JP2741513B2 - データ・音声同時伝送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アナログの電話回線に
おいて回線接続中の音声のやりとりの空時間を利用し、
この間に二値符号化されたデータを効率よく伝送するた
めの装置に関するものであり、特にコンピュータゲーム
のプログラムやデータを１本の加入者電話だけで伝送す
る場合に有効である。

【０００２】

【従来の技術】最近では電話回線を利用して二値符号化
されたデータを伝送する技術が広く利用されている。た
とえば一般的に普及しているものとして、ファクシミリ
通信やパーソナルコンピュータ通信がある。

【０００３】ここで、ファクシミリ通信においては通信
用紙表面の白黒のトーン差を読み取り、これをビットイ
メージに置換してデータ列とし、モデムによってアナロ
グ信号に変調した後に電話回線に出力するものである。
また、パーソナルコンピュータ通信ではコンピュータで
扱う二値符号をモデムでアナログ信号に変調し、これを
電話回線に出力するものである。そして、これらの通信
では送信側においては利用者が音声通信とデータ通信を
手動によって選択し、受信側においては信号の種類によ
って自動受信を行うことが可能である。即ち、受信側に
おいて発呼信号を受ければ一定時間スタンバイ信号を出
力し、この間にデータ通信の識別信号を受ければこれに
続く信号をロードし、識別信号が送信されてこなければ
音声受信に切り換えるという構成である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したような通信は
現在一般に利用されているアナログの電話回線を介して
行われているので、切換え装置があれば１本の電話回線
で音声通信とデータ通信を共用することができる。しか
し一方を選択している時間帯は他方を選択することがで
きないという完全な択一関係にある。従って、パーソナ
ルコンピュータ通信を例にとれば、データを伝送しよう
とすれば送信側、受信側共にモデム入出力を選択し、伝
送が終了すればスイッチの切り換えなどによって音声通
信に復帰してから会話を行うという非常に面倒な手順が
要求される。

【０００５】ところで、電話回線を利用したデータ通信
が普及した現在ではファクシミリによって伝送された書
類を見ながら会話を行ったり、コンピュータ通信によっ
てデータをディスプレイに表示しながら会話を行う機会
が多くなっている。しかし、上述した構成によってこれ
らを同時進行しようとすれば、結局２本の電話回線を利
用して一方を音声通信専用に、他方をデータ通信専用に
しなければならず、余分な回線が必要となるのでコスト
面でも問題がある。また、電話回線で二値符号のデータ
を送ることができるので、コンピュータゲームのデータ
も当然伝送することが可能であるが、伝送している途中
で音声によって簡単な取り扱い説明を受けることができ
れば非常に便利であるが、現在はこのような手段はな
い。

【０００６】本発明ではこれらの問題を解決することを
目的としたもので、１本の電話回線のみによって音声通
信とデータ通信をみかけ上で同時に行うことができる装
置を提供しようとするものであり、これによってゲーム
プログラムなどを伝送しつつ音声によって取り扱い説明
などを行おうとする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明装置においては、
音声通信時の接続時間に対する通信時間の占有率に着目
した。一般的には回線が接続されている時間の約３０％
が有効に利用されている時間で、残る７０％は無通話時
間であるとされる。一方、データ通信に必要な時間は、
高速モデムを利用すればごく短時間で処理することが可
能である。従って、この無通話状態の空時間を利用して
データ通信を行うことにより、みかけ上で両者を同時伝
送することとしたのである。

【０００８】そのため、本発明では先ず装置を送信ブロ
ックと受信ブロックによって構成した。そして、送信ブ
ロックでは音声信号とデータ信号が並列に入力され、音
声入力があると同時にデータ送信制御器に送信中断信号
を送出する一方、音声入力が断絶すればタイマによる一
定時間の遅延後に上記データ信号の送信許可信号を送出
する音声送信判定器を設け、この音声送信判定器の制御
によって上記両信号に異なる周波数のトーン信号を合成
した後に電話回線に対して選択的に信号出力するという
手段を用いている。

