專利名稱：一種改善用戶前端設(shè)備警告信號音頻誤檢測的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善CAS音頻誤檢測的方法及裝置，主要是在電話機(jī)檢測到一小段CAS(CPE Alert Signal(CPE警告信號)，以下簡稱CAS，其中CPE為Customer Premises Equjpment(用戶前端設(shè)備)的縮寫)音頻(Tone)信號后，可先對近端(Near End)用戶的語音信號進(jìn)行遮蔽(Mute)，再對剩下的CAS音頻信號的時序進(jìn)行檢測判斷，并對遠(yuǎn)端(Far End)用戶的語音信號進(jìn)行監(jiān)控，以確定在沒有近端及遠(yuǎn)端用戶的語音信號干擾的情況下，精確地測量出該CAS音頻信號的長度，并根據(jù)規(guī)格所定義的長度，判斷該CAS音頻信號的真?zhèn)巍?br> 按，現(xiàn)今所使用的各式電話機(jī)中，除了具備傳統(tǒng)的語音通訊功能外，某些較新設(shè)計的電話機(jī)尚具有數(shù)據(jù)通訊的能力，該數(shù)據(jù)通訊功能中比較典型且較常用的為呼叫方身份/呼叫等候(Caller ID Call Waiting，簡稱CIDCW)的識別功能，該功能主要是通過電信公司的局線將呼叫方的電話號碼、姓名及其他信息等資訊，傳送到被呼叫方的電話機(jī)上，并通過被呼叫方電話機(jī)上的顯示器(如液晶顯示屏)顯示出來，使被呼叫方在接聽電話時，可通過被呼叫方電話機(jī)上的顯示器，得知呼叫方的身份。
技術(shù)上而言，一具備CIDCW識別功能的電話機(jī)，在接收到電信公司的局線所傳來的CIDCW數(shù)據(jù)前，先接收到一CAS音頻信號，該信號主要用以通知被呼叫方的電話機(jī)，緊跟在該信號后將有一筆CIDCW數(shù)據(jù)，因此，如何在電話機(jī)檢測CAS音頻信號時，能避免近端及遠(yuǎn)端用戶的語音信號干擾，以令被呼叫方的電話機(jī)能準(zhǔn)確無誤地接收到CAS音頻信號，即成為是否能順利完成接收該CIDCW數(shù)據(jù)的前提。畢竟，能準(zhǔn)確無誤地接收到CAS音頻信號，始能保證其后的數(shù)據(jù)被可靠的接收，此即一般電話機(jī)在技術(shù)上無法有效克服的困難點所在。
根據(jù)英國關(guān)于CIDCW規(guī)格中編號SIN242和SIN227的規(guī)定，CAS音頻信號具有

圖1中附表所示的參數(shù)特性。由該附表可知，CAS音頻信號的頻率落在音頻范圍之內(nèi)，因此電話機(jī)的近端及遠(yuǎn)端用戶的語音信號及其外界的各種噪聲均極可能被誤檢測成CAS音頻信號，致真正的CAS音頻信號可能因用戶的語音信號及外界的各種噪聲的干擾，而無法被準(zhǔn)確地檢測出來，例如若因語音信號及外界噪聲的干擾，造成CAS音頻信號不連續(xù)，致電話機(jī)判定該音頻信號并非一有效的CAS音頻信號，而不接收呼叫方傳來的CIDCW數(shù)據(jù)，此即CAS音頻信號檢測中所謂的過敏(Talk-down)性能；又，若呼叫方的電話機(jī)并未傳送一CAS音頻信號，欲因語音信號及外界噪聲的干擾，致電話機(jī)誤判接收到一CAS音頻信號，造成電話機(jī)的錯誤動作；此即CAS音頻信號檢測中所謂的過鈍(Talk-off)性能。
