JPH10190815A - 音声切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の音声切換装置において，例えば近端話者
が会話中に少しの間だけ黙り込んだような状況では，送
話状態７０２から遊休状態７０１に状態が遷移してしま
い，再び送話状態７０２に復帰するには，送話信号TX-S
が高いしきい値を越える必要があり，会話再開時の語頭
切れが生じてしまう恐れがあった。 【解決手段】本発明は，上記のような状況でも，送話状
態から中間状態に移行するだけで処理手順を変更しない
から，近端話者が音声を発した時点で送話状態に復帰で
きるため，語頭切れ等を減少させ，従来より良好な音声
切換えを行うことを図ったものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，音声切換装置に係
り，例えばスピーカーフォンやテレビ会議システム等の
拡声通話装置において，音声による送話・受話の切り換
えを従来より良好に行うことのできる音声切換装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近端・遠端にいる話者の発した音声信号
に基づいて送話・受話を切り換える音声切換装置に関す
る技術は，例えば，受話器を有さないスピーカーフォン
やテレビ会議システム等に応用され，情報の価値が従来
にも増して重要となった近年，その技術に関する開発・
研究が精力的に行われている。上記音声切換装置に関す
る技術は，例えば特開平２−２６０８５７号公報に開示
されている。ここで，図３は上記文献に開示された音声
切換装置の概略構成を示す図である。図３に示すよう
に，上記音声切換装置１００は，送信部２００に，マイ
ク１１１から入力される音声信号等，複数の入力を一時
的に格納するマルチプレクサ２１０と，後記するコンピ
ュータ１１０からの制御信号に応じて送信路を閉鎖する
ミュート制御２１１と，上記音声信号に含まれる背景雑
音を除去するための高域通過フィルタ２１２と，高域フ
ィルタ２１２を通過した上記音声信号に，コンピュータ
１１０からの制御信号に応じて減衰を与えるプログラマ
ブル減衰器２１３（受話状態設定手段に相当）と，高域
フィルタ２１２から出力された音声信号の包絡線を検出
する包絡線検出器２１４と，プログラマブル減衰器２１
３で発生したスイッチングノイズを減衰させると共に，
線路１０１への出力波形を整形する低域通過フィルタ２
１５と，包絡線検出器２１４からの出力を対数増幅する
対数増幅検出器２１６とを具備する。

【０００３】また，上記音声切換え装置１００の受信部
３００は，機能的に送信部２００と同じ回路が含まれ，
線路１０２を通じて受信された音声信号等，複数の入力
を一時的に格納するためのマルチプレクサ３１０と，コ
ンピュータ１１０からの制御信号に応じて受信路を閉鎖
するミュート制御３１１と，上記音声信号に含まれる背
景雑音を除去するための高域通過フィルタ３１２と，高
域フィルタ３１２を通過した上記音声信号に，コンピュ
ータ１１０からの制御信号に応じて減衰を与えるプログ
ラマブル減衰器３１３（送話状態設定手段に相当）と，
高域フィルタ３１２から出力された音声信号の包絡線を
検出する包絡線検出器３１４と，プログラマブル減衰器
３１３で発生したスイッチングノイズを減衰させると共
に，スピーカ１１２への出力波形を整形する低域通過フ
ィルタ３１５と，包絡線検出器３１４からの出力を対数
増幅する対数増幅検出器２１６とを具備する。

【０００４】また，上記コンピュータ１１０（信号音質
判定手段，音響エコー送受話判定手段，及び回線エコー
送受話判定手段に相当）は，各対数増幅器２１６，３１
６からの信号をマルチプレクサ１１７，Ａ／Ｄ変換器１
１５を介して受け取り，ミュート制御２１１，３１１，
及びプログマラブル減衰器２１３，３１３を制御する手
段である。また，上記コンピュータ１１０は，較正回路
１１３にも接続されている。較正回路１１３は，マルチ
プレクサ２１０及び３１０に所定の較正音を入力して，
システムの特性を推定するのに用いられる。

【０００５】以下，上記音声切換装置１００による音声
切換え動作を説明する。ここで，図４は上記音声切換装
置１００に係る状態遷移図，図５及び６は上記音声切換
装置１００の動作を説明するフローチャートである。図
４に示すように，上記音声切換装置１００は，初期状態
若しくは送受話共に音声信号が無い場合に設定される遊
休状態７０１と，送話信号が検出されている場合に設定
される送話状態７０２と，受話信号が検出されている場
合に設定される受話状態７０３という３つの状態を取り
うる。

【０００６】ところで，音声による切換えは，音声を発
した話者側に切換え設定を行えばすむという程単純では
ない。何故なら，送話側においては，話者の音声の他に
様々な雑音が入力される恐れがあり，典型的には，スピ
ーカから出力された受話信号が回り込んでマイクに入力
される場合もあり（以下，このような音の回り込みを音
響エコーと称する），また，受信側においては，例えば
２線４線式回線を接続するハイブリッド回路等で生じる
線路のインピーダンス不整合により，送話信号の反射波
が検出されるからである（以下，このような信号の回り
込みを回線エコーと称する）。このため，上記音響エコ
ー，回線エコー等の影響を排除しなければ，良好な音声
切換えを行うことはできない。

【０００７】上記音声切換装置１００では，図５及び６
に示す制御により上記影響を排除している。はじめに，
初期状態に設定される遊休状態７０１から送話状態７０
２若しくは受話状態７０３に切り換える場合を説明す
る。図５に示すように，使用者等により電源スイッチが
押される等して音声切換装置１００が起動されると，音
声切換装置１００は遊休状態に設定される（Ｓ８０
１）。次に，送話信号TX-Sの有無が，工程Ｓ８０２，及
びＳ８０３において判定される。工程Ｓ８０２では，送
話信号TX-Sと送話雑音TX-Nとの比，即ちＳ／Ｎ比が所定
のしきい値Thと比較される。送話信号TX-Sが送話雑音TX
-Nのしきい値Th倍よりも大きければ，工程Ｓ８０３へ，
小さければ工程Ｓ８０６へ移行する。

