JP2016208297A - エコーキャンセラ制御装置、ゲートウェイ装置、エコーキャンセラ制御方法、及び、エコーキャンセラ制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】入力された音声信号がシングルトーク（ＳＴ）音声信号であるかダブルトーク（ＤＴ）音声信号であるか否かを判定した結果に応じて動作するエコーキャンセラ装置の誤動作を防止することにより、高品質な音声通話サービスを提供する。【解決手段】本願発明のエコーキャンセラ制御装置３００は、通信端末装置３１から通信端末装置３２に送信された信号として入力された第１の音声信号が、ＤＴ音声信号であるか、ＳＴ音声信号であるのかを判定基準３１１に基づいて判定し、その判定結果に応じて、第１の音声信号からエコー音声信号を除去する処理を行うエコーキャンセラ装置３１０に対して、第２の音声信号として入力された入力測定信号の大きさと、入力測定信号に起因して発生したエコー入力測定信号の大きさと、を測定する測定部３０１と、測定部３０１による測定結果に基づいて、判定基準３１１を補正する補正手段と、を備える。【選択図】 図４

Description

本願発明は、通信端末装置同士で送受信する音声信号から、当該音声信号から発生したエコー音声信号を除去する制御技術に関する。

インターネット等の通信ネットワークが高度に発達した現代社会では、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）等の技術を使用した音声通話が急速に普及している。このような音声通話において、例えば、アナログ固定電話をＶｏＩＰゲートウェイ装置を介してＩＰ（Internet Protocol）網に接続する場合、２線式回路と４線式回路とを変換するハイブリッド回路においてエコーが発生することによって、音声通話の品質が低下することがある。

このような音声通話の品質を回避するために、一般的なＶｏＩＰゲートウェイ装置は、エコーを除去するエコーキャンセラ機能を搭載している。このようなＶｏＩＰゲートウェイ装置を備えたシステムの一例を図６に示す。図６に示す技術は、例えば非特許文献１に記載されている。

図６に示すＶｏＩＰネットワーク２は、通信端末装置１１及び１２、及び、ＶｏＩＰゲートウェイ装置２０を備えている。通信端末装置１１及び１２は、例えば電話機である。通信端末装置１１は、アナログ加入回線を介してＶｏＩＰゲートウェイ装置２０に通信可能に接続されている。通信端末装置１２は、ＩＰ網１３を介して、ＶｏＩＰゲートウェイ装置２０に通信可能に接続されている。すなわち、通信端末装置１１及び１２は、アナログ加入回線とＩＰ網１３とを接続するＶｏＩＰゲートウェイ装置２０を介して、音声信号を送受信する。

ＶｏＩＰゲートウェイ装置２０は、エコーキャンセラ装置２１０、ハイブリッド回路１２０、及び、パケット処理回路１３０を備えている。通信端末装置１２から通信端末装置１１に対して送信された音声信号は、パケット処理回路１３０において音声伸長処理等の処理をされたのち、エコーキャンセラ装置２１０における受信入力（Ｒｉｎ）及び受信出力（Ｒｏｕｔ）、及び、ハイブリッド回路１２０を経て、通信端末装置１１に入力される。このとき、Ｒｏｕｔから出力された音声信号が、ハイブリッド回路１２０において、エコーキャンセラ装置２１０における送信入力（Ｓｉｎ）に回り込むことによって、エコー音声信号が発生することがある。このエコー音声信号がエコーキャンセラ装置２１０における送信出力（Ｓｏｕｔ）を経て通信端末装置１２に入力されることが、音声通話の品質が低下する原因となる。

エコーキャンセラ装置２１０は、このエコー音声信号を除去する機能を備える。エコーキャンセラ装置２１０は、ＥＥ（Echo Estimator）１１１、ＮＬＰ（Non-Linear Processing）１１３、及び、ＣＮＧ（Comfort Noise Generator）１１５を備えている。ＥＥ１１１は、エコー音声信号と特性が同様である疑似エコー信号を生成する。エコーキャンセラ装置２１０は、信号加算部１１２を使用して、エコー音声信号から疑似エコー信号を減算する。ＮＬＰ１１３は、エコー音声信号から疑似エコー信号を減算した残留エコー信号を除去する。この際、ＮＬＰ１１３は背景雑音信号も除去してしまうので、ユーザＢが通信端末装置１２から聞く音声が不自然となる。ＣＮＧ１１５は、背景雑音信号と特性が同様である疑似雑音信号を生成する。エコーキャンセラ装置２１０は、信号加算部１１６を使用して、ＮＬＰ１１３から出力された信号に疑似雑音信号を加算した信号を生成することによって、背景雑音が途切れることを回避し、生成した当該信号をＳｏｕｔから出力する。エコーキャンセラ装置２１０は、このように動作することによって、音声通話の品質が低下することを防止する。

このようなエコーキャンセラに関連する技術の一例として、特許文献１には、受信した信号から推定したエコーを除去するフィルタを備え、受信した信号の大きさと送信した信号の大きさとの差分が閾値より大きい場合、呼出音を検出したと判定するエコーキャンセラが開示されている。このエコーキャンセラは、エコーを除去した受信した信号について、呼出音を検出した際に、呼出段階が経過したと判定するまで受信した信号を遮断し、受信した信号をローカル側にて生成した呼出音に置き換える。

