(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送話音声信号を含む第１の音声信号からＡＭ波ノイズを抽出する音声信号カット部と、
前記ＡＭ波ノイズを検波して、ラジオ音声信号を抽出するＡＭ波検波部と、
前記第１の音声信号における音声の周波数帯域を増幅することで前記ＡＭ波ノイズにおける搬送波成分をカットする送話側アンプと、
前記ラジオ音声信号の位相を反転した第２の音声信号を生成するＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：デジタルシグナルプロセッサ）と
を具備し、
前記ＤＳＰは、
前記送話側アンプの出力信号と、前記第２の音声信号とを加算して前記送話音声信号を抽出する
ＡＭ波ノイズ除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＡＭ波ノイズ除去装置において、
前記ＡＭ波検波部は、
前記ＡＭ波ノイズを増幅する高周波増幅部と、
前記増幅されたＡＭ波ノイズを整流して波形を平滑にして前記ラジオ音声信号を生成する検波部と、
前記ラジオ音声信号を増幅する低周波増幅部と
を具備する
ＡＭ波ノイズ除去装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＡＭ波ノイズ除去装置において、
前記ＤＳＰが外部から受信する受話音声信号を増幅する受話側アンプと、
前記第１の音声信号を入力し、かつ、前記受話音声信号を出力するためのインターフェースと、
一方では前記送話側アンプおよび前記受話側アンプに、もう一方では前記インターフェースに、それぞれ接続されて、音声信号はそのままに２線式信号と４線式信号とを変換する２線−４線変換部と
をさらに具備する
ＡＭ波ノイズ除去装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＡＭ波ノイズ除去装置において、
前記インターフェースは、
一般電話機に接続するための一般電話機インターフェース
を具備し、
前記一般電話機インターフェースに接続されて、前記一番電話機のループ開放または閉結状態を検出するＬＯＯＰ検出部と、
前記ＬＯＯＰ検出部に接続されて、前記一般電話機への電源供給を行う給電部と、
前記一般電話機インターフェースに接続されて、前記一般電話機に着信音を鳴動させるＲｉｎｇ信号発生部と、
前記一般電話機インターフェースに接続されて、前記一般電話機が着信中である場合に前記ループ開放または前記閉結状態を検出するＲｉｎｇ  Ｔｒｉｐ検出部と
をさらに具備する
ＡＭ波ノイズ除去装置。
【請求項５】
請求項３に記載のＡＭ波ノイズ除去装置において、
前記インターフェースは、
局線上の電話機に接続するための局線インターフェース
を具備し、
前記局線インターフェースに接続されて、局線上のＬＯＯＰを閉結するＬＯＯＰ閉結部と、
前記局線インターフェースに接続されて、局線上のＲｉｎｇ信号を検出するＲｉｎｇ信号検出部と
をさらに具備する
ＡＭ波ノイズ除去装置。
【請求項６】
（ａ）送話音声信号を含む第１の音声信号からＡＭ波ノイズを抽出するステップと、
（ｂ）前記ＡＭ波ノイズを検波してラジオ音声信号を抽出するステップと、
（ｃ）前記第１の音声信号における音声の周波数帯域を増幅することで前記ＡＭ波ノイズにおける搬送波成分をカットするステップと、
（ｄ）前記ラジオ音声信号の位相を反転した第２の音声信号を生成するステップと、
（ｅ）前記ステップ（ｃ）で得られる出力信号と、前記第２の音声信号とを加算して、前記送話音声信号を抽出するステップと
を具備する
ＡＭ波ノイズ除去方法。
【請求項７】
請求項６に記載のＡＭ波ノイズ除去方法において、
前記ステップ（ｂ）は、
（ｂ−１）前記ＡＭ波ノイズを増幅するステップと、
（ｂ−２）前記増幅されたＡＭ波ノイズを整流して波形を平滑にして前記ラジオ音声信号を生成するステップと、
（ｂ−３）前記ラジオ音声信号を増幅するステップと
を具備する
