CN1339218A - 激活语音的移动电话呼叫应答器 - Google Patents

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Abstract

一种移动电话和方法,用于通过用户的口述命令应答移动电话输入呼叫,以允许免提语音。移动电话系统包括汽车附件和移动电话。移动电话具有编程键(229),用于对用户的语音致意词进行预编程;键盘(23),用于应答在电话模式中的呼叫;话筒(24),用于输入用户的口述命令以应答在汽车附件模式中的呼叫;连接到话筒的数字处理器(30),用于执行在汽车附件模式中的用户口述命令的频谱分析(36)和特征获取(38);以及连接到数字处理器的存储器(32),它具有数据库(46),用于存储用户的经预编程的语音致意词数字化语音图案。经预编程的语音致意词可以是经工厂预编程的语音致意词或如果先前在按编程键之后经过初始化,则是用户的经预编程的语音致意词。数字处理器(30)执行用户的口述命令的频谱分析和特征获取,以确定在用户的口述命令和所存储的经预编程的用户语音致意词之间是否存在匹配。如果确认匹配,则数字处理器(30)还检查用户的口述命令是否到达经预编程的通过/失败语音门限值电平。

Description

激活语音的移动电话呼叫应答器
发明领域
本发明通常涉及移动电话领域，尤其涉及语音激活呼叫应答器和方法，用于通过口述命令进行免提语音激活移动电话。
背景技术
当在蜂窝PCS无线电电话环境中接通移动电话时，一般必须搜索和捕获通过基站连续地发送的前向链路信号(导频信号)。移动电话使用导频信号来得到初始系统同步和提供对来自基站的信号的时间、频率和相位跟踪。由于要到捕获到导频信号移动电话才能开始发送或接收，所以在接通之后必须快速捕获这个信号，因为用户一般不希望为了进行电话呼叫而等待。
一旦接通移动电话，可能在车辆中应用它来发送或接收电话呼叫。为了允许希望使用移动电话的驾驶员实现小心驾驶并把注意力集中到路况上，最好把移动电话放置在安装在车辆内的汽车附件(carkit)上。然而，最好，应答模拟或数字移动电话呼叫从手工按下移动电话键盘上的一个键开始。对于通过口述命令的移动电话的激活看来没有可靠的方法和结构。
因此，需要一种通过口述命令进行免提语音激活移动电话的呼叫应答器架构和方法。
发明内容
本发明的各实施例致力于和解决当前可得到的移动电话应答系统的上述的和其它缺点。
本发明的一个实施例是一种移动电话系统，用于通过用户的口述命令应答移动电话输入呼叫，以允许免提语音激活。移动电话系统包括一个支架和一个移动电话。移动电话具有编程键，用于对用户的语音致意词进行预编程；键盘，用于应答在“电话模式”中的呼叫；话筒，用于输入用户的口述命令以在“支架模式”中应答呼叫；连接到话筒的数字处理器，用于执行在支架模式中的用户口述命令的频谱分析和特征获取；以及连接到数字处理器的存储器，具有存储经预编程的用户语音致意词的数字语音图案的数据库。
预编程语音致意词可以是经工厂编程的语音致意词，或如果先前用户按编程键进行初始化，则是用户的预编程语音致意词。数字处理器执行用户口述命令的频谱分析和特征获取，用于确定用户的口述命令和所存储的用户输入的预编程语音致意词之间是否存在匹配。如果发现匹配，则数字处理器还检查用户的口述命令是否达到预编程通过/失败语音门限值电平。
本发明的另一个实施例是一种方法，用于允许移动电话用户通过口述命令来应答输入呼叫，以执行免提语音激活。所述方法可以包括执行初始化以进行用户的语音致意词的预编程。如果接收到输入呼叫，则所述方法允许通过口述命令来应答输入呼叫，以接受或拒绝输入呼叫。
初始化步骤提示并输入用户的语音致意词，提示用户并输入移动电话存储器数据库单元(location)，用于在特定移动电话存储器数据库单元中存储语音致意词和存储表示为数字化语音图案的语音致意词。数字化语音图案可以是压缩或非压缩的形式。
