專利名稱：經由聲音信道的數據通信和壓縮的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及數據通信，并且尤其涉及經由聲音信道的數據通信。
背景技術：
通信技術中的發(fā)展使共享和/或轉送信息更容易且更快?？梢越浻蓴祿鬏斚到y(tǒng)來傳送大容量的數據，所述數據傳輸系統(tǒng)諸如局域網或廣域網(例如因特網)、蜂窩網絡和/或衛(wèi)星通信系統(tǒng)。這些系統(tǒng)要求復雜的硬件和/或軟件，并且一般被設計來用于高數據率和/或長傳輸范圍。
對于在近距離的數據轉送，諸如在個人計算機和個人數據助理(PDA)之間，上述系統(tǒng)可能無法向用戶提供便利的通信介質。因此，使用諸如射頻(RF)或紅外(IR)來發(fā)送數據的各種通信系統(tǒng)已經被開發(fā)出來。然而，這些系統(tǒng)還要求專門的通信硬件，其常?？赡苁前嘿F的和/或難以實際實現(xiàn)的。此外，可以使用簡單的電纜連接來轉送數據。然而，為了使用電纜連接，用戶必須在物理上具有電纜并且進行連接以進行通信。這對用戶來說可能是麻煩且不方便的。
另外，隨著電子商務的增加，欺詐活動的機會也增加。掌握在做壞事的人手中的被盜用的身份可能會導致?lián)p害無辜的當事人。在最壞的情況下，做壞事的人可能盜取當事人的身份以便利用其個人的信用度(creditworthiness)和財務賬戶。結果，為了防止未經授權的人截取保密信息，已經開發(fā)出各種安全措施和加密方案，以便隱藏在當事人之間發(fā)送的保密信息。然而，隱藏保密信息只是實現(xiàn)在電子商務事務中高級別消費者信用所需的安全措施的一個方面。
另一個方面是認證。目前可以通過下列認證來執(zhí)行個人的電子認證，通過諸如密碼或個人識別號(PIN)的資料進行的認證；通過諸如信用卡或類似卡的便攜式物體進行的認證；和/或通過諸如指紋、DNA或簽名的個人特征(生物測定學)進行的認證。然而，由于當前對電子安全測量存在依賴，所以對個人來說攜帶多個認證對象或被迫記住多個密碼是很常見的。從而通過資料進行的認證對于被迫記住多個密碼和/或PIN的個人來說可能是個問題。寫下這種信息使個人易受密碼或PIN代碼被盜竊的攻擊。
因此，需要一種簡單且用戶界面友好的方法來在近距離傳送和/或認證信息。另外，數據的最終目的地可能不總是在近距離。例如，個人可能希望通過電話或移動電話來發(fā)送信息，這常常涉及語音壓縮和解壓縮，語音壓縮和解壓縮可能使所述信息顯著地失真。因此，還需要一種用于在近距離以及通過涉及語音壓縮/解壓縮的通信網絡來傳送和/或認證信息的方法。

發(fā)明內容
這里公開的實施例通過提供用于使用聲音進行數據通信的設備和方法，來解決上述需要。在一個方面，一種用于發(fā)送數字數據的設備包括用于把要發(fā)送的數字數據轉換為一種或多種類型的聲音參數的裝置，和用于根據所述一種或多種類型的聲音參數來產生聲音的裝置。一種用于接收數字數據的設備包括用于從所接收的聲音中提取一種或多種類型的聲音參數的裝置；和用于把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據的裝置。這兩種設備中的一種或全部還可以包括用于存儲位模式和一種或多種類型的聲音參數之間的一個或多個關系集的裝置；其中所述用于轉換的裝置根據所述一個或多個關系集來進行轉換。所述用于存儲的裝置可以存儲預定義一個或多個關系集的查找表。
在另一方面，一種用于發(fā)送數字數據的方法包括把要發(fā)送的數字數據轉換為一種或多種類型的聲音參數，并且根據所述一種或多種類型的聲音參數來產生聲音。一種用于接收數字數據的方法包括從所接收的聲音中提取一種或多種類型的聲音參數，并且把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據。這兩種方法中的一種或全部還可以包括存儲位模式和一種或多種類型的聲音參數之間的一個或多個關系集，并且其中所述轉換包括根據所述一個或多個關系集來進行轉換。所述存儲可以包括存儲預定義一個或多個關系集的查找表。
