JPS6051820B2 - デイジタル音声插入方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はディジタル音声挿入方式（ＤｉｇｉｔａｌＳｐ
ｅｃｃｈＩｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）略
してＤＳＩ）の改良に関する。

ＤＳＩ方式は、電話による会話では音声の休止期間が５
０％以上占めることを利用して回線の効率化を図るため
に採用されるている。

即ち、あるＤＳＩ端局において、多数の加入者に接続さ
れた回線（以下加入者チャンネルと称す）の状態を監視
し、音声の存在する加入者チャンネルのみを選びフ出し
、相手方のＤＳＩ端局に対して加入者チャンネルの数の
半数のチャンネル数のＤＳＩチャンネルを用いて伝送を
行なつている。相手方のＤＳＩ端局では、ＤＳＩチャン
ネルを対応する加入者の加入者チャンネルに正しく接続
し、これにより通話が行な夕われる。従つて、このため
、ＤＳＩ方式においては加入者チャンネルとＤＳＩチャ
ンネルとの選択的な接続を行なうため通話中の回線の断
続が行なわれる。

なお、上記の回線の切断を必ずしも行わない場合がある
。つまり、信号の存在する回線を順次接続し続けて、足
りなくなつた場合には既につながたつている回線のうち
信号のない回線を切り新たな回線を接続する。このよう
にすると、回線がつながりつぱなしのことが多くなるた
め、韻声通信の場合に話頭切断を減らすことができる。
ＤＳＩでは通常上述のような動作が行われるため、送信
側に信号が無いときでも回線のつながれていることがあ
る。この結果、加入者は通話中に、相手の会話中には室
内雑音叉は回線雑音が聞こえるのにたまに全く音のない
状態が存在するため非常な不自然さを感する。このため
、従来ＤＳＩチャンネルと加入者チャンネルとが切り離
された時には、受信側において、その切離された加入者
チャンネルに低いレベルの雑音を挿入することにより゜
゜無音状態゛を解消しているが、背景雑音と挿入する雑
音の違いがやはり通話の不自然を伴う。また、ＤＳＩシ
ステムにおいて、近端話者の音声（送信信号）の検出感
度が良好でかつ雑音による誤動作の少ない音声検出器が
要求される。

ところで、一般の電話回線には、四線回線と二線回線と
が混在し、両回線の接続点にはハイブリッドコイルが用
いられており、回線の特性インピーダンスのばらつきに
よりインピーダンス不整合が生じ、反響を引きおこす。
この様な反響信号がもしＤＳＩの送信部に入力されると
、前記音声検出器がこれに応答し、送信側の加入者チャ
ンネルに音声の存在する期間の割合（音声アクテイビデ
イ）が５０％を越えてＤＳＩ方式の働きを妨害すること
になる。特に国際回線のような長距離回線では反応信号
の存在は通話障害を引き起すため、必す反響阻止装置が
予め用いられているから、ＤＳｌ方式を新たに導入して
も、このような問題は生じないが、反響阻止装置がこれ
迄入つていない国際回線等にＤＳＩ′ｓ方式を導入する
場合には、反響阻止の機能も新たに必要になつてくる。
この場合、ＤＳＩと独立に反響阻止装置を併置すること
は、コストの増加および装置設置スペースの増大を招き
、また、保守も複雑化する等の問題４がある。

本発明の目的は反響阻止機能の動作によつて生ずる不自
然な“゜無音状態゛をなくしたＤＳＩ方式を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的はＤＳＩチャンネルが切り離されてい
るときおよび反響阻止動作が行なわれているときに挿入
される人工雑音のレベルを通話時の背景雑音に適応して
変更し得る機能をもつＤＳＩ方式を提供することにある
。

本発明によれば、多数の加入者に接続された加入者チャ
ンネルの中から音声の存在する加入者チャンネルのみを
選び出し前記加入者チャンネルの数より少ないチャンネ
ル数のディジタル音声挿入フ用チャンネルを通して送信
し受信側では前記ディジタル音声挿入用チャンネルより
送られた信号を対応する加入者チャンネルに正しく与え
るディジタル音声挿入方式において、前記ディジタル音
声挿入用チャンネルを通して受信された各チヤンネ・ル
の信号のレベルを観測し前記ディジタル音声挿入用チャ
ンネルに接続されていた加入者チャンネルが前記ディジ
タル音声挿入用チャンネルから切り離された場合前記加
入者チャンネルのその直前の信号レベルに応じてレベル
制御された雑音を前記加入者チャンネルに挿入するよう
にしたことを特徴としたディジタル音声挿入方式が得ら
れる。

