JP4655719B2 - 集合住宅用インターホンシステム - Google Patents

Description

本発明は、集合住宅の共用玄関に設置された共用部装置と各住戸にそれぞれ設置される住戸機の何れか１台との間で択一的に通信路を確立して通話可能とする集合住宅用インターホンシステムに関し、特に共用部装置と１台の住戸機とが一対一で通話する個別通話の他に、集合住宅の共用部や管理人室などに設置された一斉放送装置により複数の住戸機へ音声を一斉に放送することができる集合住宅用インターホンシステムに関するものである。

従来、集合住宅の共用玄関に設置され音声の入出力が可能な共用部装置（ロビーインターホン）と、集合住宅の各住戸にそれぞれ設置され共用部装置とは伝送線路を介して接続されるとともに共用部装置が有する選択手段（テンキーなど）を来訪者が操作することにより選択されると共用部装置との間で通信路を確立する複数台の住戸機（インターホン親機や住宅情報盤など）と、集合住宅の各住戸にそれぞれ設置され住戸機とは通話用の子器接続線を介して接続されるドアホン子器と、集合住宅の共用部若しくは管理人室に設置され各住戸機とは伝送線路を介して接続されるとともに一部又は全部の住戸機に対して一斉に音声を放送する一斉放送装置とを備えた集合住宅用インターホンシステムが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−１４１２５号公報

ところで、集合住宅の規模によっては一斉放送装置から各住戸機までの伝送線路の配線長が数百メートルから数キロメートルにも及ぶ場合があり、また住戸機の接続台数及び、幹線機器（共用部装置や一斉放送装置）の台数も集合住宅の規模によって異なるため、配線、住戸機、幹線機器のインピーダンスに起因した伝送線路の伝送ロスも悪化して住戸機における一斉放送の音量が低下してしまい、住戸機間に音量のばらつきが生じるという問題があった。尚、音量の低下に対しては一斉放送用音声信号を増幅することで対処可能であるが、個々の住戸機間における音量のばらつきを抑えることはできない。ここで、「伝送ロス」とは、伝送系の２地点間（上述の例では一斉放送装置と各住戸機の間）において、送信信号に対する受信信号の振幅や位相の変化及びその変化量と定義される。

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、複数の住戸機間における一斉放送の音量のばらつきを抑えることができる集合住宅用インターホンシステムを提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、集合住宅の共用玄関に設置され音声の入出力が可能な共用部装置と、集合住宅の各住戸にそれぞれ設置され共用部装置とは伝送線路を介して接続されるとともに共用部装置が有する選択手段を来訪者が操作することにより選択されると共用部装置との間で通信路を確立する複数台の住戸機と、集合住宅の各住戸にそれぞれ設置され住戸機とは通話用の子器接続線を介して接続されるドアホン子器と、集合住宅の共用部若しくは管理人室に設置され各住戸機とは伝送線路を介して接続されるとともに一部又は全部の住戸機に対して一斉に音声を放送する一斉放送装置とを備え、伝送線路は、少なくとも選択手段の操作に伴って発生し個別通話の開始を指示する制御信号を伝送する制御線と、音声信号を伝送する信号線とからなり、住戸機は、共用部装置並びにドアホン子器との間で各々信号線及び子器接続線を介した通話を行う通話手段と、少なくとも一斉放送の音声を鳴動するスピーカと、信号線を通話手段に接続する状態とスピーカに接続する状態とを択一的に切り換える個別通話／一斉放送切換手段と、個別通話／一斉放送切換手段とスピーカの間に設けられ一斉放送の音量が所定範囲の値となるように補正する音量補正手段と、制御線を介して伝送される制御信号に基づいて個別通話／一斉放送切換手段を制御する制御手段とを備え、各住戸機では、制御線を介して一斉放送開始を指示する制御信号が伝送され、当該制御信号を受信したときに制御手段が個別通話／一斉放送切換手段を制御して信号線をスピーカに接続する状態に切り換えさせ、一斉放送装置は、一斉放送用音声信号を出力する前に信号線を介して各住戸機へトレーニング信号を送信するトレーニング信号送信手段を有し、トレーニング信号の送信後に一斉放送用音声信号を送信してなり、音量補正手段は、信号線を介して受信したトレーニング信号に基づいて一斉放送用音声信号の補正量を決定するものであって、信号線を介して受信したトレーニング信号に基づいて信号線経路の伝送ロスを推定する伝送ロス推定手段と、一斉放送用音声信号に対して伝送ロス推定手段で推定した伝送ロスを補償する伝送ロス補償手段とからなることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、伝送ロス補償手段は、伝送ロス推定手段で推定した伝送ロスの逆特性で一斉放送用音声信号をフィルタリングするフィルタからなることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、伝送ロス補償手段は、一斉放送用音声信号をフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換後の一斉放送用音声信号を周波数領域で補正する補正部と、補正後の一斉放送用音声信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部とからなることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、伝送ロス推定手段は、複数の周波数帯毎にトレーニング信号の伝送ロスを推定するとともに推定した各周波数帯毎の伝送ロスと重み係数からラウドネス（音の大きさ）を求めてなり、伝送ロス補償手段は、伝送ロス推定手段で求めたラウドネスと基準となるラウドネスの差分に応じて一斉放送用音声信号を増幅することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１の発明において、伝送ロス補償手段は、一斉放送用音声信号とフィルタの係数とを畳み込み演算するフィルタと、フィルタの特性を決定するフィルタ係数の候補が格納されたフィルタ係数格納部と、伝送ロス推定手段で推定した伝送ロスに基づいてフィルタ係数格納部に格納された候補の中から選択したフィルタ係数をフィルタに設定するフィルタ選択部とからなることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１の発明において、トレーニング信号送信手段は、周波数が異なる複数のトーン信号を同時又は順次送信し、伝送ロス推定手段は、各トーン信号のパワーを推定する信号パワー推定部と、トーン信号の周波数と信号パワー推定部で推定された信号パワー推定値の各組の間にある周波数に対する信号パワーを推定する信号パワー補間部とからなることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１の発明において、トレーニング信号送信手段は、パルス幅が充分に短い単一パルス信号からなるトレーニング信号を複数回送信し、伝送ロス推定手段は、複数回のトレーニング信号に対する応答信号を加算平均処理する加算平均部を有することを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１の発明において、伝送ロス推定手段は、一斉放送装置のトレーニング信号送信手段が送信するトレーニング信号と同一の基準信号を生成する基準信号生成手段と、信号線を介して受信したトレーニング信号と基準信号の相関値を求めるとともに求めた相関値に基づいて信号線経路の伝送ロスを推定する相関演算部とからなることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１の発明において、音量補正手段は、決定した一斉放送用音声信号の補正量を保存する保存手段を有し、トレーニング信号が受信できない場合に保存手段に保存されている補正量で一斉放送用音声信号を補正することを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項１の発明において、住戸機は、音量補正手段がトレーニング信号を受信して補正量を決定するまでの間、スピーカから所定の待機音を出力させる待機音出力手段を備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、一斉放送の音量が所定範囲の値となるように補正する音量補正手段を各住戸機が備えているため、一斉放送の対象となる住戸機の台数や各住戸機までの配線長に応じて一斉放送装置で一斉放送用音声信号の増幅度を調整することなく、複数の住戸機間における一斉放送の音量のばらつきを抑えることができる。また、音量補正手段は、一斉放送装置が一斉放送用音声信号を出力する前に信号線を介して各住戸機へ送信するトレーニング信号に基づいて一斉放送用音声信号の補正量を決定するため、一斉放送用音声信号から直接補正量を決定する場合に比較して、伝送ロスの推定精度が高くなることで住戸機間における一斉放送の音量のばらつきをさらに抑えることができるとともに一斉放送の開始時点から直ちに音量を補正することができる。さらに、伝送ロス推定手段がトレーニング信号の種類に応じた伝送ロス推定を行い、伝送ロス補償手段が伝送ロス推定手段で得られらた伝送ロスの推定値より信号の補正を行うため、トレーニング信号の種類によって伝送ロス推定方式と補正方式を決定することで演算量を削減することができる。

請求項２の発明によれば、伝送ロス補償手段が伝送ロス推定手段によって推定された伝送ロスにより、伝送路の逆フィルタを構成するようにフィルタの係数を求めるため、音量だけでなく音質の補正も同時に行える。

