CN201294568Y - 电话转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电话转换装置，包括有与公共电话交换网连接的公共电话交换网接口、与家用固话连接的家用电话接口、与手机连接的蓝牙接口、以及连接在上述个部分之间的中央处理器，该装置还包括有：与所述中央处理器连接，用于根据中央处理器的指令产生及检测双音多频信号、来电显示频移键控信号、来电侯接信号、以及拨号音、忙音、和铃声的数字信号处理单元；与所述中央处理器和数字信号处理单元相连的DTMF拨号信令产生器，用于消除重拨两个DTMF拨号信号，转为产生一个DTMF拨号信令代替所述DTMF拨号信号发送到手机；并且，上述各部件均设置在一个蓝牙集成芯片上。本实用新型可大大降低成本、避免话音转化和传输质量降低、容易失真的问题。

Description

电话转换装置

技术领域

本实用新型涉及通讯技术，尤其涉及一种可将手机来电转给家用固网电话接听，同时又可用家用固网电话以手机的身份实现呼叫的电话转换装置。

背景技术

随着电话技术的成熟发展，当前市场上存在着各种形式的电话网络。如：基于家用固网电话的公共交换电话网络、以及基于手机的GSM、CDMA、3G等各种移动通讯网络，这些电话网络各自独立高效地完成电话呼入和呼出的功能。然而，对于电话用户来说，可以使用家用固网电话来接收手机来电，和用家用固网电话以手机的身份实现呼叫，会是十分方便的；同时，对于经常打出电话和接收来电的电话用户，这明显也是他们很期望的功能。在现有技术中，虽然存在有一种电话转换装置，该装置通过分立的集成电路芯片(IC)来完成上述的电话转换功能，但是，使用数目众多的分立集成电路芯片的成本是昂贵的，并且，这种装置只能实现简单的信号转发，而这样转发将不可避免地导致话音转化和传输质量降低、容易失真或错误拨号。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种电话转换装置，该装置可大大降低集成电路芯片成本，并且可避免话音转化和传输质量降低、容易失真及错误拨号的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种电话转换装置，包括有与公共电话交换网连接的公共电话交换网接口、与家用固话连接的家用电话接口、与手机连接的蓝牙接口、以及连接上述各部分之间的中央处理器，该装置还包括有：

与所述中央处理器连接，用于根据中央处理器的指令产生及检测双音多频信号、来电显示频移键控信号、来电侯接信号、以及拨号音、忙音、和铃声的数字信号处理单元；

与所述中央处理器和数字信号处理单元相连的DTMF拨号信令产生器，用于消除重拨两个DTMF信号，转为产生一个DTMF拨号信令代替所述DTMF拨号信号发送到手机；

并且，上述各部件均设置在一个蓝牙集成芯片上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的实施例通过DSP技术和信号转换技术的结合，从而大大降低了集成电路芯片成本，并且避免了话音转化和传输质量降低、容易失真及错误拨号的问题。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

附图说明

图1是本实用新型提供的电话转换装置一个实施例的组成结构图。

图2是本实用新型提供的电话转换装置一个实施例中DTMF信号检测器的工作原理图。

图2a是图2中DTMF 820Hz带通滤波器频率响应示意图。

图2b是图2中DTMF 1421Hz带通滤波器频率响应示意图。

图3是本实用新型提供的电话转换装置一个实施例中频移键控检测器的工作原理图。

图3a是图3中FSK 1700Hz带通滤波器频率响应示意图。。

图4是本实用新型提供的电话转换装置一个实施例中来电候接信号检测器的工作原理图。

图4a是图4中2130Hz带通滤波器频率响应示意图。

图4b是图4中2750Hz带通滤波器频率响应示意图。

图5是本实用新型提供的电话转换装置一个实施例中DTMF发生器、电话呼叫信号发生器、来电候接信号发生器的工作原理图。

图6是本实用新型提供的电话转换装置一个实施例中频移键控信号发生器的工作原理图。

图7是本实用新型提供的电话转换装置一个实施例中DTMF拨号信令产生器的工作原理图。

图8是本实用新型提供的电话转换装置一个实施例中蓝牙RF/家用电话语音转化的工作原理图。

图9是本实用新型提供的电话转换装置一个实施例中固网和手机通话间切换的工作原理图。

具体实施方式

参考图1，该图是本实施例的组成结构图，如图所示，本实施例主要包括有：

用于实现本实施例的数字信号和手机传输的蓝牙高频信号之间的转换功能的蓝牙调制解调器101；

与所述蓝牙调制解调器101连接，用于发送和处理各种控制指令的中央处理器(CPU)102；

与所述CPU 102连接，用于根据CPU的指令产生及检测双音多频信号、来电显示频移键控信号、来电侯接信号、以及拨号音、忙音、和铃声的数字信号处理单元(DSP)103；

