觸覺反饋這種交互方式自普及以來,已經衍生出了不少應用場景,被智能手機徹底帶火后,又在VR/AR上尋得新的機遇。無論是ERM、LRA還是壓電,都離不開關鍵的IC,觸覺傳感器。那么如今我們追求的觸覺反饋體驗中,除了觸覺驅動器要求性能好,其實還存在著不少痛點,比如觸控反饋的引入增加了耗電,或是缺乏真正的高質量體驗等。這些痛點其實在觸覺驅動器廠商的產品中也可以看出來,他們也想要竭力解決這些問題。
多低的功耗才算低
Dialog的DA728x系列為LRA和ERM的觸覺驅動器,共有DA7280、DA7281和DA7282三款產品,主打的都是低功耗和高分辨率,但定位又有所不同。三款產品都支持25Hz到1kHz的寬帶LRA頻率范圍,諧振頻率追蹤最高到300Hz,加上0.75ms的喚醒延遲,其性能足以用于手機、筆記本、汽車和工業領域的觸覺反饋應用。而DA7281有多個I2C地址,如此一來在同一系統可以用到多個(4個)DA7281設備。
DA7280 / Dialog
至于Dialog的DA7282則是主打超低功耗、高帶寬的觸覺驅動器。與同系列的DA7280與DA7281不同的是,DA7282支持進入完全待機模式,將待機電流降低至極限的5nA,即便是在閑置狀態下,待機電流也只有0.68μA。
這與普遍μA級待機電流的觸覺驅動器相比可以說小了數十倍,對小電池驅動的系統來說可謂至關重要。為了減少系統的復雜度,DA7282集成的波形內存能讓其預載觸覺序列,此外也可以通過I2C或PWM信號這樣的外部來源輸入。
音頻轉觸覺
如今手機上的振動可能是我們日常生活中感受最多也最頻繁的觸覺反饋,不少手機廠商在宣傳時也會鼓吹自己用到的線性馬達。不過,去年谷歌自家推出的機器Pixel6和Pixel6 Pro機型多了個相當值得注意的特性,那就是在自帶的安卓12正式版中卻引入了所謂的“音頻耦合觸覺效果”,將實時的音頻轉化為觸覺效果,從而提高觸覺反饋的質量,用戶還可以更精細地控制振動的頻率和振幅。
而之所以能做到如此精確的觸覺反饋控制,原因有二。一是谷歌在安卓12中引入的全新觸覺API和觸覺生成器(HapticGenerator),后者作為一個音頻后處理器,可以通過聲道生成觸覺數據。第二,這一功能也必須要硬件的支持,從一些拆解視頻中可以看出,谷歌在Pixel6系列中就用到了CirrusLogic的CS40L25,這款IC就支持audio-2-haptics,也就是所謂的音頻轉觸覺功能。
CS40L26 / CirrusLogic
CirrusLogic也推出了支持無感速率控制的CS40L26系列觸覺驅動IC,該系列集成了DSP和D類數字升壓轉換器,也提供了對安卓12的完全兼容。在130MHz可編程DSP的支持下,CS40L26可對LRA馬達提供先進閉環控制,可以提供實時制動、LRA一致加速度以及振動模式生成等功能。而無感速率控制不僅可以做到實時動態適應LRA,優化了需要連續觸覺反饋的應用,還增加了LRA較為弱勢的帶寬。
觸覺反饋的一些思考
Dialog的DA7282將待機功耗做到了極致,甚至比壓電驅動器都來得低,可以充分利用LRA在喚醒時間上的優勢,在再加上可選的WLCSP-12和QFN-12兩種封裝方式,DA7282可以說是為智能穿戴這樣的應用而生的一款產品了。至于CirrusLogic的觸覺驅動器則加入了音頻串行端口的支持,對于安卓手機陣容來說可以說是觸控體驗提升的一大利器,也希望未來會有更多廠商的觸覺驅動器能引入類似的設計。
其實對于多數觸覺反饋方案來說,重要的不僅僅是觸覺驅動器一環,還需要控制方案的調校。畢竟如今所謂的高質量觸覺反饋,比的并不是誰的振動幅度更大,而是拼的“智能”和“自適應”。這一點游戲主機硬件廠商明顯走的更遠一點,從微軟Xbox手柄的扳機振動,到任天堂SwitchJoy-Con的HD振動,再到索尼PS5手柄更加細膩的自適應振動,無一不是對觸覺反饋的一次又一次升級。
固然,我們可以將這些歸結于馬達的大小,或是音圈馬達的利用,但就像從立體聲到多聲道音頻的過渡一樣,多維度的觸覺反饋才能獲得最佳的體驗,這也是為何主機硬件廠商會從多種外設上下手的原因。而手機或智能手表作為一個獨立運作的設備,在實現振動效果上難免會受到體積、傳感器等諸多限制,而選用一些通用的觸覺反饋方案,這也無可厚非。畢竟手機本身的屬性之一就是通用性,要讓系統、軟件均適配滑動、觸摸等操作之外的觸覺反饋顯然更加困難。也正因如此,如何在手機實現多維度的觸覺反饋就必須另辟蹊徑,像以上提到了音頻轉振動就是一個很好的例子。
現在不是什么都要牽扯到“元宇宙”嘛,觸覺反饋的發展也不例外,未來觸覺反饋很可能會發展為無需物理交互的觸控,而是通過刺激神經的電信號來模擬這一過程。不過目前這種所謂的“超模態觸控”還處于比較早期的實驗階段,大部分也是用于醫療場景,且多半為侵入性技術。誰知道呢?也許未來腦機接口的發展,會帶來更加高質量的觸控體驗。
-
觸覺驅動器
+關注
關注
0文章
13瀏覽量
8170 -
觸覺反饋
+關注
關注
0文章
42瀏覽量
13338 -
觸覺傳感器
+關注
關注
4文章
82瀏覽量
9317
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論