KR100378648B1 - 주변 잡음 레벨 추정 장치, 통신 장치, 데이타 터미날장치 및 주변 잡음 레벨 추정 방법 - Google Patents

주변 잡음 레벨 추정 장치, 통신 장치, 데이타 터미날장치 및 주변 잡음 레벨 추정 방법 Download PDF

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Abstract

음성 신호와 주변 잡음 신호를 포함하는 음향 신호의 레벨이 검출되며 레벨(세기 레벨)은 클럭 신호에 응답하여 샘플링된다. 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가하는지가 검출된다. 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가할 때, 현재와 이전에 추정된 주변 잡음 레벨 사이의 차이가 소정의 값보다 작게 되도록 주변 잡음 레벨이 추정된다. 현재 샘플링된 레벨이 감소할 때에는 현재 추정된 주변 잡음 레벨이 현재 샘플링된 값과 동일해진다. 검출된 레벨이 소정의 값보다 작을 때에만 주변 잡음 레벨이 추정된다. 음성 신호가 존재할 경우에는 추정은 중지될 수도 있다. 검출된 레벨이 기준보다 작을 때, 주변 잡음 레벨이 추정될 수도 있다. 주변 잡음 레벨 추정 장치를 포함하는 통신 장치 및 데이타 터미날 장치 또한 개시되어 있다.

Description

주변 잡음 레벨 추정 장치, 통신 장치, 데이타 터미날 장치 및 주변 잡음 레벨 추정 방법{AN ENVIRONMENTAL NOISE LEVEL ESTIMATION APPARATUS, A COMMUNICATION APPARATUS, A DATA TERMINAL APPARATUS, AND A METHOD OF ESTIMATING AN ENVIRONMENTAL NOISE LEVEL}
본 발명은 주변 잡음 레벨 추정 장치, 이를 포함하는 통신 장치 및 데이타 터미날 장치와 주변 잡음 레벨을 추정하는 방법에 관한 것이다.
주변 잡음 레벨 추정 장치는 알려져 있다. 일본 특허출원 공개 제9-247247호는 음성 통신 장비를 개시하고 있다. 도 8은 이러한 종래 기술의 음성 통신 장치의 블럭 다이어그램이다. 도 9는 종래 기술의 타임 차트이다. 마이크(201)는 음향(sound)을 수신하여 A/D 컨버터(202)에 의해 아날로그/디지털 변환되는 음향 신호를 생성한다. 아날로그/디지털 변환되는 음향 신호는 부호화기(203)에 의해 부호화(coding)되며, 음향 신호를 전송하기 위하여 변조 회로(204)에 의해 변조(modulation)된다. 수신 신호는 복조기(207)에 의해 복조(demodulation)되며, 복호화기(208)에 의해 복호화(decoding)된다. 복호화된 신호의 음량은 음량 제어 회로(209)에 의해 계산된 잡음 레벨에 따라 제어된다. 음량 제어 회로(209)의 출력은 D/A 컨버터(210)를 통해 스피커(211)로 제공된다. A/D 컨버터(202)의 출력은 또한 잡음 레벨을 계산하기 위하여 잡음 레벨 계산 회로(205)에 제공된다. 잡음 레벨 갱신 회로(206)는 잡음 레벨 계산 회로(205)의 출력에 따라 잡음 레벨을 갱신한다.
이러한 장비에서, 음성 신호의 증폭 레벨이 검출되고, 평균 값이 검출되며, 그리고 최소 평균 값이 잡음 레벨 계산 회로(205)에 의해 음향 잡음 레벨(sound noise level)로서 다수의 평균 값으로부터 검출된다. 평균 값은 시간 간격(t1)마다 검출되며, 잡음 레벨은 시간 간격(t1)들을 포함하는 시간 간격(t2)마다 갱신된다. 음량은 시간 간격(t2)마다 음량 제어 회로(209)에 의해 잡음 레벨에 따라 제어된다. 잡음 레벨은 다수의 시간 간격마다 다수의 평균 값을 얻기 위하여 갱신된다.
본 발명의 목적은 우수한 주변 잡음 레벨 추정 장치, 우수한 통신 장치 및 우수한 데이타 터미날 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적과 특징은 뒤따르는 도면들과 관련된 아래의 상세한 설명으로부터 더욱 쉽게 명백해질 것이다.
도 1은 이 발명의 제1실시예에 따른 주변 잡음 레벨 추정 장치를 포함하는 통신 장치의 블록 다이어그램이고,
도 2는 잡음 레벨 추정 및 갱신 기능을 포함하는 제2실시예의 통신 장치의 블록 다이어그램이고,
도 3은 도 2에 도시된 마이크로 프로세서의 동작을 보여주는 제2실시예의 플로우 챠트를 나타내고,
도 4는 도 2에 도시된 마이크로 프로세서의 동작을 보여주는 제3실시예의 플로우 챠트를 나타내고,
도 5는 잡음 레벨 추정 및 갱신 기능을 포함하는 제4실시예의 통신 장치의 블록 다이어그램이고,
도 6은 잡음 레벨 추정 및 갱신 기능을 포함하는 제5실시예의 통신 장치의블록 다이어그램이고,
도 7은 잡음 레벨 추정 및 갱신 기능을 포함하는 제6실시예의 데이타 터미날 장치의 블록 다이어그램이고,
도 8은 종래 기술의 음성 통신 장치의 블록 다이어그램이고,
도 9는 종래 기술의 타임 차트이다.
