JP3864915B2 - 集合住宅用拡声通話システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、マンション等の集合住宅に用いられる集合住宅用拡声通話システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、マンションなどの集合住宅では、集合住宅の共同玄関に設置されるロビーインターホンと、管理人室や防災監視室などに設置される監視盤と、各住戸内に設置される親機と、同じく各住戸内に設置される副親機と、各住戸の戸外(玄関先)に設置されるドアホン子器とを備え、各住戸の親機又は副親機(これらを総称して「宅内通話端末」と呼ぶ)とロビーインターホンやドアホン子器あるいは監視盤(これらを総称して「宅外通話端末」と呼ぶ)との間の通話、並びに親機と副親機との間の通話(内線通話)を可能とした集合住宅用拡声通話システムが利用されている。
【0003】
このような集合住宅用拡声通話システムに用いられる親機や副親機として、本出願人は図14に示すような拡声通話装置を既に提案している(特許文献1参照)。以下、この従来の拡声通話装置について説明する。
【0004】
上記従来の拡声通話装置は、マイクロホン100、スピーカ101、2線−4線変換回路103、マイクロホンアンプG1、回線(2線の伝送路)への送話信号を増幅する回線出力アンプG2、回線からの受話信号を増幅する回線入力アンプG3、スピーカアンプG4、送話音量調整用増幅器G5、受話音量調整用増幅器G6、並びに音響及び回線エコーキャンセラ110A,110Bと音声スイッチ120からなり、ハウリングやエコーの抑制を含む拡声通話のための処理を行う通話処理手段とで構成される。
【0005】
音響エコーキャンセラ110Aは適応フィルタ111Aと減算器112Aからなる従来周知の構成を有し、スピーカ101−マイクロホン100間の音響結合により形成される帰還経路(音響エコー経路)HACのインパルス応答を適応フィルタ111Aにより適応的に同定し、参照信号(スピーカアンプG4への入力信号)から推定したエコー成分(音響エコー)を減算器112AによりマイクロホンアンプG1の出力信号から減算することでエコー成分を抑圧するものである。また、回線エコーキャンセラ110Bも適応フィルタ111Bと減算器112Bからなる従来周知の構成を有し、2線−4線変換回路103と伝送路との間のインピーダンスの不整合による反射および相手側の拡声通話端末(例えば、ドアホン子器)におけるスピーカ−マイクロホン間の音響結合とにより形成される帰還経路(回線エコー経路)HLINのインパルス応答を適応フィルタ111Bにより適応的に同定し、参照信号(回線出力アンプG2への入力信号、すなわち送話信号)から推定したエコー成分(回線エコー)を減算器112Bにより受話信号から減算することでエコー成分を抑圧するものである。
【0006】
また、音響及び回線エコーキャンセラ110A,110Bに挟まれた送話信号及び受話信号の信号経路上に設けられる送話音量調整用増幅器G5及び受話音量調整用増幅器G6の間に音声スイッチ120が設けてある。この音声スイッチ120は、送話側の信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段121と、受話側の信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段122と、送話側及び受話側の各損失挿入手段121,122から挿入する損失量を制御する挿入損失量制御部123とを具備する。挿入損失量制御部123は、受話側損失挿入手段122の出力点Routから音響エコー経路HACを介して送話側損失挿入手段121の入力点Tinへ帰還する経路(以下、「音響側帰還経路」という)の音響側帰還利得αを推定するとともに、送話側損失挿入手段121の出力点Toutから回線エコー経路HLINを介して受話側損失挿入手段122の入力点Rinへ帰還する経路(以下、「回線側帰還経路」という)の回線側帰還利得βを推定し、音響側及び回線側の各帰還利得α,βの推定値α’,β’に基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和(送話側損失挿入手段121の挿入損失量と受話側損失挿入手段122の挿入損失量の和)を算出する総損失量算出部124と、送話信号及び受話信号を監視して通話状態を推定し、この推定結果と総損失量算出部124の算出値に応じて送話側損失挿入手段121及び受話側損失挿入手段122の各挿入損失量の配分を決定する挿入損失量分配処理部125とからなる。なお、音響及び回線エコーキャンセラ110A,110Bと音声スイッチ120からなる通話処理手段は、例えばDSP(Digital Signal Processor)のハードウェアに専用のソフトウェアを搭載することで実現される。
【0007】
総損失量算出部124では、整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて送話側損失挿入手段121の入力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、同じく整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて受話側損失挿入手段122の出力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、音響側帰還経路HACにて想定される最大遅延時間において受話側損失挿入手段122の出力信号の時間平均パワーの推定値の最小値を求め、この最小値で送話側損失挿入手段121の入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を音響側帰還利得αの推定値α’とするとともに、整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて受話側損失挿入手段122の入力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、同じく整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて送話側損失挿入手段121の出力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、回線側帰還経路HLINにて想定される最大遅延時間において送話側損失挿入手段121の出力信号の時間平均パワーの推定値の最小値を求め、この最小値で受話側損失挿入手段122の入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を回線側帰還利得βの推定値β’とする。そして、総損失量算出部124は音響側帰還利得α及び回線側帰還利得βの各推定値α’,β’から所望の利得余裕MGを得るために必要な総損失量Ltを算出し、その値Ltを挿入損失量分配処理部125に出力する。
【0008】
挿入損失量分配処理部125では、送話側損失挿入手段121の入出力信号及び受話側損失挿入手段122の入出力信号を監視し、これらの信号のパワーレベルの大小関係並びに音声信号の有無などの情報から通話状態(受話状態、送話状態等)を判定するとともに、判定された通話状態に応じた割合で総損失量Ltを送話側損失挿入手段121と受話側損失挿入手段122に分配するように各損失挿入手段121,122の挿入損失量を調整する。
【0009】
ところで、この従来例における総損失量算出部124は、上述のように各帰還利得α,βの推定値α’,β’に基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和を算出して適応更新する更新モード、並びに総損失量を所定の初期値に固定する固定モードの2つの動作モードを有し、相手側通話端末との通話開始から音響及び回線エコーキャンセラ110A,110Bが充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに音響及び回線エコーキャンセラ110A,110Bが充分に収束した後の期間には更新モードで動作する。すなわち、総損失量算出部124では音響側帰還利得α及び回線側帰還利得βの推定値α’,β’がともに通話開始から所定時間(数百ミリ秒)以上継続して所定の閾値ε(例えば、通話開始時における各推定値α’,β’に対して10dB〜15dB小さい値)を下回った時点で音響及び回線エコーキャンセラ110A,110Bが充分に収束したものとみなし、上記時点以前には総損失量を初期値に固定する固定モードで動作し、上記時点以降には各推定値α’,β’に基づいて総損失量を適応更新する更新モードに動作モードを切り換える。なお、固定モードにおける総損失量の初期値は更新モードにおいて随時更新される総損失量よりも充分に大きな値に設定される。
