JPH05150795A - 有音検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 伝送システムに用いられる音声検出器におい
て、エコーキャンセラで消去しきれない残留エコーを有
音と誤判定することを防ぐ。 【構成】 信号強度算出部１６において求めた受信側信
号の信号強度に応じて、オフセット付加部１７において
送信側信号に対して直流オフセットを付加した後、零交
差数算出部１８において零交差数を算出する。この零交
差数の値の大小により、送信側信号に受信側信号のエコ
ー成分が含まれるか否かをエコー検出部１９が判定し、
エコー検出部１９がエコーありと判定した時音声検出器
の出力を無音とするため、エコーキャンセラにおいて除
去しきれない残留エコーを、有音と誤判定することのな
い音声検出器が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伝送システムに用いら
れ音声信号の有無を判定する音声検出器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電話回線における通話では、通話者が相
手の話を聞いている時間や文章の切れ目の休止時間など
があるため、回線が有効に利用されている時間は全時間
の４０％程度であることが知られている。このような事
実にもとづき、音声の存在する部分のみを伝送すること
により回線効率を高めるための装置としてＤＳＩ（Ｄｉ
ｇｉｔａｌ Ｓｐｅｅｃｈ Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏ
ｎ ： ディジタル音声挿入）装置や音声パケット化伝
送装置があるが、ＤＳＩ装置や音声パケット化伝送装置
においては音声の有無を判定する音声検出器が必要とさ
れる。この音声検出器の性能は、通話品質や回線効率等
のシステムの性能に与える影響が大きく、音声検出器に
は次のような性質を満たすことが要求される。 （１）話頭、話尾の切断を起こさないこと。 （２）背景雑音に対して誤動作をしないこと。 （３）検出遅延が短いこと。

【０００３】従来、このような要求に応えるものとし
て、例えば、図６に示すような音声検出器が提案されて
いる。これは特願平３−１４１７４０に示された従来の
音声検出器を示す構成図であり、図において、１は検出
部Ａ、２は検出部Ｂ、３は各検出部１、２の出力の論理
和をとる論理和回路、４は有音時間のハングオーバ付加
処理を行なうハングオーバ付加部Ａ、５は入力信号およ
び検出部Ｂ２の出力にもとづき背景雑音レベルを算出す
る雑音レベル算出部、６は上記背景雑音レベルにもとづ
き閾値設定を行なう閾値設定部である。また、７は比較
部Ａ、８は判定部Ａ、９は判定部Ｂで、これらは検出部
Ａ１を構成している。またさらに、１０は比較部Ｂ、１
１は判定部Ｃ、１２は判定部Ｄで、これらは検出部Ｂ２
を構成している。１３は閾値Ａ、１４は閾値Ｂである。

【０００４】次に動作について説明する。まず、音声検
出器への入力信号は検出部Ａ１、検出部Ｂ２、雑音レベ
ル算出部５のそれぞれに入力される。このうち、検出部
Ａ１は比較部Ａ７、判定部Ａ８、判定部Ｂ９から成り、
音声の子音部分等の低レベルの入力信号を検出し、有音
または無音の判定結果を出力する。また、検出部Ｂ２は
比較部Ｂ１０、判定部Ｃ１１、判定部Ｄ１２から成り、
音声の母音部分等の高レベルの入力信号を検出し、有音
または無音の判定結果を出力する。

【０００５】次に、検出部Ａ１の動作について、さらに
詳しく説明する。入力信号は、まず、比較部Ａ７におい
て閾値Ａ１３と比較される。この閾値Ａ１３は後述する
閾値設定部６により定められる。判定部Ａ８は上記比較
部Ａ７における比較結果をもとに、ある一定時間のブロ
ック単位で有音または無音の判定を行なう。判定部Ｂ９
はある定めたブロック数連続して判定部Ａ８が有音と判
定した場合にのみ有音、それ以外の場合に無音と判定し
て、この判定結果を検出部Ａ１の判定結果として出力す
る。

【０００６】次に、検出部Ｂ２の動作について説明す
る。入力信号は、まず、比較部Ｂ１０において閾値Ｂ１
４と比較される。この閾値Ｂ１４はあらかじめ定めた値
であり、上記閾値Ａ１３の適応範囲よりも高い値であ
り、通常は予期しうる最大の背景雑音レベルよりも高く
設定してある。判定部Ｃ１１は上記比較部Ｂ１０におけ
る比較結果をもとに、ある一定時間のブロック単位で有
音または無音の判定を行なう。判定部Ｄ１２はある定め
たブロック数連続して判定部Ｃ１１が有音と判定した場
合にのみ有音、それ以外の場合に無音と判定して、この
判定結果を検出部Ｂ２の判定結果として出力する。