また、本発明によれば、多数の加入者に接続された加入
者チャンネルの中から音声の存在する加入者チャンネル
のみを選び出し前記加入者チャンネルの数より少ないチ
ャンネル数のディジタル音声挿入用チャンネルを通して
送信し受信側では前記ディジタル音声挿入用チャンネル
より送られた信号を対応する加入者チャンネルに正しく
与えるディジタル音声挿入方式において、送信側のある
加入者チャンネルの信号レベルが対応する受信側の加入
者チャンネルの信号レベルがある適当な値だけ減じたレ
ベルよりも大きいときには前記ディジタル音声挿入用チ
ャンネルの割当てを要求し送信用の信号レベルが対応す
る受信側の信号レベルからある適当な値を減じたレベル
よりも小さくかつ受信側信号レベルが予め定められた一
定の閾値よりも大なるときには送信側の加入者チャンネ
ルの信号に代えてそれ迄に求めていた前記送信側の加入
者チャンネルの雑音レベルの推定値に応じた低レベルの
雑音を挿入するようにしたことを特徴とする音声挿入方
式が得られる。次に図面を参照して本発明を詳細に説明
する。

第１図は反響阻止機能を含まない従来のＤＳＩ方式の構
成を示すブロック図であらる。送信側におけるｉ番目（
１＝１〜Ｎ）の近端加入者の送話信号は加入者チャンネ
ルを通つてＰＣＭ符号器１１０の入力端子１に加えられ
る。ＰＣＭ符号器１１０ではＮ個の端子１〜Ｎからの送
話信号を時分割多重されたディジタル信号Ｓに変換して
音声検出器１３０及びディジタル遅延回路１２０に供給
する。音声検出器１３０では、ＰＣＭ符号器１１０から
の時分割多重されたディジタル信号Ｓを受け、音声信号
のある回線を検出し、チャンネル割当回路１５０にチャ
ンネル割当要求信号を伝え，る。他方、ディジタル遅延
回路１２０では各回線の信号を一定時間遅延させて、ス
ピーチメモリ１４０に与える。チャンネル割当回路１５
０は音声検出回路１３０からのチャンネル割当要求信号
に従い、加入者チャンネルとＤＳＩチャンネルとの組合
せを決定し、スピーチメモリ１４０に与えられる入力信
号の内ＤＳＩチャンネルの割当を受けたものをその割当
てられたＤＳＩチャンネルに対応したメモリーロケーシ
ョンに書込む。チャンネル割当回路１５０で決定された
割当状態を表わすメツセーージとスピーチメモリ１４０
の内容とは出力回路１６０において時分割多重されて端
子１６５を通じてＤＳＩチャンネルに送出される。第１
図と同じ構成を有する相手局ては、ＤＳＩチャンネルを
通して送られた相手局からの信号を端子１６５″に受け
、入力回路１７０で割当状態メッセージとスピーチ情報
の分離を行ない、割当状態メッセージは受信チャンネル
割当回路１９０に、スピーチ情報は受信スピーチメモリ
１４０に与えられる。

