JP4561773B2 - 拡声通話システム - Google Patents

Description

本発明は、家庭内における通話端末間での拡声通話を行う拡声通話システムに関するものである。

この種の拡声通話システムとしては、中央処理部に伝送線を介して複数の通話端末を接続し、各通話端末と中央処理部との間で通話信号を伝送し、中央制御部を介して各通話端末間で拡声通話を行うものがあり、中央処理部は、伝送線を介して接続された複数の通話端末間の接続を制御するための網制御部と、網制御部を介して入力される通話信号を信号処理して通話端末間の拡声通話を行う信号処理部とを備えている（特許文献１参照）。
特開平８−３２４９３号公報

上記構成の拡声通話システムでは、通話端末間で拡声通話を行うために、複数の通話端末間の接続を制御するための網制御部が必要であり、拡声通話を行う通話端末の数に応じて、網制御部と信号処理部との間の配線形態が複雑になるという問題があった。また、中央処理部に接続される通話端末の数によって網制御部を変更する必要があるという問題もあった。

さらに、通話端末間で拡声通話を行う際に、各通話端末に設けられたスピーカとマイクとの間で音声の回り込みによるハウリングが発生するのを防止する必要があり、各通話端末で音声の回り込みを抑制する拡声通話処理を行っていたので、通話端末の構成が複雑になるという問題もあった。

本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、各通話端末と中央処理部との間の配線を簡素化するとともに、通話端末の構成を簡略化し、且つ、他の通話端末からの音声の回り込みを抑制した拡声通話システムを提供することにある。

請求項１の発明では、上記目的を達成するために、スピーカ及び第１のマイクを備え、外部との間でデジタル通話信号や制御信号を授受する伝送処理部、及び、伝送処理部から入力されたデジタル通話信号をアナログ通話信号に変換してスピーカに出力するとともに、第１のマイクから入力されたアナログ通話信号をデジタル通話信号に変換して伝送処理部に出力するコーデック部が設けられた複数の通話端末と、上記伝送処理部との間でデジタル通話信号及び制御信号を授受する中央伝送処理部、中央伝送処理部との間でデジタル通話信号を送受するためのシリアル入出力ポートを１ポートだけ備え中央伝送処理部を介して入力されたデジタル通話信号を信号処理するデジタル信号処理部、及び、各部の動作を制御するとともに中央伝送処理部との間で制御信号を授受する中央制御部よりなる中央処理部とから構成され、複数の通話端末と中央処理部とがそれぞれ２本の伝送線を介して接続され、伝送処理部と中央伝送処理部との間では、デジタル通話信号及び制御信号が多重化され、上記伝送線の伝送方向を所定の時間毎に切り替えるピンポン伝送方式により信号伝送され、中央伝送処理部は、各通話端末から伝送されたデジタル通話信号と制御信号とを分離して各信号毎に時分割多重化し、シリアル入出力ポートを介してデジタル信号処理部及び中央制御部との間で各信号を入出力するとともに、通話端末間で中央処理部を介して拡声通話を行う際に、デジタル信号処理部が各通話端末のスピーカから第１のマイクへの音声の回り込みを抑制する拡声通話処理を行い、且つ、各通話端末間で中央処理部を介して拡声通話を行う際に、通話相手側の通話端末のスピーカから自己の通話端末の第１のマイクへの音声の回り込みや、自己の通話端末のスピーカから通話相手側の通話端末の第１のマイクへの音声の回り込みによる発振を検出する発振検出部と、発振検出部の検出結果に応じて各通話端末へ出力するデジタル通話信号の音量レベルを低下させる音量設定部とをデジタル信号処理部に設けているので、中央処理部に網制御部を設ける必要がなくなり、中央処理部内の配線が簡略化できる。また、中央処理部では、通話端末から中央伝送処理部を介して入力されたデジタル通話信号を拡声通話処理し、再び中央伝送処理部を介して他の通話端末へ伝送しているので、通話端末で拡声通話処理を行う必要がなくなり、通話端末の構成を簡略化できる。また、通話端末同士が近接して配置されている場合でも、任意の通話端末間で拡声通話を行う際に、他の通話端末からの音声の回り込みを抑制して、音声の回り込みによる発振を防止することができる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、各通話端末間で中央処理部を介して拡声通話を行う際に、各通話端末から夫々入力される音量制御信号に応じて、各通話端末へ出力するデジタル通話信号の音量レベルを設定する音量設定部をデジタル信号処理部に設けているので、個々の通話端末にスピーカの音量を調整するためのアンプなどからなる回路を設ける必要がなくなり、通話端末の小型化、低コスト化を図ることができる。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、３個以上の通話端末間で中央処理部を介して拡声通話を行う際に、各通話端末の第１のマイクから入力されたデジタル通話信号の音量レベルが略同じになるように各デジタル通話信号を合成して対応する通話端末へ出力させる通話レベル出力／合成部をデジタル信号処理部に設けているので、３個以上の通話端末間で拡声通話を行う際に、各通話端末から入力される音声の均衡をとることができる。

