數(shù)據(jù)庫足夠大，所以 統(tǒng)計上可靠的數(shù)據(jù)可被用來補充對用戶耳朵掃描所執(zhí)行的攝影測量分析中的任何差距，以 便精確地模擬其掃描未提供足夠數(shù)據(jù)的耳朵的任何部分。根據(jù)掃描過程中捕獲良好的用戶 耳朵區(qū)域，該統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫可提供對尚未清楚掃描的耳朵鄰近區(qū)域的形狀預測，從而補充掃 描過程。例如，可能由于照明條件不佳，使用掃描方法難以全面捕獲用戶耳道的尺寸，所以 將掃描數(shù)據(jù)補充統(tǒng)計數(shù)據(jù)可輸出更精確、更全面的用戶耳道模型?；蛘呖闪硗饧尤虢y(tǒng)計步 驟，經(jīng)培訓的操作員還可檢查用戶耳朵的掃描/圖片/視頻圖像以幫助完善建模過程。此 操作員可從用戶耳朵的多個二維捕獲圖像中的不同角度目視檢測用戶耳朵的幾個特征點， 并將這些二維圖像與通過攝影測量算法創(chuàng)建的掃描網(wǎng)格進行比較。通過識別二維圖像中的 這些特征點并在掃描網(wǎng)格模型上確定這些點，操作員可對掃描模型進行再加工，以改善尚 未清楚掃描的任何區(qū)域。所述服務器104可自動執(zhí)行力學仿真和聲學仿真或根據(jù)用戶需求 而定。此外，有關人體工程學、音景偏好、美學設計、附件等的輸入數(shù)據(jù)可能被分解到所述個 性化耳機裝置114的建模中。為考慮用戶偏好，應根據(jù)用戶選擇的這些選項對耳機進行建 模。例如，揚聲器的放置可被優(yōu)化為用戶的解剖結構以最有效地引導聲音進入耳道。所述 移動應用程序108和網(wǎng)站包括允許用戶選擇自定義設計、類型、顏色、材質、附件等的市場。 這一完整的操作列表列出在試戴室、附件、聽音室等下方的市場模塊中。用戶可從與所述移 動應用程序108或網(wǎng)站相關的市場中購買這些項目。所述移動應用程序108和/或該網(wǎng)站 可允許用戶將至少一個金額存儲在與各用戶的用戶檔案相關聯(lián)的在線錢包中。用戶可通過 使用在線錢包就服務和選擇的市場項目進行安全、快速支付。其他可能的支付方式包括亞 馬遜、貝寶、谷歌錢包和擔保信用卡交易。
[0068] 人體工程學輸入和分析：
[0069] 在根據(jù)用戶耳朵的3D模型和用戶偏好確定耳機的用戶特定形狀后，將使用在所 述服務器104上運行的多個仿真程序執(zhí)行計算機模擬，以確定用戶耳朵與耳機之間的接觸 應力。為了對所述耳機裝置114進行仿真和分析，將一小塊材料添加到該耳機裝置114模型 中以將該耳機裝置114推入到耳朵中，然后僅通過摩擦力將該耳機裝置114固定到位。將對 所述耳機裝置114的仿真和分析加入荷載步，然后使用一系列仿真對該耳機裝置114上的 作用力進行測量和研宄，如圖7A至圖7D所示?？赡芤呀?jīng)提示用戶輸入其佩戴耳機時可能 從事的活動，并可指出期望從事活動的具體時間百分比。還可允許考慮防水性能（若用戶 活動需要），或考慮設計需配合安全帽的耳機裝置（若用戶活動需要佩戴安全帽）。使用所 述服務器104上運行的仿真程序所進行的機械應力分析有助于在制造個性化耳機裝置114 時，在用戶耳朵易受頻繁摩擦或應力區(qū)域采用軟彈性材料。耳朵單個區(qū)域上的這些高應力 和高作用力區(qū)域可使用在所述服務器104上運行的仿真程序進行確定，這有助于使用含軟 硬材料的組合材料來制造耳機裝置114。硬質材料可用在耳機裝置114上不受應力的區(qū)域， 也可用作硬殼以蓋住或保護該耳機裝置114的多個電子元件。圖7A至圖7D示出闡述了使 用所述服務器104上運行的示例仿真程序獲取的有關用戶耳朵在不同荷載類型下所承受 作用力的樣本圖像。