JPH0247142B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は信号検出装置、とくに雑音の存在下で
音声の活性状態を検出する装置に関する。

音声検出装置は音声伝送路が音声信号の活性状
態の生起に応動して形成される多数の通信システ
ムで有用である。音声検出を使用する例として音
声挿入（TASI）およびエコー抑圧ブレーク・イ
ンなどが知られている。通常の音声検出器による
信号測定の評価基準、即ち音声の定義は極めて不
十分であり、音声挿入システム（TASI）を通し
て高品質の伝送を行うためには音声が存在すると
定義される期間を超えて比較的長いハングオーバ
期間（100ミリ秒またはそれ以上）にわたつて音
声指示状態を延長する必要がある。

音声検出器、特に音声挿入システムで使用され
る音声検出器は、理想的には受話者が良好な品質
を有する通信接続であると認めるような最小の時
間期間だけ送話者に伝送路を割当てるべきであ
る。従つて音声検出器は音声信号の存在に極めて
敏感であると同時に非音声信号に対しては不感状
態に留まることが必要である。この目的は特性を
劣化させることなくハングオーバ期間を最小化す
る改良された音声の定義によつて達成される。そ
の結果、音声を検出する周知の装置の音声の定義
は一般に、一方で望ましくない音声の欠落を生じ
させると共に他方で不十分な音声の定義と過剰な
ハングオーバおよび雑音に対する敏感さのため過
度の活性状態を呈するという欠点を有している。

本発明の主たる目的は上述の欠点を生じさせる
ことなくハングオーバ期間を実質的に減少させる
改良された音声の定義を提供することである。

本発明の他の目的は、雑音レベルの推定値を独
立に抽出し、話者の音量の推定値は雑音レベルの
推定値と関連して抽出するような雑音の存在下に
おける音声の活性状態を検出する改善された装置
を提供することである。

他の関連する目的は幾つかの信号サンプルの平
均代表値を用いて信号の分類を行う操作を提供す
ることであり、この場合信号の分類操作は代表値
の測定信号に適当な時定数を割当て、音声および
雑音を構成する部分を固定する。

本発明の装置は信号をその平均表示を用いて分
類し、音声または雑音を特徴づける信号の属性が
存在する時点を指示する。レベル推定器はこれら
の指示に応動して雑音レベルの推定値および次い
で第１の判定レベルを提供する。第１の判定レベ
ルは雑音レベルの推定値と表示の音声部分の測定
信号と第１の判定レベルの現在の値との結果を組
合わせることにより適応的に変化させる。信号が
第１の判定レベルを超す毎に、音声の活性状態が
指示される。

本発明の他の特徴として音声の活性状態はまた
表示が第１の判定レベルから誘導された第２のよ
り低い判定レベルを超すときに指示される。分類
手段は、ピーク値が最小値に予め定められた定数
を乗じたものより小であるとき雑音を指示する出
力を提供するべく比較器が使用する表示のピーク
値および最小値を得るための測定手段を含んでい
る。レベル推定器は最小値を記憶された長時間に
わたる最小値と比較し、長時間にわたる最小値を
予め定められた量だけ調整して比較結果の不均等
性を減少させる。分類手段は更に、ピーク値が最
小値に予め定められた因子を乗じたものに予め定
められた一定値を加算したものより大であるとき
音声を指示する出力を提供する比較手段を含んで
いる。

本発明の更なる特徴によれば、信号をサンプル
してデイジタル的に符号化し、レベル推定器はデ
イジタル的に符号化された信号サンプルと両立す
る雑音レベルの推定値を提供するため長時間にわ
たる最小値を使用するトランスレータを含んでい
る。第１の判定レベルを与えるレベル推定器の部
分は比較器、調整器、記憶装置、および加算器を
含んでいる。比較器は代表値のピーク値と第１の
判定レベルの相対振幅を指示する出力を発出す
る。調整器はこの出力を使用して、ピーク値が第
１の判定レベルを超すとき正の増分を発生し、第
１の判定レベルがピーク値より大であるとき負の
増分を発生する。記憶装置はこれら増分を累積・
保持し、雑音レベルの推定値に対する話者の音量
を指示するレベルを発生する。加算器はトランス
レータからのレベル推定値とレベルの指示を組合
わせて第１の判定レベルを形成する。

本発明の更に他の特徴によれば、エコー保護が
両方向性装置において与えられる。該装置は可変
閾値レベルを調整するのにエコー信号のエネルギ
ーを使用しないようにしている。また、伸張器、
即ちエコー包絡線発生器は、受信路中の信号エネ
ルギーの表示と予め定められた遅延時間内の同じ
型の以前に生起した他の表示値の内の大きい方に
その振幅が相応する出力を発生する。

