通讯装置的制作方法
专利名称：通讯装置的制作方法
技术领域：
本发明有关于语音通讯，尤其是有关于透过语音系统传送的文字通讯。
背景技术：
图1为一现有的语音通讯系统，可代表一典型3GPP或GSM行动电话系统。输入的语音，被编码后转换成射频(RF)信号，以连续数据帧(frame)的方式传送。在该语音通讯系统中，包含一天线102，一解调器110，一译码器130，一错误掩盖器120和一语音合成器140。该解调器110接收并解调RF信号，以获取一数据帧#frame，并辨识该数据帧#frame的属性(attribute)以产生一原始句柄(original control word)#ctrl。在数字移动通讯标准中，如GSM，每一数据帧#frame的时间间隔为20ms，如果取样率是8KHz，总共可传送160个样本。语音数据可使用代数线性预测(ACELP)模块化成各种简单的参数，例如线性预测过滤系数，可适性码书(Adaptive Codebook)和固定码书(Fixed Codebook)的索引值和增益值。在数据帧#frame中的数据可能在传送过程中损毁，所以解调器110必须检查该数据帧#frame并将其状态例如品质指针或类别指针纪录在原始句柄#ctrl中。错误掩盖器120耦接解调器110，用以掩盖错误，避免使用者听到刺耳的噪音。如果原始句柄#ctrl指出该数据帧#frame是损毁的，劣质的或无数据的，则错误掩盖器120掩盖该数据帧#frame的错误。相对的，如果原始句柄#ctrl指出该数据帧#frame是良好的，则该错误掩盖器120不执行。一译码器130耦接解调器110，将该数据帧#frame展开以获取各种参数，例如增益值#gain和数据码#code。译码器130之后接着一语音合成器140，包含一激活单元142(码书单元)，一放大器144和一线性预测合成滤波器(LP synthesis filter)146。该语音合成器140根据增益值#gain合成该数据码#code以产生一语音信号#out。如果错误掩盖器120是激活的，则该语音合成器140不译码该数据码#code，而是直接采用替代参数来产生该语音信号#out。现今已有许多现有的错误掩盖技术(error concealment)，所以详细的介绍不在此说明。在某些状态下，语音系统可用来传送文字信息。举例来说，一移动文字电话调制解调器(CTM)可利用音调来传送文字码。在收到一文字型式的数据帧#frame时，该解调器110可能误判它为损毁状态，因此错误掩盖器120随之激活而使音调被掩盖住。由于在利用语音通讯系统传送文字时可能会遇到此类不兼容的问题，所以现行技术是有待改进的。
发明内容
本发明的一较佳实施例是一种支持CTM模式的通讯装置，例如支持CTM模式的GSM手机。该通讯装置运作于两种模式，即信号模式和语音模式。在该通讯装置中，一解调器将一接收信号调制解调为一数据帧以及一原始句柄。该原始句柄用以指出该数据帧的状态。一加工器接收该原始句柄以产生一改版句柄，可根据该数据帧的状态改变后续的运作方式。如果该通讯装置运作于信号模式，而且该原始句柄指出该数据帧是损毁状态、劣质状态或无数据状态，则该加工器由该改版句柄向后端的一错误掩盖器虚报该数据帧为良好状态。该错误掩盖器接收该数据帧和该改版句柄。如果该改版句柄指出该数据帧为损毁状态，则掩盖该数据帧的错误以产生一错误掩盖数据码。句柄的改版可以避免信号模式的数据帧被错误掩盖器破坏。接着，一译码器译码该数据帧并输出一数据码至一语音合成器。该语音合成器将该数据码转换成声音。
该通讯装置可进一步改良，例如在该语音合成器中设置一增益限制器，以控制译码器所提供的增益值。在信号模式下，该增益限制器控制该增益值的上限，确保语音合成器的输出在一定范围内。
本发明的通讯装置可使用一组电路，在维持良好输出效能的同时，一并支持语音模式和信号模式。
图1为一现有的语音通讯系统；图2为本发明实施例之一的通讯系统，包含一加工器210；图3为根据图2的语音通讯流程图。
