JP2000307745A

JP2000307745A - 音声切換装置

Info

Publication number: JP2000307745A
Application number: JP11115712A
Authority: JP
Inventors: Minoru Fukushima; 実福島; Hiroaki Takeyama; 博昭竹山; Koichi Masuda; 浩一増田; Takemasa Shoji; 武正庄司
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2019-04-23
Also published as: JP3709739B2

Abstract

(57)【要約】【課題】充分な送受話利得が得られるとともにＳ／Ｎ比
を大きくし、且つ送受話ブロッキングの抑止を図ること
が可能な設計を容易に行うことを可能とする。【解決手段】音声切換装置ＶＳでは、送話信号の瞬時パ
ワー推定値Ｐ_B及び受話信号の瞬時パワー推定値Ｐ_Cと、
これらの推定値Ｐ_B，Ｐ_Cから各々回線帰還利得乗算手段
９並びに音響帰還利得乗算手段１０によって得られる信
号Ｐ_A′，Ｐ_D′とを比較して通話状態を判定する。その
結果、送話ブロッキング並びに受話ブロッキングの防止
を図る際に４つのアンプＧ１〜Ｇ４の利得を考慮する必
要がなくなるので、充分な送受話利得が得られるととも
にＳ／Ｎ比を大きくし、且つ送受話ブロッキングの抑止
を図ることが可能な設計を容易に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅、事務所、工
場等で用いられる拡声通話装置（インターホン、電話
機、ＰＨＳ等）に使用されるハウリング防止用の音声切
換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、通話時にハンドセットを持つ
必要がなく、通話端末から離れた通話者に対して相手側
の通話端末から伝送されてくる音声信号をスピーカによ
り送出し、かつ、上記通話者の発する音声をマイクロホ
ンにより集音して相手側通話端末へ伝送することで半二
重通話を可能とする拡声通話装置が提供されている。こ
のような拡声通話装置においては、その構成要素である
スピーカ−マイクロホン間の音響結合や、音声信号の伝
送路が２線の形態で構成される場合に必要となる２線−
４線変換ハイブリッド回路におけるインピーダンスの不
整合により生じる送話信号路から受話信号路への回り込
み、及び相手側の通話端末におけるスピーカ−マイクロ
ホン間の音響結合等によって通話路上に閉ループが形成
され、この閉ループの一巡利得が１倍以上になるとハウ
リングが生じ、ハウリングが生じた場合には通話を継続
することができないため、これを抑圧する手段が必要と
なる。

【０００３】そこで従来の拡声通話装置においては、送
話信号及び受話信号を監視することにより通話状態が受
話状態または送話状態の何れであるかを判別し、判別さ
れた通話状態に応じて送話信号路又は受話信号路の少な
くとも一方に減衰手段を挿入することにより、閉ループ
の一巡利得を低減させてハウリングを防止する音声切換
装置（いわゆる音声スイッチ）が広く用いられてきた。
音声切換装置の基本的な動作は、送話信号及び受話信号
のパワーを推定し、これらの大小関係を比較して瞬時パ
ワーの小さい側に対して所定の損失量を挿入するという
ものである。また、周囲騒音のレベルが高い環境下での
使用が予想される場合には、送話信号及び受話信号が音
声／非音声の何れであるかを判定するための手段が必要
となる。さらに、音声切換装置からみたときの音響側帰
還利得及び回線側帰還利得が大きく、送話信号及び受話
信号が近端側音声信号、遠端側音声信号のみならず音響
結合成分、回線回り込み成分を多く含む場合には、送話
信号及び受話信号のパワーを単純に比較するだけでは通
話状態を精度よく推定することが不可能であるため、音
響結合成分及び回線回り込み成分による影響を低減する
ためのアルゴリズムが必要となる。

【０００４】上述のような高周囲騒音レベル下での使用
並びに音響結合利得及び回線回り込み帰還利得が大きい
系への適用を考慮した音声切換装置として、特開昭６３
−７３７５９号公報に記載されているモトローラ社製の
スピーカホンＩＣ（型番：ＭＣ３４１１８）がある。図
１５は、上記音声切換装置ＶＳ′を備えた親機Ｍ′と、
親機Ｍ′に２線の伝送路で接続された子器Ｓとから成る
拡声通話機を示すブロック図である。親機Ｍ′は、マイ
クロホン１、スピーカ２、２線−４線変換ハイブリッド
回路３、回線からの受話信号を増幅する回線入力アンプ
Ｇ３、スピーカアンプＧ４並びに音声切換装置ＶＳ′で
構成される。また、子器Ｓはマイクロホン１′、スピー
カ２′、２線−４線変換ハイブリッド回路３′、マイク
ロホンアンプＧ２′並びにスピーカアンプＧ４′で構成
される。

【０００５】音声切換装置ＶＳ′は、マイクロホン１か
らの送話信号を増幅するマイクロホンアンプＧ２と、マ
イクロホンアンプＧ２の出力側に設けられた送話側減衰
器４と、送話側減衰器４の出力側に設けられた回線出力
アンプＧ１と、回線入力アンプＧ３とスピーカアンプＧ
４の間に挿入される受話側減衰器５と、回線の通話状態
（送話状態、受話状態、緩速アイドルモード、高速アイ
ドルモード）を推定して送話側減衰器４及び受話側減衰
器５の利得を、その合計値（積）を一定に保持しながら
相補的に調整する挿入損失量制御部５０とを備え、これ
らが集積回路として構成されている。なお、回線出力ア
ンプＧ１及びマイクロホンアンプＧ２の利得は外付けの
抵抗及びコンデンサの定数により調整可能である。

【０００６】挿入損失量制御部５０は、各アンプＧ１〜
Ｇ４の出力点Ａ〜Ｄにおける信号の瞬時パワーを推定す
るレベル検波器５１₁〜５１₄と、２つのレベル検波器５
１₂，５１₄の出力信号レベルを比較して０又は１の２値
信号（Ｃ１′）を出力する比較器５２₁と、２つのレベ
ル検波器５１₁，５１₃の出力信号レベルを比較して０又
は１の２値信号（Ｃ２′）を出力する比較器５２₂と、
レベル検出器５１₂の出力信号を参照して出力点Ｂの信
号が音声信号か否かを検出して０又は１の２値信号（Ｃ
３′）を出力する信号対雑音検出器５３₁と、レベル検
出器５１₃の出力信号を参照して出力点Ｃの信号が音声
信号か否かを検出して０又は１の２値信号（Ｃ４′）を
出力する信号対雑音検出器５３₂と、上記４つの２値信
号（Ｃ１′〜Ｃ４′）を参照し、真理値表に基づいて回
線の通話状態を推定して送話側減衰器４及び受話側減衰
器５の利得を決定する制御回路５４とを具備する。

【０００７】ここで、回線出力アンプＧ１並びにマイク
ロホンアンプＧ２の合計利得が親機Ｍ′として必要な送
話利得となり、且つ回線入力アンプＧ３及びスピーカア
ンプＧ４の合計利得が親機Ｍ′として必要な受話利得と
なるように設定する必要がある。また、一方の比較器５
２₂において出力点Ａ，Ｃの信号レベル（レベル検波器
５１₁，５１₃の出力信号レベル）を比較する際に、出力
点Ａから回線側へ伝送される信号の一部が２線−４線変
換ハイブリッド回路３における反射及び子器Ｓ側でのス
ピーカ２′−マイクロホン１′間の音響結合によって出
力点Ｃに帰還する回線側回り込み経路の利得が１倍以上
になると所謂送話ブロッキングを生じる原因となるた
め、回線入力アンプＧ３の利得を上記回線側回り込み経
路の利得が１倍未満となるような値に設定する必要があ
る。なお、送話ブロッキングとは、比較点における送話
信号のレベルが回線側回り込み信号のレベルよりも小さ
く、近端話者からの発声時においても通話状態が送話状
態にならずに近端話者から発せられた音声信号が相手方
通話端末に所望のレベルで伝送されない現象をいう。

【０００８】同様に、他方の比較器５２₁において出力
点Ｂ，Ｄの信号レベル（レベル検波器５１₂，５１₄の出
力信号レベル）を比較する際に、出力点Ｄからスピーカ
２へ送出される信号の一部がスピーカ２−マイクロホン
１間の音響結合によって出力点Ｂに帰還する音響結合経
路の利得が１倍以上になると所謂受話ブロッキングを生
じる原因となるため、マイクロホンアンプＧ２の利得を
上記音響結合経路の利得が１倍未満となるような値に設
定する必要がある。なお、受話ブロッキングとは、比較
点における受話信号のレベルが音響回り込み信号のレベ
ルよりも小さく、遠端話者からの発声時においても通話
状態が受話状態にならずに遠端話者から発せられた音声
信号がスピーカ２から所望のレベルで送出されない現象
をいう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
音声切換装置ＶＳ′では、送受話ブロッキングを防止す
るために回線入力アンプＧ３及びマイクロホンアンプＧ
２の利得の設定可能な値に上限が存在し、しかも、必要
な送話利得並びに受話利得を得るために上記２つのアン
プＧ２，Ｇ３で不足する分を回線出力アンプＧ１並びに
スピーカアンプＧ４によって増幅する必要がある。すな
わち、親機Ｍ′におけるマイクロホン１とスピーカ２が
密接して設置され、両者の音響結合利得が大きい場合に
は、受話ブロッキングを防止するためにマイクロホンア
ンプＧ２の利得を小さい値に設定するとともに、必要な
送話利得を得るために回線出力アンプＧ１の利得を大き
い値に設定する必要がある。このとき、マイクロホンア
ンプＧ２の利得が小さいために送話側減衰器４の出力信
号の振幅レベルが小さく、回路中に存在する雑音レベル
との信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）が低下し、さらに回線出
力アンプＧ１により高利得で増幅された後に相手側通話
端末（子機Ｓ）のスピーカ２′からはＳ／Ｎ比の悪い音
声信号を送出することとなり、通話品質を劣化させる要
因となる。また、２線−４線変換ハイブリッド回路３に
おけるインピーダンスの不整合による反射の度合いが大
きい場合や相手方通話端末における音響結合利得が大き
い場合、つまり音声切換装置ＶＳ′から回線側を見たと
きの回り込み利得が大きい場合には、送話ブロッキング
を防止するために回線入力アンプＧ３の利得を小さい値
に設定するとともに、必要な受話利得を得るためにスピ
ーカアンプＧ４の利得を大きい値に設定する必要があ
る。このとき、回線入力アンプＧ３の利得が小さいため
に受話側減衰器５の出力信号の振幅レベルが小さく、回
路中に存在する雑音レベルとのＳ／Ｎ比が低下し、さら
にスピーカアンプＧ４により高利得で増幅された後にス
ピーカ２からはＳ／Ｎ比の悪い音声信号を送出すること
となる。

【００１０】上述のように上記従来の音声切換装置Ｖ
Ｓ′においては、４つのアンプＧ１〜Ｇ４の利得を設計
する際に、送受話利得、信号のＳ／Ｎ比並びにブロッキ
ングの抑止を考慮する必要があるが、これらの仕様項目
を全て満足させるような設計をすることは困難であり、
これらのうちの何れかが要求仕様を満足できない場合が
あった。