請求項３の発明によれば、一斉放送用音声信号の音量を周波数領域で補正するため、音量のみならず音質の補正も同時に行える。

請求項４の発明によれば、ラウドネスによって一斉放送用音声信号の音量を補正するので、人の耳で実際に聞く音量を適切に補正することができる。

請求項５の発明によれば、一斉放送の度毎にフィルタ係数を演算する必要がなく、演算量を削減することができる。

請求項７の発明によれば、複数のパルス列から直接インパルス応答を求めることができる。

請求項８の発明によれば、一斉放送用音声信号の音量を周波数領域で補正するため、音量のみならず音質の補正も同時に行える。

請求項９の発明によれば、トレーニング信号の送信又は受信が失敗し、正しい補正量が得られない場合でも、必要最小限の音量レベルと確保して放送することができる。

請求項１０の発明によれば、待機音によって一斉放送を開始することを居住者に伝え、注意を喚起することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

（実施形態１）
本発明の実施形態１の集合住宅用インターホンシステムの構成例を図１に示す。本実施形態では、集合住宅の共用玄関に設置される共用部装置（ロビーインターホン）１と、各住戸にそれぞれ設置される複数台の住戸機２とを備え、ロビーインターホン１と住戸機２とが伝送線路を介して接続されている。伝送線路は、ロビーインターホン１に接続される幹線Ｌ１と、各住戸機２にそれぞれ接続される分岐線Ｌ２とを含み、さらに幹線Ｌ１を複数系統（図示せず）に分配するための幹線制御装置３が設けられている。この伝送線路としては、３対以上のペア線をシース内に備える多対ツイストペアケーブルを用いており、図示例ではロビーインターホン１と住戸機２との間で音声信号を伝送する通話線Ｌａと、ロビーインターホン１が具備するカメラ（図示せず）で撮像された映像信号を伝送する映像線Ｌｂと、ロビーインターホン１が有する選択手段（後述する）により選択された住戸機２を指定する制御信号を伝送する制御線Ｌｃとにそれぞれペア線を用いている。つまり、図示例の伝送線路では３対のペア線を用いている。ここで、映像線Ｌｂを介して伝送される映像信号はロビーインターホン１において周波数変調され、後述するように各住戸機２に設けた映像処理部１２で周波数復調されてモニタ部１３に表示される。

図示は省略するが、ロビーインターホン１は音声を入出力するマイクロホン及びスピーカと、来訪者を撮像するカメラと、住戸番号を指定するための番号キーと呼出釦を有する選択手段とを備え、来訪者が番号キーを操作して訪問先の住戸番号を選択した後に呼出釦を操作すると住戸番号に対応する住戸機２を選択したことになる。ここで、ロビーインターホン１には通話線Ｌａ及び制御線Ｌｃを介して一斉放送装置（警報監視盤）５が接続されており、ロビーインターホン１で選択された住戸番号が制御線Ｌｃを介して警報監視盤５に伝送されると、警報監視盤５が当該住戸番号に対応する住戸機２に対して制御線Ｌｃを介して制御信号（呼出コマンド）を送出する。

一方、住戸機２は、音声を入出力するマイクロホン２１及びスピーカ２２を備え、マイクロホン２１とスピーカ２２とはそれぞれ増幅器２３ａ，２３ｂを介して通話処理部２４に接続されている。また、通話処理部２４には受話側並びに送話側の各伝送経路と２線の通話線Ｌａとを２線４線変換する２線４線変換部２５が増幅器２６ａ，２６ｂを介して接続されている。通話処理部２４は、通話線Ｌａを介して伝送されてくる音声信号（受話信号）とマイクロホン２１から出力される音声信号（送話信号）のレベルを比較することで通話状態（受話状態又は送話状態）を推定し、受話状態と推定したときには送話信号の伝送経路に損失を挿入し、送話状態と推定したときには受話信号の伝送経路に損失を挿入することで受話モードと送話モードを切り換える音声スイッチや、マイクロホン２１とスピーカ２２の音響結合によって生じる音響エコーを消去するためのエコーキャンセラなどを具備する。但し、このような音声スイッチやエコーキャンセラは従来周知であるから詳細な構成及び動作の図示並びに説明は省略する。したがって、ロビーインターホン１と住戸機２との間で通話線Ｌａを通して音声信号を授受することができ、来訪者がロビーインターホン１を用いるとともに居住者が住戸機２を用いることによって、来訪者と居住者との間で音声通話が可能となる。

また住戸機２には、分岐線Ｌ２の通話線Ｌａと映像線Ｌｂをそれぞれ通話信号（受話信号及び送話信号）の伝送経路（以下、「通話路」と呼ぶ。）と映像信号の伝送経路に分離する幹線インタフェース部１４が設けられている。映像信号の伝送経路は映像処理部１２に接続され、通話路は通話／一斉放送切換部１５に接続されている。通話／一斉放送切換部１５は、幹線インタフェース部１４に接続された通話路を、通話路切換部１６に接続する状態と、後述する音量補正部３０に接続する状態とを択一的に切り換えるものである。また通話路切換部１６は、２線４線変換部２５に接続された通話路を、通話／一斉放送切換部１５に接続する状態と、後述する子器インタフェース部１８に接続する状態と、同一住戸内に設置された別の住戸機（図示せず）に接続する状態とを択一的に切り換えるものである。

通話路切換部１６に接続された子器インタフェース部１８には子器接続線Ｌ３を介してドアホン子器６が接続される。ドアホン子器６は集合住宅の各住戸の玄関先に配置されるものであってマイクロホン及びスピーカを備える。したがって、通話路切換部１６が２線４線変換部２５に接続された通話路を子器インタフェース部１８に接続する状態に切り換えられているときにドアホン子器６と住戸機２との間での通話が可能になっている。また、ドアホン子器６にはテレビカメラが設けられ、子器インタフェース部１８では子器接続線Ｌ３を介して伝送される音声信号と映像信号を分離し、分離した映像信号を伝送線路を介して映像処理部１２に出力してモニタ部１３に表示することができるようになっている。さらにドアホン子器６には呼出釦が設けられ、呼出釦が操作されたときに子器接続線Ｌ３に呼出信号が送出する機能を有し、住戸機２では呼出信号を検出したときに報知音生成部２７で生成された呼出音がスピーカ２２から送出されるようになっている。

住戸機２において、モニタ部１３には液晶表示器あるいはＣＲＴが用いられる。映像線Ｌｂを通して住戸機２に入力される映像信号は、幹線インタフェース部１４で平衡−不平衡変換され、さらに増幅器で増幅された後に映像処理部１２において周波数復調される。また、子器接続線Ｌ３を通して住戸機２に入力される映像信号も、子器インタフェース部１８で平衡−不平衡変換され、さらに増幅器で増幅された後に映像処理部１２において周波数復調される。そして、映像処理部１２から出力された映像信号は、モニタ部１３に入力されることによってモニタ部１３の画面に映像を表示する。つまり、ロビーインターホン１やドアホン子器６のカメラにおいて撮像された来訪者の映像が住戸機２のモニタ部１３に表示されるから、住戸内の居住者が来訪者を確認することができるのである。

また報知音生成部２７は、ロビーインターホン１やドアホン子器６からの呼出等を報知するための報知音を生成し、生成した報知音を増幅器２８ａを介してスピーカ５に出力するとともに当該報知音をバックトーンとして分岐線Ｌ２又は子器接続線Ｌ３にも出力する。すなわち、報知音生成部２７には増幅器２８ｂを介してバックトーン送出路切換部１７が接続されており、このバックトーン送出路切換部１７がバックトーンの送出先を分岐線Ｌ２と子器接続線Ｌ３とに択一的に切り換えるようになっている。

住戸機２には、ＣＰＵを主構成要素とし内部回路を制御する主制御部１０が設けられ、主制御部１０には制御線Ｌｃとのインタフェースとなる制御信号送受信回路１１が接続される。制御信号送受信回路１１は、主制御部１０から出力された制御信号を制御線Ｌｃに送出し、制御線Ｌｃから受信した制御信号を主制御部１０に引き渡す機能を有する。

ところで、分岐線Ｌ２は分岐器７を介して幹線Ｌ１から分岐され、幹線制御装置３においては各系統の幹線Ｌ１を直結している。したがって、ロビーインターホン１から送出された制御信号は制御線Ｌｃに接続されるすべての住戸機２に伝送される。ここに、住戸機２の主制御部１０には個別にアドレス（たとえば、住戸番号）が設定されており、ロビーインターホン１においてアドレスを選択することによって、アドレスを指定する制御信号（呼出コマンド）が警報監視盤５から制御線Ｌｃを介して全ての住戸機２に伝送することが可能になっている。住戸機２の主制御部１０は、制御信号に含まれるアドレスが自己のアドレスであれば映像処理部１２やモニタ部１３を起動してロビーインターホン１のカメラにおいて撮像された来訪者の映像を住戸機２のモニタ部１３に表示させるとともに、報知音生成部２７に生成させた報知音（呼出音）をスピーカ２２から送出させる。そして、呼出音に応じて居住者が住戸機２の応答釦（図示せず）を押操作すれば、主制御部１０が通話／一斉放送切換部１５を制御して幹線インタフェース部１４に接続された通話路を通話路切換部１６に接続する状態に切り換えさせるとともに通話路切換部１６を制御して２線４線変換部２５に接続された通話路を通話／一斉放送切換部１５に接続する状態に切り換えさせてロビーインターホン１との間に通信路を確立することにより、ロビーインターホン１と選択された住戸機２との間でのみ通話可能にすることができるとともに、選択された住戸機２でのみカメラで撮像された来訪者をモニタ部１３に表示することが可能になる。尚、ロビーインターホン１において選択された住戸機２がロビーインターホン１との間で通信路を確立している状態は、ロビーインターホン１または住戸機２において適宜の操作釦を用いた通話終了が検出されると終了する。

