JP2000295641A - トーン信号検出方法及びトーン信号検出器 - Google Patents
トーン信号検出方法及びトーン信号検出器Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
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- 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
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成でかつ周波数分解能、時間分解能
の高いトーン信号検出方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 この発明のこのトーン信号検出器は、一
定の長さのフレーム毎に得られる入力信号の相関値を求
める相関値計算回路１０１と、入力信号の相関値を入力
とし周波数をパラメータとする２次のＦＩＲバンドエリ
ミネーションフィルタの出力パワーを表す評価式を求
め、この評価式の値を最小にする周波数を求める、この
求めた周波数におけるＦＩＲバンドエリミネーションフ
ィルタの予測ゲインを求める、この予測ゲインの値を予
め設定した閾値と比較し、この予測ゲインが閾値を上回
った場合にトーン信号と判定するトーン判定部１０２と
から構成されている。
の高いトーン信号検出方法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 この発明のこのトーン信号検出器は、一
定の長さのフレーム毎に得られる入力信号の相関値を求
める相関値計算回路１０１と、入力信号の相関値を入力
とし周波数をパラメータとする２次のＦＩＲバンドエリ
ミネーションフィルタの出力パワーを表す評価式を求
め、この評価式の値を最小にする周波数を求める、この
求めた周波数におけるＦＩＲバンドエリミネーションフ
ィルタの予測ゲインを求める、この予測ゲインの値を予
め設定した閾値と比較し、この予測ゲインが閾値を上回
った場合にトーン信号と判定するトーン判定部１０２と
から構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＤＴＭＦ信号等
のトーン信号を検出するための方法及び装置に関する。
のトーン信号を検出するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】音声の通信、例えば固定電話器、携帯電
話器等において、ＤＴＭＦ信号等のトーン信号を利用し
た様々なサービス、例えばチケット予約、留守番電話等
が行われている。これらのサービスに際しては、トーン
信号を正確に検出する必要があり、フーリエ変換、バン
ドパスフィルタを用いたフィルタバンク等の検出方法が
提案されている。
話器等において、ＤＴＭＦ信号等のトーン信号を利用し
た様々なサービス、例えばチケット予約、留守番電話等
が行われている。これらのサービスに際しては、トーン
信号を正確に検出する必要があり、フーリエ変換、バン
ドパスフィルタを用いたフィルタバンク等の検出方法が
提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
検出方法では、演算量が膨大である、あるいは十分な周
波数分解能、時間分解能が得られない等の問題があっ
た。本発明は、簡単な構成でかつ周波数分解能、時間分
解能の高いトーン信号検出方法を提供することを目的と
している。
検出方法では、演算量が膨大である、あるいは十分な周
波数分解能、時間分解能が得られない等の問題があっ
た。本発明は、簡単な構成でかつ周波数分解能、時間分
解能の高いトーン信号検出方法を提供することを目的と
している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、この発明のトーン信号検出方法は、一定の長さの
フレーム毎に得られる入力信号の相関値を求め、この入
力信号の相関値を入力とし周波数をパラメータとする２
次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの出力パワ
ーを表す評価式を求め、この評価式の値を最小にする周
波数を求め、求めた周波数におけるＦＩＲバンドエリミ
ネーションフィルタの予測ゲインを求め、この求めた予
測ゲインの値が予め設定した閾値を上回った場合にトー
ン信号と判定する。
めに、この発明のトーン信号検出方法は、一定の長さの
フレーム毎に得られる入力信号の相関値を求め、この入
力信号の相関値を入力とし周波数をパラメータとする２
次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの出力パワ
ーを表す評価式を求め、この評価式の値を最小にする周
波数を求め、求めた周波数におけるＦＩＲバンドエリミ
ネーションフィルタの予測ゲインを求め、この求めた予
測ゲインの値が予め設定した閾値を上回った場合にトー
ン信号と判定する。
【０００５】
【発明の実施の形態】（第1の実施例）まず始めに、本
発明の第１の実施例のトーン信号検出器の構成の概略を
説明する。
発明の第１の実施例のトーン信号検出器の構成の概略を
説明する。
【０００６】図１は第１の実施例のトーン信号検出器の
構成を示したものであり、このトーン信号検出器は、一
定の長さのフレーム毎に得られる入力信号の相関値を求
める相関値計算回路１０１と、トーン判定部１０２が順
に接続され構成されている。
構成を示したものであり、このトーン信号検出器は、一
定の長さのフレーム毎に得られる入力信号の相関値を求
める相関値計算回路１０１と、トーン判定部１０２が順
に接続され構成されている。
【０００７】そして、このトーン判定部１０２はより詳
細には、入力信号の相関値を入力とし周波数をパラメー
