JP3238528B2

JP3238528B2 - 音声通信装置

Info

Publication number: JP3238528B2
Application number: JP12486593A
Authority: JP
Inventors: 祐司梅本; 公毅大塚; 裕二奥田; 政巳赤嶺; 伊藤　　公一
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 2001-12-17
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: JPH0630104A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有線電話装置、自動車
電話装置、携帯電話装置およびコードレス電話装置など
の音声通信装置のうち、ハンズフリー通話機能を有する
装置に係わり、特にハンズフリー通話用のスピーカから
マイクロホンへの受話音声の回り込みにより発生する音
響エコーを消去するためのエコーキャンセラを備えた音
声通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】音声通信装置の中には、ハンドセットを
用いて通話を行なうハンドセット通話モードとは別に、
ハンズフリー通話モードを備えたものがある。ハンズフ
リー通話モードは、ハンドセットとは別にハンズフリー
通話用のスピーカおよびマイクロホンを通信装置本体な
どに設け、これらのスピーカおよびマイクロホンをハン
ドセットの代わりに使用して通話を行なえるようにした
ものである。このハンズフリー通話モードを使用する
と、話者は通話中に両手を自由に使うことが可能とな
る。このため、例えば自動車電話装置であれば、話者は
片手運転になることなく通話を行なうことが可能とな
り、運転中の安全性が高められる。

【０００３】しかし、ハンズフリー通話を行なうと、ス
ピーカから拡声出力された受話音声が壁面や天井などで
反射してマイクロホンに回り込み、これによって音響エ
コーが発生することがある。この音響エコーは、特に伝
送遅延が比較的大きい通信システムでは、通話品質の著
しい劣化を招き非常に好ましくない。例えば、ディジタ
ル自動車電話システムにおいては、無線周波数を有効利
用するために低ビットレートの音声符号化器が使用さ
れ、またバースト誤りに対する誤り訂正能力を高めるた
めにインタリーブが用いられている。このため、通話中
の二つの通信装置間における片道の伝送遅延量は、約10
0msec にもなる。このような状態で通話を行なうと、エ
コーが話者に感知されやすくなり、この結果通話品質が
著しく劣化する。

【０００４】そこで、この種のシステムではエコーキャ
ンセラの使用が提唱されている。エコーキャンセラは、
音響エコーパスの特性を適応形フィルタにより推定して
音響エコーパスと同一の特性を有する擬似エコーを生成
する。そして、この擬似エコーを通話信号から差し引く
ことにより、通話信号中に含まれる音響エコー成分をキ
ャンセルするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ところが、エコーキャン
セラは、適応形フィルタが音響エコーパスを推定して音
響エコーパスと同一の特性を有する擬似エコーを生成す
るまでに一般に多くの時間を必要とする。このため、ハ
ンズフリー通話開始直後においてはエコーキャンセラで
適切なエコーキャンセル処理が行なわれない。したがっ
て、ハンズフリー通話開始直後において初期エコーが残
り、通話品質の劣化を招く。

【０００６】本発明の第１の目的は、ハンズフリー通話
開始直後における初期エコーの発生を低減し、これによ
り通話開始直後においても音響エコーの影響を受けずに
高品質の通話を行なうことができる音声通信装置を提供
することである。

【０００７】本発明の第２の目的は、エコーキャンセラ
の初期トレーニングを短時間に能率良く行なうことがで
きる音声通信装置を提供することである。

【０００８】本発明の第３の目的は、使用者がエコーキ
ャンセラの初期トレーニングのための特別の操作を行な
わなくても、初期トレーニングを必要なときに常に確実
に行なうことができる音声通信装置を提供することであ
る。

【０００９】本発明の第４の目的は、エコーキャンセラ
の初期トレーニングを使用者に違和感を与えることなく
自然に行なうことができ、かつ回路構成を簡単小形化す
ることができる音声通信装置を提供することである。

【００１０】本発明の第５の目的は、ハンドセット通話
中に通話モードがハンズフリー通話モードに変更された
場合でも、ハンズフリー通話開始直後に初期エコーが発
生しないようにすることができる音声通信装置を提供す
ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
めに第１の本発明は、ハンズフリー通話空間において発
生する音響エコーをキャンセルするためのエコーキャン
セラに加え、このエコーキャンセラを初期トレーニング
するためのチャープ信号を発生するためのチャープ信号
発生手段と、トレーニング制御手段とを備えている。そ
して、ハンズフリー通話を開始するための所定の条件が
成立したことに応じて、上記トレーニング制御手段によ
り、上記チャープ信号発生手段から発生されたチャープ
信号に対応するチャープ音を上記ハンズフリー通話用ス
ピーカから拡声出力させ、このチャープ音を基に上記エ
コーキャンセラに初期トレーニングを行なわせるように
したものである。

【００１２】また、第２の目的を達成するために第２の
本発明では、トレーニング信号としてチャープ信号を使
用している。

【００１３】さらに、第３の目的を達成するために第３
の本発明では、エコーキャンセラの初期トレーニングを
起動するために、次の各構成を用いている。すなわち、
第１の構成では、着信の発生および着信応答操作の検出
が行なわれ、着信が発生しかつ着信応答操作が行なわれ
たことに応じて初期トレーニングが開始される。第２の
構成では、着信が発生したか否かが監視され、この監視
により着信の発生が検出されたことに応じて、初期トレ
ーニングが開始される。第３の構成では、発信後におけ
る相手通信装置の応答の待機中に、通信相手装置との間
に通話リンクが形成されたか否かが監視され、この監視
により通話リンクの形成が検出されたことに応じて、初
期トレーニングが開始される。第４の構成では、発信開
始指示の入力操作が監視され、この監視により発信開始
指示が入力されたことに応じて、初期トレーニングが開
始される。第５の構成では、発信動作に必要なダイヤル
情報の入力操作が監視され、この監視によりダイヤル情
報が入力されたことに応じて、初期トレーニングが開始
される。

【００１４】また、第４の目的を達成するために第４の
本発明では、初期トレーニングのために出力するチャー
プ音により、発着信に係わる操作の操作確認音または動
作状態を表わす報知音を兼用している。すなわち、着信
応答操作に応じて初期トレーニングが開始される場合に
は、この着信応答操作の操作確認音に代わってチャープ
音が出力される。また、着信の発生が検出されたことに
応じて初期トレーニングが開始される場合には、この着
信の発生を報知するためのトーンリンガに代わってチャ
ープ音が出力される。さらに、発信開始指示が入力され
たことに応じて初期トレーニングが開始される場合に
は、この発信開始指示の入力操作を報知するための操作
確認音に代わってチャープ音が出力される。また、ダイ
ヤル情報が入力されたことに応じて初期トレーニングが
開始される場合には、このダイヤル情報の入力操作を報
知するための操作確認音に代わってチャープ音が出力さ
れる。

【００１５】さらに、第５の目的を達成するために第５
の本発明では、ハンドセット通話中に通話モードの変更
操作が監視される。そして、ハンドセット通話モードを
ハンズフリー通話モードに変更するための操作が行なわ
れると、この操作に応じて、チャープ信号発生手段から
発生されたチャープ信号に対応するチャープ音がスピー
カから拡声出力され、このチャープ音を基にエコーキャ
ンセラで初期トレーニングが行なわれる。

【００１６】

【作用】第１の本発明であれば、ハンズフリー通話開始
時の実質的に通話が開始される前に、エコーキャンセラ
の初期トレーニングが行なわれ、これによりエコーキャ
ンセラにはハンズフリー通話空間の特性に応じた最適な
特性が設定されることになる。このため、ハンズフリー
通話開始直後においても、音響エコーはエコーキャンセ
ラによって効果的にキャンセルされることになり、この
結果ハンズフリー通話開始直後においても音響エコーの
影響を受けることなく高品質の通話を行なうことが可能
となる。

【００１７】また、第２の本発明のようにチャープ信号
を使用してエコーキャンセラの初期トレーニングを行な
うと、チャープ信号はピーク電力と平均電力との比が非
常に小さいという性質を有しているため、初期トレーニ
ングに必要な時間を極めて短かくすることができる。し
たがって、ハンズフリー通話開始時において初期トレー
ニングを行なっても、この初期トレーニングによって通
話が阻害される心配は少ない。

【００１８】さらに第３の本発明によれば、着信および
発信に必要不可欠な操作または動作状態の変化が検出さ
れた場合に、自動的にエコーキャンセラの初期トレーニ
ングが行なわれることになる。このため、使用者はエコ
ーキャンセラの初期トレーニングを行なうために特別な
操作を行なう必要がなくなり、これにより操作を簡単化
することができる。また、発信および着信に伴いハンズ
フリー通話が行なわれる場合には、初期トレーニングが
必ず行なわれることになる。このため、初期トレーニン
グが行なわれないままハンズフリー通話に移行する不具
合は防止される。

【００１９】これらの効果は、特に自動車電話装置にお
いて有効である。すなわち、自動車電話装置では、一度
トレーニングを行なってもその後に例えば車内の人員構
成が変化すると、通話空間の音響特性が変化するために
初期トレーニングをやり直さなければならない。すなわ
ち、比較的頻繁にエコーキャンセラのトレーニングを行
なう必要がある。しかし本発明によれば、先に述べたよ
うにエコーキャンセラの初期トレーニングは発信時およ
び着信時において自動的に行なわれる。このため、面倒
な操作は不要になり、また初期トレーニングが行なわれ
ないまま通話が開始される不具合も確実に防止される。

【００２０】ちなみに、使用者がトレーニングキーなど
を操作して初期トレーニングを行なう構成では、使用者
は車内の音響特性が変化するごとに、その都度トレーニ
ングキーを操作しなければならず、操作が面倒となる。
また、操作を忘れると、初期トレーニングが行なわれず
にハンズフリー通話が開始されることになり、通話品質
の劣化を招く。

【００２１】また第４の本発明によれば、各種操作の確
認音や動作状態の報知音がチャープ音によって兼用され
るので、使用者にチャープ音を意識させずに初期トレー
ニングを行なうことができる。また、操作確認音や報知
音を発生させるための回路を不要にすることができるの
で、回路構成を簡単小形化することが可能となる。

【００２２】さらに第５の本発明によれば、ハンドセッ
ト通話中に、ハンドセット通話モードをハンズフリー通
話モードに変更するための操作が行なわれても、ハンズ
フリー通話モードによる通話状態に移行する前に、エコ
ーキャンセラでは初期トレーニングが行なわれることに
なる。したがって、高品質のハンズフリー通話が可能と
なる。

【００２３】

【実施例】（第１の実施例）本実施例は、本発明をハン
ドセット通話機能とハンズフリー通話機能とをそれぞれ
備えたデュアルモードタイプの自動車電話装置に適用し
た場合の一例を示すものである。

【００２４】デュアルモードとは、アナログモードとデ
ィジタルモードとを選択的に使用して無線通信を行なう
方式である。アナログモードでは、送信回路でアナログ
音声信号により搬送波が例えばＦＭ変調されて送信され
る。ディジタルモードでは、音声信号が符号化され、こ
の符号化された音声信号により搬送波が例えばπ／４シ
フトＤＱＰＳＫ（π/4 Shifted, differentially encod
ed quadrature phaseshift keying）方式などのディジ
タル変調方式により変調されて送信される。

【００２５】図１は、本実施例におけるデュアルモード
タイプの自動車電話装置の概略構成を示す回路ブロック
図である。

【００２６】本実施例の装置は、アンテナ１と、無線ユ
ニット２と、クレードル３と、ハンドセット４とから構
成される。アンテナ１は、例えばロッドアンテナからな
り、自動車の車体外部に取着される。無線ユニット２
は、例えば自動車のトランク内に設置され、上記アンテ
ナ１に対し同軸ケーブルを介して接続される。クレード
ル３は、車内の例えば肘掛け部に設置され、上記無線ユ
ニット２に対し複数の信号線と制御線と給電線とを寄り
合わせたケーブルを介して接続される。ハンドセット４
は、上記クレードルに対し着脱自在に設置され、クレー
ドルとの間は複数の信号線と制御線と給電線とを寄り合
わせたカールコードを介して接続される。

