本发明涉及一种双音多频产生器，尤指一种利用数字电路产生双音频信号的 双音多频产生器。

传统式的双音多频产生器其大多是利用模拟电路设计，如图1所示，其中方 块1，为双音多频电压信号截取开关；方块2、3，为一组电压跟随器缓冲级线 路；方块4，为模拟信号加法器；方块5，为参考电压源产生电路。然而，该模 拟电路常会受到工艺、温度或环境等因素的影响而容易造成信号干扰或失真，往 往使其输出值与实际值不符，此外，模拟电路于长久使用后，其电路元件亦容易 老化而影响其输出值等问题，故传统用于产生双音多频信号所设计的模拟电路的 精确度不容易控制，尤其当低电压工作时，以上问题就更加显著；对于制造技术 而言，模拟电路因其特性所致，其电路面积无弹性可言，即该电路面积仅能缩小 至一定范围内便无法突破；此外，电信局于电话线路上规定，拨号器的行值信号 (电压值)与列值信号相比有2dB的预增益，但传统模拟加法器只能将该预增 益值控制在1～3dB范围之间，不能有效地控制于2dB的定值，故会影响其 精确值。

由上可知，传统的双音多频产生器，在设计及实际应用上，仍存在若干缺点， 由于其主要为模拟电路，常会因周围环境的改变，造成信号干扰或失真等问题， 而可待加以改善。

本发明主要是利用于每一固定间隔的时间来取得键盘拨号器上，使用者所输 入电话号码行、列值的信号波其分别于固定时间所对应的相对电压值(该相对电 压值已事先储存记忆体内)再经由数字加法器及数字/模拟转换器等数字电路运 用即可产生双音多频信号；此外，利用该电话号码行、列值所产生信号波为正弦 波特性，即正弦波360°中，0°～90°间与90°～180°间相互对称 及180°～270°间与270°～360°间相互对称原理，而使不同的两 横轴值可对应相同的纵轴值，所以欲产生一周期正弦波，事实上只需填一半的纵 轴值即可，如此可减少该记忆体所需的记忆容量以减少其制作成本，更符合经济 效益。

本发明的主要目的在于利用数字电路调幅式双音多频产生器，解决传统式双 音多频产生器容易因工艺、温度及环境等多项因素的改变，而产生信号干扰或失 真等问题，且该数字电路可在任何可工作电压及温度下，都可精确控制行值对列 值信号(相对电压值)的预增益在2dB之内，以提供该电路对精确度控制的能 力。

本发明的另一目的在于利用数字电路设计调幅式检表双音多频产生器，解决 传统双音多频产生器电路面积不易缩小的问题，本发明的双音多频产生器可因制 作电路的技术突破而使电路面积缩小，即对于该电路面积的制作有较大的弹性空 间。

本发明的另一目的在于已事先储存数据的表格，可利用多种方式完成制作， 创作者可依个人所需来设计，而不受其制作空间的限制及影响。

本发明的再一目的在于利用键盘拨号器上每一行或列所欲产生的信号波为正 弦波特性，即正弦波在360°中，0°～90°间与90°～180°间相五 对称及180°～270°间与270°～360°间相互对称原理，而使不同 的两横轴值可对应相同的纵轴值，所以欲产生一周期性正弦波，事实上只需填一 半的纵轴值即可，故本案中用以储存信号的数据值(相对电压值)的存储器，利 用该项特性，再配合(往返)计数器，可仅储存产生一周期正弦波纵轴值的一半 〔即数据值(相对电压值)的一半〕，如此可减少该存储器所需的存储容量以减 少其制作成本。

本发明的双音多频产生器，主要包括有：

一控制单元，接收行值及列值的输入信号，并输出控制信号：

一行可程序化计数器，接收一固定系统时脉信号，及接收由控制单元输出的 控制信号，再依据使用者原先规定的计数时间信号于一定时间间隔送出一与该时 间对应的地址信号，地址信号循环方式为一种往返式循环；

一列可程序化计数器，接收一固定系统时脉信号，及接收由该控制单元输出 的控制信号后，再依据使用者原先规定的计数时间间隔的大小以产生计数讯号及 计数周期，并根据计数信号于一定的时间间隔送出一与该时间对应的地址信号， 该地址信号循环方式为一种往返式的循环；