在又一方面，一種用于發(fā)送數字數據的設備包括數據編碼器和聲音合成器，所述數據編碼器被配置為把所述數字數據轉換為一種或多種類型的聲音參數，所述聲音合成器與所述數據編碼器耦合并且被配置為根據所述一種或多種類型的聲音參數來產生聲音。一種用于接收數字數據的設備包括聲音分析器和數據解碼器，所述聲音分析器被配置為接收聲音并且從所接收的聲音中提取一種或多種類型的聲音參數，所述數據解碼器與所述聲音分析器耦合并且被配置為把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據。這兩種設備中的一種或全部還可以包括存儲介質，其被配置為存儲位模式和一種或多種類型的聲音參數之間的一個或多個關系集；并且其中所述數據編碼器/解碼器被配置為根據所述一個或多個關系集來進行轉換。
再一方面，一種用于發(fā)送數字數據的機器可讀介質包括用于把要發(fā)送的數字數據轉換為一種或多種類型的聲音參數的代碼，和用于根據所述一種或多種類型的聲音參數來產生聲音的代碼。一種用于接收數字數據的機器可讀介質包括用于從所接收的聲音中提取一種或多種類型的聲音參數的代碼，和用于把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據的代碼。
在又一方面中，一種用于發(fā)送和接收數字數據的設備包括用于把要發(fā)送的數字數據轉換為一種或多種類型的聲音參數的裝置，用于根據所述一種或多種類型的聲音參數來產生聲音的裝置，用于從接收的聲音中提取一種或多種類型的聲音參數的裝置，和用于把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據的裝置。


參考下列附圖來詳細描述各個實施例，其中同樣的附圖標記指的是同樣的元件，其中圖1示出了用于使用聲音來發(fā)送數據的裝置的一個實施例；圖2示出了用于使用聲音來接收數據的裝置的一個實施例；圖3示出了用于使用聲音來發(fā)送數據的過程的一個實施例；圖4示出了用于使用聲音來接收數據的過程的一個實施例；圖5A到5C示出了使用聲音進行數據通信的例子；圖6示出了用于使用聲音通過無線通信網絡來發(fā)送數據的系統(tǒng)的一個實施例；圖7示出了用于使用聲音通過無線通信網絡來發(fā)送數據的過程的一個實施例；圖8示出了使用聲音通過PSTN來發(fā)送數據；和圖9示出了使用聲音通過IP網絡來發(fā)送數據。
具體實施例方式
下述實施例允許使用聲音來發(fā)送并接收數字數據。通常，把數字數據轉換或映射為用于合成聲音的至少一個聲音參數。然后使用該(多個)聲音參數來產生人工聲音。因此，所產生的人工聲音編碼數字聲音，并且通過發(fā)出該聲音來發(fā)送數字數據。當恢復數據時，從所接收的聲音中提取有關的(多個)聲音參數，并且把該(多個)聲音參數轉換回數字數據。為了在數據和該(多個)參數之間轉換，定義了關系集，使得具有選擇出來的特性的特定(多個)參數表示二進制位的預定模式。
如這里所公開的，術語“聲音”指的是穿過氣體、液體或固體的聲波或壓力波或振動。聲音包括超聲、可聽聲和次聲。術語“可聽聲”指的是位于聲譜內的聲音頻率，其近似為20Hz到20kHz。術語“超聲”指的是位于所述聲譜之上的聲音頻率，而術語“次聲”指的是位于所述聲譜以下的聲音頻率。術語“存儲介質”表示用于存儲數據的一個或多個裝置，包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、磁盤存儲介質、光存儲介質、快閃存儲裝置和/或其它機器可讀介質。術語“機器可讀介質”包括但不局限于便攜式或固定存儲裝置、光存儲裝置以及能夠存儲指令和/或數據的各種其它裝置。
圖1示出了能夠使用聲音來發(fā)送數字數據的發(fā)送裝置100的一個實施例，而圖2示出了能夠接收由發(fā)送裝置100發(fā)送的數據的接收裝置200的一個實施例。發(fā)送裝置100包括數據編碼器120，用于把要發(fā)送的數字數據轉換為至少一個聲音參數。然后聲音合成器130根據來自數據編碼器120的所述(多個)聲音參數來產生聲音。接收裝置200包括聲音分析器210和數據解碼器230，其中聲音分析器210用于從所接收的聲音中提取有關的(多個)聲音參數，數據解碼器230用于把由聲音分析器210提取的(多個)參數轉換為數字數據。
