cinco capas piezoeléctricas y tiene 28 mm x 6 mm. Dicho transductor tiene una impedancia de salida mecánica de 4,47 kg/s. Una cavidad con la misma área que el transductor y una profundidad de 2,5 mm tiene una conformidad a la carga de aire de 1,47x10-4 m/N. La figura 7a muestra la impedancia de la cavidad ( Zcaviaad) , del pabellón auricular (Zpai3ellóli) y del transductor ( Zpiezo ) respecto a la frecuencia. La impedancia del pabellón auricular es aproximadamente constante con frecuencias por debajo de 1 kHz con un valor de ZPabeiión = 2,7 kg/s. En consecuencia, la impedancia de cada componente puede simplificarse tal como se muestra en la figura 7b. Con una frecuencia fi (aproximadamente 420 Hz) , la impedancia mecánica de la cavidad es igual que la del transductor. Por debajo de esta frecuencia, la salida del transductor estará limitada por la acción de la cavidad y, por tanto, fi se establecerá como la mínima frecuencia operativa del aparato. La frecuencia de fi puede disminuirse incrementando el tamaño (en particular, la profundidad) de la cavidad para evitar que se produzca el punto de cruce en la banda de trabajo del aparato. Al hacer la cavidad lo suficientemente profunda, se minimiza el acoplamiento entre la cubierta y/o la carcasa y la cavidad en la banda de frecuencia de interés .

Con la frecuencia operativa más baja, es decir 500 Hz, Zcavidad = 2,17 kg/s y por tanto Zcavidad < Zpiezo y Zcavidad < Zpabeiión. Esta condición también se satisface en toda la frecuencia operativa, es decir, hasta 10 kHz, ya que Zpiezo es constante, Zpabeiión es constante hasta 1 kHz y entonces aumenta mientras que ZcaVidad disminuye con la frecuencia. La figura 8 muestra cómo puede ajustarse la posición del transductor en el pabellón auricular para cada usuario individual para proporcionar un equilibrio tonal óptimo o para optimizar otras propiedades de la respuesta acústica. Al optimizar la posición del transductor, el ' pabellón auricular y el transductor pueden de hecho formar un accionador combinado que es único para un usuario individual. La posición óptima se mide determinando el ángulo T entre una línea 62 radial central y un eje 66 horizontal, extendiéndose ambos a través de la entrada 60 del conducto auditivo. La línea 62 radial central corresponde al eje central del transductor y da la posición óptima para el transductor para un primer usuario . Las líneas 64, 65 radiales inferior y superior, ambas a un ángulo a de la línea 62 radial central, muestran el alcance de posible desviación de la línea 62 radial central que podría llevar a la posición óptima para un segundo usuario. Se han realizado pruebas que dan un valor para T de 252 y para a de 16a. El aparato de audio puede - comprender un elemento integrado para localizar la posición óptima. El ajuste al ángulo puede hacerse por el movimiento combinado del transductor y el extremo superior del gancho. Como una alternativa al uso del eje horizontal, el ángulo puede medirse con respecto a un eje 68 vertical que se extiende a través de la entrada 60 al conducto auditivo. Al montar el transductor detrás de la oreja, el aparato de audio no molesta, es discreto y no obstruye o distorsiona la forma del pabellón auricular. El transductor está separado de, y por tanto no impide la entrada al conducto auditivo y con ello la audición normal no se ve afectada. Además, hay una oclusión reducida del oído externo y por ello menor cantidad o ningún error de localización en comparación con los auriculares convencionales que ocluyen el oído en diversa medida. El aparato de audio puede fabricarse con materiales de peso ligero y bajo coste, y por tanto puede ser desechable. El hecho de ser desechable puede ser una ventaja en los casos en que la higiene sea primordial, por ejemplo para uso en conferencias. De forma alternativa, puesto que el audio no se inserta en el oído, puede ser más cómodo y por tanto más adecuado para un uso duradero.