ＡＭ波ノイズ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＭ波ノイズ除去装置に係り、特に、電話の音声信号に混入されたＡＭ波ノイズをデジタルシグナルプロセッサ（以下、「ＤＳＰ」と記す）によって除去するＡＭ波ノイズ除去装置に係る発明である。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開平７−１６２５０７号公報）は、電波混入対策電話機に関わる発明を開示している。
特許文献１発明の電波混入対策電話機は、電話機回路と、受話増幅器と、負荷と、受話器と、検波器と、差分検出器と、送話器と、出力送話増幅器と、送話通話線と、合成部と、音量調整部とを具備する。
ここで、電話機回路は、公衆網との送受話信号の通信を行う。受話増幅器は、受話信号を適性値に増幅する。負荷は、受話器と直列負荷とからなる。受話通話線は、受話増幅器から出力される受話電気信号を、負荷を介し受話器に接続する。受話器は、受話電気信号を音声に変換する。検波器は、受話通話線に重畳した電波を検波する。差分検出器は、検波器からの信号と受信電気信号との差分を検出し差分信号を出力する。送話器は、送話音声を電気音声に変換する。送話増幅器は、電気信号を適正値に増幅した信号として出力する。送話通話線は、送話器と送話増幅器を接続する。合成部は、送話電気信号と差分信号を合成し合成信号を出力する。音量調節部は、合成信号の入力によって差分信号の位相及び大きさを調節し合成信号の大きさが最小になるような帰還機能を有する。
【０００３】
特許文献２（特開平１０−３２６３８号公報）は、テレビ会議装置に関わる発明を開示している。
特許文献２発明のテレビ会議装置は、秘話モード設定手段と、ノイズ除去手段と、制御手段とを具備する。
ここで、秘話モード設定手段は、テレビ会議中に字端末側の会話を相手端末側に聞かれたくない時に設定される。ノイズ除去手段は、マイクから入力される音声レベルが予め設定された値以下のとき、入力音声をノイズとみなしてカットする。制御手段は、秘話モード設定手段で秘話モードが設定されたとき、これを検出して、前記ノイズ除去手段の音声レベル設定値を通常時より大きく設定する。
【０００４】
特許文献３（特開２０００−６８７９１号公報）は、適応フィルタに係る発明を開示している。
特許文献３発明の適応フィルタは、検出部と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）と、デジタルフィルタと、適応フィルタとを具備している。
ここで、検出部は、ノイズレベルが規定値以上になった事を検出すると共にノイズの振幅をデジタル信号Ｓａとして出力する。ＤＳＰは、検出部が規定以上のノイズを検出すると、デジタル信号Ｓａ’を生成する。デジタルフィルタは、デジタル信号Ｓａ’を逐次更新しながらデジタル信号Ｓａ’に相当するアナログ信号を生成する。位相制御部は、デジタルフィルタの出力を位相制御し、ノイズとアナログ信号を重ね合わせる。
【０００５】
特許文献４（特開２００４−６４７１９号公報）は、ＡＤＳＬ通信用ノイズ除去フィルタに関わる発明を開示している。
特許文献４発明のＡＤＳＬ通信用ノイズ除去フィルタは、アナログ電話回線併用ＡＤＳＬ通信において、電話回線又はスプリッタとＡＤＳＬモデムとの間の２線間に、ＡＤＳＬ帯域内のＡＭ送信周波数にトラップ周波数を合わせたトラップ回路が設けられている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１６２５０７号公報
【特許文献２】特開平１０−３２６３８号公報
【特許文献３】特開２０００−６８７９１号公報
【特許文献４】特開２００４−６４７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電話機の送話音声信号に混入されたＡＭ波ノイズを、送話音声には何ら影響を与えることなく除去するＡＭ波ノイズ除去装置を提供することである。