また、ドアホン子器６の呼出釦が押操作されて子器接続線Ｌ３に呼出信号が送出されると、呼出信号を検出した住戸機２の主制御部１０が映像処理部１２やモニタ部１３を起動してドアホン子器６のカメラにおいて撮像された来訪者の映像を住戸機２のモニタ部１３に表示させるとともに、報知音生成部２７に生成させた報知音（呼出音）をスピーカ２２から送出させる。そして、呼出音に応じて居住者が住戸機２の応答釦（図示せず）を押操作すれば、主制御部１０が通話／一斉放送切換部１５を制御して幹線インタフェース部１４に接続された通話路を通話路切換部１６に接続する状態に切り換えさせるとともに通話路切換部１６を制御して２線４線変換部２５に接続された通話路を子器インタフェース部１８に接続する状態に切り換えさせてドアホン子器６との間に通信路を確立することにより、ドアホン子器６と住戸機２との間で通話可能にすることができるとともカメラで撮像された来訪者をモニタ部１３に表示することが可能になる。

一方、警報監視盤５は集合住宅の管理人室などに設置され、通話線Ｌａを介して各住戸機２との間で通話並びに一斉放送を行う機能や、制御線Ｌｃを介して各住戸機２に一斉放送の開始及び終了を指示する機能などを有している。例えば、警報監視盤５から全ての住戸機２に対して一斉放送を行う場合、警報監視盤５から一斉放送の開始を指示する制御信号（一斉放送開始コマンド）が制御線Ｌｃを介して各住戸機２に送信され、この制御信号を受信した各住戸機２では、一斉放送開始コマンドに応じて主制御部１０が通話／一斉放送切換部１５を制御して幹線インタフェース部１４に接続された通話路を音量補正部３０に接続する状態に切り換えさせて警報監視盤５との間に通信路が確立され、警報監視盤５から送出される一斉放送の音声信号（以下、「一斉放送用音声信号」と呼ぶ。）が通話線Ｌａを介して各住戸機２に伝送される。そして、各住戸機２においては音量補正部３０で一斉放送用音声信号の音量が自動的に補正され、音量補正された一斉放送用音声信号がスピーカ２２から送出される。

図２は音量補正部３０の具体構成を示すブロック図である。本実施形態における音量補正部３０は、一斉放送用音声信号を遅延させる遅延部３１と、遅延部３１で遅延された一斉放送用音声信号を増幅する可変増幅器３２と、遅延部３１に入力する一斉放送用音声信号の音声パワー（音圧レベル）を推定する音声パワー推定部３３と、音声パワー推定部３３で推定される一斉放送用音声信号の音声パワーに応じて可変増幅部３２の増幅度Ｇを調整する増幅度調整部３４とを有する。尚、本実施形態における音量補正部３０は、通話処理部２４並びに報知音生成部２７とともにＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）のハードウェアをソフトウェアで制御することによって実現されているが、これに限定されるものではなく、ＤＳＰの代わりにＣＰＵを用いたり、あるいはアナログ回路やディジタル回路で構成することも可能である。

音声パワー推定部３３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、図３（ｃ）に示すように初期（ｔ＝０〜ｔ１）の一斉放送用音声信号の信号レベルの長時間平均値を音声パワー推定値Ｐｎとする。増幅度調整部３４は、音声パワー推定部３３が出力する音声パワー推定値Ｐｎと音声パワーの基準値との差分から音声パワー推定値Ｐｎを音声パワー基準値に一致させるために必要な増幅度Ｇを決定し、可変増幅器３２の増幅度を決定した増幅度Ｇに調整する。具体的には、図３（ａ）に示すように一斉放送用音声信号の音声パワーと増幅度Ｇとは比例関係（比例係数が負）にあるから、予め与えられた関係式に基づいて音声パワー推定値Ｐｎから増幅度Ｇが決定できる。したがって、警報監視盤５から個々の住戸機２までの配線長や一斉放送の対象となる住戸機２の台数等に起因した伝送ロスの違いにかかわらず、図３（ｂ）に示すように一斉放送用音声信号の音量を音量補正部３０で補正して所定範囲Ｘ内に収めることができる。

上述のように本実施形態によれば、一斉放送の音量が所定範囲の値となるように補正する音量補正部３０を各住戸機２が備えているため、一斉放送の対象となる住戸機２の台数や各住戸機２までの配線長に応じて一斉放送装置（警報監視盤５）で一斉放送用音声信号の増幅度を調整したり、あるいは施工時に配線長に応じて各住戸機２毎に伝送線路のインピーダンスを調整するといった手間をかけることなく、複数の住戸機２間における一斉放送の音量のばらつきを抑えることができる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２の集合住宅用インターホンシステムの構成例を図４に示す。但し、本実施形態の基本構成は実施形態１とほぼ共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して適宜図示並びに説明を省略する。

本実施形態における警報監視盤５は、ＣＰＵを主構成要素とする制御部５０と、制御部５０と制御線Ｌｃとのインタフェースとなる制御信号送受信回路５１と、通話用のハンドセット（送受話器）５２と、送話信号及び受話信号を増幅する増幅器５３ａ，５３ｂと、受話側並びに送話側の各伝送経路と２線の通話線Ｌａとを２線４線変換する２線４線変換部５４と、制御部５０からの指示に応じて後述するトレーニング信号を送信するトレーニング信号送信部５５と、２線４線変換部５４の送話側の伝送線路をハンドセット５２に接続する状態とトレーニング信号送信部５５に接続する状態とに択一的に切り換える音声／トレーニング信号切換部５６と、音声／トレーニング信号切換部５６を２線４線変換部５４を介して通話線Ｌａに接続する状態と２線４線変換部５４を介さずに増幅器５８を介して通話線Ｌａに接続する状態とに択一的に切り換える通話／一斉放送切換部５７と、ロビーインターホン１に接続された通話線Ｌａと幹線制御装置３に接続された通話線Ｌａとの間に挿入された開閉スイッチ部５９とを備えている。尚、図示は省略するが、警報監視盤５には住戸番号を指定するための番号キーと呼出釦を有する選択手段とが設けられ、管理人が番号キーを操作して何れかの住戸番号を選択した後に呼出釦を操作することで住戸番号に対応する住戸機２を選択すれば、選択した住戸機２との間に通信路が形成されてハンドセット５２により当該住戸機２との間でのみ通話を行うことができる。また、かかる通話時には、制御部５０によって音声／トレーニング信号切換部５６が２線４線変換部５４の送話側の伝送線路をハンドセット５２に接続する状態に切り換えられるとともに通話／一斉放送切換部５７が音声／トレーニング信号切換部５６を２線４線変換部５４を介して通話線Ｌａに接続する状態に切り換えられ、且つ開閉スイッチ部５９が開成されてロビーインターホン１が幹線Ｌ１から切り離される。

トレーニング信号送信部５５は、ホワイトノイズ（白色雑音）のように広帯域にわたりスペクトルが一様に分布する特性を有するトレーニング信号を生成して出力するものであって、音声／トレーニング信号切換部５６から通話／一斉放送切換部５７を経て増幅器５８で増幅された後に通話線Ｌａを介して各住戸機２に伝送される。

図５は音量補正部３０の具体構成を示すブロック図である。本実施形態における音量補正部３０は、警報監視盤５のトレーニング信号送信部５５が送信するトレーニング信号と同一の基準信号を生成する基準信号生成部３５と、通話線Ｌａを介して受信したトレーニング信号と基準信号の平均二乗誤差が最小となるようにフィルタ係数を適応的に同定する適応フィルタ部３６と、基準信号生成部３５が出力する基準信号を遅延させる遅延部３７と、遅延部３７で遅延された基準信号と適応フィルタ部３６の出力信号の差分を求める演算部３８とを備えている。ここで、本実施形態における音量補正部３０も実施形態１と同様にＤＳＰのハードウェアをソフトウェアで制御することによって実現されるものであり、音量補正部３０に入力する信号（一斉放送用音声信号並びにトレーニング信号）と音量補正部３０から出力する信号（一斉放送用音声信号）は図示しないＡ／Ｄ変換器によってアナログ信号からディジタル信号に変換されて処理された後に図示しないＤ／Ａ変換器によってディジタル信号からアナログ信号に変換されてスピーカ２２に出力される。故に、音量補正部３０への入力信号並びに出力信号と基準信号はそれぞれ量子化されたデータX(n)，Y(n)，d(n)として取り扱われる。

