KR100455968B1 - 상관된신호들을위한전송시스템 - Google Patents

Abstract

적어도 하나의 혼합 신호(E_a)에 포함된 적어도 하나의 원하는 신호(X_L)에 대한 추정치(I_L)를 분리해 내기 위한 처리 수단을 포함하는 신호 전송 시스템이 제공된다. 적어도 하나의 센서(M_a)가 적어도 상기 원하는 신호(X_L)와 2 개의 상관된 전기 신호들(CR_a, CR_b)에 각각 응답하여 발생된 적어도 2 개의 상관된 간섭 신호(P_a, P_b)를 포함하는 혼합 신호를 검출한다. 처리 수단(SEPAR)은 입력 상으로 혼합 신호(E_a)와 상기 2 개의 상관된 전기 신호(CR_a, CR_b)를 수신한다. 상관된 전기 신호(CR_a, CR_b) 각각에 대해 추정치(I_L)를 비상관화함으로써 처리 수단은 상기 검출된 혼합 신호에 포함된 상기 원하는 신호(X_L)의 추정치(I_L)를 추출한다. 적용 : 스테레오 신호 전송 시스템, 차 라디오, 하이파이 시스템, 텔레비젼 수신기, 원격 회의 시스템

Description

상관된 신호들을 위한 전송 시스템

본 발명은 적어도 하나의 혼합 신호에 포함된 적어도 하나의 원하는 신호에 대한 추정치를 분리하는 처리 수단과, 적어도 상기 원하는 신호와 2 개의 상관된 전기 신호들에 각각 응답하여 시스템의 2 개의 소스들(source)에 의해 발생되는 적어도 2 개의 상관된 간섭 신호들을 포함하는 혼합 신호를 검출하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 신호 전송 시스템에 관한 것이다.

이 발명은, 예컨대, 자동차 안이나 방 안에 있는 오디오 신호 방송 시스템에 관한 것일 수 있다. 이 시스템은, 예컨대, 차 라디오(car radio), 컴팩트 디스크 판독기(compact disc reader), 텔레비젼 수신기, 하이파이 시스템(hi-fi system)에 의해 또는 다른 스테레오 음원들에 의해 형성된 음원(sound source)을 포함한다. 상기 시스템은 사용자가 특히 음원을 제어하기 위한 목소리로 된 명령을 내리는 것을 가능하게 하는 음성 인식을 포함할 수 있다.

본 발명은 수신 스테이션(receiving station)과 통신하는 전송스테이션(transmitting station)을 포함하는 원격 회의 시스템에 관한 것일 수 있으며, 전송 스테이션에서 포착된 대화들이 열화 없이 수신 스테이션에서 복원되어야 한다.

본 발명은 또한 라디오 방송 신호들이 무선 링크(radio link)에 의해 혼합형태로 안테나에 도달하고 잡음 소스들에 의해 국부적으로 간섭되는 시스템들에 관한 것일 수 있다.

예로써, 원하는 신호가 사람으로부터 나오는 스피치(speech) 신호인 경우를 생각하자.

첫번째 상황은 원격 회의를 통한 대화들의 전송의 경우에서 나타난다. 전송 스테이션에 설치된 마이크로폰(microphone)은 음성 뿐만 아니라 주변의 잡음까지 포착하며, 이와 같이 포착된 모든 음들(sounds)은 수신 스테이션으로 전송된다. 분명히, 전송 스테이션에 위치한 라우드스피커들에 의해 방송되고 수신 스테이션으로부터 나오는 음들은 역시 포착되게 되고, 다음에 수신 스테이션으로 방송되어 원치않는 반향(echo)을 일으키게 된다. 특정 형태의 신호들에 한정된 해결책이 제목이 스테레오의 음파 반향 제거-근본적인 문제들의 개관(Stereophonic Acoustic Echo Cancellation-An Overview of the Fundamental Problem)" (M.M. Sondhi, D.R.Morgan, J.L.Hall, IEEE Signal Processing Letters, Vol.2, No.8, 1995, 148-151)인 문헌에 기재되어 있다.

그럼에도 불구하고, 라우드스피커들이 스테레오 음들(stereophonic sounds)을 방송할 때, 마이크로폰에서 표현되는 사람의 목소리를 정확히 분리하는 만족할만한 기법은 알려져 있지 않다.

