CN106903040B - 一种具有声场感知的振动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有声场感知的振动装置，该装置包括：声场感知部件，至少用于收集外部声场的声场信息；控制单元，用于对所述声场信息进行处理得到对应的触觉驱动信号；振动元器件，用于根据所述触觉驱动信号做出对应的振动动作。上述具有声场感知的振动装置，通过声场感知部件收集外部声场的声场信息，控制单元对该声场信息进行处理加工成触觉驱动信号，振动元器件根据该触觉驱动信号做出对应的振动动作，进而该装置的使用者能够感知到上述振动动作。
Description
技术领域
本发明涉及振动反馈技术领域，尤其涉及一种具有声场感知的振动装置。
背景技术
振动反馈技术主要是指利用接收到的信息状况，以振动元器件的振动反馈给使用者，即使用者通过触觉接收相应的信息状况。越来越多的智能设备开始应用振动反馈技术，其中最常见的例子如手机来电时的振动，使用者通过触觉感知到手机来电。而振动元器件的实现方式主要是以马达的方式实现。但振动元器件与声场感知部件的配合的相关应用较少。
声场感知部件主要包括主动式声场感知部件和被动声场感知部件，其中主动式声场感知部件以超声波测距仪最为常见：由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现；被动式声场感知部件以麦克风学名为传声器最为常见，传声器是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，俗称话筒、麦克风。麦克风是用来拾取和传送声音的装置。
综上所述，如何解决振动元器件与声场感知部件的配合应用的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有声场感知的振动装置，以解决振动元器件与声场感知部件的配合应用的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种具有声场感知的振动装置，该装置包括：
声场感知部件，至少用于收集外部声场的声场信息；
控制单元，用于对所述声场信息进行处理得到对应的触觉驱动信号；
振动元器件，用于根据所述触觉驱动信号做出对应的振动动作。
优选地，所述声场感知部件为主动式声场感知部件，所述主动式声场感知部件还能够向其四周发送的声波，所述声场信息为声波的发出时间和返回时间。
优选地，所述主动式声场感知部件为超声波测距仪。
优选地，所述声场感知部件为被动式声场感知部件。
优选地，所述声场信息为声音的强度信息。
优选地，所述声场信息为发声的频谱信息；所述微控制单元，用于对所述频谱信息进行分析并判断与目标频率的差距值，并根据所述差距值得出对应的触觉驱动信号。
优选地，所述声场信息为发声装置发出的声场信息。
优选地，所述发声装置为乐器。
优选地，所述振动元器件为直线电机。
相比与背景技术介绍内容，上述具有声场感知的振动装置，通过声场感知部件至少能够收集外部声场的声场信息，控制单元对该声场信息进行处理加工成触觉驱动信号，振动元器件根据该触觉驱动信号做出对应的振动动作，进而该装置的使用者能够感知到上述振动动作。
附图说明
图1为本发明实施例提供的具有声场感知的振动装置的原理结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种具有声场感知的振动装置，以解决振动元器件与声场感知部件的配合应用的问题。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明实施例提供的一种具有声场感知的振动装置，该装置包括：
步骤100：声场感知部件，至少用于收集外部声场的声场信息；这里需要说明的是声场感知部件还可以是具有其他额外的功能，比如发射声波的功能。
步骤200：控制单元，用于对声场信息进行处理得到对应的触觉驱动信号；
步骤300：振动元器件，用于根据触觉驱动信号做出对应的振动动作。
相比与背景技术介绍内容，上述具有声场感知的振动装置，通过声场感知部件至少能够收集外部声场的声场信息，控制单元对该声场信息进行处理加工成触觉驱动信号，振动元器件根据该触觉驱动信号做出对应的振动动作，进而该装置的使用者能够感知到上述振动动作。
这里需要说明的是，上述声场感知部件一般包括主动式声场感知部件和被动声场感知部件，其中主动式声场感知部件可以主动的向其四周发送的声波，并能够接收对应的返回声波，此时主动式声场感知部件对应的声场信息为声波的发出时间和返回时间，根据声波发出时间和返回时间可以得出对应的距离。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现，因此本发明实施例中的声波优选采用超声波，对应的主动式声场感知部件为超声波测距仪。该功能主要应用在导航方面，比如盲人导航或天气恶劣不容易辨识方向的情况下导航，通过超声波对四周的行经进行探测，控制单元对返回的超声波进行分析和判断，进而得出四周环境状况，控制单元给振动元器件发出驱动信号，使用单向振动配合振动节奏告知盲人周围障碍物方向与位置距离。
