KR20010014327A - 전화 울림신호를 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

전화는 수신기와, 송신기와, 제어인터페이스와, 오디오 프로세서와 그리고 마이크로프로세서를 가진다. 오디오 프로세서는 디지탈 신호처리기와, 마이크로폰에 연결된 입력 오디오유닛과, 스피커에 연결된 출력 오디오유닛과, 그리고 울림신호 제어기를 포함한다. 입중계 호출을 수신하면, 오디오 프로세서는, 주변잡음을 나타내는 마이크로폰 입력신호를 수신하여, 주변잡음의 스펙트럼 분석을 수행한다. 그런 다음, 오디오 프로세서는 주변잡음 스펙트럼과 사용자가 설정한 울림량 제어레벨에 응해 울림 주파수와 울림량을 설정한다.

Description

전화 울림신호를 제어하는 방법과 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING A TELEPHONE RING SIGNAL}

이동 또는 셀룰러 전화들을 포함하는 전화들은 전형으로 입중계 호출을 사용자에게 알리기 위한 몇몇 수단을 구비한다. 전형적으로, 이 수단은 호출이 수신되었다는 것을 나타내는 가청 울림신호를 발생시키는 울림신호 발생기(ringer)를 포함한다. 셀룰러 또는 이동전화는 자동차 내, 작업장 또는 전람회에서와 같은, 높은 수준의 주변 잡음을 가지는 환경에 사용할 수 있다. 사무실에서는, 주변 잡음 레벨이 변할 수 있다. 이러한 조건들 하에서, 정상적인 울림신호를 듣기가 어렵거나 불가능할 수 있다. 그러므로, 전화기 제작자들은 울림신호 량을 수동으로 설정하는 수단을 사용자에게 제공하였다.

그러나, 다수의 이유로 인해 이러한 해결법은 완전히 충족시키지 못한다. 먼저, 앞서 설명하였듯이, 전화들(특히 셀룰러 또는 이동전화)은 주변 잡음의 세기와 피치가 변할 수 있는 다수의 환경에서 사용될 수 있다. 예컨대, 작업장에서의 주변 잡음레벨은 전람회 또는 주식시장 입회소에서의 주변 잡음 보다 훨씬 더 낮은 주파수 범위에 집중될 수 있다. 게다가, 자동차 내에서 주변 잡음의 세기와 피치는 자동차가 가동하고 있는 조건(예컨대, 도시에서, 고속도로에서, 저속 또는 고속으로 등)에 따라 변할 수 있다. 만일 울림신호 주파수가 주변 잡음과 동일한 주파수 범위 내에 있다면, 사용자가 울림신호를 들을 수 있도록 울림신호를 상당히 높은 레벨로 증폭하여야만 한다. 그렇지 않다면, 울림신호는 잡음 속에 "파묻히게" 된다.

두 번째로, 비록 사용자가 울린신호량 레벨을 수동적으로 설정할 수 있다 하더라도, 사용자는 잡음이 있는 환경을 떠나면 레벨을 재설정하는 것을 잊어버릴 수 있다. 이는, 회합과 같은, 상대적으로 잡음이 없는 환경에서 전화가 사람을 놀라게 할만한 큰 울린신호를 발생시키게 할 수 있다.

세 번째로, 울림신호량 설정이 정적이기 때문에, 주변 잡음레벨에 따라 순간마다 변경될 수 없다. 따라서, 호출을 놓치는 일을 피하기 위하여 사용자는 울림신호량 레벨을, 최대 예상 주변 잡음레벨을 극복하도록 설정할 필요가 있다. 이는, 배터리로 가동하는 셀룰러 또는 이동전화에 특히 바람직하지 않는데, 보다 큰 울림신호를 생성하기 위하여 보다 많은 배터리전류를 사용하여야만 하기 때문이다.

그러므로, 전력 레벨과 주변 잡음의 스펙트럼적 내용을 고려하는, 전화 울림신호 발생기의 울림신호를 제어하는 개선된 장치와 방법이 기술분야에 필요하다.