【0010】
而して、通話開始直後の音響及び回線エコーキャンセラ110A,110Bが充分に収束していない状態においては、固定モードで動作する総損失量算出部124によって充分に大きな値に設定される初期値の総損失量が閉ループに挿入されるため、不快なエコー(音響エコー並びに回線エコー)やハウリングの発生を抑制して安定した半二重通話を実現することができる。また、通話開始から時間が経過して音響及び回線エコーキャンセラ110A,110Bが充分に収束した状態においては、総損失量算出部124の動作モードが固定モードから更新モードに切り換わって閉ループに挿入する総損失量が初期値よりも充分に低い値に減少するため、双方向の同時通話が実現できるものである。
【0011】
次に、更新モードにおける総損失量算出部124の具体的な動作を図15のフローチャートを参照して説明する。
【0012】
総損失量算出部124は、固定モードから更新モードに移行した時点から所定のサンプリング周期で音響側帰還利得α並びに回線側帰還利得βの推定処理を実行してその推定値α'(n),β'(n)を算出し(ステップ1)、これら2つの推定値α'(n),β'(n)の積と利得余裕MGとから、閉ループの利得余裕をMG[dB]に保つために必要とされる総損失量所望値Lr(n)を下式により算出する(ステップ2)。
【0013】
Lr(n)=20log|α'(n)・β'(n)|+MG[dB]
なお、α'(n),β'(n),Lr(n)はそれぞれ更新モード移行時点からn回目のサンプリングによって算出された帰還利得の推定値並びに総損失量所望値を示す。さらに、総損失量算出部124は上式から算出したn回目の総損失量所望値Lr(n)と、前回(n−1回目)の総損失量Lt(n-1)、すなわち前回の処理で決定されて実際に挿入された総損失量に対して今回算出した総損失量所望値Lr(n)が大きい場合、前回の総損失量Lt(n-1)に微少な増加量Δi[dB]を加算した値を今回の総損失量Lt(n)=Lt(n-1)+Δiとし(ステップ3、ステップ4)、前回の総損失量Lt(n-1)に対して今回算出した総損失量所望値Lr(n)が小さい場合、前回の総損失量Lt(n-1)から微少な減少量Δd[dB]を減算した値を今回の総損失量Lt(n)=Lt(n-1)−Δdとする(ステップ5、ステップ6)。
【0014】
このように総損失量算出部124による総損失量の増減をΔi又はΔdの微少な値に抑えることにより、相手側通話端末との通話開始直後のように音響及び回線エコーキャンセラ110A,110Bが収束に向かって活発に係数を更新しているために音響側帰還利得α及び回線側帰還利得βの変化が激しい状態においても、聴感上の違和感をなくすことができる。
【0015】
【特許文献1】
特開2002−359580号公報(段落0027−段落0036、第1図及び第2図)
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来の拡声通話システムにおいて、宅内に設置される親機及び副親機には他の宅内通話端末若しくはドアホン子器やロビーインターホンなどの宅外通話端末からの呼出に応答して通話を開始するための通話釦と、他の宅内通話端末を呼び出すための内線呼出釦とが設けられており、内線呼出釦が操作されると操作時点から他の宅内通話端末で通話釦が操作されるまでの間若しくは所定の時間が経過するまでの間だけ全ての宅内通話端末との間に通話路が形成されて通話が可能となる、所謂トークバック状態に設定されるようになっていた。例えば、親機の内線呼出釦を操作すると、宅内に設置されている全ての副親機においては通話釦が操作されなくても親機との間に通話路が形成されて双方向に同時通話が行えるのである。
【0017】
ところが、このようなトークバック状態において親機並びに副親機の音声スイッチ120で上述のような総損失量の適応処理が行われると回線側帰還利得βが大きくばらついてしまうため、通常の2台の通話端末間における通話に比較してハウリングが起こりやすいという問題があった。
【0018】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、トークバック状態におけるハウリングが生じ難い集合住宅用拡声通話システムを提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、集合住宅における各住戸の外に設置される複数の宅外通話端末と、各住戸内に設置されて前記宅外通話端末との間で通話を行う複数の宅内通話端末とを備え、前記宅内通話端末には、マイクロホン、スピーカ並びに拡声通話のための処理を行う通話処理手段と、他の宅内通話端末を呼び出す際に操作される呼出操作手段と、宅外通話端末又は他の宅内通話端末からの呼出に応答する際に操作される応答操作手段と、前記呼出操作手段が操作されたときに相手の通話端末を呼び出し、相手の通話端末からの呼出に対して呼出音を発生させるとともに前記応答操作手段が操作されると相手の通話端末との間に通話路を形成する主制御手段とを具備する親機と、前記通話処理手段、呼出操作手段、応答操作手段並びに主制御手段を具備し前記親機を介して宅外通話端末と通話する1乃至複数の副親機とが含まれ、前記主制御手段は、呼出操作手段が操作されてから他の宅内通話端末で応答操作手段が操作されるまでの間若しくは所定の時間が経過するまでの間は全ての宅内通話端末との間に通話路を形成するトークバック状態とし、応答操作手段が操作されたときに呼出元の宅内通話端末と応答操作手段が操作された宅内通話端末との間にのみ通話路を形成して内線通話状態とする集合住宅用拡声通話システムにおいて、前記宅内通話端末の通話処理手段は、マイクロホンとスピーカの音響結合によって生じる音響エコーを抑圧する音響エコーキャンセラと、相手側の通話端末における音響結合又は信号の回り込みによって生じる回線エコーを抑圧する回線エコーキャンセラと、前記音響エコー並びに回線エコーにより形成される閉ループの一巡利得を低減してハウリングを抑制する音声スイッチを有し、該音声スイッチは、送話側の信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段と、受話側の信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段と、送話側及び受話側の前記各損失挿入手段から挿入する損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、該挿入損失量制御手段は、前記受話側損失挿入手段の出力点から前記音響エコー経路を介して前記送話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の音響側帰還利得を推定するとともに、前記送話側損失挿入手段の出力点から前記回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定し、音響側及び回線側の各帰還利得の推定値に基づいて前記閉ループに挿入すべき損失量の総和を算出する総損失量算出部と、送話信号及び受話信号を監視して通話状態を推定し、この推定結果と前記総損失量算出部の算出値に応じて前記送話側損失挿入手段及び受話側挿入損失手段の各挿入損失量の配分を決定する挿入損失量分配処理部とからなり、前記総損失量算出部は、前記各帰還利得の推定値に基づいて前記閉ループに挿入すべき損失量の総和を算出して適応更新する更新モード、並びに総損失量を所定の初期値に固定する固定モードの2つの動作モードを有し、相手側通話端末との通話開始から音響及び回線エコーキャンセラが充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに音響及び回線エコーキャンセラが充分に収束した後の期間には更新モードで動作し、前記トークバック状態においては総損失量を一定値に固定するとともにトークバック状態から内線通話状態に移行した後は前記更新モードで動作することを特徴とする。
