JP2010068108A - インターホンシステム - Google Patents

Abstract

【課題】無音信号として判別された音声信号の複数の周波数帯域毎に損失を挿入し、当該音声信号の雑音成分を抑えて通話品質を高めることともに、無音信号又は有音信号であるかの判別を、周囲環境や性別等の諸条件に対応させ精度を高めてより正確に行う。
【解決手段】居室親機２の親機スピーカから受話音声として出力させる受話側デジタル音声信号と、子機スピーカから受話音声として出力させる送話側デジタル音声信号とをそれぞれ、音声処理部２０５の帯域分割処理回路２５０ａ、２５０ｂにて複数の周波数帯域に分割し、複数の周波数帯域に分割された当該デジタル音声信号について、周波数帯域毎に予め設定された信号判別閾値をもとに信号判別回路２５３ａ、２５３ｂにて無音信号又は有音信号の判別を行い、無音信号として判別された音声信号の複数の周波数帯域毎に、アッテネータ制御回路２５６により制御されるアッテネータ２５４ａ、２５４ｂにて損失を挿入。
【選択図】図２

Description

本発明は、有線の伝送路又は無線の伝送路を経由して接続される玄関子機及び居室親機間で音声信号を送受信して通話を成立させるインターホンシステムに係り、特に、通話品質を高めたインターホンシステムに関する。

従来から、雑音の混入した音声信号について、ケプストラム分析法によって音声部分を正確に判別し、また、雑音の混入した音声信号に付いて雑音を予測し、その雑音を除去することによって、品質のよい音声信号を得、その中から音声を切り出すことで、その音声切り出しが的確なものとなり音声認識を行うことができる音声信号処理装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。

また、特許文献１に記載の声信号処理装置と同様、音声信号について音声認識を行い無音信号又は有音信号であるかを判別することができ、さらには、通話音声の頭切れとなる音声信号の誤った判別を防止して通話品質を高めた特願２００８−１９０６３号のインターホンシステムが出願されている。

特許第３１０６５４３号公報

背景技術のうち特願２００８−１９０６３号のインターホンシステムによれば、デジタル音声信号を複数の周波数帯域に分割し、分割された周波数帯域毎に所定の閾値を設定し、この閾値との比較をもとに無音信号又は有音信号であるかの判別を行うことができるものの、誤った判定の原因ともなる雑音成分を除去する機能・作用が何ら備えられていないばかりでなく、前述の閾値は固定であるため、周囲環境や性別等の諸条件に対応できなかった。

本発明は、この難点を解消するためになされたもので、無音信号として判別された音声信号の複数の周波数帯域毎に損失を挿入し、当該音声信号の雑音成分を抑えて通話品質を高めることともに、無音信号又は有音信号であるかの判別を、周囲環境や性別等の諸条件に対応させ精度を高めてより正確に行うことができるインターホンシステムを提供することを目的している。

前述の目的を達成するため、本発明の第１の態様であるインターホンシステムは、子機マイク及び子機スピーカを有する玄関子機と、有線の伝送路又は無線の伝送路を経由して接続され、玄関子機の子機マイク及び子機スピーカとの間で通話を成立させるための音声信号を入出力する親機マイク及び親機スピーカを有する居室親機とを設けている。居室親機には、親機マイクに入力された送話アナログ音声信号を送話デジタル音声信号にアナログ／デジタル変換するとともに、玄関子機の子機マイクに入力され伝送路を経由して伝送されてくる受話デジタル音声信号を受話アナログ音声信号にデジタル／アナログ変換して親機スピーカから出力させるための親機音声コーデックと、親機音声コーデックから送路への送話ラインを伝送される送話デジタル音声信号及び伝送路から親機音声コーデックへの受話ラインを伝送される受話デジタル音声信号をそれぞれ送受信制御するための音声処理部とを備えている。音声処理部には、送話デジタル音声信号を複数の周波数帯域に分割するための送話側帯域分割処理回路と、受話デジタル音声信号を複数の周波数帯域に分割するための受話側帯域分割処理回路と、送話側帯域分割処理回路にて複数の周波数帯域に分割された送話デジタル音声信号のノイズレベルを演算するための送話側ノイズレベル演算回路と、受話側帯域分割処理回路にて複数の周波数帯域に分割された受話デジタル音声信号のノイズレベルを演算するための受話側ノイズレベル演算回路と、送話側ノイズレベル演算回路の演算結果をもとに、予め設定された信号判別閾値によって送話デジタル音声信号が無音信号又は有音信号であるかを判別するための送話側信号判別回路と、受話側ノイズレベル演算回路の演算結果をもとに、予め設定された信号判別閾値によって受話デジタル音声信号が無音信号又は有音信号であるかを判別するための受話側信号判別回路と、送話側信号判別回路及び受話側信号判別回路の判別結果をもとに、送話デジタル音声信号を分割された帯域毎に重み付けされた量で減衰させる送話側アッテネータ及び受話デジタル音声信号を分割された帯域毎に重み付けされた量で減衰させる受話側アッテネータに損失を挿入して減衰レベルを制御するためのアッテネータ制御回路と、送話側アッテネータからの各周波数帯域の送話デジタル音声信号を合成されるように波形処理するための送話側波形合成処理回路と、受話側アッテネータからの各周波数帯域の受話デジタル音声信号を合成されるように波形処理するための受話側波形合成処理回路とを備えている。

