(57)【要約】【課題】  送信レベル及び受信レベルを調整することで、従来の回路構成への変更量を小さく、効果的なエコーキャンセル技術を提供する。【解決手段】  ＤＳＰ１３１内には、Ｓｉｎ及びＲｉｎラインの信号をモニタし、ＡＴＴのＯＮ／ＯＦＦを指示するゲインコントロール回路（以下ＧＣという）１５３と、ＥＣ１３３の出力であるＳｏｕｔラインにＡＴＴ（１）１５０とＡＴＴ（２）１５１、音声ＣＯＤＥＣ１３４の出力であるＲｉｎラインにＡＴＴ（３）１５２を備えるものである。また、各々のＡＴＴの両側には、リレー回路（１６０，１６１，１６２，１６３，１６４，１６５）が配置されており、各ＡＴＴをバイパスできるライン（回路）を構築可能としＡＴＴのＯＮ／ＯＦＦを行えるようになっている。このリレー回路の制御はＧＣ１５３が行っている。【選択図】図４
2007104129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰ電話機等のＩＰ機器を収容し、パケット網若しくはＰＳＴＮへ接続させる交換装置であって、
前記ＰＳＴＮとの電気的インタフェ−スを合わせ通信を行う局線インタフェ−ス部と、  前記局線インタフェ−ス部から受信した音声デ−タをパケットデ−タへ変換を行い、前記パケット網へ送出するパケット処理部とを有し、
前記パケット処理部は、
エコーを除去するエコーキャンセラと、
前記パケット網側から前記エコーキャンセラへの入力を減衰させる第一の減衰器と、
前記エコーキャンセラから前記パケット網側への出力を減衰させる第二の減衰器と、
前記パケット網側から送出されるデータ及び前記局線インタフェ−ス部から送出されるのデータのレベルに応じて、前記第一の減衰器及び第二の減衰器を制御するゲインコントロール部と、
を備えたことを特徴とする交換装置。
【請求項２】
前記ゲインコントロール部が、音声データの有無を判断しダブルトーク状態と判断した場合は、
第一の減衰器を動作させ、前記パケット網側から前記エコーキャンセラへの入力を減衰させることを特徴とする請求項１記載の交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインタ−ネット網や、構内ＬＡＮ等のイントラネットのようなパケット網と、公衆回線交換網とに接続されている端末装置間を通信させる交換装置のエコーキャンセラ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エコーキャンセラ技術は、送話信号からエコーを予想して擬似的にエコーをつくり、それを受信信号に回り込んだ実際のエコーに対して負の加算を行うことにより削除する技術である。具体的には、送信信号と受信信号に回り込んだエコー信号から適応的に擬似エコー信号を学習し、学習したエコーパス応答特性を用いて、受信信号に回り込んだエコー成分のみを除去するものである。
【０００３】
しかしながら、エコーキャンセラでエコーを除去しきれなかった場合、残りのエコー成分（残エコー）がそのまま受信信号にのり、ノイズとなって受信品質をおとしてしまう。  エコーキャンセラの性能が劣化する原因としては、いろいろな要因が考えられており、その対策も多数提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１（図１）には、通常のエコーキャンセラの構成に対して、参照信号にバンドエッジ・ブースト・フィルタを設けることにより、バンドエッジ・ブースト処理を行い、通常構成の送信信号と受信したエコー信号を利用して擬似エコー信号を適応的に推定する適応型フィルタに加え、適応フィルタの参照信号入力にバンドエッジ・ブースト・フィルタを設け、エコーキャンセラの演算精度を上げる技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１４６９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に考えられる残エコー除去は、近端エコー量を押さえるために、送信レベルを低くすることで対応することも考えられるが、送信側の送信データレートを犠牲にすることになるため、特許文献１に記載の技術には、そのようなことが発生しないようにも考慮されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の技術はバンドエッジ・ブースト・フィルタ１９やＢＰＦ又はディレー回路を設けなければならず、その回路規模から部品実装スペース及び機器価格の上昇が考えられる。
【０００７】
