PL184003B1 - Sposób i system do adaptacyjnej regulacji głośności radiotelefonu - Google Patents

Sposób i system do adaptacyjnej regulacji głośności radiotelefonu

Info

Publication number
PL184003B1
PL184003B1 PL97328724A PL32872497A PL184003B1 PL 184003 B1 PL184003 B1 PL 184003B1 PL 97328724 A PL97328724 A PL 97328724A PL 32872497 A PL32872497 A PL 32872497A PL 184003 B1 PL184003 B1 PL 184003B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
loudspeaker
sound
signal
microphone
adaptive
Prior art date
Application number
PL97328724A
Other languages
English (en)
Other versions
PL328724A1 (en
Inventor
Eric D. Romesburg
Original Assignee
Ericsson Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Inc filed Critical Ericsson Inc
Publication of PL328724A1 publication Critical patent/PL328724A1/xx
Publication of PL184003B1 publication Critical patent/PL184003B1/pl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M9/00Arrangements for interconnection not involving centralised switching
    • H04M9/08Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic

Abstract

1. Sposób adaptacyjnej regulacji glosnosci radiotelefonu, zaopatrzonego w mikrofon generuja- cy, pod dzialaniem glosu, wyjsciowy elektryczny sygnal dzwiekowy, w glosnik generujacy dzwiek pod dzialaniem wejsciowego elektrycznego sygnalu dzwiekowego oraz w urzadzenie nadawczo -odbiorcze nadajace transmisje radiotelefoniczne do strony zdalnej w zaleznosci od dzialania mikrofonu i odbierajace transmisje radiotelefoniczne od strony zdalnej, w którym to sposobie generuje sie wejscio- wy elektryczny sygnal dzwiekowy w odpowiedzi na transmisje radiotelefoniczna odebrana od strony zdalnej, wytwarza sie dzwiek za pomoca glosnika w odpowiedzi na wejsciowy elektryczny sygnal dzwiekowy, generuje sie wyjsciowy elektryczny sygnal dzwiekowy za pomoca mikrofonu pod dzia- laniem dzwieku i nadaje sie transmisje telefoniczna do strony zdalnej w zaleznosci od wyjsciowego elektrycznego sygnalu dzwiekowego, znamienny tym, ze dobiera sie natezenie dzwieku wytwarzane- go przez glosnik (25), za pomoca adaptacyjnego korektora glosnosci (35), w zaleznosci od poziomu wyjsciowego elektrycznego sygnalu dzwiekowego wytwarzanego przez mikrofon (23), przy czym zwieksza sie natezenie dzwieku. FIG . 6 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i system do adaptacyjnej regulacji głośności radiotelefonu, a zwłaszcza system dźwiękowy, jak radiotelefon komórkowy, do wykorzystania w środowisku o dużym poziomie hałasu zewnętrznego, na przykład w samochodzie.
Ze względu na bezpieczeństwo i wygodę, telefony komórkowe często zapewniają pracę głośnikową, bez zajmowania rąk. Przy wykorzystaniu głośnika i zewnętrznego mikrofonu, kierujący samochodem może brać udział w rozmowach telefonicznych bez zdejmowania rąk z kierownicy. W konwencjonalnym systemie głośnikowym, przedstawionym na fig. 1 rysunku, radiotelefon jest połączony z zewnętrznym głośnikiem i mikrofonem umieszczonym w samochodzie. Często występuje potrzeba uzyskania bardzo dużej głośności w głośniku, dla umożliwienia słyszenia przez kierującego, poprzez otaczający hałas, jak szum silnika, wiatru, czy drogi. Dotychczas wykorzystywane radiotelefony są zaopatrzone w głośniki z ruchomą cewką. W praktyce często radiotelefon ma głośnik umieszczony w mikrotelefonie, dla ograniczenia wielkości głośnika do przestrzeni dostępnej w słuchawce.
Na fig. 2 przedstawiono schematyczny przekrój głośnika z ruchomą cewką. Elastyczne zawieszenie brzegowe i elastyczne zawieszenie centralne swobodnie podtrzymują element membranowy w otwartej obudowie ramowej: Membrana nominalnie ma kształt stożka. Membrana stożkowa jest sprzężona mechanicznie z cewką drgającą usytuowaną wokół magnesu trwałego. Elektryczne sygnały dźwiękowe, to znaczy prądy przemienne o zmieniającej się częstotliwości i amplitudzie, doprowadzone są do cewki drgającej za pośrednictwem pary przewodów elektrycznych.
Prądy przemienne elektrycznych sygnałów dźwiękowych doprowadzone do cewki drgającej generują pola magnetyczne skierowane albo równolegle, albo przeciwrównolegle do pola magnetycznego magnesu trwałego. Kierunek tych pól magnetycznych zależy od kierunku przepływu prądu przez cewkę drgającą. Pola magnetyczne wytwarzane przez prądy przemienne w cewce drgającej powodują powstanie sił, albo przyciągania, albo odpychania względem pola magnetycznego magnesu trwałego. Z powodu sprzężenia mechanicznego między cewką drgającą i stożkiem membrany i swobody poruszania się membrany w płaszczyźnie równoległej do sił generowanych przez równoległe lub przeciwrównoległe pola magnetyczne, to znaczy prostopadłe do płaszczyzny przechodzącej przez elastyczne zawieszenie brzegowe, zmiany kierunku i amplitudy prądu generowanego przez elektryczny sygnał dźwiękowy są przekładane na osiowe przemieszczenia stożkowej membrany.
Fale ciśnienia generowanego przez ruch osiowy membrany rozchodzą się w powietrzu jako fale dźwiękowe. Dla danej częstotliwości większe przemieszczenia związane są z większymi poziomami głośności. Amplituda poziomu ciśnienia akustycznego, czyli głośność, jest wprost proporcjonalna do amplitudy przemieszczenia elementu membranowego w stosunku do płaszczyzny przechodzącej przez elastyczne zawieszenie brzegowe. Dla zwiększenia gło4
184 003 śności dźwięku (to znaczy poziomów ciśnienia akustycznego) wychodzącego z głośnika dynamicznego, po prostu zwiększa się amplitudę sygnału napędzającego na stykach przewodów elektrycznych, co powoduje wzrost amplitudy przemieszczenia membrany.
Dla wiernego odtwarzania dźwięku, głośnik powinien mieć stosunkowo płaską charakterystykę przenoszenia. Innymi słowy, w całym roboczym zakresie częstotliwości głośnika sygnały elektryczne o tej samej amplitudzie powinny wytwarzać ten sam poziom ciśnienia akustycznego, niezależnie od częstotliwości sygnału. Na fig. 3 przedstawiono kilka charakterystyk przenoszenia głośników. Linia ciągła z fig. 3 reprezentuje idealnie płaską charakterystykę przenoszenia pewnego głośnika.
Niestety, realia fizyczne powodują, że głośnik ma mniej idealne właściwości częstotliwościowe. Z powodu oddziaływania czynników takich, jak rozmiary i stosowane materiały, większość głośników (zwłaszcza w wersjach tańszych) mają właściwości odtwarzania dźwięku stosunkowo silnie uzależnione od częstotliwości. Linia przerywana z fig. 3 reprezentuje przykład charakterystyki konwencjonalnego głośnika. Na fig. 3 przedstawiono również częstotliwość rezonansową głośnika. Jak to przedstawiono, częstotliwość rezonansowa jest to częstotliwość, przy której głośnik wytwarza maksymalne poziomy ciśnienia akustycznego przy danym poziomie sygnału wejściowego.