タとする２次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタ
の出力パワーを表す評価式を求める出力パワー算出部）
と、この評価式の値を最小にする周波数を求める最小周
波数算出部と、この最小周波数算出部で求めた周波数に
おけるＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの予測ゲ
インを求める予測ゲイン算出部と、この予測ゲイン算出
部で求めた予測ゲインの値を予め設定した閾値と比較す
る予測ゲイン比較部とを有し、この予測ゲインが閾値を
上回った場合にトーン信号と判定する構成となってい
る。
細には、入力信号の相関値を入力とし周波数をパラメー
タとする２次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタ
の出力パワーを表す評価式を求める出力パワー算出部）
と、この評価式の値を最小にする周波数を求める最小周
波数算出部と、この最小周波数算出部で求めた周波数に
おけるＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの予測ゲ
インを求める予測ゲイン算出部と、この予測ゲイン算出
部で求めた予測ゲインの値を予め設定した閾値と比較す
る予測ゲイン比較部とを有し、この予測ゲインが閾値を
上回った場合にトーン信号と判定する構成となってい
る。
【０００８】なお、この実施例において、上述した各構
成は、信号処理の手順に従った機能ブロックとしての名
称であり、相関値計算回路１０１及びトーン判定部１０
２は、処理手順やデータを格納したメモリ及び乗加算器
等を有するＤＳＰによって構成されている。
成は、信号処理の手順に従った機能ブロックとしての名
称であり、相関値計算回路１０１及びトーン判定部１０
２は、処理手順やデータを格納したメモリ及び乗加算器
等を有するＤＳＰによって構成されている。
【０００９】次に、このトーン信号検出器の動作をより
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１０】相関値計算回路１０１はＮサンプル毎にベ
クトルとして入力される入力信号s(n)より、以下のよう
に相関値R[i][j]を計算する。
クトルとして入力される入力信号s(n)より、以下のよう
に相関値R[i][j]を計算する。
【００１１】
【数２】
【００１２】そして、トーン判定部１０２は、以下の様
に動作する。
に動作する。
【００１３】２次のＦＩＲフィルタ
【００１４】
【数３】
【００１５】において、ある周波数f1[Hz]で、A(z)が０
になる係数を求めると、バンドエリミネーションフィル
タとなる。今、
になる係数を求めると、バンドエリミネーションフィル
タとなる。今、
【００１６】
【数４】
【００１７】と定義すると式（１）は以下の様になる。
【００１８】
【数５】
【００１９】式（２）が、f1で０となるためには、
【００２０】
【数６】
【００２１】となれば良い。更に、式（３）を以下の様
に変形する。
に変形する。
【００２２】
【数７】
【００２３】式（４）、式（５）から、
【００２４】
【数８】
【００２５】となり、係数を比較すると以下が得られる
（式（６）右辺±の＋は、ミラーイメージ）。
（式（６）右辺±の＋は、ミラーイメージ）。
【００２６】
【数９】
【００２７】式（７）を式（８）に代入すると、
【００２８】
【数１０】
【００２９】となり、
【００３０】
【数１１】
【００３１】が得られる。
【００３２】一方、式（１）のフィルタの出力信号パワ
ーは式（１０）で表すことができる。
ーは式（１０）で表すことができる。
【００３３】
【数１２】
【００３４】ただし、e(n)は出力信号を表す。式（９）
を式（１０）に代入して展開すると式（１１）が得られ
る。
を式（１０）に代入して展開すると式（１１）が得られ
る。
【００３５】
【数１３】
【００３６】ただし、
【００３７】
【数１４】
【００３８】とする。ここで、入力信号が周波数f1のト
ーン信号であるとすれば、式（１１）の値は最小とな
る。式（１１）をαの２次方程式と考えればこれを最小
にするαは、式（１１）をαで微分してイコールゼロと
おけば以下の様に求めることができる。
ーン信号であるとすれば、式（１１）の値は最小とな
る。式（１１）をαの２次方程式と考えればこれを最小
にするαは、式（１１）をαで微分してイコールゼロと
おけば以下の様に求めることができる。
【００３９】
【数１５】
【００４０】そして、式（１２）をもとに逆コサイン変
換すれば周波数f1を求めることができる。
換すれば周波数f1を求めることができる。
【００４１】このようにして求めた周波数f1は式（１
１）の値、即ち出力信号パワーを最小にするが、この時
のフィルタ予測ゲイン
１）の値、即ち出力信号パワーを最小にするが、この時
のフィルタ予測ゲイン
【００４２】
【数１６】
【００４３】は入力信号の性質により異なる。図２は式
（１１）のαの値、即ちf1の値を変化させた時の式（１
３）の値を示す。図２より明らかな通り、入力信号がト
ーン信号の場合は周波数f1近傍で予測ゲインが急激に大
きくなる。一方、入力信号がトーン信号でない場合（：
様々な周波数成分を含む）は全周波数に対して予測ゲイ
ンの変化は少ない。
（１１）のαの値、即ちf1の値を変化させた時の式（１
３）の値を示す。図２より明らかな通り、入力信号がト
ーン信号の場合は周波数f1近傍で予測ゲインが急激に大
きくなる。一方、入力信号がトーン信号でない場合（：
様々な周波数成分を含む）は全周波数に対して予測ゲイ
ンの変化は少ない。
【００４４】以上より、まず式（１２）からフィルタ出
力信号パワーを最小にする周波数f1を求め、次に式（１
３）から周波数f1における予測ゲインを求める。求めた
予測ゲインが予め設定した閾値以上の値であれば、入力
信号はトーン信号であると判定し、同時にその周波数f1
