音声通信装置及び音声通信システム
【課題】 既存の電話機などがＩＰネットワークのような広帯域伝送路を利用した場合においても、音声品質的なメリットを得る。
【解決手段】 本発明の音声通信装置は、電話機と、この電話機の送話特性及び受話特性が制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路との間に介在する音声通信装置に関する。そして、電話機からの送話信号の周波数特性を補正する送信系周波数特性補正手段と、電話機への受話信号の周波数特性を補正する受信系周波数特性補正手段と、電話機の送話特性及び又は受話特性を測定し、測定結果に応じて、送信系周波数特性補正手段及び受信系周波数特性補正手段の補正周波数特性を可変設定させる補正周波数特性設定手段とを有することを特徴とする。
【解決手段】 本発明の音声通信装置は、電話機と、この電話機の送話特性及び受話特性が制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路との間に介在する音声通信装置に関する。そして、電話機からの送話信号の周波数特性を補正する送信系周波数特性補正手段と、電話機への受話信号の周波数特性を補正する受信系周波数特性補正手段と、電話機の送話特性及び又は受話特性を測定し、測定結果に応じて、送信系周波数特性補正手段及び受信系周波数特性補正手段の補正周波数特性を可変設定させる補正周波数特性設定手段とを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音声通信装置及び音声通信システムに関し、例えば、電話機に組み込まれる音声通信装置又は電話機を収容している音声通信装置や、その音声通信装置を要素とする音声通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット等のＩＰネットワークを利用した音声通信（ＶｏＩＰ）が盛んになってきた。このようなＩＰネットワークを利用した音声通信においても、４ｋＨｚに帯域制限された音声信号（いわゆる電話帯域の信号）を伝送することが行われていた。
【０００３】
これは、有線伝送路（一般の公衆電話網）においては、４ｋＨｚ以上の音声信号を入力してはいけない、という制限からきている。しかし、ＩＰネットワークでは、このような制限はなく、広帯域（４ｋＨｚ以上の帯域を有する信号）による音声通信が可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、ＩＰネットワーク用の電話機（ＩＰ専用電話機）ではない既存の通常の電話機においては、送話器（マイクロフォン）が捕捉した広帯域の信号を、図２に示すように、４ｋＨｚ以下に帯域制限する送話特性（例えば帯域フィルタによる）を有しており、また、伝送路からの受信信号を、図２に示すように、４ｋＨｚ以下に帯域制限して受話器（スピーカ）から発音させる受話特性（例えば帯域フィルタによる）も有している。そのため、伝送路がＩＰネットワークのように４ｋＨｚ以上の帯域信号を許容していても、伝送路が一般の公衆電話網の場合と同程度の音声通信品質しか達成することができない。
【０００５】
従って、ＩＰネットワークを利用して、広帯域信号での高品質通信を実現するためには、電話機自体も広帯域の送話特性及び受話特性を有する必要がある。
【０００６】
しかしながら、世の中に出回っている既存の多くの電話機は、上述のように、４ｋＨｚ以下に帯域制限する送話特性及び受話特性を有しており、広帯域信号を許容しているＩＰネットワークのような伝送路を介在させた音声品質的なメリットを享受することができない。
【０００７】
そのため、既存の電話機などが広帯域信号を許容しているＩＰネットワークのような伝送路を利用した場合においても、音声品質的なメリットを得ることができる音声通信装置や音声通信システムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の本発明の音声通信装置は、（１）電話機と、この電話機の送話特性及び受話特性が制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路との間に介在する音声通信装置であって、（２）上記電話機からの送話信号の周波数特性を補正する送信系周波数特性補正手段と、（３）上記電話機への受話信号の周波数特性を補正する受信系周波数特性補正手段と、（４）上記電話機の送話特性及び又は受話特性を測定し、測定結果に応じて、上記送信系周波数特性補正手段及び上記受信系周波数特性補正手段の補正周波数特性を可変設定させる補正周波数特性設定手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
第２の本発明は、通話相手の２個の電話機が、上記各電話機の送話特性及び受話特性が制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路を介して接続する音声通信システムにおいて、上記各電話機が、第１の本発明の音声通信装置を介して上記広帯域伝送路に接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、既存の電話機などが広帯域伝送路を利用した場合においても、音声品質的なメリットを得ることができる音声通信装置や音声通信システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態の音声通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】一般電話機の送話特性及び受話特性を示す説明図である。
【図３】第１の実施形態の音声通信装置の要部構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態の送信Ｆ特補正部の機能の説明図である。
【図５】第１の実施形態の受信Ｆ特補正部の機能の説明図である。
【図６】第１の実施形態の動作説明に供する入力音声信号の周波数特性例を示す説明図である。
【図７】第２の実施形態の送信Ｆ特補正部の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の各補正フィルタの補正周波数特性を示す説明図である。
【図９】第３の実施形態の音声通信装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１０】第４の実施形態の音声通信装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１１】第５の実施形態の音声通信装置の要部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による音声通信装置及び音声通信システムの第１の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、この第１の実施形態の音声通信システム１の構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、第１の実施形態の音声通信システム１は、ＩＰネットワーク２を介して、２個のエンドノード間の通信を実行するものである。
【００１５】
各エンドノードは、第１の実施形態の音声通信装置１０、２０と、この音声通信装置１０、２０に収容されている電話機１１、１２とを有する。なお、電話機１１、１２は、一般の公衆電話網で帯域制限されている音声帯域の信号を送出するものであれば、ファクシミリ装置などであっても良い。
【００１６】
第１の実施形態の場合、各電話機１１、１２はそれぞれ、４ｋＨｚ以下に帯域制限する送話特性や受話特性を有する既存の電話機である。そのため、内部構成の図示は省略しており、各部の機能説明は省略する。
【００１７】
各音声通信装置１０、２０は、ＩＰネットワーク２による広帯域通信に対応できるように音声信号を処理するものであり、図３（Ａ）に示す送信系の特徴構成と、図３（Ｂ）に示す受信系の特徴構成を備えている。
【００１８】
各音声通信装置１０、２０における送信系の特徴構成は、送信Ｆ特補正部３１及び音声−ＩＰパケット変換部３２を有する。
【００１９】
