JP2007282274A - 音声伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】人の操作によらずに音声出力手段から出力される音声を適当な音量に調整可能とする。
【解決手段】各音声端末装置２は、周囲騒音レベルを検出する周囲騒音検出部２８を具備する。親機１では、音声端末装置２Ａから伝送されてくる音声信号（送話信号）を音声信号多重伝送処理部１５で受信し且つ復調して通話処理部１４に出力するとともに、当該音声端末装置２Ａから制御信号で通知された周囲騒音データに基づいて制御部１８がゲイン関数を求める。そして、通話処理部１４では、当該音声信号に対して拡声通話処理を行うとともに、音声端末装置２Ａにおける周囲騒音のレベルが基準値よりも高ければ周囲騒音除去処理を行い、処理後の音声信号を再び音声信号多重伝送処理部１５で変調して応答先の音声端末装置２Ｂに向けてチャンネル２の下りスロットに格納して送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、信号線を介して音声信号を伝送する音声伝送システムに関するものである。

従来、信号線を介して音声信号を伝送する音声伝送システムとしては、例えば、住戸内に設置されるインターホン親機並びに副親機と、住戸外の玄関に設置されるドアホン子器とを備え、インターホン親機又は副親機とドアホン子器との間で通話を行ったり、あるいはインターホン親機と副親機若しくは複数台の副親機同士で内線通話を行うことのできるインターホンシステムがある（例えば、特許文献１参照）。なお、上述のようなインターホンシステムでは、実際に通話する人がスイッチ等を操作することで音量調整を行うようになっていた。
特開平７−１８３９５８号公報

しかしながら、上記従来例では親機並びに副親機にそれぞれ音量調整用の操作スイッチ等を設けるためのスペースが必要となり、形状や寸法あるいは設置場所に制約が生じるといった問題があった。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、人の操作によらずに音声出力手段から出力される音声を適当な音量に調整することができる音声伝送システムを提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、少なくとも音声を入力する音声入力手段を具備した１乃至複数の音声入力端末装置と、少なくとも音声を出力する音声出力手段を具備した１乃至複数の音声出力端末装置と、音声入力端末装置並びに音声出力端末装置と１組のペア線からなる信号線を介して接続される主装置とを備え、主装置を介して音声入力端末装置から音声出力端末装置へ音声信号を時分割多重伝送する音声伝送システムであって、前記音声入力端末装置は、前記信号線を介して上り方向のタイムスロットで音声信号を送信する音声信号送信手段と、設置場所における周囲騒音の大きさや周波数特性などを検出する周囲騒音検出手段と、前記信号線を介して主装置との間で制御信号を伝送する制御信号伝送手段と、周囲騒音検出手段で検出された周囲騒音検出データを制御信号により主装置に知らせる制御手段とを具備し、主装置は、上り方向のタイムスロットで音声入力端末装置が送信した音声信号を受信し且つ下り方向のタイムスロットで音声出力端末装置に対して音声信号を送信する音声信号送受信手段と、前記信号線を介して音声入力端末装置との間で制御信号を伝送する制御信号伝送手段と、前記制御信号により音声入力端末装置から周囲騒音検出データを受け取ると当該周囲騒音検出データに応じて当該音声入力端末装置から受信した音声信号に含まれる周囲騒音を除去する周囲騒音除去手段とを具備することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、複数の音声入力端末装置若しくは音声出力端末装置のうちの少なくとも何れか一つは、撮像手段と、撮像手段で撮像された映像を変調する変調手段と、変調手段で変調された映像信号を音声信号の周波数帯域と異なる周波数帯域で送信する映像信号送信手段とを具備し、主装置は、前記音声入力端末装置若しくは音声出力端末装置が送信した映像信号を受信する映像信号受信手段と、映像信号受信手段で受信した映像信号を復調する復調手段と、復調手段で復調された映像を表示する表示手段とを具備することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、人の操作によらずに音声出力手段から出力される音声を適当な音量に調整することができる。

また、請求項２の発明によれば、音声入力端末装置若しくは音声出力端末装置で撮像された映像を主装置の表示手段に表示することができ、例えば、当該音声入力端末装置若しくは音声出力端末装置を住戸の外玄関に設置するドアホン子器とした場合、住戸内に設置する主装置で来訪者の映像を確認することができて使い勝手が向上する。

