JPS6218121A - 双方向増幅器 - 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 本発明は不在時、電話が外部よりかかった場合性の電話
回線を用いて外部へ電話を転送する電話転送装置等に用
いられる双方向増幅器に関するものである。

従来の技術 近年、電話転送装置の双方向増幅器は電話転送を行うさ
い、加入者線路の減衰を補償し、通話明瞭度を向上する
有力な装置として用いられてきている。この双方向増幅
器の問題点は、加入者線が２線であり、双方向の増幅を
行う場合、４線に変換した後、それぞれの線路に増幅器
を入れる事になる。しかルその場合増幅器間でハウリン
グループを構成してしまう事になる。その場合の技術的
な対策として、従来ハイブリッド回路のバランスネット
ワーク素子を手動、または自動によって調整する方法や
、エコーキャンセラを用いて自動的に加入者線を含めた
エコー経路の同定を行う方法等を用いて増幅器系のハウ
リングマージンを得て所定の増幅作用を行っていた。ま
た種々の加入者線路に対する様々な減衰率に対して利得
可変増幅器を導入するものもあった。

以丁図面を参照しながら、上述した従来の双方向増幅器
の１例について説明する。

第５図は従来の双方向増幅器の構成を示すものである。

第６図において１．６はハイブリッド回路で加入者線を
２線、４線変換し利得可変増幅器２．６へと接続する。

このさいに利得可変増幅器２の出力はエコーキャンセラ
３，４のアナログディジタル変換器の量子化誤差を考慮
して入力信号が最適な値となるように利得可変増幅器２
，６を調整する。このさいに探査信号発振器７からの探
査信号トエコーキャンセラ３，４を用いてハイブリッド
回路１．６によるエコー信号の除去を行う。

この様に探査信号を用いて回線損失を補償し、エコーキ
ャンセラ３，４の調整によってハウリングループを形成
させない様に行っていた。この様なエコーキャンセラを
用いる後者の例は例えば、特開昭６９−２１１３９号公
報に示されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながらかかる従来の様な装置では、コーデックの
低域通過特性の減衰量のため低域のエコーパス経路の推
定が正しくできず、また多重リンクを介さず近距離の転
送を行うような比較的エコ一時間の少ない回線を対象と
した場合、トランスバーサルフィルターのタップ段数は
少な（なるため低域周波数の誤差が生じたり、対向する
エコーキャンセラ間をディジタル信号で接続する場合に
生じるレジスタの有限語長の制限から起こる累積誤差が
生じてくる。このため増幅系としての／％ウリングマー
ジンを十分に得ることが出来ず増幅器としての増幅量が
得られなかった。また利得可変増幅器を有していても回
線の初期設定時に利得可変増幅器の利得を設定してしま
うため、信号レベルの変動等の音声信号のレベル変化に
対して固定の利得しか得られなかった。この様に従来の
装置では双方向増幅器としては必要以上のフィルターの
タップ段数を必要さし経済的な装置として実現ができな
いばかりでなく、比較的回線損失の少ない回線に対して
必要以上に増幅利得を持ってしまい増幅器の内部でオー
バーフローを生じてしまったり回線損失の大きい回線に
対して必要な増幅率が得られず双方向増幅器としての利
点が半減するという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、近距離の電話転送装置とし
て双方向増幅器を構成する場合、加入者線を含めたハイ
ブリッド回路のエコー除去を行う時に探査信号を用い、
更に探査信号によるエコー除去性能を向上させる目的で
上記エコー経路の前段に帯域外信号を除去するフィルタ
と、自動利得制御増幅器を設けているため、上記エコー
経路以外のループに対しても安定に動作し、目的とする
エコー経路のエコー除去を行い、音声のレベル変動に対
して有効に増幅作用を行う電話転送装置を提供するもの
である。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の電話転送装置は、
ハイブリッド回路と、コーデック回路源エコーキャンセ
ラ回路と、自動利得制御増幅回路と、フィルタ回路と、
探査信号発信器とをそれぞれ対に備えたもので構成され
ている。

作用 本発明は上記した構成によって、コーデック回路を含む
ハイブリッド回路の対象とする周波数帯域以外の帯域制
限を行うフィルタによって、エコーキャンセラの特性を
向上するとともに、自動利得制御増幅器により入力信号
レベルに応じて増幅利得を制御し、加入者線路の減衰を
補償するものである。この事により、経済的な理由によ
る除去すべきエコーの時間特性が少ない場合の低域周波
数でのエコー除去特性の悪化や、デジタルループ内での
不安定性を除去するとともに、遠端話者の音声を適度な
信号レベルに補償し、近端話者の過大な信号レベルに対
しても増幅器内部のオーバーフローをさける事や、回線
に定格以上の信号を出力することをさけることとなる。

