-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Voice-Switching-System oder Sprachvermittlungsssystem
zur Verwendung in einem Telefonkonferenzsystem, einem Freisprechtelefonsystem,
usw.
-
Ein
erstes herkömmliches
Beispiel eines derartigen Voice-Switching-Systems, das in einem
elektronischen Konferenzsystem verwendet wird, ist in der
JP-A-1-245661 beschrieben.
In dieser Veröffentlichung
ist eine Heul- oder Pfeiftonunterdrückungsvorrichtung beschrieben,
die einen Sendesignalpegel mit einem Empfangssignalpegel vergleicht,
um zu erfassen, ob eine Differenz zwischen den beiden Pegeln einen
vorgegebenen Wert überschreitet
oder nicht. Wenn die Differenz den vorgegebenen Wert überschreitet,
wählt die
Pfeiftonunterdrückungsvorrichtung
das Signal mit dem niedrigeren erfassten Pegel aus dem Sendesignal
und dem Empfangssignal aus. Andererseits verhindert die Pfeiftonunterdrückungsvorrichtung,
dass ein Echounterdrücker
eine geschätzte
Impulsantwort korrigiert, wenn erfasst wird, dass der Sendesignalpegel
höher ist
als der Empfangssignalpegel.
-
Ein
zweites herkömmliches
Beispiel eines Voice-Switching-Systems
ist in der
JP-A-6-253001 beschrieben.
In dieser Veröffentlichung
ist eine Sprachsteuerungsschaltung beschrieben, die verhindert,
dass ein Sprachsystem eines Telefonkonferenzsystems aufgrund einer
von einem Echounterdrückungsgrad
eines Echounterdrückers
abhängigen Änderung
eines Eingangspegels eines Sendesignals fehlerhaft arbeitet. Zu diesem
Zweck wird in der Sprachsteuerungsschaltung von einem vorgeschalteten
Abschnitt eines Echounterdrückers
ein Eingangspegel eines Sendesignals durch einen Sendesignaleingangspegeldetektor
erfasst, während
ein Empfangssignalpegel durch einen Empfangssignaleingangspegeldetektor
erfasst wird. Dann wird ein Erfassungsausgangssignal des Sendesignaleingangspegeldetektors
unter Verwendung eines Vergleichers mit demjenigen des Empfangssignaleingangspegeldetektors
verglichen. In Abhängigkeit vom
Vergleichsergebnis wird ein Dämpfungs-
oder Abschwächungsgrad
eines Sendesignalabschwächers
oder eines Empfangssignalabschwächers
in der in der Veröffentlichung
beschriebenen Sprachsteuerungsschaltung eingestellt.
-
Ein
drittes herkömmliches
Beispiel eines derartigen Voice-Switching-Systems ist in der
JP-A-4-22249 beschrieben.
In dieser Veröffentlichung
ist ein Lautsprechertelefonsystem beschrieben, das einen Abschwächungsgrad
eines variablen Abschwächers
nur durch Sprache über
eine Leitung steuert, in der ein Echo unterdrückt wird. D.h., im Lautsprechertelefonsystem
wird ein Ausgangssignal eines Mikrofons durch einen primären variablen
Abschwächer
abgeschwächt,
und dann wird ein Ausgangssignal des primären variablen Abschwächers an
eine Leitung übertragen.
Ein über
die Leitung empfangenes Sprachsignal wird durch einen sekundären variablen
Abschwächer
abgeschwächt
und einem Lautsprecher zugeführt.
Daher werden der Abschwächungsgrad
des primären
und des sekundären variablen
Abschwächers
durch die empfangene Sprache gesteuert, deren Echo in der Leitung
unterdrückt
wird.
-
Die
in den vorstehend erwähnten
Veröffentlichungen
beschriebenen ersten, zweiten und dritten herkömmlichen Beispiele stellen
jedoch Techniken dar, wie beispielsweise eine Pfeiftonunterdrückung. Wie
nachstehend ausführlicher
beschrieben wird, wird zwischen einem abzuschwächenden Signal und einem Referenzsignal
zum Bestimmen eines Abschwächungsgrades
unvermeidbar ein asynchroner Zustand verursacht, wenn im abzuschwächenden
Signal oder im Referenzsignal eine bestimmte Verzögerung vorhanden
ist. Dadurch wird zu einem ungeeigneten Zeitpunkt eine Abschwächung in
einer Konversation erzeugt, wodurch die Konversationsqualität verschlechtert
wird.
-
In
der
EP-A-0813331 ist
ein Voice-Switching-System gemäß der Präambel von
Patentanspruch 1 beschrieben.
-
Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Voice-Switching-System
bereitzustellen, das dazu geeignet ist, einen geeigneten Schaltvorgang
auszuführen,
um eine Konversationsqualität
zu verbessern.
-
Andere
Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der Beschreibung
deutlich.
