KR100323164B1 - 원음성처리신호방법및전화기세트 - Google Patents

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엘리 웨이스 , 알 비 레비
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Abstract

본 발명은 전화 통신망을 통하여 통신되는 음성 신호에 측음이 가산되기 전에 전화기 세트에서 음성 신호에 이득 계수를 적용하여 음성 신호를 자동적으로 수정하는 방법에 관한 것이다. 이득 계수는 전화기 세트의 위치에서 주변 소음을 나타내는 수신된 신호의 함수이다. 적용되는 이득은 주변 소음 레벨과 원 음성 신호 모두의 함수이다. 원 음성 신호에 대해 선형 증폭 또는 비선형 (예를 들면, 압축) 증폭이 수행되는데, 압축 증폭에서는 음성 신호의 고 레벨 부분을 저 레벨 부분보다 작은 이득 계수에 의해 증폭한다. 음성 신호는 다수의 서브밴드로 분리되고, 각 서브밴드 신호는 본 발명에 따라 개별적으로 수정할 수 있다. 이 경우, 각각의 서브밴드 음성 신호는 대응하는 서브밴드 소음 신호에 근거한 이득 계수에 의해 증폭하는데, 대응하는 서브밴드 소음 신호는 주변 소음 신호를 대응하는 다수의 서브밴드로 분리함으로써 생성된다. 개별적으로 수정된 서브밴드 신호들은 그다음 합성되어 결과적인 수정된 음성 신호를 형성한다.

Description

원 음성 신호 처리 방법 및 전화기 세트{BACKGROUND NOISE COMPENSATION IN A TELEPHONE SET}
본 발명은 전화 통신망(telephone network)에 접속된 전화기 세트(telephone set) 분야에 관한 것으로, 특히 시끄러운 환경에서 전화기 세트를 사용하는 문제에 관한 것이다.
시끄러운 방, 비행기, 차량, 길모통이 또는 레스토랑 등의 시끄러운 환경에서 전화를 할 때, 듣는 사람(이하, 청취자(listener)라고 함)이 위치하는 장소(즉, "가까운 쪽(이하 니어-엔드 측(near-end)"이라고 함) 장소)의 주변 소음(background noise)을 극복하고 다른 접속단에 위치하는(즉, "먼 쪽(이하 파-엔드(far-end)측이라고 함")에 위치하는) 말하는 사람(이하, 화자(speaker)라고 함)의 음성을 듣는 것이 곤란한 경우가 많다. 사람의 음성은 가변적이기 때문에, 파-엔드 측 화자의 음성이 니어-엔드 측 장소의 주변 소음보다 우월하여 들리기도 하고 또한 파-엔드 측 화자의 음성이 니어-엔드 측 장소의 주변 소음보다 열등하여 들리지 않기도 한다. 또한, 니어-엔드 측 장소의 소음 레벨은 그 자체가 시간에 따라 변할 수 있으므로, 그 때마다 파-엔드 측 화자의 음성 레벨이 적당한 레벨의 것으로 되기도 하고 또한 부적당한 레벨의 것으로 되기도 한다.
일부 전화기 세트가 전화 확성기(즉, 수화기)의 볼륨 레벨을 제어하는 수단을 갖추고 있기는 하나, 이러한 제어 수단을 이용할 수 없는 경우가 있다. 또한, 듣는 사람이 볼륨을 제어하는 수동적인 조정 방식은 주변 소음 레벨이 변할 때마다, 사용자가 수동 볼륨 제어 수단을 재조정하여 청취 레벨을 양호한 상태로 유지해야 하기 때문에 바람직하지 않다. 일반적으로, 듣는 사람이 먼저 그러한 문제가있음을 인식한 후에 수동 볼륨 제어 수단을 조절하는 것을 요구하기보다는 자동(적응) 제어 메카니즘을 제공하는 것이 더 바람직하다고 생각된다. 이러한 문제를 다루어 해결하고자 하는 해결책의 일예로서는, 1989년 5월 9일자로 특허된 로버트 엠 골드버그(Robert M. Goldberg)의 미국 특허 제4,829,565호에 개시된 것이있는데, 이 미국 특허에서 개시하고 있는 전화기 세트는 주변 소음 레벨의 함수에 상응하는 이득을 가진 자동 볼륨 제어 수단을 갖추고 있다.
본원 발명의 발명자들은 종래의 수동 볼륨 제어 방식이나 상기한 미국 특허 제4,829,565호에서 개시하고 있는 자동 메카니즘을 사용해서는 주변 소음 문제를 적절히 해소할 수 없다는 것을 알게 되었다. 구체적으로 말해서, 이러한 접근 방식은 핸드셋 수화기(즉, 확성기)에 공급되는 신호를 증폭하면 측음(side tone)도 증폭된다는 사실을 인식하지 못하고 있다. (측음은 전화기 세트에서 피드-스루효과(feed-through effect)로서 알려져 있다. 핸드셋 송신기 즉 마이크로폰으로부터 수신되는 입력 신호 중의 일부는 네트워크로부터 수신되는 파-엔드 측의 음성신호와 혼합되며, 그 결과의 합성 신호는 핸드셋 확성기로 전달된다.) 측음 자체가 주변 소음을 포함하므로, 그 주변 소음은, (수동 또는 자동) 볼륨 재어 수단에 의해 핸드셋 수신기로 공급되는 신호를 증폭할 때마다, 바람직하지 못하게 파-엔드측의 음성 신호와 함께 증폭된다. 따라서, 음성 신호와 소음이 함께 증폭하면, 사람 귀의 특성 때문에 주변 소음의 열화 효과가 실제로 더 악화될 수 있다.
본 발명에 따르면, 측음과의 합성 전에 전화기 세트(telephone set)에서 원 음성 신호(original speech signal)로부터 수정된 음성 신호를 발생한다. 상세히말해서, 전화기 세트가 위치하는 주어진 도착지의 주변 소음을 나타내는 수신 신호의 함수인 이득 계수를 원 음성 신호에 적용하여 수정된 음성 신호들을 발생한다. 수정된 음성 신호는 그다음 합성된다.
이득 계수는 주변 소음 레벨의 함수일 수도 있고 또는 주변 소음 레벨 및 원(즉, 파-엔드 측) 음성 신호 레벨의 양자의 함수일 수도 있다. 수정된 음성 신호는 원 음성 신호의 선형 증폭된 신호를 포함하거나 또는 원 음성 신호의 증폭 및 "압축된(compressed)" 신호를 포함할 수도 있다. "압축된"이라는 것은 원 신호의 고 레벨 부분이 저 레벨 부분보다 작은 이득 계수에 의해 증폭되는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 원 음성 신호는 다수의 서브밴드로 분리되고, 각 서브밴드 신호는 본 발명의 기술에 따라 개별적으로 수정(예를 들면, 증폭)된다. 구체적으로 말해서, 이들 원 서브밴드 음성 신호는 대응하는 서브밴드-소음-표시 신호(subband-noise-indicative signal)의 함수인 이득 계수에 의해 증폭된다. 이러한 서브밴드-소음-표시 신호는 주변 소음을 나타내는 신호를 대응하는 다수의 서브밴드로 분리하는 것에 의해 발생된다. 개별적으로 수정된 서브밴드 신호들은 그 다음 상호 합성되어 최종적으로 수정된 음성 신호를 형성한다. 수정된 음성 신호는 그다음 측음과 합성된다.
