JP3655652B2 - 自動的通話方向切換のための方法および回路装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動的通話方向切換のための方法であって、可変の減衰を有する受信信号がスピーカに供給され、マイクロホンから発せられる可変の減衰を有する信号が送信信号として用いられ、受信信号およびマイクロホン信号がそれぞれ連続的に通話信号または雑音として分類され、通話信号として分類されているそれぞれ一方の信号の減衰が第１の減衰値に、またそれぞれ他方の信号が第１の減衰値にくらべて大きい第２の減衰値に設定され、通話信号としての両信号の分類の場合には先行の減衰値が維持され、雑音としての両信号の分類の場合には両減衰が第１の減衰値と第２の減衰値との間に位置する第３の減衰値に設定される方法に関する。
【０００２】
さらに本発明は、この方法を実施するための回路装置であって、入力端に受信信号を与えられており、出力端にスピーカの駆動のために用いられる信号を与える制御可能な受信減衰器と、入力端にマイクロホン信号を与えられており、出力端に送信信号を与える制御可能な送信減衰器と、一方の信号‐雑音検出器には受信信号またはスピーカ信号を、他方の信号‐雑音検出器にはマイクロホン信号または送信信号を供給され、受信信号および送信信号を連続的に通話信号または雑音として分類する２つの信号‐雑音検出器と、信号‐雑音検出器の後に接続されており受信および送信減衰器を制御するコントロール論理回路とを含んでおり、このコントロール論理回路が、通話信号として分類されている信号のそれぞれの信号枝路の減衰を第１の減衰値に、またそれぞれ他の信号を第１の減衰値にくらべて大きい第２の減衰値に設定し、両信号を雑音として分類する際には第１の減衰値と第２の減衰値との間に位置する第３の減衰値に設定する回路装置に関する。
【０００３】
電話装置における便利さは近年明らかに高められている。自動リダイアリング、呼び出し番号記憶およびスピーカフォンとならんで、フリースピーキング、すなわち送受話器なしで電話する可能性も電話の要求される機能となっている。これらの機能は個人範囲での応用とならんで、たとえば電話会議のような事務所通信の範囲で、自動車電話に使用の際に、または送受話器を持つことが邪魔になるすべての他の場合に、多くの有意義な使用可能性を見い出している。
【０００４】
送受話器を有する通常の電話とハンドフリー電話との間の基本的な相違は作動の仕方にある。前者は対向通話作動で動作する。すなわち伝送が両方向、すなわち送信方向および受信方向に同時に行われる。ハンドフリー電話の場合には、このことは非常に高価でまた不満足に動作する方法によってしか可能でない。両方向の高い信号増幅のために対向通話作動での会話の試みは直ちに強いハウリングに通ずるであろう。なぜならば、スピーカとマイクロホンとの間の音響結合により閉ループが生ずるからである。従って、ハンドフリー電話は交互通話作動でしか動作し得ない。すなわち常に、両加入者の一方のみが話し、他方が聞くことになる。このことを達成するためには、誰がまさに話しているかを確認し、当該のチャネルを通過接続し、他のチャネルを十分に減衰させるための回路が必要とされる。ループ利得がこうして１以下に保たれる。話者がその機能を交換するならば、回路は直ちにこのことを確認し、チャネルを相応に切換えなければならない。電子的切換器と結び付けた通話方向認識により回路は自動的にハンドフリー作動で動作する。
【０００５】
電話における自動的通話方向切換のための方法および回路装置はたとえばヨーロッパ特許出願第 0423537号明細書から公知である。
【０００６】
この方法またはこの回路装置では、まさに能動的でないチャネルは能動的なチャネルにくらべて減衰される。このことは、まさに話している人がその相手の話を聞き得ないことに通ずる。それとならんで、両チャネルが半最大減衰で作動させられるいわゆるアイドル状態も駆動され得る。双方が沈黙している場合、または話が聴者の場所における騒音によりかき消されるときには、ゆっくりとアイドル状態に移行される（スローアイドル）。それに対して、話およびスピーカがほぼ等しいレベルを有する場合には、速くアイドル状態に移行される（ファストアイドル）。通話方向の切換は、それまでの話者が沈黙し、それまでの聴者が話すときにのみ可能である。
【０００７】
すなわち話の中断は可能でない。受信枝路に誤って通話信号として分類されるノイズ信号が生ずると、通話方向の変更はそもそも可能でない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、上記の欠点を有しない自動的通話方向切換のための方法およびこの方法を実施するための回路装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため本発明によれば、自動的通話方向切換のための方法であって可変の減衰を有する受信信号がスピーカに供給され、
マイクロホンから発せられる可変の減衰を有する信号が送信信号として用いられ、
受信信号およびマイクロホン信号がそれぞれ連続的に通話信号または雑音として分類され、
