CN1169076A - 含机电传感器的电话、频响方法及编码乐曲的方法 - Google Patents

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CN1169076A
CN1169076A CN97110933.8A CN97110933A CN1169076A CN 1169076 A CN1169076 A CN 1169076A CN 97110933 A CN97110933 A CN 97110933A CN 1169076 A CN1169076 A CN 1169076A
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X·布兰维雷恩
P·托万
S·平科
J·M·西蒙
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Serlon
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Philips Electronics NV
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones

Abstract

本发明涉及到包括机电传感器的电话，包括使所述传感器的频率响应于任何考虑中的频率以在所述传感器的输出上获得恒定音平的适应装置。所述适应装置显然地使所述传感器激励信号工作周期变化。

Description

含机电传感器的电话、 频响方法及编码乐曲的方法
本发明涉及到包括产生频率函数的可变声音电平的可控电磁传感器的电话，在这种电话上允许播放乐曲以及编码这种乐曲的方法。
电话，特别是移动电话要能发射在噪声环境中能听见的振铃声。此外，这种电话受到笨重(重量，体积)和供电压等强制要求的影响。覆行所有这些强制，就导致在这种电话中使用产生高声平的一个音调振铃声(蜂鸣音)的电磁传感器(或蜂鸣器)。举例来说，在图2中表示这种机电传感器的频率响应。这种频响非常不规则，而且在2.703KHz处得到大约95分贝的声电平。
为改进这种电话的使用，各种音乐乐曲都建议给用户，以便替换这种常规的振铃声。为此目的，美国专利4,480,153建议一种连接到电话以重放各种音乐乐曲的音乐装置。
本发明第一个目的是管理在以上章节描述过并广泛用在电话中，重放由大量音符组成的乐曲的机电传感器。
因此，按照本发明和在开始章节中定义的电话，其特征在于，包括适合于所述传感器频率响应的适应装置，以在所考虑的任何频率处都获得恒定声平。
本发明特别适合于移动电话的场合。
在特别优越实施例中，所述适应装置由引起所述机电传感器的激励信号工作周期改变组成。
因此，该电话的优点在于，包括存贮器，用于对每个频率至少存贮所述激励信号工作周期的一个值，以便在传感器的输出得到给定的声平。
本发明另一个目的是建议编码这种乐曲的一种有效方法。
因此，在前面章节中定义的电话，其特征在于包括：
编码装置，用于编码乐曲，在表中存贮所述乐曲一个或多种成分单元：音符、无声并适当地重复，
读装置，用于读编码的乐曲，从所述乐曲开始顺序经过所述表，并在适当时有效地返回到重放所述重复。
这种乐曲编码方法能够广泛用在商业电话的传感器中，并独立于以前描述的重放乐曲的方法。
在优越实施例中，所述表对每个重复包括：
-重复的号码，
-与要重复单元相关的指示，
-当所述重复次数无限时，适当地限制。
参考以后描述的实施例，本发明的这些和其它方面将会很明白。
在附图中：
图1表示本发明电话的一个例子；
图2是以前描述的机电传感器的频率响应的一个例子；
图3表示由传感器产生的激励信号声平工作周期变化的效果；
图4表示乐曲的一个例子；和
图5是按照本发明可允许重放乐曲方法的流程操作图。
图1表示本发明的电话。这种电话包括：天线1、扬声器/接收器2，显示器3、键盘4、传声器5、连接到微处理器件8输出端7的机电传感器6。
在现在将描述的实施例中，微处理器件8是由菲利浦制造的微处理器91CL301(在摩托罗拉68000基础上形成)。机电传感器是由SAMBU制造的SBT 0905RP传感器。
机电传感器6由周围是空气隙的线圈形成。金属膜片以这种形式形成在电磁铁上面。加到传感器的激励信号I(电流)以使膜片附近的磁场产生变化，于是导致在所述信号频率上的振荡。方波激励信号的使用，能获得最大的磁场变化。图1示出激励信号I。工作周期R等于A/A+B，其中A是上升沿的持续时间，B是下降沿的持续时间。由微处理器件8确保这些方滤信号的产生。
当在正常操作状态中(激励信号的工作周期为50％)自由操作时(即，没有外壳)，图2表示传感器输出声平对传送器激励信号频率的标绘(以分贝(dB)表示)。在500Hz和10KHz之间的频率，声平的输出是从50dB变到95dB。因此，这种传感器不允许重放由具有不同频率的多个音节组成的乐曲。
当设法以恒定音平重放时，本发明由适应作为频率函数的传感器的响应组成。
本发明特别基于以下研究所得：当激励信号I在1％和8％之间变化时，无论频率的考虑如何，在传感器的输出获得的声平与工作周期成比例。图3表示在传感器产生的声平上激励信号工作周期变化的效果。应注意三个区域的产生：
第一区域(R在1％和8％之间)，其中，无论频率如何，工作周期和声平成比例，
第二区域(R在8％和20％之间)，其第二区域太混乱以致不能使用，
第三区域(R高于20％)，其中工作周期的变化不再有任何影响。
于是本发明是由对每个频率在1％和8％之间获得给定声平的传感器激励信号工作周期的值相结合而组成。
微处理器件8保证具有可变频率和工作周期的激励信号的产生。频率可以根据控制微处理器的时钟(FCLK)来产生：这样可以只获得某些离散值而非频率的连续变化。在可变的频率中，选择允许播放某一音乐的范围。这个范围的电平被选择得易于满意收听而且与音乐节律足够近的频率被保持在这一范围内。
菲利浦91CL301可以产生以下频率：
Fi∶Fi＝FCLK/255(1+X)其中FCLK＝19.5MHz而X＝0，……，255。
范围[444Hz→1062Hz]被选来应用，较高的频率从心理声学角度看不能被很好地适应(这些频率会刺激使用者)。在这一范围内，保持以下频率：
                表T1
X       频率    音符(音乐频率)  基标
143    531Hz    do#(523Hz)      →4
131    579Hz    do#(554Hz)      →5
127    597Hz    re(587Hz)       →6
119    637Hz    mi(659Hz)       →7
107    708Hz    fa(698.5Hz)     →8
103    735Hz    fa#(740Hz)      →9
95    796Hz     sol(784Hz)    →A
83    910Hz     la(880Hz)     →B
75    1006Hz    si(988Hz)     →C
71    1062Hz    do(1046.5Hz)  →D
在下面描述中，每个音符是由十六进制数字为基准(在描述例子中，4至D是以上升频率为次序)。表T1给出相应于每个音符的基准/频率。
表T2现在给出，一方面表示音符与搜索的声平V1，V2或V3相符，另一方面与使用的工作周期相符。
