专利名称：连接在电话和耳机之间的放大器耦接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及连接在固定电话和耳机之间的放大器耦接器。
已经从美国专利5,623,544中知道了这样一种放大器耦接器，在此结合该美国专利作为参考。根据该专利，放大器耦接器被用于从固定电话驱动耳机的放大器。
正如所知的，在固定模式当然不使用耳机，但是，相反，当用户在声学条件变化的区域中移动的情形中，需要使用耳机。
一种典型的情形是用户从办公室移动到生产区域，声学条件从相对比较安静变化为比较嘈杂，并且往往噪声图像变化相当大。
很清楚，如果用户通过耳机进行电话交谈，则当收听输入呼叫时，用户的听觉极大依赖于周围环境的声学特性。
在安静的声学环境中，理解输入呼叫几乎不会有任何问题，但如果该呼叫和极大的环境噪声混合在一起，则理解呼叫中的信息非常困难，甚至是不可能的。
因此，本发明的目的是改编(adapt)从固定电话传送到耳机的呼叫，从而在增强传送自固定电话的信号的声音感觉的意义上，改编不同声学条件下的声音感觉。
本发明的目的是用权利要求1前序部分定义的放大器耦接器类型来实现的，其特征在于，该放大器耦接器是可用用户特定传输特性进行用户动态配置的，从而传送特定的声音图像(sound picture)到耳机。
因此可使耳机内发出的声音图像适应周围环境的声学特性。
如果如在权利要求2中所述的，在表示声音图像的全部或部分频率范围内，传输特性是可动态修改的，或如权利要求3所述，所述用户特定特性包括多个所述特性，则是有利的。
为了增加对某些用途的适应性，如在权利要求4中定义的，该电话耳机包括左、右耳塞，以及其中所述特性之一被馈送入左耳塞，另一特性被馈送入右耳塞，或如权利要求5定义的，所述特性之一主要调谐用于传送语音，而另一特性主要调谐用于传送非语音声音，或如在权利要求6中定义的，一个特征包括了优先覆盖(priority override)，它是将一个信号优先于所有其它信号，并优先于其他馈送传送所述优先馈送到至少一个耳机，这些是有利的。
一种有利的传输特性可以是用户特定传输特性TelstraSpecification(Telstra规范)TT4，如在权利要求7中所述的。该TT4规范是用于完全防止意外的、不期望声音的标准规范。
当，如在权利要求8中所述的，用户特定传输特性衰减高于约1KHz的信号时，提供高信号衰减，这样在通常的无噪声条件下得到最佳声音质量。
当，如在权利要求9中所述的，用户特定传输特性衰减在1-1.5KHz频率范围中的信号，而高于约2KHz的信号被放大时，该耳机适用于噪声环境，从而改进耳机中的声音感觉。
为了确保从固定电话传送来的适当的噪声水平，如在权利要求10中所述的，放大器耦接器包含对信号的自动增益控制是有利的，其中该信号应用于耳机，在检测到的来自固定电话的信号的基础上设定所述增益。
为了确保用户不受讨厌的甚至有害的声音的影响，如在权利要求11中所述的，用户特定传输特性包含在整个传输频谱中传送到耳机的信号的最大可允许幅度是有利的。
为了从固定电话使用快速切换到耳机使用，如在权利要求12中所述的，固定电话以及放大器耦接器用两根线相互连接，并且在线之间连接诸如旁路耦合的开关是有利的。
对于在声音条件经常变化且不均匀的区域中使用耳机，如在权利要求13中所述的，将用户特定传输特性作为固定电路配置在放大器耦接器中，其中每个电路都可用开关连接，这样是有利的。
如果期望在声音条件变化多样的情况下使用耳机，并要求有用于耳机内最佳声音感觉的每个特定传输特性，如在权利要求14中所述的，将PC连接到放大器耦接器，所述PC适于传送用户特定传输特性，这样是有利的，并且如在权利要求15中所述的，采用USB门进行PC连接是更合适的。
最后，如果如权利要求16所述的，PC到放大器耦接器的连接是无线的，则它是用户友好的。