通話信号として分類されているそれぞれ一方の信号の減衰が第１の減衰値に、またそれぞれ他方の信号が第１の減衰値にくらべて大きい第２の減衰値に設定され、
通話信号としての両信号の分類の場合には先行の減衰値が維持され、
雑音としての両信号の分類の場合には両減衰が第１の減衰値と第２の減衰値との間に位置する第３の減衰値に設定され、
スピーカに供給される信号およびマイクロホン信号の各信号強度が互いに比較され、
第２の減衰値に設定されたマイクロホン信号の減衰の際に、その信号強度が特定の第１の値だけスピーカ信号にくらべて大きく通話信号として認識される場合にはマイクロホン信号の減衰が第１の減衰値に、受信信号の減衰が第２の減衰値に設定され、他の場合には直前の減衰が維持され、第２の減衰値に設定された受信信号の減衰の際に、その信号強度が特定の第２の値だけ送信信号にくらべて大きく通話信号として認識される場合には受信信号の減衰が第１の減衰値に、マイクロホン信号の減衰が第２の減衰値に設定され、他の場合には直前の減衰が維持される方法において、
受信信号およびマイクロホン信号を通話信号または雑音として分類するためのステップとして、
・各信号の絶対値の形成、
・振幅圧伸、
・所与の時定数を有する第１の低域通過フィルタリング、
・所与の時定数を有する第２の低域通過フィルタリング、
・設定可能なオフセット信号を差し引いた第２の低域通過フィルタリング前の信号と第２の低域通過フィルタリング後の信号との比較、
・オフセット信号を差し引いた第２の低域通過フィルタリング前の信号が第２の低域通過フィルタリング後の信号より大きい場合には対応する信号の通話信号としての分類、または第２の低域通過フィルタリング後の信号がオフセット信号を差し引いた第２の低域通過フィルタリング前の信号より大きい場合には対応する信号の雑音としての分類
が行われる。
【００１０】
また本発明の回路装置によれば、入力端に受信信号を与えられており、出力端にスピーカの駆動のために用いられる信号を与える制御可能な受信減衰器と、入力端にマイクロホン信号を与えられており、出力端に送信信号を与える制御可能な送信減衰器と、一方の信号−雑音検出器に受信信号またはスピーカ信号を、他方の信号‐雑音検出器にマイクロホン信号または送信信号を供給され、受信信号および送信信号を連続的に通話信号または雑音として分類する２つの信号−雑音検出器と、信号‐雑音検出器の後に接続されており受信および送信減衰器を制御するコントロール論理回路とを含んでおり、このコントロール論理回路が、通話信号として分類されている信号のそれぞれの信号枝路の減衰を第１の減衰値に、またそれぞれ他の信号を第１の減衰値にくらべて大きい第２の減衰値に設定し、両信号を雑音として分類する際には第１の減衰値と第２の減衰値との間に位置する第３の減衰値に設定し、スピーカに供給される信号およびマイクロホン信号を互いに、並びに送信信号および受信信号を互いに比較する比較装置がコントロール論理回路と接続されており、このコントロール論理回路が、第２の減衰値に設定された送信減衰器において特定の第１の値だけスピーカ信号にくらべて大きく通話信号として認識されたマイクロホン信号の場合には送信減衰器の減衰を第１の減衰値に等しく、受信減衰器の減衰を第２の減衰値に等しく設定し、コントロール論理回路は第２の減衰値に設定された受信減衰器において特定の第２の値だけ送信信号にくらべて大きく通話信号として認識された受信信号の場合には受信減衰器の減衰を第１の減衰値に、送信減衰器の減衰を第２の減衰値に等しく設定し、他の場合には直前の減衰値を維持する自動的通話方向切換のための回路装置において、信号−雑音検出器がそれぞれ入力端における整流器と、整流器の後に接続されている圧伸器と、圧伸器の後に接続されている第１の低域通過フィルタと、第１の低域通過フィルタの後に接続されている第２の低域通過フィルタと、出力端における評価回路とから成っており、この評価回路に、制御可能なオフセット信号を差し引きまた第２の低域通過フィルタの出力信号を差し引いた第２の低域通過フィルタの入力信号が供給される。
【００１１】
本発明の他の構成は従属請求項にあげられている。
【００１２】
【実施例】
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳細に説明する。
【００１３】
図１による実施例では、電話線を経て双方向に伝送される信号はサーキュレータ装置ＺＥにおいて受信信号Ｒｘおよび送信信号Ｔｘに分割される。受信信号Ｒｘおよび送信信号Ｔｘは本発明による自動的通話方向切換装置ＤＳに供給されまたはそれから取り出される。さらに、スピーカ整合装置ＬＡを介して、信号Ｌｘを供給されるスピーカＬＳが、またマイクロホン整合装置ＭＡを介して、信号Ｍｘを発するマイクロホンＭＩＣが通話方向切換装置ＤＳに接続されている。通話方向切換装置ＤＳは、入力端に受信信号Ｒｘを与えられ出力端に信号Ｌｘを与える制御可能な受信減衰器ＡＲと、入力端にマイクロホン信号Ｍｘを与えられ出力端に送信信号Ｔｘを与える制御可能な送信減衰器ＡＴとを有する。受信減衰器ＡＲおよび送信減衰器ＡＴを制御するため、２つの信号‐雑音検出器ＮＭＲ、ＮＭＴにより駆動されるコントロール論理回路ＡＣＬが設けられている。その一方の信号‐雑音検出器ＮＭＲは受信信号Ｒｘを与えられ、他方の信号‐雑音検出器ＮＭＴはマイクロホン信号Ｍｘを与えられている。しかし原理的には、信号‐雑音検出器ＮＭＲ、ＮＭＴを信号Ｌｘまたは送信信号Ｔｘにより駆動することも可能である。なぜならば、信号Ｌｘは受信信号Ｒｘに比例しており、送信信号Ｔｘは信号Ｍｘに比例しているからである。
