JPH0683303B2

JPH0683303B2 - 反響抑圧回路付電話機

Info

Publication number: JPH0683303B2
Application number: JP17214285A
Authority: JP
Inventors: 正和西野; 弘及川; 博昭野村
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1985-08-05
Filing date: 1985-08-05
Publication date: 1994-10-19
Anticipated expiration: 2009-10-19
Also published as: JPS6232753A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、反響抑圧回路付電話機に関し、特にデイジタ
ル電話機や自動車電話機用通話回路等の音声通話路が等
価４線系である電話機用通話回路において、伝送系の遅
延と２線・４線系の回り込みに起因する送話者反響が聴
取されないようにする電話機に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、アナログ電話機と通話するデイジタル電話機
や、自動車電話機等の無線電話機において生じる送話者
反響を抑圧するため、電話機の送話路と受話路の間に送
受話信号検出制御回路を設け、送話信号がしきい値より
大で、受話信号がしきい値より小の状態を検出して、予
め設定された時間だけ受話路に損失回路を挿入すること
によつて、優れた通話品質を得るようにしたものであ
る。

〔従来技術〕

デイジタル電話機相互間の通話では、中継する端局を経
由し、一貫して４線を介し通話するため、送話中は受話
信号が切断され、受話中は送話信号が切断されることに
より、通話品質は極めて良好である。これに対して、デ
イジタル電話機とアナログ電話機が通話する場合、ある
いは無線電話機相互間で通話する場合には、伝送路にお
いて、２線・４線変換回路が挿入されるため、必然的に
送話信号がその変換回路を介して受話路に流れ込み、送
話者反響が受話信号に重畳し、通話品質を劣化させ、送
話信号が受聴されている。

第４図は、従来のデイジタル電話機の構成図である。第
４図において、１は送話器、２は送話増幅器、３は受話
器、４は受話増幅器、５は側音増幅器、８はデイジタル
信号送受信回路、９は２線４線変換回路、10は端局、11
はアナログ電話機の２線４線変換回路、12,13は送話
器、受話器である。101はデイジタル電話機の回路、102
はデイジタル・アナログ信号伝送路、103はアナログ電
話機の回路である。

デイジタル電話機は、第４図の101の部分で示されるよ
うに、送受話信号が符号化された後、時分割伝送される
ので、等価的に４線電話機となる（例えば、文献：西
野，野村，雨宮「デイジタル電話機器の通話品質設計」
通研実報、33.No.8.p1855,1984参照）。

第４図では、送話器１から入力された送話信号は、増幅
器２で増幅され、信号送受信回路８でデイジタル信号に
符号化された後、伝送路102に送出される。伝送路中の
デイジタル交換点31の後でアナログ信号に変換された信
号は、２線・４線変換回路９で２線になり、端局10を経
て、アナログ電話機103の２線・４線変換回路11で送受
話信号線に分離され、受話器13を経て受聴される。ま
た、アナログ電話機103からの送話信号は、送話器12で
集音され、電話機内の２線・４線変換回路11を経て、ア
ナログ加入者線に送出され、端局10に伝送された後、端
局10から伝送路102の２線・４線変換回路９を経由し、
デイジタル交換点32でデイジタル信号に変換される。４
線伝送系の伝送路102からデイジタル電話機101内の信号
送受信回路８に入力された信号は、アナログ信号に変換
され、受話増幅器４を経て増幅された後、受話器３に加
えられて受聴される。また、デイジタル電話機101の送
話信号の一部は、側音回路５を経由して受話回路に加算
入力され、側音路が形成されることにより受聴される。

第５図は、従来の無線電話機接続系の構成図である。第
５図において、81、88は無線電話機送信部、82、87は無
線電話機受信部、102′は無線局設備を含む信号伝送
路、104は無線電話機回路であり、他の記号は第４図と
同じものを表わしている。

自動車電話機に代表される無線電話機は、第５図に示す
ように構成されている。基本的な通話路構成は、第４図
に示すデイジタル電話機と同じであるが、無線を利用す
るための電話機側送信部81,83およびその信号を受信す
る基地局受信部85,87を経由して、伝送系102′に送出さ
れ、２線・４線変換回路９を経て端局10に送出される。
また、他の端末から端局10を介して送られた信号は、伝
送系102′の２線・４線変換回路９で送受信に分離され
た後、基地局送信部88,86から電話機受信部84,82を経由
して受話回路に入力され、受話器３で受聴される。

