KR20090014017A - Tone sensing apparatus of a digital key phone system and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털 키폰 시스템에서의 톤 감지 개선 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 저주파 감지 기능을 추가하여 디지털 키폰 시스템의 톤 감지의 정확도를 향상시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for improving tone detection in a digital key phone system, and more particularly, to an apparatus and method for improving the accuracy of tone detection in a digital key phone system by adding a low frequency sensing function.
일반적으로, 전화를 이용하는 통신에서 언급되는 톤 신호란 사용자의 음성 신호나, 전화 교환기 또는 키폰 시스템에서 사용자에게 소리로 알려주는 신호를 뜻한다. 이러한 톤 신호에는 여러가지 종류가 있으며, 예를 들어, 전화기를 들었을 때 사용자에게 다이얼을 해도 좋다고 알려주는 다이얼 톤(dial tone), 전화를 걸었을 때 상대방이 통화중임을 알려주는 통화중 톤(busy tone), 오랫동안 다이얼을 하지 않거나 전화번호를 잘못 다이얼했음을 알려주는 에러 톤(error tone), 전화가 제대로 걸렸을 때 상대방에게 링이 울리고 있음을 알려주는 링백 톤(ring-back tone) 등이 있다. 이러한 톤 신호는 국가마다 사용되는 주파수와 소리를 단속하는 주기가 상이하지만, 주파수의 경우는 대부분 350Hz에서 620Hz 범위의 주파수를 사용하고 있다.In general, a tone signal referred to in a communication using a telephone refers to a voice signal of a user or a signal that is notified to the user by a telephone exchange or a key phone system. There are many kinds of these tone signals, for example, a dial tone that tells the user when he or she picks up the phone, and a busy tone that indicates that the other party is busy when the call is made. ), An error tone that indicates that you haven't dialed for a long time or dialed a wrong number, and a ring-back tone that tells the other party that the ringer is ringing when the call is properly dialed. These tone signals differ in frequency and frequency of sound used in different countries, but most of them use frequencies in the range of 350Hz to 620Hz.
보통의 전화에서는 사용자가 이러한 톤을 듣고 어떠한 상황인지를 인지할 수 있으므로 톤을 감지할 필요가 없지만, 키폰 시스템이나 전화교환기가 특수한 기능을 자동으로 수행해야 할 경우에는 이러한 톤을 구분해서 감지해야 할 필요성이 생긴다. 예를 들어, 상대방이 통화중이어서 사용자가 자동 재 다이얼 버튼을 누르게 되면 키폰 시스템이 1분 간격으로 자동으로 전화를 다시 걸어 줄 수 있다. 전화를 다시 걸었을 때 들리는 소리가 통화중 톤이거나 에러 톤이면 키폰 시스템은 자동으로 전화를 끊고 1분 후 다시 전화를 걸 수 있으며, 만약에 들리는 소리가 링백 톤이면 전화를 건 사용자에게 전화가 제대로 걸렸다는 것을 알려주는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 기능을 수행하기 위해서 디지털 키폰 시스템은 톤이 어떤 의미를 가지고 있는지 구분할 수 있어야 한다.On ordinary phones, users can hear these tones and know what's going on, so you don't need to detect them, but if your phone system or telephone exchange needs to perform a special function, you need to detect these tones separately. A need arises. For example, if the other party is busy and the user presses the auto redial button, the keyphone system can automatically redial the call every minute. If the sound you hear when you redial is a busy tone or an error tone, the keyphone system will automatically hang up and call you back after 1 minute. If the tone is ringback tone, the caller will be able to You can perform a function that tells you it's stuck. In order to perform this function, the digital keyphone system must be able to distinguish what the tone means.
