在音頻系統中使用的觸覺振動驅動器及其操作方法與流程

本申請要求于2015年7月30日提交的序列號為14/814,068的名稱為“在音頻系統中使用的觸覺振動驅動器及其操作方法(Tactile Vibration Drivers For Use in Audio Systems,and Methods for Operating Same)”的美國專利申請的申請日期的權益。

技術領域

本公開總體涉及在音頻系統中使用的觸覺振動驅動器。更具體地，公開的實施例涉及被配置成產生可被使用音頻系統的相關聯的耳機的人感測的觸覺振動的觸覺振動驅動器、包括這種觸覺振動驅動器的耳機以及這種觸覺振動驅動器和耳機的操作和使用方法。

背景技術：

常規便攜式音頻系統通常包括(例如通過一根或多根導線或通過無線技術)被連接至媒體播放器的耳機。常規耳機可包括一個或兩個耳套組件，每一個包括被配置成利用隔膜產生可聽見的聲波的音頻驅動器(即揚聲器)。例如，圖1和圖2分別說明用于常規耳機的音頻驅動器100和200。

參照圖1，音頻驅動器100可包括被連接至支撐結構120的邊緣的隔膜110，這可使隔膜的外邊緣是相對剛性的。被聯接至磁性構件(例如線圈或磁鐵)的錐形構件在隔膜110的中央區域。隔膜在錐形構件外的部分可形成至少部分地確定隔膜110的剛度的懸掛構件。隔膜110允許被附接至隔膜110的磁性構件響應于由音頻信號產生的磁場變化來回移動。因此，隔膜110在接近于音頻驅動器100的空氣中產生與音頻信號的頻率相對應的可聽見的聲波。

參照圖2，在另外的先前已知的揚聲器系統中，音頻驅動器200可包括被連接至支撐結構220的邊緣的一個或多個金屬懸掛構件210(而不是塑料隔膜)。懸掛構件210可通常為圓形并且可具有連接徑向外剛性部和徑向內剛性部的柔性梁。徑向內剛性部形成線圈或磁鐵可附接于其的平臺。

耳機的耳套組件還可包括被配置成在耳套組件內產生用戶可感覺到的觸覺振動的觸覺振動驅動器。例如，于2015年2月24日公布的專利號為8,965,028的美國專利公開了包括這種觸覺振動驅動器的耳機，其全部內容通過引用并入本文。

技術實現要素：

根據本文描述的一個實施例，在耳機中使用的觸覺振動驅動器包括：支撐結構；至少一個懸掛構件，其相對于支撐結構懸掛至少一個剛性構件；以及多個磁性構件，其附接至至少一個剛性構件并且被配置成驅動至少一個剛性構件和至少一個懸掛構件的振蕩移動以便在觸覺振動驅動器的操作期間產生觸覺振動。

在附加的實施例中，描述了被配置成將電音頻信號發送至音頻系統的至少一個觸覺振動驅動器的包括媒體播放器的音頻系統。至少一個觸覺振動驅動器包括：至少一個剛性構件；至少一個懸掛構件，其被聯接至至少一個剛性構件和支撐結構；以及多個磁性構件，其被附接至至少一個剛性構件，其中多個磁性構件中的每一個磁性構件被配置成相對于支撐結構振蕩并且響應于電音頻信號的接收產生觸覺振動。

在附加的實施例中，觸覺振動驅動器的操作方法包括：驅動被附接至觸覺振動驅動器的剛性構件的多個磁性構件以使多個磁性構件和剛性構件相對于懸掛構件振蕩并且響應于電信號的接收產生觸覺振動。

附圖說明

圖1說明用于耳機的常規音頻驅動器；

圖2說明用于耳機的另一常規音頻驅動器；

圖3是根據本公開的實施例的音頻系統的實施例的簡化視圖；

圖4是根據本公開的實施例的驅動器系統的簡化框圖；

圖5是圖3的耳機的一部分的側面剖視圖；

圖6A是表示根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器的俯視圖的簡化示意圖；

圖6B是說明圖6A的觸覺振動驅動器的側面剖視圖的簡化示意圖；

圖7是說明根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器的側面剖視圖的簡化示意圖；

圖8-圖11是表示根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器的俯視圖的簡化示意圖；

圖12是說明根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器的立體圖的簡化示意圖；

圖13是表示根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器的俯視圖的簡化示意圖；

圖14是表示根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器的俯視圖的簡化示意圖；

圖15是根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器的實施例的一部分的俯視圖；

圖16是根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器的另一實施例的一部分的俯視圖；

圖17是根據本公開的實施例的耳機的耳塞(ear bud)組件的簡化視圖；

圖18是根據本公開的實施例的包括被安裝至耳機的頭帶(headband)的多個觸覺振動驅動器的耳機的簡化視圖；

圖19是說明根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器的側面剖視圖的簡化示意圖；

圖20是說明根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器的側面剖視圖的簡化示意圖；

圖21是根據本公開的實施例的包括具有一個或多個觸覺振動驅動器的耳機的頭盔的內部簡化和示意性說明側視圖；以及

圖22是根據本公開的實施例的包括具有一個或多個觸覺振動驅動器的耳機的全護式頭盔的正視圖。

具體實施方式

在下面的描述中，參照通過說明示出本公開的特定實施例的附圖。實施例旨在足夠詳細地描述本公開的各個方面以使本領域技術人員能夠實踐本發明。可利用其它實施例并且在不脫離本公開的范圍的前提下可進行變化。

公開的實施例總體涉及被配置成產生可被人感覺的觸覺振動的觸覺振動驅動器，其中人使用觸覺振動驅動器或包括一個或多個觸覺振動驅動器的耳機。特別地，公開的實施例可包括耳機，耳機包括被配置成響應于接收諸如電音頻信號的電信號產生觸覺振動的一個或多個觸覺振動驅動器。在一些實施例中，觸覺振動驅動器可被配置成產生用戶可以觸覺的方式被身體感覺到的振動的多致動器系統。觸覺振動驅動器可包括可在相同操作頻率下驅動的多個音圈/磁鐵致動器。通過提供多個致動器，觸覺振動驅動器形狀可以是非圓形和/或非平坦的并且觸覺振動驅動器可包括設置在需要觸覺振動的特定區域周圍的多個致動器，其與以通常為圓形并且通常平坦的觸覺振動驅動器組件為中心的單個致動器相反。致動器可以是通常由線圈和磁鐵構成的洛倫茲力致動器。致動器可包括由一個或多個導電線圈包圍的磁性構件(例如物理磁鐵)，觸覺振動驅動器可包括多致動器換能器，其中多個致動器被放置在相對于懸掛構件的不同位置處以產生觸覺振動。

