专利名称：电话终端装置和通信方法
技术领域：
本发明通常涉及一种适当用于汽车电话终端和便携式电话机终端中的电话终端装置和通信方法。
背景技术：
当呼叫进入携带式电话系统的便携式电话机终端时，例如PDC(个人数字蜂窝通信系统)、公知的模拟蜂窝电话系统或数字蜂窝电话系统或PHS(个人手持电话系统)时，振铃音响起用来告诉便携式电话机终端的用户呼叫结束。按常规，此振铃音是嘟嘟声单音。但是，因为嘟嘟声单音有时难以入耳，而且由于其它原因，近来旋律美妙的振铃音已经广泛使用。
在上述的便携式电话机终端中，旋律美妙的音调只是在呼叫结束时响起，而不是通话期间，从而有时使得通话单调或笨拙。
本发明的公开因此本发明的一个目的在于提供一种电话终端装置和通信方法，它们能够在通话期间响起背景音乐音调。
本发明的另一个目的在于提供一种电话终端装置，它能利用背景音乐音调发生器发出振铃音和保持音。
在实现本发明中和根据本发明的一个方面，提供一种电话终端装置，可操作通话双方之间前后交换声音信号。在该电话终端装置中，声音处理模块具有编码前向声音信号的编码器和解码后向声音信号的解码器。一通信模块将从编码器以编码形式输出的前向声音信号传送到对方，并接收来自对方以编码形式输入到译码器的后向声音信号。音调产生模块处理音乐数据以产生音调信号。控制模块操作于当音乐音调信号设置为在通话期间发出背景音乐，用于混合音调产生模块产生的音乐音调信号和从解码器输出的后向声音信号，和用于混合音调生成模块产生的音乐音调信号与输入到编码器的前向声音信号。
最好，控制模块根据对方的电话号码选择背景音乐以便控制音调产生模块产生选定背景音乐的音乐音调信号。
最好，控制模块操作于当在启动通话的主叫方和被叫方之间出现设置背景音乐的冲突时，用于允许主叫方设置的背景音乐和禁止被叫方设置的背景音乐。
方便地，控制模块操作于当音乐音调信号设置为在呼叫结束时发出振铃音，用于控制音调发生器模块在呼叫结束时产生音乐音调信号。在这种情况下，控制模块响应对方的电话号码选择振铃音以便通过听觉识别对方。
方便地，控制模块操作于当音乐音调信号设置为发出保持音，用于控制音调产生模块在暂时保持通话时产生音乐音调信号，和用于将产生的音乐音调信号反馈到编码器，以便传送保持音到对方。在这种情况下，控制模块根据对方的电话号码选择保持音以便控制音调产生模块产生选定保持音的音乐音调信号。
实际上，该电话终端装置进一步包括存储音乐数据的存储模块。在这种情况下，通信模块可以从外部数据库下载音乐数据到存储模块。
实际上，控制模块可以静音来自前向声音信号和后向声音信号的音乐音调信号。
在实现本发明中和根据本发明的另一个方面，提供一种操作电话终端的方法，可在通话双方之间前后交换声音信号。本发明的方法包括步骤编码前向声音信号、和解码后向声音信号、将编码形式的前向声音信号传送到对方、和接收来自对方编码形式的后向声音信号、处理音乐数据以产生音乐音调信号、和当音乐音调信号设置为在通话期间发出背景音乐时混合音乐音调信号与解码之后的后向声音信号、和当音乐音调信号设置为在通话期间发出背景音乐时混合音乐音调信号与编码之前的前向声音信号。
根据上述的本发明，当便携式电话机设置为通话期间伴随BGM(背景音乐)时，音调发生器再现的音调信号与收到后向声音信号混合用于发声。同时，前向声音信号与音调信号混合以通过通信模块传送。因此，呼叫方和被叫方可以在听到背景音乐音调的同时通话。此特征允许用户更生动活泼的进行电话通话。另外，当选择适于通话的背景音调时，则可以产生通话期望的气氛。
另外，通过利用音乐音调发生器再现背景音调，可以产生和输出振铃音和保持音。音乐音调发生器可以公共的用来生成背景音调、振铃音和保持音。另外，音调发生器再现的音乐可以为背景音调、振铃音和保持音共享。另外，可以安排用于存储音乐数据的存储模块，因此音乐数据可以从外部个人计算机和网络下载。此安排允许以各种类型的音乐再现背景音调、振铃音和保持音。
附图的简要说明
图1是说明本发明一个实施例的示意方框图，其中根据本发明的电话终端装置用于便携式电话机。
图2是说明上述实施例中音乐再现模块和声音处理模块的示范性结构图。
图3是当本发明的电话终端装置用于便携式电话机时说明下载音乐数据到便携式电话机的示意图。
图4是说明上述实施例中所处理音乐数据的示范性数据结构的图。
图5是描述便携式电话机中呼叫起始处理的流程图，根据本发明的电话终端装置应用于该便携式电话机中。
图6是描述便携式电话机中呼叫结束处理的流程图，根据本发明的电话终端装置应用于该便携式电话机中。
图7是描述便携式电话机中呼叫起始处理和呼叫结束处理中执行的通话中处理，根据本发明的电话终端装置应用于该便携式电话机中。
图8是描述便携式电话机中音乐设置处理的流程图，根据本发明的电话终端装置应用于该便携式电话机中。
图9是说明上述实施例中与电话号码有关的示范性BGM音乐表的图。
图10是指定到便携式电话机数字键的音乐数目和音色数目的图，根据本发明的电话终端装置应用到该便携式电话机中。
图11是描述便携式电话机中音乐数据再现处理的流程图，根据本发明的电话终端装置应用于该便携式电话机中。
实现本发明的最佳方式参见图1，表示本发明的一个实施例的示意方框图，其中根据本发明的电话终端装置用于便携式电话机。如图1所示，便携式电话机1具有可伸缩的天线1a，它连接到具有调制和解调能力的通信模块13。中央处理器(CPU)10是一种系统控制器，用于通过执行电话机的功能程序来控制便携式电话机1的组件。CPU 10具有表示操作运行时间和在特定的时间间隔使计时器中断的计时器。系统CPU 10还支持音乐再现过程或音调产生过程。系统RAM(随机存储器)11提供存储区，用于存储从例如安排在公众电话网络的下载中心或从外部设备20下载的音乐数据。RAM还存储用户设置数据，并为系统CPU 10提供工作区。系统ROM(只读存储器)12存储各种电话机功能程序，例如系统CPU 10要执行的呼叫起始而结束程序、支持音乐再现处理的程序和各种类型的数据，例如预置的音乐数据。这些程序可以通过连接到电话终端机的可机读介质例如存储卡提供。