また、本発明の第２の態様であるインターホンシステムは、本発明の第１の態様において、送話側ノイズレベル演算回路及び受話側ノイズレベル演算回路はそれぞれ、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される平均二乗和と予め設定されたノイズ判定閾値とを比較し、ノイズレベルを演算するものである。

また、本発明の第３の態様であるインターホンシステムは、本発明の第１の態様において、送話側ノイズレベル演算回路及び受話側ノイズレベル演算回路はそれぞれ、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される自己相関の相関値と予め設定されたノイズ判定閾値とを比較し、ノイズレベルを演算するものである。

また、本発明の第４の態様であるインターホンシステムは、本発明の第１の態様において、送話側ノイズレベル演算回路及び受話側ノイズレベル演算回路はそれぞれ、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出されるフレーム間相互相関の相関値と予め設定されたノイズ判定閾値とを比較し、ノイズレベルを演算するものである。

また、本発明の第５の態様であるインターホンシステムは、本発明の第１の態様において、送話側信号判別回路及び受話側信号判別回路はそれぞれ、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される平均二乗和と予め設定された信号判別閾値とを比較し、無音信号又は有音信号であるかの判別を行うものである。

また、本発明の第６の態様であるインターホンシステムは、本発明の第１の態様において、送話側信号判別回路及び受話側信号判別回路はそれぞれ、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される自己相関の相関値と予め設定された信号判別閾値とを比較し、無音信号又は有音信号であるかの判別を行うものである。

また、本発明の第７の態様であるインターホンシステムは、本発明の第１の態様において、送話側信号判別回路及び受話側信号判別回路はそれぞれ、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出されるフレーム間相互相関の相関値と予め設定された信号判別閾値とを比較し、無音信号又は有音信号であるかの判別を行うものである。

また、本発明の第８の態様であるインターホンシステムは、本発明の第５の態様乃至第７の態様において、送話側信号判別回路及び受話側信号判別回路にてそれぞれ行われる比較動作は、一定時間内における信号判別閾値との比較に基づいて行われるものである。

また、本発明の第９の態様であるインターホンシステムは、本発明の第５の態様乃至第８の態様において、信号判別閾値は、送話側帯域分割処理回路及び受話側帯域分割処理回路にて分割される複数の周波数帯域毎の平均強度に基づき動的に更新されるものである。

本発明のインターホンシステムによれば、玄関子機の子機マイクに入力され、この玄関子機に有線の伝送路又は無線の伝送路を経由して接続される居室親機の親機スピーカから受話音声として出力させる受話側デジタル音声信号と、居室親機の親機マイクに入力され、この居室親機に有線の伝送路又は無線の伝送路を経由して接続される玄関子機の子機スピーカから受話音声として出力させる送話側デジタル音声信号とをそれぞれ、居室親機の音声処理部を構成する帯域分割処理回路にて複数の周波数帯域に分割し、複数の周波数帯域に分割された当該デジタル音声信号について、周波数帯域毎に予め設定された信号判別閾値をもとに信号判別回路にて無音信号又は有音信号の判別を行うことにより、無音信号として判別された音声信号の複数の周波数帯域毎に、アッテネータ制御回路により制御されるアッテネータにて損失を挿入し、当該音声信号の雑音成分を抑えることができ、通話品質を高めることができる。

また、本発明のインターホンシステムによれば、送話側ノイズレベル演算回路及び受話側ノイズレベル演算回路にて演算されるデジタル音声信号のノイズレベルを、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される平均二乗和と予め設定された一定時間内におけるノイズ判定閾値との比較、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される自己相関の相関値と予め設定された一定時間内におけるノイズ判定閾値との比較、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出されるフレーム間相互相関の相関値と予め設定された一定時間内におけるノイズ判定閾値との比較をもとに、精度を高めて正確に行うことができる。

さらに、本発明のインターホンシステムによれば、送話側信号判別回路及び受話側信号判別演算回路にて行われるデジタル音声信号が無音信号又は有音信号であるのかを、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される平均二乗和と予め設定された信号判別閾値との比較、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される自己相関の相関値と予め設定された信号判別閾値との比較、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出されるフレーム間相互相関の相関値と予め設定された信号判別閾値との比較をもとに、精度を高めて正確に行うことができ、この信号判別閾値は、送話側帯域分割処理回路及び受話側帯域分割処理回路にて分割される複数の周波数帯域毎の平均強度に基づき動的に更新されるため、周囲環境や性別等の諸条件への対応が容易となる。

以下、本発明のインターホンシステムを適用した最良の実施の形態例について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施例によるインターホンシステムの構成を示すブロック図である。このインターホンシステムには、住戸外に設置され来訪者が住戸内に在室中の居住者を呼び出して通話を成立させるための玄関子機１と、住戸内に設置され、有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1bを経由して接続される玄関子機１からの呼び出しに応答した居住者が来訪者との間で通話を成立させるための居室親機２とが設けられている。

また、玄関子機１には、子機操作部１００、カメラ１０１、子機映像処理部１０２、子機マイク１０３、子機スピーカ１０４、子機音声コーデック１０５及び子機Ｉ／Ｆ（インターフェース）１０６が備えられている。

