專利名稱：帶有應(yīng)答機的電話系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與包括可并聯(lián)在外電話線路上的至少一個用戶電話機和一個應(yīng)答機的電話系統(tǒng)有關(guān)。
本發(fā)明也與在這樣的電話系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)機檢測的方法有關(guān)。
本發(fā)明還與用于應(yīng)答機與至少一個用戶電話機可并聯(lián)的電話系統(tǒng)的應(yīng)答機有關(guān)。
在用戶購買一個獨立的應(yīng)答機或裝在用戶電話機內(nèi)的應(yīng)答機時，這樣的應(yīng)答機通常與傳統(tǒng)的電話機并聯(lián)工作。當(dāng)電話應(yīng)答機聯(lián)機時，它將對線上的呼入進行監(jiān)視。這種監(jiān)視在呼叫進入時屋內(nèi)仍有其他人員接電話的情況下也能進行。在(電話)應(yīng)答機響應(yīng)呼入接電話時，它將首先播放預(yù)先錄好的消息，然后錄下主叫方希望留下的消息。在此期間，屋內(nèi)人員之一可能會拿起并聯(lián)電話機接這個電話。于是，一個要求是應(yīng)答機必需停止它的操作，結(jié)束呼叫，而讓并聯(lián)機(即電話機)負(fù)責(zé)呼叫。為此，應(yīng)答機應(yīng)能檢測出并聯(lián)機已摘機。
現(xiàn)有的應(yīng)答機需要諸如晶體管和無源器件之類的外部器件。這樣做的一個缺點是如果不改變器件值甚至PCB設(shè)計就不能改變檢測門限電平和/或檢測算法。結(jié)果，為了遵從國家特定參數(shù)，需要改變設(shè)計，這既是頗困難的，也很不經(jīng)濟。此外，電話機制造者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，并聯(lián)機檢測中的不適應(yīng)性將大大增加錯誤檢測的風(fēng)險。其原因是今天的用戶以并聯(lián)多于兩個電話外圍設(shè)備(例如一個調(diào)制解調(diào)器和一個傳真機)方式使用公眾業(yè)務(wù)電話網(wǎng)，而對于不同的外圍設(shè)備門限電平是不同的。
本發(fā)明的目的是提供一種不需要外部器件就能進行并聯(lián)檢測和可以通過軟件編程適應(yīng)不同的門限電平、檢測算法和國家特定參數(shù)的電話系統(tǒng)。
為此，本發(fā)明的電話系統(tǒng)包括一個第一線路接線端和一個第二線路接線端，應(yīng)答機包括產(chǎn)生從應(yīng)答機送至第一和第二線路接線端的探測音產(chǎn)生裝置和檢測由于外電話線路和電話系統(tǒng)之間阻抗改變而引起的所述探測音的反射殘余的改變的檢測裝置。
本發(fā)明所根據(jù)的是從外電話線路看到的總阻抗在電話系統(tǒng)中有一個并聯(lián)機摘機時就會改變這個事實。在理想情況下，在用戶電話機處在摘機位置而應(yīng)答機處在待用狀態(tài)時，用戶電話機的阻抗與電話線路的阻抗相應(yīng)。在用戶電話機處在掛機位置而應(yīng)答機處在啟用狀態(tài)時，應(yīng)答機的阻抗與外電話線路的阻抗相應(yīng)。在用戶電話機摘機而應(yīng)答機在發(fā)送或記錄消息時，從電話線路看到的電話系統(tǒng)的阻抗就改變了。在本發(fā)明的電話系統(tǒng)中，在應(yīng)答機內(nèi)產(chǎn)生一個探測音，發(fā)向外電話線路。由于電話系統(tǒng)阻抗的改變，所產(chǎn)生的探測音從例如線路接線端反射的殘余就會改變。
在本發(fā)明的電話系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，探測音為具有X(t)＝A(t)sin(W(t)t+φt)形式的信號，其中A為探測音包絡(luò)，W(t)為角頻率，而φt為相位。
這種形式的探測音可以產(chǎn)生許多可能的信號提供更為精確的檢測，從而提高了測量結(jié)果的可靠性。