본 발명은 전화 울림신호들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전화 울림신호의, 소정의 특성들을 자동적으로 제어하는 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명을 구현하는 셀룰러전화의 블록도.

도 2는 도 1에 설명된 오디오 프로세서의 블록도.

도 3은 전화기 울림신호 발생기의 울림신호량 레벨을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도.

도 4는 도 3에 도시된 방법의 한 형태를 설명하는 흐름도.

도 5는 예시적인 주변잡음 전력스펙트럼의 그래프도.

따라서, 본 발명의 목적은 주변 잡음의 레벨과 스펙트럼적 내용에 응하는 전화기 울림신호 발생기의 울림신호를 제어하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 주변잡음의 레벨과 스펙트럼적 내용에 감응하는 전화기 울림신호 발생기의 울림신호를 제어하는 개선된 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적들과 다른 기타 목적들은 수신기와, 송신기와, 제어인터페이스와, 오디오 프로세서와 그리고 마이크로프로세서를 가지는 전화기로 이루어진다. 오디오 프로세서는 디지탈신호 처리기와, 마이크로폰에 연결된 입력 오디오 유닛과, 스피커에 연결된 출력 오디오 유닛과, 그리고 트랜스듀서/울림신호 발생기에 연결된 울림신호 제어기를 포함한다.

입중계 호출을 수신하면, 오디오 프로세서는 주변잡음을 나타내는, 마이크로폰 입력신호를 샘플링하여, 주변잡음의 스펙트럼 분석을 수행한다. 그런 다음, 오디오 프로세서는 주변잡음 스펙트럼과 사용자가 설정한 울림신호량 제어레벨에 따라 울림신호 주파수와 울림량을 설정한다.

본 발명의 특징과 장점들과 함께, 상기 목적들과 기타 다른 목적들을, 같은 요소에 같은 참조번호가 사용되는 첨부도면과 다음의 상세한 설명을 읽으면 명확히 알 수 있을 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예가 도시되어 있는 첨부도면들을 참조하여 지금부터 본 발명을 설명한다. 그러나, 본 발명은 많은 다양한 형태로 실시될 수 있고 또한 도시된 소정의 실시예에 제한되는 것으로 이해하면 안된다.

지금부터 도 1을 참조하여, 셀룰러전화(100)의 블록도를 설명한다. 셀룰러전화(100)는 수신기(140)와, 송신기(145)와, 그리고 오디오 프로세서(150)를 포함한다. RF 결합기(combiner)(135)는 RF 신호를 안테나(130)와, 수신기(140)와 그리고 송신기(140)에 커플시킨다. 오디오 프로세서(150)는 수신기(140)와, 송신기(145)와 스피커(175)와, 마이크로폰(180)과 그리고 트랜스듀서/울림신호 발생기(120)에 연결된다. 트랜스듀서/울림신호 발생기(120)는 입중계 호출을 사용자에게 알리기 위해, 사용자를 위한 가청 통지음을 생성한다.

셀룰러전화(100)는 또한 키보드(165)와 디스플레이(170)에 연결되는 제어인터페이스(160)를 가진다. 셀룰러전화(100)의 사용자 제어는 제어인터페이스(160)를 통해 이루어진다.

셀룰러전화(100)의 작동은 I/O 서브시스템(155)을 통해 수신기(140)와, 송신기(145)와, 오디오 프로세서(150)와 그리고 제어인터페이스(160)에 연결되는 마이크로프로세서(110)에 의해 제어된다.

도 2에 도시되어 있듯이, 오디오 프로세서(150)는 디지탈신호 처리기(DSP) (200)와, 출력오디오 유닛(220)과, 그리고 울림신호 제어기(230)를 포함한다. 출력오디오 유닛(210)은 DSP(200)로부터 수신한 오디오신호들을 증폭하여, 증폭한 오디오신호들을 부착된 스피커(175)를 통해 방송한다. 입력오디오 유닛(220)은 마이크로폰(180)에서 수신한 센스 신호들을 증폭하여 증폭한 입력신호를, 처리를 위해 DSP(200)에 제공한다. 울림신호 제어기(230)는 트랜스듀서/울림신호 발생기(120)의 동작을 제어하여, DSP(200)가 제공한 신호들을 제어한다. 울림신호 제어기(230)는 DSP(200)의 일부로서 구현할 수 있다.