동일한 또는 대응하는 소자 또는 부분들은 도면 전체에 걸쳐 같은 참조번호로 표시되어 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 제1관점은,
음성 신호와 주변 (음향) 잡음 신호를 포함하는 음향 신호의 레벨을 검출하기 위한 검출 수단; 클럭 신호에 응답하여 상기 레벨을 반복적으로 샘플링하기 위한 샘플링 수단; 제1저장 수단을 가지며, 클럭 신호에 응답하여 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가하는지를 검출하기 위한 변동 검출 수단; 및 제2저장 수단을 가지며, 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가할 때, 현재 추정된 주변 잡음 레벨과 이전에 추정된 주변 잡음 레벨 사이의 차이를 소정의 값보다 작게 하여 상기 추정된 주변 잡음 레벨이 이전에 추정된 주변 잡음 레벨로부터 서서히 변동되도록, 클럭 신호에 응답하여 주변 잡음 신호의 주변 잡음 레벨을 추정, 갱신 및 출력하기 위한 추정 수단을 포함하는 주변 잡음 레벨 추정 장치를 제공한다.
바람직하게는, 현재 샘플링된 레벨이 감소할 때, 변동 검출 수단은 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨로부터 감소하는지를 더 검출한다. 추정 수단은 현재 추정된 주변 잡음 레벨을 현재 샘플링된 값에 대응하게 하여 현재 추정된 주변 잡음 레벨을 즉시 감소시키도록 주변 잡음 레벨을 추정할 수도 있다.
바람직하게는, 검출 수단은 음향 신호의 세기(power)를 검출하기 위한 세기 레벨 검출 수단을 포함하며 검출된 세기를 레벨로서 출력한다.
바람직하게는, 주변 잡음 레벨 추정 장치는 검출된 레벨을 소정의 값과 비교하기 위한 비교 수단을 더 포함하며, 추정 수단은 검출된 레벨이 소정의 값보다 작을 때에만 주변 잡음 레벨을 추정한다.
바람직하게는, 클럭 신호의 시간 간격은 250 ㎳보다 작다.
바람직하게는, 주변 잡음 레벨 추정 장치는 검출 수단의 출력에 따라 음성 신호의 존재를 검출하기 위한 음성 존재 검출 수단을 더 포함하며, 음성 존재 검출 수단이 음성 신호의 존재를 검출하는 동안 주변 잡음 레벨 검출 수단은 추정 수단을 중지시킨다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 제2관점은,
음성 신호와 주변 잡음 신호를 포함하는 음향 신호의 레벨을 검출하기 위한 검출 수단; 제1시간 간격에서 레벨을 반복적으로 샘플링하기 위한 샘플링 수단; 제1저장 수단을 가지며, 샘플링 수단에 응답하여 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가하는지를 검출하기 위한 변동 검출 수단; 및 제2저장 수단을 가지며, 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가할 때, 현재 추정된 주변 잡음 레벨과 이전에 추정된 주변 잡음 레벨 사이의 차이를 소정의 값보다 작게 하여 상기 추정된 주변 잡음 레벨이 이전에 추정된 주변 잡음 레벨로부터 서서히 변동되도록, 음성 신호의 주변 잡음 레벨을 추정 및 갱신하여 제2시간 간격에서 주변 잡음 레벨을 출력하기 위한 추정 수단을 포함하며, 제1시간 간격은 제2시간 간격과 일치하는 주변 잡음 레벨 추정 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 제3관점은,
음향을 수신하여 음성 신호와 주변 (음향) 잡음 신호를 포함하는 음향 신호를 생성하기 위한 마이크; 음성 신호를 전파 신호 형태로 송신하고 또 다른 음성 신호를 수신하기 위한 통신 수단; 또 다른 음성 신호에 따라 음성 신호를 재생하기 위한 재생 수단; 음성 신호의 레벨을 검출하기 위한 검출 수단; 클럭 신호에 응답하여 레벨을 반복적으로 샘플링하기 위한 샘플링 수단; 제1저장 수단을 가지며, 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가하는지를 검출하기 위한 변동 검출 수단; 제2저장 수단을 가지며, 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가할 때, 현재 추정된 주변 잡음 레벨과 이전에 추정된 주변 잡음 레벨 사이의 차이를 소정의 값보다 작게 하여 상기 추정된 주변 잡음 레벨이 이전에 추정된 주변 잡음 레벨로부터 서서히 변동되도록, 클럭 신호에 응답하여 음성 신호의 주변 잡음 레벨을 추정 및 갱신하기 위한 추정 수단; 및 추정된 주변 잡음 레벨에 따라 재생된 음성 신호의 음량을 제어하기 위한 음량 제어 수단을 포함하는 통신 장치를 제공한다.
