(57)【要約】【課題】音声スイッチの片倒れを抑制して快適な拡声通話を可能とする。【解決手段】相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器６の利得Ｇ２が可変であって、受話側の背景騒音パワー推定値Ｐn(R)が所定の閾値Ｘｃを超えたら第２の増幅器６の利得Ｇ２を減少させる利得制御部２０を備える。遠端側の周囲騒音レベルが大きくなって受話側背景騒音パワー推定値Ｐn(R)が閾値Ｘｃを超えていれば、利得制御部２０により受話信号を増幅する第２の増幅器６の利得Ｇ２を初期値Ｇ２0からＧ２1さらにＧ２2へと減少させるため、受話信号のレベルも下がり、受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)も減少するから、挿入損失量制御部１０における通話状態の誤判定を防いで音声スイッチＶＳの片倒れを抑制することができる。【選択図】        図１
2005159677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホンおよびスピーカと、マイクロホンから出力される送話信号を増幅する第１の増幅器と、相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器と、送話信号を伝送系へ送り出し且つ受話信号を減衰させる送話状態と受話信号をスピーカへ送り出し且つ送話信号を減衰させる受話状態とを切り換える音声スイッチとを備え、音声スイッチは、マイクロホンから第１の増幅器へ至る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、第２の増幅器からスピーカへ至る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、送話側および受話側の各損失挿入手段における挿入損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、挿入損失量制御手段は、送話信号の瞬時パワーを推定する送話側瞬時パワー推定部と、送話信号の背景騒音パワーを推定する送話側背景騒音パワー推定部と、送話側の瞬時パワー推定値並びに背景騒音パワー推定値から送話信号の音声区間を検出する第１の音声区間検出部と、受話信号の瞬時パワーを推定する受話側瞬時パワー推定部と、受話信号の背景騒音パワーを推定する受話側背景騒音パワー推定部と、受話側の瞬時パワー推定値並びに背景騒音パワー推定値から受話信号の音声区間を検出する第２の音声区間検出部とを具備し、送話側および受話側の瞬時パワー推定値の比較結果と第１および第２の音声区間検出部の検出結果とを参照して通話状態を判定するとともに、通話状態の判定結果に応じて受話側の挿入損失量を相対的に大きくした送話モード、又は送話側の挿入損失量を相対的に大きくした受話モードの少なくとも何れか一方に切り換えてなる拡声通話機において、送話側背景騒音パワー推定値が所定の閾値を超えたら第１の増幅器の利得を減少させる第１の利得制御部、若しくは受話側背景騒音パワー推定値が所定の閾値を超えたら第２の増幅器の利得を減少させる第２の利得制御部の少なくとも何れか一方を備えたことを特徴とする拡声通話機。
【請求項２】
マイクロホンおよびスピーカと、マイクロホンから出力される送話信号を増幅する第１の増幅器と、相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器と、送話信号を伝送系へ送り出し且つ受話信号を減衰させる送話状態と受話信号をスピーカへ送り出し且つ送話信号を減衰させる受話状態とを切り換える音声スイッチとを備え、音声スイッチは、マイクロホンから第１の増幅器へ至る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、第２の増幅器からスピーカへ至る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、送話側および受話側の各損失挿入手段における挿入損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、挿入損失量制御手段は、送話信号の瞬時パワーを推定する送話側瞬時パワー推定部と、送話信号の背景騒音パワーを推定する送話側背景騒音パワー推定部と、送話側の瞬時パワー推定値並びに背景騒音パワー推定値から送話信号の音声区間を検出する第１の音声区間検出部と、受話信号の瞬時パワーを推定する受話側瞬時パワー推定部と、受話信号の背景騒音パワーを推定する受話側背景騒音パワー推定部と、受話側の瞬時パワー推定値並びに背景騒音パワー推定値から受話信号の音声区間を検出する第２の音声区間検出部とを具備し、送話側および受話側の瞬時パワー推定値の比較結果と第１および第２の音声区間検出部の検出結果とを参照して通話状態を判定するとともに、通話状態の判定結果に応じて受話側の挿入損失量を相対的に大きくした送話モード、又は送話側の挿入損失量を相対的に大きくした受話モードの少なくとも何れか一方に切り換えてなる拡声通話機において、第１の音声区間検出部に参照信号として入力する送話信号を減衰させる第１の減衰器並びに送話側背景騒音パワー推定値が所定の閾値を超えたら第１の減衰器の減衰量を増大させる第１の減衰量制御部、若しくは第２の音声区間検出部に参照信号として入力する受話信号を減衰させる第２の減衰器並びに受話側背景騒音パワー推定値が所定の閾値を超えたら第２の減衰器の減衰量を増大させる第２の減衰量制御部の少なくとも何れか一方を備えたことを特徴とする拡声通話機。
【請求項３】
マイクロホンおよびスピーカと、マイクロホンから出力される送話信号を増幅する第１の増幅器と、相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器と、送話信号を伝送系へ送り出し且つ受話信号を減衰させる送話状態と受話信号をスピーカへ送り出し且つ送話信号を減衰させる受話状態とを切り換える音声スイッチとを備え、音声スイッチは、マイクロホンから第１の増幅器へ至る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、第２の増幅器からスピーカへ至る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、送話側および受話側の各損失挿入手段における挿入損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、挿入損失量制御手段は、送話信号の瞬時パワーを推定する送話側瞬時パワー推定部と、受話信号の瞬時パワーを推定する受話側瞬時パワー推定部とを具備し、送話側および受話側の瞬時パワー推定値に基づいて通話状態を推定して送話側および受話側の挿入損失量を通話状態に応じた値に制御してなる拡声通話機において、送話側の瞬時パワー推定値を所定の上限値で飽和させる第１の飽和処理部、若しくは受話側の瞬時パワー推定値を所定の上限値で飽和させる第２の飽和処理部の何れか一方を備えたことを特徴とする拡声通話機。