送信Ｆ特補正部３１は、例えば、アナログフィルタ又はデジタルフィルタで構成されており、対応する電話機１１、１２から出力されたＩＰネットワーク２へ向けた音声信号（ファクシミリ信号等の音声以外の信号を含むものとする）の周波数特性（Ｆ特）を、予め定められた音声帯域の全体に渡ってフラットにする補正を行うものである。例えば、電話機１１、１２から出力された、一般の公衆電話網を考慮して帯域制限されている図４（Ａ）に示すような音声信号の周波数特性を、それで制限されている帯域の利得を増大させて、図４（Ｂ）に示すように制限分を元に戻すものである。なお、図４（Ｃ）は、送信Ｆ特補正部３１による補正周波数特性を示している。図４では、音声帯域として０〜８０００Ｈｚをフラットにした例を示したが、これに限定されるものではない。また、完全なるフラットに限定されず、多少の歪みを持っていても良い。
【００２０】
ここで、音声通信装置１０、２０に接続される電話機１１、１２の機種などが固定ではないので、送信Ｆ特補正部３１として補正周波数特性を可変できるものを適用し、音声通信装置１０、２０の設置工事者等が操作子等を操作して補正周波数特性を調整できるようにしたものが好ましい（第２の実施形態参照）。
【００２１】
音声−ＩＰパケット変換部３２は、送信Ｆ特補正部３１から出力された周波数特性の補正後の音声信号から、ＩＰネットワーク２に送出し得るＩＰパケットを組み立てるものである。
【００２２】
また、各音声通信装置１０、２０における受信系の特徴構成は、ＩＰパケット−音声変換部４１及び受信Ｆ特補正部４２を有する。
【００２３】
ＩＰパケット−音声変換部４１は、ＩＰネットワーク２側から到来したＩＰパケットを分解して音声信号を復元するものである。復元された音声信号の周波数特性は、送信Ｆ特補正部３１による補正処理を経たものであるので、送信Ｆ特補正部３１から出力された音声信号の周波数特性と同様なものである。
【００２４】
受信Ｆ特補正部４２は、例えば、アナログフィルタで構成されており、対応する電話機１１、１２が有する受話特性を考慮し、受話特性で減衰される帯域成分を予め持ち上げる補正を行うものである。例えば、電話機１１、１２の受話特性が、一般の公衆電話網が考慮されて図５（Ａ）に示すような場合に、ＩＰパケット−音声変換部４１からの音声信号の周波数特性（上述した図４（Ｂ）参照）を、受話特性で減衰される帯域成分について予め持ち上げて図５（Ｂ）に示すような周波数特性を有する音声信号に補正するものである。なお、図５（Ｃ）は、受信Ｆ特補正部４２による補正周波数特性を示している。図５では、０〜８０００Ｈｚの周波数範囲を補正する例を示したが、補正周波数範囲はこれに限定されるものではない。
【００２５】
ここでも、音声通信装置１０、２０に接続される電話機１１、１２の機種などが固定ではないので、受信Ｆ特補正部４２として補正周波数特性を可変できるものを適用し、音声通信装置１０、２０の設置工事者等が操作子等を操作して補正周波数特性を調整できるようにしたものが好ましい（第２の実施形態参照）。
【００２６】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の音声通信システム１の動作を説明する。以下では、電話機１１が音声信号の送信側の電話機であり、電話機１２が音声信号の受信側の電話機であるとして説明を行う。
【００２７】
電話機１１の利用者が発音した音声は、電話機１１の送話器１１Ｓで捕捉されて電気信号（音声信号）に変換され、その音声信号は、電話機本体１１Ｂによって、一般の公衆電話網が考慮されて帯域制限される。以下では、送話器１１Ｓからの音声信号の周波数特性が、図６に示すように、音声帯域全体を通してフラットであるとして説明する。ここで、音声帯域全体を通してフラットであるとは、例えば、８ｋＨｚ以下で周波数特性が平坦であることを言う。
【００２８】
この場合、電話機本体１１Ｂによって帯域制限された後の音声信号は、上述した図４（Ａ）に示すように、低域（３００Ｈｚ以下）や高域（３４００Ｈｚ以上）が減衰されたものである。
【００２９】
このような帯域制限された音声信号が与えられた、音声通信装置１０の送信Ｆ特補正部３１は、自己が有する補正周波数特性（図４（Ｃ）参照）によって、入力された音声信号の周波数特性を補正し、図４（Ｂ）に示すように、音声帯域の全体に渡ってフラットになった周波数特性を有する音声信号を出力する。
【００３０】
送信Ｆ特補正部３１から出力された周波数特性の補正後の音声信号は、音声−ＩＰパケット変換部３２によって、ＩＰパケットに変換されて、ＩＰネットワーク２に送出される。
【００３１】
ＩＰネットワーク２側からＩＰパケットが入力された音声通信装置２０のＩＰパケット−音声変換部４１は、ＩＰパケットを分解して音声信号を復元し、復元された音声信号が受信Ｆ特補正部４２に与えられる。
【００３２】
復元された音声信号は、図４（Ｂ）に示すのと同様な周波数特性を有するが、図５（Ｃ）に示す補正周波数特性を有する受信Ｆ特補正部４２によって、受話特性で減衰される帯域成分について予め持ち上げて図５（Ｂ）に示すような周波数特性を有する音声信号に変換されて電話機１２に与えられる。
【００３３】
電話機本体１２Ｂは、入力された音声信号における低域及び高域を、その受話特性で減衰させるが、受信Ｆ特補正部４２によって減衰帯域が予め持ち上げられているため、減衰後の音声信号は、送信側の電話機１１が捕捉した音声信号の周波数特性（図６参照）と同様となり、その音声信号が受話器１２Ｒから発音出力される。
【００３４】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、一般公衆網対応の電話機によって、広帯域の伝送路（ＩＰネットワーク）を介した音声通信を行っても、音声通信装置が有する周波数特性の補正機能により、広帯域の音声信号での通信を行うことができ、音声品質を高めることができる。
【００３５】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明による音声通信装置及び音声通信システムの第２の実施形態を図面を参照しながら簡単に説明する。
【００３６】
第２の実施形態の音声通信装置のシステム上の介挿位置は、第１の実施形態に係る図１と同様である。
【００３７】
第２の実施形態の場合、音声通信装置１０、２０における送信Ｆ特補正部３１及び受信Ｆ特補正部４２が、第１の実施形態と異なっている。
【００３８】
図７は、第２の実施形態における送信Ｆ特補正部３１の詳細構成を示すブロック図である。なお、受信Ｆ特補正部４２の詳細構成も、送信Ｆ特補正部３１の詳細構成と同様である。
【００３９】
第２の実施形態の送信Ｆ特補正部３１は、複数個（図７のものは３個）の補正フィルタ３１−１、３１−２及び３１−３と、これら複数個の補正フィルタ３１−１、３１−２及び３１−３の中から１個を選択する選択スイッチ３１Ｓとを有する。
【００４０】
各補正フィルタ３１−１、３１−２、３１−３はそれぞれ、電話機１１、１２の送話特性に応じた補正周波数特性が図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように異なるものである。
【００４１】
選択スイッチ３１Ｓは、外部からの選択信号に応じて、１個の補正フィルタ３１−１、３１−２又は３１−３を有効とするものである。なお、選択スイッチ３１Ｓは、補正フィルタ３１−１、３１−２、３１−３の入力側に設けられていても良く、また、出力側に設けられていても良く、さらに、入力側及び出力側の双方に設けられていても良い。
【００４２】
選択スイッチ３１Ｓへの選択信号は、利用者や音声通信装置１０、２０の設置工事者等の操作に基づくものであっても良く、装置が自動的に生成するものであっても良く（第３〜第５の実施形態参照）、さらには、外部装置から取り込むものであっても良い。外部装置から取り込む場合としては、例えば、ＩＰネットワーク２上のサーバに、電話機種類と補正周波数特性との対応関係の情報を記憶しておき、電話機のＰＢボタンなどを利用して電話機種類を入力してサーバから選択信号を得る場合を挙げることができる。
【００４３】
例えば、利用者や音声通信装置１０、２０の設置工事者等は、電話機１１、１２に音声通信装置１０、２０を接続する際には、各補正フィルタを選択した通話実験等を行い、最適な補正フィルタを決定して、音声通信装置１０、２０に決定した最適な補正フィルタを設定させる。
