JPH08107376A - エコーキャンセラを備えたデュアルモード音声通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アナログモードの場合とディジタルモードの
場合とでそれぞれ最良の性能を発揮するデュアルモード
音声通信装置を提供する。 【構成】 エコーキャンセラ３０の前段に設けられた振
幅制限回路２４を、振幅制限器２４１と迂回回路２４４
とを切替回路２４２，２４３により切替えて受話信号路
に択一的に挿入するように構成し、制御回路４０によ
り、通信モードがディジタルモードであるかアナログモ
ードであるかを判断して、ディジタルモードが設定され
ている状態では上記振幅制限器２４１を受話信号路に挿
入し、一方アナログモードが設定されている状態では上
記迂回回路２４４を受話信号路を挿入するように、上記
切替回路２４２，２４３を切替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を備え、さらに
通信方式としてアナログモードとディジタルモードとを
備え、これらのモードを選択的に使用して音声信号の伝
送を行なう機能を備えたデュアルモード音声通信装置に
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
の無線電話装置の中には、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５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５０は、適応形フィルタ（ＡＤＦ）５１、加算
器５２およびキャンセル情報記憶用のＲＯＭ５３を有し
ている。スピーカ５６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５７に入力され、
そのエコー信号が送話増幅器５８を介してＡ／Ｄ変換器
５９でディジタル信号に変換されたのちエコーキャンセ
ラ５０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５２を経て残差信号ＴＳとなって適応形
フィルタ５１に入力される。適応形フィルタ５１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５
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】ところで、このようなエコーキャンセラを
備えた音声通信装置では、一般に受話信号路にボリウム
が挿入されており、話者がこのボリウムを操作すること
により受話音量を調節できるようになっている。しか
し、このボリウム操作により受話音量を大きく設定し過
ぎると、受話音声信号の信号レベルが受話増幅器および
スピーカのダイナミックレンジをオーバし、これにより
受話音声に歪みが発生することがある。受話音声が歪む
と、送話信号路のエコーキャンセラには上記受話音声の
歪みに対応する歪みを有したエコー信号が入力されるた
め、エコーキャンセラにおいて上記エコー信号を十分に
キャンセルすることができなくなる。

【０００６】また、たとえ適正な受話音量が得られるよ
うにボリウムを調整しておいたとしても、相手話者の送
話音量が大きい場合や、フェージングなど伝送路の特性
変動の影響により受話音声信号レベルが一時的に大きく
なった場合にも、受話音声が歪んでそのエコーをキャン
セルできなくなる。

【０００７】そこで、この不具合を解決するために本発
明者等は、例えば図６に示すごとく受話信号路上のエコ
ーキャンセラ５０より前段側の位置に振幅制限器（ＬＩ
Ｍ）６０を設け、この振幅制限器６０の振幅制限値をボ
リウム６１の調整と連動して制御することにより受話信
号の信号レベルを制限することを提案した（特願平５−
７４９４号）。このような構成であれば、ボリウム６１
の調整により受話音量が大きく設定されても、受話音声
信号には歪みが発生しないため、エコーキャンセラにお
いて音響エコーを十分にキャンセルすることが可能とな
る。

【０００８】なお、図６中の７０は制御回路（ＣＯＮ
Ｔ）であり、コンソールユニット（ＣＵ）７１の音量調
節キーの操作に応じて上記ボリウム６１および上記振幅
制限器６０を相互に連動して制御する。また、６３は加
算器５２を通過した一定レベル以下の残差信号を零にす
るための非線形回路（ＮＬＰ）である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の回路には次のような解決すべき課題があった。す
なわち、従来より移動通信システムには、アナログモー
ドとディジタルモードとを併用したいわゆるデュアルモ
ード通信方式を採用したシステムがある。アナログモー
ドとは、送信側の通信装置において音声信号およびデー
タにより搬送波を例えばＦＭ変調することにより送信
し、受信側の通信装置で送信側から送られた被変調波を
受信してＦＭ復調することにより音声およびデータを再
生する方式である。一方ディジタルモードとは、送信側
の通信装置において音声信号およびデータをディジタル
化したのち符号化して、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 keyi
ng）方式によりディジタル変調して送信し、受信側の通
信装置で上記送信側から送られた被変調波を受信してデ
ィジタル復調した後、この復調信号を復号しかつアナロ
グ信号に変換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。