【請求項４】
マイクロホンおよびスピーカと、マイクロホンから出力される送話信号を増幅する第１の増幅器と、相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器と、送話信号を伝送系へ送り出し且つ受話信号を減衰させる送話状態と受話信号をスピーカへ送り出し且つ送話信号を減衰させる受話状態とを切り換える音声スイッチとを備え、音声スイッチは、マイクロホンから第１の増幅器へ至る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、第２の増幅器からスピーカへ至る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、送話側および受話側の各損失挿入手段における挿入損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、挿入損失量制御手段は、送話信号の瞬時パワーを推定する送話側瞬時パワー推定部並びに送話信号の背景騒音パワーを推定する送話側背景騒音パワー推定部と、送話信号の瞬時パワー推定値および背景騒音パワー推定値に基づいて送話信号の音声区間を検出する第１の音声区間検出部と、受話信号の瞬時パワーを推定する受話側瞬時パワー推定部並びに受話信号の背景騒音パワーを推定する受話側背景騒音パワー推定部と、受話信号の瞬時パワー推定値および背景騒音パワー推定値に基づいて受話信号の音声区間を検出する第２の音声区間検出部とを具備し、送話側および受話側の瞬時パワー推定値に基づいて推定される通話状態と第１および第２の音声区間検出部の検出結果とに応じて送話側および受話側の挿入損失量を制御してなる拡声通話機において、第１の音声区間検出部で音声区間が検出されないときに送話側の瞬時パワー推定値に１未満の正の減衰係数を乗じて減衰させる第１の減衰処理部と、第２の音声区間検出部で音声区間が検出されないときに受話側の瞬時パワー推定値に１未満の正の減衰係数を乗じて減衰させる第２の減衰処理部との少なくとも何れか一方を備えたことを特徴とする拡声通話機。
【請求項５】
マイクロホンおよびスピーカと、マイクロホンから出力される送話信号を増幅する第１の増幅器と、相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器と、送話信号を伝送系へ送り出し且つ受話信号を減衰させる送話状態と受話信号をスピーカへ送り出し且つ送話信号を減衰させる受話状態とを切り換える音声スイッチとを備え、音声スイッチは、マイクロホンから第１の増幅器へ至る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、第２の増幅器からスピーカへ至る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、送話信号並びに受話信号を参照して通話状態を判定するとともに通話状態に応じて送話側および受話側の各損失挿入手段における挿入損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備する拡声通話機において、挿入損失量制御手段で参照する送話信号から音声の主成分帯域以外の帯域成分を除去する第１の帯域通過フィルタと、挿入損失量制御手段で参照する受話信号から音声の主成分帯域以外の帯域成分を除去する第２の帯域通過フィルタとの少なくとも何れか一方を備えたことを特徴とする拡声通話機。
【請求項６】
挿入損失量制御手段は、通話状態が送話状態か受話状態を判定するとともに通話状態に応じて送話側および受話側の各損失挿入手段における挿入損失量を制御してなり、挿入損失量制御手段の判定結果が所定時間以上継続して送話状態であるときにのみ、第１の利得制御部、又は第１の減衰量制御部、又は第１の飽和処理部、又は第１の減衰処理部、又は第１の帯域通過フィルタを動作させ、挿入損失量制御手段の判定結果が所定時間以上継続して受話状態であるときにのみ、第２の利得制御部、又は第２の減衰量制御部、又は第２の飽和処理部、又は第２の減衰処理部、又は第２の帯域通過フィルタを動作させることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の拡声通話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターホンなどに用いられる拡声通話機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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って拡声出力し、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拡声通話（ハンズフリー通話）を実現する拡声通話機が提供されている。このような拡声通話機においては、通話者が発した音声の一部が相手側通話端末のスピーカからマイクロホンヘの音響結合や通話端末と伝送路との間のインピーダンスの不整合によって生じる反射などが原因で再び受話信号と重畳して帰還することがあり、この帰還成分のレベルが大きい場合には、不快なエコー（音響エコーあるいは回線エコー）として通話者に聴こえてしまう。また、上記音響結合や反射、および自端末における音響結合により通話系に閉ループが形成され、閉ループの一巡利得が１倍を超える周波数成分が存在する場合には、その周波数においてハウリングを生じ、安定した通話を継続することが不可能となる。したがって、通話端末としての拡声通話機を設計する上で、上述した不快なエコーやハウリングを如何に抑圧するかが重要な課題となる。
【０００３】
