JP2006033261A - Private branch exchange, gateway apparatus, ip phone system, and speech quality control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は構内交換装置、Gateway(ゲートウェイ)装置を有するIP電話システムに関し、特に、IP(Internet Protocol)電話システムにおける音声品質制御機能に関する。 The present invention relates to an IP telephone system having a private branch exchange apparatus and a gateway (gateway) apparatus, and more particularly to a voice quality control function in an IP (Internet Protocol) telephone system.
従来、例えば構内交換装置の一種であるボタン電話装置とエコーキャンセラを有するゲートウェイ装置で構成されるIP電話システムにおいて、ボタン電話装置の主装置とゲートウェイ装置は、各々の装置でゲインを付加している。このため、エコーキャンセラで予測する音声信号を、主装置で変更してしまっている。また、関連する技術として、以下の技術が開示されている。2つのノードのうち片方のノードの音声ゲートウェイ装置は、電話端末が発呼すると、呼を確立するチャネルで使用可能な複数の音声レベル情報を、インターネットを介して相手先ノードへ送信する。相手先ノードの音声ゲートウェイ装置は、受信した音声レベル情報のうち自ノードで使用可能な音声レベルを選択する。そして、選択した音声レベルで通話が行われるように制御すると共に、選択した音声レベル情報を発呼側のノードへ返信する。発呼側のノードの音声ゲートウェイ装置は、相手先ノードから受信した音声レベルで通話が行われるように制御する(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an IP telephone system composed of a key telephone apparatus which is a kind of private branch exchange apparatus and a gateway apparatus having an echo canceller, the main apparatus of the key telephone apparatus and the gateway apparatus add gain to each apparatus. . For this reason, the audio signal predicted by the echo canceller has been changed by the main unit. Moreover, the following techniques are disclosed as related techniques. When the telephone terminal makes a call, the voice gateway device of one of the two nodes transmits a plurality of voice level information that can be used on the channel for establishing the call to the partner node via the Internet. The voice gateway device of the counterpart node selects a voice level that can be used by the own node from the received voice level information. Then, control is performed so that a call is made at the selected voice level, and the selected voice level information is returned to the calling node. The voice gateway device of the calling node controls to make a call at the voice level received from the counterpart node (see, for example, Patent Document 1).
上述したように、従来のIP電話システムにおいては、次のような課題がある。第1の課題は、主装置及びゲートウェイ装置各々でゲインを付加するため、エコーキャンセラで予測する音声信号を主装置で変更してしまい、ゲートウェイ装置でのエコーキャンセラ機能を最大限に活用しておらず、エコーを消去できないということである。また第2の課題は、エコーが消去できない場合は、ゲートウェイ装置と接続される通話パスのゲインを下げることで対応するが、これにより、期待するゲインを付加することができないということである。一方、特許文献1では、音声レベルの変動を抑制することについては開示されているが、ゲートウェイ装置でのエコー抑制に関しては、記載されていない。
As described above, the conventional IP telephone system has the following problems. The first problem is that since the main device and the gateway device each add gain, the audio signal predicted by the echo canceller is changed by the main device, and the echo canceller function in the gateway device is fully utilized. That is, the echo cannot be erased. The second problem is that if the echo cannot be eliminated, it can be dealt with by lowering the gain of the call path connected to the gateway device, but this makes it impossible to add the expected gain. On the other hand,
本発明の目的は、エコーキャンセラで期待する予測信号を変化させること無く、ゲートウェイ装置でエコー抑制量を向上させ、かつ期待の音声レベルを得ることが可能な構内交換装置、ゲートウェイ装置及びIP電話システム並びにその音声品質制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a private branch exchange apparatus, a gateway apparatus, and an IP telephone system capable of improving an echo suppression amount and obtaining an expected voice level in a gateway apparatus without changing a prediction signal expected in an echo canceller. And providing a voice quality control method thereof.
本発明の構内交換装置は、エコーキャンセラを有するゲートウェイ装置と接続しIP電話システムを構成する構内交換装置であって、収容する公衆回線に対応して付加する利得を示すゲイン情報を前記エコーキャンセラでのエコー消去に用いるため前記ゲートウェイ装置へ出力する第1のゲイン制御手段を備える。 The private branch exchange apparatus of the present invention is a private branch exchange apparatus that is connected to a gateway apparatus having an echo canceller to constitute an IP telephone system, and gain information indicating a gain to be added corresponding to a public line to be accommodated by the echo canceller. First gain control means for outputting to the gateway device for use in the echo cancellation of the above.
