專利名稱：音頻信號(hào)處理設(shè)備,音頻信號(hào)處理方法和通信終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使得更易于聽到經(jīng)諸如移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)之類通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的來電的話音的音頻信號(hào)處理設(shè)備和音頻信號(hào)處理方法，和諸如能夠?qū)崿F(xiàn)音頻電話通話的移動(dòng)電話終端之類的通信終端。
背景技術(shù)：
迄今為止，對(duì)于通過諸如移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)之類的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行音頻電話通話的情況，提出一種通過在受話側(cè)對(duì)電話通話音頻信號(hào)應(yīng)用預(yù)定的信號(hào)處理，便于在存在環(huán)境噪聲的環(huán)境中聽到電話通話的話音的技術(shù)。
例如，未經(jīng)審查的日本專利申請7>開No.7-221832(圖l)乂A開一種通過比較環(huán)境噪聲與來電音頻的頻率特性，和改變來電音頻的頻率特性，便于聽到來電音頻的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
不過，如上所述，為了比較環(huán)境噪聲與來電音頻的頻率特性，和改變來電音頻的頻率特性，要進(jìn)行大量的處理，比如對(duì)環(huán)境噪聲和來電音頻的信號(hào)分析，和這些分析結(jié)果之間的比較。為此，存在對(duì)處理能力有限的設(shè)備，比如移動(dòng)電話終端來說負(fù)擔(dān)變大的問題。
移動(dòng)電話終端一般用在各種環(huán)境中。在使用環(huán)境之中，特別地，在諸如集合場所或酒館之類環(huán)境中使用移動(dòng)電話終端的情況下，進(jìn)行電話通話的談話者周圍的其它人的話音變成噪聲源。不過，就移動(dòng)電話終端在如此存在源自其它人的噪聲的環(huán)境下的使用而論，尚不存在使得更易于聽到來電音頻的技術(shù)。
鑒于上述情況，提出了本發(fā)明，理想的是提供一種能夠以較小的
7處理量，使得更易于聽到電話通話音頻(來電的話音)的音頻信號(hào)處理設(shè)備，音頻信號(hào)處理方法和通信終端，尤其是即使在除進(jìn)行電話通話的談話者之外的其它人的話音變成噪聲源的環(huán)境下，也能夠使得更易于聽到電話通話的話音的音頻信號(hào)處理設(shè)備，音頻信號(hào)處理方法和通信終端。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種音頻信號(hào)處理設(shè)備，包括頻帶信號(hào)分量提取單元，所述頻帶信號(hào)分量提取單元被配置成從音頻收集裝置輸入的音頻信號(hào)中提取預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量，所述音頻收集裝置被配置成在音頻電話通話時(shí)收集至少一個(gè)去電音頻；固定信號(hào)分量提取單元，所述固定信號(hào)分量提取單元被配置成從頻帶信號(hào)分量提取單元提取的信號(hào)分量中，至少提取固定信號(hào)分量；信號(hào)調(diào)整單元，所述信號(hào)調(diào)整單元具備相對(duì)于輸入信號(hào)電平，調(diào)整輸出信號(hào)電平的電平調(diào)整功能，和借助控制信號(hào)改變在電平調(diào)整功能中的電平調(diào)整時(shí)的輸入和輸出特性的輸入和輸出特性改變功能，所述信號(hào)調(diào)整單元被配置成把音頻電話通話時(shí)的來電音頻信號(hào)設(shè)為輸入信號(hào)；和控制信號(hào)產(chǎn)生單元，所述控制信號(hào)產(chǎn)生單元被配置成通過至少使用固定信號(hào)分量提取單元提取的固定信號(hào)分量，產(chǎn)生改變信號(hào)調(diào)整單元的輸入和輸出特性的控制信號(hào)。
即，按照本發(fā)明的實(shí)施例，從音頻收集裝置輸入的音頻信號(hào)中提取預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量。對(duì)于所述預(yù)定頻帶，可例證的是人聲的頻帶。在預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量之中，固定信號(hào)分量可被看作源自除進(jìn)行電話通話的談話者的話音之外的周圍其它人的話音的信號(hào)分量。于是，按照本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)使用固定信號(hào)分量時(shí)，音頻電話通話時(shí)的來電音頻信號(hào)的電平被調(diào)整。更具體地說，按照信號(hào)分量的電平的大小，控制音頻接收側(cè)的動(dòng)態(tài)特性。
另外，按照另一實(shí)施例，在音頻信號(hào)處理設(shè)備中，頻帶信號(hào)分量提取單元可包括用于從輸入音頻信號(hào)中提取第一頻帶中的信號(hào)波形的第一濾波器，用于從輸入音頻信號(hào)中提取第二頻帶中的信號(hào)波形的第二濾波器，配置成檢測通過第一濾波器之后的信號(hào)波形的包絡(luò)的第
8一包絡(luò)檢測器，和配置成檢測通過第二濾波器之后的信號(hào)波形的包絡(luò)的第二包絡(luò)檢測器，輸出經(jīng)第 一 包絡(luò)檢測器進(jìn)行包絡(luò)檢測后的信號(hào)波形作為第一頻帶中的信號(hào)分量，輸出經(jīng)第二包絡(luò)檢測器進(jìn)行包絡(luò)檢測后的信號(hào)波形作為第二頻帶中的信號(hào)分量，固定信號(hào)分量提取單元可包括配置成使經(jīng)第一包絡(luò)檢測器進(jìn)行包絡(luò)檢測后的信號(hào)波形靜音的靜音單元，和配置成當(dāng)包絡(luò)檢測之后的信號(hào)波形的信號(hào)電平超過預(yù)定閾值，并且該狀態(tài)持續(xù)預(yù)定時(shí)間時(shí)，取消靜音單元的靜音，當(dāng)在靜音取消之后，信號(hào)電平低于預(yù)定閾值時(shí)，啟動(dòng)靜音單元的靜音的靜音控制單元，并輸出靜音單元的輸出波形作為固定信號(hào)分量，控制信號(hào)產(chǎn)生單元可使用由從靜音單元輸出的信號(hào)波形構(gòu)成的固定信號(hào)分量，和由經(jīng)第二包絡(luò)檢測器進(jìn)行包絡(luò)檢測后的信號(hào)波形構(gòu)成的第二頻帶中的信號(hào)分量來產(chǎn)生控制信號(hào)。
即，按照本發(fā)明的實(shí)施例，作為預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量，第一頻帶和第二頻帶中的信號(hào)分量被提取。對(duì)于第一頻帶，可例證的是人聲
的頻帶。對(duì)于第二頻帶，可例證的是比人聲的頻帶低的頻帶。從而，按照本發(fā)明的實(shí)施例，根據(jù)第 一頻帶中的信號(hào)分量和第二頻帶中的信號(hào)分量之中，通過靜音單元的信號(hào)分量產(chǎn)生控制信號(hào)。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，根據(jù)從輸入音頻信號(hào)中提取的預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量，調(diào)整音頻電話通話時(shí)的來電音頻信號(hào)的電平。即，當(dāng)周圍環(huán)境噪聲較大時(shí)，按照增大來電音頻信號(hào)的電平的方式進(jìn)行電平調(diào)整。從而，能夠以較小的處理量使得更易于聽到電話通話音頻(具體地說，來電的話音)。特別地，按照本發(fā)明的實(shí)施例，人聲的頻帶被用于預(yù)定頻帶。從而，在人聲被包括為噪聲源的環(huán)境下通話時(shí)，能夠更易于聽到來電音頻。
另外，對(duì)于預(yù)定頻帶，例如，分別提取人聲的第一頻帶和比第一頻帶低的第二頻帶，相應(yīng)頻帶中用于分析的時(shí)間延遲被最小化，并且被相互結(jié)合，以致能夠應(yīng)用于寬頻帶中的周圍環(huán)境噪聲，另外能夠?qū)崿F(xiàn)響應(yīng)時(shí)間更快的來電音頻信號(hào)的電平調(diào)整。


圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)電話終端的示意配置的
方框圖2是在按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端的音頻處理單元中設(shè)置的噪聲檢測單元和來電音頻處理單元的詳細(xì)配置的電路方框圖；圖3是用于描述人聲的頻率特性的示意圖；圖4是包括周圍環(huán)境噪聲的實(shí)測來電音頻信號(hào)的振幅-頻率特性
