JP2007165967A - ハイブリッド通信端末及びハイブリッド通信端末の音量調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ＩＰ回線とＰＳＴＮ回線の双方に自在に接続でき、通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができるハイブリッド通信端末を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、ＰＳＴＮ２に接続されるＰＳＴＮ接続部１４と、ＩＰネットワーク１に接続されるＩＰ接続部１１とを備え、ＩＰネットワーク１を用いた通信とＰＳＴＮ２を用いた通信とを行うことができるハイブリッド通信端末であって、ハイブリッド通信端末から該ハイブリッド通信端末に接続された局交換機までのＰＳＴＮ回線の回線損失量を測定する回線損失測定手段２２と、回線損失測定手段２２によって測定された回線損失量を基にＩＰ回線の音声レベルを変更する音声レベル変更手段１３ａが設けられたことを主要な特徴とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、ＩＰ回線とＰＳＴＮ回線の双方に自在に接続でき、通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができるハイブリッド通信端末に関する。

近年、インターネット等のＴＣＰ／ＵＤＰ、ＩＰで通信するＩＰネットワークが爆発的に普及している。従来からのハイパーテキストの表示やメール等のサービスのほかに、最近ではＩＰ電話のサービスが実現されている。すなわち、公衆交換電話網（Ｐｕｂｌｉｃ
Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ、以下ＰＳＴＮ）とＩＰネットワークがゲートウェイを介して接続され、ＰＳＴＮに接続された一般電話とＩＰ電話が接続可能になっている。

ところで、ＩＰ電話はＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使ってデジタルで通信し通話する。従って、音声はデータとして送受信されるため、データが保持されれば通信経路の周波数特性に基づいて音声ゲインに損失が生じるということはほとんどない。しかし、一般電話はメタリックケーブルを使ってアナログで通話するため音声ゲインが減衰し、一般電話とＩＰ電話間で通話する場合には、一般電話側で音量を大きくする設定を行った場合、ＩＰ電話側では音量が過大になってしまい、通話品質がかえって悪化してしまう結果を招く。

そこで、通信回線に接続するための回線接続手段と、音声出力の音量を変化させる音量変更手段を設けた通信端末装置が提案された（特許文献１参照）。音量を変化させるため、接続先がＩＰ電話か一般電話かの判定を電話番号の分析や電話帳（電話のリスト）などで行う。この通信端末によれば、接続先がＩＰ電話である場合に音量を接続先がＩＰ電話以外の場合の音量よりも小さく設定することができる。

しかし、通話品質は、接続先の電話機がＰＳＴＮとＩＰネットワークのどちらに接続されているのかで影響されるだけでなく、自装置がＩＰ電話か一般電話かによっても影響される。すなわち、自装置が一般電話なら、自装置と電話局までは必ずＰＳＴＮを使うことになるし、ＩＰ電話ならゲートウェイまでＩＰネットワークを使うことになる。もし、自装置と電話局までの通信経路がＰＳＴＮであれば音声レベルが減衰するが、ＩＰネットワークであればこのような減衰は生じない。しかしながら、今のところ自装置側の通信経路の音声レベルの減衰について対策が講じられたことはない。

また、従来、ＩＰ電話とアナログ電話（一般電話）とを切り替えるＩＰ電話切替機が提案されている。しかし、通話がＰＳＴＮとＩＰネットワークの一方に切り替えて使用する切替機を開示しているに止まり、通信経路の音声レベルの減衰に由来する通話品質を改善するものではない（特許文献２参照）。
特開２００４−２７４１８３号公報 特開２００５−３９３５２号公報

以上説明したように、現在ＰＳＴＮとＩＰネットワークがゲートウェイを介して接続され、一般電話とＩＰ電話は接続可能である。しかし、一般電話はメタリックケーブルを使ってアナログで通話するため音声レベルが減衰し、一般電話とＩＰ電話間で通話する場合
とＩＰ電話間で通話する場合とでは、通話品質が異なることになる。

これに対し、特許文献１の通信端末装置は、ＰＳＴＮとＩＰネットワークに対応するハイブリッド端末ではなく、接続先がＩＰ電話か一般電話かの判定を電話番号の分析や電話帳（電話のリスト）などで行い、接続先がＩＰ電話である場合には、音量をＩＰ電話以外の場合の音量よりも小さく設定することで通話品質を保証している。

しかし、電話番号だけで、正確に接続先が一般電話かＩＰ電話かを判断することは難しい。すなわち、我が国では電話番号には「０５０」番号と並存する旧来の電話番号もあるし（旧来の電話番号では分らない）、このほか、例えば米国などのように電話番号で一般電話かＩＰ電話かを区別していない国もある。このように電話番号だけでは正確に判断できない。

また、特許文献１の通信端末装置は、接続先をＩＰ電話と一般電話の２種類に分けて、一方のＩＰ電話側で音量を下げている。しかし、目標の音声レベル若しくは受信感度を設定したとき、音量は目標値と比べた上で上げたり下げたりしなければならず、一方だけを下げるのでは音量調整としては十分でない。ＩＰ電話と一般電話間、さらにはＩＰ電話間でも、通信経路を介して受信した音声レベルと目標とする音声レベル（設定値）との間に差があれば目標に音量調整する必要がある。

そして、接続先に加えて、従来、自装置がＩＰ電話と一般電話かによって発生する音声レベル差が省みられたことはなかった。ＩＰ電話が少ない時代であればともかく、ＩＰ電話は今後さらに普及すると予想され、ＩＰ電話と一般電話が混在する時代となる。このとき、通信経路全体の音声損失量、とくに自装置側の通信経路の音声損失量を推測し、自装置の音声レベルを調整するハイブリッド型の通信端末が望まれる。

