KR101792183B1

KR101792183B1 - 휴대 단말기의 이어폰 시스템

Info

Publication number: KR101792183B1
Application number: KR1020110022869A
Authority: KR
Inventors: 이우철
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2017-10-31
Also published as: EP2503790A2; EP2503790B1; US20120237051A1; US9215521B2; KR20120105198A; EP2503790A3

Abstract

본 발명은 휴대 단말기의 이어폰 시스템에 관한 것으로, 특히 3극 또는 4극 이어폰이 삽입되는 다수의 극을 가지는 이어폰 인터페이스, 상기 이어폰 인터페이스에 삽입되는 이어폰의 극 특성에 따라 상기 이어폰 인터페이스의 각 극과 제어부 포트와의 연결 상태를 조절하여 이어폰의 극 특성에 해당하는 제어부 포트로 연결되도록 제어하는 이어폰 호환 회로, 상기 이어폰 인터페이스에 접속된 이어폰과 통신하기 위한 다수의 포트를 포함하는 제어부를 포함하는 휴대 단말기의 이어폰 시스템의 구성을 개시한다.

Description

휴대 단말기의 이어폰 시스템{Ear-Phone System For Portable Device}

본 발명은 휴대 단말기의 이어폰 시스템에 관한 것으로, 특히 이어폰 타입에 관계없이 다양한 이어폰들의 호환 기능을 지원할 수 있는 휴대 단말기의 이어폰 시스템에 관한 것이다.

최근 들어 이동이 가능하며 다양한 기능을 제공하는 휴대 단말기가 널리 보급되고 있다. 이러한 휴대 단말기의 대표적인 예로 이동통신 단말기 및 개인정보단말기(PDA : Personal Digital Assistant) 등이 있다. 상기 이동통신 단말기는 이동통신 기능을 지원하는 모듈을 탑재하고, 기지국을 이용하여 타 이동통신 단말기와 음성 및 데이터를 송수신할 수 있도록 지원한다. 그리고 상기 PDA는 중앙처리장치(CPU), 메모리, 운영체제(OS : Operating System), 상기 운영 체제를 기반으로 하는 다양한 프로그램과 특정 기기를 갖추고 있으며, 상기 구성들을 기반으로 정보수집, 저장, 작성, 검색기능을 수행 할 수 있다.

이러한 휴대 단말기의 기능 중에 파일 재생 기능 특히, 오디오 파일 재생 기능이나 통화 기능은 외부로부터 수신된 오디오 신호나 휴대 단말기에 저장되어 있는 다양한 오디오 파일을 재생하여 휴대 단말기에 마련된 스피커를 통하여 출력하거나 송수신되는 음성 신호를 출력하는 기능이다. 상기 오디오 출력 기능 이용 중에 휴대 단말기 사용자는 휴대 단말기에서 출력되는 오디오 신호를 외부로 유출되지 않도록 하거나 보다 분명하게 듣기 위하여 이어폰을 사용하는 경우가 많다.

이러한 휴대 단말기는 다양한 형태의 이어폰 연결을 위하여 이어폰 인터페이스를 마련하고 있다. 상기 이어폰 인터페이스는 접속되는 이어폰의 크기에 따라 다양한 종류를 가질 수 있으며, 또한 동일 크기의 이어폰이라 하더라도 이어폰의 특성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 상기 이어폰 인터페이스는 접속되는 이어폰의 극수에 따라 4극 이어폰 인터페이스, 3극 이어폰 인터페이스 등을 지원하고 있다. 또한 상기 이어폰 인터페이스는 동일 극수라 하더라도 제품이 판매되는 지역 등에 따라 다르게 제작되는 이어폰들을 지원하기 위하여 구성이 형성될 수 있다. 특히 미국 및 유럽에 출시되는 이어폰의 경우 이어폰의 극 배치가 상이하기 때문에 이어폰 인터페이스 또한 다르게 형성되어야 한다. 이와 같이 종래 휴대 단말기의 이어폰 인터페이스는 다양한 형태의 이어폰 형태별로 각각 다르게 구성되어야 하기 때문에 제작에 어려움이 많고, 또한 휴대 단말기의 이어폰 인터페이스에 맞지는 않는 이어폰을 소유하고 있는 경우 인터페이스 호환이 되지 않아 이용할 수 없는 문제점을 가지고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 전술된 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이어폰의 종류에 관계없이 휴대 단말기와 이어폰이 상호 호환되도록 지원하는 이어폰 인터페이스를 포함하는 휴대 단말기의 이어폰 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대 단말기의 이어폰 시스템은 3극 또는 4극 이어폰이 삽입되는 다수의 극을 가지는 이어폰 인터페이스, 상기 이어폰 인터페이스에 삽입되는 이어폰의 극 특성에 따라 상기 이어폰 인터페이스의 각 극과 제어부 포트와의 연결 상태를 조절하여 이어폰의 극 특성에 해당하는 제어부 포트로 연결되도록 제어하는 이어폰 호환 회로, 상기 이어폰 인터페이스에 접속된 이어폰과 통신하기 위한 다수의 포트를 포함하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 휴대 단말기 이어폰 시스템에 따르면, 본 발명은 이어폰의 종류나 특성에 관계없이 호환 가능하도록 지원할 수 있다.

도 1은 본 발명의 휴대 단말기 이어폰 인터페이스에 연결될 수 있는 다양한 형태의 이어폰 형태를 예시적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 개략적인 구성을 블록으로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이어폰 인터페이스의 형태를 예시적으로 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 제어부의 일부 형태를 예시적으로 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 호환 회로를 보다 상세히 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 호환 회로를 기반으로 4극 이어폰 인식을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 호환 회로를 기반으로 유럽향 4극 이어폰 키입력 인식을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 호환 회로를 기반으로 미주향 4극 이어폰 키입력 인식을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명의 호환 회로의 다른 형태를 나타낸 도면,
도 10은 보다 간소화된 호환 회로의 형태를 나타낸 도면,
도 11은 비교기 오동작 방지를 위한 회로가 추가된 호환 회로를 나타낸 도면,
도 12는 도 11의 호환 회로의 변형된 형태를 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.

마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 따라서 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.

도 1은 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기에 접속될 수 있는 다양한 형태의 이어폰의 예를 나타낸 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 휴대 단말기에 접속될 수 있는 이어폰은 4개의 극을 가지는 형태로 구성되며 마이크 단자(MIC)가 좌우 출력 단자(L,R) 쪽에 가깝게 배치되는 제1 이어폰(21) 타입, 4개의 극을 가지되 접지 단자(GND)가 좌우 출력 단자(L,R) 쪽에 가깝게 배치되는 제2 이어폰(22) 타입, 3개의 극을 가지는 형태로 구성된 제3 이어폰(23) 타입을 포함할 수 있다. 여기서 제1 이어폰(21) 타입은 유럽향 4극 이어폰으로 제작될 수 있으며, 제2 이어폰(22) 타입은 미주향 4극 이어폰으로 제작될 수 있다. 한편 3극 또는 4극 이어폰의 경우 이어폰키의 눌림 인식 방식에 따라 쇼트키 방식과 오픈키 방식으로 구분될 수 있다. 쇼트키 방식은 이어폰키가 눌렸을 때 이어폰 내의 접지 단자가 연결되도록 설정된 형태이며, 오픈키 방식은 이어폰키가 눌렸을 때 마이크 패스가 오픈되는 구조로 설정된 형태이다. 즉 쇼트키 방식은 이어폰키를 누르지 않을 경우 휴대 단말기의 제어부가 "하이 신호"를 인식하도록 설계되며, 누를 경우 "로우 신호"를 인식하도록 설계된다. 그리고 오픈키 방식은 마이크 바이어스의 풀업에 의하여 이어폰키 누름 시 "하이 신호"를 인식하도록 설계된다. 이하 설명에서는 상술한 제1 이어폰(21), 제2 이어폰(22) 및 제3 이어폰(23) 타입들의 통칭으로서, 도면번호 200을 할당하고 이어폰으로 명명하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이어폰 시스템을 포함하는 휴대 단말기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 휴대 단말기(10)는 무선주파수부(11), 입력부(12), 오디오 처리부(13), 표시부(14), 저장부(15), 이어폰 호환 회로(17), 이어폰 인터페이스(18) 및 제어부(16)의 구성을 포함할 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기(10)는 이어폰 인터페이스(18)에 이어폰(20)이 연결되는 경우 이어폰 호환 회로(17)에서 입력되는 이어폰(20)의 특성을 판단하고, 이어폰(20)의 특성에 따라 적절한 오디오 패스 및 마이크 패스를 가지도록 패스 설정을 지원할 수 있다. 이하 본 발명의 이어폰(20) 호환 지원을 위한 상기 휴대 단말기(10)의 각 구성과 역할에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

