CN1212804A - 用于自适应音量控制的方法和设备 - Google Patents

Abstract

自适应音量控制的无线电话系统包括微音器、扬声器、收发信机、和自适应音量控制器。微音器产生相应于声音的输出的音频电信号,而扬声器产生相应于输入的音频电信号的声音。收发信机响应于微音器并发送无线电话通信到远端方,并通过射频从远端方接收无线电话通信,以产生输入的音频电信号。自适应音量控制器响应于输出的音频电信号,并选择由扬声器产生的声音幅度,从而使由扬声器产生的声音幅度随着在微音器处接收的声音幅度的增加而增加,及随着在微音器处接收的声音幅度的减小而减小。

Description

用于自适应音量控制的方法和设备

发明领域

本发明涉及音频系统领域，以及更具体地涉及在具有诸如汽车噪声的周围高噪声电平环境下使用的诸如蜂窝无线电话的音频系统。

发明背景

为了安全和方便起见，蜂窝无线电话常常提供免提功能。通过使用扬声器和外部微音器，汽车驾驶者可参与电话交谈而不必使他的手离开方向盘。图1显示了传统的免提系统。如图所示，无线电话130被连接到位于汽车(用方块100表示)内的远端扬声器110和微音器120。通常，扬声器110的音量必须被调节成相当大，以便能超过环境噪声(例如引擎噪声、风声和马路噪声)从而使驾驶者听到呼叫者的声音。无线电话130通常仍使用动圈扬声器110。事实上，无线电话常常把扬声器装在无线电话的手机中，藉此把扬声器110的尺寸限制在手机中可提供的空间内。

图2表示了动圈扬声器的截面示意图。易弯曲的边缘悬挂体220和易弯曲的中心悬挂体230在开放的框架罩290中自由悬吊膜片元件270。膜片元件270在形状上是标称的圆锥形。膜片元件270在机械上连接到话音线圈240，它被放置在永久磁铁280的周围。音频电信号(即，频率和幅度变化的交变电流)通过一对线对250耦合到线圈240。

被耦合到线圈240的音频电信号的交变电流产生其方向平行于或不平行于永久磁铁280磁场的磁场。磁场的方向取决于通过线圈240的电流的方向。由线圈240中的交变电流相对于永久磁铁280的磁场建立吸力或斥力。由于在线圈240和膜片270之间的机械耦合以及膜片在平行于由平行的或不平行的磁场产生的力的平面(即，垂直于平面215)上的自由运动，由音频电信号产生的电流在方向和幅度上的变化被转换成膜片270的轴向位移。

由膜片270的轴向位移产生的压力波在空气中作为声波传播。对于给定频率，较大的位移与较大的音量有关。声压水平的大小或音量直接关系到膜片元件270相对于平面215的位移大小。为了提高从如图2所示的动圈扬声器发出的声音音量(即，声压水平)，可简单地提高加到电接触点250的驱动信号的幅度，这导致了膜片270的增加的偏移210。

为了真实地重现声音，扬声器200应当具有相当平坦的频率响应。换句话说，在扬声器的工作频率范围内，同样幅度的电信号应当产生相同的声压水平而不管信号的频率。图3显示了多个扬声器的频率响应。图3的实线310代表一个扬声器的理想平坦频率响应。

不幸地，实际上能提供给扬声器200的频率响应要比理想频率响应差。由于诸如尺寸和材料的因素，大多数扬声器(特别是价格便宜的类型)所具有的声音重现特性与频率之间有相当显著的依从关系。图3的虚线显示了传统扬声器特性的例子。图3也显示了扬声器的谐振频率330。如图3所示，谐振频率330是扬声器在给定输入信号电平下产生最大声压水平的频率。

如在图2所看到的，膜片270实际上受偏移的绝对幅度210限制。扬声器的过载或限幅是在加到电端子250的驱动信号的幅度需要膜片270移到悬挂体220,230的实际限制以外或扬声器的开放的框架罩290以外时发生的。图4显示了，把一个固定增益加到具有点线所示的扬声器特性的扬声器410会导致如420所示的响应。从图4可以看到，扬声器过载通常将首先出现在扬声器的谐振频率330上。扬声器的过载在响应超过限幅电平400(如图4所示)时发生。虽然在图4中为了说明的目的，以线性函数来显示，但限幅电平400实际上是高度非线性的，以及和频率有关的。扬声器的过载造成在谐振频率附近的信号失真，并产生谐波泛音，它干扰在较高频率处的音频信号。

