用于对模拟电话信号进行蜂音信号补偿的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于对模拟电话信号进行蜂音信号补偿的装置和方法。
【背景技术】
[0002]在数字通信网络中，已知通过订户侧上的网络终端设备来提供一种模拟电话业务、也称为“普通老式电话系统”(POTS)。这种网络终端设备提供POTS接口，常规的模拟电话设备可经由该POTS接口来连接。
[0003]这种订户侧网络终端设备通常通过电源来供电，该电源从因国家而异的电源电压产生直流电压。因国家而异的电源电压可以例如是50Hz的220V交流电压或者50Hz的120V交流电压。由电源提供的直流电压例如可以是12V。
[0004]近来趋势，越来越多地使用开关电源。开关电源特别是具有能以紧密的设计来实现的优点。在开关电源中，包含于其内的变压器不以电源电压的频率运行，而是主要以更高频率的时钟来控制，其中这更高的频率通常处于10kHz到300kHz的范围内。
[0005]然而，在开关电源的变压器的初级侧上的高电压以及电源中的高频通断会在初级侧上引起具有高幅值的高频电压尖峰。这些电压尖峰会通过变压器的初级侧和次级侧之间的绕组电容耦合到次级侧上，并且在那里引起共模干扰。通过电容接地，与这种共模干扰相关联的电流又可再次耦合回到初级侧上。由于不对称的放电电容，可导致所产生的直流电压中的可测量的差分干扰。根据标准EN55022，不允许这种干扰超过一定阈值。
[0006]确保干扰保持在由该标准预先规定的限值内的一种可能性是采用所谓的Y-电容器。借助此Y-电容器，可短接在初级侧和次级侧之间的高频信号部分，以使得高频电流不再经过接地回流，而是主要流经Y-电容器。
[0007]然而，通过Y-电容器又产生由电源生成的直流电压和电源电压之间的耦合。由于通常允许人员接触电源的直流电压输出，因而Y-电容器必须符合被称为Y级的某个安全级另IJ。此外，Y-电容器的大小被限制，因为在人员接触时才可不超过一定电流。通常，由此导致最大电容值的大小限制为2-3nF。
[0008]使用Y-电容器以及特别是针对Y-电容器在安全级别和大小方面所存在的限制通常导致在由电源产生的直流电压中存在具有电源电压的频率和通常也与之相关联的谐波的电源蜂音。这可在网络终端设备中造成在POTS接口处产生差分信号，该差分信号对于所连接的模拟电话设备的使用者来说可被察觉为可听见的蜂音。
[0009]因此，存在针对可以无干扰地处理模拟电话信号的解决方案的需求。
【发明内容】
[0010]根据本发明的一实施例，由此提供例如可在订户侧的网络终端设备中使用的一种装置。该装置包括用于传输模拟电话信号的接口。此外，该装置具有补偿电路。补偿电路被配置成检测模拟电话信号中的蜂音信号。此外，补偿电路被配置成产生与该蜂音信号反相的补偿信号。
[0011]根据本发明的另一实施例，提供例如可以通过订户侧的网络终端设备中的一个或多个组件来实现的一种方法。根据该方法，检测模拟电话信号中的蜂音信号。此外，产生与蜂音信号反相的补偿信号。将该补偿信号与模拟电话信号相组合。
【附图说明】
[0012]接下来参照所附附图来描述该实施例和其它实施例的其它细节。
[0013]图1示意地解说根据本发明的一实施例的用于处理模拟电话信号的应用情景。
[0014]图2示意地解说根据本发明的一实施例的POTS模块的结构。
[0015]图3示意地解说根据本发明的一实施例的订户线接口电路。
[0016]图4示意地解说根据本发明的一实施例的补偿电路的结构。
[0017]图5示出用于解说根据本发明的一实施例的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018]接下来参照附图进一步阐释本发明的实施例。在此可以理解到所示实施例仅用于说明本发明的实施可能性并且不应理解为对本发明的限制。特别是，各种实施例的特征可以彼此结合。此外，具有大量特征的实施例的描述并不被解释成需要所有这些特征来实施本发明。例如，其它实施例可具有较少特征和/或替换特征。
