CN1145340C - 通信终端 - Google Patents

通信终端

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Abstract

本发明涉及尤其为移动无线电台的通信终端，它具有NF放大级和用于根据说话音量来调节放大因子的放大调节装置。

Description

通信终端
技术领域
本发明涉及一种通信终端，其具有传声器、耳机、低频放大级以及用于改变所述低频放大级的放大因子以调节接听音量的放大调节装置。
背景技术
在过去，电话通信通常是从静态的终端开始工作的，这些终端大多被安装在相对于周围环境噪声为屏蔽得较好的地方(在房间、电话单元内)，而随着移动无线电话的快速流行便出现了如下问题，即必须在极不利和快速而又强烈变化的声学条件下建立和保持电话通信。因此，尤其为移动无线设备的现代终端设备的低频放大级都装有可手动或菜单控制操作的工具，以便调节耳机的音量。利用相应的调节键或菜单功能，用户可以在声学条件变化的情况下手动地校正当前的接听音量。
这种手动校正或多或少地有些繁琐，而菜单控制的调整过程则需要观看终端设备的显示区，因此这必定要至少暂时地中断通信。
此外，当周围环境音量每次发生较大变化时必须重新执行校正过程，这便最终大大加重了流畅和精力集中地进行通话的难度。最后，在某些情况下，譬如在驾驶车辆或操纵机器期间，手动地校正接听音量的这种必要性还包含了某种程度的安全隐患。
为此，在实际中大多都不使用现有技术所提供的这种调节可能性。
发明内容
因此本发明的任务在于提供一种通信终端，它可以简单而又可靠地使所述的接听音量与周围环境条件相匹配。
基于本文开头所述的通信终端，该任务由以下的通信终端来完成，其中装设了话音音量测定装置，并且所述的放大调节装置被如此地连接到所述的话音音量测定装置上，使得该话音测定装置可以根据所测定的话音音量来调节所述低频放大级的放大因子。
本发明包括对心理声学关系的认识，现可以对其作简略讲述如下：
在用户A和作为通话方的用户B之间存在有一种通话连接，其中所述的用户A在具有强烈波动的周围环境音量的市区内使用移动电话，而所述的用户B侧可以使用任意的终端设备。在通话连接期间，用户A方的周围环境噪声譬如因为街道杂声的增加、飞机噪声、路过的列车等原因而增大。用户A将会下意识地通过提高说话音量来对此作出反应。相反，当周围环境噪声的音量降低时，用户A会下意识地通过低声说话来作出反应。这种行为大概是由如下原因引起的，即在处于同一地点的两个通话者之间进行谈话时，周围环境音量对两者的作用是一样的，一方面通过话音音量的匹配可以给对话方确保自己语言的清晰性，另一方面还可以确保尽可能舒适的音量级。但在电话通信范围内，这种在个人直接对话中所表现出的行为只在某些条件下才有意义，因为电话中具有噪声补偿的传声器会根据附近的区域进行调谐，而且周围环境音量的变化会被极度衰减地传输给用户B。因此，用户B虽然不会觉得用户A声音的扩大或缩小令人讨厌，但至少是有些莫名其妙。
但上面简单讲述的关系揭示了如下的技术可能性，即根据电话用户的话音音量的测定来自动地调节该电话的接听音量。由此可以用一种令人惊奇的方式放弃-技术难度大且至少是比较昂贵的-把周围环境噪声同用户的话音分离开来。已经证明采用如下做法就足够了，即测定所述的话音音量，并利用从所述测定中导出的用于调节放大因子的控制信号来控制低频放大级的放大调节装置。
在一种简单而又有利的实施方案中，直接在电话的传声器之后设置一种电平或电压测量装置，由它来执行所述的话音音量测定。
值得注意的是，需要对所述的初始测试信号进行适当的处理，以便避免在所述说听系统中因用户话音流中的自然音量变化和话音停顿所带来的不理想的增益变化和调节波动。为此，首先优选地装设一种具有合适选择的、譬如为秒范围的时间常量的音量信号平均装置。当低于预定的阈值电平时，譬如通过去活所述的信号分析装置来特别地考虑话音停顿。另外，在已建立的移动无线标准中设置一些在该方面可以使用的功能。于是，GSM语音编码和解码器(CODEC)的功能中包括有所谓的DTX(非连续传输)模式，其中，只有在当前的语音帧(在GSM中：20ms)内实际包括有语音信息的时候才激活发信机。原则上，该功能也可以在分析所述的话音音量时被用来消去话音停顿。
在一种灵活地根据用户说话习惯或电话的实际使用范围进行匹配的实施方案中，可以手动或菜单控制地调节所述的平均间隔和/或上述的去活阈值。于是，譬如可以通过提高该去活阈值来考虑在较高的周围环境音量情况下(在交通路口、在噪声强烈的生产区、在海岸区，等等)使用具有灵敏传声器的移动台，而且，通过专门地调节所述的平均间隔，可以根据用户的个人爱好来预选先前比较灵敏或迟钝的放大调节响应。
在另一种优选实施方案中，所述用于测定话音音量或用于放大调节的装置可以据此执行关断，使得所述的电话也可以利用固定调节的低频放大进行工作，或可以转换为手动的放大调节。
在另一种有利的实施方案中，对于可根据所述周围环境噪声进行变化的耳机音量值，其所处的范围可以被预定为可实现的耳机音量总范围或所述低频电平总范围之内的子区(“窗口”)。此外，在该实施方案中设立一种装置以便在所述的电平总范围内按需要偏移所述的窗口，这是比较有利的。执行该偏移的装置也可以手动地通过开关进行操作或利用菜单控制进行操作。作为此处的替换方案，可以根据定义的参数、譬如移动台的接收场强来实现自动的偏移。