本発明の他の目的は、電話機の送話音声信号に混入されたＡＭ波ノイズを、送話音声には何ら影響を与えることなく除去するＡＭ波ノイズ除去方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるＡＭ波ノイズ除去装置は、電話線インターフェースと、音声信号カット部と、ＡＭ波検波部と、送話側アンプと、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：デジタルシグナルプロセッサ）とを具備する。ここで、電話線インターフェースは、送話音声信号を含む第１の音声信号を入力するためのものである。音声信号カット部は、第１の音声信号から、ＡＭ波ノイズを抽出するものである。ＡＭ波検波部は、ＡＭ波ノイズを検波して、ラジオ音声信号を抽出するものである。送話側アンプは、第１の音声信号における音声の周波数帯域を増幅することでＡＭ波ノイズにおける搬送波成分をカットするものである。ＤＳＰは、ラジオ音声信号の位相を反転した第２の音声信号を生成するものである。ＤＳＰは、送話側アンプの出力信号と、第２の音声信号とを加算して前記送話音声信号を抽出する。
【００１４】
本発明によるＡＭ波ノイズ除去方法は、（ａ）送話音声信号を含む第１の音声信号を入力するステップと、（ｂ）第１の音声信号から、ＡＭ波ノイズを抽出するステップと、（ｃ）ＡＭ波ノイズを検波してラジオ音声信号を抽出するステップと、（ｄ）第１の音声信号における音声の周波数帯域を増幅することでＡＭ波ノイズにおける搬送波成分をカットするステップと、（ｅ）ラジオ音声信号の位相を反転した第２の音声信号を生成するステップと、（ｆ）ステップ（ｄ）で得られる出力信号と、第２の音声信号とを加算して送話音声信号を抽出するステップとを具備する。
【発明の効果】
【００１９】
送話音声信号とＡＭ波ノイズとが重畳した音声信号から、送話音声信号とラジオ音声信号とが重畳した音声信号と、ラジオ音声信号のみと、の２つの音声信号を抽出する。これら２つの音声信号をデジタル信号処理することで、ＡＭ波ノイズが除去された送話音声信号が抽出される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
添付図面を参照して、本発明によるＡＭ波ノイズ除去装置を実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、一般電話機インターフェース回路としてルータなどに組み込まれたＡＭ波ノイズ除去装置のブロック図である。これはいわゆるＩＰ電話機能を持つルータなどの場合であって、本実施形態におけるＡＭ波ノイズ除去装置は、インターネットなどの任意の通信ネットワークと、ＩＰ電話機として使用される任意の一般電話機とに接続される。
【００２２】
本実施形態のＡＭ波ノイズ除去装置は、一般電話機インターフェース５Ａと、２線−４線変換部６と、送話側アンプ７Ｂと、受話側アンプ７Ａと、音声信号カット部８と、ＡＭ波検波部９と、ＤＳＰ１０と、ＬＯＯＰ検出部２Ａと、給電部１と、Ｒｉｎｇ信号発生部３Ａと、Ｒｉｎｇ  Ｔｒｉｐ検出部４とを具備している。
【００２３】
ここで、一般電話機インターフェース５Ａは、いわゆる電話線のコネクタであり、電話ラインを介して任意の一般電話機にも接続されている。もう一方では、２線−４線変換部６と、ＬＯＯＰ検出部２Ａと、音声信号カット部８と、Ｒｉｎｇ信号発生部３Ａと、Ｒｉｎｇ  Ｔｒｉｐ検出部４とに接続されている。
また、ＬＯＯＰ検出部２Ａは、一般電話機インターフェース５Ａに接続されている一方で、給電部１にも接続されている。
さらに、給電部１は、ＬＯＯＰ検出部２Ａに接続されている。
また、２線−４線変換部６は、一方では一般電話機インターフェース５Ａに接続されており、もう一方では送話側アンプ７Ｂの入力端子と受話側アンプ７Ａの出力端子とに接続されている。
さらに、送話側アンプ７Ｂは、入力側端子が２線−４線変換部６に、出力側端子がＤＳＰ１０に、それぞれ接続されている。
また、受話側アンプ７Ａは、送話側アンプ７Ｂとは逆に、入力側端子がＤＳＰ１０に、出力側端子が２線−４線変換部６に、それぞれ接続されている。