を出力する。そうでない場合はトーン信号ではないと判
断し -１を出力する。
力信号パワーを最小にする周波数f1を求め、次に式（１
３）から周波数f1における予測ゲインを求める。求めた
予測ゲインが予め設定した閾値以上の値であれば、入力
信号はトーン信号であると判定し、同時にその周波数f1
を出力する。そうでない場合はトーン信号ではないと判
断し -１を出力する。
【００４５】このような構成によって、入力信号の相関
値を基に、簡単な計算でトーン性の有無、トーン信号で
あった場合の周波数を求めることができる。例えば、前
記各式のＮを40（８kHzサンプリングで5ms相当）程度と
すれば、周波数分解能、時間分可能共に高く、また構成
が簡単であり演算量も少ないトーン信号検出器を実現す
ることができる。
値を基に、簡単な計算でトーン性の有無、トーン信号で
あった場合の周波数を求めることができる。例えば、前
記各式のＮを40（８kHzサンプリングで5ms相当）程度と
すれば、周波数分解能、時間分可能共に高く、また構成
が簡単であり演算量も少ないトーン信号検出器を実現す
ることができる。
【００４６】（第２の実施例）次に、図３に、本発明の
第２の実施例のＦＡＸアンサートーン信号検出器の構成
を示す。
第２の実施例のＦＡＸアンサートーン信号検出器の構成
を示す。
【００４７】この図３のＦＡＸアンサートーン信号検出
器は、相関値計算回路１０１，ＦＡＸトーン判定部２０
１及びＦＡＸトーン時間判定部２０２が順に接続されて
構成されている。なお、相関値計算回路１０１は、第１
の実施例の相関値計算回路１０１と同様に動作するの
で、その動作の詳細については説明を省略する。
器は、相関値計算回路１０１，ＦＡＸトーン判定部２０
１及びＦＡＸトーン時間判定部２０２が順に接続されて
構成されている。なお、相関値計算回路１０１は、第１
の実施例の相関値計算回路１０１と同様に動作するの
で、その動作の詳細については説明を省略する。
【００４８】そして、ＦＡＸトーン判定部２０１は、入
力信号の相関値を入力とし周波数をパラメータとする２
次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの出力パワ
ーを表す評価式を求める出力パワー算出部と、この評価
式の値を最小にする周波数の余弦値を求める最小余弦値
算出部と、この余弦値と予め設定した閾値とを比較して
余弦値が閾値の範囲内であれば周波数候補と判定する周
波数候補判定部と、この求めた余弦値を代入した評価値
と入力信号パワーとを比較するパワー比較部とを有し、
パワー比較部における比較の結果、評価値が入力信号パ
ワーを下回りかつ周波数候補判定部によって周波数候補
と判定されている場合にトーン信号候補と判定する構成
となっている。
力信号の相関値を入力とし周波数をパラメータとする２
次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの出力パワ
ーを表す評価式を求める出力パワー算出部と、この評価
式の値を最小にする周波数の余弦値を求める最小余弦値
算出部と、この余弦値と予め設定した閾値とを比較して
余弦値が閾値の範囲内であれば周波数候補と判定する周
波数候補判定部と、この求めた余弦値を代入した評価値
と入力信号パワーとを比較するパワー比較部とを有し、
パワー比較部における比較の結果、評価値が入力信号パ
ワーを下回りかつ周波数候補判定部によって周波数候補
と判定されている場合にトーン信号候補と判定する構成
となっている。
【００４９】このＦＡＸトーン判定部２０１の動作を、
第１の実施例のトーン判定部１０２との相違点に注目し
て、以下に説明する。
第１の実施例のトーン判定部１０２との相違点に注目し
て、以下に説明する。
【００５０】ＦＡＸアンサートーンは、その周波数が21
00Hzなので、ある程度の偏差を許し以下の２つの周波数
の範囲にあるものを検出する。
00Hzなので、ある程度の偏差を許し以下の２つの周波数
の範囲にあるものを検出する。
【００５１】
【数１７】
【００５２】ここでΔHzは、例えば２０Hzとする。
【００５３】更に、予め次のような閾値を用意してお
き、式（１２）で求めたαをそのまま閾値と比較する。
き、式（１２）で求めたαをそのまま閾値と比較する。
【００５４】
【数１８】
【００５５】αの値が上記２つの閾値の間の値であり、
かつその時のフィルタ出力パワーが、
かつその時のフィルタ出力パワーが、
【００５６】
【数１９】
【００５７】を満たせば、FLG＝１として出力する。そ
うでない場合はFLG＝０として出力する。なお、Ｄは予
め設定した値であり、例えばＤ＝６４．０である。
うでない場合はFLG＝０として出力する。なお、Ｄは予
め設定した値であり、例えばＤ＝６４．０である。
【００５８】ＦＡＸトーン時間判定部２０２は、入力信
号Ｎサンプル毎に得られる FLGを基に、ある一定時間以
上 FLG＝１が続いた場合にＦＡＸアンサートーンとして
検出する。即ち FLG＝１がＭ1回以上連続した場合 VAL
＝１として出力する。また、一度検出した後は、FLG＝
０がＭ2回以上連続した場合 VAL＝０として出力する。
Ｍ1、Ｍ2は予め設定した値であり、例えばＭ1＝１０
０，Ｍ2＝５０である。
号Ｎサンプル毎に得られる FLGを基に、ある一定時間以
上 FLG＝１が続いた場合にＦＡＸアンサートーンとして
検出する。即ち FLG＝１がＭ1回以上連続した場合 VAL
＝１として出力する。また、一度検出した後は、FLG＝
０がＭ2回以上連続した場合 VAL＝０として出力する。
Ｍ1、Ｍ2は予め設定した値であり、例えばＭ1＝１０
０，Ｍ2＝５０である。
【００５９】この実施例によれば、簡単な構成でＦＡＸ
アンサートーンを精度良く検出することができ、また演
算量も小さくできる。
アンサートーンを精度良く検出することができ、また演
算量も小さくできる。
【００６０】（第３の実施例）次に、図４に本発明の第