【００１４】
さらに、コントロール論理回路ＡＣＬは比較装置ＣＣと接続され、この比較装置ＣＣは、一方では信号ＬｘおよびＭｘを互いに、他方では信号ＴｘおよびＲｘを互いに、そのつどの信号強度に対応付けられている量に関して比較する。その際に個々の信号対のそれぞれ相互比較は連続的にまた次々と行われてよく、１つの信号対が特定の規範に従って選ばれてもよいし、そのつどの作動状態に対して決定的な信号対のみが比較されてもよい。図１に示されている実施例では後者の可能性が実現されている。比較装置ＣＣはコンパレータＫＰを含んでおり、その出力信号はコントロール論理回路ＡＣＬに供給され、またその入力端はそれぞれピーク値検出器ＰＤ１およびＰＤ２に直列接続されている。両ピーク値検出器ＰＤ１およびＰＤ２は１つの放電時定数例えば５１２ｍｓｅｃを有し、または１つの固定したデクレメント値で動作する。なぜならば、前段に接続されている対数増幅器ＬＡ１およびＬＡ２に基づいてピーク値検出器ＰＤ１およびＰＤ２は厳密に対数的に動作するからである。ピーク値検出器ＰＤ１およびＰＤ２の前にそれぞれ対数増幅器ＬＡ１およびＬＡ２が接続されており、これらはそれぞれ供給される信号を圧縮してピーク値検出器ＰＤ１およびＰＤ２の必要なダイナミックレンジを減ずる役割をする。さらに圧縮によりスピーカ感度に相応の評価が達成される。対数増幅器ＬＡ１およびＬＡ２の前に再び、音響エコーまたはフォークエコーに基づいて期待される一定の減衰値または増幅値を発生するそれぞれ１つのレベル整合段ＧＳ１またはＧＳ２が接続されている。各レベル整合段ＧＳ１またはＧＳ２はまた２つの増幅器段に分割され得る。第１の段ＧＳ２ａはエコー経路を模擬することができ、またその際に有限の変調範囲に基づく可能な信号クリッピングを考慮に入れる。このような信号クリッピングはスピーカに供給される信号Ｌｘとマイクロホンから発せられる信号Ｍｘとの間の場合によっては生ずるレベル過上昇／増幅により惹起され得る。第２の段ＧＳ２ｂは信号伝播時間に基づいて必要な補償を実現する。レベル整合段ＧＳ１はＧＳ２と同じく２つの増幅器段で実現され得る。信号ＬｘおよびＭｘが互いに比較されるか、信号ＴｘおよびＲｘが互いに比較されるかの作動状況に応じて、増幅器段ＧＳ１またはＧＳ２ならびにピーク値検出器ＰＤ１およびＰＤ２は異なって設定され得る。コントロール論理回路ＡＣＬがそれぞれ作動状況に対応付けられている値に切換える。代替的に増幅器段ＧＳ１またはＧＳ２はそれぞれ対数増幅器ＬＡ１またはＬＡ２とピーク値検出器ＰＤ１またはＰＤ２との間に接続されてもよい。レベル整合段ＧＳ１、ＧＳ２にはスイッチング装置ＳＵにより受信信号Ｒｘおよび送信信号Ｔｘまたはスピーカに供給される信号Ｌｘおよびマイクロホンから発せられる信号Ｍｘが与えられる。さらにスイッチング装置ＳＵによりオフセット信号が作動状況に応じてコンパレータＫＰの入力端に与えられる。オフセット信号Ｏ１はその際に、作動状況に応じてオフセット信号Ｏ１を位相検出器ＰＤ１またはＰＤ２の出力信号に加算的に重畳する加算器ＡＤ１もしくは加算器ＡＤ２に供給される。スイッチング装置ＳＵの制御は、再びコンパレータＫＰの出力信号を評価するコントロール論理回路ＡＣＬにより行われる。
【００１５】
ピーク値検出器ＰＤ１およびＰＤ２のデクレメントならびにレベル整合段ＧＳ１およびＧＳ２は各作動状況に対して切換可能に実現され得る。こうして２つの動作状態が作動状況ごとに生ずる。信号ＬｘおよびＭｘが互いに比較される音響側では、通話または雑音として分類された受信信号Ｒｘに関係して切換えられ得る。このことは下記のシステム挙動の１つの区別を許す。すなわち共振および直接的結合に基づく通話の間の短時間ではあるが大きいレベル過上昇はより大きいＧＳ１およびより大きいデクレメントまたはより小さい時定数により最適にコントロールされ、他方において、第２のパラメータセットＧＳ１およびＰＤ１を有する休止時間の後の雑音のみの場合には室内エコーおよび間接的結合に基づくレベル過上昇のみが補償される。信号ＴｘおよびＲｘが比較される線路側では、通話または雑音として分類された入力信号Ｍｘに関係して異なるエコー特性が考慮に入れられる。すなわち、たとえば通話の際には近エコー・プラス・遠エコーがコントロールされ、また雑音の際には固有のフォーク回路の近エコーのみがそのレベルを補償される。
【００１６】
