JPH08335976A - 拡声通話装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回線との接続状態による回線結合量と，設置
環境や使用状況による音響結合量とに対応させて送話信
号および受話信号の減衰量を適正にかつ容易に設定で
き，自然性が損なわれることがない安定した通話を行う
ことが可能な拡声通話装置を提供する。 【構成】 制御部２１の命令により，信号発生器３３か
ら送話信号経路９へ，信号発生器３１から受話信号経路
１５へと結合量を測定するための信号（例えば白色雑
音）が出力され，音響結合量測定器３５，回線結合量測
定器３７がこの信号の受話側と送話側との検出レベル差
に基づいてそれぞれ音響結合量，回線結合量を算出し，
この算出結果に基づいて制御部２１が送話信号可変減衰
器１３，受話信号可変減衰器１９の減衰量の和を設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハンズフリー通話器や電
話会議システム等の拡声通話装置に関し，詳しくは，電
話や会議システム等の回線に接続され，送受する信号の
レベルに応じた音声切り換えを行う拡声通話装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】拡声通話装置においてスピーカとマイク
ロホンを用いて拡声通話を行う場合，ハウリングを防止
するために拡声通話装置内での一巡利得及び回線から回
路に入力された信号が回線に戻される信号の割合を表す
リターン量を小さくする必要がある。そのため，送話信
号と受話信号のレベルに応じて，送話信号が電話回線に
伝送される送話信号経路中および受話信号がスピーカに
伝送される受話信号経路中にそれぞれ設けられた送話信
号可変減衰器，受話信号可変減衰器の減衰量を相補的に
制御するハンズフリー回路が用いられる。図２，図３に
従来のハンズフリー回路の一例を示す。図２は，特公平
４−５０７８６号公報に提案されたハンズフリー回路の
ブロック図である。同図において，近端話者による送話
音声信号は電話機１０１のマイクロホン１０２に入力さ
れる。マイクロホン１０２に入力された音声信号は，マ
イクアンプ１０３で増幅され，送話信号可変減衰器１０
５，増幅器１０７を通過して，出力端子１０９からハイ
ブリッドトランスを介して電話回線に出力される。ま
た，遠端話者の側から電話回線を介して送出されてきた
受話信号は，入力端子１１１からハイブリッドトランス
を介して電話機１０１内に入り，増幅器１１３，受話信
号可変減衰器１１５，スピーカアンプ１１７を通過して
スピーカ１１９により出力され，近端話者に到達する。

【０００３】ここで，送話信号可変減衰器１０５の減衰
量および受話信号可変減衰器１１５の減衰量は，送話信
号，受話信号の大小に基づいて制御部１２０によって制
御される。すなわち，送話信号のレベルと受話信号のレ
ベルが比較器１２１，１２３で比較される。また，信号
対雑音検出器１２７によって送話信号における音声の有
無，信号対雑音検出器１２５によって受話信号における
音声の有無が検出される。比較器１２１，１２３および
信号対雑音検出器１２５，１２７の出力信号によって制
御部１２０は，送話モード，受話モード，高速・緩速ア
イドルモードのどのモードであるべきかを判断し，それ
によって送話信号可変減衰器１０５の減衰量および受話
信号可変減衰器１１５の減衰量を決定する。送話信号可
変減衰器１０５の減衰量および受話信号可変減衰器１１
５の減衰量は相補的に制御，すなわち両者の減衰量の和
が一定になるように相補的関係に維持されつつ制御され
る。比較器１２１，１２３の両方において送話信号レベ
ルが受話信号レベルよりも大きく，信号対雑音検出器１
２７によって音声が検出された場合には送話モードとな
り，送話信号可変減衰器１０５の減衰量が最小，受話信
号可変減衰器１１５の減衰量が最大に設定される。ま
た，比較器１２１，１２３の両方において受話信号レベ
ルが送話信号レベルよりも大きく，信号対雑音検出器１
２５によって音声が検出された場合には受話モードとな
り，送話信号可変減衰器１０５の減衰量が最大，受話信
号可変減衰器１１５の減衰量が最小に設定される。送話
信号および受話信号の両方で音声が検出されない場合に
は緩速アイドルモード，比較器１２１，１２３における
送話・受話信号レベルの比較結果が不一致で，かつ信号
対雑音検出器１２５，１２７の少なくともいずれか一方
が音声を検出した場合には，高速アイドルモードとな
り，送話信号可変減衰器１０５と受話信号可変減衰器１
１５の減衰量は共に中間的レベルにおかれる。いずれの
モードにおいても，送話信号可変減衰器１０５の減衰量
と受話信号可変減衰器１１５の減衰量との和を所定の一
定値に保つことによってハウリングのない安定した状態
の通話を可能としている。