受信チャンネル割当回路１９０では送信部から送られて
きた割当状態メッセージにしたがつて受信スピーチメモ
リ１８０の書込みアドレスまたは読出しアドレスの制御
を行なう。ゲート回路２００には受信スピーチメモリ１
８０の内容が与えられ、端子１９５から与えられるゲー
ト信号によつてＤＳＩチャンネルと現在接続されている
加入者チャンネルに対応する情報のみを通過させる。雑
音発生器２Ｆ０では低レベルの雑音を発生させ、ゲート
回路２２０に与える。ゲート回路２００がオフのときの
みゲート回路２２０が雑音を結合回路２３０に送る。こ
の結果、結合回路２３０の出力には音声の休止期間には
低レベルの雑音が挿入された加入者チャンネルのＮチャ
ンネル分の時分割多重信号Ｒが現われる。ＰＣＭ復号器
２４０ではこの時分割多重信号Ｒを復号し、多重分離し
て加入者チャンネルに接続される各加入者端子１″〜Ｎ
″に信号の伝送が行なわれる。このようなりＳＩ方式の
実現方法については、昭和４師今告された下記の特許公
報、すなわち、（１）昭４９−３１８０５ｒＴＡＳＩ制
御方式ョ、（２）昭４９一３３４０９ｒＴＡＳＩ制御方
式ョ、（３） 昭４９−３３４１０ｒＴＡＳＩ制御方式
ョおよび（４）昭４９−３３４１１「ＴＡＳＩ制御方式
ョに記載されているから、以下の説明は本発明に直接関
連する部分にのみ限定して進めることとする。

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、第
１図におけるディジタル遅延回路１２０、音声検出器１
３０、雑音発生器２１０、ゲート回路２２０および結合
回路２３０に変更して施してある。

第２図において、１００幡台の参照数字でわされた部分
が新しぐ追加された部分を示し、１００〜２０幡台の参
照数字て表わした構成要素は第１図の同一参照数字と同
義のものである。第２図における１００幡台の参照数字
、１３１０および１４２０はレベル検出器、１３２０お
よび１４６０は振幅りミッター、１３３０および１４７
０はデータホールド回路、１３６０および１４３０は比
較器、１３７０および１４４０はハングオーバ回路、１
３８０は禁止ゲート、１３４０，１４１０および１４８
０は減衰器、１３５０は反響阻止スイッチと示す。また
、参照数字１４５０は固定閾値入力線である。ｊ レベ
ル検出器１４２０ては、減衰器１４１０を介して端子２
０５より与えられる受信々号のレベルを検出して、その
出力を比較器１３６０，１４３０および振幅りミッター
１４６０に与える。

レベル検出器１３１０では端子１１５に与えられる７送
信々号Ｓのレベルを検出して、その出力信号を比較器１
３６０振幅りミッター１３２０とに与える。反響路（第
１図ｊ″からｉへ至る経路）の損失（損失が小さければ
反響が大きい）が叙Ｂ以上あると考えられる場合には、
比較器１３６０では送信信号レベルより６ｃＩＢ小さい
値と受信信号レベルと比較する。また、反響路の損失が
知られている場合には、その値だけ送信信号レベルから
差し引いて受信信号レベルと比較する。このとき、送信
々号レベルから適当な値だけ減じた値の方が高いときは
反響阻止スイッチ１３５０のオン状態を一定時間だけ引
き延ばすためのハングオーバ回路１３７０を介して禁止
ゲート１３８０、減衰器１４１０および端子１３５に音
声検出使号を出力する。端子１３５に与えられた音声検
出信号は前述のようにチャンネル割当要求信号として用
いられる。音声検出信号が存在する期間禁止ゲート１３
８０の出力は必ず゜“０゛となり、減衰器１４１０は送
信々号が存在する期間には受信々号があつても一定の予
め定められた減衰を入出力信号間に生じさせるように働
く。比較器１４３０では、受信々号レベルを一定の閾値
１４５０と比較して、その閾値１４５０より受信レベル
が大であれば、ハングオーバ回路１４４０を介して禁止
ゲート１３８０に反響阻止信号を与える。このとき、受
信々号レベルの方が送信々号レベルよりも高ければ禁止
ゲート１３８０の禁止入力ぱ゜０゛となるから禁止ゲー
ト１３８０の出力は“１゛となる。この状態では、受信
回路側に音声があることを意味するから反響阻止スイッ
チ１３５０はディジタル遅延回路１２０の出力を端子１
２５に接続することを止め減衰器１３４０を介して雑音
発生器２１０から与えられる低レベルの雑音を端子１２
５に出力する。従つて、反響信号が端子１２５を通じて
受信部に送出されることは阻止される。送信々号が受信
々号より大になると、禁止ゲート１３８０の出力゜゛０
゛となり、反響阻止スイッチ１３５０は直ちに送信々号
側に接続される。同時にチャンネル割当要求信号が端子
１３５を通じてチャンネル割当回路１５０（第１図）に
与えられた．とき、加入者チャンネルがＤＳＩチャンネ
ルに接続されていない場合には、若干の時間経過後端子
１２５上のスピーチ信号が前記ＤＳＩチャンネルに接続
される。ディジタル遅延回路１２０は音声検出の遅れに
よる話頭切断を補償する働きをする。こ３のようなりＳ
Ｉ機能と反響阻止機能との一体化構成により不必要な話
頭切断が軽減される効果がある。すなわち、反響阻止装
置をＤＳＩ装置と独立に設ける場合には、反響阻止装置
で話頭切断を生じ、その結果から再びＤＳＩ装置で音声
検出するたクめ音声検出の遅れがさらに生じるという不
都合が生ずるに対し、このような一体化構成では話頭切
断は反響阻止スイッチのみによるか（チャンネル割当が
既になされているとき）、ＤＳＩのチャンネル割当の遅
れによるか（新たにチャンネル割当を行なう場合で、こ
の場合には必ず反響阻止スイッチが先に接続される）の
何れかであつて両方が加算されることはない。なお、チ
ャンネルの割当がなされていないとき受信側では、第１
図で示したように、低レベルの雑音を出力に挿入して不
自然な無音状態をなくしている。