【０００８】工程Ｓ８０３では，送話信号TX-Sと予測送
話信号TX-Eとの比が所定のしきい値Thと比較される。こ
こで，予測送話信号TX-Eは，例えばスピーカからマイク
に受話信号が回り込んだために，送信路に生じた信号の
レベルを表す。即ち，スピーカから発せられた受話信号
を誤って，送話信号TX-Sと判定し，装置を送話状態７０
２に切り換えてしまうのを防止することが，工程Ｓ８０
３の目的である。また，この予測送話信号TX-Eは，較正
回路１１３から発せられた較正音を音声信号の代わりに
システムに入力することによって推定されるもので，エ
コーキャンセラ等のエコー低減手段が無い場合等には，
音響エコー量が大きいので，それに合わせて大きく設定
される。工程Ｓ８０３において，送話信号TX-Sが予測送
話信号TX-Eのしきい値Th倍よりも大きければ，留保タイ
マーを初期化する（工程Ｓ８０４）。上記留保タイマー
は，送話状態７０２若しくは受話状態７０３において，
通常の会話で発生する音の途切れを防止するために，こ
の例では，１．２ｍＳの時間，上記送話状態７０２若し
くは受話状態７０３を維持するためのものである。さら
に，工程Ｓ８０４において留保タイマーの設定値が０に
リセットされた後，送話状態７０２に移行する（Ｓ８０
５）。

【０００９】一方，工程Ｓ８０３において，送話信号TX
-Sが予測送話信号TX-Eのしきい値Th倍よりも小さけれ
ば，次に工程Ｓ８０６及びＳ８０７において，受話信号
の有無が判定される。工程Ｓ８０６では，受話信号RX-S
と受話雑音RX-Nとの比，即ち受話信号のＳ／Ｎ比が所定
のしきい値Thと比較される。受信信号RX-Sが受信雑音RX
-Nのしきい値Th倍よりも大きければ，工程Ｓ８０７へ移
行し，小さければ工程Ｓ８０１に戻る。従って，この工
程Ｓ８０６では，受信路に音声信号が含まれるか否かの
判定が行われていることになる。次に，工程Ｓ８０７で
は，受話信号RX-Sと予測受話信号RX-Eとの比が所定のし
きい値Thと比較される。ここで，予測受話信号RX-Eは，
回線から反射されて送話信号が受信側に回り込んだため
に，受信路に生じた信号のレベルを表す。即ち，近端話
者が発した送話信号を誤って受話信号RX-Sと判定し，装
置が受話状態７０３に切り換えられるのを防止するのが
工程Ｓ８０７の目的である。また，この予測受話信号RX
-Eは，送話状態の時間帯に限って送話信号と受話信号の
各々の平均の差から推定されるもので，エコーキャンセ
ラ等のエコー低減手段が無い場合等には，回線エコー量
が大きいので，それに合わせて大きく設定される。

【００１０】工程Ｓ８０７において，受話信号RX-Sが予
測受話信号RX-Eのしきい値Th倍よりも大きければ，留保
タイマーを初期化する（工程Ｓ８０８）。上記留保タイ
マーの動作は，上述した通りである。さらに，工程Ｓ８
０４において留保タイマーの設定値が０にリセットされ
た後，受信状態７０３に移行する（Ｓ８０９）。今，近
端話者が最初に音声を発し，遊休状態７０１から送話状
態７０２に遷移した場合を考える。ここで，図６は送話
状態７０２における上記音声切換え装置の動作を説明す
るためのフローチャートである。送話状態７０２に遷移
すると（Ｓ９０１），先ず，受話信号RX-Sの有無が工程
Ｓ９０２及びＳ９０３で確認される。工程Ｓ９０２にお
いて，受信信号RX-Sが予測受信信号RX-Eのしきい値Th倍
よりも大きいか否かの判定が行われる。即ち，回線エコ
ーに対してしきい値を設定することによりその影響を回
避する。また，工程Ｓ９０３では，受話信号RX-Sと送話
雑音RX-Nとの比，即ち受話信号のＳ／Ｎ比が所定のしき
い値Thと比較される。受信信号RX-Sが受信雑音RX-Nのし
きい値Th倍よりも大きければ，工程Ｓ９０４へ移行し，
小さければ工程Ｓ９０２に戻る。この工程Ｓ９０３で
は，受信路に音声信号が含まれるか否かの判定が行われ
ている。