【０００９】さらに、受信ブロックでは受信信号を上記
それぞれのトーン信号に該当する２つの帯域フィルタを
介して比較器に入力し、受信信号を識別した後にデータ
・音声切換え器に入力する一方、このデータ・音声切換
え器の制御信号によって上記受信信号を音声復元回路あ
るいはデータ復元回路に選択的に接続し、さらに上記音
声復元回路と並列に疑似雑音発生器を設け、上記データ
・音声切換え器の上記制御信号によってデータ受信中は
上記疑似雑音発生器に切換接続するという手段を用いて
いる。

【００１０】

【作用】送信ブロックでは送信音声と送信データが並列
に入力されているが、音声送信判定器は音声信号が入力
されているか否かを判定し、この状態に従って音声を送
信するかデータを送信するかを判断する。ここで、音声
の入力状態が音声送信判定器の出力状態を決定すること
になるから、音声優先型としての作用を行うものであ
る。また、タイマはデータの送信許可信号の送出タイミ
ングを遅延させるもので、本来的な空時間のみ抽出して
データ送信の機会を確保するという機能を達成するもの
である。

【００１１】一方、受信ブロックでは受信信号が音声信
号であるかデータ信号であるかを識別し、選択的にそれ
ぞれの復元回路に出力するものであり、２つの帯域フィ
ルタ、比較器およびデータ・音声切換え器が信号の識別
機能を発揮する。そして、この識別に基づいて音声ある
いはデータを元の状態に復元するのである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明装置の一実施例を添付した図面
に従って詳述すると、本発明装置は図１のように送信ブ
ロック１と受信ブロック２によって構成されている。そ
して、送信ブロック１には送信データＤ１および送信音
声Ｓ１が入力され、両者の何れか一方が選択的にアイソ
レータ３に対して出力される。また、受信ブロック２に
対してはアイソレータ３から出力された受信信号が入力
され、受信データＤ２と受信音声Ｓ２を識別して後段の
コンピュータあるいは電話機に出力するのである。従っ
てこの装置２台を電話回線で接続することによってデー
タと音声の同時伝送を行うことができる。送信音声Ｓ１
と受信音声Ｓ２は公知の電話機４に接続され、送信デー
タＤ１と受信データＤ２は公知のコンピュータ装置５に
接続されている。なお、アイソレータ３は電話回線Ｌの
上り信号と下り信号を送信ブロック１側と受信ブロック
２側に分離して入出力する機能を有する装置である。

【００１３】送信ブロック１は音声信号優先型として構
成されており、回線Ｌの接続中に送信側通話者が音声通
信を行っていない時間帯を利用してデータ伝送を行うよ
うにしている。ここで１１は送信音声Ｓ１の有無を判定
するための音声送信判定器であり、無音声、即ちノイズ
レベルと有音声、即ち信号レベルの間に一定のしきい値
を設定し、信号がこれより高いレベルにあれば音声あ
り、低いレベルであれば無音声と判断し、切り換えスイ
ッチ１２に対して回路の切り換えのための制御信号Ｃ１
を出力するものである。１３は無音声の場合の制御信号
Ｃ１の出力タイミングを図るための遅延タイマである。
ここでタイマ１３を必要とするのは、送信音声Ｓ１があ
る場合には音声の頭切れを防止するために即座にスイッ
チ１２を切り換えなければならない反面、データ送信に
ついては確実な送信条件を確保しなければならないから
である。一般に送話において切れ目なく連続してしゃべ
ることはまれで、送話中でも無音声の状態の細かい切れ
目があるが、音声送信判定器１１にこれを忠実に判定さ
せればスイッチ１２が頻繁に切り換わることになり、対
話に支障を来すと共に、データ送信にとっても充分な条
件を確保することができなくなる。従ってタイマ１３に
よってデータ送信のためのスイッチ１２の切り換えを一
定時間遅延させ、本来の空時間の場合のみデータ送信を
行なうと共に、音声通話については即座の切り換えによ
ってスムーズな送信を行なうこととしたものである。