以下、本発明の技術思想を戸建て住宅向けのインターホンシステムに適用した実施形態について詳細に説明する。

本発明の実施形態を説明する前に、本発明の実施形態と基本構成が共通である参考例について説明する。

本参考例の音声伝送システム（インターホンシステム）は、図１に示すように住戸Ｈの屋内に設置される複数の音声端末装置２と、これら複数の音声端末装置２と信号線Ｌｓを介して接続される主装置（親機）１と、住戸Ｈの屋外（外玄関）に設置されて通信線Ｌｘを介して親機１と接続されたドアホン子器３とを備えている。屋内においては、主装置たる親機１が居間に設置され、複数の音声端末装置２がそれぞれ他の部屋（例えば、各家族の個室等）に設置されている。なお、信号線Ｌｓにはペア線などの平衡線路を用いているが、同軸線のような不平衡線路であっても構わない。また、エンハンストカテゴリー５あるいはカテゴリー６のＬＡＮケーブルの１ペアやＣＰＥＶケーブルの１ペアを信号線Ｌｓに利用しても構わない。

ドアホン子器３は、マイクロホン３０並びにスピーカ３１と、マイクロホン３０の出力を増幅するマイクロホンアンプ３２ａと、スピーカ３１への入力を増幅するスピーカアンプ３２ｂと、来訪者が操作する呼出釦３３と、来訪者を撮像するカメラ部３４と、カメラ部３４から出力する映像信号を変調して音声信号と周波数分割多重するとともに音声信号の２線４線変換処理や呼出信号の送信処理を行う音声／映像多重分離部３５と、通信線Ｌｘが接続される端子部３６とを具備している。但し、かかるドアホン子器３の構成は従来周知であるから、詳細な説明は省略する。

音声端末装置２は、マイクロホン２０ａ及びスピーカ２０ｂと、マイクロホン２０ａの出力を増幅するマイクロホンアンプ２１ａと、スピーカ２０ｂへの入力を増幅するスピーカアンプ２１ｂと、音声信号をディジタル変調方式で変調及び復調し上り方向及び下り方向のタイムスロットに格納して時分割多重伝送（ＴＤＭＡ＜Time Division Multiple Access＞）する音声信号多重伝送処理部２２と、親機１との間で信号線Ｌｓを介して制御信号を伝送する制御信号伝送処理部２３と、制御信号と音声信号を周波数分割多重し且つ分離する多重分離部２４と、ＣＰＵを主構成要素とし各部の制御を行う制御部２５と、後述する内線釦や応答釦等の操作釦（図示せず）を有し操作釦の操作に伴って制御部２５に操作信号を出力する操作部２６と、信号線Ｌｓが接続される端子部２７と、設置場所における周囲騒音を検出する周囲騒音検出部２８とを具備する。すなわち、本参考例における音声端末装置２は、音声を入力する音声入力手段（マイクロホン２０ａ）と音声を出力する音声出力手段（スピーカ２１ａ）を双方とも具備しているので、音声入力端末装置であると同時に音声出力端末装置でもある。但し、音声端末装置２の構成はこれに限定されるものではなく、音声入力手段を有し且つ音声出力手段を有しない音声入力端末装置、あるいは音声出力手段を有し且つ音声入力手段を有しない音声出力端末装置として構成されたものであっても構わない。なお、各音声端末装置２には固有の識別符号（ＩＤ）が付与されており、この識別符号によって各端末装置２が識別可能となっている。

音声信号多重伝送処理部２２は、マイクロホン２０ａから出力されてマイクロホンアンプ２１ａで増幅されたアナログの音声信号をディジタル信号に変換し、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）やＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭ等のディジタル変調方式で変調する処理や、多重分離部２４で制御信号と分離された音声信号を復調し且つアナログ信号に変換してスピーカアンプ２１ｂに出力する処理を行う。また制御信号伝送処理部２３は、制御部２５から与えられる制御データをＦＳＫ（周波数偏移キーイング）あるいはＰＳＫ（位相偏移キーイング）等の変調方式で変調する処理や、多重分離部２４で音声信号と分離された制御信号を復調し且つ制御データを制御部２５に渡す処理を行う。

周囲騒音検出部２８は、図２に示すようにマイクロホンアンプ２１ａを介してマイクロホン２０ａより入力される入力信号（送話信号）の瞬時パワーの短時間平均値Ｐｓを算出する短時間平均値算出部２８ａと、瞬時パワーの長時間平均値Ｐｎを算出する長時間平均値算出部２８ｂと、短時間平均値Ｐｓと長時間平均値Ｐｎを比較することで送話信号が音声成分を含んでいる音声区間を検出する近端側音声区間検出部２８ｃと、送話信号に含まれる近端側周囲騒音レベルの推定値Ｐｎ’を算出する周囲騒音レベル算出部２８ｄとを有する。短時間平均値算出部２８ａは、入力信号の瞬時値（絶対値）Ｐｖ（ｎ）に正の定数ρ１（＜１）を乗算した値と、遅延させた短時間平均値Ｐｓ（ｎ−１）に正の定数（１−ρ１）を乗算した値とを加算する処理、すなわち、下記の式（１）の演算処理を行うことで短時間平均値Ｐｓ（ｎ）を算出している。

