Сотовый телефон Российский патент 2023 года по МПК H04M1/21 G01H9/00 H04R23/00 

Изобретение относится к индивидуальным средствам сотовой связи, конкретно к сотовым телефонным аппаратам с расширенными функциями, дополнительно предназначенным для обеспечения пользователя звуковой, а также фото- и видеоинформацией, и может найти применение при изготовлении упомянутых аппаратов.

Звуковая информация в этих аппаратах воспринимается системой, включающей встроенные в корпус звуковой датчик (приемник, выполняющий роль микрофона) и блок голосовой связи с динамиком.

Проблема совершенствования упомянутых устройств заключается в одностороннем развитии каналов фото/видео регистрации в то время, как система звукозаписи остается на прежнем уровне, который не обеспечивает требуемого качества воспроизведения.

Сложность реализации качественной звуковой записи связана со стандартными размерами корпуса сотового телефона и трудностями формирования узконаправленной характеристики звукового канала из-за малого (низкого) волнового размера встроенного звукового датчика (приемника), который определяется отношением его метрического размера к длине звуковой волны. Поэтому при необходимости получения качественного звукового сопровождения фото- и видеоинформации. как правило, используются внешние массивные звуковые датчики (с более высоким волновым размером), что позволяет формировать нужные характеристики узкой направленности приемника звуковых волн, но это приводит к нежелательному увеличению общих габаритов устройства.

Известно мобильное устройство связи, описанное в патенте RU2199183. опубл. 2002.09.20, содержащее антенну, приемный и передающий блоки, блок контроля и управления с постоянной и оперативной памятью, модуль идентификации абонента (SIM-карту), клавиатуру, дисплей и блок питания, связанные посредством системной шины, в состав которой входят шина данных, адресная шина и шина управления. Достаточно высокое качество звукового сопровождения фото- и видеоинформации известное устройство способно обеспечивать только за счет подключения внешнего микрофона, что значительно увеличивает габариты устройства и отрицательно сказывается на его привлекательности для потребителя.

Известен сотовый телефон (RU2193822, опубл. 2002.11.27) с расширенной памятью, содержащий блок приемопередатчика для осуществления приема и передачи речевых и информационных сигналов, головную гарнитуру, связанные посредством канала проводной или беспроводной связи, микропроцессор, а также встроенный цифровой модуль с запоминающим устройством для хранения музыки или иных звуковых сигналов, которые воспроизводятся под управлением микропроцессора телефонного аппарата через его головную гарнитуру. При приеме входящего телефонного звонка микропроцессор автоматически приглушает звук или останавливает звуковоспроизведение из упомянутого цифрового модуля до тех пор, пока не будет завершен телефонный звонок. Цифровой модуль может быть размещен в блоке приемопередатчика, в съемном батарейном источнике питания или в отдельном адаптере. Качество воспроизведения звуковой информации, загруженной в цифровой модуль с запоминающим устройством с проигрывателя компакт-дисков, компьютера или иного источника оцифрованного звукового сигнала, является достаточно высоким. Однако малые размеры встроенного звукового датчика не могут обеспечить высокого качества записи звуковых сигналов от удаленных источников.

Наиболее близким к заявляемому является сотовый телефон с дополнительными функциями (полезная модель RU70434, опубл. 2008.01.29). содержащий приемопередатчик для приема и передачи радиосигналов, схему обработки сигналов, которая в процессе работы соединяется с приемопередатчиком и микропроцессором для обработки сигналов, переданных и принятых приемопередатчиком, запоминающее устройство, кнопочную панель, дисплей, аккумулятор, корпус, и снабженный электронно-оптическим модулем для измерения расстояний, площадей, объемов и обработки результатов измерений, который в процессе работы соединяется со схемой обработки сигналов, кнопочной панелью, дисплеем, аккумулятором, приемопередатчиком и микропроцессором, причем последний выполнен с возможностью блокирования работы упомянутого электронно-оптического модуля с сохранением результатов измерений при поступлении входящего телефонного звонка; содержащий, кроме того, фото/видеокамеру, оптическая ось которой параллельна оптической оси электронно-оптического модуля, а ее видоискатель связан с дисплеем с возможностью отображения, фотографирования и сохранения на нем информации о целевом объекте, до которого измеряют расстояние.

