JP4380688B2 - Telephone device - Google Patents
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Description
本発明は、インターホン子器との間で通話するインターホン親機のような通話装置に関するものである。 The present invention relates to a communication device such as an interphone master that makes a call with an interphone slave.
従来より、宅外の玄関先に設置されたインターホン子器と、通話線によりインターホン子器に接続されるとともに宅内に設置されたインターホン親機(通話装置)とで構成されるインターホンシステムが住宅や事務所などで用いられている。さらに、留守中にインターホン子器から呼出があった場合に予め登録されている宅外の通話端末(例えば、携帯電話機など)に対してインターホン子器との通話音声を転送する機能を持ったインターホンシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、転送機能付きの上記従来例においては、インターホン親機と宅外通話端末との間の伝送損失による音量の変動、並びにインターホン子器で通話する来訪者の発声音量の変動が通話者に不快感を与えて通話品質を低下させていた。また、通話者が発した音声の一部がスピーカからマイクロホンヘの音響結合や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、不快なエコーとして通話者に聴こえて不快感を与えて通話品質を低下させていた。さらに、上記帰還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虞があった。 By the way, in the above conventional example with a transfer function, the fluctuation of the volume due to the transmission loss between the intercom base unit and the out-of-home call terminal and the fluctuation of the utterance volume of the visitor who makes a call with the interphone cordless handset are not recognized by the caller. It gave a pleasant feeling and lowered the call quality. In addition, a part of the voice uttered by the caller may be superimposed and returned to the received signal again due to reflection caused by acoustic mismatch from the speaker to the microphone or impedance mismatch between the transmission line, When the level of this feedback component is large, the caller hears it as an unpleasant echo and gives an unpleasant feeling, thereby degrading the call quality. Further, when a closed loop is formed in the call system due to the feedback, and there is a frequency component in which the loop gain of the closed loop exceeds 1 time, howling occurs at that frequency, and it becomes impossible to continue a stable call. There was a fear.
このような課題に対し、伝送損失や発声音量の変動を調整する自動利得制御機能付きの増幅器を用いて音量の調整を行うものがあったが、伝送損失や音量の変動が大きい場合に上記増幅器の利得が非常に大きくなってエコー成分を増幅してしまうことになる。また、エコーやハウリングを抑制する方法として音声スイッチが一般に用いられているが、上述のような自動利得制御機能付きの増幅器を使用している場合に音声スイッチへの入力信号が常に一定のレベルとなり、音声スイッチにおける受話と送話の切換が困難となる。また、インターホン子器と宅外通話端末で同時に発声された場合、何れか一方の音声が音声スイッチによって減衰してしまい、相手側で受聴できない虞がある。したがって、インターホン子器あるいは宅外通話端末の周囲騒音レベルが高く且つ話者の音声レベルが低い場合には相手の音声が受聴できなくなることも考えられる。 In order to deal with such a problem, there is one that adjusts the volume using an amplifier with an automatic gain control function that adjusts the transmission loss and the fluctuation of the utterance volume. The gain becomes very large and the echo component is amplified. A voice switch is generally used as a method to suppress echo and howling. However, when an amplifier with an automatic gain control function as described above is used, the input signal to the voice switch is always at a constant level. Therefore, it is difficult to switch between reception and transmission in the voice switch. If the intercom handset and the out-of-home call terminal are uttered at the same time, one of the voices may be attenuated by the voice switch and may not be heard by the other party. Therefore, when the ambient noise level of the intercom handset or the outside call terminal is high and the voice level of the speaker is low, it is possible that the other party's voice cannot be heard.
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、インターホン子器と転送先の宅外通話端末との間で行う通話の通話品質を向上させた通話装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a call device that improves the call quality of a call performed between an interphone handset and a transfer destination out-of-home call terminal. is there.
