JPH02179059A - 電話機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野コ 本発明は、手を用いずに通話できる電話機に関する。

〔従来の技術〕

従来、手を用いずに通話できる電話機が、特開昭６１−
３０８５０号公報や実開昭６３−１５２３４１号公報に
より提案されている。

特開昭６１−３０８５０号公報に記載の電話機は、音声
認識回路を内蔵し、マイクにて採取した使用者の音声を
認識し、その認識結果に応して着信応答動作、あるいは
通話終了動作を行なうものである。

実開昭［ｉ：ｌ−１５２３４１号公報に記載の電話機は
、音声感応回路を内蔵し、着信時に電話機の周囲にて発
せられた音声を感応し、着信応答動作を行なうものであ
る。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、特開昭６１−３０８５０号公報に記載の
電話機にあっては、音声Ｊ２．識に基づいて着イ１；応
答動作、あるいは通話終了動作を行なうものＣあるため
、音声を正確に認識する必要かある。このことは、認識
のための大規模な辞書が必要となり、また応答速度向上
のための装置構成も複雑となる。さらに、辞書内容は劣
化か避けられず、更新を必要とするため、不便である。

また、実開昭６３−１５２３４１号公報に記載の電話機
は、音声感応回路の具体的構成か不明であるため、雑音
環境下でも誤動作することなく、着信応答できる信頼性
の確保に困難かある。さらに、この実ｕ（１昭６３−１
５２３４１号公報に記載の電話機にあっては、通話終了
時に、手を使ってフックスイッチをオンフック状態に切
換設定しなければならず、使い勝手が悪い。

本発明は、簡素な装２槽成により、高い信頼度て、千を
用いずに着信応答および／または通話終了できる電話機
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の本発明は、電話回線に接続される電話
機回路と、音声情報を電話機回路に入力できる入力装置
と、電話回線から送られてくる情報を音響出力できる出
力装置と、電話機回路を駆動側ｍできる制御回路とを有
してなる電話機において、制御回路は、入力装置からの
入力信号を受入れて、該入力信号の参照軸交差数と波形
の振幅分布に関する値とを特徴パラメータとして算出し
、この算出結果を、有声音と特定雑音についての辞書デ
ータと比較し、入力信号か有声音を含むかどうかを判定
する音声検出回路を備え、電話回線からの着信か検出さ
れた状態下で、音声検出回路によって入力信号に有声音
を含むことがｆｉ＋定されたことを条件に、電話回線に
直流ループを形成する手段を含むようにしたものである
。

請求項２に記載の本発明は、電話回線に接続される電話
機回路と、音声情報を電話機回路に入力できる入力装置
と、電話回線から送られてくる情報を音響出力できる出
力装置と、電話機回路を！！ト勅制御できる制御回路と
を有してなる電話機におい゛（、制御回路は、電話回線
から送られてくる清報の中から通話相手の終話信号を検
出する終話信Ｉ３−検出回路を備え、終話信号検出回路
によって終話信号か検出されたことを条件に、電話回線
に形成されていた直流ループを開放する手段”を含むよ
うにしたものである。

請求項３に記載の本発明は、電話回線に接続される電話
機回路と、音声情報を電話機回路に入力できる入力装置
と、電話回線から送られてくる情報をｉｆ響出出力きる
出力装置と、電話機回路を駆動制御できる制御回路とを
有してなる電話機において、制御回路は、入力装置から
の入力信号な受入れて、該入力信号の参照軸交差数と波
形の振幅分布に関する値とを特徴パラメータとして算出
し、この算出結果を、有声音と特定雑音についての占？
−丁データと比較し、入力信号か有声音を含むかどうか
を判定する音声検出回路をｆｌｌｔｔえ、電話回線から
の着信が検出された状態下で、音声検出回路によって入
力信号に有声音を含むことがｊｌ＋定されたことを条件
に、電話回線に直流ループを形成する手段を含み、かつ
電話回線から送られてくる情報の中から通話相手の終話
信号を検出する終話信ｉ）検出回路を備え、終話信号検
出［口］路によって終話信号が検出されたことを条件に
、電話回線に形成されていた直流ループを開放する手段
を含むようにしたものである。

