JPS62135022A - 拡声電話装置 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明はマイクロホンとスピーカとを備え、遠隔地の相
手カロ大者との間でハンドフリー通話を行なうように構
成され、マイクロホンとスピーカ等に起因するハウリン
グ現象乞防止するだめの音声スイッチ回路を有する拡声
電話装置に関する。

（従来の技術） 従来のこの糧の拡声電話装置は、周波数０．３ＫＨｚか
ら３．４ＫＨｚまでの信号に対しては損失なく通過させ
、それ以外の帯域については緩やかに減衰するバンドパ
スフィルタを受話路に設けており、受話路の伝送周波数
特性と電話回線の伝送周波数範囲とが、大略一致するよ
うに構成されている。

すなわち拡声電話装置の受話路の特性は通話に使用され
ている電話回線の損失特性によって決定している。

（発明が解決しようとする問題点） ′ｇＬ話回線の損失特性は刀り入省と電話局間の加入者
線の距離およびケーブルの線糧等によりほぼ定まジ、概
その損失特性は周波数約１．０ＫＨｚにおける損失量か
ら平均的な損失特性が過去の実測データおよび各種技術
資料等より推定できるＯ 第７図は加入回線の平均的な損失特性の一例ン示すもの
である。

加入回線の損失特性は周波数１，０ＫＨｚ近辺における
損失が５　ｄＢ以下の場合には１ＫＨｚ以上の損失もほ
ぼ平坦と見なし得る特性である。しかし損失が５ｄＢよ
シも大きい場合においては、１ＫＨｚ以上の損失特性が
、周波数ｔ、ｏＫＨｚの損失量の大きさと比例してほぼ
オクターブ２　ｄＢ。

オクターブ４ｄＢ、オクターブ６ｄＢの減衰特性となる
。すなわち損失量が大きくなるに従って１　、　ＯＫＨ
ｚ以上の高域における減衰量が大きくなる傾向にある。

したがって電話回線の損失が大きい場合は相手通話者の
送話音声は電話回線の損失特性の影響を受けて１ＫＨｚ
以上の高域成分が１ＫＨｚ以下の成分に比べ大きく減衰
して相手通話者へ受話信号として到達する。

上述した従来の拡声電話装置の受話路の特性は平坦なバ
ンドパスフィルタの特性であるので、スピーカから拡声
される受話音声の音質は電話回線の損失特性に直接的に
依存する。

そのため、電話回線の損失が大きくなるに従って高域の
減衰ひづみが大きくなり、その結果、受話音声がこもっ
た感じとなって明瞭度が低下するという欠点がある。

本発明の目的は上記欠点ｌ解決するもので、ハウリング
の発生ン防止しつつ、スピーカから拡声される受話音声
を加入者線路の高域周波数における減衰ひずみの影響ン
受けることなく、常に明瞭に聞くことができるようにし
た拡声電話装置ン提供することにある。

（問題点ケ解決するための手段） 前記目的乞達成するために本発明による拡声電話装置は
マイクロホンとスピーカ’に備、ｔ、　遠隔地の相手加
入者とハンドフリー通話ケ行なうように構成され、前記
マイクロホンとスピーカとの音響結合および加入者回線
との接続のための２線４線変換ハイブリ°ット回路にお
ける送話路から受話路への送話信号の回り込みに起因す
るハウリング現象を防止するために送話音声信号レベル
および受話音声信号レベルを調整する音声スイッチ回路
ン備える拡声電話装置において、前記ハイブリット回路
の受話入力信号レベルの平均的々値を検出しその検出結
果に基づいて制御信号を出力する受話信号レベル検出部
と、前記音声スイッチ回路が受話状態のときは、受話路
の周波数１ＫＨｚ以上の利得特性ケ前記受話信号レベル
検出部の検出出力に対応した傾斜で増加させるように設
定するか、または３００Ｈｚから３．４ＫＨｚの帯域は
平坦で、それ以外の帯域は緩やかに減衰させるように設
定し、前記音声スイッチ回路が送話状態または中立状態
のときは受話路の利得特性ン３００Ｈｚから３．４ＫＨ
ｚの帯域は平坦でそれ以外の帯域は緩やかに減衰するよ
うに設定する受話可変フィルタ部と、前記音声スイッチ
回路が受話状態のときは、送話路の周波数１．ｏＫＨｚ
以上の利得特性を、前記受話可変フィルタ部が前記受話
信号レベル検出部の出力に対応して設定される受話路利
得特性の傾斜と同じ傾斜で減衰するように設定し、前記
音声スイッチ回路が送話状態または中立状態のときは送
話路の特性ｙ、３ｏｏＨｚから３．４ＫＨｚの帯域は平
坦でそれ以外の帯域は緩やかに減衰するように設定する
送話可変フィルタ部とン設けて構成されている。

