JPH04851A - 音声会議装置 - 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） この発明は、多地点間の同時通話を行う音声会議装置に
関し、特に、各地点からの通話者の音声の加算をＮ−１
加算法などの方法により実現したときの音声信号レベル
および背景雑音量の調整に関するものである。

（従来の技術） 一般に、音声会議は、会議に参加する加入者を全て会議
トランク装置に接続し、各加入者に対して該加入者を除
く他の全ての加入者の音声を混合して該加入者に受信さ
せるようにしているものが多い。第４図は既知の技術と
して知られたＮ−１加算方式による音声会議のブロック
図であり、４加入者による場合のものである。また、第
５図はこの発明の前提となる特開昭１ｉ３−１２３２５
７号公報に記載された従来の音声会議装置を示すもので
、４加入者による場合のものである。

先ず、第４図を用いてＮ−１加算器式について説明を行
う。

４加入者からの入力符号Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは時間順次に伸
張器（１）によフて線形符号ａ、ｂ、ｃ。

ｄに変換され、加算器（２）においてシフトレジスタ（
３）からの出力と加算されると共に、上記線形符号はシ
フトレジスタ（４）に供給される。加算器（２）による
加算出力はシフトレジスタ（３）に供給されると共に、
減算器（５）にも供給され、ここで、シフトレジスタ（
４）からの出力を減算する。

その減算出力を減衰器（６）を介して圧縮器（７）に供
給し、ＰＣＭ符号に戻して送出する。

例えば４加入者（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）通話の場合、入力符
号Ａはまず伸張器（１）により線形符号ａに変形され、
シフトレジスタ（３）と（４）にスタックされる。次に
入力符号Ｂは、伸張器（１）により同様に符号すに変換
された後、加算器（２）によりシフトレジスタ（３）に
スタックされているデータａと加算されてから再びシフ
トレジスタ（３）へ転送される。それと並行して、符号
変換された出力は伸張器（１）からシフトレジスタ（４
）にも転送され、ここですでにスタックされているデー
タａの後位に連続してスタックされる。

この様な動作を入力符号ＣとＤについても実行すると、
シフトレジスタ（３）にはＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの総和（ａ＋
ｔ）＋ｃ＋ｄ）がスタックされ、シフトレジスタ（４）
には（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）がこの順序で連続的にスタック
されることになる。

最後に、減算器（５）により、シフトレジスタ（３）の
内容（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）からシフトレジスタ（４）の内
容（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）のデータを順次減算していくと、
該当する３者の通話が合成される。これらのデータは単
純加算のため、レンジオーバとなることがあるので、所
定のレンジ内に収めるために、減衰器（６）で減衰して
から圧縮器（７）においてＰＣＭ符号（非線形）に戻す
ための圧縮を行う。

次に、出力レベルを自動調整することの出来るＮ−１加
算法による音声会議装置の従来例を第５図を用いて説明
する。

第５図において、伸張器（１）と圧縮器（７）は第４図
において示すそれと同一の役割をする。また、（８）は
Ｎ−１加算回路で、第４図に示したシフトレジスタ（３
）および（４）と、加算器（２）と減算器（５）とから
なるものである。

Ｎ−１加算回路（８）には４人の加入者Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄの伸張された音声信号ａ、ｂ、ｃ、ｄが入力され
、それらの総和（Ｈ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）が所定の処理を経て
出力され、続いて絶対値回路（９）に入力される。絶対
値回路（９）の出力ｌ　ａ十り＋ｃ十ｄ　ｌはピークホ
ールド回路（１０）に供給され、ここで所定時間にわた
ってピーク値Ｐを保持する。そして、ビーク［Ｐは可変
利得増幅器などの形態のレベル調整手段（１１）のレベ
ル制御入力端子に供給される。このレベル調整手段（１
１）にはＮ−１加算回路（８）からの加算出力、すなわ
ち加入者Ａに対するデータａ’　＝ｂ＋ｃ＋ｄ、加入者
Ｂに対加入者−タｂ’　＝ａ＋ｃ＋ｄ、加入者Ｃに対加
入者−タｃ　　＝ａ＋ｂ十ｄ、加入者りに対するデータ
ｄ”＝ａ＋ｌ）＋ｃが時間順序に供給され、ピーク値Ｐ
により、例えば次式によって定められた利得係数Ｇで出
力レベルの調整を行う。

Ｇ＝１　　　　　　　　（Ｑ≦Ｐ〈１）Ｇ＝１／Ｐ　　
　　　（１≦Ｐ≦Ｎ） 但し、１加入者当りの最大振幅レベルを１とする。

この結果、レベル調整されて取り出される各加入者Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄ宛ての信号ａ”、ｂ”Ｃ”、ｄ”はそれぞれ
以下の通りとなる。