この機能は第２図でも減衰器１４８０を通じて与えられ
る雑音発生器２１０の出力をゲーフト回路２２０と結合
回路２３０によつてチャンネル割当てがなされていない
ときに挿入することによつて実現されている。チャンネ
ル割当てがなされている状態で送信側の反響阻止スイッ
チ１３５０が働いたときは受信側では雑音挿入がなされ
て・いないが、このときは送信部で雑音挿入されるため
、この場合にも自然性は損なわれない。なお、反響阻止
スイッチ１３５０が働いていながらチャンネル割当がな
されている、という状態は、送信側で音声のある加入者
チャンネルの数が少ないと”き、一旦接続されチャンネ
ルをそのまま保持しておいたときに生ずる。この保持は
、不必要な回線の切断を少なくし音声の話頭切断を減ら
すために行われるものである。さらに、雑音挿入レベル
を通話音声の背景雑音に適応して制御することによつて
反響阻止スイッチ１３５０のオンオフによる雑音レベル
の段差を小さくし自然性を増すことができる。これは減
衰器１３４０の減衰量を反響阻止スイッチが雑音側に倒
れる寸前迄に推定していた送信信号の中の雑音レベルの
推定量をもとに決めることによつて行なわれる。この操
作は前記りミッター１３２０を通した送信々号レベル検
出器１３１０の出力禁止ゲート１３８０の出力立上り時
点の値をサンプリングし、データホールド回路１３３０
に書込むことによつて行なわれる。受信側に音声が現わ
れ反響阻止スイッチが働くのは送信側の音声が小さくな
つてからであり、これにより背景雑音レベルがデータホ
ールド回路１３３０に捉えられる。背景雑音として適正
なレベル以上の大きな雑音を発生することがないように
前記りミッター１３２０によつてデータホールド回路１
３３０への入力をある定められたレベルでクランプする
。受信々号レベル検出器の出力に対しても同様にして前
記りミッター１４６０とデータホールド回路１４７０が
接続されており、端子１９５を通じて与えられるチャン
ネル接続状態信号が接続状態から非接続状態に変化した
時点の受信々号レベルがデータホールド回路１４７０に
書込まれる。

データホールド回路１４７０の内容に応じて減衰器１４
８０の減衰量が切り換えられる。チャンネルの接続が断
たれるのは送信部において音声が検出されなくなつた後
であり、このような構成によつて背景雑音レベルに適応
した雑音挿入が実現できる。前記りミッター１４６０は
１３２０同様挿入雑音レベルの上限を規定するものであ
る。レベル検出器１３１０，１４２０、データホールド
回路１３３０，１４７０およびハングオーバ回路１３７
０，１４４０は、各加入者チャンネルに対応して個別の
メモリを用いて実現される。

