JPH05227326A - データ・音声切換え装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音声信号とデータ信号を１本の電話回線に排
他的に出力すると共に、入力側では何れの信号であるか
を即座に判定してそれぞれの機器に入力することができ
るデータ・音声切換え装置を開示し、専用のネットワー
クを構築すると共に、通常の電話としても支障なく利用
できる技術を提供するものである。 【構成】 アナログの音声信号にトーン信号を合成する
手段と、デジタルのデータ列をアナログのデータ信号に
変換した後に異なる周波数のトーン信号を合成する手段
とを併有し、排他的に入力される上記音声信号とデータ
信号とを判定して何れか一方を電話回線に対して送信す
る送信用の切換え装置と、電話回線を介して受信した受
信信号を上記２つのトーン信号に対応した２つの帯域フ
ィルタを介して周波数判定器に入力すると共に、上記２
つのトーン信号に対応した２つのノッチフィルタに入力
し、上記周波数判定器で判定したトーン信号と一致する
側のノッチフィルタの出力を行う受信用の切換え装置を
備える構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アナログの電話回線を
利用して通常の音声信号の他に二値符号化されたデータ
を伝送する際に、自動的に両者を識別して電話回線に出
力したり、電話回線から入力された信号を適切にそれぞ
れのラインに接続するための切換え装置に関するもので
あり、特にコンピュータゲームのプログラムやデータを
１本の加入者電話だけで伝送する場合に有効である。

【０００２】

【従来の技術】最近では電話回線を利用して二値符号化
されたデータを伝送する技術が広く利用されている。こ
の技術としては、たとえばファクシミリ通信を挙げるこ
とができる。

【０００３】この電話機能付きのファクシミリ通信で
は、送信側において電話機能と画像伝送機能を切換える
ときには、定位置に挿入された通信用紙をマイクロスイ
ッチが検出すればファクシミリ機能を選択し、通信用紙
を挿入せずに受話器を取り上げれば電話機能を選択する
構成となっている。また、受信側では自動受信を行うこ
とができるが、その構成としては発呼信号を受けたとき
には一定時間スタンバイ信号を出力し、その間にビット
イメージに変換された画像信号を受信しなければ電話機
能に切り替わるというのが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したような構成で
は、１本の電話回線によって音声信号とデータ信号の両
方を送ることができるものの、送信側では手動によって
接続を切り換えなければならない。また受信側の自動受
信の構成は、音声受信とデータ受信の何れかを優先受信
の状態としておき、一定時間内にその信号を受け取らな
かった場合に初めて切り換えるという遅延処理によるみ
なし処理であり、信号そのものを判別して切り換えるも
のではない。

【０００５】また、最近はファクシミリ通信のみならず
各種の二値符号化されたデータが伝送の対象となってい
る。特にパーソナルコンピュータが普及した現在ではコ
ンピュータ通信が盛んになりつつある。そしてここでは
コンピュータの出力をモデムに接続し、アナログ信号と
して電話回線に送出しているが、上述したファクシミリ
の自動受信のような構成にしない限り専用線を引かなけ
ればならず、音声通信用には別の独立した回線を設置す
る必要がある。また、コンピュータ通信では不定期に発
呼されることに備えて常時待機状態である必要があり、
音声通信と共用にしても結局はファクシミリ通信と同様
にデータ通信優先型にしなければならない。

【０００６】ところで、通信回線を利用してホストコン
ピュータと加入者端末とを接続し、専用のネットワーク
を構成することは広く行われている。この場合でも電話
回線の利用手段は上述したコンピュータ通信の場合と同
様であり、専用線を設置するかデータ通信優先型の電話
にするか何れかを選択しなければならない。しかし一般
家庭などでデータ通信の利用頻度が比較的低いような場
合には、データ通信優先型を採用することは不都合があ
り、すくなくとも優先関係がない対等の状態で待機する
ことが好ましい。たとえば加入者端末からホストコンピ
ュータをアクセスし、コンピュータゲームプログラムの
ダウンロードをリクエストしたり、ゲームを中断し、そ
の状態でホストコンピュータにセーブするためにデータ
をアップロードできるような専用ネットワークを構成し
た場合には、データ通信頻度は低くても十分であり、む
しろ通常は音声通信の待機状態を確保するほうが都合が
よい。