帶有多個致動器的這種觸覺振動驅動器可用在被配置成在非對稱的體積和空間中接觸用戶的耳機中，在該體積和空間中，被配置成產生觸覺振動的常規揚聲器和耳機不會以舒適的方式安裝。因為觸覺振動驅動器包括多個致動器，而不是僅單個致動器，所以觸覺振動可被施加至用戶的頭部或其它解剖學特征的非平坦表面。例如，觸覺振動驅動器和/或包括觸覺振動驅動器的耳機可被配置成符合用戶的頭部的形狀(例如環繞用戶的耳朵或在用戶的耳朵后面、從耳朵末端接觸用戶的頭部)、符合用戶的接觸點(例如用戶玩游戲機的手或手指)或安裝在耳套內。觸覺振動驅動器可位于與耳機相關聯的音頻驅動器的近端或遠端，從而提供低輪廓組件，因為觸覺振動驅動器不會垂直地堆疊在音頻驅動器上方。

如本文使用的術語“音頻驅動器”是指并包括主要被配置成產生諸如隨語音、音樂或其它可聽見的聲音再現的可聽見的聲波的聲換能器裝置。雖然一些輕微的觸覺振動可通過音頻驅動器產生，但是音頻驅動器可被主要配置成發射可聽見的音頻。

雖然一些低頻可聽見的聲音也可通過觸覺振動驅動器產生，但是如本文使用的術語“觸覺振動驅動器”是指并包括被主要配置成產生用戶以觸覺的方式可感覺到的觸覺振動的換能器裝置。雖然本文描述了包括在耳機內的觸覺振動驅動器的示例，但是如本文描述的觸覺振動驅動器可在其它非耳機裝置中使用。

如本文使用的術語“磁性構件”是指并包括用于形成觸覺振動驅動器的線圈/磁鐵對的導電線圈或磁鐵(例如永久磁鐵)，其中該線圈/磁鐵對被通過線圈的電流驅動以產生磁場，該磁場將磁力施加在磁鐵和線圈之間以便在磁鐵和線圈之間產生來回相對運動。在如本文描述的觸覺振動驅動器的一些配置中，線圈可被聯接至可移動的構件(例如隔膜)，而磁鐵被聯接至支撐結構(例如觸覺振動驅動器的籃狀物(basket)或架)，而在其它實施例中，磁鐵可被聯接至可移動的構件，線圈被聯接至支撐結構。由通過線圈的電流導致的變化磁場可引起聯接至可移動的構件的磁性構件相對于支撐結構的物理振蕩位移。剛性構件的剛性可足夠使得剛性構件可支撐聯接至剛性構件的一個或多個磁性構件而基本上不變形。

如本文使用的術語“低音頻率(bass frequency)”是指并包括在約16Hz-約512Hz的范圍內的任何頻率。為了本公開的目的，“低的低音頻率”是指可以觸覺的方式感覺到以及聽到的低音頻率。這種低的低音頻率可在約16Hz-約200Hz的范圍內。“較低中音頻率”通常被認為在512Hz-2.6kHz的范圍內。“較高中音頻率”通常被認為在2.6kHz-5.2kHz的范圍內。“高端頻率”通常被認為在5.2kHz-20kHz的范圍內。

圖3說明根據本公開的實施例的音頻系統300。音頻系統300可包括耳機302、線系統304以及媒體播放器306。耳機302和媒體播放器306可被連接至線系統304使得通過線系統304攜帶的音頻信號從媒體播放器306傳輸至耳機302。因此，通過媒體播放器306產生的音頻信號可通過線系統304傳輸至耳機302，其中音頻信號在耳機302處被轉換為可聽見的聲音和觸覺振動。在附加實施例中，音頻系統300可將音頻信號無線地傳輸至耳機302。

耳機302可包括兩個耳套組件308和頭帶310。頭帶310可被配置成放置在用戶的頭部并且在使用時支撐兩個耳套組件308。頭帶310還可被配置成將附接至頭帶310的兩個耳套組件308定位在用戶的耳朵附近(例如上或上方)使得用戶聽到從耳套組件308發出的聲音。在進一步實施例中，耳機302可包括耳塞組件(其可能或可能不被攜帶在頭帶310上)，耳塞組件可包括被插入在用戶的耳朵中的耳塞揚聲器。

媒體播放器306可包括能夠產生音頻信號并且可連接至耳機以將音頻信號轉換成可聽見的聲音和觸覺振動的任何裝置和系統。例如，媒體播放器306可包括智能電話或其它電話、游戲系統、DVD播放器或其它視頻播放器、膝上型計算機、平板電腦、臺式電腦、音響系統、麥克風、個人數字助理(PDA)、電子書閱讀器和諸如數字音樂播放器、便攜式CD播放器、便攜式磁帶播放機等音樂播放器。也可考慮其它類型的媒體播放器。如圖3中示出，例如，媒體播放器306可包括購自加州庫伯迪諾(Cuppertino)的蘋果公司的

如下面進一步詳細描述的，耳套組件308可包括被配置成將音頻信號轉換為可聽見的聲音的音頻驅動器以及被配置成產生觸覺響應(例如振動)的觸覺振動驅動器。

圖4是根據本公開的實施例的一個驅動器系統400的簡化框圖。這種驅動器系統400可被包括在諸如圖3的耳套組件308中的每一個內的音頻系統300中，以將音頻信號401轉換成可聽見的聲音和包括用戶可以觸覺的方式感覺到的振動的觸覺響應。驅動系統400包括被配置成在可聽見的頻率發出聲音的音頻驅動器440以及被配置成在耳套組件308內產生用戶可以觸覺的方式感覺到的觸覺振動的附加的單獨觸覺振動驅動器450。雖然在一些實施例中，一些輕微的觸覺振動可通過音頻驅動器440產生，但是如上討論的，音頻驅動器440被主要配置成發出可聽見的聲音頻率。雖然在一些實施例中，一些低頻可聽見的聲音也可通過觸覺振動驅動器450產生，但是觸覺振動驅動器450被主要配置成產生觸覺振動。音頻驅動器440和觸覺振動驅動器450可位于耳套組件308的相同或不同的殼體內。