본 명세서에서는, 두 가입자간의 양방향 음성 통신 연결(two-way speech communication linkage)에서 한 가입자가 사용하는 장치를 "전화기 세트"란 용어로서 표현하고자 하는데, 여기서 그 장치는 (의도적이든 또는 의도적이 아니든) 측음과 수신 신호를 합성시키는 것으로서, 이러한 장치의 예로서는 통상의 탁상용 전화기 세트 또는 다른 유선 전화기 세트, 무선 및 셀룰러 전화기 세트 및 (조종사, 전화 교환원, 항공 관제원, 경찰 통신 지령원 등이 통상적으로 사용하고 있는 것과 같은) 헤드셋이 있다. 전화기 세트는 모든 통상적인(또는 통상적이 아닌) 전화통신망(telephone network) 수단에 의해 상대편과 연결될 수도 있다. 본 명세서에서는, "전화 통신망"이란 용어로서, 통상의 지상(terrestrial) 전화 통신망(지역 또는 장거리), 무선(셀룰러를 포함) 통신망, 무선 전송, 위성 전송, 마이크로파 전송, 광섬유 링크 등 또는 이들 모든 전송망들의 모든 조합을 표현하고자 한다.
이하, 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
개론
본 발명은 니어-엔드 측의 청취자가 시끄러운 환경에서 전화를 사용할 때 니어-엔드 측 청취자의 귀에 들리는 파-엔드 측 화자 음성의 신호/잡음비(SNR)를 향상시킨다. 니어-엔드 측 청취자의 귀에 들리는 소음 레벨은 니어-엔드 측 청취자 핸드셋의 송신기(마이크로폰)에 의해 픽업된 신호 레벨로부터 추정할 수 있다. 이러한 레벨을 기초로 해서, 파-엔드 측 화자에 의해 발생된 원 음성 신호를 전화기 세트내에서 가변 이득 계수에 의해 증폭하여 수정하는 것에 의해 청취자가 명료하게 인식할 수 있는 신호를 제공할 수도 있다. 이러한 수정은 원 음성 신호 자체 레벨의 함수로 하는 것도 바람직할 수 있다. 예를 들어 음성 파워 레벨(즉, 원 음성 신호의 "장기간" 평균 레벨)을 이득 계수를 결정하는데 도입할 수도 있다. 이와 같이 하면, 비교적 고 레벨의 신호보다 저 레벨의 신호를 큰 이득 계수에 의해 부스트(즉, 증폭)할 수 있다.
또한, 음성 신호의 수정으로서는, 선형 증폭이나 비선형 (예를 들어 압축) 증폭을 그 예로서 들 수 있다. 압축 증폭에서는, 특히, 원 음성 신호 중의 고 레벨 부분을 저 레벨 부분보다 덜(즉, 더 작은 이득 계수로) 부스트시키므로, 이 방식을 사용하면, 이미 주변 소음 레벨보다 상당히 높은 레벨의 신호를 부스트하는 것이 아니라 주변 소음 레벨보다 낮은 레벨의 신호를 단기간 부스트하는 것이 가능하게 된다. 이와 반대로, 단순 선형 증폭은 모든 신호 레벨을 동일하게 부스트함으로써, 저 레벨 신호를 주변 소음 레벨보다 높은 레벨로 부스트할 때, (이미 소음 레벨보다 높은) 고 레벨 신호가 과도하게 증폭되므로, 그러한 선형 증폭은 어떤 환경에서는 왜곡을 발생할 것이다.
제 1 도는 본 발명의 원리를 구현하는 소음 보상 시스템을 갖추고 있는 전화기 세트(20)를 도시한 것이다. 구체적으로 살펴보면, 제 1 도의 전화기 세트(20)는 데스크셋(deskset)(18) 및 (마이크로폰(13m) 및 확성기(13s)를 갖는) 핸드셋(13h)을 포함한다. 데스크셋(18)에는 소음 보상 시스템(14)이 포함된다. 핸드셋(13h)을 데스크셋(18)에 연결하는 코드는 데스크셋의 좌측으로 나오는 것이 가장 일반적이지만, 도면의 편의상 데스크셋(18)의 우측으로부터 나오는 것으로 도시했다.
데스크셋(18)은 이상 하이브리드(ideal hybrid)(19) 및 측음 가산기(21)를 더 구비한다. 이상 하이브리드(19)는 표준적인 2선식 전화선과 표준적 4선 전화 선간의 변환을 위한 것이다. 이상적으로는, 인입 신호를 4선식 전화선 상의 출력과 실질적으로 분리하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 하이브리드의 4선식 전화선으로부터 나오는 원 음성 신호에는 본질적으로 측음 성분이 없게 된다.측음가산기(21)는 마이크로폰(13m)으로부터의 신호와 인입(파-엔드 측) 음성 신호를 합성시킨 다음에 확성기(13s)에 제공한다. 특히, 마이크로폰(13m)으로부터의 낮은 레벨 신호를 음성 신호와 혼합하여 측음을 확성기로 제공한다. 이상 하이브리드 및 측음 가산기는, 예를 들면, 어떤 전자식 전화기 세트에서 볼 수 있는 통상의 부품이다. 본 발명과 무관한 다른 통상의 전화기 세트 부품은 도시하지 않았다.
소음 보상 시스템(14)은 (확성기(17)에서 나오는 것으로 도시한) 주변 소음을 나타내는 마이크로폰(13m)으로부터의 소음 표시 신호를 수신하며 또한 전화기 세트 사용자가 마이크로폰(13m)에 제공하는 음성을 수신한다. 또한, 소음 보상시스템(14)은 파-엔드 측 화자(화자가 사용하는 전화기 세트 및 그 전화기 세트로의 통신망 접속은 도시하지 않음)로부터의 원 음성 신호를 수신한다. 소음 보상시스템(14)은 소음 표시 신호로부터 주변 소음 레벨을 판단하여, 그 주변 소음 레벨에 근거한 이득 계수에 의해 원 음성 신호를 부스트하여 수정된 음성 신호를 발생한다. 다음, 가산기(21)는 그 수정된 음성 신호에 측음을 가산하여 그 가산 결과의 신호를 핸드셋(13h)의 확성기(13s)에 제공한다. 소음 보상 시스템(14)에 제공되는 때의 원 음성 신호는 실질적으로 주변 소음이 없는 상태인데, 이는 측음이 아직 (파-엔드 측의) 원 음성 신호에 가산되지 않은 상태이기 때문이다. 따라서, 파-엔트 측 음성의 부스트 시에는 측음내의 주변 소음이 동시에 부스트되지 않는다.
