專利名稱：將用戶選擇的頻率響應(yīng)模式施加到提供給蜂窩式電話揚聲器的音頻信號上的方法和設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
Ⅰ．發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及蜂窩式電話和其他移動電話，尤其涉及蜂窩式電話的音頻輸出。
Ⅱ．相關(guān)技術(shù)的描述在設(shè)計蜂窩式電話和其他移動電話時，工程師一般試圖為提供給蜂窩式電話揚聲器的音頻信號施加平坦的頻率響應(yīng)模式，由此盡可能準(zhǔn)確地再現(xiàn)電話呼叫另一方的話音。在蜂窩式系統(tǒng)內(nèi)發(fā)射的音頻信號的帶寬相當(dāng)窄，并且通常能夠?qū)崿F(xiàn)的最佳頻率響應(yīng)模式在相當(dāng)窄的帶寬內(nèi)相當(dāng)平坦。

圖1示出了一例這樣的頻率響應(yīng)模式(用任意單位表示)。如圖所示，頻率響應(yīng)2在頻率的中心范圍4內(nèi)相當(dāng)平坦。
這種平坦的頻率響應(yīng)模式對于許多應(yīng)用場合是最佳的，但在其他情況下卻不希望如此。例如，用戶可能在嘈雜的環(huán)境下使用蜂窩式電話，在該環(huán)境中，噪聲頻譜向較高或較低頻率偏移。這樣的例子包括噪聲主要為高音調(diào)或主要為低音調(diào)的生產(chǎn)環(huán)境。對于這種情況，向輸出話音信號提供相當(dāng)平坦的頻率響應(yīng)的蜂窩式電話并不理想。在其他情況下，鑒于信號傳輸問題，接收的對話方話音信號可以在頻率上偏移。當(dāng)然，用戶本身的聽力范圍可以向高頻或低頻偏移，致使無論是否存在噪聲或傳輸問題，蜂窩式電話平坦的輸出頻率響應(yīng)都不會是理想的。
對于這類情況和這類用戶，希望能允許用戶改變輸出音頻信號的頻率響應(yīng)模式，從而產(chǎn)生更容易傾聽的信號。例如，如果使用蜂窩式電話的環(huán)境中的噪聲頻譜向高頻偏移，或者如果因傳輸問題而使接收到的信號缺乏足夠高的頻率，那么希望能允許用戶對高頻增大蜂窩式電話揚聲器的輸出電平，從而使用戶更清楚地聽見另一方的話音。同樣，對于在高頻的聽力不如在低頻好的用戶，也希望能允許用戶增大高頻的聲音強度。即使不存在突出的噪聲或傳輸問題，以及即使對于聽力正常的用戶，仍希望能允許用戶調(diào)節(jié)頻率響應(yīng)，那怕只是為了稍微改善一下收聽效果。
但是，一般的蜂窩式電話和其他移動電話不為用戶提供調(diào)節(jié)頻率響應(yīng)模式的能力。因此，需要彌補這一缺陷，這也是本發(fā)明的主要目的。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明，具有音頻揚聲器或其他音頻變送器的蜂窩式電話或其他移動電話，配備了接收音頻信號的裝置，和對音頻信號濾波以改變其頻率響應(yīng)模式的裝置。濾波裝置響應(yīng)于用戶控制而工作，允許用戶按需要調(diào)節(jié)頻率響應(yīng)模式。用這種方式，用戶可以調(diào)節(jié)頻率響應(yīng)，以便對本地噪聲或傳輸問題或者聽力異常情況進行補償，從而讓用戶更清楚地聽見電話呼叫的另一方。在最小程度上，用戶至少可以感到收聽有改善。
在一實施例中，對音頻信號濾波的裝置根據(jù)一組預(yù)定頻率響應(yīng)模式中的一種模式對提供給揚聲器的音頻信號濾波。在一具體的實施例中，蜂窩式電話包括用于存儲被選中的音頻濾波參數(shù)組的裝置，并且用戶通過按蜂窩式電話控制面板上的一個相應(yīng)的按鈕從多組濾波參數(shù)中選擇一組參數(shù)。在另一實施例中，蜂窩式電話包括一均衡旋桿，便于對許多組濾波參數(shù)進行訪問。
本發(fā)明特別適用于使用數(shù)字信號處理(DSP)單元的蜂窩式電話，其中數(shù)字信號處理單元對音頻信號進行數(shù)字處理，以便對接收到的聲碼器數(shù)據(jù)包進行解碼。在這類蜂窩式電話中，僅將DSP重新配置或重新編程為在聲碼解碼器后對音頻信號濾波。其他各種實施情況也是可以的。