すなわち、ＩＰ電話と一般電話が混在する状態では、（１）ＩＰ電話からＩＰ電話に発呼する場合、（２）ＩＰ電話から一般電話に発呼する場合、（３）一般電話からＩＰ電話に発呼する場合、（４）一般電話から一般電話に発呼する場合、の４通りの使用形態が考えられ、（１）〜（４）の各回線において、ＰＳＴＮの回線部分においては回線損失があり、ＩＰ回線の回線部分では回線損失がないため、（１）〜（４）の形態でそれぞれ異なった回線損失を示すことになる。今後はこのような回線損失の特性を考慮して音量調整することが望まれる。

さらに、特許文献２で、アナログ電話（一般電話）とＩＰ電話の一方に切り替えて接続できる装置は提案されているが、両者の間では音声ゲインの減衰に基づく音声レベル差が生じるという問題があった。

そこで本発明は、ＩＰ回線とＰＳＴＮ回線の双方に自在に接続でき、通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができるハイブリッド通信端末を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために本発明は、ＰＳＴＮ回線に接続されるＰＳＴＮ接続部と、ＩＰ回線に接続されるＩＰ接続部とを備え、ハイブリッド通信端末から該ハイブリッド通信端末に接続された局交換機までのＰＳＴＮ回線の回線損失量を測定する回線損失測定手段と、回線損失測定手段によって測定された回線損失量を基にＩＰ回線の音声レベルを変更する音声レベル変更手段が設けられたことを主要な特徴とする。

本発明のＩＰ通信端末によれば、ＩＰ回線とＰＳＴＮ回線の双方に自在に接続でき、通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができる。

上記課題を解決するために本発明の第１の発明は、ＰＳＴＮ回線に接続されるＰＳＴＮ接続部と、ＩＰ回線に接続されるＩＰ接続部とを備え、ＩＰ回線を用いた通信とＰＳＴＮ回線を用いた通信とを行うことができるハイブリッド通信端末であって、ハイブリッド通信端末から該ハイブリッド通信端末に接続された局交換機までのＰＳＴＮ回線の回線損失量を測定する回線損失測定手段と、回線損失測定手段によって測定された回線損失量を基にＩＰ回線の音声レベルを変更する音声レベル変更手段が設けられたことを特徴とするハイブリッド通信端末であり、ＩＰ回線とＰＳＴＮ回線の双方に自在に接続でき、通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができる。

本発明の第２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、回線損失測定手段が、ＰＳＴＮ回線の回線電流または回線電圧を測定して回線損失量を測定することを特徴とするハイブリッド通信端末であり、簡単且つ確実に通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができる。

本発明の第３の発明は、第１の発明に従属する発明であって、回線損失測定手段が、ＰＳＴＮ回線から受信するトーン信号の信号レベルを測定して回線損失量を測定することを特徴とするハイブリッド通信端末であり、簡単且つ確実に通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができる。

本発明の第４の発明は、第３の発明に従属する発明であって、トーン信号が、ダイヤルトーン、ビジートーン、リングバックトーンのいずれかであることを特徴とするハイブリッド通信端末であり、簡単且つ確実に通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができる。

本発明の第５の発明は、第１の発明に従属する発明であって、回線損失測定手段が、ハイブリッド通信端末からＰＳＴＮ回線の局交換機までの距離を経路の設備情報に基づいて算出することを特徴とするハイブリッド通信端末であり、計算だけで簡単に通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができる。

本発明の第６の発明は、第１〜第５の発明に従属する発明であって、接続先の電話機が一般電話機かＩＰ電話機かの種別を判定し、該電話機からハイブリッド通信端末に接続された局交換機までの回線損失量を推定する回線損失推測手段を備え、該回線損失推測手段によって推定された回線損失量と回線損失測定手段によって測定された回線損失量とに基づいて、音声レベル変更手段がＩＰ回線の音声レベルを変更することを特徴とするハイブリッド通信端末であり、ＩＰ回線とＰＳＴＮ回線の双方に自在に接続でき、全通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができる。

本発明の第７の発明は、第６の発明に従属する発明であって、回線損失推測手段が、コーデック種別の情報に基づいてまたはＶｏＩＰゲートウェイのアドレス情報に基づいて接続先の電話機の種別を判定することを特徴とするハイブリッド通信端末であり、コーデック種別の情報またはＶｏＩＰゲートウェイのアドレス情報に基づいて判断するため、簡単且つ確実に全通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができる。

本発明の第８の発明は、第６または第７の発明に従属する発明であって、電話機からハイブリッド通信端末に接続された局交換機までの回線損失量が平均量であることを特徴と
するハイブリッド通信端末であり、簡単に全通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができる。

本発明の第９の発明は、ＰＳＴＮ回線とＩＰ回線とに選択的または同時に接続して接続先の電話機と共通する音声レベルで通信できるハイブリッド通信端末の音量調整方法であって、ハイブリッド通信端末から該ハイブリッド通信端末に接続された局交換機までのＰＳＴＮ回線の回線損失量を測定し、ＩＰ回線に接続して通信するとき回線損失量を基に音声レベルを変更することを特徴とするハイブリッド通信端末の音量調整方法であり、ＩＰ回線とＰＳＴＮ回線の双方に自在に接続でき、通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができる。

本発明の第１０の発明は、第９の発明に従属する発明であって、ＩＰ回線に接続して通信するとき接続先の電話機が一般電話機かＩＰ電話機かの種別を判定して、該電話機からハイブリッド通信端末に接続された局交換機までの回線損失量を推定し、該回線損失量とハイブリッド通信端末からハイブリッド通信端末に接続された局交換機までのＰＳＴＮ回線の回線損失量とを基に音声レベルを変更することを特徴とする請求項９記載のハイブリッド通信端末の音量調整方法であり、ＩＰ回線とＰＳＴＮ回線の双方に自在に接続でき、全通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができる。

（実施例１）
本発明の実施例１は、ＩＰ回線とＰＳＴＮ回線の双方に自在に接続でき、ハイブリッド通信端末と電話局までの通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができるハイブリッド通信端末に関するものである。

