JPH07123270B2 - 電話会議装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、Ｎ−１加算方式などの加法により実現される
電話会議装置に関するものである。

［従来の技術］ 加法、たとえばＮ−１加算方式による従来の会議電話シ
ステムは、たとえば第８図のブロック図に示すように構
成されている。

第８図は４者（A,B,C,D）の通話の場合を示す。４者か
らの入力符号A,B,C,Dは時間順次に伸張器１によって線
形符号に変換され、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。伸張器１からの線形符号はシ
フトレジスタ４にも供給される。加算器２からの加算出
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。

４者（A,B,C,D）通話の場合、入力符号Ａはまず伸張器
１により線形符号に変換され、シフトレジスタ３と４に
スタックされる。次の入力符号Ｂは、伸張器１により同
様に符号変換された後、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、ここに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。

このような動作を入力符号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＋Ｂ＋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。

［発明が解決しようとする問題点］ ここで、減衰器６の減衰量は、会議に参加する人数に応
じてあらかじめ定めた固定量である。このように減衰量
が固定の場合、この電話会議装置を経由した音声信号は
全てある一定の減衰を受けることになる。また、減衰器
６の減衰量は、会議参加人数に比例して定めてあるの
で、加入者各人の音声信号に対する減衰量は、実際に声
を出している加入者の数とは無関係に一定である。その
結果、多人数用のＮ−１加算法による電話会議装置ほど
各加入者に対するレンジが狭くなり、したがって、消耗
品質は劣化する。特に、通常の会議状態では、１人の発
音を他の人数が聞く場合が多く、その場合に、全加入者
が同時に通話することを想定して定めた固定減衰量によ
る狭いレンジによる一律の低い通話レベルでは十分では
ない。

そこで、本発明の目的は、Ｎ人の加入者の音声信号から
Ｎ−１人分の音声信号を加算してＮ個の加算出力を得る
方式の電話会議装置において、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調整し、以て
オーバーレンジによる歪なしに十分な通話レベルが得ら
れるように適切に構成配置した電話会議装置を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、Ｎ加入者の音声信号の各瞬時にお
けるピーク値に基づいて、発言者が１人の場合や信号レ
ベルが低い場合およびオーバーレンジになる信号レベル
の場合のいずれにおいても、Ｎ個の加算出力の信号のレ
ベルが所定のレンジ内に収まるようにして、話者の数に
応じて最良の通話レベルを常に維持できるようになした
電話会議装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、デジタル論理回路またはワ
ンチップマイクロコンピュータなどを用いて、ハードウ
エアまたはソフトウエアによって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調整し、以
て小型かつ安価に、通話レベルの低下を招かない電話会
議装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明の第１の形態
は、Ｎ人の加入者の音声信号から、各加入者の音声信号
を除くＮ−１個の音声信号を加算してＮ個の加算出力を
得る加算手段と、Ｎ人の加入者の音声信号の総和を求め
る手段と、その総和に基づいて、Ｎ個の加算出力の信号
レベルを調整するレベル調整手段と、レベル調整された
Ｎ個の加算出力を多重化する手段とを具えたことを特徴
とする。

本発明の第２の形態は、Ｎ人の加入者の音声信号の総和
を求め、その総和から各加入者の音声信号を減算したＮ
個の信号を多重してＮ−１加算出力を取り出すＮ−１加
算手段と、総和に基づいて、Ｎ−１加算出力の信号レベ
ルを調整するレベル調整手段とを具えたことを特徴とす
る。

［作 用］ 本発明によれば、Ｎ人の加入者の音声信号からＮ個の加
算出力を得る方式の会議電話装置において、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、減衰器や増幅器によりレベル調整を行うようにした
ので、たとえばＮ−１加算法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
者の数の変化や声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。

しかもまた、本発明はデジタル論理回路またはワンチッ
プマイクロコンピュータなどを用いて、ハードウエアま
たはソフトウエアによって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調整し、以て小型
かつ安価に、通話レベルの低下を招かない電話会議装置
を提供することができ、局内交換機などに簡単に挿着可
能なワンチップの電話会議トランク専用LSIとして有効
である。

［実施例］ 以下に図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図はＮ−１加算方式に適用した本発明の一実施例を
示し、ここで、10は第７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とから成るＮ−１回路で
ある。Ｎ−１加算回路10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を入力し、それら
の総和（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）をシフトレジスタ（第７図）
で求め、その絶対値|a＋ｂ＋ｃ＋d|を絶対値回路11で求
める。この絶対値を示す信号をピークホールド回路12に
供給し、ここで所定期間、たとえば１音節に相当する期
間にわたって絶対値のピーク値Ｐを保持し、そのピーク
値Ｐを可変利得増幅器などの形態のレベル調整手段13の
レベル制御入力端子に供給する。このレベル調整手段13
にはＮ−１加算回路10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
対するデータｂ′＝ａ＋ｃ＋ｄ、加入者Ｃ′に対するデ
ータｃ′＝ａ＋ｂ＋ｄ、加入者Ｄ′に対するデータｄ′
＝ａ＋ｂ＋ｃを時間順次に供給し、ピーク値Ｐにより、
たとえば第２図および次の（１）式によって定められた
利得などのレベル係数Ｇで出力レベルの調整を行う。

