JPH0514955A - デイジタル電話システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 主装置と電話機をディジタル化した電話シス
テムにおいて、接続する電話機数やその接続に使用する
伝送線の総延長が増大しても電源装置の大型化やシステ
ムのコストアップを最小限に抑える。 【構成】 集合装置３０には各種シグナル音の信号を発
生する音源３０６と、該音源３０６からのシグナル音の
電話機への送出オン・オフ制御並びに送出信号のレベル
制御を行うスピーチネットワーク３０９と、スピーチネ
ットワーク３０９からの信号並びに電話機１０からの音
声信号の授受を、授受すべき対象の電話機１０に対して
実施すべく制御すると共に、拡声通話モードに設定され
た電話機１０との音声信号の授受に当ってはその電話機
１０に対する拡声通話制御用の制御信号を与えるべく制
御する制御回路３１０とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主装置と電話機間の音声
信号をディジタル化して伝送しているＰＢＸやボタン電
話装置等のディジタル電話システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】構内交換機（ＰＢＸ）やボタン電話装置
等においては、これらとこれらに接続される電話機との
間において、音声信号をディジタル化して伝送するもの
が実用化されている。

【０００３】このように電話機と、この電話機が接続さ
れるＰＢＸやボタン電話装置等の主装置との間の音声信
号をディジタル化して伝送する方法は、アナログ方式に
比べて伝送線の長さによって音声レベルが変化したり、
伝送線の特性インピーダンスにより音声信号に周波数特
性の変化が生じたりするような問題がなく、近年普及が
著しい方式である。 図４はこのようなディジタル方式
の電話システムの従来例を示したブロック図である。

【０００４】図を参照して従来システムを説明すると、
電話機１の通話系はアナログ回路とディジタル回路の２
系統に分けられ、アナログ回路としてはハンドセット１
０１、マイクロフォン１０２、スピーカ１０３、そし
て、これらハンドセット１０１、マイクロフォン１０
２、スピーカ１０３とＡ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器１０４との
接続を切替るスイッチ回路１０５とから成り立ってい
る。

【０００５】また、ディジタル回路としては、呼出音、
ＤＴＭＦ音、キー操作時の動作確認のための音であるキ
ー確認音などの各種の音を作り出す音源１０６や、マイ
クロフォン１０２、スピーカ１０３による拡声通話のた
めの送話、受話切替制御を行う拡声回路１０７や、主装
置２と電話機１との間で授受する音声信号（Ｂチャネ
ル）及び、主装置２と電話機１との間の制御信号（Ｄチ
ャネル）をディジタル多重化したり分離する多重化回路
１０８や、アナログ信号・ディジタル信号の相互交換を
行うＡ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器１０４との間で音声信号や各
種音源信号の入出力オン／オフ制御、レベルコントロー
ル等を行うスピーチネットワーク１０９から成り立って
いる。

【０００６】そして、これらの通話系はマイクロプロセ
ッサなどを利用して構成される制御回路１１０によって
制御され、制御回路１１０は多重化回路１０８を介して
主装置２の制御下に置かれている。 また、制御回路１
１０にはキー操作入力のためのキー入力回路１１１と電
話機１の状態を表示するためのＬＥＤ（発光ダイオー
ド）やＬＣＤ（液晶表示機）などから成る表示器１１２
が接続されている。 そして、電話機１の電力を供給す
る電源１１３は主装置２と電話機１との接続回線である
伝送／給電線３から電力を受けている。

【０００７】伝送／給電線３はディジタル化された音声
信号と主装置電話機間の制御信号を伝達しており、か
つ、この伝送／給電線３には主装置２より直流電圧が供
給されており、これを利用して電話機１の電力供給を行
うようにしている。電話機１には伝送／給電線３との接
続をトランス１１４を介して行っている。このトランス
１１４は信号と電力との分配のために用いられ、トラン
ス１１４によってアイソレートされた音声信号や制御信
号は多重化回路１０８へ伝えられ、電力は電源１１３へ
伝えられる。

【０００８】主装置２は前述と同様の多重化回路２０
８、信号成分と電力成分とのアイソレートのためのトラ
ンス２１４、また外線（局線）との接続を行うためのト
ランク回路２０１、システム全体の動きを制御する制御
回路２０２、システム全体の電力を供給する電源２０３
から成り立っている。 ここで、トランク回路２０１は
外線がアナログ回線かディジタル回線かで回路構成が異
なるが、本発明ではこの違いは関係しないので、特に区
別しない。 また、主装置２の前述した他の構成要素は
全てディジタル回路である。

【０００９】多重化回路２０８、トランク回路２０１は
ディジタル化された音声信号を時分割してＰＣＭハイウ
ェイ２０４上に送り、またＰＣＭハイウェイ２０４から
取り出すことで交互に伝達し合うことができる。 多重
化回路２０８、トランク回路２０１は制御バス２０５に
よって制御回路２０２の制御下に置かれている。 電源
２０３は主装置２内の電力給電とともに伝送／給電線３
を介して各電話機１に電力給電を行っている。