【００１１】本発明は上記問題に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、充分な送受話利得が得
られるとともにＳ／Ｎ比を大きくし、且つ送受話ブロッ
キングの抑止を図ることが可能な設計を容易に行うこと
ができる音声切換装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、マイクロホン及びスピーカを有
する拡声通話端末が他の通話端末又は拡声通話端末に有
線で接続されて半二重通話を行う拡声通話系の上記拡声
通話端末に用いられ、上記マイクロホンで集音する音声
信号を回線へ伝送するための送話信号線上に挿入される
送話側減衰手段と、回線から受信した音声信号を上記ス
ピーカへ伝送するための受話信号線上に挿入される受話
側減衰手段と、通話状態に応じて上記送話側減衰手段並
びに受話側減衰手段の利得を制御する挿入損失量制御部
とを備えた音声切換装置であって、上記挿入損失量制御
部が、上記送話側減衰手段への入力信号の瞬時パワーを
推定する第１の瞬時パワー推定部と、上記受話側減衰手
段への入力信号の瞬時パワーを推定する第２の瞬時パワ
ー推定部と、上記送話側減衰手段への入力点から上記送
話側減衰手段並びに回線側での回り込みを経て上記受話
側減衰手段への入力点へ帰還する系の利得に応じて決定
される値を係数にもつ回線帰還利得乗算手段と、上記受
話側減衰手段への入力点から上記受話側減衰手段並びに
音響側での回り込みを経て上記送話側減衰手段への入力
点へ到る経路の利得に応じて決定される値を係数にもつ
音響結合利得乗算手段と、第２の瞬時パワー推定部の出
力信号を音響結合利得乗算手段へ入力して得られる出力
信号と第１の瞬時パワー推定部の出力信号との大小関係
を比較する第１の比較器と、第１の瞬時パワー推定部の
出力信号を回線帰還利得乗算手段へ入力して得られる出
力信号と第２の瞬時パワー推定部の出力信号との大小関
係を比較する第２の比較器と、上記第１の比較器及び第
２の比較器の出力信号に基づいて通話状態を判定すると
ともに上記送話側減衰手段及び受話側減衰手段の利得を
制御する挿入損失量分配処理部とを具備し、上記回線帰
還利得乗算手段が、上記送話側減衰手段の利得と略等し
い係数をもつ可変係数乗算器と、上記送話側減衰手段の
出力点から回線側での回り込みを経て上記受話側減衰手
段の入力点へ到る経路の利得に所定の余裕値を乗じた値
を係数にもつ固定係数乗算器とを有し、上記音響帰還利
得乗算手段が、上記受話側減衰手段の利得と略等しい係
数をもつ可変係数乗算器と、上記受話側減衰手段の出力
点から音響結合系を経て上記送話側減衰手段の入力点へ
到る経路の利得に所定の余裕値を乗じた値を係数にもつ
固定係数乗算器とを有して成ることを特徴とし、送話側
減衰手段及び受話側減衰手段の各入力信号のみに基づい
て通話状態を判定し挿入損失量を決定することができ、
従来例のように送話信号及び受話信号を増幅するアンプ
の利得について特に考慮せずとも送話ブロッキング並び
に受話ブロッキングを防止することができ、その結果、
充分な送受話利得が得られるとともにＳ／Ｎ比を大きく
し、且つ送受話ブロッキングの抑止を図ることが可能な
設計を容易に行うことができる。さらに、音響帰還利得
及び回線帰還利得が大きい拡声通話系においても確実に
送話ブロッキング並びに受話ブロッキングを防止するこ
とができる。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記挿入損失量制御部が、上記送話側減衰手段への
入力信号に含まれる背景雑音成分のレベルを推定する背
景雑音レベル推定処理部を有し上記第１の瞬時パワー推
定部から出力される瞬時パワー推定値と所定のしきい値
との大小関係及び上記瞬時パワー推定値と上記背景雑音
レベル推定処理部において得られる背景雑音レベル推定
値との比に基づいて上記入力信号が音声信号であるか非
音声信号であるかを検出する第１の音声区間検出部と、
上記受話側減衰手段への入力信号に含まれる背景雑音成
分のレベルを推定する背景雑音レベル推定処理部を有し
上記第２の瞬時パワー推定部から出力される瞬時パワー
推定値と所定のしきい値との大小関係及び上記瞬時パワ
ー推定値と上記背景雑音レベル推定処理部において得ら
れる背景雑音レベル推定値との比に基づいて上記入力信
号が音声信号であるか非音声信号であるかを検出する第
２の音声区間検出部と、上記第１の比較器及び第２の比
較器の出力信号と上記第１の音声区間検出部及び第２の
音声区間検出部の出力信号に基づいて通話状態を判定し
上記送話側減衰手段及び受話側減衰手段の利得を制御す
る上記挿入損失量分配処理部と、該挿入損失量分配処理
部により算出される受話側減衰手段の利得と所定のしき
い値との大小関係を比較して上記第１の音声区間検出部
における背景雑音レベル推定処理部の更新／停止を制御
する第１の背景雑音レベル推定更新制御部と、上記挿入
損失量分配処理部により算出される送話側減衰手段の利
得と所定のしきい値との大小関係を比較して上記第２の
音声区間検出部における背景雑音レベル推定処理部の更
新／停止を制御する第２の背景雑音レベル推定更新制御
部とを具備することを特徴とし、第１及び第２の音声区
間検出器が参照する信号に含まれる音響結合成分並びに
回線側回り込み成分の割合が大きいときに、背景雑音レ
ベル推定値が真の近端側背景雑音レベル並びに遠端側背
景雑音レベルよりも大きくなり、その結果、瞬時パワー
推定値と背景雑音レベル推定値との差が小さくなって第
１及び第２の音声区間検出器にて音声信号を非音声信号
と誤検出してしまうことにより挿入損失量分配処理部に
おいて通話状態の判定を誤る状況を低減することができ
る。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、上記挿入損失量制御部が、上記送話側減衰手段への
入力信号に含まれる背景雑音成分のレベルを推定する背
景雑音レベル推定処理部を有し上記第１の瞬時パワー推
定部から出力される瞬時パワー推定値と所定のしきい値
との大小関係及び上記瞬時パワー推定値と上記背景雑音
レベル推定処理部において得られる背景雑音レベル推定
値との比に基づいて上記入力信号が音声信号であるか非
音声信号であるかを検出する第１の音声区間検出部と、
上記受話側減衰手段への入力信号に含まれる背景雑音成
分のレベルを推定する背景雑音レベル推定処理部を有し
上記第２の瞬時パワー推定部から出力される瞬時パワー
推定値と所定のしきい値との大小関係及び上記瞬時パワ
ー推定値と上記背景雑音レベル推定処理部において得ら
れる背景雑音レベル推定値との比に基づいて上記入力信
号が音声信号であるか非音声信号であるかを検出する第
２の音声区間検出部と、上記第１の比較器及び第２の比
較器の出力信号と上記第１の音声区間検出部及び第２の
音声区間検出部の出力信号に基づいて通話状態を判定し
上記送話側減衰手段及び受話側減衰手段の利得を制御す
る上記挿入損失量分配処理部と、上記第１の音声区間検
出部で推定される背景雑音レベル推定値と所定のしきい
値との大小関係に応じて上記音響結合利得乗算手段が有
する固定係数乗算器の係数を可変する第１の乗算係数切
換部と、上記第２の音声区間検出部で推定される背景雑
音レベル推定値と所定のしきい値との大小関係に応じて
上記回線結合利得乗算手段が有する固定係数乗算器の係
数を可変する第２の乗算係数切換部とを具備することを
特徴とし、遠端側及び近端側の背景雑音レベルが小さい
ときには各固定係数乗算手段の利得を小さい値に設定す
ることにより、送受話信号のレベルに応じて迅速に通話
方向を切り換えることが可能となり、遠端側又は近端側
あるいは両側の背景雑音レベルが大きいときには各固定
係数乗算手段の利得を大きい値に設定することにより、
背景雑音レベルの大きい側の感度を低減させて通話の方
向が一方向に偏ることを防ぐことができる。

【００１５】請求項４の発明は、請求項１又は２又は３
の発明において、上記挿入損失量制御部が、上記第１の
瞬時パワー推定部の前段に設けられて近端側通話端末の
マイクロホン表面における音圧から上記送話側減衰手段
の入力信号電圧への近端側音響電気変換利得を補正する
近端側感度補正手段と、上記第２の瞬時パワー推定部の
前段に設けられて遠端側通話端末のマイクロホン表面に
おける音圧から上記受話側減衰手段の入力信号電圧への
遠端側音響電気変換利得を補正する遠端側感度補正手段
とを具備し、上記近端側感度補正手段が、上記近端側音
響電気変換利得が遠端側音響電気変換利得よりも小さい
ときに入力信号を増幅するとともに上記遠端側音響電気
変換利得及び近端側音響電気変換利得が略等しいときに
は入力信号をそのまま第１の瞬時パワー推定部へ出力し
て成り、上記遠端側感度補正手段が、上記遠端側音響電
気変換利得が近端側音響電気変換利得よりも小さいとき
に入力信号を増幅するとともに上記遠端側音響電気変換
利得及び近端側音響電気変換利得が略等しいときには入
力信号をそのまま第２の瞬時パワー推定部へ出力して成
ることを特徴とし、通話の方向が送話又は受話の一方向
に偏ることを防ぐことができる。

【００１６】請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか
の発明において、上記挿入損失量制御部が、上記第１の
瞬時パワー推定部の出力値が所定のしきい値を越える場
合に該出力値を上記しきい値に飽和させる第１の飽和処
理部と、第２の瞬時パワー推定部の出力値が所定のしき
い値を越える場合に該出力値を上記しきい値に飽和させ
る第２の飽和処理部とを具備することを特徴とし、周囲
騒音レベルが最大音声入力レベルと同等以上の系におい
て、話者の発する音声のレベルが周囲騒音レベルよりも
小さいことにより通話方向を切り換えられず、所望の音
量で通話をできなくなるような状態を低減することが可
能となる。特に、瞬時パワー推定部が巡回型フィルタに
より構成される場合、帰還路に対しても飽和処理を施す
ことによってフィルタ出力が所定のしきい値を越えたと
きにはフィルタの立ち下がり時間を短くすることができ
るため、大振幅の衝撃性騒音がマイクロホンにより集音
された場合においても、このような入力により通話方向
が一方向に傾いたままになる状態の継続時間を低減する
ことができる。

【００１７】請求項６の発明は、請求項１〜５の何れか
の発明において、上記回線帰還利得乗算手段及び音響帰
還利得乗算手段が有する各固定係数乗算器の係数を、通
話路が形成される以前に外部から設定可能として成るこ
とを特徴とし、近端側通話端末のスピーカ並びにマイク
ロホンの種類や設置位置を変更する必要がある場合や遠
端側に接続される通話端末の種類が複数あるような系に
おいても、各固定係数乗算器の係数をそれぞれの通話形
態に応じた値に外部から容易に設定することができ、い
ずれの場合においてもブロッキングを防止することがで
きる。