Jak widać na fig. 2, stożkowa membrana jest ograniczona fizycznie w odniesieniu do amplitudy przemieszenia. Kiedy amplituda sygnału napędzającego przyłożonego do zacisków przewodów elektrycznych wymagałaby wyjścia tej membrany poza fizyczne ograniczenie elastycznych zawieszeń, lub poza otwartą obudowę ramową głośnika, występuje przeciążenie głośnika, czyli ograniczanie. Na fig. 4 zilustrowano, że stosowanie stałego wzmocnienia w przypadku głośnika o charakterystyce typowej przy małej głośności, przedstawionej linią przerywaną, daje w wyniku charakterystykę przenoszenia, typową przy dużej głośności, przedstawioną, również linią przerywaną. Z fig. 4 wynika, że przesterowanie głośnika często objawia się najpierw na częstotliwości rezonansowe,' głośnika. Przesterowanie głośnika występuje, kiedy charakterystyka przekracza poziom ograniczania, jak to widać na fig. 4. Chociaż dla ilustracji poziom ograniczania przestawione linią prostą, to w rzeczywistości ograniczanie jest efektem silnie nieliniowym i uzależnionym od częstotliwości. Przesterowanie głośnika powoduje zniekształcenie sygnałów w pobliżu częstotliwości rezonansowej i powoduje powstawanie harmonicznych górnych tonów składowych, interferujących z sygnałami fonicznymi o wyższych częstotliwościach.
Zastosowanie głośnika w aparaturze radiotelefonicznej nasila zjawiska przesterowania, ponieważ głośnik odtwarza głównie ludzką mowę. Jak to przedstawiono na fig. 5, widmo gęstości mocy dla mowy ludzkiej ma wyraźne podniesienie dla niższych częstotliwości. Większość energii mowy ludzkiej znajduje się w pobliżu częstotliwości 500 Hz, jednak wyższe częstotliwości (to znaczy 1000-3000 Hz), którym odpowiadają niższe poziomy amplitudowe, zapewniają większość zrozumiałości Jak wynika z fig. 5, gęstość mocy ludzkiej mowy często znajduje się w pobliżu częstotliwości rezonansowej konwencjonalnego głośnika stosowanego w słuchawce radiotelefonu. Na przykład w przypadku głośników konwencjonalnie wykorzystywanych w słuchawkach radiotelefonów, częstotliwość rezonansowa zazwyczaj wynosi 600 Hz lub jest jej bliska. Zatem poziomy głośności, które nie powodują przesterowania przy odtwarzaniu muzyki lub innych sygnałów dźwiękowych, mogą powodować przesterowanie przy odtwarzaniu ludzkiej mowy.
Przesterowanie głośnika powoduje powstawanie harmonicznych górnych tonów składowych na częstotliwościach wyższych, stanowiących o zrozumiałości informacyjnej ludzkiej mowy. Przesterowanie powoduje zniekształcenia szerokopasmowe przy większych poziomach głośności, które zespalają się z wyższymi informacyjnymi częstotliwościami sygnału fonicznego, utrudniając zrozumienie mowy. Kiedy występuje przesterowanie, wzrost amplitudy sygnału fonicznego nie zwiększa zrozumiałości mowy przenoszonej w sygnale dźwiękowym. Tak więc kierujący samochodem spotyka się z sytuacją, w której przy zwiększaniu głośności dla przezwyciężenia wpływu otaczającego hałasu samochodu, występuje niezrozumiała, jakkolwiek słyszalna, mieszanina dźwięków.
184 003
W opisie patentowym USA nr 5 467 393 pod tytułem Method and Apparatus for Volume and Intelligibility Control for a Loudspeaker (Sposób i urządzenie do regulacji głośności i zrozumiałości głośnika), przedstawiono selektywną kompresję sygnału podawanego do głośnika, na podstawie nastawionej wartości głośności, w przypadku poziomu dźwięku wytwarzanego przez głośnik. Poprawia to zrozumiałość mowy ludzkiej odtwarzanej przez głośnik przy dużych poziomach głośności. Kompresja sygnału podawanego do głośnika zapobiega przesterowaniu głośnika, a poziom kompresji można regulować na podstawie nastawy głośności.
Głośnik tego radiotelefonu jednakże mimo to może przy odtwarzaniu powodować trudności zrozumienia mowy, jeżeli poziom hałasu w tle w pobliżu telefonu jest zmienny. Na przykład, kiedy radiotelefon głośnikowy jest wykorzystywany w samochodzie, to poziom hałasu w tle zmienia się ze zmianami prędkości, przy zmianach siły wiatru, przy otwarciu i zamknięciu okna, przy mijaniu innych samochodów itd. Wzrost hałasu w tle może powodować tonięcie w tym hałasie mowy odtwarzanej przez głośnik. Jednocześnie, głośnik może okazać się zbyt głośny po obniżeniu się poziomu hałasu. Jakkolwiek lokalny użytkownik może dokonać kompensacji przez ręczne doregulowanie głośności głośnika, to może to być trudne, a nawet niebezpieczne podczas prowadzenia samochodu.
W publikacji nr EP 0 682 437 A2 pod tytułem Device and Method For Automatically Controlling Sound Volume In A Communication Apparatus (Urządzenie i sposób do automatycznej regulacji głośności dźwięku w urządzeniu telekomunikacyjnym) omówiono realizację regulacji głośności dźwięku podczas braku sygnału mowy w nadawczym sygnale dźwiękowym.
W publikacji nr EP 0 500 356 A2 pod tytułem Loudspeaker Telephone Device Comprising A Noise Suppressing Circuit (Głośnikowe urządzenie telefoniczne zawierające układ eliminacji szumów) omówiono układ eliminacji szumów do zastosowania w głośnikowym urządzeniu telefonicznym.
Nadal jednak istnieje potrzeba dysponowania rodzajem głośnikowego radiotelefonu komórkowego kompensującego zmiany poziomu hałasu w tle w sąsiedztwie telefonu.
Sposób adaptacyjnej regulacji głośności radiotelefonu, zaopatrzonego w mikrofon generujący, pod działaniem dźwięku, wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy, w głośnik generujący dźwięk pod działaniem tego wejściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego oraz w urządzenie nadawczo-odbiorcze nadające transmisje radiotelefoniczne do strony zdalnej w zależności od działania mikrofonu i odbierające transmisje radiotelefoniczne od strony zdalnej, w którym to sposobie generuje się wejściowy elektryczny sygnał dźwiękowy w odpowiedzi na transmisję radiotelefoniczną odebraną od strony zdalnej, wytwarza się dźwięk za pomocą głośnika w odpowiedzi na wejściowy elektryczny sygnał dźwiękowy, generuje się wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy za pomocą mikrofonu pod działaniem dźwięku i nadaje się transmisję telefoniczną do strony zdalnej w zależności od wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dobiera się natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik, za pomocą adaptacyjnego korektora głośności, w zależności od poziomu wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego wytwarzanego przez mikrofon, przy czym zwiększa się natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik wraz ze wzrostem natężenia dźwięku odbieranego przez mikrofon i zmniejsza się natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik wraz ze zmniejszaniem się natężenia dźwięku odbieranego przez mikrofon, za pomocą wzmacniacza o regulowanym wzmocnieniu. Ponadto redukuje się składową echa wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego, za pomocą eliminatora echa, przy czym dźwięk wytworzony przez głośnik pozostaje bez wpływu na proces adaptacyjnej regulacji głośności.
Korzystnym jest, że podczas doboru natężenia dźwięku wytwarzanego przez głośnik wykrywa się sygnał mowy abonenta lokalnego za pomocą detektora głosu abonenta lokalnego i za pomocą adaptacyjnego korektora głośności utrzymuje się stałe natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik podczas występowania sygnału mowy abonenta lokalnego.
Podczas doboru natężenia dźwięku wytwarzanego przez głośnik wykrywa się sygnał mowy abonenta lokalnego i za pomocą adaptacyjnego korektora głośności zwiększa się natę6
184 003 żenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik podczas występowania sygnału mowy abonenta lokalnego.
Korzystnym jest, że poddaje się oszacowaniu amplitudę sygnału odebranego w transmisji radiotelefonicznej od strony zdalnej, za pomocą estymatora głośności i w zależności od zmian amplitudy tego sygnału, za pomocą adaptacyjnego korektora głośności redukuje się zmiany natężenia dźwięku wytwarzanego przez głośnik, wynikające ze zmian amplitudy odebranego sygnału.
