专利名称：控制移动终端的多功能器件的装置和方法
技术领域：
本发明涉及移动终端的多功能器件(MFD)，特别涉及控制移动终端中MFD的装置和方法，用以根据移动终端的操作模式有效地控制MFD。
MFD是移动终端上的一个部件，它集成了振动、音乐和话音功能，振动电机、蜂鸣器和听筒的三种功能可以集成在一个部件中。MDF分为分别具有不同谐振频率的音圈和振动线圈。当一个低的谐振频率(fo)输入到振动线圈时，执行振动功能，当一个音频频率输入到音圈时，发出声音。
因此，与使用传统的部件相比，使用MFD可以降低制造成本。并且，当有效地使用MFD时，移动终端可以具有更少的部件，从而可以更小和更轻。
图1显示了根据现有技术的控制移动终端中MFD的装置。
如图1所示，移动终端中MFD的控制装置包括声码器10，用于将从外部输入的数字话音信号转换成脉冲编码调制(PCM)信号；编码解码器20，用于对声码器10的输出信号(PCM_out)进行编码或解码；音频放大器30，用于通过放大/过滤从编码解码器20输出的模拟话音信号(Codec_out)来输出驱动信号(Audio_out)；MFD 50，用于根据音频放大单元30的驱动信号(Audio_out)分别实现普通声音、音乐和振动。
以下详细说明具有上述结构的控制移动终端中MFD的装置的操作。
首先，声码器10将输入的数字话音信号转换成PCM信号(PCM_out)，并输入给编码解码器20。编码解码器20利用DAC(数字模拟转换器)电路(未示出)将PCM信号(PCM_out)转换成模拟信号(Codec_out)，并把信号输出到音频放大单元30。音频放大单元30放大输入的模拟音频信号(Codec_out)到一定的电平，并调节频率响应特性。由此，MFD 50可以根据音频放大单元30的驱动信号(Audio_out)执行话音、接收声音和音乐的功能。
也就是说，当驱动信号(Audio_out)的频率对应于振动频率(fo)时，MFD 50执行振动模式，当该频率对应于另一个频带时，MFD 50输出具有相应频率的响应特性的声音。这时，当微处理器选择了振动模式时，编码解码器20便产生一个正弦波形作为振动频率(fo)；当选择了音乐模式时，产生一个对应于和音的波形；当选择了话音模式时，产生一个话音信号。
图2A是音频放大单元30的详细电路图，它包括一个音频放大器30A，用来放大编码解码器20的模拟声音信号(Codec_out)，和一个音频滤波器40，用于调节放大声音信号的频率响应特性。
音频放大单元30的放大增益和滤波特性由音频滤波器40的电阻器R1、R2的电阻值和电容器C1、C2的电容值决定。也就是说，如图2B所示，驱动信号(Audio_out)的增益由R2/R1决定。音频滤波器40具有带通滤波器的特性，通频带频率f1和f2由以下公式确定。
f1＝1/(2π*R1*C1)f2＝1/(2π*R2*C2)通频带频率f1和f2一般分别设为300Hz左右和3kHz左右。
如果移动终端设为振动模式，编码解码器20根据微处理器的控制生成大约为160Hz的振动频率，并输出该频率。在通过音频滤波器40时放大增益减小的情况下，大约160Hz的振动频率(fo)被发送到MFD 50。因此，在振动模式中MFD 50由发出的振动频率(fo)操作。
另外，存在一个问题，即当振动频率(fo)输出从传统的音频放大单元输入到MFD 50，振动频率被降低到最佳电平以下时，MFD 50的振动力减小。所以，大约300Hz的通带频率设定值可以设为200Hz左右，以防止振动频率(fo)的输出电平的降低，从而，振动频率(fo)的振动力得到满足。然而，在这种情况下有一个问题，在产生音乐和话音时包含有大约200Hz的低频成分的情况下，MFD 50将产生不必要的振动。
也就是说，在处理接收声音、音乐和振动的所有功能的情况下，由于忙信号和/或音乐所产生的包含在驱动信号中的低频成分，MFD会产生不必要的振动。从而，由于MFD可能出现运行错误或者各种模式所需要的输出电平不能得到满足，音量的调节很困难。
本发明的另一个目的是提供一种控制移动终端的MFD的装置和方法，其可以在话音、音乐和振动模式下实现最佳功能。
本发明另外的特征和优点将在下面的说明中阐明，部分将由说明书而明了，或者通过本发明的实践而认识到。通过说明书、权利要求书和附图中具体指出的结构，可以认识和实现本发明的目的和其它优点。