通信模块13解调在天线la接收的信号和调制要传送的信号，从天线1a发送该已调信号。收到的声音信号由通信模块13解调，并通过具有编码器/解码器的声音处理模块14解码。从麦克风21输入的用于发射的声音信号由声音处理模块14压缩编码。声音处理模块14根据CELP(码激励的LPc)或ADPCM(自适应差分PCM)通过编码器/解码器对用于传输的声音信号执行高效率的压缩编码和解码。音乐再现模块15包括音调发生器和将音乐数据再现为振铃音和/或保持音或当从声音处理模块14收到的声音信号从扬声器22响起时所用的BGM。应当注意的是，振铃音从振铃音扬声器响起，BGM和/或支持音与收到的从通话扬声器22发出的声音信号混合。
如果，在音乐再现模块15再现音乐数据期间，在内部安排的音乐数据存储区建立预定大小的空闲区，则音乐再现模块15发送传递请求信号(Req)到CPU 10，紧接着CPU 10重现存储在系统RAM 11或ROM 12的音乐数据的继续部分，并将重现的数据传递到音乐再现模块15。接口(I/F)16连接例如从诸如个人计算机的外部设备20下载音乐数据。输入模块17提供由数字键0到9、代码键、功能选择键(jog dial)和其它控制组成的输入装置。显示模块18显示电话机功能菜单和对输入模块17控制的操作信息。振动器19在呼叫结束时振动便携式电话机1的主体以从身体上告诉用户而不是发出振铃音。这些功能模块通过总线24彼此传送数据和通信。
参见图2，表示图1所示的音乐再现模块15和声音处理模块14详细结构的例子。首先，将描述音乐再现模块15的结构。在示出的音乐再现模块15中，接口30通过总线24传递各种类型的数据。在音乐数据初始时，除音色数据以外的音乐数据在读/写控制器(R/W控制器)31的控制下存储在音乐数据存储模块(RAM)32的空闲区。音乐数据之中的音色数据存储在音色数据存储模块(话音RAM)36中。音色数据存储模块(话音RAM)36存储从接口30提供的音色数据并具有大到足以例如存储音色数据的八个音色的存储量。而且，在音乐数据初始化时，音序器33解释音乐数据，将音乐段的每个部分规定的音色数写入音色数据存储模块(话音RAM)36，从音色数据存储模块(话音RAM)36读出相应于写入音色数的音色参数，并将重现的音色参数设置到音调发生器模块34。
当音乐再现开始时，R/W控制器31响应来自音序器33的请求读出信号(Req)操作，并按顺序从音乐数据存储模块(RAM)32读出音乐数据，并将重现的音乐数据提供给音序器33。音乐数据存储模块(RAM)32的存储大小小于存储音乐数据的一段音乐所需的存储大小；例如，用于存储32个字的音乐数据的存储大小。音序器33通过R/W控制器31按顺序接收音乐数据，解释收到的音乐数据，并将相应于该音乐数据的音调发生器参数设置到音调发生器模块34，因此音乐数据以规定的时间关系响起。音调发生器参数例如包括音调数据、音符符开信号和音符符关信号。
音调发生器模块34能够同时发出例如一个音乐段的四个部分的音调信号。每个部分的音乐信号的音色由从音色数据存储模块(话音RAM)34读出的音色数据设置。根据该音色和根据音序器33设置的音色参数，音调发生器模块34产生用于每个部分的音调信号。产生的用于四个部分的音调信号在预定的再现时刻提供给数模转换器(DAC)35并转换成模拟音调信号。
当从音乐数据存储模块(RAM)32读出音乐数据已经进展到在音乐数据存储模块(RAM)32留下预定大小的空闲区时，R/W控制器31通过接口30发送请求传递信号(Req)到总线24。请求转移信号(Req)由CPU 10接收，然后CPU 10例如从系统RAM11重现相应于该空闲区预定长度，例如16个字的音乐数据的后续部分音乐数据，并发送重现的音乐数据到总线24。重现的音乐数据在R/W控制器31的控制下通过接口30写入在音乐数据存储模块(RAM)32的空闲区。此操作重复。因此，即使音乐数据存储模块(RAM)32的存储大小小于存储一整段音乐所需的存储大小，它也可以连续地再现。
如果再现的音调信号发出振铃音，则系数乘法器40的系数设置为1而且音调信号从振铃音扬声器23发出。如果再现的音调信号用作BGM，系数乘法器37的系数例如设置为0.5。乘以此系数的信号在混合器38中与乘以系数乘法器50的例如系数0.5通话声音信号混合，混合的结果从通话扬声器22输出。从系数乘法器50，输出收到的由声音处理模块14解码的声音信号。从音调发生器34输出的音调信号提供给声音处理模块14作为要传送的BGM信号。
另外，如果再现的音调信号用作保持音，则系数乘法器37的系数设置为1，保持音通过混合器38从通话扬声器22中发出。在这种情况下，系数乘法器50的系数设置为0，从而防止收到的声音处理模块14解码的声音信号输出。另外，从音调发生器模块34输出的音调信号提供给声音处理模块14，作为用于传送的保持音信号。应当注意的是，系数乘法器37的系数可以设置为0，以防止保持音从通话扬声器22输出。
下面描述声音处理模块14。在图2所示的声音处理模块14中，从麦克风21输入的目的传输的通话声音信号由模数转换器(ADC)42转换成数字信号，该数字信号通过系数乘法器43提供给混合器44。由音乐再现模块15再现的音调信号通过系数乘法器45提供给混合器44。混合器44的输出通过例如CELP(码激励的LPC)方案的编码器46以高效率方式压缩编码，并提供给通信模块13用于从天线la传输。收到的通信模块13解调的声音信号从高效率和压缩编码形式由例如CELP(码激励的LPC)方案的解码器48解码。解码信号由数模转换器(DAC)49转换成模拟信号，并提供给音乐再现模块15。