【００１１】次に，工程Ｓ９０３において，受信路に音
声信号が含まれていると判定された場合，受話信号RX-S
と送話信号TX-Sとの比が，所定のしきい値Thよりも大き
いか否かの判定が行われる（Ｓ９０４）。工程Ｓ９０４
において，受話信号RX-Sと送話信号TX-Sとの比が所定の
しきい値Thよりも大きいと判定された場合，留保タイマ
ーの設定値が０にリセットされた後（Ｓ９０５），装置
は受話状態７０３に移行する（Ｓ９０６）。一方，工程
Ｓ９０４において，受話信号RX-Sと送話信号TX-Sとの比
が所定のしきい値Thよりも小さいと判定された場合，再
び送話信号TX-Sと送話雑音TX-Nとの比が所定のしきい値
よりも大きいか否かの判定が行われる（Ｓ９０７）。工
程Ｓ９０７において，送話信号TX-Sに音声信号が含まれ
ると判定された場合，留保タイマーの設定値を０にリセ
ットした後（Ｓ９０８），改めて送受話を判定するため
に処理が工程Ｓ９０１に戻される。また，工程Ｓ９０７
において送話信号TX-Sに音声信号が含まれないと判定さ
れた場合には，留保タイマーの時間が終了した後（Ｓ９
０９），装置が遊休状態７０１に移行されて（Ｓ９１
０），図５に示した処理が続行される。尚，受話状態７
０３から遊休状態７０１若しくは送話状態７０２に移行
する処理は図６で説明したものと対称をなすのでここで
は省略する。このように，上記音声切換装置１００は，
遊休状態７０１，送話状態７０２，及び受話状態７０３
という３つの状態を有して，音声信号が送信路・受信路
ともに無いような場合でも，音響エコー及び回線エコー
の影響を回避して音声切り換えを行うことができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上記音声切
換装置１００において，例えば，近端話者が話をしてい
る途中，考えをまとめるためにしばらくの間黙り込ん
で，その黙り込みの時間が留保タイマーの設定値を超過
した場合には，装置は送話状態７０２から遊休状態７０
１に移行する（上記工程Ｓ９１０）。この状態で近端話
者が話を再開した場合に遊休状態７０１から再び送話状
態７０２に戻るには，送話信号TX-Sが予測送話信号TX-E
よりも所定量だけ大きくなる必要がある（上記工程Ｓ８
０３）。しかし，エコーキャンセラ等のエコー低減手段
を備えていない場合や，備えていても音響環境の変化等
の理由により学習適応が十分に行われいない状態では，
音響結合や回線結合による戻りが大きくなり予測送話信
号TX-Eが該戻りに応じて大きく設定されるため，話しは
じめの音量の小さい部分では，上記条件を満足できな
い。このため，装置は遊休状態７０１に留まるので，結
果的に話しはじめの部分は送信されないことになり，語
頭切れが生じてしまう。本発明は，このような従来の技
術における課題を解決するために，音声切換装置を改良
し，例えば送話状態にあって短期間送話信号が無い場合
においても，状態移行を行う障壁を低くして，語頭切れ
等を従来より減少させることのできる音声切換装置を提
供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は，マイクから入力された送話信号を回線
へ送信する途中で減衰させる受話状態を設定する受話状
態設定手段と，回線から受信される受話信号をスピーカ
ーに出力する途中で減衰させる送話状態を設定する送話
状態設定手段と，所定の回線エコー閾値に基づいて上記
送話信号と受話信号との大小関係を判定する回線エコー
送受話判定手段と，上記送話信号及び受話信号が音声信
号であるか雑音信号であるかを判定する信号音質判定手
段とを具備してなる音声切換装置において，上記回線エ
コー送受話判定手段により上記送話信号が受話信号より
大きい又は小さいと判定された場合に上記送話状態設定
手段又は受話状態設定手段により送話状態又は受話状態
を設定し，さらに上記信号音質判定手段により上記送話
信号又は受話信号が音声信号であると判定された場合に
は上記送話状態又は受話状態を維持し，雑音信号である
と判定された場合には，上記受話状態設定手段及び送話
状態設定手段における減衰量を中間状態に移行させる送
受話状態切換手段とを具備してなることを特徴とする音
声切換装置として構成されている。このため，上記送話
信号と受話信号とに大きな差が無い，例えば，近端話者
が送話中に少しの間黙り込んだような場合でも，送話状
態を維持したままで，上記送話・受話設定手段における
減衰量のみを中間状態に移行させるだけで処理手順は変
更されないから，近端話者の送話が再開され音声信号が
検出されれば，直ちに送話状態に復帰することができ，
従来装置のような語頭切れを回避することができる。

【００１４】また，第２の発明は，マイクから入力され
た送話信号を回線へ送信する途中で減衰させる受話状態
を設定する受話状態設定手段と，回線から受信される受
話信号をスピーカーに出力する途中で減衰させる送話状
態を設定する送話状態設定手段と，所定の音響エコー閾
値に基づいて上記受話信号と送話信号との大小関係を判
定する音響エコー送受話判定手段と，上記送話信号及び
受話信号が音声信号であるか雑音信号であるかを判定す
る信号音質判定手段とを具備してなることを特徴とする
音声切換装置において，上記音響エコー送受話判定手段
により上記受話信号が送話信号より大きい又は小さいと
判定された場合に上記受話状態設定手段又は送話状態設
定手段により受話状態又は送話状態を設定し，さらに上
記信号音質判定手段により上記受話信号又は送話信号が
音声信号であると判定された場合には上記受話状態又は
送話状態を維持し，雑音信号であると判定された場合に
は，上記受話状態設定手段及び送話状態設定手段におけ
る減衰量を中間状態に移行させる送受話状態切換手段と
を具備してなることを特徴とする音声切換装置として構
成されている。このため，上記受話信号と送話信号とに
大きな差がない，例えば遠端話者から会話を受信してい
る途中で遠端話者がしばらく黙り込んだような状態で
も，受話状態を維持したままで，上記送話・受話設定手
段における減衰量のみを中間状態に移行させるだけで処
理手順を変更することがないから，遠端話者が会話を再
開すれば直ちに受話状態に移行させることができ，従来
装置のような語頭切れを回避することができる。

