JPS63299436A - 電話機のハンドフリー機能を実現するための装置 - Google Patents

電話機のハンドフリー機能を実現するための装置

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JPS63299436A
JPS63299436A JP63049447A JP4944788A JPS63299436A JP S63299436 A JPS63299436 A JP S63299436A JP 63049447 A JP63049447 A JP 63049447A JP 4944788 A JP4944788 A JP 4944788A JP S63299436 A JPS63299436 A JP S63299436A
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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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】 本発明は電話器の［ハンドフリー１機能を実現するため
の装置に係る。スピーカー及びマイクロホンが同−囲陣
内に配置されており、使用者が送受器を取り上げる必要
がないような電話器を「ハンドフリー」型という。スピ
ーカーとマイクロホンとの間の音響結合は特に安定性の
問題を生じ、その解決法が「ハンドフリー」機能を構成
している。
この機能を実現するために従来使用されている方法は利
得スイッチングである。この周知の原理は、伝送方向の
一方（送信又は受信）を送受信信号レベルの関数として
交互に減衰することである。
増幅器及び減衰器は、ループ利得が始動閾値より低い一
定値となるように設計される（マイクロッオニ−ｍ１ｃ
ｒｏｐｈｏｎｙ）。この方法は仏国特許出願公開第２５
６６９８０号明細書に記載されているようにアナログ形
で実施され得るか又はディジタルサブアセンブリを有し
得る。これらの構成では、十分な効率を得るためには大
きい利得スイッチング振幅が必要であるが、これは使用
者には不利であり得る。
即ち、マイクロホンにより受信される信号は機器を送信
状態にする効果があり、従って遠隔地の加入者の声を著
しく減衰させる。極端な例では、この原理はハーフデュ
プレックス動作のようになり、言葉の始めと終わりが聞
き取りにくくなる。
伝送の分野で従来使用されている別の使用可能な方法と
しては、エコー消去がある。この方法はトランスデユー
サ−音響環境システムのパルス応答を肩部するオートア
ダプティブフィルターの使用に基づいている。この方法
により「ハンドフリー」機能を実現するためには、パル
ス応答を合成するのに十分な長さのディジタルフィルタ
ーを使用しなければならない。
比較的長いコンバージェンス時間後に静かな環境で非常
に複雑な計算を使用しないと所望の性能は得られない。
環境が変化すると消去装置の性能が劣化し、不安定の原
因となる。実際に、このような装置を使用できるように
するためには、短いパルス応答（１０ｍｓ未満）の合成
に制限する必要があると思われる。この条件はエコー消
去性能を制限し、利得スイッチのような別の部材と組み
合わせることが必要になる。
本発明の目的は、エコー消去及び利得スイッチングとい
うこれらの２つの方法を組み合わせることにより「ハン
ドフリー１機能を実現することにある。その独自性はこ
れらの方法の組み合わせのみならず、より特定的にはそ
れらの相互作用に基づいている。
音響エコー消去装置の動作は、音響ループのパルス応答
を再生する機能を有するオートアダプティブフィルター
の使用に基づいている。しかしながら、このフィルター
はスピーカーにより発生される信号の存在下でないとそ
の伝送機能を適応させることができない。この信号の不
在下では音響環境の変化がシステムによって考慮され得