【００２７】無線ユニット２には、無線回路部２ａと、
通話回路部２ｂと、無線ユニット制御回路２ｃと、制御
に必要なデータなどを記憶するＲＡＭ２ｄと、電源回路
２ｅと、発振器２ｆ，２ｇと、スイッチ２ｈ，２ｉとが
収容されている。このうち通話回路部２ｂは、ディジタ
ルモードの時に使用されるディジタル通話回路と、アナ
ログモードの時に使用されるアナログ通話回路と、エコ
ーキャンセラ３０とを備えている。上記発振器２ｆ，２
ｇは、それぞれ上記ディジタル通話回路およびアナログ
通話回路に対し、これらの回路が必要とする各種クロッ
クなどを供給する。スイッチ２ｈ，２ｉは、それぞれデ
ィジタルモードのときおよびアナログモードの時にオン
となって、上記発振器２ｆ，２ｇに対し励起用の電源電
圧を供給する。電源回路２ｅは、図示しない自動車用バ
ッテリのバッテリ出力を基に所定の動作電源電圧Ｖccを
生成する。

【００２８】クレードル３には、ハンズフリー通話用の
スピーカ（以後ハンズフリースピーカと呼称する）３ａ
と、ハンズフリー通話用のマイクロホン（以後ハンズフ
リーマイクロホンと呼称する）３ｂと、クレードル制御
回路３ｃと、フックスイッチ３ｄとがそれぞれ設けられ
ている。

【００２９】ハンドセット４には、ハンドセット通話用
のスピーカ（以後ハンドセットスピーカと呼称する）４
ａと、ハンドセット通話用のマイクロホン（以後ハンド
セットマイクロホンと呼称する）４ｂと、ハンドセット
制御回路４ｃと、キー入力部４ｄと、表示器４ｅとがそ
れぞれ設けられている。このうちキー入力部４ｄには、
ダイヤルキーをはじめ、ＳＮＤキーやＥＮＤキーなどの
機能キーが設けられている。ＳＮＤキーは、発信時には
発信指示を入力し、着信時には着信応答を入力するため
に使用される。ＥＮＤキーは、通話時に終話を指示する
ために使用される。また、表示器４ｅは例えば液晶表示
器からなり、ダイヤル番号や通信動作などに係わる種々
の情報を表示するために使用される。

【００３０】図２および図３は、上記無線ユニット２、
クレードル３およびハンドセット４の詳細な構成を示し
たものである。

【００３１】先ず、ディジタルモードが設定されている
状態で動作する回路系の構成を説明する。図示しない基
地局から所定の無線チャネルを介して到来した無線搬送
波信号は、アンテナ１で受信されたのちアンテナ共用器
（ＤＵＰ）２１を介して受信回路（ＲＸ）２２に入力さ
れる。この受信回路２２では、上記受信搬送波信号が周
波数シンセサイザ２４から出力された受信局部発振信号
とミキシングされて中間周波信号に周波数変換される。
そして、この受信中間周波信号は、Ａ／Ｄ変換器２５で
ディジタル信号に変換されたのち、ディジタル復調回路
（ＤＥＭ）２６に入力される。ディジタル復調回路２６
では、上記受信中間周波信号がディジタル復調されて受
信ベースバンド信号に変換される。この受信ベースバン
ド信号は、誤り訂正符号復号回路（ＣＨ−ＣＯＤ）２７
で誤り訂正復号処理が行なわれ、続いて音声符号復号回
路（ＳＰ−ＣＯＤ）２８により音声復号化処理が行なわ
れる。

【００３２】この音声符号復号回路２８から出力された
ディジタル受話信号は切替スイッチ２９に入力される。
この切替スイッチ２９は、無線ユニット制御回路から出
力される制御信号Ｓ８によって、ディジタルモードが設
定されている状態では、音声符号復号回路２８から出力
された受話音声信号を選択出力するように切替えが制御
される。したがって、ディジタルモードが設定された状
態では、上記音声符号復号回路２８から出力された受話
音声信号が上記切替スイッチ２９を通過してエコーキャ
ンセラ（ＥＣ−ＣＡＮ）３０に入力される。そして、こ
のエコーキャンセラ３０を通過したディジタル受話音声
信号は、Ｄ／Ａ変換器３１でアナログ受話音声信号に変
換されたのち切替スイッチ３２に入力される。この切替
スイッチ３２は、無線ユニット制御回路２ｃから出力さ
れる制御信号Ｓ９によって、ディジタルモードが設定さ
れている状態では、上記Ｄ／Ａ変換器３１から出力され
たアナログ受話音声信号を選択出力するように、切替え
が制御される。したがって、上記アナログ受話音声信号
はこの切替スイッチ３２を通過する。

【００３３】そして、このアナログ受話音声信号は二分
岐され、その一方はバッファ増幅器３４を経たのち、ク
レードル３を介してハンドセット４へ供給される。そし
て、ハンドセット通話モードが選択されている状態で
は、このハンドセット４において上記受話音声信号はボ
リウム４ｆで音量調節されたのち、ハンドセットスピー
カ４ａから出力される。また、ハンズフリー通話モード
が選択されている状態では、上記二分岐された受話音声
信号の他方がボリウム３３で音量調整されたのち、増幅
器３５で増幅され、クレードル３へ出力される。そし
て、この受話音声信号はクレードル３に設けられたハン
ズフリースピーカ３ａから拡声出力される。

【００３４】一方、ハンドセットマイクロホン４ｂで集
音されて音電変換されたハンドセット送話音声信号は、
クレードル３の切替スイッチ３ｅに入力される。この切
替スイッチ３ｅには、クレードル３のハンズフリーマイ
クロホン３ｂにより集音されて音電変換されたハンズフ
リー送話音声信号も入力される。切替スイッチ３ｅは、
クレードル制御回路３ｃによって、ハンドセット通話状
態では上記ハンドセット送話音声信号を選択出力するよ
うに切替が制御され、またハンズフリー通話状態では上
記ハンズフリー送話音声信号を選択出力するように切替
えが制御される。なお、ハンドセット通話状態になって
いるかまたはハンズフリー通話状態になっているかの判
定は、フックスイッチ３ｄの状態に応じてクレードル制
御回路３ｃにより行なわれる。すなわち、ハンドセット
４がクレードル３から持ち上げられ、これによりフック
スイッチ３ｄがオフフック状態になっている場合には、
ハンドセット通話状態であると判定される。一方ハンド
セット４がクレードル３に置かれ、これによりフックス
イッチ３ｄがオンフック状態になっている場合には、ハ
ンズフリー通話状態になっていると判定される。そうし
て上記切替スイッチ３ｅから出力された送話音声信号
は、スイッチ３ｆおよびバッファ増幅器３ｇをそれぞれ
経たのち無線ユニット２に入力される。

【００３５】無線ユニット２において、上記送話音声信
号は先ずＡ／Ｄ変換器３６でディジタル信号に変換され
たのちエコーキャンセラ３０に入力される。このエコー
キャンセラ３０では、上記送話音声信号から音響エコー
成分をキャンセルするためのディジタル信号処理が行な
われる。そして、このエコーキャンセラ３０から出力さ
れたディジタル送話信号は、切替スイッチ３７に入力さ
れる。この切替スイッチ３７は、無線ユニット制御回路
２ｃから出力される制御信号Ｓ８によって、ディジタル
モードが設定されている状態では上記ディジタル送話信
号を音声符号復号回路２８に入力するように切替えが制
御され、またアナログモードが設定されている状態では
上記ディジタル送話信号をＤ／Ａ変換器４２に入力する
ように切替えが制御される。

【００３６】上記音声符号復号回路２８では、上記ディ
ジタル送話信号の符号化処理が行なわれる。そして、こ
の符号化されたディジタル送話信号は、誤り訂正符号復
号回路２７において誤り訂正符号化処理されたのち、デ
ィジタル変調回路（ＭＯＤ）３８に入力される。このデ
ィジタル変調回路３８では、上記符号化ディジタル送話
信号を変調信号として、無線チャネル周波数に応じた搬
送波のディジタル変調が行なわれる。ディジタル変調方
式としては、例えばπ／４シフトＤＱＰＳＫ方式が用い
られる。このディジタル変調回路３８から出力された被
変調波信号は、Ｄ／Ａ変換器３９でアナログ信号に変換
されたのち送信回路（ＴＸ）２３に入力される。この送
信回路２３では、上記被変調波信号が周波数シンセサイ
ザ２４から出力された送信局部発振信号とミキシングさ
れて、無線周波帯の信号に変換され、さらに所定の送信
電力レベルとなるように電力増幅される。そして、この
送信回路２３から出力された無線搬送波信号は、アンテ
ナ共用器２１を介してアンテナ１に給電され、このアン
テナ１から図示しない基地局に向け送信される。

【００３７】次に、アナログモードが設定されている状
態で動作する回路系の構成を説明する。受信回路２２か
ら出力された受信中間周波信号は、アナログ音声回路４
０に入力される。このアナログ音声回路４０では、上記
受信中間周波信号のＦＭ検波が行なわれるとともに、フ
ィルタリングおよび低周波増幅などのアナログ信号処理
が行なわれ、これによりベースバンドのアナログ受話音
声信号が再生される。

【００３８】このアナログ音声回路４０から出力された
アナログ受話音声信号は二分岐される。この二分岐され
たアナログ受話音声信号の一方は、Ａ／Ｄ変換器４１で
ディジタル信号に変換されたのち、切替スイッチ２９に
入力される。この切替スイッチ２９は、無線ユニット制
御回路２ｃから出力される制御信号Ｓ８によって、アナ
ログモードが設定されている状態では、上記Ａ／Ｄ変換
器４１から出力される受話音声信号を選択出力するよう
に切替えが制御される。したがって、アナログモードが
設定されている今の状態では、アナログ音声回路４０か
ら出力されたのち上記Ａ／Ｄ変換器４１でＡ／Ｄ変換さ
れた受話音声信号が、切替スイッチ２９を介してエコー
キャンセラ３０に入力される。そして、このディジタル
受話音声信号は、エコーキャンセラ３０を通過したのち
Ｄ／Ａ変換器３１でアナログ信号に戻されて切替スイッ
チ３２に入力される。一方、上記二分岐されたアナログ
受話音声信号の他方は、エコーキャンセラを経ずに直接
上記切替スイッチ３２に入力される。

【００３９】切替スイッチ３２は、無線ユニット制御回
路２ｃから出力される制御信号Ｓ９によって、アナログ
モードが設定されかつハンドセット通話モードが選択さ
れている状態では、アナログ音声回路４０から直接供給
されたアナログ受話音声信号を選択出力するように切替
えが制御される。また、アナログモードが設定されてい
てもハンズフリー通話モードが選択されている状態で
は、上記Ｄ／Ａ変換器３１から出力されたアナログ受話
音声信号を選択出力するように、切替えが制御される。

【００４０】この切替スイッチ３２で選択出力されたア
ナログ受話音声信号は二分岐され、その一方はバッファ
増幅器３４を経たのち、クレードル３を介してハンドセ
ット４へ供給される。そして、ハンドセット通話モード
が選択されている状態では、このハンドセット４におい
て上記アナログ受話音声信号はボリウム４ｆで音量調節
されたのち、ハンドセットスピーカ４ａから出力され
る。また、ハンズフリー通話モードが選択されている状
態では、上記二分岐された受話音声信号の他方がボリウ
ム３３で音量調整されたのち、増幅器３５で増幅され、
クレードル３へ出力される。そして、この受話音声信号
はクレードル３に設けられたハンズフリースピーカ３ａ
から拡声出力される。

