KR100272130B1 - 전화기에서의 하울링 제거 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전화기에서의 하울링 방지 장치 및 방법을 개시한다.

전화기에서의 하울링 제거 장치는 송수화기와 전화라인측 간의 신호를 접속하는 스피치네트워크부; 상기 스피치네트워크부에서 출력되는 수신신호를 유입하여 소정의 기준전압과 비교하여 구형파를 출력하는 비교부; 상기 수신신호를 유입하며 각각 다른 대역의 대역통과필터들을 구비하며 제어신호에 따라 산출된 하울링주파수 대역의 대역통과필터의 이득을 감쇄시키는 대역통과필터부; 제어신호에 따라 송화기의 출력신호를 감쇄시키는 감쇄기; 및 상기 비교부에서 출력되는 구형파를 유입하여 소정시간 카운트하는 것을 소정횟수 반복하고 카운트한 값들이 일정한 값 범위내에 포함되면 카운트한 값에 따라 하울링주파수를 산출하여 상기 대역통과필터부의 해당 대역통과필터를 제어하여 이득을 감쇄시키는 마이컴제어부를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 소정레벨 이상되는 수신신호의 교류성분을 카운트하여 해당 하울링주파수를 산출한 후, 해당 주파수대역의 수신신호를 감쇄시켜 하울링을 제거시키며, 하울링을 극히 큰 경우에는 송화기측의 출력신호를 감쇄 또는 차단시킴으로써 고가의 전용 IC칩이나 복잡한 신호처리가 필요없이 간단하고 저렴한 하드웨어 구성으로 효과적으로 하울링을 제거할 수 있다.

Description

전화기에서의 하울링 제거 장치 및 방법

본 발명은 하울링 제거 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 전화기에 있어서 하울링을 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

전화기는 2라인을 통하여 음성을 전송하고 상대측 음성을 수신하는 단말기로서 전화기 내부에서 송신 및 수신되는 소리가 커플링됨으로서 피드백이 발생한다. 즉, 전화기 본체는 국선라인과의 2선으로 연결되고 사용자측 연결된 송수화기와는 4선으로 연결되므로 송화자의 음성이 회로적으로 또한 송수화기를 통해 공간상으로 피드백된다.

따라서, 전화기의 수신음량을 높게 조정하면 수화기를 통해서 소리를 크게 잘 들을 수 있으나 소정의 크기를 넘어서면 상기와 같이 송화자의 음성이 피드백 되어 하울링이 발생한다. 이때, 전화기에 있어서 송수화기의 모양에 따라 하울링이 발생하는 주파수는 음성신호의 높은 주파수 대역에서 다소 다르게 나타난다.

이러한 하울링을 방지하기 위하여 전화기 내부의 송수신 경로상에 사전에 소정의 레벨을 설정하거나, 상기 두 경로상의 신호크기에 대한 상관관계를 설정하여 놓고 송수신 경로에서의 송수신 음성신호가 소정의 레벨 이상이거나 상관관계를 벗어나면 송신 또는 수신되는 음성신호를 감쇄시켜 하울링을 제거하였다. 따라서, 이러한 전화기는 최대 수신음량의 크기가 하울링이 발생되지 않는 범위로 낮게 제한하기 때문에 청력이 약한 사람들이 수신된 전화음성을 제대로 알아 듣지 못하는 문제점이 있었다.

다른 종래의 하울링 방지 방법으로는 전화기 내부의 신호경로로 수신되는 아날로그 음성신호를 디지털신호로 변환하여 하울링이 예상되는 주파수 영역에 대한 적응형 노치(ad아파트ive notch) 필터를 사용하여 하울링을 억제하였으나, 아날로그 음성신호를 디지털 음성신호로 변환하는 과정과 주파수필터의 출력값을 승산하는 복잡한 신호처리가 필요하므로 하드웨어의 크기가 증가되며 적응형필터의 추적시간이 요구되어 실제적으로 양호한 효과를 기대하기가 곤란하였다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 높은 수신신호의 증폭도를 유지하고, 디지털 신호처리 시간과 하드웨어의 부담을 줄이며 음성신호를 아날로그 상태의 시간영역에서 간단한 알고리듬으로 하울링을 제거할 수 있는 전화기에서의 하울링 제거 장치 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전화기에서의 하울링 제거 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 전화기에서의 하울링 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

