DE69929526T2

DE69929526T2 - Telefonapparat mit lautstärkeregelung

Info

Publication number: DE69929526T2
Application number: DE69929526T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey Hurst
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2006-07-20
Anticipated expiration: 2019-07-27
Also published as: EP1101342A1; BR9912579A; KR100760728B1; KR20010071954A; US6834107B1; CN1311944A; EP1101342B1; JP2002521968A; GB2340334A; IL140691A; AU755132B2; GB2340334B; WO2000007344A1; ATE316315T1; EE200100031A; MY127713A; AU5413399A; DE69929526D1; CN1134145C; IL140691A0

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum automatischen Einstellen der Lautstärke in einem Telefon gemäß Umgebungsrauschpegeln und insbesondere das Umgebungsrauschen, das während der anfänglichen Totzeit eines Telefonanrufs gemessen wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Wenn ein Telefonanruf getätigt oder beantwortet wird, ist das Hintergrundrauschen am Standort des Teilnehmers oft störend und ermöglicht dem Teilnehmer nicht zu hören, was der andere Teilnehmer sagt. Außerdem kann die Lautstärke der Sprache aus dem Handapparat in einer ruhigen Umgebung störend sein. Dieses Problem ist insbesondere bei Mobiltelefonen von Bedeutung, die aufgrund ihrer Beschaffenheit an verschiedenen Standorten benutzt werden können.
Betrachten wir den Fall eines Telefonanrufs, der von dem Standort einer Kirche zu dem eines Gebäudes getätigt wird. Wenn der Anruf von dem Telefon (zum Beispiel in der Kirche) getätigt wird, besteht ein sehr geringes Hintergrundrauschen, wobei die Lautstärke des Telefons idealerweise dementsprechend leiser gestellt werden sollte, so dass die Stimme des anderen Teilnehmers in der Kirche nicht widerhallt. Wenn der Anruf in dem Gebäude empfangen wird, besteht viel Hintergrundrauschen, wobei die Lautstärke des Telefons zur Kompensierung idealerweise lauter gestellt werden sollte, so dass das Problem entfällt, einen ruhigen Bereich zu finden, um einen empfangenen Anruf zu hören.
Verschiedene Systeme sind entworfen worden, um dieses Problem durch Einstellen der Lautstärke eines Lautsprechers in einem Telefon in Antwort auf ein Umgebungsrauschen, das in der Nähe des Telefons erkannt worden ist, zu überwinden.
Die einfachsten Systeme weisen manuelle Knöpfe zum Einstellen der Lautstärke entsprechend des Hintergrundrauschens auf. Diese haben den Nachteil, dass der Anrufer die Lautstärke während des Anrufs manuell einstellen muss. Dies kann mühselig sein, insbesondere bei einem Mobiltelefon. Bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Lautstärke eingestellt wird, gibt es außerdem einen Zeitraum, während dessen die Lautstärke bei einem unerwünschten Pegel liegt.
Ein weiteres bekanntes Verfahren ist die automatische Messung des Umgebungsrauschens und die automatische, dementsprechende Einstellung der Lautsprecherlautstärke. Bei solchen Verfahren ist es wichtig, dass das Umgebungsrauschen nicht zu Zeitpunkten erkannt wird, wenn der Benutzer spricht, so dass die Stimme des Sprechers den gemessenen Umgebungsrauschpegel nicht ungünstig beeinflusst. Um dieses Problem zu überwinden, müssen diese Systeme das Umgebungsrauschen während Lücken in der Sprache messen und dann die Lautstärke des Lautsprechers des Telefons in Bezug auf das Umgebungsrauschen einstellen, das in diesen Lücken gemessen wird.
1 stellt die Schritte dar, die das Einstellen der Lautsprecherlautstärke in dieser Art System betreffen. Ein Sprachdetektor sucht die Sprache kontinuierlich nach Lücken ab, wie in Schritt S1 und S2 dargestellt. Wenn eine Lücke erkannt wird, wird der Umgebungsrauschpegel in Schritt S3 gemessen. Die Lautstärke des Lautsprechers wird dann in Schritt S4 in Antwort auf das gemessene Umgebungsrauschen automatisch eingestellt.