【００４１】一方、クレードル３から無線ユニット２に
入力されたアナログ送話音声信号は、この無線ユニット
２において先ず二分岐される。この二分岐されたアナロ
グ送話音声信号の一方は、ハンズフリー通話モードのた
めに、Ａ／Ｄ変換器３６でディジタル信号に変換された
のちエコーキャンセラ３０に入力される。そして、上記
ディジタル送話音声信号は、エコーキャンセラ３０で音
響エコー成分がキャンセルされたのち、切替スイッチ３
７を介してＤ／Ａ変換器４２に入力され、ここでアナロ
グ送話音声信号に戻されたのち切替スイッチ４３に入力
される。一方、上記二分岐されたアナログ送話音声信号
の他方は、ハンドセット通話モードのために、エコーキ
ャンセラ３０を経ずに直接上記切替スイッチ４３に入力
される。

【００４２】この切替スイッチ４３は、無線ユニット制
御回路２ｃから出力される制御信号Ｓ９によって、ハン
ズフリー通話モードが選択されている状態では、上記エ
コーキャンセラ３０を通過した送話音声信号を選択出力
するように切替えが制御され、またハンドセット通話モ
ードが選択されている状態では、エコーキャンセラ３０
を経ずに直接入力された送話音声信号を選択出力するよ
うに切替が制御される。そうしてこの切替スイッチ４３
から選択出力された送話音声信号は、アナログ音声回路
４０に入力される。このアナログ音声回路４０では、上
記送話音声信号により搬送波信号をＦＭ変調するための
処理が行なわれる。このアナログ音声回路４０から出力
された被変調は信号は、送信回路２３に入力される。こ
の送信回路２３では、上記被変調波信号が周波数シンセ
サイザ２４から出力された送信局部発振信号とミキシン
グされて、無線周波帯の信号に変換され、さらに所定の
送信電力レベルとなるように電力増幅される。そして、
この送信回路２３から出力された無線搬送波信号は、ア
ンテナ共用器２１を介してアンテナ１に給電され、この
アンテナ１から図示しない基地局に向け送信される。

【００４３】なお、発振器２ｇ１，２ｇ２は、それぞれ
50MHz のクロックおよび2.048MHzのクロックを発生す
る。そして、50MHz のクロックはエコーキャンセラ３０
に供給され、2.048MHzのクロックはＡ／Ｄ変換器３６，
４１およびＤ／Ａ変換器３１，４２にそれぞれ供給され
る。また発振器２ｆ１，２ｆ２は、それぞれ80MHz のク
ロックおよび50MHz のクロックを発生する。そして、80
MHz のクロックは音声符号復号回路２８に供給され、50
MHz のクロックはディジタル復調回路２６およびディジ
タル変調回路３８にそれぞれ供給される。さらに、分周
器４４，４５，４６では、それぞれ上記発振器２ｆ２か
ら発生されたクロック（50MHz ）を基に、6.2208MHz の
クロック、1.5MHzのクロックおよび194.4KHzのクロック
が生成される。そして、6.2208MHz のクロックはＤ／Ａ
変換器３９に、1.5MHzのクロックは誤り訂正符号復号回
路２７にそれぞれ供給され、また194.4KHzのクロックは
Ａ／Ｄ変換器２５に供給される。

【００４４】ところで、エコーキャンセラ３０は次のよ
うに構成される。図４はその構成を示す回路ブロック図
である。

【００４５】エコーキャンセラ３０は、例えばＤＳＰ
（Digital Signal Processor）により構成されるエコー
キャンセラ本体５０と、切替スイッチ５１，５２，５３
とを備えている。

【００４６】エコーキャンセラ本体５０は、受信信号メ
モリ５０ａと、適応フィルタ５０ｂと、演算器５０ｃ
と、タップ係数メモリ５０ｄと、タップ係数更新回路５
０ｅとを備え、さらにチャープ信号メモリ５０ｆと、逆
畳み込み演算回路５０ｇと、タップ係数初期設定用の書
込みスイッチ５０ｈとを備えている。受信信号メモリ５
０ａには、ディジタル受話音声信号が蓄積される。適応
フィルタ５０ｂはトランスバーサルフィルタからなり、
このフィルタでは上記受信信号メモリ５０ａに蓄積され
たディジタル受話音声信号およびタップ係数メモリ５０
ｄに記憶されているタップ係数を基に擬似エコーが生成
される。演算器５０ｃでは、入力されたディジタル送話
音声信号から上記適応フィルタ５０ｂにより生成された
擬似エコーを差し引くためのディジタル演算処理が行な
われる。タップ係数メモリ５０ｄには、上記適応フィル
タ５０ｂのタップ係数が記憶される。タップ係数更新回
路５０ｅでは、上記タップ係数メモリ５０ｄに記憶され
ているタップ係数を、上記演算器５０ｃから出力された
残差エコーを基に更新するための処理が行なわれる。

【００４７】上記チャープ信号メモリ５０ｆには、Ｍ周
期のチャープ信号系列を−Ｎ＋１〜Ｍ−１時点まで切り
出した、初期トレーニングのためのトレーニング信号系
列ｆ(k) が予め記憶されている。なお、上記Ｍは、適応
フィルタ５０ｂの次数をＰとすると、Ｐ≦Ｍである。チ
ャープ信号メモリ５０ｆは、エコーキャンセラ３０の初
期トレーニング期間に、無線ユニット制御回路２ｃの指
示に従って上記トレーニング信号系列ｆ(k) を読出す。
このトレーニング信号系列ｆ(k) は切替スイッチ５１に
入力される。この切替スイッチ５１は、無線ユニット制
御回路２ｃから出力される制御信号ＳＳ３によって、初
期トレーニング期間では接点ａ側に切り替わる。したが
って、初期トレーニング期間に上記チャープ信号メモリ
５０ｆから出力されたトレーニング信号系列ｆ(k) は、
上記切替スイッチ５１を介してＤ／Ａ変換器３１でアナ
ログ信号に変換されたのちクレードル３へ出力され、こ
のクレードル３においてハンズフリースピーカ３ａから
チャープ音として拡声出力される。

【００４８】このチャープ音は、車内の窓ガラスや天井
により反射され、音響エコーとなってクレードル３のハ
ンズフリーマイクロホン３ｂにより集音される。そし
て、このチャープ音の音響エコーに対応する信号系列ｇ
_ｊ（ｊ＝０〜Ｍ−１）は、Ａ／Ｄ変換器３６でディジタ
ル信号に変換されたのち、無線ユニット２の切替スイッ
チ５２に入力される。この切替スイッチ５２は、無線ユ
ニット制御回路２ｃから出力される制御信号ＳＳ２によ
って、エコーキャンセラ３０の初期トレーニング期間に
は接点ａに切り替わっている。したがって、上記音響エ
コーに対応する信号系列ｇ_ｊ（ｊ＝０〜Ｍ−１）は、切
替スイッチ５２を介して上記逆畳み込み演算回路５０ｇ
に入力される。逆畳み込み演算回路５０ｇでは、上記音
響エコーに対応する信号系列ｇ_ｊ（ｊ＝０〜Ｍ−１）を
用いて以下の逆畳み込み演算が行なわれ、これにより上
記音響エコーのインパルス応答ｈ_ｉ（ｉ＝０〜Ｐ−１）
が推定される。なお、σ²はチャープ信号系列の平均電
力である。

【００４９】

【数１】初期設定用のスイッチ５０ｈは、上記逆畳み込み演算回
路５０ｇによる上記音響エコーのインパルス応答ｈ_ｉの
推定が終了した後に、無線ユニット制御回路２ｃから出
力される制御信号ＳＳ４に従ってオンとなる。そして、
上記逆畳み込み演算回路５０ｇにより推定された音響エ
コーのインパルス応答ｈ_ｉを、タップ係数メモリ５０ｄ
に供給する。このタップ係数メモリ５０ｄは、上記逆畳
み込み演算回路５０ｇから供給されたインパルス応答ｈ
_ｉをタップ係数の初期値として記憶する。

【００５０】なお、切替スイッチ５２，５３は、無線ユ
ニット制御回路２ｃから出力される制御信号ＳＳ２，Ｓ
Ｓ１に応じて、ハンズフリー通話モードが選択されてい
る状態では接点ｂに切り替わるように制御され、またエ
コーキャンセラ３０を迂回させる必要がある場合には接
点ｃに切り替わるように制御される。

【００５１】次に、以上の構成に基づいて本実施例に係
わる自動車電話装置の動作を説明する。

【００５２】待機状態において、自動車電話装置は各制
御回路２ｃ，３ｃ，４ｃにより着信の到来監視および発
信の操作監視をそれぞれ監視している。そして、この状
態で図示しない基地局から着信信号が到来すると、装置
は着信制御を開始する。図５はこの着信制御動作の制御
手順および制御内容を示すフローチャートである。

【００５３】すなわち、待受状態においてページングチ
ャネルを介して着信信号が到来すると、所定のプロトコ
ルに従い、基地局と本装置との間でアクセスチャネルが
設定される。このアクセスチャネルを介して基地局から
送られてくる通話チャネル指定信号に基づき、無線チャ
ネル（無線通話リンク）が設定される（ステップＳ４
ａ）。そして、この無線通話リンクを介してアラート制
御情報が本装置に到来すると、本装置はステップＳ４ｂ
で例えばハンズフリースピーカ３ａからリンギングトー
ンを出力して使用者に着信の発生を報知する。この状態
で、使用者が例えばハンドセット４を持ち上げて応答し
たとする。そうすると装置は、このオフフック操作の形
態をステップＳ４ｃで判定する。そして、ハンドセット
通話モードであると判定すると、ステップＳ４ｄに移行
してハンドセット通話モードによる通話を可能にするた
めの制御を実行する。そして、装置がハンドセット通話
可能な状態に設定されると、ステップＳ４ｅによる通話
のための制御に移行する。かくして、以後話者はハンド
セット通話が可能になる。なお、このハンドセット通話
状態において、エコーキャンセラ３０は非動作状態に設
定される。

【００５４】このハンドセット通話状態において、装置
はステップＳ４ｆおよびステップＳ４ｇによりそれぞれ
ＥＮＤキーの操作監視およびハンドセット４のオンフッ
ク操作の監視を繰り返し行なう。そして、ＥＮＤキーが
押されると、終話と判断してステップＳ４ｈに移行し、
ここで終話のための制御を行なって待機状態に復帰す
る。

【００５５】一方、上記着信報知中に、使用者がＳＮＤ
キーを押すことにより応答すると、装置はステップＳ４
ｃによりハンズフリー通話モードが選択されたものと判
定して、以後ハンズフリー通話のための制御に移行す
る。すなわち、先ずステップＳ４ｉにおいてエコーキャ
ンセラ３０を動作状態に設定し、しかるのちステップＳ
４ｊによりハンズフリー通話を可能にするための制御を
実行する。

【００５６】さて、そうしてハンズフリー通話が可能な
状態になると、装置はステップＳ４ｋに移行してここで
エコーキャンセラ３０を初期トレーニングするための制
御を実行する。すなわち、先ず図７に示すごとくステッ
プＳ６ａでエコーキャンセラ３０の切替スイッチ５１，
５２を接点ａに切り替える。そして、この状態でステッ
プＳ６ｂでチャープ信号メモリ５０ｆから一定長のトレ
ーニング信号系列ｆ(k) を読出す。そうすると、このト
レーニング信号系列ｆ(k) は切替スイッチ５１を介して
受話信号路に出力され、Ｄ／Ａ変換器３１でアナログ信
号に変換されたのちクレードル３のハンズフリースピー
カ３ａに導かれる。そして、このハンズフリースピーカ
３ａからチャープ音として拡声出力される。

【００５７】このチャープ音が出力されると、このチャ
ープ音の、車内のガラス窓や天井による音響エコーが、
ハンズフリーマイクロホン３ｂに入力され、この音響エ
コーに対応する信号がＡ／Ｄ変換器３６でディジタル信
号に変換されたのちエコーキャンセラ３０に入力され
る。そして、この音響エコーに対応する信号系列ｇ
_ｊは、エコーキャンセラ３０内において切替スイッチ５
２を介して逆畳み込み演算回路５０ｇに取り込まれる。
そうすると逆畳み込み演算回路５０ｇでは、上記音響エ
コーの信号系列ｇ_ｊを基に前記(1) 式に示される演算が
行なわれ、これによりハンズフリー通話空間のインパル
ス応答ｈ_ｉの推定が行なわれる。

