JP4083937B2 - エコーキャンセラ付き音声通信端末装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばボタン電話主装置に送出すべき音声信号に付加される回り込みを減衰するエコーキャンセラ機能を備えたエコーキャンセラ付き音声通信端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、オフィスビルや事業所で使用されているボタン電話システムにおいては、図７に示すように、交換装置として使用されるボタン電話主装置１Ａがある。このボタン電話主装置１Ａは、ボタン電話インタフェース部（ＤＫＴ ＩＦ）１１，１２と、タイムスイッチ部（ＴＳＷ）１３と、アナログ回線インタフェース部１４と、無音トランク１５とを備え、これらは音声バスを介して相互に接続されている。
【０００３】
ボタン電話インタフェース部１１，１２にはそれぞれ内線ＥＬ１，ＥＬ２が収容されており、これら内線ＥＬ１，ＥＬ２にはそれぞれ音声通信端末装置１００Ａ，２００Ａが接続される。音声通信端末装置１００Ａ，２００Ａとして使用されるものには、例えばデジタルボタン電話機（ＤＫＴ）がある。アナログ回線インタフェース部１４は、局線ＳＬを介してアナログ回線網に接続され、アナログ電話機との間の呼の確立処理等を行なう。タイムスイッチ部１３は、図示しない中央制御部の指示に従い、ボタン電話インタフェース部１１，１２とアナログ回線インタフェース部１４との間で音声バスを介して伝送されるデジタル信号のチャネル交換を行ない、かつボタン電話インタフェース部１１，１２及びアナログ回線インタフェース部１４のいずれか一方と無音トランク１５との接続を行なう。
【０００４】
なお、以上のようなボタン電話システムに使用される音声通信端末装置１００Ａ，２００Ａにおいては、スピーカから出た音が壁、人間等で反射してマイクに拾われ、この音響結合が、ハウリングの原因になったり、残響として通話品質の劣化につながる。そのため、従来より図８に示すようにエコーキャンセラを、スピーカー、マイク間に挿入して、これを防いでいる。
【０００５】
図８において、音声通信端末装置１００Ａは、伝送部（ＰＰＴ）１０１と、ライン側エコーキャンセラ（ＬＥＣ）１０２と、ボイススイッチ部（ＶＳ）１０３と、音響側エコーキャンセラ（ＡＥＣ）１０４と、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１０５と、スピーカーアンプ（ＳＰＡ）１０６と、スピーカー（ＳＰ）１０７と、マイク（ＭＣ）１０８と、マイクアンプ（ＭＣＡ）１０９と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１１０と、受話アンプ１１１ａ，送話アンプ１１１ｂと、制御部１１２Ａと、キーマトリクス１１３とを備えている。
【０００６】
ボタン電話主装置１Ａからの受話信号は、伝送部１０１によりライン側エコーキャンセラ１０２に供給され、ライン側エコーキャンセラ１０２にて擬似エコー信号を加算されて受話アンプ１１１ａで増幅され、ボイススイッチ部１０３に供給される。なお、受話アンプ１１１ａは、スピーカー１０７のボリューム機能も兼務する。ボイススイッチ部１０３は、ハウリングを防止するための音声スイッチロス回路で、受話信号が大きい時はスルー（０ｄＢ）であり、送話信号が大きい時はロスを挿入する。その出力は、音響側エコーキャンセラ１０４の擬似エコー信号を作成する信号源となると共にデジタル／アナログ変換器１０５によりアナログ信号に変換される。その信号は、スピーカーアンプ１０６で電力増幅され、スピーカー１０７より拡声される。
【０００７】
スピーカー１０７により拡声された音声は、送話の用途のためのマイク１０８にも少なからず回り込む。この信号は、マイクアンプ１０９で増幅された後、アナログ／デジタル変換器１１０でデジタル値に変換されて、音響側エコーキャンセラ１０４で作成された擬似エコー信号により回り込み音声を大幅に削減される。その残存信号は、ボイススイッチ部１０３でロスが与えられ、相手側に大きなレベルで戻るのを防止される。
【０００８】
逆に、拡声端末側の送話信号は、マイク１０８で電気信号となり、マイクアンプ１０９で増幅され、アナログ／デジタル変換器１１０でデジタル値に変換されて音響側エコーキャンセラ１０４に供給される。音響側エコーキャンセラ１０４は、音声信号に擬似エコー信号を加えてスピーカー１０７からの回り込みを削減して送話アンプ１１１ｂを介してボイススイッチ部１０３に供給する。ボイススイッチ部１０３は、受話の時とは逆に受話信号が大きい時はロスとなるが、送話信号が大きい時はスルーとなる。その信号は、ライン側エコーキャンセラ１０２の擬似エコー信号源となると共に伝送部１０１によりボタン電話主装置１Ａに出力される。
【０００９】
また、ボタン電話主装置１Ａ及び制御部１１２は、伝送部１０１を通して制御信号の授受を行なう。すなわち、キーマトリクス１１３のキーが押下されると、制御部１１２Ａは、その押下を検出し、伝送部１０１を通してボタン電話主装置１Ａにキーの押下情報を送信する。
【００１０】
図９は、エコーキャンセラの構成を示す回路ブロック図であり、ここでは、音響側エコーキャンセラ１０４を代表して説明する。
【００１１】
