JPS63250932A - 電話設備における二重音声・多周波信号検出用回路方式 - 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】 を産業上の利用分野］ 本発明は、限定された伝送周波数帯域を用いた電話設備
における二つの周波数領域の二重音声・多周波信号検出
用回路方式であって、あり得る個別音声の数に相当した
数の並列帯域フィルタを備え、該フィルタの上位と下位
の各周波数領域の出力信号を加算しかつそれぞれを加重
（重さ付け）したあと、加重（重さ付け）された各出力
信号それぞれを当該周波数領域の出力信号の和と比較す
ることにより、該当した信号が帯域フィルタの共通入力
端に現われたことを発信する回路方式に関する６ ［従来の技術と発明が解決しようとする課題］この種の
回路方式は、１９８５年３月２１日発行の「エレクトロ
ニクス　デザイン　ニュース３誌、第２０５〜２２０頁
によって公知とされ、その第２１６頁の第７図に回路が
示されている。これには、あり得る個別音声用として設
けられたべ１２域フイルタの他に、各個別音声帯域フィ
ルタの中心周波数の第１調波に同調された同数の帯域フ
ィルタが追加装備されている。そしてこれらの追加の帯
域フィルタが、これに追加装備された評価回路と組み合
わされ、二重音声・多周波信号検出に際しての言語明瞭
度を向上させる役目をする。個別音声がその第一調波と
共に検出された場合、このような個別音声を不当なもの
と排除しない限り音声明瞭度は向上しないので、二重音
声・多周波信号は高調波成分の少ないできるだけ純正な
正弦波でなければならないことになる。

従って上述の公知な回路方式においては、二重音声・多
周波信号検出に際し、あり得る個別音声の数の２倍の数
の帯域フィルタと評価回路とが必要となり、コストがか
さむ。これをデジタル技術で実現させる場合、これの運
転に必要な走査周波数は最高音声周波数の少なくとも４
倍、もしくは出現する最高次高調波周波数の少なくとも
２倍の値でなければならない。その結果、信号評価時の
演算時間を大幅に短縮しなければならなくなるなめ、コ
ンピュータで処理可能な伝送チャネルが制限されること
になる。

本発明は、音声高調波評価方式を用いなくても前述の公
知の回路方式と少なくとも同程度の言語明瞭度が得られ
る二重音声・多周波信号検出用回路方式を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段、作用及び発明の効果］ 上述の目的は、冒頭に述べた様式の回路方式を、本発明
に基づき下記のように構成することによって達成される
。すなわち、二つの周波数領域から外れた中心周波数を
持った少なくとも二つの他の帯域フィルタの出力信号を
加算してその度ごとに得られた加数も加算回路にインプ
ットさせることである。

本発明は、周波数が多周波数信号用として用意された周
波数範囲内に納められている音声信号には、該周波数範
囲から外れた周波数が常に含まれているという認識に基
づくものである。例えば中心周波数が両方の周波数領域
から外れた二つの帯域フィルタしか追加装備されていな
い場合には、これらのフィルタにはこのような音声Ｇａ
号の余計な周波数も印加される。そこでこの二つの追加
帯域フィルタの出力信号を加算し、その結果を出力信号
加算の補足加数として、個別音声を受信した帯域フィル
タの出力信号加算回路にインプットさせると、音声信号
が同時に出現したとき受信された個別音声が不当なもの
として評価されるように作用する適当した比較値でコン
トロールしながら照合することにより、信号評価を実行
することが可能となる。このような方法によれば、最小
２組の帯域フィルタとこれに付属した加算回路を追加装
備するだけで言語の明瞭度を向上させることか達成され
る。このように作動する回路方式をデジタル技術で実現
さぜな場合、これに必要な走査周波数を最高の個別音声
周波数の最低２倍とするだけでよい。従って、個々の走
査プロセス間の評価に当て得る時間の長さが２倍になる
。

追加帯域フィルタの中心周波数を、個別音声の周波数範
囲から外れた伝送帯域内に存在する周波数範囲のほぼ中
心に該当したものにするのが目的に適う。このことは、
各周波数範囲の間隔が最大限に広げられ、受信された音
声周波数を一義的に確認可能となるので有意義なことで
ある。

本発明の非常に有利な実施態様は傑出しており、それに
よれば、中心周波数が両方の周波数領域の下位、中間及
び上位に位置した三つの追加帯域フィルタの出力信号が
両方の周波数領域それぞれについて加算されると共に、
最低ならびに最高の中心周波数を持った帯域フィルタの
出力信号位相が上位ならびに下位の周波数領域に対して
１８０°シフトされる。

