CN102185980A - 一种交换机环路中继忙音检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交换机环路中继忙音检测的方法，属于VoIP通信系统中语音接入设备上环路中继输入的忙音信号参数的自动检测方法的技术领域。包括连接媒体处理芯片资源和接收到忙音信号的环路中继接口的链路；收集忙音通断时间检测参数；设置忙音信号比较参数组；收集忙音比较结果和根据比较结果计算忙音信号参数等步骤的操作得到前置机忙音信号的实际频率。本发明具有可利用VoIP系统语音环路中继接入设备上已有的软、硬件资源，简单快速的得到现场最为精确的忙音参数检测数据的效果。

Description

一种交换机环路中继忙音检测的方法

技术领域

本发明涉及一种交换机环路中继忙音检测的方法，属于通信信号参数的检测方法的技术领域，具体说属于VoIP通信系统中语音接入设备上环路中继输入的忙音信号参数的自动检测方法的技术领域。

背景技术

传统的电话通信系统，通话双方在通话过程中，当一方挂机后，交换机会向另一方送出忙音，另一方通话者听到忙音后，知道对方已经挂机且线路处于挂断状态，会挂掉电话，恢复线路的空闲。随着通信技术的发展，尤其在VoIP通信系统接入网关的应用中，在交换机用户线上的设备不是普通话机，而是语音网关的环路中继接口等语音设备；当一方挂机后，交换机送出的忙音信号送到该语音设备，如果这种语音设备不具有识别忙音信号的能力，将一直不会产生挂机操作，那么环路中继接口将一直被占用，造成中继接口资源挂死。

为解决语音设备这种特殊应用场合的忙音识别问题，语音设备都具有忙音检测功能，当检测到忙音后，语音设备就会执行挂机操作，释放环路中继接口资源。对于VoIP网关设备，通常需设定待检测忙音的具体参数，如频率，周期通断时间等。然而，由于交换机种类繁多，又须遵循不同国家或地区的标准，所有忙音参数数据也五花八门。即语音网关设备的忙音侦测参数(包括频率和响停时间)设置需在设备安装时根据前置交换机的忙音信号来设定。

这样现场工程人员需测定前置机忙音的参数数据，再根据测定来设置网关的忙音侦测参数。测定前置机忙音参数的过程中常见方法是：录制前置机忙音音频信号，再通过计算机上的音频分析软件分析其频率和通断时间，最后设定网关相关参数。这样的操作要求工程人员具备一定的专有设备和音频分析能力，且操作过程也比较复杂。

发明内容

本发明提出一种交换机环路中继忙音检测的方法，以实现得到最为精确的忙音参数检测结果的目的。

为达到所述的目的本发明在交换机环路中继上采用的忙音检测方法是：

一种交换机环路中继忙音检测的方法，其交换机环路中继接入设备包括：

一环路中继接口；

至少一个媒体处理芯片，该媒体处理芯片可以处理语音数据，处理及生成各种声音信号，其具有tone音信号的比较能力，通过预先设置频率和通断时间，可以检测到输入信号是否和设置的参数相同或相近；

一TDM交叉芯片，该TDM交叉芯片完成所述的环路中继接口和所述的媒体处理芯片的媒体处理功能模块声音链路的接通；

一业务控制芯片，该业务控制芯片为中继接入设备中做数据收集及处理、控制的CPU芯片，对该至少一个媒体处理芯片进行控制及信息收集；

其忙音检测的过程为：

步骤S1：在忙音参数检测设备的环路中继接口提供忙音信号；

步骤S2：连接媒体处理芯片资源；分别连接至少一个媒体处理芯片资源和接收到忙音信号的环路中继接口的链路；

步骤S3：收集忙音通断时间检测参数；对应程序控制所述的业务控制芯片周期性从该媒体处理芯片资源读取采集到的环路中继输入忙音信号的声音强度，根据声音强度判断忙音信号处于的响停状态，并记录对应的时间，最后综合所有的时间信息计算出忙音信号的响停时间；

步骤S4：设置忙音信号比较参数组；使用步骤S3得到的忙音信号的通断时间，同时考虑待检测忙音频率范围，对所有可用的tone信号比较资源做信号检测参数设置，使tone信号比较资源的频率范围均匀分布于待检测忙音频率范围内；

