JPS5814098B2 - エコ−サプレツサヨウチユウリツカシンゴウハツセイソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、４線式電話線路を使ってデータを伝送すると
きにエコーサプレツサを中立化させる信号を発生する装
置に関する。

電話線路にデータを伝送する前には所定周波数の識別信
号が伝送されるようになっている。

長距離電話通信は４線式線路によって行なわれるが、加
入者との接続は２線式線路によって行なかれる。

これら２系統間の変換は差動変圧器によって行なわれる
。

長距離通信に使用される線路は６００オームのインピー
ダンスを有している。

加入者への回線に使用される延長線路のインピーダンス
は、一方の線路から他方の線路に対し周波数の関数とし
て変化する。

差動変圧器は、インピーダンスが６００オームに等しく
ないとき、逆電流を生じ、この逆電流が会話電流に重畳
して時にはかなりの障害をもたらす。

この障害は電流の振幅と、これらの電流が反響ループを
通る時間、すなわち、発信電流および逆電流の伝搬時間
とに伴って増加する。

もし、この時間が１００ミリ秒に達するなら、逆電流は
送話者エコーとして受信される。

好品質の通信を望むならば、送受各通信路にエコーサプ
レッサを取付ける必要がある。

それでも、エコーサプレツサを取付けた４線式回線に両
方向同時にデジタルデータを伝送したい場合、エコーサ
プレツサをあらかじめ中立化しておかなければならない
。

そうしないと、搬送波は一伝送方向において弱められ、
データ伝送の信号対雑音比を害し、誤りの比率を増加さ
せることになる。

各エコーサプレツサを休止位置に保持することは中立化
装置と呼ぶ装置により行なわれる。

中立化装置の作動は、Ｃ．Ｃ．Ｉ．Ｔ．Ｔ．（国際電信
電話諮問委員会）により認められた会議のテーマとなり
、Ｃ．Ｃ．Ｉ．Ｔ，Ｔ．の専門報告書、第■巻、ノーテ
イスＧ１６１に記載されている。

この報告書によれば、データを伝送する前に識別信号を
伝送するものとし、この識別信号は２１００Ｈｚ±１５
Ｈｚの周波数で、−１２±６ｄＢｍＯ（この表示は６０
０オームのインピーダンスの線路において１ミリワット
の信号に関する減衰をｄＢで示す）のレベルで発生する
。

識別信号の持続時間は４００ミリ秒である。

伝送による利得と損失とのために、中立化装置は、Ｏな
いし−３１ｄＢｍＯの範囲のレベルにおいて２１００Ｈ
ｚ±２１Ｈｚの周波数を有する信号の作用のもとで作動
しなければならない。

実際には、０から−３５ｄＢｍＯの間に含まれるレベル
で１９００から２３５０Ｈｚの間に含まれる信号につい
て中立化が許容される，中立化装置は３００±１００ミ
リ秒に等しい時間の後に作用しなければならない。

一般の電話回線において、国際通告に従って設計された
中立化装置はアナログフィルタ技術を用いている。

一方、信号がデジタルで存在する点に，これらの中立化
装置を介挿させるには別な方法を使用しなければならな
い。

すなわち、通常はアナログ技術で簡単に置換されるが、
どうしても処理速度の遅い装置（したがって非常に高速
の多重は不可能）となりしかも高価なデジタルフィルタ
を使用することになる。

本発明は従来の装置に見られた欠点をもたないエコーサ
プレツサ用の中立化信号を発生させる装置に関するもの
である。

本発明によるこの装置は、４線式電話線路でデータを伝
送するときに必要であってそのデータ伝送に先立って伝
送される所定周波数の識別信号を検出してエコーサプレ
ツサを中立化させる信号を発生する装置において、線路
信号のふたつのゼロ交差間の時間が所定値を越えないと
きに第１の中立化条件を発生する第１のカウンタと、所
定期間内のゼロ交差の数を計数しこの期間の最後におけ
る計数状態がふたつの所定制限値間内にあるときに第２
の中立化条件を発生する第２のカウンタと、中立化信号
を与えるフリツプフロツプをトリガする回路とを包含し
、この回路は、前記第１および第２の中立化条件を論理
積演算する装置と、前記第１および第２の中立化条件が
数回連続して同時に存在しかつ線路信号レベルが所定置
より大きいときだけ前記フリツプフロツプをトリガする
シフトレジスタとを包含し、前記フリツプフロツプは前
記線路レベルが所定値より小さいときリセットされるこ
とを特徴としている。