圖3示出了用于使用聲音來發(fā)送數字數據的發(fā)送過程300，而圖4示出了用于使用聲音來接收數字數據的接收過程400。為了發(fā)送，把要發(fā)送的數字數據轉換或映射(310)為至少一個在合成聲音中使用的參數。然后根據所述(多個)聲音參數產生聲音(320)并且由此發(fā)射該聲音。這里，數據編碼器120可以轉換要發(fā)送的數字數據，并且聲音合成器120可以產生所述聲音。當接收到聲音時，所述(多個)聲音參數被提取出來(方框410)，并被轉換回數字數據(方框420)。這里，聲音分析器210可以提取有關(多個)參數，并且數據解碼器230可以把所述(多個)參數轉換為數字數據。
更特別地是，定義了位模式和至少一個參數之間的關系集以把數字數據轉換為至少一個聲音參數，以下稱作數據符號。根據所述關系集，數據編碼器120和數據解碼器230分別把數據轉換為(多個)參數和從(多個)參數轉換為數據。這里，只要數據編碼器120和數據解碼器230使用相同的關系集，可以為轉換定義任何適當的關系。同樣，數據編碼器120和數據解碼器230還可以包括或可以被實現(xiàn)為處理器(未示出)，該處理器使用所述關系集以在數字數據和(多個)參數之間轉換。
另外，發(fā)送裝置100和接收裝置200還可以包括用于存儲所述關系集的存儲介質(未示出)。對那些本領域內技術人員來說顯而易見的是，所述存儲介質的位置不影響發(fā)送裝置100和接收裝置200的操作。因此，在發(fā)送裝置100中，所述存儲介質可以作為數據編碼器120的一部分來實現(xiàn)，或者可以是位于數據編碼器120外部的任何適當的存儲介質。類似地，在接收裝置200中，所述存儲介質可以作為數據解碼器230的一部分來實現(xiàn)，或者可以是位于數據解碼器230外部的任何適當的存儲介質。
在一個實施例中，可以利用預定義參數和位模式之間的關系的存儲介質中的查找表(LUT)來實現(xiàn)發(fā)送裝置100和接收裝置200之一或二者。然后可以由數據編碼器120使用所述LUT來把所接收的數字數據轉換為至少一個參數。類似地，可以由數據解碼器230使用所述LUT來把由聲音解碼器210提取的(多個)參數轉換為數字數據。
下面的表1是用于在數字數據和一個參數之間轉換的LUT的例子，其中A、B、C和/或D可以是一個音調值或一組音調值。

如圖所示，所述LUT定義了位模式和音調值之間的關系，其常常是用于合成聲音的參數。因此，例如為了發(fā)送數字數據“010001”，則根據所述LUT來把所述位模式轉換為音調值“BAB”。然后使用表示數字數據的音調值“BAB”來在三個連續(xù)幀中產生聲音，所述音調在整個幀中是恒定的。為了接收數字數據，可以從所接收的聲音中提取音調值“BAB”，并且根據所述LUT把其轉換為位模式“010001”。
應該注意的是，為了解釋，在所述LUT中使用了一個參數。然而，在定義參數和位模式之間的關系中也可以使用系統(tǒng)允許的任一數量的參數。此外，可以將每個參數定義為具有多于或少于四個與不同位模式對應的不同值，其中每個值可以表示一個值或一組值。例如，在表1中的音調值“A”可以表示音調的一個等級，或可以表示在音調值的某個范圍內的音調等級。而且，可以基于在系統(tǒng)中實現(xiàn)的聲音合成器來使用不同于音調的參數類型?；谒雎曇艉铣善鳎褂玫囊粋€或多個參數可以用于合成可聽聲以及超聲或次聲。