【００１８】請求項７の発明は、請求項１〜６の何れか
の発明において、上記送話側減衰手段の出力信号を参照
して遠端側の通話端末からの呼び出し時における応答音
声を検出する応答音声検出手段を備えたことを特徴と
し、遠端側通話端末からの呼び出しに対して近端側の話
者が発する特定の単語音声（例えば、“ハーイ”等）を
応答音声検出手段によって検出した場合に通話路を閉結
することが可能となる。なお、応答音声検出手段の単語
検出処理に関しては第１及び第２の瞬時パワー推定部や
第１及び第２の音声区間検出部の処理結果を間接的に利
用することができるので、一般的な特定単語検出処理に
比べて演算量を低減し、且つ検出精度を向上させること
ができる。

【００１９】請求項８の発明は、請求項１〜７の何れか
の発明において、上記送話側減衰手段並びに受話側減衰
手段が各々利得を外部から設定可能に構成され、遠端側
通話端末からの呼出に応じた呼出音が送出されている時
には送話側減衰手段の利得を最小値にするとともに受話
側減衰手段の利得を最大値として成ることを特徴とし、
例えばスピーカに対して呼出音が送出されている間は通
話状態を受話状態に固定するように送話側減衰手段の利
得を最小値及び受話側減衰手段の利得を最大値にそれぞ
れ設定するため、近端側の通話端末付近の周囲騒音のレ
ベルが高いために呼出音送出時においても通話状態が受
話状態にならず、呼出音が送出されなかったり途切れて
聞こえてしまうことや、第１及び第２の音声区間検出器
において呼出音が非音声信号とみなされて通話状態を受
話状態に保つことができず、呼出音を十分な音量でスピ
ーカから送出できなくなることが防止できる。

【００２０】請求項９の発明は、請求項１〜８の何れか
の発明において、他の通話端末からの呼び出しに応じた
呼出音が送出された後に上記第１の瞬時パワー推定部及
び第２の瞬時パワー推定部における推定処理を初期化し
て成ることを特徴とし、第１及び第２の瞬時パワー推定
部における推定処理を、呼出音がスピーカへ送出された
直後に外部から初期化することによって、第１及び第２
の瞬時パワー推定部における呼出音送出後の推定処理に
おいて、それ以前に推定された呼出音送出時の瞬時パワ
ー推定値の影響を受けなくすることができ、その結果、
呼出音送出直後から通話を開始してもこれに応じて正確
に通話状態を判定することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１は、本発明の
実施形態１における音声切換装置ＶＳを備えた親機Ｍ
と、親機Ｍに２線の伝送路で接続された子器Ｓとから成
る拡声通話機を示すブロック図であり、図２は、音声切
換装置ＶＳの詳細な構成を示すブロック図である。従来
例と同様に親機Ｍは、マイクロホン１、スピーカ２、２
線−４線変換ハイブリッド回路３、マイクロホン１から
の送話信号を増幅するマイクロホンアンプＧ２、送話側
減衰器４の出力側に設けられた回線出力アンプＧ１、回
線からの受話信号を増幅する回線入力アンプＧ３、スピ
ーカアンプＧ４並びに音声切換装置ＶＳで構成される。
また、子器Ｓはマイクロホン１′、スピーカ２′、２線
−４線変換ハイブリッド回路３′、マイクロホンアンプ
Ｇ２′並びにスピーカアンプＧ４′で構成される。

【００２２】本発明に係る音声切換装置ＶＳは、マイク
ロホン１で集音する音声信号（送話信号）を回線へ伝送
するための送話信号線上に挿入される送話側減衰器４
と、回線から受信した音声信号（受話信号）をスピーカ
２へ伝送するための受話信号線上に挿入される受話側減
衰器５と、通話状態に応じて送話側減衰器４並びに受話
側減衰器５の利得を制御する挿入損失量制御部６とを備
える。また、挿入損失量制御部６は、送話側減衰器４へ
の入力信号（点Ｂの信号）の瞬時パワーを推定する第１
の瞬時パワー推定部７と、受話側減衰器５への入力信号
（点Ｃの信号）の瞬時パワーを推定する第２の瞬時パワ
ー推定部８と、送話側減衰器４への入力点Ｂから送話側
減衰器４並びに回線側での回り込みを経て受話側減衰器
５への入力点Ｃへ帰還する系の利得に応じて決定される
値を係数にもつ回線帰還利得乗算手段９と、受話側減衰
器５への入力点Ｃから受話側減衰器５並びに音響側での
回り込みを経て送話側減衰器４への入力点Ｂへ到る経路
の利得に応じて決定される値を係数にもつ音響結合利得
乗算手段１０と、第２の瞬時パワー推定部８の出力信号
Ｐ_Cを音響結合利得乗算手段１０へ入力して得られる出
力信号Ｐ_D′と第１の瞬時パワー推定部７の出力信号Ｐ_B
との大小関係を比較する第１の比較器１１と、第１の瞬
時パワー推定部７の出力信号Ｐ_Bを回線帰還利得乗算手
段９へ入力して得られる出力信号Ｐ_A′と第２の瞬時パ
ワー推定部８の出力信号Ｐ_Cとの大小関係を比較する第
２の比較器１２と、第１の比較器１１及び第２の比較器
１２の出力信号Ｃ１，Ｃ２に基づいて通話状態を判定す
るとともに送話側減衰器４及び受話側減衰器５の利得を
制御する挿入損失量分配処理部１３とを具備する。

【００２３】ここで、第１及び第２の瞬時パワー推定部
７，８は、立ち上がりが急峻で立ち下がりが緩やかな特
性を有する包絡線検波器や積分回路等によって実現さ
れ、それぞれ送話側減衰器４への入力信号及び受話側減
衰器５への入力信号の瞬時パワーＰ_B，Ｐ_Cを推定するも
のである。

【００２４】また回線帰還利得乗算手段９は、送話側減
衰器４の利得と等しい値Ｇｔを係数にもつ可変係数乗算
器９ａと、予め測定された送話側減衰器４の出力点から
回線側での回り込みを経て受話側減衰器５の入力点Ｃへ
到る経路の利得に所定（２〜３倍程度）の余裕値を乗じ
た値ηｔを係数にもつ固定係数乗算器９ｂとを有する。
さらに、音響帰還利得乗算手段１０は、受話側減衰器５
の利得と等しい値Ｇｒを係数にもつ可変係数乗算器１０
ａと、予め測定された受話側減衰器５の出力点からスピ
ーカアンプＧ４−スピーカ２−マイクロホン１への音響
伝達系及びマイクロホン１からマイクロホンアンプＧ２
を経て送話側減衰器５の入力点Ｂへ到る経路の利得に所
定（２〜３倍程度）の余裕値を乗じた値ηｒを係数にも
つ固定係数乗算器１０ｂとを有する。ここで、各固定係
数乗算器９ｂ，１０ｂの係数ηｔ，ηｒを設定する際に
余裕値を用いるのは、スピーカ２及びマイクロホン１前
方の反射条件の変化による音響結合利得の変動や、２線
−４線変換ハイブリッド回路３から相手側通話端末（子
器Ｓ）をみたときのインピーダンスの変化による回線側
回り込み利得の変動を吸収するためである。

【００２５】次に本実施形態における音声切換装置ＶＳ
の動作を説明する。

【００２６】第１の比較器１１では、第１の瞬時パワー
推定部７からの出力信号Ｐ_Bと第２の瞬時パワー推定部
８からの出力信号Ｐ_Cを音響帰還利得乗算手段１０へ入
力して得られる出力信号Ｐ_D′とを比較しており、Ｐ_B≧
Ｐ_D′の場合に出力信号Ｃ１が“１”となり、Ｐ_B＜
Ｐ_D′の場合に出力信号Ｃ１が“０”となる。また、第
２の比較器１２では、第１の瞬時パワー推定部７の出力
信号Ｐ_Bを回線帰還利得乗算手段９へ入力して得られる
出力信号Ｐ_A′と第２の瞬時パワー推定部８の出力信号
Ｐ_Cとを比較しており、Ｐ_A′≧Ｐ_Cの場合に出力信号Ｃ
２が“１”となり、Ｐ_A′＜Ｐ_Cの場合に出力信号Ｃ２が
“０”となる。

【００２７】一方、挿入損失量分配処理部１３では、第
１及び第２の比較器１１，１２より出力される２値信号
Ｃ１，Ｃ２に基づいて通話状態を判定し、その判定結果
に応じて送話側減衰器４並びに受話側減衰器５の利得を
決定する。ここで、通話状態の判定規則は、Ｃ１＝Ｃ２
＝１のときに送話状態、Ｃ１＝Ｃ２＝０のときに受話状
態、Ｃ１≠Ｃ２のときにアイドル状態とする。そして、
判定結果が送話状態である場合には、挿入損失量分配処
理部１３が送話側減衰器４の利得を最大値とするととも
に、受話側減衰器５の利得を最小値とし、反対に判定結
果が受話状態である場合には、送話側減衰器４の利得を
最小値とするとともに、受話側減衰器５の利得を最大値
とし、さらに判定結果がアイドル状態である場合には、
送話側減衰器４及び受話側減衰器５の利得を互いに等し
い値（総合利得の平方根値）に設定する。

【００２８】すなわち、従来例においては、通話状態を
判定するために回線出力アンプＧ１の出力信号（点Ａの
信号）とスピーカアンプＧ４の出力信号（点Ｄの信号）
とを含む４点Ａ〜Ｄの信号Ｐ_A〜Ｐ_Dを検出して比較する
必要があったが、本実施形態の音声切換装置ＶＳにおい
ては、送話信号の瞬時パワー推定値Ｐ_B及び受話信号の
瞬時パワー推定値Ｐ_Cと、これらの推定値Ｐ_B，Ｐ_Cから
各々回線帰還利得乗算手段９並びに音響帰還利得乗算手
段１０によって得られる信号Ｐ_A′，Ｐ_D′とを比較して
通話状態を判定することができる。その結果、送話ブロ
ッキング並びに受話ブロッキングの防止を図る際に４つ
のアンプ（回線出力アンプＧ１、マイクロホンアンプＧ
２、回線入力アンプＧ３、スピーカアンプＧ４）の利得
を考慮する必要がなくなるので、充分な送受話利得が得
られるとともにＳ／Ｎ比を大きくし、且つ送受話ブロッ
キングの抑止を図ることが可能な設計を容易に行うこと
ができる。さらに、固定係数乗算器９ｂ，１０ｂの係数
ηｔ，ηｒを適当に設定することで音響帰還利得及び回
線帰還利得が大きい拡声通話系においても確実に送話ブ
ロッキング並びに受話ブロッキングを防止することがで
きる。