圖5是圖4的來電音頻信號(hào)的振幅-頻率特性圖，其中0Hz-300Hz
被展開；
圖6是實(shí)測的來電音頻信號(hào)的共振峰的振幅-頻率特性圖；圖7是圖4的來電音頻信號(hào)的振幅-頻率特性圖，其中0Hz-300Hz被展開；
圖8是噪聲檢測單元中的低通濾波器的頻率特性的特性圖9是噪聲檢測單元中的低通濾波器的頻率特性之中，低頻帶部
分被展開的特性圖IO是從麥克風(fēng)輸入的音頻信號(hào)波形，和從通過噪聲檢測單元
中的低通濾波器后的音頻信號(hào)波形中獲得的LPF通過后信號(hào)波形的
波形圖ll是噪聲檢測單元中的帶通濾波器的頻率特性的特性圖；圖12是從麥克風(fēng)輸入的音頻信號(hào)波形，和從通過噪聲檢測單元
中的帶通濾波器后的音頻信號(hào)波形中獲得的BPF通過后信號(hào)波形的
波形圖13A-13C是帶通濾波器分支路徑上的包絡(luò)檢測器的輸出信號(hào)波形例子，靜音電路的輸出信號(hào)波形例子，和混合音量電路的輸出信號(hào)波形例子的波形圖14A-14C是低通濾波器分支路徑上的包絡(luò)檢測器的輸出信號(hào)波形例子，帶通濾波器分支路徑上的混合音量電路的輸出信號(hào)波形例子，和比較器的輸出信號(hào)波形例子的波形圖；圖15是從噪聲檢測單元輸出的控制信號(hào)(表示周圍環(huán)境噪聲的粗 略能量過渡現(xiàn)象)的波形例子的波形圖16是其中從噪聲檢測單元輸出的控制信號(hào)通過動(dòng)態(tài)特性調(diào)整 單元的限幅器和放大器的波形例子的波形圖17是按照本實(shí)施例的具有可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)的自動(dòng)電平控制器的輸 入和輸出特性曲線的特性圖18是其中圖17的可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)的附近區(qū)域被展開的特性圖19是用于描述控制信號(hào)的電平變化和可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)的變化之間 的關(guān)系的示圖20是經(jīng)控制本實(shí)施例的自動(dòng)電平控制器進(jìn)行電平調(diào)整后的來 電音頻信號(hào)的示意振幅波形的波形圖21是用于描述其中在具有與自動(dòng)電平控制器的輸入和輸出特 性曲線平行的線段的狀態(tài)下，改變輸入和輸出特性的例子的特性圖， 在所述自動(dòng)電平控制器的輸入和輸出特性曲線中，輸入電平和輸出電
平--對(duì)應(yīng)；
圖22表示在通過數(shù)字處理控制自動(dòng)電平控制器的輸入和輸出特 性的情況下，控制信號(hào)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的關(guān)系的例子；
圖23表示在通過數(shù)字處理控制自動(dòng)電平控制器的輸入和輸出特 性的情況下，控制信號(hào)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的關(guān)系的另 一 例子；
圖24是在從噪聲檢測單元輸出的圖15的控制信號(hào)通過共振峰調(diào) 整單元的限幅器和放大器之后的信號(hào)波形的波形圖25是共振峰調(diào)整單元的帶通濾波器的頻率特性的特性圖26是通過實(shí)測從來電音頻信號(hào)輸出端子輸入的來電音頻信號(hào) 而獲得的振幅-頻率測量圖27通過實(shí)測經(jīng)共振峰調(diào)整單元的帶通濾波器進(jìn)行帶通處理后 的來電音頻信號(hào)而獲得的振幅-頻率測量圖28是共振峰調(diào)整單元的放大器中的控制信號(hào)與放大系數(shù)之間 的關(guān)系的示意圖29是用于描迷其中共振峰調(diào)整單元調(diào)整人聲的頻率特性中的第二共振峰的頻率特性的狀態(tài)的示意圖30是通過實(shí)測經(jīng)共振峰調(diào)整單元的放大器進(jìn)行增益調(diào)整后的
來電音頻信號(hào)而獲得的振幅-頻率測量圖31是通過實(shí)測經(jīng)共振峰調(diào)整單元的加法器進(jìn)行加法處理后的 來電音頻信號(hào)而獲得的振幅-頻率測量圖32是用于描述設(shè)置在按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端的音頻處 理單元中的噪聲檢測單元的另 一示意配置例子的方框圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參考

本發(fā)明的實(shí)施例。
應(yīng)注意按照本發(fā)明，移動(dòng)電話終端被描述成本發(fā)明的一個(gè)例子， 不過當(dāng)然，這里描述的內(nèi)容只是一個(gè)例子，本發(fā)明并不局限于該例子。 移動(dòng)電話終端的示意配置
圖l表示按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端的示意配置。 在圖l中，通信天線12是內(nèi)置天線，進(jìn)行電話通話或諸如電子 郵件之類分組通信的信號(hào)波的傳輸。通信電路11進(jìn)行傳輸信號(hào)的頻 率轉(zhuǎn)換，調(diào)制，解調(diào)等等。
控制單元10由CPU(中央處理器)構(gòu)成，進(jìn)行通信電路11中的通 信的控制，音頻處理的控制，圖像處理的控制，各種其它信號(hào)處理， 各個(gè)單元的控制等等。另外，控制單元10進(jìn)行保存在存儲(chǔ)單元15中 的各種控制程序和應(yīng)用程序的執(zhí)行，伴隨所述執(zhí)行的各種數(shù)據(jù)處理等 等。
揚(yáng)聲器21由設(shè)置在移動(dòng)電話終端中的用于來電的揚(yáng)聲器，和輸 出振鈴(提醒鈴聲)，報(bào)警聲音，警告聲音，再現(xiàn)音樂，數(shù)字音頻，再 現(xiàn)視頻的聲音等的揚(yáng)聲器構(gòu)成。揚(yáng)聲器21把從音頻處理單元20供給 的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成將輸出到空中的聲波。
麥克風(fēng)22是收集去電和外部音頻的麥克風(fēng)，被配置成把聲波轉(zhuǎn) 換成音頻信號(hào)，并把該音頻信號(hào)輸入音頻處理單元20。
音頻處理單元20放大通過預(yù)定的音頻處理，例如數(shù)/模轉(zhuǎn)換之后
12的解調(diào)而產(chǎn)生的音頻數(shù)據(jù)，并把放大后的音頻信號(hào)輸出給揚(yáng)聲器21。 另外，音頻處理單元20對(duì)從麥克風(fēng)22供給的輸入音頻信號(hào)進(jìn)行放大 和模/數(shù)轉(zhuǎn)換，并對(duì)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的音頻數(shù)據(jù)應(yīng)用預(yù)定的音頻處理，比 如編碼。另外，特別地，就按照本發(fā)明的實(shí)施例的移動(dòng)電話終端來說， 音頻處理單元20配有噪聲檢測單元23和來電音頻處理單元24。噪聲 檢測單元23和來電音頻處理單元24的詳細(xì)配置和操作將在后面說 明。
操作單元13由設(shè)置在按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端的外殼(未示 出)上的包括各種按鍵，比如數(shù)字小鍵盤，通話鍵和通話結(jié)束/電源鍵 的各種操作元件，和諸如方向鍵和滾輪之類的各種操作元件在內(nèi)的各
種操作元件，及配置成當(dāng)這些操作元件被操作時(shí)，產(chǎn)生操作信號(hào)的操 作信號(hào)發(fā)生器構(gòu)成。
顯示單元14包括諸如液晶顯示器或有機(jī)EL(電致發(fā)光)顯示器之 類的顯示裝置，和顯示器的顯示器驅(qū)動(dòng)電路。根據(jù)從圖像處理單元25 供給的圖像信號(hào)，顯示單元14把各種字符，比如電子郵件和消息顯 示在顯示器上，和顯示靜止圖像，視頻圖像等。
圖像處理單元25進(jìn)行產(chǎn)生顯示在顯示單元14上的字符，符號(hào)， 圖像等的圖像信號(hào)的處理。另外，在控制單元10的控制下，圖像處 理單元25還顯示各種用戶界面屏幕，網(wǎng)頁等等。
存儲(chǔ)單元15包括ROM(只讀存儲(chǔ)器)和RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)。 ROM包括諸如NAND型閃速存儲(chǔ)器之類的可重寫存儲(chǔ)介質(zhì)，還保存 OS(操作系統(tǒng))程序，控制單元10控制各個(gè)單元的控制程序，各種應(yīng) 用程序，比如除壓縮和編碼的音樂數(shù)據(jù)內(nèi)容和視頻圖像數(shù)據(jù)內(nèi)容之 外，各種初始設(shè)置值，字體數(shù)據(jù)，相應(yīng)的字典數(shù)據(jù)，機(jī)器名信息，和 終端標(biāo)識(shí)信息。遇必要時(shí)，作為控制單元10進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理的工 作區(qū)，RAM保存數(shù)據(jù)。
