(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定帯域内の周波数成分を有する正弦波信号のレベルを示すデジタル値を所定のサンプリング周期毎に出力デジタル値として出力することでトーンデータを生成するもので、前記帯域内で設定された前記正弦波信号の第１周波数と、この第１周波数とは異なる第２周波数とを一定間隔で交互に切り替えるトーン生成回路において、
前記正弦波信号の周波数に関する所定の第１参照値と、前記正弦波信号の周波数に関する所定の第２参照値とを加算して現時点における出力デジタル値を生成する加算手段と、
この加算手段の出力値をｎ（ｎは任意の自然数）サンプリング周期分遅延する第１の遅延手段と、
この第１の遅延手段の出力値をｎサンプリング周期分遅延する第２の遅延手段と、
前記第１の遅延手段の出力値に前記正弦波信号の周波数に応じて定まるパラメータデータを乗算して前記第１参照値を算出する乗算手段と、
前記第２の遅延手段の出力値を反転させた前記第２参照値を生成する反転手段と、
前記第１の遅延手段の出力値を「０」に、また前記第２の遅延手段の出力値を前記正弦波信号の周波数に応じて定まる初期値にそれぞれリセットするリセット手段と、
このリセット手段によるリセットが行われてからの所定の経過時間を計時する計時手段と、
前記計時手段により計時される経過時間が前記サンプリング周期に相当する時間と前記第１周波数及び前記第２周波数それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように、設定された前記第１周波数に対応するパラメータデータと、前記第２周波数に対応するパラメータデータとを記憶し、これらパラメータデータを前記乗算手段にそれぞれ選択出力するパラメータデータ出力手段と、
前記計時手段により前記経過時間が計時された時点において、前記パラメータデータ出力手段から前記第１周波数に対応するパラメータデータが出力されている状態で、前記リセット手段にリセットを行なわせ、しかる後に、前記パラメータデータ出力手段から前記第２周波数に対応するパラメータデータを出力させる制御手段とを具備したことを特徴とするトーン生成回路。
【請求項２】
所定帯域内の周波数成分を有する正弦波信号のレベルを示すデジタル値を所定のサンプリング周期毎に出力デジタル値として出力することでトーンデータを生成するもので、前記帯域内で設定された前記正弦波信号の第１周波数と、この第１周波数とは異なる第２周波数とを一定間隔で交互に切り替えるトーン生成回路において、
前記正弦波信号の周波数に関する所定の第１参照値と、前記正弦波信号の周波数に関する所定の第２参照値とを加算して現時点における出力デジタル値を生成する加算手段と、
この加算手段の出力値をｎ（ｎは任意の自然数）サンプリング周期分遅延する第１の遅延手段と、
この第１の遅延手段の出力値をｎサンプリング周期分遅延する第２の遅延手段と、
前記第１の遅延手段の出力値に前記正弦波信号の周波数に応じて定まるパラメータデータを乗算して前記第１参照値を算出する乗算手段と、
前記第２の遅延手段の出力値を反転させた前記第２参照値を生成する反転手段と、
前記第１の遅延手段の出力値を「０」に、また前記第２の遅延手段の出力値を前記正弦波信号の周波数に応じて定まる初期値にそれぞれリセットするリセット手段と、
前記第１周波数に対応するパラメータデータと、前記第２周波数に対応するパラメータデータとを記憶し、これらパラメータデータを前記乗算手段にそれぞれ選択出力するパラメータデータ出力手段と、
前記サンプリング周期に相当する時間と前記第１周波数及び前記第２周波数それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように経過時間が設定されており、前記リセット手段によるリセットが行われてからの前記経過時間を計時する計時手段と、
この計時手段により前記経過時間が計時された時点において、前記パラメータデータ出力手段から前記第１周波数に対応するパラメータデータが出力されている状態で、前記リセット手段にリセットを行なわせ、しかる後に、前記パラメータデータ出力手段から前記第２周波数に対応するパラメータデータを出力させる制御手段とを具備したことを特徴とするトーン生成回路。
