CN1115920C - 移动无线通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种移动无线通信设备。该移动无线通信设备包括：用于从通过无线电路连接到移动无线通信设备的远端设备接收音频信号电波和变换所接收的音频信号电波为接收的音频信号的接收装置；用于变换接收的音频信号为声音和输出该声音的扬声器部分；用于收集移动无线通信设备的用户的声音和变换所收集的声音为发送的音频信号的麦克风部分；用于发送音频信号到远端设备的发送装置；用于计算发送的音频信号的发送功率值、比较发送功率值与参考功率值、利用对应于比较的结果的放大量放大接收的输入音频信号和馈送被放大的音频信号到所述扬声器部分的的信号比较器部分。本发明的移动无线通信设备能在通信进行的同时自动和更可靠地调整接收的音量到最佳值。

Description

移动无线通信设备

本发明要求1998年2月20日提交的No10-038456的日本专利申请为优先权，其内容援引于此以资参考。

本发明涉及一种移动无线通信设备，和特别是调整由该移动无线通信设备的用户所聆听的话音音量功能的移动无线通信设备。

在常规的具有调整由设备的用户聆听的音量功能的移动无线通信设备中，音量是由用户自己通过手动预先操作一个设置在设备上的音量键进行调整的，使得聆听的音量为所希望的，但没有考虑正在存在的环境噪声。

但是，在这种常规的通信设备中，当在发射侧的音量小时，存在在接收侧的音量也必须变小的可能性，使得在接收侧的用户必须手动操作音量键，导致用户的不方便。另外，每次音量和/或接收侧周围噪声变化的情况下，用户必须手动操作音量键，导致设备的可操作性差。

在这样一些情况下，在例如未经审查的日本专利申请公开No.平4-822331中已经提出设置具有用于检测背景噪声的噪声传感器的移动无线通信设备，其中利用噪声检测器检测的背景噪声与基于从键盘输入的信号的一个阈值进行比较，和扬声器的接收音量对应于比较的结果进行调整。

再有，例如在未经审查的日本专利申请公开No.平7-307697中提出另外一种移动无线通信设备，其中来自发射机的音频信号输出的平均值与周围噪声的一个参考值进行比较，识别是否来自发射机的音频信号输出是发射的声音，和利用控制用于放大接收的声音的可变增益放大器的增益基于比较的结果和识别的结果进行自动地调整接收的音量对应于周围噪声电平。

在全面所述的设置有噪声检测器的常规移动无线通信设备中，按照周围噪声电平可能自动地进行调整。但是，专用于周围噪声检测的噪声检测器必须附加地提供到发射机/接收机上。因此，要增加移动无线通信设备的部件数量和在移动无线通信设备中需要安装噪声检测器的空间，这对将要小型化的移动无线通信设备来说是不利的。

按照后一个常规的移动无线通信设备，它可能按照周围噪声电平自动地调整接收的音量。但是，它必须从发射的音频信号中确认是否正在发射的音频信号是发射的声音。为了实现这一目的，来自发射机的输出音频信号的平均值与音频信号进行比较。然而，取决于周围噪声的音量，精确地知道是否该音频信号是发射的声音是不可能的。因此，可能存在着接收音量调整的误差，产生一个可靠性方面的问题。再有，对于各个个别用户来说，调整音量到对于他们为最佳是不可能的。

国际专利申请WO97/33419A2公开了一种用于无线电话自适应音量控制的方法和装置，其中扬声器产生的声音大小是通过对麦克风接收的声音的大小作出响应而自适应地进行控制的，使得扬声器产生的声音的大小随麦克风接收的声音的增大或降低而增大或降低。麦克风起到了检测噪声的作用，但这存在一个问题，当用户对麦克风说话时，用户说话的声音和噪声一样会使扬声器的声音产生变化，这在有些时候是所不期望的，其中WO97/33419A2还公开了通过近端用户语音检测器来进行弥补，但效果不理想，不能可靠地将接音量调整到对用户来说是最佳的值。本发明的目的是提供一种能在通信进行的同时自动调整接收音量的移动无线通信设备，而不必增加其部件的数量和其安装附加电路的空间。