상기 무선주파수부(11)는 상기 휴대 단말기(10)의 이동통신 서비스 지원을 위한 통신 모듈이다. 이러한 상기 무선주파수부(11)는 이동통신 서비스 방식에 따라 GSM 통신 모듈, CDMA 통신 모듈 등이 될 수 있으며, 상기 통신 모듈을 기반으로 이동통신 시스템과 통신 채널을 형성한다. 이를 위하여 상기 무선주파수부(11)는 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 무선주파수 송신부와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 무선주파수 수신부 등을 포함할 수 있다. 상기 무선주파수부(11)는 상기 휴대 단말기(10)의 종류에 따라 포함되거나 또는 포함되지 않을 수 있는 구성이다. 즉 상기 휴대 단말기(10)가 기지국을 기반으로 하는 이동통신 기능을 지원하는 경우 상기 무선주파수부(11)가 포함될 수 있으나, 모니터나 음악 재생 플레이어와 같이 별도의 이동통신 기능이 필요하지 않는 경우 설계자 또는 제조사의 의도에 따라 생략될 수 있다. 한편 본 발명의 무선주파수부(11)는 사용자 제어에 따라 타 단말기와 통화 채널을 형성하고, 사용자의 오디오 신호 및 타 단말기의 오디오 신호를 송수신하게 된다. 이때, 상기 무선주파수부(11)가 수신한 오디오 신호는 이어폰 호환 회로(17)와 이어폰 인터페이스(18)를 통하여 접속되는 이어폰(20)으로 전달될 수 있다.

상기 입력부(12)는 숫자 또는 문자 정보를 입력받고 각종 기능들을 설정하기 위한 다수의 입력키 및 기능키들을 포함한다. 상기 기능키들은 특정 기능을 수행하도록 설정된 방향키, 사이드 키 및 단축키 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 입력부(12)는 사용자 설정 및 휴대 단말기(10)의 기능 제어와 관련한 키 신호를 생성하고 상기 제어부(16)로 전달한다. 특히, 본 발명의 입력부(12)는 휴대 단말기(10)의 사용자 기능 제어를 위한 다양한 입력 신호를 생성하고, 이를 제어부(16)에 전달할 수 있다. 예를 들어 상기 입력부(12)는 전화 번호 입력 또는 폰북에 저장된 특정 전화번호 선택을 위한 입력 신호, 선택된 전화번호를 기반으로 통화 연결을 시도하기 위한 입력 신호, 저장부(15)에 저장된 특정 파일 선택과 재생을 위한 입력 신호 등 다양한 입력 신호를 사용자 제어에 따라 생성하고, 이를 제어부(16)에 전달할 수 있다.

상기 오디오 처리부(13)는 제어부(16)로부터 전달되는 오디오 신호를 출력하는 스피커와, 휴대 단말기(10)의 특정 응용 프로그램 활성화에 따라 수집되는 오디오 신호를 수집하는 마이크를 포함할 수 있다. 이러한 오디오 처리부(13)는 무선주파수부(11)가 활성화되는 경우, 상기 무선주파수부(11)를 통하여 수신되는 오디오 신호 및 특정 컨텐츠 재생에 따른 오디오 신호 등을 스피커(SPK)를 통하여 출력할 수 있다. 상기 오디오 처리부(13)는 이어폰 인터페이스(18)에 이어폰(20)이 연결되기 전까지 오디오 출력 패스와 오디오 입력 패스를 상기 스피커와 마이크를 기준으로 형성한다. 그리고 상기 오디오 처리부(13)는 이어폰 인터페이스(18)에 이어폰(20)이 연결되면 상기 휴대 단말기의 스피커 및 마이크를 포함하여 형성된 오디오 출력 패스와 오디오 입력 패스를 제거하고, 상기 이어폰(20)에 마련된 이어폰 마이크와 이어폰 스피커를 포함하는 오디오 출력 패스 및 오디오 입력 패스를 마련할 수 있다. 상기 이어폰(20)이 3극 이어폰으로 구성된 경우 상기 오디오 처리부(13)는 오디오 출력 패스만을 이어폰(20)을 포함하는 구성으로 형성하고, 오디오 입력 패스는 유지하도록 제어할 수 있다. 이러한 오디오 처리부(13)의 오디오 패스 전환은 제어부(16)의 제어에 따라 수행될 수 있다.

상기 표시부(14)는 휴대 단말기(10)의 각종 메뉴를 비롯하여 사용자가 입력한 정보 또는 사용자에게 제공하는 정보를 표시한다. 즉 표시부(14)는 휴대 단말기(10) 이용에 따른 다양한 화면 예를 들면, 대기화면, 메뉴 화면, 메시지 작성 화면, 통화 화면 등을 제공할 수 있다. 특히, 본 발명의 표시부(14)는 이어폰 인터페이스(18) 연결에 따라 다양한 상태로 천이될 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 상기 표시부(14)는 통화 기능 사용 중에 이어폰 인터페이스(18)에 이어폰(20)이 연결되는 경우 전원이 자동으로 턴-오프되어 전원 소모를 최소화할 수 있다. 그리고 별도의 전원 공급을 위한 입력 신호가 발생하면 상기 표시부(14)는 턴-온 되어 턴-오프 직전의 화면을 출력할 수 있다. 또한 본 발명의 표시부(14)는 이어폰 인터페이스(18)에 이어폰(20)이 연결되는 경우, 이를 알람하는 메시지 등을 출력할 수 있다. 여기서 상기 이어폰(20) 연결을 지시하는 메시지 출력 등은 사용자 설정에 따라 수행되지 않도록 제어될 수 있다. 상기 표시부(14)는 이어폰 인터페이스(18)에 이어폰(20)이 연결되더라도 자동 턴-오프 기능이 수행되지 않고 응용 프로그램 활성화 화면을 유지하도록 제어할 수 도 있다. 상술한 상기 표시부(14)는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitted Diode) 등으로 형성될 수 있으며, 상기 표시부가 터치스크린(Touch Screen) 형태로 형성되는 경우, 상기 표시부(14)는 입력수단에 포함될 수 있다. 상기 표시부(14)는 터치스크린으로 형성되면 표시 패널과 표시 패널 상에 배치되는 터치센서를 포함할 수 있다. 그리고 상기 휴대 단말기(10)는 표시부(14)의 터치스크린 지원에 따라 터치스크린 기반으로 수행할 수 있는 다양한 메뉴 화면을 제공할 수 있다.