３の実施例のＤＴＭＦ信号検出器の構成を示す。
３の実施例のＤＴＭＦ信号検出器の構成を示す。
【００６１】この図４のＤＴＭＦ信号検出器は、ローパ
スフィルタ３０１，ハイパスフィルタ３０２，低群相関
値計算回路３０３，高群相関値計算回路３０４，低群ト
ーン判定部３０５，高群トーン判定部３０６及びDTMF信
号時間判定部３０７から構成されている。
スフィルタ３０１，ハイパスフィルタ３０２，低群相関
値計算回路３０３，高群相関値計算回路３０４，低群ト
ーン判定部３０５，高群トーン判定部３０６及びDTMF信
号時間判定部３０７から構成されている。
【００６２】一定の長さのフレーム毎に得られる入力信
号から高群周波数を除去した低域信号を求めるためのロ
ーパスフィルタ３０１，低域信号の低域信号相関値を求
める低群相関値計算回路３０３及び低群トーン判定部３
０５は順に接続されており、同様に一定の長さのフレー
ム毎に得られる入力信号から低群周波数を除去した高域
信号を求めるためハイパスフィルタ３０２，高域信号の
高域信号相関値を求める高群相関値計算回路３０４及び
高群トーン判定部３０６も順に接続されている。そして
両者は、それぞれDTMF信号時間判定部３０７に接続され
ている。
号から高群周波数を除去した低域信号を求めるためのロ
ーパスフィルタ３０１，低域信号の低域信号相関値を求
める低群相関値計算回路３０３及び低群トーン判定部３
０５は順に接続されており、同様に一定の長さのフレー
ム毎に得られる入力信号から低群周波数を除去した高域
信号を求めるためハイパスフィルタ３０２，高域信号の
高域信号相関値を求める高群相関値計算回路３０４及び
高群トーン判定部３０６も順に接続されている。そして
両者は、それぞれDTMF信号時間判定部３０７に接続され
ている。
【００６３】低群トーン判定部３０５は、低域信号を入
力とし周波数をパラメータとした時の２次のＦＩＲバン
ドエリミネーションフィルタの出力パワーを表す低域評
価式を求める低域出力パワー算出部と、低域評価式の値
を最小にする低域周波数の低域余弦値を求める低域最小
余弦値算出部と、低域余弦値と予め設定した低域閾値と
を比較して低域余弦値が低域閾値の範囲内であれば低域
周波数候補と判定する低域周波数候補判定部と、求めた
低域余弦値を代入した低域評価値と低域信号パワーとを
比較する低域パワー比較部とを有し、低域パワー比較部
における比較の結果、低域評価値が低域信号パワーを下
回りかつ低域周波数候補判定部によって低域周波数候補
と判定されている場合に、トーン信号低域候補と判定す
る構成となっている。
力とし周波数をパラメータとした時の２次のＦＩＲバン
ドエリミネーションフィルタの出力パワーを表す低域評
価式を求める低域出力パワー算出部と、低域評価式の値
を最小にする低域周波数の低域余弦値を求める低域最小
余弦値算出部と、低域余弦値と予め設定した低域閾値と
を比較して低域余弦値が低域閾値の範囲内であれば低域
周波数候補と判定する低域周波数候補判定部と、求めた
低域余弦値を代入した低域評価値と低域信号パワーとを
比較する低域パワー比較部とを有し、低域パワー比較部
における比較の結果、低域評価値が低域信号パワーを下
回りかつ低域周波数候補判定部によって低域周波数候補
と判定されている場合に、トーン信号低域候補と判定す
る構成となっている。
【００６４】同様に、高群トーン判定部３０６は、高域
信号を入力とし周波数をパラメータとした時の２次のＦ
ＩＲバンドエリミネーションフィルタの出力パワーを表
す高域評価式を求める高域出力パワー算出部と、高域評
価式の値を最小にする高域周波数の高域余弦値を求める
高域最小余弦値算出部と、高域余弦値と予め設定した高
域閾値とを比較して高域余弦値が高域閾値の範囲内であ
れば高域周波数候補と判定する高域周波数候補判定部
と、求めた高域余弦値を代入した高域評価値と高域信号
パワーとを比較する高域パワー比較部とを有し、高域パ
ワー比較部における比較の結果、高域評価値が高域信号
パワーを下回りかつ高域周波数候補判定部によって高域
周波数候補と判定されている場合に、トーン信号高域候
補と判定する構成となっている。
信号を入力とし周波数をパラメータとした時の２次のＦ
ＩＲバンドエリミネーションフィルタの出力パワーを表
す高域評価式を求める高域出力パワー算出部と、高域評
価式の値を最小にする高域周波数の高域余弦値を求める
高域最小余弦値算出部と、高域余弦値と予め設定した高
域閾値とを比較して高域余弦値が高域閾値の範囲内であ
れば高域周波数候補と判定する高域周波数候補判定部
と、求めた高域余弦値を代入した高域評価値と高域信号
パワーとを比較する高域パワー比較部とを有し、高域パ
ワー比較部における比較の結果、高域評価値が高域信号
パワーを下回りかつ高域周波数候補判定部によって高域
周波数候補と判定されている場合に、トーン信号高域候
補と判定する構成となっている。
【００６５】そして、ＤＴＭＦ信号時間判定部３０７
は、低群トーン判定部３０５でトーン信号低域候補と判
定されかつ、高群トーン判定部３０６でトーン信号高域
候補と判定された状態が予め設定した回数以上連続した
場合にＤＴＭＦ信号として検出する構成となっている。
は、低群トーン判定部３０５でトーン信号低域候補と判
定されかつ、高群トーン判定部３０６でトーン信号高域
候補と判定された状態が予め設定した回数以上連続した
場合にＤＴＭＦ信号として検出する構成となっている。
【００６６】この第３の実施例の動作を、他の実施例と
の相違点に注目して、以下に詳細に説明する。
の相違点に注目して、以下に詳細に説明する。
【００６７】ローパスフィルタ３０１は、Ｎサンプル毎
にベクトルとして入力される入力信号s(n)より、高群の
周波数成分を除去した信号sL(n)を計算する。
にベクトルとして入力される入力信号s(n)より、高群の
周波数成分を除去した信号sL(n)を計算する。
【００６８】ハイパスフィルタ３０２は、Ｎサンプル毎
にベクトルとして入力される入力信号s(n)より、低群の