13 : 스위치네트워크, 14 : 마이컴제어부

15 : 송수화기, 16 : 대역통과필터부

17 : 아날로그스위치, 18 : 감쇄기

19 : 표시부, 21 : 키보턴

22 : 비교부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전화기에서의 하울링 제거 장치는 송수화기와 전화라인측 간의 신호를 접속하는 스피치네트워크부; 상기 스피치네트워크부에서 출력되는 수신신호를 유입하여 소정의 기준전압과 비교하여 구형파를 출력하는 비교부; 상기 스피치네트워크부와 상기 송수화기의 수화기 간에 접속되고 각각 다른 대역의 대역통과필터들을 구비하며 제어신호에 따라 산출된 하울링주파수 대역의 대역통과필터의 이득을 감쇄시키는 대역통과필터부; 상기 스피치네트워크와 송화기 간에 접속되어 제어신호에 따라 송화기의 출력신호를 감쇄시키는 감쇄기; 및 상기 비교부에서 출력되는 구형파를 유입하여 소정시간 카운트하는 것을 소정횟수 반복하고 카운트한 값들이 일정한 값 범위내에 포함되면 카운트한 값에 따라 하울링주파수를 산출하여 상기 대역통과필터부의 해당 대역통과필터를 제어하여 이득을 감쇄시키고, 상기 대역통과필터를 제어 후에도 하울링이 제거되지 않으면 상기 감쇄기를 제어하는 마이컴제어부를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이컴제어부의 구형파신호에 대한 카운트는 상기 구형파의 상승에지 또는 하강에지를 카운트함을 특징으로 한다.

또한, 상기 감쇄기에 의한 송화기 출력신호의 감쇄로 하울링이 제거되지 않으면 상기 마이컴제어부의 제어에 따라 송화기의 출력신호를 차단하는 아날로그스위치를 더 구비함을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전화기에서의 하울링 제거 방법은 전화선을 통하여 수화기로 전송되는 수신신호를 기준전압과 비교하여 상기 기준전압 이상의 수신신호를 구형파로 변환시켜 출력하는 제1과정; 상기 구형파신호에 대하여 소정시간 동안 카운트하는 것을 소정 횟수 반복하는 제2과정; 상기 제2과정에서 반복하여 카운트한 값들이 일정한 값의 범위내에 포함되면 카운트한 값에 따라 해당 하울링 주파수를 산출하는 제3과정; 상기 수신신호를 통과시키는 대역통과필터 중에서 산출된 상기 하울링 주파수 대역을 갖는 대역통과필터의 이득을 감쇄시키는 제4과정; 및 상기 제4과정에서 하울링이 계속 발생되면 송화기측의 경로를 감쇄시키거나 차단시켜 하울링을 제거시키는 제5과정을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2과정에서 구형파신호에 대한 카운트는 소정기간 상기 구형파의 상승에지 또는 하강에지를 카운트함을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전화기에서의 하울링 제거 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1은 전화라인측으로부터 인가되는 전압을 유입하여 로직전압으로 변환하여 공급하는 정류부(10), 벨신호를 드라이브하는 링거(11), 링거(11)로부터 드라이브된 벨신호를 출력하는 스피커(12), 송수화기(15)와 전화라인측 간의 신호를 접속하는 스피치네트워크(13), 스피치네트워크(13)에서 출력되는 아날로그 수신신호를 유입하여 소정의 기준전압과 비교하여 구형파로 출력하는 비교부(22), 서로 상이한 다수의 주파수 대역을 갖는 제1 내지 제N대역통과필터들(161 내지 164)을 구비하며 제어신호에 따라 스피치네트워크(13)로부터 유입되는 수신신호의 하울링 주파수에 해당하는 대역통과필터의 이득을 감쇄시켜 송수화기(15)의 수화기측으로 출력하는 대역통과필터부(16), 스피치네트워크(13)와 송수화기(15)의 송화기측 간에 접속되어 제어신호에 따라 송화기측으로부터 스피치네트워크(13)에 전송되는 음성신호를 접속 또는 차단하는 아날로그스위치부(17), 아날로그스위치부(17)와 직렬로 스피치네트워크(13)와 송수화기(15)의 송화기 간에 접속되어 송화기측으로부터 스피치네트워크(13)에 전송되는 음성신호를 감쇄하는 감쇄기(18), 비교부(22)에서 출력되는 구형파를 유입하여 소정시간 동안 카운트하는 것을 소정횟수 반복하고 카운트한 값들이 소정의 값 범위내에 포함되면 카운트한 값에 따라 하울링주파수를 산출하여 대역통과필터부(16)의 해당 대역통과필터를 제어하여 이득을 감쇄시키고, 대역통과필터(16)를 제어 후에도 하울링이 제거되지 않으면 감쇄기(18)를 제어하며, 키보턴(21)의 입력에 따라 해당하는 DTMF톤을 생성하여 스피치네트워크(13)로 전송하는 마이컴제어부(14)와 전화기의 상태를 디스플레이하는 표시부(19)를 포함한다.