ところで、第４図および第５図の伝送系102,102′の２
線・４線変換回路９は、上位階位の４線伝送路と下位階
位の２線伝送路を結ぶブリツジ回路で構成される。ここ
で、アナログ電話機103や加入者線を含む端局10を見た
インピーダンスと等価な値を、伝送帯域全域および全て
の加入者条件（加入者線損失、電話機種等）において、
２線・４線変換回路９で実現することは不可能である。
そこで、４線系の送話信号の一部が受話信号に回り込
み、受話信号と同じ経路を経てデイジタル電話機101側
で受聴される。この現象は、第３図の有線系のみなら
ず、第５図の無線電話機でも同じである。この回り込み
信号は、送話者反響と呼ばれ、送話信号のS/Nを劣化さ
せたり、送話者の発声レベル等に影響を及ぼし、通常の
会話を妨害する。その結果、電話通話の品質を劣化させ
る要因となり、特に長い時間遅延を伴う反響ほど、品質
劣化が著しい。従つて、従来、デイジタル電話機や無線
電話機を設計する場合、反響の影響を無視することはで
きず、設計を難しくしていた。

ここで、デイジタル電話機や無線電話機に対し、反響に
よる劣化要因に対処するため、CCITT SGX IIにおいて
は、下記の勧告を行つている。すなわち、送話者の口も
と音量に対する伝送路、２線・４線変換回路を経由して
送話者の耳内に達し、これにより生じる反響音量を反響
量と呼び、これをパラメータとしてオピニオン試験によ
り求められた許容限界値を用い、使用する電話機の反響
量がその限界値を越さないこと、が勧告されている。こ
の勧告に従うために、電話機では、送受話回路の利得を
低下させたり、側音路の利得を大にして、反響を側音で
マスキングする対策等が採用されている。一方、CCITT
SGX IIでは、電話伝送における通話品質の良さを、
片方の送話者の口元音量から、相手受話者の耳内音量の
伝送損失で表わす尺度を用いて評価しており、これにつ
いても望まいい範囲の数値が推奨されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来、アナログ電話機と通話するデイジタ
ル電話機や、自動車電話機等の無線電話機では、２線・
４線変換回路を介して送話信号の一部が受話信号に回り
込み、受話信号と同じ経路を経て電話機で受聴されてお
り、通話品質を劣化させている。また、４線電話機で
は、前述した理由により、十分な音量が得られず、CCIT
T SGX IIで推奨されている望ましい送受話音量が実現
できない上に、周囲の騒音や側音が大きすぎ、受話信号
のS/Nが劣化する、送出レベルが小さい等の問題があつ
た。

さらに、今後、高能率符号器、復号器を用いる等、音声
のデイジタル信号処理を行うデイジタル電話機や、スペ
クトラム拡散方式を用い秘話機能を有する無線電話機で
は、伝送遅延がさらに増加する傾向にあり、また衛星通
信の利用による片道伝搬遅延時間が250mSに及ぶことに
よつて、伝搬遅延が一層大きくなることが予想される。
これに対して、送受話回路の利得や、側音量により対処
することは、ますます困難かつ不可能となる。

本発明の目的は、このような問題を解決し、デイジタル
電話機や無線電話機における伝搬遅延に伴う反響に対し
て、送話者反響が受聴されることを防止し、十分大きな
受話音量を実現して、自然な側音音量を有する反響抑圧
回路付電話機を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の反響抑圧回路付電話
機は、送受話器と送受話増幅器と送受話路を通してハン
ドセツト通話を行う電話機において、受話路に直列接続
された反響信号抑圧用損失手段と、該受話路と送話路の
間に設けられ、送話信号と受話信号のレベルを検出し
て、該送話信号と送話しきい値との大小レベル比較、該
受話信号と受話しきい値との大小レベル比較を行い、比
較結果により予め設定された時間だけ上記反響信号抑圧
用損失手段の受話路への挿入・抜取りを制御する送受話
信号検出制御手段とを具備することに特徴がある。

