JP3046337B2 - 通話検出器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ハンズフリー（拡声）電話と組み合わせて用いられる
通話検出器に関し、 通話信号と区別してリングバックトーンやビジートー
ン等の正弦波信号を検出することを目的とし、 受話音声の送話系への回り込みを防止させるエコーキ
ャンセラーの誤動作を防止させる電話信号の通話検出器
において、入力信号のゼロクロス間の時間又は一定時間
内のゼロクロス数を計数するゼロクロス計数器と、該ゼ
ロクロス計数器の出力を受けて該入力信号の非正弦波状
態を検出する非正弦波検出回路と、該入力信号のレベル
を閾値と比較して論理値で検出するレベル検出器と、該
レベル検出器の検出出力を該非正弦波検出回路の検出タ
イミングと合わせて出力するタイミング合わせ回路と、
該非正弦波回路及びタイミング合わせ回路の出力により
該閾値レベル以上の該非正弦波状態が検出されたときの
み通話信号が開始されたことを示す検出出力を発生する
判定回路とで構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、通話検出器に関し、特にハンズフリー（拡
声）電話と組み合わせて用いられる通話検出器に関する
ものである。

自動車等に用いられるハンズフリー電話では、受話音
声が空間を通して送話系に回り込み、ハウリングや通話
品質の低下を招くため、これを解消する必要がある。

〔従来の技術〕

このようにハンズフリー電話での受話音声の送話系へ
の回り込みを防ぐため、従来からディジタル信号処理LS
I（DSP）等を用いたエコーキャンセラーが組み込まれて
いる。

第４図において実線で示されるのはエコーキャンセラ
ーを組み込んだ自動車用のハンズフリー電話装置であ
り、この例では、アンテナ80からの相手側の受信信号を
自動車電話無線装置81で復調して取り出し、A/D変換器8
2でディジタル信号に変換し、エコーキャンセラー83を
介してD/A変換器84でアナログ信号に戻した上、電力増
幅器85によってスピーカ86を駆動して自動車内の人間に
受話音声を伝える。

また、自動車内の人間が発声したときには、マイク87
でこれを拾い、入力増幅器88で増幅した上、A/D変換器8
9でディジタル信号に変換し、エコーキャンセラー83に
おいてスピーカ86からマイク87への音響的な回り込みを
除去して送話音声のみを取り出した後、D/A変換器90で
アナログ信号に戻し、無線装置81によりアンテナ80から
相手側に送信する。

このようにして、自動車の車室内空間での回り込みを
エコーキャンセラーによって低減させている。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、このようにエラーキャンセラーを組み
込んだハンズフリー電話装置から相手側に送話すると
き、通話の最初では相手を呼び出している間中必ずリン
グバックトーンやビジートーン等の正弦波信号が相手側
から送られてくる。

従って、エコーキャンセラーは例えばリングバックト
ーンによってエコーキャンセル動作を開始することとな
るが、このリングバックトーンは単一周波数（正弦波）
であるため、タップ係数の更新が誤って行われてしま
い、通話が開始されたときには音声品質が大きく劣化し
てしまうことになる。

一方、一般に電話では、リングバックトーンの他にハ
ウラーや話中音等のトーンも存在するが、リングバック
トーンやビジートーン等の正弦波信号以外は自動車電話
系から状態を検知することができ、これを以てエコーキ
ャンセラーの動作を停止させればよいが、リングバック
トーンやビジートーン等に関しては、通常の通話時と同
じ状態であるので別途検出する必要がある。

そこで、第４図に点線で示すように、リングバックト
ーン（RBT）検出器100をA/D変換器82の出力側に設けて
リングバックトーンを検出したときにはエコーキャンセ
ラーの動作を停止させればよい。

