CN106415708B - 改进的触觉控制器 - Google Patents

Abstract

一种触觉控制器(1)，其包括：基座(2)；控制部件(3)和控制支架(33)，所述控制支架(33)经调适以使得能够将可变力施加在一个或多个点处；以及连接部件(4)，其将所述控制部件(3)连接到所述基座(2)，所述控制器的特征在于：两个轴线平行的枢轴(72、71)将所述连接部件(4)连接到所述基座(2)以及连接到所述控制部件(3)；以及所述触觉控制器(1)进一步包括阻尼元件(81、82)，所述阻尼元件(81、82)相应地布置在所述基座(2)与所述连接部件(4)之间以及所述连接部件(4)与所述控制部件(3)之间，以便在将力施加到所述控制支架(33)时，阻抑所述连接部件(4)的和所述控制部件(3)的枢转。

Description

改进的触觉控制器

技术领域

本发明涉及触觉控制器的领域，所述触觉控制器包括用于在声音产生期间控制一个或多个声音特性的控制装置。

背景技术

当操作人员使用电子或数字仪器时，操作人员通常具有一个或多个触觉控制器，以达到使得能够实时地控制所发出的声音的特性的目的。

因此，常见的做法是，将电位计或旋钮用于实施此类控制。

然而，现有装置不仅在其提供的控制可能性方面呈现出局限性，而且在与乐器的相似性方面呈现出局限性。此相似性是使用者特意寻求的，所述使用者首先而且最重要的是音乐家，对于音乐家来说，控制优选地是凭直觉的且尽可能与乐器相似。

发明内容

因此，本发明旨在至少部分地解决这些问题，且本发明提供一种触觉控制器，其包括：

基座；

控制部件，其具有近端、远端以及控制支架，所述控制支架经调适以使得能够将可变力施加在近端与远端之间的一个或多个点处；以及

连接部件，其将控制部件连接到基座，且具有近端和远端；

触觉控制器的特征在于：

连接部件的远端通过远端枢轴连接到基座，使得连接部件能够相对于基座绕轴线X2-X2枢转，且连接部件的近端通过近端枢轴连接到控制部件的近端，使得控制部件能够相对于连接部件绕平行于轴线X2-X2的轴线X1-X1枢转；以及

触觉控制器进一步包括阻尼元件，这些阻尼元件相应地布置在基座与连接部件之间以及连接部件与控制部件之间，以便在将力施加到控制支架时，阻抑连接部件的和控制部件的枢转。

在特定实施方案中，这些阻尼元件经配置以便不相对于与控制支架垂直的方向对准。

而所述触觉控制器通常包括：

布置在基座与连接部件之间的第一阻尼元件，布置在近端枢轴附近；以及

布置在连接部件与控制部件之间的第二阻尼元件，布置在远端枢轴附近。

在第二特定实施方案中，连接部件具有通过彼此平行布置的两个弹簧片而连接在一起的第一区段和第二区段，以便使得控制部件能够沿着轴线X1-X1相对于基座平移移动。

所述弹簧片通常与调整器元件相关联，所述调整器元件经调适以改变所述弹簧片的刚度。

在特定实施方案中，所述阻尼元件是呈现出变形曲线的元件，所述变形曲线随所施加的力的变化呈非线性变化。

举例来说，所述阻尼元件因此是：可变形圆柱体，其各自具有布置成平行于其轴线且偏离所述轴线的孔；截面部件，其具有平面基座和与所述平面基座相对的曲面且通常包含纵向孔；或可变形圆顶，例如，半球形圆顶。

