JP4069595B2 - Loudspeaker - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅や事務所等で用いられる拡声通話装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、通話時にハンドセットを持つ必要がなく、通話端末から離れた通話者に対して相手側の通話端末から伝送されてくる音声信号をスピーカによって拡声出力し、かつ、上記通話者の発する音声をマイクロホンにより集音して相手側通話端末へ伝送することで拡声通話（ハンズフリー通話）を実現する拡声通話装置が提供されている。このような拡声通話装置においては、通話者が発した音声の一部が相手側通話端末のスピーカからマイクロホンヘの音響結合や通話端末と伝送路との間のインピーダンスの不整合によって生じる反射などが原因で再び受話信号と重畳して帰還することがあり、この帰還成分のレベルが大きい場合には、不快なエコー（音響エコーあるいは回線エコー）として通話者に聴こえてしまう。また、上記音響結合や反射、および自端末における音響結合により通話系に閉ループが形成され、閉ループの一巡利得が１倍を超える周波数成分が存在する場合には、その周波数においてハウリングを生じ、安定した通話を継続することが不可能となる。したがって、通話端末としての拡声通話装置を設計する上で、上述した不快なエコーやハウリングを如何に抑圧するかが重要な課題となる。
【０００３】
このような課題に対して、従来、通話状態（送話状態、受話状態など）を常時推定し、推定結果に基づき適切な配分で送話路および受話路に対して損失を挿入する音声スイッチを用いて閉ループの一巡利得を低減し不快なエコーやハウリングを抑圧する方式が広く用いられてきた。しかしながら、このような方式では、遠端側および近端側の通話者が同時に発声した場合、どちらか一方の音声信号が音声スイッチの挿入損失により大幅に減衰してしまい、相手側の通話者には聴こえないレベルになってしまう。すなわち、原理的に双方向の同時通話（全二重通話）が実現できない。これは、通話端末の設置場所付近における騒音レベルが高く、相手側通話者の発した音声のレベルが騒音レベルよりも低い場合には、受話音声が途切れて聴こえてしまうことも意味する。音声スイッチを用いた従来方式が持つこのような短所がしばしば問題となり、最近では双方向の同時通話が実現できる方式を採用した拡声通話装置も提供され始めている。
【０００４】
図２４は拡声通話装置としてのインターホン親機（以下、「親機」と略す）Ｍ’と、相手側通話端末としてのドアホン子機Ｓとからなり、双方向の同時通話を実現可能とした所謂ハンズフリーインターホンの従来例を示すブロック図である。親機Ｍ’は、マイクロホン１、スピーカ２、２線−４線変換回路３、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、並びに第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂで構成される。また、ドアホン子器Ｓはマイクロホン１′、スピーカ２′、２線−４線変換回路３′、マイクロホンアンプＧ１′並びにスピーカアンプＧ４′で構成される。
【０００５】
第１のエコーキャンセラ３０Ａは適応フィルタ３１Ａと減算器３２Ａからなる従来周知の構成を有し、スピーカ２−マイクロホン１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３１Ａ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３２ＡによりマイクロホンアンプＧ１の出力信号（図２４における点Ａの信号）から減算することでエコー成分を相殺して消去するものである。また、第２のエコーキャンセラ３０Ｂも適応フィルタ３１Ｂと減算器３２Ｂからなる従来周知の構成を有し、２線一４線変換回路３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ドアホン子機Ｓにおけるスピーカ２’−マイクロホン１’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３１Ｂ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３２Ｂにより受話信号（図２４における点Ｃの信号）から減算することでエコー成分を相殺して消去するものである。
【０００６】
而して、第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂにより帰還経路ＨACおよびＨLINのエコー成分を相殺して閉ループを断ち切るため、不快なエコーおよびハウリングを抑制することができる。また、上記従来例によれば、マイクロホンアンプＧ１の出力信号に含まれるエコー以外の成分、すなわち、親機Ｍ’に対して通話者が発声した音声信号および親機Ｍ’の周囲の騒音については全く損失を与えずにドアホン子機Ｓ側へ伝送することができ、同様に受話信号に含まれるエコー以外の成分、すなわち、ドアホン子機Ｓに対して通話者が発声した音声信号およびドアホン子機Ｓの周囲の騒音については全く損失を与えずに親機Ｍ’側へ伝送することができる。したがって、双方向の同時通話を実現することができる。なお、図２４に示す従来構成において、さらに低損失の音声スイッチを２つのエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂの間の送受話路に設けた構成も従来より提案されているが、動作原理は基本的には同様であるから詳しい説明は省略する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂの適応フィルタ３１Ａ，３１Ｂが帰還経路ＨAC，ＨLINのインパルス応答を同定するのに通常数秒の学習時間を要する。言い換えれば、通話開始直後から数秒間は、第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂによって帰還経路ＨAC，ＨLINを断ち切ることができず、通話系に閉ループが形成された状態にある。このような状態においては、通話者が発声した音声がエコーとして通話者自身に聴こえてしまい、不快感を与える。また、増幅器の利得が大きければハウリングを生じてしまう。
【０００８】
したがって、通話開始直後のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂが収束していない状態（インパルス応答を同定するための学習状態）においてもハウリングを生じないためには、閉ループの一巡利得が１倍を超えないように各増幅器の利得を設計する必要がある。これは、明らかに通話音量に対して制約を与えることとなり、スピーカ２とマイクロホン１との距離が近くて音響結合利得が大きいハウジングを有する親機Ｍ’においては、実用上支障のない充分な通話音量が得られなくなってしまうことがある。また、図２４に示した従来構成において低損失の音声スイッチを２つのエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂの間の送受話路に設けた場合も同様に、通話音量に関して制約を生じることとなる。
【０００９】
以上のことは第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂの適応フィルタ３１Ａ，３１Ｂの係数が通話開始時に全て０にリセットされていることを前提としている。一方、予め適応フィルタ３１Ａ，３１Ｂに係数の初期値を与えておく方式も考えられるが、適応フィルタ３１Ａ，３１Ｂにより同定すべき帰還経路ＨAC，ＨLINの特性がハウジングの設置環境によって異なるものであるため、予め設定した初期値では帰還経路ＨAC，ＨLINの相殺効果が全く得られないこともあり得る。したがって、そのような方式においても通話音量に対して制約が生じてしまうことは避けられない。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、実用上支障のない充分な通話音量を得ながら、通話開始時並びに通話中ともに不快なエコーやハウリングを生じることなく、通話開始後、エコーキャンセラのフィルタ係数が所定の範囲値内に収束するのに要する時間を経過した後には、双方向の同時通話が実現可能な拡声通話装置を提供することにある。
【００１１】
【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、集音した音声を送話信号として出力するマイクロホンと、マイクロホンからの送話信号を増幅する送話側増幅手段と、相手側の通話端末からの受話信号に応じて鳴動するスピーカと、スピーカへ出力される受話信号を増幅する受話側増幅手段と、相手側の通話端末との間で送話信号並びに受話信号の送信処理、受信処理を行う伝送処理手段と、ハウリングやエコーを抑制して拡声通話を可能とする通話処理手段とを備えた拡声通話装置において、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消去する第１の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伝送処理手段における信号の回り込みによって生じる回線エコーを消去する第２のエコーキャンセラと、第１及び第２のエコーキャンセラに挟まれた送話信号並びに受話信号の信号経路上に設けられる通話音量調整用増幅手段と、第１及び第２のエコーキャンセラの間に設けられ、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とを有し、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、挿入損失量制御手段は、受話側損失挿入手段の出力点から音響エコー経路を介して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、送話側損失挿入手段の出力点から回線エコー経路を介して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、この推定結果と総損失量算出部の算出値に応じて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、総損失量算出部は、各帰還利得の推定値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第１及び第２の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第１及び第２の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するものであって、第１のエコーキャンセラは、音響エコー経路の特性を適応的に同定する適応フィルタと、送話信号から適応フィルタの出力を減算する減算器と、受話信号の瞬時パワーを推定する第１の信号パワー推定部と、ダブルトークを検出するダブルトーク検出部とを有し、第２のエコーキャンセラは、回線エコー経路の特性を適応的に同定する適応フィルタと、受話信号から適応フィルタの出力を減算する減算器と、送話信号の瞬時パワーを推定する第２の信号パワー推定部と、ダブルトークを検出するダブルトーク検出部とを有し、第１及び第２のエコーキャンセラは、第１の信号パワー推定部の推定値が送話信号に音声成分が含まれていると見なせる所定の閾値を超えるとともに第２の信号パワー推定部の推定値が受話信号に音声成分が含まれると見なせる所定の閾値を超え、且つ第１及び第２のエコーキャンセラのダブルトーク検出部によりダブルトークが検出されない状態でのみ適応フィルタの係数を更新するとともに、その他の状態では適応フィルタの係数を固定し、通話開始後に適応フィルタの係数更新を行った累積時間をカウントする係数更新累積時間カウンタを設けてなり、総損失量算出部は、係数更新累積時間カウンタのカウント値が所定の閾値を超えても音響側帰還利得及び回線側帰還利得の各推定値の少なくとも何れか一方が所定の閾値以下とならない場合には更新モードに移行せずに固定モードの動作を継続することを特徴とし、通話開始直後の第１及び第２のエコーキャンセラが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によって総損失量が充分に大きい初期値に固定されるために不快な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が実現でき、第１及び第２のエコーキャンセラが充分に収束した状態においては、更新モードで動作する総損失量算出部によって総損失量が随時更新されるために双方向の同時通話が実現できる。また、総損失量の初期値を適切な値に設定することにより、通話音量調整用増幅手段を含む増幅利得に対して制約が与えられないため、マイクロホンとスピーカとの位置関係や距離等の諸条件に応じて実用上支障のない充分な通話音量が得られるように増幅利得を設計することができる。しかも、適応フィルタのインパルス応答長よりも残響時間が長くなるような環境に設置される場合等において、総損失量算出部が固定モードの動作を継続することで不快なエコーやハウリングを抑制することができ、安定した半二重通話が維持できる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、不揮発性の記憶装置からなり総損失量の初期値を記憶する初期値記憶手段と、相手側通話端末との通話開始前に初期値記憶手段に記憶した総損失量の初期値を総損失量算出部へ設定する初期値設定手段とを備えたことを特徴とし、相手側通話端末との通話系に応じて初期値記憶手段に記憶する初期値を変更するだけで請求項１の発明と同様の作用効果を奏することが可能となる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、通話処理手段は、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と、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と、これら２つのシングルトーン検出器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とを備え、ハウリング検出部にてハウリングを検出すると第１及び第２のエコーキャンセラが具備する適応フィルタの係数を初期化するとともに音声スイッチの総損失量算出部の動作モードを固定モードとすることを特徴とし、通話中にハウリングが生じても総損失量算出部の動作モードを固定モードとすることで直ちにハウリングを抑制し、安定した通話を再開することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１又は２又は３の発明において、更新モードで動作する総損失量算出部は、音響側及び回線側の各帰還利得の推定値と利得余裕値とから総損失量所望値を求め、総損失量所望値が更新前の総損失量よりも大きければ総損失量を所定の増加量だけ増加した値に更新し、総損失量所望値が更新前の総損失量よりも小さければ総損失量を所定の減少量だけ減少させた値に更新するとともに、総損失量所望値が更新前の総損失量と等しければ総損失量を更新しないことを特徴とし、総損失量の所定時間当たりでの増減量を抑えることにより、相手側通話端末との通話開始直後のように第１及び第２のエコーキャンセラ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及び回線側帰還利得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】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、第１及び第２のエコーキャンセラはダブルトークを検出するダブルトーク検出部を備え、挿入損失量制御手段は、挿入損失量分配処理部が送話状態と推定しているとき、あるいは第１のエコーキャンセラのダブルトーク検出部がダブルトークを検出しているときには音響側帰還利得の推定値を更新せずにそれ以前の推定値を保持するとともに、挿入損失量分配処理部が受話状態と推定しているとき、あるいは第２のエコーキャンセラのダブルトーク検出部がダブルトークを検出しているときには回線側帰還利得の推定値を更新せずにそれ以前の推定値を保持することを特徴とし、マイクロホンで集音されるエコー以外の成分、すなわちダブルトークの成分の重畳により音響側帰還利得及び回線側帰還利得の推定値の誤差が増大するのを防ぐことができる。その結果、通話開始から双方向の同時通話が可能となるまでに要する時間を第１及び第２のエコーキャンセラが収束するのに要する時間程度にすることができる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの発明において、通話音量調整用増幅手段は、入力信号のレベルに応じて利得を可変するとともに入力信号に対する利得の特性が少なくとも１つの変曲点を有する利得制御機能付増幅器からなることを特徴とし、微少あるいは過大なレベルの騒音に相当する入力信号に対して利得を低減するとともに音声のレベルに相当する入力信号に対して利得を増加させることで音響側帰還利得及び回線側帰還利得を低減しつつ適切な通話音量が得られる。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、通話音量調整用増幅手段は、出力信号が所定のレベルを超えないような利得の特性を有することを特徴とし、マイクロホンに過大なレベルの音が集音された場合でも、音割れや第１及び第２のエコーキャンセラの発散、あるいは音声スイッチにおける通話状態の誤推定などを生じることなく、通話を継続することができる。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項６又は７の発明において、不揮発性の記憶装置からなり通話音量調整用増幅手段の特性を決定する１乃至複数のパラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、相手側通話端末との通話開始前にパラメータ記憶手段に記憶したパラメータを通話音量調整用増幅手段に設定するパラメータ設定手段とを備えたことを特徴とし、通話系の条件に応じてパラメータを変更するだけで常に所望の通話音量が得られる。
【００１９】
請求項９の発明は、請求項６又は７又は８の発明において、通話開始時には通話音量調整用増幅手段の利得を略零とし、その後、所定時間内で通話音量調整用増幅手段の利得を徐々に増加させる通話開始時利得調整手段を備えたことを特徴とし、固定モードにおける総損失量の初期値を低減することができるため、通話開始後の総損失量算出部が固定モードで動作する期間において、損失量の切り換えに伴う通話の切断感を低減することができる。
【００２０】
請求項１０の発明は、請求項６〜９の何れかの発明において、通話を終了する際に所定時間内で通話音量調整用増幅手段の利得を徐々に減少させるとともに通話終了前に通話音量調整用増幅手段の利得を略零とする通話終了時利得調整手段を備えたことを特徴とし、通話路を開放したときに発生するノイズ（所謂、ボツ音）を抑えることができる。
【００２１】
請求項１１の発明は、請求項６〜８の何れかの発明において、マイクロホン、送話側増幅手段、スピーカ、受話側増幅手段、伝送処理手段並びに通話処理手段を収納するハウジングと、通話中に通話音量調整用増幅手段の利得の増加及び減少を指示する利得指示手段と、利得指示手段の指示に応じて通話音量調整用増幅手段の利得の特性を変更する利得特性変更手段とを備え、利得指示手段は、ハウジングに対して外部から操作可能に設けられた操作部を有し、操作部の操作に応じて利得の増加又は減少を指示することを特徴とし、周囲の騒音レベルが低い場合、例えば夜間の住宅街などにおいて使用する際に、操作部を操作して通話音量調整用増幅手段の利得を減少させ、通話音量を所望のレベルまで下げることができる。
【００２２】
請求項１２の発明は、上記目的を達成するため、集音した音声を送話信号として出力するマイクロホンと、マイクロホンからの送話信号を増幅する送話側増幅手段と、相手側の通話端末からの受話信号に応じて鳴動するスピーカと、スピーカへ出力される受話信号を増幅する受話側増幅手段と、相手側の通話端末との間で送話信号並びに受話信号の送信処理、受信処理を行う伝送処理手段と、ハウリングやエコーを抑制して拡声通話を可能とする通話処理手段とを備えた拡声通話装置において、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消去する第１の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伝送処理手段における信号の回り込みによって生じる回線エコーを消去する第２のエコーキャンセラと、第１及び第２のエコーキャンセラに挟まれた送話信号並びに受話信号の信号経路上に設けられる通話音量調整用増幅手段と、第１及び第２のエコーキャンセラの間に設けられ、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とを有し、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、挿入損失量制御手段は、受話側損失挿入手段の出力点から音響エコー経路を介して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、送話側損失挿入手段の出力点から回線エコー経路を介して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、この推定結果と総損失量算出部の算出値に応じて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、総損失量算出部は、各帰還利得の推定値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第１及び第２の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第１及び第２の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するものであって、通話処理手段は、受話信号に含まれる遠端側の背景雑音レベルを推定する遠端側背景雑音レベル推定部と、遠端側背景雑音レベルの推定値が所定値以上の値であれば総損失量算出部の動作モードを更新モードとし、遠端側背景雑音レベルの推定値が所定値よりも大きくない値であれば総損失量算出部の動作モードを固定モードとする動作モード切換制御部とを備えたことを特徴とし、通話開始直後の第１及び第２のエコーキャンセラが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によって総損失量が充分に大きい初期値に固定されるために不快な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が実現でき、第１及び第２のエコーキャンセラが充分に収束した状態においては、更新モードで動作する総損失量算出部によって総損失量が随時更新されるために双方向の同時通話が実現できる。また、総損失量の初期値を適切な値に設定することにより、通話音量調整用増幅手段を含む増幅利得に対して制約が与えられないため、マイクロホンとスピーカとの位置関係や距離等の諸条件に応じて実用上支障のない充分な通話音量が得られるように増幅利得を設計することができる。しかも、遠端側の通話端末における周囲騒音のレベルが低い場合には総損失量算出部を固定モードで動作させることで近端側の通話音声以外の音が全て遠端側の通話端末に漏れることがなくなり、プライバシーの保護が図れる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。但し、本発明の実施形態を説明する前に、本発明の実施形態と基本構成が共通である参考例について説明する。
（参考例１）
図１は本参考例の拡声通話装置を示すブロック図である。なお、本参考例は従来例で説明したハンズフリーインターホンの親機Ｍとして拡声通話装置を構成したものであり、従来例の親機Ｍ’と共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。また、図１では相手側通話端末であるドアホン子機Ｓの図示を省略している。さらに本参考例では図示並びに説明を省略するが、親機Ｍは、通話ボタンの押操作によって発生しドアホン子機Ｓとの通話開始のトリガ信号となる通話開始信号等を受信し、親機Ｍが具備する通話制御用のスイッチやリレー等の接続、開放の制御等を行う通話制御手段を備えている。
【００２４】
本参考例では、第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ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１０が設けてある。この音声スイッチ１０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たる送話側減衰器１１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たる受話側減衰器１２と、送話側及び受話側の各減衰器１１，１２から挿入する損失量を制御する挿入損失量制御部１３とを具備する。挿入損失量制御部１３は、受話側減衰器１２の出力点Ｒoutから音響エコー経路ＨACを介して送話側減衰器１１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、送話側減衰器１１の出力点Ｔoutから回線エコー経路ＨLINを介して受話側減衰器１２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（送話側減衰器１１の挿入損失量と受話側減衰器１２の挿入損失量の和）を算出する総損失量算出部１４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１４の算出値に応じて送話側減衰器１１及び受話側減衰器１２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１５とからなる。なお、第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂと音声スイッチ１０を含む通話処理手段は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＣＰＵを用いて従来周知の技術により実現可能である。
【００２５】
総損失量算出部１４では、整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて送話側減衰器１１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減衰器１２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減衰器１２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減衰器１１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減衰器１２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減衰器１１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減衰器１１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減衰器１２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１４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１５に出力する。
【００２６】
挿入損失量分配処理部１５では、送話側減衰器１１の入出力信号及び受話側減衰器１２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を送話側減衰器１１と受話側減衰器１２に分配するように各減衰器１１，１２の挿入損失量を調整する。
【００２７】
ところで本参考例における総損失量算出部１４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（ドアホン子機Ｓ）との通話開始から第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ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第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ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１４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）を下回った時点で第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ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。
【００２８】
而して、通話開始直後の第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ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１４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第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂが充分に収束した状態においては、総損失量算出部１４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。しかも、総損失量の初期値を適切な値に設定することにより、通話開始直後の第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂが収束していない状態のハウリング防止のために閉ループの一巡利得が１倍を超えないように各増幅器の利得を設計するという制約がなくなり、親機Ｍのハウジング（図示せず）の形状や構造等に関わらずに所望の通話音量が得られるように増幅器の利得を設計することができる。
【００２９】
次に、更新モードにおける総損失量算出部１４の具体的な動作を図２のフローチャートを参照して説明する。
【００３０】
総損失量算出部１４は、固定モードから更新モードに移行した時点（ｔ＝ｔ１）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）。
【００３１】
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１４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）。
【００３２】
このように総損失量算出部１４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（ドアホン子機Ｓ）との通話開始直後のように第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ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。
