KR101869562B1 - 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치 및 방법 - Google Patents

이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치에 있어서, 진동을 발생하는 제1 및 제2 액추에이터를 포함하는 적어도 두 개 이상의 액추에이터들과, 액추에이터 구동 신호에 따라 상기 액추에이터들을 구동시키는 액추에이터 구동부와, 사운드 재생 요구 발생에 따라 오디오 데이터를 오디오 신호로 변환하고 오디오 신호를 출력하는 오디오부와, 상기 오디오 신호의 구간 중 사운드 크기에 따라 진동 발생 구간을 결정하고, 상기 진동 발생 구간에 상기 적어도 두 개 이상의 액추에이터들 중 상기 진동 발생 구간의 주파수 분포 특성에 따라 구동될 액추에이터를 설정한 후, 상기 오디오 신호 출력 시 해당 오디오 신호 구간에 설정된 액추에이터를 구동시키기 위한 액추에이터 구동 신호를 발생하도록 제어하는 제어부를포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 이동 단말에서 사운드 출력 시 주파수 또는 오디오 신호 크기 등의 사운드 특성에 따라 복수의 액추에이터들을 선택적으로 진동시킴으로써, 사용자에게 다이나믹한 진동을 느낄 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GERNERATING VIBRATION BY USING SOUND CHARACTERISTICS}
본 발명은 이동 단말에서 진동 발생 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동 단말은 사용자가 휴대하고 다니면서 통신이 가능한 기기로, 기본적으로 사용자에게 착신이나 메시지를 알리기 위해 진동 기능을 제공한다.
또한 최근에는 이동 단말이 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 제공하는 멀티미디어 기기 형태로 구현됨에 따라 진동이 착신이나 메시지를 알리기 위한 용도에 국한된 것이 아니라, 다양한 용도로 제공되고 있다. 예를 들면, 이동 단말에서 음악 감상 시 진동이 울리거나, 게임 중 진동이 울리는 등 다양한 기능과 연관되어 진동 기능이 제공된다.
그런데 종래 기술에 따른 이동 단말에서의 진동 기능은 단순히 진동을 발생시키는 데만 초점이 맞춰져 있어서, 진동이 단조로우며 다양하고 다이나믹한 진동을 발생시키지 못하는 문제점이 있다.
또한 이동 단말에서의 진동은 액추에이터의 배치 및 실장 위치에 따라 다양한 울림 효과를 발생시킬 수 있는데, 종래 기술에 따른 이동 단말에서는 액추에이터의 배치 위치를 고려하지 않고 액추에이터가 실장되어 사용자에게 울림 효과를 충분히 전달하지 못하고 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이동 단말에서 단순히 진동을 발생시키는 것이 아니라, 음악 재생이나, 게임 등에 따른 사운드 출력 시 사운드 특성에 따라 다양한 진동을 발생시킬 수 있는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 다른 목적은 액추에이터를 사용자가 진동 효과를 충분히 느낄 수 있도록 하는 위치에 배치 및 실장하여 진동 발생 시 시켜 사용자에게 다이나믹한 느낌을 전달할 수 있는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기한 바를 달성하기 위한 본 발명은, 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치에 있어서, 진동을 발생하는 제1 및 제2 액추에이터를 포함하는 적어도 두 개 이상의 액추에이터들과, 액추에이터 구동 신호에 따라 상기 액추에이터들을 구동시키는 액추에이터 구동부와, 사운드 재생 요구 발생에 따라 오디오 데이터를 오디오 신호로 변환하고 오디오 신호를 출력하는 오디오부와, 상기 오디오 신호의 사운드 크기에 따라 진동 발생 여부를 결정하고, 상기 진동을 발생하도록 결정된 경우, 상기 오디오 신호의 주파수 분포 특성에 따라 상기 적어도 두 개 이상의 액추에이터들 중 상기 오디오 신호에 따라 구동될 액추에이터를 설정한 후, 상기 오디오 신호 출력 시 해당 오디오 신호에 따라액추에이터 구동 신호를 발생하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 방법에 있어서, 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 방법에 있어서, 사운드 재생 요구 발생에 따라 오디오 데이터를 오디오 신호로 변환하는 과정과, 상기 오디오 신호의 사운드 크기에 따라 상기 오디오 신호에 대한 진동 발생 여부를 결정하는 과정과, 상기 진동을 발생하도록 결정된 경우 상기 오디오 신호의 주파수 분포 특성에 따라 상기 오디오 신호에 대해 적어도 두 개 이상의 액추에이터들 중 구동될 액추에이터를 설정하는 과정과, 상기 오디오 신호 출력 시 상기 오디오 신호에 대해 설정된 액추에이터를 