KR100270218B1 - 통신 채널의 적응적 주파수 종속 보상 방법 - Google Patents

통신 채널의 적응적 주파수 종속 보상 방법 Download PDF

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Abstract

통신 채널에서 전송되는 음성의 질은 통신 채널의 주파수 종속 감쇠를 적응적으로 보상하므로써 중진된다. 통신 채널의 주파수 종속 감쇠는 동적으로 결정되며, 그 후 통신 채널의 적절한 주파수 종속 이득 함수를 적응적으로 선택하고 삽입하여 보상된다.

Description

통신 채널의 적응적 주파수 종속 보상 방법
제1도는 본 발명이 실시될 수 있는 통신 시스템의 상세를 간략화한 블록도.
제2도는 제1도의 적응적 주파수 종속 보상 장치(105) 및 (108)의 상세를 간략화한 블록도.
제3도는 제2도의 유성음 건출기(203)의 상세를 간략화한 블록도.
제4도는 제3도의 적응적 노치 필터(305)의 상세를 간략화한 블록도.
제5도는 제3도의 유성 스퍼트 검출기의 작동을 예시하는 상태도.
제6도는 제2도의 평균 피치 고조파 경사 측정 장치(204)의 상세를 간략화한 블록도.
제7도는 본 발명의 작동을 기술하는 유용한 유성음 스펙트럼의 일부를 나타내는 도면.
제8도는 본 발명의 작동을 기술하는 유용한 다른 유성음 스펙트럼의 일부를 나타내는 도면.
제9도는 본 발명의 실시하는데 유용한 다수의 주파수 종속 이득 함수를 그래프로 예시하는 도면.
제10도는 본 발명의 실시하는데 유용한 다른 주파수 종속 이득 함수를 그래프로 예시하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101, 109 : 스테이션 세트 102 : 네트워크
103, 107 : 하이브리드 104, 106 : 반향 상쇄 장치
105 : 제1적응적 주파수 종속 보상 장치
108 : 제2적응적 주파수 종속 보상 장치
본 발명은 전화 통신 시스템의 통화 품질을 개선하는 장치에 관한 것이다.
최근에, 약 100-400Hz의 특정한 주파수 범위에서 감쇠된 신호 정력을 복원함으로써 통신 채널에서 통화 품질을 개선할 수 있었다. 이러한 개선은 특정한 주파수 범위에서 고정된 "주파수 종속 이들(엠퍼시스)" 함수를 부가함으로써 실현되었다. 그러한 장치는 1990년 12월 3일 출원되고 본 특허 츨원의 양수인에게 양도된 미국 특허 출원 제07/620,997호에 개시되어 있다.
고정된 주파수 종속 이득 함수의 사용에 따른 문제점은 종종 삽입되는 주파수 종속 이득 함수가 너무 크거나 또는 너무 작아서 특정한 통신 채널의 특정한 주파수 범위에서 실제적인 주파수 종속 감쇠를 보상할 수 없다는 점이다. 이것은 주 종속 감쇠가 통신 시스템의 상이한 통신 채널에 대하여 상이하게 때문이다.
고정된 주파수 종속 이득 함수의 사용에 따른 다른 문제점은 특정한 통신 채널에서 이러한 주파수 종속 이득 함수를 둘 이상 삽입할 경우에 발생된다. 소위 고정된 주파수 종속 이득 함수를 나란히 삽입함으로 인하여 채널에 너무 많은 주파수 종속 이득이 삽입되고, 따라서 수신기에서의 통화 품질이 열화된다.
본 발명에 따라서, 채널에서 주파수 종속 감쇠를 적응적으로 보상함으로써, 통신 채널에서 음성의 주파수 종속 감쇠를 보상하기 위해 고정된 주파수 종속 이득 함수를 사용할 때 발생하는 여러가지 문제점이 극복될 수 있다. 이러한 보상은 채널에서 음성의 유무를 검출하고, 채널에서 나타나는 주파수 종속 감쇠를 동적으로 결정하며, 대응하는 주파수 종속 이득 함수를 채널에 삽입함으로써 적응적으로 실현된다.
보다 구체적으로, 주파수 종속 감쇠는 채널에서 기결정된 주파수 범위에 나타난 검출된 음성을 동적으로 평가함으로써 결정된다.