附圖概述結(jié)合附圖閱讀以下詳細描述，將更清楚本發(fā)明的特點、目的和長處。附圖中，相同的標(biāo)號始終表示相同的部分，附圖有圖1一曲線圖，示出了依照現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造的蜂窩式電話的典型的頻率響應(yīng)模式；圖2是一方框圖，示出了依照本發(fā)明第一實施例構(gòu)造的蜂窩式電話，它具有一組頻率響應(yīng)選擇按鈕，允許用戶從一組預(yù)定的頻率響應(yīng)模式中選擇一種模式；圖3A-3D是曲線圖，例示了圖2中蜂窩式電話使用的頻率響應(yīng)模式；圖4是一方框圖，示出了圖2中蜂窩式電話的有關(guān)內(nèi)部元件；圖5是一方框圖，示出了依照本發(fā)明第二實施例構(gòu)造的蜂窩式電話，它具有單個頻率響應(yīng)選擇旋桿，允許用戶旋過一組預(yù)定的頻率響應(yīng)模式。
較佳實施例的詳細描述現(xiàn)參照其余附圖，描述本發(fā)明的實施例。主要參照示出設(shè)備元件的方框圖來描述實施例。應(yīng)該理解，并沒有詳細示出或描述成套實際系統(tǒng)所必需的所有部件。而只示出和描述了為充分理解本發(fā)明所必需的那些部件。
圖2示出了蜂窩式電話10的外部元件，它具有控制面板11，而控制面板11包括按鍵12、開機按鈕14、發(fā)送按鈕16、顯示器18和一組一般用20表示的均衡按鈕。在一較佳實施例中，用單個按鈕旋過均衡選項。蜂窩式電話10還包括送話器22、揚聲器24和天線26。使用時，用戶按開機按鈕14以激勵蜂窩式電話10，用按鍵12輸入要撥打的的電話號碼，然后按發(fā)送按鈕16以向本地蜂窩基站(未示出)發(fā)射電話號碼，從而對遠距離用戶發(fā)出電話呼叫。一旦接通了電話呼叫，用戶通過送話器22講話，并通過揚聲器24聽電話呼叫另一方的話音。
在電話呼叫(或任何其他時間)期間，用戶可以按一個均衡按鈕20。均衡按鈕20控制用于調(diào)節(jié)通過揚聲器24輸出的音頻信號之頻率響應(yīng)的內(nèi)部元件(以下將作更詳細的描述)，以便使另一方更容易聽見。圖2示出了四個這樣的均衡按鈕20。這四個按鈕提供四種頻率響應(yīng)模式，它們分別是高低頻增強、僅高頻增強、僅低頻增強以及高低頻減弱。圖3A-3D提供了表示四種頻率響應(yīng)模式(任意單位)的曲線圖。在其他實施例中，可以提供更多或更少的均衡按鈕20，或者提供其他的頻率響應(yīng)模式，或者提供上述兩種情況。一般制造商可以對任何所需的頻率響應(yīng)模式進行預(yù)先編程。在以下描述的實施例中，蜂窩式電話的面板包括一均衡旋桿，它可使用戶旋過大量的頻率響應(yīng)模式，模式數(shù)量大于每個獨立的均衡按鈕20僅控制一個對應(yīng)的頻率響應(yīng)模式所能獲得的模式。
如果用戶按一個按鈕20，那么對應(yīng)于被按按鈕的頻率響應(yīng)模式施加到提供給揚聲器24的音頻信號上，即根據(jù)選定的頻率響應(yīng)模式對音頻信號濾波。然后，根據(jù)該選定的頻率響應(yīng)調(diào)節(jié)呼叫另一方的話音(和將通過揚聲器輸出的所有其他的聲音)。由此，例如用戶可以選擇圖3A的頻率響應(yīng)27，該響應(yīng)削弱了中心頻率28。如果用戶不能聽清高頻部分，那么他或她可以選擇圖3B的頻率響應(yīng)29，該響應(yīng)增強高頻30。作為另一個例子，如果用戶處于一個頻率非常低的嘈雜環(huán)境中，那么用戶可以選擇圖3C的頻率響應(yīng)模式31，以便增強低頻32，對噪聲進行補償。作為最后一個例子，用戶可以選擇圖3D的頻率響應(yīng)模式33，削弱高頻34和低頻35兩個部分。
為了選擇另一種頻率響應(yīng)模式，用戶只要按所需模式的對應(yīng)按鈕20。先前被按的按鈕自動恢復(fù)到正常的位置。為了還原到提供相當(dāng)平坦的頻率響應(yīng)(默認頻率響應(yīng)模式)的默認狀態(tài)，用戶只要再按一次當(dāng)前被按的按鈕。在另一實施例中，用來選擇頻率響應(yīng)模式的按鈕還可以起其他的作用。在一個這樣的實施例中，提供一模式按鈕(未示出)，以選擇按鈕的操作模式。在該實施例中，按鈕的工作方式是僅當(dāng)處于適當(dāng)模式時才調(diào)節(jié)頻率響應(yīng)。
盡管圖2未作顯示，但可以在蜂窩式電話控制面板11上按鈕20的附近提供標(biāo)注，用于識別與每個按鈕相關(guān)的頻率響應(yīng)模式。另一種方法是，(或者而且)，在顯示器上顯示適當(dāng)?shù)淖R別圖或文字。特別是，可以在顯示器24內(nèi)用圖示形式顯示對應(yīng)頻率響應(yīng)模式的形狀。這種圖示顯示對于按鈕起多種作用的實施例來說特別合適，由此可以正確地識別當(dāng)前按鈕被選擇的功能。
