(57)【要約】【課題】全二重、疑似全二重又は半二重スピーカ・フォン・システム等において、送信の品質を改善した方法及び装置を提供する。【解決手段】通信システム（１０）に、受信信号から一周波数成分を除去して変更された受信信号を出力する回路（１４）と、前記変更された受信信号を音響信号（２０）に変換して出力するスピーカ（１８）とを備える。前記回路（１４）はノッチ・フィルタを有し、約１２５０Ｈｚと１５５０Ｈｚとの間で先鋭な減衰量を有する。マイクロホン（２６）により第２の音響信号（２４）を電気信号に変換して送信をし、かつ除去した周波数がフィードバックされる音響信号（２４）に存在することが検出器（３０）が検出されたときは、回路（２４）を介して前記受信信号に関連する回路パラメータを変更させる。【選択図】図１
2008178142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近端と遠端との間で通信をするスピーカ・フォン・システムにおいて、
前記近端における音響スピーカと、
前記遠端からの信号を受信して前記音響スピーカを駆動する受信機と、
前記近端における音響信号を送信されるべき信号に変換するマイクロホンと、
前記送信されるべき信号を前記遠端に送信する送信機と、
変更した周波数内容を前記送信されるべき信号に含まれ得る周波数の範囲内で前記受信信号に供給する回路と、
前記送信されるべき信号から前記変更した周波数内容の存在を検出する検出器と、
前記検出器が前記送信されるべき信号から前記変更した周波数内容の存在を検出するときに、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するために接続される回路と
を含むスピーカ・フォン・システム。
【請求項２】
近端と遠端との間で通信をするスピーカ・フォン・システムを動作させる方法であって、前記スピーカ・フォン・システムが前記近端における音響スピーカと、前記遠端から受信信号を受信して前記音響スピーカを駆動する受信機とを有し、更に、前記近端における音響信号を送信されるべき信号に変換するマイクロホンと、前記変換した信号を前記遠端に送信する送信機とを有する前記方法において、
前記変換信号に含まれる周波数の範囲内で前記受信信号の周波数内容を変更するステップと、
前記変換信号から前記変更した周波数内容の存在を検出するステップと、
前記変換信号から前記変更した周波数内容が検出されるときに、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム及び方法に関し、特にスピーカ・フォン・システムの改良、更に具体的には近端と遠端との間で通信をするスピーカ・フォン・システム及び該システムを動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
広く普及しているスピーカ・フォン・システムは、電話、インターコム（ＩＮＴＥＲＣＯＭ）、ラジオ、又は本質的に「ハンド・フリー」による他の送信媒体を介して個人が通信をするシステムである。典型的なスピーカ・フォン・システムでは、双方の通信端が通常、マイクロホンを用いて送信されるべき音声又は他の音を電気信号に変換して送信する送信機と、受信信号を音に変換し、通常はスピーカを用いて、聴取する受信機とを有する。便宜的に、ここではこのシステムの遠隔端を「遠端」と呼び、近接端を「近端」と呼ぶ。
【０００３】
大抵のスピーカ・フォン・システムは任意の時点で一方の話者のみが話すことができる半二重の動作モードを用いている。しかし、いくつかのスピーカ・フォン・システムは双方の通信端が同時に送受信する全二重又は「疑似全」二重の動作モードを用いている。しかし、全二重システム及び疑似全二重システムでは、スピーカ及びマイクロホンが互いに若しくは壁等のような共通の反射面に接近し過ぎて配置されていると、又はスピーカの音量の設定が高過ぎると、受信信号の一部分が送信路にフィードバックされ、しばしば振幅が変動するのに好ましくないエコーを発生させてしまう。いくつかの場合において、特にシステムの近端及び遠端で同じような条件が存在するときは、システムが発振又はスクイール（ｓｑｕｅａｌ：キーンという共鳴音）を発生することがある。
【０００４】
この問題は種々の方法により対処されていた。例えば、大抵のスピーカ・フォン・システムはその各端でエコー打ち消し回路を用いることである。例えばシステムの近端における典型的なエコー打ち消し装置は、受信信号をスピーカ又はオーディオ回路に渡す前に、受信した遠端信号のパワーを計算する遠端音声モジュールにより遠端からの受信信号を処理している。通常、遠端音声モジュールは短期間ウィンドウ及び長期間ウィンドウの両方についてパワーを計算する。更に、エコー打ち消し装置は、近端信号を送信機回路に渡す前に、近端から送信中の信号を受信して、近端信号のパワーを計算する近端音声モジュールにおいて近端からの受信信号を処理している。通常、近端音声モジュールは短期間ウィンドウ及び長期間ウィンドウの両方についてパワーを計算する。
【０００５】
近端音声モジュール及び遠端音声モジュールのパワー計算は、計算された相対パワー比に従って制御ロジック・モジュールにおいて処理され、ライン・エコー打ち消し回路及び音響エコー打ち消し回路の特性を変更する。例えば、長期間パワーに対する短期間パワーの比が所定のしきい値を超えるときは、制御ロジック・モジュールは遠端音声が存在すると判断する。遠端音声が存在すると判断されるときは、更に、計算された相対短期間パワー間で比較を行って近端音声も存在するか否かを判断する。