선형 증폭에 의한 예시적인 광대역 구현
제 2 도는 소음 보상 시스템(14)의 예시적인 광대역 기반(broadband-based) 실시예에 대한 시스템 레벨도이다. 이 시스템으로의 입력은 원 음성 신호 및 소음표시 신호를 포함하는 것으로서, 이러한 입력에는 니어-엔드 측 청취자에 의해서 제공되는 음성이 포함될 수도 있다. 이 시스템은 출력의 명료도 향상을 위해 수정된 음성 신호를 발생한다. 본 명세서에서 예시적인 실시예에 관련시켜 설명하는 모든 신호는 디지탈 형태의 신호인 것으로 가정한다.
소음 표시 신호에 근거해서, 소음 레벨 추정부(22)는 "소음 최저값(noise floor)"을 결정하고 그 값을 나타내는 신호를 출력하는데, 특히, 이 신호는 제 1의 사전설정된 기간에 걸친 소음 레벨을 나타낸다. 이러한 제 1의 사전설정 기간을 비교적 짧은 값(예를 들면, 250밀리초 이하)으로 설정하면, 이때 결정되는 소음 최저값은 실질적으로 니미-엔드 측 환경의 주변 소음 변화 레벨을 추종하게 될 것이다. 구체적으로 말해서, 소음 최저값 신호는 "지수적으로 맵핑된 이전 평균(exponentionally mapped past average)" 신호의 단기간(예를 들면, 250밀리초) 최소값을 나타내는데, 이는 공지의 기술을 사용하여 발생시킬 수 있다. 소음 레벨 추정부(22)의 예시적인 구현 형태를 제 3 도에 도시했는데, 이에 대해서는 후술하겠다.
이득 계산부(24)는 이득 신호를 발생하는데, 이 이득 신호의 값은 소음 최저값 신호에는 비례하고 평균 음성 파워 레벨 신호에는 반비례한다. 이 이득 신호는 원 음성 신호를 증폭시킬 수 있는 이득 계수(즉, 승산 계수)를 나타낸다. 평균 음성 파워 레벨 신호는 음성 파워 추정부(23)가 발생하는 것으로서, 제 2의 사전설정된 기간에 걸친 원 음성 신호의 평균 레벨을 나타낸다. 즉, 평균 음성 파워 레벨은 음성 신호의 "에너지" 레벨을 나타낸다. 파-엔드 측 음성 레벨에 종속하는 이득을제공하면, 소정의 주변 소음 레벨 상태에서 비교적 낮은 레벨의 호(call)는 충분하게 부스트되는 반면에 비교적 높은 레벨의 호는 과도하게 부스트되지 않는다. 제 2의 사전설정 결정된 기간을 비교적 긴 값(예를 들면, 1초)으로 설정하면, 현재의 파-엔드 측 음성이 고 레벨 호 부분 또는 저 레벨 호 부분을 포함하는 지의 여부를 더욱 용이하게 판단할 수 있다. 따라서, 평균 음성 파워 레벨 신호는 장기간의 평균 레벨을 나타낸다. 음성 파워 추정부(23)는 통상의 신호 에너지 추정 기법에 의해 구현할 수도 있다. 이득 계산부(24)의 예시적인 구현 형태를 제 4 도에 도시했는데, 이에 대해서는 후술하겠다.
이득 신호 및 원 음성 신호는 수정된 음성 신호를 발생하는 신호 부스트부(25)에 제공된다. 선형 증폭만을 원하는 경우에는 신호 부스트부(25)를 통상의 증폭기(즉, 승산기)로 구성하는데, 이 경우, 원 음성 신호는 이득 신호의 값과 동일한 이득 계수에 의해 증폭된다. 한편, 압축 증폭을 원하는 경우에는 신호 부스트부(25)를 이득 신호 값 이하의 이득 계수에 의해 원 음성 신호를 증폭하는 회로(또는 수순 로드(procedural code))로 구성하는데, 이득 계수는 또한 원 음성 신호 자체의 레벨에 의존한다. 즉, 이득 신호는 "압축기"에 의해 적용될 최대 이득을 나타낸다. 압축을 제공하는 신호 부스트부(25)의 예시적인 구현예를 제 7 도에 도시했는데, 이에 대해서는 후술하겠다.
제 3 도는 제 2 도 시스템의 소음 레벨 추정부(22)에 대한 예시적인 구현예를 도시한 것이다. 먼저, 하이 패스 필터(HPF)(31)는 입력 신호로부터 DC를 제거한다. 하이 패스 필터는, 예를 들면, 차단 주파수가 20Hz인 1차 순환 디지탈필터(first order recursive digital filter)로서 통상 구현될 수도 있는 것으로서, 8kHz의 표준 전화 샘플링 주파수(standard telephony sampling frequency)에 기초한 것일 수도 있다. 절대값 블록(ABS)(32)은 샘플의 크기를 계산하는 것으로서, 이 블록은 통상의 구성을 갖는다. 로우 패스 필터(LPF)(33)는 지수적으로 맵핑된 이전 평균(EMP)을 계산한다. 상술한 바와 같이, 지수적으로 맵핑된 이전 평균은 소음 레벨의 지수적으로 가중된 평균값(exponentially mapped weighted average value)을 포함한다. 로우 패스 필터(33)도 통상의 구성을 가진 것으로서, 이 필터는 전달 함수 y(n) = (1-β)x(n) + βy(n-1)를 갖는 1차 순환 디지탈 필터로서 예시적으로 구현될 수 있다. 상기 전달 함수에서, 여기서, β=e-Tk이고, T는 샘플링 주기이며, τ는 시정수이다. 예를 들어, T=0.125ms이고, τ=l6ms이다.
최소 샘플 래치(MIN)(34)는 제 1의 사전설정 기간(예를 들면, 250밀리초)에 걸친 EMP의 최소값을 저장한다. 따라서, 래치(34)의 출력 신호(MEMP)는 지수적으로 맵핑된 이전 평균의 단기간 최소값을 나타내므로, 평균화된 소음 표시 신호의 단기간 최소값을 나타내게 된다. 이 신호는 그 후 주변 소음 최저값(noise floor)을 나타내는데 사용되는데, 이 주변 소음 최저값은 그에 관해 음성을 부스트해야 할 값이다. 이에 대응하는 방식으로, 최대 샘플 래치(MAX)(35)는 상기한 제 1 사전설정 기간과 동일한 사전설정된 기간에 걸친 EMP의 최대값을 저장한다. 따라서, 래치(35)의 출력 신호(PEMP)는 지수적으로 맵핑된 이전 평균의 단기간 피크를 나타내므로, 평균화된 소음 표시 신호의 단기간 피크값을 나타내게 된다. 래치(34 및35)는 통상의 디지탈 비교기, 선택기 및 저장 장치에 의해 구현할 수 있는 것으로서, 이 저장 장치는 그 사전설정된 기간의 각 사이클의 시점에서 리세트된다.
