JP2008079154A - Ｉｐ電話装置、通話パス切替方法、およびｉｐ電話装置用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、通話路を切り替える際のノイズを抑制することができるＩＰ電話装置、通話パス切替方法、およびＩＰ電話装置用制御装置を提供すること。
【解決手段】減衰／増加部１２０および制御レジスタ部１３０は、ＩＰ電話装置の音声入出力インタフェース側と通話路側との接続状態を切り替えるＰＣＭスイッチ部１１５の、通話路側チャネルごとに配置される。制御レジスタ部１３０は、対応するチャネルが通話パスの切り替え元または切り替え先として指定されると、その旨を対応する減衰／増加部１２０に通知するとともに、音声データであるＰＣＭデータの増減量および増減時間を指示する。減衰／増加部１２０は、通話パスの切り替え元に指定された旨を通知されると、切り替えの直前にＰＣＭデータを減衰させ、通話パスの切り替え先に指定された旨を通知されると、切り替えの直後にＰＣＭデータを増加させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の通話路と、受話器のスピーカなどの音声入出力インタフェースとの接続状態を制御して通話パスを切り替えるＩＰ電話装置、通話パス切替方法、およびＩＰ電話装置用制御装置に関する。

近年、インターネットなどで使用されるＩＰ（internet protocol）技術を用いて通話路を実現するＩＰ電話が広く普及している。ＩＰ電話で通話に使用される端末装置（以下「ＩＰ電話装置」という）には、加入電話の電話装置と同様に、ある相手先との通話中に他の相手先に通話を切り替える機能が備えられている。

具体的には、ＩＰ電話装置は、それぞれ音声信号を伝送する複数の通話路に同時に接続可能となっており、これら複数の通話路と自装置側の受話器などの通話手段との接続状態を切り替えるスイッチを有している。これにより、たとえば、ある相手先との通話中に他の相手先からの着呼があった場合に、わざわざ電話を掛け直すことなく、その着呼があった相手先との通話を開始することができる。

ところが、スイッチの接続状態が切り替わる際には、スイッチから出力される音声信号の波形が不連続となる。すると、自装置側の受話器から出力される音声にノイズが発生し、通話者に不快感を与えることがある。

そこで、スイッチの接続状態を切り替える際に、スイッチから出力される音声信号のレベルを一時的に減衰させる技術が、たとえば特許文献１に記載されている。特許文献１記載の技術によれば、スイッチの出力側に、音声ミュートを行うアッテネータ１８０を配置する。そして、スイッチの接続状態を切り替える直前に、スイッチから出力される音声信号のレベルを、所定の値まで減衰させるとともに、スイッチの接続状態が切り替わった直後に、スイッチから出力される音声信号のレベルを、所定の値から増加させる。これにより、スイッチの接続状態の切り替えに伴って発生するノイズを、抑制することができる。
特開平８−２８７６１３号公報

ところが、上記した特許文献１記載の技術をＩＰ電話装置に適用した場合、装置が複雑化するという問題がある。ＩＰ電話装置には、ハンドセット（受話器）だけでなく、装置本体のスピーカおよびマイクロフォン、無線子機など、複数の音声入出力インタフェースが備えられているのが通常である。また、生産コストを抑えられるなどのメリットが得られることから、スイッチおよびその周辺デバイスをＬＳＩ（large scale integrated circuit）に組み込むことが広く行われている。このようなＬＳＩと上記した複数の音声入出力インタフェースとを接続する場合、信号線の少ないシリアルバス接続構成とすることで端子数を減らし、ＬＳＩの生産コストを削減することができる。この場合、スイッチの音声入出力インタフェース側の信号を時分割多重で伝送することになるが、上記した特許文献１記載の技術では、この時分割多重動作を想定していないため、スイッチを組み込んだＬＳＩと複数の音声入出力インタフェースとの接続を実現するためには、回路が複雑化してしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、通話路を切り替える際のノイズを抑制することができるＩＰ電話装置、通話パス切替方法、およびＩＰ電話装置用制御装置を提供することを目的とする。

本発明のＩＰ電話装置は、音声を出力する音声出力手段と、音声信号を伝送する複数の通話路を、前記音声出力手段に選択的に接続する通話路接続手段と、前記通話路接続手段が前記音声出力手段に接続する通話路を切り替えるとき、前記複数の通話路で伝送される音声信号の音声レベルを個別に増減するレベル制御手段とを具備する構成を採る。

本発明の通話パス切替方法は、同時接続される複数の回線を選択的に切り替える通話パス切替方法であって、音声出力手段に接続する通話路の切り替え指示に応じて、切り替え元の通話路の音声信号レベルを減衰させるレベル減衰ステップと、前記切り替え元の通話路の音声信号および前記切り替え先の通話路の音声信号の双方が減衰された状態で通話路を切り替える通話路切替ステップと、前記通話路切替ステップでの通話路の切り替え後に、切り替え先の通話路の音声信号レベルを増加させるレベル増加ステップとを有するようにした。

本発明のＩＰ電話装置用制御装置は、音声を出力する音声出力手段とのインタフェースと、外部ネットワークとのインタフェースと、音声信号を伝送する複数の通話路を、前記音声出力手段に選択的に接続する通話路接続手段と、前記通話路接続手段が前記音声出力手段に接続する通話路を切り替えるとき、前記複数の通話路で伝送される音声信号の音声レベルを個別に増減するレベル制御手段と、前記通話路接続手段と前記レベル制御手段との間に配置されたパラレル／シリアル変換手段と、を同一基板上に搭載し、前記レベル制御手段は、パラレル音声信号に対して前記音声レベルの増減を行う一方、前記通話路接続手段は、シリアル音声信号の通話路の切り替えを行うようにした。