但し、１加入者あたりの最大振幅レベルを１とする。

ここで、レベル調整手段13から取り出される各加入者
Ａ′,B′,C′,D′あての出力ａ″,b″,c″,d″は次の
（２）式に示すように、係数Ｇをａ′,b′,c′,d′に乗
じた値となる。PCMシステムのときには、これら出力を
圧縮器７に供給し、ここで非線形の圧縮を行う。

レベル調整手段13は、可変利得増幅器のみ、あるいは減
衰器と可変利得増幅器の組合せで構成することができ
る。たとえばレベル調整手段13が可変利得増幅器のみか
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
きるようにする。

なお、ピークホールド回路12においては、所定の周期毎
にピーク値Ｐをリフレュシュする。すなわち、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るが、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って、低周波
入力時に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、たとえば第３
図に示すように、ピーク値が保持される。

第４図は本発明の他の実施例を示す。ここでは各加入者
からの音声信号をμ−LAW PCM信号の形態で受け、この
信号を直列−並列変換器21により並列信号に変換する。
PCM信号は、必要ビット数を減らすために圧縮表現をと
っているので、入力されたPCM信号に対してそのままＮ
−１加算を施すことは、Ｎ−１加算に許容されるレンジ
を越えることになるので、並列信号をμ−LAW−２の補
数変換器22に供給して、μ−LAW PCM信号を２の補数表
示に変換し、ついで、減衰器23を通してからＮ−１加算
回路10に供給する。

Ｎ−１加算回路10からの加算出力を、可変利得増幅器24
を介して、２の補数−μ−LAW変換器25に供給し、μ−L
AW PCM信号に変換し、さらにそのPCM信号を並列−直列
変換器26により直列信号に変換して、μ−LAW PCMを得
る。

ここで、加算器２の出力をピークホールド回路27に供給
して得たピーク値を利得制御回路28に供給し、その出力
により増幅器24の利得を制御するので、増幅器24から
は、ピーク値に応じて通話レベルの調整された出力が取
り出される。

本実施例では、変換器22によって線形に符号変換された
入力データを減衰器23に通してあらかじめ減衰させてお
くので、Ｎ−１加算回路10では、その減衰された入力デ
ータに対して、レンジオーバーとなることなしに、Ｎ−
１加算を実行できる。そして、Ｎ−１加算出力の通話レ
ベルをピーク値の形態で常に検知することによって、通
話レベルがオーバーレンジとならないようにするので、
オーバーレンジによる歪なしに十分な通話レベルを得る
ことができる。

第５図は本発明の他の実施例を示し、この実施例では、
デジタル信号処理専用のワンチップマイクロコンピュー
タによるシグナルプロセッサを用いて、第１図示のブロ
ック図の機能を実現したものであり、その制御手順をソ
フトウエアプログラムの一例のフローチャートを第６図
に示す。

第５図に示されるシグナルプロセッサでは、プログラム
メモリとデータメモリを分離したハーバードアーキテク
チャを採用しており、ここで、31は中央処理装置（CP
U）、32はデータ格納RAM、33はデータ格納ROM、34はプ
ログラム格納ROM、35は乗算器、36はシリアル・インタ
ーフェイス、37はパラレル・インターフェイス、38はバ
スである。

プログラム格納ROM34には、たとえば第６図に示すよう
な制御手順に沿ったソフトウエアが格納されている。こ
こでは、本実施例の会議電話装置への会議参加者数は最
大６であり、PCMデータハイウェイ上に６つの入出力用
のタイムスロットが割りあてられているものとする。ま
た、５人以下での会議の場合、外部からの制御入力によ
って未使用チャネルを指定し、未使用チャネルのデータ
を０として扱う。

まず、プログラムの最初の入出力ルーチンS1では、前回
の処理でデータRAM32に用意された各タイムスロットへ
のPCMデータの出力およびPCMデータの入力を行う。入力
データa,b,c,d,e,fは、データRAM32を用いて伸張を行う
ことにより13ビットの線形A,B,C,D,E,Fに変換されてか
らデータRAM32に格納される。シグナルプロセッサの内
部の演算は16ビットで行われるため、８タイムスロット
の入力を単純加算してもオーバフローを起こすことがな
い。