【０００４】また，図３は，米国特許Ｐａｔ．Ｎｏ．３
９５２１６６に提案された従来のハンズフリー回路の構
成例である。同図において，近端話者による送話音声信
号は電話機２０１のマイクロホン２０３に入力される。
マイクロホン２０３に入力された音声信号は，マイクア
ンプ２０５で増幅され，送話信号可変減衰器２０７を通
過し，出力端子２０９から，ハイブリッドトランスを介
して電話回線に出力される。また，遠端話者側の電話機
から電話回線を介して送出されてきた受話信号は，ハイ
ブリッドトランスを経て入力端子２１１から電話機２０
１内に入り，受話信号可変減衰器２１３，スピーカアン
プ２１５を通過してスピーカ２１７から出力され，近端
話者に到達する。ここで，送話信号可変減衰器２０７の
減衰量および受話信号可変減衰器２１３の減衰量は，図
２の従来技術例と同様に送話信号，受話信号の大小によ
って相補的に制御されるが，通話中に通話音声を利用し
て，音響結合量及び回線結合量の測定を行う。すなわ
ち，近端話者から話す送話中には，送話信号経路中の音
声信号レベルに対する受話信号経路中の音声信号レベル
を検出することで回線結合量を測定し，最初に設定され
ている回線結合量よりも小さい場合には，その差だけ受
話信号可変減衰器２１３の減衰量を小さく変更する。ま
た，遠端話者が話す受話中には，受話信号経路中の音声
信号レベルに対する送話信号経路中の音声信号レベルを
検出することで音響結合量を測定し，最初に設定されて
いる音響結合量よりも小さい場合には，その差だけ送話
信号可変減衰器２０７の減衰量を小さく変更する。この
操作を通話中に継続して行うことによって，送話信号可
変減衰器２０７および受話信号可変減衰器２１３の減衰
量を拡声通話装置が置かれた状態に対応させて好適に調
整していくことができ，ハンズフリー回路におけるハウ
リング余裕が不必要に大きくなることを避け，送話信号
可変減衰器２０７および受話信号可変減衰器２１３の減
衰量の変化量を少しでも少なくして，相方向同時通話性
を向上させることが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで，拡声通話装
置が接続される回線によって回線結合量が変化したり，
またスピーカとマイクロホンとが設置される環境や使用
状況によって音響結合量が変化したりする。そのため，
上記２つの従来例の前者の場合には，送話信号可変減衰
器の減衰量と受話信号可変減衰器の減衰量との和を決定
する際に用いられる回線結合量およ音響結合量は，それ
ぞれの結合量の最大に近い状態を予め想定しなければな
らないので，送話信号可変減衰器の減衰量と受話信号可
変減衰器の減衰量との和が，必要以上に大きく決定され
てしまうことが多い。このように送話信号可変減衰器の
減衰量と受話信号可変減衰器の減衰量との和が必要以上
に大きく設定されると，送話と受話の切り替え時の可変
減衰器の減衰量の変化が大きくなり，話頭切断，語尾切
断が起こり易く，また，一方が話している時に他方が割
り込んで話そうとしても，受信信号経路に挿入された受
信信号可変減衰器の減衰量が大きくなっているため，上
記他方の声は上記一方の者に殆ど又は全く聞こえない。
即ち，双方向同時通話性が低く，通話の自然性が損なわ
れる。また，上記従来例の後者の場合においては，通話
中に常時，音響結合量と回線結合量とを測定し，それに
合わせて送話または受話信号可変減衰器の減衰量を変化
させることで，通話中に送話または受話信号可変減衰器
の減衰量を拡声通話装置が置かれた状態に最適な状態に
調整していくが，通話中に常時音響結合量と回線結合量
とを測定し，それに合わせて送話信号可変減衰器または
受話信号可変減衰器の減衰量を調整するためには，回路
構成が複雑になったり演算処理量が増大して，装置のコ
ストが高くなる。しかも受話中に近端話者が移動する等
して音響結合量が変化すると，それに応じて送話信号に
与えられる減衰量が変化するため，特に近端話者の周囲
騒音が大きい場合には，遠端話者が受話器から聞く騒音
のレベルが変動し，不安定で不自然な通話感を与えてし
まうことがある。本発明は，かかる実情に鑑み考え出さ
れたものであり，回線との接続状態による回線結合量
と，設置環境や使用状況による音響結合量とに対応させ
て送話信号および受話信号の減衰量を適正にかつ容易に
設定でき，自然性が損なわれることがない安定した通話
を行うことが可能な拡声通話装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために，本発明は，マイクロホンから入力された送話信
号を送話信号経路を経て回線部へ出力すると共に，上記
回線部から入力された受話信号を受話信号経路を経てス
ピーカに出力する拡声通話装置であって，前記マイクロ
ホンから前記送話信号経路へ入力された送話信号を減衰
させる送話信号可変減衰器と，前記回線部から前記受話
信号経路へ入力された受話信号を減衰させる受話信号可
変減衰器と，前記送話信号可変減衰器と前記受話信号可
変減衰器とを両者の相補的関係を維持させつつ制御する
制御手段とを備えた拡声通話装置において，前記送話信
号経路から前記回線部を経て前記受話信号経路に至る回
線結合量を測定する回線結合量測定手段と，スピーカか
らマイクロホンに至る音響結合量を測定する音響結合量
測定手段と，前記回線結合量測定手段の測定出力と前記
音響結合量測定手段の測定出力とに基づいて，前記送話
信号可変減衰器の減衰量と前記受話信号可変減衰器の減
衰量との和を設定し，該設定値を通話が開始されていな
い時点で前記制御手段に送るゲイン設定手段とを備えた
ことを特徴とする拡声通話装置として構成される。前記
拡声通話装置は，前記受話信号経路に接続された第１の
信号発生器を含み，前記音響結合量測定手段は，前記第
１の信号発生器から前記受話信号経路内に出力された信
号の，前記受話信号経路内で検出された信号レベルに対
する前記送話信号経路内で検出された信号レベルの差を
算出してその結果に基づいて音響結合量を測定するもの
として構成することができる。