-
Diese
Aufgaben werden durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
-
1 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen eines herkömmlichen Voice-Switching-Systems;
-
2 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen einer ersten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Voice-Switching-Systems;
-
3 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen eines empfangsseitigen Steuerabschnitts
des in 2 dargestellten Voice-Switching-Systems;
-
4 zeigt
ein Kennliniendiagramm zum Darstellen einer Beziehung zwischen einem
spezifischen Abschwächungsgrad
einer Empfangssprachsignalleistung und demjenigen einer Sendesprachsignalleistung
in einem Abschwächungsgradberechnungsabschnitt
des in 3 dargestellten empfangsseitigen Steuerabschnitts;
-
5 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen eines sendeseitigen Steuerabschnitts
des in 2 dargestellten Voice-Switching-Systems;
-
6 zeigt
ein Kennliniendiagramm zum Darstellen einer Beziehung zwischen einem
spezifischen Abschwächungsgrad
einer Lautsprecherausgangssprachsignalleistung und demjenigen einer Mikrofoneingangssprachsignalleistung
im in 5 dargestellten sendeseitigen Steuerabschnitts;
-
7 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen einer zweiten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Voice-Switching-Systems;
und
-
8 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen eines akustischen Echounterdrückers und
eines sendeseitigen Steuerabschnitts des in 7 dargestellten
Voice-Switching-Systems.
-
Nachstehend
wird unter Bezug auf 1 zunächst ein herkömmliches
Voice-Switching-System beschrieben, um die vorliegende Erfindung
besser zu verstehen.
-
In 1 wird
ein von der Seite einer Kommunikationsleitung empfangenes Empfangssprachsignal
einem empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 101 und
einem Steuerabschnitt 103 zugeführt. Andererseits wird ein
durch ein Mikrofon 105 erfasstes Mikrofoneingangsprachsignal
dem Steuerabschnitt 103 und einem sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 102 zugeführt. Der
Steuerabschnitt 103 steuert einen Abschwächungsgrad
im empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 101 und
im sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 102.
Durch diese Steuerung schwächt
der empfangsseitige Abschwächungsabschnitt 101 das
Empfangssprachsignal ab, so dass durch den Lautsprecher 104 ein Sprachsignal
erzeugt wird. Der Lautsprecher 104 gibt das Empfangssprachsignal
an einen gesamten Raum aus. Andererseits schwächt der sendeseitige Abschwächungsabschnitt 102 das
vom Mikrofon 105 zugeführte
Mikrofoneingangssprach signal, um ein an die Seite der Kommunikationsleitung
auszugebendes Sendesprachsignal zu erzeugen.
-
In 1 vergleicht
der Steuerabschnitt 103 einen Pegel des Empfangssprachsignals
mit demjenigen des vom Mikrofon 105 zugeführten Mikrofoneingangssprachsignals.
Gemäß dem Vergleichsergebnis
steuert der Steuerabschnitt 103 den empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 101 und
den sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 102 derart, dass
unter dem Empfangssprachsignal und dem Mikrofoneingangssprachsignal
das Signal mit dem niedrigeren Pegel abgeschwächt wird.
-
Hierin
wird vorausgesetzt, dass beispielsweise ein an einem entfernten
Ende angeordneter Lautsprecher Sprachsignale ausgibt, dass das Empfangssprachsignal
empfangen wird, und dass dem Mikrofon 105 kein Sprachsignal
zugeführt
wird. Das Empfangssprachsignal wird durch den Lautsprecher 104 über den
empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 101 an
den gesamten Raum ausgegeben. Das vom Lautsprecher 104 ausgegebene
Sprachsignal 104 erreicht das Mikrofon 105 und
wird diesem erneut zugeführt.
Wenn eine Schallkopplungsverstärkung
des Sprachsignals, das das Mikrofon 105 vom Lautsprecher 104 erreicht,
kleiner ist als eine Verstärkung
des Steuerabschnitts 103, wird im Steuerabschnitt 103 festgestellt,
dass ein Eingangssignalpegel der Sendeseite kleiner ist als ein
Eingangssignalpegel der Empfangsseite. Der Steuerabschnitt 103 steuert
den sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 102,
um einen Abschwächungsgrad
größer zu machen.
-
Nachstehend
wird außerdem
vorausgesetzt, dass beispielsweise ein an einem nahen Ende angeordneter
Lautsprecher Sprachsignale ausgibt, dass dem Mikrofon 105 ein
Sprachsignal zugeführt
wird, und dass kein Empfangssprachsignal empfangen wird. Das Mikrofoneingangssprachsignal
wird über den
sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 102 übertra gen.
Das derart übertragene
Sendesprachsignal wird als Empfangssprachsignal über eine Schallkopplung zwischen
dem Lautsprecher 104 und dem am entfernten Ende angeordneten
Mikrofon 105 zurückgeführt. Wenn
eine Verstärkung
der Schallkopplung zwischen dem Lautsprecher 104 und dem
Mikrofon 105 kleiner ist als eine Verstärkung des empfangsseitigen
Abschwächungsabschnitts 101,
wird im Steuerabschnitt 103 entschieden, dass ein Eingangssignalpegel
an der Empfangsseite kleiner ist als ein Eingangssignalpegel an
der Sendeseite. Der Steuerabschnitt 103 steuert den empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 101,
um den Verstärkungsgrad
zu erhöhen.