바람직하게는, 통신 장치는, 음성 신호를 소정의 시간 간격에서 부호화하여 부호화된 음성 신호를 통신 수단에 음성 신호로서 공급하는 부호화 수단과, 소정의 시간 간격에서 또 다른 음성 신호를 복호화하여 복호화된 또 다른 음성 신호를 재생 수단에 음성 신호로서 공급하는 복호화 수단을 더 포함하며, 소정의 시간 간격은 클럭 신호의 시간 간격에 대응한다.
바람직하게는, 시간 간격은 10 내지 40 ㎳이다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 제4관점은,
음향 데이타를 공급하기 위한 음향 소스 수단; 음향 데이타에 따라 재생된 음향을 재생하기 위한 재생 수단; 적어도 주변 잡음을 포함하는 음향을 수신하여 음향 신호를 발생시키는 마이크; 음향 신호의 레벨을 검출하기 위한 검출 수단; 클럭 신호에 응답하여 레벨을 반복적으로 샘플링하기 위한 샘플링 수단; 제1저장 수단을 가지며, 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가하는지를 검출하기 위한 변동 검출 수단; 제2저장 수단을 가지며, 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가할 때, 현재 추정된 주변 잡음 레벨과 이전에 추정된 주변 잡음 레벨 사이의 차이를 소정의 값보다 작게 하여 상기 추정된 주변 잡음 레벨이 이전에 추정된 주변 잡음 레벨로부터 서서히 변동되도록, 클럭 신호에 응답하여 음성 신호의 주변 잡음 레벨을 추정 및 갱신하기 위한 추정 수단; 및 추정된 주변 잡음 레벨에 따라 재생된 음성 신호의 음량을 제어하기 위한 음량 제어 수단을 포함하는 데이타 터미날 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 제5관점은,
음성 신호와 주변 잡음 신호를 포함하는 음향 신호의 레벨을 검출하는 단계; 클럭 신호에 응답하여 레벨을 반복적으로 샘플링하는 단계; 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가하는지를 검출하는 단계; 및 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가할 때, 현재 추정된 주변 잡음 레벨과 이전에 추정된 주변 잡음 레벨 사이의 차이를 소정의 값보다 작게 하여 상기 추정된 주변 잡음 레벨이 이전에 추정된 주변 잡음 레벨로부터 서서히 변동되도록, 클럭 신호에 응답하여 음성 신호의 주변 잡음 레벨을 추정 및 갱신하여 주변 잡음 레벨을 출력하는 단계를 포함하는 주변 잡음 레벨 추정 방법을 제공한다.
음량 제어에 있어서 응답을 향상시키기 위하여, 음량 제어 데이타는 샘플링 시간과 동시에 갱신된다. 게다가, 검출된 레벨이 이전의 값보다 증가할 때, 음량 제어 데이타는 소정의 값 내에서 변동된다. 다른 한편으로, 감소하면, 음량 제어 데이타는 검출된 레벨에 대응하는 값으로 즉시 변화된다.
<제1실시예>
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 주변 잡음 레벨 추정 장치를 포함하는 통신 장치의 블록 다이어그램이다.
셀룰러 폰(cellular phone)과 같은 통신 장치(101)는 음향을 수신하여 음성 신호와 주변 (음향) 잡음 신호를 포함하는 음향 신호를 생성하기 위한 마이크(102), 음성 신호를 부호화하기 위한 부호화기(103), 부호화된 음성 신호를 포함하는 송신 전파 신호(transmission radio wave signal)를 생성하기 위한 송신 회로(104), 송신 전파 신호를 송신하고 수신 음성 신호를 포함하는 수신 전파 신호를 수신하기 위한 안테나(105), 수신 전파 신호를 수신하기 위한 수신 회로(106), 수신 음성 신호를 복호화하기 위한 복호화기(107), 및 추정된 잡음 레벨 신호에 따라 제어되는 수신 음성 신호의 이득으로써 복호화기(107)로부터의 수신 음성 신호를 재생하기 위한 재생 회로(108)를 포함한다.
통신 장치(101)는 마이크(102)로부터의 음성 신호의 레벨을 검출하기 위한 레벨 검출 회로(110), 검출된 레벨을 샘플링하기 위한 샘플링 회로(113), 및 음향 신호의 샘플링된 레벨에 따라 추정된 잡음 레벨 신호를 생성하기 위한 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)를 더 포함한다.