또 다른 상황은 포착될 목소리가 차안에 설치된 마이크로폰으로 운전자를 표현하는 운전자의 목소리인 경우에 일어난다. 지난 수년간 운전자가 자동차 안의 장비들을 목소리로 제어할 수 있는 가능성이 진전되어 왔다. 이것의 목적은 운전자가 자동차 안에서 자동차 자체에 어떠한 제어를 해야 하거나 어떤 설정을 실행하기 위해 해야하는 동작으로부터 운전자를 해방시키는 데 있다. 따라서 제 1단계에서 운전자가 발음한 음성 메세지를 인식하는 것이 필요하고, 제 2단계에서는 상기 음성 메세지를 해독하고 그것으로부터 장치에 영향을 미칠 명령을 추출하는 것이 필요하다. 운전자의 구획안에 몇개의 마이크로폰을 설치함에 의해, 운전자의 목소리가 분리되고 그속에 담긴 명령이 해독되어 적절한 조처를 취하는 것이 달성된다. 그러나 자동차는 상당히 시끄러운 환경에 놓여 있어서 종래 기술로는 만족할 수 없으며, 특히 운전자의 구획이 스테레오 음을 방송하는 라우드스피커를 포함하고 있을 때 그러하다. 항상 혼합 신호는 서로 상관된 신호를 내포하며, 상관된 신호를 분리하는 것은 어렵고 혼합 신호를 형성하는 다른 신호들을 분리하는 것 역시 어렵다.

본 발명의 주된 목적은 상관된 신호들을 포함하는 혼합 신호에 포함된 신호를 분리하는 데 적당하고 종래 기술보다 간섭에 더 강한 신호 전송 시스템을 제안하는 것이다.

본 발명의 특유한 목적은 사용자가 발음한 음성 메세지에 기초하여 시스템의 사용자에게 되돌아오는 음량을 체크하는 데 있다.

도 1은 단일 스피커의 음성(voice) 메세지를 추출하기 위한 오디오 시스템을 보여주는 도면으로서, 상기 시스템이 음성(voice) 인식 수단을 더 포함하는 도면.

도 2는 신호들을 비상관화하기 위한 적응 필터 처리 수단(adaptive filter processing means)들의 한 실시예를 나타내는 도면.

도 3은 신호들을 비상관화하기 위한 소스 분리 처리 수단(source separation processing means)의 한 실시예를 나타내는 도면.

도 4는 적응 필터 수단의 실시예를 나타내는 도면.

도 5는 2 개의 스피커의 음성 메세지를 추출하기 위한 오디오 시스템을 보여주는 도면으로서, 상기 시스템이 음성 인식 수단을 더 포함하는 도면.

도 6은 신호들을 비상관화하기 위한 처리 수단을 포함하는 원격 회의 시스템을 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

5 : 음성 인식 오디오 시스템 10 : 처리 수단

70₁, 70₂, 70₃: 지연셀 78₀, 78₁, 78₂, 78₃: 저장수단

95 : 합산 수단 90a, 90b : 적응 필터 수단

92a, 92b : 적응 수단 105 : 적응 수단

111, 211, 311, 113, 213, 313 : 적응 필터 유니트

112 : 제 1합산기 212 : 제 2합산기

312 : 제 3합산기 72₀, 72₁, 72₂, 72₃: 곱셈기

상기 주된 목적은 처리 수단이 상기 검출된 혼합 신호와 2 개의 상관된 전기 신호를 입력 상으로 수신하고, 그것으로부터 처리 수단이 상관된 전기 신호 각각에 관한 추정치를 다중 시프트들(multiple shifts)를 통해 비상관화(decorrelating)함에 의해 검출된 혼합 신호에 포함된 원하는 신호의 추정치를 추출하는 시스템으로 달성된다.

상기 음성 메세지는 따라서 음 환경에 존재하는 다른 모든 신호들로부터 정확하게 분리되는데, 상기 다른 신호들은 자동차 안에 존재하는 어떤 음원으로부터도 나올 수 있다. 본 발명은 스테레오 신호들, 정확히 말하면 상관된 신호들의 처리에 대한 효율적인 해결책을 제공하는 데, 그것은 종래 알려진 처리로는 불가능한 것이다.

상관된 간섭 신호들을 생기게 하는 상관된 전기 신호들은 차 라디오의 라우드스피커, 텔레비젼 수신기, 하이파이 시스템 또는 다른 음원으로부터 얻어질 수도 있다.

