专利名称：电话终端及其控制方法以及使用电话终端的电话系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电话终端、使用所述电话终端的电话系统和所述电话终端的控制方法，所述电话终端能够连接到例如发射话音分组的局域网(LAN)。
背景技术：
近年来，已建议了一种系统，其通过将配备有通信处理功能和媒体信息处理功能的IP电话终端连接到LAN，经由主设备将所述LAN连接到外部通信网络，并通过所述IP电话终端和所述主设备执行协议转换和数据格式转换，从而能够实现互联网协议(IP)电话终端之间以及所述IP电话终端与外部通信网络之间的通信。
顺便提及，在此种系统中，当所述IP电话终端连接到模拟线或专线时，信号漂移被加入话音信号。当所述IP电话终端在具有高电平声学回声的房间内进行响亮的扬声器电话通信时，通信伙伴的耳机听见令人不安的回声。
此外，在IP电话终端的情况下，有时会发生在常规电话机的情况下甚少发生的由网络引起的延迟。当所述延迟发生时，随着所述声学回声、反常噪声和回声音被在通话期间内听见，并被在所述手机一侧终止，引起刺耳声音时，通过伙伴一侧手机讲出的话音在扬声器电话一侧漂移。具体而言，不安度倾向于与延迟量的长度成比例增加，从而使得在所述延迟量变大时，回声量应当被进一步减少。
因此，提供了一种回声消除器功能，用于删除将被加入指向所述主设备的所述话音信号的所述声学回声(例如，US专利6,404,887,B1)。
同时，上述回声消除器功能在所述IP电话终端与局内线之间的连接情况下有效操作，但在人工连接漂移几乎未对其带来影响的IP电话终端(对等)的情况下，所述功能变得不再稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种电话终端、使用所述电话终端的电话系统和所述电话终端的控制方法，所述电话终端能够有效抑制声学回声，而不会恶化从接收状态到发射状态的交换性能，甚至是在具有高电平声学回声的房间内使用时。
根据本发明的一个方面，提供了一种在电话系统内使用的电话终端，所述电话系统配备有用于执行线路交换的主设备，以及多个电话终端，所述电话终端经由电缆线连接到所述主设备，将话音信号发射到所述主设备，并接收从所述主设备发射的话音信号，以将其声学复制，所述电话终端包括接收检测器，其检测来自所述主设备的接收话音信号的信号电平；发射检测器，其检测发射到所述主设备的发射话音信号的信号电平；调整设备，其被配置为调整所述发射话音信号；以及控制器，其得到控制值，并基于所述控制值控制所述调整设备，所述控制值能够基于所述接收检测器的检测结果和所述发射检测器的检测结果中的每一个，将通信状态从接收状态转换为发射状态，以使将被加入所述发射话音信号的声学回声最小。
根据本发明的另一方面，提供了一种电话系统，其配备有用于执行线路交换的主设备，以及多个电话终端，所述电话终端经由电缆线连接到所述主设备，将话音信号发射到所述主设备，并接收从所述主设备发射的话音信号，以将其声学复制，其中每个所述电话终端包括接收检测器，其检测来自所述主设备的接收话音信号的信号电平；发射检测器，其检测发射到所述主设备的发射话音信号的信号电平；调整设备，其被配置为调整所述发射话音信号；以及控制器，其得到控制值，并基于所述控制值控制所述调整设备，所述控制值能够基于所述接收检测器的检测结果和所述发射检测器的检测结果中的每一个，将通信状态从接收状态转换为发射状态，以使将被加入所述发射话音信号的声学回声最小。
根据本发明的又一方面，提供了一种在电话系统内使用的电话终端的控制方法，所述电话系统配备有用于执行线路交换的主设备，以及多个电话终端，所述电话终端经由电缆线连接到所述主设备，将话音信号发射到所述主设备，并接收从所述主设备发射的话音信号，以将其声学复制，所述方法包括检测来自所述主设备的接收话音信号的信号电平；检测发射到所述主设备的发射话音信号的信号电平；得到控制值，所述控制值能够基于所述接收检测器的检测结果和所述发射检测器的检测结果中的每一个，将通信状态从接收状态转换为发射状态，以使将被加入所述发射话音信号的声学回声最小；以及调整，以基于所述控制值控制所述发射话音信号。