【００１５】また，第３の発明は，マイクから入力され
た送話信号を回線へ送信する途中で減衰させる受話状態
を設定する受話状態設定手段と，回線から受信される受
話信号をスピーカーに出力する途中で減衰させる送話状
態を設定する送話状態設定手段と，所定の回線エコー閾
値に基づいて上記送話信号と受話信号との大小関係を判
定する回線エコー送受話判定手段と，所定の音響エコー
閾値に基づいて上記受話信号と送話信号との大小関係を
判定する音響エコー送受話判定手段と，上記送話信号及
び受話信号が音声信号であるか雑音信号であるかを判定
する信号音質判定手段とを具備してなることを特徴とす
る音声切換装置において，上記回線エコー送受話判定手
段により上記送話信号が受話信号より大きい又は小さい
と判定された場合に上記送話状態設定手段又は受話状態
設定手段により送話状態又は受話状態を設定し，さらに
上記信号音質判定手段により上記送話信号又は受話信号
が音声信号であると判定された場合には上記送話状態又
は受話状態を維持し，雑音信号であると判定された場合
には，上記受話状態設定手段及び送話状態設定手段にお
ける減衰量を中間状態に移行させる第１の送受話状態切
換手段と，上記音響エコー送受話判定手段により上記受
話信号が送話信号より大きい又は小さいと判定された場
合に上記受話状態設定手段又は送話状態設定手段により
受話状態又は送話状態を設定し，さらに上記信号音質判
定手段により上記受話信号又は送話信号が音声信号であ
ると判定された場合には上記受話状態又は送話状態を維
持し，雑音信号であると判定された場合には，上記受話
状態設定手段及び送話状態設定手段における減衰量を中
間状態に移行させる第２の送受話状態切換手段とを具備
し，上記第１の送受話状態切換手段で，上記回線エコー
送受話判定手段により上記送話信号が受話信号より小さ
いと判定されて上記受話状態若しくは中間状態に設定さ
れた場合には，以後の処理を上記第２の送受話状態切換
手段に移行させ，上記第２の送受話状態切換手段で，上
記音響エコー送受話判定手段により上記受話信号が送話
信号より小さいと判定されて上記送話状態若しくは中間
状態に設定された場合には，以後の処理を上記第１の送
受話状態切換手段に移行させる処理移行手段とを具備し
てなることを特徴とする音声切換装置として構成されて
いる。上記第３の発明に係る音声切換装置では，送話状
態の判定を優先的に行う上記第１の送受話状態切換手段
と，受話状態の判定を優先的に行う上記第２の送受話状
態切換手段との間で処理を移行させるから，上記送話信
号と受話信号とに大きな差が無い，例えば，近端話者が
送話中に少しの間黙り込んだような場合や遠端話者から
会話を受信している途中で遠端話者がしばらく黙り込ん
だような場合にも，上記送話状態若しくは受話状態を維
持したままで，上記送話・受話設定手段における減衰量
のみを中間状態に移行させるだけで処理手順を変更する
ことがなく，近端話者若しくは遠端話者が会話を再開す
れば直ちに送話状態若しくは受話状態に移行させること
ができ，従来装置のような語頭切れを回避することがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照して，本発
明の実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。
尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した例であ
り，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではな
い。ここで，図１は本発明の一実施の形態に係る音声切
換装置の概略構成を示す図，図２は上記音声切換装置の
動作を説明するためのフローチャートである。図１に示
すように，本実施の形態に係る音声切換装置は，マイク
１から入力された送話信号ＴＳを例えば２線４線変換器
に接続された一般回線ＳＰへ送信する途中で減衰させる
受話状態を設定する受話状態設定手段２と，回線ＳＰか
ら受信される受話信号ＲＳをスピーカー３に出力する途
中で減衰させる送話状態を設定する送話状態設定手段４
と，送話信号ＴＳ及び受話信号ＲＳの信号レベルを検出
する信号レベル検出器５と，所定の回線エコー閾値ＧＲ
Ｓに基づいて，送話信号ＴＳと受話信号ＲＳとの大小関
係を判定する回線エコー送受話判定手段６と，所定の音
響エコー閾値ＧＴＳに基づいて受話信号ＲＳと送話信号
ＴＳとの大小関係を判定する音響エコー送受話判定手段
７と，送話信号ＴＳ及び受話信号ＲＳが音声信号である
か雑音信号であるかを判定する信号音質判定手段８とを
具備する点で従来の技術と同様である。

【００１７】上記音声切換装置は，回線エコー送受話判
定手段６により送話信号ＴＳが受話信号ＲＳより大きい
又は小さいと判定された場合に送話状態設定手段４又は
受話状態設定手段２により送話状態又は受話状態を設定
し，さらに信号音質判定手段８により送話信号ＴＳ又は
受話信号ＲＳが音声信号であると判定された場合には送
話状態又は受話状態を維持し，雑音信号であると判定さ
れた場合には，上記受話状態設定手段２及び送話状態設
定手段４における減衰量を中間状態に移行させる第１の
送受話状態切換手段９と，音響エコー送受話判定手段７
により受話信号ＲＳが送話信号ＴＳより大きい又は小さ
いと判定された場合に受話状態設定手段２又は送話状態
設定手段４により受話状態又は送話状態を設定し，さら
に信号音質判定手段８により受話信号ＲＳ又は送話信号
ＴＳが音声信号であると判定された場合には上記受話状
態又は送話状態を維持し，雑音信号であると判定された
場合には，受話状態設定手段２及び送話状態設定手段４
における減衰量を中間状態に移行させる第２の送受話状
態切換手段１０とを具備し，上記第１の送受話状態切換
手段９で，回線エコー送受話判定手段６により送話信号
ＴＳが受話信号ＲＳより小さいと判定されて上記受話状
態若しくは中間状態に設定された場合には，次の処理を
上記第２の送受話状態切換手段１１に移行させ，第２の
送受話状態切換手段１１で，音響エコー送受話判定手段
７により送話信号ＴＳが受話信号ＲＳより小さいと判定
されて上記送話状態若しくは中間状態に設定された場合
には，次の処理を第１の送受話状態切換手段９に移行さ
せる処理移行手段１１とを具備する点で従来の技術とは
異なる。さらに，上記音声切換装置は，システムの利得
を取り除いて送話信号若しくは受話信号の有無を調べる
送受話判定手段１２を具備する。