本発明の上述および他の目的および特徴は添付
図面を参照した以下の詳細な説明から完全に理解
されよう。

第１図において送信中継線１１は音声を含むデ
イジタル信号を伝送する典型的な電話通信用中継
線を示す。中継線１１上の信号はすべて図示の音
声検出器を形成する第１図の回路によつて評価す
るべく加えられる。第１図の音声検出器の主たる
機能は音声信号が中継線１１上に存在するとき出
力１２に信号を発生させることである。中継線１
１上の信号から測定信号発生器１３より変換され
た信号は可変閾値発生器１４および音声信号規定
回路１６に加えられる。簡単に言うと可変閾値発
生器１４は音声規定回路１６が判定レベルとして
使用する比較的長時間にわたる連続的で調整可能
なレベルを発生する。判定レベルを超すと、出力
１２に活性音声状態指示が検出期間と先にハング
オーバと呼んだ音声活性状態の中断に続く期間と
を加算した期間中発生する。

第１図の音声検出器のハングオーバ期間は一定
時間期間または可変時間期間あるいはその両者よ
り成る。本発明の音声検出器の改良された音声信
号規定操作により比較的短い16msという一定ハ
ングオーバ期間で許容し得る特性が得られる。ハ
ングオーバ期間はまた音声期間の間の短いギヤツ
プを橋絡し、それによつてサービス要求回数、即
ち出力１２における２進の活性音声識別信号の状
態変化の回数が減少する。

測定信号発生器１３において、送信中継線１１
からの信号は音声検出器の更に正確な動作を保証
するため直流オフセツト、電源線漏話等を抑圧す
るべく高域フイルタ１７によつて波される。測
定信号発生器１３は２つの出力を発生する。１つ
は単一サンプル（SS）の振幅信号であり、他方
は信号電力、即ちエネルギーの平均値を表わす指
数関数的に写像された過去（EMP）の信号であ
る。後者の平均信号は平均化回路１８において過
去の信号サンプルの振幅信号の指数関数的重み付
けによつて発生される。平均化回路１８の等価時
定数は16msであり、該回路１８はアナロダのRC
低減フイルタをデイジタル化したものと見做すこ
とが出来る。測定信号発生器１３からの上記２つ
の出力は第１図の残りの回路によつて実行される
処理を受ける。

EMP信号のみが信号分類器１９およびレベル
推定器２１を含む可変閾値発生器１４に加えられ
る。信号分類器１９を更に拡張して音声および雑
音出力以外の信号のタイプを識別してレベル推定
器２１に加えることも可能である。ここで信号分
類器１９とレベル推定器２１の動作は、閾値信号
（T_N）をレベル推定器２１から信号分類器１９に
帰還する導線２２によつてブートストラツプされ
ていることに注意されたい。レベル推定器２１の
他の２つの出力は音声規定回路１６中の夫々の比
較器２３および２４によつて使用される振幅
（T_M）判定レベルおよび下側エネルギー（T_E）
判定レベルである。音声規定回路の他の信号入力
として単一サンプル（SS）の振幅が比較器２３
に加えられ、EMP信号が比較器２４に加えられ
る。比較器２３は大きな声で話す話者に迅速に応
動し、比較器２４はより低いレベルの話者により
ゆつくりと、しかし確実に応動する。基準信号源
２６は音声規定回路１６の信号分類器１９および
比較器２７に一定レベルを与える。固定レベル
（F_L）は、信号用の典型的な−30dBm0のトー
ン・レベルに対し、比較器２７が音声検出器を活
性化するために使用される。このレベルはμ法則
符号化フオーマツトではレベル３２に相応する。
ここでこの特徴は主として音声検出器が使用され
ているシステムの１つの機能であつて、実際の音
声検出機能に影響を与えることなく修正または除
去することが可能なことに注意されたい。比較器
２３，２４および２７の出力はORゲート２８に
より論理的に組合わされ、いずれかの比較器の判
定レベルが超されると音声規定回路１６の出力が
このゲートから発生する。

ゲート２８の出力がある時間期間中断した後、
ハングオーバ・タイマ２９はハングオーバ期間だ
け伸張されたゲート２８の出力の期間に相当する
出力を発生する。ゲート２８の出力がハングオー
バ期間の経過する前に再び現われると、ハングオ
ーバ・タイマ２９はリセツトされ、先に述べた橋
絡機能が提供される。いずれにしろ、タイマ２９
はゲート２８の出力の時間幅を予め定められたハ
ングオーバ期間だけ伸張する。

第２図および第３図は音声規定回路１６に対す
る動的に調整可能な判定レベルを発生する可変閾
値発生器１４の信号分類器１９およびレベル推定
器２１を夫々示している。音声検出器のこの部分
はその動作および特性の基本となるものであるか
ら、発生器１４については詳細に述べる。本発生
器１４は、比較的広いレンジの背景雑音レベル内
においてすべての話者に対し最上級のサービスを
提供し、かつ出力１２に過度の擬似活性状態指示
を発生することがないよう、現在サービスを提供
している中継線上の特定の話者および雑音レベル
を考慮に入れて設計されている。以下の説明は中
継線１１上の信号のデイジタル符号化は標準の米
国、８ビツトμ255フオーマツト（μ法則）に従
うものと仮定している。このμ法則では約256レ
ベルが使用されており、127の最も小さい負のレ
ベルおよび最も大きな正のレベルは＋3dBm0の
正弦波のピークにより達成される。しかし当業者
にあつては本発明の原理を任意の符号化フオーマ
ツトに適用すること、およびアナログ信号で直接
動作させることも可能である。

