JPH06276557A - 音声信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は呼接続がディジタル信号及びアナログ
信号の何れに係わらず端点及び中継点の判定を行うこと
ができ、中継点と判定された音声信号処理装置において
エコーキャンセル動作及び音質改善動作を停止すること
により中継点と端点との装置の相互作用による悪影響を
解除することができる音声信号処理装置を提供すること
を目的とする。 【構成】重畳手段７２により一定周波数の判別信号を音
声信号に重畳して加入者網の交換機７１へ出力し、検出
除去手段７３により交換機７１から送られてきた音声信
号に判別信号が重畳されているかどうかを検出し、かつ
判別信号を除去して音声信号のみを出力し、判別信号の
検出時に自装置が呼接続の行われた電話機７４側に接続
されていることを示す端点であることを認識でき、判別
信号の未検出時に自装置が端点の間に位置することを示
す中継点であることを認識できるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は音声信号処理装置に関す
る。この音声信号処理装置は、音声交換網において音声
圧縮、エコーキャンセル、音声符号化／復号化等の音声
信号処理を行うものであり、既存の電話回線、高速ディ
ジタル専用線及びハイビットリンク等のディジタル専用
回線やＩＳＤＮ、将来の広帯域ＩＳＤＮ等のディジタル
専用回線などに用いることができる。

【０００２】

【従来の技術】図７に従来の音声信号処理装置を用いた
電話回線網の一例を示し、その説明を行う。

【０００３】この図において、１，２，３は電話機、
４，５，６は交換機である。各交換機４〜６の伝送路側
には、音声信号処理装置７，８，９，１０が接続されて
おり、音声信号処理装置７と８とが第１伝送路１１によ
り接続され、音声信号処理装置９と１０とが第２伝送路
１２により接続されている。

【０００４】このような構成において音声信号処理装置
７〜１０は、音声圧縮、エコーキャンセル、音声符号化
／復号化等の音声信号処理を行い、通信における伝送効
率の向上、音声品質の向上等に寄与している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した構
成において、音声信号処理装置７〜１０が呼の接続状態
によっては、呼接続が行われる両端の交換機に接続され
る端点となったり、その両端の交換機の中間に接続され
る中継点となったりする。

【０００６】例えば電話機１と２とで呼接続が行われる
場合、音声信号処理装置８は端点となり、電話機２と３
とで呼接続が行われる場合、音声信号処理装置９は端点
となる。しかし、電話機１と３とで呼接続が行われる場
合、音声信号処理装置８及び９は中継点となる。

【０００７】このように音声信号処理装置を端点又は中
継点として用いるには、呼管理を電話局等の制御装置に
より一元的に行い、各音声信号処理装置に対して、呼の
接続状態や端点情報をリアルタイムで通知することによ
って原理的には実現可能である。

【０００８】しかし、現実のネットワークはマルチベン
ダ化や体系の異なる通信装置の組み合わせで構成される
ため、呼の生成に応じてリアルタイムで端点を判定する
ことは困難である。

【０００９】従って、音声信号処理装置をタンデム接続
状態で使用せざるを得ない。この場合、例えば音声信号
処理装置のエコーキャンセラがタンデム接続状態となる
ので、端点のみのエコーキャンセラが作動した場合と異
なり、中継点のエコーキャンセラも同時に作動するた
め、端点と中継点とのエコーキャンセラの相互作用によ
りエコーが除去されなくなるといった問題がある。

【００１０】また、従来の音声信号処理装置における音
声圧縮伝送装置により、ディジタル信号レベルでビット
操作により同期ビットを付加し、その同期ビットの有無
により端点を判定する方法が考案されているが、これは
装置間をディジタル信号のまま接続することを前提とし
ている方法のため、アナログ接続された場合、ディジタ
ル信号である同期ビットがアナログ信号に変換されると
消失し、端点の判定が行えないといった問題がある。

【００１１】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、呼接続がディジタル信号及びアナログ信号
の何れに係わらず端点及び中継点の判定を行うことがで
き、中継点と判定された音声信号処理装置においてエコ
ーキャンセル動作及び音質改善動作を停止することによ
り中継点と端点との装置の相互作用による悪影響を解除
することができる音声信号処理装置を提供することを目
的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１に本発明の原理図を
示す。この図に示す音声信号処理装置は、音声交換網に
分散配置され、かつ伝送効率及び音声品質の向上のため
の音声信号処理を行うものであり、重畳手段７２と、検
出除去手段７３と、エコーキャンセラ７５と、音声符号
器７６とを具備して構成されている。