このような課題に対して、従来、通話状態（送話状態、受話状態など）を常時推定し、推定結果に基づき適切な配分で送話路および受話路に対して損失を挿入する音声スイッチを用いて閉ループの一巡利得を低減し不快なエコーやハウリングを抑圧する方式が広く用いられてきた。図１３は、拡声通話機としてのインターホン親機（以下、「親機」と略す）Ｍと、相手側通話端末としてのドアホン子器Ｓとからなる、所謂ハンズフリーインターホンの従来例を示すブロック図である（特許文献１参照）。親機Ｍは、マイクロホン１、スピーカ２、２線−４線変換回路３０、マイクロホン１から出力される送話信号を増幅する第１の増幅器３１、相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器３２、並びに音声スイッチＶＳ’で構成される。また、図示は省略するが、ドアホン子器Ｓはマイクロホン、スピーカ、２線−４線変換回路等で構成される。
【０００４】
また音声スイッチＶＳ’は、マイクロホン１から第１の増幅器３１を経て２線−４線変換回路３０へ至る送話側信号経路に損失を挿入する送話側損失挿入手段３３と、第２の増幅器３２からスピーカ２へ至る受話側信号経路に損失を挿入する受話側損失挿入手段３４と、送話側および受話側の各損失挿入手段３３，３４における挿入損失量を制御する挿入損失量制御手段３５とを具備する。この挿入損失量制御手段３５は、例えば送話信号および受話信号のパワーを推定し、これらの推定値の大小関係を比較して瞬時パワーの小さい側の損失挿入手段３３，３４に対して所定の損失を挿入することによって送話状態と受話状態を切り換えるという処理を行っている。
【特許文献１】特開２０００−３０７７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記従来例においては、遠端（ドアホン子器Ｓ）側の周囲騒音レベルと近端（親機Ｍ）側の周囲騒音レベルとの差が大きい場合、例えば屋外に設置されたドアホン子器Ｓのマイクロホンに風切り音や自動車騒音などの大きな騒音が入力された場合、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３５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（所謂音声スイッチの片倒れ）が生じてしまう。
【０００６】
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、音声スイッチの片倒れを抑制可能とした拡声通話機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、マイクロホンおよびスピーカと、マイクロホンから出力される送話信号を増幅する第１の増幅器と、相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器と、送話信号を伝送系へ送り出し且つ受話信号を減衰させる送話状態と受話信号をスピーカへ送り出し且つ送話信号を減衰させる受話状態とを切り換える音声スイッチとを備え、音声スイッチは、マイクロホンから第１の増幅器へ至る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、第２の増幅器からスピーカへ至る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、送話側および受話側の各損失挿入手段における挿入損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、挿入損失量制御手段は、送話信号の瞬時パワーを推定する送話側瞬時パワー推定部と、送話信号の背景騒音パワーを推定する送話側背景騒音パワー推定部と、送話側の瞬時パワー推定値並びに背景騒音パワー推定値から送話信号の音声区間を検出する第１の音声区間検出部と、受話信号の瞬時パワーを推定する受話側瞬時パワー推定部と、受話信号の背景騒音パワーを推定する受話側背景騒音パワー推定部と、受話側の瞬時パワー推定値並びに背景騒音パワー推定値から受話信号の音声区間を検出する第２の音声区間検出部とを具備し、送話側および受話側の瞬時パワー推定値の比較結果と第１および第２の音声区間検出部の検出結果とを参照して通話状態を判定するとともに、通話状態の判定結果に応じて受話側の挿入損失量を相対的に大きくした送話モード、又は送話側の挿入損失量を相対的に大きくした受話モードの少なくとも何れか一方に切り換えてなる拡声通話機において、送話側背景騒音パワー推定値が所定の閾値を超えたら第１の増幅器の利得を減少させる第１の利得制御部、若しくは受話側背景騒音パワー推定値が所定の閾値を超えたら第２の増幅器の利得を減少させる第２の利得制御部の少なくとも何れか一方を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、遠端側（又は近端側）の周囲騒音レベルが大きい場合に受話側（又は送話側）の瞬時パワー推定値も大きくなってしまうことにより挿入損失量制御手段が通話状態を受話状態（又は送話状態）と誤判定して音声スイッチが受話側（又は送話側）へ片倒れすることがあるが、このような場合に受話側（又は送話側）背景騒音パワー推定値が所定の閾値を超えていれば受話信号（又は送話信号）を増幅する第２（又は第１）の増幅器の利得を減少させることで受話側（又は送話側）の瞬時パワー推定値も減少するから、挿入損失量制御手段が通話状態を受話状態（又は送話状態）と誤判定することを防いで音声スイッチの片倒れを抑制することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、上記目的を達成するために、マイクロホンおよびスピーカと、マイクロホンから出力される送話信号を増幅する第１の増幅器と、相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器と、送話信号を伝送系へ送り出し且つ受話信号を減衰させる送話状態と受話信号をスピーカへ送り出し且つ送話信号を減衰させる受話状態とを切り換える音声スイッチとを備え、音声スイッチは、マイクロホンから第１の増幅器へ至る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、第２の増幅器からスピーカへ至る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、送話側および受話側の各損失挿入手段における挿入損