Claims (13)

1. -23-
2. REIVINDICACIONES 1. - Aparato de audio que comprende un transductor piezoeléctrico y medios de acoplamiento para acoplar el transductor al pabellón auricular de un usuario por lo que el transductor excita vibración en el pabellón auricular para hacer que transmita una señal acústica desde el transductor al oído interno de un usuario, caracterizado porque el transductor está insertado en una cubierta de material relativamente blando y la cubierta está montada en una carcasa de material relativamente duro, de tal modo que se define una cavidad entre la cubierta y la carcasa. 2. - Aparato de audio según la reivindicación 1, en el que el transductor está adaptado para acoplarse á la cara posterior del pabellón auricular de un usuario adyacente a la concha auricular del usuario.
3. 3. - Aparato de audio según la reivindicación 1 ó 2, en el que el acoplamiento entre la cubierta y la carcasa es mínimo para reducir la transmisión de vibración ' desde el transductor a la carcasa, y en el que la carcasa está acoplada a la cubierta en puntos en la cubierta que tienen una vibración reducida.
4. 4. - Aparato de audio según la reivindicación 3, en el que los puntos hacen contacto con regiones del transductor en las que se ha eliminado la vibración. -24-
5. 5. - Aparato de audio según la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en el que los puntos están en extremos opuestos de la cubierta.
6. 6. - Aparato de audio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cavidad tiene una impedancia mecánica (Zcavidaa) que es inferior a la impedancia de salida del transductor.
7. 7. - Aparato de audio según cualquiera de las reivindicac ones anteriores, en el que la cavidad tiene una impedancia mecánica inferior a la impedancia del pabellón auricular (Zpabeiión) ·
8. 8. - Aparato de audio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los medios de acoplamiento proporcionan una presión de contacto entre el pabellón auricular y el aparato, de modo que el aparato está acoplado a la impedancia mecánica total del pabellón auricular .
9. 9. - Aparato de audio según cualquiera de las reivindicaciones anteriores , en el que los medios de acoplamiento son en forma de un gancho, un extremo superior del cual se curva por una superficie superior del pabellón auricular.
10. 10. - Aparato de audio según la reivindicación 9, en el que el extremo inferior del gancho se curva por la superficie inferior del pabellón auricular. -25-
11. 11.- Aparato de audio según la reivindicación 9 o la reivindicación 10, en el que la carcasa está montada en el gancho de modo que la cubierta del transductor entra en contacto con la parte inferior del pabellón auricular.
12. 12.- Método para diseñar un aparato de audio que comprende el acoplamiento mecánico de un transductor piezoeléctrico al pabellón auricular de un usuario y el accionamiento del transductor de modo que el transductor excita vibración en el pabellón auricular para hacer que transmita una señal acústica desde el transductor al oído interno de un usuario, caracterizado por insertar el transductor en una cubierta de material relativamente blando y por montar la cubierta en una carcasa protectora de material relativamente duro de modo que se define una cavidad entre la cubierta y la carcasa.
13. 13. - Método según la reivindicación 12, que comprende la selección de parámetros de uno o más de entre la cavidad, la cubierta y la carcasa para reducir la radiación no deseada, para proporcionar protección al transductor y/o para asegurar una buena sensibilidad y ancho de banda. 1 . - Método según la reivindicación 13 , en el que el acoplamiento entre la cubierta y la carcasa y/o la cavidad se selecciona para reducir la radiación no deseada. 15. - Método según la reivindicación 13 o la reivindicación 14, en el que la impedancia mecánica de la -26- cavidad se selecciona para que sea inferior a la impedancia de salida del transductor. 16. - Método según la reivindicación 15, en el que la impedancia mecánica de la cavidad se selecciona para que sea inferior a la impedancia del pabellón auricular. 17. - Método según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16, que comprende la medición del rendimiento acústico del aparato de audio para cada usuario y el ajuste de la posición del transductor en el pabellón auricular para cada usuario individual para optimizar el rendimiento acústico. 18. - Método según la reivindicación 17, en el que la posición óptima se mide determinando el ángulo entre un eje horizontal que se extiende a través de la entrada del conducto auditivo y una línea radial que se extiende a través de la entrada y que corresponde al eje central del transductor .