KR100336960B1 - 부하를줄이는음성신호인식장치및그방법 - Google Patents

Abstract

컴퓨터 시스템에 연결되어 외부로부터 신호를 입력받는 마이크(10)와;

상기 마이크(10)에서 출력되는 신호를 입력받아 신호를 증폭하는 증폭부(20)와;

상기 증폭부(20)에서 증폭되어 출력되는 신호를 다른 신호로 변환하여 출력하는 변환부(30)와;

상기 변환부(30)에서 출력되는 신호를 입력받아 중앙 처리 장치가 처리할 수 있도록 기억 장치로 출력하는 오디오 보드(40)와;

상기의 마이크(10)를 통하여 신호가 입력중인 상태인지 아닌 상태인지 선택하는 제어부(50)로 이루어지는 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치 및 그 방법은 스위치로 음성 명령이 입력중인지 아닌지의 상태를 선택할 수 있어서 음성 명령의 입력 상태가 아니면 음성 인식 프로그램이 동작하지 않고 스위치의 상태만을 검사하게 하므로 중앙 처리 장치에 부하가 걸리지 않아 음성 메일 녹음이나 스피커 폰등의 다른 응용 프로그램들이 마이크를 사용할 수 있다.

Description

부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치 및 그 방법

이 발명은 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치에 관한것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 음성 인식이 가능한 컴퓨터 시스템에서 중앙 처리 장치의 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치 및 그 방법에 관한것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 음성 신호 인식 장치에 대하여 설명하기로 한다.

제1도는 종래의 음성 신호 인식 장치의 블럭 구성도이고,

제2도는 종래의 음성 신호 인식 장치의 동작 흐름도이다.

첨부된 제1도에 도시되어 있는 바와같이, 종래의 음성 신호 인식 장치의 구성은,

음성 명령을 인식하기 위하여 컴퓨터 시스템에 연결되어 있는 마이크(10)와;

상기 마이크(10)를 통하여 입력되는 아날로그 음성 신호를 증폭하는 증폭부(20)와;

상기 증폭부(20)에서 증폭되어 출력되는 아날로그 음성 신호를 디지탈 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환부(30)와;

상기 아날로그/디지탈 변환부(30)에서 출력되는 디지탈 신호를 입력받아 중앙처리 장치가 처리할 수 있는 기억 장치로 출력하는 오디오 보드(40)로 이루어진다.

상기 구성에 의한 종래의 음성 신호 인식 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

중앙 처리 장치는 음성 신호 인식 프로그램에 의하여 주기적(예를들어 8kHz 또는 22kHz)으로 오디오 보드(40)에서 아이사 버스(ISA BUS)를 통하여 음성신호를 샘플링하여 메인 메모리에 설정해 놓은 데이타 버퍼(Data Buffer)에 저장한다.

상기 데이타 버퍼에 저장된 음성 신호를 한 프레임(Frame)으로 만들어서 한 프레임의 데이타가 음성 신호인지 판단한다.

이때, 상기의 판단 결과 음성 신호가 아니고 노이즈이면 새로운 프레임의 데이타를 샘플링하여 다시 음성 신호인지 판단한다.

그러나, 상기의 판단 결과가 음성 신호이면 미리 기억 장치에 저장된 명령어를 검색하여 음성 신호가 기억 장치에 저장된 명령어인지 판단한다.

이때, 상기 음성 신호가 미리 기억 장치에 저장되어 있어 음성 인식 프로그램이 인식할 수 있는 명령어가 아니면 새로운 프레임의 데이타를 샘플링하여 다시 음성 신호인지 판단한다.

그러나, 상기 음성 신호가 미리 기억 장치에 저장되어 있어 음성 인식 프로그램이 인식할 수 있는 명령어이면 그 명령어를 실행하고 새로운 프레임의 데이타를 샘플링하여 다시 음성 신호인지 판단하는 동작을 반복한다.

