JP2000184404A - トーン検出装置 - Google Patents

トーン検出装置

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JP2000184404A
JP2000184404A JP10351768A JP35176898A JP2000184404A JP 2000184404 A JP2000184404 A JP 2000184404A JP 10351768 A JP10351768 A JP 10351768A JP 35176898 A JP35176898 A JP 35176898A JP 2000184404 A JP2000184404 A JP 2000184404A
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signal
tone
signals
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JP10351768A
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Takeharu Muramatsu
健晴 村松
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トーンパターンを得るためのフィルタを必要
とせず、汎用的に使用でき、断続音を数種の信号に区別
できるトーン検出装置の提供する。 【構成】 局線およびPBX内線に接続されアナログ信
号をデジタル信号に変換するA/D変換装置1と、変換
されたデジタル信号を入力信号として動作する信号処理
部2とからなる。信号処理部2は、前記局線およびPB
X内線からトーン信号(ダイアルトーン,リングバック
トーン,ビジートーン)が出力されると、A/D変換さ
れ、入力されたデジタル信号からパワーを計算して、前
記トーン信号のONおよびOFFを決定し、その時間間
隔を計時測定した結果から、前記のトーン信号を識別し
て検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、局線またはPBX
内線に接続され、ダイアルトーン,リングバックトー
ン,ビジートーンのサービストーンを選択受信できるP
BX,ボタン電話装置,FAX,多機能電話等端末に使
用するトーン検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来のトーン検出方式の一例を
示す図である。図中、3はバンドパスフィルタ(BP
F)、4は乗算器、5は減算器、6は判定器、7は制御
部である。従来技術によると、トーン検出方式は、図4
に示すように、バンドパスフィルタ3により受信信号の
中からトーンの周波数成分を抽出し、乗算器4において
抽出したパワーを求め、減算器5においてこのパワーか
らある基準値Thを減算し、判定器6によりこのパワー
が基準値Thより大きいか否かを調べ、基準値Thより
大きい時、判定器6はトーンオン信号を制御部7に出力
し、基準値Thより小さければ、判定器6はトーンオフ
信号を制御部7に出力し、制御部7はトーンを検出す
る。
【0003】図5は、図4中の制御部7の制御手順を示
したフローチャートである。すなわち、一定時間D内の
間にトーン信号が連続して検出されれば、それはダイア
ルトーン(DT)、トーン信号が断続すればビジートー
ン(BT)と判断していた。このように、上記の従来の
検出方法でも連続音と断続音の音種の区別ができる。
【0004】しかしながら、上記の従来のトーン検出方
式では、連続音とそれ以外との区別しかできないという
問題があった。この問題を解決する手法として、例え
ば、特開平5−341189号公報に開示されているよ
うな手法が知られている。これは、トーンオン/オフの
パターンを比較することで、断続音に対しても、複数の
トーンを識別できる。この手法では、トーンパターンを
入力信号から得るために、トーンの特徴にあったフィル
タを必要とする。つまり、検出するトーンの種類が増え
るとフィルタもそれだけ増えてしまい、汎用性に欠け
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題を解決するためのものであり、トーンパター
ンを得るためのフィルタを必要とせず、汎用的に使用で
き、断続音を数種の信号に区別できるトーン検出装置の
提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、デジタル信号処理を用いて、入力信号の
パワーを求め、該入力信号のON/OFFを得、信号O
Nの継続時間と信号OFFの継続時間に基づき、トーン
を識別検出するようにしたもので、断続音に対しても異
なる断続パターン、例えば、ビジートーンと、リングバ
ックトーンであれば異なるトーンとして識別することが
できる。また、断続パターンは、フィルタを通すことな
く、直接信号パワーの計算から求めることができ、検出
するトーンが増えても、検出する断続パターンを変更す