［作用コ （１）請求項１に記載の本発明によれば、制御回路は、
音声検出回路によって入力信号に有声音を含むことが判
定されたことを条件に、電話回線に直流ループを形成す
る。したかって、電話回線から送られてくる通話相手か
らの着信情報が出力装置ｎから音響出力された時、使用
者か入力装置に向けて音声を発すると、この音声信号か
入力装置から制御回路に転送され、上述の有声音を含む
ことの判定結果に従い、電話回線に直流ループか形成さ
れ、結果として手を用いずに着信応答動作を完了できる
。この直流ループ形成状態下て、使用者の通話内容は入
力装；ａに入力され、通話相手からの通話内容は出力装
置から出力され、両者の通話か行なわれる。

この時、本発明にあっては、音声検出の特徴パラメータ
として参照軸交差数と波形の振幅分布に関する値の２つ
のバラメークを用いたから、カテゴリー「有声音」とカ
テゴリー「特定雑音」とをパラメータ空間において明瞭
に分離できる。したがっζ、特定雑音の振幅か大きく音
声の検出に対する影響が大きい場合にも、雑音環境ｊζ
°Ｃの１１声の存在を、高い検出率で検出てき、着信応
答動作に誤動作を伴うことを防止できる。また、上記２
つのパラメータは演算か比較的容易であり装；ａ構成も
簡素となる。また、上記２つのパラメータは辞書データ
として取り扱う点において、劣化か非常に少なく、更新
の必要かほとんどない。

（２）次に、請求項２に記載の本発明によれば。

制（１回路は、終話信号検出回路によって通話相手の終
話信号か検出されたことを条件に、電話回線に形成され
ている直流ループを開放する。したかって、通話か終了
し、相手か電話を切り、これに伴って発生ずる終話信号
が送られてくると、制御回路は終話信号検出回路により
この終話信号の転送を確認し、電話回線の直流ループを
開放し。

結果どして手を用いずに通話終了動作を完了できる。

この時、請求項２に記載の本発明にあっては、通話終了
情報として、電話回線にて送られてくる終話信号を用い
るものであり、使用各自らが発する音声信号を用いるも
のでない。したかって、通話終了タイミングを、高い検
出率で容易に検出でき、通話終了動作に誤動作を伴うこ
とがない。また、」二足終話信号は画一的であるから、
その検出回路の装置構成も簡素である。

（３）請求項３に記載の本発明によれは、上記（１）と
（２）の両方の作用効果を得ることかできる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係る電話機を示す回路図、
第２図は音声検出回路を示す回路図、第３図は音声検出
のための特徴パラメータによって形成されるパラメータ
空間を示す模式図である。

電話機１０は、電話機回路１１と、マイク１２（入力装
″Ｗ）と、スピーカ１３（出力装置）と、制御回路１４
と、マーイク切換回路１５と、マイクアンプ１６と、ス
ピーカアンプ１７とを有して構成されている。

電話機回路１１は、電話回線接続端子１８を介して電話
回線に接続され、電話回線からの着信を検出する着信検
出回路１９と、電話回線に対しダイアル信号を送出する
ダイアル回路２０と、電話回線とマイク１２、スピーカ
１３とを接続する通話回路２１とを有して構成される。

マ・イク１２は、制御回路１４によって駆動されるマイ
ク切換回路１５により、電話機回路１１と制御回路１４
の何れかに選択的に接続される。この時、マイク１２は
、通話待機時には制御回路１４に接続され、通話時には
電話機回路１１に接続される。

スピーカ１コ３は、電話機回路１１に接続され、電話回
線から送られＣくる情報を音響出力できる。

制＋ｆｆ１１回路１４は、ｒ１声検出回路２２と終話信
号検出回路２３とを内蔵しており、以↑の（Ａ）（１，
１）の如くにより、電話機回路１１を駆動制御できる。

（層制御回路１４は、マイク１２からの入力信号をｎ再
検出回路２２に受は入れて、該音声検出回路２２により
甚大力信号の参照軸交差数と波形の振幅分布に関する値
とを特徴パラメータとして算出し、この算出結果を、有
声音と特定雑音についての辞書データと比較し、入力信
号か有声音を含むかどうかを判定する。