音響側エコーキャンセラ１０４は、適応化フィルタ１０４ａと、加算器１０４ｂとを備えている。適応化フィルタ１０４ａは、打ち消し量を任意に設定可能なものであり、入力信号ｘを通して加算器１０４ｂの一方の入力端に出力する。加算器１０４ｂは、他方の入力端にエコー信号ｙを入力し、このエコー信号ｙから適応化フィルタ１０４ａを通過した信号ｙ’を差し引き、出力信号ｅを出力する。この出力信号ｅは、適応化フィルタ１０４ａに与えられることになる。適応化フィルタ１０４ａでは、打ち消したいエコーパスのインパルス応答に合うように、信号ｅの値を利用しながら更新していくと、このｅの値が小さくなっていきやがて収束する。
【００１２】
次に、上記ライン側エコーキャンセラ１０２、ボイススイッチ部１０３及び音響側エコーキャンセラ１０４の組み合わせ動作について図１０を参照して説明する。
図１０において、上記ボイススイッチ部１０３の各スイッチ１０３１，１０３２は、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４での打ち消しでは足りない分を補うものであり、ライン側エコーキャンセラ１０２と音響側エコーキャンセラ１０４との間に設けられている。
【００１３】
図１２において、ライン側エコーキャンセラ１０２の外側に打ち消したいライン側のエコーパスがあり、音響側エコーキャンセラ１０４の外側に打ち消したい音響側のエコーパスがある。ライン側エコーキャンセラ１０２はライン側のエコーパスを打ち消すように動作し、音響側エコーキャンセラ１０４は音響側のエコーパスを打ち消すように動作する。ここで、ハウリングを防止するためには、ループゲインが０ｄＢ以上にならないようにする必要がある。ライン側エコーキャンセラ１０２の打ち消し量をＥＲＬＬとすると、
ＥＲＬＬ＝ｅｌ／ｘｌ
音響側エコーキャンセラ１０４の打ち消し量をＥＲＬＡとすると、
ＥＲＬＡ＝ｅａ／ｘａ
となり、
ｒｌｏｓｓ＋ｓｌｏｓｓ＞ｒｇａｉｎ＋ｓｇａｉｎ−ＥＲＬＬ−ＥＲＬＡ
であれば、ハウリングは起きない。このため、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４がフィルタ値を更新する度に打ち消し量を算出して、その値をボイススイッチ部１０３のロス量に反映させてループゲインを保っている。
【００１４】
なお、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４のリセット直後には、系のループゲインが１以下となるように各スイッチ１０３１，１０３２それぞれのロス量は最大に設定される。そして、通話が開始されると、徐々にライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４が学習しエコーを打ち消していく。また、双方向通話にする場合に、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４それぞれの打ち消し量に応じて各スイッチ１０３１，１０３２それぞれのロス量は減らされることになり、このため、系のループゲインは常に１より小さくなる。
【００１５】
ところで、上記音声通信端末装置１００Ａでは、エコーパスの変動、拡声状態での発信、内線通話時、伝送ロスのない回線における通話時、スピーカーホン状態におけるオンフック発信時にハウリングを生じてしまうことになる。このような各種状況における問題について以下事例に分けて説明する。
【００１６】
（第１の事例）
エコーパスの変動があった場合、エコーパスのインパルス応答と適応化フィルタの特性値とにずれが生じるため、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４における打ち消し量が減る。このとき、各スイッチ１０３１，１０３２それぞれのロス量は、本来大きく設定されなければならないが、すぐには大きくなれないため本来の値より小さい。しかし、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４の適応化がエコーパス変動に追随できる速さを持っていれば、ループゲインは１以下に保たれ、ハウリングは起きない。ところが、急激な変動の場合には、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４の適応化が間に合わず、各スイッチ１０３１，１０３２それぞれのロス量も小さいためにループゲインが１より大きくなりハウリングに至る。
【００１７】
一方、拡声状態で発信する場合、端末内のライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４は収束しておらず両方のｅが大きいためにボイススイッチ部１０３には大きなロス量がある。この状態で発信する際に、ダイヤルなどのボタン操作をすると、ボタンの押下による衝撃音が物理的に生じる。そのボタン押下衝撃音がマイク１０７で拾われ送話信号となる。ここで、ダイヤル中に回線側から受話信号の無い状態でダイヤルキー以外のキーを押下した場合など、受話の信号が小さく且つ送話に信号が入ると、ボイススイッチ部１０３はライン側エコーキャンセラ１０２のｅの値が小さくなることによりロス量を減らす。このロス量が減った状態で通話が始まると、回線側で急激なエコーパスの変動が起こるので、音声通信端末装置１００Ａがハウリングを起こしてしまうことになる。
【００１８】