請求項1の発明は、上記目的を達成するために、宅内に設置されるとともに、宅外に設置されたインターホン子器に2線の通話線で接続され、該通話線を介してインターホン子器との間で通話する通話装置であって、公衆電話回線網を通して宅外の通話端末にインターホン子器との通話音声を転送する転送手段と、インターホン子器と宅外の通話端末との間で双方向に通話するための通話処理を行う通話処理手段と、通話線と通話処理手段の間に設けられる第1の2線−4線変換手段と、転送手段と通話処理手段の間に設けられる第2の2線−4線変換手段とを備え、通話処理手段は、通話状態を送話状態と受話状態に切り換える音声スイッチと、インターホン子器における音響結合又は第1の2線−4線変換手段における信号の回り込みによって生じたエコーを消去する第1のエコーキャンセラと、宅外の通話端末における音響結合又は第2の2線−4線変換手段における信号の回り込みによって生じたエコーを消去する第2のエコーキャンセラとを具備し、音声スイッチは、インターホン子器から宅外の通話端末への信号経路に損失を挿入する第1の損失挿入手段と、宅外の通話端末からインターホン子器への信号経路に損失を挿入する第2の損失挿入手段と、第1及び第2の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有し、入力信号のレベルに応じて利得を調節する自動利得制御機能を有した第1の通話音量調整用増幅手段を第2の2線−4線変換手段から第2の損失挿入手段までの信号経路上に設けるとともに、入力信号のレベルに応じて利得を調節する自動利得制御機能を有した第2の通話音量調整用増幅手段を第1の2線−4線変換手段から第1の損失挿入手段までの信号経路上に設けてなり、第1の通話音量調整用増幅手段への入力から分岐させた通話信号を増幅する第1の入力用増幅手段と、第1の入力用増幅手段から出力される通話信号が音声か否かを検出する第1の音声検出手段と、第2の通話音量調整用増幅手段への入力から分岐させた通話信号を増幅する第2の入力用増幅手段と、第2の入力用増幅手段から出力される通話信号が音声か否かを検出する第2の音声検出手段とを音声スイッチに具備し、挿入損失量制御手段は、第1の音声検出手段で音声が検出されているときには第2の損失挿入手段における挿入損失量を第1の損失挿入手段における挿入損失量よりも小さくするとともに、第2の音声検出手段で音声が検出されているときには第1の損失挿入手段における挿入損失量を第2の損失挿入手段における挿入損失量よりも小さくすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is installed in a house and is connected to an intercom handset installed outside the house with a two-wire communication line, and the interphone handset is connected via the communication line. Between the intercom handset and the outside call terminal, and a transfer means for transferring the call voice with the interphone handset to the call terminal outside the home through the public telephone network. Call processing means for performing call processing for two-way calls, first 2-wire / four-wire conversion means provided between the call line and the call processing means, and provided between the transfer means and the call processing means. A second two-wire / four-wire conversion means, wherein the call processing means is a voice switch for switching a call state between a transmission state and a reception state, and acoustic coupling in the intercom handset or first two-wire / four-wire conversion. For signal wraparound in the means The first echo canceller for canceling the echo generated by the signal and the second echo canceller for canceling the echo generated by the acoustic coupling in the telephone terminal outside the home or the signal wraparound in the second two-wire / four-wire conversion means The voice switch includes a first loss insertion means for inserting a loss into the signal path from the intercom handset to the outside call terminal, and a loss in the signal path from the outside call terminal to the interphone handset. And a second loss insertion means for inserting the first and second loss insertion means, and an insertion loss amount control means for controlling the amount of loss inserted from the first and second loss insertion means, and automatically adjusting the gain according to the level of the input signal. the first call volume adjustment amplification means is provided from the second two-wire four-wire conversion means on the signal path to the second loss insertion means Rutotomoni having a gain control function, in accordance with the level of the input signal Gain It is provided a second call volume adjustment amplifier means having an automatic gain control function for nodes on a first signal path from the two-wire four-wire conversion means to the first loss insertion means, first call A first input amplifying means for amplifying the call signal branched from the input to the volume adjusting amplifying means, and a first for detecting whether or not the call signal output from the first input amplifying means is voice. The voice detection means , the second input amplification means for amplifying the call signal branched from the input to the second call volume adjustment amplification means, and the call signal output from the second input amplification means are voices. And a second voice detecting means for detecting whether or not the voice switch includes the insertion loss in the second loss inserting means when the voice is detected by the first voice detecting means. The amount is smaller than the amount of insertion loss in the first loss insertion means In addition, it is characterized in that the insertion loss amount in the first loss insertion means is made smaller than the insertion loss amount in the second loss insertion means when the voice is detected by the second voice detection means .
請求項2の発明は、請求項1の発明において、挿入損失量制御手段は、第2の損失挿入手段の出力点からインターホン子器側の帰還経路を介して第1の損失挿入手段の入力点へ帰還する第1の帰還経路における第1の帰還利得を推定する第1の帰還利得推定手段と、第1の損失挿入手段の出力点から宅外の通話端末側の帰還経路を介して第2の損失挿入手段の入力点へ帰還する第2の帰還経路における第2の帰還利得を推定する第2の帰還利得推定手段と、第1及び第2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、通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第1及び第2の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を備え、総損失量算出部は、第1及び第2の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、インターホン子器と宅外の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ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the insertion loss amount control means includes an input point of the first loss insertion means from an output point of the second loss insertion means via a feedback path on the intercom handset side. A first feedback gain estimating means for estimating a first feedback gain in a first feedback path for returning to the second feedback path from the output point of the first loss insertion means via a feedback path on the side of the telephone terminal outside the home. A second feedback gain estimating means for estimating a second feedback gain in a second feedback path that feeds back to the input point of the loss insertion means, and a closed loop based on the estimated values of the first and second feedback gains. 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 call signal, and the first and second values are calculated according to the estimation result and the calculated value of the total loss amount calculation unit. Insertion loss distribution processing that determines the distribution of each insertion loss amount of the insertion loss means The total loss amount calculation unit calculates the sum of the loss amounts to be inserted into the closed loop based on the estimated values of the first and second feedback gains, and updates the adaptive loss, and the total loss amount is predetermined. The fixed mode is fixed in the period from the start of the call between the intercom handset and the call terminal outside the home until the first and second echo cancellers are sufficiently converged. In the period after the first and second echo cancellers are sufficiently converged, the operation is performed in the update mode.