【００２９】（実施形態２）図３は、本発明の実施形態
２における音声切換装置ＶＳの詳細な構成を示すブロッ
ク図である。なお、本実施形態の基本構成は実施形態１
と共通するので、共通する構成には同一の符号を付して
説明を省略する。

【００３０】本実施形態は、送話側減衰器４への入力信
号（送話信号Ｖ_B）に含まれる背景雑音成分のレベルを
推定する背景雑音レベル推定処理部１４ａ（後述する）
を有し、第１の瞬時パワー推定部７から出力される瞬時
パワー推定値Ｐｓと所定のしきい値との大小関係及び瞬
時パワー推定値Ｐｓと背景雑音レベル推定処理部１４ａ
において得られる背景雑音レベル推定値Ｐｎとの比Ｐｓ
／Ｐｎに基づいて送話信号Ｖ_Bが音声信号であるか非音
声信号であるかを検出する第１の音声区間検出部１４
と、受話側減衰器５への入力信号（受話信号Ｖ_C）に含
まれる背景雑音成分のレベルを推定する背景雑音レベル
推定処理部１５ａ（後述する）を有し、第２の瞬時パワ
ー推定部８から出力される瞬時パワー推定値Ｐｓと所定
のしきい値との大小関係及び瞬時パワー推定値Ｐｓと背
景雑音レベル推定処理部１５ａにおいて得られる背景雑
音レベル推定値Ｐｎとの比Ｐｓ／Ｐｎに基づいて受話信
号Ｖ _Cが音声信号であるか非音声信号であるかを検出す
る第２の音声区間検出部１５と、第１の比較器１１及び
第２の比較器１２の出力信号Ｃ１，Ｃ２と第１の音声区
間検出部１４及び第２の音声区間検出部１５の出力信号
Ｃ３，Ｃ４に基づいて通話状態を判定し、送話側減衰器
４及び受話側減衰器５の利得を制御する挿入損失量分配
処理部１３と、挿入損失量分配処理部１３により算出さ
れる受話側減衰器５の利得Ｇｒと所定のしきい値Ｇr0と
の大小関係を比較して第１の音声区間検出部１４におけ
る背景雑音レベル推定処理部１４ａの更新／停止を制御
する第１の背景雑音レベル推定更新制御部１６と、挿入
損失量分配処理部１３により算出される送話側減衰器５
の利得Ｇｔと所定のしきい値Ｇt0との大小関係を比較し
て第２の音声区間検出部１５における背景雑音レベル推
定処理部１５ａの更新／停止を制御する第２の背景雑音
レベル推定更新制御部１７とを、挿入損失量制御部６が
具備する点に特徴がある。なお、しきい値Ｇr0は受話側
減衰器５の出力点から音響側での回り込みを経て点Ｂへ
到る帰還経路の利得に基づいて決定される定数であり、
しきい値Ｇt0は送話側減衰器４の出力点から回線側での
回り込みを経て点Ｃへ到る帰還経路の利得に基づいて決
定される定数である。

【００３１】図４は第１及び第２の音声区間検出部１
４，１５の具体構成を示すブロック図である。第１の音
声区間検出部１４は、送話信号Ｖ_B（第２の音声区間検
出部１５においては受話信号Ｖ_C、以下かっこ内は第２
の音声区間検出部１５の場合を表す）を参照して近端側
（遠端側）における背景雑音レベルを推定する背景雑音
レベル推定部１４ａ（１５ａ）と、第１の瞬時パワー推
定部７（第２の瞬時パワー推定部８）から出力される瞬
時パワー推定値Ｐｓを所定のしきい値Ｐs0と比較して０
又は１の２値信号Ｄ１を出力するコンパレータＣＰ１
と、瞬時パワー推定値Ｐｓと背景雑音レベル推定部１４
ａ（１５ａ）の出力（背景雑音レベル推定値）Ｐｎとの
比Ｐｓ／Ｐｎを求める除算器１４ｂと、除算器１４ｂの
出力値Ｐｓ／Ｐｎを所定のしきい値δと比較して０又は
１の２値信号Ｄ２を出力するコンパレータＣＰ２と、２
つの２値信号Ｄ１，Ｄ２の論理積を求める論理積演算部
１４ｃとにより構成される。ここで、背景雑音レベル推
定部１４ａは立ち上がりが緩やかであり、且つ立ち下が
りが急峻な特性をもつフィルタ等により実現可能であ
る。また、２つの２値信号Ｄ１，Ｄ２はＰＳ並びにＰｓ
／Ｐｎに応じて以下のように決定される。

【００３２】Ｐｓ＜Ｐs0のときにＤ１＝０、Ｐｓ≧Ｐs0
のときにＤ１＝１Ｐｓ／Ｐｎ＜δのときにＤ２＝０、Ｐｓ／Ｐｎ≧δのと
きにＤ２＝１本実施形態における挿入損失量分配処理部１３では、上
記４つの２値信号Ｃ１〜Ｃ４を参照して通話状態を判定
し、送話側減衰器４及び受話側減衰器５の利得Ｇｔ，Ｇ
ｒを決定する。ここで、Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３＝１の場合は
送話モード、Ｃ１＝Ｃ２＝０且つＣ４＝１の場合は受話
モード、Ｃ１≠Ｃ２且つＣ３及びＣ４が共に０ではない
場合は高速アイドルモード、その他の状態では緩速アイ
ドルモードと判定する。而して、挿入損失量分配処理部
１３は、上記判定結果が送話モードのときには送話側減
衰器４の利得Ｇｔを最大値、受話側減衰器５の利得Ｇｒ
を最小値に設定し、判定結果が受話モードのときには送
話側減衰器４の利得Ｇｔを最小値、受話側減衰器５の利
得Ｇｒを最大値に設定し、判定結果が高速アイドルモー
ドのときには短い遷移時間で送話減衰器４並びに受話減
衰器５の利得Ｇｔ，Ｇｒを等しくするとともに、判定結
果が緩速アイドルモードのときには長い遷移時間で送話
減衰器４並びに受話減衰器５の利得Ｇｔ，Ｇｒを等しく
する。なお、上述したように４つの信号Ｃ１〜Ｃ４の値
から通話状態を判定する方法、並びに各モードでの送話
側減衰器４及び受話側減衰器５の利得Ｇｔ，Ｇｒの設定
方法は従来例のものと共通であるから、詳しい説明は省
略する（特開昭６３−７３７５９号公報参照）。

【００３３】ところで、本実施形態における背景雑音レ
ベル推定部１４ａ，１５ａの処理は、それぞれ第１及び
第２の背景雑音レベル推定更新制御部１６，１７から与
えられる制御信号Ｖｘにより更新モード又は停止モード
の何れかに切り換えられる。すなわち、第１の背景雑音
レベル推定更新制御部１６にて受話側減衰器５の利得Ｇ
ｒがしきい値Ｇr0よりも小さい（Ｇｒ＜Ｇr0）と判定さ
れたときは、第１の音声区間検出部１４における背景雑
音レベル推定部１４ａの処理を更新モードとし、Ｇｒ≧
Ｇr0と判定されたときは、第１の音声区間検出部１４に
おける背景雑音レベル推定部１４ａの処理を停止モード
とする。

【００３４】同様に、第２の背景雑音レベル推定更新制
御部１７にて送話側減衰器４の利得Ｇｔがしきい値Ｇt0
よりも小さい（Ｇｔ＜Ｇt0）と判定されたときは、第２
の音声区間検出部１５における背景雑音レベル推定部１
５ａの処理を更新モードとし、Ｇｒ≧Ｇt0と判定された
ときは、第１の音声区間検出部１５における背景雑音レ
ベル推定部１５ａの処理を停止モードとする。第１及び
第２の音声区間検出部１４，１５の背景雑音レベル推定
部１４ａ，１５ａは、更新モードにおいては入力信号に
適応して背景雑音レベル推定値を逐次更新し、停止モー
ドにおいては背景雑音レベル推定処理を停止してそれ以
前の値Ｐｎを保持する。

【００３５】このように、第１及び第２の音声区間検出
部１４，１５における背景雑音レベル推定処理に対して
更新／停止の切換制御を行うことにより、送話信号Ｖ_B
及び受話信号Ｖ_Cに含まれる音響結合成分並びに回線側
回り込み成分の割合が大きいときにあっても、背景雑音
レベル推定値Ｐｎが真の近端側背景雑音レベル並びに遠
端側背景雑音レベルよりも大きくなり、その結果、Ｐｓ
／Ｐｎの値が小さくなるため、第１及び第２の音声区間
検出部１４，１５において音声信号を非音声信号として
誤検出してしまうことにより挿入損失量分配処理部１３
において通話状態の判定を誤る状況を低減することがで
きる。

【００３６】（実施形態３）図５は、本発明の実施形態
３における音声切換装置ＶＳの詳細な構成を示すブロッ
ク図である。なお、本実施形態の基本構成は実施形態１
並びに実施形態２と共通するので、共通する構成には同
一の符号を付して説明を省略する。

【００３７】本実施形態は、実施形態２で説明した第１
及び第２の音声区間検出部１４，１５と、第１の比較器
１１及び第２の比較器１２の出力信号Ｃ１，Ｃ２と第１
の音声区間検出部１４及び第２の音声区間検出部１５の
出力信号Ｃ３，Ｃ４に基づいて通話状態を判定し、送話
側減衰器４及び受話側減衰器５の利得を制御する挿入損
失量分配処理部１３と、第１の音声区間検出部１４で推
定される背景雑音レベル推定値Ｐn1と所定のしきい値Ｐ
n0との大小関係に応じて音響結合利得乗算手段１０が有
する固定係数乗算器１０ｂの係数ηｒを可変する第１の
乗算係数切換部１８と、第２の音声区間検出部１５で推
定される背景雑音レベル推定値Ｐn2と所定のしきい値Ｐ
n0との大小関係に応じて回線結合利得乗算手段９が有す
る固定係数乗算器９ｂの係数ηｔを可変する第２の乗算
係数切換部１９とを、挿入損失量制御部６が具備する点
に特徴がある。なお、しきい値Ｐn0は、本発明の音声切
換装置ＶＳを適用する拡声通話系における標準的な通話
音声レベルから設計される定数である。

【００３８】図６は第１及び第２の音声区間検出部１
４，１５の具体構成を示すブロック図である。本実施形
態では、背景雑音レベル推定部１４ａ，１５ａで推定さ
れた背景雑音レベル推定値Ｐn1，Ｐn2を外部に取り出し
ている点と、背景雑音レベル推定部１４ａ，１５ａの動
作が更新モードと停止モードに切り換えられるようにな
っていない点とが実施形態２と異なるが、それ以外の構
成及び動作は実施形態２と共通するので、詳しい説明は
省略する。

【００３９】本実施形態における第１及び第２の固定係
数乗算器９ｂ，１０ｂは、それぞれ第１及び第２の乗算
係数切換部１８，１９からの制御によって、大小２種類
の利得ηtH，ηtL（但し、ηtH＞ηtL）及びηrH，ηrL
（但し、ηrH＞ηrL）を選択的に取り得るようにしてあ
る。

