JPS63138842A - 発信音検出器 - 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】 発明の分野 本発明は、電話信号検出器の分野に関し、そしてさらに
具体的には、各種の公知の標準の発信音の検出のために
有益な発信音検出器に関する。

発明の背景 電子電話端末セットの発達は、以前は容易に一般の公衆
には利用できなかった多数の電話機能の導入を告げた。

これらの機能の幾つかの例は、レパートリ−・ダイアリ
ング、最終番号リダイアル及び退避番号リダイアルであ
る。これらの機能の各々は、機能が呼び出される前に、
発信音が電話線に存在することを必要とする。そうでな
ければ、関連電話中央局交換へのダイアリング数字の早
発の伝送は、所望の相手方への結合を達成するために、
不完全なダイアル番号及び障害に結果する。

多数のそのような機能は、−ａの動作において。

ＯＦ　Ｆ　　０００　Ｋ条件とダイアリングの開始の間
に時間が提供される如く、ダイアリングの前に時間遅延
を含む、しかし、１９７６年５月２５Ｅ１に表題［遠隔
プログラマブル・コール・デバーター」により発行され
た米国特許第３，９５９，６００号においてヘンリー・
ピー・スーブによつ゛ζ観察された如く、先行技術の装
置はまた、単純なタイミング問題のために、多様な電話
環境において良好に機能しなかった６例の如く、発信音
を加入者に供給するために電話中央局交換が費やす時間
は、特に交換における装置の関数として、そして特に時
間において取り扱われるコールの量の関数として、交換
毎に広範囲に変化する。幾つかの先行技術の装置は、時
間の関数としてのみダイアリングを開始しており、そし
て発信音の待機障害のためにコールを失っている。

もちろん、明らかな解決は１発信音の受信が、ダイアリ
ングが開始される前に確かめられる如く、発信音検出器
を備えた機能電話端末セットを提供することである。そ
のような発信音検出器の必要条件は、約１／４秒以上の
最小連続持続時間の発信音を検出することであり、そし
て検出された発信音は、発信音通過帯域内の他の断続的
発信音から区別されなければならない０発信音通過帯域
は、機能電話セットが多様な運用電話会社によって制限
なしに使用可能であるならば、少なくとも発信音の次の
形式を含むために十分広くなければならない０例えば、
化アメリカにおいて、少なくとも３つの発信音信号標準
が使用される。これらは、１〉最近の交換と横内交換に
おいて使用される正確な発信音、これは、３５０ヘルツ
と４４０ヘルツの組み合わせである。

２）１２０ヘルツ又は１３３ヘルツで変調された６００
ヘルツ、これは、段階的交換において使用され、そして
そのためパルス・ダイアリングに対する応用である。

３〉幾つかの共通キャリアによって使用される４００ヘ
ルツ単一周波数。

一般のアナログ・フィルターを使用する発信音検出器に
おいて、少なくとも３５０ヘルツ乃至７３３ヘルツを覆
う通過帯域が、これらの発信音信号の任意及び総てを検
出し、かつそれらに応答するために必要とされる。その
ようなアナログ・フィルターは、Ｄ　Ｔ　Ｍ　Ｆ信号に
よって生成されたエネルギーを伝え、かつその構成のた
めに天魔の反応成分を必要とするという点において欠点
を有する。　これらの発信音の任意のものがＤ　’ｌ’
　Ｍ　Ｐ信号をエラーで検出することなく検出される如
く、非常に鋭く規定された通過帯域制限を有する発信音
検出を提供することが、発明の目的である。

機能の不当又は退屈な遅延が電話端末セットに帰せられ
ない如く、−秒の何分の一以内でこれらの発信音発生の
任意を検出することがまた、発明の目的である。

発明の要約 発明による発信音検出器は、少なくとも所定振幅の入り
アナログ信号に応答して、信号パルスを生成するための
第１手段を含む、第１カウンターが、ＲＥＳＥＴ信号の
発生の間に発生する各信号パルスをカウントするために
使用される。記憶手段は、ＲＥＡＤ信号の発生の各瞬時
において第１カウンターのカウントに応答して、有効な
カウント状態と無効なカウント状態の１つを記憶する。

第２カウンターは、記憶手段における無効なカウント状
態の発生の間のタイミング・パルスをカウントするため
に使用され、この場合第２カウンターにおいて、所定数
を超えるカウントは、入りアナログ信号における発信音
の存在を指示する。