在一种特殊的实施方案中，还可以通过测量用户的话音动态来提供附加的控制信号，以便定位所述的“电平窗口”和适应性地专门求出所述话音音量的平均值。
在本发明思想的一种有利的改进方案中另外还规定，在周围环境噪声负荷的变化(特别是在通话方的传声器内使用带有噪声补偿的麦克风时，另一用户只能有限地收到该变化)过程中，至少部分地补偿由话音音量变化给电话通信的通话方带来的干扰效应。为此有利地装设了一个与所述低频放大级的输入端-其上存在不理想的波动信号电平-相连的控制级。
在一种优选实施方案中，所述的控制级可以通过开关元件或菜单控制被选择地激活或去活，以便与用户的接听习惯进行匹配。
本发明的其它优点和有利性可以由下面借助附图对优选实施方案的讲述中得出。
附图说明
附图用大大简化的功能框图形式示出了对阐述本发明比较重要的移动电话1的一些元件，其中包括具有扬声器3a的耳机、具有噪声补偿麦克风5a的传声器5、以及具有低频信号输入7a的低频放大级7。
具体实施方式
除了与低频放大级7相连外，低频信号输入7a还通过电子可控的开关9被接到低频电平控制级11上，该控制级11的输出端被接到所述低频放大级7的第一控制输入端7b上。
传声器5通过电子可控的第二开关1 3接到电压测量器15上，该电压测量器用于测定当前麦克风5a上的话音音量电平。电压测量器15的输出被接到平均级17上，平均级17再通过一个控制输入端连接到平均间隔调节装置19的输出端上。平均级17的输出侧一方面被接到放大调节级21上，另一方面有又被接至话音电平比较单元23的一个输入端上。电平比较单元23的另一输入端与话音电平阈值存储器25相连，而其输出端则通过电子可控的第三开关27以控制信号形式接到第四开关29上，该第四开关根据所述话音电平比较单元23的输出信号和第三开关27的位置来建立或中断位于所述平均级17和放大调节级21之间的连接。
所述放大调节级21通过一个控制输入端装配了一个增益范围预选级31，而且该放大调节级的输出侧被连到所述低频放大级7的第二控制输入端7c上。低频放大级7的输出端与耳机3的扬声器3a相连。
所述的第一、第二和第四可控开关9、13、29以及平均间隔调节装置19和增益范围预选级31由移动电话的微控制器33进行控制，该微控制器以惯常的方式被接到移动电话的输入键盘35和显示器37上，而且还被分配了一个程序存储区(ROM)33a和工作存储区(RAM)33b。
该装置的作用方式如下：所述低频电平控制级11基本上如同已知的自动电平控制器一样进行工作，按照具体的设计，该控制级11被用来部分或全部地补偿低频信号输入端7a上的输入信号波动，条件是所述的第一开关9闭合并由此激活该功能。这样，尤其可以补偿电话通信的通话方根据周围环境噪声所提高或降低的话音音量。
一旦第二开关13闭合并由此激活接听音量自动地与话音音量相匹配的功能，那么便利用电压测量器15来测定所述的话音音量电平，其中，在平均级17内利用经过平均间隔调节装置19预选出的、优选为1~10s的平均时间间隔对所述电压测量器的输出信号求平均。这样就可以消除由各个字或句之间的短时通话停顿或语音流中的自然电平波动所造成的低频放大影响，其中，通过利用键盘35、微控制器33和平均间隔调节装置19预选平均时间间隔，可以与用户的说话习惯或移动电话的具体应用情况实现特定地匹配。
在话音电平比较单元23中，将所述平均级17的输出信号与话音电平阈值存储器内所存储的阈值进行电平比较，条件是通过闭合第三开关27激活该功能。如果麦克风5a上的话音电平低于所述预定的阈值，则通过断开第四开关29使相应的通话阶段相对于自动的放大调节为无效。一旦话音电平超过该阈值，则比较单元23的输出信号便发生变化，由此再次闭合所述的第四开关29，并通过把平均级17的输出信号传送给放大调节级21来使接下来的通话阶段相对于该低频放大调节为有效。
如同必要时通过使用借助显示器37的菜单控制对其它功能进行控制一样，利用键盘35和微控制器33还可以经增益范围预选级31预选出一个增益范围或“电平窗口”，放大调节级21可以在该限制之内响应平均级17的输出信号，以便通过第二控制输入端7c对低频放大级7的放大进行调节。
本发明的实施方案并不局限于上述的实施例，而是可以有许多变型方案。因此在较简单的实施方案中可以放弃上面所讲述的一部分或所有的切换和调节功能，或者利用常规的电子开关或调节器来实现它们。本发明的实施方案不仅可以应用于移动电话中，而且还可以尤其应用于无绳电话或标准的固定网终端中。
应当理解，上述功能可以部分地用软件来实现。为此，现代移动无线电系统协议的各种语音处理功能尤其可以提供如下有意义的可能性，即实现进一步取消附加的硬件费用。在可以采用数字信号处理器(DSP)的情况下，上述功能可以利用较高的精度来实现，并且它们只取决于软件。
除了电话以外，所述方法通常可以应用于具有双向或双工通话工作方式的所有通信终端(也可以譬如是一些门铃通话站及其类似物，等等)。