従って、本発明は、通話信号とリングバックトーンや
ビジートーンのような正弦波の信号とを区別して検出す
る通話検出器を実現することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、上記の課題を解決するための本発明に係る
通話検出器の構成を原理的に示したもので、本発明で
は、受話音声の送話系への回り込みを防止させるエコー
キャンセラーの誤動作を防止させる電話信号の通話検出
器において、入力信号のゼロクロス間の時間又は一定時
間内のゼロクロス数を計数するゼロクロス計数器１と、
該ゼロクロス計数器１の出力を受けて該入力信号の非正
弦波状態を検出する非正弦波検出回路２と、該入力信号
のレベル閾値と比較して論理値で検出するレベル検出器
３と、該レベル検出器３の検出出力を該非正弦波検出回
路２の検出タイミングと合わせて出力するタイミング合
わせ回路４と、該非正弦波回路２及びタイミング合わせ
回路４の出力により該閾値レベル以上の該非正弦波状態
が検出されたときのみ通話信号が開始されことを示す検
出出力を発生する判定回路５とを備えている。

また、本発明では、第１図に点線で示すように、入力
信号のレベルが該閾値以下になったことを該レベル検出
器３の出力が示したときからリングバックトーンやビジ
ートーン等の無音状態期間に対応する所定時間を計時し
て該所定時間が経過したときリングバックトーン終了出
力を発生するタイマ６と、該判定回路５の通話検出出力
又は該タイマ６のリングバックトーン終了出力を発生す
る回路７とを更に備えることができる。

〔作用〕 第１図に示した本発明に係る通話検出器においては、
入力信号をゼロクロス計数器１とレベル検出器３とに与
える。

ゼロクロス計数器１では入力信号のゼロクロス間の時
間又は一定時間内のゼロクロス数を計数してその結果を
非正弦波検出回路２に送る。

非正弦波検出回路２では、ゼロクロス間の時間又は一
定時間内のゼロクロス数の違いにより入力信号が所定周
期の正弦波でないこと、即ち非正弦波であることを検出
して判定回路５に送ることができる。

一方、レベル検出器３では、入力信号のレベルを閾値
Thと比較してその結果を論理値で検出し、タイミング合
わせ回路４に送り、タイミング合わせ回路４では非正弦
波検出回路２での非正弦波検出出力とタイミングを合わ
せて判定回路５に送る。

判定回路５は、第２図に示すように通話信号に先立っ
て最初からリングバックトーンやビジートーン等の正弦
波信号が返って来ると想定してその検出信号を発生して
いるが、タイミング合わせ回路４からのレベル検出信号
が入力信号の閾値Th以上の存在を示した時点で非正弦波
検出回路２から非正弦波、即ち通話信号が検出されたと
きには正弦波検出出力から通話信号検出出力に切り替え
る。

これにより、この通話信号検出時点で例えばエコーキ
ャンセラーの動作を開始させれば、エコーキャンセラー
の誤動作を防ぐことが出来る。

また、本発明では、第２図に示すように、例えばリン
グバックトーンは１秒間のトーンと２秒間の無音状態と
の繰り返しから成るので、レベル検出器３が入力信号が
存在しなくなったことを検出したとき、第１図に点線で
示したタイマ６を動作させ、このタイマ６がリングバッ
クトーンやビジートーン等の無音状態期間に設定されて
いるので、入力信号の無音状態がこの期間を越えたとき
には、判定回路５からの通話信号検出出力又はタイマ６
からの無音状態検出出力、即ちリングバックトーン終了
出力を発生することができる。

従って、このリングバックトーン終了出力によっても
エコーキャンセラーの動作を開始させてもよい。

〔実 施 例〕

第３図は、本発明に係る通話検出器の一実施例を示し
たもので、第１図と同じ符号は同じ部分を示し、この実
施例では、非正弦波検出回路２は、ゼロクロス計数器１
の出力値をＴ時間保持するシフトレジスタ等の保持回路
21と、更にＴ時間保持する保持回路22と、保持回路21の
入出力値の一致を検出する比較器（一致検出器）23と、
保持回路22の入出力値の一致を検出する比較器（一致検
出器）24と、両比較器23,24の出力を入力するORゲート2
5とで構成されている。