在特定实施方案中，控制部件包括控制支架，所述控制支架经调适以接纳可移除的控制表面。

在特定实施方案中，所述触觉控制器进一步包括控制器和传感器，所述传感器经调适以测量阻尼元件的变形，并且依据所测量的变形来输出输出信号。

在一个变种中，所述触觉控制器包括控制器和传感器，所述传感器经调适以测量连接部件的和控制部件的移动，并且依据所测量的移动来输出输出信号。

附图说明

本发明的其它特性、目标以及优点从以下描述而显而易见，所述描述仅是说明性的且非限制性的，并且所述描述应该参考附图来阅读，在附图中：

图1是在本发明的一方面中的示例控制器的整体视图；以及

图2和3是在图1中示出的控制器的部分中的局部视图。

在所有图中，共同的元件通过相同的附图标记标识。

具体实施方式

图1到3是在本发明的一方面中的触觉控制器的示例的不同视图。

所示的触觉控制器1包括：基座2；和控制部件3；以及连接部件4，其将控制部件3连接到基座2。基座2与盒子23相关联，下文描述的各种元件都位于盒子23中。

出于描述的目的，触觉控制器1的端11和端12被随意地定义为近端11和远端12。

在下文中，参照控制器1的近端11和远端12，控制器1的各种元件被定义为具有近端和远端，给定组件的近端是所述组件的最接近控制器1的近端11的端，且所述组件的远端是其最接近控制器1的远端12的端。

因此，基座2被定义为具有近端21和远端22，且因此，控制部件3被定义为具有近端31和远端32。

控制部件3通过连接部件4连接到基座2。

连接部件4经配置以在基座2上形成控制部件3的Z形组合件，由此相对于基座2形成两次连续的杠杆效应。

连接部件4具有如下配置的枢轴连接。

远端枢轴72将连接部件4的远端42连接到基座2的远端22，使得连接部件4能够相对于基座2绕轴线X2-X2枢转。

近端枢轴71将连接部件4的近端41连接到控制部件3的近端31，使得控制部件3能够相对于连接部件4绕平行于轴线X2-X2的轴线X1-X1枢转。

阻尼元件经布置以便阻抑这些各种元件的枢转移动。

因此，第一阻尼元件81布置在基座2与连接部件4之间，且第二阻尼元件82布置在连接部件与控制部件3之间。

阻尼部件81和82阻抑连接部件4的和控制部件3的枢转移动。

阻尼元件81和82通常是圆柱体，其各自具有平行于其轴线且可能地相对于所述轴线偏离的孔，以便形成厚度不恒定的管状元件，如图3中所示。阻尼元件还可以是可变形圆顶，通常为半球形圆顶。阻尼元件还可以是截面部件，其具有平面基座和弯曲的相对端，且包含纵向孔。举例来说，阻尼元件因此可以具有正方形截面，其中一个面呈圆弧形状，且所述阻尼元件具有在通过圆拱形面形成的凸起部分中形成的纵向孔。阻尼元件还可以具有由圆形部分和矩形部分组成的截面，这些部分通过矩形部分的侧边连接在一起。

呈现平面基座的此类元件就定位而言是有利的，因为它们不需要特别布置。

因此，阻尼元件81和82有利地是呈现变形曲线的元件，所述变形曲线随所施加的力的变化呈非线性变化，由此为使用者提供对小幅度的动作的更精细控制。

阻尼元件81和82可以有利地依据所需应用来修改。

控制部件3经配置以呈现控制支架33，控制支架33通常为平面表面，从控制部件3的近端31延伸到其远端32，使得使用者可以在控制支架33的一个或多个点上施加压力，由此限定使用者对触觉控制器1施加的动作。控制表面通常装在控制支架33上。控制表面有利地是可移动的，因此使得控制表面能够随使用者的变化或声音产生的变化而改变。控制表面可以例如由木材制成，且控制表面可以通过紧固件构件而装在控制支架33上。随后，使用者在控制表面上施加力，所述力被传递到控制支架33。控制表面可以装有各种构件，例如触摸传感器，即用于轻敲的传感器。

