JPH0927775A - 多チャンネル送信システムのためのハンドフリー通信方法 - Google Patents

多チャンネル送信システムのためのハンドフリー通信方法

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JPH0927775A
JPH0927775A JP8118082A JP11808296A JPH0927775A JP H0927775 A JPH0927775 A JP H0927775A JP 8118082 A JP8118082 A JP 8118082A JP 11808296 A JP11808296 A JP 11808296A JP H0927775 A JPH0927775 A JP H0927775A
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microphone
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JP8118082A
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Inventor
Michael Walker
ミヒャエル・バルカー
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Alcatel Lucent NV
Original Assignee
Alcatel NV
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M9/00—Arrangements for interconnection not involving centralised switching
    • H04M9/08—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Interconnected Communication Systems, Intercoms, And Interphones (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、デジタルフィルタを使用しない低
いコストの多チャンネル伝送システムによるハンドフリ
ー通信方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 マイクロフォンM1,M2,M3を含む複数の送
信チャンネルと、スピーカL1,L2,L3を含む複数の受信チ
ャンネルと有し、送信利得の大きさを決定する各送信チ
ャンネルにおける制御可能なコンパンダ1.1, 1.2と、ス
ピーカとマイクロフォンの間の音響結合を決定する結合
評価装置とを使用し、各マイクロフォンM1,M2,M3と各ス
ピーカL1,L2,L3との間で、各音響結合係数およびマイク
ロフォンに対して決定された各結合係数は、各結合係数
と関連したスピーカの受信信号の短時間平均値xsamによ
り加重され、決定された最大値が、各マイクロフォンの
送信チャンネルと関連した各コンパンダの伝達関数に対
する制御量として機能し、その結果各送信チャンネルの
利得がは個別に制御されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多チャンネル通信
システムのための、すなわち室内音響を送信するための
立体音響のハンドフリー通信、および会議の席において
異なるスピーカの位置を再生成するための多チャンネル
のハンドフリー通信、或いは幾つかの位置的に分離した
空間からの多数の加入者が一緒にスイッチされる会議の
ためのハンドフリー通信方法に関する。単一チャンネル
の通信システム、例えば電話のためのハンドフリー通信
装置において、スピーカとマイクロフォンとの間の結
合、周囲雑音の影響およびデュプレックス通信の状態の
制御から生じる多数の問題が既に取り扱われてきた。
【０００２】
【従来の技術】すなわち、例えば端末のダイナミック制
御のための回路構造は知られており、それは、制御可能
なダイナミックコンパンダがマイクロフォンによって生
成される信号電圧の増幅係数をこれらの信号電圧の電圧
の値に適合させるものである（ドイツ特許公報第 DE 37
24 346 Al号参照）。これは、妨害雑音源が送信にほと
んど影響を与えず、妨害的な音響活性度が回避される一
方で、加入者のハンドフリー通信装置を使用する幾人か
の人が端末から等距離に位置し、同じ音量で話している
かのように、彼等の反対側の加入者に作用することを達
