專利名稱：通信終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的尤其為移動無線電臺的通信終端。
在過去，電話通信通常是從靜態(tài)的終端開始工作的，這些終端大多被安裝在相對于周圍環(huán)境噪聲為屏蔽得較好的地方(在房間、電話單元內(nèi))，而隨著移動無線電話的快速流行便出現(xiàn)了如下問題，即必須在極不利和快速而又強烈變化的聲學(xué)條件下建立和保持電話通信。因此，尤其為移動無線設(shè)備的現(xiàn)代終端設(shè)備的NF放大級都裝有可手動或菜單控制操作的工具，以便調(diào)節(jié)耳機的音量。利用相應(yīng)的調(diào)節(jié)鍵或菜單功能，用戶可以在聲學(xué)條件變化的情況下手動地校正當(dāng)前的接聽音量。
這種手動校正或多或少地有些繁瑣，而菜單控制的調(diào)整過程則需要觀看終端設(shè)備的顯示區(qū)，因此這必定要至少暫時地中斷通信。
此外，當(dāng)周圍環(huán)境音量每次發(fā)生較大變化時必須重新執(zhí)行校正過程，這便最終大大加重了流暢和精力集中地進(jìn)行通話的難度。最后，在某些情況下，譬如在駕駛車輛或操縱機器期間，手動地校正接聽音量的這種必要性還包含了某種程度的安全隱患。
為此，在實際中大多都不使用現(xiàn)有技術(shù)所提供的這種調(diào)節(jié)可能性。
因此本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種通信終端，它可以簡單而又可靠地使所述的接聽音量與周圍環(huán)境條件相匹配。
該任務(wù)由具有權(quán)利要求1的特征部分的通信終端來完成。
本發(fā)明包括對心理聲學(xué)關(guān)系的認(rèn)識，現(xiàn)可以對其作簡略講述如下在用戶A和作為通話方的用戶B之間存在有一種通話連接，其中所述的用戶A在具有強烈波動的周圍環(huán)境音量的市區(qū)內(nèi)使用移動電話，而所述的用戶B側(cè)可以使用任意的終端設(shè)備。在通話連接期間，用戶A方的周圍環(huán)境噪聲譬如因為街道雜聲的增加、飛機噪聲、路過的列車等原因而增大。用戶A將會下意識地通過提高說話音量來對此作出反應(yīng)。相反，當(dāng)周圍環(huán)境噪聲的音量降低時，用戶A會下意識地通過低聲說話來作出反應(yīng)。這種行為大概是由如下原因引起的，即在處于同一地點的兩個通話者之間進(jìn)行談話時，周圍環(huán)境音量對兩者的作用是一樣的，一方面通過說話音量的匹配可以給對話方確保自己語言的清晰性，另一方面還可以確保盡可能舒適的音量級。但在電話通信范圍內(nèi)，這種在個人直接對話中所表現(xiàn)出的行為只在某些條件下才有意義，因為電話中具有噪聲補償?shù)膫髀暺鲿鶕?jù)附近的區(qū)域進(jìn)行調(diào)諧，而且周圍環(huán)境音量的變化會被極度衰減地傳輸給用戶B。因此，用戶B雖然不會覺得用戶A聲音的擴大或縮小令人討厭，但至少是有些莫名其妙。
但上面簡單講述的關(guān)系揭示了如下的技術(shù)可能性，即根據(jù)電話用戶的說話音量的測定來自動地調(diào)節(jié)該電話的接聽音量。由此可以用一種令人驚奇的方式放棄-技術(shù)難度大且至少是比較昂貴的-把周圍環(huán)境噪聲同用戶的說話分離開來。已經(jīng)證明采用如下做法就足夠了，即測定所述的說話音量，并利用從所述測定中導(dǎo)出的用于調(diào)節(jié)放大因子的控制信號來控制NF放大級的放大調(diào)節(jié)裝置。
在一種簡單而又有利的實施方案中，直接在電話的傳聲器之后設(shè)置一種電平或電壓測量裝置，由它來執(zhí)行所述的說話音量測定。