【０００６】
遠端音声及び近端音声の信号の適正な解析により、制御ロジックが４つの可能なスピーカ・フォン動作モード、即ちアイドル、遠端音声のみ、近端音声のみ、及び、近端音声と遠端音声との両方が同時に発生するダブル・トークのモード間を正確に判別できるようにされる。そこで、制御ロジックモジュールは、動作モードの情報を用いてエコー打ち消し回路の適用処理を制御し、例えば統合ループ・ゲインを０ｄＢ以下に保持するように近端音声装置及び遠端音声装置の動作を変更することにより、ループ中の損失の切り換えを行っている。加えて、通常は、受信信号及び送信信号のしきい値を調整するための判断を行うので、特定の送信を開始し、かつ受信信号を減衰させるために近端オーディオの特定ボリュームが必要とされる。
【０００７】
エコー打ち消し回路は通常、３つのモードのうちの１つにより動作する。第１のモードは、所定のしきい値を超える近端音声を検出した場合に、近端音声を検出した時点のすぐ前に存在していた送信機及び受信機パラメータ値と同一値を単純に継続することである。第２の動作モードは、選択的に受信信号をオフ及びオンさせるもので、例えば近端の音声を検出した場合に、送信機をスイッチ・オンにし、かつ受信機をスイッチ・オフにする。多分これは最も広く利用されている技術である。更に複雑な全二重システムにより用いられている第３のモードは、受信信号と送信した信号との間の減衰を変更又は配分して総合的なループ・ゲインを０ｄＢ以下の一定値に制御することにより、前述の好ましくない発振又はスクイールの発生を防止している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、動作において近端及び遠端の接続を確立すると、一般的に近端装置及び遠端装置の自動初期化及び較正が実行される。初期化及び較正手順では、ループ減衰が較正され、かつエコー打ち消し回路の動作パラメータが較正時点で存在する特定の環境及び背景雑音条件に従って決定されると共に調整される。しかし、このような回路、処理技術及びエコー打ち消し手順を用いても、前述の問題は完全には除去されない。例えば、あるユーザがそのスピーカの音量を突然変更すると、又はファンのような雑音源が突然起動すると、大抵のスピーカ・フォン・システムは、少なくとも新しい自動初期化及び較正手順を再び実行可能となるまで、依然としてスクイールを発生させる傾向がある。
【０００９】
このような解決方法及びその変形方法は、スピーカ・フォン・システムが作動すべき特定の動作モードに関連して正しくない判断に導く恐れがあることが分かる。前述のしきい値は一般的に経験的に決定されており、環境条件の変更に対して強くなく、しばしばスピーカ・フォン・システムを動作不良にしてしまう。
【００１０】
必要なのは、近端の音声の存在を正確に検出して送信の品質を保証すると共に、受信した遠端の信号のフィードバックを制御する方法及び装置である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上に鑑みて、本発明は、改良された通信方式を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明の他の目的は、改良されたスピーカ・フォン・システムに採用することができる前述の型式の改良された通信システムを提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、スピーカ・フォン・システム等において、近端の音声の存在を正確に検出して送信の品質を保証すると共に、受信した遠端信号のフィードバックを制御する方法及び装置である。
【００１４】
本発明の更に他の目的は、システムを用いる環境的な音響条件における変化に応じてスピーカ・フォンのしきい値を確実に変更させることができる方法及び装置を提供することである。
【００１５】
本発明の更に他の目的は、既存のスピーカ・フォン・システムに関連して用いてそのパフォーマンス改善させることができる前述の型式の改善した方法及び装置を提供するにある。
【００１６】
本発明の更に他の目的は、既存の半二重、全二重、又は疑似全二重スピーカ・フォン・システム等に関連して用いる前述の型式の改良した方法及び装置を提供することにある。
【００１７】
これらの目的、他の目的、特徴及び効果は、添付する図面及び特許請求の範囲に関連して読めば、以下の詳細な説明から当該技術に習熟する者にとって明かなことになる。
【００１８】
本発明の広範な特徴によれば、近端と遠端との間で通信をするスピーカ・フォン・システムが提供される。このスピーカ・フォン・システムは、近端における音響スピーカと、前記遠端からの信号を受信して前記音響スピーカを駆動する受信機とを含む。マイクロホンが近端における音響信号を送信されるべき信号（前記音響スピーカにより発生した音響信号の一部分が含まれ得る）に変換し、かつ送信機が前記遠端に前記送信されるべき信号を送信する。前記送信されるべき信号に含まれ得る周波数の範囲内で、受信信号に対して変更した周波数内容を回路が提供する。
【００１９】