図１は本発明の実施例１におけるハイブリッド通信端末の通信システムの説明図、図２（ａ）は本発明の実施例１におけるハイブリッド通信端末の構成図、図２（ｂ）は（ａ）のハイブリッド通信端末における回線損失測定手段の構成図、図２（ｃ）は（ａ）のハイブリッド通信端末における別の回線損失測定手段の構成図、図３は本発明の実施例１におけるＩＰ電話の構成図、図４は本発明の実施例１における一般電話の構成図、図５（ａ）は本発明の実施例１におけるハイブリッド通信端末とＩＰ電話との通話シーケンスの説明図、図５（ｂ）は本発明の実施例１におけるハイブリッド通信端末と一般電話との通話シーケンスの説明図、図６（ａ）は本発明の実施例１における回線損失メモリ情報の構成図、図６（ｂ）は（ａ）の損失メモリ情報に対する対応テーブルの説明図、図７はＰＳＴＮにおけるトーン信号とその信号レベルの関係図である。

図１において、１はＩＰ電話やインターネット等を使用するためのＩＰネットワーク（本発明のＩＰ回線）、２はＰＳＴＮ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ：本発明のＰＳＴＮ回線）、２ａは電話局の局交換機であり、３はＩＰネットワーク１とＰＳＴＮ２の双方に自在に接続できるハイブリッドＩＰ電話（本発明のハイブリッド通信端末）、３ａはＩＰ電話、３ｂは一般電話である。４はＩＰネットワーク１に接続されてハイブリッドＩＰ電話３とＩＰ電話３ａ間でＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通話の呼制御を行うＳＩＰサーバ等の呼制御サーバ、５はＰＳＴＮ２とＩＰネットワーク１の間でプロトコルの変換を行うＶｏＩＰゲートウェイである。ハイブリッドＩＰ電話３が、ＩＰ電話３ａとＩＰネットワーク１を介して呼制御サーバ４によって接続され、一般電話３ｂとを介して局交換機２ａによって接続される。

図２はハイブリッドＩＰ電話３の構成を示す。図２において、１０はＶｏＩＰ処理部、１１はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、無線ＬＡＮ、電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ
Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などを用いてＩＰネットワーク１に接続するためのＩＰ接続部、１２はＩＰパケットの処理を行うパケット処理部、１３はＲＴＰペイロードのＶｏＩＰの音声データを復号化し、Ｄ／Ａ変換によりアナログ音声信号として出力し、アナログ音声信号をＡ／Ｄ変換すると共に符号化する音声処理部である。１３ａは音声処理部１３に設けられＩＰ回線使用時に入出力する音声信号を後述する回線損失測定手段２２に基づいたゲイン調整を行う音声レベル変更手段である。

また、１４はＰＳＴＮ２と接続するＰＳＴＮ接続部、１５は後述のハンドセット１７ａあるいはスピーカー１８、マイク１９からの入出力をそれぞれ一対のケーブルで行うための２線−４線変換処理とエコーキャンセラ等の処理を行うＨＢ（Ｈｙｂｒｉｄ）ｌｉｎｅＩ／Ｆ部、１６はＨＢ（Ｈｙｂｒｉｄ）ｌｉｎｅＩ／Ｆ部１５及び音声処理部１３に接続されハンドセット１７ａあるいはスピーカー１８、マイク１９との音声信号の入出力を行う通信回路部、１６ａは通信回路部１６に設けられ後述するキー入力部２０からの受話音量調整入力に従ってハンドセット１７ａあるいはスピーカー１８に出力する音声のゲイン調整（ボリューム調整）を行うゲイン調整部である。

さらに、１７は１台または複数台のコードレス子機と無線通信を行うための無線部、１７ａは無線部１７との間で無線通信するコードレス子機のハンドセット、１８はハンドセット１７ａを使用して無線通信しないときまたはこれと同時に使用して音声を出力するスピーカー、１９は同じくハンドセット１７ａを使用して無線通信しないときまたはこれと同時に使用して音声を入力するためのマイク、２０は数字や記号の入力用のテンキー、通話開始用のボタン等を備えたキー入力部である。なお、ハンドセット１７ａ，無線部１７と、スピーカー１８、マイク１９は実施例１における音声信号の入出力部を構成する。

実施例１のハイブリッドＩＰ電話３においては、複数台のハンドセット１７ａ、スピーカー１８、マイク１９が設けられているので、ＰＳＴＮ２、ＩＰネットワーク１のいずれかを選択して通話することもできるし、ＰＳＴＮ２、ＩＰネットワーク１の同時使用（２回線）も可能となる。例えば、２台のハンドセット１７ａ、あるいはハンドセット１７ａとスピーカー１８、マイク１９の組合せを用いれば、２回線同時に使用できる。

続いて、２１はハードウェアとしてのＣＰＵにプログラムを読み込んで機能する機能実現手段としての制御部である。２２はＰＳＴＮ２と接続されたとき回線電圧と回線電流を測定して局交換機２ａとＰＳＴＮ接続部１４との間の回線損失量を測定する回線損失測定手段、２２ａは回線電圧を測定する電圧測定手段、２２ｂは回線電流を測定する電流測定手段、２２ｃは測定した回線損失量を記録し更新する更新手段である。なお、電圧測定手段２２ａと電流測定手段２２ｂは少なくともどちらか一方が設けられているだけでよい。また、２３はＶｏＩＰ処理部１０に設けられたメモリ部、２３ａはメモリ部２３に設けられた損失情報メモリ部、２３ｂは回線損失量と音声レベルを対応付ける対応テーブルである。そして、２４はディスプレーに表示を行う表示部、２５は一般電話の機能を奏する一般電話機能部である。

