一種可攜式數字設備的製作方法

2023-05-26 13:04:26

專利名稱：一種可攜式數字設備的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於數字設備技術領域，具體地說，是涉及一種驅動可攜式數字設備
振動的技術。
背景技術：
目前，一般的具有觸摸按鍵功能的可攜式數字設備，比如手機等，其音頻播放功能僅限於對聲音電信號的控制，只能實現人體聽覺系統對聲音信號的感知能力；而且，對於觸摸按鍵的反應也僅僅是通過顯示畫面的變化或者加之輸出按鍵音的方式來進行區別。這種設計方式降低了人體觸覺對於按鍵觸發的感知能力，因此，容易出現錯誤的操作。

實用新型內容本實用新型為了解決現有可攜式數字設備對觸發按鍵的反應不能通過人體觸覺
進行感知，從而容易出現錯誤操作的問題，提供了一種內置有線形馬達的可攜式數字設備，
在用戶觸發按鍵時，通過驅動線性馬達振動來通知用戶執行了有效操作，從而從觸覺方面
提高了人體對按鍵觸發的感知能力，減少了錯誤操作的發生概率。 為解決上述技術問題，本實用新型採用以下技術方案予以實現 —種可攜式數字設備，包括按鍵單元、應用處理器和線性馬達；所述應用處理器連
接按鍵單元，在檢測到有按鍵被觸發時輸出一定頻率的模擬波形信號至線性馬達，驅動線
性馬達振動。 進一步的，所述應用處理器利用其內部的時鐘源產生所述的模擬波形信號，通過應用處理器的時鐘信號端輸出至所述的線性馬達。 又進一步的，在所述數字設備中還包含有音頻編解碼器，所述應用處理器的時鐘信號端連接音頻編解碼器的時鐘輸入端，音頻編解碼器的模擬信號輸出端連接線性馬達；當數字設備工作在按鍵振動模式時，所述音頻編解碼器控制其時鐘輸入端與模擬信號輸出端直通。 優選的，所述按鍵單元中的按鍵優選採用觸摸按鍵進行設計。 為了使所述的數字設備能夠根據其播放音樂的節奏動感振動，將所述音頻編解碼器的音頻信號輸出端連接喇叭，模擬信號輸出端連接線性馬達；當數字設備在動感振動模式下播放音樂時，所述音頻編解碼器將解碼生成的模擬音頻信號通過其音頻信號輸出端和模擬信號輸出端同時輸出，一方面驅動喇叭播放音樂，另一方面驅動線性馬達以當前所播放的音樂的節奏振動。 進一步的，所述音頻編解碼器與應用處理器相連接，音頻編解碼器的音頻信號輸
出端和模擬信號輸出端通過音頻編解碼器內部的切換開關相連接；當數字設備工作在動感
振動模式時，所述應用處理器生成控制信號輸出至音頻編解碼器，控制音頻編解碼器內部
的切換開關導通，以連通音頻編解碼器的音頻信號輸出端和模擬信號輸出端。 為了使所述的數字設備能夠根據其晃動節奏發聲，在所述數字設備中還設計了一
3個與所述應用處理器相連接的加速度傳感器，所述加速度傳感器對數字設備的晃動進行感應，生成與之對應的節奏信號；應用處理器對所述的節奏信號進行處理後，輸出至音頻編解碼器以生成與晃動節奏相對應的晃動模擬波形信號輸出至喇叭，驅動喇叭按照數字設備的晃動節奏發聲。 進一步的，所述應用處理器通過fC總線連接加速度傳感器，讀取加速度傳感器生成的節奏信號。 再進一步的，所述應用處理器根據節奏信號的頻率生成與該頻率相一致的晃動模擬波形信號所對應的波形數據輸出至所述的音頻編解碼器，通過音頻編解碼器內部的數模轉換器轉換生成晃動模擬波形信號輸出至喇叭。 更進一步的，所述音頻編解碼器將生成的晃動模擬波形信號同時輸出至線性馬達，以驅動線性馬達按照數字設備的晃動節奏振動，從而實現了數字設備的感應發聲振動功能。 