CN100380444C - 控制移动通信终端中噪声的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在移动通信终端中控制舒适噪声音量的装置和方法。移动通信终端包括一个语音编码器和一个放大器，前者用于检测语音呼叫建立后收到的语音数据的解码率，并且输出一个检测信号，后者用于放大语音编码器的输出信号。所述控制舒适噪声音量的方法包括以下几个步骤：判定从语音编码器输出的语音数据的解码率是否等于1/8，当语音数据的解码率等于1/8时，将语音数据识别为仅包含舒适噪声的静息期(silenceperiod)数据，并向语音编码器提供一个控制信号以降低舒适噪声的音量，而当语音数据的解码率不等于1/8时，控制语音数据的输出音量使它等于用户预设定的一个音量值。

Description

控制移动通信终端中噪声的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种控制移动通信终端中噪声的装置和方法，特别涉及一种控制舒适噪声的装置和方法，此舒适噪声是移动通信终端在处于呼叫连接状态时的静息期内收到的。

背景技术

通常，当一个发起呼叫的移动通信终端用户(亦即主叫用户)与一个被呼叫的移动通信终端用户(亦即被叫用户)处于呼叫连接状态时，会存在一个静息期，在这个时间段内，主叫用户和被叫用户之间不进行通话。这样一个时间段通常称之为静息期。在静息期内，没有携带主叫用户语音的声音信号通过，但会有噪声信号传送到被叫移动通信终端的语音编码器，这个噪声信号仅包含环境噪声，亦即主叫移动通信终端周围的噪声。前面提到的语音编码器通常可能是一个EVRC(增强可变比率语音编解码器)类型或QCELP(高通线性预测激励码)类型的语音编码器。EVRC类型的语音编码器应用于CDMA(码分多址)类型的移动电话服务网中，并且根据语音信息的信息量以可变比率对语音信息进行编码。类似于EVRC类型的语音编码器，QCELP类型的语音编码器也根据语音信息的信息量以可变比率对语音信息进行编码。亦即，一方面，在通话期间，用户间的话务量比较多，语音信息会以高比率进行编码，因为此时的语音信息量很大。另一方面，在静息期间，用户间不进行通话，语音信息会以低比率进行编码，因为此时语音信息量接近于零。

如上所述，一个常规的移动通信终端，不管是以EVRC方式工作，还是以QCELP方式工作，静息期传送数据的比率与通话期传送数据的比率是不同的。亦即，在静息期，主叫移动通信终端的语音编码器压缩只包括环境噪声的数据并将1/8比率(rate)的数据传送到被叫移动通信终端，需要说明的是，因为压缩的数据只包括环境噪声，所以静息期数据信息量只有通话期数据信息量的1/8。被叫移动通信终端的语音编码器接收这些1/8倍率的数据并且仅在一定程度上从接收到的数据中还原噪声，从而使被叫用户能够听到噪声。静息期产生的噪声通常称之为舒适噪声，这种噪声对于诸如EVRC或QCELP等类型的语音编码器来说是固有的。舒适噪声为被叫用户提供了一个更为舒适的通话环境。要是没有舒适噪声的话，在静息期被叫用户可能无法从呼叫用户那听到任何声音，从而被叫用户可能会认为当前的呼叫已经断开了，或是感觉到自己好像处在一个没有环境噪声的无声无息的房间里。与其说舒适噪声是由通常意义上的硬件电路产生的，还不如说是人为的故意制造出来的。在这点上，舒适噪声不同于任何其它类型的噪声，比如说通话期内产生的外来噪声，这种噪声应该被完全清除掉。依惯例，由于移动通信终端用户的接收音量设置在一个低音量水平，在如此低的音量下还原出来的噪声就无法被用户识别为典型的噪声。然而，最近为了顺应用户的需要和市场的发展趋势，接收音量的标准水平已经显著提高了，并且被设置到一个较高的水平。相应地，移动通信终端处于呼叫连接状态时，随着通话期内语音数据接收音量的提高，静息期内舒适噪声的音量也提高了。

图1是移动通信终端中用于接收和输出语音信号的传统装置的说明图。正如图1所示，射频(RF)单元102接收语音数据，之后数据送到语音编码器104，内部编解码器106和外部编解码器110依次进行处理，最后以用户设定的接收音量输出语音信号。从这个结构图中可以看到，为了满足当前对高接收音量标准水平的需要，接收端的语音数据的接收音量被扩大到了一个高音量水平。不过，移动通信终端处于呼叫连接状态时，静息期内产生的舒适噪声也被过度扩大了，因此舒适噪声在发挥其固有作用的同时，还会产生白噪声从而影响用户的通话满意度。基于这一点，又有不断增长的需要提出来，那就是在移动通信终端建立呼叫连接后，要防止静息期内产生的舒适噪声被过度扩大。

如上所述，过去，由于移动通信终端接收音量的标准水平被设置为一个较低的水平，以至于在如此低的音量下还原出的静息期内收到的舒适噪声无法被用户识别为典型噪声。然而，最近为了顺应用户的需要和市场的发展趋势，接收音量的标准水平显著提高了，不仅接收音量提高了，而且静息期内产生的舒适噪声的输出音量也提高到一个会影响用户通话满意度的水平。由于这个原因，舒适噪声除了发挥固有的作用外还产生了白噪声。因此，有必要在移动通信终端处于连接状态时，通过控制静息期内收到的舒适噪声的音量来降低白噪声的水平。

发明概述

本发明在设计的时候已经考虑了上面提及的问题和一些其它的问题，本发明要达到的一个目标是提供一种装置和方法用于降低因舒适噪声的放大而产生的白噪声，此舒适噪声是在移动通信终端处于呼叫连接状态时的静息期内产生的。

本发明的另一个目标是提供一种装置和方法用于控制舒适噪声的音量，此舒适噪声是在移动通信终端处于呼叫连接状态时的静息期内产生的。

根据本发明的一方面，前面所述的目标和其它的目标可以用一个装置来实现，这个装置的作用就是控制被呼移动通信终端处收到的舒适噪声，所述的被呼移动通信终端与呼叫移动通信终端之间建立一个语音呼叫连接并接收从对端传来的数据，所述的装置包括：语音编码器，用于接收语音数据，检测接收到的语音数据的解码率以输出一个数据解码率检测信号，并且以低音量输出语音数据来响应收到的控制信号，该控制信号用于降低舒适噪声的音量；放大器，用于将语音数据的音量降低和增大到与控制信号相对应的水平，并且以最终调节好的音量输出语音数据；控制器，用于接收数据解码率检测信号，当检测信号表明解码率为1/8时，控制器认为当前的语音数据是静息期数据并向语音编码器和扩音机提供控制信号。

对应于本发明的另一方面，本发明提供了一种方法，利用此方法可以控制移动通信终端处于呼叫连接状态期间收到的舒适噪声，所述移动通信终端包括：语音解码器和放大器，前者用于接收语音信号并检测语音信号的解码率，后者用于放大语音解码器的输出信号，这种方法包括以下步骤：判定从语音解码器输出的语音数据的解码率是否是1/8；其次，当语音数据的解码率是1/8时，将收到的语音数据识别为仅包含舒适噪声的静息期数据，并且向语音解码器提供一个控制信号以降低舒适噪声的音量。

附图说明

通过下面结合给出的附图的详细阐述，能够更清晰的理解本发明所提及的上述目标和其他目标，特点和优点，在这些附图中：

图1是对移动通信终端中负责接收和发送语音信号的传统装置进行说明的块状图。

图.2是依据本发明优选实施例的用于控制移动通信终端处于呼叫连接状态的静息期中的舒适噪声的装置的框图。

图.3是依据本发明实施例的在语音信号周期中的音量变化的波形图。

图4是依据本发明实施例的用于控制舒适噪声的方法的流程图。

图5A到图5D是依据本发明实施例的移动通信终端处于呼叫连接状态的静息期中的舒适噪声音量降低的波形图。

具体实施方式

下面将结合附图详细阐述本发明的优选实施例。为了更清晰的说明本发明的主要问题，下面的阐述中将略去对于涉及到的已知功能和配置的详细描述。基于这一点，下述内容将直接针对本发明的一个优选实施例，该实施例描述的内容是通过控制手段来降低舒适噪声的音量，此舒适噪声是在移动通信终端处于连接状态时的静息期产生的。

图2是依据本发明一个优选实施例的用于控制舒适噪声的装置的块状图，此舒适噪声是在移动通信终端处于连接状态时的静息期产生的。如图2所示，舒适噪声控制装置包括一根天线ANT，一个射频(RF)单元202，一个语音处理器212，以及一个扬声器SPK。语音处理器212包括一个移动通信猫208，这个猫由一个语音编码器204和一个内部编解码器206构成。此外，语音处理器212还包括一个外部编解码器210。射频(RF)单元202在控制器200的控制下进行工作，它通过天线ANT接收射频信号并且下行转化接收到的射频信号的频率。之后射频(RF)单元202判定已完成下行转化的信号的数据类型并根据判断结果选择将输出数据提供给控制器200还是语音处理器212。从射频(RF)单元202输出到控制器200的数据是字符型数据，或是信令数据，抑或是通过呼叫信道(paging channel)收到的呼叫信号数据。从射频(RF)单元202输出到语音处理器212的数据是语音呼叫建立后的语音数据。由于本装置是用来控制呼叫连接状态时(亦即在一个语音呼叫连接建立后)收到的语音数据的音量，因此，前面提到的后一种情况，亦即射频(RF)单元202将收到的语音数据提供给语音处理器212的那一种情况，是本实施例中所要考虑的情况。

此外，射频(RF)单元202接收从控制器200传过来的数据，或接收从语音处理器212传过来的编码语音数据，然后上行转化接收数据的频率，并且将最后得到的射频信号通过天线ANT发射出去。控制器200掌控移动通信终端的所有操作。特别是在本实施例中，控制器200能够通过控制手段来降低舒适噪声的音量，此舒适噪声是在移动通信终端处于连接状态时的静息期产生的。该控制器用于将语音编码器的输出音量设置为用户预设定的接收音量值，从语音编码器接收与根据语音数据的编码率的解码率有关的信息，并且依据接收到的信息控制语音编码器的输出音量。

再看图3，一个完整的语音信号周期由通话期和静息期302，304，306，308，310，312以及314构成，每一个静息期插入到各个通话期之间，每一个静息期只包含舒适噪声，不包含语音信号。依据本发明，每一个静息期内产生的舒适噪声得到了控制以至于能够以一个低音量水平还原。控制器200接收从语音编码器204传过来的数据解码率检测信号。当数据解码率检测信号表明解码率为1/8时，控制器200将射频(RF)单元202的输出数据识别为仅包含舒适噪声的数据。之后控制器200提供一个控制信号给语音编码器204，内部编解码器206和外部编解码器210，用来降低舒适噪声的音量。对控制器200发出的控制信号响应的结果就是，舒适噪声以一个不至于使用户把它当成白噪声的的音量水平还原。

当数据解码率检测信号表明解码率不等于1/8时，亦即，传输的数据不只是包含舒适噪声，此时，控制器200将射频(RF)单元202的输出数据的音量控制在一个用户预设定的接收音量水平。亦即，控制器200控制语音信号的音量，以用户预设定的接收音量水平还原通话期内的语音信号，同时以一个不至于使用户将舒适噪声当成是白噪声的音量水平还原静息期内产生舒适噪声。为了到达这个目标，控制器200向语音编码器204，内部编解码器206和外部编解码器210提供一个控制信号以控制舒适噪声的音量。语音处理器212接收控制信号以控制舒适噪声的音量，语音处理器212通常包括上面提到的语音编码器204，内部编解码器206和外部编解码器210。语音编码器204解调射频(RF)单元202输出的编码语音信号，得到电信号。解调后语音信号经过内部编解码器206和外部编解码器210放大后再通过扬声器SPK输出能够听到的声音。语音编码器204将语音信号从模拟形式转化为数字形式。亦即，语音编码器204只从由PCM(脉冲编码调制)产生的64kbps数据中提取语音信号，并且将提取出的语音信号的传输比率转化为以下四种数据比率中的任何一种：8.6kbps，4.0kbps，2.0kbps，0.8kbps。

当接收的语音数据量很大的时候，语音数据的传输比率转化为8.6kbps，当接收的语音数据量很小的时候，可以使用2.0kbps和0.8kbps数据比率中的任何一种。由于接收的语音数据量很大时采用高的数据传输比率而接收的语音数据量很小时采用低的数据传输比率，因此为了有效利用频率资源，语音编码器根据数据量的大小改变数据传输比率。

