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圧電素子を使用した振動を発生させる方法について検討
- 現在タッチパッドを使ったPCアプリケーションの機能として、タッチパッドに触れると振動が発生する仕組みを検討中です。
- 圧電素子にはスピーカーやセンサーとして使われるものがありますが、バイブの代わりになるかどうかは分かりません。
- 現在のシステム構成は、タッチパッドからPCに接続し、Arduino経由で圧電素子に振動を伝える形です。
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____||||_____|||||______|||||_____ 人に感じるようにささる手段として、上記の波形に賛同します。
本件は振動モータに匹敵する振動が必要なのでしょうか？ 極論すればタッチパッドに触れた指に触感さえ伝われば良いのですよね つまり回答（3）さんの圧電スピーカの振動さえ感じれば カタログ値で「音圧72dB」 これくらいあればスピーカの振動を指で感じれる ＞これは絶対音がなるものなのでしょうか？ 普通の人が音と感じなければそれで良いなら １０ｋＨｚ位の周波数をパルス駆動させる パルス幅はサインカーブの数山くらいの幅 それを間欠的に数パルス こんな感じ↓ ____||||_____|||||______|||||_____ 指にビビビと感じて音に聞こえなければそれでヨシなら検討の価値あり 音感の優れた人にはバレるかも知れないが http://itsd210.s24.xrea.com/ja/mosquito_sound/ http://www.mosquito-jp.com/mk4.html 大人には聞こえないモスキート音
圧電素子（ピエゾ素子かわかりませんが Iphoneのスピーカーは相当振動しますよ
可能でしょうけど取り付け位置はタッチパッド以外がいいでしょう。 また音がでるといけないのかとか、振動の周波数などは考えないといけません。 もちろん高電圧が必要で、それようのアンプもあります。 オーディオアンプのインピーダンスの高いものと考えてください。
お礼
回答ありがとうございます。 タッチパッド以外にとりつけて振動させたほうがよいのですね。 現状、音は絶対ではありませんがしないほうがよいと考えています。 思ったよりも高電圧が必要なことがわかり、 現状実装するには難しそうでした。 もう少し知識をしっかりつけてから挑戦してみようと思います。
金属板に圧電素子を貼付けるタイプ。それでも振動数は大きく、逆に振幅は小さい。金属板の工夫で少しは下がるが、其れで使える？ 北陸電工 圧電サウンダ http://www.hdk.co.jp/pdf/jpn/j2212aa.pdf 電圧３Ｖ ２ＫＨｚ 同 圧電積層スピーカ http://www.hdk.co.jp/pdf/jpn/j1713aa.pdf 定格電圧１Ｖ 秋月電子、共立電子などで入手して試すのが早道と想います。 振動モーターは200Hz程度。圧電はそこまで特性グラフが伸びてなく、望み薄かもしれません。しかし安いのでダメモトで・・・ 振動モーターも売ってます。 メーカーに声掛けすれば、過去事例もあると思います。
お礼
回答ありがとうございます。 圧電スピーカの紹介もありがとうございました。 システムとして可能なら音をあまり出さずに振動だけえたいと思っているのですが これは絶対音がなるものなのでしょうか？ 一度購入して試してみたいと思います。
毎度ＪＯです。 圧電素子に電圧を加えると僅かに伸展します 伸展する率は、伸びる方向に0.01％以下 >>（タッチパッドに貼る） 貼るタイプの圧電素子の厚みが1mmとすると、伸展量は0.0001mm以下 これでは手で感じる事は出来ません 圧電素子に十分な伸展を与える為にはＤＣ５０Ｖ～１００Ｖ程度が必要です、 この電圧が発生出来る回路が必要になります 以上により、貼るタイプの圧電素子で手に振動を与える為には問題山積 小型のバイブモーターの方が現実的と言えます
お礼
回答ありがとうございます。 厚みが1mmの場合は0.0001mm以下しか動かないんですね。 試しに購入を検討していたピエゾは1mm以下の厚みでしたので、 もっとだめですね。 また電圧をとても上げる必要があるということも教えていただきありがとうございます。 調べているとピエゾを制御するためのドライバICというものがあり、 それを使用すれば高い電圧を発生させてくれるようなことは 分かったのですが、全体のシステムとして自分の力量を超え過ぎそうなため 手を出すのはもっと知識が増えてからにしようと思います。 手軽に試せる小型モーターから試してみます。
ピエゾでパネル面を振動させる技術は実用化されてますよ。 「ハプティック」「ハプティクス」などで検索すると多くの論文がヒットしますよ。 このときのピエゾはストロークが取れる成層ピエゾが向いていますが ピエゾ素子の容量が大きい＆駆動電圧が結構必要なので Arduinoから直接駆動せずMOSスイッチなどを介したほうが簡単です。 簡単にやるならモーター駆動用の１チップハーフブリッジICなども使えます。 ＞小型のバイブモーターの方が現実的と言えます タッチのフィードバックだけならその方が価格的にも、電力的にも現実的ですね。 実際ピエゾのハプティックは一般向け用途ではジリ貧。 一応カンチレバー方式の支持でストローク取れる製品例を紹介（高いけど） http://www.mide.com/products/shivr-haptics/SHIVR-piezoelectric-haptic-actuators.php
お礼
回答ありがとうございます。 また具体的な製品の紹介もありがとうございます。 ピエゾのハプティックは実用化されているのですね。 ドコモのらくらくフォンにも使用されている例をみつけました。 ただ調べていくとピエゾ制御のためのドライバを用意したり、 自分で実装するには難しそうです。 ほかの方法も視野に入れながらもうしばらく検討してみます。
お礼
回答ありがとうございます。 iPhoneのスピーカーですか。 音を出さずに振動できればぜひ試してみたいのですが あるものから取り出すわけにはいかないので、 部品が調達できたら試してみたいと思います。