また、レベル検出器１３１０および１４２０は１次のデ
ィジタルフィルタによつて実現できる。比較器１３６０
は市販のディジタルコンパレータ用ＩＣを用いて容易に
実現できる。データオールド回路１３３０および１４７
０も市販のランダム・アクセス●メモリ（ＲａｎｄＯｍ
ａｃｃｅｓｓｍｅｍＯｒｙ）やシフトレジスタを用いて
容易に実現でき、何ら技術的に難しいものではない。減
衰器１３４０，１４１０および１４８０はリード・オン
リー・メモリ（ＲｅａｄＯｎｌｙｍ−ＥｍＯｒｙ）に予
めいくつかの減垂量に対応した値を書き込んでおき、メ
モリエリアを切換えること等によつて実現できる。以上
説明したように、本発明では、簡単な回路でＤＳＩチャ
ンネルと加入者チャンネルとの断続により引き越こされ
る通話の不自然さが少ないＤＳＩ方式が得られ、又簡単
な回路で反響阻止の機能を有し通話の不自然さの少ない
ＤＳＩ方式となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のディジタル音声挿入システムのブロック
図および第２図は本発明の一実施例を示すブ治ツク図で
ある。 第２図において、参照数字１２０はディジタル遅延回路
、参照数字１４０はスピーチメモリ、参照数字１５０は
チャンネル割当回路、参照数字１６０は出力回路、参照
数字１７０は入力回路、参照数字１８０は受信スピーチ
メモ）八参照数２００はゲート回路、参照数字２１０は
雑音発生器、参照数字２２０はゲート回路、参照数字２
３０は結合回路、参照数字１１５，１６５，１６５″，
２３５は端子、参照数字１３１０および１４２０はレベ
ル検出器、参照数字１３２０および１４６）０は振幅り
ミッター、参照数字１３３０および１４７０はデータホ
ールド回路、参照数字１３６０および１４３０は比較器
、参照数字１３７０および１４４０はハングオーバ回路
、参照数字１３８０は禁止ゲート、参照数字１３４０，
１４１０お５よび１４８０は減衰器、参照数字１３５０
は反響阻止スイッチ、参照数字１４５０は固定閾値入力
線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の加入者に接続された加入者チャンネルの中か
   ら音声の存在する加入者チャンネルのみを選び出し前記
   加入者チャンネルの数よるも少ないチャンネル数のディ
   ジタル音声挿入用チャンネルを通して送信した受信側で
   は前記ディジタル音声挿入用チャンネルより送られた信
   号を対応する加入者チャンネルに正しく与えるディジタ
   ル音声挿入方式において、前記ディジタル音声挿入用チ
   ャンネルを通して受信される各チャンネルの信号のレベ
   ルを観測し前記ディジタル音声挿入用チャンネルに接続
   されていた加入者チャンネルが前記ディジタル音声挿入
   用チャンネルから切り離された場合前記加入者チャンネ
   ルのその直前の信号レベルに応じてレベル制御された雑
   音を前記加入者チャンネルに挿入するようにしたことを
   特徴としたディジタル音声挿入方式。 ２ 多数の加入者に接続された加入者チャンネルの中か
   ら音声の存在する加入者チャンネルのみを選び出し前記
   加入者チャンネルの数よりも少ないチャンネル数のディ
   ジタル音声挿入用チャンネルを通して送信し受信側では
   前記ディジタル音声挿入用チャンネルより送られた信号
   を対応する加入者チャンネルに正しく与えるディジタル
   音声挿入方式において、送信側のある加入者チャンネル
   の信号レベルが対応する受信側の加入者チャンネルの信
   号レベルをある適当な値だけ減じたレベルよりも大きい
   ときには前記ディジタル音声挿入用チャンネルの割当て
   を要求し送信用の信号レベルが対応する受信側の信号レ
   ベルからある適当な値を減じたレベルよりも小さくかつ
   受信側信号レベルが予め定められた一定の閾値よりも大
   なるときには送信側の加入者チャンネルの信号に代えて
   それ迄に求めていた前記送信側の加入者チャンネルの雑
   音レベルの推定値に応じた低レベルの雑音を挿入するよ
   うにしたことを特徴とする音声挿入方式。