JPH06232957A - 音声通信装置 - Google Patents

音声通信装置

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Publication number
JPH06232957A
JPH06232957A JP5013522A JP1352293A JPH06232957A JP H06232957 A JPH06232957 A JP H06232957A JP 5013522 A JP5013522 A JP 5013522A JP 1352293 A JP1352293 A JP 1352293A JP H06232957 A JPH06232957 A JP H06232957A
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JP
Japan
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signal
reception
circuit
transmission
echo canceller
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Pending
Application number
JP5013522A
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English (en)
Inventor
Shinichi Minazu
信一 水津
Yuji Umemoto
祐司 梅本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to US08/187,523 priority patent/US5696819A/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M9/00Arrangements for interconnection not involving centralised switching
    • H04M9/08Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic
    • H04M9/082Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic using echo cancellers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エコーキャンセラに多大で高速度の演算処理
を行なわせることなく低レベルの音響エコー成分につい
ても十分にキャンセルして低価格化および低消費電力を
図り、かつ大幅な回路変更や回路追加を行なわずに実現
でき、さらには受話状態であっても受話音量が小さい場
合にはクリップ動作を停止して通話の自然性向上を図
る。 【構成】 エコーキャンセラ30内の加算器32の出力
側にセンタクリッパ36を設け、このセンタクリッパ3
6の動作を、音声スイッチ回路50に備えられている比
較器53および検出器54により検出された送受話状態
検出情報DESと、ボリューム23による音量調節レベ
ルとに基づいて、制御回路4により制御するようにした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばディジタル自動
車電話装置のように、ハンズフリー通話時に発生する音
響エコーをキャンセルするためのエコーキャンセラと、
このエコーキャンセラを通過した所定レベル以下の残差
信号を除去するセンタクリッパとを備えた音声通信装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば自動車電話装置等の車載用
の無線通話装置の中には、ハンドセット通話モードとは
別にハンズフリー通話モードを備えたものがある。ハン
ズフリー通話モードとは、ハンドセットとは別に通信機
もしくはダッシュボード等に受話用のスピーカと送話用
のマイクロホンとを設け、これらのスピーカおよびマイ
クロホンを送受話器として使用して通話を行なえるよう
にしたものである。このハンズフリー通話モードを使用
すると、話者はハンドセットを持たずに通話を行なうこ
とができるので、運転中でも片手運転になることなく通
話を行なうことができ、運転中の安全性を高く保つ上で
著しく有用である。
【0003】しかし、このようなハンズフリー通話モー
ドを使用すると、通話中にスピーカから出力された受話
音声がマイクロホンに回り込み、これが相手側に送られ
て音響エコーが発生することがある。このため、この種
の電話装置には一般に上記音響エコーを打ち消すための
エコーキャンセラが設けられている。この音響エコーキ
ャンセラは、特に音声信号をディジタル符号化して伝送
するディジタル無線電話装置においては、音声符号復号
回路(スピーチコーデック)や誤り訂正符号復号回路
(チャネルコーデック)などによる信号遅延が大きく音
響エコーが話者にとって非常に気になることから必要不
可欠である。