按，一般具備CIDCW識別功能的電話機(jī)，參閱圖2所示，主要包括檢測CAS音頻信號的專用晶片11(可為一編號Mitel 8843的專用晶片)、通話電路12、中央處理單元13、話筒14、聽筒15、橋接電路(Bridge)16、選放電路17及液晶顯示屏18等元件，其中選放電路17通過A、B信號端接收局線傳來的數(shù)據(jù)信號，并將其傳送至專用晶片11，藉由專用晶片11檢測是否接收到一CAS音頻信號，若是，則觸發(fā)該中央處理單元13接收緊跟在該信號后的一筆CIDCW數(shù)據(jù)，并將該CIDCW數(shù)據(jù)所包含的呼叫方電話號碼、姓名及其他信息等，傳送到液晶顯示屏18上，而呼叫方及被呼叫方的語音信號則通過橋接電路16、通話電路12及話筒14或聽筒15，完成彼此溝通的工作。
此種利用專用晶片11進(jìn)行檢測的方法，其優(yōu)點是價格便宜，實施簡單。但由于這些專用晶片本身均不具備抗語音干擾的能力，故外界語音干擾的因素仍然存在，導(dǎo)致對CAS音頻信號檢測的過敏及過鈍性能很差，不可能達(dá)到美國Bellcore的SR-TSV-002476與英國BT的規(guī)格要求。反觀，另一種利用數(shù)字信號處理器(Digital Signal Process，簡稱DSP)進(jìn)行檢測的方法，雖能獲得較理想的過敏及過鈍性能，但實現(xiàn)該方法的難度極大，且相對成為亦極高。
本發(fā)明為有效改善前述傳統(tǒng)CAS音頻檢測方法的缺失，主要是在電話機(jī)檢測CAS音頻信號時，利用價格低廉的專用晶片，在檢測到一小段CAS音頻信號后，立即利用一般電話機(jī)的遮蔽電路，對該近端用戶的語音信號進(jìn)行遮蔽，使該專用晶片再針對剩下的CAS音頻信號的時序進(jìn)行檢測判斷，同時利用語音檢測電路對遠(yuǎn)端用戶的語音信號進(jìn)行監(jiān)控，如此，電話機(jī)即可在確定無近端及遠(yuǎn)端用戶的語音信號干擾的情況下，準(zhǔn)確地測量出該CAS音頻信號的長度，并根據(jù)規(guī)格所定義的長度，判定該CAS音頻信號的真?zhèn)?，令電話機(jī)在檢測CAS音頻信號的過敏及過鈍性能上，均能達(dá)到Bellcore與BT的規(guī)格要求。
圖1是根據(jù)英國關(guān)于CIDCW規(guī)格中編號SIN 242和SIN 227的規(guī)定，CAS音頻信號具有的參數(shù)特性；
圖2為一種習(xí)用可檢測CAS音頻信號的電話機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的該實施例的檢測CAS音頻信號的電話機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的檢測電路的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的系統(tǒng)流程示意圖；圖6為本發(fā)明圖1所示的實施例中A點處的CAS音頻信號的波形示意圖。
本發(fā)明針對一般用以檢測CAS音頻信號的專用晶片，在測量CAS音頻信號時，由捕捉到有效信號至確認(rèn)為CAS音頻信號，均需要一段時間，在這段時間中，外界語音信號的干擾一直存在，故若能在該專用晶片確認(rèn)CAS音頻信號的時段內(nèi)，將近端語音信號的干擾先予以遮蔽，同時對遠(yuǎn)端用戶的語音信號進(jìn)行監(jiān)控，以在確保無近端及遠(yuǎn)端用戶的語音信號干擾的情況下，準(zhǔn)確地測量出該CAS音頻信號的長度，并進(jìn)行CAS音頻信號的真?zhèn)闻袛?，以有效提高檢測CAS音頻信號的準(zhǔn)確性。
