JPS5829673B2 - コンゴウツウシンセイギヨホウホウオヨビ ソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は混合通信制御方法とその装置に係り、特に電
話回線等の音声回線を用いて、音声信号とファクシミリ
信号やデータ通信用端末機に係る信号とを一回線で送信
、伝送及び受信する方法及びその装置に関するものであ
る。

電話網の開放に伴い、加入者相互間で電話以外の端末を
用意し、種々の情報通信形態が発達することが考えられ
る。

簡易ファクシミリによる静止画像情報の伝送を電話回線
を使用して行うのもその１つの方向である。

従来、電話加入回線を用いてファクシミリ等の画像情報
の信号を送信、伝送及び受信するものとして、音声信号
と画像信号とを別個の回線で送受する方式がある。

すなわちこの方式は、もしファクシミリの画像信号を送
信しながら同時に音声信号を伝送したい場合には、それ
ぞれ別個の通信回線を同時に使用するというものである
。

しかるにこの方法は二回線を必要とするために伝送線が
２倍必要となる。

この問題を解決するために電話回線−回線外（４ＫＨｚ
帯域幅）で音声信号と画像信号とを同時に伝送する方式
が考えられている。

これは帯域圧縮等の技術により、伝送帯域幅を狭くとっ
ても情報が失われないようにして、周波数分割による多
重通信を行なうというものである。

第１図はこの周波数分割方式による従来例の送受信部の
ブロック図である。

音声信号発生器１０ａから発生される音声信号は例えば
ボコダ変調回路からなる音声用帯域圧縮装置１１によっ
て帯域圧縮され、帯域フィルタ１３を通って混合器１５
に送られる。

一方ファクシミリ信号はファクシミリ号発生器１０ｂか
ら発生されるファクシミリ信号はファクシミリ用帯域圧
縮装置１２によって帯域圧縮され、帯域フィルタ１４を
通って混合器１５に送られる。

ここで帯域フィルタ１３の通過周波数帯域を０〜２ＫＨ
ｚとし、帯域フィルタ１４の通過周波数帯域を２〜４
ＩＧ（ｚとして両方の通過帯域周波数を合せると電話回
線の４ＫＨｚになるようにされている。

このようにして混合器１５で多重化された信号は送信用
増幅回路１６を経て伝送路である電話回線路１γに送ら
れる。

一方受信側では、受信用増幅器１８を通した後送信側と
同じ帯域フィルタ１３．１４に送って周波数分割し、音
声信号は復調回路１９に、画像信号は画像信号再生回路
２０に送られる。

ここで復調回路１９は帯域圧縮装置１１で帯域圧縮され
た音声信号をもとにもどす回路で帯域圧縮装置１１の逆
操作をする機能をもつ。

また画像信号再生回路２０は帯域圧縮装置１２で帯域圧
縮されたファクシミリ信号を原信号に再現する機能をも
つ。

モしてもとにもどされた音声信号はスピーカ２１へ、画
像信号は録画装置２２へ導かれる。

このように、音声信号の冗長性を利用して信号情報とし
て必要不可欠のものだけを伝送して、音声信号のもつ周
波数成分よりはるかに狭い帯域幅の信号を伝送する帯域
圧縮技術を用いれば４ＫＨｚの帯域幅をもつ電話回線で
独立した複数回線の信号を周波数分割して多重通信する
ことが可能である。

しかしながらこのような帯域圧縮の技術は高度であって
装置として複雑、高価なものとなるので、一般電話回線
においてこのような技術を導入するのは得策でない。

本発明は、上記の従来技術のもつ問題点に鑑みてなされ
たもので、帯域圧縮技術を導入することなしに一回線で
音声信号と画像信号とを同時に伝送できる伝送方式を提
供することを目的とする。