【００３３】
（参考例２）
図３は本参考例の拡声通話装置たる親機Ｍを示すブロック図である。なお、参考例１と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。
【００３４】
親機Ｍは、通話ボタンの押操作によって発生しドアホン子機Ｓとの通話開始のトリガ信号となる通話開始信号等を受信し、親機Ｍが具備する通話制御用のスイッチやリレー等の接続、開放の制御を行う通話路制御モジュール２１、初期値設定手段たる総損失量初期値設定モジュール２２を実装したＣＰＵからなる通話制御部２０と、総損失量算出部１４の総損失量の初期値を記憶する初期値記憶手段たる不揮発性メモリ２３とを備えている。
【００３５】
ここで、本参考例の親機Ｍは、図４に示すようなハンズフリーインターホンシステムを構成する通話端末であって、有線又は無線の伝送系Ｗを介して複数台のドアホン子機Ｓやテレビモニタ機能付の親機ＭＭ、あるいは親機Ｍと類似の構成を有する副親機ＳＭ等の他の通話端末と通話が可能となっている。このように親機Ｍからみた相手側通話端末が複数台存在し、且つこれらの種類が異なるような場合、何れの通話端末との間で通話路が形成されるかによって総損失量の初期値が異なることとなる。何故なら、相手側通話端末の種類によって２線一４線変換回路３における反射率や相手側通話端末における音響結合利得が異なることによって、回線側帰還利得βの初期値（第２のエコーキャンセラ３０Ｂが初期化されているときの値）が変化するためである。また、通話中の相手側通話端末以外にどのような通話端末が伝送系Ｗに接続されているかによっても２線一４線変換回路３から伝送路Ｗ側をみたときのインピーダンスが変わるため、回線側帰還利得βの初期値が異なる値となる。さらに、相手側通話端末の台数や種類に応じて音量調整のために送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６の利得を変更するようなシステムにおいては、音響側帰還利得αの初期値（第１のエコーキャンセラ３０Ａが初期化されているときの値）も相手側通話端末の種類により異なる値となる。
【００３６】
そこで、本参考例では上述の種々の状況に応じた総損失量の適切な初期値を不揮発性メモリ２３に予め記憶させておき、通話制御部２０の通話路制御モジュール２１にて親機Ｍと相手側通話端末との通話路が確定された後、総損失量初期値設定モジュール２２が確定された通話路に適した初期値を不揮発性メモリ２３から読み出すとともに、通話開始前に総損失量算出部１４に対して読み出した初期値を転送して設定する。そして、総損失量算出部１４では設定された初期値を用いて固定モードの動作を行うのである。而して、このように音響側帰還利得α並びに回線側帰還利得βの値が異なる通話系毎に最適化された総損失量の初期値を不揮発性メモリ２３に記憶させておけば、回路構成を変更すること無しに種々の通話系に容易に対応することができ、本参考例で例示したように親機Ｍとともにハンズフリーインターホンシステムを構成する相手側通話端末が３台以上ある場合に特に有効である。
【００３７】
（実施形態１）
図５は本実施形態の要部を示すブロック図である。本実施形態は第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂに特徴があり、それ以外の構成は参考例１と同一であり、且つ第１のエコーキャンセラ３０Ａと第２のエコーキャンセラ３０Ｂとは同一の構成を有している。したがって、参考例１と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とともに、第１のエコーキャンセラ３０Ａについてのみ説明する。
【００３８】
本実施形態における第１のエコーキャンセラ３０Ａは、適応フィルタ３１Ａ及び減算器３２Ａに加えて、遠端信号パワー推定部３３Ａ、ダブルトーク検出処理部３４Ａ並びに係数更新累積時間カウンタ３５Ａを備えている。遠端信号パワー推定部３３Ａは、遠端側の信号（第１のエコーキャンセラ３０Ａにおいては受話信号、第２のエコーキャンセラ３０Ｂにおいては送話信号、以下同じ）Ｘｎの瞬時パワーを推定するものであり、ダブルトーク検出処理部３４Ａは、適応フィルタ３１Ａの収束を劣化させるレベルの信号がマイクロホンアンプＧ１の出力信号Ｙｎに含まれているか否かにより、親機Ｍと相手側通話端末とで話者がほぼ同時に話す状態、すなわちダブルトークを検出するものである。適応フィルタ３１Ａでは、遠端信号パワー推定部３３Ａの推定値が遠端信号Ｘｎに音声成分が含まれると見なせる所定の閾値を超え、且つダブルトーク検出処理部３４Ａによりダブルトークが検出されない状態でのみ、所定のアルゴリズム（例えば、学習同定法等）に基づいて係数を更新するとともに、その他の状態では係数を更新せずにそれ以前の値に固定する。また、係数更新累積時間カウンタ３５Ａは通話開始後に上記条件に従って適応フィルタ３１Ａが係数更新を行った累積時間をカウントし、そのカウント値を総損失量算出部１４に転送する。
【００３９】
総損失量算出部１４においては、係数更新累積時間カウンタ３５Ａのカウント値が所定の閾値Ｔmax（親機Ｍの通常の設置環境において第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂが収束するのに要する時間よりも十分に大きい値であり、２０〜３０秒程度）を超えても音響側帰還利得αの推定値α’が所定の閾値ε（第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂの初期化時における値よりも１０〜１５ｄＢ程度小さい値）よりも小さくならない場合には、以後、音響側帰還利得αの推定処理を行わず、総損失量を初期値とする固定モードで動作する。同様に、第２のエコーキャンセラ３０Ｂにも係数更新累積時間カウンタ３５Ａを設けているので、結局、総損失量算出部１４においては、何れか一方の係数更新累積時間カウンタ３５Ａが閾値Ｔmaxを超えたときに、閾値Ｔmaxを超えた方の係数更新累積時間カウンタ３５Ａを有するエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂに対応する側の帰還利得（αもしくはβ）の推定値（α’又はβ’）が閾値εを下回らない場合、以後、音響側帰還利得α及び回線側帰還利得βの推定処理を中止して、総損失量を初期値とする固定モードで動作する。
【００４０】
而して本実施形態では、上述のように係数更新累積時間カウンタ３５Ａのカウント値が所定の閾値Ｔmaxを超えても音響側帰還利得α及び回線側帰還利得βの各推定値α’，β’の少なくとも何れか一方が所定の閾値ε以下とならない場合、すなわち、第１のエコーキャンセラ３０Ａにおける係数更新累積時間カウンタ３５Ａのカウント値が閾値Ｔmaxを超えても音響側帰還利得αの推定値α’が閾値ε以下とならない場合、または第２のエコーキャンセラ３０Ｂにおける係数更新累積時間カウンタ３５Ｂのカウント値が閾値Ｔmaxを超えても回線側帰還利得βの推定値β’が閾値ε以下とならない場合には、総損失量算出部１４が更新モードに移行せずに固定モードの動作を継続するため、適応フィルタ３１Ａのインパルス応答長よりも残響時間が長くなるような環境に親機Ｍが設置される場合等において、総損失量算出部１４が固定モードの動作を継続することで不快なエコーやハウリングを抑制することができ、安定した半二重通話が維持できる。逆に、総損失量算出部１４がこのような処理を行わない場合、残響時間の長い環境に設置したときには音響側帰還利得α及び回線側帰還利得βの変化が激しく変動し、総損失量算出部１４におけるこれら帰還利得α，βの推定処理が追従できずに不快なエコーやハウリングを生じてしまう虞がある。
【００４１】
（実施形態２）
図６は本実施形態の拡声通話装置たる親機Ｍを示すブロック図である。なお、参考例１と同一の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。また、詳細な構成の図示は省略しているが、第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂの構成は実施形態１と同一である。
【００４２】
本実施形態は、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４０と、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４１と、これら２つのシングルトーン検出器４０，４１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４２とを親機Ｍに備え、ハウリング検出部４２にてハウリングを検出すると第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂが具備する適応フィルタ３１Ａ，３１Ｂの係数を初期化するとともに音声スイッチ１０の総損失量算出部１４の動作モードを固定モードとする点に特徴がある。
【００４３】
２つのシングルトーン検出器４０，４１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。
【００４４】
ハウリング検出部４２では、シングルトーン検出器４０，４１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第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ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。
【００４５】
次に、図７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１０と第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂにおいて初期化処理が行われ（ステップ１）、音声スイッチ１０では、初期化処理によって総損失量算出部１４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１４ではハウリング検出部４２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４２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１０と第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ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１４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）。
【００４６】
一方、ハウリング検出部４２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１４においては、実施形態１で説明したように何れか一方の係数更新累積時間カウンタ３５Ａ，３５Ｂが閾値Ｔmaxを超えたときに、閾値Ｔmaxを超えた方の係数更新累積時間カウンタ３５Ａ，３５Ｂを有するエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂに対応する側の帰還利得（αもしくはβ）の推定値（α’又はβ’）が閾値εを下回らなければ、閾値εを下回らない方のエコーキャンセラ３０Ａ又は３０Ｂにおいて推定値が収束不能と判断し（ステップ４）、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）。これに対して帰還利得α，βの推定値α’，β’が閾値εを下回れば、総損失量算出部１４では一応帰還利得α，βの推定値α’，β’が収束可能と判断し、さらに所定時間継続して帰還利得α，βの推定値α’，β’が閾値εを下回るか否かを監視する（ステップ５）。総損失量算出部１４は、帰還利得α，βの推定値α’，β’が所定時間継続して閾値εを下回ら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）、帰還利得α，βの推定値α’，β’が所定時間継続して閾値εを下回れば更新モードに移行する（ステップ６）。
【００４７】
そして、更新モードで動作中にハウリング検出部４２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１０と第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ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１４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）。
【００４８】
このように本実施形態では、固定モード又は更新モードの何れの動作モードにおいても、通話中にハウリングが検出された際には速やかに２つのエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂの適応フィルタ３１Ａ，３１Ｂの係数を初期化するとともに、総損失量を初期値に戻して第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂが収束するまでは総損失量算出部１４が固定モードで動作するため、通話系に形成される閉ループの一巡利得を抑制してハウリングに対する充分なマージンを得ることができる。その結果、通話中に万が一ハウリングが生じたとしても、直ちに（数百ｍｓ以内）ハウリングを抑制し、安定した通話を再開することができる。
【００４９】
（実施形態３）
図８は本実施形態の要部を示すブロック図である。但し、第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂは同じ構成を有するので第１のエコーキャンセラ３０Ａのみを図示し、音声スイッチ１０についても本実施形態の要旨に係る部分のみを図示して、参考例１及び実施形態１と共通する構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００５０】
本実施形態は、実施形態１と同様に第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂにダブルトーク検出処理部３４Ａ，３４Ｂを設け、挿入損失量制御部１３において、挿入損失量分配処理部１５が送話状態と推定しているとき、あるいは第１のエコーキャンセラ３０Ａのダブルトーク検出処理部３４Ａがダブルトークを検出しているときには音響側帰還利得αの推定値α’を更新せずにそれ以前の推定値を保持するとともに、挿入損失量分配処理部１５が受話状態と推定しているとき、あるいは第２のエコーキャンセラ３０Ｂのダブルトーク検出処理部３４Ｂがダブルトークを検出しているときには回線側帰還利得βの推定値β’を更新せずにそれ以前の推定値を保持する処理を行う点に特徴がある。
【００５１】
図８では総損失量算出部１４における音響側帰還利得αの推定値α’を算出する処理系についてのみ図示しており、参考例１で説明したように帰還利得α，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を算出する処理系については図示を省略している。なお、回線側帰還利得βの推定値β’を算出する処理系については音響側帰還利得αの推定値α’を算出する処理系と同一であるから図示並びに説明を省略する。
【００５２】
総損失量算出部１４は、受話信号に対して第１のエコーキャンセラ３０Ａの適応フィルタ係数から音響結合系の群遅延を推定して遅延処理を施すエコーパス遅延補償処理部１６と、エコーパス遅延補償処理部１６から出力される信号（遅延補償信号）のパワーＰroを求める受話信号パワー演算部１７と、送話信号に含まれるエコー成分のパワーＰtiを求める音響エコーパワー演算部１８と、遅延補償信号パワーＰroとエコー成分パワーＰtiの比から音響側帰還利得αの推定値α’を算出する推定値算出部１９とを具備する。この推定値算出部１９は、帰還利得αの推定値α’を算出する際に、遅延補償信号パワーＰroとエコー成分パワーＰtiの他に、第１のエコーキャンセラ３０Ａのダブルトーク検出処理部３４Ａからダブルトーク検出フラグ（ＤＴＦ）と、挿入損失量分配処理部１５で推定された通話状態を示す通話状態情報とを参照する。
【００５３】
すなわち、推定値算出部１９では、ダブルトーク検出処理部３４Ａでダブルトークが検出されずにダブルトーク検出フラグＤＴＦが立っていない状態（ＤＴＦ＝０）であり、且つ挿入損失量分配処理部１５で推定された通話状態が送話状態以外のときにα’＝Ｐti／Ｐroとして推定値α’を算出する。一方、ダブルトーク検出処理部３４Ａでダブルトークが検出されてダブルトーク検出フラグＤＴＦが立っている状態（ＤＴＦ＝１）、または挿入損失量分配処理部１５で推定された通話状態が送話状態のときには、推定値算出部１９は推定値α’を新たに算出せずに前回の値を保持する。
【００５４】
而して上述のような処理を行うことにより、近端側（図８においてはマイクロホン１側）からの発声が行われて送信信号に無視できないレベルの音声成分が含まれていると判断されるような状況下では、総損失量算出部１４において帰還利得αの推定値α’の演算を行わず、送話信号がほぼ音響エコー成分に等しいと判断される状況下でのみ推定値α’の演算を行うことができる。したがって、マイクロホン１で集音されるエコー以外の成分、すなわちダブルトークの成分の重畳により帰還利得α，βの推定値α’，β’の誤差が増大するのを防ぐことができる。その結果、通話開始から双方向の同時通話が可能となるまでに要する時間を第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂが収束するのに要する時間程度にすることができる。
【００５５】
（実施形態４）
図９は本実施形態の拡声通話装置たる親機Ｍを示すブロック図である。なお、参考例１と同一の構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００５６】
本実施形態は、音量調整のための送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６を、入力信号（送話信号又は受話信号）のレベルに応じて利得を可変するとともに入力信号に対する利得の特性が少なくとも１つの変曲点を有する利得制御機能（ＡＧＣ）付増幅器からなることを特徴とする。なお、利得制御機能付増幅器については従来周知であるから詳しい説明を省略する。
【００５７】
本実施形態では、入力信号に対する利得の特性が少なくとも２つの変曲点を有する利得制御機能付増幅器を送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６に用いており、図１０に送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６の入出力特性を示している。すなわち、入力信号レベルが音声とみなし得る入力信号の最小値Ｘｐ１［ｄＢＶ］以下の範囲では利得がＧ１［ｄＢ］、入力信号レベルが前記最小値Ｘｐ１から、想定される通話音声レベルの最大値Ｘｐ２［ｄＢＶ］までの範囲では利得がＧ２［ｄＢ］、入力信号レベルが前記最大値Ｘｐ２［ｄＢＶ］以上の範囲では利得がＧ３［ｄＢ］となっており、入力信号の最小値Ｘｐ１以下の範囲の利得Ｇ１と最大値Ｘｐ２以上の範囲の利得Ｇ３を比較的小さな値に設定するとともに、入力信号の最小値Ｘｐ１以上且つ最大値Ｘｐ２以下の範囲の利得Ｇ２を利得Ｇ１，Ｇ３よりも充分に大きな値に設定している。
【００５８】
本実施形態は上述のように構成してものであるから、マイクロホン１で集音される音響信号が通話音声とみなせる場合には所望の通話音量を得るために必要な利得Ｇ２とし、通話音声とみなし得ないような微少レベルの周囲騒音や過大レベルの環境騒音（風切り音、工事騒音、自動車騒音など）に対しては小さな利得Ｇ１又はＧ３とするため、帰還利得α，βを低減しつつ適切な通話音量が得られるという利点がある。
【００５９】
ところで、送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６に用いる利得制御機能付増幅器としては、出力信号が所定のレベルを超えないような入出力特性を持つことが望ましい。例えば、図１１に示すように入力信号レベルがＸｍ以上の範囲では出力信号レベルが上限値Ｌsatに制限されるようにすればよい。このように出力信号レベルが上限値Ｌsatを超えないようにすれば、アナログ信号系におけるアンプ出力信号の歪みやディジタル信号系におけるオーバーフローを防止することができる。すなわち、マイクロホン１が過大なレベルの音響信号を集音した場合においても、音割れ、エコーキャンセラ並びに音声スイッチ１０の不具合動作のない通話を継続することができる。
【００６０】
（実施形態５）
図１２は本実施形態の拡声通話装置たる親機Ｍを示すブロック図である。なお、参考例１，２並びに実施形態４と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。
【００６１】
親機Ｍは、参考例２で説明したように通話ボタンの押操作によって発生しドアホン子機Ｓとの通話開始のトリガ信号となる通話開始信号等を受信し、親機Ｍが具備する通話制御用のスイッチやリレー等の接続、開放の制御を行う通話路制御モジュール２１、パラメータ設定手段たるパラメータ設定モジュール２４を実装したＣＰＵからなる通話制御部２０と、実施形態４で説明した利得制御機能付増幅器からな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のパラメータ（利得Ｇ１〜Ｇ３、変曲点の入力信号レベルＸｐ１，Ｘｐ２、出力信号レベルの上限値Ｌsat等）を記憶するパラメータ記憶手段たる不揮発性メモリ２３とを備えている。
【００６２】
而して、参考例２で説明したように、親機Ｍがハンズフリーインターホンシステムを構成する通話端末であって、有線又は無線の伝送系Ｗを介して複数台のドアホン子機Ｓやテレビモニタ機能付の親機ＭＭ、あるいは親機Ｍと類似の構成を有する副親機ＳＭ等の他の通話端末と通話が可能となっていて、親機Ｍからみた相手側通話端末が複数台存在し、且つこれらの種類が異なるような場合、何れの通話端末との間で通話路が形成されるかによって送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６のパラメータの最適値が異なることとなる。何故なら、相手側通話端末の種類によって２線一４線変換回路３における伝送損失や相手側通話端末における音響結合利得が異なるためである。また、通話中の相手側通話端末以外にどのような通話端末が伝送系Ｗに接続されているかによっても２線一４線変換回路３における電動損失が異なるため、送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６のパラメータの最適値が異なる。
【００６３】
そこで、本実施形態では上述の種々の状況に応じた送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６のパラメータの最適値を不揮発性メモリ２３に予め記憶させておき、通話制御部２０の通話路制御モジュール２１にて親機Ｍと相手側通話端末との通話路が確定された後、パラメータ設定モジュール２４が確定された通話路に適した送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６のパラメータの最適値を不揮発性メモリ２３から読み出すとともに、送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６に対して読み出したパラメータ値を転送する。そして、送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６では各パラメータに転送された最適値を設定して動作するのである。而して、このように音響側帰還利得α並びに回線側帰還利得βの値等が異なる通話系毎に送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６のパラメータの最適値を不揮発性メモリ２３に記憶させておけば、回路構成を変更すること無しに種々の通話系に容易に対応することができ、本実施形態で例示したように親機Ｍとともにハンズフリーインターホンシステムを構成する相手側通話端末が３台以上ある場合に特に有効である。
【００６４】
（実施形態６）
本実施形態は、図１３に示すように送話音量調整用増幅器Ｇ５の出力側に通話開始時利得調整器４０を設けるとともに、通話制御部２０のＣＰＵに通話開始トリガ発生モジュール２５を実装している点に特徴があり、これ以外の構成及び動作については実施形態５と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００６５】
通話開始時利得調整器４０は、通話制御部２０の通話開始トリガ発生モジュール２５から通話開始を表すトリガ信号（通話開始トリガ信号）を受信した際、利得Ｇをゼロ（すなわち、ミュート状態）として動作を開始し、その後、図１４に示すように時間ｔの経過とともに直線的に利得Ｇを増加させ、所定の立ち上がり時間Ｔriseが経過したら利得Ｇを１に固定する動作を行う。すなわち、通話開始時利得調整器４０では、通話開始時点から立ち上がり時間Ｔriseまでの間の利得Ｇを１未満とすることで実質的に通話路への挿入損失量を増大させており、通話開始時の通話音量を小さくし、その後、徐々に音量を上昇させて立ち上がり時間Ｔrise経過後には所望の通話音量となるような通話を実現している。
【００６６】
而して、本実施形態は上述のように構成しているので、立ち上がり時間Ｔriseを適当な値に設定することで音声スイッチ１０における総損失量の初期値を低減できるため、通話開始後の総損失量算出部１４が固定モードで動作する期間において、損失量の切り換えに伴う通話の切断感を低減することができる。例えば、図１４に示すように経過時間とともに利得Ｇが０から連続して１まで単調増加するため、利得Ｇが不連続的にいきなり値を変えることがないので、瞬時に接続が行われたときに感じるような不連続的違和感がなく、さらに通話開始直後のハウリングを抑制できる。
【００６７】
（実施形態７）
本実施形態は、図１５に示すように送話音量調整用増幅器Ｇ５の出力側に通話終了時利得調整器４１を設けるとともに、通話制御部２０のＣＰＵに通話終了トリガ発生モジュール２６を実装している点に特徴があり、これ以外の構成及び動作については実施形態５と共通であるから、共通する構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００６８】
通話終了時利得調整器４１は、通話制御部２０の通話終了トリガ発生モジュール２６から通話終了を表すトリガ信号（通話終了トリガ信号）を受信した際、利得Ｇを１（すなわち、スルー状態）として動作し、その後、図１６に示すように時間ｔの経過とともに直線的に利得Ｇを減少させ、所定時間（ミュート時間）Ｔmuteが経過したら利得Ｇを０とする動作を行う。すなわち、通話ボタン操作等による通話終了要求に応じた通話終了トリガ信号が通話終了時利得調整器４１に入力されてからミュート時間Ｔmuteが経過した後、通話路制御モジュール２１により各部のスイッチやリレー等をオフして通話路を開放することができる。
【００６９】
而して、本実施形態は上述のように構成しているので、通話終了時にスピーカアンプＧ４に駆動電源を与えて動作状態としたままで通話路を開放したときに生じるノイズ（所謂、ボツ音とかポップノイズと称される、略インパルス性のノイズ）を抑えることができる。
【００７０】
（実施形態８）
本実施形態は、図１７に示すように通話制御部２０のＣＰＵに利得特性変更手段たる利得変更モジュール２７を実装するとともに、利得指示手段たる通話音量調整スイッチを親機Ｍのハウジング５０に設けた点に特徴がある。
【００７１】
図１８に示すように、親機Ｍのハウジング５０は合成樹脂により矩形箱型に形成され、実施形態４で説明した音声スイッチ１０、第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ、通話制御部２０等を内部に収納するとともに、マイクロホン１並びにスピーカ２を前面からその一部が露出するようにして収納している。また、ドアホン子機Ｓからの呼出に応答して通話を開始するための通話ボタン５１とともに、通話音量調整スイッチの操作部たるアップボタン５２ａ並びにダウンボタン５２ｂがハウジング５０の前面に配設されている。アップボタン５２ａ又はダウンボタン５２ｂが押操作されると通話制御部２０の利得変更モジュール２７に対して各々の操作信号が入力され、利得変更モジュール２７ではアップボタン５２ａの操作信号が入力される毎に送話音量調整用増幅器Ｇ５の利得Ｇ［ｄＢ］を微少量Δ［ｄＢ］だけ増大させ、ダウンボタン５２ｂの操作信号が入力される毎に送話音量調整用増幅器Ｇ５の利得Ｇを微少量Δだけ減少させるものである。すなわち、本実施形態では、送話音量調整用増幅器Ｇ５に用いる利得制御機能付増幅器として、図１９に示すように変曲点が１つであって出力信号レベルが上限値Ｌsatに制限されるような入出力特性を有するものを用いており、アップボタン５２ａを押操作する毎に利得Ｇが微少量Δだけ増大して通話音量が大きくなり、反対にダウンボタン５２ｂを押操作する毎に利得Ｇが微少量Δだけ減少して通話音量が小さくなる。
【００７２】
而して、本実施形態は上述のように構成したものであるから、設定可能な通話音量の上限にはハウリングマージン等による制約が有るものの、通話音量の下限については拡声通話システムの仕様に応じて所望の値に設計することができる。すなわち、周囲の騒音レベルが低い場合、例えば夜間の住宅街などにおいて使用する際に、ダウンボタン５２ｂを操作して送話音量調整用増幅器Ｇ５の利得Ｇを減少させ、通話音量を所望のレベルまで下げることができるというように、時間帯や周囲の状況に応じて通話音量を適切な値に簡単に調整することができるものである。
【００７３】
（参考例３）
図２０は本参考例の要部を示すブロック図である。但し、参考例１と共通する構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００７４】
本参考例は、受話信号に含まれる遠端側（相手側の通話端末）の背景雑音レベルを推定する遠端側背景雑音レベル推定部４３と、送話信号に含まれる近端側（マイクロホン１側）の背景雑音レベルを推定する近端側背景雑音レベル推定部４４と、遠端側背景雑音レベル並びに近端側背景雑音レベルの各推定値に応じて送話音量調整用増幅器Ｇ５及び受話音量調整用増幅器Ｇ６の利得を調整する通話音量調整用利得制御部４５とを、第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ並びに音声スイッチ１０を含む通話処理手段に備えた点に特徴がある。すなわち、遠端側背景雑音レベル推定部４３、近端側背景雑音レベル推定部４４並びに通話音量調整用利得制御部４５は第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂや音声スイッチ１０とともにＤＳＰ等を用いて実現される。
【００７５】
遠端側背景雑音レベル推定部４３並びに近端側背景雑音レベル推定部４４は何れも、立ち上がりが緩やかであり且つ立ち下がりが急峻な特性をもつ積分回路又はデジタルフィルタ等によって実現され、遠端側背景雑音レベル推定部４３では受話音量調整用増幅器Ｇ６から出力される受話信号中に定常的に存在する暗騒音（背景雑音）レベルを推定し、近端側背景雑音レベル推定部４４では送話音量調整用増幅器Ｇ５から出力される送話信号中に定常的に存在する背景雑音レベルを推定する。