【００１０】アナログモードが選択されている状態で
は、通話信号に対し符号復号処理などのディジタル信号
処理が行なわれないため、音響エコーの影響は一般に小
さい。このため、受話増幅器およびスピーカのダイナミ
ックレンジさえ十分に広ければ、振幅制限器は実質的に
不要である。しかし、先に述べた従来の構成では、受話
信号路に常に振幅制限器が挿入されている。このため、
受話信号が常に振幅制限を受けることになり、この結果
受話音量の上限値が不必要に低く制限されてしまう。

【００１１】これに対し、ディジタルモードが選択され
ている状態では、符号復号処理により通話信号の遅延量
が大きく、このため通話品質に与える音響エコーの影響
は極めて多くなる。このため、ディジタルモードの場合
にボリウムを調整して受話音量を大きくすると、たとえ
受話増幅器およびスピーカにダイナミックレンジの十分
に広いものを使用し、それ自体では歪みがほとんど発生
しない場合でも、通話空間では大きな音響エコーが発生
して、これがエコーキャンセラでキャンセルし切れなく
なる。したがって、ディジタルモードの場合には依然と
して振幅制限器が必要である。

【００１２】すなわち、従来の回路ではアナログモード
の場合とディジタルモードの場合とで振幅制限器を同じ
条件で使用しているため、モードによって受話音量の可
変幅が不必要に狭められたり、音響エコーをキャンセル
し切れなくなるといった不具合が発生し好ましくなかっ
た。

【００１３】本発明は上記事情に着目してなされもの
で、その目的とするところは、アナログモードの場合と
ディジタルモードの場合とでそれぞれ最良の性能を発揮
できるようにしたデュアルモード音声通信装置を提供す
ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、スピーカ手段から拡声出力された受話音が
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
エコーをキャンセルするためのエコーキャンセラを備
え、かつ通信方式として音声信号をアナログ信号の状態
で伝送するアナログモードと音声信号を符号化して伝送
するディジタルモードとを備え、これらのモードを選択
的に使用して音声信号の伝送を行なう機能を備えたデュ
アルモード音声通信装置において、受話信号路に、受話
信号の信号レベルを上記エコーキャンセラおよびスピー
カ手段に供給される以前に所定の振幅制限レベル以下に
制限するための振幅制限手段を設けるとともに、通信方
式として上記アナログモードが選択されているかまたは
ディジタルモードが選択されているかを判定するための
モード判定手段と、振幅制限動作制御手段とを備えてい
る。そして、上記モード判定手段の判定結果に応じて、
上記振幅制限動作制御手段により、ディジタルモードが
選択されているときには上記振幅制限手段に振幅制限動
作を行なわせ、一方アナログモードが選択されていると
きには上記振幅制限手段に振幅制限動作を行なわせない
ように制御するようにしたものである。

【００１５】また本発明は、振幅制限手段を、振幅制限
器と、この振幅制限器に対し並列に設けられた迂回回路
と、これらの振幅制限器と迂回回路とを択一的に受話信
号路に接続するための切替スイッチとにより構成し、か
つ振幅制限動作制御手段により、ディジタルモードが選
択されているときには受話信号路に上記振幅制限器を接
続するべく上記切替スイッチを切り替え、一方アナログ
モードが選択されているときには受話信号路に上記バイ
パス回路を接続するべく上記切替スイッチを切り替える
ようにしたことを特徴としている。

【００１６】さらに本発明は、振幅制限手段を、振幅制
限レベルを可変できる構成とし、かつ振幅制限動作制御
手段により、ディジタルモードが選択されているときに
は上記振幅制限手段の振幅制限レベルを所定の振幅制限
レベル以下に可変設定し、一方アナログモードが選択さ
れているときには上記振幅制限手段の振幅制限レベルを
上記所定の振幅制限レベルよりも大きい値に設定して受
話信号を通過させるようにしたことも特徴としている。

【００１７】

【作用】この結果本発明によれば、ディジタルモードに
より通信が行なわれている状態では、受話信号は振幅制
限手段で振幅制限を受けたのち受話増幅されてスピーカ
から拡声出力される。このため、音響エコーのレベルは
エコーキャンセラにおいて十分にキャンセルすることが
可能なレベルに抑制され、これにより音響エコーの少な
い高品質の通話が可能となる。