如果音乐再现模块15再现的音调信号设置为提供BGM，则系数乘法器43和系数乘法器45的系数例如设置为0.5。混合器44混合收到的从ADC42输出的声音信号和从音乐再现模块15提供的用于传输的BGM信号，混合的结果通过编码器46和通信模块13发送到对方的便携式电话机。
如果音乐再现模块15再现的音调信号设置为提供保持音，则系数乘法器43的系数设置为0，系数乘法器45的系数例如设置为1，从而只从混合器44输出保持音信号用于从音乐再现模块15提供的传输。混合器44的输出通过编码器46和通信模块13发送到对方的便携式电话机。
下面描述图2所示的音乐再现模块15和声音处理模块14再现音乐数据的操作。音乐数据再现为振铃音、BGM或保持音。在任何情况下，在启动音乐再现之前都要初始化音乐数据。在再现为振铃音、BGM或保持音的情况下，要初始化的音乐数据任意地选择或从对方的电话号码信息中唯一地选择。下面的描述是假设选定的音乐数据已经存储在系统RAM 11或系统ROM 12做出的。
在图1所示的便携式电话机1中，选定的音乐数据从RAM 11或ROM 12中读出并通过总线24发送到音乐再现模块15。音乐数据的数据结构的一个例子在图4示出。如图4所示，音乐数据的开始是一首部，后面跟着再现音乐数据必需的音色数据。音色数据可以最多指定八个音色。音色数据后面跟着节奏数据，定义所再现音乐数据的节奏。接下来的音色分配数据用于设置选定音乐段每个部分的音色。最后是一段音乐的音乐音符数据和音乐休止数据。
通过接口30捕获的音乐数据中的音色数据写入音色数据存储模块(话音RAM)36。音色数据由波形参数、包络参数、调制参数、效果参数和其它参数构成，每个参数为了每个音色是唯一的。每段音色数据的波形参数定义音色的音调波形。例如，如果音调发生器模块34由基于波形表的PCM音调发生器构成，则波形参数定义在波形表列出的一个波形。如果音调发生器模块34由FM音调发生器构成，则波形参数指定用于FM计算的算法。包络参数规定音乐音调的起奏率、衰变率、持续率和释放率。调制参数规定震音和颤音的深度和速度。效果参数规定例如混响，和声和变化。
通过接口30捕获的除音色数据以外的音乐数据由R/W控制器31存储在音乐数据存储模块(RAM)32。在这种情况下，音乐数据的例如前32个字节存储在音乐数据存储模块(RAM)32。响应来自音序器33的请求读出信号(Req)，音序器33从音乐数据存储模块(RAM)32捕获由R/W控制器31读出的节奏数据并相应的设置一节奏。另外，音序器33从音色数据存储模块(话音RAM)36读出捕获的音色分配数据指定的音色参数并将音色参数设置到音调发生器模块34。在此读出中，音序器33将每个部分规定的音色数提供给音色数据存储模块36，以便将每个部分的音色参数设置给音调发生器模块34。值得注意的是，因为构成选定音乐数据的音色数据写入音色数据存储模块36(话音RAM)，再现音乐数据所必需的音色数据都存储在音色数据存储模块(话音RAM)36中。
当再现选定的音乐时，音乐音符数据和音乐休止数据根据从音序器33给出的请求读出信号(Req)从音乐数据存储模块(RAM)32中读出。音乐音符数据的一个字由一个八音度码和一个音符码、该音乐音符数据所属的部分号、时间间隔，即持续到下一个音符或休止的时间和发声长度构成。音乐休止数据的一个字由表示休止类型的音乐休止数据、该音乐休止数据所属的部分号和时间间隔，即持续直到下一个音符或休止的时间。
当音序器33再现一个音调时，该音乐音符数据和音乐休止数据按顺序从音乐数据存储模块(RAM)32中读出。解释按顺序读出的音乐音符数据，相应于该音乐音符数据的音调发生器参数设置到音调发生器模块34，因此该音乐数据以音响的合成定时关系发出。因此，相应于该音乐音符数据的音调按顺序由音调发生器模块34产生，并输出产生的音调。
随着上述音乐数据再现的进展，在音乐数据存储模块(RAM)32中出现一空闲区。因为音乐数据存储模块(RAM)32只存储前32个字的音乐数据，接下来的音乐数据字存储在空闲区中。因此，通过按顺序存储音乐数据部分可以连续将容量较大的音乐数据再现为一整段音乐。当在音乐数据存储模块(RAM)32中产生用于预定字的空闲区时，产生由R/W控制器31输出的请求传递信号(Req)，从而请求将随后的音乐数据部分存储到该空闲区。收到此请求传递信号(Req)，CPU 10从系统RAM 11或系统ROM 12中读出音乐数据部分并将该音乐数据部分发送到音乐再现模块15。音乐再现模块15的R/W控制器31将收到的音乐数据部分存入音乐数据存储模块(RAM)32的空闲区。
在这种情况下，通过请求传递信号(Req)存储音乐数据部分的空闲区可以设置为一个期望的大小。如果空闲区设置为小到接近于零个字，则空闲区的出现频率增加而CPU 10的负荷降低因为写入的字数减少。相反，将空闲区设置为大到32个字会减少中断频率，但是CPU 10的负荷增加，因为有大量的字。因此，最好请求传递信号(Req)所产生的空闲区的大小设置为根据CPU 10性能的水平。
应当注意的是，音序器33解释该音乐音符数据，并根据节拍信息和解释获得的时间间隔信息以定时关系将由音高数据、音符开信号和部分规范信息构成的音调发生器参数设置到音调发生器模块34。音调发生器模块34根据设置在音调发生器寄存器的音调参数和设置在规定部分的音色参数产生一种音调。当音乐音符数据的响声长度已经过去时，音序器33设置音符断开信号用于切断音调发生器模块34产生的音调。音调发生器模块34对该音调执行静音处理。每次音乐数据从音乐数据存储模块(RAM)32读出时执行上述处理，从而从音调发生器模块34输出音调信号到DAC 35。
