JPS5930348A - 電話機通話回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、快適な送受話特性の実現を可能にした電話機
通話回路に関するものである。

従来の電話機通話回路は、第１図に示すような基本的構
成を備えている。第１図において、１は送話器、２は受
話器、３は２線４線変換器、４は平衡回路網、５は図示
せざる加入者線への通話回路の接続端子を示す。

従来の通話回路は以上のよ５な構成を持っているため、
加入者線路長、加入者線種、２種以上の線種よ多構成さ
れる加入者線構成、市内交換機において呼が自局内接続
される場合の接続相手加入者線及び電話機インピーダン
ス、市内交換機において呼が中継線に接続される場合の
中継線側インピーダンス等の変動によシ、加入者線端子
５よシ加入者線側を見込むインピーダンスは大巾に変動
する。通常平衝回路網４としては１つの固定したインピ
ーダンス値をもつものが用いられるので側音減衰１ｋ１
周波数特性は、前記インピーダンスの大巾変動に伴い大
巾に変動し快適な送受話を行うことができないという欠
点があった。

快適な送受話を行うためには、以下の２要件を満足する
必要がある。

（イ）送話時に要求される特性：送話時には送話した音
声が送話器１から２線４線変換器３及び受話器２を通シ
、その受話口から漏入し、骨伝導の経路を経て自己の耳
に達する音声側音が存在する。

この音声側音の耳内における音圧／周波数特性は、耳を
開放したとき、即ち電話を用いない通常の会話時におけ
る耳内のそれと等しいときに最も好まれること、そして
その定量的な値が別の研究によシ明らかにされている。

（ロ）受話時に要求される特性：受話時には、受話者の
いる室内の騒音が送話器１．２線４線変換器３を経て相
手側からの音声信号（受話信号）に加わシ、その８７Ｎ
比を劣化させる。従って受話時には、その室内騒音によ
る側音は、小さげれば小さい程良い。

このように側音特性に対する要求条件は、送話時には成
る程度側音が存在した方がよく、受話時には側音が少な
ければ少ないほど良いというように、送話時と受話時に
おいて同一ではないので、第１図に示すような従来の電
話機通話回路の構成では当然これを満足することはでき
ない。また送話時か受話時かを送話音声レベルと受話音
声レベルの比較によって判定し、２線４線変換器３と受
話器２０間に送話時において例えば減衰器によるロスを
挿入するような方法では、岨判定を生じた場合に受話音
声の一部欠落を生ずることや送話中の相手側音声の受聴
に困難が生ずるなどの問題が起こシ得るので実際的では
ない。

本発明は、上述のような従来技術における欠点。

問題点を解決するためになされたものであシ、従って本
発明の目的は、格別な問題の発生なしに、快適な送受話
特性の実現を可能にする電話機通話回路を提供すること
にある。

本発明による電話機通話回路は、送話器および受話器を
２線４線変換器を介して加入者線に接続すると共に、該
変換器に結合した平衡回路網のインピーダンスを前記加
入者線のそれに擬似させて成る電話機通話回路に、一定
遅延ごとにタップを設けた遅延線路と係数適応化回路を
少なくとも含む適応トランスヴアーサルフィルタを適用
して防側音特性の一層の改善を図った電話機通話回路で
あって、 前記送話器よシの送話信号は前記フィルタにおける遅延
線路に入力され、該遅延線路の各タップ出力は二手に分
れ、一方はそれぞれ前記フィルタの外にある定数倍回路
に入力され、他方はそれぞれ係数適応化回路における各
可変利得増幅回路に入力され、各増幅回路の出力は合算
されて第１の合計値を生じると共に、前記各定数倍回路
の出力の合計値をレベル制御回路を介して前記第１の合
計値に加算し、その加算結果である第２の合計値を、前
記２線４線変換器から受話器に至る受話信号に加算して
第３の合計値を生じ、該第３の合計値は前記受話器に入
力されると共に、該第３の合計値と前記レベル制御回路
の出力との差の信号が誤差信号として前記係数適応化回
路に入力され、誤差信号が零となる方向において該適応
化回路内の各増幅器の利得を可変制御すると共に、前記
誤差信号によ如前記レベル制御回路の制御特性を可変制
御するようにしたことを％徴としている。

