(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回線から到来する検出対象信号が所定の周波数範囲のトーン信号であるか否かを検出するトーン検出装置において、
前記検出対象信号の周波数を設定された周波数シフト量だけシフトさせる周波数変換手段と、
前記周波数シフト量を設定するシフト量設定手段と、
フィルタ係数群の設定により、入力された信号の周波数成分のうちの前記所定の周波数範囲を通過させる特性に設定され、前記周波数変換手段からの信号が入力される第１帯域通過フィルタと、
フィルタ係数群の設定により、入力された信号の周波数成分のうちの前記所定の周波数範囲外を通過させる特性に設定され、前記周波数変換手段からの信号が入力される第２帯域通過フィルタと、
前記第１帯域通過フィルタから出力される信号の電力レベルの前記第２帯域通過フィルタから出力される信号の電力レベルとの差分を出力する信号差分手段と、
その信号差分手段から出力される信号の電力レベルを所定のしきいレベルと比較し当該所定のしきいレベルよりも高いときに前記検出対象信号を所定のトーン信号として検出する比較手段と
を備えたことを特徴とするトーン検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトーン検出装置を備えたことを特徴とするファクシミリ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のトーン検出装置を備えたことを特徴とする通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回線から到来するトーン信号を検出するトーン検出装置、及び、そのトーン検出装置が適用されるファクシミリ装置、通信端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ装置等の通信端末装置においては、通信中に回線から到来する話中音信号を検出することにより、回線を切断しなければならない場合がある。
【０００３】
具体的には、ファクシミリ装置において、自動発呼時に相手装置が通信中または話し中であり、当該ファクシミリ装置を収容している加入者交換機からの「プーップーップーッ」というビジートーン信号が回線上にある場合には、そのビジートーン信号を検出して、回線を解放し、回線使用効率を向上させる場合が例として挙げられる。
【０００４】
また、留守番電話機能付きのファクシミリ装置においては、留守時に回線を介して受信する、相手側ユーザからの音声メッセージを録音し、メッセージを話し終わった当該相手側ユーザが、相手側装置のハンドセットをオンフックして回線が切断されることにより、当該ファクシミリ装置を収容している加入者交換機から送出されてくる話中音信号を検出して、音声メッセージの録音動作を終了させ、無駄な信号（話中音信号）の録音を行わないようにするような場合もある。
【０００５】
このように、回線上の話中音信号が検出されたときに必要に応じて所定の動作を行う通信端末装置では、回線上の話中音信号を正確に検出できなければならない。
【０００６】
また、発信時にオフフックした際に回線から到来する発信音信号を検出することで交換機の応答を待つ場合にも、発信音信号を正確に検出できなければならない。また、発信時にオフフックしてダイヤルパルスまたはＤＴＭＦ信号により選択信号を送出後に回線から到来する呼出音信号を検出することで、交換機の動作を確認する場合にも、呼出音信号を正確に検出できなればならない。また、発信時にオフフックして選択信号を送出後に、当該選択信号により指定した相手先が通信中であるために回線から到来する話中音信号を検出することにより、回線を切断しなければならない場合がある。
【０００７】
ある通信端末装置に回線を介して送出されてくる、話中音信号、発信音信号、呼出音信号等のトーン信号は、当該通信端末装置が収容された加入者交換機から送出されるため、回線内の全ての加入者交換機がそれぞれ送出するトーン信号の特性が、全ての加入者交換機においてそろっていれば、回線内のどの加入者交換機に収容されることとなっても、単一のトーン信号検出特性により、回線上のトーン信号を正確に検出できるはずである。
【０００８】
我が国における電話回線では、加入者交換機が送出するトーン信号は４００±１９Ｈｚの信号で、発信音信号は、その４００Ｈｚ±１９Ｈｚの信号の連続送出によるものであり、呼出音信号は、その４００Ｈｚ±１９Ｈｚの信号を１５Ｈｚ以上２０Ｈｚ以下で、変調率８５±１５％以内で変調したものであり、話中音は、その４００Ｈｚ±１９Ｈｚの信号をメーク率５０％±１０％でかつ１分当り６０サイクル±２０％により変調したものである。
【０００９】
しかしながら、国によっては、回線内の加入者交換器から実際に送出されるトーン信号の特性が、その国において規定された特性に合致しない場合があり、たとえ、その国において規定されたトーン信号の特性に併せて、通信端末装置が構成として含むトーン検出装置のトーン信号検出特性を設定したとしても、回線内の各加入者交換機毎に送出されるトーン信号の特性がばらついていて、通信端末装置におけるトーン信号の検出特性と、当該通信端末装置が収容される加入者交換機が送出するトーン信号の特性とが一致せず、回線上のトーン信号を検出できない場合がある。