為能更清楚地表達(dá)本發(fā)明的設(shè)計理念及技術(shù)特征，特列舉一較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下在本發(fā)明的電話機(jī)中，是專用晶片21(可為一編號Mitel 8843的專用晶片)來檢測CAS音頻信號，其硬件方塊圖如圖3所示，主要包括檢測CAS音頻信號的專用晶片21、通話電路22、中央處理單元23、話筒24、聽筒25、橋接電路26、選放電路27及液晶顯示屏28等元件，這些元件與前述習(xí)用可檢測CAS音頻信號的電話機(jī)的組成元件基本上并無不同。但，本發(fā)明在于選放電路27及專用晶片21間加設(shè)交換電路31(Switch)，以切換數(shù)據(jù)信號和語音信號，使電話機(jī)處于掛機(jī)(On Hook)狀態(tài)時，該中央處理單元23可令交換電路31上的接點311及312接通，形成一數(shù)據(jù)通道，使該專用晶片21可通過選放電路27，接收由A、B信號端傳來的數(shù)據(jù)信號，當(dāng)電話機(jī)處于摘機(jī)(Off Hook)狀態(tài)時，該中央處理單元23則令交換電路31上的接點311及313接通，形成一語音通道，使專用晶片21可通過高通濾波器33，接收由通話電路22及聽筒25間傳來的語音信號，高通濾波器33主要用以濾除某一頻率(如2000Hz)以下的語音信號，以提高CAS音頻信號的信噪比。
本發(fā)明中，還設(shè)有一檢測電路32，該檢測電路32用以檢測橋接電路26及通話電路22間的信號，以判斷是否有語音信號存在，若有，則檢測電路32將輸出一高電平信號至中央處理單元23，令該中央處理單元23得知有語音信號存在。在本發(fā)明的實施例中，該檢測電路32可由帶通濾波電路321、整流電路322及電平比較電路323等所組成。參閱圖4所示，其中該帶通濾波電路321用以自橋接電路26及通話電路22間取出某一頻率范圍(如300～3400Hz)的音頻信號，整流電路322用以將該音頻信號予以整流，以輸出一直流電平，電平比較電路323則用以將該直流電平與一預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電平比較，若該直流電平大于該基準(zhǔn)電平，即判斷存在有語音信號，反之，則不存在。
本發(fā)明的電話機(jī)在實際使用時，參閱圖5所示，圖5為本發(fā)明的系統(tǒng)流程示意圖，當(dāng)電話機(jī)處于掛機(jī)狀態(tài)，中央處理單元23將接通交換電路31上接點311及312，使專用晶片21通過該選放電路27，接收由A、B信號端傳來的數(shù)據(jù)信號，當(dāng)電話機(jī)處于摘機(jī)狀態(tài)時，該中央處理單元23則令交換電路31上的接點311及313接通，以開啟語音通道，使專用晶片21通過高通濾波器33，接收由通話電路22及聽筒25間傳來的語音信號，并藉高通濾波器33濾除某一頻率(如2000Hz)以下的語音信號，以檢測是否傳來CAS音頻信號，且該音頻信號是否有效。
當(dāng)該專用晶片21檢測到CAS音頻信號時，即觸發(fā)一中斷訊號，令中央處理單元23產(chǎn)生一屏蔽信號，對通話電路22進(jìn)行語音屏蔽動作，以屏蔽呼叫方經(jīng)由話筒24傳入的近端語音信號，排除近端語音的干擾。然后，中央處理單元23再對去除干擾后的有效CAS音頻信號的時序進(jìn)行判斷，若CAS音頻信號繼續(xù)有效，該檢測電路32即對橋接電路26及電話電路22間的信號進(jìn)行檢測，以監(jiān)控并判斷遠(yuǎn)端是否有語音信號。