本発明は、音声信号を優先的に伝送しつつ、不規則に起
こる音声信号の間隙を検出し、この不規則な間隙にデー
タ信号やファクシミリ信号のように記憶装置に待機可能
な信号を時分割的に挿入することによって、同一の電話
回線に音声信号と記憶装置に待機可能な信号とを同時に
送受するようにしたことを特徴とする。

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の送信側構成の一実施例を示すブロック
図である。

音声信号発生器２５によって発生される音声信号Ｓは、
遅延回路２６に導かれるとともに音声信号が時間τ以上
間隙があることを検出する機能をもつ音声信号間隙検出
回路２７にも導かれる。

回路２７は音声レベル検出回路２１１．単安定マルチバ
イブレーク回路２１２、遅延回路２１３、論理積回路２
１４、立上り検出回路２１５、立下り検出回路２１６及
びフリップフロップ回路２１７からなり、音声レベル検
出回路２１１は音声レベルを検出し振幅レベルが予め定
められたレベル以下にある期間「１」を出力する。

音声レベル検出回路２１１の出力信号Ａは三つに分岐さ
れ、その一つは単安定マルチバイブレーク回路２１２に
送られ、検出回路２１１の立上り時でトリガして幅τの
パルスＢが作られる。

ここでもし検出回路２１１から与えられるパルスが時間
τ以内に２つ以上あるときは単安定マルチバイブレーク
回路２１２は入力パルスの立上り時にその都度再トリガ
される。

すなわち単安定マルチバイブレーク回路２１２の出力波
形の立下り時は入力に与えられた最後のパルスの立上り
時から時間τ過ぎた時点となる。

−力検出回路２１１の出力Ａは遅延回路２１３に送られ
る。

遅延回路２１３は検出回路２１１の出力信号を時間τだ
け遅延させた信号Ｃを出力する。

次に信号Ａ、Ｃ及びＢの反転信号は各々論理積回路２１
４に導入される。

論理積回路２１４は信号Ａが「１」、信号Ｂが「０」、
信号Ｃが「１」であるときにのみ「１」を出力する。

論理積回路２１４の出力りは次に立上り検出回路２１５
に入り、回路２１５は論理積回路２１４の出力の立上り
時に時間幅の狭いパルス信号Ｅを出力する。

また信号Ｃは立下り検出回路２１６に入り、回路２１６
は遅延回路２１３の出力の立下り時に時間幅の狭いパル
ス信号Ｆを出力する。

信号Ｅはフリップフロップ回路２１７をセットし、信号
Ｆはこれをリセットする。

ここで、前述のように音声信号は遅延回路２６によって
τだけ遅延されている。

従ってフリップフロップ回路２１７の出力信号Ｇの「１
」の期間は、音声信号のない期間すなわち音声間隙期間
を示している。

逆にフリップフロップ回路２１７の出力信号Ｇの「Ｏ」
の期間は音声信号に時間７以上の間隙がないことを示す
。

２８はスイッチ回路で、フリップフロップ回路２１７の
出力信号が「０」ならば伝送路２９を端子３０に、「１
」ならば端子３１に接続する。

一方、フリップフロップ２１７の出力Ｇはデータ信号発
信制御用タイミング発生回路３２に送られる。

タイミング発生回路３２は遅延回路２１８、論理積回路
２１９及び２２０よりなる。

すなわち遅延回路２１８で信号Ｇの立上り時から時間ｔ
ｍだけ遅れたパルス信号を得、この信号の反転信号と信
号Ｇとのアンドを論理積回路２１９で得る。

論理積回路２１９の出力信号Ｈは次にマーク信号発生回
路３３に送られる。

また遅延回路２１８の出力信号と信号Ｇとのアンドが論
理積回路２２０によってとられ信号■が得られる。

３４はデータ記憶回路またはファクシミリ走査装置であ
って、論理積回路２２０の出力が「１」のとき３４内に
ある情報に対応した出力を出す。

また前記マーク信号発生回路３３は３４の出力信号の頭
の部分に音声信号とデータ信号の区切となる信号を発生
するものである。

マーク信号はデータと音声とを区別する信号であれば何
であってもよく例えば一定振幅、一定周波数の信号を発
生させればよい。

このマーク信号は受信側において検出され、データ信号
と音声信号の切り離しに供される。

このように音声間隙期間に発生されるマーク信号とデー
タ信号は変調回路３５に加えられ後述する第４図Ｃに示
した変調方式で変調され、その出力をスイッチ回路２８
を介して伝送路２９へ送る。