請求項４の発明では、請求項１乃至３の発明において、中央制御部から入力される制御信号に応じた信号をデジタル通話信号に重畳して出力させる出力合成部をデジタル信号処理部に設けているので、各通話端末から入力される音声に、ドアホンからの呼び出しや各種センサの報知信号を重畳して出力することにより、拡声通話中でもドアホンの呼び出しに応対したり、報知信号を受けることができる。

請求項５の発明では、請求項１乃至４の発明において、中央処理部と通話端末とを接続する伝送線に、通話端末からのアナログ信号をデジタル信号に変換して中央処理部との間でピンポン伝送方式により伝送を行うアダプタを介在させているので、アダプタを用いることによりアナログ信号を入出力する従来の通話端末を、デジタル信号を入出力する通話端末と同様に使用することができる。

請求項６の発明では、請求項１乃至５の発明において、伝送処理部と中央伝送処理部との間では、複数のデジタル通話信号と１個の制御信号とを多重化した信号がピンポン伝送方式により伝送され、複数のデジタル通話信号のうちの１個をドアホン又は外線のいずれかとの通話用に、他のデジタル通話信号を屋内に設置された通話端末との通話用に用いているので、通話端末間で拡声通話中にドアホン或いは外線から呼び出しがあった場合でも、デジタル通話信号を切り換えることにより、拡声通話中の通話端末でドアホン或いは外線からの呼び出しに対応することができる。

請求項７の発明では、請求項１乃至５の発明において、通話端末に画像を表示する映像表示部とハウリング防止用の第２のマイクとを設け、伝送処理部と中央伝送処理部との間で２個のデジタル通話信号と１個の制御信号とを多重化した信号がピンポン伝送方式により伝送され、中央処理部から通話端末へ伝送される２個のデジタル通話信号の内の１個を映像信号用に用い、通話端末から中央処理部へ伝送される２個のデジタル通話信号を第１及び第２のマイクから入力された信号用に用い、デジタル信号処理部が第１及び第２のマイクから入力された信号に基づいてスピーカから第１のマイクへの音声の回り込みを抑制する拡声通話処理を行っているので、中央処理部側で拡声通話処理を行うことができる。

請求項８の発明では、請求項１乃至６の発明において、上記通話端末が、カメラ及びカメラの撮像したアナログ映像信号を変調する変調部を備えた屋外設置用通話端末と、上記変調部によって変調された変調映像信号を復調する復調部及び復調部によって復調されたアナログ映像信号を表示する映像表示部を備えた屋内設置用通話端末とで構成され、両通話端末と中央処理部との間で、デジタル通話信号と制御信号と変調映像信号とを多重化しピンポン伝送方式により伝送しているので、通話端末間で中央処理部を介してデジタル通話信号及び変調映像信号を授受することにより、通話端末間で拡声通話を行いながら、カメラの撮像した映像をモニタすることができる。

請求項９の発明では、請求項１乃至８の発明において、伝送処理部と中央伝送処理部との間で伝送される上記デジタル通話信号が圧縮され、低ビットレートで伝送されているので、デジタル通話信号に含まれるノイズ成分を圧縮・伸長させることにより、ノイズ成分を低減させることができる。

請求項１の発明によれば、中央処理部に網制御部を設ける必要がなくなり、中央処理部内の配線が簡略化できるという効果がある。また、中央処理部と各通話端末との間の信号伝送にデジタル信号を用いているので、耐ノイズ性を向上させることができるという効果がある。さらに、中央処理部では、通話端末から中央伝送処理部を介して入力されたデジタル通話信号を拡声通話処理し、再び中央伝送処理部を介して他の通話端末へ伝送しているので、通話端末で拡声通話処理を行う必要がなくなり、通話端末の構成を簡略化して、拡声通話システム全体のコストを低減することができるという効果もある。さらに、通話端末同士が近接して配置されている場合でも、任意の通話端末間で拡声通話を行う際に、他の通話端末からの音声の回り込みを抑制して、音声の回り込みによる発振を防止することができ、適切な音量で拡声通話を行うことができるという効果がある。

請求項２の発明によれば、個々の通話端末にスピーカの音量を調整するためのアンプなどからなる回路を設ける必要がなくなり、通話端末の小型化、低コスト化を図ることができるという効果がある。

請求項３の発明によれば、３個以上の通話端末間で拡声通話を行う際に、各通話端末から入力される音声の均衡のとれた通話を行うことができるという効果がある。

請求項４の発明によれば、各通話端末から入力される音声に、ドアホンからの呼び出しや各種センサの報知信号を重畳して出力することにより、拡声通話中でもドアホンの呼び出しに応対したり、報知信号を受けることができるという効果がある。

請求項５の発明によれば、アダプタを用いることによりアナログ信号を入出力する従来の通話端末を、デジタル信号を入出力する通話端末と同様に使用することができるという効果がある。