主要组件符号说明102～天线； 110～解调器；120～错误掩盖器；130～译码器；140～语音合成器；142～激活单元；144～放大器；146～线性预测合成滤波器；104～扬声器；210～加工器；220～语音合成器；222～限制增益器；230～选择器；240～数据装置；270～模式切换器。
具体实施例方式
下列实施例具体的说明如何以较佳的方式实现本发明。实施例仅供说明一般应用的方式，而非用以限缩本发明的范围。实际范围以权利要求范围所列为准。
图2为本发明实施例之一的通讯装置，运作于至少两种模式下，传统的语音通讯模式，以及信号模式。该信号模式可以是文字数据传输模式，如GSM规格所制定的CTM模式。在该通讯装置包含天线102，解调器110，加工器210，译码器130，错误掩盖器120，语音合成器220，模式切换器270，扬声器104和数据装置240。其中，该解调器110利用天线102接收一RF信号，并产生一系列数据帧和对应的原始句柄。在分析每一数据帧的信号特征和品质后，原始句柄纪录其状态，例如良好或损毁。一加工器210接收该原始句柄并进行特定运算，以产生一改版句柄。
该加工器210中包含一模式切换器270，判断该数据帧的模式而产生一模式信号#mode。该模式切换器270也可以独立运作于加工器210之外。如果该模式信号#mode的值为信号模式，而加工器210发现该原始句柄#ctrl的值指出该数据帧#frame为损毁状态，则该加工器210产生一改版句柄#ctrl’，将该数据帧#frame虚报为良好状态。如果原始句柄#ctrl已经指示为良好状态，则改版句柄#ctrl’的值也维持相同的良好状态。如果模式信号#mode是在语音模式，则该加工器不虚报改版句柄#ctrl’，直接输出该原始句柄#ctrl的值。
该错误掩盖器120接收数据帧#frame和改版句柄#ctrl’。如果该改版句柄#ctrl’指出该数据帧#frame是劣质的或无数据的，则该错误掩盖器120对其进行错误掩盖。否则错误掩盖器120不激活。
接着译码器130接收该数据帧#frame和该改版句柄#ctrl’，以产生一数据码#code和一增益值#gain，供语音合成器220使用。该语音合成器220包含一激活单元142，一限制增益器222，一放大器144和一146。激活单元142用来将接收到的数据码#code展开并转换成语音数据。在GSM规格制定的CELP标准中，激活单元142有两种型号。其中一种是可适性码书，将每一数据码#code对应到一串语音数据。另一种是固定码书。激活单元142的输出在放大器144中放大后透过146产生一语音输出。
除了从激活单元142接收信号，放大器144也从限制增益器222接收一限定增益值#gain’。该限制增益器222从原始句柄#ctrl中得知数据帧#frame的状态。如果数据帧#frame是劣质或无数据的，而且模式信号#mode的值是信号模式，则限制增益器222限定增益值#gain的值而产生一限定增益值#gain’，使放大器144的放大结果不至于超过一指定范围。如果是在语音模式下，或是数据帧#frame为良好状态，则该限制增益器222不改变增益值#gain的值，直接将增益值#gain转送至放大器144。
当语音合成器220输出语音信号#out时，该选择器230根据模式信号#mode将语音信号#out导向扬声器104或数据装置240。如果是在信号模式下，则选择数据装置240来接收语音信号#out。数据装置240可以是一文字调制解调器(text modem)，包含一显示器，用来显示文字或图形。
图3为根据图2的语音通讯流程图。在步骤302中，将一RF信号调制解调而产生一数据帧#frame，并分析该数据帧#frame而产生一原始句柄#ctrl。在步骤304中，根据该原始句柄#ctrl判断数据帧#frame的状态。如果是良好，则进行步骤306，否则进行步骤310。在步骤306中，译码该数据帧#frame以产生一语音信号#out。接着在步骤308中，透过扬声器104输出语音信号#out。在步骤310中，改变原始句柄#ctrl以规避错误掩盖器120的掩盖。在步骤312中，限制原始句柄#ctrl中的增益值#gain。在步骤314中，透过数据装置240输出语音信号#out，以文字形式呈现。本发明实施例可直接应用在以现有语音通讯系统运作的CTM系统中，例如行动电话或市内电话。