【０００７】また前記拡声通話装置は，前記送話信号経
路に接続された第２の信号発生器を含み，前記回線結合
量測定手段は，前記第２の信号発生器から送話信号経路
内に出力された信号の，前記送話信号経路内で検出され
た信号レベルに対する前記受話信号経路内で検出された
信号レベルの差を算出してその結果に基づいて回線結合
量を測定するものとして構成することが可能である。こ
の場合，前記第１及び第２の信号発生器から発生される
信号は通話伝送帯に必要な周波数成分を含んだ信号とし
て構成することができる。また，前記第１及び第２の信
号発生器から発生される信号は帯域雑音として構成する
ことができる。さらに，前記第１及び第２の信号発生器
から発生される信号を白色雑音により構成することも可
能である。更にまた，前記第１及び第２の信号発生器か
ら発生される信号を純音により構成することも可能であ
る。

【０００８】

【作用】本発明の拡声通話装置では，信号発生器から信
号を送話信号経路内および受話信号経路内に出力するこ
とによって回線結合量および音響結合量が自動的に測定
され，拡声通話装置の実際の使用環境において測定され
た回線結合量および音響結合量を用いて送話信号可変減
衰器の減衰量と受話信号可変減衰器の減衰量との和が設
定されるので，所望のハウリング余裕を得るための，使
用環境に応じた減衰量が設定でき，必要以上に送話可変
減衰器または受話可変減衰器の減衰量の和が大きく設定
されてしまうことがない。従って，送話と受話との切り
替え時の減衰量の変化が比較的小さくなり，話頭切断，
話尾切断が起こりにくく，自然な通話が行える。しかも
音響結合量と回線結合量との測定およびそれに対応する
送話可変減衰器と受話可変減衰器との減衰量の和の設定
を，通話が開始されていない好適なタイミングで行なう
ので通話中に常時，音響結合量と回線結合量とを測定
し，それに合わせて通話中に減衰量を変化させるといっ
た複雑な処理を行なわなくてもよく，回線構成を簡単に
し，かつ，演算処理量も軽減でき，装置の組立コストを
安価にすることが可能である。

【０００９】

【実施例】以下，本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は本発明の実施例にかかるスピーカ
ホン（ハンズフリー通話器）のブロック図である。同図
において，スピーカホン１は，送話音声を入力するマイ
クロホン２と，受話音声を出力するスピーカ３とを備え
る。マイクロホン２とスピーカ３とのそれぞれはハイブ
リッドトランス５を介して電話回線（破線にて図示）に
接続されている。マイクロホン２とハイブリッドトラン
ス５とを結ぶ送話信号経路９にはマイクロホンアンプ１
１と送話信号可変減衰器１３とが設けられ，スピーカ３
とハイブリッドトランス５とを結ぶ受話信号経路１５に
はスピーカアンプ１７と受話信号可変減衰器１９とが設
けられている。スピーカホン１には，さらに，拡声通話
におけるハウリングを防止するために，制御部２１と，
送話側および受話側の音声対雑音検出器２３，２５と，
レベル比較器２７，２９と，信号発生器３１，３３と，
音響結合量測定器３５と，回線結合量測定器３７とが設
けられている。