【００４０】一方、第１の乗算係数切換部１８は、第１
の音声区間検出部１４から出力される背景雑音レベル推
定値Ｐn1を参照して、Ｐn1＞Ｐn0のときは固定係数乗算
器１０ｂの利得をηrHに設定し、Ｐn1≦Ｐn0のときは固
定係数乗算器１０ｂの利得をηrLに設定する。同様に、
第２の乗算係数切換部１９は、第２の音声区間検出部１
５から出力される背景雑音レベル推定値Ｐn2を参照し
て、Ｐn2＞Ｐn0のときは固定係数乗算器９ｂの利得をη
tHに設定し、Ｐn2≦Ｐn0のときは固定係数乗算器９ｂの
利得をηrLに設定する。ここで、第１の音声区間検出部
１４から得られる背景雑音レベル推定値Ｐn1の値が大き
いことは第１の瞬時パワー推定部７からの出力信号Ｐ_B
の値が定常的に大きいことを意味し、第２の音声区間検
出部１５から得られる背景雑音レベル推定値Ｐn2の値が
大きいことは第２の瞬時パワー推定部８からの出力信号
Ｐ_Cの値が定常的に大きいことを意味する。また、固定
係数乗算器９ｂ，１０ｂの利得ηｔ，ηｒの値を大きく
することは、それぞれ第２の比較器１２における受話感
度、並びに第１の比較器１１における送話感度を低減さ
せる効果があり、ブロッキングを生じることのない範囲
において固定係数乗算器９ｂ，１０ｂの利得ηｔ，ηｒ
の値を小さくすることは、通話反転（通話状態を送話か
ら受話、あるいは受話から送話に切り換えること）を円
滑に実現させる効果がある。

【００４１】したがって、本実施形態においては、遠端
側及び近端側の背景雑音レベルが小さいとき（すなわ
ち、Ｐn1，Ｐn2＜Ｐn0の状態）には、送受話信号Ｖ_B，
Ｖ_Cのレベルに応じて迅速に通話方向を切り換えること
が可能となり、遠端側又は近端側あるいは両側の背景雑
音レベルが大きいとき（すなわち、Ｐn1，Ｐn2≧Ｐn0の
状態）には、背景雑音レベルの大きい側の感度を低減さ
せることにより、通話の方向が一方向に偏ることを防ぐ
ことができる。なお、挿入損失量分配処理部１３におけ
る通話状態判定方法及び挿入損失量設定方法は実施形態
２と共通であるから説明は省略する。

【００４２】（実施形態４）図７は、本発明の実施形態
４における音声切換装置ＶＳの詳細な構成を示すブロッ
ク図である。なお、本実施形態の基本構成は実施形態１
と共通するので、共通する構成には同一の符号を付して
説明を省略する。

【００４３】本実施形態は、近端側感度補正乗算器２０
と遠端側感度補正乗算器２１とを挿入損失量制御部６に
付加した点に特徴がある。これら２つの乗算器２０，２
１は、近端側マイクロホン（親機Ｍのマイクロホン１）
の集音する音圧から、これにより点Ｂに生じる送話信号
電圧Ｖ_Bへの近端側音響電気変換利得Ｔ_Nと、遠端側マイ
クロホン（子器Ｓのマイクロホン１′）の集音する音圧
から、これにより点Ｃに生じる受話信号電圧Ｖ_Cへの遠
端側音響電気変換利得Ｔ_Fとが等しくないときに両者の
差を補正するために設けられる。ここで、近端側感度補
正乗算器２０の利得Ｋ_N及び遠端側感度補正乗算器２１
の利得Ｋ_Fは、測定等により予め求められた近端側音響
電気変換利得Ｔ_N及び遠端側音響電気変換利得Ｔ_Fに基づ
いて各々以下のように設定される。

【００４４】Ｋ_N＝Ｔ_F／Ｔ_N，Ｋ_F＝１（Ｔ_F＞Ｔ_N）Ｋ_N＝１，Ｋ_F＝Ｔ_N／Ｔ_F （Ｔ_N＞Ｔ_F）Ｋ_N＝Ｋ_F＝１（Ｔ_N＝Ｔ_F）すなわち近端側感度補正乗算器２０は、近端側音響電気
変換利得Ｔ_Nが遠端側音響電気変換利得Ｔ_Fよりも小さい
ときに入力信号Ｖ_Bを増幅するとともに、遠端側音響電
気変換利得Ｔ_F及び近端側音響電気変換利得Ｔ_Nが略等し
いときには入力信号Ｖ_Bをそのまま第１の瞬時パワー推
定部７へ出力する。同様に遠端側感度補正乗算器２１
は、遠端側音響電気変換利得Ｔ_Fが近端側音響電気変換
利得Ｔ_Nよりも小さいときに入力信号Ｖ_Cを増幅するとと
もに、遠端側音響電気変換利得Ｔ_F及び近端側音響電気
変換利得Ｔ_Nが略等しいときには入力信号Ｖ_Cをそのまま
第２の瞬時パワー推定部８へ出力する。

【００４５】このような感度補正を施すことにより、第
１及び第２の比較器１１，１２において送受話信号の瞬
時パワーを比較する際に、近端側音響電気変換利得Ｔ_N
と遠端側音響電気変換利得Ｔ_Fとが等しくないときにお
いても、この差を補正して近端側から入力される音声信
号の瞬時パワーＰ_B′，Ｐ_A′と遠端側から入力される音
声信号の瞬時パワーＰ_C′，Ｐ_D′とを比較することがで
きるため、挿入損失量分配処理部１３において判定され
る通話の方向（送話又は受話）が一方向に偏ることを防
ぐことができる。

【００４６】（実施形態５）図８は、本発明の実施形態
５における音声切換装置ＶＳの詳細な構成を示すブロッ
ク図である。なお、本実施形態の基本構成は実施形態１
と共通するので、共通する構成には同一の符号を付して
説明を省略する。

【００４７】本実施形態は、実施形態１における挿入損
失量制御部６に対して、第１の瞬時パワー推定部７の出
力（第１の瞬時パワー推定値）Ｐ_Bが所定のしきい値Ｐ
０を越える場合に出力値を上記しきい値に飽和させる第
１の飽和処理部２２と、第２の瞬時パワー推定部８の出
力（第２の瞬時パワー推定値）Ｐ_Cが所定のしきい値Ｐ
０を越える場合に出力値を上記しきい値に飽和させる第
２の飽和処理部２３とを付加した点に特徴がある。

【００４８】図９は、本実施形態における第１の瞬時パ
ワー推定部７並びに第１の飽和処理部２２の具体構成を
示すブロック図である。但し、第２の瞬時パワー推定部
８並びに第２の飽和処理部２３は、各々第１の瞬時パワ
ー推定部７及び第１の飽和処理部２２と同一の構成を有
しているので図示並びに説明は省略する。

【００４９】第１の瞬時パワー推定部７は、入力信号Ｖ
_Bの絶対値｜Ｖ_B｜を求める絶対値回路７ａと、この絶対
値｜Ｖ_B｜を増幅する増幅器７ｂ（利得α）と、加算器
７ｃ、遅延器７ｄ及び利得が１未満（＝１−α）の増幅
器７ｅから成り増幅器７ｂの出力のリーク積分を求める
１次の巡回型フィルタとで構成され、巡回型フィルタの
帰還路に飽和処理用乗算器２２ｄが挿入されている。

【００５０】一方、第１の飽和処理部２２は、第１の瞬
時パワー推定部７の出力である瞬時パワー推定値Ｐ_Bで
しきい値Ｐ０を除算する除算器２２ａと、除算器２２ａ
の出力値Ｐ０／Ｐ_Bと１との大小関係（Ｐ_BとＰ０の大小
関係）を比較する比較器２２ｂと、第１の瞬時パワー推
定部７の出力ラインに挿入される飽和処理用乗算器２２
ｃと、第１の瞬時パワー推定部７の巡回型フィルタの帰
還路に挿入された飽和処理用乗算器２２ｄと、各飽和処
理用乗算器２２ｃ，２２ｄの係数Ｋｓ，Ｋｓを“１”と
“Ｐ０／Ｐ_B”とに切り換えるスイッチＳＷ１，ＳＷ２
と、比較器２２ｂの出力に応じて瞬時パワー推定値Ｐ_B
がしきい値Ｐ０を越えているか否かを判定するとともに
その判定結果に応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御す
る判定部２２ｅとで構成され、第１の瞬時パワー推定部
７より出力される瞬時パワー推定値Ｐ_Bに対して飽和処
理用乗算器２２ｃによる乗算を施した信号Ｐ_B′を出力
する。

【００５１】判定部２２ｅでは、瞬時パワー推定値Ｐ_B
がしきい値Ｐ０を越えている場合には出力値Ｐ_B′をし
きい値Ｐ０に飽和させ、しきい値Ｐ０を越えていなけれ
ば瞬時パワー推定値Ｐ_Bに等しい出力値Ｐ_B′を出力す
る。すなわち、第１及び第２の飽和処理部２２，２３の
出力値Ｐ_B′，Ｐ_C′は各々次式で与えられる。

【００５２】Ｐ_B′＝Ｐ_B（Ｐ_B≦Ｐ０）、Ｐ_B′＝Ｐ０（Ｐ_B＞Ｐ０）Ｐ_C′＝Ｐ_C（Ｐ_C≦Ｐ０）、Ｐ_C′＝Ｐ０（Ｐ_C＞Ｐ０）ここで、上記しきい値Ｐ０は、本発明に係る音声切換装
置ＶＳを適用する拡声通話系において想定される最大音
声信号入力レベルより求められる値とする。

【００５３】而して、上述のような飽和処理を行うこと
により、マイクロホン１，１′により集音される音圧が
最大音声入力レベル以上の場合における瞬時パワー推定
値が実際の値よりも小さく見積もられることになる。そ
の結果、周囲騒音レベルが最大音声入力レベルと同等以
上の拡声通話系に本発明に係る音声切換装置ＶＳを適用
する場合、話者の発する音声のレベルが周囲騒音レベル
よりも小さいことにより通話方向が切り換えられず、所
望の音量で通話をできなくなるような状態を低減するこ
とが可能となる。また、本実施形態のように第１及び第
２の瞬時パワー推定部７，８が巡回型フィルタにより構
成される場合、その帰還路に対しても飽和処理を施すこ
とにより、上記フィルタ出力が所定のしきい値を越えた
ときにはフィルタの立ち下がり時間を短くすることがで
きるため、大振幅の衝撃性騒音がマイクロホン１，１′
により集音された場合においても、このような入力によ
り通話方向が一方向に傾いたままになる状態の継続時間
を低減することができる。

【００５４】（実施形態６）図１０は、本発明の実施形
態６における音声切換装置ＶＳの詳細な構成を示すブロ
ック図である。なお、本実施形態の基本構成は実施形態
１と共通するので、共通する構成には同一の符号を付し
て説明を省略する。

