[发明专利]音频-触觉信号发生器

说明书

描述了一种用于触觉系统的音频‑触觉信号发生器，所述触觉系统包括放大器，所述放大器联接到触觉致动器。所述音频‑触觉信号发生器包括：音频输入，所述音频输入被配置成接收音频信号；触觉输入，所述触觉输入被配置成接收触觉信号；以及控制器，所述控制器被配置成接收所述触觉信号、放大器状态和触觉致动器状态中的至少一个。混频器联接到所述音频输入和所述触觉输入。所述混频器具有被配置成联接到触觉致动器的输出。所述控制器控制所述混频器取决于所述触觉信号的特性、放大器状态和触觉致动器状态中的至少一个处理所述音频信号。所述混频器被配置成对所述触觉信号和经处理音频信号进行混频，并且输出经过混频的触觉信号和经处理音频信号。

技术领域

本公开涉及音频-触觉信号发生器和产生音频-触觉信号的方法。

背景技术

人机交互(HMI)越来越依赖于跨模态用户交互，其中涉及多种感官模态。特别是，跨模态听觉和触感反馈可用于强化触摸接口。典型的例子为“虚拟按钮”，其中按钮按压通过触摸传感器检测，并且用户反馈通过震动或触觉反馈以及通常通过声音提供。合适的触感和听觉反馈设计使得模拟真实的物理按钮成为可能。触感和听觉反馈的组合可以被称为音频-触觉。这种虚拟按钮可用在一些商业智能手机上。物理按钮由于例如灰尘和水的进入而存在可靠性问题，这种问题随着时间恶化，并且给装置的设计增加了物理限制。在另一方面，虚拟按钮更为可靠且易于集成，并且其功能较多且可重新编程。

发明内容

在所附权利要求中限定了本公开的各个方面。在第一方面，提供了一种用于触觉系统的音频-触觉信号发生器，所述触觉系统包括联接到触觉致动器的放大器，所述音频-触觉信号发生器包括：音频输入，所述音频输入被配置成接收音频信号；触觉输入，所述触觉输入被配置成接收触觉信号；控制器，所述控制器被配置成接收所述触觉信号、放大器状态和触觉致动器状态中的至少一个；混频器，所述混频器联接到所述音频输入和所述触觉输入并且具有混频器输出，所述混频器输出被配置成联接到触觉致动器；其中，所述控制器被配置成控制所述混频器来取决于所述触觉信号的特性、放大器状态和触觉致动器状态中的至少一个而处理所述音频信号；并且其中所述混频器被配置成对所述触觉信号和经处理音频信号进行混频，并且输出经过混频的音频-触觉信号。

在一个或多个实施例中，所述控制器可以被另外配置成控制所述混频器来取决于所述音频信号的特性而处理音频信号。

在一个或多个实施例中，所述控制器可以另外包括放大器传感器输入，所述放大器传感器输入被配置成联接到所述放大器，其中所述控制器被另外配置成由在所述放大器传感器输入上接收到的传感器信号而确定放大器状态，并且控制所述混频器来取决于所述放大器状态处理而所述音频信号。

所述放大器状态可以包括以下中的至少一个：放大器升压电压、放大器电压限幅电平、放大器电流限幅电平、放大器负载电流和放大器管芯温度。

在一个或多个实施例中，所述控制器可以另外包括触觉致动器传感器输入，所述触觉致动器传感器输入被配置成联接到触觉致动器，其中所述控制器被另外配置成由在所述触觉致动器传感器输入上接收到的触觉致动器传感器信号而确定触觉致动器状态，并且控制所述混频器来取决于所述触觉致动器状态而处理所述音频信号。

所述触觉致动器状态可以包括以下中的至少一个：触觉致动器谐振频率、触觉致动器偏移、触觉致动器速度、触觉致动器加速度和触觉致动器音圈温度估计。

在一个或多个实施例中，所述混频器可以被配置成通过以中的至少一个来处理所述音频信号：相对于所述触觉信号对所述音频信号进行时移、向所述音频信号施加增益、向所述音频信号施加取决于频率的增益、向所述音频信号施加取决于频率的相移、和对所述音频信号进行高通滤波。

在一个或多个实施例中，所述混频器可以包括音频处理器，所述音频处理器联接到加法器，其中音频处理器输入联接到所述音频输入，音频处理器输出联接到所述加法器的第一输入，并且触觉信号输入联接到所述加法器的第二输入。