JP2000502537A - 電気通信システム、加入者ユニット、および加入者ユニットを具えるテレビジョン受像機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 伝送チャネルを経て互いに通信する近端加入者ユニットおよび遠端加入者ユニットを具え、少なくとも前記近端加入者ユニットを手ぶら通信用に配置した電気通信システムは既知である。この既知のシステムにおいて、前記近端加入者ユニットは、前記近端加入者ユニットを３つの安定状態、送信モードと、受信モードと、休止モードとに制御する二重コントローラを具える。前記既知の加入者ユニットは、半二重モードにおいて動作し、送信経路および受信経路用の音声およびノイズ検出器と、前記モード切り替えを制御する音声レベル比較器とを有する。モード切り替えにおいて、手ぶらモードにおけるハウリングを防ぐために、前記受信および送信経路において適切な利得適合を行う。前記既知の二重コントローラは、近端話者がマイクロホンから比較的離れている場合、満足に動作しない。近端話者がマイクロホンから比較的離れている場合に満足に動作する電気通信システムを提供する。前記システムの時定数は、遠端話者が話を止め、近端話者が引き継いだ場合影響を受け、その結果、前記遠端において音声の損失は生じない。

Description

【発明の詳細な説明】 電気通信システム、加入者ユニット、および 加入者ユニットを具えるテレビジョン受像機 本発明は、伝送チャネルを経ての遠端加入者ユニットとの手ぶら通信用に配置 された近端加入者ユニットを具え、少なくとも前記近端加入者ユニットが、マイ クロホンおよびマイクロホン増幅器を有する送信経路と、ラウドスピーカ増幅器 およびラウドスピーカを有する受信経路と、前記近端および遠端加入者ユニット からの信号を検出する信号検出手段を有する二重回路と、前記加入者ユニットを 、送信モード、受信モードおよび休止モードを含む少なくとも３つの動作モード の内１つに音声検出手段の出力信号に応じて切り替える音声スイッチとを具え、 受信経路利得を前記送信モード中に低減し、送信経路利得を前記受信モード中に 低減し、前記送信および受信経路利得の双方を前記休止モード中に低減し、前記 近端加入者ユニットが、該近端加入者ユニットが前記休止モードにある休止時間 を前記送信または受信モードからの切り替え時間より実際的に長くするために前 記音声スイッチを制御する制御手段を具える、電気通信システムに関係する。こ のような電気通信システムを有線電話通信システムまたは無線電話通信システム とすることができ、前記加入者ユニットを手ぶら有線電話機か、手ぶら機能を有 する無線の基地局か、手ぶら機能を有する電話機カードを有するパーソナルコン ピュータまたはテレビジョン受像機か、その他同様のものとすることができる。 テレビジョン受像機の場合において、前記テレビジョン受像機のオーディオシス テムを前記手ぶら機能の拡声機能を実装するために使用するが、音声を送信する ためにマイクロホンを追加しなければならない。 本発明は、このような電気通信システムにおいて使用する加入者ユニットにさ らに関係する。 上述した種類の電気通信システムおよび加入者ユニットは、フィリップスアプ リケーションハンドブック「ワイヤバウンドテレコム」１９９４年１１月、II２ ６５ページ、II−２６８ページ、II−２７５ないしII−２８０ページ、II−２９ ４ページおよびII−２９８ページから既知である。II−２６５ページにおいて、 手ぶら電話機の原理を示すブロック図が開示されている。この電話機は、電話線 に結合されている送信回路ＴＥＡ１０６ｘに結合した手ぶら回路ＴＥＡ１０９４ を具える。この電話機は、前記電話線の他方の側における遠端電話機と手ぶら通 信するための近端電話機である。