상기와 같이 동작하는 제품으로는 미리 설정되어 있는 명령 세트를 사용자의 목소리로 기억 장치에 저장하여 사용하는 크리에이티브 테크놀리지사(CREATIVE TECHNOLOGY LTD.)의 보이스 어시스트(Voice Assist)가 있다.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래의 음성 신호 인식 장치는 사용자가 음성 명령을 입력하지 않고 있을 경우에도 계속 음성 데이타를 샘플링하여 음성 인식 프로그램이 인식할 수 있는 음성 신호인지 판단하는 작업을 하므로 중앙 처리 장치의 성능을 헛되이 소비하게 되고 음성 인식 프로그램이 계속해서 음성 데이타를 샘플링하고 있기 때문에 음성 메일 녹음이나 스피커 폰등과 같은 다른 응용 프로그램이 마이크(10)를 사용하지 못하는 문제점이 있다.

그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한것으로,

음성 인식이 가능한 컴퓨터 시스템에서 사용자가 음성 명령을 내리지 않을경우에는 중앙 처리 장치에 부하가 걸리지 않고 다른 응용 프로그램들이 마이크를 사용할 수 있게 하는 부하를 줄일 수 있는 음성 신호 인식 장치 및 그 방법을 제공하고자 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은,

컴퓨터 시스템에 연결되어 외부로부터 입력되는 신호를 인식하는 마이크와;

상기 마이크에서 출력되는 신호를 입력받아 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부와;

상기 증폭부에서 증폭되어 출력되는 신호를 다른 신호로 변환하여 출력하는 변환부와;

상기 변환부에서 출력되는 신호를 입력받아 중앙 처리 장치가 처리할 수 있도록 기억 장치로 출력하는 오디오 보드와;

상기의 마이크를 통하여 신호가 입력중인 상태인지 입력중이 아닌 상태인지를 선택하는 제어부로 이루어진다.

상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 음성 인식 프로그램의 동작 과정의 구성은,

음성 명령이 입력 상태인지 아닌지 감지하기 시작하는 단계와;

현재 제어부의 상태를 읽어오는 단계와;

상기의 상태가 음성 명령을 입력하는 상태인지 음성 명령을 입력하는 상태가 아닌지 판단하여 음성 명령을 입력하는 상태가 아니면 다시 제어부의 상태를 읽어오는 단계와;

상기 판단 결과가 음성 명령의 입력 단계이면 음성 인식 프로그램을 동작시키고 오디오 보드로부터 음성 데이타를 샘플링하는 단계와;

상기 샘플링한 음성 데이타가 음성 신호인지 판단하여 음성 신호가 아니면 다시 제어부의 상태를 읽어오는 단계와;

상기 샘플링한 음성 데이타가 음성 신호이면 음성 인식 프로그램이 인식할 수 있는 명령어인지 아닌지 판단하여 명령어가 아니면 다시 제어부의 상태를 읽어오는 단계와;

상기 음성 신호가 음성 인식 프로그램이 인식할 수 있는 명령어이면 명령어를 실행하고 제어부의 상태를 읽어오는 동작을 반복하는 단계로 이루어진다.

상기 구성에 의한 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.

제4도는 이 발명의 실시예에 따른 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치의 블럭 구성도이고,

제4도는 이 발명의 실시예에 따른 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치의 상세 회로도이고,

제5도는 이 발명의 실시예에 따른 부하를 줄이는 음성 신호 인식 방법의 동작 흐름도이다.

첨부한 제3도 또는 제4도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 음성 신호 인식 회로의 구성은,

컴퓨터 시스템에 연결되어 외부로부터 신호를 입력받는 마이크(10)와;

상기 마이크(10)에서 출력되는 신호를 입력받아 신호를 증폭하는 증폭부(20)와;

상기 증폭부(20)에서 증폭되어 출력되는 신호를 다른 신호로 변환하여 출력하는 변환부(30)와;

상기 변환부(30)에서 출력되는 신호를 입력받아 중앙 처리 장치가 처리할 수 있도록 기억 장치로 출력하는 오디오 보드(40)와;

상기의 마이크(10)를 통하여 신호가 입력중인 상태인지 아닌 상태인지 선택하는 제어부(50)로 이루어진다.

상기 변환부(30)는 상기 증폭부(20)에서 출력되는 증폭된 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지탈 변환기(31)로 이루어진다.