【００５５】本実施形態は、実施形態１における挿入損
失量制御部６に対して、回線帰還利得乗算手段９及び音
響帰還利得乗算手段１０が有する各固定係数乗算器９
ｂ，１０ｂの係数ηｔ，ηｒを、通話路が形成される以
前に外部から設定可能とするための制御信号Ｖx1，Ｖx2
が入力される入力端子Ｘ１，Ｘ２を設けている点に特徴
がある。

【００５６】これら固定係数乗算器９ｂ，１０ｂの係数
ηｔ，ηｒは、受話側減衰器５の出力点から音響結合系
を経て点Ｂへ到る経路の利得、及び送話側減衰器４の出
力点から回線側での回り込みを経て点Ｃへ到る経路の利
得に基づいて決定されるものである。ところが、このよ
うな回り込み利得は、近端側通話端末（親機Ｍ）のマイ
クロホン１、スピーカ２の種類や設置位置を変更する必
要がある場合や、遠端側に接続される通話端末（子器
Ｓ）の種類が複数あるような通話系においては一定では
ない。

【００５７】そこで、本実施形態では通話系の構成要素
（マイクロホン１、スピーカ２、遠端側通話端末等）に
応じて各固定係数乗算器９ｂ，１０ｂの係数ηｔ，ηｒ
を外部の乗算係数設定部２５から与えられる制御信号Ｖ
x1，Ｖx2により制御可能として、上述のような種々の条
件変更に対して音声切換装置ＶＳの外部から乗算係数設
定部２５により各固定係数乗算器９ｂ，１０ｂの係数η
ｔ，ηｒを可変するようにしている。これにより、近端
側通話端末のスピーカ２並びにマイクロホン１の種類や
設置位置を変更する必要がある場合や遠端側に接続され
る通話端末の種類が複数あるような系においても、各固
定係数乗算器９ｂ，１０ｂの係数ηｔ，ηｒをそれぞれ
の通話形態に応じた値に外部から容易に設定することが
でき、いずれの場合においてもブロッキングを防止する
ことができるのである。なお、乗算係数設定部２５は通
話路制御部２４とともに親機Ｍが具備するものである。

【００５８】（実施形態７）図１１は、本発明の実施形
態７における音声切換装置ＶＳの構成を示すブロック図
である。なお、本実施形態の基本構成は実施形態２又は
３と共通するので、共通する構成には同一の符号を付し
て一部図示並びに説明を省略する。

【００５９】本実施形態は、送話側減衰器４の出力信号
を参照して遠端側の通話端末（子器Ｓ）からの呼び出し
時における応答音声を検出する応答音声検出手段たる特
定単語検出部２６を備えた点に特徴がある。

【００６０】特定単語検出部２６は、参照信号（送話側
減衰器４の出力信号）のレベル、エンベロープ成分、パ
ワースペクトラム等を分析し、パターン照合アルゴリズ
ム等を用いて特定の単語音声を検出するものである。こ
こで、特定単語検出処理に用いる参照信号を送話側減衰
器４の出力信号とすることにより、特定単語検出部２６
においては、挿入損失量制御部６が具備する第１の瞬時
パワー推定部７や第１の音声区間検出部１４における処
理結果を間接的に利用して特定単語検出処理を行うこと
ができる。その結果、一般的な特定単語検出処理に比べ
て演算量を低減し、且つ検出精度を向上させることがで
きるという利点がある。

【００６１】而して本実施形態では、子器Ｓからの呼び
出しに対して親機Ｍ側の話者が発する特定の単語音声
（例えば、“ハーイ”等）を特定単語検出部２６によっ
て検出するようにしておき、特定の単語音声が検出され
た場合に、親機Ｍ側で通話釦等の操作を介さずに親機Ｍ
と子器Ｓとの間に通話路を閉結することが可能となっ
て、使い勝手が向上するものである。

【００６２】（実施形態８）図１２は、本発明の実施形
態８における音声切換装置ＶＳの構成を示すブロック図
である。なお、本実施形態の基本構成は実施形態１〜７
の何れかと共通するので、共通する構成には同一の符号
を付して一部図示並びに説明を省略する。

【００６３】本実施形態は、送話側減衰器４並びに受話
側減衰器５の利得がそれぞれ外部から設定可能に構成さ
れ、子器Ｓからの呼出に応じた呼出音が送出されている
時には送話側減衰器４の利得を最小値にするとともに受
話側減衰器５の利得を最大値として成る点に特徴があ
り、送話側減衰器４及び受話側減衰器５の利得を外部か
ら設定する手段として挿入損失量設定部２７が親機Ｍに
設けてある。すなわち、本実施形態の音声切換装置ＶＳ
では、送話側減衰器４及び受話側減衰器５の利得を挿入
損失量制御部６から制御するモードの他に、外部の挿入
損失量設定部２７から所望の利得に設定するモードも有
している。ここで、子器Ｓからの呼び出しを受けた親機
Ｍの通話路制御部２４がスピーカ２に対して呼出音を送
出している間は、挿入損失量設定部２７が送話側減衰器
４の利得を最小値に、受話側減衰器５の利得を最大値に
それぞれ設定することにより、親機Ｍにおける通話状態
を受話状態に固定するようにしてある。

【００６４】これにより、近端側の通話端末（親機Ｍ）
付近の周囲騒音のレベルが高いために呼出音送出時にお
いても通話状態が受話状態にならず、呼出音が送出され
なかったり途切れて聞こえてしまうことや、第１及び第
２の音声区間検出器１４，１５において呼出音が非音声
信号とみなされて通話状態を受話状態に保つことができ
ず、呼出音を十分な音量でスピーカ２から送出できなく
なることが防止できる。

【００６５】（実施形態９）図１３は、本発明の実施形
態９における音声切換装置ＶＳの詳細な構成を示すブロ
ック図である。なお、本実施形態の基本構成は実施形態
１と共通するので、共通する構成には同一の符号を付し
て説明を省略する。

【００６６】本実施形態は、実施形態１における挿入損
失量制御部６に対して、他の通話端末（例えば、子器
Ｓ）からの呼び出しに応じた呼出音が送出された後に第
１の瞬時パワー推定部７及び第２の瞬時パワー推定部８
における推定処理を初期化するためのリセット信号Ｖｒ
が入力される入力端子Ｘ３，Ｘ４を設けた点に特徴があ
る。また、本実施形態における親機Ｍには、通話路制御
部２４と、通話路制御部２４によって制御されて呼出音
を生成する呼出音生成部２８と、呼出音生成部２８から
呼出音が送出された直後にリセット信号Ｖｒを出力する
リセット処理部２９と、呼出音を２線−４線変換ハイブ
リッド回路３の出力に加算する加算器３０とが設けてあ
る。

【００６７】図１４は、本実施形態における第１の瞬時
パワー推定部７の具体構成を示すブロック図である。但
し、第２の瞬時パワー推定部８は、各々第１の瞬時パワ
ー推定部７と同一の構成を有しているので図示並びに説
明は省略する。

【００６８】第１の瞬時パワー推定部７は、入力信号Ｖ
_B（ｔ）の絶対値｜Ｖ_B（ｔ）｜を求める絶対値回路７ａ
と、この絶対値｜Ｖ_B（ｔ）｜を増幅する増幅器７ｂ
（利得α）と、加算器７ｃ、入力信号を所定の遅延時間
τだけ遅延させる遅延器７ｄ及び増幅器７ｅ（利得１−
α）から成り増幅器７ｂの出力のリーク積分を求める１
次の巡回型フィルタとで構成され、その出力Ｐ_B（ｔ）
は次式で表される。

【００６９】Ｐ_B（ｔ）＝（１−α）×Ｐ_B（ｔ−τ）＋
α・｜Ｖ_B（ｔ）｜但し、αは１未満の正の定数であり、通常、１−α≫α
となる値に設定される。

【００７０】ここで、本実施形態における第１の瞬時パ
ワー推定処理部７では、親機Ｍに設けられるリセット処
理部２９から入力端子Ｘ３を介して与えられるリセット
信号Ｖｒによって遅延器７ｄの出力Ｐ_B（ｔ−τ）が０
にリセット（初期化）される。すなわち、遠端側通話端
末（例えば、子器Ｓ）からの呼び出しを受けた通話路制
御部２４が呼出音生成部２８を制御して呼出音を送出さ
せた後に、リセット処理部２９から出力するリセット信
号Ｖｒにより第１の瞬時パワー推定部７及び第２の瞬時
パワー推定部８における瞬時パワー推定処理を初期化す
るのである。これにより、呼出音の送出終了時におい
て、第１及び第２の瞬時パワー推定部７，８の遅延器７
ｄ，８ｄに保持されている瞬時パワー推定値Ｐ_B（ｔ−
τ），Ｐ_C（ｔ−τ）が各巡回型フィルタ内で帰還され
ることにより、第１及び第２の各瞬時パワー推定部７，
８の出力Ｐ_B，Ｐ_Cが暫くの間、呼出音送出後の送話音声
信号Ｖ _B並びに受話音声信号Ｖ_Cの瞬時パワーよりも大き
い値になるために通話状態が正確に判定ができなくなる
ことが防止できる。

【００７１】而して、本実施形態によれば、第１及び第
２の瞬時パワー推定部７，８における推定処理を、呼出
音がスピーカ２へ送出された直後に外部から初期化する
ことによって、第１及び第２の瞬時パワー推定部７，８
における呼出音送出後の推定処理において、それ以前に
推定された呼出音送出時の瞬時パワー推定値の影響を受
けなくすることができる。その結果、呼出音送出直後か
ら通話を開始してもこれに応じて正確に通話状態を判定
することができる。