るだけで対応でき、より汎用的にトーン検出を実現でき
る。
【0007】
【発明の実施の形態】請求項1の発明は、局線またはP
BX内線から供給されたアナログ信号をデジタル信号に
変換するA/D変換装置と、変換されたデジタル信号を
入力信号として動作する信号処理部とからなり、該A/
D変換装置は、局線およびPBX内線からのアナログ信
号であるトーン信号(ダイアルトーン,リングバックト
ーン,ビジートーン)をデジタル信号に変換し、該信号
処理部は、デジタル信号に変換された信号からパワーを
計算して、前記トーン信号のONおよびOFFの時間間
隔を測定し、その測定結果により前記トーン信号を識別
して検出するようにしたものである。
【0008】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、信号ONおよびOFFの時間間隔を、複数種のトー
ン信号のパターンに対応した時間間隔とし、該複数種の
トーン信号を識別して検出するようにしたものである。
【0009】請求項3の発明は、信号OFFから信号O
Nへ、または信号ONから信号OFFへの変化を、変化
後の信号ONあるいは信号OFFが所定時間以上続いた
とき、信号ONまたは信号OFFに変化したものと判定
するようにして、瞬間的に入ったノイズによる誤検出を
防止するものである。
【0010】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳
細に説明する。図1は、本発明の一実施例に係わるトー
ン検出装置の構成を示す。このトーン検出装置は、局線
およびPBX内線に接続されアナログ信号をデジタル信
号に変換するA/D変換装置1と、変換されたデジタル
信号を入力信号として動作する信号処理部2とからな
り、該信号処理部2は、前記局線およびPBX内線から
トーン信号(ダイアルトーン、リングバックトーン、ビ
ジートーン)が出力されると、A/D変換され、入力さ
れたデジタル信号からパワーを計算して、信号ONおよ
びOFFの時間間隔を測定し、その測定結果により前記
のトーン信号を識別して検出する。
【0011】前記信号処理部2では、一定の時間間隔
(以下、フレームと称する。)毎に、局線またはPBX
内線から供給されたアナログ信号をデジタル変換した信
号からパワーを計算し、該パワーが所定値TH以上の場
合、該フレーム期間を信号ONと判定し、所定値TH以
下の場合を信号OFFと判定する。そして、ONまたは
OFFと判定されたフレームの連なり状態から、パター
ンの異なる複数のトーン信号を識別検出するようになっ
ている。前記所定値THは、信号OFF時のノイズのパ
ワーよりも十分大きな値を設定する。
【0012】前記信号処理部2のパターン識別機能は、
具体的には構成は記載してないが、基本的には、ONと
判別されたフレームの連続する数をカウントするカウン
タと、OFFと判別されたフレームの連続する数をカウ
ントするカウンタ、およびONからOFFまたはOFF
からONに変わる過程のフレーム数をカウントするカウ
ンタと、これらカウンタの計数値を所定のしきい値と比
較する手段から実現され、各カウンタの計数値からは、
局線またはPBX内線から供給されたアナログ信号の有
無のパターンが抽出される。このパターンとトーン信号
の特有のパターンを比較することにより該トーン信号を
識別するようにしたもので、前記しきい値を、実際のト
ーン信号のパターンのONまたはOFFの期間をフレー
ムの数に換算して設定すればよい。逆に、しきい値の値
に、フレームの時間を乗ずると時間となる。
【0013】以下、本発明の作用を、一実施例に基づ
き、信号処理部2の処理手順により説明する。今、識別
して検出すべき複数種のトーン信号のON/OFF期間
を、例えば次のとおりとする。 ダイアルトーン(DT):常に信号ON ビジートーン(BT):0.5秒信号ON、0.5秒信号
OFFの繰り返し リングバックトーン(RBT):1秒信号ON、2秒信
号OFFの繰り返し そして、フレームの時間間隔を100msec、A/D
変換装置1のサンプリング周波数を8KHzとする。
【0014】図2及び図3は、図1に示される信号処理
部で行われる処理を示すフローチャートで、図2は、入
力信号のパワーから信号のON、OFFを判定する手順
と各カウンタの計数の手順を示すもので、図3は、図2
のフローで得られた各カウンタの計数値を、それぞれの
しきい値と比較し、複数種のトーン信号を識別する手順
を示している。以下、これらの図に従って処理の詳細を
説明する。まず、入力されたデジタル信号のパワーを以
下の式にて求める。 P(n)=(1−α)×P(n−1)+α×X2(n) ここで、P(n):フレームnにおける入力信号パワー X(n):フレームnにおける入力信号 α:定数 n:フレームの番号 αは、デジタル信号のサンプリングレイトと、信号ON
/OFF期間の測定フレームサイズにより決定される。
例えば、8kHzサンプリングで、100msecの測
定フレームサイズとすると、αは1/800となる。こ
の場合、800サンプルごとのP(n)をその測定フレ
ームn内の信号パワーとする。上記の式により求められ
た結果を基に、次に示すフローチャートに従ってトーン
を検出する。
【0015】ステップS1:前フレーム(n−1)の信
号状態が、信号ONであれば(F=1)(なお、Fはフ
ラグ)、ステップS2に、そうでなければ、ステップS
7にいく。 ステップS2:現フレーム(n)の信号パワーP(n)
が、しきい値TH以上ならば、ステップS3へ、そうで
なければ、ステップS4へいく。 ステップS3:ONカウンタ(信号ONが続くフレーム
数を計数するカウンタ)のカウント値C1に1加算し、
TRANSカウンタ(信号がONからOFFまたはOF
FからONに変わる過程のフレーム数を計数するカウン
タ)のカウント値C2を0にセットし、次の判定処理に
いく。
【0016】ステップS4:TRANSカウンタの計数
値C2が、しきい値TR以上であれば、ステップS5
に、そうでなければ、ステップS6にいく。
【0017】しきい値TRは、信号ONからOFF、ま
たは、信号OFFからONへと変化するときに必要な信
号の時間であり、測定フレーム数の単位であらわす。例
えば、1を設定すると、信号ONからOFFへと変化し
たと判断されるのは、信号OFFのフレームが2回連続
して検出されたときである。信号OFFからONへと変
化するときも同様である。これにより、瞬間的に入った
大きなノイズによる誤りを防ぐ。
【0018】ステップS5:OFFカウンタ(信号OF
Fが続くフレーム数を計数するカウンタ)の計数値C3
に、しきい値TRを代入し、フラグFを0にセットし、
TRANSカウンタの計数値C2を0にし、判定処理に
いく。 ステップS6:TRNSカウンタの計数値C2に、1加
算し、判定処理にいく。
【0019】ステップS7:現フレーム(n)の信号パ
ワーP(n)がしきい値TH以上ならば、ステップS8
へ、そうでなければ、ステップS11へいく。 ステップS8:TRNSカウンタの計数値C2がしきい
値TR以上であれば、ステップS9に、そうでなけれ
ば、ステップS10にいく。
【0020】ステップS9:PREV.ONカウンタ
(前フレームまでのONカウンタの計数値のカウンタ)
の計数値C4に、ONカウンタの計数値C1の値を代入
し、ONカウンタの計数値C1にしきい値TRを代入
し、フラグFを1にセットし、カウンタC2を0にセッ
トし、判定処理にいく。 ステップS10:TRANSカウンタの計数値C2に1
加算し、判定処理にいく。 ステップS11:OFFカウンタの計数値C3に1加算
し、TRANSカウンタの計数値C2を0にセットし、
判定処理にいく。
【0021】(判定処理) ステップS12:ONカウンタの計数値C1がしきい値
DO以上であれば、ステップS13にいく。そうでなけ
れば、ステップS16にいく。
【0022】しきい値DOは、ダイアルトーン(DT)
が検出されるのに必要な信号ONの期間であり、測定フ
レームの単位で指定する。例えば、1.5秒以上の信号
がONであった場合、ダイアルトーン(DT)検出とす
ると、しきい値DOは14となる。
【0023】ステップS13:検出トーン識別子R
(n)に、ダイアルトーン(DT)の識別値DTをセッ
トし、ONカウンタの計数値C1を0にセットし、ステ
ップS14にいく。 ステップS14:前フレーム(n−1)の検出トーン識
別子R(n−1)の識別値と検出識別子R(n)の識別
値が等しければ、トーンは検出せず判定処理を終了す
る。そうでなければ、ステップS15にいく。
【0024】ステップS15:検出トーン識別子R
(n)で示されるトーンの検出を出力し、前フレームの
検出トーン識別子R(n−1)に検出トーン識別子R
(n)の値を代入し、判定処理を終了する。 ステップS16:ONカウンタの計数値C1がしきい値
BOL以下で、しきい値BOS以上であり、かつ、OF
Fカウンタの計数値C3がしきい値BFL以下で、しき
い値BFS以上であり、かつ、PREV.ONカウンタ
の計数値C4が、しきい値BOL以下で、しきい値BO
S以上であれば、ステップS17にいく。そうでなけれ
ば、ステップS18にいく。
【0025】しきい値BOLと、BOSは、それぞれビ
ジートーン(BT)の信号ONの期間の最大値と最小値
を示す。例えば、ビジートーン(BT)の信号ONの期
間を0.4秒から0.6秒の間とすると、しきい値BOL
と、BOSは、それぞれ5と3になる。
【0026】しきい値BFLと、BFSは、それぞれビ
ジートーン(BT)の信号OFFの期間の最大値と最小
値を示す。例えば、ビジートーン(BT)の信号OFF
の期間を0.4秒から0.6秒の間とすると、しきい値B
FLと、BFSは、それぞれ5と3になる。
【0027】ステップS17:検出トーン識別子R
(n)にビジートーン(BT)の識別値BTを代入し、
ONカウンタの計数値C1を0にセットし、OFFカウ
ンタの計数値C3を0にセットし、ステップS14にい
く。 ステップS18:ONカウンタの計数値C1がしきい値
ROL以下で、ROS以上であり、かつ、OFFカウン
タの計数値C3がしきい値RFL以下で、しきい値RF
S以上であれば、ステップS19にいく。そうでなけれ
ば、ステップS20にいく。