ところで、上述の電圧測定手段２２ａと電流測定手段２２ｂに代えて、図２（ｂ）に示す別の構成の回線損失測定手段２２にすることもできる。図２（ｂ）において、２２ｄは信号レベル検知手段である。信号レベル検知手段２２ｄは、電圧測定手段２２ａまたは電流測定手段２２ｂのように回線電圧または回線電流を検知するのではなく、ダイヤルトーン信号、話中音（ビジートーン）信号、呼出音（リングバックトーン）信号などの局交換機２ａからのトーン信号の信号レベルを測定して回線損失を測定するものである。

さらに、図２（ｃ）に示すように、ハイブリッドＩＰ電話３を設置した場所から電話局までの通信経路距離（電話回線の長さ）を算出し、回線損失を求めるのでもよい。この通
信経路距離はケーブル経路等の設備情報が取得できた場合、かなりの精度で計算することができる。現在、この設備情報はＮＴＴ東日本株式会社、ＮＴＴ西日本株式会社によって公開され、計算が行えるようになっている。図２（ｃ）において、２２ｅは線路計算手段である。線路計算手段２２ｅが通信経路距離を計算し、更新手段２２ｃが損失情報メモリ部２３ａのデータを更新する。このように回線損失測定手段２２の測定手段には様々の手段がある。

次に、図３に基づいてＩＰ電話の構成について説明する。図３において、３０はＶｏＩＰ処理部、３１はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、無線ＬＡＮ、電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などを用いてＩＰネットワーク１に接続するための回線接続部、３２はＩＰパケットの処理を行うパケット処理部、３３はＲＴＰペイロードのＶｏＩＰの音声データを復号化し、Ｄ／Ａ変換によりアナログ音声信号として出力し、アナログ音声信号をＡ／Ｄ変換すると共に符号化する音声処理部である。３３ａは音声処理部３３に設けられ出力するアナログ音声信号のゲイン調整を行うゲイン調整部、３４は音声を出力するスピーカー、３５は音声を入力するためのマイクである。

また、図４は一般電話の構成を示す。図４において、４１は２線−４線変換処理とエコーキャンセラ等の処理を行うＨＢ（Ｈｙｂｒｉｄ）ｌｉｎｅＩ／Ｆ部、４２はＨＢ（Ｈｙｂｒｉｄ）ｌｉｎｅＩ／Ｆ部４１とハンドセット４３との音声信号の入出力を行う通信回路部、４２ａはハンドセット４３に出力する音声のゲイン調整を行うゲイン調整部、４３はハンドセットである。また、４４はキーボタン（図示しない）から入力するためのキー入力部、４５はＬＣＤディスプレー等の表示部、４６はハードウェアとしてのＣＰＵにプログラムを読み込んで機能する機能実現手段としての制御部である。なお、上述の電圧測定手段２２ａ、電流測定手段２２ｂ、更新手段２２ｃ、信号レベル検知手段２２ｄ、線路計算手段２２ｅも機能実現手段として構成されたものである。

さて、以上説明したハイブリッドＩＰ電話３をＩＰ電話として使用したときのＩＰ電話３ａとの間で行われる通話シーケンスの説明を行う。図５（ａ）に示すようにハイブリッドＩＰ電話３から発呼すると、ＶｏＩＰ処理部１０のＩＰ接続部１１からＩＮＶＩＴＥメッセージが呼制御サーバ４に送られ、ここを経由してＩＰ電話３ａに送信される。なお、このとき呼制御サーバ４はハイブリッドＩＰ電話３へ処理中を示す１００Ｔｒｙｉｎｇを送信する。受信側のＩＰ電話３ａではベルを鳴らし、１８０Ｒｉｎｇｉｎｇを呼制御サーバ４経由でハイブリッドＩＰ電話３に送信する。これによりハイブリッドＩＰ電話３は呼び出し中の状態となる。受信側のＩＰ電話３ａがオフフックされると、２００ＯＫが呼制御サーバ４経由でハイブリッドＩＰ電話３に送信される。これに対して、ハイブリッドＩＰ電話３からＡＣＫが送信されると、通話状態に移行する。終話するときは、一方がオンフックすると、ＢＹＥが送信され、これに対して他方から２００ＯＫが送られて終話し、初期状態となる。逆にＩＰ電話３ａからハイブリッドＩＰ電話３に発呼し、終話する場合も同様である。なお、この２００ＯＫを解析することによって接続先がＩＰ電話３ａであることが分る。これについては実施例２で詳細に説明する。

次に、一般電話として使用したときのハイブリッドＩＰ電話３と一般電話３ｂ間の通話シーケンスについて説明する。図５（ｂ）に示すようにハイブリッドＩＰ電話３から発呼すると、一般電話機能部２５のＰＳＴＮ接続部１４から発呼信号が局交換機２ａに送信され、ダイヤルすると呼び出し信号が局交換機２ａ，２ａを介して一般電話３ｂに送信する。これにより一般電話３ｂのベルが鳴り、一般電話３ｂをオフフックすると、応答信号が局交換機２ａ，２ａを介してハイブリッドＩＰ電話３に送信される。これにより、通話状態に移行する。終話するときは、一方がオンフックすると、切断信号が送信され、局交換機２ａから話中音の信号が送られてオンフックしたとき終話し、初期状態となる。逆に一般電話３ｂからハイブリッドＩＰ電話３に発呼して、終話する場合も同様となる。