請求項1の発明によれば、音声スイッチは、インターホン子器から宅外の通話端末への信号経路に損失を挿入する第1の損失挿入手段と、宅外の通話端末からインターホン子器への信号経路に損失を挿入する第2の損失挿入手段と、第1及び第2の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有し、入力信号のレベルに応じて利得を調節する自動利得制御機能を有した第1の通話音量調整用増幅手段を第2の2線−4線変換手段から第2の損失挿入手段までの信号経路上に設けるとともに、入力信号のレベルに応じて利得を調節する自動利得制御機能を有した第2の通話音量調整用増幅手段を第1の2線−4線変換手段から第1の損失挿入手段までの信号経路上に設けてなり、第1の通話音量調整用増幅手段への入力から分岐させた通話信号を増幅する第1の入力用増幅手段と、第1の入力用増幅手段から出力される通話信号が音声か否かを検出する第1の音声検出手段と、第2の通話音量調整用増幅手段への入力から分岐させた通話信号を増幅する第2の入力用増幅手段と、第2の入力用増幅手段から出力される通話信号が音声か否かを検出する第2の音声検出手段とを音声スイッチに具備し、挿入損失量制御手段は、第1の音声検出手段で音声が検出されているときには第2の損失挿入手段における挿入損失量を第1の損失挿入手段における挿入損失量よりも小さくするとともに、第2の音声検出手段で音声が検出されているときには第1の損失挿入手段における挿入損失量を第2の損失挿入手段における挿入損失量よりも小さくするので、第1及び第2のエコーキャンセラによって帰還経路のエコー成分を相殺して閉ループを断ち切るために不快なエコーやハウリングが抑制でき、しかも、伝送損失が変動しても第1の通話音量調整用増幅手段により宅外の通話端末からインターホン子器への通話の音量をほぼ一定に保つことができるとともに、第1及び第2のエコーキャンセラでエコー成分が相殺されているから第1の通話音量調整用増幅手段で不要なエコー成分が増幅されることがなく、インターホン子器と転送先の宅外通話端末との間で行う通話の通話品質を向上させることができ、さらに、第1の音声検出手段が第1の通話音量調整用増幅手段で増幅されていない通話信号から音声を検出するため、音声スイッチでは宅外の通話端末における音量変動に応じて通話状態を正確に切り換えることができ、また、インターホン子器における発声音量が変動しても第2の通話音量調整用増幅手段によりインターホン子器から宅外の通話端末への通話の音量をほぼ一定に保つことができるとともに、第1及び第2のエコーキャンセラでエコー成分が相殺されているから第2の通話音量調整用増幅手段で不要なエコー成分が増幅されることがなく、インターホン子器と転送先の宅外通話端末との間で行う通話の通話品質を向上させることができ、さらに、第2の音声検出手段が第2の通話音量調整用増幅手段で増幅されていない通話信号から音声を検出するため、音声スイッチではインターホン子器における音量変動に応じて通話状態を正確に切り換えることができる。 According to the first aspect of the present invention, the voice switch includes a first loss insertion unit that inserts a loss into the signal path from the intercom handset to the off-home call terminal, and the off-home call terminal to the interphone handset. A second loss insertion means for inserting a loss in the signal path; and an insertion loss amount control means for controlling a loss amount to be inserted from the first and second loss insertion means, and a gain corresponding to the level of the input signal provided on the first call volume adjustment means for amplifying an on signal path from the second two-wire four-wire conversion means to the second loss insertion means having an automatic gain control function of adjusting the Rutotomoni, input signals A second call volume adjusting amplification means having an automatic gain control function for adjusting the gain according to the level is provided on the signal path from the first 2-wire to 4-wire conversion means to the first loss insertion means. The input to the first call volume adjustment amplification means A first input amplifier for amplifying the speech signal obtained by al branch, a first voice detecting means for speech signals outputted from the first input amplification means for detecting whether or not the speech, the second A second input amplifying means for amplifying the call signal branched from the input to the call volume adjusting amplifying means; and a second for detecting whether the call signal output from the second input amplifying means is voice. And a voice switch, and the insertion loss amount control means converts the insertion loss amount in the second loss insertion means to the first loss insertion means when the voice is detected by the first voice detection means. Since the insertion loss amount in the first loss insertion means is made smaller than the insertion loss amount in the second loss insertion means when the voice is detected by the second voice detection means . , First and second The echo canceller cancels the echo component of the return path and cuts off the closed loop, so that unpleasant echoes and howling can be suppressed, and even if the transmission loss fluctuates, the first call volume adjustment amplification means can be used for calls outside the house. The volume of the call from the terminal to the intercom handset can be kept almost constant, and the echo component is canceled by the first and second echo cancellers. The component is not amplified, the call quality of the call performed between the intercom