本発明によれば、音声レベルの増減を通話路側で行うことができ、音声出力手段側の音声信号の伝送が時分割多重で行われる場合でも、簡単な構成で、通話路を切り替える際のノイズを抑制することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るＩＰ電話装置を用いた通信システムの構成の一例を示すシステム構成図である。

図１において、通信システム１０は、本発明のＩＰ電話装置としてのＩＰ電話機１００、インターネット２００、およびＰＳＴＮ（public switched telephone networks）２５０を有する。また、通信システム１０は、ＩＰ電話機１００のユーザ側の装置として、無線子機３００、アクセスルータ３５０、ＰＣ（personal computer）４００−１、４００−２、およびアナログ電話機４５０−１を有し、他のユーザ側の装置として、ＩＰ電話機５００ａ、５００ｂ、ＰＣ４００−３、およびアナログ電話機４５０−２を有する。

ＩＰ電話機１００およびＰＣ４００−１、４００−２は、ＬＡＮ（local area network）５５０に接続されている。ＬＡＮ５５０は、アクセスルータ３５０を介して、インターネット２００に接続されている。ＩＰ電話機１００は、さらに、ＰＳＴＮ２５０に接続されている。ＩＰ電話機５００ａ、５００ｂおよびＰＣ４００−３は、インターネット２００に接続されている。アナログ電話機４５０−１、４５０−２は、ＰＳＴＮ２５０に接続されている。インターネット２００とＰＳＴＮ２５０との間には、インターネット２００に構築されたＩＰ電話網とＰＳＴＮ２５０とを接続するゲートウェイ装置（図示せず）が配置されている。

インターネット２００のＩＰ電話網では、ＰＣＭ（pulse code modulation）による音声データ（以下「ＰＣＭデータという」）を圧縮したデータを格納した音声パケット６１０の伝送によって、通話が実現される。ＰＣＭとは、アナログ音声信号をサンプリングにより量子化し、ディジタル音声データに変換する技術である。また、ＰＳＴＮ２５０では、アナログ音声信号６２０の伝送によって、通話が実現される。

ＩＰ電話機１００は、複数の通話路に切り替え可能に接続するスイッチ部を備えており、ある相手先との通話を保留にした状態で、他の相手先と通話することが可能となっている。したがって、ＩＰ電話機１００では、たとえば、ＩＰ電話機５００ａとの通話中にＩＰ電話機５００ｂから発呼があった場合に、使用する通話路を、ＩＰ電話機５００ａとの通話路から、ＩＰ電話機５００ｂとの通話路へ切り替える動作が行われる。

このとき、スイッチ部から出力される音声信号の波形が不連続となり、このような音声信号の不連続点では、上記したように、不快なノイズが発生する恐れがある。そこで、ＩＰ電話機１００では、このような音声信号の不連続点によるノイズ（以下「スイッチングノイズ」という）を低減するようになっている。以下、ＩＰ電話機１００の構成および動作について説明する。

図２は、ＩＰ電話機１００の構成を示すブロック図である。

図２において、ＩＰ電話機１００は、ＰＣＭデータインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１１０、音声処理部１５０、音声制御部１５１、ＩＰ処理部１５２、ネットワーク制御部１５３、ＬＡＮ接続部１６０、ＰＳＴＮ用コネクタ１６５、ＰＳＴＮ接続部１６６、ＲＦ（radio frequency）部１７０、無線制御部１７１、本体スピーカ１７３、本体マイクロフォン１７４、ハンドセット１７６、ハンドセット用コネクタ１７８、操作パネル１８０、電話制御部１８１、電話用外部メモリ１８２、ＩＰ用外部メモリ１８３および電源１８７を有する。

ＰＣＭデータインタフェース部１１０、音声処理部１５０、音声制御部１５１、ＩＰ処理部１５２、およびネットワーク制御部１５３は、ＩＰ電話機１００に設けられたＬＳＩ１９０に配置されている。また、これらのうち、音声制御部１５１およびネットワーク制御部１５３は、ＬＳＩ１９０のＣＰＵ（central processing unit）コア１９１によって実現される機能部である。

ＰＣＭデータインタフェース部１１０は、ＬＡＮ接続部１６０を介して図１に示すＬＡＮ５５０に接続されるとともに、ＰＳＴＮ用コネクタ１６５を介して図１に示すＰＳＴＮ２５０に接続されている。また、ＰＣＭデータインタフェース部１１０は、本体スピーカ１７３など、ＩＰ電話機１００のユーザが使用する音声入出力インタフェースにも接続されている。ＰＣＭデータインタフェース部１１０は、自己が接続する通話路および音声入出力インタフェースの間で、通話パスの設定および切り替えを行うだけでなく、通話パスの切り替えの際のスイッチングノイズの抑制を行う。ＰＣＭデータインタフェース部１１０の構成および動作については、後に別図を用いて詳しく説明する。