Dies Art System hat den Nachteil, dass komplexe Sprachdetektoren erforderlich sind, die entweder in der Hardware oder der Software enthalten sind, um zu bestimmen, wann die Sprachlücken bestehen.
Solch ein System wird in EP 0 717 547 (NEC Corporation) offenbart, das ein kompliziertes Schaltschema zur Erkennung von Sprachlücken aufweist, so dass das Umgebungsrauschen während dieser Lücken gemessen werden kann.
Andere bekannte Systeme stellen die Lautstärke kontinuierlich während der Dauer eines Telefonanrufs durch kontinuierliches Messen des Umgebungsrauschens ein, ungeachtet dessen, ob der Benutzer spricht. Solche Systeme haben den Nachteil, dass sie komplexe Algorithmen erfordern, um das Stimmsignal des Benutzers von dem gemessenen Umgebungsrauschen zu kompensieren oder abzubrechen.
EP 0 661 858 (AT&T) und EP 0 767 570 (Nokia) sind weitere Beispiele des Standes der Technik, die zur Messung des Umgebungsrauschens und Einstellung der Geräuschpegel ein komplexes Schaltschema aufweisen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Überwindung dieser Nachteile der automatischen Einstellung der Lautstärke eines Lautsprechers in Antwort auf ein Umgebungsrauschen durch Messen des Umgebungsrauschens zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, zu dem bekannt ist, wann keine Sprache vorhanden sein wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß des ersten Aspekts der Erfindung wird ein Verfahren zum automatischen Einstellen der Lautstärke eines Lautsprechers in einem Telefon gemäß des Umgebungsrauschens am Standort des Telefons bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Definieren eines Zeitfensters, das während des Anfangszeitraums eines Telefonanrufs besteht;
Messen des Umgebungsrauschens während des Zeitfensters; und
Einstellen der Lautsprecherlautstärke in Bezug auf das gemessene Umgebungsrauschen;
und gekennzeichnet durch:
den Schritt des Auslösens des Zeitfensters durch ein vorbestimmtes Signal im Anfangszeitraum des Telefonanrufs; und dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitfenster eine vorbestimmte Länge aufweist, während der keine Sprache erwartet wird.
Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung wird eine Schaltungsanordnung zum automatischen Einstellen der Lautstärke eines Lautsprechers in einem Telefon in Bezug auf das Umgebungsrauschen am Standort des Telefons bereitgestellt, wobei die Schaltungsanordnung umfasst:
Mittel zum Definieren eines Zeitfensters zu Beginn eines Anrufs;
Mittel zum Messen des Umgebungsrauschens während des Zeitfensters; und
Mittel zum Einstellen der Lautsprecherlautstärke in Bezug auf das gemessene Umgebungsrauschen;
und gekennzeichnet durch:
Mittel zum Auslösen des Zeitfensters durch ein vorbestimmtes Signal zum Anfangszeitraum des Telefonanrufs und dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitfenster eine vorbestimmte Länge aufweist, während der keine Sprache erwartet wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun beispielhaft auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
1 ein Verfahren zum Einstellen der Lautsprecherlautstärke gemäß des Standes der Technik darstellt,
2a bis 2d die Signale darstellen, die während der Anfangsstufen eines Telefonanrufs bei einer angerufenen Telefonanlage vorhanden sind,
3a bis 3e die Signale darstellen, die während der Anfangsstufen eines Telefonanrufs bei einer anrufenden Telefonanlage vorhanden sind,
4 ein Verfahren zum Einstellen der Lautsprecherlautstärke gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
2a bis 2d zeigen die verschiedenen Signale, die während der Anfangsstufen des Empfangens und Beantwortens eines Telefonanrufs an einer angerufenen Telefonanlage vorhanden sind. In Antwort auf ein in 2a dargestelltes Klingelsignal beantwortet die angerufene Partei den Anruf zu einem Zeitpunkt t₁. Diese kann entweder durch Abheben des Telefonhörers bei einem herkömmlichen Telefon oder durch Annehmen des Anrufs bei einem Mobiltelefon erreicht werden, zum Beispiel durch Drücken des Knopfes „Empfangen". Von dem Zeitpunkt an, wenn der Telefonhörer eines herkömmlichen Telefons zunächst abgehoben wird oder das Mobiltelefon zunächst eingeschaltet wird, um einen hereinkommenden Anruf anzunehmen, vergehen unweigerlich mindestens wenige Millisekunden, während derer das Telefon in Betrieb ist, jedoch die Person, die den Anruf beantwortet, noch nicht gesprochen hat. Dies entspricht der Zeit, welche die angerufene Person benötigt, um den Telefonhörer in die Nähe des Ohrs zu heben. Die angerufene Person spricht nicht vor dem in 2b dargestellten Zeitpunkt t₂. Folglich gibt es einen Zeitraum einer Totzeit Y, die zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ existiert, wie in 2c dargestellt. Typischerweise vergeht eine minimale Verzögerung von etwa 500 Millisekunden, bevor der Benutzer spricht.
