JP3014394B2 - 電話機 - Google Patents

電話機

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JP3014394B2
JP3014394B2 JP1151354A JP15135489A JP3014394B2 JP 3014394 B2 JP3014394 B2 JP 3014394B2 JP 1151354 A JP1151354 A JP 1151354A JP 15135489 A JP15135489 A JP 15135489A JP 3014394 B2 JP3014394 B2 JP 3014394B2
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善和 中野
良一 宮本
真資 高田
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、エコーキャンセラを用いている電話機に
関するものである。
(従来の技術) 情報化社会の発展に伴い自動車電話の必要性が非常に
高まっている。このため、ハンドセットを持つことなく
通話が行なえるハンズフリー自動車電話機に対する期待
は、非常に大きい。しかし、自動車用ハンズフリー電話
機において良好な通話を行なうためには、車内エコーや
ハウリング等を除去する必要がある。従って、これに関
する研究が行なわれており、特にエコーキャンセラを用
いた方法は、同時送受話も可能なことから、盛んに研究
されている(例えば文献:昭和60年度電子通信学会総合
全国大会講演番号2667)。
第3図は、上記文献に開示されているものも含めたエ
コーキャンセラを用いた従来のハンズフリー自動車電話
機の、最も一般的な構成を概略的に示したブロック図で
ある。
第3図において、11はマイクロフォン、13はマイクロ
フォン用アンプ、15はスピーカ、17はスピーカ用アン
プ、19はエコーキャンセラ、21は無線機、21aはアンテ
ナ、23はボリュームをそれぞれ示す。エコーキャンセラ
19は、通常は、ディジタル信号処理プロセッサ(以下、
DSPと云う。)により構成されており、基本的には加算
器19aと、アダプティブフィルタ19bとを具えている。
また、第3図に示したようなエコーキャンセラを有す
るハンズフリー電話機における信号の流れは、以下のよ
うなものである。
無線機21によって受信された信号は、ボリユーム23に
よって調整されエコーキャンセラ19に入力される。エコ
ーキャンセラ19に入力される信号を図中RINで示してい
る。
エコーキャンセラ19からスピーカ用アンプ17に出力さ
れた信号(図中ROUTで示している。)は、このアンプ17
で増幅されスピーカ15から出力される。
一方、マイクフォン11及びマイクロフォン用アンプ13
を介しエコーキャンセラ19に入力された信号(エコー信
号も含んでいる。)は、エコーキャンセラ19において所
定の処理がなされた後無線機21を介し外部に送信信号と
して出力される。
ここで、無線機21を介しボリューム23に入力される受
信信号のレベルは、電波状況等の種々の影響を受けてい
るので、全体的にある幅をもって変動する。このため、
この信号をこのままスピーカ15から出力したのでは、声
が小さすぎたり大きすぎたりし通話が良好に行なわれな
い場合が生じる。ボリューム23は、これを回避するため
に設けられており、当該電話の使用者は、このボリュー
ム23によって音量を適正なものに調整していた。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、第3図に示したようなハンズフリー自
動車電話機といえど、常に電話使用者が音量をボリュー
ム23により調整するとは限らない。また、自動車運転中
においては、ボリューム23による音量調整を行ないたく
ともそれが出来ない場合も生じる。このため、ボリュー
ム23を受信信号のレベルが小さい時に適正な音量となる
位置に調整した状態で大きなレベルの信号を受信してし
まう場合も起こり得る。このようなことが起きると、出
力信号ROUTは、スピーカ用アンプ17及びスピーカ15各々
のリニア領域のダイナミックレンジを越えてしまうこと
になる。この結果、スピーカ15からの出力音が歪んでし
まうという問題点が生じる。さらに、エコーキャンセラ
19にとってのエコーパスの領域が非線形となってしまう
ので、エコーキャンセラの設計通りの効果が得られない
という重大な問題点も生じてしまう。
この発明はこのような点に鑑みなされたものであり、
従ってこの発明の目的は、上述した問題点を解決し、通
話品質に優れる電話機を提供することにある。
(課題を解決するための手段) この目的の達成を図るため、この発明によれば、エコ
ーキャンセラを用いた電話機において、 エコーキャンセラ前段に、 当該電話機の受信信号に対し変数を乗算して乗算結果
を出力する変数乗算手段と、 前述の変数を下記〜に従い更新する変数更新手段
と を設けたことを特徴とする(但し、前述の変数は、0よ
り大きく1以下の値である。)。