【００１０】音声対雑音検出器２３，２５とレベル比較
器２７，２９と制御部２１との組合せにより，「マイク
ロホンから入力された送話信号を減衰させる送話信号可
変減衰器と，電話回線から入力された受話信号を減衰さ
せる受話信号可変減衰器と，前記送話信号可変減衰器お
よび前記受話信号可変減衰器の減衰量を相補的に制御す
る制御手段」すなわち従来からの公知の“エコーサプレ
ッサ”が構成されている。送話側音声対雑音検出器２３
は送話信号経路上の点Ａにおける信号，また音声対雑音
検出器２５は受話信号経路上の点Ｃの信号が，背景雑音
（大きさが緩やかにしか変動しない音信号）だけか，音
声（大きさの変化が急激な音信号）が含まれているかを
判断する。また，レベル比較器２７，２９は，送話側の
信号と受話側の信号のどちらが大きいかを検出する。制
御部２１は，これらの４つの機器から送られる信号か
ら，送話状態か受話状態かを判断することで，誤動作の
少ない，安定したエコーサプレッサ制御を行う。なお，
他のエコーサプレッサの制御方法としては，例えば， １）図１中の点Ａと点Ｃ，点Ａと点Ｄ′，点Ｂ′と点
Ｄ′，または点Ｂ′と点Ｃなどの２点の信号のレベル比
較だけで送話か受話かを判断する２点検出法 ２）上記１）に示した２点間のレベル比較に加え，点Ａ
または点Ｃの信号の音声検出を行う３点検出法 などが考えられる。いずれの方法においても，本実施例
のようなレベル比較器や音声対雑音検出器が使用され
る。上述のごとく構成されたスピーカーホン1 の具体的
な動作は以下の通りである。

【００１１】（１）初期設定時（電源投入，又は回線接
続時）に，音響結合量測定器３５，回線結合測定器３７
により音響結合ＧＡＣ，回線結合ＧＳＴが自動計測され
る。この測定値に基づいて制御部２１により電話器の設
置されている音響的環境，回線的環境が認識され，ハウ
リング余裕の要求から減衰器１３，１９に対して許容さ
れる減衰量の最大値，最小値の和が設定される。また減
衰量の最小値は回線からスピーカ３に至る間の受話利得
と，マイクロフォン２から回線へ至る間の送話利得との
要求から決まる。この減衰量の最大値と最小値は，後述
の「前記送話信号可変減衰器１３における減衰量と，受
話信号可変減衰器１９における減衰量との和の決定手
法」に基づいて，送話モード，受話モードといった通話
状態に応じて次に述べるように決定される。この実施例
では上記減衰量の「和」を一定にするような相補的関係
に基づいて各減衰量を決定しているが，相補的関係は上
記「両者の和を一定にするケース」ばかりでなく，他に
両者の減衰量の和が一定値を越えないように制御する。
例えば，送話状態においては送話信号可変減衰器１３の
減衰量を最大に，受話信号可変減衰器の減衰量を最小に
し，受話状態においては送話信号可変減衰器１３の減衰
量を最小に，受話信号可変減衰器の減衰量を最大にし，
それ以外の状態（両方の通話者が黙っている時など）に
おいては両可変減衰器の減衰量はともに最大にするなど
等が考えられる。 （２）通話が開始されると，比較器２７，２９の検出値
に基づいて制御部２１によって送話状態，受話状態，無
音状態が識別される。

【００１２】送話状態であれば，制御部２１により，
送話減衰器１３が最小減衰量に制御され，受話減衰器１
９は最大減衰量に制御される。この実施例では上記送話
減衰器１３の最小減衰量と受話減衰器１９の最大減衰量
とは，その和が所定の一定値となるような相補的関係に
維持される。 受話状態であれば，制御部２１により，送話減衰器１
３が最大減衰量に制御され，受話減衰器１９は最小減衰
量に制御される。この時も上記送話減衰器１３の最大減
衰量と受話減衰器１９の最小減衰量はその和が所定の一
定値となるように制御される。 無音状態であれば，各々の減衰量はその前の状態が保
持される。 尚，本実施例では，比較器を２個設けたが，ディジタル
回路を用いる場合，送話／受話減衰器１３，１９の減衰
量は予め判るので，送話減衰器１３と，受話減衰器１９
の各々の入力を比較する比較器を１つだけ備えるように
してもよい。また，初期設定時に減衰器１３，１９の減
衰量が設定されたが，例えば使用中にスピーカーアンプ
の外付けボリュームが変更されることがある場合に，そ
のボリューム変更に応答して減衰量を再設定するように
してもよい。