步骤S5：收集忙音比较结果；在一段时间内，对应程序控制所述的业务控制芯片从该媒体处理芯片资源收集各tone信号比较资源的比较结果；

步骤S6：计算忙音信号参数；根据步骤S5中收集到的tone信号比较结果，得到不同tone信号比较设置下对应的比较结果计数，对计数及对应频率进行加权平均值计算，得到前置机忙音信号的实际频率。

该步骤S2的具体实施过程为：

(S2-1)、分别获取被检测忙音的环路中继接口的语音通道编号ID和媒体处理芯片语音处理资源的语音通道编号ID；

(S2-2)、获取到的语音通道编号控制所述的TDM交叉芯片进行语音通道连接，使环路中继接口的忙音信号可以传输到对应媒体处理芯片；该TDM交叉芯片的交叉控制仅控制环路中继接口到所述的媒体处理芯片方向的语音通道单向连接；

(S2-3)、判断是否还有媒体处理芯片可用；若有则重复以上步骤(S2-1)进行下一个媒体处理芯片连接；否则终止过程。

该步骤S3的具体实施过程为：

(S3-1)、设定检测时间定时器和采集周期定时器；

(S3-2)、在采集周期定时器驱动下顺序读取所述步骤S2中所连接的媒体处理芯片语音处理资源中实时的声音强度数据并记录此数据及当时的时间；

(S3-3)、判断检测时间定时器设定的检测时间；若检测时间定时器时间到时，停止对媒体处理芯片的声音强度数据的收集，进到下一步；否则回到步骤(S3-2)继续读取声音强度数据；

(S3-4)、根据前面记录的当时的时间，通过设定声音强度数据的阈值判断出响、停状态的转换时间，再由转换时间分别计算出各忙音信号响、停的时长时间，对这些时间做平均值计算，得到精确的忙音信号响、停时间数据。

该步骤(S3-1)中检测时间定时器设定为10秒；采集周期定时器设定为20毫秒；该步骤(S3-4)中声音强度数据的阈值为-25dbm，大于-25dbm为响状态，否则为停状态。

该步骤S4中设定的忙音信号比较参数组tone信号比较资源的频率范围为300-2000赫兹或300-1200赫兹或300-1700赫兹。

该步骤S5的具体实施过程为：

(S5-1)、判断待测忙音信号频率范围是否大于媒体处理芯片组tone音频率检测窗口范围；若大于则顺序执行下一步骤；若小于等于则跳过下一步骤；

(S5-2)、分割频率估计范围成较小的范围并记录；分割待测忙音信号频率范围使频率估计范围小于所述的检测窗口范围；

(S5-3)、使用当前的频率估计范围设定所有可用tone音信号比较参数并记录比较到相同或相近信号的各tone音比较资源的编号及对应信号的参数组中的频率参数值。

所述的tone音频率检测窗口范围为tone音信号的并发比较能力与比较结果误差的积。

该步骤S6的具体实施过程为：

(S6-1)、根据步骤S5得到的比较结果，计算出各tone音比较资源所报告的结果次数；

(S6-2)、找到有比较结果的tone音比较资源编号所对应的频率；

(S6-3)、计算加权平均值；以计算出的报告的结果次数为权值，以对应的设定频率为采样值，进行加权平均值计算，得出检测的忙音频率。

该加权平均值计算公式为(a×A+b×B)/a+b，其中A、B为比较得到的频率，而a、b分别为A、B比较得到的频率次数。

一种交换机环路中继忙音检测的方法，交换机环路中继接入设备包括：

一环路中继接口；

至少一个媒体处理芯片，该媒体处理芯片可以处理语音数据，处理及生成各种声音信号，其具有tone音信号的比较能力，通过预先设置频率和通断时间，可以检测到输入信号是否和设置的参数相同或相近；

一TDM交叉芯片，该TDM交叉芯片完成所述的环路中继接口和所述的媒体处理芯片的媒体处理功能模块声音链路的接通；

一业务控制芯片，该业务控制芯片为中继接入设备中做数据收集及处理、控制的CPU芯片，对该至少一个媒体处理芯片进行控制及信息收集；

其特征在于忙音检测的过程为：

步骤S1：在忙音参数检测设备的环路中继接口提供忙音信号；

步骤S2：连接媒体处理芯片资源；分别连接至少一个媒体处理芯片资源和接收到忙音信号的环路中继接口的链路；

步骤S3：收集忙音通断时间检测参数；对应程序控制所述的业务控制芯片周期性从该媒体处理芯片资源读取采集到的环路中继输入忙音信号的声音强度，根据声音强度判断忙音信号处于的响停状态，并记录对应的时间，最后综合所有的时间信息计算出忙音信号的响停时间；