また、送信側の送信データレートを犠牲にしても、ある程度の品質を保てればよいというニーズもあり、安価な回路追加により送信レベルを低くすることも考えられる。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、送信レベル及び受信レベルを調整することで、従来の回路構成への変更量を小さく、効果的なエコーキャンセル技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の交換装置は、ＩＰ電話機等のＩＰ機器を収容し、パケット網若しくはＰＳＴＮへ接続させる交換装置であって、前記ＰＳＴＮとの電気的インタフェ−スを合わせ通信を行う局線インタフェ−ス部と、前記局線インタフェ−ス部から受信した音声デ−タをパケットデ−タへ変換を行い、前記パケット網へ送出するパケット処理部とを有し、前記パケット処理部は、エコーを除去するエコーキャンセラと、前記パケット網側から前記エコーキャンセラへの入力を減衰させる第一の減衰器と、前記エコーキャンセラから前記パケット網側への出力を減衰させる第二の減衰器と、前記パケット網側から送出されるデータ及び前記局線インタフェ−ス部から送出されるのデータのレベルに応じて、前記第一の減衰器及び第二の減衰器を制御するゲインコントロール部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
一般的なエコーキャンセラにおいて性能以上の残エコーの除去についてはセンタクリッパによる方式がとられる。センタクリッパは、エコーキャンセラで除去しきれなかった残エコーを強制的にレベルを絞る機能であり、このセンタクリッパ方式を採用すると通話に途切れ感が発生し話者に違和感が残る。本発明のＡＴＴ（１）、（２）を動作させることにより、センタクリッパ方式を使用せず、通話の途切れ感をなしにエコーの除去を可能とすることができる。
【００１１】
また、話者から矩形波となるような非常に大きな信号が入力された場合、エコーキャンセラでの処理が正常に行えない場合があるため、エコーキャンセラ内で正常な処理が行えるように、ＡＴＴ（３）の動作時は矩形波となるような非常に大きな音を予め減衰させることで、処理を正常に行わせ、かつエコーのレベルダウンによるエコー除去を可能とすることができる。
【００１２】
ＡＴＴ（１）、ＡＴＴ（２）、ＡＴＴ（３）を個別に動作させた場合でも、組み合わせ動作させた場合であっても、０ｄＢｍ０相当（以下）のレベルの音声が挿入された場合は、エコーを−６５ｄＢｍ０以下まで低下さるように設定するので、人間の聴感上問題とならないエコーキャンセル機能を実現できる。
【００１３】
更に、相手側の音声入力があった場合であって、かつ自側も音声入力を行っている場合（ダブルトーク状態）に、ＡＴＴ（１）をＯＦＦに設定し、「ＡＴＴ（２）及び（３）をＯＮ」若しくは、「ＡＴＴ（２）、ＡＴＴ（３）のいずれかをＯＮ」と設定すれば、相手方の音声レベルを下げることなく、エコーレベルのみを下げることが可能となる。
以上のように本発明によれば、Ｓｉｎ及びＲｉｎラインの音声レベルをモニタしながら、音声レベルの減衰を適宜行うことで、エコー除去機能の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に本発明である交換装置を用いたシステム構成を示す。
本発明である交換機１は、呼制御装置１ａ（以下ＴＭ部という）と回線収容部1ｂ（以下ＴＵ部という）から構成され、ＴＵ部１ｂは公衆交換網８（以下ＰＳＴＮという）と接続され、複数のアナログ端末５（以下電話機という）と、複数のＬＡＮ（Local  Area  Network）通信用のＨＵＢ２を収容している。
【００１５】
集線装置（Concentrator）であるＨＵＢ２には社内、構内用のＬＡＮケ−ブル７を通じて、ＴＭ部１ａと、ＳＩＰ若しくはＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．３２３対応端末６１（以下ＩＰ電話機という）と、交換機１との独自のインタフェ−スを持つＩＰ多機能電話機６２（以下ＩＰ−ＭＦＴという）および、一般的なＩＰル−タ−であるル−タ−３が接続されている（ＩＰ電話機、ＩＰ-ＭＦＴ及びルータ等をＩＰ機器という）。
【００１６】
ル−タ−３は、異なるネットワーク同士を相互接続するネットワーク機器であり、通信経路が記述されたルーティングテーブルに従って、デジタルデ−タ（音声等）を宛先のネットワークまで中継する。そして、ル−タ−３を介して交換機１はInternet  Protocol網４（以下ＩＰ網という）と接続されている。
ＴＭ部１ａ、ＩＰ電話機６１、ＩＰ−ＭＦＴ６２間は、ＬＡＮで接続され、音声信号、メール及び各種情報（電話番号、ＩＰアドレス、メールアドレス等）をＩＰパケットで伝送する。
【００１７】
ＴＵ部１ｂは、ＴＭ部１ａの制御のもとに、内線電話機５やＰＳＴＮ８をパケット網であるＬＡＮやＩＰ網４に接続可能とし、回線数や、内線電話機の数により任意に増設可能としている。
【００１８】
ＴＵ部１ｂは、電話機５等からの呼制御情報やアナログ音声をＩＰパケットデータ化して、ＴＭ部１ａやＬＡＮ上に送出し、また、ＴＭ部１ａやＬＡＮからのＩＰパケットデータを受信して、アナログ音声に変換し、ＰＳＴＮや電話機５に送出する動作を行う。
【００１９】
図２に本発明の交換機１の内部ブロック図を示す。
ＴＵ部１ｂ内には従来の電話交換機能と同様の機能を実現するための従来回線部１１（以下ＥＸ部という）と、ＥＸ部１１から受信した音声デ−タをパケットデ−タへ変換を行い、パケット網で送信するパケット処理部１３（以下ＰＵ部という）を備える。