【請求項３】
前記制御手段は、前記計時手段により前記経過時間が計時された時点において、前記パラメータデータ出力手段から前記第１周波数に対応するパラメータデータが出力されている状態で、前記リセット手段にリセットを行なわせ、このリセットが行われてから１サンプリング周期に相当する時間経過後に、前記パラメータデータ出力手段から前記第２周波数に対応するパラメータデータを出力させることを特徴とする請求項１または２記載のトーン生成回路。
【請求項４】
前記第１周波数に対応するパラメータデータ及び前記第２周波数に対応するパラメータデータは、外部からの制御によって任意に更新可能であることを特徴とする請求項１または２記載のトーン生成回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばボタン電話システムの主装置などに用いられ、例えば内線端末などに供給するトーンデータを生成するトーン生成回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボタン電話システムにおいて交換機能を有している主装置は、近年の高機能化及び小型化の要求のために、その主要部はデジタル化されている。
【０００３】
ところで、この種の装置では、内線や局線へと送出するための鳴動音としてトーンデータを発生する機能が必要とされ、そのトーンデータを生成するトーン生成回路が設けられる。
【０００４】
このトーン生成回路は、サービス状態や回線状態の報知のために、種々のトーンデータを出力する。すなわち、端末として接続された電話機がオフフックされた場合には、ダイヤルができる状態であればその旨を示すダイヤルトーンを、また回線が塞がっているなどのためにダイヤルができない状態であればその旨を示すビジートーンを、オフフックされた電話機に向けて送出するようにしている。
【０００５】
しかし、このトーン生成回路は、従来よりアナログ回路により実現されており、そして多種のサンプリングデータをＲＯＭに格納しておき、このＲＯＭからサンプリングデータを読み出すことによりトーンデータを送出していたため、回路規模が大きく、集積化も困難であるという不具合があった。また、鳴動音を送出する場合、２つの周波数を一定周期で交互に切り替えて送出するため、切替時に波形がスムーズにつながらないと、ノイズとして聞こえてしまうという問題が生じてしまうことになる。
【０００６】
なお、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)を用いてデジタル処理により発振周波数を変えて送出することも可能ではあるが、プログラム作成の手間が多大である上に、依然として回路規模が大きく、コストや消費電力も大きいという不具合がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来は、トーンデータの生成はアナログ回路によって実現されていたため、回路規模の増大による大型化やコスト上昇、ならびに消費電力の増大などの不具合があった。
【０００８】
また、鳴動音を送出するために、２つの周波数の切り替えをスムーズに行なうための対策がまだ確立されていないという問題を有している。
【０００９】
この発明の目的は、簡易なデジタル回路により、集積化による小型化、低コスト化及び低消費電力化を実現可能で、しかも正弦波信号の周波数の切り替えをトーンデータにノイズを生じさせることなくスムーズに行なうことのできるトーン生成回路を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るトーン生成回路は、所定帯域内の周波数成分を有する正弦波信号のレベルを示すデジタル値を所定のサンプリング周期毎に出力デジタル値として出力することでトーンデータを生成するもので、帯域内で設定された正弦波信号の第１周波数と、この第１周波数とは異なる第２周波数とを一定間隔で交互に切り替えるトーン生成回路において、正弦波信号の周波数に関する所定の第１参照値と、正弦波信号の周波数に関する所定の第２参照値とを加算して現時点における出力デジタル値を生成する加算手段と、この加算手段の出力値をｎ（ｎは任意の自然数）サンプリング周期分遅延する第１の遅延手段と、この第１の遅延手段の出力値をｎサンプリング周期分遅延する第２の遅延手段と、第１の遅延手段の出力値に正弦波信号の周波数に応じて定まるパラメータデータを乗算して第１参照値を算出する乗算手段と、第２の遅延手段の出力値を反転させた第２参照値を生成する反転手段と、第１の遅延手段の出力値を「０」に、また第２の遅延手段の出力値を正弦波信号の周波数に応じて定まる初期値にそれぞれリセットするリセット手段と、このリセット手段によるリセットが行われてからの所定の経過時間を計時する計時手段と、計時手段により計時される経過時間が前記サンプリング周期に相当する時間と第１周波数及び第２周波数それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように、設定された第１周波数に対応するパラメータデータと、第２周波数に対応するパラメータデータとを記憶し、これらパラメータデータを乗算手段にそれぞれ選択出力するパラメータデータ出力手段と、計時手段により経過時間が計時された時点において、パラメータデータ出力手段から第１周波数に対応するパラメータデータが出力されている状態で、リセット手段にリセットを行なわせ、しかる後に、パラメータデータ出力手段から第２周波数に対応するパラメータデータを出力させる制御手段とを備えるようにしたものである。
【００１１】
なお、上記制御手段は、計時手段により前記経過時間が計時された時点において、パラメータデータ出力手段から第１周波数に対応するパラメータデータが出力されている状態で、リセット手段にリセットを行なわせ、このリセットが行われてから１サンプリング周期に相当する時間経過後に、パラメータデータ出力手段から前記第２周波数に対応するパラメータデータを出力させる。
【００１２】
すなわちこの発明では、ｎサンプリング周期前における出力デジタル値に正弦波信号の第１周波数に対応するパラメータデータもしくは第２周波数に対応するパラメータデータが乗算された第１参照値と、２ｎサンプリング周期前における出力デジタル値が反転された第２参照値とが加算されることでトーンデータが生成される。なお、この正弦波信号の第１周波数及び第２周波数は、所定の経過時間がサンプリング周期に相当する時間と第１周波数及び第２周波数それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように設定される。そして、前回のリセットが行われてからの経過時間が計時された時点において、第１周波数に対応するパラメータデータの出力状態で、第１参照値及び第２参照値は「０」及び正弦波信号の第２周波数に応じて定まる初期値にそれぞれリセットされ、このリセット時点から１サンプリング周期後にｎサンプリング周期前における出力デジタル値に正弦波信号の第２周波数に対応するパラメータデータが乗算される。
【００１３】
従ってこの発明によれば、簡易なデジタル回路によるデジタル処理によってトーンデータの生成が行なえ、しかも正弦波信号の第１周波数及び第２周波数は所定の経過時間がサンプリング周期に相当する時間と第１周波数及び第２周波数それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように設定され、第１周波数から第２周波数への切替時に、第１周波数に対応するパラメータデータが出力されている状態で、第１参照値及び第２参照値がリセットされ、その１サンプリング周期後に第２周波数に対応するパラメータデータが出力されるので、切替前の正弦波信号と切替後の正弦波信号が綺麗につながり、これにより切替時による正弦波の歪みが低減され、ノイズを低減した上でトーンデータを送出されるようになる。
【００１４】