また、タイミング合わせ回路４は、レベル検出器３の
論理出力をＴ時間保持するシフトレジスタ等の保持回路
41と、更にＴ時間保持する保持回路42と、保持回路42の
入出力値と保持回路41の入力値とを入力するANDゲート4
3とで構成されている。

更に、判定回路５は、ORゲート25とANDゲート43の両
出力を入力するANDゲート51と、ANDゲート43の出力を反
転するインバータ52と、ANDゲート51の出力とインバー
タ52の出力とを入力するORゲート53とで構成され、ORゲ
ート53の出力とタイマ６の出力とを受ける回路７はAND
ゲートで構成されている。

次に上記の実施例の動作を説明する。

まず、非正弦波検出回路２では、最初は比較器23,24
の各入力はゼロであり等しいので比較器23,24からは
“H"レベルの信号が出力され、従ってORゲート25からの
“H"レベルの信号が出力される。

従って、ORゲート25の出力が“H"レベルであるので、
ANDゲート51の一方の入力は“H"レベルとなっている。

また、タイミング合わせ回路４では、入力信号が無い
時点ではANDゲート43の３入力が共に“L"レベルとなる
のでその出力も“L"レベルとなってANDゲート51に送ら
れるが、インバータ52により“H"レベルに反転されるの
で、ORゲート53の出力は“H"レベルとなり、ANDゲート
７に与えられる。

このとき、タイマ６は通常状態として“H"レベル出力
を発生しているので、ANDゲート７の出力は“H"とな
り、リングバックトーンやビジートーン等が発生してい
ることを知らせている。

これにより、例えばエコーキャンセラーの動作を停止
させることができる。

即ち、第２図に示すように、通話状態に入る前には必
ずリングバックトーンやビジートーン等の存在があるの
で、最初からリングバックトーンやビジートーン等を検
出することになる。

その後、ゼロクロス計数器１で入力信号の一定時間
（Ｔ）内のゼロクロス数を計数してその結果を非正弦波
検出回路２に送ると、その計数値は比較器23に与えられ
るが、比較器23の他方の入力は時間2Tが経過したときに
保持回路21から出力される計数値であるので、2T時間経
過したときに始めて比較器23は実質的な比較動作を行
う。

このとき、入力信号が正弦波であれば一定時間（Ｔ）
内のゼロクロス数が等しいので比較器23の両入力も同じ
となり出力は“H"レベルとなるが、入力信号が非正弦波
のとき、即ち通話信号のときには、ゼロクロス数が等し
くなるので比較器23の出力は“L"レベルとなる。

但し、Ｔ時間経過した時点では、比較器24の−入力は
＋入力と同一の零レベルであるため、その出力は“H"レ
ベルであり、ORゲート25の出力も“H"レベルとなる。

即ち、2T時間経過したときに始めて非正弦波か否かの
結果が得られることとなる。但し、この実施例では２つ
の保持回路21,22を用いたが１つの保持回路21だけを用
いて比較動作を行ってもよい。

このときには、タイミング合わせ回路４の保持回路も
１つでよい。即ち、タイミング合わせ回路４では、レベ
ル検出器３の検出出力が2T時間経過した時点でも継続し
ているときにはANDゲート43の入力が共に“H"レベルと
なり、ORゲート25の出力タイミングと一致した形でAND
ゲート51に与えられることとなる。

このように、2T時間が経過したときに、比較器23、24
のいずれも出力が“L"レベルになったとき、即ち非正弦
波が検出されたとき、レベル検出器３において入力信号
のレベルが閾値Thを越えたものであることが判明し且つ
タイミング合わせ回路４から同時に出力されたときに
は、ORゲート25の出力が“L"レベルであるのでANDゲー
ト51の出力も“L"レベル、更にはANDゲート43の出力が
“H"レベルであることによりインバータ52の出力は“L"
レベルになるので、ORゲート53の両入力は共に“L"レベ
ルとなる。