上記実施態様によれば、両方の周波数領域ごとに加数が
生成され、周波数に関連したその値を当該周波数領域の
信号評価回路に最適にマツチングさせることが可能とな
る。

追加帯域フィルタの出力信号を、これが加算される前に
加重（重さ付り）すれば、この帯域フィルタの各個別出
力信号をマツチングさせ、その結果、これらの出力信号
の加算特性を音声伝送の特質にマツチさせることが可能
となる。

口実施例］ 次に本発明を実施例の図を参照して詳細に説明する。

第１図に二重音声・多周波信号の受信回路か描かれてい
るが、該回路では一つの１８号人力１Ｍ１ｉ　１０に合
計４組の帯域フィルタが接続されて帯域フィルタ・グル
ープ４．１２および１３が構成されている。帯域フィル
タ・グループ４の中心周波数はＦ１〜Ｆ４、帯域フィル
タ・グループ１２のそれは［５〜Ｆ８、そして帯域フィ
ルタ・グループ１３のそれはＥ９〜Ｆｉｌである。二つ
の帯域フィルタ・グループ４と１２は多周波数信号に同
調されているので、中心周波数Ｆ１〜Ｆ４と［５〜Ｆ８
の二つの周波数範囲の二重音声を受信可能である。中心
周波数「１〜「４と［５〜Ｆ８の周波数範囲は例えばＣ
ＣＩＴＴ規格（国際電信電話諮問委員会規格）に従って
仕様を決定し、中心周波数Ｆ１〜Ｆ４の周波数範囲が下
位の周波数領域に、また中心周波数Ｆ５〜Ｆ８のそれが
上位の周波数領域にそれぞれ該当するように二つの周波
数範囲を割り当てればよい。

帯域フィルタ・グループ１３の中心周波数は、これが、
伝送周波数範囲内の中心周波数Ｆ１〜Ｆ４とＦ５〜［８
の周波数領域から外れている周波数領域のほぼ中央に位
置するように決定される。この場合、伝送帯域は信号化
音声範囲を包含して、あるいはこれを無視して決定して
差支えない。

帯域フィルタ・グループ４の出力信（３は、整流兼実効
値生成回路１４に導かれるが、これと同等の整流兼実効
値生成回路１５が帯域フィルタ・グループ１２にも設け
られている。そして、両方の帯域フィルタ・グループ４
と１２の各出力信号の実効値が各周波数領域ごとに加重
（重さ付け）回路１６よたは１７にインプットされ、そ
の出力信号がコンパイラグループ１８または１つの非反
転入力端にインプットされる。このコンパイラグループ
１８まなは１９それぞれの反転入力端には、各帯域フィ
ルタ・グループ４と１２の出力信号の実効値と、信号Ｓ
ｕまたはＳＯを加算する加算回路２０または２１の出力
信号とか一括インプットされるが、信号ＳｕとＳＯにつ
いては後述する。

コンパイラグループ１８と１９の出力色−号で受信回路
の出力信号が構成され、これがこの第１図には措かれて
いない信号評価回路にインプットされるとともに、それ
ぞれオアゲート２２よたは２３にもインプットされ、該
ゲートの出力信号がそれぞれの周波数領域の該当個別音
声出現信号となるが、これをここには描かれていない評
価回路にも同時にインプット可能である６ 第１図に示された上位ならびに下位の周波数範囲に関す
る回路方式の上述の動作内容それ自体は、もし加算回路
２０と２１に加数である信号ＳｕとＳ０とが追加インプ
ットされないとすれば公知なものである。各加重（重さ
付け）回路１６ないし１７をそれぞれのコンパイラグル
ープ１８ないし１つと組み合わせて機能させることによ
り、両方の帯域フィルタ・グループ４と１２の帯域フィ
ルタの通過特性を極めて急峻なエツジを備えたものとし
なくても、極めて狭い周波数範囲の中のそれぞれの個別
音声を判定する可能性が導き出されるのである。

二つの補足加数である信号ＳｕとＳＯは、帯域フィル゛
り・グループ１３の出力信号を二つの加算チャネルの中
で加算して実効値を求めることによって生成される。各
加算チャネル内で三つの出力信号がそれぞれ加ｇ１（重
さ付け）回路２４ないし２５にインプットされ、これを
ここで全回路に対する所定の周波数応答カーブに個別に
マツチングさせることが可能である。そして、そのあと
、各チャネルごとに加算回路２６または２７でこれが加
算される。各出力信号の和が整流兼実効値回路２８また
は２９を経由し、加数マある信号ＳｃｌたはＳ。

