Brevet FR2753033A1 — publié le 19980306

Traitement de signal acoustique DTMF rapide sur ligne téléphonique Etat de l'art : Après un développement de systèmes d'émission acoustiques à partir de cartes au format cartes de crédit, il est apparu un ensemble de difficultés d'analyse de ces signaux , que ceux-ci soient de type DTMF ou autres, plus complexes, en fonction de divers paramètres difficilement liées au système de transmission de ces signaux, tels les distorsions liées a: de vieux micros, a de mauvais couplages acoustiques entre le dispositif d'émission et le micro du téléphone, le bruit ambiant, la température, la détérioration du dispositif d'émission, ou encore de friture sur la ligne ou les échos. Compte tenu des divers cas et besoins rencontrés, une nouvelle manière d'aborder le problème est de ne pas essayer d'augmenter la qualité du système d'émission de signaux, ni de modifier les divers éléments constituant la chaîne de transmission, mais de traiter le signal tel qu'il nous apparaît, à l'arrivée, soit du coté de l'ensemble récepteur Ai de résoudre cette équation difficile, car il faut se conformer à des normes (bande passante, et fréquences réservées) et à un réseau existant, je me suis attaché à comprendre globalement ces phénomènes de distorsion ou amortissement en faisant abstraction du moyen de liaison (le réseau téléphonique) et en s'attachant simplement à entendre et comprendre un signal reçu, d'où qu'il vienne, dans la bande passante concernée et suivant le mode de modulation choisi. A eette fin, la chaîne de moyens objet de cette demande de brevet se caractérise d'une part par l'inclusion dans l'un quelconque des dispositifs d'émission de signal acoustique en mode DTMF, sur la ligne, entre les dispositifs d'émission et de réception, d'un ensemble spécifique d'analyse de signal émis par le dispositif d'émission acoustique qui va appliquer un ensemble de traitements sur ce signal afin de le comprendre parfaitement. Pour cela, ce système va utiliser un circuit spécialisé de traitement de signal connu sous le nom de DSP ( Digital Signal Processor ) et auquel l'on va demander d'appliquer un ensemble de fonctions objet de cette demande de brevet, permettant de comprendre l'intégralité du message transmis sous format DTMF et ce à diverses vitesses d'émission. Le format DTMF lui même pouvant être remplacé par divers autres types de format standard ou non développés encore, dans le cadre de transmission de données via le réseau téléphonique. le dispositif surveille la ligne téléphoiiîque en permanence et le système de traitement réagit des détection d'un seul digit DTMF, ce digit pouvant se trouver n' importe où dans la chaîne de digits envoyée par le dispositif d'émission, il garde en mémoire en permanence quelques secondes du son reçu sur la ligne et est donc capable à ce moment là d'appliquer le traitement sur une durée égale à deux fois la longueur maximale possible du signal. Ainsi aucun digit n'est perdu. Ce dispositif peut se positionner n'importe où sur la ligne, entre le site d'émission et le site de réception. Ainsi, après détection et identification de tous les signaux, il est en mesure de générer un si AS et/ou DTMF à a destination des systèmes de réception. Le dispositif ici décrit s'insère dans un cadre plus vaste qui peut être un autocommutateur téléphonique ou un serveur vocal ou encore un dispositif dédié. Il est important de préciser que la chaîne de moyens objet de cette demande de brevet n'est pas destinée a comprendre la voix humaine, et intègre un ensemble de dispositifs permettant de la discriminer ( lorsqu'il y a mélange de voix et de données) par rapport aux signaux que l'on souhaite comprendre. Pour plus de commodité, le système de traitement sera noté dans la suite PSMF (processeur de signal multifréquence ). Le PSMF utilise un ensemble de techniques lui permettant de comprendre le signal acoustique reçu. Pour cela, il est nécessaire d'expliquer la structure dés signaux reçus, ceux-ci sont de caractéristiques fixes : ensemble des fréquences émises, parfaitement définies, temps d'émission de chaque groupe de fréquence, nombre de signaux a recevoir et durée du signal total Le PSMF sait donc ce qu'il doit chercher. Il applique une fonction de transformée de fourrier rapide (FFT) glissante par pas variables, de faible amplitude permettant d'établir une ponction de corrélation, obtenir une réfection du bruit, et observer chaque partie de signal sur plusieurs sections de FFT, a titre d'exemple, le pas de travail pourra être de 5 millisecondes pour un signal unitaire de 20 à 50 inillisecondes, ensuite, et de marnière parallèle, sont appliques un filtrage numérique dont le nombre d'entrées et les fonctions sont paramétrable à cela s'ajoute l'application dé l'algorithme de Goertzel permettant un filtrage extrêmement performant de la voix et de tout signal impliquant confusion, par ailleurs, le signal comprends un digit de correction d'erreur tous les 4 digits significatifs. Enfin chaque résultat est comparé et une fonction statistique permet de lever les doutes sur certains signaux. Le PSMF est ainsi capable de traiter différents types de signaux, bi ou multifréquence et émis à des vitesses différentes et durées différentes, car il suffit de lui définir les caractéristiques des signaux à détecter (DTMF ou autres). Détail des figures Figure 1: (1) Dispositif démission acoustique, qui se pose sur le micro du combiné téléphonique. (2)Ligne téléphonique jusqu'au central téléphonique. (3)central téléphonique. (4)Ligne téléphonique central téléphonique vers service vocal. (5)Dispositif PSMF. (6)Liaison PSMF - Serveur vocal. (7)Serveur vocal. Figure 2: (2)Réseau téléphonique (4)Ligne téléphonique analogique ou numérique reliant le serveur vocal (5A)Dispositif PSMF et calculateur (5B)Adaptateur de sortie, suivant norme spécifique de chaque opérateur ou pays (7) Serveur vocal (8) adaptateur d'entrée, suivant norme spécifique de chaque opérateur ou pays (9) Ligne téléphonique reliant le serveur vocal Figure 3: (2) Réseau téléphonique & Ligne téléphonique reliant directement le serveur vocal (5) Dispositif PSMF avec son calculateur, en réseau. (7) Serveur vocal (10)Liaison de Réseau local (11)Altermative de liaison directe par bus interne des machines Revendications I) Dispositif constitué par un émetteur de signaux acoustiques de type DTMF ou tout autre type de signal acoustique utilisé en couplage avec le micro de tout te de poste téléphonique et par un dispositif de réception capable de traiter le signal reçu et d'en extraire les informations qui ont pu être émises même si celle-ci sont distordues par la ligne téléphonique, le micro, le dispositif d'émission de signaux acoustiques, ou noyées dans le bruit de fond. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le système de traitement de signal et son DSP appliquent un filtrage numérique en peigne intégrant l'algorithme de Goertzel, afin de discriminer le mélange voix et données. 3) Dispositif selon la revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que le dispositif surveille la ligne téléphonique en permanence et que le système de traitement réagit des détection d'un seul digit DTMF, ce digit pouvant se trouver n'importe où dans la chaîne de digit envoyée par le dispositif d'émission, et qu'il garde en mémoire en permanence quelques secondes du son reçu sur la ligue et est donc capable à ce moment là d'appliquer le traitement sur une durée égale a deux fois la longueur maximale possible du signal. Ainsi aucun digit n'est perdu. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 3 par le fait que ce dispositif peut se positionner n'importe- ou sur la ligne, entre le site d'émission et le site de réception et qu'après détection et identification de tous les signaux, il est en mesure de générer un signal ASCH et/ou DTMF à destination des systèmes de réception.