艾為電子推出高壓觸覺反饋產(chǎn)品三大新功能

隨著線性馬達(dá)技術(shù)研究的持續(xù)深入，艾為電子推出高壓觸覺反饋產(chǎn)品三大新功能，賦予用戶前所未有的沉浸式體驗(yàn)。

獨(dú)特的高壓振效設(shè)計(jì)為用戶提供更細(xì)膩的觸覺體驗(yàn)

雙馬達(dá)協(xié)同播放技術(shù)高效解決雙馬達(dá)振動相位差問題

馬達(dá)LPM參數(shù)檢測配合高階算法（LCC2.0、LCC3.0、BEA）保證每顆馬達(dá)發(fā)揮更優(yōu)越的性能

圖1 艾為電子高壓線性馬達(dá)驅(qū)動典型應(yīng)用圖

高壓驅(qū)動對比常壓優(yōu)勢

高壓驅(qū)動在相同時(shí)間獲得的更高瞬間能量給用戶帶來更強(qiáng)的觸感體驗(yàn)。如下圖2，使用高壓馬達(dá)驅(qū)動在相同時(shí)間內(nèi)可以獲得數(shù)倍于常壓驅(qū)動的能量，同時(shí)高壓馬達(dá)驅(qū)動在仿生振感方面具有獨(dú)厚的優(yōu)勢。高壓馬達(dá)驅(qū)動配合BEA算法可將高頻和低頻部分振感突出，創(chuàng)造無限仿生可能。

圖2高壓常壓驅(qū)動對比

雙馬達(dá)協(xié)同播放技術(shù)

如下圖示意，雙馬達(dá)對稱放置，每個馬達(dá)有單獨(dú)的IC進(jìn)行驅(qū)動。單頻信號同時(shí)激勵雙馬達(dá)時(shí)，由于軟件調(diào)用或硬件差異，會導(dǎo)致兩個馬達(dá)輸出的加速度存在頻率差異或相位差異。

圖3 雙馬達(dá)示意 設(shè)備上總的加速度：

當(dāng)δ=0時(shí)，總加速度為單個加速度2倍，如右圖 當(dāng)δ≠0且較小時(shí)，會有包絡(luò)起伏，形成Beats的效果

圖4 雙馬達(dá)加速度仿真

圖5 雙馬達(dá)播放系統(tǒng)框圖 雙馬達(dá)協(xié)同播放有如下特點(diǎn)：

一路I2C掛兩顆Haptic Driver，且時(shí)鐘同步，不會存在相位，頻率偏差

解決I2C下發(fā)和處理不同步問題（ms級時(shí)間差）

保證兩顆馬達(dá)接收到電信號同步

馬達(dá)模型

圖6 馬達(dá)模型示意圖 馬達(dá)為一階彈簧系統(tǒng)，其力學(xué)方程和電學(xué)方程如下：

馬達(dá)數(shù)學(xué)方程式是所有高階算法的基礎(chǔ)。AW8693X系列高壓驅(qū)動IC具備識別馬達(dá)LPM參數(shù)功能。

領(lǐng)先的振感設(shè)計(jì)技術(shù)

圖7 等振感曲線

頻率（sharpness）、強(qiáng)度（intensity）、時(shí)長（duration）是設(shè)計(jì)振感基本輸入量，根據(jù)等振感曲線，人手對500Hz以下的頻率比較敏感，故結(jié)合等振感曲線和馬達(dá)模型可通過智能算法設(shè)計(jì)出低頻延綿如清風(fēng)浮動，中頻厚重如晨鐘暮鼓，高頻急促如珠落玉盤。

圖8波形設(shè)計(jì)流程

溫度補(bǔ)償

（Temperature compensation，LCC2.0）

當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，馬達(dá)的阻抗和F0都會發(fā)生比較明顯的變化，此時(shí)若驅(qū)動信號不變，那么不同溫度下振感將會很不一致，故此LCC2.0算法將會保證不同溫度振感一致。

圖9溫度補(bǔ)償開關(guān)對比

振動一致性（LRA Consistency Calibration, LCC 3.0）

由于受到材料、生產(chǎn)、工藝和指標(biāo)卡控等因素的影響，即使是同批次的線性馬達(dá)，其單體之間的差異也非常明顯。我們進(jìn)行了市面上主流線性馬達(dá)的掃頻測試，結(jié)果顯示掃頻的基頻和振動量分布存在顯著差異，這導(dǎo)致不同用戶在使用后體驗(yàn)截然不同。

然而，當(dāng)我們使用AW86937FCR AW86938CSR驅(qū)動芯片并啟用LCC3.0算法時(shí)，情況就完全不同了。我們進(jìn)行了相同的掃頻測試，發(fā)現(xiàn)不同單體之間的一致性大大提高。盡管馬達(dá)單體之間存在較大差異，但有了它們的加持，用戶之間的一致性得到顯著提升，確保了統(tǒng)一的振動體驗(yàn)。

圖10馬達(dá)頻響曲線對比

帶寬擴(kuò)展(Bandwidth Extension Algorithm, BEA)

LRA作為典型的彈簧-振子系統(tǒng)，在額定電壓驅(qū)動下，最大振動量出現(xiàn)在諧振頻率f0處，而遠(yuǎn)離f0時(shí)振動量明顯減弱。通常情況下，為了獲得更強(qiáng)的振動效果，行業(yè)內(nèi)常采用額定電壓驅(qū)動，并選擇f0頻率或附近的頻率進(jìn)行振動。然而，這限制了觸覺反饋的應(yīng)用，因?yàn)椴煌l率產(chǎn)生不同的觸感，如低頻振動帶來沉重感，中頻振動帶來沖擊感，高頻振動帶來尖銳感。

艾為電子自主研發(fā)的BEA算法解決了這一行業(yè)難題，極大地拓寬了線性馬達(dá)的工作范圍。我們選取市面上常用線性馬達(dá)進(jìn)行實(shí)測，結(jié)果如下：

1. 工作帶寬明顯提升

3dB帶寬從10Hz提升至67Hz，提升約6.5倍

6dB帶寬從18Hz提升至145Hz，提升約8倍

2. 工作帶寬內(nèi)保持較高的平坦度

在170Hz-200Hz范圍內(nèi)，振動量基本相同

在全頻段內(nèi)，頻響曲線保持盡可能平坦

圖11 BEA振動效果 注：BEA頻寬拓展效果，和具體馬達(dá)型號相關(guān)

審核編輯：劉清