【0020】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記トークバック状態においては音響エコーキャンセラのみ収束動作を行い、回線エコーキャンセラの収束動作を停止することを特徴とする。
【0021】
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記トークバック状態から内線通話状態に移行する際に回線エコーキャンセラのみ初期化することを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
以下、本発明を住宅情報盤システムに適用した実施形態により詳細に説明する。
【0023】
本実施形態の住宅情報盤システムは、図1に示すように集合住宅の共同玄関に設置されるロビーインターホン60と、集合住宅の管理室等に設置される警報監視盤80と、各住戸内に設置される住宅情報盤親機(以下、「親機」と略す)1A並びに住宅情報盤副親機(以下、「副親機」と略す)1B,1Cと、各住戸の戸外に設置されるドアホン子器50とを備える。また、管理人室等には警報監視盤80とともに非常電源90及び放送設備91が設置され、それぞれ非常電源線L2及び音声出力線L3を介して各住戸の親機1Aに接続される。そして、警報監視盤80と各住戸の親機1Aが、通話音声や警報音等の音声信号とロビーインターホン60が具備するテレビカメラ68で撮像した映像信号を多重伝送する通信線La、呼出や警報等の制御信号を多重伝送する制御線Lbによって接続される。ここで、通信線La及び制御線Lbを合わせて情報幹線L1と呼ぶことにする。なお、本実施形態では映像信号を音声信号と多重伝送する構成を例示するが、映像信号を独立した映像伝送線で伝送する構成としても良い。
【0024】
図3は本実施形態におけるロビーインターホン60並びに警報監視盤80の構成を示すブロック図である。ロビーインターホン60は、CPUを主構成要素とする信号処理部61と、テンキーや呼出釦等を具備する操作部62と、表示ランプや液晶ディスプレイを具備する表示部63と、制御線Lbを介して警報監視盤80との間で制御信号を送受信する伝送送受信部64と、マイクロホン65並びにスピーカ66と、マイクロホン65並びにスピーカ66を用いて親機1Aや警報監視盤80との間で拡声通話を行うための通話制御部67と、CCDのような撮像素子を有するテレビカメラ68と、テレビカメラ68の出力を信号処理して映像信号を出力する映像信号処理部69と、通話制御部67から出力される音声信号と映像信号処理部69から出力される映像信号を多重化して通信線Laに送出するとともに通信線Laにより送られてくる音声信号を通話制御部67に出力する入出力処理部70とを備えている。
【0025】
一方、警報監視盤80は、CPUを主構成要素とする信号処理部81と、テンキーや呼出釦等を具備する操作部82と、表示ランプや液晶ディスプレイを具備する表示部83と、制御線Lbを介して各親機1A、副親機1B,1C、ロビーインターホン60との間で制御信号を送受信する伝送送受信部84と、送受話器(ハンドセット)85と、送受話器85を用いて親機1A、副親機1B,1C、ロビーインターホン60との間で同時通話を行うための通話制御部87とを備えている。
【0026】
図2は本実施形態における親機1A並びにドアホン子器50の構成を示すブロック図であり、通話線Lcにより親機1Aとドアホン子器50とが接続されている。ドアホン子器50は、マイクロホン51並びにスピーカ52と、2線−4線変換部53と、CCDのような撮像素子を有するテレビカメラ54と、テレビカメラ54の出力を信号処理して映像信号を出力する映像信号処理部55と、2線−4線変換部53から出力される音声信号と映像信号処理部55から出力される映像信号を多重化して通話線Lcに送出するとともに通話線Lcにより送られてくる音声信号を2線−4線変換部53に出力する入出力処理部56と、呼出釦57aが操作されたときに通話線Lcの直流電圧レベルを変化させることで呼出信号を送出する呼出信号送出部57とを備えている。
【0027】
親機1Aは、CPUを主構成要素とする主制御部2と、通話釦3aや内線呼出釦3b等を具備する操作部3と、EEPROM等の不揮発性メモリからなる記憶部4と、制御線Lbを介して警報監視盤80との間で制御信号を送受信する伝送送受信部5と、火災感知器S1、ガス/CO複合センサS2、防犯外部セットスイッチSW、防犯スイッチSW1、コールスイッチSW2、非常スイッチSW3等の各種安全装置が接続され、火災感知器S1の発報信号やガス/CO複合センサS2からのガス漏れ信号あるいはコールスイッチSW2の操作信号等を監視する信号監視部6と、通話線Lcの電圧レベル変化を監視してドアホン子器50からの呼出信号を検出する呼出検出部7と、商用交流電源AC又は非常電源90から電源供給を受けて親機1A並びに副親機1Bの動作電源を作成する電源部8と、電源部8への電源供給元を商用交流電源ACと非常電源90に切り換える電源切換部9とを備える。
【0028】
また親機1Aは、マイクロホン10及びスピーカ11と、CRTや液晶ディスプレイなどからなるモニタ部13と、ドアホン子器50又はロビーインターホン60からの映像信号を信号処理してモニタ部13に映像を表示させるとともに主制御部2から与えられる表示制御信号に応じて所定のシンボルを表示(スーパーインポーズ)させる映像表示部14と、ドアホン子器50又はロビーインターホン60から多重化されて伝送される音声信号と映像信号を分離する信号分離部16と、2線−4線変換部15と、ドアホン子器50、警報監視盤80並びに副親機1B,1Cとの間で拡声同時通話を実現するための処理を行うとともにロビーインターホン60との間で拡声同時通話を実現するための処理を行う通話処理部17と、呼出音やバックトーンあるいは警報メッセージや警報音等を生成する音声生成部18と、マイクロホン10の出力信号(送話信号)を増幅するマイクロホンアンプ19と、マイクロホンアンプ19で増幅されたアナログの送話信号をデジタル信号に変換する第1A/D変換部20と、通話処理部17から出力されるデジタルの送話信号をアナログ信号に変換する第1D/A変換部21と、第1D/A変換部21で変換されたアナログの送話信号を増幅する送話信号増幅器22と、信号分離部16で分離された音声信号(受話信号)を増幅する受話信号増幅器23と、受話信号増幅器23で増幅されたアナログの受話信号をデジタル信号に変換する第2A/D変換部24と、通話処理部17から出力されるデジタルの受話信号をアナログ信号に変換する第2D/A変換部25と、第2D/A変換部25で変換されたアナログの受話信号を増幅する第1スピーカアンプ26と、音声生成部18で生成された呼出音等のデジタルの音声信号をアナログ信号に変換する第3D/A変換部27と、第3D/A変換部27で変換されたアナログの音声信号を増幅する第2スピーカアンプ28と、第1スピーカアンプ26で増幅された受話信号と第2スピーカアンプ28で増幅された呼出音等の音声信号を多重化する第1アナログ信号多重部29と、スピーカ11の入力端子Ts1を第1アナログ信号多重部29の出力端子Ts2と音声出力線L3が接続された接続端子Ts3とに切り換える一斉放送切換部30と、音声生成部18で生成された呼出音等のデジタルの音声信号をアナログ信号に変換する第4D/A変換部31と、第4D/A変換部31で変換されたアナログの音声信号を増幅する音声信号増幅器32と、送話信号増幅器22で増幅された送話信号と音声信号増幅器32で増幅された呼出音等の音声信号を多重化して2線−4線変換部15に出力する第2アナログ信号多重部33と、信号分離部16の入出力端子Ta1をドアホン子器50からの通話線Lcが接続された端子Ta2と通信線La並びに副親機1Bとの通話線Ldが接続された端子Ta3とに切り換える通話切換部34とを備える。なお、本実施形態では通話処理部17並びに音声生成部18をデジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)200で構成し、DSP200のハードウェアを専用のソフトウェアで制御することによって後述する通話処理部17及び音声生成部18の機能を実現している。また、映像表示部14の出力端には映像信号を出力するためのコネクタCNが接続されており、上記コネクタCNに接続することでテレビ受像機やパーソナルコンピュータのモニタ装置の画面にモニタ部13と同じ映像を映し出すことができる。