【００１０】このような構成の電話システムの動作を、
内線間においてハンドセット１０１を使用して通話した
場合について説明する。 ハンドセットによる通話モー
ドにおいて、オフフックすると、スイッチ回路１０５は
ハンドセット１０１の送話器、受話器をＡ／Ｄ・Ｄ／Ａ
交換器１０４に接続する。 次に、操作者のキー操作に
よりダイヤル入力すると、このキー入力により相手方の
ダイヤル番号がキー入力回路１１１から制御回路１１０
に入力され、この入力を受けた制御回路１１０はダイヤ
ル情報を読み取り、これを多重化回路１０８に送って多
重し、トランス１１４、伝送／給電線３、トランス２１
４を経て主装置２の多重化回路２０８に送る。 そし
て、多重化回路２０８によりダイヤル情報は分離され、
分離されたダイヤル情報は制御バス２０５を通じて制御
回路２０２に伝えられる。

【００１１】制御回路２０２では図示しない相手方電話
機の制御回路に、これとは逆のルートで制御信号を伝
え、呼出音を音源から鳴らし、相手方操作者のハンドセ
ットを取ることによるオフフックをもってハンドセット
までの通話路が開かれる。 送話音声はハンドセット１
０１、スイッチ回路１０５、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器１０
４、スピーチネットワーク１０９、多重化回路１０８、
トランス１１４、伝送／給電線３、トランス２１４、多
重化回路２０８を通じてＰＣＭハイウェイ２０４に伝え
られる。 そして、逆のルートで内線の相手方電話機の
ハンドセットに受話音声として伝えられる。

【００１２】ハンドセット通話は以上の如く行われる
が、拡声通話の時は音声信号がスピーチネットワーク１
０９から一旦拡声回路１０７に伝えられ、ここで送受話
音の切替制御されることによって送話、受話が交互に切
替えられるように制御される。拡声通話に関しても、そ
の点を除いてはハンドセット通話と同じである。 ま
た、内線−外線通話も、相手方がトランク回路２０１を
介して接続される点を除いて内線間通話と同じである。

【００１３】ところで、この従来のシステムにおいて、
電話機１内ではディジタル化して音声信号を処理してい
るが、ディジタル化処理に対応させるためには回路規模
を大きくせざるを得なかった。 例えば、アナログ回路
では増幅回路、スイッチ回路の組合せで済むが、ディジ
タル化することで音声信号の演算処理が必要となり、演
算ユニット（ＡＬＵ）やこの制御のためのプログラムを
記述したＲＯＭ、ＲＡＭ等が必要となる。 そして、ア
ナログとディジタルの相互変換が必要となるので、その
ためのＡ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器も必要となる。

【００１４】また、スピーチネットワーク１０９、拡声
回路１０７、音源１０６などは実際はディジタルシグナ
ルプロセッサ（以下ＤＳＰと略称する）で構成されてい
る。そのため、消費電力はアナログ電話機に比べて大幅
に増加することになる。電話機は主装置から給電を受け
ているので、接続される電話機の数に対応して、主装置
の電源として必要な容量は大きくしなければならない
が、それはアナログ電話機を接続する場合に比べ、著し
く大きなものとなって、主装置の大型を招き、またコス
トアップにつながってしまう。

【００１５】更に、主装置の電源は製造段階で容量が決
ってしまうため、電話システムの内線数大容量化を図る
とき、給電限界の問題が生じて来る。 すなわち、給電
電圧Ｖs 、伝送線の線路抵抗r とすると電話機１に供給
できる電力Ｗは、 Ｗ＝（Ｖs ）² ／４ｒ ……………… （１） で与えられる。 そしてＷと同じ電力が伝送線の抵抗r
により無駄に消費される。 従って、システムが大きく
なると伝送線の総延長は必然的に長くなるから、システ
ムが大きくなり、伝送線が延びる程抵抗r が増加し、電
話機に供給できる電力の減少すなわとロス分の増大を招
くことになる。 これを防ぐには給電電圧Ｖs を大きく
するか、伝送線を太くするか、あるいは電話機にローカ
ルに給電する方法が考えられるが、いずれの方法も装置
の大型化、コストアップにつながることは避けられなか
った。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】この様に上記従来のデ
ィジタル電話システムでは、電話機内で音声信号をディ
ジタル化して処理しており、このディジタル化処理のた
めの大規模な回路が必要であったために、増幅回路、ス
イッチ回路等の組合わせで済むアナログ電話機に比べて
消費電力が大きかった。 しかも、従来は、主装置に電
話機を直接接続して電力を供給するシステム構成であっ
たため、システム拡張の際、電話機増設分、あるいは伝
送線の長大化に伴う損失分相当の電力を補償すべく主装
置の電源容量を大きくする必要があり、主装置の大型化
やコストアップを避けられないという問題点があった。

