JP2020533881A - 双方向通信システムおよびその利用方法 - Google Patents
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Abstract
双方向通信システムは、クリアな双方向通信を可能にする非侵襲的で非移植的なシステムで構成されている。このシステムは、一般的に、マウスピース要素、中継要素、インフラストラクチャ通信装置、任意のイヤピース要素、および中継要素とインタフェースしてもよい任意のシステム制御部から構成されている。
Description
双方向通信のためのシステム、装置、および方法が開示されている。より具体的には、マウスピース要素と任意のイヤピース要素とを有する、双方向通信のためのシステム、装置、および方法が開示されている。マウスピースおよびイヤピース要素のうちの少なくともいずれか一方は、それぞれ一方向または双方向の通信を提供することができる。
隠密作戦では、非常に特殊かつ厳重な要件を備える通信システムが必要となる。このような作戦では、一般的に、外部の観察者からは見えないか、あるいは最小限にしか見えない、環境を完全に音声で認識でき、公然ではない態様で利用できる、クリアな双方向通信システムが必要とされる。
現行の技術では、既存のシステムには、知覚のある野次馬から観察可能な小さな目に見える構成要素が必ず含まれているため、これらの要件を完全に満たすことはできなかった。また、現在の通信システムは、信号対ノイズ比が悪いため、非常に大きな音量の環境では、使用者の音声を効果的に伝達することができないという問題を有する。
そのため、隠密作戦の厳重な要件を十分に満たし、高騒音下でもクリアな音声伝送が可能な通信システムが求められている。
本開示は、一般に、マウスピース要素およびイヤピース要素のうちの少なくともいずれか一方との双方向通信に関する。より具体的には、本開示は、マウスピース要素および任意のイヤピース要素との双方向通信に関する。
開示される通信システムにより、操作者または使用者は、操作者または使用者の聴覚を遮らない状態に保持することによって、操作者または使用者の環境を聞くことができ、これにより、操作者による完全な音声状況認識が可能となる。
一般的に、双方向通信システムの一変形例は、使用者の１つまたは複数の歯に一時的に固定するように構成されたハウジングを有するマウスピース要素を含み、ハウジングは、ハウジング内に（例えば、対称的または非対称的に）配置された１つ以上のループコイルを有する一体的アンテナを有する。マウスピース要素からの信号を送信または受信するように構成され、遠隔通信装置と通信するように構成されたインフラストラクチャ通信装置、およびマウスピース要素と通信するように構成され、マウスピース要素とインフラストラクチャ通信装置との間のインタフェースをなすように構成された中継要素も含まれてもよい。
別の変形例では、双方向通信システムは、中継要素と通信しており、中継要素に入力を無線で提供するように構成されたシステム制御部をさらに含んでもよい。
開示された図面は、例示的な実施形態であり、非限定的である。類似の参照符号は、全体的に同一または機能的に同等の要素を示す。
信頼性の高い、かつ／またはクリアな着信および／または発信通信を提供することができる、双方向通信のためのシステム、装置、および方法が開示されている。開示されるシステム、装置、および方法は、任意の環境、例えば、低ノイズ環境、中ノイズ環境、高ノイズ環境、またはこれらの任意の組み合わせにおいて、信頼性の高い、かつ／またはクリアな通信を提供することができる。開示されるシステム、装置、および方法は、例えば動的なノイズ条件を有する１つまたは複数の環境において効果的に機能するように、リアルタイムに、手動で、または自動的に調整することができる。
開示されるシステム、装置、および方法は、操作者または使用者が使用しているときに、外部の観察者からは部分的にまたは完全に見えるか、または見えないようにすることができる。例えば、開示されるシステム、装置、および方法の１つまたは複数の構成要素（システム全体を含む）は、例えば、他人、画像キャプチャシステム（例えば、カメラまたはビデオベースの監視システム）、またはそれらの任意の組み合わせから部分的または完全に、視認できるか、または見えないようにすることができる。
開示される通信システムは、非侵襲性システム、侵襲性システム、非移植システム、移植システム、またはこれらの任意の組み合わせであり得る。例えば、開示される通信システムは、非侵襲性システム、および非移植システムであり得る。
開示される通信システムにより、クリアな双方向半二重通信および全二重通信のうちの少なくともいずれか一方を可能にすることができる。
開示されるシステムにより、操作者または使用者は、操作者または使用者の聴覚を遮らない状態に保持することによって、操作者または使用者の環境を聞くことができ、これにより、操作者による完全な音声状況認識が可能となる。聴覚保護を追加することで、同じシステムは、高騒音環境で機能する完全な戦術的および汎用的通信システムに瞬時に変換される。
開示されているシステムの一態様は、受信した音声のために歯に駆動される骨伝導を利用する口内通信装置（マウスピース要素とも呼ぶ）と、マウスピース要素の一部として一体的に設けられたマイクロフォンとを使用することである。例えば、マウスピース要素は、１つまたは複数のマウスピース・マイクロフォンを有することができる。１つまたは複数のマウスピース・マイクロフォンは、マウスピース要素に取り付けられるか、またはマウスピース要素と一体的に設けられることができる。口内通信装置を使用すると、操作者は耳を完全に開放されて妨害されない状態に保持しておくことができ、これにより使用者は状況を把握することができる。ケーブルやヘッドセットを一切使用せず、クリアな通信が可能である。
開示される通信システムは、システムのすべての部分が衣服の下に隠されているか、またはそうでなければ外部の観察者からは見えないので、低視認性の応用に特に好適である。インイヤまたはオンイヤ聴覚保護が保証されているか、またはそうでなければ望ましい大音量環境では、同じ通信システムは、聴覚保護を組み込むことにより、汎用的かつ／または戦術的な通信システムとして使用されてもよい。これにより、使用者に安全性が提供されるのみならず、使用者の注意を引くための外部ノイズの競合を低減することができ、そのため、入力される音声通信がより明瞭に聞こえ、理解され得る。さらに、マイクロフォンをマウスピース要素に埋め込むことにより、大音量環境（例えば、耳をつんざくような大音量環境）でもクリアな音声送信が可能となるような、非常に優れたノイズ遮蔽能力を得ることができる。また、聴覚保護が許容される場合には、システムは、汎用の通信システムとして使用することもできる。
システムは、（ａ）マウスピース要素１０、（ｂ）中継要素１２、（ｃ）インフラストラクチャ通信装置１４、（ｄ）システム制御部１６、（ｅ）イヤピース要素１００、またはこれらの任意の組み合わせ（例えば、イヤピース要素１００は任意であってもよい）を有することができる。例えば、図１は、システムが、（ａ）マウスピース要素１０、（ｂ）中継要素１２、および（ｃ）インフラストラクチャ通信装置１４を有することができることを例示している。別例として、図１は、システムが、（ａ）マウスピース要素１０、（ｂ）中継要素１２、（ｃ）インフラストラクチャ通信装置１４、および（ｄ）システム制御部１６を有することができることを例示している。システム制御部１６は、図１の模式図に示すように、中継要素１２とのインタフェースとしてもよい。
個々のシステム構成要素の変形例は、具体化のための異なる選択肢および特定の設計属性を含めて、以下に詳述される。
マウスピース要素
マウスピース要素
マウスピース要素１０は、操作者または使用者Ｕの臼歯、例えば上奥の臼歯の上またはその周囲に着脱可能に取り付けられるか、またはクランプされ、支障なく通常の発話、飲食および飲酒を可能にする。加えて、マウスピース要素１０は、使用者の歯列を変更することなく、使用が終了したときにマウスピース要素１０を１つまたは複数の歯から単純に取り外すことができるように、使用者の１つまたは複数の歯に一時的に固定されていてもよく、これにより、歯列を変更しないままとすることができる。マウスピース要素１０を再び使用する場合には、マウスピース要素１０を口内に単純に再挿入して、再び１つまたは複数の歯に固定するだけでよい。マウスピース要素１０はまた、振動コンダクタンスによって示されるように、マウスピース要素１０に組み込まれるとともに歯Ｔに振動するように結合された１つ以上のトランスデューサ１８を作動させて、使用者に入ってくる音声を伝えることによる骨伝導技術を利用する。マウスピース要素１０はまた、発信音声伝達のために使用者の発話Ｖを捕捉するためのマイクロフォンアセンブリ２０と一体的に形成される。マウスピース要素１０はまた、音声データを送受信するために中継要素１２との無線通信２４ができるトランシーバ２２のような送信機および／または受信機を組み込んでもよい。
マウスピース要素１０は、口内で、操作者の１つ以上の歯の上に一時的に固定するように構成された薄型ハウジングで構成されてもよい。利用されるこのマウスピース要素１０は、以下の特許文献のいずれか１つにさらに詳細に開示されている。米国特許第７，６６４，２７７号号、米国特許第７，６８２，３０３号、米国特許第７，７２４，９１１号、米国特許第７，７９６，７６９号、米国特許第７，８０１，３１９号、米国特許第７，８４４，０６４号、米国特許第７，８４４，０７０号、米国特許第７，８５４，６９８号、米国特許第７，８７６，９０６号、米国特許第７，９４５，０６８号、米国特許第７，９７４，８４５号、米国特許第８，０２３，６７６号、米国特許第８，１５０，０７５号、米国特許第８，１６０，２７９号、米国特許第８，１７０，２４２号、米国特許第８，１７７，７０５号、米国特許第８，２２４，０１３号、米国特許第８，２３３，６５４号、米国特許第８，２５４，６１１号、米国特許第８，２７０，６３７号、米国特許第８，２７０，６３８号、米国特許第８，２９１，９１２号、米国特許第８，２９５，５０６号、米国特許第８，３３３，２０３号、米国特許第８，３５８，７９２号、米国特許第８，４３３，０８０号、米国特許第８，４３３，０８２号、米国特許第８，４３３，０８３号、米国特許第８，５０３，９３０号、米国特許第８，５７７，０６６号、米国特許第８，５８５，５７５号、米国特許第８，５８８，４４７号、米国特許第８，６４９，５３５号、米国特許第８，６４９，５３６号、米国特許第８，６４９，５４３号、米国特許第８，６６０，２７８号、米国特許第８，７１２，０７７号、米国特許第８，７１２，０７８号、米国特許第８，７９５，１７２号、米国特許第８，８６７，９９４号、米国特許第９，１１３，２６２号、米国特許第９，１４３，８７３号、米国特許第９，１８５，４８５号、米国特許第９，２４７，３３２号。これらの特許文献は、その全体が本明細書に開示されたものとし、いかなる目的のためにも本明細書に開示されたものとする。
音声データを口の領域に出し入れするために利用される、マウスピース１０と中継要素１２との間の無線リンク２４は、任意の数の無線データ伝送プロトコル、例えば、近距離磁気誘導（ＮＦＭＩ）、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）のような無線周波数（ＲＦ）リンク、身体伝導（ｂｏｄｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ）、または人間の聴力以上の音響信号を利用してもよい。ＮＦＭＩを利用することは、体組織を介した減衰が低減し、また、電磁遠距離場プロファイルが低減するため、一般的にＲＦよりも好ましい。無線リンクの実装にかかわらず、データは、例えばＡＥＳ−２５６または他の暗号化規格を使用してセキュリティを確保するために暗号化することができる。
マウスピース要素１０は、信号／データ（例えば、中継要素１２からの信号／データ）を受信するためのアンテナ（検知機構ともいう）を有することができる。検知機構は、マウスピース要素１０に取り付けられるか、またはマウスピース要素１０と一体的に設けることができる。検知機構により、マウスピース要素１０は有線を伴うことなくデータを好適に受信することができ、検知機構は、例えば、トランスデューサ、電極、またはアンテナとして機能することができる他の検知機構であることができる。例えば、マウスピース要素１０は、身体伝導信号（身体が検知機構であるように、例えば、身体が電極となり得るように）を介して、圧電トランスデューサに人間の聴力以上で送られる音響信号を介して、ＲＦアンテナを用いて電磁気的により、ループ／コイルアンテナを用いて磁界を介して、データを受信することができる。例えば、無線リンクにＮＦＭＩを使用することは、マウスピース１０が、図２に示すように、一体的に設けられたＮＦＭＩアンテナ／コイル３２を利用することを意味する。これは、巻線フェライトコアアンテナ、より大きなループコイル３０のようなワイドループオプション、巻線コイル（例えば、フェライトバック誘導電荷コイル）、またはＰＣＢコイルのいずれかを介して完成されてもよい。実施形態にかかわらず、設計上の考慮事項の１つは、装置の１つの面が口蓋に対して維持された状態で、右または左の上顎臼歯上に配置されても同様に動作するマウスピース要素１０の能力であり、これは、異なる使用者が歯の組織に応じて異なる側面を必要とする場合があるためである。すなわち、ＮＦＭＩコイル／アンテナ３２の配置の好みは、マウスピース１０の下端または上端に沿ったものなど、どこか対称的なものである。これに代えて、アンテナの斜めまたは垂直などの非対称的な配置が、配向に応じて、対をなすアンテナとの結合を改善するために利用されてもよい。
マウスピース要素１０における一体型マイクロフォン２０の能力は、以下でさらに詳細に説明するように、例えば、ＭＥＭＳタイプのエア・マイクロフォンまたはＰＶＤＦフィルムタイプの振動センサのいずれかで実施されてもよい。
図３Ａの部分断面図に示すように、ＭＥＭＳタイプのマイクロフォンアセンブリ４０では、口内音圧レベルが高い（例えば、〜１５０ｄＢＳＰＬまで）ため、クリッピングおよび歪みを防止するためにマイクロフォンアセンブリの一部として音声減衰が必要である。ＭＥＭＳタイプのマイクロフォンはまた、典型的には小さな空洞４２の存在を利用するので、この実施形態は、マイクロフォン４８のために形成された空洞４２への音声経路の一部として、テープまたはフィルムのような防水バリア４４およびシリコーンディスクのような減衰要素４６を含んでもよい。空洞４２は、ＭＥＭＳマイクロフォン４８への開口部またはチャネル５２を形成する第１の基板５０、例えばＰＣＢ、および空洞４２の側壁を形成するエポキシなどの材料から形成された第２の基板５４、例えばハウジング構造体によって部分的に形成されてもよい。第１の基板５０の反対側に取り付けられたフロントポートＭＥＭＳマイクロフォンは、第２の基板５４を利用して空洞の壁部を形成してもよい。図示のように、減衰要素４６は、減衰要素４６および第２の基板５４上に配置されたバリア４４とともに、第２の基板５４上に取り付けられてもよい。バリア４４が配置されるアセンブリ４０の部分は、マウスピース要素１０の外面に隣接して、例えば、使用者の口蓋に面して配置されてもよい。一体型防水バリアを含むＭＥＭＳマイクロフォンは、個別のバリア４４の使用を排除してもよく、これにより全体のサイズを低減することができる。
典型的な従来のＭＥＭＳマイクロフォンの限られたダイナミックレンジを処理するために、アセンブリ４０の一部として追加される減衰部４６は、典型的には、なお通常の音声レベルおよび低声の音声レベルを許容するように選択されてもよいが、大声で話すことまたは叫ぶことが歪められないような十分な減衰、例えば、−３０ｄＢのオーダーの減衰は、音声のクリッピングを防止するのに十分である。システムレベルをうまく妥協することで、使用者の叫び声に対応する音圧レベルの歪みやクリッピングをある程度許容することができる。これにより、ダイナミックレンジのローエンドは、ささやきレベルの音声までの軽い話し声を確実に受容するであろう。
ＭＥＭＳマイクロフォン４８のための音声ポート６４の配置は、口蓋に面するマウスピース１０の表面上に好適に配置されるが、それはこの位置が安定しており、最高の発話音レベルに曝され、望ましくない音声アーチファクトを生じさせ得る発話中の舌および頬の動きの影響を受けないためである。また、歯に面する位置での使用も可能である。口内ＭＥＭＳマイクロフォンの配置により、使用者の発話は大音量であるため、Ｓ／Ｎ比（ＳＮＲ）が大きくなることに留意する。外部のノイズ源は、使用者自身の頬および歯の組織のみならず、マイクロフォンアセンブリ４０の減衰によっても減衰される。これにより、非常に大きな外部ノイズ環境であっても、ささやきレベルまでクリアな録音音声を得ることができる。
マウスピースのマイクロフォン能力はまた、例えば、ポリフッ化ビニリデンまたはフッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）フィルム振動センサを用いて実施されてもよい。この技術は、圧電フィルム材料から出力される小信号を処理するために増幅回路を利用するとともに、ノイズを低減するのに役立つ電気的遮蔽技術を利用する。ＰＶＤＦフィルム材料は、フィルムが空気または可撓性を備えた材料で裏打ちされている限り、筐体自体の振動を拾うために、マウスピース筐体の内部セクションに配置されてもよい。ＰＶＤＦフィルムの実装の利点は、実施音量の低減、および外部環境からの実質的に良好なノイズ遮断を含むことができ、これらは、 空気ベースの音が使用者に衝突しても、使用者の口内に大きな物理的振動を与えないことによる。したがって、マイクロフォンの両実装方法により、環境騒音条件のせいで使用者が自分自身の発話を聞き取ることができない場合であっても、良好なＳＮＲを有するクリアな音声伝送を発行する能力が得られる。
マイクロフォンは、発話の開始を検知し、より高い電力の送信モードを可能にする手段を利用してもよく、これにより、発話イベント間のエネルギー使用量を低減することができる。この機能は、マイクロフォンＩＣに組み込まれるか、マウスピースの受信回路に実装されてもよい。音声検知は、時間ベースのピーク検知、信号統合／閾値、または周波数ベースのエネルギー検知を用いて達成されてもよい。