【０００７】次に、論理和回路３は検出部Ａ１および検
出部Ｂ２の出力の論理和をとり、有音または無音の判定
結果を出力する。すなわち検出部Ａ１と検出部Ｂ２のい
ずれか一方が有音と判定したとき、最終的に有音と判定
し、検出部Ａ１と検出部Ｂ２の両者とも無音と判定した
とき、最終的に無音と判定する。なお、この場合におい
て、ハングオーバ付加部Ａ４では論理和回路３の出力が
有音から無音へ変化した後の一定時間中、有音判定を保
持するハングオーバ付加処理を行ない、これを音声検出
器の出力とすることによって音声の話尾等の切断を防い
でいる。

【０００８】また、雑音レベル算出部５はあるブロック
区間内における入力ＰＣＭ信号のサンプルの絶対値をと
った後にそれらの加算平均値を算出し、この加算平均値
と、比較部Ｂ１０における比較結果とにもとづいて背景
雑音レベルを算出する。すなわち、ブロック区間内にお
いて入力ＰＣＭ信号が閾値Ｂ１４を一度も越えなかった
場合は、算出された加算平均値を用いて背景雑音レベル
の算出を行い、ブロック区間内において入力ＰＣＭ信号
が閾値Ｂ１４を少なくとも一度越えた場合は、背景雑音
レベルの算出を停止し、以前に算出した背景雑音レベル
の値を維持する。そして、閾値設定部６は雑音レベル算
出部５の出力結果に基づき、上記比較部Ａ７で用いる閾
値Ａ１３を適応的に定める。

【０００９】従って、閾値設定部６において閾値Ａ１３
を背景雑音レベルに応じて変化させているため、背景雑
音レベルによらず安定した音声検出特性を得ることがで
きる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】次に、上記のような従
来の音声検出器が図７に示すエコーキャンセラを使用し
た伝送システムに用いられる場合の動作を考えてみる。
図５におけるエコーキャンセラＡは、加入者Ｂから伝送
された音声信号がハイブリッド回路Ａで回りこんで発生
するエコー信号を消去するために用いられる。通常エコ
ーキャンセラは消去しきれない残留エコーを完全に打ち
消すためにＮＬＰ（Ｎｏｎ−ＬｉｎｅａｒＰｒｏｃｅｓ
ｓｉｎｇ）機能を備えているが、ＮＬＰ機能を動作させ
ない場合、加入者Ｂからの通話音声信号がハイブリッド
回路Ａで回り込んで発生したエコー信号のレベルを抑圧
するが、エコー信号は完全には消去されない。

【００１１】ここで、図６に示した従来の音声検出器の
入力として、図７に示すエコーキャンセラＡの出力信号
が与えられた場合の動作を考える。まず加入者Ａ、加入
者Ｂとも黙った状態であるとすると、エコーキャンセラ
Ａの出力信号は加入者Ａからの背景雑音信号となり、雑
音レベル算出部５はこの加入者Ａからの背景雑音信号の
レベルを算出し、この雑音レベル算出部５の出力値に基
づいて、比較部Ａ７で用いる閾値Ａ１３を定める。

【００１２】そして、引き続いて加入者Ａが黙った状
態、加入者Ｂが喋っている状態に変化したとすると、エ
コーキャンセラＡの出力信号は、加入者Ａからの背景雑
音信号と加入者Ｂからの通話音声信号がハイブリッド回
路Ａで回り込んで発生したエコー信号とが重畳した信号
となり、この状態における信号の振幅は、加入者Ａから
の背景雑音信号のみの時の振幅よりも大きくなる。この
ため、比較部Ａ７において入力信号の振幅が閾値Ａ１３
よりも大きくなり、判定部Ａ８、判定部Ｂ９、論理和回
路３が引き続き有音と判定し、加入者Ａが黙っているに
もかかわらず、音声検出器は有音と誤判定することがあ
る。

【００１３】以上のように、従来の音声検出器は、入力
としてエコーキャンセラの出力信号が与えられると、エ
コーキャンセラで消去しきれない残留エコーを有音と誤
判定してしまうという問題点があった。

【００１４】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、エコーキャンセラで消去しき
れない残留エコーを信号有と誤判定することのない信号
検出器を得ることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る信号検
出器は、受信側信号の信号強度を算出する信号強度算出
部と、上記信号強度算出部の出力する信号強度に応じて
入力信号に対して直流オフセット等の所定の信号を付加
する付加部と、上記付加部の出力に対し零交差数を算出
して零交差数の大小により送信側入力信号に含まれるエ
コー成分を検出する検出部を備えたものである。

【００１６】第２の発明に係る信号検出器は、信号強度
算出部と付加部の間に信号強度算出部からの信号強度を
所定時間遅らせて付加部に出力する遅延回路を設けたこ
とを特徴とする。

【００１７】第３の発明に係る信号検出器は、信号強度
算出部と付加部の間に信号強度算出部からの信号強度を
所定時間保持して付加部に出力する保持回路を設けたこ
とを特徴とする。

【００１８】第４の発明に係る信号検出器は、エコー検
出部が受信信号のエコーを検出した場合、送信側信号の
雑音レベルの検出を停止する制御手段を設けたことを特
徴とする。