통상적으로 전화통신망에서 사용되는 톤의 주파수는 국가마다 상이하지만 일반적으로 350Hz, 400Hz, 425Hz, 440Hz, 480Hz 및 620Hz의 주파수를 사용하고 있다. 이러한 주파수를 감지하기 위해 디지털 키폰 시스템은 각각 상이한 주파수 대역의 대역통과 필터(band-pass filter)를 사용함으로써, 톤의 주파수가 어느 대역에 있는지를 판별하여 처리하고 있다. 그러나, 감지되어서는 안 되는 350Hz 미만의 저주파의 톤이 큰 레벨로 인가된 경우에는 높은 주파수의 고조파 성분(harmonics)이 톤 감지 필터부의 대역통과 필터에서 감지되어 톤이 감지된 것으로 오인식 되는 문제가 발생할 수 있다.Typically, the frequency of the tone used in the telecommunications network varies from country to country, but generally uses frequencies of 350 Hz, 400 Hz, 425 Hz, 440 Hz, 480 Hz and 620 Hz. In order to detect these frequencies, digital keyphone systems use band-pass filters of different frequency bands to determine which band the tone frequency is in and process. However, when a low frequency tone of less than 350 Hz that is not to be detected is applied at a large level, harmonics of high frequency are detected by the bandpass filter of the tone detection filter unit, thereby causing a problem that the tone is recognized as being detected. Can be.
본 발명은 디지털 키폰 시스템에서 DSP를 사용한 톤 감지 장치 및 방법에 관한 것으로, 저주파 감지 기능을 추가하여 디지털 키폰 시스템의 톤 감지의 정확도를 향상시키는 데에 그 목적이 있다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting a tone using a DSP in a digital key phone system, and an object thereof is to improve the accuracy of tone detection of a digital key phone system by adding a low frequency sensing function.
이를 위해 일 실시예에서, 아날로그 톤 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 AD 변환부, 상기 디지털 신호를 입력받아 제1 주파수보다 작은 주파수 대역에서 대역통과 필터링하여 출력하는 제1 톤 감지 필터부, 상기 디지털 신호를 입력받아 상기 제1 주파수 이상의 주파수 대역에서 대역통과 필터링하여 출력하는 제2 톤 감지 필터부, 상기 제1 톤 감지 필터부 및 제2 톤 감지 필터부의 출력들을 입력받아 상기 출력들의 에너지의 크기를 비교함으로써 에너지의 양이 최대인 주파수를 판단하는 에너지 비교부, 및 상기 에너지의 양이 최대인 주파수가 상기 제1 톤 감지 필터부의 대역통과 대역에 속하는 경우 비정상적인 톤으로 처리하고, 상기 제2 톤 감지 필터부의 대역통과 대역에 속하는 경우 정상적인 톤으로 처리하도록, 상기 에너지 비교부의 출력을 제어하는 제어부를 포함하는 디지털 키폰 시스템의 톤 감지 장치가 제공된다.To this end, in one embodiment, the AD conversion unit for converting the analog tone signal to a digital signal and output, the first tone detection filter unit for receiving the digital signal and band-pass filtering in a frequency band smaller than the first frequency, the The magnitude of energy of the outputs of the second tone detection filter unit, the first tone detection filter unit, and the second tone detection filter unit which receive a digital signal and band-pass filter the frequency band in the frequency band equal to or greater than the first frequency and output the digital signal. An energy comparison unit for determining a frequency at which the amount of energy is the maximum by comparing a and an abnormal tone when the frequency at which the amount of energy is the maximum belongs to a band pass band of the first tone detection filter unit, and the second tone The output of the energy comparator, so as to process the normal tone when belonging to the band pass band of the sense filter unit The tone of the digital phone system comprising a control unit for controlling detection apparatus is provided.
일 실시예에서 상기 제어부는, 상기 최대의 에너지 양을 소정의 최소 에너지 레벨과 추가적으로 비교하여, 상기 소정의 에너지 레벨보다 작은 경우에는 상기 에너지의 양이 최대인 주파수가 어느 대역에 속하는지에 관계없이 비정상적인 톤으로 처리하도록 상기 에너지 비교부의 출력을 제어할 수 있다. In one embodiment, the control unit further compares the maximum amount of energy with a predetermined minimum energy level, and when it is smaller than the predetermined energy level, the controller is abnormal regardless of which band the frequency where the amount of energy is maximum belongs to. The output of the energy comparator may be controlled to process tones.
일 실시예에서, 상기 제1 주파수는 350Hz가 될 수 있다.In one embodiment, the first frequency may be 350 Hz.
일 실시예에서, 상기 디지털 신호는 PCM(Pulse Code Modulation) 신호가 될 수 있다.In one embodiment, the digital signal may be a pulse code modulation (PCM) signal.