図１に示されている装置が作動する際には、可変の減衰を有する受信信号Ｒｘが信号ＬｘとしてスピーカＬＳに供給され、また同じく可変の減衰を有する信号Ｍｘが送信信号Ｔｘとして使用される。その各減衰（または増幅）の設定は受信信号Ｒｘおよび信号Ｍｘに関係して行われる。そのために両信号はそれぞれ連続的に通話信号または雑音として分類される。両信号の１つが通話信号として分類されている場合には、この信号の減衰は第１の減衰値Ｄ１に、それぞれ他の信号の減衰は第２の減衰値Ｄ２に設定され、また一方の信号が再び雑音として分類されるまで維持される。通話信号としての両信号の分類の場合には、減衰は最初に通話として認識された信号に相応して設定される。雑音としての両信号の分類の場合には、両信号は第１の減衰値と第２の減衰値との間に位置する第３の減衰値に設定される。第１または第２の減衰値Ｄ１、Ｄ２から第３の減衰値Ｄ３への移行は第３の減衰値Ｄ３から第１または第２の減衰値Ｄ１、Ｄ２への移行または第１の減衰値Ｄ１から第２の減衰値Ｄ２への又はその逆の移行よりも遅く行われる。この事実は図２にグラフで示されている。そこでは先ず信号Ｍｘが通話信号として、また受信信号Ｒｘが雑音として分類される。従って、信号Ｒｘの減衰は第２の減衰値Ｄ２に等しく、また信号Ｍｘの減衰は減衰値Ｄ１に等しく、その際に減衰値Ｄ１は減衰零に等しい。減衰の設定は相応に受信信号Ｒｘに対する受信減衰器ＡＲおよび信号Ｍｘに対する送信減衰器ＡＴにより行われる。１つの時点Ｔ１で信号Ｍｘが変化し、従って両信号−雑音検出器ＮＭＲ、ＮＭＴがいま相応の信号Ｒｘ、Ｍｘを雑音として分類する。受信信号Ｒｘにおける値Ｄ２から値Ｄ３への減衰の移行および信号Ｍｘにおける値Ｄ１から値Ｄ３への減衰の移行は常に１つの時点Ｔ３までに行われ、そこに両減衰値が１つの時点Ｔ４までとどまる。即ち時点Ｔ４で新たに信号Ｍｘが通話信号として認識される。信号Ｍｘの減衰はそれに基づいて急峻なエッジで減衰値Ｄ１に、また受信信号Ｒｘは値Ｄ２にもたらされる。時点Ｔ４で通話方向が変化し、従って減衰も相応に逆転する。本発明によれば、いまそれぞれ聴者は、話者を（および通話として認識された擾乱信号をも）それにくらべて大きい話声により圧倒することによって、通話方向を変更する可能性を有する。比較装置ＣＣがそのために各作動状態に関係して、スピーカに供給される信号Ｌｘおよびマイクロホン信号Ｍｘを互いに、もしくは送信信号Ｔｘおよび受信信号Ｒｘを互いに、その各信号強度に対応付けられている量に関して比較する。コントロール論理回路ＡＣＬがそれに基づいて第２の減衰値に設定された送信減衰器ＡＴにおいて特定の絶対値だけスピーカ信号Ｌｘにくらべて大きく通話信号として認識されたマイクロホン信号Ｍｘの場合に送信減衰器ＡＴの減衰を第１の減衰値に等しく、また受信減衰器ＡＲの減衰を第２の減衰値に等しく設定し、他方において、第２の減衰値に設定された受信減衰器ＡＲにおいて特定の絶対値だけ送信信号Ｔｘにくらべて大きく通話信号として認識された１つの受信信号Ｒｘの場合に受信減衰器ＡＲの減衰を第１の減衰値に、また送信減衰器ＡＴの減衰を第２の減衰値に等しく設定する。このことは、通話方向に応じて信号対、即ち一方では受信信号Ｒｘおよび送信信号Ｔｘ、また他方ではスピーカ信号Ｌｘおよびマイクロホン信号Ｍｘ、の１つが検査され、また実施例ではオフセット信号Ｏ１およびレベル整合段ＧＳ１またはＧＳ２の増幅／減衰により与えられている顕著な相違の際に通話方向の変更に通ずる。すべての他の場合にはコントロール論理回路ＡＣＬにより信号‐雑音検出器ＮＭＲ、ＮＭＴを用いて求められる減衰が維持される。スイッチングユニットＳＵの制御はそれに応じてコントロール論理回路ＡＣＬにより行われる。両信号対の間を切換える単一の評価ユニットＣＣの代わりに、２つの分離した比較装置が設けられていてもよく、その際にコントロール論理回路ＡＣＬにより、その各作動の場合に関心のある比較結果のみが考慮に入れられている。さらに、オフセット信号の代わりに、それぞれコンパレータＫＰの入力端に与えられる２つの異なるオフセット信号、または作動の場合に応じて反転されて又は反転されずに両入力端に与えられる差オフセット信号が用いられる別の回路変形が与えられている。さらに、ピーク値検出器の代わりに、個々の信号の電力を測定し、また信号強度の評価のためにそれらを比較することも可能である。ただ１つの比較回路を有する本発明の１つの実施例では、レベル整合段ＧＳ１およびＧＳ２も各通話方向に応じて各減衰比に整合させられる。図１に示されている装置が作動する際には、可変の減衰を有する受信信号Ｒｘが信号ＬｘとしてスピーカＬＳに供給され、また同じく可変の減衰を有する信号Ｍｘが送信信号Ｔｘとして使用される。各減衰の設定は受信信号Ｒｘおよび信号Ｍｘに関係して行われる。そのために両信号はそれぞれ連続的に通話信号または雑音として分類され、信号強度に関して互いに比較される。両信号の１つが通話信号として分類されている場合には、この信号の減衰は第１の減衰値Ｄ１に、またそれぞれ他の信号の減衰は第２の減衰値Ｄ２に設定される。
【００１７】
本発明の実施例では、時点Ｔ１での信号切換わりにより引き起こされる減衰の移行は、所与の遅延時間の経過後に時点Ｔ１で受信信号Ｒｘおよび信号Ｍｘが雑音として分類されるときに初めて時点Ｔ２で行われる。その際に移行の継続時間は維持され得るし、または、示されているように、より短い時間中に経過し得る。
【００１８】
