(57)【要約】【課題】  複数の入力音声信号を加算して出力する音声加算回路に関し、加算出力信号のオーバーフロー発生又は閾値以上とならないように制御して、加算出力信号による再生音質の低下を回避する。【解決手段】  複数の入力音声信号を遅延させる遅延部５と、複数の入力音声信号の加算結果がオーバーフロー発生又は閾値以上となるか否かを判定する判定部３と、遅延部５により遅延された複数の入力音声信号を入力する減衰器２と、判定部３の判定信号に従って減衰器２の減衰量を制御する減衰制御部４と、複数の入力音声信号を、減衰器２を介して入力して加算する加算部１とを備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入力音声信号を加算して出力する音声加算回路に於いて、
前記入力音声信号を遅延させる遅延部と、
前記入力音声信号の加算結果がオーバーフロー発生又は閾値以上となるか否かを判定する判定部と、
前記遅延部により遅延された前記入力音声信号を入力する減衰器と、
前記判定部の判定信号に従って前記減衰器の減衰量を制御する減衰制御部と、
前記入力音声信号を、前記減衰器を介して入力して加算する加算部と
を備えたことを特徴とする音声加算回路。
【請求項２】
前記判定部は、複数の入力音声信号を加算して前記加算部に於ける入力音声信号の加算出力信号のオーバーフロー発生又は閾値以上か否かを判定する構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の音声加算回路。
【請求項３】
前記判定部は、複数の入力音声信号を加算して前記加算部に於ける入力音声信号の加算出力信号のオーバーフロー発生又は閾値以上か否かを判定し、且つオーバーフロー分又は閾値以上分を示す判定信号を前記減衰制御部に入力する構成を有し、前記減衰制御部は、前記判定部からの前記判定信号に応じて前記減衰器の減衰量を制御する構成を有することを特徴とする請求項１記載の音声加算回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、会議電話システムや大規模ネットワークに於ける連絡通話等に於ける複数の音声信号をディジタル加算処理する為の音声加算回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
会議電話システムは、交換機を介して複数の会議参加者の電話端末を接続し、発言者の音声信号と、他の会議参加者の音声信号とを加算して、他の会議参加者の電話端末に送出し、発言者の電話端末には、発言者自身の音声信号を除く他の会議参加者の音声信号を加算して送出するものである。現在の音声交換システムは、ディジタル化した音声信号に対する交換処理機能を有するものであるから、会議電話システムに於いても、音声信号についてディジタル加算処理を行う構成を備えている。又大規模ネットワークに於ける例えばセンタ側への連絡通話は、同時的に通話を可能とする為に、センタ側では、各部からの連絡通話の音声信号を加算して受話する構成が適用されており、この場合の音声信号もディジタル化して伝送するものである。
【０００３】
従って、入力された複数の音声信号をディジタル加算する音声加算回路に於いては、入力音声信号数が多くなる程、又高レベルの音声信号が多く含まれている程、加算出力信号はオーバーフローする可能性が高くなる。このような加算出力信号のオーバーフロー発生により、再生した受話音声信号に大きな歪を含むものなるから、再生音声品質が著しく低下し、最悪状態では通話内容を理解することができない状態となる。
【０００４】
そこで、従来は、例えば、図３に示すように、ディジタル加算を行う加算部５０の前段に固定減衰部５１を設け、この固定減衰部５１により入力音声信号をそれぞれ同一の減衰量で減衰してから、加算部５０により加算する構成が提案された。この固定減衰部５１の減衰量を、入力音声信号数と想定される入力音声信号レベルとを基に予め設定することにより、加算出力信号のオーバーフローを回避することができる。しかし、入力音声信号数が少なくなった場合には、加算出力信号のレベルも低くなるから、聞き取りにくい程小さい受話音声となる問題がある。
【０００５】
このような点を改善する為に、図４に示す音声加算回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。同図に於いて、６０は加算部、６１は減衰器、６２は減算回路、６３はオーバーフロー監視回路、６４はレベル制御回路であり、会議電話システムに適用可能の場合を示す。又減衰器６１は、レベル制御回路６４によりそれぞれの減衰量が制御される可変減衰器の構成を有し、入力音声信号は、減衰器６１を介して加算部６０に入力される。又減算回路６２は、同一の加入者の音声信号を、加算部６０により加算された加算出力信号から減算し、発言者自身の音声信号が戻らないようにする為のものである。
【０００６】
又オーバーフロー監視回路６３は、加算部６０の加算出力信号を閾値と比較し、閾値を超えた時に、レベル制御部６４に指示して、複数の入力音声信号対応の減衰器６１を所定の順序で制御し、入力音声信号を所定量減衰させて、加算出力信号が閾値を超えないように、即ち、オーバーフローしないように制御するものである。
【０００７】
又会議参加者数、有音判定、話者判定等の条件を基に、発言者からの入力音声信号に対する減衰量を、他の会議参加者からの入力音声信号に対する減衰量より大きくするレベル制御を行って、音声信号の加算部に入力し、オーバーフローを防止する構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３２７２１５８号公報
【特許文献２】特開平７−２２６９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