そこで、実施例１のハイブリッドＩＰ電話３と局交換機２ａまでの通信経路の音声損失量を測定して、目標の音声レベルに調整する方法を説明する。

ハイブリッドＩＰ電話３の回線損失測定手段２２は、図２（ａ）に示すように電圧測定手段２２ａまたは電流測定手段２２ｂで回線電圧または回線電流を測定し、この回線電圧または回線電流を使って、回線損失量を推定する。すなわち、通常ＰＳＴＮ２には４８Ｖ程度の回線電圧が印加されており、この電圧はオフフックすると５Ｖ〜８Ｖに低下し発呼信号として検出される。従って、この回線の基準となる回線電圧（４８Ｖ程度）からの電圧降下量によって、または基準値の回線電流からの減少量によって回線損失量が分り、その後通信環境が変わって回線損失量が変化したような場合にもそのときの回線損失量が分る。なお、回線電圧か回線電流の一方で判定を行うのではなく、電圧測定手段２２ａと電流測定手段２２ｂの両方を設けて回線電圧と回線電流を測定し、この両者から回線損失量を推定するのでもよい。回線損失量の測定は、定期的または随時行って、更新手段２２ｃが損失情報メモリ部２３ａに回線損失メモリ情報として記憶し、更新する。

また、信号レベル検知手段２２ｄは、ダイヤルトーン信号、話中音（ビジートーン）信号、呼出音（リングバックトーン）信号などの局交換機２ａからのトーン信号の信号レベルを測定して回線損失を測定する。勿論これらの信号以外にも、発信音信号、応答信号などその他の信号も利用することができる。

ＰＳＴＮ２において、局交換機２ａから電話機側に送信される様々な信号はそれぞれ規格があり、図７に示すように所定の条件を満たさねばならない。これは各国によって定められ、例えば、米国ではＥＩＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ、米国電子工業会）のＲＡ−４６４などで規定されている。そこで、信号レベル検知手段２２ｄは、図５（ｂ）で説明したように、局交換機２ａから送信されるダイヤルトーン信号、話中音信号、呼出音信号などの信号を検出し、所定の規格値と比較することにより、その減衰状態から回線損失を測定する。この信号レベル検知手段２２ｄによる回線損失の測定は、一般電話３ｂへの発呼、あるいは着呼したときに、その都度あるいは適宜の期間をおいて行い、更新手段２２ｃが損失情報メモリ部２３ａに記憶し、更新する。

さらに、線路計算手段２２ｅによって通信経路距離を計算し、更新手段２２ｃが損失情報メモリ部２３ａに記憶することもできる。この場合計算値であるから実測値とは異なり、更新されることもデータ次第となるが、ケーブル経路等の設備情報が変更されたときは更新される。ＩＰ接続部１１を用いてＩＰネットワーク１に接続しＩＰ電話を行う場合は、この計算された通信経路距離と音声レベルとを対応させた対応テーブル２３ｂを基に、音声レベルを調整する。

この線路計算手段２２ｅによる回線損失の測定は定期的あるいは随時行われる。なお、上記ＮＴＴ東日本株式会社、ＮＴＴ西日本株式会社の運営するＷｅｂサイト、若しくは他の通信業者によるＷｅｂサイトには、通信経路距離、回線損失の計算を自動的に行って提供するサービスがあり、線路計算手段２２ｅがこの情報を要求して取得し、これから通信経路距離、回線損失の情報を取り出し、更新手段２２ｃによってこの情報をメモリ部２３ａに記憶し、更新させるのでもよい。

さて、損失情報メモリ部２３ａにおいては、図６（ａ）に示すように回線損失値の更新履歴と、測定結果が記録され、測定ごとに更新される。図６（ａ）の２００５年３月１日の更新は回線電圧、５月１日の更新は電流測定によるものである。４月２日の更新はダイヤルトーン（ＤＴ）、１０月１日の更新は話中音（ＢＴ）によるものである。また、６月
１日の更新は線路計算によるものである。

なお、図６（ａ）は、例示のため、回線電圧または回線電流のほかに、トーン信号、経路距離計算によって回線損失を更新したものを併せて示している。回線損失量はこのいずれかで測定できるから、回線電圧、回線電流、トーン信号、経路距離計算のいずれか１つの手段で測定を行えば足り、図６（ａ）は説明のためこれを併記したものである。従って電圧測定手段２２ａ、電流測定手段２２ｂ、信号レベル検知手段２２ｄ、線路計算手段２２ｅは、そのいずれか、若しくは２以上を搭載させることができ、損失情報メモリ部２３ａに更新の履歴と測定結果が記録される。２以上の場合、複数の測定結果の中から精度が高くなるように１つの測定結果を選択、若しくはこれらからより精度を高めた１つの計算値を算出することができる。そして、測定結果と対応する回線損失量は、図６（ｂ）の対応テーブル２３ｂを参照することで求めることができる。ただ、対応テーブル２３ｂを参照するのではなく、演算によって回線損失を算出するのでもよい。

このように音声レベルの変更は、回線損失測定手段２２が回線電圧、回線電流、信号、経路距離の少なくともいずれかを測定し、更新手段２２ｃがこれらを損失情報メモリ部２３ａに格納し、この測定結果を受けた音声レベル変更手段１３ａがメモリ部２３の対応テーブル２３ｂを参照し、音声レベルの調整量を取り出して行われる。なお、このときの回線損失量は更新手段２２ｃによって損失情報メモリ部２３ａに記録させる。

その後、ＩＰ接続部１１からＩＰネットワーク１に接続しＩＰ電話としての発着呼をしたときは、音声レベル変更手段１３ａによって調整された音声レベルとで通話する。定期的または着信時等に回線損失測定手段２２による回線損失の測定が行われて更新されると、音声レベル変更手段１３ａは新たな回線損失量で音声レベルを調整し直し、その後はこの新たに調整された音声レベルで通話する。

なお、音声レベル変更手段１３ａが参照する対応テーブル２３ｂの値は、ハイブリッドＩＰ電話３ａと局交換機２ａまでの通信経路の回線損失量に加えて、ＰＳＴＮ２の局交換機２ａと局交換機２ａ間の回線損失、及び、一般電話３ｂと局交換機２ａにおける回線損失なども考慮した音声レベルとしてもよい。この場合、音声レベル変更手段１３ａはこれらを考慮した上で音声レベルの変更を行う。これらについては実施例２で詳述する。