Korzystnym jest, że selektywnie zwiększa się amplitudę składowej wysokoczęstotliwościowej wejściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego za pomocą reduktora przesterowania głośnika w zależności od natężenia dźwięku wybranego za pomocą adaptacyjnego korektora głośności.
Korzystnym jest, że redukuje się składową szumu wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego za pomocą eliminatora szumu.
System do adaptacyjnej regulacji głośności radiotelefonu, zaopatrzony w mikrofon generujący pod działaniem głosu wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy, w głośnik generujący dźwięk pod działaniem wejściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego oraz w urządzenie nadawczo-odbiorcze nadające transmisje radiotelefoniczne do strony zdalnej w zależności od działania mikrofonu i odbierające transmisje radiotelefoniczne od strony zdalnej za pośrednictwem kanałów radioczęstotliwościowych generując wejściowy elektryczny sygnał dźwiękowy, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jest zaopatrzony w adaptacyjny korektor głośności połączony ze wzmacniaczem o regulowanym wzmocnieniu, a ten z kolei jest połączony poprzez reduktor przesterowania głośnika z eliminatorem echa.
Korzystnym jest, że eliminator echa jest połączony z adaptacyjnym korektorem głośności poprzez detektor głosu abonenta lokalnego i estymator szumu.
Adaptacyjny korektor głośności jest połączony z wyjściem urządzenia nadawczoodbiorczego poprzez estymator głośności oszacowujący amplitudę sygnału transmisji radiotelefonicznej odbieranego od strony zdalnej.
Korzystnym jest, że adaptacyjny korektor głośności oraz wzmacniacz o regulowanym wzmocnieniu jest połączony z głośnikiem poprzez reduktor przesterowania głośnika i głośnikowy przetwornik cyfrowo-analogowy.
Korzystnym jest, że wyjście eliminatora echa jest połączone z wejściem urządzenia nadawczo-odbiorczego poprzez eliminator szumu.
Rozwiązanie według wynalazku zapewnia sposób i system do obsługi bez użycia rąk radiotelefonu z głośnikiem w warunkach zmiennego hałasu otoczenia. Natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik jest adaptacyjnie regulowane w odpowiedzi na natężenie dźwięku odbieranego przez mikrofon, tak że natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik rośnie i maleje w miarę wzrostu i zmniejszania się natężenia dźwięku odbieranego przez mikrofon. Odpowiednio do tego, radiotelefon z głośnikiem stosowany w środowisku hałaśliwym, na przykład w samochodzie, może dostosowywać się do zmian poziomów hałasu, nie wymagając działania oddziaływania ze strony kierującego, co może być niebezpieczne. To znaczy przy zmianach poziomu hałasu w samochodzie w wyniku takich czynników, jak wiatr, praca silnika oraz ruch drogowy, głośność głośnika automatycznie dostosowuje się tak, aby mowa abonenta zdalnego nie tonęła w szumie, ani nie była rozgłaszana zbyt głośno w stosunku do hałasu wewnątrz samochodu. Ponadto, zmniejszona zostaje składowa echa sygnału generowanego przez mikrofon, tak że dźwięk wytwarzany przez głośnik nie wpływa w znacznym stopniu na dobór natężenia tego wytwarzanego przezeń dźwięku. Innymi słowy, redukcja echa osłabia sprzężenie zwrotne z głośnika, które w przeciwnym przypadku może być interpretowane przez system radiotelefoniczny jako hałas samochodu. Głośność głośnika zatem nie jest zwiększana w odpowiedzi na odtwarzanie przez ten głośnik mowy.
System radiotelefoniczny z adaptacyjną regulacją głośności zawiera mikrofon, głośnik, urządzenie nadawczo-odbiorcze i adaptacyjny regulator głośności. Mikrofon generuje wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy. Urządzenie nadawczo-odbiorcze nadaje transmisje radiotelefoniczne do strony zdalnej zależnie od działania mikrofonu i odbiera transmisje radiotelefoniczne od strony zdalnej za pośrednictwem kanałów radioczęstotliwościowych gene184 003 rując wejściowy elektryczny sygnał dźwiękowy. Adaptacyjna regulacja głośności reaguje na wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy i dobiera natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik tak, że natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik rośnie wraz ze wzrostem poziomu odbieranego przez mikrofon dźwięku, i maleje w miarę zmniejszania się natężenia dźwięku odbieranego przez mikrofon. Odpowiednio do tego, głośność głośnika jest regulowana automatycznie w zależności od głośności hałasu odbieranego przez mikrofon. Zawarty w systemie radiotelefonicznym reduktor echa reaguje na wejściowy elektryczny sygnał dźwiękowy i redukuje składową echa wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego tak, że dźwięk wytwarzany przez głośnik nie oddziałuje znacznie na działanie adaptacyjnej regulacji głośności. Wpływ sprzężenia zwrotnego na działanie adaptacyjnej regulacji wzmocnienia dzięki temu zostaje zmniejszony. Zawarty w systemie radiotelefonicznym detektor głosu abonenta lokalnego poddaje detekcji fakt mówienia przez abonenta lokalnego. Blok adaptacyjnej regulacji głośności reaguje na działanie tego detektora głosu abonenta lokalnego tak, że amplituda wytwarzanego przez głośnik dźwięku nie zwiększa się podczas mówienia tego abonenta lokalnego. W odróżnieniu od tego blok adaptacyjnej regulacji głośności może kontynuować dobór amplitudy dźwięku wytwarzanego przez głośnik podczas mówienia abonenta lokalnego, tak że natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik rośnie, kiedy abonent lokalny mówi. Tak więc strona zdalna może z łatwością wejść w rozmowę, podczas kiedy abonent lokalny mówi. Zawarty w systemie radiotelefonicznym estymator głośności, który oszacowuje amplitudę sygnału odbieranych transmisji radiotelefonicznych zapewnia adaptacyjną regulację głośności, a ponadto pod działaniem estymatora głośności, reaguje tak, że zredukowane zostają zmiany natężenia dźwięku wytwarzanego przez głośnik wynikłe ze zmian amplitudy odbieranych transmisji radiotelefonicznych. Reduktor przesterowania głośnika systemu radiotelefonicznego reaguje na wybraną amplitudę regulacji głośności, i selektywnie zwiększa amplitudę wysokoczęstotliwościowej części wejściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego w celu zmniejszenia przesterowania w głośniku i dzięki temu zwiększenia rozróżnialności mowy ludzkiej odtwarzanej przez głośnik. Możliwe jest również stosowanie eliminatora szumu, który zmniejsza składową szumową wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego. Odpowiednio to tego, następuje dokładniejsze przekazywanie mowy abonenta lokalnego do strony zdalnej.
Podsumowując, radiotelefon według wynalazku zapewnia adaptacyjną regulację głośności, tak że głośność głośnika jest doregulowywana proporcjonalnie do głośności dźwięku odbieranego przez mikrofon. Zatem głośność głośnika rośnie, kiedy rośnie hałas w sąsiedztwie radiotelefonu, na przykład kiedy następuje opuszczenie szyby w oknie samochodu. W odróżnieniu od tego, głośność głośnika zmniejsza się, kiedy hałas w sąsiedztwie radiotelefonu maleje, na przykład kiedy następuje zasuniecie okna. Ponadto, eliminator echa zmniejsza wpływ akustycznego sprzężenia zwrotnego, które w przeciwnym przypadku może spowodować wzrost głośności głośnika w odpowiedzi na jego własne działanie.
Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w postaci uproszczonej schemat blokowy konwencjonalnego układu nie wymagającego użycia rąk radiotelefonu, wykorzystywanego w samochodach, fig. 2 - uproszczony przekrój konwencjonalnego głośnika z ruchomą cewką, fig. 3 - charakterystyki częstotliwościowe konwencjonalnego głośnika z ruchomą cewką, fig. 4 - charakterystyki częstotliwościowe konwencjonalnego głośnika z ruchomą cewką przy niskim i przy wysokim poziomie głośności, fig. 5 - długoczasowe widmo gęstości mocy w przypadku ciągłej mowy ludzkiej, fig. 6 - schemat blokowy radiotelefonu komórkowego według wynalazku, a fig. 7 przedstawia sieć działań ilustrującą czynności w przypadku adaptacyjnej regulacji głośności radiotelefonu z fig. 6.