【0029】
一方、副親機1B,1Cは、図4に示すように親機1Aとほぼ同一の構成要素を備えているので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。但し、副親機1B,1Cにおける通話切換部34’は、親機1A(副親機1Cの場合は副親機1B)との通話路を開閉するものであり、定常時にはオンされて親機1A又は副親機1B,1Cからの内線呼出が可能な状態になっている。
【0030】
親機1A(副親機1B,1Cも共通)の通話処理部17は、図5に示すように従来例の拡声通話装置と共通の構成を有するものであって、マイクロホン10とスピーカ11の音響結合によって生じる音響エコーを抑圧する音響エコーキャンセラ35と、ドアホン子器50、ロビーインターホン60又は警報監視盤80における音響結合又は2線−4線変換部15におけるインピーダンスの不整合によって生じる回線エコーを抑圧する回線エコーキャンセラ36と、音響エコーキャンセラ35及び回線エコーキャンセラ36の間に設けられ、音響エコー経路並びに回線エコー経路により形成される閉ループ(エコーパス)の一巡利得を低減してハウリングを抑制する音声スイッチ37と、音響エコーキャンセラ35及び回線エコーキャンセラ36に挟まれた送話信号並びに受話信号の信号経路上に各々設けられる送話側増幅器38及び受話側増幅器39とを有する。
【0031】
音響エコーキャンセラ35は、従来例と同様に適応フィルタ35aと減算器35bからなり、スピーカ11−マイクロホン10間の音響結合により形成される帰還経路(音響エコー経路)のインパルス応答を適応フィルタ35aにより適応的に同定し、参照信号(音声スイッチ37から出力される受話信号)から推定したエコー成分(音響エコー)を減算器35bにより第1A/D変換部20の出力信号(送話信号)から減算することでエコー成分を相殺して抑圧するものである。また、回線エコーキャンセラ36も従来例と共通の構成を有しており、適応フィルタ36aと減算器36bからなり、2線−4線変換部15と通信線La又は通話線Lcとの間のインピーダンスの不整合による反射およびドアホン子器50等におけるスピーカ−マイクロホン間の音響結合とにより形成される帰還経路(回線エコー経路)のインパルス応答を適応フィルタ36aにより適応的に同定し、参照信号(第1D/A変換部21へ出力される送話信号)から推定したエコー成分(回線エコー)を減算器36bにより受話信号から減算することでエコー成分を相殺して抑圧するものである。
【0032】
音声スイッチ37は、送話側の信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段としての送話信号減衰器37aと、受話側の信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段としての受話信号減衰器37bと、送話側及び受話側の各減衰器37a,37bから送話側及び受話側の信号経路へそれぞれ挿入する損失量(各減衰器37a,37bの利得)を制御する挿入損失量制御部37cとを具備する。さらに挿入損失量制御部37cは、受話信号減衰器37bの出力点から音響エコー経路を介して送話信号減衰器37aの入力点へ帰還する経路(以下、「音響側帰還経路」という)の音響側帰還利得を推定するとともに、送話信号減衰器37aの出力点から回線エコー経路を介して受話信号減衰器37bの入力点へ帰還する経路(以下、「回線側帰還経路」という)の回線側帰還利得を推定し、音響側及び回線側の各帰還利得の推定値α’,β’に基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和(送話信号減衰器37aの挿入損失量と受話信号減衰器37bの挿入損失量の和)を算出する総損失量算出部37dと、送話信号及び受話信号を監視して通話状態を推定し、この推定結果と総損失量算出部37dの算出値に応じて送話信号減衰器37a及び受話信号減衰器37bの各挿入損失量の配分、すなわち利得を決定する挿入損失量分配処理部37eとを具備する。
【0033】
総損失量算出部37dでは、整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて送話信号減衰器37aの入力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、同じく整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて受話信号減衰器37bの出力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、音響側帰還経路にて想定される最大遅延時間において受話信号減衰器37bの出力信号の時間平均パワーの推定値の最小値を求め、この最小値で送話信号減衰器37aの入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を音響側帰還利得の推定値α’とするとともに、整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて受話信号減衰器37bの入力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、同じく整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて送話信号減衰器37aの出力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、回線側帰還経路にて想定される最大遅延時間において送話信号減衰器37aの出力信号の時間平均パワーの推定値の最小値を求め、この最小値で受話信号減衰器37bの入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を回線側帰還利得の推定値β’とする。そして、総損失量算出部37dは音響側帰還利得及び回線側帰還利得の各推定値α’,β’から所望の利得余裕を得るために必要な総損失量を算出し、その値を挿入損失量分配処理部37eに出力する。但し、総損失量算出部37dにおける上述の総損失量算出方法は一例であって、これ以外の算出方法を用いることも勿論可能である。
【0034】
挿入損失量分配処理部37eでは、送話信号減衰器37aの入出力信号及び受話信号減衰器37bの入出力信号を監視し、これらの信号のパワーレベルの大小関係並びに音声信号の有無などの情報から通話状態(受話状態、送話状態等)を判定するとともに、判定された通話状態に応じた割合で総損失量を送話信号減衰器37aと受話信号減衰器37bに分配するように各減衰器37a,37bの挿入損失量(利得)を調整する。
【0035】
また通話処理部17は、送話信号が単一周波数のトーン信号か否かを検出する送話信号シングルトーン検出器140、受話信号が単一周波数のトーン信号か否かを検出する受話信号シングルトーン検出器141、これら2つのシングルトーン検出器140,141の検出結果に基づいてハウリングの有無を検出するハウリング検出部142を具備する。
【0036】
2つのシングルトーン検出器140,141は、例えば送話信号あるいは受話信号の高速フーリエ変換を利用したり、複数の帯域分割フィルタを用いて送話信号あるいは受話信号のパワーを比較することでトーン信号か否かを検出するものであるが、何れの検出方式についても従来周知の技術を用いて実現可能であるから詳しい説明は省略する。
【0037】
ハウリング検出部142では、シングルトーン検出器140,141がともに単一周波数のトーン信号を検出する状態が所定時間(例えば、200〜300ms程度)だけ継続した場合にハウリングが生じているものとして音響エコーキャンセラ35、回線エコーキャンセラ36及び挿入損失量制御部37cにハウリング検出信号を出力し、これ以外の場合にはハウリング検出信号を出力しない。
