FI108830B - Menetelmä ja laite kaiun vaimentamiseksi puhelinlaitteessa - Google Patents

Description

108830 i i

Menetelmä ja laite kaiun vaimentamiseksi puhelinlaitteessa - Förfarande och anordning for ekoundertryckning i en telefonapparat

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty mene-5 telmä kaiun vaimentamiseksi puhelinlaitteessa. Keksinnön kohteena on myös pa-j tenttivaatimuksen 5 johdanto-osassa määritelty menetelmää soveltava laite.

Ennestään tunnetaan saksalaisesta hakemusjulkaisusta DE-A1 38 39 627 puhelinlaite, johon kuuluu lähtevään linjaan yhdistetty kaikuvaimennin, lähtevään ja tulevaan linjaan yhdistetyt vaimennuselimet ja ohjauslaite vaimennuselimien ohjaa-10 miseksi. Ohjauslaitteella ohjataan vaimennuselimiä siten, että vaimennuselimien vaimennusarvojen ja kaikuvaimentimen (ja/tai kaiun etenemistien) vaimennusarvon summa on vakio. Tällöin puhelinlaitteessa säädetään sekä vastaanotettua yhteys-kumppanin puheen voimakkuutta että lähetettävän puheen voimakkuutta. Tällaisella menetelmällä yhteyskumppanin puheen akustinen takaisinkytkeytyminen 15 puhelinlaitteen kuulokkeen kaiuttimesta mikrofoniin estyy, eikä yhteyskumppani kuule omaa ääntään kaikuna oman puhelinlaitteensa kuulokkeesta.

Ongelmana edellä kuvatussa vaimennusjärjestelyssä on se, että puhelinlaitteessa puheen vaimentaminen saa aikaan enemmän tai vähemmän epämiellyttäviä ja usein ·...* korvinkuultavia signaalitason vaihteluita vastaanottopäässä toisen puhelinlaitteen 20 kaiuttimessa. Jos esimerkiksi puhelinlaitteen ympärillä vallitseva taustamelu on · voimakasta, se vastaanotetaan yhteyskumppanin puhelinlaitteen puolella vaimen- : r*: nettuna silloin, kun yhteyskumppani puhuu. Vaimentaminen vaikuttaa myös pääl- ;*·*: lekkäin puhuttaessa siten, että keskustelu ei ehkä ole täysin kaksisuuntaista. Tämä .': *. riippuu kuitenkin vaimennuksen voimakkuudesta.

25 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen menetelmä ja laite kaiun » · vaimentamiseksi puhelinlaitteessa, jolla ei ole tunnetun kaiunvaimennusmenetel- ,,,: män haittoja. Edelleen keksinnön tarkoituksena on yksinkertaisen ja luotettavan ,..,: kaiunvaimennusmenetelmän ja -laitteen toteuttaminen. Keksinnön mukaiselle me- • · ,···, netelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerk- 30 kiosassa ja vastaavasti keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, mitä on ::: esitetty patenttivaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa.

Keksintö perustuu siihen oivallukseen, että taustamelu peittää toisen tilaajan eli yhteyskumppanin puheen palaavan kaikusignaalin siten, ettei hän kuule sitä yhtä helposti kuin suhteellisen hiljaisuuden eli alhaisen taustamelun vallitessa. Tämä piirre 2 108830 liittyy inhimillisen kuulon ominaisuuksiin (ns. peittoilmiö). Keksinnön etuna on se, että siinä otetaan huomioon, että puhelinlaitetta, erityisesti matkapuhelinta tai sen kaltaista, käytetään monenlaisissa olosuhteissa ja vaihtelevissa ääniympäristöissä ja näin ollen vaimennuksen suuruutta muutetaan adaptiivisesti hyvän kaikuvaimen-5 miksen saavuttamiseksi.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää keksinnön mukaista laitetta kaiun vaimentamiseksi puhelinlaitteessapa 10 kuva 2 esittää kaaviota kuvan 1 laitteen toiminnasta.