【００１０】
逆に、回線内の各加入者交換機毎に送出されるトーン信号の特性のばらつきを考慮して、通信端末装置側のトーン検出装置のトーン信号の検出特性を、検出範囲の広いものにした場合には、回線上の通信信号や会話の音声音声をビジートーン信号と誤検出してしまい、通信中に回線が切断されてしまったり、音声メッセージの録音中に回線が突然切断されてしまったりする等の誤動作が発生してしまう場合がある。
【００１１】
また、電話回線の加入者交換機に収容される場合に限らず、内線回線の交換機に収容される場合においても、内線回線内の交換機が送出するトーン信号の特性にばらつきがあると、同様の問題が生じる。
【００１２】
このように、装置の設置場所によらず回線から到来するトーン信号を正確に検出することは、正常な通信を行うために重要である。
【００１３】
一方、近来、ファクシミリ通信等の情報通信の普及に伴い、ファクシミリ装置等の通信端末装置においては、いっそうの低価格化が望まれている反面、ファクシミリ装置等の通信端末装置は、使用される国の回線規格に適合する必要から、仕向地毎に異なる動作仕様が求められている。
【００１４】
そのため、装置のコストを抑えて低価格化の要請を満たすために、仕向地毎に異なる動作仕様に係るハードウェアを共通設計とし、仕向地ごとに異なる設定とすることで、各仕向地ごとにと求められる動作仕様を満たすようにしている。
【００１５】
それは、通信端末装置に適用されるトーン検出装置でも例外ではなく、回線から到来する検出対象信号をトーン信号として検出する際のパラメータ、具体的には、周波数範囲、検出レベルのしきい値の設定をプログラムにより変更して、各仕向地ごとに特性が異なるトーン信号を正確に検出できるようにしている。
【００１６】
トーン検出装置において、回線から到来する検出対象信号をトーン信号であるか否かを判定する場合の回路構成としては、検出対象信号を、トーン信号として妥当な周波数範囲を設定した帯域通過フィルタに入力し、その帯域通過フィルタから出力される信号の電力を所定のしきいレベルと比較して、トーン信号であるか否かを判定する構成のものがあり、トーン信号の検出特性の各仕向地ごとの設定は、前記帯域通過フィルタの特性の設定や、前記所定のしきい値の設定により行われる。
【００１７】
前記帯域通過フィルタの特性、具体的には、中心周波数、通過帯域幅、遮断特性等の設定は、フィルタ係数群の設定変更により行える。しかし、例えば、中心周波数、通過帯域幅及び遮断特性のうちの２つを固定して、残りの１つを変更する場合でも、前記フィルタ係数群を構成する全ファイル係数値を変更する必要がある。
【００１８】
そして、前記帯域通過フィルタの所望するフィルタ特性を実現するためには、フィルタ係数群を構成する各フィルタ係数値を精密に計算し、実際に検証する必要がある。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、仕向先ごとに設定する可能性のある多数のフィルタ特性のそれぞれについて、対応するフィルタ係数群を全て計算し、実際に検証して、設定される場合に備えて、全てのフィルタ係数群をメモリに保持しておかなければならないという問題がある。
【００２０】
仕向地ごとのフィルタ特性の設定変更の他にも、サービスマンが各装置の実際の設置場所において、トーン検出装置の諸特性を微調整するためにも、多数のフィルタ特性に対応する全てのフィルタ係数群をメモリに保持しておかなければならないという問題がある。
【００２１】
また、帯域通過フィルタを用いたトーン検出方式では、検出しようとするトーン信号の周波数成分の信号強度によってのみ、検出対象信号がトーン信号であるか否かを判定するため、例えば２種類の周波数が組み合わされて構成されるＤＴＭＦ信号を構成する周波数のうちの一方が検出しようとするトーン信号の周波数と近い場合に、当該ＤＴＭＦ信号をトーン信号と誤検出してしまうおそれがあるいう問題がある。
【００２２】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、少ないメモリ消費でトーン信号検出特性を柔軟に設定変更でき、また、正確にトーン信号を検出できるトーン検出装置、ファクシミリ装置及び通信端末装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のトーン検出装置は、回線から到来する検出対象信号が所定の周波数範囲のトーン信号であるか否かを検出するトーン検出装置において、前記検出対象信号の周波数を設定された周波数シフト量だけシフトさせる周波数変換手段と、前記周波数シフト量を設定するシフト量設定手段と、フィルタ係数群の設定により、入力された信号の周波数成分のうちの前記所定の周波数範囲を通過させる特性に設定され、前記周波数変換手段からの信号が入力される第１帯域通過フィルタと、フィルタ係数群の設定により、入力された信号の周波数成分のうちの前記所定の周波数範囲外を通過させる特性に設定され、前記周波数変換手段からの信号が入力される第２帯域通過フィルタと、前記第１帯域通過フィルタから出力される信号の電力レベルの前記第２帯域通過フィルタから出力される信号の電力レベルとの差分を出力する信号差分手段と、その信号差分手段から出力される信号の電力レベルを所定のしきいレベルと比較し当該所定のしきいレベルよりも高いときに前記検出対象信号を所定のトーン信号として検出する比較手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