另外，盡管圖1中未示出，不過按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端還 配有向普通的移動(dòng)電話終端提供的相應(yīng)組件，比如用于圖像拾取照片 圖像的數(shù)字照相機(jī)單元，用于按鍵照明，來電燈等的LED(發(fā)光二極
13管)，LED的驅(qū)動(dòng)單元，向各個(gè)單元供電的電池，控制電池的電力的 電源管理IC單元，基于所謂的藍(lán)牙(注冊商標(biāo))系統(tǒng)，UWB(超寬帶) 系統(tǒng)，無線LAN(局域網(wǎng))進(jìn)行近距離無線通信的近距離無線通信單元， 具備非接觸IC卡功能和讀寫器功能的非接觸通信處理單元，GPS(全 球定位系統(tǒng))通信單元，外部存儲(chǔ)器插槽，數(shù)字廣播接收調(diào)諧器單元， AV編譯碼器單元，和計(jì)時(shí)器(時(shí)鐘單元)。
噪聲檢測單元和來電音頻處理單元的細(xì)節(jié)和操作的說明
圖2表示設(shè)置在按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端的音頻處理單元 20中的噪聲檢測單元23和來電音頻處理單元24的詳細(xì)配置。應(yīng)注意 下面為了便于描述，說明了其中處理模擬音頻信號(hào)的例子，不過本發(fā) 明的實(shí)施例當(dāng)然也可應(yīng)用于其中處理數(shù)字化音頻信號(hào)的情況。
在按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端中，來電音頻處理單元24包括 動(dòng)態(tài)特性調(diào)整單元50和共振峰調(diào)整單元40。動(dòng)態(tài)特性調(diào)整單元50是 輸入和輸出特性改變功能單元，被配置成當(dāng)按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話 終端進(jìn)行電話通話時(shí)，按照來自噪聲檢測單元23的控制信號(hào)，控制 從通話的另一方發(fā)送的來電音頻信號(hào)的輸入和輸出特性(動(dòng)態(tài)特性)。 共振峰調(diào)整單元40是電平調(diào)整功能單元，配置成進(jìn)行強(qiáng)調(diào)后面說明 的包含在來電音頻信號(hào)中的共振峰之中，尤其很難與周圍環(huán)境噪聲的 波峰重疊的第二共振峰的處理。即，共振峰調(diào)整單元40起升高來電 的話音的共振峰分量的均衡器的作用。
噪聲檢測單元23由周圍環(huán)境噪聲檢測單元和控制信號(hào)產(chǎn)生單元 構(gòu)成。當(dāng)按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端進(jìn)行電話通話時(shí)，噪聲檢測單 元23檢測包括在由麥克風(fēng)22收集的音頻信號(hào)中的周圍環(huán)境噪聲電 平，并根據(jù)周圍環(huán)境噪聲水平產(chǎn)生動(dòng)態(tài)特性調(diào)整單元50的用于控制 輸入和輸出特性的控制信號(hào)。
即，按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端根據(jù)周圍環(huán)境噪聲電平，調(diào)整 音頻電話通話上的來電音頻信號(hào)的電平。更具體地說，例如，當(dāng)周圍 環(huán)境噪聲電平較大時(shí)，通過在受話側(cè)控制動(dòng)態(tài)特性，以便增大來電音 頻信號(hào)的電平，能夠以較小的處理量更容易地聽到電話通信音頻(特別地，來電上的話音)。
另外，在按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端中，噪聲檢測單元23還 檢測由除電話通話期間談話者的話音之外的其它人的話音造成的周 圍環(huán)境噪聲，并根據(jù)由所述其它人的話音造成的周圍環(huán)境噪聲產(chǎn)生控 制信號(hào)。
借助這種配置，在按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端中，即使在存在 由其它人的話音造成的周圍環(huán)境噪聲的情況下，也能夠更容易地聽到 來電音頻。
下面，具體說明使得更易于聽到來電音頻的上述配置和操作。
在圖2中，從用于電話通話的麥克風(fēng)22輸出的音頻信號(hào)被輸入 設(shè)置在音頻處理單元20中的噪聲檢測單元23的麥克風(fēng)音頻輸入端子 31。輸入麥克風(fēng)音頻輸入端子31的音頻信號(hào),皮放大器32放大，之后 作為去電音頻信號(hào)從去電音頻輸出端子35輸出給進(jìn)行去電音頻處理 的普通電路單元。
另外，按照本實(shí)施例，由放大器32放大的音頻信號(hào)從上述去電 音頻的輸出路徑分支，并被引入相互并行設(shè)置的低通濾波器(LPF)33 和帶通濾波器61。
設(shè)置到低通濾波器33和帶通濾波器61的相應(yīng)分支路徑，以檢測 在從麥克風(fēng)33輸入的音頻信號(hào)中包含多少周圍環(huán)境噪聲。就本實(shí)施 例來說，盡管下面將說明細(xì)節(jié)，不過低通濾波器33 —側(cè)的分支路徑 是為了檢查從中基本消除了人聲的周圍環(huán)境噪聲而設(shè)置的。另一方 面，帶通濾波器61 —側(cè)的分支路徑是為了檢測由除電話通話期間談 話者的話音之外的其它人的話音造成的周圍環(huán)境噪聲而設(shè)置的。
這里，在人聲的頻率特性中，如圖3中用實(shí)線表示的特性曲線中 所示，存在特定的波峰(共振峰)。盡管存在個(gè)別變化，不過在約300Hz-3.4kHz之間，共振峰的頻率具有較大的兩個(gè)波峰(共振峰)。第一個(gè)共 振峰存在于500kHz-lkHz附近，第二個(gè)共振峰存在于1.5kHz-3kHz 附近。
另一方面，取決于環(huán)境，周圍環(huán)境噪聲的變化是相當(dāng)大的，不過
15移動(dòng)電話終端的一般使用環(huán)境中的周圍環(huán)境噪聲的頻率特性通常從
低頻帶到高頻帶衰減，如圖3中用虛線表示的特性曲線中所示。
應(yīng)注意圖4是包括周圍環(huán)境噪聲的實(shí)測來電音頻信號(hào)的振幅-頻 率特性圖，圖5是其中0Hz-300Hz被展開的圖4的來電音頻信號(hào)的振 幅一頻率特性圖。另外，圖6是實(shí)測來電音頻信號(hào)的共振峰的振幅-頻 率特性圖，圖7是其中0Hz-300Hz被展開的圖4的來電音頻信號(hào)的振 幅-頻率特性圖。
鑒于上面所述，按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端配備具有圖8和9 中所示的特性，用于識(shí)別在來自麥克風(fēng)22的輸入音頻信號(hào)中包含多 少周圍環(huán)境噪聲的低通濾波器33，從所述周圍環(huán)境噪聲中基本消除了 人聲。應(yīng)注意通過改變圖8的x軸(頻率軸)的比例大小，圖9表示圖 8的展開的低頻帶部分。即，按照本實(shí)施例，對(duì)于低通濾波器33，使 用具備例如圖8和9中所示的相對(duì)陡峭的特性，并且其中如圖3中所 示，小于人聲的頻率特性中的第一個(gè)共振峰的頻帶被設(shè)為截止頻率(本 發(fā)明的實(shí)施例的第二頻帶)的濾波器。應(yīng)注意按照本實(shí)施例，對(duì)于低通 濾波器33,使用具有例如50Hz-140Hz(特別地，在圖8和9的例子中 約100Hz)的截止頻率，和約4階的Chebyshev特性的濾波器。
按照本實(shí)施例，當(dāng)進(jìn)行低通濾波器33的低帶通時(shí)，如圖10中所 示，從麥克風(fēng)22輸入的音頻信號(hào)波形Bf被設(shè)為LPF通過后信號(hào)波形 Alpf。即，LPF通過后信號(hào)波形Alpf是通過從麥克風(fēng)22的輸出信號(hào) 中除去人聲的分量極少的頻帶分量(即，從中基本消除人聲的周圍環(huán)境 噪聲的信號(hào)分量)而獲得的信號(hào)波形。
上述通過低通濾波器33的信號(hào)(即，從中基本消除人聲的周圍環(huán) 境噪聲的信號(hào)分量)被發(fā)送給如圖2中所示的包絡(luò)檢測器34。
