KR100400555B1

KR100400555B1 - 이동단말기의 엠에프디 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR100400555B1
Application number: KR10-2001-0074364A
Authority: KR
Inventors: 조승현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-10-08
Also published as: US20030100349A1; CN1225934C; JP2003169117A; CN1422094A; KR20030043284A; US6934565B2; JP3626726B2

Abstract

본 발명은 MFD(Multi-Function Device)의 동작모드에 따라 필터회로가 전환되는 이동단말기의 엠에프디 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 이동단말기의 각종 동작모드를 실행하는 MFD(Multi-Function Device)와; 오디오신호를 증폭하는 차동 증폭기와; 차동 증폭기에 접속된 제 1 및 제 2 오디오 필터로 구성되어, 이동단말기의 동작모드 제어신호에 따라 오디오신호의 주파수를 가변시키는 오디오 필터와; 동작모드 제어신호에 따라 상기 다수의 필터중의 하나로 오디오신호를 스위칭하는 스위칭부로 구성되어, 진동출력 및 멜로디출력, 통화음출력 모드에 따라 오디오 필터의 주파수 특성 및 증폭이득을 명확히 구분하여 오디오 신호를 발생시킴으로써 엠에프디의 오동작을 방지하고 효율적으로 동작할 수 있는 효과가 있다.

Description

이동단말기의 엠에프디 제어장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING MFD OF MOBILE TERMINAL}

본 발명은 이동단말기의 MFD(Multi-Function Device)에 관한 것으로서, 특히 이동단말기의 동작모드에 따라 엠에프디를 효과적으로 제어하기 위한 이동단말기의 엠에프디 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 이동단말기의 소량화 및 경량화 추세에 따라 부품들을 소량화 하거나 부품의 수를 줄이기 위하여 여러 기능을 하나로 통합한 부품들이 많이 사용되고 있는데, 그 대표적인 예가 엠에프디이다.

엠에프디는 이동단말기의 진동, 멜로디 및 통화음기능을 통합한 이동통신 단말기용 부품으로서, 진동모터(Vibration Motor), 부저(Buzzer), 수화기(Earpiece)의 3가지 기능을 모두 단일부품으로 구현할 수 있다. 엠에프디는 각각 공진 주파수가 다른 음성코일(voice coil)과 진동코일(vibration coil)로 나누어져 있으며, 상기 진동코일에 저주파의 진동공진주파수(fo)가 입력되면 진동기능을 발생하고, 음향코일에 음성대역의 주파수가 입력되면 음향을 발생하게 된다.

따라서, 엠에프디를 사용할 경우 각 부품을 사용하는 것에 비하여 가격도 저렴할 뿐만 아니라 부품의 수가 감소되기 때문에 엠에프디를 효과적으로 사용하면 이동단말기를 소형화, 경량화 및 슬림화 시킬 수 있는 잇점이 있다.

도 1은 종래 이동단말기의 엠에프디 제어장치를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이동단말기의 엠에프디 제어장치는 외부에서 입력되는 디지털 음성신호를 PCM(pulse code modulation) 신호로 변환하는 보코더(vocoder)(10)와, 보코더(10)의 출력신호(PCM_out)를 인코딩 또는 디코딩하는 코덱(codec)(20)과, 코덱(20)에서 출력된 아날로그 음성신호(Codec_out)를 증폭/필터링하여 구동신호(Audio_out)를 출력하는 오디오 증폭부(30)와, 오디오 증폭부(30)의 구동신호(Audio_out)에 따라 일반 수신음, 멜로디 및 진동기능을 각각 구현하는 MFD(50)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 이동단말기의 엠에프디 제어장치 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 보코더(10)로 입력된 디지털 음성신호는 PCM신호(PCM_out)로 변환되어 코덱(20)에 입력된다. 코덱(20)은 DAC회로(미도시)를 이용하여 PCM신호(PCM_out)를 아날로그 음성신호(Codec_out)로 변환하여 오디오 증폭부(30)로 출력하고, 오디오 증폭부(30)는 입력된 아날로그 음성신호(Codec_out)를 소정 레벨로 증폭한 후 주파수 응답특성을 조정한다. 따라서, MFD(50)는 오디오 증폭부(30)의 구동신호(Audio_out)에 따라 통화중 수신음, 멜로디 및 진동기능을 각각 수행하게 된다.