본 발명에 따른 동작을 살펴보면, 전화라인측으로부터 유입된 음성신호는 정류부(10)를 통하여 스피치네트워크(13)로 전송되며, 스피치네트워크(13)로부터의 수신신호는 비교부(22)를 통하여 마이컴제어부(14)로 출력된다. 또한 대역통과필터부(16)를 통하여 송수화기(15)의 수화기에 전송된다. 비교부(22)에서는 소정의 기준전압과 수신신호를 비교하여 기준전압 레벨보다 큰 아날로그 수신신호에 대하여 구형파로 변환시켜 마이컴제어부(14)에 출력한다.

마이컴제어부(14)는 내부의 미도시된 카운터로 유입된 구형파의 상승에지 또는 하강에지를 소정시간 예컨대, 40 msec 마다 반복하여 카운트한 다음 카운트한 값들이 일정한 값 범위내에 포함되면 하울링이 발생하고 있는 것으로 판단한다. 즉, 일정레벨 이상으로 계속 수신되고, 소정시간 동안 그 수신되는 신호가 하울링이 발생되는 주파수 대역과 같은 동일한 값으로 소정 횟수이상 계속 카운트되면 하울링이 발생되고 있다고 판단하여, 카운트된 값에 따라 하울링 주파수를 산출한 후 대역통과필터부(16)의 이득을 제어하여 해당 하울링주파수 대역의 수신신호가 감쇄되도록 한다.

이때, 대역통과필터부(16)는 대역통과주파수가 각기 통과대역폭이 다른 다수개의 대역통과필터를 구비하며 각 대역통과필터(161 내지 164)는 마이컴제어부(14)에서 출력되는 제어신호에 따라 미도시된 저항(R)과 캐패시터(C)에 접속된 아날로그스위치를 단락 또는 차단시켜 변환된 R, C값으로 해당 대역통과필터의 이득을 제어한다. 대역통과필터부(16)를 통과하여 하울링주파수 대역이 감쇄된 수신신호는 송수화기(15)의 수화기에 전송되어 사용자가 하울링없이 상대측 음성을 들을 수 있도록 한다.

한편, 대역통과필터부(16)를 제어하여 하울링주파수대역을 감쇄시켜도 하울링 주파수가 계속 감지되면 마이컴제어부(14)는 송수화기(18)의 송화기와 스피치네트워크(13)를 사이에 접속되어 있는 감쇄기(18)를 제어하여 송화기에서 출력되는 송화신호를 감쇄시켜 하울링을 제거하며, 하울링이 극도로 크게 발생하는 경우에는 송화기와 스피치네트워크(13)를 접속하는 아날로그스위치(17)를 차단시켜 하울링을 제거시킨다.