【0004】図8は、この種のエコーキャンセラの構成
の一例を周辺回路とともに示したものである。エコーキ
ャンセラ60は、適応形フィルタ(ADF)61、加算
器62およびキャンセル情報記憶用のROM63を有し
ている。スピーカ66から出力された受話音声の一部が
音響エコーECとなってマイクロホン67に入力され、
そのエコー信号が送話増幅器68を介してA/D変換器
69でディジタル信号に変換されたのちエコーキャンセ
ラ60に入力されたとする。そうすると、このエコー信
号ESは加算器62を経て残差信号TSとなって適応形
フィルタ61に入力される。適応形フィルタ61では、
上記残差信号TSを零にするための適応動作が行なわ
れ、この適応動作により使用空間の音響特性、つまりエ
コー経路が推定されて、その推定結果および受話信号R
Sを基に疑似エコー信号EESが生成される。加算器6
2では、上記エコー信号ESから疑似エコー信号EES
を差し引くための演算処理が行なわれ、これにより上記
エコー信号ESは打ち消される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
エコーキャンセラを備えた音声通信装置には、次のよう
な解決すべき課題があった。すなわち、音響エコーの影
響のない高品質の通話を実現するためには、エコーキャ
ンセラにおいて中高レベルの音響エコー成分は勿論のこ
と、低レベルの音響エコー成分についても十分にキャン
セルする必要がある。しかし、エコーキャンセラで低レ
ベルの音響エコー成分を十分にキャンセルするために
は、エコーキャンセラにおける適応化処理の精度を大幅
に高めなければならない。そのためにはエコーキャンセ
ラに多大な演算を高速度で行なわせる必要があり、これ
が装置のコストアップと消費電力増大の原因となる。
【0006】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、エコーキャンセラに多大
で高速度の演算処理を行なわせることなく、低レベルの
音響エコー成分についても十分にキャンセルできるよう
にし、これにより安価でかつ消費電力が小さくしかも高
品質の通話を可能とする音声通信装置を提供することに
ある。また本発明の他の目的は、大幅な回路変更や回路
追加を行なうことなくより簡単な回路構成で実現できる
音声通信装置を提供することである。
【0007】さらに本発明の別の目的は、受話状態であ
っても受話音量が小さい場合にはクリップ動作を停止し
て背景雑音が送信されるようにし、これにより通話の自
然性を向上させることができる音声通信装置を提供する
ことである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の音声通信装置は、エコーキャンセラの送話信
号出力側に、このエコーキャンセラを通過した所定レベ
ル以下の残差信号を除去するための信号クリップ手段を
設けるとともに、クリップ制御手段を備えている。そし
て、このクリップ制御手段により、ハンズフリー用のス
ピーカ手段に入力される受話信号の信号レベルとマイク
ロホン手段から出力された送話信号の信号レベルとを比
較して送受話の状態を判定し、この判定結果に基づいて
上記信号クリップ手段の残差信号除去動作を制御するよ
うにしたものである。
【0009】また上記他の目的を達成するために本発明
は、音声通信装置が、スピーカ手段に入力される受話信
号の信号レベルとマイクロホン手段から出力された送話
信号の信号レベルとを比較して受話状態であるか否かを
判定し、この判定手段の判定結果に従って受話信号路お
よび送話信号路の各利得を相反的に制御する音声スイッ
チ手段を備えている場合には、クリップ制御手段を上記
音声スイッチ手段の判定手段と共用させることを特徴と
している。
【0010】さらに上記別の目的を達成するために本発
明は、受話信号路に、スピーカ手段に入力する受話信号
レベルを可変する受話音量調節手段が備えられている場
合に、クリップ制御手段により、送受話状態の判定結果
と、この受話音量調節手段による受話信号レベルの可変
量とに基づいて、信号クリップ手段の残差信号除去動作
を制御することも特徴としている。
【0011】
【作用】この結果本発明によれば、エコーキャンセラか
ら出力された所定レベル以下の残差信号は信号クリップ
手段によりクリップされて除去されることになる。この
ため、エコーキャンセラでは上記所定レベル以下の音響
エコー信号をキャンセルするための演算処理を行なう必
要はなくなり、これによりエコーキャンセラの負担は軽
減される。したがって、エコーキャンセラの演算速度を
低速化することが可能となり、これによりエコーキャン
セラを含む信号処理回路の簡単化および低価格化を図る
ことが可能となる。
【0012】また、音声スイッチ手段が備えられている
場合に、この音声スイッチ手段の送受話状態判定手段
が、信号クリップ手段の動作を制御するためのクリップ
制御手段として兼用される。このため、クリップ制御手
段を新たに設ける必要がなくなり、これにより簡単な回
路構成により実現することができる。
【0013】さらに、受話音量調節手段が備えられてい
る場合には、この受話音量調節手段による受話信号レベ