請求項６の発明によれば、通話端末間で拡声通話中にドアホン或いは外線から呼び出しがあった場合でも、デジタル通話信号を切り換えることにより、拡声通話中の通話端末でドアホン或いは外線からの呼び出しに対応することができるという効果がある。

請求項７の発明によれば、各通話端末に拡声通話処理を行う拡声通話処理部を設ける必要がなく、通話端末の構成を簡略化して、低コスト化を図ることができるという効果がある。

請求項８の発明によれば、通話端末間で中央処理部を介してデジタル通話信号及び変調映像信号を授受することにより、通話端末間で拡声通話を行いながら、カメラの撮像した映像をモニタすることができるという効果がある。

請求項９の発明によれば、デジタル通話信号に含まれるノイズ成分を圧縮・伸長させることにより、ノイズ成分を低減させることができるという効果がある。

本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

（参考例１）
図３は本参考例の拡声通話システムを示す概略構成図である。１ａ，１ｂ，１ｃは通話端末、２は中央処理部であり、複数の通話端末１ａ…が２線の伝送線３ａ，３ｂ，３ｃを介して中央処理部２に接続されている。

通話端末１ａは、スピーカ１１ａと、第１のマイクたるマイク１２ａと、中央処理部２から伝送されたスピーカ１１ａへのデジタル通話信号をアナログ通話信号に変換するとともに、マイク１２ａから入力されたアナログ通話信号をデジタル通話信号に変換するコーデック部１３と、中央処理部１２との間でデジタル通話信号及び制御信号を授受する伝送処理部１４と、各部の動作を制御するＣＰＵ１５と、伝送線３ａを介して電源供給されるとともに各部に動作電源を供給する受電部１６とから構成される。尚、通話端末１ｂ，１ｃ…も、通話端末１ａと同様の構成となっている。

中央処理部２は、複数の通話端末１ａ…との間でデジタル通話信号や制御信号を授受する中央伝送処理部２１と、シリアル入出力ポートを備えたデジタル信号処理部２２と、各部の動作を制御する中央制御部たるＣＰＵ２３と、時分割多重伝送に必要な様々なタイミングを発生するタイミング発生部２４とから構成される。

ここで、中央伝送処理部２１とデジタル信号処理部２２との間では、図４に示すような時分割多重信号４ａを用いて、各通話端末１ａ…へのデジタル通話信号（スピーカ信号）や各通話端末１ａ…からのデジタル通話信号（マイク信号）を授受している。また、中央伝送処理部２１とＣＰＵ２３との間では、図５に示すような時分割多重信号４ｂを用いて、各通話端末１ａ…との間で制御信号を授受している。

そして、通話端末１ａの伝送処理部１４と中央処理部２の中央伝送処理部２１との間では、２本の伝送線３ａを介して、図６に示す多重化されたデジタル通話信号（スピーカ信号及びマイク信号）と制御信号とが所謂ピンポン伝送方式により送受信されている。なお、ピンポン伝送方式とは、伝送線の信号の伝送方向〔例えば、上り（通話端末１ａ→中央制御部２）／下り（中央処理部２→通話端末１ａ）〕を数μＳｅｃ〜数ｍＳｅｃ毎に切り換えて信号を伝送する伝送方式のことを言う。尚、通話端末１ｂ，１ｃ…も、通話端末１ａと同様にして、中央処理部２との間でピンポン伝送方式により信号伝送を行っている。

このように、中央処理部２は各通話端末１ａ…との間でデジタル通話信号及び制御信号を送受信しており、デジタル信号処理部２２は、ある通話端末から中央伝送処理部２１を介して入力されたデジタル通話信号を信号処理し、中央伝送処理部１２を介して別の通話端末へ出力することにより、通話端末は中央処理部２を介して別の通話端末と拡声通話を行うことができる。

デジタル信号処理部２２に設けられた拡声通話処理部２５は、図７に示すように、例えばＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムを用いたデジタルフィルタ２５ａ，２５ｂを備えており、デジタルフィルタ２５ａで通話端末１ａのスピーカ１１ａからマイク１２ａへ回り込む音声を抑制するとともに、デジタルフィルタ２５ｂで通話端末１ｂのスピーカ１１ｂからマイク１２ｂへ回り込む音声を抑制することにより、音声の回り込みによる発振やエコーの発生を防止している（拡声通話処理）。

例えば、通話端末１ａ，１ｂ間で中央処理部２を介して拡声通話を行う際に、デジタル信号処理部２２の拡声通話処理部２５は、通話端末１ａのマイク１２ａから入力された音声信号を信号処理して通話端末１ｂのスピーカ１１ｂへ出力し、通話端末１ｂのマイク１２ｂから入力された音声信号を信号処理して通話端末１ａのスピーカ１１ａへ出力することにより、従来の中央処理部２に設けられていた網制御部が不要になるため、中央処理部２内の配線が簡略化される。