【００１８】一方、アナログモードにより通信が行なわ
れている状態では、受話信号は振幅制限手段による振幅
制限を全く受けずに受話増幅されてスピーカから拡声出
力される。このため、受話音量の上限値をより高く設定
することができ、これにより使用者の要求に応じて受話
音をより一層大きな音量で出力することが可能となる。
この効果は、例えば周囲騒音が極めて大きい雰囲気中で
通話を行なう場合がある自動車電話装置等の移動通信装
置にあって、極めて有効である。

【００１９】ちなみに、従来の回路では、受話増幅器お
よびスピーカにダイナミックレンジの十分に広い回路を
使用することにより、アナログモードの場合において歪
みの少ない大音量の受話音を出力可能だったにも拘ら
ず、振幅制限器がディジタルモードの場合と同じ条件で
常に受話信号路に介挿されているため、受話音量の上限
値が不必要に制限されていた。

【００２０】

【実施例】

（第１の実施例）図１は、本発明の第１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
ク図である。

【００２１】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。

【００２２】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ＤＣＳとが含まれてい
る。このうちディジタル制御信号ＤＣＳは、制御回路４
０に取り込まれて識別される。

【００２３】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
７から出力されたディジタル受話信号の誤り訂正復号処
理が行なわれ、この誤り訂正復号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１
０および後述する振幅制限回路（ＬＩＭ）２４をそれぞ
れ介してエコーキャンセラ３０に入力され、さらにこの
エコーキャンセラ３０を介してＤ／Ａ変換器１１に入力
される。そして、このＤ／Ａ変換器１１においてアナロ
グ受話信号に変換され、さらにボリウム２３および受話
増幅器１２により受話レベルが可変制御されたのちスピ
ーカ１３に供給され、このスピーカ１３から拡声出力さ
れる。

【００２４】一方、マイクロホン１４に入力された話者
の送話音声は、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Ｔ
Ｓ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。

【００２５】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
ジタル制御信号ととも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。
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１９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。

【００２６】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。

【００２７】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
たのちアンテナ共用器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。

【００２８】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および振幅制限
回路２４をそれぞれ介してエコーキャンセラ３０に入力
され、このエコーキャンセラ３０を通過したのちＤ／Ａ
変換器１１に入力れる。そして、このＤ／Ａ変換器２１
においてアナログ受話信号に戻されたのち、ボリウム２
３および受話増幅器１２により受話信号レベルが可変制
御されたのちスピーカ１３に供給され、このスピーカ１
３から拡声出力される。

【００２９】これに対し、マイクロホン１４に入力され
た話者の送話音声は、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。

【００３０】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
ログ通話チャネル用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、さらに所定レベル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送信される。

【００３１】ところで、上記エコーキャンセラ３０およ
びその周辺部は次のように構成される。図２はその構成
を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、適応形フィルタ（ＡＤＦ）３１と、加算器３
２と、キャンセル情報記憶用のＲＯＭ３３と、非線形回
路（ＮＬＰ）３４とを備えている。エコー信号ＥＳがエ
コーキャンセラ３０に入力されると、適応形フィルタ３
１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３２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。なお、上記加算
器３２を通過した一定レベル以下の残差信号は、非線形
回路３４において除去される。

【００３２】一方、振幅制限回路２４は次のように構成
される。図３はその構成を示す回路ブロック図である。
振幅制限回路２４は、振幅制限器２４１と、この振幅制
限器２４に対し並列に設けられた迂回回路２４４と、２
個の切替回路２４２，２４３とから構成される。

【００３３】振幅制限器２４１は、受話信号ＲＳの振幅
レベルを予め設定された所定の振幅制限レベル以下にな
るように制限するためのもので、この振幅制限レベルは
後述する制御回路４０から出力されるレベル制御信号Ｌ
ＩＣにより制御される。

【００３４】切替回路２４２，２４３は例えば半導体ス
イッチからなり、制御回路４０から供給される切替制御
信号ＬＩＢに従って切替動作する。そして、振幅制限器
２４１と迂回回路２４４とを択一的に受話信号路に接続
する。

【００３５】また制御回路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、その制御機能
として、無線接続制御や通話制御等の通常の制御を行な
う手段に加えて、受話音量制御手段と、通信モード判定
手段と、振幅制限レベル制御手段と、振幅制限動作制御
手段とを備えている。