【００１７】本発明はこの問題点を除去し、主装置と電
話機をディジタル化した電話システムにおいて、接続す
る電話機数やその接続に使用する伝送線の総延長が増大
しても電源装置の大型化やシステムのコストアップを最
小限に抑えることができるようにしたディジタル電話シ
ステムを提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、交換動作を行
なう主装置と、この主装置に接続される複数の集合装置
と、この集合装置に接続される複数の電話機とを備え、
前記主装置と前記各集合装置間はディジタル伝送による
多重化により音声信号及び制御信号を授受して交換制御
を行うと共に、前記集合装置と前記各電話機間はアナロ
グ伝送による音声信号の授受及びディジタル伝送による
制御信号の授受により通話制御を行い、前記集合装置の
電源は前記主装置の電源により通信回線を通じて供給
し、かつ前記電話機の電源は前記主装置から前記集合装
置を通じて通信回線により供給するようにしたディジタ
ル電話システムであって、前記集合装置には各種シグナ
ル音の信号を発生する音源と、この音源からのシグナル
音の電話機への送出オン・オフ制御並びに送出信号のレ
ベル制御を行うスピーチネットワーク手段と、前記スピ
ーチネットワーク手段からの信号並びに電話機からの音
声信号の授受を、授受すべき対象の電話機に対して実施
すべく制御すると共に、拡声通話モードに設定された電
話機との音声信号の授受に当ってはその電話機に対する
拡声通話制御用の制御信号を与えるべく制御する制御手
段とを設けて構成し、前記各電話機は少なくとも前記ス
ピーチネットワーク手段及び音源は除去して構成すると
共に、音声信号拡声出力手段及び音声信号拡声入力手段
と、受信された制御信号に応じて前記音声信号拡声出力
手段および音声信号拡声入力手段の制御を行い、これら
音声信号拡声出力手段および音声信号拡声入力手段に対
する音声信号入出力並びにシグナル音出力制御を行う電
話機制御手段とを設けて構成する。また、集合装置の制
御手段には前記電話機側からの操作による確認音を前記
音源より得て当該操作電話機に送るべく制御する機能を
付加し、また、電話機側には電話機制御手段に自電話機
の操作に伴う制御信号を前記集合装置を介して前記主装
置に送るべく制御する機能を付加して構成する。

【００１９】

【作用】このような構成において、集合装置には電話機
側で必要な各種シグナル音の信号を発生する音源と、こ
の音源からのシグナル音の送出オン・オフ制御と信号レ
ベルの制御を行うスピーチネットワーク手段があり、電
話機に対する呼出音や、ＤＴＭＦ音、キー操作音等は音
源より発生させると共に集合装置側の制御手段のもとに
スピーチネットワーク手段を通して、授受すべき対象の
電話機に対して多重して送り出し、相手電話機へと送
る。 これを受けた電話機側では多重された信号を分離
して得たシグナル音を通話系に送り、該電話機の使用者
に音で知らせる。

【００２０】相手電話機が応答すれば、その応答信号が
主装置を介して集合装置側に送られてくるので、集合装
置の制御手段は通話路を形成して音声信号の授受を可能
にする。 また、通話音声を拡声通話する場合はその拡
声通話にモード設定された電話機よりの制御信号によ
り、集合装置側の制御手段はこれを知って拡声通話のた
めの制御を行い、これにより拡声通話にモード設定され
た電話機側では音声信号拡声出力手段および音声信号拡
声入力手段の切替え制御等が行われて拡声通話要素側よ
りの通話が可能になる。

【００２１】このように、本システムでは従来、各電話
機側に持たせていた電話機側で必要な各種シグナル音信
号発生用の音源と、この音源からのシグナル音の送出制
御や信号レベルの制御を行うスピーチネットワーク手段
とを前記集合装置に移し、電話機側からはこれらを省く
ようにして、シグナル音発生や音声レベルの制御、更に
は拡声通話の際の必要な制御は集合装置側でまとめて実
施するようにしたので、電話機側での構成要素はその
分、少なくなって負荷も低減され、従来、電話機側や集
合装置側に供給しなければならない電源は従来より小容
量となって通話回線の距離が長くなっても、損失が小さ
くなる。 そのため、主装置の電源容量を抑えることが
でき、システムが大型化しても、主装置の電源容量は従
来に比べ大幅に小さくできると共に、後から電話端末を
増設する場合でも従来より自由度が大きくなる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１乃至図
３を参照して説明する。図１は本発明に係るディジタル
電話システムの一実施例を示すブロック図である。
尚、以下において、電話機は複数台あるので各々を区別
するために図では符号に添え字Ａ，Ｂ…を付しておく
が、必要ない限り、説明では添え字は省略する。

【００２３】図１において、１０は電話機であり、電話
機１０の通話系は、アナログ回路とディジタル回路の２
系統に分けられる。 アナログ回路としてはハンドセッ
ト１０１、マイクロフォン１０２、スピーカ１０３、そ
して、これらハンドセット１０１、マイクロフォン１０
２、スピーカ１０３と４線／２線変換を行なうハイブリ
ッド回路１１５との接続を切替えるスイッチ回路１０
５、集合装置３０との間で授受する音声信号を伝えるた
めのトランス１１６とから成り立っている。

【００２４】ディジタル回路として従来電話機側に設け
てあった呼出音、ＤＴＭＦ音、キー操作者の動作確認の
ための音であるキー確認音などの各種の音を作り出す音
源や、マイクロフォン１０２、スピーカ１０３による拡
声通話のための送話、受話切替制御を行う拡声回路や、
アナログ信号・ディジタル信号の相互交換を行うＡ／Ｄ
・Ｄ／Ａ変換器や、このＡ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器との間で
音声信号や各種音源信号の入出力オン／オフ制御、レベ
ルコントロール等を行うスピーチネットワークは本電話
機１０からは省いてある。

【００２５】上記通話系はマイクロプロセッサなどを利
用して構成する制御回路１１０によって制御され、制御
回路１１０はパルストランス１１７を介して集合装置３
０の制御下に置かれている。 また、制御回路１１０に
はキー操作入力のためのキー入力回路１１１と電話機１
０の状態を表示するためのＬＥＤ（発光ダイオード）や
ＬＣＤ（液晶表示器）等から成る表示器１１２が接続さ
れている。そして、電話機１０の電力を供給する電源１
１３は集合装置３０と電話機１０との接続回線である伝
送／給電線３１から電力を受けている。