【００４４】
これ以降の通話時の動作は、上述した第１の実施形態の場合と同様であり、その説明は省略する。
【００４５】
以上のように、第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同様な効果を奏することができると共に、これに加え、音声通信装置に接続された電話機の種類に応じて補正周波数特性を選択できるので、一段と通話品質を高めることができるという効果をも奏する。
【００４６】
（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明による音声通信装置及び音声通信システムの第３の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００４７】
第３の実施形態の音声通信装置のシステム上の介挿位置は、第１の実施形態に係る図１と同様である。
【００４８】
第３の実施形態の場合、音声通信装置の内部の特徴構成が第１の実施形態と異なっており、その特徴構成を図９に示している。なお、図９において、第１の実施形態に係る図３との同一、対応部分には同一符号を付して示している。
【００４９】
第３の実施形態の音声通信装置１０、２０は、送信Ｆ特補正部３１、音声−ＩＰパケット変換部３２、ＩＰパケット−音声変換部４１及び受信Ｆ特補正部４２に加え、４個のスイッチ５１Ａ〜５１Ｄと、周波数分析部５２、ホワイトノイズ発生器５３及び動作モード制御部５４を有する。なお、この第３の実施形態の送信Ｆ特補正部３１及び受信Ｆ特補正部４２は、補正周波数特性を可変し得るものである。
【００５０】
この第３の実施形態の場合、動作モードとして、通常モードと、補正周波数特性を設定するＦ特設定モードとがある。
【００５１】
動作モード制御部５４は、Ｆ特設定モードが指示されたときに（又は、例えば、電話機１１、１２と音声通信装置１０、２０との初期接続を自動検知したときに）、送信Ｆ特補正部３１や受信Ｆ特補正部４２の補正周波数特性を自動設定させるように各部を動作させるものである。
【００５２】
４個のスイッチ５１Ａ〜５１Ｄは、通常モードとＦ特設定モードとで信号経路を切り換えるためのものである。
【００５３】
周波数分析部５２は、例えば、ＦＦＴ部で構成されており、Ｆ特設定モードで機能するものである。周波数分析部５２は、接続されている電話機１１又は１２から与えられた信号の周波数特性を検出するために使用される。
【００５４】
ホワイトノイズ発生器５３は、音声帯域の全域で見た場合のホワイトノイズを発生するものであり、Ｆ特設定モードで機能するものである。
【００５５】
次に、Ｆ特設定モードでの音声通信装置１０、２０の動作を説明する。なお、図９では、電話機を省略しているが、電話機についても図１での符号を用いて説明する。
【００５６】
Ｆ特設定モードが指示されたときにはまず、動作モード制御部５４は、スイッチ５１Ａ〜５１Ｄをａ端子に接続させた後、周波数分析部５２を起動させる。
【００５７】
このとき、当該音声通信装置１０、２０に接続されている電話機１１、１２の送話器１１Ｓ、１２Ｓが捕捉した背景雑音（この第３の実施形態ではホワイトノイズと仮定している）の信号に対し、電話機本体１１Ｂ、１２Ｂの送話特性が反映された信号が周波数分析部５２に入力される。これにより、周波数分析部５２は、電話機１１、１２の送話特性を検出し、その送話特性に応じた補正周波数特性を送信Ｆ特補正部３１に設定させる。
【００５８】
例えば、送信Ｆ特補正部３１が第２の実施形態の構成のものである場合において、測定された送話特性が、低域（３００Ｈｚ以下）や高域（３４００Ｈｚ以上）での減衰量が小さいものであれば、図７における補正フィルタ３１−３を選択させる。また、送信Ｆ特補正部３１として、周波数別に特性を変えることができるデジタルフィールドが適用されている場合であれば、測定された送話特性の逆特性を実現するように送信Ｆ特補正部３１のＦ特を設定させる。
【００５９】
次に、動作モード制御部５４は、スイッチ５１Ａ及び５１Ｂをｂ端子、スイッチ５１Ｃをａ端子に接続させ、スイッチ５１Ｄをｃ端子に接続させた後、周波数分析部５２及びホワイトノイズ発生器５３を起動させる。
【００６０】
このとき、ホワイトノイズ発生器５３はホワイトノイズを発生し、発生されたホワイトノイズは電話機本体１１Ｂ、１２Ｂでの受話特性の影響を受けた後、受話器１１Ｒ、１２Ｒから発音される。この発音出力は、送話器１１Ｓ、１２Ｓによって捕捉され、電話機本体１１Ｂ、１２Ｂの送話特性が反映された後、送信Ｆ特補正部３１を介して周波数分析部５２に入力される。
【００６１】
送信Ｆ特補正部３１の補正周波数特性は送話特性の帯域制限を回復するように設定されているので、このとき、周波数分析部５２に入力された信号は、ホワイトノイズに対して電話機１１、１２の受話特性だけが反映されたものと見なすことができる。周波数分析部５２は、電話機１１、１２の受話特性を検出し、その受話特性に応じた補正周波数特性を受信Ｆ特補正部４２に設定させる。
【００６２】
以上のような処理が終了すると、動作モード制御部５４は、全てのスイッチ５１Ａ〜５１Ｄをｂ端子に接続させて通常モードに移行させる。
【００６３】
以上のように、第３の実施形態によっても、第１の実施形態と同様な効果を奏することができると共に、これに加え、音声通信装置に接続された電話機の送話特性及び受話特性を測定して補正周波数特性を設定できるので、１台１台の電話機に合わせた補正周波数特性を設定できて一段と通話品質を高めることができるという効果をも奏する。
【００６４】
（Ｄ）第４の実施形態
次に、本発明による音声通信装置及び音声通信システムの第４の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００６５】
図１０は、第４の実施形態の音声通信装置の内部特徴構成を示すブロック図であり、第３の実施形態に係る図９との同一、対応部分には同一符号を付して示している。第４の実施形態の音声通信装置は、第３の実施形態におけるスイッチ５１Ｄと、ホワイトノイズ発生器５３とが省略されている。
【００６６】
第４の実施形態の音声通信装置１０、２０は、電話機１１、１２が有する送話特性及び受話特性は類似しているという特質に基づいたものであり、Ｆ特設定モードでの動作が第３の実施形態と異なっている。
【００６７】
Ｆ特設定モードが指示されたときにはまず、動作モード制御部５４は、スイッチ５１Ａ〜５１Ｃをａ端子に接続させた後、周波数分析部５２を起動させる。
【００６８】
このとき、当該音声通信装置１０、２０に接続されている電話機１１、１２の送話器１１Ｓ、１２Ｓが捕捉した背景雑音（この第４の実施形態でもホワイトノイズと仮定している）の信号に対し、電話機本体１１Ｂ、１２Ｂの送話特性が反映された信号が周波数分析部５２に入力される。これにより、周波数分析部５２は、電話機１１、１２の送話特性を検出し、その送話特性に応じた送信系及び受信系の補正周波数特性を送信Ｆ特補正部３１及び受信Ｆ特補正部４２にそれぞれ設定させる。
【００６９】
以上のような処理が終了すると、動作モード制御部５４は、全てのスイッチ５１Ａ〜５１Ｃをｂ端子に接続させて通常モードに移行させる。
【００７０】
以上のように、第４の実施形態によれば、第３の実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００７１】
（Ｅ）第５の実施形態
次に、本発明による音声通信装置及び音声通信システムの第５の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００７２】
図１１は、第５の実施形態の音声通信装置の内部特徴構成を示すブロック図であり、第３の実施形態に係る図９との同一、対応部分には同一符号を付して示している。
【００７３】
第５の実施形態の音声通信装置は、音声通信装置本体１０Ａ、２０Ａと、Ｆ特測定時用付属装置１０Ｂ、２０Ｂとでなる。
【００７４】
Ｆ特測定時用付属装置１０Ｂ、２０Ｂは、Ｆ特設定モードでのみ機能するものであり、設置作業者などによって、Ｆ特設定モード時にだけ、音声通信装置本体１０Ａ、２０Ａに接続されるものであっても良く、常時、音声通信装置本体１０Ａ、２０Ａに接続され、かつ、音声通信装置本体１０Ａ、２０Ａに収容されており、設置作業者などによって、Ｆ特設定モード時にだけ、取り出されて利用されるものであっても良い。