第２図において、EMP平均信号はピーク捕
捉・記憶回路３１におよび最小値捕捉・記憶回路
３２に加えられる。これら回路は夫々EMP信号
値のピーク（Ｐ）および最小値（Ｍ）を抽出し、
保持する役目をする。これら信号値を得るのに使
用されるタイミングは事象の生起に依存するか
ら、制御回路３３は適当な時点で記憶装置３１お
よび３２２をリセツトするべくパルスを発生す
る。当面、制御回路３３は、典型的な電話中継線
によつて発生した種々の信号状態と整合をとるた
め、各測定信号に対し適当な時定数を定める４状
態の順序回路であると考えれば十分である。上記
４つの状態はLDLE、WAIT、NOISE、
ACTIVEおよびSPEECH／TONE ACTIVEと
名付けられている。各状態は関連する導線を有
し、タイミング発生器３４に加えられている。動
作を中止するのに使用される制御装置３３に対す
る禁止入力についてはここではこれ以上述べな
い。何故ならばその機能は第６図に示す回路で使
用されるからである。タイミング発生器３４は制
御装置３３内で生じる状態遷移を制御するのを助
けるインターバル・タイマとして作用する。制御
装置３３に関する更なる情報は第４図に示す状態
遷移図を議論する際に提供される。EMP信号は
また比較器３６に加えられ、該比較器３６は
EMP信号がレベル推定器２１から帰還される雑
音レベルT_Nより大となつた時点を制御装置３３
に指示する信号を発生する。制御装置３３に対す
る残りの信号入力は比較器３７により提供され
る。記憶装置３１からのピーク値が基準信号源２
６からの一定レベル（FL）を超す毎に、比較器
３７はそのことを制御装置３３に指示する。比較
器３８および３９は各々記憶装置３１および３２
からＰおよびＭ信号を受信する。比較器３８はＰ
＞2M＋16のとき音声により発生されたEMP信号
を指示するべく音声（SP）出力を提供する。他
方比較器３９はＰ＜1.5Mのとき雑音によつて発
生されたEMP信号を認知し、NSE出力を発生す
る。ここでこれら特定の比の値はμ法則の関数で
あり、基本原理は他の符号化フオーマツトにも適
用出来ることに注意されたい。

第４図は第２図の制御装置３３の動作を記述す
る状態図である。換言すると、制御装置３３は通
常状態図により記述される順序回路として知られ
ている特定の制御装置である。これについては例
えばドナルド・アール・ヘアリング、「順序回路
の合成（状態割当て）」（マサチユーセツツ州ケン
ブリツジ、MITプレス1966年）を参照されたい。
図から分るように第４図には４つの状態が存在す
る。ここで第２および３図の回路の動作はTASI
システムに接続された幾つかの中継線の内の特定
の１つと関連するものであることを理解された
い。従つて、これら４つの状態は中継線状態を記
憶する状態と考えることが出来る。ここでこれら
の状態の各々は、以前の測定信号の累積から形成
された中継線信号の覆歴と考えられる関連した測
定信号に対する個々の時定数を有している。更
に、可変閾値発生器１４の機能は第１図の音声規
定回路１６によつて提供される実際の音声検出機
能とは独立していることを理解されたい。しか
し、発生器１４は音声規定回路１６が音声の検出
で使用する可変動的閾値レベルを提供する。

最初、制御装置３３はIDLE状態からスタート
する。このIDLE状態ではタイミング発生器３４
（タイマＩ（T01））内のカウンタは256msの期間
を規定するパルスを提供し、その期間中に雑音を
表わすものと仮定されているEMP信号エネルギ
ーのピークＰおよび最小値Ｍはこの雑音の特性を
規定するべく直接測定され、記憶される。またＬ
の値（即ちＭの長時間にわたる最小値）は必要な
場合にはＬ＝Ｍとなるような方向に向つて１／４
秒期間中に１単位だけ増加する。IDLE状態およ
びトランクの接続の間の期間に生じる他の機能
は、話者のレベル推定値Ｋが上限および下限によ
り規定される比較的広いレンジ（45dB）内に
ある典型的な話者のレベルと等しくなるよう16秒
毎に１単位増加することである。１単位の変化は
3dBのレベル・シフトに等価である。特に、典型
的な送話レベルを有する新らしい話者を予期して
大声で話す話者により生じた高い閾値は減少さ
れ、小さな声で話す話者により生じた低い閾値は
増加する。この雑音を特徴づける操作はEMPレ
ベルがT_Nレベルを超すまで実行され、T_Nレベル
を超すと制御装置３３はWAIT状態に切替わる。