Ｐｓ（ｎ）＝（１-ρ１）×Ｐｓ（ｎ−１）＋ρ１×Ｐｖ（ｎ）…（１）
また長時間平均値算出部２８ｂは、入力信号の瞬時値Ｐｖ（ｎ）に正の定数ρ２（０＜ρ２＜ρ１＜１）を乗算した値と、遅延させた長時間平均値Ｐｎ（ｎ−１）に正の定数（１−ρ２）を乗算した値とを加算する処理、すなわち、下記の式（２）の演算処理を行うことで長時間平均値Ｐｎ（ｎ）を算出している。

Ｐｎ（ｎ）＝（１-ρ２）×Ｐｎ（ｎ−１）＋ρ２×Ｐｖ（ｎ）…（２）
近端側音声区間検出部２８ｃは、短時間平均値Ｐｓ（ｎ）と長時間平均値Ｐｎ（ｎ）との比（＝Ｐｓ（ｎ）／Ｐｎ（ｎ））を所定の閾値δと比較し、δ＜Ｐｓ（ｎ）／Ｐｎ（ｎ）ならば音声区間、Ｐｓ（ｎ）／Ｐｎ（ｎ）≦δならば非音声区間と判定し、音声区間と判定した場合に近端側音声区間検出フラグＳＤＦ１を１とし、非音声区間と判定した場合に近端側音声区間検出フラグＳＤＦ１を０とする。

周囲騒音レベル算出部２８ｄは、近端側音声区間検出フラグＳＤＦ１が０のとき、つまり、送話信号の非音声区間が検出されているときに入力信号の瞬時値Ｐｖ（ｎ）に正の定数ρ３（ρ３＜１、但し、ρ３はρ２と異なる値でも同じ値でも構わない）を乗算した値と、遅延させた周囲騒音レベルＰｎ’（ｎ−１）に正の定数（１−ρ３）を乗算した値とを加算する処理、すなわち、下記の式（３）の演算処理を行うことで周囲騒音レベルＰｎ’（ｎ）を算出している。但し、近端側音声区間検出フラグＳＤＦ１が１のとき、つまり、送話信号の音声区間が検出されているときには下記の式（３）の処理は行わずに周囲騒音レベルＰｎ’（ｎ）を更新しない（下記式（４）参照）。

Ｐｎ’（ｎ）＝（１-ρ３）×Ｐｎ’（ｎ−１）＋ρ３×Ｐｖ（ｎ）…（３）
Ｐｎ’（ｎ）＝Ｐｎ’（ｎ−１）…（４）
一方、親機１は、通話線Ｌｘが接続される端子部１０ａ並びに信号線Ｌｓが接続される端子部１０ｂと、通話線Ｌｘを介してドアホン子器３より周波数分割多重伝送される映像信号と音声信号を分離するとともにドアホン子器３に対して通話線Ｌｘを介して音声信号を伝送する多重分離部１１と、液晶表示器やＣＲＴなどの表示デバイスを有し多重分離部１１で分離された映像信号を復調して表示するモニタ部１２と、マイクロホン１３ａ並びにスピーカ１３ｂと、マイクロホン１３ａの出力を増幅するマイクロホンアンプ１３ｃと、スピーカ１３ｂへの入力を増幅するスピーカアンプ１３ｄと、エコーキャンセル処理（音声信号をディジタル化し不快なエコーを抑圧する処理）や音声スイッチ処理（送話側と受話側との音量が小さい側に損失を与えて音量の大きい音声信号を優先的に出力させる類の通話方向制御処理）などを行う通話処理部１４と、音声信号をディジタル変調方式で変調及び復調し上り方向及び下り方向のタイムスロットに格納して時分割多重伝送する音声信号多重伝送処理部１５と、各音声端末装置２との間で信号線Ｌｓを介して制御信号を伝送する制御信号伝送処理部１６と、制御信号と音声信号を周波数分割多重し且つ分離する多重分離部１７と、ＣＰＵを主構成要素とし各部の制御を行う制御部１８と、後述する呼出音データ等を記憶する記憶部１９とを具備する。