実施例 以下本発明の一実施例の電話転送装置について、図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における電話転送装置の構成
図を示すものである。第１図において、１１はハイブリ
ッド回路、１２はコーデック回路、１３はエコーキャン
セラ、１４．２０／ｉフイルタ一回路、１５．２１は自
動利得制御増幅器、１ｅは回線の極性反転などによる両
回線の接続を検出する転送検出回路、１７はエコでキャ
ンセラ１３に対向するエコーキャンセラ、１８はコーデ
ック回路、１９はハイブリッド回路、２３は探査信号発
信器である。

以上の様に構成された電話転送装置について、以′Ｆ第
１図及び第２図を用いてその動作を説明する。

まず第１図において加入者線路を含めたハイブリッド回
路のエコー経路を同定する際、自動利得制御増幅５１５
．２１をあらかじめ設定された増幅率に固定し、探査信
号発信器２３を対向するコーデック回路、（例えばここ
ではコーデック回路１８（！：する）に接続し探査信号
を加える。コーデック回路１８より加えられた探査信号
は、デジタル変換されエコーキャンセラ１７を介してフ
ィルタ２０により対象帯域外の信号を除去し、さらに所
定の増幅を自動利得制御増幅器２１により行いコーデッ
ク回路１２吉ハイブリツド回路１１、及び加入者線から
なるエコー経路の同定とエコー除去ヲエコーキャンセラ
１３によって行う。なお対向するエコー経路のエコー除
去については、探査信号発信器２３を対向するコーデッ
ク回路１２の入力側て接続して同様のことを行えばよい
。

この様にして双方向のエコーバスの同定が終了した後、
自動利得制御増幅ｉ１ｓ、２１を自動利得制御状態にも
どし、しきい値検出回路２２．２６によって入力信号の
最大値がどのしきい値を越えるかを判定し、検出信号を
自動利得制御増幅器１５゜２１へと出力し制御する。こ
こで第２図は本発明の第１の実施例における双方向増幅
器の自動利得制御増幅器の動作の流れを示すフローチャ
ートである。

第２図において、ステップ１０１では入力信号Ｙの絶対
値ＩＹＩ　を得、ステップ１０２で音声検出のための第
１のしきい値ＴＨ（Ｎ）と比較を行い、絶対値ＩＹＩ　
がＴＨ（Ｎ）よりも大きければステップ１０３へと動作
が流れる。ステップ１０３では設定されたタイマのデク
リメントの開始を始める。ステップ１０４ではタイマの
終了を判断し、終了でなければステップ１０６に動作が
うつり終了であればステップ１０６へと動作が流れる。

ステップ１０５ではタイマ時間内の入力信号の絶対値の
最大値ＩＹＩ　　ｍａｘが第三のしきい値ＴＨ（Ｈ）よ
りも大きいかを判断し、第三のしきい値Ｔ）Ｉ（Ｈ）以
下であればステップ１０８へと動作が流れる。また大き
い場合増幅器の利得を下げる様にステップ１１０の動作
を介してタイマイニシャライズ処理を行うステップ１１
２へと動作が流れる。

ステップ１０８ではＩＹＩ　　ｍａｘが第四のしきい値
ＴＨ（Ｌ）より大きいかを判断し、小さければステップ
１１２へ、大きければステップ１０９で設定された増幅
率で信号の増幅を行いステップ１１２へと動作が流れる
。

ステップ１０６では入力１Ｍ号の絶対値がタイマ時間内
であっても第二のしきい値ＴＨ（０）よりも大きいかど
うかを常に判断し大きければ瞬時に′ステップ１１０へ
動作が流れ、そうでなければステップ１０７に流れる。

ステップ１０７では入力信号の絶対値ＩＹＩ　がタイマ
時間内の過去の最大値ＩＹＩｍａｘよりも大きいかどう
かを判断して大きい場合ステップ１１１で新たな最大値
としてその最大値の更新を行う。またそれ以外では処理
の継続を行うステップ１０８，１０９，１１０からはス
テップ１１２によりタイマイニシャライズを行い、入力
信号の絶対値の最大値ＩＹ１ｍａｘを零に初期設定し処
理の継続を行う（ステップ１１３）。

