JPS6041907B2 - 防側音回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、拡声電話機に適用して有利な防側音回路
に関する。

電話端末のサービス形態の一つとして拡声電話機があ
るが、通常の電話機と比較して音響結合の度合が強く、
側音特性に一層のマージンが要求されている。

このため、従来周知のように拡声電話機に音声スイッチ
回路を付加し、送受信信号レベルの大小関係に応じて利
得制御を行なつている。しかし、音声スイッチ回路は本
質的に語頭や語尾の切れなどが生じ易い欠点がある。
一方電話回線においては通常、端末一局間で２線−４線
変換が行なわれているが、この変換回路としてハイブリ
ッド回路が用いられる。

ハイブリッド回路は、整合がとれている場合は問題ない
が、回線変動、分岐変化等によつてしばしば不平衡状態
となり、不要信号の回り込み、いわゆる反響信号を生じ
る。これを解決すべく、従来より受信人力信号と送信出
力信号とを用いて擬似反響信号を作成し、これで受信信
号中から回り込みによる反響信号を消去する反響防止装
置（エコーキャンセラ）が種々開発されている。 この
エコーキャンセラの原理を拡声電話機用の防側音回路に
応用すれば、音声スイッチ回路のような問題が解決する
と考えられる。

しかし、現在のエコーキャンセラは長距離伝送の用途の
ために考えられており、そのため高速の収束制御、複雑
な修正制御、あるいはアダプテイブ形とするための信号
処理等を必要とし、ハード構成が簡単化されにくい。例
えばアダプテイブ形エコーキャンセラを構成しようとす
ると、音声信号特有の性質から、適切かつ語頭を損じな
いトレーニング動作を行なわせるために信号の無相関化
（線形予測符号化等）を行ない、かつトレーニング動作
の高速収束のために擬似エコー特性同定用トランスバー
サルフィルタのタップの２乗に比例した演算とメモリを
必要とするなど非常に複雑なものとなる。これに対し、
拡声電話機での防側音回路においては音響結合に対する
マージンが確保されるように補正がなされればよいので
、エコーキャンセラのような性能は必要なく、特に収束
法について簡略化が図れることになる。すなわち、収束
法としては常時トレーニング動作を行なわせるアダプテ
イブ形でなく、回線の接続時または変化時等の時点での
みトレーニング動作を行なわせるプリセット形でよい。
ところで、このようにした場合双方向通話であるから相
互同時にトレーニング動作が行なわれる可能性がある。

その場合、同時にトレーニング動作のためのトレーニン
グ信号が相互の信号に混入することになり、適切なトレ
ーニング動作が双方で行なえない結果となる。また、同
様に相手側よりトレーニング信号が到来しているときに
は、自局側でトレーニング動作を行なわせようとしても
、適確な動作は行なわれない。この発明は上記した点に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは音声信
号に影響を与えることなく、常に適確な動作が期待でき
、構成も比較的簡単な防側音回路を提供することにある
。

以下、この発明を実施例により詳細に説明する。

第１図にこの発明の一実施例の概要を示す。

１０は拡声電話機、１１はこの電話機１０よりの送信出
力信号とトレーニング信号源１２よりのトレーニング信
号を選択的に送出する選択回路であり、選択回路１１の
出力は２線−４線変換のためハイブリッド回路１３に入
力されると共に、側音消去回路１４に入力される。

１５は回線接続時や．回線変化時等に発生するトレーニ
ング命令信号と、相手電話機側からのトレーニング信号
を検出する検出回路１６、および自局電話機である電話
機１０が発呼側か着呼側かを判別する判別回路１７の出
力によつて選択回路１１を制御する回路で−ある。

側音消去回路１４は電話機１０よりの送信出力信号が選
択回路１１、ハイブリッド回路１３を介して送信される
場合に、ハイブリッド回路１３の不平衡により受信人力
信号に回り込んでくる信号（側音信号）を消去するため
の回路で、その一例を第２図に示す。

第２図において、２０は選択回路１１を介して入力され
るトレーニング信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器で、その出力は入力レジスタ２１に記憶される。
この入力レジスタ２１の出力と、推定側音特性をタップ
係数として記憶するレジスタ２２の出力とが畳み込み積
分回路２３で積分され、この積分結果がＤ／Ａ゛変換器
２４でアナログ信号に変換されることにより、擬似側音
信号が作成される。そこで、ハイブリッド回路１３を通
して入力された受信人力信号から減算回路２５によつて
擬似側音信号を差引けば、側音信号が打消される。そし
て、減算回路２５の出力に残存する側音信号成分、つま
り誤差信号がＡ／Ｄ変換器２６でディジタル信号に変換
されてタップ係数修正回路２７に入力され、この修正回
路２７によつて誤差信号と入力レジスタ２１からの信号
との積に比例したタップ係数の修正がタップ毎に行なわ
れる。以上がトレーニング動作である。勿論、トレーニ
ング信号が入力されない期間中は、入力レジスタ２１、
タップ係数レジスタ２２の内容はホールドされ、側音信
号の消去動作が行なわれる。このような側音消去回路は
、音声スイッチ回路に見られる語頭や語尾の切れといつ
た問題がなく、またハウリングの危険性も少ないので、
拡声電話機に最適といえる。

