JPS61258554A - 拡声電話装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、従来のハンドセットの受話器と送話器をスピ
ーカとマイクロホンに置き換えた、拡声電話装置に関す
るものである。

従来の技術 近年、拡声電話装置は、衛星通信システム等において用
いられているエコーキャンセラの技術を応用して性能の
向上が計られている。（例えば、古用他「エコーキャン
セラの拡声電話機への適用性評価」昭和６０年度電子通
信学会総合全国大会講演論文集泥２３０６）　　。

以下、図面を参照しながら、上述したような従来の拡声
電話装置について説明を行なう。

第２図は従来の拡声電話装置の構成図を示すものである
。第２図において、３１は送話信号を入力するマイクロ
ホン、３２は受話信号を拡声するスピーカ、４９．５１
はアナログ−ディジタル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器と呼
ぶ）、５０．５２はディジタル−アナログ変換器（以下
Ｄ／Ａ変換器と呼ぶ）、５３，６４，５５．５６は増幅
回路、３３は２線式回線の加入者線、３４は送話信号が
受話信号側に回り込むことを防ぐとともに２線式回線と
信号の送受を行なうノ・イブリッド、３６は２線式回線
の線路インピーダンスと整合をとるための平衡回路網、
３６は受話信号ｘＲｍの時系列”Ｒ，ｍ　　””（”Ｒ
，ｍｔ”Ｒ，ｎ−１ｔ”’ｔ　ｘＲ，ｎ−（Ｎ−１）　
　　）　　を記憶するＸＲメモリ、３７はＤ／Ａ変換器
５２から増幅回路５６とスピーカ３２とマイクロホン３
１と増幅回路５３を経由してＡ／Ｄ変換器４９への音響
エコー特性であるところのインパルス応答待記憶するＡ
メモリ、３８はｘＲメモリ３６の内容とＡメモリ３７の
内容とのたたみ込み演算を行ない、音響エコー信号の推
定値を作成するたたみ込み演算回路、３９は音響エコー
信号から、たたみ５　ページ 込み演算回路３Ｂで作成された擬似音響エコー信号を差
し引くことにより音響エコー信号を抑圧する減算回路、
４０はｘＲメモリ３６の内容と減算回路３９の出力とに
基づいて、Ａメモリ３７の内容ａｎ　を逐次修正するだ
めの修正係数Δａｎ＝（ΔａｎｏΔａｎ１．・・・Δａ
ｎＮ−１）を求める適応制御回路、４１はＡメモリ３７
の内容ａｎ　　と適応制御回路４ｏで求められた修正係
数Δａｎとを加算して、Ａメモリ３７の内容を逐次修正
する加算回路、４２は送話信号ｘｓ　ｎの時系列ｘｓ、
ｍ−（ｘｓ　ｎ＋”ｓ　ｎ−１ツ・・・、”ｓ　、ｎ−
（Ｍ−１）を記憶するｘｓメモリ、４３はＤ／Ａ変換器
５０Ｖから増幅回路６４とハイブリッド３４と加入者線
３３と増幅回路５５を経由してＡ／Ｄ変換器５１へのノ
・イブリッド・エコー特性であるところのインパルス応
答時系列の推定値ｈｎ−（ｈｎ　ｏｔｈｎ　１　””９
　ｈｎ、Ｍ−４）をｉ０憶す、ＬＨ″モリ、４４はｘｓ
　　メモリ４２の内容とＨメモリ４３の内容とのたたみ
込み演算を行ない、ノ・イブリッド・エコー信号の推定
値を作成するたたみ込み演算回路、４５はハイブリッド
・エコー信号から、６１＼−／゛ たたみ込み演算回路４４で作成された擬似ノ・イブリッ
ド・エコー信号を差し引くことによりノ・イブリッド・
エコーを抑圧する減算回路、４６はＸ３メモリ４２の内
容と減算回路４５の出力とに基づいて、Ｈメモリ４３の
内容ｈｎを逐次修正するための修正係数Δｈｎ−（Δｈ
ｎ、。、Δｈｎ、１．・・・、Δｈｎ、Ｍ−１）を求め
る適応制御回路、４７はＨメモリ４３の内容ｈｔｌ　と
適応制御回路４６で求められた修正係数Δｈｎとを加算
して、Ｈメモリ４３の内容を逐次修正する加算回路、４
８は送話信号ｘＢ　ｎ　　と受話信号”Ｒ９ｎの信号レ
ベルを比較して、送話信号ｘｓ、ｎと受話信号ｘＲｎの
有無の判断を行ない、適応制御回路４０．４６での修正
係数の演算の動作・停止を制御する信号検出回路である
。破線で囲まれまた部分がエコーキャンセラと呼ばれる
ものである。