즉, MFD(50)는 구동신호(Audio_out)의 주파수가 진동주파수(fo)에 해당되면 진동모드를 수행하고 다른 주파수대역의 해당되면 해당 주파수 응답특성을 가지는 음향을 출력하게 된다. 이때, 코덱(20)은 마이크로프로세서(미도시)의 제어에 따라 진동모드의 경우에는 진동주파수(fo)에 사인(sine)파형, 멜로디 모드일 때는 화음이 포함된 큰 출력의 파형, 통화음 모드일 경우에는 음성신호를 그대로 복원해서발생시킨다.

도 2a는 오디오 증폭부(30)의 상세 회로도로서, 코덱(20)의 아날로그 음성신호(Codec_out)를 증폭하는 오디오 증폭기(30a)와, 증폭된 음성신호의 주파수 응답특성을 조정하는 오디오 필터(40)를 포함한다.

상기 오디오 증폭부(30)의 증폭이득과 필터특성은 오디오 필터(40)의 저항(R1, R2)과 커패시터(C1, C2)의 값에 의해 결정된다. 즉, 구동신호(Audio_out)의 이득은 R2/R1에 의해 결정되며, 오디오 필터(40)의 특성은 도 2b에 도시된 바와 같이, 밴드패스필터의 특성을 갖으며 통과대역 주파수(f1, f2)는 다음식에 의해 결정된다.

f1=1/(2*R1*C1)

f2=1/(2*R2*C2)

그리고, 상기 통과대역 주파수(f1, f2)는 일반적으로 통화모드를 기준으로 각각 300Hz 및 3KHz로 설정된다.

상기와 같은 상태에서 이동단말기가 진동모드로 설정되면, 마이크로프로세서(미도시)의 제어에 따라 코덱(20)은 160hz의 진동주파수(fo)를 생성하여 출력하고, 160hz의 진동주파수(fo)는 오디오 필터(40)를 통과하는 과정에서 증폭이득이 감소된 상태로 MFD(50)로 전송된다. 따라서, MFD(50)는 전송된 진동주파수(fo)에 의해 진동모드로 동작한다.

그런데, 종래의 오디오 증폭부(30)에서 MFD(50)로 입력되는 진동주파수(fo)의 출력이 적정레벨 이하로 감소되면 MFD(50)의 진동력이 약해지는 문제점이 있다.따라서, 진동주파수(fo)의 출력레벨 감소를 방지하기 위해 300hz로 설정한 통과대역의 값을 200hz로 낮추어 설정할 수 있지만, 이 경우에도 진동주파수(fo)에 대한 진동력은 만족되지만 멜로디 및 통화음을 발생시킬 때 200hz 부근의 저주파성분이 포함될 경우 MFD(50)가 불필요한 진동을 발생한다는 문제점이 있다.

즉, 엠에프디로 수신음, 멜로디 및 진동기능을 모두 처리할 경우에는 통화중 수신음이나 멜로디를 발생시킬 때 구동신호에 포함된 저주파성분에 의해 엠에프디에 불필요한 진동이 발생할 수 있다. 이로 인하여 엠에프디가 오동작하거나 각각의 모드에 필요한 출력레벨이 만족되지 않기 때문에 음량을 조정하기가 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 통화음 및 멜로디, 진동과 같은 동작모드에 따라 증폭이득과 주파수 필터특성을 정확하게 제어함으로써 엠에프디의 오동작을 방지할 수 있는 이동단말기의 엠에프디 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 통화음 및 멜로디, 진동모드에 대해 최적의 기능을 발휘할 수 있는 이동단말기의 엠에프디 제어장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동단말기의 엠에프디 제어장치는, 이동단말기의 각종 동작모드를 실행하는 MFD(Multi-Function Device)와; 이동단말기의 동작모드에 따라 오디오신호의 이득과 주파수를 가변시켜 엠에프디 구동신호를 발생하는 오디오 증폭부로 구성되는 특징이 있다.