この玄関子機１において、子機操作部１００は、来訪者が居住者を呼び出すために操作するものであり、例えば、呼出ボタンにて構成されている。

カメラ１０１は、呼出操作を行った来訪者の映像や住戸外の周囲近傍の映像（監視映像）を撮像するためのものであり、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の各種の撮像媒体にて構成されている。また、子機映像処理部１０２は、カメラ１０１にて撮像された映像である映像信号について、例えば、ＦＭ変調、増幅等の所定の信号処理を行うためのものである。

子機マイク１０３及び子機スピーカ１０４は、来訪者が居住者との間で通話を成立させるためのアナログ音声（送話音声、受話音声）を入出力するものである。また、子機音声コーデック１０５は、子機マイク１０３に入力された送話音声であるアナログ音声信号をデジタル音声信号にアナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）するとともに、居室親機２の後述する親機マイク２０２に入力され有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1bを経由して伝送されてくる受話音声であるデジタル音声信号をアナログ音声信号にデジタル／アナログ変換（Ｄ／Ａ変換）して子機スピーカ１０４から出力させるためのものである。

子機Ｉ／Ｆ１０６は、子機操作部１００から有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1bへの信号伝送ラインと、子機映像処理部１０２から有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1bへの信号伝送ラインと、子機音声コーデック１０５及び有線の伝送路Ｌ1a間の信号伝送ライン、或いは子機音声コーデック１０５及び無線の伝送路Ｌ1b間の信号伝送ラインとをそれぞれ形成するためのものである。

さらに、居室親機２には、モニタ２００、親機映像処理部２０１、親機マイク２０２、親機スピーカ２０３、親機音声コーデック２０４、音声処理部２０５、親機操作部２０６、ＣＰＵ２０７及び親機Ｉ／Ｆ２０８が備えられている。

この居室親機２において、モニタ２００は、ＣＰＵ２０７により（出画状態に）制御され、来訪者による玄関子機１からの呼び出しがあることを示す呼出表示と、玄関子機１のカメラ１０１にて撮像された映像を出画するための映像出画とをそれぞれ行うものであり、例えば、ＬＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイ等の各種の出画表示媒体にて構成されている。また、親機映像処理部２０１は、ＣＰＵ２０７により制御され、有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1bを経由して玄関子機１から伝送されてくる映像信号について、例えば、ＦＭ復調、増幅等の所定の信号処理を行い、玄関子機１のカメラ１０１にて撮像された映像をモニタ２００に出画させるためのものである。

親機マイク２０２及び親機スピーカ２０３は、居住者が来訪者との間で通話を成立させるためのアナログ音声（送話音声、受話音声）を入出力するものであり、この親機スピーカ２０３は、前述の通話機能のみならず来訪者による玄関子機１からの呼び出しがあることを示す呼出報知を行うことができる。また、親機音声コーデック２０４は、ＣＰＵ２０７により制御され、親機マイク２０２に入力された送話音声であるアナログ音声信号をデジタル音声信号にアナログ／デジタル変換するとともに、玄関子機１の子機マイク１０３に入力され有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1bを経由して伝送されてくる受話音声であるデジタル音声信号をアナログ音声信号にデジタル／アナログ変換して親機スピーカ２０３から出力させるためのものである。

音声処理部２０５は、ＣＰＵ２０７により制御され、親機音声コーデック２０４から有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1bへの送話ラインＬ2aを伝送される送話デジタル音声信号と、有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1bから親機音声コーデック２０４への受話ラインＬ2bを伝送される受話デジタル音声信号とをそれぞれ送受信制御するためのものである。

親機操作部２０６は、ＣＰＵ２０７により操作検出され、来訪者による玄関子機１からの呼び出しがあることを確認した居住者が応答し、親機マイク２０２及び親機スピーカ２０３の使用による通話を成立させるための応答操作、又は成立中の通話を終了するための終話操作等を行うものであり、例えば、通話ボタンにて構成されている。この親機操作部２０６としては、居室親機２の筐体面（図示せず。）に設けられる押圧ボタンやモニタ２００の前面に設けられるタッチパネル（図示せず。）等が好適とされる。

ＣＰＵ２０７は、居室親機２の構成各部を制御するためのものである。また、親機Ｉ／Ｆ２０８は、有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1bから親機映像処理部２０１への信号伝送ラインと、有線の伝送路Ｌ1a及び（送話ラインＬ2a又は受話ラインＬ2bを経由して）親機処理部２０５間の信号伝送ライン、或いは無線の伝送路Ｌ1b及び（送話ラインＬ2a又は受話ラインＬ2bを経由して）音声処理部２０５間の信号伝送ラインと、有線の伝送路Ｌ1a及びＣＰＵ２０７間の信号伝送ライン、或いは無線の伝送路Ｌ1b及びＣＰＵ２０７間の信号伝送ラインとをそれぞれ形成するためのものである。