【００１９】

【作用】第１の発明においては、受信側信号が有音の場
合に、信号強度算出部の算出する受信側信号の信号強度
に応じて、付加部において送信側信号に直流オフセット
が与えられ、この直流オフセット付加後の信号に対して
零交差数が減少することにより、検出部がエコーを検出
し、検出部がエコーを検出した場合に音声検出器の判定
結果を無音とすることにより残留エコーに対して有音と
誤判定することを防ぐ。

【００２０】第２の発明においては、受信側信号入力端
子に入力された信号のエコーが、送信側信号入力端子に
入力されるまでのエコー経路の遅延時間を遅延回路が補
償し、エコー経路の遅延時間が無視できない場合でも、
エコーキャンセラで消去しきれない残留エコーを誤って
有音と判定することを防ぐ。

【００２１】第３の発明においては、想定されるエコー
経路の遅延時間にいくらかの変動幅がある場合でも、エ
コーキャンセラで消去しきれない残留エコーを誤って有
音と判定することを防ぐ。

【００２２】第４の発明においては、エコー検出部がエ
コーありと判定している場合、音声検出部１５内の雑音
レベル算出部５の動作を停止させ、エコー検出部がエコ
ーありと判定する以前の雑音レベル算出値を保持する。
これにより、エコーキャンセラの動作に起因して背景雑
音レベルの算出に誤差が生じるのを防ぐ。

【００２３】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す音声検出器
の構成図であり、１〜６は図６に示した従来例と同一の
ものである。１５は送信側信号が有音、無音のいずれの
状態であるかを判定する音声検出部であり、検出部Ａ
１、検出部Ｂ２、論理和回路３、雑音レベル算出部５、
閾値設定部６からなる。１６は受信側信号の信号強度を
算出する信号強度算出部、１７は上記信号強度算出部１
６の出力する信号強度に応じて送信側信号に対して直流
オフセットを付加するオフセット付加部、１８は上記オ
フセット付加部１７の出力に対し零交差数を算出する零
交差数算出部、１９は上記零交差数算出部１８の出力す
る零交差数の大小により送信側入力信号に含まれるエコ
ー成分を検出するエコー検出部、２０は上記音声検出部
１５が無音と判定しているか、またはエコー検出部１９
がエコーを検出している時送信側信号が無音であると判
定し、それ以外の時送信側信号が有音であると判定する
検出結果出力部である。２１は閾値Ｃ、２２は送信側信
号入力端子、２３は受信側信号入力端子、２４は出力端
子である。

【００２４】次に、図１に示す実施例の動作について具
体的に説明する。まず、送信側信号は送信側信号入力端
子２２より音声検出部１５に入力され、音声検出部１５
において、送信側信号が有音、無音のいずれの状態であ
るかを判定しその判定結果を出力する。音声検出部１５
の動作の詳細については、従来例に記載されているので
省略する。

【００２５】一方、受信側信号は受信側信号入力端子２
３より信号強度算出部１６に入力され、信号強度算出部
１６において受信側信号の信号強度を算出しその値を出
力する。この信号強度の具体的な算出法としては、例え
ば入力信号をある時間のブロックごとに区切り、このブ
ロック内の入力信号サンプルの２乗平均値を算出しこの
値を信号強度とする方法、上記ブロック内の入力信号サ
ンプルの絶対値の平均値を算出しこの値を信号強度とす
る方法、上記ブロック内の入力信号サンプルのピーク値
を算出しこの値を信号強度とする方法などが挙げられ
る。

【００２６】次に、オフセット付加部１７では上記信号
強度算出部１６の出力する信号強度に応じて、送信側信
号に対して直流オフセットを付加する。図２は、オフセ
ット付加部１７において付加する直流オフセット量の一
例であり、同図（ａ）の部分の信号強度算出部１６の出
力値が小さい領域においては、受信側入力信号が無音状
態であると考えられるためオフセット付加量を０として
おり、同図（ｂ）の信号強度算出部１６の出力値が大き
い領域においては、受信側入力信号の信号強度が高いほ
ど、送信側に回り込む残留エコー量が大きいと考えられ
るためオフセット付加量を大きくしている。

【００２７】零交差数算出部１８は、オフセット付加部
１７の出力信号が、一定時間内に零レベルと交差する回
数を算出し、この値を零交差数として出力する。この零
交差数は、入力信号のスペクトラムにおいて最もパワー
の集中している周波数に依存し、入力信号のスペクトラ
ムが低い周波数に集中している場合、零交差数の値は小
さくなり、入力信号のスペクトラムが高い周波数に集中
している場合、零交差数の値は大きくなる。