음성 검출기 및 소음 최저값 추정부(36)는 신호 MEMP 및 PEMP에 기초하여 소음 최저값 신호 출력을 발생한다. 구체적으로 말해서, 음성 검출기 및 소음 최저 값 추정부(36)는 두가지 기능을 실행한다. 그들 기능 중의 하나는, 소음 표시 신호가 현재 소음만을 포함하고 있는지 또는 그와 함께 음성도 포함하고 있는지의 여부를 판단하는 것이다. 이는 통상적인 스피커폰의 구현에서 사용하는 것과 같은 통상의 기술에 의해서 해결할 수도 있는데, 그의 예로서는, (소음 표시 신호의 단기간 피크값을 나타내는) PEMP를 (소음 표시 신호의 단기간 최소값을 나타내는)MEMP로 나눈 몫을 사전설정된 임계값과 비교하는 것이 있다. 이 몫이 크면 입력 신호 레벨의 변화도 크다. 입력 신호 레벨의 변화가 제 1의 사전설정 기간내에서 충분히 이루어지면, 음성이 존재하는 것으로 상정한다. (주목할 것은, 음성 신호 레벨의 변화는 통상 주변 소음 레벨의 변화를 초과한다는 것이다.)
상기한 기능 중의 나머지 기능은, 음성 검출기 및 소음 최저값 추정부(36)가 출력 소음 최저값을 소음 최저값의 추정 레벨을 나타내는 값으로 설정하는 것으로서, 음성이 존재하지 않는다고 판단되는 경우에는 소음 최저값 신호를 MEMP, 즉 소음 표시 신호의 단기간 최소값으로 설정하고, 그렇지 않은 경우에는 소음 최저값 신호를 변하지 않은 상태로 그대로 유지 즉 이전 값으로 유지시킨다. 이런 식으로, 음성의 존재로 인해 주변 소음의 실존 레벨 판단이 곤란할 때, 소음 레벨이 이전 기간부터 변하지 않았던 것으로 상정한다.
제 1의 다른 실시예에 있어서는, 음성이 일반적으로 주변 소음보다 크기가 상당히 크므로, (PEMP를 MEMP로 나눈 몫을 사용하는 것이 아니라) PEMP 값만을 사전설정된 임계값과 비교할 수도 있다. 그리고, 제 2의 다른 실시예에 있어서는, 파-엔드 측 화자가 니어-엔드 측 청취자의 말하는 시점과 동일한 시점에 말하지 않을 것이라는 가정 하에, 음성 검출을 모두 무시할 수도 있다. 즉, 니어-엔드 측 청취자가 말하고 있는 기간 동안 "소음 최저값"이 어느 정도인 가를 결정하지 않아도 된다. 이 제 2의 다른 실시예에 있어서는, 최대 샘플 래치(35)와 음성 검출기 및 소음 최저값 추정부(36)를 제 3 도의 소음 레벨 추정부(22)로부터 제거하고, 최소 샘플 래치(34)의 출력(즉, 신호(MEMP))을 소음 레벨 추정부(22)의 소음 최저값 신호 출력으로서 직접 사용할 수도 있다.
제 4 도는 제 2 도에 도시한 시스템의 이득 계산부(24)에 대한 예시적인 구현 형태를 도시한 것이다. 이득 신호는 소음 레벨 추정부(22)로부터의 소음 최저값 신호 및 음성 파워 추정부(23)로부터의 평균 음성 파워 레벨 신호에 따라 발생된다. 구체적으로 말해서, 추정된 이득은 소음 최저값에는 비례하고 평균 음성파워 레벨에는 반비례하는 것이 바람직하며, 또한 그 이득은 1보다 작아서도 안되고(즉, 원 음성 신호는 결코 감쇄되어서는 안되고) 최대 지정값보다 커서도 안된다.
먼저, 증폭기(41)는 소음 최저값에 소음 스케일 팩터(noise scale factor)를 곱한다. 이 소음 스케일 팩터는 이득 계수를 나타내는 증폭기(41)의 출력 신호가 적당한 크기로 되도록 적절한 값으로 설정된다. 특히, 소음 스케일 팩터는 "감도(sensitivity)" 제어 팩터로서 작용한다. 즉, 스케일 팩터가 작을 수록 소정레벨의 주변 소음에 대해 더 큰 이득이 적용된다. 이 신호의 크기는 소음 레벨을 극복하는데 적당한 양만큼 최저 파-엔드 측 음성 레벨을 부스트시킬 이득 계수로 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 소음 스케일 팩터는 0 과 1 사이의 분수값, 예를 들면 0.4와 같은 값으로 설정된다.
다음에, 최소화기(minimizer)(MIN)(42)는 증폭기(41)에 의해 출력되는 이득 계수와 예를 들어 5.6(즉, 15dB)으로 설정되는 최대 허용 이득 계수를 비교하여 시스템이 원 음성 신호에 과도한 이득 계수를 적용하지 못하게 한다. 최대화기(maximizer)(MAX)(43)는 어떠한 경우에서도 결과적인 이득 계수가 1보다 작아지지 않게 함으로써, 원 음성 신호가 결코 감쇄되지 않게 한다.
제산기(44) 및 최소화기(MIN)(45)는 결과적인 이득이 음성 파워 추정부(23)에 의해 제공되는 평균 음성 파워 레벨에 반비례하도록 이득 계산에 사용할 부가적인 승산 계수를 결정한다. 제산기(44)는 최소 파-엔드 측 음성 레벨을 평균 음성 파워 레벨로 나눈 몫을 그 부가적인 승산 계수로서 사용하기 위해서 계산한다. 최소 음성 레벨은, 파-엔드 측 화자가 침묵하고 있는 기간 동안 단순한 주변 소음으로부터 구별되는 것으로서 파-엔드 측 실제 음성으로 간주되는 최소 레벨을 나타낸다. 예를 들면, 최소 음성 레벨은 -30dBm을 나타내는 값으로 설정될 수 있다. 최소화기(45)는 승산 계수가 "1"을 초과하지 않도록 한다. 이렇게 함으로써, 이득 계수는 파-엔드 측 음성 레벨이 최소 레벨 이하로 될 때 증가되지 않아, 파-엔드 측 주변 소음은 과도하게 부스트되지 않게 된다(즉, 가장 작은 음성을 상회하는 레벨로 부스트되지 않는다).
증폭기(46)는 증폭기(41)가 발생하는 (최소화기(42) 및 최대화기(43)를 통한) 이득 계수에 제산기(44)가 발생하는 (최소화기(45)를 통한) 부가적인 승산 계수를 곱한다. 마지막으로, 최대화기(MAX)(47)는 최종 이득 계수가 1을 초과하지 않도록 함으로써 원 음성 신호는 결코 감쇄되지 않는다. 따라서, 결과적인 이득 계수는 소음 최소값 레벨에 비례하고 평균 음성 파워 레벨에 반비례하지만 1보다 적지도 특정의 최대값을 초과하지도 않는다.