次に、居室親機２の音声処理部２０５の具体的な構成について、図２のブロック図を参照して説明する。この音声処理部２０５には、送話側アンプ２５０ａ、送話側帯域分割処理回路２５１ａ、送話側ノイズレベル演算回路２５２ａ、送話側信号判別回路２５３ａ、送話側アッテネータ２５４ａ及び送話側波形合成処理回路２５５ａと、受話側アンプ２５０ｂ、受話側帯域分割処理回路２５１ｂ、受話側ノイズレベル演算回路２５２ｂ、受話側信号判別回路２５３ｂ、受話側アッテネータ２５４ｂ及び受話側波形合成処理回路２５５ｂと、アッテネータ制御回路２５６とが備えられている。

この音声処理部２０５において、送話側アンプ２５０ａは、親機音声コーデック２０４から親機Ｉ／Ｆ２０８への送話ラインＬ2a上に設けられ、送話音声であるデジタル音声信号（送話デジタル音声信号）を増幅するためのものである。また、受話側アンプ２５０ｂは、親機Ｉ／Ｆ２０８から親機音声コーデック２０４への受話ラインＬ2b上に設けられ、受話音声であるデジタル音声信号（受話デジタル音声信号）を増幅するためのものである。

送話側帯域分割処理回路２５１ａは、送話側アンプ２５０ａを経由して増幅された送話デジタル音声信号を複数の周波数帯域に分割するためのものである。また、受話側帯域分割処理回路２５１ｂは、受話側アンプ２５０ｂを経由して増幅された受話デジタル音声信号を複数の周波数帯域に分割するためのものである。

送話側ノイズレベル演算回路２５２ａは、送話側帯域分割処理回路２５１ａにて複数の周波数帯域に分割された送話デジタル音声信号のノイズレベルを演算するためのものである。具体的には、入力された当該送話デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される平均二乗和と予め設定されたノイズ判定閾値とを比較し、ノイズレベルを演算する第１の送話側演算手段と、入力された当該送話デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される自己相関の相関値から周期性の有無を検出するとともに、この相関値と予め設定されたノイズ判定閾値とを比較し、ノイズレベルを演算する第２の送話側演算手段と、入力された当該送話デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出されるフレーム間相互相関の相関値から周期性の有無を検出するとともに、この相関値と予め設定されたノイズ判定閾値とを比較し、ノイズレベルを演算する第３の送話側演算手段とのうち、何れか１の送話側演算手段が適用される。

受話側ノイズレベル演算回路２５２ｂは、受話側帯域分割処理回路２５２ｂにて複数の周波数帯域に分割された受話デジタル音声信号のノイズレベルを演算するためのものである。具体的には、入力された当該受話デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される平均二乗和と予め設定されたノイズ判定閾値とを比較し、ノイズレベルを演算する第１の受信側演算手段と、入力された当該受話デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される自己相関の相関値から周期性の有無を検出するとともに、この相関値と予め設定されたノイズ判定閾値とを比較し、ノイズレベルを演算する第２の受話側演算手段と、入力された当該受話デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出されるフレーム間相互相関の相関値から周期性の有無を検出するとともに、この相関値と予め設定されたノイズ判定閾値とを比較し、ノイズレベルを演算する第３の受話側演算手段とのうち、何れか１の受話側演算手段が適用される。

なお、送話側ノイズレベル演算回路２５２ａに適用される第１乃至第３の各送話側演算手段と、受話側ノイズレベル演算回路２５２ｂに適用される第１乃至第３の各受話側演算手段とについて、具体的には、出典元として『山口 晶大著・ＣＱ出版社・２００６年１０月１５日発行「はじめてのＤＳＰ活用大全」』に記載された演算手段を引用している。

送話側信号判別回路２５３ａは、送話側ノイズレベル演算回路２５２ａの演算結果をもとに、予め設定された信号判別閾値によって送話デジタル音声信号が無音信号又は有音信号であるかを判別するためのものである。具体的には、入力された当該送話デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される平均二乗和と予め設定された信号判別閾値とを比較し、無音信号又は有音信号であるかの判別を行う第１の送話側判別手段と、入力された当該送話デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される自己相関の相関値から周期性の有無を検出するとともに、この相関値と予め設定された信号判別閾値とを比較し、無音信号又は有音信号であるかの判別を行う第２の送話側判別手段と、入力された当該送話デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出されるフレーム間相互相関の相関値から周期性の有無を検出するとともに、この相関値と予め設定された信号判別閾値とを比較し、無音信号又は有音信号であるかの判別を行う第３の送話側判別手段とのうち、何れか１の送話側判別手段が適用される。

受話側信号判別回路２５３ｂは、受話側ノイズレベル演算回路２５２ｂの演算結果をもとに、予め設定された信号判別閾値によって受話デジタル音声信号が無音信号又は有音信号であるかを判別するためのものである。具体的には、入力された当該受話デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される平均二乗和と予め設定された信号判別閾値とを比較し、無音信号又は有音信号であるかの判別を行う第１の受話側判別手段と、入力された当該受話デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される自己相関の相関値から周期性の有無を検出するとともに、この相関値と予め設定された信号判別閾値とを比較し、無音信号又は有音信号であるかの判別を行う第２の受話側判別手段と、入力された当該受話デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出されるフレーム間相互相関の相関値から周期性の有無を検出するとともに、この相関値と予め設定された信号判別閾値とを比較し、無音信号又は有音信号であるかの判別を行う第３の受話側判別手段とのうち、何れか１の受話側判別手段が適用される。