この音声レベルの調整により、ＰＳＴＮ接続部１４からＰＳＴＮ２に接続して一般電話として使用した場合と、ＩＰ接続部１１からＩＰネットワーク１に接続してＩＰ電話で使用した場合の音声レベル差を小さくすることができる。なお、本発明の共通する音声レベルは、音声レベル差がない場合は勿論のこと、このような事実上発生する音声レベル差の小さい場合を含むものである。

なお、ゲイン調整部１６ａは、キー入力部２０から入力された情報を基にハンドセット１７ａやスピーカー１８に出力する音量を調整するもので、一般電話使用時でもＩＰ電話使用時でも使用するものである。

このように実施例１のハイブリッドＩＰ電話３によれば、ＩＰ電話３ａと一般電話３ｂの双方に自在に１回線または２回線で接続でき、ハイブリッドＩＰ電話３と局交換機２ａまでの通信経路の音声損失量を推測して、目標とする音声レベルに調整することができる。また、実施例１のハイブリッドＩＰ電話３には、無線部１７と複数のハンドセット１７ａ、さらにスピーカー１８、マイク１９が設けられているので、ＰＳＴＮ２、ＩＰネットワーク１のいずれか一方を選択して通話することもできるし、２回線を同時に使用することも可能となる。

（実施例２）
本発明の実施例２は、自端末から接続先のＩＰ電話または一般電話との全通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整するハイブリッドＩＰ電話に関するものである。実施例１のハイブリッドＩＰ電話３は、ハイブリッドＩＰ電話３と局交換機２ａまでの通信経路の音声損失量を推測して音声レベルを調整したが、実施例２のハイブリッドＩＰ電話３はこの音声レベル調整を基に、全通信経路の音声損失量を推測して音声レベルを調整するものである。

図８は本発明の実施例２におけるハイブリッド通信端末の構成図、図９は本発明の実施例２におけるコーデック種別の判別に用いる説明図、図１０は本発明の実施例２における損失メモリ情報に対する対応テーブルの説明図である。実施例２においては図１〜図７を参照する。実施例１と同一符号は同一構成であるから、同一符号の詳細な説明は省略する。

図８において、２６はＩＰ接続部１１を介して発呼、あるいは着呼したときにＩＰパケット情報を確認し、接続先が一般電話３ｂの場合に、この接続先の一般電話３ｂとその局交換機２ａとの間の回線損失を推定し、さらに実施例１の回線損失測定手段２２の測定した回線損失量を使用し、また局交換機２ａ，２ａ間の回線損失を使って、全通信経路の音声損失量を推定する接続先回線損失推測手段である。なお、実施例１の回線損失測定手段２２の測定した回線損失量は、損失情報メモリ部２３ａで更新されているものとする。

まず、接続先回線損失推測手段２６がＩＰパケットからＩＰ電話３ａまたは一般電話３ｂかの種別情報が取り出せることについて説明する。ハイブリッドＩＰ電話３が、ＩＰ接続部１１を介してＩＰ電話３ａまたは一般電話３ｂと通話するときは、ＩＰパケット情報として接続先のコーデック種別やアドレス情報が送信されてくる。接続先回線損失推測手段２６はＩＰパケットを受信したときに接続先のコーデック種別やアドレス情報を取り出し、接続先電話機がＩＰ電話３か一般電話３ｂかを判定して、全通信経路の回線損失を計算して、損失情報メモリ部２３ａに格納する。

ＩＰパケットのＳＩＰ拡張部に記述されるＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）には、図９（ａ）に示すように「ｍ＝ａｕｄｉｏ ２６６９６ ＲＴＰ／ＡＶＰ ｘ」、「ａ＝ｒｔｐｍａｐ：ｘ ＰＣＭＵ／８０００」などとして、ペイロードタイプ「ｘ」としてコーデック種別が格納される。ここでペイロードタイプ「ｘ」は図９（ｂ）に示す符号化方式名に対応するものであり、例えばＰＣＭＵ（μ−Ｌａｗ Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）はペイロードタイプ「０」に該当する。上記「ｍ＝・・・ ０」、「ａ＝０・・・ＰＣＭＵ／・・・」はペイロードタイプの「０」、「ＰＣＭＵ」を示し、ＰＣＭＵ、すなわち符号化方式Ｇ．７１１が使用されていることが判別できる。また、ＰＣＭＡ（Ａ−Ｌａｗ Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）はペイロードタイプの「８」、「ＰＣＭＡ」を示すものであり、ＰＣＭＵと同様に符号化方式Ｇ．７１１が使用されていることを示すものである。

このＰＣＭＵあるいはＰＣＭＡを含め、音声損失量を推測可能な接続先電話情報を検知するコーデック種別として、Ｇ．７２９、Ｇ．７２９ａ、Ｇ．７２９ｂ、Ｇ．７２２−１、Ｇ．７２６、Ｇ．７２３等の符号化方式が利用できる。なお、ＰＣＭＵあるいはＰＣＭＡは圧縮率が小さいため主に一般電話３ｂで使用される。しかし、ＩＰ電話３ａで使用されることもある。

そして、送信側のハイブリッドＩＰ電話３、ＩＰ電話３ａでは、ＩＮＶＩＴＥメッセージのＳＤＰで「ａ＝ｒｔｐｍａｐ：０ ＰＣＭＵ／８０００」、「ａ＝ｒｔｐｍａｐ：１８ Ｇ７２９／８０００」、「ａ＝ｒｔｐｍａｐ：４ Ｇ７２３／ ８０００」のように
使用可能なコーデックを複数並べて記述する。これに対し受信側（ＩＰ電話３ａまたはＶｏＩＰゲートウェイ５）は、２００ＯＫメッセージにおいて受信した送信側の使えるコーデックの中で、受信側が使用可能なコーデック種別、例えば「ａ＝ｒｔｐｍａｐ：０ ＰＣＭＵ／８０００」、「ａ＝ｒｔｐｍａｐ：１８ Ｇ７２９／８０００」などをハイブリッドＩＰ電話３に送信する。図９（ａ）の「０」、「ＰＣＭＵ」はＧ．７１１の符号化方式、また「１８」、「Ｇ７２９」はＧ．７２９の符号化方式等を示しており、これらの符号化方式が使用可能なことを通知する。この中から使用する符号化方式が決定され、この符号化方式に従って通信が行われる。