【００３６】このうち先ず受話音量制御手段は、後述す
る音量調節キーの操作に応じて利得制御信号ＶＯＣを発
生し、これによりボリウム２３の利得を可変制御する。
通信モード判定手段は、通信モードとしてアナログモー
ドが設定されているかまたはディジタルモードが設定さ
れているかを判定する。

【００３７】振幅制限レベル制御手段は、上記受話音量
制御手段によるボリウム２３の利得制御動作に連動して
レベル制御信号ＬＩＣを発生し、これにより振幅制限器
２４１の振幅制限レベルを可変制御する。

【００３８】振幅制限動作制御手段は、上記通信モード
判定手段の判定結果に応じて、通信モードがディジタル
モードに設定されている場合には振幅制限回路２４の切
替回路２４２，２４３を振幅制限器２４１側に切り替
え、一方アナログモードが設定されている場合には振幅
制限回路２４の切替回路２４２，２４３を迂回回路２４
４側に切り替えるための切替制御信号ＬＩＢを発生す
る。

【００３９】なお、図中４３はコンソールユニット（Ｃ
Ｕ）であり、この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、通信モ
ード指定キーおよび音量調節キーにより構成される。こ
のうち通信モード指定キーは、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。

【００４０】また４２は電源回路であり、この電源回路
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。次に、以上のように構
成された装置の動作を説明する。先ずディジタルモード
が設定されている場合について述べる。このときには、
振幅制限回路２４の切替回路２４２，２４３を振幅制限
器２４１側に切替設定するための切替制御信号ＬＩＢが
制御回路４０から出力される。このため、切替回路２４
２，２４３は振幅制限器２４１側に切り替わり、これに
より受話信号路には振幅制限器２４１が挿入される。す
なわち、振幅制限器２４１は動作状態となる。

【００４１】したがって、この状態で話者が受話音量を
増加させるべく音量調節キーを操作したとする。そうす
ると、制御回路４０からボリウム２３に対しその抵抗値
を減少させるための利得制御信号ＶＯＣが供給され、こ
れによりボリウム２３の抵抗値は減少される。このた
め、受話増幅器１２に入力される受話信号ＲＳＳの振幅
レベルは増加し、この結果スピーカ１３から出力される
受話音声の音量は増加する。しかるに、このとき上記音
量調節キーによる受話音量の増加指示量が著しく大きい
と、受話増幅器１２に入力される受話信号ＲＳＳの振幅
レベルが大きく増加し、これにより受話増幅器１２およ
びスピーカ１３のダイナミックレンジを越えてしまうこ
とが考えられる。受話信号ＲＳＳの振幅レベルが受話増
幅器１２およびスピーカ１３のダイナミックレンジを越
えると、受話音声が歪んでそのエコー信号をエコーキャ
ンセラ３０が十分に打ち消すことができなくなる。

【００４２】しかしながら本実施例では、音量調節キー
により受話音量を増加させるための操作が行なわれる
と、制御回路４０から振幅制限器２４１の振幅制限レベ
ル値を低下させるための振幅制限レベル制御信号ＬＩＣ
が出力され、これにより振幅制限器２４１の振幅制限レ
ベル値は低下する。このため、ボリウム２３には、振幅
制限器２４１により振幅レベルがそれまでよりも低い値
に制限された低レベルの受話信号ＲＳＳが供給されるこ
とになる。したがって、上記したようにボリウム２３の
抵抗値が低い値に可変設定されていたとしても、受話増
幅器１２およびスピーカ１３に入力される受話信号の振
幅レベルがダイナミックレンジを越えることはなくな
り、これにより受話音声の歪みの発生は防止される。こ
のため、上記受話音声のエコー信号成分は、エコーキャ
ンセラ３０において十分に打ち消されることになり、こ
れによりボリウム２３の可変操作による影響を受けるこ
となく常に高品質の通話を行なうことが可能となる。