ここで、伝送処理部１４と中央伝送処理部２１との間では、デジタル信号であるデジタル通話信号及び制御信号を時分割多重化し、ピンポン伝送方式により信号伝送を行っているので、１対の伝送線３ａ…でデジタル通話信号及び制御信号の両方を伝送することができ、従来の拡声通話システムにおいて各通話端末１ａに設けられていたハイブリッド回路（２線４線変換回路）が不要になる。さらに、各通話端末１ａ…と中央処理部２との間の信号伝送にはデジタル信号が用いられているので耐ノイズ性能が向上する。

そのうえ、中央処理部２では、中央伝送処理部２１とデジタル信号処理部２２との間で時分割多重信号により信号を授受しているので、物理的には一対であるが、論理的には複数の伝送線を確保することができ、全ての通話端末１ａ…からのデジタル通話信号を同時にデジタル信号処理部２２に取り込むことが可能となる。

また、図８に示すように、拡声通話処理部２５のデジタルフィルタ２５ａ，２５ｂ間に低損失の音声スイッチ２５ｃを設けても良く、音声スイッチ２５ｃは、通話端末１ａから入力されたデジタル通話信号と通話端末１ｂから入力されたデジタル通話信号との音量レベルを比較して、音量レベルが大きい方の通話端末が現在話をしており、音量レベルの小さい方の通話端末が現在話を聞いているものとして、音量レベルの小さい方のデジタル通話信号を減衰させて、ハウリングの発生を防止しており、拡声通話処理部２５の信号処理量を低減させることができる。

尚、本参考例ではデジタルフィルタのアルゴリズムとしてＬＭＳを用いているが、アルゴリズムをＬＭＳに限定する趣旨のものではなく、ＬＭＳ以外のＲＬＭＳ法や最急降下法等の手法を用いても良いことは言うまでもない。
（参考例２）
図９は本参考例の拡声通話システムを示す概略構成図である。

本参考例の拡声通話システムでは、参考例１の拡声通話システムにおいて、音量操作部１７の操作により各通話端末１ａ…から伝送される音量制御信号に基づいて、各通話端末１ａ…のスピーカ１１ａ…から出力される音声の音量レベルを設定する音量設定部２６を設けている。なお、音量設定部２６以外の構成は参考例１の拡声通話システムと同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

音量設定部２６が、各通話端末１ａ…から伝送された音量制御信号に基づいて、各通話端末１ａ…にそれぞれ設けられたスピーカ１１ａ…から出力される音声の音量調整を行っているので、各通話端末１ａ…にスピーカ１１ａ…から出力される音声の音量を調整するためのアンプなどの回路をそれぞれ設ける必要がなく、各通話端末１ａ…の回路構成を簡略化することができ、各通話端末１ａ…の小型化、低コスト化を図ることができる。

（実施形態１）
図１は本実施形態の拡声通話システムを示す概略構成図である。

本実施形態では、参考例２の拡声通話システムにおいて、各通話端末１ａ，１ｂ，１ｃが近接して配置された場合に、ある通話端末１ａ…のスピーカから出力された音声が別の通話端末のマイクへ回り込んで発振するような発振現象を検出するための発振検出部２７をデジタル信号処理部２２に設けている。尚、発振検出部２７以外の構成は参考例１又は２の拡声通話システムと同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

例えば、図２に示すように、近接して配設された通話端末１ａ，１ｂ間で拡声通話を行う場合、通話端末１ａのスピーカ１１ａから出力された音声が通話端末１ｂのマイク１２ｂへ回り込んだり、通話端末１ｂのスピーカ１１ｂから出力された音声が通話端末１ａのマイク１２ａへ回り込んだりして、音声の回り込みによる発振現象が発生すると、発振検出部２７が発振現象を検出して、音量設定部２６ａ，２６ｂを用いて、通話端末１ａ，１ｂのスピーカ１１ａ，１１ｂの音量レベルを下げることにより、音声の回り込みによる発振を抑制し、各通話端末１ａ…間のハウリングのない拡声通話を実現することができる。

（実施形態２）
図１０は本実施形態の拡声通話システムを示す概略構成図である。

本実施形態では、実施形態１および参考例１、２の拡声通話システムにおいて、各通話端末１ａ，１ｂ，１ｃ…のスピーカから出力される音声（すなわち、デジタル通話信号）の音量レベルを調整するための通話レベル調整／合成部２８をデジタル信号処理部２２に設けている。尚、通話レベル調整／合成部２８以外の構成は実施形態１および参考例１、２の拡声通話システムと同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