handset and the transfer destination out-of-home call terminal can be improved, and the first voice detection means has the first call volume. Because voice is detected from the call signal that has not been amplified by the adjustment amplifier, the voice switch accurately switches the call state according to volume fluctuations at the call terminal outside the home. In addition, even when the utterance volume in the interphone handset varies, the second call volume adjustment amplification means can keep the volume of the call from the interphone handset to the call terminal outside the home substantially constant. At the same time, since the echo components are canceled out by the first and second echo cancellers, unnecessary echo components are not amplified by the second call volume adjustment amplification means, and the interphone handset and the transfer destination outside the house. The call quality of a call made with the call terminal can be improved, and the second voice detection means detects the voice from the call signal that is not amplified by the second call volume adjustment amplification means. the voice switch Ru can accurately switch the call state in response to the volume change in the intercom slave unit.
請求項2の発明によれば、総損失量算出部は、第1及び第2の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、インターホン子器と宅外の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インターホン子器と宅外の通話端末との間で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インターホン子器と宅外の通話端末との間で双方向の同時通話が実現できる。 According to the invention of claim 2 , the total loss amount calculation unit calculates the sum of loss amounts to be inserted into the closed loop based on the estimated values of the first and second feedback gains, and updates the adaptive mode. There are two operation modes of a fixed mode for fixing the total loss amount to a predetermined initial value until the first and second echo cancellers are sufficiently converged from the start of the call between the intercom handset and the call terminal outside the house. Since the first and second echo cancellers operate in the update mode during the period after the first and second echo cancellers have sufficiently converged, the first and second echo cancellers immediately after the start of the conversation converge. If the total loss amount is fixed to a sufficiently large initial value by the total loss amount calculation unit operating in the fixed mode, the occurrence of unpleasant echoes and howling is suppressed and In a state where the stable half-duplex call can be realized with the other call terminals and the first and second echo cancellers are sufficiently converged, the total loss amount is constantly changed by the total loss amount calculation unit operating in the update mode. Because it is updated, a two-way simultaneous call can be realized between the intercom handset and the call terminal outside the home.
(実施形態1)
本実施形態の通話装置をインターホン親機Aとするインターホンシステムのシステム構成図を図2に示す。
(Embodiment 1)
FIG. 2 shows a system configuration diagram of an interphone system in which the communication device of the present embodiment is an interphone master unit A.
宅外の玄関先等に設置されたインターホン子器Bと、宅内に設置されたインターホン親機Aとが2線の通話線Lsで接続されるとともに、宅内に設置された一般の電話機Dがインターホン親機Aに接続され、さらに宅内に配線された電話線Ltを通じてインターホン親機Aが公衆電話回線網Nに接続されている。なお、電話機Dでは、インターホン親機Aから公衆電話回線網Nを介して、携帯電話機等の宅外通話端末Cに発呼及び着呼が可能である。 An intercom handset B installed at a front door or the like outside the home and an interphone base unit A installed in the home are connected by a two-line communication line Ls, and a general telephone D installed in the home is an interphone. The intercom master A is connected to the public telephone network N through a telephone line Lt that is connected to the master A and wired in the house. Note that the telephone D can make and receive calls from the intercom master A to the outside call terminal C such as a mobile phone via the public telephone line network N.