非常に有利なことに、本装置はさらに単安定回路を包含
する。

この単安定回路は線路信号が前もって決めておいた最小
レベル以下になった時トリガされて所定期間不安定状態
となり、所定期間を過ぎて安定状態に戻った時になおも
線路信号が最小レベル以下である場合、中立化信号を与
えているフリツプフロツプをゼ口にリセットする。

本装置は大部分がデジタルであるので、各種周期を決定
する基準クロツクのほか、線路信号のゼロ交差および最
小レベルを通るパスを２進値で与えるアナログーＰＣＭ
変換器との組合せに有利である。

以下、添付図面に例示した本発明の具体的な実施例につ
いて詳述する。

上述したように、本発明による装置は、アナログ線路信
号を２進値の形に変換するアナログーデジタル変換器と
組合わされる。

この変換器は、各サンプリング時（この周期は１２５マ
イクロ秒として選定される）に、ひとつの正負符号ビッ
トと７つの振幅ビットとから成る８ビットの２進ワード
を送り出す。

したがって、論理装置によって中立化信号を評価するこ
とができ、かつ符号または極性の変化（いわゆるゼロ交
差）を示す２進値を通じて、信号の所望値および色々の
周期を評価することができる。

第１図による装置はデータ伝送の前に中立化信号をトリ
ガするに必要な４つの条件を満足させるものである。

すなわち、中立化信号は以下の４つの場合においてトリ
ガされなければならない。

それは、５０ミリ秒の期間に線路信号のゼロ交差の数が
２０８から２１２の間にある場合、同一符号（極性）の
連続するサンプルの数が３を越えない、すなわち３つの
サンプリング周期３７５マイクロ秒以下に相当する周波
数１３３３Ｈｚ以上の信号（識別信号２１００Ｈｚ）を
検出した場合、信号のレベルが雑音と区別できる−３４
ｄＢｍＯより大きい場合、および前記３つの条件がＣ．
Ｃ．Ｉ．Ｔ．Ｔ．の基準に従って２００から２８５ミリ
秒の間に含まれる期間内に生じる場合の４つの場合があ
る。

データ伝送が終了すればエコーサプレツサを自動的に再
作動させる必要がある。

エコーサプレツサを休止状態にしている中立化信号は、
線路信号が−３４ｄＢｍｏ以下のレベルを少なくとも２
３０ミリ秒間接続した場合に消失される。

この２３０ミリ秒の時間はＣ．Ｃ．Ｉ．Ｔ．Ｔ．勧告に
よって定められたもので保留時間と呼ぶ。

第１図を参照すると、加入者への線路はふたつの単一方
向回線１１および１２を包含し、これらの回線にはそれ
ぞれ線路信号がアナログ信号でかつ低周波で伝送される
。

この図には、ふたつの回路でデジタルデータの同時伝送
を可能にする中立化入力を備えたハーフ・エコーサプレ
ツサは示していない。

また、この図には、加入者回路ユニットおよび交換装置
のいずれも示していない。

しかし、アナログ信号をＰＣＭ（パルス符号変調）信号
に、またＰＣＭ信号をアナログ信号に変換するアナ口グ
ーデジタル変換器１３およびデジタルーアナログ変換器
１４のふたつは示してある。

本発明による装置は、上述の例においては、いくつかの
論理ブロック１５ないし２１を包含している。

第１のブ田ンク１５は線路信号にゼロ交差があったとき
サンプリング時において２進信号ＣＳを発生する。

この信号ＣＳはふたつの別のブロック１６および１７に
供給され、ブロック１６は５０ミリ秒の間に生じたゼロ
交差の数の計数を行ない、ブロック１７は供給された信
号ＣＳが３つのサンプリング時ごとに少なくとも１度は
ゼロ交差があること、すなわち、その信号ＣＳの周期が
３つのサンプリング周期（１２５Ｘ３＝３７５マイクロ
秒）以下であることをチェックする。

次いでふたつのブロック１６および１７の出力信号Ｎ１
，Ｎ２はブロック１８に与えられる。

このブロック１８はシフトレジスタを包含し、ブロック
１６および１７における条件が５０．１２５ミリ秒の４
つの連続する周期中に一緒に成立した時、中立化信号Ｎ
を出力する。

この場合、フリツプフロツプ１９はセットされ、エコー
サプレツサの中立化入力に接続された出力２２に中立化
信号が出力される。

このフリツプフロツプ１９は、単安定要素２０からの信
号によって休止位置にリセットされる。

この単安定要素２０は、−３４ｄＢｍＯ以下の線路信号
レベルに相当するアナログーデジタル変換器１３の出力
によってトリガされる。

各ブロックの説明を詳述する前に、ＰＣＭによるアナロ
グーデジタル変換のいくつかの特徴を参考のために載げ
ておく、第２図にはこのような変換器の入力信号特性を
示す。