압축 증폭에 의한 예시적인 광대역 구현
상술한 바와 같이, 압축 증폭 기술에서는 높은 에너지 신호보다 낮은 에너지 신호에 대해 큰 이득을 적용한다. 따라서, 주위 소음으로 인해 생기는 시끄러운 소리의 과도한 증가 및 청취자의 청취 동적 범위 감소를 보상하는데 도움이 된다. 소음은 높은 에너지 신호보다는 낮은 에너지 신호에 더 영향을 끼치므로, 높은 에너지 신호는 조금 덜 증폭할 필요가 있다. 또한, 이러한 보상은 높은 에너지 신호의 과도한 증폭을 피할 수 있게 함으로써 음성 왜곡이 방지된다. 따라서, 이미 충분히 큰 음성이 과도하게 증폭되는 부작용을 수반하지 않는 상태로 통화 명료도가 증가된다.
제 5 도는 압축 증폭을 이용하는 제 2 도 시스템의 예시적인 실시예의 신호 부스트 유닛에 의해서 원 음성 신호에 적용될 수도 있는 압축기 이득을 도시한 그래프이다. 제 6 도는 제 5 도에 도시한 이득을 적용함으로써 나타나는 예시적인 신호 부스트 유닛의 대응 전달 함수를 도시한 그래프이다. 도시한 바와 같이, 적용되는 이득(데시벨 또는 dB 단위)은, 최저 에너지 신호에 적용되는 사전설정된 "저 레벨" 이득인 GL 상태로부터, "고 레벨" 이득인 GH 상태를 거쳐, 최고 에너지 신호에 적용되는 무이득(즉, OdB) 상태로 변한다. 저 레벨 이득 GL은 제 4 도에 도시하고 전술한 바와 같이 이득 계산부(24)의 출력인 이득 신호에 근거할 수도 있다. 특히, 그 이득 신호가 최대 이득 계수를 나타내고 GL이 이득(데시벨)을 나타내는 경우, 쉽게 알 수 있듯이 GL=201og(이득 신호)이다. 제 5 도 및 제 6 도의 그래프로부터 알 수 있듯이, 이득을 "-"가 아닌 상태로 유지하여 신호가 결코 감쇄되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
압축기 "중단점(breakpoint: BK)"은 원 음성 신호 레벨 임계값으로서, 이 값아래에서는 적용 이득이 일정하다. 따라서, BK 레벨 아래의 신호는 선형적으로 부스트되며, BK 레벨 위의 신호만이 실제로 압축된다. 적용 이득을 그 임계값 아래로 일정하게 유지하면, (실제 파-엔드 측 음성이 아니라) 파-엔드 측의 주변 소음만을 나타내는 매우 낮은 레벨 신호는 과도하게 증폭되지 않고(즉, 최저 레벨 음성 신호를 초과하는 상태로 부스트되지 않고), 저 레벨 음성 신호가 충분히 부스트 될 것이다. P는 고 레벨 이득(GH)을 규정하는 점을 나타낸다. 압축기 중단점(BK) 및 P 점은 바람직하게는 원 음성 신호의 대부분의 동적 범위가 BK와 P 사이에 존재하도록 선택한다. 따라서, 저 레벨 이득(GL)은 최저 레벨 음성 신호에 적용되고, 고 레벨 이득(GH)은 최고 레벨 음성 신호에 적용된다. 예를 들면. BK는 (파-엔드 측 주변 소음과는 반대로) 실제 음성을 나타내는 최소 레벨로 설정될 수 있다. P는 예를 들면 10%의 시간만을 초과하는 음성 레벨로 설정할 수도 있다. 이와는 달리, 전형적으로 음성은 약 30dB 범위의 에너지 분포를 가지고 있으므로, BK 또는 P는 상술한 바와 같이 선택하고, 다른 파라미터는 각각 30dB보다 높게 또는 낮게 설정할 수도 있다.
제 7 도는 제 5 도 및 제 6 도의 그래프에 도시한 바와 같은 압축 증폭을 이용하는 제 2 도 시스템의 예시적 실시예의 신호 부스트 유닛에 대한 구현예를 도시한 것이다. 이 예시적인 구현 예는 절대값 블록(ABS)(50), 피크 검출기(51). 대수 블록(LOG)(52), 승산기(53), 가산기(54), 최소화기(MIN)(55), 가산기(56). 최대화기(MAX)(57), 지수함수기(exponentiator)(EXP)(58) 및 승산기(59)를 포함한다. 대수 블록(52) 및 지수함수기(58)의 존재로부터 알 수 있듯이, 압축된 이득의 계산은 주로 대수 영역에서 실행된다. 모든 개별적 구성 요소는 통상의 구성을 갖는다.
구체적으로 살펴보면, 절대값 블록(50)은 샘플의 크기를 계산한다. 피크 검출기(51)는 압축기의 어택트 시간과 릴리스 시간(attack and release time)을 제어한다. 예를 들면, 피크 검출기(51)는 순간 어택트 및 음절 릴리스(syllabic release)를 제공하도록 설계하는 것이 바람직하다. 순간 어택트 시간은 입력 신호 레벨이 갑자기 상승하는 경우에 압축기 이득이 순간적으로 저감될 수 있게 한다. 따라서, 갑작스런 큰 소음이 과도하게 증폭되는 것이 방지되므로, 청취자의 귀를 아프게 하거나 귀에 손상을 주는 것을 피할 수 있다. 그러나, 압축기 이득은 릴리스 시정수(release time constant)에 의존하는 속도로 증가한다. 릴리스 시정수는 예를 들면 말해진 언어의 음소와 관련된 빠른 에너지 변화에 응답하도록 16밀리초(또는 이하)로 설정될 수도 있다. 구체적으로, x(n)가 피크 검출기(51)로의 n번째 입력 샘플을 나타내고 y(n)가 그로부터의 n번째 출력 샘플을 나타내는 경우, 피크검출기(51)는 x(n)>y(n-1)인 경우에는 y(n)=x(n)로 설정하고 x(n)>y(n-1)가 아닌 경우에는 y(n)=βy(n-1) 로 설정하는 것에 의해 구현할 수도 있다. β=e-Tk이고, T는 샘플링 주기(예를 들면, 전화 통신용 0.125밀리초)와 동일하게 설정되며, τ는 릴리스 시정수(예를 들면, 25밀리초)와 동일하게 설정된다.
대수 블록(52)은 디지탈 샘플의 대수를 취하는 것에 의해 피크 검출기(51)로부터의 출력 신호를 대수 영역으로 변환한다. 승산기(53), 가산기(54) 및 최소화기(55)는 압축에 따른 이득의 상대적인 감소를 계산한다. 즉, 이들 구성 요소는 결과적인 이득이 (최대 이득을 나타내는) 저 레벨 이득(GL)으로부터 감소되는 크기를 계산한다. 구체적으로 말해서 승산기(53)는 신호에 (k-1)의 양을 곱한다(여기서. k는 "압축율(compression ratio)"의 역수임). 압축율(CR)은 제 6 도에 도시한 압축기 이득 곡선의 기울기를 나타내는 것으로서, 그 압측율은 CR = 1/k = (P-Bk)(P-Bk+GH-GL)과 같이 (위에서 정의한) BK, P, GL 및 GH과 같은 파라미터들로부터 용이하게 계산될 수 있다. 가산기(54)는 승산기(53)로부터의 결과에 (-) 크기의 -(k-1)log(bk)을 가산한다(여기서, bk는 선형 스케일상의 절대값 레벨로서 표현된 압축기 중단점(즉, BK)임). 예를 들면, 음성 신호 크기가 선형 스케일상의 [0, R] 범위내에 있고 또한 압축기 중단점이 R로부터 사전설정된 크기 xdB 만큼 아래에 위치되는 것이 바람직한 경우에는, bk = R x 10(-x/20)으로 된다. 최소화기(55)는 최종의 결과적인 압축 이득이 저 레벨 이득(GL)을 결코 초과하지 않도록 상기 계산의 결과를 0 이하로 제한한다.