구동시키키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 이동 단말에 복수의 액추에이터를 진동 효과가 큰 위치에 배치 및 실장함으로써, 사용자에게 진동이 충분히 전달되도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면 이동 단말에서 사운드 출력 시 주파수 또는 오디오 신호 크기 등의 사운드 특성에 따라 복수의 액추에이터들을 선택적으로 진동시킴으로써, 사용자에게 다이나믹한 진동을 느낄 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말에서 액추에이터 배치 및 실장 위치의 예를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 구성도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 방법에 대한 흐름도
4는 본 발명의 실시 예에 따른 사운드 재생 시 사운드 특성에 따른 진동 발생 방법에 대한 흐름도
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 오디오 신호와 액추에이터 구동 신호 일예도
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 오디오 신호 각 구간의 사운드 크기를 나타낸 도면
도 7a 및 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 진동 발생 구간의 주파수 분포 일예도
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 음악 재생 시 액추에이터가 구동되는 예를 설명하기 위한 도면
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 게임 실행 시 액추에이터가 구동되는 예를 설명하기 위한 도면
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 장치 및 방법을 개시한다. 특히 본 발명은 적어도 두 개 이상의 복수의 액추에이터가 배치 및 실장된 이동 단말에서, 사운드의 주파수 또는 크기 등의 사운드 특성에 따라 진동을 발생시키는 진동 장치 및 방법을 개시한다. 다시 말해, 본 발명의 이동 단말에서 진동 장치는 액추에이터의 배치 및 실장 위치와 사운드 특성에 따라 진동을 발생함으로써, 사용자에게 역동적인 느낌의 진동을 제공할 수 있다. 이러한 본 발명은 사운드 출력이 가능하고, 진동 장치가 실장 가능하다면 어떤 장치든지 적용될 수 있다. 본 명세서에서는 이동 단말에 진동 장치가 구비된 경우를 예로 들어 본 발명의 구성과 동작 원리를 설명하기로 한다. 이동 단말은 예를 들면, 전자수첩, 휴대폰, PDA, 스마트폰, 스마트 패드 등이 될 수 있으며, 도 1과 같이 두 개 이상의 액추에이터가 배치 및 실장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말에서 액추에이터 배치 및 실장 위치의 예를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말(100)은 적어도 두 개 이상의 액츄에이터들이 배치 및 실장될 수 있는데, 본 발명에서는 제1 액추에이터(82) 및 제2 액추에이터(84)가 실장된 예를 들어 설명한다. 액츄에이터란 일반적으로 전류, 작동유압, 전압 등의 형태로 된 에너지원으로 작동하며, 에너지를 제공받아 제공받은 에너지를 예컨대 진동과 같은 움직임으로 변환하여 작동하는 작동기를 말한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 본 발명의 실시 예에 따른 제1 및 제2 액추에이터(82, 84)는 사용자가 이동 단말(100)을 양손으로 잡았을 때 양손에서 느껴지는 진동력의 차이가 3dB이상이 되는 위치에 배치 및 실장되는 것이 바람직하다. 도 1에서는 이동 단말(100)의 장축(x방향)을 기준으로 양단에 배치하는 경우를 일 예를 들고 있다. 사용자가 이동 단말(100)의 장축을 기준으로 양단을 잡았을 때 제1 액추에이터(82)에 의해 제1 액추에이터(82) 방향의 손에서 느껴지는 진동의 크기는 제2 액추에이터(84) 방향의 손에서 느껴지는 진동이 크기의 2배 이상이 되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기한 바와 같은 제1 및 제2 액추에이터(82, 84)를 구비한 이동 단말(100)은 사운드 특성에 따라 제1 및 제2 액추에이터(82, 84)를 제어하여 해당 사운드 특성에 맞는 진동을 발생시키게 된다.
이러한 이동 단말(100)의 구성을 좀더 구체적으로 설명하면 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말(100)의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 이동 단말(100)은 제어부(10), 사용자 입력부(20), 디스플레이부(30), 통신부(40), 저장부(50), 오디오 처리부(60), 액추에이터 구동부(80), 제1 액추에이터(82), 제2 액추에이터(84)를 포함한다.