Известный телефон обнаруживает типичный для сотовых телефонов недостаток, а именно, сравнительно низкое качество звукового сопровождения фото- и видеоинформации, особенно при осуществлении записи звуковых сигналов удаленных целевых объектов, что обусловлено малыми размерами встроенного звукового датчика

Задачей изобретения является разработка конструкции сотового телефона, обеспечивающего осуществляемую с помощью оборудования, встроенного в корпус сотового телефона обычных габаритов высококачественную запись акустических сигналов, сопровождающих фото/видеосъемку находящегося на расстоянии нескольких сотен метров целевого объекта наблюдения, синхронно с получением относящейся к упомянутому объекту фото/видеоинформации.

Технический результат предлагаемого сотового телефона с дополнительными функциями заключается в повышении качества звукозаписи, осуществляемой на расстоянии нескольких сотен метров от целевого объекта наблюдения посредством дополнительного звукового канала с использованием встроенного в корпус сотового телефона дополнительного оборудования.

Указанный технический результат достигают сотовым телефоном с дополнительными функциями, содержащим помещенные в корпус приемопередатчик для передачи и приема радиосигналов, схему обработки упомянутых сигналов, которая в процессе работы связывается с приемопередатчиком и микропроцессором, запоминающее устройство, кнопочную панель, дисплей, аккумулятор, снабженным электронно-оптическим модулем для измерения расстояний, площадей, объемов и обработки результатов измерений, связывающимся в процессе работы с микропроцессором, который выполнен с возможностью блокирования работы последнего при поступлении входящего телефонного звонка; и содержащим, кроме того, фото/видеокамеру, видоискатель которой связан с дисплеем с возможностью отображения, фотографирования и сохранения информации о целевом объекте, который, в отличие от известного, дополнительно содержит помещенный в корпус оптический лазерный приемопередатчик со встроенным амплитудным детектором оптических сигналов, выполненный с возможностью совместной фокусировки с фото/видеокамерой, видоискатель которой связан с дисплеем, системную шину, обеспечивающую электрическую и информационную связь элементов устройства.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого сотового телефона с дополнительными возможностями, позволяющего решить поставленную задачу и достичь указанного технического результата, а также включающая необходимые элементы, обеспечивающие работоспособность устройства.

В состав предлагаемого телефона входят следующие элементы: корпус 1, приемопередатчик 2 радиосигналов, схема 3 обработки сигналов, связанная с приемопередатчиком 2, микропроцессор 4, запоминающее устройство 5, кнопочная панель 6, дисплей 7, аккумулятор 8, электронно-оптический модуль 9 для измерения расстояний, площадей, объемов и обработки результатов измерений, связанный со схемой 3 обработки сигналов, кнопочной панелью 6, дисплеем 7. аккумулятором 8, приемопередатчиком 2 и микропроцессором 4, выполненным с возможностью блокирования работы электронно-оптического модуля 9 при поступлении входящего телефонного звонка с сохранением полученных результатов.

Кроме того, в блок-схеме показаны фото-видеокамера 10, системная шина 11. оптический лазерный приемопередатчик 12 со встроенным амплитудным детектором, выполненный с возможностью совместной фокусировки с фото/видеокамерой 10, видоискатель которой связан с дисплеем 7, в который заложена возможность отображения, фотографирования и сохранения синхронно полученной фото-видео и звуковой информации, относящейся к одному целевому объекту наблюдения.

Элементы предлагаемого устройства электрически и информационно связаны между собой посредством системной шины 11, в состав которой входят шина данных, адресная шина и шина управления (на чертеже не показаны). Оптический лазерный приемопередатчик 12 со встроенным амплитудным детектором через системную шину 11 связан со схемой 3 обработки сигналов, микропроцессором 4, запоминающим устройством 5, блоком 13 голосовой связи, снабженным динамиком, с детектором 14 голосовой активности, блоком 15 шифрования-дешифрования, блоком 16 аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования, блоком 17 кодера и декодера речи, блоком 18 кодера и декодера канала, эквалайзером 19 и внешними терминальными элементами 20. в качестве которых могут служить, например, головные телефоны.