第３図は以上に述べた本発明の送信側の一実施例の動作
を説明するための各部の波形図である。

音声信号ＳはＳｌ、Ｓ２．Ｓ３．Ｓ４なる音素片からな
っている。

Ｇ１．Ｇ２．Ｇ３．Ｇ４は音声振幅レベルが一定値以下
になった音声の間隙を表わす。

Ａの波形は音声レベル検出回路２１１の出力波形で、Ｇ
１．Ｇ２．Ｇ３．Ｇ４の位置を検出している。

ＢはＡの信号の立上りから時間τだけ保つ単安定マルチ
バイブレーク２１２の出力波形、ＣはＡを時間τだけ遅
らせたもので遅延回路２１３の出力波形を示す。

Ｄは論理積回路２１４の出力波形で、音声の間隙がτ以
上持続した場合にパルスが出される。

Ｅは立上り検出回路２１５の出力波形、Ｆは立下り検出
回路２１６の出力波形、Ｇはフリップフロップ回路２１
６の出力でＥでセットされ、Ｆでリセットされ、Ｇが「
１」の期間が音声の間隙を表わしており、この期間にマ
ーク信号とデータ信号が挿入される。

Ｈは論理積回路２１９の出力で、マーク信号の発信時間
を示す。

■は論理積２２０の出力でデータ信号の発信時間を示す
。

Ｊは伝送路２９に送出される送信波形で、Ｍ、Ｄで示す
部分はマーク信号及びデータ信号の「０」 。

「１」の情報に対応して変調した波形がおかれる。

次に変調回路３５における変調方式について説明する。

音声信号はアナログ状態で送られるが、ファクシミリ信
号は約４ＫＨｚの搬送波で変調されるものとする。

変調方式はＡＭ変調、ＰＳＫ、ＦＳＫのそれぞれの方式
が考えられ、本発明においてはこれらのいずれを用いて
もよい。

尚、音声とデータを区別するための方法についてはいく
つかの方法がある。

第２図及び第３図に示した例では第４図Ｃに示すように
データの直前に開始マーカＭ。

を設は伝送している。

しかしこれだけに限られず、例えば第４図ａに示すよう
に音声の間隙に開始マーカＭＯと終了マーカＭ１とによ
り挾まれたデータを挿入したり、同図すに示すように開
始マーカと終了マーカを同一のＭＯとし、その間にデー
タを挾むようにしてもよい。

又、これらのようにデータの信号と異なる信号を用いず
、同じ信号を用いることもできる。

即ち、第４図ｄに示すように真のデータ（データ部）の
直前に必ず白信号あるいは黒信号（マーカ）を意味する
データ（マーカ用データ）を入れこれらによりデータを
構成しマーカ用データによって音声とデータを区別する
ことも可能である。