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、挿入損失量制御手段は、送話信号の瞬時パワーを推定する送話側瞬時パワー推定部と、送話信号の背景騒音パワーを推定する送話側背景騒音パワー推定部と、送話側の瞬時パワー推定値並びに背景騒音パワー推定値から送話信号の音声区間を検出する第１の音声区間検出部と、受話信号の瞬時パワーを推定する受話側瞬時パワー推定部と、受話信号の背景騒音パワーを推定する受話側背景騒音パワー推定部と、受話側の瞬時パワー推定値並びに背景騒音パワー推定値から受話信号の音声区間を検出する第２の音声区間検出部とを具備し、送話側および受話側の瞬時パワー推定値の比較結果と第１および第２の音声区間検出部の検出結果とを参照して通話状態を判定するとともに、通話状態の判定結果に応じて受話側の挿入損失量を相対的に大きくした送話モード、又は送話側の挿入損失量を相対的に大きくした受話モードの少なくとも何れか一方に切り換えてなる拡声通話機において、第１の音声区間検出部に参照信号として入力する送話信号を減衰させる第１の減衰器並びに送話側背景騒音パワー推定値が所定の閾値を超えたら第１の減衰器の減衰量を増大させる第１の減衰量制御部、若しくは第２の音声区間検出部に参照信号として入力する受話信号を減衰させる第２の減衰器並びに受話側背景騒音パワー推定値が所定の閾値を超えたら第２の減衰器の減衰量を増大させる第２の減衰量制御部の少なくとも何れか一方を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、遠端側（又は近端側）の周囲騒音レベルが大きい場合に受話側（又は送話側）の瞬時パワー推定値も大きくなってしまうことにより挿入損失量制御手段が通話状態を受話状態（又は送話状態）と誤判定して音声スイッチが受話側（又は送話側）へ片倒れすることがあるが、このような場合に受話側（又は送話側）背景騒音パワー推定値が所定の閾値を超えていれば受話信号（又は送話信号）を減衰させる第２（又は第１）の減衰器の減衰量を増大させることで受話側（又は送話側）の瞬時パワー推定値も減少するから、挿入損失量制御手段が通話状態を受話状態（又は送話状態）と誤判定することを防いで音声スイッチの片倒れを抑制することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、上記目的を達成するために、マイクロホンおよびスピーカと、マイクロホンから出力される送話信号を増幅する第１の増幅器と、相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器と、送話信号を伝送系へ送り出し且つ受話信号を減衰させる送話状態と受話信号をスピーカへ送り出し且つ送話信号を減衰させる受話状態とを切り換える音声スイッチとを備え、音声スイッチは、マイクロホンから第１の増幅器へ至る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、第２の増幅器からスピーカへ至る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、送話側および受話側の各損失挿入手段における挿入損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、挿入損失量制御手段は、送話信号の瞬時パワーを推定する送話側瞬時パワー推定部と、受話信号の瞬時パワーを推定する受話側瞬時パワー推定部とを具備し、送話側および受話側の瞬時パワー推定値に基づいて通話状態を推定して送話側および受話側の挿入損失量を通話状態に応じた値に制御してなる拡声通話機において、送話側の瞬時パワー推定値を所定の上限値で飽和させる第１の飽和処理部、若しくは受話側の瞬時パワー推定値を所定の上限値で飽和させる第２の飽和処理部の何れか一方を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、遠端側（又は近端側）の周囲騒音レベルが大きい場合に受話側（又は送話側）の瞬時パワー推定値も大きくなってしまうことにより挿入損失量制御手段が通話状態を受話状態（又は送話状態）と誤判定して音声スイッチが受話側（又は送話側）へ片倒れすることがあるが、このような場合でも受話側（又は送話側）の瞬時パワー推定値を所定の上限値で飽和させているため、挿入損失量制御手段が通話状態を受話状態（又は送話状態）と誤判定することを防いで音声スイッチの片倒れを抑制することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、上記目的を達成するために、マイクロホンおよびスピーカと、マイクロホンから出力される送話信号を増幅する第１の増幅器と、相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器と、送話信号を伝送系へ送り出し且つ受話信号を減衰させる送話状態と受話信号をスピーカへ送り出し且つ送話信号を減衰させる受話状態とを切り換える音声スイッチとを備え、音声スイッチは、マイクロホンから第１の増幅器へ至る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、第２の増幅器からスピーカへ至る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、送話側および受話側の各損失挿入手段における挿入損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備し、挿入損失量制御手段は、送話信号の瞬時パワーを推定する送話側瞬時パワー推定部並びに送話信号の背景騒音パワーを推定する送話側背景騒音パワー推定部と、送話信号の瞬時パワー推定値および背景騒音パワー推定値に基づいて送話信号の音声区間を検出する第１の音声区間検出部と、受話信号の瞬時パワーを推定する受話側瞬時パワー推定部並びに受話信号の背景騒音パワーを推定する受話側背景騒音パワー推定部と、受話信号の瞬時パワー推定値および背景騒音パワー推定値に基づいて受話信号の音声区間を検出する第２の音声区間検出部とを具備し、送話側および受話側の瞬時パワー推定値に基づいて推定される通話状態と第１および第２の音声区間検出部の検出結果とに応じて送話側および受話側の挿入損失量を制御してなる拡声通話機において、第１の音声区間検出部で音声区間が検出されないときに送話側の瞬時パワー推定値に１未満の正の減衰係数を乗じて減衰させる第１の減衰処理部と、第２の音声区間検出部で音声区間が検出されないときに受話側の瞬時パワー推定値に１未満の正の減衰係数を乗じて減衰させる第２の減衰処理部との少なくとも何れか一方を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、遠端側（又は近端側）の周囲騒音レベルが大きい場合に受話側（又は送話側）の瞬時パワー推定値も大きくなってしまうことにより挿入損失量制御手段が通話状態を受話状態（又は送話状態）と誤判定して音声スイッチが受話側（又は送話側）へ片倒れすることがあるが、このような場合でも第２（又は第１）の音声区間検出部で音声区間が検出されないときには受話側（又は送話側）の瞬時パワー推定値に１未満の正の減衰係数を乗じて減衰させるため、挿入損失量制御手段が通話状態を受話状態（又は送話状態）と誤判定することを防いで音声スイッチの片倒れを抑制することができる。
