CN101128983A - 处理无线电声音信号接收机接收的信号的方法和设备及包含该设备的汽车收音机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理由声音节目信号接收机接收(30)的信号的方法，其包括调整用于处理根据接收的信号得到的小音频信号的至少一个参数。该方法还包括将代表声音节目信号接收质量的空间分割成声音节目信号接收机可能位于的多个接收区域的在先步骤。调整(42、44)用于处理小音频信号的参数是根据声音节目信号接收机所在的接收区域之一而确定的。

Description

处理无线电声音信号接收机接收的信号的方法和设备及包含该设备的汽车收音机

技术领域

本发明涉及用于处理由无线电声音信号(radiophonic signal)接收机接收的信号的方法和设备。本发明还涉及包含这种设备的汽车收音机。

背景技术

短语“接收的信号”应理解为表示打算被这种接收机接收的RF(射频)信号。因此随后在描述中也用短语“无线电声音信号”或“RF信号”来表示这些信号。

必须把这些RF信号与这种接收机按照常规方式以包含在RF信号中的信息为基础恢复的音频信号区分开。随后在描述中将用短语“小信号”或“小音频信号”来表示这些音频信号。

更准确地，本发明涉及一种用于处理由无线电声音信号接收机接收的信号的方法，其包括调整以接收的信号为基础得到的小音频信号的至少一个处理参数的步骤。

例如，这种用于处理由无线电声音信号接收机接收的信号的设备在欧洲专利申请EP 1006666中有所描述。当将其实施在汽车收音机中时，这种类型的处理设备使得调整诸如声级、单声道/立体声模式切换或小音频信号的带宽的参数成为可能。将这些处理参数作为RF信号的接收条件的函数进行调整，以便提高汽车收音机恢复的声音的感知质量。因此，为了确定处理参数的调整，测量接收参数，例如接收的RF信号的功率，然后使用该接收参数的测量值调整处理参数的值。

既然汽车收音机再现的声音的质量与处理参数的调整直接相关，那么用来调整作为接收参数的测量值的函数的处理参数的值的方法就显得非常重要。因此，为了使声音再现在所有情况都是尽可能最好的，特别是不论汽车收音机位于哪里(城区、平原区域、山区等等)，这种方法是使得在所有情况中提供尽可能最好的声音质量成为可能的一种折衷的结果。

作出这种折衷必然限制了处理设备的性能。

发明内容

本发明的目的是通过提供用于处理接收的信号的设备来解决这个问题，这样我们不再面临这样的折衷。

因此本发明的目的是一种用于处理由无线电声音信号接收机接收的信号的方法，其包括调整以接收的信号为基础得到的小音频信号的至少一个处理参数的步骤，特征在于其进一步包括将代表无线电声音信号的接收质量的空间分成无线电声音信号接收机可能位于其中的多个接收区域的在先步骤，以及在于小音频信号的处理参数的调整是作为其中一个接收区域的函数而确定的，其中该无线电声音信号接收机位于该其中一个接收区域中。

因此，根据本发明的处理信号的方法允许作为无线电声音信号接收机所在接收区域的函数最佳调整所恢复的小信号的处理参数。

优选地，根据本发明的一种用于处理信号的方法包括：

-测量无线电声音信号的至少一个接收参数的步骤，以及

-作为至少一个测量的接收参数的函数，从无线电声音信号接收机可能位于的接收区域中确定无线电声音信号接收机所在的接收区域的步骤，借助于这个测量的接收参数定义代表空间。

某些接收参数与定义这个代表空间尤其相关，其中这个代表空间表示接收的无线电声音信号的接收质量。

以可选的方式，确定接收区域的步骤包括在预定的时间窗中估计每个接收参数的平均值，其中所述每个接收参数是作为确定无线电声音信号接收机所在的接收区域的函数而测量的，以及选择与估计的平均值组相应的接收区域。

对平均值的这个估计使得对处理方法增加一定的惯性成为可能，因此使得避免检测区域的不定期的变化成为可能。

再以可选的方式，根据本发明的用于处理信号的方法可以包括测量无线电声音信号的至少一个接收参数的步骤，并且也可以将小音频信号的处理参数的调整作为测量的接收参数的函数而确定。