また、本発明のゲートウェイ装置は、構内交換装置と接続しIP電話システムを構成するエコーキャンセラを有するゲートウェイ装置であって、前記構内交換装置から出力されるこの構内交換装置に収容する公衆回線に対応して付加する利得を示すゲイン情報を受信し、前記ゲイン情報を加味し前記エコーキャンセラでのエコー消去を行わせる第2のゲイン制御手段を備える。 The gateway apparatus of the present invention is a gateway apparatus having an echo canceller that is connected to a private branch exchange and constitutes an IP telephone system, and corresponds to a public line accommodated in the private branch exchange that is output from the private branch exchange. And second gain control means for receiving the gain information indicating the gain to be added and performing echo cancellation by the echo canceller in consideration of the gain information.
また、本発明のIP電話システムは、エコーキャンセラを有するゲートウェイ装置と接続しIP電話システムを構成する構内交換装置であって、収容する公衆回線に対応して付加する利得を示すゲイン情報を前記エコーキャンセラでのエコー消去に用いるため前記ゲートウェイ装置へ出力する第1のゲイン制御手段を備える構内交換装置と、構内交換装置と接続しIP電話システムを構成するエコーキャンセラを有するゲートウェイ装置であって、前記構内交換装置から出力されるこの構内交換装置に収容する公衆回線に対応して付加する利得を示すゲイン情報を受信し、前記ゲイン情報を加味し前記エコーキャンセラでのエコー消去を行わせる第2のゲイン制御手段を備えるゲートウェイ装置とを有する。 The IP telephone system of the present invention is a private branch exchange apparatus that is connected to a gateway apparatus having an echo canceller to constitute an IP telephone system, and that receives gain information indicating gain added corresponding to a public line to be accommodated. A private branch exchange apparatus comprising a first gain control means for outputting to the gateway apparatus for use in echo cancellation in a canceller, and a gateway apparatus having an echo canceller connected to the private branch exchange apparatus to constitute an IP telephone system, Receiving gain information indicating a gain to be added corresponding to a public line accommodated in the private branch exchange, which is output from the private branch exchange, and performing echo cancellation by the echo canceller in consideration of the gain information And a gateway device having a gain control means.
また、本発明のIP電話システムは、前記ゲートウェイ装置を前記構内交換装置の内部に備える構成としてもよい。 The IP telephone system of the present invention may be configured to include the gateway device inside the private branch exchange.
また、本発明の構内交換装置は、エコーキャンセラを有するゲートウェイ装置と接続しIP電話システムを構成する構内交換装置であって、収容する公衆回線に対応して付加する利得を示すゲイン情報を前記エコーキャンセラでのエコー消去に用いるため前記ゲートウェイ装置へ出力する第1のゲイン制御手段を備えるボタン電話装置である。 The private branch exchange apparatus according to the present invention is a private branch exchange apparatus that is connected to a gateway apparatus having an echo canceller to constitute an IP telephone system, and that receives gain information indicating gain to be added corresponding to a public line accommodated therein. A button telephone device comprising first gain control means for outputting to the gateway device to be used for echo cancellation in a canceller.
また、本発明の構内交換装置は、エコーキャンセラを有するゲートウェイ装置と接続しIP電話システムを構成する構内交換装置であって、各公衆回線に利得付加するためのゲイン情報を有し収容する各公衆回線とのインタフェースを行う第1の回線インタフェース部と、前記ゲートウェイ装置と接続する第2の回線インタフェース部と、前記第1及び第2の回線インタフェース部に接続し通話路を形成する時分割スイッチと、前記第1の回線インタフェース部を捕捉したときに当該公衆回線のゲイン情報を検索して前記第2の回線インタフェース部を介し前記エコーキャンセラでのエコー消去に用いるため前記ゲートウェイ装置へ出力する第1のゲイン制御手段と、前記各部を制御する制御回路とを備える。 The private branch exchange apparatus of the present invention is a private branch exchange apparatus that is connected to a gateway apparatus having an echo canceller to constitute an IP telephone system, and has public information that has gain information for adding gain to each public line and accommodates each public line. A first line interface unit for interfacing with a line; a second line interface unit connected to the gateway device; and a time division switch connected to the first and second line interface units to form a speech path First, when the first line interface unit is captured, the gain information of the public line is retrieved and output to the gateway device for use in echo cancellation by the echo canceller via the second line interface unit. Gain control means, and a control circuit for controlling the respective units.