…前記乗算結果を第一の閾値と比較し、前記乗算結果
が該第一の閾値以上の場合は、前記変数から第一の所定
値を差し引いた値を新たな変数とする。
…前記乗算結果が前記第一の閾値未満の場合は、前記
乗算結果を該第一の閾値より小さい第二の閾値と比較
し、前記乗算結果が該第二の閾値未満の場合は、前記変
数に前記第一の所定値より小さい第二の所定値を加えた
値を新たな変数とする。
…前記乗算結果が前記第一の閾値未満の場合でかつ前
記第二の閾値以上の場合は、前記変数をそのままの値と
する。
なお、上述の〜の処理において、「〜以上」を
「〜より大きく」と変え、「〜未満」を「〜以下」と変
えてもこの発明の目的に沿うことは理解されたい。
(作用) このような構成によれば、受信信号には0より大きく
1以下の変数が常に乗算される。さらに、この変数は、
乗算結果のレベルが第一の閾値以上の場合は1未満の値
に、乗算結果のレベルが第一の閾値未満で第二の閾値以
上の場合はそのままの値に、乗算結果のレベルが第二の
閾値未満の場合に徐々に1に近づく値に、それぞれ更新
される。
従って、受信信号のレベルが過大である場合にのみ受
信信号のレベルが下げられ、受信信号のレベルが低い場
合や受信信号が無い場合にノイズが強調されてしまうよ
うなことはない。さらに、過大なレベルの信号の受信が
続いた後にレベルの小さな信号が受信された場合も、こ
の信号に乗算される変数が徐々に大きくなるので、音量
が突然大きくなることもない。
(実施例) 以下、図面を参照してこの発明の電話機の実施例につ
き説明する。なお、以下の実施例は、この発明を第3図
に示したハンズフリー自動車電話機に適用した例であ
る。
第1図は、実施例のハンズフリー自動車電話機の構成
を概略的に示したブロック図である。
第1図において、11はマイクロフォン、13はマイクロ
フォン用アンプ、15はスピーカ、17はスピーカ用アン
プ、19はエコーキャンセラ、21は無線機、21aはアンテ
ナ、23はボリュームをそれぞれ示す。これら構成成分11
〜23は、第3図を用いて説明したものと同じものであ
る。従って、これら各構成成分の機能は従来と同様であ
るので、ここではその説明を省略する。
さらに、第1図において、31は、エコーキャンセラ19
の前段に設けられ、当該電話機の受信信号に対し変数を
乗算し出力する手段(以下、変数乗算手段と云う。)を
示す。さらに、33は、エコーキャンセラ19の前段に設け
られ、受信信号に乗算する変数を下記〜に従い更新
する変数更新手段を示す。各手段31,33の機能は後述す
るが、これら手段31,33及びエコーキャンセラ19各々
は、この実施例の場合DSP(図示せず)により構成して
ある。
次に、第2図を参照して、実施例のハンズフリー自動
車電話機の変数乗算手段31及び変数更新手段33の動作に
つき説明する。なお、第2図は、変数乗算手段31及び変
数更新手段33を動作させるためにDSPに格納してあるプ
ログラムの概略的なフローチャートである。
無線機21によって受信されボリユーム23を経た信号RI
Nに対し、変数乗算手段31は、変数MAGCをその都度乗算
する(ステップ51)。この乗算結果は出力信号ROUTとし
てエコーキャンセラ19及びスピーカ用アンプ17に出力さ
れる(ステップ53)。なお、ROUTの出力タイミングは、
変数MAGCを乗算した直後に限られるものではなく、設計
に応じ変更出来る。
一方、変数更新手段33は、入力信号RIN及び変数MAGC
の乗算結果ROUTを基に、この実施例の場合は複数個の入
力信号に係る複数個の乗算結果を基に、以下に説明する
ように変数MAGCを更新する。
先ず、所定のサンプルタイミング毎に受信されるRIN
に対応して出力される乗算結果ROUT複数個分の平均値を
求め、これをROUTのレベル(以下、LROUTと称する。)
とする(ステップ55)。
次に、 …このLROUTを第一の閾値Aと比較しステップ57)、L
ROUTがこの第一の閾値A以上の場合は、上述の変数MAGC
から第一の所定値Bを差し引くう処理を行ない即ちMAGC
=MAGC−Bを行ない、この値を新たな変数とする(ステ
ップ59)。その後ステップ51に戻る。ステップ51では、
入力信号RINに対し更新された変数MAGCが乗算される。
その後は、新たなLROUTと第一の閾値Aとの比較等の第
2図に示した処理が行なわれる。
…また、ステップ57において、LROUTが第一の閾値A
未満の場合は今度はLROUTを第二の閾値D(但し、D<
A)と比較する(ステップ61)。そして、LROUTが第二
の閾値D未満の場合は、前記変数MAGCに前記第一の所定
値Bより小さい第二の所定値Cを加える処理を行ない、
即ちMAGC=MAGC+Cを行ない、この値を新たな変数とす
る(ステップ63)。その後ステップ51に戻る。ステップ
51では、入力信号RINに対し更新された変数MAGCが乗算
される。その後は、新たなLROUTと第一の閾値Aとの比
較等の第2図に示した処理が行なわれる。
…また、LROUTが前記第一の閾値A未満の場合でかつ
前記第二の閾値D以上の場合は、変数MAGCをそのままの
値とする(ステップ57,61,71)。その後ステップ51に戻