【００１８】尚，以下の実施の形態では，受話状態設定
手段２の減衰量が０で送話状態設定手段４の減衰量が最
大の場合を送話状態，受話状態設定手段２の減衰量が上
記最大値の半値で送話状態設定手段４の減衰量が上記最
大値の半値の場合を送話待ち状態，受話状態設定手段２
の減衰量が最大で送話状態設定手段４の減衰量が０の場
合を受話状態，受話状態設定手段２の減衰量が上記最大
値の半値で送話状態設定手段４の減衰量が上記最大値の
半値の場合を受話待ち状態と称する。さらに，上記送話
状態及び送話待ち状態を合わせて送話優先，上記受話状
態及び受話待ち状態を合わせて受話優先と称する。上記
音声切換装置において，回線エコー送受話判定手段６及
び音響エコー送受話判定手段７がそれぞれ参照する回線
エコー閾値ＧＲＳ及び音響エコー閾値ＧＴＳは，回線エ
コー及び音響エコーの予測値であって，例えば工場出荷
時に０〜４８ｄＢの範囲で予め設定される。また，図１
におけるＧｔ及びＧｒはそれぞれ送受話判定手段１２の
判定に用いられる送話側利得及び受話側利得を示し，上
記回線エコー閾値ＧＲＳ及び音響エコー閾値ＧＴＳ同
様，例えば工場出荷時に０〜４８ｄＢの範囲で予め設定
される。さらに，Ｔｔ及びＴｒは送話音声及び受話音声
の有無を判定するための閾値であり，送話信号ＴＳに含
まれるノイズレベルを考慮して，例えば工場出荷時点で
０〜４８ｄＢの範囲で予め設定される。

【００１９】以下，図２を参照して上記音声切換装置の
動作について説明する。ここで，図２は，本実施の形態
に係る音声切換装置の特徴点である第１の送受話状態切
換手段９，第２の送受話状態切換手段１０，及び処理移
行手段１１の動作を示したものである。装置の電源がオ
ンされ，一般回線に上記音声切換装置が接続された場
合，上記音声切換装置は，通常受話優先に設定される
が，ここでは，近端話者が発声して送話優先に切り換わ
った後，即ち第１の送受話状態切換手段９の動作につい
て最初に説明する。先ず，第１の送受話状態切換手段９
において，モードの設定の確認が行われる（Ｓ１０
１）。次に，回線エコー閾値ＧＲＳに基づいて，回線エ
コー送受話判定手段６により送話信号ＴＳと受話信号Ｒ
Ｓとの信号レベルの比較判定が行われ（Ｓ１０２），送
話信号ＴＳが受話信号ＲＳよりも大きければ工程Ｓ１０
３に，小さければ工程Ｓ１０４に移行する。ところで，
工程Ｓ１０２では，遠端話者の音声がハッキリと回線エ
コーを上回らない限り，送話優先処理が続行されること
を示している。このため，上記音声切換装置では，送話
優先で近端話者が暫く黙り込むような状況があっても，
送話優先処理が維持される。即ち，従来の音声切換装置
１００にある遊休状態は存在せず，後記するＳ１０５の
判定において送話信号ＴＳに音声信号が検出されれば，
直ちに，近端話者の声が送信可能な送話状態に復帰する
ことができる。これに対し，従来の音声切換装置１００
では，送話状態で近端話者が暫く黙り込んでしまうと一
旦送話状態から遊休状態に遷移し，再び近端話者が喋り
始めた時に遊休状態から送話状態に遷移する必要があっ
た。この遊休状態から送話状態へ復帰する遷移条件に
は，近端話者側の送話信号TX-Sと予測送話信号TX-Eとの
比較，即ち，音響エコー量の推定が利用されており，例
えば話し始めの音声が小さい時間帯等では上記遷移条件
が満足されず，語頭切れが生じていた。

【００２０】工程Ｓ１０３において送話優先のフラグＬ
１＝２があらためて設定され，次に信号音質判定手段８
により送話信号ＴＳの音質が判定される（Ｓ１０５）。
信号音質判定手段８による判定は，例えば送話信号ＴＳ
が雑音信号閾値Ｔｔよりも大きい場合は音声信号，小さ
い場合は雑音信号として行われる。工程Ｓ１０５におい
て，送話信号ＴＳが音声信号であると判定された場合，
受話状態設定手段２及び送話状態設定手段４は送話状態
に設定される（Ｓ１０６）。また，送話信号ＴＳが雑音
信号であると判定された場合，送話待ち状態と判断さ
れ，受話状態設定手段２及び送話状態設定手段４は中間
状態に設定される（Ｓ１０７）。工程Ｓ１０６及び工程
Ｓ１０７の終了後判定処理を続行する場合，上記工程Ｓ
１０１に戻る。一方，工程Ｓ１０２において送話信号Ｔ
Ｓが受話信号ＲＳよりも小さいと判定された場合，送受
話判定手段１２により送話信号ＴＳと受話信号ＲＳとの
比較が送話側利得Ｇｔと受話側利得Ｇｒに基づいて行わ
れる（Ｓ１０４）。この工程Ｓ１０４では，システムの
利得の影響を取り除いて，受話の可能性を調べている。
ここで，送話側の方が大きければ，工程Ｓ１０３に戻っ
て送話音声の有無が，受話側の方が大きければ，工程Ｓ
１０８において，受話優先のフラグＬ１＝０が設定さ
れ，次の工程Ｓ１０９において受話音声の有無が調べら
れる。工程Ｓ１０９では，信号音質判定手段８により受
話信号ＲＳが音声信号であるか雑音信号であるかの判定
が行われる。この信号音質判定手段８の判定は，送話信
号ＴＳの場合と同様，受話信号ＲＳが雑音信号閾値Ｔｒ
よりも大きいか小さいかによって判定される。工程Ｓ１
０９において，受話信号ＲＳが音声信号であると判定さ
れた場合，受話状態設定手段２及び送話状態設定手段４
は受話状態に設定される（Ｓ１１０）。また，受話信号
ＲＳが雑音信号であると判定された場合，受話待ち状態
と判断され，受話状態設定手段２及び送話状態設定手段
４は中間状態に設定される（Ｓ１１１）。そして，工程
Ｓ１１０及び工程Ｓ１１１終了後判定処理を続行する場
合，工程Ｓ１０１に戻る。