셀룰러전화(100)는 공장에서 미리 설정한 레벨일 수 있는 사전 설정된 울림신호량 레벨을 가지거나, 또는 제어인터페이스(160)를 통해 전화(100)내 메뉴옵션으로서 사용자에 의해 설정될 수 있다.

도 3은 본 발명의 동작을 설명한다. 도 3에 도시된 프로세스는, 셀룰러전화 (100)가 입중계 호출을 검출하면 단계 300에서 시작한다. 다음, 단계 310에서, 입력오디오 유닛(220)을 통해 마이크로폰(180)과 DSP(200) 사이에 오디오 경로가 활성된다. 그런 다음, DSP(200)는 배경 또는 주변잡음에 상당하는, 마이크로폰(180)으로부터의 입력신호를 검지한다.

단계 320에서, DSP(200)는 마이크로폰(180)을 통해 검출한 신호를 수신하여, 이 신호를 다수의 디지탈 샘플들로 구성되는 디지탈신호로 변환한다. 바람직한 실시예에서, 샘플들은 초당 8000개 샘플의 샘플링율로 이루어진 12-비트 디지탈 샘플들이다. 그런 다음, DSP(200)는 아래에서 상세히 설명하는 방식으로 디지탈 샘플들을 분석함으로써 배경잡음의 스펙트럼 분석을 수행한다.

단계 320에서 수행된 스펙트럼 분석에 따라, DSP(200)는 트랜스듀서/울림신호 발생기(230)가 작동하게 되는 주파수와 그리고 울림량을 판단하기 위한 단계 330으로 진행한다. 이들 변수들은 울림신호 제어기(230)에 전달되어, 단계 340에서 트랜스듀서/울림신호 발생기(120)가 소리를 내도록 한다.

다음에, 단계 350에서 마이크로프로세서(110)는 입중계 호출에 사용자가 응하였는지를 알아보기 위해 확인한다. 만일 호출에 응답하지 않았다면, 프로세스는 단계 320으로 복귀하여, 주변잡음의 전력을 다시 계산한다. 만일 호출에 응답하였다면, 마이크로프로세서(110)는 단계 360에서 정상적인 호출처리 절차를 재개한다.

도 4는 도 3에서 설명한 방법 중의 단계 320과 330의 상세한 설명이다. 단계 410에서, DSP(200)는 마이크로폰(180)을 통해 입력된 주변의 잡음신호들로 된 1024개 샘플들을 포함하는 블록을 생성한다. 단계 420에서, DSP는 스펙트럼 주기도(periodogram)를 계산함으로써 1024개 샘플 블록을 분석한다. 스펙트럼 주기도는 다수의 서브-밴드(sub-band)로 분할된다. 예컨대, 스펙트럼 주기도는, 각각 500 Hz의 대역을 가지는 네 개의 서브-밴드로 분할될 수 있다. 특히, 1024개 샘플 블록에 대한 스펙트럼 주기도는 0-500 Hz의 주파수 범위, 500-1000 Hz의 주파수범위, 1000-1500 Hz의 주파수범위, 1500-2000 Hz의 주파수범위를 각각 가지는 A, B, C 및 D의 서브밴드로 분할될 수 있다. 0 에서부터 2000 Hz까지의 네 개의 서브밴드들로 나뉘어진 주변잡음 전력스펙트럼의 예(510)가 도 5에 도시되어 있다. 도 5는 또한 각 서브밴드에 대한 평균 전력레벨(520)을 보여준다. 각 서브밴드에서 전체 잡음전력을 계산할 수 있다.