可以在各種應用中使用上述的發(fā)送裝置和/或接收裝置。如在圖5A中所示，可以使用表示數據的聲音來將信息從一個裝置轉送、共享和/或交換到另一裝置。所述信息可以包括但不局限于個人信息；諸如名字、電話號碼、地址之類的聯(lián)系信息；商業(yè)信息；日歷信息；備忘錄；軟件或其組合。此外，一些裝置可以只利用發(fā)送裝置來實現(xiàn)為，一些只利用接收裝置實現(xiàn)，而一些利用發(fā)送裝置和接收裝置二者實現(xiàn)。例如，在實現(xiàn)發(fā)送裝置100和接收裝置200的裝置的一個實施例中，可以組合數據編碼器/解碼器120、230，和/或，如果實現(xiàn)的話，還可以組合所述LUT。因此，由實現(xiàn)所允許并且取決于通信類型，所述通信可以是單向的或雙向的。
在另一應用中，發(fā)送裝置可以是安全令牌，而接收裝置可以是認證裝置，如圖5B所示?？梢允褂帽硎緮祿穆曇魜韴?zhí)行無線認證，其中所發(fā)送的數據可以包括加密簽名以對個人進行認證。密碼學在本領域內為大家所熟知并且通常是加密保密信息的過程，以至需要有“密鑰”來解密所加密的信息。從而可以使用認證裝置來驗證個人的身份以允許在個人和各個外部裝置之間的事務。因此，可以把數據從安全令牌發(fā)送到認證裝置來對個人進行驗證。應該注意的是，在一些認證系統(tǒng)中，存在安全令牌和認證裝置之間的雙向通信。在這種情況下，利用發(fā)送裝置和接收裝置來實現(xiàn)安全令牌和認證裝置二者。當實現(xiàn)發(fā)送裝置100和接收裝置200這二者時，可以組合數據編碼器/解碼器120、230，和/或還可以組合LUT(如果實現(xiàn))。
因此，雖然可以直接發(fā)送和接收表示數據的聲音，然而如圖5C所示也可以經由通信網絡來發(fā)送和接收表示數據的聲音。這里，所述通信網絡可以是能夠發(fā)送聲音的許多網絡之一。
在一個應用中，可以經由語音編碼器或聲音編碼器來把表示數據的聲音從一個裝置發(fā)送到另一裝置?？梢酝ㄟ^以一個設定的數據率采樣并數字化來簡單地發(fā)送語音。然而，語音壓縮使得在數據率上顯著降低。一般把使用以下技術的裝置稱作聲音編碼器，所述技術用于通過提取與人類語音產生模型有關的參數來壓縮語音。這種裝置通常包括編碼器或語音合成器，用于分析輸入的語音來提取有關的參數，以及解碼器或語音合成器，用于使用經由傳輸信道接收的參數來再合成語音。把語音分成時間塊或分析幀，在此期間計算參數。然后對每個新的幀更新參數。
圖6示出了系統(tǒng)600，其中可以經由聲音編碼器來把表示數據的聲音從裝置610發(fā)送到裝置620。所述系統(tǒng)可以包括無線通信網絡，所述無線通信網絡包括多個移動站(MS)630和690，也稱作用戶單元或遠程站或用戶設備；基站(BS)640；和移動交換中心(MSC)或交換機650。取決于所述配置，系統(tǒng)600還可以包括分組數據服務節(jié)點(PDSN)或網絡互通功能(IWF)670和因特網協(xié)議(IP)網絡680，和/或公用交換電話網(PSTN)660。對于本領域內技術人員應當理解，可以存在任意數目的發(fā)送裝置、接收裝置、MS、BS、MSC和PDSN。類似地，MS 630、BS 640、MSC 650、PSTN 660、PDSN 670和IP網絡680的各種配置和操作為本領域內所熟知并且將不論述。
在系統(tǒng)600中，可以用例如發(fā)送裝置100來實現(xiàn)裝置610，并且可以用例如接收裝置200來實現(xiàn)裝置620。此外，可以在移動站630、690和基站640內實現(xiàn)包括編碼器和解碼器二者的聲音編碼器。參考圖7將要描述系統(tǒng)600的操作。
圖7示出了用于使用聲音來把數據從裝置610發(fā)送到裝置620的示例性過程。在圖7中，把要發(fā)送的數據轉換(710)為至少一個語音參數。使用至少一個語音參數，然后產生(720)人工語音并將其發(fā)射(725)到MS 630。這里，可以例如由數據編碼器120根據定義的關系集來轉換或映射數據，并且可以由例如聲音合成器130來產生人工語音。此外，采用與在MS 630、690和BS 640中實現(xiàn)的聲音編碼器同樣的方法來合成人工語音。