无线电话装置中使用扬声器放大了过载现象，因为扬声器主要重现人的语音。如图5所示，人的语音的功率密度谱对于较低频率有一定的偏移。人的语音的主要能量处在或低于500Hz，然而，与较低幅度电平有关的较高频率(即，1000-3000Hz)提供大部分的清晰度。正如可从图5所看到的，人的语音的功率密度常常与在无线电话手机中所使用的传统扬声器的谐振频率紧密地一致。例如，对于在无线电话手机中所使用的传统类型的扬声器，通常具有接近600Hz的谐振频率。所以，在重现音乐或其它音频信号时不产生过载的音量水平可能在重现人的语音时导致过载。

扬声器过载在存在着人的语音的清晰度信息的较高频率处产生谐波泛音。在与音频信号的提供信息的较高的频率相组合的高音量下，过载造成宽带失真，由此导致难于理解语言。当过载发生时，提高音频信号的幅度并不能提高音频信号中传送的语言的清晰度。因而，例如，汽车驾驶者将面对这样的情况：依靠加大音量来克服汽车的环境噪声将会导致虽然很响却是不清晰的、失真的声音。

由Rasmusson转让给本发明的受让人的、题为“Apparatus andMethod for Vo1ume and Intelligibility Control for Loudspeaker(用于扬声器音量和清晰度控制的装置和方法)”的美国专利No.5,467,393讨论了根据对扬声器产生的声音水平的音量设置来有选择地压缩提供到扬声器的信号。该发明的方案改善了扬声器以高音量水平产生的人的语音的清晰度。对加到扬声器的信号进行的压缩，防止了扬声器过载，且压缩水平可根据音量设置来被调整。

然而，如果在电话附近的背景噪声水平是可变的，则这种无线电话的扬声器重现的语言仍然可能是难于理解的。例如，当扬声器无线电话被使用于汽车中时，背景噪声水平随着速度和风的变化、随着风的向上或向下卷动、或其它车辆的开过等等而变化。随着背景噪声提高，由扬声器产生的语言可能被淹没掉。另一方面，当背景噪声平息下来时，扬声器可能变成太响。虽然近端用户可通过手工调整扬声器音量而进行补偿，但在驾驶中这样做可能很困难或甚至是不安全的。

因此，在技术上对于能补偿在电话附近的背景噪声水平变化的扬声器无线电话仍存在一种需要。

发明概要

本发明的一个目的是提供一种改进的扬声器电话。

本发明的另一个目的是提供在可变的环境噪声条件下的扬声器无线电话的改进的免提功能。

按照本发明，通过提供这样的扬声器无线电话系统和方法实现了这些和其它目的，在所述的系统和方法中，扬声器产生的声音幅度根据在微音器中接收的声音幅度被自适应地控制，以使得由扬声器产生的声音幅度随着在微音器中接收的声音幅度的提高或降低而提高或降低。因此，在噪声环境下(如汽车中)使用的扬声器无线电话可适应于变化的噪声水平，而不会导致驾驶员的不安全的动作。也就是说，当汽车中的噪声水平由于各种因素(例如风、发动机和繁忙的交通)而改变时，扬声器的音量将自动调整，以使得通话的远方的语音不被淹没或不必以相对于汽车中的噪声过于高的音量进行广播。

另外，本发明的无线电话系统和方法优选地减少由微音器产生的信号的回声部分，从而由扬声器产生的声音并不会显著地影响对由此产生的声音的幅度的选择。换句话说，回声的降低就减少了来自扬声器的反馈，它否则会被无线电话系统认作为汽车中的噪声。所以扬声器的音量不会根据扬声器重现语音而增加。