ところで、中央処理部２に２本の伝送線３ａ，３ｂ，３ｃを介してそれぞれ接続された３個の通話端末１ａ，１ｂ，１ｃ間で通話する場合、通話レベル調整／合成部２８は、中央伝送処理部２１を介して入力された各通話端末１ａ，１ｂ，１ｃのマイク信号の音量レベルを比較して、各マイク信号の音量レベルの整合をとる。例えば、図１１に示すように、通話レベル調整／合成部２８は、通話端末１ａのスピーカ１１へは通話端末１ｂのマイク信号に０．５を乗じた信号と、通話端末１ｃのマイク信号との和を出力し、通話端末１ｂのスピーカへは通話端末１ｃ，１ａのマイク信号の和を出力し、通話端末１ｃのスピーカへは通話端末１ａのマイク信号と、通話端末１ｃのマイク信号に０．５を乗じた信号との和を出力することにより、３個の通話端末１ａ，１ｂ，１ｃの間で音量レベルの整合のとれた拡声通話を行うことができる。

尚、本実施形態では、通話レベル調整／合成部２８が３個の通話端末１ａ，１ｂ，１ｃ間で拡声通話を行っているが、通話端末１ａ，１ｂ，１ｃの数を３個に限定する趣旨のものではなく、通話レベル調整／合成部２８が同様の処理を行って、４個以上の通話端末１ａ…間で拡声通話を行うようにしても良い。

（実施形態３）
図１２は本実施形態の拡声通話システムを示す概略構成図である。

本実施形態では、実施形態２の拡声通話システムにおいて、ＣＰＵ２３から入力された制御信号に応じた信号とデジタル通話信号とを合成する出力合成部２９をデジタル信号処理部２２に設けている。尚、出力合成部２９以外の構成は実施形態１、２または参考例１、２の拡声通話システムと同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

例えば、通話端末１ａ，１ｂが中央処理部２を介して拡声通話を行っている場合（内線通話時）、デジタル信号処理部２２は、通話端末１ｂから入力されたデジタル通話信号（マイク信号）を信号処理して通話端末１ａへスピーカ信号として出力するとともに、通話端末１ａから入力されたデジタル通話信号（マイク信号）を信号処理して通話端末１ｂへスピーカ信号として出力している。

この内線通話時に、屋外に設置されたドアホンよりなる屋外設置用の通話端末１ｃから呼び出しがあった場合、図１３に示すように、出力合成部２９が、通話端末１ｂから入力されたデジタル通話信号（マイク信号）に通話端末１ｃからのドアホン呼出信号を重畳し、中央伝送処理部２１を介して通話端末１ａへスピーカ信号として出力するとともに、通話端末１ａから入力されたデジタル通話信号（マイク信号）に通話端末１ｃからのドアホン呼出信号を重畳し、中央伝送処理部２１を介して通話端末１ｂへスピーカ信号として出力することにより、通話端末１ａ，１ｂは拡声通話中でも他の通話端末１ｃからの呼び出しに応答することができる。

また、図１４に示すように、中央処理部２に各種のセンサー（例えば、火災報知器やガス漏れ検知器等）７を設け、ＣＰＵ２３にセンサー７の報知信号を入力して、出力合成部２９が、通話端末１ａ…のマイクから入力されたデジタル通話信号（マイク信号）に、ＣＰＵ２３からの制御信号即ちセンサー７の報知信号を重畳して、他の通話端末へスピーカ信号として出力するようにしても良い。

例えば、通話端末１ａ，１ｂが中央処理部２を介して拡声通話を行っている際に、センサー７が火災を検知して報知信号（火災警報）を発報すると、図１５に示すように、出力合成部２９が、通話端末１ｂから入力されたデジタル通話信号（マイク信号）にセンサー７の報知信号を重畳し、中央伝送処理部２１を介して通話端末１ａへスピーカ信号として出力するとともに、通話端末１ａから入力されたデジタル通話信号（マイク信号）にセンサー７の報知信号を重畳し、中央伝送処理部２１を介して通話端末１ｂへスピーカ信号として出力することにより、通話端末１ａ，１ｂは拡声通話中でもセンサー７の報知信号を受けることができる。

（実施形態４）
図１６は本実施形態の拡声通話システムを示す概略構成図である。

本実施形態では、実施形態２の拡声通話システムにおいて、アナログ信号を入出力するドアホンからなる通話端末１ｄと、通話端末１ｄを伝送線３ｃに接続するためのアダプタたるドアホンアダプタ４を設けている。なお、通話端末１ｄ及びドアホンアダプタ４以外の構成は実施形態１、２および参考例１、２の拡声通話システムと同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

ドアホンアダプタ４は、図１７に示すように、伝送線３ｃを介して中央伝送処理部２１との間でピンポン伝送方式により信号伝送を行うピンポンＬＳＩ４３と、ピンポンＬＳＩ４３から入力されたデジタル通話信号をアナログ通話信号に変換するとともに、通話端末１ｄから入力されたアナログ通話信号をデジタル通話信号に変換するコーデック部４２と、コーデック部４２と通話端末１ｄとの間を接続する２線４線変換回路（ハイブリッド回路）４１から構成される。なお、２線４線変換回路はトランスや電子回路などから構成され、２線側では送信信号と受信信号とを共に送受信し、４線側では４線の内の２線を送信用に、残りの２線を受信用に用いている。