驅動系統400可包括控制器404，其被配置成接收輸入的音頻信號401(例如從媒體播放器306(圖3))并且將第一音頻信號403傳輸至音頻驅動器440以及將第二音頻信號405傳輸至觸覺振動驅動器450。第二音頻信號405可以是驅動觸覺振動驅動器450的電音頻信號。在一些實施例中，控制器404可包括頻率濾波器(例如低通頻率濾波器、高通頻率過濾器等)使得第一音頻信號403包括中頻-高頻(例如較低中音、較高中音、高端)，而第二音頻信號405包括低音頻率或至少低的低音頻率。在一些實施例中，第一音頻信號403可包括至少一些低音和/或低的低音頻率，而第二音頻信號405可包括至少一些較低中音頻率、較高中音頻率和/或高端頻率。另外，第一音頻信號403和第二音頻信號405的頻率的至少一些可至少部分地重疊。例如，音頻驅動器440可被配置成發出通過觸覺振動驅動器450進一步增強的一些低音頻率。另外，音頻驅動器440可被配置成發出通過觸覺振動驅動器450進一步增強的較低中音頻率、較高中音頻率和/或高端頻率。在其它實施例中，基本上相同的音頻信號可被提供至音頻驅動器440和觸覺振動驅動器450兩者。

仍參照圖4，控制器404可進一步包括被配置成響應于控制信號407改變音頻信號403、405的控制邏輯。例如，控制信號407可分別控制第一音頻信號403和/或第二音頻信號405的諸如音量的特征。控制器404可被配置成單獨控制第一音頻信號403和第二音頻信號405。例如，用戶可希望更響亮的低音頻率和在低音頻率下更強的觸覺響應。因此，相對于供應至音頻驅動器440的功率，更多的功率可被供應至觸覺振動驅動器450。

圖5是圖3的耳機302的一部分的側面剖視圖。耳機302可包括被連接至頭帶310的耳套組件308。耳機302可包括在頭帶310的相對側上的兩個耳套組件308。耳套組件308可被配置成放置在用戶的耳朵上或上方。耳套組件308可包括氣腔580和當戴在用戶的耳朵上方時為了舒適圍繞氣腔580的緩沖部570。耳套組件308可進一步包括被配置成在可聽見的頻率發出聲音的音頻驅動器440以及被配置成在耳套組件308內產生用戶可以觸覺的方式感覺到的觸覺振動的附加的單獨觸覺振動驅動器450。在一些實施例中，耳套組件308可進一步包括被定位在音頻驅動器440和氣腔580之間的板542。觸覺振動驅動器450可位于耳套組件308的殼體內。在其它實施例中，觸覺振動驅動器450可位于耳套組件308的殼體外，諸如被連接至耳套組件308的外表面。在其它實施例中，觸覺振動驅動器450可位于耳套組件308的殼體的末端并且可位于除音頻驅動器440之外的分開的殼體中。以非限制性示例的方式，觸覺振動驅動器450可位于用戶的耳朵的后面并且可被配置成符合用戶的頭部的形狀。

觸覺振動驅動器450可包括多個剛性構件502、504以及多個懸掛構件512、514。與變形不均勻的不同區域相反，剛性構件502、504可呈現合適的剛度，使得當被置換時整個剛性構件502、504一起移動。

第一剛性構件502可通過第一懸掛構件512被聯接至支撐結構520。第一剛性構件502和第二剛性構件504可通過第二懸掛構件514被聯接在一起。剛性構件502、504可被配置成將多個磁性構件556(即磁鐵和/或線圈)安裝在其上。如圖5中示出，觸覺振動驅動器450可包括具有與其聯接的中央磁性構件556(例如線圈或磁鐵)的剛性構件504(例如內平臺部分)。例如，中央磁性構件556可被附接至觸覺振動驅動器450的剛性構件504的下側。外圍磁性構件556可被附接至第一剛性構件502的下側。至少一個剛性構件502、504可包括在其上的多個磁性構件556。觸覺振動驅動器450的至少一個剛性構件502、504也可具有安裝在其上的附加可選重量以增加其質量并實現觸覺振動驅動器450的期望的共振頻率。

支撐結構520可進一步包括下支撐構件560、周向延伸邊緣562和框架支撐構件544。第一懸掛構件512的徑向外部可通過諸如粘合劑、緊固件、滑入配合(snap fit)等被連接至周向延伸邊緣562。觸覺振動驅動器450可進一步包括附加磁性構件558(例如線圈或磁鐵)。附加磁性構件558可被聯接至下支撐構件560和觸覺振動驅動器450的懸掛構件512、514之間的腔內的下支撐構件560。

在一些實施例中，附加磁性構件558可包括線圈，磁性構件556可包括磁鐵。線圈(例如附加磁性構件558)可被配置成響應于電信號(例如第二音頻信號405(圖4))產生磁場。所得磁場可至少部分基于音頻信號的頻率振蕩。磁性構件556可響應于振蕩磁場的力使得磁性構件556和懸掛構件相對于放置平面移動。因此，觸覺振動通過磁性構件556的位移在耳套組件308內產生。在其它實施例中，磁鐵和線圈被顛倒使得磁性構件556是線圈與附加磁性構件558是磁鐵。

在一些實施例中，觸覺振動驅動器450可與板542平行取向。換言之，觸覺振動驅動器450的振動可至少基本上垂直于板542或與板542成銳角。由觸覺振動驅動器450的位移造成的振動可能會使板542振動。在振動時，板542可在氣腔580中產生壓力波，這可增強通過觸覺振動驅動器450的操作產生的大致接近振動頻率的特定頻率。耳機302中的壓力波和其它物理振動可被用戶感覺為觸覺振動，這可進一步增強用戶的聽覺體驗。對耳機302的一些改變可影響通過在低音頻率產生的觸覺振動的感覺。例如，氣腔580的尺寸可影響觸覺振動的強度。在板542中形成孔徑可具有與增大氣腔580的尺寸相似的效果，因為氣腔580的有效尺寸將被增大以便包括在板542后面的耳套組件內的空間的一些體積。