從而可確定具有最小和最大應力的區(qū)域，具有最大作用力的區(qū)域可采 用軟質材料如橡膠材料制成。因此，需在多個活動過程中佩戴該個性化耳機裝置114的個 別用戶的舒適度可通過使用軟質、彈性和硬質材料的組合材料進行改善。圖8A和圖8B示 出闡述了耳機構造采用不同材料時應力區(qū)域的力學仿真圖。該力學仿真采用頭部作用力的 計算，以確定耳機與耳朵之間作用力的強度和方向。該仿真用來根據(jù)作用力的強度將耳機 映射至相關區(qū)域。該耳機裝置采用特定材料制成，這使得它們很柔軟，同時又夠堅固足以吸 收震動，硬質材料的使用有利于確保即使在運動過程中耳機也可保持在原位。在某些情況 下，耳機裝置在多材料三維打印機上印制，以采用軟硬材料的混合材料，并容許該部位存在 不同的彈性。可使用在所述服務器104上運行的仿真程序執(zhí)行多個機械應力分析，以確定 耳朵與耳機模塊114之間的應力區(qū)域。耳機構造采用不同材料時的耳機裝置114的應力區(qū) 域采用圖8A和圖8B中不同的顏色部分進行說明。該耳機裝置114構造中采用的軟質、彈 性材料可吸收該耳機模塊114與用戶耳朵不同區(qū)域之間的應力。該耳機裝置114在多個活 動過程中易受更多應力的區(qū)域或其附近使用軟質和/或彈性材料，可讓用戶即使在執(zhí)行多 個活動時也可舒適地佩戴該耳機裝置114。
[0070] 作為要為用戶設計符合人體工程學定制耳機裝置而進行分析的一部分，用戶需輸 入在其過程中將佩戴耳機的活動。將在分析的過程中執(zhí)行運動捕獲分析和生物力學分析， 用于確定頭部移動及制造過程的調整。作為分析的一部分，應測量用戶頭部移動、速度及加 速度。在某個實例中，可使用與實時運動捕獲系統(tǒng)相連的多個可視紅色數(shù)字相機來執(zhí)行運 動捕獲。將標記跟蹤器放置在研宄對象上，并就身體定義坐標系統(tǒng)，以計算三維運動。此外， 可將運動捕獲數(shù)據(jù)庫用于預先存在的捕獲數(shù)據(jù)，例如來自卡內基梅隆大學圖形實驗室運動 捕獲數(shù)據(jù)庫。將使用三維運動分析數(shù)據(jù)及其他分析方式建立生物力學模型，其中可能包括 二維視頻分析、肌電圖、測力臺和/或足部壓力測繪等分析。該測試包括各種活動，用戶可 能需要提供其活動的自我報告百分比，包括如散步、室內活動等低強度活動、如慢跑、跑步、 劃船、舉重訓練等中等強度活動以及如滑板、體操、拳擊等劇烈活動。圖9A至圖9C示出用 戶在三種不同活動如跳舞、拳擊和跑步過程中通過運動捕獲分析得出的多個頭部軌跡圖。 用戶頭部和相關加速度的軌跡在不同類型活動如跳舞、拳擊和跑步等的分析過程中進行確 定。因此，可使用通過程序模擬的這些真實活動對該耳機裝置114的穩(wěn)定性進行分析。該 分析隔離主體頭部上的作用力，并提取給定時間步長的方向和動量。在某些情況下，構建人 耳和所述裝置的有限元模型（FEM)，以研宄這兩個部分之間的相互作用。將運行動態(tài)分析， 并將預先記錄的運動捕獲的加速度場應用到該模型中。圖IOA至圖IOB示出通過執(zhí)行多個 活動（如跳舞等）過程中的動態(tài)分析得出用戶在佩戴耳機裝置114時對用戶耳朵的最大應 力，而圖IOC至圖IOD示出通過使用動態(tài)仿真和分析軟件執(zhí)行拳擊過程中的動態(tài)分析而得 出的該耳機裝置114對用戶耳朵的最大應力。耳朵上的應力用于評估特定設計的舒適度和 穩(wěn)定性。當制造該耳機裝置114采用了可吸收應力的橡膠類材料時，該耳機裝置114上的高 應力區(qū)域會少很多。此外，使用可吸收應力的橡膠類材料時，可使該耳機裝置114更穩(wěn)定， 因為該材料更軟且具有更高的摩擦系數(shù)。因此，采用具有高摩擦系數(shù)的軟質材料制成的該 耳機裝置114,即使在用戶執(zhí)行多個活動如跳舞、拳擊和跑步等活動時，也不會從耳朵上掉 落。
