JPH0821986B2 - 拡声通話装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は拡声通話装置に関するもので、特に複数の異
なる伝送路を介し送られることにより生ずる信号の遅延
を端末側で補償するときに生ずる音声の衝突による拡声
通話装置における音声の欠落や、通話の不自然性を防止
した拡声通話装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の技術のステレオ拡声通話装置では、２チャネル
を用いて通話することが一般的に行われている。このと
き、２チャネルで同時に信号を送受することが必要であ
るので、該２チャネルの信号を同一の経路の２つの伝送
路を通して送れば、特別な配慮なしに実現可能である。

しかし、もし、この２チャネルが大きい遅延時間の差
のある伝送路を使用した場合には、いずれか一方の信号
が他方に比べて大きく遅れることになり、一般的なステ
レオ通信が実現されないことになる。

また、同一の音声信号が個別に再生され、同時に再生
用スピーカから遅延時間差を持って出力されるため、２
チャネルの音声信号がずれて不快な音声として受聴され
るという問題が発生する。

この問題を解決するための最も容易な方法は、端末に
遅延用バッファメモリ（以下バッファメモリという）を
用意して、２チャネルのうち最初に到達したチャネルの
信号を、該バッファメモリに蓄え、遅れて到達するチャ
ネルの信号が到達次第、該バッファメモリに蓄えられて
いる最初に到達した信号を出力して同時に再生用スピー
カから拡声することである。

第２図はこの従来の拡声通話装置での複数チャネルが
異なる伝送路で送受された場合の問題点の説明図であ
る。

第２図において、1,2,1′,2′は集音用マイクロホ
ン、3,4,3′,4′は再生用スピーカ、5,6,5′,6′はバッ
ファメモリである。

室Ａで発生された音声は、集音用マイクロホン1,2に
集音されて、信号1A,2Aとして伝送路ライン1,ライン２
に送出され、室Ｂにそれぞれ時間τ_２，τ_１だけ遅れて
到達する。このため、バッファメモリ５′,6′にそれぞ
れ到達した信号1B,2Bを一時蓄積し、その後、両者を同
時に再生用スピーカ３′,4′で再生するようにすれば、
伝送路ライン1,ライン２の伝送経路の差による到達時間
の差を補償することができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記の従来の技術では、室Ａから相手
方の室Ｂに、あるいは、室Ｂから室Ａに一方的に利用者
が音声を伝達する場合はうまく機能するが、両者の利用
者が交互に対話する際には次のような問題が発生する。

一つは、室Ｂの人に相手の室Ａの発生音声1A,2Aが、
別々のチャネルを通って送られてくるために、伝送路ラ
イン1,ライン２の伝送経路の差による到達時間の遅れに
差があるので、例えば、室Ｂの人に相手方の室Ａからの
音声2Bが先着し、バッファメモリに蓄えられているにも
拘らず、室Ｂの人には音声信号2Bが既に到達しているこ
とが不明であり、延着する音声信号1Bが着信してはじめ
てスピーカから受信音声が再生されるようになってい
る。

従って、音声信号2Bがバッファメモリに蓄えられつつ
ある状態では、室Ｂの人には室Ａから送話中であること
が不明のため、音声信号1Bが着信する前に室Ｂの人が発
言すると、その発言が室Ａへ送出されてしまうというこ
とになる。

この結果、室Ａの人は、例えば自分が質問したことと
無関係な質問や話題が返答されることになり、対話が不
自然となり会話に支障をきたすことがおこる。

また、拡声通話系では、ハウリングやエコーを防止す
るため、音声スイッチやエコーキャンセラが広く用いら
れており、これら音声スイッチやエコーキャンセラは、
受話音声や送話音声の有無を検出してハウリングやエコ
ー防止のため損失の切替えや適応動作の制御を行ってい
る。

このため、例えば、音声スイッチを利用する場合につ
いて言えば、新たに、相手方の音声が欠落することが起
こりうる。即ち、室Ｂに相手方の音声信号2Bがすでに到
達しており、延着する音声信号1Bが到達する前に、室Ｂ
の人が音声を発すると、受話側には損失が挿入されるた
め、音声信号1Bが到達しても室Ｂでは受信されないの
で、室Ｂの人には室Ａの人の音声が再生されないという
ことになる。

また、エコーキャンセラの場合は、同様に室Ｂに相手
方の音声信号2Bが既に到達していても、音声信号1Bが到
達する前に室Ｂの人が音声を発すると、送話状態となる
ためエコーキャンセラとしての所定の性能が発揮されな
いことになる。