受信信号Ｒｘおよび信号Ｍｘを通話信号または雑音として分類するため、先ずそのつどの信号Ｒｘ、Ｍｘの絶対値が形成され、またその後に振幅圧伸が行われる。所与の時定数を有する第１の低域通過フィルタリング、２つの選択的な減衰定数を有するピーク値検出および２つの選択的な時定数を有する第２の低域通過フィルタリングの後に、オフセット信号を差し引いたピーク値検出後の信号と第２の低域通過フィルタリング後の信号との比較が行われる。通話信号としての信号の分類およびそれと結び付けられるピーク値検出および第２の低域通過フィルタリングの際のより大きい時定数の設定は、第２の低域通過フィルタリング後の信号とくらべてのオフセット信号を差し引いたピーク値検出後の信号の優勢の結果として生ずる。逆の場合には信号は雑音として分類され、またより小さい時定数がピーク値検出および第２の低域通過フィルタリングの際に設定される。その際にピーク値検出および第２の低域通過フィルタリングの際の時定数切換の省略は多くの応用に対して同じく可能である。
【００１９】
通話信号および雑音の分類は、通話信号が一般に際立った振幅変動を有する時間的に強く構造化された包絡線を有し、従ってほぼパルス状の信号とみなされ得ること、他方において雑音は主として比較的均等性で定常的な信号であることに基づいている。すなわち、パルス性を均等性から区別するため、検査すべき信号は一方では低域通過フィルタリング枝路（第２の低域通過フィルタリング）を経て、また他方では信号から単にオフセット信号、好ましくは直流信号が差し引かれる直接的枝路を経て導かれる。その際にパルス状信号は低域通過フィルタリングにより一方の枝路で均等性信号よりも強く減衰される。第２の枝路における減衰は信号形態に無関係である。こうして両枝路の比較の際に区別が、パルス状信号の際には第１の枝路が第２の枝路よりも小さい値を供給し、また均等性信号の際にはその逆であることにより行われ得る。短い擾乱パルスが低域通過フィルタリング（第１の低域通過フィルタリング）により抑制される先行の低域通過フィルタリングにより信号はそれらの構造を際立ってまたより容易に区別可能である。振幅圧伸により、より小さい変調の際の感度は高められ、従ってまた信号‐雑音検出器のより速い応答が達成される。別の改良が、本発明の実施例では、ピーク値検出とピーク値検出および第２の低域通過フィルタリングの際の時定数の切換とにより、均等性信号の際にはパルス状信号の際よりも小さい時定数が使用され、それによって雑音から通話信号への切換が直ちに認識され、他方において逆の場合には監視時間がより長く、従って小さい通話休止はまだ切換に通じないことによって達成される。
【００２０】
加えて、図３によれば、いまの実施例で信号‐雑音検出器ＮＭＲ、ＮＭＴとしてそれぞれ入力端Ｅに整流器ＡＶが、その後に圧伸器ＣＰが、その後に第１の低域通過フィルタＬＰ１が、その後に設定可能な時定数を有するピーク値検出器ＰＤが設けられている。オフセット信号Ｏ２および第２の低域通過フィルタＬＰ２の出力信号を差し引いたピーク値検出器ＰＤの出力信号を供給される出力端Ａにおける評価回路ＣＵは、出力端を介してピーク値検出器ＰＤおよび第２の低域通過フィルタＬＰ２の時定数を制御する。
【００２１】
本発明の実施例では、マイクロホン信号Ｍｘに対する信号‐雑音検出器ＮＭＴにおける第１の低域通過フィルタＬＰ１の時定数は受信信号Ｒｘに対する信号‐雑音検出器ＮＭＲにおける第１の低域通過フィルタＬＰ１の時定数よりも大きい。このことは、スピーカＬＳとマイクロホンＭＩＣとの間の伝送路に生ずるエコーの有害な影響が減ぜられるという利点を有する。
【００２２】
加えて、信号Ｍｘまたは受信信号Ｒｘにおいて、それぞれ他方の信号、すなわち受信信号Ｒｘまたは信号Ｍｘが通話信号から雑音に切換わるとき、第２の低域通過フィルタリングの前の信号がその瞬間の振幅値よりも高い値にセットされる。その際に好ましい値は最大表示可能な振幅値である。それにより、有利な仕方で、有害なエコーを抑制するためのより長い遅延時間が達成される。
【００２３】
さらに本発明の実施例では、両信号‐雑音検出器ＮＭＲ、ＮＭＴに対するオフセット信号Ｏ２は別々に設定可能である。示されている実施例では、本発明により、一方の信号‐雑音検出器のオフセット信号Ｏ２は、他方の信号‐雑音検出器がその受信信号を通話信号として分類したとき、特定の時間にわたりより大きく設定される。有害なエコーがそれにより一層有効に抑制される。さらに、信号‐雑音検出器における通話から雑音への移行後の擾乱を抑制するためオフセット信号Ｏ２および（または）他方の信号‐雑音検出器のその瞬間の振幅値を特定の時間にわたり一定に保持することは有利である。
【００２４】
好ましくは、本発明による方法は時間および振幅離散的な信号処理により実行される。その際に利点は、パラメータのばらつきなしの正確な再現可能性、わずかな外部配線でのより高い集積可能性およびたとえばＩＳＤＮ（ディジタル総合サービス通信網）システムのようなディジタル通信網を有するより高いコンパクトさにある。その際に、示されている実施例では、送信信号Ｔｘおよび受信信号Ｒｘならびに信号Ｍｘ、Ｌｘはディジタルである。マイクロホン整合装置ＭＡおよびスピーカ整合装置はそれによってなかんずくアナログ‐ディジタルまたはディジタル‐アナログ変換のために設けられている。
【００２５】
