CN112313965A - 振动片以及包括其的声音振动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及振动片以及包括其的系统。具体为，本发明涉及振动片以及包括其的系统，其作为利用声音生成振动以能够体验声音的节拍的振动片以及包括其的系统，使重量和体积最小化而方便携带或者容易搬运，按照使用者目前欣赏中的声音的节拍生成振动，更进一步地，根据使用者的设定而按照拍子生成多种感觉的振动，从而能够更进一步提高使用者的体验效果，能够有效节约制造费用。

Description

振动片以及包括其的声音振动系统
技术领域
本发明涉及振动片以及包括其的声音振动系统。具体为，本发明涉及振动片以及包括其的声音振动系统，其作为利用声音生成振动以能够体验声音的节拍的振动片以及包括其的声音振动系统，使得重量和体积最小化，从而方便携带或者容易搬运，按照使用者目前欣赏中的声音的节拍生成振动，更进一步地，根据使用者的设定而按照拍子生成多种感觉的振动，从而能够更进一步提高使用者的体验效果，能够有效节约制造费用。
背景技术
在通过音响设备、TV、显示器、剧院的屏幕等欣赏影像或者音乐时，现有方式主要是依赖视觉或者视觉，因此开始出现对如下方法的需求，即反映想要与此不同的独特且多样化体验的现代人的心理，通过人类五感中的触感，即通过没有不舒服程度的简单的身体刺激，演绎出与影像或者音乐同步的环境效果，从而能够更加投入到影像或者音乐的装置以及方法。
作为一例，坐在剧院或者公园的大型活动大厅、立体影院等的椅子上观赏电影时，多在使用具备声音振动装置的声音振动体验椅，以能够间接体验到影像中的多种情况。
在所述声音振动体验椅中具有代表性的为，具备变换器等之类的振动装置的声音振动体验用椅，其是声音和椅子同步而椅子随着影像的声音振动的系统，包括高价位的变换器、模拟频率滤波器、扩音器等而具有费用昂贵的缺点。
另外，所述声音振动体验用椅为将模拟声音信号单纯通过模拟频率滤波器等分离为各个频段模拟声音信号之后，将其直接输入到变换器之类的振动部来实现振动的装置，所述装置仅通过手动操作反应于模拟声音信号的强度，，具有使用者无法任意改变或增加振动的问题。
因此，迫切需要一种振动片以及包括其的声音振动系统，其作为利用声音生成振动以能够体验声音的节拍的振动片以及包括其的声音振动系统，使重量和体积最小化而方便携带或者容易搬运，按照使用者实际体验的声音的节拍和拍子给予多种振动效果，从而能够进一步提高使用者的兴致，能够节约制造费用。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于，提供一种振动片以及包括其的声音振动系统，利用声音生成振动以能够体验声音的节拍。
另外，本发明的目的在于，提供一种振动片以及包括其的声音振动系统，使重量和体积最小化而可以方便携带或者容易搬运，能够节约制造费用。
进一步地，本发明的目的在于，提供一种振动片以及包括其的声音振动系统，按照使用者实际体验中的声音的节拍和拍子提供多种振动效果，从而能够更进一步提高使用者的音乐欣赏效果。
技术方案
为了解决所述课题，本发明提供一种振动模块，其为包括靠垫的振动片用振动模块，其特征在于，包括：固定部，安装并固定在所述靠垫；振动传递部，连接在所述固定部而与使用者的身体接触，从而向使用者传递振动；以及，振动部，其生成振动，向所述振动传递部施加所述生成的振动，在所述固定部内部的中空空间配置有所述振动传递部，所述固定部和所述振动传递部以一个以上的弹性部件为介质彼此连接。
其中，提供一种振动模块，其特征在于，所述振动传递部包括：振动板，连接有所述振动部；以及，一个以上的突出销，配置在所述振动板的上部面。
另外，提供一种振动模块，其特征在于，所述固定部为圆形环形状，所述振动板的形状为与所述固定部内部的中空空间的形状相对应的圆形，所述固定部内壁和所述振动板之间的隔开距离为1至100mm。