本発明の目的は、複数のチャネルの送信側、受信側の
端末の双方にバッファメモリを設けると共に、各受信チ
ャネルには各々音声信号検出部を設け、送信チャネルの
少くとも１つのチャネルには音声信号検出部を設け、送
話信号、受話信号の双方の信号の送、受話タイミングを
制御することによって、伝送路の遅延時間の差によって
生ずる受話信号と送話信号の衝突を避け、対話の不自然
性を改善する拡声通話装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、複数チャネル信号の伝送路の遅延時間の差
によって生ずる受話信号と送話信号との衝突を避けるた
めに、遅延時間差のある複数チャネルを介して同一の音
声信号を送、受信し、拡声通話を行う装置において、伝
送経路の異なる各チャネル相互間の遅延時間の差により
生ずる到達時間差を補償するために、各送信チャネルの
出力側と受信側の再生用スピーカの入力側とに送・受信
信号を蓄積・出力するチャネル毎に設けたバッファメモ
リと、前記受信チャネル毎と、送信チャネルの少なくと
も１つのチャネルとに設けた音声信号検出部と、前記受
信チャネル毎の音声信号検出部の出力により全受信チャ
ネルの受信信号到達を確認後、受信信号の再生を行うよ
うに制御すると共に、全受信チャネルの受信信号が到達
するまでの間、送信チャネルの音声信号検出部で検出し
た送話信号を送出しないように制御する出力制御部とを
設けて拡声通話装置を構成する。

（作用） 本発明を前記の通り構成したので、複数のチャネルに
信号の伝送遅延時間の差によって生ずる受信信号と送信
信号の衝突を避け、ハウリングやエコーを防止すること
の可能な拡声通話装置を得ることができる。

（実施例） 第１図は本発明の１実施例の説明図である。一点鎖線
で囲まれた室Ａと室Ｂの間で、伝送経路の異る２系統の
伝送路を用いて、同一音声信号により、拡声通話が行わ
れる拡声通話装置の構成を示している。

第１図において、1,1′,2,2′は集音用マイクロホ
ン、3,3′,4,4′は再生用スピーカ、5,5′,6,6′,7,
7′,8,8′はバッファメモリ、9,9′,10,10′,11,11,′
は音声信号検出部、12,13,14,15は伝送路、20,20′は音
声信号検出部の検出出力を受けて、バッファメモリの出
力タイミングを制御する出力制御部である。

次にその動作を説明する。

まず、室Ａでの音声が集音マイクロホン1,2で集音さ
れ音声信号1A,2Aとして出力される。いま、音声信号1A
が音声信号2Aより遅れて室Ｂの拡声通話装置に到達する
とする。

このとき、まず、音声信号検出部11′によって音声信
号が受信されたことが検出される。この状態をｂ＝１と
する。

このｂ＝１のとき、引き続き音声信号検出部10′によ
って音声信号が受信されたことが検出される。この状態
をａ＝１とする。

さて、ｂ＝１となりａ＝１となるまでの間に、室Ｂで
音声が発声されなければ音声信号検出部９′によって音
声信号が検出されることはない。この状態をｃ＝０とす
る。

したがって、出力制御部20′は、ｃ＝０であれば、ｂ
＝１のとき、ａ＝１となるまでの間、バッファメモリ
６′によって受信信号2Bを遅延させ、受信信号1B到達時
に２つのチャネルの受信信号を同じタイミングで再生す
る。

なお、実際には必ず音声信号1Aが遅れてくるとはかぎ
らず、逆の場合もおこりうるので、そのときは、ａ＝１
のとき、ｂ＝１となるまでの間、バッファメモリ５′に
よって受信信号を遅延させる。

次に、ｂ＝１となりａ＝１となるまでの間に（即ち、
音声信号1Aが音声信号2Aより遅れて室Ｂの拡声通話装置
に到達する場合）、室Ｂで発声された場合に音声信号検
出部９′によって音声信号が発生したことが検出される
場合を説明する。このときの検出部９′の状態をｃ＝１
とする。

まず、ｂ＝１となったとき、すでにｃ＝１とする。こ
の場合は、ｃ＝０のときに、ｂ＝１となったときと同じ
ようにする必要がある。

即ち、すでに室Ｂから送話信号が室Ａに向け出力され
ているので、出力制御部20′は、バッファメモリ７′,
8′を制御して送話信号を遅延させ受話信号を両チャネ
ル同タイミングで再生する。

つぎに、ｂ＝１となった後、ａ＝１となるまでの間に
ｃ＝１となった場合について説明する。この場合は、出
力制御部20′はバッファメモリ７′,8′を用いて、送話
信号をｃ＝１となった時点よりａ＝１となるまでの間遅
延させ、ａ＝１となったところで送話信号を送出する。

以上の説明では、室Ａから音声信号が送出された場合
について室Ｂの拡声通話装置の動作を中心として動作説
明をしたが、逆に室Ｂから音声信号が送出された場合に
ついて室Ａの拡声通話装置の動作は同様に考えればよ
い。

さて、これまで説明したような構成、動作であるか
ら、複数の異なる伝送路を介して送られることによって
発生する伝送遅延時間の差のある受話信号が同時タイミ
ングによって再生されると共に、受話信号のある場合
に、送話信号も同じタイミングで送出されることはな
い。このため、例えば音声スイッチを利用してハウリン
グやエコーを防止する場合においても、室Ｂの拡声通話
装置に相手方の音声信号2Bがすでに到達しているとき、
例えば室Ｂの音声スイッチが受話待機状態にあるとする
と、音声信号1Bが到達するまで受話待機状態を保持さ
れ、音声信号1B到達後に、バッファメモリ７′,8′に蓄
積されていた室Ｂの人の音声は、（１）音声信号1B,2B
を再生後受話側に損失を挿入し、室Ｂの音声信号を送出
するか、（２）室Ａからの受話信号と室Ｂの送話信号
（バッファメモリ７′,8′に蓄積された室Ｂの人の音
声）とで定まる切り替え機能によって、音声スイッチを
受話状態のままとするか、送話状態に切り替えるかが決
定されるので、室Ｂの送話信号によって直ちに室Ｂの音
声スイッチが受話側に損失を挿入することはない。