Schemat blokowy radiotelefonu komórkowego 21 według wynalazku przedstawiono na fig. 6. Radiotelefon 21 zawiera mikrofon 23 generujący wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy w odpowiedzi na dźwięk oraz głośnik 25 do wytwarzania dźwięku w odpowiedzi na wejściowy elektryczny sygnał dźwiękowy.
Urządzenie nadawczo-odbiorcze 27 nadaje transmisje radiokomunikacyjne w funkcji działania mikrofonu 23 do strony zdalnej wykorzystującej drugi radiotelefon, lub konwencjo8
184 003 nalne stałe przewodowe urządzenie telefoniczne. Urządzenie nadawczo-odbiorcze 27 odbiera również transmisje radiotelefoniczne od strony zdalnej. Na przykład, urządzenie nadawczoodbiorcze 27 może nadawać i odbierać transmisje radiotelefoniczne do i od stacji bazowej komórkowego systemu radiotelefonicznego za pośrednictwem kanałów radioczęstotliwościowych, umożliwiając dzięki temu łączność albo z innym radiotelefonem komórkowym, albo stałym telefonem przewodowym.
W korzystnym przykładzie wykonania, urządzenie nadawczo-odbiorcze 27 nadaje i odbiera transmisje cyfrowe. Odpowiednio do tego odebrane transmisje przetwarza się za pomocą cyfrowego procesora sygnału DSP 33 z wygenerowaniem cyfrowego wejściowego elektrycznego sygnału akustycznego, który przetwarza się z sygnału cyfrowego na sygnał analogowy za pomocą głośnikowego przetwornika cyfrowo-analogowego D/A 29. Ponadto, wyjściowy elektryczny sygnał akustyczny przetwarza się z sygnału analogowego na sygnał cyfrowy za pomocą mikrofonowego przetwornika analogowo-cyfrowego A/D 31, a następnie przetwarza się przez cyfrowy procesor sygnałowy 33 z wygenerowaniem nadawanych transmisji.
Alternatywnie, urządzenie nadawczo-odbiorcze 27 nadaje i odbiera radiotelefoniczne sygnały analogowe, a te transmisje są doprowadzane do odpowiednich parametrów za pomocą procesora analogowego, z wyeliminowaniem w ten sposób potrzeby stosowania głośnikowego przetwornika cyfrowo-analogowego D/A i mikrofonowego przetwornika analogowocyfrowego A/D. W innym alternatywnym przykładzie wykonania urządzenie nadawczoodbiorcze nadaje i odbiera analogowe transmisje analogowe, a te transmisje są doprowadzane do odpowiednich parametrów za pomocą cyfrowego procesora sygnałowego. Odpowiednio do tego, radiotelefon zawiera głośnikowy przetwornik cyfrowo-analogowy D/A i mikrofonowy przetwornik analogowo-cyfrowy A/D, jak również przetworniki cyfrowo-analogowe D/A i analogowo-cyfrowe A/D między urządzeniem nadawczo-odbiorczym i cyfrowym procesorem sygnałów.
Radiotelefon według wynalazku zawiera również blok adaptacyjnej regulacji głośności 35, który reaguje na wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy generowany przez mikrofon 23. Blok adaptacyjnej regulacji głośności 35 dobiera amplitudę dźwięku wytwarzanego przez głośnik 25, tak że amplituda dźwięku wytwarzanego przez głośnik 25 wzrasta wraz ze wzrostem poziomu dźwięku odbieranego przez mikrofon 23 i maleje przy obniżaniu się poziomu dźwięku odbieranego przez mikrofon 23. Korzystnie, sygnał wyjściowy bloku adaptacyjnej regulacji głośności 35 jest podawany do wzmacniacza 34 o regulowanym wzmocnieniu, który doregulowuje wzmocnienie stosowane dla wejściowego sygnału elektrycznego, zależnie od dobranej amplitudy.
Tak więc wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy generowany przez mikrofon 23 wykorzystuje się do reprezentowania poziomu hałasu w tle, który zmienia się wraz ze zmianami warunków wokół radiotelefonu. Dla poprawy zrozumiałości mowy odtwarzanej przez głośnik 25, głośność głośnika powinna zwiększać się przy wzroście hałasu w tle i zmniejszać się przy obniżaniu się tego hałasu w tle. Blok adaptacyjnej regulacji głośności 35 dobiera głośność dla głośnika 25 na podstawie poziomu hałasu w tle, który jest monitorowany przez mikrofon 23.
Jak to przedstawiono na fig. 6, wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy generowany przez mikrofon 23 jest przetwarzany przez eliminator szumu 36, przed jego nadaniem do strony zdalnej przez urządzenie nadawczo-odbiorcze 27. Estymator szumu 38 monitoruje wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy i wyznacza część tego sygnału będącą szumem. W przypadku radiotelefonu głośnikowego stosowanego w samochodzie szum może być powodowany wiatrem, drogą, silnikiem, ruchem drogowym itp. Estymację części szumowej sygnału doprowadza się do eliminatora szumu 36, gdzie składowa szumowa wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego zostaje wyeliminowana. Ponadto, sygnał reprezentujący amplitudę szumu jest podawany przez estymator szumu 38 do bloku adaptacyjnej regulacji głośności 35. Sygnał ten jest wykorzystywany przez blok adaptacyjnej regulacji głośności dla dobrania natężenia dźwięku wytwarzanego przez głośnik 25.
184 003
Radiotelefon według wynalazku automatycznie dostosowuje się do zmiany poziomów hałasu w tle, nie wymagając działania ze strony abonenta lokalnego. Ta cecha jest szczególnie korzystna przy stosowaniu radiotelefonu z głośnikiem w samochodzie, kiedy możliwa jest zmiana poziomu hałasu w tle w szerokim zakresie, a między abonentem lokalnym i telefonem występuje pewna odległość i rozproszenie uwagi przy ręcznym doregulowywaniu głośności jest podczas jazdy niebezpieczne. Radiotelefon 21 zatem może doregulowywać się do zmiany poziomów hałasu w tle, który może wynikać, na przykład z zamykania lub otwierania okna, zmiany prędkości, zmiany prędkości wiatru, mijania innych samochodów itd.
Ponadto, ze względu na to, że blok adaptacyjnej regulacji głośności wykorzystuje cyfrową obróbkę sygnałów, ta cecha jest zrealizowana przez zaprogramowanie cyfrowego procesora sygnałów, takiego jak stosowany w konwencjonalnych radiotelefonach komórkowych. Tak więc, blok adaptacyjnej regulacji głośności jest zaimplementowany przez zaprogramowanie istniejącego oprzyrządowania. Ta cecha może być zrealizowana bez znacznego zwiększania kosztów lub wymiarów radiotelefonu.
Radiotelefon 21 zawiera również eliminator echa 37, który reaguje na wejściowy elektryczny sygnał dźwiękowy. Eliminator echa 37 zmniejsza składową echa wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego, który jest generowany przez mikrofon 23 w odpowiedzi na dźwięk. Dzięki zmniejszeniu składowej echa wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego, dźwięk wytwarzany przez głośnik 25 nie oddziałuje znacząco na działanie bloku adaptacyjnej regulacji głośności 35. Poza tym, jakość wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego ulega poprawie w przypadku transmisji przez urządzenie nadawczo-odbiorcze 27 do strony zdalnej.
Ta cecha rozwiązania według wynalazku jest szczególnie korzystna przy stosowaniu w samochodzie radiotelefonu z głośnikiem. Jest tak dzięki temu, że może w nim się znajdować ścieżka akustycznego sprzężenia zwrotnego od głośnika 25 do mikrofonu 23. Bez eliminatora echa 37 mowa strony zdalnej odtwarzana przez głośnik 25 jest odbierana przez mikrofon 23 (akustyczne sprzężenie zwrotne) wskazując wyższy poziom hałasu i powodując zwiększenie głośności za pomocą bloku adaptacyjnej regulacji głośności 35. To sprzężenie spowodowałoby wzrost głośności na czas mówienia przez stronę zdalną. Eliminator echa 37 redukuje ten problem przez osłabienie sprzężenia zwrotnego.
