DE10161224A1

DE10161224A1 - Konvertierung einer Pulsfolge

Info

Publication number: DE10161224A1
Application number: DE2001161224
Authority: DE
Inventors: Marian Trinkel; Christel Mueller; Martin Eckert
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-06-26

Abstract

Verfahren zur Konvertierung eines Spannungs- oder Strompulses oder einer Folge von Pulsen, der oder die von einem Endgerät, insbesondere einem Telephongerät, zur Übertragung von Information auf die Leitung eines Kommunikationsnetzes, insbesondere eines Telephonnetzes, gegeben wird, wobei die Zahl der in einem definierten Zeitintervall auftretenden Pulse einer Information, insbesondere einer Ziffer, gleichgesetzt wird, wobei eine Konvertierung der Information in ein Signal (DTMF-Signal) stattfindet, das die Information in einem Ton kodiert, wobei die Konvertierung vermittels einer Filterfunktion erfolgt, die von einem auf einem Computer laufenden Spracherkennungsmodul realisiert wird und wobei die Filterfunktion die Pulse an deren Charakteristik erkennt, über das Zeitintervall zählt und der Anzahl einen Ton zuordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konvertierung eines Spannungs- oder Strompulses oder einer Folge von Pulsen, der oder die von einem Endgerät, insbesondere einem Telephongerät, zur Übertragung von Information auf die Leitung eines Kommunikationsnetzes, insbesondere eines Telephonnetzes, gegeben wird, wobei die Zahl der in einem definierten Zeitintervall auftretenden Pulse (Kennung) einer Information, insbesondere einer Ziffer, gleichgesetzt wird und wobei eine Konvertierung der Information in ein Signal (DTMF-Signal) stattfindet, das die Information in einem Ton kodiert. Die Erfindung betrifft gleichfalls ein System zur Umsetzung des Verfahrens.
Folgen von Strom- oder Spannungspulsen, die über ein Leitungsnetz geschickt werden und dabei Information kodieren, sind aus der Fernmeldetechnik als Pulswahlverfahren bekannt. Insbesondere ist es von alten Telephonapparaten bekannt, daß die gewählte Nummer als Folge von Knackgeräuschen, die durch Spannungspulse einer Dauer von etwa 60 ms erzeugt werden, über die Leitung geht. So repräsentiert beispielsweise eine Folge von fünf aufeinanderfolgenden Pulsen die Zahl "Fünf". Die Höhe der Pulse so wie deren Abstand und der Abstand zur nächsten Folge ist in gewissen Grenzen festgelegt, um eine universelle Norm zu erhalten, mit der verschiedene Netze gekoppelt werden können. Heute ist es Stand der Technik, daß die Information in digitaler Form über das Netz geschickt wird und daß die Pulsfolgen durch DTMF (Dual Tone Multy Frequency) Signale ersetzt ist. Dabei besteht ein DTMF Signal aus einem (Piep-)Ton, der zwei Frequenzen aufweist. Die digitalen Netze und das DTMF Verfahren bieten bekanntermaßen vielfältige Möglichkeiten.
Problematisch ist allerdings, daß viele der Möglichkeiten, wie beispielsweise die Übersendung eines definierten Signales innerhalb eines Dialoges zu Abfrage einer Mobilbox, sich nicht mit den oft noch vorhandenen analogen Telephonen mit Wählscheibe nutzen lassen. Diese Nachteile wurden bisher dadurch gelöst, daß dem Nutzer ein Tongenerator an die Hand gegeben wird, der die entsprechenden Töne erzeugt. Die Handhabung derartiger Geräte ist allerdings wenig komfortabel.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, ein Verfahren zu schaffen, das sich mit einfachen und kostengünstigen Mitteln umsetzen läßt und das eine komfortable und zuverlässige Möglichkeit zur Konvertierung beispielsweise beim Pulswählverfahren erzeugter Pulse in normierte Töne bietet. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung ein System zur Umsetzung des Verfahrens zur schaffen.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und einem System nach Anspruch 7 gelöst.