時間および振幅離散的システムでは低域通過フィルタリングはたとえば下記のように行われる。フィルタすべきディジタル信号は一定の係数ａを乗算され、またフィルタされかつ動作クロックの逆数に等しい時間値だけ遅らされているディジタル信号を加算される。それから、出力信号を表す係数ａを乗算されフィルタされた信号が差し引かれる。好ましくはその際に係数ａは、乗算がそれよりも本質的に簡単に実現されるｎポジションのシフト演算により置換され得るように、２のｎ乗に等しく選ばれる。
【００２６】
１つの回路技術的構成が図４に示されている。フィルタすべき信号ＩＳは第１のシフトレジスタＳＲ１に供給され、またｎポジションだけ代数的に右にシフトされる。シフトレジスタＳＲ１の出力は加算器ＳＵＭに導かれる。加算器ＳＵＭはさらに遅延要素ＶＥの出力端と、また符号反転回路−１を介して第２のシフトレジスタＳＲ２の出力端と接続されている。第２のシフトレジスタＳＲ２の入力端は遅延要素ＶＥの出力端に接続されており、またこの信号をｎポジションだけ代数的に右にシフトするために設けられている。遅延要素ＶＥは、出力信号ＯＳを導く加算器ＳＵＭの出力により駆動される。このようなフィルタ段の時定数ＴＣはシフトすべきポジションｎの数に関係して、また動作クロックの逆数に等しい時間値ＤＴに関係して、下記のように計算される。
ＴＣ＝ＤＴ／｛−ｌｎ（１−ａ）｝ ここでａ＝２
【００２７】
図２によれば、減衰値Ｄ２から値Ｄ３への移行は、小さい方の減衰値に到達するまでｋポジションだけ代数的に右シフトされた減衰の瞬間値を瞬間値から連続的に減算することにより行われ、また減衰値Ｄ１から値Ｄ３への移行は、大きい方の減衰値Ｄ２またはＤ３に到達するまでｋポジションだけ代数的に右シフトされた瞬間値を連続的に加算することにより行われる。この場合、乗算が必要とされないことは有利である。しかし、それとならんで他の方法も原理的に同じく可能である。
【００２８】
本発明による方法は、特に両スピーカが能動的であるときに、どの作動の場合にもループ利得が１よりも小さいことを保証する。公知の回路にくらべて、本発明による方法では実施のためにわずかな回路費用しか必要としない。両極値の間に位置している減衰の中間値への緩徐かつ連続的な移行により、通話信号から雑音への切換わりの際により心地よいヒアリング印象が得られる。このことは、対向話者が現れないときの信号切換わりと減衰変更との間の追加的な遅延時間により、またエコーによる切換を防止する措置により、さらに改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実施するための１つの好ましい回路装置のブロック図。
【図２】本発明による方法により発生される減衰経過を示すダイアグラム。
【図３】図１による回路装置における通話と雑音とを区別するための好ましい過程を説明するためのブロック図。
【図４】本発明に使用される低域通過フィルタの１つの好ましい実施例のブロック図。
【符号の説明】
ＡＣＬ コントロール論理回路
ＡＤ１、ＡＤ２ 加算器
ＡＲ 受信減衰器
ＡＴ 送信減衰器
ＡＶ 整流器
ＣＣ 比較装置
ＣＰ 圧伸器
ＣＵ 評価回路
Ｄ１〜Ｄ３ 減衰値
ＤＳ 自動通話方向切換装置
ＧＳ１、ＧＳ２ レベル整合ユニット
ＫＰ コンパレータ
ＬＡ スピーカ整合装置
ＬＡ１、ＬＡ２ 対数増幅器
ＬＰ１、ＬＰ２ 低域通過フィルタ
ＬＳ スピーカ
Ｌｘ スピーカ信号
ＭＡ マイクロホン整合装置
ＭＩＣ マイクロホン
Ｍｘ マイクロホン信号
ＮＭＲ、ＮＭＴ 信号‐雑音検出器
Ｏ オフセット信号
ＰＤ１、ＰＤ２ ピーク値検出器
Ｒｘ 受信信号
ＳＵ スイッチング装置
Ｔｘ 送信信号
ＺＥ サーキュレータ装置

Claims (20)

1. 自動的通話方向切換のための方法であって可変の減衰を有する受信信号（Ｒｘ）がスピーカ（ＬＳ）に供給され、
   マイクロホン（ＭＩＣ）から発せられる可変の減衰を有する信号（Ｍｘ）が送信信号（Ｔｘ）として用いられ、
   受信信号（Ｒｘ）およびマイクロホン信号（Ｔｘ）がそれぞれ連続的に通話信号または雑音として分類され、
   通話信号として分類されているそれぞれ一方の信号（Ｒｘ、Ｔｘ）の減衰が第１の減衰値（Ｄ１）に、またそれぞれ他方の信号（Ｔｘ、Ｒｘ）が第１の減衰値にくらべて大きい第２の減衰値（Ｄ２）に設定され、
   通話信号としての両信号の分類の場合には先行の減衰値が維持され、
   雑音としての両信号（Ｒｘ、Ｔｘ）の分類の場合には両減衰が第１の減衰値（Ｄ１）と第２の減衰値（Ｄ２）との間に位置する第３の減衰値（Ｄ３）に設定され、
   スピーカ（ＬＳ）に供給される信号（Ｌｘ）およびマイクロホン信号（Ｍｘ）の各信号強度が互いに比較され、
   第２の減衰値（Ｄ２）に設定されたマイクロホン信号（Ｍｘ）の減衰の際に、その信号強度が特定の第１の値だけスピーカ信号（Ｌｘ）にくらべて大きく通話信号として認識される場合にはマイクロホン信号の減衰が第１の減衰値（Ｄ１）に、受信信号（Ｒｘ）の減衰が第２の減衰値（Ｄ２）に設定され、他の場合には直前の減衰が維持され、第２の減衰値（Ｄ２）に設定された受信信号（Ｒｘ）の減衰の際に、その信号強度が特定の第２の値だけ送信信号（Ｔｘ）にくらべて大きく通話信号として認識される場合には受信信号（Ｒｘ）の減衰が第１の減衰値（Ｄ１）に、マイクロホン信号（Ｍｘ）の減衰が第２の減衰値（Ｄ２）に設定され、他の場合には直前の減衰が維持される方法において、