ところで、側音特性が変動した場合、側音消去回路１４
内で作成した擬似側音信号が一定のままであると、新た
に回り込みまたはハウリングが発生する。このような場
合、タップ係数レジスタ２２の内容の再修正、つまり再
トレーニングを行なう必要がある。ここで、側音特性の
変動は回線接続時や回線変化時等の特定のときのみであ
るから、エコーキャンセラのように常時トレーニング動
作をする必要はなく、プリセット形とし、これらの側音
特性の変動時のみトレーニングを行なえばよい。この発
明における発呼側および着呼側のそれぞれのトレーニン
グのシーケンスを、両側とも拡声電話機である場合につ
いて第３図および第４図により説明する。

まず、第３図ａの如く回線が接続されると、同図ｂの如
く発呼側が優先的にトレーニングを行なう。そして、発
呼側のトレーニング終了後、同図ｃの如く着呼側がトレ
ーニングを行なう。次に第４図ａの如く回線変化が生じ
た場合は、原則的には先に再トレーニングを開始した方
を優先させるが、同図Ｂ，ｃの如く同時に再トレーニン
グを開始したときは、発呼側の再トレーニングを優先と
し、着呼側は直ちに再トレーニングを停止する。そして
、発呼側の再トレーニング終了後、同図ｃの如く着呼側
が新めて再トレーニングを行なう。一方片側のみ、つま
り発呼側のみあるいは着呼側のみが拡声電話機の場合に
ついては、各々着呼確認後あるいは着呼信号送出後トレ
ーニングを行なうほかは、両側が拡声電話機の場合と同
様なシーケンスでトレーニングを行なう。以上のような
トレーニングのシーケンスは制御回路１５によつて達成
される。制御回路１５について第５図を参照して説明す
る。回線接続時において第６図ａに示すトレーニング命
令信号５０が入力されると、相手電話機側からのトレー
ニング信号がなく検出回路１６の第６図ｂの出力５１が
４゜０゛の場合、インバータ５２の出力が″Ｆ′となつ
て、ＡＮＤゲート５３の出力によりトレーニングパルス
発生回路５４が動作する。これにより発生したトレーニ
ングパルスが０Ｒゲート路５５およびＭ巾ゲート５６を
通して選択回路１１に供給される。この結果、選択回路
１１がトレーニング信号源１２よりのトレーニング信号
を選択して送出する。なお、この過程において相手電話
機側よソー時的にトレーニング信号が入つた場合は、そ
の間ＡＮＤゲート５６が閉じることによつ−てトレーニ
ング信号の送出は中断される。この場合のトレーニング
信号の送出状態を第６図ｃに示す。また、第６図ｂ″に
示すようにトレーニング命令信号ａより先に相手電話機
側からのトレーニング信号が入つて、検出回路１６の出
力５１が“１゛になつた場合も同様にその間ＡＮＤゲー
ト５６が閉じるため、相手電話機側からのトレーニング
信号の消滅後、第５図Ｃ″のようにトレーニングが行な
われる。

一方、回線変化時において発呼、着呼両側でトレーニン
グを開始した場合は、トレーニング命令信号５０が入力
された直後に相手電話機側よりのトレーニング信号が検
出される。

このような場合は、第７図に示すようにａのトレーニン
グ命令信号５０の前縁でトリガされる単安定マルチバイ
ブレータ５７の出力ｂと、検出回路１６の出力５１であ
るｃの前縁を検出するエッジトリガ回路５８の出力ｄと
の同時性がＡＮＤゲート５９で検出され、このＡＮＤゲ
ート５９の出力によつてトレーニングゲートパルス発生
回路６０が動作する。これによつて発生したトレーニン
グゲートパルスｅは、判別回路１７の出力６１によつて
制御されるＮ１ゲート６２に加えられ、自局電話機が発
呼側であるときのみ判別回路１７の出力６１が゜゜１゛
となることによつてＡＮＤゲート６２を通過し、０Ｒゲ
ート５５を介してＡＮＤゲート５５に加わる。この場合
、相手電話機側でも同様な動作が行なわれるが、自局電
話機が発呼側であれば相手電話機側ではトレーニングゲ
ートパルス発生回路６０に相当するものが動作しないた
め、トレーニング信号の送出をすぐ停止する。従つて、
自局電話機側では０Ｒゲート５５を通過したトレーニン
グゲートパルスｅは検出回路１６の出力ｃの消滅後ＡＮ
Ｄゲート５６を通過して選択回路１１に加えられ、第７
図ｆの如くトレーニング信号の送出が行なわれる。この
ようにして、発呼側と着呼側とで同時にトレーニングが
行なわれるのが防止され、常に適確なトレーニング動作
が行なわれる。