상기 저장부(15)는 본 발명의 실시 예에 따른 기능 동작에 필요한 응용 프로그램을 비롯하여, 저장된 다양한 파일들을 재생하기 위한 응용 프로그램, 상기 표시부(14)가 터치스크린으로 제작되는 경우 터치스크린 운용을 위한 키 맵이나 메뉴 맵 등을 저장할 수 있다. 여기서 키 맵 및 메뉴 맵은 각각 다양한 형태가 될 수 있다. 즉 키 맵은 키보드 맵이나, 3*4 키 맵, 쿼티 키 맵 등이 될 수 있고, 현재 활성화되고 있는 응용 프로그램의 운용 제어를 위한 제어키 맵이 될 수 도 있다. 또한, 메뉴 맵은 현재 활성화되고 있는 응용 프로그램 운용 제어를 위한 메뉴 맵이 될 수 도 있고, 단말기가 제공하는 다양한 메뉴를 항목으로 가지는 메뉴 맵이 될 수 도 있다. 이러한 상기 저장부(15)는 크게 프로그램 영역과 데이터 영역을 포함할 수 있다.

상기 프로그램 영역은 휴대 단말기(10)의 부팅 및 상술한 각 구성의 운용을 위한 운영체제(OS, Operating System), 다양한 파일을 재생하기 위한 응용 프로그램 예를 들면, 음원을 재생하기 위한 MP3 응용 프로그램, 사진 등을 재생하기 위한 이미지 출력 응용 프로그램, 동영상 재생 응용 프로그램 등을 저장할 수 있다. 특히, 본 발명의 프로그램 영역은 상기 휴대 단말기(10)의 이어폰(20) 기능 지원을 위한 이어폰 지원 응용 프로그램을 포함할 수 있다.

상기 이어폰 지원 응용 프로그램은 상기 이어폰(20)이 이어폰 인터페이스(18)에 삽입되면 활성화되어, 삽입되는 이어폰(20)의 종류를 판단함과 아울러, 삽입된 이어폰(20)으로의 오디오 패스 전환 제어를 위한 이어폰 호환 회로(17) 제어를 수행하는 프로그램이다. 이를 위하여 상기 이어폰 지원 응용 프로그램은 제어부(16)에 로드되어 이어폰 인터페이스(18)에 이어폰(20)이 삽입되는지 여부를 확인하는 이어폰(20) 연결 및 이어폰(20) 종류 확인 루틴, 이어폰(20)의 종류에 따라 이어폰 호환 회로(17)의 스위칭 상태를 제어하는 루틴, 이어폰(20)과의 송수신 신호를 처리하는 루틴을 포함할 수 있다.

상기 데이터 영역은 휴대 단말기(10) 사용에 따라 발생하는 데이터가 저장되는 영역으로서, 휴대 단말기 특성에 따라 다양한 컨텐츠를 선택적으로 저장할 수 있다. 또한 상기 데이터 영역은 상기 표시부(14)가 터치스크린으로 구현되는 경우, 터치스크린을 통하여 입력되는 사용자 입력을 저장할 수 있다.

상기 이어폰 인터페이스(18)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 휴대 단말기(10)의 일측에 마련되데 이어폰(20)의 연결을 위하여 이어폰 헤더가 삽입 및 고정될 수 있는 형태로 제작될 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면 상기 이어폰 인터페이스(18)는 3극 이어폰 타입 및 4극 이어폰 타입에 관계없이 이어폰(20)과 접촉되어 데이터 송수신을 지원하기 위하여 1극, 2극, 3극, 4극을 포함할 수 있다. 여기서 1극은 이어폰(20)의 좌측 출력 단자와 접촉되며, 2극은 이어폰(20)의 우측 출력 단자와 접촉된다. 그리고 이어폰 인터페이스(18)의 3극은 이어폰(20)의 타입에 따라 접촉되는 특성이 달라질 수 있다. 즉 제1 이어폰(21) 타입인 유럽향 4극 이어폰의 경우 이어폰 인터페이스(18)의 3극은 이어폰(20)의 이어 마이크 단자(MIC)와 접촉되며, 제2 이어폰(22) 타입인 미주향 4극 이어폰의 경우 이어폰 인터페이스(18)의 3극은 이어폰(20)의 접지 단자(GND)와 접촉된다. 한편 이어폰 인터페이스(18)의 4극은 제2 이어폰(22) 타입인 경우 접지 단자(GND)와 접촉되며, 제3 이어폰(22) 타입인 경우 이어 마이크 단자(MIC)와 접촉될 수 있다. 또한 상기 이어폰 인터페이스(18)의 3극 및 4극은 제3 이어폰(23) 타입이 연결되는 경우 모두 접지 단자(GND)와 접촉된다. 이러한 이어폰 인터페이스(18)는 다양한 이어폰(20) 종류에 관계없이 삽입 및 운용되기 위하여 핀의 개수가 다수개가 마련될 수 있다. 즉 도 3에서는 이어폰 인터페이스(18)를 4개의 핀을 가지는 형태로 도시하였으나, 추가적으로 더 많은 수의 핀 예를 들면 5개의 핀을 포함하는 형태로 구성될 수 도 있다.

상기 이어폰 호환 회로(17)는 상기 이어폰 인터페이스(18)와 상기 제어부(16) 사이에 배치되어 이어폰 인터페이스(18)에 삽입되는 이어폰(20)의 종류에 따라 스위칭 상태를 결정할 수 있다. 이에 따라 이어폰 호환 회로(17)는 제어부(16)와 이어폰(20) 사이에 송수신되는 신호들이 이어폰(20)의 종류에 관계없이 정상적으로 송수신될 수 있도록 지원한다. 이러한 이어폰 호환 회로(17)의 구성에 대하여 도 5 내지 도 12를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

상기 제어부(16)는 상기 휴대 단말기(10)의 각 구성에 전원 공급을 제어하여 초기화 과정을 수행하도록 지원하며, 단말기의 초기화 과정이 완료된 이후, 이어폰(20) 연결에 따른 사용자 기능 제어를 수행할 수 있다. 특히 제어부(16)는 이어폰 호환 회로(17)와 연결되어 이어폰 호환 회로(17)를 통하여 이어폰 인터페이스(18)에 접속된 이어폰(20)과 필요한 신호를 송수신하도록 제어할 수 있다. 이러한 제어부(16)는 도 4에 도시된 바와 같은 이어폰(20) 연결 지원을 위한 포트를 마련할 수 있다. 즉 제어부(16)는 좌측 출력 포트(Left), 우측 출력 포트(Right), 이어키 포트(EAR_KEY), 이어 마이크 포트(EAR_MIC), 접지 포트(GND) 및 검출 포트(Detect)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제어부(16)는 좌측 출력 포트(Left)와 우측 출력 포트(Right)를 통하여 오디오 신호를 이어폰(20)에 전달하도록 제어한다. 또한 제어부(16)는 이어키 포트(EAR_KEY)를 통하여 이어폰(20)에 마련된 이어폰키 버튼으로부터의 신호를 수신하고, 해당 이어폰키 버튼 신호에 대응하는 사용자 기능 운용을 제어하도록 지원할 수 있다. 한편 이어 마이크 포트(EAR_MIC)는 3극 형태의 제3 이어폰(23) 타입 연결 시 접지 단자와 연결된다. 상술한 제어부(16)의 각 포트는 이어폰 호환 회로(17)를 통하여 이어폰 인터페이스(18)와 통신하게 됨으로 실질적으로 어떠한 이어폰(20)이 이어폰 인터페이스(18)에 접속된다 하더라도 제어부(16) 측면에서는 동일한 포트에 정상적인 신호 공급이 이루어질 수 있다. 이러한 제어부(16)의 동작 지원을 위하여 이어폰 호환 회로(17)는 이어폰 인터페이스(18)에 접속되는 이어폰(20)의 특성들에 따라 스위칭 상태가 결정될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이어폰 호환 회로를 보다 상세히 나타낸 도면이다.