在本發(fā)明的電話系統(tǒng)的另一個實施例中，探測音頻率f(t)＝W(t)/2π是帶外頻率。
這樣的優(yōu)點是探測音在從線路接線端反射回來時無論是在遠(yuǎn)端還是在近端的電話用戶都不會聽到，因為它是在覆蓋電話呼叫的頻率范圍以外。因此，所謂帶外實際上就是在語音頻帶之外。
在本發(fā)明的電話系統(tǒng)的另一個實施例中，探測音具有在典型的許可頻率屏蔽內(nèi)的頻率。
為了服從電話交換機所提出的強制性要求，在應(yīng)答機內(nèi)產(chǎn)生的發(fā)送到電話線上的探測音的頻率處在典型的許可頻率屏蔽內(nèi)。
在發(fā)生電話系統(tǒng)阻抗改變時，有幾種檢測所反射的殘余改變的方法。
在本發(fā)明的電話系統(tǒng)的第一實施例中，檢測裝置包括一個帶通濾波器和一個能量檢測器。
帶通濾波器的中心頻率取在所產(chǎn)生的探測音的頻率附近，使得反射殘余的能量值能測出和與阻抗改變前的反射剩余的能量值進行比較。檢測器配有一個檢測窗，置在阻抗改變前的反射殘余的能量電平上下。
在本發(fā)明的電話系統(tǒng)的第二實施例中，檢測器包括一個相關(guān)器。
如果反射殘余低于系統(tǒng)的噪聲電平，最好是用相關(guān)器測量反射殘余，從而確定是否有并聯(lián)機摘機。
本發(fā)明也涉及上述在電話系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)機檢測的方法。
本發(fā)明還與用于應(yīng)答機與至少一個用戶電話機可并聯(lián)連接的電話系統(tǒng)的應(yīng)答機有關(guān)。
從以下結(jié)合附圖對這些實施例的說明中可以清楚地看到本發(fā)明的這些和其他一些情況。
在這些附圖中

圖1(a)和1(b)為本發(fā)明的電話系統(tǒng)的簡化原理圖，圖中示出了并聯(lián)連接到外電話線路上的一個用戶電話機和一個應(yīng)答機；圖2(a)和2(b)示出了在并聯(lián)機摘機前、后由于阻抗的改變而使接收到的所發(fā)送的送出消息加探測音的反射頻譜改變的可能情況；圖3為基于數(shù)字信號處理器的并聯(lián)機檢測的方框圖；以及圖4為可用于本發(fā)明的電話系統(tǒng)和應(yīng)答機的執(zhí)行關(guān)聯(lián)機檢測的模擬IC的方框圖。
圖1(a)和1(b)為包括一個電話手機或用戶機3和一個應(yīng)答機5的電話系統(tǒng)的簡化原理圖。圖1(a)示出的是系統(tǒng)在用戶電話機3處在掛機位置而應(yīng)答機5處在啟用狀態(tài)時的情況，而圖1(b)示出的是系統(tǒng)在用戶電話機3處在摘機位置而應(yīng)答機5處在待用狀態(tài)時的情況。標(biāo)號7標(biāo)記的是一個電話交換機，帶有第一線路接線端11和第二線路接線端13的電話系統(tǒng)1通過外電話線路9與電話交換機7連接，以便接收來自電話交換機7的消息和將消息發(fā)送給電話交換機7。用戶電話機3具有第一接線端15和第二接線端17，而應(yīng)答機5具有第一接線端19和第二接線端21。應(yīng)答機5和用戶電話機3并聯(lián)地連接到電話系統(tǒng)1的第一線路接線端11和第二線路接線端13上。用戶電話機3、應(yīng)答機5和電話交換機各有一個阻抗，分別標(biāo)為23、25和27。
在應(yīng)答機聯(lián)機時，它將對呼入進行監(jiān)視。在錄取進來的消息時，用戶電話機可以摘機。現(xiàn)在要求應(yīng)答機停止工作，而讓用戶電話機負(fù)責(zé)這個呼叫。為了檢測電話機是處在掛機還是摘機位置，也就是電話系統(tǒng)中是否發(fā)生并聯(lián)接收，應(yīng)答機配有探測音產(chǎn)生裝置。所產(chǎn)生的探測音發(fā)向電話系統(tǒng)的線路接線端。