マウスピース１０は、望ましくは、上述した骨伝導音声経路を実施するために、歯の上に物理的な振動駆動を提供する。これは、１つまたは複数の歯の表面上に小さな振動を伝達するように、例えばピストン型インタフェースを有する圧電材料を使用することによって達成され得る。以前の開示では、機械的共振周波数を低減するための重みを有する単純なビーム、並びに共振周波数を低下させること、および電力をより良く歯に変換するために、装置の機械的なソースインピーダンスをさらに低下させることを再び支援するためのカンチレバー型構造体を含む、上述の本明細書に組み込まれるような、このインタフェースおよび潜在的なアーキテクチャの選択肢が詳細に記載されている。加えて、またはこれに代えて、マウスピース１０は、口のいずれかの側に配置された２つのアクチュエータ（例えば、両方とも口の左側または右側に配置されたもの、または左側に１つ配置されたものと右側に１つ配置されたもの）を有することができ、２つのアクチュエータ間のわずかなタイミングの違い／位相差によって、「３Ｄ」または「方向性」を備える音声を提供する。これにより、中継要素１２が複数のインフラストラクチャ通信装置１４に一度に接続されている場合に、異なる無線ソースからの入力音声の違いを伝えることが支援される。加えて、またはこれに代えて、マウスピース要素は、一方のアクチュエータ（例えば、第１のアクチュエータ）が口の左側に位置し、一方のアクチュエータ（例えば、第２のアクチュエータ）が口の右側に位置するように構成することができる。加えて、またはこれに代えて、マウスピース要素１０は、口の片側または両側に配置された複数のアクチュエータ（例えば、左側に配置された１つのアクチュエータおよび右側に配置された２つのアクチュエータ）を有することができる。
マウスピース要素１０は、電池源を介さずに給電することができる。例えば、マウスピース要素１０は、ライブ電力伝達手段としての磁界の振動を利用して給電することができる。例えば、マウスピース要素１０は、無線給電手段を用いて給電することができる。このようにして、マウスピース要素１０は、電池源のない「受動的な」構成要素とすることができる。これに代えて、または加えて、マウスピース要素１０は、内部電源を有することができる。これは、交換可能な電池または内蔵された充電式電池を含んでもよい。充電可能な電池を使用することにより、電池交換を可能にするための個別の防水コンパートメントを組み込むことなく、システムの密閉性と防水性を維持することができる。内蔵電池を充電する方法は、マウスピース外面の露出した金属接触ピンを介した接触充電であってもよいし、ワイヤレス誘導充電または共振充電技術を介したものであってもよい。ワイヤレス方式では、マウスピースの構成要素を完全に密閉し、漏れや流体の侵入のリスクを低減することができる。口内に装着されるように十分小型の装置に対して誘導充電を機能させるために、特定の設計面は、充電器の送信コイルとマウスピースの受信コイルとの間を非常にタイトに結合することを含んでもよい。これらのコイル間の距離は、好ましくは設計によって最小化され、熱を低減するとともに結合係数を増加させることも支援するようにフェライトシートバッキング材料が使用される。装置は、マウスピースの充電コイルと一致するとともに整列するように形成されるカスタム送信コイルが有利であるのに十分に小型である。ライブ電力伝送または誘導充電のために使用されるかどうかにかかわらず、マウスピース充電コイルは、装置の動作中にワイヤレスデータ伝送のために別途利用されてもよく、これにより、マウスピース装置内のコイルの数を低減することができる。
マウスピース要素１０の筐体自体は、好ましくは物理的に小型であるが、内部構成要素およびバッテリが使用者の潜在的な噛み込み力の下でも確実に保護されて安全であるように、非常に強力でもある。この目的のために、回路およびバッテリは、潜在的に危険な材料のすべてが、ペースメーカ・ヘッダで使用されるような生体適合性を備えた材料に完全に封入されるような構造体の一部として、例えばエポキシ５４で封入されてもよい。典型的な実施形態では、生体適合性を備えたプラスチック筐体のエポキシ充填材５４を含むであろうが、サイズをさらに低減するために、プラスチック筐体は完全に省略してもよく、エポキシ５４は、所望のコンポーネント形状の電子機器の周囲にモールド成形されてもよい。これにより、例えば、充電コイルとの間隙をタイトに制御することができ、寸法を小さくすることができる。また、これにより、エポキシモールド成形プロセスの間にコア・ピンを使用して小型のＭＥＭＳマイクロフォンの空洞４２を形成する能力が得られる。この空洞４２は、続いて、上述した音響減衰コンポーネントと一体的に設けられてもよい。トップポートまたはボトムポートのＭＥＭＳマイクロフォンをこの方法と組み合わせて使用することができる。
最後に、マウスピース要素１０は、図３Ｂに示されたマウスピース要素６０の斜視図に例示されているように、何らかのクランプおよびフィット機構を使用して、使用者の１つまたは複数の歯、例えば上の奥歯の臼歯にクランプされてもよい。これは、最良のクランプ／保持力を確保し、快適性を最適化するために、マウスピースの一部を使用者固有のものとし、彼らの歯の組織に合わせてカスタマイズすることによって行われるのが最良である。マウスピースのカスタマイズされた部分は、１つのカスタムピースとしてマウスピースアセンブリ１０に一体的に形成されてもよいし、または、ヒトへの歯科用アダプタがマウスピース電子パッケージと個別に構成されるように分離可能であってもよく、２つの部品は、全体的なマウスピースシステム要素を形成するためにともに嵌合してもよい。
図示のように、マウスピース要素６０は、例えば、口蓋に対して配置された１本以上の歯の舌側表面または頬側表面に沿って、長時間にわたって使用者の口内に目立たずに配置するように構成されたサイズを有するマイクロフォンアセンブリハウジング６２を含んでもよい。ハウジング６２は、例えば２５ｍｍの長さと、例えば１５ｍｍの高さを有し、（ハウジング６２内に含まれる）ＭＥＭＳマイクロフォン用の音声ポート６４がハウジング６２の側面に沿って形成されている。音声ポート６４は、コンポーネント６０が口内に固定されているときに、口蓋の方に面するようにハウジング６２の側面に沿って形成されてもよいが、他の変形例では、音声ポート６４は、歯（舌側表面または頬側表面のいずれか）または使用者の頬の内側表面に面するような他の位置に形成されてもよい。
いずれの場合も、ハウジング６２は、適合性確保部材６６の第１の部分、例えば歯科用アクリルをハウジングの側面に沿って取り付けてもよく、一方、適合性確保部材６６の第２の部分は、患者の基礎となる歯列に対して適合性を有するインタフェース６８を形成してもよい。これに代えて、適合性確保部材６６の第２の部分は、代わりに、様々な歯列に対して非侵襲的に位置決め可能な簡略化された構造体に形成されてもよい。１つ以上の歯の表面（例えば、歯間の近位空間内）に対して配置するための接触部７２を有するアクチュエータハウジング７０は、１つ以上の歯が配置されてもよい受承領域７８が２つの間に形成されるように、インタフェース６８に対向して配置されてもよい。
アクチュエータハウジング７０は、電子機器の少なくとも一部と、接触部７２と接触している１つ以上の歯の下面に振動伝導により聴覚信号を伝達するために受信した信号に従って振動するように構成された１つ以上のアクチュエータ（例えば、アクチュエータ１８）とを含んでもよい。アクチュエータハウジング７０および接触部７２は、接続部材７４、例えばハイポチューブを介して、ハウジング６２に対して相対的な位置に維持されてもよく、接続部材７４は、適合性確保部材６６に固定された、または別の方法で適合性確保部材６６内に取り付けられたかこれに取り付けられた埋め込み部分７６を有する。接続部材７４は、１つまたは複数の歯である使用者の歯列が受承領域７８内に配置されると、アクチュエータハウジング７０およびアセンブリハウジング６２が、アセンブリ６０の固定の間、一時的に互いに離れて撓むことが可能となるのに十分に可撓性を備えてもよい。
それでも、好適に配置されると、アクチュエータハウジング７０および接触部７２は、例えば、アセンブリ６０と使用者の１つまたは複数の歯の表面との間の干渉嵌合により、１つまたは複数の歯に対してクランプまたは他の方法で固定された状態になり得る。接続部材７４は、例えば、１つまたは複数の歯の咬合面がアセンブリ６０によって自由で妨害されないままであるように、最後に位置決めされた大臼歯（すなわち、第３大臼歯）の遠位側表面（すなわち、中位表面の反対側）の周囲に近位側に延びるように位置決めされてもよい。
マイクロフォンは、発信音声伝送のために使用者の音声を捕捉するように構成することができ、着信音声伝送のために使用者の音声を捕捉するように構成することができ（例、これは、例えば、使用者が他の人と意思伝達しているとき、またはコンピュータと通信しているときに、使用者が自分の音声をよりクリアに聞き取ることができるように、高ノイズ環境において有用である）、またはその両者に構成可能である。１つまたは複数のアクチュエータ（例えば、１乃至１０、またはそれ以上のアクチュエータであって、この範囲内におけるアクチュエータの１つの増分ごとを含む（例えば、１つのアクチュエータ、２つのアクチュエータ、１０のアクチュエータ））は、骨伝導を介した着信音声伝送（骨伝導を介した着信音伝送とも呼ぶ）を使用者に提供するために、１つまたは複数の歯に対して振動するように構成することができる。例えば、１つまたは複数のアクチュエータは、音声、非音声（例えば、１つまたは複数の音、１つまたは複数の通知音）、またはその両者のタイプの音声を使用者に提供するために、１つまたは複数の歯に対して振動するように構成することができる。マウスピース要素は、半二重通信、全二重通信、またはその両者のタイプの通信を提供することができる。
マウスピース要素は、１つまたは複数のマウスピース要素部分、例えば、マウスピース要素第１部分とマウスピース要素第２部分とを有することができる。例えば、マウスピース要素は、マウスピース要素第１部分（例、ハウジング６２、ハウジング７０）とマウスピース要素第２部分（例、ハウジング６２、ハウジング７０）とを有することができる。マウスピース要素第１部分は、１つまたは複数のマイクロフォン、１つまたは複数のアクチュエータ、またはその両者を有することができる。マウスピース要素第２部分は、１つまたは複数のマイクロフォン、１つまたは複数のアクチュエータ、またはその両者を有することができる。マウスピース要素第１部分およびマウスピース要素第２部分は、マウスピース要素が１つまたは複数の歯に固定されたときに、１つまたは複数の歯の対向する両側に位置するように構成することができる。マウスピース要素第１部分およびマウスピース要素第２部分のうちの少なくともいずれか一方は、マウスピース要素が１つまたは複数の歯に固定されたときに、１つまたは複数の歯に接触するように構成することができる。例えば、アクチュエータを有するマウスピース要素部分は、マウスピース要素部分が１つまたは複数の歯に固定されたときに１つまたは複数の歯に接触するように構成することができる。別例として、マウスピース要素が１つまたは複数の歯に固定されている場合に、マイクロフォンを有するマウスピース要素部分は、使用者の口蓋に接触するように構成することができ、アクチュエータを有するマウスピース要素部分は、使用者の頬の内面に接触するように構成することができ、またはその逆も可能である。マウスピース要素が１つまたは複数の歯に固定されている場合に、アクチュエータを有するマウスピース要素部分は、１つまたは複数の歯の頬側にあり、マイクロフォンを有するマウスピース要素部分は、１つまたは複数の歯の舌側にあることができる。また、マウスピース要素が１つまたは複数の歯に固定されている場合には、アクチュエータを有するマウスピース要素部分は１つまたは複数の歯の舌側にあり、マイクロフォンを有するマウスピース要素部分が１つまたは複数の歯の頬側にあることができる。マウスピース要素第１部分は、隣接する２本の歯の間の近位空間に適合するように構成された歯接触部分を有することができる。マウスピース要素第２部分は、隣接する２本の歯の間の近位空間に適合するように構成された歯接触部分を有することができる。マウスピース要素第１部分は、コネクタを介してマウスピース要素第２部分に結合することができる。コネクタは、マウスピース要素が１つまたは複数の歯に固定されたときに、１つまたは複数の歯の最後尾の歯の周囲に部分的にまたは全体的に延びることができる。
マウスピース要素は、マウスピース要素第１形態と、マウスピース要素第２形態とを有することができる。マウスピース要素が装着可能な使用者の１つまたは複数の歯は、使用者の歯列の左側にあっても、使用者の歯列の右側にあっても、その両側にあってもよい。マウスピース要素がマウスピース要素第１形態にあるときに、マウスピース要素は、使用者の歯列の左側、使用者の歯列の右側、またはその両側にある１つまたは複数の歯に固定可能である。マウスピース要素がマウスピース要素第２形態にあるときに、マウスピース要素は、使用者の歯列の右側、使用者の歯列の左側、またはその両側にある１つまたは複数の歯に固定可能である。マウスピース要素は、使用者の１つまたは複数の歯に干渉嵌合で固定することができる。マウスピース要素が１つまたは複数の歯に固定されているときに、１つまたは複数の歯の咬合面は、マウスピース要素によって妨げられない状態を保持できる。
マウスピース要素は、ハウジングを有することができる。ハウジングは、ハウジング第１部分とハウジング第２部分とを有することができる。ハウジング第１部分は、１つまたは複数のマイクロフォン、１つまたは複数のアクチュエータ、またはその両者を有することができる。ハウジング第２部分は、１つまたは複数のマイクロフォン、１つまたは複数のアクチュエータ、またはその両者を有することができる。ハウジング第１部分およびハウジング第２部分は、ハウジングが１つまたは複数の歯に固定されているときに、１つまたは複数の歯の対向する両側に位置するように構成され得る。ハウジング第１部分およびハウジング第２部分のうちの少なくともいずれか一方は、ハウジングが１つまたは複数の歯に固定されているときに、１つまたは複数の歯に接触するように構成され得る。例えば、アクチュエータを有するハウジング部分は、ハウジングが１つまたは複数の歯に固定されているときに、１つまたは複数の歯に接触するように構成され得る。別例として、ハウジングが１つまたは複数の歯に固定されているときに、マイクロフォンを有するハウジング部分は、使用者の口蓋に接触するように構成することができ、アクチュエータを有するハウジング部分は、使用者の頬の内面に接触するように構成することができ、またはその逆も可能である。ハウジングが１つまたは複数の歯に固定されている場合に、アクチュエータを有するハウジング部分は、１つまたは複数の歯の頬側にあり、マイクロフォンを有するハウジング部分は、１つまたは複数の歯の舌側にあることができる。ハウジングが１つまたは複数の歯に固定されている場合に、アクチュエータを有するハウジング部分は、１つまたは複数の歯の舌側にあり、マイクロフォンを有するハウジング部分は、１つまたは複数の歯の頬側にあることができる。ハウジング第１部分は、隣接する２本の歯の間の近位空間に適合するように構成された歯接触部分を有することができる。ハウジング第２部分は、隣接する２本の歯の間の近位空間に適合するように構成された歯接触部分を有することができる。ハウジング第１部分は、コネクタを介してハウジング第２部分に結合することができる。コネクタは、ハウジングが１つまたは複数の歯に固定されているときに、１つまたは複数の歯の後方最後尾の歯の周囲に部分的にまたは全体的に延びることができる。
ハウジングは、ハウジング第１形態とハウジング第２形態とを有することができる。ハウジングが固定可能な使用者の１つまたは複数の歯は、使用者の歯列の左側、使用者の歯列の右側、またはその両側にあることができる。ハウジングがハウジング第１形態にあるときに、ハウジングは、使用者の歯列の左側、使用者の歯列の右側、またはその両側の１つまたは複数の歯に固定可能である。ハウジングがハウジング第２形態にあるときに、ハウジングは、使用者の歯列の右側、使用者の歯列の左側、またはその両側の１つまたは複数の歯に固定可能である。また、ハウジングは、使用者の１つまたは複数の歯に干渉嵌合で固定可能である。ハウジングが１つまたは複数の歯に固定されているときに、１つまたは複数の歯の咬合面は、ハウジングによって妨げられない状態を保持できる。
１つ以上のアクチュエータは、振動を送出するように、振動を受信するように、またはその両者を行うように構成することができる。
中継要素
中継要素
通信システム８０の第２の構成要素は、図４Ａの例示的な図面に示すように、通信システムの中継要素１２が、インフラストラクチャ通信装置１４（例えば、携帯電話、トランシーバ・ラジオ、インターホン装置など）とマウスピース要素１０との間のインタフェースとして機能する中継要素を含んでもよい。中継要素１２は、インフラストラクチャ通信装置で利用可能な音声を、マウスピース要素１０によって期待される無線信号に変換してもよく、またその逆も同様である。
マウスピース要素１０と中継要素１２との間で選択される無線リンクタイプに応じて、マウスピース要素１０と中継要素１２との間の可能な無線リンク８４は、例えば、近距離磁気誘導（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ）ＮＦＭＩ、身体伝導／体ネットワーク、これらの組み合わせ、またはＢｌｕｅｔｏｏｏｔｈ（登録商標）のようなＲＦを含むことができる。１つのリンクタイプは、体組織を介して比較的少ない減衰を享受し、また、低ＲＦプロファイルのために低い電磁伝搬を有するＮＦＭＩである。この実施形態では、中継要素１２は、通信システムに組み込まれてもよい誘導コイルコンポーネントを組み込む。一変形例として、例えばネックループまたはパッチアンテナとして構成されたアンテナ８２を組み込んでもよい。上述の図２に示すように、マウスピースアンテナ／コイルに関連した磁力線の方向は、中継要素ＮＦＭＩアンテナ８２の位置を決定する際に考慮されてもよい。例えば、ネックループ形態は、首の周囲にループを締め付けるためのボロ型（ｂｏｌｏ−ｔｙｐｅ）のシンチ機構（ｃｉｎｃｈｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を使用してもよく、さらに、マウスピース要素１０により堅固に結合することができ、より堅牢な無線リンクを得られる、例えば、前傾から頭部に向かってよりまっすぐ上に向かうように磁力線の方向を変えるという利点を有する。ループはまた、使用者Ｕの頭部の周囲に装着されてもよく、この観点から有益であるであろう。そのようなループは、任意の数の頭部装着アクセサリ、例えば、ヘルメット、帽子などに組み込まれてもよい。ネックループはまた、例えば、安全目的のための離脱可能なコネクタ要素を組み込んでもよい。