레벨 검출 회로(110), 샘플링 회로(113) 및 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)는 주변 잡음 레벨 추정 장치를 구성하며, 부호화기(103)와 복호화기(107)는 코덱 회로(112)(codec circuit)를 구성한다. 샘플링 회로(113), 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)와 코덱 회로(112)에는 회로 구조를 단순화시키기 위하여 동일한 클럭 신호가 공급된다. 그러나, 코덱 회로(112)와 잡음 레벨 추정 갱신 회로(111)에 서로 다른 클럭 신호를 공급하는 것 역시 가능하다.
마이크(102)에 입력되는 음성 및 주변 잡음을 포함하는 음향은 (전기적인) 음향 신호로 변환된다. 음향 신호는 레벨 검출 회로(110)에 공급된다. 레벨 검출 회로(110)는 음향 신호의 레벨을 검출한다. 더욱 상세하게, 레벨 검출 회로(110)는 예를 들어 음향의 음향 압력 레벨과 같은 음향 신호의 전압 레벨을 검출한다. 레벨 검출 회로(110)는, 예를 들어 일반적으로 20 ㎳인 코덱 프레임 시간 간격과 같은, 소정의 시간 간격 동안 검출된 음향 압력 값을 누적(accumulation)함으로써 음향 신호의 세기를 검출할 수도 있다.
샘플링 회로(113)는 클럭 신호에 응답하여 음향 신호의 레벨을 반복적으로 샘플링하며, 샘플링된 레벨을 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)에 공급한다. 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)는 음향 신호의 샘플링된 레벨을 추정하며, 클럭 신호에 응답하여 추정된 잡음 레벨을 갱신한다.
클럭 신호는 음성 신호에서 연속적인 인간 음성 사이에서 고유의 침묵하는 시간 간격에 따라서 결정된다. 비교적 짧은 침묵하는 시간 간격은 250 ㎳보다 작다. 따라서, 클럭 신호의 시간 간격은 250 ㎳보다 작다. 클럭 신호의 시간 간격은 200 ㎳보다 작은 것이 바람직하다. 이것에 대하여, 주변 잡음 레벨의 더욱 확실한 추정을 제공하기 위하여, 클럭 신호의 시간 간격은 150 ㎳보다 작은 것이 더욱 바람직하다.
다른 한편으로, 음향 신호는 일반적으로 20 ㎳인 부호화된 프레임(frame)을 가지도록 부호화된다. 이것에 대하여, 시간 간격이 15 내지 25 ㎳인 것이 더욱 바람직하다. 이것에 대하여, 코덱 프레임 시간 간격이 20 ㎳인 것이 일반적이기 때문에 시간 간격이 20 ㎳인 것이 훨씬 바람직하다.
잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)는 샘플링된 레벨로부터 주변 잡음 레벨을 추정하며, 클럭 신호에 응답하여 추정된 주변 잡음 레벨을 출력시키기 위해 추정된 주변 잡음 레벨을 메모리(114)에 갱신(유지)한다.
잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)는 클럭 신호에 응답하여 샘플링된 레벨을 메모리(114)에 저장하고 현재 샘플링된 레벨과 이전에 저장된 샘플링된 레벨을 비교한다. 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨과 동일하거나 감소하면, 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)는 현재 샘플링된 레벨 또는 현재 샘플링된 레벨에 대응하는 값을 출력한다. 즉, 현재 추정된 주변 잡음 레벨은 현재 샘플링된 레벨과 같아지게 된다. 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가하면, 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)는 메모리(114)로부터의 이전에(1클럭신호 이전) 샘플링된 레벨의 값에 소정의 값을 더한다. 인간(사용자)이 마이크(102) 근처에서 말하는 동안 음향 시간 간격과 침묵 시간 간격이 교대로 있기 때문에 상기 더한 결과는 추정된 주변 잡음 레벨을 나타낸다. 음향 시간 간격 동안, 음향 신호의 레벨은 인간 음성의 음향 강도(intensity) 또는 음향 세기(power)에 따라서 주로 결정된다. 침묵 시간 간격 동안, 음향 신호의 레벨은 주변 잡음 레벨에 따라서 주로 결정된다. 인간은 마이크(102)에 인접하여 말하기 때문에 인간 음성의 강도는 주변 잡음 레벨보다 커서 주기적으로 레벨을 서로 비교하는 것은 주변 잡음 레벨의 추정을 제공한다.
이전에 추정된 잡음 레벨에 더해진 값은 음향 신호에서 음성 성분의 레벨, 예를 들어 0.1 dB, 보다 상당히 작아서, 비록 샘플링된 레벨이 음성의 레벨을 나타내지만, 추정된 주변 잡음 레벨의 증가된 값은 주변 잡음 레벨의 실제적인 값으로부터 대부분 벗어나지 않는다. 반대로, 더해진 값은 하나의 음성 시간 간격 동안 샘플링의 반복 횟수의 가능성에 따라서 결정된다.