가산기(56)는 bk(즉, 저 레벨 이득)보다 낮은 모든 레벨에서 압축기에 의해 도입되는 이득의 대수인 gl을 가산한다. 따라서, gl = log(이득) = GL/20이다. 최대화기(57)는 원 음성 신호가 결코 감쇄되지 않도록 (대수 영역에서 계산된) 최종 결과가 0 이상으로 유지되게 한다. 지수함수기(58)는 계산된 압축 이득을 대수 영역으로부터 다시 변환하여 최종 이득 계수(즉, 압축 이득)를 생성한다. 마지막으로, 승산기(59)는 이러한 (승산) 이득 계수를 원 음성 신호에 적용하여 수정된 음성 신호를 생성한다.
압축 증폭의 다른 예시적인 구현예
제 8 도는 상술한 것과 다른 방식으로 압축 증폭을 이용하는 제 2 도의 이득계산 유닛에 대한 다른 예시적인 구현예를 도시한 것이다. 제 8 도에 도시한 이득 계산부(24')에 있어서, 신호 부스트부(25)의 압축기의 저 레벨 이득(GL)은, (평균 음성 파워 레벨에 따르지 않고) 주변 소음 레벨의 함수로서만 가변되며, 고 레벨 이득(GH)은 평균 음성 파워 레벨의 함수로서 가변된다. 즉, 저 레벨 이득은 (오로지) 소음 최저값에만 비례하고, 고 레벨 이득은 (오로지) 평균 음성 파워 레벨에만 반비례한다. 그러므로, 이득 계산부(24')는 신호 부스트부(25)에 공급되는 두개의 "독립적인" 이득 계수를 포함하는 출력(이득)을 발생한다.
예를 들면, P를 전술한 바와 같이 시간의 10%만을 초과하는 음성 레벨로 설정되도록 선택하면, 본 구현예의 결과, 저 레벨 이득을 변화시키는 효과와 고 레벨이득을 변화시키는 효과는 기본적으로 직교하게 된다. 특히, 저 레벨 이득이 변하면 음성 명료도가 영향을 받지만, 고 레벨 이득이 일정하면 큰 소리는 비교적 영향을 받지 않는다. 한편, 고 레벨 이득이 변하면 음성의 큰 소리가 영향을 받지만, 저 레벨 이득이 일정하면 명료도는 비교적 영향을 받지 않는다. 따라서, 저레벨 이득은 명료도 "제어" 수단으로 되고, 고 레벨 이득은 큰 소리 "제어" 수단으로 된다. 따라서, 본 명세서에서 개시하는 예시적인 구현예에서는, 바람직하게, 주변 소음이 증가할 때 저 레벨 이득을 증가시키고, 파-엔드 측 음성 레벨이 감소할 때 고 레벨 이득을 증가시킨다.
구체적으로 살펴보면, 제 8 도의 다른 구현예에서는, 증폭기(41), 최소화기(MIN)(42) 및 최대화기(MAX)(43)가 제 4 도에 도시한 구현예의 대응하는 구성 요소들과 유사한 방식으로 소음 최저값에 비례하는 이득 계수를 생성한다. 이 구현예에서는, 또한, 동일한 파라미터 즉 소음 스케일 팩터 및 최대 허용 이득 계수가 동일한 방식으로 사용된다. 그러나, 이 경우에 있어서의 결과적인 신호는 신호 부스트부(25)의 압축기에 제공될 최종 저 레벨 이득 계수이다.
또한, 제산기(44) 및 최소화기(MIN)(45)는 제 4 도에 도시한 구현예의 대응하는 구성 요소들과 유사한 방식으로 (평균 음성 파워 레벨에 반비례하는) 다른 이득 계수를 결정한다. 승산기(48)는 상기 이득 계수(1 이하)에 최대 허용 고 레벨 이득 계수를 나타내는 파라미터를 곱하여 신호 부스트부(25)의 압축기에 제공될 고 레벨 이득 계수를 생성한다. 예를 들면, 최대 허용 고 레벨 이득 계수는 저 레벨 이득 계수로 설정하는 것이 바람직하다. 최대화기(49) 및 이와 유사한 최대화기(43)는 원 음성 신호가 결코 감쇄되지 않도록 결과적인 이득 계수가 적어도 1로 되게 한다.
이득 계산부(24')가 생성하는 최종 이득 계수를 갖고서, 신호 부스트부(25)를 제 7 도에 도시하고 상술한 바와 같이 구현할 수도 있다. 특히, 압축율(CR)은 이득 계산부(24')가 생성하는 저 레벨 및 고 레벨 이득 계수에 따라 상술한 바와 같이 용이하게 계산할 수도 있다. 그 다음, 압축 이득은 상술한 바와 같이 k(1/CR). bk 및 gl(이는 저 레벨 이득 계수에 근거함)에 근거해서 계산할 수도 있다.
예시적인 멀티밴드 구현예
제 9 도는 개개의 (주파수) 서브밴드에서 소음 보상을 수행하는 본 발명의 멀티밴드 기반(multiband-based) 실시예에 대한 시스템 레벨을 도시한 것이다. 여기서는 소음 보상을 개개의 서브밴드에서 독립적으로 실행함으로써, 한 주파수 대역내의 소음 에너지는 다른 주파수내의 원 음성 신호에 적용되는 이득에 영향을 미치지 않는다. 예를 들면, 원 음성 신호의 고 에너지 저주파 성분은 바람직하게는 그 신호의 고주파 성분에 적용되는 이득에 영향을 주지 않을 것이다. 일반적으로, 멀티밴드-기반 소음 보상은 주변 소음의 스펙트럼 특성에 대해 양호하게 적응할 수 있게 한다.
예시한 멀티밴드 시스템의 구조 및 동작은 제 2 도의 광대역 시스템의 것과 대체로 대응한다. 그러나, 제 2 도의 광대역 시스템에 의해 실행되는 각각의 처리는 여러 개의 독립적인 서브밴드에서 제 9 도의 멀티밴드 시스템에 의해 실행된다. 특히, 제 2 도에 도시한 4개 구성 요소의 각각은, 각각의 입력 신호가 분리되는 n개 서브밴드들 중의 한 서브밴드에서 제각기 동작하는 다수개의 대응하는 "복사판"구성 요소로 대체될 수도 있다. 음성 및 오디오 신호를 서브밴드에 기반하여 처리하는 것은 잘 알려져 있으므로, 이하에서는 제 9 도의 멀티밴드 구현예를 개괄적으로 설명하겠다.