また、本発明のゲートウェイ装置は、構内交換装置と接続しIP電話システムを構成するゲートウェイ装置であって、前記構内交換装置とのインタフェースを行う第3の回線インタフェース部と、前記第3の回線インタフェース部に接続しエコーを消去するためのエコーキャンセラと、前記エコーキャンセラに接続し前記構内交換装置から出力されるこの構内交換装置に収容する公衆回線に対応して付加する利得を示すゲイン情報を受信し前記ゲイン情報を加味し前記エコーキャンセラでのエコー消去を行わせる第2のゲイン制御手段と、前記第2のゲイン制御手段によってゲイン制御された出力を音声圧縮する音声圧縮部と、前記音声圧縮部の出力をLAN回線へ出力するネットワークインタフェース部、LAN回線から前記ネットワークインタフェース部を介し入力された音声信号を音声伸張する音声伸張部とを備える。 The gateway device of the present invention is a gateway device that is connected to a private branch exchange and constitutes an IP telephone system, and includes a third line interface unit that interfaces with the private branch exchange, and the third line interface. And an echo canceller for connecting to the echo canceller and receiving the gain information indicating the gain added corresponding to the public line accommodated in the private branch exchange connected to the echo canceller and output from the private branch exchange A second gain control means for performing echo cancellation by the echo canceller in consideration of the gain information; a voice compression section for voice-compressing an output gain-controlled by the second gain control means; and the voice compression Interface unit for outputting the output of the unit to the LAN line, the network from the LAN line The input audio signal via the interface unit and an audio decompression unit for speech stretching.
また、本発明のゲートウェイ装置は、構内交換装置と接続しIP電話システムを構成するゲートウェイ装置であって、前記構内交換装置とのインタフェースを行う第3の回線インタフェース部と、前記第3の回線インタフェース部に接続しエコーを消去するためのエコーキャンセラと、前記エコーキャンセラに接続し前記構内交換装置から出力されるこの構内交換装置に収容する公衆回線に対応して付加する利得を示すゲイン情報を受信し前記ゲイン情報を加味し前記エコーキャンセラでのエコー消去を行わせる第2のゲイン制御手段と、前記第2のゲイン制御手段によってゲイン制御された出力を音声圧縮する音声圧縮部と、前記音声圧縮部の出力をLAN回線へ出力するネットワークインタフェース部、LAN回線から前記ネットワークインタフェース部を介し入力された音声信号を音声伸張する音声伸張部とを備え、前記エコーキャンセラが、前記構内交換装置から受信したゲイン情報を格納するゲイン情報テーブルを有し、前記LAN回線から入力された信号に当該回線の前記ゲイン情報を加味して擬似エコーを算出し、エコー経路の出力信号と前記擬似エコーとの差分信号が最小になるように予測関数を適応的に制御する。 The gateway device of the present invention is a gateway device that is connected to a private branch exchange and constitutes an IP telephone system, and includes a third line interface unit that interfaces with the private branch exchange, and the third line interface. And an echo canceller for connecting to the echo canceller and receiving the gain information indicating the gain added corresponding to the public line accommodated in the private branch exchange connected to the echo canceller and output from the private branch exchange A second gain control means for performing echo cancellation by the echo canceller in consideration of the gain information; a voice compression section for voice-compressing an output gain-controlled by the second gain control means; and the voice compression Interface unit for outputting the output of the unit to the LAN line, the network from the LAN line A voice expansion unit that expands a voice signal input via the interface unit, and the echo canceller has a gain information table that stores gain information received from the private branch exchange, and is input from the LAN line. A pseudo echo is calculated by adding the gain information of the line to the received signal, and the prediction function is adaptively controlled so that the difference signal between the output signal of the echo path and the pseudo echo is minimized.