상기 도 5를 참조하면 본 발명의 이어폰 호환 회로(17)는 제1 비교기(100), 제2 비교기(200), 선택기(300), OR 게이트(400), 다이오드(410)가 마련될 수 있다. 제1 비교기(100)는 입력단으로 이어폰 인터페이스(18)의 3극 및 4극과 연결되는 신호 라인이 연결되며, 출력단은 직병렬로 배치된 제1 저항(110) 및 제2 저항(120)에 의하여 전압 분배 된 후 OR 게이트의 입력으로 연결된다. 또한 제1 비교기(100)의 출력은 선택기(300)의 선택 단자(SEL)와 연결된 스위치(310)의 베이스 단에 연결된다. 선택기(300)는 이어폰 인터페이스(18)의 3극 및 4극과 연결되는 두 개의 입력 포트를 포함하며, 선택 단자(SEL) 제어에 따라 입력 포트와 연결되는 4개의 출력 포트를 포함할 수 있다. 선택기(300)에 포함된 4개의 출력 포트는 선택기(300)의 스위칭 상태에 따라 제어부(16)와 연결되는 포트가 달라질 수 있다. 이하 설명에서는 설명의 편의상 도면을 기준으로 상측에 도시된 출력 포트를 제1 출력 포트로 명명하며 이하 하측 방향으로 번호 매김을 하여 가장 아래쪽에 배치되는 출력 포트를 제4 출력 포트로 명명하기로 하며, 제1 출력 포트와 제4 출력 포트 사이에 배치된 포트를 제2 출력 포트 및 제3 출력 포트로서 설명하기로 한다. 출력 포트들과 대면되도록 배치된 입력 포트는 상측에 배치된 입력 포트를 제1 입력 포트, 아래 배치된 입력 포트를 제2 입력 포트로서 명명하여 설명하기로 한다.

한편 도 5에서 설명된 이어폰 호환 회로 상태는 도 1에서 설명한 제3 이어폰(23)이 이어폰 인터페이스(18)에 접속되는 상태에서의 선택기(300) 상태를 나타낸 것이다. 제2 비교기(200)는 OR 게이트(400)의 출력단과 다이오드(410)가 각각 입력으로 연결되며, 다이오드(410)와 제2 비교기(200)의 입력 단 사이에는 기준 전압 공급부가 연결될 수 있다. 상술한 설명에서 실질적으로 제어부(16)에 마련된 좌측 출력 포트(Left)와 우측 출력 포트(Right)는 모든 이어폰(20)에 대하여 동일한 신호 패스를 형성함으로 그에 관한 설명은 생략하였다. 한편 OR 게이트(400)는 제1 비교기(100)의 출력과 이어폰 인터페이스(18)의 3극이 각각 입력으로 연결되며, 출력은 제2 비교기(200)의 2번 단자로 연결된다. 다이오드(410)는 제2 비교기(200)의 1번 입력 단자와 이어폰 인터페이스(18)의 4극과 연결된다. 스위치(310)는 NPN 타입으로 형성될 수 있으며, 제1 비교기(100)의 출력이 베이스에 연결되어 제1 비교기(100)의 출력에 따라 상태 변화가 발생할 수 있다. 스위치(310)의 콜렉터 단에는 제3 저항(320)이 풀업 저항 역할로 배치될 수 있으며, 제3 저항(320)에는 일정 전압이 제공될 수 있다. 제3 저항(32)과 스위치(310) 사이 노드는 선택기(300)의 선택 단자(SEL)와 연결된다.

먼저 제3 이어폰(23) 타입인 3극 이어폰은 이어 마이크가 존재하는 유럽, 미주 4극 방식과 달리 도시된 바와 같이 3극 및 4극이 모두 접지 전위(GND)로 구성 된다. 따라서 제1 비교기(100)의 입력은 모두 접지 전위(GND)로 구성되므로, 제1 비교기(100)의 출력은 로우 신호(Low)가 출력된다. 따라서 제2 비교기(200) 쪽의 2번 입력은 OR 게이트(400)의 두 입력이 모두 로우 신호이므로 OR 게이트(400)의 출력 역시 로우 신호가 출력된다. 이때 제2 비교기(200)의 기준 전압 공급부(210)는 0.25V를 공급함으로 제2 비교기(200)의 1번 입력이 2번 보다 클 때, 로우 신호를 출력하도록 설정된 회로라면, 제2 비교기(200)는 로우 신호를 제어부(16)에 전달하게 된다. 이를 통해 제어부(16)는 검출 포트(Detect)와 키입력 로직이 모두 로우 신호로 입력되어 있을 경우 제3 이어폰(23) 타입인 3극 이어폰이 삽입되었음을 인식하게 된다. 해당 선택기(300)는 모두 입력이 접지 전위(GND)가 입력됨으로 어느 쪽에 연결되어도 상관이 없다. 이와 동일하게 3극 이어폰 연결 시 스위치(310) 역시 그 출력이나 입력에 큰 상관이 없다. 한편 상술한 설명에서는 기준 전압을 일정 전압 예를 들면 0.25V로 설정한 것을 예로 하여 설명하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이어폰 호환 회로(17)에 4극 이어폰이 연결되는 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 설명에 앞서, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제어부(16)에 구성되는 I/O voltage는 1.8V, EAR_MIC의 전압은 0.7V, 마이크 바이어스 전압은 1.8V로 가정하기로 한다.

상기 도 6을 참조하면, 상기 이어폰 호환 회로(17)에 제2 이어폰(22) 타입인 미주향 4극 이어폰이 삽입되는 경우, 제1 비교기(100)의 1번 입력단에는 접지 전위(GND), 2번 입력단에는 0.7V의 EAR_MIC 전압이 입력된다. 여기서 제1 비교기(100)의 2번 입력이 1번 입력보다 크기 때문에 제1 비교기(100)는 하이 신호를 출력하게 된다. 이때 제1 비교기(100)는 하이 신호로서 I/O voltage 즉 1.8V와 동일한 전압을 출력할 수 있다. 제1 비교기(100)의 출력은 제1 저항(110) 및 제2 저항(120)으로 구성된 전압 분배회로를 통과하면서 일정 값으로 전압 분배되며, 이렇게 전압 분배된 전압이 OR 게이트(400)에 입력될 수 있다. 여기서는 설명의 편의상 제1 비교기(100)의 출력 1.8V가 1.2V로 전압 분배되도록 제1 저항(110) 및 제2 저항(120)이 구성된 것으로 가정하기로 한다. 따라서 상기 제1 비교기(100)의 출력이 상기 OR 게이트(400)에 전달되는 적절한 값 예를 들면 1.2V로 조정된 값이 출력된다면 상기 전압 분배 회로를 구성하는 제1 저항(110) 및 제2 저항(120)은 생략될 수 있다.

상술한 가정에 따라 제1 비교기(100)의 출력은 제1 저항(110) 및 제2 저항(120)에 의하여 전압 분배되고, 결과적으로 OR 게이트(400)에 입력은 1.2V가 된다. 여기서 OR 게이트(400) 물리적 특성에 의한 자체 전압 강하 값을 0.3V로 가정할 경우, OR 게이트(400)의 출력은 0.9V가 된다. 또한 다이오드(410)의 물리적 특성에 의한 전압 강하 값 또한 0.3V로 가정하기로 한다. 따라서 제2 비교기(200)의 기준 전압 공급부(210)가 제공하는 0.25V는 다이오드(410)에 이어 마이크 전압인 0.7V가 입력되므로 다이오드(410)의 전압 가항 값을 제외한 다이오드(410) 출력이 0.4V가 되게 된다.

