JP4483134B2 - 拡声通話システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、戸建ての住宅やマンション等の集合住宅に設置されて来訪者との間でハンズフリー通話が行えるハンズフリーインターホンシステムのような拡声通話システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、戸建ての住宅やマンション等の集合住宅において住戸内に設置される屋内通話端末（親機）と、住戸外の玄関先などに設置される屋外通話端末（ドアホン子器）との間で拡声通話（ハンズフリー通話）を可能としたハンズフリーインターホンシステムが提供されている。また近年、マンション等の集合住宅では、共同玄関に設置されるロビーインターホンや各住戸の玄関戸外に設置されるドアホン子器のような屋外通話端末と、各住戸内に設置される住宅情報盤のような屋内通話端末との間で拡声通話を行う拡声通話システムも普及している。図１０は従来の拡声通話システムの一例を概略的に示すシステム構成図である。
【０００３】
この拡声通話システムは、共同玄関に設置されるロビーインターホン１０２と、管理人室等に設けられる警報監視盤１０３と、各住戸に設置される住宅情報盤１００…と、各住戸の玄関戸外に設置されるドアホン子器１０１…とを備える。ロビーインターホン１０２と警報監視盤１０３との間、警報監視盤１０３と住宅情報盤１００…の各々との間は信号線を介して接続されており、ロビーインターホン１０２、警報監視盤１０３、及び住宅情報盤１００……の各々との間で信号の伝送が可能となっている。
【０００４】
また、各住戸の玄関戸外に設けられる各ドアホン子器１０１…は、対応する住戸内の各住宅情報盤１００…と信号線を介して接続されている。ロビーインターホン１０２は、テンキー等の外部入力手段１０２ａや、マイク１０２ｂや、スピーカ１０２ｃや、呼出ボタン１０２ｄ等を備える。
【０００５】
そして、来訪者が、ロビーインターホン１０２に設けられた外部入力手段１０２ａから、訪問先の住戸の住戸番号を入力し、呼出釦１０２ｄを押操作すると、入力された住戸番号の住戸内に設置されている住宅情報盤１００…から呼出音が発せられ、当該住戸の在宅者が呼出音に応答して住宅情報盤１００…の応答釦を押操作した場合には、ロビーインターホン１０２のマイク１０２ｂやスピーカ１０２ｃと、住宅情報盤１００…が具備するマイクやスピーカとにより、来訪者と在宅者とが通話できるようになっている。
【０００６】
また、警報監視盤１０３は、テンキー等の外部入力手段１０３ａや、ハンドセット１０３ｂや、警報発令手段（図示せず）や、各住戸に設けられた火災感知器等の各種セキュリティセンサ（図示せず）の状態を監視する監視手段（図示せず）等を備える。そして、管理人等が警報監視盤１０３に設けられた外部入力手段１０３ａから、何れかの住宅番号を入力すると、この住戸番号の住戸内に設置された住宅情報盤１００…から呼出音が発せられ、当該住戸の在宅者が呼出音に応答して住宅情報盤１００…の応答釦を押操作した場合には、警報監視盤１０３のハンドセット１０３ｂと、住宅情報盤１００…が具備するマイクやスピーカとにより、管理人等と在宅者とが通話できるようになっている。
【０００７】
また、各住宅情報盤１００…は、マイク並びにスピーカ、警報釦等を備えている。そして、各住宅情報盤１００…に設けられたテンキー等の外部入力手段（図示せず）から、例えば、警報監視盤１０３の住戸番号を入力すると、警報監視盤１０３から呼出音が発せられ、管理人等が呼出音に応答して警報監視盤１０３のハンドセット１０３ｂを取った場合には、住宅情報盤１００…のマイクならびにスピーカと、警報監視盤１０３のハンドセット１０３ｂとにより、在宅者と管理人等とが通話できるようになっている。
【０００８】
また、ドアホン子器１０１は、呼出釦１０１ａや、マイク１０１ｂや、スピーカ１０１ｃ等を備える。そして、来訪者が、ドアホン子器１０１の呼出釦１０１ａを押操作した場合には、その住戸内の住宅情報盤１００…から呼出音が発せられ、在宅者が呼出音に応答して住宅情報盤１００…の応答釦を押操作した場合には、ドアホン子器１０１のマイク１０１ｂならびにスピーカ１０１ｃと、住宅情報盤１００…のマイク並びにスピーカとにより、来訪者と在宅者とが通話できるようになっている。
【０００９】
ところで、住宅情報盤１００では住戸内に設けられた１乃至複数の火災感知器の発報を監視しており、何れかの火災感知器の発報を検出したときには、警報音や予め記憶している音声メッセージ（警報メッセージ）を出力するなどして最初に住戸内の在宅者に火災感知器が作動したことを報知した後、信号線を介して警報監視盤１０３に対して火災感知器が作動したことを示す信号（火災感知器作動信号）を出力する。
【００１０】
また、住宅情報盤１００は、火災感知器作動信号を出力した後、在宅者が所定の火災確定操作を行ったとき、あるいは火災感知器作動信号を出力した後、所定時間内に在宅者が所定の復旧操作を行わなかったときには、警報監視盤１０３に信号線を介して火災確定信号を出力する。この場合、火災の発生した住戸では、予めそれぞれの住宅情報盤１００に記憶させた音声メッセージを出力して警報が行われる。
【００１１】
一方、警報監視盤１０３は、いずれかの住戸から信号線を介して火災感知器作動信号を受信したときには、火災感知器作動信号に付加されたアドレスを識別して当該信号を出力した住戸を特定し、火災感知器作動信号を出力した住宅情報盤１００が設置された住戸番号を表示部に表示し、予告警報を同時に出力することによって管理人等にその旨を知らせる。
【００１２】
また、住宅情報盤１００が更に火災確定信号を出力すると、警報監視盤１０３では信号線を通じてこの火災確定信号を受信するので、火災確定信号を出力した住宅情報盤１００の設置された近隣住戸の住宅情報盤１００を指定して、信号線を通じて警報制御信号を出力し、近隣住戸（火災確定信号を出力した住宅情報盤１００が設置された住戸と同一階、あるいは、直上階の住戸）に設置された住宅情報盤１００からは、例えば、「火事です。火事です。火災が発生しました。安全を確認の上避難して下さい。」といった、音声メッセージを住宅情報盤１００のスピーカを通じて出力させることができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来ではハンズフリーの同時通話を実現するためのエコーキャンセラや音声スイッチなど通話処理回路、さらに警報音や警報メッセージなどの特殊音を生成する音声生成回路がそれぞれ別個の集積回路（ＩＣ）として構成され、これら複数の集積回路が組み合わせて使用されていたため、部品点数が多くなり、製造コストが高くなるという問題を有していた。
【００１４】
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、部品点数を減少させて製造コストの削減が図れる拡声通話システムを提供することにある。
【００１５】
【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、マイクロホン並びにスピーカを具備し住戸内に設置される屋内通話端末と、マイクロホン並びにスピーカを具備し住戸外に設置される１乃至複数の屋外通話端末とを通信路で接続して構成され、少なくとも１つの屋外通話端末は通話者を撮像する撮像カメラを具備するとともに撮像カメラで撮像した映像信号を通信路を介して屋内通話端末に伝送し、屋内通話端末は通信路を介して伝送された映像信号を信号処理して表示手段に映像を表示させる映像信号処理手段並びに表示手段を具備するとともに、住戸内に設置され火災やガス漏れのような異常を検出する１乃至複数のセンサの出力を監視し、何れかのセンサで異常が検出されると検出された異常の内容に応じた警報メッセージや警報音をスピーカから出力し且つ通信路を介して屋外通話端末に伝送して屋外通話端末のスピーカらから出力させてなる拡声通話システムにおいて、屋内通話端末は、各屋外通話端末との間で通信路を介した双方向の同時通話を実現するための処理を行う同時通話処理ブロックと、屋外通話端末からの呼出を受けてスピーカから出力される呼出音、呼出をした屋外通話端末に対して通信路を介して伝送されるバックトーン、並びに警報メッセージや警報音を生成する音声生成ブロックとが単一のプロセッサで構成された音声通話処理回路を具備し、同時通話処理ブロックは、屋内通話端末が具備する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音響エコーキャンセラと、屋外通話端末における音響結合又は通信路を介した信号の回り込みによって生じる回線エコーを消去する回線エコーキャンセラと、音響エコーキャンセラ及び回線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、音響エコーキャンセラ及び回線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各々設けられる利得制御機能付増幅器とを有し、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、屋外通話端末との通話開始から音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラが充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラが充分に収束した後の期間には更新モードで動作し、音声生成ブロックは、屋内通話端末が何れかの屋外通話端末との通話中に他の屋外通話端末から呼出がされた場合に通話を中断させずに生成した呼出音を受話信号に重畳させて屋内通話端末のスピーカから出力させるとともに呼出側の屋外通話端末には生成したバックトーンを通信路を介して伝送させてなり、通話中の呼出音重畳時に呼出音が出力されている間は同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるとともに、総損失量算出部には更新モードの動作停止直前の算出値を保持させる通話処理手段を音声通話処理回路に設けたことを特徴とし、単一のプロセッサで構成された音声通話処理回路にて同時通話処理並びに音声生成処理を行うため、複数の集積回路を組み合わせて各処理を行っていた従来例に比較して部品点数を減少させて製造コストの削減が図れる。また、通話開始直後の音響エコーキャンセラ及び回線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、音響エコーキャンセラ及び回線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、送話側及び受話側の利得制御機能付増幅器の利得を適正な値に設定することで所望の通話音量が得られるとともに、過大なレベルの音声が入力された場合には利得制御機能付増幅器の飽和処理により音声通話処理回路内でのオーバーフロー等の不具合の発生を防止することができる。さらに、音響エコーキャンセラにとって外乱成分となる呼出音の重畳中に通話処理手段が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることで適応フィルタの発散やハウリングを生じることが無い。しかも、通話処理手段は総損失量算出部に対して更新モードの動作停止直前の算出値を保持させるため、呼出音の重畳により総損失量算出部が恰も閉ループの一巡利得（エコーパスの利得）が変動しているかのように誤った推定をして総損失量の算出値が安定しないような状態に陥ることを回避できる。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、通話処理手段は、呼出音のレベルが所定の閾値以上の場合にのみ同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とし、呼出音のレベルが閾値未満であって音響エコーキャンセラにとって無視できるレベルである場合には呼出音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映される。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、通話処理手段は、呼出音の種類に応じて同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とし、呼出音が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理に悪影響を及ぼさない種類のものでない場合には呼出音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映される。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部の操作に応じて受話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する受話音量利得制御手段を屋内通話端末に設けたことを特徴とし、通話者の所望の音量で通話を行うことができる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、送話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する送話音量利得制御手段を屋内通話端末に設け、当該送話音量利得制御手段は、受話音量利得制御手段によって制御される受話側の利得制御機能付増幅器の利得と送話側の利得制御機能付増幅器の利得の和が常に一定となるように、受話側の利得制御機能付増幅器の利得が大きくなれば送話側の利得制御機能付増幅器の利得を小さくし、受話側の利得制御機能付増幅器の利得が小さくなれば送話側の利得制御機能付増幅器の利得を大きくすることを特徴とし、受話音量のレベルが上昇しても送話音量のレベルが減少して閉ループの一巡利得が常に略一定に保たれるためにハウリングを生じることが無く、また、屋内の周囲騒音レベルが小さいために屋内通話端末の通話者が操作部を操作して受話音量を減少させた場合に送話側の利得制御機能付増幅器の利得が増大することで屋外通話端末の通話者に聞こえる送話音量を増大させて快適な通話が実現できる。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記音声生成ブロックは、屋内通話端末が何れかの屋外通話端末との通話中に必要に応じて警報メッセージや警報音のような特殊音を生成し、且つ通話を中断させずに生成した特殊音を受話信号に重畳させて屋内通話端末のスピーカから出力させてなり、前記通話処理手段は、通話中の特殊音重畳時に特殊音が出力されている間は同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とし、音響エコーキャンセラにとって外乱成分となる特殊音の重畳中に通話処理手段が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることで適応フィルタの発散やハウリングを生じることが無い。しかも、通話処理手段は総損失量算出部に対して更新モードの動作停止直前の算出値を保持させるため、特殊音の重畳により総損失量算出部が恰も閉ループの一巡利得（エコーパスの利得）が変動しているかのように誤った推定をして総損失量の算出値が安定しないような状態に陥ることを回避できる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、通話処理手段は、特殊音のレベルが所定の閾値以上の場合にのみ同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とし、特殊音のレベルが閾値未満であって音響エコーキャンセラにとって無視できるレベルである場合には特殊音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映される。
【００２４】
請求項８の発明は、請求項６の発明において、通話処理手段は、特殊音の種類に応じて同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とし、特殊音が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理に悪影響を及ぼさない種類のものでない場合には特殊音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映される。
【００２５】
請求項９の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部が操作されると映像信号処理手段を起動して表示手段に映像を表示させる映像モニタ手段を備え、挿入損失量制御手段は、映像モニタ手段により映像信号処理手段が起動されると送話側損失挿入手段の挿入損失量を増大し且つ受話側損失挿入手段の挿入損失量を減少させて音声スイッチを強制的に受話状態に設定し、受話側の利得制御機能付増幅器は、通話時に比較して大きな利得に設定されることを特徴とし、屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像を屋内通話端末の表示手段に表示してモニタする場合に受話音量を強制的に増大させて屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声を明確に受聴することができる。
【００２６】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、送話信号に含まれる近端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手段と、近端側背景雑音レベルの推定値に応じて受話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する受話音量利得制御手段とを音声通話処理回路に設けたことを特徴とし、屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像を屋内通話端末の表示手段に表示してモニタする場合に屋内の周囲騒音のレベルに応じた適切な音量で屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声を受聴することができる。
【００２７】