次に、ステップS2において、線形に変換された各タイム
スロットからの入力データA,B,C,D,E,Fを全て加算し、
それをXn＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋ＦとしてデータRAM32
に格納する。

次のステップS3ではXnから各タイムスロットからの入力
データA,B,C,D,E,Fを減算して得たＮ−１加算のデータ
Ａ′,B′,C′,D′,E′,F′をデータRAM32に格納する。

次に、ステップS4では、Xnと前回のピーク値Ｐとを比較
し、Xnの方が大きければXnを新しいピーク値としてデー
タRAM32に格納し、CPU31内のソフトタイマにホールド時
間をセットする。他方、前回のピーク値ＰがXnより大き
い場合には、前回のピーク値をそのまま保持し続け、ソ
フトタイマをデクリメントする。この後、タイマが０に
なれば、ホールド時間が終了したものとしてピーク値を
ある一定の割合で減少させる。なお、このとき、タイマ
には１をセットする。

次に、ステップS5において、ピーク値Ｐを用いて、第２
図に示された係数Ｇの計算を行うが、I/Pの除算を行う
のは困難であるため、第２図の曲線を近似的に求める。
ここでは、乗算器35を用いて５次の回帰式により近似的
にＧを求める。

ついで、ステップS6において、このＧを乗算器35により
Ａ′,B′,C′,D′,E′,F′に乗じて各タイムスロットに
出力すべきデータＡ″,B″,C″,D″,E″,F″を求め、最
後に、ステップS7においてこれらのデータＡ″,B″,
C″,D″,E″,F″を圧縮してPCM符号にもどしてからデー
タRAM32に格納し、次の入出力のタイミングを待つ。こ
の一連の動作を繰り返すことによって、第５図示のシグ
ナルプロセッサによって本発明により通話レベルの調整
がなされるＮ−１加算式電話会議装置が実現される。

なお、以上では本発明をＮ−１加算方式に適用した種々
の実施例について説明してきたが、本発明はＮ−１加算
方式の場合にのみ限られるものではなく、Ｎ人の加入者
の音声信号からＮ−１人分の音声信号を加算してＮ個の
加算出力を得る方式の電話会議装置に広く適用できるも
のである。

Ｎ個の加算出力を得る他の形態の一実施例を第７図に示
す。

第７図は４人の加入者の場合を示し、各加入者の音声信
号A,B,C,Dを加算器41に供給して、４人の加入者の音声
信号すべての総和Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄを求める。さらに、４
人の加入者の音声信号から各加入者の音声信号を除いた
３人の加入者の音声信号（A,B,C）；（A,B,C）；（A,C,
D）および（B,C,D）を、それぞれ、加算器42,43,44およ
び45に供給して、加算出力Ａ＋Ｂ＋C,A＋Ｂ＋D,A＋Ｃ＋
ＤおよびＢ＋Ｃ＋Ｄを得る。

加算器41からの４人の加入者についての総和Ａ＋Ｂ＋Ｃ
＋Ｄを絶対値回路11に供給して得た絶対値|A＋Ｂ＋Ｃ＋
D|をピークホールド回路12に供給する。そのピーク値Ｐ
をレベル調整手段13に供給する。

本例では、レベル調整手段13は各加算出力あてのレベル
調整手段13−1,13−2,13−３および13−４として設けら
れており、加算器42,43,44および45の加算出力をこれら
手段13−1,13−2,13−３および13−４にそれぞれ供給
し、ここで、ピーク値Ｐに応じて、４つの加算出力の信
号レベルを個別に調整する。

これらレベル調整手段13−1,13−2,13−３および13−４
でレベル調整された加算出力をマルチプレクサ46に供給
して多重化し、多重出力を取り出す。

本実施例では、ディジタル化音声信号の場合のみなら
ず、アナログ音声信号の加算を行う場合にも有効であ
る。

さらにまた、本実施例の加算形態は、第４図または第５
図に示した実施例に対しても適用できること勿論であ
る。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、Ｎ個の加算
出力を得る方式の会議電話装置において、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、
減衰器や増幅器によりレベル調整を行うようにしたの
で、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維持できる。

