JPS642251B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は鳴音制御方式、更に詳しく言えば、４
線式電話交換機において、２線式線路と４線式線
路の接続点におけるインピーダンス不整合に基づ
く鳴音、準鳴音の発生を防止し、通話品質の向上
を図る方式に関するものである。 一般に、４線式伝送線路を介して２個（発信側
と着信側）の２線式伝送線路が接続される場合、
何らかの鳴音発生防止手段をとらない限り、伝送
回線の損失を少なくすることはできない。第１図
はこの理由を説明するための図である。 第１図において、１０１，１０２は電話機、１
０３，１０４は２線式伝送線路（加入者線）、１
０７，１０８は４線式伝送線路、１０５，１０６
は２線式伝送線路と４線式伝送線路を結合するた
めの２線４線変換回路（ハイブリツド回路）で通
常は平衡回路網（BN）を持ち、２線４線変換点
から２線側を見たインピーダンスと平衡させるこ
とにより、４線入力から４線出力への漏れ（図の
X_A，X_B）を抑えている。 ４線入力から４線出力への漏れX_A，X_Bが存在
すると４線区間内で環流（ループ電流）を生じ、
これが一定限界を越えると鳴音、準鳴音（以下単
に鳴音と呼ぶ）を発生し、又、４線区間が長いと
きは反響（エコー）となつて通話品質が劣化させ
る。 鳴音、エコーの発生を防止し、回路の安定性を
維持するためには、漏れX_A，X_Bを抑えるか、４
線区間内に伝送損失回路を挿入すれば良い。 ２線４線変換点から２線側をみたインピーダン
スは２線式線路の線路長、線種、電話機の種類等
によつて異なり、又経済的に変動によつて変化す
るため、全ての場合に漏れを抑えるために、２線
側のインピーダンスに適応して動作し、２線側イ
ンピーダンスに自動的に平衡する適応形ハイブリ
ツド回路が考えられている。 適応形ハイブリツド回路は２線側にインピーダ
ンスに適応して、自動的にリターンロス（漏れの
程度を表わすパラメータで、４線入力信号と、こ
の入力信号が４線出力側に漏れた信号の電力比か
らハイブリツドロスを差し引いたもの）を改善す
るものであるが、ノイズによつて誤動作をした
り、２線側のインピーダンスに完全に適応できな
かつたり、交換接続直後の適応動作が完了する以
前等では十分なリターンロスが確保できないため
鳴音の防止ができない場合が存在する。 又、４線区間内に固定的に損失を挿入すると、
音声レベルが低下し、通話品質が劣化してしま
う。 したがつて、本発明の目的は、２線式線路を４
線式線路で結合する通信回線において、鳴音、準
鳴音の発生を抑えると同時に、通話時の通話品質
を向上させることである。 本発明は上記目的を達成するため、電話交換機
において、加入者線である２線式線路と４線式線
路の結合部を加入者線側をみたインピーダンスに
適応して動作する適応形ハイブリツド回路と、４
線式線路に設けられた伝送損失（利得）を制御す
る損失制御回路と、ハイブリツド回路のリターン
ロスを測定する測定回路と上記測定回路の出力に
よつて、上記適応ハイブリツド回路と損失制御回
路を最適に制御する制御回路とを設けることによ
つて、即ち、リターンロスが大きいときは４線式
線路の伝送損失回路を小さくし、リターンロスが
小さいときは上記損失回路の損失を大きくするこ
とによつて、鳴音の原因である漏れ込みを有効に
除去し、上記目的を達成するものである。 さらに、通話電流の遅延時間を検出する手段を
付加することによつて、長距離通話回線において
生じるエコーの防止も同時に行なうようにしたも
のである。 以下実施例によつて本発明の鳴音制御方式を詳
細に説明する。 第２図は本発明による鳴音制御方式の一実施例
の構成を示すもので、一端末の２線−４線変換回
路部を示す。同図において、２００は加入者端末
である電話機、２１０は２線式線路、２２０は適
応ハイブリツド回路、２３０，２４０は４線式線
路、２５０，２６０は４線式線路に設けられた損
失制御回路、２７０はリターンロス測定回路であ
る。リターンロス制御回路は減衰器２７１、減算
器２７２、全波整流器２７３、低域波器２７４
および比較器２７５からなる。 発信側の交換機と受信側の交換機（図示されて
いない）の交換接続動作が完了して、回線が接続
された直後は適応ハイブリツド回路２２０は適応
動作を完了していないため、ハイブリツド回路に
おけるリターンロスは少ない。このとき、リター
ンロス測定回路２７０はリターンロスが少ないと