-
Bei
dem in 1 dargestellten herkömmlichen Voice-Switching-System
tritt jedoch, wie in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung
dargestellt wurde, unvermeidbar ein asynchroner Zustand zwischen
einem abzuschwächenden
Signal und einem Referenzsignal auf, auf das der Steuerabschnitt 103 zum
Bestimmen eines Abschwächungsgrades
Bezug nimmt, wenn eine bestimmte Verzögerung in einer Kommunikationsleitung
vorhanden ist, beispielsweise in einem Fall, in dem in der Leitung
eine Sprachcodierung ausgeführt
wird. Eine bestimmte Verzögerung
wird auch erzeugt, wenn ein von einem Lautsprecher ausgegebenes
Sprachsignal einem Mikrofon als ein Eingangssprachsignal zugeführt wird, wie
beispielsweise in einem Fall, in dem ein Signalpuffer dem Lautsprecherausgang
vorgeschaltet oder dem Mikrofoneingang nachgeschaltet ist. In diesem Fall
tritt auch der asynchrone Zustand zwischen dem abzuschwächenden
Signal und dem Referenzsignal auf. Eine Abschwächung tritt zu einem ungeeigneten Zeitpunkt
in einer Konversation auf, wodurch die Konversationsqualität herabgesetzt
wird.
-
Nachstehend
wird unter Bezug auf die 2 bis 6 eine erste
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Voice-Switching-Systems
beschrieben.
-
2 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Struktur der ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Voice-Switching-Systems.
-
In 2 wird
ein von einer nicht dargestellten Kommunikationsleitung übertragenes
Empfangssprachsignal A einem empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 1 und
einem empfangsseitigen Steuerabschnitt 3a zugeführt. Außerdem wird
ein durch einen sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 2 abgeschwächtes Sendesprachsignal
D dem empfangsseitigen Steuerabschnitt 3a zugeführt. Das Sendesprachsignal
D wird an die nicht dargestellte Kommunikationsleitung übertragen.
-
Daher
vergleicht der empfangsseitige Steuerabschnitt 3a, dem
das Empfangssprachsignal A und das Sendesprachsignal D zugeführt werden,
einen Pegel des Empfangssprachsignals A mit demjenigen des Sendesprachsignals
D, um eine Differenz dazwischen zu erfassen. In Abhängigkeit
von der derart erfassten Differenz, steuert der empfangsseitige
Steuerabschnitt 3a einen Abschwächungsgrad im empfangsseitigen
Abschwächungsabschnitt 1.
Der empfangsseitige Abschwächungsabschnitt 1 schwächt dann
das Empfangssprachsignal A ab, um ein Lautsprecherausgangssprachsignal
B zu erzeugen. Das Lautsprecherausgangssprachsignal B wird an einen
Lautsprecher 4 und einen sendeseitigen Steuerabschnitt 3b übertragen.
Andererseits werden ein vom Lautsprecher 4 ausgegebenes
Sprachsignal und ein von einem am nahen Ende angeordneten Lautsprecher
erzeugtes Sprachsignal durch ein Mikrofon 5 erfasst, wodurch
ein Mikrofoneingangssprachsignal C erzeugt wird. Das Mikrofoneingangssprachsignal
C wird dem sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 2 und
dem sendeseitigen Steuerabschnitt 3b zugeführt. Der
sendeseitige Steuerabschnitt 3b vergleicht einen Pegel
des Mikrofoneingangssprachsignals C mit demjenigen des Lautsprecherausgangssprachsignals
B, um eine Differenz dazwischen zu erfassen. In Abhängigkeit
von der derart erfassten Differenz steuert der sendeseitige Steuerabschnitt 3b einen
Abschwächungsgrad
im sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 2.
Der sendeseitige Abschwächungsabschnitt 2 erzeugt
das Sendesprachsignal D. Das durch den sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 2 abgeschwächte Sendesprachsignal
D wird zur nicht dargestellten Kommunikationsleitung übertragen.
-
Nachstehend
wird unter Bezug auf die 3 und 4 der in 2 dargestellte
empfangsseitige Steuerabschnitt 3a ausführlich beschrieben.
-
3 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen einer inneren Struktur des empfangsseitigen Steuerabschnitts 3a.
-
In 3 wird
das Empfangssprachsignal A einem empfangsseitigen Signalleistungsschätzabschnitt 32 zugeführt. Andererseits
wird das Sendesprachsignal D einem sendeseitigen Signalverzögerungspuffer 34 zugeführt. Ein
Ausgangssignal des sendeseitigen Signalverzögerungspuffers 34 wird
eifern sendeseitigen Signalleistungsschätzabschnitt 33 zugeführt. Ein
Ausgangssignal des empfangsseitigen Signalleistungsschätzabschnitts 32 und
ein Ausgangssignal des sendeseitigen Signalleistungsschätzabschnitts 33 werden
einem Vergleicher 31 zugeführt, der beide Signale vergleicht.
Ein Ausgangssignal des Vergleichers 31 wird einem Abschwächungsgradberechnungsabschnitt 30 zugeführt. Der
Abschwächungsgradberechnungsabschnitt 30 gibt
einen empfangsseitigen Abschwächungsgrad
F aus. Der empfangseitige Abschwächungsgrad
F wird dem in 2 dargestellten empfangsseitigen
Abschwächungsabschnitt 1 zugeführt.
