[发明专利]用于塞尖和塞环单音信号检测器的可调节近端语音消除的系统和方法

说明书

发明领域

本发明涉及提供近端语音能量抑制的系统和方法，其应用包括(但不限于)提高带内信号单音检测系统的话音断路(talkoff)和话致中断(talkdown)的性能。尤其，本发明描述在塞尖和塞环电话线接口和后续通信设备之间提供互连的方法和系统，其目的为了校正可选择的线路桥接电路和提取单个单向路径，它包含占优势的远端能量，其中，已经消除近端语音信号。本发明和系统固有地提供挂机服务信号(诸如呼叫方识别数据传输)的访问。

发明背景

在电话网络和站装置设备中广泛地应用回声消除系统。在电话网络中的回声消除系统的传统作用已经通过消除在通信电路中阻抗不匹配点处发生的不需要的信号反射而提高了传输信道的质量。多半，在站装置设备中也应用回声消除器，使高速、全双工传输能够实现。在引入针对模拟居民用户的新的电话服务的情况下，最近，回声消除器或近端语音消除系统变得具有显著的重要性，以提高带内单音信号检测器的性能。

在电话系统中使用分立频率的组合的带内单音信令方案已经很久。带内单音信令的主要优点是可以使用一般载有用户语音的相同的频谱来轮流地发送信号和控制信息。在带宽受限制和专用控制信道价格太高或造成服务质量降低的情况下，共享话音带是很重要的。当今在电话网络中使用的带内单音信令的几个最普通的例子包括：诸如拨号音、阵发拨号音(stutter dial tone)、回铃、忙音、重排序、呼叫等待等等呼叫进展信号；以及主要用于拨号的双音多频(DTMF)信号。

近年来，已经推广应用诸如呼叫等待的呼叫识别传递(CIDCW)、高级呼叫等待(CWD)之类的新的电话服务；以及诸如模拟显示器服务接口(ADSI)和互连网或万维网电话之类的高级屏幕电话平台，而且要求对于由存储程序控制交换系统(SPCSS)或远端服务器发送的信号进行可靠的用户室内设备(CPE)单音信号检测。由许多半导体先进技术促进的这些服务和平台正在把传统电话装置转变成尖端的、综合的通信终端，所述终端带有在微处理器下的液晶显示器和键盘(如果不是数字信号处理器)，则控制可以跟踪呼叫的状态并对远端单音信号作出反应。

所有的带内单音信令系统都是室内的，相信可以可靠地检测到单音信号。对于模拟显示器服务接口(ADSI)用户室内设备(CPE)，可靠地检测网络呼叫进展信号是用户室内设备(CPE)正确地跟踪呼叫状态所必需的，并产生要由驻留在CPE中的可下载服务正本(script)处理的内部事件。对于CIDCW和CWD CPE，可靠检测CPE报警信号(CAS)是必需，以参与CPE的摘机数据传输模式，用于接收包含呼叫方号码、姓名、位置或个人识别号的数据脉冲串。对于电话应答机和话音邮件系统，必需可靠检测DTMF信号，以允许用户即使在话音消息的重放期间指定编辑和控制动作。

虽然带内信道的再使用提供了用于网络-站装置或服务器-站装置信令的有效装置，但由于站装置试图检测单音信号可能会遭遇到有关信号识别的重大问题。

带内单音信号检测的两个传统问题是检测器话音断路和话致中断。

任何时候当单音信号检测器错误地接收由语音、音乐或噪声产生的信号模仿物(imitation)作为有效单音信号时就会产生话音断路。研究、实验和现场经验都果断地确定人类语音可以模仿单音信号的某些频谱和瞬时特性。在通常的电话会话中经常出现的辅音、元音、音节和重音的组合可能导致单音信号检测器的话音断路。从在电话网络中第一次使用带内单音信令以来，设计对于信号模仿物不敏感的可靠的单音信号检测系统已经是一种需要。

话致中断是单音信号检测器的另一个重要的性能特征。任何时候因为在线路上存在外来的能量而屏蔽有效单音信号或否认其作为单音信号的有效性，使单音信号检测器不能识别有效单音信号时，发生话致中断。在某些情况中，单音信号可能带有语音、音乐和其它背景噪声。这些复杂信号的存在使有效的单音信号畸变，因而会削弱它们的检测。

对于单音信号检测器，话音断路和话致中断是两个紧要的性能量度。它们分别描述检测器抵御信号模仿物的能力和检测器识别被语音、音乐或噪声阻挡的有效单音信号的能力。虽然数十年来在电话网络中单音信号检测已经是一种流行的技术，但是仅在最近才在应用中同时需要加强的话音断路和话致中断的性能。对于大多数部分，现有技术单音信令应用(诸如DTMF拨号之类)已经从这样的周围情况得益，在所述周围情况中可以牺牲检测器话致中断性能以有利于提高话音断路性能。随着CIDCW、CWD、和ADSI的出现，同时加强话音断路和话致中断成为必然。