音声処理部１５０およびＩＰ処理部１５２は、ＰＣＭデータインタフェース部１１０とＬＡＮ接続部１６０との間に配置されている。

音声処理部１５０は、ＰＣＭデータインタフェース部１１０側から入力されたＰＣＭデータを圧縮符号化するとともに、ＬＡＮ５５０側から入力された音声データを伸長復号化してＰＣＭデータを復元する。音声制御部１５１は、音声処理部１５０が実行する音声データの符号化および復号化処理の全体を制御する。

ＩＰ処理部１５２は、ＬＡＮ接続部１６０を介して、ＩＰ電話による１つまたは複数の通話路に接続するとともに、音声パケットのバッファリングや組み立ておよび解体を含む各種パケット処理を行う。ネットワーク制御部１５３は、ＩＰ処理部１５２が実行する処理のうち、主にネットワーク層における処理を制御する。

ＰＳＴＮ接続部１６６は、ＲＪ−１１のモジュラコネクタであるＰＳＴＮ用コネクタ１６５を介してＰＳＴＮ２５０に接続し、加入電話による通話路に接続する。そして、ＰＳＴＮ接続部１６６は、ＰＣＭデータインタフェース部１１０側から送られてきた音声信号をＰＳＴＮ２５０側へ送出するとともに、ＰＳＴＮ２５０側から送られてきた音声信号をＰＣＭデータインタフェース部１１０側へ送出する。また、ＰＳＴＮ接続部１６６とＰＣＭデータインタフェース部１１０との間には、ＡＤ／ＤＡ（analog-digital / digital-analog）変換器１６７が配置されている。

ハンドセット１７６は、ハンドセット用コネクタ１７８を介してＰＣＭデータインタフェース部１１０に接続されている。本体スピーカ１７３およびハンドセット１７６のスピーカ（図示せず）は、ＰＣＭデータインタフェース部１１０側から入力される音声信号を、音声に変換する。本体マイクロフォン１７４およびハンドセット１７６のマイクロフォン（図示せず）は、音声を入力し、音声信号に変換してＰＣＭデータインタフェース部１１０側へ出力する。本体スピーカ１７３および本体マイクロフォン１７４とＰＣＭデータインタフェース部１１０との間には、ＡＤ／ＤＡ変換器１７５が配置され、ハンドセット用コネクタ１７８とＰＣＭデータインタフェース部１１０との間には、ＡＤ／ＤＡ変換器１７９が配置されている。

無線子機３００は、図示しないが、スピーカ、マイクロフォン、アナログアンプ、およびＡＤ／ＤＡ変換器を備えている。無線制御部１７１は、ＲＦ部１７０を介して、無線子機３００から音声信号を受信し、ＰＣＭデータインタフェース部１１０へ転送するとともに、ＰＣＭデータインタフェース部１１０から入力される音声信号を、無線子機３００へ送信する。

操作パネル１８０は、複数のキースイッチおよびフックボタン（図示せず）を備えている。電話制御部１８１は、操作パネル１８０におけるユーザ操作に応じて、通話パスの切り替えを含めたＬＳＩ１９０の電話通話に関する各種動作の制御を行う。電話用外部メモリ１８２は、電話制御部１８１がＬＳＩ１９０を制御するのに必要な各種データを格納している。ＩＰ用外部メモリ１８３は、ＬＳＩ１９０が各種動作を行うのに必要なデータを格納している。電源１８７は、ＩＰ電話機１００の各部に電源を供給する。

上記したＰＣＭデータインタフェース部１１０への通話路および音声入出力インタフェースの接続と、ＰＣＭデータインタフェース部１１０における通話パスの設定および切り替えは、ＬＳＩ１９０の周辺各部の連携により実現される。ここで、ＬＳＩ１９０の周辺部の構成および動作について説明する。

図３は、ＬＳＩ１９０の周辺部の構成を示すブロック図である。

図３において、ＬＳＩ１９０は、ＬＡＮ接続部１６０の動作を制御するＬＡＮコントローラ１９２、音声データに関する各種信号処理を行う信号処理部１９３、ＩＰ用外部メモリ１８３へのアクセスを制御するメモリコントローラ１９４、および汎用の信号入出力インタフェースである外部入出力部（Ｉ／Ｏ）１９５を有する。これらのデバイスおよびＣＰＵコア１９１は、バス１９６に接続されている。また、ＬＳＩ１９０に配置されたＰＣＭデータインタフェース部１１０は、ｎ個×ｍ個のチャネルを有するＰＣＭデータスイッチ（ＳＷ）部１１１を有している。

ＣＰＵコア１９１は、バス１９６に接続された各種デバイスのデータ入出力を制御する。また、ＣＰＵコア１９１は、ＩＰ処理部１５２および音声処理部１５０を含む信号処理部１９３の動作を制御するとともに、通話パス制御信号によって、ＰＣＭデータスイッチ部１１１の動作を制御する。この通話パス制御信号は、たとえば、図２に示す電話制御部１８１からの通話パスの切り替えを指示する信号に対応して出力される。

信号処理部１９３は、複数の通話路に接続することが可能となっており、接続する個々の通話路を、ＰＣＭデータスイッチ部１１１のｎ個のチャネル側の各チャネルに割り当てる。