因此，如果应用到申请EP 1006666中所述的方法，根据本发明的方法使得设想几种根据无线电声音信号接收机可能位于的接收区域将处理参数的值作为接收参数的测量值的函数进行调整的方法成为可能，EP 1006666中并未提出这一设想。

根据本发明的用于处理信号的方法可以进一步包括以下步骤：

-存储多组预定系数，每组与无线电声音信号接收机可能位于的多个区域中的一接收区域相关；

-选择一组预定系数，其与无线电声音信号接收机所在的区域相关；以及

-传输所选的预定系数组，用于调整处理参数。

以可选的方式，小音频信号的处理参数的调整是作为测量的接收参数和选择的系数组的组合的函数而确定的。

在这种情况下，因为是预定系数的值随组变化，而用这些预定系数测量的一个或多个接收参数的组合可能保持不变，所以这使得继续使用现有的微处理器成为可能，在现有的微处理器中这种组合被预先编程。

例如，确定处理参数的调整的测量的接收参数和选择的系数组的组合由至少一个方程的系统定义。

每组预定系数可以包括小信号的至少一个处理时间常数，尤其是起始时间常数(attack time constant)和/或驰豫时间常数。

因此，小信号的处理时间常数同样依赖于无线电声音信号接收机所在的区域。

根据本发明的优选实施例，处理参数的调整包括：

-估计同测量的接收参数一样多的这个处理参数的值，这个处理参数的每个估计值依赖于测量的接收参数和所选系数组的部分系数；以及

-作为这个处理参数的多个估计值的函数确定处理参数的最终值。

特别地，确定该处理参数的最终值在于从这个处理参数的多个估计值中确定最小值。

这种以两个阶段确定该处理参数的最终值使得利用简单的方程系统实现测量的接收参数与选择的预定系数组的组合成为可能。

优选地，该处理参数或多个处理参数选自由声级、单声道/立体声模式切换和小音频信号带宽组成的组中的元素之一。

同样优选地，该处理参数或多个处理参数选自由功率、表示多路径的参数、表示邻近发射器的参数和接收信号的调制组成的组中的元素中的至少一个。

最后，同样优选地，作为确定无线电声音信号接收机所在区域的函数的该处理参数或多个处理参数选自由功率和表示接收的信号的多路径的参数组成的组中的元素中的至少一个。

具体来说，所接收信号的功率和它们的路径(可能为多路径)尤其能最好地表征无线电声音信号接收机所处的区域，因此使得以相关的方式定义用于代表无线电声音信号的接收质量的空间成为可能。

本发明还涉及用于处理由无线电声音信号接收机接收的信号的设备，该装置用于实现根据本发明的处理方法，其特征在于包括：

-存储用于代表无线电声音信号接收质量的空间的装置，该空间被分割成多个无线电声音信号的接收机可能位于的接收区域；以及

-作为接收区域中该无线电声音信号接收机所处的该一个接收区域的函数，调整根据所接收的信号得到的小信号的至少一个处理参数的装置。

最后，本发明还涉及包括如前定义的用于处理信号的设备的汽车收音机。

附图说明

通过下述说明将更好地理解本发明，其中该说明参考附图仅由示例给出。在附图中：

-图1用图解法表示根据本发明的处理设备的一般结构；

-图2表示根据本发明的处理方法的连续步骤；以及

-图3表示使得确定无线电声音信号接收机所处区域成为可能的框图。

具体实施方式

图1所示的无线电声音信号接收机10包括用于无线电声音信号接收的天线12和用于处理由该天线12所接收的信号的设备13。

按照传统的方式，处理设备13包括恢复装置14，其用于根据天线12接收的无线电声音信号恢复小音频信号，以及低频放大器15，其施加到恢复装置14提供的小信号上以对它们的恢复进行修改。该低频放大器借助于其作为输入接收的处理参数来处理小信号。

处理设备13还包括测量至少一个接收参数的装置16。接收参数是例如，功率、表示多路径的参数、表示邻近发射器的参数以及所接收信号的调制。这些参数是根据对天线12接收的无线电声音信号的分析以本身已知的方式估计的。

至少部分由测量装置16估计的接收参数被传送到装置17、18、20，这些装置从无线电声音信号接收机可能位于的多个接收区域中确定无线电声音信号接收机10所在的区域Zi。