【００１５】
請求項５の発明は、上記目的を達成するために、マイクロホンおよびスピーカと、マイクロホンから出力される送話信号を増幅する第１の増幅器と、相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器と、送話信号を伝送系へ送り出し且つ受話信号を減衰させる送話状態と受話信号をスピーカへ送り出し且つ送話信号を減衰させる受話状態とを切り換える音声スイッチとを備え、音声スイッチは、マイクロホンから第１の増幅器へ至る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、第２の増幅器からスピーカへ至る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、送話信号並びに受話信号を参照して通話状態を判定するとともに通話状態に応じて送話側および受話側の各損失挿入手段における挿入損失量を制御する挿入損失量制御手段とを具備する拡声通話機において、挿入損失量制御手段で参照する送話信号から音声の主成分帯域以外の帯域成分を除去する第１の帯域通過フィルタと、挿入損失量制御手段で参照する受話信号から音声の主成分帯域以外の帯域成分を除去する第２の帯域通過フィルタとの少なくとも何れか一方を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、挿入損失量制御手段で通話状態の判定に利用する送話信号又は受話信号から音声の主成分帯域以外の帯域成分を第１又は第２の帯域通過フィルタで除去するため、周囲騒音レベルが大きい場合でも通話状態の誤判定を防いで音声スイッチの片倒れを抑制することができる。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの発明において、挿入損失量制御手段は、通話状態が送話状態か受話状態を判定するとともに通話状態に応じて送話側および受話側の各損失挿入手段における挿入損失量を制御してなり、挿入損失量制御手段の判定結果が所定時間以上継続して送話状態であるときにのみ、第１の利得制御部、又は第１の減衰量制御部、又は第１の飽和処理部、又は第１の減衰処理部、又は第１の帯域通過フィルタを動作させ、挿入損失量制御手段の判定結果が所定時間以上継続して受話状態であるときにのみ、第２の利得制御部、又は第２の減衰量制御部、又は第２の飽和処理部、又は第２の減衰処理部、又は第２の帯域通過フィルタを動作させることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、挿入損失量制御手段の判定結果が所定時間以上継続して送話又は受話の何れかの通話状態に固定されている場合、その固定されている側（送話側又は受話側）の周囲騒音レベルが相対的に大きくなっていると考えられるから、判定結果が所定時間以上継続したときにだけ各部を動作させて効率的に片倒れの抑制が行える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、遠端側（又は近端側）の周囲騒音レベルが大きい場合に受話側（又は送話側）の瞬時パワー推定値も大きくなってしまうことにより挿入損失量制御手段が通話状態を受話状態（又は送話状態）と誤判定して音声スイッチが受話側（又は送話側）へ片倒れすることがあるが、このような場合に受話側（又は送話側）背景騒音パワー推定値が所定の閾値を超えていれば受話信号（又は送話信号）を増幅する第２（又は第１）の増幅器の利得を減少させることで受話側（又は送話側）の瞬時パワー推定値も減少するから、挿入損失量制御手段が通話状態を受話状態（又は送話状態）と誤判定することを防いで音声スイッチの片倒れを抑制することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（実施形態１）
本実施形態の拡声通話機は、図１に示すようにマイクロホン１、スピーカ２、第１の増幅器５、第２の増幅器６、並びに音声スイッチＶＳを備える点で従来の拡声通話機（インターホン親機Ｍ）と共通する。
【００２１】
本実施形態における音声スイッチＶＳは、送話信号を回線へ伝送するための送話側信号経路に挿入される送話側損失挿入部３と、受話信号をスピーカ２へ伝送するための受話側信号経路に挿入される受話側損失挿入部４と、通話状態に応じて送話側損失挿入部３並びに受話側損失挿入部４の挿入損失量を制御する挿入損失量制御部１０とを備える。また、挿入損失量制御部１０は、送話信号の音声区間を検出する第１の音声区間検出部１１と、受話信号の音声区間を検出する第２の音声区間検出部１２とを具備する。第１の音声区間検出部１１は、送話側損失挿入部３へ入力する送話信号（点Ｂの信号）の瞬時パワーを推定する送話側瞬時パワー推定部（図示せず）と、送話信号の背景騒音パワーを推定する送話側背景騒音パワー推定部（図示せず）と、送話側の瞬時パワー推定値Ｐs(T)と背景騒音パワー推定値Ｐn(T)の比（＝Ｐs(T)／Ｐn(T)）を所定の閾値δと比較し、前記比が閾値δ以上のときに音声区間と判定する判定部（図示せず）とで構成される。同様に第２の音声区間検出部１２は、受話側損失挿入部４へ入力する受話信号（点Ｃの信号）の瞬時パワーを推定する受話側瞬時パワー推定部（図示せず）と、受話信号の背景騒音パワーを推定する受話側背景騒音パワー推定部（図示せず）と、受話側の瞬時パワー推定値Ｐs(R)と背景騒音パワー推定値Ｐn(R)の比（＝Ｐs(R)／Ｐn(R)）を所定の閾値δと比較し、前記比が閾値δ以上のときに音声区間と判定する判定部（図示せず）とで構成される。そして、第１および第２の音声区間検出部１１，１２は音声区間を検出したときに各々送話側および受話側の音声区間検出信号ＳＤＦ（Ｔ），ＳＤＦ（Ｒ）を「１」とし、音声区間を検出しないとき（非音声区間のとき）に音声区間検出信号ＳＤＦ（Ｔ），ＳＤＦ（Ｒ）を「０」とする。なお、送話側並びに受話側の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等で構成され、送話側並びに受話側の背景騒音パワー推定部は、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等で構成される。