きに発生する鳴音を抑えるべく、損失制御回路の
２５０および２６０損失を大きくするような制御
信号を損失制御回路２５０および２６０に送る。 適応ハイブリツド回路２７０が適応動作を開始
するとリターンロスが改善される。リターンロス
測定回路２７０はこれを検出し、この値が損失制
御回路２５０，２６０を除いても鳴音が発生しな
いような値（減衰器２７１の設定値Ｋとして前も
つて設定される）に達すると、損失制御回路の損
失を０とし、同時に、適応ハイブリツド回路２７
０の適応動作を安定な状態すなわち現在の状態を
固定維持するように制御する。 以上は回線の接続完了時の動作について述べた
が、通話中に、２線側（線路２１０、電話機２０
０等）のインピーダンスの変動があつた場合にも
同様の動作をする。すなわち、インピーダンスの
変動によつて、リターンロスが一定値以上になる
とリターンロス測定回路２７０の出力によつて損
失制御回路２５０，２６０の損失値を増加させ鳴
音の発生を防止する。同時に適応ハイブリツド回
路２２０の適応動作を再び開始させ、リターンロ
スの改善を行なう。 リターンロス測定回路２７０について、更に詳
しく説明すると、損失制御回路２６０の出力であ
る４線側入力線２４０の入力信号の一部は減衰器
２７１で１／Ｋ倍され、減算回路２７２で、４線
側出力線２３０の出力信号との差信号が求められ
る。この差信号は整流器２７３で全波整流された
後、低域波器２７４で低域波された信号とな
る。したがつて、低域波器２７４の出力は、４
線側入力信号の１／Ｋの振幅平均値と４線側出力
信号の振幅平均値の差である。この差の正負を判
定することにより、リターンロスが設定値（＝−
log（１／Ｋ）−ハイブリツドロス）より大きいかを判 断することができる。 第３図は第２図の適応ハイブリツド回路２２０
の一実施例の構成を示す図で、４線入力線３０１
からの信号はバツフア増幅器３１１、終端抵抗３
１０（抵抗値Ｒ）、結合点３１２を経て、２線式
加入者線３０３を経て電話機３００に加えられ
る。又２線式加入者線３０３からの信号は結合点
３１２、減算器３０７を経て、４線出力線３０２
に加えられる。４線式入力線から４線式出力線側
えのまわり込みは変換点３１２から２線式加入者
線３０３側を見たインピーダンスをＺとすれば、
減算器３０７の正入力端に表われる電圧Ｖは４線
入力電圧をV_ioとすると Ｖ＝Z_L／Ｒ＋Z_LV_io である。そこで、これと等しい特性を有する（Z_L
は周波数によつて変化する）フイルタを用いて、
フイルタ出力を差引けば、４線式入力線３０１か
ら、４線式出力線３０２へのまわり込みを防止す
ることができる。しかし、実際には、Z_Lは加入者
回線毎に変化するため、複数個のフイルタから最
適なものを下述のように選択して使用する。 スイツチ制御回路３０９によつて、スイツチ群
３０５−１〜Ｎ、およびスイツチ群３０６−１〜
Ｎのうちのそれぞれ１個を閉じ、選択されたフイ
ルタF_iおよびF_jの出力を比較器（減算器）３０７
および３０８で４線式出力線のまわり込みと比較
する。減算器３０７および３０８の出力はスイツ
チ群制御回路で比較され、減算器３０７の出力の
電圧平均値のほうが減算器３０８より小さい場合
は、フイルタF_iをそのまま減算器３０７に接続
し、減算器３０８にはフイルタF_i+1を接続して比
較を行なう。 減算器３０８の出力の電圧平均値の方が小さい
場合にはフイルタF_jを減算器３０７に接続したま
まにし、フイルタF_j+1を選択し、減算器３０８に
接続し前述の動作をくり返す。以上の動作を繰り
返すことにより、減算器３０８側に最適なフイル
タが選択され、接続される。 第４図はスイツチ群制御回路３０９の一実施例
の構成を示す図である（説明の便宜上、第３図の
フイルタの数Ｎを４としたものである）。 電圧平均値比較回路４０１は２つの入力inAお
よびinB（それぞれ第３図の減算器３０７および
３０８の出力）の電圧平均値を比較し、inAの電
圧平均値の方がinBの電圧平均値より小さい場合
には論理値“０”を、逆の場合は“１”の信号を
出力する。カウンタ４０３はクロツク入力CK１
の立上りでカウントアツプを行ない、その出力は
デコーダ４０４に加えられる。その入・出力の関
係は下表のようになる。

【表】 デコーダ４０４，４０７の出力はそれぞれスイ
ツチ群３０５−１〜Ｎ，３０６−１〜Ｎをそれぞ
れ制御する。又、Ｄタイプ・フリツプ・フロツプ
４０５，４０６は入力のクロツクCLKの立上り