通話処理部１４は、ＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）やＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、コーデック回路等を有し、ドアホン子器３との間では、ドアホン子器３から通信線Ｌｘを介して伝送されるアナログの音声信号をディジタルの音声信号に変換し、ドアホン子器３のマイクロホン３０とスピーカ３１における音響結合や親機１のマイクロホン１３ａとスピーカ１３ｂにおける音響結合等に起因する不快なエコーを抑圧したり、マイクロホン１３ａから入力する音声（送話音声）とドアホン子器３から伝送されてくる音声（受話音声）のレベルを比較して通話方向を切り替えるといった処理を行っている。また通話処理部１４は、音声端末装置２との間では、音声端末装置２のマイクロホン２０ａとスピーカ２０ｂにおける音響結合や親機１のマイクロホン１３ａとスピーカ１３ｂにおける音響結合等に起因する不快なエコーを抑圧したり、マイクロホン１３ａから入力する音声（送話音声）と音声端末装置２から伝送されてくる音声（受話音声）のレベルを比較して通話方向を切り替えるといった処理を行う。さらに、音声端末装置２同士が個別に通話（内線通話）する場合においては、通話処理部１４は、各音声端末装置２から上り方向のタイムスロットに格納されて伝送されてくる音声信号を信号処理することによって、マイクロホン２０ａとスピーカ２０ｂの音響結合等に起因した不快なエコーを抑圧したり、音声信号のレベルを比較して通話方向を切り替えている。またさらに通話処理部１４は、音声端末装置２に送信する音声信号の音量を、当該音声端末装置２から制御信号により通知された周囲騒音レベルＰｎ’に応じて調整する処理も行っている。

ここで、親機１においては制御部１８の制御の下で多重分離部１７を介して信号線Ｌｓに同期信号を送出しており、同期信号の立ち下がりから所定時間が経過した時点を先頭のタイムスロットの開始時点とし、次の同期信号が立ち上がるまでの期間（信号送信期間）内に複数（２ｎ個）のタイムスロットを配置している。そして、前半のｎ個のタイムスロットを上り方向とし、後半のｎ個のタイムスロットを下り方向としている。以下、説明を簡単にするために上り方向のタイムスロットを「上りスロット」、下り方向のタイムスロットを「下りスロット」と呼び、上りスロットと下りスロットの組をチャンネルと呼ぶことにする。従って本参考例では、信号送信期間内にｎ個（ｎチャンネル）の上りスロット並びに下りスロットを配置しているから、最大ｎ台の音声端末装置２が一対一で個別通話できる。

次に、図３を参照して２台の音声端末装置２間で一対一の通話（個別通話）を行う場合における本参考例の動作を説明する。なお、以下では音声端末装置２Ａと音声端末装置２Ｂの２台が個別通話を行う場合を例示する。

まず、音声端末装置２Ａにおいて操作部２６の内線釦（図示せず）が操作されると、操作部２６から制御部２５に操作信号が出力され、当該操作信号を受け取った制御部２５が内線通話要求の制御データを生成して制御信号伝送処理部２３に与え、制御信号伝送処理部２３が内線通話要求の制御データと自己の識別符号を制御信号により多重分離部２４並びに端子部２７を介して信号線Ｌｓに送出する。

一方、親機１では、信号線Ｌｓを介して伝送される制御信号を多重分離部１７で分離して制御信号伝送処理部１６で受信し、受信した制御信号に含まれる内線通話要求並びに要求元の識別符号を制御部１８に渡す。制御部１８は、記憶部１９に記憶している呼出音データを読み出して通話処理部１４に与え、通話処理部１４を介してスピーカ１３ｂから呼出音を鳴動させるとともに、要求元の識別符号を含む全ての識別符号を宛先として前記呼出音データを含む制御信号を制御信号伝送処理部１６により信号線Ｌｓを介して伝送させる。

音声端末装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄでは、親機１から送信された制御信号を制御信号伝送処理部２３で受信し、受信した制御信号に含まれる呼出音データを制御部２５に渡すと、制御部２５が呼出音データをアナログの呼出音信号に変換し、音声信号多重伝送処理部２２を介してスピーカ２０ｂより呼出音を鳴動させる。そして、音声端末装置２Ｂにおいて操作部２６の内線釦（図示せず）が操作されると、操作部２６から制御部２５に操作信号が出力され、当該操作信号を受け取った制御部２５では、要求元の音声端末装置２Ａと個別通話することを了解した旨の応答（内線応答）の制御データを生成して制御信号伝送処理部２３に与え、制御信号伝送処理部２３が内線応答の制御データと自己の識別符号を制御信号により多重分離部２４並びに端子部２７を介して信号線Ｌｓに送出する。

親機１においては、音声端末装置２Ｂから送信された制御信号を制御信号伝送処理部１６で受信し、受信した制御信号に含まれる内線応答の制御データ並びに応答先の識別符号を制御部１８に渡し、制御部１８は要求元の識別符号を宛先として内線応答許可の制御データを含む制御信号を制御信号伝送処理部１６により送信させる。