ここで、遅延部３７で所定時間Ｄだけ遅延された基準信号d(n-D)と出力信号Y(n)との差分（誤差信号）e(n)（＝d(n-D)−Y(n)）が演算部３８で求められ、適応フィルタ部３６では、２次関数で表される誤差信号e(n)の平均二乗誤差が小さくなる方向にフィルタ係数Ｗ(n)を修正していくことで最終的に誤差信号e(n)を最小とするフィルタ係数Ｗ(n)を決定している。具体的には、誤差信号e(n)のパワーを示す基準信号d(n-D)と出力信号Y(n)の平均二乗誤差Ｅ[｜d(n-D)−Y(n)｜]²を最小とするようにＬＭＳなどの適応アルゴリズムを用いてフィルタ係数Ｗ(n)を適応的に同定するのである。但し、かかる適応アルゴリズムの詳細については従来周知であるから詳細な説明は省略する。

次に、本実施形態において警報監視盤５より複数台の住戸機２に対して一斉放送を行う際の警報監視盤５並びに各住戸機２の動作を説明する。まず、一斉放送の開始に当たって管理人が警報監視盤５に設けられた一斉放送開始釦（図示せず）を押操作すると、警報監視盤５では、制御部５０が一斉放送の開始を指示する制御信号（一斉放送開始コマンド）を制御信号送受信部５１から制御線Ｌｃを介して各住戸機２に対して伝送し、さらに、制御信号の送信完了から所定時間が経過したら、音声／トレーニング信号切換部５６を制御してトレーニング信号送信部５５を通話／一斉放送切換部５７に接続する状態に切り換えるとともに通話／一斉放送切換部５７を２線４線変換部５４を介さずに通話線Ｌａに接続する状態に切り換えた後、トレーニング信号送信部５５からトレーニング信号を送信させる。尚、上記制御信号には、一斉放送開始コマンドとともに一斉放送の対象である住戸機２のアドレス（住戸番号）が含まれる。但し、全ての住戸機２を一斉放送の対象とする場合、各住戸機２の住戸番号を指定する代わりに特殊なアドレス（例えば、何れの住戸機２にも割り当てられていない番号）を指定することで全ての住戸機２を一斉放送の対象とすることも可能である。

警報監視盤５から送信された制御信号は、一斉放送の対象である全ての住戸機２で受信される。制御信号を受信した住戸機２では、主制御部１０が一斉放送開始コマンドに応じて一斉放送開始のための準備を行う。すなわち、主制御部１０は、通話／一斉放送切換部１５を制御して幹線インタフェース部１４に接続された通話路を音量補正部３０に接続する状態に切り換えさせてトレーニング信号の受信可能状態とし、警報監視盤５から通話線Ｌａを介して伝送されるトレーニング信号を受信すれば、音量補正部３０に動作を開始させる。音量補正部３０では、主制御部１０から動作開始の指示を受けると基準信号生成部３５が基準信号d(n)を生成して出力し、上述したように遅延部３７で遅延された基準信号d(n-D)と出力信号Y(n)の平均二乗誤差Ｅ[｜d(n-D)−Y(n)｜]²を最小とするように適応アルゴリズムを用いてフィルタ係数Ｗ(n)を適応的に同定し、最終的に一斉放送時におけるフィルタ係数Ｗ(n)が決定される。尚、適応フィルタ部３６で適応アルゴリズムが実行されている間、主制御部１０は映像処理部１２を制御してモニタ部１３に「放送」などの文字を表示させると同時に報知音生成部２７を制御してスピーカ２２からチャイム音を送出させることで居住者に一斉放送開始の準備中であることを知らせることが望ましい。

警報監視盤５では、送信開始から所定時間経過後に制御部５０がトレーニング信号送信部５５によるトレーニング信号の送信を停止させ、さらに、音声／トレーニング信号切換部５６を制御してハンドセット５２を通話／一斉放送切換部５７に接続する状態に切り換える。そして、管理人がハンドセット５２を使って一斉放送を行えば、ハンドセット５２から出力される一斉放送用音声信号が音声／トレーニング信号切換部５６から通話／一斉放送切換部５７を経て通話線Ｌａに送出される。

住戸機２の音量補正部３０では、トレーニング信号の受信開始から所定時間が経過した時点で適応アルゴリズムの実行を停止し、適応フィルタ部３６のフィルタ係数を、その時点のフィルタ係数Ｗ(n)又は既に決定済みのフィルタ係数Ｗ(n)に固定する。従って、警報監視盤５から通話線Ｌａを介して伝送される一斉放送用音声信号は幹線インタフェース部１４から通話／一斉放送切換部１５を介して音量補正部３０に入力され、適応フィルタ部３６のフィルタ処理によって音量が補正されると同時に周波数特性も補正されるから、スピーカ２２からは適切な音量及び音質で一斉放送の音声が出力されることになる。尚、上記所定時間経過後、主制御部１０はモニタ部１３での「放送」の文字表示並びに報知音生成部２７によるチャイム音の出力を終了する。

一斉放送を終了するにはハンドセット５２をオンフックすればよい。ハンドセット５２がオンフックされると、警報監視盤５の制御部５０は、一斉放送の終了を指示する制御信号（一斉放送終了コマンド）を制御信号送受信部５１から制御線Ｌｃを介して各住戸機２に対して伝送した後、開閉スイッチ部５９を閉成して待機状態に戻る。

制御信号を受信した住戸機２では、主制御部１０が一斉放送終了コマンドに応じて一斉放送終了のための処理を行う。すなわち、主制御部１０は、音量補正部３０の動作を停止させるとともに、通話／一斉放送切換部１５を制御して幹線インタフェース部１４に接続された通話路を通話路切換手段１６に接続する状態に切り換えさせて待機状態に戻る。

上述のように本実施形態によれば、音量補正部３０は、警報監視盤５が一斉放送用音声信号を出力する前に通話線Ｌａを介して各住戸機２へ送信するトレーニング信号に基づいて一斉放送用音声信号の補正量を決定するため、実施形態１のように一斉放送用音声信号から直接補正量を決定する場合に比較して伝送ロスの推定精度が高くなり、その結果、住戸機２間における一斉放送の音量のばらつきをさらに抑えることができるとともに一斉放送の開始時点から直ちに音量を補正することができる。しかも、通話線Ｌａを介して受信したトレーニング信号と基準信号の平均二乗誤差が最小となるように適応フィルタ部３６がフィルタ係数を適応的に同定するから、音量だけでなく周波数特性も補正することができて一斉放送の音質が向上するという利点がある。

（実施形態３）
図６（ａ）は本発明の実施形態３における音量補正部３０を示すブロック図である。但し、音量補正部３０を除く住戸機２の構成並びに警報監視盤５を含む集合住宅用インターホンシステム全体の基本構成は実施形態２と共通であるから、共通の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。

本実施形態における音量補正部３０は、通話線Ｌａを介して受信したトレーニング信号に基づいて警報監視盤５から住戸機２に至るまでの通話線Ｌａの伝送ロスを推定する伝送ロス推定手段と、一斉放送用音声信号に対して伝送ロス推定手段で推定した伝送ロスによる損失を補償する伝送ロス補償手段とを備える。伝送ロス補償手段は一斉放送用音声信号を増幅する増幅器３９からなり、伝送ロス推定手段は、入力信号（トレーニング信号）X(n)の信号パワー（瞬時パワー）を推定するパワー推定部４０と、パワー推定部４０で推定されたトレーニング信号の信号パワーＰｓに基づいて増幅器３９の増幅度Ｇを算出する増幅度算出部４１とからなる。パワー推定部４０は、図６（ｂ）に示すように入力信号X(n)の絶対値の時間平均値（絶対平均値）Ｐ_X(n)を求める絶対平均値算出部４０１と、絶対平均値算出部４０１で算出される時系列の絶対平均値Ｐ_X(n)を平滑化する絶対平均値平滑部４０２とで構成される。

絶対平均値算出部４０１は、所定のサンプリング時間でサンプリングされた入力信号X(n)を周波数弁別するバンドパスフィルタ４０１ａと、周波数弁別後の入力信号X(n)の絶対値を求める絶対値算出部４０１ｂと、入力信号X(n)の絶対値を所定の時間フレーム（サンプリング数Ｍ）で除する除算部４０１ｃと、サンプリング数Ｍで除算された入力信号X(n)の絶対値の総和を求める総和算出部４０１dとからなり、結局のところ、絶対平均値算出部４０１では下記の式（１）の演算を行っている。