按照本发明的实施例，自适应音量控制无线电话系统包括微音器、扬声器、收发信机、和自适应音量控制器。微音器产生相应于声音的输出音频电信号，而扬声器产生相应于输入音频电信号的声音。收发信机响应于微音器而发送无线电话通信到远端方，并通过射频频道从远端方接收无线电话通信，以产生输入音频电信号。自适应音量控制器响应于输出音频电信号，并选择由扬声器产生的声音幅度，从而使得由扬声器产生的声音幅度随着在微音器处接收的声音幅度的增加而增加，及随着在微音器处接收的声音幅度的减小而减小。因此，扬声器的音量相应于在微音器处接收的噪声音量而自动调整。

这种无线电话系统也优选地包括回声减小器。回声减小器响应于输入的音频电信号，并减小输出音频电信号的回声部分，从而由扬声器产生的声音不会显著地影响自适应音量控制的运行。藉此，减小了声音反馈对自适应音量控制的影响。

无线电话系统也可包括近端用户话音检测器，它检测近端用户何时正在讲话。自适应音量控制器响应于该近端用户话音检测器，从而使得由扬声器产生的声音幅度在近端用户讲话时不会被增加。或者，自适应音量控制在近端用户讲话时能继续选择由扬声器产生的声音幅度，以使得由扬声器产生的声音幅度在近端用户讲话时增加。因此，远端方在近端用户讲话时可更容易地插入交谈。

无线电话系统也可包括音量估测器，它估测接收的无线电话通信的幅度。自适应音量控制器还响应于这个音量估测器，从而使得由于接收的无线电话通信的幅度的变化而造成的由扬声器产生的声音幅度的变化被减小。无线电话系统也可包括扬声器过载减小器。扬声器过载减小器响应于选择的音量控制幅度，并选择地增加输入音频电信号的高频部分的幅度，以减小扬声器的过载，并藉此提高了由扬声器重现的人的语音的清晰度。还可以包括用于减小输出音频电信号的噪声部分的噪声压缩器。因此，近端用户的语音被更精确地发送到远端方。

本发明的无线电话提供了自适应音量控制，从而使得扬声器的音量按照在微音器处接收的声音的音量而按比例地被调整。因而，当无线电话附近的噪声增加时(例如当汽车窗户摇下时)，扬声器的音量增加。相反地，当无线电话附近的噪声减小时(例如当汽车窗户摇上时)，扬声器的音量减小。而且，回声减小器能减小声反馈效果，它否则将会使扬声器音量相应于其本身的工作而增加。

附图概述

图1是显示在汽车应用场合中使用的无线电话的传统的免提装置的简化方框图。

图2是传统的动圈式扬声器的简化截面图。

图3图示了传统的动圈式扬声器的频率特性。

图4图示了传统的动圈式扬声器在低和高音量水平下的频率特性。

图5图示了对于连续的人的声音的长期间的功率密度谱。

图6是按照本发明的蜂窝无线电话的方框图。

图7是显示用于自适应地控制图6的无线电话的音量的操作的流程图。

优选实施例描述

下面通过参照显示本发明的优选实施例的附图从而将更充分地描述本发明。本发明可以以许多不同形式来实现，并且不应当认为这里所述的实施例是对本发明的限制；通过提供这个实施例，以便使得这里公开内容将是透彻和完整的，并将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。

图6显示了按照本发明的蜂窝无线电话21的方框图。这个无线电话21包括用于产生相应于声音输出的音频电信号的微音器23、和用于产生相应于输入音频电信号的声音的扬声器25。

收发信机27响应于使用另一个无线电话或传统的地面线路电话的微音器23发送无线电话通信到远端方。收发信机27也从远端方接收来自远端方的无线电话通信。例如，收发信机27可通过射频信道发送无线电话通信到蜂窝电话系统的基站或从蜂窝电话系统的基站接收无线电话通信，藉此，使得便于实现和另一个蜂窝无线电话或地面线路电话的通信。

在一个优选实施例中，收发信机27发送和接收数字通信。因此，接收的通信可被数字信号处理器(DSP)33处理，以产生数字的输入音频电信号，它可由扬声器的数-模转换器29从数字信号转换成模拟信号。另外，输出音频电信号可由微音器的模-数转换器31从模拟信号转换成数字信号，然后，被数字信号处理器33处理，以产生发送的通信。