なお、送話側信号判別回路２５３ａに適用される第１乃至第３の各送話側判別手段と、受話側信号判別回路２５３ｂに適用される第１乃至第３の各受話側判別手段とについて、具体的には、出典元として『山口 晶大著・ＣＱ出版社・２００６年１０月１５日発行「はじめてのＤＳＰ活用大全」』に記載された判別手段を引用している。

送話側アッテネータ２５４ａは、送話側帯域分割処理回路２５１ａから親機Ｉ／Ｆ２０８への送話ラインＬ2a上に設けられ、送話デジタル音声信号を、送話側帯域分割処理回路２５１ａにて分割された複数の周波数帯域毎に重み付けされた量で信号電圧を減衰させるにあたり、送話側信号判別回路２５３ａの判別結果をもとにアッテネータ制御回路２５６によって制御されるものである。また、受話側アッテネータ２５４ｂは、受話側帯域分割処理回路２５１ｂから親機音声コーデック２０４への受話ラインＬ2b上に設けられ、受話デジタル音声信号を、受話側帯域分割処理回路２５１ｂにて分割された複数の周波数帯域毎に重み付けされた量で信号電圧を減衰させるにあたり、受話側信号判別回路２５３ｂの判別結果をもとにアッテネータ制御回路２５６によって制御されるものである。

送話側波形合成処理回路２５５ａは、送話側アッテネータ２５４ａから伝送されてくる送話側帯域分割処理回路２５１ａにて分割された複数の周波数帯域の当該各周波数帯域の送話デジタル音声信号が合成されるように波形処理するためのものである。また、受話側波形合成処理回路２５５ｂは、受話側アッテネータ２５４ｂから伝送されてくる受話側帯域分割処理回路２５１ｂにて分割された複数の周波数帯域の当該各周波数帯域の受話デジタル音声信号が合成されるように波形処理するためのものである。

アッテネータ制御回路２５６は、送話側アッテネータ２５４ａ及び受話側アッテネータ２５４ｂにそれぞれ損失を挿入して（信号電圧の）減衰レベルを制御するためのものである。

このように構成された本発明の実施例によるインターホンシステムにおいて、以下、具体的な動作について説明する。

図１に示す居室親機２が設置された住戸内に在室中の居住者を呼び出すために、住戸外に居る来訪者が玄関子機１の子機操作部１００を使用して所定の呼出操作を行うと、この子機操作部１００にて生成された呼出信号が、子機Ｉ／Ｆ１０６、有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1b、居室親機２の親機Ｉ／Ｆ２０８を経由してＣＰＵ２０７に伝送されるとともに、カメラ１０１及び子機映像処理部１０２がそれぞれ能動となる。また、カメラ１０１は、呼出操作を行った来訪者の映像（住戸外の周囲近傍の映像を含む。）の撮像を開始して映像信号を生成する。この映像信号は、子機映像処理部１０２にて例えば、ＦＭ変調、増幅等の所定の信号処理が行われた後、子機Ｉ／Ｆ１０６、有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1b、居室親機２の親機Ｉ／Ｆ２０８を経由して親機映像処理部２０１に伝送される。

図１に示す居室親機２のＣＰＵ２０７は、有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1bを経由して接続される玄関子機１から伝送されてきた呼出信号を受信すると、来訪者による玄関子機１からの呼び出しがある旨の呼出音や音声メッセージ等を親機スピーカ２０３から出力させて呼出報知を行うとともに、モニタ２００及び親機映像処理部２０１がそれぞれ能動となるように制御する。この制御により、モニタ２００には、親機映像処理部２０１にて例えば、ＦＭ復調、増幅等の所定の信号処理が行われた映像信号、すなわち、玄関子機１のカメラ１０１にて撮像された来訪者の映像（住戸外の周囲近傍の映像を含む。）が出画されることになる。なお、モニタ２００には、玄関子機１のカメラ１０１にて撮像された来訪者の映像（住戸外の周囲近傍の映像を含む。）の出画のみならず、来訪者による玄関子機１からの呼び出しがある旨の呼出メッセージや絵データ等を、ＣＰＵ２０７の制御により表示させることもできる。

この後、図１において、来訪者による玄関子機１からの呼び出しがあることを、来訪者の判別と併せて確認できた居住者が居室親機２の親機操作部２０６を使用して所定の応答操作を行うと、この操作を検出したＣＰＵ２０７は、親機音声コーデック２０４及び音声処理部２０５と玄関子機１の子機音声コーデック１０５とがそれぞれ能動となるように制御する。

ここで、図２に示す居室親機２の音声処理部２０５において、送話側アンプ２５０ａは、居住者により図１に示す親機マイク２０２へ入力された送話音声のアナログ音声信号であり親機音声コーデック２０４を経由してアナログ／デジタル変換された送話デジタル音声信号を増幅した後、送話ラインＬ2a上の送話側帯域分割処理回路２５１ａに送出する。また、送話側帯域分割処理回路２５１ａは、送話側アンプ２５０ａを経由して増幅された送話デジタル音声信号を複数の周波数帯域、ここでは、２５０Ｈｚ〜５００Ｈｚ、５００Ｈｚ〜１ｋＨｚ、１ｋＨｚ〜２ｋＨｚ、２ｋＨｚ〜４ｋＨｚ、４ｋＨｚ〜８ｋＨｚのような５種の異なる周波数帯域に分割した後、送話側ノイズレベル演算回路２５２ａ、送話側信号判別回路２５３ａ及び送話側アッテネータ２５４ａにそれぞれ送出する。なお、送話側帯域分割処理回路２５１ａにて行われる複数の周波数帯域への分割処理は、前述のような５種の異なる周波数帯域への分割の態様に限定されるものではなく、２種以上の異なる周波数帯域であれば、複数の周波数帯域に任意で分割することができる。