本发明的其它目的和优点将在以下描述中阐明，从以下描述中这些目的和优点一部分将会显而易见，通过实践本发明可能会了解这些目的和优点。借助下文中特别指出的工具和组合可实现并得到本发明的目的和优点。
引入本技术规范并构成技术规范一部分的附图示出了本发明实施例，并与上述一般描述和下述实施例的详细描述共同用于解释本发明原理。
图1示出了与本发明第一实施例相关的交换系统的示意性配置；图2是说明本发明第一实施例的IP电话终端的功能配置的框图；图3示出了图2所示存储部分的所存储内容的实例；图4示出了本发明第一实施例的发射状态与接收状态之间的转换特征；图5用于解释引起由通过LAN的传输导致的延迟的实例；图6是信号波形图，用于解释本发明第一实施例的IP电话终端的处理操作；图7是说明本发明第一实施例的IP电话终端的处理操作的流程图；图8是说明本发明第二实施例的IP电话终端的功能配置的框图。
具体实施例方式
以下将参照附图详细解释本发明实施例。
(第一实施例)图1示出了关于本发明第一实施例的交换系统的示意性配置。
如图1所示，所述交换系统被配置为经由LAN 4将多个IP电话终端2(2-1到2-i)任意地分别连接到主设备1，并经由模拟扩展5将多个电话终端3(3-1到3-j)任意地分别连接到所述主设备1。
所述主设备1还包括控制单元11、IP扩展接口(I/F)电路12、扩展I/F电路13和局内线I/F电路14。所述控制单元11、IP扩展I/F12、扩展I/F 13和局内线I/F 14经由总线15彼此连接。
所述控制单元11任意交换，以连接所述I/F 12、13和14。
IP电话终端2如果必要的话连接到所述IP扩展I/F 12。所述IP扩展I/F 12执行与连接到其的IP电话终端2相关的扩展I/F操作。所述IP扩展I/F 12经由所述总线15执行发射与所述扩展I/F操作相关的各种控制信息项到所述控制单元11，以及从所述控制单元11接收与所述扩展I/F操作相关的各种控制信息项。
电话终端3如果必要的话连接到所述扩展I/F 13。所述扩展I/F 13执行与连接到其的电话终端3相关的扩展I/F操作。所述扩展I/F 13经由所述总线15执行发射与所述扩展I/F操作相关的各种控制信息项到所述控制单元11，以及从所述控制单元11接收与所述扩展I/F操作相关的各种控制信息项。
局内线L如果必要的话连接到公共网NW、专线PN和ISDN。所述局内线I/F 14执行与所连接的局内线L、专线PN和ISDN相关的I/F操作。所述局内线I/F 14经由所述总线15执行发射与所述I/F操作相关的各种控制信息项到所述控制单元11，以及从所述控制单元11接收与所述I/F操作相关的各种控制信息项。
图2是说明关于本发明的IP电话终端2的功能配置的框图。
所述IP电话终端2包括LAN I/F部分21、话音信号处理部分22、话音输入/输出I/F部分23、控制部分24、操作控制板和存储部分26。
所述LAN I/F部分21执行与LAN 4相关的I/F操作。换言之，所述LAN I/F部分21从通过所述LAN 4发射的传输分组中提取话音分组和控制数据，以将所述话音分组供给所述话音信号处理部分22，并将所述控制数据供给所述控制部分24。
所述话音信号处理部分22将从所述LAN I/F部分21供给的话音分组转换为模拟接收话音信号，以将其供给所述话音输入/输出I/F部分23。所述话音信号处理部分22将从所述话音输入/输出I/F部分23输入的发射话音信号转换为，能够被在所述LAN 4内处理的话音分组，以将其供给所述LAN I/F部分21。
话筒27和扬声器28连接到所述话音输入/输出I/F部分23。在所述话音输入/输出I/F部分23内，话筒放大器231将从所述话筒27输入的发射话音信号放大规定的水平，并在借助发射可变损耗设备232将放大后的发射话音信号转换为其任意损耗电平之后，所述放大后的发射话音信号被输入所述话音信号处理部分22。所述话音输入/输出I/F部分23借助扬声器音量控制器233，将从所述话音信号处理部分22输出的所述接收话音信号转换为其适当的话音音量水平，并在借助接收可变损耗设备234将转换后的接收话音信号转换为其任意损耗电平之后，所述转换后的接收话音信号被扬声器放大器235放大，以从扬声器28声学复制。