现在将参考附图更详细地说明本发明，其中
图1显示了使用根据本发明的放大器耦接器的耳机到固定电话的基本连接；图2显示了放大器耦接器的第一传输特性；图3显示了放大器耦接器的第二传输特性；以及图4显示了放大器耦接器的第三传输特性。
在图1中，数字1表示电话(这里显示为固定的)，其包含有外壳2、键盘3、接收机4以及在外壳2和接收机4之间的支架(未显示)。
包含具有扬声器10的盘(dish)的耳机被指定为8。
此外，耳机8还具有麦克风9以及头带11，其一端连有盘，另一端被连接到另一个盘，然而，该盘可由用于用户头部啮合的支撑部分替换。
在固定电话1和耳机8之间连接有放大器耦接器12。
耳机8用线7连接到放大器耦接器12，而固定电话1用线5、6连接到放大器耦接器12，其中线5是连接到接收机4的，线6连接到外壳2。
此外，在线5、6之间连接有开关15。
最后，图1显示了连接到放大器耦接器12的PC 14。然而，该PC仅作为该装备的可能配置而包括进来。
现在将说明图1的装备怎样运行。
当到固定电话1的呼叫被接收到时，可通过拿起接收机4或通过放大器耦接器12将该呼叫传送到耳机8来应答。是使用接收机4还是使用耳机8来应答该呼叫，这种选择可通过使用开关15来建立，图1所示的开关15的位置会将呼叫通过放大器耦接器12导向耳机8。注意到以功能而非电形式显示开关15。它可以指的是旁路或并联。
放大器耦接器12合并了具有多种传输特性的电路，允许用户改编扬声器内接收的信号以适应周围环境的声音条件，从而能够调整在耳机8内接收的信息，改进在变化的环境噪声条件下的声音感觉。
可通过选择用户特定传输特性来提供改进的声音感觉，该传输特性适于周围环境的声音条件，还参看下面结合图2至图4的说明。
传输特性例如可被包括作为放大器耦接器中的电路，这些电路具有三种固定传输特性，并可用放大器耦接器上的三个控制按钮(未示出)启动。固定的传输特性的数目不受限制，通过按钮/开关或软控制的用户选择也不受限制。
替代的，通过PC能输入用户特定传输特性，该传输特性在输入(下载)之后，例如可用控制按钮操作。
将PC连接到放大器耦接器的一种适当方式是通过PC的USB门/端口。
在下面结合图2至图4说明可用在不同环境声音条件下的传输特性的非限制性例子。
可以选择用户特定的声音传输特性，从而根据用户目的和期望创建特定的声音图像。例如，可能希望抑制/阻塞某些频率范围，而增强其他的幅度。还可能通过存储声音模式和改编传输特性以截取该模式来阻塞或增强复杂的声音模式(不仅是特定频率)。注意到，如果要截取某声音模式，必须在存储器中存储一段声音(以检测模式)，测试已存储的用于某种模式的存储器，然后根据需要进行抑制或增强。例如，在飞机驾驶舱中，飞机发动机噪声具有能阻塞的平均周期，同时需要增强警报/报警信号。
图2显示了所谓的TT4标准，该标准是提供防止意外和不期望声音的最佳保护的标准。该标准确保了对用户耳朵的全面保护，因为它在电话交谈期间从突然和意外的声音中去除了任何讨厌的影响。
该传输特性结合有允许传送到扬声器10的声音水平的上限18，17、18和19表示了三种测量传输特性，在原理上这些传输特性具有几乎相同过程，特别是在较高频率部分。
图3显示了具有声音上限的传输特性20、21，其中20显示了允许传送到扬声器10的最大峰值，而21显示了最大平均值。
还可以在曲线22看出，在较高频率信号被衰减，这是最常使用的传输特性。当忽略噪声影响时，其传输率是1∶1。该传输特性在通常条件下给出最佳声音质量。
最后，图4显示了一种传输特性，其在低频范围具有在23显示的恒定增益，在较高频率范围的较低部分具有在25显示的衰减，以及在较高频率范围的较高部分具有显示在24的增益。
该传输特性在噪声环境中能提供较佳的声音感觉。此外，它对于受到听力损害的用户也是有利的。