このＰＣＭＵが複数のコーデックの１つとして記述されている場合、相手はＩＰ電話３ａであって、ＰＣＭＵが使用される可能性のあることが分る。同様に、ＰＣＭＡが複数のコーデックの１つとして記述されていても相手はＩＰ電話３ａで同様であることが分る。なお、受信側から送信側へコーデック種別を通知するとき、受信側と送信側とで共通して使えるコーデックのみを送信側へ通知する場合と、受信側が使えるすべてのコーデックを通知する場合の２通りの方法があるが、いずれの方法でもとくに変わりはない。

従ってパケット処理を行う際に、ＳＤＰにコーデック種別としてＰＣＭＵあるいはＰＣＭＡのみが記述されている場合は、接続先は一般電話３ｂと判断され、また、コーデック種別がＰＣＭＵあるいはＰＣＭＡ以外の符号化方式だけの場合、若しくはコーデック種別にＰＣＭＵあるいはＰＣＭＡの外にＰＣＭＵあるいはＰＣＭＡ以外の符号化方式を含む場合には（すなわち、ＰＣＭＵあるいはＰＣＭＡ以外のコーデックが１つでも記述されている場合）は、接続先はＩＰ電話３ａと判断される。

同様に、ＩＰパケットのＳＩＰ拡張部に記述されるＳＤＰには、「ｏ＝３０００ ・・・ ＩＮ ＩＰ４ １０．１０．１０．２０」、「ｏ＝３０００ ・・・ ＩＮ ＩＰ４
Ａ．ｃｏ．ｊｐ」などと記述されて、ＩＰアドレスやＵＲＬ等のアドレス情報が格納される。またＩＰパケットはＩＰヘッダにもＩＰアドレスが記述されている。このアドレス情報を取り出せば、ＶｏＩＰゲートウェイ５のアドレス情報であることを判別できる。ＶｏＩＰゲートウェイ５のアドレスであれば接続先が一般電話３ｂであると判断できるので、これらによって音声レベルの変更量を知ることができる。

このように接続先回線損失推測手段２６はコーデック種別やアドレス情報を取り出して、接続先電話機がＩＰ電話３か一般電話３ｂかを判定することができ、この結果から以下説明するように全回線損失量を計算し、さらにこの結果を音声レベル変更手段１３ａに渡し、併せて損失情報メモリ部２３ａに回線損失メモリ情報として格納する。

この全回線損失量の測定方法について説明する。現在、局交換機２ａと局交換機２ａの回線損失は８ｄＢ程度であることが知られている。また、接続先の一般電話３ｂとそれが接続される局交換機２ａ間の回線損失は概ね７ｄＢ以下であり、平均的には３ｄＢ程度と考えられる。このような推定が可能な理由は、電話局は概ね３ｋｍ〜７ｋｍの間隔で設置されており、局交換機２ａと一般電話３ｂとの通信経路距離（電話回線の長さ）には限界があり、ハイブリッドＩＰ電話３が最寄りの局交換機２ａと接続されることを考えれば、平均的にみて７ｄＢの１／２以下の３ｄＢ程度と考えられるからである。

従って、ハイブリッドＩＰ電話３側の局交換機２ａと接続先の一般電話３ｂとの回線損失量は、ＰＳＴＮ２経由で平均的に１１ｄＢ程度と推定され、接続先回線損失推測手段２６は接続先電話機の種別が分ると、損失情報メモリ部２３ａに格納してある自端末と局交換機２ａとの回線損失量（実施例１の回線損失情報）を取り出し、総和を計算する。

例えば、図６（ａ）の１０月１日のデータを使う場合、自端末と局交換機２ａとの回線
損失は３ｄＢと測定されているから、上記平均的な損失１１ｄＢとの総和をとる。従って、１４ｄＢがハイブリッドＩＰ電話３から一般電話３ｂまでの全通信経路の回線損失ということが推定される。この計算結果を渡された音声レベル変更手段１３ａは、この１４ｄＢを基に、図１０に示す対応テーブル２３ｂ（図６（ｂ）とは別に設けられたテーブル）から全回線損失量に対応した音声レベルの調整量を求め、音声レベルを変更する。これによってＩＰ電話３ａの音声レベルの調整が可能になる。

なお、局交換機２ａと局交換機２ａ間がデジタルデータで伝送される場合は、上述した回線損失は８ｄＢにならず、ほとんど０ｄＢに近い値となるため、接続先の一般電話３ｂからこれに接続される局交換機２ａまでの回線損失を考慮するだけでよい。

これにより、ユーザがＩＰネットワーク１に接続してＩＰ電話を行う場合には、接続相手先がＩＰ電話３ａか一般電話３ｂかによって異なる全通信経路の回線損失を考慮した音声レベルで通話することが可能になる。なお、接続先回線損失推測手段２６による接続相手先がＩＰ電話３ａか一般電話３ｂかの判断は、ＩＰネットワーク１に接続しＩＰ電話する場合に毎回行い、回線損失測定手段２２による回線損失量の測定は、定期的またはＰＳＴＮ２の発着呼時に行われ、そのつど回線損失メモリ情報が更新される。

このように実施例２のハイブリッドＩＰ電話３によれば、ＩＰ電話３ａと一般電話３ｂの双方に自在に接続でき、接続先との全通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整することができる。そして、ＰＳＴＮ２に接続して一般電話として使用した場合と、ＩＰネットワーク１に接続してＩＰ電話で使用した場合の音声レベル差は、音声レベル変更手段１３ａによって小さくすることが可能になる。そして、回線損失測定手段２２で得られた損失量が大きい場合には、ハンドセット１７ａやスピーカー１８で行う音量調整と共に、ゲイン調整部１６ａによって、一般電話として使用した場合とＩＰ電話で使用した場合の両方で共通して音声レベルを上げることができる。