與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是本實用新型的可攜式數字設備通過控制線性馬達在用戶觸發按鍵時以振動的方式來通知用戶執行了有效操作，從而提高了人體觸覺對按鍵觸發的感知程度，減少了錯誤操作的發生概率。與此同時，通過將線性馬達與喇叭相配合，使線性馬達按照當前播放的音樂的節奏進行振動，從而實現了音樂的動感播放功能。此外，通過配合加速度傳感器的使用，還可以使數字設備所播放音樂的節奏和振動的節奏與設備的晃動節奏相一致，從而實現了可攜式數字設備的感應發聲振動功能。 結合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述後，本實用新型的其他特點和優點將變得更加清楚。

圖1是本實用新型所提出的可攜式數字設備的一種實施例的電路原理框圖；[0018] 圖2是本實用新型所提出的可攜式數字設備的另一種實施例的電路原理框圖；[0019] 圖3是本實用新型所提出的可攜式數字設備的第三種實施例的電路原理框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細地描述。 本實用新型為了對目前的可攜式數字設備的功能進行擴展，在可攜式數字設備中增加了線性馬達的設計，並針對該線性馬達提出了一套全新的驅動方案，使可攜式數字設備具備了按鍵振動、動感振動和感應發聲振動三種附加功能，從而提高了人體對數字設備的觸覺感知能力。 下面通過三個具體的實施例來詳細闡述所述可攜式數字設備的具體設計方式。[0023] 實施例一，參見圖1所示，本實施例為了使可攜式數字設備具有按鍵振動功能，即當用戶觸發按鍵時，數字設備能夠以振動的方式來告知用戶按鍵已被按下，本實施例在數字設備中增設了一個線性馬達M1。當然，對於本身已經內置有線性馬達的數字設備來說，比如手機等，則可以直接利用現有的線性馬達進行設計。 具體來講，將線性馬達M1與數字設備內部的應用處理器IC1相連接，應用處理器IC1連接按鍵單元。當應用處理器IC1檢測到有按鍵被觸發時，生成一定頻率的模擬波形信號，輸出至線性馬達M1，驅動線性馬達M1振動，以實現按鍵振動功能。 在本實施例中，應用處理器IC1可以通過其內部的時鐘源生成所述的模擬波形信號，進而通過其時鐘信號端CLK傳輸至線性馬達M1。時鐘源可以根據線性馬達M1的中心振動頻率，產生一種與線性馬達M1的中心振動頻率相一致的類似正弦波，輸出至線性馬達M1的輸入通道，驅動線性馬達M1振動一秒鐘或者半秒鐘等設定時間，以作為按鍵是否被有效按下的響應。 此按鍵振動功能可以由用戶選擇開啟。將"按鍵振動"的功能選項添加到數字設備的功能菜單中，當用戶觸發按鍵時，數字設備首先檢測此項功能是否被開啟，若開啟，則通過應用處理器IC1生成並輸出與線性馬達M1的中心振動頻率相一致的類似正弦波，驅動線性馬達M1振動；若未開啟，則不生成所述的正弦波信號。 作為另外一種設計方式，所述應用處理器IC1輸出的類似正弦波信號可以通過數字設備內部的音頻編解碼器IC2輸出至線性馬達M1。如圖1所示，應用處理器IC1的時鐘信號端CLK連接音頻編解碼器IC2的時鐘輸入端IN1，音頻編解碼器IC2的模擬信號輸出端0UT1連接線性馬達M1的輸入通道。當數字設備工作在按鍵振動模式時，應用處理器IC1向音頻編解碼器IC2輸出控制信號，控制音頻編解碼器IC2將其時鐘輸入端IN1與模擬信號輸出端0UT1直通，進而將應用處理器IC1輸出的類似正弦波信號輸出至線性馬達M1，以驅動線性馬達M1振動，通過人體的觸覺神經感知按鍵是否被按下。 