さらに、音声信号カット部８は、一方では一般電話機インターフェース５Ａに接続されており、もう一方ではＡＭ波検波部９に接続されている。
また、Ｒｉｎｇ信号発生部３Ａは、一般電話機インターフェース５Ａに接続されている。
さらに、Ｒｉｎｇ  Ｔｒｉｐ検出部４は、一般電話機インターフェース５Ａに接続されている。
また、ＤＳＰ１０は、一方では受話側アンプ７Ａの入力端子と、送話側アンプ７Ｂの出力端子と、ＡＭ波検波部９とに接続されており、もう一方では、任意の通信ネットワークに接続されている。
【００２４】
図２は、ＡＭ波検波部９の詳細ブロック図である。
ＡＭ波検波部９は、高周波増幅部１１と、検波部１２と、低周波増幅部１３とを具備している。
ここで、高周波増幅部１１と、検波部１２と、低周波増幅部１３とは、この順番に直列に接続されている。
【００２５】
図１と図２を用いて、本実施形態におけるＡＭ波ノイズ除去装置の動作を説明する。
まず、一般電話機インターフェース５Ａが、電話ラインを介して、任意の一般電話機から音声信号を受け取る。この音声信号は、電話機から出力される送話音声信号と、ＡＭ波ノイズとが重畳した音声信号である。すなわち、送話音声信号にＡＭ波ノイズが混入されている。その原因は、主に一般電話機と一般電話機インターフェースとを接続する電話ラインがアンテナの役割を果たし、空中を伝播しているＡＭラジオの電波を拾ってしまうことにある。
次に、一方では、２線−４線変換部６が一般電話機インターフェース５Ａから音声信号を受け取り、その音声信号はそのままに、２線式信号を４線式信号に変換した上で、送話側アンプ７Ｂに転送する。
送話側アンプ７Ｂは、２線−４線変換部６から入力された送話音声信号を増幅する。このとき、音声の周波数帯域のみが増幅され、その他の周波数はカットされる。したがって、送話音声信号に混入されたＡＭ波ノイズの成分のうち、搬送波はカットされ、ラジオ音声信号のみが残る。
もう一方では、並行して、音声信号カット部８が一般電話機インターフェース５Ａから音声信号を受け取る。このとき、送話音声信号には前述のとおりＡＭ波ノイズが混入している。音声信号カット部８は、電話機からの送話音声信号を除去し、ＡＭ波ノイズのみを抽出してＡＭ波検波部９に出力する。
【００２６】
ＡＭ波検波部９は、音声信号カット部８から入力されたＡＭ波ノイズを検波してラジオ音声信号のみを抽出してＤＳＰ１０に出力する。
ここで、ＡＭ波検波部９によるＡＭ波検波について説明する。
図３は、一般的なＡＭ波の波形の例である。ＡＭ波波形部９に入力される信号は、電話機からの送話音声信号が音声信号カット部８によって除去されているので、図３のようなＡＭ波波形である。
まず、高周波増幅部１１がこのＡＭ波波形を増幅する。
次に、検波部１２が、ＡＭ波波形の整流を行う。すなわち、ダイオードなどの整流素子によって交流波形の正成分のみ取り出す。図４は、図３のＡＭ波波形から正成分のみ取り出した波形の例である。さらに、コンデンサなどの素子によって波形を平滑にする。このようにして、ＡＭ波波形は検波され、ラジオ音声信号が出力される。
なお、本実施形態における検波部１２は、ダイオードとコンデンサとをブリッジ状に接続しただけの簡単なＡＭ波検波回路であっても構わない。
最後に、低周波増幅部１３が、ラジオ音声信号を増幅する。図５は、整流と増幅を行った後の波形の例である。
【００２７】
続いて、ＤＳＰ１０が、送話側アンプ７Ｂからは送話音声信号とラジオ音声信号とが重畳された音声信号を、ＡＭ波検波部９からはラジオ音声信号のみを、それぞれ受信する。ＤＳＰ１０は、いわゆるエコーキャンセラ制御と同様の制御によってラジオ音声を除去する。すなわち、ラジオ音声信号の位相を逆転し、これを送話側アンプ７Ｂから入力される音声信号に加算することで、最初に一般電話機が出力した送話音声信号のみを得る。ＤＳＰ１０は、この送話音声信号を通信ネットワークに出力する。
【００２８】
