JP2013187810A - 通話信号処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】音声スイッチを備えていない場合であってもエコーサプレッサによるエコーの抑圧を実現することができる通話信号処理装置を提供する。
【解決手段】通話端末からの受話信号を伝送する受話側信号経路と、通話端末に送話信号を伝送する送話側信号経路と、受話側信号経路および送話側信号経路に同時に信号が伝送されるダブルトーク状態を検出するダブルトーク検出部１と、送話側信号経路の信号レベルを算出する第１のレベル算出部２と、受話信号を減衰させるエコーサプレッサ３と、エコーサプレッサ３に、エコーサプレッサ３が減衰させる減衰量を設定する減衰量設定部４とを備え、減衰量設定部４は、ダブルトーク検出部１の検出結果と第１のレベル算出部２の算出結果とに基づいて減衰量を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通話信号処理装置に関するものである。

従来、各住戸に設置される住戸機と、共用玄関に設置される共用部装置（ロビーインターホン）と、管理室に設置される管理室通話装置との間で通話音声を伝送させる集合住宅用インターホンシステムが提供されている。そして、このような集合住宅用インターホンシステムにおいて、システム内の通話装置（住戸機や管理室通話装置など）と、公衆電話網に接続される外部の通話装置（固定電話機や携帯電話機など）との間で音声を転送する外線転送装置（通話信号処理装置）を備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。例えば、管理人の不在中に住戸機から管理室通話装置が呼び出された場合、外線転送装置（通話信号処理装置）が住戸機からの呼び出しを管理人の携帯電話機に転送し、住戸機と携帯電話機との間で外線転送装置が通話音声を相互に転送する。これにより、住戸の住人と管理人とが住戸機と携帯電話機を用いて通話することができる。

ところで、外部通話装置のマイクロホンとスピーカの音響結合により形成される音響帰還経路によって不快なエコーが聞こえてしまうおそれがある。あるいは、上記帰還経路などにより任意の周波数成分における一巡利得が１倍を超えるような閉ループが通話系に形成されると、当該周波数にてハウリングが生じてしまう場合がある。そこで、このような不快なエコーおよびハウリングの発生を防止するためにエコーキャンセラ並びに音声スイッチ，エコーサプレッサを備えた通話信号処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。

図１２に従来の通話信号処理装置のブロック構成図を示す。この通話信号処理装置は、ダブルトーク検出部１０１と、音声スイッチ１０２と、エコーサプレッサ１０３と、減衰量設定部１０４と、Ａ／Ｄ変換器１０５と、Ｄ／Ａ変換器１０６と、２線４線変換部１０７と、伝送部１０８とを備えている。伝送部１０８は、信号線Ｌを介して通話装置（住戸機や管理室通話装置など）に接続されており、この通話信号処理装置との間でパケット伝送を行う。

伝送部１０８は、エコーサプレッサ１０３から出力される受話信号（受話音声データ）を分割してパケットを作成し、当該パケット（音声パケット）を符号化するとともに符号化されたビット列を電気信号に変換（変調）して信号線Ｌに送出する。また、伝送部１０８は、信号線Ｌから伝送される電気信号をビット列に変換（変調）し、復調されたビット列から音声パケットを復号化すると共に復号化された送話信号（送話音声データ）をＤ／Ａ変換器１０６に出力する。そして、Ｄ／Ａ変換器１０６でアナログ信号に変調された送話信号が２線４線変換部１０７に出力される。２線４線変換部１０７は、局線（電話線）Ｌｘによって公衆電話網に接続されており、送話信号を電話線Ｌｘに送出すると共に、電話線Ｌｘで伝送されてくる受話信号をＡ／Ｄ変換器１０５へ出力する。そして、受話信号は、Ａ／Ｄ変換器１０５でディジタル信号（受話音声データ）に変換されてエコーサプレッサ１０３に入力される。

音声スイッチ１０２は、通話状態（送話状態，受話状態）を常時推定し、推定結果に基づき適切な配分で送話側及び受話側の信号経路に対して損失を挿入するものである。また、音声スイッチ１０２は、推定した通話状態を減衰量設定部１０４に出力する。

ダブルトーク検出部１０１は、外部通話装置Ｆで通話する話者と、住戸通話装置Ａで通話する話者とが同時に話すダブルトーク状態であるか否かを検出する。そして、ダブルトーク検出部１は、ダブルトーク検出結果を減衰量設定部４に出力する。

