高帶寬觸覺效果的音頻增強仿真制造技術

公開了高帶寬觸覺效果的音頻增強仿真，并具體公開了使用至少一個致動器和至少一個揚聲器生成觸覺效果的系統。該系統接收高分辨率(“HD”)觸覺效果信號以及如果要播放音頻的話還接收相應的音頻信號。該系統至少基于HD觸覺效果信號生成標準分辨率(“SD”)觸覺效果信號，以及至少基于HD觸覺效果信號生成基于音頻的觸覺效果信號。該系統混合該音頻信號和該基于音頻的觸覺效果信號，并然后基本上同時地在致動器上播放SD觸覺效果信號和在揚聲器上播放混合后的信號。

【技術實現步驟摘要】

一個實施例一般地涉及觸覺效果，并具體涉及高分辨率/帶寬觸覺效果。
技術介紹
電子設備制造商力求為用戶產生豐富的接口。傳統的設備使用視覺的和聽覺的線索來向用戶提供反饋。在一些接口設備中，動覺反饋(諸如有源反饋和阻力反饋)和/或觸知反饋(諸如振動、紋理和熱)也被提供給用戶，它們更一般地統稱為“觸覺反饋”或“觸覺效果”。觸覺反饋可以提供增強并簡化用戶接口的線索。具體地，振動效果或振動觸知觸覺效果可以用于向電子設備的用戶提供線索，以使用戶對特定的事件警覺，或者提供逼真的反饋以在仿真的或虛擬的環境中創建更好的感官沉浸感。為了生成振動效果，許多設備利用一些類型的致動器或觸覺輸出設備。用于這種目的的已知的觸覺輸出設備包括諸如偏心旋轉塊(“ERM”)、線性諧振致動器(“LRA”)的電磁致動器或諸如壓電、電活性聚合物或形狀記憶合金的“智能材料”，其中在偏心旋轉塊中，偏心塊被馬達移動，在線性諧振致動器中附接到彈簧的塊被來回驅動。觸覺輸出設備還廣泛地包括非機械或非振動設備，比如使用靜電摩擦(“ESF”)、超聲表面摩擦(“USF”)的設備，或者用超聲觸覺換能器誘導聲學輻射壓力的設備，或者使用觸覺基板和柔性或可變形的表面的設備，或者提供諸如利用空氣噴嘴吹空氣的投射的觸覺輸出的設備等等。隨著近來諸如智能電話和平板的高分辨率移動設備的發展，用戶現在能夠在手持設備上觀看過去只能在電影院、電視機或家庭影院系統中看到的高分辨率音頻和視頻。利用啟用觸覺的移動設備，體驗已經顯示出內容觀看被大大增強了，并且觀看者喜歡在音頻和視頻內容分量之外還有觸覺內容分量。但是，為了與高分辨率音頻/視頻兼容，也應當生成相應的高分辨率或高帶寬觸覺效果。
技術實現思路
一個實施例是利用至少一個致動器和至少一個揚聲器生成觸覺效果的系統。該系統接收高分辨率(“HD”)觸覺效果信號，以及如果要播放音頻的話還接收相應的音頻信號。該系統至少基于HD觸覺效果信號生成標準分辨率(“SD”)觸覺效果信號，并且至少基于HD觸覺效果信號生成基于音頻的觸覺效果信號。該系統將音頻信號和基于音頻的觸覺效果信號混合，并然后基本上同時地在致動器上播放SD觸覺效果信號和在揚聲器上播放混合后的信號。附圖說明圖1是根據本專利技術的一個實施例的啟用觸覺的系統/設備的框圖。圖2是根據本專利技術的一個實施例的圖1的系統的功能的流程圖。圖3根據一個實施例示出用于確定諸如圖1的系統的目標設備的系統標識或工廠模型的過程。圖4a和4b是根據本專利技術的實施例的圖1的系統的功能的流程圖。具體實施方式一個實施例在包括共同定位的致動器和揚聲器的設備上生成高帶寬/分辨率(“HD”)觸覺效果，即便在該致動器是“標準分辨率”致動器時也如此。音頻分量被確定為，基于設備的工廠模型，通過振動設備的外殼來使得揚聲器生成振動觸覺效果，該振動觸覺效果增強由致動器生成的觸覺效果。由致動器和由揚聲器生成的觸覺效果的組合使得累積的觸覺效果成為高帶寬的觸覺效果。因此，利用標準分辨率致動器的快速響應和強度連同音頻揚聲器來為用戶生成類似HD的體驗。圖1是根據本專利技術的一個實施例的啟用觸覺的系統/設備10的框圖。系統10包括觸覺敏感表面11或安裝在殼體15內的其它類型的用戶接口，并且可以包括機械按鍵/按鈕13。在系統10內部的是觸覺反饋系統，該系統在系統10上生成觸覺效果，并包括處理器或控制器12。耦合到處理器12的是存儲器20和耦合到致動器18的致動器驅動電路16。處理器12可以是任何類型的通用處理器，或者可以是專門設計成提供觸覺效果的處理器，比如專用集成電路(“ASIC”)。處理器12可以是操作整個系統10的同一個處理器，或者可以是單獨的處理器。處理器12可以判斷要播放哪種觸覺效果以及基于高級別參數播放這些效果的次序。總體上，限定具體的觸覺效果的高級別參數包括幅度、頻率和持續時間。諸如流式馬達命令的低級別參數也可用于確定具體的觸覺效果。