インターホン親機Aは、マイクロホン1及びスピーカ2と、公衆電話回線網Nを通して宅外通話端末Cにインターホン子器Bとの通話音声を転送する転送手段たる電話インタフェース部3と、インターホン子器Bと宅外通話端末Cとの間で双方向に通話するための通話処理を行う通話処理部4と、通話線Lsと通話処理部4の間に設けられる第1の2線−4線変換部5と、電話インタフェース部3と通話処理部4の間に設けられる第2の2線−4線変換部6と、通話処理部4をマイクロホン1及びスピーカ2と第2の2線−4線変換部6に択一的に切り換えて接続する切換接続部7と、インターホン親機Aの全体的な制御を行う制御部8とを備えている。
Interphone main unit A includes a microphone 1 and a speaker 2, a
制御部8はCPUを主構成要素とし、インターホン子器Bで呼出釦(図示せず)が操作されたときに通話線Lsを通じて送信される呼出信号を検出し、スピーカ2から呼出音を鳴動させ、家人が応答釦(図示せず)を操作すれば通話処理部4を起動してインターホン子器Bとの通話を開始させる機能、切換接続部7を制御して通話処理部4をマイクロホン1及びスピーカ2と第2の2線−4線変換部6に択一的に切換接続する機能、後述するように転送モードに設定されているときにインターホン子器Bからの呼出信号を検出するとメモリに格納されている転送先の電話番号に対して電話インタフェース部3により発呼する機能などを有している。なお、切換接続部7により通話処理部4をマイクロホン1及びスピーカ2に接続する通常モードと、通話処理部4を第2の2線−4線変換部6に接続する転送モードとの切り換えは、図示しない転送設定釦が操作されたときに制御部8で行われる。
The
次に、図1を参照して通話処理部4の構成を説明する。
Next, the configuration of the
通話処理部4は、通話状態を送話状態と受話状態に切り換える音声スイッチ20と、インターホン子器Bにおける音響結合又は第1の2線−4線変換部5における信号の回り込みによって生じたエコーを消去する第1のエコーキャンセラ9と、スピーカ2−マイクロホン1間の音響結合若しくは宅外通話端末Cにおける音響結合又は第2の2線−4線変換部6における信号の回り込みによって生じたエコーを消去する第2のエコーキャンセラ10と、第2の2線−4線変換部6と宅外通話端末Cとの間の伝送損失を検出する伝送損失検出部30と、第1の2線−4線変換部5から出力される通話信号のレベルを検出する音量検出部31とを具備する。但し、11〜14はそれぞれ信号経路上に挿入された増幅器である。
The
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9,10は適応フィルタと減算器からなる従来周知の構成を有し、上記音響結合により形成される帰還経路のインパルス応答を適応フィルタにより適応的に同定し、参照信号(音声スイッチ20から出力される通話信号)から推定したエコー成分を減算器により各々の入力信号(通話信号)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。
Although not shown, the first and
また音声スイッチ20は、インターホン子器Bから宅外通話端末Cへの信号経路に損失を挿入する第1の損失挿入部21と、宅外通話端末Cからインターホン子器Bへの信号経路に損失を挿入する第2の損失挿入部22と、第1及び第2の損失挿入部21,22から挿入する損失量を制御する挿入損失量制御部23と、入力信号のレベルに応じて利得を調節する自動利得制御機能を有し、第2の2線−4線変換部6から第2の損失挿入部22までの信号経路上に設けられた第1の通話音量調整用増幅部24と、入力信号のレベルに応じて利得を調節する自動利得制御機能を有し、第1の2線−4線変換部5から第1の損失挿入部21までの信号経路上に設けられた第2の通話音量調整用増幅部25と、第1の通話音量調整用増幅部24から出力される通話信号が音声か否かを検出する第1の音声検出部26と、第2の通話音量調整用増幅部25から出力される通話信号が音声か否かを検出する第2の音声検出部27と、第1及び第2の通話音量調整用増幅部24,25への入力から分岐させた通話信号を各々増幅する第1及び第2の入力用増幅部28,29とを具備する。
The
挿入損失量制御部23は、第2の損失挿入部22の出力点からインターホン子器B側の帰還経路を介して第1の損失挿入部21の入力点へ帰還する第1の帰還経路H1における第1の帰還利得を推定するとともに、第1の損失挿入部21の出力点から宅外通話端末C側の帰還経路を介して第2の損失挿入部22の入力点へ帰還する第2の帰還経路H2における第2の帰還利得を推定し、第1及び第2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23Aと、通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23Aの算出値に応じて第1及び第2の挿入損失部21,22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23Bとを備えている。
The insertion loss
総損失量算出部23Aでは、整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて第1の損失挿入部21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第2の損失挿入部22の出力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、第1の帰還経路H1にて想定される最大遅延時間において第2の損失挿入部22の出力信号の時間平均パワーの推定値の最小値を求め、この最小値で第1の損失挿入部21の入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を第1の帰還利得の推定値とするとともに、整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて第2の損失挿入部22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第2の損失挿入部22の入力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、第2の帰還経路にて想定される最大遅延時間において第1の損失挿入部21の出力信号の時間平均パワーの推定値の最小値を求め、この最小値で第2の損失挿入部22の入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を第2の帰還利得の推定値とする。そして、総損失量算出部23Aは第1の帰還利得及び第2の帰還利得の各推定値から所望の利得余裕を得るために必要な総損失量を算出し、その値を挿入損失量分配処理部23Bに出力する。