で、カウンタ４０３の出力Q₁，Q₂を入力する。 第５図は第４図のアンドゲート４０２に加えら
れるクロツクCK１，CK２のタイミング信号を示
す。初期状態として、減算器３０７にはフイルタ
F_i、減算器３０８にはフイルタF_jが接続されてい
るとする。電圧平均値制御回路４０１の比較結果
出力が“０”のときはクロツクCK２はアンドゲ
ート４０２でマスクされるため、Ｄフリツプフロ
ツプ４０５，４０６の内容は変化しないので、減
算器３０７に接続されているフイルタは変らな
い。又カウンタ４０３はクロツクCK１によつて
カウントアツプされ、その結果、減算器３０８に
は、フイルタF_j+1が接続される。又、電圧平均値
比較回路４０１の出力が“１”の時は、クロツク
CK２によつて、カウンタ４０３の内容がＤタイ
プフリツプフロツプ４０５，４０６に入力される
結果、減算器４０７にはF_jが接続され、又減算器
３０８にはF_i+1が接続される。 ターンロス測定回路２７０からの制御信号CN
が“０”の時はクロツクCK２がマスクされるか
ら、上記説明から分るように減算器３０７に接続
されているフイルタは固定され、適応動作を停止
させられる。 第６図は第２図の損失制御回路２５０，２６０
の一実施例の回路図で、入力端子６０１、出力端
子６０２が、第２図の４線式線路２３０，２４０
に接続される。入力端子６０１は抵抗６０４を介
して、増幅器６０３の正入力端子に結合され、更
に上記正入力端子はリターンロス測定回路２７０
からの制御信号CNによつて開閉されるスイツチ
６０６および抵抗６０５を介してアースに結合さ
れている。そして、スイツチ６０６が開いている
時は損失が0dB、閉じているときは6dBの損失が
得られる。又、スイツチと抵抗を付加されればよ
り細かな損失の信号ができることは明らかであ
る。 上述のようにして、適応ハイブリツドが最適の
動作をしないときは損失回路が接続され、鳴音を
防止し（この場合は損失が大きいので品質は低下
するが期間的には短かい）、適応ハイブリツド回
路が動作したときは損失回路の損失を小さくして
通話品質を向上すると共に鳴音も防止される。 第７図は本発明による鳴音防止方式の更に別の
実施例の構成を示したもので、第２図の実施例と
同一の部分は同一番号で示す。第２図と異なるの
は、減衰器７７２の減衰定数が制御回路７７１で
制御されていることである。制御回路７７１で、
減衰定数をスイープし、比較回路２７５の出力を
監視していれば、リターンロスの絶対値を測定で
きるので、よりきめ細かな損失の制御が可能とな
る。 なお、このリターンロス測定回路は４線入力側
の通話信号を用いて測定を行なつているため、近
端話者（第２図の２００の電話機および第７図の
２１０の電話機使用者）が存在する時には、誤つ
た判定を下してしまう。これを、防止するために
近端話者認識装置２７６を付加し、近端話者が存
在する場合には測定を中断する必要がある。近端
話者認識装置については、エコーサプレサ等で周
知の技術であるので説明を省略する。 第８図は本発明による鳴音制御方式の他の実施
例の構成を示すもので、特に、鳴音と同時に反響
（エコー）の除去も同時に行なえるようにしたも
のである。通話回線の距離が長くなると鳴音の障
害以上にエコーが障害となる。そのためエコーを
抑えるため４線式伝送線路に伝送損失回路を挿入
することが考えられるが、鳴音制御のための他に
エコー阻止の伝送損失回路を設けることは不経済
である。本実施例は上記鳴音制御方式の伝送損失
回路と共用することによつて装置の経済化を実現
したものである。第８図において、ブロツク８０
０が通話回線の通話距離を検出する回路である。
通話距離に対応する反響の遅延時間を検出するた
めには大略の通話距離を検出すればよいから、こ
のブロツク８００の構成は、交換接続が完了した
時に、送受電話機の電話番号から大略の距離を検
出する。我国の電話局の位置は全国を７Km方形に
細分して、その緯度、経度で示される座標で示さ
れ、電話料金の課金には加入局の局番まで精細な
番号解析を行なつて課金係数を求めている。しか
しエコー除去のための遅延時間の推定は厳密であ
る必要はない。そのため送受の加入者相互の交換
接続動作が完了し、通話が可能となつた時点にお
いて、市外局番号の１桁目あるいは２桁目までを
局の課金情報から検出し、これを伝送損失回路の
制御を行なうための信号に変換し、比較回路２７
５又は半断回路２８０に加える。判断回路２８０
はリターンロス測定回路２７０の出力と通話距離
