CN110099177B - 一种话机的语音检测及处理电路 - Google Patents

Abstract

本发明为一种话机的语音检测及处理电路，包括：语音用户接口电路，切换为磁石模式或普通音频模式；可编程逻辑器件，电性连接所述语音用户接口电路，依据所述磁石模式发出磁石讯号或所述普通音频模式发出普通音频讯号；主控制板，电性连接所述可编程逻辑器件，依据所述磁石讯号或所述普通音频讯号而发出语音信号；针对特殊的一对一通话应用场合，省略复杂的语音信令交换系统开发，仅需做一个特殊的信号分析，快速做到普通话机与磁石话机的混合使用并进行正常的语音通话，以语音对话中出现概率最低的语音数据作为基础且通过对其进行特殊处理后的连续的语音信号，替代复杂的程控交换功能，在无程控交换功能的设备中做到磁石话机与普通话机混合使用。

Description

一种话机的语音检测及处理电路

技术领域

本发明涉及话机领域，特别涉及一种话机的语音检测及处理电路。

背景技术

最早的电话机是磁石电话机，靠自备电池供电，用手摇发电机发送呼叫信号。两台磁石电话要实现通话时，有两种方法，一种是直接把两台磁石话机连接起来，组成简单的对讲电话使用，用户呼叫时按下话机的振铃键或摇动话机上的手摇磁石发电机，送出交流呼叫信号，对被叫用户的话机交流振铃，被叫用户接听响铃后摘机即可进行通话。另一种就是接入磁石交换机，用户的交流呼叫信号使磁石交换机的吊牌落下，表示该用户要进行呼叫，话务员将应答插塞插入该用户塞孔，并询问该用户要接通的用户号码，然后将插绳电路的呼叫塞插入被叫用户塞孔，并发送振铃信号呼叫被叫用户，对方摘机后，双方即可进行通话。通话完毕后，任意一方发出交流信号使回铃牌落下，表明用户已挂机，话务员即可进行撤塞及拆线工作，两方的线路状态恢复。

当前两台普通话机要实现通话时与磁石电话机不同，普通话机都需通过程控交换机进行一个复杂的信令交换流程。程控交换机，全称为存储过程控制交换机（与之对应的是布线逻辑控制交换机，简称布控交换机），也称为程控数字交换机或数字程控交换机。通常专指用于电话交换网的交换设备，它以计算机过程控制电话的接续。程控交换机是利用现代计算机技术，完成控制、接续等工作的电话交换机。程控交换机实质上是采用计算机进行“存储过程控制”的交换机，它将各种控制功能，方法编成程序，存入存储器，利用对外部状态的扫描数据和存储程序来控制，管理整个交换系统的工作。

在通话线路可调整的一对一特殊应用场合，如果使用普通话机来完成磁石电话机的功能，也需要做复杂的信令交换系统开发。而如果使用磁石话机来完成通话功能，不仅需配备磁石交换机，还需要配备话务员，非常不方便。且通话两方只能选择同一类型的话机，无法做到磁石话机与普通话机混使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种话机的语音检测及处理电路，其可以实现磁石话机与普通话机混用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种话机的语音检测及处理电路，其包括：

一语音用户接口电路，切换为一磁石模式或一普通音频模式；

一可编程逻辑器件，电性连接所述语音用户接口电路，并依据所述磁石模式发出一磁石讯号或所述普通音频模式发出一普通音频讯号；及

一主控制板，电性连接所述可编程逻辑器件，并依据所述磁石讯号或所述普通音频讯号而发出一语音信号。

所述语音用户接口电路接收一交流振铃信号后发出一振铃请求信号至所述可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件发出所述磁石讯号。

所述语音用户接口电路检测一普通话机摘机后发出一振铃请求信号至所述可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件发出所述普通音频讯号。

所述磁石讯号与所述普通音频讯号为一时分复用数据。

所述交流振铃信号为一脉冲编码调制数据。

所述振铃请求信号为一脉冲编码调制数据。

所述语音信号为一输入语音信号或一输出语音信号。

所述主控制板接收所述输入语音信号，所述主控制板解析所述输入语音信号，而发出一用户类型配置信息至所述可编程逻辑器件。

所述可编程逻辑器件接收所述主控制板发出的一用户类型配置信息，而发出一用户类型控制信号至所述语音用户接口电路。

所述可编程逻辑器件接收所述主控制板发出的一用户类型配置信息，而发出一振铃控制信号至所述语音用户接口电路。

所述语音用户接口电路依据所述用户类型控制信号、所述振铃控制信号分别控制所述话机振铃。

实施一种话机的语音检测及处理电路，具有以下有益效果：针对一些特殊的一对一通话应用场合，可以省略复杂的语音信令交换系统开发，仅仅需要做一个特殊的信号分析，就能快速做到普通话机与磁石话机的混合使用并可以进行正常的语音通话。而且，以语音对话中出现概率最低的语音数据作为基础且通过对其进行特殊处理后的连续的语音信号，替代复杂的程控交换功能。并在无程控交换功能的设备中做到磁石话机与普通话机混合使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明之话机的语音检测及处理电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其为本发明之话机的语音检测及处理电路的电路图。如图所示，语音检测及处理电路可以适用于磁石话机或普通话机，语音检测及处理电路通过用户电话线电器连接磁石话机或普通话机，用户可以透过磁石话机或普通话机进行通话。