【００２６】伝送／給電線３１は音声信号と集合装置・
電話機間の制御信号を伝達しており、かつ、この伝送／
給電線３１には集合装置３０から直流電圧が供給されて
おり、これを利用して電話機１０の電力供給を行うよう
にしている。 電話機１０には伝送／給電線３１との接
続をトランス１１６，１１７を介して行っている。この
トランス１１６，１１７は信号と電力との分配のために
用いられ、トランス１１６，１１７によってアイソレー
トされた音声信号、制御信号はそれぞれハイブリッド回
路１１５、制御回路１１０へ伝えられ、電力は電源１１
３へと伝えられる。

【００２７】主装置２０は前述と同様の多重化回路２０
８、信号成分と電力成分とのアイソレートのためのトラ
ンス２１４、また外線（局線）との接続を行うためのト
ランク回路２０１、システム全体の動きを制御する制御
回路２０２、システム全体の電力を供給する電源２０３
を備えている。 トランク回路２０１は外線がアナログ
回線かディジタル回線かで回路構成が異なるが、本発明
ではこの違いは関係しないので、特に区別していない。
また、主装置２０の前述したもの以外の他の構成要素
は全てディジタル回路である。

【００２８】多重化回路２０８、トランク回路２０１は
ディジタル化された音声信号を時分割してＰＣＭハイウ
ェイ２０４上に送り、また、ＰＣＭハイウェイ２０４か
ら取り出すことで交互に伝達し合うことができる。 多
重化回路２０８、トランク回路２０１は制御バス２０５
によって制御回路２０２の制御下に置かれている。

【００２９】電源２０３は主装置２０内の給電ととも
に、伝送／給電線３を通じた集合装置３０に対する電力
給電を行なっている。 集合装置３０は主装置２０と電
話機１０との間に置かれ、内線を複数回線分引込んでい
る。

【００３０】図１において、通話系のアナログ回路は音
声信号成分と電力成分のアイソレートのためのトランス
３１６、４線／２線変換を行なうためのハイブリッド回
路３１５とから成り立っている。 ディジタル回路とし
てはアナログ信号とディジタル信号の相互変換を行なう
Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器３０４、このＡ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換
器３０４との間で音声信号や各種音源信号の入出力オン
／オフ制御、レベルコントロール等を行なうスピーチネ
ットワーク３０９、拡声通話のための送話／受話切替制
御を行なう拡声回路３０７、呼出音、ＤＴＭＦ音、キー
確認音などの各種の音を作り出す音源３０６とがある。

【００３１】これら通話系はマイクロプロセッサなどを
利用して構成する制御回路３１０により制御され、制御
回路３１０は多重化回路３０８を介して主装置２０の制
御下に置かれている。 そして、集合装置３０に電力供
給する電源３１３は主装置２０と集合装置３０との接続
回線である伝送／給電３から電力を受けている。また、
伝送／給電線３からの電力は電話機１０への伝送／給電
線３１へ伝えられ、電話機１０の電力源となっている。

【００３２】伝送／給電線３はディジタル化された音声
信号と主装置・集合装置間の制御信号を伝達しており、
かつ、この伝送／給電線３は主装置２０より直流電圧が
供給されており、これを利用して集合装置３０の電力供
給を行なうようになっている。 集合装置３０は伝送／
給電線３との接続をトランス３１４を介して行なってい
る。 このトランス３１４は信号と電力との分配のため
に用いられ、トランス３１４によってアイソレートされ
た音声信号、制御信号はそれぞれ多重化回路３０８へ伝
えられ、電力は電源３１３へ伝えられる。

【００３３】伝送／給電線３１は２対の線から成り、１
対はアナログ音声信号を集合装置・電話機間で伝達し、
もう１対でディジタル制御信号を集合装置・電話機間で
伝達している。 そして、２対の線間には直流電圧が供
給されていて、電話機１０へ電力供給している。 トラ
ンス３１６、パルストランス３１７はそれぞれ音声信
号、制御信号と電力との分配のために用いられ、音声信
号はハイブリッド回路３１５へ、制御信号は制御回路３
１０へ伝えられる。

【００３４】本システムにおける集合装置３０は、従
来、電話機側に設けてあったＡ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器、音
源、スピーチネットワーク、拡声回路を移設したもので
あり、電話機１０側はこれらを省いて構成されている。
すなわち、図１において、集合装置３０における３０
４はＡ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器、３０６は音源、３０７は拡
声回路、３０９はスピーチネットワークである。 音源
３０６、拡声回路３０７、スピーチネットワーク３０９
の機能は従来例で説明したものと同じであるが、音声信
号複数回線分をまとめて集積化されていて、互いに多重
化されたシリアル伝送にて入出力が行なえるようになっ
ており、この制御は制御バス３０５を通じて制御回路３
１０により行われる構成となっている。

【００３５】係る構成の電話システムの動作を内線間に
おけるハンドセット通話を例にとって説明する。 例え
ば、電話機１０Ａにおける操作音のキー入力は、ダイア
ル番号としてキー入力回路１１１Ａより制御回路１０Ａ
で読み取られ、パルストランス１１７Ａ、伝送／給電線
３１Ａ、パルストランス３１７Ａ、制御回路３１０、制
御バス３０５、多重化回路３０８Ａ、トランス３１４
Ａ、伝送／給電線３Ａ、トランス２１４Ａ、多重化回路
２０８Ａ、制御バス２０５を通じて制御信号として制御
回路２０２に伝えられる。