マイクロホンおよびマイクロホン増幅器を有す る送信経路と、前記送信経路における他の増幅器と、受信経路における増幅器と 、ラウドスピーカ増幅器と、ラウドスピーカと、前記ラウドスピーカおよびマイ クロホン間の音響結合とを介して形成された閉ループが示されている。前記閉ル ープのループ利得がハウリングを防ぐ程度のループ利得よりも常に小さくなるよ うに、前記マイクロホン増幅器およびラウドスピーカ増幅器を制御する二重コン トローラがさらに示されている。II−２６６に示すように、前記二重コントロー ラは、最大信号を搬送する経路を決定するために前記送信および受信経路双方の 信号およびノイズを監視し、前記二重コントローラは、送信利得および受信利得 の和が一定になるように最小信号を含むチャネルの利得を低減する。３つの安定 モードを、前記送信利得が最高に設定され、前記受信利得が最低に設定される送 信モードと、前記送信利得が最低に設定され、前記受信利得が最高に設定される 受信モードと、前記受信利得および送信利得の双方が低減される休止モードとに 区別する。前記最高利得と最低利得との差は、前記二重コントローラの切り替え 範囲である。異なるモードに切り替えるために、前記二重コントローラは、論理 回路によって制御される音声スイッチを具える。入力側において、前記制御回路 を、前記送信および受信経路の双方の信号およびノイズを検出する音声検出器と 、前記近端加入者ユニットのマイクロホン音声信号のエンベロープの信号代表を 遠端加入者の音声信号の信号代表と比較するレベル比較器とに結合する。出力側 において、前記論理回路は、キャパシタを前記入力側において監視された信号に 応じて充電または放電することによって制御する。代表的な例において、遠端音 声が近端音声よりも強い信号強度で検出されるため前記遠端が送信チャネルを獲 得する場合の前記受信モードにおいて、前記キャパシタを１０μＡの電流で充電 し、近端音声が遠端音声よりも強い信号強度で検出されるため前記近端が前記チ ャネルを獲得する場合の前記送信モードにおいて、前記キャパシタを１０μＡの 電流で放電し、音声が前記近端および遠端のいずれからも検出されない場合の休 止モードにおいて、前記キャパシタを、前記キャパシタと共に比較的大きい時定 数を形成する大抵抗値抵抗を経て充電または放電する。このように、前記遠端お よび近端間の比較的高速の切り替えを、これらの音声信号が優勢である場合に達 成し、同時に、前記遠端および近端のいずれもが音声信号を搬送しない場合、神 経質な切り替えを行わない。短い休止時間を使用する場合、前記近端または遠端 音声が短いパルスを含む場合、神経質な切り替え動作になる恐れがある。前記比 較的大きい時定数は、数十ミリ秒程度の高速切り替え時間と比較して、数秒程度 の休止時間にする。II−２７８ページにおいて、前記音声スイッチの切り替え動 作が示されている。分かるように、送信モードから休止モードを経て受信モード に、およびその逆に切り替える場合、利得率を滑らかに調節する。II−２６６ペ ージにおいて、レベル比較器の送信レベル入力導線中に、受信レベル信号を供給 される他方の入力部に対する減衰器が示されている。この減衰器を、前記受信モ ードにおいて、前記ラウドスピーカから前記マイクロホンへの音響的フィードバ ック信号が前記遠端話者の寄与を無効にするのを防ぐために使用する。他方にお いて、前記減衰器は、前記加入者ユニットが前記送信モードまたは休止モードに ある場合、前記送信レベル入力信号を減衰すべきでない。前記既知の手ぶらシス テムが、数メートルまでの手ぶら通話距離に関して成功裏に動作するとしても、 ３ないし４メートルのより長い距離、または７メートルまでの依然としてより長 い距離に関して、適切な機能は得られない。このような状況は、電話通信カード をテレビジョン受像機に入れることによって前記手ぶら電話通信機能をテレビジ ョン受像機に組み込み、それによって、前記テレビジョン受像機のオーディオシ ステムを使用して前記受信経路のオーディオ部分を実装し、マイクロホンを付加 した場合、容易に生じる。