【００５８】このとき制御回路２ｃは、ステップＳ６ｃ
により上記インパルス応答の推定が終了したか否かを監
視している。そして、インパルス応答ｈ_ｉの推定が終了
すると、制御回路２ｃはステップＳ６ｄに移行してここ
で書込みスイッチ５０ｈをオンし、かつステップＳ６ｅ
によりタップ係数メモリ５０ｄを書込み動作状態に設定
する。このため、逆畳み込み演算回路５０ｇから出力さ
れた上記インパルス応答ｈ_ｉの推定結果が、上記スイッ
チ５０ｈを介してタップ係数メモリ５０ｄに転送され、
このタップ係数メモリ５０ｄにタップ係数の初期値とし
て書き込まれる。

【００５９】なお、チャープ信号処理による高速トレー
ニング法の詳細な説明については、「神竹“チャープ信
号処理によるエコーキャンセラの高速トレーニング法”
電子通信学会技報ＣＳ８２−１６９Ｎ０４８」に述べ
られている。

【００６０】そうしてタップ係数の初期設定が終了する
と、制御回路２ｃはステップＳ６ｆからステップＳ６ｇ
に移行し、ここで上記書込スイッチ５０ｈをオフ状態に
復帰させるとともに、ステップＳ６ｈで切替スイッチ５
１，５２を接点ｂ側に切り替える。そして、装置はステ
ップＳ４ｌによりハンズフリー通話モードによる通話制
御を開始する。

【００６１】したがって、以後装置はハンズフリー通話
動作状態となり、話者はハンズフリー通話が可能とな
る。また、このときエコーキャンセラ３０では、上記タ
ップ係数メモリ５０ｄに初期設定されたタップ係数を初
期値として、次のようにエコーキャンセル動作が行なわ
れる。

【００６２】すなわち、音声符号復号回路２８により復
号された受話音声信号は、切替スイッチ２９を介してエ
コーキャンセラ３０に入力される。そして、このエコー
キャンセラ３０を通過した受話音声信号は、Ｄ／Ａ変換
器３１でアナログ信号に変換されたのち、切替スイッチ
３２を介してボリウム３３および音声増幅器３５により
音量調節を受け、しかるのちクレードル３のハンズフリ
ースピーカ３ａから拡声出力される。

【００６３】また、話者の送話音声は、上記ハンズフリ
ースピーカ３ａから回り込んだ音響エコーとともにハン
ズフリーマイクロホン３ｂで集音されて送話音声信号と
なる。そして、この送話音声信号は、切替スイッチ３ｅ
を経て無線ユニット２のＡ／Ｄ変換器３６でディジタル
化されたのち、エコーキャンセラ３０に入力される。こ
のエコーキャンセラ３０では、演算器５０ｃにおいて上
記ディジタル送話音声信号から、適応フィルタ５０ｂで
生成された擬似エコーを差し引くための演算が行なわ
れ、これにより上記ディジタル送話音声信号に含まれる
音響エコーがキャンセルされる。このとき上記適応フィ
ルタ５０ｂでは、前記初期トレーニングで設定されたタ
ップ係数を初期値として擬似エコーの生成が開始され
る。このため、エコーキャンセラ３０では、ハンズフリ
ー通話開始直後から残差エコーが極めて少なくなるよう
なエコーキャンセル処理が行なわれる。

【００６４】この音響エコーがキャンセルされたディジ
タル送話音声信号は、切替スイッチ３７を経て音声符号
復号回路２８および誤り訂正符号復号回路２７に順次入
力されて符号化処理され、さらにディジタル変調回路３
８で変調されたのち送信回路２３からアンテナ１を経て
基地局へ向け送信される。

【００６５】なお、上記エコーキャンセル動作開始後に
おいてエコーキャンセラ３０では、適応フィルタ５０ｂ
のタップ係数を、さらにハンズフリー通話空間に応じた
最適値に近付けるための更新動作が行なわれる。このタ
ップ係数の更新アルゴリズムとしては、例えば最小二乗
平均法（ＬＭＳ）を正規化した学習同定法（ＮＬＭＳ）
が用いられる。この学習同定法によるアルゴリズムは、
演算量が比較的少なくて済みしかも良好な特性を示すと
いう利点を有する。第(2) 式は、Ｐ次の適応フィルタの
タップ係数をｈ_ｊ（ｊ＝１〜ｐ）とするときの学習同定
法の更新式を示したものである。

【００６６】

【数２】ただし、ｙ(n) は演算器５０ｃに入力される信号を、ま
たｅ(n) は演算器５０ｃから出力される残差エコーをそ
れぞれ示している。

【００６７】以上のハンズフリー通話状態において、装
置はステップＳ４ｍおよびステップＳ４ｎでＥＮＤキー
の操作およびハンドセット４のオフフック操作をそれぞ
れ監視する。そして、この状態でＥＮＤキーが押される
と、装置はステップＳ４ｈに移行してここで終話制御を
行ない、しかるのち待機状態に復帰する。

【００６８】また、上記ハンズフリー通話状態におい
て、使用者がハンドセット４をクレードル３から持ち上
げると、装置はハンズフリー通話モードからハンドセッ
ト通話モードへの切り替え操作が行なわれたものと判断
する。そして、ステップＳ４ｎからステップＳ４ｏに移
行してここで先ずエコーキャンセラ３０をオフし、しか
るのちステップＳ４ｄによるハンドセット通話を可能と
するための制御を行なったのち、ステップＳ４ｅによる
ハンドセット通話制御に移行する。かくして、話者は以
後ハンドセット通話モードにより通話を継続することが
できる。

【００６９】一方、このハンドセット通話状態におい
て、話者がハンドセット通話からハンズフリー通話に切
り替えるために、ハンドセット４をクレードル３に戻し
たとする。そうすると、装置はステップＳ４ｇからステ
ップＳ４ｉに移行し、ここで先ずエコーキャンセラ３０
を非動作状態から動作状態に設定したのち、ステップＳ
４ｊに移行してハンズフリー通話を可能にするための制
御を行なう。そして、装置がハンズフリー通話可能な状
態に設定されると、ステップＳ４ｋで初期トレーニング
のための制御を実行する。この初期トレーニングの制御
手順および制御内容は、先に図７を使用して説明したも
のと同じである。そうしてエコーキャンセラ３０の初期
トレーニングが終了すると、装置はステップＳ４ｌによ
るハンズフリー通話制御に移行する。

【００７０】すなわち、ハンドセット通話中に通話モー
ドをハンズフリー通話モードに切り替えた場合にも、装
置ではハンズフリー通話開始時においてエコーキャンセ
ラ３０の初期トレーニングが行なわれる。

【００７１】次に、本実施例に係わる自動車電話装置の
発信制御動作について説明する。図６はその制御手順お
よび制御内容を示すフローチャートである。

【００７２】待機状態において、使用者が発信を行なう
ために相手先のダイヤル番号の入力操作を開始したとす
る。そうすると、装置はステップＳ５ａで上記ダイヤル
番号を順次入力してハンドセット制御回路４ｃ内のレジ
スタに蓄積する。そして、ステップＳ５ｂでＳＮＤキー
の押し操作を監視する。

【００７３】この状態で、ダイヤル番号の全桁の入力を
終了して使用者がＳＮＤキーを押したとする。そうする
と、装置はステップＳ５ｃで基地局との間で無線チャネ
ル（アクセス・チャネル）を設定するための制御を実行
する。なお、このアクセス・チャネルを介して、先に入
力され蓄積されたダイヤル番号に対応するダイヤル情報
の送出が行なわれる。そして、このアクセス・チャネル
を介して基地局より通話チャネル指定信号が到来する
と、本装置はこの指定された通話チャネルにチューンす
る。かくして、通話リンクが設定される（ステップＳ５
ｄ）。

【００７４】次に装置は、ステップＳ５ｄからステップ
Ｓ５ｅに移行して、ここでハンドセット４の状態を判定
する。そして、例えばいまハンドセットがオフフック状
態だったとすれば、話者はハンドセット通話モードを選
択しているものと判断してステップＳ５ｆに移行し、こ
こでハンドセット通話を可能にするための制御を実行す
る。そして、装置がハンドセット通話が可能な状態に設
定されると、装置はステップＳ５ｇに移行して、ここで
ハンドセット通話制御を開始する。かくして、話者はハ
ンドセット通話が可能になる。なお、このハンドセット
通話状態において、エコーキャンセラ３０は非動作状態
に設定される。

【００７５】また、このハンドセット通話中において、
装置はステップＳ５ｈおよびステップＳ５ｉでそれぞれ
ＥＮＤキーの押し操作およびハンドセットのオフフック
操作を監視する。そして、ＥＮＤキーが押されると、終
話と判断してステップＳ４ｈに移行し、ここで終話のた
めの制御を行なって待機状態に復帰する。

【００７６】一方、通話相手装置が応答した時点で、ハ
ンドセット４がオンフック状態になっていたとする。そ
うすると、装置はハンズフリー通話モードが選択されて
いると判断してステップＳ５ｅからステップＳ５ｋに移
行し、ここでエコーキャンセラ３０を動作状態に設定し
たのち、ステップＳ５ｌに移行してここでハンズフリー
通話を可能にするための制御を実行する。そして、ハン
ズフリー通話が可能な状態になると、装置はステップＳ
５ｍにおいてエコーキャンセラ３０の初期トレーニング
を実行する。この初期トレーニングの制御手順および制
御内容は、前記着信制御の説明において図７で述べたも
のと同じである。そして、エコーキャンセラ３０の初期
トレーニングが終了すると、装置はステップＳ５ｎによ
るハンズフリー通話のための制御に移行する。かくし
て、話者は以後ハンズフリー通話が可能になる。

【００７７】このハンズフリー通話状態において、装置
はステップＳ５ｏおよびステップＳ５ｐでそれぞれＥＮ
Ｄキーの押し操作およびハンドセット４のオフフック操
作を監視する。そして、ＥＮＤキーが押されると、終話
操作が行なわれたと判断してステップＳ５ｊに移行し、
ここで終話制御を実行したのち待機状態に復帰する。

【００７８】これに対し、上記ハンズフリー通話中にハ
ンドセット４がオフフックされた場合には、装置はハン
ズフリー通話モードからハンドセット通話モードへの切
替え操作が行なわれたものと判断し、ステップＳ５ｑで
エコーキャンセラ３０を非動作状態に設定したのち、ス
テップＳ５ｆによるハンドセット通話を可能にするため
の制御に移行する。

【００７９】一方、ハンドセット通話状態において、ハ
ンドセット４がオンフックされた場合には、ハンドセッ
ト通話モードからハンズフリー通話モードへの切替え操
作が行なわれたものと判断してステップＳ５ｋに移行
し、ここで先ずエコーキャンセラ３０を動作状態に設定
する。そして、ステップＳ５ｌでハンズフリー通話を可
能にするための制御を行ったのち、ステップＳ５ｍにお
いてエコーキャンセラ３０の初期トレーニング制御を実
行し、この初期トレーニング終了後にステップＳ５ｎに
よるハンズフリー通話制御に移行する。

【００８０】以上のように本実施例では、着信時におい
てはＳＮＤキーによる着信応答操作に応じて、ハンズフ
リー通話を可能にするための制御が行なわれた後の実質
的にまだハンズフリー通話が開始されていない期間に、
チャープ音によるエコーキャンセラ３０の初期トレーニ
ングが行なわれる。また、発信時においては、通話相手
装置の応答に伴い通話リンクが形成されたことに応じ
て、ハンズフリー通話を可能にするための制御が行なわ
れた後の実質的にまだハンズフリー通話が開始されてい
ない期間に、チャープ音によるエコーキャンセラ３０の
初期トレーニングが行なわれる。そして、これによりエ
コーキャンセラ３０には、ハンズフリー通話空間の特性
に応じた最適な特性が初期設定されることになる。この
ため、ハンズフリー通話開始直後からでも、音響エコー
はエコーキャンセラによって効果的にキャンセルされる
ことになる。したがって、使用者は通話開始直後から音
響エコーの影響を受けることなく高品質のハンズフリー
通話を開始することが可能となる。