再现时，每个部分设置为根据音色分配数据分配的音色。将每个部分的音色分配数据预先插入到音乐数据允许音序器33在解释音色分配数据时将音色分配数据指定的音色数在再现期间提供给音色数据存储模块(话音RAM)36。在这种情况下，音色数据存储模块(话音RAM)36存储音色数据的八个音色，它大于部分数。因此，每个部分的音色可以设置为音色数据八个音色期望的任何一个。也就是说，相应于音色数的音色参数从音色数据存储模块(话音RAM)36中读出，并设置到音调发生器寄存器中由音调发生器模块34中的音色分配数据指定的部分。这改变了再现期间音调发生器模块34要再现的音调部分。
因此，将用于每个部分的音色分配数据预先插入到音乐数据允许再现期间改变这些部分的音色。而且，用户可以从存储在系统RAM 11的音色数据中选择要存储到音色数据存储模块(话音RAM)36的八个音色的音色数据，并将选定的音色数据传递到音色数据存储模块(话音RAM)36。在这种情况下，假设各种类型的音色数据已经从通过普通的电话线连接的下载中心或外部设备20下载到系统RAM 11。
在便携式电话机15结束呼叫时，音乐再现模块15将系统设置成把音乐再现为振铃音的情况下，音乐再现处理在呼叫结束时启动。然后，再现音调通过系数设置为1的系数乘法器37从振铃音扬声器23发出振铃音。在这种情况下，系数乘法器的系数37设置为0。也就是说，控制模块10或31操作，当音乐音调信号设置为在呼叫结束时发出振铃音，用于控制音调发生器模块34在呼叫结束时产生音乐音调信号。
应当注意的是，要产生为振铃音的音乐可以是相应于对方电话号码的音乐段。具体说来，系统RAM 11中准备一振铃音音乐表，该表列出相应于对方电话号码的音乐数和音色数。当呼叫到来时，根据收到的主叫方的电话号码以及输入的呼叫信号搜索振铃音音乐表。包括相应音色数据的重现的音乐数据发送到音乐再现模块15。因此，音乐的音调和相应于对方电话号码的音色可以在音乐再现模块15中再现为响起的曲调。也就是说，用户在开始通话之前通过听到从振铃音扬声器23发出的响声曲调就能识别对方。在本发明的电话终端装置中，控制模块10响应对方的电话号码选择振铃音以便通过听觉识别对方。
如果携带式电话机1设置成音乐在音乐再现模块15再现为保持音，则当携带式电话机1处于保持状态时启动音乐再现处理。再现的音乐通过系数设置为1的系数乘法器37提供给混合器38。从语音处理模块14向混合器38提供收到的声音信号。但是在这种情况下，只有保持音乐音调提供给混合器38，因为系数乘法器50的系数设置为0。因此，只有从混合器38输出的音乐音调作为保持音从通话扬声器22响起。另外，在这种情况下，系数乘法器40的系数设置为0。
同时，从音调发生器模块34输出的音调信号被处理，用于通过将保持音提供给语音处理模块14的同时发送到对方的电话机。因此，此音调信号通过系数设置为1的系数乘法器45提供给混合器44。然后，从混合器44输出的音调信号被编码器46非常有效地压缩编码，用于通过通信方框13传输。在这种情况下，系数乘法器43的系数设置为0，只有该音调信号提供给混合器44。也就是说，当音乐音调信号设置为响保持音时，控制模块10和31合作用来控制音调产生模块34以在临时保持通话时产生音乐音调信号，和将生成的音乐音调信号反馈给语音处理模块14的编码器46，从而传送保持音到对方。
应当注意的是，要再现为保持音的音乐声可以是相应于对方电话号码的音乐或音色。具体来说，保持音音乐表在系统RAM 11中准备，该表列出相应于对方电话号码的音乐数和音色数。当携带式电话机处于保持状态时，通过收到的对方的电话号码以及起始信号或结束信号搜索保持音音乐表。获得的包含相应音色数据的音乐数据发送到音乐再现模块15。因此，相应于对方电话号码的音乐和音色音调可以在音乐再现模块15再现。应当注意的是，保持音音乐表可以与振铃音音乐表相同。如上所述，控制模块10根据对方的电话号码选择保持音，以便控制音调产生模块34产生选定保持音的音乐音调信号。
如果携带式电话机1设置成音乐在音乐再现模块15再现为通话期间响起的BGM，则当携带式电话机1连接到对方电话机时启动上述的音乐再现处理。再现的音调通过系数设置为0.5的系数乘法器37提供给混合器38。从语音处理模块14收到的声音信号还通过系数设置为0.5的系数乘法器50提供给混合器38。该音乐音调信号在混合器38中与通话的声音信号混合以便从通话扬声器22中响起。在这种情况下，系数乘法器40的系数设置为0。
同时，从音频发生器模块34输出的音乐音调信号被处理，用于通过将音乐音调信号提供给语音处理模块14的同时发送BGM到对方的电话机。因此，此单音信号通过系数设置为0.5的系数乘法器43提供给混合器44。从麦克风21传送的声音信号还通过系数设置为0.5的系数乘法器43提供给混合器44。在混合器44混合的音调信号和声音信号由编码器46非常有效地压缩和编码以便通过通信模块13发送。
也就是说，本发明的电话终端装置操作在通话双方之间前后交换声音信号。在本发明装置中，声音处理模块14具有编码前向声音信号的编码器46和解码后向声音信号的解码器48。通信模块13传送从编码器46以编码形式输出的前向声音信号到对方，并接收来自对方编码形式的后向声音信号，该信号输入到解码器48。音调产生模块34处理音乐数据以产生音乐音调信号。控制模块10操作，当音乐音调信号设置为在通话期间响起背景音乐(BGM)时，混合音调产生模块34产生的音乐音调信号与解码器48输出的后向声音信号，和混合音调产生模块34产生的音乐音调信号与输入到编码器46的前向声音信号。另外，控制模块10可以根据对方的电话号码选择背景音乐，以便控制音调产生模块34以类似于振铃音并保持音的方式产生选定背景音乐的音乐音调信号。