〔作用〕

本発明においては、デイジタル電話機や無線電話機等の
４線電話通話を行う場合、４線電話機側で受聴される送
話者反響を抑圧し、４線電話機の送受話通話回路および
側音路の利得を通話品質上望ましい値に設定できるよう
に、電話機用反響レベル抑圧回路を４線電話機内に備え
ている。これにより、送受話回路の利得を大きくし、十
分な音量で受聴できるとともに、相手通話者には十分な
音量で受聴されるように送出し、かつ送話者反響の受聴
を防止することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、第１図により説明する。第１
図は、第４図におけるデイジタル電話機とデイジタル・
アナログ信号伝送路を示したもので、14は反響信号抑圧
用損失回路、16は送受話信号検出制御回路であり、他の
記号は第４図と同一のものを表わしている。また、Ａは
送話信号の一部の流れを示し、Ｂは反響や受話信号の一
部の流れを示し、Ｃは損失制御信号の流れを示してい
る。損失制御信号Ｃによつて、反響信号抑圧用損失回路
14が制御され、受話路の損失が挿入されたり、抜取られ
たりする。

送話器１からの送話信号は、送話増幅器２を通つて出力
端子６よりデイジタル信号送受信回路８でデイジタル信
号に符号化され、デイジタル交換点31を介してデイジタ
ル・アナログ伝送路に送出される。伝送路の２線・４線
変換回路９を介して一部入力された送話信号（つまり・
反響）、および端局10から２線・４線変換回路９を介し
て入力された受話信号は、デイジタル信号送受信回路８
でアナログ信号に変換され、反響信号抑圧用損失回路14
を経て、受話増幅器４を通り受話器３で受聴される。送
受話信号検出制御回路16は、入力される送受話信号の一
部A,Bを用いて、送話信号の有無を判断する。これは、
送話音声信号が反響となつて受聴され、通話に支障を与
えるほど大きいか否かを判断するためのものであつて、
設定レベルのしきい値と入力信号値とを大小比較するこ
とにより、判定する。通話に支障を与える程度に大きい
送話音声信号のときには、損失制御信号Ｃが流れるた
め、反響信号抑圧用損失回路14が回路に挿入され、受話
信号は減衰される。なお、反響信号抑圧用損失回路14
は、損失制御信号Ｃにより接続・分離される抵抗等の損
失回路である。

第２図（ａ），（ｂ）は、第１図における反響信号抑圧
用損失回路と送受話信号検出制御回路の一例を示す詳細
構成図である。

反響信号抑圧用損失回路14は、第２図（ａ）に示すよう
に受話路に直列に接続された抵抗R₀と、その抵抗R₀の出
力側とグランド電位との間に接続された抵抗R₁と、その
抵抗R₁に並列に接続されたトランジスタ等のスイツチ回
路40とから構成される。例えば、損失制御信号Ｃとして
ハイレベル信号が入力したときには、スイツチ40が閉じ
て抵抗R₁がスイツチ回路40により側路されるため、受話
路に直列に接続された抵抗R₀の出力端子はグランド電位
に落ちて出力信号は０となり、受話信号は受聴されな
い。従つて、反響信号があるときには、スイツチ40を閉
じれば、反響は受聴されない。また、損失制御信号Ｃと
してローレベル信号が入力したときには、スイツチ40が
開いたままの状態となるため、受話路にＬ字形の抵抗が
挿入される。いま、R₀を1KΩ,R₁を1KΩとすれば、受話
信号は1/2の大きさに減小されて受聴されることにな
る。またR₀を1KΩ,R₁を10KΩとすれば、受話信号は90％
以上の大きさで受聴されることになる。

次に、第２図（ｂ）の送受話信号検出制御回路16は、送
話信号と受話信号のレベルを検出する機能、送話信号と
送話しきい値との大小レベル比較を行う機能、受話信号
と受話しきい値とのレベル比較を行う機能、比較結果に
より、予め設定された時間だけ損失制御信号Ｃを出力す
る機能を備えている。すなわち、送話信号Ａと送話しき
い値Ｘとを比較回路32で比較し、送話信号Ａがしきい値
Ｘより大きいときには、比較回路31を起動し、送話信号
Ａがしきい値より小さいときにも、比較回路32を起動さ
せるとともに、送話終了直後であるときには、カウンタ
33をスタートさせると同時に、損失制御信号Ｃをハイレ
ベルにして受話路に損失を挿入する。比較回路31は受話
信号Ｂと受話しきい値Ｙとを大小比較して、受話信号Ｂ
がしきい値Ｙより大きいときには、損失制御信号Ｃをロ
ーレベルにして、カウンタ33をリセツトする。また、受
話信号Ｂがしきい値Ｙより小さいときには、損失制御信
号Ｃをハイレベルにして、受話路に損失を挿入する。な
お、送話終了直後でない場合には、カウンタ33の内容を
監視して、予め設定した時間を越えたら損失制御信号Ｃ
をローレベルにするとともに、カウンタ33をリセツトす
る。予め設定した時間になるまでは、損失制御信号Ｃを
ハイレベルの状態にしておく。これらの動作は、ハード
ウエアでもまたプログラム制御でも実現することが可能
である。