【0038】
ここで、トークバックにおける親機1A及び副親機1B,1Cの動作の概略を説明する。例えば親機1Aで内線呼出釦3bが操作されると操作部3から信号を受けた主制御部2が通話切換部34を副親機1B側(切換接点Ta3)に切り換える。一方、副親機1B,1Cでは定常時において通話切換部34’がオンしていることから親機1Aとの間で通話路が形成され、親機1Aと全ての副親機1B,1Cとの間で通話が可能なトークバック状態となる。そして、何れかの副親機1B,1C(例えば副親機1B)で通話釦3aが操作されれば、副親機1Bの主制御部2は親機1A並びに他の副親機1Cに対して通話釦3aが操作されたことを知らせ、この知らせを受けた他の副親機1Cが通話切換部34’をオフすることで親機1A及び副親機1Bとの間で通話路が形成されなくなり、トークバック状態から親機1Aと副親機1Bの内線通話に移行する。
【0039】
次に、図6のフローチャートを参照して本実施形態の動作説明を行う。通話が開始されると、音声スイッチ37と2つのエコーキャンセラ35,36において初期化処理が行われ(ステップ1)、音声スイッチ37では、初期化処理によって総損失量算出部37dの動作モードが固定モードとなる(ステップ2)。総損失量算出部37dではハウリング検出部142の出力状態を監視しており(ステップ3)、固定モードで動作中にハウリング検出部142からハウリング検出信号が出力されると上記初期化処理に戻り、音声スイッチ37と2つのエコーキャンセラ35,36において初期化処理が行われ(ステップ1)、総損失量算出部37dも全ての変数を初期化した後に再度固定モードで動作する(ステップ2)。
【0040】
一方、ハウリング検出部142からハウリング検出信号が出力されない場合、総損失量算出部37dにおいては、主制御部2に問い合わせるなどの方法で現在の通話状態がトークバック状態か否かを判定し(ステップ4)、トークバック状態であれば更新モードに移行せずに固定モードの動作を継続する(ステップ2)。また、トークバック状態でなければ、総損失量算出部37dは2つのエコーキャンセラ35,36が収束したか否か(インパルス応答の同定が完了したか否か)を判定し(ステップ5)、少なくとも何れか一方のエコーキャンセラ35又は36が収束条件を満足していなければ更新モードに移行せずに固定モードの動作を継続し(ステップ2)、2つのエコーキャンセラ35,36が何れも収束条件を満足すれば更新モードに移行する(ステップ6)。
【0041】
そして、総損失量算出部37dでは更新モード移行後もハウリング検出部142の出力状態を監視しており(ステップ7)、ハウリング検出信号が出力されなければ更新モードを継続し、ハウリング検出信号が出力されると上記初期化処理に戻り、音声スイッチ37と2つのエコーキャンセラ35,36において初期化処理が行われ(ステップ1)、総損失量算出部37dも全ての変数を初期化した後に再度固定モードで動作する(ステップ2)。
【0042】
このように本実施形態では、トークバック状態においては総損失量算出部37dが固定モードで動作するようにしているため、回線側帰還利得βが大きくばらついていてもハウリングが生じ難くなるという利点がある。
【0043】
(実施形態2)
図7は本実施形態における宅内通話端末(親機1A及び副親機1B,1C)の要部構成を示すブロック図である。主制御部2を構成するCPU2aと通話処理部17並びに音声生成部18を構成するDSP200との間では、ホスト・ポート・インタフェースによってデータ伝送が行われる。但し、両者のデータ伝送をシリアル・ポート・インタフェースによって行うことも可能である。
【0044】
DSP200は音声スイッチ37、音響エコーキャンセラ35、回線エコーキャンセラ36、音量調整用の増幅器38,39等の機能を実現する複数のソフトウェアモジュールを実装している。なお、図7では便宜上、個々の機能を実現するソフトウェアモジュールに音声スイッチ37等の各構成要件と同一の符号を付している。
またDSP200には、DSP200自身だけでなくCPU2aからも読み書き可能なRAM(共有メモリ)201が搭載されており、CPU2aからDSP200に伝送されるデータ(制御コマンド)は共有メモリ201に書き込まれる。ここで、共有メモリ201には音響エコーキャンセラ35に対する制御コマンドを書き込むための領域201Aと、回線エコーキャンセラ36に対する制御コマンドを書き込むための領域201Bとがマッピングされている。ここで、音響エコーキャンセラ35並びに回線エコーキャンセラ36のソフトウェアモジュールにおいては、各々の領域201A,201Bに書き込まれた制御コマンドを参照し、適応フィルタ35a,36aにて適応フィルタ係数更新処理が行われる係数更新モード、適応フィルタ係数を固定する係数固定モード、適応フィルタ係数更新処理を停止して入力信号を通過させるスルーモード、適応フィルタ係数を「0」とする初期化モードの何れかに動作モードを切り換える。
【0045】
而して、何れかの宅内通話端末で内線呼出釦3bが操作されると、その情報が当該宅内通話端末のCPU2aから他の全ての宅内通話端末に伝送され、各宅内通話端末においてはCPU2aからDSP200に対して通話開始要求コマンドが送信される。DSP200では通話開始要求コマンドを受け取ると通話処理部17における通話処理の初期化を行い、CPU2aが他の宅内通話端末との通話路を形成することでトークバック状態となり3者間での通話が可能となる。ここで、トークバック状態においては音響エコーキャンセラ35の動作モードを係数更新モードに設定するとともに回線エコーキャンセラ36の動作モードをスルーモードに設定しており、この点に本実施形態の特徴がある。
【0046】
次に、図8〜図10の制御フロー図を参照し、親機1Aで内線呼出釦3bが操作されてトークバック状態になった後、副親機1Bで通話釦3aが操作され、副親機1Cでは通話釦3aが操作されなかった場合を例にしてトークバック及び内線通話における動作を説明する。但し、これは一例であって何れの宅内通話端末で内線呼出釦3b及び通話釦3aが操作された場合にも同様の動作が行われる。
【0047】
まず、図8を参照して内線呼出釦3bが操作された親機1Aについて説明する。なお、図8における左列は親機1AのCPU2aにおける処理を表し、右列は親機1AのDSP200における処理を表している。
【0048】
CPU2aは内線呼出釦3bが操作されたことを検出すると(SC1)、トークバック準備要求の制御コマンドをDSP200に送信するとともに、副親機1B,1Cに対して内線呼出信号を送信する。この制御コマンドにより共有メモリ201の領域201A,201Bに音響エコーキャンセラ35及び回線エコーキャンセラ36の動作モードがそれぞれ書き込まれる。制御コマンドを受信したDSP200は、音声スイッチ37並びに2つのエコーキャンセラ35,36による通話処理を初期化(SD1)し、トークバックフラグをセット(SD2)した後、共有メモリ201の領域201A,201Bに書き込まれた制御コマンドを参照して音響エコーキャンセラ35の動作モードを係数更新モードに設定するとともに回線エコーキャンセラ36の動作モードをスルーモードに設定し(SD3)、通話処理の準備ができたことをCPU2aに返信する。この返信を受けたCPU2aは副親機1B,1Cとの間に通話路を形成(SC2)した後に通話開始要求の制御コマンドをDSP200に送信する。そして、この制御コマンドを受け取ったDSP200にて音声スイッチ37や2つのエコーキャンセラ35,36による上述の通話処理が実行されてトークバック状態となる(SD4)。
【0049】
後述するように、トークバック状態において副親機1Bで通話釦3aが操作されると、副親機1BのCPU2aから親機1A及び副親機1Cに対して内線通話を要求するコマンドが送信される。このコマンドを受信した親機1AのCPU2aは、トークバック状態から内線通話に切り換えるための制御コマンドをDSP200に送信する(SC3)。なお、この制御コマンドにより共有メモリ201の領域201Bに書き込まれている回線エコーキャンセラ36の動作モードが係数更新モードに書き換えられる。DSP200では上記切換要求の制御コマンドを受信すると共有メモリ201の領域201Bを参照して回線エコーキャンセラ36の動作モードをスルーモードから係数更新モードに設定し(SD5)、トークバックフラグをリセット(SD6)した後、音声スイッチ37や2つのエコーキャンセラ35,36による通話処理を実行する(SD7)。