阻尼元件81和82经配置以便相对于竖直方向彼此偏离，所述竖直方向被定义为垂直于控制部件3的控制支架33的方向。

在所示出的示例中，布置阻尼元件81和82，其方式为使得第一阻尼元件81比第二阻尼元件82更接近触觉控制器1的近端11。第二阻尼元件82比第一阻尼元件81更接近触觉控制器1的远端12。第一阻尼元件81因此被布置成接近近端枢轴71，而第二阻尼元件82被布置成接近远端枢轴72。

当使用者对触觉控制器1施加动作时，使用者因此在控制部件3的控制支架33的一个或多个点处施加压力，从而趋向于朝向基座2移动所述控制支架。

此控制力导致在枢轴72和71处随(多个)施加点的变化且随所施加的力的幅度的变化而枢转，且因此，阻尼元件81和82上的压力同样地随(多个)施加点的变化且随所施加的力的幅度的变化而改变。

阻尼元件81和82因此有利地依据所施加的动作向使用者提供力回弹功能。

压力并不随施加动作的(多个)点的变化而以相同方式分布在阻尼元件81和82之间。

例如，参考图中示出的配置，当动作是在控制部件3的近端31附近施加压力时，触觉控制器1的结构意味着第一阻尼元件81经受的压力大于第二阻尼元件82经受的压力。

相反地，当动作是在控制部件3的远端32附近施加压力时，控制器的结构意味着第二阻尼元件82经受的压力大于第一阻尼元件81经受的压力。

因此，触觉控制器1通常包含一组传感器，这些传感器经调适以测量阻尼元件81和82的变形，和/或测量枢轴72和71的枢转，或更一般地说，测量例如为连接部件4和控制部件3的各种元件的移动，这些测量由此输出输出信号，输出信号随使用者施加的动作而变化，且随后通常由计算机9处理，计算机9在本文中示出为被布置在基座2中，应用一种用于在声音产生期间修改一个或多个特性的算法。

控制部件3的控制支架33通常是可移动表面，其可以通过紧固件构件耦合到控制部件3，以便使得使用者能够更改控制支架33，且确切地说，更改制成所述控制支架的材料。因此，控制支架33通常由木材制成，由此给予使用者的触感比来自通常由塑料或金属制成的控制器的感觉更加接近常规乐器的触感。

在图中示出的特定实施方案中，连接部件4具有各自呈梁形式的第一区段5和第二区段6。

每一区段5和6具有相应的近端51或61以及相应的远端52或62。

在此实施方案中，第一区段5和第二区段6通过平行布置的两个弹簧片36连接在一起，以便使得第二区段6能够相对于第一区段5移动。

弹簧片36中的每一个使得第二区段6相对于弹簧片附接到第一区段5的点枢转。然而，因为弹簧片36平行地布置，因此通过这两个弹簧片36而成为可能的移动接近于具有非常小的曲率的旋转移动，所述移动可以被认为是沿着第二区段6的轴线X1-X1相对于第一区段5平移移动。因此，此移动在本文中被称为平移移动。轴线X2-X2平行于轴线X1-X1；因此，第二区段6相对于第一区段5的平移移动同样地沿着轴线X2-X2。

因此，此结构为触觉控制器1的控制支架33提供额外的自由度，由此为使用者提供用于采取动作的额外的水平。

此外，触觉控制器1通常具有一个或多个传感器，所述传感器测量沿着轴线X1-X1施加到控制部件3的平移力，且输出对应的输出信号，所述输出信号随后通常借助于算法来处理，以便在声音产生期间修改一个或多个特性。

弹簧片36通常与调整器元件37相关联，调整器元件经调适以改变弹簧片36的刚度，例如，所述调整器元件为经安装以相对于弹簧片36滑动使得其滑动改变所述弹簧片36的刚度的元件。因此，控制部件3的控制支架33沿着轴线X1-X1的平移移动可以经由调整器元件37来调节。