【００３６】制御回路２０２ではこの制御信号を分析し
て集合装置３０を通じて相手方の電話機１０Ｂの制御回
路１１０Ｂに上記とは逆のルートで制御信号を伝え、制
御回路１１０Ｂでは表示器１１２Ｂに着信の表示として
ＬＥＤの点灯やＬＣＤへの文字表示を行う。 そして、
集合装置３０では音源３０６からの呼出音をスピーチネ
ットワーク３０９、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器３０４Ｂ、ハ
イブリッド回路３１５Ｂ、トランス３１６Ｂを通じて伝
送／給電線３１Ｂへと送り出す。

【００３７】電話機１０Ｂでは、トランス１１６Ｂを通
じてこれを受け、更に、ハイブリッド回路１１５Ｂ、ス
イッチ回路１０５Ｂを通じてスピーカ１０３Ｂに伝え
る。この制御は、主装置２０側においては制御回路２０
２による集合装置３０、電話機１０Ｂに対する制御信号
の出力によって、また集合装置３０側においては上記制
御信号による音源３０６、スピーチネットワーク３０９
の動作制御によって、更に電話機１０Ｂ側においては集
合装置３０の制御回路３１０により中継された上記制御
信号によるスイッチ回路１０５Ｂの切替制御によって実
施される。そして、この制御の下で着信音のスピーカ１
０３Ｂからの鳴動により、相手方の電話機１０Ｂでハン
ドセット１０１Ｂのオフフック操作が行われると、電話
機１０Ｂの制御回路１１０Ｂがこれを検出して、キー入
力と同様のルートで主装置２０の制御回路２０２にその
旨を伝える。

【００３８】これを受けて制御回路２０２は音源３０６
の動作を止めるべく制御回路３１０に信号を送り、電話
機１０Ａ、１０Ｂの制御回路１１０Ａ、１１０Ｂに対し
てスイッチ回路１０５Ａ，１０５Ｂをハンドセット１０
１Ａ、１０１Ｂに接続するように制御信号を発生して伝
達する。 これにより両ハンドセット１０１Ａ，１０１
Ｂ間で通話パスが形成され、ハンドセット通話が可能と
なる。

【００３９】音声信号の流れとしては、電話機１０Ａか
らの送話音声はハンドセット１０１Ａ、スイッチ回路１
０５Ａ、ハイブリッド回路１１５Ａ、トランス１１６
Ａ、伝送／給電線３１Ａ、トランス３１６Ａ、ハイブリ
ッド回路３１５Ａ、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器３０４Ａ、ス
ピーチネットワーク３０９、多重化回路３０８Ａ、トラ
ンス３１４Ａ、伝送／給電線３Ａ、トランス２１４Ａ、
多重化回路２０８Ａを通じてＰＣＭハイウェイ２０４へ
伝えられる。また、電話機１０Ｂの受話音声は逆のルー
トで伝送され、ＰＣＭハイウェイ２０４からハンドセッ
ト１０１Ｂに伝えられる。 電話機１０Ｂの送話音声を
電話機１０Ａに伝えるのも同様である。

【００４０】このようにして通話が実施されるが、通話
中の電話機１０Ａ，１０Ｂのうちのどちらか一方でハン
ドセットをオンフックした場合、電話機の制御回路１１
０Ａまたは１１０Ｂではその旨を検出して主装置２０の
制御回路２０２に伝え、主装置２０の制御回路２０２は
これを分析して両電話機１０Ａ，１０Ｂの制御回路１１
０Ａ，１１０Ｂに対して通話パスの閉塞と表示器１１２
Ａ，１１２Ｂの表示消去を指示する。 また、集合装置
３０の制御回路３１０にスピーチネットワーク３０９の
通話パスの閉塞を指示し、これにより終話とする。

【００４１】拡声通話の時は、例えば、電話機１０Ａが
拡声通話モードにセットされている場合、電話機１０
Ａ，１０Ｂの送話音声が一旦、集合装置３０の拡声回路
３０７に入力されて、ここで処理されてから電話機１０
Ａ，１０Ｂに受話音声として伝えられる。 即ち、電話
機１０Ａから送話している場合、電話機１０Ｂからの送
話音声は集合装置３０の拡声回路３０７でオフされて電
話機１０Ａには伝えられない。 逆に、電話機１０Ｂか
ら送話している場合、電話機１０Ａからの送話音声は拡
声回路３０７でオフされて電話機１０Ｂには伝えられな
い。 この制御は送話音声の大小比較で行われているこ
とは言うまでもない。 拡声送話、受話は拡声通話モー
ドにある電話機１０Ａのそれぞれマイクロフォン１０２
Ａ、スピーカ１０３Ａを利用して行われる。

【００４２】スピーカ１０３Ａの受話音量の調整は、集
合装置３０のスピーチネットワーク３０９により行われ
る。 すなわち、拡声回路３０７から電話機１０Ａへ伝
えられる電話音声は、一旦、スピーチネットワーク３０
９に入力されて、ここでレベル調整されてから電話機１
０Ａへ伝えられる。 この音量調整の指示は電話機１０
Ａのキー入力回路１１１Ａからのキー入力により行わ
れ、このキー入力による指示は電話機１０Ａ内の制御回
路１１０Ａより集合装置３０の制御回路３１０に伝えら
れる。 そして、スピーチネットワーク３０９の音声経
路への挿入と調整量の設定が制御回路３１０により成さ
れる。