【００７５】
Ｆ特測定時用付属装置１０Ｂ、２０Ｂは、ホワイトノイズ発生器５３、スピーカ５５、マイクロフォン５６及びスイッチ５７Ａを有する。一方、音声通信装置本体１０Ａ、２０Ａは、Ｆ特設定用の構成要素として、周波数分析部５２、動作モード制御部５４及びスイッチ５７Ｂ〜５７Ｅを有する。
【００７６】
次に、Ｆ特設定モードでの第５の実施形態の音声通信装置１０、２０の動作を説明する。
【００７７】
作業者は、Ｆ特設定モードを指示する前に、Ｆ特測定時用付属装置１０Ｂ、２０Ｂのスピーカ５５及びマイクロフォン５６をそれぞれ、送話器１１Ｓ、１２Ｓ及び受話器１１Ｒ、１２Ｒに近接対向させる。例えば、Ｆ特測定時用付属装置１０Ｂ、２０Ｂの外部形状をハンドセット１３を載置できる形状としておき、ハンドセット１３を載置すると、自動的に近接対向するようにしておくことが好ましい。
【００７８】
Ｆ特設定モードが指示されたときにはまず、動作モード制御部５４は、スイッチ５７Ａ〜５７Ｅをそれぞれ、ａ端子、ｂ端子、オフ（ａ端子にもｂ端子にも接続しない状態）、ａ端子、オフにさせた後、ホワイトノイズ発生器５３及び周波数分析部５２を起動させる。
【００７９】
このとき、ホワイトノイズ発生器５３はホワイトノイズを発生し、このホワイトノイズはスピーカ５５から発音され、当該音声通信装置１０、２０に接続されている電話機１１、１２の送話器１１Ｓ、１２Ｓによって捕捉され、電話機本体１１Ｂ、１２Ｂの送話特性が反映された信号が周波数分析部５２に入力される。
【００８０】
これにより、周波数分析部５２は、電話機１１、１２の送話特性を検出し、その送話特性に応じた補正周波数特性を送信Ｆ特補正部３１に設定させる。
【００８１】
次に、動作モード制御部５４は、スイッチ５７Ａ〜５１Ｅをそれぞれ、ｂ端子、オフ（ａ端子にもｂ端子にも接続しない状態）、ｂ端子、ｂ端子、オンにさせた後、ホワイトノイズ発生器５３及び周波数分析部５２を起動させる。
【００８２】
このとき、ホワイトノイズ発生器５３はホワイトノイズを発生し、発生されたホワイトノイズは電話機本体１１Ｂ、１２Ｂでの受話特性の影響を受けた後、受話器１１Ｒ、１２Ｒから発音される。この発音出力は、マイクロフォン５６によって捕捉され、周波数分析部５２に入力される。
【００８３】
このとき、周波数分析部５２に入力された信号は、ホワイトノイズに対して電話機１１、１２の受話特性だけが反映されたものである。周波数分析部５２は、電話機１１、１２の受話特性を検出し、その受話特性に応じた補正周波数特性を受信Ｆ特補正部４２に設定させる。
【００８４】
以上のような処理が終了すると、動作モード制御部５４は、スイッチ５７Ａ〜５１Ｅをそれぞれ、オフ（ａ端子にもｂ端子にも接続しない状態）、ａ端子、ａ端子、オフ（ａ端子にもｂ端子にも接続しない状態）、オフにさせ、通常モードに移行させる。
【００８５】
以上のように、第５の実施形態によっても、第３の実施形態と同様な効果を奏することができると共に、これに加え、送話特性も受話特性も、発生したホワイトノイズを利用して測定し、その補正周波数特性を設定できるので、より一段と通話品質を高めることができるという効果をも奏する。
【００８６】
（Ｆ）他の実施形態
上記各実施形態においては、音声通信装置が電話機の送話特性及び受話特性に応じた周波数特性の補正機能と、ＩＰネットワークとの通信機能とを有する装置として説明したが、送話特性及び受話特性に応じた周波数特性の補正機能だけを有する装置として構築しても良く、また、他の機能を有する装置として構築しても良い。後者の場合の例としては、電話機を一般公衆電話網及びＩＰネットワークのいずれかに切り換えて接続させるゲートウェイ装置を挙げることができ、この場合、ＩＰネットワークに接続させるときのみ、上記特徴構成が機能するようにしても良い。
【００８７】
また、上記各実施形態においては、音声通信装置が電話機と別体のものを示したが、電話機に組み込まれたものであっても良い。この場合であっても、基本的な電話機構成は従来と同様であるので、その部分の設計変更を要することなく、広帯域通信による通話品質の向上を図ることができる。なお、特許請求の範囲における音声通信装置の用語は、この場合を含むものとする。
【００８８】
さらに、上記各実施形態では、送信Ｆ特補正部が、補正後の周波数特性が音声帯域全域でフラットにする補正特性を有し、受信Ｆ特補正部が、補正後の信号が受話特性の影響を受けた後で音声帯域全域でフラットにする補正特性を有するものを示したが、送信Ｆ特補正部が、補正後の周波数特性が予め定めた周波数特性を有するような補正特性を有し、受信Ｆ特補正部が、受話特性の影響を受けた後での周波数特性が予め定めた周波数特性を有するような補正特性を有していても良く、これら補正特性同士が完全に対応関係にあるものであることも要しない。
【００８９】
ここでの予め定めた周波数特性は、広帯域伝送路を介した通話品質を、送話特性や受話特性だけの影響を単に受けた場合より、向上させる特性であれば良い。
【符号の説明】
【００９０】
１…音声通信システム、２…ＩＰネットワーク、１０、２０…音声通信装置、１０Ａ、２０Ａ…音声通信装置本体、１０Ｂ、２０Ｂ…Ｆ特測定時用付属装置、１１、１２…電話機、３１…送信Ｆ特補正部、３１−１〜３１−３…補正フィルタ、３１Ｓ、５１Ａ〜５１Ｄ、５７Ａ〜５７Ｅ…スイッチ、４２…受信Ｆ特補正部、５２…周波数分析部（ＦＦＴ）、５３…ホワイトノイズ発生器、５４…動作モード制御部、５５…スピーカ、５６…マイクロフォン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は音声通信装置及び音声通信システムに関し、例えば、電話機に組み込まれる音声通信装置又は電話機を収容している音声通信装置や、その音声通信装置を要素とする音声通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット等のＩＰネットワークを利用した音声通信（ＶｏＩＰ）が盛んになってきた。このようなＩＰネットワークを利用した音声通信においても、４ｋＨｚに帯域制限された音声信号（いわゆる電話帯域の信号）を伝送することが行われていた。
【０００３】
これは、有線伝送路（一般の公衆電話網）においては、４ｋＨｚ以上の音声信号を入力してはいけない、という制限からきている。しかし、ＩＰネットワークでは、このような制限はなく、広帯域（４ｋＨｚ以上の帯域を有する信号）による音声通信が可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、ＩＰネットワーク用の電話機（ＩＰ専用電話機）ではない既存の通常の電話機においては、送話器（マイクロフォン）が捕捉した広帯域の信号を、図２に示すように、４ｋＨｚ以下に帯域制限する送話特性（例えば帯域フィルタによる）を有しており、また、伝送路からの受信信号を、図２に示すように、４ｋＨｚ以下に帯域制限して受話器（スピーカ）から発音させる受話特性（例えば帯域フィルタによる）も有している。そのため、伝送路がＩＰネットワークのように４ｋＨｚ以上の帯域信号を許容していても、伝送路が一般の公衆電話網の場合と同程度の音声通信品質しか達成することができない。
【０００５】
従って、ＩＰネットワークを利用して、広帯域信号での高品質通信を実現するためには、電話機自体も広帯域の送話特性及び受話特性を有する必要がある。
【０００６】
しかしながら、世の中に出回っている既存の多くの電話機は、上述のように、４ｋＨｚ以下に帯域制限する送話特性及び受話特性を有しており、広帯域信号を許容しているＩＰネットワークのような伝送路を介在させた音声品質的なメリットを享受することができない。
【０００７】
そのため、既存の電話機などが広帯域信号を許容しているＩＰネットワークのような伝送路を利用した場合においても、音声品質的なメリットを得ることができる音声通信装置や音声通信システムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の本発明の音声通信装置は、（１）電話機と、この電話機の送話特性及び受話特性が制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路との間に介在する音声通信装置であって、（２）上記電話機からの送話信号の周波数特性を補正する送信系周波数特性補正手段と、（３）上記電話機への受話信号の周波数特性を補正する受信系周波数特性補正手段と、（４）上記電話機の送話特性及び又は受話特性を測定し、測定結果に応じて、上記送信系周波数特性補正手段及び上記受信系周波数特性補正手段の補正周波数特性を可変設定させる補正周波数特性設定手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