配置にかかわらず、アンテナ８２のより高いＱ（品質係数）を維持するために、アンテナ線８２と人体との間に確実にある程度の離間（数ミリの離間であっても）があるようにすることが有利である。いくつかの変形例では、パッチコイルは様々な箇所に装着されてもよいが、最適な電界線位置を確保するためには、首の背部または後頭部が最もよく機能するであろう。ＮＦＭＩが固定周波数で使用される場合、複数の通信システムが近接して装着されているときの使用者間干渉を回避するために、磁場強度を低減してもよい。そうでなければ、帯域幅を時間的に共有したり、専用の周波数チャネルを利用したりすることが行われてもよい。例えば、１つの中継要素は、ネットワークマネージャとして使用され、近接している複数の使用者によって装着される異なる装置間でデータを転送するために、時間領域多重アクセス（ＴＤＭＡ）プロトコルを使用してもよい。別例として、１つの中継要素は、近隣システムからの干渉が検知されたときに、別の開放周波数への移行をマウスピースと調整してもよい。
マウスピース要素１０への無線リンク８４は、安全な通信を確保するために、例えばＡＥＳ−２５６または別の選択された暗号化アルゴリズムを使用して暗号化されてもよい。固有の暗号化キー交換が必要な場合、これは、マウスピース要素１０と所望の中継要素１２との間で、使用に先立って、ＮＦＣ、ＮＦＭＩ、または他の近接ベースの方法を介した交換によって達成されてもよい。
中継要素１２の物理的な実施形態は、マウスピース要素１０と通信するための無線リンクアンテナを取り付けた個別の電子筐体であってもよいが、他の変形例では、中継要素１２がインフラストラクチャ通信装置１４と物理的に嵌合および／または一体的に設けられてもよい（以下でさらに詳細に説明する）。中継要素１２がインフラストラクチャ通信装置１４から物理的に分離された装置である場合、中継要素１２とインフラストラクチャ通信装置１４との間にリンク８６（有線または無線のいずれか）が確立されてもよい。両装置は使用者の体外にあるであろうから、このリンクの実施形態には制限が少なく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのプロトコルや他のＲＦ通信を使用してもよい。
図４Ｂに図示された通信システム９０の変形例では、中継要素９４は、単一の一体的に形成されたインフラストラクチャ通信装置９２がマウスピース要素１０と無線通信９８を行うために使用されるように、インフラストラクチャ要素９６に一体的に形成されてもよく、例えば、直接一体的に設けられてもよく、携帯電話ケースなどのケースまたはハウジングに一体的に設けられてもよい。
中継要素１２の特定の選択された配置および実装にかかわらず、システムレベルから、中継要素１２は、マウスピース要素１０における消費電力を最小化するために、デジタル信号処理（ＤＳＰ）を実装するための１つまたは複数のプロセッサを組み込んでもよい。半二重システムの場合、ＤＳＰは、フィードバックの問題がないので重要ではないが、電力を節減するために基本的なフィルタリングさえもこの時点で行われてもよい。
さらに、中継要素１２は、使用者Ｕがシステムの設定およびモード、例えば、半二重音声通信および全二重通信のうちの少なくともいずれか一方のための（または半二重通信と全二重通信とを切り替えるための）プッシュ・ツー・トーク（ＰＴＴ）ボタン、受信音量制御などとインタフェースすることを可能にする１つ以上のユーザ・インタフェース要素を組み込んでもよい。これらの制御は、中継要素１２の物理的な実施形態に一体的に設けられてもよいし、あるいは、Ｂｌｕｅｔｏｏｏｔｈ（登録商標）（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｏｔｈ（登録商標）低エネルギー（ＢＬＥ））、他のＲＦリンク、ＮＦＭＩリンク、あるいは単に有線接続などの新たなデータリンクを有する個別のリモコンに分離されてもよい。中継要素１２とリモコンとを接続するＮＦＭＩリンクは、望ましくは水中でのより良い性能を可能にすることができる。ＮＦＭＩリンクがマウスピース要素１０および中継要素１２の両者で使用される場合、マウスピースおよび中継要素のＮＦＭＩリンクは、それぞれが互いに異なる周波数で動作することができ、または、それぞれのためのＮＦＭＩリンクは、異なる周波数が必要とされないように、互いに時間共有／調整されることができる。無線リモコンの場合、実装は、容易に隠すためにポケットに装着される、例えばキーフォブに物理的に類似したものであってもよい。より高度な装置は、システムの状態情報を提供することも可能である。スマートウォッチに送信される情報は、これを実現するための一方法である。
中継要素１２は、インフラストラクチャ通信装置（利用可能な場合）から直接電力を得てもよいし、バッテリ駆動であって、バッテリの交換または再充電のいずれかを必要とするものであってもよい。小型化の理由から、一体型の充電式バッテリが実装されてもよい。装置を再充電するために、一変形例では、動作中に典型的にアクセスできない再充電コンタクトピンにアクセスするために、ＮＦＭＩネックループの分離式要素を利用してもよい。節電のために、携帯電話などの全二重インフラストラクチャ上に半二重システムを実装する場合、音声レベルセンサを使用して、システムがアイドルモード（音声を積極的に送受信しない）に移行できるときにシステムに通知することができる。
インフラストラクチャ通信装置
インフラストラクチャ通信装置
上述したように、説明した通信システムは、携帯電話、無線機、インカム装置等の他のインフラストラクチャ通信装置とのインタフェースとして使用されてもよい。中継要素１２への有線接続では、音声イン／アウト信号が利用可能であってもよく、一方で、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）低エネルギー（ＢＬＥ）、他のＲＦリンク、またはＮＦＭＩリンクなどの無線リンクもまた、双方向の音声データを使用して中継要素１２とインフラストラクチャ通信装置１４との間を往復するための一選択肢である。ＮＦＭＩリンクは、好適には、水中使用を可能にすることができる。ＮＦＭＩリンクが中継要素１２およびインフラストラクチャ通信装置１４の両者で使用される場合に、中継要素およびインフラストラクチャ通信装置のＮＦＭＩリンクは、それぞれが互いに異なる周波数で動作することができ、または、それぞれのためのＮＦＭＩリンクは、異なる周波数が必要とされないように、互いに時間共有／調整されることができる。装置が音声活性化コマンドをサポートしている場合、これらは、上述した通信システム要素を介して音声を使用して作動されてもよい。
加えて、かつ／または任意により、中継要素１２は、同じ使用者によって同時に装着される２つ以上の個別のインフラストラクチャ通信装置（例えば、戦術運用で使用される、２つの異なるチームへの２つの無線機など）へのリンクが設けられるように実装されてもよい。着信音声は、典型的には、現在の二重通信システムにおいて、ヘッドセットの右耳または左耳のいずれかに音声を駆動することによって指定される。マウスピース（例えば、単一のマウスピース）を備えるシステムでは、どの装置が着信音声のソースであるかを使用者に警告するために、事前音声通知が使用されてもよい。マウスピースが口の右側と左側の両者に歯の駆動接点を含む場合、音声は、知覚された音声が右側または左側から来ているように、これらの駆動接点に位相化されてもよい。
イヤピース要素
イヤピース要素
システムは、任意に、イヤピース要素１００を含むことができる。例えば、図５は、双方向通信システムが、１つまたは複数のイヤピース要素１００（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０、あるいはそれ以上のイヤピース要素１００）を有することができることを例示する。２つ以上のイヤピース要素１００が使用される場合、これらは、１つまたは２つの主イヤピース要素１００に対する予備または交換用のイヤピース要素１００として構成され、使用されることができる。また、イヤピース要素１００は、全体を通してイヤピース要素１００と呼ばれる。システムは、左のイヤピース要素１００ａおよび右のイヤピース要素１００ｂのうちの少なくともいずれか一方を有することができる。別例として、システムは、１つまたは複数の左のイヤピース要素１００ａ（例えば、１、２、３、４、または５、あるいはそれ以上の左のイヤピース要素１００ａ）を有することができ、かつ／または１つまたは複数の右のイヤピース要素１００ｂ（例えば １、２、３、４、または５、あるいはそれ以上の右のイヤピース要素１００ｂ）を有することができ、ここで、各側の第１のイヤピース１００ａまたは１００ｂを超える数の左のイヤピースおよび／または右のイヤピース１００、すなわち、第２、第３、第４、および第５の左のイヤピースおよび／または右のイヤピース１００は、第１および／または第２のイヤピース要素１００ａ、１００ｂのための予備または交換用のイヤピース１００であり得る。各イヤピース要素１００は、通信装置として構成することができる。各イヤピース要素１００は、一方向または双方向通信が可能である。システムは、半二重および／または全二重通信を提供することができる。各イヤピース要素１００は、組み立てられたときにイヤピース要素１００を構成する複数のサブ要素のアセンブリであり得る。
複数（例えば、２以上）のイヤピース要素１００を有することにより、好適に通信の冗長性が得られる。イヤピース要素１００が使用中に誤動作するか、または破壊された場合、使用者は、最小限の遅延で完全に機能するイヤピース要素１００を迅速に着用することができ、かつ／または他方の耳にある他方の機能するイヤピース要素１００に頼ることができる。各イヤピース要素１００は、例えば、アナログ変動のためのベースバンド音声として振る舞い、またはより高い周波数を変調し、デジタル的にも動作するように、１つまたは複数の周波数で音を送信および／または受信するように構成された１つまたは複数の通信チャネルを有することができる。左のイヤピース要素１００ａおよび右のイヤピース要素１００ｂは、互いに相対的に同じか異なる周波数チャネルを有することができる。
各イヤピース要素１００は、使用者の耳に着脱自在に係合可能である。例えば、イヤピース要素１００は、使用者の両耳の上にまたは使用者の両耳に対して一時的に固定されるように構成することができる。イヤピース要素１００のうちの１つ以上は、耳内に、例えば、外耳道の少なくとも一部に、部分的にまたは完全に適合するように構成することができる。例えば、イヤピース要素１００は、外耳道の長さ約１％から約１００％まで、例えば、約２５％、約３３％、約５０％、約６７％、約７５％、または約１００％まで、外耳道の全長または半分の長さに延びることができる。イヤピース要素１００のうちの１つ以上は、耳の上または後部、例えば、外耳の少なくとも一部の上に部分的にまたは完全に適合するように構成され得る。例えば、イヤピース要素１００は、外耳の表面の約１％から約１００％、例えば、約２５％、約３３％、約５０％、約６７％、約７５％、または約１００％まで、外耳の表面に延びることができる。このようにして、各イヤピース要素１００は、インイヤ型イヤピース要素および／またはオーバーイヤ型イヤピース要素および／またはイヤ後部型イヤピース要素であり得る。また、各イヤピース要素１００は、互いに同じ構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。例えば、左のイヤピース要素１００ａおよび右のイヤピース要素１００ｂは、両者とも、インイヤ型イヤピース要素および／またはオーバーイヤ型イヤピース要素および／またはイヤ後部型イヤピース要素であり得る。別例として、左のイヤピース要素１００ａは、インイヤ型イヤピース要素とすることができ、右のイヤピース要素１００ｂは、オーバーイヤ型イヤピース要素またはイヤ後部型イヤピース要素とすることができ、またはその逆も可能である。
各イヤピース要素１００は、左耳、右耳、および／または両耳（個別にまたは共に）に適合するように構成することができる。イヤピース要素１００は、フォーミー（ｆｏａｍｉｅｓ）であることができ、ティアード形状を有することができ、テーパ形状を有することができ、カスタムインイヤーインサートであることができ、イヤーカップであることができ、またはそれらの任意の組み合わせであることができる。イヤピース要素１００は、音を受信することができ、受信するように調整されることができ、かつ／または受信するように構成されることができる。例えば、フォーミー（および他の材料のみのイヤピース）は、音を受信することが可能であり、受信するように調整され、かつ／または受信するように構成され得る。イヤピース要素１００は、発泡体、シリコーン、アクリル、ビニル、ゴム、プラスチック、またはそれらの任意の組み合わせから形成され得る。イヤピース要素１００の１つ以上の部分は、圧縮可能であり、かつ／またはイヤピース要素１００の１つ以上の部分は、非圧縮性であり得る。例えば、イヤピース要素１００内の電子部品は、非圧縮性であり得、電子部品を包囲する材料（複数可）は、圧縮性および／または非圧縮性であり得る。イヤピース要素１００は、１つまたは複数のノイズ低減フランジ、例えば、１乃至１０のノイズ低減フランジ（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０、あるいはそれ以上のノイズ低減フランジ）を有することができる。イヤピース要素１００は、通気性を有するものであってもよいし、非通気性を有するものであってもよい。通気されたイヤピース要素１００の１つ以上の通気口は、調整可能な形状または固定された形状を有する通気口および通路のうちの少なくともいずれか一方を有することができる（例えば、通気口および通路のうちの少なくともいずれか一方の大きさを増減することができる）。イヤピース要素１００は、使い捨てまたは再利用可能であり得る。イヤピース要素１００は、電池駆動かつ／または無線駆動であり得る。イヤピース要素１００は、充電可能な電源を有することができる。充電可能な電源は、無線充電することができ、または充電源との直接接触を介して充電することができる。コネクタは、２つ以上のイヤピース要素１００をともに接続することができる。コネクタは、電気的コネクタ（例えば、絶縁電線）または非電気的コネクタ（例えば、コード、紐など）であり得る。
イヤピース要素１００は、任意に、環境、使用者（例、片耳または両耳）、システムの１つまたは複数のコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせと通信するように構成することができる。イヤピース要素１００は、音を表す電子信号（電子音信号、音信号、音声信号、またはその変種とも呼ぶ）および音のうちの少なくともいずれか一方を送受信するように構成することができる。例えば、イヤピース要素１００は、環境との間、マウスピース要素１０との間、中継要素１２との間、またはそれらの任意の組み合わせとの間で、通信（例えば、音波および音声信号のうちの少なくともいずれか一方）を送受信するように構成することができる。例えば、イヤピース要素１００は、環境および中継要素１２から音声信号を受信し、続いてこれらの受信した信号を外耳道に送信することができる。このようにして、イヤピース要素１００は、イヤピース要素１００が、着信音声を提供することができるが、発信通信を提供しないような一方通行の通信コンポーネントであり得る。例えば、図５は、イヤピース要素１００が、環境からの外部音１０２（環境音または環境ノイズとも呼ぶ）を受信するように、マウスピース要素１０から音声信号を受信するように、中継要素１２から音声信号を受信するように、またはそれらの任意の組み合わせを行うように構成することができることを例示する。イヤピース要素１００が受信する音および電子音信号のうちの少なくともいずれか一方は、総称して着信音と呼ばれる。イヤピース要素１００は、音声、非音声（例えば、１つまたは複数の音、１つまたは複数の通知音）、またはその両者のタイプの音声を使用者に提供することができる。
図５は、各イヤピース要素１００が、１つ以上のイヤピース・マイクロフォン１０４および１つ以上のイヤピース・スピーカ１０６のうちの少なくともいずれか一方を有することができることをさらに例示している。１つ以上のマイクロフォン１０４は、それぞれ、環境音１０２をピックアップするように構成され得る。ピックアップされた環境音１０２は、処理されているか否か、および／または最初に（または全く）電子信号に変換されているか否かにかかわらず、使用者に伝達され得る。１つ以上のスピーカ１０６の各々は、イヤピース・マイクロフォン１０４から受信した音を発するように、マウスピース要素１０から受信した音声信号に対応する音を発するように、中継要素１２から受信した音声信号に対応する音を発するように、環境音１０２をキャンセルするように、またはそれらの任意の組み合わせを行うように構成することができる。
図５は、各イヤピース要素１００が、イヤピース・トランシーバ１０８のような送信機および受信機のうちの少なくともいずれか一方を有することができることをさらに例示している。イヤピース・トランシーバ１０８により、イヤピース要素１００は、マウスピース要素１０および中継要素１２のうちの少なくともいずれか一方と無線通信状態とされ得る。イヤピース・トランシーバ１０８により、イヤピース要素１００は、マウスピース要素１０および中継要素１２のうちの少なくともいずれか一方から、かつ／またはマウスピース要素１０および中継要素１２のうちの少なくともいずれか一方に、音声データを送受信可能となる。これに代えて、または加えて、イヤピース要素１００は、中継要素１２と有線通信状態にあり得る。