周波数成分を除去した信号sH(n)を計算する。
にベクトルとして入力される入力信号s(n)より、低群の
周波数成分を除去した信号sH(n)を計算する。
【００６９】低群相関値計算回路３０３は、以下のよう
に相関値RL[i][j]を計算する。
に相関値RL[i][j]を計算する。
【００７０】
【数２０】
【００７１】高群相関値計算回路３０４は、以下のよう
に相関値RH[i][j]を計算する。
に相関値RH[i][j]を計算する。
【００７２】
【数２１】
【００７３】低群トーン判定部３０５は第１の実施例の
トーン判定部１０２と同様にしてαを計算する。ただ
し、R[i][j]のかわりにRL[i][j]を用いる。ＤＴＭＦ信
号の低群周波数は、697Hz（L1）、770Hz（L2）、852Hz
（L3）、941Hz（L4）の内の一つと決まっているので、
各々ある程度の偏差を許し以下の様な閾値を用意してお
く。
トーン判定部１０２と同様にしてαを計算する。ただ
し、R[i][j]のかわりにRL[i][j]を用いる。ＤＴＭＦ信
号の低群周波数は、697Hz（L1）、770Hz（L2）、852Hz
（L3）、941Hz（L4）の内の一つと決まっているので、
各々ある程度の偏差を許し以下の様な閾値を用意してお
く。
【００７４】
【数２２】
【００７５】ここでΔは、例えば１０とする。
【００７６】そして求めたαの値が、上記 L1〜L4の閾
値の範囲内のどれかにあり、かつその時のフィルタ出力
パワーが
値の範囲内のどれかにあり、かつその時のフィルタ出力
パワーが
【００７７】
【数２３】
【００７８】を満たせば、FLG_L＝1〜4として出力する
（１〜４は、L1〜L4に対応する）。そうでない場合は F
LG_L＝０として出力する。ＤLは予め設定した値であ
り、例えば６４とする。
（１〜４は、L1〜L4に対応する）。そうでない場合は F
LG_L＝０として出力する。ＤLは予め設定した値であ
り、例えば６４とする。
【００７９】高群トーン判定部３０６は第１の実施例の
トーン判定部１０２と同様にしてαを計算する。ただ
し、R[i][j]のかわりにRH[i][j]を用いる。ＤＴＭＦ信
号の高群周波数は、1209Hz（H1）、1336Hz（H2）、1477
Hz（H3）、1633Hz（H4）の内の一つと決まっているの
で、各々ある程度の偏差を許し以下の様な閾値を用意し
ておく。
トーン判定部１０２と同様にしてαを計算する。ただ
し、R[i][j]のかわりにRH[i][j]を用いる。ＤＴＭＦ信
号の高群周波数は、1209Hz（H1）、1336Hz（H2）、1477
Hz（H3）、1633Hz（H4）の内の一つと決まっているの
で、各々ある程度の偏差を許し以下の様な閾値を用意し
ておく。
【００８０】
【数２４】
【００８１】ここでΔは、例えば１０とする。そして求
めたαの値が、上記 H1〜H4の閾値の範囲内のどれかに
あり、かつその時のフィルタ出力パワーが
めたαの値が、上記 H1〜H4の閾値の範囲内のどれかに
あり、かつその時のフィルタ出力パワーが
【００８２】
【数２５】
【００８３】を満たせば、FLG_H＝1〜4として出力する
（１〜４は、H1〜H4に対応する）。そうでない場合は F
LG_H＝０として出力する。ＤHは予め設定した値であ
り、例えば６４とする。
（１〜４は、H1〜H4に対応する）。そうでない場合は F
LG_H＝０として出力する。ＤHは予め設定した値であ
り、例えば６４とする。
【００８４】ＤＴＭＦトーン時間判定部３０７は、入力
信号Ｎサンプル毎に得られる FLG_L、FLG_Hをみて、こ
れらが共に０でない時にその組み合せをＤＴＭＦ信号候
補とし、更にある一定時間以上その状態が続いた場合に
ＤＴＭＦ信号として検出する。即ち FLG_L != ０ かつ FLG_H != ０ が連続してＭ3回以上連続した場合、 VAL ＝（FLG_L-1）×４＋（FLG_H-1） として出力する。また、一度検出した後は、 FLG_L = ０ もしくは FLG_H = ０ が連続してＭ4回以上連続した場合に VAL＝-1（非検
出）として出力する。Ｍ3、Ｍ4は予め設定した値であ
り、例えばＭ3＝５，Ｍ4＝５である。
信号Ｎサンプル毎に得られる FLG_L、FLG_Hをみて、こ
れらが共に０でない時にその組み合せをＤＴＭＦ信号候
補とし、更にある一定時間以上その状態が続いた場合に
ＤＴＭＦ信号として検出する。即ち FLG_L != ０ かつ FLG_H != ０ が連続してＭ3回以上連続した場合、 VAL ＝（FLG_L-1）×４＋（FLG_H-1） として出力する。また、一度検出した後は、 FLG_L = ０ もしくは FLG_H = ０ が連続してＭ4回以上連続した場合に VAL＝-1（非検
出）として出力する。Ｍ3、Ｍ4は予め設定した値であ
り、例えばＭ3＝５，Ｍ4＝５である。
【００８５】なお、この第３の実施例のローパスフィル
タ３０１は、高群周波数を除去して低域信号を求めるた
めの構成であり、ローパスフィルタだけでなくバンドパ
スフィルタを用いても実現することができる。同様に、
ハイパスフィルタ３０２は、低群周波数を除去した高域
信号を求めるための構成であり、ハイパスフィルタだけ
でなくバンドパスフィルタを用いても実現することがで
きる。
タ３０１は、高群周波数を除去して低域信号を求めるた
めの構成であり、ローパスフィルタだけでなくバンドパ
スフィルタを用いても実現することができる。同様に、
ハイパスフィルタ３０２は、低群周波数を除去した高域
信号を求めるための構成であり、ハイパスフィルタだけ
でなくバンドパスフィルタを用いても実現することがで
きる。
【００８６】以上説明した、この第３の実施例によれ
ば、簡単な構成でＤＴＭＦ信号を精度良く検出すること
ができ、また演算量も小さくすることができる。
ば、簡単な構成でＤＴＭＦ信号を精度良く検出すること
ができ、また演算量も小さくすることができる。