결과적으로 제2 비교기(200)는 제2 입력이 0.9V, 제1 입력이 0.4V가 된다. 여기서 제2 비교기(200)가 2번 입력이 1번 입력보다 클 때 하이 신호를 출력하도록 구성된 소자로 가정하면 제2 비교기(200)는 하이 신호를 출력하게 된다. 따라서 제3 이어폰(23) 타입인 3극 이어폰 삽입 시 상기 이어폰 호환 회로(17)의 제2 비교기(200) 출력이 로우 신호임에 반하여 제2 이어폰(22) 타입인 미주향 4극 이어폰 삽입 시, 상기 이어폰 호환 회로(17)는 제2 비교기(200)의 출력으로 하이 신호를 출력하게 된다. 결과적으로 제어부(16)는 제2 이어폰(22) 타입인 미주향 4극 이어폰이 삽입되었음을 인식할 수 있다.

이와 동일하게 제1 이어폰(21) 타입인 유럽향 4극 이어폰이 삽입되었을 경우, 이어폰 인터페이스(18)의 3극 쪽은 이어 마이크 연결에 따라 0.7V가 공급되고, 4극 쪽은 접지 전위(GND)가 연결된다. 따라서 OR 게이트(400)의 입력이 이어폰 인터페이스(18)의 3극 쪽과 연결된 0.7V가 공급될 수 있다. 이에 따라 OR 게이트(400)는 전압 강하 값 0.3V를 제외하고 0.4V를 제2 비교기(200)의 2번 입력 방향으로 출력한다. 한편 다이오드(410)에는 접지 전위가 연결됨으로 제2 비교기(200)의 1번 입력은 기준 전압인 0.25V가 공급된다. 결과적으로 제2 비교기(200)는 제2 이어폰(22) 타입인 미주향 4극 이어폰 연결과 동일하게 4극 이어폰 연결임을 알리는 하이 신호를 제어부(16)에 출력할 수 있으며, 제어부(16)는 전달되는 신호에 따라 4극 이어폰이 연결되었음을 인식할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이어폰 호환 회로(17)에서 제1 이어폰(21) 타입인 유럽향 4극 이어폰 삽입 상태에서의 키입력 동작 및 인식을 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 7을 참조하면, 제1 이어폰(21)이 연결되면 이어폰 인터페이스(18)에서 3극은 이어폰(20)의 MIC 단이 연결되며, 4극은 접지 전위가 연결된다. 이때, 제1 비교기(100)의 제 1 입력은 이어 마이크 연결에 따라 0.7V가 입력되며, 제 2 입력은 접지 전위(GND)가 연결된다. 여기서 제1 비교기(100)의 제1 입력이 제2 입력보다 크므로, 상기 제1 비교기(100)는 로우 신호를 출력한다. 제1 비교기(100)의 로우 신호는 스위치(310)의 베이스에 공급되며 결과적으로 스위치(310)는 턴-오프 상태가 될 수 있다. 이에 따라 I/O Voltage인 1.8V가 연결된 풀업 저항인 제3 저항(320)에 의해, 1.8V의 하이 신호가 선택기(300)의 선택 단자(SEL)에 공급된다. 선택기(300)는 이어폰 인터페이스(18)의 4극을 선택기(300)의 가장 아래쪽에 배치된 제4 출력 포트에 연결되도록 하는 스위칭 상태를 가질 수 있다. 그리고 선택기(300)는 이어폰 인터페이스(18)의 3극을 제2 출력 포트인 EAR_MIC에 연결되도록 하는 상태를 가진다. 따라서 선택기(300)는 제어부(16)의 EAR_MIC 포트 쪽에 유럽향 4극 이어폰의 이어 마이크를 연결한다.

한편 OR 게이트(400)는 한쪽 입력이 이어 마이크가 연결된 이어폰 인터페이스(18)의 3극에 연결되어 0.7V가 공급되며, 다른 쪽 입력은 제1 비교기(100)의 로우 신호, 즉 접지 전위가 연결된다. 결과적으로 OR 게이트(400)의 전압 강하 값을 제외하면 OR 게이트(400)의 출력전압은 0.4V가 되며, OR 게이트(400)의 출력 값은 제2 비교기(200)의 기준 전압 공급부(210)인 0.25V보다 높으므로, 제어부(16)의 EAR_KEY 포트로 하이 신호를 내보내게 된다. 상기 제어부(16)는 이어폰 키 입력 인터럽트로 할당된 EAR_KEY 포트에 하이 신호가 입력되면, 이어폰 인터페이스(18)에 4극 이어폰이 입력되었음을 인식할 수 있다.

한편 제1 이어폰(21) 타입인 유럽향 4극 이어폰의 키가 눌러져서 이어폰 인터페이스(18)의 3극이 접지 단자와 쇼트 날 경우, 대략 0.15V의 전압을 가진다고 가정할 때, 제1 비교기(100)의 출력은 변함없이 로우 신호가 될 것이며, OR 게이트(400)의 한쪽 입력인 이어폰 인터페이스(18)의 3극과 연결된 부분은 이어 마이크 전압인 0.7V에서 쇼트 전압인 0.15V로 줄게 된다. OR 게이트(400)의 출력 역시 0.15V로 줄게 되고, 이는 제2 비교기(200)의 기준 전압 공급부(210)가 제공하는 0.25V보다 작게 되므로, 결국 제2 비교기(200)는 로우 신호를 출력하게 된다. 유럽향 4극 이어폰의 스위치를 누르기 전과 대비하여, 제2 비교기(200)는 이어폰 키 입력에 따라 제어부(16)의 EAR_KEY 포트에 하이 신호를 출력하다가 로우 신호를 출력하게 된다. 따라서 유럽향 4극 이어폰을 인식하게 되어있는 제어부(16)의 로직에서는 신호 변환 입력을 키 입력 인터럽트로 간주하게 되고, 상기 제어부(16)는 키 인터럽트를 인지하여 그에 대응하는 사용자 기능을 수행하도록 지원할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이어폰 호환 회로(17)에서 제2 이어폰(22) 타입인 미주향 4극 이어폰 삽입 상태에서의 키입력 동작 및 인식을 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 8을 참조하면, 상기 이어폰 호환 회로(17)에 제2 이어폰(22) 타입인 미주향 4극 이어폰이 삽입될 경우, 이어폰 인터페이스(18)는 3극이 제2 이어폰(22)의 접지 단자(GND), 4극이 이어 마이크(MIC)와 연결된다. 따라서 제1 비교기(100)의 제1 입력은 접지 전위(GND)가 되고, 제2 입력은 이어 마이크(MIC)에 걸리는 전압인 0.7V가 입력된다. 이때 제1 비교기(100)는 제2 입력이 제1 입력보다 클 경우 하이 신호를 출력하도록 설계되어 있으므로, 상기 제1 비교기(100)는 제1 저항(110) 및 제2 저항(120)을 포함하는 전압 분배 회로와 스위치(310)에 각각 하이 신호를 전달한다. 이에 따라 스위치(310)는 턴-온 되며, 스위치(310)의 일측에 연결된 풀업 저항인 제3 저항(320)에 걸린 전압은 스위치(310)를 통하여 접지 단자로 흐르게 된다. 결과적으로 선택기(300)의 선택 단자(SEL)에 로우 신호가 공급된다. 상기 선택기(300)는 선택 단자(SEL)에 로우 신호가 공급되는 경우 이어폰 인터페이스(18)의 3극과 연결된 제1 입력 포트를 제1 출력 포트와 연결하도록 제어함과 아울러, 제2 입력 포트를 제3 출력 포트와 연결되도록 제어할 수 있다. 이에 따라 선택기(300)는 이어폰 인터페이스(18)의 4극을 제2 입력 포트와 제3 출력 포트를 통하여 제어부(16)의 EAR_MIC 포트로 연결되도록 지원한다. 결과적으로 상기 제어부(16)는 이어폰 인터페이스(18)에 제2 이어폰(22) 타입인 미주향 4극 이어폰이 삽입되어도 유럽향과 동일하게 이어 마이크 패스를 지원할 수 있다.