成する。
【０００３】さらに、電気対音響装置の伝送特性を向上
するための方法が知られており、それによってコンパン
ダ曲線の位置は自動的に制御される（ドイツ特許公報第
DE42 29 912 Al号参照）。これは、送信信号がスピー
チ或いは雑音から導き出されるか否かを検出し、コンパ
ンダ曲線に対する音声および雑音認識によって生成され
る制御の大きさによって、送信されたスピーチは一定の
レベルで送信され、受信された音量レベルは周囲雑音の
増加に伴って上げられ、雑音レベルが送信のために下げ
られることが達成される。
【０００４】ハンドフリー通信の品質のさらなる向上に
は、コンパンダが制御されるエコー補償器の前方に位置
するか、あるいは音声制御のバランスの後方に位置する
場合に達成される（ドイツ特許公報第 DE 43 05 256 Al
号参照）。
【０００５】さらに、スピーカとマイクロフォンとの間
の電流結合は、デュプレックス通信の品質に対する影響
を可能な限り小さくして、システムによって要求される
所望のエコー減衰を達成するために決定される。
【０００６】単一チャンネルのハンドフリー通信に関す
る多くの問題は知られており、部分的には解決された
が、多チャンネルの送信システムは、同じ室内における
スピーカとマイクロフォンとの間の多数の結合が生じる
ことを考慮しなければならないので、前記の解決方法は
多チャンネル送信システムで直接に使用することはでき
ない。ｎ2 の結合が、ｎチャンネルの送信システムで生
じる。エコー補償器が各チャンネルのために使用された
２チャンネル送信システムのための装置は知られてお
り、 Hirano A.氏および Sugiyama A.氏による論文（Pr
oc. ISCAS 1992年、San Diego, CA, 1992 1922乃至1925
頁）において説明されている。各エコー補償器は、調節
可能なデジタルフィルタを備えて設計されている。この
文献は、４つの適応フィルタが使用される時、４つの可
能な結合点から導き出されるエコーを補償するために、
フィルタ係数の調節に対する最良の明白な解決方法はな
いことを記載している。２つのデジタルフィルタによっ
て示された解決案は、１つのデジタルフィルタが、右お
よび左のスピーカからの入力信号の関数として切換えら
れ、右のマイクロフォンによるパルス応答が右および左
のスピーカによって評価されることに基いている。しか
しながら、フィルタ係数の計算は、マイクロフォンがた
だ１つのスピーカから信号を受信する場合のみ正確であ
る。ここで説明される複合の或いは差の信号の評価は、
測定を誤る危険があり、システムを不安定にする可能性
がある。さらに、例えば３つのチャンネルシステムに対
して９つのフィルタが考えられるので、多チャンネル送
信システムにおけるデジタルフィルタの使用は、非常に
費用がかかる。例えば、４１ｍｓの時間ウインドウに基
いて、２４ｋＨｚの走査速度と１０００の係数のフィル
タ長におけるコンピュータの必要な動作速度は、１秒当
り８億６４００万の命令を要求する。
【０００７】加えて、１つのデジタルフィルタが各スピ
ーカおよびマイクロフォンのために使用されているのよ
うな多チャンネル送信システムも知られている（第FP 6
27 825 A2 号明細書参照）。その場合にフィルタ係数を
計算するために、検出器回路は、最大出力の信号が発生
するチャンネルを選択する。この解決方法の費用を制限
するために、適応フィルタの数とエコー補償による品質
の利得との間で妥協が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、適応デジタルフィルタを使用することなしに獲得
でき、既に知られている解決方法よりも低いコストでス
ピーカとマイクロフォンとの間のあらゆる結合の可能性
を考慮に入れて、数人の間での自然な会話を可能にする
多チャンネル送信システムのためのハンドフリー通信方
法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によると、これ
は、請求項１において記載された方法、および請求項８
において記載された回路構造によって達成される。請求
項３および４は、この方法のステップが最良の結果を出
す条件を示している。請求項５および６は、結合係数の
決定を確認する可能性を示している。
【００１０】本発明は、多チャンネルシステムのための
適切な値段のハンドフリー通信システムを提供する。本
発明の特徴は、スピーカとマイクロフォンとの間の可能
な結合係数の数から、最大の電流結合係数が明白な決定