図５は、システムが、イヤピース要素１００と中継要素１２との間にデータリンク２８（有線または無線）を有することができることをさらに例示する（データリンク２８は、中継要素データリンク２８、通信リンク２８、またはその変種とも呼ぶ）。例えば、データリンク２８（有線または無線）は、イヤピース要素１００と中継要素１２のアンテナ／コイルとの間に確立することができる。データリンク２８は、イヤピース要素１００を中継要素１２に電気的に接続することができる。データリンク２８（有線または無線）は、中継要素１２へ、かつ／または中継要素１２から音声データを得るために使用することができる。音声信号は、データリンク２８を介して送信可能である。制御信号１６は、データリンク２８を介して送信可能である。例えば、システムは、入力音声が存在するときに環境音声レベルを下げることができる制御信号１６を生成することができる。制御信号１６は、１つ以上の制御に関連付けることができる。制御は、トグルされるか、または他の方法で制御されると、１つ以上の制御信号１６を生成することができる。システムは、１つ以上のデータリンク２８、例えば、１、２、またはそれ以上のデータリンク２８を有することができる。例えば、システムは、第１のイヤピース要素１００ａと中継要素１２との間の第１のデータリンク２８ａ（有線または無線）と、第２のイヤピース要素１００ｂと中継要素１２との間の第２のデータリンク２８ｂ（有線または無線）とを有することができる。第１のイヤピース要素１００ａおよび第２のイヤピース要素１００ｂは、それぞれ左および右のイヤピース要素であり得、第１のデータリンク２８ａおよび第２のデータリンク２８ｂは、それぞれ左および右のデータリンクであり得る。別例として、システムは、左のイヤピース要素１００ａおよび右のイヤピース要素１００ｂと中継要素１２との間に単一のデータリンク２８（有線または無線）を有することができる。
図５は、システムが、イヤピース要素１００とマウスピース要素１０との間にデータリンク１１０を有することができることを例示する（データリンク１１０は、マウスピースデータリンク１１０、通信リンク１１０、またはその変種とも呼ぶ）。データリンク１１０は、無線データリンクであり得る。例えば、データリンク１１０は、イヤピース要素１００とマウスピース要素１０の１つ以上のコイル３２との間に確立することができる。データリンク１１０は、イヤピース要素１００とマウスピース要素１０とを電気的に接続することができる。データリンク１１０は、マウスピース要素１０へ、かつ／またはマウスピース要素１０から音声データを取得するために使用することができる。音声信号は、データリンク１１０を介して送信可能である。制御信号１６は、データリンク１１０を介して、かつ／またはデータリンク１１１を介して送信可能である。例えば、制御信号１６は、図５に示すように、データリンク１１０を介して、かつ／またはデータリンク１１０と通信する個別のデータリンク１１１を介して、イヤピース要素１００と直接インタフェースすることができる。システムは、例えば、１、２、またはそれ以上のデータリンク１１０を有することができる。例えば、システムは、第１のイヤピース要素１００ａとマウスピース要素１０との間の第１のデータリンク１１０ａと、第２のイヤピース要素１００ｂとマウスピース要素１０との間の第２のデータリンク１１０ｂとを有することができる。第１のイヤピース要素１００ａおよび第２のイヤピース要素１００ｂは、それぞれ左および右のイヤピースであり得、第１のデータリンク１１０ａおよび第２のデータリンク１１０ｂは、それぞれ左および右のデータリンクであり得る。別例として、システムは、左のイヤピース要素１００ａおよび右のイヤピース要素１００ｂとマウスピース要素１０との間に単一のデータリンク１１０を有することができる。
図５は、システムが、１つ以上の中継要素データリンク２８（例えば、第１の中継要素データリンク２８ａおよび第２の中継要素データリンク２８ｂ；左の中継要素データリンク２８ａおよび右の中継要素データリンク２８ｂ）および／または１つ以上のマウスピース要素データリンク１１０（例えば、第１のマウスピース要素データリンク１１０ａおよび第２のマウスピース要素データリンク１１０ｂ；左のマウスピース要素データリンク１１０ａおよび右のマウスピース要素データリンク１１０ｂ）を有し得ることを例示している。
図５は、システム制御部１６が、データリンク２８（有線または無線）を介して中継要素１２とインタフェースすることができることを例示している。例えば、システム制御部１６は、図５に示すように、データリンク２８と直接、かつ／またはデータリンク２８と通信する個別のデータリンク２９を介してインタフェースすることができる。加えて、またはこれに代えて、システム制御部１６は、データリンク１１０を介してマウスピース要素１０とインタフェースすることができる。システム制御部１６は、イヤピース要素１００、マウスピース要素１０、中継要素１２、またはそれらの任意の組み合わせに電気的にリンクされ得る。例えば、図５は、システム制御部１６が、中継要素１２およびイヤピース要素１００と通信可能であることを例示している。
イヤピース要素１００と中継要素１２との間の通信リンク２８は、任意の数の無線データ伝送プロトコル、例えば、ＮＦＭＩ（デジタルおよびアナログのうちの少なくともいずれか一方であり、アナログは、例えば、変調された音声またはベースバンド音声（例えば、テレコイル）のいずれかである）、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）のようなＲＦ、身体伝導、他の無線プラットフォーム（例えば、ＢＴ（登録商標）、ＢＬＥ（登録商標）、カスタムＩＳＭバンド）、またはそれらの任意の組み合わせを利用することができる。例えば、イヤピース要素１００は、アナログＮＦＭＩを使用して、中継要素１２および中継要素１２のアンテナ／コイルのうちの少なくともいずれか一方との間で音声通信を無線で送受信するように構成することができる。アナログＮＦＭＩプロトコルは、ベース音声帯域および誘導結合信号を利用することができる。別例として、イヤピース要素１００は、デジタルＮＦＭＩを使用してマウスピース要素１０との間の音声通信を無線で送受信するように構成することができる。アナログＮＦＭＩと比較して、デジタルＮＦＭＩにより、より良好な音声制御および暗号化が可能となる。通信リンク２８のデジタル実装では、イヤピース要素１００と中継要素１２との間で通信されるデータ（例、音声データ）は、例えば、ＡＥＳ−２５６または他の暗号化規格を使用してセキュリティを確保するために暗号化することができる。
イヤピース要素１００とマウスピース要素１０との間の通信リンク１１０は、例えば、ＮＦＭＩ（デジタルおよびアナログのうちの少なくともいずれか一方）、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）のようなＲＦ、身体伝導、他の無線プラットフォーム（例えば、ＢＴ（登録商標）、ＢＬＥ（登録商標）、カスタムＩＳＭバンド）、またはそれらの任意の組み合わせなど、任意の数の無線データ伝送プロトコルを利用することができる。例えば、イヤピース要素１００は、アナログＮＦＭＩを使用して（例えば、高感度でノイズのない回路を使用して）マウスピース要素１０との間の音声通信を無線で送受信するように構成することができる。アナログＮＦＭＩプロトコルは、ベース音声帯域および誘導結合信号を利用することができる。別例として、イヤピース要素１００は、デジタルＮＦＭＩを使用してマウスピース要素１０との間の音声通信を無線で送受信するように構成することができる。アナログＮＦＭＩと比較して、デジタルＮＦＭＩにより、より良好な音声制御および暗号化が可能となる。通信リンク１１０のデジタル実装では、イヤピース要素１００とマウスピース要素１０との間で通信されるデータ（例、音声データ）は、例えば、ＡＥＳ−２５６または他の暗号化規格を使用してセキュリティを確保するために暗号化することができる。
１つまたは複数のイヤピース要素１００は、中継要素１２、中継要素１２のアンテナ／コイル、マウスピース要素１０、マウスピースコイル（複数可）３２、またはそれらの任意の組み合わせとの無線通信のためのアナログおよびデジタルＮＦＭＩで構成することができる。これにより、機器の誤動作時に通信の冗長性を好適に得られる。デジタルＮＦＭＩはデフォルトの無線通信プロトコルとすることができ、アナログＮＦＭＩは予備の無線通信プロトコルとすることができ、またはその逆も可能である。アナログＮＦＭＩおよびデジタルＮＦＭＩ通信リンクは、同時にまたは個別にアクティブ化および非アクティブ化のうちの少なくともいずれか一方を行うことができる。例えば、アナログＮＦＭＩリンクは、デジタルＮＦＭＩリンクがオフになっているとき、機能していないとき、または閾値エラーレートよりも大きいエラーレートを有するとき、またはその逆の場合にのみアクティブ化されるように構成することができる。加えて、またはこれに代えて、アナログＮＦＭＩ通信リンクおよびデジタルＮＦＭＩ通信リンクが同時にアクティブ化されている場合、イヤピース要素１００は、デジタルＮＦＭＩリンクがオフになっている場合、機能していない場合、または閾値エラーレートよりも大きいエラーレートを有する場合、またはその逆の場合を除き、アナログＮＦＭＩではなく、デジタルＮＦＭＩを使用して、中継要素１２、中継要素１２のアンテナ／コイル、マウスピース要素１０、マウスピースコイル（複数可）３２、またはそれらの任意の組み合わせと無線で通信するように構成することができる。使用者は、アナログＮＦＭＩプロトコルとデジタルＮＦＭＩプロトコルとの間で手動でトグルすることができ、かつ／またはシステムは、例えば、通信が劣化したことを検知したときに、アナログＮＦＭＩプロトコルとデジタルＮＦＭＩプロトコルとの間で自動的にトグルすることができる。
左のイヤピース要素１００ａは、アナログＮＦＭＩを使用して、中継要素１２、中継要素１２のアンテナ／コイル、マウスピース要素１０、マウスピースコイル（複数可）３２、またはそれらの任意の組み合わせと無線通信するように構成することができ、右のイヤピース要素１００ｂは、デジタルＮＦＭＩを使用して、中継要素１２、中継要素１２のアンテナ／コイル、マウスピース要素１０、マウスピースコイル（複数可）３２、またはそれらの任意の組み合わせと無線通信するように構成することができ、またはその逆も可能である。
左のイヤピース要素１００ａは、中継要素１２および中継要素１２のアンテナ／コイルのうちの少なくともいずれか一方と有線通信するように構成することができ、右のイヤピース要素１００ｂは、ＮＦＭＩ（デジタルおよびアナログのうちの少なくともいずれか一方）を使用して、中継要素１２、中継要素１２のアンテナ／コイル、マウスピース要素１０、マウスピースコイル（複数可）３２、またはそれらの任意の組み合わせと無線通信するように構成することができ、またはその逆も可能である。左のイヤピース要素１００ａおよび右のイヤピース要素１００ｂは、中継要素１２および中継要素１２のアンテナ／コイルのうちの少なくともいずれか一方と有線通信するように構成することができる。
イヤピース要素１００は、パッシブおよび／またはアクティブノイズ保護（聴覚保護とも呼ぶ）を提供することができる。パッシブノイズ保護は、電源を使用しない音響低減である。アクティブノイズ保護は、電源を使用する音響低減である。イヤピース要素１００は、１つ以上のパッシブ聴覚保護（例えば、騒音抑制）材料、例えば、音響減衰材料、吸音材料、音反射材料、音拡散材料、またはそれらの任意の組み合わせで形成することができる。イヤピース要素１００は、１つまたは複数のパッシブフィルタおよび／またはアクティブフィルタを有することができる。パッシブフィルタは、１つまたは複数のパッシブ回路構成要素（例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタ）を有することができ、または回路構成要素を有しないことができる。アクティブフィルタは、１つまたは複数のアクティブ回路構成要素（例えば、オペアンプ）を有することができる。例えば、イヤピース要素１００は、１つまたは複数の機械的フィルタ、電子フィルタ、デジタルフィルタ、またはそれらの任意の組み合わせを有することができる。そのようなフィルタは、パッシブおよび／またはアクティブノイズ保護を提供することができる。例えば、機械的フィルタは、パッシブ聴覚保護を提供することができ、デジタルフィルタは、アクティブ聴覚保護を提供することができ、電子フィルタは、パッシブおよびアクティブ聴覚保護のうちの少なくともいずれか一方を提供することができる。
イヤピース要素１００は、音響、例えば環境ノイズ１０２をアクティブに、かつ／またはパッシブに低減する（減衰させるともいう）ことができる。イヤピース要素１００は、電子音信号、例えば、マウスピース要素１０および中継要素１２のうちの少なくともいずれか一方から受信された音声信号をアクティブに、かつ／またはパッシブに減衰させることができる。イヤピース要素１００は、１つまたは複数の音波周波数を減衰させるように構成することができる。イヤピース要素１００は、１つまたは複数の音波周波数帯（レンジとも呼ぶ）を減衰させるように構成することができる。イヤピース要素１００は、異なる使用者が音に対する異なる感受性を有し、異なる環境が大きく変化する騒音条件および／またはインパルス事象を有し、使用者の知覚の外にある音は、減衰されるべき有害な圧力を依然として有するため、人間の聴覚の限界の範囲内および範囲外のうちの少なくともいずれか一方の、任意の音波周波数および周波数範囲のうちの少なくともいずれか一方を減衰するように構成することができる。例えば、イヤピース要素１００は、約０Ｈｚ乃至約４０，００００Ｈｚ、より狭く、約０Ｈｚ乃至約３５，０００Ｈｚ、さらに狭く、約０Ｈｚ乃至約２０，０００Ｈｚ、例えば、これらのスペクトル範囲内の１Ｈｚ毎の周波数増分、および約１０Ｈｚ、約１００Ｈｚ、約１，０００Ｈｚ、約５，０００Ｈｚ、約１０，０００Ｈｚ、約１５，０００Ｈｚ、またはそれらの任意の組み合わせのスペクトル範囲内の全ての周波数帯域を含むスペクトルの範囲内の、またはスペクトルによって範囲を定められる任意の音波周波数および周波数範囲のうちの少なくともいずれか一方を減衰させるように構成することができる。
イヤピース要素１００は、周波数に依存しない音波を減衰させるように構成することができ、かつ／または周波数に依存する音波を減衰させるように構成することができる。イヤピース要素１００は、音のスペクトル構成（その周波数領域とも呼ぶ）を横断して一様または非一様に音波を減衰させるように構成することができる。
イヤピース要素１００は、所望の減衰プロファイルおよび減衰効果のうちの少なくともいずれか一方を達成するために、１つ以上のローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、バンドリジェクトフィルタ、ノッチフィルタ、コームフィルタ、オールパスフィルタ、インパルスノイズフィルタ、イコライザ、コンプレッサ、またはそれらの任意の組み合わせを有することができる。例えば、イヤピース要素１００は、ソフトノイズおよびラウドノイズのうちの少なくともいずれか一方を減衰させるように構成することができる。ソフトノイズは、ラウドノイズと同じ量または異なる量を減衰させることができる。例えば、ソフトノイズは、ラウドノイズよりも少ない量、同じ量、またはそれよりも多い量に減衰させることができる。同様に、ラウドノイズは、ソフトノイズよりも少ない量、同じ量、またはそれよりも多い量に減衰させることができる。イヤピース要素１００は、例えば、１つ以上のインパルスノイズフィルタを備えたインパルスノイズ保護を行うことができる。減衰に使用される１つ以上のフィルタは、パッシブフィルタおよびアクティブフィルタのうちの少なくともいずれか一方であり得る。
システムは、データ（制御データなど）をイヤピース１００に送信するために、人の聴力よりも高い周波数を使用することができる。そのような信号は、アナログＮＦＭＩを使用して（例えば、中継要素１２から）送信することができ、アナログベースバンドＮＦＭＩイヤピース１００が中継要素１２から制御信号を受信するための方法である。イヤピース１００内のフィルタは、高い音声周波数（すなわち、人の聴覚レベルよりも高い１つまたは複数の周波数）で信号を分離することができる。システムは、そのような分離された信号を制御信号として使用することができる。例えば、２５ｋＨｚのトーンを音声とともに送信することができ、これが存在する場合、使用者が受信音声通信に集中できるように外部音の音量を下げるようにイヤピース１００に指示することができる。中継要素１２は、２５ｋＨｚトーンと音声とを送信することができる。
イヤピース要素１００は、どの周波数を減衰させるかを決定するために、入ってくるスペクトル音声帯域を分析することができる。イヤピース要素１００は、振幅閾値以上の振幅または平均振幅を有する周波数を減衰させることができる。イヤピース要素１００は、どの周波数がラウドノイズであり、どの周波数がソフトノイズであるかを判定することができる。ソフトノイズは、第１の振幅閾値よりも小さい第１の振幅または第１の平均振幅を有することができ、ラウドノイズは、第２の振幅閾値以上の第２の振幅または第２の平均振幅を有することができる。第１の振幅閾値および第２の振幅閾値は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
イヤピース要素１００は、１つまたは複数の音の周波数および周波数範囲のうちの少なくともいずれか一方を増幅することにより、１つまたは複数の音および電子音のうちの少なくともいずれか一方の信号を増幅するように構成することができる。例えば、イヤピース要素１００は、ソフトノイズおよびラウドノイズのうちの少なくともいずれか一方を増幅するように構成することができる。ソフトノイズは、ラウドノイズと同じ量または異なる量を増幅することができる。例えば、ソフトノイズは、ラウドノイズよりも少ない量、同じ量、またはそれよりも多い量に増幅することができる。同様に、ラウドノイズは、ソフトノイズよりも少ない量、同じ量、またはそれよりも多い量に増幅することができる。
イヤピース要素１００は、ダイナミックレンジ圧縮を行うことができ、例えば、１つ以上のコンプレッサを備えることができる。１つ以上のコンプレッサは、下向き圧縮閾値を超える振幅を有する音または音声信号のレベル（音量とも呼ぶ）を低減するように構成することができ、かつ／または、上向き圧縮閾値を下回る振幅を有する音または音声信号のレベル（音量とも呼ぶ）を増加させるように構成することができる。下向き圧縮閾値は、約−１００ｄＢ乃至約２００ｄＢ、例えば約−５０ｄＢであり得る。上向き圧縮閾値は、約−１００ｄＢ乃至約２００ｄＢ、例えば１１０ｄＢであり得る。下向き圧縮閾値は、上向き圧縮閾値と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、下向き圧縮閾値および上向き圧縮閾値は、それぞれ約−５０ｄＢおよび約５０ｄＢであり得る。別例として、下向き圧縮閾値および上向き圧縮閾値は、それぞれ約−１１０ｄＢおよび約１１０ｄＢであり得る。