（実　施　例ン 以下、図面を参照して本発明ンさらに詳しく説明する。

第１図は本発明による拡声電話装置の実施例〉示す回路
図である。

まず、全体的な動作から説明する。

通話者の発言音声はマイクロホン１で収音され、マイク
アンプ２でプリアンプされた後、送話可変減衰回路３お
よび送話可変フィルタ部５で適当なレベルに調整される
。送話可変フィルタ部５を出た信号は送話アンプ６で電
話回線に適合する信号レベルまで増幅されたのちハイブ
リット回路７７通って回線端子８に出力される。

一方、相手通話者からの受話音声は回線端子８からハイ
ブリット回路７７通って受話可変フィルタ部１１、受話
可変減衰回路１２で適当なレベルに調整されたのちスピ
ーカアンプ１３でｔ力増幅されスピーカ１４に供給され
る。

次に各回路毎の動作について説明する。

まず、音声スイッチ回路について説明する。

図において、音声スイッチ回路は送話可変減衰回路３、
受話可変減衰回路１２および音声スイッチ制御回路１５
よ）構成される。送話可変減衰回路３は音声スイッチ制
御回路１５からの出力に応じて送話路に対して損失を挿
入除去することにより送話信号のレベルを制御する。ま
之、受話可変減衰回路１２は音声スイッチ制御回路１５
からの出力に応じて受話路に対して損失χ挿入除去して
受話信号のレベルχ制御する。

ここでマイクロホン１で収音され電気信号に変換された
のちマイクアンプ２でプリアンプされた信号を送話入力
信号と呼び、回線端子８からハイブリット回路７１介し
て受話信号レベル検出回路１０および受話可変フィルタ
部１１等に入力される信号ｌ受話入力信号と呼ぶことに
する。

送話信号整流回路４は上述の送話入力信号音整流平滑し
音声スイッチ制御回路１５に出力する。

一方受話信号整諸回路９は上述の受話入力信号を整流平
滑し、音声スイッチ制御回路１５に出力する。送話信号
整流回路４および受話信号整流回路９の充放電特性は同
一であり、その特性は入力信号ン急速に充電し、緩慢に
放電するものである。

本実施例における充放を特性は充電時定数ン約５〜６ｍ
５ｅｃに、−万、放電時定数”１５０〜６０ｍ　ｓ　ｅ
　ｃとしである。

音声スイッチ制御回路１５は送話信号整流回路４からの
整流出力と受話信号整流回路９からの整流出力とｔレベ
ル比較し、比較結果に基ずｒて送話可変減衰回路３およ
び受話可変減衰回路１２に対し選択的に損失ン挿入除去
するよう制御する。

ここで音声スイッチ制御°回路１５の働きについてさら
に詳述する。なお、その前に説明の便宜上、送話信号整
流回路４からの整流出力を送話電圧と呼び、受話信号整
流回路９からの整流出力乞受話電圧と呼ぶことにする。

音声スイッチ制御回路１５は送話電圧および受話電圧が
共に音声信号レベルと見なし得ないしきい値レベルより
も低い低レベルの場合は中立状態と判定し、送話電圧が
上記しきい値レベルよりも大きくかつ受話電圧よりも大
きい場合は、送話状態、逆に受話電圧が上記しきい値レ
ベルよりも大きくかつ送話電圧よりも大きい場合は受話
状態と判定してその判定結果を送話可変減衰回路３、受
話可変減衰回路１２、送話可変フィルタ部５、受胎可変
フィルタ部１１にそれぞれ出力する。