第３図は、第１図の送受話信号検出制御回路の動作を示
すフローチヤートである。

送受話信号検出制御回路16は、先ず、送受話信号検出制
御回路16に入力する送受話信号の一部A,Bを用いて、送
話信号の有無を判定する（ステツプ21）。送話信号が有
りと判定されれば、次に受話信号の有無を判断する（ス
テツプ22）。受話信号の有無の判断は、相手送話者の音
声か反響信号かの判断を行うもので、相手送話者音声は
相手送話者（この場合、アナログ電話機103）から出力
して端局10とアナログ電話機103間の加入者線損失、お
よび伝送路102の端局10から端子32に向う中継線損失に
よりレベル低下して、デイジタル電話機101に入力す
る。これに対して、反響信号は、伝送路102の端子31か
ら２線・４線変換回路９に向う中継線損失、２線・４線
変換回路９で受信路に回り込む際の損失、および伝送路
102の２線・４線変換回路９から端子32に向う中継線損
失により、レベル低下する。従つて、送受話信号検出制
御回路16は、両者の損失差の分だけ反響信号のレベルが
低下することになるので、受話信号の有無判断が可能と
なる。ここでは、受話信号有りと判断されれば、反響信
号抑圧用損失回路14の受話回路に挿入する損失量を0dB
とし、カウンターをリセツトする（ステツプ29）。この
カウンターは、送受話信号検出制御回路16に内蔵され、
送話終了と同時に作動し始め、伝送路102での往復伝搬
遅延時間に相当する時間をカウントする。カウントが終
了するまでは、受話路に損失回路14を挿入し続ける。一
方、受話信号なしと判断されれば、受話路に損失回路14
を挿入する（ステツプ24）。

一方、最初の戻つて、送話信号が無しと判断されれば、
受話信号の有無判断を行い（ステツプ23）、その結果、
受話信号が有りと判断されれば、反響信号抑圧用損失回
路14の挿入損失を0dBとし、かつカウンターをリセツト
する（ステツプ29）。また、受話信号無しと判断されれ
ば、送話信号が停止した直後か否かを判断する（ステツ
プ25）。送話停止直後と判断されれば、カウンターをス
タートさせるとともに、反響信号抑圧用損失回路14を挿
入する（ステツプ26）。そして、再度ステツプ21に戻
る。また、送話停止直後ではないと判断されれば、無音
状態が継続していることになり、送話停止直後からスタ
ートしているカウンターが設定された反響遅延時間に達
しているか否かを判断し（ステツプ27）、達していなけ
れば、反響信号抑圧用損失回路14を挿入し続け（ステツ
プ28）、反響遅延時間を過ぎていれば、反響信号抑圧用
損失回路140を0dBとし、カウンターを停止させる（ステ
ツプ29）。

なお、カウンターの上限値を規定する反響遅延時間は、
装置な使用される回線により異なり、地上回線を利用し
たデイジタル電話機では、往復で最大70mS,信号処理を
施した無線電話機では、往復で最大300mS,衛星回線を利
用した場合では、往復で最大600mSである。従つて、こ
れらの値の遅延時間だけ受話回路に損失が挿入されるこ
とになる。

このようにして、４線電話機の送話信号は、相手アナロ
グ電話機に対して十分に大きいレベルで送出されるとと
もに、２線・４線変換回路を経由して戻つてくる反響に
対しては、往復の伝送遅延を見越した時間だけ４線電話
機の受話回路に設けられた損失挿入回路に有効に動作
し、反響の受聴を防止する。すなわち、４線電話機側で
送話信号がある場合にも、ない場合にも、反響がある限
り送話者反響は抑圧されるので、通話品質の劣化が防止
されるとともに、通話に支障を及ぼす影響もなくなる。
また、４線電話機側が送話中に受話信号が割込むと、受
話回路に挿入された損失は直ちに除去されるので、受話
信号の切断はなく、適当かつ十分な音量で相手の音声を
受聴でき、送話者反響が受話信号に重畳しても、反響の
レベルは受話信号に比べて小さいので、受話信号にマス
キングされて受聴されない。