【００２１】上記第１の送受話状態切換手段９における
判定処理において，受話優先にフラグが設定された場
合，処理移行手段１１により第１の送受話状態切換手段
９から第２の送受話状態切換手段１０に判定処理が移行
される。尚，第１の送受話状態切換手段９と第２の送受
話状態切換手段１０とが行う判定処理は裏表の関係にあ
り，実質的に等価である。遠端話者が発声する等して送
話優先から受話優先にモードが移行すると，先ず音響エ
コー送受話判定手段７により，音響エコー閾値ＧＴＳに
基づいて受話信号ＲＳと送話信号ＴＳとの大小関係の判
定が行われる（Ｓ２０２）。そして工程Ｓ２０２におい
て受話信号ＲＳが送話信号ＴＳよりも大きいと判定され
た場合には工程Ｓ２０３に，小さいと判定された場合に
はＳ２０４に移行する。ところで，工程Ｓ２０２では，
近端話者の音声がハッキリと音響エコーを上回らない限
り，受話優先処理が続行されることを示している。この
ため，上記音声切換装置では，受話優先で遠端話者が暫
く黙り込むような状況があっても，受話優先処理が維持
される。即ち，従来の音声切換装置１００にある遊休状
態は存在せず，後記するＳ２０５の判定において受話信
号ＲＳに音声信号が検出されれば，直ちに，遠端話者の
声を受信可能な受話状態に復帰することができる。これ
に対し，従来の音声切換装置１００では，受話状態で遠
端話者が暫く黙り込んでしまうと一旦受話状態から遊休
状態に遷移し，再び遠端話者が喋り始めた時に遊休状態
から受話状態に遷移する必要があった。この遊休状態か
ら受話状態へ復帰する遷移条件には，遠端話者側の受話
信号RX-Sと予測受話信号RX-Eとの比較，即ち，回線エコ
ー量の推定が利用されており，例えば遠端話者の話し始
めの音声が小さい時間帯等では上記遷移条件が満足され
ず，語頭切れが生じていた。

【００２２】工程Ｓ２０３ではあらためて受話優先のフ
ラグが設定される。この工程では，処理続行の場合，第
２の送受話状態切換手段１０により判定処理が行われる
ことが規定される。次に，信号音質判定手段８により受
話信号ＲＳが音声信号であるか雑音信号であるかの判定
が行われる（Ｓ２０５）。そして工程Ｓ２０５におい
て，受話信号ＲＳが音声信号であると判定された場合に
は，受話状態設定手段２及び送話状態設定手段４は受話
状態に設定される（Ｓ２０６）。また，受話信号ＲＳが
雑音信号であると判定された場合には，受話待ち状態と
判断され，受話状態設定手段２及び送話状態設定手段４
は中間状態に設定される（Ｓ２０７）。工程Ｓ２０６若
しくは工程Ｓ２０７における状態設定終了後，処理の続
行が行われる場合には，工程Ｓ１０１に戻る。

【００２３】一方，工程Ｓ２０２において受話信号ＲＳ
が送話信号ＴＳよりも小さいと判定された場合，送受話
判定手段１２により送話信号ＴＳと受話信号ＲＳとの比
較が送話側利得Ｇｔと受話側利得Ｇｒに基づいて行われ
る（Ｓ２０４）。この工程Ｓ２０４では，送話優先の場
合と裏返しで，システムの利得の影響を取り除いた上
で，送話の可能性を調べている。ここで，受話側の方が
大きければ，工程Ｓ２０３に戻って受話音声の有無が，
送話側の方が大きければ，工程Ｓ２０８において送話優
先のフラグＬ１＝２が設定され，次の工程Ｓ２０９にお
いて送話音声の有無が調べられる。工程２０８では，次
の処理判定が第１の送受話状態切換手段９に移行するこ
とが規定される。次に，信号音質判定手段８により送話
信号ＴＳが音声信号であるか雑音信号であるかの判定が
行われる（Ｓ２０９）。工程Ｓ２０９における判定が音
声信号である場合，受話状態設定手段２及び送話状態設
定手段４は送話状態に設定される（Ｓ２１０）。また，
送話信号ＴＳが雑音信号である場合，送話待ち状態と判
断され，受話状態設定手段２及び送話状態設定手段４は
中間状態に設定される（Ｓ２１１）。このように，本実
施の形態に係る音声切換装置では，近端話者が少しの間
黙り込んだような場合でも，送話信号ＴＳに音声信号が
検出されれば，直ちに中間状態から送話状態に移行する
ことができ，従来のような送話再開時の語頭切れ等が回
避され，より良好な音声切り換えを行うことができる。
また，上記音声切換装置では，音響エコーや回線エコー
を測定するための較正手段や，較正音を一時的に保持す
るためのマルチプレクサ等が必要なくなり，低コストの
ＬＳＩ化が可能となる。また，消費電力も軽減されるの
で拡声通話装置の可搬性も向上する。

【００２４】

【実施例】上記実施の形態に係る音声切換装置では，第
１の送受話状態切換手段９と第２の送受話状態切換手段
１０とが一体となって作動していたが，例えば近距離通
話でしかも２線式回線で直接接続されていて回線エコー
が無視できるような場合や，マイク１とスピーカー３と
の距離が離れていて音響エコーが無視できるような場合
には，第１の送受話状態切換手段９と第２の送受話状態
切換手段１０とを独立して使用すること可能である（第
１の発明及び第２の発明に相当）。この場合，音響エコ
ー若しくは回線エコーのどちらかについて判定を行えば
よいので判定処理回路が簡略化され低コスト化をさらに
進めることができる。このような音声切換装置も本発明
における音声切換装置の一例である。