Der besondere erfindungsgemäße Grundgedanke liegt darin, ein ehedem vorhandenes Sprachprogramm mit Spracherkennungsmodul zu verwenden, dieses zu modifizieren und zur Umwandlung der Pulsfolgen zu nutzen. Dem Spracherkennungsmodul kann zudem noch ein Sprechererkennungsmodul zugeordnet sein. Die erfindungsgemäße Filterfunktion läßt sich in derartige Programme einfach implementieren. Das Programm läuft dabei auf einem Computer, der wie die Endgeräte an das Netz angeschlossen ist. Die Filterfunktion erkennt die Pulse an deren Charakteristik, beispielsweise an der Dauer, der Amplitude und dem Abstand, und zählt sie über ein vorgegebenes Zeitintervall. Der Anzahl wird dann ein zu erzeugender Ton, insbesondere ein DTMF-Signal zugeordnet. Die Fähigkeit, die Pulse zu identifizieren, gleicht dabei der vorhandenen Fähigkeit des Programms, Sprachbestandteile zu erkennen und weiterzuverarbeiten, beispielsweise sie in Schrift umzusetzen. Die Signale sind dabei wegen ihrer speziellen Form besonders einfach zu erkennen. Falls die Information analog vorliegt, ist sie vor der Verarbeitung durch den Computer selbstverständlich mittels eines Analog to Digital Converters zu konvertieren.
Auf diese Weise läßt sich die Konvertierung mit einfachen Mitteln kostengünstig und zuverlässig umsetzen. Dabei kann der Computer vom Netzbetreiber betrieben werden, so daß der Kunde keinerlei Aufwand hat und dennoch mit seinem veralteten Telephon an einem DTMF Signale oder andere Tonsignale benötigenden Dialog teilnehmen kann. Der lästige Gebrauch des vom Nutzer betriebenen Tongenerators entfällt. Dazu bietet der Computer eine Vielzahl weiterer Möglichkeiten, die eine solche Konvertierung verbessern.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ließe sich jede gesprächsvorbereitende Anwahl konvertieren, die von einem Telephon mit Wählscheibe vorgenommen wird. Die besonderen Vorteile ergeben sich jedoch dann, wenn ein Anrufer zunächst vermittels seines mit Wählscheibe ausgerüsteten Endgerätes eine Leitung zum Adressaten aufbaut, wobei diese per Hardware konvertiert wird. Wenn dieser Anrufer einen an das Netz angeschlossenen Computer anwählt und mit diesem vermittels einer darauf realisierten Sprachfunktion in einen Dialog, z. B. in eine sprachgesteuerte Menueführung, eintritt, dann läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft einsetzen, sobald der Computer den Anrufer zur Eingabe einer Ziffer (in DTMF) auffordert, um ihn im Menue weiterzuschalten. Die Konvertierung geschieht demnach, während schon eine Verbindung zwischen dem Anrufer und dem Adressaten besteht, insbesondere während über diese Verbindung ein Gespräch stattfindet. In dieser Situation besteht der Sprachkanal und die DTMF-Signale werden der Sprache auf der Leitung überlagert. Dann kann die in das Sprachmodul implementierte Filterfunktion ideal eingesetzt werden, um die Pulse aus der Sprache oder den Hintergrundgeräuschen herauszufiltern und in DTMF Signale zu konvertieren. Die herausgefilterten Signale können für die Menuesteuerung verwenden werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Filterfunktion auf lernfähige Algorithmen zugreifen kann. Damit ist gewährleistet, daß die Filterfunktion nicht anhand starrer Kriterien entscheidet, sondern auch Pulsfolgen, die der Norm wegen des Alters des Endgerätes längst nicht mehr entsprechen, zuverlässig umsetzt. Die Lernfähigkeit kann durch Fuzzy-Algorithmen unterstützt werden. Mit den lernfähigen Algorithmen ist eine erhöhte Flexibilität des Verfahrens gegeben. Dabei läßt sich die Lernfähigkeit besonders vorteilhaft dadurch umsetzen, daß die Filterfunktion durch ein neuronales Netz realisiert wird. Derartige neuronalen Netze lassen sich mit modernen Rechnern und Rechen-Methoden so gestalten, daß der Lernprozeß in akzeptabler Geschwindigkeit von statten geht. Um die Systeme für den täglichen Gebrauch zu initialisieren, wird das Lernen vorteilhafter Weise durch Simulationen unterstützt. So kann ein Generator Pulsfolgen in beliebiger Gestaltung und Qualität erzeugen, die dem Programm zum Erkennen vorgegeben werden. Ein derart trainiertes Programm hat eine hohe Flexibilität und kann ohne weiteres eingesetzt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Frequenz von einem Generator erzeugt und zur weiteren Verarbeitung auf eine Netzleitung gegeben wird. Durch diesen Generator wird das System komplett und kann in beliebigen Anwendungen eingesetzt werden.
Die Erfindung läßt sich nicht nur in der beschriebenen Weise im Rahmen dialoggeführter Menues einsetzen; Es sind ebenso Anwendungen in anderen Kommunikationstechniken wie bei Telefax, Vermittlungstechniken, Switchen, Informations- und Servicplattformen denkbar. Dabei ist einerseits das Anbieten von Einzelgeräten zur Konvertierung möglich und andererseits kann die Erfindung in die vom Netzanbieter betriebene Struktur eingepaßt werden.