としてそれぞれの加算回路２０又は２１にイングツ１〜
される。

帯域フィルタ・グループ１３の出力信号の加算は次のよ
うに行われる。すなわち、最下位の中心周波数Ｆ９を伴
った出力信号が加算回路２６の中でマイナスの符号をつ
けて加算されるとともに、中心周波数［４を伴った出力
信号が加算回路２７の中でマイナスの符号をつけて加算
されるのである。

その結果、それぞれの加算プロセスにおいて、これらの
出力信号の位相を１８０°シフトさぜることが実現され
るが、このことはそれぞれの加重（重さ付け）回路２４
または２５で適宜反転させることで達成させてもよいで
あろう。

第２図に二つの加数である信号ＳｕとＳｏの周波数応答
カーブが実線と破線とでそれぞれに描かれている。また
帯域フィルタ・グループ１３（第１図）の中心周波数Ｆ
９．　ＦＩＯ，Ｆｌｌがそれぞれ矢印で示されている。

これらの周波数は、何れも二重音声・多周波信号の二つ
の周波数領域から外されたものとなっている。またこの
図から、三つの中心周波数Ｆ９．　Ｆｌｏ、　Ｆｉｌそ
れぞれについて加数である信号ＳｕならびにＳＯのピー
ク値が現れるとともに、中心周波数［１０の所で両顎数
が共通のピークを示すことが分かる。この周波数応答カ
ーブは、この図に斜線を１寸して示されている下位の周
波数領域である中心周波数Ｆ１〜［４の部分で信号Ｓｕ
が横＜僅かしか減衰されず、また加数である信号ＳＯで
は同様なことが上位の周波数領域である中心周波数Ｆ５
〜［８の所で現れることを示している。そして信号Ｓｕ
は上位の周波数領域である中心周波数Ｆ５〜Ｆ８の所で
大幅に減衰され、また信号ＳＯは下位の周波数領域であ
る中心周波数Ｆ１〜Ｆ４の所で同様に減衰される。この
ことは、加算回路２０と２１（第１図）で実行される加
算プロセスの中で信号ＳｕとＳＯによって音声評価が実
行されることになるので有意義なことである。この場合
、各加数である信号ＳｕとＳＯには音声評価に役立たな
い範囲の周波数ができるだけ僅かしか含まれないように
すべさなので、この音声評価は二つの周波数領域である
中心周波数Ｆ１〜Ｆ４とＦ５〜［８ごとに別々に実行さ
れる。

第３図と第４図に、第１図の回路方式において中心周波
数［１とＦ５とを伴った二重音声・多周波信号を受信し
た場合の減衰の周波数応答カーブがそれぞれ描かれてい
る。すなちわ、第３図に下位の周波数領域である中心周
波数Ｆ１〜Ｆ４の周波数応答が、また第４図に上位の周
波数領域である中心周波数Ｆ５〜Ｆ８のそれがそれぞれ
に示されている。そしてこれらの図には、この発明に基
づく音声評価が行われなかった場合の周波数応答カーブ
が破線で描かれている。これを参照すればこの発明によ
ってもたらされる効果が一目瞭然となる。実線のカーブ
が加算回路２０と２１（第１図）で実行された加算プロ
セスの結果を示したものである。第２図にマツチングさ
せるため、この第３図と第４図にも追加の帯域フィルタ
・グループ１３（第１図）の中心周波数Ｆ９．ＦＩＯ，
ｒ４が矢印で示されており、補足加数である信号・Ｓｕ
とＳＯとによって達成される減衰の周波数応答カーブが
これらの三つの中心周波数の所で最低に落ち込んでいる
のが分かる。

このことは、これら三つの中心周波数Ｆ９．　ＦＩＯ，
Ｎ１か二重音声・多周波信号と重なり合ったとき特に強
く評価されることを示すものである。ある一つの音声周
波数信号をこのように強く評価することにより、各加算
回路２０．２１　（第１図）における加算結果が影響さ
れ、同時に受信された二重音声・多周波信号の個別音声
が妥当なものであるかあるいは不当なものであるかを判
定する各コンパイラグループ１８．１９の半旧折基ｆ￥
ｆ＝が、当該個別音声を不当なものと評価するように変
更される。