請求項１１の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラの動作モードを、適応フィルタ係数更新処理が行われる係数更新モード、適応フィルタ係数を固定する係数固定モード、適応フィルタ係数更新処理を停止して入力信号を通過させるスルーモードの何れかに切り換えるエコーキャンセラ動作制御手段を屋内通話端末に設けたことを特徴とし、音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラの動作試験が容易に行える。
【００２８】
請求項１２の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、音声スイッチの動作状態を、総損失量算出部が更新モードで動作する更新状態、総損失量算出部が固定モードで動作する固定状態、挿入損失量分配処理部が受話側挿入損失手段への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制送話状態、挿入損失量分配処理部が送話側挿入損失手段への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制受話状態の何れかに切り換える音声スイッチ動作制御手段を音声通話処理回路に設けたことを特徴とし、音声スイッチの動作試験が容易に行える。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を各実施形態により詳細に説明する。各実施形態の拡声通話システムは、従来例と同様に少なくとも親機又は住宅情報盤のような屋内通話端末Ｍと、ドアホン子器やロビーインターホンのような屋外通話端末（図示せず）とを信号線からなる通信路で接続して構成されるが、ドアホン子器やロビーインターホンのような屋外通話端末は従来例と共通であるから図示並びに説明を省略し、本発明の要旨である屋内通話端末Ｍについてのみ説明する。
【００３０】
ここで、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は本参考例における屋内通話端末Ｍの要部を示すブロック図である。この屋内通話端末Ｍは、マイクロホン１及びスピーカ２と、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどからなり屋外通話端末の撮像カメラで撮像された映像を表示する表示手段たるモニタ部３と、屋外通話端末から信号線を介して伝送された映像信号を信号処理してモニタ部３に映像を表示させる映像信号処理手段たる映像表示回路４と、信号線を介して屋外通話端末との間で信号伝送を行う伝送処理部５と、屋外通話端末から多重化されて伝送される音声信号と映像信号を分離する信号分離部６と、屋外通話端末との間で信号線を介した双方向の同時通話を実現するための処理を行う同時通話処理ブロック３１、屋外通話端末からの呼出を受けてスピーカ２から出力される呼出音や呼出をした屋外通話端末に対して信号線を介して伝送されるバックトーン並びに警報メッセージや警報音を生成する音声生成ブロック３２を有する音声通話処理回路３０と、マイクロホン１の出力信号（送話信号）を増幅するマイクロホンアンプ７と、マイクロホンアンプ７で増幅されたアナログの送話信号をデジタル信号に変換する第１Ａ／Ｄ変換部８と、音声通話処理回路３０から出力されるデジタルの送話信号をアナログ信号に変換する第１Ｄ／Ａ変換部９と、第１Ｄ／Ａ変換部９で変換されたアナログの送話信号を増幅する送話信号増幅器１０と、信号分離部６で分離された音声信号（受話信号）を増幅する受話信号増幅器１１と、受話信号増幅器１１で増幅されたアナログの受話信号をデジタル信号に変換する第２Ａ／Ｄ変換部１２と、音声通話処理回路３０から出力されるデジタルの受話信号をアナログ信号に変換する第２Ｄ／Ａ変換部１３と、第２Ｄ／Ａ変換部１３で変換されたアナログの受話信号を増幅する第１スピーカアンプ１４と、音声通話処理回路３０の音声生成ブロック３２で生成された呼出音等のデジタルの音声信号をアナログ信号に変換する第３Ｄ／Ａ変換部１５と、第３Ｄ／Ａ変換部１５で変換されたアナログの音声信号を増幅する第２スピーカアンプ１６と、第１スピーカアンプ１４で増幅された受話信号と第２スピーカアンプ１６で増幅された呼出音等の音声信号を多重化してスピーカ２に出力する第１アナログ信号多重部１７と、音声通話処理回路３０の音声生成ブロック３２で生成された呼出音等のデジタルの音声信号をアナログ信号に変換する第４Ｄ／Ａ変換部１８と、第４Ｄ／Ａ変換部１８で変換されたアナログの音声信号を増幅する音声信号増幅器１９と、送話信号増幅器１０で増幅された送話信号と音声信号増幅器１９で増幅された呼出音等の音声信号を多重化して伝送処理部５に出力する第２アナログ信号多重部２０とを備える。但し、従来例で説明した火災感知器やガス漏れ感知器などのセンサの出力を監視する手段等については本発明の要旨ではなく、且つその構成は従来周知であるから図示並びに説明を省略する。
【００３１】
一方、撮像カメラを備えた屋外通話端末では、ベースバンド伝送する音声信号にＦＭ変調した映像信号を多重化することで一対のペア線からなる信号線を介して音声信号と映像信号を屋内通話端末Ｍに伝送している。但し、このような動作を行う屋外通話端末はカメラ付のドアホン子器などとして従来周知であるから詳細な説明を省略する。
【００３２】
屋内通話端末Ｍでは、伝送処理部５で受けた多重化された音声信号と映像信号を信号分離部６にて分離し、映像表示回路４で復調した映像信号をモニタ部３に出力することで屋外通話端末の撮像カメラで撮像された映像をモニタ部３の画面に表示させている。
【００３３】
同時通話処理ブロック３１は、図２に示すようにマイクロホン１とスピーカ２の音響結合によって生じる音響エコーを消去する音響エコーキャンセラ３３と、屋外通話端末における音響結合又は信号線を介した信号の回り込みによって生じる回線エコーを消去する回線エコーキャンセラ３４と、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４の間に設けられ、音響エコー経路並びに回線エコー経路により形成される閉ループ（エコーパス）の一巡利得を低減してハウリングを抑制する音声スイッチ３５と、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４に挟まれた送話信号並びに受話信号の信号経路上に各々設けられる送話側及び受話側の利得制御機能付増幅器３６，３７とを有する。
【００３４】
音響エコーキャンセラ３３は適応フィルタ３３ａと減算器３３ｂ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）のインパルス応答を適応フィルタ３３ａにより適応的に同定し、参照信号（音声スイッチ３５から出力される受話信号）から推定したエコー成分（音響エコー）を減算器３３ｂにより第１Ａ／Ｄ変換部８の出力信号（送話信号）から減算することでエコー成分を相殺して消去するものである。また、回線エコーキャンセラ３４も適応フィルタ３４ａと減算器３４ｂからなる従来周知の構成を有し、伝送処理部５と信号線との間のインピーダンスの不整合による反射および屋外通話端末におけるスピーカ−マイクロホン間の音響結合とにより形成される帰還経路（回線エコー経路）のインパルス応答を適応フィルタ３４ａにより適応的に同定し、参照信号（第１Ｄ／Ａ変換部９へ出力される送話信号）から推定したエコー成分（回線エコー）を減算器３４ｂにより受話信号から減算することでエコー成分を相殺して消去するものである。
【００３５】
音声スイッチ３５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信号減衰器３８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信号減衰器３９と、送話側及び受話側の各減衰器３８，３９から挿入する損失量（各減衰器３８，３９の利得）を制御する挿入損失量制御手段たる減衰器利得制御部４０とを具備する。さらに減衰器利得制御部４０は、受話信号減衰器３９の出力点から音響エコー経路を介して送話信号減衰器３８の入力点へ帰還する経路（以下、「音響側帰還経路」という）の音響側帰還利得を推定するとともに、送話信号減衰器３８の出力点から回線エコー経路を介して受話信号減衰器３９の入力点へ帰還する経路（以下、「回線側帰還経路」という）の回線側帰還利得を推定し、音響側及び回線側の各帰還利得の推定値α，βに基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和（送話信号減衰器３８の挿入損失量と受話信号減衰器３９の挿入損失量の和）を算出する総損失量算出部（図示せず）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信号減衰器３８及び受話信号減衰器３９の各挿入損失量の配分、すなわち利得を決定する挿入損失量分配処理部（図示せず）とからなる。
【００３６】
総損失量算出部では、整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて送話信号減衰器３８の入力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、同じく整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて受話信号減衰器３９の出力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、音響側帰還経路にて想定される最大遅延時間において受話信号減衰器３９の出力信号の時間平均パワーの推定値の最小値を求め、この最小値で送話信号減衰器３８の入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を音響側帰還利得の推定値αとするとともに、整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて受話信号減衰器３９の入力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、同じく整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて送話信号減衰器３８の出力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、回線側帰還経路にて想定される最大遅延時間において送話信号減衰器３８の出力信号の時間平均パワーの推定値の最小値を求め、この最小値で受話信号減衰器３９の入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を回線側帰還利得の推定値βとする。そして、総損失量算出部は音響側帰還利得及び回線側帰還利得の各推定値α，βから所望の利得余裕を得るために必要な総損失量を算出し、その値を挿入損失量分配処理部に出力する。
【００３７】
挿入損失量分配処理部では、送話信号減衰器３８の入出力信号及び受話信号減衰器３９の入出力信号を監視し、これらの信号のパワーレベルの大小関係並びに音声信号の有無などの情報から通話状態（受話状態、送話状態等）を判定するとともに、判定された通話状態に応じた割合で総損失量を送話信号減衰器３８と受話信号減衰器３９に分配するように各減衰器３８，３９の挿入損失量（利得）を調整する。
【００３８】
ところで、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４の適応フィルタ３３ａ，３４ａが音響側及び回線側の各帰還経路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、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４によって上記各帰還経路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。
【００３９】
したがって、通話開始直後のエコーキャンセラ３３，３４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屋内通話端末Ｍが有する場合においては、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。
【００４０】
以上のことは音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４の適応フィルタ３３ａ，３４ａ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３３ａ，３４ａ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３３ａ，３４ａにより同定すべき音響側及び回線側の各帰還経路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音響側及び回線側の各帰還経路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。
【００４１】
そこで本参考例では、総損失量算出部が上述のように各帰還利得の推定値α，βに基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和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、屋外通話端末との通話開始から音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４が充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４が充分に収束した後の期間には更新モードで動作するようにしている。すなわち、総損失量算出部では音響側帰還利得及び回線側帰還利得の推定値α，βがともに通話開始から所定時間（数百ミリ秒）以上継続して所定の閾値ε（例えば、通話開始時における各推定値α，βに対して１０ｄＢ〜１５ｄＢ小さい値）を下回った時点で音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４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。
【００４２】
而して、通話開始直後の音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４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によって充分に大きな値に設定される初期値の総損失量が閉ループに挿入されるため、不快なエコー（音響エコー並びに回線エコー）やハウリングの発生を抑制して安定した半二重通話を実現することができる。また、通話開始から時間が経過して音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４が充分に収束した状態においては、総損失量算出部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、通話開始直後の音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４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、屋内通話端末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。
【００４３】
また、本参考例では音量調整用の増幅器として、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利得制御機能（ＡＧＣ）付増幅器３６，３７を、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４に挟まれた送話信号並びに受話信号の信号経路上に各々設けている。なお、利得制御機能付増幅器の構成及び動作については従来周知であるから詳しい説明を省略する。
【００４４】
例えば、送話側及び受話側の各利得制御機能付増幅器３６，３７の利得制御特性として、入力信号レベルが音声とみなし得る入力信号の最小値以下の範囲では利得をＧ１［ｄＢ］、入力信号レベルが前記最小値から、想定される通話音声レベルの最大値までの範囲では利得をＧ２［ｄＢ］、入力信号レベルが前記最大値以上の範囲では利得をＧ３［ｄＢ］とし、入力信号の最小値以下の範囲の利得Ｇ１と最大値以上の範囲の利得Ｇ３を比較的小さな値に設定するとともに、入力信号の最小値以上且つ最大値以下の範囲の利得Ｇ２を利得Ｇ１，Ｇ３よりも充分に大きな値に設定すれば、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となり、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となるため、帰還利得α，βを低減しつつ適切な通話音量が得られるものである。なお、過大なレベルの通話信号が入力された場合には利得制御機能付増幅器３６，３７の飽和処理により音声通話処理回路３０内でのオーバーフロー等の不具合の発生を防止することができる。
【００４５】
一方、音声生成ブロック３２は、予め用意された複数の呼出音の中から適宜選択してデジタルの呼出音を生成する呼出音生成部（図示せず）と、同じく予め用意された複数の警報音の中から適宜選択してデジタルの警報音を生成する警報音生成部（図示せず）と、内蔵又は外部のメモリに圧縮して格納された複数の音声メッセージデータを適宜選択して読み出し且つ伸長することでデジタルの音声メッセージを生成する音声メッセージ伸長部（図示せず）と、同じくメモリに圧縮して格納された複数のメロディ音データを適宜選択して読み出し且つ伸長することでデジタルのメロディ音を生成するメロディ音伸長部（図示せず）とを有する。ここで、警報音は火災やガス漏れ等の異常の発生を住人に報知するためのものであり、音声メッセージは上記異常を報知するためのメッセージ（警報メッセージ）等であり、メロディ音は呼出音として使用されるものである。
【００４６】
また、音声生成ブロック３２は、通話相手に聞かせて通話を中止するための口実とする特定音を生成する特定音生成部又はメモリに圧縮して格納された特定音データを伸長する特定音伸長部の少なくとも何れか一方を有する。例えば、屋外通話端末（ロビーインターホン等）からの呼出に在宅者が応答したところ、その相手（通話相手）がセールスマン等の招かれざる訪問者であったため、早々に通話を中止して当該訪問者にお引き取り願いたいと在宅者が望む場合がある。このような場合に電話機の呼出音や子供の泣き声などの音（これを「特定音」と名付ける）を通話相手に聞かせることで通話を中止する口実が作り出せ、例えば「今電話が鳴っているのでお引き取り下さい。」とか「子供が泣いていて手が離せないのでお引き取り下さい。」というように伝えて通話したくない相手との通話を早急に中止することができる。