특히, 멀티밴드 소음 보상 시스템(14')은 분석 필터 뱅크(analysis filter bank)(61, 62), 소음 레벨 추정부(22'), 음성 파워 추정부(23'), 이득 계산부(24'), 신호 부스트부(25') 및 가산기(63)를 포함한다. (제 2 도 광대역 시스템의 유닛에 대응하는 유닛에는 동일한 부호에 "프라임" 부호(')를 붙였다.) 2개의 입력 신호, 즉 소음 표시 신호 및 원 음성 신호의 각각은 통상의 방식으로 분석 필터 뱅크(61 및 62)에 의해 대응하는 세트의 n개 서브밴드 신호로 분리된다. 바람직하게는, 이들 2개의 필터 뱅크는 서로 동일하여 2개의 신호는 정확히 동일한 주파수 대역 구조를 갖는 대응하는 세트의 서브밴드 신호로 분리된다.
소음 레벨 추정부(22')는 서브밴드 소음 레벨 추정부(22-1,..., 22-n)를 포함하고, 음성 파워 추정부(23')는 서브밴드 음성 파워 추정부(23-1, ...., 23-n)를 포함하고, 이득 계산부(24')는 서브밴드 이득 계산부(24-1, ...., 24-n)를 포함하며, 신호 부스트부(25')는 서브밴드 신호 부스트부(25-1, ...., 25-n)를 포함하다. (i 번째 서브밴드에 대응하는) 각 세트의 구성 요소(22-i, 23-i, 24-i, 25-i)는 제 2 도의 광대역 소음 보상 시스템(14)의 구성 요소(22, 23, 24, 25)에 대응하는 내부 구조를 가지며 그와 유사한 방식으로 동작한다. 서브밴드로 분할된 음성 신호가 이를 서브밴드의 각각에서 (서브밴드 신호 부스트부(25-1, .., 25n)에 의해) 적절히 수정된 후, 가산기(63)는 결과적인 수정된 서브밴드 음성 신호들을 합성하여 도착지에서 사용하기 위한 최종 수정된 음성 신호를 발생한다. 가산기(63)는 통상의 구성을 갖는다.
다른 멀티밴드 실시예에서는, 음성 파워 추정을 서브밴드에서 실행하지 않는다. 이 경우에는, 음성 파워 추정부(23') 대신에 제 2 도 광대역 시스템의 음성 파워 추정부(23)를 사용하고 그의 출력 신호(평균 음성 파워 레벨)를 각각의 서브 밴드 이득 계산 요소(24-1,...., 24-n)에 공급한다. 즉, 이 실시예는 개별적으로 각 서브밴드의 파워 레벨에 반비례하는 것이 아니라 전체적으로 원 음정 신호의 전체 음성 파워 레벨에 반비례하는 각 서브밴드의 이득 계수를 제공한다.
멀티밴드 소음 보상 시스템(14')의 개개의 서브밴드 구성 요소가 소음 보상시스템(14)의 구성 요소에 대응하지만, 상기 소음 보상 시스템(14)과 관련하여 설명한 각종 파라미터(예를 들면, 소음 스케일 팩터, 최대 허용 이득 계수, 최소 음성 레벨 등)의 값은 여러 다른 서브밴드 구현예마다 달리 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 멀티밴드 압축 시스템에 있어서는, 고주파 대역에서의 피크 검출기(51)의 릴리스 시간을 저주파 대역에서의 대응하는 피크 검출기의 릴리스 시간보다 작게 설정되는 것이 바람직하다.
명료한 설명을 위해, 본 발명의 예시적인 실시예가 개별적인 기능 블록들을 포함하는 것으로 하였지만, 이들 블록의 기능은 제한하고자 하는 것은 아니나 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 포함하는 공유 하드웨어 또는 전용 하드웨어를 사용하여 구현할 수도 있다. 예를 들면, 여러 도면에 예시한 프로세서들의 기능을 하나의 공유 프로세서에 의해 제공할 수도 있다. ("프로세서"라는 용어가 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어만을 언급하는 것으로서 해석되어서는 안된다.)
예시적인 실시예들은 디지탈 신호 처리기(DSP) 하드웨어, 후술할 동작을 실행하는 소프트웨어를 저장하는 판독 전용 메모리(ROM) 및 DSP 결과를 저장하는 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함할 수도 있다. 또한, VLSI 하드웨어 실시예는 물론이고 커스텀 VLSI와 범용 DSP 회로의 조합 실시예를 제공할 수도 있다.
이제까지 다수의 본 발명에 따른 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 당업자라면 알 수 있듯이, 이를 실시예는 본 발명의 원리를 이용할 때 도출될 수 있는 수많은 가능한 실시예들 중의 예시적인 실시예에 불과하며, 본 발명의 사상 및 범주내에서 수많은 다른 변형 실시예가 도출될 수 있다.
제 1 도는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 소음 보상 회로를 구비하는 전화기 세트를 도시한 도면,
제 2 도는 본 발명에 따른 소음 보상 시스템의 예시적인 광대역 기반 실시예에 대한 시스템 레벨도,
제 3 도는 제 2 도에 도시된 시스템의 소음 레벨 추정 유닛에 대한 구현예를 도시한 도면,
제 4 도는 제 2 도에 도시된 시스템의 이득 계산 유닛에 대한 구현예를 도시한 도면,
제 5 도는 압축 증폭을 이용하는 제 2 도 시스템의 신호 부스트 유닛에 의해 원 음성 신호에 적용될 수 있는 압축기 이득을 도시한 그래프,
제 6 도는 제 5 도에 도시한 이득을 적용함으로써 발생하는 예시적인 신호 부스트 유닛의 대응하는 전달 함수를 도시한 그래프도,
제 7 도는 제 5 도 및 제 6 도의 그래프에 도시한 바와 같은 압축 증폭을 이용하는 제 2 도 시스템의 신호 부스트 유닛에 대한 구현예를 도시한 도면,
제 8 도는 다른 방식으로 압축 증폭을 이용하는 실시예에 사용되는 제 2 도의 이득 계산 유닛에 대한 또 다른 구현예를 도시한 도면,
제 9 도는 주변 소음을 개개의 서브밴드에서 보상하는 본 발명의 예시적인 멀티밴드 기반 실시예에 대한 시스템 레벨도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
13h : 핸드셋 13m : 마이크로폰
13s : 확성기 14 : 소음 보상 시스템
18 : 데스크셋 19 : 이상 하이브리드
21 : 측음 가산기 22 : 소음 레벨 추정부
23 : 음성 파워 추정부 24 : 이득 계산부
25 : 신호 부스트부 31 : 하이 패스 필터
32, 50 : 절대값 블록 33 : 로우 패스 필터
34 : 최소 샘플 래치 35 : 최대 샘플 래치
36 : 음성 검출기 및 소음 최저 추정부
41, 46 : 증폭기 42, 45, 55 : 최소화기
43, 47, 57 : 최대화기 44 : 제산기
51 : 피크 검출기 52 : 대수 블록
53, 59 : 승산기 54, 56 : 가산기
58 : 지수함수기

Claims (18)

  1. 전화기 세트(telephone set)에서 원 음성 신호(original speech signal)를 처리하여 수정된 음성 신호를 생성하는 방법으로서, 상기 원 음성 신호는 전화 통신망(telephone network)을 거쳐 상기 전화기 세트가 위치한 도착지로 통신되고, 상기 도착지는 그의 위치에서 주변 소음을 가지고 있으며, 상기 원 음성 신호에는 실질적으로 상기 주변 소음이 없는, 상기 방법에 있어서,