検出回路の出力によつて、伝送損失回路２５０，
２６０の制御量を決定するための回路で、通話距
離が長いときは、リターンロス測定回路のリター
ンロス測定結果が大きいにも係らず、伝送損失回
路の損失が大きくなる制御回路を発生し、通話距
離が短いときは主としてリターンロス測定回路の
出力によつて伝送損失回路の損失（利得）を決定
するような制御信号を発生する。比較回路２７５
でしきい値を変更することによつて同様のことを
行なうことができる。 なお、通話距離（エコー条件）による損失制御
は遅延時間の大きさにより、送話者エコー、受話
者エコーのいずれを重視すべきかを判断できるの
で、これにより回線安定に必要な損失量を付与す
ることができる。 以上の実施例によつて説明したように、本発明
によれば鳴音を完全に防止し、更に可能な限り、
４線区間内での損失を少なくし通話品質を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電話回線における鳴音発生を説明する
ための回線図、第２図、第７図、第８図は本発明
による鳴音制御方式の実施例の構成を示す図、第
３図は第２図の実施例に使用される適応ハイブリ
ツド回路２２０の一実施例の構成図、第４図は第
３図のスイツチ群制御回路３０９の一実施例の構
成を示す図、第５図は第４図の動作説明のための
タイムチヤート図、第６図は伝送損失回路の一実
施例の回路図である。 ２００……加入者電話機、２１０……２線式線
路、２２０……適応ハイブリツド回路、２３０…
…４線式出力線路、２４０……４線式入力線路、
２５０，２６０……損失制御回路、２７０……リ
ターンロス測定回路、２７１……減衰器、２７２
……減算器、２７３……全波整流器、２７４……
低域波器、２７６……話者認識回路、７７１…
…制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加入者線である２線式線路と４線式線路との
   結合部の加入者線側をみたインピーダンスに適応
   して動作する適応形ハイブリツド回路と、上記ハ
   イブリツド回路のリターンロスを測定する測定回
   路と、上記４線式線路に設けられた伝送損失回路
   と、上記測定回路の出力によつて上記伝送損失回
   路の損失量を制御する制御回路とからなり、該制
   御回路が、上記測定回路で測定されたリターンロ
   スが所定のスレシホールド値より小さい時は、上
   記適応形ハイブリツド回路を適応動作させると共
   に、上記伝送損失回路の損失量を第１の所定値に
   設定し、上記測定されたリターンロスが上記スレ
   シホールド値よりも大きい時は、上記適応形ハイ
   ブリツド回路の適応動作を停止させると共に、上
   記損失量を上記第１の所定値よりも小さい第２の
   所定値に切換えるように動作することを特徴とす
   る鳴音制御方式。 ２ 第１項記載の鳴音制御方式において、上記測
   定回路が、上記適応形ハイブリツド回路の４線側
   受信信号を減衰させる減衰器と、上記減衰器の出
   力と上記適応形ハイブリツド回路の４線送信信号
   との差を得る減算器と、上記減算器の出力信号を
   整流する整流器と、上記整流器の出力を低減濾波
   器と、上記低域濾波器の出力をの正負を判定する
   比較器とを具備することを特徴とする鳴音制御方
   式。 ３ 第２項記載の鳴音制御方式において、上記減
   衰器の減衰定数を可変としたことを特徴とする鳴
   音制御方式。 ４ 電話交換機において、加入者線である２線式
   線路と４線式線路との結合部の加入者線側をみた
   インピーダンスに適応して動作する適応形ハイブ
   リツド回路と、上記ハイブリツド回路のリターン
   ロスを測定する測定回路と、上記４線式線路に設
   けられた伝送損失回路と、上記測定回路の出力に
   よつて上記の伝送損失量を制御する回路と、交換
   接続動作の完了時に電話回路の通話距離を検出す
   る検出手段と、上記検出手段の出力によつて上記
   伝送損失回路の損失量を制御する制御回路とを具
   備し、上記通話距離が一定値より大きいときは伝
   送損失回路の損失量を大きくし、鳴音と同時にエ
   コーも阻止するようにしたことを特徴とする鳴音
   制御方式。 ５ 第４項記載の鳴音制御方式において、上記通
   話距離を検出する検出回路が通話距離に起因する
   信号の遅延時間を検出する回路で構成されたこと
   を特徴とする鳴音制御方式。