【００２８】ここで、オフセット付加部１７の出力信号
が零交差数算出部１８に与えられた場合に、零交差数算
出部１８が出力する零交差数がどのような値をとるかを
考察する。図３は、送信側信号および受信側信号が有音
あるいは無音のいずれの状態にあるかにより零交差数算
出部１８の出力がどのように変化するかを示す図であ
り、同図（ａ）は送信側信号の波形、同図（ｂ）は受信
側信号の波形、同図（ｃ）はオフセット付加部１７の出
力信号、同図（ｄ）は直流オフセット付加前の送信側信
号に対する零交差数、同図（ｄ）は直流オフセット付加
後の送信側信号に対する零交差数、すなわち零交差数算
出部１８の出力信号である。

【００２９】まず、受信側信号、送信側信号が、ともに
無音である場合（図３における範囲（Ｉ），（Ｖ）の部
分）においては、上記オフセット付加部１７は送信側信
号をそのまま出力するため、零交差数算出部１８が出力
する零交差数は、送信側信号の無音時の背景雑音のスペ
クトラムにおいて最もパワーの集中している周波数に相
当した値となる。

【００３０】また、受信側信号が無音でありかつ送信側
信号が有音である場合（図３における範囲（II）の部
分）においても、上記オフセット付加部１７は送信側信
号をそのまま出力するため、零交差数算出部１８が出力
する零交差数は、送信側信号の音声のスペクトラムにお
いて最もパワーの集中している周波数に相当した値とな
る。

【００３１】次に、受信側信号、送信側信号が、ともに
有音である場合（図３における範囲(III）の部分）にお
いては、上記オフセット付加部１７は送信側信号に対し
て受信側信号の信号強度に応じた直流オフセット値を加
算して出力する。直流オフセットを付加することにより
送信側信号に対する零交差数の値は減少するが、送信側
信号の振幅が付加した直流オフセット値よりも充分大き
ければ、直流オフセットの付加による零交差数の値の変
化は僅かであり、零交差数算出部１８が出力する零交差
数は、送信側信号の音声のスペクトラムにおいて最もパ
ワーの集中している周波数にほぼ一致する。

【００３２】次に、受信側信号が有音でありかつ送信側
信号が無音である場合（図３における範囲（IV）の部
分）においては、上記オフセット付加部１７が送信側信
号に対してある一定のオフセット値を加算して出力する
ことにより、オフセット付加部１７の出力信号は零レベ
ルからシフトし、零交差数算出部１８の算出する零交差
数の値が減少する。

【００３３】エコー検出部１９は、上記零交差数算出部
１８の出力する零交差数とある閾値Ｃ２１とを比較し、
零交差数が閾値Ｃ２１より大きいときエコーなしと判定
し、零交差数が閾値Ｃ２１よりも小さいときエコーあり
と判定し、この判定結果を出力する。この閾値Ｃ２１
を、伝送周波数帯域の下限に相当する零交差数よりも小
さく設定すれば、受信側信号が無音の場合、あるいは受
信側信号、送信側信号とも有音の場合は零交差数算出部
１８の出力は伝送周波数帯域に相当する範囲の値をとる
ため、零交差数が閾値Ｃ２１よりも大きくなることによ
りエコー検出部１９はエコーなしと判定し、一方、受信
側信号が有音でありかつ送信側信号が無音の場合は、零
交差数算出部１８の出力する零交差数が閾値Ｃ２１より
小さくなることによりエコー検出部１９はエコーありと
判定する。

【００３４】検出結果出力部２０は、上記音声検出部１
５が無音と判定しているか、あるいはエコー検出部１９
がエコーありと判定している場合、送信側信号が無音で
あると判定し、それ以外の場合送信側信号が有音である
と判定する。なお、この場合において、ハングオーバ付
加部Ａ４では、検出結果出力部２０の出力が有音から無
音へ変化した後の一定時間中、有音判定を保持するハン
グオーバ付加処理を行ない、その結果を出力端子２４よ
り出力する。

【００３５】以上、この実施例では、送信側信号を入力
し、送信側信号サンプルと第１の閾値Ａとを比較するこ
とにより送信側信号が有音、無音のいずれの状態である
かを判定する検出部を備えた音声検出器において、受信
側信号を入力し受信側信号の信号強度を算出する信号強
度算出部と、上記信号強度算出部の出力する信号強度に
応じて送信側信号に対して直流オフセットを付加するオ
フセット付加部と、上記オフセット付加部の出力信号に
対し零交差数を算出する零交差数算出部と、上記零交差
数算出部の出力する零交差数と第２の閾値Ｂとの比較結
果により送信側信号に含まれるエコー成分を検出するエ
コー検出部を備え、エコー検出部がエコーを検出してい
る時、送信側信号が無音であると判定することを特徴と
する音声検出器を説明した。

【００３６】したがって、送信側信号が無音状態である
時に、エコーキャンセラで消去されない残留エコーによ
り音声検出部１５が有音と判定しても、エコー検出部１
７がエコーありと判定し、検出結果出力部２０の判定結
果が無音となるので、残留エコーを誤検出することのな
い音声検出器が得られる。

