具有聲音信號自動電平控制的行動電話機的製作方法

2023-12-01 17:11:11 2

專利名稱：具有聲音信號自動電平控制的行動電話機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種移動或便攜電話機，更具體地說，涉及這種便攜電話機中的聲音信號電平控制。
在已知的便攜電話機或行動電話機中，例如蜂窩通信系統、個人可攜式電話系統和其它無線通信系統中的終端，從話筒輸入的聲音信號由一個音頻放大器放大。已放大的聲音信號由編解碼器數位化並編碼成為由一個載頻信號攜帶的和作為無線信號被發送的數字聲音信號。
該聲音信號根據對話筒發音的聲壓具有不同的聲音電平。在已知的便攜電話機中，聲音信號的聲音電平在從那裡發送之前不被調整。在接收方，僅用音量調整該聲音的電平。
然而，當聲音的聲壓非常高時，在音頻放大器引起失真和/或在編解碼器的模/數變換中引起溢出。結果，在接收側聲音失真了。
相反，在聲壓弱時，音量調整必須在接收側執行。
因此，本發明的目的是要提供一種便攜電話機，能自動控制聲音信號電平發送具有恆定電平的聲音信號，而與話筒的發音聲壓無關。
按照本發明，提供的便攜電話機包括用於放大來自話筒的聲音信號的一個音頻放大器，用於數位化和編碼該聲音信號成為數字聲音信號的一個編解碼器，用於監視該聲音信號電平而產生一個檢測電平的一個數位訊號處理器，用於存儲電平數據的一個存儲器，和用於以所檢測的電平對比存儲在存儲器中的電平數據去控制音頻放大器和編解碼器至少之一的放大率的聲音電平控制裝置。
該聲音電平控制裝置最好包括用於以預定時間間隔產生定時信號的一個定時裝置，用於把所檢測電平存入存儲器的一個處理器單元，該處理器單元響應該定時信號平均存儲在該存儲器中的所檢電平而產生一個平均電平，並且還把該平均電平與該電平數據比較以產生一個誤差電平，該處理器單元產生一個相應於該誤差電平的放大控制信號；響應該放大控制信號的增益控制裝置，用於控制音頻放大器和編解碼器至少之一的放大率。
該編解碼器通常包括用於通過來自音頻放大器的聲音信號的一個前置濾波器，用於把該聲音信號數位化為數位訊號的一個模/數變換器，用於執行數字聲音信號的增益控制的一個數字增益控制器，和用於通過該數字聲音信號的一個帶通濾波器。該前置濾波器由增益控制器控制，從而實現控制編解碼器的放大率。
替代地，該數字增益控制器由增益控制器控制，以實現控制編解碼器的放大率。