【００７６】
通話音量調整用利得制御部４５は、遠端側背景雑音レベル推定部４３による相手端末側の背景雑音レベルの推定値ＰＦｎに応じて送話音量調整用増幅器Ｇ５の利得を可変するとともに、近端側背景雑音レベル推定部４４によるマイクロホン１及びスピーカ２側の背景雑音レベルの推定値ＰＮｎに応じて受話音量調整用増幅器Ｇ６の利得を可変する。すなわち、推定値ＰＦｎが大きいほど通話相手側における周囲騒音が大きいと考えられるから、この場合には通話音量調整用利得制御部４５が送話音量調整用増幅器Ｇ５の利得を増大させることで送話信号の音量を大きくし、受聴者（相手端末を使用する通話者）に送話者（拡声通話装置を使用する通話者）の声が聞き取り難くなるのを防止でき、反対に推定値ＰＦｎが小さいほど通話相手側における周囲騒音が小さいと考えられるから、この場合には通話音量調整用利得制御部４５が送話音量調整用増幅器Ｇ５の利得を減少させることで送話信号の音量を小さくし、周囲が静かな状況で音量が大きすぎて受聴者に不快感を与えることを防止できる。同様に、推定値ＰＮｎが大きいほど拡声通話装置側における周囲騒音が大きいと考えられるから、この場合には通話音量調整用利得制御部４５が受話音量調整用増幅器Ｇ６の利得を増大させることで受話信号の音量を大きくし、受聴者（拡声通話装置を使用する通話者）に送話者（相手端末を使用する通話者）の声が聞き取り難くなるのを防止でき、反対に推定値ＰＮｎが小さいほど拡声通話装置側における周囲騒音が小さいと考えられるから、この場合には通話音量調整用利得制御部４５が受話音量調整用増幅器Ｇ６の利得を減少させることで受話信号の音量を小さくし、周囲が静かな状況で音量が大きすぎて受聴者に不快感を与えることを防止できる。
【００７７】
（参考例４）
図２１は本参考例の要部を示すブロック図である。但し、参考例１並びに参考例３と共通する構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００７８】
本参考例は、遠端側背景雑音レベル推定部４３と、近端側背景雑音レベル推定部４４と、挿入損失量分配処理部１５（図示略）で監視している受話信号を増幅する受話偏重モード設定用増幅器ＧＲと、挿入損失量分配処理部１５で監視している送話信号を増幅する送話偏重モード設定用増幅器ＧＴと、遠端側背景雑音レベル並びに近端側背景雑音レベルの各推定値に応じて受話偏重モード設定用増幅器ＧＲ並びに送話偏重モード設定用増幅器ＧＴの各利得を調整する偏重モード制御部４６とを、第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ並びに音声スイッチ１０を含む通話処理手段に備えた点に特徴がある。
【００７９】
偏重モード制御部４６は、遠端側背景雑音レベルの推定値ＰＦｎが近端側背景雑音レベルの推定値ＰＮｎよりも充分に大きい値であれば（ＰＦｎ≫ＰＮｎ）、送話偏重モード設定用増幅器ＧＴの利得をＧ［ｄＢ］、受話偏重モード設定用増幅器ＧＲの利得を０［ｄＢ］とすることで音声スイッチ１０を送話偏重モードに設定し、近端側背景雑音レベルの推定値ＰＮｎが遠端側背景雑音レベルの推定値ＰＦｎよりも充分に大きい値であれば（ＰＮｎ≫ＰＦｎ）、受話偏重モード設定用増幅器ＧＲの利得をＧ［ｄＢ］、送話偏重モード設定用増幅器ＧＴの利得を０［ｄＢ］とすることで音声スイッチ１０を受話偏重モードに設定し、遠端側背景雑音レベルの推定値ＰＦｎと近端側背景雑音レベルの推定値ＰＮｎの差が充分に大きい値でなければ、受話偏重モード設定用増幅器ＧＲ並びに送話偏重モード設定用増幅器ＧＴの各利得を０［ｄＢ］として音声スイッチ１０を中立モードに設定する。
【００８０】
すなわち、遠端側の周囲騒音レベルと近端側の周囲騒音レベルとの差が大きい場合、送話信号及び受話信号を監視して通話状態を推定する挿入損失量分配処理部１５では、例えば遠端側の周囲騒音レベルが大きい状況においては常に受話状態と判定し、近端側の周囲騒音レベルが大きい状況においては常に送話状態と判定してしまい、実際の通話状態に関係なく、受話状態又は送話状態の何れか一方に通話状態を固定してしまう現象（所謂音声スイッチ１０の片倒れ）が生じることがある。
【００８１】
そこで本参考例では、上述のように偏重モード制御部４６が遠端側背景雑音レベルの推定値ＰＦｎと近端側背景雑音レベルの推定値ＰＮｎを比較し、遠端側背景雑音レベルの推定値ＰＦｎの方が充分に大きい場合は挿入損失量分配処理部１５で監視する送話信号を送話偏重モード設定用増幅器ＧＴで利得Ｇ［ｄＢ］だけ増幅することにより、挿入損失量分配処理部１５が送話状態と判定し易い状態（送話偏重モード）に設定し、反対に近端側背景雑音レベルの推定値ＰＮｎの方が充分に大きい場合は挿入損失量分配処理部１５で監視する受話信号を受話偏重モード設定用増幅器ＧＲで利得Ｇ［ｄＢ］だけ増幅することにより、挿入損失量分配処理部１５が受話状態と判定し易い状態（受話偏重モード）に設定することにより、音声スイッチ１０の片倒れを抑制して音声スイッチ１０の良好な切換特性を得ることができる。
【００８２】
（参考例５）
図２２は本参考例の要部を示すブロック図である。但し、参考例１並びに参考例４と共通する構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００８３】
本参考例は、受話偏重モード設定用増幅器ＧＲと、送話偏重モード設定用増幅器ＧＴと、受話偏重モード設定用増幅器ＧＲ並びに送話偏重モード設定用増幅器ＧＴの各利得を調整することにより音声スイッチ１０を送話偏重モード、受話偏重モードあるいは中立モードの何れかに設定する偏重モード制御部４６とを、第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ並びに音声スイッチ１０を含む通話処理手段に備えるとともに、使用者によって操作可能な操作部４７を有し、操作部４７の操作に応じて音声スイッチ１０の設定モードを偏重モード制御部４６に指示する指示手段を設けた点に特徴がある。
【００８４】
図２３（ｂ）に示すように本参考例は例えばテレビモニタ付の親機ＭＭとして構成され、ハウジング６０の前面下部にロータリスイッチ（図示せず）を操作する操作部４７が回動自在に配設されている。このロータリスイッチは３つの切換位置を有し、各切換位置が送話偏重モード、受話偏重モード並びに中立モードに対応させてある。そして、指示手段たる通話制御部２０がロータリスイッチの切換位置を監視し、各切換位置に対応したモードを偏重モード制御部４６に指示する。偏重モード制御部４６は通話制御部２０から与えられる指示に従って受話偏重モード設定用増幅器ＧＲ並びに送話偏重モード設定用増幅器ＧＴの各利得を制御し、音声スイッチ１０を上記指示に応じた何れかのモードに設定する。
【００８５】
而して、通話方向が送話又は受話の何れかに片倒れしていると使用者が判断した場合に操作部４７を操作して受話偏重モード又は送話偏重モードに設定することで片倒れを解消することができる。
【００８６】
（実施形態９）
図２３は本実施形態の要部を示すブロック図である。但し、参考例１並びに参考例３と共通する構成要素には同一の符号を付して図示並びに説明を省略する。
【００８７】
本実施形態は、遠端側背景雑音レベル推定部４３と、遠端側背景雑音レベルの推定値ＰＦｎが所定値Ｐｔｈ以上の値であれば（ＰＦｎ≧Ｐｔｈ）、総損失量算出部１４の動作モードを更新モードとし、遠端側背景雑音レベルの推定値ＰＦｎが所定値Ｐｔｈよりも大きくない値であれば（ＰＦｎ＜Ｐｔｈ）、総損失量算出部１４の動作モードを固定モードとする動作モード切換制御部４８とを、第１及び第２のエコーキャンセラ３０Ａ，３０Ｂ並びに音声スイッチ１０を含む通話処理手段に備えた点に特徴がある。
【００８８】
すなわち、遠端側の周囲騒音レベルがある程度低い状況ではマイクロホン１で集音される通話音声以外の音、例えば本実施形態の拡声通話装置がハンズフリーインターホンの親機として構成されている場合においては親機が設置されている室内の音が全て遠端側の通話端末（ドアホン子器）に漏れる虞があるが、上述のように遠端側背景雑音レベルの推定値ＰＦｎが所定値Ｐｔｈよりも大きくない値であれば動作モード切換制御部４８が総損失量算出部１４の動作モードを固定モードとし、固定モードで動作する総損失量算出部１４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、遠端側の通話端末における周囲騒音のレベルが低い場合でも近端側の通話音声以外の音が全て遠端側の通話端末に漏れることがなくなり、プライバシーの保護が図れる。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１の発明は上述のように構成したものであり、通話開始直後の第１及び第２のエコーキャンセラが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によって総損失量が充分に大きい初期値に固定されるために不快な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が実現でき、第１及び第２のエコーキャンセラが充分に収束した状態においては、更新モードで動作する総損失量算出部によって総損失量が随時更新されるために双方向の同時通話が実現できるという効果がある。また、総損失量の初期値を適切な値に設定することにより、通話音量調整用増幅手段を含む増幅利得に対して制約が与えられないため、マイクロホンとスピーカとの位置関係や距離等の諸条件に応じて実用上支障のない充分な通話音量が得られるように増幅利得を設計することができるという効果がある。しかも、適応フィルタのインパルス応答長よりも残響時間が長くなるような環境に設置される場合等において、総損失量算出部が固定モードの動作を継続することで不快なエコーやハウリングを抑制することができ、安定した半二重通話が維持できるという効果がある。
【００９０】
請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、相手側通話端末との通話系に応じて初期値記憶手段に記憶する初期値を変更するだけで請求項１の発明と同様の効果を奏することが可能となる。
【００９１】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明の効果に加えて、通話中にハウリングが生じても総損失量算出部の動作モードを固定モードとすることで直ちにハウリングを抑制し、安定した通話を再開することができるという効果がある。
【００９２】
請求項４の発明は、請求項１又は２又は３の発明の効果に加えて、総損失量の所定時間当たりでの増減量を抑えることにより、相手側通話端末との通話開始直後のように第１及び第２のエコーキャンセラ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及び回線側帰還利得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という効果がある。
【００９３】
請求項５の発明は、請求項４の発明の効果に加えて、マイクロホンで集音されるエコー以外の成分、すなわちダブルトークの成分の重畳により音響側帰還利得及び回線側帰還利得の推定値の誤差が増大するのを防ぐことができ、その結果、通話開始から双方向の同時通話が可能となるまでに要する時間を第１及び第２のエコーキャンセラが収束するのに要する時間程度にすることができるという効果がある。
【００９４】
請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの発明の効果に加えて、例えば、微少あるいは過大なレベルの騒音に相当する入力信号に対して利得を低減するとともに音声のレベルに相当する入力信号に対して利得を増加させることで音響側帰還利得及び回線側帰還利得を低減しつつ適切な通話音量が得られるという効果がある。
【００９５】
請求項７の発明は、請求項６の発明の効果に加えて、マイクロホンに過大なレベルの音が集音された場合でも、音割れや第１及び第２のエコーキャンセラの発散、あるいは音声スイッチにおける通話状態の誤推定などを生じることなく、通話を継続することができるという効果がある。
【００９６】
請求項８の発明は、請求項６又は７の発明の効果に加えて、通話系の条件に応じてパラメータを変更するだけで常に所望の通話音量が得られるという効果がある。
【００９７】
請求項９の発明は、請求項６又は７又は８の発明の効果に加えて、固定モードにおける総損失量の初期値を低減することができるため、通話開始後の総損失量算出部が固定モードで動作する期間において、損失量の切り換えに伴う通話の切断感を低減することができるという効果がある。
【００９８】
請求項１０の発明は、請求項６〜９の何れかの発明の効果に加えて、通話路を開放したときに発生するノイズ（所謂、ボツ音）を抑えることができるという効果がある。
【００９９】
請求項１１の発明は、請求項６又は７又は８の発明の効果に加えて、周囲の騒音レベルが低い場合、例えば夜間の住宅街などにおいて使用する際に、操作部を操作して通話音量調整用増幅手段の利得を減少させ、通話音量を所望のレベルまで下げることができるというように、時間帯や周囲の状況に応じて通話音量を適切な値に簡単に調整することができるという効果がある。
【０１００】
請求項１２の発明は、集音した音声を送話信号として出力するマイクロホンと、マイクロホンからの送話信号を増幅する送話側増幅手段と、相手側の通話端末からの受話信号に応じて鳴動するスピーカと、スピーカへ出力される受話信号を増幅する受話側増幅手段と、相手側の通話端末との間で送話信号並びに受話信号の送信処理、受信処理を行う伝送処理手段と、ハウリングやエコーを抑制して拡声通話を可能とする通話処理手段とを備えた拡声通話装置において、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消去する第１の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伝送処理手段における信号の回り込みによって生じる回線エコーを消去する第２のエコーキャンセラと、第１及び第２のエコーキャンセラに挟まれた送話信号並びに受話信号の信号経路上に設けられる通話音量調整用増幅手段と、第１及び第２のエコーキャンセラの間に設けられ、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とを有し、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、挿入損失量制御手段は、受話側損失挿入手段の出力点から音響エコー経路を介して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、送話側損失挿入手段の出力点から回線エコー経路を介して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、この推定結果と総損失量算出部の算出値に応じて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、総損失量算出部は、各帰還利得の推定値に基 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第１及び第２の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第１及び第２の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するものであって、通話処理手段は、受話信号に含まれる遠端側の背景雑音レベルを推定する遠端側背景雑音レベル推定部と、遠端側背景雑音レベルの推定値が所定値以上の値であれば総損失量算出部の動作モードを更新モードとし、遠端側背景雑音レベルの推定値が所定値よりも大きくない値であれば総損失量算出部の動作モードを固定モードとする動作モード切換制御部とを備えたので、通話開始直後の第１及び第２のエコーキャンセラが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によって総損失量が充分に大きい初期値に固定されるために不快な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が実現でき、第１及び第２のエコーキャンセラが充分に収束した状態においては、更新モードで動作する総損失量算出部によって総損失量が随時更新されるために双方向の同時通話が実現できるという効果がある。また、総損失量の初期値を適切な値に設定することにより、通話音量調整用増幅手段を含む増幅利得に対して制約が与えられないため、マイクロホンとスピーカとの位置関係や距離等の諸条件に応じて実用上支障のない充分な通話音量が得られるように増幅利得を設計することができるという効果がある。しかも、遠端側の通話端末における周囲騒音のレベルが低い場合には総損失量算出部を固定モードで動作させることで近端側の通話音声以外の音が全て遠端側の通話端末に漏れることがなくなり、プライバシーの保護が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例１を示すブロック図である。
【図２】 同上の動作説明用のフローチャートである。
【図３】 本発明の参考例２を示すブロック図である。
【図４】 同上を用いたハンズフリーインターホンシステムのシステム構成図である。
【図５】 実施形態１を示す一部省略したブロック図である。
【図６】 実施形態２を示すブロック図である。
【図７】 同上の動作説明用のフローチャートである。
【図８】 実施形態３を示す一部省略したブロック図である。
【図９】 実施形態４を示すブロック図である。
【図１０】 同上における通話音量調整用増幅器の入出力特性を示す図である。
【図１１】 同上における通話音量調整用増幅器の他の入出力特性を示す図である。
【図１２】 実施形態５を示すブロック図である。
【図１３】 実施形態６の要部を示すブロック図である。
【図１４】 同上の動作説明図である。
【図１５】 実施形態７の要部を示すブロック図である。
【図１６】 同上の動作説明図である。
【図１７】 実施形態８の要部を示すブロック図である。
【図１８】 同上の正面図である。
【図１９】 同上の動作説明図である。
【図２０】 本発明の参考例３の要部を示すブロック図である。
【図２１】 本発明の参考例４の要部を示すブロック図である。
【図２２】 （ａ）は本発明の参考例５の要部を示すブロック図、（ｂ）は親機の外観図である。
【図２３】 実施形態９の要部を示すブロック図である。
【図２４】 従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ マイクロホン
２ スピーカ
１０ 音声スイッチ
１３ 挿入損失量制御部
１４ 総損失量算出部
１５ 損失量分配処理部
３０Ａ 第１のエコーキャンセラ
３０Ｂ 第２のエコーキャンセラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a loudspeaker device used in a house or an office.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, it is not necessary to have a handset during a call, and a voice signal transmitted from the other party's call terminal is output to the caller away from the call terminal using a speaker, and the voice emitted by the caller is output. 2. Description of the Related Art There is provided a loudspeaker call device that realizes a loudspeaker call (hands-free call) by collecting sound with a microphone and transmitting the collected sound to a counterpart call terminal. In such a loudspeaker, a part of the voice uttered by the caller is reflected by acoustic coupling from the speaker of the other party's call terminal to the microphone or impedance mismatch between the call terminal and the transmission line. For this reason, there may be a case where feedback is again superimposed on the received signal, and if the level of the feedback component is high, the caller hears it as an unpleasant echo (acoustic echo or line echo). In addition, when a closed loop is formed in the communication system due to the above acoustic coupling and reflection, and acoustic coupling at the terminal itself, and there is a frequency component in which the loop gain of the closed loop exceeds one time, howling occurs at that frequency, and stable It becomes impossible to continue the call. Therefore, how to suppress the above-mentioned unpleasant echo and howling is an important issue in designing a loudspeaker device as a call terminal.
[0003]
  Conventionally, a voice switch that always estimates the call state (transmission state, reception state, etc.) and inserts losses into the transmission path and reception path with appropriate distribution based on the estimation results. A method of reducing closed loop loop gain and suppressing unpleasant echoes and howling has been widely used. However, in such a system, when the far-end and near-end parties speak at the same time, one of the audio signals is greatly attenuated due to the insertion loss of the voice switch, so that Will be unheard of. That is, in principle, two-way simultaneous calls (full duplex calls) cannot be realized. This also means that if the noise level in the vicinity of the place where the call terminal is installed is high and the level of the voice uttered by the other party is lower than the noise level, the received voice will be interrupted and heard. Such disadvantages of the conventional system using a voice switch often become a problem, and recently, a speech communication apparatus adopting a system capable of realizing two-way simultaneous communication has begun to be provided.
[0004]
  FIG. 24 includes an interphone master unit (hereinafter abbreviated as “master unit”) M ′ as a loudspeaker device and a doorphone slave unit S as a counterpart call terminal, which enables so-called two-way simultaneous calls. It is a block diagram which shows the prior art example of a hands-free intercom. Base unit M ′ includes microphone 1, speaker 2, two-wire / four-wire conversion circuit 3, microphone amplifier G 1, line output amplifier G 2 that amplifies a transmission signal to the line (two-wire transmission line), and reception from the line. A line input amplifier G3 for amplifying a signal, a speaker amplifier G4, a transmission volume adjustment amplifier G5, a reception volume adjustment amplifier G6, and first and second echo cancellers 30A and 30B. The doorphone slave unit S includes a microphone 1 ', a speaker 2', a two-wire / four-wire conversion circuit 3 ', a microphone amplifier G1', and a speaker amplifier G4 '.
[0005]
  The first echo canceler 30A has a conventionally known configuration including an adaptive filter 31A and a subtractor 32A, and a feedback path (acoustic echo path) H formed by acoustic coupling between the speaker 2 and the microphone 1.ACIs adaptively identified by the adaptive filter 31A, and an echo component (acoustic echo) estimated from the reference signal (input signal to the speaker amplifier G4) is output from the microphone amplifier G1 by the subtractor 32A (point in FIG. 24). By subtracting from (A signal), the echo component is canceled and eliminated. The second echo canceller 30B also has a conventionally well-known configuration including an adaptive filter 31B and a subtractor 32B, and has reflection and doorphone elements due to impedance mismatch between the two-wire / four-wire conversion circuit 3 and the transmission path. Feedback path (line echo path) H formed by acoustic coupling between speaker 2 'and microphone 1' in machine SLINAre adaptively identified by the adaptive filter 31B, and the echo component (line echo) estimated from the reference signal (input signal to the line output amplifier G2, that is, transmission signal) is received by the subtractor 32B (see FIG. 24). By subtracting it from the signal at point C), the echo component is canceled and eliminated.
[0006]
  Thus, the first and second echo cancellers 30A and 30B return the feedback path H.ACAnd HLINThis cancels the echo component and breaks the closed loop, so that unpleasant echoes and howling can be suppressed. Further, according to the above conventional example, components other than the echo included in the output signal of the microphone amplifier G1, that is, the voice signal uttered by the caller to the master unit M ′ and the noise around the master unit M ′. It can be transmitted to the doorphone slave unit S without any loss. Similarly, components other than the echo included in the received signal, that is, the voice signal and the doorphone slave unit spoken to the doorphone slave unit S by the caller The noise around S can be transmitted to the base M ′ without any loss. Therefore, two-way simultaneous calls can be realized. In addition, in the conventional configuration shown in FIG. 24, a configuration in which a further low-loss voice switch is provided in the transmission / reception path between the two echo cancellers 30A and 30B has also been proposed in the past. Since it is the same, detailed explanation is omitted.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