【００１３】このように「送話信号可変減衰器及び受話
信号可変減衰器の減衰量を相補的に制御する」にあたっ
ては「相補的に制御することの内容」が重要である。例
えば，上記のように送話信号可変減衰器および受話信号
可変減衰器の減衰量の和が一定になるような相補的関係
を維持する場合には，上記和をどの程度の値に設定する
かが重要であり，いかにして実際の状況に必要十分な値
に決定するか，すなわち通話の不自然さによる不利益を
少しでも避けられるよう設定するかが重要である。本実
施例の特徴となる以下に示す機能が無いエコーサプレッ
サ方式のハンズフリー回路では，電話機などが置かれる
環境のばらつきを考慮してハウリングが起こらないよう
に安全側に設計されているため，２つの可変減衰器１
３，１９の減衰量の和が必要以上に大きくなり，話頭，
話尾切れが起こりやすくなり，相方向同時通話性が低下
し通話が不自然になる危険が大きい。そこで，本実施例
では，スピーカホン１が置かれたその環境に応じて送話
信号可変減衰器１３および受話信号可変減衰器１９の減
衰量の和を適正に決定することで，必要最小限の不自然
さ（条件が良ければ，全く不自然さを感じさせない通話
を実現することも可能）だけで済み，より自然な通話を
可能にしている。

【００１４】次に上記送話信号可変減衰器１３の減衰量
および受話信号可変減衰器１９の減衰量の和を演算する
手法について説明する。スピーカホン１に電源が投入さ
れ，電話回線に接続されると，制御部２１からの命令に
よって信号発生器３３が回線結合量測定のための信号，
例えば白色雑音を送話信号経路９中点Ｂに発信する。こ
の信号はハイブリッドトランス５を介して電話回線に送
出されると共に，回線結合により側音として受話信号経
路１５内に侵入する。回線結合量は送話信号経路９中に
発信された信号のレベルと受話信号経路１５中で検出さ
れた信号のレベルの差から回線結合量測定器３７により
求められる。同様に，制御部２１からの命令によって信
号発生器３１は音響結合量測定のための信号，例えば白
色雑音を受話信号経路１５中の点Ｄに発信する。信号は
スピーカ３からの音として放射され，一部がマイクロホ
ン２に入射し，送話信号経路９に送出される。音響結合
量は受話信号経路中１５に発信された信号のレベルと送
話信号経路９中で検出された信号のレベルとから音響結
合量測定器３５により求められる。制御部２１は，音響
結合量測定器３５および回線結合量測定器３７からの測
定出力と，ハンズフリー回路中のすべての部分の既知の
利得とから送話信号可変減衰器１３の減衰量と受話信号
可変減衰器１９の減衰量との和を決定する。

【００１５】この場合，ハンズフリー回路のマイクロア
ンプ２の利得ＧＭＡ（既知），回線結合量ＧＳＴ（未
知），スピーカアンプ１７の利得ＧＳＡ（既知），音響
結合量ＧＡＣ（未知），送話信号経路中に存在するその
他の利得ＧＴ（既知），ハイブリッドトランス５が送話
信号に与える利得ＧＨＴ（既知），ハイブリッドトラン
ス５が受話信号に与える利得ＧＨＲ（既知），回線への
リターン量ＲＬ（既知），受話信号経路中に存在するそ
の他の利得ＧＲ（既知）と所望のハウリング余裕ＨＭ
（既知）がある。これらの値を用いて送話信号可変減衰
器１３の減衰量ＧＴＸ（ｄＢ）と受話信号可変減衰器１
９の減衰量ＧＲＸ（ｄＢ）との和Ｇは， Ｇ＝ＧＴＸ＋ＧＲＸ＞ＨＭ＋ＧＭＡ＋ＧＴ＋ＧＳＴ＋ＧＲ＋ＧＳＡ＋ＧＡＣ Ｇ＝ＧＴＸ＋ＧＲＸ＞−ＲＬ＋ＧＨＲ＋ＧＲ＋ＧＳＡ＋ＧＡＣ＋ＧＭＡ＋ＧＴ ＋ＧＨＴ を満たすように決定される。（ただしハウリング余裕Ｈ
Ｍ，リターン量ＲＬは，ゲイン設定において，まず最初
に，例えば，ハウリング余裕ＨＭとしては６ｄＢ，リタ
ーン量ＲＬとしては−２ｄＢにしたい，といった要求に
従って決定され，既知の値として取り扱われる。