然后，提供一种振动模块，其特征在于，所述弹性部件设为多个，所述多个弹性部件以均匀的间距配置在所述固定部和所述振动板之间的隔开的空间。
进一步地，提供一种振动模块，其特征在于，所述固定部的上部面和所述突出销的上部面配置在同一线上。
另外，提供一种振动模块，其特征在于，所述突出销的截面积相对于所述振动板的上部面面积为其的15至40％。
一方面，提供一种振动模块，其特征在于，所述振动部包括：电机，由主体和旋转棒构成；偏心锤，与所述旋转棒连接；以及，结合部件，将所述主体固定在所述振动传递部。
然后，提供一种振动片，其包括：靠垫；一个以上的权利要求1至4中任一项所述的振动模块，安装并设于所述靠垫；控制部，向各个所述振动模块传送驱动信号；以及电源部，向所述各个振动模块以及所述控制部供应电源。
一方面，提供一种利用声音的振动系统，其特征在于，包括：便携式终端用应用，安装在便携式终端；以及，振动片，根据来自所述便携式终端用应用的振动控制信号，生成并传递振动，所述便携式终端用应用将向所述便携式终端的麦克风部提供的由模拟声音信号转换的数字声音信号、通过网络的流媒体数字声音信号或者来自所述便携式终端的内部存储部存储的音源文件的数字声音信号进行处理，生成所述振动控制信号，所述振动片通过所述控制部接收所述振动控制信号，由此向各个所述振动模块传送驱动所述一个以上的各个振动模块的驱动信号。
其中，提供一种利用声音的振动系统，其特征在于，所述便携式终端用应用将所述数字声音信号进行快速傅里叶变换处理，生成所述振动控制信号。
发明效果
根据本发明的振动片通过对与人体接触的部分进行精密设计，显示能够极大提高使用者的体验效果的优秀效果。
另外，根据本发明的振动片使重量和体积最小化而具有可以方便携带或者容易搬运，能够节约制造费用的优秀效果。
附图说明
图1是根据本发明的振动片包括的振动模块的分解立体图。
图2是概略示出根据本发明的振动片包括的振动模块的结构的侧视图。
图3是概略示出根据本发明的振动片的立体图。
图4是根据本发明的利用声音的振动系统的概要图。
图5是依次示出根据本发明的利用声音的振动系统的驱动方式的流程图。
图6是概略示出根据本发明的利用声音的振动系统的详细结构的图。
图7是概略示出图6中的详细结构中节拍生成部的详细结构的图。
具体实施方式
以下，详细说明本发明的优选实施例。然而，本发明不限于在此说明的实施例，还可以具体化为其他形态。反而是，在此介绍的实施例是为了使公开的内容彻底且完整，还为了向本领域技术人员能够充分传递本发明的思想而提供的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的构成要素。
图1是根据本发明的振动片包括的振动模块的分解立体图，图2是概略示出根据本发明的振动片包括的振动模块的结构的侧视图，图3是概略示出根据本发明的振动片的立体图。
如图1至图3所示，根据本发明的振动片1000可以包括一个以上的振动模块100、靠垫200、控制部(未图示)、电源部等，其中，所述一个以上的振动模块生成振动，向使用者传递振动，所述一个以上的振动模块100分别安装配置于所述靠垫200，所述控制部(未图示)通过无线或者有线接收与声音有关的振动信号，向各个所述振动模块100传送驱动信号，所述电源部向所述一个以上的振动模块100以及所述控制部供应电源。
所述振动模块100以其上部面朝外部露出的状态安装设置于所述靠垫200，具体为，可以包括：固定部110，其固定在所述靠垫200；振动传递部120，其连接于所述固定部110与使用者的身体接触，从而向使用者传递振动；以及，振动部130，其生成振动，向所述振动传递部120施加所述生成的振动。
所述固定部110的形状不作特别限制，例如，可以在内部的中空空间设置有配置所述振动传递部120的环，优选为圆形环形状，可以具有适用于振动片1000的强度的同时，由轻量型塑胶材质构成。