る。ステップ51では、入力信号RINに対し変数MAGCがそ
のまま乗算される。その後は、新たなLROUTと第一の閾
値Aとの比較等の第2図に示した処理が行なわれる。
ここで、上述の変数MAGCは0より大きく1以下の値で
ある。更新後においても同様。
さらに、上述の第一の閾値Aは、第1図に示したスピ
ーカ15及びスピーカ用アンプ17各々が線形性を示す範囲
内の適正な値にしてある。
さらに、上述の第一の所定値Bは、MAGC=MAGC−Bに
従い更新される変数MAGCを、素早く小さな値に出来るよ
うに設定してある。
また、上述の第二の所定値Cは、音量が突然大きくな
ることがないようにするため、MAGC=MAGC+Cに従い更
新される変数MAGCが徐々に1に近づくように設定してあ
る。
また、上述の第二の閾値Dは、Aに比し充分に小さい
値でかつ設計に応じた適正な値にしてある。
以上がこの発明の実施例の説明である。しかしこの発
明は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく種々
の変更を行なうことが出来る。
例えば、上述の実施例では、この発明を第3図に示し
た従来のハンズフリー自動車電話機に適用した例で説明
している。しかし、この発明は、エコーキャンセラを有
する他の電話機にも適用出来ることは明らかである。
また、乗算結果のレベルLROUTの求め方は、実施例の
方法に限定されるものではなく、他の方法でも良い。
(発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、この発明の電話
機によれば、受信信号に対し0より大きく1以下の変数
を乗算する手段と、乗算結果のレベルが第一の閾値以上
の場合は前記変数を1未満の値に、乗算結果のレベルが
第一の閾値未満で第二の閾値以上の場合は前記変数をそ
のままの値に、乗算結果のレベルが第二の閾値未満の場
合は前記変数をより1に近い値に徐々に、更新する手段
とを具えている。
従って、受信信号のレベルが過大である場合にのみ受
信信号のレベルが下げられ即ち自動利得制御がなされ、
受信信号のレベルが低い場合や受信信号が無い場合には
これが行なわれないためノイズが強調されてしまうよう
なことはない。
さらに、過大なレベルの受信信号のレベルが下げられ
ることにより過大なレベルの信号が出力されることもな
くなる。このため、エコーパスの領域が非線形となって
しまうこともないので、エコーキャンセラはエコー成分
を設計通りに消去出来る。
さらに、過大なレベルの信号の受信が続いて後にレベ
ルの小さな信号が受信された場合も、この信号に乗算さ
れる変数が徐々に大きくなる(1に近づく)ので、音量
突然大きくなることもない。従って、通話時に違和感が
生じることもない。
これがため、通話品質に優れる電話機を提供すること
が出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例のハンズフリー自動車電話機を概略的
に示すブロック図、 第2図は、変数乗算手段及び変数変更手段の説明に供す
る図、 第3図は、従来のハンズフリー自動車電話機の基本構成
を示すブロック図である。 11……マイクロフォン 13……マイクロフォン用アンプ 15……スピーカ 17……スピーカ用アンプ 19……エコーキャンセラ 19a……加算器 19b……アダプティブフィルタウ 21……無線機、21a……アンテナ 23……ボリューム 31……変数乗算手段、33……変数更新手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−65722(JP,A) 特開 昭59−43637(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 3/20 - 3/23 H03H 17/00 - 21/00 H04M 1/60

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エコーキャンセラを用いた電話機におい
    て、 エコーキャンセラ前段に、 当該電話機の受信信号に対し変数を乗算し乗算結果を出
    力する変数乗算手段と、 前記変数を下記〜に従い更新する変数更新手段と を設けたことを特徴とする電話機(但し、前記変数は、
    0より大きく1以下の値である。)。 …前記乗算結果を第一の閾値と比較し、前記乗算結果
    が該第一の閾値以上の場合は、前記変数から第一の所定
    値を差し引いた値を新たな変数とする。 …前記乗算結果が前記第一の閾値未満の場合は、前記
    乗算結果を該第一の閾値より小さい第二の閾値と比較
    し、前記乗算結果が該第二の閾値未満の場合は、前記変
    数に前記第一の所定値より小さい第二の所定値を加えた
    値を新たな変数とする。 …前記乗算結果が前記第一の閾値未満の場合でかつ前
    記第二の閾値以上の場合は、前記変数をそのままの値と
    する。
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