-
Der
empfangsseitige Signalleistungsschätzabschnitt 32 schätzt eine über die
nicht dargestellte Kommunikationslei tung (linke Seite von 2) übertragene
Sprachsignalleistung, die durch einen an einem entfernten Ende angeordneten
Lautsprecher erzeugt wird. Der empfangsseitige Signalleistungsschätzabschnitt 32 gibt
die geschätzte
Sprachsignalleistung an den Vergleicher 31 aus. Der sendeseitige Signalleistungsschätzabschnitt 33 schätzt eine Sprachsignalleistung
des Sendesprachsignals D, das durch den sendeseitigen Signalverzögerungspuffer 34 verzögert wird.
Der sendeseitige Signalleistungsschätzabschnitt 33 gibt
die geschätzte
Sprachsignalleistung an den Vergleicher 31 aus.
-
Der
Vergleicher 31 vergleicht die vom empfangsseitigen Signalleistungsschätzabschnitt 32 ausgegebene
geschätzte
Sprachsignalleistung mit der vom sendeseitigen Signalleistungsschätzabschnitt 33 ausgegebenen
geschätzten
Sprachsignalleistung, um ein Verhältnis zwischen beiden geschätzten Sprachsignalleistungen
zu erfassen. Das derart erfasste Verhältnis wird an den Abschwächungsgradberechnungsabschnitt 30 ausgegeben.
Der Abschwächungsgradberechnungsabschnitt 30 berechnet
und erzeugt einen empfangsseitigen Abschwächungsgrad basierend auf dem
vom Vergleicher 31 zugeführten Verhältnis der beiden Sprachsignalleistungen.
-
Eine
Beziehung zwischen dem Verhältnis und
einem Ausgangssignal des Abschwächungsgradberechnungsabschnitts 30 ist
beispielsweise in 4 dargestellt. 4 zeigt
einen Graphen, in dem das Verhältnis
in einer Abszissenachse dargestellt ist, während der Abschwächungsgrad
in einer Ordinatenachse dargestellt ist. Wie in 4 verdeutlicht ist,
wird der Abschwächungsgrad
groß,
wenn das Verhältnis
klein wird. Der Abschwächungsgrad
wird dagegen klein, wenn das Verhältnis groß wird.
-
Nachstehend
wird unter Bezug auf die 5 und 6 der in 2 dargestellte
sendeseitige Steuerabschnitt ausführlich beschrieben.
-
5 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen einer inneren Struktur des sendeseitigen
Steuerabschnitts 3b.
-
In 5 wird
das vom empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 1 in 2 ausgegebene Lautsprecherausgangssprachsignal
B einem Lautsprecherausgangssignalverzogerungspuffer 44 zugeführt. Der
Lautsprecherausgangssignalverzögerungspuffer 44 verzögert das
an einen Lautsprecherausgangssignalleistungsschätzabschnitt 43 auszugebende
Lautsprecherausgangssprachsignal B. Der Lautsprecherausgangssignalleistungsschätzabschnitt 43 schätzt eine
Leistung des durch den Lautsprecherausgangssignalverzögerungspuffer 44 verzögerten Lautsprecherausgangssprachsignals
B. Die geschätzte
Leistung wird vom Lautsprecherausgangssignalleistungsschätzabschnitt 43 an
den Vergleicher 41 ausgegeben. Andererseits wird ein vom
in 2 dargestellten Mikrofon 5 zugeführtes Mikrofoneingangssprachsignal
C dem Mikrofoneingangssignalleistungsschätzabschnitt 42 zugeführt. Der
Mikrofoneingangssignalleistungsschätzabschnitt 42 schätzt eine
Sprachsignalleistung, die dem Lautsprecher 4 und dem Mikrofon 2 in 2 zugeordnet
ist und durch einen am nahen Ende angeordneten Lautsprecher erzeugt
wird. Der Mikrofoneingangssignalleistungsschätzabschnitt 42 gibt
die geschätzte
Sprachsignalleistung an den Vergleicher 41 aus. Der Vergleicher 41 vergleicht
die geschätzte
Sprachsignalleistung des vom Lautsprecherausgangssignalleistungsschätzabschnitt 43 ausgegebenen
Lautsprecherausgangssprachsignals B mit der durch den am nahen Ende angeordneten
Lautsprecher erzeugten geschätzten Sprachsignalleistung,
die vom Mikrofoneingangssignalleistungsschätzabschnitt 42 ausgegeben
wird, um ein Verhältnis
zwischen den beiden geschätzten Sprachsignalleistungen
zu erfassen. Das derart erfasste Verhältnis wird an den Abschwächungsgradberechnungsabschnitt 40 ausgegeben.
Der Abschwächungsgradberechnungsabschnitt 40 berechnet
und erzeugt einen sendeseitigen Abschwächungsgrad basierend auf dem
vom Vergleicher 41 zugeführten Verhältnis der beiden Sprachsignalleistungen.