【０００７】本発明ではこれらの従来の課題を解決しよ
うとするもので、音声信号とデータ信号を１本の電話回
線に排他的に出力すると共に、入力側では何れの信号で
あるかを即座に判定してそれぞれの機器に入力すること
ができるデータ・音声切換え装置を開示し、専用のネッ
トワークを構築すると共に、通常の電話としても支障な
く利用できる技術を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では上述した目的
を達成するために、アナログの音声信号にトーン信号を
合成する手段と、デジタルのデータ列をアナログのデー
タ信号に変換した後に異なる周波数のトーン信号を合成
する手段とを併有し、排他的に入力される上記音声信号
とデータ信号とを判定して何れか一方を電話回線に対し
て送信する送信用の切換え装置と、電話回線を介して受
信した受信信号を上記２つのトーン信号に対応した２つ
の帯域フィルタを介して周波数判定器に入力すると共
に、上記２つのトーン信号に対応した２つのノッチフィ
ルタに入力し、上記周波数判定器で判定したトーン信号
と一致する側のノッチフィルタの出力を行う受信用の切
換え装置を並列的に具備するという手段を用いた。

【０００９】また、送信用の切換え装置および受信用の
切換え装置とも、通常は音声信号の入出力側に接続する
という手段を選択的に採用し、さらに受信用の切換え装
置では、受信信号成分のうち２つのトーン信号とも所定
のしきい値を超えないときには音声の受信側に接続する
という手段も用いている。

【００１０】

【作用】音声信号とデータ列とは排他的に本装置の送信
用の切換え装置に入力される。そして、それぞれ予め決
められた周波数のトーン信号が合成されるが、これによ
って何れの信号であるかを識別するためのパイロット信
号を含んだ信号を生成するという作用を行うものであ
る。また判定器では現在処理されている信号が何れの信
号であるかを判定する機能を有し、これによって電話回
線に対して出力される信号を切り換えるという作用を行
う。

【００１１】一方、受信側では１本の電話回線から受信
する信号が何れの信号であるかを識別する機能を行うも
のであり、トーン信号の周波数を帯域フィルタによって
取り出し、これを周波数判定器に入力して高レベルの周
波数成分の方を選択する。そして、受信信号は帯域フィ
ルタと対の関係にあるノッチフィルタを介してトーン信
号成分を除去するが、選択された側の帯域フィルタと一
致した側のノッチフィルタ出力を選択して後段の電話
機、あるいはコンピュータなどに出力するという作用を
行う。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付した図面に従
って詳述する。先ず本発明装置の設置概要を図１に示す
と、ＮＷは既存の電話回線網、Ａ１〜Ａｎはそれぞれが
独立した本発明のデータ・音声切換え装置で、電話回線
網ＮＷとは上り線、下り線で接続されている。またそれ
ぞれの装置Ａ１〜Ａｎは送信用の切換えブロック１と受
信用の切換えブロック２によって構成されている。さら
に、データ・音声切換え装置Ａには電話機とコンピュー
タが並列に接続され（図示せず）、データ列とアナログ
信号を装置に対して入出力する。

【００１３】図１では装置Ａ１〜Ａｎが対等に電話回線
網ＮＷに接続された汎用ネットワークを示したが、図２
にはコンピュータネットワークを構築する場合を示す。
３はホストコンピュータであり、コンピュータゲームの
プログラムや、カラオケ音楽データなどを多数蓄積して
いる。そして、ネットワークＮＷを介して本発明装置Ａ
ｎを接続することによって、専用ネットワークを構築す
ることができる。この場合、装置Ａｎを搭載した利用者
端末ではホストコンピュータ３をアクセスし、データの
ダウンロードをリクエストしたり、ゲーム途中のデータ
をセーブするためにアップロードする。そして、装置Ａ
ｎによって自動的に音声通信とデータ通信とを選択する
のである。

