專利名稱：連接在電話和耳機之間的放大器耦接器的制作方法
技術領域：
本發明涉及連接在固定電話和耳機之間的放大器耦接器。
已經從美國專利5,623,544中知道了這樣一種放大器耦接器，在此結合該美國專利作為參考。根據該專利，放大器耦接器被用于從固定電話驅動耳機的放大器。
正如所知的，在固定模式當然不使用耳機，但是，相反，當用戶在聲學條件變化的區域中移動的情形中，需要使用耳機。
一種典型的情形是用戶從辦公室移動到生產區域，聲學條件從相對比較安靜變化為比較嘈雜，并且往往噪聲圖像變化相當大。
很清楚，如果用戶通過耳機進行電話交談，則當收聽輸入呼叫時，用戶的聽覺極大依賴于周圍環境的聲學特性。
在安靜的聲學環境中，理解輸入呼叫幾乎不會有任何問題，但如果該呼叫和極大的環境噪聲混合在一起，則理解呼叫中的信息非常困難，甚至是不可能的。
因此，本發明的目的是改編(adapt)從固定電話傳送到耳機的呼叫，從而在增強傳送自固定電話的信號的聲音感覺的意義上，改編不同聲學條件下的聲音感覺。
本發明的目的是用權利要求1前序部分定義的放大器耦接器類型來實現的，其特征在于，該放大器耦接器是可用用戶特定傳輸特性進行用戶動態配置的，從而傳送特定的聲音圖像(sound picture)到耳機。
因此可使耳機內發出的聲音圖像適應周圍環境的聲學特性。
如果如在權利要求2中所述的，在表示聲音圖像的全部或部分頻率范圍內，傳輸特性是可動態修改的，或如權利要求3所述，所述用戶特定特性包括多個所述特性，則是有利的。
為了增加對某些用途的適應性，如在權利要求4中定義的，該電話耳機包括左、右耳塞，以及其中所述特性之一被饋送入左耳塞，另一特性被饋送入右耳塞，或如權利要求5定義的，所述特性之一主要調諧用于傳送語音，而另一特性主要調諧用于傳送非語音聲音，或如在權利要求6中定義的，一個特征包括了優先覆蓋(priority override)，它是將一個信號優先于所有其它信號，并優先于其他饋送傳送所述優先饋送到至少一個耳機，這些是有利的。
一種有利的傳輸特性可以是用戶特定傳輸特性TelstraSpecification(Telstra規范)TT4，如在權利要求7中所述的。該TT4規范是用于完全防止意外的、不期望聲音的標準規范。
當，如在權利要求8中所述的，用戶特定傳輸特性衰減高于約1KHz的信號時，提供高信號衰減，這樣在通常的無噪聲條件下得到最佳聲音質量。
當，如在權利要求9中所述的，用戶特定傳輸特性衰減在1-1.5KHz頻率范圍中的信號，而高于約2KHz的信號被放大時，該耳機適用于噪聲環境，從而改進耳機中的聲音感覺。
為了確保從固定電話傳送來的適當的噪聲水平，如在權利要求10中所述的，放大器耦接器包含對信號的自動增益控制是有利的，其中該信號應用于耳機，在檢測到的來自固定電話的信號的基礎上設定所述增益。
為了確保用戶不受討厭的甚至有害的聲音的影響，如在權利要求11中所述的，用戶特定傳輸特性包含在整個傳輸頻譜中傳送到耳機的信號的最大可允許幅度是有利的。
為了從固定電話使用快速切換到耳機使用，如在權利要求12中所述的，固定電話以及放大器耦接器用兩根線相互連接，并且在線之間連接諸如旁路耦合的開關是有利的。
對于在聲音條件經常變化且不均勻的區域中使用耳機，如在權利要求13中所述的，將用戶特定傳輸特性作為固定電路配置在放大器耦接器中，其中每個電路都可用開關連接，這樣是有利的。
如果期望在聲音條件變化多樣的情況下使用耳機，并要求有用于耳機內最佳聲音感覺的每個特定傳輸特性，如在權利要求14中所述的，將PC連接到放大器耦接器，所述PC適于傳送用戶特定傳輸特性，這樣是有利的，并且如在權利要求15中所述的，采用USB門進行PC連接是更合適的。
最后，如果如權利要求16所述的，PC到放大器耦接器的連接是無線的，則它是用戶友好的。
現在將參考附圖更詳細地說明本發明，其中