この信号に存在する周波数は３００Ｈｚから３４００Ｈ
ｚの間にある。

サンプリングは８ＫＨｚの周波数で実行され、各サンプ
リング時でその振幅が７つの振幅ビットとひとつの符号
ビットとから成るひとつの２進バイトに変換される。

これは従来においては、−４６ｄＢｍＯのレベルの７ビ
ット（ＭｌからＭ７）０００１０００と−３４ｄＢｍＯ
の値の７ビット０１０００００との両者を組み合わせる
ようにしていた。

−４６ｄＢｍＯ以下の値はすべてＭ１ないしＭ４のビッ
トをゼロとしてコード化される。

−３４ｄＢｍＯ以下の値はすべてＭ１とＭ２とをゼロと
してコード化される。

したがって、それらふたつのレベルは特に２進復号の際
役に立つ。

本発明の目的のためには、−４６ｄＢｍＯの値を越える
信号の振幅と関係されたときだけゼロ交差の数を考慮す
ればよい。

したがって期間Ｔ１およびＴ２は、ふたつのゼロ交差点
間にある期間１１，１２，……、に必ずしも正確に一致
していない（第２図参照）。

それらは時としてゼロ交差間の真の期間（たとえばｉ１
）に関してサンプリングの時期のために（Ｔ１の位置に
）シフトされ、また時にはふたつのゼロ交差間の振幅が
非常に小さい場合にゼロ交差が無視されるために非常に
長く（１２がＴ２に）なることがある。

サンフリングの時は８ＫＨｚのふたつのパルス列Ｈ１，
Ｈ２を供給するクロツクにより決定される。

その第２のパルス列Ｈ２は第１のパルス列Ｈ１に対して
わずかに遅れている（第３図参照）。

それらのパルス列は本発明による装置においてはブロッ
ク２１に供給され、このブロック２１はそこから５０．
１２５ミリ秒の周期を有するパルス列Ｈ３（第３図）を
導出する。

このパルスＨ３はパルスＨ２の後緑に同期されており、
その持続時間はパルス列Ｈ２の前縁で制限される。

したがってブロック２１は、４０１計数単位のまたは４
０１／８＝５０．１２５ミリ秒の周期を有するカウンタ
を包含する。

３つのパルス列Ｈ１ｓＨ２、およびＨ３はこの装置の別
のブ田ンクの作動を調整および制御するために用いられ
る。

第４図について説明すると、この第４図は第１図におけ
るブロック１５の内容をより詳細に示したもので、これ
はあらゆるゼロ交差を示す信号を発生させる作用を有し
ている。

アナログーデジタル変換器１３によって線路Ｓ。

，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３およびＭ４から送られた信号は入力
信号として使用される。

極性符号を示す信号Ｓ。はアンドゲート２３を介してフ
リツプフロツプ２４の入力に、またインバータ２５と別
のアンドゲート２６とを介して同じフリツプフロツプの
別の入力端子に与えられる。

フリツプフロツプ２４は、ク田ノクパルスＨ２がその同
期入力に現われたときにそのデータ入力がそのフリツプ
フロツプの状態と論理的に異なる場合にだけその状態を
変える。

フリツプフロツプ２４の入力と出力との間に接続された
排他的オアゲート２７はあらゆる論理状態の変化をチェ
ックする。

たとえば、充分な振幅を有する正符号の信号が伝送され
た場合、オアゲート２８、アンドゲート２３，３７の出
力は１、フリツプフロツプ２４は１にセットされている
ため、排他的オアゲート２７の入力は１で出力は０であ
る。

続くサンプルが充分な振幅を有する負の信号であれば、
排他的オアゲート２７の上側入力に０の信号が与えられ
てパルスＣＳを出力する。

その直後のクロックパルスＨ２によってフリツプフロツ
プ２４は状態が変えられ、排他的オアゲート２７の出力
は０となる。

更に新しい正のサンプルが入力されると、パルスＣＳが
出力されるというようにしてサンプルの符号に極性変化
があるたびに１個のパルスＣＳを出力する。

しかし、極性変化のチェックが、非常に低い線路信号の
レベル、すなわち−４６ｄＢｍｏ以下のレベルと関係さ
せられる場合は感知されない。

なぜなら、オアゲート２８がθレベルを出力するためア
ンドゲート２３，２６はもとよりフリツプフロツプ２４
と排他的オアゲート２７との間に接続されたアンドゲー
ト３７も閉そくされるからである，オアゲート２８の受
けるアナログーデジタル変換器１３の出力の上位４ビッ
トは信号のレベルが非常に小さい時はすべてゼロとなる
。