現(xiàn)在參照圖4描述將頻率響應(yīng)模式施加到音頻信號上的方式，其中圖4示出了蜂窩式電話20的相關(guān)內(nèi)部元件。具體地說，圖4示出的蜂窩式電話10包括控制單元40、數(shù)字信號處理器(DSP)42，收發(fā)信單元44、數(shù)字-模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器46和模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器48。DSP 42還包括聲碼編碼器50、聲碼解碼器52、均衡濾波器54和濾波表56。圖4還用符號示出了控制面板11、送話器22、揚聲器24和天線26。
使用時，當(dāng)蜂窩式電話10的用戶對送話器22講話時，控制單元40將他或她的話音傳送到DSP 42進行處理。DSP 42的聲碼編碼器50將話音信號轉(zhuǎn)換成聲碼器數(shù)據(jù)包。未單獨示出的單元用諸如碼分多址(CDMA)等蜂窩式傳輸協(xié)議對數(shù)據(jù)包編碼。將編碼信號傳送給收發(fā)信號機44，以便通過天線26發(fā)送給本地基站(未示出)，并由本地基站發(fā)給遠程的電話機(也未示出)。DSP 42直接從收發(fā)信單元44或未單獨示出的附加CDMA處理單元接收話音信號(經(jīng)編碼的聲碼器數(shù)據(jù)包形式)。DSP42的聲碼解碼器52將聲碼器數(shù)據(jù)包解碼成數(shù)字語音信號。通過均衡濾波器54傳送數(shù)字語音信號，這里均衡濾波器54(如果被控制這樣做的話)根據(jù)從濾波表56讀取的一組選定的濾波參數(shù)，對話音信號濾波。D/A轉(zhuǎn)換器46將數(shù)字化的濾波信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，然后提供給揚聲器24。所有上述操作均在控制單元40的控制下進行。
如果用戶按了控制面板11中的一個均衡按鈕20，那么控制單元40接收用戶選擇，并控制DSP 42通過均衡濾波器54相應(yīng)地調(diào)節(jié)頻率響應(yīng)。具體地說，DSP 42從濾波表42中讀取與選擇的頻率響應(yīng)模式對應(yīng)的預(yù)定數(shù)字濾波參數(shù)，然后均衡濾波器54根據(jù)另外的傳統(tǒng)技術(shù)用選中的濾波參數(shù)對信號濾波。濾波表42可以是存儲著關(guān)于圖3A-3D中四個頻率響應(yīng)模式之濾波系數(shù)的ROM、RAM或者類似的存儲裝置。如果用戶不選擇特殊的頻率響應(yīng)模式，那么均衡濾波器54不對數(shù)字信號濾波，或者使用從濾波表56中讀取的一組默認的濾波參數(shù)。
如所提及的，D/A轉(zhuǎn)換器46將所得到的經(jīng)濾波的數(shù)字話音信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，輸出給揚聲器24。從而，用戶可聽到另一方受選定的頻率響應(yīng)模式作用的話音(或者電話接收到的任何其他聲音)。用戶可以在一次電話呼叫期間根據(jù)需要多次更改頻率響應(yīng)模式。
濾波僅對接收信號進行。因此，對于另一方來說，用戶的話音是不濾波的，盡管可以在其他實施例中提供該特性。可以在DSP中提供附加的傳統(tǒng)濾波器，或結(jié)合使用，用以進行諸如減小噪聲或平滑等常規(guī)的濾波操作。
因此，在描繪第一實施例的圖2-4中，為一組預(yù)定頻率響應(yīng)模式中的每種模式提供了獨立的按鈕20。在圖5所示的第二實施例中，提供單個旋桿120來選擇頻率響應(yīng)。圖5的結(jié)構(gòu)類似于圖2的結(jié)構(gòu)，相同的元件用增大了100的標(biāo)號表示。以下僅詳細描述有關(guān)的區(qū)別。概括地說，圖5示出的蜂窩式電話110具有一控制面板111，控制面板111包括按鍵112、開機按鈕114、發(fā)送按鈕116、顯示器118和單個旋桿120。蜂窩式電話110還包括送話器122、揚聲器124和天線126。
旋桿120可使用戶旋過一組預(yù)定的頻率響應(yīng)模式。與圖2實施例中的一樣，諸模式作為濾波參數(shù)被預(yù)先存儲在一濾波表中，均衡濾波器(圖5中也未示出)可以訪問該濾波表。顯示器120內(nèi)顯示一圖標(biāo)(在未示出的內(nèi)部控制單元的控制下)，表示當(dāng)前被選中的頻率響應(yīng)模式。
通過提供旋桿120而不是一只只按鈕，可以提供許多不同的預(yù)定頻率響應(yīng)模式。用戶簡單地旋過諸模式，直至找到一個提供最大清晰度或最想要的模式。旋轉(zhuǎn)旋桿直至達到預(yù)定模式的最后可以解除對頻率模式的調(diào)節(jié)，之后不能再進行任何濾波或默認濾波。
以上所描述的是具有以下結(jié)構(gòu)特征的蜂窩式電話的實施例，這類蜂窩式電話可使用戶選擇頻率響應(yīng)模式，從而將其施加到通過電話揚聲器輸出的音頻信號上。一般情況下，制造商只需用適當(dāng)?shù)闹殿A(yù)先編制濾波表，就可以提供任何所需的頻率響應(yīng)模式。如所提及的，可以將濾波參數(shù)設(shè)置成產(chǎn)生基本上如圖3A-3D所示的頻率響應(yīng)模式。在其他情況下，可以用各種頻率響應(yīng)模式對實際用戶進行測試，以確定哪些是最有用的或最需要的，由此憑經(jīng)驗確定合適的濾波參數(shù)。應(yīng)該理解，可以將用于確定存儲在濾波表中的合適濾波參數(shù)的大范圍的可行技術(shù)與本發(fā)明的一般原理結(jié)合起來使用。此外，濾波表不是必需的。也可以使用任何適于濾波的裝置。例如，可以通過電路來傳送轉(zhuǎn)換成模擬信號后的音頻信號，其中的電路被構(gòu)造成可以直接改變音頻信號的電學(xué)特性。
上述對較佳實施例的描述是提供給本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員實施或使用本發(fā)明的。對于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來說，對這些實施例進行各種變化是顯而易見的，并且這里定義的一般原理適用于其他實施例，不需要任何創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不局限于這里所示的實施例，而是試圖符合這里所揭示的原理以及新穎特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1．在具有揚聲器的蜂窩式電話中，一種用于調(diào)節(jié)提供給所述揚聲器的音頻信號之頻率響應(yīng)模式的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括用于接收所述音頻信號的裝置；和用于對所述音頻信號濾波以改變所述頻率響應(yīng)模式的裝置。
2．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于濾波的裝置根據(jù)一組預(yù)定的頻率響應(yīng)模式中的一個模式對提供給所述揚聲器的所述音頻信號濾波。
3．如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)定的頻率響應(yīng)模式組所包括的模式選自由以下四種模式組成的組高低頻增強、僅高頻增強、僅低頻增強和高低頻減弱。
4．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于濾波的裝置對從所述蜂窩式電話的聲碼解碼器輸出的數(shù)字信號進行處理。
5．如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，還包括用于接收從所述預(yù)定頻率響應(yīng)模式組中用戶選擇一種模式的裝置。
6．如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于還包括用于存儲被選中的濾波參數(shù)組的裝置；其中用于接收用戶選擇的所述裝置接收所述濾波參數(shù)組中被選中一個參數(shù)組的標(biāo)識。
7．如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，用于接收用戶選擇的所述裝置包括一組均衡按鈕；和一控制單元，它被構(gòu)造成響應(yīng)于對所述均衡按鈕中一個按鈕的手工激勵，選擇所述預(yù)定頻率響應(yīng)模式中一個對應(yīng)的模式。
8．如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，用于接收用戶選擇的所述裝置包括一旋桿；和一控制單元，它被構(gòu)造成響應(yīng)于對所述旋桿的反復(fù)手工操作，按順序從所述預(yù)定的頻率響應(yīng)模式中選擇一種模式。
9．在具有音頻揚聲器的蜂窩式電話中，一種用于調(diào)節(jié)提供給所述揚聲器的音頻信號之頻率響應(yīng)模式的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟；接收所述音頻信號；和對所述音頻信號濾波，以改變其所述頻率響應(yīng)模式。
10．如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，進行所述濾波的步驟，用以根據(jù)一組預(yù)定頻率響應(yīng)模式中的一種模式對提供給所述揚聲器的所述音頻信號濾波。
11．如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定的頻率響應(yīng)模式組所包括的模式選自由以下四種模式組成的組高低頻增強、僅高頻增強、僅低頻增強和高低頻減弱。
12．如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，對從所述蜂窩式電話的聲碼解碼器輸出的數(shù)字信號進行所述濾波步驟。
13．如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，接收從所述預(yù)定頻率響應(yīng)模式組中用戶選擇一種模式的步驟。
14．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括存儲被選中的濾波參數(shù)組的初始化步驟；其中所述接收用戶選擇的步驟接收所述被存儲濾波參數(shù)組中一個被選中參數(shù)的標(biāo)識。
15．一種蜂窩式電話，其特征在于，包括天線；接收機，它與所述天線相連；音頻變送器；數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，它與所述變送器相連；和數(shù)字信號處理器(DSP)，它與所述接收機和所述數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器相連，用于處理所述接收機從所述天線接收到的信號，以輸出給所述變送器，所述DSP包括聲碼解碼器，用于對所述信號內(nèi)的聲碼器數(shù)據(jù)包進行解碼，濾波表，用于存儲預(yù)定的音頻均衡濾波參數(shù)組，和均衡濾波器，用于根據(jù)存儲在所述濾波表中的所述預(yù)定音頻均衡濾波參數(shù)組中的一組對所述信號進行濾波。
全文摘要
蜂窩式電話(10)包括用于調(diào)節(jié)提供給揚聲器(24)的音頻信號之頻率響應(yīng)模式的均衡濾波器(54)。均衡濾波器(54)響應(yīng)于用戶的控制進行工作,允許用戶按需要調(diào)節(jié)頻率響應(yīng)模式。在一種具體的實施例中,蜂窩式電話(10)包括用于存儲多組音頻濾波參數(shù)的均衡濾波表(56),并且用戶通過按蜂窩式電話(10)的控制面板(11)上的對應(yīng)按鈕,只能從濾波參數(shù)組中選擇一組參數(shù)。在其他實施例中,蜂窩式電話(10)包括一均衡旋桿,它可以訪問許多組濾波參數(shù)。均衡濾波器(54)和濾波表(56)可以形成數(shù)字信號處理單元(42)的一部分,數(shù)字信號處理單元(42)還包括聲碼編碼器(50)和聲碼解碼器(52)。通過提供均衡濾波器(54),蜂窩式電話(10)的用戶可以調(diào)節(jié)接收信號的頻率響應(yīng)模式,以便對例如本機噪聲或聽力異常情況進行補償,從而使用戶更清楚地聽見電話呼叫另一方的話音。即使沒有任何明顯的噪聲,以及對于聽力正常的用戶,用戶仍至少可以感到收聽有改善。
文檔編號H03G5/02GK1227024SQ97196879
公開日1999年8月25日 申請日期1997年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月31日
發(fā)明者安德魯·P·迪加考 申請人:夸爾柯姆股份有限公司