ａ″＝Ｇｘａ’　＝ＧＸ　（ｂ＋ｃ＋ｄ）ｂ”　＝Ｇｘ
ｂ’　＝ＧＸ　（ａ＋ｃ＋ｄ）ｃ　　＝ＧＸｃ　　＝Ｇ
Ｘ　（ａ＋ｂ＋ｄ）ｄ”　＝Ｇｘｄ’　＝Ｇｘ　（ａ＋
ｂ＋ｃ）このようにして各加入者にはレベル調整された
信号が各々送られる。

以上のようにして、全ての加入者の音声を加算した後、
そのレベル調整を行うようになされている。

すなわち、ここで、例えばレベル調整手段（１１）が可
変利得増幅器から成るときには、話者が１人の場合には
その利得Ｇを１として通常の通話レベルが得られるよう
にし、他方、複数の話者の場合には利得Ｇを１／Ｐに低
下させて、オーバーレンジの起こらない範囲内で最大振
幅レベルを維持できる。

この時、ピークホールド回路（ｌＯ）においては、所定
の周期毎にピーク値Ｐをリフレッシュするようになされ
、現在のピーク値が前回のピーク値に比べて大きければ
その大きい値が新たにピーク値として記憶され、現在の
ピーク値が前回のピーク値に比べて小さいときには、あ
る一定時間にわたってその前回のピーク値を保持し、そ
の後、徐々に当該ピーク値を減少させることによフて、
低周波入力時の振動を防止するようにする。

このようにしてピーク値をリフレッシュすることにより
、Ｎ−１加算された音声信号に対して、変動の少ないピ
ーク値が保持される。

従って、Ｎ個の加算出力の信号レベルが常に所定のレン
ジ内に収まるように、レベル調整を行うことにより、Ｎ
−１加算法などにおける単純加算を行うことによるオー
バーレンジを防止し、以て、時々刻々の話者の数の変化
や音の大きさの変化などに対処し、オーバーレンジによ
る歪なしに良好な通話レベルを常に維持できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の音声会議装置は以上のように構成されているが、
出力レベルを自動調整できるＮ−１加算法においてはど
の加入者からも音声の発せられない時間すなわち無音時
間に対する考慮がないため、会議において長い沈黙など
が生じた場合、ピーク値は一定周期毎にリフレッシュさ
れ小さな値となっていき、無音時間が長く続くときには
音声レベルは雑音信号レベルまで低下する。従って、各
加入者から集めた雑音信号の総和を音声の所定レベルへ
と調整しようとすると利得係数を大きくし過ぎてしまい
、この後に有音が発生したときには出力は飽和歪みを起
こし、快適な会議を行うことは困難となる。このように
、従来の方法では長時間無音状態が続いた場合、利得係
数は過大値となり次に入力される音声に対し適切なレベ
ル制御を実現することは不可能であるという問題がある
。

また、音声を発していない加入者からの入力信号を単純
加算していくと、全加入者の音声信号の総和のうち雑音
が占める比率が大きくなり、発言者の音声が聞き取り難
くなるという問題もある。

この点を解消すべく、例えば特開昭−６０−１４８２８
３号公報では、有音状態にある音声信号は該レベルで、
無音状態にある音声信号は減衰して加算し、さらにその
無音通話レベルを減衰させる値については無音状態にあ
る加入者数に比例した量とする技術が、また特開昭６０
−２０４１５８号公報では、有音状態にある加入者が少
なくとも１Å以上のときは有音通話レベルの信号のみを
該レベルで加算し、全員が無音状態にあるときは加入者
数に比例した量の減衰を与える技術がそれぞれ開示され
てし）る。

しかし、前者においては、有音者数が増えるにつれ、無
音状態の各加入者からの雑音レベルが増大されるのでレ
ンジオーバを招く危険性は増大する上、小人数で会議を
行う際などは有音数の１人の増減が背景雑音量を大きく
変えることとなり不自然であるといった問題があり、後
者においては、有音状態の加入者が１人でもいるときは
無音状態の音声信号は加算しないので、有音状態の加入
者が１人であったと鮒は該加入者の受信レベルは全くの
無音（デッド・サイレンス）状態になってしまう。また
全員が無音状態になったときはそれまでなかった背景雑
音が突然受信されるのも不自然であるという問題点があ
る。