【００２０】
従来回線部であるＥＸ部１１内には、ＰＳＴＮ８との電気的インタフェ−スを合わせ、通信を行う局線インタフェ−ス部１１１（以下ＣＯＴという）と、電話機５との電気的インタフェ−スを合わせ、通信を行う電話機インタフェ−ス部１１２（以下ＬＩＮＥという）とを備える。
【００２１】
次に、ＰＵ部１３は、アナログ音声データとＩＰパケットデータの相互変換を行う機能と符号化方式（Ｇ．７１１、Ｇ．７２９Ａ、Ｇ．７２３．１）により音声デ−タの圧縮／伸長を行う音声圧縮機能と、Ｇ．７２３．１の有無により選択可否判断を行い発着信の規制を行うＧ．７２３．１動作規定処理機能と、パケットの多重化処理（各符号化方式／ＦＡＸ／モデム等の異なるペイロ−ドタイプ（以下ＰＴという）に対応したパケット生成／解析処理）を行う音声パケット処理機能とを備え、更にＬＡＮ上又は網間のゆらぎによる音の途切れをふせぐゆらぎ吸収制御機能、対向装置間で発生する同期のズレを調整する同期補正機能、通信中のＤＴＭＦ信号を音声とは別のコ−ド体系で送受信するＤＴＭＦ透過機能、同一ＬＡＮ上に音声とデ−タが混在した場合に、ゆらぎや網内遅延による音声の途切れを回避するためにパケットデ−タの優先順位をきめて通信させる音声優先制御機能、通話中の無音状態を検出して無音期間中のパケットデ−タの送出をやめ、ＬＡＮ上のトラヒック低減を行う無音サプレス機能、通話中に回線障害等で通話先とのパケット送受信が不可能となった場合にその呼を無効として開放処理する通信中断監視機能とを備えている。
【００２２】
次に、本発明の実施形態に従う典型的な通話手順について図１を用いて説明する。
【００２３】
ＰＳＴＮ８に接続されている一般電話機（図示しない）より、ＨＵＢ２に接続されているＩＰ電話機６１に対して電話をする場合を例（第１の通信例）とする。
【００２４】
一般電話機が発信するとその呼制御情報はＰＳＴＮ８を介してＴＵ部１ｂで受信される。ＴＵ部１ｂはその発呼に対し、発信者からのダイヤル情報から接続しようとする相手先を特定させる為、ＴＭ部１ａに通知する。
【００２５】
ＴＭ部１ａは、その呼制御情報をＴＵ部１ｂから受けると、ＴＭ部１ａは発呼者が入力した電話番号に対応するサービスを判断する。接続する相手がインタ−ネットやＬＡＮのようなパケット網を用いているＩＰ電話機６１のような場合は、そのインタフェ−スに合わせた呼制御および通信デ−タの形態に変換して被呼側と通信させるようＴＵ部１ｂを制御する。
【００２６】
また、ＴＭ部１ａは、被呼側の呼び出し中／話中／応答の状態を監視し、呼が応答される前に、発呼者に対して呼び出し音の再生などにより呼の状態を知らせることができるよう、呼の状態を発呼元に伝達するようＴＵ部１ｂを制御する。
呼がＩＰ電話機６１を介して応答されると、ＴＭ部１ａは発呼者への呼び出し音再生を中止させ、ＴＵ部１ｂ内のＰＵ部１３が、ＰＳＴＮ８側の電話機からの入力音声データを圧縮及び、圧縮した入力音声のパケットデ−タ化を行いＨＵＢ２に接続されているＩＰ電話機６１へ送信を開始する。
【００２７】
一方、ＩＰ電話機６１からの入力パケットデ−タは、ＰＵ部１３で受信し、パケットデータの組み立て、圧縮データの伸長を行い、音声データはＣＯＴ１１１に送られる。ＣＯＴ１１１ではアナログ音声データに変換され、その音声はＰＳＴＮ８を介して接続されている一般電話機側に再生出力される。
【００２８】
このデ−タ通信（通話）の間、ＴＵ部１ｂはデ−タ変換におけるＡ／Ｄ又はＤ／Ａ変換、暗号化／暗号翻訳、音声圧縮／伸長、それぞれの電話機へ出力されるデ−タ信号と同じデ−タ信号が話者に送り返されることの無いよう行われるエコ−キャンセル処理を行う。
【００２９】
上記２つの話者は、一方が受話器をおくまで通話を行い、交換機１のＴＭ部１ａによって回線の切断が検知されると、任意の使用料金への適用が可能な呼の詳細な記録（通話時間、送信されたパケット数、等）が採取される。
【００３０】
このように、呼制御に関する処理及びデータはＴＭ部１ａがすべて管理し、その他の音声データ等の変換処理はＴＵ部１ｂが行っている。ＴＵ部１ｂが送受信するするデータの発信元アドレスや、送信先アドレスの指定は、ＴＭ部１ａから指示されている。
【００３１】
第２の通信例として、ＨＵＢ２に接続されているＩＰ−ＭＦＴ６２間が電話をする場合について図２を基に説明する。
【００３２】
ＨＵＢ２に接続されているＩＰ−ＭＦＴ６２ａとＩＰ−ＭＦＴ６２ｂとが通信を行う場合、ＩＰ−ＭＦＴ６２ａからＩＰ−ＭＦＴ６２ｂへの呼制御情報は、ＨＵＢ２、ＳＣ部１４内のＬＡＮインタフェ−ス１４５を経由して、独自インタフェ−ス部１４３に送られる。（交換機１とＩＰ−ＭＦＴ６２間は独自手順による接続方式をとっているためである。）独自インタフェ−ス部１４３では、独自メッセ−ジである呼制御情報をＣＣインタフェ−ス１４４を介してＣＣ部１２に伝達する。
【００３３】