【００８１】また本実施例であれば、初期トレーニング
信号としてチャープ音を使用しているので、極めて短期
間にしかも確実に初期トレーニングを行なうことができ
る。このため、ハンズフリー通話開始時において初期ト
レーニングを行なうものであるにも拘らず、ハンズフリ
ー通話に対し雑音妨害などの悪影響を与えることなく、
ハンズフリー通話を円滑に開始することができる。

【００８２】さらに本実施例では、着信および発信に必
要不可欠な操作または動作状態の変化が検出された場合
に、これらの操作や状態変化に応じて自動的にエコーキ
ャンセラ３０の初期トレーニングが行なわれることにな
る。このため、使用者はエコーキャンセラの初期トレー
ニングを行なうために特別な操作を行なう必要がなくな
り、これにより操作を簡単化することができる。

【００８３】また、着信毎および発信毎にその都度自動
的にトレーニングが行なわれるので、ハンズフリー通話
時には常にその時々で最適なキャンセル情報に基づいて
音響エコーのキャンセル動作が行なわれることになる。
したがって、待受中に例えば車内の人員構成が変化して
これにより使用空間の音響特性が変化しても、常に最良
の品質で通話を行なうことができる。また、待機中に電
源断となってタップ係数メモリ５０ｄに記憶されている
キャンセル情報が消去されても、ハンズフリー通話開始
時には自動的にトレーニングが行なわれて、その時点で
最適なキャンセル情報がタップ係数メモリ５０ｄに書き
込まれる。このため、タップ係数メモリ５０ｄの記憶情
報をバックアップ電源を用いて保護する必要はなくな
り、これにより回路構成を簡単小形化することができ
る。また、Ｅ²ＰＲＯＭなどの高価な記憶素子を用いる
必要もないので、回路を安価にすることができる。

【００８４】また本実施例であれば、通話開始時ばかり
でなく、通話中に通話モードがハンドセット通話モード
からハンズフリー通話モードに切り替えられた場合に
も、このハンズフリー通話が実質的に開始される前にエ
コーキャンセラ３０の初期トレーニングが行なわれ、そ
の結果がエコーキャンセラ３０に初期設定される。この
ため、ハンドセット通話モードにより通話が開始され、
その後通話中にハンズフリー通話モードに切り替わった
場合でも、エコーキャンセラ３０を初期トレーニングし
たのちハンズフリー通話に移行させることができる。し
たがって、通話中に通話モードが切り替わった場合で
も、通話開始直後から音響エコーの影響をほとんど受け
ることなく高品質のハンズフリー通話を開始することが
できる。

【００８５】（第２の実施例）本実施例は、本発明をハ
ンドセット通話機能とハンズフリー通話機能とをそれぞ
れ備えたディジタル携帯電話装置に適用した場合の一例
を示すものである。

【００８６】図８は、本実施例におけるディジタル携帯
電話装置の構成を示す回路ブロック図である。なお、同
図において前記図２および図３と同一部分には同一符号
を付して詳しい説明は省略する。

【００８７】本実施例の携帯電話装置は、アンテナ１
と、携帯電話装置本体５とから構成される。

【００８８】音声符号復号回路２８から出力されたディ
ジタル受話音声信号は、エコーキャンセラ３００を経た
のち、Ｄ／Ａ変換器３１でアナログ信号に変換され、し
かるのち図示しない増幅器で増幅されたのちスピーカ５
ａから拡声出力される。このスピーカ５ａはハンドセッ
トスピーカとハンズフリースピーカとを兼用する。上記
増幅器は、例えば可変利得増幅器からなり、上記スピー
カ５ａがハンドセットスピーカとして使用される場合に
は振幅レベルの小さい受話音声信号を出力するように利
得が設定され、また上記スピーカ５ａがハンズフリース
ピーカとして使用される場合には振幅レベルの大きい受
話音声信号を出力するように利得が設定される。

【００８９】また携帯電話装置本体５は、ハンドセット
マイクロホンとハンズフリーマイクロホンとを兼用する
マイクロホン５ｂを有している。使用者の送話音声は、
このマイクロホン５ｂで集音されて音電変換されたの
ち、Ａ／Ｄ変換器３６でディジタル信号に変換され、し
かるのちエコーキャンセラ３００に入力される。このエ
コーキャンセラ３００では、上記Ａ／Ｄ変換器３６から
供給されたディジタル送話音声信号に含まれる音響エコ
ー成分をキャンセルするためのディジタル信号処理が行
なわれる。

【００９０】ところで、上記エコーキャンセラ３００は
次のように構成される。図９はその構成を示す回路ブロ
ック図である。なお、同図において前記図４と同一部分
には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

【００９１】本実施例のエコーキャンセラ３００は、例
えばＤＳＰにより構成されるエコーキャンセラ本体５０
と、切替スイッチ５１，５４とを備えている。

【００９２】エコーキャンセラ本体５０は、受信信号メ
モリ５０ａと、適応フィルタ５０ｂと、演算器５０ｃ
と、タップ係数メモリ５０ｄと、タップ係数更新回路５
０ｅと、チャープ信号メモリ５０ｆと、逆畳み込み演算
回路５０ｇと、タップ係数初期設定用の書込みスイッチ
５０ｈとを備えている。

【００９３】切替スイッチ５１，５４は、無線ユニット
制御回路５ｃから出力される制御信号ＳＳ３に応じて、
ハンズフリー通話状態では接点ｂに切り替わるように、
またエコーキャンセラ３０の初期トレーニング期間には
接点ａに切り替わるようにそれぞれ制御される。

【００９４】また、制御回路（ＣＯＮＴ）５ｃは、例え
ばマイクロコンピュータを主制御部として備えたもの
で、発着信に伴う無線通話チャネルの設定制御手段や通
話制御手段などの通常の制御機能に加えて、エコーキャ
ンセラ３００を初期トレーニングするためのトレーニン
グ制御手段５ｄを有している。

【００９５】このトレーニング制御手段５ｄは、ハンズ
フリー通話モードが選択されている状態において、発信
および着信制御中に、上記エコーキャンセラ３００を初
期トレーニングするための制御を実行するものである。

【００９６】尚、５ｅはコンソールユニット（ＣＵ）で
あり、このコンソールユニットにはダイヤルキー、ＳＮ
ＤキーおよびＥＮＤキー等のキースイッチ群と、相手ダ
イヤル番号や装置の動作状態等を表示するための液晶表
示器が配設されている。また、５ｆは電源回路であり、
例えば乾電池５ｇの出力を基に所定の電源電圧Ｖccを生
成して各回路に供給する。

【００９７】次に、以上のように構成された装置の動作
を制御回路５ｃの制御手順にしたがって説明する。

【００９８】待受状態において、制御回路５ｃは着信デ
ータの到来監視および発信に伴うダイヤルキーの操作監
視を繰り返し行なっている。

【００９９】この状態で、いま仮に図示しない基地局か
ら着信データが到来したとする。そうすると制御回路５
ｃは、この着信データが自局に対するものであり、かつ
自局が受付可能な状態であれば、図１０に示すごとくス
テップＳ９ａにより基地局との間に無線通話チャネルを
設定するための制御を実行する。そして、この無線通話
チャネルの設定が完了すると制御回路５ｃは、次に通話
モードとしてハンドセット通話モードが選択されている
かまたはハンズフリー通話モードが選択されているかを
判定する。この判定の結果、ハンドセット通話モードが
選択されていたとすると、制御回路５ｃは使用者がＳＮ
Ｄキーを押して上記着信に応答するまでトーンリンガを
出力する。

【０１００】これに対し、通話モードとしてハンズフリ
ー通話モードが選択されている場合には、制御回路５ｃ
はエコーキャンセラ３００を初期トレーニングするため
の制御を実行する。すなわち、制御回路５ｃは図１０に
示すごとく、先ずステップＳ９ｂでエコーキャンセラ３
００の切替スイッチ５１，５４に対し制御信号ＳＳ３を
供給し、これによりこれらの切替スイッチ５１，５４を
接点ａ側に切り替える。そして、チャープ信号メモリ５
０ｆからチャープ信号系列を一定の周期で断続的に読出
す。そうすると、これらのチャープ信号系列は上記切替
スイッチ５１を介して受話信号路に順次出力され、Ｄ／
Ａ変換器３１でアナログ信号に変換されたのち、スピー
カ５ａからトーンリンガとして拡声出力される。すなわ
ち、チャープ音がトーンリンガとして兼用されている。

【０１０１】このチャープ音が出力されると、このチャ
ープ音のハンズフリー通話空間による音響エコーがマイ
クロホン５ｂに入力され、この音響エコーに対応する信
号がＡ／Ｄ変換器３６でディジタル信号に変換されたの
ちエコーキャンセラ３００に入力される。そして、この
音響エコーに対応する信号系列は、エコーキャンセラ３
００内において切替スイッチ５４を介して逆畳み込み演
算回路５０ｇに取り込まれる。そうすると逆畳み込み演
算回路５０ｇでは、上記音響エコーの信号系列を基に演
算が行なわれ、これによりハンズフリー通話空間のイン
パルス応答の推定が行なわれる。

【０１０２】また、このとき制御回路５ｃは、ステップ
Ｓ９ｄにより上記インパルス応答の推定が終了したか否
かを監視している。そして、インパルス応答の推定が終
了すると、制御回路５ｃはステップＳ９ｅに移行してこ
こで書込みスイッチ５０ｈをオンし、かつステップＳ９
ｆによりタップ係数メモリ５０ｄを書込み動作状態に設
定する。このため、逆畳み込み演算回路５０ｇから出力
された上記インパルス応答の推定結果が、上記書込みス
イッチ５０ｈを介してタップ係数メモリ５０ｄに転送さ
れ、このタップ係数メモリ５０ｄにタップ係数の初期値
として書き込まれる。

【０１０３】そうしてタップ係数の初期設定が終了する
と、制御回路５ｃはステップＳ９ｇからステップＳ９ｈ
に移行し、ここで上記書込みスイッチ５０ｈをオフ状態
に復帰させる。そして、ステップＳ９ｉによりＳＮＤキ
ーの操作監視を行なう。この状態で、使用者が上記チャ
ープ音からなるトーンリンガに気付き、ＳＮＤキーを押
して応答すると、制御回路５ｃはステップＳ９ｊで切替
スイッチ５１，５４を接点ｂ側に切り替えるとともに、
ステップＳ９ｋにおいて上記チャープ音の出力を停止さ
せる。そして、ステップＳ９ｌによるハンズフリー通話
のための制御に移行する。

【０１０４】したがって、以後装置はハンズフリー通話
動作状態となり、話者はハンズフリー通話が可能とな
る。また、このときエコーキャンセラ３００では、上記
タップ係数メモリ５０ｄに初期設定されたタップ係数を
初期値として、次のようにエコーキャンセル動作が行な
われる。

【０１０５】なお、上記ハンズフリー通話状態におい
て、制御回路５ｃはステップＳ９ｍでＥＮＤキーの操作
を監視する。そして、この状態でＥＮＤキーが押される
と、制御回路５ｃはステップＳ９ｎに移行してここで終
話制御を行ない、しかるのち待機状態に復帰する。

【０１０６】次に、本実施例に係わる携帯電話装置の発
信制御動作について説明する。図１１はその制御手順お
よび制御内容を示すフローチャートである。

【０１０７】待機状態において、使用者が発信を行なう
ために相手先のダイヤル番号の入力操作を開始したとす
る。そうすると制御回路５ｃは、ダイヤル番号が１桁入
力されるごとに、ステップＳ１０ａからステップＳ１０
ａに移行して、ここで上記ダイヤル番号を制御回路５ｃ
内のレジスタに記憶する。