다른 한편으로, 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 감소하면, 감소된 레벨은 이전에 추정된 레벨 대신 사용되어서 추정된 레벨이 동시에 감소한다. 따라서, 추정된 레벨은 실제적인 주변 잡음 레벨에서 벗어나는 것이 방지된다.
즉, 샘플링된 레벨이 음성 레벨을 나타내고 있는 동안 추정된 잡음 레벨은 점진적으로 증가하며, 샘플링된 레벨이 음성 레벨을 나타내고 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨보다 더 작을 때는 추정된 잡음 레벨이 갑자기 감소한다.
추정된 주변 잡음 레벨은 클럭 신호의 뒤따르는 시간 간격 동안 유지되며 재생 회로(108)에 공급된다. 이득 제어되는 증폭기(도시하지 않음)를 포함하는 재생 회로(108)는 추정된 주변 잡음 레벨에 따라서 제어되는 수신 음성 신호의 이득으로써 안테나(105)에 의해 수신된 수신 음성 신호를 재생하여서, 주변 잡음 레벨이 높으면, 수신 음성 신호는 크게 재생된다. 따라서, 사용자는 스피커(109)에 의해 생성된 수신 음성을 확실히 들을 수 있다.
통신 장치(101)에서, 마이크(102)로부터의 음향 신호는 음향 신호를 부호화하는 부호화기(103)에 공급된다. 송신 회로(104)는 부호화된 음성 신호를 포함하는 송신 전파 신호를 생성한다. 안테나(105)는 송신 전파 신호를 송신하며 수신 음성 신호를 포함하는 수신 전파 신호를 수신한다. 수신 회로(106)는 수신 전파 신호를 수신한다. 복호화기(107)는 수신 음성 신호를 복호화한다. 재생 회로(108)는 위에서 언급된 바와 같이 추정된 잡음 레벨 신호에 따라서 제어되는 수신 음성 신호의 이득으로써 복호화기(107)로부터의 수신 음성 신호를 재생한다.
<제2실시예>
도 2는 잡음 레벨 추정 및 갱신 기능을 포함하는 제2실시예의 통신 장치의 블록 다이어그램이다.
제2실시예에 따른 통신 장치는 제1실시예의 그것과 대체로 동일한 구조를 가진다.
차이점은 마이크로 프로세서(150)가 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)와 샘플링 회로(113)를 대체하고 있다는 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 마이크로 프로세서의 동작을 보여주는 제2실시예의 플로우 챠트를 나타낸다.
마이크로 프로세서(150)는 도 1에 도시된 클럭 신호의 그것과 동일한 시간 간격에서 타이머 인터럽트(timer interruption)를 실행한다.
단계(S1)에서, 마이크로 프로세서(150)는 레벨 검출 회로(110)로부터의 검출된 레벨을 샘플링하며 단계(S2)에서 샘플링된 레벨을 저장한다. 다음으로, 마이크로 프로세서(150)는 이전에 샘플링된 레벨(SLt-1)과 현재 샘플링된 레벨(SLt) 사이의 차이를 계산한다. 현재 샘플링된 레벨(SLt)이 이전에 샘플링된 레벨(SLt-1)에서 증가하면, 처리 과정은 이전에 추정된 값(NLt-1)에 소정의 값 "a"를 더하여 현재의 추정된 값(NLt)을 제공하는 단계(S5)로 진행한다. 다음으로, 마이크로 프로세서(150)는추정된 값을 현재 추정된 주변 잡음 레벨로써 갱신하며, 다음 타이머 인터럽트가 있기 전에 이후의 시간 간격동안 현재 추정된 값(NLt)을 유지한다.
단계(S4)에서, 현재 샘플링된 레벨(SLt)이 이전에 샘플링된 레벨(SLt-1)과 동일하거나 감소한다면, 처리 과정은 마이크로 프로세서(150)가 현재 샘플링된 레벨(SLt)을 현재 추정된 주변 잡음 레벨(NLt) 대신에 사용하는 단계(S6)로 진행한다. 즉, 현재 추정된 주변 잡음 레벨(NLt)은 현재 샘플링된 레벨(SLt)과 같아지게 된다. 다음으로, 단계(S7)에서, 마이크로 프로세서(150)는 추정된 값을 현재 추정된 주변 잡음 레벨(NLt)로써 갱신하며, 다음 타이머 인터럽트가 있기 전에 이후의 시간 간격 동안 현재 추정된 값(NLt)을 유지한다.
<제3실시예>
제3실시예에 따른 통신 장치는 제2실시예의 그것과 대체로 동일하다.
차이점은 마이크로 프로세서(150)가 추가적인 단계(S8)를 실행한다는 것이다.
도 4는 도 2에 도시된 마이크로 프로세서(150)의 동작을 보여주는 제3실시예의 플로우 챠트를 나타낸다.
