专利名称：处理数字存储的声音序列的方法和电信设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在一个带有CPU、针对CPU的主存储器和交换网络的电信设备中处理诸如保持音乐(＝MOH＝Music on Hold)、语音序列或信号音的数字存储的声音序列的一种方法，其中，程序代码和/或电信用户的数据优先存储在存储器中，而电信设备通过交换网络建立与终端的连接并且通过交换网络向至少一个终端输出声音序列。此外，本发明还涉及配有用于实现所述方法的装置的一种电信设备。
在当今诸如电信应用PBX(＝Private Branch Exchange专用小交换机)的电信设备中，无论是在传统的PBX中还是在基于因特网的PBX中，越来越多将数据以语音、MOH(Music on Hold)和音频信号的形式进行交换。在此，存储在诸如磁带和CD的附加存储媒介上的报告文本、MOH、音频信号可以由电信用户来呼叫。至今，大多借助诸如连接到PCM交换模块上的DSP(数字信号处理器)的附加硬件组件将这些数据输入电信设备。在生成特殊音频信号时，诸如在办公室方向上的会议音，需要一个音频信号生成芯片或SIU(＝Signalling Unit)。这些附加芯片非常昂贵，这样一来，整个电信设备就不必要地变得更贵。
因此，本发明的任务是，找到一种方法，该方法使得在电信设备中有可能以这种方式处理诸如保持音乐(＝MOH＝Music on Hold)、语音序列或信号音的声音序列，该方式不必使用至今昂贵的附加硬件组件，诸如SIU(Signalling Unit)、DSP(＝数字信号处理器)或DA/AD转换器。
这个任务通过权利要求1的特征来完成。本发明的有利的扩展是从属权利要求的主题。
发明人已知，在现有的诸如PBX的电信设备中，像控制器、CPU或CPU的主存一样的确定的硬件组件资源并不总是被充分利用。此外，发明人已知，通过一种新方法有可能将这些现有的硬件组件如此投入到电信设备中使用，从而能够记录这些保持音乐(＝MOH＝Music onHold)、语音序列或信号音。这样一来，有可能节省用于存储或输入声音序列的附加硬件。
据此，发明人提出，用于在一个带有CPU、针对CPU的主存和交换网络的电信设备中处理诸如保持音乐MOH(＝Music on Hold)、语音序列或信号音的数字存储的声音序列的一种方法，其中，程序代码和/或电信用户的数据优先存储在主存储器中，而电信设备通过交换网络建立与终端的连接并且通过交换网络向至少一个终端输出声音序列。为了达到这个改进的目的，将主存的至少一部分用于存储数字存储的声音序列。
因为主存已经是现有的一个硬件组件并且适合于存储数字存储的声音序列，所以，这样一来，能够节省至今应用的用于存储及输入数字存储声音序列的硬件组件。发明人已考虑到，迄今为止的主存的存储区大小在容量上能够适应附加的待存储的数字存储的声音序列。
有利的是，CPU执行一次数字存储的声音序列在主存与交换网络之间的数据传送。CPU具有特别短的访问所分配的主存的时间。这样一来，使得特别快的数据传送成为可能。
此外，特别有利的是，数据以数据包方式传输，并且在主存与交换网络之间应用一个TSA(＝Timeslot Assigner时隙分配器)以将数字存储的声音序列分配给编程的时隙。时隙分配器是一个用于将数据分配给编程的时隙的模块。在电信设备中，依赖于电信设备的负荷，数据交换是不同的和无规律的。在这种情况下，按数据包方式的数据传输比具有固定周期的数据传输更有效。
对于支持以数据包方式的数据传输，特别有利的是，在时隙分配器中应用一个FIFO移位寄存器，该寄存器在传送数字存储的声音序列之前将其缓冲。FIFO移位寄存器的作用与处于等待保持中非常相似。数据不是以固定的周期从FIFO移位寄存器的输入端移到输出端，而是一直待在寄存器里，直到以前所有的数据发送完为止。通过在新方法中使用FIFO移位寄存器，能够在满负荷时由电信设备减轻CPU的负荷。此外，FIFO移位寄存器的大小影响中断频率。FIFO移位寄存器越大，传给CPU的中断命令越少。这样一来，CPU负荷进一步得到减轻。
