FlexEar-Tips: Shape-Adjustable Ear Tips Using Pressure Control

We introduce FlexEar-Tips, a dynamic ear tip system designed for the next-generation hearables. The ear tips are controlled by an air pump and solenoid valves, enabling size adjustments for comfort and functionality. FlexEar-Tips includes an air pressure sensor to monitor ear tip size, allowing it to adapt to environmental conditions and user needs. In the evaluation, we conducted a preliminary investigation of the size control accuracy and the minimum amount of variability of haptic perception in the user’s ear. We then evaluated the user’s ability to identify patterns in the haptic notification system, the impact on the music listening experience, the relationship between the size of the ear tips and the sound localization ability, and the impact on the reduction of humidity in the ear using a model. We proposed new interaction modalities for adaptive hearables and discussed health monitoring, immersive auditory experiences, haptics notifications, biofeedback, and sensing.

我々は次世代ヒアラブルデバイスのために設計された、動的に形状を変化させるイヤーチップシステム「FlexEar-Tips」を紹介する。このイヤーチップは、空気ポンプとソレノイドバルブによって制御され、快適さや機能性のためにサイズ調整が可能である。また、イヤーチップのサイズを監視するための空気圧センサを備えており、環境条件やユーザーのニーズに応じて適応可能である。

評価実験では、まずイヤーチップのサイズ制御精度およびユーザーの耳における触覚知覚の最小変動量について予備的な調査を実施した。その後、触覚通知システムにおけるパターン識別能力、音楽鑑賞体験への影響、イヤーチップのサイズと音源定位能力との関係、およびモデルを用いた耳内湿度低減への影響を評価した。

我々は、適応型ヒアラブルデバイスのための新しいインタラクションモダリティを提案し、健康モニタリング、没入型オーディオ体験、触覚通知、生体フィードバック、およびセンシングについて議論した。

Publication

Takashi Amesaka, Takumi Yamamoto, Hiroki Watanabe, Buntarou Shizuki, and Yuta Sugiura,
FlexEar-Tips: Shape-Adjustable Ear Tips Using Pressure Control,
In Proceedings of the 2025 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI ’25). [ACM]