值得注意的是，需要對所述的初始測試信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚员惚苊庠谒稣f聽系統(tǒng)中因用戶話音流中的自然音量變化和說話停頓所帶來的不理想的增益變化和調(diào)節(jié)波動。為此，首先優(yōu)選地裝設(shè)一種具有合適選擇的、譬如為秒范圍的時間常量的音量信號平均裝置。當(dāng)?shù)陀陬A(yù)定的閾值電平時，譬如通過去活所述的信號分析裝置來特別地考慮說話停頓。另外，在已建立的移動無線標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)置一些在該方面可以使用的功能。于是，GSM語音編碼和解碼器(CODEC)的功能中包括有所謂的DTX(非連續(xù)傳輸)模式，其中，只有在當(dāng)前的語音幀(在GSM中20ms)內(nèi)實際包括有語音信息的時候才激活發(fā)信機。原則上，該功能也可以在分析所述的說話音量時被用來消去說話停頓。
在一種靈活地根據(jù)用戶說話習(xí)慣或電話的實際使用范圍進(jìn)行匹配的實施方案中，可以手動或菜單控制地調(diào)節(jié)所述的平均間隔和/或上述的去活閾值。于是，譬如可以通過提高該去活閾值來考慮在較高的周圍環(huán)境音量情況下(在交通路口、在噪聲強烈的生產(chǎn)區(qū)、在海岸區(qū)，等等)使用具有靈敏傳聲器的移動臺，而且，通過專門地調(diào)節(jié)所述的平均間隔，可以根據(jù)用戶的個人愛好來預(yù)選先前比較靈敏或遲鈍的放大調(diào)節(jié)響應(yīng)。
在另一種優(yōu)選實施方案中，所述用于測定說話音量或用于放大調(diào)節(jié)的裝置可以據(jù)此執(zhí)行關(guān)斷，使得所述的電話也可以利用固定調(diào)節(jié)的NF放大進(jìn)行工作，或可以轉(zhuǎn)換為手動的放大調(diào)節(jié)。
在另一種有利的實施方案中，對于可根據(jù)所述周圍環(huán)境噪聲進(jìn)行變化的耳機音量值，其所處的范圍可以被預(yù)定為可實現(xiàn)的耳機音量總范圍或所述NF電平總范圍之內(nèi)的子區(qū)(“窗口”)。此外，在該實施方案中設(shè)立一種裝置以便在所述的電平總范圍內(nèi)按需要偏移所述的窗口，這是比較有利的。執(zhí)行該偏移的裝置也可以手動地通過開關(guān)進(jìn)行操作或利用菜單控制進(jìn)行操作。作為此處的替換方案，可以根據(jù)定義的參數(shù)、譬如移動臺的接收場強來實現(xiàn)自動的偏移。
在一種特殊的實施方案中，還可以通過測量用戶的話音動態(tài)來提供附加的控制信號，以便定位所述的“電平窗口”和適應(yīng)性地專門求出所述說話音量的平均值。
在本發(fā)明思想的一種有利的改進(jìn)方案中另外還規(guī)定，在周圍環(huán)境噪聲負(fù)荷的變化(特別是在通話方的傳聲器內(nèi)使用帶有噪聲補償?shù)柠溈孙L(fēng)時，另一用戶只能有限地收到該變化)過程中，至少部分地補償由說話音量變化給電話通信的通話方帶來的干擾效應(yīng)。為此有利地裝設(shè)了一個與所述NF放大級的輸入端-其上存在不理想的波動信號電平-相連的控制級。
在一種優(yōu)選實施方案中，所述的控制級可以通過開關(guān)元件或菜單控制被選擇地激活或去活，以便與用戶的接聽習(xí)慣進(jìn)行匹配。
本發(fā)明的其它優(yōu)點和有利性可以由從屬權(quán)利要求和下面借助附圖
對優(yōu)選實施方案的講述中得出。
附圖用大大簡化的功能框圖形式示出了對闡述本發(fā)明比較重要的移動電話1的一些元件，其中包括具有揚聲器3a的耳機、具有噪聲補償麥克風(fēng)5a的傳聲器5、以及具有NF信號輸入7a的NF放大級7。
除了與NF放大級7相連外，NF信號輸入7a還通過電子可控的開關(guān)9被接到NF電平控制級11上，該控制級11的輸出端被接到所述NF放大級7的第一控制輸入端7b上。