본 발명의 특정 실시예에서, 주파수 종속 감쇠는 유성음의 유무를 검출하고, 그 전력 스펙트럼 일부의 규정된 특징을 조사함으로써 결정된다. 그후, 통신 채널의 기결정된 주파수 범위에 결정된 주파수 종속 감쇠를 보상하는 주파수 종속 이득함수가 삽입된다.
본 발명의 예시적인 실시예에서는, 검출된 유성음의 기본 피치 주파수에서의 전력과 제1고조파의 전력비의 로가리즘(logarithm)을 결정함으로써 기결정된 주파수 범위에서의 주파수 종속 감쇠가 구하여진다. 그 결과치는 소위 검출된 음성의 "피치 고조파 경사(pith harmonic slope)"로 표시된다. 그다음, 다수의 피치 고조파경사값의 평균이 제어 신호로 사용되어 결정된 주파수 종속 감쇠를 동적으로 보상하는 주파수 종속 이득 함수를 갖는 필터를 선택한다.
제1도는 본 발명이 실시될 수 있는 통신 시스템을 간략하게 도시한다.
시내 중앙 교환국(도시되지 않음) 및 가능하게는 시외 교환기(도시되지 않음)를 경유하여 알려진 방식으로 통신 네트워크(102)에 접속하는 제1스테이션 세트(101)가 도시되었다. 본 예에서, 네트워크(102)는 하이브리드(103)를 포함하여 스테이션 세트(101)와 네트워크(102)내의 단방향 발신 및 착신 전송로 간의 양방향 신호를 접속한다. 네트워크(102)는 또한 반향 상쇄기(104), 제1적응적 주파수 종속 보상 장치(105), 반향 상쇄기(106), 하이브리드(107) 및 제2적응적 주파수 종속 보상 장치(108)를 포함한다. 하이브리드(107)는 네트워크(102)내의 단방향 착신 및 발신 전송로 간의 신호를 스테이션 세트(109)에 접속한다. 또, 네트워크(102)의 스테이션 세트(109) 간의 접속은, 알려진 방식으로 시외 교환기와 시내 중앙 교환국을 통해 접속될 수 있다. 본 발명에 따른 보상 장치(105 및 108)는 네트워크(102)내에 포함되며, 본 명세서의 이하에서 상세히 기술된다.
스테이션 세트(101)과 (109)는 규정된 주파수 범위에서 통신 시스템에 주파수 종속 감쇠를 일으켜 관련 통신 채널에서 전송되는 음성 신호의 질을 떨어뜨린다는 사실은 잘 알려져 있다. 상기 지적한 것처럼, 규정된 주파수 범위는, 예를 들어 100-400Hz 혹은 500Hz미만이다. 통신 채널에 도입되는 주파수 종속 감쇠는 채널 자체 및 채널에 연결된 스테이션 세트로 인하여 채널마다 달라질 수 있음에 주의해야 한다. 따라서, 착신 채널은 발신 채널과 상이한 주파수 종속 감쇠를 가질 수 있다.
반향 상쇄기(104 및 106)는 잘 알려진 방식으로 사용되어, 통신 채널의 소위 반향 신호를 최소화한다. 반향 상쇄기(104 및 106)를 포함하는 것이 바람직하나, 본 발명을 실시함에 있어서 절대적으로 필요한 것은 아니다. 반향 상쇄기(104 및106)를 사용하여 통신 채널에서 발생하는 소위 "명음(singing)"의 가능성을 최소화할 수 있다. 명음은 적응적 주파수 종속 보상 장치(105 및 108)를 통해 적응적으로 구한 주파수 종속 이득을 통신 채널에 삽입하므로써 발생할 수 있다.
제2도는 적응적 주파수 종속 보상 장치(105 및 108)의 상세를 간략한 블록도 형태로 개시한다. 특정하게, 통신 채널내의 입력 음성 신호는 제어가능 필터(201) 및 주파수 종속 감쇠 측정 장치(202)와, 본 예에서 주파수 종속 감쇠 측정 장치내의 유성음 검출기(203)로 공급된다. 본 예에서, 음성 신호는 디지탈 PCM 형태이다. 통신 채널에서, 특정 주파수 범위, 즉 100-400Hz내의 주파수 종속 감쇠를 결정하기 위하여 다른 장치가 고안될 수도 있음은 당업자에게 명백할 것이다.
본 발명을 실시하는데 있어 중요한 것은, 특정 주파수 범위내의 주파수 종속 감쇠를 동적으로 결정하며, 대응하는 주파수 종속 이득 함수를 선택하고 삽입하여 이를 적응적으로 보상하는 것이다. 이는 주파수 종속 감쇠 측정 장치(202)가 주파수 종속 감쇠를 나타내는 제어 신호를 발생시키며, 이 제어 신호는 제어가능 필터 (201)를 통하여 통신 채널에 삽입될 대응하는 주파수 종속 이득 함수를 선택하도록 사용된다.
장치(105) 및 108)에 의해 다른 주파수 종속 이득 함수가 삽입될 수 있음을 또한 주지하라. 이는 스테이션 세트(101 및 109)에 의해 삽입되는 주파수 종속 감쇠가 상이하기 때문이다.
본 발명자는 통신 채널의 특정 주파수 범위에서의 주파수 종속 감쇠에 의해, 유성음 발음의 스펙트럼이 심각하게 영향을 받는다고 판단하였다. 이 때문에, 본 발명의 원리를 사용하는 장치는 유성음 발음의 스펙트럼내의 고조적파적으로 (harmonically) 이격된 피치(pitch) 피크를 유용하게 사용하여 통신 채널에서의 주파수 종속 감쇠 측정을 동적으로 얻을 수 있다.
특히, 유성음 검출기(203)는 유성음 스퍼트(sput)의 유뮤(presence)를 알려주는 표시 VI를 생성한다. 이 VI 표시는, 하기의 평균 전력 값 P1, P2및 P3와 함께, 유성음 검출기(203)로부터 평균(mean) 피치 고조파 경사 측정 장치(204)로 공급된다.
장치(204)는 표시된 음성 프러트에 대한 평균 전력 값들을 사용하여 유성음 스퍼트의 피치 주파수에서의 평균 전력과 이 주파수의 제1고조파의 평균 전력을 결정한다. 이하 설명된 것처럼, 장치(204)는 피치 주파수 및 그의 제1고조파에서의 평균 전력을 사용하여 검출된 유성음 신호의 평균 피치 고조파 경사를 나타내는 제어 신호를 발생한다. 앞서 지적한 바와 같이, 제어 신호는 통신 채널에서의 주파수 종속 감쇠를 나타내며, 제어가능 필터(201)에서 보상 주파수 종속 이득 함수를 선택하기 위해 사용된다.
제3도는 유성음 검출기(203)의 상세를 간략한 블록도 형태로 개시한다.
특히, PCM 입력 음성 신호가 공급되는 저역 통과 필터 및 다운-샘플(down-sample) 장치(301)가 도시되어 있다. 본 예에서, 저역 통과 필터는 500Hz를 능가하는 주파수를 급격히 감쇠시킨다. 이러한 필터링은 나타날 수 있는 피치 고조파의 수를 감소시킨다. 본 예에서, 저역 통과 필터링된 음성 신호는 1KHz의 샘플링 속도로 다운-샘플링되는데, 즉 10분의 1만큼 줄어든다(decimate). 저역 통과 필터는 데시메이션(decimation) 동안 앨리아싱(aliasing)을 방지한다. 데시메이션은 신호 처리 계산 요건을 낮춘다. 원하는 어떠한 저역 통과 필터도 활용될 수 있다. 본 예에서는 등리플(equiripple) 유한 임펄스 응답(FIR) 필터가 유용하게 사용된다.
필터링되고 다운-샘플링된 음성 신호는, 본 예에서 적응적 노치 필터(302 내지 305)의 각각에 공급된다. 필터(302)는 하나의 노치를 갖고, 필터(303)는 두개의 노치를, 필터(304)는 3개의 노치를, 필터(305)는 4개의 노치를 갖는다. 필터(303 내지 305)의 노치는 고조파적으로 록(look)되며, 다중 노치 필터는 단일 노치 필터를 종속하여 얻는다. 본 예에서, 적응적 노치 필터(302 내지 305)는 1 KHz로 동작한다. 필터(302 내지 305)의 노치 위치는 그래디언트(gradient) 알고리즘을 사용하여 조정된다.
제3도를 계속 설명하기에 앞서, 4개의 적응적 노치 필터(305)의 상세를 간략히 도시하는 제4도를 살펴보자. 종속적으로 연결된 노치 필터(401 내지 404)가 도시되었으며, 각기 주파수 F1, 2×F1, 3×F1 및 4×F1에서 단일 노치를 갖는다. 필터(401, 402, 403 및 404)에 입력되는 평균 전력 P1, P2, P3및 P4는 각각 평균 전력 계산 장치(405, 406, 407 및 408)에 의해 얻어진다. 필터(305)의 평균 전력 출력(Pout)은 단일 노치 필터(404)의 출력으로부터 평균 전력 계산 장치(409)를 경유하여 구한다. 필터(305)로부터의 평균 전력 값 P1, P2, P3및 P4는 중재기 (arbitrator)(310)(제3도)에 공급된다. 평균 전력은, 본 예에서 음성의 약 32msec(즉, 1KHz 샘플 32개)에 해당하는 기결정 간격에서 얻는다. 제4도의 필터(305)의 상세로부터, 적응적 노치 필터(302 내지 304) 구현 방법이 명확하다는 것을 주지하여야 한다.
각 적응적 노치 필터(302 내지 305)에 있어서, 노치 주파수 F1은 특정 필터에 포함된 노치 수에 따라 달라지는 상이한 범위의 값들로 한정된다. 그러나, 노치 주파수 F1은 대응하는 노치없이 450Hz 미만의 고조파를 갖는 정도로 낮을 수는 없다. 더불어, 노치 주파수 F1은 필터에 포함된 최상의 주파수 노치가 500Hz를 능가할 정도로 높을 수는 없다.
제3도는 계속 살펴보면, 적응적 노치 필터(303, 304 및 305)로부터의 평균 전력값 P1, P2, P3및 때때로 P4는 중재기(310)에 또한 공급된다. (PIN)으로의 평균 전력 및 적응적 노치 필터(302 내지 305) 각각의 평균 전력 출력(POUT)은 각기 연관된 유성 스퍼트 검출기(306 내지 309) 각각에 공급된다.
유성 스퍼트 검출기 (306 내지 309)의 각각은 입력 PCM 음성 신호의 유성음 스퍼트의 유무를 검출한다. 이러한 목적을 위해 임의의 수의 알려진 유성음 스퍼트 검출 장치가 사용될 수 있다. 제5도의 상태도에, 각각의 유성 스퍼트 검출기 (306 내지 310)의 작동이 도시되었다. 최초에, 특정한 유성음 스퍼트 검출기는 상태 0에 있으며, 카운터(도시되지 않음)를 리셋시키고, 상태 1로 초기화한다. 상태 1에서, 대응하는 노치 필터 평균 출력 전력(POUT)을 대응하는 노치 필터 평균 입력 전력(PIN)으로 나눈 비(R)(즉, R=POUT/PIN)가 생성된다. 유성음 스퍼트가 나타날 때마다. 대부분의 유성음 신호 전력은 노치 아웃되는 고조파 주파수들에 위치한다. 따라서, 유성음 스퍼트가 나타날 경우, 비(R)가 작아진다. 기결정된 수의 연속적 비(R) 값이 기결정된 임계값 미만일 경우, 상태 2(제5도)로 천이한다. 본 예에서는, 4개의 연속적인 비(R)값이 임계값 미만일 경우, 상태 2로 천이한다.
상태 2로 천이할 때마다. 유성음 스퍼트는 결국 나타나는 대로 식별될 것이다. 중재기(310)(제3도)에서의 중재는 유효 유성음 스퍼트가 유성음 스퍼트 검출기(306 내지 309)중 특정한 검출기에 의해 검출되었는지의 여부를 결정한다. 유성음 스퍼트 검출은 유성음 스퍼트가 종료되었다고 생각될 때 식별된다. 이는 두가지 방식으로 발생할 수 있다. 유성음 스퍼트 검출이 발생될 수 있는 가장 간단한 방법은 비(R) 값이 기결정된 임계값을 능가하게 하는 것이다. 이 경우, 유성음 스퍼트 검출기는 상태 0으로 복귀하며, 차후의 유성음 스퍼트 검출을 위해 초기화된다. 유성음 스퍼트 검출은 비(R) 값이 임계값을 능가하지 않을 경우에도 발생한다. 특히, 비(R)값이 그의 최소(MIN)값을 능가하여 어느 정도 유효한 양(DELTA)만큼 커지면, 유성음 스퍼트 검출의 종료가 선언되며 유성음 스퍼트 검출기는 상태 3으로 천이한다. 비(R)값이 아직 임계값 미만이므로 다른 유성음 스퍼트 검출이 즉시 선언될 수 있기 때문에 유성음 스퍼트 검출기는 상태 0으로 복귀할 수 없다. 상태 3에서, 직전의 검출 이후 비(R)값이 임계값을 넘지 않았어도 다른 유성음 스퍼트 검출이 선언되어야 할지의 여부를 결정한다. 본 예에서, 이 결정은 최종 유성음 스퍼트 검출 이래 비(R)의 최대값을 추적하여 수행된다. 상태 3에 있는 동안, 비(R)값이 최대값 미만에서 규정된 값만큼 하락하면, 상태 2로 천이한다. 또한, 상태 2는 유성음 스퍼트 검출이 결국 선언될 것을 보증한다. 비(R)값이 인계값을 능가할 경우, 상태 0으로 천이한다. 확장된 유성음 스파트 동안, 상태 3에서 다수의 유효 유성음 스퍼트 검출들이 선언되도록 허여하여, 특정 주파수 범위에서 주파수 종속 감쇠를 정확히 나타내는 피치 고조파 경사값을 제공한다.
제3도를 계속 살펴보면, 유성음 스퍼트 검출기(306 내지 309)의 각각은 유성음 스퍼트가 검출된 경우 중재기(310)에 유성음 표시 VI를 공급한다. 유성음 스퍼트 검출기(307 내지 309)도 또한 비(R)값을 중재기(310)에 공급한다.
유성음 스퍼트 검출이 선언된 경우, 피치 고조파 경사 측정을 구하는데 사용될 평균 전력 값 P1, P2, P3를 공급할 적응적 노치 필터, 즉 (303, 304 혹은 305)를 선택하기 위해 중재기(310)(제3도)가 사용된다. 이를 위해, 중재기(310)는 임의의 유성음 스퍼트 검출기(306 내지 309)로부터의 유성음 스퍼트 표시 VI에도 응답한다.
이러한 유성음 스퍼트 표시가 식별된 경우, 직전의 유성음 스퍼트 검출이 발생한 시간이 체크된다. 가장 최근의 직전 유성음 검출이 본 예에서 100 msec인 현재의 유성 스퍼터 검출의 규정된 간격내에서 발생하면, 이 유성 스터트 검출중 단지 하나가 유효로 선언되며, 피치 고조파 경사 측정을 구하는데 사용된다. 두개의 유성 스퍼트 검출이 적응적 필터(303 내지 305)중 동일한 하나로부터 발생한 경우, 최저비(R) 값으로부터 발생한 유성 검출이 선택된다. 유성 스퍼트 검출이 적응적 노치 필터(303 내지 305)중 둘로부터 발생한 경우, 한가지 경우를 제외하고는, 최소의 노치들을 갖는 적응적 노치 필터(303 내지 305)로부터 발생한 유성 스퍼트 검출이 통상 선택된다. 두개의 노치를 갖는 적응적 노치 필터(303) 및 네개의 노치를 갖는 적응적 노치 필터(305)로부터 경쟁적 유성 스퍼트 검출이 유래하는 경우, 필터(303)의 제1노치에 의해 제거한 전력(즉, 필터(303)의 P1-P2)이 필터(305)의 제3노치에 의해 제거된 전력(즉, 필터(305)의 P3-P4)과 비교된다. 그 후, 상기 비교에서 대부분의 전력을 제거한 노치를 갖는 필터로부터 발생하는 유성 스퍼트 검출이 피치 고조파 경사 측정을 위해 선택된다. 적응적 노치 필터(302)로부터 발생하는 유성 스퍼트 검출이 중재에서 선택될 때마다. 피치 고조파 경사 측정을 구하기 위해서는 적어도 두개의 전력 피크가 필요하므로, 어떠한 유성 스퍼트 검출도 중재기(310)에 의해 선언되지 않는다. 이러한 방식으로, 적응적 노치 필터(302) 및 유성 스퍼트 검출기(306)의 조합은 적응적 노치 필터(303 내지 305) 및 그들의 대응하는 유성 스퍼터 검출기(307 내지 309)로 부터 발생하는 오류적 유성 스퍼트 검출을 방지하는 억제기(inhibitor)로 기능한다. 적응적 노치 필터(303 내지 305)중 선택된 것 및 그의 대응하는 유성 스퍼트 검출기(307 내지 309)로부터의 평균 전력 값 P1, P2및 P3와 유성 스퍼트 표시 VI는 중재기(310)에 의해 평균 피치 고조파 경사 측정 장치(204)(제2도)에 공급된다.
제6도는 평균 피치 고조파 경사 측정 장치(204)의 상세를 간략한 블록도 형태로 도시한다. 그에 따라, 개별 피치 고조파 경사 측정 장치(601) 및 평균기(602)가 도시되어 있다. 중재기(310)(제3도)로부터 평균 전력 값 P1, P2및 P3및 유성 스퍼트 표시 VI가 개별 피치 고조파 경사 계산 장치(601)에 공급된다. 앞서 지적한 바와 같이, 본 발명자는 통신 채널에서 주파수 종속 감쇠의 측정을 동적으로 구하기 위해 유성음 스펙트럼의 피치 피크들의 소위 피치 고조파 경사가 유용하게 사용될 수 있다고 판단하였다.
제7도는 주파수 종속 감쇠가 거의 없이 통신 채널을 통과한 유성은 발 스펙트럼의 일부를 간략히 도시한다. 제8도는 상당한 주파수 종속 감쇠를 갖는 통신 채널을 통과한 유사한 유성음 발음의 스펙트럼의 일부를 도시한다. 제7도 및 제8도에 도시된 스펙트럼은 이들이 유성음의 스펙트럼임을 표시하는 고조파적으로 이격된 전력 피크를 보여준다. 상기 감쇠가 제1의 두 전력 피크 간의 관계에 얼마나 영향을 미쳤는지를 주의하라, 피치 고조파 전력 피크의 포락선은 유성음 발음에 따라 상이하며, 동일 발음이라도 화자마다 상이할 것이다. 이러한 모든 변이가 중요하나. 유성음 발음의 피치 고조파 경사에 관해서는, 이들의 영향은 통신 채널이 "평균" 피치 고조파 경사에 미치는 영향에 비하여 작다.
개별 피치 고조파 경사 계산 장치(601)(제6도)는 검출된 유성 스퍼트에 대한 개별 피치 고조파(PHS) 경사 값을 다음 식에 따라 구한다.
평균기(602)는 규정된 수의 계산을 통해 구한 PHS 값들을 평균하여 평균 피치 고조파 경사 값을 구한다. 이 평균 피치 고조파 경사 값은 제어 신호 출력으로서, 주파수 종속 감쇠 측정 장치(202)(제2도)로부터 제어가능 필터(201)로 공급된다.
제2도의 제어가능 필터(201)의 사용으로 통신 채널에 주파수 종속 이득 함수를 단속적으로 삽입하여, 이로서 제어 신호에 의해 표현된 통신 채널에서의 동적으로 결정된 주파수 종속 감쇠를 보상한다. 이에 따라, 제어가능 필터(201)는 공급된 제어 신호에 응답하여 채널내의 주파수 종속 감쇠를 보상하기 위한 대응하는 주파수 종속 필터 함수를 선택한다. 원하는 주파수 종속 이득 함수를 얻기 위해 다수의 가능한 필터 장치가 동등하게 채용될 수 있다. 예를 들어, 한 필터 장치는 고대역 통과 필터와 종속된 다수의 극점-영점쌍을 사용한다. 특정한 실시예에 있어서, 4개의 이러한 극점-영점쌍이 사용된다. 극점-영점쌍들의 극점들은 고정되는 반면 영점들은 원하는 주파수 종속 이득 함수를 얻기 위하여 제어 신호에 응답하여 조절가능하다. 특정한 예에 있어, 극점-영점쌍들은 50Hz에 위치한다. 이러한 장치에 있어, 결과적인 주파수 종속 이득 함수는 제어 신호 값(즉, 평균 피치 고조파 경사 값)에 응답하여 연속적으로 변할 수 있다. 제9도는 평균 피치 고조파 경사값들인 5, 10 및 15dB에 대해 이 장치에 의해 생성된 제어가능 필터(201)에 대한 주파수 종속 이득 함수를 도시한다.
또다른 가능한 장치에서는, 상대적으로 작은 주파수 종속 이득 함수에 대해 하나의 필터가 사용된다. 이 필터는 "요소 필터(component filter)"라 지칭될 것이다. 제10도에 도시된 본 방법의 예에 있어서, 소위 "요소 필터"는 90에서 100Hz사이에서 옥타브당 1dB의 경사를 갖는다. 원하는 주파수 종속 이득 함수는 고대역 통과 필터를 요구되는 수의 요소 필터와 종속하여 얻는다. 이 장치에 의해, 원하는 주파수 이득 함수는 이산적으로만 변할 수 있다. 따라서, 평균 피치 고조파 경사 값은 양자화되어야 한다. 제10도는, 평균 피치 고조파 경사 값들인 5, 10 및 15dB에 대하여 이 장치에 의해 생성된 주파수 종속 이득 함수를 도시한다.
물론, 상기 기술된 장치는 단지 본 발명의 원리를 적용한 예이다. 본 발명의 사상 및 범위내에서 벗어나지 않고 다른 장치가 당업자에 의해 고안될 수도 있다. 특정하게, 어떤 응용에 있어서는, 통신 채널의 감쇠를 결정함에 있어서, 유성음 이외의 것을 검출함이 유리하다는 것이 인식될 것이다. 아울러, 본 발명의 본 실시예는 반향 상쇄기에 인접한 네트워크내에서 구현되는 것으로 기술되었으나, 당업자에게는 본 발명자의 독특한 적응적 주파수 종속 감쇠 보상 발명이 통신 채널의 다른 장소에서 동등하게 사용될 수 있을 것이라는 사실이 명백할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예는 디지탈 스위치, 개별 스테이션 세트 등의 개별 채널 인터페이스에 포함될 수 있다.

Claims (10)

  1. 통신 채널의 음성 신호를 증진하는 방법에 있어서, 통신 채널의 음성의 유무(presence)를 검출하는 검출 단계와, 주파수 종속 감쇠(frequency dependent attenuation)의 크기를 획득하기 위해 상기 검출된 음성 신호의 스펙트럼에서 규정된 전력값의 크기를 획득하고, 상기 규정된 전력갑스이 크기를 활용함으로써 통신 채널의 기결정된 주파수 범위에서 상기 음성의 주파수 종속 감쇠의 크기를 동적으로 결정하는 결정 단계와, 상기 주파수 종속 감쇠의 크기에 응답하여, 상기 결정된 주파수 종속 감쇠를 보상하도록 통신 채널에 주파수 종속 이득 함수를 제어적으로 삽입하는 삽입 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출 단계는 통신 채널의 유성음 신호(a voiced speech signal)의 유무를 검출하는 단계를 포함하며 상기 규정된 전력값의 크기는 상기 검출된 유성음 신호의 크기인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어적 삽입 단계는 상기 주파수 종속 감쇠의 크기에 응답하여 주파수 종속 이득 함수를 획득하는 단계와, 상기 결정된 주파수 종속 감쇠를 보상하도록 상기 획득한 주파수 종속 이득 함수를 통신 채널에 삽입하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 검출된 유성음 신호 스펙트럼의 상기 획득한 규정된 전력값은 유성음 신호 기본 피치 주파수(fundamental pitch frequency) 및 상기 기본 피치 주파수의 적어도 하나의 기결정된 고조파상에 존재하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 주파수 종속 감쇠의 크기는 상기 기본 피치 주파수상에 존재하는 상기 규정된 전력값의 크기와 상기 기본 피치 주파수의 상기 적어도 하나의 기결정된 고조파상에 존재하는 상기 규정된 전력값의 크기 사이의 규정된 관계에 따라 결정되는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기결정된 고조파는 상기 기본 피치 주파수의 제1고조파를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 규정된 관계는으로서, PHS는 상기 주파수 종속 감쇠를 나타내는 값이며, P2-P1은 상기 검출된 유성음 신호의 기본 피치 주파수에서의 전력을 나타내고, P3-P2는 상기 검출된 유성음 신호의 기본 피치 주파수의 제1고조파에서의 전력을 나타내며, P1은 상기 기결정된 주파수 범위의 평균 전력이고, P2는 상기 기결정된 주파수 범위의 평균 전력으로부터 규정된 제1주파수 (F1)에서의 전력을 뺀 전력이며, P3는 상기 기결정된 주파수 범위의 평균 전력으로부터 규정된 제1 주파수(F1)에서의 전력을 빼고 여기에 규정된 제2 주파수(2F1)에서의 전력을 더 뺀 전력인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 주파수 종속 감쇠의 평균값을 획득하기 위해 기결정된 수의 상기 PHS 값의 상기 크기는 평균화되는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 통신 채널에서 상기 기결정된 주파수 범위는 약 100 내지 400Hz인 방법.
  10. 제9항에 있어서, 통신 채널에서 상기 기결정된 주파수 범위는 약 500Hz 미만인 방법.
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