如果携带式电话机1设置成当此电话机为主叫方时加入BGM，则当建立连接时表示提供BGM的信息发送给对方。利用此信息，对方的电话机执行下面的处理。也就是说，如果主叫方优先于被叫方，则根据该信息忽略被叫方的BGM设置。也就是说，控制模块或CPU 10操作，当在起始通话的主叫方和被叫方之间在设置背景音乐时出现冲突时，用于允许主叫方设置的背景音乐和禁止被叫方设置的背景音乐。
另一方面，如果被叫方优先于主叫方，则提供BGM的信息根据被叫方增加BGM的设置发送到主叫方，从而忽略主叫方增加BGM的设置。在这种情况下，响起被叫方设置的BGM。如果，此时被叫方没有设置增加BGM，则响起主叫方设置的BGM。
要再现或生成为BGM的音乐可以如愿设置。也可以使用相应于对方电话的音乐和音色。具体来说，BGM音乐表在系统RAM 11中准备，该表列出相应于对方电话号码的音乐数和音色数。当设置增加BGM时，通过收到的对方的电话号码以及起始信号或结束信号搜索BGM音乐表。所获得的相应音乐数据发送到音乐再现模块15，相应的音色数据提供给音乐再现模块15。因此，相应于对方电话的音乐音调和音色可以在音乐再现模块15再现。应当注意的是，BGM音乐表可以与保持音音乐表或振铃音音乐表通用，或者这些表可以统一为这三种能力共享的一个表。
下面描述这样一种情形，即对方的电话机处于保持状态和输入的保持音发送到便携式电话机。通信模块13解调的输入保持音由声音处理模块14中的解码器48解码，并且解码的音调由DAC49转换成模拟保持音。模拟保持音然后提供给音乐再现模块15，从音乐再现模块15它通过系数设置为1的系数乘法器50发送到混合器38。同时，DAC 35不向混合器38提供音调信号。在这种情况下，即使音调产生模块34继续再现音调信号，系数乘法器37的系数设置为0，从而只有输入的保持音提供给混合器38。因此，从混合器38只输出输入的保持音，输入的保持音从通话扬声器22响起。
下面描述这样一种情形，即对方的电话机收到混合BGM的声音信号。由通信模块13解调的混合有BGM的声音信号由在声音处理模块14的解码器48解码。解码的声音信号然后由DAC49转换成模拟收到的声音信号。混合有BGM的模拟收到的声音信号提供给音乐再现模块15，从音乐再现模块15它通过系数设置为1的系数乘法器50提供给混合器38。同时，DAC 35不向混合器38提供音调信号。当收到混合有BGM的声音信号时，预先收到表示提供BGM的信息，系数乘法器37的系数设置为0，虽然音调发生器模块34再现该音调信号，只向混合器38提供混合有BGM的声音信号，此信号从通话扬声器22响起。应当注意的是，当在具有上述携带式电话机配置的电话终端装置之间设置增加BGM时，执行根据本发明的通信方法。
根据本发明的电话终端装置适于从外部下载音乐。此例子在图3示意示出，当与本发明相关的电话终端装置用于图1所示的携带式电话机1时，音乐数据下载到携带式电话机1。通常，便携式电话机的蜂窝系统根据称为网孔的小区域并且在每个覆盖区有许多无线区域。每个无线区域由安排在该区域的基站管理。当是移动交换机的便携式电话机呼叫一般电话机时，携带式电话机通过基站连接到移动交换机，该基站管理携带式电话机所属的无线区域。携带式电话机进一步从移动交换机连接到公众电话网。因此携带式电话机通过与对方通话的无线信道连接到管理无线区域的基站。当便携式电话机呼叫属于另一个无线区域的另一个携带式电话机时，该呼叫携带式电话机通过基站连接到移动交换机，此基站管理携带式电话机所属的无线区域。该呼叫携带式电话机进一步从移动交换机连接到被叫携带式电话机所属的基站。
图3表示上述蜂窝系统的一个实例，其中携带式电话机1和101属于基站A(2a)到D(2c)之中的基站C(2c)管理的无线区域。便携式电话机1和101以无线方式连接到基站2c。用于通话和位置登记的上行信号由基站2c接收和在此处理。基站2a到2d每个都管理不同的无线区域。无线区域可以在外围或边沿彼此重叠。基站2a到2d每个通过复用线连接到移动交换机3。两个或多个移动交换机3集中在选通交换机4，它连接到通用电话交换机5a。两个或多个选通交换机4通过重复传输路径互联。通用电话交换机5a、5b、5c等等每个排列在一个地区，也通过重复传输路径互联。每一通用电话交换机5a、5b、5c等等连接到许多通用电话机。例如，下载中心6连接到通用电话交换机5b。
新的音乐名称常常周期地累积在下载中心6，许多音乐数据保留在其中。在本发明中，音乐数据可以从连接到公众电话网的下载中心6下载到例如便携式电话机1和101。为了使携带式电话机1下载音乐数据，携带式电话机1发起下载中心6的电话号码。携带式电话机1连接到基站2c、移动交换机3、选通交换机4、通用电话交换机5a、通用电话交换机5b和下载中心6。然后，用户跟随显示模块18显示的指南对携带式电话机1操作必要的控制，从而下载期望名称的音乐数据。在这种情况下音乐数据包括音色数据。也就是说，本发明的电话终端装置包括存储该音乐数据的存储区。然后，通信模块13可以从外部数据库或下载中心6将音乐数据下载到例如RAM 11的存储区。
参见图5，表示一种流程图，用于描述由与本发明相关的携带式电话机1的CPU 10执行的呼叫起始处理。首先，查看在显示模块18显示的信息，用户对输入模块17操作必要的控制以输入对方的电话号码和按下传送键(步骤S1)。输入的电话号码存储在系统RAM 11，同时，关于携带式电话机1的电话号码加上呼叫起始信号通过天线la传送到通信模块13。携带式电话机1所属的基站2c接收此信号，然后该信号传送到移动交换机3。从被叫方的电话号码，移动交换机3确定通用电话交换机和与被叫方建立连接的基站，并通过建立的传输路径传送呼叫起始信号。起始信号到达对方，紧接着振铃音从对方电话机响起。在步骤S2，CPU 10确定是否已经操作对方电话机的接收按钮(摘机)用于线路连接。如果对方的电话机发现没有摘机，则CPU 10分支到步骤S8以确定是否已经操作对方电话机的通话结束按钮。如果发现没有操作此按钮，则CPU 10回到步骤S2以确定该线路是否连接。除非操作该谈话结束按钮，会重复步骤S2和S8的处理操作直到线路连接。