【００３７】なお、上記実施例においては、オフセット
付加部１７が送信側信号に対して付加する直流オフセッ
ト量を、信号強度算出部１６の出力する信号強度に応じ
て可変としているが、ハードウェアの簡略化のため、送
信側信号に対して付加する直流オフセット量を固定値と
してもよく、たとえば、オフセット付加部１７におい
て、信号強度算出部１６の出力する信号強度とある閾値
とを比較し、信号強度が閾値よりも小さいときは直流オ
フセットを付加せず、信号強度が閾値よりも大きいとき
一定の直流オフセットを付加するように動作させても良
い。

【００３８】実施例２．また、図４はこの発明の他の実
施例を示すもので、１〜６，１５〜２４は上記実施例と
同一のものであり、２５は信号強度算出部１６の出力信
号を入力し、一定時間の遅延を与えて出力する遅延回路
である。上記遅延の時間は、想定されるエコー経路の遅
延時間、すなわち、受信側信号入力端子２３に入力され
た信号がハイブリッド回路で回りこんでエコーとなり、
送信側信号入力端子２１に入力されるまでの遅延時間に
等しく設定する。また、オフセット付加部１７は遅延回
路２５の出力信号を入力し、遅延回路２５の出力信号に
応じて直流オフセットを付加する。

【００３９】以上、この実施例では、送信側信号を入力
し、送信側信号サンプルと第１の閾値Ａとを比較するこ
とにより送信側信号が有音、無音のいずれの状態である
かを判定する検出部を備えた音声検出器において、受信
側信号を入力し受信側信号の信号強度を算出する信号強
度算出部と、上記信号強度算出部の出力値に一定時間の
遅延を与える遅延回路と、上記遅延回路の出力信号に応
じて送信側信号に対して直流オフセットを付加するオフ
セット付加部と、上記オフセット付加部の出力信号に対
し零交差数を算出する零交差数算出部と、上記零交差数
算出部の出力する零交差数と第２の閾値Ｂとの比較結果
により送信側信号に含まれるエコー成分を検出するエコ
ー検出部を備え、エコー検出部がエコーを検出している
時、送信側信号が無音であると判定することを特徴とす
る音声検出器を説明した。

【００４０】このように構成すれば、受信側信号入力端
子２３に入力された信号のエコーが、送信側信号入力端
子に入力されるまでのエコー経路の遅延時間を遅延回路
２２が補償し、エコー経路の遅延時間が無視できない場
合でも、エコーキャンセラで消去しきれない残留エコー
を誤って有音と判定することを防ぐという効果がある。

【００４１】実施例３．また、図５はこの発明のさらに
他の実施例を示すもので、１〜６，１５〜２４は上記実
施例と同一のものであり、２６は、信号強度算出部１６
が出力する受信側信号の信号強度と閾値Ｄ２８とを比較
し、受信側信号が有音、無音のいずれの状態であるかを
判定する比較部Ｃ、２７は比較部Ｃ２６の出力が有音か
ら無音に変化した後の一定時間中、有音判定を保持する
ハングオーバ付加処理を行なうハングオーバ付加部Ｂで
ある。このハングオーバ付加部Ｂ２７において、ハング
オーバ時間は想定されるエコー経路の遅延時間の最大値
に等しく設定する。また、オフセット付加部１７はハン
グオーバ付加部Ｂ２７の出力信号を入力し、ハングオー
バ付加部Ｂ２７の出力信号に応じて直流オフセットを付
加する。

【００４２】以上、この実施例では、送信側信号を入力
し、送信側信号サンプルと第１の閾値Ａとを比較するこ
とにより送信側信号が有音、無音のいずれの状態である
かを判定する検出部を備えた音声検出器において、受信
側信号を入力し受信側信号の信号強度を算出する信号強
度算出部と、上記信号強度算出部の出力値と第３の閾値
Ｃを比較する比較回路と、上記比較回路の出力に対して
ハングオーバの付加処理を行なうハングオーバ付加回路
と、上記ハングオーバ付加回路の出力に応じて送信側信
号に対して直流オフセットを付加するオフセット付加部
と、上記オフセット付加部の出力信号に対し零交差数を
算出する零交差数算出部と、上記零交差数算出部の出力
する零交差数と第２の閾値Ｂとの比較結果により送信側
信号に含まれるエコー成分を検出するエコー検出部を備
え、エコー検出部がエコーを検出している時、送信側信
号が無音であると判定することを特徴とする音声検出器
を説明した。

【００４３】このように構成すれば、想定されるエコー
経路の遅延時間にいくらかの変動幅がある場合でも、エ
コーキャンセラで消去しきれない残留エコーを誤って有
音と判定することを防ぐという効果がある。