反対に、ＤＳＰ１０は、通信ネットワークから受話音声信号を受信する。受話音声信号は、受話側アンプ７Ａによって増幅され、２線−４線変換部６と一般電話機インターフェース５Ａとを介して一般電話機に届けられる。
【００２９】
以上が本実施形態の音声信号処理に係る動作であるが、その他に、一般電話機を制御する動作を以下に説明する。
一般電話機への電源供給は、給電部１がＬＯＯＰ検出部２Ａおよび一般電話機インターフェース５Ａを介して行う。
また、ＬＯＯＰ検出部２Ａは、一般電話機のループ解放または閉結状態を検出する。
さらに、Ｒｉｎｇ信号発生部３Ａは、一般電話機に着信音を鳴動させる。
また、Ｒｉｎｇ  Ｔｒｉｐ検出部４は、一般電話機が着信中である場合にそのループ解放または閉結状態を検出する。
【００３０】
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態におけるＡＭ波ノイズ除去装置を示す。
本実施形態のＡＭ波ノイズ除去装置は、第１の実施形態における一般電話機インターフェース５Ａの代わりに、局線インターフェース５Ｂを具備する。
局線インターフェース５Ｂは、任意の局線に接続され、さらに例えばいわゆるボタン電話装置に接続される。
【００３１】
本実施形態における音声信号処理は、その為の構成要素も動作も第１の実施形態と全く同じであるので説明を省略する。
【００３２】
反対に、発呼制御に係る構成要素は第１の実施形態と異なる。
まず、第１の実施形態における給電部１に相当する構成要素が本実施形態では特に必要とされない。ただし、これは本実施形態例において給電部１の存在を禁止するものではない。
次に、第１の実施形態におけるＬＯＯＰ検出部２Ａの代わりに、本実施形態におけるＡＭ波ノイズ除去装置はＬＯＯＰ閉結部２Ｂを具備する。すなわち、ＬＯＯＰ閉結部２Ｂは局線インターフェース５Ｂに接続されている。
また、第１の実施形態におけるＲｉｎｇ信号発生部３ＡおよびＲｉｎｇ  Ｔｒｉｐ検出部４の代わりに、本実施形態におけるＡＭ波ノイズ除去装置はＲｉｎｇ信号検出部３Ｂを具備する。すなわち、Ｒｉｎｇ信号検出部３Ｂは局線インターフェース５Ｂに接続されている。
【００３３】
ＬＯＯＰ閉結部２Ｂは、局線上のＬＯＯＰを閉結する。
Ｒｉｎｇ信号検出部３Ｂは、局線上のＲｉｎｇ信号を検出する。
これらの、局線上のボタン電話の発呼制御とは別に、ＡＭ波ノイズ除去は第１の実施形態と同様に行われる。
また、通信ネットワークから入力される受話音声信号の処理についても、第１の実施形態と同様に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、一般電話機インターフェース回路でのブロック図である。
【図２】図２は、ＡＭ波検波部９の詳細ブロック図である。
【図３】図３は、一般的なＡＭ波波形である。
【図４】図４は、一般的なＡＭ波波形から正成分のみ取り出した波形である。
【図５】図５は、一般的なＡＭ波波形を整流、増幅した後の波形である。
【図６】図６は、局線インターフェース回路でのブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    給電部
２Ａ  ＬＯＯＰ検出部
２Ｂ  ＬＯＯＰ閉結部
３Ａ  Ｒｉｎｇ信号発生部
３Ｂ  Ｒｉｎｇ信号検出部
４    Ｒｉｎｇ  Ｔｒｉｐ検出部
５Ａ  一般電話機インターフェース
５Ｂ  局線インターフェース
６    ２線−４線変換部
７Ａ  受話側アンプ
７Ｂ  送話側アンプ
８    音声信号カット部
９    ＡＭ波検波部
１０    デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
１１    高周波増幅部
１２    検波部
１３    低周波増幅部
【図１】
0004362501.tif 000002
【図２】
0004362501.tif 000003
【図３】
0004362501.tif 000004
【図４】
0004362501.tif 000005
【図５】
0004362501.tif 000006
【図６】
0004362501.tif 000007