有利的是，在主存与TSA之间应用至少一个微控制器，尤其是DMA控制器。能够由CPU来初始化该微控制器，以实现传送数字存储的声音序列。因为该微控制器，它也可能是一个PEC控制器，承担数据传送职责，所以减轻了CPU处理传送任务的负荷。
在使用PEC控制器时，事件控制(PEC-Transfer)地传输数据，并且在主存与交换网络之间应用一个TSA，用于将数字存储的声音序列分配给编程的时隙。在这种情况下，事件控制的数据传输比具有固定周期的数据传输更有效，因为每次只有当事件出现时，时隙分配器的帧同步信号以及在PEC控制器方面的激活才是需要的。
此外，有利的是，CPU请求微控制器，在主存中去设置数字存储的声音序列的起始地址，以及在TSA的FIFO移位寄存器中去设置目的地址或在PEC传送情况下将发送时隙的地址作为目的地址来设置，用于重放数字存储的声音序列。为了记录语音序列，有利的是，CPU请求微控制器，在FIFO移位寄存器中去设置起始地址或在PEC传送情况下去设置TSA中接收时隙的地址，以及在主存中去设置目的地址。因为对于电信设备的电信数据的传送，控制器也附加地承担数字存储的声音序列的传送，所以改善了硬件的负荷以及现有电信设备的效率。
至今为止，在电信设备中声音序列的输入或数字化都需要像数字信号处理器一样的附加的硬件组件。这个数字信号处理器与其他的硬件组件一起承担模拟数字转换的任务。
按照本发明的基本思想，发明人也提出，在新方法中电信设备自己数字化所述的声音序列并将其存储在主存中。因为现有的电信设备的硬件组件也适合于实施这类数字化，所以能够通过该新方法节省像数字信号处理器、DA/AD转换器和信令单元一样的硬件组件。
对于带有DMA控制器的方法，可能有利的是，在FIFO移位寄存器的某个满状态，时隙分配器用一个中断命令向CPU提出请求，启动或终止一次新的数据传送。这样一来，保证运行时间(Fall Through Time)通过FIFO移位寄存器尽可能的小。此外，这样一来，当FIFO移位寄存器为满时避免尚未读取的数据被重写。当FIFO移位寄存器为空时避免旧数据第二次被读取。发明人建议，当FIFO移位寄存器半满时发出中断命令。
在用于在电信设备中处理数字存储的声音序列的新方法中，有利的是，为了在主存与TSA之间传送声音序列，不用DMA控制器，而是应用一个具有集成PEC传送控制器(＝Peripheral Event Control)的CPU，例如C166控制器(如Infineon C165Utah或C161U)。PEC控制器是DMA控制器在C166微控制器系列中的一种特殊的实现。
特别有利的是PEC传送特征，该特征在于在传送声音序列时减轻CPU的负荷。
除此之外，特别有利的是，给现有的电信设备配备装置，优选地配备程序装置或程序模块，这些装置或模块使得上述方法的实现成为可能。通过这种装置，使得在不需要以前应用的附加硬件组件情况下，有可能在电信设备中传输数字存储的声音序列。这样的程序装置也可以存储在现有的主存或电信设备的一个模块中。
本发明附加的特征及优点出现在下面对关于图的优选实施例的说明中。示出
图1众所周知的电信设备的示意图；图2用于在电信设备中传输数字存储的声音序列的新方法的示意图；图3由DMA控制器和PEC控制器支持的用于在电信设备中传输数字存储的声音序列的新方法的示意图。
图1示出了根据现有技术众所周知的电信设备的硬件组件。PBX电信设备2包含一个微控制器2.3，该微控制器含有一个CPU2.3.1、一个针对主存2.1的DMA访问2.3.2和一个带有FIFO移位寄存器的时隙分配器2.3.3。在主存2.1中存储有电信用户的数据，如用户号码和PBX电信设备2的程序代码。借助一个PCM交换模块2.2，所有电信用户终端3.1至3.n与PBX电信设备2相连。这样一个PBX电信设备2例如可以是一个呼叫中心的一部分。如果现在应将报告文本或保持音乐传送给电信用户，该电信用户例如正处于等待保持中，那么，对此需要另外的硬件组件。