        V1(67±0.5dB)   V2(70±0.5dB)   V3(73±0.5dB)
4(do)       2.5％           3.66％           8％
5(do#)      3％             3.66％           5.33％
6(re)       2％             3％              4.5％
7(mi)       2.5％           3.66％           5％
8(fa)       3％             4％              6％
9(fa#)      3％             3.66％           5％
A(sol)      2％             3.66％           5.33％
B(la)       3.66％          5％              8％
C(si)       2.5％           3.33％           5.33％
D(do)       4％             5.33％           8％
                        表T2
为优化对于编码所必需的存贮空间，乐曲存贮在第三表T3中。对每个乐曲该表顺序指示所述乐曲的组成单元：
重放音节(N)和它们的持续时间(D)，
无声(S)和它们的持续时间(D)，
重复(R)、重复数(NbR)和重复行数(NbL)。
在本发明另一个实施例中，一定的这些单元的某些至少被限定在已被限定持续时间的窗W内。当这种窗已限定时，在重放已插在该窗中的单元之前，开始相应于所述持续时间的时间延迟。只要该时间延迟没终止，就重放窗的内容。
举例，将给出图4中描述的乐曲M的表T3的内容。
图4中所示乐曲M是由无限地重复以下步骤组成：
重复三次：由32ms无声跟随的音符mi(256ms)，
保持288ms无声，
重复三次：由32ms无声跟随的音符mi(256ms)，
保持288ms无声，
重放音符mi(288ms)、音符sol(288ms)、音符do(持续时间384ms)、音符re(96ms)和音符mi(576ms)，
保持576ms无声。
于是，在乐曲M地址，表T3的内容如下：
乐曲M→N(mi)         D＝256ms
       S             D＝32ms
       R             NbR＝2 NbL＝2
       S             D＝288ms
       N(mi)         D＝256ms
       S             D＝32ms
       R             NbR＝2 NbL＝2
       S             D＝288ms
       N(mi)         D＝256ms
       N(Sol)        D＝288ms
       N(do)         D＝384ms
       N(re)         D＝96ms
       N(mi)         D＝576ms
       S             D＝576ms
       R             NbR＝∞ NbL＝14
       F
                   表T3
举例，表T3可编码成十六进制4位数字码。第一数字表示是无声(0)、音符(在D时为4)、重复(E)或窗(1)。对音符或无声，后三个数字表示音符或无声的持续时间。对重复，后两个数字表示重复数、以及最后一个数字表示在表中重复列的数。
对乐曲M表T3的编码例子如下：
       开始
               0x7100
               0x0020
               0xE022
               0x0120
               0x7100
               0x0020
               0xE022
               0x0120
               0x7120
               0xA120
               0x4180
               0x6060
               0x7240
               0x0240
               0xEFFE
       结束
窗概念的意义将理解为：在刚描述的例子中，重复数是无限(FF)或是限制到254。为得到重复高于254的有限数，于是给定持续时间的窗W限定到先前各自的单元。
类似地，能重复的列数限制到15。为补救这种缺点，返回到乐曲开始的概念就被限制。
现在将参考图5描述关于本发明处理器8的操作流程图的例子。
为重放具有声平V的乐曲M，处理器8顺序地读出表T3。因此，在框K1中，索引i是在表T3中乐曲M的地址adr(M)开始。然后，在框K2中，测试是由表T3到i的第一数字的值构成(图5中，d1表示该数字)。如果该数字重放的音符N，则在框K3中操作就前进。如果表示无声S，则在框K5中前进，如果表示重复R，框K7就前进，且如果表示窗则K19前进。最后，如果该字段表示乐曲已完成(F)，则在框K20中操作结束。
在框K3中，表示发送到传感器6的激励信号I的特征(频率F，持续时间D，工作周期R)就开始可变。根据重放音节N的基标从表T1读出频率F。在信号发送的持续时间直接从表T3读出。根据所需的声平V和重放的音节N从表T2读出工作周期的值。激励信号I(F、D、R)送到传感器6，然后送到框K4，索引i单值增加并且在框K2继续(重新开始)操作。
框K5涉及到无声情况的处理。在无声的期间，持续时间D直接由表T3给出。具有零频率和零工作周期的激励信号I(F、D、R)送到传感器6。然后，在框K6中，索引i单值增加并在框K2继续操作。
以下将讨论有关框K7到框K15的重复。由此，一个堆栈(记为STACK)在其中存贮每个最近发现的重复特征(重复NbR数和重复NbL的列数)。在框K7中，检验是否是新的重复还是存贮在堆栈中的过去重复，也就是说，进行处理的重复。如果是进行的重复，则在框K12中继续操作。如果是新的重复，则前进到框K8中操作。
在框K8中，该新的重复的特征(NbR、NbL)存贮在堆栈存贮器中。然后，在框K9中，如果可变KbR是具有限值，则就单值减少。在框K10中，在框K2中继续操作之后，索引i从NbL数减去。
在框K12中，检验可变NbR是否具有有限值。在进到框K13操作情况。如果不是，则进到框K16。在框K13中，可变NbR单值减少并从索引i减去NbL数。然后，在框K14，测试NbR是否等于零。在此情况，在框K2继续操作之前，相应于堆栈存贮器中的列(在框K15中由堆栈存贮器STACK的当前索引j(STACK)的减数表示)单值减少。如果不是，在框K2直接继续操作。
在框K16中，检验是否在时间延迟(TEMP)已终止的窗内。在这种情况，在框K2继续操作之前索引i增加之后，(框K17)相应于堆栈存贮器中重复的列处于空白(自由)。在相反情况(框K18)下，在框K12继续操作之前，从索引i减去NbL数。
在框K19中，开始时间延迟TEMP。在K2继续操作之后，索引i单值增加。
明显地，可以对刚举例描述的实施例进行改进，可用等效的技术装置代替，但不离开本发明的范围。