한편 전압 분배 회로의 제1 저항(110)과 제2 저항(120)에 의해 분압된 제1 비교기(100) 출력 예를 들면 1.2V는 OR 게이트(400)의 입력으로 전달된다. 그리고 OR 게이트(400)의 다른 입력은 이어폰 인터페이스(18)의 3극과 연결되어 결과적으로 접지 전위가 공급되므로, OR 게이트(400)의 출력은 자체 전압 강하 값을 제외한 0.9V가 된다. 그리고 제2 비교기(200)의 제1 입력은 다이오드(410)에 공급되는 이어 마이크 전압인 0.7V의 공급에 따라 다이오드 전압 강하를 제외한 0.4V가 될 수 있다. 결과적으로 제2 비교기(200)에서 제2 입력이 제1 입력보다 크게 되어 제2 비교기(200)는 하이 신호를 출력할 수 있다.

한편 제2 이어폰(22) 타입인 미주향 4극 방식을 오픈키 방식으로 가정하는 경우 상기 미주향 4극 이어폰에서 이어폰 키가 눌릴 경우, 이어폰 인터페이스(18)의 4극이 0.7V에서 마이크 바이어스 전압으로 상승하게 된다. 상기 마이크 바이어스 전압을 1.8V로 가정할 경우, 제1 비교기(100)의 출력은 변화가 발생하지 않는다. 한편 제2 비교기(200)의 제1 입력은 다이오드(410)에 입력이 0.7V에서 1.8V로 상승함에 따라 다이오드(410)의 자체 전압 강하 값을 제외한 1.5V가 된다. 결과적으로, 제2 비교기(200)의 제1 입력이 제2 입력보다 커지게 되므로, 제2 비교기(200)의 출력은 하이 신호에 로우 신호로 변경된 제어부(16)의 EAR_KEY로 공급된다. 상기 제어부(16)는 EAR_KEY 포트를 모니터링하여 상술한 바와 같은 키입력 인터럽트를 감지할 수 있다.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 이어폰 호환 회로(17)의 경우 이하에서 설명하는 바와 같이 배치된 소자들의 다양한 형태 변경이 가능하다. 이에 대하여 도 9 내지 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.

도 9 내지 12는 본 발명의 실시 예에 따른 이어폰 호환 회로(17)의 다른 형태를 나타낸 도면이다.

상기 도 9를 참조하면, 본 발명의 이어폰 호환 회로(17)는 도시된 바와 같이 OR 게이트(400)가 복수의 다이오드로 교체된 형태를 나타낸 도면이다. 즉 앞서 설명한 이어폰 호환 회로(17)에서 OR 게이트(400)는 2x1열 다이오드 즉 제1 다이오드 및 제2 다이오드(401, 402)로 교체가 가능하다.

여기서 OR 게이트(400)가 입력 값에 의해 변화 되지 않는 하이 출력 및 로우 출력을 내보내는 소자인 경우 도 10에 도시된 바와 같이 제1 저항(110) 및 제2 저항(120)을 포함하는 전압 분배 회로가 필요 없게 된다. 또한 선택기(300)의 DC 특성 값에 의한 선택 단자(SEL)에 입력 전압의 값이 제1 비교기(100)의 출력 레벨과 동일한 DC 특성 값에 의해 그 값이 결정될 경우 된다면, 스위치(310) 및 풀업저항 역할을 수행하는 제3 저항(320) 역시 제거될 수 있다. 상기 스위치(310)가 제거되는 경우 선택기(300)의 스위칭 동작은 선택 단자(SEL) 값이 하이 일 경우 제3 출력 포트가 이어폰 인터페이스(18)의 4극과 연결 되고, 제1 출력포트는 이어폰 인터페이스(18)의 3극과 연결되어, 미주향 4극 이어폰의 4극인 마이크가 EAR_MIC 포트를 포함하는 패스에 연결되도록 구성하여야 한다.

한편 제1 비교기(100)의 제1 입력 및 제2 입력에 접지 전위가 모두 입력될 경우, 제1 비교기(100)는 반드시 로우 신호를 출력해야 본 발명이 정상동작을 하게 된다. 그러나 예기치 않게 일부 비교기의 특성 중 입력단이 모두 접지 전위가 연결되더라도 하이 신호를 출력할 수 있음으로, 이러한 상황을 방지하기 위하여 제3 이어폰(23) 타입인 3극 이어폰이 입력될 경우에 한해서, 제1 비교기(100)의 동작전압을 턴-오프하도록 하는 회로를 추가적으로 구성할 수 있다. 즉 상술한 이어폰 호환 회로(17)에서 3극 이어폰 입력에 따라 제1 비교기(100)가 각각 접지 전위를 입력으로 받지만 오동작 발생으로 인하여, 제1 비교기(100)의 출력이 하이 신호로 출력하게 될 경우, 제어부(16)는 3극 이어폰이 삽입되었음에도 불구하고 4극 이어폰으로 인식할 수 있다.

이를 방지하기 위하여 본 발명의 이어폰 호환 회로(17)는 도 11에 도시한 바와 같이 제1 비교기(100)의 오동작 방지를 위한 회로가 추가 배치될 수 있다. 즉 상기 이어폰 호환 회로(17)는 제2 OR 게이트(540)와 제2 스위치(510), 제4 저항(520), 제5 저항(530)으로 구성된 스위치 회로(500)와 LDO(600)를 포함할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 이어폰 호환 회로(17)는 이어폰 인터페이스(18)의 3극과 4극에 접지 전위가 연결되는 경우, 보다 안정적인 3극 이어폰 인식을 수행할 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 제2 OR 게이트(540)는 이어폰 인터페이스(18)의 3극과 4극에 접지 전위가 연결되는 경우 제2 스위치(510)를 턴-오프하는 로우 신호를 출력하며, 결과적으로 LDO(600)에는 로우 신호가 공급된다. 제2 스위치(510) 제어에 따라 상기 LDO(600)는 턴-오프 상태를 유지하고 제1 비교기(100)에 로직 전압 자체를 공급하지 않게 되고, 제1 비교기(100)는 무출력 상태를 가지게 된다.

한편 이어폰 인터페이스(18)의 3극 및 4극 중 적어도 하나에 이어 마이크 전압이 존재할 경우 제2 OR 게이트(540)는 하이 신호를 제2 스위치(510)에 공급하고, 제2 스위치(510) 턴-온 상태에 따라 LDO(600)가 활성화될 수 있다. 여기서 LDO(600))의 EN 포트에는 LDO(600)를 턴-온할 수 있도록 하는 전원이 공급될 수 있으며, LDO(600) 턴-온을 위한 적절한 전압 공급을 위하여 제4 저항에 걸린 전압을 전압 분배 되도록 제4 저항(520) 및 제5 저항(530) 값을 결정할 수 있다. 예를 들어 제5 저항(530)이 제4 저항(520)보다 크게 설정될 수 있다. 한편 LDO(600)가 턴-온되는 경우 본 발명의 이어폰 호환 회로(17)는 제1 비교기(100)에 구동 전압이 공급되며, 이어폰 인터페이스(18)의 3극 또는 4극에 이어 마이크 접속에 따라 4극 이어폰의 정상 동작을 지원할 수 있다. 여기서 LDO(600)가 액티브 로우 상태로 동작하는 장치일 경우, 스위치 회로(500)의 제2 스위치(510), 및 제4 저항(520), 제5 저항(530)이 제거될 수 있다. 또한 제2 OR 게이트(540)가 적절한 전압을 가질 때, 출력으로서 해당 로직레벨에 대한 전압 값을 출력하는 장치라면 마찬가지로 스위치 회로(500)의 제2 스위치(510), 제4 저항(520) 및 제5 저항(530)이 이어폰 호환 회로(17)에서 제거될 수 있다. 여기서 제2 OR 게이트(540)의 출력은 충분히 해당 제2 스위치(510)를 턴-온 시킬 수 있는 출력전압을 출력하여야 하며, 그렇지 않을 경우 제2 OR 게이트(540) 출력 측에 추가적인 비교기가 마련되어야 할 것이다. 상기 제2 OR 게이트(540) 역시 도 12에 도시한 바와 같이 2x1 다이오드인 제3 다이오드 및 제4 다이오드(541, 542)로 교체 가능하며 제2 스위치(510) 또한 제3 비교기(550)로 교체가 가능하다.