これにより、■制御回路］４は、着信検出回路１９によ
って、電話回線からの着信か検出された状態下で、該音
声検出回路２２によっ゛Ｃ５上記入力信号に、有声音を
含むことが判定されたことを条件に、電話四線に直流ル
ープを形成するように電話機回路１１を駆動側（Ｉする
。

また、■制御回路１４は、着信検出回路１９によっ゛Ｃ
５電話回線からの着信か検出されない状態Ｆ゛て、該音
声検出回路２２によって、上記入力信号に、イｊ声音を
含むことがＴＩ定されたことを条件に、電話回線に直流
ループを形成し、かっタイアル回路２０から電話同線に
対し、予め特定−か所の通話相手に対応し°Ｃ登録しで
ある電話番号信号を送出するように電話機回路１１を駆
動制御する。

なお、音声検出回路２２の音声検出動作の詳細について
は後述する。

ｆＢ）制御回路１４は、終話信号検出回路２３により、
電話回線から送られてくる情報の中から通話相手の終話
信号（ビジー１−−ン信月）を検出する。これにより、
制御回路１４は、該終話信号検出回路２３によって終話
信号が′検出されたことを条件に、電話回線に形成され
ていた直流ルーフを開放するようにｔＵ話機回路１１を
駆動制御する。

ところで、上記制御回路１４か備える音声検出回路２２
は、具体的には第２図に示す如く構成される。すなわち
、第２図において、３１はローパスフィルタ、３２はＡ
／Ｄコンバータ、３３はバジメータ計算部、３４は辞書
データ記憶部、３５は判定部、３６は結果出力部である
。この実施例にあっては、雑音環境丁の音声を以下の如
く検出する。

（１）有声音と特定雑音について、それらの信号の一定
時間内における参照軸交差数Ｘ１と、波形の振幅分布に
関する値×２とを特徴パラメータとする辞書データを用
意し、これを辞書データ記憶部３４に記憶せしめる。

ここで、波形の振幅分布に関する値×２としては、下記
■、■、■のいずれかを用いることが′Ｃきる。

■下式で表わされる波高値Ｐ０ Ｐ　：　２０Ｘ　ｌｏｇ＋ｏ（Ｖｐ／Ｌｍｊただし、Ｖ
Ｐエニー時間間隔内の振幅の絶対値の最大値 Ｖ４．；同一定時間間隔内の＆幅の 実効値 ■１ζ式て表わされる波高値Ｉ）。

Ｐ　＝　２０ｘ　ｌｏｇ＋ｏ（Ｖｐ／Ｖａ）ただし、Ｖ
Ｐエニー時間間隔内の振幅の絶対値の最大値 ｖ＆二同一定時間間隔内の振幅の 絶対値の平均値 ■振幅か−・定時°間間隔内に実効値を１１安とするし
きい値を越える時間（超基準振幅時間）。

−１−記■の波高値を用いる場合には、有声−音の特徴
である先鋭な波形を比較的忠実に反映したパラメータ値
を用いることとなり、’Ｂｔ　Ｒの識別性が向１−する
というメリットがある。

］−記■の波高値を用いる場合には、−に記憶の波高値
に比して演算量を少なくでき、かつ有声音の特徴である
先鋭な波形を忠実に反映したパラメータ値を用いること
となり、雑音の識別性か向上するというメリットがある
。

上記■の波高値を用いる場合には、上記■、■の波高値
に比して演算量をより少なくできるというメリットかあ
る。

また、辞書データとし′Ｃは、例えば下記（ａ）。

（ｂ）、および（Ｃ）が作成される。

（ａ）多数の音声から得られた有声音［ア］についての
特徴パラメータの組。

（ｂ）特定雑音（特定電話機の着信ベル音）について求
められた多数の特徴パラメータの組。

（ｃ）有声音［アコと特定雑音とを、 ２０　Ｘ　ｌｏｇ＋ｏ　（Ｓｒｍｇ／Ｎｒ＋ａｍ）　［
ｄＤｌで定義される有声音対特定雑音比３．　Ｑ、　−
３゜−６，−１０［ｄＤｌで加え合わせた結果を多数の
音声について求めた特徴パラメータの組。なお、Ｓ　ｒ
ｌ！ｉｌｌは有声音「ア」の振幅の実効値を表わし）　
Ｎ　Ｉ’　ＰＡ　Ｍは特定雑音の振幅の実効値を表わず
。