【００４７】
而して、音声生成ブロック３２で生成された呼出音や警報音、あるいは音声メッセージ等の特殊音の音声信号は第１又は第２アナログ信号多重部１７，２０にて同時通話処理ブロック３１から出力される通話信号（送話信号及び受話信号）と時分割多重されてスピーカ２又は伝送処理部５に出力される。
【００４８】
ところで、本参考例では音声通話処理回路３０をデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）のような単一のプロセッサで構成し、ＤＳＰのハードウェアを専用のソフトウェアで制御することによって上述の同時通話処理ブロック３１及び音声生成ブロック３２を実現している。このように単一のプロセッサ（ＤＳＰ）で構成された音声通話処理回路３０にて同時通話処理並びに音声生成処理を行うため、複数の集積回路を組み合わせて各処理を行っていた従来例に比較して部品点数を減少させて製造コストの削減が図れるものである。
【００４９】
（参考例２）
図３は本参考例の屋内通話端末Ｍ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。
【００５０】
本参考例は、通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部の操作に応じて受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得を制御する受話音量利得制御手段を屋内通話端末Ｍに設けた点に特徴がある。
【００５１】
図３（ｂ）に示すように屋内通話端末Ｍのハウジング６０は合成樹脂により矩形箱形に形成され、前面上部にはモニタ部３の画面が露出させてあり、前面下部の中央には呼出音に応答して通話を開始するための応答釦６１が設けられている。さらに、ハウジング６０の前面下部一端側にはロータリスイッチ（図示せず）を操作する操作部６２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、各切換位置が受話音量の大きさ（大、中、小の３段階）に対応させてある。
【００５２】
ロータリスイッチは検知回路４１に接続されており、この検知回路４１では３つの切換位置に対応した３通りの電圧レベルの検知信号を出力している。検知回路４１から出力される検知信号はＡ／Ｄ変換器４２にてデジタル信号に変換されて主制御部５０に出力される。主制御部５０はＣＰＵからなり、音声通話処理回路３０で行う以外の機能、例えばセンサの出力を監視して警報の出力制御をしたり、あるいは信号線を介して屋外通話端末から伝送される呼出信号を受けた場合に音声通話処理回路３０を制御して呼出音等を出力させるといった種々の機能を専用のソフトウェアを実行することで実現させている。つまり、本参考例ではロータリスイッチ、操作部６２、検知回路４１、Ａ／Ｄ変換器４２並びに主制御部５０にて受話音量利得制御手段が構成されている。なお、主制御部５０とＤＳＰからなる音声通話処理回路３０とはシリアルインタフェースを介して通信可能となっている。
【００５３】
而して、主制御部５０がＡ／Ｄ変換器４２で変換されたデジタルの検知信号に応じた大、中、小の何れかの音量設定データを音声通話処理回路３０に伝送すると、音声通話処理回路３０が受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得を音量設定データに応じた値に設定することで受話音量（スピーカ２から聞こえる音の音量）が大、中、小の何れかのレベルに設定される。このため、操作部６２を操作することで通話者の所望の音量で通話を行うことができ、使い勝手が向上するものである。
【００５４】
ところで、受話音量のレベルを上昇させた場合、閉ループの一巡利得も増大してハウリングが生じてしまう虞がある。そこで、受話音量利得制御手段によって制御される受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得と相補的に送話側の利得制御機能付増幅器３６の利得を制御する送話音量利得制御手段を屋内通話端末に設けることが望ましい。ここで、「相補的」とは、図４に示すように受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得Ｇｒと送話側の利得制御機能付増幅器３６の利得Ｇｔの和が常に一定となるように、利得Ｇｒを大きくするときは利得Ｇｔを小さくし、利得Ｇｒを小さくするときは利得Ｇｔを大きくすることをいう。
【００５５】
而して主制御部５０では、図５のフローチャートに示すようにＡ／Ｄ変換器４２から出力される検知信号を所定の周期で読み込み（ステップ１）、今回読み込んだ検知信号が前回読み込んだ検知信号に対して変化しているか否かを判断し（ステップ２）、検知信号が変化している場合には検知信号に応じた利得Ｇｒを算出するとともに（ステップ３）、図４の関係に基づいて利得Ｇｔを算出する（ステップ４）。そして、算出された利得Ｇｒ，Ｇｔの設定データ（音量設定データ）が主制御部５０から音声通話処理回路３０に伝送され（ステップ５）、音声通話処理回路３０にて受話側及び送話側の各利得制御機能付増幅器３７，３６の利得が設定データＧｒ，Ｇｔに設定されて音量の調整が行われる。なお、今回読み込んだ検知信号が前回読み込んだ検知信号に対して変化していない場合には再度検知信号の読み込みを行う。つまり、本参考例ではロータリスイッチ、操作部６２、検知回路４１、Ａ／Ｄ変換器４２並びに主制御部５０にて送話音量利得制御手段が構成されている。
【００５６】
而して、送話音量利得制御手段によって受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得と相補的に送話側の利得制御機能付増幅器３６の利得を制御するため、受話音量のレベルが上昇しても送話音量のレベルが相補的に減少して閉ループの一巡利得が常に略一定に保たれるためにハウリングを生じることが無く、また、屋内の周囲騒音レベルが小さいために屋内通話端末の通話者が操作部６２を操作して受話音量を減少させた場合に送話側の利得制御機能付増幅器３６の利得が相補的に増大することで屋外通話端末の通話者に聞こえる送話音量を増大させて快適な通話が実現できる。
【００５７】
（実施形態１）
図６は本実施形態の屋内通話端末Ｍの要部を示すブロック図である。但し、参考例１，２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。
【００５８】
本実施形態では、屋外通話端末からの呼出等に応じて主制御部５０から送出される特殊音送出要求又は特殊音停止要求などのコマンドを受信して音声生成ブロック３２における呼出音やメロディ音あるいは特定音又は音声メッセージのような特殊音の生成処理を起動又は停止させるとともに、音声生成ブロック３２から処理状態の応答（特殊音の生成中又は生成完了）を受けて処理状態を示す応答メッセージを主制御部５０に返送するコマンド受信／応答メッセージ送出部４３と、通話中の特殊音重畳時に特殊音が出力されている間は同時通話処理ブロック３１における音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるとともに総損失量算出部には更新モードの動作停止直前の算出値を保持させる通話処理手段たる通話制御部４４とを音声通話処理回路３０に設けている。
【００５９】
ここで、屋内通話端末Ｍが何れかの屋外通話端末（例えばロビーインターホン）との通話中に他の屋外通話端末（例えばドアホン子器）から呼出がされた場合、主制御部５０が呼出音（メロディ音を含む）の送出要求をコマンド受信／応答メッセージ送出部４３に出力し、音声生成ブロック３２が生成した呼出音を通話を中断させずに受話信号に重畳させて屋内通話端末Ｍのスピーカ２から出力させるとともに呼出側の屋外通話端末（この場合にはドアホン子器）には生成したバックトーンを信号線を介して伝送させる。ところが、このように通話中に受話信号と重畳された呼出音等の特殊音は音響エコーキャンセラ３３並びに音声スイッチ３５にとっての外乱成分となるため、適応フィルタ３３ａの発散やハウリングを生じる虞がある。
【００６０】
そこで本実施形態では、コマンド受信／応答メッセージ送出部４３が通話制御部４４の動作に基づいて通話中か否かを判断するとともに音声生成ブロック３２から受けた処理状態の応答に基づいて特殊音の生成出力中か否かを判断し、通話中且つ特殊音の生成出力中と判断された場合に通話制御部４４が同時通話処理ブロック３１を制御して音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるとともに総損失量算出部には更新モードの動作停止直前の算出値を保持させている。このため、音響エコーキャンセラ３３にとって外乱成分となる呼出音等の特殊音の重畳中に通話制御部４４が音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることで適応フィルタ３３ａの発散やハウリングを生じることが無い。しかも、通話制御部４４は総損失量算出部に対して更新モードの動作停止直前の算出値を保持させるため、特殊音の重畳により総損失量算出部が恰も閉ループの一巡利得が変動しているかのように誤った推定をして総損失量の算出値が安定しないような状態に陥ることを回避できる。
【００６１】
ところで、通話中の特殊音重畳時に通話制御部４４が無条件で同時通話処理ブロック３１を制御して音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるのではなく、特殊音のレベル（音量）が所定の閾値以上の場合にのみ同時通話処理ブロック３１を制御して音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるようにしてもよい。このようにすれば、特殊音のレベルが閾値未満であって音響エコーキャンセラ３３にとって無視できるレベルである場合には特殊音の重畳中も音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホン１やスピーカ２との距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映されるという利点がある。
【００６２】
あるいは、通話制御部４４が特殊音の種類に応じて同時通話処理ブロック３１を制御して音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるようにしてもよい。すなわち、受話信号に重畳される特殊音が高レベルの狭帯域信号等のように音響エコーキャンセラ３３や音声スイッチ３５の動作に外乱として悪影響を及ぼす種類のものであるか否かを通話制御部４４にて判断し、悪影響を及ぼす種類の特殊音であると判断した場合にのみ同時通話処理ブロック３１を制御して音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させる。このようにすれば、特殊音が音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理に悪影響を及ぼさない種類のものでない場合には特殊音の重畳中も音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホン１やスピーカ２との距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映されるという利点がある。
【００６３】
（実施形態２）
図７は本実施形態の屋内通話端末Ｍの要部を示すブロック図である。但し、参考例１,２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。
【００６４】
本実施形態は、通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部が操作されると映像表示回路４を起動してモニタ部３に映像を表示させる映像モニタ手段を備え、映像モニタ手段により映像表示回路４が起動されると減衰器利得制御部４０が送話信号減衰器３８の挿入損失量を増大し且つ受話信号減衰器３９の挿入損失量を減少させて音声スイッチ３５を強制的に受話状態に設定し、受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得が通話時に比較して大きな値に設定される点に特徴がある。
【００６５】
すなわち、屋内通話端末Ｍは、通話を行わずに屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像をモニタ部３に表示するとともに屋外通話端末のマイクロホンで集音された音をスピーカ２から出力して屋外通話端末近辺の状況をモニタする、所謂モニタ機能を備えている。屋内通話端末Ｍのハウジング６０にはモニタ機能を起動するためのモニタ釦（操作部）６３が設けてあり（図３（ｂ）参照）、モニタ釦６３が押操作されると押釦スイッチ（図示せず）がオンして映像モニタ手段たる主制御部５０にモニタ開始信号が入力され、モニタ開始信号が入力された主制御部５０が映像表示回路４を起動してモニタ部３に映像を表示させる。
【００６６】
さらにモニタ開始信号が入力された主制御部５０は、音声通話処理回路３０に対してモニタモードの動作を指令するコマンドを与える。コマンド受信／応答メッセージ送出部４３では受け取ったコマンドを通話制御部４４に伝達する。そして、通話制御部４４がコマンドに従って同時通話処理ブロック３１を制御し、減衰器利得制御部４０により送話信号減衰器３８の挿入損失量を増大し且つ受話信号減衰器３９の挿入損失量を減少させて音声スイッチ３５を強制的に受話状態に設定させるとともに受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得を通話時に比較して大きな値に設定させる。ここで、受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得の設定値は、例えば通話相手の発する音声が明確に聞き取れるとともに住戸内の音が屋外通話端末のスピーカから聞こえる、所謂音漏れが無視できるレベルとする。
【００６７】
本実施形態は上述のように構成したものであるから、屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像を屋内通話端末Ｍのモニタ部３に表示してモニタする場合に受話音量を強制的に増大させて屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声を明確に受聴することができる。
【００６８】
ところで、モニタモードにおける受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得設定値を所定値に固定した場合、住戸内の屋内通話端末Ｍにおける騒音レベルが大きいと屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声がはっきりと聞き取れない虞がある。
【００６９】
そこで、図８に示すように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４５と、近端側背景雑音レベルの推定値に応じて受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得を制御する受話音量利得制御部４６とを同時通話処理ブロック３１に設けることが望ましい。近端側背景雑音レベル推定部４５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等によって実現され、送話側利得制御機能付増幅器３６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ものである。
【００７０】
而して、受話音量利得制御部４６では近端側背景雑音レベルの推定値が大きければ受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得を増大させるとともに近端側背景雑音レベルの推定値が小さければ受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得を減少させることにより、屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像を屋内通話端末Ｍのモニタ部３に表示してモニタする場合に屋内の周囲騒音のレベルに応じた適切な音量で屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声を受聴することができる。
【００７１】
（実施形態３）
図９は本実施形態の屋内通話端末Ｍの要部を示すブロック図である。但し、参考例１,２及び実施形態１，２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。
【００７２】
本実施形態は、エコーキャンセラ動作制御部４７並びに音声スイッチ動作制御部４８を音声通話処理回路３０に設けた点に特徴がある。
【００７３】
エコーキャンセラ動作制御部４７は、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４の動作モードを、適応フィルタ係数更新処理が行われる係数更新モード、適応フィルタ係数を固定する係数固定モード、適応フィルタ係数更新処理を停止して入力信号を通過させるスルーモードの何れかに切り換えるものである。
【００７４】
また、音声スイッチ動作制御部４８は、音声スイッチ３５の動作状態を、総損失量算出部が更新モードで動作する更新状態、総損失量算出部が固定モードで動作する固定状態、挿入損失量分配処理部が受話信号減衰器３９への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制送話状態、挿入損失量分配処理部が送話信号減衰器３８への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制受話状態の何れかに切り換えるものである。
【００７５】
すなわち、エコーキャンセラ３３，３４に関する動作テストを行う場合には、動作テストの種類に応じて係数更新モード、係数固定モード又はスルーモードの何れかにエコーキャンセラ３３，３４の動作モードを設定する必要がある。同じく音声スイッチ３５に関する動作テストを行う場合には、更新状態、固定状態、強制送話状態又は強制受話状態の何れかに音声スイッチ３５の動作状態を設定する必要がある。