【００８７】
【発明の効果】本発明は、ＦＩＲバンドエリミネーショ
ンフィルタを利用しているので、入力信号の相関値を基
に、簡単な計算でトーン性の有無、トーン信号であった
場合の周波数を、精度良く求めることができる。
ンフィルタを利用しているので、入力信号の相関値を基
に、簡単な計算でトーン性の有無、トーン信号であった
場合の周波数を、精度良く求めることができる。
【図１】第１の実施例のトーン信号検出器の構成を示し
た図である。
た図である。
【図２】第１の実施例のトーン信号検出器における、入
力信号の性質と予測ゲインの関係を示した図である。
力信号の性質と予測ゲインの関係を示した図である。
【図３】第２の実施例のＦＡＸアンサートーン信号検出
器の構成を示した図である。
器の構成を示した図である。
【図４】第３の実施例のＤＴＭＦ信号検出器の構成を示
した図である。
した図である。
１０１ 相関値計算回路 １０２ トーン判定部 ２０１ ＦＡＸトーン判定部 ２０２ ＦＡＸトーン時間判定部 ３０１ ローパスフィルタ ３０２ ハイパスフィルタ ３０３ 低群相関値計算回路 ３０４ 高群相関値計算回路 ３０５ 低群トーン判定部 ３０６ 高群トーン判定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K064 AA19 BB12 CA08 CA26 DB06 DB21 DB25 5K101 KK06 KK17 LL01 LL12 NN02 UU03
Claims (10)
- 【請求項１】 一定の長さのフレーム毎に得られる入力
信号の相関値を求め、 前記入力信号の相関値を入力とし周波数をパラメータと
する２次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの出
力パワーを表す評価式を求め、 前記評価式の値を最小にする周波数を求め、 前記求めた周波数における前記ＦＩＲバンドエリミネー
ションフィルタの予測ゲインを求め、 前記求めた予測ゲインの値が予め設定した閾値を上回っ
た場合にトーン信号と判定することを特徴とするトーン
信号検出方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のトーン信号検出方法にお
いて、トーン信号と判定した時の周波数を出力すること
を特徴とするトーン信号検出方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のトーン信号検出方法にお
いて、前記ＦＩＲバンドエリミネーションフィルタが２
次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタであり前記
評価式が 【数１】 であることを特徴とするトーン信号検出方法。 - 【請求項４】 一定の長さのフレーム毎に得られる入力
信号の相関値を求める相関値計算回路と、 前記入力信号の相関値を入力とし周波数をパラメータと
する２次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの出
力パワーを表す評価式を求める出力パワー算出部と、前
記評価式の値を最小にする周波数を求める最小周波数算
出部と、前記最小周波数算出部で求めた周波数における
前記ＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの予測ゲイ
ンを求める予測ゲイン算出部と、前記予測ゲイン算出部
で求めた前記予測ゲインの値を予め設定した閾値と比較
する予測ゲイン比較部とを有し、前記予測ゲインが前記
閾値を上回った場合にトーン信号と判定するトーン判定
部と、 を有することを特徴とするトーン信号検出器。 - 【請求項５】 請求項４記載のトーン信号検出器におい
て、前記トーン判定部はトーン信号と判定した時の周波
数を出力することを特徴とするトーン信号検出器。 - 【請求項６】 請求項４記載のトーン信号検出器におい
て、前記ＦＩＲバンドエリミネーションフィルタが２次
のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタであり前記評
価式が 【数１】 であることを特徴とするトーン信号検出器。 - 【請求項７】 一定の長さのフレーム毎に得られる入力
信号の相関値を求め、 前記入力信号の相関値を入力とし周波数をパラメータと
する２次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの出
力パワーを表す評価式を求め、 前記評価式の値を最小にする周波数の余弦値を求め、 前記余弦値と予め設定した閾値とを比較して前記余弦値
が前記閾値の範囲内であれば周波数候補と判定し、 入力信号パワーを求め、 前記求めた余弦値を代入した評価値に予め設定した定数
を乗じたものを求め、 前記定数を乗じた前記評価値と前記入力信号パワーとを
比較し、 前記定数を乗じた前記評価値が前記入力信号パワーを下
回りかつ前記周波数候補判定であった場合にトーン信号
候補と判定し、 前記トーン信号候補判定が予め設定した回数以上連続し
た場合にはトーン信号として検出する、 ことを特徴とするトーン信号検出方法。 - 【請求項８】 一定の長さのフレーム毎に得られる入力
信号の相関値を求める相関値計算回路と、 前記入力信号の相関値を入力とし周波数をパラメータと
する２次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの出
力パワーを表す評価式を求める出力パワー算出部と、前
記評価式の値を最小にする周波数の余弦値を求める最小
余弦値算出部と、前記余弦値と予め設定した閾値とを比
較して前記余弦値が前記閾値の範囲内であれば周波数候
補と判定する周波数候補判定部と、前記求めた余弦値を
代入した評価値と入力信号パワーとを比較するパワー比
較部とを有し、前記パワー比較部における比較の結果、
前記評価値が前記入力信号パワーを下回りかつ前記周波
