(57)【要約】【課題】誤った通話モードに設定されるのを防いで音声の途切れや抑揚を抑える。【解決手段】送話信号の音声区間を検出する送話信号音声区間検出手段９を備え、偏重モード制御手段８が、遠端側並びに近端側の各雑音パワーの推定値ＰＦｎ，ＰＮｎの大小関係と送話信号音声区間検出手段９の検出結果ＳＤＦ１に基づいて受話偏重モード又は中立モードの何れかに設定する。而して、近端側端末の話者が一方的に発声している場合に、送話信号音声区間検出手段９で音声区間が検出されているときには２つの雑音パワー推定手段４，５の推定値ＰＦｎ，ＰＮｎにかかわらず、偏重モード制御手段８が受話偏重モードに設定しないから、通話モードが送話モードに設定される。故に近端側の話者が発声しているにもかかわらず挿入損失量制御手段３が中立モードから受話モードに誤って切り換えてしまうのを防ぎ、音声が途切れたり不自然な抑揚が生じるのを抑えることができる。【選択図】        図１
2004260492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホン及びスピーカを有する拡声通話端末が他の通話端末又は拡声通話端末に有線で接続される拡声通話系の前記拡声通話端末に用いられ、前記マイクロホンで集音する送話信号を回線へ伝送するための送話側信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段と、回線から受信した受話信号を前記スピーカへ伝送するための受話側信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段と、前記送話側損失挿入手段に入力される送話信号を取り出して増幅する送話偏重モード設定用増幅手段と、前記受話側損失挿入手段に入力される受話信号を取り出して増幅する受話偏重モード設定用増幅手段と、前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段で増幅された送話信号及び受話信号に基づいて通話モードを推定するとともに該推定結果に応じて前記送話側損失挿入手段並びに受話側損失挿入手段が前記経路に挿入する損失量を制御して前記通話モードを送話モードと受話モードに切り換える挿入損失量制御手段と、送話信号に含まれる近端側の雑音パワーを推定する近端側雑音パワー推定手段と、受話信号に含まれる遠端側の雑音パワーを推定する遠端側雑音パワー推定手段と、遠端側雑音パワー並びに近端側雑音パワーの各推定値に応じて前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段の各利得を調整する偏重モード制御手段と、送話信号の音声区間を検出する送話信号音声区間検出手段とを備え、前記偏重モード制御手段は、遠端側並びに近端側の各雑音パワーの推定値の大小関係と前記送話信号音声区間検出手段の検出結果に基づいて、前記送話偏重モード設定用増幅手段及び前記受話偏重モード設定用増幅手段の各利得をほぼ等しくする中立モードと前記受話偏重モード設定用増幅手段の利得を前記送話偏重モード設定用増幅手段の利得よりも増大させる受話偏重モードの何れかに設定することを特徴とする音声切換装置。
【請求項２】
前記偏重モード制御手段は、前記近端側雑音パワーの推定値が前記遠端側雑音パワーの推定値と所定の第１の雑音パワー比係数との積以上の値となり且つ前記送話信号音声区間検出手段によって音声区間が検出されない状態の継続時間を計時し、前記継続時間が第１の所定時間以上となったときに受話偏重モード設定用増幅手段の利得を送話偏重モード設定用増幅手段の利得よりも増大させて受話偏重モードに設定することを特徴とする請求項１記載の音声切換装置。
【請求項３】
マイクロホン及びスピーカを有する拡声通話端末が他の通話端末又は拡声通話端末に有線で接続される拡声通話系の前記拡声通話端末に用いられ、前記マイクロホンで集音する送話信号を回線へ伝送するための送話側信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段と、回線から受信した受話信号を前記スピーカへ伝送するための受話側信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段と、前記送話側損失挿入手段に入力される送話信号を取り出して増幅する送話偏重モード設定用増幅手段と、前記受話側損失挿入手段に入力される受話信号を取り出して増幅する受話偏重モード設定用増幅手段と、前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段で増幅された送話信号及び受話信号に基づいて通話モードを推定するとともに該推定結果に応じて前記送話側損失挿入手段並びに受話側損失挿入手段が前記経路に挿入する損失量を制御して前記通話モードを送話モードと受話モードに切り換える挿入損失量制御手段と、送話信号に含まれる近端側の雑音パワーを推定する近端側雑音パワー推定手段と、受話信号に含まれる遠端側の雑音パワーを推定する遠端側雑音パワー推定手段と、遠端側雑音パワー並びに近端側雑音パワーの各推定値に応じて前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段の各利得を調整する偏重モード制御手段と、受話信号の音声区間を検出する受話信号音声区間検出手段とを備え、前記偏重モード制御手段は、遠端側並びに近端側の各雑音パワーの推定値の大小関係と前記受話信号音声区間検出手段の検出結果に基づいて、前記送話偏重モード設定用増幅手段及び前記受話偏重モード設定用増幅手段の各利得をほぼ等しくする中立モードと前記受話偏重モード設定用増幅手段の利得を前記送話偏重モード設定用増幅手段の利得よりも増大させる受話偏重モードの何れかに設定することを特徴とする音声切換装置。
【請求項４】
前記偏重モード制御手段は、前記遠端側雑音パワーの推定値が前記近端側雑音パワーの推定値と所定の第２の雑音パワー比係数との積以上の値となり且つ前記受話信号音声区間検出手段によって音声区間が検出されない状態の継続時間を計時し、前記継続時間が第２の所定時間以上となったときに送話偏重モード設定用増幅手段の利得を受話偏重モード設定用増幅手段の利得よりも増大させて送話偏重モードに設定することを特徴とする請求項３記載の音声切換装置。
【請求項５】
前記音声区間検出手段は、送話側又は受話側の損失挿入手段への入力信号の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、前記損失挿入手段への入力信号に含まれる雑音パワーを推定する雑音パワー推定部と、前記瞬時パワー推定値を所定のしきい値並びに前記雑音パワー推定値と所定値の積とそれぞれ比較するとともに前記瞬時パワー推定値が前記しきい値より大きく且つ前記瞬時パワー推定値が前記積よりも大きいときに前記損失挿入手段への入力信号を音声信号と判定するとともに大きくないときに非音声信号と判定する音声／非音声判定部とを具備し、前記しきい値並びに前記所定値を外部から設定可能としたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の音声切換装置。
【請求項６】
前記音声区間検出手段は、送話側又は受話側の損失挿入手段への入力信号の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、前記損失挿入手段への入力信号に含まれる雑音パワーを推定する雑音パワー推定部と、前記瞬時パワー推定値を所定のしきい値並びに前記雑音パワー推定値と所定値の積とそれぞれ比較するとともに前記瞬時パワー推定値が前記しきい値より大きく且つ前記瞬時パワー推定値が前記積よりも大きいときに前記損失挿入手段への入力信号を音声信号と判定するとともに大きくないときに非音声信号と判定する音声／非音声判定部とを具備し、前記瞬時パワー推定部は立ち上がりが急峻で立ち下がりが緩やかな特性を有するフィルタからなり、前記雑音パワー推定部は立ち上がりが緩やかで立ち下がりが急峻な特性を有するフィルタからなり、該フィルタの前記特性を決定するパラメータを外部から設定可能としたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の音声切換装置。
【請求項７】
前記しきい値及び所定値又は前記パラメータを前記送話側又は受話側の音声区間検出手段に対して外部から個別に設定可能としたことを特徴とする請求項５又は６記載の音声切換装置。
【請求項８】
前記しきい値及び所定値又は前記パラメータを前記他の通話端末の種類に応じて各々異なる値に設定可能としたことを特徴とする請求項５又は６記載の音声切換装置。
【請求項９】
前記偏重モード制御手段は、前記継続時間が前記第１の所定時間未満であっても、前記近端側雑音パワーの推定値が前記遠端側雑音パワーの推定値と前記第１の雑音パワー比係数よりも大きい所定の第３の雑音パワー比係数との積以上となる状態が前記第１の所定時間よりも長い所定の第３の所定時間以上継続したときには受話偏重モードに設定することを特徴とする請求項２記載の音声切換装置。
【請求項１０】
前記偏重モード制御手段は、前記継続時間が前記第２の所定時間未満であっても、前記遠端側雑音パワーの推定値が前記近端側雑音パワーの推定値と前記第２の雑音パワー比係数よりも大きい所定の第４の雑音パワー比係数との積以上となる状態が前記第２の所定時間よりも長い所定の第４の所定時間以上継続したときには送話偏重モードに設定することを特徴とする請求項４記載の音声切換装置。
【請求項１１】
前記受話側損失挿入手段の出力点から近端側の音響エコー経路を介して前記送話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の音響側帰還利得を推定する音響側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、音響側帰還利得の推定値が所定の条件を満たさなければ送話偏重モードに移行しないことを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の音声切換装置。
【請求項１２】
前記偏重モード制御手段は、前記遠端側雑音パワーの推定値が前記近端側雑音パワーの推定値と前記第２の雑音パワー比係数との積以上であり、前記受話信号音声区間検出手段の検出結果が非音声区間であり、且つ前記音響側帰還利得の推定値が所定のしきい値未満である状態が所定時間以上継続したときに送話偏重モードに設定することを特徴とする請求項１１記載の音声切換装置。
【請求項１３】
前記送話側損失挿入手段の出力点から遠端側の回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定する回線側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、回線側帰還利得の推定値が所定の条件を満たさなければ受話偏重モードに移行しないことを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の音声切換装置。
【請求項１４】
前記偏重モード制御手段は、前記近端側雑音パワーの推定値が前記遠端側雑音パワーの推定値と前記第１の雑音パワー比係数との積以上であり、前記送話信号音声区間検出手段の検出結果が非音声区間であり、且つ前記回線側帰還利得の推定値が所定のしきい値未満である状態が所定時間以上継続したときに受話偏重モードに設定することを特徴とする請求項１３記載の音声切換装置。
【請求項１５】
前記送話側損失挿入手段の出力点から遠端側の回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定する回線側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、回線側帰還利得の推定値が所定の条件を満たさなければ受話偏重モードに移行せず、前記送話側及び受話側の各音声区間検出手段は、送話側又は受話側の損失挿入手段への入力信号の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、前記損失挿入手段への入力信号に含まれる雑音パワーを推定する雑音パワー推定部と、前記瞬時パワー推定値を所定のしきい値並びに前記雑音パワー推定値と所定値の積とそれぞれ比較するとともに前記瞬時パワー推定値が前記しきい値より大きく且つ前記瞬時パワー推定値が前記積よりも大きいときに前記損失挿入手段への入力信号を音声信号と判定するとともに大きくないときに非音声信号と判定する音声／非音声判定部とを具備し、前記送話側及び受話側の各音声区間検出手段は、前記音響側並びに回線側の各帰還利得推定手段の推定値に応じて前記しきい値及び所定値が変更されることを特徴とする請求項１１記載の音声切換装置。
【請求項１６】
前記送話側損失挿入手段の出力点から遠端側の回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定する回線側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、回線側帰還利得の推定値が所定の条件を満たす場合には受話偏重モードに設定し、前記送話側及び受話側の各音声区間検出手段は、送話側又は受話側の損失挿入手段への入力信号の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、前記挿入手段への入力信号に含まれる雑音パワーを推定する雑音パワー推定部と、前記瞬時パワー推定値を所定のしきい値並びに前記雑音パワー推定値と所定値の積とそれぞれ比較するとともに前記瞬時パワー推定値が前記しきい値より大きく且つ前記瞬時パワー推定値が前記積よりも大きいときに前記損失挿入手段への入力信号を音声信号と判定するとともに大きくないときに非音声信号と判定する音声／非音声判定部とを具備し、前記瞬時パワー推定部は立ち上がりが急峻で立ち下がりが緩やかな特性を有するフィルタからなり、前記雑音パワー推定部は立ち上がりが緩やかで立ち下がりが急峻な特性を有するフィルタからなり、前記送話側及び受話側の各音声区間検出手段は、前記音響側並びに回線側の各帰還利得推定手段の推定値に応じて前記特性を決定するパラメータが変更されることを特徴とする請求項１１記載の音声切換装置。
【請求項１７】
前記しきい値及び所定値と前記パラメータを前記送話側並びに受話側の各音声区間検出手段に対して外部から個別に設定可能としたことを特徴とする請求項１６記載の音声切換装置。
【請求項１８】
前記しきい値及び所定値と前記パラメータを前記他の通話端末の種類に応じて各々異なる値に設定可能としたことを特徴とする請求項１６記載の音声切換装置。
【請求項１９】
前記送話側損失挿入手段の出力点から遠端側の回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定する回線側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、回線側帰還利得の推定値が所定の条件を満たさなければ受話偏重モードに移行せず、前記近端側雑音パワーの推定値と前記遠端側雑音パワーの推定値との差と、前記音響側並びに回線側の帰還利得推定値を参照して前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段の利得を適応的に更新することを特徴とする請求項１１記載の音声切換装置。