また絶対平均値平滑部４０２は、正の定数α（＜１）を絶対平均値Ｐx(n)に乗算する乗算器４０２ａと、遅延シフトレジスタ４０２ｂと、遅延シフトレジスタ４０２ｂで遅延させた瞬時パワー推定値Ｐｓ(n-1)に正の定数（１−α）を乗算する乗算器４０２ｃと、２つの乗算器４０２ａ，４０２ｃの出力を加算する加算器４０２dとからなり、結局のところ、絶対平均値平滑部４０２では下記の式（２）の演算を行っている。

また、増幅度算出部４１では、予め設定した信号パワーの基準値Ｐｒをパワー推定部４０で推定された信号パワーの推定値Ｐｓで除算することによって増幅度Ｇ（＝Ｐｒ／Ｐｓ）を算出し、算出した増幅度Ｇを増幅器３９に設定する。

次に、本実施形態において警報監視盤５より複数台の住戸機２に対して一斉放送を行う際の警報監視盤５並びに各住戸機２の動作を図７のフローチャートを参照しながら説明する。まず、一斉放送の開始に当たって管理人が警報監視盤５に設けられた一斉放送開始釦（図示せず）を押操作すると（ステップＳ１１）、警報監視盤５では、制御部５０が一斉放送の開始を指示する制御信号（一斉放送開始コマンド）を制御信号送受信部５１から制御線Ｌｃを介して各住戸機２に対して伝送し、さらに、制御信号の送信完了から所定時間が経過したら、音声／トレーニング信号切換部５６を制御してトレーニング信号送信部５５を通話／一斉放送切換部５７に接続する状態に切り換えるとともに通話／一斉放送切換部５７を２線４線変換部５４を介さずに通話線Ｌａに接続する状態に切り換えた後、トレーニング信号送信部５５からトレーニング信号を送信させる（ステップＳ１２）。

警報監視盤５から送信された制御信号は、一斉放送の対象である全ての住戸機２で受信される。制御信号を受信した住戸機２では、主制御部１０が一斉放送開始コマンドに応じて一斉放送開始のための準備を行う。すなわち、主制御部１０は、通話／一斉放送切換部１５を制御して幹線インタフェース部１４に接続された通話路を音量補正部３０に接続する状態に切り換えさせてトレーニング信号の受信可能状態とするとともに音量補正部３０を動作させ（ステップＳ２１）、警報監視盤５から通話線Ｌａを介して伝送されるトレーニング信号を受信すれば伝送ロスの推定処理を開始する。音量補正部３０では、主制御部１０から動作開始の指示を受けるとパワー推定部４０が入力信号X(n)の信号パワーの推定を行い、推定値Ｐｓ(n)が所定の閾値を超えたときにトレーニング信号を受信したと判断し（ステップＳ２２）、トレーニング信号の受信時点から所定時間経過後の推定値Ｐｓ(n)をトレーニング信号の信号パワーＰｓとし（ステップＳ２３，Ｓ２４）、増幅度算出部４１が基準値Ｐｒを信号パワーＰｓで除算して求めた増幅度Ｇを増幅器３９に設定する（ステップＳ２５）。

警報監視盤５では、送信開始から所定時間経過後に制御部５０がトレーニング信号送信部５５によるトレーニング信号の送信を停止させ（ステップＳ１３）、さらに、音声／トレーニング信号切換部５６を制御してハンドセット５２を通話／一斉放送切換部５７に接続する状態に切り換える。そして、管理人がハンドセット５２を使って一斉放送を行えば（ステップＳ１４）、ハンドセット５２から出力される一斉放送用音声信号が音声／トレーニング信号切換部５６から通話／一斉放送切換部５７を経て通話線Ｌａに送出される。そして、警報監視盤５から通話線Ｌａを介して伝送される一斉放送用音声信号は、幹線インタフェース部１４から通話／一斉放送切換部１５を介して音量補正部３０に入力され、増幅器３９で増幅することによって音量が補正されるため、スピーカ２２からは適切な音量で一斉放送の音声が出力される（ステップＳ２６）。

そして、一斉放送を終了するためにハンドセット５２がオンフックされると（ステップＳ１５）、警報監視盤５の制御部５０は、一斉放送の終了を指示する制御信号（一斉放送終了コマンド）を制御信号送受信部５１から制御線Ｌｃを介して各住戸機２に対して伝送した後、開閉スイッチ部５９を閉成して待機状態に戻る。また、制御信号を受信した住戸機２では、主制御部１０が音量補正部３０の動作を停止させるとともに、通話／一斉放送切換部１５を制御して幹線インタフェース部１４に接続された通話路を通話路切換手段１６に接続する状態に切り換えさせて待機状態に戻る。

（実施形態４）
図８（ａ）は本発明の実施形態４における音量補正部３０を示すブロック図である。但し、音量補正部３０を除く住戸機２の構成並びに警報監視盤５を含む集合住宅用インターホンシステム全体の基本構成は実施形態２と共通であるから、共通の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。

音量補正部３０は、警報監視盤５から住戸機２までの伝送線路（通話線Ｌａ）の伝送ロスを推定する伝送ロス推定部４２と、伝送ロス推定部４２で推定した伝送ロスの逆特性で一斉放送用音声信号とフィルタ係数との畳み込み演算を行うフィルタとを備えている。周知のようにインパルス信号に対する伝送路の応答信号（インパルス応答）がその伝送路の伝送ロスを表すので、伝送ロス推定部４２では、警報監視盤５から送信される単一のパルス信号からなるトレーニング信号のインパルス応答h(n)を伝送ロスの推定値として求めている。

一方、フィルタは、ＤＳＰのハードウェアを専用ソフトウェアで制御することによって実現されるディジタルフィルタであり、フィルタ係数を適宜選択することでローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタなどの種々のフィルタ特性が得られるものであって、伝送ロス推定部４２で推定されたインパルス応答h(n)から補正値、すなわち、フィルタ係数g(n)を算出するフィルタ係数算出部４３と、フィルタ係数算出部４３で算出された補正値がフィルタ係数g(n)に設定され、一斉放送用音声信号をフィルタリングするフィルタ処理部４４とからなる。

フィルタ係数算出部４３は、図８（ｂ）に示すように白色雑音d(m)を発生する白色雑音発生部４３ａと、伝送ロス推定部４２で推定されたインパルス応答h(m)と白色雑音d(m)を畳み込み演算する畳込演算部４３ｂと、白色雑音d(m)を遅延する遅延部４３ｃと、畳込演算部４３ｂの畳み込み演算出力ａ(m)とフィルタ係数g(m)を畳み込み演算するとともにフィルタ係数g(m)を適応的に同定する適応フィルタ４３dと、遅延部４３ｃで遅延された白色雑音d(m-D)と適応フィルタ４３dの畳み込み演算出力ｂ(m)との差分（誤差信号）e(m)を求める演算部４３eとを備えている。適応フィルタ４３dでは、誤差信号e(m)（＝d(m-D)−ｂ(m)）のパワーが小さくなる方向にフィルタ係数g(m)を修正していくことで最終的に誤差信号e(m)を最小とするフィルタ係数g(m)を決定する。例えば、g(m+1)＝g(m)＋μe(m)ａ(m)として誤差信号e(m)の平均二乗誤差を最小とするようにフィルタ係数g(m)を適応的に同定するのである。尚、μはフィルタ係数g(m)の収束速度を決めるステップサイズである。

そして、フィルタ係数算出部４３で算出されたフィルタ係数g(m)がフィルタ処理部４４に設定された後、警報監視盤５から伝送されてくる一斉放送用音声信号がフィルタ処理部４４でフィルタリングされることで一斉放送用音声信号の音量が補正される。

（実施形態５）
図９は本発明の実施形態５における音量補正部３０を示すブロック図である。但し、音量補正部３０を除く住戸機２の構成並びに警報監視盤５を含む集合住宅用インターホンシステム全体の基本構成は実施形態２及び３と共通であるから、共通の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。

音量補正部３０は、入力信号x(n)をフーリエ変換（離散フーリエ変換）するフーリエ変換部４５ａと、フーリエ変換後の入力信号X(k)から伝送ロスを推定する伝送ロス推定部４６と、伝送ロス推定部４６で推定した伝送ロスから補正値を算出する補正利得算出部４７と、補正利得算出部４７で算出された補正値により一斉放送用音声信号に対する伝送ロスを補償する伝送ロス補償部４８と、伝送ロス補償部４８の出力信号Y(k)を逆フーリエ変換（離散逆フーリエ変換）する逆フーリエ変換部４５ｂとを備えている。伝送ロス補償部４８では、トレーニング信号をフーリエ変換した入力信号X(k)について、下記の式（３）の演算を行うことで長時間平均値Ｐv(k)を求めている。但し、αは１未満の正の定数である。