入力音声信号を加算部により加算し、加算出力信号がオーバーフローしないように、入力音声信号を減衰させて加算部に入力する音声加算回路に於いては、減衰器を制御するまでの間に、オーバーフローが発生した加算出力信号を送出することになり、減衰制御が完了するまでの間、一時的ではあるが、音質が著しく劣化する問題がある。特に、オーバーフローを防止する為に、有音、無音を判定して、有音判定の入力音声信号に対してのみ減衰処理する構成の場合は、オーバーフローとならない入力音声信号レベルに減衰させるまでの処理時間が長くなり、従って、音質劣化の継続時間が長くなる問題がある。
【０００９】
本発明は、複数の入力音声信号を加算処理する場合に、リアルタイムにオーバーフロー発生を防止して、音質劣化を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の音声加算回路は、複数の入力音声信号を加算して出力する音声加算回路に於いて、入力音声信号を遅延させる遅延部と、入力音声信号の加算結果がオーバーフロー発生又は閾値以上となるか否かを判定する判定部と、遅延部により遅延された前記入力音声信号を入力する減衰器と、前記判定部の判定信号に従って前記減衰器の減衰量を制御する減衰制御部と、入力音声信号を、減衰器を介して入力して加算する加算部とを備えている。
【００１１】
又前記判定部は、複数の入力音声信号を加算して前記加算部に於ける入力音声信号の加算出力信号のオーバーフロー発生又は閾値以上か否かを判定する構成を備えている。
【００１２】
又前記判定部は、複数の入力音声信号を加算して前記加算部に於ける入力音声信号の加算出力信号のオーバーフロー発生又は閾値以上か否かを判定し、且つオーバーフロー分又は閾値以上分を示す判定信号を前記減衰制御部に入力する構成を有し、前記減衰制御部は、前記判定部からの前記判定信号に応じて前記減衰器の減衰量を制御する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
複数の入力音声信号を加算して出力する音声加算回路に於いて、入力音声信号を遅延部により遅延させることにより、加算部の加算出力信号がオーバーフロー又は閾値以上となることを、判定部に於いて判定した時に、入力音声信号を減衰器により減衰させて加算部に入力するものであるから、加算部の加算出力信号は、オーバーフロー又は閾値以上となることを回避することができる。従って、加算出力信号による再生音声信号の品質劣化を防止できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の音声加算回路は、図１を参照して説明すると、入力音声信号を遅延させる遅延部５と、入力音声信号の加算結果がオーバーフロー発生又は閾値以上となるか否かを判定する判定部３と、遅延部５により遅延された入力音声信号を入力する減衰器２と、判定部３の判定信号に従って減衰器２の減衰量を制御する減衰制御部４と、入力音声信号を、減衰器２を介して入力して加算する加算部１とを備えている。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１の説明図であり、１は加算部、２は減衰器、３は判定部、４は減衰制御部、５は遅延部を示す。ディジタル入力音声信号を入力Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・Ｎとして示し、この入力音声信号を示す入力Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・Ｎを、遅延部５を介して減衰器２に入力し、この減衰器２を介して加算部１に入力する。又入力Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・Ｎを判定部３に入力し、判定出力信号を減衰制御部４に入力する。判定部３は、加算部１と同様な加算構成又は入力音声信号の上位ビットの加算構成又は上位ビットの相互比較構成により、加算部１に於けるオーバーフロー発生又は閾値以上となるか否かを判定する構成を有するものである。
【００１６】
減衰制御部４は、判定部３からの判定信号が、加算部１に於ける加算出力信号に、オーバーフロー発生でないことを示す時、又は閾値以上とならないことを示す時は、減衰器２の減衰量を零又はそれに近い最低減衰量となるように制御し、又判定部３から判定信号が、加算出力信号に、オーバーフロー発生又は閾値以上となる判定を示す時は、減衰器２の減衰量を大きくするように制御する。それにより、遅延部５を介した入力音声信号を減衰させ、加算部１による入力音声信号の加算出力信号にオーバーフローが発生しないように又は閾値以上とならないように制御することができる。遅延部５は、判定部３と減衰制御部４とを含む制御経路の動作遅延時間を補償する為のものであり、ゲート回路等の所定の遅延時間を有する半導体素子等により構成することが可能である。なお、遅延部５の遅延時間は、通常の音声信号の伝送遅延に比較して無視できる程度のものである。そして、加算部１には、オーバーフローが発生しないレベル又は閾値以上とならないように減衰された音声信号が入力され、音質劣化の原因の一つの音声信号加算時のオーバーフローを確実に防止することができる。
【００１７】