ＰＣＭデータスイッチ部１１１のｎ個のチャネル側は、信号処理部１９３に接続されている。また、ＰＣＭデータスイッチ部１１１のｍ個のチャネル側は、ＡＦＥ（analog front end）インタフェース１４０−１〜１４０−ｍを介して、音声入出力インタフェース側であるＡＤ／ＤＡ変換器１７５、１７９および無線制御部１７１に接続されている。また、図示しないが、ＩＰ電話機１００には、通話を保留状態にしたときに保留音を出力する装置部が設けられており、ＰＣＭデータスイッチ部１１１のｍ個のチャネル側に接続されている。ＡＦＥインタフェース１４０−１〜１４０−ｍと、無線制御部１７１およびＡＤ／ＤＡ変換器１７５、１７９は、シリアルバス接続されており、時分割で信号送出を行うための時分割多重動作を行うことにより、各チャネルでシリアルバスを共用する。ＡＦＥインタフェース１４０−１〜１４０−ｍには、ＰＳＴＮ接続部１６６および保留音を出力する装置部も接続されているが、ここでの図示および説明を省略する。ＰＣＭデータスイッチ部１１１の構成および動作については、後に別図を用いて詳述する。

ＬＡＮ接続部１６０には、ＲＪ−４５のＬＡＮコネクタ１６１と、ＬＡＮ接続デバイス１６２が設けられている。

ＩＰ用外部メモリ１８３は、制御プログラムを格納するＲＯＭ（read only memory）１８４と、ＩＰパケットを一時的に格納するなど作業用メモリとして機能するＲＡＭ（random access memory）１８５を有する。

上記したＰＣＭデータスイッチ部１１１が、チャネルの接続状態を切り替えることによって、ＩＰ電話の通話路と音声入出力インタフェースとの接続状態、つまり通話パスが切り替わるようになっている。また、上記したスイッチングノイズの抑制は、ＰＣＭデータスイッチ部１１１で実現される。

ＰＣＭデータスイッチ部１１１についての説明に先立ち、まず、スイッチングノイズの抑制を実現するための構成の概要を説明する。

図４は、本実施の形態におけるスイッチングノイズの抑制を実現するための構成を模式的に示したものでる。

ここでは、図３に示すＰＣＭデータスイッチ部１１１が、図１に示すＩＰ電話機５００ａとの通話路、図１に示すＩＰ電話機５００ｂとの通話路、および図２に示す本体スピーカ１７３に接続されているものとする。また、ＰＣＭデータスイッチ部１１１に、ＩＰ電話機５００ａ、５００ｂからそれぞれ音声データａ、音声データｂが入力されている状態で、ＰＣＭスイッチ部１１５により、ＩＰ電話機５００ａからＩＰ電話機５００ｂへと通話パスが切り替えられるものとする。

図３に示すＬＳＩ１９０は、ＰＣＭデータスイッチ部１１１の内部に、データ変換部１２２およびパラレル／シリアル変換部１２３を、ＰＣＭデータスイッチ部１１１が接続する通話路ごとに有している。データ変換部１２２は、対応する通話路側から入力される音声データに対し、音声レベルの減衰制御および増加制御を行う。パラレル／シリアル変換部１２３は、データ変換部１２２から出力されるパラレル信号の音声データを、シリアル信号に変換し、ＰＣＭスイッチ部１１５へ出力する。

初期段階では、音声データａに対して、データ変換部１２２ａは、音声レベルの減衰制御も増加制御も行わない。したがって、本体スピーカ１７３から出力される音声Ｓ−１は、正常通話の状態となる。

通話パスの切り替えを行う直前には、データ変換部１２２ａは、音声データａの音声レベルを減衰させていく一方で、データ変換部１２２ｂは、音声データｂの音声レベルを減衰された状態にしておく。したがって、本体スピーカ１７３から出力される音声Ｓ−２は、減衰状態となる。

通話パスの切り替えが行われた直後には、データ変換部１２２ｂは、音声データｂの音声レベルを、減衰された状態から、通常の音声レベルまで増加させていく。したがって、本体スピーカ１７３から出力される音声Ｓ−３は、増加状態となる。

最終的に、音声データｂに対して、データ変換部１２２ｂは、音声レベルの減衰制御も増加制御も行わない。したがって、本体スピーカ１７３から出力される音声Ｓ−４は、正常通話の状態となる。

ＰＣＭデータスイッチ部１１１は、以上のような音声データのレベル制御を実現することにより、ＰＣＭスイッチ部１１５から出力される音声信号をできるだけ連続した状態にし、音声入出力インタフェースからスイッチングノイズが出力されるのを抑制する。なお、使用されていない通話路や、通話パスの切替に係らない通話路に対応するパラレル／シリアル変換部１２３は、動作を停止したり、信号出力を行わないようにしてもよい。これにより、スイッチングノイズの出力を、より確実に抑制することができる。

次に、ＰＣＭデータスイッチ部１１１の構成および動作について、説明を行う。

図５は、ＰＣＭデータスイッチ部１１１の構成を示すブロック図であり、図６は、通話パスが切り替わる際のＰＣＭデータスイッチ部１１１の信号の変化の様子の一例を示すタイムチャートである。図５および図６を併せて参照し、ＰＣＭデータスイッチ部１１１の構成および動作を説明する。なお、図６では、音声レベルの増減に関する設定内容が異なる第１および第２の区間１４５−１、１４５−２について、信号の変化の様子を図示している。

図５において、ＰＣＭデータスイッチ部１１１は、ｎ個×ｍ個のチャネルについて接続状態を切り替えるＰＣＭスイッチ（ＳＷ）部１１５、ＰＣＭデータの音声レベルの減衰および増加を行う減衰／増加部１２０、および減衰／増加部１２０の動作を制御する制御レジスタ部１３０を有する。