當然，所述與線性馬達M1的中心振動頻率相一致的類似正弦波信號也可以採用除時鐘源以外的其它方式產生，比如可以根據線性馬達M1的中心振動頻率確定所要生成的類似正弦波信號所對應的波形數據，將所述波形數據事先保存在應用處理器IC1中。當用戶在按鍵振動模式下觸發按鍵時，應用處理器IC1將保存的波形數據輸出至音頻編解碼器IC2，利用音頻編解碼器IC2中的數模轉換器DAC生成與之對應的模擬波形信號，通過其模擬信號輸出端0UT1輸出至線性馬達M1，同樣可以實現對線性馬達M1的驅動控制。[0029] 本實施例對驅動線性馬達Ml振動的模擬波形信號的產生方式並不僅限於以上舉例。 實施例二，參見圖2所示，本實施例為了使可攜式數字設備具有動感振動功能，即在喇叭B1播放音樂的同時，數字設備能夠根據當前所播放的音樂的節奏進行動感振動，本實施例將通過音頻編解碼器IC2輸出至喇叭B1的模擬音頻信號同時輸出至線性馬達M1，從而控制線性馬達M1按照模擬音頻信號的頻率隨之振動，以實現數字設備隨音樂的播放而振動。 具體來講，將音頻編解碼器IC2的音頻信號輸出端AUDI連接喇叭B1，模擬信號輸出端0UT1連接線性馬達M1。當數字設備在動感振動模式下播放音樂時，音頻編解碼器IC2將解碼生成的模擬音頻信號通過其音頻信號輸出端AUD1和模擬信號輸出端0UT1同時輸出，一方面驅動喇叭B1播放音樂，另一方面驅動線性馬達M1以當前所播放的音樂的節奏振動。 進一步來講，對於用戶是否開啟了"動感振動"功能，可以通過應用處理器IC1來進行檢測判斷。同樣的，將"動感振動"的功能選項添加到數字設備的功能菜單中，當用戶選擇播放音樂時，數字設備首先檢測"動感振動"的功能選項是否被開啟，若開啟，則通過應用處理器IC1生成並輸出控制信號至音頻編解碼器IC2，控制音頻編解碼器IC2將其解碼生成的模擬音頻信號通過音頻信號輸出端AUD1和模擬信號輸出端0UT1同時輸出，使數字設備隨著音樂的節奏隨之振動；若未開啟，則控制音頻編解碼器IC2將其解碼生成的模擬音頻信號僅通過音頻信號輸出端AUDI輸出至喇叭Bl，此時，數字設備按照常規方式播放音樂。 作為其中一種設計方式，可以在音頻編解碼器IC2的音頻信號輸出端AUD1與模擬信號輸出端0UT1之間連接一個切換開關K1，如圖2所示。所述切換開關K1可以採用音頻編解碼器IC2的內置開關實現，在音頻編解碼器IC2的內部完成其音頻信號輸出端AUDI與模擬信號輸出端0UT1之間選擇連通。當數字設備在動感振動模式下播放音樂時，應用處理器IC1輸出控制信號至音頻編解碼器IC2，控制音頻編解碼器IC2內部的切換開關K1導通，從而使音頻編解碼器IC2解碼生成的模擬音頻信號在輸出至喇叭B1的同時，又輸出到了線性馬達M1，由此實現了數字設備隨著音樂的節奏動感振動的效果。若"動感振動"功能未被開啟，則應用處理器IC1輸出控制信號控制切換開關K1斷開，使模擬音頻信號僅輸出至喇叭B1，數字設備以常規方式播放用戶選擇的音樂。 當然，也可以將實施例一的設計方式與本實施例的設計方式相結合，即在數字設備隨著當前播放的音樂的節奏動感振動的同時，若用戶觸發了按鍵，則線性馬達M1同時以振動的方式響應按鍵的觸發操作。由於在按鍵振動模式下驅動線性馬達M1振動的模擬波形信號的頻率為固定頻率，且與音樂節奏的頻率不一致，因此，用戶可以清楚地區分兩種振動。 在本實施例中，應用處理器ICl可以採用具有P麗波形輸出功能的GPIO 口輸出所述的控制信號至音頻編解碼器IC2，以實現對音頻編解碼器IC2的控制。[0036] 實施例三，如圖3所示，本實施例為了使可攜式數字設備具有感應發聲振動功能，即在用戶有節奏地晃動數字設備時，讓數字設備按照晃動的節奏發聲，且隨該晃動節奏振動，本實施例在數字設備中又設計了一個加速度傳感器IC3。所述加速度傳感器IC3與應用處理器IC1相連接，能夠對數字設備的晃動節奏進行感應，並生成與之對應的節奏信號。應用處理器IC1對加速度傳感器IC3生成的節奏信號進行處理後，輸出至音頻編解碼器IC2以生成與晃動節奏相對應的晃動模擬波形信號， 一方面通過其音頻信號輸出端AUDI輸出至喇叭B1，驅動喇叭按照數字設備的晃動節奏發聲；另一方面通過其模擬信號輸出端0UT1輸出至線性馬達M1，以驅動線性馬達M1按照數字設備的晃動節奏振動，從而實現了數字設備的感應發聲振動功能。 具體來講，所述應用處理器IC1可以通過I2C總線連接加速度傳感器IC3，讀取加速度傳感器IC3生成的節奏信號。應用處理器IC1根據讀取到的節奏信號的頻率生成與該頻率相一致的晃動模擬波形信號所對應的波形數據輸出至音頻編解碼器IC2，進而通過音頻編解碼器IC2內部的數模轉換器DAC轉換生成晃動模擬波形信號輸出至喇叭B1和線性馬達M1。 對於用戶是否開啟了"感應發聲振動"功能，同樣可以通過應用處理器IC1來進行檢測判斷。將"感應發聲振動"的功能選項添加到數字設備的功能菜單中，當用戶選擇播放音樂時，數字設備首先檢測"感應發聲振動"的功能選項是否被開啟，若開啟，則通過應用處理器IC1讀取加速度傳感器IC3生成的節奏信號，並與音頻編解碼器IC2配合生成與晃動節奏相對應的晃動模擬波形信號分別輸出至喇叭1和線性馬達M1，使數字設備隨著用戶的晃動節奏發聲和振動；若未開啟，則在晃動時，應用處理器IC1不對加速度傳感器IC3進行訪問，數字設備按照常規方式播放音樂。 需要指出的是，當"感應發聲振動"功能和"動感振動"功能同時被開啟時，優選執行"感應發聲振動"模式。若數字設備未被有節奏地晃動，則執行"動感振動"模式。[0040] 同樣的，也可以將實施例一的設計方式與本實施例的設計方式相結合，即在數字設備隨著用戶的晃動節奏播放音樂和振動時，若用戶觸發了按鍵，則線性馬達M1同時以振動的方式響應按鍵的觸發操作。由於在按鍵振動模式下驅動線性馬達M1振動的模擬波形信號的頻率為固定頻率，且與晃動節奏的頻率不一致，因此，用戶可以清楚地區分開兩種振動，從而可以達到有效降低錯誤操作發生概率的設計目的。 本實用新型的按鍵可以是觸摸式按鍵，也可以是機械式按鍵，優選在具有觸摸按
鍵功能的可攜式數字設備中推廣應用，以提高用戶對觸摸按鍵的觸覺感知能力。 當然，以上所述僅是本實用新型的一種優選實施方式，應當指出的是，對於本技術
領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤
飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求一種可攜式數字設備，其特徵在於包括按鍵單元、應用處理器和線性馬達；所述應用處理器連接按鍵單元，在檢測到有按鍵被觸發時輸出一定頻率的模擬波形信號至線性馬達，驅動線性馬達振動。
2. 根據權利要求1所述的可攜式數字設備，其特徵在於所述應用處理器利用其內部 的時鐘源產生所述的模擬波形信號，通過應用處理器的時鐘信號端輸出至所述的線性馬 達。
3. 根據權利要求1所述的可攜式數字設備，其特徵在於所述按鍵單元中的按鍵為觸摸按鍵。
4. 根據權利要求2所述的可攜式數字設備，其特徵在於在所述數字設備中還包含有 音頻編解碼器，所述應用處理器的時鐘信號端連接音頻編解碼器的時鐘輸入端，音頻編解 碼器的模擬信號輸出端連接線性馬達；當數字設備工作在按鍵振動模式時，所述音頻編解 碼器控制其時鐘輸入端與模擬信號輸出端直通。
5. 根據權利要求1至3中任一項所述的可攜式數字設備，其特徵在於在所述數字設 備中還包含有音頻編解碼器和喇叭，所述音頻編解碼器的音頻信號輸出端連接喇叭，模擬 信號輸出端連接線性馬達；當數字設備在動感振動模式下播放音樂時，所述音頻編解碼器 將解碼生成的模擬音頻信號通過其音頻信號輸出端和模擬信號輸出端同時輸出，一方面驅 動喇叭播放音樂，另一方面驅動線性馬達以當前所播放的音樂的節奏振動。
6. 根據權利要求5所述的可攜式數字設備，其特徵在於所述音頻編解碼器與應用處 理器相連接，音頻編解碼器的音頻信號輸出端和模擬信號輸出端通過音頻編解碼器內部的 切換開關相連接；當數字設備工作在動感振動模式時，所述應用處理器生成控制信號輸出 至音頻編解碼器，控制音頻編解碼器內部的切換開關導通，以連通音頻編解碼器的音頻信 號輸出端和模擬信號輸出端。
7. 根據權利要求5所述的可攜式數字設備，其特徵在於在所述數字設備中還包含有 與所述應用處理器相連接的加速度傳感器，所述加速度傳感器對數字設備的晃動進行感 應，生成與之對應的節奏信號；應用處理器對所述的節奏信號進行處理後，輸出至音頻編解 碼器以生成與晃動節奏相對應的晃動模擬波形信號輸出至喇叭，驅動喇叭按照數字設備的 晃動節奏發聲。
8. 根據權利要求7所述的可攜式數字設備，其特徵在於所述應用處理器通過lt總線 連接加速度傳感器，讀取加速度傳感器生成的節奏信號。
9. 根據權利要求7所述的可攜式數字設備，其特徵在於所述應用處理器根據節奏信 號的頻率生成與該頻率相一致的晃動模擬波形信號所對應的波形數據輸出至所述的音頻 編解碼器，通過音頻編解碼器內部的數模轉換器轉換生成晃動模擬波形信號輸出至喇叭。
10. 根據權利要求7所述的可攜式數字設備，其特徵在於所述音頻編解碼器將生成的 晃動模擬波形信號同時輸出至線性馬達，以驅動線性馬達按照數字設備的晃動節奏振動。
專利摘要本實用新型公開了一種可攜式數字設備，包括按鍵單元、應用處理器和線性馬達；所述應用處理器連接按鍵單元，在檢測到有按鍵被觸發時輸出一定頻率的模擬波形信號至線性馬達，驅動線性馬達振動。本實用新型的可攜式數字設備通過控制線性馬達在用戶觸發按鍵時以振動的方式來通知用戶執行了有效操作，從而提高了人體觸覺對按鍵觸發的感知程度，減少了錯誤操作的發生概率。與此同時，通過將線性馬達與喇叭相配合，使線性馬達按照當前播放的音樂的節奏進行振動，從而實現了音樂的動感播放功能。此外，通過配合加速度傳感器的使用，還可以使數字設備所播放音樂的節奏和振動的節奏與設備的晃動節奏相一致，從而實現了可攜式數字設備的感應發聲振動功能。
文檔編號H04M1/725GK201467218SQ20092003021
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月28日 優先權日2009年7月28日
發明者李化顯 申請人:青島海信移動通信技術股份有限公司