居間においてテレビジョン受像機を使用する場合、ユ ーザに対する代表的な距離は、３〜４メートルであるが、より大画面のテレビジ ョン受像機に対して、このような距離は７メートル程度に増大するかもしれない 。同じ知覚される信号レベルを得るために、前記送信経路および受信経路の双方 における利得を増大すべきである。しかしここで、前記切り替え範囲と、前記切 り替え範囲にリンクされた送信レベル減衰器の減衰も、前記閉音響ループのルー プ利得を１より下に保持し、前記受信モードにおける前記フィードバックラウド スピーカ信号が誤って前記送信モードにおける近端加入者ユニットに入るのを防 ぐために、増大すべきである。通常の手ぶら電話機に関して、前記切り替え範囲 は、代表的に２０〜３０ｄＢである。手ぶら機能を組み込まれたテレビジョン受 像機に関して、前記近端話者が、前記遠端話者が話しを止めた後に変換を行いた い場合、問題が起こる。前記受信モードにおいて、前記レベル比較器の送信レベ ル入力も６０ｄＢだけ減衰する。この強い減衰によって、前記送信レベル入力部 における減衰された信号は、前記レベル比較器の受信レベル入力部における信号 より弱くなり、その結果として、前記音声スイッチは、前記送信モードに切り替 わる代わりに休止モードに切り替わる。前記送信レベル入力導線中の減衰器が、 前記加入者ユニットが休止モードに切り替わった場合にオフになったとしても、 数秒の比較的長い休止時間のため、数秒の近端加入者音声が前記遠端加入者側に おいて失われる。 本発明の目的は、この欠点を持たない上述した種類の電気通信システムを提供 することである。 この目的のため、本発明による電気通信システムは、前記二重コントローラが 、前記近端加入者ユニットが比較的遠い手ぶら距離において使用され、それによ って増大した増幅器利得が前記近端加入者ユニットにおいて設定される場合、前 記近端加入者ユニットがハウリングするのを防ぐために必要な増大した切り替え 範囲によって生じる前記受信モードから前記送信モードへの切り替え時間におけ る実際的な増加を減少する切り替え時間減少手段を具え、前記切り替え時間減少 手段を前記信号検出手段に結合し、前記信号検出手段が前記送信経路において音 声信号を検出し、前記受信経路において音声信号を検出しない場合、前記切り替 え時間における増加を減少するようにしたことを特徴とする。前記加入者ユニッ トが受信モードから送信モードに切り替わり、同時に、前記切り替えが滑らかな ままである場合、近端音声は遠端において失われないことが達成され、すなわち 、遠端話者が一定期間無言で、近端話者が話しを（まだ）していない場合、切り 替えを行う必要はない。 本発明による電気通信システムの一実施形態において、前記制御手段がキャパ シタを具え、前記キャパシタの両端間の電圧が前記音声スイッチを制御し、それ によって、第１電圧範囲が前記受信モードに対応し、前記第１電圧範囲より上の 第２電圧範囲が前記送信モードに対応し、前記第１および第２電圧範囲間の第３ 電圧範囲が前記休止モードに対応するようにした。これによって、前記音声スイ ッチを容易に制御できる。 本発明による電気通信システムの他の実施形態において、前記受信モードにお いて前記キャパシタを予め決められた充電電流で充電し、前記送信モードにおい て前記キャパシタを予め決められた放電電流で放電し、前記休止モードにおいて 前記キャパシタを前記キャパシタと共に比較的大きい時定数を形成する抵抗を経 て充電し、前記信号検出手段が前記送信経路において音声を検出した場合、前記 切り替え時間減少手段が、追加の、前記予め決められた充電電流よりも実際的に 小さい放電電流を前記キャパシタに導入するようにした。これによって、前記受 信経路における音声信号の独立した検出が必要ないにもかかわらず、前記送信経 路において音声信号を検出し、前記受信経路において音声信号を検出しない状況 が効果的に得られる。