【００４３】これに対し、音量調節キーにより受話音量
を中程度あるいは小さいレベルに押えるために操作が行
なわれた場合には、制御回路４０から振幅制限器２４１
に対し振幅制限レベル値を増加させるための振幅制限レ
ベル制御信号ＬＩＣが供給される。このため、振幅制限
器２４１の振幅制限レベル値は中程度または高い値に保
持され、このため、ボリウム２３には、振幅制限器２４
１により振幅レベルがそれまでよりも高い値に設定され
た適当なレベルの受話信号ＲＳＳが供給されることにな
る。したがって、上記したようにボリウム２３の抵抗値
が大きい値に設定されたとしても、受話増幅器１２およ
びスピーカ１３に入力される受話信号の振幅レベルが低
くなり過ぎることはなくなり、これによりスピーカ１３
からは歪みがなくしかも適当な音量の受話音声が出力さ
れることになる。

【００４４】また、上記した各状態において、例えば相
手話者の送話音量の増加や伝送路の特性変動により受話
信号ＲＳの振幅レベルが大きくなったとしても、この受
話信号ＲＳの振幅レベルは振幅制限器２４１により振幅
制限レベル以下となるように振幅制限される。このた
め、適応形フィルタ３１およびＤ／Ａ変換器１１には上
記振幅レベルが制限された受話信号ＲＳＳが入力され、
これにより受話増幅器１２およびスピーカ１３では上記
受話信号ＲＳＳの振幅レベルがダイナミックレンジを越
えることはなくなる。したがって、スピーカ１３からは
歪みのほとんどない受話音声が拡声出力される。

【００４５】さらに、上記受話増幅器１２およびスピー
カ１３としてダイナミックレンジが十分に広い回路が使
用されている場合には、先に述べた相手話者の送話音量
の増加や伝送路の特性変動により受話信号ＲＳＳの振幅
レベルが大きくなっても、受話増幅器１２およびスピー
カ１３自体では信号歪みが生じない。すなわち、この場
合振幅制限器２４１は一見不要であるように思える。し
かし、ディジタルモードの場合には符号復号処理等のデ
ィジタル信号処理により信号遅延量が大きく、このため
ボリウム２３の利得を大きくし過ぎると通話空間におい
てエコーキャンセラ３０ではキャンセル不可能な大きな
音響エコーが発生する心配がある。

【００４６】しかしながら本実施例では、振幅制限器２
４１においてディジタル受話信号ＲＳの振幅レベルは常
に適正なレベルに抑えられるため、ボリウム２３の利得
が大きく設定されていても、エコーキャンセラ３０では
キャンセル不可能なほどの大きな音響エコーが発生する
心配はない。したがって、常に音響エコーのない高品質
の通話が可能となる。

【００４７】次に、アナログモードが設定されている場
合について述べる。アナログモードの状態では、振幅制
限回路２４の切替回路２４２，２４３を迂回回路２４４
側に切替設定するための切替制御信号ＬＩＢが制御回路
４０から出力される。このため、切替回路２４２，２４
３は迂回回路２４４側に切り替わり、これにより受話信
号路から振幅制限器２４１は外される。すなわち、受話
信号が振幅制限器２４１をスルーする状態となる。

【００４８】したがって、受話信号ＲＳは何ら振幅制限
を受けることなくそのままの振幅レベルでＤ／Ａ変換器
１１およびボリウム２３を介して受話増幅器１２に入力
されることになる。そして、いま仮に受話増幅器１２お
よびスピーカ１３のダイナミックレンジが十分に広かっ
たとすれば、ボリウム２３の利得に応じて大きな音量
で、しかも歪みの少ない受話音声がスピーカ１３から出
力されることになる。このため、使用者は周囲騒音が大
きい雰囲気中においても、受話音声を十分に大きな音量
で明瞭に聞き取ることが可能となる。

【００４９】すなわち、本実施例では、アナログモード
の場合に不必要な振幅制限が行なわれないため、受話増
幅器１２およびスピーカ１３としてダイナミックレンジ
が十分に広い回路を使用しさえすれば、高品質でかつ大
きな音量の受話音声を出力させることができる。

【００５０】以上のように本実施例では、エコーキャン
セラ３０の前段に設けられた振幅制限回路２４を、振幅
制限器２４１と迂回回路２４４とを切替回路２４２，２
４３により切替えて受話信号路に択一的に挿入するよう
に構成し、制御回路４０により、通信モードがディジタ
ルモードであるかアナログモードであるかを判断して、
ディジタルモードが設定されている状態では上記振幅制
限器２４１を受話信号路に挿入し、一方アナログモード
が設定されている状態では上記迂回回路２４４を受話信
号路を挿入するように、上記切替回路２４２，２４３を
切替制御するようにしている。