用于对信号进行编码和解码处理的编解码器104。

其中，DSP 103是本实用新型的核心所在，其在CPU102的指令下，产生及检测双音多频(DTMF)信号、来电显示频移键控(FSK)信号、来电侯接(CAS)信号、以及电话呼叫信号(Call Progress Tone)和铃声等各种信号。其中，所述电话呼叫信号包括拨号音，忙音等。

具体实现时，所述DSP 103可包括有分别与所述公共电话交换网络连接的双音多频发生器113、频移键控检测器114、来电候接信号检测器115；以及分别与所述家用电话接口连接的双音多频检测器116、频移键控发生器117、来电候接信号发生器118、和电话呼叫信号发生器119。

另外，作为本实施例的一个突出的优点，为了能够实现准确的DTMF拨号/发送；避免现有技术中用蓝牙直接传输DTMF模拟信号产生的失真问题、以及由于模拟的DTMF拨号信号和手机产生的DTMF拨号信号先后被移动交换机接收到而误认为有两个DTMF拨号的问题，本实施例还设置有一个DTMF拨号信令产生器(图中未示出)，用于消除重拨两个DTMF信号，转为产生一个DTMF拨号信令代替所述DTMF拨号信号发送到手机。具体实现时，所述DTMF拨号信令产生器包括有：

与数字信号处理单元相连的缓存单元，用于将来自家用电话的模拟信号暂存到所述数字信号处理单元的缓冲区；

与所述缓冲区相连的DTMF拨号信号检测单元，用于检测缓冲区是否有DTMF拨号信号，具体实现时，该DTMF拨号信号检测单元可通过双音多频检测器116实现；

DTMF信令单元，用于在检测到DTMF拨号信号后，将缓冲区中暂存的语音信号静音，并产生一个DTMF拨号信令发送到手机；

信号转发单元，用于在没有检测到DTMF拨号信号时，将缓冲区中暂存的语音信号发送到手机。

本实施例的另一个主要优点在于，将上述各部分均集成在一块蓝牙集成芯片100上实现，从而大大降低了产品的成本。

另外，本实施例还包括有：

与所述蓝牙调制解调器101连接的蓝牙模块105；

与所述蓝牙模块105连接，用于实现与带蓝牙功能的手机之间的蓝牙高频(RF)信号传输的蓝牙RF天线107；

用于实现与家用电话机之间的信号传输的家用电话机接口106；

用于实现与公共电话交换网交换机之间的信号传输的公共电话交换网接口112；

以及其他设置在家用电话机插孔106和蓝牙集成芯片100之间的摘机检测器108、铃声高压产生器109、设置在公共电话交换网接口112和蓝牙集成芯片100之间的外线检测器110、铃声检测器111等。

本实施例与家用电话(普通电话或无绳电话)的连接是通过传统的电话线连接的。本装置可进一步通过增加一套DECT 1.8/1.9GHz无绳电话芯片，与多子机无绳电话电话系统实现无线连接。

下面参考图2详细描述DTMF信号检测器116的原理：

DTMF信号201由两个单音频信号组成，其中一个单音频取自低频组(697Hz、770Hz、852Hz、941Hz)、另一个单音频取自高频组(1209Hz、1336Hz、1477Hz、1633Hz)。

首先，在202和203中，分别对输入的DTMF信号做低频组带通滤波和高频组带通滤波：低频组带通滤波以820Hz为中心，它的频率响应见图2a；高频组带通滤波以1421Hz为中心，它的频率响应见图2b。

