(57)【要約】【課題】比較的低負荷で迅速にエコー信号を除去することが可能となるエコーキャンセリング機能を実現する。【解決手段】予め擬似音声生成器２１が出力する疑似音声信号を用いて学習した補正フィルタ２３により、受話経路Ｓｂ上の音声信号に含まれるエコー信号は、減算回路２８Ａの減算処理によりその大部分が除去されるため、エコーキャンセラ回路２２と減算回路２８Ｂにより除去する必要があるエコー信号は、相対的に小さくなる。従って、エコーキャンセラ回路２２の演算能力や処理速度は比較的小さくても、エコー信号の変化に対して迅速に対応することができる。また、補正フィルタ２３は、音声信号の無い状態で、時間をかけてそのフィルタ係数を設定することが可能であるため、補正フィルタ２３の演算能力や処理速度も、比較的小さいものにすることができる。【選択図】図３
2008154180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰ（インターネットプロトコル）ネットワークと公衆電話交換回線ネットワークとの間で音声信号を中継するゲートウェイ装置であって、
前記ＩＰネットワークから送話ラインを介して供給される音声信号を、前記公衆電話交換回線ネットワークの通信プロトコルに準拠した音声信号に変換して、前記公衆電話交換回線ネットワークに送出し、前記公衆電話交換回線ネットワークから供給された音声信号を前記ＩＰネットワークの通信プロトコルに準拠した音声信号に変換して受話ラインを介して前記ＩＰネットワークに送信する音声信号送受信手段と、
前記送話ライン上の音声信号を入力し、フィルタリングして出力する補正フィルタ手段と、
前記受話ライン上に配置され、前記受話ライン上の音声信号から前記補正フィルタ手段の出力信号を減算する減算手段と、
疑似音声信号を生成する疑似音声信号生成手段と、
前記疑似音声信号生成手段が生成した疑似音声信号を前記送話ラインに供給し、疑似音声信号が前記音声送受信手段で反射することにより前記受話ラインに発生するエコー信号と前記補正フィルタ手段の出力信号が実質的に一致するように前記補正フィルタ手段の特性を設定する補正フィルタ設定手段と、
前記減算手段の出力信号に含まれるエコー信号の変化に追従し、該エコー信号をキャンセルするエコーキャンセル手段と、
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
音声信号と疑似音声信号とを切り換えて前記補正フィルタ手段及び前記音声信号送受信手段に供給する切り換えスイッチを備え、
前記補正フィルタ設定手段は、
所定のタイミングで、前記切換スイッチを切り換えて、疑似音声信号を前記補正フィルタ手段及び前記音声信号送受信手段に供給して、前記補正フィルタ手段の特性を調整し、調整終了後、前記切換スイッチを切り換えて、音声信号を前記補正フィルタ手段及び前記音声信号送受信手段に供給し、
前記所定のタイミングで、前記減算手段の出力信号を前記補正フィルタ手段に供給し、調整終了後、該供給を停止し、
前記補正フィルタ手段は、前記減算手段の出力信号の供給がある間は、前記減算手段の出力信号の信号レベルが所定のレベル以下となるように、自己の特性を調整し、該供給がなくなると、調整された特性を維持する適応フィルタから構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
前記補正フィルタ設定手段は、
前記公衆電話交換回線ネットワークに発呼し、該公衆電話交換回線ネットワークからの待ち受け音を停止し、
待ち受け音の停止後、前記補正フィルタ手段の特性の設定処理を行う、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
前記疑似音声信号生成手段は、人間が発声する音声の周波数帯域と実質的に等しい周波数帯域を有する疑似音声信号を生成する、
ことを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載のゲートウェイ装置。
【請求項５】
ＩＰ（インターネットプロトコル）ネットワークと公衆電話交換回線ネットワークとの間で音声信号を中継するゲートウェイ装置の制御方法であって、
前記ＩＰネットワークから送話ラインを介して供給される音声信号を、前記公衆電話交換回線ネットワークの通信プロトコルに準拠した音声信号に変換して、前記公衆電話交換回線ネットワークに送出し、前記公衆電話交換回線ネットワークから供給された音声信号を前記ＩＰネットワークの通信プロトコルに準拠した音声信号に変換して受話ラインを介して前記ＩＰネットワークに送信する音声信号送受信ステップと、