また、本発明のIP電話システムは、エコーキャンセラを有するゲートウェイ装置と接続しIP電話システムを構成する構内交換装置であって、各公衆回線に利得付加するためのゲイン情報を有し収容する各公衆回線とのインタフェースを行う第1の回線インタフェース部と、前記ゲートウェイ装置と接続する第2の回線インタフェース部と、前記第1及び第2の回線インタフェース部に接続し通話路を形成する時分割スイッチと、前記第1の回線インタフェース部を捕捉したときに当該公衆回線のゲイン情報を検索して前記第2の回線インタフェース部を介し前記エコーキャンセラでのエコー消去に用いるため前記ゲートウェイ装置へ出力する第1のゲイン制御手段と、前記各部を制御する制御回路とを備える構内交換装置と、構内交換装置と接続しIP電話システムを構成するゲートウェイ装置であって、前記構内交換装置とのインタフェースを行う第3の回線インタフェース部と、前記第3の回線インタフェース部に接続しエコーを消去するためのエコーキャンセラと、前記エコーキャンセラに接続し前記構内交換装置から出力されるこの構内交換装置に収容する公衆回線に対応して付加する利得を示すゲイン情報を受信し前記ゲイン情報を加味し前記エコーキャンセラでのエコー消去を行わせる第2のゲイン制御手段と、前記第2のゲイン制御手段によってゲイン制御された出力を音声圧縮する音声圧縮部と、前記音声圧縮部の出力をLAN回線へ出力するネットワークインタフェース部、LAN回線から前記ネットワークインタフェース部を介し入力された音声信号を音声伸張する音声伸張部とを備えるゲートウェイ装置とを有する。 The IP telephone system of the present invention is a private branch exchange apparatus that is connected to a gateway apparatus having an echo canceller to constitute an IP telephone system, and has public information that has gain information for adding gain to each public line. A first line interface unit for interfacing with a line; a second line interface unit connected to the gateway device; and a time division switch connected to the first and second line interface units to form a speech path First, when the first line interface unit is captured, the gain information of the public line is retrieved and output to the gateway device for use in echo cancellation by the echo canceller via the second line interface unit. A private branch exchange apparatus comprising: a gain control means; and a control circuit for controlling the respective units; and a private branch exchange apparatus Is a gateway device that configures an IP telephone system by connecting to a third line interface unit that interfaces with the private branch exchange, and an echo canceller that connects to the third line interface unit and cancels echo And receiving the gain information indicating the gain to be added corresponding to the public line accommodated in the private branch exchange connected to the echo canceller and output from the private branch exchange, and taking the gain information into account, A second gain control means for performing echo cancellation, a voice compression section for voice-compressing the output gain-controlled by the second gain control means, and a network interface section for outputting the output of the voice compression section to a LAN line Voice signals input from the LAN line via the network interface unit And a gateway device and an audio decompression unit for decompressing.
また、本発明のIP電話システムは、エコーキャンセラを有するゲートウェイ装置と接続しIP電話システムを構成する構内交換装置であって、各公衆回線に利得付加するためのゲイン情報を有し収容する各公衆回線とのインタフェースを行う第1の回線インタフェース部と、前記ゲートウェイ装置と接続する第2の回線インタフェース部と、前記第1及び第2の回線インタフェース部に接続し通話路を形成する時分割スイッチと、前記第1の回線インタフェース部を捕捉したときに当該公衆回線のゲイン情報を検索して前記第2の回線インタフェース部を介し前記エコーキャンセラでのエコー消去に用いるため前記ゲートウェイ装置へ出力する第1のゲイン制御手段と、前記各部を制御する制御回路とを備える構内交換装置と、構内交換装置と接続しIP電話システムを構成するゲートウェイ装置であって、前記構内交換装置とのインタフェースを行う第3の回線インタフェース部と、前記第3の回線インタフェース部に接続しエコーを消去するためのエコーキャンセラと、前記エコーキャンセラに接続し前記構内交換装置から出力されるこの構内交換装置に収容する公衆回線に対応して付加する利得を示すゲイン情報を受信し前記ゲイン情報を加味し前記エコーキャンセラでのエコー消去を行わせる第2のゲイン制御手段と、前記第2のゲイン制御手段によってゲイン制御された出力を音声圧縮する音声圧縮部と、前記音声圧縮部の出力をLAN回線へ出力するネットワークインタフェース部、LAN回線から前記ネットワークインタフェース部を介し入力された音声信号を音声伸張する音声伸張部とを備え、前記エコーキャンセラが、前記構内交換装置から受信したゲイン情報を格納するゲイン情報テーブルを有し、前記LAN回線から入力された信号に当該回線の前記ゲイン情報を加味して擬似エコーを算出し、エコー経路の出力信号と前記擬似エコーとの差分信号が最小になるように予測関数を適応的に制御するゲートウェイ装置とを有する。 The IP telephone system of the present invention is a private branch exchange apparatus that is connected to a gateway apparatus having an echo canceller to constitute an IP telephone system, and has public information that has gain information for adding gain to each public line. A first line interface unit for interfacing with a line; a second line interface unit connected to the gateway device; and a time division switch connected to the first and second line interface units to form a speech path First, when the first line interface unit is captured, the gain information of the public line is retrieved and output to the gateway device for use in echo cancellation by the echo canceller via the second line interface unit. A private branch exchange apparatus comprising: a gain control means; and a control circuit for controlling the respective units; and a private branch exchange apparatus Is a gateway device that configures an IP telephone system by connecting to a third line interface unit that interfaces with the private branch exchange, and an echo canceller that connects to the third line interface unit and cancels echo And receiving the gain information indicating the gain to be added corresponding to the public line accommodated in the private branch exchange connected to the echo canceller and output from the private branch exchange, and taking the gain information into account, A second gain control means for performing echo cancellation, a voice compression section for voice-compressing the output gain-controlled by the second gain control means, and a network interface section for outputting the output of the voice compression section to a LAN line Voice signals input from the LAN line via the network interface unit A decompression unit, and the echo canceller includes a gain information table for storing gain information received from the private branch exchange, and the gain information of the line is added to a signal input from the LAN line. And a gateway device that adaptively controls the prediction function so as to calculate a pseudo echo and minimize a difference signal between the output signal of the echo path and the pseudo echo.