【請求項２０】
前記偏重モード制御手段により適応的に更新される前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段の利得に上限値を設定したことを特徴とする請求項１９記載の音声切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集合住宅のインターホンシステムなどに用いられる拡声通話端末において使用される音声切換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、通話時にハンドセットを持つ必要がなく、通話端末から離れた通話者に対して相手側の通話端末から伝送されてくる音声信号をスピーカにより送出し、かつ、上記通話者の発する音声をマイクロホンにより集音して相手側通話端末へ伝送することで半二重通話を可能とする拡声通話システムが提供されている。このような拡声通話システムにおいては、その構成要素であるスピーカ−マイクロホン間の音響結合や、音声信号の伝送路が２線の形態で構成される場合に必要となる２線−４線変換ハイブリッド回路におけるインピーダンスの不整合により生じる送話信号路から受話信号路への回り込み、及び相手側の通話端末におけるスピーカ−マイクロホン間の音響結合等によって通話路上に閉ループが形成され、この閉ループの一巡利得が１倍以上になるとハウリングが生じ、ハウリングが生じた場合には通話を継続することができないため、これを抑圧する手段が必要となる。
【０００３】
そこで従来は、送話信号及び受話信号を監視することにより通話状態が受話状態または送話状態の何れであるかを判別し、判別された通話状態に応じて送話信号路又は受話信号路の少なくとも一方に損失を挿入することにより、閉ループの一巡利得を低減させてハウリングを防止する音声切換装置（いわゆる音声スイッチ）が拡声通話端末に広く用いられてきた。音声切換装置の基本的な動作は、送話信号及び受話信号のパワーを推定し、これらの大小関係を比較して瞬時パワーの小さい側に対して所定量の損失を挿入するというものである。
【０００４】
図２１は特許文献１に開示されている従来の音声切換装置を示すブロック図である。この従来例は、拡声通話端末のマイクロホン（図示せず）で集音する送話信号を回線へ伝送するための送話側信号経路Ｌ１に損失を挿入する送話側損失挿入手段１と、回線から受信した受話信号を拡声通話端末のスピーカ（図示せず）へ伝送するための受話側信号経路Ｌ２に損失を挿入する受話側損失挿入手段２と、送話側損失挿入手段１に入力される送話信号を取り出して増幅する送話偏重モード設定用増幅器６と、受話側損失挿入手段２に入力される受話信号を取り出して増幅する受話偏重モード設定用増幅器７と、送話偏重モード設定用増幅器６並びに受話偏重モード設定用増幅器７で増幅された送話信号及び受話信号に基づいて通話モードを推定するとともに該推定結果に応じて送話側損失挿入手段１並びに受話側損失挿入手段２が各経路Ｌ１，Ｌ２に挿入する損失量を制御して通話モードを送話モード、受話モード並びに中立モードに切り換える挿入損失量制御手段３と、送話信号に含まれる近端側の雑音パワーを推定する近端側雑音パワー推定手段４と、受話信号に含まれる遠端側の雑音パワーを推定する遠端側雑音パワー推定手段５と、遠端側雑音パワー並びに近端側雑音パワーの各推定値ＰＦｎ，ＰＮｎに応じて送話偏重モード設定用増幅器６並びに受話偏重モード設定用増幅器７の各利得を調整する偏重モード制御手段８’とを備えている。
【０００５】
遠端側雑音パワー推定手段５並びに近端側雑音パワー推定手段４は、何れも立ち上がりが緩やかであり且つ立ち下がりが急峻な特性をもつ積分回路又はデジタルフィルタ等によって実現され、遠端側雑音パワー推定手段５では受話信号中に定常的に存在する暗騒音（背景雑音）パワーを推定し、近端側雑音パワー推定手段４では送話信号中に定常的に存在する雑音パワーを推定する。
【０００６】
偏重モード制御手段８’は、遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎが近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎよりも充分に大きい値であれば（ＰＦｎ≫ＰＮｎ）、送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴをＧ（＞０）［ｄＢ］、受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを０［ｄＢ］とすることで通話モードを送話偏重モードに設定し、近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎが遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎよりも充分に大きい値であれば（ＰＮｎ≫ＰＦｎ）、受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲをＧ［ｄＢ］、送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴを０［ｄＢ］とすることで通話モードを受話偏重モードに設定し、遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎと近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎの差が充分に大きい値でなければ、受話偏重モード設定用増幅器７並びに送話偏重モード設定用増幅器６の各利得ＧＲ，ＧＴを０［ｄＢ］として中立モードに設定する。
【０００７】
すなわち、遠端側の周囲騒音レベルと近端側の周囲騒音レベルとの差が大きい場合、送話信号及び受話信号を監視して通話状態を推定する挿入損失量制御手段３では、例えば遠端側の周囲騒音レベルが大きい状況においては常に受話状態と判定し、近端側の周囲騒音レベルが大きい状況においては常に送話状態と判定してしまい、実際の通話状態に関係なく、受話状態又は送話状態の何れか一方に通話状態を固定してしまう現象（所謂片倒れ）が生じることがある。
【０００８】
これに対して上記従来例では、上述のように偏重モード制御手段８’が遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎと近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎを比較し、遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎの方が充分に大きい場合は挿入損失量制御手段３で監視する送話信号を送話偏重モード設定用増幅器６で利得Ｇ［ｄＢ］だけ増幅することにより、挿入損失量制御手段３が送話状態と判定し易い状態（送話偏重モード）に設定し、反対に近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎの方が充分に大きい場合は挿入損失量制御手段３で監視する受話信号を受話偏重モード設定用増幅器７で利得Ｇ［ｄＢ］だけ増幅することにより、挿入損失量制御手段３が受話状態と判定し易い状態（受話偏重モード）に設定することにより、上記片倒れを抑制して良好な切換特性を得ることができるようになっている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−３５９５８０号公報（段落００８１−段落００８５、第２１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来例においては、例えば近端側から一方的に発声している場合に近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎが徐々に増加し、近端側及び遠端側における各周囲騒音レベルの差が小さくても偏重モード制御手段８’により受話偏重モードに設定され、近端側の話者が発声しているにもかかわらず挿入損失量制御手段３が送話モードから受話モードに誤って切り換えてしまい、音声が途切れたり不自然な抑揚が生じる虞がある。同様に、遠端側から一方的に発声している場合には遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎが徐々に増加して偏重モード制御手段８’により送話偏重モードに設定され、遠端側の話者が発声しているにもかかわらず挿入損失量制御手段３が受話モードから送話モードに誤って切り換えてしまい、音声が途切れたり不自然な抑揚が生じる虞がある。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、誤った通話モードに設定されるのを防いで音声の途切れや抑揚を抑えることができる音声切換装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、マイクロホン及びスピーカを有する拡声通話端末が他の通話端末又は拡声通話端末に有線で接続される拡声通話系の前記拡声通話端末に用いられ、前記マイクロホンで集音する送話信号を回線へ伝送するための送話側信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段と、回線から受信した受話信号を前記スピーカへ伝送するための受話側信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段と、前記送話側損失挿入手段に入力される送話信号を取り出して増幅する送話偏重モード設定用増幅手段と、前記受話側損失挿入手段に入力される受話信号を取り出して増幅する受話偏重モード設定用増幅手段と、前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段で増幅された送話信号及び受話信号に基づいて通話モードを推定するとともに該推定結果に応じて前記送話側損失挿入手段並びに受話側損失挿入手段が前記経路に挿入する損失量を制御して前記通話モードを送話モードと受話モードに切り換える挿入損失量制御手段と、送話信号に含まれる近端側の雑音パワーを推定する近端側雑音パワー推定手段と、受話信号に含まれる遠端側の雑音パワーを推定する遠端側雑音パワー推定手段と、遠端側雑音パワー並びに近端側雑音パワーの各推定値に応じて前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段の各利得を調整する偏重モード制御手段と、送話信号の音声区間を検出する送話信号音声区間検出手段とを備え、前記偏重モード制御手段は、遠端側並びに近端側の各雑音パワーの推定値の大小関係と前記送話信号音声区間検出手段の検出結果に基づいて、前記送話偏重モード設定用増幅手段及び前記受話偏重モード設定用増幅手段の各利得をほぼ等しくする中立モードと前記受話偏重モード設定用増幅手段の利得を前記送話偏重モード設定用増幅手段の利得よりも増大させる受話偏重モードの何れかに設定することを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記偏重モード制御手段は、前記近端側雑音パワーの推定値が前記遠端側雑音パワーの推定値と所定の第１の雑音パワー比係数との積以上の値となり且つ前記送話信号音声区間検出手段によって音声区間が検出されない状態の継続時間を計時し、前記継続時間が第１の所定時間以上となったときに受話偏重モード設定用増幅手段の利得を送話偏重モード設定用増幅手段の利得よりも増大させて受話偏重モードに設定することを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、上記目的を達成するために、マイクロホン及びスピーカを有する拡声通話端末が他の通話端末又は拡声通話端末に有線で接続される拡声通話系の前記拡声通話端末に用いられ、前記マイクロホンで集音する送話信号を回線へ伝送するための送話側信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段と、回線から受信した受話信号を前記スピーカへ伝送するための受話側信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段と、前記送話側損失挿入手段に入力される送話信号を取り出して増幅する送話偏重モード設定用増幅手段と、前記受話側損失挿入手段に入力される受話信号を取り出して増幅する受話偏重モード設定用増幅手段と、前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段で増幅された送話信号及び受話信号に基づいて通話モードを推定するとともに該推定結果に応じて前記送話側損失挿入手段並びに受話側損失挿入手段が前記経路に挿入する損失量を制御して前記通話モードを送話モードと受話モードに切り換える挿入損失量制御手段と、送話信号に含まれる近端側の雑音パワーを推定する近端側雑音パワー推定手段と、受話信号に含まれる遠端側の雑音パワーを推定する遠端側雑音パワー推定手段と、遠端側雑音パワー並びに近端側雑音パワーの各推定値に応じて前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段の各利得を調整する偏重モード制御手段と、受話信号の音声区間を検出する受話信号音声区間検出手段とを備え、前記偏重モード制御手段は、遠端側並びに近端側の各雑音パワーの推定値の大小関係と前記受話信号音声区間検出手段の検出結果に基づいて、前記送話偏重モード設定用増幅手段及び前記受話偏重モード設定用増幅手段の各利得をほぼ等しくする中立モードと前記受話偏重モード設定用増幅手段の利得を前記送話偏重モード設定用増幅手段の利得よりも増大させる受話偏重モードの何れかに設定することを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記偏重モード制御手段は、前記遠端側雑音パワーの推定値が前記近端側雑音パワーの推定値と所定の第２の雑音パワー比係数との積以上の値となり且つ前記受話信号音声区間検出手段によって音声区間が検出されない状態の継続時間を計時し、前記継続時間が第２の所定時間以上となったときに送話偏重モード設定用増幅手段の利得を受話偏重モード設定用増幅手段の利得よりも増大させて送話偏重モードに設定することを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの発明において、前記音声区間検出手段は、送話側又は受話側の損失挿入手段への入力信号の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、前記損失挿入手段への入力信号に含まれる雑音パワーを推定する雑音パワー推定部と、前記瞬時パワー推定値を所定のしきい値並びに前記雑音パワー推定値と所定値の積とそれぞれ比較するとともに前記瞬時パワー推定値が前記しきい値より大きく且つ前記瞬時パワー推定値が前記積よりも大きいときに前記損失挿入手段への入力信号を音声信号と判定するとともに大きくないときに非音声信号と判定する音声／非音声判定部とを具備し、前記しきい値並びに前記所定値を外部から設定可能としたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１〜４の何れかの発明において、前記音声区間検出手段は、送話側又は受話側の損失挿入手段への入力信号の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、前記損失挿入手段への入力信号に含まれる雑音パワーを推定する雑音パワー推定部と、前記瞬時パワー推定値を所定のしきい値並びに前記雑音パワー推定値と所定値の積とそれぞれ比較するとともに前記瞬時パワー推定値が前記しきい値より大きく且つ前記瞬時パワー推定値が前記積よりも大きいときに前記損失挿入手段への入力信号を音声信号と判定するとともに大きくないときに非音声信号と判定する音声／非音声判定部とを具備し、前記瞬時パワー推定部は立ち上がりが急峻で立ち下がりが緩やかな特性を有するフィルタからなり、前記雑音パワー推定部は立ち上がりが緩やかで立ち下がりが急峻な特性を有するフィルタからなり、該フィルタの前記特性を決定するパラメータを外部から設定可能としたことを特徴とする。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項５又は６の発明において、前記しきい値及び所定値又は前記パラメータを前記送話側又は受話側の音声区間検出手段に対して外部から個別に設定可能としたことを特徴とする。
