CN1124732C - 快速音频拨号装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种快速音频拨号装置，包括拨号器1和接收电路2，拨号器1和接收电路2之间使用专门的改进型双音多频(ADTMF)协议进行通信；该专用协议采用与双音多频(DTMF)制式相似的频率组合模式，但在数据中加入了校验数据，并且取消了DTMF信号的中间间隔时间；拨号器1由用户随身携带，通过对准电话机的送话器进行拨号，接收电路2的信号输入端口并接在电话交换网络与IP网关之间，其信号输出端口与IP网关的通讯接口连接；本发明装置不需要语音提示，包括帐号、密码、电话号码等内容的拨号时间缩短到2秒以内，而且采取了不同于DTMF信号的制式，具有较强的保密性。
Description
技术领域本发明涉及电话通信技术，尤其涉及一种应用音频信号的调制解调技术实现快速拨打互联网协议(IP)电话的拨号装置。
背景技术在现在的电话通讯中，出现了如IP电话、200电话等许多新型的电话服务方式，用户只要购买一个帐号和密码，即可在任何一个电话机上以较低的价格拨打长途电话。为方便用户拨打帐号和密码，已经出现了许多拨号器，如IP电话服务器等。这类拨号器的缺点是必须连接到电话系统，用户无法随身携带；也有音频拨号器，可储存帐号和密码，使用时贴在电话送话器旁，以双音多频(DTMF)音频信号自动拨出，其缺点是拨号速度较慢，容易错号，使用不便，而且有的用户还会利用它来偷打IC卡电话。
发明内容本发明的目的在于避免现有拨号方式的不足之处而提供一种使用户能随身携带所拥有IP电话或200电话等的帐号和密码，并且能方便地在任何一部电话机上进行快速、准确拨号的装置。
本发明的目的可以通过采用如下的技术措施来实现，设计一种快速音频拨号装置，包括：用于存储用户数据、并把用户数据转换成音频信号的拨号器、用于接收拨号器音频信号的接收电路，拨号器和接收电路之间使用专用的信号制式和通讯协议进行通信；
所述拨号器包括微处理芯片CPU1、给微处理芯片CPU1发操作指令的键盘、转换器和驱动电路以及发声器件；
所述接收电路包括模拟滤波放大电路以及数字处理电路，拨号器发出的音频信号经模拟滤波放大电路处理后，送至数字处理电路进行识别处理成IP电话网能识别的数字信号；
拨号器由用户随身携带，通过对准电话机的送话器进行拨号，接收电路并接在电话交换网络与IP网关之间；
所述拨号器和接收电路之间的专用协议采用改进型双音多频(ADTMF)制式，该制式采用与现有的DTMF制式相似的8中选2频率组合模式，但取消了DTMF信号的中间间隔时间，并且在数据中加入了校验数据。
使用时拨号器对准用户电话机的送话器发出按专用信号制式和通讯协议调制的音频信号，通过电话交换网络传递音频信号，与电话交换网络并网的接收电路检测和接收音频信号并对该音频信号进行处理，并根据协议进行识别，还原成拨号器发出的数据，经接收电路处理后的数字信号送入IP网关，从而完成快速音频拨号。
与现有技术相比较，本发明的快速音频拨号装置具有以下优点：
1、用户拨号方便，由于采用了专用的拨号器和接收电路以及专用的信号制式，能在保证数据正确性的同时降低对用户使用的要求；
2、缩短拨号时间，由于不需要语音提示，因此包括帐号、密码、电话号码等内容的拨号时间缩短到2秒以内；
3、保密性强，由于在拨号器中采取了不同于DTMF信号的制式，一般的设备显示不出有保密性要求的数据。
附图说明附图的图面说明如下：
图1是本发明音频快速拨号装置接入现有电话系统网络的原理方框图；
图2是在本发明快速音频拨号装置的拨号器的原理方框图；
图3是在本发明快速音频拨号装置的接收电路的原理方框图；
图4是所述接收电路的一个实施例。