減衰量設定部１０４は、ダブルトーク検出部１０１の検出結果と、音声スイッチ１０２の推定結果との両方に基づいて、エコーサプレッサ１０３に設定する減衰量を算出する。

エコーサプレッサ１０３は、減衰量設定部１０４によって設定された減衰量を受話側信号経路に挿入し、受話信号を減衰させることでエコーを抑圧する。

特開２０１０−２７３３１６号公報

上述した従来の通話信号処理装置では、減衰量設定部１０４は、音声スイッチ１０２とダブルトーク検出部１０１との両方に連動して減衰量を決定していた。そのため、音声スイッチ１０１を備えていない通話信号処理装置にエコーサプレッサ１０３を設ける場合、新たに音声スイッチを追加する必要があり、処理量が増加するという課題があった。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、音声スイッチを備えていない場合であってもエコーサプレッサによるエコーの抑圧を実現することができる通話信号処理装置を提供することにある。

本発明の通話信号処理装置は、通話端末からの受話信号を伝送する受話側信号経路と、前記通話端末に送話信号を伝送する送話側信号経路と、前記受話側信号経路および前記送話側信号経路に同時に信号が伝送されるダブルトーク状態を検出するダブルトーク検出部と、前記送話側信号経路の信号レベルを算出する第１のレベル算出部と、前記受話信号を減衰させるエコーサプレッサと、前記エコーサプレッサに、前記エコーサプレッサが減衰させる減衰量を設定する減衰量設定部とを備え、前記減衰量設定部は、前記ダブルトーク検出部の検出結果と前記第１のレベル算出部の算出結果とに基づいて、前記減衰量を算出することを特徴とする。

この通話信号処理装置において、前記減衰量設定部は、前記ダブルトーク検出部がダブルトークを非検出であり、かつ前記第１のレベル算出部の算出結果が第１の閾値以上である場合にのみ、前記減衰量をゼロより大きい所定値に設定することが好ましい。

この通話信号処理装置において、前記受話側信号経路の信号レベルを算出する第２のレベル算出部を備え、前記減衰量設定部は、前記ダブルトーク検出部の検出結果と、前記第１，第２のレベル算出部の各算出結果とに基づいて前記減衰量を算出することが好ましい。

この通話信号処理装置において、前記減衰量設定部は、前記ダブルトーク検出部がダブルトークを非検出であり、かつ前記第１のレベル算出部の算出結果が第１の閾値以上となる第１の状態である場合、前記減衰量をゼロより大きい所定値に設定し、前記第１のレベル算出部の算出結果が前記第１の閾値未満であり、かつ前記第２のレベル算出部の算出結果が第２の閾値以上となる第２の状態である場合、前記減衰量を第１の時定数でゼロに変動させ、前記第１のレベル算出部の算出結果が前記第１の閾値以上であり、かつ前記第２のレベル算出部の算出結果が前記第２の閾値以上であり、かつ前記ダブルトーク検出部がダブルトークを検出している第３の状態である場合、前記減衰量を前記第１の時定数よりも大きい第２の時定数でゼロに変動させ、
前記ダブルトーク検出部の検出結果および、前記第１，第２のレベル算出部の各算出結果の組み合わせが前記第１〜前記第３の状態以外である場合、前記減衰量を前記第２の時定数よりも大きい第３の時定数でゼロに変動させることが好ましい。

この通話信号処理装置において、前記ダブルトーク検出部は、前記第１のレベル算出部の算出結果と、前記第２のレベル算出部の算出結果との比に基づいて、ダブルトークを検出することが好ましい。

この通話信号処理装置において、前記第２のレベル算出部の前段に設けられ、前記通話端末の音響結合によって前記送話信号が前記受話側信号経路に回り込んで生じるエコーを抑圧するエコーキャンセラを備えることが好ましい。

この通話信号処理装置において、前記第２のレベル算出部の後段に設けられ、前記通話端末の音響結合によって前記送話信号が前記受話側信号経路に回り込んで生じるエコーを抑圧するエコーキャンセラを備えることが好ましい。

この通話信号処理装置において、前記ダブルトーク検出部は、前記受話信号と前記送話信号との相関値を算出し、当該相関値に基づいてダブルトークを検出することが好ましい。

この通話信号処理装置において、前記ダブルトーク検出部は、前記受話信号と前記送話信号との異符号率を算出し、当該異符号率に基づいてダブルトークを検出することが好ましい。

この通話信号処理装置において、前記通話端末の音響結合によって前記送話信号が前記受話側信号経路に回り込んで生じるエコーを抑圧し、前記ダブルトーク検出部を有するエコーキャンセラを備えることが好ましい。

この通話信号処理装置において、前記第１のレベル算出部は、前記送話信号の絶対値の平均から信号レベルを算出することが好ましい。

この通話信号処理装置において、前記受話側信号経路の信号レベルを算出する第２のレベル算出部を備え、前記第２のレベル算出部は、前記受話信号の絶対値の平均から信号レベルを算出することが好ましい。