The total loss
挿入損失量分配処理部23Bでは、第1の損失挿入部21の入出力信号及び第2の損失挿入部22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などから通話状態(例えば、宅外通話端末Cからみた受話状態、送話状態等)を判定するとともに、判定された通話状態に応じた割合で総損失量を分配して第1の損失挿入部21と第2の損失挿入部22から各信号経路に挿入させる。
The insertion loss amount
第1及び第2の通話音量調整用増幅部24,25は、入力信号のレベルに応じて利得(増幅度)を自動的に変化させる機能(自動利得制御機能)を有しており、入力信号のレベルが高くなるにつれて利得を小さくすることにより、入力信号のレベルが変動しても出力信号のレベルをほぼ一定に保つことができる。
The first and second call
第1の音声検出部26は、第1の入力用増幅部28で増幅された通話信号(以下、「入力信号」と呼ぶ)の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部(図示せず)と、入力信号に含まれる背景雑音(定常雑音)成分のパワーを推定する背景雑音パワー推定部(図示せず)と、瞬時パワー推定部で推定される瞬時パワー推定値並びに背景雑音パワー推定部で推定される背景雑音パワー推定値に基づいて入力信号が音声信号であるか非音声信号であるかを判定し、判定結果が更新されるまで前回の判定結果を保持する音声/非音声判定部(図示せず)とを具備する。
The first
瞬時パワー推定部は、立ち上がりが急峻であり、且つ立ち下がりが緩やかな特性をもつ積分回路又はデジタルフィルタによって構成される。また、背景雑音パワー推定部は、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によって構成される。なお、背景雑音パワー推定部は入力信号を参照して逐次背景雑音パワー推定値を更新し、更新するまでは前の推定値を保持している。 The instantaneous power estimator is configured by an integration circuit or a digital filter having a characteristic that the rise is steep and the fall is gentle. The background noise power estimation unit is configured by an integration circuit or a digital filter having a characteristic that the rise is gradual and the fall is steep. The background noise power estimation unit sequentially updates the background noise power estimation value with reference to the input signal, and holds the previous estimation value until the update.
一方音声/非音声判定部は、例えば、瞬時パワー推定部から出力される瞬時パワー推定値を所定のしきい値δ1と比較し、瞬時パワー推定値と背景雑音パワー推定部から出力される背景雑音パワー推定値との比を所定のしきい値δ2と比較するとともに、瞬時パワー推定値がしきい値δ1よりも大きく、且つ前記比がしきい値δ2よりも大きい場合に音声信号と判定し、その他の場合に非音声信号と判定する。ここで、しきい値δ1は音声信号の最小レベルを規定するしきい値であり、しきい値δ2は音声信号レベルと背景雑音レベルとの最小比を規定するしきい値である。 On the other hand, the speech / non-speech determination unit, for example, compares the instantaneous power estimation value output from the instantaneous power estimation unit with a predetermined threshold value δ1, and the background noise output from the instantaneous power estimation value and the background noise power estimation unit. The ratio with the power estimation value is compared with a predetermined threshold value δ2, and when the instantaneous power estimation value is larger than the threshold value δ1 and the ratio is larger than the threshold value δ2, it is determined as an audio signal, In other cases, it is determined as a non-speech signal. Here, the threshold value δ1 is a threshold value that defines the minimum level of the audio signal, and the threshold value δ2 is a threshold value that defines the minimum ratio between the audio signal level and the background noise level.
第2の音声検出部27も第1の音声検出部26と同様の構成を有するものであって、第2の入力用増幅部29で増幅された通話信号(以下、「入力信号」と呼ぶ)の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部(図示せず)と、入力信号に含まれる背景雑音(定常雑音)成分のパワーを推定する背景雑音パワー推定部(図示せず)と、瞬時パワー推定部で推定される瞬時パワー推定値並びに背景雑音パワー推定部で推定される背景雑音パワー推定値に基づいて入力信号が音声信号であるか非音声信号であるかを判定し、判定結果が更新されるまで前回の判定結果を保持する音声/非音声判定部(図示せず)とを具備する。なお、瞬時パワー推定部、背景雑音パワー推定部並びに音声/非音声判定部は第1の音声検出部26と共通であるから説明は省略する。
The second