イヤピース要素１００は、１つまたは複数の減衰レベル設定を有することができる。減衰レベル設定は、１つまたは複数の離散的なレベル、または減衰レベルスペクトルにわたって連続的に調整可能なレベルを構成することができる。例えば、イヤピース要素１００は、１乃至５の減衰レベル（例えば、１、２、３、４、または５の減衰レベル）を有することができ、または減衰レベルスペクトルにわたって最小レベルから最大レベルまで連続的に調整可能なレベルを有することができる。減衰レベルスペクトルおよび減衰レベルのうちの少なくともいずれか一方は、静的なものであってもよいし、イヤピース要素１００によって受信された音および音信号のうちの少なくともいずれか一方に少なくとも部分的に基づいて自動的に調整されてもよい。１つまたは複数の減衰レベル設定は、１つまたは複数のインパルス保護レベルに対応することができる。インパルス保護レベル（複数可）は、システムの任意の構成要素の任意の音量および減衰設定のうちの少なくともいずれか一方に関係なく、安全な聴力のためのレベルのままであり得る。
イヤピース要素１００は、例えば第１の減衰レベル設定から第２の減衰レベル設定へと減衰レベルを調整するために手動または自動で操作可能な１つ以上の制御部（例えば、１つ以上のマルチステート制御部）を有することができる。制御部は、１つ以上の操作可能な機構、例えば、ボタン、スイッチ、ノブ、またはそれらの任意の組み合わせであることができる。操作可能な機構は、並進可能および回転可能のうちの少なくともいずれか一方であり得る。制御部は、１つまたは複数のタッチスクリーンまたはタッチ面であることができる。制御部は、使用者コマンド（例えば、「減衰を増加させる」、「減衰を減少させる」、「周波数を増幅させる」、「周波数を減衰させる」、「オンにする」、「オフにする」）を受信することができる１つ以上の音声制御部（例えば、音声制御インタフェース）であり得る。イヤピース要素１００は、例えば、マウスピース要素１０から、中継要素１２から、かつ／またはイヤピース要素１００から（例えば、環境音として）音声コマンドを受信することができる。使用者は、例えば、制御部、タッチスクリーン／タッチ面制御部、音声制御、またはそれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を手動で調整／使用することによって、異なるレベル間および／または減衰レベルスペクトルにわたって連続的に、減衰設定を調整することができる。加えて、またはこれに代えて、１つ以上の制御（例えば、すべての制御）は、中継要素１２への無線リンクを介して口述することができる。
イヤピース要素１００は、受信した環境ノイズおよび音信号のうちの少なくともいずれか一方に少なくとも部分的に基づいて、異なるレベル間および／または減衰レベルスペクトルにわたって連続的に、減衰設定を自動的に調整するように構成することができる。イヤピース要素１００は、１つ以上のステータス信号が提供されると（例えば、イヤピース要素１００またはマウスピース要素１０のいずれかに対して着信通信が発生しているときに減衰量を増加させるように）、環境音の減衰量を動的に調整するように構成することができる。イヤピース要素１００は、ステータス信号を検知し、その後、受信されている環境音の減衰を動的に調整するように構成することができる。ステータス信号は、無線または有線のステータス信号であり得る。ステータス信号は、例えば、イヤピース要素１００からの電源信号（例えば、無線リンクからデコードされたデジタル信号）、および／または有線または無線のイヤピース要素がシステムに接続されている場合に相当する信号であり得る。
イヤピース要素１００は、１つまたは複数のゲインレベル設定を有することができる。ゲインレベル設定は、１つまたは複数の離散的なレベル、またはゲインレベルスペクトルにわたって連続的に調整可能なレベルを構成することができる。例えば、イヤピース要素１００は、１乃至５のゲインレベル（例えば、１、２、３、４、または５のゲインレベル）を有することができ、またはゲインレベルスペクトルにわたって最小レベルから最大レベルまで連続的に調整可能なレベルを有することができる。ゲインレベルスペクトルおよびゲインレベルのうちの少なくともいずれか一方は、静的なものであってもよいし、イヤピース要素１００によって受信された音および音信号のうちの少なくともいずれか一方に少なくとも部分的に基づいて自動的に調整されてもよい。
イヤピース要素１００は、例えば第１のゲインレベル設定から第２のゲインレベル設定へとゲインレベルを調整するために手動または自動で操作可能な１つ以上の制御部（例えば、１つ以上のマルチステート制御部）を有することができる。制御部は、１つ以上の操作可能な機構、例えば、ボタン、スイッチ、ノブ、またはそれらの任意の組み合わせであることができる。操作可能な機構は、並進可能および回転可能のうちの少なくともいずれか一方であり得る。制御部は、１つまたは複数のタッチスクリーンまたはタッチ面であることができる。制御部は、使用者コマンド（例えば、「ゲインを増加させる」、「ゲインを減少させる」、「周波数を増幅させる」、「周波数を減衰させる」、「オンにする」、「オフにする」）を受信することができる１つ以上の音声制御部（例えば、音声制御インタフェース）であり得る。イヤピース要素１００は、例えば、中継要素１２から、かつ／またはイヤピース要素１００から（例えば、環境音として）音声コマンドを受信することができる。使用者は、例えば、制御部、タッチスクリーン／タッチ面制御部、音声制御、またはそれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を手動で調整／使用することによって、異なるレベル間および／またはゲインレベルスペクトルにわたって連続的に、ゲイン設定を調整することができる。
使用者は、異なるレベル間および／またはゲインレベルスペクトルにわたって連続的に、ゲイン設定を手動で調整することができる。イヤピース要素１００は、受信された環境ノイズに少なくとも部分的に基づいて、異なるレベル間および／またはゲインレベルスペクトルにわたって連続的に、ゲイン設定を自動的に調整するように構成することができる。
イヤピース要素１００は、受信した環境音および音信号のうちの少なくともいずれか一方に少なくとも部分的に基づいて、異なるレベル間および／またはゲインレベルスペクトルにわたって連続的に、ゲイン設定を自動的に調整するように構成することができる。イヤピース要素１００は、１つ以上のステータス信号が提供されると（例えば、ノイズインパルスイベントまたは高い外部ノイズレベルが検知されたときにゲインを減少させるように）、環境音のゲインを動的に調整するように構成することができる。イヤピース要素１００は、ステータス信号を検知し、その後、受信されている環境音のゲインを動的に調整するように構成することができる。ステータス信号は、無線または有線のステータス信号であり得る。
イヤピース要素１００は、着信通信のための１つまたは複数の音量レベルオプションを有することができる。イヤピース要素１００は、着信通信のための最小音量（例えば、音なし）から最大音量までの範囲で連続的に調整可能な音量レベルを有することができる。着信通信は、マウスピース要素１０および中継要素１２のうちの少なくともいずれか一方から受信される環境ノイズおよび音信号のうちの少なくともいずれか一方であり得る。図５は、イヤピースが、１つ以上の音量制御部１１２を有することができることを例示する。例えば、イヤピース要素１００は、外部音１０２の音量を調整するための第１の音量制御部１１２ａと、中継要素１２、中継要素１２のアンテナ／コイル、マウスピース要素１０、マウスピースコイル（複数可）３２、またはそれらの任意の組み合わせから受信した音の音量を調整するための第２の音量制御部１１２ｂとを有することができる。
音量制御部１１２は、１つ以上の操作可能な機構、例えば、ボタン、スイッチ、ノブ、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。操作可能な機構は、並進可能および回転可能のうちの少なくともいずれか一方であり得る。音量制御部１１２は、１つまたは複数のタッチスクリーンまたはタッチ面であることができる。音量制御部１１２は、使用者コマンド（例えば、「音量を増加させる」、「音量を減少させる」、「周波数を増幅させる」、「周波数を減衰させる」、「オンにする」、「オフにする」）を受信することができる１つ以上の音声制御部（例えば、音声制御インタフェース）であり得る。使用者は、異なる音量レベル間、かつ／または最小音量（例えば、音が出ない）から最大音量まで連続的に、例えば、制御部、タッチスクリーン／タッチ面制御部、音声制御部、またはそれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を手動で調整／使用することにより、音量を調整することができる。
１つ以上の制御部１１２は、減衰レベル、ゲインレベル、音量レベル、またはそれらの任意の組み合わせを制御することができる。１つまたは複数の制御部１１２は、制御部１１２が無数の形態をとることができるので、制御インタフェース１１２とも呼ぶ。制御部／制御インタフェース１１２は、システム制御信号１６を受信することができる。システム制御信号１６は、システムの任意の制御可能なパラメータ、例えば、減衰レベル、ゲインレベル、音量レベル、またはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。
イヤピース要素１００は、例えば、環境ノイズの吸収および反射のうちの少なくともいずれか一方を行うことによって、環境ノイズと物理的に干渉する（ブロッキングとも呼ぶ）ことによって、パッシブノイズ分離を行うことができる。
イヤピース要素１００は、環境ノイズを電子的にキャンセルすることによってアクティブノイズキャンセルを行うことができる。例えば、イヤピース要素１００は、入力音を分析し、破壊的な干渉を介して入力音をキャンセルする逆相音声を発するように構成することができる。
イヤピース要素１００は、イヤピース要素１００が上述したように使用者の聴覚を保護し、音を減衰させ、音を通過させ、音を増幅し、またはそれらの任意の組み合わせを可能にすることができることを考慮すると、例えば、高ノイズ環境で通信する使用者の能力を向上させることができる。
図５は、使用者が、マウスピース要素１０に加えて、またはマウスピース要素１０に代えて、イヤピース要素１００を装着することができることを例示している。通信システムのより単純な構成は、イヤピース要素１００を装着しない（オープンイヤ）か、または統合された通信を伴わないパッシブまたはアクティブな聴覚保護の様々な形態（例えば、本明細書に記載されるパッシブイヤピース要素１００）のいずれかを含む。オープンイヤのオプションは、図１に例示されており、外部の観察者には見えないという利点を有する。
聴覚保護のオプションはいずれもシステムの視認性を高めるが、脳への競合する音声入力の散漫を低減するという効果を有する。環境ノイズを減衰させることにより、使用者は、歯を介して（マウスピース１０を介して）入力される音声により容易に集中することができ、同時に、大音量環境から自身の聴覚を保護することができる。したがって、非常に大きな音量の環境であっても、頭部にかかる重量を最小限に抑えながら（例えば、オーバーイヤカップと比較して）、クリアな通信が双方向で可能となる。
一旦、図５に示すように、着信通信が装着イヤピース要素１００に組み込まれると、システムの効果はさらに大きくなる（例えば、統合された通信を伴わないイヤピース要素１００を備えるシステムと比較して）。上で概説したように、聴覚保護の利点は依然として存在するが、それに加えて、イヤピース要素によって提供される音声の音量は、快適なレベルで歯に振動を加えることによって達成される知覚された最大音声レベルを超えることができる。これにより、非常に大きな音量の環境下では、受信した音声通信のＳＮＲを向上させることができる。両耳への有線接続の場合、音声は、ケーブル接続を検知すると自動的に有線を通ってルーティングされ、それ以外の場合は使用の簡便さのためにマウスピースにルーティングされてもよい。
統合された通信を有する装着イヤピース要素１００を備えるシステムの別の望ましい特徴は、使用者が送信している間に着信音声を同時に聞くことができる全二重動作（例えば、半二重動作に加えて）を可能にすることができることである。音声は耳に送られ、発話は口から送られるという事実は、対処すべきフィードバックの問題が本質的にないことを意味し、これはマウスピースベースの音声インタフェースのみで全二重動作を達成するために克服しなければならない技術的な障害である。
さらなる利点は、有線からアクティブな受信音声機能を備えた無線の装着イヤピース要素１００に切り替えることから得られる。ワイヤおよびケーブル管理の必要性の削減は、同様に利点である。これを可能にするために、装着イヤピース要素１００は、音声通信の無線方式を実装することができ、システムの中継要素１２はそれをサポートすることができる。これは、ＢＴ（登録商標）、ＢＬＥ（登録商標）、またはカスタムＩＳＭバンドなどの様々な無線プロトコルを使用して行うことができるが、最も単純には、上述したようなアナログＮＦＭＩと、ネックループから磁場を介して送信されるベースバンドの音声信号とを使用することによって行うことができる。
アナログＮＦＭＩ装着イヤピース要素１００がマウスピース１０へのデジタルＮＦＭＩ接続とともに実装される場合、アナログおよびデジタルＮＦＭＩの両者は、個別のループ線を有するか、または２つの異なる周波数で使用される同じ線を有するかのいずれかによって、同じ物理的なネックループ内に一体化されてもよい。マウスピース要素１０およびイヤピース要素１００の両者がデジタルＮＦＭＩを使用する場合、デジタル無線信号が中継要素１２、マウスピース要素１０および装着イヤピース要素１００の間で調整される限り、システムはまた、単一のネックループアンテナを使用してもよい。また、デジタルＮＦＭＩ信号は、システムの中継要素１２から装着イヤピース要素の設定／モード変更を通信するために使用されてもよい。
追加の統合機能を有さないアナログＮＦＭＩ装着イヤピース要素１００が使用される場合、システムは、例えば、中継要素１２（例えば、ボックスまたはアンテナ部分のいずれか）上のスイッチまたは他のインタフェースによって、受信した音声（耳または口）の位置を切り替えるための手段を提供することができる。
通信を統合した装着イヤピース要素１００を使用することにより、様々なシステム上の利点が得られる。例えば、通信を統合した装着イヤピース要素１００を使用することにより、使用者およびシステムのうちの少なくともいずれか一方は、状況認識と通信との間のバランスを動的に最適化することができる。外部の音は、通信が着信しているときには、通過させることができ、あるいは強化され、その後減衰させることができる。これは、入力される音声が耳または歯を通っているかどうかに関係なく、環境の散漫（ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｄｉｓｔｒａｃｔｉｏｎ）を低減するために効果的である。別例として、イヤピース要素１００により、使用者は、システムのイヤピース要素１００を単純に着用することによって、視認性の低い通信セットアップから運動／戦術的な操作に迅速に移行することができる。その行為により、同時に、運動動作中に必要とされる聴覚保護が得られ、かつ運動動作に伴う大音量の環境ノイズを克服するのを補助するように、受信音声上のより大きな音量能力を有する追加の受信音声経路が得られる。さらに別例として、イヤピース要素１００により、全二重音声通信（例えば、半二重通信に加えて）が可能となり、これにより、使用者は、音声を送信している間に同時に音声を受信することができる。
図６Ａは、有線システムを例示している。図示のように、イヤピース要素１００は、中継要素１２との有線通信２８が可能であり、例えば中継要素１２のアンテナ／コイルと有線で通信することができる。例えば、図６Ａは、左のイヤピース要素１００ａおよび右のイヤピース要素１００ｂが、それぞれ左の有線通信リンク２８ａおよび右の有線通信リンク２８ｂで中継要素１２のアンテナ／コイルに接続され得ることを例示している。
図６Ａは、中継要素１２が、１つ以上のインフラストラクチャ通信装置１４（例えば、無線装置、携帯電話）と有線通信１１４を行うことができることを例示している。例えば、図６Ａは、第１の有線通信リンク１１４ａが中継要素１２を第１のインフラストラクチャ通信装置１４ａに接続することができ、第２の有線通信リンク１１４ｂが中継要素１２を第２のインフラストラクチャ通信装置１４ｂに接続することができることを例示している。
図６Ｂは、無線システムを例示している。図示のように、イヤピース要素は、１つ以上の無線リンク２８を介して中継要素１２、例えば中継要素１２のアンテナ／コイルに無線で接続されている。例えば、図６Ｂは、左のイヤピース要素１００ａおよび右のイヤピース要素１００ｂが、それぞれ左の無線通信リンク２８ａおよび右の無線通信リンク２８ｂを介して中継要素１２のアンテナ／コイルに接続され得ることを例示している。
図６Ｂは、中継要素１２が、１つ以上のインフラストラクチャ通信装置１４（例えば、無線装置、携帯電話）と無線通信１１４を行うことができることを例示している。例えば、図６Ｂは、第１の無線通信リンク１１４ａが中継要素１２を第１のインフラストラクチャ通信装置１４ａに接続することができ、第２の無線通信リンク１１４ｂが中継要素１２を第２のインフラストラクチャ通信装置１４ｂに接続することができることを例示している。
図６Ａおよび図６Ｂはそれぞれ、例えばＮＦＭＩ（デジタルおよびアナログのうちの少なくともいずれか一方）を使用して、イヤピース要素１００が１つ以上の無線リンク１１０を介してマウスピース要素１０に無線接続され得ることを例示している。