当寻呼一个移动装置以完成语音呼叫时，就进行“呼叫应答”过程。呼叫应答过程提醒用户输入口述命令，并等待用户的口述命令。如果用户通过口述命令应答和如果以前未经过初始化，则所述方法输出经工厂编程的语音致意词。如果用户通过口述命令应答和如果以前已经经过初始化，则所述方法确定用户的口述命令和所存储的经用户预编程的语音致意词是否发现匹配，如果发现匹配，则输出匹配的经预编程的用户语音致意词。在输出语音致意词中之一之后，所述方法把寻呼响应消息发送到移动电话的基站以继续进行输入呼叫。
从下面结合附图的详细描述中，对本发明的上述的和附加的特性和优点将更为明了，在所有的附图中，用相同的标号作相应的识别。
附图简述
图1示出传统汽车附件的功能方框图；
图2示出根据本发明的一个实施例的移动电话的功能方框图；
图3示出根据本发明另一个实施例的初始化模式方法的流程图，用于对用户的语音致意词预编程；
图4示出根据本发明再另一个实施例的一种方法的流程图，所述方法允许用户通过语音激活来应答输入呼叫而无需按键盘的任何键。
本发明的较佳实施方式
提供下述描述，以使熟悉本领域技术的人员可以制造或使用本发明，并列出进行他们的发明的发明者预期最佳的模式。然而，熟悉本领域技术的人员将不费力地明了这些实施例的各种修改，因为这里已经定义的本发明的一般原理具有特征性。
本发明与一种装置和方法有关，用于通过语音激活对模拟或数字移动电话进行呼叫应答。这个特征使移动电话的用户可以在“电话模式”或“汽车附件”模式中享受免提语音激活，并通过口述命令应答输入电话呼叫。
在图1中示出汽车附件的功能方框图。这是传统的装置，具有带扬声器12和存储器14的移动电话支架10。图2示出根据本发明的一个实施例的移动电话的功能方框图。它具有显示器20、用于编程模式初始化的编程键22、标准键盘23、话筒24和扬声器26。把话筒24和扬声器26连接到语音编码器-解码器(CODEC)28。语音CODEC 28包括模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)，未示出。
语音CODEC28接受来自话筒24的输入信号并把信号输出到扬声器26。当移动电话在支架10中时，也可以把信号输出到扬声器12。模数转换器接收作为输入的模拟音频信号，并把它转换成数字信号。数模转换器执行相反的转换。语音编码器-解码器CODEC28或是从语音块重建特定的人类语言声音(所述语音块是从传统信道CODEC接收到的，未示出)，或是压缩从ADC输入的数字化语音，以致在编码之前，位的块表示数据。
把语音CODEC28连接到数字信号处理器(DSP)30。最好，在单个半导体芯片上制造DSP30。把它用于通过数字语音处理而执行频谱分析和特征获取，最好，在脉冲编码调制(PCM)格式中。DSP30包括语音记录模块34、频谱分析36和特征获取模块38。把DSP30连接到编码器40、解码器42和存储器32。
把编码器40和解码器42连接到微处理器44。存储器32具有数据库46和本发明的方法实施例使用的软件存储区48。存储器32最好是在存储器芯片上的可再写入快闪存储器，它允许容易地取得和重写所存储的数据。数据库46可以具有分开的存储单元区，用于存储相同移动电话的不同用户的语音致意词。
把来自语音CODEC28的输出传递到DSP30以执行频谱分析。在DSP30中分析来自语音CODEC28ADC的取样值，从PCM数据获取功率谱密度或语音波形信息。在特征获取模块38中对经DSP分析的数据进行滤波以消除自然语音的冗余数据，诸如在词或音节之间的停顿。
对于特征获取模块38的传统的时间-不变数字滤波器(未示出)，一组数据取样的分析产生滤波器系数和一个激活信号。可以把这个滤波器认为是人类口述域的模仿，其中，滤波系数表示口述修改器(例如，牙齿、舌头、咽喉)，而激活信号表示声音(例如，音高、响度)或不存在通过口述域(滤波器)的声音。滤波器系数和合适激活信号的正确设置产生典型的人类语音的声音。