本发明的另一个目的是提供一种能在通信进行的同时自动和更可靠地调整接收的音量到最佳值的移动无线通信设备。

为了实现上述目的，按照本发明的移动无线通信设备包括：用于变换从连接到一个无线网上的远端设备接收的音频信号为正在接收的音频信号的接收装置；用于变换正在接收的音频信号为声音输出的扬声器部分；用于收集移动无线通信设备的用户的声音和变换所收集的声音为正在发射的音频信号的麦克风部分；用于发射正在发射的音频信号的发射装置；和用于计算发射音频信号的发射功率值，比较该发射功率值与一个参考功率值，利用对应于该比较结果的放大量放大来自接收装置的接收音频信号和馈送变放大的音频信号到扬声器部分的信号比较部分。

在本发明中，因为由接收装置所接收的远端设备的接收音频信号在利用对应于由信号比较部分与参考功率值执行的比较的结果的放大系数被放大后和由扬声器部分变换为声音被扬声器部分作为声音进行输出，用户可以按照用户通过麦克风部分原来在移动无线通信设备中提供的发射声音值自动地调整正在接收的音量到用户所希望的值上，而不需要由用户通过手动操作和也不需要设置噪声检测器。

信号比较器部分可以包括用于提取发射音频信号的预定频率分量的电平的电平检测器和计算其功率值，用于计算由电平检测器计算的发射功率与参考功率值之间的差的减法器和具有可变增益的放大器，该放大器利用受控的增益放大正在接收的音频信号，使得对应于正在发射的功率值的差变为该放大器的放大量和将变放大的正在接收的音频信号加到扬声器部分。

电平检测器可以被这样构成，即它提取正在发送的音频信号的直流分量的电平，平方该被提取的电平和计算作为正在发射的功率值的被平方的直流分量的平均值。

由减法器计算的差的初始值被设置为0(dB)，和在通信开始以后，初始接收的音频信号输入可以通过具有被保持在作为扬声器部分的正在接收的音频信号电平的放大器。由减法器计算的差被暂时存储在存储器部分，和被从中读出控制在放大正在接收的音频信号输入的放大器的放大量。

存储器部分可以具有一种存储诸如地址记录之类的用户数据和能够按照来自用户或接收装置的指令对于其一部分进行更新的结构。

将参照附图对优选实施例进行描述，其中：

图1是按照本发明的一个实施例的移动无线通信设备的方框图；和

图2是图1所示的实施例的信号比较部分的一个例子的方框图。

图1是本发明的移动无线通信设备的方框图。在图1中，移动无线通信设备是由连接到天线2和发送/接收的射频部分3、用于按照预先写入的程序指令接收部分操作的控制部分4、用于变换待发射的音频信号为数字音频信号，或反之的音频信号处理部分5、用于重放由音频信号处理部分从接收的数字音频信号变换的模拟音频信号的扬声器部分6、用于收集用户的声音的麦克风部分7、信号比较部分8、连接到控制部分4的液晶显示(LCD)部分9、键盘输入部分10、存储器部分11和音响器部分12。

LCD部分9在控制部分4的控制下显示各种信息。键盘输入部分10设置用于由用户输入各种信息到移动无线通信设备1。存储器部分11存储诸如地址记录之类的用户数据和具有按照用户控制部分的指令更新所存储的内容的能力。音响器部分12通知用户该移动无线通信设备的诸如“电池完了”之类的各种状态。

图2是信号比较器8的方框图。在图2中的与图1相同的各个构成部件分别由相同的标号表示，而不对其进行详细地描述。在图2中，信号比较器8利用电平检测器81、减法器82和放大器83构成。电平检测器81检测由麦克风部分7通过由麦克风部分7收集的用户的声音进行声电变换获得的模拟音频信号的电平。

减法器82计算预先设置在存储器中的参考功率值A0与来自电平检测器81的按照放大器83的放大量的输出电平检测信号之间的差。虽然存储器14在该实施例被设置在控制部分4中，但是存储器14可以与控制部分4分开设置或存储器部分11的一部分可以被用作存储器14。放大器83是一个可变增益放大器，它利用对应于由减法器82计算的放大量放大来自音频信号处理部分5的接收音频信号输入。

现在，将描述图1和图2所示的实施例的操作。在图1中，在移动无线通信设备1与任意远端设备之间的无线连接被建立后，当无线通信开始时，在远端设备产生的音频信号被变换为具有预定信号格式的音频信号电波和被发送。该音频信号电波被移动无线通信设备1的天线2所接收。由天线2接收的音频信号电波被进行处理，例如，由射频部分3进行高频放大，和通过控制部分4馈送到音频信号处理部分5，通过音频信号处理部分5被变换为模拟音频信号。从音频信号处理部分5得到的模拟音频信号，即正在接收的音频信号通过有待描述的信号比较部分8馈送到扬声器部分6，由扬声器部分6变换为正在接收的声音。