図７は、システム内通信が可能なイヤピース要素１００の概略的な変形例を例示している。イヤピース要素１００は、双方向通信も可能である。図７は、各イヤピース要素１００が、例えば図示の配置において、１つ以上のイヤピース・マイクロフォン１０４、１つ以上のイヤピース・スピーカ１０６、１つ以上のイヤピース無線要素１１６、またはそれらの任意の組み合わせを有することができることを例示している。イヤピース・マイクロフォン１０４は、外部音１０２を受信することができる。イヤピース・スピーカ１０６は、例えば外耳道に音１０５を放出することができる。イヤピース無線要素１１６は、中継要素１２、中継要素１２のアンテナ／コイル、マウスピース要素１０、マウスピース要素１０のコイル（複数可）３２、またはそれらの任意の組み合わせから信号１１５を受信することができる。信号１１５は、磁界の形態であってもよく、例えば、中継要素１２のアンテナ／コイルおよびマウスピース要素１０のコイル（複数可）３２のうちの少なくともいずれか一方を介して、イヤピース無線要素１１６と通信可能である。イヤピース・マイクロフォン１０４、イヤピース・スピーカ１０６、および／またはイヤピース無線要素１１６の各々は、例えば、イヤピース・ハウジング（図示しない）内に取り付けられたり、配置されたり、または一体的に設けられたりして、イヤピース要素１１０に取り付けられたり、または一体的に設けられることができる。
各イヤピース無線要素１１６は、１つまたは複数のアンテナおよびコイルのうちの少なくともいずれか一方であり得る。イヤピース・アンテナ／コイル１１６は、磁気ピックアップアンテナ／コイルであり得る。例えば、イヤピース・アンテナ／コイル１１６は、ＮＦＭＩアンテナ／コイル１１６（例えば、巻線フェライトコアアンテナおよびループコイルのようなワイドループオプションのうちの少なくともいずれか一方）であり得る。イヤピース・アンテナ／コイル１１６は、上述したデータリンク２８、１１０を可能にすることができる。イヤピース・アンテナ／コイル１１６は、イヤピース要素１００に取り付けられ、かつ／またはイヤピース要素１００と一体的に設けられ得る。
図７は、イヤピース要素１００が、一方の耳または両耳１１８に物理的に取り付けられることができることをさらに例示している。図７は、イヤピース要素１００が、上述したような聴覚保護１２０、例えば、インパルス保護のような物理的な聴覚保護を提供することができることをさらに例示している。提供される聴覚保護１２０は、上述したように、パッシブおよびアクティブのうちの少なくともいずれか一方であり得る。
図７は、１つ以上のマイクロフォン１０４によって受信された音が、制御装置１４０に通信／送信される前に、サンプリングおよびフィルタリングのうちの少なくともいずれか一方１２２をされ得ることをさらに例示している。
図７は、１つ以上の無線要素１１６によって受信された信号１１５が、制御装置１４０に送信される前に処理１２４を受けることができることをさらに例示している。例えば、音声信号１１５は、アナログ処理１２４ａおよびデジタル処理１２４ｂのうちの少なくともいずれか一方を受けることができる。図７は、音声信号１１５が、処理１２４されるとともに制御装置１４０に送信されるに先だって、増幅１２３され得ることをさらに例示している。
アナログ処理１２４ａは、１つ以上のサンプリング要素およびフィルタリング要素１２６のうちの少なくともいずれか一方を含むことができる。デジタル処理１２４ｂは、１つ以上のイヤピース・トランシーバ１０８、１つ以上のコイルドライブ１２８、１つ以上の復調器１３０、１つ以上の変調器１３２、またはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。処理１２４からの信号出力は、制御装置１４０に送ることができる。制御装置１４０は、受信された様々な音声信号に対して、デジタル信号処理（ＤＳＰ）、圧縮、暗号化、デジタルインタフェース、アナログ信号ルーティング、またはそれらの任意の組み合わせを実行することができる。図７は、制御装置１４０が、イヤピース・マイクロフォン１０４から、無線要素１１６から、制御部／制御インタフェース１１２から、有線通信リンク（例えば、有線データリンク２８および有線データリンク１１０のうちの少なくともいずれか一方）から、またはそれらの任意の組み合わせから音声信号を受信するように構成され得ることをさらに例示している。
制御装置１４０は、出力信号をイヤピース・スピーカ１０６に送ることができる。１つ以上の可変ゲイン・ドライブおよびスピーカ・ドライブ１３４のうちの少なくともいずれか一方は、制御装置出力信号を処理することができる。イヤピース・スピーカ１０６は、制御装置出力信号を音１０５に変換することができる。
図８Ａ乃至８Ｃは、イヤピース要素１００の有無にかかわらず、システムの異なる物理的構成を例示している。異なる物理的構成は、人の知覚への様々な数の音声経路を好適に可能にすることができる。
図８Ａは、イヤピース要素１００のない（かつ聴覚保護なしの）双方向通信システムの部分的な概略的変形例をさらに例示している。図８Ａのシステムは、例えばマウスピース要素１０からの、知覚への１つの独立した受信可能な音声経路をヒトに提供する。
図８Ｂは、中継要素１２と有線通信している左のイヤピース要素１００ａおよび右のイヤピース要素１００ｂを有する双方向通信システムの部分的な概略的変形例をさらに例示している。図８Ｂのシステムは、例えば、（１）マウスピース要素１０から、（２）左のイヤピース要素１００ａから、（３）右のイヤピース要素１００ｂから、またはそれらの任意の組み合わせからの３つの独立した受信可能な音声経路をヒトの知覚に提供する。
図８Ｃは、中継要素１２との無線通信において、左のイヤピース要素１００ａおよび右のイヤピース要素１００ｂを有する双方向通信システムの部分的な概略的変形例をさらに例示している。図８Ｃのシステムは、例えば、（１）マウスピース要素１０から、（２）中継要素１２とのアナログＮＦＭＩリンクを有する左のイヤピース要素１００ａから、（３）中継要素１２とのデジタルＮＦＭＩリンクを有する左のイヤピース要素１００ａから、（４）中継要素１２とのアナログＮＦＭＩリンクを有する右のイヤピース要素１００ｂから、（５）中継要素１２とのデジタルＮＦＭＩリンクを有する右のイヤピース要素１００ｂから、またはそれらの任意の組み合わせからの５つの独立した受信可能な音声経路をヒトの知覚に提供する。
図示されていないが、双方向通信システムは、上述したように、中継要素１２との有線および無線通信において、左のイヤピース要素１００ａおよび右のイヤピース要素１００ｂを有することができる。そのような二重の有線／無線システムは、例えば、（１）マウスピース要素１０から、（２）中継要素１２との有線リンクを有する左のイヤピース要素１００ａから、（３）中継要素１２とのアナログＮＦＭＩリンクを有する左のイヤピース要素１００ａから、（４）中継要素１２とのデジタルＮＦＭＩリンクを有する左のイヤピース要素１００ａから、（５）中継要素１２との有線リンクを有する右のイヤピース要素１００ｂから、（６）中継要素１２とのアナログＮＦＭＩリンクを有する右のイヤピース要素１００ｂから、（７）中継要素１２とのデジタルＮＦＭＩリンクを有する右イヤピース要素１００ｂから、またはそれらの任意の組み合わせからの７つの独立した受信可能な音声経路をヒトの知覚に提供する。
使用者は、受信（および聴取）するために、１つまたは複数の独立した受信可能な音声経路のうちのいずれかを選択することができる。例えば、制御部／制御インタフェース（例、１つまたは複数の制御部／制御インタフェース１１２）は、使用者がマウスピース要素１０とイヤピース要素１００の１つまたは両方との間を選択可能とする。
システムは、例えば、上述したステータス信号のうちの１つ以上に基づいて、使用者が受信する（聞くことができる）１つまたは複数の独立した受信可能な音声経路のうちのいずれかを自動的に選択することができる。
システムにより、使用者は音声経路を単独で、または別の音声経路から分離して受信することができる。例えば、システムが複数の音声経路を有する場合、システムは、一度に１つの音声経路を活性化することができる。活性化された音声経路は、適切な音または振動放出源、例えば、左のイヤピース要素１００ａの１つ以上のスピーカ１０６、右のイヤピース要素１００ｂの１つ以上のスピーカ１０６、またはマウスピース要素の１つ以上のトランスデューサ１８にルーティングすることができる。１つ以上のトランスデューサ１８は、振動を送出するか、振動を受信するか、またはその両者を行うように構成することができる。
システムにより、使用者は複数の音声経路を同時に受信することができる。例えば、システムが複数の音声経路を有する場合、システムは、一度に複数の音声経路（例えば、２、３、４、５、６、７、またはそれ以上の音声経路）を活性化することができる。活性化された音声経路は、適切な音または振動放出源、例えば、左のイヤピース要素１００ａの１つ以上のスピーカ１０６、右のイヤピース要素１００ｂの１つ以上のスピーカ１０６、またはマウスピース要素の１つ以上のトランスデューサ１８、あるいはこれらの任意の組み合わせにルーティングすることができる。
例えば、図８Ｂに例示された無線受信音声のための３つの独立した音声経路（右耳、左耳、および歯）を用いて、システムは、同時複数無線通信を提供する能力を有し、複数の無線電信が関与している場合に音声ソースを区別するクリアなメカニズムを提供することができる。複数の音声ソースが、利用可能な音声経路（耳または歯）のうちの１つのみを介してルーティングされる場合、プリアンブルトーン、バックグラウンドトーン、または他の音声シェーディングが、音声ソースを表すために実装されてもよい。加えて、単一のイヤ要素（左／右）を使用して、耳音声を歯音声（効果的に両方の内耳に伝達される）からさらに区別することができる。２つのイヤ要素が装着されている場合に、それらは、音声ソースの区別を補助するために、データインタフェースを使用して中継要素１２によって選択的に選択されてもよい。音声ソースの組み合わせはまた、異なるソースが異なる方向から来ているように聞こえるように３Ｄ音声または指向性音声を提供するために、位相時間／調整と組み合わせて使用することができる。
選択された入力音声経路にかかわらず、マウスピース要素１０は、物理的配置、意図的な減衰、および身体ノイズ遮蔽のために非常に良好な音声ＳＮＲを享受するマイクロフォンとして使用されてもよい。
図９は、着信通信のためのイヤピース要素１００の様々な音声処理モード１５０の変形例を示す概略図である。様々な音声処理モード１５０は、それぞれ、イヤピース要素１００によって受信された外部音１０２を互いに異なるように処理することができる。例えば、システムは、外部音１０２を利得することができるエンハンストモード１５２、外部音１０２のユニティゲインを実行することができるか、またはユニティゲインを有することができるパススルーモード１５４、外部音１０２を減衰させることができる減衰モード１５６、またはこれらの任意の組み合わせを有することができる。異なるモード１５２、１５４、および／または１５６間の遷移は、着信通信が到着したときに自動的に発生し得る。システムは、受信した着信通信に依存して、必要に応じて、異なるモード１５２、１５４、および／または１５６を自動的に適用することができる。例えば、中継要素１２がマウスピース要素１０からの通信を受信するとき、および／またはイヤピース要素１００が中継要素１２からの通信を受信するとき、システムは、使用者からの入力なしに、必要に応じて、モード１５２、モード１５４、またはモード１５６を自動的に適用することができる。
加えて、またはこれに代えて、様々なモード１５０（例、モード１５２、モード１５４、および／またはモード１５６）は、リアルタイムで使用者によって選択可能であり得る。例えば、様々なモード１５０は、それぞれ、１つ以上の音声制御を使用して選択可能であり得る。各音声モード１５０は、個別の音声制御に関連付けることができ、例えば、第１の音声モード（例えば、エンハンストモード１５２）は、第１の音声制御に関連付けることができ、第２の音声モード（例えば、パススルーモード１５４）は、第２の音声制御に関連付けることができ、第３の音声モード（例えば、減衰モード１５６）は、第３の音声制御に関連付けることができる。第１、第２および／または第３の制御は、各制御に関連付けられた音声モード１５０をオンにし、オフにし、かつ／または調整（例えば、音声モードの効果を増加または減少させる）するために、使用者によって選択可能（例えば、個別に、順次、および／または同時に選択可能）である。各音声モード１５０は、１つの音声制御の個別の設定に関連付けることができ、例えば、第１の音声モード（例えば、エンハンストモード１５２）は、音声制御の第１の設定に関連付けることができ、第２の音声モード（例えば、パススルーモード１５４）は、音声制御の第２の設定に関連付けることができ、第３の音声モード（例えば、減衰モード１５６）は、音声制御の第３の設定に関連付けることができる。第１、第２および／または第３の設定は、各設定に関連付けられた音声モード１５０をオンにし、オフにし、かつ／または調整（例えば、音声モードの効果を増加または減少させる）するために、使用者によって選択可能（例えば、個別に、順次、および／または同時に選択可能）である。複数の音声モード１５０は、１つ以上の単一の音声制御に関連付けられ得る。例えば、第１、第２、および／または第３の音声モード（例えば、モード１５２、１５４、および／または１５６）は、第１の制御および／または制御設定に関連付けられ得る。加えて、または組み合わせて、第１、第２および／または第３の音声モード（例えば、モード１５２、１５４、１５６）は、第２の制御および／または制御設定に関連付けられ得る。例えば、第１の制御および／または制御設定は低周波音に関連付けられ、第２の制御および／または制御設定は高周波音に関連付けられ得る。一例として、２つまたは３つの異なるモード１５０を１つの制御装置で制御することができる。音声制御および／または制御設定のうちの１つまたは複数は、他の音声制御および／または制御設定のうちの１つまたは複数に左右され得る。例えば、一変形例では、１つのモード１５０のみを一度に作動させることができる。これは、例えば、異なるモード１５０がそれぞれ同じ周波数または周波数帯域をフィルタリングする場合に使用することができる。別の変形例では、２つ以上のモードを同時に活性化することができる。例えば、異なるモードが、異なる周波数または異なる周波数帯域をフィルタリングする場合に、異なるモードを同時に活性化することができる。
音声制御は、スイッチ、ボタン、ノブ、タッチスクリーン、タッチ面、それらの任意の組み合わせ、または他の任意の選択可能なインタフェースであり得る。例えば、異なるモード１５０は、図５に示す１つまたは複数の制御部／制御インタフェース１１２を用いて制御することができる。各音声制御（例えば、制御部１１２）は、上述したように、例えば、完全にオフ、完全にオン、または部分的にオン／オフの１つ以上の制御設定を有することができ、ここで、「オフ」は非作動状態に対応し、「オン」は作動状態に対応する。部分的にオンの設定は、０％乃至１００％の間の任意の割合の活性化、例えば、２５％の活性化、５０％の活性化、７５％の活性化、または０％乃至１００％の間の任意の他の割合の活性化に対応し得る。モード１５０は、制御部／制御インタフェース１１２の３つの設定（例えば、スイッチ、ボタン、ノブ、タッチスクリーン、タッチ面などの３つの設定／位置）に対応し得る。モード１５０は、３つの異なる制御部／制御インタフェース１１２の設定（例えば、オン／オフ設定）に対応することができる。
図９は、使用者が、使用者入力１５３を介して、エンハンストモード１５２からパススルーモード１５４に変更することができ（およびその逆）、使用者が、使用者入力１５５を介して、パススルーモード１５４から減衰モード１５６に変更することができること（およびその逆）をさらに例示している。これに代えて、または加えて、図９は、システムが、使用者入力１５３を伴わずに、エンハンストモード１５２からパススルーモード１５４に自動的に変更することができ（およびその逆）、システムが、使用者入力１５５を伴わずに、パススルーモード１５４から減衰モード１５６に自動的に変更することができること（およびその逆）をさらに例示している。エンハンストモード１５２または減衰モード１５４が選択されると（例えば、システムまたは使用者によって）、外部音１０２のゲインまたは減衰は、例えば、自動的に、または異なるモード１５０の間を選択するために使用されたのと同じかまたは異なる制御部／制御インタフェース１１２を使用して、上述したように調整することができる。図９はさらに、着信通信が、イヤピース要素１００およびマウスピース要素１０のうちの少なくともいずれか一方にルーティングすることができ、完了した通信が前のモードに戻ることができることを示す。例えば、入力通信は、選択された（例えば、使用者によって）または活性化された（例えば、システムによって）外部音減衰モードとは独立して、イヤピース要素１００にルーティングすることができ、任意により、図９の矢印によって示すように、減衰モードを自動的に選択するのを補助することができる。通信が入ってきて（例えば、口および耳のうちの少なくともいずれか一方に）、その間に外部音減衰を増加させ、その後に以前の設定に戻すことができる。