或者，收发信机27可发送和接收模拟通信，且这些通信可被模拟处理器处理，从而消除了对扬声器的数-模转换器和对微音器的模-数转换器的需要。在又一个替换例中，收发信机可发送和接收模拟通信，且这些通信可被数字信号处理器处理。因此，无线电话可包括扬声器的D-A转换器和微音器的A-D转换器以及在收发信机和数字信号处理器之间的D-A和A-D转换器。

本发明的无线电话也包括自适应音量控制器35，它响应于由微音器23产生的输出的音频电信号。自适应音量控制器35选择由扬声器25产生的声音幅度，从而使由扬声器25产生的声音幅度随着在微音器23处接收的声音幅度的增加而增加，及随着在微音器23处接收的声音幅度的减小而减小。具体地，自适应音量控制器35的输出可被加到可变增益放大器34，后者相应于所选择的幅度调整加到输入的音频电信号上的增益。扬声器的音量相应于在微音器处接收的噪声音量而自动调整。

换句话说，由微音器23产生的输出的音频电信号可被用来代表一种随着无线电话周围的条件改变而改变的背景噪声水平。为了更好地了解由扬声器25重现的声音，扬声器的音量应当随背景噪声增加而增加，以及随背景噪声减小而减小。自适应音量控制器35根据背景噪声水平选择扬声器25的音量，该背景噪声水平通过微音器23而视监视。

如图6所示，由微音器23产生的输出的音频电信号在被收发信机发送到远端方以前通过噪声压缩器36而被处理。具体地，噪声估测器38监视输出的音频电信号，并确定该信号中的噪声部分。(在使用于汽车中的扬声器无线电话的情况下，噪声可由风、道路、发动机、繁忙的交通等造成。)信号中的噪声部分的这个估计值可被提供给噪声压缩器36，在其中输出的音频电信号的噪声部分被减小。另外，代表噪声幅度的信号由噪声估测器38提供给自适应音量控制器35。这个信号被自适应音量控制器用来选择要被扬声器25产生的声音的幅度。

因此，本发明的无线电话可自动地适应于改变的背景噪声水平，而不需要近端用户的动作。这个特性在被使用于汽车中的扬声器无线电话时特别有利，因为，背景噪声水平可以是高度变化的，在近端用户和扬声器之间存在着一段距离，因而在驾驶时手动调整音量是危险的。因而，这个无线电话21可自动地调整到适应于变化的背景噪声水平(它们例如可由摇上或摇下窗户、改变速度、改变的风、穿过其它车辆或被其它车辆穿过等造成)。

而且，因为自适应音量控制器35可通过数字信号处理而实现，所以其功能可通过对如在传统的数字蜂窝无线电话中使用的数字信号处理器进行编程而被提供。换句话说，自适应音量控制可通过编程现有的硬件而被提供。因此，这个功能可被提供而无需在无线电话上附加显著的制造成本或体积。

无线电话21也可包括回声减小器37，后者响应于输入的音频电信号。回声减小器37减小由微音器产生的相应于声音的输出的音频电信号的回声部分。通过减小输出的音频电信号的回声部分，由扬声器25产生的声音不会显著地影响自适应音量控制35的运行。另外，输出的音频电信号的质量被改进以便由收发信机发送到远端方。

本发明的这个方面在被使用于汽车中的免提扬声器无线电话时特别有利。这是因为从扬声器25到微音器23可以有声音反馈路径。在不用回声减小器37的情况下，由扬声器25重现的远端方的语音可被微音器23接收(声音反馈)，这表示较高的背景噪声水平，从而使得自适应音量控制35增加音量。只要远端方继续说话，这个反馈会使音量增加。回声减小器37通过减小反馈来减少这个问题。

回声减小器37可通过使用回声减小滤波器(例如有限冲击响应(FIR)滤波器39)而被实现，该滤波器的输出在减法器41中被从输出的音频电信号中减去。FIR滤波器39的系数可通过使用最小均方(LMS)算法而被连续改善。如图所示，减法器41的输出可被提供给系数修正器43，它通过使用LMS算法而修正FIR滤波器39的系数。