因此，如所描述的触觉控制器1在控制方面提供范围非常广泛的选项，使得能够沿着多个轴且在多个点处采取动作，以便在声音产生期间修改特性。因此，所提出的触觉控制器通过对多个特性或特性的组合的触摸来提供实时控制，所述特性或特性的组合可独立地或关联地受控。所提出的控制还是精细的，能够适合于不同应用，且提供的使用者界面比例如为旋钮或踏板的基础控制部件的使用者界面更接近乐器的使用者界面。

所提出的触觉控制器1可以呈适合于连接到音乐制作机的独立控制器的形式，或它可以并入在音乐制作机的结构中。

Claims (10)

1.一种触觉控制器(1)，其包括：

基座(2)；

控制部件(3)，其具有近端(31)、远端(32)以及控制支架(33)，所述控制支架(33)经调适以使得能够将可变力施加在所述近端(31)与所述远端(32)之间的一个或多个点处；以及

连接部件(4)，其将所述控制部件(3)连接到所述基座(2)，且具有近端(41)和远端(42)；

所述触觉控制器的特征在于：

所述连接部件(4)的所述远端(42)通过远端枢轴(72)连接到所述基座(2)，使得所述连接部件(4)能够相对于所述基座(2)绕轴线X2-X2枢转，且所述连接部件(4)的所述近端(41)通过近端枢轴(71)连接到所述控制部件(3)的所述近端(31)，使得所述控制部件(3)能够相对于所述连接部件(4)绕平行于所述轴线X2-X2的轴线X1-X1枢转；以及

所述触觉控制器(1)进一步包括阻尼元件(81、82)，这些阻尼元件(81、82)相应地布置在所述基座(2)与所述连接部件(4)之间以及所述连接部件(4)与所述控制部件(3)之间，以便在将力施加到所述控制支架(33)时，阻抑所述连接部件(4)的和所述控制部件(3)的所述枢转，

其中所述连接部件(4)具有通过彼此平行布置的两个弹簧片(36)而连接在一起的第一区段(5)和第二区段(6)，以便使得所述控制部件能够沿着所述轴线X1-X1相对于所述基座(2)平移移动。

2.根据权利要求1所述的触觉控制器(1)，其中这些阻尼元件(81、82)经配置以便不相对于与所述控制支架(33)垂直的方向对准。

3.根据权利要求2所述的触觉控制器(1)，其中：

布置在所述基座(2)与所述连接部件(4)之间的第一阻尼元件(81)布置在所述近端枢轴(71)附近；以及

布置在所述连接部件(4)与所述控制部件(3)之间的第二阻尼元件(82)布置在所述远端枢轴(72)附近。

4.根据权利要求1所述的触觉控制器(1)，其中所述弹簧片(36)与调整器元件(37)相关联，所述调整器元件(37)经调适以改变所述弹簧片(36)的刚度。

5.根据权利要求1到3中任一项所述的触觉控制器(1)，其中所述阻尼元件(81、82)是呈现变形曲线的元件，所述变形曲线随所述所施加的力的变化呈非线性变化。

6.根据权利要求5所述的触觉控制器(1)，其中所述阻尼元件(81、82)是可变形截面部件，其具有平面基座、与所述平面基座相对的曲面以及纵向孔。

7.根据权利要求1到3中任一项所述的触觉控制器(1)，其中所述控制部件(3)包括控制支架(33)，所述控制支架(33)经调适以接纳可移动控制表面。

8.根据权利要求7所述的触觉控制器(1)，其中所述可移动控制表面配备有传感器。

9.根据权利要求1到3中任一项所述的触觉控制器(1)，其进一步包括控制器(9)和传感器，所述传感器经调适以测量所述阻尼元件(81、82)的变形，并且依据所述所测量的变形来输出输出信号。

10.根据权利要求1到3中任一项所述的触觉控制器(1)，其进一步包括控制器(9)和传感器，所述传感器经调适以测量所述连接部件(4)的和所述控制部件(3)的移动，并且依据所述所测量的移动来输出输出信号。

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