제어부(10)는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말(100)의 동작을 위한 전반적인 제어 동작을 수행한다. 특히 제어부(10)는 본 발명의 실시 예에 따라 사운드 재생 시 예컨대 사운드에 해당하는 오디오 신호의 주파수 또는 오디오 신호의 크기 등의 사운드 특성 즉, 오디오 신호의 특성에 따라 오디오 신호의 진동 발생 구간을 판단하고, 진동 발생 구간에 해당하는 액추에이터를 설정한다. 그리고 제어부(10)는 오디오 신호의 구간 중 진동 발생 구간에 설정된 액추에이터에 따라 제1 및 제2 액추에이터(82, 84)를 구동하기 위한 제어 신호를 액추에이터 구동부(80)로 제공한다. 또한 제어부(10)는 사용자 입력부(20)를 통한 요청 또는 사용자 입력 예컨대, 음악 재생 요청, 게임 실행에 따른 사용자 입력 등에 따라 음악 재생 또는 게임 실행을 위한 제어를 수행한다.
사용자 입력부(20)는 각종 숫자, 문자 및 기호 등을 입력하고 각종 사용자 명령을 입력하기 위한 다수의 키들의 조합으로 이루어진 키패드 또는 터치 스크린 등으로 구성될 수 있다. 이러한 사용자 입력부(20)는 본 발명의 실시 예에 따라 음악 재생 요청 또는 게임 실행에 따른 사용자 입력을 받아 제어부(20)로 전달한다.
디스플레이부(30)는 LCD(liquid Crystal Display), OELD(Organic Electro Luminescence Display)등으로 구성될 수 있으며, 제어부(10)의 제어 하에 음악 재생 또는 게임 실행 등 각종 기능 실행에 따른 화면을 표시한다.
통신부(40)는 유무선 통신을 수행하며, 제어부(10)의 제어 하에 음성 통신, 또는 데이터 통신을 수행한다. 이러한 통신부(40)를 통해 외부 서버로부터 음악을 다운로드 받거나, 게임 다운로드가 가능하다.
저장부(50)는 플래시 메모리, 하드 디스크 등으로 구현되는 비휘발성 메모리로 구성될 수 있으며, 이동 단말(100)의 동작에 필요한 데이터나 프로그램을 저장한다. 특히 본 발명의 실시 예에 따른 음악 데이터 또는 게임 프로그램을 저장하며, 사운드 특성에 따른 제1 및 제2 액추에이터(82, 84) 설정 정보가 저장될 수 있다.
오디오 처리부(60)는 제어부(10)의 제어에 따라 음악 또는 게임 실행 시의 사운드 즉, 오디오 데이터를 아날로그 오디오 신호로 변환하여 스피커(72)를 통해 출력한다.
액추에이터 구동부(80)는 제어부(10)의 제어 하에 제1 및 제2 액추에이터(82, 84)를 구동시키기 위한 구동 신호를 제1 및 제2 액추에이터(82, 94)로 전달하거나, 구동중인 제1 및 제2 액추에이터(82, 84)를 정지시키기 위한 브레이킹 신호를 전달한다.
제1 및 제2 액추에이터(82, 84)는 액추에이터 구동부(80)의 구동 신호 또는 브레이킹 신호에 따라 구동하거나 정지한다. 이러한 제1 및 제2 액추에이터(82, 84)는 진동 모터, 피에조, 전기 활성 폴리머 등 에너지 원이나, 작동 방식에 따라 다양한 종류의 액추에이터로 구성될 수 있으며, 제1 및 제2 액추에이터(82, 84)는 같은 방식의 액추에이터일 수 있고, 다른 방식의 액추에이터일 수도 있다. 또한 제1 및 제2 액추에이터(82, 84)의 진동 발생을 위한 공진 주파수도 같거나 다를 수 있다. 또한 제1 및 제2 액추에이터(82, 84)는 서로 다른 응답 특성을 가지거나 같을 수도 있다. 예컨대 제1 및 제2 액추에이터 중 어느 하나는 응답 특성이 상대적으로 빠르고, 다른 하나는 응답 특성이 상대적으로 느린 액추에이터일 수 있다. 이때 응답 특성이 빠른 액추에이터는 응답시간이 10ms 이내인 액추에이터일 수 있다. 또한 응답 시간은 액추에이터가 반응하는 시간으로서, 액츄에이터의 구동에 의한 진동 크기가 최대 진동 크기의 50%에 도달하는데 걸리는 시간 또는 최대 진동 크기에서 50% 감소하는데 걸리는 시간일 수 있다.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 이동 단말(100)에서 사운드 특성에 따라 진동을 발생시키는 방법에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동 단말(100)에서 사운드 특성에 따른 진동 방법에 대한 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 이동 단말(100)은 310단계에서 사운드 재생 이벤트가 발생하는지 판단한다. 예를 들면, 이동 단말(100)은 사용자에 의한 음악 재생 요청에 의해 음악 재생이 시작되거나, 게임 실행에 따른 사운드 재생이 시작되는 경우 사운드 재생 이벤트가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
사운드 재생 이벤트가 발생하면, 이동 단말(100)은 320단계에서 사운드 재생을 위한 해당 오디오 데이터를 아날로그 오디오 신호로 디코딩한다. 그리고 이동 단말(100)은 330단계에서 오디오 신호의 사운드 특성을 분석한다. 예컨대 이동 단말은 오디오 신호의 주파수 특성 또는 오디오 신호 크기를 분석한다.