回声减小滤波器的各种实现方案在例如以下的专利中被讨论：Fujii等的题为“Echo Path Transition Detection(回声路径过渡检测)”的美国专利No.5,237,562；Esaki等的题为“Echo Cancellerand Communication Apparatus Employing the Same(回声抵消器和使用回声抵消器的通信设备)”的美国专利No.5,131,032；Koike的题为“Echo Canceller Having FIR and IIR Filters for CancelingLong Tail Echoes(用于抵消长尾回声的具有FIR和IIR滤波器的回声抵消器)”的美国专利No.5,084,865。在以下的专利中讨论了更多的回声减小滤波器：Rasmusson的题为“Echo Canceling Systemand Method Using Echo Estimate to Modify Error Signal(使用回波估测来修正误差信号的回声抵消系统和方法)”的美国专利No.5,475,731,1996,2,24提交；Dent等的题为“Apparatus andMethod for Canceling Acoustic Echoes Including Non-linearDistortions in Loudspeaker Telephones”(用于抵消包括扬声器电话的非线性失真的声学回声的设备和方法)的美国专利申请No.08/393,711,1995,2,24提交；Dent等的题为“Apparatus andMethod for Adaptively Precompensating for LoudspeakerDistortions(用于自适应地预补偿扬声器失真的设备和方法)”的美国专利中请No.08/393,726,所有这些申请都已转让给本发明的受让人。上述的六篇参考文献都在此引用以供参考。

如上面关于自适应音量控制器35所讨论的，其功能可通过数字信号处理被提供。通过对现有的数字信号处理器进行编程可以不需要加上附加的硬件。因此，可以实现回声减小器37而不用附加显著的制造成本或体积。另外，回声减小器37具有减小远端方的回声返回到远端方的优点。

无线电话21也可包括近端用户话音检测器45，用于检测无线电话21的近端用户45何时正在讲话。按照本发明的这个方面，自适应音量控制器35还响应于近端用户话音检测器45，从而使得由扬声器25产生的声音幅度在近端用户讲话时不会被增加。具体地，由噪声估测器38产生的噪声估测在无线电话21的近端用户正在讲话时并不被更新，从而使得由扬声器25的音量在近端用户讲话时不会被增加。这个特性也具有在噪声估测中不包括近端用户话音的优点，它由噪声压缩器36从输出的音频电信号中被除去。

近端用户话音检测器45优选地通过识别谐波结构(例如对于人的语音相对独特的元音声音)来检测人的语音。可替换地，近端用户话音检测器45可通过确定通常与人的语音有关的预定频率的最小门限、或通过确定幅度的最小门限(假定人的声音是超过它的)而运行。话音检测器也适合于学习和识别近端用户的特定话音模式。通过在近端用户正在讲话时不调整扬声器25的音量，远端方的语音音量在双方谈话时不增加。和自适应音量控制器35一样，近端用户话音检测器45、噪声估测器38、和噪声压缩器36可在DSP 33中实现。

可替换地，自适应音量控制器35在近端用户讲话时能继续选择由扬声器25产生的声音幅度。因此，由扬声器25产生的声音幅度在近端用户讲话时增加。这个特性可具有这样的优点：远端方在近端用户讲话时可更容易地插入交谈。而且，无线电话21可包括近端用户输入端，用于选择在近端用户讲话时自适应音量控制器35是否更新为扬声器选择的幅度。这个近端用户输入端可以使双掷开关，它设置和清除在数字信号处理器中的标志。在这种情况下，自适应音量控制器35优选地具有相对短的时间常数(快速响应)，从而使得扬声器25的音量在近端用户开始讲话或停止讲话时被快速调整。