또한, 본 발명에 따른 이동단말기의 엠에프디 제어장치는, 이동단말기의 각종 동작모드를 실행하는 MFD(Multi-Function Device)와; 오디오신호를 증폭하는 차동 증폭기와; 차동 증폭기에 접속된 제 1 및 제 2 오디오 필터로 구성되어, 이동단말기의 동작모드 제어신호에 따라 오디오신호의 주파수를 가변시키는 오디오 필터와; 동작모드 제어신호에 따라 상기 다수의 필터중의 하나로 오디오신호를 스위칭하는 스위칭부로 구성되는 다른 특징이 있다.

그리고, 본 발명에 따른 이동단말기의 엠에프디 제어장치는, 다수의 로우패스필터(LPF)로 구성된 제 1 필터링부와; 제 1 필터링부의 출력을 증폭하는 차등 증폭기와; 다수의 하이패스필터(HPF)로 구성되며, 상기 제 1 필터링부와 차등 증폭기의 출력단자 사이에 접속된 제 2 필터링부와; 동작모드 제어신호에 따라 오디오신호를 다수의 LPF 중의 하나로 스위칭하는 제 1 스위칭부와; 동작모드 제어신호에 따라 제 1 필터링부의 출력을 다수의 HPF 중의 하나로 스위칭하는 제 2 스위칭부와; 차동증폭기의 출력에 따라 이동단말기의 각종 모드를 실행하는 엠에프디로 구성되는 또 다른 특징이 있다.

본 발명에 따른 이동단말기의 엠에프디 제어방법은 오디오신호를 입력하는 과정과; 이동단말기의 동작모드에 따라 상기 오디오신호의 증폭이득 및 필터특성을 가변하는 과정과; 가변된 오디오신호에 따라 엠에프디에서 해당 동작모드를 실행하는 과정으로 구성되는 특징이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 이동단말기의 엠에프디 제어장치의 구성을 도시한 도면,

도 2a는 종래 기술에 의한 오디오 증폭부를 도시한 도면이고, 도 2b는 종래 기술에 의한 오디오 필터특성을 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 의한 오디오 증폭부를 도시한 도면,

도 4a 및 도 4b, 도 4c는 본 발명에 의한 각 동작모드별 오디오 필터특성을 도시한 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 보코더 20 : 코덱

30 : 오디오 증폭부 40 : 오디오 필터

50 : MFD 30a, 30b : 오디오 증폭기

41a 및 41b : 제 1 및 제 2 스위치 42a 및 42b : 제 1 및 제 2 필터링부

이하, 상기와 같은 본 발명에 의한 이동단말기의 엠에프디 제어장치 및 방법은 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 이동단말기의 오디오 증폭부를 상세히 도시한 도면이다.

본 발명에 의한 이동단말기의 엠에프디 제어장치는 도 1에 도시된 일반적인 이동단말기와 동일한 구성이나, 오디오 증폭부는 도 3에 도시된 오디오 증폭부와 같다.

도 3에 도시된 오디오 증폭부는 다수의 로우패스필터(LPF)로 구성된 제 1 필터링(42a)부와, 제 1 필터링부(42a)의 출력을 증폭하는 차동증폭기(30b)와, 다수의 하이패스필터(HPF)로 구성되어 상기 제 1 필터링부(42a)와 차동 증폭기(30b)의 출력단자 사이에 접속된 제 2 필터링부(42a)와, 동작모드 제어신호에 따라 오디오신호를 다수의 로우패스필터(LPF) 중의 하나로 스위칭하는 제 1 스위칭부(41a)와, 동작모드 제어신호에 따라 제 1 필터링부(42a)의 출력을 다수의 하이패스필터(HPF) 중의 하나로 스위칭하는 제 2 스위칭부(41b)로 구성된다.

이때, 제 1 필터링부 및 제 2 필터링부(42a 및 42b)는 각 동작모드에 해당하는 증폭이득과 필터특성을 가질 수 있도록 동작모드 종류에 따라 저항(R3, R4, R5, R6, R7, R8)과 커패시터(C3, C4, C5, C6, C7, C8)를 포함한 별도의 회로로 구성된다.

또한, 제 1 스위칭부 및 제 2 스위칭부(41a 및 41b)는 이동단말기의 마이크로 프로세서(미도시)에서 발생되는 동작모드 신호에 따라 스위칭 동작을 수행한다. 즉, 이동단말기의 회로를 구성할 때 진동출력과 멜로디출력, 통화음출력에 대해 각 모드에 따라 특정한 구동신호를 발생시키도록 하여, 그 구동신호를 차등증폭기(30b) 회로 구성에 적용함으로써 각각의 동작모드에 대해 적합한 증폭이득과 오디오 필터특성을 가지도록 한다.