【００７６】
而して、エコーキャンセラ３３，３４並びに音声スイッチ３５に関する動作テストの種類（テストモード）を主制御部５０がコマンドによって指定し、コマンド受信／応答メッセージ送出部４３を介して受け取ったコマンドで指定されたテストモードに応じてエコーキャンセラ状態制御部４７並びに音声スイッチ状態制御部４８がエコーキャンセラ３３，３４の動作モード並びに音声スイッチ３５の動作状態を設定するから、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４の動作試験や音声スイッチ３５の動作試験が容易に行えるという利点がある。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、マイクロホン並びにスピーカを具備し住戸内に設置される屋内通話端末と、マイクロホン並びにスピーカを具備し住戸外に設置される１乃至複数の屋外通話端末とを通信路で接続して構成され、少なくとも１つの屋外通話端末は通話者を撮像する撮像カメラを具備するとともに撮像カメラで撮像した映像信号を通信路を介して屋内通話端末に伝送し、屋内通話端末は通信路を介して伝送された映像信号を信号処理して表示手段に映像を表示させる映像信号処理手段並びに表示手段を具備するとともに、住戸内に設置され火災やガス漏れのような異常を検出する１乃至複数のセンサの出力を監視し、何れかのセンサで異常が検出されると検出された異常の内容に応じた警報メッセージや警報音をスピーカから出力し且つ通信路を介して屋外通話端末に伝送して屋外通話端末のスピーカらから出力させてなる拡声通話システムにおいて、屋内通話端末は、各屋外通話端末との間で通信路を介した双方向の同時通話を実現するための処理を行う同時通話処理ブロックと、屋外通話端末からの呼出を受けてスピーカから出力される呼出音、呼出をした屋外通話端末に対して通信路を介して伝送されるバックトーン、並びに警報メッセージや警報音を生成する音声生成ブロックとが単一のプロセッサで構成された音声通話処理回路を具備し、同時通話処理ブロックは、屋内通話端末が具備する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音響エコーキャンセラと、屋外通話端末における音響結合又は通信路を介した信号の回り込みによって生じる回線エコーを消去する回線エコーキャンセラと、音響エコーキャンセラ及び回線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、音響エコーキャンセラ及び回線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各々設けられる利得制御機能付増幅器とを有し、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、屋外通話端末との通話開始から音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラが充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラが充分に収束した後の期間には更新モードで動作し、音声生成ブロックは、屋内通話端末が何れかの屋外通話端末との通話中に他の屋外通話端末から呼出がされた場合に通話を中断させずに生成した呼出音を受話信号に重畳させて屋内通話端末のスピーカから出力させるとともに呼出側の屋外通話端末には生成したバックトーンを通信路を介して伝送させてなり、通話中の呼出音重畳時に呼出音が出力されている間は同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるとともに、総損失量算出部には更新モードの動作停止直前の算出値を保持させる通話処理手段を音声通話処理回路に設けたので、単一のプロセッサで構成された音声通話処理回路にて同時通話処理並びに音声生成処理を行うため、複数の集積回路を組み合わせて各処理を行っていた従来例に比較して部品点数を減少させて製造コストの削減が図れるという効果がある。また、通話開始直後の音響エコーキャンセラ及び回線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、音響エコーキャンセラ及び回線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、送話側及び受話側の利得制御機能付増幅器の利得を適正な値に設定することで所望の通話音量が得られるとともに、過大なレベルの音声が入力された場合には利得制御機能付増幅器の飽和処理により音声通話処理回路内でのオーバーフロー等の不具合の発生を防止することができ、さらに、音響エコーキャンセラにとって外乱成分となる呼出音の重畳中に通話処理手段が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることで適応フィルタの発散やハウリングを生じることが無く、しかも、通話処理手段は総損失量算出部に対して更新モードの動作停止直前の算出値を保持させるため、呼出音の重畳により総損失量算出部が恰も閉ループの一巡利得（エコーパスの利得）が変動しているかのように誤った推定をして総損失量の算出値が安定しないような状態に陥ることを回避できるという効果がある。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、通話処理手段は、呼出音のレベルが所定の閾値以上の場合にのみ同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるので、呼出音のレベルが閾値未満であって音響エコーキャンセラにとって無視できるレベルである場合には呼出音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映されるという効果がある。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、通話処理手段は、呼出音の種類に応じて同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるので、呼出音が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理に悪影響を及ぼさない種類のものでない場合には呼出音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映されるという効果がある。
【００７９】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部の操作に応じて受話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する受話音量利得制御手段を屋内通話端末に設けたので、通話者の所望の音量で通話を行うことができるという効果がある。
【００８０】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、送話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する送話音量利得制御手段を屋内通話端末に設け、当該送話音量利得制御手段は、受話音量利得制御手段によって制御される受話側の利得制御機能付増幅器の利得と送話側の利得制御機能付増幅器の利得の和が常に一定となるように、受話側の利得制御機能付増幅器の利得が大きくなれば送話側の利得制御機能付増幅器の利得を小さくし、受話側の利得制御機能付増幅器の利得が小さくなれば送話側の利得制御機能付増幅器の利得を大きくするので、受話音量のレベルが上昇しても送話音量のレベルが減少して閉ループの一巡利得が常に略一定に保たれるためにハウリングを生じることが無く、また、屋内の周囲騒音レベルが小さいために屋内通話端末の通話者が操作部を操作して受話音量を減少させた場合に送話側の利得制御機能付増幅器の利得が増大することで屋外通話端末の通話者に聞こえる送話音量を増大させて快適な通話が実現できるという効果がある。
【００８４】
請求項６の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記音声生成ブロックは、屋内通話端末が何れかの屋外通話端末との通話中に必要に応じて警報メッセージや警報音のような特殊音を生成し、且つ通話を中断させずに生成した特殊音を受話信号に重畳させて屋内通話端末のスピーカから出力させてなり、前記通話処理手段は、通話中の特殊音重畳時に特殊音が出力されている間は同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるので、音響エコーキャンセラにとって外乱成分となる特殊音の重畳中に通話処理手段が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることで適応フィルタの発散やハウリングを生じることが無く、しかも、通話処理手段は総損失量算出部に対して更新モードの動作停止直前の算出値を保持させるため、特殊音の重畳により総損失量算出部が恰も閉ループの一巡利得（エコーパスの利得）が変動しているかのように誤った推定をして総損失量の算出値が安定しないような状態に陥ることを回避できるという効果がある。
【００８５】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、通話処理手段は、特殊音のレベルが所定の閾値以上の場合にのみ同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるので、特殊音のレベルが閾値未満であって音響エコーキャンセラにとって無視できるレベルである場合には特殊音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映されるという効果がある。
【００８６】
請求項８の発明は、請求項６の発明において、通話処理手段は、特殊音の種類に応じて同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるので、特殊音が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理に悪影響を及ぼさない種類のものでない場合には特殊音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映されるという効果がある。
【００８７】
請求項９の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部が操作されると映像信号処理手段を起動して表示手段に映像を表示させる映像モニタ手段を備え、挿入損失量制御手段は、映像モニタ手段により映像信号処理手段が起動されると送話側損失挿入手段の挿入損失量を増大し且つ受話側損失挿入手段の挿入損失量を減少させて音声スイッチを強制的に受話状態に設定し、受話側の利得制御機能付増幅器は、通話時に比較して大きな利得に設定されるので、屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像を屋内通話端末の表示手段に表示してモニタする場合に受話音量を強制的に増大させて屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声を明確に受聴することができるという効果がある。
【００８８】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、送話信号に含まれる近端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手段と、近端側背景雑音レベルの推定値に応じて受話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する受話音量利得制御手段とを音声通話処理回路に設けたので、屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像を屋内通話端末の表示手段に表示してモニタする場合に屋内の周囲騒音のレベルに応じた適切な音量で屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声を受聴することができるという効果がある。
【００８９】
請求項１１の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラの動作モードを、適応フィルタ係数更新処理が行われる係数更新モード、適応フィルタ係数を固定する係数固定モード、適応フィルタ係数更新処理を停止して入力信号を通過させるスルーモードの何れかに切り換えるエコーキャンセラ動作制御手段を屋内通話端末に設けたので、音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラの動作試験が容易に行えるという効果がある。
【００９０】
請求項１２の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、音声スイッチの動作状態を、総損失量算出部が更新モードで動作する更新状態、総損失量算出部が固定モードで動作する固定状態、挿入損失量分配処理部が受話側挿入損失手段への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制送話状態、挿入損失量分配処理部が送話側挿入損失手段への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制受話状態の何れかに切り換える音声スイッチ動作制御手段を音声通話処理回路に設けたので、音声スイッチの動作試験が容易に行え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における屋内通話端末の要部を示すブロック図である。
【図２】同上における同時通話処理ブロックを示すブロック図である。
【図３】本発明の参考例２における屋内通話端末を示し、(ａ）は要部のブロック図、（ｂ）は外観図である。
【図４】同上における屋内通話端末の動作説明図である。
【図５】同上における屋内通話端末の動作説明用のフローチャートである。
【図６】実施形態１における屋内通話端末の要部を示すブロック図である。
【図７】実施形態２における屋内通話端末の要部を示すブロック図である。
【図８】同上における同時通話処理ブロックを示すブロック図である。
【図９】実施形態３における屋内通話端末の要部を示すブロック図である。
【図１０】拡声通話システムのシステム構成図である。
【符号の説明】
１ マイクロホン
２ スピーカ
３ モニタ部
４ 映像表示回路
３０ 音声通話処理回路
３１ 同時通話処理ブロック
３２ 音声生成ブロック
【発明の属する技術分野】
本発明は、戸建ての住宅やマンション等の集合住宅に設置されて来訪者との間でハンズフリー通話が行えるハンズフリーインターホンシステムのような拡声通話システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、戸建ての住宅やマンション等の集合住宅において住戸内に設置される屋内通話端末（親機）と、住戸外の玄関先などに設置される屋外通話端末（ドアホン子器）との間で拡声通話（ハンズフリー通話）を可能としたハンズフリーインターホンシステムが提供されている。また近年、マンション等の集合住宅では、共同玄関に設置されるロビーインターホンや各住戸の玄関戸外に設置されるドアホン子器のような屋外通話端末と、各住戸内に設置される住宅情報盤のような屋内通話端末との間で拡声通話を行う拡声通話システムも普及している。図１０は従来の拡声通話システムの一例を概略的に示すシステム構成図である。
【０００３】
この拡声通話システムは、共同玄関に設置されるロビーインターホン１０２と、管理人室等に設けられる警報監視盤１０３と、各住戸に設置される住宅情報盤１００…と、各住戸の玄関戸外に設置されるドアホン子器１０１…とを備える。ロビーインターホン１０２と警報監視盤１０３との間、警報監視盤１０３と住宅情報盤１００…の各々との間は信号線を介して接続されており、ロビーインターホン１０２、警報監視盤１０３、及び住宅情報盤１００……の各々との間で信号の伝送が可能となっている。
【０００４】
また、各住戸の玄関戸外に設けられる各ドアホン子器１０１…は、対応する住戸内の各住宅情報盤１００…と信号線を介して接続されている。ロビーインターホン１０２は、テンキー等の外部入力手段１０２ａや、マイク１０２ｂや、スピーカ１０２ｃや、呼出ボタン１０２ｄ等を備える。
【０００５】
そして、来訪者が、ロビーインターホン１０２に設けられた外部入力手段１０２ａから、訪問先の住戸の住戸番号を入力し、呼出釦１０２ｄを押操作すると、入力された住戸番号の住戸内に設置されている住宅情報盤１００…から呼出音が発せられ、当該住戸の在宅者が呼出音に応答して住宅情報盤１００…の応答釦を押操作した場合には、ロビーインターホン１０２のマイク１０２ｂやスピーカ１０２ｃと、住宅情報盤１００…が具備するマイクやスピーカとにより、来訪者と在宅者とが通話できるようになっている。
【０００６】
また、警報監視盤１０３は、テンキー等の外部入力手段１０３ａや、ハンドセット１０３ｂや、警報発令手段（図示せず）や、各住戸に設けられた火災感知器等の各種セキュリティセンサ（図示せず）の状態を監視する監視手段（図示せず）等を備える。そして、管理人等が警報監視盤１０３に設けられた外部入力手段１０３ａから、何れかの住宅番号を入力すると、この住戸番号の住戸内に設置された住宅情報盤１００…から呼出音が発せられ、当該住戸の在宅者が呼出音に応答して住宅情報盤１００…の応答釦を押操作した場合には、警報監視盤１０３のハンドセット１０３ｂと、住宅情報盤１００…が具備するマイクやスピーカとにより、管理人等と在宅者とが通話できるようになっている。
【０００７】
また、各住宅情報盤１００…は、マイク並びにスピーカ、警報釦等を備えている。そして、各住宅情報盤１００…に設けられたテンキー等の外部入力手段（図示せず）から、例えば、警報監視盤１０３の住戸番号を入力すると、警報監視盤１０３から呼出音が発せられ、管理人等が呼出音に応答して警報監視盤１０３のハンドセット１０３ｂを取った場合には、住宅情報盤１００…のマイクならびにスピーカと、警報監視盤１０３のハンドセット１０３ｂとにより、在宅者と管理人等とが通話できるようになっている。