ＰＣＭデータスイッチ部１１１は、各チャネル間を接続するためのクロスバースイッチを備えている。減衰／増加部１２０は、ＰＣＭスイッチ（ＳＷ）部１１５のｎ個のチャネルに対応する側の個々のチャネルに設けられており、制御レジスタ部１３０も、個々の減衰／増加部１２０に対応して設けられているが、ここではそれぞれ一部のみを図示している。制御レジスタ部１３０は、切替制御レジスタ１３１、時間設定レジスタ１３２、および変化量設定レジスタ１３３を有する。減衰／増加部１２０は、タイミング発生部１２１、データ変換部１２２、およびパラレル／シリアル変換部１２３を有する。

切替制御レジスタ１３１は、図３に示すＣＰＵコア１９１から、自己が対応するチャネルを通話パスの切替元あるいは切替先として指定する通話パス制御信号が入力されると、減衰／増加部１２０のタイミング発生部１２１へ出力する切替指示信号（ｉ）を立ち上げる。切替指示信号（ｉ）は、ＰＣＭデータの音声レベル（以下、単に「音声レベル」という）の減衰あるいは増加を指示するための制御信号である。

ただし、この切替指示信号（ｉ）には、通話パスの切り替え元として音声レベルの減少を指示するものか、通話パスの切り替え先として音声レベルの増加を指示するものかを示す情報が含まれているものとする。あるいは、タイミング発生部１２１側で通話パスとして選択されているか否かを示すフラグを、切替指示信号（ｉ）の立ち上がりごとに反転させるようにしてもよい。

減衰／増加部１２０には、たとえばＬＳＩ１９０の動作クロックに基づいて生成されるサンプルクロック信号（ｉｉ）が入力される。時間設定レジスタ１３２には、音声レベルを減衰させる際の減衰時間および音声レベルを増加させる際の増加時間（以下「増減時間」と総称する）が、サンプルクロック（ｉｉ）のクロック数であらかじめ設定されている。ここでは、図６に示すように、第１の区間１４５−１では３クロックが、第２の区間１４５−２では４クロックが、それぞれ設定されているものとする。時間設定レジスタ１３２は、設定されているクロック数を、時間指示信号（ｉｉｉ）として、減衰／増加部１２０のタイミング発生部１２１へ出力する。

タイミング発生部１２１は、音声レベルの減少を指示する切替指示信号（ｉ）が立ち上がると、減衰タイミング信号（ｉｖ）を、時間指示信号（ｉｉｉ）が指定する増減時間だけ有効にする。一方、タイミング発生部１２１は、音声レベルの増加を指示する切替指示信号（ｉ）が立ち上がった場合には、時間指示信号（ｉｉｉ）が指定する増減時間が経過してから、同じ増減時間だけ、増加タイミング信号（ｖ）を有効にする。

すなわち、図６に示すように、通話パスの切り替え元に対応する減衰タイミング信号（ｉｖ）の有効区間の直後に、通話パスの切り替え先に対応する増加タイミング信号（ｖ）が有効となる。

また、ＰＣＭスイッチ部１１５は、この減衰タイミング信号（ｉｖ）の有効区間から増加タイミング信号（ｖ）の有効区間に切り替わる時刻ｔに、通話パスを切り替えるようになっている。具体的には、たとえば、タイミング発生部１２１は、自己が出力する減衰タイミング信号（ｉｖ）の有効区間が終了する時刻、つまりサンプルクロック（ｉｉ）に同期した上記時刻ｔに、ＰＣＭスイッチ部１１５に対して通話パスの切り替えを指示する信号を出力する。ＰＣＭスイッチ部１１５は、この信号が入力されたタイミングで、通話パス制御信号に従ってチャネルの接続状態を切り替える。

変化量設定レジスタ１３３には、音声レベルを減衰させる際の減衰量および音声レベルを増加させる際の増加量（以下「増減量」と総称する）が、あらかじめ設定されている。ここでは、図６に示すように、第１の区間１４５−１では１２ｄＢが、第２の区間１４５−２では６ｄＢが、それぞれ設定されているものとする。変化量設定レジスタ１３３は、設定されている増減量を、増減量指示信号（ｖｉ）として減衰／増加部１２０のデータ変換部１２２へ出力する。

データ変換部１２２は、減衰タイミング信号（ｉｖ）の有効区間では、サンプルクロック（ｉｉ）のクロックごとに、増減量指示信号（ｖｉ）が指示する増減量ずつ、音声レベルを減衰させる。また、データ変換部１２２は、増加タイミング信号（ｖ）の有効区間では、サンプルクロック（ｉｉ）のクロックごとに、増減量指示信号（ｖｉ）が指示する増減量ずつ、音声レベルを増加させる。なお、図６における第１の区間１４５−１と第２の区間１４５−２との比較から明らかなように、制御レジスタ部１３０の時間指示信号（ｉｉｉ）と増減量指示信号（ｖｉ）を変化させることによって、ＰＣＭデータ（ｖｉｉ）の音声レベルの増減時間や増減のステップを調整することが可能である。

パラレル／シリアル変換部１２３は、データ変換部１２２から出力されるパラレル信号であるＰＣＭデータ（ｖｉｉ）を、シリアル信号に変換し、ＰＣＭスイッチ部１１５のｎ個のチャネルに対応する側の対応するチャネルへ出力する。