中心周波数「１とＦ５に関する第３図と第４図のｎｌれ
にも限定された帯域幅か示されているか、この部分で減
衰カーブが中断されている。この部分が、所定の裕度を
考慮の下に中心周波数「１または［５を伴った個別音声
の存在が許される周波数（；を域に該当する。この第３
図と第４図に示された例とは異なり、他の個別音声を伴
った二重音声・多周波信号が受信された場合、中心周波
数「１または「５の領域では、上位ならびに下位の周波
数領域の通常の周波数に対して第３図、第４図に描かれ
た区間にＮ０２した減衰カーブとなる。

第３１ＥＩＪ、第４図のような中心周波数Ｆ９．　Ｆｌ
ｏ。

Ｆｌｌに対する減衰カーブの中の最低点を前述した加重
（重さ付け）回路２４．２５（第１図）によって変更さ
せることが可能である。このことにより、第１図の回路
方式の総合１、ν性を人の音声やその時々に使用された
伝送チャネルの特性にｉｎにマツチさせることが可能と
なる。しかも第１図の回路方式を用いると、妨害信号を
妨害と認識するかどうかの判定基準を予め定められたし
きい値にマツチさせることも可能となるため、判定のし
きい値を、タロストークに起因したような音声信号はな
お許容と評価されるのに対し、振悟が二重音声・多周波
数信号の所定振幅にほぼ一致するような音声信号は非許
容と評価されるようなレベルに極めて容易に設定可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、三つの追加帯域フィルタと二つの加算チャネ
ルとを備えた本発明に基づく回路方式の概略プロ・／り
結線図である。 第２図は、第１図の回路方式を用いて生成された、下位
ならひに上位の周波数領域に対する二つの加数の周波数
応答曲線を示した図である。 第３図および第４図は、第１図の回路方式の減衰の周波
数応答曲線を示した図であって、予め定められた二つの
周波数を持った二重音用・多周波信号を受信した場合の
ものである。 図中、１０は信号入力端、４ないし１３は帯域フィルタ
・グループ、１４．１５は整流兼実効値生成回路、１６
．１７は加重（重さ付け）回路、１８．１９はコンパイ
ラグループ、２０．２１は加算回路、２２．２３はオア
ゲート、２４．２５は加重（重さ付け）回路、２６．２
７は加算回路、２８．２９は整流兼実効値回路、［１な
いしＮ１は中心周波数、Ｓｕ、Ｓｏは信号である。 特許出願人　ニックスドルフ・コンピュータ・アクティ
ーン・ゲゼルシャフト 代理人弁理士　絹　谷　信　雄　（外３名）Ｆｉｇ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、限定された伝送周波数帯域を用いた電話設備におけ
   る二つの周波数領域の二重音声・多周波信号検出用回路
   方式であって、あり得る個別音声の数に相当した数の並
   列帯域フィルタを備え、該フィルタの上位と下位の各周
   波数領域の出力信号を加算しかつそれぞれを加重したあ
   と、加重（重さ付け）された各出力信号それぞれを当該
   周波数領域の出力信号の和と比較することにより、該当
   した信号が帯域フィルタの共通入力端に現われたことを
   発信する回路方式において、上記上位と下位の各周波数
   領域から外れた中心周波数を持った少なくとも二つの他
   の帯域フィルタの出力信号を加算し、その度ごとに得ら
   れた加数も加算回路にインプットされることを特徴とす
   る電話設備における二重音声・多周波信号検出用回路方
   式。 ２、上記中心周波数が、上記下位の周波数領域内の最上
   位個別音声周波数と、上記上位の周波数領域内の最下位
   個別音声周波数とのほぼ中央に位置することを特徴する
   請求項１記載の回路方式。 ３、他の中心周波数が上記上位の周波数領域の最上位個
   別音声周波数と、伝送帯域幅の上限とのほぼ中央に位置
   することを特徴とする請求項２記載の回路方式。 ４、他の中心周波数が上記下位の周波数領域の最下位個
   別音声周波数と、伝送帯域幅の下限または信号化音声範
   囲の上限によって与えられる周波数とのほぼ中央に位置
   することを特徴とする請求項２または３記載の回路方式
   。 ５、上記中心周波数が上記上位及び下位の周波数領域の
   下、中間および上に位置する三つの他の帯域フィルタの
   出力信号が上記上位及び下位の周波数領域別に加算され
   るとともに、上記中心周波数が最高ならびに最低の各帯
   域フィルタの出力信号位相が、上記下位ならびに上位周
   波数領域に対して１８０°シフトされることを特徴とす
   る請求項１ないし４のいずれかに記載の回路方式。 ６、上記他の帯域フィルタの出力信号が加算される前に
   これが加重（重さ付け）されることを特徴とする請求項
   １ないし５のいずれかに記載の回路方式。