步骤S1’：判断待测忙音信号频率范围是否大于媒体处理芯片组tone音频率检测窗口范围；若大于则顺序执行下一步骤；若小于等于则跳过下一步骤；

步骤S2’：分割频率估计范围成每个均小于检测窗口范围的至少两个频率估计范围；

步骤S3’：设定当前频率范围；对分割后的频率估计范围按顺序选择设定为当前频率范围；

步骤S4’：设置忙音信号比较参数组；收集忙音比较结果；计算忙音信号参数；

步骤S5’：判断是否找到忙音信号；若为真，则跳过下一步骤；若为假，则执行下一步骤；

步骤S6’：修改当前频率范围为下一个范围；根据步骤S2’的分割用顺序下一个频率估计范围修改当前频率范围后返回步骤S4’重复执行；

步骤S7’：根据找到的忙音频率设定小范围的频率范围；

步骤S8’：设置忙音信号比较参数组；收集忙音比较结果；计算忙音信号参数，得到最为精确的忙音参数检测结果。

本发明利用VoIP系统语音环路中继接入设备上已有的软、硬件资源，主要是媒体处理芯片及集成与其中的软件功能，通过在忙音信号可能的参数范围预先设定比较的频率和通断时间参数，检测其忙音信号比较结果，从而可以计算出前置机忙音音频信号参数。本发明通过这种过程，简单快速的得到现场的忙音参数数据，并减少了对工程人员及相关设备的要求。

附图说明

图1为本发明忙音信号参数检测的硬件资源连接示意图；

图2为本发明忙音信号参数检测过程的流程图；

图3为图2步骤S2过程的流程图；

图4为图2步骤S3过程的流程图；

图5为图2步骤S5过程的流程图；

图6为图2步骤S6过程的流程图；

图7为本发明较佳实施例忙音信号参数检测过程的流程图。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施例进一步详细描述本发明语音设备自动检测忙音信号参数的方法，其中：

由于本发明的目的是提供一种适用于现场忙音信号参数数据检测的方法，本方法适用于具有以下所述的VoIP系统语音环路中继接入设备中。

VoIP系统语音环路中继接入设备一般都具有以下资源，如图1所示：

1、环路中继接口；

2、媒体处理芯片，其中具有tone音信号的比较能力。即通过预先设置频率和通断时间，可以检测到输入信号是否和设置的参数相同或相近。

其中，媒体处理芯片是指DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)芯片及固化于其中的媒体处理程序固件，媒体处理芯片通常由专业媒体处理芯片厂商提供。媒体处理芯片可以处理语音数据，处理及生成各种声音信号，其中包括本发明需要用到的功能：tone音信号的比较功能。一个媒体处理芯片中通常可以多个tone音信号比较同时进行。

进行tone音信号比较时，需设置tone音信号的频率，信号响停时间参数；若接收到的tone音信号与设置的频率、时间参数相近(不同厂商的媒体处理芯片tone音信号比较功能的误差范围不同，此处相近是指参数在误差范围内)，媒体处理芯片就会报告接收到此信号的编号(通常用设置比较参数时对应的参数编号)。

3、TDM(Time Division Multiplex and Multiplexer，时分复用)交叉芯片，完成环路中继接口和媒体处理芯片的媒体处理功能模块声音链路的接通。

4、业务控制芯片，即中继接入设备中做数据收集及处理、控制的CPU芯片。其包括对媒体处理芯片的控制及信息收集。

其忙音检测的过程遵从如下的步骤，如图2所示：

步骤S1：在忙音参数检测设备的环路中继接口提供忙音信号；

步骤S2：连接媒体处理芯片资源；分别连接至少一个媒体处理芯片资源和接收到忙音信号的环路中继接口的链路；

步骤S3：收集忙音通断时间检测参数；对应程序控制所述的业务控制芯片周期性从该媒体处理芯片资源读取采集到的环路中继输入忙音信号的声音强度，根据声音强度判断忙音信号处于的响停状态，并记录对应的时间，最后综合所有的时间信息计算出忙音信号的响停时间；

步骤S4：设置忙音信号比较参数组；使用步骤S3得到的忙音信号的通断时间，同时考虑待检测忙音频率范围，对所有可用的tone信号比较资源做信号检测参数设置，使tone信号比较资源的频率范围均匀分布于待检测忙音频率范围内；