従って、ANDゲート７の出力は“L"レベルとなってリ
ングバックトーンやビジートーン等から通話信号に移行
したことを知らせ、例えばエコーキャンセラーの動作を
開始させることができる。

また、タイマ６は、入力信号を反転するインバータを
備えたものであり、レベル検出器３がレベル検出をしな
くなった時点、即ち入力信号が無音状態になった時点で
タイマ動作を開始し、リングバックトーンの無音期間に
対応する２秒間が経過した時点でその出力を“L"レベル
にするものであるので、２秒間を越えて無音状態が続い
たときにはリングバックトーンではなく何らかの通話状
態であると判断してANDゲート７の出力を“L"レベルに
する。

即ち、ANDゲート７の出力は、ORゲート53からの通話
信号検出出力又はタイマ６からの通話信号検出出力を示
すことになる。

尚、上記の回路はDSPのソフトウエアを用いて実現し
ても同様の効果が得られる。

また、上記のゼロクロス計数器は、入力信号のゼロク
ロス間の時間を計数するものを用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る通話検出器によれば、入力
信号が非正弦波状態を示す通話信号になったときには、
そのレベルが一定以上であることを条件にして通話信号
検出出力を発生し、更には、無音状態がリングバックト
ーンやビジートーン等のものより長く続いたときも通話
信号検出出力を発生するように構成したので、これをエ
コーキャンセラーと組み合わせて用いればエコーキャン
セラーの誤動作が防止できると共に、この正弦波検出出
力により送話系をミュートすることによりエコーキャン
セラーの適応していない状態でも非常に大きなハウリン
グマージンを得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る通話検出器の原理構成ブロック
図、 第２図は、リングバックトーンと通話信号との関係を説
明するための波形図、 第３図は、本発明に係る通話検出器の一実施例を示すブ
ロック図、 第４図は、本発明の通話検出器を組み込んだ一般的な自
動車用ハンズフリー電話装置を示したブロック図、であ
る。 第１図において、 １……ゼロクロス計数器、 ２……非正弦波検出回路、 ３……レベル検出器、 ４……タイミング合わせ回路、 ５……判定回路、 ６……タイマ、 ７……通話信号検出回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天野 文雄 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 藤本 昇治 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28 号 富士通テン株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−115261（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−15453（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−202557（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−265351（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−44451（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−21847（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04M 1/60 H04M 1/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受話音声の送話系への回り込みを防止させ
   るエコーキャンセラーの誤動作を防止させる電話番号の
   通話検出器において、 入力信号のゼロクロス間を計数するゼロクロス計数器
   （１）と、 該ゼロクロス計数器（１）の出力を受けて該入力信号の
   非正弦波状態を検出する非正弦波検出回路（２）と、 該入力信号のレベルを閾値と比較して論理値で検出する
   レベル検出器（３）と、 該レベル検出器（３）の検出出力を該非正弦波検出回路
   （２）の検出タイミングと合わせて出力するタイミング
   合わせ回路（４）と、 該非正弦波検出回路（２）及びタイミング合わせ回路
   （４）の出力により該閾値レベル以上の該非正弦波状態
   が検出されたときのみ通話信号が開始されたことを示す
   検出出力を発生する判定回路（５）と、 を備えたことを特徴とする通話検出器。
2. 【請求項２】該ゼロクロス計測（１）が、ゼロクロス間
   の時間を計測するかわりに一定時間内のゼロクロス数を
   計数することを特徴とした請求項１に記載の通話検出
   器。
3. 【請求項３】該入力信号のレベルが該閾以下になったこ
   とを該レベル検出器（３）の出力が示したときから正弦
   波状態のリングバックトーンの無音状態期間に対応する
   所定時間を計時して該所定時間が経過したときリングバ
   ックトーン終了出力を発生するタイマー（６）と、 該判定回路（５）の通話検出出力又は該タイマー（６）
   のリングバックトーン終了出力を発生する回路（７）
   と、を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記
   載の通話検出器。