この通話信号処理装置において、前記減衰量設定部は、前記第１のレベル算出部の算出結果が大きくなるにつれて前記減衰量を大きくすることが好ましい。

この通話信号処理装置において、前記通話端末の音響結合によって前記送話信号が前記受話側信号経路に回り込んで生じるエコー経路の特性を適応的に同定する適応フィルタと、前記受話信号から前記適応フィルタの出力を減算する減算器とを有するエコーキャンセラを備え、前記減衰量設定部は、前記適応フィルタの係数に基づいて、前記減衰量を設定することが好ましい。

以上説明したように、本発明では、音声スイッチを備えていない場合であってもエコーサプレッサによるエコーの抑圧を実現することができるという効果がある。

本発明の実施形態１の外線転送装置の構成を示すブロック図である。 同上の外線転送装置を含む集合住宅用インターホンシステムのシステム構成図である。 第１のレベル算出部の算出結果に対する減衰量を示すグラフである。 実施形態２の外線転送装置の構成を示すブロック図である。 減衰量の変動を示すグラフである。 第１，第２のレベル算出部の算出結果およびダブルトーク検出部の検出結果の組み合わせ状態を示す表である。 実施形態３の外線転送装置の構成を示すブロック図である。 同上の別構成を示すブロック図である。 同上の別構成を示すブロック図である。 実施形態４の外線転送装置の構成を示すブロック図である。 実施形態５の外線転送装置の構成を示すブロック図である。 従来の外線転送装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図２は、本実施形態の外線転送装置Ｅ（本願発明の通話信号処理装置に相当）を含む集合住宅用インターホンシステムのシステム構成例を示している。この集合住宅用インターホンシステムは、集合住宅の各住戸に設置される複数台（図示は１台のみ）の住戸通話装置Ａ、集合住宅の共用玄関に設置される共用部通話装置（図示せず）、幹線制御装置Ｂ、管理室通話装置Ｃなどで構成されている。

各住戸通話装置Ａは、住戸別線Ｌ２並びに分岐器Ｄを介して幹線Ｌ１に分岐接続されている。幹線Ｌ１は幹線制御装置Ｂに接続され、この幹線Ｌ１に複数（図示は１つのみ）の分岐器Ｄが設けられている。また、幹線制御装置Ｂには信号線Ｌ３を介して管理室通話装置Ｃが接続されている。管理室通話装置Ｃは集合住宅の管理室に設置されており、管理人が各住戸の住人と通話する際に使用される。

本実施形態における集合住宅用インターホンシステムでは、ディジタル変調された音声情報（音声データ）、映像情報（映像データ）、制御情報（制御データ）が伝送路（幹線Ｌ１，住戸別線Ｌ２，信号線Ｌ３，Ｌ４）を介してパケット伝送される。例えば、共用部通話装置（ロビーインターホン）では、来訪者がテンキースイッチ又はタッチパネルを操作して何れかの住戸の住戸番号の操作入力を受け付けると、データフィールドに当該住戸番号を格納したパケット、並びに撮像装置で撮像した来訪者の映像（映像データ）をデータフィールドに格納したパケットを信号線を介して幹線制御装置Ｂのアドレス宛に送信（パケット伝送）する。幹線制御装置Ｂは、ロビーインターホンからの呼出を通知するための呼出コマンドをデータフィールドに格納した制御パケット並びに前記映像データをデータフィールドに格納した映像パケットを幹線Ｌ１に送出する。前記住戸番号の住戸に設置されている住戸通話装置Ａでは、幹線Ｌ１及び住戸別線Ｌ２を介して制御パケット及び映像パケットを受信すると、制御パケットのデータフィールドに格納されている呼出コマンド（制御信号）に応じてスピーカから呼出音を鳴動させる。また、映像パケットのデータフィールドに格納されている映像データを処理して液晶ディスプレイなどの表示デバイスに来訪者の映像を表示させる。そして、呼出音を聞いた住人が住戸通話装置Ａの応答釦（図示せず）を操作すると、マイクロホンから出力される音声信号（送話信号）が住戸別線Ｌ２を介してパケット伝送される。同様に、ロビーインターホンにおいてもマイクロホンから出力される音声信号（送話信号）が幹線制御装置Ｂを経由して住戸通話装置Ａにパケット伝送される。その結果、住戸の住人と来訪者が住戸通話装置Ａ及びロビーインターホンを用いてインターホン通話することができる。

また、住戸通話装置Ａから管理室通話装置Ｃを呼び出し、住人と管理人が住戸通話装置Ａ及び管理室通話装置Ｃを用いて通話することもできる。この場合、住戸通話装置Ａから管理室通話装置Ｃを呼び出すための制御データを含むパケットが送信され、当該パケットが幹線制御装置Ｂを経由して管理室通話装置Ｃに伝送される。そして、管理室通話装置Ｃの送受話器（ハンドセット）がオフフック（あるいは通話釦が操作）されると、ロビーインターホンの場合と同様に住戸通話装置Ａと管理室通話装置Ｃとの間で音声データが相互にパケット伝送される。但し、上述した住戸通話装置Ａ、幹線制御装置Ｂ、ロビーインターホン、管理室通話装置Ｃは従来周知の技術を利用して実現可能であるから、詳細な構成の図示並びに説明は省略する。