条件によってそれぞれ決定されて、コンパンダの伝送機
能を調節することである。個々の結合係数がそれぞれ利
用可能であるので、デュプレックスおよび受信動作に対
するマイクロフォンの感度の最良の調節が可能である。
各マイクロフォンの雑音抑制は、信号対雑音比を劣化す
ることなしに、多数の加入者を有するシステムを実現す
ることが可能である。近隣するマイクロフォンに対する
話者の音響的結合によって生じる音響活性度は低くされ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】多チャンネル送信システムのため
のハンドフリーの通信方法に関する問題を説明するため
に、図１は第１の室と第２の室との間の３チャンネル伝
送システムを示し、第１の室は３個のマイクロフォンＭ
１、Ｍ２、Ｍ３および３個のスピーカＬ１、Ｌ２、Ｌ３
を含み、その間には合計で９つの結合部がある。本発明
の方法によって達成される重要な課題には、システムの
安定性が保証され、自然な会話が第１の室における加入
者と第２の室における加入者との間で行われるような方
法で結合を決定することが含まれる。
【００１２】多チャンネル伝送システムのためのハンド
フリーの通信方法を一層よく理解するために、単一チャ
ンネル伝送システムのための既知のハンドフリー送信方
法は図２に基いて説明される。図２は、１つのマイクロ
フォンＭを備えた送信ブランチ、１つのスピーカＬを備
えた受信ブランチ、結合評価装置２によって結合係数ｄ
ｌｍを決定するための回路装置、制御装置３、および伝
送曲線を音響の周辺環境の関数として短時間に対してシ
フトして、伝送利得ＶＳに影響を与えるコンパンダ１を
示す。
【００１３】電流結合係数ｄｌｍは、式（１）に基い
て、送信された信号ｙ（ｋ）の走査値の短時間の平均値
ｙｓａｍと受信された信号ｘ（ｋ）の走査値の短時間の
平均値ｘｓａｍとの比から決定することができる。
【００１４】 ｄｌｍ＝ｆ｜ｙｓａｍ／ｘｓａｍ｜ （１） 送信信号の走査値の短時間の平均値ｙｓａｍは、局部の
信号レベルとスピーカＬからマイクロフォンＭへのサイ
ドトーン信号の合計から構成される。しかしながら、結
合係数の使用可能な測定は、局部話者が話し中でなく、
適切な信号が遠隔の加入者から受信される時のみ可能で
ある。この方法において結合評価装置２は制御装置３に
よって制御される。
【００１５】式（１）に基づいて各信号の比を形成する
ために、遅延ライン４は、Ｄ／Ａトランスデューサ５か
らスピーカＬからマイクロフォンＭの経路を介して、Ａ
／Ｄトランスデューサ６へ送られる受信信号ｘ（ｋ）に
よって要求される時間をブリッジする。遅延時間τは、
サイドトーン信号が遅延された受信信号の前あるいはそ
れと同時に結合評価装置２に到達するように、大きさを
決めなければならない。受信信号ｘ（ｋ）および送信信
号ｙ（ｋ）の走査値量の積分中に積分の限界を選択する
時、約５ｍの経路の公差ウインドウが、音響走行時間に
基いてスピーカＬとマイクロフォンＭとの間で実現する
ことができる。
【００１６】制御装置３は、式（１）によって説明され
た商の評価を行なうことができる条件を決定する。受信
信号の走査値の短時間の平均値ｘｓａｍから、受信信号
の長時間の平均値ｘｌａｍが、積分によって形成され
る。受信信号の長時間の平均値ｘｓａｍの積分の代わり
に、図４においてパッケージ装置５．１３によって示さ
れるような最小値検出器を使用することができる。その
ような最小値検出器は、受信信号の走査値の最も小さい
短期間の平均値ｍｉｎ（ｘｓａｍ）を検出し、それを、
例えば５の時間間隔の間保持する。その結果はスピーチ
を識別する可能性であり、それは著しいダイナミックに
よって、一般的に一層均一な周囲雑音から識別される。
受信信号の短時間の平均値ｘｓａｍが受信信号の長期間
の平均値よりも大きい場合は、遠隔の加入者が話し中で
あり、細かく変化する音声レベルが雑音レベルから分離
していることを示している。必ずしも音声信号である必
要はない受信信号の小さい短期間の平均値ｘｓａｍを使
って、非常に静かな環境において会話が既に行われてい
る場所から結合係数の計算を阻止するために、追加の決
定閾値ｘｍｉｎが設定され、それは送信信号の短期間の
平均値ｘｓａｍよりも大きくなければならない。電流結
合係数を計算するための解放ｍｅのための条件（２ａ）
または（２ｂ）は、以下の通りである。
【００１７】 ｘｓａｍ＞ｘｌａｍおよびｘｓａｍ＞ｘｍｉｎならば、ｍｅ＝１ ｘｓａｍ≦ｘｌａｍまたはｘｓａｍ≦ｘｍｉｎならば、ｍｅ＝０ （２ａ） または、 ｘｓａｍ＞ｍｉｎ（ｘｓａｍ）およびｘｓａｍ＞ｘｍｉｎならば、ｍｅ＝１ ｘｓａｍ＞ｍｉｎ（ｘｓａｍ）またはｘｓａｍ≦ｘｍｉｎならば、ｍｅ＝０ （２ｂ） 結合係数ｄｌｍは、受信信号の短期間の平均値ｘｓａｍ