另一方面，发射检测器236以任意检测增益检测所述耳机放大器231的输出，以将其供给数字信号处理器(DSP)237。检测可变损耗设备238以与所述可变损耗设备234的损耗电平相同的损耗电平，放大来自所述扬声器音量控制器233的输出，而接收检测器239检测来自所述可变损耗设备238的输出，以将其供给所述DSP 237。
所述DSP 237比较来自所述发射检测器236的输出与来自所述接收检测器239的输出，以确定从所述接收状态到所述发射状态的交换时间点，并通过与所述控制部分24通信得到对应于所述音量控制器233的音量值的发射检测增益值，以基于所述增益值控制所述发射检测器236的检测增益。
所述操作控制板25具有按键开关，以接受从用户到所述控制部分24的各种指令输入。
如图3所示，所述存储部分26存储指示所述音量控制器233的声音音量值与所述发射检测增益值之间的对应关系的表。所述对应关系基于图4所示的信号特征而预定。
所述控制部分24执行所述电话终端2的每个部分的控制，并通过软件处理执行LAN 4之间的通信处理。当所述用户声音音量值设定被通过所述操作控制板25接受时，所述控制部分24使DSP 237将所述音量控制器233的声音音量值调整为所设定的音量值。此外，当从所述DSP 237给出所述发射检测增益值的得到指令，以将所述增益值输出给所述DSP 237时，所述控制部分24读取对应于在所述音量控制器233处设置的声音音量值的发射检测增益值。
然后，以下将参照图5和6解释上述配置中的处理操作。
例如，假定在所述IP电话终端2-1与电话终端3-1之间执行通信。
此处，在所述IP电话终端2-1被在具有声学回声的房间内使用，并执行扬声器电话通信的情况下，将输入所述话筒27的发射话音信号在如图5(b)所示400ms-600ms的延迟之后到达所述电话终端3-1的用户，所述延迟是由如图5(a)所示200ms-300ms的一侧延迟导致的。因此，由所述扬声器电话的声音引起的回声音被听为杂乱噪声，并且与通过常规线路无延迟的通信相比，将所述用户带入极度的不适。如果所述音量控制器233被调整为增加所述发射话音信号的声音音量，则增加所述回声音。
在所述第一实施例中，所述存储部分26存储对应于在所述音量控制器233处设置的声音音量值的发射检测增益值，从而使得所述通信状态从所述接收状态交换为所述发射状态，并使所述声学回声最小。当所述音量控制器233由所述控制部分24和DSP 237设置为任意声音音量时，对应于所设置声音音量值的发射检测电路236的增益被从所述存储部分26读取，以据其得到控制。
来自所述音量控制器233的输出变为图6(a)所示的信号，而输入所述话筒27的发射话音信号成为图6(b)所示的信号。
如图6(c)所示，来自所述发射检测电路236的输出和来自所述接收检测电路239的输出被供给DSP 237。所述DSP 237比较来自所述发射检测电路236的输出与来自所述接收检测电路239的输出，并确定从所述接收状态到所述发射状态的交换时间点，以及从所述发射状态到所述接收状态的交换时间点，以基于确定结果控制所述发射可变损耗设备232的损耗电平。因此，所述发射可变损耗设备232输出如图6(d)所示的信号。然而，在所述发射话音信号中，增加了所述声学回声。
因此，如果所述DSP 237将对应于在所述音量控制器233处设置的声音音量值的发射检测增益值设置给所述发射检测器236，则从所述发射检测器236和所述接收检测器239得到图6(e)所示的信号。所述DSP 237确定从所述接收状态到所述发射状态的交换时间点，以基于所述确定结果控制所述发射可变损耗设备232的损耗电平，然后，所述发射可变损耗设备232输出图6(f)所示的信号。
因此，在通信伙伴一侧听到的接收话音信号被从图6(g)所示信号改善为图6(h)所示的信号。
此时，所述DSP 237执行图7所示的控制处理。