在包絡(luò)檢測器34中，通過對(duì)經(jīng)過低通濾波器33的信號(hào)進(jìn)行包絡(luò) 檢測，更具體地說，通過對(duì)每個(gè)一定時(shí)間間隔的LPF通過后信號(hào)波形 Alpf求平均值和采樣，產(chǎn)生表示上述周圍環(huán)境噪聲的粗略能量過渡現(xiàn) 象的信號(hào)。即，按照本實(shí)施例，包絡(luò)檢測器34的輸出信號(hào)是表示在 從麥克風(fēng)22輸入的音頻信號(hào)中包含多少從中基本消除人聲的周圍環(huán)境噪聲的檢查結(jié)果的信號(hào)。應(yīng)注意在包絡(luò)檢測器34中，檢測上述能 量過渡現(xiàn)象的時(shí)間頻率(每個(gè)一定時(shí)間間隔的平均化周期)不受限制， 不過最好按照在后一級(jí)的來電音頻處理單元24中使用的處理時(shí)間單 位(例如100msec)設(shè)置所述時(shí)間頻率。
順便提及，上面提及的由低通濾波器33提取的周圍環(huán)境噪聲分 量局限于音域低于人聲的噪聲分量。應(yīng)注意移動(dòng)電話終端用在諸如聚 會(huì)場所或酒館之類的環(huán)境中。即，在這樣的環(huán)境中使用移動(dòng)電話終端 的情況下，除了進(jìn)行電話通話的談話者之外的周圍其它人的話音也包 含在上述周圍環(huán)境噪聲中。
另一方面，當(dāng)在人聲變成噪聲源的環(huán)境中，用移動(dòng)電話終端進(jìn)行 電話通話時(shí)，為了對(duì)來電音頻信號(hào)的電平進(jìn)行上述調(diào)整處理，以便于 聽到電話通話的話音，電話通話的話音和由周圍其它人的話音引起的 噪聲分配被相互區(qū)分開。即，根據(jù)電話通話的話音，如果進(jìn)行強(qiáng)調(diào)來 電音頻信號(hào)的電平調(diào)整，那么來電話音的音質(zhì)被降低。從而，例如， 除存在電話通話的話音的期間之外，在只存在周圍其它人的話音的期 間，進(jìn)行檢測作為噪聲分量的其它人的話音的處理。
鑒于上面所述，按照本實(shí)施例，提供噪聲檢測單元23中的帶通 濾波器61的分支路徑，用于識(shí)別在從麥克風(fēng)22輸入的音頻信號(hào)中， 包含多少由除電話通話期間談話者的話音之外，其它人的話音引起的 周圍環(huán)境噪聲。
帶通濾波器61具有圖11中所示的特性。即，帶通濾波器61是 具備允許如圖11所示，包括人聲的頻帶的從約200Hz-幾kHz的較高 頻帶(按照本發(fā)明的實(shí)施例的第一頻帶)通過的特性的濾波器。
按照本實(shí)施例，當(dāng)通過帶通濾波器61進(jìn)行帶通時(shí)，如圖12中所 示，從麥克風(fēng)22輸入的音頻信號(hào)波形Bf被設(shè)為BPF通過后信號(hào)波形 Abfp。即，BPF通過后信號(hào)波形Abfp是通過從麥克風(fēng)22的輸出信 號(hào)提取與人聲分量接近的頻帶分量(即，包括起因于人聲的周圍環(huán)境噪 聲的信號(hào)分量)而獲得的信號(hào)波形。
這里，如上所述，在接近人聲分量的頻帶分量被用于檢測周圍環(huán)境噪聲的情況下，存在電話通話期間，談話者本身的話音分量也被檢 測為周圍環(huán)境噪聲的問題。
為了解決該問題，按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端在帶通濾波器
61—側(cè)的分支路徑中配有靜音控制電路64和靜音電路63，如圖2中 所示。
即，電話通話期間談話者的話音和起周圍環(huán)境噪聲作用的其它人 的話音浮皮認(rèn)為具有基本相同的話音頻帶，不過在時(shí)間連續(xù)性方面存在 差異。更具體地說，因?yàn)樵陔娫捦ㄔ捚陂g使用單詞，由于句子間的停 頓，呼吸，來自電話通話另一方的通話等等，談話者的話音具有較小 的時(shí)間連續(xù)性，并且不穩(wěn)定地變化。相反，隨著其它人的數(shù)目被增大 和噪聲變得更高，由于時(shí)間中斷較少，起周圍環(huán)境噪聲作用的其它人 的話音變得更穩(wěn)定。
為了根據(jù)話音在上述時(shí)間連續(xù)性方面的差異區(qū)分音頻，設(shè)置了靜 音控制電路64和靜音電路63。
返回圖2的說明，通過帶通濾波器61的信號(hào)(人聲頻帶的信號(hào)分 量)經(jīng)與上面說明的包絡(luò)檢測器34類似的包絡(luò)檢測器62被輸入靜音電 路63和靜音控制電路64。
在初始狀態(tài)下，靜音電路6被設(shè)置成使輸入信號(hào)靜音(靜音ON)， 當(dāng)從靜音控制電路64供給靜音OFF信號(hào)時(shí)，上面提及的靜音被取消 (靜音OFF)。
當(dāng)來自包絡(luò)檢測器62的信號(hào)電平超過預(yù)定閾值，并且該狀態(tài)持 續(xù)預(yù)定一段時(shí)間(約數(shù)秒)時(shí)，靜音控制電路64向靜音電路63輸出上 述靜音信號(hào)。即，靜音控制電路64測量包絡(luò)檢測器62的輸出信號(hào)電 平超過上述閾值的狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，當(dāng)該狀態(tài)持續(xù)上面提及的預(yù)定一 段時(shí)間時(shí)，靜音控制電路64輸出靜音OFF信號(hào)。
另外，在靜音電路63的靜音被取消之后(在輸出靜音取消信號(hào)之 后)，當(dāng)來自包絡(luò)檢測器62的輸出信號(hào)電平低于上述預(yù)定閾值時(shí)，靜 音控制電路輸出立即啟動(dòng)靜音電路63的靜音(靜音ON)的靜音ON信 號(hào)。
18制電路64的輸入信號(hào)是無時(shí)間連續(xù)性的非固定信號(hào)，即與電話通信 的談話者的音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的情況下，使靜音電路63進(jìn)入靜音 ON狀態(tài)，包絡(luò)檢測器62的輸出信號(hào)不被輸出給靜音電路63的下一 級(jí)。另一方面，靜音控制電路64的輸入信號(hào)是具有時(shí)間連續(xù)性的固 定信號(hào)，即與起周圍環(huán)境噪聲作用的其它人的話音對(duì)應(yīng)的信號(hào)，使靜 音電路63進(jìn)入靜音OFF狀態(tài)，包絡(luò)檢測器62的輸出信號(hào)被輸出給 靜音電路63的下一級(jí)。
靜音電路63的輸出信號(hào)被發(fā)送給比較器66。另外，低通濾波器 33 —側(cè)的分支路徑上的包絡(luò)檢測器34的輸出信號(hào)也被提供給比較器 66。應(yīng)注意在靜音電路63和比較器66之間設(shè)有混合音量電路65。設(shè) 置混合音量電路65是為了調(diào)整低通濾波器33 —側(cè)的分支路徑和帶通 濾波器中一側(cè)的分支路徑上的信號(hào)強(qiáng)度的均衡。
比較器66比較通帶濾波器61 —側(cè)的分支路徑中經(jīng)由靜音電路 63的包絡(luò)檢測器62的輸出信號(hào)，與上面說明的低通濾波器33 —側(cè)的 分支路徑中的包絡(luò)檢測器34的輸出信號(hào)之間的電平，并把電平較高 的信號(hào)作為控制信號(hào)輸出給下一級(jí)中的來電音頻處理單元24。應(yīng)注意 比較器66中的電平比較是與包絡(luò)檢測器34和包絡(luò)檢測器62中的上 述一定時(shí)間間隔的周期同步進(jìn)行的。
圖13A表示包絡(luò)檢測器62的輸出信號(hào)波形的例子，圖13B表示 靜音電路63的輸出信號(hào)波形的例子，圖13C表示混合音量電路65的 輸出信號(hào)波形的例子。
如圖13A-13C的例子中所示，在靜音電路63和靜音控制電路64 的輸入信號(hào)都是圖13A中所示的波形信號(hào)的情況下，當(dāng)信號(hào)波形的電 平超過圖13A的預(yù)定閾值Uh的狀態(tài)持續(xù)預(yù)定時(shí)間Tth時(shí)，靜音控制 電路64向靜音電路63輸出靜音OFF信號(hào)。借助這種配置，從處于 靜音OFF狀態(tài)的靜音電路63輸出圖13B中所示的波形信號(hào)。
另外，之后，在靜音控制電路6的輸入信號(hào)低于上述預(yù)定閾值 Lth的情況下，靜音控制電路64立即向靜音電路63輸出靜音ON信號(hào)。借助這種配置，不從處于靜音ON狀態(tài)的靜音電路63輸出信號(hào) 波形，如圖13B中所示。
另外，圖14A表示在低通濾波器33的分支路徑一側(cè)的包絡(luò)檢測 器34的輸出信號(hào)波形的例子，圖14B表示混合音量電路65的輸出信 號(hào)波形的例子，圖14C表示比較器66的輸出信號(hào)波形(控制信號(hào))的例 子。
如圖14A-14C的例子中所示，作為在帶通濾波器61 —側(cè)的分支 路徑上的混合音量電路65的輸出信號(hào)，和在低通濾波器33 —側(cè)的分 支路徑上的包絡(luò)檢測器34的輸出信號(hào)之間的電平比較的結(jié)果，從比 較器66輸出電平較高的信號(hào)。
如上所述，按照本實(shí)施例，在基于低通濾波器33—側(cè)的分支路 徑中，從中基本除去人聲的周圍環(huán)境噪聲的控制信號(hào)，和基于帶通濾 波器61 —側(cè)的分支路徑中，歸因于其它人的話音的周圍環(huán)境噪聲的 控制信號(hào)之中，具有較高信號(hào)電平的信號(hào)被輸出給來電音頻處理單元 24。