これらを回避するために従来では、通話開始するまでライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４を動かさず、通話開始後からエコーキャンセリングを始める必要があった。通話開始を認識するために、通話開始後セントラルオフィスからの線の極性が反転することを利用して、ボタン電話主装置１Ａ内に局線ＳＬからの信号の極性を判定する極性判定装置１６を設け、極性反転してからエコーキャンセリングを始めていた。しかし、この方式では、音声通信端末装置１００ＡをＰＢＸに接続した場合や、日本以外の国で使用した場合などでは通話開始を判定できないために、使用できないことがある。別の方法では、通話開始後に手動操作により、エコーキャンセラ動作に移るものがある。この場合、通話開始後に操作するので、通話を中断しなければならず電話の利便性を損なうことになる。
【００１９】
（第２の事例）
音声通信端末装置１００Ａがスピーカーホン状態において内線ＥＬ１から局線ＳＬへ移行する特別なダイヤルをして発信しようとした場合、ボタン電話主装置１Ａはその特別な番号を押し終えるまで、音声通信端末装置１００Ａを無音トランク１５に接続している。ところが、特別なダイヤルが２桁以上であった場合、１桁目のダイヤルを押してから２桁目のダイヤルを押す間にマイク１０７に例えば周囲ノイズや発信者の音声等が入ると、ライン側エコーキャンセラ１０２は適応化処理を行ない、ボイススイッチ部１０３のロス量を削減してしまうことになる。その後、２桁目のダイヤルを押したことで、音声通信端末装置１００Ａはアナログの局線ＳＬと接続される。この場合、回線からエコーが戻ってくるにも関わらず、ライン側エコーキャンセラ１０２はエコーの打ち消しができない。さらに、打ち消し量が悪化してボイススイッチ部１０３のロス量を増やそうとするが、ラインエコーパスの変動が大きすぎるためにロスが増えるよりも先にハウリングしてしまうことになる。
【００２０】
（第３の事例）
内線通話時には、端末間で伝送ロスがないためにエコーが大きいままで相手側に伝わり、局線通話時に比べて通話品質が悪化し、通話しづらくなることがある。また、音声通信端末装置１００Ａをスピーカーホンの性能限界を越えるような反響の非常に大きい部屋で使用する場合には、やはり相手側にエコーが大きいまま伝わり通話品質が悪化し、通話しづらくなる。
【００２１】
また、局線通話の場合でも、ＩＳＤＮのようなデジタル回線や伝送ロスの保証された専用線のように伝送ロスのない回線で通話する場合には、内線通話時と同様に相手側にエコーが大きいまま伝わり通話品質が悪化し、通話しづらくなる。このような時には、マイクスイッチをＯＦＦにして一方向通話にしたり、ハンドセット通話にしたりすることで、双方向通話を犠牲にして通話品質の悪化を防止している。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来考えられている音声通信端末装置では、第１の事例において、エコーパスの変動時及び拡声状態における発信時に、ボタン電話主装置に設けられた極性判定装置により通話開始を認識してからエコーキャンセリングを開始しているため、ＰＢＸ接続時や日本以外における使用時のように通話開始を認識できない状況ではハウリング防止のための有効な対策とはならない。また、手動操作では、ハウリングを防止するために、一旦通話を切らなければならないという不都合を有している。
【００２３】
第２の事例では、スピーカーホン状態における発信時に、回線からエコーが戻ってくるにも関わらず、ライン側エコーキャンセラはエコーの打ち消しができず、さらに、ラインエコーパスの変動が大きすぎるためにロスが増えるよりも先にハウリングしてしまうという問題を有している。
【００２４】
第３の事例では、内線通話時や端末の性能限界を越えるような反響の非常に大きい部屋で使用した場合に、マイクスイッチをＯＦＦにし、一方向通話にしたり、ハンドセット通話にすることで、双方向通話を犠牲にすることにより、通話品質の悪化を防止しなければならないという問題を有している。
【００２５】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その第１の目的は、エコーパスの変動時及び拡声状態における発信時に、交換装置側で通話開始を意識することなく、また通話を中断することなくハウリングを防止し得るエコーキャンセラ付き音声通信端末装置を提供することにある。
【００２６】
またこの発明の第２の目的は、スピーカーホン状態における発信時に、ハウリングを防止し得るエコーキャンセラ付き音声通信端末装置を提供することにある。
【００２７】
さらにこの発明の第３の目的は、回線状況に応じてエコーキャンセラ機能が十分エコーを減じることができない場合にも、双方向通話を維持しつつ、通話品質の悪化を防止し得るエコーキャンセラ付き音声通信端末装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るエコーキャンセラ付き音声通信端末装置は、回線交換を行なう交換装置と有線回線を介して接続され、当該交換装置に送出すべき音声信号に付加される回り込みを減衰するエコーキャンセラ機能を備えたエコーキャンセラ付き音声通信端末装置を対象にしている。
【００２９】
そして、上記目的を達成するために、自装置が有する操作キーの押下動作に基づいて、エコーキャンセラ機能を初期化するリセット手段を備えるようにしたものである。なお、リセット手段は、エコーキャンセラ機能を初期化した後、動作を停止させ、操作キーが解放された時に、エコーキャンセラ機能の動作を再開させ、また、エコーキャンセラ機能を初期化した後、動作を停止させ、所定時間経過後、エコーキャンセラ機能の動作を再開させることを特徴とする。
【００３０】