【００４４】実施例４．また、上記実施例においては、
エコー検出部１９の判定結果は検出結果出力部２０の出
力にのみ影響を与えているが、上記実施例に示したよう
に音声検出部１５が無音時の背景雑音レベルに応じて音
声検出の閾値を定める適応閾値型となっている場合に
は、エコー検出部１９の出力を音声検出の閾値の適応制
御に用いてもよい。すなわち、エコー検出部１９がエコ
ーありと判定している場合、音声検出部１５内の雑音レ
ベル算出部５の動作を停止させ、エコー検出部１９がエ
コーありと判定する以前の雑音レベル算出値を保持す
る。これにより、エコーキャンセラの動作に起因して背
景雑音レベルの算出に誤差が生じるのを防ぐことができ
る。

【００４５】以上、この実施例では、第１の閾値Ａを送
信側信号の無音時の背景雑音レベルに応じて適応的に定
めるとともに、エコー検出部がエコーを検出していると
き、背景雑音レベルに応じた閾値の適応動作を停止する
ことを特徴とする音声検出器を説明した。

【００４６】なお、上記実施例では、音声検出器の場合
を説明したが、音声信号は一例であり、その他の送受信
信号であってもかまわない。同様に、エコーとは音声に
よるエコーに限らず、他の信号のエコーや雑音であって
もかまわない。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、送信
側信号の有無を判定する検出部が誤って残留エコーを検
出しても、エコー検出部の出力により検出器の出力を無
音とするように構成したので、エコーキャンセラで消去
できない残留エコーを誤って有音と判定することのない
信号検出器が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による音声検出器の実施例を
示す構成図である。

【図２】直流オフセット付加後の零交差数を示す説明図
である。

【図３】直流オフセットの付加量の一例を示す説明図で
ある。

【図４】本発明の一実施例による音声検出器の他の実施
例を示す構成図である。

【図５】本発明の一実施例による音声検出器のさらに他
の実施例を示す構成図である。

【図６】従来の音声検出器を示す構成図である。

【図７】エコーキャンセラを使用した音声伝送システム
の構成図である。

【符号の説明】

４ ハングオーバ付加部Ａ １５ 音声検出部 １６ 信号強度算出部 １７ オフセット付加部 １８ 零交差数算出部 １９ エコー検出部 ２０ 検出結果出力部 ２１ 閾値Ｃ ２２ 遅延回路 ２３ 比較部Ｃ ２４ ハングオーバ付加部Ｂ ２５ 閾値Ｄ ２６ 送信側信号入力端子 ２７ 受信側信号入力端子 ２８ 出力端子

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 有音検出器

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伝送システムに用いら
れ音声信号等の有無を判定する有音検出器に関するもの
である。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】従来、このような要求に応えるものとし
て、例えば、図６に示すような音声検出器が提案されて
いる。これは特開平３−１４１７４０に示された従来の
音声検出器を示す構成図であり、図において、１は検出
部Ａ、２は検出部Ｂ、３は各検出部１、２の出力の論理
和をとる論理和回路、４は有音時間のハングオーバ付加
処理を行なうハングオーバ付加部Ａ、５は入力信号およ
び検出部Ｂ２の出力にもとづき背景雑音レベルを算出す
る雑音レベル算出部、６は上記背景雑音レベルにもとづ
き閾値設定を行なう閾値設定部である。また、７は比較
部Ａ、８は判定部Ａ、９は判定部Ｂで、これらは検出部
Ａ１を構成している。またさらに、１０は比較部Ｂ、１
１は判定部Ｃ、１２は判定部Ｄで、これらは検出部Ｂ２
を構成している。１３は閾値Ａ、１４は閾値Ｂである。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】次に、上記のような従
来の音声検出器が図７に示すエコーキャンセラを使用し
た伝送システムに用いられる場合の動作を考えてみる。
図７におけるエコーキャンセラＡは、加入者Ｂから伝送
された音声信号がハイブリッド回路Ａで回りこんで発生
するエコー信号を消去するために用いられる。通常エコ
ーキャンセラは消去しきれない残留エコーを完全に打ち
消すためにＮＬＰ（Ｎｏｎ−ＬｉｎｅａｒＰｒｏｃｅｓ
ｓｉｎｇ）機能を備えているが、ＮＬＰ機能を動作させ
ない場合、加入者Ｂからの通話音声信号がハイブリッド
回路Ａで回り込んで発生したエコー信号のレベルを抑圧
するが、エコー信号は完全には消去されない。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、エコーキャンセラで消去しき
れない残留エコーを有音と誤判定することのない有音検
出器を得ることを目的とする。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る有音検
出器は、受信側信号の信号強度を算出する信号強度算出
部と、上記信号強度算出部の出力する信号強度に応じて
入力信号に対して直流オフセット等の所定の信号を付加
する付加部と、上記付加部の出力に対し零交差数を算出
して零交差数の大小により送信側入力信号に含まれるエ
コー成分を検出するエコー検出部を備えたものである。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】第２の発明に係る有音検出器は、信号強度
算出部と付加部の間に信号強度算出部からの信号強度を
所定時間遅らせて付加部に出力する遅延回路を設けたこ
とを特徴とする。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】第３の発明に係る有音検出器は、信号強度
算出部と付加部の間に信号強度算出部からの信号強度を
入力し、所定の値と比較してその結果を出力する比較回
路と、上記比較回路の出力を所定時間保持して付加部に
出力する保持回路を設けたことを特徴とする。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】第４の発明に係る有音検出器は、エコー検
出部が受信側信号のエコーを検出した場合、送信側信号
の雑音レベルの算出を停止させることを特徴とする。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】