【００２２】
さらに挿入損失量制御部１０は、送話側損失挿入部３への入力点Ｂから送話側損失挿入部３並びに回線側での回り込みを経て受話側損失挿入部４への入力点Ｃへ帰還する系の利得に応じて決定される値を係数にもつ回線帰還利得乗算部１３と、受話側損失挿入部４への入力点Ｃから受話側損失挿入部４並びに音響側（マイクロホン１およびスピーカ２）での回り込みを経て送話側損失挿入部３への入力点Ｂへ到る経路の利得に応じて決定される値を係数にもつ音響結合利得乗算部１４と、第２の音声区間検出部１２から出力される受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)を音響結合利得乗算部１４へ入力して得られる出力信号Ｐ２と第１の音声区間検出部１１から出力される送話側瞬時パワー推定値Ｐs(T)との大小関係を比較する第１の比較器１５と、送話側瞬時パワー推定値Ｐs(T)を回線帰還利得乗算部１３へ入力して得られる出力信号Ｐ１と受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)との大小関係を比較する第２の比較器１６と、第１の比較器１５及び第２の比較器１６の出力信号Ｃ１，Ｃ２と第１の音声区間検出部１１及び第２の音声区間検出部１２の出力信号Ｃ３（＝ＳＤＦ（Ｔ）），Ｃ４（＝ＳＤＦ（Ｒ））に基づいて通話状態を判定し、送話側損失挿入部３及び受話側損失挿入部４の損入損失量を制御する挿入損失量分配処理部１７とを具備する。ここで、第１の比較器１５の出力信号Ｃ１は、Ｐs(T)＜Ｐ２の場合に「０」となり、Ｐs(T)≧Ｐ２の場合に「１」となる。また、第２の比較器１６の出力信号Ｃ２は、Ｐs(R)≧Ｐ１の場合に「０」となり、Ｐs(R)＜Ｐ１の場合に「１」となる。
【００２３】
而して、挿入損失量分配処理部１７では上記４つの２値信号Ｃ１〜Ｃ４を参照して通話状態を判定し、送話側損失挿入部３及び受話側損失挿入部４の挿入損失量を決定する。ここで、Ｃ１＝Ｃ２＝１且つＣ３＝１の場合は送話モード、Ｃ１＝Ｃ２＝０且つＣ４＝１の場合は受話モード、Ｃ１≠Ｃ２且つＣ３及びＣ４が共に０ではない場合は高速アイドルモード、その他の状態では緩速アイドルモードと判定し、判定結果が送話モードのときには送話側損失挿入部３の挿入損失量を最小値、受話側損失挿入部４の挿入損失量を最大値に設定し、判定結果が受話モードのときには送話側損失挿入部３の挿入損失量を最大値、受話側損失挿入部４の挿入損失量を最小値に設定し、判定結果が高速アイドルモードのときには短い遷移時間で送話損失挿入部３並びに受話損失挿入部４の挿入損失量を互いに等しくするとともに、判定結果が緩速アイドルモードのときには長い遷移時間で送話損失挿入部３並びに受話損失挿入部４の挿入損失量を互いに等しくする。なお、上述した音声スイッチＶＳの構成および動作は特許文献１に開示されたものと共通であるので詳しい説明は省略する。
【００２４】
次に本実施形態の要旨について説明する。本実施形態は、相手側の通話端末から伝送系を経て到達する受話信号を増幅する第２の増幅器６の利得Ｇ２が可変であって、受話側の背景騒音パワー推定値Ｐn(R)が所定の閾値Ｘｃを超えたら第２の増幅器６の利得Ｇ２を減少させる利得制御部２０を備えた点に特徴がある。
【００２５】
利得制御部２０は、図２に示すように受話側背景騒音パワー推定値Ｐn(R)が閾値Ｘｃ以下のときには第２の増幅器６の利得Ｇ２を初期値Ｇ２0に設定し、閾値Ｘｃを超えたら初期値Ｇ２0よりも小さい値Ｇ２1に利得Ｇ２を減少させ、受話側背景騒音パワー推定値Ｐn(R)が閾値ＸｃよりさらにΔＸ以上増大したらＧ２1よりもさらに小さい値Ｇ２2に利得Ｇ２を減少させる。
【００２６】
而して、遠端側の周囲騒音レベルが大きい場合に受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)も大きくなってしまうことにより、挿入損失量分配処理部１７が通話状態を受話状態と誤判定して音声スイッチＶｓが受話側へ片倒れすることがあるが、遠端側の周囲騒音レベルが大きくなって受話側背景騒音パワー推定値Ｐn(R)が閾値Ｘｃを超えていれば、利得制御部２０により受話信号を増幅する第２の増幅器６の利得Ｇ２を初期値Ｇ２0からＧ２1さらにＧ２2へと減少させるため、受話側瞬時パワー推定値Ps(R)も減少するから挿入損失量分配処理部１７が通話状態を受話状態と誤判定することを防いで音声スイッチＶＳの片倒れを抑制することができる。
【００２７】
なお、本実施形態では受話側に利得制御部２０を設けたが、第１の増幅器５の利得Ｇ１を可変とし、送話側の背景騒音パワー推定値Ｐn(T)が所定の閾値を超えたら第１の増幅器５の利得Ｇ１を減少させる利得制御部を設ければ、受話側と同様に挿入損失量分配処理部１７における通話状態の誤判定を防いで音声スイッチＶＳの片倒れを抑制することが可能であり、送話側又は受話側の何れか一方だけでなく双方に利得制御部を設けても構わない。
【００２８】
（実施形態２）
図３に本実施形態の一部省略したブロック図を示す。但し、本実施形態の基本構成は実施形態１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。
【００２９】
本実施形態は、第２の音声区間検出部１２に入力する受話信号を減衰させる減衰器２１と、受話側背景騒音パワー推定値Ｐn(R）が所定の閾値Ｘｃを超えたら減衰器２１の減衰量Ｌｒを増大させる減衰量制御部２２とを備えた点に特徴がある。
【００３０】
減衰量制御部２２は、図４に示すように受話側背景騒音パワー推定値Ｐn(R)が閾値Ｘｃ以下のときには減衰器２１の減衰量Ｌｒを初期値Ｌｒ0（＝０ｄＢ）に設定し、閾値Ｘｃを超えたら初期値Ｌｒ0よりも大きい値Ｌｒ1に減衰量Ｌｒを増大させ、受話側背景騒音パワー推定値Ｐn(R)が閾値ＸｃよりさらにΔＸ以上増大したらＬｒ1よりもさらに大きい値Ｌｒ2に減衰量Ｌｒを増大させる。