步骤S5：收集忙音比较结果；在一段时间内，对应程序控制所述的业务控制芯片从该媒体处理芯片资源收集各tone信号比较资源的比较结果；

步骤S6：计算忙音信号参数；根据步骤S5中收集到的tone信号比较结果，得到不同tone信号比较设置下对应的比较结果计数，对计数及对应频率进行加权平均值计算，得到前置机忙音信号的实际频率。

采用本发明的忙音信号参数检测的方法由于在忙音参数检测设备的环路中继接口提供忙音信号；同时连接媒体处理芯片资源和接收到忙音信号的环路中继接口的链路；使忙音通断时间能检测并收集、计算时间参数；

设置忙音信号比较参数组，其中根据预检测的忙音信号频率范围，设置tone音信号比较频率参数；根据检测到的忙音通断时间设置信号通断比较时间。若语音设备具有多个tone信号比较资源，可同时设置所有可用资源，使忙音信号比较可以在大范围内并发处理。

收集忙音比较结果，即前述所设置的忙音信号比较(参数)组中，检测到的相近忙音信号所对应信号的参数组中的频率参数值。

计算忙音信号参数，前述收集忙音比较结果时，收集到的比较结果一般都有多个，根据所有的结果分析并计算出忙音信号的实际频率及通断时间。

其中，收集忙音通断时间检测参数采用媒体处理芯片(如DSP芯片)及集成于其中的能量检测软件功能完成，即通过其上报的声音强度数据判定忙音信号的通断状态。

其中，设置忙音信号比较参数组(频率，通道时间)和收集忙音比较结果(检测到忙音信号的比较频率值)采用媒体处理芯片及集成与其中的tone信号比较软件功能完成。

我们知道人的耳朵能听的范围是20到20000赫兹之间。电话线路传输音频在300到3300赫兹之间；因为待测的前置机忙音信号频率参数是未知的，一般需要在较大的频率估计范围(在实际应用中，发现的忙音信号频率多数在400-600Hz，但也发现过1200Hz的频率)内进行本发明方法实施；同时环路中继接入设备中，媒体处理芯片tone音信号比较功能的比较结果对应频率也有一定的误差范围；而接入设备中可并发使用的媒体处理芯片tone音信号比较功能有一定限制。在设置忙音信号比较参数组的频率参数时，根据tone音信号的并发比较能力及比较结果误差，可以完成一定范围内的tone信号频率检测。

例如，并发比较能力为10，每个比较功能的结果误差为15Hz(赫兹)，则其可完成tone音频率检测的窗口范围(媒体处理芯片组检测窗口范围)为10*(15-5)＝100Hz。此处，15-5是为了让单独tone音比较资源和其两侧的比较资源在范围上有一定交集，确保可以在整体频率估计范围内检测到tone音频率。例中5hz(赫兹)的交集可根据实际媒体处理芯片tone音频率比较的性能作调整。

其中，计算忙音信号参数采用加权平均值法。例：若数据A出现a(即为A的权值)次，数据B出现b次，则其加权均值为(a×A+b×B)/a+b，在本发明中，A、B相当于前述比较得到的频率，而a、b相当于前述比较得到的频率的次数。

进一步，经过前述的一次过程，往往只能得到误差很大的频率参数值或完全检测不到对应频率，不能满足作为设置参数的需要。为此，可以重复上述的频率比较、计算过程。

针对完全检测不到对应频率的问题，其原因为前置机忙音信号的频率值不在此次设置的tone音频率检测的范围内。此时可以修改新忙音信号频率比较参数范围与前面的频率参数范围无重叠区域，以完成大范围频率的忙音比较捕捉。

针对只能得到误差很大的频率参数值，其原因为媒体处理芯片tone音频率比较结果的误差较大，且相邻tone音频率比较资源的频率范围交集较小，造成比较结果对应的频率及数量少，计算得出的频率误差大。此时可以在前次得到的频率结果基础上，设定更小的频率估计范围(对应每个tone音比较资源的小，而相邻比较资源范围交集大)，进行忙音信号频率检测。此时可采集到大量的频率比较结果，从而使最终结果达到作为设置参数的要求。

图1是本发明实施例忙音信号参数检测的硬件资源连接示意图。其中，业务控制芯片中执行此设备所支持业务的程序(同时包括本发明方法的控制过程)；媒体处理芯片处理语音信息，是本发明方法的检测信息来源；环路中继接口是接前置机的接口模块，为忙音信号的输入源；TDM交叉芯片用于将环路中继接口到媒体处理芯片的语音链路接通。

