KR20000071697A - 구동 회로, 전기기계 음향 변환기, 및 휴대용 단말기 - Google Patents

구동 회로, 전기기계 음향 변환기, 및 휴대용 단말기 Download PDF

Info

Publication number
KR20000071697A
KR20000071697A KR1020000019566A KR20000019566A KR20000071697A KR 20000071697 A KR20000071697 A KR 20000071697A KR 1020000019566 A KR1020000019566 A KR 1020000019566A KR 20000019566 A KR20000019566 A KR 20000019566A KR 20000071697 A KR20000071697 A KR 20000071697A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
frequency
vibrator
driving circuit
drive circuit
Prior art date
Application number
KR1020000019566A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100396416B1 (ko
Inventor
사이키슈지
우수키사와코
Original Assignee
모리시타 요이찌
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 모리시타 요이찌, 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 filed Critical 모리시타 요이찌
Publication of KR20000071697A publication Critical patent/KR20000071697A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100396416B1 publication Critical patent/KR100396416B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/02—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for preventing acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207—Driving circuits
    • B06B1/0223—Driving circuits for generating signals continuous in time
    • B06B1/0269—Driving circuits for generating signals continuous in time for generating multiple frequencies
    • B06B1/0276—Driving circuits for generating signals continuous in time for generating multiple frequencies with simultaneous generation, e.g. with modulation, harmonics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207—Driving circuits
    • B06B1/0215—Driving circuits for generating pulses, e.g. bursts of oscillations, envelopes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
    • G10K9/13—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using electromagnetic driving means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/18—Resonant transducers, i.e. adapted to produce maximum output at a predetermined frequency
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/50—Application to a particular transducer type
    • B06B2201/52—Electrodynamic transducer
    • B06B2201/53—Electrodynamic transducer with vibrating magnet or coil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/70—Specific application
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M19/00—Current supply arrangements for telephone systems
    • H04M19/02—Current supply arrangements for telephone systems providing ringing current or supervisory tones, e.g. dialling tone or busy tone
    • H04M19/04—Current supply arrangements for telephone systems providing ringing current or supervisory tones, e.g. dialling tone or busy tone the ringing-current being generated at the substations
    • H04M19/047—Vibrating means for incoming calls
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2400/00—Loudspeakers
    • H04R2400/03—Transducers capable of generating both sound as well as tactile vibration, e.g. as used in cellular phones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/11—Transducers incorporated or for use in hand-held devices, e.g. mobile phones, PDA's, camera's

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

본 발명의 회로는 공진 주파수에서 공진하는 기계식 진동 시스템을 구비한 진동기를 구동하는 구동 회로이다. 구동 회로는 공진 주파수를 포함하는 주파수 범위 내에 포함되는 상이한 주파수의 적어도 2개의 신호를 진동기에 출력한다. 진동기는 전기 신호를 사운드와 진동 중 적어도 하나로 변환하는 기능을 갖는다.