借助這種配置，例如，在歸因于人聲的周圍環(huán)境噪聲大于從中基 本除去人聲的周圍環(huán)境噪聲的情況下，在來電音頻處理單元24中， 根據(jù)與歸因于人聲的周圍環(huán)境噪聲電平一致的控制信號(hào)進(jìn)行來電音 頻信號(hào)電平調(diào)整。另一方面，在從中基本除去人聲的周圍環(huán)境噪聲大 于歸因于人聲的周圍環(huán)境噪聲的情況下，在來電音頻處理單元24中， 根據(jù)與從中基本除去人聲的周圍環(huán)境噪聲電平一致的控制信號(hào)進(jìn)行 來電音頻信號(hào)電平調(diào)整。
另外，按照本實(shí)施例，能夠清楚地相互區(qū)分其中存在電話通話的 談話者的話音的時(shí)期，和其中只存在歸因于其它人的話音的周圍環(huán)境 噪聲的時(shí)期。從而，特別地，在其中存在電話通話的談話者的話音的 時(shí)期中，根據(jù)與從中基本除去人聲的周圍環(huán)境噪聲電平一致的控制信 號(hào)，在來電音頻處理單元24中進(jìn)行來電音頻信號(hào)電平調(diào)整。
另外，按照本實(shí)施例，能夠并行檢測從中基本除去人聲的周圍環(huán) 境噪聲，和歸因于人聲的周圍環(huán)境噪聲。從而，在帶通濾波器61 —側(cè)的分支路徑中產(chǎn)生基于歸因于人聲的周圍環(huán)境噪聲的控制信號(hào)，同
時(shí)該控制信號(hào)被至少延遲預(yù)定時(shí)間，另一方面，在低通濾波器33 — 側(cè)的分支路徑中，定期產(chǎn)生基于從中基本除去人聲的周圍環(huán)境噪聲的 控制信號(hào)。即，在按照本實(shí)施例的來電音頻處理單元24中，在利用 基于根據(jù)從中基本除去人聲的周圍環(huán)境噪聲定期產(chǎn)生的控制信號(hào)，進(jìn) 行電平調(diào)整的響應(yīng)速度的即時(shí)性的時(shí)候，能夠根據(jù)歸因于人聲的周圍 環(huán)境噪聲進(jìn)行電平調(diào)整。
動(dòng)態(tài)特性調(diào)整單元的配置和操作的說明
下面，說明來電音頻處理單元24中的動(dòng)態(tài)特性調(diào)整單元50和共 振峰調(diào)整單元40的詳細(xì)配置和操作。
首先，說明動(dòng)態(tài)特性調(diào)整單元50,之后說明共振峰調(diào)整單元40。
在來電音頻處理單元24中，從用于常規(guī)來電音頻處理的電路單 元(未示出)發(fā)出的來電音頻信號(hào)被輸入來電音頻輸入端子45。
該來電音頻信號(hào)被發(fā)送給共振峰調(diào)整單元40的帶通濾波器 (BPF)44 (后面說明)，另外還被發(fā)送給延遲移相單元47。
必要時(shí)，通過后面"i兌明的延遲移相單元47，還通過后面說明的 加法器46的來電音頻信號(hào)在動(dòng)態(tài)特性調(diào)整單元50的放大器48中被 ;改大，隨后被輸入自動(dòng)電平控制器(ALC)49。
另外，從噪聲檢測單元23的比較器66輸出的控制信號(hào)由動(dòng)態(tài)特 性調(diào)整單元50的限幅器51對(duì)超過規(guī)定電平的那部分進(jìn)行電平限制， 并在必要時(shí)由放大器52進(jìn)一步進(jìn)行電平調(diào)整，之后被發(fā)送給自動(dòng)電 平控制器49。應(yīng)注意在從比較器66輸出的控制信號(hào)的信號(hào)波形是圖 15中所示波形的情況下，經(jīng)過動(dòng)態(tài)特性調(diào)整單元50的限幅器51的電 平限制和放大器52的電平調(diào)整的控制信號(hào)波形變成圖16中所示的波 形。
自動(dòng)電平控制器49的輸出信號(hào)經(jīng)來電音頻輸出端子53被輸出給 來電揚(yáng)聲器21。應(yīng)注意按照本實(shí)施例的自動(dòng)電平控制器49的細(xì)節(jié)將 在下面說明。
這里，普通的自動(dòng)電平控制器(ALC)被配置成具有其中輸入和輸出特性曲線被描述成一條曲線，并且輸入電平和輸出電平一一對(duì)應(yīng)的
特性。與此相反，按照本實(shí)施例的對(duì)來電音頻處理單元24設(shè)置的自 動(dòng)電平控制器49被配置成能夠根據(jù)圖16中所示的控制信號(hào)，改變輸 入和輸出特性本身。更具體地說，按照本實(shí)施例的自動(dòng)電平控制器49 被配置成具有如圖17-19中所示的具有可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)的輸入和輸出特 性。應(yīng)注意圖18是展開圖17的可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)的附近區(qū)域的圖。另外， 圖19表示控制信號(hào)的電平變化與可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)的變化之間的關(guān)系。
即，如圖17和18中所示，按照本實(shí)施例的自動(dòng)電平控制器49 能夠在被認(rèn)為是歸因于人聲的來電話音的信號(hào)電平的預(yù)定輸入電平 范圍內(nèi)(例如，在圖17和18中，在-30dB或更高和-10dB的上限之間 的范圍中)，多級(jí)地，例如每一級(jí)ldB， 一直到最大10dB(例如每一步 ldB，共11級(jí))改變相對(duì)于輸入電平的輸出電平的值。如圖19中所示， 當(dāng)下一個(gè)控制信號(hào)的值高于前一個(gè)控制信號(hào)的值時(shí)，上述可變轉(zhuǎn)折點(diǎn) 沿輸出電平變高的方向被移動(dòng)一級(jí)(向上一級(jí))。另一方面，當(dāng)下一個(gè) 控制信號(hào)的值低于前一個(gè)控制信號(hào)的值時(shí)，進(jìn)行電平控制，以致上述 可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)沿輸出電平變低的方向被移動(dòng)(向下一級(jí))。
更具體地說，在輸入電平在預(yù)定輸入電平之內(nèi)，例如，控制信號(hào) 的值較大的情況下(即，在周圍環(huán)境噪聲較大的情況下)，按照本實(shí)施 例的自動(dòng)電平控制器49進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性控制，以沿相對(duì)于輸入電平的 輸出電平被增大的方向改變上述可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)，以致自動(dòng)電平控制器的 效果被增強(qiáng)。另一方面，例如，在控制信號(hào)的值較小的情況下(即，在 周圍環(huán)境噪聲較小的情況下)，按照本實(shí)施例的自動(dòng)電平控制器49進(jìn) 行動(dòng)態(tài)特性控制，以沿相對(duì)于輸入電平的輸出電平接近一對(duì)一關(guān)系的 方向改變上述可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)，以致自動(dòng)電平控制器的效果被抑制。
換句話說，在輸入某一電平或更高電平的來電音頻信號(hào)，上述周 圍環(huán)境噪聲較大的情況下(即，當(dāng)控制信號(hào)的值較大時(shí))，按照本實(shí)施 例的自動(dòng)電平控制器49沿確定輸入電平輸出電平=1:11(這種情況下， n是大于1，并且與上述每個(gè)ldB步驟的相應(yīng)可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的值) 的方向調(diào)整自動(dòng)電平控制器的輸入和輸出特性。從而，例如，如圖20
22中所示，來電音頻信號(hào)的輸出電平被增大，便于聽到來電音頻。另一 方面，當(dāng)周圍環(huán)境噪聲較小時(shí)(即，當(dāng)控制信號(hào)的值較小時(shí))，沿逼近
輸入電平:輸出電平=1:1的方向調(diào)整自動(dòng)電平控制器的輸入和輸出特 性。從而，基于自動(dòng)電平控制器中的動(dòng)態(tài)特性控制的來電話音的音質(zhì) 惡化被抑制到最小。應(yīng)注意圖20中的實(shí)線表示實(shí)際的來電音頻信號(hào) 的振幅波形。圖20中的虛線表示當(dāng)按照本實(shí)施例的輸出電平被增大 時(shí)，來電音頻信號(hào)的振幅波形。
如上所述，按照本實(shí)施例，例如，在周圍環(huán)境噪聲被增大的情況 下，沿逼近輸入電平:輸出電平-l:n的方向調(diào)整自動(dòng)電平控制器49的 輸入和輸出特性。即使在來電音頻中造成一定的音質(zhì)降低，來電話音 的電平相對(duì)于周圍環(huán)境噪聲仍然變得相當(dāng)高，來電音頻變得易于聽 到。另一方面，在周圍環(huán)境噪聲較小，并且沿逼近輸入電平:輸出電平 =1:1的方向調(diào)整自動(dòng)電平控制器49的輸入和輸出特性的情況下，由 于來電話音的電平不變高，不過初始周圍環(huán)境噪聲的電平也較低，因 此周圍環(huán)境噪聲不利地影響電話通話的可能性被降低。另外，由于來 電話音的音質(zhì)惡化被降低，因此來電音頻變得更易于聽到。