また、この発明に係るトーン生成回路は、上記対象において、正弦波信号の周波数に関する所定の第１参照値と、前記正弦波信号の周波数に関する所定の第２参照値とを加算して現時点における出力デジタル値を生成する加算手段と、この加算手段の出力値をｎ（ｎは任意の自然数）サンプリング周期分遅延する第１の遅延手段と、この第１の遅延手段の出力値をｎサンプリング周期分遅延する第２の遅延手段と、第１の遅延手段の出力値に正弦波信号の周波数に応じて定まるパラメータデータを乗算して第１参照値を算出する乗算手段と、第２の遅延手段の出力値を反転させた第２参照値を生成する反転手段と、第１の遅延手段の出力値を「０」に、また第２の遅延手段の出力値を正弦波信号の周波数に応じて定まる初期値にそれぞれリセットするリセット手段と、第１周波数に対応するパラメータデータと、第２周波数に対応するパラメータデータとを記憶し、これらパラメータデータを乗算手段にそれぞれ選択出力するパラメータデータ出力手段と、サンプリング周期に相当する時間と第１周波数及び第２周波数それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように経過時間が設定されており、リセット手段によるリセットが行われてからの経過時間を計時する計時手段と、この計時手段により経過時間が計時された時点において、パラメータデータ出力手段から第１周波数に対応するパラメータデータが出力されている状態で、リセット手段にリセットを行なわせ、しかる後に、パラメータデータ出力手段から第２周波数に対応するパラメータデータを出力させる制御手段とを備えるようにしたものである。
【００１５】
すなわちこの発明によれば、切替対象となる第１周波数及び第２周波数に応じて、経過時間を可変設定できるので、要求に応じて種々のトーンデータを簡易な構成で容易に生成できる。
【００１６】
また、上記第１周波数に対応するパラメータデータ及び前記第２周波数に対応するパラメータデータは、外部からの制御によって任意に更新可能であることを特徴とする。このようにすることで、自動生成するトーンデータを必要に応じて変更することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は、この発明に係わるトーン生成回路を備えたボタン電話システムの要部構成を示すブロック図である。
【００１９】
このボタン電話システムは、同図に示すように、ボタン電話主装置１に、複数（最大ｉ個）の内線端末２（２−１〜２−ｉ）を任意に接続して構成されている。
【００２０】
ボタン電話主装置１は、さらに、タイムスイッチ１１、複数（ｊ個）の局線インタフェース回路１２（１２−１〜１２−ｊ）、複数（ｉ個）の内線インタフェース回路１３（１３−１〜１３−ｉ）、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６、データハイウェイインタフェース部１７及びトーン生成回路１８を備えており、タイムスイッチ１１、局線インタフェース回路１２、内線インタフェース回路１３、データハイウェイインタフェース部１７及びトーン生成回路１８は、ＰＣＭハイウェイ１９を介して互いに接続されている。
【００２１】
また、タイムスイッチ１１、局線インタフェース回路１２、内線インタフェース回路１３及びデータハイウェイインタフェース部１７は、データハイウェイ２０を介して互いに接続されている。さらに、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６及びデータハイウェイインタフェース部１７は、ＣＰＵバス２１を介して互いに接続されている。
【００２２】
タイムスイッチ１１は、ＣＰＵ１４の制御に基づいてＰＣＭハイウェイ１９上のタイムスロットの入れ替えを行なうことによって、局線インタフェース回路１２及び内線インタフェース回路１３を任意に交換接続する。また、局線インタフェース回路１２及び内線インタフェース回路１３とトーン生成回路１８とを任意に交換接続する。
【００２３】
局線インタフェース回路１２には、公衆回線や専用線などの局線Ｌ（Ｌ−１〜Ｌ−ｊ）が必要に応じて接続される。局線インタフェース回路１２は、接続された局線Ｌに関する局線インタフェース動作を行なう。局線インタフェース動作とは、局線Ｌを介して与えられる音声信号（アナログ）のＰＣＭ信号への変換、タイムスイッチ１１を介して与えられるＰＣＭ信号の音声信号（アナログ）への変換、局線Ｌの状態監視や、局線Ｌを介して接続された網に対する種々の信号の送出などである。また、局線インタフェース回路１２は、上記局線インタフェース動作に係わる種々の制御情報の授受を、データハイウェイ２０、データハイウェイインタフェース部１７及びＣＰＵバス２１を介してＣＰＵ１４との間で行なう。
【００２４】