如上討論，圖5示出單個耳套組件308；然而，應當認可的是，頭帶310可被聯接至兩個這種耳套組件308(即一個用于每一個耳朵)。在一些實施例中，每對耳套組件308可被配置成相同。例如，針對右耳套組件以及左耳套組件的觸覺振動驅動器450中的每一個的諧振頻率可相同。在一些實施例中，然而，耳機的耳套組件可具有在其中的不同組件。例如，耳套組件中的一個可包括未包括在另一耳套組件中的用于提供電力的電池或為其提供電力的電子組件。電池或電子元件的增加的重量可影響與那個耳套組件308相關聯的觸覺振動驅動器450的整體諧振頻率。為了補償諧振頻率的這種差異，耳機302一側上的觸覺振動驅動器450可被配置成呈現與耳機302的另一側上的觸覺振動驅動器450的諧振頻率不同的諧振頻率。

圖6A是表示根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器600的俯視圖的簡化示意圖。觸覺振動驅動器600可包括剛性構件602。剛性構件602可通過懸掛構件612被聯接至支撐結構620。剛性構件602的形狀可大體為矩形并且可包括圓角或端部。雖然剛性構件602被示出為具有大體矩形的形狀，但是剛性構件602可以是方形、橢圓形或者在附加實施例中可以是任何其它形狀。

懸掛構件612在圖6A中被象征性地而不是物理表示地示為彈簧。例如，懸掛構件612可包括如本文所述的隔膜或一種或多種金屬懸掛構件，但是可具有針對采用它們的特定觸覺振動驅動器的適當形狀。仍參照圖6A，在一些實施例中，懸掛構件612可包括在剛性構件602和支撐結構620之間延伸的柔性梁。這種柔性梁的示例在于2015年2月24日發布的專利號為8,965,028、題目為“與音頻系統中的振動相關的揚聲器、耳機和套件及其形成方法(Speakers,Headphones,and Kits Related to Vibrations in an Audio System,and Methods for Forming Same)”的美國專利中被描述，其全部內容通過引用并入本文。根據期望的靈活性和諧振頻率，可預期任何數量(例如2、3、4等)的梁。根據使用的柔性梁的數量，柔性梁可在剛性構件602的外圍被均勻地間隔開。在其它實施例中，懸掛構件612可包括具有適當彈簧常數的單個結構(例如柔性隔膜、被動式輻射器等)。在一些實施例中，懸掛構件612可僅圍繞剛性構件602的一部分。在其它實施例中，懸掛構件612可完全圍繞剛性構件602。

觸覺振動驅動器600還可包括與剛性構件602相關聯的多個磁性構件630。磁性構件630可以固定的方式附接至剛性構件602。在一些實施例中，磁性構件630被附接至剛性構件602的下側。磁性構件630中的每一個可利用相同信號被驅動使得相同的力在相對于與磁性構件630的位置相對應的剛性構件602的不同位置處被施加至剛性構件602。在一些實施例中，被聯接至相同剛性構件(例如剛性構件602)的磁性構件630可利用相同信號(例如第二音頻信號405(圖4))被驅動使得相同的力在與剛性構件上的磁性構件(例如磁性構件630)相對應的不同位置處被施加至剛性構件。

雖然圖6A示出被聯接至剛性構件602的兩個磁性構件630，但是可預期的是，大于1的任何數量的磁性構件620(例如線圈或物理磁鐵)可被聯接至剛性構件602。如上討論，剛性構件602上的磁性構件630以及支撐結構520(圖5)上的磁性構件可形成被配置成響應于音頻信號使剛性構件602移動的線圈/磁鐵對。因此，根據用于驅動觸覺振動驅動器600的特定配置，磁性構件630可包括線圈和/或磁鐵。

在操作中，通過流經線圈的電流產生的磁場可響應于通過觸覺振動驅動器600接收的音頻信號而改變。改變的磁場引起磁性構件630和剛性構件602相對于支撐結構620的物理振蕩位移以及磁性構件630和剛性構件602附接至其的懸掛構件612中的相應振動。因此，觸覺振動驅動器600可具有可在相同頻率下驅動的多個線圈/磁鐵對。產生的振動可引起用戶經歷的觸覺響應(例如振動)增大。

觸覺振動驅動器600可被配置成具有兩個或多個致動器的多致動器觸覺振動驅動器600，多個線圈/磁鐵對中的每一個限定致動器。提供具有多個致動器的觸覺振動驅動器600可在不對稱、非平坦表面上或在受限空間內提供振動。每個致動器可一致地振動以在與致動器相關聯的剛性構件602中產生振動。觸覺振動驅動器600可具有任何期望的尺寸和/或形狀。例如，觸覺振動驅動器600可被尺寸化和形狀化以適合在不對稱體積(例如用戶的耳朵后面的區域)內或諸如用戶的頭部的表面的不平坦表面上，并且觸覺振動可通過多個致動器而不是單個致動器產生。在一些實施例中，觸覺振動驅動器600可被配置成適合在相對小體積的耳套內。

圖6B是說明圖6A的觸覺振動驅動器600的側面剖視圖的簡化示意圖。觸覺振動驅動器600可包括被聯接至支撐結構620的多個磁性構件632，磁性構件與磁性構件630形成線圈/磁鐵對。剛性構件602可基本上平坦。每一個磁性構件630的至少一個表面可與多個磁性構件630中的另一磁性構件630的至少一個表面基本上共面，每一個磁性構件632的至少一個表面可與另一磁性構件632的至少一個表面基本上共面。