また、図２に示す居室親機２の音声処理部２０５を構成する送話側ノイズレベル演算回路２５２ａは、送話側帯域分割処理回路２５１ａから伝送されてくる５種の異なる周波数帯域の送話デジタル音声信号をもとに、これら各周波数帯域の送話デジタル音声信号について、それぞれのノイズレベルを演算する。具体的な手段としては、前述の第１乃至第３の各送話側演算手段のうち何れか１の演算手段を適用することができ、この演算結果を送話側信号判別回路２５３ａに送出する。

さらに、図２に示す居室親機２の音声処理部２０５を構成する送話側信号判別回路２５３ａは、送話側ノイズレベル演算回路２５２ａの演算結果をもとに、一定時間内における予め設定された信号判別閾値によって５種の異なる周波数帯域の送話デジタル音声信号がそれぞれ、無音信号又は有音信号であるかを判別する。具体的な手段としては、前述の第１乃至第３の各送話側判別手段のうち何れか１の判別手段を適用することができるため、居住者による通話の送話音声の送話デジタル音声信号のみならず、周波数成分が高い高周波数帯域でパワーの小さい摩擦音のような送話デジタル音声信号についても有音信号として高精度で正確に判別可能であり、この判定結果をアッテネータ制御回路２５６に送出する。

なお、図２に示す居室親機２の音声処理部２０５において、送話側信号判別回路２５３ａに設定される信号判別閾値は、送話側帯域分割処理回路２５１ａにて分割される複数の周波数帯域毎、ここでは、５種の異なる周波数帯域毎の平均強度に基づき動的に更新される性質を有している。この性質により、住戸内の周囲環境や居住者の性別等の諸条件への対応が容易となる。

一方、来訪者により図１に示す玄関子機１の子機マイク１０３へ入力された送話音声のアナログ音声信号であり子機音声コーデック１０５を経由してアナログ／デジタル変換された送話デジタル音声信号は、子機Ｉ／Ｆ１０６、有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1b、居室親機２の親機Ｉ／Ｆ２０８を経由して図２に示す音声処理部２０５の受話側アンプ２５０ｂに伝送される。この受話側アンプ２５０ｂは、受信した送話デジタル音声信号を受話デジタル音声信号として増幅した後、受話ラインＬ2b上の受話側帯域分割処理回路２５１ｂに送出する。ここで、受話側帯域分割処理回路２５１ｂは、受話側アンプ２５０ｂを経由して増幅された受話デジタル音声信号を複数の周波数帯域、ここでは、２５０Ｈｚ〜５００Ｈｚ、５００Ｈｚ〜１ｋＨｚ、１ｋＨｚ〜２ｋＨｚ、２ｋＨｚ〜４ｋＨｚ、４ｋＨｚ〜８ｋＨｚのような５種の異なる周波数帯域に分割した後、受話側ノイズレベル演算回路２５２ｂ、受話側信号判別回路２５３ｂ及び受話側アッテネータ２５４ｂにそれぞれ送出する。なお、受話側帯域分割処理回路２５１ｂにて行われる複数の周波数帯域への分割処理は、前述のような５種の異なる周波数帯域への分割の態様に限定されるものではなく、２種以上の異なる周波数帯域であれば、複数の周波数帯域に任意で分割することができる。

また、図２に示す居室親機２の音声処理部２０５を構成する受話側ノイズレベル演算回路２５２ｂは、受話側帯域分割処理回路２５１ｂから伝送されてくる５種の異なる周波数帯域の受話デジタル音声信号をもとに、この各周波数帯域の受話デジタル音声信号について、それぞれのノイズレベルを演算する。具体的な手段としては、前述の第１乃至第３の各受話側演算手段のうち何れか１の演算手段を適用することができ、この演算結果を受話側信号判別回路２５３ｂに送出する。

さらに、図２に示す居室親機２の音声処理部２０５を構成する受話側信号判別回路２５３ｂは、受話側ノイズレベル演算回路２５２ｂの演算結果をもとに、一定時間内における予め設定された信号判別閾値によって５種の異なる周波数帯域の受話デジタル音声信号がそれぞれ、無音信号又は有音信号であるかを判別する。具体的な手段としては、前述の第１乃至第３の各受話側判別手段のうち何れか１の判別手段を適用することができるため、来訪者による通話の受話音声の受話デジタル音声信号のみならず、周波数成分が高い高周波数帯域でパワーの小さい摩擦音のような受話デジタル音声信号についても有音信号として高精度で正確に判別可能であり、この判定結果をアッテネータ制御回路２５６に送出する。