【００５１】したがって本実施例によれば、ディジタル
モードにおいては受話信号路に振幅制限器２４１が挿入
され、この振幅制限器２４１の振幅制限レベルが音量調
節キーの調節量に応じて可変される。このため、受話音
声信号の振幅レベルは振幅制限器２４１により常に一定
レベル以下となるように制限され、これにより受話増幅
器１２およびスピーカ１３にそのダイナミックレンジを
越えるような過大な受話音声信号が入力される不具合は
防止される。また、仮に受話増幅器１２およびスピーカ
１３のダイナミックレンジが十分に広い場合でも、大音
量の受話音声が出力されて、これによりエコーキャンセ
ラ３０でキャンセル不可能な大きな音響エコーが発生す
る不具合も防止される。

【００５２】これに対しアナログモードにおいては、受
話信号路から振幅制限器２４１が外されて受話音声信号
は振幅制限を何ら受けずに受話増幅器１２およびスピー
カ１３に入力されることになる。したがって、受話増幅
器１２およびスピーカ１３としてダイナミックレンジが
十分に広い回路を使用しさえすれば、ボリウム２３の利
得に応じて大きな音量で、しかも歪みの少ない受話音声
がスピーカ１３から出力されることになる。このため、
使用者は周囲騒音が大きい雰囲気中においても、受話音
声を十分に大きな音量で明瞭に聞き取ることが可能とな
る。

【００５３】（第２の実施例）本実施例は、振幅制限器
をエコーキャンセラ内に含め、これにより振幅制限器の
機能をエコーキャンセラの信号処理により実現するよう
に構成したものである。

【００５４】図４は、本実施例に係わるデュアルモード
無線電話装置のエコーキャンセラの機能構成をその周辺
部とともに示した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 procces
or）により構成され、適応形フィルタ（ＡＤＦ）３１
と、加算器３２およびキャンセル情報記憶用のＲＯＭ３
３を有している。エコー信号ＥＳがエコーキャンセラ３
０′に入力されると、適応形フィルタ３１では上記ＲＯ
Ｍ３３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。

【００５５】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の出力側位置に非線形回路
（ＮＬＰ）３４が配置され、また受話信号路における適
応形フィルタ３１の入力側位置に振幅制限回路（ＬＩ
Ｍ）３５が配置されている。非線形回路３４は、加算器
３２を通過した一定レベル以下の残差信号を零にするも
のである。

【００５６】一方振幅制限回路３５は、振幅制限器と、
この振幅制限器に対する振幅制限レベル制御信号ＬＩＣ
の供給をオン／オフするゲート回路とを備えている。振
幅制限レベル制御信号ＬＩＣは、音量調節キーの調節量
に応じて振幅制限器の振幅制限レベルを可変制御するた
めの信号で、制御回路４から発生される。ゲート回路
は、制御回路４０から例えば“Ｈ”レベルのゲート制御
信号ＬＩＢ′が出力されているときゲート開状態となっ
て上記振幅制限レベル制御信号ＬＩＣを通過させ、振幅
制限器に供給する。一方“Ｌ”レベルのゲート制御信号
ＬＩＢ′が出力されているときにはゲート閉状態となっ
て、振幅制限器に対する上記振幅制限レベル制御信号Ｌ
ＩＣの供給を断とする。

【００５７】このような構成であるから、先ずディジタ
ルモードが設定されている状態では、制御回路４０から
“Ｈ”レベルのゲート制御信号ＬＩＢ′が出力されてゲ
ート回路はゲート開状態となる。このため、振幅制限器
には振幅制限レベル制御信号ＬＩＣが供給され、これに
より振幅制限器の振幅制限レベルは上記振幅制限レベル
制御信号ＬＩＣにより指定されたレベルに可変設定され
る。したがって、受話音声信号の振幅レベルは振幅制限
器により常に一定レベル以下となるように制限され、こ
れにより受話増幅器１２およびスピーカ１３にそのダイ
ナミックレンジを越えるような過大な受話音声信号が入
力される不具合は防止される。また、仮に受話増幅器１
２およびスピーカ１３のダイナミックレンジが十分に広
い場合でも、大音量の受話音声が出力されて、これによ
りエコーキャンセラ３０′でキャンセル不可能な大きな
音響エコーが発生する不具合も防止される。