상기 제어부(50)는 전원(Vcc)과 직렬로 연결된 제1저항(R511)과 상기 제1저항(R511)의 타측단과 직렬로 연결된 스위치(SW513)와 상기 스위치(SW513)의 타측단과 직렬로 연결된 제2저항(R512)과 상기 제2저항(R512)과 스위치(SW513)의 접속점에 입력단자가 연결된 3상태 버퍼(B514)와 상기 제2저항(R512)의 타측단이 접지되어 있어 음성 명령이 입력중인지 아닌지 성택하는 스위치부(51)와;

중앙 처리 장치에서 출력되는 신호를 아이사 버스를 통하여 입력받아 디코딩한 값을 3상태 버퍼(B514) 제어 단자로 출력하여 3상태 버퍼(B514)의 출력을 제어하는 디코더(52)로 이루어진다.

상기 스위치부(51)의 스위치(SW513)는 마이크(10)에 설치된 스위치(SW11)로 이루어진다.

상기 구성에서 스위치부(51)의 스위치(SW513)로 마이크(10)에 설치된 스위치(SW11)를 사용하는 것으로 한정된것은 아니며 리모콘의 버튼이나, 컴퓨터 시스템에 설치된 스위치나, 키보드에 설치된 스위치등 하드웨어적인 스위치를 이용할 수도 있고, 리모콘이나 키보드의 특별한 키 배열이 입력되었을때 스위칭 작용을 하도록 하는 소프트웨어적인 스위치도 사용할 수도 있다.

첨부한 제5도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 음성 인식 프로그램 동작 과정의 구성은,

음성 명령이 입력 상태인지 아닌지 감지하기 시작하는 단계(S510)와;

현재 제어부의 상태를 읽어오는 단계(S520)와;

상기의 상태가 음성 명령의 입력 상태인지 음성 명령의 입력 상태가 아닌지 판단하여 음성 명령의 입력 상태가 아니면 다시 제어부의 상태를 읽어오는 단계(S530)와;

상기 판단 결과가 음성 명령의 입력 상태이면 음성 인식 프로그램이 동작하여 오디오 보드로 부터 음성 데이타를 샘플링하는 단계(S540)와;

상기 샘플링한 음성 데이타가 음성 신호인지 판단하여 음성 신호가 아니면 다시 제어부의 상태를 읽어오는 단계(S550)와;

상기 샘플링한 음성 데이타가 음성 신호이면 음성 인식 프로그램이 인식할 수 있는 명령어인지 아닌지 판단하여 명령어가 아니면 다시 제어부의 상태를 읽어오는 단계(S560)와;

상기 음성 신호가 음성 인식 프로그램이 인식할 수 있는 명령어이면 명령어를 실행하고 제어부의 상태를 읽어오는 단계(S570)로 이루어진다.

상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치의 작용은 다음과 같다.

상기의 음성 명령이 입력 상태임을 알리기 위하여 사용자가 마이크(10)에 설치된 스위치(SW11)를 온 상태로 만들면 3상태 버퍼(B3l4)의 입력단자에 하이 신호가 입력된다.

이때, 상기 디코더(52)는 중앙 처리 장치에서 출력되는 신호를 아이사 버스를 통하여 입력받아 디코딩한 신호를 3상태 버퍼(B514)의 제어 단자로 출력하여 3상태 버퍼(B514)를 인에이블시키므로 3상태 버퍼(B514)의 출력단자로 하이 신호가 출력 된다.

상기 3상태 버퍼(B514)에서 아이사 버스로 출력되는 하이 신호는 음성 명령이 입력중인 상태를 나타내는 상태 신호(SD0)이므로 음성 인식 프로그램이 동작하기 시작한다.

또한, 아날로그 음성신호는 마이크(10)를 통하여 입력되어 증폭부(20)에서 증폭되어 아날로그/디지탈 변환부(31)로 입력되고 디지탈 신호로 변환되어 오디오 보드(40)에 입력된다.

이때, 동작하기 시작한 음성 인식 프로그램은 상기 오디오 보드(40)에 입력된 음성 데이타를 샘플링 한다.

상기 샘플링한 음성 데이타가 음성 신호인지 판단하여 음성 신호가 아니면 다시 제어부의 상태를 읽어오고 상기 샘플링한 음성 데이타가 음성 신호이면 미리기억 장치에 저장되어 있어서 음성 인식 프로그램이 인식할 수 있는 명령어인지 판단하여 명령어가 아니면 다시 제어부의 상태를 읽어온다.

이때, 상기의 판단한 음성 신호가 음성 인식 프로그램이 인식할 수 있는 명령어이면 명령어를 실행하고 다시 제어부의 상태를 읽어오는 동작을 반복한다.