【００３１】
而して、遠端側の周囲騒音レベルが大きい場合に受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)も大きくなってしまうことにより、挿入損失量分配処理部１７が通話状態を受話状態と誤判定して音声スイッチＶｓが受話側へ片倒れすることがあるが、遠端側の周囲騒音レベルが大きくなって受話側背景騒音パワー推定値Ｐn(R)が閾値Ｘｃを超えていれば、減衰量制御部２２により受話信号を減衰する減衰器２１の減衰量Ｌｒを初期値Ｌｒ0からＬｒ1さらにＬｒ2へと増大させるため、受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)も減少するから挿入損失量分配処理部１７が通話状態を受話状態と誤判定することを防いで音声スイッチＶＳの片倒れを抑制することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では受話側に減衰器２１並びに減衰量制御部２２を設けたが、第１の音声区間検出部１１に入力する送話信号を減衰させる減衰器と、送話側背景騒音パワー推定値Ｐn(T）が所定の閾値Ｘｃを超えたら減衰器の減衰量を増大させる減衰量制御部とを設ければ、受話側と同様に挿入損失量分配処理部１７における通話状態の誤判定を防いで音声スイッチＶＳの片倒れを抑制することが可能であり、送話側又は受話側の何れか一方だけでなく双方に減衰器並びに減衰量制御部を設けても構わない。
【００３３】
（実施形態３）
図５に本実施形態の一部省略したブロック図を示す。但し、本実施形態の基本構成は実施形態１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。
【００３４】
本実施形態は、受話側の瞬時パワー推定値Ｐs(R)を所定の上限値Ｐ０で飽和させる飽和処理部１８を挿入損失量制御部１０に具備した点に特徴がある。
【００３５】
飽和処理部１８は、第２の音声区間検出部１２から音響帰還利得乗算部１４並びに第２の比較器１６に対して出力される受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)を監視し、図６に示すように上限値Ｐ０以下のときには第２の音声区間検出部１２から出力される受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)と同一の値の受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)’を音響帰還利得乗算部１４並びに第２の比較器１６に対して出力し、上限値Ｐ０を超えているときには上限値Ｐ０に固定された受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)’（＝Ｐ０）を音響帰還利得乗算部１４並びに第２の比較器１６に対して出力する。
【００３６】
而して、遠端側の周囲騒音レベルが大きい場合に第２の音声区間検出部１２から音響帰還利得乗算部１４並びに第２の比較器１６に対して出力される受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)も大きくなって挿入損失量分配処理部１７が通話状態を受話状態と誤判定してしまうことにより音声スイッチＶｓが受話側へ片倒れすることがあるが、遠端側の周囲騒音レベルが大きくなって受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)が上限値Ｐ０を超えた場合、第２の音声区間検出部１２から音響帰還利得乗算部１４並びに第２の比較器１６に対して出力される受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)’を飽和処理部１８によって上限値Ｐ０で飽和させるため、音響帰還利得乗算部１４並びに第２の比較器１６に入力される受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)’が上限値Ｐ０より大きくなることが無く、挿入損失量分配処理部１７が通話状態を受話状態と誤判定するのを防いで音声スイッチＶＳの片倒れを抑制することができる。
【００３７】
なお、第１の音声区間検出部１１から回線帰還利得乗算部１３並びに第１の比較器１５に対して出力される送話側瞬時パワー推定値Ｐs(T)を飽和させる飽和処理部を設ければ、挿入損失量分配処理部１７が通話状態を送話状態と誤判定するのを防いで音声スイッチＶＳの片倒れを抑制することが可能であり、送話側又は受話側の何れか一方だけでなく双方に飽和処理部を設けても構わない。
【００３８】
（実施形態４）
図７に本実施形態の一部省略したブロック図を示す。但し、本実施形態の基本構成は実施形態１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。
【００３９】
本実施形態は、第２の音声区間検出部１２で音声区間が検出されないときに受話側の瞬時パワー推定値Ｐs(R)に１未満の正の減衰係数γを乗じて減衰させる減衰処理部１９を挿入損失量制御部１０に具備した点に特徴がある。
【００４０】
減衰処理部１９は、図８のフローチャートに示すように第２の音声区間検出部１２の出力信号Ｃ４（＝ＳＤＦ（Ｒ））を監視し（ステップ１）、出力信号Ｃ４が「１」のとき（音声区間のとき）には第２の音声区間検出部１２から出力される受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)と同一の値の受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)’を音響帰還利得乗算部１４並びに第２の比較器１６に対して出力し、出力信号Ｃ４が「０」のとき（非音声区間のとき）には受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)に減衰係数γ（０＜γ＜１）を乗じた値に等しい受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)’（＝Ｐs(R)×γ）を音響帰還利得乗算部１４並びに第２の比較器１６に対して出力する。
【００４１】