以上のように構成された従来の拡声電話装置について、
以下その動作について説明する。

まず、受話信号”Ｒｎのみが存在すると信号検出回路４
８が判断した時には、適応制御回路４０は修正係数Δａ
ｎの演算を行ない、適応制御回路４６７　ページ は修正係数Δ残の演算を停止するように、信号検出回路
４８は制御を行なう。つまり、Ａメモリ３７の内容は学
習同定法により、第（１）式に示すように逐次修正され
る。

ただし、ａ：ループゲイン、Ｏ〜１なる定数ｙＲ，ｎ−
１”時刻ｎ−１における音響エコー信号Ｎ：適応フィル
タ次数 しかしＨメモリ４３の内容は第（勢・式に示すように逐
次修正されない。

次に、送話信号のみが存在すると信号検出回路４８が判
断した時には、適応制御回路４０は修正係数Δａｎ−１
の演算を停止し、適応制御回路４６は修正係数Δｈｎ−
１の演算を行なうように、信号検出回路４８は制御を行
なう。つまり、Ａメモリ３７の内容は第（１式に示すよ
うに逐次修正されない。

しかし、Ｈメモリ４３の内容は第（４式に示すように逐
次修正される。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（→
ただし、β：ループゲイン、０〜１なる定数ｙｓ　ｎ−
１”時刻ｎ−１におけるハイブリッド・エコー信号 Ｍ：適応フィルタ次数 ９ベーノ そして、送話信号も受話信号も存在しない（無信号）、
もしくは送話信号も受話信号も存在する（双方向同時通
話）、と信号検出回路４８が判断した時には、適応制御
回路４ｏおよび４６はどちらも修正係数の演算を停止す
るように、信号検出回路４８は制御を行なう。つまりＡ
メモリ３７の内容もＨメモリ４３の内容も第（時代、第
（→式に示すように逐次修正されない。

ζ−１ｌｌ？、、　　　・・・・・・・・・（→このよ
うに信号検出回路４８が適応制御回路４０および４６を
制御するのは、送話信号が存在する時に適応制御回路４
０が動作すると、Ａメモリ３７の内容ａｎが破壊されて
しまうからであり、受話信号が存在する時に適応制御回
路４６が動作すると、Ｈメモリ４３の内容＆　が破壊さ
れてしまうからである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、２つの）適応制
御回路４０および４６は、いずれか一方が１ｏペーソ 動作しているか、両方とも停止しているかのいずれかで
あり、両方とも動作しているという状態はなく、ハード
・ウェアの無駄があるという問題を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、従来技術に比べ、ハードウ
ェアを簡略化、小型化することのできる拡声電話装置を
提供するものである。

問題点を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の拡声電話装置は、送
話信号を入力するマイクロホンと、受話信号を拡声する
スピーカと、送話信号が受話信号側に回り込むことを防
ぐとともに２線式回線と信号の送受を行なうハイブリッ
ドと、受話信号時系列を記憶する第１の記憶回路と、前
記スピーカから前記マイクロホンへの反響特性であると
ころのインパルス応答時系列の推定値を記憶する第２の
記憶回路と、前記第１の記憶回路の内容と前記第２の記
憶回路の内容とのたたみ込み演算を行ない、前記スピー
カから前記マイクロホンへの音響エコー信号の推定値を
作成する第１のたたみ込み演算１１　ページ 回路と、音響エコー信号から前記第１のたたみ込み演算
回路で求められた擬似音響エコー信号を差し引くことに
より音響エコー信号を抑圧する第１の減算回路と、送話
信号時系列を記憶する第３の記憶回路と、前記ハイブリ
ッドでの送話信号側から受話信号側への反響特性である
ところのインパルス応答時系列の推定値を記憶する第４
の記憶回路と、前記第３の記憶回路の内容と前記第４の
記憶回路の内容とのたたみ込み演算を行ない、前記ハイ
ブリッドでの送話信号側から受話信号側へのハイブリッ
ド・エコー信号の推定値を作成する第２のたたみ込み演
算回路と、ハイブリッド・エコー信号から前記たたみ込
み演算回路で求められた擬似ハイブリッド・エコー信号
を差し引くことによりハイブリッド・エコー信号を抑圧
する第２の減算回路と、送話信号と受話信号の有無を検
出する信号検出回路と、前記信号検出回路が送話信号の
みが存在すると判断した時には、前記第３の記憶回路の
内容と前記第２の減算回路の出力とから前記第４の記憶
回路の内容の修正を行ない、前記信号検出回路が受話信
号のみが存在すると判断した時には、前記第１の記憶回
路の内容と前記第１の減算回路の出力とから前記第２の
記憶回路の内容の修正を行ない、前記信号検出回路が送
話信号も受話信号も存在しないと判断した時、もしくは
送話信号も受話信号も存在すると判断した時には、前記
第２の記憶回路の内容および前記第４の記憶回路の内容
の修正を行なわない適応制御回路から構成されている。