【０００８】
また、ドアホン子器１０１は、呼出釦１０１ａや、マイク１０１ｂや、スピーカ１０１ｃ等を備える。そして、来訪者が、ドアホン子器１０１の呼出釦１０１ａを押操作した場合には、その住戸内の住宅情報盤１００…から呼出音が発せられ、在宅者が呼出音に応答して住宅情報盤１００…の応答釦を押操作した場合には、ドアホン子器１０１のマイク１０１ｂならびにスピーカ１０１ｃと、住宅情報盤１００…のマイク並びにスピーカとにより、来訪者と在宅者とが通話できるようになっている。
【０００９】
ところで、住宅情報盤１００では住戸内に設けられた１乃至複数の火災感知器の発報を監視しており、何れかの火災感知器の発報を検出したときには、警報音や予め記憶している音声メッセージ（警報メッセージ）を出力するなどして最初に住戸内の在宅者に火災感知器が作動したことを報知した後、信号線を介して警報監視盤１０３に対して火災感知器が作動したことを示す信号（火災感知器作動信号）を出力する。
【００１０】
また、住宅情報盤１００は、火災感知器作動信号を出力した後、在宅者が所定の火災確定操作を行ったとき、あるいは火災感知器作動信号を出力した後、所定時間内に在宅者が所定の復旧操作を行わなかったときには、警報監視盤１０３に信号線を介して火災確定信号を出力する。この場合、火災の発生した住戸では、予めそれぞれの住宅情報盤１００に記憶させた音声メッセージを出力して警報が行われる。
【００１１】
一方、警報監視盤１０３は、いずれかの住戸から信号線を介して火災感知器作動信号を受信したときには、火災感知器作動信号に付加されたアドレスを識別して当該信号を出力した住戸を特定し、火災感知器作動信号を出力した住宅情報盤１００が設置された住戸番号を表示部に表示し、予告警報を同時に出力することによって管理人等にその旨を知らせる。
【００１２】
また、住宅情報盤１００が更に火災確定信号を出力すると、警報監視盤１０３では信号線を通じてこの火災確定信号を受信するので、火災確定信号を出力した住宅情報盤１００の設置された近隣住戸の住宅情報盤１００を指定して、信号線を通じて警報制御信号を出力し、近隣住戸（火災確定信号を出力した住宅情報盤１００が設置された住戸と同一階、あるいは、直上階の住戸）に設置された住宅情報盤１００からは、例えば、「火事です。火事です。火災が発生しました。安全を確認の上避難して下さい。」といった、音声メッセージを住宅情報盤１００のスピーカを通じて出力させることができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来ではハンズフリーの同時通話を実現するためのエコーキャンセラや音声スイッチなど通話処理回路、さらに警報音や警報メッセージなどの特殊音を生成する音声生成回路がそれぞれ別個の集積回路（ＩＣ）として構成され、これら複数の集積回路が組み合わせて使用されていたため、部品点数が多くなり、製造コストが高くなるという問題を有していた。
【００１４】
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、部品点数を減少させて製造コストの削減が図れる拡声通話システムを提供することにある。
【００１５】
【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、マイクロホン並びにスピーカを具備し住戸内に設置される屋内通話端末と、マイクロホン並びにスピーカを具備し住戸外に設置される１乃至複数の屋外通話端末とを通信路で接続して構成され、少なくとも１つの屋外通話端末は通話者を撮像する撮像カメラを具備するとともに撮像カメラで撮像した映像信号を通信路を介して屋内通話端末に伝送し、屋内通話端末は通信路を介して伝送された映像信号を信号処理して表示手段に映像を表示させる映像信号処理手段並びに表示手段を具備するとともに、住戸内に設置され火災やガス漏れのような異常を検出する１乃至複数のセンサの出力を監視し、何れかのセンサで異常が検出されると検出された異常の内容に応じた警報メッセージや警報音をスピーカから出力し且つ通信路を介して屋外通話端末に伝送して屋外通話端末のスピーカらから出力させてなる拡声通話システムにおいて、屋内通話端末は、各屋外通話端末との間で通信路を介した双方向の同時通話を実現するための処理を行う同時通話処理ブロックと、屋外通話端末からの呼出を受けてスピーカから出力される呼出音、呼出をした屋外通話端末に対して通信路を介して伝送されるバックトーン、並びに警報メッセージや警報音を生成する音声生成ブロックとが単一のプロセッサで構成された音声通話処理回路を具備し、同時通話処理ブロックは、屋内通話端末が具備する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音響エコーキャンセラと、屋外通話端末における音響結合又は通信路を介した信号の回り込みによって生じる回線エコーを消去する回線エコーキャンセラと、音響エコーキャンセラ及び回線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、音響エコーキャンセラ及び回線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各々設けられる利得制御機能付増幅器とを有し、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、屋外通話端末との通話開始から音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラが充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラが充分に収束した後の期間には更新モードで動作し、音声生成ブロックは、屋内通話端末が何れかの屋外通話端末との通話中に他の屋外通話端末から呼出がされた場合に通話を中断させずに生成した呼出音を受話信号に重畳させて屋内通話端末のスピーカから出力させるとともに呼出側の屋外通話端末には生成したバックトーンを通信路を介して伝送させてなり、通話中の呼出音重畳時に呼出音が出力されている間は同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるとともに、総損失量算出部には更新モードの動作停止直前の算出値を保持させる通話処理手段を音声通話処理回路に設けたことを特徴とし、単一のプロセッサで構成された音声通話処理回路にて同時通話処理並びに音声生成処理を行うため、複数の集積回路を組み合わせて各処理を行っていた従来例に比較して部品点数を減少させて製造コストの削減が図れる。また、通話開始直後の音響エコーキャンセラ及び回線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、音響エコーキャンセラ及び回線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、送話側及び受話側の利得制御機能付増幅器の利得を適正な値に設定することで所望の通話音量が得られるとともに、過大なレベルの音声が入力された場合には利得制御機能付増幅器の飽和処理により音声通話処理回路内でのオーバーフロー等の不具合の発生を防止することができる。さらに、音響エコーキャンセラにとって外乱成分となる呼出音の重畳中に通話処理手段が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることで適応フィルタの発散やハウリングを生じることが無い。しかも、通話処理手段は総損失量算出部に対して更新モードの動作停止直前の算出値を保持させるため、呼出音の重畳により総損失量算出部が恰も閉ループの一巡利得（エコーパスの利得）が変動しているかのように誤った推定をして総損失量の算出値が安定しないような状態に陥ることを回避できる。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、通話処理手段は、呼出音のレベルが所定の閾値以上の場合にのみ同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とし、呼出音のレベルが閾値未満であって音響エコーキャンセラにとって無視できるレベルである場合には呼出音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映される。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、通話処理手段は、呼出音の種類に応じて同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とし、呼出音が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理に悪影響を及ぼさない種類のものでない場合には呼出音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映される。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部の操作に応じて受話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する受話音量利得制御手段を屋内通話端末に設けたことを特徴とし、通話者の所望の音量で通話を行うことができる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、送話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する送話音量利得制御手段を屋内通話端末に設け、当該送話音量利得制御手段は、受話音量利得制御手段によって制御される受話側の利得制御機能付増幅器の利得と送話側の利得制御機能付増幅器の利得の和が常に一定となるように、受話側の利得制御機能付増幅器の利得が大きくなれば送話側の利得制御機能付増幅器の利得を小さくし、受話側の利得制御機能付増幅器の利得が小さくなれば送話側の利得制御機能付増幅器の利得を大きくすることを特徴とし、受話音量のレベルが上昇しても送話音量のレベルが減少して閉ループの一巡利得が常に略一定に保たれるためにハウリングを生じることが無く、また、屋内の周囲騒音レベルが小さいために屋内通話端末の通話者が操作部を操作して受話音量を減少させた場合に送話側の利得制御機能付増幅器の利得が増大することで屋外通話端末の通話者に聞こえる送話音量を増大させて快適な通話が実現できる。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記音声生成ブロックは、屋内通話端末が何れかの屋外通話端末との通話中に必要に応じて警報メッセージや警報音のような特殊音を生成し、且つ通話を中断させずに生成した特殊音を受話信号に重畳させて屋内通話端末のスピーカから出力させてなり、前記通話処理手段は、通話中の特殊音重畳時に特殊音が出力されている間は同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とし、音響エコーキャンセラにとって外乱成分となる特殊音の重畳中に通話処理手段が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることで適応フィルタの発散やハウリングを生じることが無い。しかも、通話処理手段は総損失量算出部に対して更新モードの動作停止直前の算出値を保持させるため、特殊音の重畳により総損失量算出部が恰も閉ループの一巡利得（エコーパスの利得）が変動しているかのように誤った推定をして総損失量の算出値が安定しないような状態に陥ることを回避できる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、通話処理手段は、特殊音のレベルが所定の閾値以上の場合にのみ同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とし、特殊音のレベルが閾値未満であって音響エコーキャンセラにとって無視できるレベルである場合には特殊音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映される。
【００２４】
請求項８の発明は、請求項６の発明において、通話処理手段は、特殊音の種類に応じて同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とし、特殊音が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理に悪影響を及ぼさない種類のものでない場合には特殊音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映される。
【００２５】
請求項９の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部が操作されると映像信号処理手段を起動して表示手段に映像を表示させる映像モニタ手段を備え、挿入損失量制御手段は、映像モニタ手段により映像信号処理手段が起動されると送話側損失挿入手段の挿入損失量を増大し且つ受話側損失挿入手段の挿入損失量を減少させて音声スイッチを強制的に受話状態に設定し、受話側の利得制御機能付増幅器は、通話時に比較して大きな利得に設定されることを特徴とし、屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像を屋内通話端末の表示手段に表示してモニタする場合に受話音量を強制的に増大させて屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声を明確に受聴することができる。
【００２６】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、送話信号に含まれる近端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手段と、近端側背景雑音レベルの推定値に応じて受話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する受話音量利得制御手段とを音声通話処理回路に設けたことを特徴とし、屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像を屋内通話端末の表示手段に表示してモニタする場合に屋内の周囲騒音のレベルに応じた適切な音量で屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声を受聴することができる。
【００２７】
請求項１１の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラの動作モードを、適応フィルタ係数更新処理が行われる係数更新モード、適応フィルタ係数を固定する係数固定モード、適応フィルタ係数更新処理を停止して入力信号を通過させるスルーモードの何れかに切り換えるエコーキャンセラ動作制御手段を屋内通話端末に設けたことを特徴とし、音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラの動作試験が容易に行える。
【００２８】
請求項１２の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、音声スイッチの動作状態を、総損失量算出部が更新モードで動作する更新状態、総損失量算出部が固定モードで動作する固定状態、挿入損失量分配処理部が受話側挿入損失手段への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制送話状態、挿入損失量分配処理部が送話側挿入損失手段への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制受話状態の何れかに切り換える音声スイッチ動作制御手段を音声通話処理回路に設けたことを特徴とし、音声スイッチの動作試験が容易に行える。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を各実施形態により詳細に説明する。各実施形態の拡声通話システムは、従来例と同様に少なくとも親機又は住宅情報盤のような屋内通話端末Ｍと、ドアホン子器やロビーインターホンのような屋外通話端末（図示せず）とを信号線からなる通信路で接続して構成されるが、ドアホン子器やロビーインターホンのような屋外通話端末は従来例と共通であるから図示並びに説明を省略し、本発明の要旨である屋内通話端末Ｍについてのみ説明する。
【００３０】
ここで、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は本参考例における屋内通話端末Ｍの要部を示すブロック図である。この屋内通話端末Ｍは、マイクロホン１及びスピーカ２と、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどからなり屋外通話端末の撮像カメラで撮像された映像を表示する表示手段たるモニタ部３と、屋外通話端末から信号線を介して伝送された映像信号を信号処理してモニタ部３に映像を表示させる映像信号処理手段たる映像表示回路４と、信号線を介して屋外通話端末との間で信号伝送を行う伝送処理部５と、屋外通話端末から多重化されて伝送される音声信号と映像信号を分離する信号分離部６と、屋外通話端末との間で信号線を介した双方向の同時通話を実現するための処理を行う同時通話処理ブロック３１、屋外通話端末からの呼出を受けてスピーカ２から出力される呼出音や呼出をした屋外通話端末に対して信号線を介して伝送されるバックトーン並びに警報メッセージや警報音を生成する音声生成ブロック３２を有する音声通話処理回路３０と、マイクロホン１の出力信号（送話信号）を増幅するマイクロホンアンプ７と、マイクロホンアンプ７で増幅されたアナログの送話信号をデジタル信号に変換する第１Ａ／Ｄ変換部８と、音声通話処理回路３０から出力されるデジタルの送話信号をアナログ信号に変換する第１Ｄ／Ａ変換部９と、第１Ｄ／Ａ変換部９で変換されたアナログの送話信号を増幅する送話信号増幅器１０と、信号分離部６で分離された音声信号（受話信号）を増幅する受話信号増幅器１１と、受話信号増幅器１１で増幅されたアナログの受話信号をデジタル信号に変換する第２Ａ／Ｄ変換部１２と、音声通話処理回路３０から出力されるデジタルの受話信号をアナログ信号に変換する第２Ｄ／Ａ変換部１３と、第２Ｄ／Ａ変換部１３で変換されたアナログの受話信号を増幅する第１スピーカアンプ１４と、音声通話処理回路３０の音声生成ブロック３２で生成された呼出音等のデジタルの音声信号をアナログ信号に変換する第３Ｄ／Ａ変換部１５と、第３Ｄ／Ａ変換部１５で変換されたアナログの音声信号を増幅する第２スピーカアンプ１６と、第１スピーカアンプ１４で増幅された受話信号と第２スピーカアンプ１６で増幅された呼出音等の音声信号を多重化してスピーカ２に出力する第１アナログ信号多重部１７と、音声通話処理回路３０の音声生成ブロック３２で生成された呼出音等のデジタルの音声信号をアナログ信号に変換する第４Ｄ／Ａ変換部１８と、第４Ｄ／Ａ変換部１８で変換されたアナログの音声信号を増幅する音声信号増幅器１９と、送話信号増幅器１０で増幅された送話信号と音声信号増幅器１９で増幅された呼出音等の音声信号を多重化して伝送処理部５に出力する第２アナログ信号多重部２０とを備える。但し、従来例で説明した火災感知器やガス漏れ感知器などのセンサの出力を監視する手段等については本発明の要旨ではなく、且つその構成は従来周知であるから図示並びに説明を省略する。