請求項２に記載のファクシミリ装置は、請求項１に記載のトーン検出装置を備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項３に記載の通信端末装置は、請求項１に記載のトーン検出装置を備えたことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２９】
先ず、図１は、本発明の実施の形態に係るトーン検出装置を構成として含むファクシミリ装置１のブロック構成を示している。
【００３０】
同図において、ファクシミリ装置１は、システム制御部２、ＲＯＭ３、ＲＡＭ４、スキャナ５、プロッタ６、画像メモリ７、符号化復号化部８、操作表示部９、モデム１０、網制御部１１、及び、システムバス１２により構成されている。
【００３１】
システム制御部２は、ＲＯＭ３書き込まれた制御プログラムに従って、ＲＡＭ４を作業領域として使用しながら、装置各部を制御するものである。
【００３２】
ＲＯＭ３は、前述したように、システム制御部２が上記装置各部を制御するための制御プログラムやデータテーブルが記憶されているリードオンリメモリである。
【００３３】
ＲＡＭ４は、前述したようにシステム制御部２の作業領域として使用されるランダムアクセスメモリである。なお、ＲＡＭ４は、図示しないバックアップ用回路によりバックアップされており、装置電源遮断時にも記憶内容は保持される。
【００３４】
スキャナ５は、３．８５本／ｍｍ、７．７本／ｍｍ、１５．４本／ｍｍ等の所定の読み取り線密度で原稿画像を読み取って画像データを得るためのものである。プロッタ６は、受信した画像データを、その線密度に応じて記録出力したり、スキャナ５で読み取った画像データを、その線密度に応じて記録出力（コピー動作）するためのものである。
【００３５】
画像メモリ７は、スキャナ５で読み取った画像データを、メモリ送信するために一時的にファイルとして蓄積したり、受信した画像データを、プロッタ６により記録するまでファイルとして一時的に蓄積したりするためのものである。
【００３６】
符号化復号化部８は、送信画像データを、Ｇ３ファクシミリに適合する、ＭＨ符号化方式、ＭＲ符号化方式、ＭＭＲ符号化方式等の所定の符号化方式で符号化圧縮する一方、受信画像データをＭＨ符号化方式、ＭＲ符号化方式、ＭＭＲ符号化方式等に対応する所定の復号化方式で復号伸長するものである。
【００３７】
操作表示部９は、相手先ファクシミリ番号を指定するためのテンキー、送信スタートキー、ワンタッチダイヤルキー、ファンクションキー、及び、その他各種キーが配設される一方、液晶表示装置等の表示器を備え、ユーザに知らせるべき装置の動作状態や、各種メッセージを表示するものである。
【００３８】
モデム１０は、Ｇ３ファクシミリモデムであり、網制御部１１を介して回線に送信するデータを変調する一方、網制御部１１を介して回線から受信した信号を復調するものである。また、モデム１０は、ダイヤル番号に対応したＤＴＭＦ信号の送出や、回線から到来する、発信音、呼出音、話中音等の各種トーン信号のトーン検出部１０ａによる検出を行う。
【００３９】
網制御部１１は、回線に接続されて、回線の直流ループの閉結・解放や、回線の極性反転の検出、回線解放の検出等の回線との接続制御や、ダイヤルパルスの生成を行うものである。システムバス１２は、上記各部がデータをやり取りするための信号ラインである。
【００４０】
以上のように構成されるファクシミリ装置１は、図２及び図３に示すファクシミリ送受信処理を行う。
【００４１】
先ず、図２において、システム制御部２は、網制御部１１により着信が検出されるか、または、スキャナ５の図示しない原稿センサにより原稿がセットされたことが検出されるかを監視している（判断１０１のＮｏ、判断１０２のＮｏループ）。
【００４２】
そして、着信があると（判断１０１のＹｅｓ）、網制御部１１を制御して回線を閉結（オフフック）することで（処理１０３）、送信元装置との間の回線を確立し、Ｇ３ファクシミリプロトコルに基づいたファクシミリ受信処理を、トーン検出部１０ａによりビジートーン（話中音）信号が検出されるかを監視しつつ行う（処理１０４、判断１０５のＮｏ、判断１０６のＮｏループ）。
【００４３】
そして、ファクシミリ受信処理が終了すると（判断１０６のＹｅｓ）、回線を開放（オフフック）してファクシミリ受信を終了するが（処理１０７）、ファクシミリ受信処理中に回線（の加入者交換機）から到来するビジートーン信号を検出した場合、すなわち、送信元が何らかの理由によりファクシミリ送信処理中にオフフックして回線が切断されてしまった場合にも（判断１０５のＹｅｓ）、回線を開放（オフフック）してファクシミリ受信を中止する（処理１０７）。
【００４４】