次に図を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図において、１は送話器、２は受話器、３は２線４線変
換器、４は平衡回路網、５は加入者線への通話回路の接
続端子をそれぞれ示す。そのほか、６はアナログ信号を
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、７は６と同様
の機能を持つＡ／Ｄ変換器、８はディジタル信号をそれ
に対応するアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、９は
印加される制御信号に従って入力信号のレベルを制御し
て出力するレベル変換器、１０は入力信号を係数倍（例
えばａＯ、ａｌ・・・・・・３９倍など）するところの
乗算器（固定係数倍回路）、１１は信号に単位遅延りを
与えるところの単位遅延回路、１２は係数適応化回路で
ある。該適応化回路１２内には、図示してないが、乗算
器１０と同様に、複数個の可変利得増幅回路が含まれて
おり、そして適応化回路１２に入力される誤差信号ｅは
、これが最小となるように、前記可変利得増幅回路の各
利得（係数）を可変制御するものであり、そのためのア
ルゴリズムが実行される。

なお、以上の回路構成において、Ａ／Ｄ変換器６、単位
遅延回路１１（その複数個の直列接続によ多構成される
遅延線）、係数適応化回路１２、Ｄ／Ａ変換器８、Ａ／
Ｄ変換器７、によシ適応トランスヴアーサルフィルタが
構成されている。

次にこれの動作について、送話時、受話時、送受話時の
場合に分け、以下順を追って説明する。

まず送話時の場合、送話音声は送話器１によって電気的
送話信号８ｓに変換され、２線４線変換器３、接続端子
５を経て図示せざる加入者線へ送出される。一方電気的
送話信号ａＳはＡ／Ｄ変換器６によってディジタル信号
に変換され、縦続接続された単位遅延回路１１（遅延線
）に入力される。

各単位遅延回路１１からのそれぞれのタップ出力は２分
割され、一方はそれぞれ各固定係数倍回路１０に、他方
は係数適応化回路１２内の図示せざる各可変利得増幅回
路に導かれる。

前者の固定係数８（１、町・・・・・・ａｎは、各固定
係数倍回路１０の出力の総和が、耳を開放して送話（会
話）したときに得られる自然側音から、電話機のノ・ン
ドセット形状によって定まる送話時の耳内への漏入側音
及び受話器が耳を閉塞することによって生ずる骨伝導に
起因するところの側音を差し引いた場合に得られる側音
伝搬路の損失／周波数特性を実現するように定めておく
。このようにすると最も快適な送話特性が実現できるこ
とが別な研究によ如明らかになっている。送話特性が快
適でないと、僅かな側音音量でも不快感を招くが、送話
特性が快適であれば、側音音量が大きくなっても不快感
を招くことはない。

各固定係数倍回路１０の出力の総和である最適側音信号
ＳＥＴはレベル制御回路９に入力される。

レベル制御回路９は、後述する誤差信号ｅによってその
制御特性を制御される。送話時には、この誤差信号ｅの
値は小さく、レベル制御回路９は最適側音信号ＳＳＴに
対する乗算係数を１としてそのまま出力する。従って送
話時においては、最適側音信号Ｓｓ’ｒは、係数適応化
回路１２の出力（各可変利得増幅回路の出力）と加算さ
れた後、Ｄ／Ａ変換器８を通して対応するアナログ信号
に変換され、受話側信号ＳＲに加算されて、ＳＲ′信号
となシ受話器によ如音響信号に変換される。