【0050】
続いて、図9を参照して通話釦3aが操作される副親機1Bについて説明する。なお、図9における左列は副親機1BのCPU2aにおける処理を表し、右列は副親機1BのDSP200における処理を表している。
【0051】
CPU2aは親機1Aから内線呼出信号を受信すると(SC1)、トークバック準備要求の制御コマンドをDSP200に送信する。この制御コマンドにより共有メモリ201の領域201A,201Bに音響エコーキャンセラ35及び回線エコーキャンセラ36の動作モードがそれぞれ書き込まれる。制御コマンドを受信したDSP200は、音声スイッチ37並びに2つのエコーキャンセラ35,36による通話処理を初期化(SD1)し、トークバックフラグをセット(SD2)した後、共有メモリ201の領域201A,201Bに書き込まれた制御コマンドを参照して音響エコーキャンセラ35の動作モードを係数更新モードに設定するとともに回線エコーキャンセラ36の動作モードをスルーモードに設定し(SD3)、通話処理の準備ができたことをCPU2aに返信する。この返信を受けたCPU2aは親機1A及び副親機1Cとの間に通話路を形成(SC2)した後に通話開始要求の制御コマンドをDSP200に送信する。そして、この制御コマンドを受け取ったDSP200にて音声スイッチ37や2つのエコーキャンセラ35,36による上述の通話処理が実行されてトークバック状態となる(SD4)。
【0052】
トークバック状態においてCPU2aが通話釦3aの操作を検出すると(SC3)、トークバック状態から内線通話に切り換えるための制御コマンドをDSP200に送信する。なお、この制御コマンドにより共有メモリ201の領域201Bに書き込まれている回線エコーキャンセラ36の動作モードが係数更新モードに書き換えられる。DSP200では上記切換要求の制御コマンドを受信すると共有メモリ201の領域201Bを参照して回線エコーキャンセラ36の動作モードをスルーモードから係数更新モードに設定し(SD5)、トークバックフラグをリセット(SD6)した後、音声スイッチ37や2つのエコーキャンセラ35,36による通話処理を実行する(SD7)。
【0053】
最後に、図10を参照して通話釦3aが操作されない副親機1Cについて説明する。なお、図10における左列は副親機1CのCPU2aにおける処理を表し、右列は副親機1CのDSP200における処理を表している。
【0054】
CPU2aは親機1Aから内線呼出信号を受信すると(SC1)、トークバック準備要求の制御コマンドをDSP200に送信する。この制御コマンドにより共有メモリ201の領域201A,201Bに音響エコーキャンセラ35及び回線エコーキャンセラ36の動作モードがそれぞれ書き込まれる。制御コマンドを受信したDSP200は、音声スイッチ37並びに2つのエコーキャンセラ35,36による通話処理を初期化(SD1)し、トークバックフラグをセット(SD2)した後、共有メモリ201の領域201A,201Bに書き込まれた制御コマンドを参照して音響エコーキャンセラ35の動作モードを係数更新モードに設定するとともに回線エコーキャンセラ36の動作モードをスルーモードに設定し(SD3)、通話処理の準備ができたことをCPU2aに返信する。この返信を受けたCPU2aは親機1A及び副親機1Cとの間に通話路を形成(SC2)した後に通話開始要求の制御コマンドをDSP200に送信する。そして、この制御コマンドを受け取ったDSP200にて音声スイッチ37や2つのエコーキャンセラ35,36による上述の通話処理が実行されてトークバック状態となる(SD4)。
【0055】
トークバック状態において副親機1Bで通話釦3aが操作されると、副親機1BのCPU2aから親機1A及び副親機1Cに対して内線通話を要求するコマンドが送信される。このコマンドを受信した親機1AのCPU2aは、通話終了を要求する制御コマンドをDSP200に送信する(SC3)。DSP200では上記通話終了要求の制御コマンドを受信すると音量を漸次低下させるなどの通話終了処理を行い(SD5)、通話終了の準備が完了したことをCPU2aに返信した後に待機状態(SD6)となる。そして、この返信を受信したCPU2aが親機1A及び副親機1Bとの通話路を切断することにより(SC4)、トークバック状態を終了する。
【0056】
上述のように本実施形態においては、トークバック状態と内線通話とでエコー経路の特性が同一である音響側の音響エコーキャンセラ35についてはトークバック状態から係数更新モードで動作させることにより、何れかの宅内通話端末(上述の例では副親機1B)で通話釦3aが操作されて内線通話へ移行した後、音声スイッチ37の総損失量算出部37dが固定モードから更新モードへ移行するまでの時間が短縮されることになる。また、トークバック状態では回線エコーキャンセラ36の動作モードをスルーモードとすることで適応フィルタ36aの係数が初期値(=0)に固定された状態となるため、複数の相手端末からの発声により適応フィルタ36aの係数が乱されることがない。その結果、トークバック状態においてもハウリングが生じ難くなるとともに、内線通話へ移行してから双方向に同時通話が可能な状態(音声スイッチ37における総損失量が最小となる状態)へ遷移するまでの時間を短くすることができる。
【0057】
(実施形態3)
ところで、トークバック状態においては内線通話状態に比較して通話路のインピーダンスが減少し且つ回り込みが大きくなるため、実施形態2のようにトークバック状態で回線エコーキャンセラ36の動作モードをスルーモードに設定すると、相手端末が無音の状態で自端末にて発声されたときに回線エコーキャンセラ36によるエコー成分の抑圧効果が得られないために音声スイッチ37が送話モードから誤って受話モードに切り換わってしまい、自端末から発声した音声が相手端末で受聴できなくなる現象(送話ブロッキング)が生じやすくなる。
【0058】
そこで本実施形態においては、トークバック状態においては音響エコーキャンセラ35だけでなく回線エコーキャンセラ36も係数更新モードで動作させて回線側の回り込み(エコー成分)を低減することにより、上述のような送話ブロッキングを生じ難くしている。
【0059】
次に、図11〜図13の制御フロー図を参照し、親機1Aで内線呼出釦3bが操作されてトークバック状態になった後、副親機1Bで通話釦3aが操作され、副親機1Cでは通話釦3aが操作されなかった場合を例にしてトークバック>及び内線通話における動作を説明する。但し、これは一例であって何れの宅内通話端末で内線呼出釦3b及び通話釦3aが操作された場合にも同様の動作が行われる。
【0060】
まず、図11を参照して内線呼出釦3bが操作された親機1Aについて説明する。なお、図11における左列は親機1AのCPU2aにおける処理を表し、右列は親機1AのDSP200における処理を表している。
【0061】
CPU2aは内線呼出釦3bが操作されたことを検出すると(SC1)、トークバック準備要求の制御コマンドをDSP200に送信するとともに、副親機1B,1Cに対して内線呼出信号を送信する。この制御コマンドにより共有メモリ201の領域201A,201Bに音響エコーキャンセラ35及び回線エコーキャンセラ36の動作モードがそれぞれ書き込まれる。制御コマンドを受信したDSP200は、音声スイッチ37並びに2つのエコーキャンセラ35,36による通話処理を初期化(SD1)し、トークバックフラグをセット(SD2)した後、共有メモリ201の領域201A,201Bに書き込まれた制御コマンドを参照して音響エコーキャンセラ35並びに回線エコーキャンセラ36の動作モードを何れも係数更新モードに設定し(SD3)、通話処理の準備ができたことをCPU2aに返信する。この返信を受けたCPU2aは副親機1B,1Cとの間に通話路を形成(SC2)した後に通話開始要求の制御コマンドをDSP200に送信する。そして、この制御コマンドを受け取ったDSP200にて音声スイッチ37や2つのエコーキャンセラ35,36による上述の通話処理が実行されてトークバック状態となる(SD4)。
【0062】