作　　　用 この構成によって、１つの適応制御回路が、推定反響特
性を記憶している２つの記憶回路の逐次修正を行なうこ
とになる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における拡声電話装置の構成
を示すものである。第１図において、１は送話信号を入
力するマイクロホン、２は受話信号を拡声するスピーカ
、２１．２３はＡ／Ｄ変換１３ページ 器、２２．２４はＤ／Ａ変換器、２５　、２６．２７゜
２８は増幅回路、３は２線式回線の加入者線、４は送話
信号が受話信号側に回り込むことを防ぐとともに２線式
回線と信号の送受を行なうハイブリッド、５は２線式回
線の線路インピーダンスと整合をとるための平衡回路網
、６は受話信号ｘＲｎの時系列ｘＲｎ””（ｘＲ，ｎ＋
ｘＲ，ｎ　−１ｔ　’“’ｙ”Ｒ，ｎ−（Ｎ−１））を
記憶するｘＲメモリ、７はＤ／Ａ変換器２４から増幅回
路２８とスピーカ２とマイクロホン１と増幅回路２５を
経由してＡ／Ｄ変換器２１への音響エコー特性であると
ころのインパルス応答時系列の推定値ａｎ−（ａｎ、ｏ
、、ａｎ、１　ｔ”・ｖａｎ、Ｎ−１）を記憶するＡメ
モリ、８はｘＲメモリ６の内容とＡメモリ７の内容との
たたみ込み演算を行ない、音響エコー信号の推定値を作
成するたたみ込み演算回路、９は音響エコー信号から、
たたみ込み演算回路８で作成された擬似音響エコー信号
を差し引くことにより音響エコー信号を抑圧する減算回
路、１０は送話信号ｘｓ　ｎの時系列”ｓ　ｎ−（ｘｓ
　ｎ　ｙｘｓ、ｎ−１？・・・＊　ｘｓ　、ｎ−（Ｍ−
１）　）を記憶するｘｓメモ１４　・ す、１１はＤ／Ａ変換器２２から増幅回路２２とハイブ
リッド４と加入者線３と増幅回路２７を経由してＡ／Ｄ
変換器２３へのハイブリッド・エコー特性であるところ
のインパルス応答時系列の推定値ｈｎ−（机、。、ζ１
．・・・瓜、Ｍ−１）を記憶するＨメモリ、１２ばＸｓ
メモリ１０の内容とＨメモリ１１の内容とのたたみ込み
演算を行ない、ハイブリッド・エコー信号の推定値を作
成するたたみ込み演算回路、１３はハイブリッド・エコ
ー信号から、たたみ込み演算回路１２で作成された擬似
ハイブリッド・エコー信号を差し引くことによりハイブ
リッド・エコーを抑圧する減算回路、１４はＡメモリ７
の内容ａｎ　　もしくはＨメモリ１１の内容ｈｎを逐次
修正するための修正係数ΔａｎもしくはΔｈｎを求める
適応制御回路、１５はＡメモリ７−の内容ａｎと適応制
御回路１４で求められた修正係数Δａｎとを加算して、
Ａメモリ７の内容を逐次修正する加算回路、１６はＨメ
モリ１１の内容１５ヘ−ノ 正する加算回路、１７，１８．１９は適応制御回路１４
の入出力信号を選択するスイッチ、２０は送話信号ｘｓ
　ｎ　と受話信号ｘＲｎの信号レベルを比較して、送話
信号ｘｓ　ｎと受話信号ｘＲｎの有無の判断を行ない、
スイッチ１７，１８．１９を制御する信号検出回路であ
る。

以上のように構成された拡声電話装置について、以下そ
の動作について説明する。

捷ず、受話信号ｘＲｎのみが存在する時には、信号検出
回路２０はその状態を検出すると、スイッチ１７，１８
，１９を黒丸側輸子１７ａ、１８ａ。

１９ａ）に倒すように制御を行ない、適応制御回路１４
はＳＸＲメモリ６の内容ｘＲｎ−１と減算回路９の出力
とに基づいて、第（１）式中の修正係数Δａｎ−１の部
分の演算を行い、力１算回路１５に修正係数を出力する
が、Ｈメモリ１１の修正係数Δｈｎ−４の演算は行々わ
ず、加算回路１６に修正係数を出力しないので、Ａメモ
リ７の内容は逐次修正されるが、Ｈメモリ１１の内容は
逐次修正されない。

次に、送話信号”ｓ　ｎのみが存在する時には、信号検
出回路２０はその状態を検出すると、スイッチ１７．１
８．１９を白丸側（端子１７ｂ、１８ｂ。

１９Ｃ）に倒すように制御を行ない、適応制御回路１４
は、ｘｓメモリ１０の内容ｘｓ、ｎ−１と減算回路１３
の出力とに基づいて、第（４式中の修正係数Δｈｎ−１
の部分の演算を行ない、加算回路１６に修正係数を出力
するが、Ａメモリ７の修正係数Δａｎ−１の演算は行な
わず、加算回路１５に修正係数を出力しないで、Ｈメモ
リ１１の内容は逐次修正されるが、Ａメモリ７の内容は
逐次修正されない。