ＣＣ部１２では、ＩＰ−ＭＦＴ６２ａからの呼制御情報がどこに接続を要求しているものか判別して、ＩＰ−ＭＦＴ６２ｂへの接続要求と認識し、ＳＣ部１４内のＣＣインタフェ−ス１４４を経由して、呼制御情報を独自インタフェ−ス部１４３へ送信する。呼制御情報を受信した独自インタフェ−ス１４３は、独自メッセ−ジである呼制御情報をＬＡＮインタフェ−ス１４５、ＨＵＢ２を介してＩＰ−ＭＦＴ６２ｂへ送信する。
【００３４】
ＩＰ−ＭＦＴ６２ａからの通信デ−タは、ＨＵＢ２を介してＩＰ−ＭＦＴ６２ｂへ送出される。ＩＰ−ＭＦＴ６２ｂからの通信デ−タもそれと同様のル−トで、送信される。
【００３５】
発信側がＩＰ−ＭＦＴ６２ｂであるときは、呼制御情報の伝達ル−トは上記と逆の順序でＩＰ−ＭＦＴ６２ａに伝達される。
【００３６】
第３の通信例として、ＨＵＢ２に接続されているＩＰ−ＭＦＴ６２ａとＩＰ電話機６１とが通信を行う場合を説明する。
【００３７】
ＩＰ−ＭＦＴ６２ａからＩＰ電話機６１への呼制御情報は、ＨＵＢ２、ＳＣ部１４内のＬＡＮインタフェ−ス１４５を経由して、独自インタフェ−ス部１４３に送られる。独自インタフェ−ス部１４３では、独自メッセ−ジである呼制御情報のＩＰパケットフレームをはずし、ＣＣインタフェ−ス１４４を介してＣＣ部１２に伝達する。
【００３８】
ＣＣ部１２では、ＩＰ−ＭＦＴ６２からの呼制御情報がどこに接続を要求しているものか判別して、呼制御情報からＩＰ電話機６１への接続要求と認識すると、ＳＣ部１４内のＣＣインタフェ−ス１４４を経由して、プロトコル変換部１４２へ伝達する。装置内独自メッセージの呼制御情報を受信したプロトコル変換部１４２は、呼制御情報をＨ．３２３メッセ−ジの呼制御情報に変換後にＩＰパケット化し、ＬＡＮインタフェ−ス１４５、ＨＵＢ２を介してＩＰ電話機６１へ送信する。
【００３９】
ＩＰ−ＭＦＴ６２ａからの通信デ−タは、ＨＵＢ２を介してＩＰ電話機６１へ送出される。ＩＰ電話機６１からの通信デ−タもそれと同様のル−トで送信される。
【００４０】
発信側がＩＰ電話機６１であるときは、呼制御情報の伝達ル−トは上記と逆の順序でＩＰ−ＭＦＴ６２ａに伝達される。前記の通り、ＳＣ部１４とＣＣ部１２間のメッセ−ジのやりとりは、装置内独自のメッセージ形態をとり、ＳＣ部１４とＨＵＢ２間のメッセージのやりとりは、ＩＰパケットデータ化したメッセージの形態をとっている。特に、ＩＰ網４を介しての交換機間（局間）でのメッセージのやりとりは、従来と同じく多彩な情報を伝達するのに有効なメッセ−ジであるＮＯ．７メッセ−ジをＩＰパケットデータ化して用いている。
【００４１】
次に通話時のエコーについて、第１の通信例を基に説明する。
ＰＳＴＮ８に接続されている一般電話機（図示しない）とＨＵＢ２に接続されているＩＰ電話機６１電話が通話の状態となった場合、ＩＰ電話機６１から入力される話者の音声は、ＣＯＴ１１１内の後述するハイブリッド回路（２線４線変換回路）において回りこみが発生し、話者にエコーとして聴取されることとなる。
【００４２】
通常、ＰＳＴＮ８内の交換機内にもハイブリッド回路が存在するので、そちらから回り込む音声もあるが、従来のアナログ中継回線であるＰＳＴＮ８は、伝送遅延時間が小さいためエコーはあまり問題になることはない。
【００４３】
しかし、ネットワークのＩＰ化に伴い、データのパケット化処理、揺らぎ、ＩＰ網自身の伝送遅延等によりＰＳＴＮ８と比較して、伝送遅延量が格段に大きくなってきている。よって、ＬＡＮ等のＩＰ網を従来の電話網に組み込むような場合には、従来の電話網では問題にならなかったＣＯＴ１１１内のハイブリッド回路での回りこみが、話者には耳障りに聞こえるようになってしまう。
【００４４】
図３は、ＴＵ１ｂ内のＣＯＴ１１１とＰＵ部１３の接続構成及び内部ブロック図である。ＰＳＴＮ８からの音声信号等は、２線式のアナログ線を介してＣＯＴ１１１内のハイブリッド回路１２０で受信し、４線式のアナログ信号に変換されアナログ／デジタル変換及びデータの圧縮伸長を行うＰＣＭ−ＣＯＤＥＣ１２１に送られる。４線式のアナログ信号を受信したＰＣＭ−ＣＯＤＥＣ１２１は、その信号をデジタル信号に変換し、４線式デジタル信号としてＰＵ部１３に送信する（Ｓｉｎ）。
【００４５】
ＰＵ部１３は、転送レートの高い音声データの流れをリアルタイムで処理するためのデバイスであるＤＳＰ（Digital Signal 
Processor）１３１と、例えばＳＩＰ準拠のデータにパケット化を行うＰＰ（Packet 
Processor）１３２から構成され、更にＤＳＰ１３１内にはエコーを除去するエコーキャンセラ（以下ＥＣという）１３３と音声ＣＯＤＥＣ１３４を備えている。
【００４６】
エコーキャンセラ技術は、送信信号と受信信号に回り込んだエコー信号から擬似エコー信号を予測して発生させ、受信信号から受信信号に含まれたエコー成分（擬似エコー）のみを除去するものである。すなわち、本装置においてもエコー除去を行うために、ＨＵＢ２、ＰＰ１３２経由で受信したデータ（例えばＩＰ電話機６１からの送出されたデータ）をＥＣ１３３で取り込みを行って、擬似エコーの生成の為に使用している。
【００４７】