단계(S2) 후에, 마이크로 프로세서(150)는 단계(S8)에서 현재 샘플링된 레벨(SLt)이 기준 값(R)보다 더 큰 지를 검사한다. 현재 샘플링된 레벨(SLt)이 기준 값(R)보다 더 크면, 현재 샘플링된 레벨이 사용자에 의한 음성으로부터 유래된 것으로 판정된다. 그 다음, 타이머 인터럽트가 끝나고 처리 과정은 메인 루틴(main routine)으로 복귀한다.
현재 샘플링된 레벨(SLt)이 기준 값(R)보다 더 크지 않으면, 현재 샘플링된 레벨이 주변 잡음으로부터 유래된 것으로 판정된다. 기준 값(R)은 주변 잡음 레벨과 사용자에 의한 음성 레벨을 구별하도록 결정된다.
이러한 부가적인 단계(S8)는 사용자에 의한 음성 레벨을 제외시킴으로써 더욱 확실한 주변 잡음 레벨 추정을 제공하여서, 더욱 정확한 주변 잡음 레벨 추정이 제공된다.
<제4실시예>
도 5는 잡음 레벨 추정 및 갱신 기능을 포함하는 제4실시예의 통신 장치의 블록 다이어그램이다.
제4실시예에 따른 통신 장치는 제1실시예의 그것과 대체로 동일한 구조를 가진다.
차이점은 레벨 검출 회로(110)가 세기 검출 회로(151)를 포함한다는 것이다. 세기 검출 회로(151)는 마이크(102)로부터의 음향 신호의 레벨의 세기를 검출한다. 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)는 음향 신호의 샘플링된 세기 레벨에 따라서 주변 잡음 레벨을 추정한다. 음향 신호의 세기는 소정의 시간 간격, 예를 들어 일반적으로 20 ㎳인 코덱 프레임 시간 간격, 동안 검출된 음향 압력 값을 누적함으로써 검출된다.
<제5실시예>
도 6은 잡음 레벨 추정 및 갱신 기능을 포함하는 제5실시예의 통신 장치의 블록 다이어그램이다.
제5실시예에 따른 통신 장치는 제1실시예의 그것과 대체로 동일한 구조를 가진다.
차이점은 음성 존재 검출 회로(152)가 추가적으로 제공된다는 것이다.
음성 존재 검출 회로(152)는 레벨 검출 회로(110)의 출력으로부터 음향 신호에서 음성의 존재를 검출한다. 음향 신호에 음성이 있으면, 음성 존재 검출 회로(152)는 샘플링 회로와 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)에 공급되는 디스에이블 신호(disable signal)를 생성한다.
디스에이블 신호가 있으면, 샘플링 회로(113)는 샘플링을 중지시키며, 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)는 현재의 클럭 신호에 응답하여 추정 및 갱신 작용을 발휘하지 않는다. 즉, 주변 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)는 디스에이블 신호가 출력되지 않는 동안에만 주변 잡음 레벨을 추정 및 갱신한다.
따라서, 잡음 레벨 추정에는 사용자의 음성에 의해 유래된 샘플링된 레벨이 공급되지 않아서 주변 잡음 레벨 추정이 정확하게 수행될 수 있다.
<제6실시예>
도 7은 잡음 레벨 추정 및 갱신 기능을 포함하는 제6실시예의 데이타 터미날 장치의 블록 다이어그램이다.
제6실시예에 따른 통신 장치는 제1실시예의 그것과 대체로 동일한 구조를 가진다.
차이점은 주변 잡음 레벨 추정 장치가 음향 소스(160)를 가지는 개인용 컴퓨터와 같은 데이타 터미날 장치(170)에 적용된다는 것이다.
음향 소스(160)는 하드디스크 유닛 또는 CD 롬 드라이브 유닛 또는 DVD 드라이브 유닛을 포함할 수도 있다. 음향 소스(160)에 있는 음향 데이타는 읽어져서 재생 회로(161)에 공급된다. 재생 회로(161)는 음향 데이타에 따라 스피커(109)와 함께 음향을 재생한다. 재생된 음향의 이득은 제1실시예에서 설명된 바와 같은 잡음 레벨 추정 및 갱신 회로(111)로부터의 추정된 주변 잡음 레벨에 따라서 제어된다.
마이크(102)로부터의 음향 신호는 처리 회로(162)와 인터페이스 회로(163)를 통해 네트워크에 송신될 수 있다. 음향 데이타 소스(160)의 음향 데이타는 인터페이스(163)를 통해 네트워크로부터 수신된 음향 데이타로서 기록될 수 있다. 그러나, 음향 데이타 소스(106)의 음향 데이타는 미리 기록될 수도 있다.
상기 설명된 실시예에서, 주변 잡음 레벨은 가청 주파수 범위에서 검출된다. 그러나, 모든 주파수 범위에서 주변 잡음 레벨을 추정하고 각각의 추정된 주변 잡음 레벨에 따라 각각의 주파수 범위에서 음량을 제어하는 것 또한 가능하다.
