NO160890B - Tonegenerator. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår tonegeneratprer og mer spesielt tonegeneratorer for en digital telekommunikasjons-sentral av typen PCM/TDM.

I en telefonsentral er det nødvendig med toner for å indikere overfor abonnenter hvilken tilstand deres linje befinner seg i og også for signaleringsformål innenfor sentralen.

I tidligere telefonsentraler er slike toner blitt frembragt ved å sette sammen i forskjellige kombinasjoner utgangene av to eller flere frekvens-generatorer. Et eksempel på en slik tidligere kjent tonegenerator er gitt i DE-2855151, hvor forskjellige frekvenser for kalletoner er lagret i lagerområder som amplituder definert ved hjelp av PCM-ord. Når disse amplitudene stimuleres, utmates de i tidsstyrt rekkefølge, idet det ikke foreligger noen samplingshastighet for systemet. Lagerområdene virker således som en svitsjbar oscillator-kilde som gir tone-frekvensen. Når de slås "PÅ", tilveiebringer disse tidligere kjente tonegeneratorene en "tids-skive" eller tidsramme for en ønsket tone-frekvens.

Det er et mål med foreliggende oppfinnelse å fremskaffe tonesignaler for en telekommunikasjons-sentral ved å lagre signalene digitalt i en lagerenhet. De digitale PCM samplene blir deretter koblet gjennom den digitale telefonsentralen før de går til en digital-til-analog-omformer for å produsere tonene.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse er det fremskaffet en tonegenerator for en telekommunikasjons-sentral som er kjennetegnet ved flere lagerenheter for lagring av primærtoner på digital form, hvor hver lagerenhet henholdsvis er innrettet for å lagre et antall primærtone-sampler som tilsvarer et helt antall perioder av hver primærtone, idet utgangstoner genereres ved å kombinere digitale utgangs-

sampler av henholdsvise primærtoner fra minst to av lagerenhetene innen et samplingsintervall for å tilveiebringe digitale utgangs-sampler av ønskede utgangstoner. (Anta at det blir generert sinuskurver.)

Konkret utforming av foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet ved hjelp av eksempel med henvisning til de vedlagte tegninger, hvor: Figur 1 viser et blokkdiagram av en tonegenerator i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse,

figur 2 viser tonegeneratoren i figur 1 i større detalj, figur 3 viser en tabell av genererte toner som et eksempel.

De produserte toner er programmerbare ved hjelp av de tabelloppslag som benyttes,

figur 4 viser en tabell med aktuelle frekvenser som produseres, og

figur 5 og 6 viser generelle tidsdiagrammer av tonegeneratoren til systemet med data/adresse-databuss som beskrevet i britisk patentsøknad nr. 8323782.

Tonegeneratoren vist i figurene 1 og 2 produserer alle styretoner som trengs av et PABX telefonsystem. Den genererer 8 bit A lov kompanderte PCM-signaler ved 8 kHz selv om andre frekvenser kan genereres for tilpassing til andre PABX systemer med andre klokkefrekvenser. (Også u lov eller lineær).

Foreliggende tonegenerator kan benyttes i en sentral som beskrevet i vår britiske patentsøknad nr. 8323782. Tonegeneratoren mottar kommando fra en adresse databuss slik som ABI og i ovennevnte sentral og overfører byter av data (8 bit PCM sampler) til nevnte databuss. Dette digitale PCM sampel går gjennom en kodek-enhet for å produsere analoge styretoner. Driften av tonegeneratoren er automatisk og har 128 kanaler som gjør det mulig at hvilke som helst av 32 toner kan sendes til 128 forskjellige kodek-enheter.

Den beskrevne tonegenerator er programmert for å produsere hvilke som helst av 27 toner ved ett av ni transmisjonsnivåer. Men opp til 32 toner ved 32 forskjellige nivåer kan bli produsert ved ganske enkelt å programmere om igjen tabeHoppslagene PROMS-lagrene.

Fremgangsmåten for å produsere hver tone involverer lag-ringen av et komplett antall perioder av en gitt tone i PROM-lager. Tonegeneratoren søker deretter gjennom PROM-lageret for å produsere det nødvendige utgangs-signal. For at denne teknikk skal kunne fungere må et nøyaktig antall perioder av toner effektivt "passe" inn i samplingsfrekvensen på 8 kHz (eller annen valgt frekvens). Følgelig, som vist i figur 4, avhenger antallet av sampler som er lagret av den aktuelle frekvensen som trengs,og et kompromiss av nøyaktige frekvenser generert mot størrelser i tabelloppslag blir benyttet.