   受信信号（Ｒｘ）およびマイクロホン信号（Ｍｘ）を通話信号または雑音として分類するためのステップとして、
   ・各信号（Ｒｘ、Ｍｘ）の絶対値の形成、
   ・振幅圧伸、
   ・所与の時定数を有する第１の低域通過フィルタリング、
   ・所与の時定数を有する第２の低域通過フィルタリング、
   ・設定可能なオフセット信号を差し引いた第２の低域通過フィルタリング前の信号と第２の低域通過フィルタリング後の信号との比較、
   ・オフセット信号を差し引いた第２の低域通過フィルタリング前の信号が第２の低域通過フィルタリング後の信号より大きい場合には対応する信号の通話信号としての分類、または第２の低域通過フィルタリング後の信号がオフセット信号を差し引いた第２の低域通過フィルタリング前の信号より大きい場合には対応する信号の雑音としての分類
   が行われることを特徴とする自動的通話方向切換のための方法。
2. 各信号強度がピーク値検出器により検出されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 各信号強度が信号の電力測定により検出されることを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 第１または第２の減衰値（Ｄ１、Ｄ２）から第３の減衰値（Ｄ３）への移行が、第３の減衰値（Ｄ３）から第１または第２の減衰値（Ｄ１、Ｄ２）への移行または第１の減衰値（Ｄ１）から第２の減衰値（Ｄ２）への又はその逆の移行よりも遅く行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 受信信号（Ｒｘ）、マイクロホン信号（Ｍｘ）における通話信号から雑音への切換わりの後に、第１、第２の減衰値（Ｄ１、Ｄ２）から第３の減衰値（Ｄ３）への移行が所与の遅延時間の経過の後に行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
6. 第１の低域通過フィルタリングの後に２つの二者択一的な減衰時定数によるピーク値検出が行われ、第２の低域通過フィルタリングの際に２つの二者択一的な時定数が用いられ、通話信号としての信号の分類の際にはそれぞれ大きい方の時定数が、また雑音としての信号の分類の際にはそれぞれ小さい方の時定数がピーク値検出器（ＰＤ１）および第２の低域通過フィルタリングにおいて設定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
7. マイクロホン信号（Ｍｘ）に対する第１の低域通過フィルタリングの所与の時定数が受信信号（Ｒｘ）に対するそれよりも大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
8. 受信信号（Ｒｘ）またはマイクロホン信号（Ｍｘ）が通話信号から雑音へ切換わり、各信号（Ｒｘ、Ｍｘ）が雑音として分類されるとき、マイクロホン信号（Ｍｘ）または受信信号（Ｒｘ）が第２の低域通過フィルタリングの際に各信号（Ｒｘ、Ｍｘ）のその瞬間の振幅値よりも大きい振幅値に設定されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
9. 各振幅値が第２の低域通過フィルタリングの際に最大の振幅値（ＭＡ）に設定されることを特徴とする請求項８記載の方法。
10. 受信信号（Ｒｘ）またはマイクロホン信号（Ｍｘ）の分類の際のオフセット信号（Ｏ）は、各他の信号が通話信号として分類されたとき高められることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法。
11. 受信信号（Ｒｘ）またはマイクロホン信号（Ｍｘ）の分類の際通話から雑音への移行の後に各他の信号のオフセット信号（Ｏ）およびその瞬間の振幅値またはそのいずれか一方が所与の時間にわたり保たれることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１つに記載の方法。
12. 信号（Ｔｘ、Ｒｘ、Ｍｘ、Ｌｘ）はディジタル信号であり、時間および振幅のディジタル信号処理が行われることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の方法。
13. 少なくとも１つの低域通過フィルタリングの際に、フィルタリングすべき時間および振幅のディジタル信号が所与の係数を乗算され、遅延させられたフィルタリングされた時間および振幅離散的なディジタル信号に加えられ、それから所与の係数を乗算され遅延させられフィルタリングされたディジタル信号が差し引かれることを特徴とする請求項１または１２記載の方法。
14. 所与の係数が２のｎ乗に等しく、乗算の代わりにｎポジションのシフト演算が行われることを特徴とする請求項１３記載の方法。
15. 第２の減衰値（Ｄ２）から第３の減衰値（Ｄ３）への移行が、第３の減衰値（Ｄ３）に到達するまでｋポジションだけ代数的に右シフトされた減衰の瞬間値を瞬間値から連続的に減算することにより行われ、第１の減衰値（Ｄ１）から第３の減衰値（Ｄ３）への移行が、第３の減衰値（Ｄ３）に到達するまでｋポジションだけ代数的に右シフトされた瞬間値を連続的に加算することにより行われることを特徴とする請求項１３記載の方法。