圖1顯示了使用根據本發明的放大器耦接器的耳機到固定電話的基本連接；圖2顯示了放大器耦接器的第一傳輸特性；圖3顯示了放大器耦接器的第二傳輸特性；以及圖4顯示了放大器耦接器的第三傳輸特性。
在圖1中，數字1表示電話(這里顯示為固定的)，其包含有外殼2、鍵盤3、接收機4以及在外殼2和接收機4之間的支架(未顯示)。
包含具有揚聲器10的盤(dish)的耳機被指定為8。
此外，耳機8還具有麥克風9以及頭帶11，其一端連有盤，另一端被連接到另一個盤，然而，該盤可由用于用戶頭部嚙合的支撐部分替換。
在固定電話1和耳機8之間連接有放大器耦接器12。
耳機8用線7連接到放大器耦接器12，而固定電話1用線5、6連接到放大器耦接器12，其中線5是連接到接收機4的，線6連接到外殼2。
此外，在線5、6之間連接有開關15。
最后，圖1顯示了連接到放大器耦接器12的PC 14。然而，該PC僅作為該裝備的可能配置而包括進來。
現在將說明圖1的裝備怎樣運行。
當到固定電話1的呼叫被接收到時，可通過拿起接收機4或通過放大器耦接器12將該呼叫傳送到耳機8來應答。是使用接收機4還是使用耳機8來應答該呼叫，這種選擇可通過使用開關15來建立，圖1所示的開關15的位置會將呼叫通過放大器耦接器12導向耳機8。注意到以功能而非電形式顯示開關15。它可以指的是旁路或并聯。
放大器耦接器12合并了具有多種傳輸特性的電路，允許用戶改編揚聲器內接收的信號以適應周圍環境的聲音條件，從而能夠調整在耳機8內接收的信息，改進在變化的環境噪聲條件下的聲音感覺。
可通過選擇用戶特定傳輸特性來提供改進的聲音感覺，該傳輸特性適于周圍環境的聲音條件，還參看下面結合圖2至圖4的說明。
傳輸特性例如可被包括作為放大器耦接器中的電路，這些電路具有三種固定傳輸特性，并可用放大器耦接器上的三個控制按鈕(未示出)啟動。固定的傳輸特性的數目不受限制，通過按鈕/開關或軟控制的用戶選擇也不受限制。
替代的，通過PC能輸入用戶特定傳輸特性，該傳輸特性在輸入(下載)之后，例如可用控制按鈕操作。
將PC連接到放大器耦接器的一種適當方式是通過PC的USB門/端口。
在下面結合圖2至圖4說明可用在不同環境聲音條件下的傳輸特性的非限制性例子。
可以選擇用戶特定的聲音傳輸特性，從而根據用戶目的和期望創建特定的聲音圖像。例如，可能希望抑制/阻塞某些頻率范圍，而增強其他的幅度。還可能通過存儲聲音模式和改編傳輸特性以截取該模式來阻塞或增強復雜的聲音模式(不僅是特定頻率)。注意到，如果要截取某聲音模式，必須在存儲器中存儲一段聲音(以檢測模式)，測試已存儲的用于某種模式的存儲器，然后根據需要進行抑制或增強。例如，在飛機駕駛艙中，飛機發動機噪聲具有能阻塞的平均周期，同時需要增強警報/報警信號。
圖2顯示了所謂的TT4標準，該標準是提供防止意外和不期望聲音的最佳保護的標準。該標準確保了對用戶耳朵的全面保護，因為它在電話交談期間從突然和意外的聲音中去除了任何討厭的影響。
該傳輸特性結合有允許傳送到揚聲器10的聲音水平的上限18，17、18和19表示了三種測量傳輸特性，在原理上這些傳輸特性具有幾乎相同過程，特別是在較高頻率部分。
圖3顯示了具有聲音上限的傳輸特性20、21，其中20顯示了允許傳送到揚聲器10的最大峰值，而21顯示了最大平均值。
還可以在曲線22看出，在較高頻率信號被衰減，這是最常使用的傳輸特性。當忽略噪聲影響時，其傳輸率是1∶1。該傳輸特性在通常條件下給出最佳聲音質量。
最后，圖4顯示了一種傳輸特性，其在低頻范圍具有在23顯示的恒定增益，在較高頻率范圍的較低部分具有在25顯示的衰減，以及在較高頻率范圍的較高部分具有顯示在24的增益。
該傳輸特性在噪聲環境中能提供較佳的聲音感覺。此外，它對于受到聽力損害的用戶也是有利的。