所述振动传递部120可以包括：连接有所述振动部130的振动板121；设置于所述振动板121的上部面的一个以上的突出销122；连接所述振动板121和所述固定部110的弹性部件123等。
其中，所述振动板121可以由与所述固定部110相同的材质构成，配置在所述固定部110内部的中空空间，可以具有与所述固定部110内部的中空空间的形状相对应的形状，例如，圆形形状，所述振动板121和所述固定部110内壁之间的间隔距离整体约为1至100mm。
当所述振动板121和所述固定部110内壁之间的间隔距离整体不足约1mm时，在所述振动板121振动时，在所述振动板121和所述固定部110之间产生干涉而无法传递振动，或者有可能所述固定部110或者所述振动传递部120被破损，与此相反地，超过100mm时，从所述振动板121向所述固定部110传递的二次振动微弱，有可能降低向使用者传递的振动体验效果。
所述突出销122作为与使用者的身体接触的部分，执行向使用者集中传递由所述振动部130生成并向所述振动板121传递的振动的功能，为此，截面积可以设计为相对于所述振动板121的上部面面积为其的15至40％，如图2所示，可以设计为以振动模块100的侧面为基准，所述突出销122的上部面可以位于与所述固定部110的上部面同一线上的高度。
另外，为了向使用者传递温柔的振动体验，所述突出销122可以由橡胶，例如选自由丁苯橡胶(Styrene Butadien Rubber)、氯丁橡胶(Poly Chloroprene Rubber)、丁腈橡胶(Nitrile-Butadiene Rubber)、丁基橡胶(Iso prene-isobutylene Rubber)、丁二烯橡胶(Butadiene Rubber)、异戊橡胶(Isoprene Rubber)、乙丙橡胶(Ethylene PropyleneRubber)、聚硫橡胶(Polysulfide Rubber)、硅橡胶(Silicone Rubber)、氟橡胶(FluoroRubber)、聚氨酯橡胶(Urethane Rubber)以及丙烯酸橡胶(Acrylic Rubber)组成的群中的一种以上的橡胶构成。
由此，当振动片1000的使用者将其身体与所述振动片1000接触时，所述振动模块100的所述固定部110和所述突出销122与所述身体同时接触，使用者可以同时体验到与所述突出销122的接触所带来的一次振动以及与所述固定部110的接触所带来的二次振动。
所述弹性部件123作为将所述固定部110和所述振动板121彼此连接的装置，例如可以包括弹簧等，可以以均匀的间隔配置在所述固定部110和所述振动板121之间的隔开的空间。
另外，所述弹性部件123具有通过外力收缩或者膨胀的弹性，从而可以使所述振动板121在连接于其下部的振动部130的重力影响下，所述振动板121朝向作为重力方向的下方垂下，这种情况下，如上所述，可以具有可以使所述固定部110的上部面和所述突出销122的上部面位于同一线上程度的弹性。
所述振动部130可以包括：具有电机主体131和旋转棒132的电机，例如AC电机、DC电机、齿轮传动电机、步进电机、伺服电机、有刷电机、无刷电机、可逆电机、罩极电机、同步电机、交直流两用电机，优选为无刷电机；与所述旋转棒132连接的偏心锤133；用于将所述电机主体131固定在所述振动板121的底面底面的托架等结合部件134等。
其中，只要是所述旋转棒132可以连接在从所述偏心锤133的重力中心上朝一侧偏重的部分，则对与所述旋转棒132连接的偏心锤133的形状不作特别限制，只要是可以通过螺栓和螺母等将所述电机主体131固定在所述振动板121的底面，则对所述结合部件134不作特别限制。