Diese Verzögerung von typischerweise 500 Millisekunden beruht auf der Reaktionsgeschwindigkeit eines Menschen zu sprechen, nachdem er den Handapparat abhebt. Bei Mobiltelefonen müssen sie jedoch vor den Benutzer gehalten werden, um eingeschaltet zu werden, und dann nach oben zur Seite des Kopfes des Benutzers bewegt werden, bevor der Benutzer hören kann. Der Betrieb von Mobiltelefonen auf diese Art und Weise ist derart, dass es immer diesen Zeitraum einer anfänglichen Totzeit Y geben wird, während der das Umgebungsrauschen gemessen werden kann.
Obwohl das Umgebungsrauschen zu jedem Zeitpunkt während dieser Totzeit Y gemessen werden kann, wird sie vorzugsweise während mindestens eines Teils eines Zeitfensters X gemessen, das in 2d dargestellt ist, wobei X typischerweise 200 Millisekunden beträgt, das heißt, weniger als die bekannte Totzeit Y. Auf diese Art und Weise wird ein Sicherheitsspielraumelement in das System eingebaut.
3a bis 3e zeigen die Signale, die während der Anfangsstufen eines Telefonanrufs bei einer anrufenden Telefonanlage vorhanden sind. Der Benutzer schaltet das Mobiltelefon ein oder hebt den Hörer eines herkömmlichen Telefons zu Zeitpunkt t₁' hoch, wie in 3a dargestellt. Nachdem der Benutzer die Telefonnummer gewählt hat, beginnt das Klingelsignal zu Zeitpunkt t₂' und endet zu Zeitpunkt t₃', der dem Zeitpunkt entspricht, an dem die angerufene Partei das Telefon beantwortet, siehe 3b. 3c stellt dar, dass die angerufene Partei nicht vor dem Zeitpunkt t₄' sprechen wird, der wieder typischerweise 500 Millisekunden nach t₃' ist. Wie oben erwähnt, entspricht dies der Zeit, welche die angerufene Partei benötigt, um den Anruf zu beantworten und den Handapparat an das Ohr zu heben.
Da das anrufende Telefon an dem Punkt t₁' betriebsbereit wird, kann das Umgebungsrauschen während des Zeitraums Z (dargestellt in 3d) gemessen werden. Dieser entspricht der anfänglichen Totzeit zwischen der Inbetriebnahme des Telefons und dem Sprechen der angerufenen Partei.
Vorzugsweise wird das Umgebungsrauschen an dem anrufenden Telefon während mindestens eines Teils des Zeitfensters W gemessen, das in 3e dargestellt ist. Dies entspricht der Zeit, von der die angerufene Partei den Anruf beantwortet, bis die angerufene Partei spricht. Dies verhindert, dass die Umgebungsrauschmessung zwischen den Zeitpunkten t₁' und t₃' ungünstig beeinflusst wird, was vorkommen kann, wenn die anrufende Partei spricht, während sie wählt oder darauf wartet, dass die angerufene Partei antwortet.