  Incidentally, the adaptive filters 31A and 31B of the first and second echo cancellers 30A and 30B are connected to the feedback path H.AC, HLINIt usually takes several seconds of learning time to identify the impulse response. In other words, the feedback path H is sent by the first and second echo cancellers 30A and 30B for a few seconds immediately after the start of the call.AC, HLINIs in a state where a closed loop is formed in the call system. In such a state, the voice uttered by the caller can be heard by the caller himself as an echo, causing discomfort. Also, howling occurs if the gain of the amplifier is large.
[0008]
  Therefore, in order to prevent howling even when the echo cancellers 30A and 30B immediately after the start of the conversation are not converged (learning state for identifying the impulse response), the closed loop loop gain does not exceed 1 time. It is necessary to design the gain of each amplifier. This clearly restricts the call volume, and in the base unit M ′ having a housing in which the distance between the speaker 2 and the microphone 1 is short and the acoustic coupling gain is large, a sufficient call with no practical problem is caused. The volume may not be obtained. Similarly, when a low-loss voice switch is provided in the transmission / reception path between the two echo cancellers 30A and 30B in the conventional configuration shown in FIG.
[0009]
  The above is based on the premise that the coefficients of the adaptive filters 31A and 31B of the first and second echo cancellers 30A and 30B are all reset to 0 at the start of a call. On the other hand, a method in which initial values of coefficients are given to the adaptive filters 31A and 31B in advance is also conceivable. However, the feedback path H to be identified by the adaptive filters 31A and 31B.AC, HLINBecause the characteristics of the feedback path H differ depending on the installation environment of the housing, the feedback path H is set at a preset initial value.AC, HLINIt is possible that the offset effect is not obtained at all. Therefore, even in such a system, it is unavoidable that the call volume is restricted.
[0010]
  The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to produce unpleasant echoes and howling both at the start of a call and during a call while obtaining a sufficient call volume without any practical problems. Rather, it is an object of the present invention to provide a loudspeaker device capable of realizing a two-way simultaneous call after a time required for the filter coefficient of the echo canceller to converge within a predetermined range value after the start of the call.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a microphone that outputs the collected sound as a transmission signal, transmission side amplification means for amplifying the transmission signal from the microphone, and a communication terminal on the other side A transmission process and a reception process of a transmission signal and a reception signal between a speaker that rings in response to a reception signal from the receiver, a reception side amplification unit that amplifies the reception signal output to the speaker, and a call terminal on the other side In a loudspeaker communication device comprising a transmission processing unit to perform and a call processing unit capable of performing a loudspeaking call by suppressing howling and echo, the call processing unit erases an acoustic echo generated by acoustic coupling between a microphone and a speaker. 1 echo canceller and a second echo that cancels line echo caused by acoustic coupling at the other party's telephone terminal or signal wraparound at the transmission processing means Provided between a canceller, a speech volume adjusting amplifying means provided on a signal path of a transmission signal and a reception signal sandwiched between the first and second echo cancellers, and the first and second echo cancellers; A voice switch that suppresses howling by reducing a loop gain of a closed loop formed by an acoustic echo path and a line echo path, and the voice switch inserts a loss on the transmission side in the signal path on the transmission side. Means for inserting loss into the signal path on the receiver side, and insertion loss amount control means for controlling the amount of loss inserted from each loss insertion means on the transmitter side and receiver side, The loss amount control means estimates the acoustic side feedback gain of the path returning from the output point of the reception side loss insertion means via the acoustic echo path to the input point of the transmission side loss insertion means, and transmits the transmission side loss. Estimate the line-side feedback gain of the path returning from the output point of the inserting means to the input point of the receiving-side loss inserting means via the line echo path, and close the loop based on the estimated values of the feedback gains on the acoustic side and the line side. A total loss amount calculation unit that calculates the total amount of loss to be inserted, and a call state is estimated by monitoring a transmission signal and a reception signal, and transmission is performed according to the estimation result and a calculated value of the total loss amount calculation unit. An insertion loss amount distribution processing unit that determines the distribution of each insertion loss amount of the side loss insertion means and the reception side insertion loss means, and the total loss amount calculation unit inserts into the closed loop based on the estimated value of each feedback gain. An update mode for calculating the sum of power losses and adaptively updating it, and a fixed mode for fixing the total loss to a predetermined initial value. The second echo canceller converges sufficiently In the period until the operation, the operation is performed in the fixed mode, and in the period after the first and second echo cancellers are sufficiently converged, the operation is performed in the update mode.The first echo canceller estimates an instantaneous power of the received signal, an adaptive filter that adaptively identifies the characteristics of the acoustic echo path, a subtracter that subtracts the output of the adaptive filter from the transmitted signal, and The second echo canceller includes an adaptive filter that adaptively identifies the characteristics of the line echo path, and an adaptive filter based on the received signal. The first echo canceller includes a first signal power estimation unit and a double talk detection unit that detects double talk. A subtractor that subtracts the output of the first signal, a second signal power estimation unit that estimates the instantaneous power of the transmission signal, and a double talk detection unit that detects double talk. The first and second echo cancellers The estimated value of the first signal power estimator exceeds a predetermined threshold that can be considered that the speech signal is included in the transmission signal, and the estimated value of the second signal power estimator is the voice in the received signal. The coefficient of the adaptive filter is updated only in a state where a predetermined threshold that can be considered to be included is exceeded and no double talk is detected by the double talk detection unit of the first and second echo cancellers. The coefficient update cumulative time counter that counts the cumulative time when the coefficient of the adaptive filter was updated after the start of the call is provided, and the total loss amount calculation unit has a count value of the coefficient update cumulative time counter of a predetermined value. If at least one of the estimated values of the acoustic feedback gain and the line feedback gain does not fall below the predetermined threshold even if the threshold is exceeded, the operation in the fixed mode is continued without shifting to the update mode.In the state where the first and second echo cancellers immediately after the start of the call are not converged, the total loss amount is fixed to a sufficiently large initial value by the total loss amount calculation unit operating in the fixed mode. Therefore, it is possible to realize a stable half-duplex call by suppressing the occurrence of unpleasant echoes and howling, and in a state where the first and second echo cancellers are sufficiently converged, the total loss amount calculation unit operating in the update mode Since the total loss amount is updated as needed, a two-way simultaneous call can be realized. In addition, by setting the initial value of the total loss to an appropriate value, there is no restriction on the amplification gain including the call volume adjustment amplifying means. Therefore, the positional relationship between the microphone and the speaker, the distance, etc. The amplification gain can be designed so as to obtain a sufficient call volume with no practical problem depending on conditions.In addition, when installed in an environment where the reverberation time is longer than the impulse response length of the adaptive filter, the total loss calculation unit suppresses unpleasant echoes and howling by continuing the operation in the fixed mode. Can maintain a stable half-duplex call.
[0012]
  According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an initial value storage means comprising a non-volatile storage device for storing an initial value of the total loss amount, and an initial value storage means prior to the start of a call with the counterpart call terminal And an initial value setting means for setting the initial value of the total loss amount stored in the initial value storage means according to the communication system with the other party's call terminal. It is possible to achieve the same effect as that of the first aspect of the invention only by changing the value.
[0013]
  Claim3The invention of claim 1 or 2ofIn the invention, the call processing means includes a transmission signal single tone detector for detecting whether or not the transmission signal is a single frequency tone signal, and a reception signal for detecting whether or not the reception signal is a single frequency tone signal. A single tone detector and a howling detection unit for detecting the presence or absence of howling based on the detection results of these two single tone detectors, and detecting howling by the howling detection unit, the first and second echo cancellers The coefficient of the adaptive filter is initialized, and the operation mode of the total loss calculation unit of the voice switch is set to the fixed mode. The operation mode of the total loss calculation unit is fixed even if howling occurs during a call. By setting the mode, it is possible to immediately suppress howling and resume a stable call.
[0014]
  Claim4The invention of claim1 or 2 or 3In the invention, the total loss amount calculation unit operating in the update mode obtains a desired total loss amount from the estimated values of the feedback gains on the acoustic side and the line side and the gain margin value, and the desired total loss amount is not updated. If the total loss amount is larger than the total loss amount, the total loss amount is updated to a value increased by a predetermined increase amount. If the desired total loss amount is smaller than the total loss amount before the update, the total loss amount is decreased by a predetermined decrease amount. The total loss amount is not updated if the total loss amount desired value is equal to the total loss amount before the update, and the increase / decrease amount per predetermined time of the total loss amount is suppressed, In a state where the acoustic side feedback gain and the line side feedback gain change drastically because the first and second echo cancellers actively update the coefficients toward convergence as immediately after the start of a call with the other party's telephone terminal. To eliminate the sense of incongruity It can be.
[0015]
  Claim5The invention of claim4In the invention, the first and second echo cancellers are provided with a double-talk detection unit for detecting double-talk, and the insertion loss amount control means is configured when the insertion loss amount distribution processing unit estimates that the transmission state is present, or When the double talk detecting unit of the first echo canceller detects double talk, the estimated value of the acoustic feedback gain is not updated and the previous estimated value is held, and the insertion loss distribution processing unit is in the receiving state. Or when the double-talk detector of the second echo canceller detects double-talk, the estimated value of the line-side feedback gain is not updated and the previous estimated value is retained. The errors in the estimated values of the acoustic side feedback gain and the line side feedback gain increase due to the superposition of components other than the echo collected by the microphone, that is, the double talk component. To be able to prevent. As a result, it is possible to reduce the time required for the first and second echo cancellers to converge from the start of the call until the two-way simultaneous call becomes possible.