應(yīng)注意在上面的說明中，如圖17和18中所示，作為其中能夠多 級(jí)地，例如每級(jí)ldB, —直到最大10dB改變相對(duì)于輸入電平的輸出 電平的值的例子，說明了可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)。不過，可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)不僅可以不 連續(xù)地變化，而且可以連續(xù)地變化。
另外，在上述例子中，為了簡化說明，描述了其中在直接遵循周 圍環(huán)境噪聲大小的變化，進(jìn)行自動(dòng)電平控制器49中基于可變轉(zhuǎn)折點(diǎn) 的動(dòng)態(tài)特性控制的情況。不過，例如，在周圍環(huán)境噪聲急劇變化的情 況下，上述動(dòng)態(tài)特性控制之后的來電音頻會(huì)按照用戶感覺在聽覺方面 不舒服的方式急劇變化。為此，為了避免上述急劇變化，按照本實(shí)施 例的自動(dòng)電平控制器49中的動(dòng)態(tài)特性控制被設(shè)計(jì)成相對(duì)于可變轉(zhuǎn)折 點(diǎn)的變化，準(zhǔn)備一定水平的滯后。
另夕卜，在上面說明的圖17和18中，說明了其中對(duì)于自動(dòng)電平控 制器49的輸入和輸出特性被改變的那部分特性曲線，使用在某一預(yù)的輸入電平)彎曲的特性 曲線的例子。不過，例如，如圖21中所示，在提供與對(duì)應(yīng)于1:1的輸 入電平和輸出電平曲線平行，并且具有一定長度的線段的狀態(tài)下，也 可使用多級(jí)(不連續(xù))地變化或者連續(xù)地變化的特性曲線。
即，在圖21的例子的情況下，自動(dòng)電平控制器49能夠在被認(rèn)為 是歸因于人聲的來電話音的信號(hào)電平的預(yù)定輸入電平范圍內(nèi)，每級(jí) ldB地分多級(jí)(例如，以ldB為單位的11級(jí))改變相對(duì)于輸入電平的輸 出電平的值，最大例如10dB。當(dāng)下一個(gè)控制信號(hào)的值高于前一個(gè)控 制信號(hào)的值時(shí)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性控制，以致增益沿輸出電平變高的方向 被移動(dòng)一級(jí)。另一方面，當(dāng)下一個(gè)控制信號(hào)的值低于前一個(gè)控制信號(hào) 的值時(shí)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性控制，以致增益沿輸出電平變低的方向移動(dòng)一 級(jí)。就圖21的例子來說，因?yàn)橹挥凶詣?dòng)電平控制器49最初具有的輸 入和輸出特性曲線被平行移動(dòng)，因此，電路配置方面的變化量較小， 于是，能夠容易地以較低的成本實(shí)現(xiàn)電路。應(yīng)注意在動(dòng)態(tài)特性控制時(shí)， 檢測輸入和輸出電平，另外準(zhǔn)備調(diào)整增益的起始時(shí)間(增益被降低的時(shí) 間)和恢復(fù)時(shí)間(增益被增大的時(shí)間)?？扇〉氖前凑丈厦嫣峒暗妮斎牒?輸出電平的檢測值調(diào)整起始時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間，以便增益的變化并不劇 烈。
另外，在上面的描述中舉例說明了模擬處理的情況。不過，另外， 在使用數(shù)字處理的情況下，在控制信號(hào)和可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間建立例如圖 22和23中所示的關(guān)系。每次以一定的時(shí)間間隔(例如100msec間隔) 輸入控制信號(hào)時(shí)，在與相關(guān)時(shí)間的可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)的值和 前述控制信號(hào)之間進(jìn)行比較。當(dāng)輸入控制信號(hào)的值較高時(shí)，可使可變 轉(zhuǎn)折點(diǎn)沿輸出變高的方向移動(dòng)一級(jí)。另一方面，當(dāng)輸入控制信號(hào)的值 較低時(shí)，可使可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)沿輸出變低的方向移動(dòng)一級(jí)。借助這種配置， 即使在使用數(shù)字處理的情況下，也能夠避免可變轉(zhuǎn)折點(diǎn)的急劇變化。
按照本實(shí)施例，當(dāng)進(jìn)行上述程序時(shí)，在不增大處理量的情況下， 能夠便于聽到在周圍環(huán)境噪聲下的電話通話的話音。
共振峰調(diào)整單元的配置和操作的說明。下面說明來電音頻處理單元24的共振峰調(diào)整單元40。
從來電音頻處理單元24的比較器66輸出的控制信號(hào)由共振峰調(diào) 整單元40的限幅器41對(duì)超過規(guī)定電平的部分進(jìn)行電平限制，隨后在 必要時(shí)，該控制信號(hào)由放大器42進(jìn)行電平調(diào)整，以便之后作為控制 信號(hào)被發(fā)送給放大器43。應(yīng)注意在從比較器66輸出的控制信號(hào)的信 號(hào)波形是如圖15中所示的上述波形的情況下，應(yīng)用由共振峰調(diào)整單 元40的限幅器41限制電平之后的控制倌號(hào)波形，在放大器42中進(jìn) 行的電平調(diào)整具有例如圖24中所示的波形。
另外，輸入來自來電音頻輸入端子的來電音頻信號(hào)的帶通濾波器 44是具備例如圖25中所示的頻率特性的濾波器。即，帶通濾波器44 是只允許來電音頻信號(hào)的頻帶之中，很難與周圍環(huán)境噪聲的波峰重疊 的第二共振峰的頻帶的濾波器。應(yīng)注意圖26表示通過實(shí)測從來電音 頻信號(hào)輸入端子45輸入的來電音頻信號(hào)而獲得的振幅-頻率測量圖， 圖27表示通過實(shí)測在帶通濾波器44的帶通處理之后的來電音頻信號(hào) 而獲得的振幅-頻率測量圖。
通過帶通濾波器44的第二共振峰的頻帶中的來電音頻信號(hào)被輸 入放大器43。
這里，放大器43由具有圖28中所示的放大系數(shù)和控制信號(hào)的關(guān) 系的放大器構(gòu)成。借助這種配置，在放大器43中，如同類似于上面 說明的圖3，由圖29中的點(diǎn)劃線所示的特性曲線，相對(duì)于來電音頻信 號(hào)中的第二共振峰的頻帶中的信號(hào)，進(jìn)行與控制信號(hào)和放大系數(shù)之間 的關(guān)系一致的圖28的增益調(diào)整處理(強(qiáng)調(diào)處理)。應(yīng)注意圖30表示實(shí) 測經(jīng)放大器43進(jìn)行增益調(diào)整后的來電音頻信號(hào)而獲得的振幅-頻率測 量圖。
隨后，放大器43的輸出信號(hào)被發(fā)送給加法器46。 另外，加法器46被供給經(jīng)延遲移相單元47進(jìn)行延遲和相位調(diào)整 后的來電音頻信號(hào)。應(yīng)注意安裝延遲移相單元47是為了向輸入來電 音頻輸入端子的來電音頻信號(hào)提供與共振峰調(diào)整單元40的帶通濾波 器44中的延遲類似的延遲。在加法器46中，經(jīng)延遲移相單元47進(jìn)行延遲和相位調(diào)整后的來 電音頻信號(hào)，放大器43的輸出信號(hào)(即，對(duì)其進(jìn)行第二共振峰的增益 調(diào)整的信號(hào))被相加。即，加法器46的輸出信號(hào)是如上述圖29中所示， 對(duì)其進(jìn)行處理，以強(qiáng)調(diào)包括在來電音頻信號(hào)的共振峰之中，其頻帶很 難與周圍環(huán)境噪聲的波峰重疊的第二共振峰的信號(hào)。應(yīng)注意圖31表 示通過實(shí)測在加法器46的加法處理之后的來電音頻信號(hào)而獲得的振 幅-頻率測量圖。
隨后，從加法器46輸出的信號(hào)被發(fā)送給上面提及的動(dòng)態(tài)特性調(diào) 整單元50的放大器48。
噪聲檢測單元的另一配置例子
圖32表示設(shè)置在按照本實(shí)施例的移動(dòng)電話終端的音頻處理單元 中的噪聲檢測單元23的另一配置例子。應(yīng)注意在圖32中，和圖2的 上述相應(yīng)組件相同的組件凈皮賦予相同的附圖標(biāo)記，其說明被省略。
在圖32的配置例子中，在噪聲檢測單元23中，代替圖2中所示 的比較器66,設(shè)置加法器67。
即，在圖32中，加法器67被供給上述低通濾波器33 —側(cè)的分 支路徑上的包絡(luò)檢測器34的輸出信號(hào)，和上述帶通濾波器61 —側(cè)的 分支路徑上的混合音量電路65的輸出信號(hào)。
