JP4088393B2

JP4088393B2 - Loudspeaker simultaneous call device

Info

Publication number: JP4088393B2
Application number: JP27316999A
Authority: JP
Inventors: 勇夫加藤
Original assignee: Aiphone Co Ltd
Current assignee: Aiphone Co Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2019-09-27
Also published as: JP2001103179A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、拡声同時通話装置に係り、特にハウリングを抑制するためにエコーキャンセラーを備えた拡声同時通話装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、この種の拡声同時通話装置として図３に示すものが知られている。同図に示す拡声同時通話装置は、通話を行うための端末機ＦＳ′1、ＦＳ′2、…ＦＳ′nと、通話の交換制御を行う制御装置ＭＡ′1とを備え、伝送線路Ｌ′1、Ｌ′2、…Ｌ′nによって接続されている。
【０００３】
端末機ＦＳ′1、ＦＳ′2、…ＦＳ′nは何れも、選局スイッチ５１、応答スイッチ５２、ＣＰＵ５３、マイク５４、スピーカ５５、コーデック５６、データ分離・合成回路５７、５８、データ整形回路５９、伝送回路６０、タイミング回路６１およびエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2から構成されている。
【０００４】
マイク５４およびスピーカ５５はコーデック５６に接続され、コーデック５６は第１のデータ分離・合成回路５７に接続されている。この第１のデータ分離・合成回路５７と第２のデータ分離・合成回路５８との間には２つのエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2が並列接続されている。第２のデータ分離・合成回路５８はデータ整形回路５９に接続され、データ整形回路５９には伝送回路６０およびＣＰＵ５３が接続されている。このＣＰＵ５３にはタイミング回路６１が接続され、タイミング回路６１はコーデック５６、データ分離・合成回路５７、５８、エコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2およびデータ整形回路５９に接続されている。また、ＣＰＵ５３には、選局スイッチ５１および応答スイッチ５２が接続されている。なお、伝送回路６０は端末機ＦＳ′1、ＦＳ′2、…ＦＳ′nそれぞれに対応した伝送線路Ｌ′1、Ｌ′2、…Ｌ′nに接続されている。
【０００５】
一方、制御装置ＭＡ′1は、伝送回路７１、データ整形回路７２、ＣＰＵ７３およびタイミング回路７４から構成され、データ整形回路７２には伝送回路７１、ＣＰＵ７３およびタイミング回路７４が接続され、このＣＰＵ７３とタイミング回路７４とは接続されている。なお、伝送回路７１には各伝送線路Ｌ′1、Ｌ′2、…Ｌ′nが接続されている。
【０００６】
このような拡声同時通話装置に使用されている各端末機ＦＳ′1、ＦＳ′2、…ＦＳ′のタイミング回路６１は、コーデック５６、データ分離・合成回路５７、５８、エコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2およびデータ整形回路５９の動作タイミングをとるフレーム同期信号SYNC11、SYNC12およびビットクロックBCLK10を出力するものである。
【０００７】
このように構成された拡声同時通話装置において、例えば端末機ＦＳ′1の使用者が選局スイッチ５１を押下操作すると、当該端末機ＦＳ′1から選局情報である制御データが制御装置ＭＡ′1に出力され、制御装置ＭＡ′1ではこれを入力しＣＰＵ７３を介して、選局先である例えば端末機ＦＳ′2に呼出情報である制御データを出力する。端末機ＦＳ′2は呼出情報である制御データが入力されると、スピーカ５５より呼出音を鳴動させる。このスピーカ５５からの呼出音により、端末機ＦＳ′2の使用者が応答スイッチ５２を押下操作すると、各端末機ＦＳ′1、ＦＳ′2のＣＰＵ５３の制御によりタイミング回路６１が能動となり、コーデック５６、データ分離・合成回路５７、５８、エコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2およびデータ整形回路５９の動作タイミングをとるためのフレーム同期信号SYNC11、SYNC12およびビットクロックBCLK10（図４（ｂ））が出力されることにより、所定の通話路が形成されるので、通話が成立する。
【０００８】
通話成立後、端末機ＦＳ′1の使用者が発した音声は、当該端末機ＦＳ′1のマイク５４にてアナログ音声信号Ｓ51に変換されコーデック５６に入力される。このアナログ音声信号Ｓ51は、コーデック５６にてタイミング回路６１からフレーム同期信号SYNC11およびフレーム同期信号SYNC12が入力される毎にサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、ビットクロックBCLK10に同期されたシリアルのＰＣＭデータＳ52（PCM53a＋PCM53b（PCM0、PCM1、PCM2、PCM3、PCM4、・・・・・））として第１のデータ分離・合成回路５７に出力される。第１のデータ分離・合成回路５７は、入力されたＰＣＭデータＳ52をタイミング回路６１からフレーム同期信号SYNC11とフレーム同期信号SYNC12とが交互に入力される毎に、時分割したＰＣＭデータPCM53a、PCM53bとして２つのエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2に交互に振り分けて順次出力する（ＰＣＭデータの信号処理については、図４（ｂ）のタイミングチャート参照）。各エコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2により音響帰還および電気的帰還に起因したハウリングが抑制されたＰＣＭデータPCM54a、PCM54bは、第２のデータ分離・合成回路５８にて元の順序に戻され、１つの信号列に束ねられたＰＣＭデータＳ55として、データ整形回路５９に出力される。データ整形回路５９は伝送フォーマットＳ500に、この入力された音声データであるＰＣＭデータＳ55のデータフレームを構成して（図４（ａ））、伝送回路６０に出力する。伝送回路６０は、この伝送フォーマットＳ500を変調し、伝送回路Ｌ′1を介して制御装置ＭＡ′1に出力する。