【００１３】重畳手段７２は、一定周波数の判別信号を
音声信号に重畳して加入者網の交換機７１へ出力するも
のである。検出除去手段７３は、交換機７１から送られ
てきた音声信号に判別信号が重畳されているかどうかを
検出すると共に、判別信号を除去して音声信号のみを出
力するものである。

【００１４】また、検出除去手段７３により判別信号が
検出された際に、自装置が呼接続の行われた電話機７４
側に接続されていることを示す端点であることを認識で
き、検出除去手段７３により判別信号が未検出の際に、
自装置が端点の間に位置することを示す中継点であるこ
とを認識できるようになっている。

【００１５】エコーキャンセラ７５は、検出除去手段７
３による判別信号の検出時に停止し、判別信号の未検出
時に作動するものである。音声符号器７６は、音声のＰ
ＣＭ伝送、圧縮伝送、及び音質改善の各処理を行うもの
であり、検出除去手段７３による判別信号の検出時に音
質改善処理が停止し、判別信号の未検出時に音質改善処
理が作動するようになっている。

【００１６】また、呼を検出する図示せぬ呼検出手段
と、呼検出手段により呼が検出された際に、重畳手段７
２が行う音声信号への判別信号の重畳と、検出除去手段
７３が行う判別信号の検出及び音声信号から判別信号の
除去とを、所定時間のみ行わせる制御手段とを設けるの
が好ましい。

【００１７】

【作用】上述した本発明によれば、音声信号処理装置自
体が端点に位置するか中継点に位置するかを、検出除去
手段７３による判別信号の検出／未検出によって容易に
判定することができる。

【００１８】判別信号が検出された場合は、重畳手段７
２により重畳された判別信号が交換機７１を介して戻っ
てきた場合なので、音声信号処理装置が中継点に位置す
ることが分かる。

【００１９】判別信号が未検出の場合、重畳手段７２に
より重畳された判別信号が交換機７１を介して電話機７
４へ出力されることによって消失した場合なので、音声
信号処理装置が端点に位置することが分かる。

【００２０】また、先の検出の場合、即ち中継点の場
合、エコーキャンセラ７５が停止するように制御され、
又は音声符号器７６の音質改善処理が停止するように制
御され、一方、未検出の場合、即ち端点の場合、エコー
キャンセラ７５が動作するように制御され、又は音声符
号器７６の音質改善処理が動作するように制御されるの
で、中継点及び端点での同エコーキャンセラ７５又は同
音声符号器７６の相互作用による音質への悪影響を防止
することができる。

【００２１】更に、判別信号に一定周波数の信号を用い
ているので、ディジタル信号及びアナログ信号の何れに
も対応することができる。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図２は本発明の第１実施例による音声信号
処理装置のブロック構成図である。

【００２３】図２に示す音声信号処理装置２０は、図４
に示す電話回線網の符号２７，２８，２９，３０で示す
位置に接続されるものであり、端点判定処理部３２、エ
コーキャンセラ３３、及び音声符号器３４を具備して構
成されている。

【００２４】端点判定処理部３２は、音声信号処理装置
２０が端点又は中継点の何れに位置するかを判定するも
のであり、音声信号処理装置２０が例えば図４に示す符
号２７の位置に接続されたものであれば、その出力信号
Ｈを交換機２４へ出力し、交換機２４から送られてきた
信号Ａを受信するようになっている。

【００２５】端点判定処理部３２の内部構成を図３に示
し、その説明を行う。但し、図３において図２の各部に
対応する部分には同一符号を付す。図３に示す端点判定
処理部３２において、３６はキャリア発生部（以降、Ｃ
−ｇｅｎと呼ぶ）、３７は加算器、３８は帯域通過フィ
ルタ（以降、ＢＰＦと呼ぶ）、３９はキャリア検出部
（以降、Ｃ−ｄｅｔと呼ぶ）、４０は帯域除去フィルタ
（以降、ＢＲＦと呼ぶ）である。

【００２６】Ｃ−ｇｅｎ３６は、例えば３．３５ｋＨｚ
の周波数のキャリア信号ＣＳを発生する。加算器３７
は、エコーキャンセラ３３の出力する音声信号Ｇにキャ
リア信号ＣＳを加算するものである。即ち、加算器３７
から出力される信号Ｈは音声信号にキャリア信号が重畳
されたものとなる。