この構成によれば、操作キーの押下を認知すると、エコーキャンセラ機能を初期化して動作を停止させ、その後、操作キーが解放された場合に、エコーキャンセラ機能の動作を再開させ、操作キーが解放されない場合に、自装置が有する操作キーの押下による衝撃音が無くなるまでの一定時間この停止状態を保持する。この場合、状態保持している間に、再びキー押下がなければ、エコーキャンセラ機能の動作を再開させ、キー押下があれば、状態保持からそのキーに応じた処理に移る。
【００３１】
このため、エコーキャンセラ機能が停止中の時のみ衝撃音が発生しているので、エコーパスのインパルス応答が急変してもハウリングが起こらないようにすることが可能となる。さらに、通話中において、ユーザがキーを押すだけで、エコーキャンセラ機能をリセットして動作を停止させることができるので、エコーキャンセラ機能の動作停止のために一々通話を切ることなく、また交換装置側で通話開始を認識させてエコーキャンセラ機能を制御するように交換装置を改修する必要もなくなる。
【００３２】
また、この発明に係るエコーキャンセラ付き音声通信端末装置は、回線交換を行なう交換装置と有線回線を介して接続され、この交換装置に送出すべき音声信号から該信号に付加される回り込み特性を逐次推定し、この推定結果に基づいて擬似エコー信号を生成し、音声信号から該擬似エコー信号を差し引くことによりエコー信号を打ち消すエコーキャンセラ機能を備えたエコーキャンセラ付き音声通信端末装置を対象にしている。
【００３３】
そして、上記目的を達成するために、交換装置から送出される音声信号の信号レベルを抽出し、交換装置へ送出すべき音声信号の信号レベルを抽出し、これら信号レベルを比較する比較手段と、この比較手段による比較結果に基づいて、エコーキャンセラ機能の動作を制御する制御手段を備えるようにしたものである。なお、制御手段は、比較手段による比較結果が所定のしきい値以下を示す場合に、エコーキャンセラ機能における擬似エコー信号の生成動作を停止させることを特徴とする。
【００３４】
この構成によれば、交換装置から送出される送信信号の信号レベルと交換装置へ送出すべく信号の信号レベルとを比較することにより、自装置がエコーのない回線に接続されているか否かを判定し、比較値が所定しきい値以下を示す場合に、エコーのない回線に接続されていると判定し、エコーキャンセラ機能における擬似エコー信号の生成動作を停止させるようにしている。
【００３５】
このため、無音トランク等のエコーのない回線に接続されている場合に、エコーキャンセラ機能における打消量の計算も停止するので、別の回線に切り替えられてもその回線に適応したエコーの打ち消しを行なうことができ、従って、ハウリングを起こすことがなくなる。
【００３６】
また、この発明に係るエコーキャンセラ付き音声通信端末装置は、回線交換を行なう交換装置と有線回線を介して接続され、当該交換装置から送出される音声信号に付加される回り込みを減衰する回線側エコーキャンセラ機能と、交換装置に送出すべき音声信号に付加される回り込みを減衰する音響側エコーキャンセラ機能とを備えたエコーキャンセラ付き音声通信端末装置を対象にしている。
【００３７】
そして、上記目的を達成するために、回線側エコーキャンセラ機能と音響側エコーキャンセラ機能との間に設けられ、各エコーキャンセラ機能の出力をロス量を任意に調整可能な可変スイッチに通して出力するスイッチ手段と、自装置が有する操作キーの押下動作に基づいて、可変スイッチのロス量を制御するスイッチ制御手段とを備えるようにしたものである。
【００３８】
この構成によれば、回線側エコーキャンセラ機能及び音響側エコーキャンセラ機能の回り込みを減じる動作の補助に可変スイッチを使用し、スイッチ制御手段で操作キーの押下を検出し、この検出結果に基づいて、可変スイッチのロス量を制御するようにしているので、回線状況に応じて操作キーを押下することにより、通話中でも可変スイッチのロス量を増減させることができ、これにより、双方向通話性を維持しつつ、エコーが相手側に大きいまま伝わることによる通話品質の悪化を防止できるようにしている。
【００３９】
また、上記構成において、スイッチ制御手段は、自装置が有する第１動作モード及び第２動作モードを選択的に切り替えるためのモード切替用操作キーの押下動作に基づいて、可変スイッチのロス量を制御する手段を有してなることを特徴とする。なお、スイッチ制御手段は、第１動作モード設定時に、可変スイッチのロス量を所定の第１レベルに調整し、第２動作モード設定時に、可変スイッチのロス量を第１レベルに比して大きい第２レベルに調整するようにしている。
【００４０】
この構成によれば、内線通話時や端末の性能限界を超えるような反響の非常に大きい部屋で使用した場合等のように、エコーキャンセラ機能が十分エコーを減じることができない場合でも、モード切替用操作キーを押下して第２動作モードに設定することにより、相手側にエコーが大きいまま伝わることによる通話品質の悪化を防止できる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、この発明に係わるエコーキャンセラ付き音声通信端末装置の一実施形態を示す回路ブロック図である。なお、同図において上記図８と同一部分には同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４２】
音声通信端末装置１００Ｂに設けられた制御部１１２Ｂには、キーマトリクス１１３の押下動作に基づいて、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４を初期化するリセット手段１１２１が設けられている。