상기 도 12를 참조하면, 이어폰 인터페이스(18)의 3극 및 4극 중 적어도 하나에 이어 마이크 전압이 제공되면 제3 비교기(550)의 2번 입력이 기준 전압(530)보다 크게 된다. 이에 따라 제3 비교기(550)는 제2 비교기(200)와 동일하게 하이 신호를 LDO(600)에 출력할 수 있다. 상술한 바와 같이 이어폰 인터페이스(18)의 3극 및 4극에 모두 접지 전위가 공급되며 제3 비교기(550)는 제2 비교기(200)처럼 로우신호를 LDO(600)에 공급하게 되며, 이에 따라 제1 비교기(100)는 LDO(600) 비활성화로 인하여 로직 전압을 공급받지 못하여, 결과적으로 무출력 상태가 될 수 있다. 한편 상기 스위치 회로(500)는 PNP타입의 회로로도 구성이 가능하다.

상술한 설명에서는 설명의 편의상 제1 비교기(100), 제2 비교기(200) 및 추가로 구성된 제3 비교기(550)에 공급되는 로직 전압을 도시하지 않았다. 그러나 본 발명의 이어폰 호환 회로(17)는 특별히 비교기에 로직 전압이 구성되지 않는 상황이라 하더라도 각 비교기의 기준 전압 값을 조절하여 상술한 바와 같은 동작 상태를 운용하도록 지원할 수 있다.

한편 본 발명의 이어폰 호환 회로(17)는 제2 이어폰(22) 타입 중 미주향 4극 쇼트키 방식의 이어폰이 삽입됨과 아울러 이어폰키 입력이 발생하여 이어폰 인터페이스(18)의 4극에 공급되는 이어 마이크 전압 상태가 하이 상태에서 로우 상태로 변경될 수 있다. 여기서 상기 이어폰 인터페이스(18)의 4극이 쇼트키 방식에서 이어폰키 입력에 따라 상태가 변화될 때, 0.7V에서 0.15V로 변한다고 가정하면, 다이오드(540)를 통과한 전압 값은 다이오드(540)의 자체 전압 강하에 의하여 0V, 즉 로우로 떨어지게 된다. 이러한 다이오드(540) 출력 값은 결과적으로 제3 비교기(550)의 제1 입력인 기준 전압(530)보다 작아지게 되므로, 제3 비교기(550)는 로우 신호를 LDO(600)에 전달하게 되며 결과적으로 LDO(600)는 턴-오프된다. 이에 따라 제1 비교기(100)에 적절한 로직 전원이 공급될 수 없으며, 제1 비교기(100)는 로우 신호를 OR 게이트(400)에 전달한다. 한편 OR 게이트(400)의 다른 입력 또한 미주향 4극 이어폰의 기구적 특징에 따라 접지 전위가 연결되기 때문에 OR 게이트(400)는 로우 신호를 출력하게 된다. 상기 OR 게이트(400)는 이전 하이 신호 출력 상태에서 로우 신호 출력 상태로 변화하게 되며 제2 비교기(200)는 제1 입력인 기준 전압 공급부(210)의 전압보다 작게 변화된 OR 게이트(400)의 출력에 따라 로우 신호를 출력한다. 즉 본 발명의 이어폰 호환 회로(17)는 제2 이어폰(22) 타입 중 미주향 쇼트키 4극 이어폰이 삽입되어도 상기 LDO(600) 및 스위치 회로(500)가 존재하는 경우 이어폰키 입력에 따라 하이 신호에 로우 신호 변화에 해당하는 정상적인 키 인터럽트를 제어부(16)에 줄 수 있게 되어, 이어폰키 입력 인식이 가능하다.

한편 본 발명의 이어폰 호환 회로(17)는 제2 이어폰(22) 타입 중 미주향 4극 오픈키 방식의 이어폰이 삽입되는 경우에도 이어폰키의 키입력이 발생하는 경우 제3 비교기(550)가 로우 신호 출력을 억제하여 정상적인 이어폰키 동작을 수행하도록 지원할 수 있다. 또한 본 발명의 이어폰 호환 회로(17)에서 제1 이어폰(21) 타입인 유럽향 4극 이어폰이 삽입되는 경우에도 이어폰키 동작을 결정하는 로직은 제2 비교기(200) 및 OR 게이트(400)에 연결된 이어폰 인터페이스(18)의 3극에 이어 마이크가 연결되어 그 동작이 결정되며 제1 비교기(100)의 동작은 사실상 무의미 하므로, 정상적인 키입력 동작을 수행하도록 지원하는 장점이 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 휴대 단말기의 이어폰 시스템은 이어폰 인터페이스(18)에 연결되는 이어폰의 타입이나 종류에 관계없이 이어폰이 정상적인 동작을 수행할 수 있도록 제어부(16)와의 패스를 형성하도록 지원할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 휴대 단말기 이어폰 시스템은 이어폰의 종류에 관계없이 이어폰 기능을 운용하도록 지원할 수 있다.

한편 상술한 휴대 단말기(10)는 그 제공 형태에 근거리 통신을 위한 근거리통신모듈, 전술한 바와 같이 피사체의 정지영상/동영상을 촬영하기 위한 카메라모듈, 상기 휴대 단말기(10)의 유선통신방식 또는 무선통신방식에 의한 데이터 송수신을 위한 인터페이스, 인터넷 네트워크와 통신하여 인터넷 기능을 수행하는 인터넷통신모듈 및 디지털 방송 수신과 재생 기능을 수행하는 디지털방송모듈 등과 같이 상기에서 언급되지 않은 구성들을 더 포함할 수도 있다. 이러한 구성 요소들은 디지털 기기의 컨버전스(convergence) 추세에 따라 변형이 매우 다양하여 모두 열거할 수는 없으나, 상기 언급된 구성 요소들과 동등한 수준의 구성 요소가 상기 디바이스에 추가로 더 포함되어 구성될 수 있다. 또한 본 발명의 휴대 단말기(10)는 그 제공 형태에 따라 상기한 구성에서 특정 구성들이 제외되거나 다른 구성으로 대체될 수도 있음은 물론이다. 이는 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에겐 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 휴대 단말기(10)는 이어폰(20)이 삽입될 수 있는 이어폰 인터페이스를 포함하는 모든 형태의 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 휴대 단말기(10)는 다양한 통신 시스템들에 대응되는 통신 프로토콜들(communication protocols)에 의거하여 동작하는 모든 이동통신 단말기들(mobile communication terminals)을 비롯하여, PMP(Portable Multimedia Player), 디지털방송 플레이어, PDA(Personal Digital Assistant), 음악 재생기(예컨대, MP3 플레이어), 휴대게임단말, 스마트 폰(Smart Phone), 노트북(Notebook) 및 핸드헬드 PC 등 모든 정보통신기기와 멀티미디어기기 및 그에 대한 응용기기를 포함할 수 있다.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