傳聲器5通過電子可控的第二開關(guān)13接到電壓測量器15上，該電壓測量器用于測定當(dāng)前麥克風(fēng)5a上的說話音量電平。電壓測量器15的輸出被接到平均級17上，平均級17再通過一個控制輸入端連接到平均間隔調(diào)節(jié)裝置19的輸出端上。平均級17的輸出側(cè)一方面被接到放大調(diào)節(jié)級21上，另一方面有又被接至話音電平比較單元23的一個輸入端上。電平比較單元23的另一輸入端與話音電平閾值存儲器25相連，而其輸出端則通過電子可控的第三開關(guān)27以控制信號形式接到第四開關(guān)29上，該第四開關(guān)根據(jù)所述話音電平比較單元23的輸出信號和第三開關(guān)27的位置來建立或中斷位于所述平均級17和放大調(diào)節(jié)級21之間的連接。
所述放大調(diào)節(jié)級21通過一個控制輸入端裝配了一個增益范圍預(yù)選級31，而且該放大調(diào)節(jié)級的輸出側(cè)被連到所述NF放大級7的第二控制輸入端7c上。NF放大級7的輸出端與耳機3的揚聲器3a相連。
所述的第一、第二和第四可控開關(guān)9、13、29以及平均間隔調(diào)節(jié)裝置19和增益范圍預(yù)選級31由移動電話的微控制器33進(jìn)行控制，該微控制器以慣常的方式被接到移動電話的輸入鍵盤35和顯示器37上，而且還被分配了一個程序存儲區(qū)(ROM)33a和工作存儲區(qū)(RAM)33b。
該裝置的作用方式如下所述NF電平控制級11基本上如同已知的自動電平控制器一樣進(jìn)行工作，按照具體的設(shè)計，該控制級11被用來部分或全部地補償NF信號輸入端7a上的輸入信號波動，條件是所述的第一開關(guān)9閉合并由此激活該功能。這樣，尤其可以補償電話通信的通話方根據(jù)周圍環(huán)境噪聲所提高或降低的說話音量。
一旦第二開關(guān)13閉合并由此激活接聽音量自動地與說話音量相匹配的功能，那么便利用電壓測量器15來測定所述的說話音量電平，其中，在平均級17內(nèi)利用經(jīng)過平均間隔調(diào)節(jié)裝置19預(yù)選出的、優(yōu)選為1~10s的平均時間間隔對所述電壓測量器的輸出信號求平均。這樣就可以消除由各個字或句之間的短時通話停頓或語音流中的自然電平波動所造成的NF放大影響，其中，通過利用鍵盤35、微控制器33和平均間隔調(diào)節(jié)裝置19預(yù)選平均時間間隔，可以與通用戶的說話習(xí)慣或移動電話的具體應(yīng)用情況實現(xiàn)特定地匹配。
在話音電平比較單元23中，將所述平均級17的輸出信號與話音電平閾值存儲器內(nèi)所存儲的閾值進(jìn)行電平比較，條件是通過閉合第三開關(guān)27激活該功能。如果麥克風(fēng)5a上的話音電平低于所述預(yù)定的閾值，則通過斷開第四開關(guān)29使相應(yīng)的通話階段相對于自動的放大調(diào)節(jié)為無效。一旦話音電平超過該閾值，則比較單元23的輸出信號便發(fā)生變化，由此再次閉合所述的第四開關(guān)29，并通過把平均級17的輸出信號傳送給放大調(diào)節(jié)級21來使接下來的通話階段相對于該NF放大調(diào)節(jié)為有效。
如同必要時通過使用借助顯示器37的菜單控制對其它功能進(jìn)行控制一樣，利用鍵盤35和微控制器33還可以經(jīng)增益范圍預(yù)選級31預(yù)選出一個增益范圍或“電平窗口”，放大調(diào)節(jié)級21可以在該限制之內(nèi)響應(yīng)平均級17的輸出信號，以便通過第二控制輸入端7c對NF放大級7的放大進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的實施方案并不局限于上述的實施例，而是可以有許多變型方案。因此在較簡單的實施方案中可以放棄上面所講述的一部分或所有的切換和調(diào)節(jié)功能，或者利用常規(guī)的電子開關(guān)或調(diào)節(jié)器來實現(xiàn)它們。本發(fā)明的實施方案不僅可以應(yīng)用于移動電話中，而且還可以尤其應(yīng)用于無繩電話或標(biāo)準(zhǔn)的固定網(wǎng)終端中。