为了实现这些和其它的优点，根据本发明的目的，正如在此作为实施例并加以广泛叙述的，一个移动终端包括控制单元，用于提供操作模式控制信号；多功能器件(MFD)，响应于操作模式控制信号执行至少一种功能；放大单元，与控制单元相通讯，具有多种滤波特性，响应于操作模式而利用输入信号生成驱动信号，其中，输入信号在至少一种增益和频率下进行滤波，以响应于移动终端的操作模式而产生驱动信号。
根据本发明的一个方面，操作模式是振动模式，音乐模式和话音模式中的至少一种。
根据本发明的另一个方面，放大单元包括一个接收输入信号的放大器；一个与放大器相连的滤波器，用以根据操作模式控制信号改变输入信号的频率；一个转接单元，用于响应于操作模式控制信号而选择滤波单元的多个频率值中的一个。优选的是，放大器为差分放大器，滤波单元具有带通滤波器的特性。
根据本发明的一个方面，滤波单元具有第一滤波器组，与放大器的一个输入端相连，以及第二滤波器组，与放大器的这个输入端和一个输出端相连。最好第一滤波器组具有高通滤波器的特性，第二滤波器组具有低通滤波器的特性。
根据本发明的一个方面，转接单元包括第一转接器，用于响应于操作模式控制信号而选择性地将输入信号传送到第一滤波器组中的一个；以及第二转接器，用于响应于操作模式控制信号而选择性地将输入信号传送到第二滤波器组中的一个。
根据本发明的一个方面，MFD包括一个当驱动信号中包含有振动频率的信号，并且操作模式控制信号是第一模式，滤波单元的通过频率大于振动频率时激活的振动模式。
根据本发明的一个方面，MFD包括一个当驱动信号中包含有振动频率的信号，并且操作模式控制信号是第二模式，振动频率处于滤波单元的通过频率之内时激活的振动模式。
根据本发明的另一个方面，处于第二模式时滤波器的通过增益大于第一模式时的通过增益。
根据本发明的另一个实施例，驱动移动终端中的多功能器件的装置(该多功能器件可以产生音频信号、振动和呼入呼叫信号中的至少一种)包括控制单元，用于提供操作模式控制信号；放大单元，与控制单元相通讯，具有多种滤波特性，用于响应于操作模式控制信号而利用输入信号生成驱动信号。在至少一种增益和频率下对输入信号进行滤波，以响应于移动终端的操作模式而生成驱动信号。并且，驱动信号在音频信号、振动和呼入呼叫信号模式中的至少一种之下控制多功能器件。
根据本发明的一个方面，放大单元包括一个接收输入信号的放大器；一个与放大器相连的滤波单元，根据操作模式控制信号而改变输入信号的频率；以及一个转接单元，响应于操作模式控制信号而选择滤波器的多个频率值中的一个。
在另一个实施例中，控制移动终端中MFD的装置包括一个多功能器件(MFD)，用于执行移动终端的操作模式；以及一个音频放大单元，通过根据移动终端的操作模式改变音频信号的增益和频率来产生MFD驱动信号。优选地，操作模式是振动输出、音乐输出和话音输出模式。
更为优选地，音频放大单元包括差分放大器，用于放大音频信号；音频滤波器，包括与差分放大器相连的第一和第二音频滤波器，根据移动终端的操作模式控制信号改变音频信号的频率；以及转接单元，根据操作模式控制信号将音频信号转接到多个滤波器中的一个上。
优选地，音频滤波器具有带通滤波器的特性。
更为优选的是，第一音频滤波器与差分放大器的输入装置相连，第二音频滤波器与差分放大器的输入/输出装置相连。
优选的是，第一音频滤波器具有高通滤波器的特性，第二音频滤波器具有低通滤波器的特性。
另外，转接单元最好包含一个第一转接器，根据操作模式控制信号将输入的音频信号转接到第一音频滤波器中的某一滤波器上以及一个第二转接器，根据操作模式控制信号将第一音频滤波器的音频信号转接到第二音频滤波器中的某一个滤波器上。
优选的是，音频放大单元包括带有多个低通滤波器(LPF)的第一滤波单元；差分放大器，用于放大第一滤波单元的输出信号；带有多个高通滤波器的第二滤波单元，连接第一滤波单元和差分放大器的输出装置之间；第一转接单元，根据操作模式控制信号将音频信号转接到所述多个HPF中的一个HPF上；以及第二转接单元，根据操作模式控制信号将第一滤波单元的输出转接到所述多个HPF中的一个HPF上。
另外，根据本发明的MFD控制装置包括MFD，用于执行移动终端的操作模式；音频滤波器，包括与差分放大器相连的第一和第二音频滤波器，用于根据移动终端的操作模式控制信号改变音频信号的频率；以及转接单元，根据操作模式控制信号将音频信号转接到多个滤波器中的一个滤波器上。