[0071] 在本發(fā)明的一些實施例中，該個性化耳機裝置114可通過使用先進的3D打印進行 印制，從而可混合使用多達三種材料。該材料組合無縫，允許創(chuàng)建同時具有彈性區(qū)域及硬質 區(qū)域或它們之間任何光譜的打印。若彈性材料和硬質材料為同一種顏色，則用于印制個性 化耳機裝置114的材料成分的變化不一定可見。該仿真根據(jù)用戶耳朵的獨特解剖和和實時 動態(tài)數(shù)據(jù)，確定耳機在活動過程中易承受荷載的區(qū)域。將計算耳機材料成分，以創(chuàng)建減震區(qū) 域，用于最大限度地提高舒適度，以及創(chuàng)建硬質區(qū)域，用于保持穩(wěn)定性及將該耳機裝置114 固定到位。該仿真的目的是為用戶創(chuàng)造最大舒適度，同時確保該個性化耳機裝置114在自 我報告活動過程中不會從用戶耳朵掉落。在某些情況下，用于設計可在活動過程中佩戴的 個性化耳機裝置114的人體工程學或機械仿真過程，可能建議用戶加入附件如安全線/頭 帶，以確保該耳機不掉出，或者說即使在執(zhí)行各種指定活動時該耳機也不會丟失。仿真過程 結束中，適合用戶活動的設計可建議給用戶。在某些其他情況下，用戶可能要求輸入身高、 體重、性別和體格如肌肉、矮壯、運動員等，以在仿真過程的運動捕獲數(shù)據(jù)中考慮這些因素。 然后，可模擬并處理用戶的精確模型，從而確定最適合用戶的耳機裝置模型。這是一種更先 進的仿真過程，包括摩擦分析，還考慮到了個性化耳機裝置114的材料特性。所述計算機實 現(xiàn)系統(tǒng)100可能要求用戶在1-10的排汗級別范圍內指定排汗級別，或指定其是否從事水上 運動，以便將這些因素加入摩擦分析中，從而確保該耳機裝置在執(zhí)行活動的過程中不會掉 落。
[0072] 可為用戶調整該個性化耳機裝置114的音景。用戶可確定可允許進入耳道的環(huán) 境聲音量。本發(fā)明的實施例可提供至少兩個可能級別的音景。例如，這些級別可能包括： (1)耳機的物理性能，例如氣密封口調整以允許更多或更少的環(huán)境聲音進入，適用于不喜歡 感覺耳機對耳道產(chǎn)生壓力的用戶；（2)被動音景，其中有一個隧道將空氣從從耳機外面引 入耳道，以允許揚聲器聲音與環(huán)境聲音相混合，該隧道的中間可能有一個可控制氣流的可 調孔徑或光闌，可通過以電子方式進行調整，這允許用戶設置環(huán)境聲級，不論該裝置是否開 啟或關閉，或不論該裝置是否正在播放音樂/聲音文件，其優(yōu)點在于用戶可將該裝置用作 耳塞，而不消耗電池電量，或者用戶將裝置用作一種時尚配件，仍然可以聽到環(huán)境噪音；及 (3)主動音景，其中連接到耳機或移動設備中微處理器的麥克風分析環(huán)境聲音，并根據(jù)用戶 規(guī)格，確定要過濾或允許的環(huán)境聲音級和類型。
[0073] 前期音景選項
[0074] 在用戶收到耳機前（即用戶設計滿足其在佩戴、外觀和附件等方面的偏好的耳機 的時間），用戶可根據(jù)其音景偏好作出有關耳機物理特性的幾個決定。設計耳機時，用戶可 以從各種各樣的揚聲器選項中選擇，包括驅動器數(shù)量及其物理設置。進行這些選擇時，將為 用戶提供聲音樣本，以便用戶可選擇最適合自己偏好的選項。在設計階段，用戶還可指定耳 機貼合到其耳道的緊密程度。如果用戶已經(jīng)根據(jù)舒適度偏好，為其耳機選擇不會對耳道產(chǎn) 生緊密密封的一個設計，則低頻聲音（即低音）比高音漏音更大。為了解決這個問題，用戶 可選擇是否通過調整聲音驅動來選擇更強推送低頻聲音的驅動。