Som f.eks.:

1000 Hz passer nøyaktig med 8 sampler

400 Hz passer nøyaktig med 20 sampler

450 Hz blir lagret som 449,438 Hz som er 89 sampler (siden 450 Hz ville kreve 160 sampler).

1209 Hz blir lagret som 1209,302 Hz som er 86 sampler.

I en foretrukket utførelse er det største antall lagrede sampler 255 sampler pr. tone. 1336 Hz blir lagret som 1338,645 Hz som er 251 sampler som representerer en feil på bare 0,19%.

Da toner med dobbelte frekvenser blir produsert av gene-ratoren er det to sett av tabelloppslag PROM -lagre. Det første genererer de lave toner og det andre genererer de høye toner. Disse blir deretter summert sammen før de blir kompandert til A lov format eller u lov eller 8 bit lineær.

Det må legges merke til at denne teknikk kan benyttes for

i realiteten å produsere hvilke som helst utgangsbølgeform som kreves og som varierer fra kantpulser til spesielle bølgeformer.

Med referanse til figur 1 er tonegeneratoren vist i blokkdiagram forbundet med en telefonsentral slik som beskrevet i vår britiske patentsøknad nr. 8323782.

For således å muliggjøre at en ønsket tone skal bli generert ved et riktig, tidspunkt omfatter den øvre delen av figur 1 en hovedkrets 102 som bestemmer hvilken hylle i telefonsystemet tonegeneratoren blir allokert. Denne er forbundet til en adresse-sammenligningskrets 104 som sammenligner adressen lagret i hovedkretsen 102 med en innkommende adresse lagret i en adres-selås 106 for å se om en tone er nødvendig. Anmodning om en tone blir mottatt på en adresse-databuss AB1 som er en 16-bit parallell databuss. Forbindelseslinjene i figur 1 er omtrent alle parallelle databusser med varierende bitantall vist ved tall. Der hvor ingen tall er vist, går forbindelsen via en enkel ledning og er normalt et kontrollsignal.

Som vist er bare fem av seksten bit nødvendig for sammen-ligning av adresser. Kretsen for adressesammenligning 104 er forbundet til en logisk tidsstyrekrets 108 som styrer tidspunkt-et for overføring og mottaging av tonegeneratoren synkront med andre systemklokker ACLK, DCLK, SYN og TSO. Dette sikrer at tonene blir sendt ut ved de riktige tilfeller for resten av telefonsystemet. For generering av toner isolert fra en TDM telefonsentral vil denne synkronisering ikke være nødvendig og siden det ikke er en del av idéen med oppfinnelsen, vil den nøy-aktige tids-synkronisering ikke bli beskrevet i detalj. Med henvisning til figur 5 og 6 kan det imidlertid sees at tidsforsink-elsen mellom en hyllekommando Tl og data som blir overført ved T2 til en individuell tidsluke trenger synkronisering. Forsink-elsen er nødvendig for å gjøre det mulig for tonegeneratoren å generere den ønskede utgangstone.

Ytterligere blir to bit fra inngangs-signalet matet inn via adresselåsen 106 til en opp/ned logikk-krets 110 som utfører en mulig/umulig kortfunksjon.

Den logiske tidsstyrekrets 108 sørger for utgangs-signaler for å oppdatere et register 112 som i forbindelse med en adresse-multiplekser 114 styrer trinnene gjennom PCM tabelloppslagene. Adresse-multiplekser 114 mottar en femsifret adresse fra adresse-lås 106 som identifiserer den tone som trengs i en spesiell tidsluke og multiplekser under kontroll av en oppdaterende logikkstyrekrets 115 mellom kravet til en tone fra adresse-dat abussen AB1 og en oppdatert periode fra en posisjonsgiver fra et PCM tabelloppslag.

Tonegeneratoren består av to like kretser som genererer

det øvre og det nedre tonenivå. Siden operasjonen av hver krets er identisk med unntak av tonene adressert i tone-PROMS-lagrene, vil således bare én av kretsene bli beskrevet.

Innledningsvis blir, i en gitt tidsluke, startadresse-PROM-lager 116 adressert for å sørge for startadressen i tone-PROM-lager 118 av hver av de forskjellige PCM sinusbølgetabell-oppslagene som korresponderer med den nødvendige frekvensen som, når den adderes til frekvensen som produseres av det andre tone-PROM-lager, vil produsere den ønskede tone.