Der sendeseitige Abschwächungsgrad
wird an den in 2 dargestellten sendeseitigen
Abschwächungsabschnitt 2 ausgegeben.
-
Eine
Beziehung zwischen dem Verhältnis und
einem Ausgangssignal des Abschwächungsgradberechnungsabschnitts 40 ist
beispielsweise durch einen Graph in 6 dargestellt. 6 zeigt den
Graph, wobei das Verhältnis
in einer Abszissenachse dargestellt ist, während der Abschwächungsgrad
in einer Ordinatenachse dargestellt ist. Wie in 6 verdeutlicht
ist, wird der Abschwächungsgrad klein,
wenn das Verhältnis
klein ist. Der Abschwächungsgrad
wird dagegen groß,
wenn das Verhältnis groß ist.
-
Nachstehend
wird unter Bezug auf die 2, 3 und 5 die
Funktionsweise der ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Voice-Switching-Systems
beschrieben. Zunächst wird
eine Steuerung des empfangsseitigen Abschwächungsabschnitts 1 beschrieben.
Hierin wird vorausgesetzt, dass das durch das Mikrofon 5 erfasste
und ausgegebene Mikrofoneingangssprachsignal C existiert, und dass
das über
die Kommunikationsleitung übertragene
Empfangssprachsignal A nicht existiert, d.h. dass die Kommunikationsleitung
stumm ist. In diesem Fall wird das Mikrofoneingangssprachsignal C
dem sendeseitigen Steuerabschnitt 3b und dem sendeseitigen
Abschwächungsabschnitt 2 zugeführt. Weil
das Lautsprecherausgangssprachsignal B dem sendeseitigen Steuerabschnitt 3b vom
empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 1 nicht
zugeführt wird,
gibt der sendeseitige Steuerabschnitt 3b einen kleinen
sendeseitigen Abschwächungsgrad
an den sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 2 aus.
Dadurch schwächt
der sendeseitige Abschwächungsabschnitt 2 die
Mikrofoneingangssprachsignale C kaum ab, sondern gibt das Sendesprachsignal
D als Sendesig nal an die Kommunikationsleitung aus. Das an die Kommunikationsleitung
ausgegebene Sendesprachsignal D erfährt eine Schallkopplung mit
einem nicht dargestellten Lautsprecher und einem nicht dargestellten
Mikrofon an einem entfernten Ende. Das Sendesprachsignal D wird über die
Kommunikationsleitung als das Empfangssprachsignal A zurückübertragen.
In diesem Fall dauert es mehrere hundert Millisekunden, bis das
Sendesprachsignal D als Empfangsprachsignal A über die Kommunikationsleitung zurückübertragen
wird.
-
Das
zurückübertragene
Empfangssprachsignal A wird dem empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 1 und
dem empfangsseitigen Steuerabschnitt 3a zugeführt. Im
in 3 dargestellten empfangsseitigen Steuerabschnitt 3a wird
das Empfangssprachsignal A einem empfangsseitigen Signalleistungsschätzabschnitt 32 zugeführt. Der
empfangsseitige Signalleistungsschätzabschnitt 32 schätzt eine
Signalleistung des Empfangssprachsignals A. Die geschätzte Signalleistung
des Empfangssprachsignals A wird an den Vergleicher 31 ausgegeben.
Andererseits wird das vom sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 2 in 2 ausgegebene
Sendesprachsignal D dem sendeseitigen Signalverzögerungspuffer 34 des
empfangsseitigen Steuerabschnitts 3a zugeführt, um
es zu verzögern.
Das verzögerte
Sendesprachsignal D wird anschließend an den sendeseitigen Signalleistungsschätzabschnitt 33 ausgegeben.
Der sendeseitige Signalleistungsschätzabschnitt 33 schätzt eine
Signalleistung des Sendesprachsignals D. Die geschätzte Signalleistung
des Sendesprachsignals D wird an den Vergleicher 31 ausgegeben.
-
Der
Vergleicher 31 vergleicht eine Signalleistung des Empfangssprachsignals
A mit derjenigen des Sendesprachsignals D. Für diesen Vergleich durch den
Vergleicher 31 wird der Verzögerungswert des sendeseitigen
Signalverzögerungspuffers 34 für das Sendesprachsignal
D so eingestellt, dass er einem durch die Kommunikationsleitung
erhaltenen Verzögerungswert
gleicht. D.h., der Verzögerungswert
des sendeseitigen Signalverzögerungspuffers 34 für das Sendesprachsignal
D wird so eingestellt, dass er dem Verzögerungswert (in diesem Beispiel mehrere
hundert Millisekunden, wie vorstehend erwähnt wurde) gleicht, der erzeugt
wird, bis das Sendesprachsignal eine Schallkopplung durch den Lautsprecher
und das Mikrofon bezüglich
eines Sprachsignals erfährt,
das durch einen an einem entfernten Ende angeordneten Lautsprecher
erzeugt, über
die Kommunikationsleitung übertragen
und als das Empfangssprachsignal A über die Kommunikationsleitung zurück übertragen
wird. Wenn eine Verstärkung
der Schallkopplung den Wert "1" nicht überschreitet,
gibt der Vergleicher 31 ein Signal an den Abschwächungsgradberechnungsabschnitt 30 aus,
gemäß dem der
Abschwächungsgrad
erhöht
wird. Der Abschwächungsgradberechnungsabschnitt 30 gibt basierend
auf dem Ausgangssignal des Vergleichers 31, d.h. basierend
auf einem Verhältnis
zwischen den Signalleistungen des Empfangssprachsignals A und des
Sendesprachsignals D, einen großen
empfangsseitigen Abschwächungsgrad
F aus. Der große
empfangsseitige Abschwächungsgrad
F wird dem in 2 dargestellten empfangsseitigen
Abschwächungsabschnitt 1 zugeführt. Daher
wird das vom empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 1 ausgegebene
Lautsprecherausgangssprachsignal B niemals als Empfangssprachsignal
A ausgegeben, das dem über
die Kommunikationsleitung zurück übertragenen
Sendesprachsignal D entspricht. Infolgedessen wird durch den Lautsprecher 4 kein
Sprachsignal des Empfangssprachsignals A ausgegeben.