首先，所述DSP 237确定所述扬声器音量控制器233的声音音量调整是否由所述用户执行(步骤ST7a)，如果所述调整被执行(是，步骤ST7a)，则所述DSP 237从所述控制部分24得到对应于调整后声音音量值的发射检测增益值(步骤ST7b)。所述DSP 237根据所得到的发射检测增益值，控制所述发射检测电路236处的增益(步骤ST7c)，以监控来自所述发射检测器236和接收检测器239的输出(步骤ST7d)。
此时，当提前了解将加入所述发射话音信号的声学回声的衰减量时，如果所述DSP 237控制所述发射检测器236的增益，以便在回声量衰减40dB-50dB的时间点，交换所述发射可变损耗设备232的损耗电平，则所述DSP 237还可减少将加入所述发射可变损耗设备232的输出的声学回声。
在步骤ST7a中，如果并未执行所述音量控制器233的声音音量调整(否，在步骤ST7a中)，则所述DSP 237转换到步骤ST 7d的处理，而不执行所述声音音量调整。
如上所述，在第一实施例中，所述发射检测增益值被提前存储在所述存储部分26内，所述发射检测增益值对应于所述音量控制器233所设置的声音音量值，可能被从所述接收状态交换到所述发射状态，并使所述声学回声最小。当所述音量控制器233被所述控制部分24和DSP 237设置为任意声音音量值时，从所述存储部分26读出对应于此声音音量值的发射检测增益值，并根据此增益值控制所述发射检测器236内的增益。
因此，如果所述用户在容易受所述声学回声影响的地点使用IP电话终端2，则从所述接收状态到所述发射状态的交换性能的恶化可被抑制为最小，而所述声学回声可在发射期间内被抑制为最小。由于所述IP电话终端2具有抑制所述声学回声的功能，因此无需在所述主设备1处提供回声消除器，从而可减少主设备1的处理负担。
在上述第一实施例中，由于所述存储部分26存储指示所述声音音量值与发射检测增益值之间的对应关系，因此可以最简单的进程来执行抑制将加入所述发射话音信号的声学回声的处理。
(第二实施例)图8是说明本发明第二实施例的IP电话终端2的功能配置的框图。在图8中，与图2相同的部分被标记相同的参考符号，将不再赘述。
此外，回声消除器31和增加器32被置于扬声器放大器235的输入一侧与所述话筒放大器231的输出一侧之间。
所述回声消除器31输入来自所述接收可变损耗设备234的输出信号，以生成信号，从而从此输入信号删除将加入指向所述话筒放大器231的输出信号的声学回声。来自所述回声消除器31的输出信号被在所述增加器32处加入来自所述话筒放大器231的输出信号，从而所述输出信号还可减少将加入所述发射话音信号的声学回声。
如上所述，在第二实施例中，在所述回声消除器31删除将加入所述发射话音信号的声学回声之后，所述发射可变损耗设备232执行控制所述声学回声的处理，从而可进一步减少将加入所述发射话音信号的声学回声。
(其它实施例)应当理解的是，本发明并不仅限于上述实施例。例如，已在其中对应于所述声音音量值的发射检测增益值被存储在所述存储部分内的实例中描述了每个上述实施例。然而，本发明并不仅限于其特定实施例，任何可能从所述接收话音信号的信号电平与发射话音信号的信号电平之间的对应关系得到发射检测增益值的发明都可被配置为，从所述接收检测器与发射检测器的输出得到所述发射检测增益值，并控制所述发射检测器的增益。可仅从所述接收检测器的输出得到所述发射检测增益值，并控制所述发射检测器的增益。
在每个上述实施例中，连接到LAN的IP电话终端已被作为样本来解释。然而，本发明并不仅限于此实例，本发明适用于连接到模拟线的模拟电话终端。在这种情况下，可在具有高水平声学回声的房间内有效执行所述声学回声的抑制处理。
除了此实施例之外，在并不背离本发明的精神或范围的情况下，可以各种修改建立系统的构造或种类、主设备的构造或种类、IP电话终端的构造、将被加入发射话音信号的声学回声的抑制进程等。
本领域技术人员可了解其它优点和修改。因此，本发明在其更广阔方面上并不仅限于本文所述的特定细节和代表性实施例。因此，在并不背离如所附权利要求书及其对等物所定义的一般发明概念的精神或范围的情况下，可做出各种修改。
权利要求