【００２７】ＢＰＦ３８は、３．３ｋＨｚ〜３．４ｋＨ
ｚの周波数の信号を通過させるものであり、入力信号Ａ
にキャリア信号ＣＳが重畳されていれば、そのキャリア
信号ＣＳが通過するようになっている。

【００２８】Ｃ−ｄｅｔ３９は、ＢＰＦ２８を通過した
キャリア信号ＣＳを検出し、検出時にエコーキャンセラ
３３をＯＦＦ、未検出時にＯＮとする信号Ｉを出力する
ものである。

【００２９】ＢＲＦ４０は、３．３ｋＨｚ〜３．４ｋＨ
ｚの周波数の信号を除去するものであり、入力される信
号Ａにキャリア信号ＣＳが重畳されていれば、そのキャ
リア信号ＣＳを除去するようになっている。

【００３０】ここで、例えば図４に示す電話機２１と２
３とを呼接続する場合に、符号２７又は３０の位置にあ
る音声信号処理装置２０において、音声信号Ｇにキャリ
ア信号ＣＳの重畳された信号Ｈが、交換機２４又は２６
を介してオフフック状態となった電話機２１又は２３に
出力されたとする。

【００３１】この場合、キャリア信号ＣＳはそのまま吸
収されてしまうので、交換機２４又は２６から端点判定
処理部３２に入力される信号Ａには、キャリア信号ＣＳ
は含まれていない。

【００３２】従って、Ｃ−ｄｅｔ３９ではキャリア信号
ＣＳは検出されず、エコーキャンセラ３３をＯＮとする
信号Ｉが出力されることになる。信号Ｉを受けたエコー
キャンセラ３３は、エコーを除去する動作を行う。

【００３３】キャリア信号ＣＳが未検出であることから
音声信号処理装置２０が端点に位置していることも分か
る。一方、符号２８又は２９の位置にある音声信号処理
装置２０において、音声信号Ｇにキャリア信号ＣＳの重
畳された信号Ｈが、交換機２５を介してオンフック状態
となった電話機２２に出力されたとする。

【００３４】この場合、キャリア信号ＣＳの重畳された
信号Ｈは交換機２５でＵターンし、信号Ａとして端点判
定処理部３２に入力されることになるので、ＢＰＦ３８
ではキャリア信号ＣＳのみが通過し、Ｃ−ｄｅｔ３９に
よって通過したキャリア信号ＣＳが検出される。

【００３５】これによってエコーキャンセラ３３をＯＦ
Ｆとする信号Ｉが出力されることになる。信号Ｉを受け
たエコーキャンセラ３３は停止状態となる。キャリア信
号ＣＳが検出されたことから音声信号処理装置２０が中
継点に位置していることも分かる。

【００３６】また、図２に示す音声符号器３４は、エコ
ーキャンセラ３３から出力された信号Ｃの符号化を行っ
て信号Ｄとして伝送路へ出力し、伝送路から送られてき
た信号Ｅの復号化を行って信号Ｆとしてエコーキャンセ
ラ３３へ出力する。

【００３７】以上説明した第１実施例の音声信号処理装
置２０によれば、現在自己が端点であるか中継点である
かを判定することができ、端点と判定された場合にエコ
ーキャンセラ３３を作動させることによってエコーを除
去する。中継点と判定された場合にエコーキャンセラ３
３を停止させる。このことによって、従来のように端点
と中継点とのエコーキャンセラの相互作用によりエコー
が除去されなくなるといったことを防止することができ
る。

【００３８】また、音声信号にある周波数のキャリア信
号を重畳し、そのキャリア信号を端点及び中継点の判定
信号としたので、従来のように判別信号に該当する同期
ビットがアナログ接続の際にアナログ信号に変換されて
消失し、端点の判定が行えなくなるといったことを防止
することができる。即ち、ディジタル接続、アナログ接
続に係わらず端点及び中継点の判定を行うことが可能と
なる。

【００３９】次に、第２実施例による音声信号処理装置
を図５を参照して説明する。図５に示す音声信号処理装
置５０は、呼検出部５１、端点判定処理部５２、及び音
声符号器５３を具備して構成されている。

【００４０】呼検出部５１は、ＳＳ(Signaling Send)／
ＳＲ(Signaling Receive) 方式により、交換機から送ら
れてくるＳＳ信号及びＳＲ信号の状態変化を検出するこ
とによって呼の有無を検出するものである。