另外，还提供了具有其它特性的根据本发明的MFD控制装置。该装置包括带有多个低通滤波器的第一滤波单元；差分放大器，用于放大第一滤波单元的输出，第二滤波单元，根据操作模式控制信号将第一滤波单元的输出转接到多个HPF中的一个HPF上；第一转接单元，根据操作模式控制信号将音频信号转接到多个LPF中的一个上；第二转接单元，根据操作模式控制信号将第一滤波单元的输出转接到多个HPF中的一个上；以及MFD，根据差分放大器而执行移动终端的多种模式。
另外，根据本发明，还提供了一种控制移动终端中MFD的方法。该方法包括以下步骤第一步，输入音频信号；第二步，根据移动终端的操作模式改变音频信号的增益和滤波特性；第三步，根据改变了的音频信号执行相应的操作模式。优选的是，操作模式包括振动输出、音乐输出和话音输出模式。
更为优选的是，在话音输出模式的情况下，改变了的音频信号具有高于振动谐振频率的频带。
图2A显示了一个传统的音频放大单元；图2B显示了一个传统的音频滤波器频率特性；图3显示了根据本发明的音频放大单元；图4A、4B、和4C分别显示了根据本发明音频滤波器对于各种操作模式的特性。
优选实施例说明以下参照附图详细叙述本发明的优选实施例。图3详细显示了根据本发明优选实施例的音频放大单元。
图3所示的音频放大单元包括带有多个高通滤波器(HPF)的第一滤波单元42A；放大第一滤波单元42A的输出的差分放大器30B；带有多个低通滤波器(LPF)的第二滤波单元42B，其连接在第一滤波单元42A和差分放大器30B的输出端之间；第一转接单元41A，根据操作模式控制信号将音频或输入信号转接到所述多个HPF中的一个HPF上；第二转接单元41B，根据操作模式控制信号将第一滤波单元42A的输出转接到所述多个HPF中的一个上。
优选的是，第一滤波单元42A和第二滤波单元42B根据操作模式包括附加的电路，包括电阻器R3，R4，R5，R6，R6，R7，R8和电容器C3，C4，C5，C6，C7，C8，以得到对应于各种操作模式的放大增益和滤波特性。
另外，根据移动终端的微处理器生成的操作模式控制信号，第一滤波单元41A和第二滤波单元41B执行转接操作。优选的是，在构成移动终端的电路时，通过根据振动输出、音乐输出和话音输出的不同模式而生成特定的驱动信号，并将驱动信号施加到差分放大器30B的电路结构，各种操作模式可以获得适合的放大增益和音频滤波特性。
第一滤波单元42A和第二滤波单元42B组成音频滤波器，第一转接器41A和第二转接器41B组成转接单元。
以下将叙述移动终端中MFD控制装置的操作。
根据本发明，根据移动终端的微处理器生成的操作模式信号的控制，第一转接器41A和第二转接器41B连接第一滤波单元42A和第二滤波单元42B相应模式的电路。
音频信号通过由第一转接器41A和第二转接器41B连接的第一滤波单元42A和第二滤波单元42B传送到MFD 50。放大增益和滤波特性随构成第一滤波单元42A和第二滤波单元42B的电阻器R3，R4，R5，R6，R7和电容器C2，C4，C5，C6，C7，C8的值而改变。因此，输入的音频信号的输出值根据操作模式而变化。MFD 50的可变输入控制着MFD 50的操作。
以下将利用图4A，4B和4C中的滤波特性对根据本发明优选实施例的控制移动终端中MFD的方法进行说明。
移动终端的微处理器生成的操作模式控制信号被输入到第一转接器41A和第二转接器41B。例如，当操作模式控制信号驱动MFD 50进入振动输出模式时，Vib_En信号被设为逻辑高，在音乐输出模式时，melody_En被设为逻辑高。然而，在既不是振动模式，也不是音乐模式而是话音模式时，Vib_En和Melody_En信号都被设为逻辑低，MFD50于是执行接收器的功能。
根据输入到第一转接器41A和第二转接器41B的操作模式控制信号，转接单元41将第一滤波器42A和第二滤波器42B连接起来。
例如，在话音输出模式下，Vib_En和Melody_En信号都设为低，第一转接器41A和第二转接器41B连接音频滤波器的R3，C3和R4，C4。此时，如图4A所示，差分放大器30B的放大增益变成R4/R3，并且通过频率具有通过频率为f3和f4之间的带通滤波器的特性。