また、特許文献２には、エコーリターンロス（ＥＲＬ）を測定するＥＲＬ測定器、受信出力信号及び送信入力信号の周波数成分を分析する周波数分析器、エコーパスにおいて歪みが起きているか否かを測定する歪み測定器、及び、受信入力信号のゲインを調整するゲイン調整器を備えたエコーキャンセラが開示されている。このエコーキャンセラでは、歪み測定器による測定結果に基づき、ゲイン調整器がゲインの調整を行う。

また、特許文献３には、受信部、入力部、スピーカ、マイク、及び、判定部と、を備えた通話判定装置が開示されている。受信部は、遠端側の通話状態を示す遠端側判定情報を受信する。入力部は、遠端側から放音信号を入力する。スピーカは、入力部に入力された放音信号を放音する。マイクは、近端側の音声を収音した収音信号を出力する。判定部は、収音信号と放音信号とに基づいて近端側の通話状態を予備判定し近端側の通話状態を示す近端側判定情報を生成する。この通話判定装置では、判定部が、遠端側判定情報と、近端側判定情報と、に基づいて、近端側の通話状態（遠端側シングルトーク、近端側シングルトーク、ダブルトーク、無音）を決定する。

また、特許文献４には、エコー経路の遅延の影響を受けない打消量から必要最小限の挿入ロスを求めて残留エコーを抑圧し、話頭切れの影響が少ないスイッチングを行えるようにしたエコーキャンセラが開示されている。このエコーキャンセラでは、ダブルトークであることの判定を、エコーキャンセル手段とは独立して、非線形プロセッサが行うようにする。これにより、このエコーキャンセラでは、打消量が上限付近まで収束することによってエコーキャンセル手段によるダブルト−ク／シングルト−クの判定が頻繁に変化した場合でも、非線形プロセッサが安定して動作する。

特表2013-538478号公報 特開2009-130377号公報 特開2008-060938号公報 特開平09-148966号公報

"エコーキャンセラーの仕組みとＮＬＰによる音切れについて"、［online］、2014年6月5日、シスコサポートコミュニティ、［2015年4月9日検索］、インターネット<URL:https://supportforums.cisco.com/ja/document/12184766>

図６に示すエコーキャンセラ装置２１０が備えるＮＬＰ１１３は、ＳＴ（シングルトーク）／ＤＴ（ダブルトーク）判定部２１４により、動作するか否かを制御される。ＳＴ／ＤＴ判定部２１４は、エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号が、シングルトークである状態から発生したシングルトーク音声信号であるのか、ダブルトークである状態から発生したかダブルトーク音声信号であるのかを判定する。ここでシングルトークとは、図６に示す通信端末装置１１を使用するユーザＡ、及び、通信端末装置１２を使用するユーザＢのいずれか一方が音声を発した状態のことである。これに対し、ダブルトークとは、ユーザＡ及びユーザＢが両方とも音声を発した状態のことである。

エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号が、ユーザＢによるシングルトーク音声信号である場合、図６に示すＳｉｎに入力される信号は、通信端末装置１２から送信された音声信号に起因して発生したエコー音声信号を含むが、通信端末装置１１から送信された音声信号は含まない。この場合、ＮＬＰ１１３が動作することによりエコー音声信号が除去され、エコーキャンセラ装置２１０は、音声通話の品質が低下することを防止できる。

これに対して、エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号が、ユーザＡ及びＢによるダブルトーク音声信号である場合、図６に示すＳｉｎに入力される信号は、通信端末装置１２から送信された音声信号から発生したエコー音声信号に加えて、通信端末装置１１から送信された音声信号も含む。この場合に、もしＮＬＰ１１３が動作すると、エコー音声信号に加えて、通信端末装置１１から送信された音声信号も除去されるので、通信端末装置１１から通信端末装置１２に送信された音声信号が途切れることになる。したがって、ＳＴ／ＤＴ判定部２１４は、エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号が、シングルトーク音声信号であると判定した場合のみ、ＮＬＰ１１３が動作するように制御する。

ＳＴ／ＤＴ判定部２１４が上述した通りにＮＬＰ１１３を制御する場合における、ＮＬＰ１１３の動作特性を図７に例示する。図７に例示するグラフにおいて、縦軸は、ＮＬＰ１１３へ入力される信号の大きさを示している。横軸は、図６に示すＲｉｎに入力される信号の大きさ（ＬＲｉｎ）を示している。縦軸、横軸とも、単位はデシベル（ｄＢ）とする。

エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号が、ＳＴ／ＤＴ判定部２１４によってシングルトーク音声信号であると判定された場合、図７に例示するグラフにおいて、ＮＬＰ１１３へ入力される信号の大きさとＬＲｉｎにより示される座標が、ＮＬＰ１１３に関するＯＮ／ＯＦＦ閾値を示す直線の右側にある場合、ＮＬＰ１１３は動作する。

エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号が、ＳＴ／ＤＴ判定部２１４によってダブルトーク音声信号であると判定された場合、図７に例示するグラフにおいて、ＮＬＰ１１３へ入力される信号の大きさとＬＲｉｎにより示される座標が、ＮＬＰ１１３に関するＯＮ／ＯＦＦ閾値を示す直線の右側にある場合であっても、ＮＬＰ１１３は動作を行わない。

ＳＴ／ＤＴ判定部２１４は、ＬＲｉｎと、図６に示すＳｉｎに入力される信号の大きさ（ＬＳｉｎ）が、所定のＳＴ／ＤＴ判定基準を満たすか否かを判定することによって、エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号が、シングルトーク音声信号であるかダブルトーク音声信号であるかを判定する。

エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号がシングルトーク音声信号である場合における、ＬＲｉｎ、ＬＳｉｎ、及び、ＳＴ／ＤＴ判定基準との関係を図８に例示する。図８に示す通り、ＬＲｉｎは、ユーザＢにより通信端末装置１２から送信されたユーザＢ音声信号の大きさである。ＬＳｉｎは、ユーザＢ音声信号に起因して発生したエコーであるユーザＢエコー音声信号の大きさである。図８に示すＥＲＬ（Echo Return Loss）は、音声信号と当該音声信号に起因して発生したエコー音声信号との差分である。図８に示すαは、ＳＴ／ＤＴ判定部２１４が使用するＳＴ／ＤＴ判定基準を示すパラメータである。ＳＴ／ＤＴ判定部２１４は、「ＬＲｉｎ−α」が示す値を、ＬＳｉｎに対するＳＴ／ＤＴ判定閾値として使用する。すなわち、ＳＴ／ＤＴ判定部２１４は、ＬＳｉｎが「ＬＲｉｎ−α」より大きい場合、エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号がダブルトーク音声信号であると判定し、ＬＳｉｎが「ＬＲｉｎ−α」以下である場合、当該音声信号がシングルトーク音声信号であると判定する。 αとして、一般的には６ｄＢ未満の固定値が設定される。

エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号がダブルトーク音声信号である場合における、ＬＲｉｎ、ＬＳｉｎ、及び、ＳＴ／ＤＴ判定基準との関係を示す第１の例を図９に示す。図９に示す通り、ＬＳｉｎは、ユーザＢ音声信号に起因して発生したエコーであるユーザＢエコー音声信号と、ユーザＡにより通信端末装置１１から送信されたユーザＡ音声信号とを加算した信号の大きさである。図９に示す通り、この場合、ＬＳｉｎが「ＬＲｉｎ−α」より大きくなるので、ＳＴ／ＤＴ判定部２１４は、エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号がダブルトーク音声信号であることを正しく判定する。

エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号がダブルトーク音声信号である場合における、ＬＲｉｎ、ＬＳｉｎ、及び、ＳＴ／ＤＴ判定基準との関係を示す第２の例を図１０に示す。図１０に示す例では、図８及び図９に示す例と比較して、ＥＲＬの値が大きくなっている。これは、図１０に例示する特性を備えるＶｏＩＰネットワーク２におけるアナログ加入回線の線長等を含む伝送路の特性が、図８及び図９に例示する特性を備えるＶｏＩＰネットワーク２とは、大きく異なるからである。図１０に示す通り、この場合、ＬＳｉｎが「ＬＲｉｎ−α」以下となるので、ＳＴ／ＤＴ判定部２１４は、エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号がシングルトーク音声信号であると誤判定する。したがって、この場合、エコーキャンセラ装置２１０に入力された音声信号がダブルトーク音声信号であるにもかかわらず、ＮＬＰ１１３が動作するので、通信端末装置１１から通信端末装置１２に送信された音声信号が途切れることになり、音声通話の品質が低下する。

このように、ＥＲＬの値がアナログ加入回線の線長等を含む伝送路の特性によって大きく変動する可能性があるにもかかわらず、一般的なエコーキャンセラ装置では、パラメータαが固定値として設定されているので、上述した通り、音声通話の品質が低下するという問題がある。特許文献１乃至４、及び、非特許文献１に記載された技術では、この問題を解決することは困難である。

本願発明の主たる目的は、この問題を解決した、エコーキャンセラ制御装置等を提供することである。

本願発明の一態様に係るエコーキャンセラ制御装置は、第一の通信端末装置から第二の通信端末装置に送信された信号として入力された第一の音声信号が、前記第二の通信端末装置から前記第一の通信端末装置に送信された第二の音声信号に起因して発生したエコー音声信号に加えて前記第一の通信端末装置に入力された音声を基に生成された第三の音声信号を含むダブルトーク音声信号であるか、前記第三の音声信号を含まないシングルトーク音声信号であるのかを判定基準に基づいて判定し、その判定結果に応じて、前記第一の音声信号から前記エコー音声信号を除去する処理を行うエコーキャンセラ装置に対して、前記第二の音声信号として入力された入力測定信号の大きさと、前記入力測定信号に起因して発生したエコー入力測定信号の大きさと、を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果に基づいて、前記判定基準を補正する補正手段と、を備える。