一存储器，接收由所述控制单元输出的控制信号及该行可程序化和列可程序 化计数器输出的信号，并将对应该信号事先已储存的数据分别输出；

一数字加法器，接收由所述存储器分别输出的数据，并对每一数据运算后， 将输出一运算结果信号；

一数字/模拟转换器，接收由数字加法器输出的信号，并将所述数字信号转 换为模拟信号而输出双音多频信号。

结合附图及实施例对本发明的特点说明如下：

附图说明：

图1为习知电路的方块图。

图2为本发明实施例的方块图。

图3为本发明另一实施例的方块图。

图4为本发明实施例的信号波形示意图。

图5为正弦波示意图。

图6、图7分别为存储器存储数据与信号波形对应关系示意图。

表1为本发明实施例存储器储存信号波相关数据；

表2为本发明另一实施例存储器储存信号波相关数据。

实施例：

如图2所示，其为本发明实施例的方块图，其主要包括有控制单元30、行 可程序化的(往返)计数器10、列可程序化的(往返)计数器20、存储器4 0，数字加法器60及数字/模拟转换器70。首先，将使用者输入电话按键的 行值信号及列值信号输入至控制单元30，控制单元30根据行值信号及列值讯 号再分别传送到行可程序化的(往返)计数器10和存储器40及列可程序化的 (往返)计数器20和存储器40，另再分别输入一固定系统的时派信号至该行 可程序化的(往返)计数器10及列可程序化的(往返)计数器20，另两可程 序化的(往返)计数器10、20，于接收由该控制单元30输入信号后，再依 据使用者原先所规划其计数间隔时间的大小(如图4所示的t值)以产生适当的 计数周期，并根据该计数信号于一定的耐间间隔分别送出一与该时间对应地址的 信号至存储器40，存储器40接收由控制单元30输出的行、列值及行、列两 可程序化的(往返)计数器10、20输出的计数信号并找寻该时间对应的某一 行及列地址后，将分别送出该信号对应地址所储存的数据值(相对电压值)至数 字加法器60，该数字加法器60将该第一数据运算后，再将运算结果信号送至 数字/模拟转换器70，信号经转换后，即可完成双音多频信号的输出，其中该 相对电压值是指最后通过数字/模拟转换器输出的振幅，但该振幅与储存的数据 值是有一比例关系的。

请参阅图3，为本发明的另一实施例的方块图，其主要是将图1控制单元3 0的功能与行可程序化(往返)计数器10及列可程序化(往返)计数器20的 功能组合设计而成一行可程序化的(往返)计数地址产生器80及一列可程序化 的(往返)计数地址产生器90，因此，使用者输入按键的行值信号及列值信号 分别输入至行可程序化的(往返)计数地址产生器80及列可程序化的(往返) 计数地址产生器90，且先前已分别输入一固定系统的时派信号至两可程序化( 往返)计数地址产生器80、90，然而，两可程序化的(往返)计数地址产生 器80、90于接收行值信号及列值信号后，再依据使用者原先所规划其计数间 隔时间的大小(如图4所示的t值)以产生适当的计数及计数周期信号，并于一 定的时间间隔分别送出一与该时间对应的某一行及列地址的信号至存储器100， 存储器100接收该地址信号并找寻该对应地址后，将分别输出信号对应的地址 所储存的数据(相对电压值)至数字加法器60，数字加法器60对该数值运算 后，并将输出一运算结果讯号至数字/模拟转换器70，信号经转换后，即可完 成双音多频信号的输出。

请参阅图4，其为本发明实施例的行(列)信号波示意图，其中键盘拨号器 上的每一行(列)的信号皆有相同的电压值Z(振幅)，但其周期(频率)各不 相同，图示的横轴表示时间值，纵轴表示电压值，其中正弦波I110与正弦波 II120有相同的最大电压值及不同的周期值T2及T1，此时若使用者规划 正弦波I110及正弦波II120每一周期将由相同的时间间隔t而分别区分 为有不同个数阶段(正弦波I110区分为T2/t个阶段，正弦波II120 区分为T1/t个阶段)，于时间为t时，两正弦波I110及正弦波II12 0分别有不同的电压值a及b，于时间为nt时，该正弦波I及II110、1 20分别有不同的电压值c及d，故于图2及图3所示之记忆体40、100便 是事先储存于每一间隔时间t时，该行(列)信号波将获得的相对电压值。

另，请参阅图5，其为正弦波形示意图。由于正弦波的对称性，如图所示X1位 于0°～90°间，X’1位于90°～180°间，但X1及X’1X’1则 对应相同的纵轴值a，X2位于180°～270°X’2位于270°～36 0°间，但X2及X2’则可对应相同的纵轴值b，故欲产生一周期的正弦波， 事实上只需填一半纵轴值的点即可(请参阅表1，表2)，例如由90°填到2 70°的纵轴值即包含正弦波的所有纵轴值，根据上述理论同样地于本发明图2 及图3所示的存储器40、95、100仅需储存该信号波一周期中所有数据值 (相对电压值)的一半，如此可减少所需的存储器容量，而减少制作成本。但于 上述的理论中于实际上仍存在一些困难，即如图中90°及270°的峰点(c) 、(c’)皆没有另一与其相对应之点存在，故计数器的计数，必须在与90° (峰点)及与270°(峰点)衔接处另作处理，亦即利用一可依需要以执行上 数或下数的往返计数器(up-down  counter)来进行计数，如表 1所示，计数由0000上数至1111后再下数至0000，其主要是将该信 号波每一周期区分为30个阶数，每一阶数都有一相对应的数据(相对电压值)； 如表1所示，如其数值为0及30.95分别为峰点，因该正弦波的特性，由表 1可得知该正弦波上数半周期(数据值由0至30.95间)与下数半周期(数 据由30.95至0间)上每一阶数彼此间皆有一对应的相同数据值，因此于存 储器中仅需储存该正弦波的上数半周期或下数半周期所对应的数据值，并依据图 1及图2所设计以产生适当的计数、计数周期信号及地址信号以找寻对应地址以 输出该对应地址数据；其中，上述正弦波的下数周期介于正弦波90°～27 0° 间，上数周期介正弦波0°～90°与270°～360°间，故存储器中仅需 储存的数据介于正弦波在相位角(90°+n·360°)至(270°+n· 360°)间所对应的数据值或正弦波在相位角(n·360°)至(90°+ n·360°)与相位角(270°+n·360°)至(n+1)·360° 间所对应的数据值，其中n为整数或零。