更进一步来说，原始句柄#ctrl中的值并不是辨识数据帧#frame状态的唯一办法。一文字模式的数据帧#frame可能包含特别的参数，而模式切换器270可以根据它们来判定模式信号#mode。由此即可区别损毁数据帧和文字模式数据帧，使错误掩盖器120适时的关闭，让文字信息完整的传送至数据装置240。
虽然本发明以较佳实施例说明如上，但可以理解的是本发明的范围未必如此限定。相对的，任何基于相同精神或对现有技术者为显而易见的改良都在本发明涵盖范围内。因此专利要求范围必须以最广义的方式解读。
权利要求
1.一种通讯装置，具有一信号模式和一语音模式，其特征在于，所述通讯装置包含一解调器，用以将一接收信号调制解调为一数据帧以及一原始句柄，所述原始句柄用以指出所述数据帧的状态；一加工器，耦接所述解调器，接收所述原始句柄以产生一改版句柄，其中如果所述通讯装置运作于所述信号模式，而且所述原始句柄指出所述数据帧是损毁状态、劣质状态或无数据状态，则所述加工器设定所述改版句柄以虚报所述数据帧为良好状态；一错误掩盖器，耦接所述加工器以接收所述数据帧和所述改版句柄，如果所述改版句柄指出所述数据帧为损毁状态，则掩盖所述数据帧的错误以产生一错误掩盖数据码；一译码器，耦接所述加工器，用以译码所述数据帧以产生一数据码；一语音合成器，耦接所述译码器，其中如果所述改版句柄指出所述数据帧为良好状态，则所述语音合成器根据所述数据码产生一第一语音输出，以及如果所述改版句柄指出所述数据帧为损毁状态，则所述语音合成器根据所述错误掩盖数据码产生一第二语音输出。
2.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，所述信号模式为一移动电话文字调制解调器模式。
3.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，所述加工器包含一模式切换器，判断所述数据帧的模式，使所述通讯装置在所述信号模式和所述语音模式之间切换。
4.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，所述语音合成器包含一激活单元，接收所述数据码以产生一激活数据；以及一增益限制器，从所述译码器接收一增益值，以产生一限制增益值。
5.如权利要求4所述的通讯装置，其特征在于，所述语音合成器进一步包含一放大器，耦接所述激活单元和所述增益限制器；其中如果所述原始句柄指出所述数据帧为损毁状态，则所述放大器根据所述限制增益值放大所述激活数据。
6.如权利要求5所述的通讯装置，其特征在于，所述激活单元是一码书单元。
7.如权利要求6所述的通讯装置，其特征在于，所述码书单元是一可适性码书单元。
8.如权利要求6所述的通讯装置，其特征在于，所述码书单元是一固定码书单元。
9.如权利要求6所述的通讯装置，其特征在于，所述通讯装置为支持CTM模式的一GSM行动电话。
10.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，在所述信号模式中，所述接收信号携带着编码成语音型式的非语音数据。
全文摘要
本发明提出一种通讯装置，具有信号和语音模式。在该通讯装置中，解调器将接收信号调制解调为数据帧和原始句柄。原始句柄用以指出数据帧状态。加工器接收原始句柄以产生改版句柄。如果通讯装置运作于信号模式，且原始句柄指出数据帧是损毁状态、劣质状态或无数据状态，则加工器设定改版句柄以虚报数据帧为良好状态。错误掩盖器接收数据帧和改版句柄。如果改版句柄指出数据帧为损毁状态，则掩盖数据帧的错误以产生错误掩盖数据码。译码器译码数据帧并输出一数据码至语音合成器。如果改版句柄指出该数据帧为良好状态，则语音合成器根据数据码产生第一语音输出。如果改版句柄指出数据帧为损毁状态，则语音合成器根据错误掩盖数据码产生第二语音输出。
文档编号H04L1/00GK101014164SQ20071000437
公开日2007年8月8日 申请日期2007年1月24日 优先权日2006年1月25日
发明者李杏妃, 粘溪文 申请人:联发科技股份有限公司