当对方电话机的接收按钮操作用于线路连接时，在步骤S2的判断是YES，CPU 10转到步骤S3以确定对方是否是下载中心。如果发现对方是下载中心，然后在步骤S4下载中心提供的音乐选择指南显示在显示模块18上，之后用户跟随指南利用歌手列表和类型列表选择音乐。在步骤S5，选定的音乐数据从下载中心下载到系统RAM 11。如图4所示，音乐数据的开始是首部，之后是再现下载音乐数据必需的音色数据。音色数据最多能指定八个音色。音色数据之后是节拍数据，用于定义再现音乐数据的节奏。节奏数据之后是音色分配数据，用于设置音乐段每个部分的音色。音色分配数据之后是一段音乐的音乐音符数据和音乐休止数据。
当已经完成下载处理时，在呼叫起始处理结束后线路在步骤S6切断。如果在步骤S3发现对方不是下载中心，则CPU 10分支到步骤S7执行通话中处理。当通话结束时，在呼叫起始处理结束后线路在步骤S6切断。如果在步骤S8发现操作通话结束按钮，则在呼叫起始处理结束后线路也在步骤S6切断。
参见图6，表示一种流程图，用于描述由与本发明相关的携带式电话机1的系统CPU 10执行的呼叫结束处理。在收到结束信号后呼叫结束处理启动。在步骤S10，检测接收到结束信号，关于从主叫方发送的电话号码的信息存储在RAM 11中。在步骤S11，CPU 10确定是否设置发出旋律美妙的振铃音用于将音乐再现模块15再现的音调响为振铃音。如果发现此设置开，则CPU 10转到步骤S12以初始化作为旋律美妙的振铃音的音乐数据。在初始化处理中，设置为振铃音的音乐数据从系统RAM 11或系统ROM 12中读出并提供给音乐再现模块15。在音乐再现模块15中，包含在音乐数据中的音色数据存储在音色数据存储模块(声音RAM)36中。音序器33解释音色分配数据以便从音色数据存储模块(声音RAM)36中读出音乐每个部分的音色参数，并设置音色参数到音调发生器模块34。同时，节奏数据设置到音序器33。应当注意的是，通过主叫方提供的电话号码信息可以搜索振铃音音乐以选择作为振铃音的音乐数据。
当初始化处理已经完成时，在步骤S13启动旋律美妙的振铃音的再现。由音调发生器模块34将根据音序器33给出的音调发生器参数的每个部分的音调再现为振铃音，该再现的音调从振铃音扬声器23响起。如果在步骤S11发现旋律美妙的振铃音设置为关，则CPU 10转到步骤S14执行标准的呼叫结束警告处理，即由音调发生器再现例如嘟嘟声的标准振铃音并从振铃音扬声器23发出。在标准的呼叫结束警告处理中，可以启动振动器19来代替发出标准的振铃音。在执行步骤S13和S14的处理操作发出振铃音后操作接收按钮时，CPU 10确定线路已经连接并转到步骤S16。振铃音保持响起的期间，步骤S18的处理操作重复，直到操作接收按钮。在步骤S16，停止响旋律美妙的振铃音或标准的振铃音。具体来说，停止音乐再现模块15的再现，系数乘法器40的系数设置为0。在步骤S17，执行被叫方的通话中处理。当通话结束时，在呼叫起始处理结束后线路在步骤S18切断。
下面参照图7所示的流程图描述在呼叫起始处理的步骤S7或在呼叫结束处理的步骤S17执行的通话中处理。值得注意的是，关于BGM的设置，主叫方优先于被叫方。当通话中处理启动时，CPU 10在步骤S21确定当在步骤S21再现BGM时是否参考设置的BGM表，BGM表列出相应于起始号码的音乐数据和音色数据。如果参考，则CPU 10转到步骤S22确定设置是否在主叫方。如果发现设置在主叫方，则在步骤S22判断是YES。然后，在步骤S23，通过对方的电话号码搜索BGM音乐表。初始化选定的BGM音乐数据。在初始化处理中，通过搜索BGM音乐表选定的音乐数据从系统RAM 11或系统ROM 12中读入音乐再现模块。在音乐再现模块15中，包含在音乐数据中的音色数据装入音色数据存储模块(声音RAM)36中。音序器33解释音色分配数据以便从音色数据存储模块(声音RAM)36中读出音乐每个部分的音色参数，并设置音色参数到音调发生器模块34。同时，节奏数据设置到音序器33。
当初始化处理已经完成时，在步骤S24启动选定为BGM音乐数据的再现。音调发生器模块34根据音序器33从音乐数据存储模块(RAM)32读出的BGM音乐数据给出的音调发生器参数和音色参数再现每个部分的音调信号。再现的BGM音乐数据与收到的声音信号混合并从通话扬声器22发出，同时与要传送的声音信号混合传输到终止端的电话机。然后，CPU 10转到步骤S26。
如果主叫方发现该设置不开，则CPU 10分支到步骤S25以确定在对方或主叫方设置增加BGM。当在建立线路连接后已经从主叫方收到表示提供BGM的信息时该判断是YES，CPU转到步骤S26。如果没有收到此信息，则CPU10分支到步骤S23，执行上述的BGM音乐数据初始化处理和在被叫方的BGM再现启动处理(步骤S24)。在这种情况下，BGM没有设置在主叫方，被叫方设置为搜索BGM音乐表。因此，在被叫方再现通过搜索BGM音乐表选定的BGM音调信号，再现的音调信号混合用于传输的声音信号以便传送到主叫方的电话机。如果在步骤S21发现搜索BGM音乐表不开，CPU 10跳过步骤S22到S25转到步骤S26。