ここで、送話状態とは送話信号レベルが定常で受信信号
レベルが減少している状態ヶ、受胎状態とは受話信号レ
ベルが定常で送話信号レベルが減少している状態ケ、中
立状態とは送話信号レベルも受話信号レベルも減少して
いる状態ンそれぞれ云う。

音声スイッチ制御回路１５の出力が中立状態の場合、送
話可変減衰回路３および受話可変減衰回路１２はハウリ
ングン防止するに必要な総挿入損失量の半分に当たる損
失量χそれぞれ挿入するよう動作する。

音声スイッチ制御回路１５の出力が送話状態の場合には
、送話可変減衰回路３は損失ン全て除去し、定常利得に
、一方、受話可変減衰回路１２は上述の総挿入損失ｊｌ
ン挿入する。

また音声スイッチ制御回路１５の出力が受話状態の場合
には上述の送話状態と逆の関係で総挿入損失量は送話路
に挿入され受話の損失は除去される。

以上は本発明における実施例が有する音声スイッチ回路
の基本的な動作についての詳述である。次に本発明の特
長である受話信号レベル検出回路１０、送話可変フィル
タ部５、受話可変フィルタ部１１の動作について詳述す
る。

第２図は受話信号レベル検出回路１０の詳細ブロック図
である。上述の受話入力信号は急速に充電し緩慢に放電
する特性の整流平滑回路１０１で整流平滑される。本実
施例においては整流平滑回路１０１の充電時定数ン約５
〜ｅｍｓｅｃとし放電時定数は約２００〜３００ｍ　ｓ
ｅｃとして受話入力信号の平均的なレベルン検出するよ
うに設定“されている。

レベル判定回路１０２は整流平滑回路１０１から刃口え
られる出力の電圧レベル乞判定するもので４種類の電圧
レベルヶ比較判定するコンパレータが設けられている。

これらコンパレータによυ受話入力信号のレベルがどの
程度であるかを判定し、その判定結果ン制御回ｊ！３１
０３に出力する。

４種類のコンパレータの比ａｔ圧は、受話入力信号の平
均的なレベルを第１から第４までの４段階のレベル範囲
に分けて判定できるように設定しである。具体的には第
１のレベル範囲をθ〜−１５ｄＢｍ、第２のレベル範囲
を−１６〜−２０ｄＢｍ、第３のレベル範囲Ｙ　−２１
〜−３０ｄＢｍ。

第４のレベル範囲Ｙ−３１ｄＢｍ以下としている。

したがって整流平滑回路１０１の出力を上述の４種のコ
ンパレータによりレベル判定することによυ受話入力信
号の平均的レベルが４段階のレベル範囲のどの段階にあ
るかン検知することができる。

一般的な電話機の加入回線への送出レベルは約−１０ｄ
Ｂｍであるのでこのレベル判定回路１０２の構成により
受話入力信号の平均的なレベルを検知し、その検知した
結果から電話回線の平均的な損失および特性を推定する
ことが可能となる。

制御回路１０３はレベル判定回路１０２の出力に対応し
た２ビツトの論理量カン送話可変フィルタ部５および受
話可変フィルタ部１１に加える。レベル判定回路１０２
の出力は受話人力レベルの題囲ン示す４段階のレベル範
囲のいずれかｔ示す信号である。

