[其他]数字式扩音电话

说明书

本发明总的来说与电话系统有关，而特别与用于和数字式专用自动交换机相连接的数字式扩音电话有关。

扩音电话使当地用户无须把电话听筒放到耳边而能与远地用户通话。扩音电话采用送话器以接收来自当地用户的声信号。采用扩音器以重发通过电话传输线从远处用户接收的声信号。因此，当用户的手在作其他工作时，就可实现两个电话用户之间的正常谈话。

在许多扩音电话先有技术中普遍的问题是反馈。同时使用扩音器及送话器可造成在扩音器与送话器之间建立起正反馈通路并具有大于1的闭环增益，结果形成一个不稳定系统。

一种模拟扩音电话的先有技术是利用声控开关，使一个送话器或扩音器能够分别地检测和比较送话器及扩音器通道所传输信号的相对振幅。送话器或扩音器中的另外一个不能响应，以消除或“破坏”反馈通路从而确保系统稳定性。

上述扩音电话先有技术的缺点在于当远程用户正在讲话时，当地扩音电话一般转向扩音器方式（亦即送话器被中止）。因此，给远程用户的印象是电话线路已“中断”，这是一种不良的效果。

在MITEL公司于1982年5月21日提出的加拿大专利申请NO403，582中描述的第二种扩音电话先有技术采用了自动增益控制线路以根据信号的相对振幅来衰减送话器及扩音器通道上的信号。

在上述两种扩音电话先有技术中，从远程用户接收的声信号与预先规定的阈值相比较，并在它们大于阈值情况下才通过扩音器传送。然而，在通过长距离中继线传输期间声信号一般是衰减的。因此，为使扩音器能把振幅较低的声信号检测出来，一般地可以把预先规定的阈值定得足够小，因此，由于拨号、串话等等造成的噪声通过长距离中继线传输后，其振幅一般大于阈值，从而可造成偶然的假的通道转接。

由扩音电话先有技术的送话器接收的输出信号只有在它们的振幅大于另一个阈值情况下才被传输到远程用户。因为使用扩音电话的不同地点其声学环境不同（如喧闹的工厂车间或安静的办公室），需要调整上面所指出的另一个阈值，以使来自声学环境的噪声信号不致引起送话器的接通，以致把噪声信号传输到远程用户。还有，线路元件的温度漂移可引起阈值电平的变化，这一般要求训练有素的技术人员进行必要的调整。

模拟式扩音电话先有技术的另一缺点是：来自远程用户的声信号经放大并通过扩音器播音后，在当地用户的声学环境中偶然地从墙壁或其他声学反向物弹回。送话器接收这些回声信号并错误地把它检测为当地用户的原始信号，引起送话器接通及扩音器关闭，因此妨碍继续接收来自远程用户的声信号。

此外，在接收来自线路的输入声信号与送话器接收的输出信号的振幅近似相等的情况下，在扩音电话先有技术的送话器与扩音器通道之间可发生假的不稳定转接。

扩音电话另外一种先有技术采用单独的送话器及扩音器外罩以企图克服与声控开关相联系的问题。把送话器与扩音器分开将有效地把回路增益减小到小于1，所以使系统变得稳定。用这种装置可实现更正常的通话，但两个外罩及其附带的导线使得结构变复杂和价格增加此外，当地用户常企图直接对着扩音器而不是对着送话器讲话，这就降低了传输到远地用户信号的振幅及清晰度。

本发明使用声控数字式转接以确保在给定时刻送话器或扩音器中只有一个在工作，从而消除反馈通路。因此，送话器及扩音器可布置在一个外罩中，这样克服了后者指出的扩音电话先有技术缺点。

在本发明中，根据分别来自送话器及电话线的输出及输入的声信号产生了输出及输入声信号的数字化包络表征值。也产生了在当地用户声学环境下出现的背景噪声的数字化表征值并与产生的声信号包络表征值比较，以分别地识别出在送话器及扩音器通道中呈现的真正的语言能与噪声，（亦即：检测出“有效”语言包络信号）。

按照本发明，连续监测背景噪声目的在于自动补偿噪声电平的变化。因此，本发明的数字扩音电话是自适应的，根据检测到的“真正语言”或声信号发生转接而与背景噪声无关。

于是，本发明把第一次指出的扩音电话先有技术的缺点克服了，该缺点就是：为了使扩音电话在特定当地声学环境（例如工厂或办公室）下能合适地运行，要求训练有素的技术人员调整另一个阈值电平。

因产生的语言包络信号电平的增高时间小于其衰减时间。于是，当地用户在讲单词之间暂时停止情况下，传输线上呈现低振幅的噪声信号，因为当地用户产生的语言包络的振幅缓慢地衰减到小于传输线上噪声信号振幅，所以当地用户的送话器通道此时仍保持着控制。这样，克服了该先有技术的缺点-假的通道转接。