この発明は上記のような問題点を解決するために成され
たもので、出力レベルを自動調整することの出来るＮ−
１加算法による音声会議において、無音区間が長く続い
た直後の制御においても出力信号が飽和歪みを起こすこ
と無く、また、発言者の音声に対して雑音レベルが大き
くて会議を行う上で不快感を感じるということのない音
声会議を実現することができる音声会議装置を得ること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段］ この発明に係る音声会議装置は、多地点間の同時通話を
任意のＮ人の加入者によって行う場合、Ｎ人の加入者各
々について全加入者Ｎ人の音声信号から該加入者の音声
信号を除くＮ−１個の音声信号を加算し出力を総計Ｎ個
得る加算手段と、全加入者Ｎ人の音声信号の総和を求め
る手段と、その総和に基づいて上記Ｎ個の加算出力の信
号レベルを会議を行う上で過不足の無いように調整する
手段とを備えた音声会議装置において、各加入者の入力
信号路に有音検出器を設けて各入力者からの入力信号が
有音か無音かを検出し、その検出結果に基づいて全員が
無音状態にあるときは出力信号レベルを調整する係数を
新たに算出する手段を停止させ、直前の係数を維持する
ことを特徴とするものである。

また、この発明に係る音声会議装置は、上記Ｎ人の加入
者の音声信号は加算手段の入力段において各々に上記各
加入者の入力信号路に設けた有音検出器の結果から有音
状態のときは係数Ｇｉｎを無音状態のときは係数＾ｔｎ
を選択して入力信号と乗算し、係数ＧｉｎとＡｔｎとの
比は加入者数に応じて決定されるものである。

〔作用〕

この発明においては、各加入者の音声の入力信号路に設
けられた有音検出器による検出結果、全加入者が無音で
あったときには音声レベル算出手段において一定周期毎
にリフレッシュすることを停止させ、長い時間全加入者
が無音状態であっても入力レベルが雑音レベルまで低下
することがなく、この入力レベルを基に算出される利得
係数を安定させるので、長い無音区間の後に現れる有音
信号に対しては大きな利得係数を用いて出力信号に飽和
歪みが発生するようなことを防ぐ。

また、音声検出の結果により２種類の係数ＧｉｎとＡｔ
ｎを選択し、入力信号に乗することで、有音状態の通話
レベルと無音状態の通話レベルの比は加入者数Ｎに基づ
く値で決定されるので、雑音に悩まされること無く会議
を進行させることができる。

（実施例〕 以下、この発明の一実施例を、第５図と同一部分には同
一符号を付して示す第１図に基づいて説明する。第１図
において、伸張器（１）　　Ｎ−１加算回路（８）、絶
対値回路（９）　　ピークホールド回路（１０）、レベ
ル調整手段（１１）、及び圧縮器（７）は第５図に示し
た従来装置と同一のものである。新たな構成として、有
音検出器（１２）は入力信号路において伸張器（１）の
後段に設置され、その検出結果はスイッチ回路（１３）
及びカウンタ（１７）へ入力されるよう接続されている
。また、スイッチ回路（１３）は乗算器（１４）と接続
され、さらに、乗算器（１４）はＮ−１加算回路（８）
の前段に設置され、有音検出結果に従って２つの係数を
選択するように設計されている。さらに、カウンタ（１
７）はスイッチ回路（１５）に接続され、スイッチ回路
（１５）はピークホールド回路（１０）とメモリ（１６
）の間に設置されている。

次に動作について説明する。有音検出器（１２）は入力
信号路において伸張器（１）の後段に設置され、各加入
者Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの入力音声信号を伸張器（１）により
ａ、ｂ、ｃ、ｄに線形変換した後、音声が有音であるか
否かの判定を行うようになされ、有音検出結果はスイッ
チ回路（１３）とカウンタ（１７）へ入力される。

スイッチ回路（１３）において有音検出結果が正である
ときは、スイッチはＯＮ側に接続制御され、乗算器（１
４）で該加入者の音声信号と係数（＋ｆｎの乗算とが行
われＮ−１加算回路（８）へと入力される。

ここで、係数ＧｉｎはＮ−１加算回路（８）、絶対値回
路（９）、ピークホールド回路（１０）における演算精
度を考慮し、例えば加入者全員より最大レベルの信号が
入力されたときのＮ−１加算回路（８）の出力が最大レ
ベルとなるように決定する。