次にＰＵ部１３に送られた信号は、ＤＳＰ１３１内のＥＣ１３１に入力され、所定の処理を行った後に音声ＣＯＤＥＣ１３４へ送られる（Ｓｏｕｔ）。音声ＣＯＤＥＣ１３４で受信したデータは、ビットレートを8ｋbps(CS-ACELP)、16ｋbps（ADPCM）等の符号化処理を行い、ＰＰ１３２でデータがパケット化されＨＵＢ２へ送出される。
【００４８】
上記と逆のデータルートの場合、ＨＵＢ２より受信したパケットデータは、ＰＰ１３２でパケットの組み立て・ディジタル信号化され、ＤＳＰ１３１に送信される。ＤＳＰ１３１においては、受信したデータを音声ＣＯＤＥＣで４線式デジタル信号に変換しＥＣ１３３へ送る（Ｒｉｎ）。その後、ＥＣ１３３より、ＣＯＴ１１１内のＰＣＭ−ＣＯＤＥＣ１２１へ送られる（Ｒｏｕｔ）。
【００４９】
受信したデータは、ＰＣＭ−ＣＯＤＥＣ１２１で４線式のアナログ信号に変換され、ハイブリッド回路１２０に送信し、ハイブリッド回路１２０においては、２線式のアナログ信号に変換し、ＰＳＴＮ８に送出している。
【００５０】
ＩＰ電話機６１からの音声は、ＰＵ部１３を経由してＣＯＴ１１１に入力されＰＳＴＮ８側に送出されるが、ＣＯＴ１１１内のハイブリッド回路１２０において音声の回りこみ（エコー）が発生し、前述したようにＥＣ１３３がエコー除去をしているが、除去しきれない音声の一部（発信側で発した音声と同じデータであってレベルの低い音声データ）がＰＵ部１３を経由して音声発信側のＩＰ電話機６１の話者に聞こえてしまう（残エコー）。更に、ＰＰ１３２でのパケット化等の遅延もあり、前記残エコーが耳障りなものになってしまっている。
【００５１】
本発明においては、ＥＣ１３３において除去しきれないエコーを考慮し、図３のＤＳＰ１３１に図４に示すような減衰器（アッテネータ（attenuator）：以下ＡＴＴという）等の手段を追加している。
【００５２】
図４は、ＤＳＰ１３１ａの内部構成図である。図３に示すＤＳＰ１３１との相違点は、Ｓｉｎ及びＲｉｎラインの信号をモニタし後述するＡＴＴの減衰量を設定するゲインコントロール回路（以下ＧＣという）１５３と、ＥＣ１３３の出力であるＳｏｕｔラインにＡＴＴ（１）１５０とＡＴＴ（２）１５１、音声ＣＯＤＥＣ１３４の出力であるＲｉｎラインにＡＴＴ（３）１５２を備えるものである。後述する減衰量Ｘ，Ｙ，Ｘの値は０以上の値であり、システム設計者が任意に設定できるものとする。また、各々のＡＴＴの両側には、リレー回路（１６０，１６１，１６２，１６３，１６４，１６５）が配置されており、各ＡＴＴをバイパスできるライン（回路）を構築可能としＡＴＴのＯＮ（ＡＴＴを経由し動作させる）／ＯＦＦ（ＡＴＴを経由せず動作させない）を行えるようになっている。このリレー回路の制御はＧＣ１５３が行っており、ＡＴＴをＯＮ／ＯＦＦすることから、ＡＴＴとそのＡＴＴの両側に備えられたリレーとをあわせたものをＡＴＴとしてもよい。また、理論的には、減衰量を０ｄＢとすれば、ＡＴＴがＯＦＦ（動作していない）となるので、リレーをクローズ状態のまま動作させないような制御を行なってもよい。
【００５３】
次に各ＡＴＴの特性について図５〜８を用いて説明する。
まず、ＡＴＴ（１）１５０の動作は、ハイブリッド回路１２０での回りこみ音声（エコー）であって、ＥＣ１３３にて除去できない残エコーの送話と受話レベルを監視し、以下の条件でその受話レベルをダイナミックに制御するものである。
具体的には、ＡＴＴ（１）１５０は、送話レベル（Ｒｉｎ）が−２０ｄＢｍ０以上の場合に、減衰量Ｘ（例えば８ｄＢ）のレベル低下を行わせるためのものである。これを図５（ａ）及び図５（ｂ）をもとに説明する。
【００５４】
図５（ａ）は、ＡＴＴ（１）１５０を動作させた場合の受話レベルの推移を表したものである。Ｒｉｎは、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話信号のレベル値であり、ＬＲＥＴは、ＥＣ１３３通過後のレベル値、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（１）は、ＡＴＴ（１）１５０通過後のレベル値である。
【００５５】
音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−３０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴ、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（１）ともに−７４．５ｄＢｍ０、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−２０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴが−６７．３ｄＢｍ０、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（１）が−７５．３ｄＢｍ０、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−１０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴが−６１．