【００１９】
請求項８の発明は、請求項５又は６の発明において、前記しきい値及び所定値又は前記パラメータを前記他の通話端末の種類に応じて各々異なる値に設定可能としたことを特徴とする。
【００２０】
請求項９の発明は、請求項２の発明において、前記偏重モード制御手段は、前記継続時間が前記第１の所定時間未満であっても、前記近端側雑音パワーの推定値が前記遠端側雑音パワーの推定値と前記第１の雑音パワー比係数よりも大きい所定の第３の雑音パワー比係数との積以上となる状態が前記第１の所定時間よりも長い所定の第３の所定時間以上継続したときには受話偏重モードに設定することを特徴とする。
【００２１】
請求項１０の発明は、請求項４の発明において、前記偏重モード制御手段は、前記継続時間が前記第２の所定時間未満であっても、前記遠端側雑音パワーの推定値が前記近端側雑音パワーの推定値と前記第２の雑音パワー比係数よりも大きい所定の第４の雑音パワー比係数との積以上となる状態が前記第２の所定時間よりも長い所定の第４の所定時間以上継続したときには送話偏重モードに設定することを特徴とする。
【００２２】
請求項１１の発明は、請求項１〜１０の何れかの発明において、前記受話側損失挿入手段の出力点から近端側の音響エコー経路を介して前記送話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の音響側帰還利得を推定する音響側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、音響側帰還利得の推定値が所定の条件を満たさなければ送話偏重モードに移行しないことを特徴とする。
【００２３】
請求項１２の発明は、請求項１１の発明において、前記偏重モード制御手段は、前記遠端側雑音パワーの推定値が前記近端側雑音パワーの推定値と前記第２の雑音パワー比係数との積以上であり、前記受話信号音声区間検出手段の検出結果が非音声区間であり、且つ前記音響側帰還利得の推定値が所定のしきい値未満である状態が所定時間以上継続したときに送話偏重モードに設定することを特徴とする。
【００２４】
請求項１３の発明は、請求項１〜１０の何れかの発明において、前記送話側損失挿入手段の出力点から遠端側の回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定する回線側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、回線側帰還利得の推定値が所定の条件を満たさなければ受話偏重モードに移行しないことを特徴とする。
【００２５】
請求項１４の発明は、請求項１３の発明において、前記偏重モード制御手段は、前記近端側雑音パワーの推定値が前記遠端側雑音パワーの推定値と前記第１の雑音パワー比係数との積以上であり、前記送話信号音声区間検出手段の検出結果が非音声区間であり、且つ前記回線側帰還利得の推定値が所定のしきい値未満である状態が所定時間以上継続したときに受話偏重モードに設定することを特徴とする。
【００２６】
請求項１５の発明は、請求項１１の発明において、前記送話側損失挿入手段の出力点から遠端側の回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定する回線側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、回線側帰還利得の推定値が所定の条件を満たさなければ受話偏重モードに移行せず、前記送話側及び受話側の各音声区間検出手段は、送話側又は受話側の損失挿入手段への入力信号の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、前記損失挿入手段への入力信号に含まれる雑音パワーを推定する雑音パワー推定部と、前記瞬時パワー推定値を所定のしきい値並びに前記雑音パワー推定値と所定値の積とそれぞれ比較するとともに前記瞬時パワー推定値が前記しきい値より大きく且つ前記瞬時パワー推定値が前記積よりも大きいときに前記損失挿入手段への入力信号を音声信号と判定するとともに大きくないときに非音声信号と判定する音声／非音声判定部とを具備し、前記送話側及び受話側の各音声区間検出手段は、前記音響側並びに回線側の各帰還利得推定手段の推定値に応じて前記しきい値及び所定値が変更されることを特徴とする。
【００２７】
請求項１６の発明は、請求項１１の発明において、前記送話側損失挿入手段の出力点から遠端側の回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定する回線側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、回線側帰還利得の推定値が所定の条件を満たす場合には受話偏重モードに設定し、前記送話側及び受話側の各音声区間検出手段は、送話側又は受話側の損失挿入手段への入力信号の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、前記挿入手段への入力信号に含まれる雑音パワーを推定する雑音パワー推定部と、前記瞬時パワー推定値を所定のしきい値並びに前記雑音パワー推定値と所定値の積とそれぞれ比較するとともに前記瞬時パワー推定値が前記しきい値より大きく且つ前記瞬時パワー推定値が前記積よりも大きいときに前記損失挿入手段への入力信号を音声信号と判定するとともに大きくないときに非音声信号と判定する音声／非音声判定部とを具備し、前記瞬時パワー推定部は立ち上がりが急峻で立ち下がりが緩やかな特性を有するフィルタからなり、前記雑音パワー推定部は立ち上がりが緩やかで立ち下がりが急峻な特性を有するフィルタからなり、前記送話側及び受話側の各音声区間検出手段は、前記音響側並びに回線側の各帰還利得推定手段の推定値に応じて前記特性を決定するパラメータが変更されることを特徴とする。
【００２８】
請求項１７の発明は、請求項１６の発明において、前記しきい値及び所定値と前記パラメータを前記送話側並びに受話側の各音声区間検出手段に対して外部から個別に設定可能としたことを特徴とする。
【００２９】
請求項１８の発明は、請求項１６の発明において、前記しきい値及び所定値と前記パラメータを前記他の通話端末の種類に応じて各々異なる値に設定可能としたことを特徴とする。
【００３０】
請求項１９の発明は、請求項１１の発明において、前記送話側損失挿入手段の出力点から遠端側の回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定する回線側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、回線側帰還利得の推定値が所定の条件を満たさなければ受話偏重モードに移行せず、前記近端側雑音パワーの推定値と前記遠端側雑音パワーの推定値との差と、前記音響側並びに回線側の帰還利得推定値を参照して前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段の利得を適応的に更新することを特徴とする。
【００３１】
請求項２０の発明は、請求項１９の発明において、前記偏重モード制御手段により適応的に更新される前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段の利得に上限値を設定したことを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施形態は、図１に示すように基本的な構成が従来例と共通であるから共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる構成についてのみ説明する。本実施形態では、送話信号の音声区間を検出する送話信号音声区間検出手段９を備え、偏重モード制御手段８が、遠端側並びに近端側の各雑音パワーの推定値ＰＦｎ，ＰＮｎの大小関係と送話信号音声区間検出手段９の検出結果ＳＤＦ１に基づいて受話偏重モード又は中立モードの何れかに設定する点に特徴がある。
【００３３】
送話信号音声区間検出手段９は、図２に示すように送話側損失挿入手段１への入力信号（以下、「参照信号」と呼ぶ）ｉｎの瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部９１と、参照信号ｉｎに含まれる背景雑音（定常雑音）成分のパワーを推定する背景雑音パワー推定部９２と、瞬時パワー推定部９１で推定される瞬時パワー推定値Ｐｓ並びに背景雑音パワー推定部９２で推定される背景雑音パワー推定値Ｐｎに基づいて参照信号ｉｎが音声信号であるか非音声信号であるかを判定し、音声信号と判定した場合には判定結果（判定フラグ）ＳＤＦ１を１とし、非音声信号と判定した場合には判定結果ＳＤＦ１を０とするとともに、判定結果ＳＤＦ１が更新されるまで前回の判定結果ＳＤＦ１を保持する音声／非音声判定部９３とを具備する。
【００３４】
瞬時パワー推定部９１は、立ち上がりが急峻であり、且つ立ち下がりが緩やかな特性をもつ積分回路又はデジタルフィルタによって構成される。また、背景雑音パワー推定部９２は、立ち上がりが緩やかであり、且つ立ち下がりが急峻な特性をもつ積分回路又はデジタルフィルタによって構成される。なお、背景雑音パワー推定部９２は参照信号ｉｎを参照して逐次背景雑音パワー推定値Ｐｎを更新し、更新するまでは前の推定値Ｐｎを保持している。
【００３５】
一方音声／非音声判定部９３は、例えば、瞬時パワー推定部９１から出力される瞬時パワー推定値Ｐｓを所定のしきい値Ｐｓ０と比較し、瞬時パワー推定値Ｐｓと背景雑音パワー推定部９２から出力される背景雑音パワー推定値Ｐｎとの比Ｐｓ／Ｐｎを所定のしきい値δと比較するとともに、瞬時パワー推定値Ｐｓがしきい値Ｐｓ０よりも大きく（Ｐｓ＞Ｐｓ０）、且つ前記比Ｐｓ／Ｐｎがしきい値δよりも大きい（Ｐｓ／Ｐｎ＞δ）場合に音声信号と判定して判定結果ＳＤＦ１を１とし、その他の場合に非音声信号と判定して判定結果ＳＤＦ１を０とする。ここで、しきい値Ｐｓ０は音声信号の最小レベルを規定するしきい値であり、しきい値δは音声信号レベルと背景雑音レベルとの最小比を規定するしきい値である。
【００３６】
次に、図３のフローチャートを参照して本実施形態における偏重モード制御手段８の動作を説明する。
【００３７】
まず、送話信号音声区間検出手段９の検出結果（判定結果）を判断し（ステップ１）、音声区間が検出されていなければ（ＳＤＦ１＝０であれば）、中立モードから受話偏重モードへの移行判定を行い（ステップ２）、移行条件をクリアしているか否かを判断する（ステップ３）。なお、ここでの移行条件は従来例における中立モードから受話偏重モードへの移行条件と同一である。そして、上記移行条件をクリアしていれば受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲをＧ［ｄＢ］、送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴを０［ｄＢ］とすることで受話偏重モードに設定する（ステップ６）。
【００３８】
一方、ステップ１において送話信号音声区間検出手段９により音声区間が検出されている場合、若しくはステップ３において移行条件をクリアしていない場合には、中立モードから送話偏重モードへの移行判定を行い（ステップ４）、移行条件をクリアしているか否かを判断する（ステップ５）。なお、ここでの移行条件も従来例における中立モードから送話偏重モードへの移行条件と同一である。そして、上記移行条件をクリアしていれば送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴをＧ［ｄＢ］、受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを０［ｄＢ］とすることで送話偏重モードに設定し（ステップ７）、移行条件をクリアしなければ、送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴ及び受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを何れも０［ｄＢ］とすることで中立モードに設定する（ステップ８）。
【００３９】
而して本実施形態においては、近端側端末（本実施形態の音声切換装置を具備している拡声通話端末）の話者が一方的に発声している場合に、送話信号音声区間検出手段９で音声区間が検出されているときには２つの雑音パワー推定手段４，５の推定値ＰＦｎ，ＰＮｎにかかわらず、偏重モード制御手段８が受話偏重モードに設定しないから、挿入損失量制御手段３により送話側損失挿入手段１による挿入損失量が最大且つ受話側損失挿入手段２による挿入損失量が最小となるように制御されて通話モードが送話モードに設定されるため、近端側の話者が発声しているにもかかわらず挿入損失量制御手段３が中間モードから受話モードに誤って切り換えてしまうのを防ぎ、音声が途切れたり不自然な抑揚が生じるのを抑えることができる。なお、中間モードとは、送話側及び受話側の損失挿入手段１，２の各挿入損失量が略同一である状態であって、いわゆるアイドルモード（例えば、送話側及び受話側とも無音の状況）として扱われる場合である。
【００４０】
（実施形態２）
本実施形態は偏重モード制御手段８に特徴があり、これ以外の構成については実施形態１と同一であるから図示並びに説明を省略する。
【００４１】