これは、前記遠端加入者が話している場合に前記キャパシ タを充電する充電電流と、前記導入された電流との差が、単独の場合の前記充電 電流と同じ程度であるためである。このように、前記受信モードにおいて強い遠 端信号が前記近端加入者ユニットに入り、前記遠端話者の沈黙と、前記受信経路 における検出された音声信号とが、前記音声スイッチに不要な休止モード（数秒 の対応する休止時間を伴う）をスキップさせる。 ここで本発明を、例として、添付した図面の参照と共に説明する。 図１は、本発明による電気通信システムを図式的に示す。 図２は、本発明による二重コントローラを示す。 図１は、加入電話回線、私設ネットワーク等を経て互いに通信する近端加入者 ユニット２および遠端加入者ユニット３を具える、本発明による電気通信システ ム１を図式的に示す。近端加入者ユニットを、通常の手ぶら電話機、手ぶら機能 を含む無線電話の基地局、手ぶら電話通信機能を含むテレビジョン受像機等とす ることができる。テレビジョン受像機の場合において、電話通信回路網およびマ イクロホン４を前記受像機に含め、前記受像機のオーディオ機能を、遠端加入者 ユニット３から受けた電話通信信号の増幅と共有する。この増幅された信号を、 前記テレビジョン受像機に含まれるラウドスピーカ５に供給する。前記テレビジ ョン受像機におけるマイクロコントローラ（詳細には示さず）をプログラムし、 電話通信用の適切な全画面または部分画面マンマシンインタフェースを実装する 。このようなマンマシンインタフェースは、当該技術分野においてよく知られて いる。近端加入者ユニット２は、送信経路６および受信経路７をさらに具える。 送信経路６は、マイクロホン増幅器８に結合したマイクロホン４を具え、受信経 路７は、ラウドスピーカ５に結合したラウドスピーカ増幅器９を具える。手ぶら 加入者ユニットにおいて、矢印１０で示す音響結合が、ラウドスピーカ５とマイ クロホン４との間に生じる。マイクロホン増幅器８およびラウドスピーカ増幅器 ９を、マイクロホン増幅器８およびラウドスピーカ増幅器９を制御する二重コン トローラ１１と共に、ＴＥＡ１０９４集積回路において構成することができる。 ＴＥＡ１０９４−ＩＣの詳細な説明に関しては、前記フィリップスアプリケーシ ョンズハンドブック１９９５，「ワイヤバウンドテレコム」を参照されたい。二 重コントローラ１１は、送信経路６における信号および受信経路７における信号 を監視し、それによって増幅器８および９を制御する。一般的に言って、二重コ ントローラは、マイクロホン増幅器８と、送信増幅器１２と、防側音ネットワー ク１３と、受信増幅器１４と、ラウドスピーカ増幅器９と、音響結合１０とによ って形成される閉ループのループ利得を制御し、前記ループ利得が、ハウリング が防止される利得よりも実際的に小さくなるようにする。加入者ユニット２は、 ３つの安定モード、前記近端加入者が話す場合に「勝つ」送信モードと、前記遠 端加入者が話す場合に「勝つ」受信モードと、どちらの加入者も話さない休止モ ードとに適合する。送信モードにおいて、二重コントローラ１１は受信増幅器９ を最小利得に制御し、受信モードにおいて、前記送信増幅器の利得を最小に設定 し、休止モードにおいて、双方の増幅器の利得を低減する。送信または受信モー ドにおける最大利得と最小利得との差を、切り替え範囲とする。前記二重コント ローラを、送信経路６と、受信経路７と、マイクロホン増幅器８と、ラウドスピ ーカ増幅器８とに結合する端子ａ、ｂ、ｃおよびｄを示す。 図２は、制御手段または論理２１によって制御される音声スイッチ２０を具え る、本発明による二重コントローラ１１を示す。制御手段２１の入力側において 、第１音声検出器２２の出力信号と、レベル比較器２３の出力信号と、第２音声 検出器２４の出力信号とを供給する。