前記送話ライン上の音声信号を入力し、フィルタリングして出力する補正フィルタステップと、
前記受話ライン上に配置され、前記受話ライン上の音声信号から前記補正フィルタステップの出力信号を減算する減算ステップと、
疑似音声信号を生成する疑似音声信号生成ステップと、
前記疑似音声信号生成ステップが生成した疑似音声信号を前記送話ラインに供給し、疑似音声信号が前記音声送受信ステップで反射することにより前記受話ラインに発生するエコー信号と前記補正フィルタステップの出力信号が実質的に一致するように前記補正フィルタステップの特性を設定する補正フィルタ設定ステップと、
前記減算ステップの出力信号に含まれるエコー信号の変化に追従し、該エコー信号をキャンセルするエコーキャンセルステップと、
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置の制御方法。  
【請求項６】
ＩＰ（インターネットプロトコル）ネットワークと公衆電話交換回線ネットワークとの間で音声信号を中継するゲートウェイ装置の機能をコンピュータに実現させるプログラムであって、コンピュータを、
前記ＩＰネットワークから送話ラインを介して供給される音声信号を、前記公衆電話交換回線ネットワークの通信プロトコルに準拠した音声信号に変換して、前記公衆電話交換回線ネットワークに送出し、前記公衆電話交換回線ネットワークから供給された音声信号を前記ＩＰネットワークの通信プロトコルに準拠した音声信号に変換して受話ラインを介して前記ＩＰネットワークに送信する音声信号送受信手段と、
前記送話ライン上の音声信号を入力し、フィルタリングして出力する補正フィルタ手段と、
前記受話ライン上に配置され、前記受話ライン上の音声信号から前記補正フィルタ手段の出力信号を減算する減算手段と、
疑似音声信号を生成する疑似音声信号生成手段と、
前記疑似音声信号生成手段が生成した疑似音声信号を前記送話ラインに供給し、疑似音声信号が前記音声送受信手段で反射することにより前記受話ラインに発生するエコー信号と前記補正フィルタ手段の出力信号が実質的に一致するように前記補正フィルタ手段の特性を設定する補正フィルタ設定手段と、
前記減算手段の出力信号に含まれるエコー信号の変化に追従し、該エコー信号をキャンセルするエコーキャンセル手段、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、公衆電話交換回線網とＩＰ（Internet Protocol）電話網とを中継するゲートウェイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
公衆電話交換回線網（ＰＳＴＮ網）とＩＰ（Internet Protocol）電話網とを中継するゲートウェイ装置がある。該ゲートウェイ装置を介して、ＩＰ電話網側から公衆電話交換回線網側に音声信号を送信した場合、該ゲートウェイ装置内のハイブリット回路により音声信号の一部が反射され、ＩＰ電話網側にエコーが発生するという問題が生じる。
そのため、エコーキャンセラによりエコーを除去する機能を有する通信装置が実現されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平０７−３０３０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
エコーキャンセラでエコーを迅速に除去するには高い応答性能が求められ、高性能なＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を用いて、高速収束可能なアルゴリズムを持つ高負荷なエコーキャンセラを構成する必要がある。