WAIT状態において、生じる可能性のある最
初の事象はEMPエネルギー平均Ｐが約−
30dBm0に相応するμ法則のレベル３２の高い一
定閾値を超すことである。この高いエネルギー・
レベルは雑音ではないと仮定されるから、制御装
置３３はTALKER ACTIVE状態に切替わる。
そうでないならば、状態遷移を生じさせた中継線
からの雑音はクリツク雑音の如き過渡状態から生
じたものであり、この場合にはタイマ１（T01）
は64msで時間切れを知らせ、制御装置３３を
NOISE ACTIVE状態に切替える。しかしこの
遷移を生じさせたこの信号状態から得られたＰお
よびＭの値は記憶され、Ｌを調整するのに使用さ
れる。NOISE ACTIVE状態では、タイミング
発生器３４中の他のタイマ（タイマ２）が信号の
変化によりトリガされ、グラニユラリテイ
（GX）と呼ばれるパルス繰返し速度を発生する。
このグラニユラリテイは偶グラニユラリテイ
（GE）および奇グラニユラリテイ（GO）と名付
けられる２つのより低いパルス速度に逓降され
る。第５図に示すように信号変化の後で２つの低
速パルスの内最初に生じるパルスはGEパルスで
ある。ここで文字Ｓはスペース、即ちパルス繰返
し速度のタイミング期間を表わすことにする。幾
つかの号状態において実行される信号の測定に対
して適切な異なる時定数を提供するために多数の
パルス繰返し速度が使用されることは明らかであ
ろう。いずれの場合でもタイミングは適当なパル
ス繰返し速度を規定する作用をすることになる。

先にクリツク雑音と呼んだ雑音信号が、より大
きな背景雑音レベルを有する新らしい呼びに対し
て切替えられた中継線により発生すると、先に観
測されたＭおよびＰは夫々512ms間隔で生起する
GEおよびGOパルスによつてリセツトされ、制御
装置３３はNOISE ACTIVE状態となる。また
GXパルスは１／４秒間隔でＬを更新する。Ｍお
よびＰのレベルがＬを調整するのに使用され、
T_N雑音閾値を超す信号エネルギーが生じること
なく256msが経過すると、制御装置３３は初期の
IDLE状態に戻る。256msの期間はハングオーバ、
即ち橋絡機能を提供するためタイマ１により提供
される。NOISE ACTIVE状態にあつては、比
Ｐ／Ｍは低レベルの音声信号の生起を確認するた
めに計算される。Ｐ／Ｍの比が音声を指示する程
十分大（即ちＰ＞2M＋16）であるか、またはＰ
の値がμ法則レベル３２に相応する一定レベルを
超すと、制御装置３３はTALKER ACTIVE状
態に切替わる。しかしIDLE、WAIT、NOISE
ACTIVEおよびIDLEに戻る状態遷移は典型例で
は電話通信施設内の種々の要因によりTALKER
ACTIVE状態に入ることなく多数回生じること
がある。しかし、この状態遷移を行つた後には可
変閾値T_MおよびT_Eは音声の活性状態を検出する
ために使用するのにより適した基準レベルとなつ
ている。

制御装置３３がWAITまたはNOISE
ACTIVE状態からTALKER ACTIVE状態態に
切換わるとき、タイミング発生器３４のタイマ２
は音声の活性度と関連した測定信号に対しより長
いタイミング期間を提供する。これには２秒毎に
夫々のグラニユラリテイ・パルスGEおよびGO生
起時点におけるＭおよびＰのリセツトが含まれて
いる。この状態にはタイマ１によりある程度の安
定性の自由度が与えられており、タイマ１はハン
グオーバ期間中信号エネルギーがT_N雑音閾値を
超すときタイマ１をリセツトすることにより
256msのハングオーバを提供する。またＫはGX
パルスにより規定される１秒毎に更新され、Ｌは
GEパルス列で規定される２秒毎に更新される。
信号がトーンである場合には、Ｐ／Ｍ比は1.5よ
り小さく、Ｋの更新は行なわれない。更に、ピー
クのレベルＰが一定閾値以下であり、信号が音声
でないと分類されると、状態は次のGXパルスの
生起時にNOISE ACTIVE状態に遷移する。信
号レベルが256msの間雑音閾値レレベル以下に降
下すると、制御装置３３はIDLE状態に戻り、現
在の雑音レベルから得られたＰおよびＭの値をリ
セツトする。

第３図において、レベル推定器２１はＰ、Ｍ、
SPおよびNSEと名付けられた出力を第２図から
受信する。更に、更新のために使用される制御装
置３３からの直接出力が存在する。これら出力は
Ｔ更新雑音T_ULおよびＴ更新音声T_UKである。レ
ベル推定器２１において、比較器４１はEMPの
長時間最小値に一般に相応するＭ信号および雑音
レベルＬ信号を受信する。Ｌの値は雑音レベル記
憶装置、即ちNL記憶装置４３から得られ、１／
４秒毎に制御装置３３からT_UL線路を介してクロ
ツクが加えられるとき雑音制御装置４２により増
加される。各々の更新期間の終了時点において、
ＭおよびＬの比較の結果、記憶装置４３中のＬの
値は全く調整されないか、またはＬ＝Ｍとなるよ
うに正または負の方向に１単位だけ調整される。
雑音制御装置への他の入力はエネーブル信号とし
て作用する。これは第２図の比較器３９から得ら
れた雑音信号であり、電流のピーク（Ｐ）と最小
（Ｍ）信号値の比較の結果その比が小であるとき
雑音信号が存在することを指示する。各々の調整
幅は記憶装置４３に保持されたＬの値にして約
1dBの変化に等しい。この記憶された値は次にト
ランスレータ４４によつて変更され、加算器４６
に加える前に雑音閾値、即ちT_N信号値が形成さ
れる。この調整は主としてトランク１１のデイジ
タル信号を形成するのに使用された符号化に特有
な機能である。μ法則の場合、トランスレータ４
４はＬに1.5を乗じ、次に１を加算してT_Nを形成
する。