第１音声検出器２２は、前記マイクロホン 信号の信号代表を背景ノイズ信号と比較することによって、送信経路６における 音声を検出し、第２音声検出器２４は、同様の比較によって受信経路７における 音声を検出する。レベル比較器２３は、前記マイクロホン音声信号の代表を、受 信経路７における音声信号の信号代表と比較する。比較器２３は、前記制御手段 に、どの信号が「勝つ」かを示す。前記受信モードにおいて、減衰器２５を、比 較器２３の送信信号入力導線に切り替える。出力側において、制御手段または論 理２１は、上述したように前記受信モードおよび送信モードの各々においてキャ パシタ２６を充電または放電する切り替え電流源（詳細には図示しないが、ＴＥ Ａ１０９４−ＩＣにおいて存在する）を具える。前記休止モードにおいて、キャ パシタ２６を、キャパシタ２６が充電されたときの最高値と、キャパシタ２６が 放電されたときの最低値との間の値を有する基準電圧２８に、抵抗２７を経て充 電する。二重コントローラ１１は、ログ増幅器２９と、バッファ３０と、バッフ ァ３１の直列配置を具える。バッファ３０の出力部は送信エンベロープ信号ＴＥ ＮＶを供給し、バッファ３１の出力部は送信ノイズ信号ＴＮＯＩを供給し、双方 とも第１音声検出器２２に供給する。二重コントローラ１１は、ログ増幅器３２ と、バッファ３３と、バッファ３４の直列配置を具える。バッファ３３の出力部 は受信エンベロープ信号ＲＥＮＶを供給し、バッファ３４の出力部は受信ノイズ 信号ＲＮＯＩを供給し、双方とも第２音声検出器２４に供給する。調節キャパシ タ３５、３６、３７および３８と、調節抵抗３７とをさらに示す。本発明によれ ば、二重コントローラ１１は、比較器４１を具える切り替え時間減少手段４０を さらに具え、比較器４１に信号ＴＥＮＶおよびＴＮＯＩを、切り替え時間減少手 段４０に含まれる抵抗４２および４３を経て供給する。手段４０は、キャパシタ ４４と、抵抗４５と、ダイオード４６と、抵抗４７とをさらに具える。前記切り 替え時間減少手段は、前記切り替え時間減少手段が送信経路６において音声を検 出した場合、前記受信モードにおいて制御手段２１によってキャパシタ２６に導 入される充電電流より実際的により小さい追加の放電電流を導入する。前記制御 手段によって導入される充電電流は、代表的に１０μＡであり、前記追加の放電 電流は、代表的に１μＡである。これによって、上述したように前記受信モード から送信モードに切り替える場合、キャパシタ２６は急速に充電され、その結果 、抵抗２７を経ての低速の充電が無効になる。前記遠端および近端の双方におい て音声が検出された場合、残りの充電電流は依然として９μＡであり、前記キャ パシタを急速に充電するのに十分以上であり、その結果、前記遠端が「勝つ」場 合、前記受信モードが保持される。前記近端において音声が検出されない場合、 音声スイッチ２０は、神経質な切り替えを防ぐために、依然としてゆっくりと前 記休止モードに切り替わる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．伝送チャネルを経ての遠端加入者ユニットとの手ぶら通信用に配置された近 端加入者ユニットを具え、少なくとも前記近端加入者ユニットが、マイクロホン およびマイクロホン増幅器を有する送信経路と、ラウドスピーカ増幅器およびラ ウドスピーカを有する受信経路と、前記近端および遠端加入者ユニットからの信 号を検出する信号検出手段を有する二重回路と、前記加入者ユニットを、送信モ ード、受信モードおよび休止モードを含む少なくとも３つの動作モードの内１つ に音声検出手段の出力信号に応じて切り替える音声スイッチとを具え、受信経路 利得を前記送信モード中に低減し、送信経路利得を前記受信モード中に低減し、 前記送信および受信経路利得の双方を前記休止モード中に低減し、前記近端加入 者ユニットが、該近端加入者ユニットが前記休止モードにある休止時間を前記送 