Ａ／Ｄ変換器６から各単位遅延回路１１に順次加えられ
た信号のもう一方のタップ出力は、係数適応化回路１２
内の図示せざる各可変利得増幅回路に加えられ、各増幅
回路の入力に対し、誤差信号ｅを最小とするように定め
られるところの増幅利得（係数）を乗じて該増幅回路か
ら出力する。誤差信号Ｃは、８Ｒ′信号がＡ／Ｄ変換器
７によってディジタル信号に変換されたものとレベル制
御回路出力８ｓＴの差である。云いかえれば送話時の受
話側信号ＳＲ１即ち平衡回路網４のインピーダンスと端
子５よｐ加入者線側を見たインピーダンスとのミスマツ
チによυ生ずるところの側音（受話側信号ＳＲ）と、そ
の推定量であるところの係数適応化回路１２のすべての
出力の和との差が誤差信号ｅである。

第２図に示す回路は、送話時に以上のような動作をする
ので音声側音は、殆んど各固定係数倍回路１０の出力の
和として合成される最適側音成分のみとなり、端子５よ
シ加入者線側を見たインピーダンスが種々に変動しても
、それによって生じる音声側音の変動は係数適応化回路
１２の出力の和成分によって打ち消され影響を生じない
。

受話時には、相手側からの音声信号が加算されてくるの
で、それだけ誤差ｅが大きくなゐので、レベル制御回路
９の制御特性を制御することによシ該制御回路９の出力
を殆んど零とする。また同時に、係数適応化回路１２内
における各可変利得増幅回路の増幅側％（係数）を固定
する（これは、誤差Ｃが大きくなったとき、そのような
動作が行なわれるようにアルゴリズムを定めておくこと
によシ実現される）。この結果、相手側からの音声を妨
害する騒音側音は、係数適応化回路１２の出力を受話信
号ＳＲに加えることによって打ち消されるので、高騒音
下でも快適な受話が可能となる。

送話と受話が同時に行なわれる送受話時には、受話時の
場合と同様にして係数適応化回路１２の係数（可変利得
増幅回路の利得）は固定される。

また誤差ｅの値は、送話時と受話時の中間になるのでレ
ベル変換器９の変換特性を制御することによｐ、中間的
損失を最適側音信号ＳＳＴに与え、それによ如受話音声
を聞きやすくすることができる。

１ｓ２図の実施例において、レベル制御回路９の制御信
号としては、誤差信号ｅのみならず、送話信号Ｓｓと受
話側信号ｓＲの比を利用するとか、もしくは両省を併用
することができることは勿論である。

第３図は、本発明の他の実施例を示すブロック図である
。同図に示す回路構成要素及びその基本的動作原理は第
２図の場合と同様である。

＃！２図の場合とその構成上において有する相違点は、
一旦係数適応化回路１２の出力の総和のみを求め、それ
に受話側信号ｓＲを入力とするところのＡ／Ｄ変換器７
の出力に加算して誤差信号（予測残差）Ｃを求めること
、及び一旦求めた係数適応化回路１２の出力の総和に、
レベル制御回路９の出力を加算してＤ／Ａ変換器８の入
力とすること、０２点である。

これによシ、第３図に示した実施例は、第２図に示した
それに比し、加算器の数は１個増すが、Ｄ／Ａ変換器８
の構成が、その入力桁数が減ることによｐ楽になるなど
の利点がある。

以上説明したように、本発明によれば、電話機通話回路
において、送話時、受話時に応じて最適側音特性を実現
することができるので以下の利点がある。

（イ）加入者端子から見た線路インピーダンスの変動に
かかわらず、常に最適な音声側音特性を実現することが
できる。

（ロ）　適応トランスヴアーサルフィルタを単独に用い
た場合には、残差成分ｅが不快外側音として聞えるため
、センタクリッパ等によ多信号の一部を除去しなげれば
ならないが、センタクリッパはＡ／Ｄ変換器７０入力と
受話器２の信号の分岐点と受話器２との間に挿入され、
受話時には取り除く必要があ）、除去動作が適切でない
場合には受話信号をセンタクリップし、その品質を損う
。また送話時には受話時からの切替に際してセンタクリ
ッパの挿入が遅延すれば、残差成分ｅである不快な側音
を聞くことになる。また送話と受話の同時に起きる送受
話時には、どちらかを優先することによシ上記に述べた
問題の一方が生じることになる。これに反して本発明に
おいては、受話のバス（ｐａｔｈ　）にはセンタクリッ
パのような非線形素子の挿入を必要とせず、不快に感ず
ゐ残差ｅは快適な側音によってマスクされるため問題に
ならない。