【００１４】次に図３はデータ・音声切換え装置Ａ１〜
Ａｎそれぞれの内部構成を示したブロック図である。送
信側において１１は音声信号、１２は二値符号列で表現
されたデータ列であり、それぞれが混合器１３、１４に
入力されている。混合器１３、１４には周波数が異なる
トーン信号ＡあるいはＢを発生するトーン生成器１５、
１６が接続されており、混合器１３では音声信号とトー
ン信号Ａを合成し、混合器１４ではデータ信号とトーン
信号Ｂを合成している。なお、トーン信号Ａは音声信号
の識別信号として、およびトーン信号Ｂはデータの識別
信号として、即ちパイロット信号として機能するもの
で、電話回線の搬送波の帯域の上限値付近の周波数に設
定している。これは、音声信号のスペクトル分布のうち
の極力低い部分を利用することによって、信号に悪影響
を与えないようにすることを目的としたものである。な
お、データ列１２を扱う混合器１４はアナログ波を合成
するものであるから、一旦モデム１７によってアナログ
のデータ信号に変換処理された後に混合器１４に入力さ
れる。また、モデム１７による変換処理は、ＡＦＳＫ方
式（AUDIO FREQUENCY SHIFT KEYING）によっており、誤
り率を低減させている。そして、混合器１３、１４の出
力はスイッチ１８のａ接点とｂ接点にそれぞれに接続さ
れ、中点ｃは電話回線出力に接続されており、この中点
ｃの切り換えは制御信号１９によって行われる。この制
御信号１９はデータ・音声判定器２０から出力されるも
ので、判定器２０に入力されたアナログの音声信号とデ
ジタルのデータ列の性格を識別し、これによってスイッ
チ１８を切り換えるものである。スイッチ１８の切り換
えは複数の方式が考えられるが、たとえばスイッチ１８
を常ａ接点（通常はａ接点と中点が接続している）と
し、データ信号が伝送されるときに限り判定器２０から
の出力によってｂ接点に切り換えるようにすればよい。
この構成であれば、ネットワークの加入者として利用す
るときであっても、通常の電話回線網を利用するときで
あっても、何ら変わりない操作で音声通信を行うことが
できる。

【００１５】次に受信用の切換えブロック２の詳細を説
明すると、受信入力２１は中心周波数が異なる帯域フィ
ルタ２２・２３に並列に入力されると共に、音声信号と
データ信号に重畳しているそれぞれのトーン信号Ａある
いはＢの周波数を中心とするノッチフィルタ２４・２５
に並列的に入力される。さらに帯域フィルタ２２・２３
からの出力は周波数判定器２６に、ノッチフィルタ２４
・２５の出力はそれぞれ１接点スイッチ２７・２８に接
続されている。また、周波数判定器２６からはスイッチ
２７・２８に対してそれぞれ制御信号２９・３０を出力
している。ここで、送信用の切換えブロック１に設けら
れたトーン生成器１５・１６と、帯域フィルタ２２・２
３、およびノッチフィルタ２４・２５の間には周波数に
おいて密接な関連がある。即ち、音声信号に合成される
トーン信号Ａの中心周波数は帯域フィルタ２２およびノ
ッチフィルタ２４の中心周波数と一致し、データ信号に
合成されるトーン信号Ｂの中心周波数は帯域フィルタ２
３およびノッチフィルタ２５の中心周波数と一致させて
いる。これによって、他の加入電話回線に設置された切
換え装置Ａｘから送信された信号が音声信号の場合に
は、これにはトーン信号Ａが重畳されることになるの
で、２つの帯域フィルタ２２・２３のうちの帯域フィル
タ２２を通過した高レベルのトーン信号が周波数判定器
２６に入力される。一方帯域フィルタ２３を介してもト
ーン信号Ｂに該当する周波数成分が入力されるが、レベ
ルは非常に低いものであり、両者は容易に識別できる。
従って何れのトーン信号が入力されたか判定して制御信
号３０を出力し、これによってスイッチ２８を閉じる。
するとノッチフィルタ２５によってトーン信号Ａの成分
を除去した音声信号が閉接点になっているスイッチ２８
を介して後段の電話機に対して出力されるのである。

【００１６】また、音声信号はノッチフィルタ２４にも
並列に入力され、トーン信号Ｂに該当する信号成分が除
去された後に出力されるが、スイッチ２７が開回路にな
っているため、後段のコンピュータなどに出力されるこ
とはない。