[0019]以下解说的实施例涉及一种用于处理模拟电话信号的、具有订户侧网络终端设备的POTS模块的形式的装置以及一种用于处理模拟电话信号的方法，通过该方法可以实现这种装置的各功能。订户侧网络终端设备可以例如是网关、路由器或集成的网络接入设备(也被称为IAD 集成接入设备”)。
[0020]在所示实施例中，该装置包括用于传输模拟电话信号的接口、特别是POTS接口。此外，该装置具有补偿电路。补偿电路被配置成检测模拟电话信号中的蜂音信号、产生与该蜂音信号反相的补偿信号以及将该补偿信号与模拟电话信号相组合。以此方式，可在很大程度上抑制与蜂音信号相关联的可听见的干扰。蜂音信号可以特别是是指经由该装置的电源引入的电源蜂音。因此，取决于在输入侧上使用的电源电压，蜂音信号通常具有频率为50或60赫兹的基波。此外，蜂音信号在基波频率的倍数处具有谐波。
[0021]在一些实施方式中，补偿电路可被配置成检测蜂音信号的幅值并且根据检测到的幅值来适配补偿信号的幅值。以此方式，补偿信号可适于最大可能地抑制模拟电话信号中的蜂音信号。
[0022]在一些实施方式中，补偿电路可被配置成检测蜂音信号的基波以及蜂音信号的至少一个谐波并且产生具有与基波和该至少一个谐波反相的信号分量的补偿信号。在此情况下，补偿电路还可被配置成在蜂音信号中检测基波的幅值以及相应地该至少一个谐波的幅值。此外，补偿电路还可被配置成在补偿信号中适配与基波反相的信号分量的幅值和相应地与该至少一个谐波反相的信号分量的幅值。
[0023]在上述实施方式中，可以通过检测蜂音信号并且将模拟电话信号与和该蜂音信号反相的补偿信号相组合来主动地抑制由蜂音信号引起的干扰。由此，特别是可以将蜂音信号抑制到这样的程度，即，对于连接到用于模拟电话信号的接口的电话设备的使用者来说没有可听见的干扰。此外，对于电话会谈的另一方参与者来说也可避免由蜂音信号引起的可听见的干扰。总地来说，由此可改进语音传输的质量。
[0024]图1示意地解说可采用上述构思的应用情景。图1的应用情景假定通过数字通信网络来提供模拟电话服务、特别是POTS服务。为此目的，在订户侧上设有网络终端设备，该网络终端设备在图1的情景中被实现为网关100。网关100具有接口 110，该接口用于传输模拟电话信号、特别是POTS信号。因此，下文中将接口 110也称为POTS接口(P0TS-1F)。
[0025]此外，网关100设有POTS模块200，该模块处理POTS信号。特别是，该POTS模块200完成通过POTS接口 110传输的模拟POTS信号与数字音频信号(DA)之间的转换。数字音频信号DA可以例如作为PCM信号(PCM:脉冲编码调制)来传输。
[0026]在所示实施方式中，数字音频信号DA与网关100的一个或多个处理器160通信。通过这个或这些处理器160，例如可以为网关提供常见的通信协议，例如网际协议(IP)和用于VoIP通信(VoIP:网际协议上语音)的一个或多个协议。
[0027]此外，网关100在所示实施方式中具有其它接口(IF1、IF2或IF3)120，130，140，这些接口可用于连接其它终端设备。接口 120、130、140可以例如是WLAN接口(WLAN:无线局域网)、以太网接口和/或USB接口(USB:通用串行总线)。接口 120、130、140所需的通信协议可同样通过处理器160来实现。
[0028]此外，网关100具有数字宽带接口(BB-1F) 150。借助数字宽带接口 150，网关100可经由数字通信路径与数字通信网络30耦合。在所示实施方式中，数字通信网络30可以是指广