그리고 이동 단말(100)은 미리 정해진 사운드 특성 기준에 따라 오디오 신호의 진동 발생 여부를 결정한다. 예컨대 이동 단말(100)은 미리 정해진 사운드 특성 기준이 미리 정해진 기준 주파수인 경우, 미리 정해진 기준 주파수를 기준으로 오디오 신호의 구간의 주파수가 기준 주파수보다 낮은 주파수 인지 기준 주파수보다 높은 주파수인지에 따라 진동 발생 여부를 결정할 수 있다. 또한 이동 단말(100)은 미리 정해진 사운드 특성 기준이 미리 정해진 기준 오디오 신호 크기인 경우, 미리 정해진 기준 오디오 신호 크기를 기준으로 오디오 신호의 구간의 오디오 신호 크기가 기준 오디오 신호 크기 보다 작은 구간인지, 기준 오디오 신호 크기보다 큰 구간인지에 따라 진동 발생 여부를 결정할 수 있다.
그리고 진동 발생하도록 결정되면, 이동 단말(100)은 350단계에서 오디오 신호에 대한 액추에이터를 설정한다. 예컨대 이동 단말(100)은 미리 정해진 기준 주파수를 기준으로 낮은 주파수 구간에서는 제1 액추에이터(82)가 구동되도록 설정하고, 높은 주파수 구간에서는 제2 액추에이터(84)가 구동되도록 설정할 수 있다. 또한 이와 반대로 이동 단말(100)은 낮은 주파수 구간에서는 제2 액추에이터(84)가 구동되도록 설정하고, 높은 주파수 구간에서는 제1 액추에이터(82)가 구동되도록 설정할 수도 있다. 또한, 이동 단말(100)은 낮은 주파수 구간에서는 액추에이터가 구동되지 않도록 설정하고, 높은 주파수 구간에서만 제1 및 제2 액추에이터(82, 84)중 어느 하나가 구동되도록 하거나, 두개의 액추에이터가 모두 구동되도록 설정할 수도 있다. 한편, 이동 단말(100)은 미리 정해진 기준 오디오 신호 크기를 기준으로 오디오 신호 구간의 신호가 작은지 큰지에 따라 제1 및 제2 액추에이터(82, 84) 중 어느 하나 또는 두개의 액추에이터가 모두 구동되도록 설정할 수도 있다.
이와 같이 액추에이터가 설정되면, 이동 단말(100)은 360단계에서 오디오 신호를 출력하고, 오디오 신호에 설정된 액추에이터를 구동하여 진동을 발생시킨다. 이때 진동 발생 시점은 사운드 크기의 변화가 50% 이상인 경우가 바람직하다. 한편, 진동 발생 정지 시점은 소리 크기의 변화가 50%이상 감소된 경우 바람직하며, 이동 단말(100)은 진동 발생 정지를 위해 액추에이터에 브레이킹 신호를 전달하여 진동을 보다 빨리 정지시킬 수 있다.
