43、可编程摩擦触觉反馈在音乐交互中的应用与探索

可编程摩擦触觉反馈在音乐交互中的应用与探索

1. 引言

在日常生活中，与智能手机和平板电脑等触觉界面的触摸交互变得越来越普遍。然而，这些触觉界面仍缺乏对用户手指的动态触觉反馈。研究表明，平面触摸屏需要触觉反馈来简化用户的各种交互任务、提高界面效率并增强视觉环境的真实感。因此，研究人员探索了不同的技术来生成动态触觉反馈，以增强触觉显示器的输入。

触觉反馈技术主要基于用户指尖与触觉界面之间摩擦力的调制。不同类型的振动触觉执行器，如螺线管、振动触觉线圈和ERM电机，可用于触觉渲染。此外，还有电振动和电粘附两种技术，分别通过向屏幕表面施加电压或对触觉显示器施加直流激励来产生静电力，从而增加手指与交互表面之间的摩擦力。另一种技术是基于利用超声波振动的“挤压膜效应”来降低摩擦力。

近年来，人们对利用触觉界面进行音乐交互产生了浓厚的兴趣。许多研究探讨了使用带有触觉反馈的触觉界面进行声音合成和音乐制作。然而，目前对于如何通过可编程摩擦和触觉反馈来丰富触觉显示器上的音乐交互还缺乏研究。本文将探讨通过可编程摩擦在触觉界面上的触觉反馈如何影响和丰富音乐交互，并评估不同声音合成参数与触觉反馈之间的映射对用户体验的影响。

2. 声音与触觉渲染的映射探索

在多模态环境中，特别是在音频 - 触觉数字音乐乐器（DMIs）中，不同感官刺激之间的映射是一个关键问题。在使用可编程摩擦进行触觉反馈时，声音参数的控制是定义手势与音乐之间关系（即映射）的重要因素。由于触觉反馈技术（超声波润滑）的性质，触觉反馈仅在手指在表面滑动时才会出现，因此可增强的音乐手势对应于手指在表面的位移，而不是点击。可用的音乐手势参数，如速度、曲率、形状、方向等，可以映射到声音参数。