应当注意到，在上述三种传输特性之间切换的特别有利的方式可通过在耳机上提供一排按钮来实现，中间的按钮是用于连接最常使用的特性。
除了使用本发明允许将不同传输特性逐个应用到放大器之外，还有其他利用本技术的方式，下面将更详细的说明。
例如，还可以有利地并行使用不同的传输特性，特别是(而非排他性的)在双耳塞耳机(即两个耳朵上的耳机)中。
除了根据放大器改变传输特性之外，还希望能对各个耳朵分别改变特性。在具有两个耳塞(左/右)的耳机例子中，可以编程放大器从而对每个耳朵使用单独的传输特性。该目的是补偿耳朵之间的听觉灵敏度差异，但还有其他可能性。
通常，使用并行馈送，通过不同传输特性进行不同处理，允许用户建立多种有用结果。例如，可将基于幅度或频率过滤或其他预定特性的多种馈送(信号)的优先级用于向用户警示重要数据。一种应用是对各个耳塞应用不同传输特性。可对一个耳朵使用语音传输特性，对另一个使用警报旁路特性。因此，用户能使用耳塞增强在噪声环境中的常规语音传输，同时允许某些关键声音(警报，警告音调，识别为引擎故障的声音等)被传送到另一耳朵。还能在单个耳塞系统中实现相同效果，其中在该系统中并行应用两种特性。该并行覆盖允许用户选择调谐用于不同目的的两种或多种传输特性，从而能同时应用这些特性。
当然，这也能用于听力受损的用户，此时调谐的特性很重要。通过使用双耳塞(或两个听力辅助设备)，可将一个调谐到语音，另一个调谐用于紧急情况/呼救频率。
另一种应用是用户收听来自不同源(馈送)的声音，优选的(但不是必须的)，一个耳朵收听一个。例如，飞行员可以一个耳朵接收来自他/她周围环境的过滤后的语音通话，另一个接收ATC(空中交通控制)。在此种情形中，来自ATC的馈送可能比周围会话声音更大。但和馈送两个信号到相同耳塞中不同，用户可通过将一个耳塞推离耳朵(暂时)，选择集中于一个馈送或另一个上。
也可通过在相同耳塞中使用不同的放大器传输特性实现消息传递的优先级。
一种应用是在公知的噪声消除耳塞中，例如，在长途飞行中，飞机乘客广泛用于消除飞机引擎噪声。此种耳塞需要不同的传输特性来消除不同类型的背景噪声。用户可能希望完全消除一个耳朵的噪声，但需要另一个耳朵允许少量通过，从而确保不完全错失重要的信息(例如紧急通知，低声谈话等)。类似的，调度员或其他多任务使用者可能需要每个耳朵以不同水平接收不同信息。
在可以戴在左侧或右侧的单耳塞的例子中，可以和上述传输特性系统有利地组合左/右可逆性。
当放在另一个耳朵上时，具有麦克风元件(通常是话筒吊杆)的单个耳塞实际上是倒着使用的，可在耳机上提供位置传感器从而自动选择适当的传输特性或源馈送，无需特定的用户介入或选择。
无论是机械的还是电子的，重力响应开关都能检测耳机位置。类似的，耳机吊杆或麦克风9的位置，通常是贴近耳机旋转，也可包括传感器以检测耳机的佩戴方式(左或右耳朵)，并指定用于该耳朵的特定馈送或传输特性。
在多语言环境中，该耳机可配置为，当佩戴在右耳朵上时，选择一种语言馈送，而当佩戴在左耳朵上时，选择另一种语言馈送。例如，在飞行模拟器或其他训练环境中时，当戴在右耳上时具有英语声音馈送，而戴在左耳上具有法语声音馈送。不需要任何用户开关。
在交互式视频游戏环境中，耳朵的选择会决定游戏玩家接收的语音提示的类型。例如，在左耳，玩家会接收到游戏线索，而在另一个耳朵，玩家仅能接收到背景声音。在互联网成组游戏中的另一个实际应用是，一个耳朵用于对方玩家，而另一个耳朵用于同组成员。还能进一步使用改变对手讲话(或注入告警音调)的传输特性，从而耳机佩戴者不会迷惑。
一种类似用途是用于警察/军队的，其中环境声音进入一个耳朵，而情报报告/侦察/等进入另一个耳朵。
取决于耳机方向的其他应用也是可能的。
本概念的另一种应用是期望提供在相同语言中的方言选项(例如，英国英语，美国英语)或语音音调选项(女声，男声)，从而某用户能仅通过选择将耳机佩戴在一个耳朵或另一个耳朵上来选择最符合其需求的语音馈送。