第２の本発明は、通話相手の２個の電話機が、上記各電話機の送話特性及び受話特性が制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路を介して接続する音声通信システムにおいて、上記各電話機が、第１の本発明の音声通信装置を介して上記広帯域伝送路に接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、既存の電話機などが広帯域伝送路を利用した場合においても、音声品質的なメリットを得ることができる音声通信装置や音声通信システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態の音声通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】一般電話機の送話特性及び受話特性を示す説明図である。
【図３】第１の実施形態の音声通信装置の要部構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態の送信Ｆ特補正部の機能の説明図である。
【図５】第１の実施形態の受信Ｆ特補正部の機能の説明図である。
【図６】第１の実施形態の動作説明に供する入力音声信号の周波数特性例を示す説明図である。
【図７】第２の実施形態の送信Ｆ特補正部の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の各補正フィルタの補正周波数特性を示す説明図である。
【図９】第３の実施形態の音声通信装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１０】第４の実施形態の音声通信装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１１】第５の実施形態の音声通信装置の要部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による音声通信装置及び音声通信システムの第１の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、この第１の実施形態の音声通信システム１の構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、第１の実施形態の音声通信システム１は、ＩＰネットワーク２を介して、２個のエンドノード間の通信を実行するものである。
【００１５】
各エンドノードは、第１の実施形態の音声通信装置１０、２０と、この音声通信装置１０、２０に収容されている電話機１１、１２とを有する。なお、電話機１１、１２は、一般の公衆電話網で帯域制限されている音声帯域の信号を送出するものであれば、ファクシミリ装置などであっても良い。
【００１６】
第１の実施形態の場合、各電話機１１、１２はそれぞれ、４ｋＨｚ以下に帯域制限する送話特性や受話特性を有する既存の電話機である。そのため、内部構成の図示は省略しており、各部の機能説明は省略する。
【００１７】
各音声通信装置１０、２０は、ＩＰネットワーク２による広帯域通信に対応できるように音声信号を処理するものであり、図３（Ａ）に示す送信系の特徴構成と、図３（Ｂ）に示す受信系の特徴構成を備えている。
【００１８】
各音声通信装置１０、２０における送信系の特徴構成は、送信Ｆ特補正部３１及び音声−ＩＰパケット変換部３２を有する。
【００１９】
送信Ｆ特補正部３１は、例えば、アナログフィルタ又はデジタルフィルタで構成されており、対応する電話機１１、１２から出力されたＩＰネットワーク２へ向けた音声信号（ファクシミリ信号等の音声以外の信号を含むものとする）の周波数特性（Ｆ特）を、予め定められた音声帯域の全体に渡ってフラットにする補正を行うものである。例えば、電話機１１、１２から出力された、一般の公衆電話網を考慮して帯域制限されている図４（Ａ）に示すような音声信号の周波数特性を、それで制限されている帯域の利得を増大させて、図４（Ｂ）に示すように制限分を元に戻すものである。なお、図４（Ｃ）は、送信Ｆ特補正部３１による補正周波数特性を示している。図４では、音声帯域として０〜８０００Ｈｚをフラットにした例を示したが、これに限定されるものではない。また、完全なるフラットに限定されず、多少の歪みを持っていても良い。
【００２０】
ここで、音声通信装置１０、２０に接続される電話機１１、１２の機種などが固定ではないので、送信Ｆ特補正部３１として補正周波数特性を可変できるものを適用し、音声通信装置１０、２０の設置工事者等が操作子等を操作して補正周波数特性を調整できるようにしたものが好ましい（第２の実施形態参照）。
【００２１】
音声−ＩＰパケット変換部３２は、送信Ｆ特補正部３１から出力された周波数特性の補正後の音声信号から、ＩＰネットワーク２に送出し得るＩＰパケットを組み立てるものである。
【００２２】
また、各音声通信装置１０、２０における受信系の特徴構成は、ＩＰパケット−音声変換部４１及び受信Ｆ特補正部４２を有する。
【００２３】
ＩＰパケット−音声変換部４１は、ＩＰネットワーク２側から到来したＩＰパケットを分解して音声信号を復元するものである。復元された音声信号の周波数特性は、送信Ｆ特補正部３１による補正処理を経たものであるので、送信Ｆ特補正部３１から出力された音声信号の周波数特性と同様なものである。
【００２４】
受信Ｆ特補正部４２は、例えば、アナログフィルタで構成されており、対応する電話機１１、１２が有する受話特性を考慮し、受話特性で減衰される帯域成分を予め持ち上げる補正を行うものである。例えば、電話機１１、１２の受話特性が、一般の公衆電話網が考慮されて図５（Ａ）に示すような場合に、ＩＰパケット−音声変換部４１からの音声信号の周波数特性（上述した図４（Ｂ）参照）を、受話特性で減衰される帯域成分について予め持ち上げて図５（Ｂ）に示すような周波数特性を有する音声信号に補正するものである。なお、図５（Ｃ）は、受信Ｆ特補正部４２による補正周波数特性を示している。図５では、０〜８０００Ｈｚの周波数範囲を補正する例を示したが、補正周波数範囲はこれに限定されるものではない。
【００２５】
ここでも、音声通信装置１０、２０に接続される電話機１１、１２の機種などが固定ではないので、受信Ｆ特補正部４２として補正周波数特性を可変できるものを適用し、音声通信装置１０、２０の設置工事者等が操作子等を操作して補正周波数特性を調整できるようにしたものが好ましい（第２の実施形態参照）。
【００２６】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の音声通信システム１の動作を説明する。以下では、電話機１１が音声信号の送信側の電話機であり、電話機１２が音声信号の受信側の電話機であるとして説明を行う。
【００２７】
電話機１１の利用者が発音した音声は、電話機１１の送話器１１Ｓで捕捉されて電気信号（音声信号）に変換され、その音声信号は、電話機本体１１Ｂによって、一般の公衆電話網が考慮されて帯域制限される。以下では、送話器１１Ｓからの音声信号の周波数特性が、図６に示すように、音声帯域全体を通してフラットであるとして説明する。ここで、音声帯域全体を通してフラットであるとは、例えば、８ｋＨｚ以下で周波数特性が平坦であることを言う。
【００２８】
この場合、電話機本体１１Ｂによって帯域制限された後の音声信号は、上述した図４（Ａ）に示すように、低域（３００Ｈｚ以下）や高域（３４００Ｈｚ以上）が減衰されたものである。
【００２９】
このような帯域制限された音声信号が与えられた、音声通信装置１０の送信Ｆ特補正部３１は、自己が有する補正周波数特性（図４（Ｃ）参照）によって、入力された音声信号の周波数特性を補正し、図４（Ｂ）に示すように、音声帯域の全体に渡ってフラットになった周波数特性を有する音声信号を出力する。