本発明は、通信経路の音声損失量を推測して目標とする音声レベルに調整するＩＰ通信端末に適用できる。

本発明の実施例１におけるハイブリッド通信端末の通信システムの説明図 （ａ）本発明の実施例１におけるハイブリッド通信端末の構成図、（ｂ）（ａ）のハイブリッド通信端末における回線損失測定手段の構成図、（ｃ）（ａ）のハイブリッド通信端末における別の回線損失測定手段の構成図 本発明の実施例１におけるＩＰ電話の構成図 本発明の実施例１における一般電話の構成図 （ａ）本発明の実施例１におけるハイブリッド通信端末とＩＰ電話との通話シーケンスの説明図、（ｂ）本発明の実施例１におけるハイブリッド通信端末と一般電話との通話シーケンスの説明図 （ａ）本発明の実施例１における回線損失メモリ情報の構成図、（ｂ）（ａ）の損失メモリ情報に対する対応テーブルの説明図 ＰＳＴＮにおけるトーン信号とその信号レベルの関係図 本発明の実施例２におけるハイブリッド通信端末の構成図 本発明の実施例２におけるコーデック種別の判別に用いる説明図 本発明の実施例２における損失メモリ情報に対する対応テーブルの説明図

符号の説明

１ ＩＰネットワーク
２ ＰＳＴＮ
２ａ 局交換機
３ ハイブリッドＩＰ電話
３ａ ＩＰ電話
３ｂ 一般電話
４ 呼制御サーバ
５ ＶｏＩＰゲートウェイ
１０ ＶｏＩＰ処理部
１１ ＩＰ接続部
１２ パケット処理部
１３ 音声処理部
１３ａ 音声レベル変更手段
１４ ＰＳＴＮ接続部
１５ ＨＢｌｉｎｅＩ／Ｆ部
１６ 通信回路部
１６ａ ゲイン調整部
１７ 無線部
１７ａ ハンドセット
１８ スピーカー
１９ マイク
２０ キー入力部
２１ 制御部
２２ 回線損失測定手段
２２ａ 電圧測定手段
２２ｂ 電流測定手段
２２ｃ 更新手段
２２ｄ 信号レベル検知手段
２３ メモリ部
２３ａ 損失情報メモリ部
２４ 表示部
２５ 一般電話機能部
２６ 接続先回線損失推測手段

Claims (10)

1. ＰＳＴＮ回線に接続されるＰＳＴＮ接続部と、ＩＰ回線に接続されるＩＰ接続部とを備え、前記ＩＰ回線を用いた通信と前記ＰＳＴＮ回線を用いた通信とを行うことができるハイブリッド通信端末であって、前記ハイブリッド通信端末から該ハイブリッド通信端末に接続された局交換機までの前記ＰＳＴＮ回線の回線損失量を測定する回線損失測定手段と、前記回線損失測定手段によって測定された回線損失量を基に前記ＩＰ回線の音声レベルを変更する音声レベル変更手段が設けられたことを特徴とするハイブリッド通信端末。
2. 前記回線損失測定手段が、前記ＰＳＴＮ回線の回線電流または回線電圧を測定して前記回線損失量を測定することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド通信端末。
3. 前記回線損失測定手段が、前記ＰＳＴＮ回線から受信するトーン信号の信号レベルを測定して前記回線損失量を測定することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド通信端末。
4. 前記トーン信号が、ダイヤルトーン、ビジートーン、リングバックトーンのいずれかであることを特徴とする請求項３記載のハイブリッド通信端末。
5. 前記回線損失測定手段が、前記ハイブリッド通信端末から前記ＰＳＴＮ回線の局交換機までの距離を経路の設備情報に基づいて算出することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド通信端末。
6. 接続先の電話機が一般電話機かＩＰ電話機かの種別を判定し、該電話機から前記ハイブリッド通信端末に接続された局交換機までの回線損失量を推定する回線損失推測手段を備え、該回線損失推測手段によって推定された回線損失量と前記回線損失測定手段によって測定された回線損失量とに基づいて、前記音声レベル変更手段が前記ＩＰ回線の音声レベルを変更することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のハイブリッド通信端末。
7. 前記回線損失推測手段が、コーデック種別の情報に基づいてまたはＶｏＩＰゲートウェイのアドレス情報に基づいて前記接続先の電話機の種別を判定することを特徴とする請求項６記載のハイブリッド通信端末。
8. 前記電話機から前記ハイブリッド通信端末に接続された局交換機までの前記回線損失量が平均量であることを特徴とする請求項６または７記載のハイブリッド通信端末。
9. ＰＳＴＮ回線とＩＰ回線とに選択的または同時に接続して接続先の電話機と共通する音声レベルで通信できるハイブリッド通信端末の音量調整方法であって、前記ハイブリッド通信端末から該ハイブリッド通信端末に接続された局交換機までの前記ＰＳＴＮ回線の回線損失量を測定し、前記ＩＰ回線に接続して通信するとき前記回線損失量を基に音声レベルを変更することを特徴とするハイブリッド通信端末の音量調整方法。
10. 前記ＩＰ回線に接続して通信するとき接続先の電話機が一般電話機かＩＰ電話機かの種別を判定して、該電話機から前記ハイブリッド通信端末に接続された局交換機までの回線損失量を推定し、該回線損失量と前記ハイブリッド通信端末から前記ハイブリッド通信端末に接続された局交換機までの前記ＰＳＴＮ回線の回線損失量とを基に音声レベルを変更することを特徴とする請求項９記載のハイブリッド通信端末の音量調整方法。

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