【００２５】

【発明の効果】上記のように第１の発明は，マイクから
入力された送話信号を回線へ送信する途中で減衰させる
受話状態を設定する受話状態設定手段と，回線から受信
される受話信号をスピーカーに出力する途中で減衰させ
る送話状態を設定する送話状態設定手段と，所定の回線
エコー閾値に基づいて上記送話信号と受話信号との大小
関係を判定する回線エコー送受話判定手段と，上記送話
信号及び受話信号が音声信号であるか雑音信号であるか
を判定する信号音質判定手段とを具備してなる音声切換
装置において，上記回線エコー送受話判定手段により上
記送話信号が受話信号より大きい又は小さいと判定され
た場合に上記送話状態設定手段又は受話状態設定手段に
より送話状態又は受話状態を設定し，さらに上記信号音
質判定手段により上記送話信号又は受話信号が音声信号
であると判定された場合には上記送話状態又は受話状態
を維持し，雑音信号であると判定された場合には，上記
受話状態設定手段及び送話状態設定手段における減衰量
を中間状態に移行させる送受話状態切換手段とを具備し
てなることを特徴とする音声切換装置として構成されて
いる。このため，上記送話信号と受話信号とに大きな差
が無い，例えば，近端話者が送話中に少しの間黙り込ん
だような場合でも，送話状態を維持したままで，上記送
話・受話設定手段における減衰量のみを中間状態に移行
させるだけで処理手順は変更されないから，近端話者の
送話が再開され音声信号が検出されれば，直ちに送話状
態に復帰することができ，従来装置のような語頭切れを
回避することができる。

【００２６】また，第２の発明は，マイクから入力され
た送話信号を回線へ送信する途中で減衰させる受話状態
を設定する受話状態設定手段と，回線から受信される受
話信号をスピーカーに出力する途中で減衰させる送話状
態を設定する送話状態設定手段と，所定の音響エコー閾
値に基づいて上記受話信号と送話信号との大小関係を判
定する音響エコー送受話判定手段と，上記送話信号及び
受話信号が音声信号であるか雑音信号であるかを判定す
る信号音質判定手段とを具備してなることを特徴とする
音声切換装置において，上記音響エコー送受話判定手段
により上記受話信号が送話信号より大きい又は小さいと
判定された場合に上記受話状態設定手段又は送話状態設
定手段により受話状態又は送話状態を設定し，さらに上
記信号音質判定手段により上記受話信号又は送話信号が
音声信号であると判定された場合には上記受話状態又は
送話状態を維持し，雑音信号であると判定された場合に
は，上記受話状態設定手段及び送話状態設定手段におけ
る減衰量を中間状態に移行させる送受話状態切換手段と
を具備してなることを特徴とする音声切換装置として構
成されている。このため，上記受話信号と送話信号とに
大きな差がない，例えば遠端話者から会話を受信してい
る途中で遠端話者がしばらく黙り込んだような状態で
も，受話状態を維持したままで，上記送話・受話設定手
段における減衰量のみを中間状態に移行させるだけで処
理手順を変更することがないから，遠端話者が会話を再
開すれば直ちに受話状態に移行させることができ，従来
装置のような語頭切れを回避することができる。

【００２７】また，第３の発明は，マイクから入力され
た送話信号を回線へ送信する途中で減衰させる受話状態
を設定する受話状態設定手段と，回線から受信される受
話信号をスピーカーに出力する途中で減衰させる送話状
態を設定する送話状態設定手段と，所定の回線エコー閾
値に基づいて上記送話信号と受話信号との大小関係を判
定する回線エコー送受話判定手段と，所定の音響エコー
閾値に基づいて上記受話信号と送話信号との大小関係を
判定する音響エコー送受話判定手段と，上記送話信号及
び受話信号が音声信号であるか雑音信号であるかを判定
する信号音質判定手段とを具備してなることを特徴とす
る音声切換装置において，上記回線エコー送受話判定手
段により上記送話信号が受話信号より大きい又は小さい
と判定された場合に上記送話状態設定手段又は受話状態
設定手段により送話状態又は受話状態を設定し，さらに
上記信号音質判定手段により上記送話信号又は受話信号
が音声信号であると判定された場合には上記送話状態又
は受話状態を維持し，雑音信号であると判定された場合
には，上記受話状態設定手段及び送話状態設定手段にお
ける減衰量を中間状態に移行させる第１の送受話状態切
換手段と，上記音響エコー送受話判定手段により上記受
話信号が送話信号より大きい又は小さいと判定された場
合に上記受話状態設定手段又は送話状態設定手段により
受話状態又は送話状態を設定し，さらに上記信号音質判
定手段により上記受話信号又は送話信号が音声信号であ
ると判定された場合には上記受話状態又は送話状態を維
持し，雑音信号であると判定された場合には，上記受話
状態設定手段及び送話状態設定手段における減衰量を中
間状態に移行させる第２の送受話状態切換手段とを具備
し，上記第１の送受話状態切換手段で，上記回線エコー
送受話判定手段により上記送話信号が受話信号より小さ
いと判定されて上記受話状態若しくは中間状態に設定さ
れた場合には，以後の処理を上記第２の送受話状態切換
手段に移行させ，上記第２の送受話状態切換手段で，上
記音響エコー送受話判定手段により上記受話信号が送話
信号より小さいと判定されて上記送話状態若しくは中間
状態に設定された場合には，以後の処理を上記第１の送
受話状態切換手段に移行させる処理移行手段とを具備し
てなることを特徴とする音声切換装置として構成されて
いる。上記第３の発明に係る音声切換装置では，送話状
態の判定を優先的に行う上記第１の送受話状態切換手段
と，受話状態の判定を優先的に行う上記第２の送受話状
態切換手段との間で処理を移行させるから，上記送話信
号と受話信号とに大きな差が無い，例えば，近端話者が
送話中に少しの間黙り込んだような場合や遠端話者から
会話を受信している途中で遠端話者がしばらく黙り込ん
だような場合にも，上記送話状態若しくは受話状態を維
持したままで，上記送話・受話設定手段における減衰量
のみを中間状態に移行させるだけで処理手順を変更する
ことがなく，近端話者若しくは遠端話者が会話を再開す
れば直ちに送話状態若しくは受話状態に移行させること
ができ，従来装置のような語頭切れを回避することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る音声切換装置の概
略構成を示す図。