【００３０】
送信Ｆ特補正部３１から出力された周波数特性の補正後の音声信号は、音声−ＩＰパケット変換部３２によって、ＩＰパケットに変換されて、ＩＰネットワーク２に送出される。
【００３１】
ＩＰネットワーク２側からＩＰパケットが入力された音声通信装置２０のＩＰパケット−音声変換部４１は、ＩＰパケットを分解して音声信号を復元し、復元された音声信号が受信Ｆ特補正部４２に与えられる。
【００３２】
復元された音声信号は、図４（Ｂ）に示すのと同様な周波数特性を有するが、図５（Ｃ）に示す補正周波数特性を有する受信Ｆ特補正部４２によって、受話特性で減衰される帯域成分について予め持ち上げて図５（Ｂ）に示すような周波数特性を有する音声信号に変換されて電話機１２に与えられる。
【００３３】
電話機本体１２Ｂは、入力された音声信号における低域及び高域を、その受話特性で減衰させるが、受信Ｆ特補正部４２によって減衰帯域が予め持ち上げられているため、減衰後の音声信号は、送信側の電話機１１が捕捉した音声信号の周波数特性（図６参照）と同様となり、その音声信号が受話器１２Ｒから発音出力される。
【００３４】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、一般公衆網対応の電話機によって、広帯域の伝送路（ＩＰネットワーク）を介した音声通信を行っても、音声通信装置が有する周波数特性の補正機能により、広帯域の音声信号での通信を行うことができ、音声品質を高めることができる。
【００３５】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明による音声通信装置及び音声通信システムの第２の実施形態を図面を参照しながら簡単に説明する。
【００３６】
第２の実施形態の音声通信装置のシステム上の介挿位置は、第１の実施形態に係る図１と同様である。
【００３７】
第２の実施形態の場合、音声通信装置１０、２０における送信Ｆ特補正部３１及び受信Ｆ特補正部４２が、第１の実施形態と異なっている。
【００３８】
図７は、第２の実施形態における送信Ｆ特補正部３１の詳細構成を示すブロック図である。なお、受信Ｆ特補正部４２の詳細構成も、送信Ｆ特補正部３１の詳細構成と同様である。
【００３９】
第２の実施形態の送信Ｆ特補正部３１は、複数個（図７のものは３個）の補正フィルタ３１−１、３１−２及び３１−３と、これら複数個の補正フィルタ３１−１、３１−２及び３１−３の中から１個を選択する選択スイッチ３１Ｓとを有する。
【００４０】
各補正フィルタ３１−１、３１−２、３１−３はそれぞれ、電話機１１、１２の送話特性に応じた補正周波数特性が図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように異なるものである。
【００４１】
選択スイッチ３１Ｓは、外部からの選択信号に応じて、１個の補正フィルタ３１−１、３１−２又は３１−３を有効とするものである。なお、選択スイッチ３１Ｓは、補正フィルタ３１−１、３１−２、３１−３の入力側に設けられていても良く、また、出力側に設けられていても良く、さらに、入力側及び出力側の双方に設けられていても良い。
【００４２】
選択スイッチ３１Ｓへの選択信号は、利用者や音声通信装置１０、２０の設置工事者等の操作に基づくものであっても良く、装置が自動的に生成するものであっても良く（第３〜第５の実施形態参照）、さらには、外部装置から取り込むものであっても良い。外部装置から取り込む場合としては、例えば、ＩＰネットワーク２上のサーバに、電話機種類と補正周波数特性との対応関係の情報を記憶しておき、電話機のＰＢボタンなどを利用して電話機種類を入力してサーバから選択信号を得る場合を挙げることができる。
【００４３】
例えば、利用者や音声通信装置１０、２０の設置工事者等は、電話機１１、１２に音声通信装置１０、２０を接続する際には、各補正フィルタを選択した通話実験等を行い、最適な補正フィルタを決定して、音声通信装置１０、２０に決定した最適な補正フィルタを設定させる。
【００４４】
これ以降の通話時の動作は、上述した第１の実施形態の場合と同様であり、その説明は省略する。
【００４５】
以上のように、第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同様な効果を奏することができると共に、これに加え、音声通信装置に接続された電話機の種類に応じて補正周波数特性を選択できるので、一段と通話品質を高めることができるという効果をも奏する。
【００４６】
（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明による音声通信装置及び音声通信システムの第３の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００４７】
第３の実施形態の音声通信装置のシステム上の介挿位置は、第１の実施形態に係る図１と同様である。
【００４８】
第３の実施形態の場合、音声通信装置の内部の特徴構成が第１の実施形態と異なっており、その特徴構成を図９に示している。なお、図９において、第１の実施形態に係る図３との同一、対応部分には同一符号を付して示している。
【００４９】
第３の実施形態の音声通信装置１０、２０は、送信Ｆ特補正部３１、音声−ＩＰパケット変換部３２、ＩＰパケット−音声変換部４１及び受信Ｆ特補正部４２に加え、４個のスイッチ５１Ａ〜５１Ｄと、周波数分析部５２、ホワイトノイズ発生器５３及び動作モード制御部５４を有する。なお、この第３の実施形態の送信Ｆ特補正部３１及び受信Ｆ特補正部４２は、補正周波数特性を可変し得るものである。
【００５０】
この第３の実施形態の場合、動作モードとして、通常モードと、補正周波数特性を設定するＦ特設定モードとがある。
【００５１】
動作モード制御部５４は、Ｆ特設定モードが指示されたときに（又は、例えば、電話機１１、１２と音声通信装置１０、２０との初期接続を自動検知したときに）、送信Ｆ特補正部３１や受信Ｆ特補正部４２の補正周波数特性を自動設定させるように各部を動作させるものである。
【００５２】
４個のスイッチ５１Ａ〜５１Ｄは、通常モードとＦ特設定モードとで信号経路を切り換えるためのものである。
【００５３】
周波数分析部５２は、例えば、ＦＦＴ部で構成されており、Ｆ特設定モードで機能するものである。周波数分析部５２は、接続されている電話機１１又は１２から与えられた信号の周波数特性を検出するために使用される。
【００５４】
ホワイトノイズ発生器５３は、音声帯域の全域で見た場合のホワイトノイズを発生するものであり、Ｆ特設定モードで機能するものである。
【００５５】
次に、Ｆ特設定モードでの音声通信装置１０、２０の動作を説明する。なお、図９では、電話機を省略しているが、電話機についても図１での符号を用いて説明する。
【００５６】
Ｆ特設定モードが指示されたときにはまず、動作モード制御部５４は、スイッチ５１Ａ〜５１Ｄをａ端子に接続させた後、周波数分析部５２を起動させる。
【００５７】
このとき、当該音声通信装置１０、２０に接続されている電話機１１、１２の送話器１１Ｓ、１２Ｓが捕捉した背景雑音（この第３の実施形態ではホワイトノイズと仮定している）の信号に対し、電話機本体１１Ｂ、１２Ｂの送話特性が反映された信号が周波数分析部５２に入力される。これにより、周波数分析部５２は、電話機１１、１２の送話特性を検出し、その送話特性に応じた補正周波数特性を送信Ｆ特補正部３１に設定させる。
【００５８】
例えば、送信Ｆ特補正部３１が第２の実施形態の構成のものである場合において、測定された送話特性が、低域（３００Ｈｚ以下）や高域（３４００Ｈｚ以上）での減衰量が小さいものであれば、図７における補正フィルタ３１−３を選択させる。また、送信Ｆ特補正部３１として、周波数別に特性を変えることができるデジタルフィールドが適用されている場合であれば、測定された送話特性の逆特性を実現するように送信Ｆ特補正部３１のＦ特を設定させる。
【００５９】
次に、動作モード制御部５４は、スイッチ５１Ａ及び５１Ｂをｂ端子、スイッチ５１Ｃをａ端子に接続させ、スイッチ５１Ｄをｃ端子に接続させた後、周波数分析部５２及びホワイトノイズ発生器５３を起動させる。
【００６０】