本実施形態における偏重モード制御手段８は、図４に示すように遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎと所定の第１の雑音パワー比係数Ｘ１との積を求める乗算器８２と、この積と近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎとを比較する第１の比較器８１と、送話信号音声区間検出手段９の検出結果ＳＤＦ１を反転するインバータ８３と、第１の比較器８１の比較結果とインバータ８３で反転された検出結果ＳＤＦ１の論理積ｉを求めるアンドゲート８４と、この論理積ｉが１のときにインクリメントされるとともに０のときにリセットされるカウンタからなる計時手段８５と、計時手段８５によって計時される継続時間（カウント値）Ｔ’と第１の所定時間Ｔ１を比較する第２の比較器８６と、第２の比較器８６の比較結果Ｚに応じて送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴ及び受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲをそれぞれＧ［ｄＢ］又は０［ｄＢ］に設定する利得設定部８７とを具備する。
【００４２】
偏重モード制御手段８の動作を具体的に説明すると、遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎと第１の雑音パワー比係数Ｘ１の積と近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎとが第１の比較器８１において比較され、ＰＦｎ×Ｘ１＜ＰＮｎのときに１、ＰＦｎ×Ｘ１≧ＰＮｎのときに０の比較結果がアンドゲート８４に出力される。そして、近端側背景雑音パワーの推定値ＰＮｎが前記積よりも大きい値であり、且つ送話信号音声区間検出手段９により音声区間が検出されていない場合にのみアンドゲート８４の出力（論理積）ｉが１となり、計時手段８５における継続時間Ｔ’がインクリメントされ、近端側背景雑音パワーの推定値ＰＮｎが前記積以下になるか、あるいは送話信号音声区間検出手段９により音声区間が検出されるか、何れかの条件が成立するとアンドゲート８４の出力ｉが０となって計時手段８５における継続時間Ｔ’がリセットされる。計時手段８５による継続時間Ｔ’は第２の比較器８６にて第１の所定時間Ｔ１と比較されており、継続時間Ｔ’が第１の所定時間Ｔ１を超えたときに第２の比較器８６の出力（比較結果）Ｚが１となり、継続時間Ｔ’が第１の所定時間Ｔ１を超えなければ出力Ｚは０となる。そして、第２の比較器８６の出力Ｚが１の場合に利得設定部８７が送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴを０［ｄＢ］、受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲをＧ［ｄＢ］に設定することで受話偏重モードに設定され、出力Ｚが０の場合に利得設定部８７が送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴ及び受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを何れも０［ｄＢ］に設定することで中立モードに設定される。
【００４３】
このように本実施形態の偏重モード制御手段８では、近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎが遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎと第１の雑音パワー比係数Ｘ１との積よりも大きい値となり且つ送話信号音声区間検出手段９によって音声区間が検出されない状態の継続時間Ｔ’を計時し、継続時間Ｔ’が第１の所定時間Ｔ１以上となったときに受話偏重モード設定用増幅手段７の利得ＧＲをＧ［ｄＢ］、送話偏重モード設定用増幅手段６の利得ＧＴを０［ｄＢ］として受話偏重モードに設定するため、第１の雑音パワー比係数Ｘ１と第１の所定時間Ｔ１を適切な値に設定することで偏重モード制御手段８による中立モードから受話偏重モードへの移行のしやすさを調整することができ、本実施形態の音声切換装置を搭載する拡声通話端末の周囲騒音に対する切換特性を任意に設定することができる。
【００４４】
（実施形態３）
本実施形態は、図５に示すように基本的な構成が従来例と共通であるから共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる構成についてのみ説明する。本実施形態では、受話信号の音声区間を検出する受話信号音声区間検出手段１０を備え、偏重モード制御手段８が、遠端側並びに近端側の各雑音パワーの推定値ＰＦｎ，ＰＮｎの大小関係と受話信号音声区間検出手段１０の検出結果ＳＤＦ２に基づいて送話偏重モード又は中立モードの何れかに設定する点に特徴がある。
【００４５】
受話信号音声区間検出手段１０は実施形態１における送話信号音声区間検出手段９と共通の構成を有するものであって、受話側損失挿入手段２への入力信号（参照信号）の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、参照信号に含まれる背景雑音（定常雑音）成分のパワーを推定する背景雑音パワー推定部と、瞬時パワー推定部で推定される瞬時パワー推定値並びに背景雑音パワー推定部で推定される背景雑音パワー推定値に基づいて参照信号が音声信号であるか非音声信号であるかを判定し、音声信号と判定した場合には判定結果（判定フラグ）ＳＤＦ２を１とし、非音声信号と判定した場合には判定結果ＳＤＦ２を０とするとともに、判定結果ＳＤＦ２が更新されるまで前回の判定結果ＳＤＦ２を保持する音声／非音声判定部とを具備する。なお、瞬時パワー推定部、背景雑音パワー推定部並びに音声／非音声判定部の構成及び動作も実施形態１と共通であるから説明は省略する。
【００４６】
次に、図６のフローチャートを参照して本実施形態における偏重モード制御手段８の動作を説明する。
【００４７】
まず、受話信号音声区間検出手段１０の検出結果（判定結果）を判断し（ステップ１）、音声区間が検出されていなければ（ＳＤＦ２＝０であれば）、中立モードから送話偏重モードへの移行判定を行い（ステップ２）、移行条件をクリアしているか否かを判断する（ステップ３）。なお、ここでの移行条件は従来例における中立モードから送話偏重モードへの移行条件と同一である。そして、上記移行条件をクリアしていれば受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを０［ｄＢ］、送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴをＧ［ｄＢ］とすることで送話偏重モードに設定する（ステップ６）。
【００４８】
一方、ステップ１において受話信号音声区間検出手段１０により音声区間が検出されている場合、若しくはステップ３において移行条件をクリアしていない場合には、中立モードから受話偏重モードへの移行判定を行い（ステップ４）、移行条件をクリアしているか否かを判断する（ステップ５）。なお、ここでの移行条件も従来例における中立モードから受話偏重モードへの移行条件と同一である。そして、上記移行条件をクリアしていれば送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴを０［ｄＢ］、受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲをＧ［ｄＢ］とすることで受話偏重モードに設定し（ステップ７）、移行条件をクリアしなければ、送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴ及び受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを何れも０［ｄＢ］とすることで中立モードに設定する（ステップ８）。
【００４９】
而して本実施形態においては、遠端側端末（本実施形態の音声切換装置を具備している拡声通話端末と拡声通話システムを構成する他の通話端末）の話者が一方的に発声している場合に、受話信号音声区間検出手段１０で音声区間が検出されているときには２つの雑音パワー推定手段４，５の推定値ＰＦｎ，ＰＮｎにかかわらず、偏重モード制御手段８が送話偏重モードに設定しないから、挿入損失量制御手段３により送話側損失挿入手段１による挿入損失量が最小且つ受話側損失挿入手段２による挿入損失量が最大となるように制御されて通話モードが受話モードに設定されるため、遠端側の話者が発声しているにもかかわらず挿入損失量制御手段３が中立モードから送話モードに誤って切り換えてしまうのを防ぎ、音声が途切れたり不自然な抑揚が生じるのを抑えることができる。
【００５０】
なお、実施形態１と同様に送話信号の音声区間を検出する送話信号音声区間検出手段９を備え、偏重モード制御手段８が、遠端側並びに近端側の各雑音パワーの推定値ＰＦｎ，ＰＮｎの大小関係と送話信号音声区間検出手段９の検出結果ＳＤＦ１に基づいて受話偏重モード又は中立モードの何れかに設定するようにすれば、挿入損失量制御手段３が中立モードから送話モード又は受話モードに誤って切り換えてしまうのを防いで音声が途切れたり不自然な抑揚が生じるのをより確実に抑えることができる。
【００５１】
（実施形態４）
本実施形態は偏重モード制御手段８に特徴があり、これ以外の構成については実施形態３と同一であるから図示並びに説明を省略する。
【００５２】
本実施形態における偏重モード制御手段８は、図７に示すように近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎと所定の第２の雑音パワー比係数Ｘ２との積を求める乗算器８２’と、この積と遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎとを比較する第３の比較器８１’と、受話信号音声区間検出手段１０の検出結果ＳＤＦ２を反転するインバータ８３’と、第３の比較器８１’の比較結果とインバータ８３’で反転された検出結果ＳＤＦ２の論理積ｉ’を求めるアンドゲート８４’と、この論理積ｉ’が１のときにインクリメントされるとともに０のときにリセットされるカウンタからなる計時手段８５’と、計時手段８５’による計時時間（カウント値）Ｔ”と第２の所定時間Ｔ２を比較する第４の比較器８６’と、第４の比較器８６’の比較結果Ｚ’に応じて送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴ及び受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲをそれぞれＧ［ｄＢ］又は０［ｄＢ］に設定する利得設定部８７’とを具備する。
【００５３】
偏重モード制御手段８の動作を具体的に説明すると、近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎと第２の雑音パワー比係数Ｘ２の積と遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎとが第３の比較器８１’において比較され、ＰＮｎ×Ｘ２＜ＰＦｎのときに１、ＰＮｎ×Ｘ２≧ＰＦｎのときに０の比較結果がアンドゲート８４’に出力される。そして、遠端側背景雑音パワーの推定値ＰＦｎが前記積よりも大きい値であり、且つ受話信号音声区間検出手段１０により音声区間が検出されていない場合にのみアンドゲート８４’の出力（論理積）ｉ’が１となり、計時手段８５’における継続時間Ｔ”がインクリメントされ、遠端側背景雑音パワーの推定値ＰＦｎが前記積よりも大きくなくなるか、あるいは受話信号音声区間検出手段１０により音声区間が検出されるか、何れかの条件が成立するとアンドゲート８４’の出力ｉ’が０となって計時手段８５’における継続時間Ｔ”がリセットされる。計時手段８５’による継続時間Ｔ”は第４の比較器８６’にて第２の所定時間Ｔ２と比較されており、継続時間Ｔ”が第２の所定時間Ｔ２を超えたときに第４の比較器８６’の出力（比較結果）Ｚ’が１となり、継続時間Ｔ”が第２の所定時間Ｔ２を超えなければ出力Ｚ’は０となる。そして、第４の比較器８６’の出力Ｚ’が１の場合に利得設定部８７’が送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴをＧ［ｄＢ］、受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを０［ｄＢ］に設定することで送話偏重モードに設定され、出力Ｚ’が０の場合に利得設定部８７’が送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴ及び受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを何れも０［ｄＢ］に設定することで中立モードに設定される。
【００５４】
このように本実施形態の偏重モード制御手段８では、遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎが近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎと第２の雑音パワー比係数Ｘ２との積よりも大きい値となり且つ受話信号音声区間検出手段１０によって音声区間が検出されない状態の継続時間Ｔ”を計時し、継続時間Ｔ”が第２の所定時間Ｔ２以上となったときに受話偏重モード設定用増幅手段７の利得ＧＲを０［ｄＢ］、送話偏重モード設定用増幅手段６の利得ＧＴをＧ［ｄＢ］として送話偏重モードに設定するため、第２の雑音パワー比係数Ｘ２と第２の所定時間Ｔ２を適切な値に設定することで偏重モード制御手段８による中立モードから送話偏重モードへの移行のしやすさを調整することができ、本実施形態の音声切換装置を搭載する拡声通話端末の周囲騒音に対する切換特性を任意に設定することができる。
【００５５】
（実施形態５）
ところで、上述の実施形態１〜４の音声切換装置は個々の手段をハードウェアで構成することは勿論可能ではあるが、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）のような単一のプロセッサを用い、ＤＳＰのハードウェアを専用のソフトウェアで制御することによって上記各手段を実現することが望ましい。そして、本実施形態の音声切換装置ＶＳはＤＳＰと専用のソフトウェアの組み合わせで実現されるものである。
【００５６】
図８は本実施形態の音声切換装置ＶＳを備えた拡声通話端末の概略構成を示している。ＤＳＰ１００は、一連の通話処理機能と、報知音や警報音あるいは警報音声を生成する機能を有している。音声切換装置ＶＳはＤＳＰ１００の機能の一部として構成される。また、図中の２００はＣＰＵであって、例えば相手側の通話端末からの呼出を検出してＤＳＰ１００に通話処理を開始させる制御を行う機能をＲＯＭ２０１に格納された専用のソフトウェアをメモリに読み込んで実行することによって実現している。なお、ＤＳＰ１００とＣＰＵ２００とはシリアルポートあるいはパラレルポートなどの通信用のインタフェースを介して接続されている。
【００５７】
本実施形態における拡声通話端末では、通話を開始する際にＣＰＵ２００からＤＳＰ１００に対して、送話信号音声区間検出手段９又は受話信号音声区間検出手段１０において音声区間の検出に用いるしきい値Ｐｓ０，δのデータをＣＰＵ２００から前記通信用インタフェースを介してＤＳＰ１００に送信し、これをＤＳＰ１００に設けたしきい値設定手段１０１により音声区間検出手段９，１０を実現するソフトウェアモジュールに対して初期設定する。これらしきい値Ｐｓ０，δの値（データ）が初期化された後、ＤＳＰ１００が音声切換装置ＶＳやエコーキャンセラ等を起動して通話処理を開始し、ＣＰＵ２００が拡声通話端末のハードウェアを制御して相手側の通話端末との間の通話を形成する。なお、しきい値設定手段１０１もソフトウェアで実現されるものである。