【００４３】
このような構成において、発信時に、キーマトリクス１１３のダイヤルキーが押下されると、スピーカー１０７から衝撃音が発せられる。これらの音がマイク１０８で拾われ、送話信号となる。この送話信号は、マイクアンプ１０９、アナログ／デジタル変換器１１０、音響側エコーキャンセラ１０４、ボイススイッチ部１０３を通り、ライン側エコーキャンセラ１０２の入力信号ｘとなる。また、ダイヤルキーが押下情報は、制御部１１２Ｂから伝送部１０１を介してボタン電話主装置１Ｂに送られ、そのダイヤルキーに応じたＤＴＭＦ音がボタン電話主装置１Ｂから伝送部１０１を通って受話信号として下りてくる。
【００４４】
ここで、キーマトリクス１１３のダイヤルキーが押下されたことを検出した制御部１１２Ｂは、リセット手段１１２１により次のような動作を行なっている。図２はその制御手順及び制御内容を示すフローチャートである。
【００４５】
すなわち、制御部１１２Ｂは、キーマトリクス１１３のダイヤルキーが押下されたことを検出すると（ステップ２ａ）、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４にリセットをかけ、以後ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４の動作を停止させる（ステップＳ２ｂ）。そして、停止後、制御部１１２Ｂは、ステップ２ｃでキーマトリクス１１３のダイヤルキーが解放されたか否かを監視する。ここで、ダイヤルキーが解放されると（ｙｅｓ）、ステップ２ｄでライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４の動作を再開させる。なお、ダイヤルキーが解放されていなければ（ｎｏ）、ステップ２ｃでダイヤルキー解放の監視を繰り返す。
【００４６】
また、キーマトリクス１１３のダイヤルキーが押下されたことを検出した制御部１１２Ｂは、リセット手段１１２１により上記動作とは別の動作を行なう場合もある。図３はその制御手順及び制御内容を示すフローチャートである。なお、ステップ３ａ，３ｂについては、上記図２のステップ２ａ，２ｂの処理と同一であるので説明を省略する。
【００４７】
すなわち、リセット手段１１２１は、ステップ３ｂによりライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４の動作を停止させた後、一定時間のカウント開始に入る（ステップ３ｃ）。そして、ステップ３ｄでキーマトリクス１１３のダイヤルキーが押下されたか否かを監視する。ここで、ダイヤルキーが押下されない場合には（ｎｏ）、ステップ３ｅで一定時間の経過を監視する。そして、一定時間が経過した場合に（ｙｅｓ）、ステップ３ｆでライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４の動作を再開させる。なお、ステップ３ｅで一定時間が経過するまでは、ステップ３ｄに戻り、ダイヤルキー押下の監視を繰り返す。さらに、ステップ３ｄで一定時間以内にキーマトリクス１１３のダイヤルキーの押下が検出されると、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４の停止状態からダイヤルキーに応じた処理に移行する（ステップ３ｇ）。
【００４８】
以上のように第１の実施形態によれば、制御部１１２Ｂは、リセット手段１１２１を備えることにより、キーマトリクス１１３のダイヤルキーの押下を認知すると、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４を初期化して動作を停止させ、その後、ダイヤルキーの押下が解放された場合に、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４の動作を再開させ、ダイヤルキーの押下が解放されない場合に、ダイヤルキーの押下による衝撃音が無くなるまでの一定時間この停止状態を保持する。この場合、状態保持している間に、再びキー押下がなければ、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４の動作を再開させ、キー押下があれば、状態保持からそのキーに応じた処理に移る。
【００４９】
このため、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４が停止中の時のみ衝撃音が発生しているので、ボイススイッチ部１０３のロス量は最大となりループゲインを１より小さく保てる。従って、通話開始後のエコーパスのインパルス応答が急変してもハウリングが起こらないようにすることが可能となる。
【００５０】
また、従来のようにボタン電話主装置１Ｂ内に局線からの信号の極性を判定するための極性判定装置を設けて通話開始か否かを認識させる必要がないので、ボタン電話主装置１Ｂを比較的簡単かつ小型に構成することができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
図４は、この発明に係わるエコーキャンセラ付き音声通信端末装置の第２の実施形態を示す回路ブロック図である。なお、同図において上記図８と同一部分には同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００５２】