発明により、アナログ信号において、発信音を検出する
ための方法は、少なくとも所定振幅のアナログ信号に応
答して方形波信号パルスを生成することを含む。信号パ
ルスは、ＲＥ　Ｓ　Ｅ　Ｔ信号の連続的発生によって規
定された時間期間の間カウントされる。有効なカウント
状態は、信号パルスのカウントが所定範囲にあるならば
、＋ｔ　Ｅ　Ａ　Ｄ信号の発生の瞬時において記憶され
る。有効なカウント状態が記憶される間、タイミング信
号がカウントされ、そして少なくとも所定数のタイミン
グ信号カウントが、アナログ信号における発信音の存在
を指示する。

実施例 実施例の実施態様が、添付図面を参照して議論される。

第１図における電話端末セットは、電話技術に熟練した
人達に公知の唯一の一般的例示形式である。しかし、示
された電話セットの動作が、読者の都合のために部隊に
概説される。電話端末セットは、端子９によりループ回
路又は電話線（図示されていない）によって、中央局交
換、横内交換又は相当物（図示されていない）に結合さ
れる。

混成回路１０は、信号バスＬ２ａにより端子９から受信
器１２に音声帯域アナログ信号を伝え、そして信号バス
１１．　ａにより結合された送信器１１から端子９に音
声帯域アナログ信号を伝える。電話端末セットがＯＮ　
　）（ＯＯＫ条件にある時、端子９に現れるリンギング
信号は、入り電話コールを示すために、リンガ−１４に
より可聴音を生成する。出の電話コールを開始するため
には、電話端末セットは、ＯＦ　Ｆ　　ＨＯＯＫ条件に
ある。受ｆ言器１２により可聴に知覚された発信音は、
関連交換が、ダイアル１３又は自動ダイアル機構１６に
より提供されたダイアリング情報を受信する準備ができ
ていることを示す、自動ダイアル機構１６は、バス１７
により結合された機能制御器１５によって制御される１
機能制御器１５は、要求時に、ＯＦＦ　　ＨＯＯＫ条件
に置かれた電話セットとリード３２における初期指示に
応答して、自動ダイアル機構１６に前選択の電話番号を
ダイアルさせ、その結果発信音が発信音検出器１８によ
り検出される。この特定の実施例において、機能制御器
は、バス１９により、発信音検出器１８の動作のために
各種のタイミング信号を提供することが都合が良かった
１発信音検出器は、第２図にさらに詳細に示される。

第２図を参照すると、信号バス１２ａから受信された信
号２３ａは、増幅器２１とスレッショルド回路２２を含
む比較器に結合される。信号２３ａが所与の最小振幅を
超える時、比較器は、２３ｂで示された如く［方形ｊ波
形を形成するために、信号を増幅しかつ制限する。

デジタル２進カウンター２４は、増分のためのクロック
として「方形」波形を使用する。カウンター２４の２つ
の出力（Ｑ４とＱ５）は、カウンター２４が８と１６の
カウントを通過した時を記録するために、ＳＥ’ｒ／Ｒ
ＥＳＥＴフリップ７０ツブ２５と２６を動作させる。カ
ウンター２４の他の値も使用できる。実際の値は、発信
音検出器の通過帯域を決定する。カウントが比較的低い
ために、５ビツト・カウンターが十分である。有効な入
力信号は、カウンター２４に７のカウントを超えさせる
が、２３．９６ミリ秒のサンプル期間の間カウントした
後１６のカウントよりも小さくさせる信号である。タイ
ミング波形は、シフト・レジスター３５と、４０ヘルツ
と９６０ヘルツの周波数を有する２つのタイミング信号
によって生成される。これらのタイミング信号周波数は
、発信音検出器が意図される特定の電話端末セットにお
いて容易に利用可能であるために、選択された。

回路は、それぞれ、ＡＮＤゲート３７とＡＮＤゲート３
６の出力においてＲＥＡＤ信号とＲＥＳＥＴ信号の２つ
の信号が生成される如くである。こ゛れらの信号は、２
５ミリ秒毎に発生する。ＲＥＡＤ信号は、ＲＥＳＥＴ信
号のずぐ前に発生し、そしてそれらの両方は、９６０ヘ
ルツ・タイミング信号の１サイクルの期間内を一緒に占
有する。これらの信号仁より、カウンター２４とＳＥＴ
／ＲＥＳＥＴフリップ７０ツブ２５と２６は、それぞれ
、２５ミリ秒毎にリセット及びセットされる。