この結果、音声入出力インタフェース側へ出力される音声信号の音声レベルは、通話パスが切り替わる時刻ｔの直前に減衰し、時刻ｔの直後に増加する。

なお、上記したデータ変換部１２２は、パラレル信号であるＰＣＭデータに対して、音声レベルの増減を実現する。ここで、このようなデータ変換部１２２の回路構成を例示する。

図７は、データ変換部１２２の回路構成の一例を示す回路構成図である。ここでは、ＰＣＭデータが１６ビットのパラレルデータである場合を例として説明を行う。

図７に示すように、データ変換部１２２は、音声レベルの減衰を行うための１６個の減衰用データバッファ１２５−１〜１２５−１６と、音声レベルの増加を行うための１６個の増加用データバッファ１２６−１〜１２６−１６とを備えている。減衰用データバッファ１２５−１〜１２５−１６および増加用データバッファ１２６−１〜１２６−１６は、それぞれ１６ビットのデータバッファである。また、データ変換部１２２は、通話パス制御信号に応じて、減衰用データバッファ１２５−１〜１２５−１６のデータ出力（ＰＣＭ減衰データ）と、増加用データバッファ１２６−１〜１２６−１６のデータ出力（ＰＣＭ増加データ）と、元のままのＰＣＭデータ（ＰＣＭスルーデータ）のいずれかを選択するセレクタ１２７を備えている。

データ変換部１２２に入力されるＰＣＭデータは、上記したように、１６ビット（ｂｉｔ１５：ｂｉｔ０）のパラレル信号である。減衰用データバッファ１２５−１〜１２５−１６は、１ビットずつ下位ビットにシフトしていく形で、ＰＣＭデータをそれぞれ入力する。ＰＣＭデータが下位ビットに１ビットだけシフトすると、音声レベルは、およそ２分の１、つまり６ｄＢ減少する。これにより、減衰用データバッファ１２５−１〜１２５−１６のいずれを動作させるかによって、音声レベルの減衰量を、およそ６ｄＢ間隔で設定することができる。

また、増加用データバッファ１２６−１〜１２６−１６は、１ビットずつ上位ビットにシフトしていく形で、ＰＣＭデータをそれぞれ入力する。これにより、減増加用データバッファ１２６−１〜１２６−１６のいずれを動作させるかによって、音声レベルの増加量を、６ｄＢ間隔で設定することができる。

データ変換部１２２は、内部パラメータとして、音声レベルの減衰量および増加量を保持している。データ変換部１２２は、減衰タイミング信号（ｉｖ）の有効区間において、減衰用データバッファ１２５−１〜１２５−１６のいずれかを動作させる。具体的には、データ変換部１２２は、タイミングサンプルクロック信号（ｉｉ）の１クロックごとに、増減量指示信号（ｖｉ）が指定する増減量ずつ減衰量を加算していく形で、動作させる減衰用データバッファ１２５を切り替えていく。これにより、データ変換部１２２から出力されるＰＣＭデータ（ｖｉｉ）は、連続した波形で段階的に減衰していく。

一方、データ変換部１２２は、増加タイミング信号（ｖ）の有効区間において、増加用データバッファ１２６−１〜１２６−１６のいずれかを動作させる。具体的には、データ変換部１２２は、タイミングサンプルクロック信号（ｉｉ）の１クロックごとに、増減量指示信号（ｖｉ）が指定する増減量ずつ増加量を加算していく形で、動作させる増加用データバッファ１２６を切り替えていく。これにより、データ変換部１２２から出力されるＰＣＭデータ（ｖｉｉ）は、連続した波形で段階的に増加していく。

減衰用データバッファ１２５が出力するＰＣＭ減衰データと、増加用データバッファ１２６が出力するＰＣＭ増加データと、ＰＣＭスルーデータは、セレクタ１２７に入力される。セレクタ１２７は、減衰タイミング信号（ｉｖ）が入力されているときには、ＰＣＭ減衰データを選択してＰＣＭデータ（ｖｉｉ）として出力し、増加タイミング信号（ｖ）が入力されているときには、ＰＣＭ増加データを選択してＰＣＭデータ（ｖｉｉ）として出力し、他の区間ではＰＣＭスルーデータを選択してＰＣＭデータ（ｖｉｉ）として出力する。このようにして、データ変換部１２２では、ＰＣＭデータの音声レベルの減衰および増加が行われる。なお、減衰用データバッファ１２５−１〜１２５−１６と増加用データバッファ１２６−１〜１２６−１６とを兼用とし、減衰タイミング信号（ｉｖ）と増加タイミング信号（ｖ）のいずれが入力されているかに応じて、各データバッファの動作順序を切り替えるようにしてもよい。

図８は、以上説明したＰＣＭデータスイッチ部１１１の動作によって、ＰＣＭデータの音声レベルの減衰および増加が行われた結果、スイッチングノイズが抑制される様子の一例を示す波形図である。ある時刻に、図４に示す音声データａのチャネルから図４に示す音声データｂのチャネルへの切り替えを指示する切替指示信号（ｉ）が立ち上がったとする。この場合、ＰＣＭデータスイッチ部１１１では、切替指示信号（ｉ）が立ち上がった直後の減衰期間Ｔ−１に、音声データａに対して音声レベルの減衰処理が行われ、続く増加期間Ｔ−２に、音声データｂに対して音声レベルの増加処理が行われる。

