忙音是某一頻率單音和靜音交互出現(xiàn)的一種提示音，通常用于表示電話占線。在某些實(shí)際應(yīng)用過程中，需要對這種忙音進(jìn)行檢測?，F(xiàn)階段這類的信號(hào)音檢測大多是用專用芯片實(shí)現(xiàn)的，多數(shù)是在出廠前需要預(yù)先設(shè)定需要檢測的頻率值等參數(shù)。提出一種基于DSP 的軟件實(shí)現(xiàn)忙音檢測的方法，利用單音和靜音通過陷阱濾波器后的能量幅值不同來檢測單音，再根據(jù)單音和靜音所占的比例來檢測忙音。軟件實(shí)現(xiàn)不需要額外的芯片，可以集成于已有的DSP 軟件中，而且可以靈活配置檢測參數(shù)，同時(shí)檢測多種頻率忙音。

1 單音檢測的DSP 實(shí)現(xiàn)

1.1 單音檢測原理

單音信號(hào)檢測的方法是將輸入信號(hào)通過一個(gè)陷阱濾波器，然后通過比較輸出信號(hào)和原始信號(hào)的平均幅值來判斷是否單音信號(hào)，信號(hào)的幅值通過一個(gè)IIR低通濾波器計(jì)算，檢測原理框圖如圖1所示。

圖1 單音檢測原理

檢測過程是先將信號(hào)通過陷阱濾波器，陷阱濾波器的谷點(diǎn)頻率即為待檢測的頻率，然后通過一階IIR計(jì)算其長時(shí)平均幅度，輸出與原始信號(hào)通過IIR計(jì)算出的長時(shí)平均幅度相比較，如果經(jīng)陷阱濾波器后的信號(hào)幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原始信號(hào)的幅度，則認(rèn)為存在該頻率的單音信號(hào)。

檢測不同頻率單音信號(hào)的濾波器系數(shù)不同，通過比較經(jīng)過陷阱濾波器的輸出信號(hào)和原始信號(hào)的平均幅值來判斷是否存在單音信號(hào)。

1.2 單音檢測的DSP 實(shí)現(xiàn)方法

檢測芯片采用TI 的5510 系列芯片，處理能力達(dá)到200 MMIPS，單音信號(hào)經(jīng)過DSP 的串口進(jìn)入，處理框圖如圖2 所示，檢測過程是先將信號(hào)通過陷阱濾波器，然后計(jì)算其長時(shí)平均幅度，輸出與不經(jīng)過陷阱濾波器的長時(shí)平均幅度相比較，如果經(jīng)陷阱濾波器后的信號(hào)幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原始信號(hào)的幅度，則認(rèn)為存在該頻率的單音信號(hào)。

圖2 單音檢測的算法框圖2 忙音檢測的DSP 實(shí)現(xiàn)

忙音是由某一頻率單音和靜音交互出現(xiàn)的一種聲音。電信標(biāo)準(zhǔn)中常用的忙音包含的單音信號(hào)為450 Hz 或500 Hz，單音和靜音持續(xù)時(shí)間相同，周期為500 ms 或700 ms 2 種。

周期為500 ms 的單音頻率為450 Hz 的忙音檢測是先通過一個(gè)450 Hz 的陷阱濾波器，然后比較輸出信號(hào)與原始信號(hào)的包絡(luò). 程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)，10 ms 為一個(gè)檢測樣本。如圖3 所示，計(jì)算500 ms 內(nèi)檢測到450 Hz 的個(gè)數(shù)，如果個(gè)數(shù)是50 的一半左右，則檢測到1 次周期為500 ms 頻率為450 Hz 的忙音，因?yàn)榻粨Q機(jī)送出的忙音都至少有5 個(gè)周期以上，為了提高檢測準(zhǔn)確度，需要持續(xù)檢測5 次。如果5 次都檢測到，則認(rèn)為檢測到持續(xù)時(shí)間至少為2. 5 s 的忙音。

檢測周期為500 ms 的單音頻率為500 Hz、周期為700 ms 的單音頻率為450 Hz、周期為700 ms 的單音頻率為500 Hz 的忙音的方法相同，在程序設(shè)計(jì)時(shí)可以將這4 種不同頻率和周期的忙音同步進(jìn)行。

圖3 忙音檢測框圖

3 忙音檢測實(shí)驗(yàn)和性能分析

3. 1 忙音檢測實(shí)驗(yàn)

如圖4 所示，電信交換機(jī)用戶口接二臺(tái)普通話機(jī)，計(jì)算機(jī)通過交換機(jī)維護(hù)口監(jiān)控檢測寄存器。

圖4 忙音檢測實(shí)驗(yàn)圖