【００７２】

【発明の効果】請求項１の発明は、マイクロホン及びス
ピーカを有する拡声通話端末が他の通話端末又は拡声通
話端末に有線で接続されて半二重通話を行う拡声通話系
の上記拡声通話端末に用いられ、上記マイクロホンで集
音する音声信号を回線へ伝送するための送話信号線上に
挿入される送話側減衰手段と、回線から受信した音声信
号を上記スピーカへ伝送するための受話信号線上に挿入
される受話側減衰手段と、通話状態に応じて上記送話側
減衰手段並びに受話側減衰手段の利得を制御する挿入損
失量制御部とを備えた音声切換装置であって、上記挿入
損失量制御部が、上記送話側減衰手段への入力信号の瞬
時パワーを推定する第１の瞬時パワー推定部と、上記受
話側減衰手段への入力信号の瞬時パワーを推定する第２
の瞬時パワー推定部と、上記送話側減衰手段への入力点
から上記送話側減衰手段並びに回線側での回り込みを経
て上記受話側減衰手段への入力点へ帰還する系の利得に
応じて決定される値を係数にもつ回線帰還利得乗算手段
と、上記受話側減衰手段への入力点から上記受話側減衰
手段並びに音響側での回り込みを経て上記送話側減衰手
段への入力点へ到る経路の利得に応じて決定される値を
係数にもつ音響結合利得乗算手段と、第２の瞬時パワー
推定部の出力信号を音響結合利得乗算手段へ入力して得
られる出力信号と第１の瞬時パワー推定部の出力信号と
の大小関係を比較する第１の比較器と、第１の瞬時パワ
ー推定部の出力信号を回線帰還利得乗算手段へ入力して
得られる出力信号と第２の瞬時パワー推定部の出力信号
との大小関係を比較する第２の比較器と、上記第１の比
較器及び第２の比較器の出力信号に基づいて通話状態を
判定するとともに上記送話側減衰手段及び受話側減衰手
段の利得を制御する挿入損失量分配処理部とを具備し、
上記回線帰還利得乗算手段が、上記送話側減衰手段の利
得と略等しい係数をもつ可変係数乗算器と、上記送話側
減衰手段の出力点から回線側での回り込みを経て上記受
話側減衰手段の入力点へ到る経路の利得に所定の余裕値
を乗じた値を係数にもつ固定係数乗算器とを有し、上記
音響帰還利得乗算手段が、上記受話側減衰手段の利得と
略等しい係数をもつ可変係数乗算器と、上記受話側減衰
手段の出力点から音響結合系を経て上記送話側減衰手段
の入力点へ到る経路の利得に所定の余裕値を乗じた値を
係数にもつ固定係数乗算器とを有して成るので、送話側
減衰手段及び受話側減衰手段の各入力信号のみに基づい
て通話状態を判定し挿入損失量を決定することができ、
従来例のように送話信号及び受話信号を増幅するアンプ
の利得について特に考慮せずとも送話ブロッキング並び
に受話ブロッキングを防止することができ、その結果、
充分な送受話利得が得られるとともにＳ／Ｎ比を大きく
し、且つ送受話ブロッキングの抑止を図ることが可能な
設計を容易に行うことができるという効果がある。さら
に、音響帰還利得及び回線帰還利得が大きい拡声通話系
においても確実に送話ブロッキング並びに受話ブロッキ
ングを防止することができるという効果がある。

【００７３】請求項２の発明は、上記挿入損失量制御部
が、上記送話側減衰手段への入力信号に含まれる背景雑
音成分のレベルを推定する背景雑音レベル推定処理部を
有し上記第１の瞬時パワー推定部から出力される瞬時パ
ワー推定値と所定のしきい値との大小関係及び上記瞬時
パワー推定値と上記背景雑音レベル推定処理部において
得られる背景雑音レベル推定値との比に基づいて上記入
力信号が音声信号であるか非音声信号であるかを検出す
る第１の音声区間検出部と、上記受話側減衰手段への入
力信号に含まれる背景雑音成分のレベルを推定する背景
雑音レベル推定処理部を有し上記第２の瞬時パワー推定
部から出力される瞬時パワー推定値と所定のしきい値と
の大小関係及び上記瞬時パワー推定値と上記背景雑音レ
ベル推定処理部において得られる背景雑音レベル推定値
との比に基づいて上記入力信号が音声信号であるか非音
声信号であるかを検出する第２の音声区間検出部と、上
記第１の比較器及び第２の比較器の出力信号と上記第１
の音声区間検出部及び第２の音声区間検出部の出力信号
に基づいて通話状態を判定し上記送話側減衰手段及び受
話側減衰手段の利得を制御する上記挿入損失量分配処理
部と、該挿入損失量分配処理部により算出される受話側
減衰手段の利得と所定のしきい値との大小関係を比較し
て上記第１の音声区間検出部における背景雑音レベル推
定処理部の更新／停止を制御する第１の背景雑音レベル
推定更新制御部と、上記挿入損失量分配処理部により算
出される送話側減衰手段の利得と所定のしきい値との大
小関係を比較して上記第２の音声区間検出部における背
景雑音レベル推定処理部の更新／停止を制御する第２の
背景雑音レベル推定更新制御部とを具備するので、第１
及び第２の音声区間検出器が参照する信号に含まれる音
響結合成分並びに回線側回り込み成分の割合が大きいと
きに、背景雑音レベル推定値が真の近端側背景雑音レベ
ル並びに遠端側背景雑音レベルよりも大きくなり、その
結果、瞬時パワー推定値と背景雑音レベル推定値との差
が小さくなって第１及び第２の音声区間検出器にて音声
信号を非音声信号と誤検出してしまうことにより挿入損
失量分配処理部において通話状態の判定を誤る状況を低
減することができるという効果がある。

【００７４】請求項３の発明は、上記挿入損失量制御部
が、上記送話側減衰手段への入力信号に含まれる背景雑
音成分のレベルを推定する背景雑音レベル推定処理部を
有し上記第１の瞬時パワー推定部から出力される瞬時パ
ワー推定値と所定のしきい値との大小関係及び上記瞬時
パワー推定値と上記背景雑音レベル推定処理部において
得られる背景雑音レベル推定値との比に基づいて上記入
力信号が音声信号であるか非音声信号であるかを検出す
る第１の音声区間検出部と、上記受話側減衰手段への入
力信号に含まれる背景雑音成分のレベルを推定する背景
雑音レベル推定処理部を有し上記第２の瞬時パワー推定
部から出力される瞬時パワー推定値と所定のしきい値と
の大小関係及び上記瞬時パワー推定値と上記背景雑音レ
ベル推定処理部において得られる背景雑音レベル推定値
との比に基づいて上記入力信号が音声信号であるか非音
声信号であるかを検出する第２の音声区間検出部と、上
記第１の比較器及び第２の比較器の出力信号と上記第１
の音声区間検出部及び第２の音声区間検出部の出力信号
に基づいて通話状態を判定し上記送話側減衰手段及び受
話側減衰手段の利得を制御する上記挿入損失量分配処理
部と、上記第１の音声区間検出部で推定される背景雑音
レベル推定値と所定のしきい値との大小関係に応じて上
記音響結合利得乗算手段が有する固定係数乗算器の係数
を可変する第１の乗算係数切換部と、上記第２の音声区
間検出部で推定される背景雑音レベル推定値と所定のし
きい値との大小関係に応じて上記回線結合利得乗算手段
が有する固定係数乗算器の係数を可変する第２の乗算係
数切換部とを具備するので、遠端側及び近端側の背景雑
音レベルが小さいときには各固定係数乗算手段の利得を
小さい値に設定することにより、送受話信号のレベルに
応じて迅速に通話方向を切り換えることが可能となり、
遠端側又は近端側あるいは両側の背景雑音レベルが大き
いときには各固定係数乗算手段の利得を大きい値に設定
することにより、背景雑音レベルの大きい側の感度を低
減させて通話の方向が一方向に偏ることを防ぐことがで
きるという効果がある。

【００７５】請求項４の発明は、上記挿入損失量制御部
が、上記第１の瞬時パワー推定部の前段に設けられて近
端側通話端末のマイクロホン表面における音圧から上記
送話側減衰手段の入力信号電圧への近端側音響電気変換
利得を補正する近端側感度補正手段と、上記第２の瞬時
パワー推定部の前段に設けられて遠端側通話端末のマイ
クロホン表面における音圧から上記受話側減衰手段の入
力信号電圧への遠端側音響電気変換利得を補正する遠端
側感度補正手段とを具備し、上記近端側感度補正手段
が、上記近端側音響電気変換利得が遠端側音響電気変換
利得よりも小さいときに入力信号を増幅するとともに上
記遠端側音響電気変換利得及び近端側音響電気変換利得
が略等しいときには入力信号をそのまま第１の瞬時パワ
ー推定部へ出力して成り、上記遠端側感度補正手段が、
上記遠端側音響電気変換利得が近端側音響電気変換利得
よりも小さいときに入力信号を増幅するとともに上記遠
端側音響電気変換利得及び近端側音響電気変換利得が略
等しいときには入力信号をそのまま第２の瞬時パワー推
定部へ出力して成るので、通話の方向が送話又は受話の
一方向に偏ることを防ぐことができるという効果があ
る。

【００７６】請求項５の発明は、上記挿入損失量制御部
が、上記第１の瞬時パワー推定部の出力値が所定のしき
い値を越える場合に該出力値を上記しきい値に飽和させ
る第１の飽和処理部と、第２の瞬時パワー推定部の出力
値が所定のしきい値を越える場合に該出力値を上記しき
い値に飽和させる第２の飽和処理部とを具備するので、
周囲騒音レベルが最大音声入力レベルと同等以上の系に
おいて、話者の発する音声のレベルが周囲騒音レベルよ
りも小さいことにより通話方向を切り換えられず、所望
の音量で通話をできなくなるような状態を低減すること
が可能となるという効果がある。特に、瞬時パワー推定
部が巡回型フィルタにより構成される場合、帰還路に対
しても飽和処理を施すことによってフィルタ出力が所定
のしきい値を越えたときにはフィルタの立ち下がり時間
を短くすることができるため、大振幅の衝撃性騒音がマ
イクロホンにより集音された場合においても、このよう
な入力により通話方向が一方向に傾いたままになる状態
の継続時間を低減することができるという効果がある。

【００７７】請求項６の発明は、上記回線帰還利得乗算
手段及び音響帰還利得乗算手段が有する各固定係数乗算
器の係数を、通話路が形成される以前に外部から設定可
能として成るので、近端側通話端末のスピーカ並びにマ
イクロホンの種類や設置位置を変更する必要がある場合
や遠端側に接続される通話端末の種類が複数あるような
系においても、各固定係数乗算器の係数をそれぞれの通
話形態に応じた値に外部から容易に設定することがで
き、いずれの場合においてもブロッキングを防止するこ
とができるという効果がある。

【００７８】請求項７の発明は、上記送話側減衰手段の
出力信号を参照して遠端側の通話端末からの呼び出し時
における応答音声を検出する応答音声検出手段を備えた
ので、遠端側通話端末からの呼び出しに対して近端側の
話者が発する特定の単語音声（例えば、“ハーイ”等）
を応答音声検出手段によって検出した場合に通話路を閉
結することが可能となり、使い勝手が向上できるという
効果がある。なお、応答音声検出手段の単語検出処理に
関しては第１及び第２の瞬時パワー推定部や第１及び第
２の音声区間検出部の処理結果を間接的に利用すること
ができるので、一般的な特定単語検出処理に比べて演算
量を低減し、且つ検出精度を向上させることができると
いう効果もある。

【００７９】請求項８の発明は、上記送話側減衰手段並
びに受話側減衰手段が各々利得を外部から設定可能に構
成され、遠端側通話端末からの呼出に応じた呼出音が送
出されている時には送話側減衰手段の利得を最小値にす
るとともに受話側減衰手段の利得を最大値として成るの
で、例えばスピーカに対して呼出音が送出されている間
は通話状態を受話状態に固定するように送話側減衰手段
の利得を最小値及び受話側減衰手段の利得を最大値にそ
れぞれ設定するため、近端側の通話端末付近の周囲騒音
のレベルが高いために呼出音送出時においても通話状態
が受話状態にならず、呼出音が送出されなかったり途切
れて聞こえてしまうことや、第１及び第２の音声区間検
出器において呼出音が非音声信号とみなされて通話状態
を受話状態に保つことができず、呼出音を十分な音量で
スピーカから送出できなくなることが防止できるという
効果がある。