在编码器40中对从DSP30输出的数据进行编码，而在解码器42中对从微处理器44输入DSP30的数据进行解码。本发明的软件使用微处理器44把呼叫已应答和不管该呼叫是在“电话模式”还是在“汽车附件模式”都要保持数据通知移动电话的基站。
本发明的另一个实施例是一种方法，用于允许移动电话用户通过允许免提语音激活的口述命令来应答输入呼叫。如果先前没有对用户的语音致意词进行初始化，则所述方法允许执行本发明的初始化而对用户的语音致意词预编程。如果接收到输入呼叫，则所述方法允许用户通过口述命令来应答输入呼叫，并允许用户接受或拒绝输入呼叫。通过在软件存储区48中存储的计算机程序执行本发明的初始化模式方法实施例。
图3表示初始化方法程序的流程图，用户使用所述初始化方法程序进行语音致意词的预编程。在存储器数据库46中，可以把语音致意词表示为压缩或非压缩数字化语音图案。通过在步骤58按移动电话的编程键22而开始初始化模式的方法。步骤60包括用嘟嘟声提示用户输入语音致意词。然后在步骤62中接通话筒24。
步骤64包括输入用户的语音致意词。在步骤66中，在DSP30的语音记录模块34中处理语音致意词，并显示在移动电话显示器20上。当完成处理时得到语音致意词，并在步骤68中提示用户选择和输入存储器存储单元和可能的一个密码，用于存储语音致意词。在步骤70中，在存储器数据库46的指定存储单元中存储语音致意词和密码。在步骤72中设置编程状态标志，并在移动电话显示器20上显示一个确认。
用户可以在这个模式中存储男性或女性语音的任何语音致意词，诸如“您好”。以压缩或非压缩数字化语音图案来存储致意词。它的持续期最好在1到15秒之间。如果需要存储持续期较长的语音致意词，则可想象，数据库46可以使用较多存储空间的汽车附件存储器14。
可想象，在初始化模式中可以对预编程尝试数次，以训练存储致意词的音素具有能够容易地再现和正确地识别的形式。为了这个目的，用户可以指定致意词在数据库46中的存储单元，以致可以在相同存储单元重写用户以前的致意词。因为有可能移动电话的接入模式能力是有限的，所以允许用户输入一个密码，在允许用户存储语音致意词之前可以用该密码进行验证。
通过存储在软件存储区48中的计算机程序执行本发明的呼叫应答方法。图4是执行呼叫应答方法的程序的流程图，允许用户通过语音激活应答输入呼叫而无需按任何键盘的键。呼叫应答模式有两个方面。在一个方面中，它提供选择用经工厂编程的致意词应答输入呼叫。在另一方面中，可以使用用户自己的语音致意词，如果根据图3的方法以前已经预编程而且存储在存储器数据库46中。
步骤100包括当接收输入呼叫时接通话筒24。步骤102包括产生呼叫警告语调或语音提示，提醒用户输入语音致意词或按键盘23键。步骤104包括在每个警告语调或所产生的振铃之后等待用户的语音致意词或通过移动电话键盘23的输入。当按任何键盘23的键时，可以在电话模式中应答输入呼叫，或在语音致意词模式中(即，“汽车附件模式”)应答/拒绝。
在电话模式中，诸如在城市中这样的噪声环境中，可以通过移动电话键盘23禁止所存储的口述致意词，以允许用户把移动电话按到他的耳朵上而应答电话。因此，如果在步骤106中确定按下任何键盘23的键，则禁止所存储的致意词，而用户在步骤108中的电话模式中应答。
语音致意词(或耳朵附件)模式允许用户通过语音命令(例如，“您好”或“回答”等)应答或拒绝输入呼叫。如果在步骤104中接收到用户的语音致意词，以及如果在步骤110中确定图3的方法没有设置编程状态标志，则在汽车附件扬声器12上输出经工厂编程致意词。经工厂编程致意词可以用男性或女性语音，并用销售电话所在地的国家的语言，但是限于只有一个致意词，诸如“您好”。其次，在步骤114，把寻呼响应消息发送到移动电话的基站，而用户继续进行呼叫而无需使用双手。