【００５８】
本実施形態は上述のように構成したものであって、送話信号音声区間検出手段９又は受話信号音声区間検出手段１０において音声区間の検出に用いるしきい値Ｐｓ０，δを外部（ＣＰＵ２００）から設定可能としたので、音声切換装置ＶＳの汎用性が高まり、種々の拡声通話端末に容易に適応可能になる。
【００５９】
（実施形態６）
図９は本実施形態の音声切換装置ＶＳを備えた拡声通話端末の概略構成を示しており、実施形態５と共通の構成要素には同一の符号を付している。
【００６０】
本実施形態における拡声通話端末では、通話を開始する際にＣＰＵ２００からＤＳＰ１００に対して、送話信号音声区間検出手段９又は受話信号音声区間検出手段１０において音声区間の検出に用いるパラメータ、具体的には瞬時パワー推定部９１や背景雑音パワー推定部９２の演算で使用される時定数（デジタルフィルタの立ち上がり及び立ち下がりの特性を決定するパラメータ）のデータをＣＰＵ２００から通信用インタフェースを介してＤＳＰ１００に送信し、これをＤＳＰ１００に設けた時定数設定手段１０２により音声区間検出手段９，１０を実現するソフトウェアモジュールに対して初期設定する。これらの時定数が初期化された後、ＤＳＰ１００が音声切換装置ＶＳやエコーキャンセラ等を起動して通話処理を開始し、ＣＰＵ２００が拡声通話端末のハードウェアを制御して相手側の通話端末との間の通話を形成する。なお、時定数設定手段１０２もＤＳＰ１００のハードウェアをソフトウェアで制御することによって実現されるものである。
【００６１】
本実施形態は上述のように構成したものであって、送話信号音声区間検出手段９又は受話信号音声区間検出手段１０において音声区間の検出に用いる時定数を外部（ＣＰＵ２００）から設定可能としたので、音声切換装置ＶＳの汎用性が高まり、種々の拡声通話端末に容易に適応可能になる。
【００６２】
（実施形態７）
図１０は本実施形態の音声切換装置ＶＳを備えた拡声通話端末の概略構成を示しており、実施形態５と共通の構成要素には同一の符号を付している。
【００６３】
本実施形態における拡声通話端末では、送話信号音声区間検出手段９に対するしきい値Ｐｓ０，δ（これらを「送話側しきい値」と呼ぶ）並びに時定数（これを「送話側時定数」と呼ぶ）と、受話信号音声区間検出手段１０に対するしきい値Ｐｓ０，δ（これらを「受話側しきい値」と呼ぶ）並びに時定数（これを「受話側時定数」と呼ぶ）とをフラッシュメモリ１１０に格納している。
【００６４】
一方ＤＳＰ１００は、通信用インタフェースを介してＣＰＵ２００からコマンドを受信するとともに該コマンドを解釈して必要な処理を行うコマンド処理手段１０３と、音声切換装置ＶＳに対して送話側及び受話側の各しきい値と時定数を音声区間検出手段９，１０を実現するソフトウェアモジュールに対して設定するパラメータ設定手段１０４とを備えている。但し、コマンド処理手段１０３やパラメータ設定手段１０４もソフトウェアで実現可能である。
【００６５】
通話を開始する際には、まずＣＰＵ２００からＤＳＰ１００に対して通話開始要求コマンドを通信用インタフェースを介して送信し、この通話開始要求コマンドを受け取ったコマンド処理手段１０３がその内容を解釈し、送話信号音声区間検出手段９並びに受話信号音声区間検出手段１０において用いる上記パラメータの格納場所を示すアドレスデータをパラメータ設定手段１０４に与える。パラメータ設定手段１０４では受け取ったアドレスデータに基づいて送話側及び受話側のしきい値並びに時定数のデータをフラッシュメモリ１１０から読み込み、音声区間検出手段９，１０を実現するソフトウェアモジュールに対して初期設定する。これら初期設定が完了した後、パラメータ設定手段１０４はパラメータの初期化が完了したことを示すフラグをセットし、このフラグのセットを受けてコマンド処理手段１０３が応答コマンドをＣＰＵ２００に対して送信する。
【００６６】
而して、近端側端末（本実施形態における拡声通話端末）のマイクロホン（図示せず）から音声切換装置ＶＳにおける送話信号の参照点までの伝達特性と遠端側端末のマイクロホン（図示せず）から受信信号の参照点までの伝達特性は一般に異なるが、本実施形態においては送話信号音声区間検出手段９並びに受話信号送信音声区間検出部１０に対するしきい値Ｐｓ０，δ及び時定数が外部（ＣＰＵ２００）から各々個別に設定可能であるから、上述のような２つの伝達特性の差を簡単に補正することができる。
【００６７】
（実施形態８）
図１１は本実施形態の音声切換装置ＶＳを備えた拡声通話端末の概略構成を示しており、実施形態７と共通の構成要素には同一の符号を付している。
【００６８】
本発明の音声切換装置が用いられる通話システムとして、マンションなどの集合住宅における玄関ロビーに設置されたロビーインターホン、並びに各住戸の玄関に設置されるドアホンと、各住戸内に設置される親機との間で相互に拡声通話を行うものがある。このような通話システムにおいては、実施形態７で説明した受話信号の参照点までの伝達特性が相手側の端末によって異なっている。すなわち、音声切換装置ＶＳを備えた拡声通話端末が上記親機である場合にドアホンとの通話における受話信号の伝達特性と、ロビーインターホンとの通話における受話信号の伝達特性とは通話の線路長等の影響で異なっており、そのために送話信号の伝達特性と受話信号の伝達特性との差も当然に相手側の通話端末毎に異なることになる。
【００６９】
そこで本実施形態では、相手側の通話端末の種類（上述の例であればドアホンとロビーインターホン）に応じて各々異なる値に設定可能としており、具体的にはフラッシュメモリ１１０の２つの領域Ｍ１，Ｍ２にそれぞれドアホン用のパラメータ（送話側及び受話側のしきい値並びに時定数）とロビーインターホン用のパラメータを格納している。そして、ＣＰＵ２００が呼出相手の通話端末の種類に応じたパラメータのアドレスをコマンドで指定し、パラメータ設定手段１０４が受け取ったアドレスデータに基づいて相手側の通話端末の種類に応じた送話側及び受話側のしきい値並びに時定数のデータをフラッシュメモリ１１０の領域Ｍ１，Ｍ２から選択して読み込み、音声区間検出手段９，１０を実現するソフトウェアモジュールに対して初期設定する。
【００７０】
而して、本実施形態においては送話信号音声区間検出手段９並びに受話信号送信音声区間検出部１０に対するしきい値Ｐｓ０，δ及び時定数が相手側の通話端末毎に外部（ＣＰＵ２００）から各々個別に設定可能であるから、相手側の通話端末毎に異なる２つの伝達特性の差を簡単に補正することができる。
【００７１】
（実施形態９）
本実施形態は偏重モード制御手段８に特徴があり、これ以外の構成については実施形態１と同一であるから図示並びに説明を省略する。
【００７２】
本実施形態における偏重モード制御手段８は基本的な構成が実施形態２と共通であって、図１２に示すように第１の比較器８１、乗算器８２、インバータ８３、アンドゲート８４、計時手段８５、第２の比較器８６並びに利得設定部８７に加えて、遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎと所定の第３の雑音パワー比係数Ｘ３との積を求める乗算器１８２と、この積と近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎとを比較する第５の比較器１８１と、第５の比較器１８１の出力が１のときにインクリメントされるとともに０のときにリセットされるカウンタからなる計時手段１８３と、計時手段１８３による計時時間（カウント値）Ｔ２’と第３の所定時間Ｔ３を比較する第６の比較器１８４と、第２の比較器８６の比較結果Ｙ１と第６の比較器１８４の比較結果Ｙ２の論理和Ｚを求めるオアゲート８８とを具備する。なお、第３の雑音パワー比係数Ｘ３は第１の雑音パワー比係数Ｘ１の数倍以上の値に設定され、第３の所定時間Ｔ３は第１の所定時間Ｔ１よりも大きい値に設定される。
【００７３】
次に本実施形態における偏重モード制御手段８０の動作を説明する。但し、実施形態２と同一構成の部分についての動作説明は省略し、実施形態２に対して本実施形態で追加された構成の動作及び全体の動作についてのみ説明する。
【００７４】
遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎと第３の雑音パワー比係数Ｘ３の積と近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎとが第５の比較器１８１において比較され、ＰＦｎ×Ｘ３＜ＰＮｎのときに１、ＰＦｎ×Ｘ３≧ＰＮｎのときに０の比較結果が計時手段１８３に出力される。そして、近端側背景雑音パワーの推定値ＰＮｎが前記積よりも大きい値のときには、計時手段１８３における継続時間Ｔ２’がインクリメントされ、近端側背景雑音パワーの推定値ＰＮｎが前記積よりも大きくなくなるか、あるいは送話信号音声区間検出手段９により音声区間が検出されるか、何れかの条件が成立すると計時手段１８３における継続時間Ｔ２’がリセットされる。計時手段１８３による継続時間Ｔ２’は第６の比較器１８４にて第３の所定時間Ｔ３と比較されており、継続時間Ｔ２’が第３の所定時間Ｔ３を超えたときに第６の比較器１８４の出力（比較結果）Ｙ２が１となり、継続時間Ｔ２’が第３の所定時間Ｔ３を超えなければ出力Ｙ２は０となる。
【００７５】
そして、第６の比較器１８４の出力Ｙ２と第２の比較器８６の出力Ｙ１がオアゲート８８に入力されており、少なくとも何れか一方の出力Ｙ１，Ｙ２が１であればオアゲート８８の出力Ｚが１となり、両出力Ｙ１，Ｙ２が０であればオアゲート８８の出力Ｚも０となる。さらに、オアゲート８８の出力Ｚが１の場合に利得設定部８７が送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴを０［ｄＢ］、受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲをＧ［ｄＢ］に設定することで受話偏重モードに設定され、出力Ｚが０の場合に利得設定部８７が送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴ及び受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを何れも０［ｄＢ］に設定することで中立モードに設定される。
【００７６】
而して、実施形態２においては、近端側の通話端末の周囲に高レベルの非定常騒音（例えば、テレビやラジオの放送音など）が存在する場合に送話信号音声区間検出手段９が音声区間を誤検出することで受話偏重モードに設定され難くなり、通話モードが送話モードに固定されてしまう現象（所謂片倒れ）が発生する虞がある。これに対して本実施形態における偏重モード制御手段８は、継続時間Ｔ’が第１の所定時間Ｔ１未満であっても、近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎが遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎと第３の雑音パワー比係数Ｘ３との積よりも大きい状態が第３の所定時間Ｔ３以上継続したときに受話偏重モードに設定するので、上述のように近端側の通話端末の周囲に高レベルの非定常騒音が存在する場合でも受話偏重モードに設定され難くなるのを防いで片倒れの発生が防止できる。
【００７７】
（実施形態１０）
本実施形態は偏重モード制御手段８に特徴があり、これ以外の構成については実施形態３と同一であるから図示並びに説明を省略する。
【００７８】
本実施形態における偏重モード制御手段８は基本的な構成が実施形態４と共通であって、図１３に示すように第３の比較器８１’、乗算器８２’、インバータ８３’、アンドゲート８４’、計時手段８５’、第４の比較器８６’並びに利得設定部８７’に加えて、近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎと所定の第４の雑音パワー比係数Ｘ４との積を求める乗算器１８２’と、この積と遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎとを比較する第７の比較器１８１’と、第７の比較器１８１’の出力が１のときにインクリメントされるとともに０のときにリセットされるカウンタからなる計時手段１８３’と、計時手段１８３’による計時時間（カウント値）Ｔ２”と第４の所定時間Ｔ４を比較する第８の比較器１８４’と、第４の比較器８６’の比較結果Ｙ３と第８の比較器１８４’の比較結果Ｙ４の論理和Ｚ’を求めるオアゲート８８’とを具備する。なお、第４の雑音パワー比係数Ｘ４は第２の雑音パワー比係数Ｘ２の数倍以上の値に設定され、第４の所定時間Ｔ４は第２の所定時間Ｔ２よりも大きい値に設定される。
【００７９】
次に本実施形態における偏重モード制御手段８０の動作を説明する。但し、実施形態４と同一構成の部分についての動作説明は省略し、実施形態４に対して本実施形態で追加された構成の動作及び全体の動作についてのみ説明する。
【００８０】
近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎと第４の雑音パワー比係数Ｘ４の積と遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎとが第７の比較器１８１’において比較され、ＰＮｎ×Ｘ４＜ＰＦｎのときに１、ＰＮｎ×Ｘ４≧ＰＦｎのときに０の比較結果が計時手段１８３’に出力される。そして、遠端側背景雑音パワーの推定値ＰＦｎが前記積よりも大きい値のときに、計時手段１８３’における継続時間Ｔ２”がインクリメントされ、遠端側背景雑音パワーの推定値ＰＦｎが前記積よりも大きくなくなるか、あるいは受話信号音声区間検出手段１０により音声区間が検出されるか、何れかの条件が成立すると計時手段１８３’における継続時間Ｔ２”がリセットされる。計時手段１８３’による継続時間Ｔ２”は第８の比較器１８４’にて第４の所定時間Ｔ４と比較されており、継続時間Ｔ２”が第４の所定時間Ｔ４を超えたときに第８の比較器１８４’の出力（比較結果）Ｙ４が１となり、継続時間Ｔ２”が第４の所定時間Ｔ４を超えなければ出力Ｙ４は０となる。
【００８１】
そして、第８の比較器１８４’の出力Ｙ４と第４の比較器８６’の出力Ｙ３がオアゲート８８’に入力されており、少なくとも何れか一方の出力Ｙ３，Ｙ４が１であればオアゲート８８’の出力Ｚ’が１となり、両出力Ｙ３，Ｙ４が０であればオアゲート８８’の出力Ｚ’も０となる。さらに、オアゲート８８’の出力Ｚ’が１の場合に利得設定部８７’が送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴをＧ［ｄＢ］、受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを０［ｄＢ］に設定することで送話偏重モードに設定され、出力Ｚ’が０の場合に利得設定部８７’が送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴ及び受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを何れも０［ｄＢ］に設定することで中立モードに設定される。