図１０は、入力通信のためのシステムの音声受信モード１６０の一変形例を示す概略図であり、例えば、システムは、マウスピース要素受信モード１６２およびイヤピース要素受信モード１６４のうちの少なくともいずれか一方を有することができる。図１０は、入力音声通信が、音声受信モード１６０のうちの１つ以上（例、モード１６２およびモード１６４）で所望に応じて耳および口のうちの少なくともいずれか一方にルーティングされ得ることをさらに例示している。システムは、例えば、イヤピース要素１００（例えば、モード１６４を介して）およびマウスピース要素１０（例えば、モード１６２を介して）のうちの少なくともいずれか一方が、使用者に音（例えば、イヤピース・マイクロフォン１０６からの音波）または音信号（例えば、マウスピース・トランスデューサ１８からの振動）を通信するように手動でまたは自動的に選択され得るように、２つの入力音声受信モード１６２，１６４を有することができる。マウスピース要素受信モード１６２が、例えば、手動または自動で選択されることによって活性化されると、使用者は、マウスピース要素１０からの通信を受信することができる。イヤピース要素受信モード１６４が、例えば、手動でまたは自動的に選択されることによって活性化されると、使用者は、イヤピース要素１００からの通信を受信することができる。モード１６０（例えば、モード１６２およびモード１６４のうちの少なくともいずれか一方）は、使用者によって手動で選択されるか、またはシステムによって自動的に選択されることができる。例えば、システムは、矢印１６５によって示すように、左および右のうちの少なくともいずれか一方の有線／無線イヤピース要素１００ａ，１００ｂがシステムに接続されていない、かつ／またはシステムから切り離されている場合に、マウスピース要素受信モード１６２を自動的に選択することができる。別例として、システムは、例えば矢印１６３によって示すように、１つ以上のイヤピース要素１００が検知されるか、またはシステムに接続されている場合に、イヤピース受信モード１６４を自動的に選択することができる。システムは、使用者からの追加入力の有無にかかわらず、かつ／または別の検知されたイベント（例えば、マウスピース要素の誤動作、少なくとも２つの個別の入力音源の検知など）の有無にかかわらず、イヤピース要素１００が検知された場合に、マウスピース要素受信モード１６２からイヤピース要素受信モード１６４に切り替えるように構成することができる。イヤピース要素１００は、システムの別の構成要素、例えば、マウスピース要素１０、中継要素１２、および／またはインフラストラクチャ通信装置１４と有線または無線で通信しているときに、システムに接続されているとみなすことができる。イヤピース要素１００は、使用者の耳と係合しているときに接続されているとみなすことができる。使用者の耳との係合は、例えば、イヤピース要素１００に取り付けられているか、またはイヤピース要素１００と一体的に設けられている圧力センサによって検知することができる。
システムは、使用者が手動で選択することができる１つ以上のモード制御、例えば、１つ以上のスイッチ、ボタン、ノブ、タッチスクリーン、タッチ面、それらの任意の組み合わせ、または他の選択可能なインタフェースを有することができる。使用者は、そのようなモード制御を使用して、１つ以上の入力通信ソースの間で、例えば、マウスピース要素１０からの通信および／または両イヤピース要素１００からの通信の間で、選択することができる。システムが２つ以上のイヤピース要素１００を有する場合、各イヤピース要素１００は、それ自身のモード制御を有することができる。例えば、左のイヤピース要素１００ａは第１のモード制御を有することができ、右のイヤピース要素１００ｂは第１のモード制御とは異なる第２のモード制御を有することができる。加えて、または組み合わせて、システムが２つ以上のイヤピース要素１００を有する場合、イヤピース要素１００、中継要素１２、および／またはインフラストラクチャ通信装置１４のうちの１つは、使用者が選択的に活性化して、２つ以上のイヤピース要素１００における音声受信を制御することができるモード制御を有することができる。これに代えて、または加えて、システムは、異なる音声ルーティングオプションのためにシステムを構成することができる、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）上で実行されるアプリケーションを有することができる。ＰＣは、グラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）を有することができ、有線または無線通信リンクのいずれかを介して選択をシステムに送信することができる。例えば、ＧＵＩは様々な音声ルーティングの選択肢を表示することができ、使用者はＧＵＩとの対話（例えば、スクリーンに触れる）によってこれを選択することができる。ＰＣは、選択したものをシステムに送信することができる。ＰＣは、任意のコンピュータ、例えば、スマートウォッチ、スマートフォン、タブレット、または他のパーソナルコンピュータ装置であることができる。
図１１Ａ乃至１１Ｃは、イヤピース要素１００が、使用者の左耳１７０ａおよび右耳１７０ｂのうちの少なくともいずれか一方の、内部および上のうちの少なくともいずれか一方に着脱可能に配置され得ることを例示している。図１１Ａは、イヤピース要素１００のない左耳１７０ａおよび右耳１７０ｂを示している。図１１Ｂ−１は、左のイヤピース要素１００ａが、使用者の左耳１７０ａの内部および左耳１７０ａ上のうちの少なくともいずれか一方に着脱可能に配置可能であることを示す。図１１Ｂ−２は、右のイヤピース要素１００ｂが、使用者の右耳１７０ｂの内部および右耳１７０ｂ上のうちの少なくともいずれか一方に着脱可能に配置可能であることを示す。図１１Ｃは、左のイヤピース要素１００ａおよび右のイヤピース要素１００ｂが、それぞれ使用者の左耳１７０ａおよび右耳１７０ｂの内部および上のうちの少なくともいずれか一方に着脱可能に配置可能であることを示す。イヤピース要素は、両頭矢印１７２ａ、１７２ｂ、１７４、１７６によって示すように、着脱可能に配置可能である。両頭矢印１７２ａは、左耳１７０ａに左のイヤピース要素１００ａを繰り返し位置決めしたり、左耳１７０ａから取り外したりすることができることを示している。両頭矢印１７２ｂは、右耳１７０ｂに右のイヤピース要素１００ｂを繰り返し位置決めしたり、右耳１７０ｂから取り外したりすることができることを示している。両頭矢印１７４は、図１１Ｂ−１および図１１Ｂ−２に示されたイヤピース要素１００がない耳に、他方のイヤピース要素１００（例えば、左のイヤピース要素１００ａまたは右のイヤピース要素１００ｂのいずれか）を繰り返し位置決めしたり、そこから取り外したりできることを示している。両頭矢印１７６は、左のイヤピース１００ａおよび右のイヤピース１００ｂがそれぞれ左耳１７０ａおよび右耳１７０ｂに繰り返し位置決めされたり、そこから取り外されることができることを示している。
図１１Ｂ−１、図１１Ｂ−２、および図１１Ｃに示すように、一旦イヤピース１００が耳１７０内および耳１７０上のうちの少なくともいずれか一方に配置されると、使用者は、イヤピース１００を取り外す前に、例えば、約１秒乃至約６０秒、約１分乃至約５分、約１分乃至約６０分、約１分乃至約４時間、約１分乃至約８時間、約１分乃至約１２時間、約２４時間未満、約２４時間以上、約１日または複数日（例えば、２日、３日、またはそれ以上）の間、短い期間または長い期間装着することができる。装着時間は、環境および動作固有の要因に左右され得る。例えば、イヤピース要素１００は、取り外される前に、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間、約５時間、約６時間、約７時間、約８時間、約９時間、約１０時間、約１１時間、または約１２時間装着することができる。
各イヤピース要素１００は、１つ以上の他のイヤピース要素１００に対して、本明細書に記載された同じかまたは異なるノイズ処理および／または修正特性、同じかまたは異なる要素、および／または同じかまたは異なる通信プロトコル、例えば、同じかまたは異なる処理特性および／または処理要素、同じかまたは異なる減衰特性および／または減衰要素、同じかまたは異なる増幅特性および／または増幅要素、同じかまたは異なるノイズキャンセル特性および／またはノイズキャンセル要素、同じかまたは異なる通信プロトコルおよび／または通信要素、またはこれらの任意の組み合わせを有することができる。本明細書に記載されたノイズ処理および／または修正特性、構成要素および通信プロトコルは、開示された特徴（例えば、システム特性および構成要素）およびプロセス（例えば、通信プロトコル）のあらゆる交換がここに明示的に開示されているように、任意の１つまたは複数のイヤピース要素１００において任意の組み合わせで組み合わせることができる。
本明細書に引用された特許出願および公開公報を含むすべての参照文献は、個別の公開公報または特許または特許出願が、すべての目的のためにその全体が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されている場合と同じ程度に、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。当業者には明らかであろうように、本発明の多くの改変および変形は、その趣旨および範囲から逸脱することなく行うことができる。
本明細書に記載された特定の実施形態は、例示によってのみ提供される。さらに、そのような装置および方法は、体内の他の部位に適用されてもよい。本発明を実施するための上述したアセンブリおよび方法の改変、実施可能なような異なる変形例間の組み合わせ、および当技術分野の当業者には明らかな本発明の態様の変形例は、特許請求の範囲内であることが意図される。
図７は、システム内通信が可能なイヤピース要素１００の概略的な変形例を例示している。イヤピース要素１００は、双方向通信も可能である。図７は、各イヤピース要素１００が、例えば図示の配置において、１つ以上のイヤピース・マイクロフォン１０４、１つ以上のイヤピース・スピーカ１０６、１つ以上のイヤピース無線要素１１６、またはそれらの任意の組み合わせを有することができることを例示している。イヤピース・マイクロフォン１０４は、外部音１０２を受信することができる。イヤピース・スピーカ１０６は、例えば外耳道に音１０５を放出することができる。イヤピース無線要素１１６は、中継要素１２、中継要素１２のアンテナ／コイル、マウスピース要素１０、マウスピース要素１０のコイル（複数可）３２、またはそれらの任意の組み合わせから信号１１５を受信することができる。信号１１５は、磁界の形態であってもよく、例えば、中継要素１２のアンテナ／コイルおよびマウスピース要素１０のコイル（複数可）３２のうちの少なくともいずれか一方を介して、イヤピース無線要素１１６と通信可能である。イヤピース・マイクロフォン１０４、イヤピース・スピーカ１０６、および／またはイヤピース無線要素１１６の各々は、例えば、イヤピース・ハウジング（図示しない）内に取り付けられたり、配置されたり、または一体的に設けられたりして、イヤピース要素１００に取り付けられたり、または一体的に設けられることができる。
図１０は、入力通信のためのシステムの音声受信モード１６０の一変形例を示す概略図であり、例えば、システムは、マウスピース要素受信モード１６２およびイヤピース要素受信モード１６４のうちの少なくともいずれか一方を有することができる。図１０は、入力音声通信が、音声受信モード１６０のうちの１つ以上（例、モード１６２およびモード１６４）で所望に応じて耳および口のうちの少なくともいずれか一方にルーティングされ得ることをさらに例示している。システムは、例えば、イヤピース要素１００（例えば、モード１６４を介して）およびマウスピース要素１０（例えば、モード１６２を介して）のうちの少なくともいずれか一方が、使用者に音（例えば、イヤピース・マイクロフォン１０４からの音波）または音信号（例えば、マウスピース・トランスデューサ１８からの振動）を通信するように手動でまたは自動的に選択され得るように、２つの入力音声受信モード１６２，１６４を有することができる。マウスピース要素受信モード１６２が、例えば、手動または自動で選択されることによって活性化されると、使用者は、マウスピース要素１０からの通信を受信することができる。イヤピース要素受信モード１６４が、例えば、手動でまたは自動的に選択されることによって活性化されると、使用者は、イヤピース要素１００からの通信を受信することができる。モード１６０（例えば、モード１６２およびモード１６４のうちの少なくともいずれか一方）は、使用者によって手動で選択されるか、またはシステムによって自動的に選択されることができる。例えば、システムは、矢印１６５によって示すように、左および右のうちの少なくともいずれか一方の有線／無線イヤピース要素１００ａ，１００ｂがシステムに接続されていない、かつ／またはシステムから切り離されている場合に、マウスピース要素受信モード１６２を自動的に選択することができる。別例として、システムは、例えば矢印１６３によって示すように、１つ以上のイヤピース要素１００が検知されるか、またはシステムに接続されている場合に、イヤピース受信モード１６４を自動的に選択することができる。システムは、使用者からの追加入力の有無にかかわらず、かつ／または別の検知されたイベント（例えば、マウスピース要素の誤動作、少なくとも２つの個別の入力音源の検知など）の有無にかかわらず、イヤピース要素１００が検知された場合に、マウスピース要素受信モード１６２からイヤピース要素受信モード１６４に切り替えるように構成することができる。イヤピース要素１００は、システムの別の構成要素、例えば、マウスピース要素１０、中継要素１２、および／またはインフラストラクチャ通信装置１４と有線または無線で通信しているときに、システムに接続されているとみなすことができる。イヤピース要素１００は、使用者の耳と係合しているときに接続されているとみなすことができる。使用者の耳との係合は、例えば、イヤピース要素１００に取り付けられているか、またはイヤピース要素１００と一体的に設けられている圧力センサによって検知することができる。
Claims (81)
- 使用者の耳と着脱可能に係合可能、または使用者の耳に近接して係合可能であるとともに環境音を受信することが可能であるイヤピース要素であって、同イヤピース要素は、ゼロまたはそれ以上の選択可能な音声処理モードを有する、イヤピース要素と、
前記使用者の１つまたは複数の歯に着脱可能に係合可能であるマウスピース要素であって、同マウスピース要素は、一体的アンテナを有し、また、前記使用者の前記１つまたは複数の歯に骨伝導音を伝送するように構成されたアクチュエータを有する、マウスピース要素と、
前記マウスピース要素および前記イヤピース要素のうちの少なくともいずれか一方と通信する中継要素と、
インフラストラクチャ通信装置とを備え、前記中継要素は、前記マウスピース要素および前記イヤピース要素のうちの少なくともいずれか一方と前記インフラストラクチャ通信装置との間でインタフェースとなるように構成されている、通信システム。 - １つ以上の前記選択可能な音声処理モードが、環境音にゲインを適用するように構成されたエンハンストモード、環境音にユニティゲインを適用するように構成されたパススルーモード、および環境音を低減するように構成された減衰モードのうちの少なくとも１つから構成される、請求項１に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素が、１つ以上の前記選択可能な音声処理モードを選択するための選択可能な制御インタフェースを有する、請求項２に記載のシステム。
- 前記選択可能な制御インタフェースが、１つまたは複数のスイッチ、ボタン、ノブ、タッチスクリーン、およびタッチ面のうちの少なくともいずれか１つから構成される、請求項３に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素がアクティブノイズ保護およびパッシブノイズ保護のうちの少なくともいずれか一方を行うように構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素がアクティブおよびパッシブのうちの少なくともいずれか一方で音を減衰させるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素がアクティブに音をキャンセルするように構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素が有線または無線で通信を送信または受信するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素がイヤピース・アンテナ、イヤピース・マイクロフォン、およびイヤピース・スピーカで構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記イヤピース・アンテナが近距離磁気誘導用に構成されている、請求項９に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素が、近距離磁気誘導を介して前記マウスピース要素と無線通信すること、および近距離磁気誘導を介して前記中継要素と無線通信することのうちの少なくともいずれかを行う、請求項１０に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素が前記中継要素と有線通信を行う、請求項１に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素と通信するシステム制御部をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
- 前記システムが半二重通信および全二重通信のうちの少なくともいずれか一方に構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素の前記一体的アンテナが、歯列の左側または右側に位置することに無検知であるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素の前記一体的アンテナが、近距離磁気誘導用に構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素の前記一体的アンテナが、前記マウスピース要素内に配置された１つまたは複数のループコイルを構成する、請求項１に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素の前記一体的アンテナが、巻線フェライトコアまたはワイドループアンテナで構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素がマウスピース・マイクロフォンからさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
- 前記マウスピース・マイクロフォンがＭＥＭＳタイプのエア・マイクロフォンである、請求項１９に記載のシステム。
- 前記マウスピース・マイクロフォンと振動して通信する減衰要素をさらに備える、請求項１９に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素が前記マウスピース・マイクロフォンと通信する空洞を形成する、請求項１９に記載のシステム。