【００５８】これに対しアナログモードが設定されてい
る状態では、制御回路４０から“Ｌ”レベルのゲート制
御信号ＬＩＢ′が出力されてゲート回路はゲート閉状態
となる。このため、振幅制限器に対する振幅制限レベル
制御信号ＬＩＣの供給は断たれ、これにより振幅制限器
の振幅制限レベルは予め設定された最大値に固定設定さ
れる。すなわち、振幅制限器は実質的に非動作状態とな
り、受話音声信号をただ通過させる状態となる。したが
って、受話信号ＲＳは何ら振幅制限を受けることなくそ
のままの振幅レベルでＤ／Ａ変換器１１およびボリウム
２３を介して受話増幅器１２に入力されることになる。
そして、いま仮に受話増幅器１２およびスピーカ１３の
ダイナミックレンジが十分に広かったとすれば、ボリウ
ム２３の利得に応じて大きな音量で、しかも歪みの少な
い受話音声がスピーカ１３から出力されることになる。
このため、使用者は周囲騒音が大きい雰囲気中において
も、受話音声を十分に大きな音量で明瞭に聞き取ること
が可能となる。

【００５９】また本実施例では、振幅制限回路３５をエ
コーキャンセラ３０′内に設け、エコーキャンセラ３
０′のディジタル信号処理機能を用いて振幅制限処理を
行なっている。このため、振幅制限回路を別途設ける必
要がなくなるので、装置の回路構成を簡単小形化するこ
とができる。

【００６０】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものではない。例えば、上記第２の実施例では、振幅制
限回路３５に対し振幅制限レベル制御信号ＬＩＣとは別
にゲート制御信号ＬＩＢ′を供給して振幅制限器の動作
／非動作を制御するようにした。しかし、振幅制限レベ
ル制御信号ＬＩＣのみにより振幅制限器の動作／非動作
を制御するようにしてもよい。これは、例えばディジタ
ルモードのときには音量調節キーの操作量に応じた振幅
制限レベル制御信号ＬＩＣを制御回路４０で発生して振
幅制限器に供給し、一方アナログモードのときには音量
調節キーの操作量とは無関係に振幅制限レベルを予め設
定した最大値に固定設定するための振幅制限レベル制御
信号ＬＩＣを制御回路４０から発生して振幅制限器に供
給することにより実現される。

【００６１】また前記各実施例では、アナログモードの
ときには振幅制限器を自動的に非動作状態に設定するよ
うにしたが、例えばコンソールユニットに振幅制限器の
動作状態を自動モードにするかマニュアルモードにする
かを設定するためのキーを設け、このキーの操作により
マニュアルモードが指定された場合には、アナログモー
ドのときであっても振幅制限器を動作状態に設定するよ
うにしてもよい。

【００６２】さらに、アナログモードにおいて、通常時
には振幅制限器を非動作状態に設定しておき、エコーキ
ャンセラから出力された音響エコーの残差信号レベルを
監視し、この残差信号レベルが所定レベル越えたときに
振幅制限器による振幅制限動作を行なわせるように構成
してもよい。

【００６３】その他、振幅制限手段の設置位置、振幅制
限手段の構成や、振幅制限動作制御手段の構成、制御手
順および制御内容、デュアルモード音声通信装置の種類
や構成等についても、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。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、受話信
号路に、受話信号の信号レベルをエコーキャンセラおよ
びスピーカ手段に供給される以前に所定の振幅制限レベ
ル以下に制限するための振幅制限手段を設けるととも
に、通信方式として上記アナログモードが選択されてい
るかまたはディジタルモードが選択されているかを判定
するためのモード判定手段と、振幅制限動作制御手段と
を備え、ディジタルモードが選択されているときには上
記振幅制限手段に振幅制限動作を行なわせ、一方アナロ
グモードが選択されているときには上記振幅制限手段に
振幅制限動作を行なわせないように制御するようにして
いる。

【００６５】したがって本発明によれば、アナログモー
ドの場合とディジタルモードの場合とでそれぞれ最良の
性能を発揮することができるデュアルモード音声通信装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わるデュアルモード
携帯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３０とそ
の周辺部の構成を示す回路ブロック図。