【図２】上記音声切換装置の動作を説明するためのフロ
ーチャート。

【図３】従来の音声切換装置の概略構成を示す図。

【図４】従来の音声切換装置の取りうる状態を示す状態
遷移図。

【図５】従来の音声切換装置の動作を説明するためのフ
ローチャート。

【図６】従来の音声切換装置の動作を説明するための他
のフローチャート。

【符号の説明】

１…マイク ２…受話状態設定手段 ３…スピーカー ４…送話状態設定手段 ５…信号レベル検出器 ６…回線エコー送受話判定手段 ７…音響エコー送受話判定手段 ８…信号音質判定手段 ９…第１の送受話状態切換手段 １０…第２の送受話状態切換手段 １１…処理移行手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中住 晃 大阪府大阪市中央区備後町４丁目１番３号 株式会社神戸製鋼所大阪支社内 (72)発明者 西坂 昌弘 大阪府大阪市中央区備後町４丁目１番３号 株式会社神戸製鋼所大阪支社内 (72)発明者 高橋 徹 大阪府大阪市中央区備後町４丁目１番３号 株式会社神戸製鋼所大阪支社内 (72)発明者 豊島 正彦 大阪府大阪市中央区備後町４丁目１番３号 株式会社神戸製鋼所大阪支社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクから入力された送話信号を回線へ送
   信する途中で減衰させる受話状態を設定する受話状態設
   定手段と，回線から受信される受話信号をスピーカーに
   出力する途中で減衰させる送話状態を設定する送話状態
   設定手段と，所定の回線エコー閾値に基づいて上記送話
   信号と受話信号との大小関係を判定する回線エコー送受
   話判定手段と，上記送話信号及び受話信号が音声信号で
   あるか雑音信号であるかを判定する信号音質判定手段と
   を具備してなる音声切換装置において，上記回線エコー
   送受話判定手段により上記送話信号が受話信号より大き
   い又は小さいと判定された場合に上記送話状態設定手段
   又は受話状態設定手段により送話状態又は受話状態を設
   定し，さらに上記信号音質判定手段により上記送話信号
   又は受話信号が音声信号であると判定された場合には上
   記送話状態又は受話状態を維持し，雑音信号であると判
   定された場合には，上記受話状態設定手段及び送話状態
   設定手段における減衰量を中間状態に移行させる送受話
   状態切換手段とを具備してなることを特徴とする音声切
   換装置。
2. 【請求項２】マイクから入力された送話信号を回線へ送
   信する途中で減衰させる受話状態を設定する受話状態設
   定手段と，回線から受信される受話信号をスピーカーに
   出力する途中で減衰させる送話状態を設定する送話状態
   設定手段と，所定の音響エコー閾値に基づいて上記受話
   信号と送話信号との大小関係を判定する音響エコー送受
   話判定手段と，上記送話信号及び受話信号が音声信号で
   あるか雑音信号であるかを判定する信号音質判定手段と
   を具備してなる音声切換装置において，上記音響エコー
   送受話判定手段により上記受話信号が送話信号より大き
   い又は小さいと判定された場合に上記受話状態設定手段
   又は送話状態設定手段により受話状態又は送話状態を設
   定し，さらに上記信号音質判定手段により上記受話信号
   又は送話信号が音声信号であると判定された場合には上
   記受話状態又は送話状態を維持し，雑音信号であると判
   定された場合には，上記受話状態設定手段及び送話状態
   設定手段における減衰量を中間状態に移行させる送受話
   状態切換手段とを具備してなることを特徴とする音声切
   換装置。
3. 【請求項３】マイクから入力された送話信号を回線へ送
   信する途中で減衰させる受話状態を設定する受話状態設
   定手段と，回線から受信される受話信号をスピーカーに
   出力する途中で減衰させる送話状態を設定する送話状態
   設定手段と，所定の回線エコー閾値に基づいて上記受話
   信号と送話信号との大小関係を判定する回線エコー送受
   話判定手段と，所定の音響エコー閾値に基づいて上記送
   話信号と受話信号との大小関係を判定する音響エコー送
   受話判定手段と，上記送話信号及び受話信号が音声信号
   であるか雑音信号であるかを判定する信号音質判定手段
   とを具備してなる音声切換装置において，上記回線エコ
   ー送受話判定手段により上記送話信号が受話信号より大
   きい又は小さいと判定された場合に上記送話状態設定手
   段又は受話状態設定手段により送話状態又は受話状態を
   設定し，さらに上記信号音質判定手段により上記送話信
   号又は受話信号が音声信号であると判定された場合には
   上記送話状態又は受話状態を維持し，雑音信号であると
   判定された場合には，上記受話状態設定手段及び送話状
   態設定手段における減衰量を中間状態に移行させる第１
   の送受話状態切換手段と，上記音響エコー送受話判定手
   段により上記受話信号が送話信号より大きい又は小さい
   と判定された場合に上記受話状態設定手段又は送話状態
   設定手段により受話状態又は送話状態を設定し，さらに
   上記信号音質判定手段により上記受話信号又は送話信号
   が音声信号であると判定された場合には上記受話状態又
   は送話状態を維持し，雑音信号であると判定された場合
   には，上記受話状態設定手段及び送話状態設定手段にお
   ける減衰量を中間状態に移行させる第２の送受話状態切
   換手段とを具備し，上記第１の送受話状態切換手段で，
   上記回線エコー送受話判定手段により上記送話信号が受
   話信号より小さいと判定されて上記受話状態若しくは中
   間状態に設定された場合には，以後の処理を上記第２の
   送受話状態切換手段に移行させ，上記第２の送受話状態
   切換手段で，上記音響エコー送受話判定手段により上記
   受話信号が送話信号より小さいと判定されて上記送話状
   態若しくは中間状態に設定された場合には，以後の処理
   を上記第１の送受話状態切換手段に移行させる処理移行
   手段とを具備してなることを特徴とする音声切換装置。