Description

구동 회로, 전기기계 음향 변환기, 및 휴대용 단말기 {Driving circuit, electro-mechanical-acoustic transducer, and portable terminal apparatus}
발명의 분야
본 발명은 휴대 전화, 페이저 혹은 PHS(개인용 핸드 폰 세트)와 같은 휴대 단말장치용의 링잉(ringing) 톤 혹은 링잉 진동을 발생하는 전기기계 음향 변환기, 및 이를 구동하는 방법에 관한 것이다.
관련 기술 설명
종래에, 휴대용 전화, 페이저 혹은 PHS와 같은 휴대용 단말기는 사용자에게 인코밍(incoming) 호를 경보하는 벨 톤이나 진동을 선택적으로 발생시키기 위해서 전기 신호 발생기에 접속된 복수의 진동기를 포함한다. 이 기술에서는 휴대용 단말기 장치의 크기와 무게를 감소시키려는 요구사항이 있다. 예를 들면, 모토롤라사의 일본 공개 공보 제 8-275293 호는 톤 및 진동을 발생시킬 수 있는 단일 장치의 전기기계 음향 변환기를 사용한 휴대용 전화를 개시하고 있다.
도 32는 이러한 종래의 전기기계 음향 변환기(3200)의 구조를 도시한 것이다. 도 32에서, 가동자(movable mass)(1)는 평면 비선형 스프링 부재(2)에 의해 지지되어 있다. 전자석 코일(4)은 코일 형상(3) 내에 둘러싸여 있다. 영구 자석(5)은 전자석 코일(4)에 대향하는 가동자(1) 주변에 고정되어 있다. 도 32에 도시되어 있진 않았으나, 코일 형상(3)의 주변은 공명판(예를 들면, 휴대용 전화의 케이스)에 부착된다.
전기기계 음향 변환기(3200)에서, 전자석 코일(4)에 인가된 구동신호에 응하여 교류 자기장이 발생되어 전자석 코일(4)과 영구자석(5) 사이에 교류 여자력이 생성되고 이에 따라 가동자(1)를 진동시킨다. 이 진동은 공명판으로 전달되어, 그럼으로써 휴대용 전화가 인코밍 호를 수신하였을 때 진동성 경보 신호를 제공하게 된다. 변환기(3200)는 유사한 원리에 기초하여 가청신호를 발생하기도 한다. 큰 진동력을 얻기 위해서, 가동자(1)를 지지하기 위한 부재(2)로서 평면 비선형 스프링 부재가 사용된다. 도 33은 평면 비선형 스프링 부재의 변위와 주파수간 관계를 도시한 그래프이다. 비선형 스프링 부재는 "점핑현상"(예를 들면, YOSHIHISA "스피커," Rikokenkyusha (1973년 3월) 참조)이라고 하는 진동특성을 나타낸다는 것이 이 기술에서 알려져 있다. 이것은 주파수가 증가될 때 비선형 스프링 부재의 변위는 A→B→C→D로 변하고 주파수가 감소될 때는 D→C→E→F→A로 변하는 현상이다.
F-B 주파수 범위에서, 변위특성은 인가된 주파수신호의 방향(즉, 주파수가 증가되는지 아니면 감소되는지 여부)에 영향을 받는다. 따라서, 안정된 진동이 얻어질 수 없다. 이러한 점에서, 종래의 전기기계 음향 변환기(3200)는 A-F 주파수 범위에서 스위프(sweep)하는 구동신호를 사용하며, 변위특성은 주파수신호 방향에 영향을 받지 않는다. A-F 주파수 범위를 사용하는 경우, 진동력은 주파수 F에서 크며 주파수 A에서는 매우 작다. 그러므로, 주파수 신호가 A-F 주파수 범위에 거쳐 스위프하는 동안 얻어지는 진동출력은 효과적이지 않을 수 있다. 특히, 구동원이 밧데리인 휴대용 전화와 같은 이동정보 단말장치에 있어서는 장기간 장치를 사용할 수 있도록 변환기의 효율을 최대화하여 전력소비를 감소시키려는 강한 요망사항이 존재한다.
본 발명의 일면에 따라, 공진 주파수에서 공진하는 기계식 진동 시스템을 구비한 진동기를 구동하는 구동 회로가 제공된다. 구동 회로는 공진주파수를 포함하는 주파수 범위 내에 포함되는 주파수가 서로 다른 적어도 2개의 신호를 진동기에 출력한다. 진동기는 전기 신호를 사운드 및 진동 중 적어도 하나로 변환하는 기능을 갖는다.
본 발명의 일실시예에서, 적어도 2개의 신호는 상기 공진 주파수보다 작은 주파수를 갖는 제 1 신호 및 상기 공진 주파수보다 큰 주파수를 갖는 제 2 신호를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 적어도 2개의 신호는 제 1 신호 및 제 2 신호를 포함한다. 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 적어도 2개의 신호는 제 1 신호 및 제 2 신호를 포함한다. 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 위상과 상기 제 2 신호의 위상을 서로로부터 이동시키면서 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 적어도 2개의 신호는 제 1 신호 및 제 2 신호를 포함한다. 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 중 적어도 하나는 정현파 신호를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 적어도 2개의 신호는 제 1 신호 및 제 2 신호를 포함한다. 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 중 적어도 하나는 사각파 신호를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 구동 회로는 상기 합성 신호의 피크 출력전압을 제한하는 리미터를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 합성 신호는 역상으로 함께 합성된 제 1 쌍의 인접 주파수와 동상으로 함께 합성되는 제 2 쌍의 인접 주파수를 각각이 포함하는 복수의 그룹의 주파수 신호들을 함께 합성하여 얻어지는 정현파 신호이다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 진동기는 자기회로부 및 적어도 하나의 현가부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 현가부는 선형 현가부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 구동 회로는 진동용 주파수 신호 혹은 사운드용 전기음향 신호를 발생하는 전기 신호 발생기이다.
본 발명의 또 다른 면에 따라서, 소정의 주파수대 진동 특성을 갖는 기계식 진동 시스템을 구비한 진동기를 구동하는 구동 회로에 있어서, 상기 기계식 진동 시스템은 소정의 주파수 범위 내에서 증가하는 주파수 스위프(sweep)와 감소하는 주파수 스위치에 대해서, 서로 상이한 주파수 대 진동력 특성들을 가지며, 상기 소정의 주파수 범위는 이 범위에서 가장 낮은 주파수를 나타내는 하한 주파수와 상기 소정의 주파수 범위에서 가장 높은 주파수를 나타내는 상한 주파수 사이에 정의되며, 상기 구동 회로는 상기 주파수 범위 내의 주파수를 갖는 제 1 신호와 상기 하한 주파수보다 낮은 주파수를 갖는 제 2 주파수를 상기 진동기에 출력하며, 상기 제 2 신호는 상기 제 1 신호와 동시에 혹은 그에 앞서 상기 진동기에 출력되며, 상기 진동기는 사운드와 진동 중 적어도 하나로 전기 신호를 변환하는 기능을 갖는 진동기 구동 회로가 제공된다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 진동기는 자기회로 및 적어도 하나의 현가부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 현가부는 비선형 현가부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 현가부는 인장강도 S가 변위 X에 관하여 다차원 함수로 표현될 때, 다차원 함수의 X2항은 0이 아닌 값을 갖게 하는 인장강도 S를 갖는다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 구동 회로는 진동용 주파수 신호 혹은 사운드용 전기음향 신호를 발생하는 전기 신호 발생기이다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제 2 신호는 시간에 걸쳐 주파수가 연속하게 변하는 스위프된 주파수 신호를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 제 2 신호는 복수의 점 주파수 신호를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제 1 신호 및 사이 제 2 신호 중 적어도 하나는 주파수가 시간에 걸쳐 증가하는 증가신호를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제 1 신호는 주파수가 시간에 걸쳐 변하는 스위피된 주파수 신호를 포함하며, 상기 제 1 신호는 상기 제 1 신호의 주파수가 증가하는 것을 멈추고 감소하기 시작하는 제 1 전환 주파수와, 상기 제 1 신호의 주파수가 증가하는 것을 멈추고 증가하기 시작하는 제 2 전환 주파수를 갖는다. 상기 제 1 전환 주파수는 상기 상한 주파수보다 낮다. 상기 제 2 전환 주파수는 상기 하한 주파수보다 높다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제 1 신호는 적어도 하나의 점 주파수 신호를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 위상과 상기 제 2 신호의 위상을 서로로부터 이동시키면서 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 중 적어도 한 신호는 정현파 신호를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 중 적어도 한 신호는 사각파 신호를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 합성 신호의 피크 출력전압을 제한하는 리미터를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 합성 신호는 역상으로 함께 합성된 제 1 쌍의 인접 주파수와 동상으로 함께 합성되는 제 2 쌍의 인접 주파수를 각각이 포함하는 복수의 그룹의 주파수 신호들을 함께 합성하여 얻어지는 정현파 신호이다.
이 발명의 또 다른 특징에 따라서, 전기기계 음향 변환기에 있어서, 공진 주파수에서 공진하는 기계식 진동 시스템을 구비한 진동기; 및 상기 진동기를 구동하는 것으로, 상기 공진 주파수를 포함하는 주파수 범위에 포함된 상이한 주파수의 적어도 2개의 신호를 상기 진동기에 출력하는 구동 회로를 포함하는 전기기계 음향 변환기가 제공된다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 적어도 2개의 신호는 상기 공진 주파수보다 작은 주파수를 갖는 제 1 신호 및 상기 공진 주파수보다 큰 주파수를 갖는 제 2 신호를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 적어도 2개의 신호는 상기 공진주파수보다 낮은 주파수를 갖는 제 1 신호와 상기 공진 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제 2 신호를 포함하며, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하며, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 주파수, 상기 제 2 신호의 주파수, 상기 제 1 신호의 주파수와 상기 제 2 신호의 주파수간 주파수 간격, 상기 제 1 신호의 위상, 상기 제 2 신호의 위상, 상기 제 1 신호의 전압레벨, 및 상기 제 2 신호의 전압레벨 중 적어도 하나를 변경하여 상기 합성 신호를 선택적으로 변경한다.
이 발명의 또 다른 면에 따라서, 전기기계 음향 변환기에 있어서, 소정의 주파수대 진동력 특성을 갖는 기계식 진동 시스템을 갖는 진동기; 및 상기 기계식 진동 시스템은 소정의 주파수 범위 내에서 증가하는 주파수 스위프와 감소하는 주파수 스위치에 대해서, 서로 상이한 주파수 대 진동력 특성들을 가지며, 상기 소정의 주파수 범위는 이 범위에서 가장 낮은 주파수를 나타내는 하한 주파수와 상기 소정의 주파수 범위에서 가장 높은 주파수를 나타내는 상한 주파수 사이에 정의되며, 상기 구동 회로는 상기 주파수 범위 내의 주파수를 갖는 제 1 신호와 상기 하한 주파수보다 낮은 주파수를 갖는 제 2 주파수를 상기 진동기에 출력하며, 상기 제 2 신호는 상기 제 1 신호와 동시에 혹은 그에 앞서 상기 진동기에 출력되는 전기기계 음향 변환기가 제공된다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력한다. 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 주파수, 상기 제 2 신호의 주파수, 상기 제 1 신호의 주파수와 상기 제 2 신호의 주파수간 주파수 간격, 상기 제 1 신호의 위상, 상기 제 2 신호의 위상, 상기 제 1 신호의 전압레벨, 및 상기 제 2 신호의 전압레벨 중 적어도 하나를 변경하여 상기 합성 신호를 선택적으로 변경한다.