Jedoch könnte das Umgebungsrauschen an dem anrufenden Telefon während jeglichen Fensters zwischen den Zeitpunkten t₂' und t₄' gemessen werden. Der Wählvorgang endet zu Zeitpunkt t₂', was bedeutet, dass die Tastentöne, die beim Wählen erzeugt werden, die Umgebungsrauschmessungen nicht ungünstig beeinflussen. Jeglicher Klingelton, der während dieses Zeitraums gemessen wird, kann leicht entfernt werden, da dieser auch in dem anrufenden Telefon erzeugt wird.
4 stellt die Schritte dar, die das Einstellen der Lautstärke des Telefons betreffen. Ein Zeitfenster wird in Schritt S1' zu einem vorbestimmten Zeitpunkt definiert, der oben in Bezug auf 2a bis 2d und 3a bis 3e beschrieben worden ist. Das Umgebungsrauschen wird dann während dieses Zeitfensters gemessen, S2', und die Lautstärke des Lautsprechers wird dementsprechend angepasst, S3'. Wenn wenig oder gar kein Hintergrundrauschen erkannt wird, wird die Lautstärke des Telefons leiser gestellt. Wenn ein Hintergrundrauschen über einem bestimmten Schwellenwert erkannt wird, wird die Lautstärke lauter gestellt. Vorzugsweise wird die Lautstärke im Verhältnis zu dem Hintergrundrauschen eingestellt.
Einige digitale Telefone haben ein Schaltschema zum Erzeugen eines "Zusatzrauschens" während geräuschloser Intervalle. Dieses Zusatzrauschen soll dem Hörer versichern, dass die Telefonleitung nicht unterbrochen worden ist. Bei Telefonen mit diesem Merkmal kann das Zusatzrauschsignal benutzt werden, um die Lautsprecherlautstärke bei aufeinander folgenden Intervallen während des Anrufs einzustellen. Dies wird durch die Tatsache ermöglicht, dass das Zusatzrauschsignal nur vorhanden ist, wenn keine Sprache existiert. Die Funktion der Lautstärkeneinstellung könnte deshalb während dieser Lücken initiiert werden, wenn genügend Zeit vorhanden ist, um Umgebungsrauschmessungen durchzuführen.
Vorzugsweise sollte das Hintergrundrauschen mit Hilfe von existierenden Filtertechniken dennoch so weit wie möglich herausgefiltert werden, um einen Großteil des Rauschens in dem Gebäude nicht an den Teilnehmer zum Beispiel in der Kirche weiterzuleiten.
Die oben beschriebene Erfindung ermöglicht die Übertragung von Sprache bei einem konstanten Lautstärkepegel, so dass der Handapparat die Fähigkeit erhält, die Notwendigkeit des Schreiens in einer Kirche, um die Stimme an einem Gebäudestandort hörbar zu machen, zu beseitigen, und die Notwendigkeit des Flüsterns an einem Gebäudestandort, um eine Kirchenumgebung nicht zu stören, zu beseitigen.
Die Erfindung ist nicht auf die in der bevorzugten Ausführungsform beschriebenen Einzelheiten begrenzt, sondern kann unter Benutzung von Alternativen innerhalb des in den Ansprüchen definierten Schutzbereichs der Erfindung realisiert werden, die für einen Fachmann leicht ersichtlich sind. Zum Beispiel kann die Lösung unter Verwendung von entweder Hardware oder Software umgesetzt werden. Obwohl die Erfindung in Bezug auf das Messen eines Rauschpegels und das Einstellen der Lautsprecherlautstärke beschrieben worden ist, kann die Erfindung ebenfalls zum Beispiel den dynamischen Bereich von Umgebungsrauschen messen oder bestimmte Frequenzen der Lautsprecherausgabe einstellen. Wenn das Umgebungsrauschen während eines Zeitfensters gemessen wird, kann dies außerdem eine sofortige Messung oder eine über den Zeitraum vorgenommene Durchschnittsmessung sein.

