JPH0730930A - 音声またはバックグラウンド・ノイズの存在下で動作可能なデュアル・トーン検出器およびその方法 - Google Patents

音声またはバックグラウンド・ノイズの存在下で動作可能なデュアル・トーン検出器およびその方法

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JPH0730930A
JPH0730930A JP6140724A JP14072494A JPH0730930A JP H0730930 A JPH0730930 A JP H0730930A JP 6140724 A JP6140724 A JP 6140724A JP 14072494 A JP14072494 A JP 14072494A JP H0730930 A JPH0730930 A JP H0730930A
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JP6140724A
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Carlos A Greaves
カルロス・エー・グリーブス
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Motorola Inc
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q1/00—Details of selecting apparatus or arrangements
    • H04Q1/18—Electrical details
    • H04Q1/30—Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents
    • H04Q1/44—Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current
    • H04Q1/444—Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current with voice-band signalling frequencies
    • H04Q1/46—Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current with voice-band signalling frequencies comprising means for distinguishing between a signalling current of predetermined frequency and a complex current containing that frequency, e.g. speech current

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 帯域通過トーン検出器及び帯域除波トーン検
出器の両方を介して入力信号を処理し、音声の存在の下
で正確にトーン検出を行う。 【構成】 帯域通過及び帯域除波トーン検出器の両方が
トーンを検出すると、デュアル・トーン検出器はトーン
検出出力信号を与える。偽トーンの影響を受けやすい帯
域通過トーン検出器のみがトーンを検出すると、音声入
力信号はミュートされ、帯域通過トーン検出器及び帯域
除波トーン検出器の両方がその後トーンを検出した場合
にのみトーン検出出力信号をアクティブにする。デュア
ル帯域通過／帯域除波トーン検出器１２０は、回路領域
を節約するため、共用フロント・エンド帯域除波フィル
タ１２１，１２２と、リミタ１２６と、共振器１２７，
１２８と、処理部１３０とを介して入力信号を処理す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に信号処理に関
し、さらに詳しくは、トーン検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】音声通信システムでは、信号伝送のため
にトーンがよく利用される。一般に単純に「トーン」と
呼ばれるデュアル・トーンは、偽トーン検出を防ぐため
に、周波数が帯域分離された２つの真トーン(true ton
e) によって表される。そのため、通常の音声パターン
またはノイズが１つの真トーン周波数付近で高エネルギ
量を有する信号を生成すると、他方の真トーン周波数付
近に十分なエネルギがある可能性が少なく、疑似トーン
検出(spurious tone detection) が生じる。この種のト
ーン信号は、例えば、北米の電話システムで用いられる
ＤＴＭＦ(dual tonemulti-frequency) 信号伝送で利用
される。
【０００３】一般に、従来のトーン検出器は帯域分離方
法を利用し、これらのトーン検出器は２つの範疇のうち
の一方に入るのが一般的である。一方の種類は帯域除波
(band reject) トーン検出器として知られ、２つのＤＴ
ＭＦ周波数帯に相当する２つの帯域選択フィルタによっ
て入力信号を濾波する。低ＤＴＭＦ周波数帯に関する帯
域選択フィルタは、高ＤＴＭＦ周波数帯の信号周波数を
除波し、高ＤＴＭＦ周波数帯に関する帯域選択フィルタ
は、低ＤＴＭＦ周波数帯の信号を除波する。帯域選択フ
ィルタの出力は、信号リミタによって処理され、次に共
振器にかけられる。各ＤＴＭＦ周波数に同調された共振
器は、入力信号が一方のＤＴＭＦ周波数において十分な
大きさを有するときに後段の比較器をトリップするのに
十分なエネルギの出力信号を与える。低ＤＴＭＦ周波数
帯および高ＤＴＭＦ周波数帯の両方の共振器の出力がそ
れぞれの比較器をトリップすると、トーン検出器はＤＴ
ＭＦトーンの発生を示すためトーン検出出力信号を与え
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、帯域除波トー
ン検出器は有効トーンを見逃しやすい。トーンが存在す
る際に他の信号に十分なエネルギがあると、音声はトー
ンと干渉し、帯域除波トーン検出器はトーンを認識でき
ない。例えば、音声干渉は、録音済み通知，利用者音
声，オペレータまたはバックグラウンド・ノイズに起因
することがある。
【０００５】第２の種類のトーン検出器は、帯域通過ト
ーン検出器(bandpass tone detector)という。帯域通過
トーン検出器では、入力信号は低トーン範囲および高ト
ーン範囲に相当する帯域通過フィルタにかけられる。フ
ィルタの通過帯域内の信号が十分な振幅を有する場合、
比較器をトリップする。２つの真トーンが検出される
と、帯域通過トーン検出器はトーン検出表示を与える。
トーンを見逃すことはないが、この帯域通過トーン検出
器は、ランダムな音声が２つのトーン周波数において大
きなエネルギ量を有する場合になどに、偽トーン検出し
やすい。
【０００６】ある帯域分離トーン検出器では、トーンを
送出する前にローカル・ラインをミュートし、無音期間
においてのみトーンを検出することによって、音声干渉
の問題を回避することを試みている。しかし、一部のト
ーン信号方式は常にトーンを許し、システムは連続的に
ミュートできない。従って、音声の存在下でトーンを正
しく認識できるトーン検出器が望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従って、一例として、帯
域通過トーン検出器と、帯域除波トーン検出器と、論理
部とによって構成される、音声またはバックグラウンド
・ノイズの存在下で動作可能なデュアル・トーン検出器
が提供される。帯域通過トーン検出器は、伝送ライン上
で伝えられる入力信号を受信する入力と、帯域通過トー
ン検出信号を与える出力とを有する。入力信号は、間欠
的にトーンを含むものとして特徴づけられる。帯域除波
トーン検出器は、この入力信号を受信する入力と、帯域
除波トーン検出信号を与える出力とを有する。論理部
は、帯域通過トーン検出器と帯域除波トーン検出器とに
結合され、帯域通過トーン検出信号がアクティブであり
かつ帯域除波トーン検出信号がアクティブであることに