Шина 11 обеспечивает связь элементов устройства по принципу «точка-точка», т.е. каждый элемент связан с каждым, что гарантирует гибкость и совместимость информационных связей, обеспечивая четкое взаимодействие всех элементов, необходимое для достижения заявленного технического результата.

Запись фото- или видео- и звуковой информации осуществляется в запоминающем устройстве 5, при этом звуковая часть информации может также воспроизводиться блоком 13 голосовой связи с динамиком и/или внешними 20 элементами, например, головными телефонами.

Координация работы всех узлов предлагаемого сотового телефона осуществляется микропроцессором 4, который представляет собой цифровой сигнальный процессор с постоянным запоминающим устройством (ПЗУ), в который заложена программа, координирующая работу элементов с 5 по 20 посредством обмена информацией через общую системную шину 11 и с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) 5, предназначенным для временного хранения данных и результатов логических или математических операций, которые производятся вышеупомянутым микропроцессором.

Качество звука зависит от уровня звукового сигнала, который быстро затухает в воздухе, поскольку звуковая волна расширяется по мере распространения, на нее накладываются помехи из окружающего пространства, ухудшающие отношение сигнал/помеха, от которого зависит качество восприятия.

В предлагаемом техническом решении волновой размер датчика, определяемый отношением его метрического размера к длине волны сигнала светового диапазона, значительно превышает волновой размер звукового датчика в типовом сотовом телефоне, зависящий в этом случае от длины звуковой волны. Распространение луча оптического диапазона происходит в узком секторе, который слабо расширяется при увеличении дальности, что приводит к уменьшению влияния внешних помех и увеличению отношения сигнал/помеха. Это позволяет получить узкую характеристику направленности как при излучении, так и при приеме сигнала.

Оптический лазерный приемопередатчик со встроенным амплитудным детектором действует следующим образом.

С помощью видоискателя фото/видео камеры его наводят на целевой объект фото/видео съемки. Оптический сигнал попадает на регистрируемый целевой объект, в ходе взаимодействия с упомянутым объектом подвергается амплитудной модуляции звуковым сигналом, создаваемым за счет вибрации «звучащего» объекта, отражается и пройдя расстояние до оптического лазерного приемопередатчика со встроенным амплитудным детектором, он обрабатывается последним с выделением из промодулированного сигнала звуковой компоненты, созданной вибрацией упомянутого целевого объекта наблюдения.

Промоделированный звуковым сигналом, исходящим из вибрирующего целевого объекта наблюдения, лазерный сигнал оптического диапазона, имеющий значительно меньшую длину волны и в меньшей степени расширяющийся при распространении в пространстве, гораздо проще выделить оптическим лазерным приемопередатчиком 12 со встроенным амплитудным детектором. При этом уровень зашумления сигналами окружающей среды будет меньше, что при значительно более высокой чувствительности приемопередатчика 12 в режиме приема позволяет получить дальность уверенного приема промодулированного таким образом сигнала, равную нескольким сотням метров. Известно, что сам по себе звуковой сигнал плохо воспринимается уже на расстоянии в несколько десятков метров. Разница в дальности уверенного приема звуковых сигналов является значительной.

Последовательность использования предлагаемого устройства в режиме синхронной фото/видео и звуковой регистрации (и/или воспроизведения произведенной записи) можно представить следующим образом.

Пользователь сотового телефона, завершив сеанс радиосвязи с другим абонентом, переходит в режим фото/видео и звуковой регистрации целевого объекта наблюдения. Он включает фото/видео камеру 10 и направляет видоискатель на целевой объект, при этом оптический лазерный приемопередатчик 12 со встроенным амплитудным детектором, выполненный, как отмечено выше, с возможностью совместной фокусировки с видоискателем фото/видео камеры 10. который, в свою очередь, связан с дисплеем 7, обладающим способностью отображения и сохранения связанной фото/видео- и звуковой информации, касающейся целевого объекта наблюдения, излучает тональный гармонический сигнал в виде лазерного луча в направлении упомянутого объекта. Если объект наблюдения вибрирует, то падающий луч при отражении получает в основном амплитудную и небольшую частотную модуляцию.