【０００４】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、比較的低負荷で迅速にエコーを除去することが可能なゲートウェイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るゲートウェイ装置は、ＩＰ（インターネットプロトコル）ネットワークと公衆電話交換回線ネットワークとの間で音声信号を中継するゲートウェイ装置であって、前記ＩＰネットワークから送話ラインを介して供給される音声信号を、前記公衆電話交換回線ネットワークの通信プロトコルに準拠した音声信号に変換して、前記公衆電話交換回線ネットワークに送出し、前記公衆電話交換回線ネットワークから供給された音声信号を前記ＩＰネットワークの通信プロトコルに準拠した音声信号に変換して受話ラインを介して前記ＩＰネットワークに送信する音声信号送受信手段と、前記送話ライン上の音声信号を入力し、フィルタリングして出力する補正フィルタ手段と、前記受話ライン上に配置され、前記受話ライン上の音声信号から前記補正フィルタ手段の出力信号を減算する減算手段と、疑似音声信号を生成する疑似音声信号生成手段と、前記疑似音声信号生成手段が生成した疑似音声信号を前記送話ラインに供給し、疑似音声信号が前記音声送受信手段で反射することにより前記受話ラインに発生するエコー信号と前記補正フィルタ手段の出力信号が実質的に一致するように前記補正フィルタ手段の特性を設定する補正フィルタ設定手段と、前記減算手段の出力信号に含まれるエコー信号の変化に追従し、該エコー信号をキャンセルするエコーキャンセル手段と、を備える、ことを特徴とする。
【０００６】
音声信号と疑似音声信号とを切り換えて前記補正フィルタ手段及び前記音声信号送受信手段に供給する切り換えスイッチを備え、前記補正フィルタ設定手段は、所定のタイミングで、前記切換スイッチを切り換えて、疑似音声信号を前記補正フィルタ手段及び前記音声信号送受信手段に供給して、前記補正フィルタ手段の特性を調整し、調整終了後、前記切換スイッチを切り換えて、音声信号を前記補正フィルタ手段及び前記音声信号送受信手段に供給し、前記所定のタイミングで、前記減算手段の出力信号を前記補正フィルタ手段に供給し、調整終了後、該供給を停止し、前記補正フィルタ手段は、前記減算手段の出力信号の供給がある間は、前記減算手段の出力信号の信号レベルが所定のレベル以下となるように、自己の特性を調整し、該供給がなくなると、調整された特性を維持する適応フィルタから構成されてもよい。
【０００７】
前記補正フィルタ設定手段は、前記公衆電話交換回線ネットワークに発呼し、該公衆電話交換回線ネットワークからの待ち受け音を停止し、待ち受け音の停止後、前記補正フィルタ手段の特性の設定処理を行ってもよい。
【０００８】
前記疑似音声信号生成手段は、人間が発声する音声の周波数帯域と実質的に等しい周波数帯域を有する疑似音声信号を生成してもよい。
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るゲートウェイ装置の制御方法は、ＩＰ（インターネットプロトコル）ネットワークと公衆電話交換回線ネットワークとの間で音声信号を中継するゲートウェイ装置を制御する方法であって、前記ＩＰネットワークから送話ラインを介して供給される音声信号を、前記公衆電話交換回線ネットワークの通信プロトコルに準拠した音声信号に変換して、前記公衆電話交換回線ネットワークに送出し、前記公衆電話交換回線ネットワークから供給された音声信号を前記ＩＰネットワークの通信プロトコルに準拠した音声信号に変換して受話ラインを介して前記ＩＰネットワークに送信する音声信号送受信ステップと、前記送話ライン上の音声信号を入力し、フィルタリングして出力する補正フィルタステップと、前記受話ライン上に配置され、前記受話ライン上の音声信号から前記補正フィルタステップの出力信号を減算する減算ステップと、疑似音声信号を生成する疑似音声信号生成ステップと、前記疑似音声信号生成ステップが生成した疑似音声信号を前記送話ラインに供給し、疑似音声信号が前記音声送受信ステップで反射することにより前記受話ラインに発生するエコー信号と前記補正フィルタステップの出力信号が実質的に一致するように前記補正フィルタステップの特性を設定する補正フィルタ設定ステップと、前記減算ステップの出力信号に含まれるエコー信号の変化に追従し、該エコー信号をキャンセルするエコーキャンセルステップと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係るプログラムは、ＩＰ（インターネットプロトコル）ネットワークと公衆電話交換回線ネットワークとの間で音声信号を中継するゲートウェイ装置の機能をコンピュータに実現させるプログラムであって、コンピュータを、前記ＩＰネットワークから送話ラインを介して供給される音声信号を、前記公衆電話交換回線ネットワークの通信プロトコルに準拠した音声信号に変換して、前記公衆電話交換回線ネットワークに送出し、前記公衆電話交換回線ネットワークから供給された音声信号を