音声信号レベル比較器４７に対し、送話音量制
御装置４８、Ｋ記憶装置４９およびトランスレー
タ５１は同様な操作を実行する。この場合、T_M
と名付けられた加算器４６の出力はトランスレー
タ４４および５１からの出力の和であり、比較器
４７に対する１つの入力を提供するから、その比
較は再びデイジタル信号を提供するのに使用され
た符号化フオーマツトの特性と関連付けられねば
ならない。完全に線形な符号化フオーマツトに対
しては、T_Mは１よりわずかに大きなフアクタを
乗じたＰと比較される。厳密に対数的符号化フオ
ーマツトに対してはT_MはＰから一定dB値を引い
た値と比較される。μ法則の場合、低レベルは直
線的に関係付けられており、高レベルは対数スケ
ールで線形であるから区分的に比較される。2P
が48以下であると、Ｋの値は最終的には０に減少
し、０になるとT_Mは雑音レベルに相応すること
になる。2Pが48より大であるが80より小さいレ
ンジでは、T_Mは2P−16と比較される。次にＫの
値はT_Mが2P−16より小のとき増加し、T_Mが2P−
16より大のとき減少する。Ｐが80より大である
と、T_Mは2P−24と比較され、Ｋの値はT_Mが2P−
24より小のとき増加し、T_Mが2P−24より大のと
き減少する。比較器４７の出力は先に述べた如く
これらの比較の結果として無調整を指示すること
もある。

制御装置４８に対する他の入力は比較器３８の
SP信号であり、該信号はＰ／Ｍ比が音声の存在
を指示するときのみ調整を行なわせる。Ｋ記憶装
置４９中の値に対する１回の調整増分量はトラン
スレータ５１の出力における値の約3dBの変化に
等価である。このトランスレータ５１は話者レル
と雑音レベルとの比であるT_S/Nと名付けられたレ
ベルを提供する。μ法則符号化特性の場合、トラ
ンスレータ５１は実際には８を乗算する。

従つて、トランスレータ回路は平均値（Ｐ）の
ピークから誘導され、雑音レベルの推定値Ｌによ
つて正規化された話者のレベルの推定値を形成
し、該推定値は加算器４６で組合わされてその出
力T_Mを与える。T_Mは第１図の比較器２３によつ
て単一サンプルの振幅と直接比較される。T_Mは
またトランスレータ５２に加えられ、その出力
T_Eは比較器２４によつてEMP（信号電力または
エネルギー）と比較される下側判定レベルとな
る。この後者の比較により小さなレベルの送話信
号に対する確実な応動が保証され、前者の比較に
より高いレベルの送話信号に対する迅速な応動が
得られる。μ法則に対しては、トランスレータ５
２は４で割ることになる。

第６図は受信中継線１１５から送信中継線１１
１への信号の漏洩という形態をとるエコーの存在
する典型的な２方路伝送方式に第１図の音声検出
回路を適用した状態を示している。送信中継線１
１１に対する基本音声検出器は測定信号発生器１
１３、可変閾値発生器１１４、送信音声規定回路
１１６および基準信号源１２６より成り、これら
はエコー保護回路１３１に対し音声の生起したこ
とを指示する活性信号を導線１１２上に提供す
る。ここで末尾２桁が第１図の引用数字に等しい
引用数字は同じ素子を表わすものとする。

TASI（時間割当音声挿入方式）あるいはDSI
（デイジタル音声挿入方式）の如きシステムに応
用する場合、雑音レベルの推定値Ｌおよび話者レ
ベルの推定値T_Mの値が有用な測定信号となるこ
とに注意されたい。例えばＬの値はTASI装置に
おける切離しを知覚させないための雑音レベルと
して使用される。第６図の残りの素子、即ち測定
信号発生器１３２、伸張器１３３、受信音声規定
回路１３４、ブレーク・イン規定回路１３６およ
びエコー保護器１３１は送信音声検出器の動作を
中断する受信音声検出器として作用する。これに
より精確に判定レベルを決定するための期間を正
しく設定することが可能となる。換言すると、判
定レベルの適応的変更は漏洩エコー信号により汚
染されていない送信信号だけを使用して実行され
る。更に、予想されるエコーエネルギーを検出す
る能力を有しているため、エコーのみが存在する
ときに中継線接続を要求することが回避されると
共に、エコーが存在するにも拘らず送信音声検出
器が中継線接続を要求することを許容する。また
第６図の装置は伝送施設に何らかの形態のエコー
保護が使用されているような場合でさえも必要と
されることに注意されたい。何故ならばエコー保
護技法は必ずしもエコーを完全に除去するもので
はないからである。