Получение качественного акустического сигнала от излучающего этот сигнал целевого объекта наблюдения обеспечивается за счет голосовой активности упомянутого объекта, что наглядно прослеживается на примере съемок поющей птицы. При пении происходит вибрация тела птицы, за счет которой излучаемая лазером волна оптического диапазона, падающая на ее тело, отражаясь, получает амплитудную модуляцию.

Далее при приеме сигнала амплитудный детектор, входящий в состав оптического лазерного приемопередатчика 12, выделяет огибающую сигнала, которая представляет собой звуковой сигнал (в данном случае пение птицы).

Запись фото/видео- и звуковой информации в запоминающем устройстве 5 и/или воспроизведение блоком 13 голосовой связи с динамиком, и/или внешними 20 терминальными элементами, например, головными телефонами, является продуктом, востребованным потребителем. Качество звукового сопровождения фото/видеоинформации, обеспечиваемое предлагаемым устройством, является более высоким, чем полученное с помощью встроенного микрофона, а удобство использования значительно выше, чем при использовании массогабаритных внешних микрофонов.

Терминальные элементы (головные телефоны 20), которые обеспечивают возможность прослушивания звуковой информации, не мешая окружающим, предоставляют дополнительное удобство в сравнении с динамиком, используемым в известном телефоне.

Изобретение относится к области конструктивных элементов пользовательских средств связи, обеспечивающих пользователя звуковой, а также фото- и видеоинформацией. Техническим результатом является повышение качества звукозаписи, осуществляемой на расстоянии от целевого объекта наблюдения посредством дополнительного звукового канала, обеспечиваемого оптическим лазерным приемопередатчиком со встроенным амплитудным детектором, синхронно с получением по фото/видеоканалам относящейся к указанному объекту фото- или видеоинформации. Для этого сотовый телефон содержит помещенные в корпус приемопередатчик для передачи и приема радиосигналов, схему обработки принятых и переданных сигналов, запоминающее устройство, кнопочную панель, дисплей, аккумулятор, снабжен электронно-оптическим модулем для измерения расстояний, площадей, объемов и обработки результатов измерений, в процессе работы связывающимся с микропроцессором, который выполнен с возможностью блокирования его работы при поступлении входящего телефонного звонка. Кроме того, телефон содержит фото/видеокамеру, видоискатель которой связан с дисплеем с возможностью отображения, фотографирования и сохранения информации о целевом объекте, и дополнительно содержит помещенный в корпус оптический лазерный приемопередатчик со встроенным амплитудным детектором оптических сигналов, выполненный с возможностью совместной фокусировки с фото/видеокамерой. Телефон имеет системную шину, обеспечивающую электрическую и информационную связь элементов устройства по типу «связь каждого элемента с каждым». 1 ил.

Сотовый телефон с дополнительными функциями, содержащий помещенные в корпус приемопередатчик для передачи и приема радиосигналов, схему обработки принятых и переданных сигналов, которая в процессе работы связывается с приемопередатчиком и микропроцессором, запоминающее устройство, кнопочную панель, дисплей, аккумулятор, при этом снабженный электронно-оптическим модулем для измерения расстояний, площадей, объемов и обработки результатов измерений, в процессе работы связывающимся с микропроцессором, выполненным с возможностью блокирования его работы при поступлении входящего телефонного звонка; и содержащий, кроме того, фото/видеокамеру, видоискатель которой связан с дисплеем с возможностью отображения, фотографирования и сохранения информации о целевом объекте, отличающийся тем, что дополнительно содержит помещенный в корпус оптический лазерный приемопередатчик со встроенным амплитудным детектором оптического сигнала, выполненный с возможностью совместной фокусировки с фото/видеокамерой, а также системную шину, обеспечивающую электрическую и информационную связь элементов устройства по типу «связь каждого элемента с каждым».