【０１０８】さて、そうしてダイヤル番号の入力操作が
行なわれると、制御回路５ｃはエコーキャンセラ３００
の初期トレーニングを行なうための制御を実行する。す
なわち、先ずステップＳ１０ｃで切替スイッチ５１，５
４を接点ａに切替え、続いてステップＳ１０ｄによりチ
ャープ信号メモリ５０ｆから一定長のチャープ信号系列
を読出す。そうすると、このチャープ信号系列は上記切
替スイッチ５１を介して受話信号路に出力され、Ｄ／Ａ
変換器３１でアナログ信号に変換されたのち、スピーカ
５ａからダイヤル確認音として拡声出力される。すなわ
ち、初期トレーニングのためのチャープ音がダイヤル確
認音として兼用される。

【０１０９】このチャープ音が出力されると、このチャ
ープ音のハンズフリー通話空間による音響エコーがマイ
クロホン５ｂに入力され、この音響エコーに対応する信
号がＡ／Ｄ変換器３６でディジタル信号に変換されたの
ちエコーキャンセラ３００に入力される。そして、この
音響エコーに対応する信号系列は、エコーキャンセラ３
００内において切替スイッチ５４を介して逆畳み込み演
算回路５０ｇに取り込まれる。そうすると逆畳み込み演
算回路５０ｇでは、上記音響エコーの信号系列を基に演
算が行なわれ、これによりハンズフリー通話空間のイン
パルス応答の推定が行なわれる。

【０１１０】そして、インパルス応答の推定が終了する
と、制御回路５ｃはステップＳ１０ｅからステップＳ１
０ｆに移行して、ここで書込みスイッチ５０ｈをオン
し、かつステップＳ１０ｇによりタップ係数メモリ５０
ｄを書込み動作状態に設定する。このため、逆畳み込み
演算回路５０ｇから出力された上記インパルス応答の推
定結果が、上記スイッチ５０ｈを介してタップ係数メモ
リ５０ｄに転送され、このタップ係数メモリ５０ｄにタ
ップ係数の初期値として書き込まれる。そうしてタップ
係数の初期設定が終了すると、制御回路５ｃはステップ
Ｓ１０ｈからステップＳ１０ｉに移行し、ここで上記書
込みスイッチ５０ｈをオフ状態に復帰させ、さらにステ
ップＳ１０ｊにより切替えスイッチ５１，５４を接点ｂ
に切替える。かくして、エコーキャンセラ３００の初期
トレーニングが終了する。

【０１１１】次に制御回路５ｃは、ステップＳ１０ｋお
よびステップＳ１０ｌでそれぞれダイヤル番号の次の桁
の入力操作およびＳＮＤキーの操作を監視する。そし
て、この状態でダイヤル番号の次の桁が入力されると、
制御回路５ｃはステップＳ１０ｂに戻り、以後ステップ
Ｓ１０ｃからステップＳ１０ｊによる初期トレーニング
制御を先に述べたように実行する。以後同様に、ダイヤ
ル番号が１桁入力されるごとに、制御回路５ｃはエコー
キャンセラ３００の初期トレーニング制御を行なう。す
なわち、エコーキャンセラ３００の初期トレーニング
は、ダイヤル番号が１桁入力されるごとに、その際ダイ
ヤル確認音としてスピーカ５ｂから出力されるチャープ
音を基にその都度行なわれる。

【０１１２】そうしてダイヤル番号の全桁の入力が終了
して、使用者がＳＮＤキーを押したとする。そうすると
制御回路５ｃは、ステップＳ１０ｍにより基地局との間
に無線チャネルを設定するための制御を行なう。なお、
この無線チャネルの設定制御では、先に入力され記憶さ
れたダイヤル番号に対応するダイヤル情報の送出が行な
われる。上記無線チャネルが設定されると、制御回路５
ｃはステップＳ１０ｎにより通話相手装置の応答を通話
リンクの状態を基に監視する。そして、この状態で通話
相手装置がオフフックして応答し、それに伴い通話リン
クが形成されると、制御回路５ｃはステップＳ１０ｎか
らステップＳ１０ｏに移行して、ここでハンズフリー通
話のための制御を開始する。かくして、使用者はハンズ
フリー通話が可能となる。

【０１１３】なお、上記ハンズフリー通話状態におい
て、制御回路５ｃはステップＳ１０ｐでＥＮＤキーの操
作を監視する。そして、この状態でＥＮＤキーが押され
ると、制御回路５ｃはステップＳ１０ｑに移行してここ
で終話制御を行ない、しかるのち待機状態に復帰する。

【０１１４】以上のように本実施例であれば、着信時お
よび発信時において、エコーキャンセラ３００の初期ト
レーニングを行なうようにしたので、使用者は通話開始
直後から音響エコーの影響を受けることなく高品質のハ
ンズフリー通話を開始することが可能となる。また、初
期トレーニングをハンズフリー通話状態となる前の着信
制御期間中および発信制御期間中にそれぞれ行なうよう
にしたので、ハンズフリー通話に対しては初期トレーニ
ングの影響は全く及ばない。

【０１１５】さらに本実施例では、トーンリンガおよび
ダイヤル確認音をチャープ音により兼用しているので、
使用者に対しチャープ音を意識させることなく円滑に初
期トレーニングを行なうことができる。また、トーンリ
ンガおよびダイヤル確認音を発生するための発振回路を
不要にすることができ、これにより回路構成を簡単化す
ることが可能となる。

【０１１６】また本実施例では、トーンリンガおよびダ
イヤル確認音として出力されるチャープ音を基にエコー
キャンセラ３００の初期トレーニングを行なっているの
で、十分な時間を使用して初期トレーニングを行なうこ
とができ、これにより極めて高精度の初期トレーニング
を行なうことができる。

【０１１７】（第３の実施例）本実施例は、本発明をハ
ンドセット通話機能およびハンズフリー通話機能を備え
たアナログ携帯電話装置に適用した場合の一例を示すも
のである。

【０１１８】第１２図は、本実施例におけるアナログ携
帯電話装置の構成を示す回路ブロック図である。なお、
同図において前記図２、図３および図８と同一部分には
同一符号を付して詳しい説明は省略する。

【０１１９】本実施例のアナログ携帯電話装置は、アン
テナ１と、携帯電話装置本体６と、この携帯電話装置本
体６に対しカールコードを介して接続されたハンドセッ
ト７とから構成される。ハンドセット７には、ハンドセ
ットスピーカ７ａおよびハンドセットマイクロホン７ｂ
が設けられている。

【０１２０】携帯電話装置本体６には、アナログ通信の
ための回路系が設けられ、さらにハンズフリースピーカ
６ａと、ハンズフリーマイクロホン６ｂと、制御回路
（ＣＯＮＴ）６ｃと、ＤＳＰからなるエコーキャンセラ
３１０とが設けられている。

【０１２１】すなわち、受信回路２２から出力された受
信中間周波信号は、アナログ音声復調回路（ＡＵＤＤＥ
Ｍ）６１でベースバンドの受話音声信号にＦＭ復調され
たのち、エコーキャンセラ３１０に入力するためにＡ／
Ｄ変換器６２でディジタル信号に変換される。このディ
ジタル受話音声信号は、エコーキャンセラ３１０へ分岐
入力されるとともに、切替スイッチ５１を介してＤ／Ａ
変換器６３に入力され、ここでアナログ信号に戻され
る。そして、切替スイッチ６４を介してハンズフリース
ピーカ６ａから拡声出力される。

【０１２２】一方、話者の送話音声および上記ハンズフ
リースピーカ６ａからの回り込みにより発生した音響エ
コーは、ハンズフリーマイクロホン６ｂで集音されて音
電変換されたのち、切替スイッチ６５を介してＡ／Ｄ変
換器６６に入力される。そして、このＡ／Ｄ変換器６６
でエコーキャンセラ３１０に入力するためにディジタル
信号に変換されたのち、切替スイッチ５２を介してエコ
ーキャンセラ３１０の演算器５０ｃに入力される。この
演算器５０ｃでは、上記ディジタル送話音声信号から適
応フィルタ５０ｂにより生成された擬似エコーが差し引
かれ、これによりディジタル送話音声信号に含まれる音
響エコー成分が消去される。そして、このエコーキャン
セラ３１０の演算器５０ｃから出力されたディジタル送
話音声信号は、切替スイッチ５３を介してＤ／Ａ変換器
６７でアナログ送話信号に戻されたのち、アナログ音声
変調回路（ＡＵＤＭＯＤ）６８に入力される。このアナ
ログ音声変調回路６８では、上記アナログ送話音声信号
により送信搬送波信号が例えばＦＭ変調される。そし
て、この変調された送信搬送波信号は、送信回路２３で
無線チャネル周波数に周波数変換されるとともに、所定
の送信電力レベルに増幅されたのち、アンテナ共用器２
１を介してアンテナ１から図示しない基地局に向け送信
される。

【０１２３】ところで、エコーキャンセラ３１０は、切
替スイッチ５１，５２，５３をＤＳＰ回路の外に出した
もので、受信信号メモリ５０ａと、適応フィルタ５０ｂ
と、演算器５０ｃと、タップ係数メモリ５０ｄと、タッ
プ係数更新回路５０ｅと、チャープ信号メモリ５０ｆ
と、逆畳み込み演算回路５０ｇと、タップ係数初期設定
用の書込みスイッチ５０ｈとから構成される。

【０１２４】なお、６ｄはコンソールユニット（ＣＵ）
であり、このコンソールユニットにはダイヤルキー、Ｓ
ＮＤキー、ＥＮＤキーおよび通話モード指定キーなどの
キースイッチ群と、相手ダイヤル番号や装置の動作状態
等を表示するための液晶表示器が配設されている。ま
た、６ｅは電源回路であり、例えば乾電池６ｆの出力を
基に所定の電源電圧Ｖccを生成して各回路に供給する。

【０１２５】このような構成において、先ず、ハンドセ
ット通話モードを指定した場合には、制御回路６ｃから
出力された切替制御信号ＳＳ１により切替スイッチ６
４，６５がハンドセット７側にそれぞれ切り替わる。こ
のため、受話回路系のＤ／Ａ変換器６３にハンドセット
７のハンドセットスピーカ７ａが接続され、またハンド
セット７のハンドセットマイクロホン７ｂは送話回路系
のＡ／Ｄ変換器６６に接続される。また、それとともに
切替スイッチ５１および切替スイッチ５２が、それぞれ
上記切替制御信号ＳＳ１，ＳＳ２に従って短絡路側に切
り替わる。このため、送話回路系においては、Ａ／Ｄ変
換器６６とＤ／Ａ変換器６７とが直接接続される。

【０１２６】したがって、この状態で通話を行なうと、
受話回路系では受信再生された受話音声信号がハンドセ
ット７のハンドセットスピーカ７ａから出力される。ま
た、送話回路系ではハンドセット７のハンドセットマイ
クロホン７ｂにより集音されて音電変換された話者の送
話音声信号が、エコーキャンセラ３１０を迂回してアナ
ログ音声変調回路６８に入力される。そして、上記送話
音声信号によりＦＭ変調された無線搬送波信号が基地局
へ向け送信される。かくして、ハンドセット通話が行な
われる。

【０１２７】これに対し、ハンズフリー通話モードを指
定するべく、話者がコンソールユニット６ｄのモード指
定スイッチを操作したとする。そうすると制御回路６ｃ
は、着信発生時の着信応答操作または発信時のＳＮＤキ
ーの押し操作が行なわれた時点で、先ずエコーキャンセ
ラ３１０を初期トレーニングするための制御を行なう。
すなわち、制御回路６ｃは、切替スイッチ６４，６５，
５３に対し切替制御信号ＳＳ１を出力して、これにより
切替スイッチ６４，６５をそれぞれハンズフリースピー
カ６ａおよびハンズフリーマイクロホン６ｂ側に切替え
るとともに、切替スイッチ５３をエコーキャンセラ３１
０の演算器５０ｃ側に切替える。また、切替スイッチ５
１に対し切替制御信号ＳＳ３を出力して、切替スイッチ
５１をチャープ信号メモリ５０ｆ側に切替えるととも
に、切替スイッチ５２に対し切替制御信号ＳＳ２を出力
して、切替スイッチ５２をエコーキャンセラ３１０の逆
畳み込み演算回路５０ｇ側に切替える。そして、この状
態でチャープ信号メモリ５０ｆからチャープ信号系列を
読出す。