そして、要求元の音声端末装置２Ａ並びに応答先の音声端末装置２Ｂを含む全ての音声端末装置２において制御部２５がスピーカ２０ｂによる呼出音の鳴動を停止させる。さらに応答先の音声端末装置２Ｂにおいては、周囲騒音検出部２８が周囲騒音レベルＰｎ’を検出し、検出された周囲騒音レベルＰｎ’を制御部２５から制御信号伝送処理部２３に与え、制御信号伝送処理部２３が周囲騒音レベルＰｎ’と自己の識別符号を制御信号により多重分離部２４並びに端子部２７を介して信号線Ｌｓに送出する。ここで、要求元の音声端末装置２Ａにはチャンネル１のタイムスロットが割り当てられ、応答先の音声端末装置２Ｂにはチャンネル２のタイムスロットが割り当てられているものとする。従って、要求元の音声端末装置２Ａにおいては、マイクロホン２０ａから入力された音声（送話音声）を音声信号多重伝送処理部２２で変調し、変調した音声信号（送話信号）をチャンネル１の上りスロットに格納して信号線Ｌｓを介して親機１に伝送する。

親機１では、音声端末装置２Ａから伝送されてくる音声信号（送話信号）を音声信号多重伝送処理部１５で受信し且つ復調して通話処理部１４に出力する。そして、通話処理部１４では当該音声信号に対してエコー抑圧処理や通話方向の切り替え処理等（以下、拡声通話処理と呼ぶ。）を行うとともに、応答先の音声端末装置２Ｂから制御信号で通知された周囲騒音レベルＰｎ’に応じた音量調整処理を行い、処理後の音声信号を再び音声信号多重伝送処理部１５で変調して応答先の音声端末装置２Ｂに向けてチャンネル２の下りスロットに格納して送信する。ここで、通話処理部１４では周囲騒音レベルＰｎ’が大きくなるにしたがって音声信号の音量を増大する方向へ調整している。

そして、応答先の音声端末装置２Ｂにおいては、チャンネル２の下りスロットに格納されている音声信号を取り込んで音声信号多重伝送処理部２２で復調してスピーカ２０ｂから受話音声を鳴動させるとともに、マイクロホン２０ａから入力された音声（送話音声）を音声信号多重伝送処理部２２で変調し、変調した音声信号（送話信号）をチャンネル２の上りスロットに格納して信号線Ｌｓを介して親機１に伝送する。このとき、音声端末装置２Ｂのスピーカ２０ｂから鳴動される受話音声の音量が親機１の通話処理部１４によって調整されているため、例えば、周囲騒音レベルが大きい環境下でも音量が大きくなっているために受話音声が聞き取りやすいものである。

ここで、要求元の音声端末装置２Ａにおいては、周囲騒音検出部２８が周囲騒音レベルＰｎ’を検出し、検出された周囲騒音レベルＰｎ’を制御部２５から制御信号伝送処理部２３に与え、制御信号伝送処理部２３が周囲騒音レベルＰｎ’と自己の識別符号を制御信号により多重分離部２４並びに端子部２７を介して信号線Ｌｓに送出する。また、応答先の音声端末装置２Ｂにおいて、マイクロホン２０ａから入力された音声（送話音声）を音声信号多重伝送処理部２２で変調し、変調した音声信号（送話信号）をチャンネル２の上りスロットに格納して信号線Ｌｓを介して親機１に伝送する。

親機１では、音声端末装置２Ｂから伝送されてくる音声信号（送話信号）を音声信号多重伝送処理部１５で受信し且つ復調して通話処理部１４に出力し、通話処理部１４が拡声通話処理を行うとともに、音声端末装置２Ａから制御信号で通知された周囲騒音レベルＰｎ’に応じた音量調整処理を行い、処理後の音声信号を再び音声信号多重伝送処理部１５で変調して音声端末装置２Ａに向けてチャンネル１の下りスロットに格納して送信する。そして、音声端末装置２Ａにおいては、チャンネル１の下りスロットに格納されている音声信号を取り込んで音声信号多重伝送処理部２２で復調してスピーカ２０ｂから受話音声を鳴動させ、２台の音声端末装置２Ａ，Ｂが互いにチャンネル１，２のタイムスロットを使って音声信号を送受信することで個別通話が可能となる。このとき、音声端末装置２Ａのスピーカ２０ｂから鳴動される受話音声の音量も親機１の通話処理部１４によって調整されているため、例えば、周囲騒音レベルが小さい環境下でも音量が大きくなり過ぎずに適度な音量に調整されて受話音声が聞き取りやすいものである。なお、予め全ての音声端末装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄに対して使用するチャンネルの割り当てを決めておいてもよいし、実際に内線通話を行う際に親機１から制御信号により割り当てを通知するようにしても構わない。

上述のように本参考例では、従来例のように音声端末装置２に音量調整用の操作スイッチ等を設けるためのスペースが不要となり、形状や寸法あるいは設置場所に制約が生じることがなく、また、人の操作によらずにスピーカ２０ｂから鳴動される音声を適当な音量に調整することができて使い勝手が向上するという利点がある。

（実施形態１）
本実施形態は音声端末装置２が具備する周囲騒音検出部２８の構成に特徴があり、その他の基本構成は参考例と共通である。したがって、参考例と共通の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。