본 발명의 또 다른 면에 따라서, 휴대 단말장치에 있어서, 공진 주파수에서 공진하는 기계식 진동시스템을 구비한 진동기; 인코밍 호 신호를 수신하는 안테나; 전기 신호를 상기 진동기에 출력하기 위해서 상기 인코밍 호 신호를 처리하는 수신신호 처리부; 및 상기 진동기를 구동하는 구동 회로를 포함하는 휴대 단말장치가 제공된다. 상기 공진 주파수를 포함하는 주파수 범위에 포함되는 상이한 주파수들의 적어도 2개의 신호를 상기 진동기에 출력한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 적어도 2개의 신호는 상기 공진 주파수보다 낮은 주파수 및 상기 공진 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제 2 신호를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 수신신호 처리부로부터의 출력에 기초하여 상기 구동 회로 및 상기 수신신호 처리부 중 하나에 상기 진동기를 접속하는 스위칭부를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 수신신호 처리부로부터의 전기 신호 출력과 상기 구동 회로로부터의 출력을 함께 합성하기 위한 신호 합성부를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 수신신호 처리부와 상기 신호 합성부간에 설치된 제 1 스위치; 상기 구동 회로와 상기 신호 합성부간에 설치된 제 2 스위치; 및 상기 신호 합성부와 상기 진동기간에 설치된 제 3 스위치를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제 1 스위치, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 3 스위치는 상기 수신신호 처리부로부터 출력되는 신호에 기초하여 동작한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 적어도 2개의 신호는 상기 공진주파수보다 낮은 주파수를 갖는 제 1 신호와 상기 공진 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제 2 신호를 포함한다. 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하며, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 주파수, 상기 제 2 신호의 주파수, 상기 제 1 신호의 주파수와 상기 제 2 신호의 주파수간 주파수 간격, 상기 제 1 신호의 위상, 상기 제 2 신호의 위상, 상기 제 1 신호의 전압레벨, 및 상기 제 2 신호의 전압레벨 중 적어도 하나를 변경하여 상기 합성 신호를 선택적으로 변경한다.
본 발명의 또 다른 면에 따라, 휴대 단말장치에 있어서, 소정의 주파수대 진동력을 갖는 기계식 진동 시스템을 구비한 진동기; 인코밍 호 신호를 수신하는 안테나; 전기 신호를 상기 진동기에 출력하기 위해서 상기 인코딩 호 신호를 처리하는 수신신호 처리부; 및 상기 진동기를 구동하는 구동 회로를 포함한다. 상기 기계식 진동 시스템은 소정의 주파수 범위 내에서 증가하는 주파수 스위프와 감소하는 주파수 스위치에 대해서, 서로 상이한 주파수 대 진동력 특성들을 갖는다. 상기 소정의 주파수 범위는 이 범위에서 가장 낮은 주파수를 나타내는 하한 주파수와 상기 소정의 주파수 범위에서 가장 높은 주파수를 나타내는 상한 주파수 사이에 정의된다. 상기 구동 회로는 상기 주파수 범위 내의 주파수를 갖는 제 1 신호와 상기 하한 주파수보다 낮은 주파수를 갖는 제 2 주파수를 상기 진동기에 출력한다. 상기 제 2 신호는 상기 제 1 신호와 동시에 혹은 그에 앞서 상기 진동기에 출력된다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 수신신호 처리부로부터의 출력에 기초하여 상기 구동 회로 및 상기 수신신호 처리부 중 하나에 상기 진동기를 접속하는 스위칭부를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 수신신호 처리부로부터의 전기 신호 출력과 상기 구동 회로로부터의 출력을 함께 합성하기 위한 신호 합성부를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 수신신호 처리부와 상기 신호 합성부간에 설치된 제 1 스위치; 상기 구동 회로와 상기 신호 합성부간에 설치된 제 2 스위치; 및 상기 신호 합성부와 상기 진동기간에 설치된 제 3 스위치를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하며, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 주파수, 상기 제 2 신호의 주파수, 상기 제 1 신호의 주파수와 상기 제 2 신호의 주파수간 주파수 간격, 상기 제 1 신호의 위상, 상기 제 2 신호의 위상, 상기 제 1 신호의 전압레벨, 및 상기 제 2 신호의 전압레벨 중 적어도 하나를 변경하여 상기 합성 신호를 선택적으로 변경한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 위상과 상기 제 2 신호의 위상을 서로로부터 이동시키면서 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호 중 적어도 하나는 정현파신호를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호 중 적어도 하나는 사각파 신호를 포함한다.
따라서, 여기 기술된 본 발명은 안정하고 효율적인 진동출력을 제공할 수 있는 전기기계 음향 변환기를 제공하는 이점을 가능하게 한다.
본 발명의 상기 및 다른 이점은 첨부한 도면에 관련하여 다음의 상세한 설명을 읽고 이해하였을 때 이 분야에 숙련된 자들에서 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 전기기계 음향 변환기의 요부를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 전기기계 음향 변환기의 진동기를 도시한 분해도.
도 3a는 배플을 제거한 본 발명의 실시예 1에 따른 진동기를 도시한 평면도.
도 3b는 본 발명의 실시예 1에 따른 진동기를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 진동기의 현가부의 변위와 인가된 힘간 관계를 도시한 그래프.
도 5는 현가부의 변위와 인장강도간 관계를 도시한 그래프.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 진동기의 진동력과 주파수간 관계를 도시한 그래프.
도 7은 진동기의 진동력과 주파수간 관계를 도시한 그래프.
도 8은 선현 현가부를 사용한 종래의 진동기의 진동력과 주파수간 관계를 도시한 그래프.
도 9는 본 발명의 실시예 1에 따른 제 2 비선형 현가부의 변위와 인장강도간 관계를 도시한 그래프.
도 10은 본 발명의 실시예 1에 따른 진동기의 진동력과 주파수간 관계를 도시한 그래프.
도 11은 본 발명의 실시예 1에 따른 진동기의 진동력과 주파수간 관계를 도시한 그래프로, 입력 주파수 점들을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 실시예 1에 따른 진동기의 진동력과 주파수간 관계를 도시한 그래프.
도 13a 내지 13d는 본 발명의 실시예 1에 따른 전기기계 음향 변환기에 단일 주파수가 입력될 때 얻어지는 입력/출력 특성을 도시한 도면.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 실시예 1에 따른 전기기계 음향 변환기에 합성된 주파수 신호가 입력될 때 얻어지는 입력/출력 특성을 도시한 도면.
도 15는 본 발명의 실시예 1에 따른 진동기의 주파수에 대한 진동력 변화 특성을 도시한 그래프.
도 16a는 동상의 복수의 주파수 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호의 파형을 도시한 도면.
도 16b는 합성 신호에 의해 얻어진 진동력의 파형을 도시한 도면.
도 17a는 본 발명의 실시예 1에 따른 전기기계 음향 변환기에 의해 위상을 조정하면서 복수의 주파수 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호의 파형을 도시한 도면.
도 17b는 합성 신호에 의해 얻어진 진동력의 파형을 도시한 도면.
도 18a는 진동기의 주파수 대 진동력 특성이 저주파수측으로 이동될 때 본 발명의 실시예 1에 따른 전기기계 음향 변환기에 의해 얻어진 진동력의 파형을 도시한 도면.
도 18b는 진동기의 주파수 대 진동력 특성이 고주파수측으로 이동될 때 본 발명의 실시예 1에 따른 전기기계 음향 변환기에 의해 얻어진 진동력의 파형을 도시한 도면.
도 19는 본 발명의 실시예 2에 따른 선형 현가부를 도시한 평면도.
도 20은 본 발명의 실시예 2에 따른 선형 현가부를 사용한 전기기계 음향 변환기의 진동력과 주파수간 관계를 도시한 그래프.
도 21a는 본 발명의 실시예 2에 따른 전압레벨의 파형을 도시한 도면.
도 21b는 본 발명의 실시예 2에 따른 진동력의 파형을 도시한 도면.
도 22a는 본 발명의 실시예 2에 따른 진동력의 파형을 도시한 도면.
도 22b는 본 발명의 실시예 2에 따른 진동력의 파형을 도시한 도면.
도 23은 본 발명의 실시예 2에 따른 전기 신호 발생기를 도시한 블록도.
도 24는 본 발명의 실시예 2에 따라 상이한 Q값을 갖는 여러 가지 선형 현가부에 대한 진동력과 주파수관 관계를 도시한 그래프
도 25a는 본 발명의 실시예 2에 따른 진동력의 파형을 도시한 도면.
도 25b는 본 발명의 실시예 2에 따른 진동력의 파형을 도시한 도면.
도 25c는 본 발명의 실시예 2에 따른 진동력의 파형을 도시한 도면.
도 26a는 본 발명의 실시예 2에 따른 전압레벨의 파형을 도시한 도면.
도 26b는 본 발명의 실시예 2에 따른 진동력의 파형을 도시한 도면.
도 27a는 본 발명의 실시예 2에 따른 전압레벨의 파형을 도시한 도면.
도 27b는 본 발명의 실시예 2에 따른 진동력의 파형을 도시한 도면.
도 28은 본 발명의 실시예 3에 따른 전기기계 음향 변환기의 요부를 도시한 블록도.
도 29는 본 발명의 전기기계 음향 변환기를 포함하여, 본 발명의 실시예 4에 따른 휴대 전화를 도시한 사시도.
도 30은 본 발명의 실시예 4에 따른 전기기계 음향 변환기의 요부를 도시한 블록도.
도 31은 본 발명의 실시예 5에 따른 전기기계 음향 변환기의 요부를 도시한 블록도.
도 32는 종래의 전기기계 음향 변환기의 구성을 도시한 단면도.
도 33은 종래의 전기기계 음향 변환기의 변위와 주파수간 관계를 도시한 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
6 : 진동기 7, 100, 200 : 전기 신호 발생기
11 : 지지부재 12 : 다이아프램
13 : 음성코일 101-108 : 주파수 신호발생기
110-117 : 위상 제어기 120 : 신호 가산기
300, 400 : 휴대 전화
본 발명의 각종 실시예들은 첨부한 도면을 참고로 이제 설명될 것이다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 전기기계 음향 변환기(100)를 도시한 블록도이다. 도 1에서, 전기기계 음향 변환기(100)는 진동기(6), 전기 신호 발생기(7) 및 발생된 전기 신호를 턴온/오프하는 스위치(SW1)를 포함한다.
도 2, 3a 및 3b는 본 발명의 전기기계 음향 변환기(100)에 사용되는 진동기(6)의 구조예를 도시한 것이다. 도 2는 분해도이고, 도 3a는 배플(baffle)이 제거된 상태의 평면도이고, 도 3b는 단면도이다.
도 2, 3a, 3b에서, 진동기(6)는 요크, 자석 및 판이 일체로 형성된 자기회로부(8), 및 자기회로부(8)에 결합된 상측 현가부(9)와 하측 현가부(10)를 포함한다. 상측 현가부(9)는 이 상측 현가부(9)의 대향하는 에지를 따라 신장하는 한 쌍의 신장부(9a 및 9b)를 포함한다. 하측 현가부(10)는 이 하측 현가부(9)의 대향하는 에지를 따라 신장하는 한 쌍의 신장부(10a 및 10b)를 포함한다. 신장부(9a, 9b)는 신장부(10a, 10b)가 신장하는 방향과는 다른 방향으로 신장한다. 이 실시예에서, 자기회로부(8)의 무게는 3g이다.
진동기(6)는 플라스틱 지지부재(11) 및 티타늄 물질이나 플라스틱으로 만들어진 비자성 다이아프램(12)을 더 포함한다. 플라스틱 지지부재(11)는 상측 개구(11e), 하측 개구(11f), 및 신장부(9a, 9b, 10a, 10b)를 각각 수용하기 위한 수용부(11a, 11b, 11c, 11d)를 포함한다. 다이아프램(12)의 주변은 지지부재(11)의 하측 개구(11f)를 형성하는 하측 테두리에 의해 수용된다. 음성코일(13)은 도 3b에 도시한 바와 같이 음성코일의 상측 에지가 상측 현가부(9)와 하측 현가부(10) 사이에 지지된 자기회로부(8)의 자기 갭(9a)에 삽입된 상태에서 동심원으로 다이아프램(12)에 접착된다.
진동기(6)는 지지부재(11)의 상측 개구(11e)를 형성하는 상측 테두리에 부착된 배플(14)을 더 포함한다. 지지부재(11)는 음성코일(13)의 리드선에 접속되는 외부 입력단자(11g)를 포함한다.