语音检测及处理电路包含一语音用户接口电路、一可编程逻辑器件与一主控制板。语音用户接口电路基本功能为：BORSHCT，其具体含义如下。Batteryfeed（馈电）：对用户电话机及用户线，在空闲时和通话期间要连续馈电，馈电电压一般在-48V。Overvoltage（过压保护）：用户线是外线，可能受到雷电轰击或高压电线的碰撞，如果高压进入交换机内部就会毁坏交换机。因此用户线进局时首先接到总配线架（MDF）上，在总配线架上对每一条用户线都装有保安器，它能保护交换机，使其免受高压袭击。这是第一次进行过压保护。由于保安器输出的电压可能达到上百伏，而这个电压对集成化的用户电路及数字交换网络来说，仍存在破坏性，所以，用户电路也采用了过压保护电路。这是第二次进行过电压保护。

Ringing（振铃）：由于振铃电压较高，我国规定为90±20V交流电压。Supervision（监视）：这个功能通过监视用户线直流电流来监视用户线回路的通/断状态，通过监视用户线回路的通/断状态可以检测以下用户状态：如用户话机的摘/挂机状态；号盘话机发出的拨号脉冲；用户通话时的话路状态及话终挂机监视。Hybrid（2/4线转换）：用户话机的模拟信号是二线双向的，但是PCM数字信号是四线单向的，因此编码前、译码后要进行二/四线的转换，由集成电路实现。Coding（编译码）：编译码器的任务是负责模拟信号和数字信号间的转换。模拟信号变为数字信号由编码器负责，而数字信号变为模拟信号则由译码器负责。目前常用单路编译码器，即对每个用户实行编译码，然后合并成PCM的相应时隙串。一般采用集成电路实现这一功能。Testing（编译码）：由测试开关负责将用户线接至测试设备，以便对用户线进行测试。

可编程逻辑器件英文全称为：programmablelogicdevice即PLD。PLD是做为一种通用集成电路产生的，他的逻辑功能按照用户对器件编程来确定。一般的PLD的集成度很高，足以满足设计一般的数字系统的需要。

可编程逻辑器件的两种主要类型是现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（PLD）。在这两类可编程逻辑器件中，PLD提供的逻辑最高约1万门。PLD提供了非常好的可预测性，因此对于关键的控制应用非常理想。而且如XilinxCoolRunner系列PLD器件需要的功耗极低。

与PLD相比，FPGA提供了最高的逻辑密度、最丰富的特性和最高的性能。现在最新的FPGA器件，如XilinxVirtex系列中的部分器件，可提供八百万"系统门"（相对逻辑密度）。这些先进的器件还提供诸如内建的硬连线处理器（如IBMPowerPC）、大容量存储器、时钟管理系统等特性，并支持多种最新的超快速器件至器件（device-to-device）信号技术。FPGA被应用于范围广泛的应用中，从数据处理和存储，以及到仪器仪表、电信和数字信号处理等。

主控制板可以为一种主控制器，在有多个指令控制器的计算机中，在给定的时间间隔内起主要作用的指令控制器。

因此，上述语音用户接口电路电性连接可编程逻辑器件，而可编程逻辑器电性连接主控制板，语音用户接口电路可以切换为一磁石模式或一普通音频模式，而符合磁石话机或普通话机的用户的需求。在用户使用话机过程中，可编程逻辑器件依据所述磁石模式发出一磁石讯号或所述普通音频模式发出一普通音频讯号。如此，主控制板可以依据所述磁石讯号或所述普通音频讯号而发出一语音信号。此外，用户端与对话端分别会有各自的语音检测及处理电路，图1的主机A即为用户端的语音检测及处理电路，而图1的主机B即为对话端的语音检测及处理电路。所以语音信号对于用户端与对话端而言，可以分为一输入语音信号或一输出语音信号。