Et lager for periodeposisjoner RAM 120 lagrer den individu-elle posisjon av hver posisjonsgiver i hver av de forskjellige sinusbølgetabell-oppslag. I den praktiske utførelsen som er beskrevet, er 32 posisjons-givere (forflytninger i hvert tabelloppslag) lagret.

En lås 122 lagrer og videresender periodeposisjonen til hvert tabelloppslag til en adderingskrets 124. Låsen 122 adderer 1 til den aktuelle verdi av posisjonsgiveren til sinusbølge-tabelloppslaget og den benyttes også til å oppdatere periode-posis jon-RAM-lageret 120 via en krets 126 som adderer 1 og en skrivekontroll 128.

Adderingskretsen 124 adderer startadressen til forflytnings-verdien for å adressere tone-PROM-lageret 118.

Tone-PROM-lageret 118 lagrer de forskjellige sinusbølge-tabelloppslagene. Et helt antall perioder av hver sinusbølge blir lagret. Det nøyaktige antall av PCM sampler blir variert for å kunne lagre et helt antall perioder.

Utgangs-signalet fra tone-PROM-lageret 118 blir matet til en adderingsenhet 130 hvor det blir addert til utgangs-signalet fra det andre tone-PROM-lageret 128. Adderingsenheten 130 adderer sammen de to toner som genereres eller eventuelt én tone og ingen. Utgangs-signalet til adderingsenheten 130 blir matet til et kompanderende PROM-lager 132 som kompanderer de 12 bit lineærproduserte toner til 8 bit lineær eller 8 bit A lov eller 8 bit \ x lov alt etter hva som trengs.

Utgangs-signalet fra det kompanderende PROM-lageret 132 blir matet til en lås 134 og deretter til en databussdriver 136 som supplerer det nødvendige 8 bit kodede tonesignal til telekommunikasjons-sentralen. I et praktisk system kan tabelloppslagene i tone-PROMS-lagrene 118, 118<1> inneholde opptil 256 PCM sampler pr. tonetall, en hvilken som helst bølgeform kan genereres av systemet i foreliggende oppfinnelse. Således kan f.eks. triangulære eller andre bølgeformer genereres. For forskjellige amplityder av toner kan et ytterligere komplett sett amplityde-verdier lagres ved å benytte 256 sampler som er tilgjengelig og således unngå kravet om hvilken som helst analog forsterkning.

Claims (6)

1. Tonegenerator for en telekommunikasjons-sentral, karakterisert ved flere lagerenheter for lagring av primærtoner på digital form, hvor hver lagerenhet henholdsvis er innrettet for å lagre et antall primærtone-sampler som tilsvarer et helt antall perioder av hver primærtone, idet utgangstoner genereres ved å kombinere digitale utgangs-sampler av henholdsvise primærtoner fra minst to av lagerenhetene innen et samplingsintervall for å tilveiebringe digitale utgangs-sampler av ønskede utgangstoner.

2. Tonegenerator ifølge krav 1, karakterisert ved at det i en lagerenhet er lagret minst én primærtone som utgjøres av stillhet, hvorved en primærtone som tilsvarer en ønsket utgangstone, kan kombineres med stillhet for å tilveiebringe de digitale utgangs-sampler.

3. Tonegenerator ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved tone-PROM-lagere i hvilke primærtonene ér lagret henholdsvis og på digital form, idet hver tone er lagret som en rekke verdier hvor antallet i hver rekke varierer for å stemme nøye med den ønskede utgangsfrekvens.

4. Tonegenerator ifølge krav 3, karakterisert ved at hvert tone-PROM-lager er styrt av et periodeposisjon-RAM-lager som styrer hvilken posisjon i hver av rekkene av verdier som blir adressert for å sikre kontinuitet av den genererte tonen.

5. Tonegenerator ifølge krav 4, karakterisert ved et n-bit-lager innrettet for lagring av tonene i et n-bit PCM lineært format for større nøyaktighet, og et n-til-m-bit-lager av kompanderende PROM-type, innrettet for å konvertere tonene til et m-bit PCM format for telekommunikasjons-sentralen, idet m<n.

6. Tonegenerator ifølge krav 5, karakterisert ved en adderer for kombinasjon av primærtonene med et x-bit utgangssignal, hvilket x-bit utgangssignal ledes til en kompander med et m-bit utgangssignal.