例如，测量装置16测量的接收参数中的功率参数和表示多路径的参数被传送到确定装置17、18、20。

确定装置17、18、20以有利的方式包括在预定的时间窗中估计它们接收的每个接收参数的平均值的装置17。它们还包括选择与装置17估计的平均值组相对应的区域的装置18。

选择装置18与存储装置20(常规类型的存储器)相关联，在该存储装置中存储着多组预定系数。每组系数与信号接收机10可能位于的多个区域中的一接收区域相关联。

任意一个所存储的组的系数都有意与测量装置16估计的接收参数相结合，以调整处理设备13的装置14恢复的小音频信号的处理参数。它们具体包括在小信号上进行的处理的起始时间常数和/或弛豫时间常数。

起始时间常数对应于将处理参数所确定的处理施加到小信号的超时(timeout)。弛豫时间常数对应于消除处理参数所确定的施加到小信号的处理的超时。

选择装置18按照以下方式工作：

-作为由估计装置17提供的接收参数平均值的函数，它们从无线电声音信号接收机可能位于的接收区域的组中确定该无线电声音信号接收机所处的区域，每个接收区域与这些接收参数的定义的组的平均值相关联。以及

-然后它们选择与所选择的区域相对应的在存储装置20中存储的系数组。

将参考图3详细说明把每个接收区域与估计装置17提供的一组平均参数值相关联的示范性方式。

处理装置13还包括装置19，其将选择装置18选择的预定系数组传送到装置22，装置22作为测量的接收参数和选择的预定系数组的组合的函数对小音频信号的至少一个处理参数进行调整。

小信号的处理参数包括，例如：

-由无线电声音信号接收机10恢复的小音频信号的声级；

-单声道/立体声模式切换的参数；以及

-使得定义小音频信号的带宽成为可能的参数。

因此，调整装置22接收测量装置估计的接收参数，以及装置18选择的预定系数组，作为其输入。

作为输出，它们给低频放大器15提供调整过的处理参数，用于小信号的处理。

对于其电平必须被调整的每个处理参数，例如，调整装置22按以下方式工作：

-它们估计同测量的接收参数一样多的这个处理参数的值，这个处理参数的每个估计值依赖于测量的接收参数和选择的系数组中的部分系数，以及

-它们确定作为这个处理参数的该多个估计值的函数的处理参数的最终值(例如，确定处理参数的最终值使得与这个处理参数的估计值的最小值相对应)。

例如，如果我们作以下表示：

-对于小信号的处理参数，NS表示声级，MS表示单声道/立体声模式切换参数，BP表示带宽，

-对于测量的接收参数，PR1表示功率，PR2为表示多路径的参数，RP3为表示邻近发射器的参数，PR4表示所接收信号的调制，以及

-{a_i，...，z_i，ta_i，tr_i}表示对应于选择的区域Zi的系数组，

通过下面的方程系统有可能估计每个处理参数的几个值：

NS₁＝a_i×PR1+b_i

NS₂＝c_i×PR2+d_i

NS₃＝e_i×PR3+f_i

NS₄＝g_i×PR4+h_i

MS₁＝j_i×PR1+k_i

MS₂＝l_i×PR2+m_i    (1)

MS₃＝n_i×PR3+p_i

MS₄＝q_i×PR4+r_i

BP₁＝s_i×PR1+t_i

BP₂＝u_i×PR2+v_i

BP₃＝w_i×PR3+x_i

BP₄＝y_i×PR4+z_i

然后，可以通过下列方程系统计算处理参数NS，MS和BP的最终值：

NS＝MIN(NS₁，NS₂，NS₃，NS₄)，

MS＝MIN(MS₁，MS₂，MS₃，MS₄)，(2)

BP＝MIN(BP₁，BP₂，BP₃，BP₄)，

其中MIN是“最小值”函数。

这些参数NS、MS和BP与起始时间ta_i和弛豫时间tr_i相关联，并且与装置18选择的预定系数组一起提供，使得在将小信号提供给接收机10的扬声器24之前定义低频放大器15必须以何种方式处理该小信号成为可能。