先に述べたとほとんど同じである送信音声検出
器の基本動作に加えて、第６図の装置の受信部で
使用されている素子による動作の相違点について
述べる。測定信号発生器１３２は受信トランク１
１５から抽出された指数関数的に写像された過去
の受信信号REMPを提供する。伸張器１３３は
この信号にその入力に加え、内部で約24ms遅延
させて伸張されたREMP（SREMP）信号出力を
提供する。

SREMP信号出力の振幅は任意の時点において
現在のREMP信号と所定の遅延期間内の他の先
行するREMP信号の内の大なるものの振幅に一
致している。伸張器１３３の他の特記事項はエコ
ー包絡線発生器である。伸張器１３３の遅延は、
遠隔地に存在するハイブリツド変成器の（第６図
の点線の矢印で示す）漏洩路を通して受信信号が
伝播するとき生じる信号の伝播遅延を考慮に入れ
ている。（この場合遠隔地に存在するハイブリツ
ド変成器でトランク１１１および１１５の信号は
２線式伝送を行うため組み合わされる。）受信信
号が伝送中継線１１１上に現われる前に受信信号
は上記の信号路を伝播しなければならない。ブレ
ーク・イン規定回路１３６は夫々測定信号発生器
１１３および伸張器１３３から得られたTEMP
およびSREMP信号レベルを比較する。規定回路
１３６は送信エネルギーが伸張・遅延された受信
エネルギーを超したことを指示する信号を発生す
る。ブレーク・イン信号は音声規定回路１１６の
出力と共にエコー保護回路１３３に供給される。

測定信号発生器１３２の出力は音声規定回路１
３４にも加えられ、該規定回路１３４の出力は最
小ではあるが有意な信号エネルギーを表わす一定
閾値を入力が超す時点を指示する。このようにし
て、受信信号の音声検出器装置は、有意な信号エ
ネルギーが音声・および／またはトーンから構成
されていようとその存在を指示する単なるエネル
ギー検出器でありさえすれば良い。この信号は、
中継線１１１の信号レベルがエコー信号エネルギ
ーで汚染されているとき判定レベルの変更を停止
させるため発生器１１４の禁止入力に加えられ
る。

エコー保護回路１３１は中継線１１１上に活性
音声信号が生起したことを指示する「トランクの
サービ要求」（TNS）と名付けられた出力を提供
する。この出力は導線１１２上の信号が音声信号
の活性状態を指示し、規定回路１３６がブレー
ク・インBI信号を発生するときに発生される。
活性信号が中断されるか又はBIが中断されると、
TNS信号はアイドル状態を指示するレベルに切
替わる。

TEMP＞SREMPであることが中断されると、
BI信号はハングオーバ期間が終了するか又は音
声の活性状態が中断された後でのみアイドル状態
に切替わる。

第７図は第６図の伸張器１３３の回路を示す。
第７図の垂直な点線により回路はピーク捕捉器で
ある入力部、最近のAτのピークを保存する中央
部および他の２つの部分から大きい方のピークを
選択する出力部に分割されている。入力１４１は
REMP信号を入力えるため遅延回路△１４２お
よび比較器Ｃ１４３に接続されている。遅延素子
１４２はORゲート１４４の出力によつて活性化
されるべく接続されたエネーブル端子を有してい
る。ゲート１４５はGτパルスが生起する毎に遅
延素子１４２にREMP信号を加える。第８図は
Gτパルスと第７図の回路を動作させるのに使用
される他のパルスとの関係を示している。遅延回
路１４２の出力は比較器１４３の他の入力に接続
されている。比較器１４３は入力REMP信号の
レベルが遅延回路１４２中に記憶された信号レベ
ルを超すときゲート１４４を介して遅延１４２を
エネーブルするべく出力信号を提供する。この状
態は第７図の比較器１４３の出力に割当てられた
表現INNEWによつて指示されている。

入力部の機能はREMP信号の上昇するピーク
又は傾きに追従し、次いでτ期間の間最大ピーク
値を保持することである。増大する信号レベルは
比較器１４３の出力により遅延回路１４２に加え
られる。詳細に述べると、比較器１４３は入力１
４１の信号レベルが遅延素子１４２中に記憶され
た現在の信号の値によつて提供される新らしい
（NEW）レベルを超すときこの出力信号を発生
する。この条件が終了すると、遅延回路１４２は
次のGτパルスが生じるまでピークを保持する。