で加重され、生成された信号ｔｈｒｓは、コンパンダ１
の伝送曲線の短いシフトを決定する。スピーカＬとマイ
クロホンＭとの間の固定された結合、すなわち大きい結
合係数ｄｌｍによって、コンパンダ１の伝送曲線は右へ
短くシフトされ、その結果マイクロホンＭに到達したエ
コー信号は増幅されず、したがって抑制される。送信信
号の短期間の平均値ｙｓａｍの積分によって得られた送
信信号の長期間の平均値ｙｌａｍによって、コンパンダ
１の伝送曲線は電流の周囲雑音の関数として調整され、
利得ＶＣは受信ブランチにおいて決定される。周囲雑音
を受信機に送信しないようにするために、周囲雑音が増
加するとき、すなわち長期間の平均値ｙｌａｍが増加す
るのに伴って、コンパンダ１の伝送曲線は右へシフトさ
れて、送信利得ＶＳを調節し、その結果周囲雑音レベル
を超えて、信号を受信機へ送る。
【００１８】図２における結合評価装置２は、図３およ
び４の助けを借りて、以下で一層詳細に説明する。明白
にするために、受信信号の短期間の平均値ｘｓａｍと受
信信号の遅延された短期間の平均値ｘｓａｍｄとの間の
差は、図２において省略されたが、この差は図４には示
されている。
【００１９】図４によると、送信信号の第１の短期間の
平均値ｙｓａｍは、量５．１１および次の積分５．２１
の形成によって、マイクロフォンＭにおける送信信号ｙ
（ｋ）の走査値から決定される。同じ方法において、受
信信号の短期間の平均値ｘｓａｍは、スピーカＬにおけ
る受信信号ｘ（ｋ）の走査値から、量５．１および次の
第１積分５．２、並びに次ぎの受信信号ｘｌａｍの長期
間の平均値の第２の積分５．１２によって決定される。
上記で既に説明された理由のために、受信信号の短期間
の平均値ｘｓａｍは、遅延回路４によって遅延され、遅
延された短期間平均値ｘｓａｍｄを生成する。ここで、 ｙｓａｍ／ｘｓａｍ＝ｄｌｍｆａｋｔ （３） に基いて、商はこうして獲得された信号から商の生成器
５．５によって形成され、結合信号ｄｌｍｆａｋｔを生
成する。この結合信号ｄｌｍｆａｋｔは、特に、例えば
デュプレックス通信のような局部音響によってエラーを
し易く、この形態において結合係数の測定法として適し
ていない。
【００２０】図３は、その下方部分において、デュプレ
ックス状態に対する結合信号ｄｌｍｆａｋｔの時間によ
る変化を示している。最初に、受信信号の遅延された短
期間の平均値ｘｓａｍｄが受信信号の長期間の平均値ｘ
ｌａｍよりも大きい結合信号ｄｌｍｆａｋｔのみが、さ
らに評価される。デュプレックス通信がない場合におい
て、式（３）に基く除算は、デュプレックス通信よりも
常に小さい値を生成する。しかしながら、ローカル話者
および遠隔の話者が会話のスピーチの中に言葉および文
の句切りを挿入するので、デュプレックス通信は限定さ
れた時間中に行われる。ここで、除算の結果の最小値の
みが、或る時間間隔内、例えば５秒内の結合係数ｄｌｍ
を決定するために使用されるならば、非常に高い確率の
正確な測定が行われる。結合信号ｄｌｍｆａｋｔの最小
値を決定するために、この結合信号ｄｌｍｆａｋｔは最
小値検出器５．１３に供給される。最小値検出器５．１
３は、第１のメモリおよび比較回路５．６、第２の下流
のメモリおよび比較回路５．７、並びにカウンタ５．８
を具備する。カウンタ５．８によって決定される時間間
隔の間、第１のメモリおよび比較回路５．６の出力信号
ｄｌｍａｌｔはｄｌｍａｌｔおよびｄｌｍｆａｋｔの小
さい方の値に常に再設定され、この方法において第１の
メモリおよび比較回路５．６は、時間間隔中の最小値を
探索する。カウンタ５．８が再設定される時、この値ｄ
ｌｍａｌｔは第２のメモリおよび比較回路５．７に引き
継がれ、一方で第１のメモリおよび比較回路５．６の出
力信号ｄｌｍａｌｔは電流結合信号ｄｌｍｆａｋｔのた
めに調節されて、次の時間間隔中に再び最も低い値を探
索する。第２のメモリおよび比較回路５．７は、結合信
号ｄｌｍｆａｋｔの瞬時値を、第１のメモリおよび比較
回路５．６の記憶された出力信号ｄｌｍａｌｔと比較す
る。第２のメモリおよび比較回路５．７は小さい方の値
を引継いで、可能な限り速く可能な最小値を発見する。
第２のメモリおよび比較回路５．７の出力信号ｍｉｎ
（ｄｌｍｆａｋｔ）は、低通過フィルタ５．９によって
フィルタ処理され、結合係数ｄｌｍに対する最良の評価
値を供給する。低通過フィルタ５．９の時定数は、信号
ｌｏｋｓｐｆｌｇ、例えば係数１０によって大きく増加