このとき、ホワイトノイズ発生器５３はホワイトノイズを発生し、発生されたホワイトノイズは電話機本体１１Ｂ、１２Ｂでの受話特性の影響を受けた後、受話器１１Ｒ、１２Ｒから発音される。この発音出力は、送話器１１Ｓ、１２Ｓによって捕捉され、電話機本体１１Ｂ、１２Ｂの送話特性が反映された後、送信Ｆ特補正部３１を介して周波数分析部５２に入力される。
【００６１】
送信Ｆ特補正部３１の補正周波数特性は送話特性の帯域制限を回復するように設定されているので、このとき、周波数分析部５２に入力された信号は、ホワイトノイズに対して電話機１１、１２の受話特性だけが反映されたものと見なすことができる。周波数分析部５２は、電話機１１、１２の受話特性を検出し、その受話特性に応じた補正周波数特性を受信Ｆ特補正部４２に設定させる。
【００６２】
以上のような処理が終了すると、動作モード制御部５４は、全てのスイッチ５１Ａ〜５１Ｄをｂ端子に接続させて通常モードに移行させる。
【００６３】
以上のように、第３の実施形態によっても、第１の実施形態と同様な効果を奏することができると共に、これに加え、音声通信装置に接続された電話機の送話特性及び受話特性を測定して補正周波数特性を設定できるので、１台１台の電話機に合わせた補正周波数特性を設定できて一段と通話品質を高めることができるという効果をも奏する。
【００６４】
（Ｄ）第４の実施形態
次に、本発明による音声通信装置及び音声通信システムの第４の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００６５】
図１０は、第４の実施形態の音声通信装置の内部特徴構成を示すブロック図であり、第３の実施形態に係る図９との同一、対応部分には同一符号を付して示している。第４の実施形態の音声通信装置は、第３の実施形態におけるスイッチ５１Ｄと、ホワイトノイズ発生器５３とが省略されている。
【００６６】
第４の実施形態の音声通信装置１０、２０は、電話機１１、１２が有する送話特性及び受話特性は類似しているという特質に基づいたものであり、Ｆ特設定モードでの動作が第３の実施形態と異なっている。
【００６７】
Ｆ特設定モードが指示されたときにはまず、動作モード制御部５４は、スイッチ５１Ａ〜５１Ｃをａ端子に接続させた後、周波数分析部５２を起動させる。
【００６８】
このとき、当該音声通信装置１０、２０に接続されている電話機１１、１２の送話器１１Ｓ、１２Ｓが捕捉した背景雑音（この第４の実施形態でもホワイトノイズと仮定している）の信号に対し、電話機本体１１Ｂ、１２Ｂの送話特性が反映された信号が周波数分析部５２に入力される。これにより、周波数分析部５２は、電話機１１、１２の送話特性を検出し、その送話特性に応じた送信系及び受信系の補正周波数特性を送信Ｆ特補正部３１及び受信Ｆ特補正部４２にそれぞれ設定させる。
【００６９】
以上のような処理が終了すると、動作モード制御部５４は、全てのスイッチ５１Ａ〜５１Ｃをｂ端子に接続させて通常モードに移行させる。
【００７０】
以上のように、第４の実施形態によれば、第３の実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００７１】
（Ｅ）第５の実施形態
次に、本発明による音声通信装置及び音声通信システムの第５の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００７２】
図１１は、第５の実施形態の音声通信装置の内部特徴構成を示すブロック図であり、第３の実施形態に係る図９との同一、対応部分には同一符号を付して示している。
【００７３】
第５の実施形態の音声通信装置は、音声通信装置本体１０Ａ、２０Ａと、Ｆ特測定時用付属装置１０Ｂ、２０Ｂとでなる。
【００７４】
Ｆ特測定時用付属装置１０Ｂ、２０Ｂは、Ｆ特設定モードでのみ機能するものであり、設置作業者などによって、Ｆ特設定モード時にだけ、音声通信装置本体１０Ａ、２０Ａに接続されるものであっても良く、常時、音声通信装置本体１０Ａ、２０Ａに接続され、かつ、音声通信装置本体１０Ａ、２０Ａに収容されており、設置作業者などによって、Ｆ特設定モード時にだけ、取り出されて利用されるものであっても良い。
【００７５】
Ｆ特測定時用付属装置１０Ｂ、２０Ｂは、ホワイトノイズ発生器５３、スピーカ５５、マイクロフォン５６及びスイッチ５７Ａを有する。一方、音声通信装置本体１０Ａ、２０Ａは、Ｆ特設定用の構成要素として、周波数分析部５２、動作モード制御部５４及びスイッチ５７Ｂ〜５７Ｅを有する。
【００７６】
次に、Ｆ特設定モードでの第５の実施形態の音声通信装置１０、２０の動作を説明する。
【００７７】
作業者は、Ｆ特設定モードを指示する前に、Ｆ特測定時用付属装置１０Ｂ、２０Ｂのスピーカ５５及びマイクロフォン５６をそれぞれ、送話器１１Ｓ、１２Ｓ及び受話器１１Ｒ、１２Ｒに近接対向させる。例えば、Ｆ特測定時用付属装置１０Ｂ、２０Ｂの外部形状をハンドセット１３を載置できる形状としておき、ハンドセット１３を載置すると、自動的に近接対向するようにしておくことが好ましい。
【００７８】
Ｆ特設定モードが指示されたときにはまず、動作モード制御部５４は、スイッチ５７Ａ〜５７Ｅをそれぞれ、ａ端子、ｂ端子、オフ（ａ端子にもｂ端子にも接続しない状態）、ａ端子、オフにさせた後、ホワイトノイズ発生器５３及び周波数分析部５２を起動させる。
【００７９】
このとき、ホワイトノイズ発生器５３はホワイトノイズを発生し、このホワイトノイズはスピーカ５５から発音され、当該音声通信装置１０、２０に接続されている電話機１１、１２の送話器１１Ｓ、１２Ｓによって捕捉され、電話機本体１１Ｂ、１２Ｂの送話特性が反映された信号が周波数分析部５２に入力される。
【００８０】
これにより、周波数分析部５２は、電話機１１、１２の送話特性を検出し、その送話特性に応じた補正周波数特性を送信Ｆ特補正部３１に設定させる。
【００８１】
次に、動作モード制御部５４は、スイッチ５７Ａ〜５１Ｅをそれぞれ、ｂ端子、オフ（ａ端子にもｂ端子にも接続しない状態）、ｂ端子、ｂ端子、オンにさせた後、ホワイトノイズ発生器５３及び周波数分析部５２を起動させる。
【００８２】
このとき、ホワイトノイズ発生器５３はホワイトノイズを発生し、発生されたホワイトノイズは電話機本体１１Ｂ、１２Ｂでの受話特性の影響を受けた後、受話器１１Ｒ、１２Ｒから発音される。この発音出力は、マイクロフォン５６によって捕捉され、周波数分析部５２に入力される。
【００８３】
このとき、周波数分析部５２に入力された信号は、ホワイトノイズに対して電話機１１、１２の受話特性だけが反映されたものである。周波数分析部５２は、電話機１１、１２の受話特性を検出し、その受話特性に応じた補正周波数特性を受信Ｆ特補正部４２に設定させる。
【００８４】
以上のような処理が終了すると、動作モード制御部５４は、スイッチ５７Ａ〜５１Ｅをそれぞれ、オフ（ａ端子にもｂ端子にも接続しない状態）、ａ端子、ａ端子、オフ（ａ端子にもｂ端子にも接続しない状態）、オフにさせ、通常モードに移行させる。
【００８５】
以上のように、第５の実施形態によっても、第３の実施形態と同様な効果を奏することができると共に、これに加え、送話特性も受話特性も、発生したホワイトノイズを利用して測定し、その補正周波数特性を設定できるので、より一段と通話品質を高めることができるという効果をも奏する。
【００８６】
（Ｆ）他の実施形態
上記各実施形態においては、音声通信装置が電話機の送話特性及び受話特性に応じた周波数特性の補正機能と、ＩＰネットワークとの通信機能とを有する装置として説明したが、送話特性及び受話特性に応じた周波数特性の補正機能だけを有する装置として構築しても良く、また、他の機能を有する装置として構築しても良い。後者の場合の例としては、電話機を一般公衆電話網及びＩＰネットワークのいずれかに切り換えて接続させるゲートウェイ装置を挙げることができ、この場合、ＩＰネットワークに接続させるときのみ、上記特徴構成が機能するようにしても良い。
【００８７】
また、上記各実施形態においては、音声通信装置が電話機と別体のものを示したが、電話機に組み込まれたものであっても良い。この場合であっても、基本的な電話機構成は従来と同様であるので、その部分の設計変更を要することなく、広帯域通信による通話品質の向上を図ることができる。なお、特許請求の範囲における音声通信装置の用語は、この場合を含むものとする。