次に第３図および第４図乞参照して送話可変フィルタ部
５および受話可変フィルタ部１１について説明する。

第３図は送話可変フィルタ部５の詳細ブロック図、第４
図は受話可変フィルタ部１１の詳細ブロック図である。

送話可変フィルタ部５の特性ン第６図に、受話可変フィ
ルタ部１１の特性を第５図に示す。まず第３図の送話可
変フィルタ部５について説明する。

制御回路５６は音声スイッチ制御回路１５の出力および
受信信号レベル検出回路１０からの２ビツトの出カケ受
ける。音声スイッチ制御回路１５の判定結果（中立状態
、送話状態、受話状態〕と受信信号レベル検出回路１０
の２ビツトの論理出力が示す電話回線の平均的な第１か
ら第４までのレベル範囲に対応する損失特性とに対応し
て送話可変フィルタ部５Ｙ構成する第１の特性切替回路
５３、第２の特性切替回路５４、第３の特性切替回路の
切替ン制御する。

一例として音声スイッチ制御回路１５の判足結果が受話
状態で、受話信号レベル検出回路１０からの出力が第４
のレベル範囲を示す場合〔すなわち１ＫＨｚ以上の特性
がオクターブ６ｄＢで減衰する加入者線の損失特性に対
応する〕の各スイッチの動作ン説明する。制御回路５６
はこの出力条件においては第１の特性切替回路５３、第
２の特性切替回路５４、第３の特性切替回路５５ン全て
８回路側に切替える。

第６図における■■■■は第３図における平坦特性回路
５０、オクターブ２ｄＢ減衰フイルタ回路５１、オクタ
ーブ４ｄＢ減衰フイルタ回路５２、およびオクターブ２
ｄＢ減衰フイルタ５１とオクターブ４ｄＢ減衰フイルタ
５２と１合成したそれぞれの特性を示す。

この場合の送話路の減衰特性は第６図の■で示すオクタ
ーブ６ｄＢの減衰特性となる。

なお音声スイッチ制御回路１５の出力が送話状態または
中立状態である場合は受話信号レベル検出回路１０の出
力によらず、したがって送話路の減衰特性は第６図の■
で示す平坦特性となる。

次に第４図ン参照しで受話可変フィルタ部１１について
詳述する。制御回路１１６は音声スイッチ制御回路１５
の出力および受信信号レベル検出回路１０からの２ピツ
トの出カン受ける。音声スイッチ制御回路１５の判定結
果と受信信号レベル検出回ｊ！！１０の論理出力とに対
応して受話可変フィルタ部１１ン構成する第１の特性切
替回路１１３、第２の特性切替回路１１４、第３の特性
切替回路１１５の切替ｌ制御する。第５図における■■
■■は第４図における平坦特性回路１１０、オクターブ
２ｄＢ利得フイルタ回路１１１、オクターブ４ｄＢ利得
フイルタ回路１１２、およびオクターブ２ｄＢ利得フイ
ルタ１１１とオクターブ４ｄＢ利得フイルタ１１２とを
合成したそれぞれの特性ン示す。

一例として音声スイッチ制御回路１５０判定結果が受話
状態で受話信号レベル検出回路ｌＯからの出力が上述の
第４のレベル範囲を示す場合の（すなわち１ＫＨｚ以上
の特性がオクターブ６ｄＢで減衰する加入回線の損失特
性に対応する〕各スイッチの動作について説明する。制
御回路１１６はこの出力条件においては第１の特性切替
回路１１３、第２の特性切替回路１１４、第３の特性切
替回路１１５を全て８回路側に切替える。この場合の受
話路の利得特性は第５図の■で示すオクターブ６ｄＢの
利得特性となる。なお、音声スイッチ制御回路１５の出
力が送話状態または中立状態である場合は受話信号レベ
ル検出回路１０の出力によらず受話路の利得特性は第５
図の■で示す平坦特性となる。

拡声電話装置におけるハウリング防止条件はスピーカと
マイクロホンとの音響的結合、２線−４線変換のハイブ
リット回路における送話から受話への回り込み食、送話
路および受話路の利得等からスピーカ、マイク、送話路
、受話路、ハイブリット回路の回り込みの径路７１巡ル
ープとするループ利得が１以下となるよう挿入損失を上
述の１巡ループに適切に挿入することである。このルー
プ利得は通話に使用しているすべての周波数帯域におい
て成り立たなければならない。本発明では受話路の利得
特性と送話路の減衰特性と７対応させて変化させている
ので常にハウリングン防止できる。