应注意的是以上是按照功能的方式描述装置14、16、17、18、19和22的。根据这种功能描述，在处理设备13中，可以容易地以软件的方式来实现它们，或者将其编程在至少一个常规微处理器中。

例如，上述处理设备13按照下面参考图2所描述的方法而进行工作。

在第一步骤30中，处理设备13接收源自天线12的无线电声音信号。

在随后的步骤32中，测量装置16估计接收参数PR1、PR2、PR3和PR4的瞬时值。测量装置16将这些瞬时值传送到调整装置22。

然后，在步骤34中，这些参数的一部分被引出，以便提供给装置17估计平均值。这涉及参数PR1(功率)和PR2(表示多路径的参数)。

接下来在步骤36中，引出的这两个参数的平均值被装置17在预定的时间窗上计算。

然后，在步骤38中，作为装置17计算的平均值的函数确定接收机10所在的区域。借助于随后将描述的框图完成该选择，其中该框图参见图3。

在此步骤中，选择与选择的区域相关的预定系数组。

随后，在步骤40中，装置18选择的预定系数组被传送到调整装置22。

然后，在步骤42中，调整装置22使用步骤32的结果(接收参数的瞬时值)和步骤40的结果(选择的预定系数组)，通过方程系统(1)计算处理参数的多个估计值。

在随后的步骤44中，调整装置22通过方程系统(2)计算处理参数的最终值。

最后，在最后步骤46中，作为调整装置22估计的处理参数和在选择的预定系数组中提供的起始时间和弛豫时间的函数，低频放大器15处理装置14恢复的小信号。

如图3所示，有可能通过框图定义表示无线电声音信号的接收质量的空间，在该框图中，横坐标轴表示代表多路径的参数PR2的可能取值，纵坐标轴表示接收信号的功率的参数PR1的可能取值。

执行将这个表示空间分割成无线电声音信号接收机可能位于的多个接收区域的在先步骤。然后将分隔的表示空间存储在例如存储器20中。

在图3的示例中，区分了五个接收区域Z1、Z2、Z3、Z4和Z5。

区域Z1对应于高功率值和表示多路径的参数的低或中等值，因此表示区域Z1是非常好的接收区域。这个区域与预定系数组{a₁，...，z₁，ta₁，tr₁}相关。

区域Z2对应于中等或高功率值和表示多路径参数的高值，因此通常相当于城市区域。这个区域与预定系数组{a₂，...，z₂，ta₂，tr₂}相关。

区域Z3对应于低或中等功率值和表示多路径的参数的低或中等值，因此一般相当于乡村中的平原区域。这个区域与预定系数组{a₃，...，z₃，ta₃，tr₃}相关。

区域Z4对应于低或中等功率值和表示多路径的参数的中等或甚至高值，因此通常相当于乡村中的山谷区域。这个区域与预定系数组{a₄，...，z₄，ta₄，tr₄}相关。

最后，区域Z5对应于：

-非常低的功率值和表示多路径的参数的低或中等值，或者

-低或中等功率值和表示多路径的参数的高值，

因此其表示区域Z5是小信号的非常差的接收区域。这个区域与预定系数组{a₅，...，z₅，ta₅，tr₅}相关。

作为一定数目的规则的函数，为每个区域选择弛豫时间(和起始时间)。例如，在诸如区域Z1或Z3的区域中，弛豫时间必须低。在诸如区域Z2、Z4或Z5的区域中，弛豫时间必须高。

应注意的是本发明并不限于上面描述的示例。

因此，作为变量，虽然在上述示例中区域的选择直接依赖于表示多路径PR2的参数和功率参数PR1的平均值，可以增加其他条件，使得区域的选择也依赖于测量装置16测量的其他接收参数，诸如表示邻近反射器的参数PR3或接收信号的调制PR4。例如，可能考虑这两个最后的参数，以改变根据参数PR1和PR2在图3的框图中找到的点的位置。

同样作为变量，可以修改方程系统(1)，并选择使得根据这些处理参数的几个估计值确定处理参数的最终值成为可能的函数而不是选择“最小值”函数。

显而易见的是根据本发明的处理方法和设备使得可能在对无线电声音信号接收机，例如汽车收音机，接收的作为这个接收机所在区域的函数的信号的处理过程中增加很大的灵活性。由于系数依赖于各种预定的接收区域，在确定系数值的过程当中不需要作出折衷。