ルの可変量も考慮して信号クリップ手段の残差信号除去
動作が制御される。このため、例えば受話状態であって
も受話音量が小さい場合には、信号クリップ手段のクリ
ップ動作を停止させることが可能となり、これにより背
景雑音を除去せずにそのまま送話することができて、通
話の自然性を向上させることができる。
【0014】
【実施例】図1は、本発明の一実施例に係わるデュアル
モード無線電話装置の構成を示す回路ブロック図であ
る。
【0015】なお、デュアルモードとは、アナログモー
ドとディジタルモードとを併用した方式のことである。
アナログモードは、送信装置でアナログ音声信号および
データにより搬送波を例えばFM変調して送信し、受信
装置で送信装置から送られた被変調搬送波を受信してF
M復調することによりアナログ音声信号およびデータを
再生する方式である。一方ディジタルモードは、送信装
置で音声信号およびデータを符号化して、この符号化さ
れた信号により搬送波を例えばπ/4シフトDQPSK
(π/4 Shifted, differentially encoded quadrature
phase shift keying)方式によりディジタル変調して送
信し、受信装置で上記送信装置から送られた被変調波を
受信してディジタル復調したのち、この復調信号を復号
することにより音声信号およびデータを再生する方式で
ある。
【0016】先ずディジタルモードが設定された状態に
おいて、図示しない基地局からディジタル通話チャネル
を介して送られた無線周波信号は、アンテナ1で受信さ
れたのちアンテナ共用器(DUP)2を介して受信回路
(RX)3に入力される。この受信回路3では、上記無
線周波信号が周波数シンセサイザ(SYN)4から出力
された受信局部発振信号とミキシングされて中間周波信
号に周波数変換される。なお、上記周波数シンセサイザ
4から発生される受信局部発振信号の周波数は、制御回
路40から出力される制御信号SYCによって指示され
る。上記受信中間周波信号は、A/D変換器6でディジ
タル信号に変換されたのち、ディジタル復調回路(DE
M)7に入力される。ディジタル復調回路7では、上記
受信中間周波信号がディジタル復調されてディジタルベ
ースバンド信号に変換される。このディジタル復調回路
7から出力されたディジタルベースバンド信号には、デ
ィジタル受話信号とディジタル制御信号とがある。この
うちディジタル制御信号DCSは、制御回路20に取り
込まれて識別される。
【0017】これに対しディジタル受話信号は、誤り訂
正符号復号回路(CH−COD)8に入力される。この
誤り訂正符号復号回路8では、上記ディジタル復調回路
6から供給されたディジタル受話信号の誤り訂正復号化
処理が行なわれ、この誤り訂正復号化されたディジタル
受話信号は音声符号復号回路(SP−COD)9に入力
される。音声符号復号回路9では、上記ディジタル受話
信号の音声復号化処理が行なわれる。この音声符号復号
回路9から出力されたディジタル受話信号RSは、切替
回路10を介してディジタルボリューム(VOL)23
に入力される。ディジタルボリューム23では、例えば
上記ディジタル受話信号RSの信号レベルに制御回路4
0から出力された音量制御信号が加算され、これにより
信号レベルが可変されたディジタル受話信号が出力され
る。このディジタル受話信号はエコーキャンセラ30に
入力される。なお、制御回路40は後述するコンソール
ユニット43に設けられている音量調節キーの操作に応
じて、上記音量制御信号を発生する。
【0018】上記エコーキャンセラ30を通過したディ
ジタル受話信号は、D/A変換器11でアナログ受話信
号に変換されたのち受話増幅器12で増幅され、しかる
のち音声スイッチ回路50を介してスピーカ13に供給
されて、このスピーカ13から拡声出力される。なお、
音声スイッチ回路50では、上記受話増幅器12から出
力された受話信号の信号レベルと、後述するマイクロホ
ン14から出力された送話信号の信号レベルとが比較さ
れて、受話状態であるかまたは送話状態であるかが判定
される。そして、この判定結果に応じて送話路利得およ
び受話路利得が相反的に制御される。
【0019】一方、マイクロホン14から出力された話
者の送話信号は、送話増幅器15で増幅されたのちA/
D変換器16でディジタル送話信号に変換され、しかる
のちエコーキャンセラ30に入力される。このエコーキ
ャンセラ30では、上記ディジタル送話信号に含まれる
音響エコーを打ち消すための処理が行なわれる。このエ
コーキャンセラ30から出力されたディジタル送話信号
TSは、切替回路17を介して音声符号復号回路9に入
力される。この音声符号復号回路9では、上記ディジタ
ル送話信号の音声符号化処理が行なわれる。この音声符
号復号回路9から出力されたディジタル送話信号は、制
御回路40から出力されるディジタル制御信号と共に誤
り訂正符号復号回路8に入力される。この誤り訂正符号
復号回路8では、上記ディジタル送話信号およびディジ
タル制御信号の誤り訂正符号化処理が行なわれる。この
符号化後のディジタル送話信号はディジタル変調回路
(MOD)18に入力される。