応答して、トーン検出信号を与える。また論理部は、帯
域通過トーン検出信号がアクティブでありかつ帯域除波
トーン検出信号が非アクティブであることに応答して、
ミュート信号を与える。
【０００８】別の例では、音声またはバックグラウンド
・ノイズの存在下でデュアル・トーンを検出する方法が
提供される。入力信号は、伝送ラインを介して受信され
る。入力信号におけるトーンは帯域通過トーン検出器に
おいて検出され、そのアクティブ状態において帯域通過
トーン検出信号を与えて、デュアル・トーンの検出を示
す。入力信号におけるトーンは、帯域除波トーン検出器
において検出され、そのアクティブ状態において帯域除
波トーン検出信号を与えて、デュアル・トーンの検出を
示す。トーン検出出力信号は、帯域通過トーン検出信号
がアクティブでありかつ帯域除波トーン検出信号がアク
ティブであることに応答して与えられる。帯域通過トー
ン検出信号がアクティブでありかつ帯域除波トーン検出
信号が非アクティブであることに応答して、音声入力信
号は伝送ラインからミュートされ、その後トーン検出出
力信号は、帯域通過トーン検出信号がアクティブであり
かつ帯域除波トーン検出信号がアクティブであることに
応答して与えられる。
【０００９】これらおよび他の特徴および利点は、添付
の図面とともに以下の詳細な説明からより明らかに理解
されよう。
【００１０】
【実施例】図１は、従来技術による帯域除波ＤＴＭＦ検
出器２０の部分的なブロック論理図を示す。ＤＴＭＦ検
出器２０は、帯域選択フィルタ２２，２４と、電圧リミ
タ２６，２８と、共振器３０〜３７と、スイッチ４０，
４１と、電圧基準回路４２と、比較器４４，４６と、復
調器４８とを含む。帯域選択フィルタ２２は、「ＡIN」
と記された入力信号を受信する入力端子と、出力端子と
を有する。ＡINは、標準的なＤＴＭＦトーン信号を含む
音声信号である。帯域選択フィルタ２４は、信号ＡINを
受信する入力端子と、出力端子とを有する。電圧リミタ
２６は、帯域選択フィルタ２２の出力端子に接続された
第１入力端子と、「ＶAG」と記された電源電圧端子に接
続された第２入力端子と、出力端子とを有する。ＶAGと
は、信号ＡINが取りうる最大値と最小値とのほぼ中間の
値を有するアナログ接地出力端子である。電圧リミタ２
８は、帯域選択フィルタ２４の出力端子に接続された第
１入力端子と、ＶAGに接続された第２入力端子と、出力
端子とを有する。
【００１１】各共振器３０〜３３は、電圧リミタ２６の
出力端子に接続された入力端子と、出力端子とを有す
る。各共振器３４〜３７は、電圧リミタ２８の出力端子
に接続された入力端子と、出力端子とを有する。スイッ
チ４０は、共振器３０〜３３の１つの出力端子をスイッ
チ４０の出力端子に選択的に接続する。スイッチ４１
は、共振器３４〜３７の１つの出力端子をスイッチ４１
の出力端子に選択的に接続する。電圧基準４２は、「Ｖ
REF 」と記された電圧基準を与える。比較器４４は、ス
イッチ４０の出力端子に接続された第１端子と、ＶREF
を受ける第２端子と、出力端子とを有する。比較器４６
は、スイッチ４１の出力端子に接続された第１端子と、
ＶREF を受ける第２端子と、出力端子とを有する。復調
器４８は、比較器４４，４６の出力端子に接続された入
力端子と、「ＴＯＮＥ ＤＥＴＥＣＴ」と記された信号
を与える出力端子と、「ＥＮＣＯＤＥＤ ＤＴＭＥ Ｔ
ＯＮＥ」と記された４つの信号を与える出力端子とを有
する。
【００１２】ＤＴＭＦ検出器２０は標準的なＤＴＭＦを
構築し、ここで１６のトーンは低周波数の真トーンのセ
ットの１つと、高周波数の真トーンのセットの１つとの
組合せによって表される。本明細書では、「真トーン(t
rue tone) 」という用語は信号周波数の正弦波を表し、
「トーン」という用語そのものは２つの真トーン、すな
わちデュアル・トーンを含む信号を表す。標準的なＤＴ
ＭＦでは、各低周波数トーンは電話キーパッド上の行を
表し、各高周波数トーンは電話キーパッド上の列を表
す。表Ｉは、標準的なＤＴＭＦにおける行列の割り当て
を示し、括弧内はヘルツ（Ｈｚ）単位のトーン周波数で
ある。
【００１３】
【表１】 列１ (1209) 列２ (1336) 列３ (1477) 列４ (1633) 行１ (697) 1 2 3 A 行２ (770) 4 5 6 B 行３ (852) 7 8 9 C 行４ (941) * 0 # D 帯域選択フィルタ２２，２４は、他方のフィルタの帯域
における周波数を除波するフィルタである。例えば、帯
域選択フィルタ２２は、低周波数トーンを復号する経路
で用いられ、高周波数トーン、すなわち１２０９Ｈｚ〜
１６３３Ｈｚの範囲の帯域内の周波数スペクトルにおけ
る信号を除波する。また、帯域選択フィルタ２４は、低
周波数範囲、すなわち６９７Ｈｚ〜９４１Ｈｚにおける
信号を除波する。帯域選択フィルタ２２，２４の出力
は、電圧リミタ２６，２８にぞれぞれかけられる。各電
圧リミタは、入力がＶAGを交差するときに出力を全供給
に切り換える増幅器である。従って、帯域選択フィルタ
によって除波されない信号は増幅され、正弦真トーン信
号は、基本周波数成分および奇数調波(odd harmonics)
を有する方形波に変換される。
【００１４】各共振器は、対応するＤＴＭＦ周波数に同
調される。ある共振器に対応する真トーンを有するトー
ンが存在すると、この対応する共振器の出力はアクティ
ブになる。比較器４４，４６は、４つの共振器で共用さ
れる。しかし、機能的にはＤＴＭＦ検出器２０は、あた
かも各共振器の出力がその比較器に接続されているかの
ように動作する。スイッチ４０，４１は、共振器の出力
を対応する比較器の入力に多重化するために用いられ
る。
【００１５】共振器によって通過された信号がＶREF を
越える十分大きな振幅を有する場合、スイッチがその共
振器を選択すると、対応する比較器はトリップする。復
調器４８は、共振器３０〜３３の１つおよび共振器３４
〜３７の１つがプログラム可能な期間でトーンを検出す
ると、トリップする。復調器４８は、どの共振器が真ト
ーンの存在を示す比較器に接続されているかを判断する
ためにタイミング情報を管理し、プログラム可能な時間
期間でトーンが検出されると、出力信号ＴＯＮＥ ＤＥ
ＴＥＣＴをアクティブにする。また復調器４８は、１６
のＤＴＭＦトーンのどれが受信されたかを示すためＥＮ
ＣＯＤＥＤ ＤＴＭＦ ＴＯＮＥを与える。
【００１６】帯域選択フィルタ２２，２４は他方のフィ
ルタの帯域の信号を除波するため、トーン検出器２０は
帯域除波型のトーン検出器である。しかし、トーン検出
器２０は有効トーンを見逃すことがある。リミタ２６，
２８は、開ループ構成の高利得増幅器であり、基準入力
端子は中心電源電圧ＶAGに接続される。（ただし、入力
信号の正または負入力端子に対する印加は任意であり、
これらの指示は省略されていることに留意されたい。）
除波帯域内にない入力信号の振幅がＶAGを越える場合、
対応するリミタの出力は全供給まで増加する。従って、
１つの真トーン（正弦信号）が存在すると、リミタは、
基本周波数がこのトーンの基準周波数に等しい方形波を
生成する。このように、小振幅トーンは増幅され、後段
の共振器における検出が改善される。しかし、真トーン
に他の周波数成分が伴う場合、このトーンの周波数にお
いてリミタの出力における信号のエネルギはそれに応じ
て減少する。これらの成分のエネルギが増加すると、ト
ーン周波数においてリミタによって与えられるエネルギ
量は減少し、最終的にこのエネルギは小さくなり、共振
器の出力における信号の振幅は比較器をトリップするの
に十分でなくなる。そのため、有効トーンが見逃され
る。
【００１７】図２は、従来技術による帯域通過ＤＴＭＦ
トーン検出器５０のブロック図を示す。トーン検出器５
０は、低帯域通過フィルタ５１と、高帯域通過フィルタ
５２と、入力比較器５３，５４と、復調器５５とを含
む。低帯域通過フィルタ５１は、入力信号ＡINを受信す
る入力端子と、「ＬＯＷ ＧＲＯＵＰ ＩＮＰＵＴ」と
記された信号を与える出力端子とを有する。高帯域通過
フィルタ５２は、信号ＡINを受信する入力端子と、「Ｈ
ＩＧＨ ＧＲＯＵＰ ＩＮＰＵＴ」と記された信号を与
える出力端子とを有する。入力比較器５３は、ＬＯＷ