【００１４】また送信音声Ｓ１は混合器１４に入力さ
れ、トーン生成器１５で生成したトーン信号Ａを合成し
た後にスイッチ１２の一方端子に出力される。

【００１５】次に１６はデータ送信制御器で、音声送信
判定器１１が無音声状態であると判定したときにはタイ
マ１３による一定時間の遅延後に送信許可信号Ｃ２を出
力することによってデータ信号Ｄ１を放出し、変調器１
７で変調する。また、データ送信制御器１６ではデータ
の伝送が音声の介入で中断されたときに自動的に復旧で
きるよう、識別・誤り制御を行っている。反対に音声送
信判定器１１が音声有りの判定をしたときには即座に送
信中断信号Ｃ３が出力され、データ送信を中断するもの
である。なおデータはデータ送信制御器１６あるいは前
段のブロックにおいて一旦バッファに蓄積され、送信許
可信号Ｃ２あるいは送信中断信号Ｃ３に応じて蓄積デー
タが放出されることとしている。さらに、変調されたデ
ータは混合器１８においてトーン生成器１９で生成され
たトーン信号Ｂと合成され、スイッチ１２の他方端子に
出力される。ここでトーン信号Ａ・Ｂは、合成されてい
る信号が送信データＤ１であるか送信音声Ｓ１であるか
を識別するためのパイロット信号として機能するもので
ある。

【００１６】続いて受信ブロック２は大別すると信号識
別手段２１と信号抽出手段２２のブロックに分割するこ
とができる。先ず信号識別手段２１において、２３ａ・
２３ｂはそれぞれトーン信号Ａおよびトーン信号Ｂに該
当する周波数を中心周波数とする帯域フィルタで、電話
回線Ｌを介して受信した信号を両帯域フィルタを通じて
比較器２４に入力する。比較器２４では両帯域フィルタ
２３ａ・２３ｂの信号のうちどちらの信号がレベルが高
いかを比較し、高いレベルの方を現在受信している信号
のトーン信号であると判断し、これを後段のデータ・音
声切換え器２５に指示する。即ち、帯域フィルタ２３ａ
の出力レベルの方が高いときにはトーン信号Ａが合成さ
れた信号（音声信号）を受信しているものとみなし、帯
域フィルタ２３ｂの出力レベルが高いときにはトーン信
号Ｂが合成された信号（データ信号）を受信しているも
のとしてデータ・音声切換え器２５に制御信号を出力す
るのである。

【００１７】一方、受信信号は信号抽出手段２２の最前
段に位置する２接点の受信スイッチ２６の中点に接続さ
れており、ａ接点からはトーンＢ除去フィルタ２７ｂ、
復調器２８およびデータ受信制御器２９から成るデータ
復元回路を介して受信データＤ２が復元され、コンピュ
ータなどの入力とされる。またｂ接点からはトーンＡ除
去フィルタ２７ａを介して受信音声Ｓ２が復元され、後
段に接続された電話機４に出力される。トーンＡ除去フ
ィルタ２７ａと電話機の間に設けられたスイッチ３０に
はデータ受信中の無音声による静寂を避けるために他方
接点に疑似雑音発生器３１が接続されており、データ受
信の間は電話機に対して自然なノイズを与えるようにし
ている。そしてトーンＡ除去フィルタ２７ａ、スイッチ
３０および疑似雑音発生器３１によって音声復元回路を
構成している。なお、受信スイッチ２６とスイッチ３０
の制御はデータ・音声切換え器２５の制御信号Ｃ４によ
って行われる。さらに、データ受信制御器２９も同様の
制御信号Ｃ４によって制御される。これは、データ送信
制御器１６の場合と同じくデータの伝送が音声の介入で
中断されたときに自動的に復旧できるよう、識別・誤り
制御を行うものである。従って、受信データは完全にエ
ラーフリーの内容で復元することが可能である。