４ｄＢｍ０、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（１）が−６９．４ｄＢｍ０、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴが−５５．９ｄＢｍ０、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（１）が−６３．９ｄＢｍ０となる。上述の通り、送話レベル（Ｒｉｎ）が−２０ｄＢｍ０以上の場合に、受話レベルを約８ｄＢｍ減衰させる処理をおこなっている。上記、ＬＲＥＴ、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（１）の値は、実験による実測値であり、ＡＴＴ（１）への減衰量を８ｄＢに設定しているにもかかわらず、バラツキがあるのは、ＥＣ特性や線路抵抗等の諸事象によるものである。
【００５６】
また、仮にＡＴＴ（１）をＯＦＦ（ＡＴＴ（１）の両側のリレー回路１６０と１６１とを直結した場合）とした場合は、−８ｄＢｍの減衰は行わず、ＬＲＥＴ、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（１）ともに同じレベル値をなる。図５（ｂ）は、図５（ａ）をグラフに表記し直したものである。
【００５７】
このＡＴＴ（１）１５０追加の論理としては、通常の通話においては、ハイブリッド回路１２０及びＥＣ１３３は正常に動作しているが、性能には限界があるため残エコーが残ってしまう。一般的に、ＥＣ１３３において性能以上の残エコーの除去についてはセンタクリッパによる方式がとられる。このセンタクリッパ方式を採用すると通話に途切れ感が発生し話者に違和感が残る。ＡＴＴ（１）１５０を動作させることにより、センタクリッパ方式を使用せず、通話の途切れ感をなしにエコーの除去を可能とするものである。
【００５８】
次に、ＡＴＴ（２）１５１の動作は、ハイブリッド回路１２０での回りこみ音声であって、ＥＣ１３３にて除去できない残エコーの送話と受話レベルを監視し、以下の条件でその受話レベルをダイナミックに制御するものである。機能的には、ＡＴＴ（１）１５０と同等であるが、所定の過負荷点を越える送話音声に対して、より大きなレベル減衰を行わせることを目的としている。
【００５９】
具体的には、送話者が所定のレベルを超える音量で音声を発した場合に、より大きな減衰を行わせるもので、送話レベル（Ｒｉｎ）が−１０ｄＢｍ０以上の場合に、減衰量Ｙ（例えば１２ｄＢ）のレベル低下を行わせるようにしている。これを図６（ａ）及び図６（ｂ）をもとに説明する。
【００６０】
図６（ａ）は、ＡＴＴ（２）１５１を動作させた場合の受話レベルの推移を表したものである。Ｒｉｎは、音声ＣＯＤＥＣ１３４よりの送話信号のレベル値であり、ＬＲＥＴは、ＥＣ１３３通過後のレベル値、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（２）は、ＡＴＴ（２）１５１通過後のレベル値である。（この場合、ＡＴＴ（１）はＯＦＦ状態である。）
【００６１】
音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−３０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴ、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（２）ともに−７４．５ｄＢｍ０、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−２０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴ、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（２）ともに−６７．３ｄＢｍ０、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−１０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴが−６１．４ｄＢｍ０、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（２）が−７１．４ｄＢｍ０、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴが−５５．９ｄＢｍ０、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（２）が−６５．９ｄＢｍ０となる。
【００６２】
上述の通り、送話レベル（Ｒｉｎ）が−１０ｄＢｍ０以上の場合に、受話レベルを約１２ｄＢｍ減衰させる処理をおこなっている。また、仮にＡＴＴ（２）をＯＦＦ（ＡＴＴ（２）の両側のリレー回路１６２と１６３とを直結した場合）とした場合は、１２ｄＢｍの減衰は行わず、ＬＲＥＴ、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（２）ともに同じレベル値をなる。図６（ｂ）は、図６（ａ）をグラフに表記し直したものである。