なお、受話側信号判別回路２５３ｂに設定される信号判別閾値は、受話側帯域分割処理回路２５１ｂにて分割される複数の周波数帯域毎、ここでは、５種の異なる周波数帯域毎の平均強度に基づき動的に更新される性質を有している。この性質により、住戸外の周囲環境や来訪者の性別等の諸条件への対応が容易となる。

次に、図２に示す居室親機２の音声処理部２０５を構成するアッテネータ制御回路２５６は、その制御の一例として、送話側信号判別回路２５３ａの判別結果が有音であり受話側信号判別回路２５３ｂの判別結果が無音である場合には、５種の異なる周波数帯域毎に重み付けされた量で送話側アッテネータ２５４ａの減衰レベルを低く抑える一方、受話側アッテネータ２５４ｂの減衰レベルが高くなるように損失を挿入し、受話デジタル音声信号の雑音成分を抑えることができる。この制御により、送話側信号判別回路２５３ａにて有音と判別され、送話ラインＬ2a上の送話側アンプ２５０ａを経由して増幅された送話デジタル音声信号の信号電圧は、送話側アッテネータ２５４ａにて減衰レベルが低く抑えられ、送話側帯域分割処理回路２５１ａにて分割された複数の周波数帯域、ここでは、５種の異なる周波数帯域の当該各周波数帯域の送話デジタル音声信号が合成するように送話側波形合成処理回路２５５ａにて波形処理された後、図１に示す親機Ｉ／Ｆ２０８、有線の伝送路Ｌ1a又は無線の伝送路Ｌ1b、玄関子機１の子機Ｉ／Ｆ１０６を経由して子機音声コーデック１０５に伝送される。ここで、子機音声コーデック１０４は、受信した有音の送話デジタル音声信号をデジタル／アナログ変換し、居住者による通常の送話音声のみならず前述の周波数成分が高い高周波数帯域でパワーの小さい摩擦音についても、有音信号の受話音声として子機スピーカ１０４から出力させることができる。これにより、子機スピーカ１０４から出力される通話音声の頭切れの発生が防止され、通話品質が高められる。

また、図２に示す居室親機２の音声処理部２０５を構成するアッテネータ制御回路２５６は、その制御の別例として、送話側信号判別回路２５３ａの判別結果が無音であり受話側信号判別回路２５３ｂの判別結果が有音である場合には、５種の異なる周波数帯域毎に重み付けされた量で送話側アッテネータ２５４ａの減衰レベルが高くなるように損失を挿入し、送話デジタル音声信号の雑音成分を抑えることができる一方、受話側アッテネータ２５４ｂの減衰レベルが低くなるようにする。この制御により、受話側信号判別回路２５３ｂにて有音と判別され、受話ラインＬ2b上の受話側アンプ２５０ｂを経由して増幅された受話デジタル音声信号の信号電圧は、受話側アッテネータ２５４ｂにて減衰レベルが低く抑えられ、受話側帯域分割処理回路２５１ｂにて分割された複数の周波数帯域、ここでは、５種の周波数帯域の当該各周波数帯域の受話デジタル音声信号が合成するように受話側波形合成処理回路２５５ｂにて波形処理された後、図１に示す親機音声コーデック２０４に伝送される。ここで、親機音声コーデック２０４は、受信した有音の受話デジタル音声信号をデジタル／アナログ変換し、来訪者による通常の送話音声のみならず前述の周波数成分が高い高周波数帯域でパワーの小さい摩擦音についても、有音信号の受話音声として親機スピーカ２０３から出力させることができる。これにより、親機スピーカ２０３から出力される通話音声の頭切れの発生が防止され、通話品質が高められる。

本発明のインターホンシステムにおいては、特定の実施の形態をもって説明してきたが、この形態に限定されるものでなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られた如何なる構成のインターホンシステム、例えば、映像の撮像／処理機能（１０１、１０２）が不備とされる当該玄関子機及び映像の出画／処理機能（２００、２０１）が不備とされる当該居室親機を有するインターホンシステムであっても採用できるということはいうまでもないことである。

本発明の実施例によるインターホンシステムの構成を示すブロック図。 本発明の実施例によるインターホンシステムにおいて、居室親機の音声処理部の具体的な構成を示すブロック図。

符号の説明

１……玄関子機
１０３……子機マイク
１０４……子機スピーカ
２……居室親機
２０２……親機マイク
２０３……親機スピーカ
２０４……親機音声コーデック
２０５……音声処理部
２５１ａ……送話側帯域分割処理回路
２５１ｂ……受話側帯域分割処理回路
２５２ａ……送話側ノイズレベル演算回路
２５２ｂ……受話側ノイズレベル演算回路
２５３ａ……送話側信号判別回路
２５３ｂ……受話側信号判別回路
２５４ａ……送話側アッテネータ
２５４ｂ……受話側アッテネータ
２５５ａ……送話側波形合成処理回路
２５５ｂ……受話側波形合成処理回路
２５６……アッテネータ制御回路
Ｌ1a……有線の伝送路
Ｌ1b……無線の伝送路
Ｌ2a……送話ライン
Ｌ2b……受話ライン

Claims (9)