【００３１】
一方、撮像カメラを備えた屋外通話端末では、ベースバンド伝送する音声信号にＦＭ変調した映像信号を多重化することで一対のペア線からなる信号線を介して音声信号と映像信号を屋内通話端末Ｍに伝送している。但し、このような動作を行う屋外通話端末はカメラ付のドアホン子器などとして従来周知であるから詳細な説明を省略する。
【００３２】
屋内通話端末Ｍでは、伝送処理部５で受けた多重化された音声信号と映像信号を信号分離部６にて分離し、映像表示回路４で復調した映像信号をモニタ部３に出力することで屋外通話端末の撮像カメラで撮像された映像をモニタ部３の画面に表示させている。
【００３３】
同時通話処理ブロック３１は、図２に示すようにマイクロホン１とスピーカ２の音響結合によって生じる音響エコーを消去する音響エコーキャンセラ３３と、屋外通話端末における音響結合又は信号線を介した信号の回り込みによって生じる回線エコーを消去する回線エコーキャンセラ３４と、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４の間に設けられ、音響エコー経路並びに回線エコー経路により形成される閉ループ（エコーパス）の一巡利得を低減してハウリングを抑制する音声スイッチ３５と、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４に挟まれた送話信号並びに受話信号の信号経路上に各々設けられる送話側及び受話側の利得制御機能付増幅器３６，３７とを有する。
【００３４】
音響エコーキャンセラ３３は適応フィルタ３３ａと減算器３３ｂ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）のインパルス応答を適応フィルタ３３ａにより適応的に同定し、参照信号（音声スイッチ３５から出力される受話信号）から推定したエコー成分（音響エコー）を減算器３３ｂにより第１Ａ／Ｄ変換部８の出力信号（送話信号）から減算することでエコー成分を相殺して消去するものである。また、回線エコーキャンセラ３４も適応フィルタ３４ａと減算器３４ｂからなる従来周知の構成を有し、伝送処理部５と信号線との間のインピーダンスの不整合による反射および屋外通話端末におけるスピーカ−マイクロホン間の音響結合とにより形成される帰還経路（回線エコー経路）のインパルス応答を適応フィルタ３４ａにより適応的に同定し、参照信号（第１Ｄ／Ａ変換部９へ出力される送話信号）から推定したエコー成分（回線エコー）を減算器３４ｂにより受話信号から減算することでエコー成分を相殺して消去するものである。
【００３５】
音声スイッチ３５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信号減衰器３８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信号減衰器３９と、送話側及び受話側の各減衰器３８，３９から挿入する損失量（各減衰器３８，３９の利得）を制御する挿入損失量制御手段たる減衰器利得制御部４０とを具備する。さらに減衰器利得制御部４０は、受話信号減衰器３９の出力点から音響エコー経路を介して送話信号減衰器３８の入力点へ帰還する経路（以下、「音響側帰還経路」という）の音響側帰還利得を推定するとともに、送話信号減衰器３８の出力点から回線エコー経路を介して受話信号減衰器３９の入力点へ帰還する経路（以下、「回線側帰還経路」という）の回線側帰還利得を推定し、音響側及び回線側の各帰還利得の推定値α，βに基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和（送話信号減衰器３８の挿入損失量と受話信号減衰器３９の挿入損失量の和）を算出する総損失量算出部（図示せず）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信号減衰器３８及び受話信号減衰器３９の各挿入損失量の配分、すなわち利得を決定する挿入損失量分配処理部（図示せず）とからなる。
【００３６】
総損失量算出部では、整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて送話信号減衰器３８の入力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、同じく整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて受話信号減衰器３９の出力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、音響側帰還経路にて想定される最大遅延時間において受話信号減衰器３９の出力信号の時間平均パワーの推定値の最小値を求め、この最小値で送話信号減衰器３８の入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を音響側帰還利得の推定値αとするとともに、整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて受話信号減衰器３９の入力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、同じく整流平滑器や低域通過フィルタ等を用いて送話信号減衰器３８の出力信号の短時間における時間平均パワーを推定し、回線側帰還経路にて想定される最大遅延時間において送話信号減衰器３８の出力信号の時間平均パワーの推定値の最小値を求め、この最小値で受話信号減衰器３９の入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を回線側帰還利得の推定値βとする。そして、総損失量算出部は音響側帰還利得及び回線側帰還利得の各推定値α，βから所望の利得余裕を得るために必要な総損失量を算出し、その値を挿入損失量分配処理部に出力する。
【００３７】
挿入損失量分配処理部では、送話信号減衰器３８の入出力信号及び受話信号減衰器３９の入出力信号を監視し、これらの信号のパワーレベルの大小関係並びに音声信号の有無などの情報から通話状態（受話状態、送話状態等）を判定するとともに、判定された通話状態に応じた割合で総損失量を送話信号減衰器３８と受話信号減衰器３９に分配するように各減衰器３８，３９の挿入損失量（利得）を調整する。
【００３８】
ところで、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４の適応フィルタ３３ａ，３４ａが音響側及び回線側の各帰還経路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、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４によって上記各帰還経路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。
【００３９】
したがって、通話開始直後のエコーキャンセラ３３，３４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屋内通話端末Ｍが有する場合においては、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。
【００４０】
以上のことは音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４の適応フィルタ３３ａ，３４ａ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３３ａ，３４ａ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３３ａ，３４ａにより同定すべき音響側及び回線側の各帰還経路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音響側及び回線側の各帰還経路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。
【００４１】
そこで本参考例では、総損失量算出部が上述のように各帰還利得の推定値α，βに基づいて閉ループに挿入すべき損失量の総和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、屋外通話端末との通話開始から音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４が充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４が充分に収束した後の期間には更新モードで動作するようにしている。すなわち、総損失量算出部では音響側帰還利得及び回線側帰還利得の推定値α，βがともに通話開始から所定時間（数百ミリ秒）以上継続して所定の閾値ε（例えば、通話開始時における各推定値α，βに対して１０ｄＢ〜１５ｄＢ小さい値）を下回った時点で音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４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。
【００４２】
而して、通話開始直後の音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４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によって充分に大きな値に設定される初期値の総損失量が閉ループに挿入されるため、不快なエコー（音響エコー並びに回線エコー）やハウリングの発生を抑制して安定した半二重通話を実現することができる。また、通話開始から時間が経過して音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４が充分に収束した状態においては、総損失量算出部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、通話開始直後の音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４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、屋内通話端末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。
【００４３】
また、本参考例では音量調整用の増幅器として、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利得制御機能（ＡＧＣ）付増幅器３６，３７を、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４に挟まれた送話信号並びに受話信号の信号経路上に各々設けている。なお、利得制御機能付増幅器の構成及び動作については従来周知であるから詳しい説明を省略する。
【００４４】
例えば、送話側及び受話側の各利得制御機能付増幅器３６，３７の利得制御特性として、入力信号レベルが音声とみなし得る入力信号の最小値以下の範囲では利得をＧ１［ｄＢ］、入力信号レベルが前記最小値から、想定される通話音声レベルの最大値までの範囲では利得をＧ２［ｄＢ］、入力信号レベルが前記最大値以上の範囲では利得をＧ３［ｄＢ］とし、入力信号の最小値以下の範囲の利得Ｇ１と最大値以上の範囲の利得Ｇ３を比較的小さな値に設定するとともに、入力信号の最小値以上且つ最大値以下の範囲の利得Ｇ２を利得Ｇ１，Ｇ３よりも充分に大きな値に設定すれば、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となり、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となるため、帰還利得α，βを低減しつつ適切な通話音量が得られるものである。なお、過大なレベルの通話信号が入力された場合には利得制御機能付増幅器３６，３７の飽和処理により音声通話処理回路３０内でのオーバーフロー等の不具合の発生を防止することができる。
【００４５】
一方、音声生成ブロック３２は、予め用意された複数の呼出音の中から適宜選択してデジタルの呼出音を生成する呼出音生成部（図示せず）と、同じく予め用意された複数の警報音の中から適宜選択してデジタルの警報音を生成する警報音生成部（図示せず）と、内蔵又は外部のメモリに圧縮して格納された複数の音声メッセージデータを適宜選択して読み出し且つ伸長することでデジタルの音声メッセージを生成する音声メッセージ伸長部（図示せず）と、同じくメモリに圧縮して格納された複数のメロディ音データを適宜選択して読み出し且つ伸長することでデジタルのメロディ音を生成するメロディ音伸長部（図示せず）とを有する。ここで、警報音は火災やガス漏れ等の異常の発生を住人に報知するためのものであり、音声メッセージは上記異常を報知するためのメッセージ（警報メッセージ）等であり、メロディ音は呼出音として使用されるものである。
【００４６】
また、音声生成ブロック３２は、通話相手に聞かせて通話を中止するための口実とする特定音を生成する特定音生成部又はメモリに圧縮して格納された特定音データを伸長する特定音伸長部の少なくとも何れか一方を有する。例えば、屋外通話端末（ロビーインターホン等）からの呼出に在宅者が応答したところ、その相手（通話相手）がセールスマン等の招かれざる訪問者であったため、早々に通話を中止して当該訪問者にお引き取り願いたいと在宅者が望む場合がある。このような場合に電話機の呼出音や子供の泣き声などの音（これを「特定音」と名付ける）を通話相手に聞かせることで通話を中止する口実が作り出せ、例えば「今電話が鳴っているのでお引き取り下さい。」とか「子供が泣いていて手が離せないのでお引き取り下さい。」というように伝えて通話したくない相手との通話を早急に中止することができる。
【００４７】
而して、音声生成ブロック３２で生成された呼出音や警報音、あるいは音声メッセージ等の特殊音の音声信号は第１又は第２アナログ信号多重部１７，２０にて同時通話処理ブロック３１から出力される通話信号（送話信号及び受話信号）と時分割多重されてスピーカ２又は伝送処理部５に出力される。
【００４８】
ところで、本参考例では音声通話処理回路３０をデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）のような単一のプロセッサで構成し、ＤＳＰのハードウェアを専用のソフトウェアで制御することによって上述の同時通話処理ブロック３１及び音声生成ブロック３２を実現している。このように単一のプロセッサ（ＤＳＰ）で構成された音声通話処理回路３０にて同時通話処理並びに音声生成処理を行うため、複数の集積回路を組み合わせて各処理を行っていた従来例に比較して部品点数を減少させて製造コストの削減が図れるものである。
【００４９】
（参考例２）
図３は本参考例の屋内通話端末Ｍ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。
【００５０】
本参考例は、通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部の操作に応じて受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得を制御する受話音量利得制御手段を屋内通話端末Ｍに設けた点に特徴がある。
【００５１】
図３（ｂ）に示すように屋内通話端末Ｍのハウジング６０は合成樹脂により矩形箱形に形成され、前面上部にはモニタ部３の画面が露出させてあり、前面下部の中央には呼出音に応答して通話を開始するための応答釦６１が設けられている。さらに、ハウジング６０の前面下部一端側にはロータリスイッチ（図示せず）を操作する操作部６２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、各切換位置が受話音量の大きさ（大、中、小の３段階）に対応させてある。
【００５２】
ロータリスイッチは検知回路４１に接続されており、この検知回路４１では３つの切換位置に対応した３通りの電圧レベルの検知信号を出力している。検知回路４１から出力される検知信号はＡ／Ｄ変換器４２にてデジタル信号に変換されて主制御部５０に出力される。主制御部５０はＣＰＵからなり、音声通話処理回路３０で行う以外の機能、例えばセンサの出力を監視して警報の出力制御をしたり、あるいは信号線を介して屋外通話端末から伝送される呼出信号を受けた場合に音声通話処理回路３０を制御して呼出音等を出力させるといった種々の機能を専用のソフトウェアを実行することで実現させている。つまり、本参考例ではロータリスイッチ、操作部６２、検知回路４１、Ａ／Ｄ変換器４２並びに主制御部５０にて受話音量利得制御手段が構成されている。なお、主制御部５０とＤＳＰからなる音声通話処理回路３０とはシリアルインタフェースを介して通信可能となっている。
【００５３】
而して、主制御部５０がＡ／Ｄ変換器４２で変換されたデジタルの検知信号に応じた大、中、小の何れかの音量設定データを音声通話処理回路３０に伝送すると、音声通話処理回路３０が受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得を音量設定データに応じた値に設定することで受話音量（スピーカ２から聞こえる音の音量）が大、中、小の何れかのレベルに設定される。このため、操作部６２を操作することで通話者の所望の音量で通話を行うことができ、使い勝手が向上するものである。
【００５４】