（２）マイク１２にて入力信号を採取し、この入力信号
を、アンプ１６て増幅し、ローパスフィルタ３１を通す
ことによって不要な高周波成分はカットし、Ａｌ１）コ
ンバータ３２によってデジタル信号に変換し、パラメー
タ計算部３３に送り込む。パラメータ計算部３３は、上
記入力信号の一定時間内における参照軸支Ｘ゛数×１と
、波形の振幅分布に関する値×２とを特徴パラメータと
じて算出する。

（３）上記（２）で算出した１１；徴パラメータと、上
記（１）て定めた辞書データか規定する標準パターンと
を、判定部３５において比較し、入力信号か有声音を含
むかどうかをＴ、１１定し、この判定結果を結果出力部
３６から出力する。

ここで、前述の辞書データを用いたパターン認識は、例
えば第３図のパラメータ空間上で以下の如くなされる。

なお、第３図は零交差数（参照軸レベルを零レベルに設
定したもの）と波高値の２つの特徴パラメータをそれぞ
れＸ１軸とＸ２軸にとったものである。第３図において
、μｍ、　目、σＩ２はそれσ それ有声音（前記（ａ）の有声音［ア］、もしくは前記
［ｃ）の特定雑音を特定の有声音対特定雑音比で加え合
わされた有声音）の辞書パラメータの平均値、×１軸成
分の標準偏差、×２２軸成の標準偏差を表わし、μ２、
２１、σ２□はそれぞれ特定σ 雑音の辞書パラメータについての同様の値を表わす。

■辞書データが規定するカテゴリー「有声音」（前記（
ａ）の有声音［ア］、もしくは前記（ｃ）の特定雑音を
特定の比率で加え合わせた有声音のカテゴリー）と、カ
テゴリー「その他」とを２分する境界１を定める。境界
１にあっては、有声音の辞書データの平均値μｍを含む
側かカテゴリー「有声音」である。この境界１は、平均
値のまわりにどれだけ有声音の辞書データが集中してい
るかを表わす集中楕円であり、軸の長さを変えることに
より有声音の辞書データが楕円内に入る割合を変えるこ
とかできる。この実施例の場合は有声音の辞書データの
９割か楕円内に入るように軸の長さを定めた。破線はμ
とσて規定されるカテゴリー「有声音」の概念を表わす
。すなわち、この■の過程にあっＣは、入力信号の特徴
パラメータか境界１のいずれの側のカテゴリーに属する
かを判定することとなる。

０次に、特定雑音の振幅が大きく、これか有声音の検出
に大きく影Ｙｌｌを！テλることの可能性を考慮し、」
−記■に加え、カテゴリー「特定′ｍ音」とカテゴリー
「有声音」の境界２を定める。境界２にあっては、特定
雑音の平均値μ２を含む側がカテゴリー「特定雑音」と
なる。この境界２は、カテゴリー「有声音」とカテゴリ
ー「特定雑音」に対する尤度が等しい点の集まりである
。この実施例の場合には特定雑音の標準偏差が、人工的
に作られた電話機の着信ベル音であって、有声音と特定
雑音を特定の有声音対特定雑音比て加え合わせたものの
辞書データの標準偏差より一般的に小さいので、カテゴ
リー「特定雑音」か閉した空間になっている。破線はμ
とσて規定されるカテゴ１ノー　「特定域１１′」の棚
念を、′表わす。すなわち、この■の過桿にあっ“（゛
は、入力１１．弓の特徴パーツメータか境界２のい一４
′れの側のカテゴリーに属するかを下り定することどな
る。