【0020】ディジタル変調回路18では、上記ディジ
タル送話信号に応じてπ/4シフトDQPSK変調され
た変調信号が生成され、この変調信号はD/A変換器1
9でアナログ信号に変換されたのち送信回路(TX)5
に入力される。送信回路5では、上記変調信号が周波数
シンセサイザ4から出力されるディジタル通話チャネル
の無線周波数に対応した送信局部発振信号と合成されて
無線送信信号に変換され、さらに高周波増幅される。そ
して、この送信回路5から出力された無線送信信号はて
アンテナ共用器2を介してアンテナ1に供給され、この
アンテナ1から図示しない基地局へ向けて送信される。
なお、上記切替回路10,17は、制御回路40から出
力される切替制御信号SWCによって、それぞれ切替え
が制御される。
【0021】次に、アナログモードが設定された状態に
おいて、図示しない基地局からアナログ通話チャネルを
介して送られた無線周波信号は、アンテナ1で受信され
たのち共用器2を介して受信回路3に入力され、この受
信回路3で中間周波信号にダウンコンバートされる。こ
の受信回路3から出力された受信中間周波信号は、アナ
ログ音声回路(ANALOG AUDIO)20に入力
される。このアナログ音声回路20では、上記受信中間
周波信号がFM復調されたのち音声増幅される。このア
ナログ音声回路20から出力されたベースバンドのアナ
ログ通話信号は、A/D変換器21で一旦ディジタル信
号に変換されたのち、切替回路10およびディジタルボ
リューム23をそれぞれ介してエコーキャンセラ30に
入力される。そして、このエコーキャンセラ30を通過
したディジタル受話信号は、D/A変換器11でアナロ
グ受話信号に戻され、かつ受話増幅器12で増幅された
のち、音声スイッチ回路50を介してスピーカ13に供
給され、このスピーカ13から拡声出力される。
【0022】これに対し、マイクロホン14から出力さ
れた話者の送話信号は、送話増幅器15で増幅されたの
ちA/D変換器16によりディジタル送話信号に一旦変
換され、しかるのちエコーキャンセラ30に入力され
る。このエコーキャンセラ30では、上記ディジタル送
話信号に含まれる音響エコーを打ち消すための処理が行
なわれる。このエコーキャンセラ30から出力されたデ
ィジタル送話信号TSは、切替回路17を介してD/A
変換器22に入力され、ここでアナログ信号に戻された
のちアナログ音声回路20に入力される。アナログ音声
回路20では、上記送話信号に応じてFM変調された変
調信号が生成され、この変調信号は送信回路5に入力さ
れる。送信回路5では、上記変調信号が周波数シンセサ
イザ4から発生されたアナログ通話チャネルの無線周波
数に応じた送信局部発振信号とミキシングされて無線周
波信号にアップコンバートされ、さらに高周波増幅され
る。そして、この送信回路5から出力された無線周波信
号はアンテナ共用器2を介してアンテナ1に供給され、
このアンテナ1から図示しない基地局へ向けて送信され
る。
【0023】なお、制御回路40は例えばマイクロコン
ピュータを主制御部とした有したもので、この制御回路
にはコンソールユニット(CU)43が接続されてい
る。コンソールユニット43には、キースイッチ群と、
ディスプレイとが設けられている。ディスプレイは例え
ば液晶表示器により構成される。キースイッチ群は、発
信キー、終了キー、ダイヤルキー、モード指定キーおよ
び音量調節キーにより構成される。このうちモード指定
キーは、アナログモードと、ディジタルモードと、モー
ドを特に指定しないデュアルモードとを、使用者が選択
的に指定入力するために使用される。音量調節キーは、
話者が受話音量を調節するために使用される。電源回路
42は、バッテリ41の出力を基に所望の動作電圧Vcc
を生成して上記各回路に供給する。
【0024】ところで、上記エコーキャンセラ30およ
び音声スイッチ回路50は次のように構成される。図2
はその構成を周辺回路とともに示す回路ブロック図であ
る。エコーキャンセラ30は、例えばDSP(Digital
signal proccesor)により構成される。そして、適応形
フィルタ(ADF)31と、加算器32と、キャンセル
情報記憶用のROM33と、ダブルトーク検出回路を構
成する比較器34および検出器(DET)35とを有し
ている。エコー信号ESがエコーキャンセラ50に入力
されると、適応形フィルタ51では上記ROM33から
読み出されたキャンセル情報を基に、加算器32を通過
した上記エコー信号ES、つまり残差信号を零にするた
めの適応動作が行なわれる。そして、この適応動作によ
り使用空間の音響特性、つまりエコー経路が推定され
て、その推定結果および受話信号RSSを基に疑似エコ
ー信号EESが生成される。加算器52では、上記エコ
ー信号ESから疑似エコー信号EESを差し引くための
演算処理が行なわれ、これにより上記エコー信号ESは
打ち消される。
【0025】またエコーキャンセラ30内には、送話信
号路における加算器32の出力側位置にセンタクリッパ
(CLIP)36が配置されている。このセンタクリッ
パ36は、一定レベル以下の残差信号を除去するもの