若檢測電路32檢測到有遠(yuǎn)端的誤音信號，則判定所接收的CAS音頻信號為假的CAS音頻信號，此時，檢測電路32將輸出一高電平信號至該中央處理單元23，令中央處理單元23得知有語音信號存在，且發(fā)出信號至該通話電路22，以開啟話筒24。
否則，若檢測電路32未檢測到遠(yuǎn)端的語音信號，中央處理單元23即對由專用晶片21所檢測到的有效CAS音頻信號的時序進(jìn)行判斷，并計算CAS音頻信號的時間Tm。
參閱圖6所示，圖6為本實施例所檢測到的CAS音頻信號時序示意圖，其中輸入專用晶片21前的CAS音頻信號時序總長為T4，根據(jù)前述Bellcore的規(guī)格定義，T4值在75ms到85ms的范圍內(nèi)，而在專用晶片21輸出的CAS音頻信號時序中，T1為專用晶片21的前端確認(rèn)時間，即確認(rèn)CAS音頻信號開始的時間，該時間由硬件電路決定，在本實施例中假設(shè)為10ms，T3為該專用晶片21的后端確認(rèn)時間，即確認(rèn)CAS音頻信號結(jié)束的時間，該時間也由硬件電路決定，本實施例中假設(shè)為5ms，T2為軟件確認(rèn)時間，由圖中可以得知，T2＝T4-T1，應(yīng)為76ms到75ms的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，該中央處理單元23計算專用晶片21所檢測到的CAS音頻信號長度實際上應(yīng)為Tm＝T2+T3，因?qū)υ撝醒胩幚韱卧?3而言，在該T3時間范圍內(nèi)，CAS音頻信號仍為有效的輸出，因此，該CAS音頻信號長度應(yīng)在70ms到80ms的時間范圍內(nèi)，亦即在該時間范圍內(nèi)所測量到的CAS單頻信號，均可被認(rèn)為是真實的CAS音頻信號。
因此，若該中央處理單元23計算Tm值大于80ms時，判定CAS音頻信號為假的，此時，中央處理單元23發(fā)出信號至該通話電路22，以開啟話筒24。
否則，若中央處理單元23計算Tm值小于80ms時，將繼續(xù)計算專用晶片21所檢測到的CAS音頻信號，直到所檢測到的CAS信號屬無效時，再計算Tm值是否大于70ms，若小于70ms，判定CAS音頻信號為假的；若大于70ms，則判定CAS音頻信號為真的，此時，中央處理單元23將接通該交換電路31上的接點311及312，以關(guān)閉語音通道，藉由中央處理單元23接收緊跟在CAS信號后的一筆CIDCW數(shù)據(jù)信號，并將該CIDCW數(shù)據(jù)信號所包含的呼叫方電話號碼、姓名及其他信息等，傳送到液晶顯示屏28上，并于完成接收呼叫方的數(shù)據(jù)信息后，再接通交換電路31上的接點311及312，以開啟語音通道及話筒24。
由此可知，在本發(fā)明的實施例中，專用晶片21在對CAS音頻信號進(jìn)行檢測時，僅在T1(10ms)時間內(nèi)同時檢測到CAS音頻信號及語音信號，而在后續(xù)的檢測時間內(nèi)，則完全沒有近端及遠(yuǎn)端語音信號的干擾，因此，對于CAS音頻信號的檢測應(yīng)可獲得極佳的過敏及過鈍性能。