[0075] 圖IlA和圖IlB示出顯示了用戶浸漬水平的所述移動應用程序108的用戶界面 的屏幕截圖，該浸漬水平可通過用戶調整所述移動應用程序108用戶界面上的滑塊進行設 置。在設計階段，用戶可訪問"聲室"選項區(qū)域。用戶可在這里模擬耳機與環(huán)境聲音混合時 的聲音。該模擬可讓用戶收聽預先錄制的環(huán)境聲音如：坐地鐵、繁忙的街道、寧靜的街道、辦 公環(huán)境、健身房、乘坐巴士等。然后用戶可混合由服務提供的音樂或者用戶自己的音樂。用 戶可滑動顯示在圖IlA中的浸漬水平，用戶可使用所述移動應用程序108用戶界面上的滑 塊選擇其感興趣的環(huán)境聲音量，并將聽到耳機的可能模擬聲音。所述移動應用程序108的 用戶界面包括浸漬水平滑塊，如圖IlA和圖IlB中所示，允許用戶根據(jù)自己的需求在0%至 100%的范圍內調整浸漬水平滑塊。用戶還可播放插入的聲音，如警笛、敲門聲、門鈴聲、某 人說"對不起，先生"等。用戶可以模擬添加這些聲音到"音樂+環(huán)境聲"聲音，從而可以聽 到其個性化耳機裝置114的可能聲音。
[0076] 后期音景選項
[0077] 除用戶耳機設計階段（即銷售前/用戶收到定制耳機前）的從耳機各種物理特性 中進行選擇的選項外，如揚聲器和驅動選項，用戶還可在收到耳機后（即銷售后/用戶收到 個人安裝和設計的耳機后），進一步調整其音景偏好。后期音景選項的一個示例是被動音 景，這可允許用戶使用所述移動應用程序108控制被動音景隧道孔徑大小。可根據(jù)用戶允 許滲透到耳道的環(huán)境聲音量來調整孔徑。無論是否正在播放音樂，此調整都可保持，允許用 戶在需要時如工作或休息時調整環(huán)境噪音。用戶可滑動該浸漬水平滑塊，該滑塊位于所述 移動應用程序108或該應用程序網(wǎng)站的用戶界面上，如圖IlA和圖IlB所示，用戶可使用該 滑塊調大或調小其感興趣的環(huán)境聲音量。
[0078] 其他后期音景選項包括在驅動能力范圍內，通過改變驅動的電阻值和調整均衡器 設置來調整驅動設置。驅動設置調整和均衡器設置調整可通過所述移動應用程序108或應 用程序網(wǎng)站來完成。用戶可為該個性化耳機裝置114配置其首選的均衡器。用戶可以選擇 預設選項，例如被設計用于特定類型或聲音偏好的均衡器。此外，用戶還可以繪制均衡器的 圖形。用戶可以使用所述移動應用程序108或應用程序網(wǎng)站掃描其裝置上的音樂，或者允 許通過其音樂服務訪問播放歷史，如潘多拉、廣播、Spotify等。用戶可通過所述移動或網(wǎng) 站應用程序界面調整常用的驅動設置和均衡器設置，并且用戶可以保存基于其想再次使用 這些設置的特定情景模式。用戶可選擇通過所述移動應用程序108或應用程序網(wǎng)站進行調 整，以在被動音景打開時，調整聲卡驅動放大高頻或低頻，因為打開或關閉被動音景光圈也 可能會影響高頻和低頻。同理，用戶也可以通過所述移動應用程序108或網(wǎng)站進行聽力測 試，并可調整等響音頻率響應。
[0079] 包含"真實世界通知"系統(tǒng)的主動音景為用戶提供另一級別的后期音景控制選項。 通過所述應用程序網(wǎng)站或移動應用程序108,用戶可指定使用該個性化耳機裝置114時想 通過或過濾的環(huán)境聲音元素。例如，用戶可選擇濾出交通和飛機噪聲，但濾入"真實世界通 知"聲音，如敲門聲、火災報警、警報器、汽車喇叭等。這樣可確保用戶在佩戴該個性化耳機 裝置114時，既可享受音樂，也可保持對其周邊環(huán)境的警醒。用戶可創(chuàng)建并保存"真實世界 通知"配置文件，這樣當用戶處于預先保存的"真實世界通知"音景的某一距離范圍內時，可 能會自動應用記住的音景設置。