数候補判定部によって周波数候補と判定されている場合
にトーン信号候補と判定するトーン判定部と、 前記トーン判定部によるトーン信号候補判定が予め設定
した回数以上連続した場合にはトーン信号として検出す
るトーン時間判定部と、を有することを特徴とするトー
ン信号検出器。 - 【請求項９】 一定の長さのフレーム毎に得られる入力
信号から高群周波数を除去した低域信号を求め、 前記低域信号の低域信号相関値を求め、 前記低域信号を入力とし周波数をパラメータとした時の
２次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの出力パ
ワーを表す低域評価式を求め、 前記低域評価式の値を最小にする低域周波数の低域余弦
値を求め、 前記低域余弦値と予め設定した低域閾値とを比較し、 前記低域余弦値が前記低域閾値の範囲内であれば低域周
波数候補と判定し、 前記低域信号の低域信号パワーを求め、 前記求めた低域余弦値を代入した低域評価値に予め設定
した低域定数を乗じたものを求め、 前記低域定数を乗じた前記低域評価値と前記低域信号パ
ワーと比較し、 前記低域定数を乗じた前記低域評価値が前記低域信号パ
ワーを下回りかつ前記低域周波数候補判定であった場合
にトーン信号低域候補と判定し、 前記一定の長さのフレーム毎に得られる入力信号から低
群周波数を除去した高域信号を求め、 前記高域信号の高域信号相関値を求め、 前記高域信号を入力とし周波数をパラメータとした時の
２次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの出力パ
ワーを表す高域評価式を求め、 前記高域評価式の値を最小にする高域周波数の高域余弦
値を求め、 前記高域余弦値と予め設定した高域閾値とを比較し、 前記高域余弦値が前記高域閾値の範囲内であれば高域周
波数候補と判定し、 前記高域信号の高域信号パワーを求め、 前記求めた高域余弦値を代入した高域評価値に予め設定
した高域定数を乗じたものを求め、 前記高域定数を乗じた前記高域評価値と前記高域信号パ
ワーと比較し、 前記高域定数を乗じた前記高域評価値が前記高域信号パ
ワーを下回りかつ前記高域周波数候補判定であった場合
にトーン信号高域候補と判定し、 前記トーン信号低域候補と判定されかつ前記トーン信号
高域候補と判定された状態が予め設定した回数以上連続
した場合にＤＴＭＦ信号として検出することを特徴とす
るトーン信号検出方法。 - 【請求項１０】 一定の長さのフレーム毎に得られる入
力信号から高群周波数を除去した低域信号を求めるため
のフィルタと、 前記低域信号の低域信号相関値を求める低群相関値計算
回路と、 前記低域信号を入力とし周波数をパラメータとした時の
２次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの出力パ
ワーを表す低域評価式を求める低域出力パワー算出部
と、前記低域評価式の値を最小にする低域周波数の低域
余弦値を求める低域最小余弦値算出部と、前記低域余弦
値と予め設定した低域閾値とを比較して前記低域余弦値
が前記低域閾値の範囲内であれば低域周波数候補と判定
する低域周波数候補判定部と、前記求めた低域余弦値を
代入した低域評価値と低域信号パワーとを比較する低域
パワー比較部とを有し、前記低域パワー比較部における
比較の結果、前記低域評価値が前記低域信号パワーを下
回りかつ前記低域周波数候補判定部によって低域周波数
候補と判定されている場合にトーン信号低域候補と判定
する低群トーン判定部と、 前記一定の長さのフレーム毎に得られる入力信号から低
群周波数を除去した高域信号を求めるためのフィルタ
と、 前記高域信号の高域信号相関値を求める高群相関値計算
回路と、 前記高域信号を入力とし周波数をパラメータとした時の
２次のＦＩＲバンドエリミネーションフィルタの出力パ
ワーを表す高域評価式を求める高域出力パワー算出部
と、前記高域評価式の値を最小にする高域周波数の高域
余弦値を求める高域最小余弦値算出部と、前記高域余弦
値と予め設定した高域閾値とを比較して前記高域余弦値
が前記高域閾値の範囲内であれば高域周波数候補と判定
する高域周波数候補判定部と、前記求めた高域余弦値を
代入した高域評価値と高域信号パワーとを比較する高域
パワー比較部とを有し、前記高域パワー比較部における
比較の結果、前記高域評価値が前記高域信号パワーを下
回りかつ前記高域周波数候補判定部によって高域周波数
候補と判定されている場合にトーン信号高域候補と判定
する高群トーン判定部と、 前記低群トーン判定部でトーン信号低域候補と判定され
かつ前記高群トーン判定部でトーン信号高域候補と判定
された状態が予め設定した回数以上連続した場合にＤＴ
ＭＦ信号として検出する時間判定部と、を有することを
特徴とするトーン信号検出器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09524299A JP3721003B2 (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | トーン信号検出方法及びトーン信号検出器 |
| US09/527,445 US6687368B1 (en) | 1999-04-01 | 2000-03-17 | Tone signal detecting method and tone signal detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09524299A JP3721003B2 (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | トーン信号検出方法及びトーン信号検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000295641A true JP2000295641A (ja) | 2000-10-20 |