ここで、管理人の留守中に住戸通話装置Ａから管理室通話装置Ｃに呼出があった場合、管理人が所持する携帯電話機や管理会社の受付センターに住戸通話装置Ａの呼出が転送される。そして、転送先の携帯電話機や受付センターの電話機などの通話端末（以下、これらを外部通話装置Ｆと呼ぶ。）と住戸通話装置Ａとの間で音声を伝送して通話可能とすることが望ましい。そのために本実施形態における集合住宅用インターホンシステムでは、住戸通話装置Ａと外部通話装置Ｆとの間で音声を相互に転送する外線転送装置Ｅを備えている。

外線転送装置Ｅは、図１に示すようにダブルトーク検出部１と、第１のレベル算出部２と、エコーサプレッサ３と、減衰量設定部４と、Ａ／Ｄ変換器５と、Ｄ／Ａ変換器６と、２線４線変換部７と、伝送部８とを備えている。伝送部８は、信号線Ｌ４を介して幹線制御装置Ｂに接続されており、幹線制御装置Ｂを経由して住戸通話装置Ａとの間でパケット伝送を行う。

伝送部８は、エコーサプレッサ３から出力される受話信号（受話音声データ）を分割してパケットを作成し、当該パケット（音声パケット）を符号化するとともに符号化されたビット列を電気信号に変換（変調）して信号線Ｌ４に送出する。また、伝送部８は、信号線Ｌ４から伝送される電気信号をビット列に変換（変調）し、復調されたビット列から音声パケットを復号化した送話信号（送話音声データ）を送話側信号経路（図１における下側の信号経路）を介してＤ／Ａ変換器６に出力する。そして、Ｄ／Ａ変換器６でアナログ信号に変調された送話信号が２線４線変換部７に出力される。２線４線変換部７は、局線（電話線）Ｌｘによって公衆電話網Ｎに接続されており、送話信号を電話線Ｌｘに送出すると共に、電話線Ｌｘで伝送されてくる受話信号をＡ／Ｄ変換器５へ出力する。そして、受話信号は、Ａ／Ｄ変換器５でディジタル信号（受話音声データ）に変換され受話側信号経路（図１における上側の信号経路）を介してエコーサプレッサ３に入力される。

ダブルトーク検出部１は、送話側信号経路および受話側信号経路に同時に信号が伝送される状態、すなわち外部通話装置Ｆで通話する話者と、住戸通話装置Ａで通話する話者とが同時に話すダブルトーク状態であるか否かを検出する。そして、ダブルトーク検出部１は、ダブルトーク検出結果を減衰量設定部４に出力する。

第１のレベル算出部２は、送話信号（送話音声データ）の音声レベル（信号レベル）を算出する。そして、第１のレベル算出部２は、送話信号の信号レベルの算出結果を減衰量設定部４に出力する。具体的には、第１のレベル算出部２は、比較的短い時間における送話信号の絶対値の平均値（短時間平均値）を算出し、減衰量設定部４に出力している。

一般に、短時間平均値は、主に入力信号（送話信号）に含まれる音声成分によってそのレベルが決まると考えられている。一方、比較的長い時間における入力信号の絶対値の平均値（長時間平均値）は、主に入力信号（送話信号）に含まれる雑音成分（音声以外の音成分）によってそのレベルが決まると考えられている。

そこで、第１のレベル算出部２は、送話信号に含まれる音声成分のレベルを算出するために、下記式（１）または式（２）の演算処理を行い、送話信号の絶対値の短時間平均値Ｌ（ｎ）を算出する。なお、送話信号の絶対値をｘ（ｎ），平均サンプル数をＭとする。

そして、第１のレベル算出部２は、算出した送話信号の絶対値の短時間平均値Ｌ（ｎ）を、送話信号の信号レベル算出結果として減衰量設定部４に出力している。このように、第１のレベル算出部２は、簡易な演算で送話信号の信号レベルを算出することができる。