Ｑδ１−記０）、■の判定の結束、入力仁＋副か、特徴
パラメータ空間上で、■において境界】のメ１．側にＬ
↓；シ、か−）■におい゛Ｃ境界２のμ２側に属さない
時、人ノノイ＋’ｊ　”’ｒ　ｅ力う−ゴリーｒ　’Ｏ
’　ｊ”　−６ｔ　Ｊに属するど１′す定する。４なわ
ｔ５、入カイ、−；５中にイ１声ｆ’か存で１ニするこ
とへ：　’Ｉｌｌ定４る。

次に、Ｌ記電詰機１０の通話動イ１に−）いて説明する
。

（１）通話（１１丁からの送信かあると、電話機回路１
１のｎ信検出回路１０か１１信を検出する。この検出＋
；ｉ　ｓ＋　ｉｉ、アンプ１７を経てスピーカ１３を駆
動し、使用者に着イ４を知らせる。

この通話待機状態干で、マイク切換回路１５はマイク１
２を制御回路１４に接続しＣおり、制御回路］４はマイ
ク１２からの入力信り−を常に分析している。この時、
使用者がマイク】２に向かっ゛（−、イ］声音・？含む
ト１゛虐を発す゛ると、制（卸回路１４のｉ７声検出回
路２２がこの有声音の存在を検出する。この結果として
、制御回路１４は、電話回線に直流ループを形成するよ
うに電話機回路１１を駆動制御する。これと同時に、制
御回路１４はマイク切Ｉ負回路１５を駆動し、マイク１
２を電話機回路１１の通話回路２１に接続し、使用とを
しＣ丁を用いずに通話゛Ｃきるように４゛る。

（２）通話が終了し、１１１手かオンノックすると、電
話機回路１１に終話（−ｆｆｊ号（ヒシ−１・−ン館号
）か入る。この信号はスピーカ】：３から使用片に送出
されるとともに、制御回路１４にも伝えられる。制（１
回路１４の終話信１）検出回路２：３か１−記終話信号
を検出すると、制御回路１４は、電話回線の直流ループ
を開放４゛るように電話機回路１１を駆動制御し、使用
者をして毛を用いずに通話終了動作を完ｆせしめる。

（３）また、電話機回路１１の着信検出回路１９が着信
を検出していない通話待機状態下Ｃ１使用名かマ・イク
１２に向かって、有声音を含む音声な発すると、制御回
路１４のＨ：ｔｒ！１検出回路２２がこのイｊ声１１゛
の存在を検出する。この結果どして、制＋３１１　ｔｊ
ｉｌ路１，４は、電話回線に直流ループを形成し、か一
つ〕−め登録しである特定−が所のための電話番Ｕｊ、
　（、ｉ　！ｊか１ｕ話回線に送出されるように、電話
機回路１１の々ｒアル回路２０を駆動ケる。こねにより
、１−記特定一が１す（の通話組子への発信かなされる
。

次に、干犯実施例の作用に・〕いて説明４る。

１−記実施例によれば、制御回路１４とその合意検出回
路２１シの存在により、使用片は手を用いずに首イ１−
１応答動作な′ｔこ丁”できる。この時、上記実施例に
あっては、音戸ｊ検出のｉ’？　６ｔパラメータどし”
Ｃ１３ｊｊｑ軸交差交差数形の振幅分布に関する値の２
つのバラ、メータを用いたから、カテゴリー１有声Ｊ」
とカテゴリー「特定雑音」とをパラメータ空間におい°
Ｃ明瞭に分離できる。したかっ°（、特定域１１の振幅
か大きく音声の検出に対する影響か大きい場合にも、雑
？ｆ環境ＦてのＮ″１声の存在を、高い検出率で検出で
き、着信応答動作に１．１動作を伴うことを防止できる
。また、」１記２・つのパラメータは演算が比較的容易
であり装置構成も簡素どなる。また、干犯２つのパラメ
ータは辞１−Ｉ丁データとしＣ取り扱う点において、劣
化が非常に少なく、更新の必要かほとんどない。