通过如上所述结构，根据本发明的振动模块100中，旋转棒132从所述振动部130的电机主体131旋转，与所述旋转棒132的末端连接的偏心锤旋转的同时所述电机主体131朝上下方向振动，所述电机主体131的振动传递到所述振动板121，使得设置在所述振动板121的上部面的突出销122朝上下振动，同时向与此接触的使用者的身体传递一次振动，由所述一次振动衍生的二次振动以所述弹性部件123为介质，通过与所述振动板121连接的所述固定部110被传递给使用者的身体，从而使用者在大范围内体验来自所述二次振动的较弱的振动的同时，在小范围内体验来自所述一次振动的较强的振动，由此能够经历更加有效的振动体验。
所述靠垫200执行支撑使用者的身体的功能，可以一同执行从外部保护安装在其内部的所述振动模块100的功能，例如，可以由选自由记忆海绵、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、魔术海绵以及乳胶组成的群中的一种以上的材质构成，优选为，可以由包括Hisobead材质的散热垫、胶状垫、通风垫或者网格型垫构成以能够向使用者提供舒适的环境，所述靠垫200的外部表面另外可以通过外部套进行覆盖。
所述控制部通过有线或者无线接收由构成后述的声音振动系统的便携式终端用应用400生成的振动控制信号，对接收的振动控制信号进行放大，生成能够驱动所述振动模块100的振动部130中电机主体131的驱动信号，通过所述驱动信号执行驱动各个振动模块100的功能。
另外，所述电源部另外通过电缆与所述振动模块100各自的电机连接而施加电源，也向所述控制部执行施加电源的功能，可以包括蓄电池或者电源线。
图4是根据本发明的利用声音的振动系统的概要图。
如图4所示，根据本发明的利用声音的振动系统，可以包括便携式终端用应用4000、振动片1000等，所述便携式终端用应用4000安装在便携式终端3000，通过所述便携式终端3000输入得到由系统外部的音源2000提供的数字声音信号或者由提供的模拟声音信号转换的数字声音信号，或者处理来自所述便携式终端3000的内部存储部存储的音源文件的数字声音信号，所述振动片1000接收由经所述便携式终端用应用3000处理的声音信号生成的控制信号，由此生成振动。
只要是可以提供模拟或者数字声音(sound)信号，则对所述音源2000不作特别限制，通常可以包括具有扬声器的音响设备、TV、显示器、音源流媒体服务器等。
只要是能够具备能够输入得到声音信号的输入部或者存储有音源文件的存储部、安装有用于处理输入或者存储的声音信号来生成控制信号的应用的处理部、通过无线或者有线传送经生成的控制信号的传送部等，则对所述便携式终端3000不作特别限制，例如，可以包括如智能手机、平板电脑(tablet PC)等。一方面，所述便携式终端3000也可以是不接收外部输入的声音信号，而是处理在内部存储部存储的音源文件，生成控制信号。
图5是依次示出根据本发明的利用声音的振动系统的驱动方式的流程图。
如图5所示，根据本发明的利用声音的振动系统由包括以下步骤的方法驱动，以下各个步骤可以是同时或者依次执行。
向便携式终端3000输入来自外部的音源2000的模拟或者数字声音信号的步骤S100；
通过安装在便携式终端3000的程序4000，将声音信号转换成控制信号的步骤S200；
安装在便携式终端3000的程序4000将经转换的控制信号传送至振动片1000的步骤S300；以及，
振动片1000从便携式终端3000接收控制信号，根据控制信号驱动所述振动装置而生成振动的步骤S400。
具体为，在步骤S100中，便携式终端3000可以通过如麦克风等输入得到声音信号，在步骤S200中，安装在便携式终端3000的程序可以是通过如手机应用进行下载并安装，在步骤S300中，控制信号的传送可以是通过蓝牙、WIFI等的无线通信或者USB线等有线通信执行，在步骤S400中，振动模块100可以包括如BLDC振动电机等。
图6是概略示出根据本发明的利用声音的振动系统的详细结构的图。