无线电话21也可包括音量估测器47，它用于估测由收发信机27接收的无线电话通信的幅度。自适应音量控制器35响应于音量估测器47，从而使得由于由收发信机27接收的无线电话通信的幅度的变化而造成的、由扬声器25产生的声音的幅度的变化被减小。因此，由于远端方的语音的音量的变化而造成的、由扬声器25重现的语音的音量的变化可被减小。远端方的语音的音量由于沿不同通信信道的增益的差异因而可随不同的呼叫而变化。例如，不同的增益可由于远端电话的差异、地面线路连接的差异、以及蜂窝射频信道的差异等而造成。另外，远端方的语音的音量由于远端方相对于远端电话移动、远端方的话音的变化等而可在一个呼叫之内改变

如图6所示，音量估测器47接收无线电话通信作为来自收发信机47的输入。音量估测器47产生一个输出，它代表远端方的语音的平均音量。优选地，音量估测器根据在一个足够长的时间间隔内取的平均音量而产生输出，以便考虑在语音中的停顿和其它异常。音量估测器47还优选地识别远端方不在讲话的时间间隔，从而使得来自远端电话的背景噪声在静寂期间不会被显著地放大。音量估测器47的输出被加到自适应音量控制器35。因此，自适应音量控制器35可选择由扬声器25产生的、作为由微音器23接收的噪声和从收发信机27接收的无线电话通信中的变化的函数的声音的幅度。

无线电话21也可包括扬声器过载减小器51，它响应于选择的自适应音量控制35器的幅度。扬声器过载减小器51选择地增加输入的音频电信号的高频部分的幅度，以减小扬声器的过载。因此，可在高音量时提高由扬声器重现的人的语音的清晰度。具体地，可变增益放大器34在不大可能出现扬声器过载的范围内均匀地调整所有频率的输入音频电信号的幅度。如果自适应音量控制35选择了在这个范围以外的幅度，则增益的进一步的增加可由过载减小器51提供。过载减小器51选择地增加输入的音频电信号的高频部分的幅度，以进一步提高扬声器25的音量而不造成过载。

这样，如果自适应音量控制35选择了一个很可能造成扬声器25过载或限幅的幅度，则过载减小器51选择地增加输入的音频电信号的高频部分的幅度，从而减小过载和增强清晰度。在Rasmusson转让给本发明的受让人的、题为“Apparatus and Method for Volume andIntelligibility Control for Loudspeaker(用于扬声器音量和清晰度控制的装置和方法)”的美国专利No.5,467,393中讨论了减小扬声器的过载。此专利在此引用以供参考。

上面讨论的包括自适应音量控制35器、过载减小器51、噪声估测器38、噪声压缩器36、近端用户话音检测器45、音量估测器47、和可变增益放大器34在内的无线电话21的功能可通过数字信号处理计算来实现。因此，这些特性的每个特性可在DSP 33中实现。由于许多蜂窝无线电话包括DSP，所以这些功能可通过编程DSP来实现而不增加附加硬件。因而，这些功能中的每个功能可被附加上，而不用显著地增加无线电话的制造成本或体积。而且，收发信机可被规定为包括一个或多个这样的功能，正如本领域的技术人员所能理解的。

本发明的自适应音量控制器35的功有和其它功能当被使用于汽车中的免提扬声器无线电话时特别有利，因为这个应用包括通过潜在的噪声环境的声反馈路径。因此，自适应音量控制器35使扬声器音量和由微音器接收的噪声水平相匹配。然而，这些功能也可被用于手持蜂窝无线电话、卫星无线电话、无绳地面电话、免提扬声器地面电话、或传统的地面电话。除了提供话音通信以外，上面讨论的电话也可包括用于数据、视频、和/或多媒体通信的部件。在这些应用的任一种中，近端用户可能希望电话根据在微音器处接收的噪声自动调整其音量。

图7中显示了用于自适应地控制图6的无线电话的音量的操作。在方框61，收发信机27从远端方接收无线电话通信。在方框63，接收的无线电话通信被DSP 33处理，及扬声器25产生相应于输入的音频电信号的声音。在方框65，微音器23产生输出的音频电信号，以及在方框67，所输出的音频电信号的回声部分被减小。在方框69，输出的音频电信号被DSP 33处理，以便产生供收发信机27进行发送的无线电话通信信号。