【００８２】
而して、実施形態４においては、遠端側の通話端末の周囲に高レベルの非定常騒音（例えば、風きり音や工事に伴う騒音など）が存在する場合に受話信号音声区間検出手段１０が音声区間を誤検出することで送話偏重モードに設定され難くなり、通話モードが受話モードに固定されてしまう現象（所謂片倒れ）が発生する虞がある。これに対して本実施形態における偏重モード制御手段８は、継続時間Ｔ”が第２の所定時間Ｔ２未満であっても、遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎが近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎと第４の雑音パワー比係数Ｘ４との積よりも大きい状態が第４の所定時間Ｔ４以上継続したときには送話偏重モードに移行するので、上述のように遠端側の通話端末の周囲に高レベルの非定常騒音が存在する場合でも送話偏重モードに確実に移行するから、片倒れの発生が防止できる。
【００８３】
（実施形態１１）
本実施形態の音声切換装置は、図１４に示すように実施形態１の構成に加えて、実施形態３の受話信号音声区間検出手段１０と、受話側損失挿入手段２の出力点から近端側の音響エコー経路ＨＡＣを介して送話側損失挿入手段１の入力点へ帰還する経路の音響側帰還利得αを推定する音響側帰還利得推定手段１１とを備え、音響側帰還利得αの推定値｜α’｜が所定の条件を満たさなければ偏重モード制御手段８が受話偏重モードに移行しない点に特徴がある。
【００８４】
音響側帰還利得推定手段１１では、送話側損失挿入手段１の入力信号（送話信号）の短時間における時間平均パワーを推定するとともに、受話側損失挿入手段２の入力信号（受話信号）の短時間における時間平均パワーを推定し、さらに音響側帰還経路ＨＡＣにて想定される最大遅延時間において受話側損失挿入手段２の出力信号の時間平均パワーの推定値の最小値を求め、この最小値で送話側損失挿入手段１の入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を音響側帰還利得αの推定値｜α’｜としている。
【００８５】
上述の各実施形態においては、送話偏重モードのときには送話偏重モード設定用増幅器６の利得を増大させているために所謂受話ブロッキングが生じ易くなる。ここで受話ブロッキングとは、近端側が無音の状態で遠端側より音声が入力されたときに、近端側のスピーカ−マイクロホン間の音響結合によって生じる音響エコー信号により挿入損失量制御手段３において受話モードと推定されなくなり、受話側損失挿入手段２に損失が挿入されるため、遠端側から入力された音声を近端側で受聴する際に不自然な途切れを生じたり、損失量が大きい場合には全く聞き取れなくなる現象を言う。これに対して本実施形態では、音響側帰還利得αの推定値｜α’｜が所定のしきい値α０以下となる状態が一定時間以上継続しなければ偏重モード制御手段８が送話偏重モードに移行しないため、受話ブロッキングを防止できる。
【００８６】
なお、音響側帰還利得αの推定値｜α’｜の求め方は、上記方法に限定されるものではなく、本出願人が既に出願した特許出願の明細書に記載した従来既知の方法を採用しても構わない。
【００８７】
（実施形態１２）
本実施形態は偏重モード制御手段８に特徴があり、これ以外の構成については実施形態１１と同一であるから図示並びに説明を省略する。
【００８８】
本実施形態においては、偏重モード制御手段８が、遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎが近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎと第２の雑音パワー比係数Ｘ２との積以上であり、受話信号音声区間検出手段１０の検出結果ＳＤＦ２が音声区間でなく、且つ音響側帰還利得αの推定値｜α’｜が所定のしきい値α０以下である状態が所定時間以上継続しなければ送話偏重モードに移行しないことにより、受話ブロッキングの発生を抑えている点に特徴がある。
【００８９】
本実施形態における偏重モード制御手段８は基本的な構成が実施形態４と共通であって、図１５に示すように第３の比較器８１’、乗算器８２’、インバータ８３’、アンドゲート８４’、計時手段８５’、第４の比較器８６’並びに利得設定部８７’に加えて、音響側帰還利得αの推定値｜α’｜をしきい値α０と比較する第１０の比較器１８５’と、アンドゲート８４’の出力と第１０の比較器１８５’の比較結果の論理積を求める第２のアンドゲート１８６’とを具備し、第２のアンドゲート１８６’の出力を計時手段８５’の入力としている。
【００９０】
次に本実施形態における偏重モード制御手段８０の動作を説明する。但し、実施形態４と同一構成の部分についての動作説明は省略し、実施形態４に対して本実施形態で追加された構成の動作及び全体の動作についてのみ説明する。
【００９１】
音響側帰還利得αの推定値｜α’｜としきい値α０とが第１０の比較器１８５’で比較され、推定値｜α’｜がしきい値α０未満のときに１、推定値｜α’｜がしきい値α０以上のときに０の比較結果が第２のアンドゲート１８６’に出力される。したがって、遠端側背景雑音パワーの推定値ＰＦｎが前記積よりも大きい値であり、受話信号音声区間検出手段１０により音声区間が検出されておらず、且つ音響側帰還利得αの推定値｜α’｜がしきい値α０未満の場合にのみ計時手段８５’における継続時間Ｔ”がインクリメントされ、遠端側背景雑音パワーの推定値ＰＦｎが前記積よりも大きくなくなるか、受話信号音声区間検出手段１０により音声区間が検出されるか、あるいは音響側帰還利得αの推定値｜α’｜がしきい値α０以上となるかの何れかの条件が成立すると計時手段８５’における継続時間Ｔ”がリセットされる。そして、計時手段８５’による継続時間Ｔ”が第２の所定時間Ｔ２を超えたときに第４の比較器８６’の出力Ｚ’が１となって利得設定部８７’が送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴをＧ［ｄＢ］、受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを０［ｄＢ］に設定することで送話偏重モードに設定され、継続時間Ｔ”が第２の所定時間Ｔ２を超えなければ出力Ｚ’は０となって利得設定部８７’が送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴ及び受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを何れも０［ｄＢ］に設定することで中立モードに設定される。
【００９２】
而して、音響側帰還利得αの推定値｜α’｜がしきい値α０以上であるときには他の条件にかかわらず偏重モード制御手段８が常に中立モードに設定し、音響側帰還利得αが相対的に大きい状況では送話偏重モードに設定しないため、受話ブロッキングの発生を抑えることができる。さらに、しきい値α０を設定可変なパラメータとして利用できるので、機器の設置環境に応じて機器の性能を様々に設定することが可能である。
【００９３】
（実施形態１３）
本実施形態の音声切換装置は、図１６に示すように実施形態３の構成に加えて、実施形態１の送話信号音声区間検出手段９と、送話側損失挿入手段１の出力点から遠端側の回線エコー経路ＨＬＩＮを介して受話側損失挿入手段２の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得βを推定する回線側帰還利得推定手段１２を備え、回線側帰還利得βの推定値｜β’｜が所定の条件を満たさなければ偏重モード制御手段８が送話偏重モードに移行しない点に特徴がある。
【００９４】
回線側帰還利得推定手段１２では、受話側損失挿入手段２の入力信号（受話信号）の短時間における時間平均パワーを推定するとともに、送話側損失挿入手段１の入力信号（送話信号）の短時間における時間平均パワーを推定し、さらに回線側帰還経路ＨＬＩＮにて想定される最大遅延時間において送話側損失挿入手段１の出力信号の時間平均パワーの推定値の最小値を求め、この最小値で受話側損失挿入手段２の入力信号の時間平均パワーの推定値を除算した値を回線側帰還利得βの推定値｜β’｜としている。
【００９５】
上述の各実施形態においては、受話偏重モードのときには受話偏重モード設定用増幅器７の利得を増大させているために所謂送話ブロッキングが生じ易くなる。ここで送話ブロッキングとは、遠端側が無音の状態で近端側より音声が入力されたときに、遠端側における音響結合又は２線−４線変換回路における信号の回り込みによって生じる回線エコー信号により挿入損失量制御手段３において受話モードと推定されなくなり、送話側損失挿入手段１に損失が挿入されるため、近端側から入力された音声を遠端側で受聴する際に不自然な途切れを生じたり、損失量が大きい場合には全く聞き取れなくなる現象を言う。これに対して本実施形態では、回線側帰還利得βの推定値｜β’｜が所定値β０以下となる状態が一定時間以上継続しなければ偏重モード制御手段８が送話偏重モードに移行しないため、送話ブロッキングを防止できる。
【００９６】
なお、回線側帰還利得βの推定値｜β’｜の求め方は、上記方法に限定されるものではなく、本出願人が既に出願した特許出願の明細書に記載した従来既知の方法を採用しても構わない。
【００９７】
（実施形態１４）
本実施形態は偏重モード制御手段８に特徴があり、これ以外の構成については実施形態１３と同一であるから図示並びに説明を省略する。
【００９８】
本実施形態においては、偏重モード制御手段８が、近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎが遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎと第１の雑音パワー比係数Ｘ１との積以上であり、送話信号音声区間検出手段９の検出結果ＳＤＦ１が音声区間でなく、且つ回線側帰還利得βの推定値｜β’｜が所定のしきい値β０以下である状態が所定時間以上継続したときに受話偏重モードに設定することにより、送話ブロッキングの発生を抑えている点に特徴がある。
【００９９】
本実施形態における偏重モード制御手段８は基本的な構成が実施形態２と共通であって、図１７に示すように第１の比較器８１、乗算器８２、インバータ８３、アンドゲート８４、計時手段８５、第２の比較器８６並びに利得設定部８７に加えて、回線側帰還利得βの推定値｜β’｜をしきい値β０と比較する第９の比較器１８５と、アンドゲート８４の出力と第９の比較器１８５の比較結果の論理積を求める第２のアンドゲート１８６とを具備し、第２のアンドゲート１８６の出力を計時手段８５の入力としている。
【０１００】
次に本実施形態における偏重モード制御手段８の動作を説明する。但し、実施形態２と同一構成の部分についての動作説明は省略し、実施形態２に対して本実施形態で追加された構成の動作及び全体の動作についてのみ説明する。
【０１０１】
回線側帰還利得βの推定値｜β’｜としきい値β０とが第９の比較器１８５で比較され、推定値｜β’｜がしきい値β０未満のときに１、推定値｜β’｜がしきい値β０以上のときに０の比較結果が第２のアンドゲート１８６に出力される。したがって、近端側背景雑音パワーの推定値ＰＮｎが前記積よりも大きい値であり、送話信号音声区間検出手段９により音声区間が検出されておらず、且つ回線側帰還利得βの推定値｜β’｜がしきい値β０未満の場合にのみ計時手段８５における継続時間Ｔ’がインクリメントされ、近端側背景雑音パワーの推定値ＰＮｎが前記積以下になるか、送話信号音声区間検出手段９により音声区間が検出されるか、あるいは回線側帰還利得βの推定値｜β’｜がしきい値β０以上となるかの何れかの条件が成立すると計時手段８５における継続時間Ｔ’がリセットされる。そして、計時手段８５による継続時間Ｔ’が第１の所定時間Ｔ１を超えたときに第２の比較器８６の出力Ｚが１となって利得設定部８７が送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴを０［ｄＢ］、受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲをＧ［ｄＢ］に設定することで受話偏重モードに設定され、継続時間Ｔ’が第１の所定時間Ｔ１を超えなければ出力Ｚは０となって利得設定部８７が送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴ及び受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを何れも０［ｄＢ］に設定することで中立モードに設定される。
【０１０２】
而して、回線側帰還利得βの推定値｜β’｜がしきい値β０以上であるときには他の条件にかかわらず偏重モード制御手段８が常に中立モードに設定し、回線側帰還利得βが相対的に大きい状況では受話偏重モードに設定しないため、送話ブロッキングの発生を抑えることができる。さらに、しきい値β０を設定可変なパラメータとして利用できるので、機器の設置環境に応じて機器の性能を様々に設定することが可能である。
【０１０３】
（実施形態１５）
本実施形態は、図１８に示すように基本的な構成が実施形態１１並びに実施形態１３と共通であるから共通の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴となる構成についてのみ説明する。本実施形態では、音響側帰還利得推定手段１１と回線側帰還利得推定手段１２の両方を備え、送話信号音声区間検出手段９並びに受話信号音声区間検出手段１０において、それぞれ回線側帰還利得βの推定値｜β’｜並びに音響側帰還利得αの推定値｜α’｜に応じて音声と非音声の判定に使用する送話側しきい値及び受話側しきい値Ｐｓ０，δが変更される点に特徴がある。なお、送話信号音声区間検出手段９及び受話信号音声区間検出手段１０の構成は図２で示した実施形態１のものと共通であるから図示並びに説明は省略する。
【０１０４】
受話信号音声区間検出手段１０には音響側帰還利得αの推定値｜α’｜が入力されており、この推定値｜α’｜が所定の基準値よりも小さければ、音声／非音声判定部にて瞬時パワー推定値Ｐｓと比較されるしきい値Ｐｓ０並びに瞬時パワー推定値Ｐｓと背景雑音パワー推定値Ｐｎとの比Ｐｓ／Ｐｎと比較されるしきい値δが予め決められた最適値に設定され、推定値｜α’｜が基準値以上であれば、これら２つのしきい値Ｐｓ０，δが上記最適値よりも小さい値に設定される。これにより、音響側帰還利得αが相対的に大きい状況下において受話信号音声区間検出手段１０によって音声区間が検出されやすくなり、音声区間が検出されている場合に送話偏重モードに設定されないために受話ブロッキングが生じにくくなる。
【０１０５】