圖7是說明根據本公開的其它實施例的包括非平坦的剛性構件702的觸覺振動驅動器700的側面剖視圖的簡化示意圖。剛性構件702可通過懸掛構件712被聯接至支撐結構720。多個磁性構件730可被聯接至剛性構件702，多個磁性構件732可被聯接至支撐結構720。然而，剛性構件702可包括位于與剛性構件702的至少另一表面不同的平面上的至少一個表面。例如，剛性構件702可包括一個或多個過渡區域750，其中剛性構件702從一個平坦表面過渡到另一個平坦表面。因此，多個磁性構件730中的至少一個磁性構件730可在除多個磁性構件730中的至少另一個磁性構件730之外的不同平面處被聯接至剛性構件702。在一些實施例中，過渡區域750可包括彎曲表面，而不是平坦表面。支撐結構720可包括一個或多個相應的過渡區域760，其中支撐結構720從一個平坦表面過渡到另一個平坦表面。多個磁性構件730中的磁性構件732中的至少一個可在除多個磁性構件732中的至少另一個磁性構件732之外的不同平面處被聯接至支撐結構720。因此，觸覺振動驅動器700可被配置成符合用戶的身體的輪廓(例如用戶的頭部、耳朵等的輪廓)或與用戶的其它接觸點。觸覺振動驅動器700可被配置成保持接觸用戶的身體表面，即使用戶的身體可包括非平坦(例如不均勻)的表面。

圖8是表示根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器800的俯視圖的簡化示意圖。觸覺振動驅動器800可包括通過懸掛構件812被聯接至支撐結構820的剛性構件802。觸覺振動驅動器800還可包括與剛性構件802相關聯的多個磁性構件830。大于1(例如2、3、4等)的任何數量的磁性構件830可被聯接至剛性構件802。

觸覺振動驅動器800的形狀可以是半圓形，剛性構件802可呈現相應的半圓形形狀。在一些實施例中，觸覺振動驅動器800可被尺寸化和形狀化為可以至少部分地包裹在用戶的耳朵的周圍。因此，觸覺振動驅動器800可被配置成在用戶的耳朵的后面和/或上方接觸用戶的頭部。

圖9是表示根據本公開的另一實施例的觸覺振動驅動器900的俯視圖的簡化示意圖。觸覺振動驅動器900可包括通過懸掛構件912被聯接至支撐結構920的剛性構件902。觸覺振動驅動器900還可包括與剛性構件902相關聯的多個磁性構件930。

觸覺振動驅動器900的形狀可以是三角形，剛性構件902可具有相應的三角形形狀。在一些實施例中，雖然觸覺振動驅動器900可包括任何數量的磁性構件930，但是磁性構件930可位于剛性構件902的三角形形狀的每個角處。開口905可通過剛性構件902的內表面限定。開口905可被配置成容納目標或允許目標通過其穿過。

圖10是表示根據本公開的另一實施例的觸覺振動驅動器1000的俯視圖的簡化示意圖。觸覺振動驅動器1000可包括通過懸掛構件1012被附接至支撐結構1020的剛性構件1002。觸覺振動驅動器1000還可包括被附接至剛性構件1002的多個磁性構件1030。

觸覺振動驅動器1000和剛性構件1002可以是蛇形形狀并且可包括一個或多個半圓形的曲線或部分。磁性構件1030可在剛性構件1002的外表面的方向變化的位置處被聯接至剛性構件1002。觸覺振動驅動器1000可被配置成在用戶的耳朵外的位置處至少部分地符合并且接觸用戶的頭部。

圖6A-圖10中的觸覺振動驅動器600、700、800、900和1000可包括分開的并且與相關聯的耳機的音頻驅動器的殼體不同的殼體。在一些實施例中，觸覺振動驅動器和相關聯的音頻驅動器可位于同一殼體內。

圖11是表示根據本公開的另一實施例的觸覺振動驅動器1100的俯視圖的簡化示意圖。觸覺振動驅動器1100可包括通過懸掛構件1112聯接至環形支撐結構1120的環形剛性構件1102。環形剛性構件1102可包括附接至其的多個磁性構件1130A。

環形剛性構件1102可通過一個或多個懸掛構件1114聯接至中央音頻驅動器1150。音頻驅動器1150可以是常規音頻驅動器1150并且可包括聯接至音頻驅動器1150的環形剛性構件1140的磁性構件1130B。因此，多致動器觸覺振動驅動器1100可與音頻驅動器1150同心并且基本上包圍音頻驅動器1150。

圖12是根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器1200的實施例的簡化視圖。觸覺振動驅動1200可包括被附接至懸掛構件1212的剛性構件1202。雖然懸掛構件1212被示為在剛性構件1202周圍不連續，但是在其它實施例中，懸掛構件1212可在剛性構件1202的整個外圍連續。剛性構件1202可通過懸掛構件1212被聯接至支撐結構1220。觸覺振動驅動器1200還可包括被附接至剛性構件1202的多個磁性構件1230。

觸覺振動驅動器1200和剛性構件1202可以是橢圓形。觸覺振動驅動器1200的開口1205可由剛性構件1202的內表面限定。觸覺振動驅動器1200可被配置成在用戶耳朵外接觸用戶的頭部以將觸覺振動傳遞至用戶同時相關聯的耳機的音頻驅動器被放置在用戶的耳朵中或上方。雖然觸覺振動驅動器1200被示為橢圓形或三角形，但是觸覺振動驅動器1200可被配置成諸如圓形、矩形、正方形、梯形等其它形狀。

圖6A-圖12中的觸覺振動驅動器600、700、800、900、1000、1100和1200說明包括單個剛性構件的觸覺振動驅動器。在一些實施例中，觸覺振動驅動器可包括一個以上的剛性構件。圖13是表示根據本公開的實施例的觸覺振動驅動部1300的俯視圖的簡化示意圖。觸覺振動驅動器1300包括第一剛性構件1302和第二剛性構件1304。第一剛性構件1302可通過第一懸掛構件1312被聯接至支撐結構1320。第一剛性構件1302和第二剛性構件1304可通過第二懸掛構件1314被聯接在一起。

第一剛性構件1302可包括被聯接至其的多個磁性構件1330A。第一剛性構件1302和相關聯的磁性構件1330A可包括多致動器換能器。第二剛性構件1304可包括被聯接至其的單個磁性構件1330B并且可包括帶有單個致動器的換能器。