【０００９】
制御装置ＭＡ′1では、伝送された伝送フォーマットＳ500を伝送回路７１にて復調し、データ整形回路７２に出力する。データ整形回路７２は、ＣＰＵ２３による制御で復調された伝送フォーマットＳ500のデータフレームから、タイミング回路７４の動作タイミングでＰＣＭデータＳ55を取り出して、選局された端末機ＦＳ′2へ交換操作する。交換操作後、再度、データ整形回路７２にて交換操作されたＰＣＭデータＳ61のデータフレームが構成された伝送フォーマットＳ600（図４（ａ））を、伝送回路７１に出力する。伝送回路７１は、この伝送フォーマットＳ600を変調して、選局された端末機ＦＳ′2へ伝送する。
【００１０】
選局先の端末機ＦＳ′2では、伝送回路６０で伝送フォーマットＳ600を復調後、データ整形回路５９にて伝送フォーマットＳ600のデータフレームからＰＣＭデータＳ61を取り出し、第２のデータ分離・合成回路５８に出力する。第２のデータ分離・合成回路５８は、入力されたＰＣＭデータＳ61をタイミング回路６１からフレーム同期信号SYNC11とフレーム同期信号SYNC12とが交互に入力される毎に、時分割したＰＣＭデータPCM62a、PCM62bとして２つのエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2に交互に振り分けて順次出力する（ＰＣＭデータの信号処理については、図４（ｂ）のタイミングチャート参照）。各エコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2により音響帰還および電気的帰還に起因したハウリングが抑制されたＰＣＭデータPCM63a、PCM63bは、第１のデータ分離・合成回路５７にて元の順序に戻され、１つの信号列に束ねられたＰＣＭデータＳ64として、コーデック５６に出力される。コーデック５６は、入力されたＰＣＭデータＳ64をタイミング発生回路６１からのビットクロックBCLKに同期してパラレルに信号処理し、Ｄ／Ａ変換させたアナログ音声信号Ｓ63としてスピーカ５５を鳴動させる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の拡声同時通話装置では、ハウリング抑制のための信号処理を行うエコーキャンセラーを各端末機に搭載しているため、並列動作しているエコーキャンセラーを各々単独で動かして、通話チャンネルを増やすことができなかった。また、高音質を実現するためには、各端末機に搭載されているエコーキャンセラーの数に応じたチャンネル数しか使用できなかった。
【００１２】
本発明は、このような従来の難点を解決するためになされたもので、使用目的や通話のトラフィックに応じて通話チャンネル数を自由に変えることができる拡声同時通話インターホン装置装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する本発明の拡声同時通話装置は、電気−音響変換器、音響−電気変換器を有する端末機と通話の交換制御を行う制御装置とを伝送線路で接続し、音声をデジタル化して端末機間で拡声同時通話を行う拡声同時通話インターホン装置であって、制御装置に、拡声同時通話時における各端末機での電気−音響変換器、音響−電気変換器間の音響帰還および電気的帰還に起因するハウリングを抑制するための偶数個のエコーキャンセラーを備え、制御装置で使用目的および通話のトラフィックの多少に応じてサンプリング・レートを変えて伝送できる音声周波数帯域を可変することにより高音質音声または通話路数の増減への対応を可能とするため音声周波数帯域を可変する際、高音質音声で動作させる場合は偶数個のエコーキャンセラーを１対毎に分割して１対のエコーキャンセラーを交互に並列動作させることによりエコー除去できる音声周波数帯域を広帯域化させ、通話路数を増やす場合は偶数個のエコーキャンセラーのうちの一部の１対のエコーキャンセラーをそれぞれ個別動作させてエコーを除去しハウリングを抑制するタイミング回路を備えたものである。
【００１４】
このような拡声同時通話装置によれば、ハウリングを抑制するエコーキャンセラーを各端末機にではなく交換制御を行う制御装置に搭載することにより、タイミング回路による動作タイミングの設定次第で、使用目的や通話のトラフィックに応じて通話チャンネル数を自由に変えることができる拡声同時通話が実現できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の拡声同時通話装置による好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。
【００１６】
本発明の拡声同時通話装置は図１に示すように、通話を行うための端末機ＦＳ1、ＦＳ2、…ＦＳnと、通話の交換制御を行う制御装置ＭＡ1とを備え、伝送線路Ｌ1、Ｌ2、…Ｌnによって接続されている。
【００１７】
端末機ＦＳ1、ＦＳ2、…ＦＳnは何れも、選局スイッチ１１、応答スイッチ１２、ＣＰＵ１３、マイク１４、スピーカ１５、コーデック１６、データ整形回路１７、伝送回路１８およびタイミング回路１９から構成されている。
【００１８】
マイク１４およびスピーカ１５はコーデック１６に接続され、コーデック１６はデータ整形回路１７に接続され、データ整形回路１７には伝送回路１８およびＣＰＵ１３が接続されている。このＣＰＵ１３にはタイミング回路１９が接続され、タイミング回路１９はコーデック１６およびデータ整形回路１７に接続されている。また、ＣＰＵ１３には、選局スイッチ１１および応答スイッチ１２が接続されている。なお、伝送回路１８は端末機ＦＳ1、ＦＳ2、…ＦＳnそれぞれに対応した伝送線路Ｌ1、Ｌ2、…Ｌnに接続されている。
【００１９】
音響−電気変換器であるマイク１４および電気−音響変換器であるスピーカ１５は、拡声同時通話を行うための音声を送受信するためのものである。また、選局スイッチ１１は使用者が通話先の選択をするためのスイッチで、応答スイッチ１２は通話相手からの呼出しに対して応答するためのスイッチである。
【００２０】
コーデック１６は、マイク１４からのアナログ音声信号Ｓ1をＡ／Ｄ変換してＰＣＭデータＳ2をデータ整形回路１７に出力し、且つデータ整形回路１７から出力されるＰＣＭデータＳ21をＤ／Ａ変換して、そのアナログ音声信号Ｓ22をスピーカ１５に出力するものである。このコーデック１６は、使用目的および通話のトラフィックの多少に応じてサンプリング・レートを変えて伝送できる音声周波数帯域を可変することができる。
【００２１】