音声通信端末装置１００Ｃには、ボタン電話主装置１Ｃから送出される音声信号の信号レベルを抽出し、ボタン電話主装置１Ｃへ送出すべき音声信号の信号レベルを抽出してこれら信号レベルを比較し、この比較結果に基づいて、ライン側エコーキャンセラ１０２の動作を制御する比較器１１４が設られている。
【００５３】
この比較器１１４は、ボタン電話主装置１Ｃへ送出する音声信号をＢ入力とし、ボタン電話主装置１Ｃから戻ってくるエコー信号を逓倍器１１５にてα倍に逓倍して信号をＡ入力とする。但し、逓倍器１１５におけるαは、例えば４０ｄＢ以上の値とする。そして、比較器１１４は、比較結果がＡ＞Ｂの時、ライン側エコーキャンセラ１０２に対し通常の適応化を行なうように制御し、Ａ＜Ｂの時、ライン側エコーキャンセラ１０２における擬似エコー信号の生成動作、つまりフィルタ更新及び打ち消し量の計算を停止させる。
【００５４】
このような構成において、音声通信端末装置１００Ｃが既にアナログ回線と接続されている場合には、どんなにマッチングがとれていても−３０ｄＢ以上のエコーが戻ってくる。従って、このときの比較器１１４ではＡ＞Ｂとなり通常のエコーキャンセラの適応化を行なう。また、音声通信端末装置１００Ｃが無音トランクに接続されている場合には、エコーが帰ってこないため、比較器１１４ではＡ＜Ｂとなる。この時、比較器１１４は、ライン側エコーキャンセラ１０２のフィルタ更新及び打ち消し量の計算を停止させる。従って、打ち消し量には、今までの数値がそのまま使用される。なお、音声通信端末装置１００Ｃがスピーカホン状態にした直後であれば、打ち消し量は０ｄＢとなり、ボイススイッチ部１０３のロスは大きいままとなる。その後、選択した回線に接続された時に、ライン側エコーキャンセラ１０２は適応化を開始できる。
【００５５】
以上のように第２の実施形態であれば、比較器１１４を用いて、ボタン電話主装置１Ｃから送出される音声信号の信号レベルとボタン電話主装置１Ｃへ送出すべく音声信号の信号レベルとを比較することにより、音声通信端末装置１００Ｃがエコーのない回線に接続されているか否かを判定し、比較値がＡ＜Ｂを示す場合に、エコーのない回線に接続されていると判定し、ライン側エコーキャンセラ１０２における擬似エコー信号の生成動作を停止させるようにしている。
【００５６】
このため、無音トランクに接続されている場合に、ライン側エコーキャンセラ１０２における打消量の計算も停止するので、ボイススイッチ部１０３のロス量を減らす処理も行なわれず、その後、別の回線に切り替えられてもハウリングを起こすことがなくなる。
【００５７】
なお、上記第２の実施形態では、ライン側エコーキャンセラ１０２側に比較器１１４を設けて、比較結果によりライン側エコーキャンセラ１０２の動作を制御する例について説明したが、音響側エコーキャンセラ１０４側に比較器１１４を設けて音響側エコーキャンセラ１０４の動作を制御するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記第２の実施形態において、比較器１１４の出力がＡ＞Ｂを示す時にライン側エコーキャンセラ１０２を適応化するか否かについては、ダブルトーク検出の結果に基づいて行われるようにしてもよい。
【００５９】
（第３の実施形態）
図５は、この発明に係わるエコーキャンセラ付き音声通信端末装置の第３の実施形態を示す回路ブロック図である。なお、同図において上記図８と同一部分には同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００６０】
音声通信端末装置１００Ｄにおいて、ボイススイッチ部１０３は、受話アンプ１１１ａの出力を可変型スイッチ１０３ａに通して出力し、送話アンプ１１１ｂの出力を可変型スイッチ１０３ｂに通して出力する。なお、可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂは、それぞれロス量を任意に調整可能なスイッチである。これら可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂのロス量の調整は、通常、比較器１０３ｃによる受話アンプ１１１ａの出力レベルと送話アンプ１１１ｂの出力レベルとの比較結果に基づいて行われる。
【００６１】
ところで、この第３の実施形態における制御部１１２Ｄは、キーマトリクス１１３のダイヤルキーの押下動作に基づいて、ボイススイッチ部１０３の各可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂのそれぞれのロス量を制御するスイッチ制御機能を備えている。また、キーマトリクス１１３には、スピーカ−ホンモードと通常モードとを選択的に切り替えるためのスピーカーホンモード切替キー１１３ａが設けられている。すなわち、制御部１１２Ｄは、スピーカーホンモード切替キー１１３ａの押下により通常モードに設定された時、記憶部１１６に記憶されたスピーカーホンモード情報テーブル１１６ａを通常モード、つまりフラグ「０」に設定するとともに、可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂのそれぞれのロス量を通常レベルに調整し、スピーカーホンモードに設定された時、スピーカーホンモード情報テーブル１１６ａをスピーカーホンモード、つまりフラグ「１」に設定するとともに、可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂのそれぞれのロス量を通常レベルに比して大きいレベルに調整する。