で、その動作タイミングは制御回路40から供給される
クリップ制御信号CLCによりオンオフ制御される。
【0026】音声スイッチ回路50は、受話信号路およ
び送話信号路にそれぞれ挿入された可変減衰器(AT
T)51,52と、比較器53と、検出器(DET)5
4とを備えている。比較器53では、受話増幅器12か
ら出力された受話信号の信号レベルと、マイクロホン1
4から出力された送話信号の信号レベルとの比較が行な
われる。検出器54では、上記比較器53の比較出力か
ら装置が受話状態であるか、送話状態であるか、さらに
は無発声またはダブルトーク状態であるかが判定され、
その検出情報DESは制御回路40に供給される。制御
回路40は、上記検出情報DESに応じて受話利得制御
信号ATC1および送話利得制御信号ATC2をそれぞ
れ生成し、これらの制御信号ATC1,ATC2をそれ
ぞれ上記可変減衰器51,52に供給して、受話路利得
および送話路利得を相反的に可変制御する。
【0027】また、制御回路40には、制御機能の一つ
としてクリップ制御手段40aが備えられている。この
クリップ制御手段40aは、上記音声スイッチ回路50
の検出器54から供給された送受話状態の検出情報DE
Sと、コンソールユニット43の音量調節キーによる音
量調節量とに基づいて、クリップ制御信号CLCを生成
する。そして、このクリップ制御信号CLCを上記セン
タクリッパ36に供給し、このセンタクリッパ36のク
リップ動作状態を制御する。
【0028】次に、以上のように構成された装置の動作
を制御回路40の制御手順にしたがって説明する。通話
相手の電話装置との間に無線回線および有線回線を介し
て通話リンクが形成され、これにより双方の話者間で通
話が開始されたとする。そうすると、制御回路40は図
3に示すごとく、先ずステップ3aで音声スイッチ回路
50の検出器54から送受話状態の検出情報DESを取
り込む。そして、この検出情報DESに基づいて、ステ
ップ3b,3c,3dによりそれぞれ本装置は受話状態
にあるか、送話状態にあるか、さらには無発声・ダブル
トーク状態にあるかを判定する。
【0029】まだ双方の話者とも発声を行なっていない
状態では、上記ステップ3dにより無発声状態であると
判定され、制御回路40は無発声・ダブルトーク制御に
移行する。すなわち、無発声・ダブルトーク状態では、
送話を優先するように制御するため、制御回路40は図
4に示すごとく、ステップ4aおよびステップ4bによ
りそれぞれ受話路利得を大きく設定しかつ送話路利得を
小さく設定するための受話利得制御信号ATC1および
送話利得制御信号ATC2をそれぞれ生成し、これらの
制御信号ATC1,ATC2を音声スイッチ回路50の
可変減衰器51,52に供給する。このため、受話路利
得は大きく設定され、反対に送話路利得は小さく設定さ
れる。また、双方の話者が無発声の状態では音響エコー
は発生しないので、センタクリッパ36に対してはステ
ップ4cによりクリップ制御信号CLCでオフ状態を指
示する。このため、センタクリッパ36は非動作状態と
なり、このため背景雑音を含む送話信号がそのまま送信
される。また、このときエコーキャンセラ30において
も、比較器34および検出器35により無発生状態が検
出されるため、適応形フィルタ31は学習動作を行なわ
ない。つまり、エコーキャンセラ30はオフ状態とな
る。
【0030】この状態で話者が送話を開始したとする。
そうすると、制御回路40は音声スイッチ回路50から
供給される送受話状態検出情報DESを基に図3のステ
ップ3cにより送話状態になったことを認識し、以後送
話制御に移行する。すなわち、制御回路40は図5に示
すごとく、ステップ5aおよびステップ5bによりそれ
ぞれ受話路利得を大きく設定しかつ送話路利得を小さく
設定するための受話利得制御信号ATC1および送話利
得制御信号ATC2をそれぞれ生成し、これらの制御信
号ATC1,ATC2を音声スイッチ回路50の可変減
衰器51,52に供給する。このため、上記無発声状態
の場合と同様に受話路利得は大きく設定され、反対に送
話路利得は小さく設定される。また、送話状態では音響
エコーは発生しないので、センタクリッパ36にはステ
ップ5cによりクリップ制御信号CLCでオフ状態が指
示され、これによりセンタクリッパ36は非動作状態を
保持する。さらに、このときエコーキャンセラ30もオ
フ状態を保持する。
【0031】これに対し相手話者が送話を行ない、これ
により音声スイッチ回路50の比較器53および検出器
54により受話状態が検出されたとする。そうすると、
制御回路40はステップ3bにて上記受話状態を認識
し、以後受話制御に移行する。すなわち、先ずコンソー
ルユニット43の音量調節キーにより設定中の音量調節
レベルの情報を取り込み、この音量調節レベルの情報を
基にステップ6aで音量調節レベルが予め定めた一定レ
ベル以下であるか否かを判定する。そして、いま音量調
節レベルが一定レベル以上だったとすると、つまり音量
調節レベルが中または大レベルに設定されていたとする
と、制御回路40はステップ6bに移行してここでディ
ジタルボリューム23に対し受話損失を小さくするため
