JPS6157166A - 時分割交換方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は音声のＰＣＭ変換、音声周波数帯域内多周波信
号の受信、各種信号音の送出に係り、特に中央処理装置
のソフトウェアと簡素化し、通話中または多周波信号中
継中の多周波信号受信を可能にしてサービスの向上をは
かり、小規模な回路で実現するのに好適な時分割交換方
式に関する。

〔発明の背景〕

従来の時分割交換機は第１図の例に示すように、音声−
ＰＣＭ変換、加入者ループの監視などを行なうライン回
路２−１．・・・２−ｎ、電話機１−１゜１−２．・・
・１−ｎからの多周波信号を受信する多周波信号受信器
、電話機１に各繻信号音を送出する信号音発生回路５．
これらを接続する時分割スイッチ３およびこれらを制御
する処理装置６から構成され、ライン回路２−１．２−
２．・・・２−ｎは各回線毎に１対１に対応して設は多
周波信号受信器４−１．・・・４−ｍは多数加入者に共
通にトラヒックに見合った回路数だけ設備し、必要に応
じ制御装置６から時分割スイッチ３を制御して通話路１
を設定してライン回路２に接続する方式を採っていた。

また信号音発生回路５は一つの交換機に１側設は時分割
スイッチ３の通話路７を半固定的に設定してライン回路
２を接続している各ハイウェー９−１．９−２．・・・
９−ｍにマルチ分配しておき、必要に応じてライン回路
２内のタイムス１　　　　　　　ロット機能を使って信
号音を接続送出する方式が採られていた。しかし、この
ような方式では制御装置６は加入者の発呼、フッキング
の検出など長時分割スイッチ３を＃御して通話設定の処
理をする必要があり、制御装置６のプログラムが複雑と
なる欠点があった。また、多周波信号受信器や信号音発
生回路は時分割スイッチのポートを占有する０時分割ス
イッチのトラヒック容量の低下を招く、ライン回路接続
ハイウェーのチャネルおよび時分割スイッチ内のチャネ
ルとして占有される。

信号音送出に使用しているハイウェーや時分割スイッチ
が故障の時、信号音の送出が不可となり加入者に対し無
音となるなどの欠点がある。さらに通話中に電話機男１
らの多周波信号を受けて転送、会議電話などのサービス
を提供する場合、従来方式では多周波信号受信器は常時
通話中の回線に接続されていないため加入者のフッキン
グなどによって通話中の回線にその受信器をつなぎ込む
必要があり、加入者にむつかしいフッキング操作を要求
しなければならない問題があった。また９例えばＰＢＸ
交換機においてダイヤル番号（多周波信号）で発信ｍ制
を行なう場合そのダイヤル番号を局交換機に送出しなが
らＰＢＸ交換機側でダイヤルを□信し規制呼かどうかを
判定してから規制呼でなければ受信ダイヤル番号を再生
して局交換機に送出する必要があり、制御装置のプログ
ラムが複雑となるだけでなく接続遅延が大きくなる問題
があった。

また従来の信号音発生回路の例では発生する波形に相当
するＰＣＭコードをＲＯＭなどに貯わえておきこれを８
ＫＨｚの周期で読み出しＤ−Ａ変換することにより得て
いたため例えば４００Ｈｚの正弦波を得る場合２０個の
ＰＣＭコードをメモリに記録しておく必要があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は上記した各種の欠点をなくした時分割交
換方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は多周波信号受信および信号音発生の機能を持つ
信号処理装置を各回線毎に設けることにより時分割スイ
ッチ接続制御およびハイウェーの接続替えなしに多周波
信号の受信および信号音の送出を可能にするとともに通
話中または多周波信号中継中においても常時多周波信号
の受信を可能にするものである。

また、ディジタルフィルタを用いてフィルタ係数を時分
割で切替えることにより音声−ＰＣＭ変換に使用するフ
ィルタと多周波信号受信識別に使用するフィルタとの共
用および音声−ＰＣＭ変換に使用するフィルタと信号音
発生に使用するフィルタとの共用をはかるものである。

さらに、正弦波の信号音を発生する場合矩形波をフィル
タにかけて正弦波に変換する原理を利用することにより
、信号音を蓄積するメモリを２値のＰＣＭコードのみで
行なわせるものである。