【００８０】請求項９の発明は、他の通話端末からの呼
び出しに応じた呼出音が送出された後に上記第１の瞬時
パワー推定部及び第２の瞬時パワー推定部における推定
処理を初期化して成るので、第１及び第２の瞬時パワー
推定部における推定処理を、呼出音がスピーカへ送出さ
れた直後に外部から初期化することによって、第１及び
第２の瞬時パワー推定部における呼出音送出後の推定処
理において、それ以前に推定された呼出音送出時の瞬時
パワー推定値の影響を受けなくすることができ、その結
果、呼出音送出直後から通話を開始してもこれに応じて
正確に通話状態を判定することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を用いた拡声通話機を示すブロック
図である。

【図２】同上を示すブロック図である。

【図３】実施形態２を示すブロック図である。

【図４】同上における第１及び第２の音声区間検出部を
示すブロック図である。

【図５】実施形態３を示すブロック図である。

【図６】同上における第１及び第２の音声区間検出部を
示すブロック図である。

【図７】実施形態４を示すブロック図である。

【図８】実施形態５を示すブロック図である。

【図９】同上における第１の瞬時パワー推定部並びに第
１の飽和処理部を示すブロック図である。

【図１０】実施形態６を示すブロック図である。

【図１１】実施形態７を示すブロック図である。

【図１２】実施形態８を示すブロック図である。

【図１３】実施形態９を示すブロック図である。

【図１４】同上における第１の瞬時パワー推定部を示す
ブロック図である。

【図１５】従来例を用いた拡声通話機を示すブロック図
である。

【符号の説明】

４送話側減衰器５受話側減衰器６挿入損失量制御部７第１の瞬時パワー推定部８第２の瞬時パワー推定部９回線帰還利得乗算手段１０音響帰還利得乗算手段１１第１の比較器１２第２の比較器１３挿入損失量分配処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者増田浩一大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者庄司武正大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内Ｆターム(参考） 5K038 AA08 CC01 DD02 DD03 FF13 5K046 BB02 DD01 DD02 DD13 HH13 HH18 HH46 HH47

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロホン及びスピーカを有する拡声
通話端末が他の通話端末又は拡声通話端末に有線で接続
されて半二重通話を行う拡声通話系の上記拡声通話端末
に用いられ、上記マイクロホンで集音する音声信号を回
線へ伝送するための送話信号線上に挿入される送話側減
衰手段と、回線から受信した音声信号を上記スピーカへ
伝送するための受話信号線上に挿入される受話側減衰手
段と、通話状態に応じて上記送話側減衰手段並びに受話
側減衰手段の利得を制御する挿入損失量制御部とを備え
た音声切換装置であって、上記挿入損失量制御部が、上
記送話側減衰手段への入力信号の瞬時パワーを推定する
第１の瞬時パワー推定部と、上記受話側減衰手段への入
力信号の瞬時パワーを推定する第２の瞬時パワー推定部
と、上記送話側減衰手段への入力点から上記送話側減衰
手段並びに回線側での回り込みを経て上記受話側減衰手
段への入力点へ帰還する系の利得に応じて決定される値
を係数にもつ回線帰還利得乗算手段と、上記受話側減衰
手段への入力点から上記受話側減衰手段並びに音響側で
の回り込みを経て上記送話側減衰手段への入力点へ到る
経路の利得に応じて決定される値を係数にもつ音響結合
利得乗算手段と、第２の瞬時パワー推定部の出力信号を
音響結合利得乗算手段へ入力して得られる出力信号と第
１の瞬時パワー推定部の出力信号との大小関係を比較す
る第１の比較器と、第１の瞬時パワー推定部の出力信号
を回線結合利得乗算手段へ入力して得られる出力信号と
第２の瞬時パワー推定部の出力信号との大小関係を比較
する第２の比較器と、上記第１の比較器及び第２の比較
器の出力信号に基づいて通話状態を判定するとともに上
記送話側減衰手段及び受話側減衰手段の利得を制御する
挿入損失量分配処理部とを具備し、上記回線帰還利得乗
算手段が、上記送話側減衰手段の利得と略等しい係数を
もつ可変係数乗算器と、上記送話側減衰手段の出力点か
ら回線側での回り込みを経て上記受話側減衰手段の入力
点へ到る経路の利得に所定の余裕値を乗じた値を係数に
もつ固定係数乗算器とを有し、上記音響帰還利得乗算手
段が、上記受話側減衰手段の利得と略等しい係数をもつ
可変係数乗算器と、上記受話側減衰手段の出力点から音
響結合系を経て上記送話側減衰手段の入力点へ到る経路
の利得に所定の余裕値を乗じた値を係数にもつ固定係数
乗算器とを有して成ることを特徴とする音声切換装置。
【請求項２】上記挿入損失量制御部が、上記送話側減
衰手段への入力信号に含まれる背景雑音成分のレベルを
推定する背景雑音レベル推定処理部を有し上記第１の瞬
時パワー推定部から出力される瞬時パワー推定値と所定
のしきい値との大小関係及び上記瞬時パワー推定値と上
記背景雑音レベル推定処理部において得られる背景雑音
レベル推定値との比に基づいて上記入力信号が音声信号
であるか非音声信号であるかを検出する第１の音声区間
検出部と、上記受話側減衰手段への入力信号に含まれる
背景雑音成分のレベルを推定する背景雑音レベル推定処
理部を有し上記第２の瞬時パワー推定部から出力される
瞬時パワー推定値と所定のしきい値との大小関係及び上
記瞬時パワー推定値と上記背景雑音レベル推定処理部に
おいて得られる背景雑音レベル推定値との比に基づいて
上記入力信号が音声信号であるか非音声信号であるかを
検出する第２の音声区間検出部と、上記第１の比較器及
び第２の比較器の出力信号と上記第１の音声区間検出部
及び第２の音声区間検出部の出力信号に基づいて通話状
態を判定し上記送話側減衰手段及び受話側減衰手段の利
得を制御する上記挿入損失量分配処理部と、該挿入損失
量分配処理部により算出される受話側減衰手段の利得と
所定のしきい値との大小関係を比較して上記第１の音声
区間検出部における背景雑音レベル推定処理部の更新／
停止を制御する第１の背景雑音レベル推定更新制御部
と、上記挿入損失量分配処理部により算出される送話側
減衰手段の利得と所定のしきい値との大小関係を比較し
て上記第２の音声区間検出部における背景雑音レベル推
定処理部の更新／停止を制御する第２の背景雑音レベル
推定更新制御部とを具備することを特徴とする請求項１
記載の音声切換装置。
【請求項３】上記挿入損失量制御部が、上記送話側減
衰手段への入力信号に含まれる背景雑音成分のレベルを
推定する背景雑音レベル推定処理部を有し上記第１の瞬
時パワー推定部から出力される瞬時パワー推定値と所定
のしきい値との大小関係及び上記瞬時パワー推定値と上
記背景雑音レベル推定処理部において得られる背景雑音
レベル推定値との比に基づいて上記入力信号が音声信号
であるか非音声信号であるかを検出する第１の音声区間
検出部と、上記受話側減衰手段への入力信号に含まれる
背景雑音成分のレベルを推定する背景雑音レベル推定処
理部を有し上記第２の瞬時パワー推定部から出力される
瞬時パワー推定値と所定のしきい値との大小関係及び上
記瞬時パワー推定値と上記背景雑音レベル推定処理部に
おいて得られる背景雑音レベル推定値との比に基づいて
上記入力信号が音声信号であるか非音声信号であるかを
検出する第２の音声区間検出部と、上記第１の比較器及
び第２の比較器の出力信号と上記第１の音声区間検出部
及び第２の音声区間検出部の出力信号に基づいて通話状
態を判定し上記送話側減衰手段及び受話側減衰手段の利
得を制御する上記挿入損失量分配処理部と、上記第１の
音声区間検出部で推定される背景雑音レベル推定値と所
定のしきい値との大小関係に応じて上記音響結合利得乗
算手段が有する固定係数乗算器の係数を可変する第１の
乗算係数切換部と、上記第２の音声区間検出部で推定さ
れる背景雑音レベル推定値と所定のしきい値との大小関
係に応じて上記回線結合利得乗算手段が有する固定係数
乗算器の係数を可変する第２の乗算係数切換部とを具備
することを特徴とする請求項１記載の音声切換装置。
【請求項４】上記挿入損失量制御部が、上記第１の瞬
時パワー推定部の前段に設けられて近端側通話端末のマ
イクロホン表面における音圧から上記送話側減衰手段の
入力信号電圧への近端側音響電気変換利得を補正する近
端側感度補正手段と、上記第２の瞬時パワー推定部の前
段に設けられて遠端側通話端末のマイクロホン表面にお
ける音圧から上記受話側減衰手段の入力信号電圧への遠
端側音響電気変換利得を補正する遠端側感度補正手段と
を具備し、上記近端側感度補正手段が、上記近端側音響
電気変換利得が遠端側音響電気変換利得よりも小さいと
きに入力信号を増幅するとともに上記遠端側音響電気変
換利得及び近端側音響電気変換利得が略等しいときには
入力信号をそのまま第１の瞬時パワー推定部へ出力して
成り、上記遠端側感度補正手段が、上記遠端側音響電気
変換利得が近端側音響電気変換利得よりも小さいときに
入力信号を増幅するとともに上記遠端側音響電気変換利
得及び近端側音響電気変換利得が略等しいときには入力
信号をそのまま第２の瞬時パワー推定部へ出力して成る
ことを特徴とする請求項１又は２又は３記載の音声切換
装置。
【請求項５】上記挿入損失量制御部が、上記第１の瞬
時パワー推定部の出力値が所定のしきい値を越える場合
に該出力値を上記しきい値に飽和させる第１の飽和処理
部と、第２の瞬時パワー推定部の出力値が所定のしきい
値を越える場合に該出力値を上記しきい値に飽和させる
第２の飽和処理部とを具備することを特徴とする請求項
１〜４の何れかに記載の音声切換装置。
【請求項６】上記回線帰還利得乗算手段及び音響帰還
利得乗算手段が有する各固定係数乗算器の係数を、通話
路が形成される以前に外部から設定可能として成ること
を特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の音声切換装
置。
【請求項７】上記送話側減衰手段の出力信号を参照し
て遠端側の通話端末からの呼び出し時における応答音声
を検出する応答音声検出手段を備えたことを特徴とする
請求項１〜６の何れかに記載の音声切換装置。
【請求項８】上記送話側減衰手段並びに受話側減衰手
段が各々利得を外部から設定可能に構成され、遠端側通
話端末からの呼出に応じた呼出音が送出されている時に
は送話側減衰手段の利得を最小値にするとともに受話側
減衰手段の利得を最大値として成ることを特徴とする請
求項１〜７の何れかに記載の音声切換装置。
【請求項９】他の通話端末からの呼び出しに応じた呼
出音が送出された後に上記第１の瞬時パワー推定部及び
第２の瞬時パワー推定部における推定処理を初期化して
成ることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の音
声切換装置。