-
Nachstehend
wird eine Steuerung des sendeseitigen Abschwächungsabschnitts 2 beschrieben. Hierbei
wird vorausgesetzt, dass das Empfangssprachsignal A dem empfangsseitigen
Steuerabschnitt 3a über
die Kommunikationsleitung in 2 zugeführt wird,
und dass das über
das Mikrofon 5 zugeführte
Mikrofoneingangssprachsignal C stumm ist. In diesem Fall fordert
der empfangseitige Steuerabschnitt 3a einen kleinen Abschwächungsgrad
vom empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 1 an. Daher
wird jegliches Empfangssprachsignal A durch den empfangsseitigen
Abschwächungsabschnitt 1 kaum
abgeschwächt
und vom empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 1 an
den Lautsprecher 4 und den sendeseitigen Steuerabschnitt 3b als
Lautsprecherausgangssprachsignal B ausgegeben. Das dem Lautsprecher 4 vom
empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 1 zugeführte Lautsprecherausgangssprachsignal
B steuert den Lautsprecher 4 an, um ein Sprachsignal zu
erzeugen. Durch eine Schallkopplung zwischen dem Lautsprecher 4 und
dem Mikrofon 5 wird das Sprachsignal vom Lautsprecher 4 als
Mikrofoneingangssignal zum Mikrofon 5 zurück übertragen,
wie durch eine gestrichelte Linie in 2 dargestellt
ist. Von der Erzeugung des Sprachsignals bis zur Schallkopplung,
durch die das Sprachsignal durch das Mikrofon 5 erfasst
wird, tritt unvermeidbar eine Verzögerung auf. Andererseits wird
das Lautsprecherausgangssprachsignal B dem in 5 dargestellten
sendeseitigen Steuerabschnitt 3b zugeführt. Darin wird das Lautsprecherausgangssprachsignal
B durch den Lautsprecherausgangssignalverzögerungspuffer 44 verzögert, woraufhin
es dem Lautsprecherausgangssignalleistungsschätzabschnitt 43 zugeführt wird.
Der durch den Lautsprecherausgangssignalverzögerungspuffer 44 erzeugte
Verzögerungswert
wird so eingestellt, dass er einer Verzögerungszeit gleicht, die erzeugt
wird zwischen dem Zeitpunkt, zu dem das Lautsprecherausgangssprachsignal
B vom Lautsprecher 4 als Sprache ausgegeben wird, und dem
Zeitpunkt, bis es durch eine Schallkopplung zwischen dem Lautsprecher
und dem Mikrofon 5 durch das Mikrofon 5 als Mikrofoneingangssprachsignal
C erfasst wird.
-
Nachdem
das Lautsprecherausgangssprachsignal B durch den Lautsprecherausgangssignalverzögerungsabschnitt 44 verzögert wurde,
wird es dem Lautsprecherausgangssignalleistungsschätzabschnitt 43 zugeführt, wie
vorstehend erwähnt
wurde. Darin wird eine Signalleistung des Lautsprecherausgangssprachsignals
B geschätzt. Daraufhin
wird die geschätzte
Signalleistung des Lautsprecherausgangssprachsignals B dem Vergleicher 41 zugeführt. Andererseits
wird das vom Mikrofon 5 ausgegebene Mikrofoneingangssprachsignal
C dem Mikrofoneingangssignalleistungsschätzabschnitt 42 zugeführt. Darin
wird eine Signalleistung des Mikrofoneingangssprachsignals C geschätzt. Daraufhin
wird die geschätzte
Signalleistung des Mikrofoneingangssprachsignals C dem Vergleicher 41 zugeführt. Der
Vergleicher 41 vergleicht die geschätzte Signalleistung des Lautsprecherausgangssprachsignals
B mit der geschätzten
Signalleistung des Mikrofoneingangssprachsignals C.