1.一种在电话系统中使用的电话终端，所述电话系统带有用于执行线路交换的主设备以及多个电话终端，这些电话终端经由电缆线连接到所述主设备，将话音信号发射到所述主设备，并且接收从所述主设备发射的话音信号，以将其声学复制，其特征在于，所述电话终端包括接收检测器，用于检测来自所述主设备的接收话音信号的信号电平；发射检测器，用于检测发射到所述主设备的发射话音信号的信号电平；调整设备，被配置为调整所述发射话音信号；控制器，用于基于所述接收检测器的检测结果和所述发射检测器的检测结果中的每一个而得到控制值，并且基于所述控制值控制所述调整设备，所述控制值用于将通信状态从接收状态转换为发射状态，以使将被加入所述发射话音信号的声学回声最小。
2.根据权利要求1的电话终端，其特征在于，所述控制器包括存储器，所述存储器存储用于指示接收系统增益与所述控制值之间的对应关系的表，所述控制器读出对应于所述接收检测器的检测结果与所述发射检测器的检测结果的控制值，作为所述接收系统增益。
3.根据权利要求2的电话终端，其特征在于，所述调整设备包括发射可变损耗设备，所述发射可变损耗设备被配置为以任意损耗电平输出所述发射话音信号，并且所述控制器包括损耗控制器，用于比较所述接收检测器的输出与所述发射检测器的输出，以基于所述比较结果控制所述发射可变损耗设备的损耗电平；以及增益控制器，用于基于从所述表中读取的控制值，控制所述发射检测器的检测增益。
4.根据权利要求3的电话终端，其特征在于，所述增益控制器控制所述发射检测器的所检测增益，以在将被加入所述发射话音信号的声学回声量被衰减一个规定量时，切换所述发射可变损耗设备的损耗电平。
5.根据权利要求1的电话终端，还包括转换器，当所述电话终端经由通信网络连接到所述主设备以便分组传输时，所述转换器将从所述主设备发射的话音分组转换为所述接收话音信号，并且将所述发射话音信号转换为话音分组，以将它们发射到所述主设备。
6.根据权利要求1的电话终端，还包括回声消除器，在所述发射话音信号被输入所述调整设备之前，所述回声消除器删除将被加入所述发射话音信号的声学回声。
7.一种电话系统，具有用于执行线路交换的主设备以及多个电话终端，这些电话终端经由电缆线连接到所述主设备，将话音信号发射到所述主设备，并且接收从所述主设备发射的话音信号，以将其声学复制，其中每个所述电话终端包括接收检测器，用于检测来自所述主设备的接收话音信号的信号电平；发射检测器，用于检测发射到所述主设备的发射话音信号的信号电平；调整设备，被配置为调整所述发射话音信号；以及控制器，用于基于所述接收检测器的检测结果和所述发射检测器的检测结果中的每一个而得到控制值，并且基于所述控制值来控制所述调整设备，其中所述控制值用于将通信状态从接收状态转换为发射状态，以使将被加入所述发射话音信号的声学回声最小。
8.一种在电话系统中使用的电话终端的控制方法，所述电话系统具有用于执行线路交换的主设备以及多个电话终端，这些电话终端经由电缆线连接到所述主设备，将话音信号发射到所述主设备，并且接收从所述主设备发射的话音信号，以将其声学复制，其特征在于，所述方法包括检测来自所述主设备的接收话音信号的信号电平；检测发射到所述主设备的发射话音信号的信号电平；基于所述接收话音信号的信号电平和所述发射话音信号的信号电平中的每一个而得到控制值，所述控制值用于将通信状态从接收状态转换为发射状态，以使将被加入所述发射话音信号的声学回声最小；以及基于所述控制值控制所述发射话音信号。
全文摘要
一种电话终端(2－1到2－i)，其包括接收检测器(239)、发射检测器(236)、调整设备(232)以及控制器(24、237)，所述接收检测器检测来自所述主设备(1)的接收话音信号的信号电平，所述发射检测器检测发射到所述主设备(1)的发射话音信号的信号电平；所述调整设备调整所述发射话音信号，所述控制器得到控制值，并基于所述控制值控制所述调整设备(232)，所述控制值能够基于所述接收话音信号的信号电平和所述发射话音信号的信号电平中的每一个，将通信状态从接收状态转换为发射状态，以使将被加入所述发射话音信号的声学回声最小。
文档编号H04M1/20GK1756268SQ200510106950
公开日2006年4月5日 申请日期2005年9月29日 优先权日2004年9月30日
发明者堀内猛志, 宇藤吉广, 高桥智明 申请人:株式会社东芝