〔発明の実施例〕 以下、本発明による時分割交換方式を実施例により説明
する。第２図は本発明による時分割交換方式を実施する
システムの一実施例の構成を示すものである。ライン回
路２は各電話回線毎に設けられており、各ライン回路２
−１．・・・２−ｎには音声−ＰＣＭ変換回路Ａ／Ｄｌ
ｌおよびＤ／Ａ１２、多周波信号受信回路１３、信号音
発生回路１４を備えている。電話機１で送受信するアナ
ログ音声信号はハイブリッド回路１５で送信音声と受信
音でリニアＰＣＭ信号に変換された後バンドパスフィル
タを通して帯域制限され、さらに圧縮器１７で圧縮ＰＣ
Ｍ信号に変換され送信ハイウェー９−ＩＳを通して時分
割スイッチ３に送られる。一方時分割スイッチ３から受
信ハイウェー９−ＩＲを通して受信する圧縮ＰＣＭ信号
は伸長器１８でりニアＰＣＭ信号に変換された後ローパ
スフィルタで高周波成分を落としてＤ／Ａ変換器１２で
アナログ音声信号に変換される。

＠詰機１から多周波信号が到来すると音声信号と同様に
ハイブリッド回路１５、Ａ／Ｄ変換器１１およびバンド
パスフィルタ１６を経てリニアＰＣＭ信号が多周波信号
受信器に入力され、受信周波数が識別され、その受信周
波数の情報は制御バス２０を通して制御装置６に転送さ
九る。また、電話機１に信号音を送出する場合、制御装
置６は制御バス２０を介してスイッチ２１を切替えて。

信号音発振器１４からＤ／Ａ変換器１２およびハイブリ
ッド回ｗ！１５を経由して電話＠１に信号音を送出する
０以上により制御装Ｍ６は時分割スイッチ３を制御する
ことなく多周波信号を受信したり、信号音を送出したり
する。

第３図は上記第２図のライン回路部の一実施例を示すも
ので、第２図のものと対応する部分には同一番号を付し
ている。多周波信号受信回路１３は、低群周波数６９７
Ｈｚ、７７０Ｈｚ、８５２Ｈｚ、９４１Ｈｚ、高群周波
数１２０９Ｈｚ　、　１３３６Ｈｚ　、　１４７７Ｈｚ
　、　１６３３Ｈｚをそれぞれ識別する回路である。信
号音発生回路１４は電話機に４００Ｈｚのダイヤル音を
送出するための信号音発生回路である。電話機からアナ
ログ信号はＡ／Ｄ変換器（リニア符号器）１１で１６ビ
ツトのリニアＰＣＭ信号に変換され３００〜３４００Ｈ
ｚに制限するバンドパスフィルタ１６を介して、一部は
圧縮器１７、他の一部は多周波信号受信回路１３に加え
られる。

多周波信号受信回路１３は図示の如（４００Ｈｚのダイ
ヤル音を除去するバイパスフィルタ３０、高群周波数、
低群周波数をそれぞれ除去するバンドエリミネーション
フィルタ３１−ｈおよび３１−Ｑ、信号振幅を制限して
矩形波に変換するリミッタ３２−ｈおよび３２−Ｑ、Ｅ
ｉ９７Ｈｚ。

７７０Ｈｚ、８５２Ｈｚ、９４１Ｈｚの周波成分それぞ
れ通すバンドパスフィルタ３３−１〜３３−４および１
２０９Ｈｚ　、　１３３６Ｈｚ　、　１４７７Ｈｚ　、
　１６３３Ｈｚのそれぞれを通すバンドパスフィルタ３
３−５〜３３−８、上記各バンドパスフィルタの出力レ
ベルを検出して信号の有無を判別する複数の検出器３４
−１〜３４−８を有する。

一方、伸長器１８は８ビツトの圧縮ＰＣＭ信号を１６ビ
ツトのリニアＰＣＭ信号に変換し、３４００Ｈｚ以上の
成分を除去するためのローパスフィルタ１９、スイッチ
２１およびリニアＰＣＭ信号をアナログ信号に変換する
Ｄ／Ａ変換器１２を介して、電話機側に加える。４００
Ｈｚの矩形波を発生する矩形波発生回路３６の出力は４
０．０　Ｈｚの周波数成分を通すバンドパスフィルタ３
５．受信音声信号処理とダイヤル音送出を切替える切替
スイッチ２１を介してＤ／Ａ変換器１２に加えられる。