次に本実施形態におけるインターホン親機Aの基本的な動作を説明する。まず、家人が在宅している場合などでは通常モードに設定され、制御部8が切換接続部7を制御して通話処理部4をマイクロホン1及びスピーカ2に接続している。この状態で来訪者がインターホン子器Bの呼出釦を操作すると、制御部8はインターホン子器Bから通話線Lsを通じて送信される呼出信号を検出し、スピーカ2から呼出音を鳴動させる。そして、この呼出音に応じて家人がインターホン親機Aの応答釦を操作すれば、制御部8が通話処理部4を起動してインターホン子器Bとの通話を開始させる。
Next, the basic operation of the intercom base unit A in this embodiment will be described. First, when the housekeeper is at home, the normal mode is set, and the
一方、インターホン親機Aの転送設定釦(図示せず)が操作されると、制御部8は切換接続部7を制御して通話処理部4を第2の2線−4線変換部6に接続して転送モードに設定される。そして、転送モードに設定されているときにインターホン子器Bからの呼出信号を検出すると、制御部8は予めメモリに格納されている転送先の電話番号(例えば、外出した家人が携帯している携帯電話機や家人の外出先に設置されている電話機の電話番号)に対して電話インタフェース部3により発呼する。そして、転送先の宅外通話端末(上記携帯電話機や電話機など)Cが応答してインターホン親機Aと宅外通話端末Cとの間で公衆電話回線網Nを介して回線が閉結された後、制御部8が通話処理部4を起動してインターホン子器Bと宅外通話端末Cとの間でインターホン親機Aを介して通話(以下、「転送通話」と呼ぶ)が可能になる。
On the other hand, when a transfer setting button (not shown) of the interphone master unit A is operated, the
ここで、上記転送通話時における通話音量はインターホン親機Aと宅外通話端末Cとの間の伝送経路における伝送損失によって影響を受け、伝送損失が大きくなるにつれて宅外通話端末Cから伝送される通話信号(インターホン子器Bから見た受話信号)のレベルが低下して音量が小さくなってしまう場合がある。しかしながら、本実施形態ではインターホン親機Aの音声スイッチ20に自動利得制御機能を有する第1の通話音量調整用増幅部24が設けてあるため、伝送損失が大きくて通話信号のレベルが低い場合には利得が大きくなり、反対に伝送損失が小さくて通話信号のレベルが高い場合には利得が小さくなることから、第1の通話音量調整用増幅部24で増幅された後の通話信号のレベルがほぼ一定に保たれることになる。その結果、インターホン子器Bでは伝送損失の影響をほとんど受けずに宅外通話端末Cからの通話音声を常にほぼ一定の音量で聞くことができる。
Here, the call volume during the transfer call is affected by the transmission loss in the transmission path between the intercom master A and the outside call terminal C, and is transmitted from the outside call terminal C as the transmission loss increases. There is a case where the level of the call signal (the reception signal viewed from the intercom handset B) is lowered and the volume is reduced. However, in this embodiment, since the
また、インターホン子器Bで通話する来訪者には大きな声で話す人もいれば、小さな声で話す人もおり、通話者(来訪者)の声の大きさ(発声音量)によって影響を受け、発声音量が小さくなるにつれてインターホン子器Bから宅外通話端末Cに伝送される通話信号(宅外通話端末Cからみた受話信号)のレベルが低下して音量が小さくなってしまう場合がある。しかしながら、本実施形態ではインターホン親機Aの音声スイッチ20に自動利得制御機能を有する第2の通話音量調整用増幅部25が設けてあるため、インターホン子器Bの発声音量が小さくて通話信号のレベルが低い場合には利得が大きくなり、反対に発声音量が大きくて通話信号のレベルが高い場合には利得が小さくなることから、第2の通話音量調整用増幅部25で増幅された後の通話信号のレベルがほぼ一定に保たれることになる。その結果、宅外通話端末Cではインターホン子器Bにおける発声音量の影響をほとんど受けずに通話音声を常にほぼ一定の音量で聞くことができる。
In addition, there are some people who speak loudly in the intercom handset B, and others who speak loudly, which are affected by the loudness (voice volume) of the caller (visitor). As the utterance volume decreases, the level of the call signal transmitted from the intercom handset B to the out-of-home call terminal C (received signal viewed from the out-of-home call terminal C) may decrease and the volume may decrease. However, in this embodiment, since the
一方、上述のように自動利得制御を有する第1及び第2の通話音量調整用増幅部24,25では信号経路上のエコー成分も増幅してしまうことになるが、本実施形態では音声スイッチ20と第1及び第2の2線−4線変換部5,6との間に第1及び第2のエコーキャンセラ9,10を設けているため、第1及び第2のエコーキャンセラ9,10によって第1及び第2の帰還経路のエコー成分を各々相殺して閉ループを断ち切るために不快なエコーやハウリングが抑制でき、第1及び第2の通話音量調整用増幅部24,25で不要なエコー成分が増幅されることがなく、インターホン子器Bと宅外通話端末Cとの間で行う通話の通話品質を向上させることができる。
On the other hand, as described above, the first and second call volume