【００６３】
次に、ＡＴＴ（３）１５２の動作は、上記と同様にハイブリッド回路１２０での回りこみ音声であって、ＥＣ１３３にて除去できない残エコーの送話と受話レベルを監視し、以下の条件でその送話レベルをダイナミックに制御するものである。機能的には、ＡＴＴ（１）１５０と同等であるが、所定の過負荷点を越える送話音声の場合、その送話音声自体のレベル減衰を行わせることを目的としている。
【００６４】
具体的には、送話者が所定のレベルを超える音量で音声を発した場合に、その送話レベル自体を減衰させるもので、送話レベル（Ｒｉｎ）が−１０ｄＢｍ０を超えた（−１０ｄＢｍ０は含まない）の場合に、減衰量Ｚ（例えば１０ｄＢ）のレベル低下を行わせるようにしている。これを図７（ａ）及び図７（ｂ）をもとに説明する。
【００６５】
図７（ａ）は、ＡＴＴ（３）１５２を動作させた場合の受話レベルの推移を表したものである。Ｒｉｎは、音声ＣＯＤＥＣ１３４よりの送話信号のレベル値であり、ＬＲＥＴは、ＥＣ１３３通過後のレベル値、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（３）は、ＡＴＴ（３）１５２通過後のレベル値である。（この場合、ＡＴＴ（１）及び（２）はＯＦＦ状態である。）
【００６６】
音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−３０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴ、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（３）ともに−７４．５ｄＢｍ０、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−２０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴ、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（３）ともに−６７．３ｄＢｍ０、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−１０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴ、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（３）ともに−６１．４ｄＢｍ０、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが０ｄＢｍ０（厳密には、−１０ｄＢｍ０を超え０ｄＢｍ０迄）の場合は、ＬＲＥＴが−５５．９ｄＢｍ０、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（３）が−６１．４ｄＢｍ０となる。
【００６７】
上述の通り、送話レベル（Ｒｉｎ）が０ｄＢｍ０以上の場合に、送話レベルを約１０ｄＢｍ減衰させる処理をおこなっている。また、仮にＡＴＴ（３）をＯＦＦ（ＡＴＴ（３）の両側のリレー回路１６４と１６５とを直結した場合）とした場合は、１０ｄＢｍの減衰は行わず、ＬＲＥＴ、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（３）ともに同じレベル値をなる。図７（ｂ）は、図７（ａ）をグラフに表記し直したものである。
【００６８】
上記ＡＴＴ（３）１５２追加の論理としては、非常に大きな声での通話をおこなった場合、ＥＣ１３３内では、音声レベルが過負荷点を超えしまうと正弦波から矩形波となってしまい、正常に処理されない。
【００６９】
具体的には、矩形波の場合、ＣＯＴ１１１内のハイブリッド回路１２０でのインピーダンスの整合が崩れるため、ハイブリッド回路１２０から回り込む波形は送話波形と異なり、ＥＣ１３３が正常なエコーキャンセル処理を行えなくなってしまう。本ＡＴＴ（３）の動作時は矩形波となるような大きな音を予め減衰させることで、エコーキャンセル処理を正常に行わせ、かつエコーのレベルダウンによるエコー除去を可能とするものである。
【００７０】
次に各ＡＴＴ（１）〜（３）を全て動作させた場合の特性について図８を用いて説明する。（各ＡＴＴ（１）〜（３）は、個別に動作させることが可能であり、ＡＴＴ（１）〜（３）を組み合わせて動作させることも可能である。）
【００７１】
図８（ａ）は、ＡＴＴ（１）〜（３）を全て動作させた場合の受話レベルの推移を表したものである。Ｒｉｎは、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話信号のレベル値であり、ＬＲＥＴは、ＥＣ１３３通過後のレベル値、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（１）〜（３）は、ＡＴＴ（１）〜（３）を通過後のレベル値である。