本実施形態における音声端末装置２の周囲騒音検出部２８は、マイクロホン２０ａから入力する入力信号をサンプリングし、サンプリングされた入力信号を複数の周波数帯域へ離散フーリエ変換するとともに、変換された入力信号に含まれる騒音信号の成分を各周波数帯域毎に求めている。そして、このようにして求められた騒音信号の周波数成分のデータ（周囲騒音データ）が制御信号伝送処理部２３から制御信号によって親機１に伝送される。

一方、親機１においては、音声端末装置２から伝送されてきた周囲騒音データを制御部１８で受け取り、制御部１８が周囲騒音データ（騒音信号の成分）から各周波数帯域毎に騒音信号の抑圧量を決めるためのゲイン関数を求め、通話処理部１４が当該音声端末装置２から伝送されてきた音声信号をサンプリングし且つ離散フーリエ変換するとともに、各周波数帯域毎の音声信号と制御部１８で求めたゲイン関数を乗算することで騒音信号が抑圧された音声信号を求める周囲騒音除去処理を行い、さらに周囲騒音除去処理後の音声信号を離散フーリエ逆変換して音声信号多重伝送処理部１５に出力している。

例えば、図４に示すように内線通話の要求元の音声端末装置２Ａ並びに応答先の音声端末装置２Ｂを含む全ての音声端末装置２において制御部２５がスピーカ２０ｂによる呼出音の鳴動を停止した後、要求元の音声端末装置２Ａにおいて、周囲騒音検出部２８が上述のように周囲騒音の周波数成分を検出し、検出された周囲騒音データを制御部２５から制御信号伝送処理部２３に与え、制御信号伝送処理部２３が周囲騒音データと自己の識別符号を制御信号により多重分離部２４並びに端子部２７を介して信号線Ｌｓに送出する。親機１では、音声端末装置２Ａから伝送されてくる音声信号（送話信号）を音声信号多重伝送処理部１５で受信し且つ復調して通話処理部１４に出力するとともに、当該音声端末装置２Ａから制御信号で通知された周囲騒音データに基づいて制御部１８が上述のようにゲイン関数を求める。そして、通話処理部１４では、当該音声信号に対して拡声通話処理を行うとともに、音声端末装置２Ａにおける周囲騒音のレベルが基準値よりも高ければ上述の周囲騒音除去処理を行い、処理後の音声信号を再び音声信号多重伝送処理部１５で変調して応答先の音声端末装置２Ｂに向けてチャンネル２の下りスロットに格納して送信する。但し、図４においては音声端末装置２Ａにおける周囲騒音のレベルが基準値よりも低いために通話処理部１４では周囲騒音除去処理を行っていない。そして、応答先の音声端末装置２Ｂにおいては、チャンネル２の下りスロットに格納されている音声信号を取り込んで音声信号多重伝送処理部２２で復調してスピーカ２０ｂから受話音声を鳴動させるが、このとき、音声端末装置２Ｂのスピーカ２０ｂから鳴動される受話音声から音声端末装置２Ａにおける周囲騒音が除去されていれば、人が操作して音量を調整しなくても受話音声が聞き取りやすくなる。同様に、応答先の音声端末装置２Ｂにおいても周囲騒音検出部２８で検出された周囲騒音データが制御信号により親機１に伝送され、親機１において音声端末装置２Ｂから送信された音声信号に対する周囲騒音除去処理が行われて音声端末装置２Ｂにおける周囲騒音が除去されるため、音声端末装置２Ａにおいても人が操作して音量を調整しなくても受話音声が聞き取りやすいものである。なお、上述の参考例及び実施形態１においては、上りスロットと下りスロットとの計２ｎ個のスロットで音声伝送を行うようにしたが、伝送する信号の信号量が多ければ、この計２ｎ個のスロットを１サイクルとして、さらにｍ回サイクル連続して信号伝送を行ってもかまわない。

（実施形態２）
本実施形態のシステム構成図を図５に示す。本実施形態は、親機１と信号線Ｌｓを介して接続される音声端末装置２Ｅがドアホン子器３の代わりに住戸Ｈの外玄関に設置されている点に特徴がある。但し、本実施形態の基本構成は実施形態１と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して適宜図示並びに説明を省略する。

外玄関に設置される音声端末装置（以下、「ドアホン端末装置」と呼ぶ。）２Ｅは、他の音声端末装置２Ａ〜２Ｄと共通の構成要素に加えてカメラ部２９ａと映像信号多重伝送処理部２９ｂを具備している。カメラ部２９ａは、個体撮像素子やレンズ等の光学系で構成されて来訪者を撮像するものである。また、映像信号多重伝送処理部２９ｂは、カメラ部２９ａから出力されるアナログの映像信号をディジタル信号に変換するとともに音声信号を伝送する周波数帯域と異なる周波数帯域で変調し、変調した映像信号（映像データ）を上りスロットに格納して伝送する。また多重分離部２４においては、映像信号多重伝送処理部２９ｂから出力される映像信号を音声信号並びに制御信号と周波数分割多重している。