ドアホンアダプタ４では、通話端末１ｄから入力されたアナログ通話信号を、他の通話端末１ａ，１ｂのデジタル通話信号の音量レベルに調整した後、時分割多重化して、ピンポン伝送方式により中央伝送処理部２１へ伝送しているので、アナログ信号を入出力する通話端末１ｄを用いて、デジタル通話信号を入出力する他の通話端末１ａ…と同様に拡声通話を行うことができる。

（実施形態５）
実施形態１乃至４および参考例１、２の拡声通話システムでは、図１８に示すように、通話端末１と中央処理部２との間で、例えば１個の制御信号と２個のデジタル通話信号とを多重化した信号を用いて、ピンポン伝送方式により信号伝送を行っている。

本実施形態の拡声通話システムに用いる通話端末１の概略構成図を図１９に示す。本実施形態では、図２０に示すように、通話端末１と中央処理部２との間で伝送される２個のデジタル通話信号（通話路）のうちの一方をドアホン用通話端末の信号とし、他方を内線用通話端末の信号としている。ここで、通話端末１が他の内線用通話端末との間で内線通話中に、ドアホンからの呼び出しを受けた場合、切換手段３５を用いて、内線用通話端末側の通話路を保留状態として、通話路をドアホン用通話端末側に切り換えることにより、ドアホン用通話端末との間で通話を行うことができ、所謂キャッチホンと同様の通話処理を行うことができる。

なお、通話端末１以外の構成は実施形態１乃至４および参考例１、２の拡声通話システムと同様であるので、その説明は省略する。また、共通する構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

（実施形態６）
本実施形態の拡声通話システムに用いる、屋外設置用通話端末たる通話端末１ｆの外観図を図２１（ａ）に、概略構成図を図２１（ｂ）に示し、屋内設置用通話端末たる通話端末１ｇの外観図を図２２（ａ）に、概略構成図を図２２（ｂ）に示し、通話端末１ｆ，１ｇと中央伝送処理部２１との間でピンポン伝送方式により伝送される信号を図２３（ａ）（ｂ）に示す。なお、通話端末１ｆ，１ｇ以外の構成は実施形態１乃至５および参考例１、２の拡声通話システムと同様であるので、その説明を省略する。また、共通する構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

通話端末１ｆは、周囲の画像を撮像するカメラ１８と、カメラ１８によって撮像された画像を圧縮する映像圧縮部１９と、映像圧縮部１９によって圧縮された画像をマイク１２によって入力された音声とともに中央伝送処理部２１へ伝送するピンポン伝送ＬＳＩ１４’とを備えており、玄関等に配設されている。中央伝送処理部２１から通話端末１ｆへ伝送される信号は１個の制御信号と２個のデジタル通話信号とから構成され、２個のデジタル通話信号の内の１個をマイク１２によって入力された通話データとし、残りの１個を映像圧縮部１９によって圧縮された圧縮映像信号としている。

一方、通話端末１ｇは、ピンポン伝送ＬＳＩ１４’から入力された圧縮映像信号を伸長する映像伸長部３１と、映像伸長部３１によって伸長されたデジタル映像信号を表示するモニタ２０と、音声を入力するための第１のマイクたるマイク１２ａと、ハウリング防止用の第２のマイクたるマイク３４とを備えており、室内に配設されている。通話端末１ｇと中央伝送処理部２１との間の信号伝送に用いられる信号は１個の制御信号と２個のデジタル通話信号とから構成され、図２３（ａ）に示すように、中央伝送処理部２１から通話端末１ｇへ伝送される信号は、２個のデジタル通話信号の内の１個をマイク１２によって入力された通話データ（デジタル通話信号）とし、残りの１個を映像圧縮部１９によって圧縮された圧縮映像信号としている。

したがって、通話端末１ｆ，１ｇを用いて、通話端末１ｆのカメラ１８で玄関にいる来訪者を撮像し、通話端末１ｇのモニタ２０にカメラ１８によって撮像された画像を表示すれば、モニタ２０で玄関にいる来訪者の映像を見ながら、拡声通話を行うことができる。

また、図２３（ｂ）に示すように、通話端末１ｇから中央伝送処理部２１へ伝送される信号は、２個のデジタル通話信号のうちの１個をマイク１２ａから入力された通話データ（デジタル通話信号）とし、他の１個をマイク３４から入力された参照マイクデータとして、両マイク１２ａ，３４から入力された通話データ及び参照マイクデータを中央処理部２へ伝送し、デジタル信号処理部２２で両データの差分を信号処理することにより、ハウリングを防止することができ、通話端末１ｇにハウリングを抑制する信号処理部を設ける必要が無くなり、通話端末１ｇの小型化、低コスト化を図ることができる。