【００１６】上の式の右辺に測定によって得られたＧＳ
ＴとＧＡＣとを代入することによって送話信号経路での
減衰量ＧＴＸと受話信号経路での減衰量ＧＲＸとの適切
な和を求めることができる。この実施例では，前述した
ようにこの和と，受話利得及び送話利得の要求とに基づ
いてＧＴＸとＧＲＸとの最大，最小減衰量を決定し，送
話或いは受話等のモードに応じて送話信号可変減衰器１
３の減衰量ＧＴＸと受話信号可変減衰器１９の減衰量Ｇ
ＲＸとを制御している。この発明では，上述したよう
に，送話信号可変減衰器１３の減衰量と受話信号可変減
衰器１９の減衰量との和ＧＴＸ＋ＧＲＸが，装置の実際
の使用環境において測定された回線結合量及び音響結合
量と所望のハウリング余裕およびリターン量とから決定
されるので，必要以上に送話または受話可変減衰器の減
衰量の変化が大きくなることはなく，可能な限り話頭，
話尾切断の小さい自然な通話が実現できる。回線結合量
および音響結合量の計測方法における詳細は以下のとお
りである。本実施例において，具体的には回線・音響結
合量を回路内２点の「信号の大きさ」の比から計算す
る。

【００１７】（１）回線結合測定時 信号を回路内の点Ｂに送出し，点Ｂと点Ｃにおける「信
号の大きさ」を求め，（点Ｃでの信号の大きさ）／（点
Ｂでの信号の大きさ）＝Ｒ′を求める。点Ｂからハイブ
リッドトランス５まで，及びハイブリッドトランス５か
ら点Ｃまでの経路の減衰量が無視しうるとすると，回線
結合量Ｒは，ハイブリッドトランス５内の回路，即ち回
線部における上記減衰率Ｒ′と同義である。尚，回線結
合量はレベル表示では，２０ｌｏｇ₁₀Ｒ′（単位ｄＢ）
で表されるから，レベル表示を用いると，回線結合量Ｒ
＝（点Ｃでの信号レベル）−（点Ｂでの信号レベル）と
なる。 （２）音響結合測定時 信号を回路内の点Ｄに送出し，点Ｄと点Ａにおける「信
号の大きさ」を求め，スピーカーアンプ１７→スピーカ
ー３からマイクロフォン２までの音響空間→マイクアン
プ１１の経路における減衰率ｒ′を （点Ａでの信号の大きさ）／（点Ｄでの信号の大きさ）
＝ｒ′ により求める。音響結合量ｒは，スピーカー３からマイ
クロフォン２までの音響空間における減衰率である。音
響結合量はレベル表示では，２０ｌｏｇ₁₀ｒ′（単位ｄ
Ｂ）で表されるから，レベル表示を用いると，音響結合
量ｒ＝（点Ａでの信号レベル）−（点Ｄでの信号レベ
ル）−（スピーカーアンプの増幅率レベル）−（マイク
アンプの増幅率レベル）で測定できる。

【００１８】上述した回線結合量と音響結合量の自動測
定およびそれに続いて行われる送話信号可変減衰器１３
の減衰量と受話信号可変減衰器１９の減衰量との和の決
定は，電源投入時に行われる。本実施例では，このよう
な状態を認識するために，制御部２１が点Ａおよび点Ｃ
（図１参照）検出して判断する。なお，タイミングとし
ては，この他に，例えば使用者が初期設定ボタンを押す
などして指示した時点等のように，電源が投入されてい
る状態で，且つ未だ通話が行われていない状態すなわ
ち，話者の会話による音声信号が送話信号経路９と受話
信号経路１５とのいずれにも伝送されていない状態であ
れば何時でもよい。

【００１９】上記の方法における信号の大きさを測る方
法として，例えば以下のような手段が考えられる。 １）ある時間間隔（例えば１００ｍｓ）における実効値 ２）信号をある特定数のフィルタに入力したときの出力
値 雑音，音声信号のように変動の激しい信号を用いるので
安定的に測るためにはこのような処理が有効である。ま
た，測定のタイミングについても， ａ）観測する２点で同じタイミングで測定する。 ｂ）回路内や空間を伝搬する時間遅れを考慮する ａ）は処理が簡易であるという利点があり，ｂ）は処理
が複雑になるが，より正確な結合量を測定できるという
利点がある。ただし，回線結合によって受話信号経路１
５内に入る信号の遅れ時間は極めて小さく，かつ一定と
なるが，音響結合によって送話信号経路９内に入る信号
の遅れ時間は，人が近づくなど周囲の状況によって常に
変動するため，正確にｂ）を行うためには遅れ時間の検
出を常時行うことが必要になる。ただし，このような時
間検出を実際のスピーカホンの構成に適用することを考
えるにあたっては，例えば雑音，純音を用いる場合は実
現が難しく，また，音声信号を用いる場合は信号のピー
クを目印とするなどのように極めて精微で複雑な回路を
備える必要があることに留意しておくことが重要であ
る。