도 2는 도 1에 도시된 전화기에서의 하울링 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 2의 흐름도에 따른 동작을 살펴보면, 전화라인을 통하여 수신된 신호와 기준전압을 비교하여 기준전압보다 큰 수신된 신호의 파형을 구형파로 변환시킨다(22단계). 구형파로 변환된 신호의 상승 또는 하강에지를 소정시간 동안 카운트하는 것을 소정 횟수 반복한다(23단계). 23단계에서 반복하여 카운트된 값들이 모두 소정의 범위내에 포함되는지를 판단한다(24단계). 카운트한 값들이 소정의 범위내에 포함되면 하울링이 발생한 것으로 판단하여 카운트값에 따라 하울링주파수를 산출한다(25단계). 수신신호를 통과시키는 대역통과필터 중에서 산출된 상기 하울링 주파수 대역을 갖는 대역통과필터의 이득을 감쇄시켜 하울링을 제거한다 (26단계). 하울링이 계속 발생 여부를 확인하여(27단계), 하울링이 계속 발생되면 송수화기의 송화기에서 출력되는 신호를 감쇄시키거나 차단하여 하울링을 제거한다(28단계).

본 발명에 의하면 소정레벨 이상되는 수신신호의 교류성분을 카운트하여 해당 하울링주파수를 산출한 후, 해당 주파수대역의 수신신호를 감쇄시켜 하울링을 제거시키며, 하울링을 극히 큰 경우에는 송화기측의 출력신호를 감쇄 또는 차단시킴으로써 고가의 전용 IC칩이나 복잡한 신호처리가 필요없이 간단하고 저렴한 하드웨어 구성으로 효과적으로 하울링을 제거할 수 있다.

Claims (5)

1. 전화선을 통하여 수화기로 전송되는 수신신호를 기준전압과 비교하여 상기 기준전압 이상의 수신신호를 구형파로 변환시켜 출력하는 제1과정;

   상기 구형파신호에 대하여 소정시간 동안 카운트하는 것을 소정 횟수 반복하는 제2과정;

   상기 제2과정에서 반복하여 카운트한 값들이 일정한 값의 범위내에 포함되면 카운트한 값에 따라 해당 하울링 주파수를 산출하는 제3과정;

   상기 수신신호를 통과시키는 대역통과필터 중에서 산출된 상기 하울링 주파수 대역을 갖는 대역통과필터의 이득을 감쇄시키는 제4과정; 및

   상기 제4과정에서 하울링이 계속 발생되면 송화기측의 경로를 감쇄시키거나 차단시켜 하울링을 제거시키는 제5과정을 포함함을 특징으로 하는 전화기에서의 하울링제거 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2과정에서 구형파신호에 대한 카운트는 상기 구형파의 상승에지 또는 하강에지를 소정기간 카운트함을 특징으로 하는 전화기에서의 하울링제거 방법.
3. 전화기에서의 하울링 제거 장치에 있어서,

   송수화기와 전화라인측 간의 신호를 접속하는 스피치네트워크부;

   상기 스피치네트워크부에서 출력되는 수신신호를 유입하여 소정의 기준전압과 비교하여 구형파를 출력하는 비교부;

   상기 스피치네트워크부와 상기 송수화기의 수화기 간에 접속되고 각각 다른 대역의 대역통과필터들을 구비하며 제어신호에 따라 산출된 하울링주파수 대역의 대역통과필터의 이득을 감쇄시키는 대역통과필터부;

   상기 스피치네트워크와 송화기 간에 접속되어 제어신호에 따라 송화기의 출력신호를 감쇄시키는 감쇄기; 및

   상기 비교부에서 출력되는 구형파를 유입하여 소정시간 카운트하는 것을 소정횟수 반복하고 카운트한 값들이 일정한 값 범위내에 포함되면 카운트한 값에 따라 하울링주파수를 산출하여 상기 대역통과필터부의 해당 대역통과필터를 제어하여 이득을 감쇄시키고, 상기 대역통과필터를 제어 후에도 하울링이 제거되지 않으면 상기 감쇄기를 제어하는 마이컴제어부를 포함함을 특징으로 하는 전화기에서의 하울링제거 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 마이컴제어부의 상기 구형파신호에 대한 카운트는 상기 구형파의 상승에지 또는 하강에지를 카운트함을 특징으로 하는 전화기에서의 하울링제거 장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 마이컴제어부의 제어에 따라 송화기의 출력신호를 차단하는 아날로그스위치를 더 구비함을 특징으로 하는 전화기에서의 하울링제거 장치.