の音量制御信号VOCを出力する。このため、ディジタ
ルボリューム23の損失量は上記音量調節キーにより設
定された音量調節レベルに応じた小さい値に設定され、
この結果受話信号は信号レベルがそれほど減衰されずに
スピーカ13に供給される。このため、スピーカ13か
らは音量の大きな受話音声が拡声出力される。
【0032】また、次に制御回路40は、ステップ6c
およびステップ6dによりそれぞれ受話路利得を小さく
設定しかつ送話路利得を大きく設定するための受話利得
制御信号ATC1および送話利得制御信号ATC2をそ
れぞれ生成し、これらの制御信号ATC1,ATC2を
音声スイッチ回路50の可変減衰器51,52に供給す
る。このため、受話路利得は小さく設定され、反対に送
話路利得は大きく設定される。また、この場合には上記
したように受話音量が大きいので、音響エコーが発生す
る可能性が高い。このため、制御回路40はステップ6
eによりセンタクリッパ36をオンするための制御信号
CLCを発生してセンタクリッパ36に供給する。この
ため、センタクリッパ36は動作状態となり、これによ
りエコーキャンセラ30を通過した微小レベルの残差信
号は除去される。なお、このときエコーキャンセラ30
では、比較器34および検出器35により受話状態にな
ったことが検出されるため、適応形フィルタ31が学習
動作を行なう。すなわち、エコーキャンセラ30は動作
状態となり、これによりマイクロホン14でピックアッ
プされた音響エコー信号はキャンセルされる。
【0033】一方、受話音量を低下させるために話者が
音量調節キーを操作したとする。そうすると、制御回路
40はステップ6aで音量調節レベルが一定レベル以下
になったか否かを判定し、一定レベル以下になったこと
を検出すると、ステップ6fに移行してここで先ずディ
ジタルボリューム23の損失を大きくするための音量制
御信号VOCを出力する。このため、ディジタルボリュ
ーム23の損失量は上記音量調節キーにより設定された
音量調節レベルに応じた大きな値に設定され、この結果
受話信号は信号レベルが大きく減衰されてスピーカ13
に供給される。このため、スピーカ13からは音量の小
さい受話音声が出力される。
【0034】また、次に制御回路40は、ステップ6g
およびステップ6hによりそれぞれ受話路利得を小さく
設定しかつ送話路利得を大きく設定するための受話利得
制御信号ATC1および送話利得制御信号ATC2をそ
れぞれ生成し、これらの制御信号ATC1,ATC2を
音声スイッチ回路50の可変減衰器51,52に供給す
る。このため、受話路利得は小さく設定され、反対に送
話路利得は大きく設定される。一方、この場合には上記
したように受話音量が小さいため、実質的に音響エコー
が発生する可能性は低く、たとえ発生したとしてもその
信号レベルは小さい。このため、制御回路40はステッ
プ6iによりセンタクリッパ36をオフするための制御
信号CLCを発生してセンタクリッパ36に供給する。
このため、センタクリッパ36は非動作状態となり、こ
れによりエコーキャンセラ30を通過した微小レベルの
残差信号はそのまま送信される。したがって、相手話者
には背景雑音が伝わることになり、この結果通話の自然
性は高められる。
【0035】またこのとき、受話信号レベルが低いとは
いえ、エコーキャンセラ30の比較器34および検出器
35では受話状態であることが検出されるため、エコー
キャンセラ30は動作状態を保持する。したがって、仮
にマイクロホン14で音響エコーがピックアップされて
も、大きな音響エコーはエコーキャンセラ30によりキ
ャンセルされる。
【0036】なお、音声スイッチ回路50の比較器53
および検出器54によりダブルトーク状態が検出された
場合には、制御回路40は図4に示した手順にしたがっ
て先に述べた無発声状態の場合と同じ制御を実行する。
エコーキャンセラ30も無発声状態と同様に非動作状態
となる。
【0037】図7は、以上述べた無発声状態、送話状
態、受話状態およびダブルトーク状態におけるエコーキ
ャンセラ30、音声スイッチ回路50およびセンタクリ
ッパ36の各動作を一覧した示した図である。
【0038】以上述べたように本実施例であれば、エコ
ーキャンセラ30内の加算器32の出力側にセンタクリ
ッパ36を設け、このセンタクリッパ36の動作を送受
話状態に応じてオンオフするようにしたことによって、
受話状態においてエコーキャンセラ30の加算器32か
ら出力された一定レベル以下の残差信号をセンタクリッ
パ36により除去することができる。このため、エコー
キャンセラ30では上記一定レベル以下の音響エコー信
号をキャンセルするための演算処理を行なう必要がなく
なり、これによりエコーキャンセラの負担を軽減するこ
とができる。したがって、エコーキャンセラ30の演算
速度を低速化することが可能となり、これによりエコー
キャンセラ30を含む信号処理回路の簡単化および低価
格化を図ることが可能となる。
【0039】また本実施例では、センタクリッパ36の
動作を、音声スイッチ回路50に備えられている比較器
53および検出器54により検出された送受話状態検出