일 실시예에서, 상기 제1톤 감지 필터부는, 약 150Hz 대역을 통과시키는 대역통과 필터 및 약 200Hz 대역을 통과시키는 대역통과 필터를 포함할 수 있다.In one embodiment, the first tone detection filter unit may include a bandpass filter that passes about 150Hz band and a bandpass filter that passes about 200Hz band.
본 발명을 통해, 디지털 키폰 시스템을 통한 전화 통신선로 상의 톤 감지시 저주파 신호의 고조파 성분에 의해 잘못 인식되는 톤 감지의 에러를 최소화시켜 톤 감지의 정확도를 크게 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to greatly improve the accuracy of tone detection by minimizing an error of tone detection that is incorrectly recognized by harmonic components of a low frequency signal when detecting a tone on a telephone communication line through a digital key phone system.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 관하여 설명한다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 키폰 시스템의 톤 감지부를 도시한 도면이다. 디지털 키폰 시스템의 톤 감지부(100)는 A/D 변환부(110), 제1 톤 감지 필터부(120), 제2 톤 감지 필터부(130), 에너지 비교부(140) 및 제어부(150)를 포함한다. A/D 변환부(110)는 아날로그 톤 신호를 디지털 신호인 PCM(pulse code modulation) 신호로 변환할 수 있다. 디지털 키폰 시스템 및 전화 교환기는 톤, 음성 등의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여, 소리의 크기를 조절하거나 신호의 분별, 대역의 압축 등의 동작을 처리할 수 있다.1 is a diagram illustrating a tone detector of a digital key phone system according to an embodiment of the present invention. The
제1 톤 감지 필터부(120)는 특정 주파수(예를 들어, 350Hz) 미만의 주파수 대역 통과 기능을 수행하는 하나 이상의 대역 통과 필터를 포함하며, 제2 톤 감지 필터부(130)는 특정 주파수 이상의 주파수 대역 통과 기능을 수행하는 하나 이상의 대역 통과 필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 톤 감지 필터부(120)는 350Hz 미만의 대역 통과 필터인 150Hz, 200Hz 대역통과 필터를 포함하며, 제2 톤 감지 필터부(130)는 350Hz 이상의 대역 통과 필터인 350Hz, 400Hz, 425Hz, 440Hz, 480Hz, 620Hz 대역 통과 필터를 포함할 수 있다. 각각의 대역통과 필터는 A/D 변환부(110)에서 출력되는 PCM 신호를 입력받아 해당 주파수 성분의 에너지의 양을 출력할 수 있다. 또한, 대역통과 필터들은 디지털 신호인 PCM 신호를 필터링해야 하므로 디지털 필터이며, 이들은 DSP 알고리즘을 이용하여 구현될 수 있다. 한편, 앞서 언급한 바와 같이 일반적으로 사용되는 톤의 주파수는 예를 들어 350Hz, 400Hz, 425Hz, 440Hz, 480Hz 및 620Hz이므로, 이들 주파수 중에서 어느 하나의 주파수를 갖는 톤을 감지하는 경우, 제2 톤 감지 필터부(130)에서는 해당 주파수 성분을 가장 큰 에너지를 갖는 것으로 출력할 것이다. 한편, 비정상적인 톤으로 인식되어야 할 저주파의 톤, 예컨대 350Hz 미만의 톤이 큰 레벨로 인가되는 경우에도, 그 주파수의 톤을 구성하는 고조파(harmonics) 성분들으로 인해 제2톤 감지 필터부(130)의 특정 대역통과 필터에서 출력되는 에너지 양이 많아질 수 있다. 사인파가 아닌 주기적 반복파형은 그 기본주파수를 가지는 사인파와 사인파의 정수배(整數倍)의 주파수를 갖는 파동으로 분해되는데, 이 때 반복파형을 구성하는 기본파 이외의 파동들을 고조파라 한다. 주파수가 n배인 파동을 제n차 고조 파라 부르며, 기본 진동수에 대해 그 배수(倍數)에 따라 제2 또는 제3조파(調波)라고도 한다. 진동이 사인파가 아닌 변형된 파형인 경우는 반드시 고조파를 포함하고 있는데, 예를 들어, 150Hz 톤의 경우, 그 고조파 성분인 300Hz, 450Hz, 600Hz 등의 성분을 포함할 수 있다. 그러나 이러한 고조파 성분들의 합으로 표시되는 톤에 있어서, 기본 진동수인 150Hz 성분의 파형이 다른 고조파 성분의 파형들과 비교할 때 가장 큰 비중(coefficient)을 가질 것이므로, 제1 톤 감지 필터부(120)의 특정 대역통과 필터(이 경우, 150Hz 대역통과 필터)가 결국 가장 큰 에너지를 출력할 것이다. 