また、本発明のIP電話システムにおける音声品質制御方法は、構内交換装置とエコーキャンセラを有しIP電話装置を収容するゲートウェイ装置とを備えるIP電話システムで音声品質を制御するIP電話システムにおける音声品質制御方法であって、前記構内交換装置で、収容する各公衆回線に利得付加するためのゲイン情報を有し音声パスの確立後、当該公衆回線のゲイン情報を検索して前記エコーキャンセラでのエコー消去に用いるため前記ゲートウェイ装置へ出力するステップと、前記ゲートウェイ装置では前記ゲイン情報を受信するステップと、前記IP電話装置から入力された信号に前記受信した当該回線のゲイン情報を加味し前記エコーキャンセラにおいて擬似エコーを算出しエコー経路の出力信号と前記擬似エコーとの差分信号が最小になるように予測関数を適応的に制御するステップとを有する。前記ゲイン情報を制御チャネルにより送信する。 The voice quality control method in the IP telephone system according to the present invention is a voice quality control method in an IP telephone system that controls voice quality in an IP telephone system that includes a private branch exchange apparatus and a gateway apparatus that has an echo canceller and accommodates the IP telephone apparatus. In the control method, the private branch exchange apparatus has gain information for adding gain to each public line to be accommodated, and after establishing a voice path, the gain information of the public line is searched and the echo is canceled by the echo canceller. Outputting to the gateway device for use in erasure; receiving the gain information in the gateway device; and adding the received gain information of the line to the signal input from the IP telephone device, the echo canceller The difference between the echo path output signal and the pseudo echo And a step signal is adaptively controlled prediction function to minimize. The gain information is transmitted through a control channel.
本発明によれば、ゲイン付加機能を有するボタン電話装置等の構内交換システムと、このシステムに接続し公衆回線からのエコーを消去するエコーキャンセラを搭載するゲートウェイ装置において、構内交換システムで付加されるゲインを、ゲートウェイ装置に送信しこのゲートウェイ装置でこのゲインを加味しエコー消去を行わせる。これにより、IP通話におけるエコーキャンセラのエコー抑制効果を向上させることができる。 According to the present invention, a private branch exchange system such as a key telephone apparatus having a gain addition function and a gateway apparatus equipped with an echo canceller that is connected to this system and cancels an echo from a public line are added by the private branch exchange system. The gain is transmitted to the gateway device, and this gateway device takes this gain into account and performs echo cancellation. Thereby, the echo suppression effect of the echo canceller in the IP call can be improved.
以上説明したように、本発明は、主装置のゲインをゲートウェイ装置に送信し、このゲインを加味してエコー消去させる。これにより、エコーキャンセラで期待する予測信号を変化させること無く、ゲートウェイ装置でエコー抑制量を向上させ、かつ期待の音声レベルを得ることが可能となる。 As described above, according to the present invention, the gain of the main device is transmitted to the gateway device, and this echo is added to cancel the echo. As a result, the echo suppression amount can be improved and the expected voice level can be obtained by the gateway device without changing the prediction signal expected by the echo canceller.