执行步骤S26到S28的处理操作用于设置通话期间的BGM。如果该设置在被叫方，增加BGM没有设置在主叫方。当通过操作输入模块17的数字键和功能选择键选择BGM的设置时，判断在步骤S26是YES。CPU 10转到步骤S27。如果设置在主叫方，当操作员通过操作输入模块17的数字键和功能选择键选择BGM设置时，在步骤S26的判断是YES。CPU 10转到步骤S27。在步骤S27，CPU 10初始化用户选定的BGM音乐数据。在初始化处理中，选定为BGM的音乐数据从系统RAM 11或系统ROM 12中读入音乐再现模块15。在音乐再现模块15中，包含在音乐数据中的音色数据存储在音色数据存储模块(声音RAM)36中。音序器33解释音色位置数据以便从音色数据存储模块(声音RAM)36中读出音乐每个部分的音色参数，并设置音色参数到音调发生器模块34。同时，节奏数据设置到音序器33。当初始化处理已经完成时，在步骤S28启动选定为BGM音乐数据的再现。音调发生器模块34根据音序器33从音乐数据存储模块(RAM)32读出的BGM音乐数据给出的音调发生器参数和音色参数再现每个部分的音调信号。再现的BGM音调信号与用于传输的声音信号混合以传送到对方的电话机。这允许用户选择或改变通话期间再现为BGM的音乐。
如果在步骤S26发现在主叫方做出BGM设置或未选择BGM设置，当步骤S28的处理已经结束时，CPU 10转到步骤S29确定是否已经执行停止BGM的操作，如果通过操作输入模块的数字键和功能选择键设置了BGM。如果发现执行了此操作，则在步骤S30音乐再现模块15停止再现BGM音乐数据。当步骤S30的处理已经完成时和如果在步骤S29没有命令停止BGM的操作，则CPU转到步骤S31。如上所述，控制模块或CPU可以静音来自前向声音信号和后向声音信号的音乐音调信号。
步骤S31到S35的处理操作执行用于保持处理。当按下保持按钮时，CPU10在步骤S31呼叫处于保持状态并转到步骤S32以将预先选定的保持音音乐初始化为保持音。或者，通过主叫方提供的电话号码信息搜索保持音音乐表可以选择保持音音乐表。
在上述的初始化处理中，选择为保持音的音乐数据从系统RAM 11或系统ROM 12中读出进入音乐再现模块15。在音乐再现模块15中，包含在音乐数据中的音色数据装入音色数据存储模块(声音RAM)36中。音序器33解释音色分配数据以便从音色数据存储模块(声音RAM)36中读出音乐每个部分的音色参数，并设置音色参数到音调发生器模块34。同时，节奏数据设置到音序器33。当初始化处理已经完成时，在步骤S33启动作为保持音的音乐数据的再现。音调发生器模块34根据音序器33从音乐数据存储模块(RAM)32读出的保持音乐数据给出的音调发生器参数和音色参数再现每个部分的音调信号。再现的保持音乐音调信号从通话扬声器22响起，同时传送到主叫方的电话机。
当已经完成步骤S33的保持音处理时，CPU 10转到步骤S34以等待按下保持清除按钮。当按下保持清除按钮时，CPU 10转到步骤S35以停止音乐再现模块15再现保持音音乐数据。当步骤S35的处理已经完成时和如果在步骤S31发现没有操作保持清除按钮，则CPU 10转到步骤S36。在步骤S36，CPU 10确定是否已经操作通话结束按钮。如果发现操作通话结束按钮，则CPU 10转到步骤S37。如果再现BGM继续，则CPU 10停止音乐再现模块15再现BGM音乐数据。然后，CPU 10回到呼叫起始处理的步骤S6或呼叫结束处理的步骤S18以断开线路。如果在步骤S36发现未操作通话结束按钮，CPU 10重复步骤S26到S35的处理操作直到按下通话结束按钮。
参见图8，表示一种流程图，用于描述由与本发明相关的携带式电话机1的CPU 10执行的音乐设置处理。当用户操作输入模块17的数字键和功能选择键以进入音乐设置模式，音乐设置过程开始。在步骤S41，用户可以设置是否将音乐再现模块15再现的音调信号响为旋律美妙的振铃音。当用户选择此设置时，在结束呼叫处理的步骤S11找到旋律美妙的振铃音。当已经完成步骤S41的处理时，CPU 10转到步骤S42以设置用于旋律美妙的振铃音的音乐数和音色数。这些音乐数和音色数可以如愿从系统RAM 11或系统ROM 12选择。然后，相应于此设置处理选择的音乐数和音色数的音乐数据在呼叫结束处理的步骤S12初始化。
然后，在步骤S43，要再现为保持音的音乐数和音色数可以如愿设置。这些音乐数和音色数可以如愿从系统RAM 11或系统ROM 12选择。然后，相应于此设置处理设置的这些音乐数和音色数的音乐数据在通话中处理的步骤S32初始化。然后，在步骤S44，可以执行设置处理，搜索BGM音乐表以确定是否设置相应于呼叫起始号码的BGM音乐数和音色数。如果做出此设置，则CPU 10确定相应于呼叫起始号码的BGM开启。另外，在步骤S45，如愿设置相应于呼叫起始号码的音乐数和音色数。这些音乐数和音色数可以如愿从系统RAM 11或系统ROM 12选择。
在步骤S45设置的相应于呼叫起始号码的由音乐数和音色数构成的表列出呼叫起始号码(No)，所有者的名字和分配的音乐数和音色数，如图9所示。图9所示的音乐表是BGM音乐表的一个例子。可以分别设置振铃音音乐表和保持音音乐表。这些音乐表可以设置为单独的表。或者，这些音乐表的一个可以设置为公共音乐表。另外，在步骤S46，音乐数和音色数可以分配给数字键和功能选择键。图10表示分配给数字键的一个实例。也就是说，音乐数和音色数可以分配给拨号数字键17a的数字键0到9和码键“*”和“#”。当在通话中处理的步骤S26操作任何键时可以选择设置为数字键的音乐数和音色数。
参见图11，表示一种流程图，用于描述当在音乐数据存储模块(RAM)32产生预定字数的空闲区时，根据R/W控制器31产生的请求传递信号(Req)由系统CPU 10执行的音乐数据传递请求处理。当产生请求传递信号(Req)时，系统CPU 10接收它并读出预定字数的音乐数据，该预定字数相应于从系统RAM 11(或系统ROM 12)起始的指针所示地址的空闲区。然后CPU 10传递音乐数据，因此该音乐数据读入音乐再现模块15(步骤S51)。R/W控制器31将传递的音乐数据写到音乐数据存储模块(RAM)32。接下来，在音乐数据转移请求处理结束后，在步骤S52指针更新到传递字数达到的新地址。当产生另一个请求传递信号(Req)时，上述的传递处理根据更新的指针反复执行。