判断１０２で原稿がセットされた場合には（判断１０２のＹｅｓ）、送信宛先が入力されるまで待ち（判断１０８のＮｏループ）、送信宛先が操作表示部９によりワンタッチダイヤル、短縮ダイヤル、または、マニュアルダイヤルにより入力されると（判断１０８のＹｅｓ）、送信開始を指示するスタートキーが押下されるまで待ち（判断１０９のＮｏループ）、スタートキーが押下されると（判断１０９のＹｅｓ）、回線（の加入者交換機）から到来するビジートーン信号をトーン検出部１０ａにより検出するか、または、相手先の応答があるか（回線の極性反転）を監視する（判断１１１のＮｏ、判断１１２のＮｏループ）。
【００４５】
相手先が通信中または通話中で、トーン検出部１０ａによりビジートーンを検出した場合には、回線を開放（オフフック）してファクシミリ送信を中止する（処理１１６）。相手先の応答を検出した場合には（判断１１２のＹｅｓ）、Ｇ３ファクシミリプロトコルに基づいたファクシミリ送信処理を、トーン検出部１０ａによりビジートーン（話中音）信号が検出されるかを監視しつつ行う（処理１１３、判断１１４のＮｏ、判断１１５のＮｏループ）。
【００４６】
そして、ファクシミリ送信処理が終了すると（判断１１５のＹｅｓ）、回線を開放（オフフック）してファクシミリ送信を終了するが（処理１１６）、ファクシミリ送信処理中に回線（の加入者交換機）から到来するビジートーン信号を検出した場合、すなわち、相手先が何らかの理由によりファクシミリ受信処理中にオフフックして回線が切断されてしまった場合にも（判断１１４のＹｅｓ）、回線を開放（オフフック）してファクシミリ送信を中止する（処理１１６）。
【００４７】
このように、ファクシミリ送受信中にビジートーン信号を検出した場合には、回線を開放して不要な回線の占有を防止する必要があるが、回線から到来するビジートーン信号ではない通信信号等をビジートーン信号として誤検出してしまうと、正常な通信を行えないため、ビジートーン信号を正確に検出する必要がある。
【００４８】
また、発呼時に回線（の加入者交換機）から到来する発信音信号を確認してからファクシミリ送信を開始したり、発呼時に回線（の加入者交換機）から到来する呼出音信号を確認したりする場合もあり、そのような場合にも発信音信号や呼出音信号を正確に検出する必要がある。
【００４９】
回線の加入者交換機から到来するビジートーン（話中音）信号、発信音信号、呼出音信号等のトーン信号は、日本国内では、４００±１９Ｈｚの信号が基本となり、発信音信号は、４００±１９Ｈｚの連続送出、呼出音信号や話中音は、所定の断続特性で４００±１９Ｈｚを断続送出した信号である。そのため、各種トーン信号の検出は、加入者交換機（ファクシミリ装置１が内線に接続されている場合には、内線交換機）から到来する４００±１９Ｈｚの信号を検出することで行え、各トーン信号の種別は、その検出された４００±１９Ｈｚの信号が送出されている期間と送出されていない期間のそれぞれの長さを計時することで容易に行える。
【００５０】
本発明に係るトーン検出部について説明する前に、比較のために、従来のトーン検出部について、図４を参照して説明する。
【００５１】
同図において、トーン検出部１０ａは、回線からの信号を検出対象信号として入力し、その入力信号は、帯域通過フィルタ２０に入力される。
【００５２】
帯域通過フィルタ２０は、図５に示す特性で、中心周波数ｆ０は、理想的には、回線から到来するトーン信号の周波数に設定されるべきものである。また、帯域通過フィルタ２０の通過帯域は、ｆ０−Δｆｃないしｆ０＋Δｆｃで、回線から到来するトーン信号が入力信号として帯域通過フィルタ２０に入力されると、その入力信号としてのトーン信号の周波数が、図６（ａ）に示すように、中心周波数ｆ０±Δｆｃの範囲内であれば、ほとんど減衰されることなく帯域通過フィルタ２０を通過し電力積分器２２に入力される。一方、帯域通過フィルタ２０に入力されるトーン信号の周波数が、図６（ｂ）に示すように、中心周波数ｆ０±Δｆｃの範囲外であれば、大きく減衰されて帯域通過フィルタ２０を通過し電力積分器２２に入力される。
【００５３】
帯域通過フィルタ２０の通過帯域幅±Δｆｃは、広すぎると、通信信号をトーン信号として誤検出してしまうため、トーン信号の周波数の、仕向地ごとのばらつきをカバーするためにいたずらに広くすることはできず、ある程度狭くする必要がある。
【００５４】
帯域通過フィルタ２０は、図７に示す構成で、入力信号は乗算器Ｍ１に入力され、フィルタ係数Ｋ１と乗されて、乗算器Ｍ１の出力は加算器Ａ１に入力され、また、加算器Ａ１には、乗算器Ｍ３及びＭ４のそれぞれの出力も入力されている。加算器Ａ１からの出力は乗算器Ｍ２に入力され、値２に固定の定数Ｔ１と乗されて、乗算器Ｍ２の出力は乗算器Ｍ５に入力されると共に、ディレイラインＤ１に入力され、ディレイラインＤ１の出力は、乗算器Ｍ３に入力されると共にディレイラインＤ２に入力される。乗算器Ｍ３では、ディレイラインＤ１の出力と、フィルタ係数Ｋ２とを乗じた結果を出力として加算器Ａ１に入力する。ディレイラインＤ２の出力は、乗算器Ｍ４に入力される。乗算器Ｍ４では、ディレイラインＤ２の出力と、フィルタ係数Ｋ３とを乗じた結果を出力として加算器Ａ１に入力する。
【００５５】