第３図において送信音声信号はＡ／Ｄ変換器１１、バン
ドパスフィルタ１６、圧縮器１７の経路で送信ハイウェ
ーに送出されるが、これと同時にバンドパスフィルタ１
６の出力が常時ＤＴＭＦＲに引き込まれているので通話
中か否かに関係なく多周波信号の到来を監視受信するこ
とができる。また受信音声信号は伸長器１８、ローパス
フィルタ１９Ｄ／Ａ変換器１２の経路で受信ハイウェー
と電話機と接続されるが、ダイヤル音を送出する時はス
イッチ１２を信号音発生回路側に切替えて４００Ｈｚの
正弦波を電話機に送出する。

第４図の回路は第３図の機能を実現する回路であり、第
３図のバンドパスフィルタ１６および多周波信号受信器
１３に使用されるすべてのフィルタは１つのディジタル
フィルタを時分割使用し、またローパスフィルタ１９と
バンドパスフィルタ１９に使用するフィルタも１つのデ
イジタルフイルタを切替え使用する回路を構成している
。

第４図において、Ａ／Ｄ変換器１１、圧縮器１７、検出
器３４−１〜３４−８は第３図の同一の番号で示した機
能を実現する回路、３７はシフトレジスタ３８−１．３
８−２．乗算器３９−１゜３９−２．３９−３．３９−
４および加算器４０−１．４０−２から構成される、一
般に知られているディジタルフィルタで、各乗算器の係
数はＲＯＭ　（図示してない、）などに貯えた数値を用
いて時分割で切替が可能になっている。４１は１６ビツ
トのシフトレジスタ４２と加算器４〇−３から成るアキ
ュームレータで、３２ＫＨｚサンプルの信号を８ＫＨｚ
サンプルの信号に変換するために設けたものである。４
３は帯域制限後のＰＣＭ信号（第３図のバンドパスフィ
ルタ１６の出力）１サンプル分を保持するための１６ビ
ツトのシフトレジスタ、４４はダイヤル音除去後の”　
　　　　ＰＣＭ！！ｊ１３１１０フイ／Ｌ１３０．１ケ
ア＝ｒ７１ｚ９を保持するための１６ビツトのシフトレ
ジスタ。

４５は高群または低群周波数除去後のＰＣＭ信号（第３
図のバンド除去フィルタ３１−ｈおよび３１−１の出力
）１サンプル分を保持するための１６ビツトシフトレジ
スタである。

第４図の回路の動作タイムチャートを第５図に示す、第
４図の回路は８　Ｍ　ｂ　／　ｓのクロックで動作し、
Ａ／Ｄ変換器１１は入力するアナログ信号をサンプリン
グし３２ＫＨｚ毎に１６ビツトのりニアＰＣＭ信号に変
換し、出力する。ディジタルフィルタ３７は１２５μｓ
の時間帯をＴＳＯ−３１の３２個のタイムスロットに分
割して音声信号と多周波信号の処理を各タイムスロット
に割り当てて行なう、音声信号の帯域制限処理は高域制
限と低域制限の処理に分けて行ない、前者は４次のフィ
ルタ処理を３２ＫＨｚ周期でＴＳｏ、１゜８．９，１６
，１７，２４，２５のタイムスロットを使って行ない、
後者は、２次のフィルタ処理を８ＫＨｚの周期でＴＳ２
を使って行なう、高域制子 限の処理においては、各周期の処理結果をオキュ　　　
　　　ｌ−ムレータ４１に入力し、４周期の平均値信号
を求めてその平均値信号を低域制限の処理にかけて８Ｋ
Ｈｚの周期で圧縮器１７に信号を送出する。

この一連の処理過程における信号の保持はシフトレジス
タ４３を用いて行なう、なお、第６図中ＤＦに対する信
号上＋７）ＢＰＦＶ、　ＨＰＦＤ、　ＢＥＦＨ，ＢＰＦ
。

ＢＰＦＶ、ＢＥＦＬ、等は第３図の機能ブロックの記号
に対応する。

又左ｆＱノ記号４１、Ｓ　ＲＶ、　Ｓ　ＲＶ、−Ｓ　Ｗ
Ｅ　Ａ　。

ＳＣＯ，・・・Ｓ８４等は第４図の同一記号の部分に対
応し、波形中、Ｗ、Ｒ，Ｃはそれぞれ書き込み、読み出
し、および、読み出しながら書き込む時点を表す。

次に多周波信号の処理は８ＫＨｚの周期で残りのタイム
スロットを使用して行なう、尚、タイムスロットＴＳＩ
０，１５，１８，１９，２０゜２６．３１は空きタイム
スロットである。ダイヤ、ル音周波数除去は４次のフィ
ルタ処理をタイムスロットＴＳ３，４で、高群および低
群周波数の除去は６次のフィルタ処理をそ九ぞれタイム
スロツｈＴｓ５，６，７およびＴＳ２１，２２．２３で
、低群および高群の各周波数の２次のバンドパスフィル
タの処理をそれぞれタイムスロットＴＳＩＩ。