在本实施例中，假定语音编码器204是EVRC或QCELP类型的语音编码器。在静息期只有一定级别的噪声存在而没有用户语音存在，EVRC或QCELP类型的语音编码器仅压缩包括环境噪声数据，同时将1/8倍率的数据传送到对端，需要说明的是，由于语音编码器压缩的数据仅包括环境噪声，因而此时的数据量只有通话期间数据量的1/8。在这个连接中，语音编码器204提供一个有关压缩率(亦即接收数据的解码率)的检测信号给控制器200，再从控制器200那接收控制信号以控制舒适噪声的音量。语音编码器204对控制信号做出响应，它降低舒适噪声的音量并通过内部编解码器206，外部编解码器210和扬声器SPK以低音量还原舒适噪声。

为了对控制器200发出的控制信号做出响应，内部编解码器206和外部编解码器210可能交替完成降低舒适噪声音量的工作。然而，通过语音编码器204来降低舒适噪声的音量是最快捷的方式，因为语音编码器204直接检测到1/8倍率的数据。

一种用于降低舒适噪声的音量的方法会在下文中结合图4进行详细阐述，这里的舒适噪声是在移动通信终端处于连接状态时的静息期产生的。由于本方法就是一种在语音呼叫连接建立后，控制移动通信终端收到的语音数据的音量的方法，因此假定一个语音呼叫连接已经在移动通信终端间建立起来了。

在步骤400中，移动通信终端的控制器200处于等待模式。在步骤402中，控制器200判定射频(RF)单元202是否通过天线ANT收到了语音数据。亦即，在步骤402中，要判定移动通信终端在与对端建立语音呼叫连接后，是否接收到了从对端传来的语音数据。如果确认收到了从对端传来的语音数据，控制器200会在步骤404中判定是否数据压缩率(也就是数据解码率)为1/8，它是依据从语音编码器204处收到的数据解码率检测信号来做出判定的。如果数据压缩率为1/8，控制器200认为收到的语音信号是仅包含舒适噪声的静息期数据，并且控制接收到的语音数据的音量从而以比预定值更低的音量还原语音数据。

更具体的说，在步骤406中，控制器200接收从语音编码器204处传来的数据解码率检测信号，判定解码率是否为1/8，如果解码率为1/8，则认为当前时间段是静息期。之后控制器200输出控制信号给语音编码器204，内部编解码器206和外部编解码器210，从而使舒适噪声在静息期以比预定值更低的音量还原。为了对收到的控制信号做出响应，语音编码器204，内部编解码器206和外部编解码器210不会以预定音量还原舒适噪声，而是以与控制信号相对应的音量还原舒适噪声。由于舒适噪声的作用在于给用户提供一个更舒适的通话环境，因此它不同于其它类型的噪声，其它类型的噪声应该被完全清除掉。相应地，在本实施例中，舒适噪声的音量被降低到一个不至于使用户将它当作是白噪声的水平还原。

不过，在步骤404中，如果从语音编码器204处收到的数据解码率检测信号表明解码率不是1/8，亦即，如果当前时间段是包括1/4倍率或1/2倍率语音数据的通话期，则控制器200运行到步骤408。在步骤408中，控制器200将语音数据的音量调节到用户预设定的音量值。由于语音信号不同时间段之间的音量的突变是刻意制造的，因而收听到的声音质量会恶化。与较长一个静息期间隔相比，在重复的短的静息期间隔内，这样的一种负作用会严重的多。然而，从静息期到通话期的转变不是突然发生的，而是一个渐进的过程。亦即，从1/8倍率的数据传输到满比率的数据传输的转变不是瞬间完成的，而是经过1/4倍率和1/2倍率的数据传输渐渐达成的。由于在1/4倍率和1/2倍率数据传输期间信号的音量基本上不是很高，因而音量的变化不会对最终由扬声器SPK输出的语音音量有太大的影响。

图5A到图5D是依据本发明实施例的舒适噪声音量降低的说明图，此舒适噪声是在移动通信终端处于连接状态时的静息期产生的。呼叫连接状态期间的静息期内产生的舒适噪声被过度放大的程度在图5A和图5C中给出了说明，并且分别在图5B和图5D中得到了修正。

从上面的阐述中显见，依据本发明，源于舒适噪声的过度扩大而产生的白噪声能够通过降低静息期内舒适噪声的音量的方法来加以抑制，而舒适噪声的过度扩大源于对接收音量标准水平的提高。

如上所述，依据本发明，源于舒适噪声的过度扩大而产生的白噪声能被降低到一个很低的水平而不至于使用户把舒适噪声当成是白噪声，而舒适噪声的过度扩大源于对接收音量标准水平的提高。因此，本发明所具有的一个优点就是它能够有效抑制白噪声，这种白噪声是由于舒适噪声的过度扩大而产生的。