他方、有音検出結果が否であるときは、乗算器（１４）
では、該加入者の音声信号は係数Ａｔｎと乗算を行い雑
音レベルを減衰させ、Ｎ−１加算回路（８）へと入力さ
れる。ここで、係数Ａｔｎは加入者数Ｎと係数Ｇｉｎか
ら決定される値で、例えばＧｉｎ／Ｎとする。従って、
乗算器（１４）の出力をａ′とおくと、有音のときａ’
＝ａＸＧｉｎ、無音のときａ’　＝ａｘ＾ｔｎと表せら
れる。

次に、Ｎ−１加算回路（８）において所定の処理が行わ
れ、ａ’　＋ｂ’　＋ｃ’　＋ｄ’が絶対値回路（９）
へ、またレベル制御入力端子（１１）にはａ’＋ｂ’　
＋ｃ’　＋ｄ’から各加入者の入力信号を除いた信号ａ
　　、ｂ“、ｃ”、ｄ”が順次入力される。すなわち、 ａ”＝ｂ’　＋ｃ’　＋ｄ’　　　ｂ”　＝ａ　　＋ｃ
’　＋ｄ’　　　ｃ　　＝ａ’　＋ｂ’　＋ｄ’　　　
ｄ’″＝ａ°　＋ｂ’　＋ｃ’である。

絶対値回路（９）はｌ　ａ’　＋ｂ’　＋ｃ’　＋ｄ’
　　Ｉを出力する。その出力は引き続きピークホールド
回路（ｌＯ）にて処理がなされた後、スイッチ回路（１
５）へ入力される。スイッチ回路（１５）にはまたメモ
リ（１６）より保持された直前の値が入力されている。

有音検出器（１２）の出力はカウンタ（１７）により計
数され、この値が「Ｏ」のときはスイッチ回路（１５）
はメモリ（１６）と接続して直前の値を維持し、「０」
以外のときにピークホールド回路（１ｏ）と接続し入力
レベルを更新する。スイッチ回路（１５）の出力はレベ
ル制御端子（１１）へと入力され、従来例と同様に、例
えば利得係数の式によって定められた利得係数Ｇで調整
した信号ａ　　、ｂ”、Ｃ”ｄ”を出力する。従って出
力信号ａ ｂ”′　、ｃ”°、ｄ“°は次のように表される。

ａ”　’　＝ＧＸａ　　＝Ｑ×（ｂ’　＋ｃ’　＋ｄ’
　）ｂ”　’　＝Ｇｘｂ”　＝ＧＸ　（ａ’　＋ｃ’　
＋ｄ’　）Ｃ″’　＝ＧＸｃ　　＝Ｇｘ　（ａ’　＋ｂ
’　＋ｄ’　）ｄ″’　＝ＧＸｄ″＝Ｇｘ　（ａ’　＋
ｂ’　＋ｃ’　）なお、上記実施例では、入力音声信号
レベルの算出を絶対値回路（９）とピークホールド回路
（ｌＯ）とで実現しているが、絶対値回路（９）の代わ
りに２乗回路を用いても同様の効果が上げられる。

さらに、上記実施例は、４加入者用の音声会議を実現す
るというものであったが、Ｎ−１加算回路（８）の原理
に応じた容量のシフトレジスタを用いれば任意の加入者
による音声会議を実現することができるという効果があ
る。

次に、第２図はこの発明に基づく音声会議を実現する場
合の処理ブロック図の一例で、４加入者の場合を想定し
たものである。加入者Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄより入力された音声信号ａ、ｂ、ｃ、ｄについて
各々有音検出器（１２ａ）〜（１２ｄ）にて処理を施し
、その結果に従って係数Ａｔｎ或いはＧｉｎと乗算して
ａ’　、ｂ’　、ｃ’　、ｄ’　とする。また、カウン
タ（１７）によって有音者数をカウントする。そして、
加算器（８ｅ）において各加入者の入力信号路により入
力された信号の総和を求める。上記総和を絶対値回路（
９）にて絶対値化しピークホールド回路（１０）にてピ
ークホールド回路（１０）にてカウンタ（１７）の出力
が「０」のときは前出の値を維持し、「Ｏ」以外の値の
ときは音声レベルを更新し、この値をもとに利得算出部
（ｌｉｅ）において、利得係数Ｇを演算によって求める
。加算器（８ａ）〜（８ｄ）で各々全加入者の音声信号
の総和から該加入者の音声信号を引く処理が行われ、こ
れを乗算器（ｌｌａ）〜（ｌｉｄ）で上記利得係数Ｇに
より各々調整した値が各加入者の受信路に出力される。