【作用】第１の発明においては、受信側信号が有音の場
合に、信号強度算出部の算出する受信側信号の信号強度
に応じて、付加部において送信側信号に直流オフセット
が与えられ、この直流オフセット付加後の信号に対して
零交差数が減少することにより、エコー検出部がエコー
を検出し、エコー検出部がエコーを検出した場合に有音
検出器の判定結果を無音とすることにより残留エコーに
対して有音と誤判定することを防ぐ。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】

【実施例】 実施例１．図１はこの発明の一実施例を示す音声検出器
の構成図であり、１〜６、１３、１４は図６に示した従
来例と同一のものである。１５は送信側信号が有音、無
音のいずれの状態であるかを判定する音声検出部であ
り、検出部Ａ１、検出部Ｂ２、論理和回路３、雑音レベ
ル算出部５、閾値設定部６からなる。１６は受信側信号
の信号強度を算出する信号強度算出部、１７は上記信号
強度算出部１６の出力する信号強度に応じて送信側信号
に対して直流オフセットを付加するオフセット付加部、
１８は上記オフセット付加部１７の出力に対し零交差数
を算出する零交差数算出部、１９は上記零交差数算出部
１８の出力する零交差数の大小により送信側入力信号に
含まれるエコー成分を検出するエコー検出部、２０は上
記音声検出部１５が無音と判定しているか、またはエコ
ー検出部１９がエコーを検出している時送信側信号が無
音であると判定し、それ以外の時送信側信号が有音であ
ると判定する検出結果出力部である。２１は閾値Ｃ、２
２は送信側信号入力端子、２３は受信側信号入力端子、
２４は出力端子である。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】以上、この実施例では、送信側信号を入力
し、送信側信号サンプルと第１の閾値とを比較すること
により送信側信号が有音、無音のいずれの状態であるか
を判定する検出部を備えた音声検出器において、受信側
信号を入力し受信側信号の信号強度を算出する信号強度
算出部と、上記信号強度算出部の出力する信号強度に応
じて送信側信号に対して直流オフセットを付加するオフ
セット付加部と、上記オフセット付加部の出力信号に対
し零交差数を算出する零交差数算出部と、上記零交差数
算出部の出力する零交差数と第２の閾値との比較結果に
より送信側信号に含まれるエコー成分を検出するエコー
検出部を備え、エコー検出部がエコーを検出している
時、送信側信号が無音であると判定することを特徴とす
る音声検出器を説明した。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】したがって、送信側信号が無音状態である
時に、エコーキャンセラで消去されない残留エコーによ
り音声検出部１５が有音と判定しても、エコー検出部１
９がエコーありと判定し、検出結果出力部２０の判定結
果が無音となるので、残留エコーを誤検出することのな
い音声検出器が得られる。

【手続補正１８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３８】実施例２．また、図４はこの発明の他の実
施例を示すもので、１〜６，１３〜２４は上記実施例と
同一のものであり、２５は信号強度算出部１６の出力信
号を入力し、一定時間の遅延を与えて出力する遅延回路
である。上記遅延の時間は、想定されるエコー経路の遅
延時間、すなわち、受信側信号入力端子２３に入力され
た信号がハイブリッド回路で回りこんでエコーとなり、
送信側信号入力端子２２に入力されるまでの遅延時間に
等しく設定する。また、オフセット付加部１７は遅延回
路２５の出力信号を入力し、遅延回路２５の出力信号に
応じて送信側信号に対して直流オフセットを付加する。

【手続補正１９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】以上、この実施例では、送信側信号を入力
し、送信側信号サンプルと第１の閾値とを比較すること
により送信側信号が有音、無音のいずれの状態であるか
を判定する検出部を備えた音声検出器において、受信側
信号を入力し受信側信号の信号強度を算出する信号強度
算出部と、上記信号強度算出部の出力値に一定時間の遅
延を与える遅延回路と、上記遅延回路の出力信号に応じ
て送信側信号に対して直流オフセットを付加するオフセ
ット付加部と、上記オフセット付加部の出力信号に対し
零交差数を算出する零交差数算出部と、上記零交差数算
出部の出力する零交差数と第２の閾値との比較結果によ
り送信側信号に含まれるエコー成分を検出するエコー検
出部を備え、エコー検出部がエコーを検出している時、
送信側信号が無音であると判定することを特徴とする音
声検出器を説明した。

【手続補正２０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】このように構成すれば、受信側信号入力端
子２３に入力された信号のエコーが、送信側信号入力端
子２２に入力されるまでのエコー経路の遅延時間を遅延
回路２５が補償し、エコー経路の遅延時間が無視できな
い場合でも、エコーキャンセラで消去しきれない残留エ
コーを誤って有音と判定することを防ぐという効果があ
る。