i j Kuvassa 1 on esitetty kaaviomaisesti kutsuvan tilaajan eli A-tilaajan puhelinlaite 10, yhteyskumppanin eli B-tilaajan puhelinlaite Ilja niitä yhdistävä linja 12, joka voi olla johto tai radiotie ja kulkea yhden tai useamman keskuksen kautta. A-tilaajan puhelinlaitteesta 10 on esitetty vain mikrofoni 7 ja kaiutin 8 ja ne osat, jotka 15 liittyvät keksinnön mukaiseen laitteeseen kaiun vaimentamiseksi puhelinlaitteessa. B-tilaajan 11 puhelinlaitteesta on esitetty vain luuri 9. Muut osat voivat olla sinänsä tunnettuja puhelinlaitteen tai -verkon osia, joihin keksinnön mukainen laite ei olennaisesti vaikuta.

Keksinnön mukaiseen laitteeseen kaiun vaimentamiseksi kuuluu meluilmaisin 1, » · 20 taustamelun mittausyksikkö 2, johon meluilmaisin 1 on yhdistetty, parametriarvo- •;'; jen määritysyksikkö 3, johon melun mittausarvo syötetään taustamelun mittausyksi- ► · /;* köstä 2, ja vastaanotettavan puhesignaalin tason mittausyksikkö 4. Tämän lisäksi

• » I

··· · laitteeseen kuuluu lähtevän signaalin vaimennuksen määritysyksikkö 5, jonka tu- : ’.: loihin on yhdistetty parametriarvojen määritysyksikkö 3 ja tulevan signaalin tason > I t :.: : 25 mittausyksikkö 4. Laitteeseen kuuluu myös vaimennuksen säätöyksikkö 6 lähtevän signaalin tason säätämiseksi vaimennuksen määritysyksiköltä 5 saatavien ohjeiden perusteella. Meluilmaisimella 1 ilmaistaan, onko A-tilaajan puhelinlaitteen 10 mik-•'' ’; rofonin 7 signaali puhetta vai taustamelua. Meluilmaisin 1 on edullisesti yhdistetty • , puhelinlaitteen mikrofoniin 7. Ympäristön äänikenttä eli taustamelu mitataan mit- ’ ‘ 30 tausyksiköllä 2, mikäli meluilmaisin 1 havaitsee vain taustamelua mikrofonisignaa- I · lissa. Taustamelun mittaustulokset siirretään parametriarvojen määritysyksikköön : V: 3. Melutaso määritetään pitkäaikaisena, edullisesti 1-2 sekunnin aikajakson keski- . ’". arvona.

• · ! * * ·

Parametriarvojen määritysyksikössä 3 määritetään käytettävät vaimennusparamet-35 rit. Siihen kuuluu muistiyksikkö, johon on tallennettu joukko parametriarvoja ja 3 108830 taustamelun kynnysarvoja ja vertailuyksikkö, jossa mitattua taustamelun suuruutta verrataan taustamelun kynnysarvoihin ja asetetaan parametri arvot. Tällöin vaimen-nusparametrijoukosta valitaan sopivin määritetyn melutason ja asetettujen tausta-melun kynnysarvojen mukaan.

5 Tietyllä mitatulla melutasolla käytettävän parametrijoukon määritys tapahtuu esim. seuraavasti. Puhelun alussa käytetään ennalta määrättyä perusparametrijoukkoa "parametrijoukko 0" kaiun vaimentamiseksi. Tämän jälkeen mitataan melutaso, so. hetkellisen melun määrä keskiarvona 1-2 sekunnin aikana. Melutasoa verrataan asetetun kynnysarvojoukon kynnysarvoihin "kynnysarvo N", jossa N = 1, 2, 3, ... 10 eli positiivinen kokonaisluku. Kutakin kynnysarvoa "kynnysarvo N" vastaa parametrijoukko "parametrijoukko N". Kun melutaso ylittää kynnysarvon "kynnysarvo N", mutta ei kynnysarvoa "kynnysarvo (N+l)", parametrijoukoksi asetetaan kynnysarvoa "kynnysarvo N" vastaava parametrijoukko "parametrijoukko N". Kun käytettävä parametrijoukko on valittu, voidaan suorittaa normaali puheen proses-15 sointi sinänsä tunnetulla tavalla. On huomattava, että parametrijoukon "parametri-joukko N" vaimentava vaikutus on pienempi kuin parametrijoukon "parametri-joukko (N-l)".