在方框71，在扬声器25处产生的声音幅度被进行选择。具体地，这个幅度被这样地选择，以使得它随着在微音器23中接收的声音幅度的提高而提高和随着在微音器23中接收的声音幅度的降低而降低。因此，由扬声器25重现的语音音量可近似地和在无线电话附近的噪声音量相匹配。

选择幅度的操作可包括检测近端用户何时正在讲话，以及在近端用户讲话时，保持由扬声器25产生的恒定声音幅度。因此，由扬声器25产生的声音幅度在近端用户讲话时并不显著提高。可替换地，在近端用户讲话时该幅度可以这样来选择，以便使得由扬声器25产生的声音幅度在近端用户讲话时提高。这样，当近端用户正在讲话时，远端方可更容易地插入交谈。

另外，接收的无线电话通信的幅度可被估测，而且，由于接收的无线电话通信的幅度上的变化造成的扬声器产生的声音幅度的变化被减小。因此，扬声器重现的远端方的语音的变化可以减小。

输入的音频电信号的高频部分的幅度可被有选择地增加，以便减小扬声器的过载和提高由扬声器重现的人的语音的清晰度。因此，在高音量时，当扬声器的音量增加时，扬声器的过载可被减小，以及清晰度可提高。输出的音频电信号的噪声部分也可被减小，从而使得近端用户的语音被更精确地发送到远端方。

在附图和说明中已揭示了本发明的典型优选实施例，虽然利用了特定术语，但这些术语只是在总的和说明的意义上被使用，而不是为了限制的目的，本发明的范围将在以下的权利要求中被限定。

Claims (21)

1．一种自适应音量控制无线电话系统，包括：

微音器，产生相应于声音的输出的音频电信号；

扬声器，产生相应于输入的音频电信号的声音；

收发信机，它响应于微音器以便发送无线电话通信到远端方，以及通过射频频道从远端方接收无线电话通信以产生输入的音频电信号；以及

自适应音量控制器，它响应于输出的音频电信号，以及选择由所述扬声器产生的声音幅度，从而使得由所述扬声器产生的声音幅度随着在所述微音器处接收的声音幅度的增加而增加，及随着在所述微音器处接收的声音幅度的减小而减小。

2．按照权利要求1的自适应音量控制无线电话系统，其特征在于，还包括回声减小器，它响应于输入的音频电信号，并且减小输出的音频电信号的回声部分，从而使得由所述扬声器产生的声音不会显著地影响所述自适应音量控制器的运行。

3．按照权利要求1的自适应音量控制无线电话系统，其特征在于，还包括近端用户话音检测器，它检测近端用户何时正在讲话，其中所述自适应音量控制器响应于所述近端用户话音检测器，从而使得由所述扬声器产生的声音幅度在近端用户讲话时不会被增加。

4．按照权利要求1的自适应音量控制无线电话系统，其特征在于，其中所述自适应音量控制器在近端用户讲话时能继续选择由所述扬声器产生的声音幅度，以使得由所述扬声器产生的声音幅度在近端用户讲话时增加。

5．按照权利要求1的自适应音量控制无线电话系统，其特征在于，还包括音量估测器，它估测从远方端接收的无线电话通信的幅度，其中所述自适应音量控制器还响应于所述音量估测器，从而使得由于接收的无线电话通信的幅度的变化而造成的由所述扬声器产生的声音幅度的变化被减小。

6．按照权利要求1的自适应音量控制无线电话系统，其特征在于，还包括扬声器过载减小器，它响应于选择的所述音量控制的幅度，并具有选择地增加输入的音频电信号的高频部分的幅度，以减小在所述扬声器中的过载，并且从而提高了由所述扬声器重现的人的语音的清晰度。

7．按照权利要求1的自适应音量控制无线电话系统，其特征在于，还包括噪声压缩器，它减小输出的音频电信号的噪声部分，从而使得，近端用户的语音被更精确地发送到远端方。

8．一种用于自适应地控制无线的话的音量的方法，所述无线电话包括用于产生相应于声音的输出的音频电信号的微音器、用于产生相应于输入的音频电信号的声音的扬声器、以及用于响应于微音器而发送无线电话通信到远端方并从远端方接收无线电话通信的收发信机，所述方法包括以下步骤：