上記目的を達成する他の見地において、本願発明の一態様に係るエコーキャンセラ制御方法は、第一の通信端末装置から第二の通信端末装置に送信された信号として入力された第一の音声信号が、前記第二の通信端末装置から前記第一の通信端末装置に送信された第二の音声信号に起因して発生したエコー音声信号に加えて前記第一の通信端末装置に入力された音声を基に生成された第三の音声信号を含むダブルトーク音声信号であるか、前記第三の音声信号を含まないシングルトーク音声信号であるのかを判定基準に基づいて判定し、その判定結果に応じて、前記第一の音声信号から前記エコー音声信号を除去する処理を行うエコーキャンセラ装置に対して、前記第二の音声信号として入力された入力測定信号の大きさと、前記入力測定信号に起因して発生したエコー入力測定信号の大きさと、を測定し、その測定結果に基づいて、前記判定基準を補正する。

また、上記目的を達成する更なる見地において、本願発明の一態様に係るエコーキャンセラ制御プログラムは、第一の通信端末装置から第二の通信端末装置に送信された信号として入力された第一の音声信号が、前記第二の通信端末装置から前記第一の通信端末装置に送信された第二の音声信号に起因して発生したエコー音声信号に加えて前記第一の通信端末装置に入力された音声を基に生成された第三の音声信号を含むダブルトーク音声信号であるか、前記第三の音声信号を含まないシングルトーク音声信号であるのかを判定基準に基づいて判定し、その判定結果に応じて、前記第一の音声信号から前記エコー音声信号を除去する処理を行うエコーキャンセラ装置に対して、前記第二の音声信号として入力された入力測定信号の大きさと、前記入力測定信号に起因して発生したエコー入力測定信号の大きさと、を測定する測定処理と、前記測定処理による測定結果に基づいて、前記判定基準を補正する補正処理と、をコンピュータに実行させる。

更に、本発明は、係るエコーキャンセラ制御プログラム（コンピュータプログラム）が格納された、コンピュータ読み取り可能な、不揮発性の記録媒体によっても実現可能である。

本願発明は、入力された音声信号がシングルトーク音声信号であるかダブルトーク信号であるかを判定した結果に応じて動作するエコーキャンセラ装置の誤動作を防止することにより、高品質な音声通話サービスを提供することを可能とする。

本願発明の第１の実施形態に係るＶｏＩＰネットワーク１の構成を示すブロック図である。 本願発明の第１の実施形態に係るエコーキャンセラ装置１１０への入力信号がダブルトーク音声信号である場合における、エコーキャンセラ装置１１０への入力信号と、判定基準との関係を示す図（図１０と同様のケースにおいて、エコーキャンセラ制御装置１００がＳＴ／ＤＴ判定閾値を補正した後）である。 本願発明の第１の実施形態に係るＶｏＩＰゲートウェイ装置１０の動作を示すフローチャートである。 本願発明の第２の実施形態に係るエコーキャンセラ制御装置３００の構成を示すブロック図である。 本願発明の各実施形態に係るエコーキャンセラ制御装置が備える機能を実現するエコーキャンセラ制御プログラムを実行可能な情報処理装置の構成を示すブロック図である。 一般的なＶｏＩＰネットワーク２の構成を示すブロック図である。 一般的なＶｏＩＰネットワーク２が備えるＮＬＰ１１３の動作特性を例示する図である。 エコーキャンセラ装置２１０への入力信号がシングルトーク音声信号である場合における、エコーキャンセラ装置２１０への入力信号と、判定基準との関係を例示する図である。 エコーキャンセラ装置２１０への入力信号がダブルトーク音声信号である場合における、エコーキャンセラ装置２１０への入力信号と、判定基準との関係を示す第１の例を示す図である。 エコーキャンセラ装置２１０への入力信号がダブルトーク音声信号である場合における、エコーキャンセラ装置２１０への入力信号と、判定基準との関係を示す第２の例を示す図である。

以下、本願発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係るＶｏＩＰネットワーク１の構成を概念的に示すブロック図である。以下の説明では、図６に示す一般的なＶｏＩＰネットワーク２と同様に動作する構成については、ＶｏＩＰネットワーク２と同じ番号を付与することにより、説明を省略する。

本実施形態に係るＶｏＩＰネットワーク１は、ＶｏＩＰゲートウェイ装置１０、通信端末装置１１及び１２を備えている。通信端末装置１１及び１２は、アナログ加入回線とＩＰ網１３とを接続するＶｏＩＰゲートウェイ装置１０を介して、音声信号を送受信する。

ＶｏＩＰゲートウェイ装置１０は、エコーキャンセラ制御装置１００、エコーキャンセラ装置１１０、ハイブリッド回路１２０、及び、パケット処理回路１３０を備えている。すなわち、本実施形態に係るＶｏＩＰゲートウェイ装置１０は、図６に示すＶｏＩＰゲートウェイ装置２０に、エコーキャンセラ制御装置１００が追加された構成を備えている。