Claims (11)

1.通信终端(1)，具有传声器(5)、耳机(3)、低频放大级(7)以及用于改变所述低频放大级的放大因子以调节接听音量的放大调节装置(21，31)，
其特征在于：
装设了话音音量测定装置(15~19)，并且所述的放大调节装置(21，31)被如此地连接到所述的话音音量测定装置上，使得该话音测定装置可以根据所测定的话音音量来调节所述低频放大级(7)的放大因子。
2.如权利要求1所述的通信终端，其特征在于：
所述的话音音量测定装置具有一个分配给所述传声器(5)的电压测量装置(15)，该电压测量装置后接了一个平均级(17)，而该平均级的平均间隔范围为1~10s。
3.如权利要求2所述的通信终端，其特征在于：
可手动或菜单控制地借助工作控制单元(33)进行操作的平均间隔调节装置(19)。
4.如前述权利要求之一所述的通信终端，其特征在于：
可手动或菜单控制地借助工作控制单元(33)进行操作的开关装置(13)，用于激活或去活所述的话音音量测定装置(15~19)或对该话音音量测定装置做出响应的放大调节装置。
5.如前述权利要求1-3之一所述的通信终端，其特征在于：
给所述的话音音量测定装置(15~19)分配一种用于通过判断当前的语音帧中是否含有语音信息来考虑通话停顿的处理装置。
6.如前述权利要求1-3之一所述的通信终端，其特征在于：
所述的放大调节装置(21，31)具有一个增益范围预选级(31)，用于在所述放大因子的总增益范围内确定一个调节窗口。
7.如权利要求6所述的通信终端，其特征在于：
所述的增益范围预选级可以手动或菜单控制地借助工作控制单元(33)进行操作。
8.如权利要求3所述的通信终端，其特征在于：
所述的平均间隔调节装置(19)和/或增益范围预选级(31)具有一个控制信号输入端，用于根据在所述低频放大级(7)之外所产生的控制信号进行自动地激活或调节。
9.如前述权利要求1-3之一所述的通信终端，其特征在于：
装设了放大控制装置(11)，用于至少部分地补偿所述低频放大级(7)的信号输入端(7a)上的电平变化。
10.如权利要求9所述的通信终端，其特征在于：
所述的放大控制装置(11)可以手动地通过开关元件(9)或菜单控制地借助工作控制单元(33)进行操作。
11.如前述权利要求1-3之一所述的通信终端，其特征在于：
该通信终端是一个移动无线电台(1)。
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