그러므로 상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는,

스위치로 음성 명령이 입력중인지 아닌지의 상태를 선택할 수 있어서 음성 명령의 입력 상태가 아니면 음성 인식 프로그램이 동작하지 않고 스위치의 상태만을 검사하게 하므로 중앙 처리 장치에 부하가 걸리지 않아 음성 메일 녹음이나 스피커 폰등의 다른 응용 프로그램들이 사용할 수 있다.

제1도는 종래의 음성 신호 인식 장치의 블럭 구성도이고,

제2도는 종래의 음성 신호 인식 장치의 동작 흐름도이고,

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치의 블럭 구성도이고,

제4도는 이 발명의 실시예에 따른 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치의 상세 회로도이고,

제5도는 이 발명의 실시예에 따른 부하를 줄이는 음성 신호 인식 방법의 동작 흐름도이다.

Claims (9)

1. 컴퓨터 시스템에 연결되어 외부로부터 신호를 입력받는 마이크와,

   상기 마이크에서 출력되는 신호를 입력받아 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부와;

   상기 증폭부에서 증폭되어 출력되는 신호를 다른 신호로 변환하여 출력하는 변환부와;

   상기 변환부에서 출력되는 신호를 입력받아 중앙 처리 장치가 처리할 수 있도록 기억 장치로 출력하는 오디오 보드와;

   상기의 마이크를 통하여 신호가 입력중인 상태인지 아닌 상태인지 선택하는 제어수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단(50)은,

   전원(Vcc)과 직렬로 연결된 제1항(R511)과 상기 제1저항(R511)의 타측단과 직렬로 연결된 스위치(SW513)와 상기 스위치(SW513)의 타측단과 직렬로 연결된 제2저항(R512)과 상기 제2저항(R512)과 스위치(SW513)의 접속점에 입력단자가 연결된 3상태 버퍼(B514)와 상기 제2저항(R512)의 타측단이 접지되어 있어 음성 명령이 입력중인지 아닌지 선택하는 스위치부(51)와;

   중앙 처리 장치에서 출력되는 신호를 아이사 버스를 통하여 입력받아 디코딩한 값을 3상태 버퍼(B514)의 제어 단자로 출력하여 3상태 버퍼(B514)의 출력을 제어하는 디코더(52)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 스위치부(51)의 스위치(SW513)는,

   마이크(10)에 설치된 스위치(SW11)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 스위치부(51)의 스위치(SW513)는,

   리모콘의 버튼으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 스위치부(51)의 스위치(SW513)는,

   컴퓨터 시스템에 설치된 스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 스위치부(51)의 스위치(SW513)는,

   키보드에 설치된 스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 스위치부(51)의 스위치(SW513)는,

   리모콘의 특별한 키 배열이 입력되었을 경우에 스위치 작용을 하는

   소프트웨어적인 스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 스위치부(51)의 스위치(513)는,

   키보드의 특별한 키 배열이 입력되었을 경우에 스위치 작용을 하는 소프트웨어적인 스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부하를 줄이는 음성 신호 인식 장치.
9. 음성 명령이 입력 상태인지 아닌지 감지하기 시작하는 단계와;

   현재 제어부의 상태를 읽어오는 단계와;

   상기의 상태가 음성 명령을 입력하는 상태인지 음성 명령을 입력하는 상태가 아닌지 판단하여 음성 명령을 입력하는 상태가 아니면 다시 제어부의 상태를 읽어오는 단계와;

   상기 판단 결과가 음성 명령의 입력 단계이면 음성 인식 프로그램을 동작시키고 오디오 보드로부터 음성 데이타를 샘플링하는 단계와;

   상기 샘플링한 음성 데이타가 음성 신호인지 노이즈인지 판단하여 노이즈이면 다시 제어부의 상태를 읽어오는 단계와;

   상기 샘플링한 음성 데이타가 음성 신호이면 음성 인식 프로그램이 인식할수 있는 명령어인지 아닌지 판단하여 명령어가 아니면 다시 제어부의 상태를 읽어오는 단계와;

   상기 음성 신호가 음성 인식 프로그램이 인식할 수 있는 명령어이면 명령어를 실행하고 제어부의 상태를 읽어오는 동작을 반복하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부하를 줄이는 음성 신호 인식 방법.