乗算器Ｍ５では、乗算器Ｍ２の出力が、フィルタ係数Ｋ４と乗されて、乗算器Ｍ５の出力は加算器Ａ２に入力され、また、加算器Ａ２には、乗算器Ｍ７及びＭ８のそれぞれの出力も入力されている。加算器Ａ２からの出力は乗算器Ｍ６に入力され、値２に固定の定数Ｔ２と乗されて、乗算器Ｍ６の出力は、帯域通過フィルタ２０の出力となると共に、ディレイラインＤ３に入力され、ディレイラインＤ３の出力は、乗算器Ｍ７に入力されると共にディレイラインＤ４に入力される。乗算器Ｍ７では、ディレイラインＤ３の出力と、フィルタ係数Ｋ５とを乗じた結果を出力として加算器Ａ１に入力する。ディレイラインＤ４の出力は、乗算器Ｍ８に入力される。乗算器Ｍ８では、ディレイラインＤ４の出力と、フィルタ係数Ｋ６とを乗じた結果を出力として加算器Ａ２に入力する。
【００５６】
このように構成される帯域通過フィルタ２０の中心周波数や、通過帯域幅、遮断特性等の各種特性の設定は、フィルタ係数Ｋ１ないしＫ６として設定される値を設定することにより行う。そのために、図４の従来のトーン検出部１０ａでは、フィルタ係数Ｋ１ないしＫ６を記憶しているフィルタ係数記憶部２１の記憶内容を外部から書換可能とすることで、フィルタ係数群を設定し、帯域通過フィルタ２０の特性を設定していた。
【００５７】
しかし、その場合、システム制御部２は、仕向地ごとのトーン信号の周波数の変動に対応するためにＲＯＭ３やＲＡＭ４に、少しづつ異なる特性に対応するフィルタ係数群をテーブルと記憶しておかなければならず、記憶容量を多く消費してしまう。
【００５８】
図４において、帯域通過フィルタ２０を通過した信号は電力積分器２２に入力され、その信号電力が算出される。
【００５９】
図８に、電力積分器２２の構成について示す。同図において、帯域通過フィルタ２０からの出力（実数部）は、乗算器Ｍ１０に入力されて二乗されて出力される。また、帯域通過フィルタ２０からの出力（虚数部）は、乗算器Ｍ１１に入力されて二乗されて出力される。
【００６０】
そして、乗算器Ｍ１０及びＭ１１からのそれぞれの出力は加算機Ａ１０に入力されて加算されて乗算器Ｍ１２に入力され、電力積分係数Ｋ１０が乗されて加算器Ａ１１に入力される。加算器Ａ１１には、乗算器Ｍ１２からの出力と、乗算器Ｍ１３からの出力とが入力され、加算されて出力される。加算機Ａ１１からの出力は、電力積分器２２の出力となると共に、ディレイラインＤ１０に入力され、ディレイラインＤ１０からの出力は乗算器Ｍ１３に入力されて電力積分係数Ｋ１１が乗されて加算器Ａ１１に入力される。
【００６１】
図４において、電力積分器２２からの出力は比較器２３に入力され、しきい値記憶部２４に記憶された、外部から任意に設定されるしきい値と比較されて、当該しきい値よりも大きい場合には、入力信号がトーン信号と判定され、小さい場合には入力信号はトーン信号とは判定されない。システム制御部２は、トーン検出部１０ａが入力信号をトーン信号と判定している期間と判定していない期間とを計測することで、トーン信号の有無、及び、トーン信号の種別を判定できる。
【００６２】
なお、しきい値記憶部２４に設定されるしきい値は、図５、図６（ａ）、図６（ｂ）に示す比較しきいレベルに相当していて、図６（ａ）においては、トーン信号の周波数が帯域通過フィルタ２０の通過帯域内にあるために、電力積分器２２の出力は、比較しきいレベルを越えるが、図６（ｂ）においては、トーン信号の周波数が帯域通過フィルタ２０の通過帯域外にあるために、電力積分器２２の出力は、比較しきいレベルを越えない。
【００６３】
以上のような構成の図４に示す従来のトーン検出部１０ａでは、仕向地に応じてフィルタ係数記憶部２１に設定しうる多数のフィルタ係数群を予め計算し、検証し、記憶しておく必要があるが、仕向地ごとに異なるのはトーン信号の周波数で、通過帯域幅や遮断特性は特に仕向地に応じて変更する必要はない。
【００６４】
しかし、帯域通過フィルタ２０の通過帯域幅や遮断特性を固定して中心周波数ｆ０のみを変更しようとしても、中心周波数ｆ０のみら単独で設定することは出来ず、図７に示したようにフィルタ係数Ｋ２ないしＫ６を組で設定しなければならず、帯域通過フィルタ２０の特性を仕向地ごとに設定するために必要なメモリ容量を減らすことはできない。
【００６５】
そこで、本発明では、トーン検出部１０ａを、図９に示すように構成する。
【００６６】
同図に示すトーン検出部１０ａの構成のうち、図４に示した従来構成のトーン検出部１０ａと異なる点は、先ず、フィルタ係数記憶部２１に、仕向地に応じたフィルタ係数群を設定する必要がなくなった点である。
【００６７】
すなわち、帯域通過フィルタ２０の各フィルタ係数Ｋ１ないしＫ６には固定的な値が設定され、その特性が、図１０の実線で示す特性に設定される。具体的には、中心周波数が直流（０Ｈｚ）で、通過帯域幅が±ｆｃの特性に設定されている。
【００６８】
そのため、帯域通過フィルタ２０に直接検出対象信号を入力しても、その検出対象信号として回線から到来する、数百Ｈｚのトーン信号である場合に、そのままでは、トーン信号が大きく減衰されてしまい、比較器２３においてトーン信号として検出されない。
【００６９】
しかし、図９に示す本発明に係るトーン検出部１０ａにおいては、検出対象の入力信号を、周波数変換器２５を介して帯域通過フィルタ２０に入力している。
【００７０】
周波数変換器２５には、周波数記憶部２７に設定された周波数で発信する発信器２６の発信出力が入力され、入力信号を発信器２６の発信周波数分シフトさせて帯域通過フィルタ２０に入力する。なお、周波数記憶部２７には、システム制御部２が周波数を設定する。
【００７１】
図１１に、周波数変換器２５、発信器２６、及び、周波数記憶部２７の構成及び相互関係について示す。