디지탈신호의 전력스펙트럼 계산은 잘 공지되어 있다. 예컨대, Digital Signal Processing의 페이지 156-159(Peled와 B. Liu의 논문)과 Digital and Analog Communications Systems의 페이지 518-520(L. Couch의 논문)을 보라. 본 발명의 사상과 범위를 벗어나는 일이 없이 디지탈신호의 전력 스펙트럼을 특징지우는 많은 방식들이 있다는 것을 본 기술분야의 당업자들은 알 것이다. 예컨대, 잡음 전력스펙트럼을 특징지우는데 이산 코사인변환(a discrete cosine transform)을 사용할 수 있다. 게다가, 전력스펙트럼 측정은 아날로그 잡음신호를 수신하여 각 서브밴드의 전체 잡음전력에 비례하는 신호들의 세트를 생성하는 병렬 서브밴드 필터들의 뱅크(bank)와 같은 아날로그 회로로 수행할 수 있다.

도 4를 다시 참조하면, DSP(200)는 단계 430에서 각 서브밴드에 존재하는 전체 잡음 전력스펙트럼을 계산한다. 각 서브밴드의 잡음 전력스펙트럼으로부터, DSP (200)는 전체 주변 잡음레벨을 계산한다. 그럼 다음, 단계 440에서 각 서브밴드에 대한 잡음전력의 계산을 토대로 울림신호 주파수가 선택된다. 예컨대, 울림신호 주파수는 가장 낮은 전체 잡음레벨을 가지는 서브밴드("울림 서브밴드")의 주파수에 설정될 수 있다. 택일적으로, 만일, 선호하는 서브밴드의 잡음 전력레벨이 다른 서브밴드의 잡음 전력레벨을 특정량 만큼 초과하지 않는다면 상기 선호하는 서브밴드를 울림 서브밴드로서 지정할 수 있다. 본 발명의 사상과 범위를 벗어나는 일이 없이, 다른 울림 서브밴드 선택방법을 사용할 수 있다.

한 실시예에서, DSP(200)는 선택한 울림 서브밴드 내 다수의 가용 울림 주파수들에서 울림 주파수를 선택한다.

다음에, 단계 450에서 DSP(200)가 울림신호량 레벨을 결정한다. 사용자가 초기에 설정한 정상적인 울림신호량 레벨을 판독함으로써 울림신호량 레벨이 설정된다. 그런 다음, 상기 값은 전체 주변잡음 레벨의 값에 따라 소정의 레벨 위로 또는 아래로 조정된다.

사용자가 초기에 울림신호 레벨을 설정하면, 무선전화(100)는 주변 잡음레벨을 샘플하여 정상 울림신호 대 잡음비를 계산한다. 작동시에, 사용자가 초기에 설정한 것과 동일한 울림신호를 이루기 위해 무선전화는 울림신호 발생기의 볼륨을 증가시키려고 시도하게 된다.

그런 다음, 선택된 울림 주파수와 볼률 레벨이 울림신호 제어기(230)로 전달되어, 선택된 주파수와 볼륨에서 트랜스듀서/울림신호 발생기(120)가 울리도록 한다. 배경잡음 전력레벨의 분석뿐만 아니라 주변잡음의 스펙트럼 분석을 기초로 울림 주파수와 울림량을 선택함으로써, 필요한 것보다 낮은 울림소리량을 설정할 수 있다. 이는 필요한 것보다 크게 또는 약하게 전화가 울리는 것을 피할뿐만 아니라, 배터리를 보존할 수 있도록 하고 또한 배터리로 가동되는 전화기에서 통화시간을 유지할 수 있도록 해준다.

한 실시예에서, 무선전화(100)는 핸즈프리 또는 핸드헬드 모드를 포함한, 다수의 상이한 모드들 중 하나에서 작동할 수 있는데, 배경잡음이 제어된 울림신호량이 기능은 동작 모드들 중 하나에서만 작동할 수 있다. 본 발명은 특히, 무선전화 (100)가 전화기대에 설치되는 핸즈프리에 사용하기 적합한데, 이는 외부 마이크로폰이 동일 위치에 항상 있어서, 보다 신뢰성있고 또한 일관성 있는 잡음측정 특성을 가지기 때문이다.