内線インタフェース回路１３には、内線端末２が必要に応じて接続される。内線インタフェース回路１３は、接続された内線端末２に関する内線インタフェース動作を行なう。内線インタフェース動作は、内線端末２から出力されるＰＣＭ信号のＰＣＭハイウェイ１９からの抽出、内線端末２の状態監視や、内線端末２に対する種々の信号の送出などである。また、内線インタフェース回路１３は、上記内線インタフェース動作に係わる種々の制御情報の授受を、データハイウェイ２０、データハイウェイインタフェース部１７及びＣＰＵバス２１を介してＣＰＵ１４との間で行なう。
【００２５】
ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１５に格納されている動作プログラムに基づいた処理を行なうことで、タイムスイッチ１１、局線インタフェース回路１２及び内線インタフェース回路１３のそれぞれを総括制御し、ボタン電話主装置１としての動作を実現する。
【００２６】
ＲＯＭ１５は、ＣＰＵ１４の動作プログラムや、その他の永続的に使用される各種のデータを記憶している。
【００２７】
ＲＡＭ１６は、ＣＰＵ１４が各種の処理を行なう上で必要な各種の情報を記憶しておくためのものである。
【００２８】
データハイウェイインタフェース部１７は、データハイウェイ２０とＣＰＵバス２１との間でのデータの授受を行なう。
【００２９】
図２はこの実施形態におけるトーン生成回路１８の具体的な構成を示すブロック図である。
【００３０】
この図に示すようにこの実施形態におけるトーン生成回路１８は、加算器１８１、ラッチ回路１８２，１８３、乗算器１８４、反転回路（−１）１８５、パラメータ発生部１８６、初期化部１８７、ラッチ回路１８８、制御部１８９、タイマ１８１０を備えている。
【００３１】
加算器１８１は、乗算器１８４の出力値と反転回路１８５の出力値とを加算し、加算値をトーンデータの現在値として出力する。なお、この加算器１８１の出力値は、信号レベルを示すデータ部と極性を示す符号とからなる。
【００３２】
ラッチ回路１８２には、加算器１８１の出力値が入力されている。このラッチ回路１８２は、ＰＣＭハイウェイ１９でのサンプリング周期（以下、フレーム周期（１２５μｓ）と称する）に同期し、かつ同一周波数ｆｓ（例えば８ｋＨｚ）のクロック信号に応じたタイミングで加算器１８１の出力値を取り込んで保持する。そして、ラッチ回路１８２は、保持している値を常時出力する。
【００３３】
ラッチ回路１８３には、ラッチ回路１８２の出力値が入力されている。このラッチ回路１８３は、周波数ｆｓのクロック信号に応じたタイミングでラッチ回路１８２の出力値を取り込んで保持する。そして、ラッチ回路１８３は、保持している値を常時出力する。
【００３４】
かくして、ラッチ回路１８２及びラッチ回路１８３は、加算器１８１からの出力を１フレーム周期分ずつ遅延させ、１フレーム前及び２フレーム前における出力値をそれぞれ出力する。
【００３５】
乗算器１８４は、所望の正弦波周波数及びラッチ回路１８２，１８３に与えられる信号の周波数ｆｓに応じて決まるパラメータデータ２ｃｏｓ（ｗ）を、ラッチ回路１８２の出力値に乗算し、その結果得られる値を加算器１８１に与える。
【００３６】
反転回路１８５は、ラッチ回路１８３の出力値に「−１」を乗じることで、データを反転させた上で、その結果得られる値を加算器１８１に与える。
【００３７】
加算器１８１の出力値は、所定周波数の正弦波信号を示すトーンデータにおける現在値として、ＰＣＭハイウェイ１９上で割り当てられたタイムスロットへと出力される。
【００３８】
パラメータ発生部１８６は、パラメータメモリ回路１８６１と、選択回路（ＳＥＬ）１８６２とを備えている。パラメータメモリ回路１８６１には、交番出力すべき互いに異なる２つの正弦波周波数（ｆ１，ｆ２）のそれぞれに対応するパラメータデータが記憶されている。そして、パラメータメモリ回路１８６１は、記憶しているパラメータデータを常時出力する。なお、パラメータメモリ回路１８６１に記憶された各パラメータデータは、外部装置により書き替え可能となっている。
【００３９】
選択回路１８６２は、与えられる制御信号に応じて、２つの正弦波周波数のそれぞれに対応するパラメータデータを交互に選択出力し、乗算器１８４に与える。
【００４０】
初期化部１８７は、与えられる制御信号に応じて、ラッチ回路１８２及びラッチ回路１８３の保持値を所定の初期値に初期化する。