另一方面，移动无线通信设备1的用户的发送声音由麦克风7进行收集和变换成电的音频信号。该电的音频信号通过信号比较部分8馈送到音频信号处理部分5和变换为具有预定格式的数字信号。然后，该数字信号通过控制部分4和射频部分3被进行传送，和按照具有发射频带的频率从天线2进行发射。

在通信期间，信号比较器8按照方式操作。在图2中，信号比较器8的电平检测器81每个预定时间从麦克风部分7提取被输入的正在发送的音频信号的频谱，和然后，提取有待测量的信号，该信号是提取的频谱的预定分量。该有待测量的预定分量不是具体限定的。但是，在这个实施例中假设提取一个直流分量，即，作为有待被测量的信号，所提取的电平的频谱在频率上等于0。

然后，电平检测器81检测对应于待测量的提取信号的电功率。这个电功率的检测例如可以通过平方待测量的信号电平获得的值的直流平均值。以这种方式，电平检测器81检测和计算正在发射的音频信号的直流分量的功率值。这个正在发射的功率值将被描述为A1。

此后，减法器82从例如写入控制部分4的存储器14中的参考功率值A0减去正在发射的功率值A1，所产生的差值A2将被称为放大量。该放大量表示正在接收的音量的放大程度和还表示由电平检测器81从参考值A0计算的正在发射的功率值A1(也就是，被发射的音频信号)。

这里假设，正在接收的音量的放大量A2的初始值为0，参考功率值A0的初始值被固定为0，和A0、A1和A2是由单位dB定义的。如上所述计算的正在接收的音量的放大量(amplification degree)被暂时存储在存储器14中。然后，当在下一个定时通过射频部分3和控制部分4馈送的正在接收的音频信号通过音频信号处理部分5被输入到信号比较部分8的放大器83时，从存储器部分11读出的正在接收音量的放大量A2被读出，可变地控制放大器83的增益，放大正在接收的音频信号A2倍。

这个实施例的操作将参照图1和图2更详细地描述。为了与远端通信，这个移动无线通信设备1的用户通过操作键盘输入部分拨号远端用户。当拨号时，移动无线通信设备1执行关于所拨的远端用户的预定连接操作，和当在他们之间建立连接时，该用户可以与远端用户通信。这个操作是和常规无线通信设备一样的，所以这方面的详细描述就予以忽略。

当相对于远端用户的电路连接时和当该用户远端用户的通信变为可能时，远端声音(正在接收的声音)的音频信号(正在接收的音频信号)通过天线2、射频部分3、控制部分4和音频信号处理部分5被输入到信号比较部分8的放大器83。在此时刻，该用户尚未讲话，因此从减法器82输出的放大量A2仍然处于0(dB)的初始值。从而，正在接收的音频信号没有被放大器83进行放大(即，增益为1)和被馈送到扬声器部分6，在扬声器部分中被变换为声音和从扬声器中输出。

当该用户感觉从扬声器部分6接收的声音难以听到时(也就是说，接收的音量太低时)，他可以利用大于正在接收的音量的音量讲话。假设，这里该用户利用相对于正在接收的音量的+3dB的音量讲话。虽然，实际上对于用户来说定量地知道他自己的音量是不可能的，但在这种情况下假设，由于他的讲话的结果他的音量增加了3dB。

用户的声音被麦克风7进行收集，变换为一个电的发送音频信号和被提供给信号比较器8的电平比较器81，其中其正在发送的功率值A1按照上面描述的方式进行计算。在这个例子中，A1＝+3dB。此后，利用信号比较器8的减法器82计算正在发送的功率值A1和参考值A0之间的差，其结果是放大量A2。因为参考功率值A0被固定在0(dB)，减法器82按照公式A2＝A1.A0＝+3.0＝+3(dB)，该值被暂时存储在存储器部分11。

正在发送的音频信号被电平检测器81进行电平检和在预定频带和按预定信号格式通过音频信号处理部分5、控制部分4和射频部分3从天线进行发送。

然后，当下一个正在接收的音频信号被发送到该用户和远端正在接收的音频信号通过天线2、射频部分3、控制部分4和音频信号处理部分5被输入到信号比较器部分8的放大器83时，该放大器83的增益被进行控制，使得其放大量在从存储器部分11读出的放大量A2的基础上变为+3dB，由+3dB放大信号和馈送该信号到扬声器部分6，在扬声器部分中被放大的音频信号被变换为声音和从扬声器作为声音输出。