前記ＩＰネットワークの通信プロトコルに準拠した音声信号に変換して受話ラインを介して前記ＩＰネットワークに送信する音声信号送受信手段と、前記送話ライン上の音声信号を入力し、フィルタリングして出力する補正フィルタ手段と、前記受話ライン上に配置され、前記受話ライン上の音声信号から前記補正フィルタ手段の出力信号を減算する減算手段と、疑似音声信号を生成する疑似音声信号生成手段と、前記疑似音声信号生成手段が生成した疑似音声信号を前記送話ラインに供給し、疑似音声信号が前記音声送受信手段で反射することにより前記受話ラインに発生するエコー信号と前記補正フィルタ手段の出力信号が実質的に一致するように前記補正フィルタ手段の特性を設定する補正フィルタ設定手段と、前記減算手段の出力信号に含まれるエコー信号の変化に追従し、該エコー信号をキャンセルするエコーキャンセル手段、として機能させる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、補正フィルタ手段でエコー信号の少なくとも一部を除去しているので、エコーキャンセラ手段が除去すべきエコー信号は相対的に小さくなり、比較的低負荷で迅速にエコー信号を除去することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係るゲートウェイ装置を備える通信システムについて、図面を参照して説明する。
【００１３】
本実施形態の通信システムは、図１に示すように、ゲートウェイ装置（以下、ＧＷと呼称）１と、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Networks）網２と、電話機３（３１〜３ｎ）と、ＩＰ（Internet Protocol）網４とＩＰ電話機５（５１〜５ｎ）と、を備える。
【００１４】
ＧＷ１は、ＰＳＴＮ網２とＩＰ網４との間で送受信される音声データの中継を行う。ＧＷ１は、図２に示すように、記憶部１１と、制御部１２と、通信制御部１３と、から構成される。
【００１５】
記憶部１１は、ＲＡＭ(Random Access Memory)やＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成され、制御部１２が実行するための動作プログラム等を記憶する。
【００１６】
制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロプロセッサ等からなり、記憶部１１に記憶されている所定の動作プログラムを実行することによって、ＧＷ１の動作を制御する。例えば、制御部１２は、通信制御部１３を制御して、ＩＰ網４から送信された音声信号によって発生するエコーを除去するための処理を行う。該処理については後述する。
【００１７】
通信制御部１３は、ＩＰ網４とＰＳＴＮ網２との間の音声データの通信を制御する。通信制御部１３は、図３に示すように、擬似音声生成器２１と、スイッチＳＷ１、ＳＷ２と、エコーキャンセラ回路２２と、補正フィルタ２３と、ハイブリッド回路２４と、Ｄ／Ａ（Digital to Analog)変換器２５と、Ａ／Ｄ(Analog to Digital)変換器２６と、増幅器２７Ａ、２７Ｂと、減算回路２８Ａ、２８Ｂと、を備える。
なお、通信制御部１３は、その動作状態を示す情報を、制御部１２に逐次送信する。
【００１８】
擬似音声生成器２１は、補正フィルタ２３のフィルタ係数を設定するための擬似的な音声信号を生成する。なお、人間の発声する平均的な音声信号と周波数帯域や周波数成分が一致するように、擬似音声生成器２１が生成する疑似音声信号は設定されている。
【００１９】
スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、音声信号の経路を切り替えるためのものである。
スイッチＳＷ１は、ハイブリッド回路２４の入力信号を、擬似音声生成器２１が生成した音声信号と、ＩＰ網４から送信された音声信号との間で切り換えるスイッチである。
スイッチＳＷ２は、減算回路２８Ａの出力信号を、補正フィルタ２３にフィードバックさせるか否かを切り換えるスイッチである。
【００２０】
エコーキャンセラ回路２２は、送話経路Ｓａ上の音声信号と受話経路Ｓｂ上の音声信号とを受けて、所定のアルゴリズムにより、受話経路Ｓｂ上を流れる信号に含まれるエコー信号（成分）を求め、求めたエコー信号に相当するエコーキャンセル信号を出力する。