信または受信モードからの切り替え時間より実際的に長くするために前記音声ス イッチを制御する制御手段を具える、電気通信システムにおいて、前記二重コン トローラが、前記近端加入者ユニットが比較的遠い手ぶら距離において使用され 、それによって増大した増幅器利得が前記近端加入者ユニットにおいて設定され る場合、前記近端加入者ユニットがハウリングするのを防ぐために必要な増大し た切り替え範囲によって生じる前記受信モードから前記送信モードへの切り替え 時間における実際的な増加を減少する切り替え時間減少手段を具え、前記切り替 え時間減少手段を前記信号検出手段に結合し、前記信号検出手段が前記送信経路 において音声信号を検出し、前記受信経路において音声信号を検出しない場合、 前記切り替え時間における増加を減少するようにしたことを特徴とする電気通信 システム。 ２．請求の範囲１に記載の電気通信システムにおいて、前記制御手段がキャパシ タを具え、前記キャパシタの両端間の電圧が前記音声スイッチを制御し、それに よって、第１電圧範囲が前記受信モードに対応し、前記第１電圧範囲より上の第 ２電圧範囲が前記送信モードに対応し、前記第１および第２電圧範囲間の第３電 圧範囲が前記休止モードに対応することを特徴とするようにした電気通信システ ム。 ３．請求の範囲２に記載の電気通信システムにおいて、前記受信モードにおいて 前記キャパシタを予め決められた充電電流で充電し、前記送信モードにおいて前 記キャパシタを予め決められた放電電流で放電し、前記休止モードにおいて前記 キャパシタを前記キャパシタと共に比較的大きい時定数を形成する抵抗を経て充 電し、前記信号検出手段が前記送信経路において音声を検出した場合、前記切り 替え時間減少手段が、追加の、前記予め決められた充電電流よりも実際的に小さ い放電電流を前記キャパシタに導入するようにしたことを特徴とする電気通信シ ステム。 ４．伝送チャネルを経ての遠端加入者ユニットとの手ぶら通信用に配置された近 端加入者ユニットを具え、少なくとも前記近端加入者ユニットが、マイクロホン およびマイクロホン増幅器を有する送信経路と、ラウドスピーカ増幅器およびラ ウドスピーカを有する受信経路と、前記近端および遠端加入者ユニットからの信 号を検出する信号検出手段を有する二重回路と、前記加入者ユニットを、送信モ ード、受信モードおよび休止モードを含む少なくとも３つの動作モードの内１つ に音声検出手段の出力信号に応じて切り替える音声スイッチとを具え、受信経路 利得を前記送信モード中に低減し、送信経路利得を前記受信モード中に低減し、 前記送信および受信経路利得の双方を前記休止モード中に低減し、前記近端加入 者ユニットが、該近端加入者ユニットが前記休止モードにある休止時間を前記送 信または受信モードからの切り替え時間より実際的に長くするために前記音声ス イッチを制御する制御手段を具える、電気通信システム用近端加入者ユニットに おいて、前記二重コントローラが、前記近端加入者ユニットが比較的遠い手ぶら 距離において使用され、それによって増大した増幅器利得が前記近端加入者ユニ ットにおいて設定される場合、前記近端加入者ユニットがハウリングするのを防 ぐために必要な増大した切り替え範囲によって生じる前記受信モードから前記送 信モードへの切り替え時間における実際的な増加を減少する切り替え時間減少手 段を具え、前記切り替え時間減少手段を前記信号検出手段に結合し、前記信号検 出手段が前記送信経路において音声信号を検出し、前記受信経路において音声信 号を検出しない場合、前記切り替え時間における増加を減少するようにしたこと を特徴とする電気通信システム用近 端加入者ユニット。 ５．請求の範囲４に記載の近端加入者ユニットを具えるテレビジョン受像機にお いて、前記テレビジョン受像機のオーディオシステムを前記受信経路のオーディ オ部分として使用するようにしたことを特徴とするテレビジョン受像機。