一个这样的附加硬件是外部的MOH模块1，该模块在此含有一个模拟声音源1.1和一个数字信号处理器1.2。在模拟声音源上存储有报告文本或保持音乐。用实施AD/DA转换的数字信号处理器1.2将模拟数据数字化。经由PCM交换模块2.2将数字化的报告文本或保持音乐与电信用户终端3.1至3.n相连。如果现在应当记录报告文本或MOH，那么，它们经由PCM交换模块2.2被导向数字信号处理器1.2。数字信号处理器1.2将报告文本或MOH进行转换，并把它们存储到模拟声音源1.1上。
本发明的目的是，节省这些附加硬件组件，这些硬件组件也意味着附加的花费。在图2中示出，至今在一个例如EPROM、外部MOH模块的存储媒介中实现的声音序列的存储，现在能够通过现有的主存来承担。
图2示出了在电信设备中数字存储的声音序列的新的传输方法的示意图。CPU2.3.1除了将电信设备的程序代码，现在还附加地将声音序列7D数字地存储在主存中。依据待存储的数字声音序列7D的大小对主存2.1的存储区大小进行匹配。CPU直接访问主存2.1，从而也直接访问数字存储的声音序列7D。经由一个PCM交换模块2.2(PulseCode Modulation-switch)将电信用户终端3.1至3.n与CPU2.3.1相连。
如果现在应当输出例如一个语音报告给用户，那么CPU2.3.1访问在内存中相应的报告文本，并经由PCM交换模块2.2将它们传送到用户。对新方法还存在如下的可能性，电信用户经由它们的终端3.1至3.n能够记录例如音乐和/或语音文本。这样一来，能够通过电话将一个被传送的语音消息以脉码调制的形式经由PCM交换模块2.2和CPU2.3.1存储到主存2.1。在这个电信设备的硬件实施中，通过数字声音序列的传送充分利用CPU2.3.1。
图3示意性地示出用于在电信设备中传输数字存储的声音序列的新方法，其中通过一个DMA控制器来支持数据交换。在CPU2.3.1直接访问过的主存中，除了电信设备的程序代码还存储有数字声音序列。在终端3.1至3.n与电信设备相连接的PCM交换模块和电信设备的主存2.1之间，应用了一个带有FIFO移位寄存器的时隙分配器2.3.3。为了减轻在主存2.1与TSA2.3.3之间的CPU2.3.1的负荷，使用一个DMA控制器或PEC控制器2.3.4。
为了将在主存2.1中数字存储的声音序列7D输出到电信用户终端3.1至3.n，在新方法中CPU向DMA控制器2.3.4发出一条输出命令8。DMA控制器2.3.4设置在主存2.1中数字存储的声音序列7D的起始地址，以及设置在TSA2.3.3的FIFO移位寄存器中的目的地址。在主存2.1与TSA2.3.3的FIFO移位寄存器之间发生一次数据传输4。一旦FIFO移位寄存器为半空，TSA2.3.3就向CPU2.3.1发出一条中断命令6。CPU2.3.1给DMA控制器2.3.4一条新的输出命令8，该命令从主存2.1向TSA2.3.3发送下一个数据包。在数据传输4期间，CPU的负荷被减轻。TSA2.3.3经由PCM交换模块将数据分配给终端3.1至3.n。
以PEC控制器代替DMA控制器的新方法来实现，区别在于没有TSA2.3.3的FIFO移位寄存器。PEC控制器(位于2.3.4)设置在主存2.1中数字存储的声音序列7d的起始地址，以及设置时隙地址为TSA2.3.3的目的地址。将声音序列7d单个的采样事件控制地传输，其中事件是PCM交换模块2.2的帧同步信号。PEC控制器不借助CPU独立地处理事件，而CPU简单地在输出开始时发送输出命令8。
总而言之，通过本发明提出一种新方法，该方法如此使用已知的电信设备和它现有的硬件组件，以致能够输出和记录诸如保持音乐(＝MOH＝Music on Hold)、语音序列或信号音的数字存储的声音序列，而不必加入附加的昂贵的硬件组件，诸如SIU(Signalling Unit)、DSP(＝数字信号处理器)或AD/DA转换器。
所用缩写和专业概念列表AD-转换器模拟/数字转换器CPU 中央处理单元DA-转换器数字/模拟转换器DMA 直接存储器访问DSP 数字信号处理器FIFO 先进先出HDLC 高级数据链路控制MOH 保持音乐PBX 专用小交换机PCM 脉码调制PECC 外围设备交换控制SIU 信令单元Timeslot 时隙TSA 时隙分配器，其将数据分配给编程时隙