ＧＲＯＵＰ ＩＮＰＵＴを受信する入力端子と、出力端
子とを有する。入力比較域５４は、ＨＩＧＨ ＧＲＯＵ
Ｐ ＩＮＰＵＴを受信する入力端子と、出力端子とを有
する。
【００１８】復調器５５は、周期カウンタ６０，６１
と、有効検査ブロック(validity check block)６２，６
３と、制御論理６４と、コード変換器６５とを含む。周
期カウンタ６０は、入力比較器５３の出力端子に接続さ
れた入力端子と、制御入出力端子とを有する。周期カウ
ンタ６１は、入力比較器５４の出力端子に接続された入
力端子と、制御入出力端子とを有する。有効検査ブロッ
ク６２は、制御入出力端子と、出力端子とを有する。有
効検査ブロック６３は、制御入出力端子と、出力端子と
を有する。制御論理６４は、システム・クロックを受け
る入力端子を有し、それぞれの制御入出力端子を介して
周期カウンタ６０，６１および有効検査ブロック６２，
６３に接続され、また「ＶＡＬＩＤ ＴＯＮＥ ＳＴＲ
ＯＢＥ」と記された出力信号を与える第１制御出力端子
と、第２制御出力端子とを有する。コード変換器６５は
有効検査ブロック６２，６３の出力端子に接続され、制
御論理６４の第２制御出力端子に接続され、ＥＮＣＯＤ
ＥＤ ＤＴＭＦ ＴＯＮＥを出力として与える。周期カ
ウンタ低帯域通過フィルタ５１は、低ＤＴＭＦ周波数範
囲、すなわち６９７〜９４１Ｈｚ内の信号を通過させ、
その他の周波数の信号を減衰する帯域通過フィルタであ
る。入力比較器５３は、低帯域通過フィルタ５１からＬ
ＯＷ ＧＲＯＵＰ ＩＮＰＵＴを受け、これが閾値を越
えると、ＬＯＷ ＧＲＯＵＰ ＩＮＰＵＴを全供給まで
増幅する開ループ増幅器である。そのため、ＬＯＷ Ｇ
ＲＯＵＰ ＩＮＰＵＴが真トーンを含むと、入力比較器
５３は、基本周波数が真トーンの基本周波数に等しい方
形波を生成する。次にトーンの周波数は、復調器５５内
の周期カウンタ６０によって検出される。周期カウンタ
６０は、ゼロ交差検出器およびカウンタを含み、入力比
較器５３の出力の遷移数を計数し、低ＤＴＭＦ帯域内の
４つのＤＴＭＦトーン周波数のうち、もし存在すればど
れが存在するかを判定する。
【００１９】同様に、高帯域通過フィルタ５２は、高Ｄ
ＴＭＦ周波数範囲、すなわち１２０９〜１６３３Ｈｚ内
の信号を通過させ、他の周波数の信号を減衰する帯域通
過フィルタである。入力比較器５４は、高帯域通過フィ
ルタ５２からＨＩＧＨ ＧＲＯＵＰ ＩＮＰＵＴを受
け、これが閾値を越えると、ＨＩＧＨ ＧＲＯＵＰ Ｉ
ＮＰＵＴを全供給まで増幅する開ループ増幅器である。
従って、ＨＩＧＨ ＧＲＯＵＰ ＩＮＰＵＴが真トーン
を含むと、入力比較器５４は基本周波数が真トーンの基
本周波数に等しい方形波を生成する。次にトーンの周波
数は、復調器５５内の周期カウンタ６１によって検出さ
れる。周期カウンタ６１は、ゼロ交差検出器およびカウ
ンタを含み、入力比較器５４の出力の遷移数を計数し
て、高ＤＴＭＦ帯域内の４つのＤＴＭＦトーン周波数の
うち、もし存在すればどれが存在するかを判断する。
【００２０】各有効検査ブロック６２，６３は、トーン
が対応する帯域内で検出された場合に、他の帯域にトー
ンが存在するかどうかを判断する。もし存在する場合、
制御論理６４はどの低ＤＴＭＦおよび高ＤＴＭＦ帯域ト
ーンが存在するかをコード変換器６５に示す。コード変
換器６５は、１６の可能なＤＴＭＦトーンのうちどれが
存在するかを示すデジタル・コードＥＮＣＯＤＥＤ Ｄ
ＴＭＦ ＯＵＴＰＵＴを与える。
【００２１】トーン検出器５０は有効トーンを見逃さな
いとしても、偽トーンを検出する場合がある。低ＤＴＭ
Ｆ帯域に十分なエネルギがある場合、周期カウンタ６０
は低ＤＴＭＦ周波数の１つに相当するゼロ交差の数を計
数することがある。周期カウンタ６０が低ＤＴＭＦ範囲
内のトーンを誤って検出すると、周期カウンタ６１は高
ＤＴＭＦ範囲内のトーンを誤って検出し、偽トーン検出
となる。
【００２２】偽トーン検出の数を低減する一つの方法と
して、低帯域通過フィルタ５１および高帯域通過フィル
タ５２の次数(order) を増加する方法がある。しかし、
フィルタの次数を増加すると、集積回路のコストを増加
し、結局、追加コストは偽トーン検出の低減よりもまさ
る。帯域通過フィルタに固有の偽検出を避ける別の方法
として、トーンが送信されると予想されるときにライン
をミュートし、無音期間においてのみ受信トーンを検出
する方法がある。しかし、状況によって、ユーザが通話
中のときや、電話オペレータまたは録音済みメッセージ
などの遠端音声が存在するときに、トーンが信号用にに
用いられることがある。例えば、有料電話の硬貨の投入
は一連のトーンによって記録される。しかし、ユーザの
通話中や、有料電話の周りにかなりの雑音がある場合
や、オペレータの通話中や、録音済みメッセージの再生
中に、硬貨が投入されることがある。この問題を避ける
ため、G. Clark et al. は、"Station Signaling and A
nnouncement Subsystem: Hardware for Automated Coin
Toll Service," The Bell System Technical Journal,
vol. 58, no. 6 (July-August 1979), pp. 1225-1249
において硬貨トーン受信機(coin tone receiver)を開示
しており、これを図３に示す。
【００２３】図３は、従来技術による硬貨トーン受信機
７０の部分的なブロック論理図を示す。硬貨トーン受信
機７０は、入力帯域通過フィルタ７１，高周波数帯域除
去フィルタ７２，低周波数帯域除去フィルタ７３，リミ
タ７４，７５，低周波数帯域通過フィルタ７６，高周波
数帯域通過フィルタ７７，低周波数検出器７８，高周波
数検出器７９，ＡＮＤゲート８０およびトーン検証論理
ブロック８１を含む。入力帯域通過フィルタ７１は、信
号ＡINを受信する入力端子と、出力端子とを有する。高
周波数帯域除去フィルタ７２は、入力帯域通過フィルタ
７１の出力端子に接続された入力端子と、出力端子とを
有する。低周波数帯域除去フィルタ７３は、入力帯域通
過フィルタ７１の出力端子に接続された入力端子と、出
力端子とを有する。リミタ７４は、高周波数帯域除去フ
ィルタ７２の出力端子に接続された入力端子と、出力端
子とを有する。リミタ７５は、低周波数帯域除去フィル
タ７３の出力端子に接続された入力端子と、出力端子と
を有する。低周波数帯域通過フィルタ７６は、リミタ７
４の出力端子に接続された入力端子と、出力端子とを有
する。高周波帯域通過フィルタ７７は、リミタ７５の出
力端子に接続された入力端子と、出力端子とを有する。
低周波数検出器７８は、低周波数帯域通過フィルタ７６
の出力端子に接続された入力端子と、出力端子とを有す
る。高周波数検出器７９は、高周波数帯域通過フィルタ
７７の出力端子に接続された入力端子と、出力端子とを
有する。ＡＮＤゲート８０は、低周波数検出器７８の出
力端子に接続された第１入力端子と、高周波数検出器７
９の出力端子に接続された第２入力端子と、出力端子と
を有する。トーン検証論理ブロック８１は、ＡＮＤゲー
ト８０の出力端子に接続された入力端子と、ＴＯＮＥ
ＤＥＴＥＣＴ信号を与える出力端子とを有する。
【００２４】硬貨トーン受信機７０は、入力帯域通過フ
ィルタ７１を含むように修正された帯域除波トーン検出
器である。高周波帯域除去フィルタ７２は図１の帯域選
択フィルタ２２に相当し、リミタ７４はリミタ２６に相
当し、低周波数帯域通過フィルタ７６は、共振器３０〜
３３に相当し、低周波数検出器７８は比較器４４に相当
する。硬貨トーンは１つのトーンにすぎないので、低周
波数帯域通過フィルタ７６は、硬貨トーンの低周波数真
トーンに同調された１つの共振器のみを含む。同様に、
低周波数帯域除去フィルタ７３は、帯域選択フィルタ２
４に相当し、リミタ７５はリミタ２８に相当し、高周波
数帯域通過フィルタ７７は共振器３４〜３７に相当し、
高周波数検出器７９は比較器４６に相当する。ＡＮＤゲ
ート８０は、硬貨トーンの低周波数真トーンおよび高周
波数真トーンが同時に検出された場合に、高論理の電圧
をその出力端子で与える。トーン検証論理ブロック８１
は、ＡＮＤゲート８０の出力がトーンを示すのに十分な