Edellä esitetty parametriarvojen määritysyksikkö 3 voidaan toteuttaa myös toisella tavalla. Parametriarvojen määritysyksikköön kuuluu tällöin laskentayksikkö, jonka 20 avulla parametriarvot voidaan laskea suoraan mitatun taustamelun eli melutason .:. perusteella. Mitä suurempi melutaso sitä vähemmän vaimentavat parametrit.

Parametrijoukkoon kuuluvat vaimennusparametrit ovat maksimivaimennus, joka :.: i suoritetaan puheelle, ja esim. vaimennus taajuuden funktiona.

Keksinnön mukainen laite kaiun vaimentamiseksi toimii seuraavasti. Viittaamme • » · 25 kuviin 1 ja 2. Kun A-tilaaja 10 aloittaa puhelun, tarkistetaan ensin, tuleeko mikro- . . ionin 7 kautta puhesignaali vai kuuluuko sen kautta vain ympäristön ääniä. Tämä melun tai kohinan ja/tai puheen olemassaolo voidaan tarkistaa meluilmaisimessa 1 • · ·;·’ tunnetun tekniikan avulla (esim. GSM:n ääniaktiivisuusilmaisimella VAD/Voice *:*: Activity Detector). Mikäli puhetta havaitaan alussa, suoritetaan ennalta määrätty :" ’: 30 perusvaimennnus (vrt. edellä "parametrijoukko 0"). Kun havaitaan vain melua, suo ritetaan varsinainen adaptiivinen vaimennuksen säätö siten, että ensin mitataan val-; litseva melutaso taustamelun mittausyksiköllä 2. Tämän jälkeen määritetään vai- ' · · ·' mennusparametrit jommallakummalla edellä esitetyllä tavalla parametriarvojen mit tausyksiköllä 3. A-tilaajan lähtösignaalille suoritettava vaimennus määritetään läh-35 tevän signaalin vaimennuksen määritysyksikössä 5 vaimennusparametrien ja tule- 4 j 108830 van signaalin tason mittausyksiköltä 4 saadun tulosignaalin tasotiedon perusteella. Määritetyn vaimennuksen perusteella säädetään vaimennuksen säätöyksiköllä 6 lähtevän signaalin taso. Ympäristön melutaso määritetään jatkuvalla mittauksella aina kun meluilmaisin ilmaisee taustamelua, jotta kaiun vaimennus noudattaisi 5 joustavasti ja nopeasti taustamelun muutoksia. Saadut vaimennusparametrit pidetään voimassa, kunnes uudet parametrit on saatu määritettyä.

Edellä keksintöä on selostettu lähinnä sen muutamaan edulliseen sovellutusesimerkkiin viittaamalla, mutta on selvää, että keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta voidaan soveltaa monin eri tavoin oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

! io

J

Claims (8)

1. Menetelmä kaiun vaimentamiseksi tilaajan A puhelinlaitteessa, jossa menetelmässä puhelinlaitteen kaiunvaimennusta säädetään tilaajan B puhelinlaitteesta vastaanotetun signaalin tason ja taustamelun mukaan, tunnettu siitä, että 5. tilaajan A puhelinlaitteen (10) ympäristön taustamelu mitataan ilman lähetettävää puhesignaalia ja määritetään melutaso, minkä jälkeen - asetetaan melutasosta riippuvat vaimennusparametrit, erityisesti maksimivaimen-nus siten, että mitä suurempi melutaso sitä vähemmän vaimentavat parametrit, ja että 10. tilaajan B puhelinlaitteelta (11) vastaanotetun signaalin taso mitataan, minkä jäl keen - tilaajan A puhelinlaitteen lähtösignaalin vaimennus lasketaan vaimennusparamet-rien ja vastaanotetun signaalitason perusteella ja vaimennus toteutetaan siten, että taustamelu peittää tilaajan B puheen palaavan kaikusignaalin adaptiivisen kaiun- 15 vaimennuksen toteuttamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kaiun vaimentamiseksi puhelin-laitteessa, tunnettu siitä, että melutaso määritetään pitkäaikaisena, edullisesti 1-2 sekunnin aikajakson, keskiarvona.