【００４３】この他にスピーチネットワーク３０９が音
声経路に挿入されるのは以下のようなケースのときであ
る。 それは通話中着信の場合であり、通話中に第三者
により呼び出しがかけられたときに、受話音声と音源３
０６から呼出音との合成に用いられる。 この場合、呼
出音はレベルを小さく抑えられたうえで、受話音声と合
成される。 また、その他に三者通話と呼ばれる通話サ
ービスの場合があり、これは３人で通話する際に、２人
いる通話相手からの受話音声を合成するのに用いられ
る。 以上の音声信号の入出力は全て主装置２０にお
いてＰＣＭハイウェイ２０４の時分割多重方式を用いて
行われる。

【００４４】この状況を説明したのが図２である。 図
２はハンドセット通話時の音声信号の流れを示したもの
である。 ＰＣＭハイウェイ２０４は系列１，系列２の
２本あり、ここを通話している双方の音声信号が流れて
いる。 時分割のタイムスロットは、例えば、２０分割
されており、今、タイムスロットＴ８に多重化回路２０
８Ａ，２０８Ｂからの音声信号が割当てられているもの
とする。 これはタイムスロット指定信号により、通話
パスが形成される度に、その都度、空スロットを探して
制御回路２０２が指定することにより行われる。 タイ
ムスロットは図２のような２０分割や、３２分割が一般
的である。

【００４５】また、図３は拡声通話時の音声信号の流れ
の一例を示したものである。 スピーチネットワーク３
０９と拡声回路３０７との間はシリアル伝送によりＰＣ
Ｍ信号の授受が行なわれる。 この処理は、基本的には
主装置２０のＰＣＭハイウェイ２０４上の信号の流れと
同じである。 図３は、特に、電話機１台にて拡声通話
が行なわれているときの信号の流れを示したものであ
る。

【００４６】スピーチネットワーク３０９からの音声を
入力して大きさを比較して出力するためにタイムスロッ
トは２つ使用する。 今、タイムスロット７，１１を使
用して拡声通話が行なわれているものとする。 Ａ／Ｄ
・Ｄ／Ａ変換器３０４側からの送話音声はタイムスロッ
トＴ７を介して拡声回路３０７に入力される。 同様
に、多重化回路３０８側からの送話音声はタイムスロッ
トＴ１１を介して拡声回路３０７に入力される。 拡声
回路３０７では両方の送話音声の大小を比較してより大
きいレベルの方を選択する。 そして、選択した方の音
声信号をタイムスロットＴ７，Ｔ１１を介して多重化回
路３０８側又はＡ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器３０４側に受話音
声として出力する。

【００４７】ここでＡ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器３０４側から
の音声信号は多重化回路３０８側に出力され、逆に多重
化回路３０８側からの音声信号はＡ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器
３０４側に出力される。 尚、タイムスロットの指定は
制御回路３１０により行われる。 この様にして本発明
では、電話機１０内に設けていたスピーチネットワーク
１０９、拡声回路１０７、音源１０６を、集合装置３０
内に、スピーチネットワーク３０９、拡声回路３０７、
音源３０６として移設することができる。

【００４８】以上の如く電話機では、電話機内に必須の
ものを除き、集合装置に移すことで、個々の電話機の構
成素子数を少なくでき、電話機の消費電力を下げること
が可能となる。 即ち（１）式で示される電話機の消費
電力Ｗが減少したことにより、同じ給電電圧Ｖs でもそ
の分だけ伝送／給電線の抵抗値rが大きく取れ、伝送距
離を延ばすことができる。

【００４９】更に、伝送／給電線にて無駄に消費されて
いた電力も電話機側での省エネルギー化された分と同じ
だけ減少するので、同一条件で電話機を接続した場合の
従来システムと比較して主装置内の電源容量も大幅に小
さくできるようになる。 更には、集合装置に電話機内
の構成要素の一部を移したことで以下のような利点も生
じる。例えば、図１で示すように音源３０６は共通して
使用できるので、電話機の数だけ具備する必要はない。
電話機内の制御回路１１０は制御しなければならない
情報量が減少したことで、より安価なＭＰＵを使用して
実現できる。

【００５０】集合装置３０内のスピーチネットワーク３
０９は、前述したようにＤＳＰで構成されているが、複
数回数分をまとめることができるのでＤＳＰ化に向いて
いる。 即ち、ＤＳＰは例えＮＯＰ命令（ノーオペレー
ション）を実行するだけにしても、演算ユニット、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ、レジスタ等が必要であり、複数回線分まと
めて処理する方が、インストラクションＲＯＭの増加だ
けで対応できるので集積化効率が向上する。

【００５１】拡声回路３０７は電話機の数だけ具備する
必要はなく、同じことがスピーチネットワーク３０９に
ついても言える。 つまり、全ての電話機が同時に使用
される訳ではないことから、拡声回路３０７及びスピー
チネットワーク３０９は、呼量に応じた分、具備されて
いれば十分である。 特に、拡声回路３０７は拡声通話
の機構部がハンドセット通話に比べてかなり小さいこと
から、より少数の回路で十分と言える。 即ちこの分、
集合装置の回路規模を小さくすることが可能となり、こ
れによって相剰的なコストダウンの波及効果も生じる。