【0028】しきい値ROLと、ROSは、それぞれリ
ングバックトーン(RBT)の信号ONの期間の最大値
と最小値を示す。例えば、リングバックトーン(RB
T)の信号ONの期間を1.1秒から0.9秒の間とする
と、しきい値ROLと、ROSは、それぞれ10と8に
なる。
【0029】しきい値RFLと、RFSは、それぞれリ
ングバックトーン(RBT)の信号OFFの期間の最大
値と最小値を示す。例えば、リングバックトーン(RB
T)の信号OFFの期間を2.1秒から1.9秒の間とす
ると、しきい値RFLと、BFSは、それぞれ20と1
8になる。
【0030】ステップS19:検出トーン識別子R
(n)にリングバックトーン(RBT)の識別値RBT
を代入し、ONカウンタの計数値C1を0にセットし、
OFFカウンタの計数値C3を0にセットし、ステップ
S14にいく。 ステップS20:OFFカウンタの計数値C3がしきい
値NF以上であれば、ステップS21にいく。そうでな
ければ、トーンは検出されず判定処理は終了する。
【0031】しきい値NFは、検出されたトーンの終了
を検出するため、信号OFFの連続期間である。例え
ば、2.5秒以上、信号OFFならば、トーンの終了と
すると、しきい値NFは24となる。
【0032】ステップS21:検出トーン識別子R
(n)にトーンなし識別値NTをセットし、OFFカウ
ンタの計数値C3を0にセットし、ステップS14にい
く。
【0033】以上のとおり、各しきい値を、実際に局線
またはPBX内線から供給される複数種のトーン信号の
各ON期間およびOFF期間の時間に対応させて設定し
ておけば、複数種のトーン信号を識別して検出すること
ができる。
【0034】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、特定周波数パ
ワーを求めるフィルタも必要なく、簡単にトーン信号が
検出できる。請求項2の発明によれば、異なる信号ON
/OFFパターンであれば複数種のトーン信号を識別検
出できる。請求項3の発明によれば、瞬間的なノイズに
対しても、誤検出することなくトーン信号が検出でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成図である。
【図2】本発明の信号処理部のトーン検出処理のフロー
チャートである。
【図3】図2のフローチャート中の判定処理手順の詳細
フローチャートである。
【図4】従来の構成例である。
【図5】従来のトーン検出フローチャートである。
【符号の説明】
1…A/Dコンバータ、2…信号処理部、3…バンドパ
スフィルタ回路、4…乗算器、5…減算器、6…判定
器、7…制御部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 局線またはPBX内線から供給されるア
    ナログ信号をデジタル信号に変換する装置と、変換され
    たデジタル信号を入力信号として動作する信号処理部と
    からなり、該信号処理部は、前記局線またはPBX内線
    から複数種のトーン信号が出力されると、入力されたデ
    ジタル信号からパワーを計算して、信号ONおよびOF
    Fの時間間隔を測定し、その測定結果により前記のトー
    ン信号を識別して検出することを特徴としたトーン検出
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載されたトーン検出装置に
    おいて、前記信号ONおよびOFFの時間間隔を、前記
    複数種のトーン信号のパターンに対応した時間間隔と
    し、該複数種のトーン信号を識別して検出することを特
    徴とするトーン検出装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載されたトーン検
    出装置において、信号OFFから信号ONへ、または信
    号ONから信号OFFへの変化を、変化後の信号ONあ
    るいは信号OFFが所定時間以上続いたとき、信号ON
    または信号OFFに変化したものと判定し、前記信号の
    ONおよびOFFの時間間隔を求めるようにして、瞬間
    的に入ったノイズによる誤りを防止することを特徴とす
    るトーン検出装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006063505A1 (fr) * 2004-12-17 2006-06-22 Huawei Technologies Co., Ltd. Dispositif pour detecter une tonalite de rappel et methode associee
US9986078B2 (en) 2006-12-08 2018-05-29 Denso Corporation In-vehicle handsfree apparatus and data transfer method

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