JPH11243438A - 自動利得制御回路 - Google Patents
自動利得制御回路Info
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- JPH11243438A JPH11243438A JP10313156A JP31315698A JPH11243438A JP H11243438 A JPH11243438 A JP H11243438A JP 10313156 A JP10313156 A JP 10313156A JP 31315698 A JP31315698 A JP 31315698A JP H11243438 A JPH11243438 A JP H11243438A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
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- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
と、前記信号強度測定器5により測定された信号強度に
基づいて所定の基準に従って信号強度を改変するために
取り付けられた利得制御器6とを備える。
Description
り、特に電話機用利得制御回路に関するが、これに限定
されるものではない。
て話すと、マイクロホンはその音をアナログかあるいは
デジタルの電気信号に変換し、その信号は増幅・処理さ
れた後に、有線あるいは無線システムの通信ネットワー
クに送信される。
会話で使用する音量に適したレベルにセットされてい
る。あいにく、電話機の使用者、たとえば発呼者が、た
とえばそばにいる人たちからプライバシが要求されてい
る時や、使用者が他人への迷惑を最小にしたい時に声の
音量を低くしたいと思うなら、被呼者は発呼者の声が聞
きづらくなるかもしれない。この問題に対する解決策の
一つは、使用者の必要に応じて選択できる「ウィスパ」
モードを電話機に組み込むことであった。このモードの
時には、音声信号の利得は定量で増大する。この解決策
のおかげで被呼者は、静かな会話を発呼者がまるで普通
の音量で話しているかのような音量で聞くことができ
る。この解決策は、発呼者が静かに話している間はうま
くいく。
モードはその作動中に発呼者が普通の音量で話し始める
と、被呼者の耳が聞こえなくなったり、マイクロホンと
スピーカとの間で音響カップリングが発生するという欠
点を抱えている。
れば、信号の強さを測定する信号強度測定器と、信号強
度測定器により測定された信号強度をもとに、所定の基
準に従ってその信号強度を改変するために取り付けられ
た利得制御器から構成される、電話機用利得制御回路が
提供される。
号、に適用される利得はその信号の強度が小さくなるに
つれて増大する。この回路は入力信号の強度を自動的に
補償する。したがって、電話機の使用者が自分の声の音
量を低くしたいと思ったとしても、被呼者は音量の変化
にまったく気付くことなく話し手の声を聞くことができ
る。
を決定する音声動作検出器を備えることが好ましい。な
ぜなら、前記利得制御器は信号に適用される利得を、信
号中の音声の有無をもとに、所定のレベルにセットする
からである。
器につながれていることが好ましい。
測定器につながれていることが好ましい。
る利得を、音声動作検出器により測定される信号中の音
声レベルが、所定のしきい値より低いかどうかに基づい
て所定のレベルにセットする。
レベルが所定のしきい値より低くなった時に利得制御器
によってセットされた最後の利得値である。
れる利得はその信号の強度変化に対してほぼ直線的に変
化するという基準、であるのが好ましい。
強度がその可聴信号の強度をもとに所定の基準にしたが
って変化する、電話機の可聴信号利得の制御方法が提供
される。
り低い場合に、可聴信号の強度が所定のレベルにセット
されるのが好ましい。
ステム内のデジタル電話機とアナログ電話機の両方に適
用できる。しかし、ここでの具体的な実施形態は、デジ
タル無線電話機の自動利得制御回路に限定する。
動利得制御回路の実施形態を説明している。マイクロホ
ン1は、帯域フィルタ2を介してアナログ―デジタル変
換回路3に接続されている。アナログ―デジタル変換回
路3は、一般にはボイスまたはスピーチ動作検出回路で
ある音声動作検出器4と信号強度測定器5と利得制御器
6とに接続されている。音声動作検出器4は、信号強度
測定器5を介して利得制御器6に接続されている。利得
制御器6は、スピーチエンコーダ7を介してチャンネル
コーダ8に接続されている。チャンネルコーダ8は、変
調回路9を介して送信機10に接続されている。自動利
得制御回路は、利得制御器6、信号強度測定器5、音声
動作検出器4からなる。
明する。
て話すと、マイクロホン1はその音を電気信号に変え
る。この信号は、帯域フィルタ2に送られる。一般に、
電話のベースバンド音声信号は、帯域幅が300Hzか
ら3.4kHzに制限されているので、帯域フィルタ2
は、代表的に、4kHz以上の周波数成分を取り除くよ
うに選択されているが、他の帯域フィルタも使用でき
る。これは、偽信号の問題を防ぐためである。フィルタ
を通った信号は、アナログ信号を抽出し、デジタル化す
るアナログ―デジタル変換回路3に送られる。それから
信号は音声動作検出器4と信号強度測定器5と利得制御
器6とに送られる。
器4は信号の中に音声があるかどうかを決定する。この
分析の結果が信号強度測定器5に送られる。信号強度測
定器5は、受信デジタル信号を分析し、この信号の電力
を測定する。所定の基準あるいはアルゴリズムに基づい
て信号強度測定器5は、その信号電力をもとに、この信
号に適用されるべき利得を計算する。図3は代表的な利
得対信号電力のアルゴリズムを示しているが、信号強度
に応じて利得を変化させるどんなアルゴリズムも選択で
きる。
しきい(閾)値より高い時、計算された利得値は信号利
得を適宜に改変する利得制御器6に送られる。音声動作
検出器4が音声を検出しない場合あるいは音声レベルが
所定のしきい値より低い場合は、音声動作検出器4は信
号強度測定器5にその情報を送り、信号強度測定器5は
新しい利得値で利得制御器6をアップデートしない。あ
るいは選択的に、信号強度測定器5から利得制御器6に
その利得値を別の所定の値に変える、例えばゼロに設定
する情報を送ることもできる。音声動作検出器4の使用
は必須ではないが、検出回路がなければ、音声がないと
き、バックグラウンドノイズが最大利得を適用する可能
性がある。このことは、使用者を当惑させることもあ
る。しかし、音声がない時にさえも信号の中に一定量の
ノイズを持つことはむしろ好ましい。さもなければ電話
機が故障しているように思われたり、通話が混乱しう
る。このノイズは一般に「コンフォートノイズ」と呼ば
れ、システムに「プレゼンス」を与える。
設定されると、信号はスピーチエンコーダ7に送られ、
圧縮される。それからその圧縮信号は、チャンネルコー
ダ8に送られ、送信の間に生じるエラーから保護するた
めにそのデジタル信号は特別なビットを付加される。そ
して信号は変調回路9に送られ、キャリヤ信号に変調さ
れ、送信機10によりネットワーク上に送信される。
る。この実施形態では、音声動作検出器4は直接、利得
制御器6に接続されている。先に図1で示した実施形態
同様に、この実施形態においても、音声信号はマイクロ
ホン1から音声動作検出器4、信号強度測定器5、利得
制御器6のそれぞれに送られる。音声動作検出器4は、
その信号は音声を有しているかどうかとか、音声レベル
はしきい値よりも高いか低いかという情報を利得制御器
6に送る。音声動作検出器4が信号の中に音声があると
いう情報を利得制御器6に送る場合には、利得制御器6
は信号強度測定器5からの情報を受けて信号利得を改変
する。一方、音声動作検出器4が信号の中に音声がない
という情報を利得制御器6に送る場合には、利得制御器
6は信号強度測定器5から受けたどんな利得改変指示情
報も無視するだろう。二者択一的に、利得制御器6は信
号の中に音声がないという音声動作検出器4からの情報
をもとに、例えばゼロに設定するというように、利得を
別の所定の値に変えるかもしれない。しかし、「コンフ
ォートノイズ」の問題は先の実施形態におけるのと同様
にこの実施形態においてもつきまとう。
に従って、信号はスピーチエンコーダ7に送られ、つい
には送信機10によりネットワーク上に送信される。
している。しきい値レベル1までの信号強度に対して
は、デルタ(Δ)の利得、一般的な値で6dB、がその
信号に適用される。しきい値レベル1としきい値レベル
2との間では、信号強度がしきい値レベル2に達するま
で、適用される利得は直線的に減少し、それ以上の利得
は適用されない。しかし他の利得対信号電力の関係も選
択できる。
の実施形態を示している。これは基本的には図1で示し
た実施形態の逆である。受信機11は復調回路12を介
してチャンネルデコーダ13に接続されている。チャン
ネルデコーダ13は、スピーチデコーダ14を介して音
声動作検出器4、信号強度測定器5、利得制御器6に接
続されている。音声動作検出器4は、信号強度測定器5
を介して利得制御器6に接続されている。利得制御器6
は、デジタル―アナログ変換回路15を介して低域フィ
ルタ16に接続されている。低域フィルタ16はスピー
カ17に接続されている。
ていないが)からの信号を受信し、その受信信号を、キ
ャリヤー信号から音声信号に復調する復調回路12に送
る。それから復調信号は、チャンネルデコーダ13に送
られ、エラー補正されたのち、スピーチデコーダ14に
送られ、解凍される。それから、信号は音声動作検出器
4と信号強度測定器5と利得制御器6に送られる。信号
利得は図1の説明と同一の方法で利得制御器6により制
御される。それから信号は、デジタル信号をアナログ信
号に変換するデジタル―アナログ変換回路15に送られ
る。アナログ信号は低域フィルタ16に送られる。ここ
で一般に4kHzになる。そして、フィルタを通過した
信号はスピーカ17に送られる。
この実施形態では、付与された要素番号が図4と同様
で、利得制御回路の位置関係が図2と同様である。
囲に記載された、本発明に関連があろうとなかろうと、
または本発明が解決しようとする問題のどれか、または
すべてを軽減するものであろうとなかろうと、明示また
は暗示により本明細書に開示した、すべての新規の特徴
またはそれらの組み合わせ、または一般化したものが含
まれる。前述の説明より、この技術に熟練した人には、
本発明の範囲内でいろいろな修正が可能であることが明
白であろう。例えば、音声動作検出器4と信号強度測定
器5とを独立した回路ではなく、結合して一つの雑音抑
制回路にできることも理解できる。
ロック図である。
ロック図である。
係を例示するグラフである。
ロック図である。
ロック図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 電話機用利得制御回路であって、 信号強度を測定する信号強度測定器と、 前記信号強度測定器により測定された信号強度に基づ
き、所定の基準に従って前記信号強度を改変するために
取り付けられた利得制御器と、を備えることを特徴とす
る自動利得制御回路。 - 【請求項2】 請求項1に記載の自動利得制御回路にお
いて、 さらに音声の有無を決定する音声動作検出器を備え、 前記利得制御器が前記信号に適合する利得を、前記信号
中の音声の有無に基づき、所定のレベルにセットするこ
とを特徴とする自動利得制御回路。 - 【請求項3】 請求項2に記載の自動利得制御回路にお
いて、 前記音声動作検出器が前記利得制御器に接続されている
ことを特徴とする自動利得制御回路。 - 【請求項4】 請求項2に記載の自動利得制御回路にお
いて、 前記音声動作検出器が前記信号強度測定器に接続されて
いることを特徴とする自動利得制御回路。 - 【請求項5】 請求項2乃至4のいずれかに記載の自動
利得制御回路において、 前記利得制御器が信号に適合する利得を、前記音声動作
検出器により測定された信号中の音声レベルが、所定の
しきい値よりも低いかどうかに基づき、所定のレベルに
セットすることを特徴とする自動利得制御回路。 - 【請求項6】 請求項5に記載の自動利得制御回路にお
いて、 前記所定のレベルが、以前に音声レベルがその時点での
所定のしきい値よりも下に下がった時に利得制御器によ
りセットされた利得値であることを特徴とする自動利得
制御回路。 - 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかに記載の自動
利得制御回路において、 前記所定の基準とは、信号に適合する利得は、その信号
の強度変化に対してほぼ直線的に変化するという基準で
あることを特徴とする自動利得制御回路。 - 【請求項8】 電話の音声信号の利得制御方法であっ
て、 前記音声信号の強度が、前記音声信号の強度に基づき、
所定の基準に従って変化することを特徴とする利得制御
方法。 - 【請求項9】 請求項8に記載の利得制御方法におい
て、 音声レベルが所定のしきい値より下に下がった時に、前
記音声信号の強度が所定のレベルにセットされることを
特徴とする利得制御方法。
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2012
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