情報DESに基づいて、制御回路40により制御するよ
うにしている。つまり、センタクリッパ制御用の送受話
状態検出回路を、音声スイッチ回路50に既に設けられ
ている送受話状態検出回路により兼用している。このた
め、センタクリッパ36の動作を制御するために送受話
状態検出回路を新たに設ける必要がなくなり、これによ
り回路構成を簡単化することができる。
【0040】さらに本実施例では、センタクリッパ36
の動作を、送受話状態の検出結果ばかりでなくディジタ
ルボリューム23による音量調節レベルをも考慮して制
御し、これにより受話状態であっても受話音量が小さく
なるようにディジタルボリューム23で設定されている
場合には、音響エコーが発生する可能性が低いと判断し
て、センタクリッパ36を非動作状態に設定するように
している。このため、背景雑音を除去せずにそのまま送
話することができ、通話の自然性を向上させることがで
きる。
【0041】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば上記実施例では、受話音量調節用の
ボリュームとして、ディジタル受話信号のレベルをディ
ジタル処理により調節するディジタルボリュームを使用
した場合について説明した。しかし、受話音量調節用の
ボリュームとしてはアナログボリュームを使用してもよ
い。図8はこのアナログボリュームを備えたデュアルモ
ード無線電話装置の構成を示す回路ブロック図であり、
また図9は上記アナログボリュームを備えた装置の要部
構成を示す回路ブロック図である。なお、同図において
前記図1および2と同一部分には同一符号を付して詳し
い説明は省略する。
【0042】図8および図9において、音声符号復号回
路9から出力されたディジタル受話信号RSは、D/A
変換器24で一旦アナログ受話信号に変換されたのち、
アナログスイッチからなる切替回路10′を介してアナ
ログボリューム23′に入力される。アナログボリュー
ム23′は例えば可変抵抗器からなり、制御回路40か
ら出力された利得制御信号に従って上記アナログ受話信
号の信号レベルを可変して出力する。このアナログボリ
ューム23′から出力されたアナログ受話信号は、A/
D変換器25でディジタル受話信号に変換されたのちエ
コーキャンセラ30に入力される。
【0043】また、アナログ音声回路20から出力され
たアナログ受話信号は、そのまま上記切替回路10′を
介してアナログボリューム23′に入力される。そし
て、このアナログボリューム23′で信号レベルが可変
されたアナログ受話信号は、A/D変換器25でディジ
タル信号に変換されてエコーキャンセラ30に入力され
る。この様にアナログボリュームを使用することによ
り、ディジタルボリュームを使用する場合に比べて信号
遅延を減少させることができる。
【0044】また、前記実施例ではセンタクリッパ36
をエコーキャンセラ30内に設け、エコーキャンセラ3
0を構成するDSPによりクリップのための信号処理を
行なうようにしたが、センタクリッパ36をエコーキャ
ンセラ30の後段に独立して設けてもよい。
【0045】また、前記実施例では音声スイッチ回路5
およびセンタクリッパ36の動作を装置全体の動作を統
括制御する制御回路40により制御するようにしたが、
この制御回路40とは別に音声スイッチ制御回路および
センタクリッパ制御回路を設け、これらの制御回路によ
り制御するように構成してもよい。
【0046】その他、信号クリップ手段、エコーキャン
セラおよび音声スイッチ回路の構成や、クリップ制御手
段の制御手段および制御内容、音声通信装置の種類や構
成などについても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施できる。
【0047】
【発明の効果】以上詳述したように本発明では、エコー
キャンセラの送話信号出力側に、このエコーキャンセラ
を通過した所定レベル以下の残差信号を除去するための
信号クリップ手段を設けるとともに、クリップ制御手段
を備えている。そして、このクリップ制御手段により、
ハンズフリー用のスピーカ手段に入力される受話信号の
信号レベルとマイクロホン手段から出力された送話信号
の信号レベルとを比較して送受話の状態を判定し、この
判定結果に基づいて上記信号クリップ手段の残差信号除
去動作を制御するようにしている。
【0048】したがって本発明によれば、エコーキャン
セラに多大で高速度の演算処理を行なわせることなく、
低レベルの音響エコー成分についても十分にキャンセル
することができ、これにより安価でかつ消費電力が小さ
くしかも高品質の通話を可能とする音声通信装置を提供
することができる。
【0049】また本発明では、音声通信装置が、スピー
カ手段に入力される受話信号の信号レベルとマイクロホ
ン手段から出力された送話信号の信号レベルとを比較し
て受話状態であるか否かを判定し、この判定手段の判定
結果に従って受話信号路および送話信号路の各利得を相
反的に制御する音声スイッチ手段を備えている場合に
は、クリップ制御手段を上記音声スイッチ手段の判定手
段と共用させるようにしている。したがって、大幅な回
路変更や回路追加を行なうことなくより簡単な回路構成