상측 현가부(9) 및 하측 현가부(10) 각각은 스테인레스 물질이나 베릴륨 합금 물질로 만들어진 스프링이다. 현가부(9, 10)의 크기 및 모양은 현가부(9, 10)가 진폭 변위량에 관하여 비선형 인장강도 특성을 갖도록 설계된다. 도시된 예에서, 각각의 신장부(9a, 9b, 10a, 10b)는 길이가 8mm, 폭은 1mm, 두께는 0.085mm이다.
도 4는 상측 현가부(9) 및 하측 현가부(10)의 변위와 인가된 힘간 관계를 도시한 그래프이다. 이 그래프는 상측 현가부(9) 및 하측 현가부(10)의 신장부(9a, 9b, 10a, 10b)가 서로에 고정되어 있고 자기회로부(9)가 이들 사이에 동심원으로 개재된 상태에서, 자기회로부(9)에 힘이 인가되었을 때 얻어지는 변위에 대한 힘 관계를 도시한 것이다. 그래프의 수평축은 변위를 나타내며 수직축은 인가된 힘을 나타낸다. 도 5는 도 4에 도시한 그래프로부터 현가부(9, 10)의 인장강도 특성을 도시한 그래프로서 수평축은 변위를 나타내며 수직축은 인장강도를 나타낸다. 현가부(9, 10) 각각은 변위가 증가함에 따라 인장강도값이 증가하는 비선형 특성을 나타낸다. 도 6은 입력 주파수 신호에 관하여 이러한 비선형 현가부(9, 10)을 포함하는 진동기(6)의 진동력 특성을 도시한 그래프이다(자기회로부(8)의 질량은 약 3g이다). 도 6은 주파수가 증감될 때 얻어지는 주파수에 대한 진동력 특성을 도시한 것이다. 주파수가 연속적으로 증가될 때, 진동력은 a→b→c→d로부터 변한다. 주파수가 연속적으로 감소될 때, 진동력은 d→c→e→f→a로부터 변한다. 이것은 도 33에 관하여 종래 기술 설명에서 전술한 비선형 현가부와 동일한 점핑현상이다.
이러한 진동기(6)를 포함하는 전기기계 음향 변환기(100)의 동작을 설명한다.
전기 신호 발생기(7)에 의해 발생된 주파수 신호는 스위치(SW1)가 턴온될 때 진동기(6)에 입력된다. 입력 주파수 신호 중 적어도 하나는 하한 주파수(fL)과 상한 주파수(fH)간에 정의된 주파수 범위(Wb) 내의 주파수를 포함한다. 하한 주파수(fL) 및 상한 주파수(fH)는 비선형 현가부(9, 10)의 진동력 특성을 도시한 도 6의 그래프에서 점 f 및 점 b에 각각 대응한다. 주파수 범위(Wb)는 주파수가 증감될 때 상이한 진동력 특성을 나타낸다. 진동기(6)에 의해 발생된 진동력은 주파수 범위(Wb)에서 최대로 되는 것으로 나타난다. 그러나, 주파수 범위(Wb) 내에, 140Hz의 주파수를 갖는 신호가 진동기(6)에만 인가되었을 때, 감소하는 주파수 스위프에 대한 아래쪽 특성 라인을 따라 점 g(140Hz에 대응함)에 대응하는 진동력이 얻어졌으며, 증가하는 주파수 스위프에 대한 위쪽 특성 라인을 따른 점 h(140Hz에 또한 대응함)에 대응하는 의도된 진동력은 얻어지지 않았다. 주파수가 점 b에 대응하는 상한 주파수(fH)에서 점 f에 대응하는 하한 주파수(fL)로 감소될 때, 증가하는 주파수 스위프에 대해서 점 f와 점 g간 진동력 특성 라인은 나타나지 않는다. 큰 진동력이 얻어지는 점 f에서 점 b까지의 특성라인이 안정되게 하기 위해서, 주파수 범위(Wb)의 하한 주파수(fL)보다 낮은 적어도 한 주파수는 진동기(6)에 입력되는 신호 내에 포함되어야 한다.
도 7에서, 스위프된 주파수 신호의 주파수가 주파수 범위(Wb) 내에 있는, fL보다 낮은 점 i부터 점 h로 증가하며, 역시 주파수 범위(Wb) 내에 있는, 점 h에서 점 j까지 감소하고, 그후에 점 h와 점간에 반복하여 스위프되는 것이(즉, 초기에 i→h, 그후에 h→j→j→h→...) 보다 바람직하다. 이러한 경우에, 입력된 신호의 주파수는 큰 진동력이 얻어지는 주파수 범위(Wb) 내에서 스위프됨으로써 큰 진동력이 확보된다.
전술한 예에서, 입력 신호의 주파수는 초기에는 점 i에서 점 h까지 스위프되고, 그후에 반복하여 증감된다. 대안으로, 입력신호의 주파수는 점 i부터 증가된 후 점 h에서 멈추며, 그후에 주파수가 점 h에 고정된 입력신호를 연속하여 인가한다. 이러한 경우에, 진동력은 점 h 혹은 g에 대응하는 주파수가 단독으로 입력되는 경우에서처럼, 감소하는 주파수 스위프에 대해서, 아래쪽 특성라인을 따른 점 g로 점프하지 않고 따라서 큰 진동력이 유지된다. 그러므로, 주파수 범위(Wb)의 상한 주파수(fH) 근처에 점 h을 연속하여 설정함으로써 큰 진동력을 얻을 수 있다.
진동기(6)의 각각의 현가부의 인장강도 특성은 특히 중요하다. 도 8은 비선형성이 없는 현가부에 의해 지지되는 자기회로부를 구비한 진동기의 진동력 특성을 도시한 것이다. 선형 현가부에 의해서는 진동력 특성은 증가하는 주파수 스위프와 감소하는 주파수 스위프간에 변하지 않는다. 그러나, 큰 진동력이 얻어지는 주파수는 현가부의 인장강도와 자기회로부의 질량에 기초하여 결정되는 기계식 시스템의 공진 주파수(fo)로 한정된다. 공진 주파수(fo) 이외의 주파수에 있어서는 진동력이 현저하게 감소한다. 따라서, 이러한 경우엔 공진 주파수(fo)를 갖는 구동신호의 주파수에 정합시키는 공진 주파수 검출수단을 설치해야 한다. 그렇지 않으면, 진동기의 공진 주파수가 소정의 구동 주파수에 정합되게 생산공정 동안 공진 주파수를 정밀하게 제어해야 한다. 도 6에 도시한 바와 같은 비선형 현가부의 진동력 특성에 의해서는 큰 진동력이 넓은 주파수대역(f→b)에서 얻어지나 선형 현가부가 사용되는 경우와 같이 fo와 같은 협 주파수에서는 그렇지 않다. 이러한 넓은 주파수대역에서 큰 진동력을 얻기 위해서는 현가부(예를 들면, 9 혹은 10)의 특정한 비선형 진동력 특성이 바람직하다. 예를 들면, 도 6에 도시한 진동력 특성은 다음과 같이 얻어질 수 있다. 도 4에 도시한 진동력 (F)에 대한 변위(x) 특성은 다음 다차원 함수로 표현된다.
더욱이, 도 5에 도시한 인장강도(S)에 대한 변위(x) 특성은 다음 식으로 표현된다.
예를 들면, 상기 식 2에서 S1, S2, S3 가 다음과 같이 설정될 때,
S1= 503.6
S2=0
S3= 5.5 x 104, 및
변위 x는 1mm로 설정되고, 식 2의 각각의 항의 값은 표 1에 나타내었다.
S1[N/m] S2x[N/m] S3x2[N/m]
503.6 0 550
따라서, 비선형 항(S3X2)은 증가하는 주파수 스위프와 감소하는 주파수 스위프간 진동력 특성을 야기하며 큰 진동력이 넓은 주파수대역 내에서 얻어지게 하는 인자임을 알 수 있다.
그러므로, 지지부재(11)에서 사용되는 진동기(6)의 현가부(9 혹은 10)의 적어도 하나는 x2항이 0이 아닌 값을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.
S1, S2, S3이 다음과 같이 설정될 때,
S1=0
S2=0
S3=8.0 x 104,
따라서, 상기 식2의 인장강도 함수의 S1항 및 S2항은 s3항보다 작게 되고, 이에 의해서 단지 S3항만이 값을 가지며, 얻어진 인장강도 대 변위 특성은 도 9에 도시된 바와 같으며, 얻어진 진동기(6)에 의해 제공된 진동력 특성은 도 10에 도시된 바와 같다. 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 진동력이 증가하는 주파수 스위프와 감소하는 주파수 스위프간에 변하는 주파수 범위 f'-b'는 도 6 및 도 7에 도시한 것보다 넓으며, 증가하는 주파수 스위프에 대한 진동력 특성 라인의 기울기는 도 6 및 도 7에 도시한 것보다 작다. 따라서, 입력신호의 주파수 변환에 관하여 진동력 변화량이 감소되고, 이에 의해서 큰 진동력을 보다 안정되게 얻는 것이 가능하다.
전술한 2개의 예에서, S2항은 0으로 가정하였다. 그러나, S2항이 0이 아닐 때, 진동력 특성이 증가하는 주파수 스위프와 감소하는 주파수 스위프간에 변하는 점핑현상은 거의 동일한 방식으로 일어난다. 이것은 식이 우수 고차 항을 갖는 경우에 적용된다.
x2항이 0이 아닌 값을 갖는 비선형 현가부는 변위가 증가함에 따라 진폭이 제한되는 인장강도 특성에 의해 실현될 수 있다. 이러한 비선형성은 현가부의 진폭을 제한하기 위해서 예를 들면 현가부의 길이를 줄이거나, 혹은 작은 연성(ductility)을 갖는 물질을 사용함으로써 실현될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 전기기계 음향 변환기(100)에 의해서, 전기 신호 발생기(7)에 의해 발생되어 진동기(6)에 공급되는 주파수신호는 연속적으로 스위프되는 주파수 신호로 국한되지 않는다. 대안으로, 주파수 신호는 일련의 이산점 주파수일 수도 있다. 일련의 점 주파수는 바람직하기로는 초기 입력 주파수로서 주파수 범위(Wb)의 하한 주파수(fL)보다 낮은 적어도 하나의 주파수를 포함한다. 도 11은 이러한 일련의 점 주파수의 예를 도시한 것이다. 진동기(6)의 입력 주파수는 P1부터 시작하여 이어서 P2→P3→P4→P5로 변한다. 입력신호의 주파수는 마지막 주파수 P5에서 정지될 수 있고 그후에 고정된 주파수 P5가 연속하여 제공될 수 있다. 이러한 경우, 진동기(6)는 큰 진동력을 연속적으로 출력할 수 있다. 대안으로, 입력 주파수는 초기에는 P1→P2→P3→P4→P5로 증가되고, 이어서 주파수 범위(Wb) 내에서 주기적으로 증감, 예를 들면, P5→P4→P3→P4→P5될 수 있다. 점 주파수가 초기 주파수에서 최대 주파수로 전환될 때, 이러한 주파수들은 예를 들면 P1→P5와 같이, 서로 과도하게 떨어져 있게 된다. 따라서, 안정된 동작을 실현할 수 없다. 그러므로, 초기 주파수와 최대 주파수간 이러한 주파수 갭을 주파수 범위(Wb) 내의 P3와 같은 하나 이상의 점 주파수들로 보간하는 것이 바람직하다. 그러나, 이것은 초기 주파수(P2)가 하한 주파수(fL)보다 낮고 목적 주파수(P3)가 주파수 범위(Wb) 내에 있더라도, 초기 주파수와 목적 주파수(예를 들면, P2 및 P3)가 하한 주파수(fL) 근처에 있을 때는 필요하지 않을 수도 있다.
전술한 바와 같이, 전기기계 음향 변환기(100)는 비선형 현가부를 사용하는 진동기(6)를 사용함으로써 넓은 주파수에 걸쳐 큰 진동력을 효율적으로 제공할 수 있다.
입력신호의 파형은 바람직하게는 정현파이나, 기본 주파수가 전술한 주파수 조건을 만족한다면 사각파 신호로 전술한바와 유사한 효과를 기대할 수 있다. 그러나, 이러한 경우에, 고조파 성분은 음성코일(13)에 인가될 수 있어 진동기(6)가 진동하고 있을 때 필요없는 톤이 발생한다. 그러므로, 전기전호 발생기(7)와 진동기(6) 사이에 고역 주파수를 차단하는 고역차단 필터(151)를 삽입하는 것이 바람직하다.
전기 신호 발생기(7)에 의해 발생되어 진동기(6)에 공급되는 입력신호가 고주파수 성분을 포함하는 음성 혹은 음악신호인 경우, 다이아프램(12)이 진동하여 스피커로서 기능할 수 있으므로 음향을 재생하게 된다. 이러한 경우, 음향 신호의 하한 주파수가 주파수 범위(Wb)의 하한 주파수(fL)보다 높게 설정된다면, 자기회로부(8)를 진동시키지 않고 다이아프램(12)만을 진동시킴으로서 소리를 낼 수 있다. 이것은 진동 및 사운드를 개별적으로 재생하는 것이 바람직한 경우에 효과적이다.
전기 신호 발생기(7)에 의해 발생된 주파수 신호는 바람직하기로는 주파수 범위(Wb)보다 낮은 적어도 한 주파수를 포함하는 복수의 신호를 함께 더함으로써 얻어진 합성 신호이다.
이러한 주파수 신호를 발생하는 전기 신호 발생기(7) 및 비선형 현가부를 갖는 진동기(6)를 포함하는 전기기계 음향 변환기(100)의 동작을 설명한다.
전기 신호 발생기(7)로부터 주파수 신호는 진동기(6)에 입력된다. 주파수 신호는 도 12에 도시한 주파수 범위(Wb) 내에 점 t에 대응하는 주파수(이 경우 비선형 현가부(9, 10)의 진동력 특성은 증가하는 주파수 스위프와 감소하는 주파수 스위프간에 가변한다)와 주파수 범위(Wb)보다 낮은 점 h에 대응하는 주파수를 함께 더함으로써 얻어진 합성 신호이다
도 13a 내지 도 13d는 입력파형 및 주파수 f1 및 f2(각각 점 a 및 t에 대응함)가 개별적으로 진동기에 입력될 때 얻어진 출력파형을 도시한 것이다. 도 13a는 주파수가 f2이고, 도 13c에 도시한 f1 주파수를 갖는 다른 입력신호의 진폭의 거의 2배인 피크 전압을 갖는 입력신호의 파형을 도시한 것이다. 도 13b는 주파수 f2를 갖는 신호가 입력될 때 얻어지는 진동력 파형을 도시한 것이다. 도 13c는 주파수 f1을 갖는 입력신호를 도시한 것이다. 도 13d는 주파수 f1을 갖는 신호가 입력될 때 얻어지는 진동력 파형을 도시한 것이다. 점 g에 대응하는 주파수 신호 f2는 주파수 범위(Wb) 내의 주파수를 갖는 신호이다. 도 12에 관련하여 전술한 바와 같이, 증가하는 주파수 스위프에 의해 진동기(6)로부터 큰 진동출력이 얻어진다. 그러나, 주파수 신호 f2가 단독으로 인가될 때, 진동력은 감소하는 주파수 스위프에 대핸 특성라인을 따른 점 u의 값으로 감소된다. 점 s에 대응하는 주파수 f1은 주파수 범위(Wb)보다 낮은 주파수이다. 주파수 f1로, 진동력 특성은 증가하는 주파수 스위프와 감소하는 주파수 스위프 사이에서 변하지 않는다. 그러므로, 입력 주파수 신호 f1이 입력 주파수 신호 f2의 피크 전압진폭의 1/2인 피크 전압진폭을 갖는다고 해도, 얻어진 출력파형(진동력 파형)은 도 13b 및 13에서 알 수 있듯이 입력 주파수 신호 f1로 얻어지는 것보다 큰 진폭을 갖는다.