- 前記マウスピース・マイクロフォンが、発信音声伝送のために前記使用者の音声を捕捉するように構成され、前記アクチュエータが、骨伝導を介して前記使用者に着信音声伝送を提供するために、前記１つまたは複数の歯に対して振動するように構成されている、請求項１９に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素が、マウスピース要素第１部分およびマウスピース要素第２部分を有し、前記マウスピース要素第１部分が前記マウスピース・マイクロフォンを有し、前記マウスピース要素第２部分が前記アクチュエータを有し、前記マウスピース要素第１部分および前記マウスピース要素第２部分が、前記マウスピース要素が前記１つまたは複数の歯に固定されているときに、前記１つまたは複数の歯の対向する両側に位置するように構成され、前記マウスピース要素が前記１つまたは複数の歯に固定されているときに、前記マウスピース要素第２部分が前記１つまたは複数の歯に接触するように構成されている、請求項１９に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素が前記１つまたは複数の歯に固定されているときに、前記マウスピース要素第１部分が前記使用者の口蓋に接触するように構成され、前記マウスピース要素第２部分が前記使用者の頬の内面に接触するように構成されている、請求項２４に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素が前記１つまたは複数の歯に固定されているときに、前記マウスピース要素第１部分が前記１つまたは複数の歯の頬側にあり、前記マウスピース要素第２部分が前記１つまたは複数の歯の舌側にある、請求項２４に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素が前記１つまたは複数の歯に固定されているときに、前記マウスピース要素第１部分が前記１つまたは複数の歯の舌側にあり、前記マウスピース要素第２部分が前記１つまたは複数の歯の頬側にある、請求項２４に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素第２部分が、２つの隣接する歯の間の近位空間に嵌入するように構成された歯接触部分を有する、請求項２４に記載の装置。
- 前記マウスピース要素第１部分がコネクタを介して前記マウスピース要素第２部分に結合されており、前記マウスピース要素が前記１つまたは複数の歯に固定されているときに、前記コネクタが前記１つまたは複数の歯の最後尾の歯の周囲に部分的に延びている、請求項２４に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素が、マウスピース要素第１形態およびマウスピース要素第２形態を有し、前記使用者の前記１つまたは複数の歯が、前記使用者の歯列の左側にあるか、または前記使用者の歯列の右側にあり、前記マウスピース要素が前記マウスピース要素第１形態にあるときに、前記マウスピース要素は、前記使用者の歯列の前記左側の１つまたは複数の歯に固定可能であり、前記マウスピース要素が前記マウスピース要素第２形態にあるときに、前記マウスピース要素は、前記使用者の歯列の前記右側の１つまたは複数の歯に固定可能である、請求項２４に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素が、前記使用者の前記１つまたは複数の歯に干渉適合で固定可能である、請求項２４に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素が前記１つまたは複数の歯に固定されているときに、前記１つまたは複数の歯の咬合面は前記マウスピース要素によって妨げられない状態を保持する、請求項２４に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素が前記１つまたは複数の歯に固定されているときに、前記マウスピース要素により、障害なく通常の発話、飲食が可能である、請求項３２に記載のシステム。
- 前記中継要素が、前記使用者の首の周囲または前記使用者の頭部の周囲に装着されるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素と一体的に設けられたＰＶＤＦフィルム振動センサをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
- 前記アクチュエータが前記マウスピース要素に組み込まれている、請求項１に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素と一体的に設けられた電源をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
- 前記インフラストラクチャ通信装置が、通信を無線で送信または受信するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記中継要素が、近距離磁気誘導を介して前記マウスピース要素と無線通信するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
- 前記中継要素に近接するとともにループ形態として構成されているアンテナをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
- 前記中継要素がインフラストラクチャ要素と一体的に設けられている、請求項１に記載のシステム。
- 前記中継要素と通信するシステム制御部をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
- 使用者の耳と着脱可能に係合可能、または使用者の耳に近接して係合可能であるとともに環境音を受信することが可能であるイヤピース要素であって、同イヤピース要素は、ゼロまたはそれ以上の選択可能な音声通信受信モードを有する、イヤピース要素と、
前記使用者の１つまたは複数の歯に着脱可能に係合可能であるとともに一体的アンテナを有するマウスピース要素であって、同マウスピース要素は、骨伝導を介して入力される音声伝送を使用者に提供するために、前記１つまたは複数の歯に対して振動するように構成されたアクチュエータを有する、マウスピース要素と、
前記マウスピース要素および前記イヤピース要素のうちの少なくともいずれか一方と通信する中継要素と、
インフラストラクチャ通信装置とを備え、前記中継要素は、前記マウスピース要素および前記イヤピース要素のうちの少なくともいずれか一方と前記インフラストラクチャ通信装置との間でインタフェースとなるように構成されている、通信システム。 - １つまたは複数の前記選択可能な音声受信モードが、マウスピース要素受信モードおよびイヤピース要素受信モードのうちの少なくとも１つを含む、請求項４３に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素受信モードが選択されると、前記システムは、前記マウスピース要素を介して前記使用者に通信を配信するように構成され、前記イヤピース要素受信モードが選択されると、前記システムは、前記イヤピース要素を介して前記使用者に通信を配信するように構成される、請求項４４に記載のシステム。
- １つまたは複数の前記選択可能な音声受信モードは、前記システムによって自動的に選択されるか、または前記使用者によって手動で選択されるかの少なくともいずれかであるように構成される、請求項４４に記載のシステム。
- 前記システムは、前記イヤピース要素が前記システムに接続されていないとき、および前記イヤピース要素が前記システムから切断されたときのうちの少なくともいずれか一方のときに、前記マウスピース要素受信モードを自動的に選択する、請求項４６に記載のシステム。
- 前記システムは、前記イヤピース要素が前記システムに接続されると、前記イヤピース要素受信モードを自動的に選択する、請求項４６に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素は、１つまたは複数の前記選択可能な前記音声受信モードを選択するための選択可能な制御インタフェースを有する、請求項４６に記載のシステム。
- 前記選択可能な制御インタフェースは、１つまたは複数のスイッチ、ボタン、ノブ、タッチスクリーン、およびタッチ面のうちの少なくともいずれか１つから構成される、請求項４９に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素がアクティブノイズ保護およびパッシブノイズ保護のうちの少なくともいずれか一方を行うように構成されている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素がアクティブおよびパッシブのうちの少なくともいずれか一方で外部環境音を減衰させるように構成されている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素がアクティブに音をキャンセルするように構成されている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素が有線または無線で通信を送信または受信するように構成されている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素がイヤピース・アンテナ、イヤピース・マイクロフォン、およびイヤピース・スピーカで構成されている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記イヤピース・アンテナが近距離磁気誘導用に構成されている、請求項５５に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素が、近距離磁気誘導を介して前記マウスピース要素と無線通信すること、および近距離磁気誘導を介して前記中継要素と無線通信することのうちの少なくともいずれかを行う、請求項５６に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素が前記中継要素と有線通信を行う、請求項４３に記載のシステム。
- 前記イヤピース要素と通信するシステム制御部をさらに備える、請求項４３に記載のシステム。
- 前記システムが半二重通信および全二重通信のうちの少なくともいずれか一方に構成されている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素の前記一体的アンテナが、歯列の左側または右側に位置することに無検知であるように構成されている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素の前記一体的アンテナが、近距離磁気誘導用に構成されている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素の前記一体的アンテナが、前記マウスピース要素内に配置された１つまたは複数のループコイルを構成する、請求項４３に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素の前記一体的アンテナが、巻線フェライトコアまたはワイドループアンテナで構成されている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素がマウスピース・マイクロフォンからさらに構成される、請求項４３に記載のシステム。
- 前記マウスピース・マイクロフォンがＭＥＭＳタイプのエア・マイクロフォンである、請求項６５に記載のシステム。
- 前記マウスピース・マイクロフォンと振動して通信する減衰要素をさらに備える、請求項６５に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素が前記マウスピース・マイクロフォンと通信する空洞を形成する、請求項６５に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素と一体的に設けられたＰＶＤＦフィルム振動センサをさらに備える、請求項４３に記載のシステム。
- 前記アクチュエータが前記マウスピース要素に組み込まれている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素と一体的に設けられた電源をさらに備える、請求項４３に記載のシステム。
- 前記インフラストラクチャ通信装置が、通信を無線で送信または受信するように構成されている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記中継要素が、近距離磁気誘導を介して前記マウスピース要素と無線通信するように構成されている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記中継要素に近接するとともにループ形態として構成されているアンテナをさらに備える、請求項４３に記載のシステム。
- 前記中継要素がインフラストラクチャ要素と一体的に設けられている、請求項４３に記載のシステム。
- 前記中継要素と通信するシステム制御部をさらに備える、請求項４３に記載のシステム。
- 前記マウスピース要素が、マウスピース要素第１部分およびマウスピース要素第２部分を有し、前記マウスピース要素第１部分がマイクロフォンを有し、前記マウスピース要素第２部分が前記アクチュエータを有し、前記マウスピース要素が前記１つまたは複数の歯に固定されているときに、前記マウスピース要素第２部分は、前記１つまたは複数の歯に接触するように構成されており、前記マウスピース要素が前記１つまたは複数の歯に固定されるときに、前記マウスピース要素第１部分は、前記１つまたは複数の歯の舌側にあるように構成され、かつ前記マウスピース要素第２部分は、前記１つまたは複数の歯の頬側にあるように構成され、また、前記マウスピース要素第２部分は、２つの隣接する歯の間の近位間空間に嵌入するように構成された歯接触部を有し、同歯接触部は、前記１つまたは複数の歯に音声信号を伝達するように振動するように構成され、前記マウスピース要素第１部分は、コネクタを介して前記マウスピース要素第２部分に結合され、前記コネクタは、前記マウスピース要素が前記１つまたは複数の歯に固定されているときに、前記１つまたは複数の歯の最後尾の歯の周囲に部分的に延びる、請求項４３に記載のシステム。
- 双方向通信システムを提供する工程を含み、同双方向通信システムは、
使用者の耳と着脱可能に係合可能、または使用者の耳に近接して係合可能であるとともに環境音を受信することが可能であるイヤピース要素であって、同イヤピース要素は、ゼロまたはそれ以上の選択可能な音声処理モードを有する、イヤピース要素と、
前記使用者の１つまたは複数の歯に着脱可能に係合可能であるマウスピース要素であって、前記使用者の前記１つまたは複数の歯に骨伝導音を伝送するように構成されたアクチュエータを有する、マウスピース要素と、
前記マウスピース要素および前記イヤピース要素のうちの少なくともいずれか一方と通信する中継要素と、
インフラストラクチャ通信装置とを備え、前記中継要素は、前記マウスピース要素および前記イヤピース要素のうちの少なくともいずれか一方と前記インフラストラクチャ通信装置との間でインタフェースとなるように構成されている、双方向通信を提供する方法。 - 双方向通信システムを提供する工程を含み、同双方向通信システムは、
使用者の耳と着脱可能に係合可能、または使用者の耳に近接して係合可能であるとともに環境音を受信することが可能であるイヤピース要素であって、同イヤピース要素は、ゼロまたはそれ以上の選択可能な音声通信受信モードを有する、イヤピース要素と、
前記使用者の１つまたは複数の歯に着脱可能に係合可能であるマウスピース要素であって、同マウスピース要素は、骨伝導を介して入力される音声伝送を使用者に提供するために、前記１つまたは複数の歯に対して振動するように構成されたアクチュエータを有する、マウスピース要素と、
前記マウスピース要素および前記イヤピース要素のうちの少なくともいずれか一方と通信する中継要素と、
インフラストラクチャ通信装置とを備え、前記中継要素は、前記マウスピース要素および前記イヤピース要素のうちの少なくともいずれか一方と前記インフラストラクチャ通信装置との間でインタフェースとなるように構成されている、双方向通信を提供する方法。 - 使用者の耳と着脱可能に係合可能であるか、または使用者の耳に近接しているイヤピース要素を介して環境音を受信する工程であって、前記イヤピース要素は、ゼロまたはそれ以上の選択可能な音声処理モードを有する、環境音受信工程と、
一体的アンテナを有するとともに前記使用者の１つまたは複数の歯に着脱可能に係合可能であるマウスピース要素に対して、中継要素を介して前記環境音を中継する工程と、
前記マウスピース要素を介して前記使用者の前記１つまたは複数の歯を介して前記環境音を振動して伝導する工程と、
前記環境音が閾値レベルを超える場合に、インフラストラクチャ通信装置を介して前記イヤピース要素によって受信された前記環境音を減衰させる工程とを含み、前記インフラストラクチャ通信装置が前記中継要素および前記イヤピース要素のうちの少なくともいずれか一方と通信している、双方向通信を提供する方法。 - 使用者の耳と着脱可能に係合可能であるか、または使用者の耳に近接しているイヤピース要素を介して環境音を受信する工程であって、前記イヤピース要素は、ゼロまたはそれ以上の選択可能な音声処理モードを有する、環境音受信工程と、
一体的アンテナを有するとともに前記使用者の１つまたは複数の歯に着脱可能に係合可能であるマウスピース要素に対して、中継要素を介して前記環境音を中継する工程と、
前記環境音が閾値レベルを超える場合に、インフラストラクチャ通信装置を介して前記マウスピース要素に対する前記環境音の受信を切り換える工程であって、前記インフラストラクチャ通信装置が前記中継要素および前記イヤピース要素のうちの少なくともいずれか一方と通信している、環境音受信切り換え工程と、
前記マウスピース要素を介して前記使用者の前記１つまたは複数の歯を介して前記環境音を振動して伝導する工程とを含む、双方向通信を提供する方法。
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