Eliminator echa 37 jest korzystnie zaimplementowany z zastosowaniem filtra eliminacji echa, na przykład filtra 39 o skończonej odpowiedzi impulsowej FIR (finite-impulse-response), którego sygnał wyjściowy jest odejmowany od wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego w subtraktorze 41. Współczynniki filtru FIR 39 są poprawiane w sposób ciągły z użyciem algorytmu najmniejszych kwadratów LMS (least means squares). Jak to przedstawiono, sygnał wyjściowy z subtraktora 41 jest podawany do modyfikatora współczynnika 43, który modyfikuje współczynniki filtra FIR 39 z zastosowaniem algorytmu LMS.
Różne implementacje filtrów eliminujących echo są znane.
Jak to omówiono w odniesieniu do bloku adaptacyjnej regulacji głośności 35, ta cecha jest zaimplementowana przez cyfrową obróbkę sygnałów. Przy zaprogramowaniu istniejącego cyfrowego procesora sygnałów nie ma potrzeby dodawania specjalnego oprzyrządowania. Odpowiednio do tego, eliminator echa 37 jest zaimplementowany bez znacznego zwiększania kosztów i rozmiarów urządzenia. Ponadto, eliminator echa 37 ma tę zaletę, że może eliminować echo głosu strony zdalnej, wracającego do tej strony zdalnej.
Radiotelefon 21 zawiera również detektor głosu abonenta lokalnego 45, do wykrywania mowy lokalnego abonenta radiotelefonu 21. Zgodnie z tą cechą rozwiązania według wynalazku, blok adaptacyjnej regulacji głośności 35 dodatkowo reaguje na sygnał detektora głosu abonenta lokalnego 45, tak że natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik 25 nie jest zwiększane, kiedy mówi abonent lokalny. W szczególności nie jest uaktualniane oszacowanie szumu generowane przez estymator szumu 38, kiedy abonent lokalny radiotelefonu 21 mówi, tak że głośność głośnika 25 nie jest zwiększana. Ta cecha zapewnia zaletę w postaci niewłączania głosu abonenta lokalnego w oszacowanie szumu zdejmowanego z wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego przez eliminator szumu 36.
184 003
Korzystne jest, jeśli detektor głosu abonenta lokalnego 45 wykrywa głos ludzki przez identyfikowanie struktur harmonicznych, jak na przykład brzmienia samogłosek, które są charakterystyczne dla mowy ludzkiej. W odróżnieniu od tego, detektor głosu abonenta lokalnego 45 może działać wyznaczając próg minimalny zadanych częstotliwości, które są zwykle skojarzone z głosem ludzkim, lub przez wyznaczanie minimalnego progu amplitudy, powyżej której zakłada się występowanie mowy. Detektor głosu może być również dostosowany do uczenia się i rozpoznawania konkretnych wzorców głosowych abonenta lokalnego. Przy nieregulowaniu głośności głośnika 25 podczas mówienia abonenta lokalnego, głośność mowy strony zdalnej nie jest zwiększana, kiedy mówią obie strony. Jak przy adaptacyjnej regulacji głośności za pomocą bloku 35, detektor głosu abonenta lokalnego 45, estymator szumu 38 i eliminator szumu 36 są zaimplementowane w cyfrowym procesorze sygnałów DSP 33.
Alternatywnie, blok adaptacyjnej regulacji głośności 35 może w dalszym ciągu dobierać amplitudę dźwięku wytwarzanego przez głośnik 25, kiedy abonent lokalny mówi. Odpowiednio do tego, amplituda dźwięku wytwarzanego przez głośnik 25 wzrasta, kiedy abonent lokalny mówi. Ta cecha jest korzystna z tego względu, że strona zdalna łatwiej może wejść w rozmowę, kiedy abonent lokalny mówi. Ponadto, radiotelefon 21 zawiera wejście dla abonenta lokalnego do wyboru aktualizacji lub braku aktualizacji przez blok adaptacyjnej regulacji głośności 35, dobranej amplitudy dla głośnika 25 kiedy abonent lokalny mówi. Wejściem sygnału abonenta lokalnego jest korzystnie przełącznik dwupołożeniowy, który ustawia i kasuje odpowiednią flagę w cyfrowym procesorze sygnałowym. W tym przypadku korzystne jest, jeśli blok adaptacyjnej regulacji głośności 35 ma stosunkowo krótką stałą czasu (szybką odpowiedź), tak że głośność głośnika 25 jest szybko doregulowywana, kiedy abonent lokalny zaczyna lub przestaje mówić.
Radiotelefon 21 zawiera również estymator głośności 47, do oszacowywania amplitudy transmisji radiotelefonicznych odbieranych przez urządzenie nadawczo-odbiorcze 27. Blok adaptacyjnej regulacji głośności 35 reaguje na sygnał estymatora głośności 47, tak że zmniejszają się zmiany natężenia dźwięku wytwarzanego przez głośnik 25 wynikające ze zmian amplitudy sygnału transmisji radiotelefonicznych odbieranych przez urządzenie nadawczo-odbiorcze 27. Odpowiednio do tego, występują zmiany głośności mowy odtwarzanej przez głośnik 25 w wyniku zmian głośności mówienia strony zdalnej. Głośność mówienia strony zdalnej zmienia się z każdym połączeniem, w wyniku różnic wzmocnienia wzdłuż różnych kanałów telekomunikacyjnych. Na przykład różnice wzmocnienia wynikają z różnic w telefonach zdalnych, różnicach komórkowych kanałów radioczęstotliwościowych itp. Poza tym, głośność mowy strony zdalnej zmienia się w czasie połączenia wskutek przemieszczania się strony zdalnej względem telefonu zdalnego, zmian głosu strony zdalnej, itp.
Jak to przedstawiono na fig. 6, estymator głośności 47 odbiera transmisje radiotelefoniczne jako sygnał wejściowy urządzenia nadawczo-odbiorczego 27. Estymator głośności 47 generuje sygnał wyjściowy, który jest reprezentatywny dla wartości przeciętnej głośności mowy strony zdalnej. Korzystne jest, jeśli estymator głośności generuje sygnał wyjściowy na podstawie średniej głośności wyznaczonej za okres czasu dostatecznie długi, aby uwzględniać przerwy w mówieniu i inne anomalie. Korzystne jest, jeśli estymator głośności 47 rozpoznaje również okresy, w których strona zdalna nie mówi, tak że podczas tych okresów milczenia szum w tle nie rośnie w sposób znaczący. Sygnał wyjściowy estymatora głośności 47 jest podawany do bloku adaptacyjnej regulacji głośności 35. Odpowiednio do tego, blok adaptacyjnej regulacji głośności 35 dobiera natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik 25 w funkcji szumu odebranego przez mikrofon 23 i zmian transmisji radiotelefonicznych odbieranych z urządzenia nadawczo-odbiorczego 27.
Radiotelefon 21 jest ponadto zaopatrzony w reduktor przesterowania 51, który reaguje na amplitudę wybraną w bloku adaptacyjnej regulacji głośności 35. Reduktor przesterowania 51 selektywnie zwiększa amplitudę wysokoczęstotliwościowej części wejściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego zmniejszając przesterowanie głośnika. Odpowiednio do tego, można zwiększyć zrozumiałość przy większych głośnościach głosu ludzkiego odtwarzanego przez głośnik 25. W szczególności wzmacniacz 34 o regulowanym wzmocnieniu równomiernie doregulowuje amplitudę wszystkich częstotliwości wejściowego elektrycznego sygnału
184 003 dźwiękowego w zakresie, w którym jest mało prawdopodobne wystąpienie przesterowania. Jeżeli blok adaptacyjnej regulacji głośności 35 dobiera amplitudę spoza tego zakresu, to dalszy wzrost wzmocnienia jest realizowany przez reduktor przesterowania 51. Reduktor przesterowania 51 selektywnie zwiększa amplitudę części wysokoczęstotliwościowej wejściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego dalej zwiększając głośność głośnika 25 i nie powodując przesterowania.