で実現できる音声通信装置を提供することができる。
【0050】さらに本発明では、受話信号路に、スピー
カ手段に入力する受話信号レベルを可変する受話音量調
節手段が備えられている場合に、クリップ制御手段によ
って、送受話状態の判定結果と、この受話音量調節手段
による受話信号レベルの可変量とに基づいて、信号クリ
ップ手段の残差信号除去動作を制御するようにしてい
る。
【0051】したがって、受話状態であっても受話音量
が小さい場合にはクリップ動作を停止して背景雑音が送
信されるようにし、これにより通話の自然性を向上させ
ることができる音声通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わるデュアルモード無線
電話装置の構成を示す回路ブロック図。
【図2】図1に示した装置のエコーキャンセラおよび音
声スイッチの構成を周辺回路とともに示す回路ブロック
図。
【図3】図2に示した制御回路によるクリップ等制御手
段のメインルーチンを示すフローチャート。
【図4】図2に示した制御回路によるクリップ等制御手
段の無発生・ダブルトーク制御手順およびその制御内容
を示すフローチャート。
【図5】図2に示した制御回路によるクリップ等制御手
段の送話制御手順およびその制御内容を示すフローチャ
ート。
【図6】図2に示した制御回路によるクリップ等制御手
段の受話制御手順およびその制御内容を示すフローチャ
ート。
【図7】図2に示した装置における無発声状態、送話状
態、受話状態およびダブルトーク状態におけるエコーキ
ャンセラ、音声スイッチ回路およびセンタクリッパの各
動作を一覧した示した図。
【図8】本発明の他の実施例に係わるデュアルモード無
線電話装置の構成を示す回路ブロック図。
【図9】図8に示した装置のエコーキャンセラおよび音
声スイッチの構成を周辺回路とともに示す回路ブロック
図。
【図10】従来より使用されているエコーキャンセラの
構成を周辺回路とともに示した回路ブロック図。
【符号の説明】
1…アンテナ 2…アンテナ共用
器 3…受信回路 4…周波数シンセ
サイザ 5…送信回路 6,16,21,
25…A/D変換器 7…ディジタル復調回路 8…誤り訂正符号
復号回路 9…音声符号復号回路 10,10′,1
7…切替回路 11,19,22,24…D/A変換器 12…受話増幅器 13…スピーカ 14…マイクロホン 15…送話増幅器 18…ディジタル変調回路 20…アナログ音
声回路 23…ディジタルボリューム 23′…アナログ
ボリューム 30…エコーキャンセラ 31…適応形フィ
ルタ 32…加算器 33…キャンセル
情報記憶用ROM 34…比較器 35…検出器 40…制御回路 40a…クリップ
制御手段 41…バッテリ 42…電源回路 43…コンソールユニット 50…音声スイッ
チ回路 51,52…可変減衰器 53…比較器 54…検出器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受話音声信号を拡声出力するスピーカ手
    段および送話音を集音して送話信号を出力するマイクロ
    ホン手段を有し、これらのスピーカ手段およびマイクロ
    ホン手段を用いてハンズフリー通話を行なう機能を備え
    た音声通信装置において、 前記スピーカ手段から拡声出力された受話音が前記マイ
    クロホン手段に入力されることにより発生する音響エコ
    ー信号を打ち消すためのエコーキャンセラと、 このエコーキャンセラの送話信号出力側に配設され、前
    記エコーキャンセラを通過した所定レベル以下の残差信
    号を除去するための信号クリップ手段と、 前記スピーカ手段に入力される受話信号の信号レベルと
    前記マイクロホン手段から出力された送話信号の信号レ
    ベルとを比較して送受話の状態を判定し、この判定結果
    に基づいて前記信号クリップ手段の残差信号除去動作を
    制御するためのクリップ制御手段とを具備したことを特
    徴とする音声通信装置。
  2. 【請求項2】 音声通信装置が、スピーカ手段に入力さ
    れる受話信号の信号レベルとマイクロホン手段から出力
    された送話信号の信号レベルとを比較して受話状態であ
    るか否かを判定し、この判定手段の判定結果に従って受
    話信号路および送話信号路の各利得を相反的に制御する
    音声スイッチ手段を備えている場合に、クリップ制御手
    段は上記音声スイッチ手段の判定手段と共用されること
    を特徴とする請求項1に記載の音声通信装置。
  3. 【請求項3】 受話信号路に、スピーカ手段に入力する
    受話信号レベルを可変する受話音量調節手段が備えられ
    ている場合に、クリップ制御手段は、送受話状態の判定
    結果と、この受話音量調節手段による受話信号レベルの
    可変量とに基づいて、信号クリップ手段の残差信号除去
    動作を制御することを特徴とする請求項1または請求項
    2に記載の音声通信装置。
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