... 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä kaiun vaimentamiseksi pu- '20 helinlaitteessa, tunnettu siitä, että vaimennusparametrit on muodostettu useaksi ; ; vaimennusparametrijoukoksi, joista sopivin valitaan määritetyn melutason ja asetet- ’ · ‘: tujen taustamelun kynnysarvojen mukaan.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä kaiun vaimentamiseksi pu-'·,·, helinlaitteessa, tunnettu siitä, että vaimennusparametrit lasketaan suoraan määrite- 25 tyn melutason perusteella. | Λ: 5. Laite kaiun vaimentamiseksi tilaajan A puhelinlaitteessa, johon laitteeseen i ” : kuuluu tilaajan B puhelinlaitteesta tulevan signaalin tason mittausyksikkö (4), taus tamelun mittausyksikkö (2) ja lähtösignaalin vaimennuksen säätöyksikkö (6), tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu : 30 - meluilmaisin (1) tilaajan A puhelinlaitteen taustamelun ilmaisemiseksi, jossa me- , v luilmaisimessa on lähetettävän puheen ilmaisin, jonka avulla taustamelun mittaus- ‘ : yksikkö on järjestetty toimimaan toistuvasti vain silloin, kun havaitaan pelkkää taustamelua ilman puhetta; ί 108830 j 6 - vaimennusparametrien parametri arvojen määritysyksikkö (3), johon syötetään mitatut meluarvot taustamelun mittausyksiköstä (2) ja jossa vaimennusparametrit, erityisesti maksimivaimennuksen määritetään toistuvasti muuttuvan taustamelun voimakkuuden mukaan ja siten, että mitä suurempi melutaso sitä vähemmän vaimenta- 5 vat parametrit; - lähtösignaalin vaimennuksen määritysyksikkö (5), jonka tuloihin on yhdistetty vaimennusparametrien parametri-arvojen määritysyksikkö (3) vaimennusparametrien syöttämiseksi ja tulevan signaalin tason mittausyksikkö (4) tulosignaalin tasoar-von syöttämiseksi ja joka on yhdistetty vaimennuksen säätöyksikköön (6) lähtevän 10 signaalin tason säätämiseksi parametriarvojen ja tulevan signaalin tason perusteella siten, että taustamelu peittää tilaajan B puheen palaavan kaikusignaalin adaptiivisen kai un vaimennuksen toteuttamiseksi.

5 108830

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite kaiun vaimentamiseksi puhelinlaitteessa, tunnettu siitä, että meluilmaisin (1) taustamelun ilmaisemiseksi on yhdistetty 15 puhelinlaitteen mikrofoniin (7).

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laite kaiun vaimentamiseksi puhelinlaitteessa, tunnettu siitä, että parametriarvojen määritysyksikköön (3) kuuluu muis-tiyksikkö, johon on tallennettu joukko parametri arvoja ja taustamelun kynnysarvoja, ja vertailuyksikkö, jossa mitattua taustamelun suuruutta verrataan taus- • “. 20 tamelun kynnysarvoihin ja asetetaan parametri arvot. I

( · • 8. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laite kaiun vaimentamiseksi puhelinlait-teessä, tunnettu siitä, että parametriarvojen määritysyksikköön (3) kuuluu lasken- • » ·. · 1 tayksikkö parametriarvojen laskemiseksi mitatun taustamelun perusteella. • »· * t r » · 7 108830