센서가 마이크로 폰(microphone)이고, 혼합 신호는 마이크로폰에 의해 청취단(listening end)에 포착된 주변의 음 신호(sound signal)이고, 원하는 신호는 청취단에서 스피커에 의해 보내진 음성 메세지(voice message)이고, 음성 메세지는 소스(source)를 형성하는 라우드스피커에 의해 방송되는 스테레오 신호에 의해 간섭되는 경우에 상기 시스템은, 처리 수단이 각각의 스테레오 신호들에 대해 음성 메세지의 추정치를 비상관화함으로써 주위의 음 신호에 담겨진 음성 메세지의 추정치를 추출하도록 되어 있다.

특정한 실시예에 따르면, 변환수단이 상기 음성 메세지의 추정치를 적어도 하나의 음성 제어(voice control)로 변환하는 것을 가능케 한다. 상기 음성 제어는 상관된 신호가 나온 그 음원을 되돌아와서 제어하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 음성 제어는 차 라디오에서 발생한 음량에 대한 수정을 요구할 수 있다. 상기 시스템이 상기 음성 제어를 검출하면, 시스템은 그후 상기 제어를 차 라디오에 인가한다.

그러나, 음성 제어의 사용은 상관된 신호들이 나오는 음원의 제어에만 제한되는 것은 아니다. 상기 음성 제어는, 예컨대, 차안이나 실내에서, 다른 음원들의 제어에도 역시 사용될 수 있고 또는 청취단에서 작동 장치를 작동시키는 데 사용될 수도 있다. 따라서, 제 1 음성 제어는 차 라디오에 의한 음량을 줄어도록 요구할 수 있고, 다음 제 2음성 제어는 자동차의 창이 닫히도록 요구할 수도 있다. 그러므로 음성 제어를 발생하는 수단은 이 효과를 위해 마련된 음성 제어를 거쳐 각 작동 장치에 연결된다.

적어도 하나의 업채널(up channel)과 적어도 하나의 다운채널(down channel)에 의해 서로 연결된 수신 스테이션과 송신 스테이션을 포함하고, 상기 스테이션들은 적어도 2 개의 마이크로 폰과 2 개의 스테레오 신호를 방송하는 적어도 2 개의 라우드스피커를 포함하는 원격 회의 시스템의 경우에 있어서, 상기 시스템은 처리수단이 수신 스테이션에서 나와 전송 스테이션에 도달하는 스테레오 신호에 의해 발생된 원치않는 반향을 제거하고, 전송 스테이션은 수신 스테이션이 라우드스피커에 국부적인 음성 메세지의 추정치만 스테레오(stereo)로 전송하는 것을 특징으로 한다.

스피커에 의해 발생된 스피치 신호는 이와 같이 라우드스피커에 의해 방송되어 다른 스테이션으로부터 나오는 상관된 신호들로부터 완전하게 분리될 수 있다. 전송 스테이션은 따라서 오로지 스피커의 신호만을 전송 스테이션에서 수신 스테이션으로 전송할 수 있다. 이것은 라우드스피커에 의해 발생한 신호가 그들을 방송한 스테이션으로 루프(loop)에서 재전송되면 나타나는 반향 현상을 피할 수 있게 한다.

센서가 라디오 방송 신호를 수신하는 안테나(antenna)인 경우에, 상기 시스템은 간섭 신호를 전송하는 소스로부터 나오는 모든 상관된 신호들을 제거함으로써 라디오 방송 신호의 분리를 가능케 한다.

본 발명의 이와 같은 측면과 다른 측면들은 다음에 기술된 실시예와 관련하여 설명될 것이고 실시예로부터 분명해질 것이다.

도 1은 단일 스피커 L을 인식하기 위한 본 발명에 따른 음성 인식 오디오 시스템(5)을 나타낸다. 예로써, 자동차안에 위치한 음원의 경우에, 스피커에게 주어진, 예컨대, 차의 운전자에게 주어진 운전자의 구획에서 다양한 작동들을 제어할 음성 메세지를 표현할 수 있는 가능성을 생각하자. 운전자의 메세지는 운전자의 구획에서 발생하는 모든 음 신호들을 역시 포착하는 마이크로폰(M_a)에 의해 포착된다. 이들 음 신호에는 모든 종류의 잡음들이 포함될 뿐만 아니라, 특히 차 라디오에 의한 스테레오 방송도 포함된다.