第５図には第１図によるブロック１６の内容をより詳細
に示す。

このブロックは、５０ミリ秒の期間内におけるゼロ交差
の数を累算してその数が２０８と２１２との間に含まれ
るときに中立化条件信号Ｎ２を出力する機能を有すると
いうことができる。

そのために、このブロックは主として８ビットカウンタ
２９を包含する。

このカウンタ２９はクロツクパルスＨ１に同期して、第
４図の排他的オアゲ一ト２７の出力パルスＣＳを受ける
。

カウンタ２９のふたつの臨界状態の復号をより容易にす
るため、各計数期間の後にゼ田こリセットしないで“４
２”に一致する状態にリセットする（アンドゲート３０
）。

そこで計数２０８はカウンタ２９の状態が”２５０”（
＝４２＋２０８）で到達し、アンドゲート３１はカウン
タ２９が“２５０”の状態を越えたとぎ信号を出力する
。

第２のアンドゲート３２は線路信号の２１３回目のゼロ
交差数に相当するカウンタの最終状態“２５５”を復号
する。

ふたつのアンドゲート３１，３２の出力はクロツクＨ２
により同期されたフリツプフロツプ３３のふたつの予備
入力に接続され、このフリツプフロツプ３３は、５０ミ
リ秒の期間に、ゼロ交差の数が２０８ないし２１２の間
になったとき中立化条件信号Ｎ２を出力する。

各計数周期の終わりに、このフリツプフロツプ３３は、
カウンタ２９が“４２”にリセットされると同時に、ゼ
ロにリセットされる。

第６図は第１図におけるブロック１７を詳細に示したも
のである。

このブロック１７は、ゼロ交差検出を表わすパルスＣＳ
の数を監視するものでこのパルスＣＳが少なくとも３つ
連続するサンプリング周期の間に１つでも入力されたと
き、すなわち識別信号が検出されたとき中立化条件信号
Ｎ１を出力する機能を有している。

したがって対応する論理回路はシフトレジスタのように
互いに接続された３つのフリツプフロツプ３４ないし３
６を包含し、このシフト周期はクロックパルスＨ１によ
っている。

ゼロ交差検出を表わすパルスＣＳは、通常の場合、アン
ドゲート３８を介してフリツプフロツプ３４に供給され
る。

しかし、３つ連続するサンプリング周期の間にゼロ交差
の検出がなければ、すなわち識別信号が検出されなけれ
ば、クロックパルスＨ３の周期の始めにおいてそのクロ
ツクパルスＨ３によりオアゲート４０を介してフリツプ
フロツプの状態が１にセットされてナンドゲート３９が
中立化信号Ｎ１＝１を出していたのが、３つのクロック
パルスＨ１の間は、パルスＣＳがないため、すべてのフ
リツプフロツプ３４，３５１３６の状態はゼロとなり、
各フリツプフロツプの相補出力状態を監視するナンドゲ
ート３９はゼロ電位の信号を出力してアンドゲート３８
をパルスＣＳが来ても通過できないよう閉そくする。

これは次のクロックパルスＨ３がオアゲート４０を介し
てフリツプフロツプに与えられるまでこの状態が続けら
れる。

したがって中立化条件信号Ｎ１はその間出力されず、次
のクロツクパルスＨ３の周期の始めにおいてフリツプフ
ロツプ３４がオアゲート４０を介してリセットされるこ
とで、ナンドゲート３９が中立化条件信号Ｎ１を出して
アンドゲート３８の閉そくが解かれる。

説明の始めにおいて、２１００Ｈｚの識別信号は４００
ミリ秒間持続するものとし、本発明による装置の作動時
間は中立化装置をトリガするのに少なくとも２００ミリ
秒とすべきであることはすでに述べたとおりである。

内容を第７図に示した第１図のブ田ンク１８は、５０ミ
リ秒の周期を４つ連続して監視し、中立化条件が４つ連
続する周期内に生じたときだけフリツプフロツプ１９（
第１図参照）のためのトリガ信号Ｎを出力する機能を有
する。

この目的のため、このブロック１８は４つのフリツプフ
ロツプ４１ないし４４から成るシフトレジスタを包含す
る。

このとき４つのフリツプフ田ンプ４１ないし４４はクロ
ツクパルスＨ３の前縁により同期される。

この前縁が出現したとき、ふたつの条件Ｎ１およびＮ２
が満足されれば、それらの条件を論理積演算するアンド
ゲート４５によって１個のパルスが送出され、レジスタ
の第１フリツプフロツプ４１は１の状態にセットされる
。