如果用戶電話機或應(yīng)答機從啟用狀態(tài)改變?yōu)榇脿顟B(tài)，或者相反，電話系統(tǒng)的阻抗就會改變。圖1(a)示出了應(yīng)答機5處在啟用狀態(tài)(開關(guān)28閉合)而用戶電話機3處在掛機位置(開關(guān)29斷開)的情況。在電話機處在掛機位置時，可能存在也可能不存在阻抗失配，這取決于電話系統(tǒng)的質(zhì)量和線路長度的變化等。在不存在失配的情況下，在有并聯(lián)機摘機接電話時，電話系統(tǒng)和電話交換機之間的阻抗改變將引起失配。如果存在失配，那么電話系統(tǒng)和電話交換機之間的已存在的阻抗失配將由于并聯(lián)機摘機而增大或減小。因此，在這里所提到的所有情況下，在應(yīng)答機內(nèi)產(chǎn)生的探測音的反射在導(dǎo)致阻抗匹配(失配)變化的并聯(lián)機摘機前、后是不同的。
電話交換機阻抗由于線路長短而引起的差別并不影響檢測反射殘余改變的檢測原理。
在用戶電話機3摘機而應(yīng)答機5例如仍在錄取消息時，外電話線路9將看到接線端11和13兩端的阻抗發(fā)生變化，因為現(xiàn)在這兩個裝置并聯(lián)連接。從外電話線路9看到的阻抗現(xiàn)在將是用戶電話機3和應(yīng)答機5兩者的并聯(lián)阻抗。現(xiàn)在，開關(guān)28就斷開而開關(guān)29閉合。這種情況如圖1(b)所示。按本發(fā)明，這意味著應(yīng)答機將被斷開。
測量出并聯(lián)機摘機前、后之間反射殘余的改變后，可以將測量結(jié)果發(fā)送給應(yīng)答機內(nèi)的一個控制器，使應(yīng)答機去活而進入待用狀態(tài)。
在一個優(yōu)選實施例中，探測音的頻率是帶外頻率，也就是說，所述頻率具有與送出的消息的頻帶之外的值。這樣，探測音就不會與送出的消息(即語音消息)干擾。探測音的頻率最好具有在8至15KHz范圍內(nèi)的一個值。
圖2(a)示出了所發(fā)送的頻譜和在并聯(lián)機摘機前所接收的送出的語音消息和探測信號的反射頻譜的可能情況。圖2(b)示出了所發(fā)送的頻譜和在并聯(lián)機摘機后所接收的送出的語音消息和探測信號的反射頻譜的可能情況。發(fā)送頻譜用實線示出，而接收的頻譜用虛線示出。這兩個圖例示的是在并聯(lián)機摘機前電話線路和電話系統(tǒng)之間就已經(jīng)失配的情況。在沒有送出的消息時，就不出現(xiàn)送出的消息的頻譜。圖2(a)和圖2(b)中由e標(biāo)示的包絡(luò)是典型的許可頻率屏蔽。它指出發(fā)送的信號必需遵從的與信號電平配合的頻率范圍。所述范圍由電話交換機強制運行。
探測音的信號具有形式X(t)＝A(t)sin(W(t)t+φt)，其中，A為探測音的包絡(luò)，W(t)為角頻率，而φt為相位。W(t)和φt都是與時間有關(guān)的。這樣的信號表示了大量不同信號，因而可以得到可靠的測量結(jié)果。探測音可以是連續(xù)信號，也可以是脈沖信號。
探測音的產(chǎn)生和檢測可以用數(shù)字方式或模擬方式進行。目前市售的所有應(yīng)答機都包括帶有AD/DA變換器的數(shù)字信號處理器。產(chǎn)生探測音的探測音產(chǎn)生器可以是這個數(shù)字信號處理器的一部分。圖3示出了采用數(shù)字信號處理器的并聯(lián)機檢測的方框圖。應(yīng)答機5除了通常的應(yīng)答機功能塊35外還包括一個功能塊33。功能塊33包括探測音產(chǎn)生裝置37。探測音不論是否存在送出的消息獨立產(chǎn)生，發(fā)向線路終端。在有送出的消息時，探測音和消息一起發(fā)向接線端19、21，再相應(yīng)送至線路接線端11、13。反射殘余的改變在檢測裝置39內(nèi)檢測。由于并聯(lián)機摘機，就會引起反射的改變。反射例如發(fā)生在線路接線端11、13處。
反射殘余的檢測可以利用一個中心頻率在所產(chǎn)生的探測音的頻率處的帶通濾波器41和一個能量檢測器43來執(zhí)行。能量檢測器在與并聯(lián)機摘機前的反射殘余的能量電平相應(yīng)的能量電平處加有一個檢測窗，如圖2(a)和2(b)所示。檢測窗的寬度為γ，中心在并聯(lián)機摘機前的反射殘余的能量電平上下。當(dāng)由于并聯(lián)機摘機而使反射殘余的能量電平在這范圍以外時，就確定反射殘余有改變，從而檢測出并聯(lián)機摘機。
如果反射殘余低于系統(tǒng)噪聲電平，最好利用相關(guān)器45根據(jù)相關(guān)技術(shù)進行檢測。在圖3中，功能塊43和45因此是可互換的。