제 1 필터링부(42a)와 제 2 필터링부(42b)는 오디오 필터를 구성하고 있고, 제 1 스위치(41a)와 제 2 스위치(41b)는 스위칭부를 구성한다.

본 발명에 의한 이동단말기의 엠에프디 제어장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

이동단말기의 마이크로프로세서(미도시)에서 발생되는 동작모드 신호의 제어에 따라 제 1 스위치(41a) 및 제 2 스위치(41b)가 제 1 필터링부(42a) 및 제 2 필터링부(42b)의 해당모드 회로를 연결한다.

오디오 신호가 제 1 및 제 2 스위치(41a 및 41b)에 의해 연결된 제 1 필터링부(42a)와 제 2 필터링부(42b)를 거쳐 MFD(50)에 전송된다. 이때, 제 1 필터링부(42a) 및 제 2 필터링부(42b)를 구성하는 저항(R3, R4, R5, R6, R7, R8) 및 커패시터(C3, C4, C5, C6, C7, C8)의 용량값에 의해 증폭이득과 필터 특성이 가변됨으로써 동작모드에 따라 입력된 오디오 신호의 출력값은 달라지고, 이에 따라 MFD(50)가 변환동작이 가능한 것이다.

본 발명에 의한 이동단말기의 엠에프디 제어방법을 도 4a 및 도 4b, 도 4c에 도시된 필터특성을 이용하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

이동단말기의 마이크로 프로세서(미도시)에서 발생되는 동작모드 제어신호가 제 1 스위치(41a)와 제 2 스위치(41b)에 입력된다. 이때, 동작모드 제어신호에서 MFD(50)를 진동출력 모드로 구동시킬 경우 Vib_En 신호는 하이(high) 상태이고, 멜로디출력 모드로 구동시킬 때는 Melody_En 신호가 하이(high) 상태이다. 그러나, 진동출력 또는 멜로디출력 모드가 아닌 통화음출력 모드일 경우에는 Vib_En과 Melody_En 신호를 모두 로우(low) 상태로 입력함으로써 MFD(50)가 수신기의 기능을 수행하도록 한다.

제 1 스위치(41a)와 제 2 스위치(41b)에 입력된 동작모드 제어신호에 따라 스위칭부(41)는 제 1 필터링부(42a)와 제 2 필터링부(42b)를 연결한다.

통화음출력 모드의 경우에는 Vib_En과 Melody_En의 신호가 모두 로우 상태이며, 제 1 스위치(41a)와 제 2 스위치(41b)는 오디오 필터의 R3, C3와 R4, C4를 연결한다. 이때, 도 4a에 도시된 바와 같이 차등 증폭기(30b)의 증폭이득은 R4/R3이 되고, f3과 f4로 이루어진 대역통과필터(Band Pass Filter)의 특성을 가지게 된다.

멜로디출력 모드의 경우에는 Melody_En 신호가 하이 상태로 바뀌며, 제 1 스위치(41a)와 제 2 스위치(41b)는 오디오 필터의 R5, C5와 R6, C6을 연결한다. 이때, 도 4b에 도시된 바와 같이 차등 증폭기(30b)의 증폭이득은 R6/R5인데, 멜로디출력 모드의 경우에는 통화음출력 모드보다 훨씬 큰 증폭이득이 필요하기 때문에 R6/R5의 값이 R4/R3보다 크게 설정해야 한다. 또한, f5=1/(2**R5*C5)의 주파수 값이 MFD(50)의 진동공진주파수(fo)보다 높게 설정함으로써 저주파수의 멜로디음이 발생하더라도 불필요한 MFD(50)의 진동이 발생되지 않도록 한다.

또한, 진동출력 모드의 경우에는 Vib_En 신호가 하이 상태로 바뀌며, 제 1 스위치(41a)와 제 2 스위치(41b)는 오디오 필터의 R7, C7과 R8, C8을 연결한다. MFD(50)는 특정 진동공진주파수(fo)가 있으며, 상기 진동공진주파수(fo)가 입력될때 진동출력이 발생한다. 따라서, 진동출력 모드의 경우에는 진동공진주파수(fo)의 값이 f7과 f8의 사이에 포함되도록 저항(R7, R8)과 커패시터(C7, C8)의 용량을 설정해야 한다.