【００８８】
さらに、上記各実施形態では、送信Ｆ特補正部が、補正後の周波数特性が音声帯域全域でフラットにする補正特性を有し、受信Ｆ特補正部が、補正後の信号が受話特性の影響を受けた後で音声帯域全域でフラットにする補正特性を有するものを示したが、送信Ｆ特補正部が、補正後の周波数特性が予め定めた周波数特性を有するような補正特性を有し、受信Ｆ特補正部が、受話特性の影響を受けた後での周波数特性が予め定めた周波数特性を有するような補正特性を有していても良く、これら補正特性同士が完全に対応関係にあるものであることも要しない。
【００８９】
ここでの予め定めた周波数特性は、広帯域伝送路を介した通話品質を、送話特性や受話特性だけの影響を単に受けた場合より、向上させる特性であれば良い。
【符号の説明】
【００９０】
１…音声通信システム、２…ＩＰネットワーク、１０、２０…音声通信装置、１０Ａ、２０Ａ…音声通信装置本体、１０Ｂ、２０Ｂ…Ｆ特測定時用付属装置、１１、１２…電話機、３１…送信Ｆ特補正部、３１−１〜３１−３…補正フィルタ、３１Ｓ、５１Ａ〜５１Ｄ、５７Ａ〜５７Ｅ…スイッチ、４２…受信Ｆ特補正部、５２…周波数分析部（ＦＦＴ）、５３…ホワイトノイズ発生器、５４…動作モード制御部、５５…スピーカ、５６…マイクロフォン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電話機と、この電話機の送話特性及び受話特性が制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路との間に介在する音声通信装置であって、
上記電話機からの送話信号の周波数特性を補正する送信系周波数特性補正手段と、
上記電話機への受話信号の周波数特性を補正する受信系周波数特性補正手段と
上記電話機の送話特性及び又は受話特性を測定し、測定結果に応じて、上記送信系周波数特性補正手段及び上記受信系周波数特性補正手段の補正周波数特性を可変設定させる補正周波数特性設定手段と
を有することを特徴とする音声通信装置。
【請求項２】
上記補正周波数特性設定手段が、上記電話機の送話特性の測定結果を、上記電話機の受話特性の測定結果とみなして利用するものであることを特徴とする請求項１に記載の音声通信装置。
【請求項３】
上記補正周波数特性設定手段が、
ホワイトノイズを発生するホワイトノイズ発生部と、
当該ホワイトノイズ発生部が発生したホワイトノイズを発音出力させると共に発音出力されたホワイトノイズを送話器が捕捉した信号を処理して送話特性を測定する送話特性測定部と、
上記ホワイトノイズ発生部が発生したホワイトノイズを受話器から発音出力させると共に、発音出力されたホワイトノイズを捕捉し処理して受話特性を測定する受話特性測定部とを有し、
測定結果に応じて、上記送信系周波数特性補正手段及び上記受信系周波数特性補正手段の補正周波数特性を設定させる
ことを特徴とする請求項１に記載の音声通信装置。
【請求項４】
上記補正周波数特性設定手段は、
ホワイトノイズを発生するホワイトノイズ発生部と、上記ホワイトノイズ発生部が発生したホワイトノイズを発音出力するホワイトノイズ出力部と、上記電話機の受話器から発音出力された音声を捕捉した信号を、当該音声通信装置に供給する信号還流部とを備える外部の測定時用装置の上記ホワイトノイズ出力部から、発音出力されたホワイトノイズを送話器が捕捉した信号を処理して送話特性を測定する送話特性測定部と、
上記測定時用装置の上記ホワイトノイズ発生部からホワイトノイズの供給を受けて、そのホワイトノイズを上記電話機の受話器から発音出力させ、発音出力されたホワイトノイズを捕捉した上記測定時用装置の上記信号還流部から供給される信号を処理して受話特性を測定する受話特性測定部とを有し、
測定結果に応じて、上記送信系周波数特性補正手段及び上記受信系周波数特性補正手段の補正周波数特性を設定させる
ことを特徴とする請求項１に記載の音声通信装置。
【請求項５】
通話相手の２個の電話機が、上記各電話機の送話特性及び受話特性が制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路を介して接続する音声通信システムにおいて、
上記各電話機が、請求項１〜４のいずれかに記載の音声通信装置を介して上記広帯域伝送路に接続されることを特徴とする音声通信システム。
【請求項１】
電話機と、この電話機の送話特性及び受話特性が制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路との間に介在する音声通信装置であって、
上記電話機からの送話信号の周波数特性を補正する送信系周波数特性補正手段と、
上記電話機への受話信号の周波数特性を補正する受信系周波数特性補正手段と
上記電話機の送話特性及び又は受話特性を測定し、測定結果に応じて、上記送信系周波数特性補正手段及び上記受信系周波数特性補正手段の補正周波数特性を可変設定させる補正周波数特性設定手段と
を有することを特徴とする音声通信装置。
【請求項２】
上記補正周波数特性設定手段が、上記電話機の送話特性の測定結果を、上記電話機の受話特性の測定結果とみなして利用するものであることを特徴とする請求項１に記載の音声通信装置。
【請求項３】
上記補正周波数特性設定手段が、
ホワイトノイズを発生するホワイトノイズ発生部と、
当該ホワイトノイズ発生部が発生したホワイトノイズを発音出力させると共に発音出力されたホワイトノイズを送話器が捕捉した信号を処理して送話特性を測定する送話特性測定部と、
上記ホワイトノイズ発生部が発生したホワイトノイズを受話器から発音出力させると共に、発音出力されたホワイトノイズを捕捉し処理して受話特性を測定する受話特性測定部とを有し、
測定結果に応じて、上記送信系周波数特性補正手段及び上記受信系周波数特性補正手段の補正周波数特性を設定させる
ことを特徴とする請求項１に記載の音声通信装置。
【請求項４】
上記補正周波数特性設定手段は、
ホワイトノイズを発生するホワイトノイズ発生部と、上記ホワイトノイズ発生部が発生したホワイトノイズを発音出力するホワイトノイズ出力部と、上記電話機の受話器から発音出力された音声を捕捉した信号を、当該音声通信装置に供給する信号還流部とを備える外部の測定時用装置の上記ホワイトノイズ出力部から、発音出力されたホワイトノイズを送話器が捕捉した信号を処理して送話特性を測定する送話特性測定部と、
上記測定時用装置の上記ホワイトノイズ発生部からホワイトノイズの供給を受けて、そのホワイトノイズを上記電話機の受話器から発音出力させ、発音出力されたホワイトノイズを捕捉した上記測定時用装置の上記信号還流部から供給される信号を処理して受話特性を測定する受話特性測定部とを有し、
測定結果に応じて、上記送信系周波数特性補正手段及び上記受信系周波数特性補正手段の補正周波数特性を設定させる
ことを特徴とする請求項１に記載の音声通信装置。
【請求項５】
通話相手の２個の電話機が、上記各電話機の送話特性及び受話特性が制限している音声帯域より通信帯域が広い広帯域伝送路を介して接続する音声通信システムにおいて、
上記各電話機が、請求項１〜４のいずれかに記載の音声通信装置を介して上記広帯域伝送路に接続されることを特徴とする音声通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２４６１３９（Ｐ２０１０−２４６１３９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２２６３２（Ｐ２０１０−１２２６３２）
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【分割の表示】特願２００３−７１８２６（Ｐ２００３−７１８２６）の分割
【原出願日】平成１５年３月１７日（２００３．３．１７）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【分割の表示】特願２００３−７１８２６（Ｐ２００３−７１８２６）の分割
【原出願日】平成１５年３月１７日（２００３．３．１７）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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