低频效果触觉转换系统技术方案

提供了一种低频效果触觉转换系统。该系统接收包括低频效果音频信号的音频信号。该系统还从音频信号提取低频效果音频信号。该系统还通过将低频效果音频信号的频率偏移到触觉输出设备的目标频率范围内的频率来将低频效果音频信号转换成触觉信号。该系统还将触觉信号发送到触觉输出设备，其中触觉信号使触觉输出设备输出一个或多个触觉效果。

【技术实现步骤摘要】
低频效果触觉转换系统本申请是2014年5月19日递交的题为“低频效果触觉转换系统”的中国专利申请NO.201410210293.6的分案申请。相关申请的交叉引用本申请主张2013年5月17日提交的序列号为61/824442的美国临时专利申请的优先权，其公开内容通过引用合并于此。
一实施例总体上涉及设备，更特别地，涉及产生触觉效果(hapticeffect)的设备。
技术介绍
电子设备制造商努力为用户产生丰富的界面。传统设备使用视觉和听觉线索来向用户提供反馈。在一些界面设备中，还向用户提供动觉反馈(例如主动力和阻力反馈)和/或触感反馈(例如振动、纹理和热)，它们一般泛称为“触觉反馈”或“触觉效果”。触觉反馈可提供增强和简化用户界面的线索。具体而言，振动效果或振动触感触觉效果在向电子设备的用户提供线索以就特定事件提醒用户或者提供逼真的反馈以在仿真或虚拟环境内产生更强的感官沉浸方面是有用的。为了生成振动效果，许多设备利用某种类型的致动器或触觉输出设备。用于此目的的已知触觉输出设备包括电磁致动器，例如其中由电机来移动偏心质体的偏心旋转质体(EccentricRotatingMass，“ERM”)，其中来回驱动附着于弹簧的质体的线性谐振致动器(LinearResonantActuator，“LRA”)，或者诸如压电、电活性聚合物或形状记忆合金之类的“智能材料”。触觉输出设备还广泛地包括非机械或非振动设备，例如使用静电摩擦(electrostaticfriction，“ESF”)、超声表面摩擦(ultrasonicsurfacefriction，“USF”)的那些设备，或者以超声触觉换能器诱发声学辐射压力的那些设备，或者使用触觉基底和柔性或可变形表面的那些设备，或者提供投射的触觉输出(例如利用空气喷嘴提供一阵空气)的那些设备等。在电影和电视工业中，为了向观看者提供更迷人的体验，已开发了改进的多通道音频系统。例如，被称为“5.1”的模拟六通道环绕声多通道音频系统最初被杜比实验室公司开发出来，用于70mm影院电影放映，提供三个屏幕通道、两个环绕通道和一低频增强通道。后来，为35mm胶片开发了被称为“DolbyDigital”的5.1多通道音频的数字版本，并且随后DTS公司开发了类似的5.1系统。从那时起，开发了各种多通道音频格式，包括6.1或7.1源素材和多达11.1通道以及以上的输出，并且现在几乎所有用于家庭观看的DVD、蓝光、广播和流式视频内容都包括了多通道音频。随着近来的诸如智能电话和平板计算机之类的高分辨率移动设备的发展，用户现在能够在手持设备上观看传统上只能在电影院、电视或家庭影院系统中看到的高清晰度音频和视频。对于触觉使能的移动设备，经验表明，如果除了音频和视频内容成分以外还有触觉内容成分，则内容观看得到充分的增强，并且观看者喜欢这样。
技术实现思路
一实施例是一种产生触觉效果的系统。该系统接收包括低频效果音频信号的音频信号。该系统还从该音频信号提取低频效果音频信号。该系统还通过将低频效果音频信号的频率偏移到触觉输出设备的目标频率范围内的频率来将低频效果音频信号转换成触觉信号。该系统还将触觉信号发送到触觉输出设备，其中触觉信号使触觉输出设备输出一个或多个触觉效果。附图说明更多实施例、细节、优点和修改将从以下结合附图对优选实施例的详细描述而变得显然。图1是根据本专利技术一实施例的触觉使能系统的框图。图2是根据本专利技术一实施例的触觉致动器的LRA实现方式的剖开透视图。图3是根据本专利技术一实施例的触觉致动器的ERM实现方式的剖开透视图。图4A-4C是根据本专利技术一实施例的触觉致动器的压电实现方式的视图。图5是根据本专利技术一实施例的使用静电摩擦(“ESF”)的触觉设备的视图。图6是根据本专利技术一实施例的用超声触觉换能器诱发声学辐射压力的触觉设备的视图。图7是根据本专利技术一实施例的使用触觉基底和柔性或可变形表面的触觉设备的视图。图8A-8B是根据本专利技术一实施例的使用超声表面摩擦(“USF”)的触觉设备的视图。图9是根据本专利技术一实施例的示例5.1多通道音频环绕配置。图10是根据本专利技术一实施例的人类听觉系统等响图。图11A-11B是示出根据本专利技术一实施例的经偏移、放大和压缩的音频信号的音频谱图。图12A-12B是示出根据本专利技术一实施例的经偏移的音频信号的布莱克曼-哈里斯(Blackman-Harris)窗口。图13是根据本专利技术一实施例的体验品质图和相应的低频效果(low-frequencyeffect，“LFE”)触觉图。图14是根据本专利技术一实施例的体验品质图和相应的LFE触觉图。图15是根据本专利技术一实施例的体验品质图和相应的LFE触觉图。图16是根据本专利技术一实施例的体验品质图和相应的LFE触觉图。图17是根据本专利技术一实施例的体验品质图和相应的LFE触觉图。图18是根据本专利技术一实施例的沉浸度汇总图。图19是根据本专利技术一实施例的体验品质汇总图。图20是根据本专利技术一实施例的用于将LFE音频信号转换成触觉信号的流程图。图21是根据本专利技术另一实施例的用于将LFE音频信号转换成触觉信号的流程图。图22是根据本专利技术另一实施例的用于将LFE音频信号转换成触觉信号的流程图。图23是根据本专利技术一实施例的用于将触觉信号编码在LFE音频信号内的流程图。图24是根据本专利技术一实施例的用于从低频效果信号解码触觉信号的流程图。图25是根据本专利技术一实施例的用于将LFE音频信号转换成多个触觉信号的流程图。图26A-26D是根据本专利技术一实施例的示例前台和后台触觉应用的屏幕视图。图27A-27B是根据本专利技术一实施例的触觉反馈的示例多数据通道的显示曲线图。图28是根据本专利技术一实施例的用于显示基于优先级的触觉事件的触觉反馈的多个数据通道的流程图。图29是根据本专利技术一实施例的用于显示基于优先级的触觉事件的触觉反馈的多个数据通道的流程图。图30是根据本专利技术另一实施例的用于将LFE音频信号转换成触觉信号的流程图。具体实施方式一实施例是一种系统，其从源音频信号提取低频效果(“LFE”)音频信号并且将所提取的LFE音频信号转换成触觉信号，其中该触觉信号使诸如致动器之类的触觉输出设备输出一个或多个触觉效果。通过将所提取的LFE音频信号转换成触觉信号，音频信号频率可被偏移到触觉输出设备的目标频率范围内的频率。或者，通过将所提取的LFE音频信号转换成触觉信号，音频信号音高(pitch)可被偏移到触觉输出设备的目标音高范围内的音高。在所提取的LFE音频信号到触觉信号的转换是“离线的(offline)”的实施例中，触觉信号可被编码并存储在一格式内，例如存储在存储设备内，或者触觉信号可被编码并存储在包括在源音频信号内的LFE音频信号内。或者，在所提取的LFE音频信号到触觉信号的转换是“在线的(online)”的实施例中，触觉信号可被实时或近实时地发送到触觉输出设备，其中一个或多个触觉效果被实时或近实时地输出。在某些实施例中，源音频信号可被另一类型的输入信号所替换，并且LFE音频信号可被另一类型的LFE信号所替换。另外，在替换实施例中，系统可将所提取的LFE音频信号转换成多个触觉信号(同时地或顺序地)，其中这些触觉信号使多个触觉输出设备(例如致动器)输出一个或多个触觉效果。在这个替换实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于产生触觉信号的方法，所述方法包括：接收包括低频效果音频信号的多通道音频信号；从所述多通道音频信号提取所述低频效果音频信号；将所述低频效果音频信号转换成所述触觉信号；由编写工具向用户提供所述触觉信号的参数以调整所述参数；接收对所述参数的用户调整；以及将所述触觉信号嵌入编码至少所述多通道音频信号的数据流中，其中所述触觉信号被编码在所述低频效果音频信号内。