ここで、白色雑音からなるトレーニング信号をフーリエ変換すると、変換後の入力信号X(k)の長時間平均値Ｐv(k)は、図１０に示すように理想的には一定の信号レベル（信号パワー）Ｐを有している。しかしながら、実際には伝送線路における伝送ロスが存在するから、例えば、図１１（ａ）に示すように低域及び高域において信号パワーが低下することになる。そこで、補正利得算出部４７において、予め設定した信号パワー（長時間平均値）の基準値Ｐｒを伝送ロス推定部４６で求められた長時間平均値Ｐv(k)で除算することによって周波数毎の増幅度Ｇ(k)（＝Ｐｒ／Ｐv(k)）を算出し（図１１（ｂ）参照）、伝送ロス補償部４８において、算出した増幅度Ｇ(k)を入力信号（一斉放送用音声信号）X(k)に乗算することで一斉放送用音声信号の伝送ロスを補償している。

伝送ロス補償部４８で補償された後の一斉放送用音声信号Y(k)（＝Re{X(k)}×Ｇ(k)＋Im{X(k)}×Ｇ(k)）が逆フーリエ変換部４５ｂで逆フーリエ変換され、音量補正された逆フーリエ変換後の出力信号y(n)が音量補正部３０から出力される。

本実施形態によれば、一斉放送用音声信号の音量を周波数領域で補正するため、音量のみならず音質の補正も同時に行えるものである。

（実施形態６）
図１２は本発明の実施形態６における音量補正部３０を示すブロック図である。但し、音量補正部３０を除く住戸機２の構成並びに警報監視盤５を含む集合住宅用インターホンシステム全体の基本構成は実施形態２及び３と共通であるから、共通の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。

警報監視盤５においては、一斉放送開始コマンドの送信後に互いに周波数が異なるトーン信号からなる複数のトレーニング信号をトレーニング信号送信部５５から順次送信させる。例えば、図１３（ａ）に示すように周波数ｆ１，ｆ２，…，ｆｎのトレーニング信号をトレーニング信号送信部５５から順次送信する。

音量補正部３０は、ｎ個のトレーニング信号を周波数弁別するためのバンドパスフィルタ５０₁，５０₂，…，５０_nと、各トレーニング信号の信号パワー（信号パワー）を推定するパワー推定部４０と、トレーニング信号の周波数とパワー推定部４０の信号パワー推定値Ｐｓの各組の間にある周波数に対する信号パワーを推定するパワー補間部５１と、各周波数帯毎の伝送ロス（信号パワーの周波数特性）と重み係数からラウドネス（音の大きさ）を求めるとともに当該ラウドネスと基準となるラウドネスの差分に応じて補正値を算出する補正利得算出部５２と、補正利得算出部５２で算出された補正値（増幅度）で一斉放送用音声信号を増幅する増幅部５３とを備えている。パワー推定部４０は、各周波数ｆ１，ｆ２，…，ｆｎのトレーニング信号に対し各々信号パワー推定値Ｐsf1，Ｐsf2，…，Ｐsfnを求める。パワー補間部５１は、周知の補間法（例えば、ラグランジュ補間法）を用いてｎ個の信号パワー推定値Ｐsf1，Ｐsf2，…,Ｐsfnから伝送ロス（信号パワーの周波数特性）を（ｎ−１）次曲線で近似する処理を行う。具体的には、下記の式（４）でトレーニング信号の周波数ｆ１，ｆ２，…,ｆｎ以外の周波数ｆ（１／３オクターブ）の信号パワーＰｆを求める。

ここで、上式（４）の右辺各項の係数ａ₀，ａ₁，…,ａ_n-1は、下記の行列式より求められる。

尚、図１３（ｂ）に実線で示す曲線イが式（４）で近似された伝送ロスを表している。

一方、補正利得算出部５２では、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合−電気通信標準化部門）で規格化されている下記式よりラウドネス（音の大きさ）ＬＲを求め、さらに、基準となるラウドネスＬＲｒとの差を求めて増幅部５３の増幅度Ｇ（＝ＬＲ−ＬＲｒ）とする。但し、下式のＷｒはラウドネスの重み付け（定数）を表す。

而して、増幅部５３において増幅度Ｇで増幅することにより一斉放送用音声信号の音量が補正されてスピーカ２２から送出されることになる。

本実施形態によれば、ラウドネスによって一斉放送用音声信号の音量を補正するので、人の耳で実際に聞く音量を適切に補正することができる。

（実施形態７）
図１４は本発明の実施形態７における音量補正部３０を示すブロック図である。但し、音量補正部３０を除く住戸機２の構成並びに警報監視盤５を含む集合住宅用インターホンシステム全体の基本構成は実施形態２と共通であるから、共通の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。

音量補正部３０は、一斉放送用音声信号とフィルタ係数との畳み込みを演算をするフィルタ処理部５４と、フィルタ処理部５４の特性を決定するフィルタ係数の候補が格納されたフィルタ係数格納部５５と、伝送ロス推定手段で推定した伝送ロスに基づいてフィルタ係数格納部５５に格納された候補の中から選択したフィルタ係数をフィルタ処理部５４に設定するフィルタ選択部５６とからなる伝送ロス補償手段を備えている。フィルタ処理部５４は、ＤＳＰのハードウェアを専用ソフトウェアで制御することによって実現されるディジタルフィルタであり、フィルタ係数を適宜選択することでローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタなどの種々のフィルタ特性が得られる。すなわち、警報監視盤５と住戸機２との間の伝送特性（伝送ロスの周波数特性）が幾通りかのパターンとして既知である場合、例えば、図１５（ａ）に示すように低域の伝送ロスが異なる３種類の伝送特性Ａ，Ｂ，Ｃが既知であるとしたときに各々の伝送特性Ａ〜Ｃにおける伝送ロスが補償可能なフィルタ特性、つまり、図１５（ｂ）に示すように低域における増幅度が異なる３種類のフィルタ特性Ａ’，Ｂ’，Ｃ’を決定するフィルタ係数を不揮発性メモリからなるフィルタ係数格納部５５に格納しておき、一斉放送開始前にトレーニング信号を用いて推定した伝送特性に応じて最も適当なフィルタ特性を選択してフィルタ処理部５４に設定すれば、図１５（ｃ）（ｄ）に示すように個々の住戸機２毎に自動的に適切な音量に補正することができる。

フィルタ選択部５６は、パワー推定部４０で推定されたトレーニング信号（例えば、１ｋＨｚのトーン信号）の信号パワー推定値Ｐｓを基準パワーＰｒと比較し、Ｐｓ／Ｐｒ＜５dＢならばフィルタ処理部５４を無効（一斉放送用音声信号をスルーさせる）とし、５dＢ≦Ｐｓ／Ｐｒ＜１０dＢならばフィルタ特性Ａ’、１０dＢ≦Ｐｓ／Ｐｒ＜１５dＢならばフィルタ特性Ｂ’、１５dＢ≦Ｐｓ／Ｐｒならばフィルタ特性Ｃ’をそれぞれ選択し、選択したフィルタ特性Ａ’，Ｂ’，Ｃ’に対応するフィルタ係数をフィルタ係数格納部５５から読み出してフィルタ処理部５４に設定する。例えば、ある住戸機２と警報監視盤５との間の伝送線路が伝送特性Ｃにほぼ等しい場合、フィルタ選択部５６がフィルタ特性Ｃ’を選択してフィルタ処理部５４に設定すれば、一斉放送用音声信号がフィルタ処理部５４でフィルタリングされて音量並びに周波数特性の双方が補正されてスピーカ２２から送出されることになる。しかも、本実施形態ではフィルタ係数を算出するための演算が不要であるから、フィルタ係数の決定（音量の補正量の決定）までに要する時間が短縮できるとともにＤＳＰの演算量が削減できるという利点がある。但し、ただ一つの周波数ｆ１における信号パワーの推定から伝送特性Ａ〜Ｄを判別できない場合であれば、図１６（ａ）に示すように複数の周波数ｆ１，ｆ２における信号パワーの推定値Ｐから伝送特性Ａ〜Ｄを判別し、図１６（ｂ）に示すように適切なフィルタ特性Ａ’〜Ｄ’を決定すればよい。

（実施形態８）
図１７は本発明の実施形態８における音量補正部３０を示すブロック図である。但し、音量補正部３０を除く住戸機２の構成並びに警報監視盤５を含む集合住宅用インターホンシステム全体の基本構成は実施形態２と共通であるから、共通の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。

本実施形態においては、単一のパルス信号からなるトレーニング信号を警報監視盤５から複数回（例えば、３回）送信し、これら複数回のトレーニング信号に対する応答信号を加算平均処理することで伝送線路（通話線Ｌａ）の伝送ロスを推定する加算平均処理部５７が音量補正部３０に設けられている。