以上所述，均為本發(fā)明的較佳實施例。但，本發(fā)明所主張的范圍，并不局限于此。但凡熟悉該項技藝人士，依據(jù)本發(fā)明所揭露的技術(shù)內(nèi)容，可輕易思及的等效變化，如配合本發(fā)明的方法，采用其他專用晶片或采用DSP的方法，均應(yīng)屬不脫離本發(fā)明的保護(hù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種改善CAS音頻誤檢測的方法，其特征在于，該方法藉電話機(jī)上所設(shè)的專用晶片在檢測到一小段CAS音頻信號時，對該電話機(jī)的話筒進(jìn)行遮蔽，以遮蔽近端用戶的語音信號，然后再對剩下的CAS音頻信號的時序進(jìn)行檢測判斷，同時對遠(yuǎn)端用戶的語音信號檢測，以監(jiān)控并判斷遠(yuǎn)端是否有語音信號，使電話機(jī)可在無近端及遠(yuǎn)端用戶的語音信號干擾的情況下，準(zhǔn)確地測量出該CAS音頻信號的長度，并根據(jù)規(guī)格所定義的長度，判定該CAS音頻信號的真?zhèn)巍?br> 2.如權(quán)利要求1所述的改善CAS音頻誤檢測的方法，其特征在于，在檢測到有遠(yuǎn)端的語音信號時，該電話機(jī)判定所接收的CAS音頻信號為假的，并開啟話筒。
3.如權(quán)利要求1所述的改善CAS音頻誤檢測的方法，其特征在于，在未檢測到遠(yuǎn)端的語音信號時，該電話機(jī)即對該專用晶片所檢測到的有效CAS音頻信號的時序進(jìn)行判斷，并計算CAS音頻信號的持續(xù)時間Tm。
4.如權(quán)利要求3所述的改善CAS音頻檢測的方法，其特征在于，輸入該專用晶片前的CAS音頻信號時序總長為T4，自該專用晶片輸出的CAS音頻信號時序中，確認(rèn)CAS音頻信號開始的時間為T1，該時間由硬件電路決定，確認(rèn)CAS音頻信號結(jié)束的時間為T3，該時間亦由硬件電路決定，其軟件確認(rèn)時間則為T2，其中T2＝T4-T1，該電話機(jī)計算CAS音頻信號的持續(xù)時間Tm在T2+T3的時間范圍內(nèi)，均可被認(rèn)為是真實的CAS音頻信號。
5.如權(quán)利要求3或4所述的改善CAS音頻誤檢測的方法，其特征在于，若Tm在T2+T3的范圍內(nèi)，則該電話機(jī)判定所測量的CAS音頻信號為真的，此時，關(guān)閉語音通道，以接收緊跟在該CAS信號后的一筆數(shù)據(jù)信號，并將該數(shù)據(jù)信號所包含的呼叫電話號碼、姓名及其他信息等，予以顯示，且于完成接收該數(shù)據(jù)信號后，再開啟語音通道及話筒。
6.如權(quán)利要求3或4所述的改善CAS音頻誤檢測的方法，其特征在于，若Tm在T2+T3的范圍外，該電話機(jī)即判定所測量的CAS音頻信號為假的，并開啟話筒。
7.一種改善CAS音頻誤檢測的裝置，其特征在于，該裝置包括中央處理單元，用以控制電話機(jī)中各元件的運作；專用晶片，用以檢測由局線傳送至該電話機(jī)的CAS音頻信號；檢測電路，用以檢測由局線傳送至該電話機(jī)的語音信號；該專用晶片在檢測到一小段CAS音頻信號時，可令該中央處理單元對該電話機(jī)的話筒進(jìn)行遮蔽，以遮蔽近端用戶的語音信號，然后該專用晶片再對剩下的CAS音頻信號的時序進(jìn)行檢測判斷，同時利用該檢測電路對遠(yuǎn)端用戶的語音信號進(jìn)行檢測，以監(jiān)控并判斷遠(yuǎn)端是否有語音信號，使電話機(jī)可在無近端及遠(yuǎn)端用戶的語音信號干擾的情況下，準(zhǔn)確地測量出該CAS音頻信號的長度，并根據(jù)規(guī)格所定義的長度，判定該CAS音頻信號的真?zhèn)巍?br> 8.如權(quán)利要求7所述的改善CAS音頻誤檢測的裝置，其特征在于，該檢測電路包括帶通濾波電路，用以自遠(yuǎn)端用戶的語音信號中取出某一頻率范圍的音頻信號；整流電路，用以將該單頻信號予以整流，以輸出直流電平；電平比較電路，用以將該直流電平與一預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電平比較，若該直流電平大于該基準(zhǔn)電平，即判斷存在有語音信號，反之，則不存在。