上記説明では、発呼側および着呼側の両方が同時にトレ
ーニングを開始したとき、発呼側を優先させたが、着呼
側を優先させるようにしてもよい。

その場合、判別回路１７の出力６１を反転して制御回路
１５に入力すればよい。なお、トレーニング信号として
はＭ系列パターン、ホワイトノイズ等のランダム信号が
用いられるが、検出回路１６ではこれを音声信号と区別
して検出する必要がある。

この場合、音声認識等を利用することも考えられるが、
構成が複雑で高価なものとなる。第８図に検出回路１６
の簡単な一例を示す。第８図において、受信人力信号８
１は低域フィルタ８２および単安定マルチバイブレータ
８３に加えられる。

低域フィルタ８２の出力はレベル判定回路８４に入力さ
れ、一定レベルでスライスされると共に、エッジ回路８
５でエッジが検出される。エッジトリガ回路８５の出力
はカウンタ８６に入力される。カウンタ８６はＡＮＤゲ
ート８７の出力によりリセットされるようになつている
。すなわち、単安定マルチバイブレータ８３の出力パル
スの期間中にレベル判定回路８４の出力が変化しなかつ
た場合は、カウンタ８６はリセットされることなくエッ
ジトリガ回路８５の出力パルスのカウントを進めていき
、カウント値が一定値に達すると、トレーニング信号が
受信人力信号８１として入力されたと判断し、フリップ
フロップ８８を反転させる。これにより、フリップフロ
ップ８８の出力に検出出力を得ることができる。以上詳
細に説明したように、この発明の防側音回路はトレーニ
ング信号による側音信号を用いて側音特性を推定し、そ
れに基き作成した擬似側音信号を用いて側音信号を消去
するものであるため、語頭や語尾の切れといつた問題が
ない。また、擬似側音信号を修正するためのトレーニン
グ動作を回線の接続時や変化時のみ行なうプリセット形
であるため、構成も比較的簡単である。さらに、この発
明では特に、回線変化時等において発呼側および着呼側
の一方がトレーニングを行なつている間に他方がトレー
ニング動作を開始したり、あるいは両方がトレーニング
動作を開始した場合は、いずれか一方のトレーニング動
作を優先的に行なわせることができる。このため、双方
のトレーニング信号が混在することによる誤動作が防止
され、正しいトレーニング動作による確実な側音消去作
用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る防側音回路の概要を
示す図、第２図は側音消去回路の具体例を示す図、第３
図および第４図は同実施例の基本動作を示すタイムチャ
ート、第５図は制御回路の具体例を示す図、第６図およ
び第７図はその動作を示すタイムチャート、第８図は検
出回路の具体例を示す図である。 １０・・・拡声電話機、１１・・・選択回路、１２・・
・トレーニング信号源、１３・・・ハイブリッド回路、
１４・・・側音消去回路、１５・・・制御回路、１６・
・・トレーニング信号検出回路、１７・・・発着呼判別
回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トレーニング信号と自局電話機よりの送信出力信号
   とを選択的に２線−４線変換のためのハイブリッド回路
   に送出する選択回路と、この選択回路より送出されるト
   レーニング信号とその側音信号とから側音特性を推定し
   て擬似側音信号を作成しこの信号を自局電話機への受信
   入力信号から差引いて側音信号を消去する回路と、相手
   電話機側からのトレーニング信号を検出する検出回路と
   、自局電話機が発呼側か着呼側かを判別する判別回路と
   、トレーニング命令信号と前記検出回路および判別回路
   の出力によつて前記選択回路を制御する制御回路とを具
   備し、上記制御回路は相手電話機側からのトレーニング
   信号が検出されていない間にトレーニング命令信号が入
   力された場合に前記選択回路よりトレーニング信号を送
   出させ、トレーニング命令信号が入力された後一定微小
   時間内に相手電話機側からのトレーニング信号が検出さ
   れた場合には自局電話機が発呼側または着呼側のいずれ
   かのときのみ前記選択回路よりトレーニング信号を送出
   させるように構成されることを特徴とする防側音回路。