應當注意到，在上述三種傳輸特性之間切換的特別有利的方式可通過在耳機上提供一排按鈕來實現，中間的按鈕是用于連接最常使用的特性。
除了使用本發明允許將不同傳輸特性逐個應用到放大器之外，還有其他利用本技術的方式，下面將更詳細的說明。
例如，還可以有利地并行使用不同的傳輸特性，特別是(而非排他性的)在雙耳塞耳機(即兩個耳朵上的耳機)中。
除了根據放大器改變傳輸特性之外，還希望能對各個耳朵分別改變特性。在具有兩個耳塞(左/右)的耳機例子中，可以編程放大器從而對每個耳朵使用單獨的傳輸特性。該目的是補償耳朵之間的聽覺靈敏度差異，但還有其他可能性。
通常，使用并行饋送，通過不同傳輸特性進行不同處理，允許用戶建立多種有用結果。例如，可將基于幅度或頻率過濾或其他預定特性的多種饋送(信號)的優先級用于向用戶警示重要數據。一種應用是對各個耳塞應用不同傳輸特性。可對一個耳朵使用語音傳輸特性，對另一個使用警報旁路特性。因此，用戶能使用耳塞增強在噪聲環境中的常規語音傳輸，同時允許某些關鍵聲音(警報，警告音調，識別為引擎故障的聲音等)被傳送到另一耳朵。還能在單個耳塞系統中實現相同效果，其中在該系統中并行應用兩種特性。該并行覆蓋允許用戶選擇調諧用于不同目的的兩種或多種傳輸特性，從而能同時應用這些特性。
當然，這也能用于聽力受損的用戶，此時調諧的特性很重要。通過使用雙耳塞(或兩個聽力輔助設備)，可將一個調諧到語音，另一個調諧用于緊急情況/呼救頻率。
另一種應用是用戶收聽來自不同源(饋送)的聲音，優選的(但不是必須的)，一個耳朵收聽一個。例如，飛行員可以一個耳朵接收來自他/她周圍環境的過濾后的語音通話，另一個接收ATC(空中交通控制)。在此種情形中，來自ATC的饋送可能比周圍會話聲音更大。但和饋送兩個信號到相同耳塞中不同，用戶可通過將一個耳塞推離耳朵(暫時)，選擇集中于一個饋送或另一個上。
也可通過在相同耳塞中使用不同的放大器傳輸特性實現消息傳遞的優先級。
一種應用是在公知的噪聲消除耳塞中，例如，在長途飛行中，飛機乘客廣泛用于消除飛機引擎噪聲。此種耳塞需要不同的傳輸特性來消除不同類型的背景噪聲。用戶可能希望完全消除一個耳朵的噪聲，但需要另一個耳朵允許少量通過，從而確保不完全錯失重要的信息(例如緊急通知，低聲談話等)。類似的，調度員或其他多任務使用者可能需要每個耳朵以不同水平接收不同信息。
在可以戴在左側或右側的單耳塞的例子中，可以和上述傳輸特性系統有利地組合左/右可逆性。
當放在另一個耳朵上時，具有麥克風元件(通常是話筒吊桿)的單個耳塞實際上是倒著使用的，可在耳機上提供位置傳感器從而自動選擇適當的傳輸特性或源饋送，無需特定的用戶介入或選擇。
無論是機械的還是電子的，重力響應開關都能檢測耳機位置。類似的，耳機吊桿或麥克風9的位置，通常是貼近耳機旋轉，也可包括傳感器以檢測耳機的佩戴方式(左或右耳朵)，并指定用于該耳朵的特定饋送或傳輸特性。
在多語言環境中，該耳機可配置為，當佩戴在右耳朵上時，選擇一種語言饋送，而當佩戴在左耳朵上時，選擇另一種語言饋送。例如，在飛行模擬器或其他訓練環境中時，當戴在右耳上時具有英語聲音饋送，而戴在左耳上具有法語聲音饋送。不需要任何用戶開關。
在交互式視頻游戲環境中，耳朵的選擇會決定游戲玩家接收的語音提示的類型。例如，在左耳，玩家會接收到游戲線索，而在另一個耳朵，玩家僅能接收到背景聲音。在互聯網成組游戲中的另一個實際應用是，一個耳朵用于對方玩家，而另一個耳朵用于同組成員。還能進一步使用改變對手講話(或注入告警音調)的傳輸特性，從而耳機佩戴者不會迷惑。
一種類似用途是用于警察/軍隊的，其中環境聲音進入一個耳朵，而情報報告/偵察/等進入另一個耳朵。
取決于耳機方向的其他應用也是可能的。
本概念的另一種應用是期望提供在相同語言中的方言選項(例如，英國英語，美國英語)或語音音調選項(女聲，男聲)，從而某用戶能僅通過選擇將耳機佩戴在一個耳朵或另一個耳朵上來選擇最符合其需求的語音饋送。