されて、デュプレックス通信中の時定数の増加を小さく
保ち、システムの変更、例えば一層大きい結合係数によ
り時定数の増加を可能にする。
【００２１】図５は、３チャンネル構造の例における多
チャンネルハンドフリー通信のためのシステム構成を示
している。マイクロフォンＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、各ロー
カル加入者に対して設けられている。各マイクロフォン
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の設置場所は、対応するハンドフリー
通信装置が配置されている送信システムの遠方端部にお
ける各スピーカの設置場所に対応する。したがって各遠
隔加入者はスピーカＬ１、Ｌ２、Ｌ３によって再生成さ
れ、その設置場所は遠方端部において加入者の場所を再
生成する。図５の装置は、評価回路７から、送信信号ｙ
１（ｋ）、ｙ２（ｋ）、ｙ３（ｋ）の走査値の平均値と
受信信号ｘ１（ｋ）、ｘ２（ｋ）、ｘ３（ｋ）の走査値
の平均値とを決定するための回路部分を具備し、類似の
回路を備えた各マイクロフォンＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、結
合係数およびマイクロフォンＭ１、Ｍ２、Ｍ３の送信利
得の計算を決定する。明白にするために、スピーカＬ
１、Ｌ２、Ｌ３の前方のＤ／Ａトランスデューサと、マ
イクロフォンＭ１、Ｍ２、Ｍ３の後方のＡ／Ｄトランス
デューサは、図５には示されていない。送信信号ＶＳ
１、ＶＳ２、ＶＳ３に対する利得係数は、各マイクロフ
ォンＭ１、Ｍ２、Ｍ３に対して個々に計算される。これ
は、個々の雑音の抑圧、およびスピーカに対する最良の
適合を達成する。
【００２２】各短期間平均値ｙｓａｍ１、ｙｓａｍ２、
ｙｓａｍ３は、量および次の積分の形成によって、送信
信号ｙ１（ｋ）、ｙ２（ｋ）、ｙ３（ｋ）の走査値から
形成され、送信信号の長期間平均値ｙｌａｍは、これら
の短期間平均値の合計の積分から得られる。同じ方法
で、各短期間平均ｘｓａｍ１、ｘｓａｍ２、ｘｓａｍ３
は、量および次の積分の形成によって、受信信号ｘ１
（ｋ）、ｘ２（ｋ）、ｘ３（ｋ）の走査値から形成さ
れ、受信信号の長期間平均値ｘｌａｍは、短期間平均値
のこの合計の積分から得られる。結合係数を決定するた
めの条件、および結合係数自身は、これらの平均値の助
けを借りて決定される。式（１）に基いて、スピーカＬ
１、Ｌ２、Ｌ３とマイクロフォンＭ１、Ｍ２、Ｍ３との
間の９つの結合係数は、短期間平均値から、例えば第１
のマイクロフォンＭ１に対して次のように決定される。
【００２３】 ｄｌｍ１−１＝ｆ11｜ｙｓａｍ１／ｘｓａｍ１｜ ｄｌｍ１−２＝ｆ12｜ｙｓａｍ１／ｘｓａｍ２｜ （４） ｄｌｍ１−３＝ｆ13｜ｙｓａｍ１／ｘｓａｍ３｜ したがって、その他のマイクロフォン、例えば第３のマ
イクロフォンＭ３に対して次のように決定される。
【００２４】 ｄｌｍ３−１＝ｆ31｜ｙｓａｍ３／ｘｓａｍ１｜ ｄｌｍ３−２＝ｆ32｜ｙｓａｍ３／ｘｓａｍ２｜ （５） ｄｌｍ３−３＝ｆ33｜ｙｓａｍ３／ｘｓａｍ３｜ 異なる結合係数を計算するために、最初に評価回路７
は、受信信号の短期間平均値ｘｓａｍ１、ｘｓａｍ２、
ｘｓａｍ３から、短期間の最大平均値ｘｍａｘ、および
その場所を決定する。この方法において、結合係数を計
算するための適切な受信信号は、瞬時的に能動のスピー
カから得られる。しかしながら、幾つかのスピーカが同
時に作動している場合、１つのマイクロフォンは幾つか
のスピーカからの信号を受信するので、短期間の最大平
均値ｘｍａｘと個々の短期間平均値ｘｓａｍ１、ｘｓａ
ｍ２、ｘｓａｍ３との間の差は、作動しているただ１つ
のスピーカの場合よりも小さい。この差は、一定の閾値
ｘｄｉｆｆを超過しなければならず、そのため正確な結
合係数の計算を実行することができる。計算は、幾つか
のスピーカが作動している時は実行されない。閾値ｘｄ
ｉｆｆは、結合係数の決定の正確さを設定する。式（２
ａ）および（２ｂ）に基いて電流結合係数を計算するた
めの解放ｍｅのための単一チャンネルのハンドフリー通
信方法のために既に説明された条件によって、以下の条
件が式（６ａ）或いは（６ｂ）に基いて多チャンネルの
ハンドフリー通信方法から得られる。
【００２５】 ｘｓａｍ＞ｘｌａｍおよびｘｓａｍ＞ｘｍｉｎおよび （ｘｍａｘ−ｘｓａｍｑ）＞ｘｄｉｆｆ ならば、 ｍｅ＝１ ｘｓａｍ≦ｘｌａｍまたはｘｌａｍ≦ｘｍｉｎまたは （ｘｍａｘ−ｘｓａｍｑ）≦ｘｄｉｆｆならば、ｍｅ＝０ （６ａ） ここでｑ＝1,2,3,…であり、ｘｓａｍｑはｘｍａｘ後の
