CN114205700A - 耳机设备及其触觉反馈方法 - Google Patents

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CN114205700A CN202010978783.6A CN202010978783A CN114205700A CN 114205700 A CN114205700 A CN 114205700A CN 202010978783 A CN202010978783 A CN 202010978783A CN 114205700 A CN114205700 A CN 114205700A
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韦德·福勒斯特·康克林
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Abstract

本发明提出了一种耳机设备及其触觉反馈方法，该耳机设备包括：扬声单体，用于响应于耳机设备接收到的触发指令，使用超低频脉冲序列使扬声单体作动于超低频脉冲序列，扬声单体作动于超低频脉冲序列而产生触发指令的触觉反馈，扬声单体包括磁体、音圈和连接至音圈的振膜。上述技术方案，至少能够节省耳机设备的内部空间，降低成本。

Description

耳机设备及其触觉反馈方法
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，具体涉及一种耳机设备及其触觉反馈方法。
背景技术
在入耳式耳机和头戴式耳机(通常统称为可听戴设备或耳机设备)中，一系列复杂用户界面(User Interface，UI)控制的更高级功能的集合变得越来越普遍。一般，在功能丰富的耳机设备中，UI中使用按钮和/或触摸界面的组合。随着耳机设备体积的减小，物理移动的按钮不再常见，触摸界面(电容式或其他类型)逐渐成为主要的控制界面。然而，在触摸界面上的交互中缺少反馈，例如触摸或手势是否已注册的反馈。因此，通常需要在耳机设备中增加触觉反馈的功能。
现有技术是通过输入信号波形来使致动器或电动机振动或旋转一定量，这样会产生一种振动感从而形成触觉反馈。但是，致动器或电动机会占用可听戴设备的空间。例如，目前可用的一种最小体积的触觉反馈电动机的外径是7mm并且高度是2mm。相比于可听戴设备中使用的一般组件，用于产生触觉反馈的振动的组件仍然是较大的。因此，虽然触觉反馈是能够进行触摸控制的设备中的理想功能，但是产生触觉反馈的振动所需要的致动器或电机会消耗受空间限制产品的内部空间。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种耳机设备以及用于耳机设备的触觉反馈方法，可以节省耳机设备的内部空间，降低成本。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种耳机设备，包括：扬声单体，用于响应于耳机设备接收到的触发指令，使用超低频脉冲序列使扬声单体作动于超低频脉冲序列，扬声单体作动于超低频脉冲序列而产生触发指令的触觉反馈，扬声单体包括磁体、音圈和连接至音圈的振膜。
根据本发明的一个实施例，超低频脉冲序列的载波的频率在低于300Hz的范围内。
根据本发明的一个实施例，超低频脉冲序列的相邻脉冲之间具有静音时间段。
根据本发明的一个实施例，超低频脉冲序列通过对载波波形进行脉冲幅度调制来生成。
根据本发明的一个实施例，该耳机设备还包括：存储器，用于存储超低频脉冲序列，其中，扬声单体从存储器获取超低频脉冲序列。
根据本发明的一个实施例，扬声单体还包括：处理器，用于实时生成超低频脉冲序列。
根据本发明的一个实施例，耳机设备还包括用户界面，用于向耳机设备发送需要进行触觉反馈的触发指令。
根据本发明的一个实施例，根据耳机设备所播放的音乐或语音内容产生触觉反馈。
根据本发明的另一方面，提供了一种耳机设备的触觉反馈方法，包括：
接收用于耳机设备的触发指令；
响应于触发指令，使用超低频脉冲序列使扬声单体作动于超低频脉冲序列，扬声单体作动于超低频脉冲序列而产生触发指令的触觉反馈，扬声单体包括磁体、音圈和连接至音圈的振膜。
根据本发明的一个实施例，超低频脉冲序列的载波的频率选择在低于300Hz的范围内。
根据本发明的一个实施例，超低频脉冲序列的相邻脉冲之间具有静音时间段。
根据本发明的一个实施例，在使用超低频脉冲序列播放声音之前包括：通过对载波波形进行脉冲幅度调制来生成超低频脉冲序列。
根据本发明的一个实施例，在使用超低频脉冲序列播放声音之前包括：将超低频脉冲序列存储于存储器中，以从存储器获取超低频脉冲序列并播放声音。
根据本发明的一个实施例，使用超低频脉冲序列播放声音包括：实时生成超低频脉冲序列。
根据本发明的一个实施例，透过用户界面向耳机设备发送需要进行触觉反馈的触发指令。
根据本发明的一个实施例，根据耳机设备所播放的音乐或语音内容产生触觉反馈。
本发明的上述技术方案，利用耳机设备的扬声单体作动于超低频脉冲序列而产生触发指令的触觉反馈，相比于现有的通过致动器或电动机来产生振动作为触觉反馈，可以省略致动器或电动机的使用，因此可以更加节省空间以及降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的耳机设备的示意图；
图2是根据本发明另一实施例的耳机设备的示意图；
图3是根据本发明实施例的超低频脉冲序列的波形示意图；
图4是根据本发明实施例用于耳机设备的触觉反馈方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种耳机设备。图1是根据本发明实施例的耳机设备100的框图。耳机设备100可以包括入耳式耳机、头戴式耳机、或任意其他类型的耳机设备。如图1所示，耳机设备100包括扬声单体102，可以通过扬声单体102来播放耳机设备100的音乐或语音内容。扬声单体的组件可以包括磁体、音圈和振膜，振膜可以位于磁体之间，振膜连接至音圈。可以向耳机设备100发送需要进行触觉反馈的触发指令。触发指令可以例如是由用户的触摸(例如，在触摸界面上点击)或手势(例如，在触摸界面上滑动手指)生成的指令，甚至是响应于所播放的音乐或语音内容所产生的指令，又更可为来自与耳机设备100相连接的其他设备的指令。此外，触发指令也可以是任何需要振动形式的触觉反馈的指令。
耳机设备100响应于所接收的触发指令，耳机设备100的扬声单体102使用超低频脉冲序列使扬声单体102作动于超低频脉冲序列，而产生触发指令的触觉反馈。扬声单体102可以使用超低频脉冲序列来播放声音，由超低频脉冲序列生成的低频声音可以根据设计者对于频率的设定，选择被人耳听见或不被人耳听见，举例而言，若设计者对于频率的设定是低于人耳听力对于频率的下限阈值，则可产生不被人耳听见的输出。反之，则可产生被人耳听见的输出。而由超低频脉冲序列生成的低频声音相比于可分辨的音调可以产生类似于振动的效果，所以可以利用这样的频率设定所产生的输出作为触觉反馈的振动。
本发明提供的耳机设备，利用播放音乐或语音内容的扬声单体作动于超低频脉冲序列来产生触发指令的触觉反馈，相比于现有的通过致动器或电动机来产生振动作为触觉反馈，可以省略致动器或电动机的使用，因此可以更加节省空间以及降低成本。此外，由于致动器并未具有振膜或其他扬声单体所具有的声学元件，即便致动器操作于特定频率时可产生人耳可听到之声响，但此声响实际上并无法播放耳机设备100的音乐或语音内容，因为此声响仅为单调之振动噪音，类似蜂鸣器，因此本发明提供的耳机设备更可达成仅有扬声单体可达到的特殊成效，即同时完成播放音乐与提供触觉反馈之两种功能。
在一个示例中，目前可用的一种最小体积的触觉反馈电动机的外径是7mm并且高度是2mm。耳机设置中所使用的一般组件，例如扬声单体的尺寸可以5mm×3mm。可见，相比于耳机设置中所使用的一般组件，现有技术中使用的触觉反馈电动机尺寸是较大的。本发明提供的耳机设备，可以省略用于产生振动的单独组件(例如电动机或致动器)，从而能够有效地节省耳机设备的内部空间。
图2示出了根据本发明另一实施例的耳机设备的框图。除了扬声单体102之外，耳机设备100还可以包括用户界面104，可以通过用户界面104向耳机设备100发送需要进行触觉反馈的触发指令。用户界面104可以是例如电容式或其他类型的触摸界面。在一个示例中，可以通过触摸界面接收用户的触摸或手势，响应于来自用户的触摸或手势的触发指令，扬声单体102使用超低频脉冲序列来播放类似于振动听觉效果的声音，以作为触摸或手势已注册或未注册的触觉反馈。在另一个示例中，可以根据耳机设备所播放的音乐或语音内容产生触觉反馈，例如当耳机设备播放类似爆炸或模拟振动的音效时，便可根据此播放内容产生相应的触发指令，以触发触觉反馈。
如图2所示，耳机设备100还可以包括存储器106，可以将超低频脉冲序列预先存储于存储器106中，从而扬声单体102可以从存储器106获取超低频脉冲序列来播放最为触觉反馈的声音。在另一些实施例中，耳机设备100还可以包括处理器108，处理器108可以用于在耳机设备100接收到触发指令之后实时生成超低频脉冲序列。处理器108可以是数字信号处理器(DSP)或其他类型的处理器件。图2示出的耳机设备100包括存储器106和处理器108，但是在其他实施例中，耳机设备可以包括存储器106和处理器108之中的一个。
在一些实施例中，可以通过对载波波形进行脉冲幅度调制来生成超低频脉冲序列。在其他实施例中，也可以采用其他可应用的方法来生成超低频脉冲序列。一般，超低频范围是指频率低于300Hz的范围。在一些实施例中，超低频脉冲序列的载波的频率选择为接近或等于人耳听觉频率范围的下限阈值，使得通过超低频脉冲序列播放的低频声音是人耳可以听见的并且所产生的听觉可以类似于振动。另外，超低频脉冲序列可以配置为相邻脉冲之间具有静音时间段。图3示出了根据本发明实施例的超低频脉冲序列的波形示意图，图3所示的是利用窗函数所截取的超低频脉冲序列的波形。人耳听觉可听见声音的频率范围的下限阈值为20Hz，如图3所示，超低频脉冲序列的载波的频率选择为20Hz，相邻脉冲之间具有持续时间为0.02s的静音时间段。应理解，可以对超低频脉冲序列的相关参数的进行其他选择。
根据本发明的实施例，还提供了一种用于耳机设备的触觉反馈方法。图4是根据本发明实施例的触觉反馈方法的流程图。如图4所示方法开始于步骤S10，在步骤S10处，接收用于耳机设备的触发指令。然后，进行步骤S20，响应于接收到的触发指令，使用超低频脉冲序列使扬声单体作动于超低频脉冲序列，而产生触发指令的触觉反馈。
上述方法利用耳机设备的扬声单体作动于超低频脉冲序列来产生触发指令的触觉反馈，相比于现有的通过致动器或电动机来产生振动作为触觉反馈，可以省略致动器或电动机的使用，因此可以更加节省空间以及降低成本。
在一些实施例中，超低频脉冲序列的载波的频率可以选择为人耳听觉频率范围的下限阈值。
在一些实施例中，超低频脉冲序列的相邻脉冲之间可以具有静音时间段。
在一些实施例中，在步骤S20处使用超低频脉冲序列播放声音之前，可以通过对载波波形进行脉冲幅度调制来生成超低频脉冲序列。
在一些实施例中，在步骤S20处使用超低频脉冲序列播放声音之前，可以将超低频脉冲序列存储于存储器中，从而可以从存储器获取超低频脉冲序列并播放声音。
在一些实施例中，在步骤S20处，可以实时生成超低频脉冲序列。可以通过数字信号处理器(DSP)或其他类型的处理器件来实时生成超低频脉冲序列。
在一些实施例中，可以透过用户界面向耳机设备发送需要进行触觉反馈的触发指令。在一些实施例中，可以根据耳机设备所播放的音乐或语音内容产生触觉反馈。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种耳机设备，其特征在于，包括：
扬声单体，用于响应于所述耳机设备接收到的触发指令，使用超低频脉冲序列使所述扬声单体作动于超低频脉冲序列，所述扬声单体作动于超低频脉冲序列而产生所述触发指令的触觉反馈，所述扬声单体包括磁体、音圈和连接至所述音圈的振膜。
2.根据权利要求1所述的耳机设备，其特征在于，所述超低频脉冲序列的载波的频率在低于300Hz的范围内。
3.根据权利要求1所述的耳机设备，其特征在于，所述超低频脉冲序列通过对载波波形进行脉冲幅度调制来生成。
4.根据权利要求1所述的耳机设备，其特征在于，所述超低频脉冲序列的相邻脉冲之间具有静音时间段。
5.根据权利要求1所述的耳机设备，其特征在于，还包括：
存储器，用于存储所述超低频脉冲序列，其中，所述扬声单体从所述存储器获取所述超低频脉冲序列。
6.根据权利要求1所述的耳机设备，其特征在于，还包括：
处理器，用于实时生成所述超低频脉冲序列。
7.根据权利要求1所述的耳机设备，其特征在于，还包括：
用户界面，用于向所述耳机设备发送需要进行所述触觉反馈的所述触发指令。
8.根据权利要求1所述的耳机设备，其特征在于，根据所述耳机设备所播放的音乐或语音内容产生所述触觉反馈。
9.一种耳机设备的触觉反馈方法，其特征在于，包括：
接收用于所述耳机设备的触发指令；
响应于所述触发指令，使用超低频脉冲序列使所述扬声单体作动于超低频脉冲序列，所述扬声单体作动于超低频脉冲序列而产生所述触发指令的触觉反馈，所述扬声单体包括磁体、音圈和连接至所述音圈的振膜。
10.根据权利要求9所述的耳机设备的触觉反馈方法，其特征在于，所述超低频脉冲序列的载波的频率在低于300Hz的范围内。
11.根据权利要求9所述的耳机设备的触觉反馈方法，其特征在于，所述超低频脉冲序列的相邻脉冲之间具有静音时间段。
12.根据权利要求9所述的耳机设备的触觉反馈方法，其特征在于，在使用超低频脉冲序列播放声音之前包括：
通过对载波波形进行脉冲幅度调制来生成所述超低频脉冲序列。
13.根据权利要求9所述的耳机设备的触觉反馈方法，其特征在于，在使用超低频脉冲序列播放声音之前包括：
将所述超低频脉冲序列存储于存储器中，以从所述存储器获取所述超低频脉冲序列并播放所述声音。
14.根据权利要求9所述的耳机设备的触觉反馈方法，其特征在于，使用超低频脉冲序列播放声音包括：
实时生成所述超低频脉冲序列。
15.根据权利要求9所述的耳机设备，其特征在于，透过用户界面向所述耳机设备发送需要进行所述触觉反馈的所述触发指令。
16.根据权利要求9所述的耳机设备，其特征在于，根据所述耳机设备所播放的音乐或语音内容产生所述触觉反馈。
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CN116367047A (zh) * 2022-12-30 2023-06-30 瑞声科技（南京）有限公司 基于触觉反馈的超低频音效补偿系统及方法、存储介质

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