一方、本実施形態における親機１では、信号線Ｌｓを介して伝送されてくる映像信号を多重分離部１７で分離し、分離された映像信号を映像信号処理部１１で復調するとともにディジタル信号からアナログ信号に変換することでモニタ部１２に映像を表示するようになっている。

次に、親機１とドアホン端末装置２Ｅとの間で通話すると同時にドアホン端末装置２Ｅで撮像された映像を親機１で表示する場合を例にして、本実施形態の動作を説明する。

まず、ドアホン端末装置２Ｅにおいて操作部２６に設けられた呼出釦（図示せず）が操作されると制御部２５が親機１を呼び出すための呼出通知を生成して制御信号伝送処理部２３に与え、制御信号伝送処理部２３が呼出通知と自己の識別符号を制御信号により多重分離部２４を介して信号線Ｌｓに送出する。さらに制御部２５はカメラ部２９ａを起動して呼出釦を操作した人物（来訪者）を撮像させ、カメラ部２９ａから出力されるアナログの映像信号を映像信号多重伝送処理部２９ｂでディジタル信号に変換させるとともに変調させる。変調された映像信号は、多重分離部２４により、ドアホン端末装置２Ｅに対して割り当てられた上りスロット（例えば、チャンネル５の上りスロット）に格納して信号線Ｌｓに送出される。

一方、親機１では、信号線Ｌｓを介して前記呼出通知の制御信号を受信した制御部１８がスピーカ１３ｂから呼出音を鳴動させるとともに、要求元の識別符号を含む全ての識別符号を宛先として呼出音データを含む制御信号を制御信号伝送処理部１６により信号線Ｌｓを介して伝送させる。またドアホン端末装置２Ｅから信号線Ｌｓを介して伝送される映像信号が多重分離部１７を介して映像信号処理部１１に取り込まれ、映像信号処理部１１で復調されるとともにアナログ信号に変換され、モニタ部１２において映像が表示される。そして、モニタ部１２の映像を見た住人が親機１の応答釦（図示せず）を操作すると、制御部１８が通話処理部１４を起動して通話可能な状態とし、さらにドアホン端末装置２Ｅとの通話を開始する旨の通知（通話開始通知）の制御データを生成するとともに当該制御データを含む制御信号を、ドアホン端末装置２Ｅの識別符号を宛先として制御信号伝送処理部１６により送信させる。

ドアホン端末装置２Ｅでは、通話開始通知の制御信号を制御信号伝送処理部２３で受信すると、制御部２５が音声信号多重伝送処理部２２を起動して通話可能とし、マイクロホン２０ａで集音され音声信号多重伝送処理部２２から出力される音声信号を多重分離部２４で映像信号と多重化（周波数分割多重化）するとともに割り当てられているチャンネル５の上りスロットに格納して親機１に伝送する。また、親機１からチャンネル５の下りスロットに格納して伝送される音声信号を多重分離部２４で分離し、分離した音声信号を音声信号多重伝送処理部２２に入力してスピーカ２４ｂから通話音声を鳴動させる。

親機１では、ドアホン端末装置２Ｅから伝送されてくる音声信号（受話信号）と映像信号を多重分離部２４で分離するとともに音声信号多重伝送処理部１５で受信し且つ復調して通話処理部１４に出力する。そして、通話処理部１４にて当該音声信号（受話信号）に対して拡声通話処理を行い、処理後の音声信号（アナログ信号）でスピーカ１３ｂを鳴動させる。また、マイクロホン１３ａから出力される音声信号（送話信号）を通話処理部１４で拡声通話処理した後に音声信号多重伝送処理部１５で変換・変調し、多重分離部１７よりチャンネル５の下りスロットに格納してドアホン端末装置２Ｅに伝送する。なお、多重分離部１７で分離された映像信号が映像信号処理部１１で復調されるとともにディジタル信号からアナログ信号に変換されてモニタ部１２に出力される。このようにしてドアホン端末装置２Ｅから親機１へ映像信号が伝送されるとともにドアホン端末装置２Ｅと親機１の間で音声信号が双方向に伝送されて通話が行える。なお、ドアホン端末装置２Ｅからの呼出に他の音声端末装置２Ａ〜２Ｄの何れかで応答した場合については、参考例で説明した音声端末装置２Ａ〜２Ｄ間の内線通話と基本的に同一の動作であるから、説明を省略する。