上述利用數(shù)字信號處理器的并聯(lián)機檢測可用于配合PSTN(公眾業(yè)務(wù)電話網(wǎng))線路的用戶環(huán)境內(nèi)的所有應(yīng)答機應(yīng)用。例如獨立的應(yīng)答機，座機內(nèi)置有應(yīng)答機的模擬無繩電話機，座機內(nèi)置有應(yīng)答機的數(shù)字無繩電話機，以及基于PS的應(yīng)答機的附加卡。
可以利用模擬集成電路構(gòu)成模擬裝置。圖4為基于集成電路的并聯(lián)機檢測的可能方框圖，其中只示出應(yīng)答機集成電路部分50。探測音X(t)在一個振蕩器51內(nèi)產(chǎn)生，耦合到用戶電話機線路上，送至接線端15、17，從而也送至電話系統(tǒng)的線路接線端11、13。反射殘余的改變由檢測53測量，其輸出55送至一個微控制器，使應(yīng)答機去話，進入待用狀態(tài)。
總之，這里所介紹的本發(fā)明可以利用遙感技術(shù)對并聯(lián)機的摘機進行檢測。在應(yīng)答機內(nèi)產(chǎn)生的探測音發(fā)向外電話線路。隨著阻抗匹配(失配)情況的改變，所述探測音的反射也就改變。這個效應(yīng)可以例如在電話系統(tǒng)的線路接線端加以檢測。探測音反射的測量不需要使用系統(tǒng)內(nèi)其他應(yīng)用所需的以外的器件或昂貴的器件。這里所使用的數(shù)字信號處理器是在當(dāng)前市售的應(yīng)答機內(nèi)原有的。數(shù)字信號處理器使得對于不同的門限電平和國家特定參數(shù)能通過軟件編程來適應(yīng)。
以上說明的電話系統(tǒng)并不局限于包括一個應(yīng)答機和一個用戶電話機的系統(tǒng)，本發(fā)明也可用于包括一個應(yīng)答機和多個用戶電話機的電話系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種包括可并聯(lián)連接到外電話線路上的至少一個用戶電話機和一個應(yīng)答機的電話系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一個第一線路接線端和一個第二線路接線端，而所述應(yīng)答機包括檢測第一線路接線端和第二線路接線端之間的阻抗的改變的裝置。
2.一種電話系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括產(chǎn)生從應(yīng)答機送至第一和第二線路接線端的探測音的控測音產(chǎn)生裝置，以及檢測由于外電話線路和電話系統(tǒng)之間的阻抗改變而引起的所述探測音的反射殘余的改變的檢測裝置。
3.一種如在權(quán)利要求2中所提出的電話系統(tǒng)，其中所述探測音是一個具有形式X(t)＝A(t)sin(W(t)+φt)的信號，其中A為探測音的包絡(luò)，W(t)為角頻率，而φt為相位。
4.一種如在權(quán)利要求2或3中所提出的電話系統(tǒng)，其中所述探測音的頻率f(t)＝W(t)/2π是帶外頻率。
5.一種如在權(quán)利要求2、3或4中所提出的電話系統(tǒng)，其中所述探測音具有一個在典型的許可頻率屏蔽內(nèi)的頻率。
6.一種如在權(quán)利要求2至5的任何一個權(quán)利要求中所提出的電話系統(tǒng)，其中所述檢測裝置包括一個帶通濾波器和一個能量檢測器。
7.一種如在權(quán)利要求2至5的任何一個權(quán)利要求中所提出的電話系統(tǒng)，其中所述檢測裝置包括一個相關(guān)器。
8.一種如在以上任何一個權(quán)利要求中所提出的電話系統(tǒng)，其中所述用戶電話機是一個模擬無繩電話機，而所述應(yīng)答機安置在一個座機內(nèi)。
9.一種如在權(quán)利要求1至7的任何一個權(quán)利要求中所提出的電話系統(tǒng)，其中所述用戶電話機是一個數(shù)字無繩電話機，而所述應(yīng)答機安置在一個座機內(nèi)。
10.一種如在權(quán)利要求1至7的任何一個權(quán)利要求中所提出的電話系統(tǒng)，其中所述應(yīng)答機是一個用于個人計算機的附加卡。