データ整形回路１７は、伝送フォーマットＳ10（図２（ａ））に制御データや音声データであるＰＣＭデータのデータフレームを構成させ、また、伝送フォーマットＳ20（図２（ａ））から制御データや音声データであるＰＣＭデータＳ21のデータフレームを分離させるものである。伝送回路１８は、後述する制御装置ＭＡ1から伝送線路Ｌ1、Ｌ2、…Ｌnを介して伝送されてくる変調信号を復調してデータ整形回路１７に出力し、且つデータ整形回路１７から出力される伝送フォーマットＳ10（図２（ａ））のデータフレームを変調し伝送線路Ｌ1、Ｌ2、…Ｌnを介して制御装置ＭＡ1に伝送するものである。タイミング回路１９は、コーデック１６およびデータ整形回路１７の動作タイミングをとるためのものである。なお、ＣＰＵ１３は、データ整形回路１７にて入出力される各データの制御処理を行っている。
【００２２】
一方、制御装置ＭＡ1は従来の制御装置と同様に、伝送回路２１、データ整形回路２２、ＣＰＵ２３およびタイミング回路２４を備え、さらに、拡声同時通話時における各端末機でのマイク１４、スピーカ１５間の音響帰還および電気帰還に起因するハウリング（以下、「エコー成分」という。）を抑制するために、偶数個のエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2、…ＥＣnを備えている。
【００２３】
伝送回路２１はデータ整形回路２２に接続され、データ整形回路２２にはＣＰＵ２３およびタイミング回路２４が接続されている。また、ＣＰＵ２３にはタイミング回路２４が接続され、タイミング回路２４はデータ整形回路２２および偶数個のエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2、…ＥＣnそれぞれに接続されている。なお、伝送回路２１には各伝送線路Ｌ1、Ｌ2、…Ｌnが接続されている。
【００２４】
伝送回路２１は、各端末機ＦＳ1、ＦＳ2、…ＦＳnから各伝送線路Ｌ1、Ｌ2、…Ｌnを介して伝送されてくる変調信号を復調してデータ整形回路２２に出力し、且つデータ整形回路２２から出力される伝送フォーマットＳ10のデータフレーム（図２（ａ））を変調し、伝送線路Ｌ1、Ｌ2、…Ｌnを介して各端末機ＦＳ1、ＦＳ2、…ＦＳnに伝送するものである。データ整形回路２２はＣＰＵ２３による制御で伝送フォーマットＳ10のデータフレームからＰＣＭデータを取り出して、選局された端末機へ交換操作し、再度、伝送フォーマットＳ20を構成して、伝送回路２１に出力するものである。
【００２５】
エコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2、…ＥＣnは、デジタル信号で機能するので、音声をデジタル化して端末機間で拡声同時通話を行うための制御装置ＭＡ1に、同時に通話可能な通話路数分だけ搭載することができる。ここで、同時に通話可能な通話路数分とは、通話装置で同時通話を保証するチャンネル数の２倍であって端末機数、使用目的、呼損率によって設計上決定されるものである。
【００２６】
タイミング回路２４はＣＰＵ２３による制御で、データ整形回路２２および偶数個のエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2、…ＥＣnの動作タイミングをとるフレーム同期信号SYNC1、SYNC2およびビットクロックBCLK1を出力するものである。このタイミング回路２４は、偶数個のエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2、…ＥＣnを高音質音声で動作させる場合はエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2、…ＥＣnを１対毎に分割して１対のエコーキャンセラーを交互に並列動作するように動作タイミングをとり、また、通話路数を増やす場合はエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2、…ＥＣnのうちの一部の１対のエコーキャンセラーをそれぞれ個別動作するように動作タイミングをとる。
【００２７】
また、ＣＰＵ２３は、端末機の使用者が応答スイッチ１２を押下すると、通話開始、使用通話チャンネル数および通話チャンネル番号の制御データを、データ整形回路２２および伝送回路２１を介して、拡声同時通話を希望している端末機へ出力する。この際、タイミング回路２４に、使用通話チャンネル数および通話チャンネル番号に応じた動作タイミングをとるように動作指令を出力する。なお、ＣＰＵ２３は、拡声同時通話を希望している端末機の台数が多いときには通話路数を増やし、少ないときには高音質音声で動作させるように、使用通話チャンネル数および通話チャンネル番号を設定するが、チャンネル数や高音質音声の選択スイッチ（図示せず）により使用通話チャンネル数および通話チャンネル番号を選択することもできる。
【００２８】
このように構成された拡声同時通話装置において、例えば端末機ＦＳ1の使用者が選局スイッチ１１を押下操作すると、当該端末機ＦＳ1から選局情報である制御データが制御装置ＭＡ1に出力され、制御装置ＭＡ1ではこれを入力しＣＰＵ２３を介して、選局先である例えば端末機ＦＳ2に呼出情報である制御データを出力する。端末機ＦＳ2は呼出情報である制御データが入力されると、スピーカ１５より呼出音を鳴動させる。このスピーカ１５からの呼出音により、端末機ＦＳ2の使用者が応答スイッチ１２を押下操作すると、通話開始、使用通話チャンネル数および通話チャンネル番号の制御データを、データ整形回路２２および伝送回路２１を介して、拡声同時通話を希望している端末機へ出力するので、各端末機ＦＳ1、ＦＳ2のＣＰＵ１３の制御よりタイミング回路１９が能動となり、コーデック１６およびデータ整形回路１７の動作タイミングをとるための動作信号が出力されることにより、所定の通話路が形成されるので、通話が成立する。この際、タイミング回路２４に、使用通話チャンネル数および通話チャンネル番号に応じた動作タイミングをとるように動作指令を出力する。
【００２９】
通話成立後、端末機ＦＳ1の使用者が発した音声は、当該端末機ＦＳ1のマイク１４にてアナログ音声信号Ｓ1に変換されコーデック１６に入力される。このアナログ音声信号Ｓ1はコーデック１６にてタイミング回路１９の動作タイミングでサンプリングしてＡ／Ｄ変換し、ＰＣＭデータＳ2としてデータ整形回路１７に出力する。データ整形回路１７は、この入力された音声データであるＰＣＭデータＳ2を、伝送フォーマットＳ10にＰＣＭデータＳ2のデータフレームを構成して（図２（ａ））、伝送回路１８に出力する。伝送回路１８は、この伝送フォーマットＳ10を変調し、伝送回路Ｌ1を介して制御装置ＭＡ1に出力する。
【００３０】