期間で高論理である場合に、ＴＯＮＥ ＤＥＴＥＣＴを
与える。硬貨トーン受信機７０は、帯域通過フィルタ７
１を挿入することによってＤＴＭＦ検出器２０に比べて
見逃しトーンの数を低減するが、その見返りとして偽ト
ーン検出が生じることがある。
【００２５】図４は、本発明による、音声またはバック
グラウンド・ノイズの存在下で動作可能なトーン検出器
１００のブロック図を示す。トーン検出器１００は、電
話ＴＩＰ／ＲＩＮＧ信号ライン１０１に接続され、その
ライン上で信号ＡINを受信する。トーン検出器１００
は、帯域通過および帯域除波トーン検出器の両方の方法
にもとづいてトーン検出信号を与え、かつこれら２つの
信号に条件的に基づいてトーンを検出することにより、
既知の帯域通過および帯域除波トーン検出における固有
のトレードオフを避ける。この目的を達成するため、ト
ーン検出器１００は、帯域通過トーン検出器１０３およ
び帯域除波トーン検出器１０４を有する帯域通過／帯域
除波トーン検出器１０２と、トーン検出論理ブロック１
０６とを含む。トーン検出ブロック１０６は、帯域通過
型のトーン検出器の過剰包括性(overinclusiveness)
と、帯域除去型のトーン検出器の不足包括性(under-inc
lusiveness) とを利用して、ほぼ完全な精度でＴＯＮＥ
ＤＥＴＥＣＴ表示を行う。
【００２６】帯域通過検出器１０３は、信号ＡINを受信
し、帯域通過方式でトーンを検出すると「ＢＰＳＤ」と
記された出力信号を与える。帯域通過トーン検出器１０
３は、図２に示す帯域通過トーン検出器５０などの従来
の帯域通過トーン検出器でもよい。帯域除波トーン検出
器１０４も信号ＡINを受信するが、帯域除波方式でトー
ンを検出すると「ＢＲＳＤ」と記された出力信号を与え
る。帯域除波トーン検出器１０４は、図１に示す帯域除
波トーン検出器２０などの従来の帯域除波トーン検出器
でもよい。
【００２７】トーン検出論理ブロック１０６について
は、図４のトーン検出論理ブロック１０６のフローチャ
ートを示す図５を参照することによって最もよく理解さ
れる。開始ステップ１１０において、信号ＴＯＮＥ Ｄ
ＥＴＥＣＴおよび「ＭＵＴＥ」と記された信号は非アク
ティブ論理レベル、すなわち図示の実施例では低論理ま
たはバイナリ・ゼロ（０）に設定される。トーン検出論
理ブロック１０６がステップ１１１においてＢＰＳＤお
よびＢＲＳＤの両方がアクティブであると認識すると、
トーンが存在すると判断し、ステップ１１２においてＴ
ＯＮＥ ＤＥＴＥＣＴをアクティブ論理レベル（バイナ
リ１）に設定し、信号ＢＰＳＤおよびＢＲＳＤの検査を
継続する。しかし、この状態が満たされない場合、ステ
ップ１１３において（（ＢＰＳＤ＝１）ＡＮＤ（反転Ｂ
ＲＳＤ＝１））が調べられる。この状態が真の場合、ス
テップ１１４においてトーン検出論理ブロック１０６は
ＭＵＴＥをアクティブ論理レベル（バイナリ１）に設定
し、信号ＢＰＳＤおよびＢＲＳＤの検査を継続する。い
ずれの状態も満たされない場合、トーン検出論理ブロッ
ク１０６はステップ１１５においてリセット状態にな
り、開始ステップ１１０に戻って、ＴＯＮＥ ＤＥＴＥ
ＣＴおよびＭＵＴＥをバイナリ０にクリアする。この論
理フロー図は、トーンが確実かつ正確に検出されること
を保証する。図４に戻って、帯域通過トーン検出器１０
３がトーンを検出すると、トーン検出論理ブロック１０
６は信号ＭＵＴＥをアクティブにする。ＭＵＴＥがアク
ティブになると、ハイブリッド１０８は、ローカル電話
機のＭＩＣＲＯＰＨＯＮＥ入力信号をＴＩＰ／ＲＩＮＧ
ライン１０１から減結合(decouple)し、ローカル音声が
トーン検出と干渉しないようにする。ハイブリッド１０
８は、ローカルＭＩＣＲＯＰＨＯＮＥおよびＥＡＲＰＩ
ＥＣＥ信号を電話回線に結合する従来の２線／４線結合
器である。ただし、トーン検出論理ブロック１０６は、
図５のフローチャートを実行するようにソフトウェアま
たは任意の従来の論理設計方法を利用して構築できるこ
とに留意されたい。
【００２８】図６は、本発明によるシングル・トーン帯
域通過／帯域除波トーン検出器１２０の一実施例のブロ
ック図を示す。トーン検出器１２０は、高周波数帯域除
波フィルタ１２１，低周波数帯域除波フィルタ１２２，
リミタ部１２４，低周波数帯域通過フィルタ１２７，高
周波数帯域通過フィルタ１２８，処理部１３０，帯域通
過復調器１４０および帯域除波復調器１４１を含む。高
周波数帯域除波フィルタ１２１は、信号ＡINを受信する
入力端子と、出力端子とを有する。低周波数帯域除波フ
ィルタ１２２は、信号ＡINを受信する入力端子と、出力
端子とを有する。
【００２９】リミタ部１２４は、リミタ１２５，１２６
を含む。リミタ１２５は、高周波数帯域除波フィルタ１
２１の出力端子に接続された入力端子と、出力端子とを
有する。リミタ１２６は、低周波数帯域除波フィルタ１
２２の出力端子に接続された入力端子と、出力端子とを
有する。
【００３０】低周波数帯域通過フィルタ１２７は、リミ
タ１２５の出力端子に接続された入力端子と、出力端子
とを有する。高周波数帯域通過フィルタ１２８は、リミ
タ１２６の出力端子に接続された入力端子と、出力端子
とを有する。
【００３１】処理部１３０は、低周波数処理部１３１お
よび高周波数処理部１３５を有する。低周波数処理部１
３１は、低周波数ピーク検出器１３２および低周波数リ
ミタ１３３を含む。低周波数ピーク検出器１３２は、低
周波数帯域通過フィルタ１２７の出力端子に接続された
入力端子と、「ＬＦＰ」と記された信号を与える出力端
子とを有する。低周波数リミタ１３３は、低周波数帯域
通過フィルタ１２７の出力端子に接続された入力端子
と、「ＬＦＬ」と記された信号を与える出力端子とを有
する。高周波数処理部１３５は、高周波数ピーク検出器
１３６および高周波数リミタ１３７を含む。高周波数ピ
ーク検出器１３６は、高周波数帯域通過フィルタ１２８
の出力端子に接続された入力端子と、「ＨＦＰ」と記さ
れた信号を与える出力端子とを有する。高周波数リミタ
１３７は、高周波数帯域通過フィルタ１２８の出力端子
に接続された入力端子と、「ＨＦＬ」と記された信号を
与える出力端子とを有する。
【００３２】帯域通過検出器１４０は、信号ＬＦＬを受
ける第１入力端子と、信号ＨＦＬを受ける第２入力端子
と、信号ＢＰＳＤを与える出力端子とを有する。帯域除
波検出器１４１は、信号ＬＦＰを受ける第１入力端子
と、信号ＨＦＰを受ける第２入力端子と、信号ＢＲＳＤ
を与える出力端子とを有する。
【００３３】動作時に、トーン検出器１２０は、帯域通
過方式および帯域除波方式の両方を利用して、信号ＡIN
中のトーンを検出する。トーン検出器１２０は、両方の
方式について同じフィルタ機能の多くを利用して、これ
ら２つの方式を同時に実行し、そのため回路領域を節約
する。トーン検出器１２０の動作については、６９７Ｈ
ｚの低周波数真トーンおよび１６３３Ｈｚの高周波数真
トーンとして表される信号ＤＴＭＦ「Ａ」トーンを検出
する例によって説明される。ただし、トーン検出器１２
０は任意のデュアル・トーンのトーン検出に適用できる
ことが明らかである。さらに、トーン検出器１２０は、
以下の図９で説明するように、あらゆるＤＴＭＦトーン
を完全に検出するように修正できる。
【００３４】帯域除波トーン検出の場合、入力信号ＡIN
はまず帯域除波フィルタ１２１，１２２において濾波さ
れる。図示の実施例では、帯域除波フィルタ１２１，１
２２は、反対帯域に関する周波数でゼロ伝送を有する２
極ノッチ・フィルタである。しかし、適切な周波数応答
特性を有する他のフィルタも利用できる。高周波数帯域
除波フィルタ１２１は、１６３３Ｈｚでゼロを有する。
リミタ１２５は、方形波に変換することによって除波さ
れない信号成分を増幅する。低周波数帯域通過フィルタ
１２７は、６９７Ｈｚを中心とした狭い通過帯域内の周
波数成分のみを通過させる。低周波数ピーク検出器１３
２の入力における信号の振幅が所定の閾値を越えると、
低周波数ピーク検出器１３２は信号ＬＦＰをアクティブ
にする。同様に、低周波数帯域除波フィルタ１２２は、
６９７Ｈｚにおいてゼロを有する。リミタ１２６は、方
形波に変換することによって除波されない信号成分を増
幅する。高周波数帯域通過フィルタ１２８は、１６３３