エコーキャンセラ制御装置１００は、測定部１０１、補正部１０２、及び、生成部１０３を備えている。測定部１０１、補正部１０２、及び、生成部１０３は、電子回路の場合もあれば、コンピュータプログラムとそのコンピュータプログラムに従って動作するプロセッサによって実現される場合もある。

エコーキャンセラ制御装置１００は、通信端末装置１１及び１２間で、呼発信処理あるいは呼着信処理が開始されたことを検知し、その検知を契機として動作を開始する。例えば、本実施形態に係るＶｏＩＰネットワーク１がＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を使用したシステムである場合、エコーキャンセラ制御装置１００は、ＳＩＰサーバ（図示せず）から、呼発信処理あるいは呼着信処理が開始されたことを示す信号を受信したことを契機として、動作を開始する。

生成部１０３は、測定部１０１がＥＲＬの値を算出する際に測定する入力測定信号ＩＭＳを生成し、生成した入力測定信号ＩＭＳを、測定部１０１、及び、エコーキャンセラ装置１１０へ入力する。

測定部１０１は、生成部１０３から入力された入力測定信号ＩＭＳの大きさを測定する。測定部１０１は、生成部１０３からエコーキャンセラ装置１１０へ入力された入力測定信号に起因して発生したエコー入力測定信号ＥＩＭＳの大きさであるＬＳｉｎを測定する。このエコー入力測定信号ＥＩＭＳは、入力測定信号ＩＭＳがエコーキャンセラ装置１１０におけるＲｏｕｔからハイブリッド回路１２０へ入力されたときに発生して、ハイブリッド回路１２０からＳｉｎに入力された信号である。

測定部１０１は、測定した、入力測定信号ＩＭＳの大きさとエコー入力測定信号ＥＩＭＳの大きさとの差分を、開始される音声通話に関するＥＲＬとして算出する。測定部１０１は、算出したＥＲＬの値を補正部１０２に入力する。

補正部１０２は、測定部１０１から入力されたＥＲＬの値に基づいて、エコーキャンセラ装置１１０がＳＴ／ＤＴ判定基準として使用するパラメータαの値を補正する。補正部１０２は、αの値を、「ＥＲＬ−ＬＳｉｎＡ＜α＜ＥＲＬ」を満たす値に設定する。ここで「ＬＳｉｎＡ」は、システム管理者等によって事前に設定された任意の自然数である。補正部１０２は、補正したαの値をエコーキャンセラ装置１１０に入力する。

エコーキャンセラ装置１１０は、ＥＥ１１１、信号加算部１１２、ＮＬＰ１１３、ＳＴ／ＤＴ判定部１１４、ＣＮＧ１１５、信号加算部１１６、及び、信号加算部１１７を備えている。ＥＥ１１１、信号加算部１１２、ＮＬＰ１１３、ＣＮＧ１１５、及び、信号加算部１１６の機能は、図６に示す一般的なＶｏＩＰネットワーク２について説明した通りである。

信号加算部１１７は、エコーキャンセラ制御装置１００における生成部１０３から入力された入力測定信号ＩＭＳを、Ｒｉｎから入力された信号として、エコーキャンセラ装置１１０における信号伝送経路に入力する。信号加算部１１７は、入力測定信号ＩＭＳを当該信号伝送経路に入力している間は、Ｒｉｎから入力される信号を一時遮断する。

ＳＴ／ＤＴ判定部１１４は、図６に示すＶｏＩＰネットワーク２におけるＳＴ／ＤＴ判定部２１４と同様に、シングルトーク／ダブルトークに関する判定を行い、その判定結果に基づいて、ＮＬＰ１１３を制御する。ＳＴ／ＤＴ判定部１１４は、この際、判定基準として使用するパラメータαの値として、エコーキャンセラ制御装置１００における補正部１０２から入力された、補正されたαの値を使用する。

本実施形態に係るエコーキャンセラ装置１１０に対して、図１０に示す音声信号と同様の音声信号が入力された場合における、ＬＲｉｎ、ＬＳｉｎ、及び、ＳＴ／ＤＴ判定基準との関係を示す例を図２に示す。図２に示す例では、エコーキャンセラ制御装置１００によって、パラメータαの値が、図１０に示すαの値よりも大きな値に補正されている。これにより、ＳＴ／ＤＴ判定部１１４は、エコーキャンセラ装置１１０に入力された音声信号がダブルトーク音声信号であることを正しく判定する。

エコーキャンセラ制御装置１００、及び、エコーキャンセラ装置１１０は、上述した処理を、ＶｏＩＰネットワーク１が音声通話を開始するまでに所定のプロトコルを実行する処理と並行して、もしくは疑似並行処理によって実行する。

次に図３のフローチャートを参照して、本実施形態に係るＶｏＩＰゲートウェイ装置１０の動作（処理）について詳細に説明する。

エコーキャンセラ制御装置１００は、ＳＩＰサーバから、呼発信処理あるいは呼着信処理が開始されたことを示す信号を受信する（ステップＳ１０１）。生成部１０３は、入力測定信号ＩＭＳを生成し、測定部１０１、及び、信号加算部１１７へ入力する（ステップＳ１０２）。信号加算部１１７は、入力測定信号ＩＭＳを、Ｒｉｎから入力された音声信号として、エコーキャンセラ装置１１０における信号伝送経路に入力する（ステップＳ１０３）。