도 14a는 전술한 2개의 주파수 신호 f1 및 f2를 함께 더함으로써 얻어진 합성된 입력신호의 파형을 도시한 것이다. 도 14b는 도 14a에 도시한 합성입력 신호가 진동기(6)에 입력될 때 얻어진 진동력 특성을 도시한 것이다. 입력파형은 진폭 피크값이 주기적으로 증감하는 진폭변조된 신호이다. 진동력 특성의 출력 파형의 진폭 피크값은 시간에 따라 증감한다. 도 13a 내지 도 13d에 도시한 바와 같이 단일의 주파수가 단독으로 사용될 때에 비해 출력파형의 피크 진폭값이 크다는 것을 도 14b로부터 알 수 있다. 따라서, 증가하는 주파수 스위프동안 주파수 f2로 얻어지는 점 t에 대응하는 진동력은 2개의 주파수를 함께 합성함으로써 얻어지는 신호를 사용하여 얻어짐을 알 수 있다.
전기 신호 발생기(7)가 멜로디 신호, 음악신호, 혹은 음성 신호와 같은 음향 신호를 발생할 때, 음성코일(13)이 접해있는 진동기(6)의 다이아프램(12)이 진동하고, 그럼으로써 음향 신호를 생성한다. 이러한 경우, 음향 신호의 저주파 성분은 주파수 범위(Wb)에 포함되어도, 발생된 진동력은 작다. 그러므로, 진동에 의한 경보 기능 및 사운드 경보 기능이 실제적으로 서로 분리된다. 진동 신호 및 음향 신호 모두 동시에 진동 신호 및 사운드 신호를 재생하도록 입력될 수 있다. 따라서, 신호 주파수대역을 조정하고 복수의 신호를 함께 합성함으로써, 진동기(6)는 진동 신호 및 음향 신호를 재생할 수 있는 다중 기능 변환기로서 기능할 수 있다.
주파수 범위(Wb) 내에 주파수 신호로부터 얻어진 진동력은 주파수 범위(Wb)보다 낮은 주파수 신호로부터 얻어진 진동력보다 크다. 그러므로, 전력소비를 감소시키기 위해서, 저주파 신호의 입력 전압레벨이 주파수 범위(Wb) 내의 주파수 신호로부터 출력된 안정된 진동력을 확보하면서 저주파 신호의 입력 전압레벨이 최소화되는 것이 바람직하다. 이 실시예에서 입력 주파수 신호들로서 2개의 정현파 신호가 사용되었지만, 대안으로 3개 이상의 신호가 동일한 효과를 달성하도록 사용될 수도 있다. 각각의 입력 주파수 신호의 전압레벨은 이 실시예에서 사용된 것과 유사한 원리에 기초하여 결정될 수 있다. 입력신호는 대안으로 기본 주파수가 전술한 주파수 조건을 만족한다면 2개의 사각파 신호를 함께 더함으로써 얻어진 합성 신호일 수도 있다. 그러나, 이러한 경우, 신호에 포함된 고조파 성분은 다이아프램(12)으로부터 재생된 신호에 왜곡이 생기게 할 것이다. 그러므로, 전동기(6) 전단에 고주파 대역을 차단하는 고역차단 필터를 삽입하는 것이 바람직하다.
도 15는 비선형 현가부를 갖는 진동기(6) 대량생산에서 진동에 기인한 주파수에 대한 다양한 진동력 특성 L, M, H를 도시한 것이다. 도 15는 주파수를 연속해서 증가시키면서 관측된 특성만을 도시한 것이나, 점핑현상(증가하는 주파수 스위프와 감소하는 주파수 스위프간에 특성이 변하는 현상)은 도 6 및 도 12에 도시한 바와 같이, 주파수가 연속하여 감소될 때 유사하게 관측될 것이다.
전기 신호 발생기(7)에 의해 발생된 주파수 신호는 서로에 관하여 신호들의 위상을 이동시키면서 복수의 주파수신호(P1-P8)를 함께 더함으로써 얻어진 합성 신호이다. 주파수 신호(P1-P8) 중 적어도 하나는 저주파측쪽으로 이동된 진동력 특성라인 L의 주파수 범위(Wb)보다 낮은 주파수를 가지며, 주파수 신호(P1-P8) 중 적어도 하나는 고주파측쪽으로 이동된 진동력 특성라인 H의 주파수 범위(Wb)보다 높은 주파수를 갖는다.
전술한 바와 같은 주파수 신호를 발생하는 전기 신호 발생기(7) 및 비선형 현가부를 갖는 진동기(6)를 포함하는 전기기계 음향 변환기(100)의 동작을 기술한다.
전기 신호 발생기(7)로부터의 주파수 신호는 진동기(6)에 입력된다. 이 예에서 사용된 주파수 신호는 일련의 점 주파수(P1-P8)이다. 가장 낮은 주파수는 저주파측으로 이동된 진동력 특성라인 L의 주파수 범위(Wb)보다 낮은 P1이고, 가장 높은 주파수는 고주파측으로 이동된 진동력 특성라인 H의 주파수 범위(Wb)보다 높은 P8이다. 다른 주파수(P2-P7)는 P1과 P8 사이에 서로로부터 등각격으로 이격되어 있다.
본 발명의 효과를 기술한다. 도 16a는 동상의 8 점 주파수들을 함께 더함으로써 얻어지는 전기 신호의 파형을 도시한 것이다. 전기 신호는 도 7에 도시한 주파수 대 진동특성 M을 갖는 진동기(6)에 입력된다. 도 16b는 진동기(6)의 출력된 진동특성의 파형을 도시한 것이다. 전기 신호의 피크진폭은 각각의 주파수들간 주파수 간격의 역수와 같다(즉, 5Hz 간격에 대해 200ms). 따라서, 출력 진동파형은 각 주피수의 시작점에서 큰 피크진폭을 갖지만 진동력은 다음 주기가 시작될 때까지 감쇠한다.
이러한 진동파형은 주기적으로 증가하는 진동력을 생성하나, 보다 바람직한 진동파형은 큰 진동력이 시간에 걸쳐 유지되는 것이다.
도 17a는 가장 낮은 주파수(P1)가 다음 주파수(P2)에 대해 역상이고, P3 는 P4에 대해 동상이고, P5는 P6에 대해서 역상이며 P7은 P8에 대해 동상일 때, 8점 주파수(P1-P8)를 함께 더하여 얻어진 전기 신호의 파형을 도시한 것이다. 도 17b는 입력 전기 신호에 대해 얻어진 출력 진동특성의 파형을 도시한 것이다. 전압레벨의 피크값이 증가하는 주기는 도 16a에 도시된 것으로부터 감소됨을 도 17a에서 알 수 있다. 따라서, 출력 진동파형의 피크값은 도 16b에서처럼 각 주기의 시작후에 감쇠하지 않고 비교적 큰 진동력이 연속하여 얻어진다.
도 18a 및 도 18b는 합성 신호가 도 15에 도시한 특성라인 L 및 H에 각각 적용될 때 얻어진 출력진동의 파형을 도시한 것이다. 도 17b에 도시한 특성라인 M에 대해얻어진 파형과 유사하게, 큰 진동출력이 연속하여 생성된다. 이것은 진동기(8)의 진동력 특성이 변할 때라도 안정된 진동출력이 확보됨을 나타낸다.
전기 신호 발생기(7)가 멜로디 신호, 음악신호, 혹은 음성 신호와 같은 음향 신호를 발생하는 경우, 음성코일(13)이 접해있는 진동기(6)의 다이아프램(12)이 진동하고, 그럼으로써 음향 신호를 재생한다. 이러한 경우, 음향 신호의 저주파 성분은 주파수 범위(Wb)에 포함되어도, 발생된 진동력은 작다. 그러므로, 진동에 의한 경보 기능 및 사운드 경보 기능이 실제적으로 서로 분리된다. 진동 신호 및 음향 신호 모두 동시에 진동 신호 및 사운드 신호를 재생하도록 입력될 수 있다. 따라서, 신호 주파수대역을 조정하고 복수의 신호를 함께 합성함으로써, 진동기(6)는 진동 신호 및 음향 신호를 재생할 수 있는 다중 기능 변환기로서 기능할 수 있다.
대안으로 입력신호는 기준주파수가 전술한 주파수 조건을 만족한다면 복수의 사각파 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호일 수도 있다. 그러나, 이 경우, 신호에 포함된 고조파 성분은 다이아프램(12)으로부터 재생된 신호에 왜곡이 생기게 할 것이다. 그러므로, 진동기(6) 전단에 고주파 대역을 차단하는 고역차단 필터를 삽입하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 전기기계 음향 변환기(100)는 진동기(6)와, 제 1 쌍의 인접한 주파수 신호와 제 2 쌍의 인접한 주파수 신호를 각각이 포함하는 복수 그룹의 주파수 신호를 포함하는 전술한 합성 신호를 이용할 수 있다. 제 1 쌍의 인접한 주파수 신호는 역상으로 함께 합성되며, 제 2 쌍의 인접한 주파수 신호는 동상으로 함께 합성된다. 따라서, 복수의 점 주파수가 큰 간격을 가질 때라도, 주파수 중 적어도 한 주파수는 점핑현상 때문에 큰 진동력이 얻어지는 주파수 범위(Wb) 내에 확실하게 있게 된다. 더욱이, 전기 신호 파형의 전압레벨의 피크값이 증가하는 주기가 감소됨으로써, 큰 진동력이 연속하게 얻어진다. 더욱이, 진동기(6)의 주파수 대 진동특성이 달라질 때에도, 점 주파수들의 주파수 범위는 큰 진동력이 생성되는 주파수 범위를 포함하도록 설정될 수 있고, 이에 의해서 안정된 진동력을 항시 얻을 수 있게 된다. 더구나, 진동 신호 및 사운드 신호는 인가될 신호의 주파수 범위에 기초하여 선택적으로 재생될 수 있다.
(실시예 2)
전술한 실시예 1에서, 진동기(6)는 점핑현상이 일어나게 하는 비선형 현가부를 채용한다. 점핑현상이 일어나지 않는 선형 현가부가 사용되어도, 공진 주파수의 고주파측 및 저주파측의 2개의 주파수를 포함하는 주파수 대역 내에 있는 신호들로부터 비선형 현가부의 경우와 같이 얻어진 합성 신호를 입력함으로써 얻어질 수 있다. 공진 주파수 특성은 선형 현가부에 의해 달라진다. 그러나, 비선형 현가부의 경우에서처럼, 이러한 변화에 기인한 모든 주파수들을 커버하도록 복수의 주파수 신호를 사용함으로써 안정된 진동출력을 얻는 것이 가능하다.
도 19는 선형 현가부(130)를 도시한 평면도이다. 자기회로부(8)는 중앙부(132)에 고정되며, 신장부(133a, 133b)는 지지부재(11)에 고정된다. 선형 현가부(130)는 암(131)의 길이 L이 충분히 클 때 선형의 변위 대 힘 특성을 나타낸다.
도 20은 선형 현가부(130)를 사용하는 진동기(6)의 진동력과 주파수간 관계를 도시한 그래프이다. 도 20은 각각 상이한 공진 주파수(f01, f02, f03)에 대응하는 3개의 특성라인 I, II, III을 도시한 것이다. 현가부(130)는 선형 현가부이기 때문에, 점핑현상은 일어나지 않는다.
도 20에 도시한 공진 주파수 변화는 진동기(6)의 특성변화를 나타낸다. 화살표 P1-P8은 인가될 점 주파수 신호들이다. 점 주파수들은 각각 특성라인 I, II, III에 대응하는 모든 공진 주파수(f01, f02, f03)를 포함하는 주파수 범위를 정하도록 선택된다.
도 21a는 위상을 제어하면서 8점 주파수를 합성하여 얻어진 입력신호의 파형을 도시한 것이다. 각각의 도 21b, 22a 및 22b는 이러한 입력신호가 선형 현가부(130)에 입력될 때 생성되는 진동력 특성의 파형을 도시한 것이다. 이 예에서, 자기회로부의 무게는 1.4g이며, 선형 현가부 및 자기회로부를 포함하는 기계식 공진 시스템은 공진 주파수 f01=125Hz, f02=135Hz, f03=145Hz를 갖는다. 점 주파수 P1-P8의 범위는 5Hz 간격으로 120Hz 내지 155Hz이다. P2 및 P6 은 다른 점 주파수들에 관하여 역상에 있다.
도 23은 전기 신호 발생기(7)의 예를 도시한 것이다. 도 23에서, 전기 신호 발생기(7)는 주파수 신호발생기(101 내지 108), 위상 제어기(110 내지 117) 및 신호 가산기(120)를 포함한다.
진동기(6)에 인가될 합성 신호는 다음과 같이 주파수(P1 내지 P8)로부터 얻어진다. 먼저, 주파수 신호 발생기(101 내지 108)는 다음의 주파수, f1=120Hz, f2=125Hz, f3=130Hz, f4=135Hz, f5=140Hz, f6=145Hz, f7=150Hz, f8=155Hz를 각각 발생한다. 이들 주파수 신호는 위상 제어기(110 내지 117)에 각각 입력된다. 주파수 신호(f2 및 f6)의 위상은 다른 주파수 신호들이 모두 동상관계에 있을 때 다른 주파수 신호에 관하여 역상에 있도록 180도만큼 지연된다. 주파수 신호는 신호 가산기(120)에 의해 함께 합성되고 신호 가산기(120)로부터 출력은 진동기(6)에 제공된다.
도 21a는 점 주파수(P1-P8)를 함께 더하여 얻어진 입력신호의 파형을 도시한 것이다. 도 21b는 전술한 합성 신호가 진동기(6)에 인가될 때 진동기(6)(공진 주파수 f01=135Hz)의 진동력 특성의 파향을 도시한 것이다. 도 22a 및 22b는 다른 공진 주파수, 즉 f2=125Hz 및 145Hz 각각에 대해 진동기(6)의 진동력 특성의 파형을 도시한 것이다. 진동기(6)의 공진주파수가 생산공정, 진동될 장치에의 부착, 혹은 사용된 조건의 변화에 기인하여 변화할 때라도, 진동기(6)가 넓은 주파수 대역을 커버하는 점 주파수들로 구성되기 때문에 안정된 진동력이 얻어질 수 있다.
진동기(6)의 진동력 특성은 현가부 및 자기회로부를 포함하는 기계식 공진 시스템의 Q값에 의존하여 변한다. 도 24는 상이한 Q값, 즉 Q=5, Q=10, Q=20mf 갖는 상이한 선형 현가부의 주파수대 진동력 특성 IV, V, VI 각각을 도시한 것이다. 도 20에 도시한 특성은 Q=20에 대한 것이다. 도 25a 내지 25c 각각은 8점 신호가 상이한 Q값, 즉 Q=5, Q=10, Q=20, 각각에 대해 진동기(6)에 인가될 때 얻어지는 진동력의 파형을 도시한 것이다. Q값이 작을 때, 주파수대 진동력은 평탄해진다. 그러므로, 점 주파수 수를 줄이는 것이(예를 들면, 5 이상의 Q값에 대해 4개 혹은 2개의 점) 바람직할 수 있고, 이에 의해서 합성 신호의 전압레벨 변동을 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 큰 진동력이 얻어진다. Q값이 10 이상일 때, 진동력 레벨은 높을 것이며 전동력 곡선은 공진 주파수 근처에서 가파르게 될 것이다. 예를 들면 Q=20의 곡선과 Q=30의 곡선간에는 공진 주파수에 가까운 매우 협소한 대역 내의 주파수에 대해 진동력에 차이가 있다. 그러나, 진동력 레벨은 공진 주파수로부터 적어도 수 Hz 떨어진 주파수들에 대해서는 동일하다. 그러므로, 넓은 주파수 대역(예를 들면, 공진 주파수로부터 각각의 방향으로 적어도 수 Hz 넓은)에 걸쳐 분포된 8 이상의 점 주파수로부터 합성된 신호를 사용할 때 진동력에 실제적인 차이는 전혀 일어나지 않는다. 그러므로, 선형 현가부에 의해서는, Q값에 기초하여 입력 신호를 합성할 점 주파수 수를 최적으로 선택하는 것이 바람직하다. Q값이 진동기의 설계에 의존하는 반면, Q값을 줄이는 한 효과적인 방법은 음성코일의 전자기 댐핑저항을 증가시키기 위해서 자기회로에 강한 자석을 사용하는 것이다. Q값을 줄이는 또 다른 효과적인 방법은 기계저항을 증가시키기 위해서 현가부의 물질로서 에너지의 큰 내부손실을 갖는 진동 억제 물질을 사용하는 것이다. 그러나, 전자기 댐핑저항이 증가될 때, 자기회로의 크기도 증가되고 이에 의해 작은 진동기를 실현하는 것이 곤란하다. 더욱이, 기계저항이 증가될 때, 공진레벨은 억제되고, 그럼으로써 큰 진동력을 얻기 위해 큰 전기입력이 필요하게 되고, 따라서 진동기의 효율이 감소된다. 전술한 바와 같이, 비선형 현가부에 의해서는 큰 진동력이 얻어질 수 있는 주파수 범위(Wb)는 전자기 댐핑저항이 크지 않을 때라도 현가부의 점핑현상에 의해 넓어진다. 그러므로, 선형 현가부에 비해 비선형 현가부에 의해서는 작지만 큰 진동력을 제공할 수 있는 진동기를 실현할 수 있다. 그러나, 본 발명의 전술한 신호는 현가부의 선형성에 관계없이 효과적이다.