【００４１】また、呼検出部５１は、呼を検出した場合
に、端点判定処理部５２に端点判定処理動作の起動をか
ける信号Ｌ１を出力する。端点判定処理部５２の内部構
成を図６に示し、その説明を行う。但し、図６において
図５の各部に対応する部分には同一符号を付す。

【００４２】図６において、５５はキャリア発生部（Ｃ
−ｇｅｎ）、５６は加算器、５７は帯域通過フィルタ
（ＢＰＦ）、５８はキャリア検出部（Ｃ−ｄｅｔ）、４
０は帯域除去フィルタ（ＢＲＦ）、６０はセレクタ、６
１は端点判定実行制御部である。

【００４３】Ｃ−ｇｅｎ５５は、例えば０．３ｋＨｚの
周波数のキャリア信号ＣＳ１を発生する。加算器５６
は、音声符号器５３の出力する音声信号Ｇ２にキャリア
信号ＣＳ１を加算するものである。即ち、加算器５６か
ら出力される信号Ｈ１は音声信号にキャリア信号が重畳
されたものとなる。

【００４４】ＢＰＦ５７は、０．２ｋＨｚ〜０．４ｋＨ
ｚの周波数の信号を通過させるものであり、入力信号Ａ
１にキャリア信号ＣＳ１が重畳されていれば、そのキャ
リア信号ＣＳ１が通過するようになっている。

【００４５】Ｃ−ｄｅｔ５８は、ＢＰＦ５７を通過した
キャリア信号ＣＳを検出し、検出時に後述で説明するポ
ストフィルタ６５（図５）をＯＦＦ、未検出時にＯＮと
する信号Ｉ１を出力するものである。

【００４６】ＢＲＦ５９は、０．２ｋＨｚ〜０．４ｋＨ
ｚの周波数の信号を除去するものであり、入力される信
号Ａ１にキャリア信号ＣＳ１が重畳されていれば、その
キャリア信号ＣＳ１を除去するようになっている。

【００４７】セレクタ６０はＢＲＦ５９の出力信号Ｂ１
か信号Ａ１の何れかを選択して出力するものである。端
点判定実行制御部６１は、Ｃ−ｇｅｎ５５の起動、セレ
クタ６０の選択動作、Ｃ−ｄｅｔ５８の検出動作を制御
することによって端点及び中継点を判定する動作を実行
させるものである。

【００４８】これは、信号Ｌ１が入力された時点から、
Ｃ−ｇｅｎ５５に信号Ｓ１を３００ｍｓ供給し、セレク
タ６０に信号Ｓ２を５００ｍｓ供給し、Ｃ−ｄｅｔ５８
に信号Ｓ３を５００ｍｓ供給することによって行う。

【００４９】その信号Ｓ１〜Ｓ３の供給間、Ｃ−ｇｅｎ
５５がキャリア信号ＣＳ１を出力し、セレクタ６０が信
号Ｂ１を選択して出力し、Ｃ−ｄｅｔ５８がキャリア信
号ＣＳ１の検出動作を行うようになっている。

【００５０】図３に示す音声符号器５３は、ポストフィ
ルタ６５、復号部６６、及び符号化部６７を有して構成
されている。符号化部６７は、端点判定処理部５２のセ
レクタ６０で選択された信号Ｂ２の符号化を行って、伝
送路へ送出するものである。

【００５１】復号部６６は、伝送路から送られてくる信
号Ｅ１を復号するものである。ポストフィルタ６５は、
復号部６６の出力する音声信号Ｇ１の、音声認識ができ
る周波数帯を強調して出力するものであり、前記した信
号Ｉ１に応じてＯＮ／ＯＦＦ状態となる。信号Ｉ１がキ
ャリア信号ＣＳ１の検出時のものであればＯＦＦ状態と
なり、未検出時のものであればＯＮ状態となる。

【００５２】このような音声信号処理装置５０が端点と
なる場合は、音声信号Ｇ２にキャリア信号ＣＳ１の重畳
された信号Ｈ１が、交換機を介してオフフック状態とな
った電話機に出力される。

【００５３】この場合、キャリア信号ＣＳ１はそのまま
吸収されてしまうので、交換機から端点判定処理部５２
に入力される信号Ａ１には、キャリア信号ＣＳ１は含ま
れていない。

【００５４】従って、Ｃ−ｄｅｔ５８ではキャリア信号
ＣＳ１は検出されず、ポストフィルタ６５をＯＮとする
信号Ｉ１が出力されることになる。一方、音声信号処理
装置５０が中継点となる場合は、音声信号Ｇ２にキャリ
ア信号ＣＳ１の重畳された信号Ｈ１が、交換機を介して
オンフック状態となった電話機に出力される。