Claims

Verfahren zum automatischen Einstellen der Lautsprecherlautstärke in einem Telefon gemäß des Umgebungsrauschens am Standort des Telefons, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Definieren eines Zeitfensters, das während des Anfangszeitraums eines Telefonanrufs (S1') besteht; Messen des Umgebungsrauschens während des Zeitfensters (S2'); und Einstellen der Lautsprecherlautstärke in Bezug auf das gemessene Umgebungsrauschen (S3'); und gekennzeichnet durch: den Schritt des Auslösens des Zeitfensters durch ein vorbestimmtes Signal im Anfangszeitraum des Telefonanrufs; und dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitfenster eine vorbestimmte Länge aufweist, während der keine Sprache erwartet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Zeitfenster durch das Abhebesignal eines angerufenen Telefons ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Zeitfenster durch den Empfangsknopf eines angerufenen Mobiltelefons ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Zeitfenster von dem Abhebesignal eines anrufenden Telefons ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Zeitfenster von dem Sendeknopf eine anrufenden Mobiltelefons ausgelöst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zeitfenster eine festgelegte Länge aufweist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Zeitfenster kürzer als 500 Millisekunden ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Länge des Zeitfensters in Bezug auf einen Zeitraum eingestellt wird, in dem keine Sprache erwartet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lautstärke ferner durch Definieren eines weiteren Zeitfensters eingestellt werden kann, wobei das weitere Zeitfenster durch ein Signal ausgelöst wird, das normalerweise zum Erzeugen von Zusatzrauschen verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dynamische Bereich des Umgebungsrauschens gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bestimmte Frequenzen der Lautsprecherausgabe gemäß dem gemessenen Umgebungsrauschen eingestellt werden.
Schaltungsanordnung zum automatischen Einstellen der Lautsprecherlautstärke in einem Telefon in Bezug auf das Umgebungsrauschen am Standort des Telefons, wobei die Schaltungsanordnung umfasst: Mittel zum Definieren eines Zeitfensters zu Beginn eines Anrufs; Mittel zum Messen des Umgebungsrauschens während des Zeitfensters; und Mittel zum Einstellen der Lautsprecherlautstärke in Bezug auf das gemessene Umgebungsrauschen; und gekennzeichnet durch: Mittel zum Auslösen des Zeitfensters durch ein vorbestimmtes Signal zum Anfangszeitraum des Telefonanrufs und dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitfenster eine vorbestimmte Länge aufweist, während der keine Sprache erwartet wird.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, wobei das vorbestimmte Signal das Abhebesignal des angerufenen Telefons ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, wobei das vorbestimmte Signal das Herunterdrücken des Empfangknopfs auf einem angerufenen Mobiltelefon ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, wobei das vorbestimmte Signal das Abhebesignal eines anrufenden Telefons ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, wobei das vorbestimmte Signal das Herunterdrücken des Sendeknopfs auf einem anrufenden Mobiltelefon ist.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das Zeitfenster eine festgelegte Länge aufweist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, wobei das Zeitfenster kürzer als 500 Millisekunden ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, wobei die Länge des Zeitfensters in Bezug auf den Zeitraum festgelegt wird, in dem keine Sprache erwartet wird.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei die Mittel zum Definieren eines vorbestimmten Zeitfensters Mittel zum Definieren eines weiteren Zeitfensters zum Messen des Umgebungsrauschens umfassen, wobei das weitere Zeitfenster durch ein Signal ausgelöst wird, das normalerweise zum Erzeugen von Zusatzrauschen verwendet wird.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei die Mittel zum Messen von Umgebungsrauschen Mittel zum Messen des dynamischen Bereichs des Umgebungsrauschens umfassen.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, wobei die Mittel zum Einstellen der Lautsprecherlautstärke Mittel zum Einstellen bestimmter Frequenzen der Lautsprecherausgabe entsprechend des gemessenen Umgebungsrauschens umfassen.