具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明快速音频拨号装置包括用于存储用户数据、并把用户数据转换成音频信号的拨号器1，用于接收拨号器1音频信号的接收电路2，拨号器1和接收电路2之间使用专门的改进型双音多频(ADTMF)协议进行通信；拨号器1由用户随身携带，通过对准电话机的送话器进行拨号，接收电路2的信号输入端口并接在电话交换网络与IP网关之间，其信号输出端口与IP网关的通讯接口连接；也就是说，本发明所设计的拨号器1和接收电路2与现有的电话网络结合在一起构成了完整的快速音频拨号系统。拨号器1对准任何一部电话机的送话器发出经调制处理过的改进型双音多频(ADTMF)音频信号，通过电话交换网络传递改进型双音多频(ADTMF)音频信号，与电话交换网络并网的接收电路2检测和接收改进型双音多频(AADTMF)音频信号并对该音频信号进行处理，经接收电路2处理后的数字信号通过通讯接口进入IP网关，从而完成音频快速拨号。
所述拨号器1包括微处理芯片11(CPU1)、给微处理芯片CPU1发操作指令的键盘15、把微处理芯片CPU1的输出数字信号转换成为音频信号的转换器12、驱动电路13、发声器件14、与微处理芯片CPU1双向连接的电可擦写只读存储器(E2PROM)16和与微处理芯片CPU2单向连接的液晶显示器17(LCD)；发声器件14可以是扬声器或是蜂鸣器，如图2所示。拨号器1可以存储用户的数据，并按协议对数据进行运算，把数据调制成一定制式的声音信号，声音信号包含数据信息和校验信息，由驱动电路13驱动发声器件14发出声音，然后通过电话机的送话器变成电信号，进入电话线路，经交换网络后到达接收电路2。
所述接收电路2包括模拟滤波放大电路21以及数字处理电路22，拨号器1发出的音频信号经模拟滤波放大电路21处理后，送至数字处理电路22进行识别处理成IP电话网能识别的数字信号；如图3所示。从图1可见，接收电路2被装在电话网络服务器一端，不断从线路上获取信号，当分辨出其中有拨号器1发出的信号时，把信号还原成用户输入的数据，通过通讯接口送给服务器。图1和图3中通讯接口是与IP网关等服务器的接口，由电信部门根据服务器的类型采用如RS485、RS232等各种接口。也可以把接收电路2与现有的IP网关合并成一整体装置，这也许更符合现代通讯的发展方向。
由于本发明采用了专用的拨号器1和接收电路2，数据调制在音频信号的方式可以有各种方法，考虑到拨号速度、抗噪声抗干扰能力和系统成本，本发明还为上述拨号器1和接收电路2设计了一种称为改进型双音多频(ADTMF)的信号制式。该ADTMF制式参考现有的DTMF信号制式，同样采用高频群和低频群两组信号，也是从高频群和低频群中个抽取一个频率组成一个编码，然后把数据以相应的音频对表示，这样可以继承DTMF高抗干扰能力的特性。但是，ADTMF取消了DTMF信号中的间隔时间，从而提高了速度。而且，ADTMF在数据中加入了校验数据，从而提高了通讯的可靠性，这样，在保证通讯正确的同时，可以降低接收端对接收到的信号的失真度、高低频平衡度的要求，从而不要求用户必须把拨号器与电话机送话器的距离调节到一个非常适当的距离。
综合起来，ADTMF协议采用与DTMF制式相似的频率组合模式，但在数据中加入了校验数据，并且取消了DTMF信号的中间间隔时间；
实施例：所述接收电路2的数字处理电路22包括分频器221、频率探测器组222以及微处理芯片223(CPU2)；拨号器1发出的音频信号经模拟滤波放大电路21滤去噪音和自动增益放大后，送至分频器221分解成高频和低频群，高频群信号包括1633、1477、、1402和1336赫兹(HZ)四个频率，低频群信号包括991、852、、770和697Hz四个频率。频率探测器组222分别对上述8个频率进行检测，其输出的状态信号送到微处理芯片CPU2按协议进行与拨号器方向相反的处理和判断，解调处理成IP电话网能识别的数字信号。