11.一種在一個具有一個第一線路接線端和一個第二線路接線端、包括可并聯(lián)連接到外電話線路上的至少一個用戶電話機和一個應(yīng)答機的電話系統(tǒng)中使用的并聯(lián)機檢測的方法，其中包括在電話系統(tǒng)和外電話線路之間測量阻抗的改變。
12.一種如在權(quán)利要求11中所提出的方法，其中包括由配置在應(yīng)答機內(nèi)的探測音產(chǎn)生裝置產(chǎn)生探測音，以及測量由于用戶電話機摘機使電話系統(tǒng)和外電話線路之間阻抗改變而引起的所述探測音在線路終端處反射的改變。
13.一種如在權(quán)利要求12中所提出的方法，其中所述探測音產(chǎn)生裝置產(chǎn)生一個具有形式X(t)＝A(t)sin(W(t)t+φt)的信號，其中A為探測音的包絡(luò)，W(t)為角頻率，而φt為相位。
14.一種如在權(quán)利要求10或13中所提出的方法，其中產(chǎn)生一個探測音，其頻率f(t)＝W(t)/2π是帶外頻率。
15.一種如在權(quán)利要求12、13或14中所提出的方法，其中產(chǎn)生一個具有典型的許可頻率屏蔽內(nèi)的一個頻率的探測音。
16.一種如在權(quán)利要求12至15的任何一個權(quán)利要求中所提出的方法，其中探測音在第一和第二線路接線端處的反射用一個在探測音的頻率附近有效的帶通濾波器濾波，所述改變的反射殘余的能量值用一個能量檢測器測量。
17.一種如在權(quán)利要求12至16的任何一個權(quán)利要求中所提出的方法，其中反射殘余的檢測利用相關(guān)技術(shù)執(zhí)行。
18.一種用于一個具有一個第一線路接線端和一個第二線路接線端的電話系統(tǒng)的應(yīng)答機，所述應(yīng)答機包括檢測第一線路接線端和第二線路接線端之間的阻抗的改變的裝置。
19.一種如在權(quán)利要求18中所提出的應(yīng)答機，所述應(yīng)答機還包括產(chǎn)生探測音的探測音產(chǎn)生裝置，所述探測音的反射殘余隨電話系統(tǒng)和外電話線路之間阻抗改變而改變。
20.一種如在權(quán)利要求19中所提出的應(yīng)答機，其中所述探測音是一個具有形式X(t)＝A(t)sin(W(t)t+φt)的信號，其中A為探測音的包絡(luò)，W(t)為角頻率，而φt為探測音的相位。
21.一種如在權(quán)利要求19或20中所提出的應(yīng)答機，其中所述探測音的頻率f(t)＝W(t)/2π是帶外頻率。
22.一種如在權(quán)利要求19、20或21中所提出的應(yīng)答機，其中所述探測音具有典型的許可頻率屏蔽內(nèi)的一個頻率。
23.一種如在權(quán)利要求19至22的任何一個權(quán)利要求中所提出的應(yīng)答機，其中所述檢測裝置包括一個帶通濾波器和一個能量檢測器。
24.一種如在權(quán)利要求19至22的任何一個權(quán)利要求中所提出的應(yīng)答機，其中所述檢測裝置包括一個相關(guān)器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種包括并聯(lián)連接到外電話線路(9)上的至少一個用戶電話機(3)和一個應(yīng)答機(5)的電話系統(tǒng)(1)。系統(tǒng)(1)具有第一線路接線端(11)和第二線路接線端(13)。應(yīng)答機(5)包括產(chǎn)生從應(yīng)答機(5)送至第一和第二線路接線端(11、13)的探測音的探測音產(chǎn)生裝置(37)。系統(tǒng)(1)還包括檢測所述探測音的由于電話系統(tǒng)(1)和外電話線路(9)之間的阻抗改變而引起的反射殘余的改變的檢測裝置(41、43、45)。
文檔編號H04Q7/38GK1249100SQ98802931
公開日2000年3月29日 申請日期1998年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月28日
發(fā)明者E·H·斯蒂豪特, M·E·J·H·門南 申請人:皇家菲利浦電子有限公司