【０１２８】そうすると、チャープ信号メモリ５０ｆか
らは一定長のチャープ信号系列が読み出され、この信号
系列はＤ／Ａ変換器６３でアナログ信号に変換されたの
ち、切替スイッチ６４を介してハンズフリースピーカ６
ａからチャープ音として拡声出力される。このチャープ
音がハンズフリーマイクロホン６ｂに回り込んで発生し
た音響エコーは、Ａ／Ｄ変換器６６でディジタル信号に
変換されたのち、切替スイッチ５２を介してエコーキャ
ンセラ３１０の逆畳み込み演算回路５０ｇに入力され
る。この逆畳み込み演算回路５０ｇでは、上記音響エコ
ーに対応するディジタル信号系列を基に逆畳み込み演算
が行なわれ、これにより上記音響エコーのインパルス応
答が推定される。そして、この推定が完了すると制御回
路５ｃの制御により書込みスイッチ５０ｈがオンとな
る。この結果上記逆畳み込み演算回路５０ｇにより得ら
れたインパルス応答の推定結果が、上記書込みスイッチ
５０ｈを介してタップ係数メモリ５０ｄに転送され、こ
のメモリ５０ｄにタップ係数の初期値として書き込まれ
る。

【０１２９】そしてエコーキャンセラ３１０の初期トレ
ーニングが終了すると、切替スイッチ５０ｈはオフとな
り、かつ制御回路５ｃの制御に従って切替スイッチ５１
はエコーキャンセラ３１０から受話路側に、また切替ス
イッチ５２は逆畳み込み演算回路５０ｇから演算器５０
ｅ側にそれぞれ切替わる。そして、以後エコーキャンセ
ラ３１０は学習モードとなり、装置はハンズフリー通話
状態となる。

【０１３０】このように本実施例であれば、ディジタル
処理回路からなるエコーキャンセラ３１０の前後にＡ／
Ｄ変換器６２，６６およびＤ／Ａ変換器６３，６７を設
けることにより、アナログ携帯電話装置であっても、ハ
ンズフリー通話時に発生する音響エコーをキャンセルす
ることができる。したがって、アナログ携帯電話装置に
おいて、著しく高品質のハンズフリー通話を行なうこと
が可能になる。

【０１３１】（第４の実施例）本実施例は、ハンドセッ
ト通話モードとハンズフリー通話モードを備えた自動車
電話装置において、着信発生時および発信時に、ハンド
セット通話モードが選択された場合にも、ハンズフリー
通話モードが選択された場合と同様に、エコーキャンセ
ラの初期トレーニングを行なうようにしたものである。

【０１３２】図１３および図１４は、その制御手順およ
び制御内容を示すフローチャートである。同図におい
て、着信信号の到来が検出されると、装置は先ずステッ
プＳ１２ａにおいて基地局との間で無線チャネルを設定
するための制御を実行する。そして、これにより無線チ
ャネルが設定されると、ステップＳ１２ｂで例えばハン
ズフリースピーカからリンギングトーンを出力して使用
者に着信の発生を報知する。この状態で、使用者が例え
ばハンドセットを持ち上げて応答したとする。そうする
と装置は、この着信応答操作をステップＳ１２ｃで検出
し、以後エコーキャンセラを初期トレーニングするため
の制御に移行する。

【０１３３】すなわち、装置は先ずステップＳ１２ｄで
エコーキャンセラを動作状態に設定し、続いてステップ
Ｓ１２ｅによりハンズフリー通話を可能にするための制
御を実行する。そして、ハンズフリー通話が可能な状態
になると、ステップＳ１２ｆに移行して、ここでチャー
プ音を用いてエコーキャンセラを初期トレーニングする
ための制御を実行する。この初期トレーニング制御の制
御手順および制御内容は第７図に示した通りである。

【０１３４】そして、エコーキャンセラの初期トレーニ
ングが終了すると、装置は図１４に示すステップＳ１２
ｇに移行し、ここで先に行なわれた着信応答操作はＳＮ
Ｄキーの操作によるものかまたはハンドセットの持ち上
げによるものかを判定する。

【０１３５】いま仮に、上記着信応答操作がＳＮＤキー
の操作によるものだったとすると、装置はハンズフリー
通話モードが選択されたものと判断してステップＳ１２
ｐに移行し、ここでハンズフリー通話制御を開始する。
したがって、以後使用者はハンズフリー通話が可能とな
る。また、このときエコーキャンセラでは、上記初期ト
レーニングにより初期設定されたタップ係数を初期値と
して、送話音声信号に含まれる音響エコーのキャンセル
動作が開始される。

【０１３６】なお、ハンズフリー通話状態において、装
置はステップＳ１２ｑおよびステップＳ１２ｒでＥＮＤ
キーの操作およびハンドセットのオフフック操作をそれ
ぞれ監視する。そして、この状態でＥＮＤキーが押され
ると、装置はステップＳ１２ｏに移行してここで終話制
御を行なったのち、待機状態に復帰する。

【０１３７】一方、上記着信応答操作がハンドセットの
持ち上げによるものだったとすると、装置はハンドセッ
ト通話モードが選択されたものと判断し、ハンドセット
通話モードによる通話を可能にするための制御を実行す
る。すなわち、先ずステップＳ１２ｈでエコーキャンセ
ラを非動作状態に設定し、次にステップＳ１２ｉにより
ハンドセット通話のための制御を行なう。そして、装置
の受話回路系および送話回路系がそれぞれハンドセット
通話状態に設定されると、装置はステップＳ１２ｊによ
りハンドセット通話制御を開始する。かくして、使用者
は以後ハンドセット通話が可能になる。

【０１３８】このハンドセット通話状態において、装置
はステップＳ１２ｋおよびステップＳ１２ｌでそれぞれ
ＥＮＤキーの操作およびハンドセットのオンフック操作
を監視する。そして、ＥＮＤキーが押されればステップ
Ｓ１２ｏにより終話制御を行なって待機状態に復帰す
る。

【０１３９】これに対し、話者がハンドセット通話から
ハンズフリー通話に切り替えるために、ハンドセットを
クレードルに戻したとする。そうすると、装置はステッ
プＳ１２ｌからステップＳ１２ｍに移行し、ここで先ず
エコーキャンセラを非動作状態から動作状態に設定した
のち、ステップＳ１２ｎに移行してハンズフリー通話を
可能にするための制御を行なう。そして、装置がハンズ
フリー通話可能な状態に設定されると、ステップＳ１２
ｐによるハンズフリー通話制御に移行する。

【０１４０】すなわち、ハンドセット通話中に、通話モ
ードをハンズフリー通話モードに切り替えるための操作
が行なわれた場合には、この時点でのエコーキャンセラ
の初期トレーニングが省略されて、そのままハンズフリ
ー通話に移行する。

【０１４１】なお、以上着信制御の場合について説明し
たが、発信制御においても、通話リンクの形成が検出さ
れた時点で初期トレーニングを行ない、この初期トレー
ニング終了後に通話モードに応じた通話状態に移行させ
ることにより同様に実施可能である。

【０１４２】このように本実施例では、着信応答操作時
および発信の際の通話リンク形成時において、通話モー
ドがハンズフリー通話モードであってもまたハンドセッ
ト通話モードであってもエコーキャンセラの初期トレー
ニングを行ない、この初期トレーニング終了後に選択さ
れている通話モードに応じた通話制御を行なうようにし
ている。このため、ハンドセット通話中に通話モードを
ハンズフリー通話モードに切り替えるための操作が行な
われた場合に、この時点でエコーキャンセラの初期トレ
ーニングを行なわずに、通話状態を即時ハンズフリー通
話状態に移行させることができる。したがって、通話中
のモード切り替えを極めて短時間にかつ円滑に行なうこ
とができ、これにより通話品質を高めることができる。

【０１４３】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものではない。例えば、前記第２の実施例では、着信時
において、トーンリンガの代わりにチャープ音を出力す
ることによりエコーキャンセラの初期トレーニングを行
なったが、ＳＮＤキーの操作確認音の代わりにチャープ
音を出力して初期トレーニングを行なってもよい。また
発信時においては、ダイヤル確認音の代わりにチャープ
音を出力して初期トレーニングを行なう以外に、リング
バックトーンの代わりにチャープ音を出力して初期トレ
ーニングを行なうようにしてもよい。

【０１４４】また、前記第３の実施例では、ハンドセッ
ト通話状態においても、受話路にはＡ／Ｄ変換器６２お
よびＤ／Ａ変換器６３を挿入し、また送話路にはＡ／Ｄ
変換器６６およびＤ／Ａ変換器６７を挿入している。し
かし、これらのＡ／Ｄ変換器６２，６６およびＤ／Ａ変
換器６３，６７に対し並列にスイッチを含む迂回回路を
設け、ハンドセット通話期間中にはこれらの迂回回路の
スイッチをオンさせることにより、上記Ａ／Ｄ変換器６
２，６６およびＤ／Ａ変換器６３，６７を介さない送受
話路を形成するようにしてもよい。この様にすれば、Ａ
／Ｄ変換器６２，６６およびＤ／Ａ変換器６３，６７に
よる処理遅延や信号歪みの発生を無くすことができ、こ
れにより高品質のハンドセット通話を行なうことができ
る。また、その際Ａ／Ｄ変換器６２，６６およびＤ／Ａ
変換器６３，６７への給電を断つようにすれば、無駄な
電力消費を低減することができる。この効果は、特に携
帯電話装置やコードレス電話装置のように電源としてバ
ッテリを使用した装置において、バッテリの延命化を図
ることができるので極めて有用である。

【０１４５】以上の説明において、エコーキャンセラを
動作状態／非動作状態に設定するために、日本国特許出
願：特願平３−３３９２９６，米国特許出願０７／８０
０，４２６等（これらの開示内容は本発明の中に参照と
して組み込まれる）に開示されるように、エコーキャン
セラへの電源供給を入／断するように構成してもよい
し、動作クロック信号の供給を入／断するように構成し
てもよい。

【０１４６】その他、エコーキャンセラの回路構成や初
期トレーニング制御手段の制御手順および制御内容、適
用する装置の種類やその構成などについても、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

【０１４７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、ハンズ
フリー通話空間において発生する音響エコーをキャンセ
ルするためのエコーキャンセラに加え、このエコーキャ
ンセラを初期トレーニングするためのチャープ信号を発
生するためのチャープ信号発生手段と、トレーニング制
御手段とを備えている。そして、ハンズフリー通話を開
始するための所定の条件が成立したことに応じて、上記
トレーニング制御手段により、上記チャープ信号発生手
段から発生されたチャープ信号に対応するチャープ音を
上記ハンズフリー通話用スピーカから拡声出力させ、こ
のチャープ音を基に上記エコーキャンセラに初期トレー
ニングを行なわせるようにしている。

【０１４８】したがって本発明によれば、ハンズフリー
通話開始直後における初期エコーの発生を低減し、これ
により通話開始直後においても音響エコーの影響を受け
ずに高品質の通話を行なうことができる音声通信装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わる音声通信装置の
概略構成を示す回路ブロック図。

【図２】図１に示した装置の一部分の構成を詳細に示し
た回路ブロック図。

【図３】図１に示した装置の残りの部分の構成を詳細に
示した回路ブロック図。

【図４】図２および図３に示した装置に設けられている
エコーキャンセラの構成を示す回路ブロック図。

【図５】図２および図３に示した装置に設けられている
制御回路の着信制御手順および制御内容を示すフローチ
ャート。

【図６】図２および図３に示した装置に設けられている
制御回路の発信制御手順および制御内容を示すフローチ
ャートである。

【図７】図２および図３に示した装置に設けられている
制御回路における初期トレーニングの制御手順および制
御内容を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第２の実施例に係わる音声通信装置の
構成を示す回路ブロック図。

