5 モード スイッチング動作 (オーディオからハプティクスへの変換とリアルタイム再生の比較)

オーディオ/ハプティクス変換モードのみを特性評価してから、オーディオ/ハプティクス変換 (A-V) モードと手動駆動モードを切り替えるときの動作を検討しました。多くのアプリケーションでは、システムは通常、環境フィードバックのためにオーディオ/ハプティクス変換で動作しますが、特定のイベントが発生し専用の振動パターンがある場合には、一時的にダイレクトハプティクス モード (リアルタイム再生やライブラリ エフェクトの再生など) に切り替わります。DRV2605L はモード レジスタを使ったオンザフライのモード切替に対応していますが、振動の一時的な衝撃や停止といった望ましくないノイズを避けるために、切り替えの際の移行を適切に管理することが重要です。

いくつかのシナリオがテストされました: A-V モードからリアルタイム再生 (RTP) モードへの切り替え、およびその逆の切り替えで、音声入力がある場合とない場合の両方の条件で行われました。主な観察結果は次のとおりです:

モードについて: オーディオ/ハプティクス変換 (A-V) モードでは、DRV2605L は音声入力から自律的に LRA を駆動します。音声がある限り、振動を発生させるための明示的な I²C コマンドは不要です。リアルタイム再生 (RTP) モードでは、DRV2605L は直接コマンドを受け取ります。ホストは任意のタイミングで RTP 入力レジスタ (0x02) に 8 ビットの値を書き込み、希望する駆動強度を指定します (これは実質的に LRA の PWM 出力を制御するコマンドとなります)。RTP モードは、任意の波形を生成したり、ホストの制御下でエフェクトを再生したりするのに便利です。また、ホストが事前定義されたエフェクト シーケンスをトリガできる波形シーケンサ/ライブラリ モードもあります (レジスタ 0x04～0x0B に書き込み、モードを 0x00 に設定)。しかし、モード切替の観点からは、これは RTP モードと概念的に似ており、その場合ドライバは音声入力を使用しません。

• オーディオなしで A-V から RTP に切り替え: 切り替え時に音声入力が無音の場合、実質的に何も起こりません (ドライバは A-V モードに移行しますが、音声がないため振動は発生しません)。システムが A-V モードから RTP モードに切り替わった際に、手動での駆動コマンドが与えられなければ、振動はオフのままになります。このシナリオは単純で、競合がありません。音声が開始されるか、RTP値が書き込まれた時点で、それに応じた出力が即座に反映されます。
• 進行中のオーディオによる A-V から RTP への切り替え: これはもっと興味深いケースです。デバイスが連続的なバックグラウンド オーディオを使用して A-V モードになっているとき、システムが RTP またはライブラリを使用して特定のハプティクス エフェクトを引き継ぎ、再生しようとする場合が考えられます。A-V モードでは、DRV2605L は音声に基づいて積極的に LRA を駆動しています。RTP モードに切り替わる瞬間に、ドライバが即座に駆動を停止すると (まだ RTP 値が設定されていないため)、LRA が突然停止し、不連続な振動が発生する可能性があります。突然の停止を避けるために、移行を慎重に処理する必要があります。

例えば、あるシナリオ 図 5-1では、デバイスが最初 RTP モード (振動出力が指示されていない状態) にあり、その後 50% の音量で 100Hz のオーディオトーンがすでに DRV2605L に入力されている状態で、オーディオ/ハプティクス変換モードに切り替えた場合を示しています。スコープの上半分のパターンは、切り替えを通じて青いオーディオ波形が継続している様子を示しています。下部 (赤) のパターンは LRA 出力です。切り替えの瞬間付近で A-V モードが有効になると、出力が振動し始め、1 サイクル内にその音声入力に応じた期待される振幅に達する様子が確認できます。これは、デバイスがスムーズに音声駆動の動作を開始したことを確認しており (アルゴリズムの安定化に伴うわずかな初期の振幅低下はありますが)、問題なく切り替わったことを示しています。

100Hz オーディオ トーンの再生中に、RTP モードからオーディオ/ハプティクス モードへの切り替えをスコープでキャプチャします。水平軸の時間 0 はモード切り替えの瞬間です。青のパターン (CH2) は音声入力を示しており (14.2mV RMS、約 50% の音量)、切り替え前後で連続しています。マゼンタ/黄色パターン (LRA 差動出力) は、RTP モード中は (駆動が指示されていなかったため) フラットでしたが、オーディオ/ハプティクス変換モードに切り替わると振動を始めました。t=0 の直後に、DRV2605L のオーディオ アルゴリズムが制御を引き継ぐため、振幅が短時間で徐々に増加する様子が観察されます。切り替えから約 40～50 ミリ秒後には、振動出力が定常状態に達し、音声の振幅と一致しています。切り替えはスムーズで、大きなスパイクや不連続は発生していません。

まとめると、自動オーディオ/ハプティクス変換モードと手動制御モード間のノイズのない切り替えを実現するには、ホスト側が切り替え時に RTP レジスタの値を適切に管理する必要があります (現在のレベルに合わせるか、一時停止のためにゼロに設定するなど)。また、短いモード切替遅延にも注意を払うことが重要です。これらの方法を用いることで、DRV2605L はユーザーが振動の途切れを感じることなく、スムーズに制御を引き継ぐことができます。