在MS 630中的聲音編碼器的編碼器部分編碼(730)所輸入的人工語音。即，分析所輸入的人工語音以提取有關的一個或多個語音參數。向基站640發(fā)送(735)所述(多個)語音參數。在基站640中的聲音編碼器的解碼器部分使用所接收的語音參數來解碼或再合成(740)語音。根據MSC 650的控制，把再合成的語音發(fā)送到適當的目的地或裝置620。
取決于裝置620的配置，可以把所述再合成語音從BS 640轉發(fā)或直接發(fā)送(742)到裝置620。作為選擇，可以經由MS 690來把再合成的語音從BS 640轉發(fā)(744)到裝置690。這里，由BS 640發(fā)送語音參數，由MS 690將語音參數再合成或解碼(750)為語音，并且發(fā)送(755)到裝置620。仍然作為選擇，還可以使用IP網絡680經由(760)PSTN 660或經由(770)PSDN 670來把再合成的語音從BS 640轉發(fā)(746和748)到裝置620。
當裝置620從MS 690、PSTN 660或IP網絡680之一接收再合成的語音時，提取(780)有關的語音參數并將其轉換(790)回數據。這里，可以例如由聲音分析器210來提取有關的語音參數，并且可以例如由數據解碼器230使用所定義的關系集來轉換所述參數。此外，可以采用與在MS 630、690和BS 640中實現(xiàn)的聲音編碼器同樣的方法來提取有關的語音參數。
在另一實施例中，可以使用電話經由PSTN 660來把表示數字數據的人工語音從裝置A直接發(fā)送到裝置B，如圖8所示。類似地，可以使用例如如圖9所示的計算機經由IP網絡670來把表示數字數據的人工語音從裝置A直接發(fā)送到裝置B。這里，所述計算機可以是能夠連接到IP網絡670并且能夠處理聲音的任何裝置。
因此，可以把數字數據作為語音參數來發(fā)送并接收。所述語音參數的類型取決于用來在語音編碼算法中來再合成語音的語音模型。聲音編碼器常常用合理的保真度來編碼語音的音調和整個頻譜形狀。因此，在一個實施例中，可以使用音調和/或頻譜信息來發(fā)送數據。另外，還可以使用所述波形的整個振幅。
更具體地說，語音編碼算法的一個例子是碼激勵線性預測(CodeExicted Linear Prediction)或CELP語音模型，并且在轉讓給本發(fā)明的受讓人的美國專利No.5,414,796、名為“Variable Rate Vocoder”的專利中描述。CELP或CELP的變形常常用于聲音編碼器。
通常，CELP語音解碼器通過為語音的每個幀產生“激勵信號”來產生再合成的語音。該信號是所述幀的長度并且通常接近于光譜上的白色。編碼器根據可能的激勵信號的“密碼本”為每個幀指定選擇哪個激勵信號。不同的CELP算法具有不同的激勵密碼本的結構。這些結構一般被選擇來進行搜尋所有可能的激勵信號的過程，以便找到一個盡可能計算上簡單同時仍然提供優(yōu)質的重構語音的好的激勵信號。由增益系數來縮放激勵信號，所述增益系數與該幀的原始語音的音量高度相關。經由“音調濾波器”來傳遞所述縮放的激勵信號，所述音調濾波器在語音信號中引入長期冗余。該濾波器的“增益”還可以動態(tài)地改變以適應變化的音調。然后經由線性預測編碼(LPC)濾波器來傳遞音調濾波器的輸出，所述線性預測編碼濾波器在語音信號中引入短期冗余。因此，CELP編碼過程一般試圖選擇激勵向量、激勵增益、音調濾波器參數和LPC濾波器參數，以使解碼器的LPC濾波器的輸出緊密地匹配原始語音。
如果在系統(tǒng)600中的聲音編碼器實現(xiàn)是基于CELP語音模型的，那么可以定義位模式和音調濾波器參數之間的關系。還可以定義位模式和LPC濾波器參數之間的關系。因此，取決于所定義的關系，可以把要發(fā)送的所有或部分數據轉換為音調濾波器參數、LPC濾波器參數或它們兩者。
為了解釋，假定音調濾波器參數和LPC濾波器參數二者都用于定義所述關系。在這種情況下，例如可以在近似20到100個采樣范圍內選擇音調頻率，該采樣范圍的采樣率大約為8KHz，間隔為大約兩個采樣。對于音調頻率，這導致大約32種可能性，由此允許由音調參數來攜帶5比特信息。