在音乐输出模式下，Melody_En信号变为高，第一转接器41A和第二转接器41B连接音频滤波器的R5，C5和R6，C6。此时，如图4B所示，差分放大器30B的放大增益为R6/R5。优选的是，由于音乐输出模式比话音输出模式需要更大的放大增益，R6/R5选得比R4/R3大。另外，f5＝1/(2*π*R5*C5)的频率值必须设定为高于MFD 50的振动谐振频率fo，以避免产生不必要的振动。
另外，在振动输出模式下，Vib_En信号设为高，第一转接器41A和第二转接器41B连接音频滤波器的R7，C7和R8，C8。MFD 50具有一定的谐振频率fo，当输入谐振频率fo时，MFD 50将产生振动输出。因此，在振动模式下，最好选择电阻器R7，R8和电容器C7，C8使谐振频率(fo)处于f7和f8之间。
由于通过第一转接器和第二转接器相连的第一和第二滤波单元42A和42B具有与操作模式对应的输出增益和滤波特性，因此可以调节传送到MFD 50的信号，接收到转换后的信号的MFD 50执行相应的操作模式。
如上所述，根据本发明的控制移动终端中MFD的装置可以通过根据振动输出、音乐输出和话音输出模式改变音频滤波器来调节滤波特性，从而避免在音乐输出和话音输出模式中由于声音中包含的低频成分而导致MFD产生不必要的振动。
另外，根据本发明的控制移动终端中MFD的装置可以通过对应于操作模式生成清晰分类的信号而避免出现错误操作并使MFD高效运行。
权利要求
1.一种移动终端，包括控制单元，用于提供操作模式控制信号；多功能器件(MFD)，用于响应于所述操作模式控制信号执行至少一种功能；放大单元，与所述控制单元相连接，具有多种滤波特性，用于响应于所述操作模式控制信号而利用输入信号生成驱动信号，其中，所述输入信号在至少一种增益和频率下进行滤波，以响应于移动终端的操作模式而生成驱动信号。
2.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述操作模式是振动模式、音乐模式和话音模式中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述放大单元包括放大器，用于接收输入信号；滤波单元，与所述放大器相连，用于根据所述操作模式控制信号而改变输入信号的频率；以及转接单元，用于响应于所述操作模式控制信号而选择所述滤波单元的多个频率值中的一个。
4.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述放大器是差分放大器。
5.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述滤波单元具有带通滤波器的特性。
6.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述滤波单元具有与所述放大器的一个输入端相连的第一滤波器组，以及与所述放大器的这个输入端和一个输出端相连的第二滤波器组。
7.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述第一滤波器组具有高通滤波器的特性。
8.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述第二滤波器组具有低通滤波器的特性。
9.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述转接单元包括第一转接器，用于响应于所述操作模式控制信号而选择性地将输入信号传送给所述第一滤波器组中的一个；第二转接器，用于响应于所述操作模式控制信号而选择性地将输入信号传送给所述第二滤波器组中的一个。
10.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述MFD包括当驱动信号中包含有振动频率的信号，并且操作模式控制信号是第一模式，滤波器的通过频率大于所述振动频率时激活的振动模式。
11.根据权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述MFD包括当驱动信号中包含有振动频率的信号，并且操作模式控制信号是第二模式，所述振动频率处于滤波单元的通过频率之内时激活的振动模式。
12.根据权利要求10所述的移动终端，其特征在于，所述MFD包括当驱动信号中包含有振动频率的信号，并且操作模式控制信号是第二模式，所述振动频率处于滤波单元的通过频率之内时激活的振动模式。