前記変更した周波数内容は、例えば前記受信信号から、前記送信されるべき信号に含まれる少なくとも１つの周波数又は複数の周波数の範囲を除去することにより、達成され得る。前記送信されるべき信号における前記変更した周波数内容の存在を検出するために検出器が設けられ、これが送信されるべき近端オーディオ信号の存在を表示する。前記検出器が前記送信されるべき信号において前記変更した周波数内容の存在を検出したときは、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更する回路が接続される。
【００２０】
前記受信信号の周波数内容を変更する前記回路は、例えば、約１４００Ｈｚの中心周波数を有し、１０００Ｈｚと１５００Ｈｚとの間のオーディオ範囲内の周波数帯域をろ波する例えばノッチ・フィルタ等であってもよい。前記検出器はノッチ・フィルタ、又は前記ろ波された周波数の範囲内のパワーを検出するパワー検出器であってもよい。
【００２１】
本発明の更に他の広範な特徴によれば、近端と遠端との間で通信をするスピーカ・フォン・システムを動作させる方法が提供される。前記方法は、好ましくは、近端における音響スピーカと、遠端から受信される信号を受信して前記音響スピーカを駆動する受信機とを有する型式のスピーカ・フォン・システムに関連して用いられてもよい。更に、前記スピーカ・フォン・システムは、前記近端における音響信号を送信されるべき変換信号に変換するマイクロホンと、前記遠端に前記変換信号を送信する送信機とを含む。前記方法は、前記変換信号に含まれる周波数の範囲内で受信信号の周波数内容を変更するステップと、次いで前記変換信号に変更した周波数内容の存在を検出するステップとを含む。更に、前記方法は、前記変換信号に前記変更した周波数内容を検出するステップと、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するステップを含む。
【００２２】
前記変換信号に含まれる周波数の範囲内で受信信号の周波数内容を変更するステップは、前記受信信号から前記変換信号に含まれる少なくとも１つの周波数又は１つの周波数帯域を除去するように前記受信信号をろ波するステップを含むものであってもよい。前記変換信号に前記変更した周波数内容が検出されるときは、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更する前記ステップは、前記受信信号の減衰量を調整するステップ、又はライン・エコー打ち消し回路及び音響エコー打ち消し回路の複数のパラメータを調整するステップを含むものであってもよい。
【００２３】
更に本発明の他の広範な特徴によれば、改良された通信システムが提供される。前記通信システムは、受信信号から１つの周波数成分を除去して変更した受信信号を出力する回路と、前記変更した受信信号を音響信号に変換するスピーカとを含む。前記回路は、例えば、約１２５０Ｈｚと１５５０Ｈｚとの間の先鋭な周波数範囲を除去することができるノッチ・フィルタであってもよい。マイクロホンが第２の音響信号を送信用の電気信号に変換し、前記除去した周波数が前記音響信号に存在するときは、検出器が検出器出力を発生する。更に、前記検出器が検出器出力を発生したときは、前記受信信号に適用される回路パラメータを変更する回路が設けられる。前記パラメータは、例えば、前記受信信号に適用される減衰量であってもよい。
【００２４】
本発明の更に他の広範な特徴によれば、通信信号を処理する方法が提供される。前記方法は、受信信号から１つの周波数成分を除去して変更した受信信号を発生するステップと、前記受信し変更された信号を第１の音響信号に変換するステップとを含む。更に、前記方法は、第２の音響信号を送信用の電気信号に変換するステップを含み、前記第２の音響信号は、前記第１の音響信号の一部分を多分含むものであって、前記周波数成分が前記音響信号に存在するときは、前記受信信号に適用する回路パラメータを変更させる。
【００２５】
添付する図面に本発明を示す。
種々の図において、同一又は同等の部分を表すために同一参照番号が用いられる。
【実施例】
【００２６】
図１に、本発明の好ましい実施例の動作原理を説明するために、通信システムにおける近端音声を検出するシステム１０のブロック図が示されている。このシステム１０は、例えば、電話線、通信リンク又は他のソースからのライン１２を介して着信する又は受信される信号を入力している全二重、疑似全二重又は半二重のスピーカ・フォン・システム又は他の通信システムに用いることができる。ライン１２を介して着信する受信信号は、フィルタ回路１４によりろ波されてその受信信号から１つの周波数成分が除去され、受信し変更された信号を増幅器１６に出力する。フィルタ回路１４は、例えば約１４００Ｈｚを中心とした約１２５０Ｈｚと１５５０Ｈｚとの間の先鋭な周波数範囲を除去することができるノッチ・フィルタであってもよい。以下から明らかとなるように、除去される特定の周波数は臨界的ではなく、好ましくは以下で説明するように、音響信号によって発生されて送出通信信号として送信される周波数帯域内に存在すればよい。スピーカ１８は増幅器１６の出力を受け取って、受信し変更された信号を音響信号２０に変換する。
【００２７】
音響信号は、種々の経路を横切っており、そのうちの一つを例えば局部的な個人又はスピーカ（図示なし）からの局部的な音響信号２３を受信するように指向されたマイクロホン２６に導いてもよい。マイクロホン２６は局部的な音響信号２３及び反射により受信した音響信号２４を送信用の電気信号に変換し、これは増幅器２８により増幅されて検出器３０に印加される。
【００２８】
検出器３０は、フィルタ回路１４により着信信号から除去された周波数の範囲内にある信号が存在することを検出し、もし除去された周波数が音響信号２４に存在することが検出されるのであれば、検出器出力を発生するように動作する。検出器３０は、説明した例では、中心周波数が約１４００Ｈｚにある約１２５０Ｈｚと１５５０Ｈｚとの間のようなノッチ、フィルタ１４により除去される周波数にある信号を通過させるように設計された帯域通過フィルタを含むものであっておよい。これに代わって、検出器３０は、問題とする周波数の範囲内における信号パワーの存在を検出するパワー検出器を含むものであってもよい。検出器３０は、増幅器２８と出力ライン３２との間の直列路に存在するのが示されているけれども、その機能は除去した周波数の存在を単に検出することにあるのを理解すべきである。従って、この機能は、増幅器２８からの出力信号を単にサンプリングすることにより、容易に実現される。
【００２９】
回路３４は検出器３０の出力を入力してシステム１０の１つ以上のパラメータを制御する。例えば、回路３４は、増幅器１６により得られ、ライン１２から入力信号即ち受信信号に対するゲイン又は減衰量を調整するために用いられてもよい。例えば半二重動作を用いるいくつかの実施例において、回路３４は、近端音声が存在することが検出されたときに、スイッチ（図示せず）を制御することにより、着信し受信される信号を完全にオフにさせてもよい。加えて、変換した音響信号に適用されるゲインを制御して送信するように、図示のように増幅器２８に回路３４を接続してもよい。
【００３０】
図２には、本発明の他の好ましい実施例による、受信信号の周波数変更を実行し、またその検出を行うソフトウェア制御回路を採用したスピーカ・フォン・システム５０のブロック図が示されており、以下この図２を参照する。スピーカ・フォン・システム５０は、遠端４３におけるスピーカ４２と近端４６におけるスピーカ４５との間で通信をするために用いられるものであり、以下で説明するように、着信信号及び送出信号を監視するエコー打ち消し装置５１を含む。スピーカ・フォン・システム５０の近端４６に関連して一つのエコー打ち消し装置５１を説明するが、遠端５３におけるスピーカ・フォン・システムに関連して同様のエコー打ち消し装置（図示なし）を用いてもよいことを理解すべきである。
【００３１】
大抵のスピーカ・フォン・システムは本質的には電話装置なので、通常、遠端装置は、どのような形式により見出されても、偶然性により構築され、近端ユーザの制御が及ばないところとなり得る。従って、遠端における近端システムの二重化は好ましいけれども、絶対に必要であるというものではない。遠端４３及び近端４６における実際の人間用スピーカに関連してスピーカ・フォン・システム５０を説明したが、一般的に、本発明の原理は、例えば一方のユーザ又は他方のユーザがコンピュータ、合成音声システム等のように人間でない、又はいわゆる「ベビー・モニタ（ｂａｂｙ  ｍｏｎｉｔｏｒ）」のような雑音監視装置、又はその他のシステムである音響システムにも等しく適用されることも理解すべきである。
【００３２】
エコー打ち消し装置５１は、近端受信ライン６８を介し、受信機増幅器６９により増幅された信号を受信する遠端音声解析変更回路５５を含む。遠端４３の回路は「ハイブリッド」と表示されたブロック７２により表されており、これをライン６８を介してオーディオ信号を出力すると共に、ライン７０を介して近端４６から入力オーディオ信号を入力するように、所望の形式により構築することができる。前述のように、ハイブリッド７２は近端にエコー打ち消し装置５１と同様に構築されてもよい。しかし、このことは、臨界的な必要条件ではない。遠端音声解析変更回路５５の出力は近端４６における電力増幅器７３により増幅されて、音響スピーカ７５に供給される。
【００３３】
スピーカ４５からの音響信号又は音声を入力するためにマイクロホン８０が設けられている。マイクロホン８０からの低レベルの電気出力は前置増幅器７８により増幅されて近端音声解析変更回路５６に供給され、その出力は出力増幅器７１により増幅されてライン７０を介して遠端に送出される。
【００３４】
スピーカ４５が発生する一定量の音響信号７６は、典型的には、マイクロホン８０に導かれる即ち再導入される。これは、例えば、近傍の壁又は面から、又は、音響スピーカ７５とマイクロホン８０との間の直接的な伝搬路からの反射によるものである。このようなフィードバック音響信号の影響を減少させるために、オーディオ・エコー打ち消し回路６２が設けられている。オーディオ・エコー打ち消し回路６２は、送出される近端信号が近端音声解析変更回路５６により処理される前に、遠端音声解析変更回路５５の出力の一部即ちそのサンプルを入力し、これに重み付けをして、加算回路６３において前置増幅器７８の信号により引き算する。同様に、ライン・エコー打ち消し回路６３が設けられ、着信信号が遠端音声解析変更回路５５に印加される前に、近端音声解析変更回路５６の出力信号の一部をサンプリングし、これに重み付けして、第２の加算回路６１において増幅器６９の着信信号により引き算する。