しかもまた、本発明はデジタル論理回路またはワンチッ
プマイクロコンピュータなどを用いて、ハードウエアま
たはソフトウエアによって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調整し、以て、小
型かつ安価に、通話レベルの低下を招かない電話会議装
置を提供することができ、局内交換機などに簡単に挿着
可能なワンチップの電話会議トランク専用LSIとして有
効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、 第２図はそのレベル係数Ｇの一例を示す特性図、 第３図はＮ−１加算された音声信号とピークホールド値
との関係を示す図、 第４図は本発明の他の実施例を示すブロック図、 第５図は本発明のさらに他の実施例を示すブロック図、 第６図は第５図の実施例における制御プログラムの一例
を示すフローチャート、 第７図は本発明のさらに他の実施例を示すブロック図、 第８図は一般のＮ−１加算法の説明図である。 １……伸張器、 ２……加算器、 3,4……シフトレジスタ、 ５……減算器、 ６……減衰器、 ７……圧縮器、 10……Ｎ−１加算回路、 11……絶対値回路、 12……ピークホールド回路、 13,13−１〜13−４……レベル調整手段（可変利得増幅
器）、 21……直列−並列変換器、 22……μ−LAW−補数変換器、 23……減衰器、 24……可変利得増幅器、 25……２の補数−μ−LAW変換器、 26……並列−直列変換器、 27……ピークホールド回路、 28……利得制御回路、 31……中央処理装置（CPU）、 32……データ格納RAM、 33……データ格納ROM、 34……プログラム格納ROM、 35……乗算器、 36……シリアル・インターフェイス、 37……パラレル・インターフェイス、 38……バス、 41……総和用加算器、 42,43,44,45……Ｎ−１個の音声信号を加算するための
加算器、 46……マルチプレクサ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｎ人の加入者の音声信号から、各加入者の
   音声信号を除くＮ−１個の音声信号を加算してＮ個の加
   算出力を得る加算手段と、 前記Ｎ人の加入者の音声信号の総和を求める手段と、 その総和に基づいて、前記Ｎ個の加算出力の信号レベル
   を調整するレベル調整手段と、 レベル調整されたＮ個の加算出力を多重化する手段と を具えたことを特徴とする電話会議装置。
2. 【請求項２】前記レベル調整手段は、前記総和のピーク
   値の信号レベルを前記Ｎ人の加入者の音声信号の１音節
   に相当する時間幅で保持する保持手段を有し、その保持
   出力によって前記Ｎ個の加算出力の信号レベルを調整す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電話会
   議装置。
3. 【請求項３】前記保持手段はピークホールド回路であ
   り、前記保持出力の信号レベルを標本化周期毎に新しい
   総和の信号レベルと比較し、信号レベルの高い方のピー
   ク値を保持することを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の電話会議装置。
4. 【請求項４】前記レベル調整手段は、前記加算手段にお
   ける前記加入者１人あたりの最大振幅レベルを１とする
   ときに、前記ピーク値が０以上で１未満のときには前記
   Ｎ−１加算出力の信号レベルをそのまま出力し、前記ピ
   ーク値が１以上でＮ未満のときには前記Ｎ個の加算出力
   の信号レベルを1/（ピーク値）倍して出力することを特
   徴とする特許請求の範囲第２項または第３項記載の電話
   会議装置。
5. 【請求項５】前記レベル調整手段は、前記加算手段の前
   段に配置した減衰器、前記加算手段の後段に配置した可
   変利得増幅器を有し、該可変利得増幅器の利得を前記総
   和のピーク値の信号レベルに応じて変化させるようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第２項，第３項また
   は第４項のいずれかの項に記載の電話会議装置。
6. 【請求項６】Ｎ人の加入者の音声信号の総和を求め、そ
   の総和から各加入者の音声信号を減算したＮ個の信号を
   多重してＮ−１加算出力を取り出すＮ−１加算手段と、 前記総和に基づいて、前記Ｎ−１加算出力の信号レベル
   を調整するレベル調整手段と を具えたことを特徴とする電話会議装置。
7. 【請求項７】前記レベル調整手段は、前記総和のピーク
   値の信号レベルを前記Ｎ人の加入者の音声信号の１音節
   に相当する時間幅で保持する保持手段を有し、その保持
   出力によって前記Ｎ−１加算出力の信号レベルを調整す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の電話会
   議装置。
8. 【請求項８】前記保持手段はピークホールド回路であ
   り、前記保持出力の信号レベルを標本化周期毎に新しい
   総和の信号レベルと比較し、信号レベルの高い方のピー
   ク値を保持することを特徴とする特許請求の範囲第７項
   記載の電話会議装置。
9. 【請求項９】前記レベル調整手段は、前記Ｎ−１加算手
   段における前記加入者１人あたりの最大振幅レベルを１
   とするときに、前記ピーク値が０以上で１未満のときに
   は前記Ｎ−１加算出力の信号レベルをそのまま出力し、
   前記ピーク値が１以上でＮ未満のときには前記Ｎ−１加
   算出力の信号レベルを1/（ピーク値）倍して出力するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項または第８項記載
   の電話会議装置。
10. 【請求項１０】前記レベル調整手段は、前記Ｎ−１加算
    手段の前段に配置した減衰器、前記Ｎ−１加算手段の後
    段に配置した可変利得増幅器を有し、該可変利得増幅器
    の利得を前記総和のピーク値の信号レベルに応じて変化
    させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第７
    項，第８項または第９項のいずれかの項に記載の電話会
    議装置。