減衰量設定部４は、ダブルトーク検出部１の検出結果と、第１のレベル算出部２の算出結果とに基づいて、エコーサプレッサ３に設定する減衰量を算出する。

エコーサプレッサ３は、減衰量設定部４によって設定された減衰量を受話側信号経路に挿入することで、受話信号を減衰させる。

以下に、減衰量設定部４がエコーサプレッサ３に設定する減衰量の算出方法について説明する。

減衰量設定部４は、予め第１の閾値が設定されており、この第１の閾値と第１のレベル算出部２の算出結果とを比較する。そして、減衰量設定部４は、第１のレベル算出部２の算出結果と第１の閾値との比較結果と、ダブルトーク検出部１のダブルトーク検出結果との両方に基づいて減衰量を算出する。具体的には、減衰量設定部４は、第１のレベル算出部の算出結果が第１の閾値以上であり、かつダブルトーク検出部１がダブルトークを非検出である場合、受話信号には外部通話装置Ｆを使用している話者の音声が含まれていないと判断する。そして、減衰量設定部４は、減衰量をゼロより大きい所定値に設定する。これにより、送話信号の信号レベルが高く、外部通話装置Ｆ（通話端末）のマイクロホンとスピーカとの音響結合により送話信号が受話側信号経路に回り込んだエコーが生じた場合でも、エコーサプレッサ３が受話信号を減衰し、エコーを抑圧することができる。

一方、減衰量設定部４は、第１のレベル算出部の算出結果が第１の閾値未満である場合、送話信号の信号レベルが低く、外部通話装置Ｆによるエコーがない、または小さいと判断する。また、減衰量設定部４は、ダブルトーク検出部１がダブルトークを検出している場合、受話信号には外部通話装置Ｆを使用している話者の音声が含まれていると判断する。したがって、減衰量設定部４は、第１のレベル算出部の算出結果が第１の閾値未満である場合、またはダブルトーク検出部１がダブルトークを検出している場合、減衰量をゼロに設定する。これにより、エコーサプレッサ３は受話信号を減衰させないので、受話音量の抑揚を防止することができる。

すなわち、送話信号の信号レベルが高い場合のみ、エコーサプレッサ３で受話信号を減衰させることでエコーを抑圧し、これ以外の場合は受話信号を減衰させない。したがって、外部通話装置Ｆの使用している話者の音声が誤って減衰されてしまうことによる音声の抑揚を生じさせることない。さらに、エコーサプレッサ３が誤って減衰量を挿入せずに不快なエコーを発生させてしまうことがない。これにより、不快なエコーのみを減衰させた同時通話が可能であり、その結果、快適な通話環境を提供することができる。

このように、本実施形態では、従来の通話信号処理装置のように音声スイッチを備えることなく、ダブルトーク検出部１の検出結果と第１のレベル算出部２の算出結果とのみを用いる低処理量でエコーサプレッサ３に設定する減衰量を制御し、エコーを抑圧させることができる。

また、ダブルトーク検出部１がダブルトークを検出する方法として以下の方法がある。

ダブルトーク検出部１は、送話信号と受話信号との相関値を算出し、この相関値と所定の閾値とを比較することで、ダブルトーク状態であるか否かを判断する。ダブルトーク検出部１は、算出した相関値が高く、閾値以上である場合、受話信号は外部通話装置Ｆによるエコー成分が支配的であり、ダブルトーク状態ではないと判断する。一方、ダブルトーク検出部１は、算出した相関値が低く、閾値未満である場合、受話信号は外部通話装置Ｆを使用している話者の音声成分が支配的であり、ダブルトーク状態であると判断する。

このように、ダブルトーク検出部１は送話信号と受話信号との相関値に基づいて、精度の高いダブルトークの推定が可能となる。

また、ダブルトーク検出部１は、送話信号と受話信号との異符号率（送話信号，受話信号の符号が異なる割合）を算出し、この異符号率と所定の閾値とを比較することで、ダブルトーク状態であるか否かを判断してもよい。ダブルトーク検出部１は、算出した異符号率が低く、閾値未満である場合、受話信号は外部通話装置Ｆによるエコー成分が支配的であり、ダブルトーク状態ではないと判断する。一方、ダブルトーク検出部１は、算出した異符号率が高く、閾値以上である場合、受話信号は外部通話装置Ｆを使用している話者の音声成分が支配的であり、ダブルトーク状態であると判断する。

このように、ダブルトーク検出部１は送話信号と受話信号との異符号率に基づいて、精度の高いダブルトークの推定が可能となる。また、送話信号および受話信号はディジタル信号で構成されており、ダブルトーク検出部１は低処理量で異符号率を算出することができ、容易にダブルトークの推定が可能となる。

また、減衰量設定部４は、第１のレベル算出部２の算出結果に基づいてエコーサプレッサ３に設定する減衰量を変動させるように構成してもよい。

図３に第１のレベル算出部２の算出結果に対する減衰量のグラフを示す。減衰量設定部４は、第１のレベル算出部２の算出結果に基づいて減衰量を算出している。具体的には、減衰量設定部４は、図３に示すように、第１のレベル算出部２の算出結果が大きくなるにつれて減衰量を増加させる。すなわち、減衰量設定部４は、送話音量が大きくなるにつれて、受話信号に含まれるエコー成分も大きくなると判断し、減衰量を大きくしてエコー成分をより抑圧するように構成されている。