[0016]
  Claim6The invention of claim 1 to claim 15In any one of the inventions, the call volume adjusting amplifying means comprises an amplifier with a gain control function that varies the gain according to the level of the input signal and has a gain characteristic with respect to the input signal having at least one inflection point. The acoustic side feedback gain and the line side feedback gain are reduced by reducing the gain for an input signal corresponding to a minute or excessive level of noise and increasing the gain for an input signal corresponding to a voice level. An appropriate call volume can be obtained while reducing the above.
[0017]
  Claim7The invention of claim6In the invention, the call volume adjusting amplifying means has a gain characteristic such that the output signal does not exceed a predetermined level, and even if an excessive level of sound is collected by the microphone, the sound is broken. In addition, the call can be continued without causing the first and second echo cancellers to diverge or the voice switch to erroneously estimate the call state.
[0018]
  Claim8The invention of claim6 or 7In the present invention, a parameter storage means comprising a non-volatile storage device for storing one or a plurality of parameters for determining the characteristics of the call volume adjustment amplifying means, and stored in the parameter storage means prior to the start of a call with the counterpart call terminal And a parameter setting means for setting the parameter to the call volume adjustment amplifying means, and a desired call volume can always be obtained simply by changing the parameter according to the call system conditions.
[0019]
  Claim9The invention of claim6 or 7 or 8In the invention, there is provided a call start gain adjusting means for setting the gain of the call volume adjusting amplifying means to be substantially zero at the start of the call and thereafter gradually increasing the gain of the call volume adjusting amplifying means within a predetermined time. As a feature, the initial value of the total loss amount in the fixed mode can be reduced, so that the total loss amount calculation unit after the start of the call reduces the feeling of disconnection due to the switching of the loss amount during the period of operation in the fixed mode. can do.
[0020]
  Claim10The invention of claim6-9In any of the inventions, when the call is terminated, the gain of the call volume adjustment amplifying means is gradually reduced within a predetermined time and the call volume adjustment gain means is made substantially zero before the call ends. A time gain adjusting means is provided, and noise (so-called “bottom sound”) generated when the communication path is opened can be suppressed.
[0021]
  Claim11The invention of claimAny of 6-8In this invention, a microphone, a transmitting side amplifying means, a speaker, a receiving side amplifying means, a transmission processing means, a housing for housing the call processing means, and an instruction to increase or decrease the gain of the call volume adjusting amplifying means during a call. The gain instruction means includes gain characteristic changing means for changing the gain characteristic of the call volume adjusting amplification means in response to an instruction from the gain instruction means, and the gain instruction means is provided so as to be operable from the outside with respect to the housing. The operation unit is instructed to increase or decrease the gain according to the operation of the operation unit, and when the ambient noise level is low, for example, when used in a residential area at night, the operation unit is By operating, the gain of the call volume adjusting amplification means can be reduced, and the call volume can be lowered to a desired level.
[0022]
  Claim12The invention ofIn order to achieve the above object, a microphone that outputs the collected sound as a transmission signal, a transmission side amplification means that amplifies the transmission signal from the microphone, and a ringing sound according to the reception signal from the other party's call terminal A receiving side amplifying means for amplifying the received signal output to the speaker, a transmission processing means for performing transmission processing and reception processing of the transmitted signal and received signal between the other party's telephone terminal, howling and In a loudspeaker communication device comprising a speech processing unit capable of performing a loudspeaking call while suppressing echo, the call processing unit includes a first echo canceller for canceling an acoustic echo generated by acoustic coupling of a microphone and a speaker, and the other party side A second echo canceller for canceling a line echo caused by acoustic coupling in the telephone terminal or signal wraparound in the transmission processing means; And a speech volume adjusting amplifying means provided on the signal path of the transmission signal and the reception signal sandwiched between the second echo canceller and the first and second echo cancellers, and an acoustic echo path and line A voice switch that reduces a loop gain of a closed loop formed by an echo path and suppresses howling, and the voice switch includes a transmission-side loss insertion unit that inserts a loss into a signal path on the transmission side; Receiving loss insertion means for inserting a loss into the signal path of the receiver, and insertion loss amount control means for controlling the amount of loss inserted from each loss insertion means on the transmission side and reception side, the insertion loss amount control means, Then, return from the output point of the receiver-side loss insertion means to the input point of the transmitter-side loss insertion means via the acoustic echo path. Estimate the acoustic side feedback gain of the return path, and estimate the line side feedback gain of the path returning from the output point of the transmission side loss insertion means to the input point of the reception side loss insertion means via the line echo path, A total loss amount calculation unit that calculates the total amount of loss to be inserted into the closed loop based on the estimated values of the feedback gains on the acoustic side and the line side, and estimates the call state by monitoring the transmission signal and the reception signal, The total loss amount is composed of an insertion loss amount distribution processing unit that determines the distribution of each insertion loss amount of the transmission side loss insertion means and the reception side insertion loss means according to the estimation result and the calculated value of the total loss amount calculation unit. The calculation unit calculates two sums of loss amounts to be inserted into the closed loop based on the estimated values of the feedback gains, an update mode for adaptively updating, and a fixed mode for fixing the total loss amount to a predetermined initial value. Mode, and the other party's call terminal The first and second echo cancellers operate in the fixed mode during the period from the start of the call until the first and second echo cancellers sufficiently converge, and the update mode operates in the period after the first and second echo cancellers sufficiently converge. AndThe call processing means includes a far-end background noise level estimator for estimating a far-end background noise level included in the received signal, and a total loss if the estimated value of the far-end background noise level is a predetermined value or more. An operation mode switching control unit which sets the operation mode of the amount calculation unit as an update mode and sets the operation mode of the total loss calculation unit as a fixed mode if the estimated value of the far-end background noise level is not greater than a predetermined value; It is characterized by having,In the state where the first and second echo cancellers immediately after the start of the call have not converged, the total loss amount is fixed to a sufficiently large initial value by the total loss amount calculation unit operating in the fixed mode, so that an unpleasant echo In the state where the first half and the second echo canceller are sufficiently converged, the total loss amount is reduced by the total loss amount calculation unit operating in the update mode. Since it is updated as needed, two-way simultaneous calls can be realized. In addition, by setting the initial value of the total loss to an appropriate value, there is no restriction on the amplification gain including the call volume adjustment amplifying means. Therefore, the positional relationship between the microphone and the speaker, the distance, etc. The amplification gain can be designed so as to obtain a sufficient call volume with no practical problem depending on conditions. Moreover,If the ambient noise level at the far-end phone terminal is low, operating the total loss calculator in fixed mode may cause all sounds other than the near-end phone call to leak to the far-end phone terminal. It can be eliminated and privacy can be protected.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, before describing the embodiment of the present invention, a reference example having the same basic configuration as the embodiment of the present invention will be described.
  (Reference example1)
  Figure 1 shows a bookReference exampleIt is a block diagram which shows this loudspeaker apparatus. BookReference exampleIs a loudspeaker device configured as the base unit M of the hands-free intercom described in the conventional example, and the same components as those in the base unit M ′ of the conventional example are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Further, in FIG. 1, the illustration of the door phone slave unit S which is the counterpart call terminal is omitted. More booksReference exampleHowever, although the illustration and description are omitted, the base unit M receives a call start signal or the like that is generated by pressing the call button and serves as a trigger signal for starting a call with the doorphone slave unit S, and the base unit M has a call. Call control means for controlling connection and release of control switches and relays is provided.
[0024]
  BookReference exampleThen, the voice switch 10 is placed between the transmission volume adjustment amplifier G5 and the reception volume adjustment amplifier G6 provided on the signal path of the transmission signal and the reception signal sandwiched between the first and second echo cancellers 30A and 30B. Is provided. The voice switch 10 includes a transmission side attenuator 11 serving as a transmission side loss insertion unit that inserts a loss into the signal path on the transmission side, and a reception side serving as a reception side loss insertion unit that inserts a loss into the signal path on the reception side. An attenuator 12 and an insertion loss amount control unit 13 for controlling a loss amount inserted from each of the attenuators 11 and 12 on the transmission side and the reception side are provided. The insertion loss amount control unit 13 receives the acoustic echo path H from the output point Rout of the reception side attenuator 12.ACIs used to estimate the acoustic feedback gain α of the path returning to the input point Tin of the transmission side attenuator 11 (hereinafter referred to as “acoustic feedback path”) and from the output point Tout of the transmission side attenuator 11. Line echo path HLINThe line-side feedback gain β of the path returning to the input point Rin of the receiver-side attenuator 12 (hereinafter referred to as “line-side feedback path”) is estimated, and the feedback gains α and β on the acoustic side and the line side are estimated. Total loss calculation for calculating the total loss amount to be inserted into the closed loop based on the estimated values α ′ and β ′ (the sum of the insertion loss amount of the transmission side attenuator 11 and the insertion loss amount of the reception side attenuator 12). The communication state is estimated by monitoring the transmission signal and the reception signal, and each of the transmission side attenuator 11 and the reception side attenuator 12 according to the estimation result and the calculated value of the total loss calculation unit 14. And an insertion loss amount distribution processing unit 15 for determining the distribution of the insertion loss amount. The call processing means including the first and second echo cancellers 30A and 30B and the voice switch 10 can be realized by a conventionally known technique using a DSP (Digital Signal Processor) or CPU.
[0025]
  The total loss amount calculation unit 14 estimates the time-average power of the input signal of the transmission side attenuator 11 in a short time using a rectifier / smoothing device, a low-pass filter, and the like. Is used to estimate the time average power of the output signal of the receiving side attenuator 12 in a short time, and the acoustic side feedback path HACThe minimum value of the estimated value of the time average power of the output signal of the reception side attenuator 12 is obtained at the maximum delay time assumed in FIG. 1, and the estimated value of the time average power of the input signal of the transmission side attenuator 11 is obtained with this minimum value. Is the estimated value α ′ of the acoustic feedback gain α, and the time average power of the input signal of the receiver attenuator 12 in a short time is estimated using a rectifier smoother, a low-pass filter, or the like, Similarly, the time average power of the output signal of the transmission side attenuator 11 in a short time is estimated using a rectifier / smoothing device, a low-pass filter, etc., and the line side feedback path HLIN, The minimum value of the estimated value of the time average power of the output signal of the transmitting side attenuator 11 is obtained at the maximum delay time assumed in FIG. 1, and the estimated value of the time average power of the input signal of the receiving side attenuator 12 is obtained with this minimum value. Is the estimated value β ′ of the line-side feedback gain β. Then, the total loss calculation unit 14 calculates a total loss Lt necessary to obtain a desired gain margin MG from the estimated values α ′ and β ′ of the acoustic feedback gain α and the line feedback gain β. The value Lt is output to the insertion loss amount distribution processing unit 15.
[0026]
  The insertion loss amount distribution processing unit 15 monitors the input / output signals of the transmitting side attenuator 11 and the input / output signals of the receiving side attenuator 12, and information such as the magnitude relationship between the power levels of these signals and the presence / absence of an audio signal. The communication state (the reception state, the transmission state, etc.) is determined from the transmission state, and the total loss Lt is distributed to the transmission side attenuator 11 and the reception side attenuator 12 at a rate corresponding to the determined call state. The amount of insertion loss of the attenuators 11 and 12 is adjusted.
[0027]
  By the way, bookReference exampleThe total loss amount calculation unit 14 in FIG. 4 calculates the sum of the loss amounts to be inserted into the closed loop based on the estimated values α ′ and β ′ of the feedback gains α and β as described above, and an update mode for adaptively updating, and The first and second echo cancellers 30A and 30B have two operation modes of a fixed mode for fixing the total loss amount to a predetermined initial value, and the first and second echo cancellers 30A and 30B are sufficient from the start of a call with the other party's call terminal (doorphone slave unit S). During the period until the convergence, the operation is performed in the fixed mode, and during the period after the first and second echo cancellers 30A and 30B have sufficiently converged, the operation is performed in the update mode. That is, in the total loss amount calculation unit 14, the estimated values α ′ and β ′ of the acoustic side feedback gain α and the line side feedback gain β are continuously maintained for a predetermined time (several hundred milliseconds) for a predetermined threshold value ε ( For example, it is considered that the first and second echo cancellers 30A and 30B have sufficiently converged when the estimated values α ′ and β ′ at the start of the call are less than 10 dB to 15 dB smaller than the estimated values α ′ and β ′. Before, the operation mode is switched to the update mode in which the total loss amount is adaptively updated based on the estimated values α ′ and β ′. Note that the initial value of the total loss amount in the fixed mode is set to a value sufficiently larger than the total loss amount updated as needed in the update mode.
[0028]
  Thus, when the first and second echo cancellers 30A and 30B immediately after the start of the call are not sufficiently converged, the total loss amount calculation unit 14 operating in the fixed mode sets the value sufficiently large. Since the initial total loss amount is inserted into the closed loop, it is possible to suppress the generation of unpleasant echoes (acoustic echoes and line echoes) and howling, and realize a stable half-duplex call. In the state where the first and second echo cancellers 30A and 30B have sufficiently converged after the time from the start of the call, the operation mode of the total loss calculation unit 14 is switched from the fixed mode to the update mode and closed loop. Since the total loss amount to be inserted into the value decreases to a value sufficiently lower than the initial value, two-way simultaneous calls can be realized. In addition, by setting the initial value of the total loss amount to an appropriate value, the closed loop loop gain is reduced in order to prevent howling in the state where the first and second echo cancellers 30A and 30B have not converged immediately after the start of the call. There is no restriction of designing the gain of each amplifier so that it does not exceed 1 time, and the gain of the amplifier is obtained so that a desired call volume can be obtained regardless of the shape or structure of the housing (not shown) of the main unit M. Can be designed.
[0029]
  Next, a specific operation of the total loss amount calculation unit 14 in the update mode will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0030]
  The total loss amount calculation unit 14 executes an estimation process of the acoustic side feedback gain α and the line side feedback gain β at a predetermined sampling period from the time when the fixed mode is changed to the update mode (t = t1), and the estimated value α '(n), β' (n) is calculated (step 1), and the gain margin of the closed loop MG [is calculated from the product of these two estimated values α '(n), β' (n) and the gain margin MG. The desired total loss amount Lr (n) required for maintaining the value [dB] is calculated by the following equation (step 2).
[0031]
    Lr (n) = 20 log | α ′ (n) · β ′ (n) | + MG [dB]
Note that α ′ (n), β ′ (n), and Lr (n) indicate an estimated value of feedback gain and a desired total loss amount calculated by sampling n times from the update mode transition point, respectively. Further, the total loss amount calculation unit 14 calculates the n-th total loss amount desired value Lr (n) calculated from the above formula and the previous (n−1) th total loss amount Lt (n−1), that is, the previous process. When the desired total loss amount Lr (n) calculated this time is larger than the total loss amount determined and actually inserted, a slight increase Δi [dB in the previous total loss amount Lt (n−1). ] Is defined as the total loss amount Lt (n) = Lt (n−1) + Δi (steps 3 and 4), and the total loss calculated this time with respect to the previous total loss amount Lt (n−1). When the loss desired value Lr (n) is small, the current total loss Lt (n) = Lt (n) is obtained by subtracting a slight decrease Δd [dB] from the previous total loss Lt (n−1). −1) −Δd (steps 5 and 6).
[0032]
  In this way, by suppressing the increase / decrease in the total loss amount by the total loss amount calculation unit 14 to a small value of Δi or Δd, the first and the first and the first steps are performed immediately after the start of a call with the other party's call terminal (doorphone slave unit S). Since the two echo cancellers 30A and 30B actively update the coefficients toward convergence, it is possible to eliminate a sense of incongruity even in a state where the acoustic side feedback gain α and the line side feedback gain β are greatly changed. .
[0033]
  (Reference example2)
  Figure 3 shows the bookReference exampleIt is a block diagram which shows the main | base station M which is a loud voice communication apparatus. In addition,Reference exampleThe same components as those in FIG.
[0034]
  The base unit M receives a call start signal or the like that is generated by pressing the call button and serves as a trigger signal for starting a call with the doorphone slave unit S, and is connected to a call control switch or relay provided in the base unit M. , A call path control module 21 for controlling the release, a call control unit 20 comprising a CPU on which a total loss amount initial value setting module 22 as an initial value setting means is mounted, and an initial value of the total loss amount of the total loss amount calculation unit 14 And a non-volatile memory 23 which is an initial value storing means for storing
[0035]
  Where the bookReference example4 is a call terminal that constitutes a hands-free intercom system as shown in FIG. 4, and a plurality of doorphone slave units S and a master unit with a TV monitor function via a wired or wireless transmission system W. It is possible to talk with other call terminals such as the MM or the secondary master unit SM having a configuration similar to that of the master unit M. In this way, when there are a plurality of other party call terminals viewed from the base unit M and these types are different, the initial value of the total loss amount depends on which call terminal the call path is formed with. Will be different. This is because the reflectivity in the two-wire / four-wire conversion circuit 3 and the acoustic coupling gain in the other party telephone terminal differ depending on the type of the other party telephone terminal, so that the initial value of the line side feedback gain β (second echo canceller 30B This is because the value when the is initialized is changed. In addition, the impedance when the transmission line W is viewed from the two-wire / four-wire conversion circuit 3 also changes depending on what kind of telephone terminal other than the other party telephone terminal that is talking is connected to the transmission system W. The initial value of the side feedback gain β is a different value. Further, in a system in which the gains of the transmission volume adjustment amplifier G5 and the reception volume adjustment amplifier G6 are changed in order to adjust the volume in accordance with the number and type of the other party communication terminal, the initial value of the acoustic side feedback gain α is set. The value (value when the first echo canceller 30A is initialized) also varies depending on the type of the other party's call terminal.
[0036]
  So bookReference exampleThen, an appropriate initial value of the total loss amount according to the various situations described above is stored in advance in the non-volatile memory 23, and the master unit M, the other party call terminal, After the communication path is determined, the total loss initial value setting module 22 reads an initial value suitable for the determined communication path from the non-volatile memory 23, and before the start of the call, the total loss calculation unit 14 Transfer and set the read initial value. Then, the total loss calculation unit 14 performs the operation in the fixed mode using the set initial value. Thus, if the initial value of the total loss optimized for each communication system having different values of the acoustic side feedback gain α and the line side feedback gain β is stored in the nonvolatile memory 23, the circuit configuration It is possible to easily deal with various call systems without changing theReference exampleThis is particularly effective when there are three or more counterpart call terminals that constitute a hands-free intercom system together with the base unit M as exemplified in FIG.
[0037]
  (Embodiment1)
  FIG. 5 is a block diagram showing a main part of the present embodiment. This embodiment is characterized by the first and second echo cancellers 30A and 30B, and other configurations are as follows.Reference example1 and the first echo canceller 30A and the second echo canceller 30B have the same configuration. Therefore,Reference exampleThe same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only the first echo canceller 30A will be described.
[0038]
  The first echo canceller 30A according to the present embodiment includes a far-end signal power estimation unit 33A, a double talk detection processing unit 34A, and a coefficient update cumulative time counter 35A in addition to the adaptive filter 31A and the subtractor 32A. The far-end signal power estimator 33A estimates the instantaneous power of the far-end signal (received signal in the first echo canceller 30A, transmitted signal in the second echo canceller 30B, and so on) Xn. Yes, the double-talk detection processing unit 34A determines whether or not the speaker M and the other party's call terminal communicate with each other depending on whether or not the output signal Yn of the microphone amplifier G1 includes a level signal that degrades the convergence of the adaptive filter 31A. Detects a state of speaking almost simultaneously, that is, a double talk. In the adaptive filter 31A, only when the estimated value of the far-end signal power estimation unit 33A exceeds a predetermined threshold that can be regarded as including a speech component in the far-end signal Xn, and no double talk is detected by the double talk detection processing unit 34A. The coefficient is updated based on a predetermined algorithm (for example, a learning identification method), and is fixed to the previous value without updating the coefficient in other states. Also, the coefficient update accumulated time counter 35A counts the accumulated time that the adaptive filter 31A has updated the coefficient according to the above condition after the start of the call, and transfers the count value to the total loss amount calculation unit 14.