然后，在204中，测试经带通滤波后的两组信号中每组信号的能量是否不小于-14dbm、及二者的能量差是否在-3db到+8db之间，如测试结果为是，则继续下述判断，否则，不再作后续判断。

在205中，计算低频信号的频率，判断是否为697Hz、770Hz、852Hz、941Hz的其中之一；

在206中，计算高频信号的频率，判断是否为1209Hz、1336Hz、1477Hz、1633Hz的其中之一。

若计算得到低频高频各一合格频率、且在207中，检测到信号持续时间大于35ms，则可以判断为检测到了相应的DTMF信号。

下面参考图3详细描述频移键控(FSK)检测器114的信号原理：

首先，在302中，对输入信号301以1700Hz为中心，进行带通滤波，带通滤波的频率响应见图3a。

然后，在303中，测试滤波后的信号能量，如果能量低于-54dbm，则认为该信号是噪声，不再作后续处理。

在305中，如果能量高于-54dbm，则检测信号的频率，如果频率小于1700Hz，则输出逻辑1；频率大于1700Hz，则输出逻辑0。

下面参考图4详细描述来电候接(CAS)信号检测器115的原理：

CAS信号401由两个频率组成。

首先，在402和403中，分别对输入的CAS信号做以2130Hz为中心的带通滤波和以2750Hz为中心的带通滤波，得到低频与高频两组信号。其中，所述以2 130Hz为中心的带通滤波器的频率响应见图4a；所述以2750Hz为中心的带通滤波器的频率响应见图4b。

然后，在404中，测试所述两组信号的能量之和是否大于-33dbm、能量差是否不超过±10db、以及信号的频率的频偏是否小于1.5％、信号持续的时间是否在70ms和100ms之间，若以上皆是，则可判断为检测到了CAS信号。

下面参考图5详细描述DTMF发生器113、Call Progress Tone发生器119、以及CAS Tone发生器118的原理：

由于DTMF、Call Progress Tone、CAS Tone信号均由两个不同频率的正弦波501和502组成，因此，只需在DSP 103上设置两个正弦波发生器，用于产生所需频率的正弦波，直接将产生的两个正弦波相加，即可得到相应的信号。

下面参考图6详细描述FSK信号发生器117的原理：

FSK/CID发生器117产生的是符合BELL202标准的FSK信号。

首先，建立一个正弦波表(sin wave table)存放在DSP 103的ROM中；

然后，通过查询上述正弦波表(lookup table)来产生正弦波：由于BELL202标准规定FSK的波特率是1200BPS，因此，每8.33ms读取CID的一个字节，并加上起始位(start bit)和结束位(stop bit)，形成10个位，每0.833ms输出一位(即1200BPS)，如果来电显示数据是逻辑0，则产生的正弦波频率为2200Hz；如果来电显示数据是逻辑1，则产生的正弦波频率为1200Hz。这样直到整个CID输出完毕。

下面参考图7详细描述本实施例中DTMF拨号信令产生器的工作原理：

首先，将来自家用电话的语音和DTMF拨号等模拟信号701经A/D模块702存到DSP 103的缓冲区703中，从而产生约60ms的话音延时；

然后，在704中，对缓冲区703中的信号做DTMF拨号信号检测，如果检测不到DTMF拨号信号，则将缓冲区703中的信号(话音)原样输出给手机707；

如果检测到DTMF拨号信号，则将缓冲区703中的信号静音(即输出零电平给手机)、同时CPU 102向手机707发出DTMF拨号信令。

手机707通过蓝牙接口收到所述DTMF拨号信令后，产生DTMF拨号信号发送给移动交换机。

下面参考图8详细描述本实施中蓝牙RF/电话机语音转化原理：

蓝牙RF/电话机语音转化是指把电话机的话音信号转化为手机能认识的话音信号，反之，把手机的话音信号转化为电话机能认识的话音信号。

事实上，该转化是一项成熟的技术并已内置在商用蓝牙芯片中。而本实用新型通过下述方案，使该语音转化得到了大大的加强：

其中，蓝牙射频通讯协议使用了SCO连接协议，而存储蓝牙协议栈固件的协议存储单元803、SCO输出缓冲区806、以及SCO输入缓冲区807都内置于CPU809中，而如前述，蓝牙调制解调器101、CPU 102、DSP 103均内置于蓝牙集成芯片100中。

