專利名稱：軟硬件結合的雙音多頻譯碼器及其運作方法
技術領域：
本發明是有關于一種雙音多頻譯碼器及其運作方法，且特別是有關于一種軟硬件結合的雙音多頻譯碼器及其運作方法。
硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器的原理是使用兩個仿真帶通濾波器，將雙音多頻訊號中的高頻訊號及低頻訊號分離出來，然后將分離出來的高頻訊號及低頻訊號分別經過比較器及計數器，而計算出高頻訊號的頻率及低頻訊號的頻率，從而完成對雙音多頻訊號的譯碼。為了更清楚起見，請參照圖1，其是硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器10的結構示意圖。由圖1可知，雙音多頻譯碼器10包括放大器102、高頻組帶通濾波器104、低頻組帶通濾波器106、比較器108、比較器110、計數器112、以及計數器114。雙音多頻譯碼器10的運作方法是首先會利用放大器102，將TIP和RING之間的差分雙音多頻訊號放大為雙音多頻放大訊號。接著，會使用高頻組帶通濾波器104，將雙音多頻放大訊號中的高頻訊號分離出來而輸出高頻雙音多頻放大訊號；同時也會使用低頻組帶通濾波器106，將雙音多頻放大訊號中的低頻訊號分離出來而輸出低頻雙音多頻放大訊號。接下來，高頻雙音多頻放大訊號會經過比較器108及計數器112，而計算出高頻雙音多頻放大訊號的頻率；同時低頻雙音多頻放大訊號會經過比較器110及計數器114，而計算出低頻雙音多頻放大訊號的頻率，從而完成對雙音多頻訊號的譯碼。然后，已譯碼的雙音多頻訊號會送到中央處理單元(CentralProcessing Unit，簡稱CPU)116做處理。
雖然上述的硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器的各項性能較為穩定可靠，但是卻存在電路復雜及成本高的缺點。為了降低電路的成本，近幾年來在市場上又出現了一種采用軟件譯碼方式的雙音多頻譯碼器。請參照圖2，其是軟件譯碼方式的雙音多頻譯碼器20的結構示意圖。由圖2可知，雙音多頻譯碼器20包括放大器202及中央處理單元204。雙音多頻譯碼器20的特點是雙音多頻訊號TIP及雙音多頻訊號RING經過放大器202放大整形后，會將雙音多頻放大訊號送到中央處理單元204，然后中央處理單元204會以數字濾波的方式對雙音多頻放大訊號做處理，最后完成對雙音多頻訊號的譯碼。在這種軟件譯碼的方式中，因為中央處理單元204所讀入的頻譜是經過放大整形后而成為矩形波的雙音多頻放大訊號，然而此雙音多頻放大訊號的頻譜與原始雙音多頻訊號(TIP和RING之間的差分雙音多頻訊號)的頻譜存在著一定的差異，因此當雙音多頻放大訊號中的高頻訊號與低頻訊號的振福相差較大(例如超過±6分貝(dB))時，這種軟件譯碼方式的雙音多頻譯碼器就會出現譯碼錯誤。
發明內容
本發明提出一種軟硬件結合的雙音多頻譯碼器及其運作方法。本發明由模擬至數字轉換器對經過放大的雙音多頻訊號進行模擬至數字轉換，因為經過模擬至數字轉換而轉換成的數字雙音多頻訊號較完整地保留了雙音多頻訊號的頻譜訊息，因此再由中央處理單元或數字邏輯電路對此數字雙音多頻訊號進行譯碼，就可以解決軟件譯碼方式可能發生的譯碼錯誤問題。
為達成上述及其它目的，本發明提出一種軟硬件結合的雙音多頻譯碼器。此軟硬件結合的雙音多頻譯碼器包括放大器、模擬至數字轉換器、以及中央處理單元。其中，放大器用以將雙音多頻訊號做放大整形，而輸出雙音多頻放大訊號。模擬至數字轉換器耦接至放大器，用以將雙音多頻放大訊號做模擬至數字轉換，而輸出數字雙音多頻訊號。而中央處理單元耦接至模擬至數字轉換器，用以將數字雙音多頻訊號進行數字濾波而完成譯碼。
在本發明的一實施方式中，放大器具有同相端、反相端、以及輸出端。其中，同、反相端分別接到電話線的TIP和RING兩端，而輸出端用以輸出雙音多頻放大訊號。
本發明還提出一種軟硬件結合的雙音多頻譯碼器。此軟硬件結合的雙音多頻譯碼器包括放大器、模擬至數字轉換器、以及數字邏輯運算電路。其中，放大器用以將雙音多頻訊號做放大整形，而輸出雙音多頻放大訊號。模擬至數字轉換器耦接至放大器，用以將雙音多頻放大訊號做模擬至數字轉換，而輸出數字雙音多頻訊號。而數字邏輯運算電路耦接至模擬至數字轉換器，用以將數字雙音多頻訊號進行數字濾波而完成譯碼。
本發明另外還提出一種軟硬件結合的雙音多頻譯碼器的運作方法。在此運作方法中，首先會將雙音多頻訊號做放大整形，而輸出雙音多頻放大訊號。接著，會將雙音多頻放大訊號做模擬至數字轉換，而輸出數字雙音多頻訊號。然后，會將數字雙音多頻訊號進行數字濾波而完成譯碼。
在本發明的一實施方式中，將雙音多頻訊號做放大整形由放大器來達成。
在本發明的一實施方式中，將雙音多頻放大訊號做模擬至數字轉換由模擬至數字轉換器來達成。
在本發明的一實施方式中，將數字雙音多頻訊號進行數字濾波而完成譯碼由中央處理單元或數字邏輯運算電路來達成。