진동특성은 입력신호의 파형을 변화시킴으로써 쉽게 변경될 수 있다. 따라서, 여러 가지 진동으로 인코밍 호를 사용자에게 경보할 수 있음과 아울러 동시에 여러 가지 멜로디를 링잉 톤으로서 사용된다. 예를 들면, 서로 다른 발신자에 대해 서로 다른 진동모드를 사용할 수 있는 것이다.
도 26a는 비선형 현가부를 사용하는 진동기(6)에 입력될 것으로서 5Hz 간격으로 배열된 8점 신호를 포함하는 전압신호의 파형을 도시한 것이다. 도 26b는 도 26a에 도시한 입력신호에 응한 진동기(6)의 진동력 특성의 파형을 도시한 것이다. 도 27a는 4Hz 간격으로 배열된 8점 신호를 포함하는 진동기(6)에 입력되는 전압신호의 파형을 도시한 것이다. 도 27b는 도 27a에 도시한 입력신호에 응하여 진동기(6)의 진동력 특성의 파형을 도시한 것이다. 도면에 도시한 바와 같이, 진동력 특성은 점 주파수들간 간격을 변경함으로써 변경될 수 있다. 따라서, 여러 가지 진동모드는 서로간에 쉽게 전환될 수 있다. 대안으로 진동모드는 점 주파수 수, 각 점 주파수신호의 위상 등에 기초하여 변경될 수도 있다.
입력신호는 연속한 것으로 도시되었다. 대안으로, 입력신호는 인터럽트된 신호일 수도 있다. 이 경우, 진동에 의한 경보 신호는 반복하여 진동하다 진동을 멈추는데, 이것은 사람이 더 명료하게 인식할 수 있는 것이다.
(실시예 3)
본 발명의 실시예 3에 따른 전기기계 음향 변환기(200)를 도 28에 관련하여 기술한다. 실시예 1에서 이미 기술된 전기기계 음향 변환기(200)의 구성요소에는 동일한 참조부호가 제공될 것이고 이하 더 기술하지 않는다. 실시예 1과 비교해 볼 때, 전기기계 음향 변환기(200)는 전기 신호 발생기(7) 외에 음향 신호 발생기(12)를 포함함으로써, 전기 신호 발생기(7)나 음향 신호 발생기(12)로부터의 전기 신호는 스위치(SW2)를 통해 진동기(6)에 선택적으로 제공된다.
전기 신호 발생기(7)는 안정된 진동을 제공하기 위해서 스위프된 주파수 신호 혹은 복수의 점 주파수들로부터 얻어지는 합성 신호를 발생한다. 부가적으로, 전기 신호 발생기(7)는 음성 신호 혹은 음악신호를 발생할 수 있다. 그러나, 이 경우 회로구성은 복잡해질 수 있다. 본 발명의 실시예 3은 다음과 같이 전기기계 음향 변환기(200)를 설계함으로써 이 문제를 해결한다. 진동에 의한 경보 신호가 재생될 때, 스위치(SW2)는 이를 통해 전기 신호 발생기(7)로부터 신호를 전송하도록 제어된다. 음악신호나 음성 신호와 같은 음향 신호가 재생될 때, 스위치(SW2)는 이를 통해 음향 신호 발생기(12)로부터 신호를 전송하도록 제어된다. 따라서, 회로구성을 단순화하면서 진동에 의한 경보 기능 및 사운드 경보기능은 서로간에 분리된다.
전기 신호 발생기(7)는 의도된 신호파형을 기록/재생살 수 있는 반도체 메모리와 같은 기록매체일 수 있으며 대안으로 DSP(디지털 신호 프로세서)일 수도 있다.
(실시예 4)
본 발명의 실시예 4에 따른 휴대용 단말장치를 도 29 및 도 30을 참조하여 기술한다. 실시예 1에서 이미 기술된 휴대용 단말장치의 구성요소에는 동일한 참조부호가 제공될 것이고 이하 더 기술하지 않는다. 도 29는 실시예 1에서 앞서 기술한 진동기(6)를 포함하는 본 발명의 휴대용 단말장치인 휴대 전화(300)를 도시한 사시도이다. 도 30은 실시예 1의 진동기(6)를 사용하는 휴대 전화(300)의 요부를 도시한 블록도이다.
도 29에서, 진동기(6)는 휴대 전화(300)의 외장 케이스(13)에 부착된다. 도 30에서, 휴대 전화(300)는 안테나(14), 수신신호 처리부(15), 전기 신호 발생기(16), 및 상기 수신신호 처리부(15) 및 전기 신호 발생기(16)로부터의 전기 신호 중 한 신호를 선택적으로 진동기(6)에 전송하는 스위치(SW3)를 포함한다.
다음에, 휴대 전화(300)의 동작에 대해 설명한다. 안테나(14)는 다른 휴대 전화(도시없음)의 송신기로부터 인코밍 호 신호를 수신한다. 인코밍 호 신호는 인코밍 호를 사용자에게 경보하는 수신신호, 및 발신자로부터의 음성 신호를 포함한다. 수신신호 처리부(15)는 인코밍 호 신호를 처리하고 인코밍 호를 사용자에게 경보하는 수신신호에 응답하여 신호(K)를 발생한다. 신호(K)가 발생되었을 때, 보통때는 턴오프된(즉, 수신신호 처리부(15)나 전기 신호 발생기(16)에 접속되지 않는) 스위치(SW3)는 수신신호 처리부(15) 혹은 전기 신호 발생기(16)에 접속된다. 스위치(SW3)가 전기 신호 발생기(16)에 접속될 때, 실시예 1에 기술된 주파수 신호가 발생된다. 이 주파수 신호는 비선형 현가부에 의해 지지된 진동기(6)의 자기회로부가 진동되게 하여, 휴대 전화(300)를 진동시킨다. 따라서, 진동기(6)는 진동에 의한 경보신호를 발생하는 진동기로서 기능한다. 전기 신호 발생기(16)가 링잉 톤을 발생할 때, 진동기(6)는 음향 신호를 재생하는 스피커로서 기능한다. 인코밍 호를 진동 경보신호나 링잉 톤으로 통보받은 수신자(사용자)가 휴대 전화(300)를 턴온하였을 때, 휴대 전화(300)는 호를 수신할 준비가 되어 있고 수신시호 처리부(15)로부터의 신호(K)에 의해서 스위치(SW3)는 수신신호 처리부(15)에 접속된다. 수신신호 처리부(15)로부터의 신호는 발신자 음성 신호이다. 이어서, 진동기(6)는 수신자로서 기능한다. 대안으로, 진동기(6)는 휴대 단말장치로부터 분리될 수 있는 발신자의 음성을 재생하는 스피커일 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예 4에 따른 휴대 전화(300)로서, 스위프된 주파수 신호 혹은 복수의 점 주파수로부터 얻어진 합성 신호는 전기 신호 발생기916)로부터 발생되어 진동기(6)에 제공됨으로써 진동기(6)로부터 큰 진동량을 효과적으로 사용하는 것을 가능하게 할 수 있다. 그러므로, 휴대 전화에서는 중대한 문제인, 밧데리 전력 소비를 감소시킬 수 있다.
전술한 예에서, 링잉 톤은 전기 신호 발생기(16)에 의해 발생된다. 대안으로, 링잉 톤은 수신신호 처리부(15)로부터 신호에 기초하여 발생될 수 있다. 이러한 경우, 수신신호 처리부(15)는 링잉 톤, 발신자의 음성 신호 및 스피커 사운드 신호를 발생한다.
(실시예 5)
본 발명의 실시예 5에 따른 휴대 단말장치를 도 31에 관련하여 설명한다.
도 31은 실시예 1에서 기술된 진동기(6)를 사용한 휴대 전화(400)의 요부를 도시한 블록도이다. 도 31에 도시되진 않았으나, 진동기(6)는 실시예 4와 같이, 휴대 전화(400)의 본체에 부착된다. 도 31에서, 휴대 전화(400)는 안테나(14), 전기 신호 발생기(16), 수신신호 처리부(17), 신호 합성부(18)를 포함한다. 휴대 전화(400)는 수신신호 처리부(17)와 신호 합성부(18)간에 설치된 스위치(SW4), 전기 신호 발생기(16)와 신호 합성부(18)간에 설치된 스위치(SW5), 및 신호 합성부(18)와 진동기(6)간에 설치된 스위치(SW6)를 더 포함한다.
다음에, 휴대 전화(400)의 동작을 설명한다. 안테나(14)는 다른 휴대 전화(도시없음)의 송신기로부터 인코밍 호 신호를 수신한다. 인코밍 호 신호는 인코밍 호를 사용자에게 경보하는 수신신호, 및 발신자로부터의 음성 신호를 포함한다. 수신신호 처리부(17)는 인코밍 호 신호를 처리하여 인코밍 호를 사용자에게 경보하는 수신신호에 응답하여 신호(K1, K2, K3)를 발생한다. 신호(K2, K2, K3)가 발생될 때, 스위치(SW4, SW5, SW6)는 신호(K1, K2, K3) 각각에 응답하여 턴온/오프된다.
신호(K1, K2, K3)가 각각 오프신호, 온 신호 및 온 신호일 때, 스위치(SW4, SW5, SW6)가 그에 따라 각각 턴온, 오프 및 온되고, 이에 의해서 전기 신호 발생기(16)로부터 진동 신호는 신호 합성부(18)에 입력되며, 수신신호 처리부(17)로부터 신호는 스위치(SW4)에 의해 정지된다. 따라서, 신호 합성부(18)는 전기 신호 발생기(16)로부터의 진동 신호를 진동기(6)에 인가한다.
진동 신호에 의해서, 비선형 현가부에 의해 지지된 진동기(6)의 자기회로부가 진동하게 되며, 그럼으로써 휴대 전화(400)를 진동시킨다. 따라서, 진동기(6)는 진동 경보 신호를 발생하는 진동기로서 기능한다.
신호(K1, K2, K3)가 각각 온신호, 오프 신호 및 온 신호일 때, 스위치(SW4, SW5, SW6)는 그에 따라 각각 턴온, 오프 및 온되고, 이에 의해서 수신신호 처리부(16)로부터 음향 신호는 신호 합성부(18)에 입력되며, 전기 신호 발생기(17)로부터 신호는 스위치(SW5)에 의해 정지된다. 따라서, 신호 합성부(18)는 수신신호 처리부(17)로부터의 음향 신호를 진동기(6)에 인가한다. 이 경우, 진동기(6)는 음향 신호를 재생하는 스피커로서 기능한다. 구체적으로 진동기(6)는 링잉 톤 발생기, 수신기 혹은 스피커로서 기능한다.
신호(K1, K2, K3)가 각각 오프신호, 온 신호 및 온 신호일 때, 스위치(SW4, SW5, SW6)는 그에 따라 각각 턴온, 오프 및 온되고, 이에 의해서 전기 신호 발생기(16)로부터 진동 신호는 신호 합성부(18)에 입력되며, 수신신호 처리부(17)로부터 신호는 스위치(SW4)에 의해 정지된다. 따라서, 신호 합성부(18)는 전기 신호 발생기(16)로부터의 진동 신호를 진동기(6)에 인가한다.
신호(K1, K2, K3)가 모두 온 신호일 때, 스위치(SW4, SW5, SW6)는 모두 턴온되고, 이에 의해서 수신신호 처리부(17)로부터의 음향 신호 및 전기 신호 발생기(16)로부터 진동 신호는 동시에 신호 합성부(18)에 입력되며, 이 신호 합성부는 이때 음향 신호 및 진동 신호를 합성하여 합성 신호를 제공하고, 이 합성 신호는 진동기(6)에 입력된다. 따라서, 진동기(6)는 인코밍 호를 사용자에게 경보하는 진동 및 사운드를 생성할 수 있다. 대안으로, 제 1 발신자와 통화하면서 제 2 발신자로부터의 호를 사용자가 수신할 때, 진동기(6)는 사용자에게 제 2 발신자로부터의 인코밍 호를 진동으로 경보할 수 있다. 이러한 진동은 제 1 발신자의 음성에 간섭하지 않는다. 따라서, 사용자가 이미 통화중에 있을 때 통화중 사운드 품질을 저하시키지 않고, 제 2 호를 수신할 수 있는 휴대단말 장치를 실현할 수 있다.
상기 실시예 1-5에서, 진동기(6)는 자장에 삽입되는 음성코일에서 발생되는 자력을 이용하는 동전기식 변환기이다. 대안으로, 진동기(6)는 전술한 바와 같은 비선형 진동력 특성을 제공하는 한 압전기 변환기, 전자석 변환기, 등일 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 전기기계 변환기는 넓은 주파수 대역에서 큰 진동력을 얻기위해서 비선형 현가부를 포함하는 진동기를 포함한다. 또한 선형 현가부가 사용될 때, 복수의 점 주파수들을 함께 더함으로써 얻어진 합성 신호를 입력하여 진동기의 진동특성 변화에 기인한 진동력 변화를 제거하고 이를 위한 구동 회로를 단순화시킬 수 있어, 안정된 진동력이 항시 얻어질 수 있다. 그러므로, 본 발명의 전기기계 음향 변환기는 회로구성을 단순화하면서 전력소비를 줄여 휴대 전화의 크기 및 무게를 감소시킴으로서 휴대 전화에 사용될 수 있다.
본 발명의 범위 및 정신으로부터 벗어남이 없이 이 분야에 숙련된 자들에 의해서 여러 가지 다른 수정이 명백할 것이다. 따라서, 여기 첨부된 청구범위는 여기 개시된 설명으로 한정되지 않으며 넓게 해석되게 한 것이다.
본 발명의 전기기계 변환기는 넓은 주파수 대역에서 큰 진동력을 얻기위해서 비선형 현가부를 포함하는 진동기를 포함한다. 또한 선형 현가부가 사용될 때, 복수의 점 주파수들을 함께 더함으로써 얻어진 합성 신호를 입력하여 진동기의 진동특성 변화에 기인한 진동력 변화를 제거하고 이를 위한 구동 회로를 단순화시킬 수 있어, 안정된 진동력이 항시 얻어질 수 있다. 그러므로, 본 발명의 전기기계 음향 변환기는 회로구성을 단순화하면서 전력소비를 줄여 휴대 전화의 크기 및 무게를 감소시킴으로서 휴대 전화에 사용될 수 있다.