이러한 이동 단말(100)의 사운드 특성에 따른 진동 방법에 의해, 사용자는 오디오 신호의 사운드 특성에 따라 다이나믹한 진동을 느낄 수 있게 된다. 한편, 상기한 본 발명의 제1 실시 예에서는 오디오 신호의 사운드 크기 또는 주파수 특성에 따라 진동 발생 여부를 결정하고, 진동 발생이 결정된 오디오 신호의 사운드 크기 또는 주파수 특성에 따라 진동시킬 액추에이터를 설정하는 경우를 예를 들어 설명하였다. 그러나 본 발명의 제2 실시 예에 따르면 오디오 신호의 사운드 크기 또는 주파수 특성 중 어느 하나의 조건을 이용하여 진동 발생 여부를 결정하고, 액추에이터를 설정할 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 오디오 신호의 사운드 크기를 기준으로 진동 발생 여부를 결정하고, 진동 발생하도록 결정된 오디오 신호에 대해 주파수 분포 특성을 기준으로 액추에이터를 설정하여 사운드 특성에 따른 진동을 발생하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동 단말(100)에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 방법에 대한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 이동 단말(100)은 410단계에서 사용자에 의한 음악 재생 요청 또는 게임 요청이 있는지 판단한다. 사용자는 사용자 입력부(20)를 통해 듣기를 원하는 음악 재생을 요청하거나, 게임 실행을 요청할 수 있다.
이동 단말(100)은 음악 재생 또는 게임 실행이 요청됨에 따라 420단계에서 재생 대상 오디오 데이터를 아날로그 오디오 신호로 디코딩하고, 디코딩된 오디오 신호를 일정 시간 간격(ㅿt)으로 버퍼에 저장한다. 그리고 이동 단말(100)은 430단계에서 상기 버퍼에 저장된 오디오 신호의 사운드 크기를 분석한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 오디오 신호와 액추에이터 구동 신호 일예도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼에는 ㅿt 시간 동안의 오디오 신호가 순차적으로 저장될 수 있으며, t0~tn의 시간동안 ㅿt 간격으로A1~An의 오디오 신호가 순차적으로 저장될 수 있다. 예컨대 버퍼에는 t0~t1의 시간동안 A1의 오디오 신호가 저장될 수 있으며, t1~t2동안 A2의 오디오 신호가 저장될 수 있다. 예를 들면, 이동 단말(100)은 버퍼에 도 5에서와 같이 오디오 신호 A1이 저장된 경우 A1에 대한 사운드 크기를 분석한다.
이동 단말(100)은 버퍼에 저장된 오디오 신호에 대한 사운드 크기가 분석되면, 440단계에서 사운드 크기에 따라 버퍼에 저장된 오디오 신호의 진동 발생 여부를 결정한다. 예컨대 버퍼에 저장된 오디오 신호 A1의 사운드 크기가 미리 정해진 사운드 크기보다 크면 오디오 신호 A1에 대한 진동을 발생하도록 결정하고, 오디오 신호 A1의 사운드 크기가 미리 정해진 사운드 크기보다 작으면 오디오 신호 A1에 대한 진동을 발생하지 않도록 결정한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 오디오 신호의 사운드 크기를 나타낸 도면이다. 도 6에서 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 오디오 신호의 사운드 크기를 나타낸다. 도 6에서는 t0~tn 시간 동안 각각의 시간에 버퍼에 저장된 오디오 신호들에 대한 사운드 크기를 도시하고 있다. 도 6을 참조하면, 이동 단말(100)은 미리 정해진 사운드 크기(Iref)를 기준으로 사운드 크기가 큰 오디오 신호에 대해진동 발생 여부를 결정할 수 있다. 예컨대 도 6에서는 t6~t13동안 버퍼에 저장된 오디오 신호 A7~A13의 사운드 크기가 미리 정해진 사운드 크기(Iref)보다 큰 경우를 도시하고 있고, 이동 단말(100)은 각각 버퍼에 저장된 오디오 신호에 대해 진동을 발생하도록 결정할 수 있다.
그리고 버퍼에 저장된 오디오 신호가 진동이 발생되는 오디오 신호로 결정되면, 이동 단말(100)은 450단계에서 버퍼에 저장된 오디오 신호의 주파수 분포를 분석한다. 즉, 이동 단말(100)은 버퍼에 저장된 오디오 신호가 어떠한 주파수 성분을 많이 가지고 있는지 분석한다.
도 7a 및 도 7b은 본 발명의 실시 예에 따른 버퍼에 저장된 오디오 신호의 주파수 분포 일예도이다. 도 7a및 도 7b에서 가로축은 주파수를 나타내고, 세로축은 주파수에 대한 고속 푸리에 변환값(FFT)을 나타낸다. 도 7a 및 도 7b을 참조하면, 이동 단말(100)은 버퍼에 저장된 오디오 신호의 주파수 성분에 대해 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행하여 푸리에 변환값을 구하고, 주파수에 따른 푸리에 변환값의 크기를 분석하여, 주파수 성분의 분포를 판단할 수 있다.