また、第３図は第１図実施例において生じる効果を示す
ためのものである。（ａ）は全加入者の音声信号の総和
の絶対値、（ｂ）は有音検出結果で、有音加入者数を計
数した値を時間軸上に示したグラフ、（Ｃ）と（ｄ）は
第５図に示した従来例の音声会議におけるピークホール
ド回路（１ｏ）の出力と利得計数Ｇの値、（ｅ）　、　
（ｆ）は第１図に示したこの発明の実施例におけるピー
クホールド回路（１ｏ）の出力および利得計数Ｇの値で
ある。従来例の波形（ｃ）と（ｄ）に対し、本実施例の
波形（ｅ）と（ｆ）に示されることから明らかなように
、全加入者が無音であったときにはピークホールド回路
の入力を該回路の前出力とすることにより一定周期毎に
リフレッシュすることを防ぐので、長い時間全加入者が
無音状態であっても入力レベルが雑音レベルまで低下す
ることがなく、この入力レベルを基に算出される利得係
数を安定させることができ、その結果、長い無音区間の
後に現れる有音信号に対して大きな利得係数を用いて出
力信号の飽和歪みが発生するようなことを防ぐことがで
きる。

また、２つの係数ＧｉｎとＡｔｎの比が加入者数に基づ
く値で決定されるので、発言者の音声レベルに対して雑
音レベルの小さい音声会議が実現できる自然で快適な音
声会議を行うことができるという効果が上げられる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、各加入者の音声の入
力信号路に有音検出器を設け、その結果、全加入者が無
音状態であったときには入力レベルの更新を行わないの
で、長い時間全加入者が無音状態であっても入力レベル
が雑音レベルまで低下することがなく、この入力レベル
を基に算出される利得係数を安定させることができ、そ
の結果、長い無音区間の後に現れる有音信号に対して大
きな利得係数を用いて出力信号の飽和歪みが発生するよ
うなことを防ぐことができる。

また、加入者各々の音声検出結果に基づき各入力信号は
、２つの係数Ｇｉｎ又はＡｔｎと乗算され、無音通話レ
ベルは有音通話レベルに比べ加入者数Ｎに比例した小さ
な係数で乗算されるので、発言者の音声レベルに対して
雑音レベルの小さい音声会議が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す接続図、第２図はこ
の発明を実現したときの処理ブロック図、第３図（ａ）
〜（ｆ）はこの発明の実施例である第１図において生じ
る効果を従来例と比較して示す信号波形図、第４図は公
知の技術としてＮ−１加算法を説明するためのブロック
図、第５図は従来の音声会議装置を示す接続図である。 （１）は伸張器、（２）　、　（５）は加算器、（３）
　、　（４）はシフトレジスタ、（６）は減衰器、（７
）は圧ｉ器、（８）はＮ−１加算回路、（８ａ）　〜（
８ｄ）は加算器、（９）は絶対値回路、（１０）はピー
クホールド回路、（１１）はレベル調整手段、（１２）
　、　　（１２ａ）　〜（１２ｄ）は有音検出器、（１
３）　、　（１５）　、　（１５ａ）　〜（１５ｄ）は
スイッチ回路、（１４）、　（１４ａ）　〜（１４ｈ）
　、　（ｌｌａ）　〜（ｌｌｄ）は乗算器、（ｌｌｅ）
は利得算出部、（１６）はメモリ、（１７）はカウンタ
、ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれ加入者Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄから
の入力音声信号である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多地点間の同時通話を任意のＮ人の加入者によっ
   て行う場合、Ｎ人の加入者各々について全加入者Ｎ人の
   音声信号から該加入者の音声信号を除くＮ−１個の音声
   信号を加算し出力を総計Ｎ個得る加算手段と、全加入者
   Ｎ人の音声信号の総和を求める手段と、その総和に基づ
   いて上記Ｎ個の加算出力の信号レベルを会議を行う上で
   過不足の無いように調整する手段とを備えた音声会議装
   置において、各加入者の入力信号路に有音検出器を設け
   て各入力者からの入力信号が有音か無音かを検出し、そ
   の検出結果に基づいて全員が無音状態にあるときは出力
   信号レベルを調整する係数を新たに算出する手段を停止
   させ、直前の係数を維持することを特徴とする音声会議
   装置。
2. （２）請求の範囲第（１）項記載の音声会議装置におい
   て、上記Ｎ人の加入者の音声信号は加算手段の入力段に
   おいて各々に上記各加入者の入力信号路に設けた有音検
   出器の結果から有音状態のときは係数Ｇｉｎを無音状態
   のときは係数Ａｔｎを選択して入力信号と乗算し、係数
   ＧｉｎとＡｔｎとの比は加入者数に応じて決定されるこ
   とを特徴とする音声会議装置。