【００５５】この場合、キャリア信号ＣＳ１の重畳され
た信号Ｈ１は交換機でＵターンし、信号Ａ１として端点
判定処理部５２に入力されることになるので、ＢＰＦ５
７ではキャリア信号ＣＳ１のみが通過し、Ｃ−ｄｅｔ５
８によって通過したキャリア信号ＣＳ１が検出される。

【００５６】これによってポストフィルタ６５をＯＦＦ
とする信号Ｉ１が出力されることになる。この際、ＢＲ
Ｆ５９を通過し、キャリア信号ＣＳ１が除去された信号
Ｂ１がセレクタ６０により選択され、伝送路へ出力され
る。

【００５７】以上説明した第２実施例の音声信号処理装
置５０によれば、現在自己が端点であるか中継点である
かを判定することができ、端点と判定された場合にポス
トフィルタ６５を作動させることによって音質を向上さ
せることができる。

【００５８】また、ディジタル接続、アナログ接続に係
わらず端点及び中継点の判定を行うことが可能となる。
第２実施例の音声信号処理装置５０に、第１実施例同様
エコーキャンセラを設け、エコーキャンセラのＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御をポストフィルタ６５の制御を行う信号Ｉ１に
よって行うようにしてもよい。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
呼接続がディジタル信号及びアナログ信号の何れに係わ
らず端点及び中継点の判定を行うことができる効果があ
る。

【００６０】また、中継点と判定された音声信号処理装
置においてエコーキャンセル動作及び音質改善動作を停
止することにより中継点と端点との装置の相互作用によ
る悪影響を解除し、通話音質を向上させることができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の第１実施例による音声信号処理装置の
ブロック構成図である。

【図３】図２に示す端点判定処理部のブロック構成図で
ある。

【図４】実施例を説明するための電話回線網の一例図で
ある。

【図５】本発明の第２実施例による音声信号処理装置の
ブロック構成図である。

【図６】図４に示す端点判定処理部のブロック構成図で
ある。

【図７】従来例を説明するための電話回線網の一例図で
ある。

【符号の説明】

７１ 交換機 ７２ 重畳手段 ７３ 検出除去手段 ７４ 電話機 ７５ エコーキャンセラ ７６ 音声信号処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡崎 晃二 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 信本 俊明 福岡県福岡市博多区博多駅前三丁目22番８ 号 富士通九州ディジタル・テクノロジ株 式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声交換網に分散配置され、かつ伝送効
   率及び音声品質の向上のための音声信号処理を行う音声
   信号処理装置において、 一定周波数の判別信号を音声信号に重畳して加入者網の
   交換機(71)へ出力する重畳手段(72)と、 該交換機(71)から送られてきた音声信号に該判別信号が
   重畳されているかどうかを検出すると共に、該判別信号
   を除去して音声信号のみを出力する検出除去手段(73)と
   を具備し、 前記検出除去手段(73)により前記判別信号が検出された
   際に、自装置が呼接続の行われた電話機(74)側に接続さ
   れていることを示す端点であることを認識でき、該検出
   除去手段(73)により該判別信号が未検出の際に、自装置
   が該端点の間に位置することを示す中継点であることを
   認識できるように構成したことを特徴とする音声信号処
   理装置。
2. 【請求項２】 呼を検出する呼検出手段と、 該呼検出手段により呼が検出された際に、前記重畳手段
   (72)が行う前記音声信号への前記判別信号の重畳と、前
   記検出除去手段(73)が行う該判別信号の検出及び該音声
   信号から該判別信号の除去とを、所定時間のみ行わせる
   制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１記載の音
   声信号処理装置。
3. 【請求項３】 エコーキャンセラ(75)を設け、 前記検出除去手段(73)による前記判別信号の検出時に該
   エコーキャンセラ(75)を停止させ、該判別信号の未検出
   時に該エコーキャンセラ(75)を作動させることを特徴と
   する請求項１又は２記載の音声信号処理装置。
4. 【請求項４】 音声のＰＣＭ伝送、圧縮伝送、及び音質
   改善の各処理を行う音声符号器(76)を設け、 前記検出除去手段(73)による前記判別信号の検出時に該
   音声符号器(76)の該音質改善処理を停止させ、該判別信
   号の未検出時に該音質改善処理を行わせることを特徴と
   する請求項１又は２記載の音声信号処理装置。