綜上所述，本發明由模擬至數字轉換器對經過放大的雙音多頻訊號進行模擬至數字轉換，因為經過模擬至數字轉換而轉換成的數字雙音多頻訊號較完整地保留了雙音多頻訊號的頻譜訊息，因此再由中央處理單元或數字邏輯電路對此數字雙音多頻訊號進行譯碼，就可以解決軟件譯碼方式可能發生的譯碼錯誤問題。再者，因為采集的雙音多頻訊號的頻譜訊息并不需要高精確度的模擬至數字轉換器(4位到8位的模擬至數字轉換器就已經足夠)，而在雙音多頻譯碼器集成電路的開發中，一個4位到8位的模擬至數字轉換器的成本要遠小于硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器中的兩組帶通濾波器及其它電路，所以本發明軟硬件結合的雙音多頻譯碼器與硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器相較之下，成本能大幅度地降低而在性能上甚至可以超過硬件的譯碼方式，并且在應用上能比硬件的譯碼方式更具有彈性。
圖1是硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器的結構示意圖；圖2是軟件譯碼方式的雙音多頻譯碼器的結構示意圖；以及圖3是根據本發明一實施例的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器的結構示意圖。
附圖標記說明10硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器102、202、302放大器104高頻組帶通濾波器106低頻組帶通濾波器108、110比較器112、114計數器116、204、306中央處理單元20軟件譯碼方式的雙音多頻譯碼器30本發明的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器304模擬至數字轉換器放大器302具有同相端、反相端、以及輸出端，其中同、反相端用以接收TIP和RING之間的差分雙音多頻訊號。放大器302會將接收到的雙音多頻訊號做放大整形，而輸出雙音多頻放大訊號。
模擬至數字轉換器304耦接至放大器302，用以將雙音多頻放大訊號做模擬至數字轉換，而輸出數字雙音多頻訊號。因為模擬至數字轉換器304對雙音多頻放大訊號進行模擬至數字轉換，而經過模擬至數字轉換而轉換成的數字雙音多頻訊號與軟件譯碼方式的雙音多頻譯碼器相較之下，能較完整地保留雙音多頻訊號的頻譜訊息。再者，由于所采集的雙音多頻的頻譜訊息并不需要高精確度的模擬至數字轉換器，所以模擬至數字轉換器304只需要4位至8位的模擬至數字轉換器就已經足夠，而在雙音多頻譯碼器集成電路的開發中，一個4位至8位的模擬至數字轉換器的成本遠低于硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器中的兩組帶通濾波器及其它電路，因此本發明的雙音多頻譯碼器30的成本與硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器相較之下，成本能大幅地降低，并且在性能上甚至可以超過硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器。
而中央處理單元306耦接至模擬至數字轉換器304，用以將數字雙音多頻訊號進行數字濾波而完成譯碼。其中，數字濾波器的中心頻率及帶寬等均可以由改變軟件的設定來彈性地進行調整。另外要說明的是，中央處理單元306可以數字邏輯運算電路來取代。
為了更清楚起見，底下將配合圖1來說明雙音多頻譯碼器30的運作方法。在此運作方法中，首先放大器302會將接收到的雙音多頻訊號做放大整形，而輸出雙音多頻放大訊號。接著，模擬至數字轉換器304會將雙音多頻放大訊號做模擬至數字轉換，而輸出數字雙音多頻訊號。然后，中央處理單元306(或者是數字邏輯運算電路)會將數字雙音多頻訊號進行數字濾波，從而完成對雙音多頻訊號的譯碼。
綜上所述，本發明由模擬至數字轉換器對經過放大的雙音多頻訊號進行模擬至數字轉換，因為經過模擬至數字轉換而轉換成的數字雙音多頻訊號較完整地保留了雙音多頻訊號的頻譜訊息，因此再由中央處理單元或數字邏輯電路對此數字雙音多頻訊號進行譯碼，就可以解決軟件譯碼方式可能發生的譯碼錯誤問題。再者，因為采集的雙音多頻訊號的頻譜訊息并不需要高精確度的模擬至數字轉換器(4位到8位的模擬至數字轉換器就已經足夠)，而在雙音多頻譯碼器集成電路的開發中，一個4位到8位的模擬至數字轉換器的成本要遠小于硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器中的兩組帶通濾波器及其它電路，所以本發明的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器與硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器相較之下，成本能大幅度地降低而在性能上甚至可以超過硬件的譯碼方式，并且在應用上能比硬件的譯碼方式更具有彈性，例如數字濾波器的中心頻率及帶寬等均可以由改變軟件的設定來彈性地進行調整。