如果在步骤104中接收到用户的语音致意词，以及在步骤110中 ，如果确定设置编程状态标志而示出至少有一个现有的致意词存储在存储器数据库46中，则在步骤116中继续进行所述方法。在步骤116中把用户的致意词输入频谱分析仪36和特征获取模块38，以尝试和所有存储在数据库46中的预编程数字化语音图案中的致意词进行匹配。如果在步骤118中没有确认匹配，则在步骤120中产生呼叫提醒音调或语音提示。在步骤122中确定提醒或提示数目是否超过预编程的极限。如果尚未达到极限，则程序继续进行步骤104，等待接收另一个语音致意词或键盘23输入。通过讲述与所有存储在数据库46中不同的致意词，用户可以慎重地拒绝输入呼叫。
如果在步骤118中确认匹配，则步骤124检查输入语音致意词是否到达预编程的通过/失败语音门限值电平。如果语音致意词在语音门限值之下，则在步骤120中电话继续振铃或产生提醒音调。如果达到或超过门限值，则在步骤126中在汽车附件扬声器12上输出经预编程的用户致意词。接着，执行步骤114把寻呼响应消息发送到基站，而用户继续进行呼叫。
在本发明中，在等待呼叫时，移动电话是在接收模式中。在接收模式中的电话可以处于三种状态中的任意一种状态：话务、空闲和捕获状态。为了开始、终止或建立呼叫，移动站把命令发送到移动电话以通过指定的话务信道输入话务状态。在空闲状态中，等待在一个寻呼信道中的呼叫。在捕获状态中，移动电话通过频率和相位跟踪等待捕获初始系统同步，以便建立到基站的链路(诸如在“越区切换”期间)。在空闲或话务状态中可以执行移动电话振铃或提醒音调的产生。在话务状态中启动振铃，以致在越区切换期间用户不会丢失一个输入呼叫。
可以在任何类型的蜂窝网络中使用本发明的较佳实施例，并可以为用户配备在电话或汽车附件模式中通过免提语音激活的模拟或数字移动电话的呼叫应答。
当已经参考本发明的当前较佳实施例描述本发明时，它的蜂窝仅受下述权利要求组即其等效的限制。很清楚，已经借助于非-限制性例子给出上述说明。熟悉本领域技术的人员将明了可以组成这些实施例的各种修改而必要偏离本发明的蜂窝和精神。因此，可以理解，在所附的权利要求书的范围内，可以不同于这里所特别描述的实施例来实施本发明。

Claims (19)

1.一种方法，用于允许移动电话用户通过口述命令来应答移动输入呼叫以执行免提语音激活，所述方法包括下列步骤：
如果先前未经初始化，则执行初始化以对用户的语音致意词进行预编程；以及
如果接收到输入呼叫，则通过口述命令应答输入呼叫，以接受或拒绝输入呼叫。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，初始化步骤进一步包括下列步骤：
向用户提示，并输入用户的语音致意词；
向用户提示，并输入移动电话存储器数据库存储单元，用于存储语音致意词；以及
在指定的移动电话存储器数据库存储单元中存储表示为数字化语音图案的语音致意词。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，数字化语音图案可以是压缩或非压缩形式。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，初始化步骤进一步包括下列步骤：
输入密码；以及
在允许用户存储语音致意词之前验证密码。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，应答输入呼叫步骤进一步包括下列步骤：
提醒用户输入口述命令；
等待用户的口述命令；以及
如果用户通过口述命令应答和如果先前未经初始化，则输出经工厂编程的语音致意词；或
如果用户通过口述命令应答和如果先前已经初始化，则确定是否发现用户的口述命令和所存储的经预编程的用户语音致意词的匹配。如果发现匹配，则输出匹配的经预编程的用户语音致意词。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括下列步骤：把寻呼响应消息发送到移动电话的基站以继续进行输入呼叫。
7.一种方法，用于通过口述命令应答移动电话输入呼叫，以允许放置在汽车附件上的移动电话的免提语音激活，所述方法包括下列步骤：