10 : 휴대 단말기 11 : 입력부
12 : 전원부 13 : 오디오 처리부
14 : 표시부 15 : 저장부
16 : 제어부 17 : 이어폰 호환 회로
18 : 이어폰 인터페이스 20 : 이어폰
100 : 제1 비교기 110 : 제1 저항
120 : 제2 저항 200 : 제2 비교기
300 : 선택기 310 : 스위치
320 : 제3 저항 400 : OR 게이트
410, 411, 412, 541, 542 : 다이오드
500 : 스위치 회로 510 : 제2 스위치
540 : 제2 OR 게이트 550 : 제2 비교기

Claims

3극 이어폰 또는 4극 이어폰과 전기적으로 연결되는 다수의 극을 포함하는 이어폰 인터페이스;
상기 이어폰 인터페이스에 전기적으로 연결된 이어폰과 통신하기 위한 다수의 포트를 포함하는 제어부; 및
이어폰 호환 회로를 포함하고,
상기 이어폰 호환 회로는,
상기 이어폰의 접지 단자로부터 전송되는 신호 및 상기 이어폰의 이어 마이크 단자로부터 전송되는 신호 중 어느 하나에 대응하는 제1 신호를 상기 이어폰 인터페이스의 제1 극으로부터 수신하고,
상기 이어폰의 이어 마이크 단자로부터 전송되는 신호 및 상기 이어폰의 접지 단자로부터 전송되는 신호 중 어느 하나에 대응하는 제2 신호를 상기 이어폰 인터페이스의 제2 극으로부터 수신하고,
상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 비교한 결과에 기초하여 상기 이어폰 인터페이스와 전기적으로 연결된 이어폰의 유형을 결정하고,
상기 결정된 이어폰의 유형에 따라 상기 이어폰 인터페이스에 포함된 다수의 극과 상기 제어부에 포함된 다수의 포트가 연결되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 이어폰 인터페이스는,
상기 이어폰에 포함된 3개 이상의 단자와 접촉될 수 있는 4개의 극을 포함하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제2항에 있어서,
상기 4개의 극은,
상기 이어폰의 이어 마이크 단자 또는 상기 이어폰의 접지 단자와 접촉되는 상기 제1 극;
상기 이어폰의 접지 단자 또는 상기 이어폰의 이어 마이크 단자와 접촉되는 상기 제2 극;
상기 이어폰의 좌측 출력 단자와 접촉되는 제3 극; 및
상기 이어폰의 우측 출력 단자와 접촉되는 제4 극을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 이어폰의 이어 마이크와 패스를 형성하는 이어 마이크 포트;
상기 이어폰의 키 버튼에 대응하는 이어폰키와 패스를 형성하는 이어폰키 포트;
상기 이어폰의 좌측 출력 단자와 패스를 형성하는 좌측 출력 포트; 및
상기 이어폰의 우측 출력 단자와 패스를 형성하는 우측 출력 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 이어폰 호환 회로는,
상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극 및 상기 제2 극을 입력으로 받는 제1 비교기;
상기 제1 비교기의 출력과 상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극을 입력으로 받는 OR 게이트;
상기 OR 게이트의 출력과 상기 이어폰 인터페이스의 상기 제2 극을 입력으로 받는 제2 비교기;
상기 제2 비교기의 입력단과 상기 이어폰 인터페이스의 상기 제2 극 사이에 배치되는 다이오드;
상기 제2 비교기의 입력단과 상기 다이오드 사이에 배치되는 기준 전압 공급부; 및
상기 제1 비교기의 출력을 선택 단자로 입력받아 상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극 및 상기 제2 극을 선택적으로 상기 제어부의 특정 포트로 연결하는 선택기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 비교기의 출력을 전압 분배하는 전압 분배 회로;
상기 제1 비교기 및 상기 선택기의 선택 단자 사이에 배치되는 스위치; 및
상기 스위치의 일단과 상기 선택기의 선택 포트 사이에 배치되는 풀업 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서,
상기 이어폰 인터페이스에 3극 이어폰이 연결되는 경우 상기 제2 비교기는 로우 신호를 상기 제어부에 출력하며, 상기 선택기는 상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극 및 상기 제2 극이 접지 단자로 연결되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서,
상기 이어폰 인터페이스에 4극 이어폰이 연결되는 경우 상기 제2 비교기는 하이 신호를 상기 제어부에 출력하며, 상기 선택기는 상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극 또는 상기 제2 극이 상기 제어부의 이어 마이크 포트로 연결되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서,
상기 이어폰 인터페이스에 4극 이어폰이 연결되고, 이어폰키가 눌려지는 경우 상기 제2 비교기는 로우 신호에서 하이 신호로 변화되는 출력을 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 이어폰 호환 회로는,
상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극 및 상기 제2 극을 입력으로 받는 제1 비교기;
상기 제1 비교기의 출력 단이 입력으로 연결되는 제1 다이오드와 상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극이 입력으로 연결되는 제2 다이오드;
상기 제1 다이오드 및 제2 다이오드의 출력과 상기 이어폰 인터페이스의 4극을 입력으로 받는 제2 비교기;
상기 이어폰 인터페이스의 3극 및 4극을 선택적으로 상기 제어부의 특정 포트로 연결하는 선택기;
상기 제1 비교기의 출력에 따라 상기 선택기의 스위칭 상태를 결정하는 스위치;
상기 제2 비교기의 입력단과 상기 다이오드 사이에 배치되는 기준 전압 공급부; 및
상기 제2 비교기의 입력단과 상기 이어폰 인터페이스의 4극 사이에 배치되는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제10항에 있어서,
상기 제1 비교기의 출력을 전압 분배하는 전압 분배 회로; 및
상기 스위치의 일단과 상기 선택기의 선택 포트 사이에 배치되는 풀업 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 이어폰 호환 회로는,
상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극 및 상기 제2 극의 입력에 따라 일정 출력을 제공하는 스위치 회로;
상기 스위치 회로의 출력 값에 따라 로직 전원을 제공하는 LDO;
상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극 및 상기 제2 극을 입력으로 받고 상기 LDO의 로직 전원 공급에 일정 신호를 출력하는 제1 비교기;
상기 제1 비교기의 출력 및 상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극이 입력으로 연결되는 OR 게이트;
상기 OR 게이트의 출력과 상기 이어폰 인터페이스의 상기 제2 극을 입력으로 받는 제2 비교기;
상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극 및 상기 제2 극을 선택적으로 상기 제어부의 특정 포트로 연결하는 선택기;
상기 제2 비교기의 입력단과 상기 이어폰 인터페이스의 상기 제2 극 사이에 배치되는 다이오드; 및
상기 제2 비교기의 입력단과 상기 다이오드 사이에 배치되는 기준 전압 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 비교기의 출력을 전압 분배하는 전압 분배 회로;
상기 제1 비교기의 출력에 따라 상기 선택기의 스위칭 상태를 결정하는 스위치; 및
상기 스위치의 일단과 상기 선택기의 선택 포트 사이에 배치되는 풀업 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
상기 스위치 회로는,
상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극 및 상기 제2 극을 입력으로 받는 제2 OR 게이트;
상기 OR 게이트의 출력에 따라 일정 기준 전압을 상기 LDO에 공급하는 제2 스위치;
상기 스위치의 양단에 배치되는 분배 저항;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제13항에 있어서,
상기 스위치 회로는,
상기 이어폰 인터페이스의 상기 제1 극을 입력으로 받는 제3 다이오드와 상기 제2 극을 입력으로 받는 제4 다이오드; 및
상기 제3 다이오드 및 제4 다이오드의 출력을 입력으로 받으며 일정 기준 전압을 입력으로 받으며 출력을 상기 LDO에 공급하는 제3 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.