【００３５】
遠端音声解析変更回路５５、近端音声解析変更回路５６、ライン・エコー打ち消し回路６３及びオーディオ・エコー打ち消し回路６２は、便宜的に、テキサス・インスツルメンツ（株）により販売されているＴＭＳ３２０Ｃ２５のようなディジタル信号プロセッサであってもよく、適当なディジタル・コンピュータ・プログラムによりプログラムすることができる制御ロジック部５８により、全て制御されている。（実際には、加算回路６１及びオーディオ・エコー打ち消し回路６２を含め、エコー打ち消し装置５１のブロック内の全ての要素は、ディジタル信号プロセッサにより実施されてもよい。）
【００３６】
特に、遠端音声解析変更回路５５は、異なる周波数にそれぞれ個別的に同調されたディジタル・ノッチ・フィルタ・バンクを含むことができる。近端音声解析変更回路５６は、遠端音声解析変更回路５５のノッチ・フィルタにより得られる周波数帯域に対応した同一の周波数帯域におけるパワーをそれぞれ測定するパワー測定回路のバンクであってもよい。更に、パワー測定回路は短期間ウィンドウ及び長期間ウィンドウにわたるパワーを測定することができる。短期間パワーが問題の周波数における長期間パワーを超えるときは、送出される遠端音声がこれら周波数帯域におけるパワーを含んでいなかったので、近端音声が存在するはずである。
【００３７】
更に、遠端音声解析変更回路５５内に設けられている１つ以上のディジタル・ノッチ・フィルタは、所定の周波数又は一組の周波数におけるエネルギを除去する。これら除去される周波数は、好ましくは、近端音響信号を発生しているのがどのような音響源であっても、これにより発生される周波数の範囲内である。例えば、近端のスピーカが人間の声であるときは、周波数帯域が約１４００Ｈｚの中心周波数を有する１２５０Ｈｚ〜１５５０Ｈｚの範囲にあると思われる。便宜的な周波数帯域又は複数の周波数帯域を用いてもよいことは勿論であり、その選択は臨界的ではない。
【００３８】
遠端音声解析変更回路５５内に設けられたディジタル・ノッチ・フィルタにより除去されたこれら周波数帯域における周波数内容の存在を検出するために、近端音声解析変更回路５６は、通常のパワー測定回路に加えて、１以上の回路を有する。これは、好ましくはパワー検出器により実行されるが、他の検出技術を用いてもよい。その場合に、遠端音声解析変更回路５５内に設けられたディジタル・ノッチ・フィルタにより除去された周波数帯域において近端音声解析変更回路５６のパワー測定回路におけるエネルギが長期間のパワー・レベルにより測定された雑音フロア・レベルを超えるときは、制御ロジック部５８は近端音声が存在すると判断する。近端音声が存在すると判断されたときは、任意の数の操作数を行うことができる。例えば、ライン６８上の受信信号の減衰量を大きくし、又は完全にオフにし、前置増幅器７８から送出される信号を更に増幅することができる。又は、送信信号及び受信信号の相対ゲイン及び減衰量を連続的に調整して０ｄＢ以下の一定のレベルに保持するように回路のループ・ゲインを変更させることができる。これは特に全二重システムにおいて有用となり得る。これに代って、オーディオ・エコー打ち消し回路６２及びライン・エコー打ち消し回路６３のパラメータを変更して最大のエコー打ち消しが得られるように送信信号及び受信信号から引き算される信号レベルを増加又は減少させることもできる。他の適当とするパラメータの変更は当該技術分野に習熟する者にとっては明らかである。
【００３９】
遠端の音声信号から周波数内容を除去して、近端から送信された信号において除去された周波数の存在について試験することができるプログラム例（ＭＡＴＬＡＢ  Ｍ−ファイル）は、以下の表１に説明されている。表１のコードにおいて、遠端雑音はランダム雑音により模擬され、近端信号は仮定パワー及び信号対雑音比により、また近端のスピーカは会話の最初の１秒間において無音であることを仮定して模擬されている。尚、「％」は、コメント文であることを示している。
【００４０】
【表１】
2008178142.tif 000003
【表２】
2008178142.tif 000004
【表３】
2008178142.tif 000005
【表４】
2008178142.tif 000006
【００４１】
図３には、表１のプログラムのフィルタにより発生された、受信した遠端信号の減衰量が示されている。説明したノッチ特性と同一のものを有するフィルタのソフトウェア又はハードウエア・バージョンを実現する設計技術は周知であり、当該技術分野に習熟する者により容易に達成され得る。作成されたフィルタが約１４００Ｈｚの中心周波数を有するノッチ・フィルタであることは、明らかである。フィルタ特性はかなり先鋭であり、約１２５０Ｈｚと１５５０Ｈｚとの間の周波数範囲で減衰させる。この特定の周波数範囲は、近端音声信号に大抵は含まれるものであるが、しかし３００Ｈｚの帯域幅は比較的に狭いので、その減衰又は受信した遠端信号からの除去が受信した遠端信号の統合品質を大幅に低下させることはない。
【００４２】
図４には周波数検出器の周波数応答が示されており、約１４００Ｈｚを中心とした同様の先鋭な周波数検出応答を有する。検出器は、中心周波数から±１５０Ｈｚで約２５ｄＢ低下する比較的に先鋭な応答を有することが理解される。