【００２０】また，結合量の測定に用いる信号は，上記
の白色雑音の他，例えば，通話伝送帯に必要な周波数成
分を含んだ信号，帯域雑音，純音としてもよい（各々の
利点については後述）。以上に本発明の実施例について
説明した。上述の実施例構成における特徴点を以下に述
べる。上記回線結合量測定器３７により前記送話信号経
路から前記回線部を経て前記受話信号経路に至る回線結
合量を測定する回線結合量測定手段が構成され，上記音
響結合量計測器に３５により，前記スピーカ及びマイク
ロホンの設置された環境におけるスピーカからマイクロ
ホンに至る音響結合量を測定する音響結合量測定手段が
構成されている。上記制御部２１により，前記回線結合
量測定手段の測定出力と前記音響結合量測定手段の測定
出力とに基づいて，前記送話信号可変減衰器の減衰量と
前記受話信号可変減衰器の減衰量との和を設定し，該設
定値を通話が開始されていない時点で前記制御手段に送
るゲイン設定手段が構成されている。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように，本発明に係る拡声
通話装置によれば，信号発生器から信号を送話信号経路
内および受話信号経路内に出力することによって回線結
合量および音響結合量が自動的に測定され，拡声通話装
置の実際の使用環境において測定された回線結合量およ
び音響結合量を用いて送話信号可変減衰器の減衰量と受
話信号可変減衰器の減衰量との和が設定されるので，所
望のハウリング余裕を得るための，使用環境に応じた減
衰量が設定でき，必要以上に送話可変減衰器または受話
可変減衰器の減衰量の和が大きく設定されてしまうこと
がない。従って，送話と受話との切り替え時の減衰量の
変化が比較的小さくなり，話頭切断，話尾切断が起こり
にくく，自然な通話が行える。しかも音響結合量と回線
結合量との測定およびそれに対応する送話可変減衰器と
受話可変減衰器との減衰量の和の設定を，通話が開始さ
れていない好適なタイミングで行なうので通話中に常
時，音響結合量と回線結合量とを測定し，それに合わせ
て通話中に減衰量を変化させるといった複雑な処理を行
なわなくてもよく，回線構成を簡単にし，かつ，演算処
理量も軽減でき，装置の組立コストを安価にすることが
可能である。そして，信号発生器から発生させる信号の
種類を以下のように定めることにより各々について特有
の効果が奏される。例えば，電話伝送帯に必要な周波数
成分を含んだ信号にすれば，以下の利点がある。もとも
と，音響結合が生じ得るのは，電話回線内で伝送され，
またスピーカで出力され，マイクロホンで受信可能な周
波数周囲であり，これは電話の伝送周波数帯に合わせて
設定されており，また，受話信号が電話回線を介して到
達してくるのは電話で伝送される周波数成分なので，こ
のような周波数成分の信号における音響結合を計測して
おかなければならない。例えば電話呼出音，呼出の確認
音，合成音声（「拡声通話を始めます」等のガイダンス
音など）などの基本的に電話で伝送される周波数成分を
含む信号を用いることにより実際の使用状況に即した測
定が行える。