ところで、受話音量のレベルを上昇させた場合、閉ループの一巡利得も増大してハウリングが生じてしまう虞がある。そこで、受話音量利得制御手段によって制御される受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得と相補的に送話側の利得制御機能付増幅器３６の利得を制御する送話音量利得制御手段を屋内通話端末に設けることが望ましい。ここで、「相補的」とは、図４に示すように受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得Ｇｒと送話側の利得制御機能付増幅器３６の利得Ｇｔの和が常に一定となるように、利得Ｇｒを大きくするときは利得Ｇｔを小さくし、利得Ｇｒを小さくするときは利得Ｇｔを大きくすることをいう。
【００５５】
而して主制御部５０では、図５のフローチャートに示すようにＡ／Ｄ変換器４２から出力される検知信号を所定の周期で読み込み（ステップ１）、今回読み込んだ検知信号が前回読み込んだ検知信号に対して変化しているか否かを判断し（ステップ２）、検知信号が変化している場合には検知信号に応じた利得Ｇｒを算出するとともに（ステップ３）、図４の関係に基づいて利得Ｇｔを算出する（ステップ４）。そして、算出された利得Ｇｒ，Ｇｔの設定データ（音量設定データ）が主制御部５０から音声通話処理回路３０に伝送され（ステップ５）、音声通話処理回路３０にて受話側及び送話側の各利得制御機能付増幅器３７，３６の利得が設定データＧｒ，Ｇｔに設定されて音量の調整が行われる。なお、今回読み込んだ検知信号が前回読み込んだ検知信号に対して変化していない場合には再度検知信号の読み込みを行う。つまり、本参考例ではロータリスイッチ、操作部６２、検知回路４１、Ａ／Ｄ変換器４２並びに主制御部５０にて送話音量利得制御手段が構成されている。
【００５６】
而して、送話音量利得制御手段によって受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得と相補的に送話側の利得制御機能付増幅器３６の利得を制御するため、受話音量のレベルが上昇しても送話音量のレベルが相補的に減少して閉ループの一巡利得が常に略一定に保たれるためにハウリングを生じることが無く、また、屋内の周囲騒音レベルが小さいために屋内通話端末の通話者が操作部６２を操作して受話音量を減少させた場合に送話側の利得制御機能付増幅器３６の利得が相補的に増大することで屋外通話端末の通話者に聞こえる送話音量を増大させて快適な通話が実現できる。
【００５７】
（実施形態１）
図６は本実施形態の屋内通話端末Ｍの要部を示すブロック図である。但し、参考例１，２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。
【００５８】
本実施形態では、屋外通話端末からの呼出等に応じて主制御部５０から送出される特殊音送出要求又は特殊音停止要求などのコマンドを受信して音声生成ブロック３２における呼出音やメロディ音あるいは特定音又は音声メッセージのような特殊音の生成処理を起動又は停止させるとともに、音声生成ブロック３２から処理状態の応答（特殊音の生成中又は生成完了）を受けて処理状態を示す応答メッセージを主制御部５０に返送するコマンド受信／応答メッセージ送出部４３と、通話中の特殊音重畳時に特殊音が出力されている間は同時通話処理ブロック３１における音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるとともに総損失量算出部には更新モードの動作停止直前の算出値を保持させる通話処理手段たる通話制御部４４とを音声通話処理回路３０に設けている。
【００５９】
ここで、屋内通話端末Ｍが何れかの屋外通話端末（例えばロビーインターホン）との通話中に他の屋外通話端末（例えばドアホン子器）から呼出がされた場合、主制御部５０が呼出音（メロディ音を含む）の送出要求をコマンド受信／応答メッセージ送出部４３に出力し、音声生成ブロック３２が生成した呼出音を通話を中断させずに受話信号に重畳させて屋内通話端末Ｍのスピーカ２から出力させるとともに呼出側の屋外通話端末（この場合にはドアホン子器）には生成したバックトーンを信号線を介して伝送させる。ところが、このように通話中に受話信号と重畳された呼出音等の特殊音は音響エコーキャンセラ３３並びに音声スイッチ３５にとっての外乱成分となるため、適応フィルタ３３ａの発散やハウリングを生じる虞がある。
【００６０】
そこで本実施形態では、コマンド受信／応答メッセージ送出部４３が通話制御部４４の動作に基づいて通話中か否かを判断するとともに音声生成ブロック３２から受けた処理状態の応答に基づいて特殊音の生成出力中か否かを判断し、通話中且つ特殊音の生成出力中と判断された場合に通話制御部４４が同時通話処理ブロック３１を制御して音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるとともに総損失量算出部には更新モードの動作停止直前の算出値を保持させている。このため、音響エコーキャンセラ３３にとって外乱成分となる呼出音等の特殊音の重畳中に通話制御部４４が音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることで適応フィルタ３３ａの発散やハウリングを生じることが無い。しかも、通話制御部４４は総損失量算出部に対して更新モードの動作停止直前の算出値を保持させるため、特殊音の重畳により総損失量算出部が恰も閉ループの一巡利得が変動しているかのように誤った推定をして総損失量の算出値が安定しないような状態に陥ることを回避できる。
【００６１】
ところで、通話中の特殊音重畳時に通話制御部４４が無条件で同時通話処理ブロック３１を制御して音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるのではなく、特殊音のレベル（音量）が所定の閾値以上の場合にのみ同時通話処理ブロック３１を制御して音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるようにしてもよい。このようにすれば、特殊音のレベルが閾値未満であって音響エコーキャンセラ３３にとって無視できるレベルである場合には特殊音の重畳中も音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホン１やスピーカ２との距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映されるという利点がある。
【００６２】
あるいは、通話制御部４４が特殊音の種類に応じて同時通話処理ブロック３１を制御して音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるようにしてもよい。すなわち、受話信号に重畳される特殊音が高レベルの狭帯域信号等のように音響エコーキャンセラ３３や音声スイッチ３５の動作に外乱として悪影響を及ぼす種類のものであるか否かを通話制御部４４にて判断し、悪影響を及ぼす種類の特殊音であると判断した場合にのみ同時通話処理ブロック３１を制御して音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させる。このようにすれば、特殊音が音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理に悪影響を及ぼさない種類のものでない場合には特殊音の重畳中も音響エコーキャンセラ３３の適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホン１やスピーカ２との距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映されるという利点がある。
【００６３】
（実施形態２）
図７は本実施形態の屋内通話端末Ｍの要部を示すブロック図である。但し、参考例１,２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。
【００６４】
本実施形態は、通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部が操作されると映像表示回路４を起動してモニタ部３に映像を表示させる映像モニタ手段を備え、映像モニタ手段により映像表示回路４が起動されると減衰器利得制御部４０が送話信号減衰器３８の挿入損失量を増大し且つ受話信号減衰器３９の挿入損失量を減少させて音声スイッチ３５を強制的に受話状態に設定し、受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得が通話時に比較して大きな値に設定される点に特徴がある。
【００６５】
すなわち、屋内通話端末Ｍは、通話を行わずに屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像をモニタ部３に表示するとともに屋外通話端末のマイクロホンで集音された音をスピーカ２から出力して屋外通話端末近辺の状況をモニタする、所謂モニタ機能を備えている。屋内通話端末Ｍのハウジング６０にはモニタ機能を起動するためのモニタ釦（操作部）６３が設けてあり（図３（ｂ）参照）、モニタ釦６３が押操作されると押釦スイッチ（図示せず）がオンして映像モニタ手段たる主制御部５０にモニタ開始信号が入力され、モニタ開始信号が入力された主制御部５０が映像表示回路４を起動してモニタ部３に映像を表示させる。
【００６６】
さらにモニタ開始信号が入力された主制御部５０は、音声通話処理回路３０に対してモニタモードの動作を指令するコマンドを与える。コマンド受信／応答メッセージ送出部４３では受け取ったコマンドを通話制御部４４に伝達する。そして、通話制御部４４がコマンドに従って同時通話処理ブロック３１を制御し、減衰器利得制御部４０により送話信号減衰器３８の挿入損失量を増大し且つ受話信号減衰器３９の挿入損失量を減少させて音声スイッチ３５を強制的に受話状態に設定させるとともに受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得を通話時に比較して大きな値に設定させる。ここで、受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得の設定値は、例えば通話相手の発する音声が明確に聞き取れるとともに住戸内の音が屋外通話端末のスピーカから聞こえる、所謂音漏れが無視できるレベルとする。
【００６７】
本実施形態は上述のように構成したものであるから、屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像を屋内通話端末Ｍのモニタ部３に表示してモニタする場合に受話音量を強制的に増大させて屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声を明確に受聴することができる。
【００６８】
ところで、モニタモードにおける受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得設定値を所定値に固定した場合、住戸内の屋内通話端末Ｍにおける騒音レベルが大きいと屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声がはっきりと聞き取れない虞がある。
【００６９】
そこで、図８に示すように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４５と、近端側背景雑音レベルの推定値に応じて受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得を制御する受話音量利得制御部４６とを同時通話処理ブロック３１に設けることが望ましい。近端側背景雑音レベル推定部４５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等によって実現され、送話側利得制御機能付増幅器３６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ものである。
【００７０】
而して、受話音量利得制御部４６では近端側背景雑音レベルの推定値が大きければ受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得を増大させるとともに近端側背景雑音レベルの推定値が小さければ受話側の利得制御機能付増幅器３７の利得を減少させることにより、屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像を屋内通話端末Ｍのモニタ部３に表示してモニタする場合に屋内の周囲騒音のレベルに応じた適切な音量で屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声を受聴することができる。
【００７１】
（実施形態３）
図９は本実施形態の屋内通話端末Ｍの要部を示すブロック図である。但し、参考例１,２及び実施形態１，２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。
【００７２】
本実施形態は、エコーキャンセラ動作制御部４７並びに音声スイッチ動作制御部４８を音声通話処理回路３０に設けた点に特徴がある。
【００７３】
エコーキャンセラ動作制御部４７は、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４の動作モードを、適応フィルタ係数更新処理が行われる係数更新モード、適応フィルタ係数を固定する係数固定モード、適応フィルタ係数更新処理を停止して入力信号を通過させるスルーモードの何れかに切り換えるものである。
【００７４】
また、音声スイッチ動作制御部４８は、音声スイッチ３５の動作状態を、総損失量算出部が更新モードで動作する更新状態、総損失量算出部が固定モードで動作する固定状態、挿入損失量分配処理部が受話信号減衰器３９への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制送話状態、挿入損失量分配処理部が送話信号減衰器３８への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制受話状態の何れかに切り換えるものである。
【００７５】
すなわち、エコーキャンセラ３３，３４に関する動作テストを行う場合には、動作テストの種類に応じて係数更新モード、係数固定モード又はスルーモードの何れかにエコーキャンセラ３３，３４の動作モードを設定する必要がある。同じく音声スイッチ３５に関する動作テストを行う場合には、更新状態、固定状態、強制送話状態又は強制受話状態の何れかに音声スイッチ３５の動作状態を設定する必要がある。
【００７６】
而して、エコーキャンセラ３３，３４並びに音声スイッチ３５に関する動作テストの種類（テストモード）を主制御部５０がコマンドによって指定し、コマンド受信／応答メッセージ送出部４３を介して受け取ったコマンドで指定されたテストモードに応じてエコーキャンセラ状態制御部４７並びに音声スイッチ状態制御部４８がエコーキャンセラ３３，３４の動作モード並びに音声スイッチ３５の動作状態を設定するから、音響エコーキャンセラ３３及び回線エコーキャンセラ３４の動作試験や音声スイッチ３５の動作試験が容易に行えるという利点がある。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、マイクロホン並びにスピーカを具備し住戸内に設置される屋内通話端末と、マイクロホン並びにスピーカを具備し住戸外に設置される１乃至複数の屋外通話端末とを通信路で接続して構成され、少なくとも１つの屋外通話端末は通話者を撮像する撮像カメラを具備するとともに撮像カメラで撮像した映像信号を通信路を介して屋内通話端末に伝送し、屋内通話端末は通信路を介して伝送された映像信号を信号処理して表示手段に映像を表示させる映像信号処理手段並びに表示手段を具備するとともに、住戸内に設置され火災やガス漏れのような異常を検出する１乃至複数のセンサの出力を監視し、何れかのセンサで異常が検出されると検出された異常の内容に応じた警報メッセージや警報音をスピーカから出力し且つ通信路を介して屋外通話端末に伝送して屋外通話端末のスピーカらから出力させてなる拡声通話システムにおいて、屋内通話端末は、各屋外通話端末との間で通信路を介した双方向の同時通話を実現するための処理を行う同時通話処理ブロックと、屋外通話端末からの呼出を受けてスピーカから出力される呼出音、呼出をした屋外通話端末に対して通信路を介して伝送されるバックトーン、並びに警報メッセージや警報音を生成する音声生成ブロックとが単一のプロセッサで構成された音声通話処理回路を具備し、同時通話処理ブロックは、屋内通話端末が具備する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音響エコーキャンセラと、屋外通話端末における音響結合又は通信路を介した信号の回り込みによって生じる回線エコーを消去する回線エコーキャンセラと、音響エコーキャンセラ及び回線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、音響エコーキャンセラ及び回線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各々設けられる利得制御機能付増幅器とを有し、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、屋外通話端末との通話開始から音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラが充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラが充分に収束した後の期間には更新モードで動作し、音声生成ブロックは、屋内通話端末が何れかの屋外通話端末との通話中に他の屋外通話端末から呼出がされた場合に通話を中断させずに生成した呼出音を受話信号に重畳させて屋内通話端末のスピーカから出力させるとともに呼出側の屋外通話端末には生成したバックトーンを通信路を介して伝送させてなり、通話中の呼出音重畳時に呼出音が出力されている間は同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるとともに、総損失量算出部には更新モードの動作停止直前の算出値を保持させる通話処理手段を音声通話処理回路に設けたので、単一のプロセッサで構成された音声通話処理回路にて同時通話処理並びに音声生成処理を行うため、複数の集積回路を組み合わせて各処理を行っていた従来例に比較して部品点数を減少させて製造コストの削減が図れるという効果がある。また、通話開始直後の音響エコーキャンセラ及び回線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、音響エコーキャンセラ及び回線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、送話側及び受話側の利得制御機能付増幅器の利得を適正な値に設定することで所望の通話音量が得られるとともに、過大なレベルの音声が入力された場合には利得制御機能付増幅器の飽和処理により音声通話処理回路内でのオーバーフロー等の不具合の発生を防止することができ、さらに、音響エコーキャンセラにとって外乱成分となる呼出音の重畳中に通話処理手段が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることで適応フィルタの発散やハウリングを生じることが無く、しかも、通話処理手段は総損失量算出部に対して更新モードの動作停止直前の算出値を保持させるため、呼出音の重畳により総損失量算出部が恰も閉ループの一巡利得（エコーパスの利得）が変動しているかのように誤った推定をして総損失量の算出値が安定しないような状態に陥ることを回避できるという効果がある。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、通話処理手段は、呼出音のレベルが所定の閾値以上の場合にのみ同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるので、呼出音のレベルが閾値未満であって音響エコーキャンセラにとって無視できるレベルである場合には呼出音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映されるという効果がある。