用户听到从扬声器部分6的正在接收的声音输出，再次判断是否正在接收的音量容易听到，然后基于判断(当正在接收的声音难以听到时利用比以前大些的音量或当正在接收的音量比以前小时利用比以前小的音量)的结果利用应该音量讲话。类似的操作被重复直至射频电路被截止。

按照这个实施例，用户可以自动地调整正在接收的音量到达按照用户输入到一般设置在移动无线通信设备1中的麦克风7上正在发送的音量的目标音量，而不用用户手动操作音量键和也不用设置噪声传感器。因此，可能通过改变正在发送的音量，自动地调整正在接收的音量到一个最佳值，即使由于某种原因正在接收的音量变化也是如此。

再有，因为即使周围噪声被改变，用户判断是否由于周围噪声，使正在接收的音量变得难以听到和按照判断的结果调整正在接收的音量，与现有技术相比较，可靠的正在接收的音量的调整可能实时地进行，即使周围噪声变改变也是如此。

本发明不仅限于所描述的实施例。例如，参考功率值A0可以被在工厂里设置为非0dB值。

如上所述，按照本发明，用户可以自动地调整正在接收的音量到按照用户输入到一般设置在移动无线通信设备1的麦克风7中的正在发送的音量的目标音量，而不用用户手动操作音量键和也不用设置噪声传感器。因此，可能通过改变正在发送的音量，自动地调整正在接收的音量到一个最佳值，即使由于某种原因正在接收的音量被改变时也是如此，从而可以提高了方便生。

另外，按照本发明，正在接收的音量可以在不具有噪声传感器的情况下进行调整和不增加部件的数量和不增加安装它们所占的空间，从而与现有技术相比较移动无线通信设备的大小和重量可以被减小。

再有，按照本发明，即使周围噪声被改变，用户判断是否正在接收的音量由于周围噪声而变得难以听到，和可以使得按照判断的结果使正在发送的音量可调整，不需要对于正在发送的声音进行识别的识别操作。因此，与现有技术相比较设置地实现可靠正在接收的音量的调整是可能的，即使周围噪声被改变也是如此。

Claims (6)

1.一种移动无线通信设备，包括：

用于从通过无线电路连接到所述移动无线通信设备的远端设备接收音频信号电波和变换所接收的音频信号电波为接收的音频信号的接收装置；

用于变换接收的音频信号为声音和输出该声音的扬声器部分；

用于收集所述移动无线通信设备的用户的声音和变换所收集的声音为发送的音频信号的麦克风部分；和

用于发送音频信号到远端设备的发送装置；

其特征在于

用于计算发送的音频信号的发送功率值、比较发送功率值与参考功率值、利用对应于比较的结果的放大量放大接收的输入音频信号和馈送被放大的音频信号到所述扬声器部分的的信号比较器部分。

2.按照权利要求1的移动无线通信设备，其中所述信号比较器部分包括：

用于提取发送的音频信号的预定频率分量的电平和计算其功率值的电平检测器；

用于计算由所述电平检测器计算的发送的功率值与参考功率值之间的差的减法器；和

具有可控增益的放大器，使得对应于发送功率值的差变为其放大量，利用该增益放大接收的音频信号和馈送被放大的接收的音频信号到所述扬声器部分的所述放大器。

3.按照权利要求2的移动无线通信设备，其中所述电平检测器提取发送的音频信号的直流分量的电平，平方该所提取的电平和计算平方的直流分量的平均值作为发送的功率值。

4.按照权利要求2的移动无线通信设备，其中由所述减法器计算的差的初始值被设置为0(dB)，和在通信开始以后开始输入的接收的音频信号通过所述放大器以被保持的正在接收的音频信号的电平送达所述扬声器部分。

5.按照权利要求2的移动无线通信设备，其中由所述减法器计算的差被暂时存储在存储器部分和从中被读出去控制在而后放大输入的接收的音频信号中所述放大器的放大量。

6.按照权利要求5的移动无线通信设备，其中所述存储器部分存储诸如地址记录等之类的用户数据，和具有一种能够按照来自用户或所述接收装置的指令更新部分存储内容的结构。

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