【００４１】
制御部１８９は、タイマ１８１０で計時される経過時間に応じて、パラメータ発生部１８６の選択回路１８６２における選択出力処理及び初期化部１８７の初期化処理を制御する。タイマ１８１０は、初期化部１８７により初期化処理が行なわれた時点からの所定の経過時間をカウントする。また、このタイマ１８１０は、所定の経過時間をカウントする毎に、クリアされることになる。そして、制御部１８９は、タイマ１８１０が所定の経過時間をカウントし終わった時点で、パラメータ発生部１８６及び初期化部１８７に対し制御信号を与える。
【００４２】
この制御部１８９から発生される制御信号は、ラッチ回路１８８に入力される。このラッチ回路１８８は、周波数ｆｓのクロック信号に応じたタイミングで制御部１８９からの制御信号を取り込んで保持する。そして、ラッチ回路１８８は、保持している制御信号をパラメータ発生部１８６の選択回路１８６２に出力する。
【００４３】
かくして、選択回路１８６２には、初期化部１８７による初期化処理から１フレーム期間遅れて制御部１８９からの制御信号が与えられることになる。
【００４４】
次に、以上のように構成されたトーン生成回路１８の動作について説明する。
【００４５】
最初にラッチ回路１８２の保持値を「０」に、かつラッチ回路１８３の保持値を所望の正弦波周波数と振幅とに応じて決まるパラメータ初期値Ａｓｉｎ（ｗ）に設定しておく。そうすると、加算器１８１の出力は−Ａｓｉｎ（ｗ）となる。
【００４６】
以後、クロック信号のタイミングでラッチ回路１８２，１８３の保持値が更新されることにより、加算器１８１の出力値も変化される。
【００４７】
このとき、加算器１８１の出力値Ｙ（ｈ）は、クロック信号の１周期前及び２周期前の加算器１８１の出力値をそれぞれＹ（ｈ−１），Ｙ（ｈ−２）と示すならば、
Ｙ（ｈ）＝Ｙ（ｈ−１）×２ｃｏｓ（ｗ）−Ｙ（ｈ−２）
初期条件  Ｙ（ｈ−１）＝０，Ｙ（ｈ−２）＝Ａｓｉｎ（ｗ）
となり、所望の正弦波周波数の正弦波信号をｆｓなるサンプリング周波数でサンプリングした際のレベル値が出力値Ｙ（ｈ）として現れることとなる。
【００４８】
すなわち、加算器１８１の出力は、−Ａｓｉｎ（ｗ）を初期値としてパラメータデータ２ｃｏｓ（ｗ）及びパラメータ初期値Ａｓｉｎ（ｗ）により定まる周波数と、パラメータ初期値Ａｓｉｎ（ｗ）により定まる振幅とを有した図３に示すような正弦波信号をｆｓなるサンプリング周波数でサンプリングして示したトーンデータとなる。そして、このトーンデータは、ＰＣＭハイウェイ１９へと送出される。
【００４９】
ところで、出力値Ｙ（ｈ）はデジタル値であるが、そのビット数は有限である。このため、乗算器１８４の出力はまるめられた結果となっており、正規の値との誤差が生じている。そして、このような誤差は、繰り返しの演算により蓄積されていくこととなる。このような演算誤差を生じている状態で、交番出力のために正弦波周波数が切り替えられると、必ずしも符号が正から負に変化した時点で切り替えられるとは限らず、出力値Ｙ（ｈ）が正レベルから−Ａｓｉｎ（ｗ）までという通常は生じ得ない急峻な変化を生じてしまうことになる。
【００５０】
そこで、この実施形態では、パラメータ発生部１８６のパラメータメモリ回路１８６１に記憶される２つの正弦波周波数ｆ１，ｆ２を、タイマ１８１０でカウントされる経過時間（５０ｍｓ）が１フレーム周期に相当する時間（１２５μｓ）と２つの周波数ｆ１，ｆ２それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように設定する。なお、正弦波周波数ｆ１，ｆ２は、所定の帯域内、つまりビジートーンでいう３０４Ｈｚ〜６４０Ｈｚの範囲で設定される。
【００５１】
そして、制御部１８９では、図４に示すように、タイマ１８１０により初期化部１８７による初期化処理が行なわれた時点から所定の経過時間（５０ｍｓ）をカウントし終えた時点で、初期化部１８７に対し周波数ｆ１から周波数ｆ２に切り替えるための指示を含む制御信号を与える。すると、初期化部１８７では、ラッチ回路１８２の保持値を「０」にリセットし、ラッチ回路１８３の保持値を周波数ｆ２に応じて定める初期パラメータ値にリセットする。
【００５２】