【００４３】
図５には近端のスピーカにより発生することができる典型的な近端音声信号が示されている。表１において以上で発生したコンピュータ・コードにおける近端音声信号は、ディスク・ファイルから個別的に挿入されるが、しかし約１４００Ｈｚにある周波数成分を含む。
【００４４】
図６には、図５の近端音声信号に応答して表１のコードにより模擬された検出器の出力が示されている。発生した一定振幅出力は音声信号の離散的なセグメントに対応することが明らかである。
【００４５】
表１のコンピュータ・プログラムは、本発明の動作原理を明らかにすることを主に意図している。出力は、近端音声に含まれると期待される周波数の存在を検出する検出器の印刷プロット又はグラフ形式により提供される。しかし、当該技術分野に習熟する者は、本発明を含む通信回路のパラメータを制御するように検出器の出力の接続を見い出すことになる。
【００４６】
本発明をある程度の特定性をもって説明したが、本発明の開示は単なる例によるものであり、特許請求の範囲に記載したように、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当該技術分野に習熟する者においては、複数部分の組合わせ及び構成に多くの変更を行い得ることが理解される。
【００４７】
以上の説明に関して更に以下の項を開示する。
【００４８】
（１）近端と遠端との間で通信をするスピーカ・フォン・システムにおいて、
前記近端における音響スピーカと、
前記遠端からの信号を受信して前記音響スピーカを駆動する受信機と、
前記近端における音響信号を送信されるべき信号に変換するマイクロホンと、
前記送信されるべき信号を前記遠端に送信する送信機と、
変更した周波数内容を前記送信されるべき信号に含まれ得る周波数の範囲内で前記受信信号に供給する回路と、
前記送信されるべき信号から前記変更した周波数内容の存在を検出する検出器と、
前記検出器が前記送信されるべき信号から前記変更した周波数内容の存在を検出するときに、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するために接続される回路と
を含むスピーカ・フォン・システム。
【００４９】
（２）前記受信信号の周波数成分を変更する前記回路は、前記受信信号から前記送信されるべき信号に含まれている少なくとも一周波数を除去するフィルタを含む第１項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００５０】
（３）前記フィルタはノッチ・フィルタである第２項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００５１】
（４）前記検出器はノッチ・フィルタである第１項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００５２】
（５）前記ノッチ・フィルタは約１２５０Ｈｚと１５５０Ｈｚとの間の周波数をろ波する第３項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００５３】
（６）前記フィルタは約１４００Ｈｚの中心周波数を有する第１項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００５４】
（７）前記送信されるべき信号に少なくとも一周波数の存在が検出されるときに、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するように接続された前記回路は、前記遠端の信号の減衰量を調整する回路を含む第１項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００５５】
（８）前記送信されるべき信号に少なくとも一周波数の存在が検出されるときに、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するように接続された前記回路は、ライン・エコー打ち消し回路及びエコー打ち消し回路のパラメータを調整する回路を含む第１項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００５６】
（９）近端と遠端との間で通信をするするスピーカ・フォン・システムにおいて、
前記近端における音響スピーカと、
前記遠端の信号を受信して前記音響スピーカを駆動する受信機と、
前記近端における音響信号を送信されるべき信号に変換するマイクロホンと、
前記送信されるべき信号を前記遠端に送信する送信機と、
前記受信信号から前記送信されるべき信号に含まれる少なくとも一周波数を除去するフィルタと、
前記送信されるべき信号から前記少なくとも一周波数の存在を検出する検出器と、
前記検出器が前記送信されるべき信号から少なくとも一周波数の存在を検出するときに、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するように接続された回路と
を含むスピーカ・フォン・システム。
【００５７】
（１０）前記フィルタはノッチ・フィルタである第９項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００５８】