[0039]
  In the total loss calculation unit 14, the count value of the coefficient update cumulative time counter 35A is set to a predetermined threshold value Tmax (the first and second echo cancelers 30A and 30B are required to converge in the normal installation environment of the base unit M. The estimated value α ′ of the acoustic feedback gain α is a predetermined threshold value ε (initialization of the first and second echo cancellers 30A and 30B) even if the value is sufficiently larger than the time and exceeds about 20 to 30 seconds. If the value is not smaller than 10-15 dB smaller than the value at the time), then the acoustic side feedback gain α is not estimated and the operation is performed in a fixed mode with the total loss as an initial value. Similarly, since the coefficient update cumulative time counter 35A is also provided in the second echo canceller 30B, in the end, in the total loss amount calculation unit 14, one of the coefficient update cumulative time counters 35A has exceeded the threshold value Tmax. Sometimes, the estimated value (α ′ or β ′) of the feedback gain (α or β) on the side corresponding to the echo cancellers 30A and 30B having the coefficient update cumulative time counter 35A that exceeds the threshold Tmax falls below the threshold ε. If not, thereafter, the estimation processing of the acoustic side feedback gain α and the line side feedback gain β is stopped, and the operation is performed in the fixed mode in which the total loss amount is an initial value.
[0040]
  Thus, in the present embodiment, as described above, even if the count value of the coefficient update cumulative time counter 35A exceeds the predetermined threshold Tmax, the estimated values α ′ and β ′ of the acoustic feedback gain α and the line feedback gain β are estimated. If at least one of the values does not become equal to or less than the predetermined threshold value ε, that is, even if the count value of the coefficient update cumulative time counter 35A in the first echo canceller 30A exceeds the threshold value Tmax, the estimated value α ′ of the acoustic feedback gain α Is not less than or equal to the threshold value ε, or the estimated value β ′ of the line side feedback gain β is not less than or equal to the threshold value ε even if the count value of the coefficient update cumulative time counter 35B in the second echo canceller 30B exceeds the threshold value Tmax. Since the total loss amount calculation unit 14 continues the operation in the fixed mode without shifting to the update mode, the reverberation time is longer than the impulse response length of the adaptive filter 31A. When the base unit M is installed in such an environment, the total loss calculation unit 14 can suppress unpleasant echoes and howling by continuing the operation in the fixed mode, and stable half-duplex call Can be maintained. Conversely, when the total loss calculation unit 14 does not perform such processing, changes in the acoustic side feedback gain α and the line side feedback gain β fluctuate drastically when installed in an environment with a long reverberation time, thereby calculating the total loss amount. There is a possibility that the estimation processing of the feedback gains α and β in the unit 14 cannot follow and an unpleasant echo or howling occurs.
[0041]
  (Embodiment2)
  FIG. 6 is a block diagram showing a base unit M as a loudspeaker device according to the present embodiment. In addition,Reference exampleConstituent elements identical to those in FIG. Although detailed illustration of the configuration is omitted, the configuration of the first and second echo cancellers 30A and 30B is an embodiment.1Is the same.
[0042]
  This embodiment includes a transmission signal single tone detector 40 that detects whether a transmission signal is a single frequency tone signal, and a reception signal single tone that detects whether a reception signal is a single frequency tone signal. When the master unit M includes a detector 41 and a howling detection unit 42 that detects the presence or absence of howling based on the detection results of the two single tone detectors 40 and 41, when the howling detection unit 42 detects howling, The first and second echo cancellers 30A and 30B are characterized in that the coefficients of the adaptive filters 31A and 31B are initialized and the operation mode of the total loss calculation unit 14 of the voice switch 10 is set to a fixed mode.
[0043]
  The two single tone detectors 40 and 41 use, for example, a fast Fourier transform of a transmission signal or a reception signal, or use a plurality of band division filters to compare the power of the transmission signal or the reception signal. However, since any detection method can be realized by using a conventionally known technique, a detailed description thereof will be omitted.
[0044]
  The howling detection unit 42 assumes that howling occurs when the state in which the single tone detectors 40 and 41 both detect a single-frequency tone signal continues for a predetermined time (for example, about 200 to 300 ms). In addition, the howling detection signal is output to the second echo cancellers 30A and 30B, and in other cases, the howling detection signal is not output.
[0045]
  Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. When a call is started, initialization processing is performed in the voice switch 10 and the first and second echo cancellers 30A and 30B (step 1). In the voice switch 10, the total loss amount calculation unit 14 performs initialization processing. The operation mode becomes the fixed mode (step 2). The total loss calculation unit 14 monitors the output state of the howling detection unit 42 (step 3), and returns to the initialization process when a howling detection signal is output from the howling detection unit 42 during operation in the fixed mode. Initialization processing is performed in the voice switch 10 and the first and second echo cancellers 30A and 30B (step 1), and the total loss calculating unit 14 also operates in the fixed mode again after initializing all variables (step 1). 2).
[0046]
  On the other hand, when the howling detection signal is not output from the howling detection unit 42, the total loss amount calculation unit 14 determines the embodiment.1As described above, when one of the coefficient update cumulative time counters 35A and 35B exceeds the threshold Tmax, it corresponds to the echo cancellers 30A and 30B having the coefficient update cumulative time counters 35A and 35B that exceed the threshold Tmax. If the estimated value (α ′ or β ′) of the feedback gain (α or β) on the transmitting side is not less than the threshold value ε, the echo canceller 30A or 30B that does not fall below the threshold value ε determines that the estimated value cannot be converged ( Step 4) The operation in the fixed mode is continued without shifting to the update mode (Step 2). On the other hand, if the estimated values α ′ and β ′ of the feedback gains α and β are below the threshold value ε, the total loss calculating unit 14 determines that the estimated values α ′ and β ′ of the feedback gains α and β can converge. Further, it is continuously monitored for a predetermined time whether or not the estimated values α ′ and β ′ of the feedback gains α and β are lower than the threshold value ε (step 5). If the estimated values α ′ and β ′ of the feedback gains α and β are not lower than the threshold value ε for a predetermined time, the total loss calculating unit 14 continues the operation in the fixed mode without shifting to the update mode (Step 2). ) If the estimated values α ′ and β ′ of the feedback gains α and β continue for a predetermined time and fall below the threshold value ε, the mode is shifted to the update mode (step 6).
[0047]
  When a howling detection signal is output from the howling detection unit 42 during operation in the update mode, the process returns to the initialization process, and the voice switch 10 and the first and second echo cancellers 30A and 30B perform the initialization process. (Step 1), the total loss calculating unit 14 also operates in the fixed mode again after initializing all variables (Step 2).
[0048]
  As described above, in this embodiment, in any operation mode of the fixed mode or the update mode, when howling is detected during a call, the coefficients of the adaptive filters 31A and 31B of the two echo cancellers 30A and 30B are quickly obtained. Since the total loss amount is returned to the initial value and the first and second echo cancellers 30A and 30B converge, the total loss amount calculation unit 14 operates in the fixed mode, so that the communication system is formed. It is possible to obtain a sufficient margin for howling by suppressing the loop gain of the closed loop. As a result, even if howling occurs during a call, howling can be immediately suppressed (within several hundred ms), and a stable call can be resumed.
[0049]
  (Embodiment3)
  FIG. 8 is a block diagram showing a main part of the present embodiment. However, since the first and second echo cancellers 30A and 30B have the same configuration, only the first echo canceller 30A is illustrated, and only the portion related to the gist of the present embodiment is illustrated for the voice switch 10,Reference example1 and embodiments1Constituent elements that are common to each other are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted.
[0050]
  This embodiment is an embodiment1Similarly, the first and second echo cancellers 30A and 30B are provided with double-talk detection processing units 34A and 34B, and the insertion loss amount control unit 13 estimates that the insertion loss amount distribution processing unit 15 is in the transmission state. Or when the double talk detection processing unit 34A of the first echo canceller 30A detects double talk, the estimated value α ′ of the acoustic feedback gain α is not updated and the previous estimated value is held. When the insertion loss distribution processing unit 15 estimates the reception state or when the double talk detection processing unit 34B of the second echo canceller 30B detects double talk, the estimated value β ′ of the line side feedback gain β This is characterized in that the process of holding the previous estimated value is performed without updating.
[0051]
  In FIG. 8, only the processing system for calculating the estimated value α ′ of the acoustic feedback gain α in the total loss calculating unit 14 is illustrated.Reference exampleAs described in FIG. 1, the processing system for calculating the total loss Lt necessary for obtaining the desired gain margin MG from the estimated values α ′ and β ′ of the feedback gains α and β is not shown. Note that the processing system for calculating the estimated value β ′ of the line side feedback gain β is the same as the processing system for calculating the estimated value α ′ of the acoustic side feedback gain α, and therefore illustration and description thereof are omitted.
[0052]
  The total loss amount calculation unit 14 estimates the group delay of the acoustic coupling system from the adaptive filter coefficient of the first echo canceller 30A for the received signal and performs a delay process, and an echo path delay compensation process A reception signal power calculation unit 17 for obtaining the power Pro of the signal (delay compensation signal) output from the unit 16, an acoustic echo power calculation unit 18 for obtaining the power Pti of the echo component included in the transmission signal, and the delay compensation signal power And an estimated value calculating unit 19 for calculating an estimated value α ′ of the acoustic feedback gain α from the ratio of Pro to the echo component power Pti. When calculating the estimated value α ′ of the feedback gain α, the estimated value calculating unit 19 uses the double talk detection processing unit 34A of the first echo canceller 30A in addition to the delay compensation signal power Pro and the echo component power Pti. The double talk detection flag (DTF) and the call state information indicating the call state estimated by the insertion loss amount distribution processing unit 15 are referred to.
[0053]
  That is, the estimated value calculation unit 19 is in a state where the double talk detection processing unit 34A does not detect double talk and the double talk detection flag DTF is not set (DTF = 0), and the insertion loss amount distribution processing unit 15 When the estimated call state is other than the transmission state, the estimated value α ′ is calculated as α ′ = Pti / Pro. On the other hand, when the double talk is detected by the double talk detection processing unit 34A and the double talk detection flag DTF is set (DTF = 1), or the call state estimated by the insertion loss amount distribution processing unit 15 is the transmission state. In some cases, the estimated value calculation unit 19 holds the previous value without newly calculating the estimated value α ′.
[0054]
  Thus, by performing the processing as described above, it is determined that the voice signal from the near-end side (the microphone 1 side in FIG. 8) is included and the transmission signal contains a sound component that cannot be ignored. Under such circumstances, the total loss amount calculation unit 14 does not calculate the estimated value α ′ of the feedback gain α, and the estimated value α ′ is determined only under the circumstances where the transmitted signal is determined to be substantially equal to the acoustic echo component. Arithmetic can be performed. Therefore, it is possible to prevent an increase in errors of the estimated values α ′ and β ′ of the feedback gains α and β due to the superimposition of components other than the echo collected by the microphone 1, that is, double-talk components. As a result, the time required from the start of the call until the simultaneous two-way call is possible can be reduced to the time required for the first and second echo cancellers 30A and 30B to converge.
[0055]
  (Embodiment4)
  FIG. 9 is a block diagram showing a base unit M which is a loudspeaker device according to the present embodiment. In addition,Reference exampleConstituent elements identical to those in FIG.
[0056]
  In this embodiment, the transmission volume adjustment amplifier G5 and the reception volume adjustment amplifier G6 for volume adjustment vary the gain according to the level of the input signal (transmission signal or reception signal) and gain for the input signal. It is characterized by comprising an amplifier with a gain control function (AGC) having at least one inflection point. The gain control function-provided amplifier is well known in the art and will not be described in detail.
[0057]
  In this embodiment, an amplifier with a gain control function having a gain characteristic with respect to an input signal having at least two inflection points is used for the transmission volume adjustment amplifier G5 and the reception volume adjustment amplifier G6. The input / output characteristics of the volume adjustment amplifier G5 and the reception volume adjustment amplifier G6 are shown. That is, when the input signal level is equal to or less than the minimum value Xp1 [dBV] of the input signal that can be regarded as voice, the gain is G1 [dB], and the input signal level is the minimum value Xp2 of the assumed call voice level from the minimum value Xp1. In the range up to [dBV], the gain is G2 [dB], and in the range where the input signal level is not less than the maximum value Xp2 [dBV], the gain is G3 [dB], and the input signal level is not more than the minimum value Xp1. The gain G3 in the range of the gain G1 and the maximum value Xp2 or more is set to a relatively small value, and the gain G2 in the range of the minimum value Xp1 or more and the maximum value Xp2 or less of the input signal is sufficiently larger than the gains G1 and G3. Is set.
[0058]
  Since the present embodiment is configured as described above, when the acoustic signal collected by the microphone 1 can be regarded as a call voice, the gain G2 necessary for obtaining a desired call volume is set, and the call voice and Appropriate while reducing feedback gains α and β to reduce small gain G1 or G3 for minute levels of ambient noise and excessive levels of environmental noise (wind noise, construction noise, automobile noise, etc.) that cannot be considered. There is an advantage that a large call volume can be obtained.
[0059]
  By the way, it is desirable that the amplifier with a gain control function used for the transmission volume adjustment amplifier G5 and the reception volume adjustment amplifier G6 has input / output characteristics such that the output signal does not exceed a predetermined level. For example, as shown in FIG. 11, the output signal level may be limited to the upper limit value Lsat in the range where the input signal level is Xm or more. Thus, if the output signal level does not exceed the upper limit value Lsat, it is possible to prevent distortion of the amplifier output signal in the analog signal system and overflow in the digital signal system. That is, even when the microphone 1 collects an excessively high level acoustic signal, it is possible to continue a call without sound breakage, an echo canceller, and a malfunctioning operation of the voice switch 10.
[0060]
  (Embodiment5)
  FIG. 12 is a block diagram showing a base unit M as a loudspeaker device according to the present embodiment. In addition,Reference example1, 2 andEmbodiment 4The same components as those in FIG.
[0061]
  Base unit MReference example2, a call start signal that is generated by pressing the call button and serves as a trigger signal for starting a call with the doorphone slave unit S is received. A communication path control module 21 for controlling connection and release, a call control section 20 comprising a CPU on which a parameter setting module 24 as parameter setting means is mounted;4Parameters (gains G1 to G3, inflection point input signal levels Xp1 and Xp2, upper limit value Lsat of output signal level) of the transmitting volume adjusting amplifier G5 and the receiving volume adjusting amplifier G6, which are amplifiers with a gain control function described in the above. Etc.) and a non-volatile memory 23 serving as parameter storage means.
[0062]
  Thus,Reference exampleAs described in FIG. 2, the base unit M is a call terminal that constitutes a hands-free intercom system, and a plurality of doorphone slave units S and a base unit MM with a TV monitor function are connected via a wired or wireless transmission system W. Or, it is possible to make a call with another call terminal such as the sub-master unit SM having a configuration similar to that of the master unit M, and there are a plurality of counterpart call terminals viewed from the master unit M, and these types are In such a case, the optimum values of the parameters of the transmission volume adjustment amplifier G5 and the reception volume adjustment amplifier G6 differ depending on which call terminal is used to form the communication path. This is because the transmission loss in the two-wire / four-wire conversion circuit 3 and the acoustic coupling gain in the partner telephone terminal differ depending on the type of the partner telephone terminal. Further, since the electric loss in the two-wire / four-wire conversion circuit 3 differs depending on what kind of call terminal is connected to the transmission system W in addition to the other party's call terminal during a call, the transmission volume adjusting amplifier G5 and The optimum values of the parameters of the reception volume adjusting amplifier G6 are different.
[0063]
  Therefore, in the present embodiment, the optimum values of the parameters of the transmission volume adjustment amplifier G5 and the reception volume adjustment amplifier G6 according to the various situations described above are stored in advance in the nonvolatile memory 23, and the call control unit 20 After the call path between the parent device M and the other party's call terminal is decided by the call path control module 21, the transmission volume adjustment amplifier G5 and the reception volume adjustment suitable for the call path for which the parameter setting module 24 is decided. The optimum parameter values of the amplifier G6 are read from the nonvolatile memory 23, and the read parameter values are transferred to the transmission volume adjustment amplifier G5 and the reception volume adjustment amplifier G6. The transmission volume adjustment amplifier G5 and the reception volume adjustment amplifier G6 operate by setting optimum values transferred to the respective parameters. Thus, the optimum values of the parameters of the transmission volume adjustment amplifier G5 and the reception volume adjustment amplifier G6 are stored in the non-volatile memory for each communication system having different values of the acoustic feedback gain α and the line feedback gain β. 23, it is possible to easily cope with various call systems without changing the circuit configuration, and the other party constituting the hands-free intercom system together with the base unit M as exemplified in the present embodiment. This is particularly effective when there are three or more call terminals.
[0064]
  (Embodiment6)
  In the present embodiment, as shown in FIG. 13, a call start gain adjuster 40 is provided on the output side of the transmission volume adjusting amplifier G5, and a call start trigger generating module 25 is mounted on the CPU of the call control unit 20. There is a feature in that there is a feature, the configuration and operation other than this is the embodiment5Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted.
[0065]
  When a call start gain adjuster 40 receives a trigger signal (call start trigger signal) indicating the start of a call from the call start trigger generation module 25 of the call control unit 20, the gain adjuster 40 operates with a gain G of zero (ie, a mute state). After that, as shown in FIG. 14, the gain G is linearly increased with the elapse of time t, and the operation of fixing the gain G to 1 is performed when a predetermined rising time Trise has elapsed. That is, in the call start gain adjuster 40, the gain G from the call start time to the rise time Trise is set to less than 1, thereby substantially increasing the insertion loss amount in the call path. The call volume is then reduced, and then the volume is gradually increased to realize a call that achieves the desired call volume after the rise time Trise has elapsed.
[0066]
  Thus, since the present embodiment is configured as described above, the initial value of the total loss amount in the voice switch 10 can be reduced by setting the rise time Trise to an appropriate value. During the period in which the loss amount calculation unit 14 operates in the fixed mode, it is possible to reduce a sense of disconnection of a call accompanying switching of the loss amount. For example, as shown in FIG. 14, since the gain G increases monotonously from 0 to 1 continuously with the elapsed time, the gain G does not change discontinuously, so that when the connection is made instantaneously There is no discomfort that feels like this, and howling immediately after the start of a call can be suppressed.
[0067]
  (Embodiment7)
  In this embodiment, as shown in FIG. 15, a call end gain adjuster 41 is provided on the output side of the transmission volume adjusting amplifier G5, and a call end trigger generating module 26 is mounted on the CPU of the call control unit 20. There is a feature in that there is a feature, the configuration and operation other than this is the embodiment5Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted.
[0068]
  When the call end gain adjuster 41 receives a trigger signal (call end trigger signal) indicating the end of a call from the call end trigger generating module 26 of the call control unit 20, the gain adjuster 41 operates with a gain G of 1 (ie, through state). Then, as shown in FIG. 16, the gain G is linearly decreased with the elapse of time t, and when the predetermined time (mute time) Tmute elapses, the operation of setting the gain G to 0 is performed. That is, after the mute time Tmute has elapsed since a call end trigger signal corresponding to a call end request by a call button operation or the like is input to the gain adjuster 41 at the end of a call, the communication path control module 21 switches, relays, etc. Can be turned off to open the call path.