此外，假定CELP聲音編碼器實現(xiàn)具有8個極點的LPC濾波器，例如可以指定四個(4)諧振頻率的位置或四(4)對復共軛極點以用于把數字數據映射到LPC參數。通常，在大約300到3400Hz的窄頻帶上發(fā)送語音。如果所述諧振頻率間隔為大約250Hz，那么約有十一個(11)位置可以放置極點。如果選擇4對極點，那么由下列關系給出了在11個位置中的4個極點位置組合的數目。
11!7!×4!=330]]>這允許由LPC參數攜帶8比特信息。依照與上述類似的方法，可以把一些位編碼為增益系數。然而，如果像在上述例子中使用LPC濾波器的極點位置和音調頻率，那么得到的碼字的長度將是每聲音編碼器幀為8+5＝13比特。
商用系統(tǒng)的聲音編碼器幀一般為大約10到20msec長。在這種情況下，可以把數據編碼為具有大約20msec長的幀(所述幀以下被稱作“數據幀”)的語音參數，以覆蓋聲音編碼器幀大小的范圍。然而，裝置610，620可以不與MS 630、690中的聲音編碼器的成幀同步。因此，可以選擇較大的幀大小以便至少部分地重疊聲音編碼器的語音幀。例如，對于裝置610、620可以實現(xiàn)40msec的數據幀。如果這樣的話，那么將要由至少一個聲音編碼器幀來編碼至少20msec的連續(xù)采樣。在接收器端，將要識別在聲音編碼器幀和數據幀之間提供最大重疊的20msec的窗口。
應該注意的是，在數字數據傳輸開始時，將要發(fā)送同步前導以表明正在發(fā)送數字數據。當由接收器接收時，同步前導使得接收器檢測所述數字數據傳輸的開始。因此，一旦檢測到前導信號，那么就可以檢測到在數據和聲音編碼器幀之間的最大重疊的位置?？梢栽趯淼膸惺褂迷撔畔砉浪悴蓸拥淖罴汛翱谝杂糜诮獯a所述數據幀。
此外，可以把在數據幀中攜帶的一些位用作冗余以提供保護來防止在檢測音調和/或LPC諧振頻率中出現(xiàn)的錯誤。如果音調和LPC諧振頻率用于編碼，那么所述音調/諧振頻率值提供了二維符號空間，這里稱為“數據符號”。首先使用諸如卷積碼之類的糾錯碼來對用戶數據進行編碼。然后交織所編碼的比特序列。把所編碼并交織的比特序列分成n比特的組，并且把每個n比特的組映射到數據符號。在上面的例子中，把一個13位(5個來自音調值并且8個來自LPC諧振頻率)的組映射到數據符號。
更特別地是，可以使用許多不同的方法來把所編碼的位轉換和/或映射到數據符號。例如，可以使用格碼(Trellis code)。作為選擇，可以使用格雷(Gray)映射來把所編碼的位映射到數據符號。在1987年2月第25卷第2期的《IEEE通信雜志》中的“Trellis-codedmodulation with redundant signal set-part IIntroduction”中、以及在1987年2月第25卷第2期的《IEEE通信雜志》中的“Trellis-codedmodulation with redundant signal set-part IIState of the art”中描述了格碼，這兩篇文章均由G.Ungerboeck所著。在1995年McGraw Hill出版的J.Proakis所著的《數字通信》中描述了格雷映射。
每個語音幀可以發(fā)送的數據量取決于各種因素，諸如幀大小和/或表示語音參數的位的數目。例如，如果P位表示音調濾波器參數，那么可以定義P位或小于P位的位模式以對應于音調濾波器參數。
在上面的描述中，給出了具體細節(jié)以提供對本發(fā)明的全面的了解。然而，本領域內的技術人員應當理解可以不依賴于這些具體細節(jié)來實施本發(fā)明。此外，可以把數據傳輸系統(tǒng)的各個方面、特征和實施例描述為可以以流程圖、程序框圖、結構圖或方框圖表述的過程。盡管流程圖可能把操作描述為順序的過程，但是也可以并行或并發(fā)地執(zhí)行許多操作。另外，可以重新布置所述操作的次序。當完成過程的操作時終止該過程。過程可以對應于方法、函數、步驟、軟件、子例程、子程序等。當過程對應于函數時，其終止對應于所述函數返回到調用函數或主函數。