而して、遠端側の周囲騒音レベルが大きい場合に第２の音声区間検出部１２から音響帰還利得乗算部１４並びに第２の比較器１６に対して出力される受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)も大きくなって挿入損失量分配処理部１７が通話状態を受話状態と誤判定してしまうことにより音声スイッチＶｓが受話側へ片倒れすることがあるが、第２の音声区間検出部１２で非音声区間と検出された場合に第２の音声区間検出部１２から音響帰還利得乗算部１４並びに第２の比較器１６に対して出力される受話側瞬時パワー推定値Ｐs(R)’を減衰処理部１９によって減衰させるため、挿入損失量分配処理部１７が通話状態を受話状態と誤判定するのを防いで音声スイッチＶＳの片倒れを抑制することができる。
【００４２】
なお、第１の音声区間検出部１１により非音声区間が検出されたときに第１の音声区間検出部１１から回線帰還利得乗算部１３並びに第１の比較器１５に対して出力される送話側瞬時パワー推定値Ｐs(T)を減衰させる減衰処理部を設ければ、挿入損失量分配処理部１７が通話状態を送話状態と誤判定するのを防いで音声スイッチＶＳの片倒れを抑制することが可能であり、送話側又は受話側の何れか一方だけでなく双方に減衰処理部を設けても構わない。
【００４３】
（実施形態５）
図９に本実施形態の一部省略したブロック図を示す。但し、本実施形態の基本構成は実施形態１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。
【００４４】
本実施形態は、挿入損失量制御部１０で参照する受話信号（第２の増幅器６から受話側損失挿入部４へ至る信号伝送路の分岐点Ａから取り出した受話信号）から音声の主成分帯域以外の帯域成分を除去する帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）２３を備えた点に特徴がある。すなわち、帯域通過フィルタ２３は、図１０に示すように音声の主成分帯域の下限値（約４００Ｈｚ）と上限値（約２ｋＨｚ）を各々低域側および高域側のカットオフ周波数に略一致させている。
【００４５】
而して、挿入損失量制御部１０（第２の音声区間検出部１２）で通話状態の判定に利用する受話信号から音声の主成分帯域以外の帯域成分を帯域通過フィルタ２３で除去するため、周囲騒音レベルが大きい場合でも通話状態を受話状態と誤判定するのを防いで音声スイッチＶＳの片倒れを抑制することができる。なお、挿入損失量制御部１０で参照する送話信号（第１の増幅器５から送話側損失挿入部３へ至る信号伝送路の分岐点Ｂから取り出した送話信号）から音声の主成分帯域以外の帯域成分を除去する帯域通過フィルタを設ければ、挿入損失量分配処理部１７が通話状態を送話状態と誤判定するのを防いで音声スイッチＶＳの片倒れを抑制することが可能であり、送話側又は受話側の何れか一方だけでなく双方に帯域通過フィルタを設けても構わない。
【００４６】
（実施形態６）
図１１に本実施形態の一部省略したブロック図を示す。但し、本実施形態の基本構成は実施形態１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。
【００４７】
本実施形態は、挿入損失量分配処理部１７の判定結果が所定時間以上継続して受話状態であるときにのみ利得制御部２０を動作させる点に特徴があり、挿入損失量分配処理部１７は通話状態の判定を行う毎に図１２のフローチャートに示す処理を行っている。
【００４８】
すなわち、挿入損失量分配処理部１７は４つの出力信号Ｃ１〜Ｃ４を参照して通話状態を判定（ステップ１）した後、その判定結果が受話モードであればカウンタのカウント値をデクリメントし（ステップ２）、さらにカウント値が０か否かを判断する（ステップ３）。そして、カウント値が０であれば、カウント値を１に設定（ステップ４）した後に利得制御部２０の動作を開始させ（ステップ５）、カウント値が０でなければ何もせずに処理を終了する。一方、通話状態の判定結果が受話モード以外の場合にはカウント値を２以上の初期値に初期化（ステップ６）して処理を終了する。
【００４９】
而して、カウント値が初期値から０までデクリメントされるまでの所定時間以上継続して受話モードと判定された場合、受話側の周囲騒音レベルが相対的に大きくなっていると考えられるから、判定結果が所定時間以上継続したときにだけ利得制御部２０を動作させて効率的に片倒れの抑制が行える。
【００５０】
なお、送話側の背景騒音パワー推定値Ｐn(T)が所定の閾値を超えたら第１の増幅器５の利得Ｇ１を減少させる利得制御部を設ける場合、挿入損失量分配処理部１７の判定結果が所定時間以上継続して送話状態であるときにのみ利得制御部を動作させるようにしても同様に効率的に片倒れの抑制が行える。また実施形態２〜５において、挿入損失量分配処理部１７の判定結果が所定時間以上継続して受話状態（又は送話状態）であるときにのみ減衰量制御部２２、飽和処理部１８、減衰処理部１９、帯域通過フィルタ２３を動作させるようにしても同様に効率的に片倒れの抑制が行える。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施形態１を示すブロック図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】実施形態２を示すブロック図である。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】実施形態３を示すブロック図である。
【図６】同上の動作説明図である。
【図７】実施形態４を示すブロック図である。
【図８】同上の動作説明用のフローチャートである。
【図９】実施形態５を示すブロック図である。
【図１０】同上の動作説明図である。
【図１１】実施形態６を示すブロック図である。
【図１２】同上の動作説明用のフローチャートである。
【図１３】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  マイクロホン
２  スピーカ
３  送話側損失挿入部
４  受話側損失挿入部
６  第２の増幅器
１０  挿入損失量制御部
１２  第２の音声区間検出部
２０  利得制御部
【図１】
2005159677.tif 000003
【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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