Claims

1. Verfahren zur Konvertierung eines Spannungs- oder Strompulses oder einer Folge von Pulsen, der oder die von einem Endgerät, insbesondere einem Telephongerät, zur Übertragung von Information auf die Leitung eines Kommunikationsnetzes, insbesondere eines Telephonnetzes, gegeben wird, wobei die Zahl der in einem definierten Zeitintervall auftretenden Pulse einer Information, insbesondere einer Ziffer, gleichgesetzt wird und wobei eine Konvertierung der Information in ein Signal (DTMF-Signal) stattfindet, das die Information in einem Ton kodiert, dadurch gekennzeichnet daß die Konvertierung vermittels einer Filterfunktion erfolgt, die von einem auf einem Computer laufenden Spracherkennungsmodul realisiert wird, wobei die Filterfunktion die Pulse an deren Charakteristik erkennt, über das Zeitintervall zählt und der Anzahl einen Ton zuordnet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anrufer vermittels einer über das Endgerät eingegebenen Netzkennung einen an das Netz angeschlossenen Computer anwählt und mit diesem vermittels einer Sprachfunktion in einen Dialog eintritt, wobei das Spracherkennungsmodul Teil der Sprachfunktion ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterfunktion auf lernfähige Algorithmen zugreift.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterfunktion von einem neuronalen Netz realisiert ist.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz von einem Generator erzeugt und zur weiteren Verarbeitung auf eine Netzleitung gegeben wird.

6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konvertierung geschieht, während eine Verbindung zwischen einem Anrufer und einem Adressaten besteht, insbesondere während über diese Verbindung ein Gespräch stattfindet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer Adressat ist und den Anrufer vermittels des Sprachprogramms durch ein Menue führt, wobei der Anrufer durch Vorgabe einer auf seinem Endgerät gewählten Ziffer innerhalb des Menues navigieren kann.

8. System zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfassend ein Telekommunikationsnetz mit daran angeschlossenen Endgeräten und einem daran angeschlossenen und über eine Netzkennung anwählbaren Computer, wobei die Endgeräte aus einer Benutzervorgabe Spannungsimpulse erzeugen, deren Abfolge eine Netzkennung repräsentiert, gekennzeichnet durch, ein auf dem Computer realisiertes Sprachprogramm mit Spracherkennungsmodul, das vermittels einer Filterfunktion eine Kennung von Spannungspulsen in ein Tonsignal konvertiert, wobei die Charakteristik des Tones, insbesondere die Frequenzmischung, mit der Kennung korreliert ist und eine Ziffer repräsentiert.