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)を参照すると、本発明の実施の形態としてボタン電話システムの主装置1と、エコーキャンセラ(図示せず)を有するゲートウェイ装置2と、IP電話装置3とを備えるIP電話システムが示されている。IP電話装置3は通話のためのマイクロフォン31およびスピーカ32を有する。主装置1とゲートウェイ装置2との間はISDN回線で接続されが、接続方式はISDN回線に限るものではなく、例えばE&Mあるいは独自のインタフェースを用いてもよい。
Referring to FIG. 1 (a), an IP telephone system including a
図1(a)において、主装置1はゲートウェイ装置2と接続する。ゲートウェイ装置2は、ローカルエリアネットワーク(Local Area Network:LAN)を介しIP電話装置3を収容し、主装置1からの音声信号をIPパケットに変換、またその逆の機能を有する。主装置1、ゲートウェイ装置2は各々ゲイン制御部(図示せず)を有する。
In FIG. 1A, the
図1(b)は主装置1の主要部の構成を示す図である。図1(b)を参照すると、主装置1は、タイムスイッチ11と、ゲイン制御部12と、VoIPゲートウェイ信号送出部13と、公衆回線インタフェース部14、ボタン電話内線インタフェース部15と、ISDNインタフェース部16、上述の各部を制御する制御回路10とを備える。タイムスイッチ11は公衆回線インタフェース部14及びISDNインタフェース部16に接続し通話路を形成する。公衆回線インタフェース部14は、各公衆回線のゲイン情報を保有すると共に収容する各公衆回線とのインタフェースを行う。ISDNインタフェース部16はゲートウェイ装置と接続する。ゲイン制御部12は、主装置1が制御回路10からの指示により通話パス確立時に、公衆回線インタフェース部14の公衆回線のゲイン情報を検索する。VoIPゲートウェイゲイン信号送出部13は、ゲイン制御部12から受信した当該公衆回線のゲイン情報をゲートウェイ装置2でのエコー消去に用いるためゲートウェイ装置2へ送出する。
FIG. 1B is a diagram showing the configuration of the main part of the
図1(c)はゲートウェイ装置2の構成を示す図である。図1(c)を参照すると、ゲートウェイ装置2は、ネットワークインタフェース部21と、音声圧縮部22と、音声伸張部23と、ゲイン制御部24と、エコーキャンセラ25と、主装置インタフェース部26とを備える。主装置インタフェース部26は、主装置1の制御回路10に接続される音声チャネルと制御チャネルを有し、これらのチャネルにより主装置1のISDNインタフェース部16を介しタイムスイッチ11とのインタフェースを行う。エコーキャンセラ25は、主装置インタフェース部26と接続し、主装置1のタイムスイッチ11からの音声信号のエコーを消去するために用いられる。
FIG. 1C is a diagram illustrating the configuration of the
ゲイン制御部24は、エコーキャンセラ25に接続し、主装置インタフェース部16から主装置1に収容する公衆回線に対応して付加する利得を示すゲイン情報を受信する。そしてゲイン制御部24は、LAN回線から入力された信号に当該回線のゲイン情報を加味してエコーキャンセラ25にエコー消去を行わせる。音声圧縮部22はゲイン制御部24によってゲイン制御された出力を音声圧縮する。ネットワークインタフェース部25は、音声圧縮部22の出力をパケットデータに変換しIPプロトコルに従ってLAN回線に出力する。音声伸張部23はIPプロトコルに従ってLAN回線からネットワークインタフェース部21を介し入力された音声信号を音声伸張する。
The
図4はゲイン情報フォーマットの一例を示す図である。図4において、Total Lengthはメッセージの長さ、Resource No.は該当チャネル番号、lengthはOctet4からのメッセージ長、Tx−Gainはゲートウェイ装置→主装置方向のゲイン(例えば−14〜+14dB)、Rx−Gainは主装置→ゲートウェイ装置方向のゲイン(例えば−14〜+14dB)をそれぞれ示す。Tx−Gain/Rx−Gainは、主装置1での利得(ゲイン)の値を示し、主装置1の公衆回線インタフェース部14(図1)に付加するものである。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the gain information format. In FIG. 4, Total Length is the length of the message, Resource No. Is the channel number, length is the message length from Octet4, Tx-Gain is the gain in the gateway device → main device direction (for example, −14 to +14 dB), and Rx-Gain is the gain in the main device → gateway device direction (for example, −14 to +14 dB) respectively. Tx-Gain / Rx-Gain indicates the value of the gain (gain) in the
図2(a)はエコーキャンセラの構成を説明するための図である。図2(a)において、エコーキャンセラは、マイクロフォン31(図1)から入力された入力信号x(n)からエコー経路を推定し、擬似エコーe’(n)を推定する。そして、エコーキャンセラは、実際のエコー経路の出力信号e(n)と擬似エコーe’(n)との差分信号y(n)が最小になるように、エコー予測器251の予測関数を適応的に制御する。
FIG. 2A is a diagram for explaining the configuration of the echo canceller. In FIG. 2A, the echo canceller estimates an echo path from the input signal x (n) input from the microphone 31 (FIG. 1), and estimates a pseudo echo e ′ (n). The echo canceller adaptively applies the prediction function of the