等待直到接收到输入呼叫；
在接收到输入呼叫之后，提醒用户输入语音致意词或按移动电话键盘键；
如果按下任何键盘键，则在电话模式中应答呼叫；
如果用户通过语音致意词应答，则在汽车附件模式中应答呼叫；以及
把寻呼响应消息发送到移动电话的基站以继续进行输入呼叫。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在汽车附件模式中应答呼叫的步骤包括在移动电话汽车附件扬声器上输出经预编程的语音致意词。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在汽车附件模式中应答呼叫的步骤进一步包括选择步骤，用于选择经工厂-预编程的语音致意词或如果先前已经初始化则选择用户的经预编程的语音致意词。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，选择用户的经预编程的语音致意词的步骤进一步包括确定步骤，用于确定在用户的语音致意词和所存储的经预编程的用户语音致意词之间是否发现匹配，如果发现匹配，则输出匹配的经预编程的用户语音致意词。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，以压缩或非压缩形式的数字化语音图案来表示语音致意词。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，等待输入呼叫的步骤进一步包括下列步骤：
如果未接收到输入呼叫和先前未经初始化，则执行初始化以对用户的语音致意词进行预编程。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，初始化步骤包括下列步骤：
提示用户和输入用户的语音致意词；
提示用户和输入移动电话存储器数据库存储单元，用于存储语音致意词；以及
在指定的移动电话存储器数据库存储单元中存储表示为数字化语音图案的语音致意词。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，初始化步骤进一步包括下列步骤：输入密码；以及
在允许用户存储语音致意词之前验证密码。
15.一种移动电话系统，用于通过用户的口述命令应答移动电话输入呼叫以允许免提语音激活，包括：
移动电话，它具有：
编程键，用于对用户的语音致意词进行预编程；
键盘装置，用于在电话模式中应答呼叫；
话筒装置，用于当在汽车附件模式中应答呼叫时接收和输入用户的口述命令；
数字处理装置，把它连接到话筒装置，用于在汽车附件模式中执行频谱分析和用户的口述命令分特征获取；以及
存储器装置，把它连接到数字处理装置，并具有数据库，用于存储用户的经预编程的语音致意词数字化语音图案；以及
具有支架的汽车附件，用于保持移动电话和扬声器，用于输出经预编程的语音致意词。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，经预编程的语音致意词包括：
经工厂预编程的语音致意词和如果先前在按编程键之后经初始化，则包括经预编程的用户语音致意词。
17.如权利要求15所述的系统，其特征在于，以压缩或非压缩形式存储语音致意词数字化语音图案。
18.如权利要求15所述的系统，其特征在于，数字处理装置包括用于执行频谱分析的频谱分析仪装置和用于进行用户的口述命令的特征获取的特征获取装置，用于确定用户的口述命令和所存储的经预编程的用户语音致意词之间是否存在匹配。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，数字处理装置包括一种装置，用于检查用户的口述命令是否到达经预编程的通过/失败语音门限值电平，如果确认匹配时。
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