【００７２】
同図において、周波数記憶部２７に設定された周波数ｆは、発信器２６のＳｉｎ波発生部（Ｓｉｎ（２πｆｔ））と、そのＳｉｎ波と９０度位相がずれたＣｏｓ波発生部（Ｃｏｓ（２πｆｔ））とに入力され、発信器２６は、周波数ｆのＳｉｎ波及びＣｏｓ波を発生し、Ｓｉｎ波は、周波数変換器２５の乗算器Ｍ２０に入力され、Ｃｏｓ波は、乗算器Ｍ２１に入力される。
【００７３】
周波数変換器２５において、入力信号は、乗算器Ｍ２０及びＭ２１に入力され、それぞれの乗算器においてＳｉｎ波、Ｃｏｓ波と乗されて、乗算器Ｍ２０からは入力信号変換出力（虚数部）が出力され、乗算器Ｍ２１からは入力信号変換出力（実数部）が出力される。
【００７４】
いま、入力信号としてのトーン信号の周波数がｆｉでＳｉｎ（２πｆｉｔ）であらわされる信号であるとし、周波数記憶部２７に設定された周波数がｆ０で、乗算器Ｍ２０に入力される信号が、Ｓｉｎ（２πｆ０ｔ）であわらされる信号で、乗算器Ｍ２１に入力される信号が、Ｃｏｓ（２πｆ０ｔ）であわらされる信号であるとすると、
乗算器Ｍ２０の出力は、
0003830694.tif 000002
となる。
また、乗算器Ｍ２１の出力は、
0003830694.tif 000003
となる。
【００７５】
したがって、図９において、周波数変換器２５から帯域通過フィルタ２０ａに入力される信号は、周波数変換器２５に入力される検出対象信号の周波数が、＋ｆ０だけシフトされた信号と、−ｆ０だけシフトされた信号が合成されたものとなる。
【００７６】
一方、帯域通過フィルタ２０ａは、図１０に実線で示す特性であるため、周波数変換器２５に入力される検出対象信号が、図１０に一点鎖線で示すトーン検出範囲内にあれば、周波数変換器２５により＋ｆ０だけシフトされた信号成分については、図１０に実線で示す帯域通過フィルタ２０ａの通過帯域外になるため大きく減衰されるものの、周波数変換器２５により−ｆ０だけシフトされた信号成分については、図１０に実線で示す帯域通過フィルタ２０ａの通過帯域内になるためほとんど減衰されることなく、帯域通過フィルタ２０ａから出力される。
【００７７】
つまり、周波数変換器２５と帯域通過フィルタ２０ａにより構成される仮想的な帯域通過フィルタの中心周波数は、帯域通過フィルタ２０ａの特性を決定付ける、フィルタ係数記憶部２１に記憶されたフィルタ係数群の値が固定されていても、周波数記憶部２７に周波数シフト量を設定するのみで、中心周波数以外の通過帯域幅等のその他の特性を固定したまま、容易に変更することができる。なお、周波数記憶部２７への周波数シフト量の設定は、システム制御部２が、装置出荷時や、装置設置時に作業員やサービスマンにより行われる操作表示部９からの所定の操作により入力された周波数シフト量を、周波数記憶部２７に書き込むことにより行われる。
【００７８】
したがって、装置出荷時に仕向地に応じたトーン信号の周波数を周波数記憶部２７に設定するのみで、各仕向地ごとのトーン信号の周波数の違いに対応することが可能となり、帯域通過フィルタ２０ａのフィルタ係数群を多数予め記憶しておいて、そのうちのいずれかのフィルタ係数群を各仕向地ごとのトーン信号の周波数の違いに応じて設定する場合に比較して、多数のフィルタ係数群の記憶のためのメモリを節約することができる。
【００７９】
次に、図９に示した本発明に係るトーン検出部１０ａの変形例について、図１２に示す。
【００８０】
図１２において、図９に示したトーン検出部１０ａと異なる点は、周波数変換器２５と比較器２３との間の帯域通過フィルタ２０ａ及び電力積分器２２に代えて、帯域通過フィルタ２０ｂ及び電力積分器２２ａと、帯域通過フィルタ２０ｃ及び電力積分器２２ｂとを配置すると共に、差分回路２８を配置した点である。帯域通過フィルタ２２ｂ及び２０ｃは、帯域通過フィルタ２０ａと同一のものであるが、フィルタ計数記憶部２１に記憶されたフィルタ係数により設定されるフィルタ特性が異なる。電力積分器２２ａ及び２２ｂは、電力積分器２２と同一のものである。
【００８１】
周波数変換器２５により周波数変換された検出対象の入力信号は帯域通過フィルタ２２ｂ及び帯域通過フィルタ２２ｃに入力される。帯域通過フィルタ２２ｂに入力された信号は、帯域通過フィルタ２２ｂのフィルタ特性に応じた周波数成分が遮断され、それ以外の周波数成分が電力積分器２２ａに入力され、電力積分器２２ａは、帯域通過フィルタ２０ｂから入力された信号のレベルを検出して差分回路２８に入力する。帯域通過フィルタ２２ｃに入力された信号は、帯域通過フィルタ２２ｃのフィルタ特性に応じた周波数成分が遮断され、それ以外の周波数成分が電力積分器２２ｂに入力され、電力積分器２２ｂは、帯域通過フィルタ２０ｃから入力された信号のレベルを検出して差分回路２８に入力する。
【００８２】
差分回路２８は、電力積分器２２ａから入力される信号レベルの、電力積分器２２ｂから入力される信号レベルとの差分レベルを比較器２３に入力する。比較器２３は、差分回路２８から入力されるレベルを、しきい値記憶２４に設定されたしきい値と比較して、その設定されたしきい値以上であれば、入力信号がトーン信号であるとの判定結果を出力する。
【００８３】