本实施例中使用5个媒体处理芯片资源，每一个芯片具有并发比较15个tone信号的能力(即并发可以75个tone信号比较)，信号频率比较误差为15赫兹(Hz)左右，可设置的信号比较频率参数范围为300-2000Hz。选择使用75*(15-5)＝750Hz的检测窗口范围。

考虑到应用中遇到300-1200Hz的忙音信号以及本实施例中媒体处理芯片可设置的信号比较频率参数范围，本实施例中待检测忙音估计频率范围设定在300-1700Hz。在忙音参数检测过程中，5个媒体处理芯片(共75个tone音比较资源)和同一个被检测忙音的环路中继链路连接，一起检测接收到的忙音信号，同时，会将检测到的数据向数据收集及处理资源报告，由数据收集及处理资源分析数据并决定后续流程。

图2是本发明实施例忙音信号参数检测过程的流程图。本实施例的忙音信号参数检测过程包括：

步骤S1：在忙音参数检测设备的环路中继接口提供忙音信号，本实例中采用经此环路中继通话后，对端话机挂接，使前置机向此环路中继接口提供忙音信号。

步骤S2：连接媒体处理芯片资源，本实施例中采用工程人员输入忙音参数检测命令启动及后续步骤，完成被检测忙音的环路中继向5个媒体处理芯片资源的语音通道链路连接。

如图3所示为步骤S2的具体实施过程，首先需要获取被检测忙音的环路中继和媒体处理芯片语音处理资源的语音通道编号(S2-1)，这些编号在语音接入设备的正常呼叫业务程序都有分配及记录，直接获取即可。接着，需要使用获取到的语音通道编号控制TDM交叉芯片进行语音通道连接(S2-2)，使环路中继接口的忙音信号可以传输到媒体处理芯片。最后需判断是否还有媒体处理芯片可用(S2-3)，若有则重复以上步骤S2-1进行新的媒体处理芯片连接；否则完成，步骤S2过程终止。本实施例中，有5个媒体处理芯片可用，即会循环5次进行语音通道连接。

此处的TDM交叉控制与正常呼叫要求有所不同：正常呼叫时，环路中继接口和媒体处理芯片语音处理资源的语音通道连接是双向连接，已达到双方通话的目的；而在本发明方法中，TDM交叉控制仅控制环路中继接口到媒体处理芯片方向的语音通道单向连接(目前几乎所有的TDM交叉芯片都支持这种连接方法)。这样可以达到同一个环路中继的忙音信号同时向所有的媒体处理芯片语音处理资源传输信号目的。

如图4所示为步骤S3的具体执行过程；本发明方法对应程序控制业务控制芯片周期性从媒体处理芯片资源读取采集到的环路中继输入忙音信号的声音强度，根据声音强度判断忙音信号处于的响停状态，并记录对应的时间。最后综合所有的时间信息计算出忙音信号的响停时间。

如图4所示，步骤S3的具体实施过程为首先设定两个定时器(S3-1)，检测时间定时器用于控制步骤S3的整体信息收集时间(通常忙音信号通道时间为1秒(s)以内，常见为0.35s响、0.35s停；本实施例中设定此定时器为10秒(s)，可以采样到多次响停事件)；采样周期定时器(或称采集周期定时器)用于控制采集声音实时数据；本实施例中设定为20毫秒(ms)，为媒体处理芯片所支持的处理周期。之后，将在采样周期定时器驱动下，不断读取步骤S2中所连接的媒体处理芯片语音处理资源中实时的声音强度数据(S3-2)；目前的媒体处理芯片都可实时计算出此数据，本实施例中对应为20ms内声音信号的平均能量值，(通常在忙音响时，对应在-10dbm(分贝毫瓦)左右，而在忙音停时，对应在-40dbm及以下)并记录此数据及当时的时间。在检测时间定时器时间(10s)到时，停止对媒体处理芯片的声音强度数据的收集(S3-3)。最后，根据前面采集到的声音强度数据判断忙音信号的响、停状态(本实施例中强度数据以-25dbm为阈值，大于-25dbm为响状态，否则为停状态)，同时根据前面记录的时间，可以判断出响、停状态的转换时间，再由转换时间可计算出忙音信号的响、停的时长时间。由于本实施例中进行了10s的数据收集，以及有多个媒体处理芯片同时检测，将会得到大量的忙音信号的响、停的时长时间，对这些时间做平均值计算，可以得到很精确的忙音信号响、停时间数据。