Claims (15)

1.一种用于处理由无线电声音信号接收机(10)接收的信号(30)的方法，包括调整根据所接收的信号得到的小音频信号的至少一个处理参数的步骤(42，44)，其特征在于该方法还包括将代表无线电声音信号的接收质量的空间分割成无线电声音信号接收机可能位于的多个接收区域(Z1、Z2、Z3、Z4、Z5)的在先步骤，以及在于小音频信号的处理参数的调整(42、44)是作为接收区域中无线电声音信号接收机所在一个接收区域的函数而确定的。

2.权利要求1的用于处理信号的方法，包括：

-测量无线电声音信号的至少一个接收参数的步骤(32)，以及

-作为至少一个测量的接收参数的函数，从无线电声音信号接收机可能位于的接收区域(Z1、Z2、Z3、Z4、Z5)中确定无线电声音信号接收机(10)所在接收区域的步骤(36、38)，借助这个测量的接收参数定义表示空间。

3.权利要求2的用于处理信号的方法，其中确定接收区域的步骤(36、38)包括在预定的时间窗中估计每个接收参数的平均值(36)，所述每个接收参数是作为确定无线电声音信号接收机所在接收区域的函数所测量的，以及选择对应于估计的平均值组的接收区域(38)。

4.权利要求1-3中的任一权利要求的用于处理信号的方法，包括测量无线电声音信号的至少一个接收参数的步骤(32)，并且其中小音频信号的处理参数的调整也是作为测量的接收参数的函数而确定的。

5.权利要求1-4的任一权利要求的用于处理信号的方法，还包括以下步骤：

-存储多个预定系数组，每组与无线电声音信号接收机(10)可能位于的多个区域中的一接收区域相关，

-选择(38)与无线电声音信号接收机所在区域相关的预定系数组，以及

-传送(40)选择的预定系数组用于处理参数的调整。

6.权利要求4和5的用于处理信号的方法，其中小音频信号的处理参数的调整(42、44)是作为测量的接收参数和选择的系数组的组合的函数而确定的。

7.权利要求6的用于处理信号的方法，其中通过至少一个方程的系统定义确定处理参数的调整的测量的接收参数和选择的系数组的组合。

8.权利要求4-7的任一权利要求的用于处理信号的方法，其中每组预定系数包括小信号的至少一个处理时间常数，具体是起始时间常数和/或弛豫时间常数。

9.权利要求1-4的任一权利要求用于处理信号的方法，其中处理参数的调整(42、44)包括：

-估计(42)同测量的接收参数一样多的这个处理参数的值，这个处理参数的每个估计值依赖于测量的接收参数和选择的系数组的部分系数，以及

-作为这个处理参数的多个估计值的函数确定(44)处理参数的最终值。

10.权利要求9的用于处理信号的方法，其中确定(44)处理参数的最终值在于从这个处理参数的多个估计值中确定最小值。

11.权利要求1-10的任一权利要求的用于处理信号的方法，其中所述至少一个处理参数包括由声级、单声道/立体声模式切换和小音频信号的带宽组成的集合中的元素的至少之一。

12.权利要求1-11的任一权利要求的用于处理信号的方法，其中所述至少一个接收参数包括由功率，表示多路径的参数，表示邻近发射器的参数和所接收信号的调制组成的集合中的元素的至少之一。

13.权利要求1-12的任一权利要求的用于处理信号的方法，其中所述至少一个接收参数作为确定无线电声音信号接收机所在区域的函数，包括由功率和表示所接收信号的多路径的参数的组成的集合中的元素的至少之一。

14.一种用于处理由无线电声音信号接收机(10)接收的信号的设备，用于实现根据权利要求1-13任一所述的处理方法，其特征在于包括：

-存储代表无线电声音信号的接收质量的空间的装置(20)，该空间分割成无线电声音信号接收机可能位于的多个接收区域(Z1、Z2、Z3、Z4、Z5)，以及

-作为接收区域中无线电声音信号接收机所在的一个接收区域的函数，调整根据接收的信号得到的小信号的至少一个处理参数。

15.一种汽车收音机，包括权利要求14的用于处理小信号的设备。

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