このように、減衰量設定部４が第１のレベル算出部２の算出結果に基づいて減衰量を調整することによって、エコーサプレッサ３によって受話信号が誤って減衰された場合においても、音声の抑揚を最小限に抑えることができる。

なお、本実施形態では、集合住宅用インターホンシステムの外線転送装置Ｅに本願発明の通話信号処理装置を適用しているが、これに限定するものではない。例えば、インターホンの親機・子機や電話機などの通話装置（通話端末）に、本願発明の通話信号処理装置を適用してもよい。

（実施形態２）
本実施形態の外線転送装置Ｅのブロック構成図を図４に示す。なお、実施形態１の外線転送装置Ｅと同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。本実施形態は、第２のレベル算出部９を備えることに特徴を有する。

第２のレベル算出部９は、受話信号（受話音声データ）の音声レベル（信号レベル）を算出する。なお、第２のレベル算出部９は、第１のレベル算出部２と同様の構成であり、受話信号の絶対値の短時間平均値を算出している（式（１）（２）参照）。そして、第２のレベル算出部９は、算出した受話信号の絶対値の短時間平均値を、受話信号の信号レベル算出結果として減衰量設定部４に出力している。このように、第２のレベル算出部９は、簡易な演算で受話信号の信号レベルを算出することができる。

そして、減衰量設定部４は、ダブルトーク検出部１の検出結果と、第１のレベル算出部２の算出結果と第１の閾値との比較結果と、第２のレベル算出部９と第２の閾値との比較結果とに基づいて減衰量および、減衰量を変動させる時定数を決定する。図５，６を用いて、減衰量設定部４が算出する減衰量について説明する。

なお、図５に示すように、時間ｔ０以前は、第１のレベル算出部２の算出結果が第１の閾値以上であり、かつダブルトーク検出部１はダブルトーク非検出である第１の状態（図６のＹ１参照）であり、減衰量設定部４は減衰量をゼロより大きい所定値である最大値（Ｍａｘ）に設定している。

そして、時間ｔ０において、第１のレベル算出部２の算出結果が第１の閾値以上であり、かつ第２のレベル算出部９の算出結果が第２の閾値以上であり、かつダブルトーク検出部１がダブルトークを検出している第３の状態（図６のＹ３参照）に変動したとする。この場合、減衰量設定部４は、減衰量を第２の時定数でゼロ（０ｄＢ）に変動させる。具体的には、図５の実線Ｙ３に示すように、減衰量設定部４は、時間ｔ０〜ｔ２までの期間（数十ミリ秒）をかけて、減衰量を最大値からゼロまで変動させる。

ここで、時間ｔ０〜ｔ２までの期間内における時間ｔ１において、第１のレベル算出部２の算出結果が第１の閾値未満であり、かつ第２のレベル算出部９の算出結果が第２の閾値上である第２の状態（図６のＹ２参照）に変動したとする。この場合、減衰量設定部４は、減衰量を第２の時定数よりも小さい第１の時定数でゼロに変動させる。具体的には、図５の破線Ｙ２に示すように、減衰量設定部４は、減衰量を瞬時にゼロまで変動させる。

また、時間ｔ０において、ダブルトーク検出部１の検出結果および、第１，第２のレベル算出部２，９の各算出結果の組み合わせが第１〜第３の状態以外の状態に変動したとする。第１〜第３の状態以外の状態として、例えば以下の状態（図６のＹ４参照）がある。第１のレベル算出部２の算出結果が第１の閾値未満であり、かつ第２のレベル算出部９の算出結果が第２の閾値未満であり、かつダブルトーク検出部１がダブルトーク非検出である状態。あるいは、第２のレベル算出部９の算出結果が第２の閾値未満であり、かつダブルトーク検出部１がダブルトークを検出している状態。この場合、減衰量設定部４は、減衰量を第２の時定数よりも大きい第３の時定数でゼロに変動させる。具体的には、図５の破線Ｙ４に示すように、減衰量設定部４は、時間ｔ０〜ｔ４までの期間（数百ミリ秒）をかけて、減衰量を最大値からゼロまで変動させる。

ここで、時間ｔ０〜ｔ４までの期間内における時間ｔ３において、第１のレベル算出部２の算出結果が第１の閾値以上であり、かつダブルトーク検出部１がダブルトーク非検出である第１の状態（図６のＹ１参照）に変動したとする。この場合、図５の破線Ｙ１に示すように、減衰量設定部４は、減衰量を瞬時に最大値まで変動させる。

このように、本実施形態では、ダブルトーク検出部１の検出結果および、第１，第２のレベル算出部２，９の各算出結果に基づいて減衰量を算出し、算出した減衰量に変動させる時定数を調整している。すなわち、通話状態に応じて、変動させる減衰量の時定数を調整することで、通話時におけるエコーサプレッサ３による不自然な抑圧が抑えられ、快適な通話環境を提供することができる。