このように、デイジタル電話機や無線電話機のような４
線電話機とアナログ電話機とが通話を行う場合、送話者
反響が通話品質を劣化させているが、従来は、４線電話
機側の送受話回路利得を大きくできず、また阻音量を適
正な値に設定できず、逆に側音量を増大して反響をマス
キングしていたのに対して、本実施例では、反響信号抑
圧用損失により反響を抑圧できるので、優れた通話品質
を実現することができる。

また、側音量の最適値については、CCITT SGX IIでも
検討中であるが、通話に支障を及ぼさない望ましい推奨
値がある。従来は、送話者反響を側音でマスキングでき
るという考えで、ある程度側音を大きくしていたが、本
実施例では、CCITT SGX IIで推奨する最適側音量に設
定できることになる。ここでは、送受話信号が時分割伝
送されるデイジタル電話機の等価４線電話機に適応する
例を述べたが、送受話信号が各々独立な信号として伝送
される自動車電話機・携帯電話機等にも適用することが
できる。また、送受話信号検出回路および反響信号抑圧
用損失回路の構成は、第２図に示した回路の他に、包絡
検出された音声と各しきい値を用いて比較し、抵抗と半
導体素子からなる減衰器を制御する方法や、デイジタル
電話機では、特に符号化された音声信号を用い、演算に
より実現することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、４線電話機側で
受聴される送話者反響を、送受話信号検出制御回路およ
び反響レベル抑圧用損失回路を用いて抑圧するので、送
受話回路利得を大きくして、十分な音量で受聴できると
ともに、相手通話者には十分な音量で受聴できるように
送出し、かつ送話者反響の受聴を防止でき、優れた通話
品質を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すデイジタル電話機の構
成図、第２図は第１図における反響信号抑圧用損失回路
と送受話信号検出制御回路の詳細ブロツク図、第３図は
第１図の送受話信号検出制御回路の動作フローチヤー
ト、第４図は従来のデイジタル電話機の接続構成図、第
５図は従来の無線電話機の接続構成図である。 1:送話器、2:送話増幅器、3:受話器、4:受話増幅器、5:
側音増幅器、6:送話増幅器の出力端子、7:受話増幅器の
入力端子、8:デイジタル信号送受信回路、9:2線・４線
変換回路、10:端局、11:アナログ電話機内の２線４線変
換回路、14:反響信号抑圧用損失回路、16:送受話信号検
出制御回路、81:無線電話機送信部、82:無線電話機受信
部、101:デイジタル電話機回路ブロツク、102:デイジタ
ル・アナログ信号伝送路、103:アナログ電話機回路、10
2′：無線局設備を含む信号伝送路、104:無線電話機回
路ブロツク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送受話器と送受話増幅器と送受話路を通し
てハンドセツト通話を行う電話機において、受話路に直
列接続された反響信号抑圧用損失手段と、該受話路と送
話路の間に設けられ、送話信号と受話信号のレベルを検
出して、該送話信号と送話しきい値との大小レベル比
較、該受話信号と受話しきい値との大小レベル比較を行
い、比較結果により予め設定された時間だけ上記反響信
号抑圧用損失手段の受話路への挿入・抜取りを制御する
送受話信号検出制御手段とを具備することを特徴とする
反響抑圧回路付電話機。
【請求項２】上記送受話信号検出制御手段は、送話信号
が送話しきい値より大と判断され、受話信号が受話しき
い値より小と判断されたとき、上記反響信号抑圧用損失
手段を受話路に挿入し、受話信号が受話しきい値より大
と判断されたときには、上記反響信号抑圧用損失手段を
受話路から除去することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の反響抑圧回路付電話機。
【請求項３】上記送受話信号検出制御手段は、送話信号
レベルが送話しきい値より小さくなつた後、受話信号レ
ベルが受話しきい値より小さいときには、上記反響信号
抑圧用損失手段を予め設定された時間だけ継続して受話
路に挿入することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の反響抑圧回路付電話機。