16. 自動的通話方向切換のための回路装置であって、入力端に受信信号（Ｒｘ）を与えられており、出力端にスピーカ（ＬＳ）の駆動のために用いられる信号（Ｌｘ）を与える制御可能な受信減衰器（ＡＲ）と、入力端にマイクロホン信号（Ｍｘ）を与えられており、出力端に送信信号（Ｔｘ）を与える制御可能な送信減衰器（ＡＴ）と、一方の信号‐雑音検出器（ＮＭＲ）に受信信号（Ｒｘ）またはスピーカ信号（Ｌｘ）を、他方の信号‐雑音検出器（ＮＭＴ）にマイクロホン信号（Ｍｘ）または送信信号（Ｔｘ）を供給され、受信信号（Ｒｘ）および送信信号（Ｔｘ）を連続的に通話信号または雑音として分類する２つの信号‐雑音検出器（ＮＭＲ、ＮＭＴ）と、信号‐雑音検出器（ＮＭＲ、ＮＭＴ）の後に接続されており受信および送信減衰器（ＡＲ、ＡＴ）を制御するコントロール論理回路（ＡＣＬ）とを含んでおり、このコントロール論理回路（ＡＣＬ）が、通話信号として分類されている信号（Ｔｘ、Ｒｘ）のそれぞれの信号枝路の減衰を第１の減衰値に、またそれぞれ他の信号（Ｒｘ、Ｔｘ）を第１の減衰値にくらべて大きい第２の減衰値に設定し、両信号（Ｔｘ、Ｒｘ）を雑音として分類する際には第１の減衰値と第２の減衰値との間に位置する第３の減衰値に設定し、スピーカに供給される信号（Ｌｘ）およびマイクロホン信号（Ｍｘ）を互いに、並びに送信信号（Ｔｘ）および受信信号（Ｒｘ）を互いに比較する比較装置（ＣＣ）がコントロール論理回路（ＡＣＬ）と接続されており、このコントロール論理回路（ＡＣＬ）が、第２の減衰値に設定された送信減衰器（ＡＴ）において特定の第１の値だけスピーカ信号（Ｌｘ）にくらべて大きく通話信号として認識されたマイクロホン信号（Ｍｘ）の場合には送信減衰器（ＡＴ）の減衰を第１の減衰値に等しく、受信減衰器（ＡＲ）の減衰を第２の減衰値に等しく設定し、コントロール論理回路（ＡＣＬ）は第２の減衰値に設定された受信減衰器（ＡＲ）において特定の第２の値だけ送信信号（Ｔｘ）にくらべて大きく通話信号として認識された受信信号（Ｒｘ）の場合には受信減衰器（ＡＲ）の減衰を第１の減衰値に、送信減衰器（ＡＴ）の減衰を第２の減衰値に等しく設定し、他の場合には直前の減衰値を維持する自動的通話方向切換のための回路装置において、信号−雑音検出器（ＮＭＲ、ＮＭＴ）がそれぞれ入力端（Ｅ）における整流器（ＡＶ）と、整流器（ＡＶ）の後に接続されている圧伸器（ＣＰ）と、圧伸器（ＣＰ）の後に接続されている第１の低域通過フィルタ（ＬＰ１）と、第１の低域通過フィルタ（ＬＰ１）の後に接続されている第２の低域通過フィルタ（ＬＰ２）と、出力端（Ａ）における評価回路（ＣＵ）とから成っており、この評価回路（ＣＵ）に、制御可能なオフセット信号（Ｏ２）を差し引きまた第２の低域通過フィルタ（ L Ｐ２）の出力信号を差し引いた第２の低域通過フィルタ（ＬＰ２）の入力信号が供給されることを特徴とする自動的通話方向切換のための回路装置。
17. 第１の低域通過フイルタ（ＬＰ１）の後に設定可能な減衰時定数を有するピーク値検出器（ＰＤ）が接続されており、第２の低域通過フイルタ（ＬＰ２）の時定数が設定可能であり、またピーク値検出器（ＰＤ）および第２の低域通過フイルタ（ＬＰ２）の制御入力端が時定数設定のために評価回路（ＣＵ）と接続されていることを特徴とする請求項１６記載の回路装置。
18. 比較装置（ＣＣ）がコンパレータ（ＫＰ）を有し、その出力信号がコントロール論理回路（ＡＣＬ）に供給され、またその入力端の前にそれぞれ所与の時定数を有する別のピーク値検出器（ＰＤ１、ＰＤ２）が接続されており、これらの別のピーク値検出器（ＰＤ１、ＰＤ２）の前にそれぞれ対数増幅器（ＬＡ１、ＬＡ２）が、またこれらの対数増幅器（ＬＡ１、ＬＡ２）の前にそれぞれレベル整合ユニット（ＧＳ１、ＧＳ２）が接続されており、コントロール論理回路（ＡＣＬ）が第２の減衰値に設定された受信減衰器（ＡＲ）の減衰の場合にスイッチング装置（ＳＵ）により受信信号（Ｒｘ）および送信信号（Ｔｘ）をレベル整合ユニット（ＧＳ１、ＧＳ２）のそれぞれ１つに与え、またコンパレータ（ＫＰ）の入力端における信号に第２の値に相応するオフセット信号（０１）を重畳し、コントロール論理回路（ＡＣＬ）は第２の減衰値に設定された送信減衰器（ＡＴ）の減衰の場合にスイッチング装置（ＳＵ）によりスピーカ信号（Ｌｘ）およびマイクロホン信号（Ｍｘ）をレベル整合ユニット（ＧＳ１、ＧＳ２）のそれぞれ１つに与え、コンパレータ（ＫＦ）の入力端における信号に第１の値に相応するオフセット信号（Ｏ１）を重畳することを特徴とする請求項１６または１７記載の回路装置。
19. レベル整合ユニット（ＧＳ１、ＧＳ２）の減衰または増幅がコントロール論理回路（ＡＣＬ）の相応の制御信号に関係して設定されることを特徴とする請求項１８記載の回路装置。
20. ピーク値検出器（ＰＤ１、ＰＤ２）がコントロール論理回路（ＡＣＬ）の相応の制御信号に関係して設定されることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１つに記載の回路装置。

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