この様な自動利得制御増幅器の各しきい値の設定を、例
えば第３図の様に設定すれば入力信号の最大値はしきい
値ＴＨ（Ｈ）とＴＨ（Ｌ）の間に設定される事となる。

以上の様に本実施例によれば、電話転送装置の双方向増
幅器に関して、対向するエコーキャンセラの間に対向す
る自動利得制御増幅器と、フィルター回路とをそれぞれ
対に持つことにより、エコー除去性能を向上し、しかも
経済的で安定な増幅利得を得、さらに回線損失の補償が
得られる。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第４図は本発明の第２の実施例を示す双方向増幅器の構
成図である。

第４図において、第１の実施例と同一部には同一番号を
付している。第１図の構成と異なるのは自動利得制御増
幅器の増幅率、減衰率の値を、しきい値検出回路によっ
てそれぞれ設定する増幅率設定回路２４を設けた点であ
る。上記の様に構成された双方向増幅器について以下そ
の動作を説明する。

第４図においてフィルタ１４，２０の出力を設定された
しきい値と比較し各々の信号レベルがしきい値を越えた
かどうかをしきい値検出回路２２゜２６で検出し対象と
するしきい値に従って増幅率を制御する増幅器設定回路
２４によって判断Ｇｔｃ各々設定された増幅率を自動利
得制御増幅回路１６゜２１に送出し増幅率を定める。こ
の様な動作を行う事により、低い信号レベルに対しても
早い増幅動作を期待することが出来るとともに第１の実
施例と同様な効果を有する双方向増幅器が可能となる。

なお、第１、第２の実施例においてしきい値検出回路、
フィルタ、しきい値設定回路、増幅率設定回路、自動利
得制御増幅器は最近開発されたディジタルシグナルプロ
セッサ（ＤＳＰ）等を用いて、エコーキャンセラ処理と
同一のチップで構成してもよい。

発明の効果 以上の様に本発明はハイブリッド回路と、加入者線路を
含めたエコー経路で発生するエコーを除去ｆるためのエ
コーキャンセラの設定時、探査信号発信器と、フィルタ
ーと、自動利得制御増幅器とをそれぞれ双方向に設ける
事により経済的で、しかも安定な双方向増幅器を得る事
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における双方向増幅器の
構成を示すブロック図、第２図は本発明の第１の実施例
における双方向増幅器のフローチャート、第３図はその
しきい値のレベル状態を示す特性図、第４図は本発明の
第２の実施例における双方向増幅器の構成を示すブロッ
ク図、第６図は従来のエコーキャンセラを用いた場合の
双方向増幅器のブロック図である。 １１．１９・・・・・・ハイブリッド回路、１２．１８
・・・・・・コーチツク回路、１３．　１７・・・・・
エコーキャンセラ、１４．２０・・・・・フィルタ、１
５．２１・・・・・・自動利得制御増幅器、１６・・・
・転送検出回路、２２．２５・・・・・・しきい値検出
回路、２３・・・・・・探査信号発信器、２４・・・・
・・増幅率設定回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 第３図 イＳそレベ′ル ー　−−−−−−−−−−−−−一−−−−−−−−−
ＴＨ（Ｈ）−＋＋＋　　　　　　＋＋　　−−−−ＴＨ
（Ｌ）−−−−−−−−−−−−−−−−−−−一−−
ＴＩ−／（Ｎ）Ｏ□

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２線４線変換を行うハイブリッド回路と、アナロ
   グ信号をディジタル信号に符号化復号化するコーデック
   回路と、上記回路及び加入者線路を介して生ずるエコー
   を除去するエコーキャンセラと、相対するエコーキャン
   セラの間にフィルターと、入力の信号レベルによって利
   得を制御する自動利得制御増幅器とをそれぞれ双方向に
   もち、電話転送を開始する最初の時に前記自動利得制御
   増幅器の設定を予め与えられた増幅率に設定しなおす事
   を特徴とする双方向増幅器。
2. （２）入力信号レベルに対し少なくとも３値以上のしき
   い値をもち、第一のしきい値を音声検出とし、第二のし
   きい値を入力音声の過大入力信号レベル検出とし、第一
   のしきい値を越えた時を音声区間とみなし、音声区間を
   一定時間観測した時の入力信号レベルの最大値を検出し
   、音声区間内の入力信号レベルの最大値が上記第一、及
   び第二のしきい値の間に設定された、複数のしきい値以
   下の場合、又はしきい値を越えた場合、予め設定された
   増幅率の増幅、或いは減衰の動作を行うとともに、第二
   のしきい値を越えた場合、直ちに定められた一定の減衰
   率でもって利得を下げることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の双方向増幅器。
3. （３）電話転送のさいに双方の加入者線路の極性反転を
   検出し、自動利得制御増幅器の初期設定を行うことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の双方向増幅器。