步骤S4：使用步骤S3得到的忙音信号的通断时间，同时考虑待检测忙音频率范围，对所有可用的tone(音)信号比较资源做信号检测参数设置，使tone信号比较资源的频率范围均匀分布于待检测忙音频率范围内。

该步骤S4中设定的忙音信号比较参数组tone信号比较资源的频率范围可为300-2000赫兹或300-1200赫兹或300-1700赫兹(Hz)。

受限于应用本发明的语音接入设备可使用的媒体处理芯片资源情况，需选定可实施频率比较的范围。本实施例中，选定300-1040Hz范围用于当前频率范围做为具体参数设定依据；根据当前选定的频率范围，计算出各tone音比较资源所对应的比较参数，本实施例中可用75个tone音比较资源，则各tone音比较资源的频率设定可设为：300，310，320....1030，1040(即从300开始每10Hz间隔使共75个tone音比较资源设定至1040，使tone音信号比较资源的频率范围均匀分布于待检测忙音频率范围内)。

步骤S5：在一段时间内，本发明方法对应程序控制业务控制芯片从媒体处理芯片资源收集各tone信号比较资源的比较结果。

其中，图5所示为步骤S5的具体实施过程：

S5-1、判断待测忙音信号频率范围是否大于媒体处理芯片组tone音频率检测窗口范围；若大于则顺序执行下一步骤；若小于等于则跳过下一步骤；

S5-2、分割频率估计范围成较小的范围并记录；分割待测忙音信号频率范围使频率估计范围小于所述的检测窗口范围；

S5-3、使用当前的频率估计范围设定所有可用tone音信号比较参数并记录比较到相同或相近信号的各tone音比较资源的编号及对应信号的参数组中的频率参数值。

首先设定检测时间定时器用于控制步骤S5的整体信息收集时间(S3-1，本实施例设定为10s)。之后，收集各tone信号比较资源的比较结果，其数据表现为步骤S4中设定的各tone音比较资源的编号，若比较资源比较到相同或相近(在比较资源的误差能力范围内)的信号，则会有相应编号信息，否则不会有信息。此处，通常的信息收集有两种方式，中断方式和定时询问方式，本发明不受限于这两种收集方式。本实施例采用的是定时查询方式，定时时间为20ms，每次查询各个tone音比较资源，若有该信息则记录。

步骤S6：根据步骤S5中收集到的tone信号比较结果，可以得到不同tone信号比较设置下对应的比较结果计数，对计数及对应频率进行加权平均值计算，可以得到前置机忙音信号的实际频率。

其中，图6所示为步骤S6的具体实施过程：首先，根据步骤S5得到的信息结果，计算出各tone音比较资源所报告的结果次数(S6-1)；其次，需要找到有比较结果的tone音比较资源在步骤S4中设定的频率；最后，以计算出的报告的结果次数为权值，以对应的设定频率为采样值，进行加权平均计算(如所述的加权平均值法)，得出检测的忙音频率。

此处的频率特性受限于语音接入设备的媒体处理芯片tone音比较资源的频率特性，本发明方法不受限于此频率特性。本实施例中，媒体处理芯片tone音比较资源的频率特性为三角函数(如sin)对应频率。

以上步骤可以得到前置机忙音信号的实际频率，但受限于可用的媒体处理资源tone信号比较能力限制，频率误差较大或可能检测不到对应忙音信号。进一步为解决此问题，可以重复步骤S4-S6，以得到更为精确的忙音参数，具体方法如图7所示：

在步骤S3完成后，首先须找到可以实施的频率比较范围，其受限于可用的媒体处理芯片情况。本实施例中，可以实施的频率比较窗口范围为750Hz(见前述计算方法)，而待测忙音频率范围设定为300-1700Hz，明显需分为两个具体的频率检测范围(步骤S1’)，本实施例分割为300-1040Hz和1000-1740Hz两个范围(步骤S2’)，(所述的两范围内有一定交集，以达到不会遗漏的目的)，首先设定300-1040Hz范围用于当前频率范围做具体参数设定依据(步骤S3’)。