ａの場合はデータ信号の２値と合わせて４値で各々を区
別すればよく、ｂ、ｃは３・畳値、ｄは２値で区別すれ
ばよい。

従って変調方式は第１表に示すように分類できる。

第１表中分数■は第４図ａの場合、分数■は第４図ｂ
ｒ ｃの場合の変調方式である。

第１表中分類■の（■〜イ）〜（■〜ト）の各変調方式
を第５図に示す。

Ｄｏ。Ｄ□はデータの２値信号を表わす。

同図から明らかなように、例えば第１表中の（■〜イ）
はマーカＭがＡＭ変調されデータＤもＡＭ変調され、こ
れらＭとＤの関係もＡＭ変調によりなされる。

即ちＭとＤとでは振幅が異なる場合を示す。

又、第１表分類田中例えば（■〜口）はデータはＡＭ変
調されデータをマーカはＦＳＫ変調によりなされる。

即ちマーカはデータと周波数が異なる場合を示す。

以上述べたように送信側では音声の間隙を検出して、そ
の間に音声とデータとを区別するマーカ及びデータを任
意の方式で変調して挿入し、伝送路に送られる。

次に第６図によって本発明の受信側構成の一実施例を説
明する。

伝送路２９から第３図Ｊに示した信号が受信増幅器４０
を介して遅延回路４１及びマーク検出回路４２に与えら
れる。

マーク検出回路４２は第３図Ｊで示す波形のＭ及びＤの
信号を検出し、Ｍ、Ｄの信号があるとき「１」を出力す
る。

マーク検出回路４２の出力が「Ｑｊならば増幅器４０の
出力は音声信号であることを示し、スイッチ回路４３を
音声回路に接続する。

この状態で遅延回路４１で時間τだけ遅れた音声信号は
スイッチ回路４３、ローパスフィルタ４４を介して音声
増幅器４５に与えられて増幅された後レシーバ４６によ
って音声として取り出される。

一方マーク検出回路４２の出力が「１」ならばスイッチ
回路４３はデータ回路に切り換えられ、遅延回路４１の
出力信号は復調回路４７に与えられる。

復調回路４７はデータ信号から「Ｏ」と「１」の情報を
検出する。

４８はバッファメモリで復調回路４７で復調された情報
を記憶する。

ここで記憶制御はマーク検出回路４１の出力信号で行な
われる。

バッファメモリ４８に記憶された情報が一定量に達する
とその情報は一括して情報処理装置又はファクシミリ受
信機４９に送られて処理される。

またこの場合もマーク検出回路４１の出力信号で４９の
制御が行なわれる。

マーク信号は音声帯域（３，３ＫＨｚ付近）の上限をわ
ずかにはずれた約４ＫＨｚの信号とされている。

これを検出するにはフィルタを用いてもよいが、音声波
の位相のランダムと性とマーク信号の位相の均一性に着
目した検出手段がとれる。

その−例として、マーカとしてＭ。

とＭｌを用い、ＭｏとＭｌの間がＦＳＫ変調されている
場合の上記検出手段の具体的回路構成例を第７図に示す
。

マーク信号が送られてくるとまず波形整形回路４０１に
よって矩形波になおし、これを遅延回路４０２に送る。

遅延回路４０２はマークＭ。の周期Ｔの１／２より少し
長いＴ／２＋△Ｔだけの遅延を与える。

次に遅延回路４０２の出力を遅延回路４０３に送りＴ／
２−△Ｔだけ遅延させ、更に遅延回路４０４でＴだけ遅
延させる。

そして各遅延回路４０２．４０３．４０４の出力と遅延
されていない波形整形回路４０１の出力とを論理積回路
４０５に導ひく。

一方、波形整形回路４０１の出力信号は遅延回路４０６
に送られてマークＭ０の周期Ｔ′の１／２よりすこし長
いＴ／２＋△Ｔだけ遅延され、次に遅延回路４０７でＴ
′／２−△Ｔ′け遅延され、更に遅延回路４０８でＴ′
だけ遅延される。

そして各遅延回路４０６，４０７，４０８の出力と遅延
されていない波形整形回路４０１の出力とを論理積回路
４０９に導ひく。

論理積回路４０５の出力はフリップフロップ回路４１０
をセットし、論理積回路４０９の出力はフリップフロッ
プ回路４１０をリセットする。

第８図は第７図に示したマーク検出回路４１の各部の波
形を示し、ａは波形整形されたＭ。

波形、ｂは遅延回路４０２の出力波形、Ｃは遅延回路４
０３の出力波形、ｄは遅延回路４０４の出力波形、ｅは
論理積回路４０５の出力波形、ｆは波形整形されたＭ１
波形、ｇは遅延回路４０６の出力波形、ｈは遅延回路４
０７の出力波形、ｉは遅延回路４０８の出力波形、ｊは
論理積回路４０９の出力波形、ｋはフリップフロップ回
路４１０の出力波形を示す。

このように本実施例によれば鳩信号が入って２周期後に
フリップフロップ回路４１０がセットされてデータ信号
の頭のマーク信号を検出し、Ｍ１信号が入って２周期後
にフリップフロップ回路４１０がリセットされてデータ
信号が終了したことを検出する。

フリップフロップ回路４１０の出力により第６図中のス
イッチ回路４３が切換え制御され音声信号とデータ信号
との経路変更が行なわれることは前述したとうりである
。

マーカがＡＭ変調、ＰＳＫ変調されている場合にも同様
にしてマーク信号の位相の規則性と音声信号の位相のラ
ンダム性とを利用して両者を分離することができる。

第９図はデータ信号がＰＳＫで与えられた場合の復調回
路４７の具体的構成の一例を示す図で、第１０図はその
動作を説明するための各部波形図である。

データ信号Ａは波形整形回路４７０に加えられてレベル
Ｓでスライスされた後Ｂに示す如くに整形される。

整形された信号は周波数てい倍回路４７１に加えられ入
力信号の２のべき乗倍の周波数をもつパルス信号Ｃに変
換される。

パルス信号Ｃは次に計数回路４７２に加えられる。

計数回路４７２は前述のマーク検出回路４２中の論理積
回路４０５の出力ｅよりも少しだけ遅らせたサンプリン
タパルス４７３によってパルス信号Ｃを計数し、計数値
が所定値に達したときＤに示す如くパルスを出力する。

そして整形された波形Ｂと計数回路４７３の出力パルス
Ｄが論理積回路４７４に、また波形Ｂの反転信号と出力
パルスＤが論理積回路４７５に加えられる。

４７６はフリップフロップ回路で、前記論理積回路４７
４の出力をセット入力とし論理積回路４７５の出力をリ
セット入力としてＥに示す如くの信号を出力する。

波形Ｅにおいて高電位部が１″に、低電位部が０″に対
応しており、このようにしてＰＳＫで与えられたデータ
信号の復調が達成される。

またＡＭ、ＦＳＸで与えられたデータ信号についても種
々の復調方式が考えられるがここではその具体的説明は
省略する。

以上の説明でわかるように、音声の一定時間τ以上の間
隙を検出して、そこに他の信号を混入させて送信するた
めには、音声信号を時間τだけ遅延させなければならな
い。

また受信側において、受信信号からデータ信号及びマー
ク信号を分離して音声信号だけをとり出すためにも遅延
回路が必要である。

このようなアナログ信号の遅延回路素子としては電荷移
送素子（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ
）が適している。

以上詳しく説明したように、本発明によれば音声信号の
送信中に音声信号の間隙を検出し、この間隙が一定時間
τ以上ある場合にはこの間隙中にデータ信号やファクシ
ミリ信号のような記憶装置に待機可能な信号を挿入して
送信するようにしているので、電話回線を一回線用いて
電話による会話を行ないながら他のデータ信号を合せて
送信することができる。

また受信側においては音声信号とデータ信号とをマーク
検出によって区分し両信号を適宜切り換えて再生するよ
うにしているので、会話を中断させることなしにデータ
信号も合わせて受信することができる。

従って本発明によれば、電話回線における音声信号のも
つ周波数成分をそこなうことなく通常の会話と全く同質
の信号で会話ができ、また音声信号の存在しない時には
データ信号の送信に回線を専有できる。

しかも従来の装置の如くの帯域圧縮の技術を必要としな
いため装置が簡単で廉価に作製できるという利点を有す
る。

尚、前述の実施例ではデータ信号は２値で構成される場
合について述べたが多値の場合には変調方式を変更して
各々が区別できる変調方式をとればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は周波数分割方式を利用した従来の通信制御装置
を示すブロック図、第２図は本発明の送信側の一実施例
を示すブロック図、第３図は第２図に示した装置の動作
を説明するための波形図、第４図は音声信号、マーク信
号及びデータ信号の分離方式を示す図、第５図は本発明
における変調方式を示す図、第６図は本発明の受信側の
一実施例を示す図、第１図はマーク検出回路の一例を示
す図、第８図は第７図に示した回路の各部波形図、第９
図は復調回路の一例を示す図、第１０図は第９図に示し
た回路の各部波形図である。 ２５・・・・・・音声信号発生器、２６・・・・・・遅
延回路、２１・・・・・・音声信号間隙検出回路、２８
・・・・・・スイッチ回路、２９・・・・・・伝送路、
３２・・・・・・タイミング発生回路、３３・・・・・
・マーク信号発生回路、３４・・・・・・データ記憶回
路、３５・・・・・・変調回路、４１・・・・・・遅延
回路、４２・・・・・・マーク検出回路、４３・・・・
・・スイッチ回路、４５・・・・・・音声増幅器、４６
・・・・・・レシーバ、４７・・・・・・復調回路、４
８・・・・・・メモリ、４９・・・・・・情報処理装置
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 音声回線を用いた通信方法において、送信側では音
   声信号を所定期間遅延させて伝送路に送るとともに、遅
   延前の音声信号の間隙期間長を検出し、この間隙期間が
   前記所定期間と等しい期間以上存在するときに音声以外
   の情報で変調した音声回線周波数をもつ搬送波を発生さ
   せて前記遅延した音声信号に代えて前記間隙期間中に伝
   送路に送り、この搬送波の発生から前記検出した遅延前
   の音声信号の間隙期間及経過後前記搬送波の発生を停止
   させ再び前記遅延した音声信号を伝送路に送るようにな
   し、受信側では伝送されてきた入力信号を遅延させると
   ともに遅延前の信号から、前記搬送波の存否を検出し搬
   送波が存在するときは前記遅延した入力信号から該搬送
   波にある情報を再生して情報処理手段に送り、前記搬送
   波が存在しないときは前記遅延した入力信号を音声再生
   手段へ送ることによって、同一の音声回線を用いて音声
   信号の間隙期間中に音声以外の情報を伝送することを特
   徴とする混合通信制御方法。 ２ 送信する音声信号を所定期間遅延させる手段と、遅
   延前の音声信号のレベルを検出することによって該レベ
   ル値が一定値以下となる音声間隙期間を検出し、この間
   隙期間長に対応した間隙信号を発生させる手段と、この
   間隙信号期間が前記所定期間と等しい期間以上存在する
   ことを検出する手段と前記間隙信号を前記所定期間と等
   しい期間だけ遅延するとともにこの遅延された間隙信号
   の立下りを検出する手段と、前記間隙信号期間が前記所
   定期間以上存在することを検出したときに立上り、前記
   遅延された間隙信号の立下りが検出されたときに立下る
   信号を発生する手段と、この手段により発生された信号
   期間に音声以外の情報で変調した音声回線周波数をもつ
   搬送波を発生させる手段と、この手段で発生させた搬送
   波を前記遅延させた音声信号に代えて伝送路に送る手段
   と、この送られてきた信号を受信する手段と、この受信
   信号を所定期間遅延させる手段と、受信信号内の音声以
   外の情報を変調した搬送波を検出する手段と、音声信号
   を再生する手段と、音声以外の情報で変調した搬送波を
   復調する手段と、この手段によって得た再生した情報を
   記憶し処理する手段と、前記搬送波を検出する手段によ
   って前記搬送波を検出したとき前記遅延させた受信信号
   を前記情報信号復調手段に送り前記搬送波を検出しない
   とき前記遅延させた受信信号を前記音声信号再生手段に
   送るように回路を切り換える手段とを具備することを特
   徴とする混合通信制御装置。