【技术特征摘要】
2013.05.17 US 61/824,442;2014.05.15 US 14/277,8701.一种用于产生触觉信号的方法，所述方法包括：接收包括低频效果音频信号的多通道音频信号；从所述多通道音频信号提取所述低频效果音频信号；将所述低频效果音频信号转换成所述触觉信号；由编写工具向用户提供所述触觉信号的参数以调整所述参数；接收对所述参数的用户调整；以及将所述触觉信号嵌入编码至少所述多通道音频信号的数据流中，其中所述触觉信号被编码在所述低频效果音频信号内。2.根据权利要求1所述的方法，其中转换包括将音高偏移施加到所述低频效果音频信号并且所述参数是音高偏移。3.根据权利要求1所述的方法，其中转换包括将频率偏移施加到所述低频效果音频信号并且所述参数是频率偏移。4.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述触觉信号重采样到触觉输出设备的目标驱动频率，并且其中转换包括将所述低频效果音频信号的频率偏移到所述触觉输出设备的目标频率范围内的频率。5.一种用于产生触觉信号的系统，所述系统包括：存储器，所述存储器被配置为存储低频效果转换模块；以及处理器，所述处理器被配置为执行存储在所述存储器上的所述低频效果转换模块，其中所述低频效果转换模块被配置为：接收包括低频效果音频信号的多通道音频信号；从所述多通道音频信号提取所述低频效果音频信号；将所述低频效果音频信号转换成所述触觉信号；由编写工具向用户提...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·拉克罗伊克斯，S·S·巴哈迪亚，D·伯恩鲍姆，C·J·奥瑞奇，A·B·瓦黛尔，J·M·克鲁兹埃尔南德斯，
申请(专利权)人：意美森公司，
类型：发明
国别省市：美国,US