音声データａと音声データｂが、それぞれ図８に示す波形であった場合、音声レベルの減衰／増加を行わずに即時に通話パスを切り替える従来動作によるスピーカ出力の波形ｃは、切替指示信号（ｉ）が立ち上がった直後の時刻Ｐ−１で不連続となる。したがって、高周波成分が生じ、スイッチングノイズが発生する。一方、音声レベルの減衰を行ってから通話パスを切り替え、音声レベルを増加させる本発明の動作によるスピーカ出力の波形ｄは、減衰期間Ｔ−１でフェードアウトしてから、時刻Ｐ−２で通話パスが切り替わり、その後の時刻Ｐ−２でフェードインする。その結果、本発明の動作によるスピーカ出力の波形ｄは、時刻Ｐ−２において連続性を保ち、スイッチングノイズが抑制される。

なお、通話パスの切り替え先に対応するデータ変換部１２２は、通話パスの切り替えに先立って、音声レベルを十分に減衰させた状態にしておかなくてはならない。より確実に音声レベルを減衰させておくには、たとえば、通話に使用されていない通話路のデータ変換部１２２は、デフォルトで音声レベルを最小にするようにすればよい。あるいは、タイミング発生部が、音声レベルを最小にすることを指示する制御信号を、通話パスが切り替わる時刻ｔよりも前にデータ変換部１２２に入力するようにすればよい。

以下、上記構成のＩＰ電話機１００で、ＩＰ電話機１００の音声入出力インタフェースから出力される音声のスイッチングノイズが抑制される様子を、通話パスの切り替えの具体例を用いて説明する。

図９は、通話パス切り替えの際の各装置における動作フローの一例を示すフローチャートである。ここでは、ＩＰ電話機１００（本機）において、図１に示すＩＰ電話機５００ａ（ＴＥＬ１）からの着信で通話が開始され、その通話中に、図１に示すＩＰ電話機５００ｂ（ＴＥＬ２）から着信があった場合について説明する。

ステップＳ１１００において、ＩＰ電話機１００では、ＰＣＭデータスイッチ部１１１に対し、音声レベルの増減量（減衰量／増加量）と、音声レベルの増減時間（減衰時間／増加時間）の初期設定を行う。この初期設定は、たとえば、図２に示す操作パネル１８０で数値を入力するなどして行われる。

ステップＳ１２００において、ＴＥＬ１が本機に対して発呼を行うと、本機は、ＴＥＬ１からの着信を検出する。そして、本機は、たとえば本体スピーカ１７３を鳴動させるなどして、ＴＥＬ１からの着信をユーザに通知する。

ステップＳ１３００において、ＰＣＭデータスイッチ部１１１は、ＴＥＬ１と本機の音声入出力インタフェースとの間の通話パスを設定する。

ステップＳ１４００において、ハンドセット１７６を持ち上げるなどのオフフック操作により、本機とＴＥＬ１との間に通話路が確立され、ＴＥＬ１と通話可能な状態となる。

ステップＳ１５００において、ＴＥＬ２が本機に対して発呼を行うと、本機は、ＴＥＬ２からの着信を検出する。そして、本機は、たとえばハンドセット１７６から着信音を出力するなどして、別の相手先からの着信をユーザに通知する。

ステップＳ１６００において、ＰＣＭデータスイッチ部１１１は、ＴＥＬ２と本機の音声入出力インタフェースとの間の通話パスを設定する。一方、本機の音声入出力インタフェースとの接続を切断されたＴＥＬ１との間の通話路には、保留音を出力する装置部が接続されたチャネルが設定される。

ステップＳ１７００において、フックボタン（図示せず）を押下するなどのオフフック操作により、本機とＴＥＬ２との間に通話路が確立され、通話可能な状態となる。また、ＴＥＬ１との間の通話路には保留音を出力する装置部が接続され、ＴＥＬ１との通話は保留状態となる。

ステップＳ１８００において、通話が終了し、ＴＥＬ２でオンフック操作が行われると、本機はこれを検出する。本機とＴＥＬ２との間の通話路が切断される。

ステップＳ１９００において、ＴＥＬ２のオンフック検出により、本機とＴＥＬ２との通話路は切断され、本機とＴＥＬ１との間の通話路は、保留音を出力する装置部が接続されたチャネルから、本機の音声入出力インタフェースが接続されたチャネルに切り替えられる。この結果、本機とＴＥＬ１との間で、再び通話が行われる。

ステップＳ２０００において、通話が終了し、ハンドセット１７６を置くなどのオンフック操作が行われると、本機はこれを検出し、本機とＴＥＬ１との間の通話路が切断される。