当然，指示特定馈送到特定耳塞(单个或两个)的位置传感耳机可和上述传输特性方法有利的组合在一起。此种组合会提供非常定制化的环境。
虽然结合三种示出的特性以及特定类型的耳机说明了本发明，但在权利要求范围之内的任何事物都不能妨碍将本发明原理应用于其他传输特性以及其他耳机，例如挂在耳朵上的耳机类型以及连接到蓝牙连接的耳机类型。
此外，还能将固定电话、听觉装置、耳机、放大器耦接器以及PC之间的有线连接替换为，例如，蓝牙或DECT(欧洲无线电话标准)或其等同物类型的无线连接。
权利要求
1.一种连接在电话和耳机之间的放大器耦接器，其特征在于，该放大器耦接器是可用用户特定传输特性进行用户动态配置的，从而传送特定声音图像到耳机。
2.根据权利要求1所述的放大器耦接器，其特征在于，所述传输特性在表示声音图像的全部或部分频率范围中是可动态改编的。
3.根据权利要求1所述的放大器耦接器，其特征在于，所述用户特定传输特性包括多种所述特性。
4.根据权利要求3所述的放大器耦接器，其特征在于，该电话耳机包括左和右耳塞，以及其中所述特性之一被馈送到左耳塞，其中另一特性被馈送到右耳塞。
5.根据权利要求4所述的放大器耦接器，其特征在于，所述特性之一主要被调谐用于传送语音，另一特性主要被调谐用于传送非语音声音。
6.根据权利要求3所述的放大器耦接器，其特征在于，一种特性包括优先覆盖，它使一种信号优先于所有其它信号，并优先于其他馈送传送所述优先馈送到至少一个耳塞。
7.根据权利要求1-6所述的放大器耦接器，其特征在于，所述用户特定传输特性是Telstra Specification TT4。
8.根据权利要求1-6所述的放大器耦接器，其特征在于，所述用户特定传输特性衰减高于约1KHz的信号。
9.根据权利要求1-6所述的放大器耦接器，其特征在于，所述用户特定传输特性衰减大约1-1.5KHz频率范围中的信号，但放大高于约2KHz的信号。
10.根据权利要求1-9所述的放大器耦接器，其特征在于，它包含对馈送入耳机的信号的自动增益控制，所述增益是在检测到的来自固定电话的信号的基础上设定的。
11.根据权利要求1-10所述的放大器耦接器，其特征在于，所述用户特定传输特性包括在整个传输频谱中传输到耳机的信号的最大允许幅度。
12.根据权利要求1-11所述的放大器耦接器，其特征在于，用两根线相互连接电话和放大器耦接器，以及线之间用诸如旁路连接的开关连接。
13.根据权利要求1-12所述的放大器耦接器，其特征在于，作为固定电路在放大器耦接器中配置所述用户特定传输特性，其中每个电路都可用开关连接。
14.根据权利要求1-13所述的放大器耦接器，其特征在于，适于传输所述用户特定传输特性的PC连接到所述放大器耦接器。
15.根据权利要求14所述的放大器耦接器，其特征在于，通过USB端口实现PC的连接。
16.根据权利要求14所述的放大器耦接器，其特征在于，PC到放大器耦接器的连接是无线的。
全文摘要
在电话和耳机之间连接有放大器耦接器，该耦接器合并有具有多种传输特性的电路，并可用放大器耦接器上的控制按钮来启动电路，从而允许用户改编扬声器中接收的信号以适于周围环境的声音条件，借此改进变化的环境噪声条件下的声音感觉。传输特性可以是所谓的TT4标准，或可用选定频段的衰减和/或增益独立改编。在放大器耦接器和固定电话之间连接了自动增益控制(AGC)以改变从固定电话馈送入耳机的信号电平。传输特性可被实施为可通过按钮选择的固定电路，或由PC通过USB端口提供。
文档编号H04M1/247GK1930859SQ200580007315
公开日2007年3月14日 申请日期2005年2月9日 优先权日2004年2月9日
发明者斯特凡·格拉姆, 杰斯珀·比尔克·彼得森 申请人:Gn奈康有限公司