이와 같이 주파수 성분의 분포를 분석하고 나서, 이동 단말(100)은 460단계에서 주파수 분포 특성에 따라 해당 오디오 신호에 구동될 액추에이터를 설정한다. 이때 상기 도 5에서와 같이 버퍼에 저장된 오디오 신호에 대해 액추에이터 구동 신호가 설정될 수 있다. 예컨대 이동 단말(100)은 미리 정해진 기준 주파수(F_ref)를 기준으로 버퍼에 저장된 오디오 신호가 저주파수 성분(A) 또는 고주파수 성분(B) 중 어느 주파수 성분을 많이 포함하는지에 따라 버퍼에 저장된 오디오 신호에 구동될 액추에이터의 구동 신호를 설정한다. 예를 들면, 도 7a과 같이 버퍼에 저장된 오디오 신호에 고주파수 성분(B)이 주로 포함된 경우, 이동 단말(100)은 두 개의 액추에이터들(82, 84) 중 고주파수에 해당하는 하나의 액추에이터(84)만이 진동되도록 설정할 수 있다. 이때 두 개의 액추에이터들(82, 84)는 이동 단말(100)의 장축을 기준으로 각각 좌/우에 배치된 경우, 좌/우 중 우측에 배치된 액추에이터가 진동되도록 액추에이터 구동 신호를 'H1R'로 설정할 수 있다.
또한, 도 7b에 도시된 바와 같이, 저주파수 성분(A)과 고주파수 성분(B)이 모두 포함된 경우 이동 단말(100)은 좌/우 두 개의 액추에이터(82, 84)가 모두 진동되도록 액추에이터 구동 신호를 'H1L' 및 'H1R'로 설정할 수 있다. 또한, 도면에 도시되진 않았지만, 저주파수 성분(A)이 주로 포함된 경우, 이동 단말(100)은 두 개의 액추에이터들(82, 84) 중 저주파수에 해당하는 하나의 액추에이터(82)만이 진동되도록 액추에이터 구동 신호를 'H1L'로 설정할 수도 있다. 또한 저주파수 성분(A)과 고주파수 성분(B)이 모두 포함되지 않은 경우, 진동이 발생되지 않도록 설정할 수도 있다. 한편, 본 발명의 실시 예에 서는 액추에이터를 두 개를 예를 들어 설명하였지만, 두 개 이상의 액추에이터가 진동을 발생하도록 설정할 수 있음은 물론이다.
버퍼에 저장된 오디오 신호에 대해 상기한 바와 같이 액추에이터를 설정한 후, 이동 단말(100)은 470단계에서 버퍼에 저장된 오디오 신호를 출력하고, 해당 오디오 신호에 설정된 액추에이터를 구동시켜 진동을 발생시킨다. 이때 버퍼에 저장된 오디오 신호의 출력과 동시에 진동이 발생되며, 게임 진행 화면이나 음악 재생 화면이 함께 디스플레이 될 수도 있다.
한편, 진동을 발생하고 나서, 진동 정지 시점은 소리 크기의 변화가 50%이상 감소된 경우 바람직하며, 이동 단말(100)은 진동 발생 정지를 위해 액추에이터에 브레이킹 신호를 전달하여 진동을 보다 빨리 정지시킬 수 있다.
띠리사 전술한 바와 같이, 이동 단말(100)은 버퍼에 순차적으로 저장되는 오디오 신호들 각각에 대해 상기 430~470단계를 반복함으로써, 음악 재생이나 게임 실행 시 사운드 재생과 함께 진동이 발생되도록 한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 음악 재생 시 액추에이터가 구동되는 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하면, 재생되는 음악 사운드가 드럼, 심벌즈 등과 같이 여러 악기소리가 혼합되어 있는 경우, 드럼(e)의 경우 드럼 사운드는 상대적으로 저주파수 대역에 속하고, 심벌즈(f)의 경우 상대적으로 고주파수 대역에 속하는 경우가 많다. 따라서 본 발명이 적용되면 드럼(e) 사운드가 재생될 경우에는 저주파수 구간(A)에 해당하는 제1 액추에이터(82)가 진동을 발생시키고, 심벌즈(f) 사운드가 재생될 경우에는 고주파수 구간(B)에 해당하는 제2 액추에이터(84)가 진동을 발생시킴으로써, 주파수별로 서로 다른 위치에서 진동이 발생되어 사용자가 다이나믹한 진동을 느낄 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명이 게임 실행 시 적용되는 경우를 설명하면, 도 9a 및 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 게임 실행 시 액추에이터가 구동되는 예를 설명하기 위한 도면이다. 먼저 도 9a를 참조하면, 게임 실행 시 이벤트가 발생함에 따라 참조부호 제1 이벤트 사운드(g), 제2 이벤트 사운드(h)와 같이 이벤트 별로 다양한 사운드가 재생되게 되는데, 이벤트 별 사운드의 오디오 신호 각각은 주파수 분포 특성이 다양할 수 있다. 도 9b를 참조하면, 이벤트에 따른 사운드의 오디오 신호는 제1 이벤트 사운드(g)와 같이 주파수 분포 특성이 고주파수 대역이면서 대역폭이 좁을 수 있고, 제2 이벤트 사운드(h)와 같이 오디오 신호의 주파수 분포 특성이 저주파수 대역이면서 대역폭이 넓을 수 있다.