２番目に大きい値を表している。
【００２６】または、 ｘｓａｍ＞ｍｉｎ（ｘｓａｍ）およびｘｓａｍ＞ｘｍｉｎおよび （ｘｍａｘ−ｘｓａｍｑ）＞ｘｄｉｆｆ ならば、 ｍｅ＝１ ｘｓａｍ≦ｍｉｎ（ｘｓａｍ）またはｘｓａｍ≦ｘｍｉｎまたは （ｘｍａｘ−ｘｓａｍｑ）≦ｘｄｉｆｆ ならば、ｍｅ＝０ （６ｂ） ここでｑ＝1,2,3,…であり、ｘｓａｍｑはｘｍａｘ後の
２番目に大きい値を表している。
【００２７】差Σｘｓａｍ−ｘｍａｘは、差ｘｍａｘ−
ｘｓａｍｑの代わりに形成される。小さい差は、合計Σ
ｘｓａｍがｘｍａｘによってより多く生成されることを
示す。これは、ただ１つのスピーカが作動しており、そ
れによって結合係数の確実な計算が可能にされることを
意味する。式（７ａ）或いは（７ｂ）は、計算の解放ｍ
ｅに適用される。
【００２８】 ｘｓａｍ＞ｘｌａｍおよびｘｓａｍ＞ｘｍｉｎおよび （Σｘｓａｘ−ｘｍａｘ）＜ｘｄｉｆｆ ならば、 ｍｅ＝１ ｘｓａｍ≦ｘｌａｍまたはｘｓａｍ≦ｘｍｉｎまたは （Σｘｓａｘ−ｘｍａｘ）≧ｘｄｉｆｆならば、ｍｅ＝０ （７ａ） または、 ｘｓａｍ＞ｍｉｎ（ｘｓａｍ）およびｘｓａｍ＞ｘｍｉｎおよび （Σｘｓａｘ−ｘｍａｘ）＜ｘｄｉｆｆ ならば、 ｍｅ＝１ ｘｓａｍ≦ｍｉｎ（ｘｓａｍ）またはｘｓａｍ≦ｘｍｉｎまたは （Σｘｓａｘ−ｘｍａｘ）≧ｘｄｉｆｆ ならば、ｍｅ＝０ （７ｂ） ｍｅ＝１である時、結合係数の計算は、各マイクロフォ
ンに対して別々に実行される。図６は、第１のマイクロ
フォンＭ１に対する結合評価装置２．１の詳細図、第２
のマイクロフォンＭ２に対する結合評価装置２．２、お
よびｎ番目のマイクロフォンＭｎに対する結合評価装置
２．ｎの図である。電流結合係数の計算は、最小値検出
器ｍｉｎで図４に示された検出を行う。計算された結合
係数は、例えば第１のマイクロフォンＭ１に対して、受
信信号の適切な短期間平均値ｘｓａｍを加重する係数を
決定する。
【００２９】 ｔｈｒｓ11＝ｄｌｍ１−１．ｘｓａｍ１ ｔｈｒｓ12＝ｄｌｍ１−２．ｘｓａｍ２ ｔｈｒｓ13＝ｄｌｍ１−３．ｘｓａｍ３ （８） 第１のマイクロフォンＭ１に対する第１の最大値決定装
置３．１、および第２のマイクロフォンＭ２に対する第
２の最大値決定装置３．２に基いて、加重された結合係
数の最大値が決定され、各コンパンダ１．１および１．
２の伝送曲線の短いシフトはそれらを使って実行され
て、各伝送利得ＶＳ１、ＶＳ２を決定する。このように
して、最大の電流結合が伝送曲線をシフトするために常
に実行され、その結果伝送システムの安定性が保証され
る。結合係数ｄｌｍ１−１乃至ｄｌｍ３−３は常に個々
に決定される。デュプレックス通信における可能な限り
最小の影響が達成される。送信信号の長期間の平均値ｙ
ｌａｍに応じてコンパンダの伝送曲線をシフトすること
による各マイクロフォンにおける雑音抑制のために、信
号対雑音比を損なわずに、多数の加入者を可能にするこ
とができる。さらに、隣接するマイクロフォンに対する
各スピーカの音響結合によって生成される音響活性度が
減少する。送信信号の長期間の平均値ｙｌａｍは、受信
ブランチＶＥにおける利得を決定する。図５に示される
ように、利得はすべての送信ブランチに対して個々に調
節される。しかしながら、個々の送信ブランチの長期間
平均値ｙｌａｍ１、ｙｌａｍ２、ｙｌａｍ３によって各
受信ブランチに対して利得を個々に調節することもでき
る。これは、加入者の位置が互いに非常に離れており、
雑音状況が各場所において異なる時に、特に都合が良
い。
【００３０】多チャンネルのハンドフリー通信の特別な
場合は、図７に基くハンドフリー通信装置を備えた立体
音響ハンドフリー通信である。左および右のチャンネル
のために使用されるスピーカＬＬ、ＬＲおよびマイクロ
フォンＭＬ、ＭＲは、対称的に配置されている。異なる
スピーカの位置は、左側と右側の信号間のレベルの相違
および稼働時間によって示される。局部的に立体音響基
準で、遠隔の加入者を維持するために、受信ブランチの
チャンネルおよび送信ブランチのチャンネルは、立体音
響のハンドフリー通信中に同じ各利得ＶＥ、ＶＳにおい
て動作されなければならない。多チャンネルのハンドフ
リー通信のために説明されたように、立体音響構造で個
々に行う４つの結合係数ｄｌｍＭＬ−ＬＬ、ｄｌｍＭＬ
−ＬＲ、ｄｌｍＭＲ−ＬＲを計算することが基本的に可
能である。しかし、マイクロフォンおよびスピーカの配
置は相対称であるので、送信信号および受信信号の各主
要な短期間平均値ｙｓａｍｍａｘ、ｘｓａｍｍａｘが、