Ｈｚを中心とした狭い通過帯域内の周波数成分のみを通
過させる。高周波数ピーク検出器１３６の入力における
信号の振幅が所定の閾値を越えると、高周波数ピーク検
出器１３６は信号ＨＦＰをアクティブにする。帯域除波
復調器１４１は、ＬＦＰおよびＨＦＰの両方が信号方式
のトーン特性に関連する時間の間アクティブになった後
に、信号ＢＲＳＤをアクティブにする。
【００３５】トーン検出器１２０が信号ＢＰＳＤを与え
る帯域通過トーン検出の場合、リミタ１２５の出力にお
ける信号は低周波数帯域通過フィルタ１２７を通過し、
その後低周波数リミタ１３３において電圧制限される。
帯域通過復調器１４０は、図示の実施例において信号Ｌ
ＦＬのゼロ交差数を計数するなど、適切な方法によって
周波数を判定する。同様に、リミタ１２６の出力におけ
る信号は高周波数帯域通過フィルタ１２８を通過し、そ
の後低周波数リミタ１３７において電圧制限される。帯
域通過復調器１４０は、図示の実施例において信号ＨＦ
Ｌのゼロ交差数を計数するなど、適切な方法によって周
波数を判定する。両方の信号ＨＦＬおよびＬＦＬがそれ
ぞれのトーン周波数を示すと帯域通過復調器１４０が判
断すると、信号ＢＰＳＤをアクティブにする。
【００３６】入力信号ＡINは高周波数帯域除波フィルタ
１２１およびリミタ１２５と、低周波数帯域除波フィル
タ１２２およびリミタ１２６とによって前処理されてか
ら、それぞれの帯域通過フィルタに入力される。しか
し、この前処理は帯域通過周波数検出に影響しない。高
周波数帯域除波フィルタ１２１は１６３３Ｈｚ付近でゼ
ロを挿入するので、帯域通過フィルタ１２７の関心通過
帯域である６９７Ｈｚ付近の周波数領域特性は影響され
ない。リミタ１２５はこの信号を増幅し、真トーンを同
じ周波数の方形波に変換する。しかし、フーリエ定理に
基づいて、方形波はその基本周波数および奇数調波にお
いて周波数成分を有する。奇数調波における周波数成分
は、帯域通過フィルタ１２７によってほぼ除去されるよ
うに、基準周波数から十分に除去される。従って、帯域
除波フィルタ１２１およびリミタ１２５（および帯域除
波フィルタ１２２およびリミタ１２６）を帯域通過検出
器のフロントエンドとして追加することは、この帯域通
過検出器の動作に影響しない。
【００３７】図７は、図６のリミタ部１２４の回路構成
の部分的なブロック論理図を示す。言及されているが図
７で図示されていないすべての要素は図６にある。リミ
タ部１２４は、１つの増幅器１５１を共用することによ
って構築される。２：１マルチプレクサ（ＭＵＸ）１５
０は、フィルタ１２１の出力端子に接続された第１入力
端子と、フィルタ１２２の出力に接続された第２入力端
子と、「ｆC1」と記された制御信号を受ける制御入力
と、出力端子とを有する。増幅器１５１は、開ループ構
成で接続された高利得増幅器であり、ＭＵＸ１５０の出
力端子に接続された第１端子と、アナログ接地電圧ＶAG
を受ける第２端子と、出力端子とを有する。増幅器１５
１は、低周波数検出器経路と高周波数検出器経路との間
で共用されるので、２つの１ビット・レジスタ１５２，
１５３はその結果を保存するために必要である。レジス
タ１５２は、増幅器１５１の出力端子に接続された入力
端子と、フィルタ１２７に接続された出力端子と、信号
ｆC1を受ける制御入力端子とを有する。レジスタ１５３
は、増幅器１５１の出力端子に接続された入力端子と、
フィルタ１２８に接続された出力端子と、信号ｆC1を受
ける制御入力端子とを有する。
【００３８】一例として、図示の実施例では、レジスタ
１５２は、ｆC1の低から高の遷移時にその入力端子でデ
ータをラッチし、ｆC1の高から低の遷移時にその出力端
子でデータを与える。逆に、レジスタ１５３は、ｆC1の
高から低の遷移時にその入力端子でデータをラッチし、
ｆC1の低から高の遷移時にその出力端子でデータを与え
る。１つの増幅器を共用し、その入力を時分割多重化す
ることにより、リミタ部１２４は２つの独立したリミタ
を利用する構成に比べて回路領域を節約する。
【００３９】図８は、図６の処理部１３０の回路構成の
部分的なブロック論理図を示す。言及されているが図８
に図示されていないすべての要素は図６にある。処理部
１３０は、一つの増幅器１６１を共用することによって
構築される。２：１マルチプレクサ（ＭＵＸ）１６０
は、フィルタ１２７の出力端子に接続された第１入力端
子と、フィルタ１２８の出力に接続された第２入力端子
と、制御信号ｆC1を受ける制御入力と、出力端子とを有
する。増幅器１６１は、開ループ構成で接続された高利
得増幅器であり、ＭＵＸ１６０の出力端子に接続された
第１端子と、第２端子と、出力端子とを有する。スイッ
チ１６２は、増幅器１６１の第２入力端子に接続された
第１端子と、電圧ＶPEAKとＶAGとの間で交互に接続さ
れ、「ｆC2」と記された信号によってこれらの電圧の間
で切り換えられる第２端子とを有する。信号ｆC2は、信
号ｆC1の２倍の速さで切り換える。増幅器１６１は低周
波数検出器経路と高周波数検出器経路との間で共用さ
れ、かつピーク検出とリミタ機能との間で共用されるの
で、これらの結果を保存するために４つの１ビット・レ
ジスタ１７０〜１７３が必要とされる。レジスタ１７０
は、増幅器１６１の出力端子に接続された入力端子と、
信号ＬＦＰを与える出力端子と、「ｆC3」と記された信
号を受ける制御入力端子とを有する。レジスタ１７１
は、増幅器１６１の出力端子に接続された入力端子と、
信号ＬＦＬを与える出力端子と、「ｆC4」と記された信
号を受ける制御入力端子とを有する。レジスタ１７２
は、増幅器１６１の出力端子に接続された入力端子と、
信号ＨＦＰを与える出力端子と、「ｆC5」と記された信
号を受ける制御入力端子とを有する。レジスタ１７３
は、増幅器１６１の出力端子に接続された入力端子と、
信号ＨＦＬを与える出力端子と、「ｆC6」と記された信
号を受ける制御入力端子とを有する。
【００４０】信号ｆC2は、ｆC1の２倍の速度で切り換え
る。従って、第１時間期間中に、信号ｆC1はＭＵＸ１６
０の第１入力を選択し、ｆC2は増幅器１６１をピーク検
出器として構築する。信号ｆC3は、信号ＬＦＰを保存す
るため、レジスタ１７０に論理レベルを増幅器１６１の
出力でラッチさせる。同様に、信号ｆC4，ｆC5，ｆ
C6は、対応するレジスタ１７１，１７２，１７３に信号
をラッチさせ、その機能は信号ｆC1，ｆC2によってそれ
ぞれＭＵＸ１６０および増幅器１６１において選択され
る。１つの増幅器を共用し、その入力を時分割多重化す
ることによって、処理部１３０は２つの個別のリミタを
用いる構成に比べて回路領域を節約する。
【００４１】図９は、本発明によるＤＴＭＦ帯域通過／
帯域除波トーン検出器２００のブロック図を示す。トー
ン検出器２００は、高周波数帯域除波フィルタ２０１，
低周波数帯域除波フィルタ２０２，リミタ部２０４，低
周波数帯域通過フィルタ部２１０，高周波数帯域通過フ
ィルタ部２１１，処理部２１２，帯域通過復調器２１
５，帯域除波復調器２１８およびトーン検出論理ブロッ
ク２１９を含む。
【００４２】高周波数帯域除波フィルタ２０１は、信号
ＡINを受ける入力端子と、出力端子とを有する。低周波
数帯域除波フィルタ２０２は、信号ＡINを受ける入力端
子と、出力端子とを有する。リミタ部２０４は、リミタ
２０５，２０６を含む。リミタ２０５は、高周波数帯域
除波フィルタ２０１の出力端子に接続された入力端子
と、出力端子とを有する。リミタ２０６は、低周波数帯
域除波フィルタ２０２の出力端子に接続された入力端子
と、出力端子とを有する。図９ではリミタ部２０４は個
別のリミタ２０５，２０６を含んで示されているが、こ
れらのリミタの機能は好ましくは図７に示す多重化リミ
タで構成されることに留意されたい。
【００４３】低周波数帯域通過フィルタ部２１０は、帯
域通過フィルタ２２０〜２２３を含み、それぞれのフィ
ルタはリミタ２０５の出力端子に接続された入力端子
と、出力端子とを有する。帯域通過フィルタ２２０〜２
２３は、低ＤＴＭＦ周波数帯域に関連するそれぞれ６９
７Ｈｚ，７７０Ｈｚ，８５２Ｈｚ，９４１Ｈｚの中心周
波数（「ｆC 」と記される）を有する。高周波数帯域通
過フィルタ部２１１は、帯域通過フィルタ２２４〜２２