ここで、図１２に示すトーン検出部１２ａにおける検出例について説明する。いま、検出しようとするトーン信号が１３００Ｈｚ±５０Ｈｚであるとする。その場合、入力信号がＤＴＭＦ信号で、「２」に対応するもの（ ６９７Ｈｚと１３３６Ｈｚとの組合せ）であったり、「５」に対応するもの（ ７７０Ｈｚと１３３６Ｈｚとの組合せ）であったり、「８」に対応するもの（ ８５２Ｈｚと１３３６Ｈｚとの組合せ）であったりした場合、図４に示したような従来のトーン検出部１０ａや、図９に示したトーン検出部１０ａによる検出では、それら各ＤＴＭＦ信号の１３３６Ｈｚの成分がしきいレベル以上で検出されると、トーン信号ありと検出されてしまうが、実際はＤＴＭＦ信号であるため、誤検出となってしまう。そのため、相手先装置側でブッシュボタンを押したりしてＤＴＭＦ信号が回線にのった場合、そのＤＴＭＦ信号を、通信プロトコルのやりとり等のために使用される１３００Ｈｚ±５０Ｈｚのトーン信号と誤検出してしまって、通信動作に支障がでてしまう。
【００８４】
そのようなＤＴＭＦ信号をトーン信号と誤検出しないためには、１３３６Ｈｚの信号が１３００Ｈｚ±５０Ｈｚの範囲内の信号として検出された場合でも、同時に、６９７Ｈｚ、７７０Ｈｚ、８５２Ｈｚの各信号が検出された場合には、トーン信号として検出しないようにすればよい。
【００８５】
そこで、図１２に示すトーン検出部１０ａでは、周波数記憶部２７に設定する周波数として１３００Ｈｚを設定して入力信号を１３００Ｈｚ分だけシフトする。そして、フィルタ係数記憶部２１に設定する、帯域通過フィルタ２０ｂ用のフィルタ係数を、帯域通過フィルタ２０ｂのフィルタ特性が、図１３（ａ）に示すように、±５０Ｈｚの周波数範囲の信号成分のみを通過するように係数設定する。また、フィルタ係数記憶部２１に設定する、帯域通過フィルタ２０ｃ用のフィルタ係数を、帯域通過フィルタ２０ｃのフィルタ特性が、図１３（ｂ）に示すように、±５２５Ｈｚ±１００Ｈｚの周波数範囲の信号成分のみを通過するように係数設定する。
【００８６】
それにより、入力信号の周波数成分のうちの１３３６Ｈｚの成分が１３００Ｈｚシフトされた＋３６Ｈｚの信号が、±５０Ｈｚの範囲内の信号として帯域通過フィルタ２０ｂを通過し、それにより電力積分器２２ａから差分回路２８の「＋」入力に一定レベルの入力があった場合でも、同時に、入力信号の周波数成分のうちの６９７Ｈｚ、７７０Ｈｚまたは８５２Ｈｚの成分が、それぞれ１３００Ｈｚシフトされて得られた、−６０３Ｈｚ、−５３０Ｈｚ、または、−４４８Ｈｚの信号が、±５２５Ｈｚ±１００Ｈｚの範囲内の信号として帯域通過フィルタ２０ｃを通過し、それにより電力積分器２２ｂから差分回路２８の「−」入力に一定レベルの入力があるため、差分回路２８から出力される信号レベルはほとんど０レベルとなり、比較器２３によりトーン信号と判定されることがなくなる。
【００８７】
これにより、検出しようとするトーン信号の周波数範囲の信号を含むＤＴＭＦ信号をトーン信号と誤検出することがなくなる。
【００８８】
次に、図１２に示すトーン検出部１０ａにおける別の検出例について説明する。
【００８９】
図１２に示すトーン検出部１０ａでは、周波数記憶部２７に設定する周波数として検出しようとするトーン信号の中心周波数を設定して入力信号をその中心周波数分だけシフトする。そして、フィルタ係数記憶部２１に設定する、帯域通過フィルタ２０ｂ用のフィルタ係数を、帯域通過フィルタ２０ｂのフィルタ特性が、図１４（ａ）に示すように、±ｆｃＨｚの周波数範囲の信号成分のみを通過するように係数設定する。また、フィルタ係数記憶部２１に設定する、帯域通過フィルタ２０ｃ用のフィルタ係数を、帯域通過フィルタ２０ｃのフィルタ特性が、図１４（ｂ）に示すように、 ±ｆｃＨｚの周波数範囲外の信号成分のみを通過するよう係数設定する。
【００９０】
それにより、入力信号の周波数成分のうちの、検出しようとするトーン信号の中心周波数分だけシフトされた±ｆｃＨｚの周波数範囲の成分の信号が、±ｆｃＨｚの範囲内の信号として帯域通過フィルタ２０ｂを通過し、それにより電力積分器２２ａから差分回路２８の「＋」入力に一定レベルの入力があった場合でも、同時に、 入力信号の周波数成分のうちの、検出しようとするトーン信号の中心周波数±ｆｃＨｚの範囲外の成分が、当該中心周波数分だけシフトされて得られた信号が、±ｆｃＨｚの範囲外の信号として帯域通過フィルタ２０ｃを通過し、それにより電力積分器２２ｂから差分回路２８の「−」入力に一定レベルの入力があるため、差分回路２８から出力される信号レベルはほとんど０レベルとなり、比較器２３によりトーン信号と判定されることがなくなる。
【００９１】
これにより、検出しようとするトーン信号の周波数範囲の信号を含むＤＴＭＦ信号等の信号をトーン信号と誤検出することがなくなる。また、帯域通過フィルタ２０ｃの特性が、検出しようとするトーン信号の周波数範囲外を通過させる単純な特性になるため、帯域通過フィルタ２０ｂ、２０ｃのフィルタ係数を少なくできその分フィルタ係数記憶部２１の記憶容量を節減することができる。
【００９２】
また、検出用周波数帯域ｆｃとして、例えば、ｆc＝±１０Ｈｚ、±５０Ｈｚ、±１００Ｈｚ、±１５０Ｈｚ、±２００Ｈｚ等から選択可能とし、ファクシミリ装置１は、トーン検出器１０ａに対してフィルタ係数値を設定するのではなく、上記の様にあらかじめ用意された検出周波数帯域を設定し、トーン検出器１０ａでは、各検出周波数帯域に対して、図１４に示す特性を生成する帯域通過フィルタ２０ｂ、２０ｃのフィルタ用係数値を選択使用するようにしてもよい。それにより、ファクシミリ装置１本体側が、全係数値を保持する必要がなくなり、誤検出の少ないトーン検出装置をメモリを増加する事なく実現することができる。