第７図の回路の中央部はＡ−１単位の遅延を与
える遅延線１４６およびセレクタ１４７とセレク
タ１４８の間の回路を含む信号比較部分を含んで
いる。この回路においては２つの信号路が設けら
れている。１つの信号路はセレクタ１４７の出力
から遅延回路１４９を介してセレクタ１４８の第
１の信号入力に至るものである。他方の信号路は
セレクタ１４７の出力からセレクタ１４８の他の
信号入力に直接接続されている線路１５１であ
る。セレクタ１４７は制御入力を有しており、該
入力にはGτパルスが加えられる。セレクタ１４
７にGτパルスを印加することにより遅延素子１
４２の出力から遅延素子１４９の入力に至る信号
路が形成される。同様にしてORゲート１５３を
介してセレクタ１４８の制御入力に高レベル信号
TAが生起すると遅延素子１４９から遅延線１４
６の入力に至る導通路が形成される。これにより
遅延回路Δ_A１４９の内容は遅延線１４６のΔ₁ユ
ニツトには転送されるが、遅延素子１５２には転
送されない。（何故ならばGτが存在しないからで
ある。）制御信号が低レベルであると、セレクタ
１４７および１４８の他の信号入力は夫々の出力
に結合される。

第７図から分るように、セレクタ１４８の制御
入力はORゲート１５３の出力に接続されてお
り、ORゲゲート１５４は遅延素子１４９のエネ
イブル入力と関連している。従つて、TAパルス
の生起により遅延素子１４９がその信号入力を受
け入れるだけでなく、その出力を遅延線１４６に
加えるべくセレクタ１４８の出力に出現させる。
ゲート１５３の他の入力は比較器１５６に接続さ
れており、該比較器は遅延素子１４９の出力レベ
ルが線路１５１上の信号レベルより大であるとき
ゲート１５３をエネーブルする。

第７図の回路の中央部の目的はＡ個の過去のτ
期間のピークを記憶することである。Gτパルス
期間中、遅延素子１４９の入力は遅延素子１４２
の出力からのNEW信号であり、セレクタ１４８
の出力は、比較器１５６の動作により遅延素子１
４９中に保持された値と線路１５１上のNEW信
号の値のいずれか大きい方となる。TAパルスと
はオーバラツプしないパルスＴ１−TAの期間
中、遅延素子１４９に対する入力は遅延素子１４
６中に記憶された先に保存されているτ期間のピ
ークΔOLDである。このとき遅延素子１４９の出
力は先に記憶されたNEWの値となる。何故なら
ばゲート１５４の出力はこのとき遅延素子の入力
をエネーブルしていないからである。従つて、セ
レクタ１４８の出力は記憶された古い値と、比較
器１５６により生じたNEWの値の内の大きな方
となる。TAパルスが生じると、遅延素子１４９
の内容は遅延線１４６の第１のユニツトに加えら
れ、遅延素子１４９には先に記憶された値の内最
も古い値である遅延線１４６の最後のユニツトの
内容がロードされる。この操作は次のGτパルス
が生じるまで繰返えされる。

第７図の回路の出力部分は比較器１５７および
セレクタ１５８に信号入力を提供する先に述べた
遅延素子１５２を含んでいる。減衰器１５９は第
６図中に記号的に示さたエコー信号路の最小予想
逆流損失（リターン・ロス）を補償するのに十分
な損失をSREMP信号に提供するべくセレクタ１
５８の出力に接続されている。TASIシステムの
場合この損失は約6dBである。比較器１５７およ
びセレクタ１５８に対する他の信号入力は遅延素
子１４２の出力（これはNEW信号である）によ
り提供される。比較器１５７はセレクタ１５８に
対する制御入力を提供し、それによつてセレクタ
の出力は常にNEW信号とOLD信号の内いずれか
大なるものに一致する。

TASIシステムへの典型的なな応用例に対して
は、特定の値が満足すべき特性を与える。例えば
精度は時間精度τ＝4msおよびビツト精度Ｎ＝８
ビツトで規定される。全遅延量24msは伸張器１
３３の入力部および出力部中に存在する遅延素子
１４２および１５２と共に遅延線１４６中にＡ＝
４のユニツトを設けることにより与えられる。も
ちろん他の応用用途にあつては適当な特性を得る
ため当業者にあつては異なる適当な値を容易に選
択することが出来る。

以上述べたのは本発明の原理を説明するための
ものであり、例えば本出願の音声検出器は本発明
の説明の便宜上単一伝送チヤネルの場合と関連し
て述べたが、各チヤネルが異なるタイムスロツト
の期間中音声検出器に接続されるような複数個の
伝送チヤネルを時分割多重方式で使用し得ること
を理解されたい。多数の変形装置が本発明の精神
および範囲を逸脱することなく当業者によつて考
案し得ることに注意されたい。