所以，以下说明选择以用户端作说明，而对话端的技术内容与用户端相同，不再重复说明。

在用户端想使用磁石话机进行通话时，语音用户接口电路接收交流振铃信号后，而发出振铃请求信号至可编程逻辑器件。如此，可编程逻辑器件会对应振铃请求信号而发出磁石讯号。同理，当用户端想使用普通话机进行通话时，语音用户接口电路会检测到一普通话机摘机，语音用户接口电路即会发出振铃请求信号至可编程逻辑器件。如此，可编程逻辑器件会对应振铃请求信号而发出普通音频讯号。再者，由图1所示可知，磁石讯号与普通音频讯号为一时分复用数据（TimeDivisionMultiplexing，TDM），而交流振铃信号与振铃请求信号为一脉冲编码调制(PulseCodeModulation，PCM)数据。因此，主控制版可以依据磁石讯号与普通音频讯号而产生一语音信号，此时输出的语音信号为输出语音信号。用户端的主控制板产生输出语音信号至对话端，而对话端的语音检测及处理电路会处理所接收到的输出语音信号，而让对话端与用户端通话。

反之，当对话端要跟用户端通话时，用户端的主控制板会接收对话端的语音检测及处理电路发出的语音信号，此时用户端的主控制板而言语音信号是输入语音信号。如此，用户端的主控制板解析输入语音信号，而发出一用户类型配置信息用户端的可编程逻辑器件。用户端的可编程逻辑器件接收用户端的主控制板发出的用户类型配置信息，而发出用户类型控制信号至用户端的语音用户接口电路。再者，用户端的可编程逻辑器件接收到用户端的主控制板发出的用户类型配置信息，更会发出振铃控制信号至所述语音用户接口电路。如此，用户端的语音用户接口电路依据所述用户类型控制信号与所述振铃控制信号，而可以对应控制不同类型的话机振铃，即磁石话机或普通话机。用

綜上所述，本发明的話機的语音检测及处理机制，主要包括：语音用户接口电路，本电路可通过配置不同的功能引脚在磁石模式和普通音频模式之间随意切换。PCM信号源，主要是提供语音传送通道。可编程逻辑器件，主要是处理用户接口电路的各种参数信息并对其实施控制，及向语音用户接口电路传送相应的PCM信号。

在复接器系统中把用户线路参数及用户类型（磁石话机或普通话机）配置好并下发到连接在系统中的各如主机中。通话时，当语音用户接口电路收到用户端的磁石话机发过来的交流振铃信号或检测到普通话机摘机后，语音用户接口电路向可编程逻辑器件发出振铃对方用户请求，可编程逻辑器件收到请求后，向本语音用户所在的PCM链路中相应的时序上发出一段以语音对话中出现概率最低的语音数据作为基础且通过对其进行特殊处理后的连续的语音信号。

对端主机的可编程逻辑器件通过对PCM线路上各个时序的数据进行拆分和解析，如在某个时序收到这段正确的特殊振铃请求信号，便向相应的语音用户接口电路对磁石话机送出交流振铃信号或控制普通话机响铃，当用户接口电路检测到用户摘机后，结束振铃工作。此时双方即可进行语音通话。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种话机的语音检测及处理电路，其特征在于，包括：语音用户接口电路、可编程逻辑器件与主控制板；

语音用户接口电路，切换为一磁石模式或一普通音频模式；

可编程逻辑器件，电性连接所述语音用户接口电路，并依据所述磁石模式发出一磁石讯号或依据所述普通音频模式发出一普通音频讯号；

主控制板，电性连接所述可编程逻辑器件，并依据所述磁石讯号或所述普通音频讯号而发出一语音信号；

所述语音用户接口电路接收一交流振铃信号后发出一振铃请求信号至所述可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件发出所述磁石讯号；

所述语音用户接口电路检测一普通话机摘机后发出一振铃请求信号至所述可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件发出所述普通音频讯号；

所述语音信号为一输入语音信号或一输出语音信号；所述主控制板接收所述输入语音信号，所述主控制板解析所述输入语音信号，而发出一用户类型配置信息至所述可编程逻辑器件；所述可编程逻辑器件接收所述主控制板发出的一用户类型配置信息，而发出一用户类型控制信号至所述语音用户接口电路；所述可编程逻辑器件接收所述主控制板发出的一用户类型配置信息，而发出一振铃控制信号至所述语音用户接口电路；所述语音用户接口电路依据所述用户类型控制信号与所述振铃控制信号与而控制所述话机振铃。

2.根据权利要求1所述的一种话机的语音检测及处理电路，其特征在于，所述磁石讯号与所述普通音频讯号为一时分复用数据。

3.根据权利要求2所述的一种话机的语音检测及处理电路，其特征在于，所述交流振铃信号为一脉冲编码调制数据。

4.根据权利要求3所述的一种话机的语音检测及处理电路，其特征在于，所述振铃请求信号为一脉冲编码调制数据。

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