而して、本実施形態ではドアホン子器３に代えて音声端末装置（ドアホン端末装置）２Ｅを住戸Ｈの外玄関に設置しているので、ドアホン子器３との通話にのみ用いられていた多重分離部１１と端子部１０ａが不要となることで親機１の構成が簡素化でき、さらには住戸Ｈの内外における通話（インターホン通話）と住戸Ｈ内における通話（内線通話）を同時に行うことができて使い勝手が向上するという利点がある。例えば、いわゆる二世帯住宅で親世帯の外玄関と子世帯の外玄関にそれぞれ個別にドアホン子器が設置される場合を想定すると、参考例では一方のドアホン子器との通話中は他方のドアホン子器と通話することもできないし、当該他方のドアホン子器で撮像された映像を見ることもできないが、本実施形態ではそれぞれのドアホン端末装置２Ｅで個別且つ同時に通話し且つ撮像された映像を見ることが可能となる。しかも、屋内に設置されている他の音声端末装置２Ａ〜２Ｄに比べて一般に周囲騒音の大きい屋外にドアホン端末装置２Ｅが設置されているため、実施形態１のように親機１で周囲騒音を除去することによる通話性能の向上度合いが高くなる。

なお、ドアホン端末装置２Ｅのカメラ部２８としてディジタルの映像信号を出力するものを用いてもよいし、さらに親機１のモニタ部１２としてディジタル信号が入力可能なものを用いてもよく、この場合、撮像から表示までを所謂フルディジタルで行うことができるからアナログとディジタルの信号変換に伴う劣化がなくなるという利点がある。

ここで、図６に示すようにゲート装置１０３の接続口に対して機能モジュール１０８のコネクタを接続するだけで機能モジュール１０８の電力路と、情報路とを同時に確保でき、しかも機能モジュール１０８をどのゲート装置１０３にも接続できるレイアウトフリーで施工性に優れた配線システムがある。かかる配線システムは、建物内の適所において埋め込み配設している１乃至複数のスイッチボックス１０２を設け、各スイッチボックス１０２間に壁面内に先行配線した電力線１１０と、情報線１１１とを送り配線するとともに、始端のスイッチボックス１０２に対しては、配線盤１０１内に引き込まれた主幹ブレーカＭＢと分岐ブレーカＢＢとを介して屋内に引き込まれた力線１１０と、外部のインターネット網ＮＴにゲートウェイ１２０（ルータ、ハブ内蔵）を介して接続されている情報線１１１とが、接続されている。そして、このような配線システムに本発明に係る音声伝送システムを組み込むことも可能である。

本発明の参考例を示すシステム構成図である。 同上における周囲騒音検出部のブロック図である。 同上における内線通話時の動作説明図である。 本発明の実施形態１における内線通話時の動作説明図である。 本発明の実施形態２を示すシステム構成図である。 同上を組み込む配線システムのシステム構成図である。

符号の説明

１ 親機（主装置）
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 音声端末装置
１４ 通話処理部
１８ 制御部
２８ 周囲騒音検出部

Claims (2)

1. 少なくとも音声を入力する音声入力手段を具備した１乃至複数の音声入力端末装置と、少なくとも音声を出力する音声出力手段を具備した１乃至複数の音声出力端末装置と、音声入力端末装置並びに音声出力端末装置と１組のペア線からなる信号線を介して接続される主装置とを備え、主装置を介して音声入力端末装置から音声出力端末装置へ音声信号を時分割多重伝送する音声伝送システムであって、
   前記音声入力端末装置は、前記信号線を介して上り方向のタイムスロットで音声信号を送信する音声信号送信手段と、設置場所における周囲騒音の大きさや周波数特性などを検出する周囲騒音検出手段と、前記信号線を介して主装置との間で制御信号を伝送する制御信号伝送手段と、周囲騒音検出手段で検出された周囲騒音検出データを制御信号により主装置に知らせる制御手段とを具備し、
   主装置は、上り方向のタイムスロットで音声入力端末装置が送信した音声信号を受信し且つ下り方向のタイムスロットで音声出力端末装置に対して音声信号を送信する音声信号送受信手段と、前記信号線を介して音声入力端末装置との間で制御信号を伝送する制御信号伝送手段と、前記制御信号により音声入力端末装置から周囲騒音検出データを受け取ると当該周囲騒音検出データに応じて当該音声入力端末装置から受信した音声信号に含まれる周囲騒音を除去する周囲騒音除去手段とを具備することを特徴とする音声伝送システム。
2. 複数の音声入力端末装置若しくは音声出力端末装置のうちの少なくとも何れか一つは、撮像手段と、撮像手段で撮像された映像を変調する変調手段と、変調手段で変調された映像信号を音声信号の周波数帯域と異なる周波数帯域で送信する映像信号送信手段とを具備し、
   主装置は、前記音声入力端末装置若しくは音声出力端末装置が送信した映像信号を受信する映像信号受信手段と、映像信号受信手段で受信した映像信号を復調する復調手段と、復調手段で復調された映像を表示する表示手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の音声伝送システム。

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