ところで、図２４（ａ）（ｂ）に示すように、通話端末１ｆに映像圧縮部１９を設けるかわりに、カメラ１８によって撮像された画像を変調する映像変調部１９’と、映像変調部１９’によって変調された変調映像信号を周波数ｆ_２以上とするハイパスフィルタ３２ａと、音声信号及び制御信号を周波数ｆ_１以下とするローパスフィルタ３３ａとを設け、図２５（ａ）（ｂ）に示すように、通話端末１ｇに映像伸長部３１を設ける変わりに、伝送線３を介して中央処理部２１から伝送された信号のうち周波数ｆ_２以上の周波数成分、すなわち、変調映像信号を通過させるハイパスフィルタ３２ｂと、ハイパスフィルタ３２ｂを介して入力された変調映像信号を復調する映像復調部３１’と、伝送線３を介して中央処理部２１から伝送された信号のうち周波数ｆ_１以下の周波数成分、すなわち、音声信号及び制御信号を通過させるローパスフィルタ３３ｂとを設けてもよく、図２６に示すように、映像信号と音声信号及び制御信号との周波数帯域を分離して信号伝送することにより、通話端末１ｆ，１ｇと中央処理部２との間で、通話データとともに映像信号を伝送することができ、来訪者の顔を見ながら拡声通話を行うことができる。この時、変調映像信号はアナログ信号で伝送されるので、伝送線３のビットレートによらず、動画像を伝送することができる。

（実施形態７）
ところで、通話端末１と中央処理部２との間で、通話信号（音声信号及び制御信号）を例えばＣＥＬＰ（Code Excited Linear Prediction）等の手法を用いて圧縮して伝送するようにしてもよく、音声信号を無処理のまま伝送した場合〔図２７（ａ）〕に比べて、無処理状態のときのノイズ成分を圧縮・伸長することにより、図２７（ｂ）に示すように、ノイズ成分を低減させることができるという効果がある。

また、通常のＰＣＭ（Pulse Code Modulation）符号化方式に比べて、ビット数を削減できるため、低ビットレートで伝送することができ、図２８に示すように、デジタル通話信号（音声信号）及び制御信号が伝送線３を占有する周波数帯域が低くなり、デジタル通話信号（音声信号）及び制御信号を周波数ｆ_３（ｆ_３＜ｆ_１）以下とすることができる。したがって、上述したハイパスフィルタ３２ａ，３２ｂ、及び、ローパスフィルタ３３ａ，３３ｂに次数の低いフィルタ（急俊でないフィルタ）を用いることができ、フィルタの小規模化、低コスト化を図ることができる。

実施形態１の拡声通話システムを示す概略構成図である。 同上の発振検出部の動作を説明する説明図である。 参考例１の拡声通話システムを示す概略構成図である。 同上の中央伝送処理部とデジタル信号処理部との間で授受される信号を説明する説明図である。 同上の中央伝送処理部とＣＰＵとの間で授受される信号を説明する説明図である。 同上の中央伝送処理部と通話端末の伝送処理部との間で授受される信号を説明する説明図である。 同上の拡声通話処理部の動作を説明する説明図である。 同上に別の拡声通話処理部の動作を説明する説明図である。 参考例２の拡声通話システムを示す概略構成図である。 実施形態２の拡声通話システムを示す概略構成図である。 同上のレベル調整／合成部の動作を説明する説明図である。 実施形態３の拡声通話システムを示す概略構成図である。 同上の出力合成部の動作を説明する説明図である。 同上の拡声通話システムの別の構成を示す概略構成図である。 同上の出力合成部の動作を説明する説明図である。 実施形態４の拡声通話システムを示す概略構成図である。 同上のアダプタを示す概略構成図である。 同上のピンポン伝送方式で伝送される信号を説明する説明図である。 実施形態５の拡声通話システムに用いる通話端末を示す概略構成図である。 同上のピンポン伝送方式で伝送される信号を説明する説明図である。 実施形態６の拡声通話システムに用いるカメラを備えた通話端末を示し、（ａ）は外観図、（ｂ）は概略構成図である。 同上に用いるモニタを備えた通話端末を示し、（ａ）は外観図、（ｂ）は概略構成図である。 （ａ）（ｂ）は同上のピンポン伝送方式で伝送される信号を説明する説明図である。 同上のカメラを備えた別の通話端末を示し、（ａ）は外観図、（ｂ）は概略構成図である。 同上のモニタを備えた別の通話端末を示し、（ａ）は外観図、（ｂ）は概略構成図である。 同上のピンポン伝送方式により伝送される信号の占有周波数帯域を説明する説明図である。 （ａ）（ｂ）は実施形態７の拡声通話システムのピンポン伝送方式により伝送される信号とノイズの関係を説明する説明図である。 同上の周波数と信号レベルとの関係を説明する説明図である。

符号の説明

１ａ… 通話端末
２ 中央処理部
３ａ… 伝送線
１１ スピーカ
１２ マイク（第１のマイク）
１３ コーデック部
１４ 伝送処理部
２１ 中央伝送処理部
２２ デジタル信号処理部
２３ ＣＰＵ（中央制御部）
２５ 拡声通話処理部
２６ 音量設定部
２７ 発振検出部