７を含み、それぞれのフィルタはリミタ２０６の出力端
子に接続された入力端子と、出力端子とを有する。帯域
通過フィルタ２２４〜２２７は、高ＤＴＭＦ周波数帯域
に関連するそれぞれ１２０９Ｈｚ，１３３６Ｈｚ，１４
７７Ｈｚ，１６３３Ｈｚの中心周波数ｆC を有する。
【００４４】処理部２１２は、低周波数処理部２１３お
よび高周波数処理部２１４を含む。低周波数処理部２１
３は、スイッチ２３０，増幅器２３１，スイッチ２３２
および増幅器２３３を含む。スイッチ２３０は、各帯域
通過フィルタ２２０〜２２３の出力をその出力端子に多
重化するように設計された４：１スイッチである。増幅
器２３１は、スイッチ２３０の出力端子に接続された第
１入力端子と、ＶPEAKに接続されて第２入力端子と、信
号ＬＦＰを与える出力端子とを有する。スイッチ２３２
は、各帯域通過フィルタ２２０〜２２３の出力をその出
力端子に多重化するように設計された４：１スイッチで
ある。増幅器２３３は、スイッチ２３２の出力端子に接
続された第１入力端子と、ＶAGに接続された第２入力端
子と、信号ＬＦＬを与える出力端子とを有する。
【００４５】高周波数処理部２１４は、スイッチ２４
０，増幅器２４１，スイッチ２４２および増幅器２４３
を含む。スイッチ２４０は、各帯域通過フィルタ２２４
〜２２７の出力をその出力端子に多重化するように設計
された４：１スイッチである。増幅器２４１は、スイッ
チ２４０の出力端子に接続された第１入力端子と、ＶAG
に接続された第２入力端子と、信号ＨＦＬを与える出力
端子とを有する。スイッチ２４２は、各帯域通過フィル
タ２２４〜２２７の出力をその出力端子に多重化するよ
うに設計された４：１スイッチである。増幅器２４３
は、スイッチ２４２の出力端子に接続された第１入力端
子と、ＶPEAKに接続された第２入力端子と、信号ＨＦＰ
を与える出力端子とを有する。
【００４６】帯域通過復調器２１５は、ＬＦＬを受ける
第１入力端子と、ＨＦＬを受ける第２入力端子と、信号
ＢＰＳＤを与える出力端子とを有する。帯域除波復調器
２１８は、信号ＬＦＰを受ける第１入力端子と、信号Ｈ
ＦＰを受ける第２入力端子と、信号ＢＲＳＤを与える出
力端子とを有する。トーン検出論理ブロック２１９は、
信号ＢＰＳＤおよびＢＲＳＤを受ける入力端子と、信号
ＴＯＮＥ ＤＥＴＥＣＴを与える出力端子と、ＥＮＣＯ
ＤＥＤ ＤＴＭＦ ＴＯＮＥを与える出力端子とを有す
る。
【００４７】ＤＴＭＦ帯域通過／帯域除波トーン検出器
２００は、４つの可能な低ＤＴＭＦ帯域トーンの１つ
と、４つの可能な高ＤＴＭＦ帯域トーンの１つを選択す
るため、図６のトーン検出器１２０を修正したものであ
る。この結果は、高周波数帯域除波フィルタ２０１を１
２０９Ｈｚ〜１６３３Ｈｚの高ＤＴＭＦ範囲を網羅する
全帯域除波フィルタにすることによって実現される。従
って、フィルタの次数は、図６のフィルタ１２１よりも
大きくしなければならない。同様に、低周波数帯域除波
フィルタ２０２は、６９７Ｈｚ〜９４１Ｈｚの低ＤＴＭ
Ｆ範囲を網羅する全体域除波フィルタである。また、図
６の帯域通過フィルタ１２７，１２８は、対応するＤＴ
ＭＦ真トーンを通過するように設計された４つのフィル
タ２２０〜２２３および２２４〜２２７によって置き換
えられているが、各フィルタの周波数応答特性はフィル
タ１２７，１２８の特性と同様である。処理部２１２に
おいて、時分割多重化されたリミタおよび比較器は、検
出器１２０の単純なリミタおよびピーク検出器に置き換
わる。また、トーン検出論理ブロック２１９は、図１の
復調器４８と同様な方法で、１６のＤＴＭＦトーンのう
ちどれが検出されたかを判定する。トーン検出論理ブロ
ック２１９は、ＥＮＣＯＤＥＤ ＤＴＭＦ ＴＯＮＥを
与えるため、処理部２１２におけるリミタおよび比較器
に対する入力の多重化に関する情報を維持する。
【００４８】本発明の一例では、デュアル・トーン検出
器（１００）は、伝送ラインに結合され第２入力信号を
受信し、かつミュート信号に応答して伝送ラインから第
２入力信号を減結合する入力手段（１０８）をさらに含
んで構成される。
【００４９】本発明の別の例では、伝送ライン（１０
１）は電話回線によって構成され、入力手段（１０８）
は電話回線ハイブリッドによって構成される。
【００５０】本発明の別の例では、帯域除波トーン検出
器は、第１（１２１），第２（１２２），第３（１２
７）および第４（１２８）フィルタと、第１（１２５）
および第２（１２６）リミタと、第１（１３２）および
第２（１３６）ピーク検出器と、帯域除波復調器とによ
って構成される。第１フィルタ（１２１）は、伝送ライ
ンに結合された入力と、出力とを有し、高周波数付近の
周波数を減衰する。第２フィルタ（１２２）は、伝送ラ
イン（１０１）に結合された入力と、出力とを有し、低
周波数付近の周波数を減衰する。第１リミタ（１２５）
は、第１フィルタ（１２１）の出力に結合された入力
と、出力とを有する。第２リミタ（１２６）は、第２フ
ィルタ（１２２）の出力に結合された入力と、出力とを
有する。第３フィルタ（１２７）は、第１リミタ（１２
５）の出力に結合された入力と、出力とを有し、低周波
数付近の周波数を通過させる。第４フィルタ（１２８）
は、第２リミタ（１２６）の出力に結合された入力と、
出力とを有し、高周波数付近の周波数を通過させる。第
１ピーク検出器（１３２）は、第３フィルタ（１２７）
の出力に結合された入力と、第３フィルタ（１２７）の
出力における電圧が第２の所定の電圧を越えることに応
答して第１ピーク検出出力信号を与える出力とを有す
る。第２ピーク検出器（１３６）は、第４フィルタ（１
２８）の出力に結合された入力と、第４フィルタ（１２
８）の出力における電圧が第２の所定の電圧を越えるこ
とに応答して第２ピーク検出出力信号を与える出力とを
有する。帯域除波復調器（１４１）は、第１および第２
ピーク検出出力信号を受ける入力と、帯域除波トーン検
出信号を与える出力とを有する。
【００５１】本発明のさらに別の例では、帯域通過トー
ン検出器は、第３（１３３）および第４（１３７）リミ
タと、帯域通過復調器（１４０）とによって構成され
る。第３リミタ（１３３）は、第３フィルタ（１２７）
の出力に結合された入力と、第３リミタ（１２７）の出
力における電圧が第１の所定の電圧を越えることに応答
して第１制限出力信号を与える出力とを有する。第４リ
ミタ（１３７）は、第４フィルタ（１２８）の出力に結
合された入力と、第４リミタ（１２８）の出力における
電圧が第１の所定の電圧を越えることに応答して第２制
限出力信号を与える出力とを有する。帯域通過復調器
（１４０）は、第１および第２制限出力信号を受ける入
力と、それに応答して帯域通過トーン検出信号を与える
出力とを有する。
【００５２】本発明の別の例では、デュアル・トーン検
出器（１００）は、デュアル・トーン多重周波数（ＤＴ
ＭＦ）検出器であることを特徴とする。
【００５３】本発明のさらに別の例では、論理手段（２
１９）は、複数のＤＴＭＦトーンの選択された１つを表
す複数の出力信号を与える。
【００５４】本発明のさらに別の例では、処理手段（１
３０）は、第１（１３２）および第２（１３６）ピーク
検出器と、第１（１３３）および第２（１３７）リミタ
とによって構成される。第１ピーク検出器（１３２）
は、第１帯域通過フィルタ（１２７）の出力端子に結合
された入力端子と、第１ピーク検出信号を与える出力端
子とを有する。第１リミタ（１３３）は、第１帯域通過
フィルタ（１２７）の出力端子に結合された入力端子
と、第３制限信号を与える出力端子とを有する。第２ピ
ーク検出器（１３６）は、第２帯域通過フィルタ（１２
８）の出力端子に結合された入力端子と、第２ピーク検
出信号を与える出力端子とを有する。第２リミタ（１３
７）は、第２帯域通過フィルタ（１２８）の出力端子に
結合された入力端子と、第４制限信号を与える出力端子
とを有する。
【００５５】本発明の別の例では、処理手段（１３０）
は、マルチプレクサ（１６０），増幅器（１６１），ス
イッチ（１６２）および第１（１７０），第２（１７
１），第３（１７２）および第４（１７３）レジスタに
よって構成される。マルチプレクサ（１６０）は、第１
帯域通過フィルタ（１２７）の出力端子に結合された第