警報監視盤５では、図１８（ａ）に示すように制御部５０が制御信号（一斉放送開始コマンド）の送信時点（ｔ＝ｔ０）から所定時間ｔ＝ｔ１，ｔ２，ｔ３（但し、ｔ２＝３×ｔ１、ｔ３＝５×ｔ１）経過後にトレーニング信号をそれぞれトレーニング信号送信部５５に送信させる。

一方、住戸機２においては、主制御部１０が一斉放送開始コマンドを受け取ると直ちに加算平均処理部５７に処理を開始させ、図１８（ｂ）に示すように制御信号（一斉放送開始コマンド）の受信時点（ｔ＝ｔ４）から所定期間Ｔ（＝ｔ４〜ｔ５、ｔ５〜ｔ６、ｔ６〜ｔ７、但し、ｔ７−ｔ６＝ｔ６−ｔ５＝ｔ５−ｔ４＝２×ｔ１）毎に応答信号X(n)を加算するとともに合計３つの期間Ｔの加算値の平均値（移動平均）を求める処理を加算平均処理部５７で実行する。尚、加算平均処理部５７で求めた応答信号X(n)の加算平均値は伝送線路のインパルス応答h(n)に相当する。補正量算出部５８は、加算平均処理部５７で求めたインパルス応答h(n)に対して下記の式（５）の演算を行うことで自己相関関数Ｒｘを求めるとともに、予め設定した自己相関関数の基準値Ｒｒを自己相関関数Ｒｘで除算することによって増幅度Ｇ（＝Ｒｒ／Ｒｘ）を算出し、算出した増幅度Ｇを増幅器３９に設定する。

而して、警報監視盤５から通話線Ｌａを介して伝送される一斉放送用音声信号は、幹線インタフェース部１４から通話／一斉放送切換部１５を介して音量補正部３０に入力され、増幅器３９で増幅することによって音量が補正されるため、スピーカ２２からは適切な音量で一斉放送の音声が出力される。しかも、本実施形態では複数のトレーニング信号の加算平均値を求めて伝送ロスを推定しているため、伝送ロスの推定精度が向上するという利点がある。

（実施形態９）
図１９は本発明の実施形態９における音量補正部３０を示すブロック図である。但し、音量補正部３０を除く住戸機２の構成並びに警報監視盤５を含む集合住宅用インターホンシステム全体の基本構成は実施形態２及び５と共通であるから、共通の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。

音量補正部３０は、警報監視盤５のトレーニング信号送信部５５が送信するトレーニング信号（ホワイトノイズ）と同一の基準信号d(n)を生成する基準信号生成部３５と、通話線Ｌａを介して受信したトレーニング信号と基準信号の相関値を求めるとともに求めた相関値に基づいて伝送ロスを推定する相関演算部４９とを備えている。相関演算部４９では、トレーニング信号をフーリエ変換した入力信号X(k)と、基準信号d(n)をフーリエ変換した信号D(k)との相関値（伝達関数）H(k)を下記の式（５）より求めている。

但し、D^*(k)はD(k)の共役複素数であり、右辺の分母及び分子はそれぞれ平均値である。

補正利得算出部４７では、予め設定した信号パワーの基準値Ｐｒを相関演算部４９で求めた相関値H(k)で除算することによって周波数毎の増幅度Ｇ(k)（＝Ｐｒ／H(k)）を算出し、伝送ロス補償部４８において、算出した増幅度Ｇ(k)を入力信号（一斉放送用音声信号）X(k)に乗算することで一斉放送用音声信号の伝送ロスを補償している。

伝送ロス補償部４８で補償された後の一斉放送用音声信号Y(k)（＝Re{X(k)}×Ｇ(k)＋Im{X(k)}×Ｇ(k)）が逆フーリエ変換部４５ｂで逆フーリエ変換され、音量補正された逆フーリエ変換後の出力信号y(n)が音量補正部３０から出力される。

本実施形態によれば、一斉放送用音声信号の音量を周波数領域で補正するため、音量のみならず音質の補正も同時に行える。

（実施形態１０）
本発明の実施形態１０の集合住宅用インターホンシステムの構成例を図２０に示す。但し、本実施形態の基本構成は実施形態２及び３とほぼ共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して適宜図示並びに説明を省略する。

本実施形態は、音量補正部３０が決定した一斉放送用音声信号の補正量を保存するデータ保存部６０を有し、音量補正部３０でトレーニング信号が受信できない場合にデータ保存部６０に保存されている補正量で一斉放送用音声信号を補正する点に特徴がある。尚、データ保存部６０はＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の書換可能な不揮発性メモリで構成される。

本実施形態において警報監視盤５より複数台の住戸機２に対して一斉放送を行う際の警報監視盤５並びに各住戸機２の動作を図２１のフローチャートを参照しながら説明する。まず、一斉放送の開始に当たって管理人が警報監視盤５に設けられた一斉放送開始釦（図示せず）を押操作すると（ステップＳ１１）、警報監視盤５では、制御部５０が一斉放送の開始を指示する制御信号（一斉放送開始コマンド）を制御信号送受信部５１から制御線Ｌｃを介して各住戸機２に対して伝送し、さらに、制御信号の送信完了から所定時間が経過したら、音声／トレーニング信号切換部５６を制御してトレーニング信号送信部５５を通話／一斉放送切換部５７に接続する状態に切り換えるとともに通話／一斉放送切換部５７を２線４線変換部５４を介さずに通話線Ｌａに接続する状態に切り換えた後、トレーニング信号送信部５５からトレーニング信号を送信させる（ステップＳ１２）。

警報監視盤５から送信された制御信号は、一斉放送の対象である全ての住戸機２で受信される。制御信号を受信した住戸機２では、主制御部１０が一斉放送開始コマンドに応じて一斉放送開始のための準備を行う。すなわち、主制御部１０は、通話／一斉放送切換部１５を制御して幹線インタフェース部１４に接続された通話路を音量補正部３０に接続する状態に切り換えさせてトレーニング信号の受信可能状態とするとともに音量補正部３０を動作させ（ステップＳ２１）、警報監視盤５から通話線Ｌａを介して伝送されるトレーニング信号を受信すれば伝送ロスの推定処理を開始する。音量補正部３０では、主制御部１０から動作開始の指示を受けるとパワー推定部４０が入力信号X(n)の信号パワーの推定を行い、推定値Ｐｓ(n)が所定の閾値を超えたときにトレーニング信号を受信したと判断する（ステップＳ２２）。そして、トレーニング信号を受信すれば、パワー推定部４０はトレーニング信号の受信時点から所定時間経過後の推定値Ｐｓ(n)をトレーニング信号の信号パワーＰｓとし（ステップＳ２３，Ｓ２４）、増幅度算出部４１が基準値Ｐｒを信号パワーＰｓで除算して求めた増幅度Ｇを増幅器３９に設定し（ステップＳ２５）、さらに求めた増幅度Ｇを補正量のデータとしてデータ保存部６０に記憶する（ステップＳ２６）。一方、所定時間内にトレーニング信号が受信できなかった場合、データ保存部６０から前回求めた増幅度Ｇが読み出されて増幅器３９に設定される（ステップＳ２７）。

警報監視盤５では、送信開始から所定時間経過後に制御部５０がトレーニング信号送信部５５によるトレーニング信号の送信を停止させ（ステップＳ１３）、さらに、音声／トレーニング信号切換部５６を制御してハンドセット５２を通話／一斉放送切換部５７に接続する状態に切り換える。そして、管理人がハンドセット５２を使って一斉放送を行えば（ステップＳ１４）、ハンドセット５２から出力される一斉放送用音声信号が音声／トレーニング信号切換部５６から通話／一斉放送切換部５７を経て通話線Ｌａに送出される。そして、警報監視盤５から通話線Ｌａを介して伝送される一斉放送用音声信号は、幹線インタフェース部１４から通話／一斉放送切換部１５を介して音量補正部３０に入力され、増幅器３９で増幅することによって音量が補正されるため、スピーカ２２からは適切な音量で一斉放送の音声が出力される（ステップＳ２８）。

そして、一斉放送を終了するためにハンドセット５２がオンフックされると（ステップＳ１５）、警報監視盤５の制御部５０は、一斉放送の終了を指示する制御信号（一斉放送終了コマンド）を制御信号送受信部５１から制御線Ｌｃを介して各住戸機２に対して伝送した後、開閉スイッチ部５９を閉成して待機状態に戻る。また、制御信号を受信した住戸機２では、主制御部１０が音量補正部３０の動作を停止させるとともに、通話／一斉放送切換部１５を制御して幹線インタフェース部１４に接続された通話路を通話路切換手段１６に接続する状態に切り換えさせて待機状態に戻る。