制御装置ＭＡ1では、伝送された伝送フォーマットＳ10を伝送回路２１にて復調し、データ整形回路２２に出力する。データ整形回路２２では、ＣＰＵ２３による制御で復調された伝送フォーマットＳ10のデータフレームから、タイミング回路２４の動作タイミングでＰＣＭデータを取り出す。ここで、端末機ＦＳ1、ＦＳ2、…ＦＳnのコーデック１６が、使用目的および通話のトラフィックの多少に応じてサンプリング・レートを変えて伝送できる音声周波数帯域を変更していると仮定する。
【００３１】
この状況下において、高音質音声で動作させる場合は、偶数個のエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2、…ＥＣnを１対毎に分割して１対のエコーキャンセラーを交互に並列動作するように動作タイミングをとる。即ち、データ整形回路２２に入力されたＰＣＭデータを、例えばタイミング回路２４は、フレーム同期信号SYNC1とフレーム同期信号SYNC2とを交互に入力させる毎に、時分割したＰＣＭデータPCM11a（PCMa0、PCMa2、PCMa4、・・・・・）、PCM11b（PCMa1、PCMa3、・・・・・）として２つのエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2に交互に振り分けて順次入力させる（ＰＣＭデータの信号処理については図２（ｂ）参照）。各エコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2によりエコー成分が抑制されたＰＣＭデータPCM12a、PCM12bは、ビットクロックBCLK1に同期させてデータ整形回路２２に出力される。データ整形回路２２は、この入力されたＰＣＭデータPCM12a、PCM12bを、選局された端末機ＦＳ2へ交換操作する。交換操作後、再度、交換操作されたＰＣＭデータPCM12a、PCM12bのデータフレームが構成された伝送フォーマットＳ20（図２（ａ））を、伝送回路２１に出力する。これにより、エコー除去できる音声周波数帯域を広帯域化させることができる。
【００３２】
また、通話路数を増やす場合は、偶数個のエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2、…ＥＣnのうちの一部の１対のエコーキャンセラーをそれぞれ個別動作するように動作タイミングをとる。即ち、データ整形回路２２に入力されたＰＣＭデータを、例えばタイミング回路２４は、フレーム同期信号SYNCnを入力させる毎に、ＰＣＭデータPCM11c（PCMb0、PCMb1、PCMb2、PCMb3、PCMb4、・・・・・）として１つのエコーキャンセラーＥＣnに入力させる（ＰＣＭデータの信号処理については図２（ｂ）参照）。エコーキャンセラーＥＣnによりエコー成分が抑制されたＰＣＭデータPCM12cは、ビットクロックBCLK1に同期させてデータ整形回路２２に出力される。データ整形回路２２は、この入力されたＰＣＭデータPCM12cを、選局された端末機ＦＳ2へ交換操作する。交換操作後、再度、交換操作されたＰＣＭデータPCM12cのデータフレームが構成された伝送フォーマットＳ20（図２（ａ））を、伝送回路２１に出力する。これにより、通話路数を増やしても、エコーを除去しハウリングを抑制することができる。
【００３３】
伝送回路２１は、この伝送フォーマットＳ20を変調して、選局された端末機ＦＳ2へ伝送する。選局先の端末機ＦＳ2では、伝送回路１８で伝送フォーマットＳ20を復調後、データ整形回路１７にてタイミング回路１９の動作タイミングで、伝送フォーマットＳ20のデータフレームからＰＣＭデータＳ21を取り出し、コーデック１６に出力する。コーデック１６は、入力されたＰＣＭデータＳ21をタイミング回路１９の動作タイミングで信号処理し、Ｄ／Ａ変換させたアナログ音声信号Ｓ22としてスピーカ１５を鳴動させる。
【００３４】
このように、端末機ＦＳ1、ＦＳ2、…ＦＳnのコーデック１６が、使用目的および通話のトラフィックの多少に応じてサンプリング・レートを変えて伝送できる音声周波数帯域を変更した場合においても、制御装置ＭＡ1に搭載された偶数個のエコーキャンセラーＥＣ1、ＥＣ2、…ＥＣnの動作タイミングを、タイミング回路２４で変えることにより、高音質音声または通話路数の増減への対応が可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の拡声同時通話装置によれば、ハウリングを抑制するためのエコーキャンセラーを制御装置に搭載することにより、タイミング回路による動作タイミングの設定次第で、使用目的や通話のトラフィックに応じて通話チャンネル数を自由に変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の拡声同時通話装置を示すブロック図。
【図２】本発明の拡声同時通話装置のタイミングチャート。
【図３】従来の拡声同時通話装置を示すブロック図。
【図４】従来の拡声同時通話装置のタイミングチャート。
【符号の説明】
１４・・・・・マイク（音響−電気変換器）
１５・・・・・スピーカ（電気−音響変換器）
１９、２４・・・・・タイミング回路
ＦＳ1、ＦＳ2、…ＦＳn・・・・・端末機
Ｌ1、Ｌ2、…、Ｌn・・・・・伝送線路
ＥＣ1、ＥＣ2、…ＥＣｎ・・・・・エコーキャンセラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a loudspeaker simultaneous call device, and more particularly to a loudspeaker simultaneous call device provided with an echo canceller to suppress howling.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an apparatus shown in FIG. 3 is known as this type of loudspeaker simultaneous call apparatus. The loudspeaker simultaneous call device shown in the figure includes terminals FS'1, FS'2,... FS'n for making a call, and a control device MA'1 for performing a call exchange control, and a transmission line L '. 1, L′ 2,... L′ n.