【００５２】以上のように、本発明は、交換動作を行う
主装置と、この主装置に接続される複数の集合装置、電
話機とを備え、前記主装置と前記集合装置との間はディ
ジタル伝送による多重化により前記主装置の指定するタ
イムスロットを使用して音声信号により制御信号を授受
すると共に、前記電話機には拡声通話の音声信号拡声入
出力手段を持ち、且つ、電話機や集合装置電源は前記主
装置の電源により通話回線を通じて供給するようにした
電話システムであって、前記集合装置には各種シグナル
音の信号を発生する音源と、この音源からのシグナル音
と送話音声信号の合成およびシグナル音の送出を行うス
ピーチネットワーク手段と、前記スピーチネットワーク
手段との信号授受並びに音声信号の授受を、授受すべき
対象の電話機に対して実施すべく制御すると共に、拡声
通話モードに設定された電話機との音声信号の授受に当
ってはその電話機に対する拡声通話制御用の制御信号を
与えるべく制御する制御手段とを設けて構成し、前記各
電話機には受信された制御信号に応じて前記拡声通話要
素の制御を行い、拡声通話要素との音声信号入出力並び
にシグナル音出力を行う電話機制御手段と設けて構成し
たものであり、また、集合装置の制御手段には前記電話
機側や主装置側からの操作による確認音を前記音源によ
り得て当該操作電話機に送るべく制御する機能を付加
し、また、電話機側には電話機制御手段に自電話機の操
作に伴う制御信号を前記集合装置を介して主装置に送る
べく制御する機能を付加して構成したものである。

【００５３】そして、このような構成において、前記集
合装置には電話機側必要な各種シグナル音の信号を発生
する音源と、この音源からのシグナル音と送話音声信号
の合成およびシグナル音の送出を行うスピーチネットワ
ーク手段があり、電話機に対する呼出音や、ＤＴＭＦ
音、キー操作等はこの音源より発生させ、そして、これ
は集合装置側の制御手段の制御のもとに授受すべき対象
の電話機に対して送るようにし、これを受けた電話機側
ではシグナル音を通話系に送り、該電話機の使用者に音
で知らせる。 また、通話音声を拡声通話する場合はそ
の拡声通話にモード設定された電話機よりの制御信号に
より、集合装置側の制御手段はこれを知って拡声通話の
ための制御を行い、これにより、拡声通話にモード設定
された電話機側では拡声通話要素の切替え制御等が行わ
れて拡声通話要素側よりの通話を可能にするというもの
である。

【００５４】このように本発明では、従来、各電話機に
持たせていた電話機側で必要な各種シグナル音信号発生
用の音源と、この音源からのシグナル音の送出制御や信
号レベルの制御を行うスピーチネットワーク手段とを前
記集合装置に移し、電話機側からはこれらを省くように
して、シグナル音発生や信号レベルの制御、更に拡声通
話の際の必要な制御は集合装置側で実施するようにして
いる。 これにより、電話機側での構成要素はその分、
少なくなって負荷も低減され、従って、電話機側に供給
しなければならない電源は従来より小容量となって通話
回線の距離が長くなっても、損失が小さくなる。そのた
め、主装置の電源容量を抑えることができ、システムが
大型化しても、主装置の電源容量は従来に比べ大幅に小
さくできると共に、後から電話端末を増設する場合でも
従来より自由度が大きくなる。

【００５５】尚、本発明は上述し、且つ、図面に示す実
施例に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内
で適宜変形して実施し得ることは勿論である。 例え
ば、上記実施例では、音源および拡声回路およびスピー
チネットワークを含めて電話機から集合装置に移設した
が、拡声通話を行ないシステムであれば、拡声回路はも
ともと不要であり、この場合、音源およびスピーチネッ
トワークを集合装置に移設すれば済むなど、必要に応じ
て変形できる。

【００５６】また、本発明では、集合装置・電話機間を
２対の線で接続するようにしているが、主装置・集合装
置間と同様に１対の線としてもよい。 この場合は、集
合装置・電話機間も多重化回路による音声信号、制御信
号のディジタル多重化がなされており、ハイブリッド回
路は必要なく、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器は電話機側に移さ
れることになる。前者は集合装置が比較的電話機の近く
に在り、後者は比較的電話機より離れている場合に有効
な手段と言える。更に、本発明では同じ集合装置に接続
された２台の電話機間の動作に関しての実施例を述べて
いるが、別の集合装置に接続された電話機との通話も同
様にして行なえることは勿論である。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来、各電話機に持たせていた各電話機側で必要な各種
シグナル音信号発生用の音源と、この音源からのシグナ
ル音の送出制御やレベルの制御を行うスピーチネットワ
ーク手段とを前記集合装置に移し、電話機側からはこれ
らを省くようにして、シグナル音発生や信号レベルの制
御、さらには拡声通話の際の必要な制御は集合装置側で
実施するようにしたため、電話機側での構成要素はその
分、少なくなって負荷も低減され、電話機側に供給しな
ければならない電源は従来より小容量となって通話回線
の距離が長くなっても損失が小さくなる。 そのため、
主装置の電源容量を抑えることができ、システムが大型
化しても、主装置の電源容量は従来に比べ大幅に小さく
できると共に、後から電話端末を増設する場合でも従来
より大きな自由度をもってこれに対処できる等の利点を
持つ電話システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディジタル電話システムの一実施
例を示すブロック図。