[0080] 有關"真實世界通知"，用戶可添加和改進其想過濾的聲音。當用戶首次使用"真 實世界通知"聲音過濾系統(tǒng)時，所述移動應用程序108可能要求用戶提供其位置，并根據(jù)用 戶想要過濾的該位置建議相應的聲音選項。例如，圖IlC和圖IlD示出可在所述移動應用 程序108或應用程序網(wǎng)站中找到的"真實世界通知"調整屏幕的屏幕截圖。該屏幕截圖顯 示了"真實世界通知"聲音的幾個例子，如汽車喇叭聲、發(fā)動機噪音、人說話聲、大風聲音、火 車進站聲音等，可建議給行走在繁忙城市街道的用戶。該耳機在使用過程中，還可從用戶環(huán) 境中選擇未認可或不符合已列出在所述"真實世界通知"移動應用程序108或應用程序網(wǎng) 站屏幕上的預先存在的"真實世界通知"聲音列表的其他聲音。然后，用戶可輸入此新聲音 的標識名稱/標簽，或更改現(xiàn)有標簽，隨后該新的聲音將與用戶選擇濾出或允許聽到的其 他"真實世界通知"聲音列在一起。還可通過整個耳機用戶社區(qū)，對"真實世界通知"庫或 "真實世界通知"聲音數(shù)據(jù)庫進行改進和添加。當用戶向"真實世界通知"庫/數(shù)據(jù)庫添加 新聲音時，其他用戶可選擇將這些聲音結合到自己的音景偏好以進行過濾。加入到"真實 世界通知"聲音庫/數(shù)據(jù)庫的聲音也可按地理位置進行標記（"地理標記"），比如有具體 地址的"圣迭戈國際機場"、"東梅薩學院"、"邁克的比薩"，或按一般類型的位置描述進行標 記，如"咖啡館"、"大學"、"體育館"、"城市街道"等，這樣位于相同或相似地理區(qū)域或位置類 型的用戶可選擇過濾其在共享環(huán)境中可能會遇到的聲音。當用戶位于預先保存音景的特定 距離內時，可能會自動應用記住的音景設置。此外，用戶可在耳機挑選預定"真實世界通知" 聲音時，選擇通過所述移動應用程序108接收手機通知。例如，若耳機檢測到警笛聲或來自 "真實世界通知"聲音庫/數(shù)據(jù)庫的任何其他聲音，用戶可選擇接收手機通知。
[0081] 具有生產(chǎn)所述個性化耳機裝置114用的所述計算機實現(xiàn)系統(tǒng)100的所述移動應用 程序108或網(wǎng)站允許多個用戶界面，用戶可通過這些界面對耳機裝置進行個性化設計、選 擇設計、選擇耳機附件以及與其他用戶進行交互以分享設計。這些界面包括"市場"模塊、 "設計"模塊、"增強音景"模塊等，以下進行了說明。所述移動應用程序108和/或網(wǎng)站的 "市場"頁面可能突出該網(wǎng)站產(chǎn)品展示區(qū)、樣式收集區(qū)、最暢銷設計、最受歡迎的設計、最流 行附加組件等不同區(qū)域/模塊的亮點。該產(chǎn)品展示區(qū)顯示不同類型的產(chǎn)品、附加產(chǎn)品和配 套附件，用戶可以從中選擇。如果相關，可根據(jù)用戶耳朵掃描來定制這些產(chǎn)品。定制選項包 括有線/無線耳機、入耳式耳機、在耳式耳機、藍牙功能、耳塞式耳機、耳塞、帶入耳/貼耳耳 夾的耳塞、后掛式耳機、個人監(jiān)測器、手機耳機、耳栓、可穿戴設備如谷歌眼鏡等用的耳機。 額外附件包括用于指示所需交互級別的LED指示燈，例如紅色表示不打擾，綠色表示可以 中斷，而黃色表示只重要的事情才可中斷。用戶可選擇將紅色/綠色/黃色LED指示燈與 其社交網(wǎng)絡帳戶狀態(tài)同步。例如，如果用戶選擇將LED指示燈與其谷歌郵箱帳戶同步，即當 谷歌郵箱聊天狀態(tài)為"可用"時，綠色LED指示燈可能顯示在耳機裝置上；當谷歌郵箱聊天 狀態(tài)為"忙碌"時，可能顯示黃色LED指示燈；當谷歌郵箱聊天狀態(tài)為"不可用"時，可能顯示 紅色LED指示燈。這同樣適用于允許其用戶設置其可用性狀態(tài)的任何其他社交網(wǎng)絡帳戶， 包括但不限于Facebook、其他電子消息或聊天客戶端。其他附加功能可能包括睡眠功能如