（１１）前記検出器はノッチ・フィルタである第９項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００５９】
（１２）前記ノッチ・フィルタは約１２５０Ｈｚと１５５０Ｈｚとの間の周波数をろ波する第１０項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００６０】
（１３）前記フィルタは約１４００Ｈｚの中心周波数を有する第９項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００６１】
（１４）前記送信されるべき信号から少なくとも一周波数の存在を検出する検出器は、帯域通過フィルタを含む第９項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００６２】
（１５）前記送信されるべき信号から少なくとも一周波数の存在を検出する検出器は、前記フィルタの周波数における信号パワーを検出するパワー検出器を含む第９項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００６３】
（１６）前記検出器が前記送信されるべき信号から少なくとも一周波数の存在を検出するときに、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するように接続された前記回路は、前記遠端の信号の減衰量を調整する回路を含む第９項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００６４】
（１７）前記検出器が前記送信されるべき信号から少なくとも一周波数の存在を検出するときに、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するように接続された前記回路は、ライン・エコー打ち消し回路及び音響エコー打ち消し回路のパラメータを調整する回路を含む第９項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００６５】
（１８）更に、
前記遠端における音響スピーカと、
前記近端の信号を受信して前記遠端における前記音響スピーカを駆動する受信機と、
前記遠端における音響信号を送信されるべき信号に変換するマイクロホンと、
前記送信されるべき前記遠端における前記信号を前記近端に送信する送信機と、
前記近端から受信した前記信号から前記送信されるべき信号に含まれている少なくとも一周波数を除去するフィルタと、
前記送信されるべき信号から前記少なくとも一周波数の存在を検出する検出器と、
前記遠端から前記送信されるべき信号から前記少なくとも一周波数が存在するのを検出するときに、前記遠端における前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するように接続された回路と
を含む第９項記載のスピーカ・フォン・システム。
【００６６】
（１９）近端と遠端との間で通信をするスピーカ・フォン・システムを動作させる方法であって、前記スピーカ・フォン・システムが前記近端における音響スピーカと、前記遠端から受信信号を受信して前記音響スピーカを駆動する受信機とを有し、更に、前記近端における音響信号を送信されるべき信号に変換するマイクロホンと、前記変換した信号を前記遠端に送信する送信機とを有する前記方法において、
前記変換信号に含まれる周波数の範囲内で前記受信信号の周波数内容を変更するステップと、
前記変換信号から前記変更した周波数内容の存在を検出するステップと、
前記変換信号から前記変更した周波数内容が検出されるときに、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するステップと
を含む方法。
【００６７】
（２０）前記変換信号に含まれる周波数の範囲内で前記受信信号の周波数内容を変更する前記ステップは、前記受信信号から前記変換信号に含まれている少なくとも一周波数を除去するように前記受信信号をろ波するステップを含む第１９項記載の方法。
【００６８】
（２１）前記変換信号に含まれる周波数の範囲内で前記受信信号の周波数内容を変更する前記ステップは、前記受信信号から前記変換信号に含まれている一周波数帯域を除去するように、前記受信信号から一周波数帯域をろ波するステップを含む第１９項記載の方法。
【００６９】
（２２）前記変換信号から前記変更した周波数内容が検出されるときに、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するステップは、前記受信信号の減衰量を調整するステップを含む第１９項記載の方法。
【００７０】
（２３）前記変換信号から前記変更した周波数内容が検出されるときに、前記スピーカ・フォン・システムの少なくとも一つのパラメータを変更するステップは、ライン・エコー打ち消し回路及び音響エコー打ち消し回路のパラメータを調整するステップを含む第１９項記載の方法。
【００７１】
（２４）前記変換信号に含まれている周波数の範囲内で前記受信信号の周波数内容を変更するステップは、前記受信信号から約１２５０Ｈｚと１５５０Ｈｚとの間の一周波数帯域をろ波するステップを含む第１９項記載の方法。
【００７２】