また、Ｆ記実施例によれは、制御回路１４とその終話信
号検出回路２：３の存在により、使用者は手を用いずに
通話終了動作を完了できる。この時、上記実施例にあっ
°Ｃは、通話路ｉ’　ｆ１１１報どして、電話回線にＣ
送られてくる終話イ１宕号を用いるものであり、使用り
自らか発する？”ｆ声イ：）すを用いるものてない。し
たがって、通話終了タイミングを、高い検出率で容易に
検出でき、通話終了動作に誤動作な（ｔ−うこともない
。また、上記終話イー；号は画一的であるから、その検
出回路の装：ｆｆ　ｆｌ？ｉ成も簡素である。

したかっ°（、Ｆ、　＋ｆｔ！実施例によれば、ｆｌ？
ｉ索な装置構成により、高い信頼度で、手を用いずにｎ
信応答および通話路Ｔ−（’きる電話機１０を得ること
ができる。

尚、本発明の実施において、電話機は、上記（１）〜（
３）の３つの動作のうち、（１）のみを備えるもの、（
２）のみをＩｌｆえるもの、あるいは（１）と（２）の
２つのみを備えるものであってもよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれは、簡素な装置構成により、
高い信頼度で、手を用いずに着信応答および／または通
話終了できる電話機を得ることができる。

４、ｃｉ１７Ｉ面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例に係る電話機を示す回路図、
第２図は音声検出回路を示す回路図、第３図は音声検出
のための特徴パラメータによって形成されるパラメータ
空間を示す模式図である。

１０・・・電話機、 １１・・・電話機回路、 １２・・・マイク（入力装置）。

１３・・・スピーカ（出力装置）、 １４・・・制御回路、 １９・・・着信検出回路、 ２１・・・通話回路、 ２２・・・音声検出回路、 ２３・・・終話信号検出回路。

特許出願人　楯水化学工業株式会社 代表者　　廣１）馨 第１図 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電話回線に接続される電話機回路と、音声情報を
   電話機回路に入力できる入力装置と、電話回線から送ら
   れてくる情報を音響出力できる出力装置と、電話機回路
   を駆動制御できる制御回路とを有してなる電話機におい
   て、制御回路は、入力装置からの入力信号を受入れて、
   該入力信号の参照軸交差数と波形の振幅分布に関する値
   とを特徴パラメータとして算出し、この算出結果を、有
   声音と特定雑音についての辞書データと比較し、入力信
   号が有声音を含むかどうかを判定する音声検出回路を備
   え、電話回線からの着信が検出された状態下で、音声検
   出回路によって入力信号に有声音を含むことが判定され
   たことを条件に、電話回線に直流ループを形成する手段
   を含むことを特徴とする電話機。
2. （２）電話回線に接続される電話機回路と、音声情報を
   電話機回路に入力できる入力装置と、電話回線から送ら
   れてくる情報を音響出力できる出力装置と、電話機回路
   を駆動制御できる制御回路とを有してなる電話機におい
   て、制御回路は、電話回線から送られてくる情報の中か
   ら通話相手の終話信号を検出する終話信号検出回路を備
   え、終話信号検出回路によって終話信号が検出されたこ
   とを条件に、電話回線に形成されていた直流ループを開
   放する手段を含むことを特徴とする電話機。
3. （３）電話回線に接続される電話機回路と、音声情報を
   電話機回路に入力できる入力装置と、電話回線から送ら
   れてくる情報を音響出力できる出力装置と、電話機回路
   を駆動制御できる制御回路とを有してなる電話機におい
   て、制御回路は、入力装置からの入力信号を受入れて、
   該入力信号の参照軸交差数と波形の振幅分布に関する値
   とを特徴パラメータとして算出し、この算出結果を、有
   声音と特定雑音についての辞書データと比較し、入力信
   号が有声音を含むかどうかを判定する音声検出回路を備
   え、電話回線からの着信が検出された状態下で、音声検
   出回路によって入力信号に有声音を含むことが判定され
   たことを条件に、電話回線に直流ループを形成する手段
   を含み、かつ電話回線から送られてくる情報の中から通
   話相手の終話信号を検出する終話信号検出回路を備え、
   終話信号検出回路によって終話信号が検出されたことを
   条件に、電話回線に形成されていた直流ループを開放す
   る手段を含むことを特徴とする電話機。