따라서, 제2톤 감지 필터부(130)의 특정 대역통과 필터에서 높은 에너지를 출력하더라도, 제1톤 감지 필터부(120)에서 더 높은 에너지를 출력하는 경우에는, 비정상적인 톤으로 인식되어야 할 저주파의 톤이 입력된 것으로 판단할 수 있다.The first tone detection filter unit 120 may include one or more band pass filters that perform a frequency band pass function of less than a specific frequency (for example, 350 Hz), and the second tone detection filter unit 130 may have a specific frequency or more. It may include one or more band pass filters that perform the frequency band pass function. For example, the first tone detection filter unit 120 includes a 150 Hz, 200 Hz bandpass filter, which is a band pass filter of less than 350 Hz, and the second tone detection filter unit 130 is a 350 Hz, 400 Hz, a band pass filter of 350 Hz or more. It may include a 425Hz, 440Hz, 480Hz, 620Hz bandpass filter. Each bandpass filter may receive the PCM signal output from the A /
에너지 비교부(140)는 제1 톤 감지 필터부(120) 및 제2 톤 감지 필터부(130)에 포함된 복수의 대역통과 필터에서 출력되는 에너지의 양을 비교하여 가장 큰 에너지를 가진 주파수를 결정할 수 있다. 제어부(150)는 에너지 비교부(140)와 연결되어 있으며, 상기 에너지의 양이 최대인 주파수가 상기 제1 톤 감지 필터부(120)의 대역통과 대역인 150Hz 또는 200Hz에 속하는 경우 이를 비정상적인 톤으로 처리하고, 제2 톤 감지 필터부(130)의 대역통과 대역인 350Hz, 400Hz, 425Hz, 440Hz, 480Hz 또는 620Hz에 속하는 경우 이를 정상적인 톤으로 처리하도록 에너지 비교부(140)의 출력을 제어할 수 있다. 구체적으로, 에너지 비교부(140)는 제어부(150)의 제어에 따라 정상적인 톤 신호라고 판단된 경우 해당 주파수에 따른 톤 감지 신호를 출력할 수 있으며, 비정상적인 톤 신호라고 판단된 경우에는 아무런 동작을 취하지 않거나 에러 신호를 출력할 수 있다.The
일 실시예에서, 제어부(150)는, 최대의 에너지 양을 소정의 최소 에너지 레벨과 추가적으로 비교하여, 최대의 에너지 양이 소정의 에너지 레벨보다 작은 경우에는 상기 에너지의 양이 최대인 주파수가 어느 대역에 속하는지에 관계없이 비정상적인 톤으로 처리하도록 에너지 비교부(140)의 출력을 제어할 수도 있다. 이를 통해, 회선의 노이즈 및 주변 기기의 동작 상황 등으로 인한 의도되지 아니한 신호들이 톤으로 인식되어 디지털 키폰 시스템이 오동작하는 것을 방지할 수 있게 된다. In one embodiment, the
한편, 도 1은 제어부(150)를 에너지 비교부(140)와 독립된 별개의 컴포넌트로 도시하고 있으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 제어부(150)는 에너지 비교부(140)에 통합되거나 결합되어 동일한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 도 1에서는 에너지 비교부(140)가 해당 톤 감지 신호를 출력하고 있으나, 제어부(150) 또는 회로의 다른 구성요소를 통해 톤 감지 신호가 출력될 수도 있음에 유의하여야 한다.1 illustrates the
도 2는 일 실시예에 따른 디지털 키폰 시스템에서의 톤 감지 흐름도이다. 먼저, 아날로그 톤 신호가 A/D 변환부(110)를 통해 디지털 PCM 신호로 변환된다(S210). 변환된 PCM 신호는 제1 톤 감지 필터부(120) 및 제2 톤 감지 필터부(130)에 포함된 복수의 대역통과 필터에서 대역통과 필터링된다(S220). 에너지 비교부(140)는 복수의 대역통과 필터의 출력들을 입력받아 최대 에너지를 가진 주 파수를 판단한다(S230). 다음으로, 상기 최대 에너지가 소정의 톤 감지 최소 에너지 레벨 이상인지 여부가 판단된다(S240). 만약, 최대 에너지가 소정의 톤 감지 최소 에너지 레벨 미만인 경우, 시스템은 이를 비정상 톤으로 처리할 수 있다(S270). 만약, 최대 에너지가 소정의 톤 감지 최소 에너지 레벨 이상인 경우에는 단계(S250)로 진행하며, 최대 에너지를 가진 주파수가, 예컨대 150Hz 또는 200Hz인지 여부를 판단한다. 만약, 최대 에너지를 가진 주파수가 150Hz 또는 200Hz인 경우, 이는 톤으로 감지되어서는 안되는 저주파 톤에 해당하므로 시스템은 이를 비정상 톤으로 처리할 수 있다(S270). 그러나, 최대 에너지를 가진 주파수가 150Hz 또는 200Hz에 해당하지 않는 경우에는, 그 주파수가 350Hz, 400Hz, 425Hz, 440Hz, 480Hz 및 620Hz 중 어느 것에 해당하는지에 따라 적절한 톤 감지 출력을 수행할 수 있게 된다(S260).2 is a flowchart of tone detection in a digital key phone system according to an embodiment. First, the analog tone signal is converted into a digital PCM signal through the A / D converter 110 (S210). The converted PCM signal is bandpass filtered in a plurality of bandpass filters included in the first tone detection filter 120 and the second tone detection filter 130 (S220). The