す、エコー消去装置の性能レベルが低下し、不安定性の
原因となる。
従ってより特定的には、本発明は利得スイッチと組み合
わせられたエコー消去手段を備えており、電話機端末で
「ハンドフリー」機能を実現する装置に係り、通話信号
の振幅を測定するための装置及び可変減衰器をチャネル
の各々に有している。該減衰器は計算部材により制御さ
れ、該部材は各チャネル（送信及び受信）に存在してい
る通話信号の相７一 対振幅及び該振幅から生じるエコー消去装置の利得の関
数として、安定性を確保し且つ最大音響効率をもたらす
ためにチャネルに挿入すべき最適減衰値を決定する。ル
ープの総合減衰量はエコー消去装置の性能の関数として
可変である。
以下、添付図面を参考に非限定的な具体例について本発
明をより詳細に説明する。
第１図はスピーカーＨＰに接続された減衰器ＡＨＰ、マ
イクロホンＭＩＣに接続された減衰器へＭＩＣ１並びに
フィルターＦ及び減算器Ｓを有するエコー消去装置　Ｄ
ＡＥから構成される四線系を示す。２つの減衰器により
導入される減衰量を夫々＾ＨＰ及び＾旧Ｃと指称する。
減算器Ｓの利得はＧで表す。
エコー消去装置が存在しないとき、＾は送受信に十分な
効率を得るために必要な総合減衰量（＾ＨＰ＋＾旧Ｃ）
を表し、送信時は＾旧Ｃ＝Ｏ１ΔＨＰ＝八、受信時はＡ
ｌＣ−＾、＾ＨＰ＝Ｏである。
エコー消去装置を加えると、減衰の振幅を減少−８＝ させ、送信時に八ＭＩＣ＝Ｏ，＾ＨＰ−＾−Ｇ、受信時
に＾旧Ｃ−＾−Ｇ、へ肝＝０とすることができる。
全動作相（送信及び受信）でシステムの安定性を求める
には、最悪の動作条件即ちスピーカーに信号が不在の状
態で得られる利得Ｇを考慮しなければならない。この場
合、十分な効率を得るためには最大利得スイッチが必要
である。
しかしながら、消去装置の動作を分析した処、スピーカ
ーにより送信される信号の存在下では利得Ｇが著しく増
加し、ｇがこの利得の増加量であることが判明した。上
記式は送信（優勢のマイクロホンの信号）時には＾旧Ｃ
−０、＾■Ｐ−＾−Ｇ、休止時（信号なし）にはＡＭＩ
Ｃ＝八−Ｇ５＾肝＝０、（あるいは別の式、例えばΔ旧
ｃ＝（＾／２）　−Ｇ、＾ＨＰ＝＾／２でもよい）、ル
ープ総合減衰量−＾−Ｇ、受信時（スピーカーの信号）
ハＡＭＩｃ＝　Ａ　−（Ｇ十ｇ）、ＡＲＰ＝ｏトなる。
ループ総合減衰量は＾−（Ｇ＋ｇ）に等しい。
この計算から明らかなように、受信相において安定性を
維持するために送信チャネルに導入すべき減衰量はエコ
ー消去装置の利得の増加ｇの結果としてより低下してい
る。
利得の増加量ｇは固定値を有する。装置の動作に結び付
けられるパラメーターの関数として変化する値をｇに与
えてもよい。
本発明の目的は、常に、特に受信相で安定性に必要な最
小減衰量（＾−Ｇ−ｇ）のみを各チャネルに導入するよ
うに消去装置の利得（Ｇ十ｇ）を決定することである。
消去装置の性能の算出は端末の状態（送信、休止、受信
）を検出することにより得られる。この情報は各チャネ
ルに導入すべき減衰量を利得スイッチに知らせる。
従来技術の装置とは異なり、ループに導入される総合減
衰量は電話器端末の状態の関数として可変である。
本発明の第１の具体例を第２図に示す。第１の回路１０
及び１１は夫々受信及び送信チャネルに存在している信
号のレベルを測定し、電話器の状態（送信、休止、受信
）を決定する機能を有する検査回路１２を制御すること
が可能である。これらの情報により計算回路１３は可変
減衰回路１４及び１５により各チャネルに導入すべき減
衰量を決定し、従って送信時にはΔ旧Ｃ＝Ｏ１＾ＨＰ−
八−Ｃ，Ｓ（＾）−ＡｍＧ、休止時にはＡＭＩＣ−八−
６、八〇Ｐ＝０、Ｓ（八〉−＾−Ｇ、受信時にはへＭＩ
Ｃ＝へ−（Ｇ＋ｇ）、へ肝−〇、　Ｓ（＾）−八−（Ｃ
＋ｇ〉が得られる。尚、ここでＳ（Δ）は減衰量の合計
を表す。
減算器２１はマイクロホンからの信号とフィルター２０
により推算されるエコー信号との差を形成する。サブア
センブリ２１からの残留信号は電話線に送信され、標準