図2(b)はゲイン情報テーブルを示す図であり、各チャネルのゲイン情報の一例が示されている。主装置1からのゲイン情報は、ゲートウェイ装置2の主装置インタフェース部26を経由し、エコーキャンセラ25のゲイン情報テーブル252に格納される。エコーキャンセラ25は、ゲイン情報テーブル252の値を加味したエコーキャンセルアルゴリズムでエコー消去を行う。主装置1からゲイン情報がゲートウェイ装置2に送られてきた場合、ゲイン情報テーブル252に図2(b)で示す各チャンネルのゲイン情報が設定される。
FIG. 2B is a diagram showing a gain information table, and shows an example of gain information of each channel. The gain information from the
例えば、エコー予測器251ではTx/Rx=4/4dBであれば、計算で算出した擬似エコーe’(n)に、ゲイン情報テーブル252を参照し、Tx/Rxの値をe’(n)= 4+4+e’(n)として加算し差分信号y(n)を最小とするようにしている。即ち、Tx−Gainはゲートウェイ装置→主装置方向のゲインであるが、公衆回線への対応として、主装置1により公衆側への送話側のレベルに付加するものであり、Rx−Gainは主装置→ゲートウェイ装置方向のゲインであるが、主装置1により公衆側からの受話側ゲインとして付加するもので、e‘(n)の疑似エコーにこのTx/Rxを付加してy(n)のエコーを消去する。
For example, in the
なお、上述した実施の形態では、ゲートウェイ装置2と主装置1を分離して構成したが、ゲートウェイ装置2を主装置1の内部に含めて構成してもよい。
In the above-described embodiment, the
次に、本発明を実施するための最良の形態の動作について図1〜図3を参照して説明する。 Next, the operation of the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS.
マイクロフォン31から公衆回線に向かって音声入力を行うと、IP電話装置3は入力された音声信号をサンプリング処理など必要な処理を行う。そして、処理の結果、パケットデータがIP電話装置3からゲートウェイ装置2に送信される。各パケットデータは、ゲートウェイ装置2のネットワークインタフェース部21においてパケットデータが順に組み立てられ、音声伸張部23が音声伸張を行う。伸張された音声データは、ゲイン制御部24でゲートウェイ装置2としてのゲインが選択付加され、主装置インタフェース部26を経て主装置1のISDNインタフェース部16へPCMデータとして送信される。変換されたPCMデータは、タイムスイッチ11で現在接続されている回線のゲイン情報をPCMデータに付与し、制御回路10の指示に基づき公衆回線インタフェース部14を経由し音声が公衆回線へ出力される。つまり、ゲートウェイ装置2のゲイン制御部24では、上述したゲートウェイ装置2のゲイン情報(図示せず)に基づいてゲインを選択するものである。主装置1側においては「Tx−Gain/Rx−Gain」として公衆回線インターフェース部14(図1)に保有しており、これらのゲインを付加して音声が公衆回線へ出力されるもので、このゲイン情報をPCMデータに付与し公衆回線へ出力する。
When voice input is performed from the
ここで、エコーと呼ばれる現象が起きることが一般的に知られている。公衆回線インタフェース部14から出力されるPCM信号が、公衆回線のインピーダンスの不整合(2線−4線変換)により、主装置1からゲートウェイ装置2への方向の音声として入力される。この場合の音声は、主装置1およびゲートウェイ装置2を介してIP電話装置3のスピーカ32から音声として出力されることになり、ループを形成する。このエコーを生じる経路(エコーパス)には伝送遅延が生じる。つまり、IP電話装置3の通話者は、マイクロフォン31から入力した音声を少し遅れてスピーカ32で聞くことになる。そこで、ゲートウェイ装置2においてエコーキャンセラ25が用いられる。
Here, it is generally known that a phenomenon called echo occurs. The PCM signal output from the public line interface unit 14 is input as voice in the direction from the
従来のシステムでは、エコーキャンセラ25で予測した擬似エコーe’(n)は、入力信号x(n)より計算されている。仮に主装置1によってゲインを付加すると、エコー経路の出力信号e(n)が擬似エコーe’(n)と大幅に狂うことになり、差分信号y(n)を最小にすることが困難となる。つまり、差分信号y(n)が大きいと、IP電話装置3のマイクロフォン31からの音声信号が、スピーカ32から聞こえることになる。
In the conventional system, the pseudo echo e ′ (n) predicted by the
これを解決するために主装置1のゲイン情報をゲートウェイ装置2に送り、ゲートウェイ装置2でエコー消去を行う際に、この受信したゲイン情報を加味する。IP電話装置3と公衆回線の音声パス接続時に主装置1は、VoIPゲートウェイ信号送出部13を介して当該公衆回線のゲイン情報を送信する。ゲートウェイ装置2は、送られてきた当該公衆回線のゲイン情報と、マイクロフォンからの入力信号x(n)とから擬似エコーを計算、予測する。
In order to solve this, the gain information of the
エコーキャンセラ25は、受話信号から、エコーとして戻ってくる信号を信号処理に基づいて予測し、その予測信号を送話信号に加えることによってエコーを消去している。そのためエコーキャンセラを実装していない装置(ここでは主装置1)でゲインを付加すると、エコーキャンセラ25で予測していた信号と異なる信号がエコーキャンセラに入力され、正しくエコーを消去できない。一方、ゲートウェイ装置2でゲインを付加する場合には、エコーキャンセラ25がゲートウェイ装置2で付加したゲインを知ることができる。したがって、予測信号もゲインを付加した状態で行うことが可能である。
The