-
In
diesem Vergleich durch den Vergleicher 41 gibt, wenn eine
Verstärkung
der Schallkopplung zwischen dem Lautsprecher 4 und dem
Mikrofon 5 nicht größer ist
als "1", der Vergleicher 41 ein
Signal zum Erhöhen
eines Abschwächungsgrades
an den Abschwächungsgradberechnungsabschnitt 40 aus. Basierend
auf dem Vergleichsergebnis des Vergleichers 41 berechnet
der Abschwächungsgradberechnungsabschnitt 40 einen
an den sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 2 auszugebenden
sendeseitigen Abschwächungsgrad
E. Daraufhin schwächt
der sendeseitige Abschwächungsabschnitt 2 das
Mikrofoneingangssprachsignal C bezüglich des sendeseitigen Abschwächungsgrades
E wesentlich ab. Dadurch wird, auch wenn ein vom Lautsprecher 4 ausgegebenes
Sprachsignal zum Mikrofon 5 übertragen und durch das Mikrofon
erfasst wird, das Sprachsignal durch den sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 2 wesentlich
abgeschwächt.
Infolgedessen ist das Mikrofoneingangssprach signal C niemals im Sendesprachsignal
D enthalten. Dadurch sind in der ersten Ausführungsform des Voice-Switching-Systems, auch wenn
eine Verzögerung
in einer Kommunikationsleitung erzeugt wird, oder wenn eine Verzögerung zwischen
dem Zeitpunkt, zu dem ein Sprachsignal durch den Lautsprecher 4 ausgegeben
wird, und dem Zeitpunkt erzeugt wird, zu dem das Mikrofon 5 das
Sprachsignal als Mikrofoneingangssprachsignal empfängt, der
empfangsseitige Steuerabschnitt 3a und der sendeseitige
Steuerabschnitt 3b jeweils in der Lage, geeignete Schaltoperationen auszuführen. Dadurch
wird die Konversationsqualität verbessert.
-
Nachstehend
wird unter Bezug auf die 7 und 8 eine zweite
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Voice-Switching-Systems
beschrieben.
-
7 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen der Struktur der zweiten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Voice-Switching-Systems.
-
Wie
in 7 dargestellt ist, hat die zweite Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Voice-Switching-Systems
eine ähnliche
Struktur wie die erste Ausführungsform. Ähnliche
Abschnitte sind durch ähnliche
Bezugszeichen bezeichnet.
-
Wie
durch einen Vergleich von 7 mit 2 ersichtlich
ist, ist ein sendeseitiger Steuerabschnitt in 7 durch
ein Bezugszeichen 3c bezeichnet, das von dem Bezugszeichen
des entsprechenden in 2 dargestellten Steuerabschnitts
verschieden ist. Darüber
hinaus ist zusätzlich
zur Struktur von 2 ein akustischer Echounterdrücker 6 vorgesehen.
Die Steuerung des sendeseitigen Steuerabschnitts 3c steht
mit dem akustischen Echounterdrücker 6 in
Beziehung.
-
D.h.,
das vom empfangsseitigen Abschwächungsabschnitt 1 ausgegebene
Lautsprecherausgangssprachsignal B wird nicht nur dem Lautsprecher 4,
sondern darüber
hinaus auch über
den akustischen Echounterdrücker 6 dem
sendeseitigen Steuerab schnitt 3c zugeführt. Andererseits wird das
vom Mikrofon 5 ausgegebene Mikrofoneingangssprachsignal
C auch dem akustischen Echounterdrücker 6 zugeführt, der
es als Restechosignal G ausgibt. Das Restechosignal G wird sowohl
dem sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 2 als
auch dem sendeseitigen Steuerabschnitt 3c zugeführt. Die
anderen Abschnitte sind denjenigen der in 2 dargestellten ersten
Ausführungsform ähnlich.
-
Nachstehend
werden unter Bezug auf die 8 und 7 der
akustische Echounterdrücker 6 und
der sendeseitige Steuerabschnitt 3c beschrieben. 8 zeigt
ein Blockdiagramm zum Darstellen der inneren Struktur des akustischen
Echounterdrückers 6 und
des sendeseitigen Steuerabschnitts 3c.
-
Wie
in 8 dargestellt ist, weist der sendeseitige Steuerabschnitt 3c einen
Abschwächungsgradberechnungsabschnitt 50,
einen Vergleicher 51, einen Restechosignalleistungsschätzabschnitt 52 und
einen Lautsprecherausgangssignalleistungsschätzabschnitt 53 auf.
Der akustische Echounterdrücker 6 weist
ein adaptives Filter 61 und einen Subtrahierer 65 auf.
Das adaptive Filter 61 weist einen Tap-Eingangssignalpuffer 62, eine
Produktsummenberechnungseinrichtung 63 und einen Filterkoeffizientenpuffer 64 auf.
Das vorstehend erwähnte,
vom Mikrofon 5 ausgegebene Mikrofoneingangssprachsignal
C wird dem Subtrahierer 65 zugeführt. Außerdem wird dem Subtrahierer 65 ein
Ausgangssignal der Produktsummenberechnungseinrichtung 63 zugeführt.
-
Wie
in 8 dargestellt ist, wird das Restechosignal G nicht
nur an den Restechosignalleistungsschätzabschnitt 52 im
sendeseitigen Steuerabschnitt 3c, sondern auch an das adaptive
Filter 61 im akustischen Echounterdrücker 6 ausgegeben.