一方、パラメータ発生部１８６に与えられる制御部１８９からの制御信号は、ラッチ回路１８８により１フレーム期間遅延されてパラメータ発生部１８６の選択回路１８６２に与えられることになる。このため、乗算器１８４には、ラッチ回路１８２の出力値「０」が与えられ、同時に選択回路１８６２により選択導出された正弦波周波数ｆ２に対応するパラメータデータが与えられることになる。
【００５３】
このようにして、加算器１８１の出力値Ｙ（ｈ）は、正弦波周波数ｆ１から正弦波周波数ｆ２への切替時に、正弦波周波数ｆ２に対応する−Ａｓｉｎ（ｗ）にリセットされることとなり、誤差は一定範囲内に抑えられる。
【００５４】
以上述べたように上記実施形態では、ラッチ回路１８２の出力値に正弦波信号の正弦波周波数ｆ１に対応するパラメータデータもしくは正弦波周波数ｆ２に対応するパラメータデータが乗算器１８４により乗算されて得られた値と、ラッチ回路１８３の出力値が反転回路１８５により反転されて得られた値とが加算されることで現時点における出力デジタル値を示すトーンデータが生成される。また、正弦波信号の正弦波周波数ｆ１，ｆ２は、タイマ１８１０で計時される所定の経過時間が１フレーム周期に相当する時間と正弦波周波数ｆ１，ｆ２それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように設定される。そして、タイマ１８１０により前回のリセットが行われてからの所定の経過時間が計時された時点において、正弦波周波数ｆ１に対応するパラメータデータの出力状態で、初期化部１８７によりラッチ回路１８２の保持値が「０」にリセットされるとともにラッチ回路１８３の保持値が切り替えるべき正弦波周波数ｆ２に応じて定まる初期パラメータ値にリセットされ、このリセット時点から１フレーム周期後に乗算器１８４に入力されるラッチ回路１８２の出力値「０」に正弦波周波数ｆ２に対応するパラメータデータが乗算される。
【００５５】
従って、簡易なデジタル回路によるデジタル処理によってトーンデータの生成が行なえ、しかも正弦波信号の正弦波周波数ｆ１及びｆ２は所定の経過時間が１フレーム周期に相当する時間と正弦波周波数ｆ１，ｆ２それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように設定され、正弦波周波数ｆ１からｆ２への切替時に、正弦波周波数ｆ１に対応するパラメータデータが出力されている状態で、ラッチ回路１８２，１８３それぞれの保持値がリセットされ、その１サンプリング周期後に正弦波周波数ｆ２に対応するパラメータデータがラッチ回路１８２の出力値と乗算されるので、切替前の正弦波信号と切替後の正弦波信号が綺麗につながり、これにより切替時による正弦波の歪みが低減され、トーンに生じるブツ音を低減できる。
【００５６】
また、上記実施形態によれば、パラメータ発生部１８６内のパラメータメモリ回路１８６１に記憶されたパラメータデータを外部の制御ＣＰＵを用いて書き替え可能となっているので、提供サービスの変更などに伴って新たなトーンデータが必要となった場合でも、新たなトーンデータを生成するようにパラメータ発生部１８６内のパラメータメモリ回路１８６１の記憶内容を書き替えることが可能である。
【００５７】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、この発明のトーン生成回路をボタン電話システムに用いられるものとして例示して説明しているが、例えば電話端末装置などのような他の装置に適用されるものとして実現することも可能である。
【００５８】
また、上記実施形態では、タイマ１８１０でカウントされる経過時間（５０ｍｓ）が１フレーム期間と正弦波周波数ｆ１，ｆ２それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように、正弦波周波数ｆ１，ｆ２を設定する例について説明したが、切替対象となる正弦波周波数ｆ１，ｆ２に応じて、１フレーム期間と正弦波周波数ｆ１，ｆ２それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように、タイマ１８１０に設定する経過時間を可変に設定するようにしてもよい。この場合、切替対象となる正弦波周波数ｆ１，ｆ２に応じて、経過時間を可変設定できるので、要求に応じて様々なトーンデータを簡易な構成で容易に生成でき、これによりサービスの多様化にも柔軟に対応できる。
【００５９】
また、上記実施形態では、１つの周波数のトーンデータのみを生成するものとなっているが、複数の周波数のトーンデータを時分割で発生するようにしてもよい。すなわち、ラッチ回路１８２及びラッチ回路１８３を多段構成とするとともに、乗算器１８４にて乗算するパラメータデータをパラメータ発生部１８６により時分割で発生するようにすればよい。この場合、パラメータ発生部１８６は、タイマ１８１０による経過時間のカウント時点で、複数の周波数から任意の周波数を選択出力する。そして、初期化部１８７は、複数段のラッチ回路１８３のそれぞれに設定する初期パラメータ値Ａｓｉｎ（ｗ）を各正弦波周波数と振幅とに応じてそれぞれ異なる値とする。
【００６０】
その他、トーン生成回路の構成やトーンデータの種類、パラメータデータの種類、リセット方法等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明では、ｎサンプリング周期前における出力デジタル値に正弦波信号の第１周波数に対応するパラメータデータもしくは第２周波数に対応するパラメータデータが乗算された第１参照値と、２ｎサンプリング周期前における出力デジタル値が反転された第２参照値とが加算されることでトーンデータが生成される。なお、この正弦波信号の第１周波数及び第２周波数は、所定の経過時間がサンプリング周期に相当する時間と第１周波数及び第２周波数それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように設定される。そして、前回のリセットが行われてからの経過時間が計時された時点において、第１周波数に対応するパラメータデータの出力状態で、第１参照値及び第２参照値は「０」及び正弦波信号の第２周波数に応じて定まる初期振幅値にそれぞれリセットされ、このリセット時点から１サンプリング周期後にｎサンプリング周期前における出力デジタル値に正弦波信号の第２周波数に対応するパラメータデータが乗算される。
【００６２】
従って、デジタル処理によってトーンデータの生成が行なえる簡易なデジタル回路により、集積化による小型化、低コスト化及び低消費電力化を実現可能で、しかも正弦波信号の第１周波数及び第２周波数は所定の経過時間がサンプリング周期に相当する時間と第１周波数及び第２周波数それぞれの周期に相当する時間との最小公倍数となるように設定され、第１周波数から第２周波数への切替時に、第１周波数に対応するパラメータデータが出力されている状態で、第１参照値及び第２参照値がリセットされ、その１サンプリング周期後に第２周波数に対応するパラメータデータが出力されるので、正弦波信号の周波数の切り替えをトーンデータにノイズを生じさせることなくスムーズに行なうことのできるトーン生成回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のトーン生成回路を備えたボタン電話システムの要部構成を示すブロック図。
【図２】この発明の一実施形態に係るトーン生成回路を示す回路ブロック図。
【図３】同実施形態で取り扱う正弦波信号の波形を示す図。
【図４】同実施形態における動作を説明するために示す図。
【符号の説明】
１…ボタン電話主装置、
２（２−１〜２−ｉ）…内線端末、
１１…タイムスイッチ、
１２（１２−１〜１２−ｊ）…局線インタフェース回路、
１３（１３−１〜１３−ｉ）…内線インタフェース回路、
１４…ＣＰＵ、
１５…ＲＯＭ、
１６…ＲＡＭ、
１７…データハイウェイインタフェース部、
１８…トーン生成回路、
１９…ＰＣＭハイウェイ、
２０…データハイウェイ、
２１…ＣＰＵバス、
１８１…加算器、
１８２，１８３…ラッチ回路、
１８４…乗算器、
１８５…反転回路、
１８６…パラメータ発生部、
１８７…初期化部、
１８９…制御部、
１８１０…タイマ、
１８６１…パラメータメモリ回路、
１８６２…選択回路（ＳＥＬ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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