測定部１０１は、生成部１０３から入力された入力測定信号ＩＭＳの大きさと、Ｓｉｎに入力された入力測定信号ＩＭＳに起因して発生したエコー入力測定信号ＥＩＭＳの大きさを測定し、測定結果を補正部１０２へ入力する（ステップＳ１０４）。補正部１０２は、測定部１０１から入力された測定結果に基づき、ＳＴ／ＤＴ判定基準を補正する（ステップＳ１０５）エコーキャンセラ装置１１０は、補正部１０２によって補正されたＳＴ／ＤＴ判定基準を使用して、エコー音声信号を除去する処理を開始し（ステップＳ１０６）、全体の処理は終了する。

本実施形態に係るＶｏＩＰゲートウェイ装置１０は、入力された音声信号がシングルトーク音声信号であるかダブルトーク信号であるかを判定した結果に応じて動作するエコーキャンセラ装置１１０の誤動作を防止することにより、高品質な音声通話サービスを提供することができる。その理由は、測定部１０１が、エコーキャンセラ装置１１０に入力された入力測定信号ＩＭＳの大きさと、当該入力測定信号に起因して発生したエコー入力測定信号ＥＩＭＳの大きさとを測定し、補正部１０２が、エコーキャンセラ装置１１０が入力された音声信号がシングルトーク音声信号であると判定する際に使用する判定基準を、測定部１０１による測定結果に基づいて補正するからである。

一般的なＶｏＩＰゲートウェイ装置等に搭載されるエコーキャンセラ装置は、入力された音声信号の大きさを測定し、当該音声信号が、シングルトーク音声信号であるのかダブルトーク音声信号であるのかを、ＳＴ／ＤＴ判定基準に基づいて判定する。当該エコーキャンセラ装置は、当該音声信号が、シングルトーク音声信号であるか否かを判定した結果に応じて、エコー音声信号を除去する処理を行う。これにより、係る一般的なエコーキャンセラ装置は、通話相手からの音声信号を含むダブルトーク信号に対してエコー音声信号を除去する処理を行うことによって、通話相手からの音声信号も誤って除去することを回避する。

このＳＴ／ＤＴ判定基準は、通常、一般的なＥＲＬの値に基づき、ＥＲＬの値が通話環境に応じて多少変動することも想定した固定値として設定されている。しかしながら、ＥＲＬの値は、アナログ加入回線の線長等を含む伝送路の特性によって想定以上に大きく変動する可能性がある。この場合、エコーキャンセラ装置は、ダブルトーク信号をシングルトーク信号と誤判定することによって、ダブルトーク信号に対してエコー音声信号を除去する処理を行った結果、音声通話サービスの品質が低下する虞がある。

これに対して、本実施形態に係るＶｏＩＰゲートウェイ装置１０によれば、測定部１０１は、エコーキャンセラ装置１１０に入力された音声信号の大きさを測定することによって、当該入力信号に関するＥＲＬの値を算出する。補正部１０２は、測定部１０１が算出したＥＲＬの値に基づいて、エコーキャンセラ装置１１０が使用するＳＴ／ＤＴ判定基準を補正する。これにより、本実施形態に係るＶｏＩＰゲートウェイ装置１０は、エコーキャンセラ装置１１０が誤動作することを防止できるので、高品質な音声通話サービスを提供することができる。

また、本実施形態に係るエコーキャンセラ制御装置１００は、例えばＳＩＰサーバから、呼発信処理あるいは呼着信処理が開始されたことを示す信号を受信したことを契機として、その都度、ＳＴ／ＤＴ判定基準を補正する処理を行う。したがって、本実施形態に係るＶｏＩＰゲートウェイ装置１０は、音声通話ごとに異なる、アナログ加入回線の線長等を含む伝送路の特性をふまえて、ＳＴ／ＤＴ判定基準を補正する処理を行うので、高品質な音声通話サービスを確実に提供することができる。

また、本実施形態に係るＶｏＩＰゲートウェイ装置１０では、生成部１０３が入力測定信号ＩＭＳを生成し、測定部１０１及び補正部１０２は、生成された入力測定信号ＩＭＳを使用してＳＴ／ＤＴ判定基準を補正する処理を行う。すなわち、エコーキャンセラ制御装置１００は、通信端末装置１１及び１２が送受信する、実際の音声信号を使用せずに、ＳＴ／ＤＴ判定基準を補正する処理を行うことができる。これにより、本実施形態に係るＶｏＩＰゲートウェイ装置１０は、通信端末装置１１及び１２の間で音声通話が開始される前に、ＳＴ／ＤＴ判定基準を補正する処理を完了できるので、高品質な音声通話サービスを確実に提供することができる。尚、コストを低減するために、エコーキャンセラ制御装置１００が生成部１０３を備えず、測定部１０１及び補正部１０２が、通信端末装置１１及び１２が送受信する実際の音声信号を使用してＳＴ／ＤＴ判定基準を補正する処理を行ってもよい。

＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態に係るエコーキャンセラ制御装置３００の構成を概念的に示すブロック図である。

本実施形態に係るエコーキャンセラ制御装置３００は、エコーキャンセラ装置３１０を制御する。エコーキャンセラ装置３１０は、第１の通信端末装置３１から第２の通信端末装置３２に送信された信号として入力された第１の音声信号が、ダブルトーク音声信号であるか、シングルトーク音声信号であるのかを判定基準３１１に基づいて判定する。

ダブルトーク音声信号とは、第２の通信端末装置３２から第１の通信端末装置３１に送信された第２の音声信号に起因して発生したエコー音声信号に加えて第１の通信端末装置に入力された音声を基に生成された第３の音声信号を含む信号である。シングルトーク音声信号とは、第３の音声信号を含まない信号である。

エコーキャンセラ装置３１０は、第１の音声信号がシングルトーク音声信号であるかダブルトーク信号であるかを判定した結果に応じて、第１の音声信号からエコー音声信号を除去する処理を行う。

本実施形態に係るエコーキャンセラ制御装置３００は、測定部３０１、及び、補正部３０２を備えている。

測定部３０１は、第２の音声信号として入力された入力測定信号の大きさと、入力測定信号に起因して発生したエコー入力測定信号の大きさと、を測定する。

補正部３０２は、測定部３０１による測定結果に基づいて、判定基準３１１を補正する。

本実施形態に係るエコーキャンセラ制御装置３００は、入力された音声信号がシングルトーク音声信号である場合に動作するエコーキャンセラ装置３１０の誤動作を防止することにより、高品質な音声通話サービスを提供することができる。その理由は、測定部３０１が、エコーキャンセラ装置３１０に入力された入力測定信号の大きさと、当該入力測定信号に起因して発生したエコー入力測定信号の大きさとを測定し、補正部３０２が、エコーキャンセラ装置３１０が入力された音声信号がシングルトーク音声信号であると判定する際に使用する判定基準３１１を、測定部３０１による測定結果に基づいて補正するからである。

＜ハードウェア構成例＞
上述した各実施形態において図１、及び、図４に示したエコーキャンセラ制御装置１００及び３００は、専用のＨＷ（ＨａｒｄＷａｒｅ）（電子回路）によって実現することができる。また、エコーキャンセラ制御装置１００及び３００は、汎用のＨＷにソフトウェアプログラムを実行させることによっても実現可能である。この場合のハードウェア環境の一例を、図５を参照して説明する。

図５は、本発明の各実施形態に係るエコーキャンセラ制御装置１００及び３００が備える機能を実現するエコーキャンセラ制御プログラムを実行可能な情報処理装置９００（コンピュータ）の構成を例示的に説明する図である。即ち、図５は、図１に示したエコーキャンセラ制御装置１００、及び、図４に示したエコーキャンセラ制御装置３００を実現可能なコンピュータ（情報処理装置）の構成であって、上述した実施形態における各機能を実現可能なハードウェア環境を表す。

図５に示した情報処理装置９００は、構成要素として下記を備えている。
・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ）９０１、
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、
・ハードディスク（記憶装置）９０４、
・外部装置との通信インタフェース９０５、
・ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ＿Ｄｉｓｃ＿Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体９０７に格納されたデータを読み書き可能なリーダライタ９０８、
・入出力インタフェース９０９、
情報処理装置９００は、これらの構成がバス９０６（通信線）を介して接続された一般的なコンピュータである。

そして、上述した実施形態を例に説明した本発明は、図５に示した情報処理装置９００に対して、次の機能を実現可能なコンピュータプログラムを供給する。その機能とは、その実施形態の説明において参照したブロック構成図（図１、及び、図４）における、エコーキャンセラ制御装置１００及び３００、或いはフローチャート（図３）の機能である。本発明は、その後、そのコンピュータプログラムを、当該ハードウェアのＣＰＵ９０１に読み出して解釈し実行することによって達成される。また、当該装置内に供給されたコンピュータプログラムは、読み書き可能な揮発性のメモリ（ＲＡＭ９０３）またはハードディスク９０４等の不揮発性の記憶デバイスに格納すれば良い。

また、前記の場合において、当該ハードウェア内へのコンピュータプログラムの供給方法は、現在では一般的な手順を採用することができる。その手順としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の各種記録媒体９０７を介して当該装置内にインストールする方法や、インターネット等の通信回線を介して外部よりダウンロードする方法等がある。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータプログラムを構成するコード或いは、そのコードが格納された記録媒体９０７によって構成されると捉えることができる。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