【００２２】また，例えば，帯域雑音を測定に用いるこ
とにより以下の利点がある。例えば拡声通話装置が背景
雑音の大きい環境で使用されることが予想される場合，
Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）が大きいと予想される周波数
帯域（一般に空調機のファンノイズ等の環境騒音は低周
波成分が大きく，また音声は１ＫＨｚから３ＫＨｚ辺り
の周波数成分が大きいため，Ｓ／Ｎ比は低周波域におい
ては小さく，１ＫＨｚから３ＫＨｚ辺りでは大きくなる
ことが多い）に限定した帯域雑音（例えば中心周波数１
ｋＨｚとか２ｋＨｚの）を使用することで，発生する信
号の大きさを小さめにすることが可能となる。すなわ
ち，音響結合測定時には近端話者側のスピーカから出る
音を小さくし，回線結合測定時には遠端話者の受話器か
ら出る音を小さくすることができる。また，白色雑音を
測定に用いることにより，信号発生器の構成を簡単にす
ることができ，しかも白色雑音には回線結合，音響結合
の測定に必要な周波数成分が全て含まれているので，測
定の精度を損なうこともなく上記の減衰量の制御を適正
に行うことができる。また，純音を測定に用いることに
よって，信号発生器の構成を上記の各信号よりも格段に
簡単にできる。とりわけ，回線部，例えばハイブリッド
トランス（２線−４線変換器）にＬＳＩが使用されてい
る場合には，回線結合量は周波数によらずほぼ一定なの
で，発生の容易な純音（単一周波数のサイン波）を用い
て計測された回線結合量で実用上十分に正確な値が得ら
れる。以上により回線との接続状態による回線結合量
と，設置環境や使用状況による音響結合量とに対応させ
て送話信号および受話信号の減衰量を適正にかつ容易に
設定でき，自然性が損なわれることがない安定した通話
を行うことが可能な拡声通話装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るスピーカホンの構成
を示すブロック図。

【図２】 従来のハンズフリー回路の構成を示す回路
図。

【図３】 従来のハンズフリー回路の構成を示す回路
図。

【符号の説明】

１…スピーカホン ２…マイクロホン ３…スピーカ ５…ハイブリッドトランス（回線インタフェース部） ９…送話信号経路 １１…マイクロホンアンプ １３…送話信号減衰器 １５…受話信号経路 １７…スピーカアンプ １９…受話信号可変減衰器 ２１…制御部 ２３…送話側音声対雑音検出器 ２５…受話側音声対雑音検出器 ２７，２９…レベル比較器 ３１，３３…信号発生器 ３５…音響結合量測定器 ３７…回線結合測定器

フロントページの続き (72)発明者 坂谷 亨 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 下田 敏章 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 宇津野 秀夫 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロホンから入力された送話信号を
   送話信号経路を経て回線部へ伝えると共に，上記回線部
   から出力された受話信号を受話信号経路を経てスピーカ
   に出力する拡声通話装置であって，前記マイクロホンか
   ら前記送話信号経路へ入力された送話信号を減衰させる
   送話信号可変減衰器と，前記回線部から前記受話信号経
   路へ入力された受話信号を減衰させる受話信号可変減衰
   器と，前記送話信号可変減衰器と前記受話信号可変減衰
   器とを両者の相補的関係を維持させつつ制御する制御手
   段とを備えた拡声通話装置において，前記送話信号経路
   から前記回線部を経て前記受話信号経路に至る回線結合
   量を測定する回線結合量測定手段と，前記スピーカ及び
   マイクロホンの設置された環境におけるスピーカからマ
   イクロホンに至る音響結合量を測定する音響結合量測定
   手段と，前記回線結合量測定手段の測定出力と前記音響
   結合量測定手段の測定出力とに基づいて，前記送話信号
   可変減衰器の減衰量と前記受話信号可変減衰器の減衰量
   との和を設定し，該設定値を通話が開始されていない時
   点で前記制御手段に送るゲイン設定手段とを備えたこと
   を特徴とする拡声通話装置。
2. 【請求項２】 前記拡声通話装置は，前記受話信号経路
   に接続された第１の信号発生器を含み，前記音響結合量
   測定手段は，前記第１の信号発生器から前記受話信号経
   路内に出力された信号の，前記受話信号経路内で検出さ
   れた信号レベルに対する前記送話信号経路内で検出され
   た信号レベルの差を算出してその結果に基づいて音響結
   合量を測定する請求項１記載の拡声通話装置。
3. 【請求項３】 前記拡声通話装置は，前記送話信号経路
   に接続された第２の信号発生器を含み，前記回線結合量
   測定手段は，前記第２の信号発生器から送話信号経路内
   に出力された信号の，前記送話信号経路内で検出された
   信号レベルに対する前記受話信号経路内で検出された信
   号レベルの差を算出してその結果に基づいて回線結合量
   を測定する請求項１記載の拡声通話装置。
4. 【請求項４】 前記第１及び第２の信号発生器から発生
   される信号は通話伝送帯に必要な周波数成分を含んだ信
   号である請求項２または３記載の拡声通話装置。
5. 【請求項５】 前記第１及び第２の信号発生器から発生
   される信号は帯域雑音である請求項２または３記載の拡
   声通話装置。
6. 【請求項６】 前記第１及び第２の信号発生器から発生
   される信号を白色雑音である請求項２または３記載の拡
   声通話装置。
7. 【請求項７】 前記第１及び第２の信号発生器から発生
   される信号を純音である請求項２または３記載の拡声通
   話装置。