１２．１３．１４およびＴＳ２７，２８，２９゜３０で
行なう、ダイヤル音周波数除去処理後の信号はシフトレ
ジスタ４４に、高群、低群周波数除去後の信号はシフト
レジスタ４５に書込んでおき、次段のフィルタ処理の時
読出して使用する。該読出し後さらに同一信号を使って
別のフィルタ処理をする場合は読出しと同時に同一信号
を各シフトレジスタの入力側に帰還して書込みを行なっ
ている。また高群、低群周波数除去後の信号はリミッタ
をかけるため、シフトレジスタ４４に貯えた後リミッタ
回路４６を経由して３７に取り出す。多周波数信号の検
出は各周波数のバンドパスフィルタ処理が終了する毎に
対応する検出器３１−１゜・・・３４−８に送り込んで
各周波数成分のレベルを判定して行なう０以上により音
声−ＰＣＭ変換の信号処理と多周波信号受信識別の処理
を１つのディジタるフィルタで同時に実行することがで
きる。

第６図の回路は第３図の信号音送出回路部の機能を実現
する一実施例の回路を示す、第３図の口一パスフィルタ
１９とバンドパスフィルタ３５に使用するフィルタは１
つのディジタルフィルタ６７を切替え使用する。第６図
において、Ｄ／Ａ変換器１２、伸長器１８はそれぞれ第
３図の同一記号で示した記能を実現する回路、ディジタ
ルフィルタ６７は第４図に示すディジタルフィルタ３７
と同種の構成である。３６はダイヤル音と同一周期を持
つ矩形波を発生する発生器で、１６ビツトのシフトレジ
スタ７１−１と７１−２から成り、それぞれ矩形波の正
、負の信号レベル値を保持するものである。これらのレ
ベル値はＲＯＭ　（図示してない、）などに貯えた数値
を読出して入力する。７２は受信側音声信号に対して４
次のフィルタ処理を１つのＩ）Ｆで時分割処理するため
の信号保持用の１６ビツトシフトレジスタである。

受信音声信号の処理と信号音送出の処理は通常同時に行
なうことはないので切替スイッチ２１−１．２１−２で
ディジタルフィルタ６７の入力を切替えて選択する。受
信音声信号の処理は伸長器１８、ディジタルフィルタ６
７、シフトレジスタ７２、Ｄ／Ａ変換器１２を使って行
なわれる。これらのディジタルフィルタの処理一般によ
く知られているので説明を省略する。

第７図は信号音送出処理に関する第６図回路の動作タイ
ムチャートである。（左側の記号は第６図で同一記号を
示す部分に対応する）本回路は８ＭＨｚのクロックで動
作する。シフトレジスタ７１−１．７１−２に信号音の
レベル値を貯えた後、スイッチＳＷＴ、ＳＷＴを４００
Ｈｚの周期で切替えかつスイッチＳＷＳを３２ＫＨｚの
周期で動作させることによりシフトレジスタ７１−１゜
７１−２に保持している信号を矩形波発生器３６の出力
として４００Ｈｚの矩形波を１６ビツト３２ＫＨｚサン
プルのリニアＰＣＭ信号で得る。

尚スイッチＳＷＳを動作してシフトレジスタ７１−１．
７１−２から信号を引出す毎にその出力を入力に遼遠さ
せて各シフトレジスタの内容が失なわれないようにする
１発生器３６の出力をディジタルフィルタ６７で４００
Ｈｚのバンドパスフィルタ処理を行なって４００Ｈｚ正
弦波の１６ビツト３２ＫＨｚサンプルのりニアＰＣＭ信
号に変換しＤ／Ａ変換器１２に入力して４００Ｈｚのア
ナログ信号を出力させる。