[0003]
Each of the terminals FS′1, FS′2,... FS′n is a channel selection switch 51, a response switch 52, a CPU 53, a microphone 54, a speaker 55, a codec 56, data separation / combination circuits 57 and 58, and a data shaping circuit. 59, a transmission circuit 60, a timing circuit 61, and echo cancellers EC1 and EC2.
[0004]
The microphone 54 and the speaker 55 are connected to a codec 56, and the codec 56 is connected to a first data separation / synthesis circuit 57. Two echo cancellers EC 1 and EC 2 are connected in parallel between the first data separation / synthesis circuit 57 and the second data separation / synthesis circuit 58. The second data separation / combination circuit 58 is connected to a data shaping circuit 59, and a transmission circuit 60 and a CPU 53 are connected to the data shaping circuit 59. A timing circuit 61 is connected to the CPU 53, and the timing circuit 61 is connected to a codec 56, data separation / synthesis circuits 57 and 58, echo cancellers EC 1 and EC 2, and a data shaping circuit 59. Further, a tuning switch 51 and a response switch 52 are connected to the CPU 53. The transmission circuit 60 is connected to transmission lines L′ 1, L′ 2,... L′ n corresponding to the terminals FS′1, FS′2,.
[0005]
On the other hand, the control device MA′1 includes a transmission circuit 71, a data shaping circuit 72, a CPU 73, and a timing circuit 74. The transmission circuit 71, the CPU 73, and the timing circuit 74 are connected to the data shaping circuit 72. The circuit 74 is connected. Each transmission line L′ 1, L′ 2,... L′ n is connected to the transmission circuit 71.
[0006]
The timing circuit 61 of each terminal FS'1, FS'2,... FS 'used in such a loudspeaker simultaneous communication device includes a codec 56, data separation / combination circuits 57, 58, echo cancellers EC1, EC2 and The frame synchronization signals SYNC11 and SYNC12 and the bit clock BCLK10 that take the operation timing of the data shaping circuit 59 are output.
[0007]
In the loudspeaker simultaneous call device configured as described above, for example, when the user of the terminal FS′1 operates to depress the channel selection switch 51, control data as channel selection information is transferred from the terminal FS′1 to the control device MA ′. 1 is input to the control device MA'1, and control data as call information is output to the channel selection destination, for example, the terminal FS'2 via the CPU 73. When the control data which is the call information is input, the terminal FS'2 causes the speaker 55 to ring. When the user of the terminal FS'2 presses down the response switch 52 with the ringing sound from the speaker 55, the timing circuit 61 becomes active under the control of the CPU 53 of each terminal FS'1, FS'2, and the codec 56 By outputting the frame synchronization signals SYNC11 and SYNC12 and the bit clock BCLK10 (FIG. 4B) for taking the operation timing of the data separation / combination circuits 57 and 58, the echo cancellers EC1 and EC2, and the data shaping circuit 59 Since the predetermined call path is formed, the call is established.
[0008]
After the call is established, the voice uttered by the user of the terminal FS ′ 1 is converted into an analog voice signal S 51 by the microphone 54 of the terminal FS ′ 1 and input to the codec 56. The analog audio signal S51 is sampled and A / D-converted every time the frame synchronization signal SYNC11 and the frame synchronization signal SYNC12 are input from the timing circuit 61 by the codec 56, and serial PCM data synchronized with the bit clock BCLK10. The data is output to the first data separation / synthesis circuit 57 as S52 (PCM53a + PCM53b (PCM0, PCM1, PCM2, PCM3, PCM4,...)). The first data separation / combination circuit 57 converts the input PCM data S52 into time-division PCM data PCM53a and PCM53b each time the frame synchronization signal SYNC11 and the frame synchronization signal SYNC12 are alternately input from the timing circuit 61. The signals are alternately distributed to the two echo cancellers EC1 and EC2 and sequentially output (for signal processing of PCM data, refer to the timing chart of FIG. 4B). The PCM data PCM54a and PCM54b in which the feedback caused by the acoustic feedback and the electrical feedback is suppressed by the echo cancellers EC1 and EC2 are returned to the original order by the second data separation / combination circuit 58, and one signal sequence Is output to the data shaping circuit 59 as PCM data S55 bundled together. The data shaping circuit 59 composes a data frame of the PCM data S55, which is the input audio data, in the transmission format S500 (FIG. 4A) and outputs it to the transmission circuit 60. The transmission circuit 60 modulates this transmission format S500 and outputs it to the control device MA'1 via the transmission circuit L'1.