（２５）前記変換信号に含まれる周波数の範囲内で前記受信信号の周波数内容を変更するステップは、約１４００Ｈｚの中央ろ波周波数を有する前記受信信号から一周波数帯域をろ波するステップを含む第１９項記載の方法。
【００７３】
（２６）通信システムにおいて、
受信信号から一周波数成分を除去して変更された受信信号を出力する回路と、
前記変更された受信信号を音響信号に変換するスピーカと、
音響信号を電気信号に変換して送信機するマイクロホンと、
前記除去した周波数が前記音響信号に存在するときに、検出器出力を発生する検出器と、
前記検出器が検出器出力を発生するときに、前記受信信号に適用される回路パラメータを変更する回路と
を含む通信システム。
【００７４】
（２７）一周波数成分を除去する前記回路はノッチ・フィルタである第２６項記載の通信システム。
【００７５】
（２８）前記ノッチ・フィルタは約１２５０Ｈｚと１５５０Ｈｚとの間に先鋭な通過帯域を有する第２７項記載の通信システム。
【００７６】
（２９）前記ノッチ・フィルタは約１４００Ｈｚの中心周波数を有する第２７項記載の通信システム。
【００７７】
（３０）前記検出器は前記ノッチ・フィルタの前記通過帯域にほぼ対応する先鋭な検出周波数を有する第２６項記載の通信システム。
【００７８】
（３１）前記回路のパラメータを変更する前記回路は、前記受信信号に適用される減衰量を変更させる回路を含む第２６項記載の通信システム。
【００７９】
（３２）通信信号を処理する方法において、
受信信号から一周波数成分を除去して変更された受信信号を発生させるステップと、
前記変更された受信信号を第１の音響信号に変換するステップと、
第２の音響信号を電気信号に変換して送信するステップであって、前記第２の音響信号が前記第１の音響信号を多分含む前記ステップと、
前記周波数成分が前記音響信号に存在するときに、前記受信信号に適用される回路パラメータを変更するステップと
を含む前記方法。
【００８０】
（３３）前記受信信号から一周波数成分を除去する前記ステップは、一周波数帯域をろ波するステップを含む第３２項記載の方法。
【００８１】
（３４）前記周波数帯域をろ波する前記ステップは、前記音響信号に含まれていると期待されている一周波数帯域をろ波するステップを含む第３３項記載の方法。
【００８２】
（３５）前記受信信号に適用される回路パラメータを変更する前記ステップは、前記周波数成分が前記音響信号に含まれるか否かを検出するステップを含む第３２項記載の方法。
【００８３】
（３６）全二重、疑似全二重又は半二重スピーカ・フォン・システムに用いることが可能される方法及び通信システム（１０）には、受信信号から周波数成分を除去して変更された受信信号を出力する回路（１４）と、前記変更された受信信号を音響信号（２０）に変換するスピーカ（１８）とが含まれる。前記回路（１４）は、例えば、約１２５０Ｈｚと１５５０Ｈｚとの間で先鋭な周波数範囲を除去することができるノッチ・フィルタであってもよい。マイクロホン（２６）は第２の音響信号（２４）を電気信号に変換して送信し、かつ検出器（３０）は、除去した周波数が前記音響信号（２４）に存在するときに、検出器出力を発生する。前記検出器（３０）が検出器出力を発生するときは、受信信号に適用される回路パラメータを変更するように回路（３４）が設けられている。前記パラメータは、例えば、前記受信信号に適用される減衰量であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の好ましい実施例による、通信システムにおいて近端音声を検出するシステムの動作原理を示すブロック図。
【図２】本発明の好ましい実施例による、ソフトウェアにより実施可能とされる近端音声を検出するシステムのブロック図。
【図３】本発明の好ましい一実施例による、表１のコンピュータ・プログラムにより発生される、受信した遠端信号をろ波するために用いることができる典型的なフィルタの減衰量対周波数のグラフを示す図。
【図４】本発明の好ましい一実施例による、表１のコンピュータ・プログラムにより発生される、送信した近端音声を検出するために用いることができる典型的な検出器の減衰量対周波数のグラフを示す図。
【図５】典型的な近端音声のパターンについての振幅対時間のグラフを示す図。
【図６】本発明の好ましい一実施例による、表１のコンピュータ・プログラムにより発生される図４の音声パターンについての検出器出力の振幅対時間のグラフを示す図。
【符号の説明】
【００８５】
１０  システム
１４  フィルタ回路
１６、２８  増幅器
１８、４２、４５  スピーカ
２６、８０  マイクロホン
３０  検出器
３４  回路
５０  スピーカ・フォン・システム
５１  エコー打ち消し装置
５５  遠端音声解析変更回路
５６  近端音声解析変更回路
６１、６３  加算回路
６９  受信機増幅器
７１  出力増幅器
【図１】
2008178142.tif 000007
【図２】
2008178142.tif 000008
【図３】
2008178142.tif 000009
【図４】
2008178142.tif 000010
【図５】
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【図６】
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