13.根据权利要求12所述的移动终端，其特征在于，处于第二模式时滤波单元的通过增益大于处于第一模式时的通过增益。
14.一种驱动移动终端中多功能器件的装置，所述多功能器件能够生成音频信号、振动和呼入呼叫信号中的至少一种，所述装置包括控制单元，用于提供操作模式控制信号；放大单元，与控制单元相通讯，具有多种滤波特性，用于响应于所述操作模式控制信号而利用输入信号生成驱动信号，其中，所述输入信号在至少一种增益和频率下进行滤波，以响应于移动终端的操作模式而生成驱动信号，所述驱动信号在音频信号、振动和呼入呼叫信号模式中的至少一种下驱动所述多功能器件。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述放大单元包括放大器，用于接收输入信号；滤波单元，与所述放大器相连，用于根据所述操作模式控制信号而改变输入信号的频率；转接单元，用于响应于所述操作模式控制信号而选择滤波单元多个频率值中的一个。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述滤波单元具有带通滤波器的特性。
17.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述滤波单元具有一个与放大器的一个输入端相连的第一滤波器组，一个与放大器的这个输入端和一个输出端相连的第二滤波器组。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第一滤波器组具有高通滤波器的特性。
19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第二滤波器组具有低通滤波器的特性。
20.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述转接单元包括第一转接器，响应于所述操作模式控制信号而将输入信号路由到第一滤波器组中的一个；第二转接器，响应于所述操作模式控制信号而将输入信号路由到第二滤波器组中的一个。
21.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，当振动模式被激活时，驱动信号包含振动频率的信号，所述振动频率处于滤波单元的通过频率之内。
22.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，当呼入呼叫模式被激活时，滤波单元的通过频率大于使多功能器件产生振动的多功能器件振动频率。
23.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，在振动模式下，滤波单元的通过增益大于在呼入呼叫模式下的通过增益。
24.一种控制移动终端中多功能器件的装置，包括第一滤波单元，包括多个高通滤波器；差分放大器，放大第一滤波单元的输出；第二滤波单元，根据控制信号而把第一滤波单元的输出转接到多个低通滤波器中的一个上；第一转接单元，根据控制信号把输入信号选择性地转接到所述多个高通滤波器中的一个；以及第二转接单元，根据控制信号把所述第一滤波单元的输出选择性地转接到所述多个低通滤波器中的一个。
25.一种控制移动终端中MFD的方法，包括以下步骤提供输入信号；由控制单元生成操作模式控制信号；响应于操作模式控制信号而选择性地选取放大单元中的第一高通滤波器组中的一个；响应于操作模式控制信号而选择性地选取放大单元中的第二低通滤波器组中的一个；以及响应于操作模式控制信号而向MFD输出驱动信号。
全文摘要
一种控制移动终端中多功能器件(MFD)的装置和方法，它具有根据MFD的操作模式而转变的滤波器电路，这种装置包括差分放大器，用于放大音频信号；音频滤波器，包括与差分放大器相连的第一和第二音频滤波器，用于根据移动终端的操作模式控制信号改变音频信号的频率；以及转接单元，根据模式控制信号将音频信号转接到多个滤波器中的一个上。另外，根据本发明的装置具有如下优点可以避免MFD的错误运行，并根据振动输出、音乐输出和话音输出模式生成音频滤波器的音频信号分级频率特性和放大增益，从而使MFD高效运行。
文档编号H04M1/60GK1422094SQ02105758
公开日2003年6月4日 申请日期2002年4月17日 优先权日2001年11月27日
发明者赵昇贤 申请人:Lg电子株式会社