在加法器67中，帶通濾波器61 —側(cè)的分支路徑中經(jīng)過靜音電路 63的包絡(luò)檢測器62的輸出信號(hào)，和低通濾波器33 —側(cè)的分支路徑中 包絡(luò)檢測器34的輸出信號(hào)被相加。
隨后，在圖32的例子中，來自加法器67的加法信號(hào)作為控制信 號(hào)被輸出給后一級(jí)中的來電音頻處理單元24。
按照圖32的配置例子，通過把低通濾波器33 —側(cè)的分支路徑中， 以從中基本消除人聲的周圍環(huán)境噪聲為基礎(chǔ)的控制信號(hào)，和帶通濾波 器61 —側(cè)的分支路徑中，以歸因于其它人的話音的周圍環(huán)境噪聲為 基礎(chǔ)的控制信號(hào)相加而獲得的信號(hào)作為控制信號(hào)被輸出給來電音頻 處理單元24。
即，按照圖32的配置例子，在不存在電話通話的談話者的話音的期間，當(dāng)存在歸因于其它人的話音的周圍環(huán)境噪聲時(shí)，產(chǎn)生其中既考慮了歸因于其它人的話音的周圍環(huán)境噪聲，又考慮了從中基本消除人聲的周圍環(huán)境噪聲的控制信號(hào)。
于是，按照圖32的例子，在來電音頻處理單元24中，根據(jù)歸因于其它人的話音的周圍環(huán)境噪聲，和從中基本消除人聲的周圍環(huán)境噪聲，對(duì)來電音頻信號(hào)的電平進(jìn)行調(diào)整。
當(dāng)然，同樣就該例子來說，如上所述，在來電音頻處理單元24中，在利用基于根據(jù)從中基本除去人聲的周圍環(huán)境噪聲定期產(chǎn)生的控制信號(hào)的電平調(diào)整響應(yīng)速度的即時(shí)性的同時(shí)，也能夠根據(jù)歸因于人聲的周圍環(huán)境噪聲進(jìn)行電平調(diào)整。
如上所述，按照本實(shí)施例，通過利用電話通話期間，從中基本除去人聲的周圍環(huán)境噪聲，和由除談話者的話音外的周圍其它人的話音造成的周圍環(huán)境噪聲，進(jìn)行控制從電話通話的另一方發(fā)送的來電音頻信號(hào)的輸入和輸出特性(動(dòng)態(tài)特性)的處理。
于是，按照本實(shí)施例，即4吏對(duì)于不僅處于通常的各種使用環(huán)境，而且處于人聲變成噪聲源的環(huán)境，比如集合場所或酒館的用戶，也能夠更容易地聽到來電音頻。
能夠以僅僅包括低通濾波，包絡(luò)檢測和自動(dòng)電平控制的極少處理量，實(shí)現(xiàn)按照周圍環(huán)境噪聲的大小，控制來電音頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)特性的處理。
此外，按照本實(shí)施例，對(duì)來電音頻信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性控制，同時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)調(diào)包括在來電音頻信號(hào)之中，其頻帶很難與周圍環(huán)境噪聲的波峰重疊的第二共振峰的處理(升高來電的話音的輪廓分量的處理)，以致能夠更容易地聽到來電音頻。
應(yīng)注意按照上述實(shí)施例的描述只是本發(fā)明的一個(gè)例子。為此，本發(fā)明并不局限于上述各個(gè)實(shí)施例，根據(jù)設(shè)計(jì)等當(dāng)然能夠做出各種變化，而不脫離按照本發(fā)明的技術(shù)思想。
例如，按照上面提及的實(shí)施例，舉例說明了諸如移動(dòng)電話終端之類的移動(dòng)終端，不過，本發(fā)明也可應(yīng)用于固定線路通信終端，諸如陸線通信終端。另外，本發(fā)明也可應(yīng)用于各種移動(dòng)終端，比如具備話音
通信功能的PDA(個(gè)人數(shù)字助手)。
本申請包含和于2008年9月1日在日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2008-223835中公開的主題相關(guān)的主題，該專利申請的整個(gè)內(nèi)容在此引為參考。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素，可產(chǎn)生各種修改、組合、子組合和變更，只要它們在附加的權(quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種音頻信號(hào)處理設(shè)備，包括頻帶信號(hào)分量提取單元，所述頻帶信號(hào)分量提取單元被配置成從音頻收集裝置輸入的音頻信號(hào)中提取預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量，所述音頻收集裝置被配置成在音頻電話通話時(shí)收集至少一個(gè)去電音頻；固定信號(hào)分量提取單元，所述固定信號(hào)分量提取單元被配置成從頻帶信號(hào)分量提取單元提取的信號(hào)分量中至少提取固定信號(hào)分量；信號(hào)調(diào)整單元，所述信號(hào)調(diào)整單元具備相對(duì)于輸入信號(hào)電平調(diào)整輸出信號(hào)電平的電平調(diào)整功能，和借助控制信號(hào)改變在電平調(diào)整功能中的電平調(diào)整時(shí)的輸入和輸出特性的輸入和輸出特性改變功能，所述信號(hào)調(diào)整單元被配置成把音頻電話通話時(shí)的來電音頻信號(hào)設(shè)為輸入信號(hào)；和控制信號(hào)產(chǎn)生單元，所述控制信號(hào)產(chǎn)生單元被配置成通過至少使用固定信號(hào)分量提取單元提取的固定信號(hào)分量，產(chǎn)生改變信號(hào)調(diào)整單元的輸入和輸出特性的控制信號(hào)。
2、 按照權(quán)利要求l所述的音頻信號(hào)處理設(shè)備， 其中頻帶信號(hào)分量提取單元提取第一頻帶中的信號(hào)分量和第二頻帶中的信號(hào)分量作為預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量，其中固定信號(hào)分量提取單元從預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量之中的第 一頻帶中的信號(hào)分量中，提取固定信號(hào)分量，和其中控制信號(hào)產(chǎn)生單元比較由固定信號(hào)分量提取單元從第一頻 帶中的信號(hào)分量中提取的固定信號(hào)分量的信號(hào)電平和由頻帶信號(hào)分 量提取單元提取的第二頻帶中的信號(hào)分量的信號(hào)電平，并使用信號(hào)電 平較高的信號(hào)分量產(chǎn)生控制控制信號(hào)。
3、 按照權(quán)利要求l所述的音頻信號(hào)處理設(shè)備， 其中頻帶信號(hào)分量提取單元提取第一頻帶中的信號(hào)分量和第二頻帶中的信號(hào)分量作為預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量，其中固定信號(hào)分量提取單元從預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量之中的第一頻帶中的信號(hào)分量中提取固定信號(hào)分量，和其中控制信號(hào)產(chǎn)生單元使用通過把由固定信號(hào)分量提取單元從 第一頻帶中的信號(hào)分量中提取的固定信號(hào)分量和由頻帶信號(hào)分量提 取單元提取的第二頻帶中的信號(hào)分量相加而獲得的信號(hào)分量來產(chǎn)生 控制信號(hào)。
4、 按照權(quán)利要求2或3所述的音頻信號(hào)處理設(shè)備， 其中頻帶信號(hào)分量提取單元提取作為第一頻帶的人聲頻帶中的信號(hào)分量，和提取作為第二頻帶的除人聲頻帶之外的頻帶中的信號(hào)分 量。
5、 按照權(quán)利要求1所述的音頻信號(hào)處理設(shè)備，其中頻帶信號(hào)分量提取單元包括用于從輸入音頻信號(hào)中提取預(yù) 定頻帶中的信號(hào)波形的濾波器和配置成檢測通過濾波器之后的信號(hào) 波形的包絡(luò)的包絡(luò)檢測器，并輸出包絡(luò)檢測之后的信號(hào)波形作為預(yù)定 頻帶中的信號(hào)分量，其中固定信號(hào)分量提取單元包括配置成使包絡(luò)檢測后的信號(hào)波 形靜音的靜音單元，和配置成當(dāng)包絡(luò)檢測之后的信號(hào)波形的信號(hào)電平 超過預(yù)定閾值并且該狀態(tài)持續(xù) 預(yù)定時(shí)間時(shí)取消靜音單元的靜音、當(dāng)在 靜音取消之后信號(hào)電平低于預(yù)定閾值時(shí)啟動(dòng)靜音單元的靜音的靜音 控制單元，和其中控制信號(hào)產(chǎn)生單元至少使用由從靜音單元輸出的信號(hào)波形 構(gòu)成的固定信號(hào)分量產(chǎn)生控制信號(hào)。