技术领域：
本发明有关于语音通讯，尤其是有关于透过语音系统传送的文字通讯。
背景技术：
图1为一现有的语音通讯系统，可代表一典型3GPP或GSM行动电话系统。输入的语音，被编码后转换成射频(RF)信号，以连续数据帧(frame)的方式传送。在该语音通讯系统中，包含一天线102，一解调器110，一译码器130，一错误掩盖器120和一语音合成器140。该解调器110接收并解调RF信号，以获取一数据帧#frame，并辨识该数据帧#frame的属性(attribute)以产生一原始句柄(original control word)#ctrl。在数字移动通讯标准中，如GSM，每一数据帧#frame的时间间隔为20ms，如果取样率是8KHz，总共可传送160个样本。语音数据可使用代数线性预测(ACELP)模块化成各种简单的参数，例如线性预测过滤系数，可适性码书(Adaptive Codebook)和固定码书(Fixed Codebook)的索引值和增益值。在数据帧#frame中的数据可能在传送过程中损毁，所以解调器110必须检查该数据帧#frame并将其状态例如品质指针或类别指针纪录在原始句柄#ctrl中。错误掩盖器120耦接解调器110，用以掩盖错误，避免使用者听到刺耳的噪音。如果原始句柄#ctrl指出该数据帧#frame是损毁的，劣质的或无数据的，则错误掩盖器120掩盖该数据帧#frame的错误。相对的，如果原始句柄#ctrl指出该数据帧#frame是良好的，则该错误掩盖器120不执行。一译码器130耦接解调器110，将该数据帧#frame展开以获取各种参数，例如增益值#gain和数据码#code。译码器130之后接着一语音合成器140，包含一激活单元142(码书单元)，一放大器144和一线性预测合成滤波器(LP synthesis filter)146。该语音合成器140根据增益值#gain合成该数据码#code以产生一语音信号#out。如果错误掩盖器120是激活的，则该语音合成器140不译码该数据码#code，而是直接采用替代参数来产生该语音信号#out。现今已有许多现有的错误掩盖技术(error concealment)，所以详细的介绍不在此说明。在某些状态下，语音系统可用来传送文字信息。举例来说，一移动文字电话调制解调器(CTM)可利用音调来传送文字码。在收到一文字型式的数据帧#frame时，该解调器110可能误判它为损毁状态，因此错误掩盖器120随之激活而使音调被掩盖住。由于在利用语音通讯系统传送文字时可能会遇到此类不兼容的问题，所以现行技术是有待改进的。
发明内容
本发明的一较佳实施例是一种支持CTM模式的通讯装置，例如支持CTM模式的GSM手机。该通讯装置运作于两种模式，即信号模式和语音模式。在该通讯装置中，一解调器将一接收信号调制解调为一数据帧以及一原始句柄。该原始句柄用以指出该数据帧的状态。一加工器接收该原始句柄以产生一改版句柄，可根据该数据帧的状态改变后续的运作方式。如果该通讯装置运作于信号模式，而且该原始句柄指出该数据帧是损毁状态、劣质状态或无数据状态，则该加工器由该改版句柄向后端的一错误掩盖器虚报该数据帧为良好状态。该错误掩盖器接收该数据帧和该改版句柄。如果该改版句柄指出该数据帧为损毁状态，则掩盖该数据帧的错误以产生一错误掩盖数据码。句柄的改版可以避免信号模式的数据帧被错误掩盖器破坏。接着，一译码器译码该数据帧并输出一数据码至一语音合成器。该语音合成器将该数据码转换成声音。
该通讯装置可进一步改良，例如在该语音合成器中设置一增益限制器，以控制译码器所提供的增益值。在信号模式下，该增益限制器控制该增益值的上限，确保语音合成器的输出在一定范围内。
本发明的通讯装置可使用一组电路，在维持良好输出效能的同时，一并支持语音模式和信号模式。
图1为一现有的语音通讯系统；图2为本发明实施例之一的通讯系统，包含一加工器210；图3为根据图2的语音通讯流程图。
主要组件符号说明102～天线； 110～解调器；120～错误掩盖器；130～译码器；140～语音合成器；142～激活单元；144～放大器；146～线性预测合成滤波器；104～扬声器；210～加工器；220～语音合成器；222～限制增益器；230～选择器；240～数据装置；270～模式切换器。