またこの快適側音のレベルも残差ｅによって制御される
ため誤動作がない。

（ハ）適切な電話機側音の周波数特性を実現することが
できるため、その側音音量を大きな値にとることができ
る。従って電話伝送の市外回線系におけゐ４線ループに
よって生じる反１［（エコー）やディジタル市内交換機
の埋込によって生じゐ反響（エコー）を快適な側音によ
ってマスクすることができ通話の品質が向上する。

に）受話時においては騒音側音が抑圧される丸め大きな
室内騒音のあるところでも相手の声が明瞭に開えるとい
う利点がある。

以上のような利点があるために高騒音下で使用する高騒
音用電話機、特にそのような状況が起ることの多い公衆
電話機に本発明による通話回路を適用すると、その効果
は顕著である。また遠距離加入者用電話機においては、
加入者線損失を補償するため送話系、受話系の感度を上
げる必要があるが、その結果音声側音の増大をまねきか
えって送話者の発声音量が下如、相手に聞えないか、あ
るいは音声側音が大きすぎて使いづらいといったことが
起きる。また受話時においても騒音側音の妨害が大とな
υ相手の貫うことが明瞭に聞きとれないといった問題が
起こる。本発明による通話回路を用いることによ如、遠
距離加入者用電話において生ずる上述の問題点は解消さ
れるので、高損失加入者用電話機への適用にも顕著な効
果が期待できる。

たブロック図、第２図、第３図はそれぞれ本発明の一実
施例を示すブロック図、である。

符号説明 １・・・・・・送話器、２・・・・・・受話器、３・・
・・・・２線４線変換器、４・・・・・・平衡回路網、
５・・・・・・加入者線への通話回路接続端子、６・・
・・・・Ａ／Ｄ変換器、７・・・・・・Ａ、／Ｄ変換器
、８・・・・・・Ｄ／Ａ変換器、９・・・・・・レベル
変換器、１０・・・・・・固定係数倍回路、１１・・・
・・・単位遅延回路、１２・・・・・・係数適応化回路 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）送話器および受話器を２線４線変換器を介して加入
   者線に接続すると共に、核変換器に結合した平衡回路網
   のインピーダンスを前記加入者線のそれに擬似させて成
   る電話機通話回路に、一定遅延ごとにタップを設けた遅
   延線路と係数適応化回路を少なくとも含む適応トランス
   ヴアーサルフィルタを適用して防側音特性の一層の改善
   を図った電話機通話回路であって、 前記送話器よシの送話信号は前記フィルタにおける遅延
   線路に入力され、咳遅延線路の各タップ出力は二手に分
   れ、一方はそれぞれ前記フィルタの外にある定数倍回路
   に入力され、他方はそれぞれ係数適応化回路における各
   可変利得増幅回路に入力され、各増幅回路の出力は合算
   されて第１の合計値を生じると共に、前記各定数倍回路
   の出力の合計値を、レベル制御回路を介して前記第１の
   合計値に加算し、その加算結果である第２の合計値を、
   前記２線４線変換器から受話器に至る受話信号に加算し
   て第３の合計値を生じ、該第３の合計値は前記受話器に
   入力されると共に、該第３の合計値と前記レベル制御回
   路の出力との差の信号が誤差信号として前記係数適応化
   回路に入力され、誤差信号が零となる方向において該適
   応化回路内の各増幅器の利得を可変制御すると共に、前
   記誤差信号により前記レベル制御回路の制御特性を可変
   制御するようにしたことを特徴とする電話機通話回路。 ２）４１ｉＦ許請求の範囲第１項に記載の電話機通話回
   路において、前記誤差信号が、前記第３の合計値と前記
   レベル制御回路の出力との差の信号ではなくて、前記２
   線４線変換器から受話器に至る受話信号と前記第１の合
   計値との和の信号であることを特徴とする電話機通話回
   路。