以上により音声−ＰＣＭ変換の処理と信号音発生の処理
に１つのディジタルフィルタを切替え使用することがで
きる１本実施例ではダイヤル音の送出を例に説明したが
、その他通話中における通話時間分知音や話中音なども
同一回路から発生送出することができる。尚周波数の異
なる信号音を発生する場合はスイッチＳＷＴ、ＳＷＴの
動作周期およびディジタルフィルタ係数”ｔ　ｂ、α、
βを書き換えて対処することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、多周波信号を受信したり、信号を送出
したりする場合時分割スイッチを制御する必要がないの
で制御装置のプログラムを箭素化できる、多周波信号受
信器や信号音発生回路がライン回路内にあるため時分割
スイッチのポートを占有されない、時分割スイッチには
多周波信号受信器へのトラヒックが加わらない、ライン
回路接続ハイウェーのチャネルおよび時分割スイッチ内
のチャネルが信号音チャネルに占有されることがない、
ハイウェーや時分割スイッチが故障した時でも信号音の
送出が可能である、加入者が通話中に転送、会議電話な
どのサービスを要求する場合フッキングなどの操作なし
にブツシュボタン（多周波信号送出ボタン）を操作して
サービスを受けることができる。ＰＢＸ交換機などで多
周波信号を局の交換機に中継しながら該信号の受信が可
能となるので受信信号の再生送出が不要となり制御プロ
グラムが簡単になりかつＰＢＸ交換機での接続遅延がな
くなる、ディジタルフィルタを多重使用して構成できる
のでＶＬ、ＳＩなどにより実現する場合内蔵トランジス
タ数を削減できる。信号音発生に使用するメモリ容量が
削減できなるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方式のシステム構成図、＠２図は本発明に
よる時分割交換方式におけるシステムの一実施例の構成
図、第３図は本発明による時分割交換方式における一実
施例機能ブロック図、第４図は本発明による時分割交換
方式を実施する実施例の要部回路図、第５図は第４図回
路の動作タイムチャート図、第６図は本発明による時分
割交換方式を実施する実施例の要部回路図、第７図は第
６図回路の動作タイムチャート図である。 １−１〜１−ｎ・・・電話機、２−１〜２−ｎ・・・ラ
イン回路、３・・・時分割スイッチ、４−１〜４−ｍ。 １３・・・多周波信号受信器、５，１４・・・信号音発
生回路、６・・・制御装置、１５・・・ハイブリッド回
路、１１・・・Ａ−Ｄ変換器、１２・・・Ｄ−Ａ変換器
、１６゜３３・・・バンドパスフィルタ、１９・・・ロ
ーパスフィルタ、１７・・・圧縮器、１８・・・伸長器
、９−ＩＳ・・・送信ハイウェー、９−ＩＲ・・・受信
ハイウェー２０・・・制御バス、３０・・・バイパスフ
ィルタ、３１・・・バンド除去フィルタ、３２・・・リ
ミッタ、３４・・・検出器、３６・・・矩形波発生器、
３ｇ、４２，４３゜４４．４５・・・シフトレジスタ、
３９．６９・・・乗算器、３７．６７・・・ディジタル
フィルタ、ＳＷＶ。 ５ＷＶＡ、　ＳＷＤ、　５ＩＩＯＡ、　ＳＷＥ、　５Ｗ
ＥＡ、　ＳＣＯ。 ５ＬＩ−４，５ＨＩ−４，ＳＡＤ、　　ＳＤＡ、ＳＷＬ
。 ２１−１．２１−２．ＳＷＳ、ＳＷＴ、ＳＷＴ・・・ス
イッチ。 頂　１　　口 ・　　　　　　　ｙ６ｚ　　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、音声周波数帯域内多周波信号受信のための信号処理
   と各種信号音発振のための信号処理の両方またはいずれ
   かと音声−ＰＣＭ変換のための信号処理の機能を有する
   信号処理装置を回線毎に設置することを特徴とする時分
   割交換方式。 ２、第１項記載において音声周波数帯域内多周波信号受
   信のための信号処理と音声−ＰＣＭ変換のための信号処
   理の両機能の一部またはすべてをディジタルフィルタの
   フィルタ係数の時分割切替えによつて多重処理実行する
   ことを特徴とする時分割交換方式。 ３、第１項記載において音声周波数帯域内多周波信号受
   信機能を使用中回線に対して常時適用し、該多周波信号
   の到来を回線使用中常時監視し、該信号を受信すること
   を特徴とする時分割交換方式。 ４、第１項記載において、上記各種信号音発生のための
   信号処理と音声−ＰＣＭ変換のための信号処理の両機能
   の少なくとも一部をディジタルフィルタのフィルタ係数
   の切替えによつて該フィルタを共通に使用することを特
   徴とする時分割交換方式。 ５、第４項記載において、上記各種信号音発生のための
   発生しようとする信号音と同じ周波数の矩形波を該周波
   数のみを通すバンドパスフィルタを通過させて正弦波に
   変換することを特徴とする時分割交換方式。