1. 子機マイク（１０３）及び子機スピーカ（１０４）を有する玄関子機（１）と、有線の伝送路（Ｌ1a）又は無線の伝送路（Ｌ1b）を経由して接続され、前記玄関子機の前記子機マイク及び前記子機スピーカとの間で通話を成立させるための音声信号を入出力する親機マイク（２０２）及び親機スピーカ（２０３）を有する居室親機（２）とを設け、
   前記居室親機には、前記親機マイクに入力された送話アナログ音声信号を送話デジタル音声信号にアナログ／デジタル変換するとともに、前記玄関子機の前記子機マイクに入力され前記伝送路を経由して伝送されてくる受話デジタル音声信号を受話アナログ音声信号にデジタル／アナログ変換して前記親機スピーカから出力させるための親機音声コーデック（２０４）と、前記親機音声コーデックから前記伝送路への送話ライン（Ｌ2a）を伝送される前記送話デジタル音声信号及び前記伝送路から前記親機音声コーデックへの受話ライン（Ｌ2b）を伝送される前記受話デジタル音声信号をそれぞれ送受信制御するための音声処理部（２０５）とを備え、
   前記音声処理部には、前記送話デジタル音声信号を複数の周波数帯域に分割するための送話側帯域分割処理回路（２５１ａ）と、前記受話デジタル音声信号を複数の周波数帯域に分割するための受話側帯域分割処理回路（２５１ｂ）と、前記送話側帯域分割処理回路にて前記複数の周波数帯域に分割された前記送話デジタル音声信号のノイズレベルを演算するための送話側ノイズレベル演算回路（２５２ａ）と、前記受話側帯域分割処理回路にて前記複数の周波数帯域に分割された前記受話デジタル音声信号のノイズレベルを演算するための受話側ノイズレベル演算回路（２５２ｂ）と、前記送話側ノイズレベル演算回路の演算結果をもとに予め設定された信号判別閾値によって前記送話デジタル音声信号が無音信号又は有音信号であるかを判別するための送話側信号判別回路（２５３ａ）と、前記受話側ノイズレベル演算回路の演算結果をもとに予め設定された信号判別閾値によって前記受話デジタル音声信号が無音信号又は有音信号であるかを判別するための受話側信号判別回路（２５３ｂ）と、前記送話側信号判別回路及び前記受話側信号判別回路の判別結果をもとに、前記送話デジタル音声信号を前記分割された帯域毎に重み付けされた量で減衰させる送話側アッテネータ（２５４ａ）及び前記受話デジタル音声信号を前記分割された帯域毎に重み付けされた量で減衰させる受話側アッテネータ（２５４ｂ）に損失を挿入して減衰レベルを制御するためのアッテネータ制御回路（２５６）と、前記送話側アッテネータからの各周波数帯域の前記送話デジタル音声信号が合成されるように波形処理するための送話側波形合成処理回路（２５５ａ）と、前記受話側アッテネータからの各周波数帯域の前記受話デジタル音声信号が合成されるように波形処理するための受話側波形合成処理回路（２５５ｂ）とを備えることを特徴とするインターホンシステム。
2. 前記送話側ノイズレベル演算回路及び前記受話側ノイズレベル演算回路はそれぞれ、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される平均二乗和と予め設定されたノイズ判定閾値とを比較し、前記ノイズレベルを演算することを特徴とする請求項１記載のインターホンシステム。
3. 前記送話側ノイズレベル演算回路及び前記受話側ノイズレベル演算回路はそれぞれ、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される自己相関の相関値と予め設定されたノイズ判定閾値とを比較し、前記ノイズレベルを演算することを特徴とする請求項１記載のインターホンシステム。
4. 前記送話側ノイズレベル演算回路及び前記受話側ノイズレベル演算回路はそれぞれ、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出されるフレーム間相互相関の相関値と予め設定されたノイズ判定閾値とを比較し、前記ノイズレベルを演算することを特徴とする請求項１記載のインターホンシステム。
5. 前記送話側信号判別回路及び前記受話側信号判別回路はそれぞれ、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される平均二乗和と予め設定された信号判別閾値とを比較し、前記無音信号又は前記有音信号であるかの判別を行うことを特徴とする請求項１記載のインターホンシステム。
6. 前記送話側信号判別回路及び前記受話側信号判別回路はそれぞれ、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出される自己相関の相関値と予め設定された信号判別閾値とを比較し、前記無音信号又は前記有音信号であるかの判別を行うことを特徴とする請求項１記載のインターホンシステム。
7. 前記送話側信号判別回路及び前記受話側信号判別回路はそれぞれ、入力された当該デジタル音声信号の異なる複数の周波数帯域で導出されるフレーム間相互相関の相関値と予め設定された信号判別閾値とを比較し、前記無音信号又は前記有音信号であるかの判別を行うことを特徴とする請求項１記載のインターホンシステム。
8. 前記送話側信号判別回路及び前記受話側信号判別回路にてそれぞれ行われる比較動作は、一定時間内における信号判別閾値との比較に基づいて行われることを特徴とする請求項５乃至請求項７のうち何れか１項記載のインターホンシステム。
9. 前記信号判別閾値は、前記送話側帯域分割処理回路及び前記受話側帯域分割処理回路にて分割される複数の周波数帯域毎の平均強度に基づき動的に更新されることを特徴とする請求項５乃至請求項８のうち何れか１記載のインターホンシステム。

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