제 1 스위치 및 제 2 스위치(41a 및 41b)에 의해 연결된 제 1 및 제 2 필터링부(42a 및 42b)는 동작모드에 해당하는 출력이득과 필터 특성을 가지므로 MFD(50)에 전송되는 신호를 조정한다. 그리고, 변환된 신호를 전송받은 MFD(50)는 해당 동작 모드를 수행한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 이동단말기의 엠에프디 제어장치 및 방법은 진동출력 및 멜로디출력, 통화음출력 모드에 따라 오디오 필터를 가변하여 필터특성을 조정함으로써 멜로디출력이나 통화음출력 모드 동작시 음향에 포함된 저주파에 의해 엠에프디에 불필요하게 발생되던 진동을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 이동단말기의 엠에프디 제어장치 및 방법은 동작모드에 따라 발생되는 명확하게 구분되는 신호를 발생시킴으로써 오동작을 방지할 수 있고 엠에프디을 효율적으로 동작할 수 있는 효과가 있다.

Claims

이동단말기의 각종 동작모드를 실행하는 MFD(Multi-Function Device)와;

오디오신호를 증폭하는 차동 증폭기와;

차동 증폭기에 접속된 제 1 및 제 2 오디오 필터로 구성되어, 이동단말기의 동작모드 제어신호에 따라 오디오신호의 주파수를 가변시키는 오디오 필터와;

동작모드 제어신호에 따라 상기 다수의 필터중의 하나로 오디오신호를 스위칭하는 스위칭부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동단말기의 엠에프디 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 오디오 필터는

대역통과필터의 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 엠에프디 제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 오디오 필터는 차동 증폭기의 입력단자에 접속되고, 제 2 오디오 필터는 차동 증폭기의 입출력단자 사이에 접속된 것을 특징으로 하는 이동단말기의 엠에프디 제어장치
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 오디오 필터는

고역통과필터의 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 엠에프디 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 오디오 필터는

저역통과필터의 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 엠에프디 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 스위칭부는

동작모드 제어신호에 따라 입력 오디오신호를 제 1 오디오 필터내의 특정필터로 스위칭하는 제 1 스위치와;

동작모드 제어신호에 따라 제 1 오디오 필터의 오디오신호를 제 2 오디오 필터내의 특정필터로 스위칭하는 제 2 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 이동단말기의 엠에프디 제어장치.
다수의 로우패스필터(LPF)로 구성된 제 1 필터링부와;

제 1 필터링부의 출력을 증폭하는 차등 증폭기와;

다수의 하이패스필터(HPF)로 구성되며, 상기 제 1 필터링부와 차등 증폭기의 출력단자 사이에 접속된 제 2 필터링부와;

동작모드 제어신호에 따라 오디오신호를 다수의 LPF 중의 하나로 스위칭하는 제 1 스위칭부와;

동작모드 제어신호에 따라 제 1 필터링부의 출력을 다수의 HPF 중의 하나로스위칭하는 제 2 스위칭부와;

차동증폭기의 출력에 따라 이동단말기의 각종 모드를 실행하는 엠에프디로 구성된 것을 특징으로 하는 이동단말기의 엠에프디 제어장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 필터링부는

통화음 출력모드 시의 통과주파수 대역이 진동공진주파수보다 높은 주파수 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 엠에프디 제어장치.
오디오신호를 입력하는 과정과;

이동단말기의 동작모드에 따라 상기 오디오신호의 증폭이득 및 필터특성을 가변하는 과정과;

가변된 오디오신호에 따라 엠에프디에서 해당 동작모드를 실행하는 과정으로 구성된 것을 특징으로 하는 이동단말기의 엠에프디 제어방법.
제 9 항에 있어서, 상기 동작모드는

진동출력, 멜로디출력 및 통화음 출력모드인 것을 특징으로 하는 이동단말기의 엠에프디 제어방법.
제 9 항에 있어서, 상기 가변된 오디오신호는

통화음 출력모드 시의 통과주파수 대역이 진동공진주파수보다 높은 주파수영역을 갖는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 엠에프디 제어방법.