【００６２】
次に、上記制御部１１２Ｄによる可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂのロス量の調整動作について図６のフローチャートを参照して説明する。
【００６３】
まず、スピーカーホンモード切替キー１１３ａが押下されると（ステップ６ａ）、制御部１１２Ｄは、記憶部１１６内のスピーカーホンモード情報テープル１１６ａから現在の設定を読み出し（ステップ６ｂ）、通常モードであるか否かを判定する（ステップ６ｃ）。ここで、現在の設定が通常モードである時には（ｙｅｓ）、制御部１１２Ｄは、記憶部１１６内のスピーカーホンモード情報テーブル１１６ａをスピーカーホンモードに設定し（ステップ６ｄ）、ボイススイッチ部１０３を制御して、ロス量を通常モードに比べて増やす（ステップ６ｅ）。これにより、通常モードに比べてスピーカーホンモードとすることによりエコーが適当に減衰され、内線通話時や端末の性能限界を超えるような反響の非常に大きい部屋で使用した場合に、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４が十分にエコーを減じることができないような場合にも、相手側にエコーが大きいまま伝わり通話品質が悪化することを防ぐことができる。
【００６４】
また、ステップ６ｃにおいて、現在の設定がスピーカーホンモードである時には、制御部１１２Ｄは、記憶部１１６内のスピーカーホンモード情報テーブル１１６ａを通常モードに設定し（ステップ６ｆ）、ボイススイッチ部１０３を制御して、ロス量を通常レベルに設定する（ステップ６ｇ）。
【００６５】
このように第３の実施形態によれば、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４の回り込みを減じる動作の補助にボイススイッチ部１０３の可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂを使用し、制御部１１２Ｄでスピーカーホンモード切替キー１１３ａの押下を検出して、この検出結果に基づいて、可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂのロス量を制御しているので、回線状況に応じてユーザがキーマトリクス１１３のスピーカーホンモード切替キー１１３ａを押下することにより、通話中でも可変スイッチ１０３ａ，１０３ｂのロス量を増減させることができ、双方向通話性を維持しつつ、エコーが相手側に大きいまま伝わることによる通話品質の悪化を防止できるようにしている。
【００６６】
また、内線通話時や端末の性能限界を超えるような反響の非常に大きい部屋で使用した場合等のように、ライン側エコーキャンセラ１０２及び音響側エコーキャンセラ１０４が十分エコーを減じることができない場合でも、スピーカーホンモード切替キー１１３ａを押下してスピーカーホンモードに設定することにより、相手側にエコーが大きいまま伝わることによる通話品質の悪化を防止できる。
【００６７】
なお、上記第３の実施形態では、可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂのそれぞれのロス量の設定値を２段階持ち、ユーザがスピーカーホンモード切替キー１１３ａの押下により、各可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂのロス量を増減することにより通話品質の悪化を防止する例について説明したが、さらに各可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂのロス量の設定値を複数段階持ち、ユーザが各可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂのロス量を微調整することを可能とし、さらにきめ細かい通話品質の調整を可能としたり、また、各可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂのロス量を０に設定することを可能とすることにより、エコーの少ない条件の時には、安価な可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂを併用したエコーキャンセラ付きの音声通信端末装置にも関わらず、完全なエコーキャンセラのみの動作（完全な全二重通話）に設定することも可能である。
【００６８】
また、スピーカーホンモード切替キー１１３ａの数は特に限定せず、装置の構成により、１ないし複数の切替キーを用いても各可変型スイッチ１０３ａ，１０３ｂのロス量を設定することも可能である。
【００６９】
（その他の実施形態）
この発明は上記各実施形態に限定されるものではない。各実施形態ではデジタルボタン電話システムを対象として説明したが、デジタル構内交換システムにもこの発明を適用することが可能である。その他、音声通信端末装置の種類や構成、ボタン電話主装置の構成、内線の種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明では、音声通信端末装置に既に備えられている制御部にキーマトリクスのダイヤルキーの押下動作に基づいて、ライン側エコーキャンセラ及び音響側エコーキャンセラを初期化するリセット手段を設けるようにして、通話中にユーザがダイヤルキーを押すのみでライン側エコーキャンセラ及び音響側エコーキャンセラを初期化もしくは停止させるようにしたので、エコーパスの変動時及び拡声状態における発信時に、交換装置側で通話開始を意識することなく、また通話を中断することなくハウリングを防止し得るエコーキャンセラ付き音声通信端末装置を提供することができる。