後述するように、トークバック状態において副親機1Bで通話釦3aが操作されると、副親機1BのCPU2aから親機1A及び副親機1Cに対して内線通話を要求するコマンドが送信される。このコマンドを受信した親機1AのCPU2aは、トークバック状態から内線通話に切り換えるための制御コマンドをDSP200に送信する(SC3)。なお、この制御コマンドにより共有メモリ201の領域201Bに書き込まれている回線エコーキャンセラ36の動作モードが初期化モードに書き換えられる。DSP200では上記切換要求の制御コマンドを受信すると共有メモリ201の領域201Bを参照して回線エコーキャンセラ36の動作モードを初期化モードに設定して適応フィルタ36aの係数を初期化した後に再度係数更新モードに設定する(SD5)。それから、トークバックフラグをリセット(SD6)した後に音声スイッチ37や2つのエコーキャンセラ35,36による通話処理を実行する(SD7)。
【0063】
続いて、図12を参照して通話釦3aが操作される副親機1Bについて説明する。なお、図12における左列は副親機1BのCPU2aにおける処理を表し、右列は副親機1BのDSP200における処理を表している。
【0064】
CPU2aは親機1Aから内線呼出信号を受信すると(SC1)、トークバック準備要求の制御コマンドをDSP200に送信する。この制御コマンドにより共有メモリ201の領域201A,201Bに音響エコーキャンセラ35及び回線エコーキャンセラ36の動作モードがそれぞれ書き込まれる。制御コマンドを受信したDSP200は、音声スイッチ37並びに2つのエコーキャンセラ35,36による通話処理を初期化(SD1)し、トークバックフラグをセット(SD2)した後、共有メモリ201の領域201A,201Bに書き込まれた制御コマンドを参照して音響エコーキャンセラ35並びに回線エコーキャンセラ36の動作モードを何れも係数更新モードに設定し(SD3)、通話処理の準備ができたことをCPU2aに返信する。この返信を受けたCPU2aは親機1A及び副親機1Cとの間に通話路を形成(SC2)した後に通話開始要求の制御コマンドをDSP200に送信する。そして、この制御コマンドを受け取ったDSP200にて音声スイッチ37や2つのエコーキャンセラ35,36による上述の通話処理が実行されてトークバック状態となる(SD4)。
【0065】
トークバック状態においてCPU2aが通話釦3aの操作を検出すると(SC3)、トークバック状態から内線通話に切り換えるための制御コマンドをDSP200に送信する。なお、この制御コマンドにより共有メモリ201の領域201Bに書き込まれている回線エコーキャンセラ36の動作モードが初期化モードに書き換えられる。DSP200では上記切換要求の制御コマンドを受信すると共有メモリ201の領域201Bを参照して回線エコーキャンセラ36の動作モードを初期化モードに設定して適応フィルタ36aの係数を初期化した後に再度係数更新モードに設定する(SD5)。それから、トークバックフラグをリセット(SD6)した後に音声スイッチ37や2つのエコーキャンセラ35,36による通話処理を実行する(SD7)。
【0066】
最後に、図13を参照して通話釦3aが操作されない副親機1Cについて説明する。なお、図13における左列は副親機1CのCPU2aにおける処理を表し、右列は副親機1CのDSP200における処理を表している。
【0067】
CPU2aは親機1Aから内線呼出信号を受信すると(SC1)、トークバック準備要求の制御コマンドをDSP200に送信する。この制御コマンドにより共有メモリ201の領域201A,201Bに音響エコーキャンセラ35及び回線エコーキャンセラ36の動作モードがそれぞれ書き込まれる。制御コマンドを受信したDSP200は、音声スイッチ37並びに2つのエコーキャンセラ35,36による通話処理を初期化(SD1)し、トークバックフラグをセット(SD2)した後、共有メモリ201の領域201A,201Bに書き込まれた制御コマンドを参照して音響エコーキャンセラ35並びに回線エコーキャンセラ36の動作モードを何れも係数更新モードに設定し(SD3)、通話処理の準備ができたことをCPU2aに返信する。この返信を受けたCPU2aは親機1A及び副親機1Cとの間に通話路を形成(SC2)した後に通話開始要求の制御コマンドをDSP200に送信する。そして、この制御コマンドを受け取ったDSP200にて音声スイッチ37や2つのエコーキャンセラ35,36による上述の通話処理が実行されてトークバック状態となる(SD4)。
【0068】
トークバック状態において副親機1Bで通話釦3aが操作されると、副親機1BのCPU2aから親機1A及び副親機1Cに対して内線通話を要求するコマンドが送信される。このコマンドを受信した親機1AのCPU2aは、通話終了を要求する制御コマンドをDSP200に送信する(SC3)。DSP200では上記通話終了要求の制御コマンドを受信すると音量を漸次低下させるなどの通話終了処理を行い(SD5)、通話終了の準備が完了したことをCPU2aに返信した後に待機状態(SD6)となる。そして、この返信を受信したCPU2aが親機1A及び副親機1Bとの通話路を切断することにより(SC4)、トークバック状態を終了する。
【0069】
上述のように本実施形態では、トークバック状態においても回線エコーキャンセラ36を係数更新モードで動作させることにより、回線側の回り込み(エコー成分)を低減することによってトークバック状態での送話ブロッキングを生じ難くすることができる。なお、本実施形態では何れかの宅内通話端末で通話釦3aが操作されてトークバック状態から内線通話に移行した直後において、回線エコーキャンセラ36を一旦初期化モードにして係数を初期化した後に再度係数更新モードで動作させることにより、トークバック状態から内線通話に移行した直後のハウリングが生じ難くなっている。
【0070】
【発明の効果】
請求項1の発明は、集合住宅における各住戸の外に設置される複数の宅外通話端末と、各住戸内に設置されて前記宅外通話端末との間で通話を行う複数の宅内通話端末とを備え、前記宅内通話端末には、マイクロホン、スピーカ並びに拡声通話のための処理を行う通話処理手段と、他の宅内通話端末を呼び出す際に操作される呼出操作手段と、宅外通話端末又は他の宅内通話端末からの呼出に応答する際に操作される応答操作手段と、前記呼出操作手段が操作されたときに相手の通話端末を呼び出し、相手の通話端末からの呼出に対して呼出音を発生させるとともに前記応答操作手段が操作されると相手の通話端末との間に通話路を形成する主制御手段とを具備する親機と、前記通話処理手段、呼出操作手段、応答操作手段並びに主制御手段を具備し前記親機を介して宅外通話端末と通話する1乃至複数の副親機とが含まれ、前記主制御手段は、呼出操作手段が操作されてから他の宅内通話端末で応答操作手段が操作されるまでの間若しくは所定の時間が経過するまでの間は全ての宅内通話端末との間に通話路を形成するトークバック状態とし、応答操作手段が操作されたときに呼出元の宅内通話端末と応答操作手段が操作された宅内通話端末との間にのみ通話路を形成して内線通話状態とする集合住宅用拡声通話システムにおいて、前記宅内通話端末の通話処理手段は、マイクロホンとスピーカの音響結合によって生じる音響エコーを抑圧する音響エコーキャンセラと、相手側の通話端末における音響結合又は信号の回り込みによって生じる回線エコーを抑圧する回線エコーキャンセラと、前記音響エコー並びに回線エコーにより形成される閉ループの一巡利得を低減してハウリングを抑制する音声スイッチを有し、該音声スイッチは、送話側の信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段と、受話側の信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段と、送話側及び受話側の前記各損失挿入手段から挿入する損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、該挿入損失量制御手段は、前記受話側損失挿入手段の出力点から前記音響エコー経路を介して前記送話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の音響側帰還利得を推定するとともに、