フリップフロップ２４と２５の状態は、ＡＮＤゲート２
７によって論理積を取られる。論理積を取られた状態は
、ＡＮＤゲート３８と、インバーター２８によりＡＮＤ
ゲート２９に供給される。ＡＮＤゲート３８と３９は、
ＲＥＳＥＴ信号のすぐ前のＲＥＡＤ信号の各発生により
、論理積を取られた状態をＳＥＴ／ＲＥＳＥＴフリップ
フロップ２９に伝える。信号２３ａが十分な振幅であり
、かつ対象の通過帯域にあるならば、これは、８と１５
の間のカウントに結果する。これは、フリップフロップ
２９に記憶される有効なカウント状態である。こうして
、フリップフロップ２９は、２５ミリ秒毎に更新される
信号２３ａの連続モニターを含む、フリップフロップ２
９の出力が有効な状態を示す間、第２の４ビツト・カウ
ンター３０は、８０ヘルツ・タイミング信号によって増
分される。カウンター３０の出力Ｑ１とＱ４は、ＡＮＤ
ゲート３１によって復号される。第２カウンター３０が
９のカウントに到達するならば、この発生は、入力信号
２３ａの周波数が、少なくとも２５０ミリ秒の間対象の
通過帯域内に留どまり、そしてこのため入力信号が有効
な発信音であることを示すために、リード３２における
ＡＮＤゲート３１の出力によって主張される。

第１カウンター２４は最小受容カウントを８に制限する
が、サンプリング間隔の７分の１の期間を有する入り信
号は、サンプリング間隔に関する信号の位相が許容する
ならば、８のカウントを作成する。しかし、第２カウン
ター３０の２５０ミリ秒時間間隔中、入り信号の位相が
変化し、そして信号は、第１カウンター２４において８
のカウントを相対的に生成しないために、そのような信
号は、有効な発信音として受信されない。

以下に議論される如く、発信音検出器は、正確に規定さ
れた通過帯域においてエネルギーの存在の検出により動
作する０通過帯域のエツジにおけるロール・オフは、望
ましく、そして次の議論において示される如く、極度に
急峻である。

２５ミリ秒のサンプリング率は、２３．９６ミリ秒のサ
ンプリング間隔と、ＲＥＡＤ及びＲＥＳＥＴ信号を生成
する１、０４ミリ秒期間とを含む。

連続的に有効な入力信号は、２３．９６ミリ秒において
８の最小カウントを生成し、そしてこうして３３３．９
ヘルツの最小周波数を有する。

２５０ミリ秒確認期間を超えると、信号は、８３．４７
サイクルにより処理されなければならない。

確認期間を超えて有効として現れる最低周波数信号は、
位相シフトにより、ＲＥＡＤ及びＲＥＳＥＴ信号に対し
使用された２５０ミリ秒マイナス１．０４ミリ秒、即ち
２４８゜９６ミリ秒、に続くサンプリング間隔において
無効になる如くである。

こうして、この最低周波数に対し、２５ミリ秒サンプリ
ング期間に関する位相は、２４８．９６ミリ秒において
ほぼ２３．９６ミリ秒、又は２３．９６ミリ秒において
２．３０６ミリ秒だけシフトする。

上記で計算された３３３．９ヘルツ信号の単一サイクル
に関して、これは、 ３３３．９ｘ２．３０６／８ｘ２３．９Ｂ＝４．０１６
ヘルツの周波数シフトを表す、こうして、サンプリング
期間に対し適当な位相関係を与えられた、有効な発信音
信号として現れる最低周波数は、３３３．９−４．０２
ヘルツ、即ち３２９．９ヘルツである。

こうしてフィルターの低周波数カットオフは、極度に急
峻であり、約４ヘルツにおいて完全なカットオフが行わ
れる。

推論の類似のプロセスにより、確認期間について有効と
して現れる高周波数が、考えられる。

２３．９６サンプリング間隔中の入力信号の最大カウン
トが１５であるならば、高周波数カットオフは、６２６
ヘルツである。６２６ヘルツを僅かに超える周波数は、
サンプリング間隔に関する位相が適当であるならば、有
効として伝えられる。

このようにして伝えられる６２６ヘルツを超える最大周
波数シフトは、 ６２６ｘ２．３０８／１５ｘ２３．９６２４．０１６ヘ
ルツである。こうしてフィルターの高周波数カットオフ
は、極度に急峻であり、約４ヘルツにおいて完全なカッ
トオフが行われる。

第２図の回路は、対象の通過帯域の外側の発信音周波数
に対し非常に強い弁別を有する発信音検出器の必要事項
を満たす。第２図の回路はまた、集積回路形式において
実現されたならば、使用されるトランジスター・ゲート
・カウント及びシリコン領域において発信音検出器の非
常に経済的な実現を表す。