１入力端子と、第２帯域通過フィルタ（１２８）の出力
端子に結合された第２入力端子と、出力端子とを有す
る。増幅器（１６１）は、マルチプレクサ（１６０）の
出力端子に結合された第１入力端子と、第２入力端子
と、出力端子とを有する。スイッチ（１６２）は、増幅
器（１６１）の第２端子に結合された第１端子と、第１
および第２基準電圧に交互に結合される第２端子とを有
する。第１レジスタ（１７０）は、増幅器（１６１）の
出力端子に結合された入力端子と、第１ピーク検出信号
を与える出力端子とを有する。第２レジスタ（１７１）
は、増幅器（１６１）の出力端子に結合された入力端子
と、第１制限信号を与える出力端子とを有する。第３レ
ジスタ（１７２）は、増幅器（１６１）の出力端子に結
合された入力端子と、第２ピーク検出信号を与える出力
端子とを有する。第４レジスタ（１７３）は、増幅器
（１６１）の出力端子に結合された入力端子と、第２制
限信号を与える出力端子とを有する。
【００５６】本発明のさらに別の例では、リミタ手段
（１２４）は、マルチプレクサ（１５０），増幅器（１
５１），第１（１５２）および第２（１５３）レジスタ
によって構成される。マルチプレクサ（１５０）は、第
１帯域除波フィルタ（１２１）の出力端子に結合された
第１入力端子と、第２帯域除波フィルタ（１２２）の出
力端子に結合された第２入力端子と、出力端子とを有す
る。増幅器（１５１）は、マルチプレクサ（１５０）の
出力端子に結合された第１入力端子と、基準電圧を受け
る第２入力端子と、出力端子とを有する。第１レジスタ
（１５２）は、増幅器（１５１）の出力端子に結合され
た入力端子と、第１制限信号を与える出力端子とを有す
る。第２レジスタ（１５３）は、増幅器（１５１）の出
力端子に結合された入力端子と、第２制限信号を与える
出力端子とを有する。
【００５７】本発明のさらに別の例では、ＤＴＭＦ検出
器（２００）は、第１（２３２，２３３）および第２
（２４０，２４１）リミタ手段と、帯域通過論理手段
（２１５）をさらに含んで構成される。第１リミタ手段
（２３２，２３３）は、第１群の帯域通過フィルタ（２
１０）に結合され、第１群の帯域通過フィルタ（２１
０）のそれぞれの出力における信号を制限し、それに応
答して対応する複数の第１制限信号を与える。第２リミ
タ手段（２４０，２４１）は、第２群の帯域通過フィル
タ（２１１）に結合され、第２群の帯域通過フィルタ
（２１０）のそれぞれの出力における信号を制限し、そ
れに応答して対応する複数の第２制限信号を与える。帯
域通過論理手段（２１５）は、第１（２３２，２３３）
および第２（２４０，２４１）リミタ手段に結合され、
第１群の制限信号の１つおよび第２群の制限信号の１つ
がアクティブになることに応答して、帯域通過トーン検
出信号を与える。
【００５８】本発明のさらに別の例では、音声またはバ
ックグラウンド・ノイズの存在下でデュアル・トーンを
検出する方法は、第２周波数付近の周波数を除波するた
めに入力信号を濾波して、第１信号を与える段階；第１
周波数付近の周波数を除波するために入力信号を濾波し
て、第２信号を与える段階；第１信号を制限して、第１
制限信号を与える段階；第２信号を制限して、第２制限
信号を与える段階；第１周波数付近で第１制限信号を濾
波して、第１帯域通過濾波信号を与える段階；第２周波
数付近で第２制限信号を濾波して、第２帯域通過濾波信
号を与える段階；第１および第２帯域通過濾波信号中の
ピークを検出して、第１および第２ピーク検出信号をそ
れぞれ与える段階；および第１および第２ピーク検出信
号に応答して、帯域除波トーン検出信号を与える段階を
さらに含んで構成される。
【００５９】本発明のさらに別の例では、帯域通過トー
ン検出器（１０３）において入力信号中のトーンを検出
する段階は、第１および第２帯域通過濾波信号を制限し
て、第３および第４制限信号をそれぞれ与える段階；お
よび第３および第４制限信号に応答して、帯域通過トー
ン検出信号を与える段階によって構成される。
【００６０】本発明のさらに別の例では、音声またはバ
ックグラウンド・ノイズの存在下でＤＴＭＦトーンを検
出する方法は、帯域通過トーン検出信号がアクティブで
ありかつ帯域除波トーン検出信号が非アクティブである
ことに応答して、伝送ラインから音声信号をミュートす
る段階；および帯域通過トーン検出信号と帯域除波トー
ン検出信号の両方がその後アクティブになることに応答
して、トーン検出信号を与える段階とをさらに含んで構
成される。
【００６１】本発明について好適な実施例の観点から説
明してきたが、本発明は多くの点で修正でき、具体的に
説明した以外の多くの実施例を取りうることは当業者に
明らかである。例えば、本開示のトーン検出器はシング
ル・デュアル周波数トーン信号方式または多重トーン方
式にも適用できる。多重トーン方式は、北米の電話方式
で利用される一般的なＤＴＭＦシステムまたは同様なシ
ステムでもよい。リミタおよびピーク検出器などの複数
の要素は離散的に構築でき、あるいは信号を時分割多重
化することなどによって共用要素を利用できる。これら
の要素は図７，図８に示す回路や、他の共用方式によっ
て構築できる。従って、本発明の精神および範囲に入る
本発明の一切の修正は、特許請求の範囲に含まれるもの
とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による帯域除波ＤＴＭＦトーン検出器
の部分的なブロック論理図である。
【図２】従来技術による帯域通過ＤＴＭＦトーン検出器
のブロック図である。
【図３】従来技術による硬貨トーン受信機の部分的なブ
ロック論理図である。
【図４】本発明による、音声またはバックグラウンド・
ノイズの存在下で動作可能なデュアル・トーン検出器の
ブロック図である。
【図５】図４のトーン検出論理ブロックのフローチャー
トである。
【図６】本発明による帯域通過／帯域除波デュアル・ト
ーン検出器の一実施例のブロック図である。
【図７】図６のリミタ部の回路構成の部分的なブロック
論理図である。
【図８】図６の低周波数および高周波数処理部の回路構
成の部分的なブロック論理図である。
【図９】本発明によるＤＴＭＦ帯域通過／帯域除波トー
ン検出器のブロック図である。
【符号の説明】
１００ トーン検出器 １０１ ＴＩＰ／ＲＩＮＧ信号ライン １０２ 帯域通過／帯域除波トーン検出器 １０３ 帯域通過トーン検出器 １０４ 帯域除波トーン検出器 １０６ トーン検出論理ブロック １０８ ハイブリッド １２０ シングル・トーン帯域通過／帯域除波トーン検
出器 １２１ 高周波数帯域除波フィルタ １２２ 低周波数帯域除波フィルタ １２４ リミタ部 １２５，１２６ リミタ １２７ 低周波数帯域通過フィルタ １２８ 高周波数帯域通過フィルタ １３０ 処理部 １３１ 低周波数処理部 １３２ 低周波数ピーク検出器 １３３ 低周波数リミタ １３５ 高周波数処理部 １３６ 高周波数ピーク検出器 １３７ 高周波数リミタ １４０ 帯域通過復調器 １４１ 帯域除波復調器 １５０ ２：１マルチプレクサ（ＭＵＸ） １５１ 増幅器 １５２，１５３ １ビット・レジスタ １６０ ２：１マルチプレクサ（ＭＵＸ） １６１ 増幅器 １６２ スイッチ １７０，１７１，１７２，１７３ １ビット・レジスタ ２００ ＤＴＭＦ帯域通過／帯域除波トーン検出器 ２０１ 高周波数帯域除波フィルタ ２０２ 低周波数帯域除波フィルタ ２０４ リミタ部 ２０５，２０６ リミタ ２１０ 低周波数帯域通過フィルタ部 ２１１ 高周波数帯域通過フィルタ部 ２１２ 処理部２１２ ２１３ 低周波数処理部 ２１４ 高周波数処理部 ２１５ 帯域通過復調器 ２１８ 帯域除波復調器 ２１９ トーン検出論理ブロック ２２０，２２１，２２２，２２３，２２４，２２５，２
２６，２２７ 帯域通過フィルタ ２３０，２３２ スイッチ ２３１，２３３ 増幅器 ２４０，２４１ スイッチ ２４２，２４３ 増幅器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 音声またはバックグラウンド・ノイズの
    存在下で動作可能なデュアル・トーン検出器（１００）
    であって：伝送ライン（１０１）上で伝達される入力信
    号を受ける入力と、帯域通過トーン検出信号を与える出
