振動提示のための「波形生成」(執筆中)
振動提示のための「波形生成」(執筆中)
以前「触覚研究のための振動子」を紹介したところ，ありがたいことに反響があったため，振動提示に必要なほかの要素についても執筆することにしました．振動感覚を提示するためには，大まかに「波形生成」→「波形増幅」→「振動子駆動」という流れで行われます．前回の記事では最終段の「振動子」のみを紹介しましたが，本記事では「波形生成」と「波形増幅」について記載したいと思います．
免責（著者の知る限り記載しますが、抜けや誤りがあるかもしれません。また、本ページを参考にした際のトラブルなどに関しては著者は責任が負えないため、自己責任で購入及び実験をお願いします．）
前述のように振動提示は「波形生成」→「波形増幅」→「振動子駆動」という流れで実施されます．各段階の特徴を知ることで，自分の目的・スキル・環境に合った振動提示装置を構築することができます．
振動を提示するためには，振動子に対してなんらかの電気的な波形を入力することで，振動子を駆動させます．入力する波形は駆動する振動子によって異なります．また，駆動する振動子の数や種類によって，波形をいくつ生成するのか，生成した波形をどのように出力して増幅器へ接続するのか，なども異なります．今回はよく用いられる波形の種類と波形の出力方法を紹介します．
多くの出力された波形は，そのままでは振動子を駆動するほどの電圧・電流がありません．よって，波形を増幅するためにアンプを用います．本項目では，利用難易度，価格，出力電力，サイズなどの観点から振動提示に利用されるアンプを紹介します．
増幅された波形を振動子に入力すると振動子が振動します．振動子の種類や具体的な商品の紹介は前回記事で実施しているので，参考にしてください．
振動子へ入力する波形は振動提示の肝です．長年の渡って振動提示のための波形設計や波形生成（「どのような波形を用いるべきか」「場面に適合した波形の自動生成」「材質感を付与する振動波形生成」など）の研究が行われてきました．ここでは，用途最適化させた波形設計の前段階として，振動提示で用いられる基本的な波形を紹介します．
主に偏心モータータイプの振動子を駆動するための波形です．波形としては3Vや5Vなどの直流の波形を指します．特殊な機器を使わなくても，電池を接続するだけでも，生成可能です．ただ，偏心モータータイプの振動子は前記事に記載したように，振動強度と周波数を独立して制御できない，振動提示までに遅延がある（振動が感じられる回転速度に達するまで時間がかかる）など，他の振動子と比較して性能として劣る場面が多いのです．前回記事などを参考にしつつ，使用場面を考えてみてください．
PWMを波形と分類するか迷いましたが，マイコンからのPWM出力をアンプで増幅しても振動子は駆動するので，分かりやすくするために，ここではPWM波形としておきます（波形の形は矩形波っぽくなる）．マイコン出力のPWMを想定しているため，出力される電圧は正の電圧，Duty比(振動振幅or強度)や周期(振動周波数)を変化させることで振動を変化させます．個人的には気軽にLRAを駆動する際に使用していました．
Audacity
Unity
Pure Data
マイコン
ファンクションジェネレーター
~2ch
~8ch
GPIO
PWM
内蔵DAC
外付けDAC
種類の紹介はあっても，それらを組み合わせた具体例がないと，自分の環境で再実装しにくいと思います．下記によくある振動子を駆動する構成を紹介します．各構成の特徴を実装難易度，駆動個数，コストなどを踏まえて記載します．
色々紹介してきましたが，上で紹介した構成を眺めても，どの構成にするか迷う場合は下記で紹介する2つのいずれかにすると良いと思います．
オーディオ波形をフル活用した構成