언급된 바와 같이, 샘플링의 시간 간격은 주변 잡음 레벨을 추정하는 시간 간격과 동일해져서 샘플링 주파수는 인간의 음성 시간 간격에 대하여 감소되며, 그래서 계산 양이 감소된다. 다른 한편으로, 주변 잡음 레벨을 추정하는 시간 간격은인간의 음성 시간 간격에 대하여 단축되어서 주변 잡음 레벨 변화에 대한 응답은 향상될 수 있다.

Claims (22)

  1. 음성 신호와 주변 잡음 신호를 포함하는 음향 신호의 레벨을 검출하는 검출 수단;
    클럭 신호에 응답하여 상기 레벨을 반복적으로 샘플링하는 샘플링 수단;
    제1저장 수단을 가지며, 상기 클럭 신호에 응답하여, 현재 샘플링된 레벨이 이전에 샘플링된 레벨에서 증가하는지를 검출하는 변동 검출 수단; 및
    제2 저장수단을 가지며, 상기 현재 샘플링된 레벨이 상기 이전에 샘플링된 레벨에서 증가할 때, 현재 추정된 주변 잡음 레벨과 이전에 추정된 주변 잡음 레벨 사이의 차이를 소정의 값보다 작게 하여 상기 추정된 주변 잡음 레벨이 이전에 추정된 주변 잡음 레벨로부터 서서히 변동되도록, 상기 클럭 신호에 응답하여 상기 주변 잡음 신호의 주변 잡음 레벨을 추정, 갱신 및 출력시키는 추정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 변동 검출 수단은 상기 현재 샘플링된 레벨이 상기 이전에 샘플링된 레벨에서 감소하는지를 더 검출하고,
    상기 추정 수단은, 상기 현재 샘플링된 레벨이 감소할 때, 상기 현재 추정된 주변 잡음 레벨이 즉시 감소되도록 상기 현재 추정된 주변 잡음 레벨을 상기 현재 샘플링된 값으로 대응시켜 상기 주변 잡음 레벨을 추정하는 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 검출 수단은 상기 음향 신호의 세기를 검출하는 세기 레벨 검출 수단을 포함하며, 상기 검출된 세기를 상기 레벨로서 출력하는 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 검출된 레벨을 소정의 값과 비교하는 비교 수단을 더 포함하며, 상기 추정 수단은 상기 검출된 레벨이 상기 소정의 값보다 작을 때에만 상기 주변 잡음 레벨을 추정하는 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 클럭 신호의 시간 간격은 250 ㎳보다 더 작은 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 클럭 신호의 시간 간격은 200 ㎳보다 더 작은 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 클럭 신호의 시간 간격은 150 ㎳보다 더 작은 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 검출 수단의 출력에 따라 음성 신호의 존재를 검출하는 음성 존재 검출 수단을 더 포함하며,
    상기 주변 잡음 레벨 검출 수단은 상기 음성 존재 검출 수단이 음성 신호의 존재를 검출하는 동안 상기 추정 수단을 중지시키는 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 장치.
  9. 음성 신호와 주변 잡음 신호를 포함하는 음성 신호의 레벨을 검출하는 검출 수단;
    상기 레벨을 제1시간 간격에서 반복적으로 샘플링하는 샘플링 수단;
    제1저장 수단을 가지며, 상기 샘플링 수단에 응답하여 상기 현재 샘플링된 레벨이 상기 이전에 샘플링된 레벨에서 증가하는지를 검출하는 변동 검출 수단; 및
    제2저장 수단을 가지며, 상기 현재 샘플링된 레벨이 상기 이전에 샘플링된 레벨에서 증가할 때, 상기 현재 추정된 주변 잡음 레벨과 상기 이전에 추정된 주변 잡음 레벨 사이의 차이를 소정의 값보다 작게 하여 상기 추정된 주변 잡음 레벨이 상기 이전에 추정된 주변 잡음 레벨로부터 서서히 변동되도록, 상기 음성 신호의 주변 잡음 레벨을 추정 및 갱신하여 제2시간 간격에서 상기 주변 잡음 레벨을 출력하는 추정 수단을 포함하며,
    상기 제1시간 간격은 상기 제2시간 간격과 일치하는 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 장치.