雖然剛性構件1302、1304中的每一個可通過不同磁性構件1330A、1330B來驅動，但是剛性構件1302、1304可在基本上同一頻率或相同的頻率下振蕩。然而，在其它實施例中，第一剛性構件1302和第二剛性構件1304可獨立地被控制器404(圖4)驅動以產生針對觸覺振動驅動器1300的不同振動響應。因此，多個磁性構件1330A可在除磁性構件1330B的頻率之外的不同頻率下被驅動。舉例來說，控制器404可將第二音頻信號405(圖4)輸出為不同聲道的音頻信號以便控制觸覺振動驅動器1300的振動。因此，第一剛性構件1302和第二剛性構件1304可通過它們各自相關聯的聲道被單獨地控制和驅動以便實現不同的振動響應。

在一些實施例中，剛性構件1302、1304可通常是圓形并且相對于彼此被同心地排列。因此，第一剛性構件1302(例如外部剛性構件)可被配置成具有半徑比第二剛性構件1304(例如中央剛性構件)大的環形盤。在這種配置中，懸掛構件1312、1314可被附接至在橫向、徑向方向延伸的各個剛性構件1302、1304的邊緣使得懸掛構件1312、1314通過上下彎曲(到圖13的平面中和圖13的平面之外)振蕩以產生振動。

第一懸掛構件1312和第二懸掛構件1314中的每一個在圖13中被象征性地而不是物理表示地示為彈簧。在一些實施例中，一個或多個懸掛構件1312、1314可被配置為具有適當彈簧常數的單個結構(例如隔膜或被動式輻射器)以將剛性構件1302、1304聯接至彼此并且聯接至支撐結構1320。在一些實施例中，可使用不同類型懸掛構件的組合。例如，第一懸掛構件1312可被配置成柔性梁而第二懸掛構件1314可被配置成單個連續隔膜。

圖14是表示根據本公開的另一實施例的觸覺振動驅動器1400的俯視圖的簡化示意圖。觸覺振動驅動器1400包括第一剛性構件1402、第二剛性構件1404以及第三剛性構件1406。第一剛性構件1402可通過第一懸掛構件1412被聯接至支撐結構1420。第一剛性構件1402和第二剛性構件1404可通過第二懸掛構件1414被聯接在一起。第二剛性構件1404和第三剛性構件1406可通過第三懸掛構件1416被聯接在一起。第三剛性構件1406可以是觸覺振動驅動器1400的中心，并且第二剛性構件1404和第一剛性構件1402可以直徑不同、與第三剛性構件1406同心的環形盤。

第一剛性構件1402可包括多個磁性構件1430A。第一剛性構件1402的磁性構件1430A中的每一個可在相同的頻率下被驅動。第一剛性構件1402和相關聯的磁性構件1430A可包括多致動器換能器。第二剛性構件1404可包括多個磁性構件1430B并且可包括另一個多致動器換能器。第二剛性構件1404的磁性構件1430B中的每一個可在相同的頻率下被驅動。第三剛性構件1406可包括單個磁性構件1430C并且可包括具有單個致動器的換能器。因此，觸覺振動驅動器1400可包括一個或多個多致動器換能器并且可進一步包括單個致動器換能器。在一些實施例中，磁性構件1430A、1430B、1430C中的每一個可在相同的頻率下被驅動。在其它實施例中，磁性構件1430A、1430B、1430C可如參照圖13上面討論的通過控制器404(圖4)單獨地驅動。

圖15是根據本公開的另一實施例的觸覺振動驅動器1500的實施例的俯視圖。觸覺振動驅動器1500可包括多個剛性構件1502、1504和多個懸掛構件1512、1514。第一剛性構件1502可通過外部的兩個說明的虛線圓之間的區域限定。磁性構件1530A可被聯接至第一剛性構件1502。第二剛性構件1504可被限定為中間虛線圓內的區域。磁性構件1530B可被聯接至第二剛性構件1504。第一剛性構件1502可通過第一懸掛構件1512被聯接至支撐結構1520。第一懸掛構件1512可從第一剛性構件1502延伸至支撐結構1520并且可被限定為第一剛性構件1502和懸掛構件1520之間的區域。支撐結構1520可圍繞第一剛性構件1502的外圍延伸。第一剛性構件1502和第二剛性構件1504可通過第二懸掛構件1514被聯接，第二懸掛構件1514可被限定為第一剛性構件1502和第二剛性構件1504之間的區域。

懸掛構件1512、1514和剛性構件1502、1504可被整體形成并且可被配置成單件材料(例如沖壓金屬)。懸掛構件1512、1514可利用通過孔徑分離的柔性梁來配置，在觸覺振動驅動器1500的操作期間孔徑能使懸掛構件1512、1514變形和/或相對于放置平面移動。剛性構件1502、1504可以是保持平行于放置平面的固體區域同時在觸覺振動驅動器1500的操作期間被移動。

圖16是根據本公開的另一實施例的觸覺振動驅動器1600的實施例的俯視圖。觸覺振動驅動器1600包括多個剛性構件1602、1604和多個懸掛構件1612、1614。第一剛性構件1602可通過第一懸掛構件1612被聯接至支撐結構1620。支撐結構1620可圍繞第一剛性構件1602的外圍延伸。第一剛性構件1602可通過第二懸掛構件1614被聯接至第二剛性構件1604。剛性構件1602、1604可包括被聯接至其的磁性構件1630A、1630B。

懸掛構件1612、1614可由柔性材料(例如硅樹脂揚聲器折環材料(surround material))制成，在觸覺振動驅動器1600的操作期間，柔性材料能使懸掛構件1612、1614變形和/或相對于放置平面移動。剛性構件1602、1604可由較剛性材料(例如固體金屬結構、固體成形粒結構(solid plastid structure)等)制成，在觸覺振動驅動器1600的操作期間，該較剛性材料保持平行于放置平面同時被移動。

在一些實施例中，觸覺振動驅動器可包括由梁(例如圖15)和固體結構(例如圖16)形成的懸掛構件的組合。換言之，可預期的是，單個觸覺振動驅動器可包括形成為柔性梁的至少一個懸掛構件和形成為柔性材料(例如硅樹脂揚聲器折環材料)的至少一個附加懸掛構件。

