ゲーム向けにリニア アクチュエーターが従来のランブル ハプティクスに取って代わる理由

Apr 23, 2023

ランブル機能を備えた最初のコンソール コントローラーがゲーマーの手に渡って以来、私たちは文字通り画面の向こう側の世界を感じることができるようになりました。 リニア アクチュエーターは、この没入型テクノロジーの最新の進化版です。

私たち皆が知っていて大好きなランブル エフェクトは、シンプルかつ独創的な方法を使用してコントローラーに振動を生み出します。 通常、各グリップに 1 つずつ、合計 2 つの電気モーターがあり、アンバランスなウェイトを回転させます。 これらは偏心ローターとして知られており、原理はアンバランスな洗濯機と同じです。 アンバランスな重りが回転するとぐらつき、コントローラーがゴロゴロ音を立てます。 モーターの速度を変えることで、強度と振動周波数を変えることができます。

以下に示す Xbox One コントローラーなど、この設計を使用する最新のコントローラーでは、2 つのランブル モーターの重量が異なります。

これにより、より広範囲のランブル タイプとランブル タイプのブレンドが可能になります。 モーター自体も長年にわたってはるかに強力かつ正確になっているため、Xbox シリーズ コントローラーなどの最新のコントローラーによる触覚体験は、たとえば PlayStation 2 DualShock コントローラーよりもはるかに洗練され、強力に感じられます。

ただし、VR コントローラー、PlayStation 5 DualSense、Nintendo Switch Joy-Con にはこれらのランブルモーターがありません。 代わりに、リニア アクチュエーターとして知られるデバイス、またはリニア共振アクチュエーター、または場合によっては「ボイス コイル モーター」としても知られるデバイスを使用します。

リニア アクチュエータの名前は、その質量を移動させる方法に由来しています。 従来のランブルモーターがその質量を回転させるのに対し、リニアアクチュエーターはその質量を軸に沿って前後に動かします。 リニア アクチュエータは通常、どの軸に位置合わせされているかに応じてラベルが付けられます。 これらはスマートフォンで触覚フィードバックのためによく使用されます。

リニア アクチュエーターは、スピーカーにあるものと同じボイス コイルを使用します。 ボイスコイルは本質的には電磁石です。 ラウドスピーカーでは、ボイスコイルが磁気を利用してスピーカーコーンを駆動します。 ボイスコイルがコーンを駆動する周波数を変更することで、音を空中で再生できます。

リニア アクチュエータでは、ボイス コイルが共振周波数を持つスプリングを駆動します。 共振周波数で駆動されると、スプリングはアクチュエータ内の質量を最大の力で動かします。 コイルがその共振周波数から離れるほど、コイルの効率は低下します。 リニア アクチュエータは、ばねの最適な共振周波数を中心とした特定の周波数範囲内でのみ駆動できます。 その範囲を逸脱しすぎると、振動が使用するには多すぎる電力が必要になることを意味します。

その周波数範囲内で、リニア アクチュエーターは驚くほど詳細なレベルで振動を再現できます。 実際、Nintendo Switch 用ゲームの開発者は、文字通りオーディオ ファイルを、コンソールの HD ランブル機能用のランブル ファイルに変換します。

PlayStation 5 の DualSense コントローラーでは、内蔵スピーカーを使用して、周波数範囲の端でリニア アクチュエーターを増強できます。 そのため、スピーカーは触覚振動を増強し、可聴音を生成するために使用されます。

リニア アクチュエータは、触覚フィードバックとして最も一般的な選択肢になりつつあるようです。 現世代のコンソールの中で、偏心ランブル モーターを搭載しているのは Microsoft の Xbox シリーズ コンソールだけです。 VR の世界では、現行世代のコントローラーはすべてリニア アクチュエーターを使用しており、モバイル デバイスでは、コンパクトなサイズと低電力要件のおかげで、リニア アクチュエーターが唯一の実用的な選択肢となります。

何よりも、リニア アクチュエータの推進は、コスト、出力、洗練された細部の利点だけではないものによって推進されていると私たちは考えています。 私たちが使用するソフトウェアは非常に詳細かつ洗練されているため、新世代の触覚テクノロジーが必要とされています。

エレクトロニクスがますますソリッドステート化し、可動部品や機械コンポーネントが少なくなっているため、薄型軽量システムにはリニア アクチュエータが論理的な選択肢となります。 従来のランブルモーターの完全なパワーに匹敵することはできませんが、VR 内で手が何かに「ぶつかった」感じ、コントローラーを通して雨滴が落ちるのを感じたり、道路の質感を手を通して伝えることができるのに勝るものはありません。シミュレーションでのレース。

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