一方、送話信号音声区間検出手段９には回線側帰還利得βの推定値｜β’｜が入力されており、この推定値｜β’｜が所定の基準値よりも小さければ、音声／非音声判定部にて瞬時パワー推定値Ｐｓと比較されるしきい値Ｐｓ０並びに瞬時パワー推定値Ｐｓと背景雑音パワー推定値Ｐｎとの比Ｐｓ／Ｐｎと比較されるしきい値δが予め決められた最適値に設定され、推定値｜β’｜が基準値以上であれば、これら２つのしきい値Ｐｓ０，δが上記最適値よりも小さい値に設定される。これにより、回線側帰還利得βが相対的に大きい状況下において送話信号音声区間検出手段９によって音声区間が検出されやすくなり、音声区間が検出されている場合に受話偏重モードに設定されないために送話ブロッキングが生じにくくなる。
【０１０６】
なお、帰還利得α，βの推定値｜α’｜，｜β’｜に応じて２つのしきい値Ｐｓ０，δを変更する代わりに、各音声区間検出手段９，１０を構成する瞬時パワー推定部や背景雑音パワー推定部における演算で使用される時定数を変更するようにしても同様の効果を奏する。例えば、音響側帰還利得α，βの推定値｜α’｜，｜β’｜が所定の基準値よりも小さければ、時定数が予め決められた最適値に設定され、推定値｜α’｜，｜β’｜が基準値以上であれば、最適値に対して立ち上がり特性が遅く且つ立ち下がり特性が速くなるような値に時定数を設定すればよい。
【０１０７】
（実施形態１６）
図１９は本実施形態の音声切換装置ＶＳを備えた拡声通話端末の概略構成を示しており、実施形態７と共通の構成要素には同一の符号を付している。
【０１０８】
本実施形態における拡声通話端末では、実施形態６と同様に送話信号音声区間検出手段９に対する送話側しきい値及び送話側時定数と、受話信号音声区間検出手段１０に対する受話側しきい値及び送話側時定数とが、音響側帰還利得αの推定値｜α’｜としきい値α０の大小関係、並びに回線側帰還利得βの推定値｜β’｜としきい値β０の大小関係に応じた複数種類（本実施形態では２種類）の値としてフラッシュメモリ１１０に格納している。
【０１０９】
本実施形態における拡声通話端末では、実施形態７と同様に、通話を開始する際にＣＰＵ２００からＤＳＰ１００に対して通話開始要求コマンドを通信用インタフェースを介して送信し、この通話開始要求コマンドを受け取ったコマンド処理手段１０３がその内容を解釈し、送話信号音声区間検出手段９並びに受話信号音声区間検出手段１０において用いる上記パラメータ（送話側しきい値、送話側時定数、受話側しきい値、受話側時定数）の格納場所を示すアドレスデータをパラメータ設定手段１０４に与える。パラメータ設定手段１０４では受け取ったアドレスデータに基づいて送話側及び受話側のしきい値並びに時定数のデータをフラッシュメモリ１１０から読み込む。このとき、音響側帰還利得αの推定値｜α’｜としきい値α０の大小関係、並びに回線側帰還利得βの推定値｜β’｜としきい値β０の大小関係に応じた値のパラメータが選択され、パラメータ設定手段１０４により音声区間検出手段９，１０を実現するソフトウェアモジュールに対して初期設定される。これら初期設定が完了した後、パラメータ設定手段１０４はパラメータの初期化が完了したことを示すフラグをセットし、このフラグのセットを受けてコマンド処理手段１０３が応答コマンドをＣＰＵ２００に対して送信する。
【０１１０】
而して、本実施形態においては実施形態７と同様に近端側の伝達特性と遠端側の伝達特性の差を簡単に補正できるとともに送話ブロッキング並びに受話ブロッキングを生じにくくできる。
【０１１１】
（実施形態１７）
図２０は本実施形態の音声切換装置ＶＳを備えた拡声通話端末の概略構成を示しており、実施形態８と共通の構成要素には同一の符号を付している。
【０１１２】
本実施形態では、送話信号音声区間検出手段９に対する送話側しきい値及び送話側時定数と、受話信号音声区間検出手段１０に対する受話側しきい値及び送話側時定数とが、音響側帰還利得αの推定値｜α’｜としきい値α０の大小関係、並びに回線側帰還利得βの推定値｜β’｜としきい値β０の大小関係に応じた複数種類（本実施形態では２種類）の値に設定されるだけでなく、相手側の通話端末の種類（例えば、ドアホンとロビーインターホン）に応じて各々異なる値に設定可能としている。具体的には、実施形態８と同様にフラッシュメモリ１１０の２つの領域Ｍ１，Ｍ２にそれぞれドアホン用のパラメータ（送話側及び受話側のしきい値並びに時定数）とロビーインターホン用のパラメータを格納している。そして、ＣＰＵ２００が呼出相手の通話端末の種類に応じたパラメータのアドレスをコマンドで指定し、パラメータ設定手段１０４が受け取ったアドレスデータに基づいて相手側の通話端末の種類に応じた送話側及び受話側のしきい値並びに時定数のデータをフラッシュメモリ１１０の領域Ｍ１，Ｍ２から読み込む。このとき、実施形態１６と同様に音響側帰還利得αの推定値｜α’｜としきい値α０の大小関係、並びに回線側帰還利得βの推定値｜β’｜としきい値β０の大小関係に応じた値のパラメータが選択され、パラメータ設定手段１０４により音声区間検出手段９，１０を実現するソフトウェアモジュールに対して初期設定される。
【０１１３】
而して、本実施形態においては送話信号音声区間検出手段９並びに受話信号送信音声区間検出部１０に対する送話側及び受話側のしきい値及び時定数が相手側の通話端末毎に外部（ＣＰＵ２００）から各々個別に設定可能であるから、相手側の通話端末毎に異なる２つの伝達特性の差を簡単に補正することができるとともに送話ブロッキング並びに受話ブロッキングを生じにくくできる。
【０１１４】
（実施形態１８）
本実施形態は、偏重モード制御手段８が、近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎと遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎとの差と、音響側並びに回線側の帰還利得推定値｜α’｜，｜β’｜を参照して送話偏重モード設定用増幅器６並びに受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＴ，ＧＲを適応的に更新する点に特徴がある。但し、全体の構成は実施形態１５と同一であるから図示並びに説明は省略する。
【０１１５】
偏重モード制御手段８は、送話偏重モードに設定する場合に近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎと遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎとの差（＝ＰＦｎ−ＰＮｎ）が大きいほど送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴを大きくし、受話偏重モードに設定する場合に近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎと遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎとの差（＝ＰＮｎ−ＰＦｎ）が大きいほど受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを小さくするような制御を行う。ここで、送話偏重モード設定用増幅器６の利得ＧＴを増大するときは音響側帰還利得αの推定値｜α’｜がしきい値α０を下回っていることを条件とし、受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＲを増大するときは回線側帰還利得βの推定値｜β’｜がしきい値β０を下回っていることを条件とする。さらに両利得ＧＴ，ＧＲの増減に応じて利得ＧＴとしきい値α０の積及び利得ＧＲとしきい値β０の積が何れもほぼ一定値となるように両しきい値α０，β０を増減させる。なお、両利得ＧＴ，ＧＲの値を更新する場合、送話信号及び受話信号の各音声区間検出手段９，１０が何れも音声区間を検出していないことを条件とする。
【０１１６】
上述のようにして偏重モード制御手段８が近端側雑音パワーの推定値ＰＮｎと遠端側雑音パワーの推定値ＰＦｎとの差と、音響側並びに回線側の帰還利得推定値｜α’｜，｜β’｜を参照して送話偏重モード設定用増幅器６並びに受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＴ，ＧＲを適応的に更新するものであり、これにより、通話中の不自然な言葉の途切れを発生させることが無く、通話モードを送話モード又は受話モードにバランスよく切り換えることができ、さらに通話モードの切り換えに必要な遠端側及び近端側の発声レベルを下げることができる。
【０１１７】
ところで、上述のように偏重モード制御手段８により適応的に更新される送話偏重モード設定用増幅器６並びに受話偏重モード設定用増幅器７の利得ＧＴ，ＧＲには上限値を設定することが望ましい。すなわち、両利得ＧＴ，ＧＲが必要以上に大きな値に設定されると受話ブロッキングや送話ブロッキングが生じてしまうことになるから、利得ＧＴ，ＧＲに予め上限値を設定しておいて偏重モード制御手段８が両利得ＧＴ，ＧＲを適応的に更新する際に上限値を超えないようにすることで受話ブロッキングや送話ブロッキングの発生を抑えることができるようになる。
【０１１８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、マイクロホン及びスピーカを有する拡声通話端末が他の通話端末又は拡声通話端末に有線で接続される拡声通話系の前記拡声通話端末に用いられ、前記マイクロホンで集音する送話信号を回線へ伝送するための送話側信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段と、回線から受信した受話信号を前記スピーカへ伝送するための受話側信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段と、前記送話側損失挿入手段に入力される送話信号を取り出して増幅する送話偏重モード設定用増幅手段と、前記受話側損失挿入手段に入力される受話信号を取り出して増幅する受話偏重モード設定用増幅手段と、前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段で増幅された送話信号及び受話信号に基づいて通話モードを推定するとともに該推定結果に応じて前記送話側損失挿入手段並びに受話側損失挿入手段が前記経路に挿入する損失量を制御して前記通話モードを送話モードと受話モードに切り換える挿入損失量制御手段と、送話信号に含まれる近端側の雑音パワーを推定する近端側雑音パワー推定手段と、受話信号に含まれる遠端側の雑音パワーを推定する遠端側雑音パワー推定手段と、遠端側雑音パワー並びに近端側雑音パワーの各推定値に応じて前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段の各利得を調整する偏重モード制御手段と、送話信号の音声区間を検出する送話信号音声区間検出手段とを備え、前記偏重モード制御手段は、遠端側並びに近端側の各雑音パワーの推定値の大小関係と前記送話信号音声区間検出手段の検出結果に基づいて、前記送話偏重モード設定用増幅手段及び前記受話偏重モード設定用増幅手段の各利得をほぼ等しくする中立モードと前記受話偏重モード設定用増幅手段の利得を前記送話偏重モード設定用増幅手段の利得よりも増大させる受話偏重モードの何れかに設定することを特徴とし、従来のように近端側雑音パワー並びに遠端側雑音パワーの各推定値のみに基づいて偏重モードを設定するのではなく、遠端側並びに近端側の各雑音パワーの推定値の大小関係と送話信号音声区間検出手段の検出結果に基づいて偏重モード制御手段が偏重モードを設定するのであり、例えば近端側から一方的に発声している場合に偏重モード制御手段が受話偏重モードに設定しないから、近端側の話者が発声しているにもかかわらず挿入損失量制御手段が送話モードから受話モードに誤って切り換えてしまうのを防止することができ、音声の途切れや不自然な抑揚を抑えることができる。
【０１１９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記偏重モード制御手段は、前記近端側雑音パワーの推定値が前記遠端側雑音パワーの推定値と所定の第１の雑音パワー比係数との積以上の値となり且つ前記送話信号音声区間検出手段によって音声区間が検出されない状態の継続時間を計時し、前記継続時間が第１の所定時間以上となったときに受話偏重モード設定用増幅手段の利得を送話偏重モード設定用増幅手段の利得よりも増大させて受話偏重モードに設定することを特徴とし、第１の雑音パワー比係数と第１の所定時間によって偏重モード制御手段による受話偏重モードへの切換特性を任意に設定することができる。
【０１２０】
請求項３の発明は、マイクロホン及びスピーカを有する拡声通話端末が他の通話端末又は拡声通話端末に有線で接続される拡声通話系の前記拡声通話端末に用いられ、前記マイクロホンで集音する送話信号を回線へ伝送するための送話側信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段と、回線から受信した受話信号を前記スピーカへ伝送するための受話側信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段と、前記送話側損失挿入手段に入力される送話信号を取り出して増幅する送話偏重モード設定用増幅手段と、前記受話側損失挿入手段に入力される受話信号を取り出して増幅する受話偏重モード設定用増幅手段と、前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段で増幅された送話信号及び受話信号に基づいて通話モードを推定するとともに該推定結果に応じて前記送話側損失挿入手段並びに受話側損失挿入手段が前記経路に挿入する損失量を制御して前記通話モードを送話モードと受話モードに切り換える挿入損失量制御手段と、送話信号に含まれる近端側の雑音パワーを推定する近端側雑音パワー推定手段と、受話信号に含まれる遠端側の雑音パワーを推定する遠端側雑音パワー推定手段と、遠端側雑音パワー並びに近端側雑音パワーの各推定値に応じて前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段の各利得を調整する偏重モード制御手段と、受話信号の音声区間を検出する受話信号音声区間検出手段とを備え、前記偏重モード制御手段は、遠端側並びに近端側の各雑音パワーの推定値の大小関係と前記受話信号音声区間検出手段の検出結果に基づいて、前記送話偏重モード設定用増幅手段及び前記受話偏重モード設定用増幅手段の各利得をほぼ等しくする中立モードと前記受話偏重モード設定用増幅手段の利得を前記送話偏重モード設定用増幅手段の利得よりも増大させる受話偏重モードの何れかに設定することを特徴とし、従来のように近端側雑音パワー並びに遠端側雑音パワーの各推定値のみに基づいて偏重モードを設定するのではなく、遠端側並びに近端側の各雑音パワーの推定値の大小関係と受話信号音声区間検出手段の検出結果に基づいて偏重モード制御手段が偏重モードを設定するのであり、例えば遠端側から一方的に発声している場合に偏重モード制御手段が送話偏重モードに設定しないから、遠端側の話者が発声しているにもかかわらず挿入損失量制御手段が受話モードから送話モードに誤って切り換えてしまうのを防止することができ、音声の途切れや不自然な抑揚を抑えることができる。