【図９】図８に示した装置に設けられているエコーキャ
ンセラの構成を示す回路ブロック図。

【図１０】図８に示した装置に設けられている制御回路
の着信制御手順および制御内容を示すフローチャートで
ある。

【図１１】図８に示した装置に設けられている制御回路
の発信制御手順および制御内容を示すフローチャートで
ある。

【図１２】本発明の第３の実施例に係わる音声通信装置
の構成を示す回路ブロック図。

【図１３】本発明の第４の実施例に係わる音声通信装置
による着信制御手順およびその制御内容の前半部分を示
すフローチャートである。

【図１４】本発明の第４の実施例に係わる音声通信装置
により着信制御手順およびその制御内容の後半部分を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１…アンテナ２…無線ユニット２ａ…無線回路部２ｂ…通話回路部２ｃ…無線ユニット制御回路２ｄ…ＲＡＭ２ｅ…電源回路２ｆ，２ｇ…発振
器２ｈ，２ｉ…スイッチ３…クレードル３ａ…ハンズフリースピーカ３ｂ…ハンズフリ
ーマイクロホン３ｃ…クレードル制御回路３ｄ…フックスイ
ッチ３ｅ…切替スイッチ３ｆ…スイッチ３ｇ…バッファ増幅器４…ハンドセット４ａ…ハンドセットスピーカ４ｂ…ハンドセッ
トマイクロホン４ｃ…ハンドセット制御回路４ｄ…キー入力部４ｅ…表示器４ｆ，３３…ボリ
ウム５…携帯電話装置本体５ａ…スピーカ５ｂ…マイクロホン５ｃ…制御回路
（ＣＯＮＴ）５ｄ…トレーニング制御手段５ｅ…コンソール
ユニット（ＣＵ）５ｆ…電源回路５ｇ…乾電池６…携帯電話装置本体７…ハンドセット７ａ…ハンドセットスピーカ７ｂ…ハンドセッ
トマイクロホン２１…アンテナ共用器２２…受信回路２３…送信回路２４…周波数シン
セサイザ２５，３６，４１，６２，６６…Ａ／Ｄ変換器２６…ディジタル復調回路（ＤＥＭ）２７…誤り訂正符号復号回路（ＣＨ−ＣＯＤ）２８…音声符号復号回路（ＳＰ−ＣＯＤ）２９，３２，３７，５１，５２，５３，５４，６４，６
５…切替スイッチ３０，３００，３１０…エコーキャンセラ（ＥＣ−ＣＡ
Ｎ）３１，３９，４２，６３，６７…Ｄ／Ａ変換器３４…バッファ増幅器３５…増幅器３８…ディジタル変調回路（ＭＯＤ）４０…アナログ音声回路５０…エコーキャ
ンセラ本体５０ａ…受信信号メモリ５０ｂ…適応フィ
ルタ５０ｃ…演算器５０ｄ…タップ係
数メモリ５０ｅ…タップ係数更新回路５０ｆ…チャープ
信号メモリ５０ｇ…逆畳み込み演算回路５０ｈ…書込みス
イッチ６１…アナログ音声復調回路（ＡＵＤＤＥＭ）６８…アナログ音声変調回路（ＡＵＤＭＯＤ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者奥田裕二東京都日野市旭が丘１−23−１ (72)発明者赤嶺政巳神奈川県横須賀市船越町７−12 Ｃ− 305 (72)発明者伊藤公一東京都日野市西平山３−18−18 (56)参考文献特開昭64−50655（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−117928（ＪＰ，Ａ) 特開平２−224559（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04M 1/00 H04M 1/60 H04B 3/23

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】受話音声信号に対応する受話音声を拡声
出力するためのハンズフリー通話用のスピーカ手段と、送話音声を集音して対応する送話信号を出力するための
ハンズフリー通話用のマイクロホン手段と、前記スピーカ手段から前記マイクロホン手段に至る音響
エコーパスを推定してその推定結果を基に擬似エコーを
生成し、この擬似エコーを前記送話信号から差し引くた
めのエコーキャンセル手段と、このエコーキャンセル手段を初期トレーニングするため
のチャープ信号を発生するためのチャープ信号発生手段
と、着信に対し応答するための操作手段と、この操作手段による着信応答操作を検出するための検出
手段と、前記検出手段により着信応答操作が検出された時点から
送受間で通話リンクが形成されるまでの期間に、この着
信応答操作の操作確認音に代わって前記チャープ信号発
生手段から発生されたチャープ信号に対応するチャープ
音を前記スピーカ手段から拡声出力させ、このチャープ
音を基に前記エコーキャンセル手段に初期トレーニング
を行なわせるためのトレーニング制御手段とを具備した
ことを特徴とする音声通信装置。
【請求項２】受話音声信号に対応する受話音声を拡声
出力するためのハンズフリー通話用のスピーカ手段と、送話音声を集音して対応する送話信号を出力するための
ハンズフリー通話用のマイクロホン手段と、前記スピーカ手段から前記マイクロホン手段に至る音響
エコーパスを推定してその推定結果を基に擬似エコーを
生成し、この擬似エコーを前記送話信号から差し引くた
めのエコーキャンセル手段と、このエコーキャンセル手段を初期トレーニングするため
のチャープ信号を発生するためのチャープ信号発生手段
と、着信の発生を検出するための着信検出手段と、この着信検出手段により着信の発生が検出された時点か
ら送受間で通話リンクが形成されるまでの期間に、この
着信の発生を報知するためのトーンリンガに代わって、
前記チャープ信号発生手段から発生されたチャープ信号
に対応するチャープ音を前記スピーカ手段から拡声出力
させ、このチャープ音を基に前記エコーキャンセル手段
に初期トレーニングを行なわせるためのトレーニング制
御手段とを具備したことを特徴とする音声通信装置。
【請求項３】受話音声信号に対応する受話音声を拡声
出力するためのハンズフリー通話用のスピーカ手段と、送話音声を集音して対応する送話信号を出力するための
ハンズフリー通話用のマイクロホン手段と、前記スピーカ手段から前記マイクロホン手段に至る音響
エコーパスを推定してその推定結果を基に擬似エコーを
生成し、この擬似エコーを前記送話信号から差し引くた
めのエコーキャンセル手段と、このエコーキャンセル手段を初期トレーニングするため
のチャープ信号を発生するためのチャープ信号発生手段
と、着信の発生を検出するための着信検出手段と、この着信検出手段により着信の発生が検出された時点か
ら送受間で通話リンクが形成されるまでの期間に、この
着信の発生を報知するためのトーンリンガの断続出力中
の断期間内に、前記チャープ信号発生手段から発生され
たチャープ信号に対応するチャープ音を前記スピーカ手
段から拡声出力させ、このチャープ音を基に前記エコー
キャンセル手段に初期トレーニングを行なわせるための
トレーニング制御手段とを具備したことを特徴とする音
声通信装置。
【請求項４】受話音声信号に対応する受話音声を拡声
出力するためのハンズフリー通話用のスピーカ手段と、送話音声を集音して対応する送話信号を出力するための
ハンズフリー通話用のマイクロホン手段と、前記スピーカ手段から前記マイクロホン手段に至る音響
エコーパスを推定してその推定結果を基に擬似エコーを
生成し、この擬似エコーを前記送話信号から差し引くた
めのエコーキャンセル手段と、このエコーキャンセル手段を初期トレーニングするため
のチャープ信号を発生するためのチャープ信号発生手段
と、発信動作を開始させるための指示を入力するための操作
手段と、この操作手段により発信開始指示が入力された時点から
ダイヤル情報の入力操作が開始されるまでの期間に、こ
の発信開始指示の入力操作を報知するための操作確認音
に代わって前記チャープ信号発生手段から発生されたチ
ャープ信号に対応するチャープ音を前記スピーカ手段か
ら拡声出力させ、このチャープ音を基に前記エコーキャ
ンセル手段に初期トレーニングを行なわせるためのトレ
ーニング制御手段とを具備したことを特徴とする音声通
信装置。
【請求項５】受話音声信号に対応する受話音声を拡声
出力するためのハンズフリー通話用のスピーカ手段と、送話音声を集音して対応する送話信号を出力するための
ハンズフリー通話用のマイクロホン手段と、前記スピーカ手段から前記マイクロホン手段に至る音響
エコーパスを推定してその推定結果を基に擬似エコーを
生成し、この擬似エコーを前記送話信号から差し引くた
めのエコーキャンセル手段と、このエコーキャンセル手段を初期トレーニングするため
のチャープ信号を発生するためのチャープ信号発生手段
と、発信動作に必要なダイヤル情報を入力するための操作手
段と、この操作手段によりダイヤル情報が入力されたことに応
じて、このダイヤル情報の入力操作を報知するための操
作確認音に代わって前記チャープ信号発生手段から発生
されたチャープ信号に対応するチャープ音を前記スピー
カ手段から拡声出力させ、このチャープ音を基に前記エ
コーキャンセル手段に初期トレーニングを行なわせるた
めのトレーニング制御手段とを具備したことを特徴とす
る音声通信装置。
【請求項６】ハンドセット通話用の第１のスピーカ手
段と、ハンドセット通話用の第１のマイクロホン手段と、ハンズフリー通話用の第２のスピーカ手段と、ハンズフリー通話用の第２のマイクロホン手段と、通話モードとして、ハンドセット通話モードおよびハン
ズフリー通話モードのいずれか一方を選択的に指定する
ための操作手段と、この操作手段によりハンドセット通話モードが指定され
た場合には、受話信号路および送話信号路にそれぞれ前
記第１のスピーカ手段および第１のマイクロホン手段を
接続してハンドセット通話を行なわせる第１の通話制御
手段と、前記操作手段によりハンズフリー通話モードが指定され
た場合には、受話信号路および送話信号路にそれぞれ前
記第２のスピーカ手段および第２のマイクロホン手段を
接続してハンドセット通話を行なわせる第２の通話制御
手段と、前記第２のスピーカ手段から前記第２のマイクロホン手
段に至る音響エコーパスを推定してその推定結果を基に
擬似エコーを生成し、この擬似エコーを前記送話信号か
ら差し引くためのエコーキャンセル手段と、このエコーキャンセル手段を初期トレーニングするため
のチャープ信号を発生するためのチャープ信号発生手段
と、前記第１の通話制御手段によるハンドセット通話中に、
前記操作手段によりハンドセット通話モードをハンズフ
リー通話モードに変更するための操作が行なわれたこと
に応じて、前記エコーキャンセル手段を非動作状態から
動作状態に設定してこの設定を確認し、かつ前記第２の
通話制御手段によりハンズフリー通話状態が設定された
のちに、前記チャープ信号発生手段から発生されたチャ
ープ信号に対応するチャープ音を前記スピーカ手段から
拡声出力させ、このチャープ音を基に前記エコーキャン
セル手段に初期トレーニングを行なわせるためのトレー
ニング制御手段とを具備したことを特徴とする音声通信
装置。
【請求項７】ハンドセット通話用の第１のスピーカ手
段と、ハンドセット通話用の第１のマイクロホン手段と、ハンズフリー通話用の第２のスピーカ手段と、ハンズフリー通話用の第２のマイクロホン手段と、前記第２のスピーカ手段から前記第２のマイクロホン手
段に至る音響エコーパスを推定してその推定結果を基に
擬似エコーを生成し、この擬似エコーを前記送話信号か
ら差し引くためのエコーキャンセル手段と、このエコーキャンセル手段を初期トレーニングするため
のチャープ信号を発生するためのチャープ信号発生手段
と、着信の発生が検出された場合および発信の発生が検出さ
れた場合の少なくとも一方において、通話状態に移行す
る以前に、前記チャープ信号発生手段から発生されたチ
ャープ信号に対応するチャープ音を前記第２のスピーカ
手段から拡声出力させ、このチャープ音を基に前記エコ
ーキャンセル手段に初期トレーニングを行なわせるため
のトレーニング制御手段と、通話モードとしてハンドセット通話モードが選択された
かまたはハンズフリー通話モードが選択されたかを判定
するための通話モード判定手段と、前記トレーニング制御手段による初期トレーニングの終
了後に、前記通話モード判定手段の判定結果に応じて通
話状態を設定するための通話制御手段とを具備したこと
を特徴とする音声通信装置。