如图6所示，便携式终端3000通过麦克风部410输入得到由音源2000提供的数字声音信号或者从提供的模拟声音信号通过A/D转换部420转换的数字声音信号，或者利用来自所述便携式终端3000的内部存储部存储的音源文件的数字声音信号，通过作为在所述便携式终端3000安装的程序的便携式终端用应用4000，处理所述声音信号。
具体为，所述便携式终端用应用4000在快速傅里叶变换部510通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transition；FFT)演算将输入的数字声音信号划分为N个各个频段信号，在节拍生成部520选择特定频段的声音信号，由此生成节拍，在振动信号生成部530根据由所述节拍生成部520生成的节拍来生成振动控制信号，将其传送至振动片1000。
其中，所述快速傅里叶变换FFT作为将输入的数字声音信号通过数学演算按照各个频段划分为N个数字信号的手段，与现有的将模拟声音信号通过模拟频率滤波器按照各个频段进行划分的不同，在无声音信号的遗漏或者增加的条件下，可以精密划分为各个频段的声音信号。
图7是概略示出图6的详细结构中节拍生成部的详细结构的图。
如图7所示，在所述便携式终端用应用4000中，节拍生成部520可以包括平均功率计算部521、节拍检测部522、周期检测部523、输出节拍生成部524等。
具体为，所述平均功率计算部521始终实时计算在所述快速傅里叶变换部510输出的N个频段的各个数字声音信号，尤其低频段的数字声音信号的移动平均功率(movingaverage power)。其中，声音信号的移动平均功率不单纯是特定瞬间的信号的大小(音量)，而是将所述特定瞬间的信号和其之前的一定时间期间的信号的大小(音量)进行平均的值，是表示信号的整体大小(音量)的趋势的因子。
另外，所述节拍检测部522从所述平均功率计算部521输入得到各个频段数字声音信号的移动平均功率，选择最适合检测节拍的特定频段的声音信号，例如整体信号的大小(音量)变化大的声音信号。节拍主要是鼓声之类的低频段的声音，因此，通常选择低频段信号中的一个。实时观察经选择的特定频段信号，将具有峰值的点作为节拍检测。
其中，为了防止检测错误的节拍，经选择的特定频段信号大小的峰值可以限定为移动平均功率的一定倍数以上，例如具有两倍以上大小的时间点。
然后，所述周期检测部523将在所述节拍检测部522连续检测的节拍进行统计分析，找出经选择的声音信号在乐谱中的小节。找出乐谱中的小节是指在随着时间轴进行的乐谱中找出演奏一个小节的时间间隔(周期)和各个小节的开始时间。在实时演奏的声音中找出乐谱的小节，则可以按照节拍自由增加多种节奏的振动。
接着，所述输出节拍生成部524通过在所述节拍检测部522检测的节拍和在所述周期检测部523找出的经选择的声音信号在乐谱中的小节，即演奏各个小节的时间间隔(周期)和各个小节的开始时间，按照实际声音所具有的拍子，根据使用者的设定，生成多种节拍的输出节拍。
最终，所述振动信号生成部530基于在所述输出节拍生成部524生成的输出节拍，生成可以驱动所述振动片1000中构成各个振动模块100的振动部130的电机主体131的振动控制信号，按照通信规约，通过蓝牙、WIFI、有线通信等传送至所述振动片1000的控制部300。其中，可以根据使用者的设定，对所述输出节拍的节奏、强度或者长度、深度等给予多种变化。
另外，当在所述振动片1000的振动部130包括的振动电机等电机主体131为多个时，所述振动控制信号可以包括所有的对各个振动模块100的振动控制信号，所述振动控制信号可以使用脉冲宽度调制方式用于调整作为振动模块100的电机主体131的旋转强弱。
另外，所述便携式终端用应用4000可以提供可供使用者选择振动的大小和方式的菜单。例如，可以根据声音的音量，自动调整振动的大小，或者使用者任意调整振动强度。另外，可以选择预设的节奏中的一个，从而可以按照拍子输出使用者所要的节奏的振动。