再者，本发明者针对上述峰点上没有另一与其相对应点存在而造成不对称的 问题又另提出一解决方法，即于图2及图3所示的存储器40、100不储存该 讯号波的峰值〔如图4所示峰点I、1’II、II’之纵轴值〕，即改以将该 讯号波的相位偏移一小角度，如此虽牺牲一点精确度，但正弦波峰点的切线斜率 为零，故对于该峰点及正弦波的变化量很小，而对于双音多频信号的输出影响不 大，因此于信号的峰点处没有衔接困难的问题存在，另一方面在电路处理上亦容 易实现；如表2所示，主要将该信号波每一周期区分为32个阶数，每一阶数亦 都有一相对应的数值(如表2所示)，如表中数据由0.07至30.93间与 数据值由30.93至0.07间的每一阶数都有相互对应相同的数据，故同样 地于存储器中仅需储存该正弦波半周期所对应的数据，亦即上述所称正弦波在相 位角(90°+n·360°)至(270°+n·360°)及正弦波在相位 角(n·360°)至(90°+n·360°)与相位角(270°+n·3 60°)至(n+1)·360°间所对应的数据值，其与上述表1所不同处， 在于计数器的应用为一单向计数由0000上数至1111后再由0000重新 上数，但对该计数器而言，因其为触发器可同时将某数及其补数输出，故本实施 例虽将信号波区分为32阶数，但实际上只要运用4bits的计数器进行计数 在于适当时段取补数输出即可达到往返计数功能；如表2所示，其第二次由00 00开始计数至1111时，为取其补数的输出，故虽然该设计数器的计数为由 0000至1111，但因取其补数的输出，则计数的真正计数地址为由111 1至0000达到往返计数功能。

由上所述，本发明具有如下效果：

本发明主要是利用规划每一个固定间隔来取得键盘拨号器上，使用者所输入 行、列值信号波分别对应的相对电压值，再经由数字加法器及数字/模拟转换器 等运用而设计的数字电路，解决传统的模拟电路会因制程、温度及环境因素而产 生信号干扰或失真问题，有效提高信号输出的精确度；该存储器仅储存信号波一 周期的数据(相对电压值)的一半，即可达到产生信号的效用，如此可减少制作 成本。

但以上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的 范围。

表1      数据值   (相对电压值)  数据储存数值      计数         0     00000       0000       0.61     00001       0001       1.86     00011       0010       3.56     00101       0011       5.74     01000       0100       8.19     01011       0101      11.00     01110       0110      13.98     10001       0111      16.96     10100       1000      19.94     10110       1001      22.75     10111       1010      25.30     11001       1011      27.48     11011       1100      29.18     11101       1101      30.34     11110       1110      30.95     11111       1111      30.34     11110       1110      29.18     11101       1101      27.48     11011       1100      25.30     11001       1011      22.75     10111       1010      19.94     10110       1001      16.96     10100       1000      13.98     10001       0111      11.00     01110       0110       8.19     01011       0101       5.74     01000       0100       3.56     00101       0011       1.86     00011       0010       0.61     00001       0001

 表2      数据值   (相对电压值)    数据储存数值     计数   真正地址       0.07       00000     0000     0000       0.67       00001     0001     0001       1.82       00011     0010     0010       3.52       00101     0011     0011       5.67       01000     0100     0100       8.19       01011     0101     0101      11.00       01110     0110     0110      13.98       10001     0111     0111      17.02       10100     1000     1000      20.00       10110     1001     1001      22.81       10111     1010     1010      25.33       11001     1011     1011      27.48       11011     1100     1100      29.17       11101     1101     1101      30.33       11110     1110     1110      30.93       11111     1111     1111      30.93       11111     0000     1111      30.33       11110     0001     1110      29.17       11101     0010     1101      27.48       11011     0011     1100      25.33       11001     0100     1011      22.81       10111     0101     1010      20.00       10110     0110     1001      17.02       10100     0111     1000      13.98       10001     1000     0111      11.00       01110     1001     0110       8.19       01011     1010     0101       5.67       01000     1011     0100       3.52       00101     1100     0011       1.83       00011     1101     0010       0.67       00001     1110     0001       0.07       00000     1111     0000