【図２】本発明のディジタル電話システムにおけるハン
ドセット通話時の音声信号の流れを示すタイムチャー
ト。

【図３】本発明のディジタル電話システムにおける拡声
通話時の音声信号の流れを示すタイムチャート。

【図４】この種の従来のディジタル電話システムの構成
を示すブロック図。

【符号の説明】

１０Ａ, １０Ｂ 電話機 １０１Ａ, １０１Ｂ ハンドセット １０２Ａ, １０２Ｂ マイクロフォン １０３Ａ, １０３Ｂ スピーカ １０５Ａ, １０５Ｂ スイッチ回路 １１０Ａ, １１０Ｂ 制御回路 １１１Ａ, １１１Ｂ キー入力回路 １１２Ａ, １１２Ｂ 表示器 １１３Ａ, １１３Ｂ 電源 １１５Ａ, １１５Ｂ ハイブリッド回路 １１６Ａ, １１６Ｂ トランス １１７Ａ, １１７Ｂ パルストランス ２０ 主装置 ２０１ トランク回路 ２０２ 制御回路 ２０３ 電源 ２０４ ＰＣＭハイウェイ ２０５ 制御バス ２０８Ａ, ２０８Ｂ 多重化回路 ３０ 集合装置 ３０４Ａ〜３０４Ｃ Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器 ３０５ 制御バス ３０６音源 ３０７ 拡声回路 ３０８Ａ, ３０８Ｂ 多重化回路 ３０９ スピーチネットワーク ３１０ 制御回路 ３１３ 電源 ３１４Ａ, ３１４Ｂ, ３１６Ａ〜３１６Ｃ トランス ３１５Ａ〜３１５Ｃ ハイブリッド回路 ３１７Ａ〜３１７Ｃ パルストランス ３Ａ, ３Ｂ, ３１Ａ, ３１Ｂ 伝送／給電線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交換動作を行なう主装置と、この主装置
   に接続される複数の集合装置と、この集合装置に接続さ
   れる複数の電話機とを備え、前記主装置と前記各集合装
   置間はディジタル伝送による多重化により音声信号及び
   制御信号を授受して交換制御を行うと共に、前記集合装
   置と前記各電話機間はアナログ伝送による音声信号の授
   受及びディジタル伝送による制御信号の授受により通話
   制御を行い、前記集合装置の電源は前記主装置の電源に
   より通信回線を通じて供給し、かつ前記電話機の電源は
   前記主装置から前記集合装置を通じて通信回線により供
   給するようにしたディジタル電話システムであって、 前記集合装置には、各種シグナル音の信号を発生する音
   源と、 この音源からのシグナル音の電話機への送出オン・オフ
   制御並びに送出信号のレベル制御を行うスピーチネット
   ワーク手段と、 前記スピーチネットワーク手段からの信号並びに電話機
   からの音声信号の授受を、授受すべき対象の電話機に対
   して実施すべく制御すると共に、拡声通話モードに設定
   された電話機との音声信号の授受に当ってはその電話機
   に対する拡声通話制御用の制御信号を与えるべく制御す
   る制御手段とを設けて構成し、 前記各電話機は、音声信号拡声出力手段及び音声信号拡
   声入力手段と、 受信された制御信号に応じて前記音声信号拡声出力手段
   および音声信号拡声入力手段の制御を行い、これら音声
   信号拡声出力手段および音声信号拡声入力手段に対する
   音声信号入出力並びにシグナル音出力制御を行う電話機
   制御手段とを設けて構成したことを特徴とするディジタ
   ル電話システム。
2. 【請求項２】 交換動作を行なう主装置と、この主装置
   に接続される複数の集合装置と、この集合装置に接続さ
   れる複数の電話機とを備え、前記主装置と前記各集合装
   置間はディジタル伝送による多重化により音声信号及び
   制御信号を授受して交換制御を行うと共に、前記集合装
   置と前記各電話機間はアナログ伝送による音声信号の授
   受及びディジタル伝送による制御信号の授受により通話
   制御を行い、前記集合装置の電源は前記主装置の電源に
   より通信回線を通じて供給し、かつ前記電話機の電源は
   前記主装置から前記集合装置を通じて通信回線により供
   給するようにしたディジタル電話システムであって、 前記集合装置には、各種シグナル音の信号を発生する音
   源と、 この音源からのシグナル音の電話機への送出オン・オフ
   制御並びに送出信号のレベル制御を行うスピーチネット
   ワーク手段と、 前記スピーチネットワーク手段からの信号並びに電話機
   からの音声信号の授受を、授受すべき対象の電話機に対
   して実施すべく制御すると共に、拡声通話モードに設定
   された電話機との音声信号の授受に当ってはその電話機
   に対する拡声通話制御用の制御信号を与えるべく制御す
   る一方で、前記電話機側からの操作による確認音を前記
   音源より得て当該操作電話機に送るべく制御する制御手
   段とを設けて構成し、 前記各電話機は、音声信号拡声出力手段及び音声信号拡
   声入力手段と、 受信された制御信号に応じて前記音声信号拡声出力手段
   および音声信号拡声入力手段の制御を行う一方で、自電
   話機の操作に伴う制御信号を前記集合装置及び前記主装
   置に送るべく制御する電話機制御手段とを設けて構成し
   たことを特徴とするディジタル電話システム。
3. 【請求項３】 集合装置と電話機との間は、ディジタル
   伝送による多重化により音声信号及び制御信号を授受し
   て通話制御を行うようにしたことを特徴とする請求項１
   または２記載のディジタル電話システム。