9.如權(quán)利要求7或8所述的改善CAS音頻誤檢測的裝置，其特征在于，還包括交換電路，該交換電路用以切換傳入該專用晶片的數(shù)據(jù)信號或語音信號，使電話機(jī)處于掛機(jī)狀態(tài)時，該中央處理單元可令該交換電路形成一數(shù)據(jù)通道，使該專用晶片可接收由局線傳來的數(shù)據(jù)信號，當(dāng)電話機(jī)處于摘機(jī)狀態(tài)時，該中央處理單元可令該交換電路形成一語音通道，使該專用晶片可接收由局線傳來的誤音信號。
10.如權(quán)利要求9所述的改善CAS音頻誤檢測的裝置，其特征在于，還包括高通濾波器，該高通濾波器用以接收由局線傳送至該專用晶片的語音信號，以濾除某一頻率以下的語音信號。
11.如權(quán)利要求7或8所述的改善CAS音頻誤檢測的裝置，其特征在于，該檢測電路未檢測到遠(yuǎn)端的語音信號時，該中央處理單元即對由該專用晶片所檢測到的有效CAS音頻信號的時序進(jìn)行判斷，并計算CAS音頻信號的持續(xù)時間Tm。
12.如權(quán)利要求11所述的改善CAS音頻誤檢測的裝置，其特征在于，輸入該專用晶片前的CAS音頻信號時序總長為T4，自該專用晶片輸出的CAS音頻信號時序中，確認(rèn)CAS音頻信號開始的時間為T1，該時間由硬件電路決定，確認(rèn)CAS音頻信號結(jié)束的時間為T3，該時間亦由硬件電路決定，其軟件確認(rèn)時間則為T2，其中T2＝T-T1；該中央處理單元計算CAS音頻信號的持續(xù)時間Tm在T2+T3的時間范圍內(nèi)，均可被認(rèn)為是真實的CAS音頻信號。
13.如權(quán)利要求12所述的改善CAS音頻誤檢測的裝置，其特征在于，若Tm在T2+T3的范圍內(nèi)，該中央處理單元判定所測量的CAS音頻信號為真的，此時，該中央處理單元藉該交換電路關(guān)閉誤音通道，使該中央處理單元接收緊跟在該CAS信號后的一筆數(shù)據(jù)信號，并將該數(shù)據(jù)信號所包含的呼叫方電話號碼、姓名及其他信號等，傳送到一液晶顯示屏上，并于完成接收該數(shù)據(jù)信號后，再藉該交換電路及該中央處理單元分別開啟語音通道及話筒。
14.如權(quán)利要求12所述的改善CAS音頻誤檢測的裝置，其特征在于，當(dāng)Tm在T2+T3的范圍外，該中央處理單元即判定CAS音頻信號認(rèn)為假的，并發(fā)出信號開啟話筒。
全文摘要
本發(fā)明為一種改善CAS音頻誤檢測的方法及裝置,利用電話機(jī)中所設(shè)的價格低廉的專用晶片,在檢測到一小段CAS音頻信號時,觸發(fā)一中央處理單元產(chǎn)生中斷信號,令電話機(jī)的遮蔽電路對近端用戶的語音信號進(jìn)行遮蔽,再對剩下的CAS音頻信號的時序進(jìn)行檢測判斷,同時利用一語音檢測電路對遠(yuǎn)端用戶的語音信號進(jìn)行監(jiān)控,如此,電話機(jī)即可在確定無近端及遠(yuǎn)端用戶的語音信號干擾的情況下,準(zhǔn)確地測量出該CAS音頻信號的長度,并根據(jù)規(guī)格所定義的長度,判定該CAS音頻信號的真?zhèn)巍?br> 文檔編號G01H1/00GK1208173SQ9811611
公開日1999年2月17日 申請日期1998年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月16日
發(fā)明者賴振興, 茆幫華, 韓加國, 高建中 申請人:英業(yè)達(dá)股份有限公司