ゲインを下げれば、戻ってくるエコーも下がるのは当然であり、逆にゲインを上げれば戻ってくるエコーも大きい。ゲインを下げれば本来の音声信号のゲインも下がってしまう。本発明では、エコーキャンセラを実装していないシステム(この場合、主装置1)でのゲイン情報を、エコーキャンセラを実装しているゲートウェイ装置2に送り、そのゲイン情報を加味し、すなわち擬似エコーに付加してエコーを消去するとともに、ゲートウェイ装置2でゲインを付加して所要の音声信号ゲインを保つ。
If the gain is lowered, it is natural that the return echo also decreases. Conversely, if the gain is increased, the return echo is large. Lowering the gain also lowers the original audio signal gain. In the present invention, the gain information in the system (in this case, the main apparatus 1) in which the echo canceller is not mounted is sent to the
図3は本発明の実施の形態の動作を説明するための図である。主装置の公衆回線インタフェース部には収容する回線ごとに利得付加するためのゲイン情報を有する。音声パスの確立後、主装置は、当該公衆回線のゲイン情報を検索してこのゲイン情報をゲートウェイ装置へ送信する。ゲートウェイ装置は、このゲイン情報を受信し、この情報と入力信号x(n)からエコーキャンセラのエコー予測器において擬似エコーe’(n)を算出する。すなわち、ボタン電話システムで付加されるゲイン情報を、ゲートウェイ装置に送信しこのゲートウェイ装置でこのゲイン情報を加味して、エコー消去動作を行わせる。上述したゲイン情報の伝達は、主装置とゲートウェイ装置が接続されているインタフェースの制御チャネルを用いる。 FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention. The public line interface unit of the main apparatus has gain information for adding gain to each accommodated line. After establishing the voice path, the main device searches for gain information of the public line and transmits the gain information to the gateway device. The gateway apparatus receives this gain information, and calculates a pseudo echo e ′ (n) in the echo predictor of the echo canceller from this information and the input signal x (n). That is, the gain information added by the key telephone system is transmitted to the gateway device, and this gateway device takes this gain information into account to perform the echo canceling operation. The above-described transmission of gain information uses a control channel of an interface to which the main apparatus and the gateway apparatus are connected.
以上説明したように、本発明によれば、ゲートウェイ装置のエコーキャンセラで予測する音声が主装置で変更されること無く、期待する予測信号を得ることができる。したがって、ゲートウェイ装置で最大限のエコー抑制量を得ることが可能となる。なお、本実施の形態では、ボタン電話システムを用いた例を説明したが、PBXシステムに適用することも可能である。 As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an expected prediction signal without changing the voice predicted by the echo canceller of the gateway device in the main device. Therefore, the maximum echo suppression amount can be obtained by the gateway device. In this embodiment, an example using a button telephone system has been described, but the present invention can also be applied to a PBX system.
1 主装置
2 ゲートウェイ装置
3 IP電話装置
10 制御回路
11 タイムスイッチ
12,24 ゲイン制御部
13 VoIPゲートウェイゲイン信号送出部
14 公衆回線インタフェース部
15 ボタン電話内線インタフェース部
16 ISDNインタフェース部
21 ネットワークインタフェース部
22 音声圧縮部
23 音声伸張部
25 エコーキャンセラ
26 主装置インタフェース部
31 マイクロフォン
32 スピーカ
251 エコー予測器
252 ゲイン情報テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (11)
11. The voice quality control method in an IP telephone system according to claim 10, wherein the gain information is transmitted through a control channel.
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- 2004-07-14 JP JP2004207355A patent/JP2006033261A/en active Pending
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