當然，指示特定饋送到特定耳塞(單個或兩個)的位置傳感耳機可和上述傳輸特性方法有利的組合在一起。此種組合會提供非常定制化的環境。
雖然結合三種示出的特性以及特定類型的耳機說明了本發明，但在權利要求范圍之內的任何事物都不能妨礙將本發明原理應用于其他傳輸特性以及其他耳機，例如掛在耳朵上的耳機類型以及連接到藍牙連接的耳機類型。
此外，還能將固定電話、聽覺裝置、耳機、放大器耦接器以及PC之間的有線連接替換為，例如，藍牙或DECT(歐洲無線電話標準)或其等同物類型的無線連接。
權利要求
1.一種連接在電話和耳機之間的放大器耦接器，其特征在于，該放大器耦接器是可用用戶特定傳輸特性進行用戶動態配置的，從而傳送特定聲音圖像到耳機。
2.根據權利要求1所述的放大器耦接器，其特征在于，所述傳輸特性在表示聲音圖像的全部或部分頻率范圍中是可動態改編的。
3.根據權利要求1所述的放大器耦接器，其特征在于，所述用戶特定傳輸特性包括多種所述特性。
4.根據權利要求3所述的放大器耦接器，其特征在于，該電話耳機包括左和右耳塞，以及其中所述特性之一被饋送到左耳塞，其中另一特性被饋送到右耳塞。
5.根據權利要求4所述的放大器耦接器，其特征在于，所述特性之一主要被調諧用于傳送語音，另一特性主要被調諧用于傳送非語音聲音。
6.根據權利要求3所述的放大器耦接器，其特征在于，一種特性包括優先覆蓋，它使一種信號優先于所有其它信號，并優先于其他饋送傳送所述優先饋送到至少一個耳塞。
7.根據權利要求1-6所述的放大器耦接器，其特征在于，所述用戶特定傳輸特性是Telstra Specification TT4。
8.根據權利要求1-6所述的放大器耦接器，其特征在于，所述用戶特定傳輸特性衰減高于約1KHz的信號。
9.根據權利要求1-6所述的放大器耦接器，其特征在于，所述用戶特定傳輸特性衰減大約1-1.5KHz頻率范圍中的信號，但放大高于約2KHz的信號。
10.根據權利要求1-9所述的放大器耦接器，其特征在于，它包含對饋送入耳機的信號的自動增益控制，所述增益是在檢測到的來自固定電話的信號的基礎上設定的。
11.根據權利要求1-10所述的放大器耦接器，其特征在于，所述用戶特定傳輸特性包括在整個傳輸頻譜中傳輸到耳機的信號的最大允許幅度。
12.根據權利要求1-11所述的放大器耦接器，其特征在于，用兩根線相互連接電話和放大器耦接器，以及線之間用諸如旁路連接的開關連接。
13.根據權利要求1-12所述的放大器耦接器，其特征在于，作為固定電路在放大器耦接器中配置所述用戶特定傳輸特性，其中每個電路都可用開關連接。
14.根據權利要求1-13所述的放大器耦接器，其特征在于，適于傳輸所述用戶特定傳輸特性的PC連接到所述放大器耦接器。
15.根據權利要求14所述的放大器耦接器，其特征在于，通過USB端口實現PC的連接。
16.根據權利要求14所述的放大器耦接器，其特征在于，PC到放大器耦接器的連接是無線的。
全文摘要
在電話和耳機之間連接有放大器耦接器，該耦接器合并有具有多種傳輸特性的電路，并可用放大器耦接器上的控制按鈕來啟動電路，從而允許用戶改編揚聲器中接收的信號以適于周圍環境的聲音條件，借此改進變化的環境噪聲條件下的聲音感覺。傳輸特性可以是所謂的TT4標準，或可用選定頻段的衰減和/或增益獨立改編。在放大器耦接器和固定電話之間連接了自動增益控制(AGC)以改變從固定電話饋送入耳機的信號電平。傳輸特性可被實施為可通過按鈕選擇的固定電路，或由PC通過USB端口提供。
文檔編號H04M1/247GK1930859SQ200580007315
公開日2007年3月14日 申請日期2005年2月9日 優先權日2004年2月9日
發明者斯特凡·格拉姆, 杰斯珀·比爾克·彼得森 申請人:Gn奈康有限公司