被动式声场感知部件是被动接收声场信息的部件，此时的声场信息是由其他的发声装置发出或者由人、动物等生物发出的声场信息。被动式声场感知部件也即声场传感器，并且本发明实施例中优选采用麦克风作为被动式声场感知部件，学名为传声器，传声器是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，俗称话筒、麦克风，麦克风是用来拾取和传送声音的装置。当然可以理解的是上述麦克风仅仅是本发明实施例对于声场传感器的一种举例，还可以是本领域技术人员常用的其他声场传感器，比如将声音信号转换成数字信号的传感器等。
更具体的实施方案中，上述声场信息可以为声音强度信息，也可以是声音的频谱信息，而声音的发出可以是发声装置发出，也可是人或动物等生物发出。
当声场信息为声音的强度信息时，微控制单元，接收到对应的声音的强度信息后，将其强度信息转换成对应的强度触觉驱动信号，进而振动元器件根据对应强度的触觉驱动信号做出对应强度节奏的动作，该动作作用在使用者身上，使使用者感知到当前的声音节奏。比如用于音乐节奏的掌控，通过麦克风探知外部声场的声场信息(比如歌声或音效等)，微控制单元接收到上述声场信息后，分析得出声音的强度节奏，发出对应的触觉驱动信号，进而振动元器件根据对应强度的触觉驱动信号做出对应强度节奏的动作，该动作作用在使用者身上，使使用者感知到当前的声音节奏。
当声场信息为声音的频谱信息时，微控制单元对频谱信息进行分析并判断与目标频率的差距值，并根据差距值得出对应的触觉驱动信号，进而振动元器件根据对应的触觉驱动信号做出对应强度节奏的动作，该动作作用在使用者身上，使使用者感知到当前的频率差距。
进一步的技术方案中，上述发声装置可以为乐器，当然也可以是其他发声装置，比如音像等。当上述装置应用于各种乐器的调音时，比如应用于吉他调音，当然这里需要说明的是，此时该具有声场感知的振动装置的微控制单元中应当预存了该吉他对应琴弦的标准频率也即上述目标频率，吉他调音人通过拨动琴弦，被动声场感知部件收集对应的琴弦发出的频谱信息，微控制单元接收到该频谱信息进行处理分析，与预存的标准频率进行比较，得出差距值，再根据差距值得出对应的触觉驱动信号，使得振动元器件向吉他调音人发出对应强度的振动动作，指引吉他调音人应该将琴弦拉紧或是放松。
更进一步的技术方案中，上述振动元器件为直线电机。直线电机，也即线性振动马达，俗称线性振动马达或线性马达。线性马达外形尺寸相对较小、启动速度快、低功耗、低噪音、驱动相对简单，具有整体方案成本低，产品可靠性优异。适合消费电子轻薄、高续航等行业应用特点。同时，线性马达振动过程具有指向性，可实现各种复杂的振动，所以其被广泛应用于智能手机以及可穿戴电子产品。线性马达是电子产品产生振动效果的重要部件，它的性能决定了产品振动效果的优劣和用户对触觉反馈的体验。因此，本发明实施例中上述振动元器件优选采用布置直线电机的方式实现，当然也可是转子马达驱动凸轮实现振动或压电陶瓷马达实现振动，还可以通过多个马达不同频率配合后以一定时间间隔输出指定的振动力来实现方向性的振动，或是通过电流变液方式实现方向振动。
以上对本发明所提供的具有声场感知的振动装置进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种具有声场感知的振动装置，应用于乐器的调音，其特征在于，该装置包括：
声场感知部件，用于收集外部声场的声场信息，所述声场感知部件为被动式声场感知部件，所述声场信息为声音的频谱信息；
控制单元，用于对所述声场信息进行处理得到对应的触觉驱动信号，具体为：用于对所述频谱信息进行分析并判断与目标频率的差距值，并根据所述差距值得出对应的触觉驱动信号；
振动元器件，用于根据所述触觉驱动信号做出对应的振动动作。
2.如权利要求1所述的具有声场感知的振动装置，其特征在于，所述声场信息为发声装置发出的声场信息。
3.如权利要求2所述的具有声场感知的振动装置，其特征在于，所述发声装置为乐器。
4.如权利要求1所述的具有声场感知的振动装置，其特征在于，所述振动元器件为直线电机。
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| CN101271638B (zh) * | 2007-03-23 | 2012-05-02 | 雅马哈株式会社 | 具有电子校检系统、电系统以及计算机程序的乐器 |
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