前記送話側損失挿入手段の出力点から前記回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定し、音響側及び回線側の各帰還利得の推定値に基づいて前記閉ループに挿入すべき損失量の総和を算出する総損失量算出部と、送話信号及び受話信号を監視して通話状態を推定し、この推定結果と前記総損失量算出部の算出値に応じて前記送話側損失挿入手段及び受話側挿入損失手段の各挿入損失量の配分を決定する挿入損失量分配処理部とからなり、前記総損失量算出部は、前記各帰還利得の推定値に基づいて前記閉ループに挿入すべき損失量の総和を算出して適応更新する更新モード、並びに総損失量を所定の初期値に固定する固定モードの2つの動作モードを有し、相手側通話端末との通話開始から音響及び回線エコーキャンセラが充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに音響及び回線エコーキャンセラが充分に収束した後の期間には更新モードで動作し、前記トークバック状態においては総損失量を一定値に固定するとともにトークバック状態から内線通話状態に移行した後は前記更新モードで動作することを特徴とし、トークバック状態においてもハウリングが生じがたくなる。
【0071】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記トークバック状態においては音響エコーキャンセラのみ収束動作を行い、回線エコーキャンセラの収束動作を停止することを特徴とし、トークバック状態と通常の内線通話とでエコー経路の特性が同一である音響側の音響エコーキャンセラについてはトークバック状態から収束動作させることにより、内線通話へ移行した後に音声スイッチの総損失量算出部が固定モードから更新モードへ移行するまでの時間が短縮される。また、トークバック状態において3つ以上の宅内通話端末から発声された場合でも回線エコーキャンセラの処理が乱されることが無く、トークバック状態においてもハウリングが生じ難くなる。さらに、内線通話へ移行してから双方向に同時通話が可能な状態へ遷移するまでの時間を短くすることができる。
【0072】
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記トークバック状態から内線通話状態に移行する際に回線エコーキャンセラのみ初期化することを特徴とし、回線側の回り込みを低減することによってトークバック状態での送話ブロッキングを生じ難くすることができ、しかもトークバック状態から内線通話状態に移行する際に回線エコーキャンセラを初期化することで移行直後のハウリングが生じ難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1のシステム構成図である。
【図2】同上における親機並びにドアホン子器の構成を示すブロック図である。
【図3】同上におけるロビーインターホン並びに警報監視盤の構成を示すブロック図である。
【図4】同上における副親機の構成を示すブロック図である。
【図5】同上における親機及び副親機の通話処理部の構成を示すブロック図である。
【図6】同上における通話処理部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図7】実施形態2における親機及び副親機の要部を示すブロック図である。
【図8】同上における親機の動作説明用の制御フロー図である。
【図9】同上における一方の副親機の動作説明用の制御フロー図である。
【図10】同上における他方の副親機の動作説明用の制御フロー図である。
【図11】実施形態3における親機の動作説明用の制御フロー図である。
【図12】同上における一方の副親機の動作説明用の制御フロー図である。
【図13】同上における他方の副親機の動作説明用の制御フロー図である。
【図14】親機及び副親機の従来例に相当する拡声通話装置のブロック図である。
【図15】同上の拡声通話装置における総損失量算出部の動作説明用のフローチャートである。
【符号の説明】
1A 親機
1B 副親機
1C 副親機
3a 通話釦
3b 内線呼出釦
Claims (3)
- 集合住宅における各住戸の外に設置される複数の宅外通話端末と、各住戸内に設置されて前記宅外通話端末との間で通話を行う複数の宅内通話端末とを備え、前記宅内通話端末には、マイクロホン、スピーカ並びに拡声通話のための処理を行う通話処理手段と、他の宅内通話端末を呼び出す際に操作される呼出操作手段と、宅外通話端末又は他の宅内通話端末からの呼出に応答する際に操作される応答操作手段と、前記呼出操作手段が操作されたときに相手の通話端末を呼び出し、相手の通話端末からの呼出に対して呼出音を発生させるとともに前記応答操作手段が操作されると相手の通話端末との間に通話路を形成する主制御手段とを具備する親機と、前記通話処理手段、呼出操作手段、応答操作手段並びに主制御手段を具備し前記親機を介して宅外通話端末と通話する1乃至複数の副親機とが含まれ、前記主制御手段は、呼出操作手段が操作されてから他の宅内通話端末で応答操作手段が操作されるまでの間若しくは所定の時間が経過するまでの間は全ての宅内通話端末との間に通話路を形成するトークバック状態とし、応答操作手段が操作されたときに呼出元の宅内通話端末と応答操作手段が操作された宅内通話端末との間にのみ通話路を形成して内線通話状態とする集合住宅用拡声通話システムにおいて、前記宅内通話端末の通話処理手段は、マイクロホンとスピーカの音響結合によって生じる音響エコーを抑圧する音響エコーキャンセラと、相手側の通話端末における音響結合又は信号の回り込みによって生じる回線エコーを抑圧する回線エコーキャンセラと、前記音響エコー並びに回線エコーにより形成される閉ループの一巡利得を低減してハウリングを抑制する音声スイッチを有し、該音声スイッチは、送話側の信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段と、受話側の信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段と、送話側及び受話側の前記各損失挿入手段から挿入する損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、該挿入損失量制御手段は、前記受話側損失挿入手段の出力点から前記音響エコー経路を介して前記送話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の音響側帰還利得を推定するとともに、前記送話側損失挿入手段の出力点から前記回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定し、音響側及び回線側の各帰還利得の推定値に基づいて前記閉ループに挿入すべき損失量の総和を算出する総損失量算出部と、送話信号及び受話信号を監視して通話状態を推定し、この推定結果と前記総損失量算出部の算出値に応じて前記送話側損失挿入手段及び受話側挿入損失手段の各挿入損失量の配分を決定する挿入損失量分配処理部とからなり、前記総損失量算出部は、前記各帰還利得の推定値に基づいて前記閉ループに挿入すべき損失量の総和を算出して適応更新する更新モード、並びに総損失量を所定の初期値に固定する固定モードの2つの動作モードを有し、相手側通話端末との通話開始から音響及び回線エコーキャンセラが充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに音響及び回線エコーキャンセラが充分に収束した後の期間には更新モードで動作し、前記トークバック状態においては総損失量を一定値に固定するとともにトークバック状態から内線通話状態に移行した後は前記更新モードで動作することを特徴とする集合住宅用拡声通話システム。
- 前記トークバック状態においては音響エコーキャンセラのみ収束動作を行い、回線エコーキャンセラの収束動作を停止することを特徴とする請求項1記載の集合住宅用拡声通話システム。
- 前記トークバック状態から内線通話状態に移行する際に回線エコーキャンセラのみ初期化することを特徴とする請求項1記載の集合住宅用拡声通話システム。
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