例えば、エコーキャンセラ回路２２は、アクティブフィルタなどから構成され、送話経路Ｓａ上の音声信号を所定のアルゴリズムに基づいて処理した信号と減算回路２８Ｂの出力信号との差分のＬＭＳ（Least Mean Square）が最小となるように、フィルタ計数を設定し、送話経路Ｓａ上の音声信号をフィルタリングして出力する。
【００２１】
補正フィルタ２３は、入力された音声信号をフィルタ係数に応じたフィルタ特性でフィルタリングして出力する適応フィルタである。補正フィルタ２３には、スイッチＳＷ２が閉成している間、減算回路２８Ａの出力信号がフィードバックされ、その信号のＬＭＳが最小（基準レベル以下）になるように、自己のフィルタ係数を修正しつつ設定する。一方、スイッチＳＷ２が開成すると、補正フィルタ２３には、フィードバック信号が供給されなくなり、補正フィルタ２３は、フィルタ係数を維持する。
【００２２】
ハイブリッド回路２４は、ＩＰ電話機５から電話機３に音声信号を送信する際に、送話経路Ｓａを通ってＩＰ網４から送信されてきた音声信号を、ＰＳＴＮ網２の通信プロトコルに適合した形式の音声信号に変換して、ＰＳＴＮ網２に出力する。なお、この音声信号の変換は完全ではないために、音声信号の一部が受話経路Ｓｂを通って送信元のＩＰ網４に逆流してエコー信号となる。
また、ハイブリッド回路２４は、電話機３からＩＰ電話機５に音声信号を送信する際に、ＰＳＴＮ網２から送信された音声信号を、ＩＰ網４の通信プロトコルに適合した音声信号に変換して、受話経路Ｓｂを介してＩＰ網４に出力する。
【００２３】
Ｄ／Ａ変換器２５は、ＩＰ網４から送信された音声信号、又は、擬似音声生成器２１から送信されたデジタル形式の音声信号をアナログ形式の音声信号に変換する。
Ａ／Ｄ変換器２６は、ハイブリッド回路２４が出力したアナログ形式の音声信号を、デジタル形式の音声信号に変換する。
【００２４】
増幅器２７Ａは、Ｄ／Ａ変換器２５から出力された音声信号を増幅する。
増幅器２７Ｂは、ハイブリッド回路２４が受話経路Ｓｂに出力した音声信号を増幅する。なお、受話経路Ｓｂにはハイブリッド回路２４によりエコー信号も出力される。そのため、増幅器２７Ｂはこのエコー信号も増幅する。エコー信号は、増幅されて、より大きなエコー信号となる。
【００２５】
減算回路２８Ａは、Ａ／Ｄ変換器２６でデジタル形式に変換された音声信号から、補正フィルタ２３によってフィルタリングされた音声信号を減算する。補正フィルタ２３の出力信号は、疑似音声信号によるエコー信号にほぼ一致する。このため、この減算処理により、受話経路Ｓｂ上の音声信号に含まれるエコー信号の大部分は除去される。
【００２６】
減算回路２８Ｂは、減算回路２８Ａを通過した後の音声信号から、エコーキャンセラ回路２２の出力信号を減算する。この減算処理により、減算回路２８Ａで除去できなかった残りのエコーも除去される。
【００２７】
図１に戻り、ＰＳＴＮ網２は、一般の加入電話回線によって構成されるネットワーク網である。ＰＳＴＮ網２には、複数の電話機３（３１〜３ｎ）が接続されている。
ＩＰ網４は、例えば、インターネット等のネットワーク網である。ＩＰ網４には、複数のＩＰ電話機５（５１〜５ｎ）が接続されている。
【００２８】
続いて、本実施形態の通信システムのＧＷ１の動作を説明する。
電話機３とＩＰ電話機５とは、ＧＷ１を介して交信を行う。この間、ＧＷ１は、ＩＰ電話機５からのデジタル音声信号を送話経路Ｓａを介してＤ／Ａ変換器２５に供給する。Ｄ／Ａ変換器２５は、供給されたデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換し、増幅器２７Ａを介してハイブリッド回路２４に出力する。
ハイブリッド回路２４は、供給されたアナログ音声信号をＰＳＴＮ網２を介して電話機３に送信する。このとき、ＰＳＴＮ網２とハイブリッド回路２４との間のインピーダンス不整合により、送話経路Ｓａ上の音声信号の一部がエコー信号（成分）となって、受話経路Ｓｂに漏れてしまう。ＰＳＴＮ網２のインピーダンスは、回線の距離などにより異なるため、固定回路であるハイブリッド回路２４とのインピーダンス不整合の度合いは、どのＰＳＴＮ網２にハイブリッド回路２４が接続されるかによって変化する。このため、受話経路Ｓｂに漏れるエコー信号のレベルも設置環境などによって変化する。
【００２９】