圖17是包括兩個耳塞組件的耳機1750的簡化視圖，其中每一個耳塞組件包括根據本公開的實施例的觸覺振動驅動器1700。耳機1750的每個耳塞組件可包括被配置成放置在用戶的耳朵內的耳塞1770。線系統1774可與耳塞1770相關聯使得由線系統1774攜帶的音頻信號可從媒體播放器(例如媒體播放器306(圖3))傳輸至耳塞1770。因此，由媒體播放器產生的音頻信號可通過線系統被傳輸至耳塞1770，音頻信號在耳塞1770處被轉換成可聽見的聲音。在其它實施例中，由媒體播放器產生的音頻信號可無線地被傳輸至耳塞1770。

耳機1750可進一步包括一個或多個觸覺振動驅動器1700。觸覺振動驅動器1700可與參照圖6A-圖16的以上描述的觸覺振動驅動器600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500和1600類似。觸覺振動驅動器1700可基本上由殼體1760包圍(即包括在殼體1760內)。多個磁性構件1730可被附接至殼體1760內的剛性構件。磁性構件1730中的每一個可利用相同電信號驅動。例如，磁性構件1730可如上討論的由控制器404(圖4)驅動。殼體1760可被附接至鉤部(hangar)1725、1725A。鉤部1725可將觸覺振動驅動器1700定位接近用戶的頭部。在一些實施例中，鉤部1725的至少一部分可被配置成在用戶耳朵的背面周圍延伸并且在耳朵后面符合用戶的頭部。鉤部1725可被固定至耳塞1770中的一個。鉤部1725也可被附接至觸覺振動驅動器1700的殼體1760。

線系統1754可與觸覺振動驅動器1700相關聯。線系統1754可沿鉤部1725延伸并延伸至觸覺振動驅動器1700。線系統1754可將音頻信號從媒體播放器(例如媒體播放器306(圖3))攜帶至觸覺振動驅動器1700。因此，由媒體播放器產生的音頻信號可通過線系統1754被傳輸至觸覺振動驅動器1700，音頻信號在觸覺振動驅動器1700處被轉換成觸覺振動。在其它實施例中，媒體播放器可使用例如無線連接將音頻信號傳輸至振動驅動器1700。耳機1750可能不包括線系統1754或線系統1774。

因此，耳機1750可包括在與耳塞1770分離的殼體中的觸覺振動驅動器1700。可聽見的聲音可通過耳塞1770被傳遞至用戶的耳朵，觸覺振動可通過觸覺振動驅動器1700被傳遞至用戶，觸覺振動驅動器1700可位于遠離耳塞1770的殼體1760中并且位于耳朵外。因此，耳機1750的耳塞組件可呈現相對低的輪廓，因為音頻驅動器和觸覺振動驅動器1700在相同的殼體內沒有堆疊一個在另一個的上方。

在一些實施例中，一個或多個觸覺振動驅動器可被聯接至用戶可穿戴的配件。用戶可穿戴的配件的示例可包括頭盔、頭巾、無檐便帽(有時在本領域被稱為御寒帽或“無檐小便帽”)、滑雪護目鏡等，如于2012年4月9日提交、序列號為13/451,299、于2013年7月11日公開的公開號為2012/0177195的、題目為“模塊化音頻系統和相關的組件以及方法(MODULAR AUDIO SYSTEMS AND RELATED ASSEMBLIES AND METHODS)”的美國專利申請中描述的，其全部公開內容通過引入并入本文。多個觸覺振動驅動器可被附接至用戶可穿戴的配件，其可被配置成支撐一個或多個觸覺振動驅動器。

示例性用戶可穿戴的配件可包括頭盔。圖18是包括被安裝至耳機1802的頭環1810的多個觸覺振動驅動器1800的耳機1802的簡化視圖。耳機1802可包括耳套組件1808，每個耳套組件1808可包括音頻驅動器。多個觸覺振動驅動器1800可在沿頭帶1810的不同位置處被附接至頭帶1810以將觸覺振動提供至用戶的頭部。雖然圖18說明三個觸覺振動驅動器1800，但是任何數量(例如一個、兩個、四個等)的觸覺振動驅動器1800可被附接至頭帶1810。

圖19是被配置成聯接至圖18的頭帶1810的觸覺振動驅動器1900的簡化側面剖視圖。觸覺振動驅動器1900可包括通過懸掛構件1912被聯接至支撐結構1920的剛性構件1902。剛性構件1902可包括第一部分1902A和第二部分1902B。第一部分1902A可以相對于第二部分1902B的鈍角θ₁延伸。多個磁性構件1930可被聯接至剛性構件1902，并且多個磁性構件1932可被聯接至支撐結構1920。例如，至少一個磁性構件1930可被聯接至第一部分1902A和第二部分1902B中的每一個。支撐結構1920可具有與剛性構件1920的形狀相對應的形狀。

圖20是配置成聯接至圖18的頭帶1810的觸覺振動驅動器2000的簡化側面剖視圖。觸覺振動驅動器2000可包括通過懸掛構件2012聯接至支撐結構2020的剛性構件2002。除了剛性構件2002和支撐結構2020可具有與圖19的剛性構件1902和支撐結構1920不同的形狀之外，觸覺振動驅動器2000可與圖19的觸覺振動驅動器1900基本上相似。剛性構件2002可包括第一部分2002A、第二部分2002B和第三部分2002C。第二部分2002B可以相對于第一部分2002A的鈍角θ₂延伸，第三部分2002C可以相對于第二部分2002B的鈍角θ₃延伸。在一些實施例中，鈍角θ₂和鈍角θ₃可相同。一個或多個磁性構件1930可被聯接至第一部分2002A、第二部分2002B和第三部分2002C中的每一個。支撐結構2020可具有與剛性構件2020的形狀相對應的形狀。因此，觸覺振動驅動器2000可被配置成聯接至頭帶1810并且可被配置成在用戶身體(例如用戶的頭部)的非平坦表面處接觸用戶。

圖21是包括具有多個觸覺振動驅動器2100中的一個的頭盔2150(例如滑雪板、滑雪橇或滑板頭盔)的音頻系統2102的簡化的內部側視圖。頭盔2150可被配置成使得一個或多個觸覺振動驅動器2100可被固定在頭盔2150內并且被配置成接觸用戶的頭部。音頻系統2102可包括被聯接至耳機2108的線系統2104和媒體播放器2106。耳機2108可被配置成放置在頭盔2150內。例如，網狀襯里2170可被附接至頭盔2150的內部并且被配置成容納耳機2108。