圖1是已知的便攜電話機的方框圖；圖2是按照本發明實施例的可攜式電話機的方框圖；圖3是由增益控制器控制的編解碼器的方框圖；和圖4是由增益控制器以另一種方式控制的編解碼器的方框圖。
在描述本發明優選實施例之前，將參照圖1並結合處理由其輸出的音頻或聲音信號來描述已有技術中一個已知的便攜或行動電話機。
參照圖1，這個已知的便攜電話機10包括用於把話音轉變為模擬信號的聲音或音頻信號的一個話筒(MIC)11，用於放大該聲音信號而產生一個已放大的聲音信號的一個低頻放大器(AMP)12，用於把來自放大器12的已放大聲音信號數位化和編碼以產生由無線載頻信號攜帶並從那裡發送的數字聲音信號的一個編解碼器部分(CODEC)13。
另一方面，數位訊號處理器(DSP)17在中央處理單元(CPU)19的控制下處理在編解碼器13編碼的聲音信號。
在已知的便攜電話機中，放大器12的放大率和編解碼器13的放大率在通信期間被分別設置為固定值。因此，該聲音信號具有相應於朝話筒11發出的聲壓和聲音電平。因此，該聲音電平的調整已通過在方的其它電話機把音量調到足夠的電平實現。
現在將結合附圖描述本發明的實施例。
參見圖2，按照所示實施例的便攜電話機1也包括用於把話音轉變為模擬信號聲音或音頻信號的一個話筒(MIC)11，用於放大該聲音信號而產生一個已放大聲音信號的一個低頻放大器(AMP)12，用於把來自放大器12的已放大聲音信號數位化和編碼以產生由無線載頻信號攜帶並從那裡發送的數字聲音信號的一個編解碼器部分(CODEC)13，用於監視編解碼器13作為已檢測電平去通知的一個數位訊號處理器(DSP)17，和用於存儲控制要發送的聲音信號電平的電平數據的一個存儲器(MEMO)15，象已知的便攜電話機那樣。
該便攜電話機1進一步包括一個電平控制器，用於以所檢測電平對比存儲在存儲器15中的電平數據，以控制音頻放大器12和編解碼器13至少之一的放大率。
該電控制器包括一個中央處理單元(CPU)16，用於接收來自數位訊號處理器17的檢測電平並把該檢測電平存放存儲器15。中央處理單元16響應一個定時信號平均存於存儲器15中的已檢測電平信號而產生一個平均電平。然後，中央處理單元16比較該平均電平和存於存儲器15中的電平數據而產生一個誤差信號，和產生一個放大控制信號。
該便攜電話機1進一步包括一個定時器(TIME)18，用於產生把定時信號傳送給中央處理單元16的定時信號，以及一個增益控制器(GNC)14，用於響應放大控制信號去控制放大器12和編解碼器13的放大率。
在操作中，從話筒11輸入的聲音信號在放大器12被放大並輸入給編解碼器13。來自放大器12的放大信號在編解碼器13被數位化和編碼成為數字聲音信號。
數位訊號處理器17監視該數字聲音信號，以檢測該聲音信號的聲音電平。所檢測的電平通知中央處理單元16。
中央處理單元16把來自數位訊號處理器17的已檢測電平存入存儲器15，在來自定時器18的定時信號的給定時間平均它們，以產生一個平均電平。中央處理單元16進一步比較該平均電平與在存儲器15中預置的電平數據，並通過增益控制信號命令增益控制器14去改變放大器12和編解碼器13的放大率。因此，放大器12和編解碼器13的放大率被控制為把發送的聲音信號電平改變到足夠的聲音電平。
定時器8被預置了產生定時信號的一個時間間隔，並且該預置的時間間隔地被存於存儲器15中。
參見圖3，編解碼器13包括一個增益控制型的前置濾波器131，用於通過來自放大器12的聲音信號，一個模/數變換器(A/D)132，用於把該聲音信號數位化為數字聲音信號，一個數字增益控制器(DGC)133，用於執行數字聲音信號的增益控制，以及一個帶通濾波器(BPF)134，用於通過該數字聲音信號。
當根據來自中央處理單元16的放大控制信號的命令控制編解碼器13的放大率時，增益控制器14執行對前置濾波器131的控制。也就是說，增益控制器14控制前置濾波器131的增益或前置濾波器131頻率通帶上的衰減電平。
替代地，該增益控制器14執行對數字增益控制器133的控制，如圖4所示。也就是說，在數字增益控制器133中的控制增益由增益控制器14改變。
在上述實施例中，增益控制器14分別控制放大器12或編解碼器13的放大率。因此，很容易以組合方式控制放大器12和編解碼器13兩者。
權利要求
1.一種便攜電話機，包括用於放大來自話筒(11)的聲音信號的一個音頻放大器(12)，用於數位化和編碼所述聲音信號成為數字聲音信號的一個編解碼器(13)，用於監視所述聲音信號電平而產生一個檢測電平的一個數位訊號處理器(17)，和用於存儲電平數據的一個存儲器(15)，其特徵在於聲音電平控制裝置(14，16，18)，用於以所述的檢測電平對比存儲於所述存儲器中的所述電平數據，以控制所述音頻放大器(12)和所述編解碼器(13)的至少一個的放大率。
2.如權利要求1的便攜電話機，其特徵在於所述的聲音電平控制裝置包括定時裝置(18)，用於以預定的時間間隔產生一個定時信號；用於把所述檢測電平存入所述存儲器(15)的一個處理器單元(16)，所述處理器單元(16)響應所述的定時信號平均存於所述存儲器(15)中的所述檢測電平而產生一個平均電平，並比較所述的平均電平與所述的電平數據而產生一個誤差電平，所述處理器單元(16)產生對應於所述誤差電平的放大控制信號；響應所述放大控制信號的增益控制裝置(14)，用於控制所述音頻放大器(12)和編解碼器(13)的至少一個的放大率。
3.如權利要求2的便攜電話機，其特徵在於所述的編解碼器(13)包括用於通過來自所述音頻放大器(12)的聲音信號的一個前置濾波器(131)，用於把所述聲音信號數位化為數位訊號的一個模/數變換器(132)，用於執行所述數字聲音信號的增益控制的一個數字增益控制器(133)，和用於通過所述數字聲音信號的一個帶通濾波器(134)。
4.如權利要求3的便攜電話機，其特徵在於所述的前置濾波器(131)由所述的增益控制器(14)控制，以實現控制所述編解碼器(13)的放大率。
5.如權利要求3的便攜電話機，其特徵在於所述的數字增益控制器(133)由所述的增益控制器(14)控制，以實現控制所述編解碼器(13)的放大率。
全文摘要
在具有用於放大來自話筒(11)的聲音信號的音頻放大器(12)和用於數位化並編碼該聲音信號成為從那裡發送的數字聲音信號的編解碼器(13)的便攜電話機中,所述聲音信號的電平被監視(17)而產生一個檢測電平,並在一個定時(18)被平均,以及與存於存儲器(15)中的電平數據進行比較,和產生一個放大控制信號。音頻放大器(12)和所述編解碼器(13)中的至少一個響應該放大控制信號而被控制它的放大率。
文檔編號H04M1/00GK1175875SQ9711356
公開日1998年3月11日 申請日期1997年5月28日 優先權日1996年5月28日
發明者佐藤一壽 申請人:日本電氣株式會社