6、 按照權(quán)利要求2-4任意之一所述的音頻信號(hào)處理設(shè)備，其中頻帶信號(hào)分量提取單元包括用于從輸入音頻信號(hào)中提取第 一頻帶中的信號(hào)波形的第 一濾波器，用于從輸入音頻信號(hào)中提取第二 頻帶中的信號(hào)波形的第二濾波器，配置成檢測通過第 一濾波器之后的 信號(hào)波形的包絡(luò)的第一 包絡(luò)檢測器，和配置成檢測通過第二濾波器之 后的信號(hào)波形的包絡(luò)的第二包絡(luò)檢測器，輸出經(jīng)第 一 包絡(luò)檢測器進(jìn)行 包絡(luò)檢測后的信號(hào)波形作為第一頻帶中的信號(hào)分量，輸出經(jīng)第二包絡(luò) 檢測器進(jìn)行包絡(luò)檢測后的信號(hào)波形作為第二頻帶中的信號(hào)分量，其中固定信號(hào)分量提取單元包括配置成使經(jīng)第 一 包絡(luò)檢測器進(jìn) 行包絡(luò)檢測后的信號(hào)波形靜音的靜音單元，和配置成當(dāng)?shù)谝话j(luò)檢測 器進(jìn)行包絡(luò)檢測之后的信號(hào)波形的信號(hào)電平超過預(yù)定閾值并且該狀 態(tài)持續(xù)預(yù)定時(shí)間時(shí)取消靜音單元的靜音、當(dāng)在靜音取消之后信號(hào)電平 低于預(yù)定閾值時(shí)啟動(dòng)靜音單元的靜音的靜音控制單元，并輸出靜音單 元的輸出波形作為固定信號(hào)分量，和其中控制信號(hào)產(chǎn)生單元使用由從靜音單元輸出的信號(hào)波形構(gòu)成 的固定信號(hào)分量，和由經(jīng)第二包絡(luò)檢測器進(jìn)行包絡(luò)檢測后的信號(hào)波形 構(gòu)成的第二頻帶中的信號(hào)分量產(chǎn)生控制信號(hào)。
7、 按照權(quán)利要求l-6任意之一所述的音頻信號(hào)處理設(shè)備，其中 當(dāng)信號(hào)分量的信號(hào)電平的值高于規(guī)定值時(shí)，控制信號(hào)產(chǎn)生單元根據(jù)信號(hào)分量沿輸出信號(hào)電平相對(duì)于輸入信號(hào)電平變高的方向產(chǎn)生改 變信號(hào)調(diào)整單元的輸入和輸出特性的控制信號(hào)。
8、 按照權(quán)利要求7所述的音頻信號(hào)處理設(shè)備， 其中當(dāng)按照逐漸減小的方向改變信號(hào)分量的信號(hào)電平的值時(shí)，控制信號(hào)產(chǎn)生單元根據(jù)信號(hào)分量沿輸入信號(hào)電平和輸出信號(hào)電平之間 的關(guān)系接近1:1的方向產(chǎn)生改變信號(hào)調(diào)整單元的輸入和輸出特性的控 制信號(hào)。
9、 按照權(quán)利要求7所述的音頻信號(hào)處理設(shè)備， 其中信號(hào)調(diào)整單元根據(jù)控制信號(hào)步進(jìn)地或者連續(xù)地改變輸入和輸出特性。
10、 按照權(quán)利要求7所述的音頻信號(hào)處理設(shè)備， 其中信號(hào)調(diào)整單元允許基于控制信號(hào)的輸入和輸出特性的改變的滯后。
11、 按照權(quán)利要求7所迷的音頻信號(hào)處理設(shè)備， 其中信號(hào)調(diào)整單元具有強(qiáng)調(diào)包括在音頻電話通話時(shí)的來電音頻信號(hào)中的共振峰分量的共振峰調(diào)整功能，并把在借助共振峰調(diào)整功能 對(duì)預(yù)定共振峰分量的調(diào)整處理之后的來電音頻信號(hào)設(shè)為輸入信號(hào)。
12、 一種音頻信號(hào)處理方法，包括下迷步驟頻帶信號(hào)分量提取單元從音頻收集裝置輸入的音頻信號(hào)中提取 預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量，所述音頻收集裝置被配置成在音頻電話通話時(shí)收集至少一個(gè)去電音頻；固定信號(hào)分量提取單元從頻帶信號(hào)分量提取單元提取的信號(hào)分 量中至少提取固定信號(hào)分量；控制信號(hào)產(chǎn)生單元通過至少使用固定信號(hào)分量提取單元提取的 固定信號(hào)分量，產(chǎn)生改變信號(hào)調(diào)整單元的輸入和輸出特性的控制信 號(hào)；和把音頻電話通話時(shí)的來電音頻信號(hào)設(shè)為輸入信號(hào)，信號(hào)調(diào)整單元 借助控制信號(hào)產(chǎn)生單元產(chǎn)生的控制信號(hào)，改變相對(duì)于輸入信號(hào)電平調(diào) 整輸出信號(hào)電平時(shí)的輸入和輸出特性，從而調(diào)整來電音頻信號(hào)的電 平。
13、 一種通信終端，包括配置成為至少一個(gè)音頻電話通話進(jìn)行通信的通信單元； 配置成在音頻電話通話時(shí)收集至少一個(gè)去電音頻的音頻收集單元；配置成把音頻電話通話時(shí)的來電音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成待輸出的聲波 的音頻發(fā)射單元；配置成從音頻收集裝置輸入的音頻信號(hào)中提取預(yù)定頻帶中的信 號(hào)分量的頻帶信號(hào)分量提取單元；配置成從頻帶信號(hào)分量提取單元提取的信號(hào)分量中至少提取固 定信號(hào)分量的固定信號(hào)分量提取單元；信號(hào)調(diào)整單元，所述信號(hào)調(diào)整單元具備相對(duì)于輸入信號(hào)電平調(diào)整 輸出信號(hào)電平的電平調(diào)整功能，和借助控制信號(hào)改變在電平調(diào)整功能 中的電平調(diào)整時(shí)的輸入和輸出特性的輸入和輸出特性改變功能，所述 信號(hào)調(diào)整單元被配置成把音頻電話通話時(shí)的來電音頻信號(hào)設(shè)為輸入 信號(hào)；和控制信號(hào)產(chǎn)生單元，所述控制信號(hào)產(chǎn)生單元被配置成通過至少使 用固定信號(hào)分量提取單元提取的固定信號(hào)分量，產(chǎn)生改變信號(hào)調(diào)整單元的輸入和輸出特性的控制信號(hào)，其中從信號(hào)調(diào)整單元輸出的來電音頻信號(hào)被提供給音頻發(fā)射單元。
14、 一種音頻信號(hào)處理設(shè)備，包括頻帶信號(hào)分量提取單元，所述頻帶信號(hào)分量提取單元被配置成從 音頻收集部分輸入的音頻信號(hào)中提取預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量，所述音 頻收集部分被配置成在音頻電話通話時(shí)收集至少一個(gè)去電音頻；固定信號(hào)分量提取單元，所述固定信號(hào)分量提取單元被配置成從頻帶信號(hào)分量提取單元提取的信號(hào)分量中至少提取固定信號(hào)分量； 信號(hào)調(diào)整單元，所述信號(hào)調(diào)整單元具備相對(duì)于輸入信號(hào)電平調(diào)整輸出信號(hào)電平的電平調(diào)整功能，和借助控制信號(hào)改變在電平調(diào)整功能 中的電平調(diào)整時(shí)的輸入和輸出特性的輸入和輸出特性改變功能，所述 信號(hào)調(diào)整單元被配置成把音頻電話通話時(shí)的來電音頻信號(hào)設(shè)為輸入 信號(hào)；和控制信號(hào)產(chǎn)生單元，所述控制信號(hào)產(chǎn)生單元被配置成通過至少使 用固定信號(hào)分量提取單元提取的固定信號(hào)分量，產(chǎn)生改變信號(hào)調(diào)整單 元的輸入和輸出特性的控制信號(hào)。
全文摘要
音頻信號(hào)處理設(shè)備包括頻帶信號(hào)分量提取單元，用于從音頻收集單元輸入的音頻信號(hào)中提取預(yù)定頻帶中的信號(hào)分量，所述音頻收集單元用于收集音頻電話通話時(shí)的至少一個(gè)去電音頻，固定信號(hào)分量提取單元，用于從信號(hào)分量中提取固定信號(hào)分量，信號(hào)調(diào)整單元，所述信號(hào)調(diào)整單元具有相對(duì)于輸入信號(hào)電平，調(diào)整輸出信號(hào)電平的電平調(diào)整功能，和借助控制信號(hào)，在電平調(diào)整功能中的電平調(diào)整時(shí)改變輸入和輸出特性的輸入和輸出特性改變功能，所述信號(hào)調(diào)整單元被配置成把音頻電話通話時(shí)的來電音頻信號(hào)設(shè)為輸入信號(hào)，和控制信號(hào)產(chǎn)生單元，用于通過使用固定信號(hào)分量，產(chǎn)生改變輸入和輸出特性的控制信號(hào)。
文檔編號(hào)H04M1/60GK101668061SQ20091017066
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月1日
發(fā)明者立花誠 申請人:索尼愛立信移動(dòng)通信日本株式會(huì)社