具体实施例方式
下列实施例具体的说明如何以较佳的方式实现本发明。实施例仅供说明一般应用的方式，而非用以限缩本发明的范围。实际范围以权利要求范围所列为准。
图2为本发明实施例之一的通讯装置，运作于至少两种模式下，传统的语音通讯模式，以及信号模式。该信号模式可以是文字数据传输模式，如GSM规格所制定的CTM模式。在该通讯装置包含天线102，解调器110，加工器210，译码器130，错误掩盖器120，语音合成器220，模式切换器270，扬声器104和数据装置240。其中，该解调器110利用天线102接收一RF信号，并产生一系列数据帧和对应的原始句柄。在分析每一数据帧的信号特征和品质后，原始句柄纪录其状态，例如良好或损毁。一加工器210接收该原始句柄并进行特定运算，以产生一改版句柄。
该加工器210中包含一模式切换器270，判断该数据帧的模式而产生一模式信号#mode。该模式切换器270也可以独立运作于加工器210之外。如果该模式信号#mode的值为信号模式，而加工器210发现该原始句柄#ctrl的值指出该数据帧#frame为损毁状态，则该加工器210产生一改版句柄#ctrl’，将该数据帧#frame虚报为良好状态。如果原始句柄#ctrl已经指示为良好状态，则改版句柄#ctrl’的值也维持相同的良好状态。如果模式信号#mode是在语音模式，则该加工器不虚报改版句柄#ctrl’，直接输出该原始句柄#ctrl的值。
该错误掩盖器120接收数据帧#frame和改版句柄#ctrl’。如果该改版句柄#ctrl’指出该数据帧#frame是劣质的或无数据的，则该错误掩盖器120对其进行错误掩盖。否则错误掩盖器120不激活。
接着译码器130接收该数据帧#frame和该改版句柄#ctrl’，以产生一数据码#code和一增益值#gain，供语音合成器220使用。该语音合成器220包含一激活单元142，一限制增益器222，一放大器144和一146。激活单元142用来将接收到的数据码#code展开并转换成语音数据。在GSM规格制定的CELP标准中，激活单元142有两种型号。其中一种是可适性码书，将每一数据码#code对应到一串语音数据。另一种是固定码书。激活单元142的输出在放大器144中放大后透过146产生一语音输出。
除了从激活单元142接收信号，放大器144也从限制增益器222接收一限定增益值#gain’。该限制增益器222从原始句柄#ctrl中得知数据帧#frame的状态。如果数据帧#frame是劣质或无数据的，而且模式信号#mode的值是信号模式，则限制增益器222限定增益值#gain的值而产生一限定增益值#gain’，使放大器144的放大结果不至于超过一指定范围。如果是在语音模式下，或是数据帧#frame为良好状态，则该限制增益器222不改变增益值#gain的值，直接将增益值#gain转送至放大器144。
当语音合成器220输出语音信号#out时，该选择器230根据模式信号#mode将语音信号#out导向扬声器104或数据装置240。如果是在信号模式下，则选择数据装置240来接收语音信号#out。数据装置240可以是一文字调制解调器(text modem)，包含一显示器，用来显示文字或图形。
图3为根据图2的语音通讯流程图。在步骤302中，将一RF信号调制解调而产生一数据帧#frame，并分析该数据帧#frame而产生一原始句柄#ctrl。在步骤304中，根据该原始句柄#ctrl判断数据帧#frame的状态。如果是良好，则进行步骤306，否则进行步骤310。在步骤306中，译码该数据帧#frame以产生一语音信号#out。接着在步骤308中，透过扬声器104输出语音信号#out。在步骤310中，改变原始句柄#ctrl以规避错误掩盖器120的掩盖。在步骤312中，限制原始句柄#ctrl中的增益值#gain。在步骤314中，透过数据装置240输出语音信号#out，以文字形式呈现。本发明实施例可直接应用在以现有语音通讯系统运作的CTM系统中，例如行动电话或市内电话。