[0009]
In the controller MA ′ 1, the transmitted transmission format S 500 is demodulated by the transmission circuit 71 and output to the data shaping circuit 72. The data shaping circuit 72 takes out the PCM data S55 at the operation timing of the timing circuit 74 from the data frame of the transmission format S500 demodulated by the control of the CPU 23, and exchanges it with the selected terminal FS'2. After the exchange operation, the transmission format S600 (FIG. 4A) in which the data frame of the PCM data S61 exchanged by the data shaping circuit 72 is configured is output to the transmission circuit 71 again. The transmission circuit 71 modulates the transmission format S600 and transmits it to the selected terminal FS′2.
[0010]
In the selected terminal FS′2, after the transmission format S600 is demodulated by the transmission circuit 60, the data shaping circuit 59 extracts the PCM data S61 from the data frame of the transmission format S600, and the second data separation / synthesis circuit 58 Output to. The second data separation / combination circuit 58 converts the input PCM data S61 into time-division PCM data PCM62a and PCM62b each time the frame synchronization signal SYNC11 and the frame synchronization signal SYNC12 are alternately input from the timing circuit 61. The signals are alternately distributed to the two echo cancellers EC1 and EC2 and sequentially output (for signal processing of PCM data, refer to the timing chart of FIG. 4B). The PCM data PCM63a and PCM63b in which the feedback caused by the acoustic feedback and the electrical feedback is suppressed by the echo cancellers EC1 and EC2 are returned to the original order by the first data separation / synthesis circuit 57, and one signal sequence Are output to the codec 56 as PCM data S64 bundled together. The codec 56 processes the input PCM data S64 in parallel with the bit clock BCLK from the timing generation circuit 61, and causes the speaker 55 to ring as an analog audio signal S63 that has been D / A converted.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional loudspeaker simultaneous call device, each terminal has an echo canceller that performs signal processing for suppressing howling. I could n’t increase my channel. In order to achieve high sound quality, only the number of channels corresponding to the number of echo cancellers installed in each terminal can be used.
[0012]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and provides a loudspeaker simultaneous call intercom apparatus that can freely change the number of call channels according to the purpose of use and the traffic of the call. Objective.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The loudspeaker simultaneous speech device of the present invention that achieves such an object includes an electrical-acoustic converter, a terminal having an acoustic-electrical converter, and a control device that controls the exchange of speech by a transmission line, and transmits voice. A voice simultaneous intercom device that performs digitized simultaneous conversation between terminals by digitizing, and the control device transmits an acoustic feedback between the electrical-acoustic transducer and the acoustic-electrical converter at each terminal during the simultaneous speech enhancement And an even number of echo cancellers to suppress howling due to electrical feedback, and the control device can vary the voice frequency band that can be transmitted by changing the sampling rate according to the purpose of use and the traffic volume of the call To change the voice frequency band in order to be able to cope with the increase or decrease in the number of voice paths or high sound quality voices, even when operating with high sound quality voices If you want to increase the number of voice channels by dividing the canceller into pairs and expanding the voice frequency band that can be echo-removed by alternately operating a pair of echo cancellers in parallel, select some of the even number of echo cancellers. A pair of echo cancellers is individually operated to remove a echo and suppress a howling.
[0014]
According to such a loudspeaker simultaneous call device, an echo canceller that suppresses howling is installed not in each terminal but in a control device that performs exchange control, so that depending on the setting of the operation timing by the timing circuit, the purpose of use and the call It is possible to realize a simultaneous voice call in which the number of call channels can be freely changed according to traffic.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the loudspeaker simultaneous call device of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
As shown in FIG. 1, the loudspeaker simultaneous call device of the present invention comprises terminals FS1, FS2,... FSn for making a call and a control device MA1 for controlling the exchange of calls, and transmission lines L1, L2,. Connected by Ln.
[0017]
Each of the terminals FS1, FS2,... FSn includes a channel selection switch 11, a response switch 12, a CPU 13, a microphone 14, a speaker 15, a codec 16, a data shaping circuit 17, a transmission circuit 18, and a timing circuit 19.
[0018]
The microphone 14 and the speaker 15 are connected to a codec 16, the codec 16 is connected to a data shaping circuit 17, and a transmission circuit 18 and a CPU 13 are connected to the data shaping circuit 17. A timing circuit 19 is connected to the CPU 13, and the timing circuit 19 is connected to the codec 16 and the data shaping circuit 17. In addition, a tuning switch 11 and a response switch 12 are connected to the CPU 13. The transmission circuit 18 is connected to transmission lines L1, L2,... Ln corresponding to the terminals FS1, FS2,.
[0019]
The microphone 14 which is an acoustic-electric converter and the speaker 15 which is an electric-acoustic converter are for transmitting and receiving voice for performing a loud voice simultaneous call. The channel selection switch 11 is a switch for the user to select a call destination, and the response switch 12 is a switch for responding to a call from a call partner.