虽然上面已经提到了一些本发明的优选实施例，但在不超出下面所附权利要求所定义的范围的前提下，欢迎本领域的技术人员提出不同的修改，添加和替换意见，这是有可能的。比如，虽然在本发明优选实施例中控制器对语音编码器，内部编解码器和外部编解码器(语音编码器，内部编解码器和外部编解码器共同构成语音处理器)进行控制，但控制器也可以只控制其中的任何一个。

Claims (13)

1.一种用于控制移动通信终端中舒适噪声音量的装置，此移动通信终端与第二移动通信终端建立一个语音呼叫连接并将从对方接收的语音数据解码，所述装置包括：

语音处理器装置，用于依据第二移动通信终端的编码率将接收到语音数据进行解码，并以一个受外部控制的可变音量输出解码后的语音信号；

控制器，用于将语音处理器的输出音量设置为一个用户预设定的接收音量值，从语音处理器接收关于与语音数据的编码率相对应的解码率的信息，并且依据接收到的信息控制语音处理器的输出音量，

其中控制器接收关于对应于来自语音处理器装置的语音数据的编码率的解码率的信息，并且如果所接收的信息表示语音数据仅仅包括舒适噪声，控制器确定当前处于静息期，并且控制以低于当前音量的音量来重现语音数据。

2.如权利要求1所述的装置，其中的控制器将静息期内语音处理器的输出音量降低到一个用户不至于把舒适噪声当成白噪声的水平。

3.如权利要求1所述的装置，其中的控制器从语音处理器接收关于对应于语音数据的编码率的解码率的信息，而且，如果接收到的信息表明语音数据属于通话期，就控制语音处理器的输出音量以使它等于用户预设定的音量。

4.如权利要求1所述的装置，其中该装置还包括放大器，用于放大语音编码器输出的语音数据。

5.一种用于控制移动通信终端中噪声音量的装置，此移动通信终端和第二移动通信终端建立语音呼叫，以解码从其接收到的语音数据，所述装置包括：

语音编码器，用于依据第二移动通信终端的编码率将接收到的语音数据进行解码，并在控制信号的控制下以可变音量输出解码后的语音信号；

放大器，用于在控制信号的控制下改变放大度，以对应于变化后的放大度的音量从语音编码器输出语音信号；

控制器，用于将语音编码器的输出音量设置为用户预设定的接收音量值，从语音编码器接收与根据语音数据的编码率的解码率有关的信息，并且依据接收到的信息控制语音编码器的输出音量，

其中，如果语音数据是静息期数据，控制器减小语音编码器的输出音量和放大度的至少一个，该放大度小于当前值。

6.如权利要求5所述的装置，其中的放大器包括一个内部编解码器和外部编解码器。

7.如权利要求5所述的装置，其中的控制器将静息期内语音编码器的输出音量降低到用户不至于把舒适噪声当成白噪声的水平。

8.如权利要求5所述的装置，其中的控制器从语音编码器接收与根据语音数据的编码率的解码率有关的信息，而且，如果接收到的信息表明语音数据属于通话期数据，就控制语音编码器的输出音量以使它等于用户预设定的接收音量值。

9.一种用于控制移动通信终端中舒适噪声音量的方法，所述的移动通信终端包括语音编码器和放大器，前者用于检测语音呼叫建立后收到的语音数据的解码率，并且输出解码率检测信号，后者用于放大语音编码器的输出信号，这种方法包括以下步骤：

a)确定从语音编码器输出的解码率检测信号是否表明语音数据的解码率是预定义的比率；

b)如果解码率是预定义的比率，则将语音数据识别为包括舒适噪声的静息期数据；以及

c)输出控制信号，以低于当前音量的音量来重现语音数据。

10.如权利要求9所述的方法，还包括以下步骤：如果语音数据的解码率不是预定义的比率，则控制语音数据的音量以使它成为用户预设定的接收音量值。

11.如权利要求9所述的方法，还包括以下步骤：如果解码率是预定义的比率，则将语音数据识别为只包含噪声的静息期数据，并向放大器提供一个控制信号以降低噪声音量。

12.如权利要求11所述的方法，其中提供给放大器的降低噪声音量的控制信号是用于将噪声音量降低到用户不至于把舒适噪声当成白噪声的水平。

13.如权利要求9所述的方法，其中的预定义比率为1/8。

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