Claims (48)

  1. 공진 주파수에서 공진하는 기계식 진동 시스템을 구비한 진동기를 구동하는 구동 회로에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 공진주파수를 포함하는 주파수 범위에 포함되는 상이한 주파수들의 적어도 2개의 신호를 상기 진동기에 출력하며,
    상기 진동기는 전기 신호를 사운드 및 진동 중 적어도 하나로 변환하는 기능을 갖는 진동기 구동 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 신호는 상기 공진 주파수보다 작은 주파수를 갖는 제 1 신호 및 상기 공진 주파수보다 큰 주파수를 갖는 제 2 신호를 포함하는 진동기 구동 회로.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 신호는 제 1 신호 및 제 2 신호를 포함하며,
    상기 구동 회로는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하는 진동기 구동 회로.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 신호는 제 1 신호 및 제 2 신호를 포함하며,
    상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 위상과 상기 제 2 신호의 위상을 서로로부터 이동시키면서 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하는 진동기 구동 회로.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 신호는 제 1 신호 및 제 2 신호를 포함하며,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 중 적어도 하나는 정현파 신호를 포함하는 진동기 구동 회로.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 신호는 제 1 신호 및 제 2 신호를 포함하며,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 중 적어도 하나는 사각파 신호를 포함하는 진동기 구동 회로.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 합성 신호의 피크 출력전압을 제한하는 리미터를 더 포함하는 진동기 구동 회로.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 합성 신호는 역상으로 함께 합성된 제 1 쌍의 인접 주파수와 동상으로 함께 합성되는 제 2 쌍의 인접 주파수를 각각이 포함하는 복수의 그룹의 주파수 신호들을 함께 합성하여 얻어지는 정현파 신호인 진동기 구동 회로.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 진동기는 자기회로부 및 적어도 하나의 현가부를 포함하는 진동기 구동 회로.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 현가부는 선형 현가부를 포함하는 진동기 구동 회로.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 회로는 진동용 주파수 신호 혹은 사운드용 전기음향 신호를 발생하는 전기 신호 발생기인 진동기 구동 회로.
  12. 소정의 주파수대 진동 특성을 갖는 기계식 진동 시스템을 구비한 진동기를 구동하는 구동 회로에 있어서,
    상기 기계식 진동 시스템은 소정의 주파수 범위 내에서 증가하는 주파수 스위프(sweep)와 감소하는 주파수 스위치에 대해서, 서로 상이한 주파수 대 진동력 특성들을 가지며,
    상기 소정의 주파수 범위는 이 범위에서 가장 낮은 주파수를 나타내는 하한 주파수와 상기 소정의 주파수 범위에서 가장 높은 주파수를 나타내는 상한 주파수 사이에 정의되며,
    상기 구동 회로는 상기 주파수 범위 내의 주파수를 갖는 제 1 신호와 상기 하한 주파수보다 낮은 주파수를 갖는 제 2 주파수를 상기 진동기에 출력하며,
    상기 제 2 신호는 상기 제 1 신호와 동시에 혹은 그에 앞서 상기 진동기에 출력되며,
    상기 진동기는 사운드와 진동 중 적어도 하나로 전기 신호를 변환하는 기능을 갖는 진동기 구동 회로.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 진동기는 자기회로 및 적어도 하나의 현가부를 포함하는 진동기 구동 회로.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 현가부는 비선형 현가부를 포함하는 진동기 구동 회로.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 현가부는 인장강도 S가 변위 X에 관하여 다차원 함수로 표현될 때, 다차원 함수의 X2항은 0이 아닌 값을 갖게 하는 인장강도 S를 갖는 진동기 구동 회로.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 구동 회로는 진동용 주파수 신호 혹은 사운드용 전기음향 신호를 발생하는 전기 신호 발생기인 진동기 구동 회로.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 신호는 시간에 걸쳐 주파수가 연속하게 변하는 스위프된 주파수 신호를 포함하는 진동기 구동 회로.
  18. 제 12 항에 있어서, 제 2 신호는 복수의 점 주파수 신호를 포함하는 진동기 구동 회로.
  19. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 신호 및 사이 제 2 신호 중 적어도 하나는 주파수가 시간에 걸쳐 증가하는 증가신호를 포함하는 진동기 구동 회로.
  20. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 신호는 주파수가 시간에 걸쳐 변하는 스위피된 주파수 신호를 포함하며,
    상기 제 1 신호는 상기 제 1 신호의 주파수가 증가하는 것을 멈추고 감소하기 시작하는 제 1 전환 주파수와, 상기 제 1 신호의 주파수가 증가하는 것을 멈추고 증가하기 시작하는 제 2 전환 주파수를 가지며,
    상기 제 1 전환 주파수는 상기 상한 주파수보다 낮으며,
    상기 제 2 전환 주파수는 상기 하한 주파수보다 높은 진동기 구동 회로.
  21. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 신호는 적어도 하나의 점 주파수 신호를 포함하는 진동기 구동 회로.
  22. 제 12 항에 있어서, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하는 진동기 구동 회로.
  23. 제 12 항에 있어서, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 위상과 상기 제 2 신호의 위상을 서로로부터 이동시키면서 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하는 진동기 구동 회로.
  24. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 중 적어도 한 신호는 정현파 신호를 포함하는 진동기 구동 회로.
  25. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 중 적어도 한 신호는 사각파 신호를 포함하는 진동기 구동 회로.
  26. 제 22 항에 있어서, 상기 합성 신호의 피크 출력전압을 제한하는 리미터를 더 포함하는 진동기 구동 회로.
  27. 제 23 항에 있어서, 상기 합성 신호는 역상으로 함께 합성된 제 1 쌍의 인접 주파수와 동상으로 함께 합성되는 제 2 쌍의 인접 주파수를 각각이 포함하는 복수의 그룹의 주파수 신호들을 함께 합성하여 얻어지는 정현파 신호인 진동기 구동 회로.
  28. 전기기계 음향 변환기에 있어서,
    공진 주파수에서 공진하는 기계식 진동 시스템을 구비한 진동기; 및
    상기 진동기를 구동하는 것으로, 상기 공진 주파수를 포함하는 주파수 범위에 포함된 상이한 주파수의 적어도 2개의 신호를 상기 진동기에 출력하는 구동 회로를 포함하는 전기기계 음향 변환기.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 신호는 상기 공진 주파수보다 작은 주파수를 갖는 제 1 신호 및 상기 공진 주파수보다 큰 주파수를 갖는 제 2 신호를 포함하는 전기기계 음향 변환기.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 신호는 상기 공진주파수보다 낮은 주파수를 갖는 제 1 신호와 상기 공진 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제 2 신호를 포함하며,
    상기 구동 회로는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하며,
    상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 주파수, 상기 제 2 신호의 주파수, 상기 제 1 신호의 주파수와 상기 제 2 신호의 주파수간 주파수 간격, 상기 제 1 신호의 위상, 상기 제 2 신호의 위상, 상기 제 1 신호의 전압레벨, 및 상기 제 2 신호의 전압레벨 중 적어도 하나를 변경하여 상기 합성 신호를 선택적으로 변경하는 전기기계 음향 변환기.
  31. 전기기계 음향 변환기에 있어서,
    소정의 주파수대 진동력 특성을 갖는 기계식 진동 시스템을 갖는 진동기; 및
    상기 기계식 진동 시스템은 소정의 주파수 범위 내에서 증가하는 주파수 스위프와 감소하는 주파수 스위치에 대해서, 서로 상이한 주파수 대 진동력 특성들을 가지며,
    상기 소정의 주파수 범위는 이 범위에서 가장 낮은 주파수를 나타내는 하한 주파수와 상기 소정의 주파수 범위에서 가장 높은 주파수를 나타내는 상한 주파수 사이에 정의되며,
    상기 구동 회로는 상기 주파수 범위 내의 주파수를 갖는 제 1 신호와 상기 하한 주파수보다 낮은 주파수를 갖는 제 2 주파수를 상기 진동기에 출력하며,
    상기 제 2 신호는 상기 제 1 신호와 동시에 혹은 그에 앞서 상기 진동기에 출력되는 전기기계 음향 변환기.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하며,
    상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 주파수, 상기 제 2 신호의 주파수, 상기 제 1 신호의 주파수와 상기 제 2 신호의 주파수간 주파수 간격, 상기 제 1 신호의 위상, 상기 제 2 신호의 위상, 상기 제 1 신호의 전압레벨, 및 상기 제 2 신호의 전압레벨 중 적어도 하나를 변경하여 상기 합성 신호를 선택적으로 변경하는 전기기계 음향 변환기.
  33. 휴대 단말장치에 있어서,
    공진 주파수에서 공진하는 기계식 진동시스템을 구비한 진동기;
    인코밍(incoming) 호 신호를 수신하는 안테나;
    전기 신호를 상기 진동기에 출력하기 위해서 상기 인코딩 호 신호를 처리하는 수신신호 처리부; 및
    상기 진동기를 구동하는 것으로서, 상기 공진 주파수를 포함하는 주파수 범위에 포함되는 상이한 주파수들의 적어도 2개의 신호를 상기 진동기에 출력하는 구동 회로를 포함하는 휴대 단말장치.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 신호는 상기 공진 주파수보다 낮은 주파수 및 상기 공진 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제 2 신호를 포함하는 휴대 단말장치.
  35. 제 33 항에 있어서, 상기 수신신호 처리부로부터의 출력에 기초하여 상기 구동 회로 및 상기 수신신호 처리부 중 하나에 상기 진동기를 접속하는 스위칭부를 더 포함하는 휴대 단말장치.
  36. 제 33 항에 있어서, 상기 수신신호 처리부로부터의 전기 신호 출력과 상기 구동 회로로부터의 출력을 함께 합성하기 위한 신호 합성부를 더 포함하는 휴대 단말장치.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 수신신호 처리부와 상기 신호 합성부간에 설치된 제 1 스위치;
    상기 구동 회로와 상기 신호 합성부간에 설치된 제 2 스위치; 및
    상기 신호 합성부와 상기 진동기간에 설치된 제 3 스위치를 더 포함하는 휴대 단말장치.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 제 1 스위치, 상기 제 2 스위치 및 상기 제 3 스위치는 상기 수신신호 처리부로부터 출력되는 신호에 기초하여 동작하는 휴대 단말장치.
  39. 제 33 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 신호는 상기 공진주파수보다 낮은 주파수를 갖는 제 1 신호와 상기 공진 주파수보다 높은 주파수를 갖는 제 2 신호를 포함하며,
    상기 구동 회로는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하며,
    상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 주파수, 상기 제 2 신호의 주파수, 상기 제 1 신호의 주파수와 상기 제 2 신호의 주파수간 주파수 간격, 상기 제 1 신호의 위상, 상기 제 2 신호의 위상, 상기 제 1 신호의 전압레벨, 및 상기 제 2 신호의 전압레벨 중 적어도 하나를 변경하여 상기 합성 신호를 선택적으로 변경하는 휴대 단말장치.
  40. 휴대 단말장치에 있어서,
    소정의 주파수대 진동력을 갖는 기계식 진동 시스템을 구비한 진동기;
    인코밍 호 신호를 수신하는 안테나;
    전기 신호를 상기 진동기에 출력하기 위해서 상기 인코딩 호 신호를 처리하는 수신신호 처리부; 및
    상기 진동기를 구동하는 구동 회로를 포함하며,
    상기 기계식 진동 시스템은 소정의 주파수 범위 내에서 증가하는 주파수 스위프와 감소하는 주파수 스위치에 대해서, 서로 상이한 주파수 대 진동력 특성들을 가지며,
    상기 소정의 주파수 범위는 이 범위에서 가장 낮은 주파수를 나타내는 하한 주파수와 상기 소정의 주파수 범위에서 가장 높은 주파수를 나타내는 상한 주파수 사이에 정의되며,
    상기 구동 회로는 상기 주파수 범위 내의 주파수를 갖는 제 1 신호와 상기 하한 주파수보다 낮은 주파수를 갖는 제 2 주파수를 상기 진동기에 출력하며,
    상기 제 2 신호는 상기 제 1 신호와 동시에 혹은 그에 앞서 상기 진동기에 출력되는 휴대 단말장치.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 수신신호 처리부로부터의 출력에 기초하여 상기 구동 회로 및 상기 수신신호 처리부 중 하나에 상기 진동기를 접속하는 스위칭부를 더 포함하는 휴대 단말장치.
  42. 제 40 항에 있어서, 상기 수신신호 처리부로부터의 전기 신호 출력과 상기 구동 회로로부터의 출력을 함께 합성하기 위한 신호 합성부를 더 포함하는 휴대 단말장치.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 수신신호 처리부와 상기 신호 합성부간에 설치된 제 1 스위치;
    상기 구동 회로와 상기 신호 합성부간에 설치된 제 2 스위치; 및
    상기 신호 합성부와 상기 진동기간에 설치된 제 3 스위치를 더 포함하는 휴대 단말장치.
  44. 제 40 항에 있어서, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하며,
    상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 주파수, 상기 제 2 신호의 주파수, 상기 제 1 신호의 주파수와 상기 제 2 신호의 주파수간 주파수 간격, 상기 제 1 신호의 위상, 상기 제 2 신호의 위상, 상기 제 1 신호의 전압레벨, 및 상기 제 2 신호의 전압레벨 중 적어도 하나를 변경하여 상기 합성 신호를 선택적으로 변경하는 휴대 단말장치.
  45. 제 2 항에 있어서, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하는 진동기 구동 회로.
  46. 제 2 항에 있어서, 상기 구동 회로는 상기 제 1 신호의 위상과 상기 제 2 신호의 위상을 서로로부터 이동시키면서 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호를 함께 더하여 얻어진 합성 신호를 상기 진동기에 출력하는 진동기 구동 회로.
  47. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호 중 적어도 하나는 정현파신호를 포함하는 진동기 구동 회로.
  48. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호 중 적어도 하나는 사각파 신호를 포함하는 진동기 구동 회로.
KR10-2000-0019566A 1999-04-14 2000-04-14 구동 회로, 전기기계 음향 변환기 및 휴대 단말 장치 KR100396416B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP99-106250 1999-04-14
JP10625099 1999-04-14
JP99-119443 1999-04-27
JP11944399 1999-04-27
JP33121699 1999-11-22
JP99-331216 1999-11-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000071697A true KR20000071697A (ko) 2000-11-25
KR100396416B1 KR100396416B1 (ko) 2003-09-02