一個或多個觸覺振動驅動器2100可被固定至頭盔2150并且被配置成為用戶提供觸覺振動。觸覺振動驅動器2100可被固定至頭盔2150的內部的前表面、后表面、側表面和頂表面。觸覺振動驅動器2100可從線系統2104接收音頻信號或可通過諸如無線連接無線地接收音頻信號。

圖22是包括具有一個或多個觸覺振動驅動器2200的耳機2208的音頻系統2202的全護式頭盔2250的正視圖。觸覺振動驅動器2200可被固定至全護式頭盔2250的內部。音頻系統2202可包括線系統2204和媒體播放器2206。耳機2208可被配置成放置在頭盔2250中。例如，網狀襯里2270可被附接至頭盔2250的內部并且被配置成容納耳機2208。

頭盔2250可包括被配置成為用戶提供觸覺振動的一個或多個觸覺振動驅動器2200。頭盔2250可包括可沿頭盔2250的內部固定至前表面、頂表面、后表面和側表面的觸覺振動驅動器2200。觸覺振動驅動器2200可從線系統2204接收音頻信號或可通過諸如無線連接無線地接收音頻信號。

下面描述附加的非限制性實施例。

實施例1：一種在耳機中使用的觸覺振動驅動器，其包括：支撐結構；至少一個懸掛構件，其相對于支撐結構懸掛至少一個剛性構件；以及多個磁性構件，其附接至至少一個剛性構件并且被配置成驅動至少一個剛性構件和至少一個懸掛構件的振蕩運動以便在觸覺振動驅動器的操作期間產生觸覺振動。

實施例2：實施例1的觸覺振動驅動器，其中在觸覺振動驅動器的操作期間，多個磁性構件中的每一個被配置成在相同的頻率下被驅動。

實施例3：實施例1或2的觸覺振動驅動器，其中多個磁性構件中的至少一個磁性構件在與多個磁性構件的另一磁性構件不同的平面處附接至至少一個剛性構件。

實施例4：實施例1-3中的任何一項的觸覺振動驅動器，其進一步包括用于觸覺振動驅動器的殼體，其是分開的并且與耳機的音頻驅動器的殼體不同。

實施例5：根據權利要求1-4中的任何一項的觸覺振動驅動器，其進一步包括被附接至觸覺振動驅動器的鉤部，其中鉤部被配置成將觸覺振動驅動器定位在用戶頭部的附近。

實施例6：實施例5的觸覺振動驅動器，其進一步包括被聯接至鉤部的耳塞。

實施例7：實施例1-3中的任何一項的觸覺振動驅動器，其中觸覺振動驅動器基本上圍繞耳機的音頻驅動器。

實施例8：實施例1-7中的任何一項的觸覺振動驅動器，其進一步包括通過至少一個剛性構件的內表面限定的開口。

實施例9：實施例1-8中的任何一項的觸覺振動驅動器，其中至少一個剛性構件為橢圓形、圓形、半圓形、三角形、蛇形、方形、長方形或梯形。

實施例10：實施例1-8中的任何一項的觸覺振動驅動器，其進一步包括：至少另一剛性構件；至少另一磁性構件，其被附接至至少另一剛性構件并且被配置成驅動至少另一剛性構件的振蕩移動。

實施例11：實施例10的觸覺振動驅動器，其中至少一個剛性構件和至少另一剛性構件彼此同心。

實施例12：一種包括媒體播放器的音頻系統，其被配置成將電音頻信號發送至音頻系統的至少一個觸覺振動驅動器，至少一個觸覺振動驅動器包括：至少一個剛性構件；至少一個懸掛構件，其被聯接至至少一個剛性構件和支撐結構；以及多個磁性構件，其被附接至至少一個剛性構件，其中多個磁性構件中的每一個磁性構件被配置成相對于支撐結構振蕩并且響應于電音頻信號的接收產生觸覺振動。

實施例13：實施例12的音頻系統，其中至少一個觸覺振動驅動器被配置成接觸用戶頭部的表面。

實施例14：實施例12或13的音頻系統，其進一步包括被配置成適合在用戶的耳朵內的耳塞。

實施例15：實施例12或13的音頻系統，其中至少一個觸覺振動驅動器被固定至耳機的頭帶。

實施例16：實施例12或13的音頻系統，其中至少一個觸覺振動驅動器被設置在耳機的耳套內。

實施例17：實施例12或13的音頻系統，其進一步包括包含頭帶的耳機，被固定至頭帶的多個觸覺振動驅動器。

實施例18：實施例12-14中的任何一項的音頻系統，其中至少一個觸覺振動驅動器被固定至頭盔。

實施例19：實施例12或13的音頻系統，其中觸覺振動驅動器被聯接至頭巾、無檐便帽或滑雪鏡中的一個。

實施例20：實施例12或13的任何一項的音頻系統，其進一步包括音頻驅動器，至少一個觸覺振動驅動器基本上圍繞音頻驅動器并且與音頻驅動器同心。

實施例21：一種觸覺振動驅動器的操作方法，方法包括：驅動被附接至觸覺振動驅動器的剛性構件的多個磁性構件以產生多個磁性構件和剛性構件相對于懸掛構件的振蕩并且響應于電信號的接收產生觸覺振動。

實施例22：實施例21的方法，其中驅動多個磁性構件包括在低音頻率下驅動多個磁性構件。

實施例23：實施例21或22的方法，其進一步包括將多個磁性構件中的至少一個磁性構件附接在與多個磁性構件中的另一磁性構件不同的平面上并且在相同的頻率下驅動多個磁性構件中的每一個。

實施例24：實施例21-23的任何一項的方法，其進一步包括將觸覺振動驅動器設置在分開的并且與觸覺振動驅動器相關聯的音頻驅動器的殼體不同的殼體中。

雖然已經結合附圖描述了一些說明性實施例，但是本領域的普通技術人員將認識和理解的是，本發明的實施例不限于本文明確地示出和描述的那些實施例。相反，在不脫離如所附權利要求保護的本發明的實施例的范圍的前提下可對本文描述的實施例進行許多添加、刪除和變型。另外，來自一個實施例的特征可與其它實施例的特征結合同時仍然被涵蓋在如發明人設想的本發明的實施例的范圍內。