ここで、挿入損失量制御部23では、第1の音声検出部26で音声が検出されているときには挿入損失量分配処理部23Bが第2の損失挿入部22における挿入損失量を第1の損失挿入部21における挿入損失量よりも小さくしてインターホン子器Bの受話状態(宅外通話端末Cの送話状態)とし、第2の音声検出部27で音声が検出されているときには挿入損失量分配処理部23Bが第1の損失挿入部21における挿入損失量を第2の損失挿入22における挿入損失量よりも小さくしてインターホン子器Bの送話状態(宅外通話端末Cの受話状態)としている。
Here, in the insertion loss
したがって、第1の音声検出部26で宅外通話端末Cからインターホン子器Bへの通話信号が音声と検出した場合には挿入損失量制御部23が第2の損失挿入部22における挿入損失量を第1の損失挿入部21における挿入損失量よりも小さくして宅外通話端末Cで発声された音声をインターホン子器Bで受聴する受話状態となるから、通話信号に周囲騒音が混在していても挿入損失量制御部23が通話状態を誤ってインターホン子器Bからみた送話状態とする可能性が低くなり、通話品質を向上させることができる。同様に、第2の音声検出部27でインターホン子器Bから宅外通話端末Cへの通話信号が音声と検出した場合には挿入損失量制御部23が第1の損失挿入部21における挿入損失量を第2の損失挿入部22における挿入損失量よりも小さくしてインターホン子器Bで発声された音声を宅外通話端末Cで受聴する送話状態となるから、通話信号に周囲騒音が混在していても挿入損失量制御部23が通話状態を誤ってインターホン子器Bからみた受話状態とする可能性が低くなり、通話品質を向上させることができる。
Therefore, when the first
ここで、第1及び第2の音声検出部26,27は各々第1及び第2の通話音量調整用増幅部24,25で増幅されていない通話信号から音声信号を検出するため、例えば、第1及び第2の通話音量調整用増幅部24,25によってほぼ一定に保たれている通話信号から音声信号を検出する場合に比較して、宅外通話端末Cやインターホン子器Bにおける音量変動に応じて通話状態を正確に切り換えることができる。
Here, the first and second
また本実施形態においては、第1の入力用増幅部28が、伝送損失検出部30で検出する伝送損失に応じて利得を調整するとともに、第2の入力用増幅部29が、音量検出部31で検出する通話信号のレベルに応じて利得を調整するようにしている。したがって、伝送損失のレベルに応じて第1の音声検出部26への入力信号が適度なレベルとなるように第1の入力用増幅部28の利得を調整することにより、第1の音声検出部26における音声の検出精度が向上できる。同じく、インターホン子器Bにおける発声音量に応じて第2の音声検出部27への入力信号が適度なレベルとなるように第2の入力用増幅部29の利得を調整することにより、例えばインターホン子器Bにおける発声音量が大きくても小さくても第2の音声検出部27へは適度なレベルの信号が入力されるため、第2の音声検出部27における音声の検出精度が向上できる。
In the present embodiment, the
(実施形態2)
図3は本実施形態における通話処理部4を示すブロック図である。但し、基本的な構成は実施形態1と共通であるので、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。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a block diagram showing the
本実施形態では、第2の損失挿入部22の出力点からインターホン子器B側の帰還経路を介して第1の損失挿入部21の入力点へ帰還する第1の帰還経路H1における第1の帰還利得を推定する第1の帰還利得推定部32と、第1の損失挿入部21の出力点から宅外通話端末C側の帰還経路を介して第2の損失挿入部22の入力点へ帰還する第2の帰還経路H2における第2の帰還利得を推定する第2の帰還利得推定部33と、第1及び第2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23A’と、通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23A’の算出値に応じて第1及び第2の挿入損失部21,22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23Bとを備えている。但し、実施形態1と同様に第1及び第2の帰還利得推定部32,33の機能を総損失量算出部23Aに持たせることも勿論可能である。
In the present embodiment, the first feedback path H1 that returns from the output point of the second
本実施形態は、総損失量算出部23A’が第1及び第2の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、インターホン子器Bと宅外通話端末Cとの通話開始から第1及び第2のエコーキャンセラ9,10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9,10が充分に収束した後の期間には更新モードで動作する点に特徴がある。
In the present embodiment, the total loss
すなわち、総損失量算出部23A’では第1及び第2の帰還利得の推定値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(例えば、通話開始時における各推定値に対して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9,10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。
That is, in the total loss
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9,10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23A’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9,10が充分に収束した状態においては、総損失量算出部23A’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。
Thus, when the first and
4 通話処理部
5 第1の2線−4線変換部
6 第2の2線−4線変換部
9 第1のエコーキャンセラ
10 第2のエコーキャンセラ
20 音声スイッチ
21 第1の損失挿入部
22 第2の損失挿入部
23 挿入損失量制御部
24 第1の通話音量調整用増幅部
25 第2の通話音量調整用増幅部
26 第1の音声検出部
27 第2の音声検出部
28 第1の入力用増幅部
29 第2の入力用増幅部
DESCRIPTION OF
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