（発明の効果） 以上、詳しく説明し几よ５に本発明は受話入力信号の平
均的なレベルケ検出してＩＩ話回線の損失特性ン推定し
、この推定に基すいて受話路の特性を適切に変えるよう
構成しであるので、ハウリングン防止した上でスピーカ
から拡声される受話音声？高域の減衰ひずみヶ生じるこ
となく常に明瞭に聞くことができ通話品質ン改善できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による拡声電話装置の一実施例〉示すブ
ロック図、第２図は受話信号レベル検出回路の詳細ン示
す回路図、第３図は送話可変フィルタ部の詳細ン示す回
路図、第４図は受話可変フィルタ部の詳細を示す回路図
、第５図は受話路フィルタ部の特性図、第６図は送話フ
ィルタ部の特性図、第７図は那大者線路の損失特性図で
ある。 １・・・マイクロホン　　２・・・マイクアンプ３・・
・送話可変減衰回路 ４・・・送話信号整流回路 ５・・・送話可変フィルタ部　　６・・・送話アンプ７
・・・ハイブリット回路　　　８・・・回線端子９・・
・受話信号整線回路 １０・・・受話信号レベル検出回路 １１・・・受話可変フィルタ部 １２・・・受話可変減衰回路 １３・・・スピーカアンプ　　１４・・・スピーカ１５
・・・音声スイッチ制御回路 １０１・・・整流平滑回路 １０２・・・レベル判定回路　　１０３・・・制御回路
５０・・・平坦特性回路 ５１…オクタ一ブ２ｄＢ減衰フイルタ回路５２・・・オ
クターブ４ｄＢ減衰フイルタ回路５３・・・第１の特性
切替回路 ５４・・・第２の特性切替回路 ５５・・・第３の特性切替回路　　５６・・・制御回路
１１０・・・平坦特性回路 １１１・・・オクターブ２ｄＢ利得フイルタ回路１１２
・・・オクターブ４ｄＢ利得フイルタ回路１１３・・・
第１の特性切替回路 ｉｔ４・・・第２の特性切替回路 １１５・・・第３の特性切替回路 １１６・・・制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マイクロホンとスピーカを備え、遠隔地の相手加入者と
   ハンドフリー通話を行なうように構成され、前記マイク
   ロホンとスピーカとの音響結合および加入者回線との接
   続のための２線４線変換ハイブリット回路における送話
   路から受話路への送話信号の回り込みに起因するハウリ
   ング現象を防止するために送話音声信号レベルおよび受
   話音声信号レベルを調整する音声スイッチ回路を備える
   拡声電話装置において、前記ハイブリット回路の受話入
   力信号レベルの平均的な値を検出しその検出結果に基づ
   いて制御信号を出力する受話信号レベル検出部と、前記
   音声スイッチ回路が受話状態のときは受話路の周波数１
   ＫＨｚ以上の利得特性を前記受話信号レベル検出部の検
   出出力に対応した傾斜で増加させるように設定するか、
   または３００Ｈｚから３．４ＫＨｚの帯域は平坦で、そ
   れ以外の帯域は緩やかに減衰させるように設定し、前記
   音声スイッチ回路が送話状態または中立状態のときは受
   話路の利得特性を３００Ｈｚから３．４ＫＨｚの帯域は
   平坦でそれ以外の帯域は緩やかに減衰するように設定す
   る受話可変フィルタ部と、前記音声スイッチ回路が受話
   状態のときは、送話路の周波数１．０ＫＨｚ以上の利得
   特性を、前記受話可変フィルタ部が前記受話信号レベル
   検出部の出力に対応して設定される受話路利得特性の傾
   斜と同じ傾斜で減衰するように設定し、前記音声スイッ
   チ回路が送話状態または中立状態のときは送話路の特性
   を３００Ｈｚから３．４ＫＨｚの帯域は平坦でそれ以外
   の帯域は緩やかに減衰するように設定する送話可変フィ
   ルタ部とを設けたことを特徴とする拡声電話装置。