  10. 음향을 수신하여 음성 신호와 주변 잡음 신호를 포함하는 음향 신호를 생성하는 마이크;
    상기 음성 신호를 전파 신호 형태로 송신하며, 또 다른 음성 신호를 수신하는 통신 수단;
    상기 또 다른 음성 신호에 따라 상기 음성 신호를 재생하는 재생 수단;
    상기 음성 신호의 레벨을 검출하는 검출 수단;
    클럭 신호에 응답하여 상기 레벨을 반복적으로 샘플링하는 샘플링 수단;
    제1저장 수단을 가지며, 상기 현재 샘플링된 레벨이 상기 이전에 샘플링된 레벨에서 증가하는지를 검출하는 변동 검출 수단;
    제2저장 수단을 가지며, 상기 현재 샘플링된 레벨이 상기 이전에 샘플링된 레벨에서 증가할 때, 상기 현재 추정된 주변 잡음 레벨과 상기 이전에 추정된 주변 잡음 레벨 사이의 차이를 소정의 값보다 작게 하여 상기 추정된 주변 잡음 레벨이 상기 이전에 추정된 주변 잡음 레벨로부터 서서히 변동되도록, 상기 클럭 신호에 응답하여 상기 음성 신호의 주변 잡음 레벨을 추정 및 갱신하는 추정 수단; 및
    상기 추정된 주변 잡음 레벨에 따라 상기 재생된 음성 신호의 음량을 제어하는 음량 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  11. 제10항에 있어서, 소정의 시간 간격에서 음성 신호를 부호화하여 상기 부호화된 음성 신호를 상기 음성 신호로서 상기 통신 수단에 공급하는 부호화 수단과, 소정의 시간 간격에서 상기 또 다른 음성 신호를 복호화하여 상기 복호화된 또 다른 음성 신호를 상기 음성 신호로서 상기 재생 수단에 공급하는 복호화 수단을 더 포함하며,
    상기 소정의 시간 간격은 상기 클럭 신호의 시간 간격에 대응하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 시간 간격은 10 내지 40 ㎳인 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 시간 간격은 15 내지 25 ㎳인 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 시간 간격은 20 ㎳인 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  15. 음향 데이타를 공급하는 음향 소스 수단;
    상기 음향 데이타에 따라 재생된 음향을 재생하는 재생 수단;
    적어도 주변 잡음을 포함하는 음향을 수신하여 음향 신호를 생성하는 마이크;
    상기 음향 신호의 레벨을 검출하는 검출 수단;
    클럭 신호에 응답하여 상기 레벨을 반복적으로 샘플링하는 샘플링 수단;
    제1저장 수단을 가지며, 상기 현재 샘플링된 레벨이 상기 이전에 샘플링된 레벨에서 증가하는지를 검출하는 변동 검출 수단;
    제2저장 수단을 가지며, 상기 현재 샘플링된 레벨이 상기 이전에 샘플링된 레벨에서 증가할 때, 상기 현재 추정된 주변 잡음 레벨과 상기 이전에 추정된 주변 잡음 레벨 사이의 차이를 소정의 값보다 작게 하여 상기 추정된 주변 잡음 레벨이 상기 이전에 추정된 주변 잡음 레벨로부터 서서히 변동되도록, 상기 클럭 신호에 응답하여 상기 음성 신호의 주변 잡음 레벨을 추정 및 갱신하는 추정 수단; 및
    상기 추정된 주변 잡음 레벨에 따라 상기 재생된 음성 신호의 음량을 제어하는 음량 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 터미날 장치.
  16. 음성 신호와 주변 잡음 신호를 포함하는 음향 신호의 레벨을 검출하는 단계;
    클럭 신호에 응답하여 상기 레벨을 반복적으로 샘플링하는 단계;
    상기 현재 샘플링된 레벨이 상기 이전에 샘플링된 레벨에서 증가하는지를 검출하는 단계; 및
    상기 현재 샘플링된 레벨이 상기 이전에 샘플링된 레벨에서 증가할 때, 상기 현재 추정된 주변 잡음 레벨과 상기 이전에 추정된 주변 잡음 레벨 사이의 차이를 소정의 값보다 작게 하여 상기 추정된 주변 잡음 레벨이 상기 이전에 추정된 주변 잡음 레벨로부터 서서히 변동되도록, 상기 클럭 신호에 응답하여 상기 음성 신호의 주변 잡음 레벨을 추정 및 갱신하여 상기 주변 잡음 레벨을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 검출 단계는 상기 현재 샘플링된 레벨이 상기 이전에 샘플링된 레벨에서 감소하는지를 더 검출하며, 상기 현재 샘플링된 레벨이 감소할 때, 상기 현재 추정된 주변 잡음 레벨이 즉시 감소되도록 상기 현재 추정된 주변 잡음 레벨을 상기 현재 샘플링된 값으로 대응시켜 상기 주변 잡음 레벨을 추정하는 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 음향 신호의 레벨을 검출하는 단계는 상기 음향 신호의 세기를 검출하는 단계를 포함하며 상기 검출된 세기를 상기 레벨로서 출력시키는 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 검출된 레벨을 소정의 값과 비교하는 단계를 더 포함하며, 상기 주변 잡음 레벨은 상기 검출된 레벨이 상기 소정의 값보다 더 작을 때 추정되는 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 클럭 신호의 시간 간격은 250 ㎳보다 더 작은 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 클럭 신호의 시간 간격은 200 ㎳보다 더 작은 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 클럭 신호의 시간 간격은 150 ㎳보다 더 작은 것을 특징으로 하는 주변 잡음 레벨 추정 방법.
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