[0020]
The codec 16 A / D converts the analog audio signal S1 from the microphone 14 and outputs the PCM data S2 to the data shaping circuit 17, and D / A converts the PCM data S21 output from the data shaping circuit 17. The analog audio signal S22 is output to the speaker 15. The codec 16 can vary the voice frequency band that can be transmitted by changing the sampling rate in accordance with the purpose of use and the traffic of the call.
[0021]
The data shaping circuit 17 configures a data frame of PCM data, which is control data and audio data, in the transmission format S10 (FIG. 2A), and controls data and audio from the transmission format S20 (FIG. 2A). The data frame of the PCM data S21 which is data is separated. The transmission circuit 18 demodulates the modulation signal transmitted from the control device MA1 (described later) via the transmission lines L1, L2,... Ln, outputs the demodulated signal to the data shaping circuit 17, and the transmission outputted from the data shaping circuit 17. The data frame of the format S10 (FIG. 2 (a)) is modulated and transmitted to the control device MA1 via the transmission lines L1, L2,... Ln. The timing circuit 19 is for taking the operation timing of the codec 16 and the data shaping circuit 17. Note that the CPU 13 performs control processing of each data input / output in the data shaping circuit 17.
[0022]
On the other hand, the control device MA1 includes a transmission circuit 21, a data shaping circuit 22, a CPU 23, and a timing circuit 24 as in the case of the conventional control device, and further, between the microphone 14 and the speaker 15 in each terminal during a loud voice simultaneous call. In order to suppress howling caused by acoustic feedback and electrical feedback (hereinafter referred to as “echo component”), an even number of echo cancellers EC1, EC2,.
[0023]
The transmission circuit 21 is connected to a data shaping circuit 22, and a CPU 23 and a timing circuit 24 are connected to the data shaping circuit 22. Further, a timing circuit 24 is connected to the CPU 23, and the timing circuit 24 is connected to the data shaping circuit 22 and an even number of echo cancellers EC1, EC2,. Each transmission line L1, L2,... Ln is connected to the transmission circuit 21.
[0024]
The transmission circuit 21 demodulates the modulated signals transmitted from the terminals FS1, FS2,... FSn via the transmission lines L1, L2,. 2 is modulated and transmitted to each terminal FS1, FS2,... FSn via transmission lines L1, L2,... Ln. The data shaping circuit 22 takes out the PCM data from the data frame of the transmission format S10 under the control of the CPU 23, exchanges it with the selected terminal, configures the transmission format S20 again, and outputs it to the transmission circuit 21. It is.
[0025]
Since the echo cancellers EC1, EC2,... ECn function with digital signals, they must be installed in the control device MA1 for digitizing the voice and carrying out the simultaneous voice call between the terminals as many as the number of call paths that can be talked simultaneously. Can do. Here, the number of simultaneous call paths that can be simultaneously called is twice the number of channels that guarantee simultaneous calls in the call device, and is determined by design according to the number of terminals, purpose of use, and call loss rate.
[0026]
The timing circuit 24 is controlled by the CPU 23 to output the data shaping circuit 22 and the frame synchronization signals SYNC1, SYNC2 and the bit clock BCLK1 that take the operation timing of the even number of echo cancellers EC1, EC2,. The timing circuit 24 divides the echo cancellers EC1, EC2,... ECn into pairs and alternates a pair of echo cancellers when even-numbered echo cancellers EC1, EC2,. The operation timing is set so as to operate in parallel, and when the number of speech paths is increased, the operation timing is set so that a part of the echo cancellers EC1, EC2,.
[0027]
Further, when the user of the terminal presses the response switch 12, the CPU 23 starts the call, sends the number of used call channels and the call channel number control data via the data shaping circuit 22 and the transmission circuit 21, and makes a simultaneous voice call. Output to the desired terminal. At this time, an operation command is output to the timing circuit 24 so as to take an operation timing according to the number of used call channels and the call channel number. The CPU 23 sets the number of used call channels and the call channel number so that the number of call paths is increased when the number of terminals that wish to make a loud simultaneous call is large, and when the number is small, the operation is performed with high sound quality voice. It is also possible to select the number of communication channels used and the number of communication channels using a selection switch (not shown) for the number of channels and high-quality sound.
[0028]
In the loudspeaker simultaneous call device configured as described above, for example, when the user of the terminal FS1 operates to depress the channel selection switch 11, control data as channel selection information is output from the terminal FS1 to the control device MA1. The device MA1 inputs this and outputs control data as call information to the channel selection destination, for example, the terminal FS2 via the CPU 23. The terminal FS2 sounds a ringing tone from the speaker 15 when control data which is calling information is input. When the user of the terminal FS2 presses down the response switch 12 with the ringing sound from the speaker 15, the call start, the number of used call channels and the control data of the call channel number are transmitted via the data shaping circuit 22 and the transmission circuit 21. Therefore, the timing circuit 19 becomes active under the control of the CPU 13 of each terminal FS1, FS2, and the operation for taking the operation timing of the codec 16 and the data shaping circuit 17 is performed. Since a predetermined speech path is formed by outputting the signal, the speech is established. At this time, an operation command is output to the timing circuit 24 so as to take an operation timing according to the number of used call channels and the call channel number.
[0029]
After the call is established, the voice uttered by the user of the terminal FS 1 is converted into an analog voice signal S 1 by the microphone 14 of the terminal FS 1 and input to the codec 16. The analog audio signal S1 is sampled and A / D converted by the codec 16 at the operation timing of the timing circuit 19, and output to the data shaping circuit 17 as PCM data S2. The data shaping circuit 17 forms the data frame of the PCM data S2 in the transmission format S10 as the input audio data PCM data S2 (FIG. 2A), and outputs it to the transmission circuit 18. The transmission circuit 18 modulates this transmission format S10 and outputs it to the control device MA1 via the transmission circuit L1.