Tak więc, jeżeli przez blok adaptacyjnej regulacji głośności 35 dobrana jest amplituda, która prawdopodobnie spowoduje przesterowanie, czyli ograniczanie w głośniku 25, to reduktor przesterowania 51 selektywnie zwiększa amplitudę części wysokoczęstotliwościowej sygnału wejściowego, zmniejszając dzięki temu przesterowanie i zwiększając zrozumiałość. Ponadto, część wysokoczęstotliwościowa sygnału wejściowego może być rozproszona w czasie dla dalszego zwiększenia zrozumiałości bez zwiększania amplitudy szczytowej.
Każda z cech radiotelefonu 21 omówionego powyżej, włączając blok adaptacyjnej regulacji głośności 35, reduktor przesterowania 51, eliminator echa 37, estymator szumu 38, eliminator szumu 36, detektor głosu abonenta lokalnego 45, estymator głośności 47 i wzmacniacz 34 o regulowanym wzmocnieniu, jest korzystnie realizowana metodami cyfrowej obróbki sygnałów. Każda z tych cech może być zaimplementowana w procesorze DSP 33. Ponieważ wiele radiotelefonów komórkowych zwiera procesor DSP, to te cechy wprowadza się bez znacznego zwiększania kosztów wytwarzania i rozmiarów radiotelefonu.
Blok adaptacyjnej regulacji głośności 35 oraz inne podzespoły systemu według wynalazku są szczególnie korzystne, kiedy są wykorzystywane w głośnikowym radiotelefonie w samochodzie, ponieważ to zastosowanie obejmuje ścieżkę akustycznego sprzężenia zwrotnego przez potencjalnie hałaśliwe środowisko. Zgodnie z tym, blok adaptacyjnej regulacji głośności 35 dopasowuje głośność głośnika do poziomu szumów odbieranych przez mikrofon. Te cechy jednak można również wykorzystać w głośnikowym telefonie komórkowym, radiotelefonie satelitarnym lub konwencjonalnym stałym telefonie przewodowym. Poza przekazywaniem komunikatów głosowych, omawiane powyżej telefony mogą zawierać również części składowe do transmisji dacyjnej, wizyjnej i/lub multimedialnej. W dowolnym z tych zastosowań, abonent lokalny może życzyć sobie, aby telefon automatycznie doregulowywał swoją głośność na podstawie hałasu odbieranego przez mikrofon.
Sieć działań ilustrującą czynności przy adaptacyjnej regulacji głośności radiotelefonu z fig. 6, przedstawiono na fig. 7. Urządzenie nadawczo-odbiorcze 27 w kroku 61 odbiera transmisje radiotelefoniczne od strony zdalnej. Odbierane transmisje radiotelefoniczne są przetwarzane za pomocą cyfrowego procesora sygnałów DSP 33 z wygenerowaniem wejściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego, a głośnik 25 w kroku 63 wytwarza dźwięk w odpowiedzi na wejściowy elektryczny sygnał dźwiękowy. W kroku 65 mikrofon 23 generuje wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy, a w kroku 67 jest eliminowana składowa echa wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego. W kroku 69 wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy jest przetwarzany przez cyfrowy procesor sygnałów DSP 33 z wygenerowaniem transmisji radiotelefonicznych, które w kroku 69 są nadawane przez urządzenie nadawczo-odbiorcze 27.
W kroku 71 dobierane jest natężenie dźwięku wytwarzanego w głośniku 25. W szczególności to natężenie jest dobierane tak, że rośnie przy wzroście natężenia dźwięku odbieranego przez mikrofon 23, a maleje przy jego spadku. Odpowiednio do tego, głośność mowy odtwarzanej przez głośnik zostaje w przybliżeniu dopasowana do głośności hałasu w sąsiedztwie radiotelefonu.
Operacja doboru amplitudy obejmuje wykrywanie okresu, kiedy abonent lokalny mówi i utrzymywanie w tym okresie stałego natężenia dźwięku wytwarzanego przez głośnik 25. Natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik 25 nie rośnie nadmiernie, kiedy abonent lokalny mówi. Alternatywnie, natężenie można dobierać tak, że kiedy mówi abonent lokalny, natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik rośnie. Zatem strona zdalna może z większą łatwością wejść w rozmowę, kiedy abonent lokalny mówi.
Ponadto, możliwe jest estymowanie amplitudy i zredukowanie zmian amplitudy dźwięku wytwarzanego przez głośnik, wynikłych ze zmian amplitudy odbieranych transmisji ra12
184 003 diotelefonicznych. Dzięki temu można zredukować zmiany głośności mowy strony zdalnej odtwarzanej w głośniku.
Możliwe jest selektywne zwiększanie amplitudy wysokoczęstotliwościowej części wejściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego, dla zmniejszenia przesterowania w głośniku i zwiększenia rozróżnialności mowy ludzkiej odtwarzanej przez głośnik. Odpowiednio do tego można zmniejszyć przesterowanie głośnika i zwiększyć rozróżnialność, przy zwiększaniu głośności głośnika do dużych wartości. Możliwe jest również zmniejszenie składowej szumu wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego tak, że następuje dokładniejsze przekazywanie mowy abonenta lokalnego do strony zdalnej.
CZĘSTOTLIWOŚĆ
REZONANSOWA
CHARAKTERYSTYKA
IDEALNA
310
FIG. 3
POZIOM CIŚNIENIA AKUSTYCZNEGO (dB)
CHARAKTERYSTYKA
TYPOWA
320
300
3000
CZĘSTOTLIWOŚĆ (Hz)
CHARAKTERYSTYKA TYPOWA PRZY DUŻEJ GŁOŚNOŚCI 420
POZIOM OBCINANIA — 400
FIG. 4
POZIOM
CIŚNIENIA AKUSTYCZNEGO (dB)
CHARAKTERYSTYKA TYPOWA PRZY MAŁEJ GŁOŚNOŚCI 410
CZĘSTOTLIWOŚĆ
REZONANSOWA
330
-i-i-F
CZĘSTOTLIWOŚĆ (Hz)
3000
300
184 003
FIG. 5
ŚREDNIOKWADRATOWE CIŚNIENIE NA HERC WdB.
dB=1 (DYN/cm2)
CZĘSTOTLIWOŚĆ (Hz)
ZESPOLONE, 6 MĘŻCZYZN
ZESPOLONE, 5 KOBIET
184 003
184 003
FIG. 7
184 003
FIG. 1
130
ELASTYCZNE ZAWIESZENIE BRZEGOWE 220
FIG. 2
MAGNES
TRWAŁY
280
POŁĄCZENIA
ELEKTRYCZNE 2S0
CEWKA
DRGAJĄCA
240
STOŻEK (MEMBRANA) 270
ELASTYCZNE
ZAWIESZENIE
CENTRALNE
230
200
215
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4.00 zł.