한편, 상기 흐름도의 단계들은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 순서가 바뀌거나 동시에 수행될 수도 있음에 유의하여야 한다. 예를 들어, 최대 에너지가 소정의 톤 감지 최소 에너지 레벨 이상인지 여부를 판단하는 단계(S240)는 최대 에너지를 가진 주파수가 저주파 대역에 속하는지 여부를 판단하는 단계(S250) 이후에 수행될 수도 있으며, 최대 에너지를 가진 주파수를 판단하는 단계(S230)는 단계(S240) 이후에 수행될 수도 있다.On the other hand, the steps of the flowchart is not limited to the above embodiment, it should be noted that the order may be changed or may be performed at the same time without departing from the spirit of the invention. For example, determining whether the maximum energy is equal to or greater than a predetermined tone sensing minimum energy level (S240) may be performed after determining whether a frequency having the maximum energy belongs to a low frequency band (S250). In operation S230, the determining of the frequency having the maximum energy may be performed after the operation S240.
상기 실시예들은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨 터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The above embodiments can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. Computer-readable recording media include any type of recording device that stores data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, which are also implemented in the form of carrier wave (eg, transmission over the Internet). It also includes. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the above embodiments can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.
본 발명은 다양한 실시예들을 참조하여 설명되었으나, 당업자라면 본 발명이 이러한 실시예들로 제한되는 것은 아니며, 예시적으로 설명된 것과는 다른 많은 기타 실시예들도 또한 본 발명의 사상 및 범위 내에 포함된다는 점을 알 것이다.Although the invention has been described with reference to various embodiments, those skilled in the art are not limited to these embodiments, and many other embodiments other than those described by way of example are also included within the spirit and scope of the invention. You will know.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 키폰 시스템의 톤 감지부를 도시한 도면.1 is a diagram illustrating a tone detector of a digital key phone system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 키폰 시스템에서의 톤 감지 흐름도.2 is a flowchart of tone detection in a digital key phone system according to an embodiment of the present invention.
<도면 주요 부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>
110: A/D 변환부110: A / D converter
120: 제1 톤 감지 필터부120: first tone detection filter
130: 제2 톤 감지 필터부130: second tone detection filter
140: 에너지 비교부140: energy comparison unit
150: 제어부150: control unit
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KR1020070078227A KR20090014017A (en) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | Tone sensing apparatus of a digital key phone system and method thereof |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20110082843A (en) * | 2010-01-12 | 2011-07-20 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for removing acoustic incident |
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2007
- 2007-08-03 KR KR1020070078227A patent/KR20090014017A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |