多级触觉声音设备制造技术

一种与用户接近接触的触觉声音设备，包括对震动触觉材料的多级布置以向用户施加内脏感觉。所述设备响应于有线的或无线的信号输入而经由体现在可穿戴的或坐下的配置中的对震动触觉材料的多级布置来施加身体感觉。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求享有于2013年8月28日提交的题为“TactileSoundDevice”的美国临时专利申请No.61/871101的优先权，在此通过引用将其内容整体并入；要求享有于2013年12月20日提交的题为“WearableTactileSoundDevice”的美国临时专利申请No.61/919020的优先权，在此通过引用将其内容整体并入；并且要求享有于2014年5月12日提交的题为“WearableTactileSoundDevice”的美国临时专利申请No.61/991831的优先权，在此通过引用将其内容整体并入。
本专利技术总体涉及触觉声音设备。更具体而言，本专利技术涉及一种包括对震动触觉材料的多级布置以向用户施加内脏感觉的触觉声音设备。具体而言，本专利技术涉及响应于有线或无线的电信号输入经由体现在可穿戴或坐下的设置中的对震动触觉材料的多级布置来施加身体感觉。
技术介绍
不夸张地说，几百年来，人们享受着音乐，既演奏音乐又聆听音乐。近年来，可供聆听的音乐的类型己经指数地增长，这是因为具有了用户能够通过其聆听音乐的装备。通常，用户能够通过其听到或聆听音乐的装备能够被定位在与患者所定位的相同的房间中，并且能够由用户控制音乐的回放。
技术实现思路
根据特定实施例,提供了一种触觉声音设备,其旨在经由多级震动触觉膜来提供内脏感觉。本专利技术的专利技术人己经发现，在触觉声音设备中被用作震动触觉膜的各种材料的类型、强度、形状和布置极大地影响了对内脏感觉的传递以及总体主观用户体验，尽管事实是相同的电活性换能器、电气部件以及其他设置可能保持恒定。因此具体的实施例包括震动触觉材料的特定布置和类型，所述特定布置和类型优化触觉声音设备的震动场以提供最高水平的主观用户体验。特定实施例为其背部被相对所述触觉声音设备放置的用户提供最优震动场。在一个实施例中，提供了一种旨在以坐姿使用的触觉声音设备，其中，所述触觉声音设备是织物、聚合物或塑料罩。其他实施例包括用来将所述声音设备或罩固定到座椅的缚带，以及集成到专门针对所述声音设备或罩设计的座椅中夹具。在另一实施例中，提供了一种整装的触觉声音设备，其能够在制造声音设备时的期间或在销售所述声音设备之后被嵌入在座椅里面(例如，电脑椅或汽车座椅)。在具体实施例中，提供了一种在用户处于站姿的情况下使用的触觉声音设备，所述触觉声音设备具有带有缚带的织物、聚合物或塑料罩。另一实施例提供了一种被集成到接近穿戴者的背部的一侧上的背包中的触觉声音设备。提供了又一实施例，其中，触觉声音设备能够被插入到背包的背带中。提供了另外的实施例，其中，使用被设计用于以下目的的夹具，触觉声音设备能够在背包或衣服上靠近穿戴者的背部的一侧上被扣合(snap)在背包或衣服上。提供了另一个实施例，其中，一种含有触觉声音设备的特制的包具有扣合在存储隔间上以形成完整背包的机构。另外的实施例提供了一种能够绑缚到任何背包上的触觉声音设备。在特定实施例中，提供了一种触觉声音设备背心，其包括多级触觉膜的一个或多个单元以在穿戴者的前面、背面和/或侧面上提供内脏感觉。提供了另一实施例，其中，一个或多个多级触觉膜能够被并入到衣服的多个位置中或上。又一实施例是多用途触觉声音设备插入物，其能够被集成到其他衣服、设备、或产品中。根据特定实施例，在实况事件中响应于低频率的输出通过声学设备来向用户提供内脏感觉。用于提供内脏感觉的额外的实施例是可穿戴触觉音频设备，所述可穿戴触觉音频设备从集成的或模块化无线连接或者经由有线I/O连接(例如USB协议)来接收输入信号。附图说明在被并入本文并形成本说明书的一部分的附图图示了本公开的各实施例，并且还与说明一起用于解释本公开的原理并用于使得本领域技术人员能够做出并使用本文中公开的实施例。在附图中，相似的附图标记指示相同或功能上相似的元件。图1图示了多级震动触觉膜组件的侧视图。图2图视了针对坐下配置的多级震动触觉膜组件的顶视图。图3图示了针对可穿戴配置的多级震动触觉膜组件的顶视图。图4是图示了由触觉声音设备处理以响应于音频输入而向用户提供内脏感觉的信号流的流程图。图5图示了根据图4中的实施例的电路板的透视图；图6图示了在坐下配置中使用的触觉声音设备的透视图；图7图示了在可穿戴配置中使用的触觉声音设备的透视图；图8图示了在背包配置中使用的触觉声音设备的透视图；图9图示了用于在背心配置中使用的触觉声音设备的透视图；图10是图示了由触觉声音设备处理以响应于实况事件中的声音而向用户提供内脏触觉感觉的信号流的流程图。具体实施方式特定实施例涉及在触觉声音设备中被用作震动触觉膜的各种材料的类型、密度、形状和布置，以影响对内脏感觉的传递从而提供总体主观用户体验，尽管事实是相同的电活性换能器、电气部件以及其他设置可能保持恒定。本实施例因此包括震动触觉材料的特定布置和类型，所述特定布置和类型优化触觉声音设备的震动场以提供最高水平的主观用户体验。本发明由此促进为其背部被相对触觉声音设备放置的用户提供最优震动场。寻找经改进的用户体验的关键是使用如图1所示的多级震动触觉膜100。震动的传导始于电活性换能器102，所述电活性换能器102能够是触觉换能器、压电换能器或将电信号转换为动作的任何机构。电活性换能器102直接附接到次级膜104，或者能够被嵌入其中。次级膜附接到初级膜106，所述初级膜106是接近用户的一侧。来自电活性换能器102的震动被次级膜104抑制并在其表面区域上耗散。接着初级膜106通过覆盖或包覆的材料收集震动并将震动传递到用户的背部。初级膜106包括大的刚性膜，其占据与触觉声音设备接近用户的背部一侧大致相同的表面积，并且也起到本专利技术中的结构方面的作用。初级膜106可以由若干热塑塑料中的任意一种制成，例如聚丙烯、HDPE、PVC、等，或者由复合材料制成，例如碳纤维；但是优选的材料是聚丙烯。重要的是要注意，仅织物、薄泡沫、硅树脂或其他这样的包覆物应当被放置在初级膜106与用户的身体之间，以使用户与初级膜106之间的任何干扰或不期望的震动抑制最小化。该次级微孔聚合物膜104可以由微孔弹性体(EVA)，尿烷(PU)，橡胶等制成；但是优选地由微孔聚氨酯组成，所述微孔聚氨酯对震动具有较大的抑制效果(相对初级膜106)。期望这样的抑制效果以将电活性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级震动触觉组件，包括：一层或多层初级膜；一层或多层次级膜，其被附接为与所述初级膜相邻；以及一个或多个离散的或连续的电活性部件，其将电信号转换为运动，其中，所述电活性部件沿着所述次级膜的部分被附接或者被嵌入到所述次级膜的部分中，并且包括触觉换能器和压电换能器中的一个或多个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.28 US 61/871,101;2013.12.20 US 61/919,020;1.一种多级震动触觉组件，包括：
一层或多层初级膜；
一层或多层次级膜，其被附接为与所述初级膜相邻；以及
一个或多个离散的或连续的电活性部件，其将电信号转换为运动，
其中，所述电活性部件沿着所述次级膜的部分被附接或者被嵌入到所
述次级膜的部分中，并且包括触觉换能器和压电换能器中的一个或多个。
2.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述初级膜包括
热塑塑料或复合材料。
3.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述初级膜包括
以下中的一种或多种：聚丙烯、HDPE、PVC、或碳纤维。
4.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述初级膜包括
聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述次级膜包括
微孔弹性体、尿烷、或橡胶。
6.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述次级膜包括
聚氨酯。
7.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述次级膜沿着
所述多级震动触觉组件的表面区域抑制并耗散来自所述电活性部件的运
动。
8.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述初级膜收集
并传导来自所述次级膜的震动。
9.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述初级膜接近
所述多级震动触觉组件的用户。
10.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，与所述初级膜
相似的额外层被放置在所述电活性部件与所述次级膜之间。
11.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述电活性部
件由放大器供电。
12.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述电活性部
件是通过有线的电信号来控制的。
13.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述电活性部
件是通过无线传输的信号来控制的。
14.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述电活性部
件包括有源或无源滤波器，以控制所述多级震动触觉组件的频率响应范围。
15.根据权利要求1所述的多级震动触觉组件，其中，所述多级震动
触觉组件是通过电路组件来控制的，所述电路组件将音频信号或电信号处
理并放大为控制信号以激活所述电活性部件。
16.根据权利要求15所述的电路组件，其中，所述电路组件包括：
一个或多个有线或无线的音频信号或电信号输入部；以及
信号放大器，其用于控制向所述电路组件和所述多级震动触觉组件提
供电力。
17.根据权利要求15所述的电路组件，其中，所述电路组件针对所述
电活性部件使放大器输出衰减。
18.根据权利要求15所述的电路组件，其中，所述电路组件包括至少
一个微处理器以控制所述电路组件的功能。
19.根据权利要求15所述的电路组件，其中，所述电路组件包括至少
一个数字信号处理器以改变所述电信号的全部或特定部分。
20.根据权利要求15所述的电路组件，其中，所述电路组件包括至少
一个滤波器，其中，所述滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、陷波滤波
器或带通滤波器。
21.根据权利要求15所述的电路组件，其中，所述电路组件包括至少
一个滤波器以处理所述控制信号，从而移除扭曲或噪声。
22.根据权利要求15所述的电路组件，其中，所述电路组件使用但不
限于使用WiFi、蓝牙、UHF、以及ISM协议来接收红外的或无线的信号输
入。
23.根据权利要求15所述的电路组件，其中，所述电路组件包括有线
的信号输入部和用来对来自另一设备的编码格式的输入进行解码的处理
器。
24.根据权利要求15所述的电路组件，其中，所述电路组件接受麦克
风输入。
25.根据权利要求15所述的电路组件，其中，所述电路组件提供有线
的或无线的音频信号输出。
26.根据权利要求15所述的电路组件，其中，所述电路组件使无线的
或有线的音频信号输出衰减或放大。
27.根据权利要求15所述的电路组件，其中，所述电路组件包括初级
单元组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·亚历克西乌，T·彻恩基，S·S·赫瓦贾，
申请(专利权)人：低音炮公司，
类型：发明
国别省市：美国;US