Family

ID=27310683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0019566A KR100396416B1 (ko) 1999-04-14 2000-04-14 구동 회로, 전기기계 음향 변환기 및 휴대 단말 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7006641B1 (ko)
EP (2) EP1542498B1 (ko)
KR (1) KR100396416B1 (ko)
CN (1) CN100334920C (ko)
DE (2) DE60040763D1 (ko)
TW (1) TW484338B (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6807282B2 (en) 2000-08-08 2004-10-19 Namiki Seimitsu Houseki Kabushiki Kaisha Electromagnetic induction type actuator device and mounting structure therefor and pda(personal digital assistant)
JP2002119912A (ja) 2000-10-12 2002-04-23 Nec Saitama Ltd 複合音響アクチュエータ駆動回路及び携帯情報端末
CA2340845A1 (en) * 2001-02-23 2002-08-23 Cotron Corporation Built-in micro-speaker for wireless communication device
US7194287B2 (en) 2001-07-25 2007-03-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electric-mechanical-acoustic-transducer and portable communication device including the same
WO2005027569A1 (en) * 2003-09-16 2005-03-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. High efficiency audio reproduction
US7519188B2 (en) * 2003-09-18 2009-04-14 Bose Corporation Electroacoustical transducing
GB2397977B (en) * 2004-03-24 2004-12-29 Sanjay Patel Visual mobile phone ring
US7148789B2 (en) * 2004-09-09 2006-12-12 Motorola, Inc. Handheld device having multiple localized force feedback
US7639232B2 (en) * 2004-11-30 2009-12-29 Immersion Corporation Systems and methods for controlling a resonant device for generating vibrotactile haptic effects
GB2432750B (en) * 2005-11-23 2008-01-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Polyphonic ringtone annunciator with spectrum modification
US20110025492A1 (en) * 2009-08-02 2011-02-03 Bravo Andres E Personal Object Proximity Alerting Device
KR101838633B1 (ko) * 2011-07-22 2018-03-14 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그의 진동력 제어방법
TW201308865A (zh) * 2011-08-04 2013-02-16 Chief Land Electronic Co Ltd 能量轉換模組
JP5916931B1 (ja) * 2015-07-28 2016-05-11 衆智達技研株式会社 電子式警音器
CN105142069B (zh) * 2015-08-18 2018-09-07 瑞声光电科技(常州)有限公司 多功能发声器件的驱动系统及其功率放大器
CN105120401B (zh) * 2015-08-18 2018-08-14 瑞声光电科技(常州)有限公司 多功能发声器件的驱动系统及其功率放大器
IT201900003613A1 (it) * 2019-03-12 2020-09-12 St Microelectronics Srl Procedimento di funzionamento di trasduttori elettro-acustici, circuito e dispositivo corrispondenti
JP6961638B2 (ja) * 2019-03-14 2021-11-05 株式会社東芝 センサモジュール
WO2021000143A1 (zh) * 2019-06-30 2021-01-07 瑞声声学科技(深圳)有限公司 振动激励器
EP3995854A1 (en) 2020-11-09 2022-05-11 STMicroelectronics S.r.l. A method of operating electro-acoustic transducers, corresponding circuit and device
GB202108925D0 (en) * 2021-06-22 2021-08-04 Pss Belgium Nv Shaker

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4700390A (en) * 1983-03-17 1987-10-13 Kenji Machida Signal synthesizer
JPH0731755B2 (ja) * 1989-09-14 1995-04-10 ボディソニック株式会社 体感振動システム
JPH04296897A (ja) * 1991-03-27 1992-10-21 Tsudakoma Corp 織機の騒音減衰装置
JP3186540B2 (ja) 1994-08-29 2001-07-11 モトローラ・インコーポレイテッド 質量励磁音響装置
US5524061A (en) * 1994-08-29 1996-06-04 Motorola, Inc. Dual mode transducer for a portable receiver
TW353849B (en) * 1996-11-29 1999-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electric-to-mechanical-to-acoustic converter and portable terminal unit
US6023515A (en) * 1997-02-21 2000-02-08 Motorola, Inc. Mass excited acoustic device

Also Published As

Publication number Publication date
US7006641B1 (en) 2006-02-28
EP1045613B1 (en) 2005-06-29
CN1270489A (zh) 2000-10-18
CN100334920C (zh) 2007-08-29
DE60040763D1 (de) 2008-12-18
TW484338B (en) 2002-04-21
EP1542498A2 (en) 2005-06-15
EP1045613A3 (en) 2002-07-17
DE60021011T2 (de) 2005-12-01
EP1542498B1 (en) 2008-11-05
EP1542498A3 (en) 2007-01-17
EP1045613A2 (en) 2000-10-18
KR100396416B1 (ko) 2003-09-02
DE60021011D1 (de) 2005-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100396416B1 (ko) 구동 회로, 전기기계 음향 변환기 및 휴대 단말 장치
KR100348919B1 (ko) 전기기계음향변환장치
CN1321035A (zh) 将电信号转换成便携电子仪器的元件振动的多功能变换器
WO2000000299A1 (fr) Convertisseur electrique/mecanique/sonore et appareil de conversion electrique/mecanique/sonore
JP2002273343A (ja) 振動スピーカの二重マグネット構造
US7099489B2 (en) Twin magnetic loop multifunctional vibrator-speaker transducer
US6281785B1 (en) Vibration generator for notification and portable communication device using the vibration generator
JP4624520B2 (ja) 駆動回路、電気機械音響変換装置および携帯端末装置
US7245891B2 (en) Wireless mobile communication device having a speaker vibration alert and method of using same
JP2000233157A (ja) 振動発生装置
JP2937939B2 (ja) 加振器、加振装置及び携帯端末装置
KR100413597B1 (ko) 진동발생장치
JP2963917B2 (ja) 電気−機械−音響変換器及び携帯端末装置
CN100464559C (zh) 来电通知装置、来电通知方法及便携式终端机
JP3655726B2 (ja) 電気−機械−音響変換器、及びそれを使用した携帯端末装置
JPH1066194A (ja) 電気機械音響変換器とそれを用いた携帯端末装置
CN102281486A (zh) 电子音响变换器
JP2008258794A (ja) 多機能型音響装置
KR100754084B1 (ko) 다기능 액츄에이터
JP2931559B2 (ja) 報知装置およびこれを用いた携帯用通信装置
KR20020045666A (ko) 진동 스피커
KR100355849B1 (ko) 진동 스피커
EP1233505A1 (en) Driving signal for electrodynamic vibration devices
JP2930076B2 (ja) 電気−機械−音響変換装置
JPH10272417A (ja) 報知用振動発生装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120802

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130801

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150716

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160701

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170720

Year of fee payment: 15

LAPS Lapse due to unpaid annual fee