更进一步来说，原始句柄#ctrl中的值并不是辨识数据帧#frame状态的唯一办法。一文字模式的数据帧#frame可能包含特别的参数，而模式切换器270可以根据它们来判定模式信号#mode。由此即可区别损毁数据帧和文字模式数据帧，使错误掩盖器120适时的关闭，让文字信息完整的传送至数据装置240。
虽然本发明以较佳实施例说明如上，但可以理解的是本发明的范围未必如此限定。相对的，任何基于相同精神或对现有技术者为显而易见的改良都在本发明涵盖范围内。因此专利要求范围必须以最广义的方式解读。
权利要求
1.一种通讯装置，具有一信号模式和一语音模式，其特征在于，所述通讯装置包含一解调器，用以将一接收信号调制解调为一数据帧以及一原始句柄，所述原始句柄用以指出所述数据帧的状态；一加工器，耦接所述解调器，接收所述原始句柄以产生一改版句柄，其中如果所述通讯装置运作于所述信号模式，而且所述原始句柄指出所述数据帧是损毁状态、劣质状态或无数据状态，则所述加工器设定所述改版句柄以虚报所述数据帧为良好状态；一错误掩盖器，耦接所述加工器以接收所述数据帧和所述改版句柄，如果所述改版句柄指出所述数据帧为损毁状态，则掩盖所述数据帧的错误以产生一错误掩盖数据码；一译码器，耦接所述加工器，用以译码所述数据帧以产生一数据码；一语音合成器，耦接所述译码器，其中如果所述改版句柄指出所述数据帧为良好状态，则所述语音合成器根据所述数据码产生一第一语音输出，以及如果所述改版句柄指出所述数据帧为损毁状态，则所述语音合成器根据所述错误掩盖数据码产生一第二语音输出。
2.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，所述信号模式为一移动电话文字调制解调器模式。
3.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，所述加工器包含一模式切换器，判断所述数据帧的模式，使所述通讯装置在所述信号模式和所述语音模式之间切换。
4.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，所述语音合成器包含一激活单元，接收所述数据码以产生一激活数据；以及一增益限制器，从所述译码器接收一增益值，以产生一限制增益值。
5.如权利要求4所述的通讯装置，其特征在于，所述语音合成器进一步包含一放大器，耦接所述激活单元和所述增益限制器；其中如果所述原始句柄指出所述数据帧为损毁状态，则所述放大器根据所述限制增益值放大所述激活数据。
6.如权利要求5所述的通讯装置，其特征在于，所述激活单元是一码书单元。
7.如权利要求6所述的通讯装置，其特征在于，所述码书单元是一可适性码书单元。
8.如权利要求6所述的通讯装置，其特征在于，所述码书单元是一固定码书单元。
9.如权利要求6所述的通讯装置，其特征在于，所述通讯装置为支持CTM模式的一GSM行动电话。
10.如权利要求1所述的通讯装置，其特征在于，在所述信号模式中，所述接收信号携带着编码成语音型式的非语音数据。
全文摘要
本发明提出一种通讯装置，具有信号和语音模式。在该通讯装置中，解调器将接收信号调制解调为数据帧和原始句柄。原始句柄用以指出数据帧状态。加工器接收原始句柄以产生改版句柄。如果通讯装置运作于信号模式，且原始句柄指出数据帧是损毁状态、劣质状态或无数据状态，则加工器设定改版句柄以虚报数据帧为良好状态。错误掩盖器接收数据帧和改版句柄。如果改版句柄指出数据帧为损毁状态，则掩盖数据帧的错误以产生错误掩盖数据码。译码器译码数据帧并输出一数据码至语音合成器。如果改版句柄指出该数据帧为良好状态，则语音合成器根据数据码产生第一语音输出。如果改版句柄指出数据帧为损毁状态，则语音合成器根据错误掩盖数据码产生第二语音输出。
文档编号H04L1/00GK101014164SQ20071000437
公开日2007年8月8日 申请日期2007年1月24日 优先权日2006年1月25日
发明者李杏妃, 粘溪文 申请人:联发科技股份有限公司
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