此外，可以由硬件、軟件、固件、中間件、微指令或其任何組合來實現(xiàn)實施例。當采用軟件、固件、中間件或微指令來實現(xiàn)時，可以把用于執(zhí)行必要任務的程序代碼或代碼段存儲在存儲介質中。處理器可以執(zhí)行必要的任務。代碼段可以表示步驟、函數、子程序、程序、例程、子例程、模塊、軟件包、類，或指令、數據結構或程序語句的任何組合。可以通過傳送和/或接收信息、數據、變元、參數或存儲內容，來把代碼段與另一代碼段或硬件電路耦合?？梢越浻砂ù鎯ζ鞴蚕?、消息傳遞、令牌傳送、網絡傳輸等任何適當的方法來傳遞、轉發(fā)或發(fā)送信息、變元、參數、數據等。
因此，上述實施例僅僅是例子，并且不能被理解為限制本發(fā)明。可以容易地把本教導應用于其它類型的設備。本發(fā)明的描述意在是說明性的，而并非限制所述權利要求的范圍。對本領域內技術人員來說，許多替換、修改和變化將是顯而易見的。
權利要求
1.用于發(fā)送數字數據的設備，包括數據編碼器，被配置為把所述數字數據轉換為一種或多種類型的聲音參數；以及聲音合成器，與所述數據編碼器耦合并且被配置為根據所述一種或多種類型的聲音參數來產生聲音。
2.如權利要求1所述的設備，還包括存儲介質，被配置為存儲位模式和一種或多種類型的聲音參數之間的一個或多個關系集；以及其中所述數據編碼器被配置為根據所述一個或多個關系集來把所述數字數據轉換為所述一種或多種類型的聲音參數。
3.如權利要求2所述的設備，其中所述存儲介質包括用于預定義一個或多個關系集的查找表。
4.如權利要求1所述的設備，其中聲音參數表示一個值或一組值。
5.如權利要求1所述的設備，其中所述一個或多個聲音參數包括語音參數。
6.用于接收數字數據的設備，包括聲音分析器，被配置為接收聲音并且從所接收的聲音中提取一種或多種類型的聲音參數；以及數據解碼器，與所述聲音分析器耦合并且被配置為把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據。
7.如權利要求6所述的設備，還包括存儲介質，被配置為存儲位模式和一種或多種類型的聲音參數之間的一個或多個關系集；以及其中所述數據解碼器被配置為根據所述一個或多個關系集來把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據。
8.如權利要求7所述的設備，其中所述存儲介質包括用于預定義一個或多個關系集的查找表。
9.如權利要求6所述的設備，其中聲音參數表示一個值或一組值。
10.如權利要求6所述的設備，其中所提取的一個或多個聲音參數包括語音參數。
11.一種用于發(fā)送數字數據的方法，包括把要發(fā)送的數字數據轉換為一種或多種類型的聲音參數；以及根據所述一種或多種類型的聲音參數來產生聲音。
12.如權利要求11所述的方法，還包括存儲位模式和一種或多種類型的聲音參數之間的一個或多個關系集；以及其中轉換要發(fā)送的數字數據包括根據所述一個或多個關系集來把所述數字數據轉換為所述一種或多種類型的聲音參數。
13.如權利要求12所述的方法，其中存儲所述一個或多個關系集包括存儲用于預定義一個或多個關系集的查找表。
14.如權利要求11所述的方法，其中聲音參數表示一個值或一組值。
15.如權利要求11所述的方法，其中所述一個或多個聲音參數包括語音參數。
16.一種用于接收數字數據的方法，包括從所接收的聲音中提取一種或多種類型的聲音參數；以及把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據。
17.如權利要求16所述的方法，還包括存儲位模式和一種或多種類型的聲音參數之間的一個或多個關系集；以及其中轉換所提取的一種或多種類型的聲音參數包括根據所述一個或多個關系集來把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據。
18.如權利要求17所述的方法，其中存儲所述一個或多個關系集包括存儲用于預定義一個或多個關系集的查找表。
19.如權利要求16所述的方法，其中聲音參數表示一個值或一組值。
20.如權利要求16所述的方法，其中所提取的一個或多個聲音參數包括語音參數。