    力とを有する帯域通過トーン検出器（１０３）であっ
    て、前記入力信号は間欠的にトーンを含むことによって
    特徴づけられる帯域通過トーン検出器（１０３）；前記
    入力信号を受ける入力と、帯域除波トーン検出信号とを
    与える帯域除波検出器（１０４）；および前記帯域通過
    トーン検出器（１０３）と前記帯域除波トーン検出器
    （１０４）とに結合され、前記帯域通過トーン検出信号
    がアクティブでありかつ前記帯域除波トーン検出信号が
    アクティブであることに応答してトーン検出信号を与
    え、前記帯域通過トーン検出信号がアクティブでありか
    つ前記帯域除波トーン検出信号が非アクティブであるこ
    とに応答してミュート信号を与える論理手段（１０
    ６）；によって構成されることを特徴とするデュアル・
    トーン検出器（１００）。
  2. 【請求項２】 音声またはバックグラウンド・ノイズの
    存在下で動作可能なデュアル・トーン検出器（１２０）
    であって：伝送ライン（１０１）に結合された入力と、
    出力とを有し、高周波数付近の周波数を減衰する第１帯
    域除波フィルタ（１２１）；前記伝送ライン（１０１）
    に結合された入力と、出力とを有し、低周波数付近の周
    波数を低減する第２帯域除波フィルタ（１２２）；前記
    第１（１２１）および第２（１２２）帯域除波フィルタ
    に結合され、前記第１（１２１）および第２（１２２）
    帯域除波フィルタの前記出力の電圧を制限して、第１お
    よび第２制限信号をそれぞれ与えるリミタ手段（１２
    ４）；前記第１制限信号を受ける入力と、出力とを有
    し、前記低周波数付近の周波数を通過させる第１帯域通
    過フィルタ（１２７）；前記第２制限信号を受ける入力
    と、出力とを有し、前記高周波数付近の周波数を通過さ
    せる第２帯域通過フィルタ（１２８）；前記第１（１２
    ７）および第２（１２８）帯域通過フィルタの前記出力
    に結合され、前記第１帯域通過フィルタ（１２７）の前
    記出力における信号に応答して第１ピーク検出信号およ
    び第３制限信号を与え、前記第２帯域通過フィルタ（１
    ２８）の前記出力における信号に応答して第２ピーク検
    出信号および第４制限信号を与える処理手段（１３
    ０）；前記第３および第４制限出力信号を受ける入力
    と、前記帯域通過トーン検出信号を与える出力とを有す
    る帯域通過復調器（１４０）；および前記第１および第
    ２ピーク検出出力信号を受ける入力と、前記帯域除波ト
    ーン検出信号を与える出力とを有する帯域除波復調器
    （１４１）；によって構成されることを特徴とするデュ
    アル・トーン検出器（１２０）。
  3. 【請求項３】 音声またはバックグラウンド・ノイズの
    存在下で動作可能なデュアル・トーンＤＴＭＦ検出器
    （２００）であって：伝送ライン（１０１）に結合され
    た入力と、出力とを有し、高周波数帯域内の周波数を減
    衰する第１フィルタ（２０１）；前記伝送ライン（１０
    １）に結合された入力と、出力とを有し、低周波数帯域
    内の周波数を減衰する第２フィルタ（２０２）；前記第
    １フィルタ（２０１）の前記出力に結合された入力と、
    出力とを有する第１リミタ（２０５）；前記第２フィル
    タ（２０２）の前記出力に結合された入力と、出力とを
    有する第２リミタ（２０６）；それぞれが前記第１リミ
    タ（２０５）の前記出力に結合された入力と、出力とを
    有し、前記低周波数帯域内の対応する複数のＤＴＭＦ周
    波数内の周波数を通過させる第１群の帯域通過フィルタ
    （２１０）；それぞれが前記第２リミタ（２０６）の前
    記出力に結合された入力と、出力とを有し、前記高周波
    数帯域内の対応する複数のＤＴＭＦ周波数内の周波数を
    通過させる第２群の帯域通過フィルタ（２１１）；前記
    第１群の帯域通過フィルタ（２１０）に結合され、各前
    記第１群の帯域通過フィルタ（２１０）の前記出力にお
    ける電圧が所定の閾値を越えるかどうかを判定し、それ
    に応答して第１群のピーク検出信号を与える第１ピーク
    検出器手段（２３０，２３１）；前記第２群の帯域通過
    フィルタ（２１１）に結合され、各前記第２群の帯域通
    過フィルタ（２１１）の前記出力における電圧が前記所
    定の閾値を越えるかどうかを判定し、それに応答して第
    ２群のピーク検出信号を与える第２ピーク検出器手段
    （２４２，２４３）；および前記第１および第２ピーク
    検出器手段に結合され、前記第１群のピーク検出信号の
    １つおよび前記第２群のピーク検出信号の１つがアクテ
    ィブになることに応答して、前記帯域除波トーン検出信
    号を与える帯域除波論理手段（２１８）；によって構成
    されることを特徴とするデュアル・トーン検出器（２０
    ０）。
  4. 【請求項４】 音声またはバックグラウンド・ノイズの
    存在下でデュアル・トーンを検出する方法であって：伝
    送ライン（１０１）を介して入力信号を受信する段階；
    帯域通過トーン検出器（１０３）において、前記入力信
    号中のトーンを検出して、前記トーンの検出を示すため
    そのアクティブ状態時に帯域トーン検出信号を与える段
    階；帯域除波トーン検出器（１０４）において、前記入
    力信号中の前記トーンを検出して、前記トーンの検出を
    示すためそのアクティブ状態時に帯域除波トーン検出信
    号を与える段階；前記帯域通過トーン検出信号がアクテ
    ィブでありかつ前記帯域除波トーン検出信号がアクティ
    ブであることに応答して、トーン検出出力信号を与える
    段階；および前記帯域通過トーン検出信号がアクティブ
    でありかつ前記帯域除波トーン検出信号が非アクティブ
    であることに応答して、前記伝送ライン（１０１）から
    音声入力信号をミュートし、前記トーン検出出力信号を
    与える前記段階を反復する段階；によって構成されるこ
    とを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 音声またはバックグラウンド・ノイズの
    存在下でＤＴＭＦトーンを検出する方法であって：伝送
    ラインを介して入力信号を受信する段階；第２周波数付
    近の周波数を除波するために前記入力信号を濾波して、
    第１信号を与える段階；第１周波数付近の周波数を除波
    するために前記入力信号を濾波して、第２信号を与える
    段階；前記第１信号を制限して、第１制限信号を与える
    段階；前記第２信号を制限して、第２制限信号を与える
    段階；前記第１周波数付近で前記第１制限信号を濾波し
    て、第１帯域通過濾波信号を与える段階；前記第２周波
    数付近で前記第２制限信号を濾波して、第２帯域通過濾
    波信号を与える段階；前記第１および第２帯域通過濾波
    信号を制限して、第３および第４制限信号をそれぞれ与
    える段階；前記第１および第２帯域通過濾波信号中のピ
    ークを検出して、第１および第２ピーク検出信号をそれ
    ぞれ与える段階；前記第３および第４制限信号に応答し
    て、帯域通過トーン検出信号を与える段階；前記第１お
    よび第２ピーク検出信号に応答して、帯域除波トーン検
    出信号を与える段階；および前記帯域通過トーン検出信
    号と前記帯域除波トーン検出信号の両方に応答して、ト
    ーン検出信号を与える段階；によって構成されることを
    特徴とする方法。
JP6140724A 1993-06-02 1994-06-01 音声またはバックグラウンド・ノイズの存在下で動作可能なデュアル・トーン検出器およびその方法 Pending JPH0730930A (ja)

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