結合係数ｄｌｍを計算するために使用され、それによっ
て最も望ましくない結合係数を決定するならば、スピー
カＬＬ、ＬＲとマイクロフォンＭＬ、ＭＲとの間の音響
結合はただ１つの結合係数ｄｌｍで説明することができ
る。このようにして、短期間平均値ｙｓａｍＬ、ｙｓａ
ｍＲは、送信信号ｙ（ｋ）Ｌ、ｙ（ｋ）Ｒの走査値の量
を積分することによって形成され、最大値決定装置８に
よって互いに比較される。一層大きい値ｙｓａｍｍａｘ
が、電流結合係数ｄｌｍを計算するために使用され、そ
の後コンパンダ１の伝送曲線をシフトするため、および
送信利得ＶＳを調節するための長期間平均値ｙｌａｍと
して、積分が使用される。同じようにして、短期間平均
値ｙｓａｍＬ、ｙｓａｍＲは、受信信号ｘ（ｋ）Ｌ、ｘ
（ｋ）Ｒの走査値の量を積分することによって形成さ
れ、別の最大値決定装置９によって互いに比較される。
一層大きい値ｘｓａｍｍａｘは、電流結合係数ｄｌｍを
計算するために、およびコンパンダ１の伝送曲線のシフ
トを決定するために結合係数ｄｌｍを加重するために使
用され、その受信された雑音レベルの基準として、長期
間平均値ｘｌａｍのために積分が行われる。
【００３１】ＦＩＲフィルタ付きの既知の多チャンネル
ハンドフリー通信方法と比較すると、本発明の方法は一
層低いコストで実現することができる。個々の結合係数
を計算することは、ＦＩＲフィルタ係数を決定すること
よりも一層簡単である。図５に示されている加重された
結合係数によって決定される各コンパンダ１．１、１．
２の伝送曲線をシフトすることによって、周囲の雑音お
よびエコーの総合的な減衰が達成される。コンパンダの
伝送曲線の応答閾値は、周囲雑音によって決定され、伝
送曲線は、音響的エコーにより図面に示されているよう
に自動的に短く右側へシフトされ、その結果エコーは伝
達されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】３チャンネル通信システムの概略図。
【図２】単一チャンネル通信システムの送信および受信
の利得を決定するための回路構成の概略図。
【図３】デュプレックス状態を示す時間図。
【図４】音響結合係数を評価する回路装置のブロック
図。
【図５】本発明の方法に基く３チャンネルハンドフリー
通信装置の回路図。
【図６】３チャンネル通信システムにおける本発明の結
合係数を評価する回路のブッロク図。
【図７】立体音響ハンドフリー通信のための回路装置の
ブロック図。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 それぞれが音響対電気トランスデューサ
    としてマイクロフォンを含んでいる複数の送信チャンネ
    ルと、それぞれが電気対音響トランスデューサとしてス
    ピーカを含んでいる複数の受信チャンネルとを具備し、
    送信利得の大きさを決定するための各送信チャンネルに
    おける制御可能なコンパンダと、スピーカとマイクロフ
    ォンとの間の音響結合を決定するように機能する単一チ
    ャンネルの送信のための結合評価装置とを使用している
    多チャンネル伝送システムのためのハンドフリー通信方
    法において、 各マイクロフォンと各スピーカとの間で、各音響結合係
    数およびマイクロフォンに対して決定された各結合係数
    は、各結合係数と関連したスピーカの受信信号の短時間
    平均値により加重され、それによって決定された最大値
    が、各マイクロフォンの送信チャンネルと関連した各コ
    ンパンダの伝達関数に対する制御量として機能し、その
    結果各送信チャンネルの利得は個別に制御されることを
    特徴とするハンドフリー通信方法。
  2. 【請求項２】 音響対電気トランスデューサとして右側
    のマイクロフォンと左側のマイクロフォンとを有する２
    つの送信チャンネルと、電気対音響トランスデューサと
    して右側のスピーカと左側のスピーカを有する２つの受
    信チャンネルとを具備する立体音響伝送システムのため
    のハンドフリー通信方法において、 右側と左側のスピーカおよび右側と左側のマイクロフォ
    ンの間の４つの加重された結合係数から、最大値が右側
    のマイクロフォンの送信チャンネルと左側のマイクロフ
    ォンの送信チャンネルの両方と関連するコンパンダの伝
    達関数に対する制御量として決定され、その結果両方の
    送信チャンネルにおける信号が同じ利得で増幅されるハ
    ンドフリー通信方法。
  3. 【請求項３】 スピーカとマイクロフォンとの間の結合