エコー消去アルゴリズムに従ってフィルター２０の係数
を適応させるために使用される。回路３０及び３１は増
幅器である。
第３藺に示す本発明の一変形例によると、回路４０及び
４１は夫々デｑシタルーアナログ及びアナログ−ディジ
タルコンバータである。これらの回路は全利得スイッチ
ング及びエコー消去機能をディジタル形で実現すること
が可能である。この変形例は装置を完全にディジタル形
の末端に集積化するのを助長する。装置がアナログセッ
トに集積化される場合には、別のディジタル−アナログ
及びアナログ−ディジタルコンバータ夫々６０．６１に
より二線／四線微分回路とのインターフェースを得るこ
とができる。
第４図に示す本発明の変形例によると、検査部材１２は
受信チャネルに満足な信号が存在している場合にのみ係
数を適応させるように許可する情報を消去装置のサブア
センブリ２２に供給する。典型的には、サブアセンブリ
２２は開閉状態が検査部材１２からの信号により制御さ
れるスイッチにより構成されており、該信号は受信チャ
ネル（回路１０の入力）でサンプリングされた信号が所
定の閾値を越える時にスイッチの閉止をトリガするよう
な値をとる。
第５図に示す本発明の別の変形例によると、回路１３は
使用者により所望される受信レベルを該回路に知らせて
使用者が各チャネルの減衰を調整できるようにする外部
からの入力を有している。受信チャネルで使用者により
要求される減衰量Ｎは計算部材により考慮され、送信チ
ャネルで減算される。減衰量は送信時にはへＭ’ＩＣ’
＝Ｏ１八肝−Ａ−Ｇ、Ｓ（＾）−ＡｍＧ、休止時には八
ＭＩＣ−＾−（Ｎ十Ｇ）、八ＨＰ−Ｎ、　Ｓ（Δ）−Ａ
ｍＧ、受信時にはへＭＩＣ−へ−（Ｎ＋Ｇ＋ｇ）、八〇
Ｐ＝Ｎ、　Ｓ（＾）−八−（Ｇ十ｇ）となる。尚、ここ
でＮは使用者により導入される減衰量である。
第６図に示す本発明の別の変形例によると、装置５０は
装置の動作中にラインからの受信信号を白色雑音に置き
換え、エコー消去装置のコンバージェンスを改良する。
このために、装置５０はジェネレータ５０２により供給
される白色雑音信号の送信時間を固定するタイミング発
生器５０１を備えている。
第７図に示す本発明の別の変形例によると、装置６０は
使用後毎にはフィルターの係数の保存を確保し、次の使
用中にエコー消去装置のコンバージェンスを助長する。
第・８図に示す本発明の別の変形例によると、回路１１
は送信信号に含まれる雑音信号の平均レベルを決定し、
回路１２への入力前に該チャネルにおけるレベルを表す
信号からこの値を減算するための手段１１１を有してい
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は利得スイッチ及びエコー消去装置の概略図、第
２図は本発明の装置の第１の具体例、第３図はアナログ
型二線系で使用される変形例、第４図は別の変形例、第
５図は別の変形例、第６図は別の変形例、第７図は別の
変形例、第８図は別の変形例を示す。 １０．１１・・・・・・振幅測定手段、１２・・・・・
・電話機の状態を決定する回路、１３・・・・・計算部
材、１４．１５・・・・・・可変減衰器、２０・・・・
・・エコー消去手段、４０・・・・・・ディジタル−ア
ナログコンバータ、６１・・・・アナログーテイジタル
コンバータ。 手続補正書く方式） １．事件の表示　　昭和６３年特許願第４９４４ニア号
２、発明の名称　　利得スイッチング及びエコー消去機
能を組み合わせることにより電話機のハンドフリー機能
を形成するための装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 氏　名　　　ジャン−ルイ・］ナン （ほか２名） ４、代　理　人　　東京都新宿区新宿１丁目１番１４号
　山田ビル５、補正指令の日付　　　昭和６３年５月１
１日６、補正の対象　　願鶏中、発明の名称の欄及び明
細書７、補正の内容 （１、発明の名称を正確に記載した適正な願書を別紙の