然后，多个振动模块100可以驱动为相同或者不同，例如，也可以是与快节拍相对应的振动通过在振动片1000的靠背部分设置的振动模块100实现，与慢节拍相对应的振动通过在振动片的坐垫部部分设置的振动模块100实现，也可以是按照一定的时间模式，交替反复将在靠背部分以及坐垫部部分各自设置的振动模块100实现为相同或者不同的情况。由此，根据本发明的振动片1000以及包括其的振动系统可以使声音的节拍通过多种方式体验得到。
根据本发明的利用声音的振动片1000无需现有声音振动装置中具备的变换器，是通过电机等振动模块100实现振动，从而可以使重量和体积最小化，因此可以方便携带或者方便移动，可以节约制造费用。
本说明书中参考本发明的优选实施例进行了说明，然而本领域技术人员可以在不脱离专利权利要求书中记载的本发明的思想以及领域的范围内对本发明实施多种修改以及变更。因此，只要是变形的实施基本上包括本发明的专利权利要求书的构成要素，就应理解为全部包括在本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种振动模块，其为包括靠垫的振动片用振动模块，其特征在于，包括：
固定部，其安装并固定在所述靠垫；
振动传递部，其连接在所述固定部与使用者的身体接触，从而向所述使用者传递振动；以及
振动部，其生成振动，向所述振动传递部施加所述生成的振动，
在所述固定部内部的中空空间配置有所述振动传递部，所述固定部和所述振动传递部以一个以上的弹性部件为介质彼此连接。
2.根据权利要求1所述的振动模块，其特征在于，所述振动传递部包括连接有所述振动部的振动板以及配置在所述振动板的上部面的一个以上的突出销。
3.根据权利要求2所述的振动模块，其特征在于，
所述固定部为圆形环形状，
所述振动板的形状为与所述固定部内部的中空空间的形状相对应的圆形，
所述固定部内壁和所述振动板之间的隔开距离为1至100mm。
4.根据权利要求3所述的振动模块，其特征在于，
所述弹性部件为多个，
所述多个弹性部件以均匀的间距配置在所述固定部和所述振动板之间的隔开的空间。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的振动模块，其特征在于，所述固定部的上部面和所述突出销的上部面配置在同一线上。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的振动模块，其特征在于，所述突出销的截面积相对于所述振动板的上部面面积为其的15至40％。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的振动模块，其特征在于，所述振动部包括由主体和旋转棒构成的电机、与所述旋转棒连接的偏心锤以及将所述主体固定在所述振动传递部的结合部件。
8.一种振动片，其包括：
靠垫；
一个以上的权利要求1至4中任一项所述的振动模块，安装并设于所述靠垫；
控制部，向各个所述振动模块传送驱动信号；以及
电源部，向所述各个振动模块以及所述控制部供应电源。
9.一种利用声音的振动系统，其特征在于，包括：
便携式终端用应用，其安装在便携式终端；以及
权利要求8所述的振动片，根据来自所述便携式终端用应用的振动控制信号，生成并传递振动，
所述便携式终端用应用将向所述便携式终端的麦克风部提供的由模拟声音信号转换的数字声音信号、通过网络的流媒体数字声音信号或者来自所述便携式终端的内部存储部存储的音源文件的数字声音信号进行处理，生成所述振动控制信号，
所述振动片通过所述控制部接收所述振动控制信号，由此向各个所述振动模块传送驱动所述一个以上的各个振动模块的驱动信号。
10.根据权利要求9所述的利用声音的振动系统，其特征在于，所述便携式终端用应用将所述数字声音信号进行快速傅里叶变换处理，生成所述振动控制信号。
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