上述のように本実施形態では、増幅度算出部４１で算出する増幅度Ｇを補正量のデータとしてデータ保存部６０に毎回記憶し、トレーニング信号が受信できない場合に前回の補正量のデータ（増幅度Ｇ）をデータ保存部６０から読み出して増幅器３９に設定することで音量を補正しているから、ある一定以上の音量レベルを確保して放送することができる。尚、本実施形態では音量補正部３０が実施形態３と同じ構成を有する場合について例示したが、音量補正部３０の構成は実施形態２〜９の何れの構成であっても構わない。

（実施形態１１）
本発明の実施形態１１の集合住宅用インターホンシステムの構成例を図２２に示す。但し、本実施形態の基本構成は実施形態２とほぼ共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して適宜図示並びに説明を省略する。

本実施形態は、音量補正部３０がトレーニング信号を受信して補正量を決定するまでの間、スピーカ２２から所定の待機音を出力させる待機音出力手段を住戸機２が備えた点に特徴がある。待機音出力手段は、音声メッセージやメロディ音からなる待機音のデータを圧縮して格納する待機音データ格納部６１と、待機音データ格納部６１から読み出した待機音データを伸長して報知音生成部２７に出力する待機音伸長部６２と、報知音生成部２７とで構成され、報知音生成部２７では待機音伸長部６２で伸長された待機音データに対して振幅調整などの処理を行って生成した待機音をスピーカ２２に出力する。尚、待機音データ格納部６１はＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の書換可能な不揮発性メモリで構成され、待機御伸長部６２は通話処理部２４や報知音生成部２７等と同じくＤＳＰのハードウェアをソフトウェアで制御することによって実現される。

而して、住戸機２においては、警報監視盤５から一斉放送開始コマンドの制御信号を受信した時点から所定時間（音量補正部３０が補正量を決定するのに十分な時間）が経過するまでは待機音出力手段によってスピーカ２２から待機音を鳴動させるようにしているので、これから一斉放送を開始することを居住者に伝え、注意を喚起することができる。

本発明の実施形態１を示すシステム構成図である。 同上における音量補正部のブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）は同上における音量補正部の動作説明図である。 本発明の実施形態２を示すシステム構成図である。 同上における音量補正部のブロック図である。 （ａ）は本発明の実施形態３における音量補正部のブロック図、（ｂ）はパワー推定部のブロック図である。 同上の一斉放送時の動作を説明するためのフローチャートである。 （ａ）は本発明の実施形態４における音量補正部のブロック図、（ｂ）は補正値算出部のブロック図である。 本発明の実施形態５における音量補正部のブロック図である。 同上の動作説明図である。 （ａ）（ｂ）は同上における音量補正部の動作説明図である。 本発明の実施形態６における音量補正部のブロック図である。 （ａ）（ｂ）は同上における音量補正部の動作説明図である。 本発明の実施形態７における音量補正部のブロック図である。 （ａ）〜（ｄ）は同上における音量補正部の動作説明図である。 （ａ）（ｂ）は同上における音量補正部の動作説明図である。 本発明の実施形態８における音量補正部のブロック図である。 （ａ）（ｂ）は同上における音量補正部の動作説明図である。 本発明の実施形態９における音量補正部のブロック図である。 本発明の実施形態１０を示すシステム構成図である。 同上の一斉放送時の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態１１を示すシステム構成図である。

符号の説明

１ ロビーインターホン
２ 住戸機
５ 警報監視盤
２１ マイクロホン
２２ スピーカ
３０ 音量補正部

Claims (10)

1. 集合住宅の共用玄関に設置され音声の入出力が可能な共用部装置と、集合住宅の各住戸にそれぞれ設置され共用部装置とは伝送線路を介して接続されるとともに共用部装置が有する選択手段を来訪者が操作することにより選択されると共用部装置との間で通信路を確立する複数台の住戸機と、集合住宅の各住戸にそれぞれ設置され住戸機とは通話用の子器接続線を介して接続されるドアホン子器と、集合住宅の共用部若しくは管理人室に設置され各住戸機とは伝送線路を介して接続されるとともに一部又は全部の住戸機に対して一斉に音声を放送する一斉放送装置とを備え、
   伝送線路は、少なくとも選択手段の操作に伴って発生し個別通話の開始を指示する制御信号を伝送する制御線と、音声信号を伝送する信号線とからなり、
   住戸機は、共用部装置並びにドアホン子器との間で各々信号線及び子器接続線を介した通話を行う通話手段と、少なくとも一斉放送の音声を鳴動するスピーカと、信号線を通話手段に接続する状態とスピーカに接続する状態とを択一的に切り換える個別通話／一斉放送切換手段と、個別通話／一斉放送切換手段とスピーカの間に設けられ一斉放送の音量が所定範囲の値となるように補正する音量補正手段と、制御線を介して伝送される制御信号に基づいて個別通話／一斉放送切換手段を制御する制御手段とを備え、
   各住戸機では、制御線を介して一斉放送開始を指示する制御信号が伝送され、当該制御信号を受信したときに制御手段が個別通話／一斉放送切換手段を制御して信号線をスピーカに接続する状態に切り換えさせ、
   一斉放送装置は、一斉放送用音声信号を出力する前に信号線を介して各住戸機へトレーニング信号を送信するトレーニング信号送信手段を有し、トレーニング信号の送信後に一斉放送用音声信号を送信してなり、
   音量補正手段は、信号線を介して受信したトレーニング信号に基づいて一斉放送用音声信号の補正量を決定するものであって、信号線を介して受信したトレーニング信号に基づいて信号線経路の伝送ロスを推定する伝送ロス推定手段と、一斉放送用音声信号に対して伝送ロス推定手段で推定した伝送ロスを補償する伝送ロス補償手段とからなることを特徴とする集合住宅用インターホンシステム。
2. 伝送ロス補償手段は、伝送ロス推定手段で推定した伝送ロスの逆特性で一斉放送用音声信号をフィルタリングするフィルタからなることを特徴とする請求項１記載の集合住宅用インターホンシステム。
3. 伝送ロス補償手段は、一斉放送用音声信号をフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換後の一斉放送用音声信号を周波数領域で補正する補正部と、補正後の一斉放送用音声信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部とからなることを特徴とする請求項１記載の集合住宅用インターホンシステム。
4. 伝送ロス推定手段は、複数の周波数帯毎にトレーニング信号の伝送ロスを推定するとともに推定した各周波数帯毎の伝送ロスと重み係数からラウドネス（音の大きさ）を求めてなり、伝送ロス補償手段は、伝送ロス推定手段で求めたラウドネスと基準となるラウドネスの差分に応じて一斉放送用音声信号を増幅することを特徴とする請求項１記載の集合住宅用インターホンシステム。
5. 伝送ロス補償手段は、一斉放送用音声信号とフィルタの係数とを畳み込み演算するフィルタと、フィルタの特性を決定するフィルタ係数の候補が格納されたフィルタ係数格納部と、伝送ロス推定手段で推定した伝送ロスに基づいてフィルタ係数格納部に格納された候補の中から選択したフィルタ係数をフィルタに設定するフィルタ選択部とからなることを特徴とする請求項１記載の集合住宅用インターホンシステム。
6. トレーニング信号送信手段は、周波数が異なる複数のトーン信号を同時又は順次送信し、伝送ロス推定手段は、各トーン信号のパワーを推定する信号パワー推定部と、トーン信号の周波数と信号パワー推定部で推定された信号パワー推定値の各組の間にある周波数に対する信号パワーを推定する信号パワー補間部とからなることを特徴とする請求項１記載の集合住宅用インターホンシステム。
7. トレーニング信号送信手段は、パルス幅が充分に短い単一パルス信号からなるトレーニング信号を複数回送信し、伝送ロス推定手段は、複数回のトレーニング信号に対する応答信号を加算平均処理する加算平均部を有することを特徴とする請求項１記載の集合住宅用インターホンシステム。
8. 伝送ロス推定手段は、一斉放送装置のトレーニング信号送信手段が送信するトレーニング信号と同一の基準信号を生成する基準信号生成手段と、信号線を介して受信したトレーニング信号と基準信号の相関値を求めるとともに求めた相関値に基づいて信号線経路の伝送ロスを推定する相関演算部とからなることを特徴とする請求項１記載の集合住宅用インターホンシステム。
9. 音量補正手段は、決定した一斉放送用音声信号の補正量を保存する保存手段を有し、トレーニング信号が受信できない場合に保存手段に保存されている補正量で一斉放送用音声信号を補正することを特徴とする請求項１記載の集合住宅用インターホンシステム。
10. 住戸機は、音量補正手段がトレーニング信号を受信して補正量を決定するまでの間、スピーカから所定の待機音を出力させる待機音出力手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の集合住宅用インターホンシステム。

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