ADTMF信号的高低频与DTMF信号相同，每一个数据持续时间50ms，则可以在1秒内传送14位帐号和密码+4位校验码，接下来的1秒可以传送电话号码，则IP电话网关在用户拨号两秒后即可提供IP寻址，比现在的拨号过程(最快约6秒)快了2/3。数据校验可以采用CRC校验，则数据的出错比率只有0.01％；采用适当的软件技术，ADTMF信号的高低频群频率在DTMF信号的频率提高一倍，由于较高的声音随距离衰减速度比较慢，而且由于采用了专用的接收电路，其接受灵敏度可以作到-50db，高低频不对称度可以达到30db，则拨号器与电话机送话器的有效距离比DTMF信号可以大幅度增加。
本发明的快速音频拨号装置不限于使用在IP、200电话的拨号，也可以用于需要用户通过电话网络输入较长帐号、密码的其他系统。
Claims (7)
1、一种快速音频拨号装置，包括用于存储用户数据、并把用户数据转换成音频信号的拨号器(1)，其特征在于：还包括用于接收拨号器(1)音频信号的接收电路(2)，拨号器(1)和接收电路(2)之间使用专用的信号制式和通讯协议进行通信；
所述拨号器(1)包括微处理芯片(CPU1)(11)、给微处理芯片(CPU1)(11)发操作指令的键盘(15)、转换器(12)和驱动电路(13)以及发声器件(14)；
所述接收电路(2)包括模拟滤波放大电路(21)以及数字处理电路(22)，拨号器(1)发出的音频信号经模拟滤波放大电路(21)处理后，送至数字处理电路(22)进行识别处理成互联网协议电话网能识别的数字信号；
拨号器(1)通过对准电话机的送话器进行拨号，接收电路(2)并接在电话交换网络与互联网协议网关之间；
拨号器(1)对准用户电话机的送话器发出按专用信号制式和通讯协议调制的音频信号，通过电话交换网络传递音频信号，与电话交换网络并网的接收电路(2)检测和接收音频信号并对该音频信号进行处理，并根据协议进行识别，还原成拨号器发出的数据，经接收电路(2)处理后的数字信号送入互联网协议网关。
2、根据权利要求1所述的快速音频拨号装置，其特征在于：所述拨号器(1)和接收电路(2)之间的专用协议采用改进型双音多频制式，该制式采用与现有的双音多频制式相似的8中选2频率组合模式，但取消了双音多频信号的中间间隔时间，并且在数据中加入了校验数据。
3、根据权利要求1所述的快速音频拨号装置，其特征在于：所述拨号器(1)还包括与微处理芯片(CPU1)(11)双向连接的电可擦写只读存储器(16)和与微处理芯片(CPU1)(11)单向连接的液晶显示器(17)。
4、根据权利要求1所述的快速音频拨号装置，其特征在于：所述拨号器(1)的发声器件(14)为扬声器或蜂鸣器。
5、根据权利要求1所述的快速音频拨号装置，其特征在于：所述接收电路(2)的数字处理电路(22)包括分频器(221)、频率探测器组(222)以及微处理芯片(CPU2)(223)；拨号器(1)发出的音频信号经模拟滤波放大电路(21)滤去噪音和自动增益放大后，送至分频器(221)分解成高频和低频群，频率探测器组(222)分别对高、低频群进行检测，其输出的状态信号送到微处理芯片(CPU2)(223)按协议进行与拨号器方向相反的处理和判断，解调处理成互联网协议电话网能识别的数字信号。
6、根据权利要求1所述的快速音频拨号装置，其特征在于：所述接收电路(2)与现有的互联网协议网关合并成一整体装置。
7、根据权利要求1或5所述的快速音频拨号装置，其特征在于：所述音频信号的高频群包括1633、1477、1336和1209赫兹四个频率；所述音频信号的低频群包括941、852、770和697赫兹四个频率。
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