이러한 경우 본 발명이 적용되면 제1 이벤트 사운드(g)가 재생될 경우에는 응답특성이 빠른 액추에이터를 제1 액추에이터(82)로 하고, 제1 액추에이터(82)를 통해 진동을 발생시키고, 제2 이벤트 사운드(h)가 재생될 경우에는 응답특성이 상대적으로 느린 액추에이터를 제2 액추에이터(84)로 하고, 제2 액추에이터(84)를 통해 진동을 발생시킴으로써, 사운드의 주파수 분포 특성에 따라 응답특성에 맞는 진동이 발생되어 사용자가 다이나믹한 진동을 느낄 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 예를 들면 본 발명의 실시 예에서는 음악 재생 및 게임 실행의 경우를 예를 들어 설명하였지만, 사운드가 출력되는 경우라면 어떠한 기능을 수행하는 경우라도 가능하다. 또한 본 발명의 실시 예에 따르면 두 개의 액추에이터를 예를 들어 설명하였지만, 두 개 이상의 액추에이터에 대해서도 적용 가능하며, 두 개 이상의 액추에이터는 응답특성이 다르거나, 서로 다른 방식의 액추에이터일 수 있다.

Claims (14)

  1. 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치에 있어서,
    진동을 발생하는 제1 및 제2 액추에이터를 포함하는 적어도 두 개 이상의 액추에이터들과,
    상기 적어도 두 개 이상의 액추에이터들 중 액추에이터 구동 신호에 따른 액추에이터를 구동시키는 액추에이터 구동부와,
    사운드 재생 요구 발생에 따라 오디오 데이터를 오디오 신호로 변환하고 오디오 신호를 출력하는 오디오부와,
    상기 오디오 신호의 사운드 크기에 따라 진동 발생 여부를 결정하고, 상기 진동을 발생하도록 결정된 경우, 상기 오디오 신호의 주파수 분포 특성과 상기 적어도 두 개 이상의 액추에이터들 각각의 응답 시간에 따라 상기 적어도 두 개 이상의 액추에이터들 중 구동될 액추에이터를 설정한 후, 상기 오디오 신호 출력 시 상기 설정된 액추에이터를 구동시키기 위한 상기 액추에이터 구동 신호를 발생하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 응답 시간은 제1 미리 정해진 진동 크기로부터 제2 미리 정해진 진동 크기에 도달하기 위한 액추에이터의 구동시간인 것을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 액추에이터는 상기 이동 단말의 장축 방향을 기준으로 양단에 위치하되, 사용자가 상기 장축을 기준으로 상기 이동단말의 양단을 잡았을 때 제1 액추에이터에 의해 제1 액추에이터 방향의 손에서 느껴지는 진동의 크기가 제2 액추에이터 방향의 손에서 느껴지는 진동이 크기의 2배 이상이 되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    미리 정해진 시간 동안의 오디오 신호를 저장하는 버퍼를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 오디오 신호를 버퍼에 저장하고, 버퍼에 저장된 오디오 신호 단위로 상기 오디오 신호의 사운드 크기를 분석하는 것을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 버퍼에 저장된 오디오 신호의 주파수 분포 특성을 분석하는 것을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 버퍼에 저장된 오디오 신호의 주파수 분포 특성 분석 결과, 상기 버퍼에 저장된 오디오 신호의 주파수 분포가 미리 정해진 기준 주파수를 기준으로 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수 성분의 양과 높은 주파수 성분의 양을 비교하여 주파수 성분의 양에 따라 상기 버퍼에 저장된 오디오 신호에 해당하는 액추에이터를 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 두 개 이상의 액추에이터들은 미리 정해진 기준보다 응답 시간이 빠른 액추에이터를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 주파수 분포 특성 분석 결과 상기 주파수 분포 특성이 고주파수 대역이면서 대역폭이 좁은 경우, 상기 응답 시간이 빠른 액추에이터를 구동될 액추에이터로 설정함을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 응답 시간이 빠른 액추에이터는 응답시간이 10ms 이내인 액추에이터이며, 상기 응답 시간은 상기 액추에이터가 반응하는 시간으로서, 상기 액추에이터의 구동에 의한 진동 크기가 최대 진동 크기의 50%에 도달하는데 걸리는 시간 또는 최대 진동 크기에서 50% 감소하는데 걸리는 시간인 것을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 오디오 신호 크기의 변화가 50%이상 감소된 경우 상기 진동 발생 정지를 위해 상기 액추에이터 구동부에 브레이킹 신호를 전달하여 상기 적어도 두 개 이상의 액추에이터들이 진동을 정지하도록 하는 것을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치.