そして、無信号時もしくは双方向同時通話時には、信号
検出回路２０はその状態を検出すると、スイッチ１７を
白四角側（開放端子１９Ｃ）に倒すように制御を行ない
、適応制御回路１４は加算回路１５および１６に修正係
数Δ”ｎ−１およびΔｈｎ−１を出力しないので、Ａメ
モリ７の内容およびＨメモリ１１の内容は逐次修正され
ない。

以上のように本実施例によれば、信号検出回路１７ヘー
。

２Ｑからの制御信号によって、適応制御回路１４の入力
および出力が切り換えられることにより、適応制御回路
１４はＡメモリ７の内容の逐次修正のだめの修正係数Δ
ａｎの演算と、Ｈメモリ１１の内容の逐次修正のための
修正係数Δｈｎの演算とを、別のタイミングでそれぞれ
行なっているので、適応制御回路は１個で済み、ハード
ウェアを簡略化、小型化することができる。

発明の効果 本発明は、送話信号と受話信号の有無を検出する信号検
出回路により制御される適応制御回路を設けることによ
り、適応制御回路を１個で済ませて、ハードウェアを簡
略化、小型化するという効果を得ることができる優れた
拡声電話装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における拡声電話装置の構成
を示すブロック図、第２図は従来の拡声電話装置の構成
を示すブロック図である。 １・・・・・・マイクロホン、２・・・・・・スピーカ
、３・・・・・・１８へ一ノ 加入者線、４・・・・・・ハイブリッド、５・・・・・
・平衡回路網、６・・・・・・ｘＲメモリ、７・・・・
・・Ａメモリ、８，１２・・・・・・たたみ込み演算回
路、９，１３・・・・・・減算回路、１０・・・・・・
ｘｓ　メモリ、１１・・・・・・Ｈメモリ、１４・・・
・・・適応制御回路、１５，１６・・・・・・加算回路
、１７゜１８．１９・・・・・スイッチ、２０・・・・
・・信号検出回路、２１．２３・・・・・・Ａ／Ｄ変換
器、２２，２４・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、２５．２６
．２７．２８・・・・・・増幅回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送話信号を入力するマイクロホンと、受話信号を拡声す
   るスピーカと、送話信号が受話信号側に回り込むことを
   防ぐとともに２線式回線と信号の送受を行なうハイブリ
   ッドと、受話信号時系列を記憶する第１の記憶回路と、
   前記スピーカから前記マイクロホンへの反響特性である
   ところのインパルス応答時系列の推定値を記憶する第２
   の記憶回路と、前記第１の記憶回路の内容と前記第２の
   記憶回路の内容とのたたみ込み演算を行ない、前記スピ
   ーカから前記マイクロホンへの音響エコー信号の推定値
   を作成する第１のたたみ込み演算回路と、音響エコー信
   号から前記第１のたたみ込み演算回路で求められた擬似
   音響エコー信号を差し引くことにより音響エコー信号を
   抑圧する第１の減算回路と、送話信号時系列を記憶する
   第３の記憶回路と、前記ハイブリッドでの送話信号側か
   ら受話信号側への反響特性であるところのインパルス応
   答時系列の推定値を記憶する第４の記憶回路と、前記第
   ３の記憶回路の内容と前記第４の記憶回路の内容とのた
   たみ込み演算を行ない、前記ハイブリッドでの送話信号
   側から受話信号側へのハイブリッド・エコー信号の推定
   値を作成する第２のたたみ込み演算回路と、ハイブリッ
   ド・エコー信号から前記たたみ込み演算回路で求められ
   た擬似ハイブリッド・エコー信号を差し引くことにより
   ハイブリッド・エコー信号を抑圧する第２の減算回路と
   、送話信号と受話信号の有無を検出する信号検出回路と
   、前記信号検出回路が送話信号のみが存在すると判断し
   た時には、前記第３の記憶回路の内容と前記第２の減算
   回路の出力とから前記第４の記憶回路の内容の修正を行
   ない、前記信号検出回路が受話信号のみが存在すると判
   断した時には、前記第１の記憶回路の内容と前記第１の
   減算回路の出力とから前記第２の記憶回路の内容の修正
   を行ない、前記信号検出回路が送話信号も受話信号も存
   在しないと判断した時、もしくは送話信号も受話信号も
   存在すると判断した時には、前記第２の記憶回路の内容
   および前記第４の記憶回路の修正を行なわない適応制御
   回路とを備えたことを特徴とする拡声電話装置。