測定手段 ３１，３２ トランスレータ手段 ４４ 第１の手段 １８ 第２の手段 ３１ 第３の手段 ３２ 第４の手段 ３８ 第５の手段 ３９

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による基本音声検出器のブロツ
ク図、第２図は第１図の回路で使用するのに適し
た信号分類器の内部回路を示す図、第３図は第１
図の回路で使用するのに適したレベル推定回路を
示す図、第４図は第２図で使用される制御装置の
動作を説明する状態図、第５図は第２図の制御装
置を動作させるのに使用されるパルスのタイミン
グ関係を示す図、第６図はエコー保護回路が使用
されている本発明の一実施例を示す図、第７図は
第６図で使用される伸張器の回路図、第８図は第
７図の回路を動作させるのに使用されるパルス波
形のタイミング図である。 〔主要部分の符号の説明〕特許請求の範囲中の用語 符 号 分類手段 １９ レベル推定器手段 ２１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ある時間期間に供給された信号の平均振幅を
   表わす振幅信号EMPを発生させる手段（例えば
   １３）を含み、音声および雑音の両方を表わす供
   給された信号中における音声の生起を指示する装
   置において、 前記振幅信号およびノイズレベル推定値を表わ
   すノイズレベル信号T_Nが供給され、前記振幅信
   号が音声を表わす予め定められた属性を有すると
   き、これを指示するべく第１の出力を発生し、前
   記振幅信号が雑音を表わす予め定められた属性を
   有するとき、これを指示するべく第２の出力を発
   生する分類手段であつて、前記振幅信号のピーク
   値を表わす第１の値を発生しかつ前記振幅信号の
   最小値を表わす第２の値を発生する手段を（例え
   ば３１，３２）含む分類手段（例えば１９）、 前記第１および第２の出力ならびに前記振幅信
   号の前記第１および第２の値に応動して、前記第
   ２の出力の生起により識別される前記振幅信号の
   前記第２の値を用いて前記雑音レベル信号を発生
   し、前記雑音レベル信号と第１の判定レベル出力
   の予め定められた量を越す前記第１の出力の生起
   により規定される前記振幅信号の前記第１の値と
   を組合せて第１の判定レベル出力を発生するレベ
   ル推定器手段（例えば２１）、および 前記第１の判定レベルを供給された現在の信号
   が越えるとき、音声信号の活性状態の生起を表わ
   す出力を提供する第１の比較手段（例えば１６）
   を含むことを特徴とする音声の生起を指示する装
   置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置におい
   て、 前記レベル推定器手段（例えば２１）は、第１
   の判定レベル出力が供給され、前記第１の判定レ
   ベルより小さな予め定められた振幅の第２の判定
   レベルを発生するトランスレータ手段（例えば５
   ２）を含み、前記第１の比較手段は第２の判定レ
   ベルおよび前記振幅信号が供給されて前記振幅信
   号が第２の判定レベルを越すとき音声信号の活性
   状態の生起を表わす出力を提供することを特徴と
   する装置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載の装置におい
   て、 前記分類手段は、 前記振幅信号の前記第１および第２の値、を得
   るための測定手段（例えば３１，３２）、および 振幅信号の前記第１および第２の値が供給され
   それに応動し、前記第１の値が前記第２の値に予
   め定められた定数を乗じたものより小であるとき
   第２の出力を提供するための第２の比較手段（例
   えば３９）からなることを特徴とする装置。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の装置におい
   て、 前記レベル推定器手段は、 前記第２の値を前記振幅信号の長時間にわたる
   最小値と比較し、これら第２の値と長時間最小値
   の相対振幅を表わす出力を発生する第３の比較手
   段（例えば４１）、 前記振幅信号の長時間にわたる最小値を保持す
   る記憶手段（例えば４３）、および 第２の値が長時間にわたる最小値よりも大であ
   るときは記憶手段の内容を予め定められた量だけ
   増大させ、第２の値が長時間にわたる最小値より
   小であるときは記憶手段の内容を予め定められた
   量だけ減少させることにより前記第３の比較手段
   （例えば４１）の出力指示に応動して前記記憶手
   段の内容を変更する手段（例えば４２）から成る
   ことを特徴とする装置。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の装置におい
   て、 前記分類手段は更に、 第１および第２の値が供給され、第１の値が第
   ２の値の２倍した値より予め定められた値だけ大
   であるとき第１の出力を提供する第４の比較手段
   （例えば３８）を含むことを特徴とする装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の装置におい
   て、 供給された信号をサンプルしてデイジタル的に
   符号化し、レベル推定器手段は更に、 長時間にわたる最小値が供給され、使用されて
   いる符号化フオーマツトと両立する雑音レベル信
   号を発生してデイジタル的に符号化された信号サ
   ンプルを形成するトランスレータ手段（例えば４
   ４）を含むことを特徴とする装置。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載の装置におい
   て、 前記レベル推定器手段は更に、 第１の値および第１の判定レベルが供給され、
   第１の値の第１の判定レベルに対する相対振幅を
   表わす出力を発生する第５の比較手段（例えば４
   ７）、 第１の値が話者の音量の増加を指示するとき、
   正の増分を発生させ、第１の値が話者の音量の減
   少を指示するとき負の増分を発生させる調整手段
   （例えば４８）、 調整手段からの前記増分が供給され、前記増分
   の総計を累積・保持して話者のレベルの雑音レベ
   ルに対する相対値を表わすレベル指示を提供する
   記憶手段（例えば４９）、および トランスレータ手段からの雑音レベルを前記記
   憶手段からの話者レベル指示と組合せて第１の判
   定レベルを提供する加算手段（例えば４６）を含
   むことを特徴とする装置。