  9. 제1항에 있어서, 적어도 두 개 이상의 액추에이터들은 진동 모터, 피에조, 전기 활성 폴리머 중 어느 하나에 해당하는 액추에이터임을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 장치.
  10. 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 방법에 있어서,
    사운드 재생 요구 발생에 따라 오디오 데이터를 오디오 신호로 변환하는 과정과,
    상기 오디오 신호의 사운드 크기에 따라 상기 오디오 신호에 대한 진동 발생 여부를 결정하는 과정과,
    상기 진동을 발생하도록 결정된 경우 상기 오디오 신호의 주파수 분포 특성과 적어도 두 개 이상의 액추에이터들 각각의 응답 시간에 따라 상기 오디오 신호에 대해 상기 적어도 두 개 이상의 액추에이터들 중 구동될 액추에이터를 설정하는 과정과,
    상기 오디오 신호 출력 시 상기 오디오 신호에 대해 설정된 액추에이터를 구동시키는 과정을 포함하고,
    상기 응답 시간은 제1 미리 정해진 진동 크기로부터 제2 미리 정해진 진동 크기에 도달하기 위한 액추에이터의 구동 시간인 것을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 오디오 신호의 사운드 크기에 따라 진동 발생 여부를 결정하는 과정은,
    상기 오디오 신호를 미리 정해진 시간 동안의 오디오 신호 저장이 가능한 버퍼에 저장하는 과정과,
    상기 버퍼에 저장된 오디오 신호의 사운드 크기를 분석하여 미리 정해진 기준 사운드 크기 보다 큰 크기를 갖는 경우, 상기 버퍼에 저장된 오디오 신호에 대해 진동 발생하도록 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 오디오 신호의 주파수 분포 특성과 상기 적어도 두개 이상의 액추에이터들 각각의 응답 시간에 따라 상기 적어도 두 개 이상의 액추에이터들 중 상기 오디오 신호에 따라 구동될 액추에이터를 설정하는 과정은, 상기 버퍼에 저장된 오디오 신호의 주파수 분포 특성을 분석하는 과정과,
    상기 버퍼에 저장된 오디오 신호의 주파수 분포에 대해 미리 정해진 기준 주파수를 기준으로 기준 주파수보다 낮은 주파수 성분과 높은 주파수 성분을 비교하는 과정과,
    주파수 성분의 양에 따라 상기 버퍼에 저장된 오디오 신호에 대해 구동될 액추에이터를 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 오디오 신호의 주파수 분포 특성과 상기 적어도 두 개 이상의 액추에이터들 각각의 응답 시간에 따라 상기 적어도 두 개 이상의 액추에이터들 중 상기 오디오 신호에 따라 구동될 액추에이터를 설정하는 과정은, 상기 버퍼에 저장된 오디오 신호의 주파수 분포 특성 분석 결과 상기 주파수 분포 특성이 고주파수 대역이면서 대역폭이 좁은 경우, 상기 응답 시간이 빠른 액추에이터를 구동될 액추에이터로 설정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 오디오 신호 크기의 변화가 50%이상 감소된 경우 상기 액추에이터 구동부에 브레이킹 신호를 전달하여 상기 적어도 두 개 이상의 액추에이터들이 진동을 정지하도록 하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말에서 사운드 특성에 따른 진동 발생 방법.
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