【００９３】
なお、以上説明した実施の形態においては、本発明に係るトーン検出装置を通信端末装置の１つであるファクシミリ装置に適用したが、本発明に係るトーン検出装置は、それに限らず、回線を介してその他のデータ通信を行うその他の通信端末装置に対しても同様に適用可能なものである。
【００９４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、前記検出対象信号が、検出しようとするトーン信号の周波数範囲の一定レベル以上の信号成分を含むと同時に、検出しようとするトーン信号の周波数範囲の信号成分以外の信号成分を含むようなＤＴＭＦ信号等のトーン信号として検出してはならない信号であった場合には、前記信号差分手段の出力はほとんど０レベルなって前記検出対象信号は、トーン信号とは判定されなくなるため、検出しようとするトーン信号の周波数範囲の信号成分を含むがトーン信号ではない信号をトーン信号と誤検出することがなくなるという効果が得られる。
また、検出しようとするトーン信号の周波数範囲を通過する前記第１帯域通過フィルタと、検出しようとするトーン信号の周波数範囲外を通過する前記第２帯域通過フィルタとは、遮断周波数等が共通となるため、必要なフィルタ係数を減らすことができ、その分フィルタ係数記憶のためのメモリ容量を低減でき、また、前記第１及び第２帯域通過フィルタの遮断周波数を比較的容易に設定変更することが可能となる効果が得られる。
【００９５】
請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果をファクシミリ装置において得ることが可能となる効果が得られる。
【００９６】
請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果を通信端末装置において得ることが可能となる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るトーン検出装置を構成として含むファクシミリ装置のブロック構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るファクシミリ装置におけるファクシミリ送受信処理手順について示すフローチャートである。
【図３】図２と共に、本発明の実施の形態に係るファクシミリ装置におけるファクシミリ送受信処理手順について示すフローチャートである。
【図４】本発明に係るトーン検出部と比較される従来のトーン検出部の構成について示す図である。
【図５】図４に示すトーン検出部の帯域通過フィルタの特性について示す図である。
【図６】図４に示すトーン検出部の帯域通過フィルタの特性と、検出対象のトーン信号の周波数との関係について示す図である。
【図７】帯域通過フィルタの構成について示す図である。
【図８】電力積分器の構成について示す図である。
【図９】本発明に係るトーン検出部の構成について示す図である。
【図１０】図９に示すトーン検出部の帯域通過フィルタの特性等について示す図である。
【図１１】図９に示すトーン検出部における周波数変換器、発振器、及び、周波数記憶部の構成及び関係について示す図である。
【図１２】図９に示すトーン検出部の変形例について示す図である。
【図１３】図１２に示すトーン検出部の帯域通過フィルタの特性例について示す図である。
【図１４】図１２に示すトーン検出部の帯域通過フィルタの別の特性例について示す図である。
【符号の説明】
１  ファクシミリ装置
２  システム制御部
３  ＲＯＭ
４  ＲＡＭ
５  スキャナ
６  プロッタ
７  画像メモリ
８  符号化復号化部
９  操作表示部
１０  モデム
１０ａ  トーン検出部
１１  網制御部
１２  システムバス
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ  帯域通過フィルタ
２１  フィルタ係数記憶部
２２、２２ａ、２２ｂ  電力積分器
２３  比較器
２４  しきい値記憶部
２５  周波数変換器
２６  発振器
２７  周波数記憶部
Ｔ１、Ｔ２  フィルタ定数
Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５、Ｋ６、Ｋ１０、Ｋ１１  フィルタ係数
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６、Ｍ１０、Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ２０、Ｍ２１  乗算器
Ａ１，Ａ２、Ａ１０、Ａ１１、  加算器
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ１０  ディレイライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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