在上述的配置中，音乐数据存储模块(RAM)31具有存储32个字的音乐数据的存储量。显然，该存储量不局限为32个字；该音乐数据存储模块可以是任何大小，直到它显著小于系统RAM 11的尺寸。在上述的配置中，音色数据存储模块(声音RAM)36具有存储音色数据的八个音色的存储量。显然，该存储量不局限为八个音色；此大小可以显著小于系统RAM 11的大小，直到它可以存储至少大于发出音乐段的部分数的音色数。
作为与本发明有关的音乐再现模块中音调发生器模块34的声源方案，任何FM、波形存储器(PCM)、物理模型方案都可以使用。该声源可以是基于DSP的硬件或根据声源程序的软件。
在上述的配置中，音乐数据具有图4所示的格式。显然，该音乐数据的格式不局限于上述的格式；增加时间信息的MIDI格式和SMF(标准MIDI文件)格式也可以使用。
在上述的配置中，用于混合BGM与收到的声音信号的系数乘法器37和50的系数和用于混合BGM与用于传输的声音信号的系数乘法器43和45的系数每个都设置为0.5。显然，这些系数可以设置为其它值。
工业应用性如上所述和根据本发明，当根据本发明的携带式电话机设置为通话伴随以BGM(背景音乐)时，音乐再现模块再现的音调信号混合收到的声音信号用于发出声响。同时，用于传输的声音信号混合通过通信模块要传送的同一音调信号。因此，主叫方和被叫方可以在通话的同时听到背景音乐音调。此特征允许用户更活泼的做出电话通话，当选择适合于通话的背景音调时，营造期望的通话气氛。
另外，利用音乐再现模块再现背景音，可以产生和输出振铃音和保持音。音乐再现模块可以公共使用。另外，音乐再现模块再现的音乐可以为背景音、振铃音和保持音共享。
另外，存储音乐数据的存储区安排成音乐数据可以从外部个人计算机和网络下载。这种安排允许再现各种类型音乐的背景音、振铃音和保持音。
权利要求
1.一种电话终端装置，操作在通话双方之间交换前向和后向声音信号，包括声音处理模块，具有编码前向声音信号的编码器和解码后向声音信号的解码器；通信模块，将从编码器以编码形式输出的前向声音信号传送到对方，并且接收来自对方以编码形式输入到译码器的后向声音信号；音调产生模块，处理音乐数据以产生音调信号；和控制模块，操作于当音乐音调信号设置为通话期间响起背景音乐时，用于混合该音调生成模块产生的音乐音调信号和从解码器输出的后向声音信号，和混合该音调产生模块产生的音乐音调信号与输入到编码器的前向声音信号。
2.根据权利要求1的电话终端装置，其中控制模块根据对方的电话号码选择背景音乐以便控制音调产生模块产生选定背景音乐的音乐音调信号。
3.根据权利要求1的电话终端装置，其中控制模块操作于当在起始通话的主叫方和被叫方之间在设置背景音乐时出现冲突时，用于允许主叫方设置的背景音乐和禁止被叫方设置的背景音乐。
4.根据权利要求1的电话终端装置，其中控制模块操作于当音乐音调信号设置为在呼叫结束时响起振铃音时，用于控制音调发生器模块在呼叫结束时产生音乐音调信号。
5.根据权利要求4的电话终端装置，其中控制模块选择响应对方电话号码的振铃音以便从听觉上识别对方。
6.根据权利要求1的电话终端装置，其中控制模块操作于当音乐音调信号设置为在呼叫结束时响起振铃音时，用于控制音调产生模块在临时保持通话时产生音乐音调信号和将产生的音乐音调信号馈送到编码器以便将保持音传送到对方。
7.根据权利要求6的电话终端装置，其中控制模块可以根据对方的电话号码选择保持音，以便控制音调产生模块产生选定保持音的音乐音调信号。
8.根据权利要求1的电话终端装置，进一步包括存储音乐数据的存储区，其中通信模块可以将音乐数据从外部数据库下载到存储区。
9.根据权利要求1的电话终端装置，其中控制模块可以静音来自前向声音信号和后向声音信号的音乐音调信号。
10.一种操作电话终端以在通话双方之间前后交换声音信号的方法，该方法包括步骤编码前向声音信号，和解码后向声音信号；将编码形式的前向声音信号传送到对方，和接收来自对方编码形式的后向声音信号；处理音乐数据以产生音乐音调信号；和当音乐音调信号设置为在通话期间响背景音乐时，混合该音乐音调信号与解码以后的后向声音信号，当音乐音调信号设置为通话期间响背景音乐时，混合该音乐音调信号与编码之前的前向声音信号。
11.用于一种电话终端装置的可机读介质，该装置具有一处理器在通话双方之间前后交换声音信号，该介质包含该处理器可执行的程序指令，以使该电话终端装置执行一种方法，该方法包括步骤编码前向声音信号，和解码后向声音信号；将编码形式的前向声音信号传送到对方，和接收来自对方编码形式的后向声音信号；处理音乐数据以产生音乐音调信号；和当音乐音调信号设置为在通话期间响背景音乐时，混合该音乐音调信号与解码以后的后向声音信号，当音乐音调信号设置为通话期间响背景音乐时，混合该音乐音调信号与编码之前的前向声音信号。
全文摘要
一种电话终端装置,用于在通话双方之间前后交换声音信号。在该电话终端装置中,声音处理模块具有编码前向声音信号的编码器和解码后向声音信号的解码器。通信模块向对方传送从编码器以编码形式输出的前向声音信号,并接收来自对方在编码形式输入到解码器的后向声音信号。音调产生模块处理音乐数据以产生音乐音调信号。控制模块操作于当音乐音调信号设置为在通话期间发出背景音乐,用于混合音调产生模块产生的音乐音调信号和从解码器输出的后向声音信号,和用于混合音调生成模块产生的音乐音调信号与输入到编码器的前向声音信号。
文档编号H04M19/04GK1370372SQ00811904
公开日2002年9月18日 申请日期2000年8月23日 优先权日1999年8月24日
发明者田中孝浩 申请人:雅马哈株式会社