【００７１】
また、この発明では、交換装置へ送出すべき音声信号の信号レベルと、交換装置から送出される音声信号の信号レベルとを比較することにより、自装置がエコーのない回線に接続されているか否かを判定し、この判定結果によりエコーのない回線に接続されていると判定された場合に、ライン側エコーキャンセラの動作を停止させる比較器を備えるようにしている。
【００７２】
従って、スピーカーホン状態におけるオンフック発信時に、無音トランクから別の回線に切り替えられてもその回線に応じたエコーの打ち消しを行なうことができ、これによりハウリングを防止できる。
【００７３】
さらに、この発明では、音声通信端末装置に既に備えられている制御部にキーマトリクスのスピーカーホンモード切替キーの押下動作に基づいて、ライン側エコーキャンセラと音響側エコーキャンセラとの間に設けられているボイススイッチ部の各可変型スイッチのロス量を制御するスイッチ制御機能を設けるようにして、内線通話時や端末の性能限界を超えるような反響の非常に大きい部屋で使用した場合にユーザがスピーカーホンモード切替キーを押してボイススイッチ部の可変型スイッチのロス量を通常に比べて大きく設定するようなスピーカーホンモードに設定するようにしている。
【００７４】
従って、回線状況に応じてエコーキャンセラ機能が十分エコーを減じることができない場合にも、双方向通話を維持しつつ、通話品質の悪化を防止し得るエコーキャンセラ付き音声通信端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わるエコーキャンセラ付き音声通信端末装置の一実施形態を示す回路ブロック図。
【図２】同実施形態における制御部によるエコーキャンセラの制御手順及び制御内容を示すフローチャート。
【図３】上記図２とは別の動作を説明するために示すフローチャート。
【図４】この発明に係わるエコーキャンセラ付き音声通信端末装置の第２の実施形態を示す回路ブロック図。
【図５】この発明に係わるエコーキャンセラ付き音声通信端末装置の第３の実施形態を示す回路ブロック図。
【図６】同第３の実施形態における制御部によるボイススイッチ部の制御手順及び制御内容を示すフローチャート。
【図７】従来のボタン電話システムの概略構成図。
【図８】従来のボタン電話システムに使用されている音声通信端末装置の回路ブロック図。
【図９】上記図８に示したエコーキャンセラの構成を示す回路ブロック図。
【図１０】上記図８に示したライン側エコーキャンセラ、ボイススイッチ部及び音響側エコーキャンセラの組み合わせ構成を示す図。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…ボタン電話主装置、
１１，１２…ボタン電話インタフェース。
１３…タイムスイッチ部、
１４…アナログ回線インタフェース。
１５…無音トランク、
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ…音声通信端末装置、
１０１…伝送部、
１０２…ライン側エコーキャンセラ、
１０３…ボイススイッチ部、
１０３ａ，１０３ｂ…可変型スイッチ、
１０４…音響側エコーキャンセラ、
１０５…デジタル／アナログ変換器、
１０６…スピーカーアンプ、
１０７…スピーカー、
１０８…マイク、
１０９…マイクアンプ、
１１０…アナログ／デジタル変換器、
１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄ…制御部、
１１３…キーマトリクス、
１１４…比較器、
１１６…記憶部。

Claims (2)

1. 回線交換を行なう交換装置と有線回線を介して接続され、当該交換装置に送出すべき音声信号に付加される回り込みを減衰するエコーキャンセラ機能を備えたエコーキャンセラ付き音声通信端末装置において、
   自装置が有する操作キーの押下動作に基づいて、前記エコーキャンセラ機能を初期化した後、動作を停止させ、前記操作キーが解放された時に前記エコーキャンセラ機能の動作を再開させ、もしくは前記操作キーの押下時点から前記操作キーの押下による衝撃音が無くなるまでの時間までの間に前記操作キーの押下がなされるか否かを判定し、前記操作キーの押下がなされずに前記時間が経過した場合に、前記エコーキャンセラ機能の動作を再開させることを特徴とするエコーキャンセラ付き音声通信端末装置。
2. 回線交換を行なう交換装置と有線回線を介して接続され、この交換装置に送出すべき音声信号から該信号に付加される回り込み特性を逐次推定し、この推定結果に基づいて擬似エコー信号を生成し、前記音声信号から該擬似エコー信号を差し引くことによりエコー信号を打ち消すエコーキャンセラ機能を備えたエコーキャンセラ付き音声通信端末装置において、
   前記交換装置から送出される音声信号の信号レベルｙ、及び前記交換装置へ送出すべき音声信号の信号レベルｘを抽出してｙ／ｘを求め、ｙ／ｘが所定値以下である場合に、エコーのない回線に接続されていると判定し、前記エコーキャンセラ機能における前記擬似エコー信号の打ち消し動作を停止させる制御手段を備えたことを特徴とするエコーキャンセラ付き音声通信端末装置。

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