【図面の簡単な説明】 第１図は、発信音検出器が使用される自動ダイアルミ！
能を含む電話端末セットのブロック概略図。 第２図は、発明による発信音検出器のブロック概略図。 １０・・・・・・・混成回路 １１・・・・・・・送信器 １２・・・・・・・受信器 １３・・・　・・・・ダイアル １４・・・・・・・リンガ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも所定振幅の入りアナログ信号に応答して
   、信号パルスを生成するための第１手段と、 ＲＥＳＥＴ信号の発生の間の信号パルスの発生をカウン
   トするための第１カウンターと、 ＲＥＡＤ信号の発生の各瞬時において第１カウンターの
   カウントに応答して、有効なカウント状態及び無効なカ
   ウント状態の１つを記憶するための記憶手段と、 記憶手段における無効なカウント状態の発生の間のタイ
   ミング・パルスをカウントするための第２カウンターと
   を具備し、これによって第２カウンターにおいて、所定
   数を超えるカウントは、入りアナログ信号における発信
   音の存在を指示することを特徴とする発信音検出器。 ２、第１カウンターにおけるカウントが、有効なカウン
   ト状態を指示するために、所定範囲にあるという指示に
   応答し、かつ、無効なカウント状態を指示するために、
   ＲＥＳＥＴ信号の各発生によってリセットされる第１論
   理手段と、 第２カウンターにおけるカウントが、該発信音の該存在
   を指示するために、該所定数を超えているという指示に
   応答する第２論理手段とをさらに具備する特許請求の範
   囲第１項に記載の発信音検出器。 ３、アナログ信号が少なくとも所定の振幅である時、方
   形波信号を生成するためのリミッタと、所定率において
   ＲＥＳＥＴ信号が続くＲＥＡＤ信号を生成するためのタ
   イミング回路と、 ＲＥＳＥＴ信号の発生の間の方形波信号をカウントする
   ための第１カウンターと、 第１数に等しい第１カウンターのカウントに応答して有
   効な状態にセットされ、かつ、ＲＥＳＥＴ信号に応答し
   て無効な状態にセットされるように結合された第１双安
   定回路と、 ＲＥＳＥＴ信号の発生に応答して有効な状態にセットさ
   れ、かつ、第１数を超える第２数に等しい第１カウンタ
   ーのカウントに応答して無効な状態にセットされるよう
   に結合された第２双安定回路と、同時に有効な状態にあ
   る第１及び第２双安定回路に応答して有効な状態を指示
   するための論理手段と、 第３双安定回路と、 ＲＥＡＤ信号の各発生に応答して、第３双安定回路に論
   理手段のその時の状態を記憶させるために、論理手段の
   出力と第３双安定回路の入力の間に結合されたゲート回
   路と、 第３双安定回路の状態が有効な状態であることに応答し
   て、ＲＥＡＤ及びＲＥＳＥＴ信号の繰り返し率の少なく
   とも２倍の繰り返し率を有するタイミング信号をカウン
   トするための第２カウンターと、 アナログ信号における発信音の存在を指示する信号を主
   張する少なくとも１つの所定数に等しい第２カウンター
   におけるカウントに応答する復号器とを具備することを
   特徴とするアナログ信号における発信音を弁別するため
   の発信音検出器。 ４、ａ）少なくとも所定振幅のアナログ信号に応答して
   方形波信号パルスを生成する段階と、ｂ）ＲＥＳＥＴ信
   号の発生の間の信号パルスの発生をカウントする段階と
   、 ｃ）ＲＥＡＤ信号の発生の瞬時において所定範囲のカウ
   ントとなる段階ｂ）のカウントに応答して有効なカウン
   ト状態を記憶する段階と、 ｄ）有効なカウント状態が記憶される間タイミング信号
   をカウントする段階とを含み、これによつて、少なくと
   も所定数のタイミング信号のカウントが、アナログ信号
   における発信音の存在を指示することを特徴とする電話
   端末セットにおいて受信されるアナログ信号における発
   信音を検出するための方法。 ５、ＲＥＳＥＴ及びＲＥＡＤ信号が所定率において生成
   され、各ＲＥＡＤ信号発生には、即時にＲＥＳＥＴ信号
   の発生が続く特許請求の範囲第４項に記載の方法。 ６、タイミング信号が、ＲＥＡＤ及びＲＥＳＥＴ信号の
   パルス繰り返し周波数の少なくとも２倍のパルス繰り返
   し周波数を有するように生成された特許請求の範囲第５
   項に記載の方法。