應(yīng)當(dāng)理解，上述功能可以部分地用軟件來實現(xiàn)。為此，現(xiàn)代移動無線電系統(tǒng)協(xié)議的各種語音處理功能尤其可以提供如下有意義的可能性，即實現(xiàn)進(jìn)一步取消附加的硬件費用。在可以采用數(shù)字信號處理器(DSP)的情況下，上述功能可以利用較高的精度來實現(xiàn)，并且它們只取決于軟件。
除了電話以外，所述方法通?？梢詰?yīng)用于具有雙向或雙工通話工作方式的所有通信終端(也可以譬如是一些門鈴?fù)ㄔ捳炯捌漕愃莆?，等?。
權(quán)利要求
1.尤其為移動無線電臺的通信終端(1)，具有傳聲器(5)、耳機(3)、NF放大級(7)以及用于改變所述NF放大級的放大因子以調(diào)節(jié)接聽音量的放大調(diào)節(jié)裝置(21，31)，其特征在于裝設(shè)了說話音量測定裝置(15~19)，并將所述的放大調(diào)節(jié)裝置(21，31)如此地連接到所述的說話音量測定裝置上，使得可以根據(jù)所述的說話音量來調(diào)節(jié)所述NF放大級(7)的放大因子。
2.如權(quán)利要求1所述的通信終端，其特征在于所述的說話音量測定裝置具有一個分配給所述傳聲器(5)的電壓測量裝置(15)，該電壓測量裝置后接了一個平均級(17)，而該平均級尤其具有范圍為1~10s的平均間隔。
3.如權(quán)利要求2所述的通信終端，其特征在于可手動或菜單控制地借助工作控制單元(33)進(jìn)行操作的平均間隔調(diào)節(jié)裝置(19)。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的通信終端，其特征在于可手動或菜單控制地借助工作控制單元(33)進(jìn)行操作的開關(guān)裝置(13)，用于激活或去活所述的說話音量測定裝置(15~19)或?qū)υ撜f話音量測定裝置做出響應(yīng)的放大調(diào)節(jié)裝置(21)。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的通信終端，其特征在于給所述的說話音量測定裝置(15~19)分配一種用于考慮通話停頓的處理裝置。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的通信終端，其特征在于所述的放大調(diào)節(jié)裝置(21，31)具有一個增益范圍預(yù)選級(31)，用于在所述放大因子的總增益范圍內(nèi)確定一個調(diào)節(jié)窗口。
7.如權(quán)利要求6所述的通信終端，其特征在于所述的增益范圍預(yù)選級可以手動或菜單控制地借助工作控制單元(33)進(jìn)行操作。
8.如權(quán)利要求3~7之一所述的通信終端，其特征在于所述的平均間隔調(diào)節(jié)裝置(19)和/或增益范圍預(yù)選級(31)具有一個控制信號輸入端，用于根據(jù)在所述NF放大級(7)之外所產(chǎn)生的控制信號進(jìn)行自動地激活或調(diào)節(jié)。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的通信終端，其特征在于裝設(shè)了放大控制裝置(11)，用于至少部分地補償所述NF放大級(7)的信號輸入端(7a)上的電平變化。
10.如權(quán)利要求9所述的通信終端，其特征在于所述的放大控制裝置(11)可以手動地通過開關(guān)元件(9)或菜單控制地借助工作控制單元(33)進(jìn)行操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及尤其為移動無線電臺的通信終端,它具有NF放大級和用于根據(jù)說話音量來調(diào)節(jié)放大因子的放大調(diào)節(jié)裝置。
文檔編號H04M1/60GK1347612SQ00805786
公開日2002年5月1日 申請日期2000年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月7日
發(fā)明者W·克呂格爾 申請人:西門子公司