[0030]
In the control device MA1, the transmitted transmission format S10 is demodulated by the transmission circuit 21 and output to the data shaping circuit 22. The data shaping circuit 22 extracts PCM data at the operation timing of the timing circuit 24 from the data frame of the transmission format S10 demodulated by the control of the CPU 23. Here, it is assumed that the codec 16 of the terminals FS1, FS2,... FSn changes the voice frequency band that can be transmitted by changing the sampling rate in accordance with the purpose of use and the traffic of the call.
[0031]
In this situation, when operating with high-quality sound, even number of echo cancellers EC1, EC2,... ECn are divided into pairs, and the operation timing is set so that a pair of echo cancellers operate alternately in parallel. . That is, the PCM data input to the data shaping circuit 22, for example, every time the timing circuit 24 alternately inputs the frame synchronization signal SYNC1 and the frame synchronization signal SYNC2, the time-divided PCM data PCM11a (PCMa0, PCMa2, PCMa4). ,..., And PCM11b (PCMa1, PCMa3,...) Are alternately assigned to the two echo cancellers EC1 and EC2 and sequentially input (see FIG. 2B for signal processing of PCM data) ). The PCM data PCM12a and PCM12b whose echo components are suppressed by the echo cancellers EC1 and EC2 are output to the data shaping circuit 22 in synchronization with the bit clock BCLK1. The data shaping circuit 22 exchanges the input PCM data PCM12a and PCM12b with the selected terminal FS2. After the exchange operation, the transmission format S20 (FIG. 2A) in which the data frames of the exchanged PCM data PCM12a and PCM12b are configured is output to the transmission circuit 21 again. As a result, the audio frequency band from which echo can be removed can be widened.
[0032]
When the number of speech paths is increased, the operation timing is set so that a part of a pair of echo cancellers EC1, EC2,. That is, the PCM data input to the data shaping circuit 22, for example, every time the timing circuit 24 inputs the frame synchronization signal SYNCn, the PCM data PCM11c (PCMb0, PCMb1, PCMb2, PCMb3, PCMb4,...) Are input to one echo canceller ECn (refer to FIG. 2B for signal processing of PCM data). The PCM data PCM12c whose echo component is suppressed by the echo canceller ECn is output to the data shaping circuit 22 in synchronization with the bit clock BCLK1. The data shaping circuit 22 exchanges the input PCM data PCM12c with the selected terminal FS2. After the exchange operation, the transmission format S20 (FIG. 2A) in which the data frame of the exchanged PCM data PCM12c is configured is output to the transmission circuit 21 again. Thereby, even if the number of communication paths is increased, echoes can be removed and howling can be suppressed.
[0033]
The transmission circuit 21 modulates this transmission format S20 and transmits it to the selected terminal FS2. In the selected terminal FS2, the transmission circuit 18 demodulates the transmission format S20, and the data shaping circuit 17 extracts the PCM data S21 from the data frame of the transmission format S20 at the operation timing of the timing circuit 19, and sends it to the codec 16. Output. The codec 16 performs signal processing on the input PCM data S21 at the operation timing of the timing circuit 19 and causes the speaker 15 to ring as an analog audio signal S22 that has been D / A converted.
[0034]
As described above, even when the codec 16 of the terminal FS1, FS2,... FSn changes the audio frequency band that can be transmitted by changing the sampling rate according to the purpose of use and the traffic volume of the call, the control device MA1. By changing the operation timing of the even number of installed echo cancellers EC1, EC2,... ECn by the timing circuit 24, it is possible to cope with the increase or decrease in the number of voice channels or the number of speech paths.
[0035]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the loudspeaker simultaneous call device of the present invention, by installing an echo canceller for suppressing howling in the control device, depending on the setting of the operation timing by the timing circuit, The number of call channels can be freely changed according to the call traffic.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a loudspeaker simultaneous call device of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart of the loudspeaker simultaneous call device of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional loudspeaker simultaneous call device.
FIG. 4 is a timing chart of a conventional loudspeaker simultaneous call device.
[Explanation of symbols]
14 ... Microphone (acoustic-electric converter)
15 ... Speaker (electric-acoustic converter)
19, 24 ... Timing circuits FS1, FS2, ... FSn ... Terminals L1, L2, ..., Ln ... Transmission lines EC1, EC2, ... ECn ... Echo canceller

Claims

A terminal (FS1, FS2,... FSn) having an electro-acoustic converter (15) and an acousto-electrical converter (14) and a control device (MA1) for controlling the exchange of calls are connected to transmission lines (L1, L2,. ... Ln), a voice-enhanced simultaneous call intercom apparatus that digitizes voice and performs a voice-enhanced simultaneous call between the terminals,
The control device includes an even number of echo cancellers for suppressing acoustic feedback and electrical feedback between the electrical-acoustic transducers and acoustic-electrical converters at each terminal during the simultaneous voice call. (EC1, EC2, ... ECn)
In order to be able to cope with high-quality sound or increase / decrease of the number of speech paths by changing the voice frequency band that can be transmitted by changing the sampling rate according to the purpose of use and the traffic of the call in the control device When changing the frequency band, when operating with the high-quality sound, the voice frequency band that can be echo-removed by dividing the even number of echo cancellers into pairs and alternately operating a pair of echo cancellers in parallel. When the bandwidth is increased and the number of speech paths is increased, a timing circuit (19, 24) that suppresses howling by removing echoes by individually operating a pair of echo cancellers among the even number of echo cancellers. A simultaneous voice communication device characterized by comprising: