片通話音声、エコー、ロボット音声：原因を特定する

実際にはどの問題が起きていますか？

Voice-over-IP通話で起きる問題は、いくつかの種類に分けられ、それぞれ原因が異なります。症状を正確に特定することが診断の大部分を占めます。解決方法が重ならないためです。音声の途切れを解決する変更では片通話音声は直らず、片通話音声を解決する変更ではエコーは直りません。

症状	最も可能性の高い原因	最初に確認する場所
相手の声は聞こえるが、相手には自分の声が聞こえない（またはその逆）	NATまたはファイアウォールによる戻り方向のメディアストリームのブロック	ルーター、VPN、マイクの権限
声がロボットのよう、金属的、または水中で話しているように聞こえる	パケットロス	Wi-Fiの信号強度、ネットワークの混雑
短い間隔で音声が途切れたり戻ったりする	ジッター — パケットが順不同で到着している	Wi-Fi干渉、ルーターのサービス品質
相手が返事をするまでに明らかな遅延がある	レイテンシ、通常は経路上の距離	ネットワーク経路、サーバーの地域
自分の声が返ってくる	相手側のスピーカーによる音響エコー	自分ではなく、相手の環境
音量は問題ないが、言葉が聞き取りにくい	コーデックまたは帯域幅の制限	接続速度、プロバイダーのコーデック選択

このページを読み進め、該当する行を確認してください。推測するより、確認したほうが時間を節約できます。

相手には自分の声が聞こえるのに、相手の声が聞こえないのはなぜですか？

片通話音声は、マイクやスピーカーではなく、ほぼ常にネットワークアドレス変換の問題です。VoIP通話では、シグナリングと音声が別々のチャンネルで確立されます。片通話音声が起きる場合、シグナリングは成功しています。だからこそ通話自体は接続されています。一方で、音声ストリームの一方向が戻ってこられなくなっています。

仕組みは次のとおりです。端末は、プライベートアドレスを割り当てるルーターの背後にあります。通話が確立されると、端末は音声を受信する場所を通知します。ルーターがそのアドレスを書き換えた際に、対応するポートも開いたままにしておかないと、端末宛ての音声はルーターまでは届いても破棄されます。ネットワーク内のどの端末宛てかを知る情報がルーターにないためです。送信する音声には影響しません。送信時には、外部に向けて独自の経路が開かれるからです。その結果、一方の側だけが聞こえない通話になります。

実際に効果がある対処方法を、試す価値の高い順に紹介します。

1. ネットワークを切り替えます。 Wi-Fiからモバイルデータに切り替えるか、その逆を試してください。音声が戻るなら、問題はその特定のネットワークにあり、10秒で原因を確認できます。
2. VPNをオフにします。 VPNは、正常に動作している接続で片通話音声が起きる最も一般的な原因です。メディアストリームとシグナリングが異なる経路を通り、一方だけがトンネルを通過することがあるためです。
3. 問題が相手に自分の声が聞こえないことなら、マイクの権限を確認します。 権限が拒否されると、一方向だけが無音になり、NATの問題とまったく同じように見えます。ネットワークを疑う前に、マイクテストでマイクが信号を出力していることを確認してください。
4. ルーターを再起動します。 古いNATテーブルのエントリが原因になることは実際にあり、再起動でクリアできます。
5. 企業やホテルのネットワークでは、意図的な制限を疑ってください。 多くの管理ネットワークでは、音声メディアを運ぶUDPポート範囲をブロックしながら、Webトラフィックはそのまま通します。こちら側で直せることはありません。モバイルデータを使ってください。

声がロボットのよう、または水中のように聞こえるのはなぜですか？

ロボットのような声、金属的な音、水中で話しているような音は、パケットロスが原因です。音声は小さなパケットのストリームとして送信され、通常は20ミリ秒ごとに1つ届きます。一部が届かないと、受信端末は欠落した音声を補わなければなりません。この処理はパケットロス隠蔽と呼ばれ、その補完による音が、金属的な揺らぎとして聞こえます。

許容範囲は狭いため、把握しておく価値があります。

• 1%未満のロス： 気づかない程度です。
• 1–3%のロス： 子音に時々粗さが出ます。
• 3%を超えるロス： 明らかにロボットのように聞こえ、聞き取りやすさも低下し始めます。
• 5%を超えるロス： ほとんどの聞き手が、何度も聞き返すことになります。

家庭の接続で主な原因になるのは、その先にあるインターネット接続ではなくWi-Fiです。Wi-Fiは、信号が弱い場合、周囲のネットワークでチャンネルが混雑している場合、端末が通信範囲の端にある場合にパケットを失います。最も効果的な単独テストは、ルーターの近くに立ってもう一度通話することです。問題が解消するなら、インターネットサービスは正常で、無線リンクに問題があったということです。

予想以上に効果がある実用的な対策は2つあります。利用できる場合は2.4 GHzではなく5 GHz帯を使うことです。2.4 GHzは、電子レンジ、Bluetooth、近隣のすべてのネットワークと共有されるためです。もう1つは、同じ接続で大容量のダウンロードや動画ストリーミングを停止することです。音声通話に必要な帯域幅はごく小さいものの、安定して確保する必要があり、上り回線が飽和すると音声通話に帯域が回らなくなるためです。

音声が途切れたり戻ったりするのはなぜですか？

短い間隔で音声が途切れるのはジッターです。これはパケットが完全に失われたのではなく、到着時間が変動する現象です。順番どおりに再生できないほど遅れて到着したパケットは破棄されるため、単語の始めや終わりが途切れて聞こえます。

すべてのVoIPクライアントにはジッターバッファがあります。これは、到着のばらつきをならすために音声を一時的に保存する小さな領域です。30 to 50ミリ秒のバッファがあれば、通常の変動を吸収できます。ジッターがバッファを超えると、パケットが破棄され、通話が途切れます。

ジッターは通常、長距離の問題ではなく、最後の区間での混雑の症状です。ルーターがサービス品質のルールに対応している場合は、音声トラフィックを優先すると直接的に解決できます。対応していない場合の実用的な代替策は、パケットロスの場合と同じです。アクセスポイントに近づく、5 GHzに切り替える、または競合するトラフィックを停止してください。

自分の声が返ってくるのはなぜですか？

エコーは音響的なもので、相手側で発生します。自分の声が相手のスピーカーから出て、相手のマイクに拾われ、こちらに送り返されます。自分の声は、往復にかかる時間分だけ遅れて聞こえます。

ここから重要なことが分かります。多くの人が常に間違えますが、エコーが聞こえる場合、対処するのは自分の端末ではなく相手の端末です。 相手にスピーカーの音量を下げてもらうか、ヘッドホンを使ってもらってください。ほとんどの場合、すぐに解決します。

VoIP通話が従来のアナログ回線に接続される際、インピーダンスの不整合によって起きる本来の電気的エコーも、古い固定電話機器への通話ではまだ存在します。音は異なり、より小さく金属的な反響として聞こえます。終端キャリア以外には対処できません。ネットワークのエコーキャンセレーションで、その大部分は処理されます。

相手が返事をするまでに遅延があるのはなぜですか？

会話中の遅延はレイテンシで、その下限は物理法則と経路によって決まります。光ファイバー内の光は1ミリ秒あたりおよそ200キロメートル進むため、ロンドンとシドニーの通話には、機器を通過する前から避けられない片道約85ミリ秒の遅延があります。

会話に関係するしきい値は、よく確立されています。International Telecommunication Unionの勧告G.114では、片道150ミリ秒を自然な双方向会話の上限とし、150–400ミリ秒は許容範囲ですが遅延を感じる状態、400ミリ秒を超えると通常の会話には許容できない状態としています。非常に長い経路で起きる、相手の発言にかぶせて話したり会話が途切れたりする現象は、このしきい値を超えた結果です。

この多くは自分で制御できません。制御できることとしては、遠い国を経由するVPNのホップを追加しないこと、別の端末を経由したテザリングを避けること、そして有線または強い無線接続を使うことがあります。弱いWi-Fiリンクでは、経路上の遅延に加えて再送による遅延が発生するためです。

コーデックは関係しますか？

関係します。音量も接続も問題ないのに、声が細くこもって聞こえるという特定の問題を説明できます。

コーデックは、送信する音声を圧縮するアルゴリズムです。最もよく使われるものは次の2つです。

• G.711は、非圧縮の電話品質の音声で、オーバーヘッドを含めて約87 kbpsです。従来の電話のような音で、一般の電話網への通話の多くで使われています。電話網では、それより高品質な音声を運べないためです。
• Opusは、可変ビットレートの最新コーデックです。音声では通常16–40 kbpsで、より広い周波数帯域を扱えます。同じアプリでOpusを使っている2人の通話は、通常の電話より明らかにクリアに聞こえることがあります。マーケティングでいう「HD voice」はこれを指します。

実際の制限は、通常の電話番号への通話は電話網によって制限されることです。固定電話は広帯域音声に対応していないため、どのアプリでも固定電話に広帯域音声を届けることはできません。サービスがHD voiceを宣伝している場合、それはアプリ間の通話に適用されます。実際の電話番号への通話が電話のように聞こえるのは、接続先の仕様によるものです。

各コーデックがデータ使用量に与える影響については、音声通話で使用するデータ量をご覧ください。

5分でできる診断手順

原因を考えたくない場合は、次の順番で実行し、通話が直った時点で止めてください。

1. ブラウザーのタブでマイクテストを使い、マイクとスピーカーをテストします。 これにより、ハードウェアと権限を1分以内に切り分けられます。「ネットワークの問題」の意外に多くは、実際にはここにあります。
2. Wi-Fiではなくモバイルデータで同じ相手に電話します。 またはその逆を試します。これでネットワークを一度に切り分けられます。
3. VPNがあれば無効にします。
4. ルーターから数メートル以内に移動して、もう一度電話します。
5. 接続上の他のトラフィックを停止します。 バックアップ、動画ストリーミング、ゲームのダウンロードなどが対象です。
6. ルーターを再起動し、その後で端末を再起動します。
7. 別の国に電話します。 1つの接続先だけが悪く、他が正常なら、問題は終端経路にあります。現地でどれだけトラブルシューティングをしても変わりません。番号、時刻、方向を添えてプロバイダーに報告してください。

手順1から6は自分で確認できる範囲です。手順7では、自分では解決できないケースを特定します。

まとめ

VoIP通話の問題にはそれぞれ固有の特徴があり、主な原因も1つに絞られます。片通話音声はNAT、VPN、または権限の問題です。ネットワークを切り替えれば、数秒で確認できます。ロボット音声はパケットロスで、家庭の接続ではインターネットサービスよりもほぼ常にWi-Fiが原因です。音声の途切れはジッターです。エコーは相手のスピーカーから発生し、相手側で対処します。遅延は経路上の距離によるもので、ほとんどの場合は解決できません。

最も早く原因を特定するには、ネットワーク、VPN、ルーターからの距離など、1つの変数だけを変えて、症状がそれに伴って変わるか確認してください。マイクテストとモバイルデータでの通話を組み合わせれば、ルーターの設定に触れる前に、通話品質の問題の大部分を説明できます。