Claims (11)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób adaptacyjnej regulacji głośności radiotelefonu, zaopatrzonego w mikrofon generujący, pod działaniem głosu, wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy, w głośnik generujący dźwięk pod działaniem wejściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego oraz w urządzenie nadawczo-odbiorcze nadające transmisje radiotelefoniczne do strony zdalnej w zależności od działania mikrofonu i odbierające transmisje radiotelefoniczne od strony zdalnej, w którym to sposobie generuje się wejściowy elektryczny sygnał dźwiękowy w odpowiedzi na transmisję radiotelefoniczną odebraną od strony zdalnej, wytwarza się dźwięk za pomocą głośnika w odpowiedzi na wejściowy elektryczny sygnał dźwiękowy, generuje się wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy za pomocą mikrofonu pod działaniem dźwięku i nadaje się transmisję telefoniczną do strony zdalnej w zależności od wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego, znamienny tym, że dobiera się natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik (25), za pomocą adaptacyjnego korektora głośności (35), w zależności od poziomu wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego wytwarzanego przez mikrofon (23), przy czym zwiększa się natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik (25) wraz ze wzrostem natężenia dźwięku odbieranego przez mikrofon (23) i zmniejsza się natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik (25) wraz ze zmniejszaniem się natężenia dźwięku odbieranego przez mikrofon (23), za pomocą wzmacniacza o regulowanym wzmocnieniu (34), a ponadto redukuje się składową echa wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego, za pomocą eliminatora echa (37), przy czym dźwięk wytworzony przez głośnik (25) pozostaje bez wpływu na proces adaptacyjnej regulacji głośności.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas doboru natężenia dźwięku wytwarzanego przez głośnik (25) wykrywa się sygnał mowy abonenta lokalnego za pomocą detektora głosu abonenta lokalnego (45) i za pomocą adaptacyjnego korektora głośności (35) utrzymuje się stałe natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik (25) podczas występowania sygnału mowy abonenta lokalnego.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas doboru natężenia dźwięku wytwarzanego przez głośnik (25) wykrywa się sygnał mowy abonenta lokalnego za pomocą detektora głosu abonenta lokalnego (45) i za pomocą adaptacyjnego korektora głośności (35) zwiększa się natężenie dźwięku wytwarzanego przez głośnik (25) podczas występowania sygnału mowy abonenta lokalnego.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że poddaje się oszacowaniu amplitudę sygnału odebranego w transmisji radiotelefonicznej od strony zdalnej, za pomocą estymatora głośności (47) i w zależności od zmian amplitudy tego sygnału, za pomocą adaptacyjnego korektora głośności (35) redukuje się zmiany natężenia dźwięku wytwarzanego przez głośnik (25), wynikające ze zmian amplitudy odebranego sygnału.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że selektywnie zwiększa się amplitudę składowej wysokoczęstotliwościowej wejściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego za pomocą reduktora przesterowania głośnika (51) w zależności od natężenia dźwięku wybranego za pomocą adaptacyjnego korektora głośności (35).
  6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że redukuje się składową szumu wyjściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego za pomocą eliminatora szumu (36).
  7. 7. System do adaptacyjnej regulacji głośności radiotelefonu, zaopatrzony w mikrofon generujący pod działaniem głosu wyjściowy elektryczny sygnał dźwiękowy, w głośnik generujący dźwięk pod działaniem wejściowego elektrycznego sygnału dźwiękowego oraz w urządzenie nadawczo-odbiorcze nadające transmisje radiotelefoniczne do strony zdalnej w zależności od działania mikrofonu i odbierające transmisje radiotelefoniczne od strony zdalnej, za pośrednictwem kanałów radioczęstotliwościowych, generując wejściowy elektryczny sygnał dźwiękowy, znamienny tym, że jest zaopatrzony w adaptacyjny korektor gło184 003 śności (35) połączony ze wzmacniaczem o regulowanym wzmocnieniu (34), a ten z kolei jest połączony poprzez reduktor przesterowania głośnika (51) z eliminatorem echa (37).
  8. 8. System według zastrz. 7, znamienny tym, że eliminator echa (37) jest połączony z adaptacyjnym korektorem głośności- (35) poprzez detektor głosu abonenta lokalnego (45) i estymator szumu (38).
  9. 9. System według zastrz. 8, znamienny tym, że adaptacyjny korektor głośności (35) jest połączony z wyjściem urządzenia nadawczo-odbiorczego (27) poprzez estymator głośności (47) oszacowujący amplitudę sygnału transmisji radiotelefonicznej odbieranego od strony zdalnej.
  10. 10. System według zastrz. 9, znamienny tym, że adaptacyjny korektor głośności (35) oraz wzmacniacz o regulowanym wzmocnieniu (34) jest połączony z głośnikiem (25) poprzez reduktor przesterowania głośnika (51) i głośnikowy przetwornik cyfrowo-analogowy (29).
  11. 11. System według zastrz. 7, znamienny tym, że wyjście eliminatora echa (37) jest połączone z wejściem urządzenia nadawczo-odbiorczego (27) poprzez eliminator szumu (36).
PL97328724A 1996-03-05 1997-03-03 Sposób i system do adaptacyjnej regulacji głośności radiotelefonu PL184003B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/611,121 US5966438A (en) 1996-03-05 1996-03-05 Method and apparatus for adaptive volume control for a radiotelephone
PCT/US1997/003261 WO1997033419A2 (en) 1996-03-05 1997-03-03 Method and apparatus for adaptive volume control for a radiotelephone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL328724A1 PL328724A1 (en) 1999-02-15
PL184003B1 true PL184003B1 (pl) 2002-08-30

Family

ID=24447713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL97328724A PL184003B1 (pl) 1996-03-05 1997-03-03 Sposób i system do adaptacyjnej regulacji głośności radiotelefonu

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5966438A (pl)
EP (1) EP0882353A2 (pl)
JP (1) JP2000506347A (pl)
KR (1) KR100297351B1 (pl)
CN (1) CN1123191C (pl)
AU (1) AU716942B2 (pl)
BR (1) BR9707823A (pl)
EE (1) EE9800251A (pl)
HK (1) HK1018373A1 (pl)
MY (1) MY119217A (pl)
PL (1) PL184003B1 (pl)
WO (1) WO1997033419A2 (pl)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6766176B1 (en) * 1996-07-23 2004-07-20 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for automatically adjusting speaker and microphone gains within a mobile telephone
JPH10327228A (ja) * 1997-05-26 1998-12-08 Brother Ind Ltd 通信装置
JPH11239093A (ja) * 1998-02-20 1999-08-31 Nec Corp 移動体無線通信装置
GB2340334B (en) 1998-07-29 2003-06-25 Ericsson Telefon Ab L M Telephone apparatus
US6272460B1 (en) * 1998-09-10 2001-08-07 Sony Corporation Method for implementing a speech verification system for use in a noisy environment
US6263078B1 (en) 1999-01-07 2001-07-17 Signalworks, Inc. Acoustic echo canceller with fast volume control compensation
JP2001016057A (ja) * 1999-07-01 2001-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音響装置
KR100345537B1 (ko) * 1999-07-27 2002-07-26 삼성전자 주식회사 휴대폰의 송수화음 및 키톤 레벨조절방법
US6298247B1 (en) 1999-12-30 2001-10-02 Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson (Publ) Method and apparatus for automatic volume control
JP2001251167A (ja) * 2000-03-03 2001-09-14 Nec Corp 適応フィルタ
FR2808154B1 (fr) * 2000-04-21 2002-09-20 Sagem Telephone mobile sans souffle
JP2002101156A (ja) * 2000-09-22 2002-04-05 Sony Corp 携帯電話機及び音声処理方法