通り補正する。 ■　明細書中、発明の名称の欄に「利得スイッチング及
びエコー消去機能を組み合わせることにより電話機の「
ハンドフリー」機能を形成するための装置」とあるを、
「利得スイッチング及び工］−消去機能を組み合わせる
ことにより電話機のハンドフリー機能を形成するための
装置」と補正する。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）電話機の「ハンドフリー」機能を実現するための
    装置であって、送受信チャネルに存在している信号の振
    幅を測定するための手段を該送受信チャネルに有する利
    得スイッチ及びエコー消去手段と、電話機の状態（送信
    、受信、休止）を決定するための回路と、該回路により
    制御される計算部材と、計算部材により制御される可変
    減衰器とを備えており、該計算部材は、送信及び受信時
    の信号の相対振幅の関数として装置により得られるエコ
    ー消去性能を算出し、その関数としてループ内の総合減
    衰量が常にシステムの安定性を確保する最小値となとる
    ように各チャネルの減衰器を調整するように構成されて
    いることを特徴とする装置。
  2. （２）送受信チャネルにディジタル−アナログコンバー
    タ及びアナログ−ディジタルコンバータを備えており、
    全スイッチング及びエコー消去手段がディジタル型であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の電話器の「ハンド
    フリー」機能を実現するための装置。
  3. （３）電話線の入力にアナログ−ディジタルコンバータ
    及びディジタル−アナログコンバータを備えていること
    を特徴とする請求項１及び２のいずれかに記載の電話器
    の「ハンドフリー」機能を実現するための装置。
  4. （４）エコー消去手段に所定の条件のみでその係数を適
    応させる手段を備えていることを特徴とする請求項１か
    ら３のいずれか１項に記載の電話器の「ハンドフリー」
    機能を実現するための装置。
  5. （５）受信チャネル上の信号が所定の閾値を越えるとき
    だけエコー消去装置がその係数を適応させるように設計
    されていることを特徴とする請求項４に記載の電話器の
    「ハンドフリー」機能を実現するための装置。
  6. （６）使用者により選択される聴取レベルの関数として
    受信チャネルの減衰量を調整し、こうして供給される減
    衰量が存在している場合にはこの減衰量を受信相の他の
    チャネルに挿入された減衰量から減算するための手段を
    備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか
    １項に記載の電話器の「ハンドフリー」機能を実現する
    ための装置。
  7. （７）エコー消去手段のコンバージェンスを改良する目
    的で動作中に白色雑音信号の受信信号を送信するための
    手段を備えていることを特徴とする請求項１から６のい
    ずれか１項に記載の電話器「ハンドフリー」機能を実現
    するための装置。
  8. （８）その後の使用中にエコー消去手段のコンバージェ
    ンスを助長する目的で使用後毎にフィルターの係数の保
    存を確保するための手段を備えていることを特徴とする
    請求項１から７のいずれか１項に記載の電話器の「ハン
    ドフリー」機能を実施するための装置。
  9. （９）送信時の信号に含まれる平均雑音レベルを決定し
    、送信レベルを表す信号からこの値を減算するための手
    段を備えていることを特徴とする請求項１から８のいず
    れか１項に記載の電話器の「ハンドフリー」機能を実施
    するための装置。
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