【００１８】次に、本発明装置を利用する実例を図２に
示す。ここでは、電話回線網６を介してホスト装置７と
端末装置８を接続したものである。ホスト装置７の内部
の７ａは本発明の切換え装置、７ｂはホストコンピュー
タ、７ｃは音声装置であり、端末装置８の内部の８ａは
本発明の切換え装置、８ｂは端末コンピュータ、８ｃは
電話機である。このような構成にすれば、端末装置８か
らホスト装置をアクセスし、ホストコンピュータ７ｃに
格納されたゲームプログラムなどのダウンロードを簡単
にリクエストすることが可能である。またこの場合に、
プログラムを伝送している途中でゲームの取り扱い説明
を音声装置７ｂから説明したり、このシステムの操作手
順を説明することも可能で、時間効率が高い伝送にな
る。なお、ダウンロードの要求は、電話機８ｃから行う
構成であっても、端末コンピュータ８ｂから行う構成で
あっても、何れを採用するのも自由である。

【００１９】

【発明の効果】上述したように、本発明では音声送信判
定器によって現在送話者が音声を発しているかどうかを
判定し、音声がある場合にはこの音声信号を電話回線に
対して出力すると共にデータの送信を遮断し、音声がな
いときには一定時間の遅延後にデータ送信制御器を駆動
させてデータを送信するようにしたので、音声の空時間
に効率よくデータを送信することが可能となった。従っ
て、１本の電話回線を用いるだけで音声とデータをみか
け上では同時に伝送していることになり、回線接続中の
無駄な時間の浪費を防ぐことができる。また音声の合間
にデータを伝送するようにしているので、たとえばゲー
ムプログラムをホスト装置から端末装置にダウンロード
するようなサービスの提供においても、遊び方や取り扱
い説明を音声で行いつつ、データを送ることができ、非
常に効率的である。

【００２０】また、受信側では送信信号に含まれたトー
ン信号の成分を識別して音声であるかデータであるかを
判断するようにしているので、両者を確実に復元回路に
入力することができ、特に信号の混乱によるデータ送受
信の誤りを回避することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図、

【図２】本発明装置を利用したネットワークの一例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１ 送信ブロック ２ 受信ブロック １１ 音声送信判定器 １４・１８ 混合器 １８・１９ トーン生成器 １６ データ送信制御器 ２１ 信号識別手段 ２２ 信号抽手段 ２３a・２３b 帯域フイルタ ２４ 比較器 ２５ データ・音声切換え器 ２９ データ受信制御器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−150655（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−75749（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−92068（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−172851（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−112737（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送信ブロックと受信ブロックから成るデー
   タ・音声同時伝送装置であって、送信ブロックでは音声
   信号とデータ信号が並列に入力され、上記音声信号が有
   音声レベル以上に達したと同時にデータ送信制御器に送
   信中断信号を送出する一方、上記音声信号が上記有音声
   レベルより低い無音声レベルになればタイマによる一定
   時間の遅延後に上記データ信号の送信許可信号を送出す
   る音声送信判定器を設け、この音声送信判定器の制御に
   よって上記両信号に異なる周波数のトーン信号を合成し
   た後に電話回線に対して選択的に信号を出力すると共
   に、上記受信ブロックでは受信信号を上記それぞれのト
   ーン信号に該当する２つの帯域フィルタを介して比較器
   に入力し、受信信号を識別した後にデータ・音声切換え
   器に入力する一方、このデータ・音声切換え器の制御信
   号によって上記受信信号を音声復元回路あるいはデータ
   復元回路に選択的に接続し、さらに上記音声復元回路と
   並列に疑似雑音発生器を設け、上記データ・音声切換え
   器の上記制御信号によってデータ受信中は上記疑似雑音
   発生器に切換接続することを特徴とするデータ・音声同
   時伝送装。