以上の動作フローにおいて、図５に示すＰＣＭスイッチ部１１５でスイッチングノイズが発生するのは、たとえば、ステップＳ１７００における通話パスの切り替え時である。したがって、ＰＣＭデータスイッチ部１１１は、ステップＳ１７００において、音声データの減衰および増加を行う。これにより、本機のスピーカ出力は、図８で本発明の動作によるスピーカ出力の波形ｄとして示したように連続的な波形となり、スイッチングノイズは抑制される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、音声レベルの増減を通話路側で行うことができ、音声入出力インタフェース側の音声信号の伝送が時分割多重で行われる場合でも、簡単な構成で、通話路を切り替える際のノイズを抑制することができる。すなわち、ＬＳＩにスイッチを組み込んだ構成を安価に実現することができ、ＩＰ電話装置の低コスト化を図ることができる。また、音声入出力インタフェース側へ選択出力された信号に対して音声レベルの増減を行う従来技術では、初期値管理を確実に行う必要があるが、本実施の形態では、音声レベルの増減をスイッチよりも通話路側で行うため、このような初期値管理を単純化することができる。さらに、入力信号の種別（通話の特性）に応じて、増減時間や増減量といった増減特性を個別に設定することが容易となる。したがって、入力信号の種別ごとに増減特性を切り替える場合に、その都度設定を読み出し、その都度動作を切り替える必要がなくなり、このようなきめ細やかな制御を、簡易な構成で実現することが可能となる。

本発明に係るＩＰ電話装置、通話パス切替方法、およびＩＰ電話装置用制御装置は、簡単な構成で、通話路を切り替える際のノイズを抑制することができるＩＰ電話装置、通話パス切替方法、およびＩＰ電話装置用制御装置として有用である。

本発明の一実施の形態に係るＩＰ電話装置を用いた通信システムの構成の一例を示すシステム構成図 本実施の形態におけるＩＰ電話機の構成を示すブロック図 本実施の形態におけるＬＳＩの周辺部の構成を示すブロック図 本実施の形態におけるスイッチングノイズの抑制を実現するための構成を模式的に示した説明図 本実施の形態におけるＰＣＭデータスイッチ部の構成を示すブロック図 本実施の形態における通話パスが切り替わる際のＰＣＭデータスイッチ部の信号の変化の様子の一例を示すタイムチャート 本実施の形態におけるデータ変換部の回路構成の一例を示す回路構成図 本実施の形態におけるＰＣＭデータスイッチ部の動作によってスイッチングノイズが抑制される様子の一例を示す波形図 本実施の形態における通話パス切り替えの際の各装置における動作フローの一例を示すフローチャート

符号の説明

１０ 通信システム
１００ ＩＰ電話機
１１０ ＰＣＭデータインタフェース部
１１１ ＰＣＭデータスイッチ部
１１５ ＰＣＭスイッチ部
１２０ 減衰／増加部
１２１ タイミング発生部
１２２ データ変換部
１２３ パラレル／シリアル変換部
１２５ 減衰用データバッファ
１２６ 増加用データバッファ
１２７ セレクタ
１３０ 制御レジスタ部
１３１ 切替制御レジスタ
１３２ 時間設定レジスタ
１３３ 変化量設定レジスタ
１４０ ＡＦＥインタフェース
２００ インターネット
２５０ ＰＳＴＮ
３００ 無線子機
３５０ アクセスルータ
５００ ＩＰ電話機
５５０ ＬＡＮ

Claims (6)

1. 音声を出力する音声出力手段と、
   音声信号を伝送する複数の通話路を、前記音声出力手段に選択的に接続する通話路接続手段と、
   前記通話路接続手段が前記音声出力手段に接続する通話路を切り替えるとき、前記複数の通話路で伝送される音声信号の音声レベルを個別に増減するレベル制御手段と、
   を有するＩＰ電話装置。
2. 前記レベル制御手段は、
   前記通話路の切り替え前に、切り替え元の通話路の音声信号レベルを減衰させる一方、前記通話路の切り替え後に、切り替え先の通話路の音声信号レベルを増加させる、
   請求項１記載のＩＰ電話装置。
3. 前記レベル制御手段は、
   所定のビット数で量子化された音声信号に対して各ビットの値を左右にシフトさせることにより、前記音声レベルの増減を行う、
   請求項１記載のＩＰ電話装置。
4. 前記通話路接続手段と前記レベル制御手段との間にパラレル／シリアル変換手段を有し、
   前記レベル制御手段は、パラレル音声信号に対して前記音声レベルの増減を行う一方、
   前記通話路接続手段は、シリアル音声信号の通話路の切り替えを行う、
   請求項１記載のＩＰ電話装置。
5. 同時接続される複数の回線を選択的に切り替える通話パス切替方法であって、
   音声出力手段に接続する通話路の切り替え指示に応じて、切り替え元の通話路の音声信号レベルを減衰させるレベル減衰ステップと、
   前記切り替え元の通話路の音声信号および前記切り替え先の通話路の音声信号の双方が減衰された状態で通話路を切り替える通話路切替ステップと、
   前記通話路切替ステップでの通話路の切り替え後に、切り替え先の通話路の音声信号レベルを増加させるレベル増加ステップと、
   を有する通話パス切替方法。
6. 音声を出力する音声出力手段とのインタフェースと、
   外部ネットワークとのインタフェースと、
   音声信号を伝送する複数の通話路を、前記音声出力手段に選択的に接続する通話路接続手段と、
   前記通話路接続手段が前記音声出力手段に接続する通話路を切り替えるとき、前記複数の通話路で伝送される音声信号の音声レベルを個別に増減するレベル制御手段と、
   前記通話路接続手段と前記レベル制御手段との間に配置されたパラレル／シリアル変換手段と、を同一基板上に搭載し、
   前記レベル制御手段は、パラレル音声信号に対して前記音声レベルの増減を行う一方、
   前記通話路接続手段は、シリアル音声信号の通話路の切り替えを行う、
   ＩＰ電話装置用制御装置。
   

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