従って、音声信号2Bが到達し音声信号1Bが到達するま
での間に室Ｂの人が発言しても、その発言による音声信
号は一時バッファメモリに蓄積され、音声信号1Bが到達
後、音声信号2B,1Bが室Ｂで同時に再生されることにな
るので、従来のように音声信号1Bが到達しても室Ｂの人
に室Ａの音声が再生されないというような問題は解消さ
れる。

また、従来例ではライン１と、ライン２の送・受信信
号が同時タイミングで送受されないため、チャネル１、
チャネル２毎に個別の音声スイッチやエコーキャンセラ
を配置する必要があった。

しかし、本発明では、受話信号と送話信号の双方が同
一拡声通話装置内で同じタイミングで送・受信されるた
め、チャネルごとに個別の音声スイッチやエコーキャン
セラを配置する必要もなく、共通に使用することが可能
となる。

従って、受話・送話のチャネルが複数であっても、あ
たかも１チャネルであると考えて、共通に制御すること
が可能である。

即ち、複数のチャネルが存在することによる音声スイ
ッチやエコーキャンセラの制御アルゴリズムの複雑化を
防止することができる。

尚、第１図に示す実施例では、送信側の音声信号検出
部9,9′は１チャネルのみに接続してあるが、各チャネ
ル毎に設けてもよい。しかし、一般的には集音用マイク
ロホンへの入力は相互に1ms以上もタイミングがずれる
ことはないので、１チャネル分のみで十分である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明による拡声通話装
置を用いれば、遠隔地にある２つの端末を伝搬時間の異
なる２系統の伝送路で接続して拡声通話を行う場合で
も、伝送遅延時間差により発生する受話信号と送話信号
との衝突を避けることができるとともに、ハウリングや
エコーを生ずることもないので、会話に支障をきたすこ
ともなく良好な拡声通話を行うことができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の説明図、第２図は従来の拡
声通話装置での複数チャネルが異なる伝送路で送受され
た場合の問題点の説明図である。 1,1′,2,2′…集音用マイクロホン、3,3′,4,4′…再生
用スピーカ、5,5′,6,6′,7,7′,8,8′…バッファメモ
リ、9,9′,10,10′,11,11′…音声信号検出部、12,13,1
4,15…伝送路、1A,1B,2A,2B…音声信号、20,20′…出力
制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伝搬時間の異なる２系統の伝送路に接続さ
   れた端末間で、該２系統の伝送路の２つの送、受信ライ
   ンを介して、同一音声を送、受信し拡声通話を行う拡声
   通話装置において、 前記端末内に２つの集音マイクロホンからの送信音声信
   号を送出する各送信チャネルの出力端に接続された送信
   側の遅延用バッファメモリ（7,8）と、 前記端末の各受信チャネルに着信する受信音声信号を音
   声に再生する再生用スピーカの入力端に接続された受信
   側の遅延用バッファメモリ（5,6）と、 前記各受信チャネルに接続され、音声信号の着信を検出
   する受信側の音声信号検出部（10,11）と、 前記各送信チャネルのいづれか一方に接続され、送出さ
   れる送信音声信号を検出する送信側の音声信号検出部
   （９）と、 該音声信号検出部（９）の検出出力がないときは、前記
   各受信チャネルに接続された前記受信側の音声信号検出
   部（10,11）の検出出力をうけて作動し、前記送信側の
   遅延用バッファメモリ（5,6）の動作を制御して、前記
   各受信ラインを経由して、遅延時間差を持って着信する
   音声信号のうち、先着した音声信号を前記受信側の音声
   信号検出部のいずれか一方で検出したのち、延着する音
   声信号の着信を他方の音声信号検出部で検出するまでの
   時間、前記先着した音声信号が着信した前記受信ライン
   に接続された受信側の遅延用バッファメモリにメモリ
   し、延着した音声信号と同期して再生させるとともに、
   前記両受信チャネルに接続させた受信側の音声信号検出
   部（10,11）の一方に先着した音声信号が検出され、他
   方には延着する音声信号が検出されない時点で送信チャ
   ネルに接続された音声信号検出部（９）に音声信号が検
   出されたときには該音声信号を送信チャネルに接続され
   た送信側の遅延用バッファメモリ（7,8）にメモリし、
   前記延着する音声信号が検出され、両受信チャネルの音
   声信号を同期させて受信後、前記送信側の遅延バッファ
   メモリにメモリされた送信音声信号を送信チャネルへ送
   出させる出力制御部（20）とにより構成されたものであ
   ることを特徴とする拡声通話装置。