Das vom in 7 dargestellten sendeseitigen
Abschwächungsabschnitt 1 ausgegebene
Lautsprecherausgangssprachsignal B wird dem Tap-Eingangssignalpuffer 62 des
adaptiven Filters zugeführt.
Ein Ausgangssignal des Tap-Eingangssignalpuffers 62 des adaptiven
Filters wird dem Lautsprecherausgangssignalleistungsschätzabschnitt 53 zugeführt.
-
Das
adaptive Filter 61 aktualisiert sequenziell einen im Filterkoeffizientenpuffer 64 gespeicherten
Filterkoeffizienten des adaptiven Filters unter Verwendung des Restechosignals
G und eines Wertes des Tap-Eingangssignalpuffers 62. In
der Produktsummenberechnungseinrichtung 63 wird die Produktsumme
zwischen dem im Filterkoeffizientenpuffer 64 gespeicherten
Filterkoeffizient des adaptiven Filters und dem im Tap-Eingangssignalpuffer 62 gespeicherten
Wert berechnet. Das Rechenergebnis wird an den Subtrahierer 65 ausgegeben.
Der Subtrahierer 65 subtrahiert das Rechenergebnis der Produktsummenberechnungseinrichtung 63 vom
Mikrofoneingangssprachsignal C, um das Restechosignal G zu erzeugen.
Der Lautsprecherausgangssignalleistungsschätzabschnitt 53 schätzt eine
Signalleistung des Lautsprecherausgangssprachsignals B. Die geschätzte Signalleistung
des Lautsprecherausgangssprachsignals B wird an den Vergleicher 51 ausgegeben.
Das Restechosignal G wird dem Restechosignalleistungsschätzabschnitt 52 im
sendeseitigen Steuerabschnitt 3c zugeführt. Der Vergleicher 51 vergleicht
eine Signalleistung des Lautsprecherausgangssprachsignals B mit
einer vom Restechosignalleistungsschätzabschnitt 52 ausgegebenen
Signalleistung eines Sprachsignals eines am nahen Ende angeordneten
Lautsprechers, um ein Verhältnis
dazwischen zu erfassen. Der Abschwächungsgradberechnungsabschnitt 50 berechnet
und bestimmt einen sendeseitigen Abschwächungsgrad basierend auf dem
vom Vergleicher 51 zugeführten Verhältnis. Der sendeseitige Abschwächungsgrad
wird an den sendeseitigen Abschwächungsabschnitt 2 in 7 ausgegeben.
-
In
der zweiten Ausführungsform
funktioniert der Tap-Eingangssignalpuffer 62 des
adaptiven Filters ähnlich
wie der Lautsprecherausgangssignalverzögerungspuffer 44 in
der ersten Ausführungsform. Daher
kann der Lautsprecherausgangssignalverzögerungspuffer 44 in
der ersten Ausführungsform durch
den Tap-Eingangssignalpuffer 62 des adaptiven Filters ersetzt
werden. Mit dieser Struktur, in der das erfindungsgemäße Voice-Switching-System
zusammen mit dem akustischen Echounterdrücker 6 verwendet wird,
kann der zum Verzögern
des Lautsprecherausgangssprachsignals erforderliche Lautsprecherausgangssignalverzögerungspuffer weggelassen
werden. Außerdem
kann unter Bezug auf ein Untersuchungsergebnis bezüglich Faktoren im
adaptiven Filter 61 ein Verzögerungswert des Lautsprecherausgangssprachsignals
B gesteuert werden.
-
Wie
vorstehend beschrieben wurde, werden erfindungsgemäß ein Pegel
eines Lautsprecherausgangssprachsignals und ein Pegel eines Mikrofoneingangssprachsignals
im sendeseitigen Steuerabschnitt miteinander verglichen. In Abhängigkeit
von der Differenz zwischen beiden Pegeln wird der Pegel des Mikrofoneingangssprachsignals
abgeschwächt, um
das Sendesprachsignal zu erhalten. Außerdem werden der Pegel des
Empfangssprachsignals und der Pegel des Sendesprachsignals im empfangsseitigen
Steuerabschnitt miteinander verglichen. In Abhängigkeit von einer Differenz
zwischen den beiden Pegeln wird der Pegel des Empfangssprachsignals abgeschwächt, um
das Lautsprecherausgangssprachsignal zu erhalten. Daher können, auch
wenn eine Verzögerung
von dem Zeitpunkt, zu dem ein Sprachsignal vom Lautsprecher ausgegeben
wird, bis zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, zu dem das Sprachsignal
als Mikrofoneingangssprachsignal durch das Mikrofon empfangen wird,
oder auch wenn eine Verzögerung
in einer Kommunikationsleitung auftritt, Schaltoperationen geeignet
ausgeführt
werden. Dadurch kann eine Konversationsqualität weiter verbessert werden.
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung nur in Verbindung mit einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung beschrieben worden ist, ist für Fachleute ersichtlich, dass
die vorliegende Erfindung auf verschiedenartige andere Weisen implementierbar
ist.