【００７２】
音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−３０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴ、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（１）ともに−７４．５ｄＢｍ０、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−２０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴが−６７．３ｄＢｍ０、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（１）〜（３）が−７５．４ｄＢｍ０、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−１０ｄＢｍ０の場合は、ＬＲＥＴが−６１．４ｄＢｍ０、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（１）〜（３）が−８１．４ｄＢｍ０、音声ＣＯＤＥＣ１３４からの送話レベルが−１０ｄＢｍ０を超えた（−１０ｄＢｍ０は含まない）場合はＬＲＥＴが−５５．９ｄＢｍ０、ＬＲＥＴ−ＡＴＴ（１）〜（３）が−８１．４ｄＢｍ０となる。
【００７３】
上述の通り、送話レベル（Ｒｉｎ）が−２０ｄＢｍ０以上の場合に、受話レベルを約８ｄＢｍ減衰させる処理をおこない、送話レベル（Ｒｉｎ）が−１０ｄＢｍ０以上の場合に、受話レベルを約２０ｄＢｍ減衰（ＡＴＴ（１）＋ＡＴＴ（２）の減衰量）させる処理をおこない、送話レベル（Ｒｉｎ）が−１０ｄＢｍ０を超えた場合に、受話レベルを約３０ｄＢｍ減衰（ＡＴＴ（１）＋ＡＴＴ（２）＋ＡＴＴ（３）の減衰量）させる処理をおこなっている。図８（ｂ）は、図８（ａ）をグラフに表記し直したものである。
【００７４】
このように、ＡＴＴ（１）１５０、ＡＴＴ（２）１５１、ＡＴＴ（３）１５２を個別に動作させた場合でも、組み合わせ動作させた場合であっても、０ｄＢｍ０相当（以下）のレベルの音声が挿入された場合は、エコーは−６５ｄＢｍ０以下まで低下させているので、人間の聴感上問題とならないエコーキャンセル機能を実現できる。
【００７５】
また、受話側での音声レベルを低下させるため、エコーのレベルの低下のみならず、相手方の音声である受話レベルも低下させてしまう場合がある。このような場合においては、以下の動作設定を行うことでその問題は回避させる。
【００７６】
まず、自側及び相手方の音声の入力があるかどうかをＧＣ１５３がモニタし、相手方の音声入力のみがあった場合は、基本的にＡＴＴ（１）〜（３）を全てＯＦＦに設定し、相手方の音声レベルを落とさず、自側で聴取できるようにする。
【００７７】
また、相手方の音声入力があった場合であって、自側も音声入力を行っている場合（ダブルトーク状態）では、ＡＴＴ（１）１５０をＯＦＦに設定し、「ＡＴＴ（２）１５１及び（３）１５２をＯＮ」若しくは、「ＡＴＴ（２）１５１、ＡＴＴ（３）１５２のいずれかをＯＮ」と設定すれば、相手方の音声レベルを下げることなく、エコーレベルのみを下げることが可能となる。
【００７８】
このように、Ｓｉｎ及びＲｉｎラインの音声レベルをモニタしながら、音声レベルの減衰を適宜行うことで、エコー除去機能の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の交換装置を用いたシステム構成図である。
【図２】本発明の交換装置の内部ブロック図である。
【図３】本発明のＣＯＴ回路及びＰＵ部の内部ブロック図である。
【図４】本発明のＤＳＰの内部ブロック図である。
【図５】本発明のＡＴＴ（１）動作時の受話レベルを示す図である。
【図６】本発明のＡＴＴ（２）動作時の受話レベルを示す図である。
【図７】本発明のＡＴＴ（３）動作時の受話レベルを示す図である。
【図８】本発明のＡＴＴ（１）〜（３）動作時の受話レベルを示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ａ：交換機（ＴＭ部）
１ｂ：交換機（ＴＵ部）
２：ＨＵＢ
３：ルーター
４：ＩＰ網
５：一般電話機
６１：ＩＰ電話機
６２：ＩＰ−ＭＦＴ
６２ａ：ＩＰ−ＭＦＴ
６２ｂ：ＩＰ−ＭＦＴ
７：ＬＡＮ
８：公衆交換網（ＰＳＴＮ）
１１：従来回線部（ＥＸ部）
１２：交換制御部（ＣＣ部）
１３：音声変換部（ＰＵ部）
１４：ＩＰ呼制御部（ＳＣ部）
１２０：ハイブリッド回路
１２１：ＰＣＭ−ＣＯＤＥＣ
１３１：ＤＳＰ
１３２：ＰＰ
１３３：ＥＣ（エコーキャンセラ）
１３４：音声ＣＯＤＥＣ
１５０、１５１、１５２：ＡＴＴ
１５３：ＧＣ（ゲインコントロール回路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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