| JP3721003B2 JP3721003B2 (ja) | 2005-11-30 |
Family
ID=14132292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09524299A Expired - Fee Related JP3721003B2 (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | トーン信号検出方法及びトーン信号検出器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6687368B1 (ja) |
| JP (1) | JP3721003B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8090094B2 (en) | 2005-12-22 | 2012-01-03 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Echo canceller |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| US8045927B2 (en) * | 2006-04-27 | 2011-10-25 | Nokia Corporation | Signal detection in multicarrier communication system |
| US8934582B2 (en) * | 2008-05-19 | 2015-01-13 | Freescale Semiconductor, Inc. | Method and apparatus for detecting a set up signal used for data communication over a communication network |
| CN101931717A (zh) * | 2009-06-18 | 2010-12-29 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 网络语音装置及其调整中断时间的方法 |
| JP2016035501A (ja) * | 2014-08-01 | 2016-03-17 | 富士通株式会社 | 音声符号化装置、音声符号化方法、音声符号化用コンピュータプログラム、音声復号装置、音声復号方法及び音声復号用コンピュータプログラム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4893316A (en) * | 1985-04-04 | 1990-01-09 | Motorola, Inc. | Digital radio frequency receiver |
| US5392348A (en) * | 1991-11-25 | 1995-02-21 | Motorola, Inc. | DTMF detection having sample rate decimation and adaptive tone detection |
| US5420888A (en) * | 1992-05-21 | 1995-05-30 | International Business Machines Corporation | System and method for split phase demodulation of frequency shift keyed signals |
| US5734577A (en) * | 1996-03-11 | 1998-03-31 | Lucent Technologies Inc. | Adaptive IIR multitone detector |
| US6226303B1 (en) * | 1997-03-06 | 2001-05-01 | Natural Microsystems Corporation | DTMF tone detection and suppression with application to computer telephony over packet switched networks |
| US5995557A (en) * | 1997-06-12 | 1999-11-30 | Nortel Networks Corporation | Tone detection with aliasing bandpass filters |
| EP1058396B1 (en) * | 1999-06-01 | 2006-10-04 | Motorola, Inc. | Very low IF receiver circuit and method |
-
1999
- 1999-04-01 JP JP09524299A patent/JP3721003B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-17 US US09/527,445 patent/US6687368B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8090094B2 (en) | 2005-12-22 | 2012-01-03 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Echo canceller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3721003B2 (ja) | 2005-11-30 |
| US6687368B1 (en) | 2004-02-03 |
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