一方、ＧＷ１は、電話機３からのアナログ音声信号をハイブリッド回路２４で受け、増幅器２７Ｂで増幅してＡ／Ｄ変換器２６に供給する。このとき、Ａ／Ｄ変換器２６に供給されるアナログ信号は、ＰＳＴＮ網２からの音声信号（本来の音声信号）とハイブリッド回路２４でＰＳＴＮ網２に出力されなかった音声信号、即ち、エコー成分とを合成したアナログ信号となる。なお、以下では、理解を容易にするため、本来の音声信号とエコー信号との合成信号を単に音声信号と呼ぶ。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換器２６は、アナログ音声信号をディジタル音声信号に変換し出力する。
減算回路２８Ａは、このディジタル音声信号から補正フィルタ２３の出力信号を減算する。補正フィルタ２３は、後述する学習動作により、受話経路Ｓｂ上の音声信号に含まれるエコー信号にほぼ等しい信号を、送話経路Ｓａ上の音声信号から生成するようにそのフィルタ係数が設定されている。従って、受話経路Ｓｂを通過する音声信号に含まれるエコー信号の大部分が除去される。
【００３１】
減算回路２８Ａの出力信号は、減算回路２８Ｂに供給される。減算回路２８Ｂは、この出力信号から、エコーキャンセラ回路２２の出力信号を減算する。エコーキャンセラ回路２２には、送話経路Ｓａ上の音声信号が供給されると共に減算回路２８Ｂの出力信号が常時フィードバックされており、エコーキャンセラ回路２２は、通常のエコーキャンセラ回路と同様に、受話回路Ｓｂ上の音声信号に含まれている（残存している）エコー信号にほぼ等しい信号を出力する。このため、減算回路２８Ｂは、減算回路２８Ａからの音声信号に含まれている（残存している）エコー信号をほぼキャンセルして出力する。この音声信号、即ち、エコー信号のキャンセルされた高品質の音声信号がＩＰ網４を介してＩＰ電話機５に送信される。
【００３２】
なお、このようなエコーキャンセル処理を効率的に且つ適切に行うためには、補正フィルタ２３のフィルタ係数を適切に設定して、補正フィルタ２３がエコー信号に近似した信号を生成・出力できるようにする必要がある。
そこで、制御部１２は、所定のタイミングで補正フィルタ２３に適切なフィルタ係数を設定する補正フィルタ設定処理を行う。
この補正フィルタ設定処理について、図４を参照して詳細に説明する。
本補正フィルタ設定処理は、制御部１２が、ＧＷ１の電源を立ち上げたことを示す情報や、エコーキャンセル学習処理を行うための指示情報を受信したときに開始される。
【００３３】
まず、制御部１２は、補正フィルタ設定処理を開始すると、回線をオフフックし、自己に接続されているＰＳＴＮ網２側の回線の種別（プッシュ回線かダイヤル回線か）を判別する（ステップＳ１１）。例えば、制御部１２はＤＴＭＦ（Dial Tone Multi Frequency）信号を送出してダイヤルトーン検出を行い、ダイヤルトーンが検出されればダイヤル回線、ダイヤルトーンが検出されなければプッシュ回線と判別する。
【００３４】
次に、制御部１２は、ステップＳ１１で判別した回線の種別に合った方式で、ＰＳＴＮ網２に接続されている架空の端末装置にダイヤリングし、オフフック時の待ち受け音（所謂ダイヤルトーン（ＤＴ））が発生しないようにする（ステップＳ１２）。なお、この処理はＤＴが発生しないようにするためのものであり、通話はしなくてもよい。
【００３５】
続いて、制御部１２は、疑似音声生成器２１が生成する疑似音声信号が、ハイブリッド回路２４、補正フィルタ２３、および、エコーキャンセラ回路２２に入力されるように、スイッチＳＷ１を切り換える。また、制御部１２は、減算回路２８Ａの出力する音声信号が補正フィルタ２３にフィードバックされるように、スイッチＳＷ２を閉成する（ステップＳ１３）。
【００３６】
続いて、制御部１２は、擬似音声生成器２１を制御して疑似音声信号を出力させ、その疑似音声信号によって、ハイブリッド回路２４から発生するエコー信号を、減算回路２８Ａで打ち消せるように、補正フィルタ２３のフィルタ係数を設定する（ステップＳ１４）。具体的には、補正フィルタ２３にフィードバックされる減算回路２８Ａの出力信号のレベル又はＬＭＳが最小（基準レベル以下）になるように、補正フィルタ２３は自己のフィルタ係数を設定する。
【００３７】
そして、補正フィルタ２３のフィルタ係数を設定するのに十分な所定の時間（例えば２０ｓ）が経過すると（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、制御部１２は、ＩＰ網４からの音声信号が、ハイブリッド回路２４、補正フィルタ２３、および、エコーキャンセラ回路２２に入力されるように、スイッチＳＷ１を切り換える。また、制御部１２は、減算回路２８Ａの出力信号が補正フィルタ２３にフィードバックされないように、スイッチＳＷ２を開放する（ステップＳ１６）。この処理により、減算回路２８Ａの出力信号が補正フィルタ２３にフィードバックされなくなるため、補正フィルタ２３のフィルタ係数は固定される。