WO2002101728A1 (es) * 2001-06-11 2002-12-19 Lear Automotive (Eeds) Spain, S.L. Metodo y sistema para cancelacion de exos y ruidos en entornos con condiciones acusticas variables y altamente realimentados
US6978010B1 (en) * 2002-03-21 2005-12-20 Bellsouth Intellectual Property Corp. Ambient noise cancellation for voice communication device
JP4282317B2 (ja) * 2002-12-05 2009-06-17 アルパイン株式会社 音声通信装置
JP2005109674A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Toshiba Corp 音声信号クリッピング回路及びこの音声信号クリッピング回路を備えた電話機
US7983920B2 (en) 2003-11-18 2011-07-19 Microsoft Corporation Adaptive computing environment
US7210633B2 (en) * 2004-11-19 2007-05-01 Intermec Ip Corp. Self-compensating speaker volume control system for data collection terminal
US7333604B2 (en) * 2005-01-10 2008-02-19 Infone Tech, Ltd. Adaptive notification of an incoming call in a mobile phone
US8995683B2 (en) * 2006-12-29 2015-03-31 Google Technology Holdings LLC Methods and devices for adaptive ringtone generation
US20080161064A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Motorola, Inc. Methods and devices for adaptive ringtone generation
US20090088224A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Texas Instruments Incorporated Adaptive volume control
JP5845787B2 (ja) * 2011-09-30 2016-01-20 ブラザー工業株式会社 音声処理装置、音声処理方法、および音声処理プログラム
WO2013134929A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus for multi-stage adaptive volume control
US9763006B2 (en) * 2015-03-26 2017-09-12 International Business Machines Corporation Noise reduction in a microphone using vowel detection
CN105653235A (zh) * 2016-01-21 2016-06-08 吉林大学 基于环境辨识的汽车喇叭音量模式自适应控制方法
FR3063566B1 (fr) * 2017-03-06 2019-03-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et systeme de limitation de volume sonore de telephone de voiture
CN107135442A (zh) * 2017-07-03 2017-09-05 上海传英信息技术有限公司 一种输出音量控制系统、控制方法及智能终端
US11223716B2 (en) * 2018-04-03 2022-01-11 Polycom, Inc. Adaptive volume control using speech loudness gesture
CN111328008B (zh) * 2020-02-24 2021-11-05 广州市迪士普音响科技有限公司 一种基于扩声系统的声压级智能控制方法
CN111610947B (zh) * 2020-05-09 2022-03-29 东风汽车集团有限公司 车载端通话音量自动调节系统

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4122507A (en) * 1977-05-12 1978-10-24 Chamberlain Manufacturing Corporation Loudspeaker overload circuit
US4296278A (en) * 1979-01-05 1981-10-20 Altec Corporation Loudspeaker overload protection circuit
US4490691A (en) * 1980-06-30 1984-12-25 Dolby Ray Milton Compressor-expander circuits and, circuit arrangements for modifying dynamic range, for suppressing mid-frequency modulation effects and for reducing media overload
DE3411962A1 (de) * 1983-03-31 1984-10-31 Sansui Electric Co., Ltd., Tokio/Tokyo Datenuebertragungseinrichtung
US4715063A (en) * 1985-08-20 1987-12-22 Motorola, Inc. Speakerphone for radio and landline telephones
EP0298959B1 (en) * 1986-04-03 1992-08-12 Motorola, Inc. Fm receiver with noise suppression during rayleigh faded received signals
US4721923A (en) * 1987-01-07 1988-01-26 Motorola, Inc. Radio receiver speech amplifier circuit
US4843621A (en) * 1987-04-24 1989-06-27 Motorola, Inc. Speakerphone using digitally compressed audio to detect acoustic feedback
US4741018A (en) * 1987-04-24 1988-04-26 Motorola, Inc. Speakerphone using digitally compressed audio to control voice path gain
DE3875650D1 (de) * 1987-05-15 1992-12-10 Standard Elektrik Lorenz Ag Schaltungsanordnung zur sprachsteuerung fuer ein endgeraet der nachrichtentechnik.
US4847897A (en) * 1987-12-11 1989-07-11 American Telephone And Telegraph Company Adaptive expander for telephones
DE3837538C2 (de) * 1988-02-03 1996-10-17 Pioneer Electronic Corp Lautstärkesteuerschaltung mit Frequenzgangkompensation für ein Audiowiedergabegerät eines Kraftfahrzeugs
JPH0748681B2 (ja) * 1989-02-23 1995-05-24 日本電気株式会社 エコー消去器の係数制御方法
JP2842607B2 (ja) * 1989-03-13 1999-01-06 株式会社日立製作所 エコーキャンセラ、それを備えた通信装置および信号処理方法
US5226178A (en) * 1989-11-01 1993-07-06 Motorola, Inc. Compatible noise reduction system
US5014294A (en) * 1990-02-01 1991-05-07 Motorola Inc. Speakerphone for cellular telephones with howl prevention, detection, elimination and determination
JPH03262939A (ja) * 1990-03-14 1991-11-22 Fujitsu Ltd エコー経路変動検出方法およびその装置
US5170435A (en) * 1990-06-28 1992-12-08 Bose Corporation Waveguide electroacoustical transducing
EP0559732B1 (en) * 1990-11-27 1996-01-03 JACOBS, Gordon, M. Digital data converter
US5115471A (en) * 1991-01-02 1992-05-19 Aphex Systems, Ltd. High frequency expander device
JP3076072B2 (ja) * 1991-02-19 2000-08-14 日本電気株式会社 拡声電話装置および該装置に用いる騒音抑圧回路
CA2056110C (en) * 1991-03-27 1997-02-04 Arnold I. Klayman Public address intelligibility system
DK168681B1 (da) * 1992-03-02 1994-05-16 Bang & Olufsen As Højttaler med midler til frekvensafhængig amplituderegulering
US5243657A (en) * 1992-07-31 1993-09-07 Brian Cotton Automatic microphone sensitivity control circuit
US5307405A (en) * 1992-09-25 1994-04-26 Qualcomm Incorporated Network echo canceller
US5467393A (en) * 1993-11-24 1995-11-14 Ericsson Inc. Method and apparatus for volume and intelligibility control for a loudspeaker
US5475731A (en) * 1994-01-07 1995-12-12 Ericsson Inc. Echo-canceling system and method using echo estimate to modify error signal
JPH07297900A (ja) * 1994-04-26 1995-11-10 Mitsubishi Electric Corp 騒音対策通話機
JP2845130B2 (ja) * 1994-05-13 1999-01-13 日本電気株式会社 通信装置
JP2606171B2 (ja) * 1994-12-12 1997-04-30 日本電気株式会社 受話音量自動可変回路
FR2731123B1 (fr) * 1995-02-27 1997-05-09 Prescom Sarl Correction de gain de haut-parleur pour un terminal telephonique mains-libres
FI99062C (fi) * 1995-10-05 1997-09-25 Nokia Mobile Phones Ltd Puhesignaalin taajuuskorjaus matkapuhelimessa

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997033419A2 (en) 1997-09-12
AU716942B2 (en) 2000-03-09
US5966438A (en) 1999-10-12
CN1123191C (zh) 2003-10-01
WO1997033419A3 (en) 1998-05-07
EP0882353A2 (en) 1998-12-09
KR100297351B1 (ko) 2001-08-07
EE9800251A (et) 1999-02-15
CN1212804A (zh) 1999-03-31
HK1018373A1 (en) 1999-12-17
AU1984097A (en) 1997-09-22
MY119217A (en) 2005-04-30
KR19990087497A (ko) 1999-12-27
PL328724A1 (en) 1999-02-15
JP2000506347A (ja) 2000-05-23
BR9707823A (pt) 1999-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL184003B1 (pl) Sposób i system do adaptacyjnej regulacji głośności radiotelefonu
FI88570B (fi) Telefonkrets som laemnar haenderna fria
US7117145B1 (en) Adaptive filter for speech enhancement in a noisy environment
US7171003B1 (en) Robust and reliable acoustic echo and noise cancellation system for cabin communication
US6674865B1 (en) Automatic volume control for communication system
US6301357B1 (en) AC-center clipper for noise and echo suppression in a communications system
US7039197B1 (en) User interface for communication system
EP1350378B1 (en) Side-tone control within a telecommunication instrument
JP2730868B2 (ja) オーディオシステムおよび明瞭度増加方法
JP2004537233A (ja) エコー抑圧回路及びラウドスピーカ・ビームフォーマを有する音響補強システム
JPH06216974A (ja) ノイズ消去受信装置
EP1858295A1 (en) Equalization in acoustic signal processing
EP1554865B1 (en) Integrated noise cancellation and residual echo supression
EP1730992A1 (en) Hearing aid with anti feedback system
JP3267556B2 (ja) エコー除去装置および送話器
JP2003501958A (ja) ラウドスピーカの音量範囲の制御
WO2002032356A1 (en) Transient processing for communication system
JP4059618B2 (ja) 通信端末
US5911124A (en) Method and apparatus for applying echo mitigation in a communication device
JPH07321729A (ja) 通話装置
JP3947021B2 (ja) 通話音声処理装置
JP3769433B2 (ja) 通信端末
CN107833580B (zh) 基于输入噪声特性动态增加的噪声抑制
JP3762621B2 (ja) 通信端末
JPH08288894A (ja) エコー抑圧装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20070303