請求項３の発明は、請求項１の発明において、通話処理手段は、呼出音の種類に応じて同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるので、呼出音が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理に悪影響を及ぼさない種類のものでない場合には呼出音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映されるという効果がある。
【００７９】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部の操作に応じて受話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する受話音量利得制御手段を屋内通話端末に設けたので、通話者の所望の音量で通話を行うことができるという効果がある。
【００８０】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、送話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する送話音量利得制御手段を屋内通話端末に設け、当該送話音量利得制御手段は、受話音量利得制御手段によって制御される受話側の利得制御機能付増幅器の利得と送話側の利得制御機能付増幅器の利得の和が常に一定となるように、受話側の利得制御機能付増幅器の利得が大きくなれば送話側の利得制御機能付増幅器の利得を小さくし、受話側の利得制御機能付増幅器の利得が小さくなれば送話側の利得制御機能付増幅器の利得を大きくするので、受話音量のレベルが上昇しても送話音量のレベルが減少して閉ループの一巡利得が常に略一定に保たれるためにハウリングを生じることが無く、また、屋内の周囲騒音レベルが小さいために屋内通話端末の通話者が操作部を操作して受話音量を減少させた場合に送話側の利得制御機能付増幅器の利得が増大することで屋外通話端末の通話者に聞こえる送話音量を増大させて快適な通話が実現できるという効果がある。
【００８４】
請求項６の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記音声生成ブロックは、屋内通話端末が何れかの屋外通話端末との通話中に必要に応じて警報メッセージや警報音のような特殊音を生成し、且つ通話を中断させずに生成した特殊音を受話信号に重畳させて屋内通話端末のスピーカから出力させてなり、前記通話処理手段は、通話中の特殊音重畳時に特殊音が出力されている間は同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるので、音響エコーキャンセラにとって外乱成分となる特殊音の重畳中に通話処理手段が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることで適応フィルタの発散やハウリングを生じることが無く、しかも、通話処理手段は総損失量算出部に対して更新モードの動作停止直前の算出値を保持させるため、特殊音の重畳により総損失量算出部が恰も閉ループの一巡利得（エコーパスの利得）が変動しているかのように誤った推定をして総損失量の算出値が安定しないような状態に陥ることを回避できるという効果がある。
【００８５】
請求項７の発明は、請求項６の発明において、通話処理手段は、特殊音のレベルが所定の閾値以上の場合にのみ同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるので、特殊音のレベルが閾値未満であって音響エコーキャンセラにとって無視できるレベルである場合には特殊音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映されるという効果がある。
【００８６】
請求項８の発明は、請求項６の発明において、通話処理手段は、特殊音の種類に応じて同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるので、特殊音が音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理に悪影響を及ぼさない種類のものでない場合には特殊音の重畳中も音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を継続し、通話者が動いてマイクロホンやスピーカとの距離が変わるなどしてエコーパスの特性が変動してもこれに追従することができ、また、その追従結果が総損失量算出部の算出結果にも反映されるという効果がある。
【００８７】
請求項９の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部が操作されると映像信号処理手段を起動して表示手段に映像を表示させる映像モニタ手段を備え、挿入損失量制御手段は、映像モニタ手段により映像信号処理手段が起動されると送話側損失挿入手段の挿入損失量を増大し且つ受話側損失挿入手段の挿入損失量を減少させて音声スイッチを強制的に受話状態に設定し、受話側の利得制御機能付増幅器は、通話時に比較して大きな利得に設定されるので、屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像を屋内通話端末の表示手段に表示してモニタする場合に受話音量を強制的に増大させて屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声を明確に受聴することができるという効果がある。
【００８８】
請求項１０の発明は、請求項９の発明において、送話信号に含まれる近端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手段と、近端側背景雑音レベルの推定値に応じて受話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する受話音量利得制御手段とを音声通話処理回路に設けたので、屋外通話端末の撮像カメラで撮像した映像を屋内通話端末の表示手段に表示してモニタする場合に屋内の周囲騒音のレベルに応じた適切な音量で屋外通話端末の周囲音や屋外通話端末の通話者の声を受聴することができるという効果がある。
【００８９】
請求項１１の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラの動作モードを、適応フィルタ係数更新処理が行われる係数更新モード、適応フィルタ係数を固定する係数固定モード、適応フィルタ係数更新処理を停止して入力信号を通過させるスルーモードの何れかに切り換えるエコーキャンセラ動作制御手段を屋内通話端末に設けたので、音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラの動作試験が容易に行えるという効果がある。
【００９０】
請求項１２の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、音声スイッチの動作状態を、総損失量算出部が更新モードで動作する更新状態、総損失量算出部が固定モードで動作する固定状態、挿入損失量分配処理部が受話側挿入損失手段への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制送話状態、挿入損失量分配処理部が送話側挿入損失手段への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制受話状態の何れかに切り換える音声スイッチ動作制御手段を音声通話処理回路に設けたので、音声スイッチの動作試験が容易に行え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における屋内通話端末の要部を示すブロック図である。
【図２】同上における同時通話処理ブロックを示すブロック図である。
【図３】本発明の参考例２における屋内通話端末を示し、(ａ）は要部のブロック図、（ｂ）は外観図である。
【図４】同上における屋内通話端末の動作説明図である。
【図５】同上における屋内通話端末の動作説明用のフローチャートである。
【図６】実施形態１における屋内通話端末の要部を示すブロック図である。
【図７】実施形態２における屋内通話端末の要部を示すブロック図である。
【図８】同上における同時通話処理ブロックを示すブロック図である。
【図９】実施形態３における屋内通話端末の要部を示すブロック図である。
【図１０】拡声通話システムのシステム構成図である。
【符号の説明】
１ マイクロホン
２ スピーカ
３ モニタ部
４ 映像表示回路
３０ 音声通話処理回路
３１ 同時通話処理ブロック
３２ 音声生成ブロック
Claims (12)
- マイクロホン並びにスピーカを具備し住戸内に設置される屋内通話端末と、マイクロホン並びにスピーカを具備し住戸外に設置される１乃至複数の屋外通話端末とを通信路で接続して構成され、少なくとも１つの屋外通話端末は通話者を撮像する撮像カメラを具備するとともに撮像カメラで撮像した映像信号を通信路を介して屋内通話端末に伝送し、屋内通話端末は通信路を介して伝送された映像信号を信号処理して表示手段に映像を表示させる映像信号処理手段並びに表示手段を具備するとともに、住戸内に設置され火災やガス漏れのような異常を検出する１乃至複数のセンサの出力を監視し、何れかのセンサで異常が検出されると検出された異常の内容に応じた警報メッセージや警報音をスピーカから出力し且つ通信路を介して屋外通話端末に伝送して屋外通話端末のスピーカらから出力させてなる拡声通話システムにおいて、屋内通話端末は、各屋外通話端末との間で通信路を介した双方向の同時通話を実現するための処理を行う同時通話処理ブロックと、屋外通話端末からの呼出を受けてスピーカから出力される呼出音、呼出をした屋外通話端末に対して通信路を介して伝送されるバックトーン、並びに警報メッセージや警報音を生成する音声生成ブロックとが単一のプロセッサで構成された音声通話処理回路を具備し、
同時通話処理ブロックは、屋内通話端末が具備する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音響エコーキャンセラと、屋外通話端末における音響結合又は通信路を介した信号の回り込みによって生じる回線エコーを消去する回線エコーキャンセラと、音響エコーキャンセラ及び回線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、音響エコーキャンセラ及び回線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各々設けられる利得制御機能付増幅器とを有し、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、屋外通話端末との通話開始から音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラが充分に収束するまでの期間には固定モードで動作するとともに音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラが充分に収束した後の期間には更新モードで動作し、
音声生成ブロックは、屋内通話端末が何れかの屋外通話端末との通話中に他の屋外通話端末から呼出がされた場合に通話を中断させずに生成した呼出音を受話信号に重畳させて屋内通話端末のスピーカから出力させるとともに呼出側の屋外通話端末には生成したバックトーンを通信路を介して伝送させてなり、通話中の呼出音重畳時に呼出音が出力されている間は同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させるとともに、総損失量算出部には更新モードの動作停止直前の算出値を保持させる通話処理手段を音声通話処理回路に設けたことを特徴とする拡声通話システム。 - 通話処理手段は、呼出音のレベルが所定の閾値以上の場合にのみ同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とする請求項１記載の拡声通話システム。
- 通話処理手段は、呼出音の種類に応じて同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とする請求項１記載の拡声通話システム。
- 通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部の操作に応じて受話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する受話音量利得制御手段を屋内通話端末に設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の拡声通話システム。
- 送話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する送話音量利得制御手段を屋内通話端末に設け、当該送話音量利得制御手段は、受話音量利得制御手段によって制御される受話側の利得制御機能付増幅器の利得と送話側の利得制御機能付増幅器の利得の和が常に一定となるように、受話側の利得制御機能付増幅器の利得が大きくなれば送話側の利得制御機能付増幅器の利得を小さくし、受話側の利得制御機能付増幅器の利得が小さくなれば送話側の利得制御機能付増幅器の利得を大きくすることを特徴とする請求項４記載の拡声通話システム。
- 前記音声生成ブロックは、屋内通話端末が何れかの屋外通話端末との通話中に必要に応じて警報メッセージや警報音のような特殊音を生成し、且つ通話を中断させずに生成した特殊音を受話信号に重畳させて屋内通話端末のスピーカから出力させてなり、前記通話処理手段は、通話中の特殊音重畳時に特殊音が出力されている間は同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の拡声通話システム。
- 通話処理手段は、特殊音のレベルが所定の閾値以上の場合にのみ同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とする請求項６記載の拡声通話システム。
- 通話処理手段は、特殊音の種類に応じて同時通話処理ブロックにおける音響エコーキャンセラの適応フィルタ係数更新処理並びに総損失量算出部の更新モードの動作を停止させることを特徴とする請求項６記載の拡声通話システム。
- 通話者によって操作可能な操作部を有し、操作部が操作されると映像信号処理手段を起動して表示手段に映像を表示させる映像モニタ手段を備え、挿入損失量制御手段は、映像モニタ手段により映像信号処理手段が起動されると送話側損失挿入手段の挿入損失量を増大し且つ受話側損失挿入手段の挿入損失量を減少させて音声スイッチを強制的に受話状態に設定し、受話側の利得制御機能付増幅器は、通話時に比較して大きな利得に設定されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の拡声通話システム。
- 送話信号に含まれる近端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手段と、近端側背景雑音レベルの推定値に応じて受話側の利得制御機能付増幅器の利得を制御する受話音量利得制御手段とを音声通話処理回路に設けたことを特徴とする請求項９記載の拡声通話システム。
- 音響エコーキャンセラ及び回線エコーキャンセラの動作モードを、適応フィルタ係数更新処理が行われる係数更新モード、適応フィルタ係数を固定する係数固定モード、適応フィルタ係数更新処理を停止して入力信号を通過させるスルーモードの何れかに切り換えるエコーキャンセラ動作制御手段を屋内通話端末に設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の拡声通話システム。
- 音声スイッチの動作状態を、総損失量算出部が更新モードで動作する更新状態、総損失量算出部が固定モードで動作する固定状態、挿入損失量分配処理部が受話側挿入損失手段への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制送話状態、挿入損失量分配処理部が送話側挿入損失手段への挿入損失量の配分を強制的に増大する強制受話状態の何れかに切り換える音声スイッチ動作制御手段を音声通話処理回路に設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の拡声通話システム。
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