权利要求
1.用于在一个带有CPU(2.3.1)、针对CPU(2.3.1)的主存(2.1)和交换网络(2.2)的电信设备中处理诸如MOH(＝Music on Hold)、语音序列或信号音的数字存储的声音序列的方法，其中在主存(2.1)中优选地存储有程序代码和/或电信用户的数据，电信设备(2)经由交换网络(2.2)建立与终端(3.1-3.n)的连接，并且经由该交换网络(2.2)向至少一个电信终端输出声音序列(7D)，其特征在于，将该主存(2.1)的至少一部分用于存储所述的数字存储的声音序列。
2.按照上述权利要求1的方法，其特征在于，所述CPU(2.3.1)实施所述的数字存储的声音序列在主存(2.1)与交换网络(2.2)之间的数据传送(4)。
3.按照上述权利要求1和2之一的方法，其特征在于，将数据以包方式传输，在主存(2.1)与交换网络(2.2)之间应用一个TSA(2.3.3)，用于将所述的数字存储的声音序列(7D)分配给编程的时隙。
4.按照上述权利要求3的方法，其特征在于，为了支持所述的数字存储的声音序列(7D)的按包方式的数据传送，在TSA(2.3.3)中应用了一个FIFO移位寄存器。
5.按照上述权利要求1至4之一的方法，其特征在于，为了减轻CPU(2.3.1)的负荷，在主存(2.1)与TSA(2.3.3)之间应用至少一个微控制器(2.3)，尤其是一个DMA控制器(2.3.4)，所述的微控制器由CPU(2.3.1)来初始化，以实施所述的数字存储的声音序列(7D)的传送。
6.按照上述权利要求5的方法，其特征在于，CPU(2.3.1)请求微控制器(2.3，2.3.4)，在存储(2.1)中设置所述的数字存储的声音序列的起始地址，以及在TSA(2.3.3)的FIFO移位寄存器中设置目的地址，以重放所述的数字存储的声音序列(7D)。
7.按照上述权利要求5和6之一的方法，其特征在于，CPU(2.3.1)请求微控制器(2.3，2.3.4)，在TSA(2.3.3)的FIFO移位寄存器中设置所述的数字存储的声音序列(7D)的起始地址，以及在主存(2.1)中设置目的地址，以记录声音序列。
8.按照上述权利要求1至7之一的方法，其特征在于，电信设备(2)对声音序列(7D)数字化，并将其存储在主存(2.1)中。
9.按照上述权利要求1至8之一的方法，其特征在于，在FIFO移位寄存器的某个满状态时，TSA(2.3.3)用一个中断命令(6)请求CPU(2.3.1)，起动或停止一次新的数据传送。
10.按照上述权利要求5至9的方法，其特征在于，针对所述的数字存储的声音序列(7D)在主存(2.1)和TSA(2.3.3)之间的传送，代替所述的微控制器(2.3，2.3.4)，应用一个带有集成的PECC传送特征(＝Peripheral Exchange Control)的CPU。
11.带有CPU(2.3.1)、针对CPU(2.3.1)的主存(2.1)和交换网络(2.2)的电信设备，其特征在于，设置有装置，最好是程序装置或程序模块，所述的装置实施按照上述权利要求1至10的方法。
全文摘要
本发明涉及用于在一个带有CPU、针对CPU的主存和交换网络的电信设备中处理诸如保持音乐MOH(＝Music on Hold)、语音序列或信号音的数字存储的声音序列的一种方法，其中，程序代码和/或电信用户的数据优先存储在存储器中，而电信设备通过交换网络建立与终端的连接并且通过交换网络向至少一个终端输出声音序列。此外，本发明还涉及配有用于实现所述方法的装置的一种电信设备。无论是所述的新方法还是所述的电信设备，其特征在于，将分配给CPU的主存的至少一部分用于存储数字存储的声音序列。
文档编号H04M3/428GK1685695SQ03823101
公开日2005年10月19日 申请日期2003年8月7日 优先权日2002年9月27日
发明者O·布拉斯塞, S·舍勒 申请人:西门子公司