为了增强转化和传输的可靠性，本实施例还在DSP103的A/D模块802与SCO输出缓冲区806之间设置了数据缓冲区804、同时在D/A模块803与SCO输入缓冲区807之间设置了数据缓冲区805。所述数据缓冲区804和805的使用，在话音转化和传输的过程中，有利于保持SCO连接的同步，并增加了抗干扰能力，尤其是在嘈杂或距离较远的情况下。

另外，本实施例还会产生用于引导用户操作的语音提示。具体实现时，CPU 102根据用户操作状态，给DSP 103发出不同的指令，DSP 103接收到指令后，通过驱动一粒语音合成芯片，产生相应的语音提示。该语音合成芯片中存放有语音数据，需要产生语音提示时，由该语音合成芯片将所述语音数据解码即可产生语音。

另外，本实施例还可以通过“闪断”处理，实现对多个手机和固网来电的切换。下面参考图9详细描述其切换原理。

在家用固网电话正在通过固网进行通话的情况下，如果手机来电，则DSP103产生一个CAS声音以及来电显示的信号，送到家用固网电话，使用者如果要接听该手机的来电，只要按压固网电话的“闪断”键，即可转去接听该手机的来电。

在家用固网电话正在通过手机的线路进行通话的情况下，如果该手机又有第二个来电，即候接来电，则DSP 103产生一个CAS声音以及来电显示的信号，送到家用固网电话，使用者只要按压固网电话的“闪断”键，即可转去接听该手机的第二个，即候接来电。

本实施例可以登记连接多个手机。如果登记连接了两部手机，则根据上述相同的原理，同样参考图9，通过固网电话的“闪断”键，即可转去接听两部手机及固网的来电，也可以切换去接听相应的候接来电。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1、一种电话转换装置，包括有与公共电话交换网连接的公共电话交换网接口、与家用固话连接的家用电话接口、与手机连接的蓝牙接口、以及连接上述各部分之间的中央处理器，其特征在于，该装置还包括有：

与所述中央处理器连接，用于根据中央处理器的指令产生及检测双音多频信号、来电显示频移键控信号、来电侯接信号、以及拨号音、忙音、和铃声的数字信号处理单元；

与所述中央处理器和数字信号处理单元相连的DTMF拨号信令产生器，用于消除重拨两个DTMF拨号信号，转为产生一个DTMF拨号信令代替所述DTMF拨号信号发送到手机；

并且，上述各部件均设置在一个蓝牙集成芯片上。

2、如权利要求1所述的电话转换装置，其特征在于，所述数字信号处理单元包括有分别与所述公共电话交换网络连接的双音多频发生器、频移键控检测器、来电候接信号检测器；以及分别与所述家用电话接口连接的双音多频检测器、频移键控发生器、来电候接信号发生器、和电话呼叫信号发生器。

3、如权利要求1或2所述的电话转换装置，其特征在于，所述DTMF拨号信令产生器包括有：

与数字信号处理单元相连的缓存单元，用于将来自家用电话的模拟信号暂存到所述数字信号处理单元的缓冲区；

与所述缓冲区相连的DTMF拨号信号检测单元，用于检测缓冲区是否有DTMF拨号信号；

DTMF信令单元，用于在检测到DTMF拨号信号后，将缓冲区中暂存的语音信号静音，并产生一个DTMF拨号信令发送到手机；

信号转发单元，用于在没有检测到DTMF拨号信号时，将缓冲区中暂存的语音信号发送到手机。

4、如权利要求3所述的电话转换装置，其特征在于，该装置还设置有用于在固网通话和手机通话之间切换的电话切换单元。

5、如权利要求3所述的电话转换装置，其特征在于，该装置还设置有一存储有语音提示数据、用于根据中央处理器的指令产生操作提示的语音合成芯片。

6、如权利要求3所述的电话转换装置，其特征在于，所述中央处理器还设置有SCO输入缓冲区、SCO输出缓冲区、以及存储有蓝牙协议栈固件的协议存储单元；且

所述数字信号处理单元还在其数/模转换模块和SCO输入模块之间、以及模/数转换模块和SCO输出模块之间分别设置有数据缓冲区。

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