【図３】図２における振幅制限回路の構成を示す回路ブ
ロック図。

【図４】本発明の第２の実施例に係わる携帯電話装置の
エコーキャンセラとその周辺部の構成を示す回路ブロッ
ク図。

【図５】従来のエコーキャンセラの一例を周辺回路とと
もに示した回路ブロック図。

【図６】従来のエコーキャンセラの他の例を周辺回路と
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（ＤＵＰ） ３…受信回路（ＲＸ） ４…周波数シンセサイザ（ＳＹＮ） ５…送信回路（ＴＸ） ６，１６，２１…Ａ／Ｄ変換器 ７…ディジタル復調回路（ＤＥＭ） ８…誤り訂正符号復号回路（ＣＨ−ＣＯＤ） ９…音声符号復号回路（ＳＰ−ＣＯＤ） １０，１７…切替回路 １１，１９，２２…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（ＭＯＤ） ２０…アナログ音声回路（ＡＮＡＬＯＧ ＡＵＤＩＯ） ２３…ボリウム ２４，３５…振幅制限回路 ３０，３０′…エコーキャンセラ ３１…適応形フィルタ（ＡＤＦ） ３２…加算器 ３３…キャンセル情報記憶用のＲＯＭ ３４…非線形回路（ＮＬＰ） ４０…制御回路 ４１…バッテリ ４２…電源回路 ４３…コンソールユニット（ＣＵ） ２４１…振幅制限器 ２４２，２４３…切替回路 ２４４…迂回回路 ＲＳ…振幅制限前の受話信号 ＲＳＳ…振幅制限後の受話信号 ＶＯＣ…利得制御信号 ＬＩＢ…切替制御信号 ＬＩＢ′…ゲート制御信号 ＬＩＣ…レベル制御信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スピーカ手段から拡声出力された受話音
   がマイクロホン手段に入力されることにより発生する音
   響エコーをキャンセルするためのエコーキャンセラを備
   え、かつ通信方式として音声信号をアナログ信号の状態
   で伝送するアナログモードと音声信号を符号化して伝送
   するディジタルモードとを備え、これらのモードを選択
   的に使用して音声信号の伝送を行なう機能を備えたデュ
   アルモード音声通信装置において、 受話信号路に設けられ、受話信号の信号レベルを前記エ
   コーキャンセラおよびスピーカ手段に供給される以前に
   所定の振幅制限レベル以下に制限するための振幅制限手
   段と、 通信方式としてアナログモードが選択されているかまた
   はディジタルモードが選択されているかを判定するため
   のモード判定手段と、 このモード判定手段の判定結果に応じて、ディジタルモ
   ードが選択されているときには前記振幅制限手段に振幅
   制限動作を行なわせ、一方アナログモードが選択されて
   いるときには前記振幅制限手段に振幅制限動作を行なわ
   せないように制御するための振幅制限動作制御手段とを
   具備したことを特徴とするエコーキャンセラを備えたデ
   ュアルモード音声通信装置。
2. 【請求項２】 振幅制限手段は、振幅制限器と、この振
   幅制限器に対し並列に設けられた迂回回路と、これらの
   振幅制限器と迂回回路とを択一的に受話信号路に接続す
   るための切替スイッチとを備え、 振幅制限動作制御手段は、ディジタルモードが選択され
   ているときには受話信号路に前記振幅制限器を接続する
   べく前記切替スイッチを切り替え、一方アナログモード
   が選択されているときには受話信号路に前記バイパス回
   路を接続するべく前記切替スイッチを切り替える機能を
   備えることを特徴とする請求項１に記載のエコーキャン
   セラを備えたデュアルモード音声通信装置。
3. 【請求項３】 振幅制限手段は、振幅制限レベルを可変
   する機能を有し、 振幅制限動作制御手段は、ディジタルモードが選択され
   ているときには前記振幅制限手段の振幅制限レベルを前
   記所定の振幅制限レベル以下に可変設定し、一方アナロ
   グモードが選択されているときには前記振幅制限手段の
   振幅制限レベルを前記所定の振幅制限レベルよりも大き
   い値に設定して受話信号を通過させる機能を備えること
   を特徴とする請求項１に記載のエコーキャンセラを備え
   たデュアルモード音声通信装置。