21.用于發(fā)送數字數據的設備，包括用于把要發(fā)送的數字數據轉換為一種或多種類型的聲音參數的裝置；以及用于根據所述一種或多種類型的聲音參數來產生聲音的裝置。
22.如權利要求21所述的設備，還包括用于存儲位模式和一種或多種類型的聲音參數之間的一個或多個關系集的裝置；以及其中所述用于轉換的裝置根據所述一個或多個關系集來把所述數字數據轉換為所述一種或多種類型的聲音參數。
23.如權利要求22所述的設備，其中所述用于存儲的裝置存儲用于預定義一個或多個關系集的查找表。
24.用于接收數字數據的設備，包括用于從所接收的聲音中提取一種或多種類型的聲音參數的裝置；以及用于把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據的裝置。
25.如權利要求24所述的設備，還包括用于存儲位模式和一種或多種類型的聲音參數之間的一個或多個關系集的裝置；以及其中所述用于轉換的裝置根據所述一個或多個關系集來把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據。
26.如權利要求25所述的設備，其中所述用于存儲的裝置存儲用于預定義一個或多個關系集的查找表。
27.用于發(fā)送數字數據的機器可讀介質，包括用于把要發(fā)送的數字數據轉換為一種或多種類型的聲音參數的代碼；以及用于根據所述一種或多種類型的聲音參數來產生聲音的代碼。
28.如權利要求27所述的介質，還包括位模式和一種或多種類型的聲音參數之間的一個或多個關系集；以及其中所述用于轉換的代碼根據所述一個或多個關系集來把所述數字數據轉換為所述一種或多種類型的聲音參數。
29.用于接收數字數據的機器可讀介質，包括用于從所接收的聲音中提取一種或多種類型的聲音參數的代碼；以及用于把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據的代碼。
30.如權利要求29所述的介質，還包括位模式和一種或多種類型的聲音參數之間的一個或多個關系集；以及其中所述用于轉換的代碼根據所述一個或多個關系集來把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據。
31.用于發(fā)送和接收數字數據的設備，包括用于把要發(fā)送的數字數據轉換為一種或多種類型的聲音參數的裝置；用于根據所述一種或多種類型的聲音參數來產生聲音的裝置；用于從所接收的聲音中提取一種或多種類型的聲音參數的裝置；以及用于把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據的裝置。
32.如權利要求31所述的設備，還包括用于存儲位模式和一種或多種類型的聲音參數之間的一個或多個關系集的裝置；以及其中所述用于轉換的裝置根據所述一個或多個關系集來把所述數字數據轉換為所述一種或多種類型的聲音參數，并且其中所述用于轉換的裝置根據所述一個或多個關系集來把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為所述數字數據。
33.如權利要求32所述的設備，其中所述用于存儲的裝置存儲用于預定義一個或多個關系集的查找表。
全文摘要
公開了一種用于使用聲音進行數據通信的設備和方法。通常，用于發(fā)送數字數據的設備包括數據編碼器和聲音合成器，所述數據編碼器被配置為把數字數據轉換為一種或多種類型的聲音參數(310)，所述聲音合成器與數據編碼器耦合并且被配置為根據所述一種或多種類型的聲音參數來產生聲音(320)。用于接收數字數據的設備包括聲音分析器和數據解碼器，所述聲音分析器被配置為接收聲音并且從所接收的聲音中提取一種或多種類型的聲音參數，所述數據解碼器與聲音分析器耦合并且被配置為把所提取的一種或多種類型的聲音參數轉換為數字數據(310)。
文檔編號G10L13/00GK1701352SQ03825380
公開日2005年11月23日 申請日期2003年9月25日 優(yōu)先權日2002年9月25日
發(fā)明者威廉·羅伯特·加德納 申請人:高通股份有限公司