[0069]
  Thus, since the present embodiment is configured as described above, noise (so-called “bottom sound”) generated when the communication path is opened while the driving power is supplied to the speaker amplifier G4 at the end of the call and the operation state is maintained. Or substantially impulsive noise called pop noise).
[0070]
  (Embodiment8)
  In the present embodiment, as shown in FIG. 17, a gain change module 27 serving as a gain characteristic changing unit is mounted on the CPU of the call control unit 20, and a call volume adjusting switch serving as a gain instruction unit is provided in the housing 50 of the base unit M. There is a feature in the point.
[0071]
  As shown in FIG. 18, the housing 50 of the base unit M is formed in a rectangular box shape from a synthetic resin.4The voice switch 10, the first and second echo cancellers 30A and 30B, the call control unit 20 and the like described in the above are housed inside, and the microphone 1 and the speaker 2 are housed so that a part thereof is exposed from the front. ing. In addition, a call button 51 for starting a call in response to a call from the doorphone slave unit S, and an up button 52a and a down button 52b, which are operation units of a call volume adjustment switch, are arranged on the front surface of the housing 50. . When the up button 52a or the down button 52b is pressed, each operation signal is input to the gain change module 27 of the call control unit 20, and the gain change module 27 receives an operation signal for the up button 52a each time. The gain G [dB] of the transmission volume adjustment amplifier G5 is increased by a small amount Δ [dB], and the gain G of the transmission volume adjustment amplifier G5 is increased by a small amount Δ each time the operation signal of the down button 52b is input. It will only decrease. That is, in the present embodiment, as an amplifier with a gain control function used for the transmission volume adjusting amplifier G5, as shown in FIG. 19, there is one inflection point and the output signal level is limited to the upper limit value Lsat. Each time the up button 52a is pressed, the gain G increases by a small amount Δ to increase the call volume, and conversely, every time the down button 52b is pressed, the gain G is increased. Is reduced by a small amount Δ to reduce the call volume.
[0072]
  Thus, since the present embodiment is configured as described above, the upper limit of the call volume that can be set is limited by a howling margin or the like, but the lower limit of the call volume depends on the specifications of the voice call system. Can be designed to a desired value. That is, when the ambient noise level is low, for example, when used in a residential area at night, the down button 52b is operated to decrease the gain G of the transmission volume adjustment amplifier G5, and the call volume is reduced to a desired level. Thus, the call volume can be easily adjusted to an appropriate value according to the time zone and surrounding conditions.
[0073]
  (Reference example 3)
  Figure 20 shows the bookReference exampleIt is a block diagram which shows the principal part. However,Reference exampleConstituent elements common to 1 are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted.
[0074]
  BookReference exampleThe far-end side background noise level estimation unit 43 that estimates the background noise level of the far-end side (the other party's call terminal) included in the received signal and the near-end side (microphone 1 side) included in the transmitted signal A near-end-side background noise level estimating unit 44 that estimates a background-noise level, a transmission-volume adjusting amplifier G5, and a receiving-volume adjusting amplifier according to the estimated values of the far-end background noise level and the near-end background noise level The call volume adjusting gain control unit 45 for adjusting the gain of G6 is characterized in that the call processing means including the first and second echo cancellers 30A and 30B and the voice switch 10 is provided. That is, the far-end-side background noise level estimation unit 43, the near-end-side background noise level estimation unit 44, and the call volume adjustment gain control unit 45 perform a DSP or the like together with the first and second echo cancellers 30A and 30B and the voice switch 10. To be realized.
[0075]
  The far-end side background noise level estimation unit 43 and the near-end side background noise level estimation unit 44 are both realized by an integration circuit or a digital filter having a characteristic that the rise is gradual and the fall is abrupt. The background noise level estimator 43 estimates the background noise level constantly present in the received signal output from the received sound volume adjustment amplifier G6, and the near-end background noise level estimator 44 estimates the transmitted sound volume. A background noise level that is constantly present in the transmission signal output from the adjustment amplifier G5 is estimated.
[0076]
  The call volume adjustment gain control unit 45 varies the gain of the transmission volume adjustment amplifier G5 in accordance with the background noise level estimated value PFn on the counterpart terminal side by the far-end side background noise level estimation unit 43, and at the near end. The gain of the reception volume adjustment amplifier G6 is varied according to the estimated value PNn of the background noise level on the microphone 1 and speaker 2 side by the side background noise level estimation unit 44. That is, it is considered that the larger the estimated value PFn is, the larger the ambient noise on the other party side is. Therefore, in this case, the call volume adjustment gain control unit 45 increases the gain of the transmission volume adjustment amplifier G5. By increasing the volume of the signal, it is possible to prevent the listener (caller using the other party terminal) from hearing the voice of the sender (caller using the loudspeaker), and the estimated value PFn is small. Since the ambient noise at the other end of the call is considered to be low, in this case, the call volume adjustment gain control unit 45 reduces the gain of the transmission volume adjustment amplifier G5 to reduce the volume of the transmission signal. It is possible to prevent the listener from feeling uncomfortable because the volume is too high in a quiet environment. Similarly, it is considered that the larger the estimated value PNn is, the greater the ambient noise on the side of the loudspeaker is. In this case, the call volume adjustment gain control unit 45 increases the gain of the received volume adjustment amplifier G6. The volume of the signal can be increased to prevent the listener (caller using the loudspeaker) from becoming difficult to hear the voice of the sender (caller using the other party terminal), and the estimated value PNn is low. Since it is considered that the ambient noise on the loudspeaker apparatus side is small, in this case, the call volume adjustment gain control unit 45 reduces the gain of the reception volume adjustment amplifier G6 to reduce the volume of the received signal, and However, it is possible to prevent the listener from feeling uncomfortable in a quiet situation.
[0077]
  (Reference example 4)
  Figure 21 shows a bookReference exampleIt is a block diagram which shows the principal part. However,Reference example1 andReference example 3Constituent elements common to each other are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted.
[0078]
  BookReference exampleIs used for setting the reception bias mode for amplifying the reception signal monitored by the far-end side background noise level estimation unit 43, the near-end side background noise level estimation unit 44, and the insertion loss amount distribution processing unit 15 (not shown). The amplifier GR, the transmission bias mode setting amplifier GT that amplifies the transmission signal monitored by the insertion loss distribution processing unit 15, and the estimated values of the far-end background noise level and the near-end background noise level. Correspondingly, the amplification mode controller 46 for adjusting the gains of the reception bias mode setting amplifier GR and the transmission bias mode setting amplifier GT, the first and second echo cancellers 30A and 30B, and the voice switch 10 are connected. It is characterized in that it is provided in the processing means.
[0079]
  If the estimated value PFn of the far-end side background noise level is sufficiently larger than the estimated value PNn of the near-end side background noise level (PFn >> PNn), the eccentric mode control unit 46 transmits the transmission eccentric mode. By setting the gain of GT to G [dB] and the gain of the reception biasing mode setting amplifier GR to 0 [dB], the voice switch 10 is set to the transmission biasing mode, and the estimated value PNn of the near-end side background noise level is If the value is sufficiently larger than the estimated value PFn of the far-end side background noise level (PNn >> PFn), the gain of the reception bias mode setting amplifier GR is G [dB], and the gain of the transmission bias mode setting amplifier GT The voice switch 10 is set to the reception bias mode by setting 0 to [dB], and the difference between the far-end side background noise level estimated value PFn and the near-end side background noise level estimated value PNn must be sufficiently large. If Each gain story unbalance mode setting amplifier GR and transmission unbalance mode setting amplifier GT set the audio switch 10 to the neutral mode as 0 [dB].
[0080]
  That is, when the difference between the ambient noise level on the far end side and the ambient noise level on the near end side is large, the insertion loss amount distribution processing unit 15 that monitors the transmission signal and the reception signal to estimate the call state, for example, When the end-side ambient noise level is high, it is always judged as a receiving state, and when the near-end side ambient noise level is high, it is always judged as a transmitting state. Alternatively, there may be a phenomenon that the call state is fixed in one of the transmission states (so-called voice switch 10 is tilted down).
[0081]
  BookReference exampleThen, as described above, the bias mode control unit 46 compares the estimated value PFn of the far-end side background noise level with the estimated value PNn of the near-end side background noise level, and the estimated value PFn of the far-end side background noise level is greater. If it is sufficiently large, the insertion loss distribution processor 15 amplifies the transmission signal monitored by the insertion loss distribution processor 15 by a gain G [dB] by the transmission bias mode setting amplifier GT. If the estimated value PNn of the near-end side background noise level is sufficiently larger, the received signal monitored by the insertion loss amount distribution processing unit 15 is received. By amplifying only the gain G [dB] by the mode setting amplifier GR, the insertion loss distribution processing unit 15 is set to a state that is easy to determine the reception state (reception bias mode), so that the voice switch 10 is tilted down. Suppression It is possible to obtain a good-Switching Characteristics of the voice switch 10 and.
[0082]
  (Reference Example 5)
  Figure 22 shows the bookReference exampleIt is a block diagram which shows the principal part. However,Reference example1 andReference example 4Constituent elements that are common to each other are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted.
[0083]
  BookReference exampleThe voice switch 10 is transmitted by adjusting the gains of the reception bias mode setting amplifier GR, the transmission bias mode setting amplifier GT, the reception bias mode setting amplifier GR, and the transmission bias mode setting amplifier GT. The user is provided with a deviating mode control unit 46 for setting any one of the deviating mode, the receiving decent mode, or the neutral mode in the call processing means including the first and second echo cancellers 30A and 30B and the voice switch 10, and the user. There is a feature in that an operation unit 47 that can be operated by the operation unit 47 is provided, and an instruction unit that instructs the setting mode of the voice switch 10 to the bias mode control unit 46 according to the operation of the operation unit 47 is provided.
[0084]
  As shown in FIG.Reference exampleIs configured as a base unit MM with a television monitor, for example, and an operation portion 47 for operating a rotary switch (not shown) is rotatably disposed at the lower front portion of the housing 60. This rotary switch has three switching positions, and each switching position corresponds to a transmission bias mode, a reception bias mode, and a neutral mode. Then, the call control unit 20 serving as an instruction unit monitors the switching position of the rotary switch, and instructs the bias mode control unit 46 to select a mode corresponding to each switching position. The deviation mode control unit 46 controls the gains of the reception deviation mode setting amplifier GR and the transmission deviation mode setting amplifier GT in accordance with an instruction given from the call control unit 20, and the voice switch 10 is set to any one of the instructions according to the instruction. Set to mode.
[0085]
  Thus, when the user determines that the direction of the call has fallen to either the transmission or reception, the user can operate the operation unit 47 to set the reception deviation mode or the transmission deviation mode. Can be eliminated.
[0086]
  (Embodiment9)
  FIG. 23 is a block diagram showing the main part of this embodiment. However,Reference example1 andReference example 3Constituent elements that are common to each other are denoted by the same reference numerals, and illustration and description thereof are omitted.
[0087]
  In the present embodiment, when the far-end side background noise level estimation unit 43 and the far-end side background noise level estimation value PFn are equal to or larger than a predetermined value Pth (PFn ≧ Pth), the operation of the total loss amount calculation unit 14 When the mode is the update mode and the estimated value PFn of the far-end side background noise level is not larger than the predetermined value Pth (PFn <Pth), the operation mode in which the operation mode of the total loss calculating unit 14 is the fixed mode. The switching control unit 48 is characterized in that it is provided in a call processing means including the first and second echo cancellers 30A and 30B and the voice switch 10.
[0088]
  That is, in a situation where the ambient noise level on the far end side is low to some extent, sound other than the call voice collected by the microphone 1, for example, in the case where the loudspeaker device of this embodiment is configured as a master unit of a hands-free intercom. There is a risk that all the sound in the room where the master unit is installed leaks to the far-end call terminal (door phone slave unit), but the estimated value PFn of the far-end background noise level is higher than the predetermined value Pth as described above. If the value is not large, the operation mode switching control unit 48 sets the operation mode of the total loss calculation unit 14 to the fixed mode, and the initial value set to a sufficiently large value by the total loss calculation unit 14 operating in the fixed mode. Since the total loss is inserted into a closed loop, all sounds other than the near-end call voice leak to the far-end call terminal even when the ambient noise level at the far-end call terminal is low. It is eliminated, privacy protection can be achieved.
[0089]
【The invention's effect】
  The invention according to claim 1 is configured as described above, and when the first and second echo cancellers immediately after the start of the call have not converged, the total loss calculation unit operating in the fixed mode performs the total loss. Since the amount is fixed to a sufficiently large initial value, it is possible to realize a stable half-duplex call by suppressing the occurrence of unpleasant echoes and howling, and in a state where the first and second echo cancellers are sufficiently converged. Since the total loss amount is updated as needed by the total loss amount calculation unit operating in the update mode, there is an effect that two-way simultaneous calls can be realized. In addition, by setting the initial value of the total loss to an appropriate value, there is no restriction on the amplification gain including the call volume adjustment amplification means. There is an effect that the amplification gain can be designed so as to obtain a sufficient call volume with no practical problem depending on conditions.In addition, when installed in an environment where the reverberation time is longer than the impulse response length of the adaptive filter, the total loss calculation unit suppresses unpleasant echoes and howling by continuing the operation in the fixed mode. And stable half duplex communication can be maintained.
[0090]
  In addition to the effect of the invention of claim 1, the invention of claim 2 is the same as the invention of claim 1 only by changing the initial value stored in the initial value storage means according to the call system with the other party's call terminal. It is possible to achieve the effect.
[0091]
  Claim3The invention of claim 1 or 2ofIn addition to the effects of the invention, even if howling occurs during a call, the operation mode of the total loss amount calculation unit is set to the fixed mode, so that howling can be immediately suppressed and a stable call can be resumed.
[0092]
  Claim4The invention of claim 1Or 2 or 3In addition to the effect of the present invention, by suppressing the increase / decrease amount of the total loss per predetermined time, the first and second echo cancellers are active toward convergence as immediately after the start of a call with the other party's call terminal. Since the coefficients are updated, there is an effect that it is possible to eliminate a sense of incongruity in hearing even in a state where the changes in the acoustic feedback gain and the line feedback gain are severe.
[0093]
  Claim5The invention of claim4In addition to the effect of the present invention, it is possible to prevent an increase in errors in the estimated values of the acoustic side feedback gain and the line side feedback gain due to the superposition of components other than the echo collected by the microphone, that is, the double talk component. As a result, it is possible to reduce the time required from the start of the call until the simultaneous two-way call becomes possible to the time required for the first and second echo cancellers to converge.
[0094]
  Claim6The invention of claim 1 to claim 15In addition to the effects of any of the inventions, for example, by reducing the gain for an input signal corresponding to a minute or excessive level of noise and increasing the gain for an input signal corresponding to an audio level. There is an effect that an appropriate call volume can be obtained while reducing the acoustic feedback gain and the line feedback gain.
[0095]
  Claim7The invention of claim6In addition to the effects of the invention, even when an excessive level of sound is collected by the microphone, sound cracking, divergence of the first and second echo cancellers, or erroneous estimation of the speech state in the voice switch may occur. There is an effect that the call can be continued.
[0096]
  Claim8The invention of claim6 or 7In addition to the effect of the present invention, there is an effect that a desired call volume can always be obtained only by changing the parameter according to the call system conditions.
[0097]
  Claim9The invention of claim6 or 7 or 8In addition to the effect of the invention, since the initial value of the total loss amount in the fixed mode can be reduced, the call accompanying the switching of the loss amount during the period in which the total loss amount calculation unit after the call starts operates in the fixed mode. There is an effect that the feeling of cutting can be reduced.
[0098]
  Claim10The invention of claim6-9In addition to the effect of any one of the inventions, there is an effect that it is possible to suppress noise (so-called “bottom sound”) generated when the communication path is opened.
[0099]
  Claim11The invention of claim6 or 7 or 8In addition to the effect of the present invention, when the ambient noise level is low, for example, when used in a residential area at night, the operation unit is operated to decrease the gain of the call volume adjusting amplification means, and the call volume is desired. There is an effect that the call volume can be easily adjusted to an appropriate value in accordance with the time zone and the surrounding situation.
[0100]
  Claim12The invention ofA microphone that outputs the collected sound as a transmission signal, a transmission side amplification means that amplifies the transmission signal from the microphone, a speaker that rings according to the reception signal from the other party's call terminal, and the output to the speaker A receiving side amplifying means for amplifying the received receiving signal, a transmission processing means for performing transmission processing and reception processing of the transmission signal and the receiving signal between the other party's telephone terminal, and a speech communication with suppressing howling and echoing In the loudspeaker communication device including the call processing means that enables the speech processing means, the call processing means includes a first echo canceler that eliminates acoustic echo generated by acoustic coupling between the microphone and the speaker, and acoustic coupling or A second echo canceler for canceling line echo caused by signal wraparound in the transmission processing means, and first and second echo cancelers; Between the first and second echo cancellers and formed by the acoustic echo path and the line echo path. A voice switch that suppresses howling by reducing the loop gain of the closed loop, and the voice switch has a loss insertion means for inserting loss in the signal path on the transmission side, and a loss in the signal path on the reception side. Receiving loss insertion means for inserting, insertion loss amount control means for controlling the amount of loss to be inserted from each loss insertion means on the transmission side and reception side, the insertion loss amount control means, the receiving side loss insertion means The feedback feedback gain of the path returning from the output point to the input point of the transmission side loss insertion means via the acoustic echo path is estimated, and from the output point of the transmission side loss insertion means via the line echo path Total loss for estimating the line-side feedback gain of the path returning to the input point of the talk-side loss insertion means and calculating the total amount of loss to be inserted into the closed loop based on the estimated values of the feedback gains on the acoustic and line sides The amount calculation unit and the call state are estimated by monitoring the transmission signal and the reception signal, and each of the transmission side loss insertion unit and the reception side insertion loss unit according to the estimation result and the calculated value of the total loss amount calculation unit An insertion loss amount distribution processing unit that determines the distribution of the insertion loss amount, and the total loss amount calculation unit is based on the estimated value of each feedback gain. Therefore, there are two operation modes: an update mode for calculating and summing the amount of loss to be inserted into the closed loop and adaptively updating it, and a fixed mode for fixing the total loss amount to a predetermined initial value. The first and second echo cancellers operate in the fixed mode during the period from the start of the call until the first and second echo cancellers sufficiently converge, and the update mode operates in the period after the first and second echo cancellers sufficiently converge. AndThe call processing means includes a far-end background noise level estimator for estimating a far-end background noise level included in the received signal, and a total loss if the estimated value of the far-end background noise level is a predetermined value or more. An operation mode switching control unit that sets the operation mode of the amount calculation unit as an update mode, and sets the operation mode of the total loss amount calculation unit as a fixed mode if the estimated value of the far-end background noise level is not greater than a predetermined value; So thatIn the state where the first and second echo cancellers immediately after the start of the call have not converged, the total loss amount is fixed to a sufficiently large initial value by the total loss amount calculation unit operating in the fixed mode, so that an unpleasant echo In the state where the first half and the second echo canceller are sufficiently converged, the total loss amount is reduced by the total loss amount calculation unit operating in the update mode. Since it is updated as needed, there is an effect that a two-way simultaneous call can be realized. In addition, by setting the initial value of the total loss to an appropriate value, there is no restriction on the amplification gain including the call volume adjustment amplification means. There is an effect that the amplification gain can be designed so as to obtain a sufficient call volume with no practical problem depending on conditions. Moreover,If the ambient noise level at the far-end phone terminal is low, operating the total loss calculator in fixed mode may cause all sounds other than the near-end phone call to leak to the far-end phone terminal. This has the effect of protecting privacy.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]Reference example of the present invention1 is a block diagram showing 1. FIG.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation.