以上で、補正フィルタ設定処理は終了する。
【００３８】
この補正フィルタ設定処理により、補正フィルタ２３のフィルタ係数は、擬似音声生成器２１が出力した音声信号によってハイブリッド回路２４から発生されるエコー信号を打ち消すのに最も適した値に設定される。擬似音声生成器２１が出力する音声信号は、人間が発声する音声信号の周波数帯域とほぼ等しい周波数帯域を有するように設定されている。このため、補正フィルタ２３のフィルタ係数は、人間が発生する音声によって生じるエコーを打ち消すのに最適な値に設定されているともいえる。
【００３９】
このように、上記構成のＧＷ１によれば、予め疑似音声信号を用いて学習した補正フィルタ２３により、受話経路Ｓｂ上の音声信号に含まれるエコー信号がキャンセルされる。従って、エコーキャンセラ回路２２と減算回路２８Ｂにより除去する必要があるエコー信号が小さくなる。従って、エコーキャンセラ回路２２の演算能力や速度は比較的小さくても、エコー信号の変化に対して迅速に対応することができる。また、補正フィルタ２３は、ＰＳＴＮ網２からの音声信号の無い状態で、時間をかけてそのフィルタ係数を設定することが可能である。従って、補正フィルタ２３の処理能力・演算演算能力なども、大きなものは必要無く、所謂応答特性も低いものでかまわない。従って、全体を比較的低演算能力の演算素子を用いて構成することが可能であるにもかかわらず、エコー信号の変動に対して迅速な対応が可能なエコーキャンセラが得られる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【００４１】
例えば、上記実施の形態では、通信制御部１３の構成として、ディスクリート部品で構成された回路を示したが、例えば、補正フィルタ２３，エコーキャンセラ回路２２，疑似音声生成器２１等を、ＣＰＵ，ＤＳＰ等の機能の一部として構成してもよい。
【００４２】
上記実施の形態においては、エコー信号をキャンセルするために、減算回路２８Ａで音声信号から補正フィルタ２３の出力信号を減算したが、補正フィルタ２３の出力信号の極性を反転し、音声信号と加算するなどしてもよい。本明細書においては、これらの実質的に２つのエコー信号の差分を求める（相殺する）ための構成を減算回路と呼ぶこととしたが、その具体的な回路構成自体は任意である。
【００４３】
補正フィルタ２３が学習（補正フィルタ設定処理）を行うタイミングは上記実施例に限定されず、任意であり、例えば、深夜等に周期的に実行するようにしてもよい。
また、補正フィルタ２３の数は１つに限定されず、複数でも良い。エコーキャンセラ回路２２の数も任意である。
【００４４】
図３に示す回路構成、図４に示すフローチャートなどは一例であり、上記実施の形態で開示した内容と同様の結果が得られるならば、その構成や機能は任意である。
【００４５】
また、上記実施の形態にかかるＧＷ１の制御部１２が行う機能は、汎用のマイクロプロセッサやＤＳＰによって実現することもできる。この場合、プロセッサに上記各処理を実現するためのプログラムを実行させる等してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る通信システムの構成を示した図である。
【図２】図１に示した通信システムに含まれるゲートウェイ装置の構成を示したブロック図である。
【図３】図２に示したゲートウェイ装置の通信制御部の構成を示した図である。
【図４】補正フィルタ設定処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１３  通信制御部
２１  擬似音声生成器
２２  エコーキャンセラ回路
２３  補正フィルタ
２４  ハイブリッド回路
２５  Ｄ／Ａ変換器
２６  Ａ／Ｄ変換器
２７Ａ，２７Ｂ  増幅器
２８Ａ，２８Ｂ  減算回路
２  ＰＳＴＮ網
４  ＩＰ網
Ｓａ  送話経路
Ｓｂ  受話経路
【図１】
2008154180.tif 000003
【図２】
2008154180.tif 000004
【図３】
2008154180.tif 000005
【図４】
2008154180.tif 000006