之后，进行步骤S4、S5、S6过程(步骤S4’)，并判断是否找到忙音信号(步骤S5’)；如果没找到忙音信号，则将1000-1740Hz(分割成的所述两范围中的另一个范围)设定为当前频率范围(步骤S6’)，重复步骤S4’；如果在步骤S5’中找到忙音信号，则根据找到的频率设定当前频率范围(步骤S7’)。本实施例中，以找到的忙音信号频率为460Hz为例，设定新的频率范围为310-606Hz(即75个tone音比较资源间隔为4Hz，实际测试中，这种设定得到的忙音参数检测结果最为精确)，再次进行步骤S4、S5、S6过程(步骤S8’)，此时可以得到满足作为忙音检测频率设置项对应的数据。

下面的表1中，列出了采用本发明方法检测的忙音参数值：

表1

因为一般说标准忙音信号是450赫兹，350毫秒发音，350毫秒静音。

Claims (10)

1.一种交换机环路中继忙音检测的方法，其交换机环路中继接入设备包括：

一环路中继接口；

至少一个媒体处理芯片，该媒体处理芯片可以处理语音数据，处理及生成各种声音信号，其具有tone音信号的比较能力，通过预先设置频率和通断时间，可以检测到输入信号是否和设置的参数相同或相近；

一TDM交叉芯片，该TDM交叉芯片完成所述的环路中继接口和所述的媒体处理芯片的媒体处理功能模块声音链路的接通；

一业务控制芯片，该业务控制芯片为中继接入设备中做数据收集及处理、控制的CPU芯片，对该至少一个媒体处理芯片进行控制及信息收集；

其特征在于忙音检测的过程为：

步骤(S1)：在忙音参数检测设备的环路中继接口提供忙音信号；

步骤(S2)：连接媒体处理芯片资源；分别连接至少一个媒体处理芯片资源和接收到忙音信号的环路中继接口的链路；

步骤(S3)：收集忙音通断时间检测参数；对应程序控制所述的业务控制芯片周期性从该媒体处理芯片资源读取采集到的环路中继输入忙音信号的声音强度，根据声音强度判断忙音信号处于的响停状态，并记录对应的时间，最后综合所有的时间信息计算出忙音信号的响停时间；

步骤(S4)：设置忙音信号比较参数组；使用步骤(S3)得到的忙音信号的通断时间，同时考虑待检测忙音频率范围，对所有可用的tone信号比较资源做信号检测参数设置，使tone信号比较资源的频率范围均匀分布于待检测忙音频率范围内；

步骤(S5)：收集忙音比较结果；在一段时间内，对应程序控制所述的业务控制芯片从该媒体处理芯片资源收集各tone信号比较资源的比较结果；

步骤(S6)：计算忙音信号参数；根据步骤(S5)中收集到的tone信号比较结果，得到不同tone信号比较设置下对应的比较结果计数，对计数及对应频率进行加权平均值计算，得到前置机忙音信号的实际频率。

2.如权利要求1所述的交换机环路中继忙音检测的方法，其特征在于该步骤(S2)的具体实施过程为：

(S2-1)、分别获取被检测忙音的环路中继接口的语音通道编号ID和媒体处理芯片语音处理资源的语音通道编号ID；

(S2-2)、获取到的语音通道编号控制所述的TDM交叉芯片进行语音通道连接，使环路中继接口的忙音信号可以传输到对应媒体处理芯片；该TDM交叉芯片的交叉控制仅控制环路中继接口到所述的媒体处理芯片方向的语音通道单向连接；

(S2-3)、判断是否还有媒体处理芯片可用；若有则重复以上步骤(S2-1)进行下一个媒体处理芯片连接；否则终止过程。

3.如权利要求1所述的交换机环路中继忙音检测的方法，其特征在于该步骤(S3)的具体实施过程为：

(S3-1)、设定检测时间定时器和采集周期定时器；

(S3-2)、在采集周期定时器驱动下顺序读取所述步骤(S2)中所连接的媒体处理芯片语音处理资源中实时的声音强度数据并记录此数据及当时的时间；

(S3-3)、判断检测时间定时器设定的检测时间；若检测时间定时器时间到时，停止对媒体处理芯片的声音强度数据的收集，进到下一步；否则回到步骤(S3-2)继续读取声音强度数据；

(S3-4)、根据前面记录的当时的时间，通过设定声音强度数据的阈值判断出响、停状态的转换时间，再由转换时间分别计算出各忙音信号响、停的时长时间，对这些时间做平均值计算，得到精确的忙音信号响、停时间数据。