产生相应于从远端方接收的无线电话通信的输入的音频电信号；

在扬声器处，产生相应于输入的音频电信号的声音；

在微音器处，产生相应于声音的输出的音频电信号；

响应于输出的音频电信号而发送无线电话通信到远端方；以及

选择由所述扬声器产生的声音幅度，从而使得由所述扬声器产生的声音幅度随着在所述微音器处接收的声音幅度的增加而增加，及由所述扬声器产生的声音幅度随着在所述微音器处接收的声音幅度的减小而减小。

9．按照权利要求8的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

减小输出的音频电信号的回声部分，从而使得由所述扬声器产生的声音不会显著地影响所述幅度选择步骤的执行。

10．按照权利要求8的方法，其特征在于，其中所述幅度选择步骤包括检测近端用户何时正在讲话，以及在近端用户讲话时保持由所述扬声器产生的声音幅度的恒定幅度，从而使得由所述扬声器产生的声音幅度在近端用户讲话时不会增加。

11．按照权利要求8的方法，其特征在于，其中所述幅度选择步骤包括在近端用户讲话时选择由所述扬声器产生的声音幅度，以使得由所述扬声器产生的声音幅度在近端用户讲话时增加。

12．按照权利要求8的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

估测从远端方接收的无线电话通信的幅度；以及

减小由于从远端方接收的无线电话通信的幅度的变化而造成的由所述扬声器产生的声音幅度的变化。

13．按照权利要求8的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

有选择地增加输入的音频电信号的高频部分的幅度，以减小所述扬声器的过载，从而提高由所述扬声器重现的人的语音的清晰度。

14．按照权利要求8的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

减小输出的音频电信号的噪声部分，从而使得近端用户的语音被更精确地发送到远端方。

15．一种自适应音量控制扬声器电话系统，包括：

接收装置，用于从远端方接收电话通信，和产生相应于该电话通信的输入的音频电信号；

扬声器，产生相应于输入的音频电信号的声音；

微音器，产生相应于声音的输出的音频电信号；

收发信机，它响应于微音器以便发送电话通信到远端方；以及

自适应音量控制器，它响应于输出的音频电信号，以及选择由所述扬声器产生的声音幅度，从而使得由所述扬声器产生的声音幅度随着在所述微音器处接收的声音幅度的增加而增加，及随着在所述微音器处接收的声音幅度的减小而减小。

16．按照权利要求15的自适应音量控制扬声器电话系统，其特征在于，还包括回声减小器，它响应于输入的音频电信号，并且减小输出的音频电信号的回声部分，从而使得由所述扬声器产生的声音不会显著地影响所述自适应音量控制器的运行。

17．按照权利要求15的自适应音量控制扬声器电话系统，其特征在于，还包括近端用户话音检测器，它检测近端用户何时正在讲话，其中所述自适应音量控制器还响应于所述近端用户话音检测器，从而使得由所述扬声器产生的声音幅度在近端用户讲话时不会增加。

18．按照权利要求15的自适应音量控制扬声器电话系统，其特征在于，其中所述自适应音量控制在近端用户讲话时继续选择由所述扬声器产生的声音幅度，以使得由所述扬声器产生的声音幅度在近端用户讲话时增加。

19．按照权利要求15的自适应音量控制扬声器电话系统，其特征在于，还包括音量估测器，它估测接收的无线电话通信的幅度，其中所述自适应音量控制器还响应于所述音量估测器，从而使得由于接收的无线电话通信的幅度的变化而造成的由所述扬声器产生的声音幅度的变化被减小。

20．按照权利要求15的自适应音量控制扬声器电话系统，其特征在于，还包括扬声器过载减小器，它响应于被选择的所述音量控制的幅度，并具有选择地增加输入的音频电信号的高频部分的幅度，以减小所述扬声器的过载，并且从而提高由所述扬声器重现的人的语音的清晰度。

21．按照权利要求15的自适应音量控制扬声器电话系统，其特征在于，还包括噪声压缩器，它减小输出的音频电信号的噪声部分，从而使得近端用户的语音被更精确地发送到远端方。

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