前述のように、判定部３を加算部１と同様な加算構成とした場合は、複数の入力音声信号レベルが高い時、加算部１による加算出力信号のオーバーフローが発生する前、又は閾値以上となる前に、判定部３に於ける加算出力信号のオーバーフロー発生又は閾値以上となる判定信号に従って、減衰制御部４により減衰器２を制御し、減衰量を大きくし、入力音声信号レベルを減衰させて加算部１に入力するから、加算部１の加算出力信号はオーバーフローを発生しないことになる。又は閾値以上とならないように制御できる。この場合、例えば、加算部１をそれぞれ８ビット構成の入力音声信号を加算する構成とした時に、判定部３を、８ビットより多い例えば１０ビットの加算構成とし、加算出力信号のオーバーフロー発生を、上位２ビットの中の少なくとも何れかの１ビットでも“１”となると、減衰器２の減衰量が０の場合に、加算部１の加算出力信号がオーバーフローすることになるから、減衰制御部４は、上位２ビットの“０１”〜“１１”に対応した３種類の減衰量を選択して、減衰器２を制御する構成とすることができる。又閾値以上となるか否かは、設定された閾値の値に対応したビット内容を判定すればよいことになる。
【００１８】
又加算出力信号のオーバーフロー発生の可能性は、入力音声信号の上位複数ビットの加算結果により判定することが可能である。即ち、判定部３を、入力音声信号の上位複数ビットと、オーバーフローする量の判定の為の複数ビットとを含む加算構成とすることもできる。例えば、加算部１が８ビット加算構成で、８入力音声信号の場合、入力音声信号のそれぞれの上位３ビットと、オーバーフロー分の３ビットとを含む６ビット加算構成とし、減衰制御部４は、オーバーフロー分の出力内容に従って減衰器２の減衰量を制御することができる。例えば、オーバーフロー分の出力内容が“０００”であれば、オーバーフローなしと判定することができ、減衰器２の減衰量を０又は最低減衰量となるように制御し、又オーバーフロー分の３ビットの何れか１ビットでも“１”であれば、オーバーフロー発生と判定して、減衰器２の減衰量を増加するように制御する。その場合に、オーバーフロー分の“００１”の場合に比較して、“０１０”の場合は、減衰器２の減衰量を例えば２倍となるように制御することもできる。
【００１９】
又判定部３を、例えば、８入力音声信号の場合に、各入力音声信号のそれぞれの上位３ビットについて判定する構成とすることができる。即ち、上位３ビットの中の下位１ビットが総て“１”の場合、オーバーフローが発生する。同様に、少なくとも二つの入力音声信号の上位１ビットが“１”の場合もオーバーフローが発生する。又四つの入力音声信号の中位１ビットが“１”の場合もオーバーフローが発生する。従って、論理回路によって判定部３を構成することが可能である。又判定部３は、加算部１に於ける加算出力信号がオーバーフローするか否かを判定する場合について説明しているが、このオーバーフローが発生する前の所定の閾値を超えるか否かを判定する構成とすることができる。このように、閾値を超えるか否かの判定結果に基づいて減衰量を制御する構成とすることにより、オーバーフロー発生の有無の判定結果に基づいて減衰量を制御する構成の場合より、更に安定な制御構成とすることができる。
【００２０】
又判定部３と減衰制御部４との設定内容により、加算部１の加算出力信号レベルを所望の値に制限することができる。例えば、加算出力信号がオーバーフローしない直前のレベルまで許容する以外に、加算出力信号レベルの最大値を設定することが可能である。例えば、ハンズフリーで比較的静かな部屋で電話会議を行う場合、予め加算出力信号レベルを所定値以下に制限することにより、受話音量を制限することが考えられる。その場合に、減衰制御部４に於けるオーバーフロー判定閾値を、それより低い所定の閾値に設定することにより、その閾値を超えないように、減衰器２の減衰量を制御することができる。即ち、加算出力信号レベルの最大値を判定部３の判定結果を用いて任意に制限することが可能である。
【００２１】
図２は、非線形符号と線形符号との変換機能を含む構成の説明図であり、図１と同一符号は同一部分を示し、６は非線形／線形変換部、７は線形／非線形変換部を示す。入力Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・Ｎは、１サンプル８ビット構成のＡロー又はμローによる非線形符号の音声信号であり、非線形／線形変換部６により、例えば、１６ビット構成又は１４ビット構成の線形符号に変換して、遅延部５と判定部３とに入力する。遅延部５は、前述のように、判定部３と減衰制御部４との処理遅延時間を補償して、入力Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・Ｎを減衰器２に入力する為の遅延時間に設定されている。
【００２２】
又加算部１は、１４ビット又は１６ビット構成の線形符号の音声信号を加算して出力する構成を有し、又１４ビット又は１６ビット構成の線形符号の加算出力信号を、線形／非線形変換部７により、８ビット構成の非線形符号に変換して出力する。この場合の判定部３を、前述のように、１４ビット又は１６ビット構成の加算部１に対して、上位複数ビットを加算し、且つオーバーフロービット数に対応するビット数分を出力する加算構成とすることにより、加算部１の構成に比較して簡単な加算構成で判定部３を構成することができる。又論理回路により線形符号の上位複数ビットの組み合わせにより、加算出力信号にオーバーフローが発生するか否かの判定を行わせる構成とすることも可能である。又前述のように、加算出力信号が設定した閾値以上となるか否かの判定は、その閾値の値に対応したビット位置とその上位ビットにより行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１の説明図である。
【図２】非線形符号と線形符号との変換機能を含む説明図である。
【図３】従来例の説明図である。
【図４】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  加算部
２  減衰器
３  判定部
４  減衰制御部
５  遅延部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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