    상기 전화 통신망으로부터 상기 도착지에서 상기 원 음성 신호를 수신하는 단계와,
    상기 도착지에서 상기 주변 소음을 나타내는 주변 소음 표시 신호(background-noise-indicative signal)를 생성하는 단계와,
    상기 원 음정 신호에 이득을 적용하여 상기 수정된 음성 신호를 생성하는 단계를 포함하되, 상기 이득은 상기 주변 소음 표시 신호의 함수인 원 음성 신호 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변 소음 표시 신호는 시변 신호 레벨(time-varying signal level)에 의해 특징지워지며, 상기 이득은 제 1의 사전설정된 기간에 걸쳐 측정된 상기 주변 소음 표시 신호의 신호 레벨의 함수인 원 음성 신호 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이득은 상기 원 음성 신호의 또 다른 함수인 원 음성 신호 처리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 이득은 제 2의 사전설정된 기간에 걸쳐 측정된 상기 원 음성 신호의 에너지 레벨의 또다른 함수인 원 음성 신호 처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 원 음성 신호는 시변 신호 레벨에 의해 특징지워지며, 상기 이득은 상기 원 음성 신호의 신호 레벨의 또다른 함수이고, 제 1 신호 레벨에 있을 때의 상기 원 음성 신호에 적용되는 이득은 상기 제 1 신호 레벨보다 높은 제 2 신호 레벨에 있을 때의 상기 원 음성 신호에 적응되는 이득보다 큰 원 음성 신호 처리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변 소음 표시 신호는 상기 주변 소음과 음성 모두를 나타내는 소음 및 음성 표시 신호(noise-and speech-indicative signal)를 포함하고, 상기 이득을 적용하는 단계는 상기 잡음 및 음성 표시 신호가 음성을 포함하고 있지 않는 때를 결정하고 그때의 이득을 결정하는 단계를 포함하는 원 음성 신호 처리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수정된 음성 신호와 측음(side tone)을 합성하여 최종 음성 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 원 음성 신호 처리 방법.
  8. 주변 소음을 갖는 위치에서 사용하기 위한 전화기 세트(telephone set)에 있어서,
    상기 주변 소음을 나타내는 주변 소음 표시 신호를 생성하는 수단과,
    실질적으로 상기 주변 소음이 없고 전화 통신망에 의해 상기 전화기 세트로 통신되는 원 음성 신호를 수신하는 수단과,
    상기 원 음성 신호에 이득을 적용하여 수정된 음성 신호를 생성하는 수단을 포함하되, 상기 이득은 상기 주변 소음 표시 신호의 함수인 전화기 세트.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 주변 소음 표시 신호는 시변 신호 레벨에 의해 특징지워지고, 상기 전화기 세트는 제 1의 사전실정된 기간에 걸쳐 상기 주변 소음 표시 신호의 신호 레벨을 측정하는 수단을 더 포함하며, 상기 이득은 상기 측정된 레벨의 함수인 전화기 세트.
  10. 제 8 항에 있어서,
    제 2의 사전설정된 기간에 걸쳐 측정한 상기 원 음성 신호의 에너지 레벨을 결정하는 수단을 더 포함하며, 상기 이득은 상기 에너지 레벨의 함수인 전화기 세트.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 이득을 결정하는 수단을 더 포함하고, 상기 원 음성 신호는 시변 신호 레벨에 의해 특징지워지며, 상기 이득은 상기 원 음성 신호의 레벨에 기초한 이득이고, 상기 원 음성 신호가 제 1 신호 레벨에 있을 때 결정된 상기 이득은 상기 원 음성 신호가 상기 제 1 신호 레벨보다 높은 제 2 신호 레벨에 있을 때 결정된 상기 이득보다 큰 전화기 세트.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 주변 소음 표시 신호는 상기 주변 소음과 음성 모두를 나타내는 소음 및 음성 표시 신호를 포함하며, 상기 이득을 적용하는 수단은 상기 소음 및 음성표시 신호에 적용되어 상기 소음 및 음성 표시 신호가 음성을 포함하고 있지 않는때를 결정하고 그때의 이득을 결정하는 수단을 포함하는 전화기 세트.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 수정된 음성 신호와 측음을 합성하여 최종 음성 신호를 생성하는 수단을 더 포함하는 전화기 세트.
  14. 주변 소음을 갖는 위치에서 사용하기 위한 전화기 세트에 있어서,
    상기 주변 소음을 나타내는 주변 소음 표시 신호를 생성하는 수단과,
    실질적으로 상기 주변 소음이 없고 전화 통신망에 의해 상기 전화기 세트로 통신되는 원 음성 신호를 수신하는 수단과.
    상기 원 음성 신호에 이득을 적용하여 수정된 음성 신호를 생성하는 수단-상기 이득은 상기 주변 소음 표시 신호의 함수임- 과,
    상기 수정된 음성 신호와 측음을 합성하여 최종 음성 신호를 생성하는 수단을 포함하는 전화기 세트.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 주변 소음 표시 신호는 시변 신호 레벨에 의해 특징지워지고, 상기 전화기 세트는 제 1의 사전설정된 기간에 걸쳐 상기 주변 소음 표시 신호의 신호 레벨을 측정하는 수단을 더 포함하며, 상기 이득은 상기 측정된 레벨의 함수인 전화기 세트.
  16. 제 14 항에 있어서,
    제 2의 사전설정된 기간에 걸쳐 측정된 상기 원 음성 신호의 에너지 레벨을 결정하는 수단을 더 포함하며, 상기 이득은 상기 에너지 레벨의 함수인 전화기 세트.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 이득을 결정하는 수단을 더 포함하고, 상기 원 음성 신호는 시변 신호 레벨에 의해 특징지워지며, 상기 이득은 상기 원 음성 신호의 레벨에 기초한 이득이고, 상기 원 음성 신호가 제 1 신호 레벨에 있을 때 결정된 상기 이득은 상기 원 음성 신호가 상기 제 1 신호 레벨보다 높은 제 2 신호 레벨에 있을 때 결정된 상기 이득보다 큰 전화기 세트.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 주변 소음 표시 신호는 상기 주변 소음과 음성 모두를 나타내는 소음 및 음성 표시 신호를 포함하며, 상기 이득을 적용하는 수단은 상기 소음 및 음성 표시 신호에 적용되어 상기 소음 및 음성 표시 신호가 음성을 포함하고 있지 않는 때를 결정하고 그때의 이득을 결정하는 수단을 포함하는 전화기 세트.
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