１ ＶｏＩＰネットワーク
１０ ＶｏＩＰゲートウェイ装置
１００ エコーキャンセラ制御装置
１０１ 測定部
１０２ 補正部
１０３ 生成部
１１０ エコーキャンセラ装置
１１１ ＥＥ
１１２ 信号加算部
１１３ ＮＬＰ
１１４ ＳＴ／ＤＴ判定部
１１５ ＣＮＧ
１１６ 信号加算部
１１７ 信号加算部
１２０ ハイブリッド回路
１３０ パケット処理回路
１１及び１２ 通信端末装置
１３ ＩＰ網
２ ＶｏＩＰネットワーク
２０ ＶｏＩＰゲートウェイ装置
２１０ エコーキャンセラ装置
２１４ ＳＴ／ＤＴ判定部
３００ エコーキャンセラ制御装置
３０１ 測定部
３０２ 補正部
３１０ エコーキャンセラ装置
３１１ 判定基準
３１ 第１の通信端末装置
３２ 第２の通信端末装置
９００ 情報処理装置
９０１ ＣＰＵ
９０２ ＲＯＭ
９０３ ＲＡＭ
９０４ ハードディスク
９０５ 通信インタフェース
９０６ バス
９０７ 記録媒体
９０８ リーダライタ
９０９ 入出力インタフェース

Claims (10)

1. 第一の通信端末装置から第二の通信端末装置に送信された信号として入力された第一の音声信号が、前記第二の通信端末装置から前記第一の通信端末装置に送信された第二の音声信号に起因して発生したエコー音声信号に加えて前記第一の通信端末装置に入力された音声を基に生成された第三の音声信号を含むダブルトーク音声信号であるか、前記第三の音声信号を含まないシングルトーク音声信号であるのかを判定基準に基づいて判定し、その判定結果に応じて、前記第一の音声信号から前記エコー音声信号を除去する処理を行うエコーキャンセラ装置に対して、前記第二の音声信号として入力された入力測定信号の大きさと、前記入力測定信号に起因して発生したエコー入力測定信号の大きさと、を測定する測定手段と、
   前記測定手段による測定結果に基づいて、前記判定基準を補正する補正手段と、
   を備えるエコーキャンセラ制御装置。
2. 前記入力測定信号を生成し、生成した前記入力測定信号を前記エコーキャンセラ装置に入力する生成手段
   をさらに備える、請求項１に記載のエコーキャンセラ制御装置。
3. 前記補正手段は、前記判定基準が前記第一及び第二の音声信号の差分に関するパラメータを含む場合に、前記パラメータの値を補正する、
   請求項１または２に記載のエコーキャンセラ制御装置。
4. 前記補正手段は、前記パラメータを、前記入力測定信号の大きさと前記エコー入力測定信号の大きさとの差分である差分測定値よりも小さく、かつ、前記差分測定値から所定の値を減算した値よりも大きい値に補正する、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエコーキャンセラ制御装置。
5. 前記測定手段は、前記第一及び第二の通信端末の間で、呼発信処理あるいは呼着信処理が開始されたことを検知したときに、前記入力測定信号及び前記エコー入力測定信号の大きさを測定することを開始する、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエコーキャンセラ制御装置。
6. 前記補正手段は、前記第一及び第二の通信端末の間で音声通話が開始される前に、前記判定基準を補正する処理を完了する、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエコーキャンセラ制御装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエコーキャンセラ制御装置と、
   前記エコーキャンセラ装置と、
   を備えるゲートウェイ装置。
8. 情報処理装置によって、
   第一の通信端末装置から第二の通信端末装置に送信された信号として入力された第一の音声信号が、前記第二の通信端末装置から前記第一の通信端末装置に送信された第二の音声信号に起因して発生したエコー音声信号に加えて前記第一の通信端末装置に入力された音声を基に生成された第三の音声信号を含むダブルトーク音声信号であるか、前記第三の音声信号を含まないシングルトーク音声信号であるのかを判定基準に基づいて判定し、その判定結果に応じて、前記第一の音声信号から前記エコー音声信号を除去する処理を行うエコーキャンセラ装置に対して、前記第二の音声信号として入力された入力測定信号の大きさと、前記入力測定信号に起因して発生したエコー入力測定信号の大きさと、を測定し、
   その測定結果に基づいて、前記判定基準を補正する、
   エコーキャンセラ制御方法。
9. 前記入力測定信号を生成し、生成した前記入力測定信号を前記エコーキャンセラ装置に入力する、
   請求項８に記載のエコーキャンセラ制御方法。
10. 第一の通信端末装置から第二の通信端末装置に送信された信号として入力された第一の音声信号が、前記第二の通信端末装置から前記第一の通信端末装置に送信された第二の音声信号に起因して発生したエコー音声信号に加えて前記第一の通信端末装置に入力された音声を基に生成された第三の音声信号を含むダブルトーク音声信号であるか、前記第三の音声信号を含まないシングルトーク音声信号であるのかを判定基準に基づいて判定し、その判定結果に応じて、前記第一の音声信号から前記エコー音声信号を除去する処理を行うエコーキャンセラ装置に対して、前記第二の音声信号として入力された入力測定信号の大きさと、前記入力測定信号に起因して発生したエコー入力測定信号の大きさと、を測定する測定処理と、
    前記測定処理による測定結果に基づいて、前記判定基準を補正する補正処理と、
    をコンピュータに実行させるエコーキャンセラ制御プログラム。

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