如果觸覺效果在觸覺效果被生成時包括這些參數的一些變化或者基于用戶的交互的這些參數的變化，則觸覺效果可被看作“動態的”。一個實施例中的觸覺反饋系統在系統10上生成振動30、31或其它類型的觸覺效果。處理器12向致動器驅動電路16輸出控制信號，該致動器驅動電路16包括用來向致動器18供應所需的電流和電壓(即，“馬達信號”)以導致產生期望的觸覺效果的電子部件和電路。系統10可以包括多于一個致動器18，并且每個致動器可以包括單獨的驅動電路16，這些驅動電路都被耦合到共同的處理器12。系統10還包括至少一個揚聲器26和耦合到處理器12的相應的揚聲器驅動器25。揚聲器26可以是任何類型的音頻揚聲器、擴音器或電聲換能器，它們通過將電的音頻信號轉換成相應的聲音來生成音頻輸出27。眾所周知，與生成音頻27同時地，揚聲器26將比如通過振動系統10的殼體/外殼在系統10上生成振動28。接觸系統10的用戶所感受的振動28的程度部分取決于系統10的物理構成或“工廠模型”。存儲器20可以是任何類型的存儲設備或計算機可讀介質，比如隨機存取存儲器(“RAM”)或只讀存儲器(“ROM”)。存儲器20存儲由處理器12執行的指令。在這些指令當中，存儲器20包括音頻觸覺仿真模塊22，該模塊是在由處理器12執行時利用揚聲器26和致動器18生成高帶寬觸覺效果的指令，如下面更詳細公開的那樣。存儲器20也可以位于處理器12的內部，或者可以是內部和外部存儲器的任何組合。系統10可以是任何類型的手持/移動設備，比如蜂窩電話、個人數字助理(“PDA”)、智能電話、計算機平板、游戲控制臺、遠程控制或包括含有一個或多個致動器和一個或多個揚聲器的觸覺效果系統的任何其他類型的設備。系統10可以是諸如腕帶、頭帶、眼鏡、戒指、腿帶、集成到服裝中的陣列等的可穿戴設備，或用戶可以穿戴在身體上或者可以由用戶持有并且啟用觸覺的任何其他類型的設備，包括家具或車輛方向盤。此外，系統10的一些元件或功能可以定位在遠程或者可以由與系統10的剩余元件通信的另一設備實現。致動器18可以是能夠生成觸覺效果的任何類型的致動器。在一個實施例中，致動器18是生成單一頻率的振動觸覺效果的“標準分辨率”(“SD”)致動器。SD致動器的示例包括偏心旋轉塊馬達(“ERM”)和線性諧振致動器(“LRA”)。與SD致動器相反，諸如壓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在包括至少一個致動器和至少一個揚聲器的設備上生成觸覺效果的方法，所述方法包括：接收高分辨率(HD)觸覺效果信號；至少基于所述HD觸覺效果信號生成標準分辨率(SD)觸覺效果信號；至少基于所述HD觸覺效果信號生成基于音頻的觸覺效果信號；以及基本上同時地在所述致動器上播放所述SD觸覺效果信號和在所述揚聲器上播放基于音頻的觸覺效果。

【技術特征摘要】
2014.12.24 US 14/582,4041.一種在包括至少一個致動器和至少一個揚聲器的設備上生成觸
覺效果的方法，所述方法包括：
接收高分辨率(HD)觸覺效果信號；
至少基于所述HD觸覺效果信號生成標準分辨率(SD)觸覺效果
信號；
至少基于所述HD觸覺效果信號生成基于音頻的觸覺效果信號；
以及
基本上同時地在所述致動器上播放所述SD觸覺效果信號和在所
述揚聲器上播放基于音頻的觸覺效果。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括：
接收音頻信號；以及
混合所述音頻信號和所述基于音頻的觸覺效果信號；
其中在所述揚聲器上播放所述基于音頻的觸覺效果包括在所述揚
聲器上播放混合后的信號。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述SD觸覺效果信號包含
單個頻率。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述基于音頻的觸覺效果信
號包含多個頻率。
5.根據權利要求1所述的方法，其中所述基于音頻的觸覺效果信
號通過確定所述設備的工廠模型并且基于所述工廠模型變換所述基于
音頻的觸覺效果信號來生成。
6.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C·J·烏爾里奇，W·S·萊茵，
申請(專利權)人：意美森公司，
類型：發明
國別省市：美國;US