（実施形態３）
本実施形態の外線転送装置Ｅのブロック構成図を図７に示す。なお、実施形態１，２と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。本実施形態では、ダブルトーク検出部１に、第１，第２のレベル算出部２，９の算出結果が入力されるように構成されている。

本実施形態のダブルトーク検出部１は、第１のレベル算出部２の算出結果に対する第２のレベル算出部９の算出結果の比を算出し、算出した比と第３の閾値とを比較し、この比較結果からダブルトークを検出する。ダブルトーク検出部１は、（第２のレベル算出部９の算出結果）／（第１のレベル算出部２の算出結果）≧第３の閾値である場合、ダブルトーク状態であると判定する。また、ダブルトーク検出部１は、（第２のレベル算出部９の算出結果）／（第１のレベル算出部２の算出結果）＜第３の閾値である場合、非ダブルトーク状態であると判定する。

このように構成することによって、ダブルトーク検出部１は、送話信号，受話信号の信号レベルを検出する検出部を備える必要がなく、簡易な構成でダブルトークを検出することができる。

また、図８，９に示すように、外部通話装置Ｆの音響結合によるエコーを抑圧するエコーキャンセラ１０を備えた構成であってもよい。

エコーキャンセラ１０は、図示しない適応フィルタおよび減算器からなる従来周知の構成を有しており、外部通話装置Ｆの音響結合により形成される帰還経路のインパルス応答を適応フィルタにより適応的に同定する。そして、Ｄ／Ａ変換器６に入力される送話信号から推定したエコー成分を減算器によりＡ／Ｄ変換器５から出力される受話信号から減算することでエコーを抑制するものである。

図８に示すように、エコーキャンセラ１０を第２のレベル算出部９の前段に設けることによって、第２のレベル算出部９は、エコーキャンセラ１０によってエコーが抑圧された受話信号の信号レベルを算出することができる。これにより、受話信号の信号レベルの検出精度および、ダブルトーク検出部１の検出精度を向上させることができる。

しかし、エコーキャンセラ１０を第２のレベル算出部９の前段に設ける場合、第２のレベル算出部９の算出結果が適応フィルタの収束状況によって変動する。したがって、第２のレベル算出部９の算出結果と比較する第２の閾値および、第１のレベル算出部２の算出結果に対する第２のレベル算出部９の算出結果の比と比較する第３の閾値を、適応フィルタの収束状況を考慮して設定する必要がある。そこで、図９に示すように、第２のレベル算出部９の後段にエコーキャンセラ１０を設けることによって、第２の閾値および第３の閾値を適応フィルタの収束状況によらず設定することができる。

（実施形態４）
本実施形態の外線転送装置Ｅのブロック構成図を図１０に示す。なお、実施形態１〜３と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。本実施形態では、ダブルトーク検出部１が内蔵されたエコーキャンセラ１０を備えていることに特徴を有する。

減衰量設定部４は、第１のレベル算出部２の算出結果と、エコーキャンセラ１０に内蔵されたダブルトーク検出部１の検出結果とに基づいて、エコーサプレッサ３に設定する減衰量を算出する。なお、減衰量設定部４の制御は実施形態１と同様であるので説明は省略する。

このように、ダブルトーク検出部１が内蔵されたエコーキャンセラ１０を備えている場合、減衰量設定部４は、エコーキャンセラ１０に内蔵されたダブルトーク検出部１に検出結果を用いて減衰量を算出する。したがって、別体にダブルトーク検出部１を設ける必要がなく、構成を簡易化することができる。

（実施形態５）
本実施形態の外線転送装置Ｅのブロック構成図を図１１に示す。なお、実施形態１〜４と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。本実施形態では、減衰量設定部４は、エコーキャンセラ１０が有する適応フィルタの係数に基づいて設定減衰量を調整することに特徴を有する。

減衰量設定部４は、適応フィルタのフィルタ係数をフーリエ変換して外部通話装置Ｆによるエコーを推定し、推定したエコーに応じた減衰量を設定する。例えば、推定したエコーが大きい場合、減衰量も大きくし、推定したエコーが小さい場合、減衰量も小さくする。そして、減衰量設定部４は、フィルタ係数の更新が停止すると、受話信号にエコーはないまたは小さいと判断し減衰量をより小さくする。

このように、本実施形態では、減衰量設定部４がゼロより大きい減衰量をエコーサプレッサ３に設定する際に、エコーキャンセラ１０の状態に応じて減衰量を調整することで、最適な減衰量をエコーサプレッサ３に設定することができる。

１ ダブルトーク検出部
２ 第１のレベル算出部
３ エコーサプレッサ
４ 減衰量設定部
５ Ａ／Ｄ変換器
６ Ｄ／Ａ変換器
７ ２線４線変換部
８ 伝送部

Claims (14)