본 발명을 바람직한 실시예와 관련해 설명하였지만, 본 발명의 여기에서 기술되고 설명된 소정의 실시예에 한정되지 않는다는 것을 본 기술분야의 당업자라면 인식하게 될 것이다. 여기에서 도시되고 설명된 것들 이외에도 상이한 실시예들과 수정뿐만 아니라 많은 다양한 동등한 장치들이, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나는 일이 없이 상기 설명과 도면들로부터 도출될 수 있다.

Claims (15)

1. 전자장치가 생성한 통지신호를 제어하는 장치에 있어서,

   특징적인 전력스펙트럼을 가지는, 주변잡음 레벨을 나타내는 잡음신호를 생성하는 수단과;

   상기 잡음신호를 수신하여 전력스펙트럼을 분석하는 프로세싱수단과;

   통지신호를 발생시키는 트랜스듀서와; 그리고

   잡음신호의 전력스펙트럼에 응해 통지신호 주파수를 선택하여 상기 선택한 주파수에서 상기 트랜스듀서가 진동하도록 하는, 상기 프로세싱수단과 상기 트랜스듀서에 연결된 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전화 울림신호를 제어하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 잡음신호의 전력스펙트럼에 응해 통지신호량을 선택하여, 상기 통지신호량으로 상기 트랜스듀서가 진동하도록 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 통지신호는 울림신호인 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 잡음신호를 발생하는 수단은 마이크로폰을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 프로세싱수단을 디지탈 신호처리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 프로세싱수단은 주변잡음의 전력스펙트럼을 다수의 주파수 서브밴드로 나누어, 상기 다수의 서브밴드 각각의 주변잡음의 전력레벨을 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 다수의 서브밴드들 중 하나 내에 들도록 통신신호 주파수를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 제어수단은 가장 낮은 주변잡음 전력레벨을 가지는 상기 다수의 서브밴드들 중 하나 내에 들도록 통신신호 주파수를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 다수의 서브밴드들중 원하는 하나의 주변잡음 전력레벨이 상기 다수의 서브밴드들 중 두 번째 하나의 주변잡음 레벨을 초과하지 않는다면 상기 다수의 서브밴드들 중 상기 원하는 하나 내에 들도록 통지신호 주파수를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 전자장치의 통지신호를 제어하는 방법에 있어서,

    특징적인 전력스펙트럼을 가지는, 주변잡음 레벨을 나타내는 잡음신호를 발생시키는 단계와;

    상기 잡음신호의 전력스펙트럼을 분석하는 단계와;

    상기 잡음신호의 전력스펙트럼에 응해 통지신호 주파수를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전화 울림신호를 제어하는 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 주변잡음의 전력스펙트럼을 분석하는 단계는 주변잡음의 전력스펙트럼을 다수의 주파수 서브밴드로 나누고, 상기 다수의 서브밴드 각각내 주변잡음의 전력레벨을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 통지신호 주파수를 선택하는 단계는 상기 다수의 서브밴드들 중 하나 내에 들어가도록 통지신호 주파수를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단계.
13. 제12항에 있어서, 상기 통지신호 주파수를 선택하는 단계는 가장 낮은 주변잡음 전력레벨을 가지는 상기 서브밴드들 중 하나 내에 들어가도록 통지신호 주파수를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단계.
14. 제12항에 있어서, 상기 통지신호 주파수를 선택하는 단계는, 상기 다수의 서브밴들중 원하는 한 서브밴드의 주변잡음 전력레벨이 상기 다수의 서브밴드들 중 두 번째 하나의 주변잡음 전력레벨을 초과하지 않는다면, 상기 다수의 서브밴드들 중 상기 원하는 한 서브밴드 내에 들어가도록 통지신호 주파수를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단계.
15. 제10항에 있어서, 주변잡음의 전력스펙트럼에 응해 통지신호량을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.