    係数が、スピーカにおいて受信されたデジタル信号のサ
    ンプル値から導き出される以下の条件が満足されるこ
    と、すなわち、 受信信号の短時間平均値が受信信号の長期間平均値より
    も大きくなければならない、すなわちｘｓａｍ＞ｘｌａ
    ｍであるか、或いは受信信号の短時間平均値が受信信号
    の最小の短時間平均値よりも大きくなければならない、
    すなわちｘｓａｍ＞ｍｉｎであり、 受信信号の短時間平均値が、規定された閾値を越えなけ
    ればならない、すなわちｘｓａｍ＞ｘｍｉｎであり、 スピーカにおける受信信号の最大の短時間平均値と、２
    番目に大きい短時間平均値との差が規定された閾値より
    も大きくなければならない、すなわち（ｘｍａｘ−ｘｓ
    ａｍｑ）＞ｘｄｉｆｆであることが満足されることが決
    定される場合にのみに決定される請求項１または２記載
    のハンドフリー通信方法。
  4. 【請求項４】 スピーカとマイクロフォンとの間の結合
    係数が、スピーカにおいて受信されたデジタル信号の瞬
    時値から以下の条件が満足されること、すなわち、 受信信号の短時間平均値が、受信信号の長期間平均値よ
    りも大きくなければならない、すなわちｘｓａｍ＞ｘｌ
    ａｍであるか、或いは受信信号の短時間平均値が受信信
    号の最小の短時間平均値よりも大きくなければならな
    い、すなわちｘｓａｍ＞ｍｉｎ（ｘｓａｍ）であり、 受信信号の短時間平均値が、規定された閾値を越える、
    すなわちｘｓａｍ＞ｘｍｉｎでなければならず、 受信信号のすべての短時間平均値の和と受信信号の最大
    の短時間平均値との間の差が、規定された閾値よりも小
    さくなければならない、すなわち（Σｘｓａｍ−ｘｍａ
    ｘ）＜ｘｄｉｆである条件が満足される場合にのみ決定
    される請求項１または２記載のハンドフリー通信方法。
  5. 【請求項５】 結合係数を決定するために、サンプルさ
    れた信号の短時間平均値中の最大の短時間平均値が計算
    され、前記最大の短時間平均値に属する受信チャンネル
    が決定され、受信チャンネルの端末のスピーカとマイク
    ロフォンとの間の電流結合係数が計算される請求項１記
    載のハンドフリー通信方法。
  6. 【請求項６】 電流結合係数を計算するために、スピー
    カとマイクロフォンとの間の結合の瞬時値が送信信号の
    対応する短時間平均値と受信信号の対応する短時間平均
    値との商を形成することによって決定され、 電流結合係数は、第１のメモリおよび比較器回路がカウ
    ンタによって決定される時間間隔中における最小の結合
    値を決定してその最小の結合値を電流結合係数の最適値
    である絶対的な最小の結合値を見つけるために第１のメ
    モリおよび比較器回路からの最小の結合値と各結合信号
    の瞬時値を比較する第２のメモリおよび比較器回路に送
    る第１の最小値検出器によって決定される請求項５記載
    のハンドフリー通信方法。
  7. 【請求項７】 右側と左側のスピーカおよび右側と左側
    のマイクロフォンの間の結合係数は、送信信号の主要な
    短時間平均値と受信信号の主要な短時間平均値との商を
    形成することによって決定される請求項２記載のハンド
    フリー通信方法。
  8. 【請求項８】 制御可能なコンパンダおよび結合評価装
    置を使用する多チャンネル伝送システムにおいてハンド
    フリー通信を行うため回路装置において、 各送信チャンネルが、絶対値装置および積分器を介し
    て、それとは別の積分器を通って受信チャンネルの各受
    信増幅器へ接続された出力を有する加算装置に接続さ
    れ、 各受信チャンネルが、絶対値装置および積分器を介し
    て、各送信チャンネルと関連する結合評価装置に結合さ
    れた出力を有する加重回路に接続され、前記各結合評価
    装置はその出力が関連する最大値決定回路に接続され、 最大値決定回路の出力が、送信チャンネルの各利得を決
    定するコンパンダの制御入力に結合されていることを特
    徴とする回路装置。
JP8118082A 1995-05-12 1996-05-13 多チャンネル送信システムのためのハンドフリー通信方法 Pending JPH0927775A (ja)

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