【手続補正２１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】実施例３．また、図５はこの発明のさらに
他の実施例を示すもので、１〜６，１３〜２４は上記実
施例と同一のものであり、２６は、信号強度算出部１６
が出力する受信側信号の信号強度と閾値Ｄ２８とを比較
し、受信側信号が有音、無音のいずれの状態であるかを
判定する比較部Ｃ、２７は比較部Ｃ２６の出力が有音か
ら無音に変化した後の一定時間中、有音判定を保持する
ハングオーバ付加処理を行なうハングオーバ付加部Ｂで
ある。このハングオーバ付加部Ｂ２７において、ハング
オーバ時間は想定されるエコー経路の遅延時間の最大値
に等しく設定する。また、オフセット付加部１７はハン
グオーバ付加部Ｂ２７の出力信号を入力し、ハングオー
バ付加部Ｂ２７の出力信号に応じて送信側信号に対して
直流オフセットを付加する。

【手続補正２２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】以上、この実施例では、送信側信号を入力
し、送信側信号サンプルと第１の閾値とを比較すること
により送信側信号が有音、無音のいずれの状態であるか
を判定する検出部を備えた音声検出器において、受信側
信号を入力し受信側信号の信号強度を算出する信号強度
算出部と、上記信号強度算出部の出力値と第３の閾値を
比較する比較回路と、上記比較回路の出力に対してハン
グオーバの付加処理を行なうハングオーバ付加回路と、
上記ハングオーバ付加回路の出力に応じて送信側信号に
対して直流オフセットを付加するオフセット付加部と、
上記オフセット付加部の出力信号に対し零交差数を算出
する零交差数算出部と、上記零交差数算出部の出力する
零交差数と第２の閾値との比較結果により送信側信号に
含まれるエコー成分を検出するエコー検出部を備え、エ
コー検出部がエコーを検出している時、送信側信号が無
音であると判定することを特徴とする音声検出器を説明
した。

【手続補正２３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４６】なお、上記実施例では、送信側信号および
受信側信号が音声信号である場合を説明したが、音声信
号は一例であり、その他の送受信信号、例えば、モデム
信号、トーン信号等であってもかまわない。同様に、エ
コーとは音声信号によるエコーに限らず、他の信号、例
えば、モデム信号、トーン信号等のエコーであってもか
まわない。

【手続補正２４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、送信
側信号の有無を判定する検出部が誤って残留エコーを検
出しても、エコー検出部の出力により検出器の出力を無
音とするように構成したので、エコーキャンセラで消去
できない残留エコーを誤って有音と判定することのない
有音検出器が得られるという効果がある。

【手続補正２５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】直流オフセットの付加量の一例を示す説明図で
ある。

【手続補正２６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】直流オフセット付加後の零交差数を示す説明図
である。

【手続補正２７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 ４ ハングオーバ付加部Ａ １５ 音声検出部 １６ 信号強度算出部 １７ オフセット付加部 １８ 零交差数算出部 １９ エコー検出部 ２０ 検出結果出力部 ２１ 閾値Ｃ ２２ 送信側信号入力端子 ２３ 受信側信号入力端子 ２４ 出力端子 ２５ 遅延回路 ２６ 比較部Ｃ ２７ ハングオーバ付加部Ｂ ２８ 閾値Ｄ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の要素を有する信号検出器（ａ）送
   信側信号と受信側信号を入力する入力手段、（ｂ）受信
   側信号の信号強度を算出し出力する信号強度算出部、
   （ｃ）上記信号強度算出部の出力する信号強度に応じて
   送信側信号に所定の信号を付加し、付加信号として出力
   する付加部、（ｄ）付加部からの付加信号に基づいて送
   信側信号のエコーの有無を判定する検出手段。
2. 【請求項２】 上記信号検出器において、信号強度算出
   部と付加部の間に信号強度算出部からの信号強度を所定
   時間遅らせて付加部に出力する遅延回路を設けたことを
   特徴とする請求項１記載の信号検出器。
3. 【請求項３】 上記信号検出器において、信号強度算出
   部と付加部の間に信号強度算出部からの信号強度を所定
   時間保持して付加部に出力する保持回路を設けたことを
   特徴とする請求項１記載の信号検出器。
4. 【請求項４】 以下の要素を有する信号検出器（ａ）送
   信側信号と受信側信号を入力する入力手段、（ｂ）送信
   側信号の雑音レベルを適時検出する雑音レベル算出部、
   （ｃ）算出されたレベルに基づいて、送信側信号の有無
   を判定する検出部、（ｄ）受信側信号によるエコーを検
   出するエコー検出部、（ｅ）エコーの検出部のエコーの
   検出に基づいて、上記雑音レベル算出部の雑音レベルの
   算出を制御する制御手段。