中立化条件が連続して４回生じたときだけレジスタ全体
はその１の状態にセットされる。

この場合だけアンドゲート４６は中立化をトリガするた
めに１個のパルスを出力Ｎに送出することができる。

このパルスは、しかし、この時線路信号が少なくとも−
３４ｄＢｍＯと等しくてビットＭ０およびＭ２（オアゲ
ート４７）のうち少なくとも一方が２進状態の１に対応
するときだけ出力される。

したがってこの特別な条件はアンドゲート４６において
シフトレジスタを満す条件に加えられる。

上述した装置は、エコーサプレツサおよびパルス符号変
調に関する限り、Ｃ．Ｃ．Ｉ．Ｔ．Ｔ，の基準に準拠し
た本発明の具体例のほんの１例のみを構成するものであ
る。

装置の正しい作動は第１図に示したテストシーケンス発
生器４８により規則正しくチェックすることができる。

このテストシーケンス発生器４８は予め定めた形のパル
スまたは信号（たとえば第２図に示した形の信号）を予
め定めた順序で発生しこれをアナログーデジタル変換器
１３へ供給することで本発明による装置の応答をチェッ
クしようとするもので、中立化のトリガに関する臨界線
路信号を特にシミュレートすることができる。

このためテストシーケンス発生器４８は、各種テスト信
号、たとえば識別信号の周波数より多少高いおよび多少
低い周波数の信号、信号レベルが雑音レベルより多少高
いおよび多少低い信号などを連続的に送り出すカウンタ
を包含する。

これは断続的にだけ必要なので、各種線路に関してちょ
うどアナログーＰＣＭ変換器のようにマルチプレクスで
作動するように設計することができる。

また、テストシーケンス発生器４８は上記テスト信号の
ほか、装置の出力２２における信号に正確に一致する信
号を図示しない出力より送出することもできる。

テストシーケンス発生器４８のこの別な出力信号は実際
のテスト信号に対する理想の応答信号である。

したがって、この理想の応答信号と出力２２の実際の応
答信号とを比較するだけで誤り検出が可能となる。

理想の応答信号を出力するためテストシーケンス発生器
４８は簡単な発振器を包含するだけでよい。

本発明は各種ブロックの形成に用いた構成に制限されな
いことは明らかである。

実際には、負論理システムが正論理システムの代りに実
によく使用される。

もつとも後者の方が作動が容易ではある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の概括的線図、第２図は代表
的な線路信号およびその信号のサンプリング瞬時を示す
図、第３図は本装置の各種の作動を同期化する３つのク
ロツクパルス列を示ス図、第４図ないし第７図は第１図
による装置の部分的な回路をより詳しく示す図である。 １１，１２……単一方向回線、１３……アナ口グーデジ
タル変換器、１４……デジタルーアナログ変換器、１５
，１６，１７，１８，２１……ブロアク、２０……単安
定要素、２２……出力、２５……インバータ、１９，２
４，３３，３４，３５，３６，４１，４２，４３，４４
……フリツプフロツプ、２３，２６，３０，３１，３２
，３７，３８，４５，４６……アンドゲート、２１……
排他的オアゲート、２Ｂ，４０，４７……オアゲート、
３９……ナンドゲート、４８……テストシーケンス発生
器、４９……スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ４線式電話線路でデータを伝送するときに必要であ
   ってそのデータ伝送に先立って伝送される所定周波数の
   識別信号を検出してエコーサプレツサを中立化させる信
   号を発生する装置において、線路信号のふたつのゼロ交
   差間の時間が所定値を越えないときに第１の中立化条件
   を発生する第１のカウンタと、所定期間内でのゼロ交差
   の数を計数しこの期間の最後における計数状態がふたつ
   の所定制限値の間にあるときに第２の中立化条件を発生
   する第２のカウンタと、中立化信号を与えるフリツプフ
   ロツプをトリガする回路とを包含し、この回路は、前記
   第１および第２の中立化条件を論理積演算する装置と、
   前記第１および第２の中立化条件が数回連続して同時に
   存在しかつ線路信号レベルが所定値より大きいときだけ
   前記フリップフロツプをトリガするシフトレジスタとを
   包含し、前記フリツプフロツプは前記線路信号レベルが
   所定値より小さいときリセットされることを特徴とする
   エコーサプレツサ用中立化信号発生装置。