【０１２１】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記偏重モード制御手段は、前記遠端側雑音パワーの推定値が前記近端側雑音パワーの推定値と所定の第２の雑音パワー比係数との積以上の値となり且つ前記受話信号音声区間検出手段によって音声区間が検出されない状態の継続時間を計時し、前記継続時間が第２の所定時間以上となったときに送話偏重モード設定用増幅手段の利得を受話偏重モード設定用増幅手段の利得よりも増大させて送話偏重モードに設定することを特徴とし、第２の雑音パワー比係数と第２の所定時間によって偏重モード制御手段による送話偏重モードへの切換特性を任意に設定することができる。
【０１２２】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの発明において、前記音声区間検出手段は、送話側又は受話側の損失挿入手段への入力信号の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、前記損失挿入手段への入力信号に含まれる雑音パワーを推定する雑音パワー推定部と、前記瞬時パワー推定値を所定のしきい値並びに前記雑音パワー推定値と所定値の積とそれぞれ比較するとともに前記瞬時パワー推定値が前記しきい値より大きく且つ前記瞬時パワー推定値が前記積よりも大きいときに前記損失挿入手段への入力信号を音声信号と判定するとともに大きくないときに非音声信号と判定する音声／非音声判定部とを具備し、前記しきい値並びに前記所定値を外部から設定可能としたことを特徴とし、種々の拡声通話端末に容易に適応させることができる。
【０１２３】
請求項６の発明は、請求項１〜４の何れかの発明において、前記音声区間検出手段は、送話側又は受話側の損失挿入手段への入力信号の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、前記損失挿入手段への入力信号に含まれる雑音パワーを推定する雑音パワー推定部と、前記瞬時パワー推定値を所定のしきい値並びに前記雑音パワー推定値と所定値の積とそれぞれ比較するとともに前記瞬時パワー推定値が前記しきい値より大きく且つ前記瞬時パワー推定値が前記積よりも大きいときに前記損失挿入手段への入力信号を音声信号と判定するとともに大きくないときに非音声信号と判定する音声／非音声判定部とを具備し、前記瞬時パワー推定部は立ち上がりが急峻で立ち下がりが緩やかな特性を有するフィルタからなり、前記雑音パワー推定部は立ち上がりが緩やかで立ち下がりが急峻な特性を有するフィルタからなり、該フィルタの前記特性を決定するパラメータを外部から設定可能としたことを特徴とし、種々の拡声通話端末に容易に適応させることができる。
【０１２４】
請求項７の発明は、請求項５又は６の発明において、前記しきい値及び所定値又は前記パラメータを前記送話側又は受話側の音声区間検出手段に対して外部から個別に設定可能としたことを特徴とし、近端側の伝達特性と遠端側の伝達特性との差が簡単に補正できる。
【０１２５】
請求項８の発明は、請求項５又は６の発明において、前記しきい値及び所定値又は前記パラメータを前記他の通話端末の種類に応じて各々異なる値に設定可能としたことを特徴とし、相手側の通話端末毎に異なる近端側の伝達特性と遠端側の伝達特性との差が簡単に補正できる。
【０１２６】
請求項９の発明は、請求項２の発明において、前記偏重モード制御手段は、前記継続時間が前記第１の所定時間未満であっても、前記近端側雑音パワーの推定値が前記遠端側雑音パワーの推定値と前記第１の雑音パワー比係数よりも大きい所定の第３の雑音パワー比係数との積以上となる状態が前記第１の所定時間よりも長い所定の第３の所定時間以上継続したときには受話偏重モードに設定することを特徴とし、近端側の通話端末の周囲に高レベルの非定常騒音が存在する場合でも受話偏重モードに設定され難くなるのを防いで通話モードが送話モードに固定されてしまう、所謂片倒れの発生が防止できる。
【０１２７】
請求項１０の発明は、請求項４の発明において、前記偏重モード制御手段は、前記継続時間が前記第２の所定時間未満であっても、前記遠端側雑音パワーの推定値が前記近端側雑音パワーの推定値と前記第２の雑音パワー比係数よりも大きい所定の第４の雑音パワー比係数との積以上となる状態が前記第２の所定時間よりも長い所定の第４の所定時間以上継続したときには送話偏重モードに設定することを特徴とし、遠端側の通話端末の周囲に高レベルの非定常騒音が存在する場合でも送話偏重モードに設定され難くなるのを防いで通話モードが受話モードに固定されてしまう、所謂片倒れの発生が防止できる。
【０１２８】
請求項１１の発明は、請求項１〜１０の何れかの発明において、前記受話側損失挿入手段の出力点から近端側の音響エコー経路を介して前記送話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の音響側帰還利得を推定する音響側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、音響側帰還利得の推定値が所定の条件を満たさなければ送話偏重モードに移行しないことを特徴とし、受話ブロッキングを防止することができる。
【０１２９】
請求項１２の発明は、請求項１１の発明において、前記偏重モード制御手段は、前記遠端側雑音パワーの推定値が前記近端側雑音パワーの推定値と前記第２の雑音パワー比係数との積以上であり、前記受話信号音声区間検出手段の検出結果が非音声区間であり、且つ前記音響側帰還利得の推定値が所定のしきい値未満である状態が所定時間以上継続したときに送話偏重モードに設定することを特徴とし、音響側帰還利得の推定値が所定のしきい値以上であるときには他の条件にかかわらず偏重モード制御手段が常に中立モードに設定し、音響側帰還利得が相対的に大きい状況では送話偏重モードに設定しないため、受話ブロッキングが防止できる。また、しきい値が設定可変なパラメータとして利用できるので、音声切換装置を利用する機器の設置環境に応じて当該機器の性能を様々に設定することが可能である。
【０１３０】
請求項１３の発明は、請求項１〜１０の何れかの発明において、前記送話側損失挿入手段の出力点から遠端側の回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定する回線側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、回線側帰還利得の推定値が所定の条件を満たさなければ受話偏重モードに移行しないことを特徴とし、送話ブロッキングを防止することができる。
【０１３１】
請求項１４の発明は、請求項１３の発明において、前記偏重モード制御手段は、前記近端側雑音パワーの推定値が前記遠端側雑音パワーの推定値と前記第１の雑音パワー比係数との積以上であり、前記送話信号音声区間検出手段の検出結果が非音声区間であり、且つ前記回線側帰還利得の推定値が所定のしきい値未満である状態が所定時間以上継続したときに受話偏重モードに設定することを特徴とし、回線側帰還利得の推定値が所定のしきい値以上であるときには他の条件にかかわらず偏重モード制御手段が常に中立モードに設定し、回線側帰還利得が相対的に大きい状況では受話偏重モードに設定しないため、送話ブロッキングが防止できる。また、しきい値が設定可変なパラメータとして利用できるので、音声切換装置を利用する機器の設置環境に応じて当該機器の性能を様々に設定することが可能である。
【０１３２】
請求項１５の発明は、請求項１１の発明において、前記送話側損失挿入手段の出力点から遠端側の回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定する回線側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、回線側帰還利得の推定値が所定の条件を満たさなければ受話偏重モードに移行せず、前記送話側及び受話側の各音声区間検出手段は、送話側又は受話側の損失挿入手段への入力信号の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、前記損失挿入手段への入力信号に含まれる雑音パワーを推定する雑音パワー推定部と、前記瞬時パワー推定値を所定のしきい値並びに前記雑音パワー推定値と所定値の積とそれぞれ比較するとともに前記瞬時パワー推定値が前記しきい値より大きく且つ前記瞬時パワー推定値が前記積よりも大きいときに前記損失挿入手段への入力信号を音声信号と判定するとともに大きくないときに非音声信号と判定する音声／非音声判定部とを具備し、前記送話側及び受話側の各音声区間検出手段は、前記音響側並びに回線側の各帰還利得推定手段の推定値に応じて前記しきい値及び所定値が変更されることを特徴とし、帰還利得が相対的に大きい状況下において音声区間検出手段によって音声区間が検出されやすくなり、音声区間が検出されている場合に偏重モードに設定されないために送話あるいは受話ブロッキングが生じにくくなる。
【０１３３】
請求項１６の発明は、請求項１１の発明において、前記送話側損失挿入手段の出力点から遠端側の回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定する回線側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、回線側帰還利得の推定値が所定の条件を満たす場合には受話偏重モードに設定し、前記送話側及び受話側の各音声区間検出手段は、送話側又は受話側の損失挿入手段への入力信号の瞬時パワーを推定する瞬時パワー推定部と、前記挿入手段への入力信号に含まれる雑音パワーを推定する雑音パワー推定部と、前記瞬時パワー推定値を所定のしきい値並びに前記雑音パワー推定値と所定値の積とそれぞれ比較するとともに前記瞬時パワー推定値が前記しきい値より大きく且つ前記瞬時パワー推定値が前記積よりも大きいときに前記損失挿入手段への入力信号を音声信号と判定するとともに大きくないときに非音声信号と判定する音声／非音声判定部とを具備し、前記瞬時パワー推定部は立ち上がりが急峻で立ち下がりが緩やかな特性を有するフィルタからなり、前記雑音パワー推定部は立ち上がりが緩やかで立ち下がりが急峻な特性を有するフィルタからなり、前記送話側及び受話側の各音声区間検出手段は、前記音響側並びに回線側の各帰還利得推定手段の推定値に応じて前記特性を決定するパラメータが変更されることを特徴とし、帰還利得が相対的に大きい状況下において音声区間検出手段によって音声区間が検出されやすくなり、音声区間が検出されている場合に偏重モードに設定されないために送話あるいは受話ブロッキングが生じにくくなる。
【０１３４】
請求項１７の発明は、請求項１５又は１６の発明において、前記しきい値及び所定値と前記パラメータを前記送話側並びに受話側の各音声区間検出手段に対して外部から個別に設定可能としたことを特徴とし、近端側の伝達特性と遠端側の伝達特性との差が簡単に補正できるとともに送話あるいは受話ブロッキングが生じにくくなる。
【０１３５】
請求項１８の発明は、請求項１５又は１６の発明において、前記しきい値及び所定値と前記パラメータを前記他の通話端末の種類に応じて各々異なる値に設定可能としたことを特徴とし、相手側の通話端末毎に異なる近端側と遠端側の２つの伝達特性の差を簡単に補正することができるとともに送話ブロッキング並びに受話ブロッキングを生じにくくできる。
【０１３６】
請求項１９の発明は、請求項１１の発明において、前記送話側損失挿入手段の出力点から遠端側の回線エコー経路を介して前記受話側損失挿入手段の入力点へ帰還する経路の回線側帰還利得を推定する回線側帰還利得推定手段を備え、前記偏重モード制御手段は、回線側帰還利得の推定値が所定の条件を満たさなければ受話偏重モードに移行せず、前記近端側雑音パワーの推定値と前記遠端側雑音パワーの推定値との差と、前記音響側並びに回線側の帰還利得推定値を参照して前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段の利得を適応的に更新することを特徴とし、通話中の不自然な言葉の途切れを発生させることが無く、通話モードを送話モード又は受話モードにバランスよく切り換えることができ、さらに通話モードの切り換えに必要な遠端側及び近端側の発声レベルを下げることができる。
【０１３７】
請求項２０の発明は、請求項１９の発明において、前記偏重モード制御手段により適応的に更新される前記送話偏重モード設定用増幅手段並びに受話偏重モード設定用増幅手段の利得に上限値を設定したことを特徴とし、偏重モード制御手段が両利得を適応的に更新する際に上限値を超えないようにすることで受話ブロッキングや送話ブロッキングの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示すブロック図である。
【図２】同上における送話信号音声区間検出手段のブロック図である。
【図３】同上における偏重モード制御手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】実施形態２における偏重モード制御手段のブロック図である。
【図５】実施形態３を示すブロック図である。
【図６】同上における偏重モード制御手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】実施形態４における偏重モード制御手段のブロック図である。
【図８】実施形態５の音声切換装置を備えた拡声通話端末を示す一部省略したブロック図である。
【図９】実施形態６の音声切換装置を備えた拡声通話端末を示す一部省略したブロック図である。
【図１０】実施形態７の音声切換装置を備えた拡声通話端末を示す一部省略したブロック図である。
【図１１】実施形態８の音声切換装置を備えた拡声通話端末を示す一部省略したブロック図である。
【図１２】実施形態９における偏重モード制御手段のブロック図である。
【図１３】実施形態１０における偏重モード制御手段のブロック図である。
【図１４】実施形態１１を示すブロック図である。
【図１５】実施形態１２における偏重モード制御手段のブロック図である。
【図１６】実施形態１３を示すブロック図である。
【図１７】実施形態１４における偏重モード制御手段のブロック図である。
【図１８】実施形態１５を示すブロック図である。
【図１９】実施形態１６の音声切換装置を備えた拡声通話端末を示す一部省略したブロック図である。
【図２０】実施形態１７の音声切換装置を備えた拡声通話端末を示す一部省略したブロック図である。
【図２１】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  送話側損失挿入手段
２  受話側損失挿入手段
３  挿入損失量制御手段
４  近端側雑音パワー推定手段
５  遠端側雑音パワー推定手段
６  送話偏重モード設定用増幅器
７  受話偏重モード設定用増幅器
８  偏重モード制御手段
９  送話信号音声区間検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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