【００１７】一方、他の加入電話回線の切換え装置から
送信された信号がデータ信号の場合には、帯域フィルタ
２３を通過して帯域フィルタ２４より高いレベルの信号
が周波数判定器２６に入力されるので、これを判定して
制御信号２９を出力し、スイッチ２７を閉回路にする。
すると、ノッチフィルタ２４によってトーン信号Ｂに該
当する成分が除去されたデータ信号がスイッチ２７を介
してモデム１７に入力され、二値符号化されたデータ列
として後段のコンピュータなどに入力されるのである。
この場合、ノッチフィルタ２５を通過した信号はスイッ
チ２８が開回路になっているため、後段との接続は遮断
される。なお、スイッチ２７と２８の関係は、スイッチ
２７を常閉、スイッチ２８を常開とした音声信号優先型
にし、データ信号が入力されたときのみ２つのスイッチ
を連動して切り換えるようにすれば、ネットワーク外か
らの呼出しにも対応でき、有効である。

【００１８】なお、周波数判定器２０から出力される制
御信号１９は受信側の判定器２６にも入力されている
が、これは自己の送信した信号によるクロストークがあ
った場合に判定器２６が誤動作しないように規制するた
めのものである。ただし、判定器２６のしきい値を高レ
ベルに設定するなどによって誤動作を防止する構成が別
に採用されている場合には省略することもある。

【００１９】このように、性格が異なる２種類の信号を
選択的に確実に送信すると共に、受信側においても電話
回線に搬送されてきた信号を判定し、選択的に後段に確
実に出力する構成としている。

【００２０】

【発明の効果】本発明装置では、２つの信号にそれぞれ
異なる周波数のトーン信号を合成し、識別化すると共
に、現在出力されている信号を判定して排他的に選択
し、これを送信することとしたので、電話回線で搬送さ
れる信号は同じアナログ波であっても容易に区別するこ
とができるようになった。

【００２１】また、同時に受信側においては２つのトー
ン信号に対応した周波数の帯域フィルタによって、受信
信号が何れであるかを判定し、ノッチフィルタによって
トーン信号を除去された音声信号あるいはデータ信号を
確実に選択的に取り出すことができるようになった。従
って、電話回線と電話機およびコンピュータの間に本発
明装置を介在させるだけて、自動的にデータ送信と通常
の電話機能を選択することができ、効率のよい送受信の
切り換えを達成することが可能となった。

【００２２】さらに、音声信号優先型かデータ信号優先
型の何れでも設定することができるので、利用頻度が高
い方を優先させることができ、利用勝手に優れた装置と
することが可能となった。従って、一般家庭においてた
まにホストコンピュータからコンピュータゲームのプロ
グラムをダウンロードする場合であっても、業務用で頻
繁にホストコンピュータをアクセスする場合でも、不都
合を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置を既存の電話回線網に接続したとこ
ろを示す概念図、

【図２】ホストコンピュータを用いて専用のネットワー
クを構築した概念図、

【図３】本発明装置の詳細を示すブロック図である。

【符号の説明】

１３・１４ 混合器 １５・１６ トーン生成器 １８ スイッチ ２０ データ・音声判定器 ２２・２３ 帯域フイルタ ２４・２５ ノッチフイルタ ２６ 周波数判定器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アナログの音声信号にトーン信号を合成す
   る手段と、デジタルのデータ列をアナログのデータ信号
   に変換した後に異なる周波数のトーン信号を合成する手
   段とを併有し、排他的に入力される上記音声信号とデー
   タ信号とを判定して何れか一方を電話回線に対して送信
   する送信用の切換え装置と、電話回線を介して受信した
   受信信号を上記２つのトーン信号に対応した２つの帯域
   フィルタを介して周波数判定器に入力すると共に、上記
   ２つのトーン信号に対応した２つのノッチフィルタに入
   力し、上記周波数判定器で判定したトーン信号と一致す
   る側のノッチフィルタの出力を行う受信用の切換え装置
   を備えたことを特徴とするデータ・音声切換え装置。
2. 【請求項２】送信用の切換え装置および受信用の切換え
   装置とも、通常は音声信号の入出力側に接続している請
   求項１記載のデータ・音声切換え装置。
3. 【請求項３】受信用の切換え装置は、受信信号成分のう
   ち２つのトーン信号とも所定のしきい値を超えないとき
   には音声の受信側に接続する請求項１記載のデータ・音
   声切換え装置。