Claims (9)

1、一种包括产生作为频率函数的可变声平的可控的机电传感器的电话，其特征在于，包括适应装置，用于使所述传感器的频率响应适应于任何考虑中的频率，以获得恒定声平。
2、如权利要求1的电话，其特征在于包括形成所述传感器的激励信号的装置，所述适应装置使所述激励信号工作周期改变。
3、如权利要求2的电话，其特征在于，包括存贮装置，用于对每个频率存贮所述激励信号工作周期的至少一个值，以在传感器输出上得到至少一个给定声平。
4、如权利要求1至3中的一个的电话，其特征在于，包括：
编码装置，用于编码乐曲，在表中存贮所述乐曲的一个或多个成分单元：音符、无声，以及适当的重复，
读装置，用于读编码乐曲，从所述乐曲开始序列通过所述表和适当的有效返回到所述重复。
5、如权利要求4或5的电话，其特征在于，所述表由对每个音调和对每个无声，指示所述音调或所述无声的持续期间组成。
6、如权利要求4或5中的一个的电话，其特征在于，所述表由对每个重复包括：
重复次数，
与要重复的单元相关的指示，
当所述重复数是无限时，所要求的时间限制，
7、一种使机电传感器的频率响应适应于电话的方法，所述机电传感器由激励信号控制，其特征在于，包括使所述激励信号工作周期改的步骤。
8、一种在电话中编码乐曲的方法，其特征在于，在表中存贮连续的一个或多个音调、无声和可能的重复，所述表将被顺序地通过，用于重放所说乐曲，可能返回到所述重复效果。
9、如权利要求8的编码乐曲的方法，其特征在于，所述表包括：
指示每个音调和每个无声的持续时间，
对每个重复、重复数，指示有关重复的单元，以及，当所述重复数是无限时，适当地限制时间。
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