4.如权利要求3所述的交换机环路中继忙音检测的方法，其特征在于该步骤(S3-1)中检测时间定时器设定为10秒；采集周期定时器设定为20毫秒；该步骤(S3-4)中声音强度数据的阈值为-25dbm，大于-25dbm为响状态，否则为停状态。

5.如权利要求1所述的交换机环路中继忙音检测的方法，其特征在于该步骤(S4)中设定的忙音信号比较参数组tone信号比较资源的频率范围为300-2000赫兹或300-1200赫兹或300-1700赫兹。

6.如权利要求1所述的交换机环路中继忙音检测的方法，其特征在于该步骤(S5)的具体实施过程为：

(S5-1)、判断待测忙音信号频率范围是否大于媒体处理芯片组tone音频率检测窗口范围；若大于则顺序执行下一步骤；若小于等于则跳过下一步骤；

(S5-2)、分割频率估计范围成较小的范围并记录；分割待测忙音信号频率范围使频率估计范围小于所述的检测窗口范围；

(S5-3)、使用当前的频率估计范围设定所有可用tone音信号比较参数并记录比较到相同或相近信号的各tone音比较资源的编号及对应信号的参数组中的频率参数值。

7.如权利要求6所述的交换机环路中继忙音检测的方法，其特征在于所述的tone音频率检测窗口范围为tone音信号的并发比较能力与比较结果误差的积。

8.如权利要求1所述的交换机环路中继忙音检测的方法，其特征在于该步骤(S6)的具体实施过程为：

(S6-1)、根据步骤(S5)得到的比较结果，计算出各tone音比较资源所报告的结果次数；

(S6-2)、找到有比较结果的tone音比较资源编号所对应的频率；

(S6-3)、计算加权平均值；以计算出的报告的结果次数为权值，以对应的设定频率为采样值，进行加权平均值计算，得出检测的忙音频率。

9.如权利要求8所述的交换机环路中继忙音检测的方法，其特征在于该加权平均值计算公式为(a×A+b×B)/a+b，其中A、B为比较得到的频率，而a、b分别为A、B比较得到的频率次数。

10.一种交换机环路中继忙音检测的方法，交换机环路中继接入设备包括：

一环路中继接口；

至少一个媒体处理芯片，该媒体处理芯片可以处理语音数据，处理及生成各种声音信号，其具有tone音信号的比较能力，通过预先设置频率和通断时间，可以检测到输入信号是否和设置的参数相同或相近；

一TDM交叉芯片，该TDM交叉芯片完成所述的环路中继接口和所述的媒体处理芯片的媒体处理功能模块声音链路的接通；

一业务控制芯片，该业务控制芯片为中继接入设备中做数据收集及处理、控制的CPU芯片，对该至少一个媒体处理芯片进行控制及信息收集；

其特征在于忙音检测的过程为：

步骤(S1)：在忙音参数检测设备的环路中继接口提供忙音信号；

步骤(S2)：连接媒体处理芯片资源；分别连接至少一个媒体处理芯片资源和接收到忙音信号的环路中继接口的链路；

步骤(S3)：收集忙音通断时间检测参数；对应程序控制所述的业务控制芯片周期性从该媒体处理芯片资源读取采集到的环路中继输入忙音信号的声音强度，根据声音强度判断忙音信号处于的响停状态，并记录对应的时间，最后综合所有的时间信息计算出忙音信号的响停时间；

步骤(S1’)：判断待测忙音信号频率范围是否大于媒体处理芯片组tone音频率检测窗口范围；若大于则顺序执行下一步骤；若小于等于则跳过下一步骤；

步骤(S2’)：分割频率估计范围成每个均小于检测窗口范围的至少两个频率估计范围；

步骤(S3’)：设定当前频率范围；对分割后的频率估计范围按顺序选择设定为当前频率范围；

步骤(S4’)：设置忙音信号比较参数组；收集忙音比较结果；计算忙音信号参数；

步骤(S5’)：判断是否找到忙音信号；若为真，则跳过下一步骤；若为假，则执行下一步骤；

步骤(S6’)：修改当前频率范围为下一个范围；根据步骤(S2’)的分割用顺序下一个频率估计范围修改当前频率范围后返回步骤(S4’)重复执行；

步骤(S7’)：根据找到的忙音频率设定小范围的频率范围；

步骤(S8’)：设置忙音信号比较参数组；收集忙音比较结果；计算忙音信号参数，得到最为精确的忙音参数检测结果。

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