1. 通話端末からの受話信号を伝送する受話側信号経路と、
   前記通話端末に送話信号を伝送する送話側信号経路と、
   前記受話側信号経路および前記送話側信号経路に同時に信号が伝送されるダブルトーク状態を検出するダブルトーク検出部と、
   前記送話側信号経路の信号レベルを算出する第１のレベル算出部と、
   前記受話信号を減衰させるエコーサプレッサと、
   前記エコーサプレッサに、前記エコーサプレッサが減衰させる減衰量を設定する減衰量設定部とを備え、
   前記減衰量設定部は、前記ダブルトーク検出部の検出結果と前記第１のレベル算出部の算出結果とに基づいて、前記減衰量を算出することを特徴とする通話信号処理装置。
2. 前記減衰量設定部は、前記ダブルトーク検出部がダブルトークを非検出であり、かつ前記第１のレベル算出部の算出結果が第１の閾値以上である場合にのみ、前記減衰量をゼロより大きい所定値に設定することを特徴とする請求項１記載の通話信号処理装置。
3. 前記受話側信号経路の信号レベルを算出する第２のレベル算出部を備え、
   前記減衰量設定部は、前記ダブルトーク検出部の検出結果と、前記第１，第２のレベル算出部の各算出結果とに基づいて前記減衰量を算出することを特徴とする請求項１または２記載の通話信号処理装置。
4. 前記減衰量設定部は、
   前記ダブルトーク検出部がダブルトークを非検出であり、かつ前記第１のレベル算出部の算出結果が第１の閾値以上となる第１の状態である場合、前記減衰量をゼロより大きい所定値に設定し、
   前記第１のレベル算出部の算出結果が前記第１の閾値未満であり、かつ前記第２のレベル算出部の算出結果が第２の閾値以上となる第２の状態である場合、前記減衰量を第１の時定数でゼロに変動させ、
   前記第１のレベル算出部の算出結果が前記第１の閾値以上であり、かつ前記第２のレベル算出部の算出結果が前記第２の閾値以上であり、かつ前記ダブルトーク検出部がダブルトークを検出している第３の状態である場合、前記減衰量を前記第１の時定数よりも大きい第２の時定数でゼロに変動させ、
   前記ダブルトーク検出部の検出結果および、前記第１，第２のレベル算出部の各算出結果の組み合わせが前記第１〜前記第３の状態以外である場合、前記減衰量を前記第２の時定数よりも大きい第３の時定数でゼロに変動させることを特徴とする請求項３記載の通話信号処理装置。
5. 前記ダブルトーク検出部は、前記第１のレベル算出部の算出結果と、前記第２のレベル算出部の算出結果との比に基づいて、ダブルトークを検出することを特徴とする請求項３または４記載の通話信号処理装置。
6. 前記第２のレベル算出部の前段に設けられ、前記通話端末の音響結合によって前記送話信号が前記受話側信号経路に回り込んで生じるエコーを抑圧するエコーキャンセラを備えることを特徴とする請求項３乃至５のうちいずれか１項に記載の通話信号処理装置。
7. 前記第２のレベル算出部の後段に設けられ、前記通話端末の音響結合によって前記送話信号が前記受話側信号経路に回り込んで生じるエコーを抑圧するエコーキャンセラを備えることを特徴とする請求項３乃至５のうちいずれか１項に記載の通話信号処理装置。
8. 前記ダブルトーク検出部は、前記受話信号と前記送話信号との相関値を算出し、当該相関値に基づいてダブルトークを検出することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の通話信号処理装置。
9. 前記ダブルトーク検出部は、前記受話信号と前記送話信号との異符号率を算出し、当該異符号率に基づいてダブルトークを検出することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の通話信号処理装置。
10. 前記通話端末の音響結合によって前記送話信号が前記受話側信号経路に回り込んで生じるエコーを抑圧し、前記ダブルトーク検出部を有するエコーキャンセラを備えることを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の通話信号処理装置。
11. 前記第１のレベル算出部は、前記送話信号の絶対値の平均から信号レベルを算出することを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の通話信号処理装置。
12. 前記受話側信号経路の信号レベルを算出する第２のレベル算出部を備え、
    前記第２のレベル算出部は、前記受話信号の絶対値の平均から信号レベルを算出することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の通話信号処理装置。
13. 前記減衰量設定部は、前記第１のレベル算出部の算出結果が大きくなるにつれて前記減衰量を大きくすることを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の通話信号処理装置。
14. 前記通話端末の音響結合によって前記送話信号が前記受話側信号経路に回り込んで生じるエコー経路の特性を適応的に同定する適応フィルタと、前記受話信号から前記適応フィルタの出力を減算する減算器とを有するエコーキャンセラを備え、
    前記減衰量設定部は、前記適応フィルタの係数に基づいて、前記減衰量を設定することを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の通話信号処理装置。

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