[Fig. 3]Reference example of the present invention2 is a block diagram showing 2. FIG.
FIG. 4 is a system configuration diagram of a hands-free intercom system using the same as above.
FIG. 51FIG.
FIG. 6 is an embodiment.2FIG.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation.
FIG. 83FIG.
FIG. 94FIG.
FIG. 10 is a diagram showing input / output characteristics of the call volume adjusting amplifier in the same as above.
FIG. 11 is a diagram showing another input / output characteristic of the call volume adjusting amplifier in the same as above.
FIG. 12 is an embodiment.5FIG.
FIG. 13 is an embodiment.6It is a block diagram which shows the principal part.
FIG. 14 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 15 is an embodiment.7It is a block diagram which shows the principal part.
FIG. 16 is an operation explanatory view of the above.
FIG. 17 is an embodiment.8It is a block diagram which shows the principal part.
FIG. 18 is a front view of the above.
FIG. 19 is an operation explanatory diagram of the above.
FIG. 20Reference Example 3 of the present inventionIt is a block diagram which shows the principal part.
FIG. 21Reference Example 4 of the present inventionIt is a block diagram which shows the principal part.
FIG. 22 (a) isReference Example 5 of the present inventionThe block diagram which shows the principal part of (b) is an external view of a main | base station.
FIG. 239It is a block diagram which shows the principal part.
FIG. 24 is a block diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Microphone
2 Speaker
10 Voice switch
13 Insertion loss control unit
14 Total loss calculator
15 Loss amount distribution processing section
30A First echo canceller
30B Second echo canceller

Claims (12)

集音した音声を送話信号として出力するマイクロホンと、マイクロホンからの送話信号を増幅する送話側増幅手段と、相手側の通話端末からの受話信号に応じて鳴動するスピーカと、スピーカへ出力される受話信号を増幅する受話側増幅手段と、相手側の通話端末との間で送話信号並びに受話信号の送信処理、受信処理を行う伝送処理手段と、ハウリングやエコーを抑制して拡声通話を可能とする通話処理手段とを備えた拡声通話装置において、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消去する第１の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伝送処理手段における信号の回り込みによって生じる回線エコーを消去する第２のエコーキャンセラと、第１及び第２のエコーキャンセラに挟まれた送話信号並びに受話信号の信号経路上に設けられる通話音量調整用増幅手段と、第１及び第２のエコーキャンセラの間に設けられ、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とを有し、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、挿入損失量制御手段は、受話側損失挿入手段の出力点から音響エコー経路を介して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、送話側損失挿入手段の出力点から回線エコー経路を介して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、この推定結果と総損失量算出部の算出値に応じて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、総損失量算出部は、各帰還利得の推定値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第１及び第２の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第１及び第２の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するものであって、第１のエコーキャンセラは、音響エコー経路の特性を適応的に同定する適応フィルタと、送話信号から適応フィルタの出力を減算する減算器と、受話信号の瞬時パワーを推定する第１の信号パワー推定部と、ダブルトークを検出するダブルトーク検出部とを有し、第２のエコーキャンセラは、回線エコー経路の特性を適応的に同定する適応フィルタと、受話信号から適応フィルタの出力を減算する減算器と、送話信号の瞬時パワーを推定する第２の信号パワー推定部と、ダブルトークを検出するダブルトーク検出部とを有し、第１及び第２のエコーキャンセラは、第１の信号パワー推定部の推定値が送話信号に音声成分が含まれていると見なせる所定の閾値を超えるとともに第２の信号パワー推定部の推定値が受話信号に音声成分が含まれると見なせる所定の閾値を超え、且つ第１及び第２のエコーキャンセラのダブルトーク検出部によりダブルトークが検出されない状態でのみ適応フィルタの係数を更新するとともに、その他の状態では適応フィルタの係数を固定し、通話開始後に適応フィルタの係数更新を行った累積時間をカウントする係数更新累積時間カウンタを設けてなり、総損失量算出部は、係数更新累積時間カウンタのカウント値が所定の閾値を超えても音響側帰還利得及び回線側帰還利得の各推定値の少なくとも何れか一方が所定の閾値以下とならない場合には更新モードに移行せずに固定モードの動作を継続することを特徴とする拡声通話装置。A microphone that outputs the collected sound as a transmission signal, a transmission side amplification means that amplifies the transmission signal from the microphone, a speaker that rings according to the reception signal from the other party's call terminal, and the output to the speaker A receiving side amplifying means for amplifying the received receiving signal, a transmission processing means for performing transmission processing and reception processing of the transmission signal and the receiving signal between the other party's telephone terminal, and a speech communication with suppressing howling and echoing In the loudspeaker communication device including the call processing means that enables the speech processing means, the call processing means includes a first echo canceler that eliminates acoustic echo generated by acoustic coupling between the microphone and the speaker, and acoustic coupling or A second echo canceler for canceling a line echo caused by signal wraparound in the transmission processing means; and first and second echo cancelers Between the first and second echo cancellers and formed by the acoustic echo path and the line echo path. A voice switch that suppresses howling by reducing the loop gain of the closed loop, and the voice switch includes a loss insertion means for inserting loss in the signal path on the transmission side, and a loss in the signal path on the reception side. Receiving loss insertion means for insertion, and insertion loss amount control means for controlling the amount of loss inserted from each of the transmission side and reception side loss insertion means, and the insertion loss amount control means includes reception side loss insertion means. The feedback feedback gain of the path returning from the output point to the input point of the transmission side loss insertion means via the acoustic echo path is estimated, and from the output point of the transmission side loss insertion means via the line echo path Total loss for estimating the line-side feedback gain of the path returning to the input point of the talk-side loss insertion means and calculating the total amount of loss to be inserted into the closed loop based on the estimated values of the feedback gains on the acoustic and line sides The amount calculation unit, and the call state is estimated by monitoring the transmission signal and the reception signal, and each of the transmission side loss insertion unit and the reception side insertion loss unit according to the estimation result and the calculated value of the total loss amount calculation unit The total loss amount calculation unit calculates the sum of the loss amounts to be inserted into the closed loop based on the estimated value of each feedback gain, and adaptively updates the total loss amount calculation unit. There are two operation modes, an update mode and a fixed mode that fixes the total loss amount to a predetermined initial value. From the start of a call with the counterpart call terminal until the first and second echo cancellers converge sufficiently During the period it works in fixed mode The first and second echo cancellers operate in the update mode during a period after the first and second echo cancellers have sufficiently converged , and the first echo canceller includes an adaptive filter that adaptively identifies the characteristics of the acoustic echo path, A subtractor for subtracting the output of the adaptive filter from the transmitted signal, a first signal power estimating unit for estimating the instantaneous power of the received signal, and a double talk detecting unit for detecting double talk, The echo canceller includes an adaptive filter that adaptively identifies the characteristics of the line echo path, a subtracter that subtracts the output of the adaptive filter from the received signal, a second signal power estimator that estimates the instantaneous power of the transmitted signal, The first and second echo cancellers have an estimated value of the first signal power estimator and the speech signal contains a speech component. And the estimated value of the second signal power estimator exceeds the predetermined threshold that the received signal can be regarded as including a speech component, and the double-talk detectors of the first and second echo cancellers A coefficient update accumulated time counter that updates the coefficient of the adaptive filter only when no double talk is detected, and fixes the coefficient of the adaptive filter in other states, and counts the accumulated time of updating the coefficient of the adaptive filter after the start of a call. The total loss amount calculation unit is configured so that at least one of the estimated values of the acoustic feedback gain and the line feedback gain is a predetermined threshold value even if the count value of the coefficient update cumulative time counter exceeds a predetermined threshold value. A loudspeaker device characterized by continuing the operation in the fixed mode without shifting to the update mode if not below . 不揮発性の記憶装置からなり総損失量の初期値を記憶する初期値記憶手段と、相手側通話端末との通話開始前に初期値記憶手段に記憶した総損失量の初期値を総損失量算出部へ設定する初期値設定手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の拡声通話装置。  An initial value storage means comprising a non-volatile storage device for storing an initial value of the total loss amount, and an initial value of the total loss amount stored in the initial value storage means before the start of a call with the other party's call terminal is calculated as a total loss amount The loudspeaker apparatus according to claim 1, further comprising initial value setting means for setting to a unit. 通話処理手段は、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と、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と、これら２つのシングルトーン検出器の検出結果に基 づいてハウリングの有無を検出するハウリング検出部とを備え、ハウリング検出部にてハウリングを検出すると第１及び第２のエコーキャンセラが具備する適応フィルタの係数を初期化するとともに音声スイッチの総損失量算出部の動作モードを固定モードとすることを特徴とする請求項１又は２記載の拡声通話装置。 The speech processing means includes a transmission signal single tone detector for detecting whether the transmission signal is a single frequency tone signal, and a reception signal single tone detection for detecting whether the reception signal is a single frequency tone signal. and vessels, based on the detection results of these two single-tone detector and a howling detection unit that detects the presence or absence of howling, upon detection of howling first and second echo canceller comprising at howling detection unit 3. The loudspeaker apparatus according to claim 1 , wherein the coefficient of the adaptive filter is initialized and the operation mode of the total loss amount calculation unit of the voice switch is set to a fixed mode . 更新モードで動作する総損失量算出部は、音響側及び回線側の各帰還利得の推定値と利得余裕値とから総損失量所望値を求め、総損失量所望値が更新前の総損失量よりも大きければ総損失量を所定の増加量だけ増加した値に更新し、総損失量所望値が更新前の総損失量よりも小さければ総損失量を所定の減少量だけ減少させた値に更新するとともに、総損失量所望値が更新前の総損失量と等しければ総損失量を更新しないことを特徴とする請求項１又は２又は３記載の拡声通話装置。 The total loss calculation unit operating in the update mode obtains a desired value for the total loss from the estimated values of the feedback gains on the acoustic side and the line side and the gain margin value, and the total loss desired value is the total loss before the update. If the total loss amount is larger than the value, the total loss amount is updated to a value increased by a predetermined increase amount. 4. The loudspeaker apparatus according to claim 1, wherein the total loss amount is not updated if the total loss amount desired value is equal to the total loss amount before the update . 第１及び第２のエコーキャンセラはダブルトークを検出するダブルトーク検出部を備え、挿入損失量制御手段は、挿入損失量分配処理部が送話状態と推定しているとき、あるいは第１のエコーキャンセラのダブルトーク検出部がダブルトークを検出しているときには音響側帰還利得の推定値を更新せずにそれ以前の推定値を保持するとともに、挿入損失量分配処理部が受話状態と推定しているとき、あるいは第２のエコーキャンセラのダブルトーク検出部がダブルトークを検出しているときには回線側帰還利得の推定値を更新せずにそれ以前の推定値を保持することを特徴とする請求項４記載の拡声通話装置。 The first and second echo cancellers are provided with a double talk detection unit for detecting double talk, and the insertion loss amount control means is configured when the insertion loss amount distribution processing unit estimates the transmission state or when the first echo is canceled. When the double talk detector of the canceller detects double talk, the estimated value of the acoustic feedback gain is not updated and the previous estimate is retained, and the insertion loss distribution processor estimates that the received state is received. The estimated value of the line-side feedback gain is not updated but the previous estimated value is held when the double-talk detector of the second echo canceller detects double-talk. 4. A loudspeaker device according to 4 . 通話音量調整用増幅手段は、入力信号のレベルに応じて利得を可変するとともに入力信号に対する利得の特性が少なくとも１つの変曲点を有する利得制御機能付増幅器からなることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の拡声通話装置。 Call Volume adjustment amplifying means, claim, characterized in that the gain characteristic with respect to the input signal with variable gain according to the level of the input signal is a gain control function with an amplifier having at least one inflection point 1 The loudspeaker device according to any one of to 5 . 通話音量調整用増幅手段は、出力信号が所定のレベルを超えないような利得の特性を有することを特徴とする請求項６記載の拡声通話装置。7. The loudspeaker apparatus according to claim 6, wherein the call volume adjusting amplifying means has a gain characteristic such that the output signal does not exceed a predetermined level . 不揮発性の記憶装置からなり通話音量調整用増幅手段の特性を決定する１乃至複数のパラメータを記憶するパラメータ記憶手段と、相手側通話端末との通話開始前にパラメータ記憶手段に記憶したパラメータを通話音量調整用増幅手段に設定するパラメータ設定手段とを備えたことを特徴とする請求項６又は７記載の拡声通話装置。 A parameter storage means comprising a non-volatile storage device for storing one or more parameters for determining the characteristics of the call volume adjustment amplifying means, and the parameters stored in the parameter storage means prior to the start of a call with the other party's call terminal. The loudspeaker apparatus according to claim 6 or 7, further comprising parameter setting means for setting the volume adjusting amplification means . 通話開始時には通話音量調整用増幅手段の利得を略零とし、その後、所定時間内で通話音量調整用増幅手段の利得を徐々に増加させる通話開始時利得調整手段を備えたことを特徴とする請求項６又は７又は８記載の拡声通話装置。 A call start gain adjustment unit is provided, wherein the gain of the call volume adjustment amplifying unit is made substantially zero at the start of a call, and thereafter the gain of the call volume adjustment amplification unit is gradually increased within a predetermined time. Item 9. The speech communication device according to item 6, 7 or 8. 通話を終了する際に所定時間内で通話音量調整用増幅手段の利得を徐々に減少させるとともに通話終了前に通話音量調整用増幅手段の利得を略零とする通話終了時利得調整手段を備えたことを特徴とする請求項６〜９の何れかに記載の拡声通話装置。 There is provided an end-of-call gain adjusting means for gradually reducing the gain of the call volume adjusting amplifying means within a predetermined time when the call is ended and making the gain of the call volume adjusting amplifying means substantially zero before the end of the call. The loudspeaker apparatus according to any one of claims 6 to 9 . マイクロホン、送話側増幅手段、スピーカ、受話側増幅手段、伝送処理手段並びに通話処理手段を収納するハウジングと、通話中に通話音量調整用増幅手段の利得の増加及び減少を指示する利得指示手段と、利得指示手段の指示に応じて通話音量調整用増幅手段の利得の特性を変更する利得特性変更手段とを備え、利得指示手段は、ハウジングに対して外部から操作可能に設けられた操作部を有し、操作部の操作に応じて利得の増加又は減少を指示することを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の拡声通話装置。 A microphone, a transmitting side amplifying means, a speaker, a receiving side amplifying means, a transmission processing means and a call processing means; and a gain indicating means for instructing an increase and a decrease in the gain of the call volume adjusting amplifying means during a call. A gain characteristic changing means for changing the gain characteristic of the call volume adjusting amplifying means in response to an instruction from the gain instruction means, and the gain indicating means includes an operation unit provided to be operable from the outside with respect to the housing. The loudspeaker apparatus according to claim 6 , further comprising an instruction to increase or decrease the gain according to an operation of the operation unit. 集音した音声を送話信号として出力するマイクロホンと、マイクロホンからの送話信号を増幅する送話側増幅手段と、相手側の通話端末からの受話信号に応じて鳴動するスピーカと、スピーカへ出力される受話信号を増幅する受話側増幅手段と、相手側の通話端末との間で送話信号並びに受話信号の送信処理、受信処理を行う伝送処理手段と、ハウリングやエコーを抑制して拡声通話を可能とする通話処理手段とを備えた拡声通話装置において、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消去する第１の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伝送処理手段における信号の回り込みによって生じる回線エコーを消去する第２のエコーキャンセラと、第１及び第２のエコーキャンセラに挟まれた送話信号並びに受話信号 の信号経路上に設けられる通話音量調整用増幅手段と、第１及び第２のエコーキャンセラの間に設けられ、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とを有し、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、挿入損失量制御手段は、受話側損失挿入手段の出力点から音響エコー経路を介して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、送話側損失挿入手段の出力点から回線エコー経路を介して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、この推定結果と総損失量算出部の算出値に応じて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、総損失量算出部は、各帰還利得の推定値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第１及び第２の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第１及び第２の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するものであって、通話処理手段は、受話信号に含まれる遠端側の背景雑音レベルを推定する遠端側背景雑音レベル推定部と、遠端側背景雑音レベルの推定値が所定値以上の値であれば総損失量算出部の動作モードを更新モードとし、遠端側背景雑音レベルの推定値が所定値よりも大きくない値であれば総損失量算出部の動作モードを固定モードとする動作モード切換制御部とを備えたことを特徴とする拡声通話装置。 A microphone that outputs the collected sound as a transmission signal, a transmission side amplification means that amplifies the transmission signal from the microphone, a speaker that rings according to the reception signal from the other party's call terminal, and the output to the speaker A receiving side amplifying means for amplifying the received receiving signal, a transmission processing means for performing transmission processing and reception processing of the transmission signal and the receiving signal between the other party's telephone terminal, and a speech communication with suppressing howling and echoing In the loudspeaker communication device including the call processing means that enables the voice processing device, the call processing means includes a first echo canceller that eliminates acoustic echo generated by acoustic coupling between the microphone and the speaker, and acoustic coupling or A second echo canceler for canceling a line echo caused by signal wraparound in the transmission processing means; and first and second echo cancelers And call volume adjustment amplifying means provided on the signal path of the transmission signal and received signal sandwiched, provided between the first and second echo canceller, it is formed by the acoustic echo path and line echo path A voice switch that suppresses howling by reducing the loop gain of the closed loop, and the voice switch has a loss insertion means for inserting loss in the signal path on the transmission side, and a loss in the signal path on the reception side. Receiving loss insertion means for inserting, insertion loss amount control means for controlling the amount of loss to be inserted from each loss insertion means on the transmission side and reception side, the insertion loss amount control means, the receiving side loss insertion means The feedback feedback gain of the path returning from the output point of the transmitter to the input point of the transmission loss insertion means via the acoustic echo path is estimated, and from the output point of the transmission loss insertion means via the line echo path Total loss that estimates the line-side feedback gain of the path returning to the input point of the talk-side loss insertion means and calculates the total amount of loss to be inserted into the closed loop based on the estimated values of the feedback gains on the acoustic and line sides The amount calculation unit and the call state are estimated by monitoring the transmission signal and the reception signal, and each of the transmission side loss insertion unit and the reception side insertion loss unit according to the estimation result and the calculated value of the total loss amount calculation unit The total loss amount calculation unit calculates the sum of the loss amounts to be inserted into the closed loop based on the estimated value of each feedback gain, and adaptively updates the total loss amount calculation unit. There are two operation modes, an update mode and a fixed mode that fixes the total loss amount to a predetermined initial value. From the start of a call with the other party's call terminal until the first and second echo cancellers converge sufficiently During the period it works in fixed mode In the period after the first and second echo cancellers have sufficiently converged, the update processing mode operates, and the call processing means estimates the background noise level on the far end side included in the received signal. If the estimated values of the end-side background noise level estimation unit and the far-end side background noise level are greater than or equal to a predetermined value, the operation mode of the total loss calculation unit is set to the update mode, and the estimated value of the far-end side background noise level is expansion voice call device characterized by comprising an operation mode switching control unit for the fixed mode the operating mode of the total loss amount calculation unit if not greater than the predetermined value.
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