Claims (9)

1. スピーカ及び第１のマイクを備え、外部との間でデジタル通話信号や制御信号を授受する伝送処理部、及び、伝送処理部から入力されたデジタル通話信号をアナログ通話信号に変換してスピーカに出力するとともに、第１のマイクから入力されたアナログ通話信号をデジタル通話信号に変換して伝送処理部に出力するコーデック部が設けられた複数の通話端末と、上記伝送処理部との間でデジタル通話信号及び制御信号を授受する中央伝送処理部、中央伝送処理部との間でデジタル通話信号を送受するためのシリアル入出力ポートを１ポートだけ備え中央伝送処理部を介して入力されたデジタル通話信号を信号処理するデジタル信号処理部、及び、各部の動作を制御するとともに中央伝送処理部との間で前記制御信号を授受する中央制御部よりなる中央処理部とから構成され、複数の通話端末と中央処理部とがそれぞれ２本の伝送線を介して接続され、伝送処理部と中央伝送処理部との間では、デジタル通話信号及び制御信号が多重化され、上記伝送線の伝送方向を所定の時間毎に切り替えるピンポン伝送方式により信号伝送され、中央伝送処理部は、各通話端末から伝送されたデジタル通話信号と制御信号とを分離して各信号毎に時分割多重化し、シリアル入出力ポートを介してデジタル信号処理部及び中央制御部との間で各信号を入出力するとともに、通話端末間で中央処理部を介して拡声通話を行う際に、デジタル信号処理部が各通話端末のスピーカから第１のマイクへの音声の回り込みを抑制する拡声通話処理を行い、且つ、各通話端末間で中央処理部を介して拡声通話を行う際に、通話相手側の通話端末のスピーカから自己の通話端末の第１のマイクへの音声の回り込みや、自己の通話端末のスピーカから通話相手側の通話端末の第１のマイクへの音声の回り込みによる発振を検出する発振検出部と、発振検出部の検出結果に応じて各通話端末へ出力するデジタル通話信号の音量レベルを低下させる音量設定部とをデジタル信号処理部に設けたことを特徴とする拡声通話システム。
2. 各通話端末間で中央処理部を介して拡声通話を行う際に、各通話端末から夫々入力される音量制御信号に応じて、各通話端末へ出力するデジタル通話信号の音量レベルを設定する音量設定部をデジタル信号処理部に設けたことを特徴とする請求項１記載の拡声通話システム。
3. ３個以上の通話端末間で中央処理部を介して拡声通話を行う際に、各通話端末の第１のマイクから入力されたデジタル通話信号の音量レベルが略同じになるように各デジタル通話信号を合成して対応する通話端末へ出力させる通話レベル出力／合成部をデジタル信号処理部に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の拡声通話システム。
4. 中央制御部から入力される制御信号に応じた信号をデジタル通話信号に重畳して出力させる出力合成部をデジタル信号処理部に設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の拡声通話システム。
5. 中央処理部と通話端末とを接続する伝送線に、通話端末からのアナログ信号をデジタル信号に変換して中央処理部との間でピンポン伝送方式により伝送を行うアダプタを介在させたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の拡声通話システム。
6. 伝送処理部と中央伝送処理部との間では、複数のデジタル通話信号と１個の制御信号とを多重化した信号がピンポン伝送方式により伝送され、複数のデジタル通話信号のうちの１個をドアホン又は外線のいずれかとの通話用に、他のデジタル通話信号を屋内に設置された通話端末との通話用に用いることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の拡声通話システム。
7. 通話端末に画像を表示する映像表示部とハウリング防止用の第２のマイクとを設け、伝
   送処理部と中央伝送処理部との間で２個のデジタル通話信号と１個の制御信号とを多重化した信号がピンポン伝送方式により伝送され、中央処理部から通話端末へ伝送される２個のデジタル通話信号の内の１個を映像信号用に用い、通話端末から中央処理部へ伝送される２個のデジタル通話信号を第１及び第２のマイクから入力された信号用に用い、デジタル信号処理部が第１及び第２のマイクから入力された信号に基づいてスピーカから第１のマイクへの音声の回り込みを抑制する拡声通話処理を行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の拡声通話システム。
8. 上記通話端末が、カメラ及びカメラの撮像したアナログ映像信号を変調する変調部を備えた屋外設置用通話端末と、上記変調部によって変調された変調映像信号を復調する復調部及び復調部によって復調されたアナログ映像信号を表示する映像表示部を備えた屋内設置用通話端末とで構成され、両通話端末と中央処理部との間で、デジタル通話信号と制御信号と変調映像信号とを多重化しピンポン伝送方式により伝送することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の拡声通話システム。
9. 伝送処理部と中央伝送処理部との間で伝送される上記デジタル通話信号が圧縮され、低ビットレートで伝送されることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の拡声通話システム。

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