雖然本發明已以實施例說明于上，然其并非用以限定本發明，任何熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當以權利要求書為準。
權利要求
1.一種軟硬件結合的雙音多頻譯碼器，其特征為包括一放大器，用以將一雙音多頻訊號做放大整形，而輸出一雙音多頻放大訊號；一模擬至數字轉換器，耦接至該放大器，用以將該雙音多頻放大訊號做模擬至數字轉換，而輸出一數字雙音多頻訊號；以及一中央處理單元，耦接至該模擬至數字轉換器，用以將該數字雙音多頻訊號進行數字濾波而完成譯碼。
2.如權利要求1所述的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器，其特征為該放大器具有一同相端、一反相端、以及一輸出端。
3.如權利要求2所述的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器，其特征為該同相端連接至一電話線的第一端，該反相端連接至該電話線的第二端，而該輸出端用以輸出該雙音多頻放大訊號。
4.一種軟硬件結合的雙音多頻譯碼器，其特征為包括一放大器，用以將一雙音多頻訊號做放大整形，而輸出一雙音多頻放大訊號；一模擬至數字轉換器，耦接至該放大器，用以將該雙音多頻放大訊號做模擬至數字轉換，而輸出一數字雙音多頻訊號；以及一數字邏輯運算電路，耦接至該模擬至數字轉換器，用以將該數字雙音多頻訊號進行譯碼。
5.如權利要求4所述的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器，其特征為該放大器具有一同相端、一反相端、以及一輸出端。
6.如權利要求5所述的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器，其特征為該同相端連接至一電話線的第一端，該反相端連接至該電話線的第二端，而該輸出端用以輸出該雙音多頻放大訊號。
7.一種軟硬件結合的雙音多頻譯碼器的運作方法，其特征為包括下列步驟將一雙音多頻訊號做放大整形，而輸出一雙音多頻放大訊號；將該雙音多頻放大訊號做模擬至數字轉換，而輸出一數字雙音多頻訊號；以及將該數字雙音多頻訊號進行數字濾波而完成譯碼。
8.如權利要求7所述的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器的運作方法，其特征為將該雙音多頻訊號做放大整形由一放大器來達成。
9.如權利要求8所述的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器的運作方法，其特征為該放大器具有一同相端、一反相端、以及一輸出端。
10.如權利要求9所述的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器的運作方法，其特征為該同相端連接至一電話線的第一端，該反相端連接至該電話線的第二端，而該輸出端用以輸出該雙音多頻放大訊號。
11.如權利要求7所述的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器的運作方法，其特征為將該雙音多頻放大訊號做模擬至數字轉換由一模擬至數字轉換器來達成。
12.如權利要求7所述的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器的運作方法，其特征為將該數字雙音多頻訊號進行數字濾波而完成譯碼是由一中央處理單元來達成。
13.如權利要求7所述的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器的運作方法，其特征為將該數字雙音多頻訊號進行數字濾波而完成譯碼是由一數字邏輯運算電路來達成。
全文摘要
一種軟硬件結合的雙音多頻譯碼器及其運作方法。本發明的軟硬件結合的雙音多頻譯碼器包括放大器、模擬至數字轉換器、以及中央處理單元或數字邏輯電路。本發明由模擬至數字轉換器對經過放大的雙音多頻訊號進行模擬至數字轉換，因為經過模擬至數字轉換而轉換成的數字雙音多頻訊號較完整地保留了雙音多頻訊號的頻譜訊息，因此再由中央處理單元或數字邏輯電路對此數字雙音多頻訊號進行譯碼，就可以解決軟件譯碼方式可能發生的譯碼錯誤問題。再者，本發明與硬件譯碼方式的雙音多頻譯碼器相比較之下，成本能大幅度地降低而在性能上甚至可以超過硬件的譯碼方式，并且在應用上能更具有彈性。
文檔編號H04M3/42GK1466364SQ0212307
公開日2004年1月7日 申請日期2002年6月13日 優先權日2002年6月13日
發明者程君健 申請人:中穎電子(上海)有限公司