청취단에서 발생한 상기 음 신호들은 포착되어 마이크로폰에 의해 전기 신호(E_a)로 변환된다. 상기 신호(E_a)는 스피커에 의해 보내진 원하는 신호 X_L뿐만 아니라 라우드스피커(LS_a, LS_b)로부터 나온 간섭 신호(P_a, P_b)도 포함하는 혼합 신호이다. 라우드스피커에 의해 방송된 상기 음 신호들은 스테레오 신호들인데, 정확히 말해, 라우드스피커를 자극하는(excite) 상관된 전기 신호(CR_a, CR_b)에 기초하여 얻어진 상관된 신호들이다. 신호들 사이의 상관관계로 인하여 간섭 신호(CR_a, CR_b)로부터 원하는 신호(X_L)의 분리가 종래 기술로는 실현되기 불가능하다. 본 발명 덕택에 원하는 신호(X_L)을 원하는 신호 X_L의 추정치(I_L)로써 분리하는 것이 가능해 진다.

상기 추정치 I_L은 상관된 전기 신호(CR_a, CR_b)에 대해 추정치(I_L)를 비상관화하는 적응 방법을 제공하는 처리 수단 SEPAR(10)에 의해 얻어진다.

도 2는 처리 수단 SEPAR(10)의 실시예 도면이다. 간섭 신호(CR_a, CR_b)는 각각 적응 필터 수단 FILT1(90a)과 FILT2(90b)에 들어간다. 합산 수단 Σ(95), 예컨대 합산기(summator)는 혼합 신호(E_a)를 수신하여 거기에서 필터 수단 FILT1과 FILT2의 출력을 제외한다. 합산기의 출력은 추정치 I_L을 발생시킨다. 처리 수단(10)은 적응적인데, 정확히 말하면, 처리 수단은 입력신호의 특성의 변화에 스스로를적응시킨다는 것이다. 적응 수단(ADAP1, ADAP2)은 필터(FILT1, FILT2)에 인가되어야 할 최신 정보(update)를 결정하여 합산기가 원하는 신호 X_L의 믿을 만한 추정치를 발생하도록 하는 데, 그 추정치는 입력 신호의 특성이 정상과정(normal course)을 따를 때에는 여전히 신뢰할 만하다.

각 적응 필터는 예컨대, 일련의 지연 셀(delay cell)을 그 자체로(도 4) 포함하는 것으로 알려진 구조를 가지고 있는데, 그 셀(cell)들은 k 샘플(sample)들에 의해 지연된 각각의 신호 CR_a를 공급하며, 각 지연된 신호는 각 웨이트 계수(weighting factor) h_a(k)에 의해 웨이트된 것이다. 상기의 웨이트되고 지연된 신호들의 합계가 필터(연결부 91a, 91b)의 출력 신호를 발생한다.

일반적인 방식으로, 샘플 k의 정수만큼 시프트(shift)된 신호 CR_a또는 CR_b에 관한 신호 I_L의 비상관화는

에 의해 표현될 수 있는데(예컨대, CR_a에 대해) 식에서 변수 t는 시간에 대응되고 당해 샘플의 정수 인덱스(integer index)를 형성한다. E항은 괄호 안의 표현의 시간에 관한 수학적 기대치를 나타낸다. 0≤k≤M인 신호 샘플들에 적용되는 식(1)에 의해 결정되는 일련의 기여들을 이와 같이 무효화함으로써, 필터 FILT1의 경우에 준비된 비상관화는 실행되며, 한편, M은 필터의 셀들의 수이다.

특별한 방식으로, 웨이트 계수 h_a(k)는,

에 따라 적응될 수 있으며, 식에서 변수(t)는 시간이다.

식(1) 또는 (2)에 따라 비상관화를 실행하기 위해 적응 수단 ADAP1은, 간섭 신호 CR_a와 그것의 지연된 버젼(delayed version)과 합산기(95)의 출력 신호 I_L과 모든 계수들 h_a(k)(bus 96a)를 수신한다. 유사한 동작이 2 개의 간섭 신호에 대해 추정치 I_L(t)의 전체 비상관화를 얻기 위해 간섭 신호 CR_b에 작용하는 적응 수단 ADAP2에 의해 수행된다. 각 갱신(updating)과 함께 새로운 웨이트 계수가 필터 수단(90a,90b)(bus 96a, 96b)에 공급된다.

도 4는, 예를 들어 4개의 웨이트 계수에 제한된 예를 통해 신호 CRa의 처리에 대응하는 처리도이다. 신호 CR_a는 3 개의 지연 셀(70₁, 70₂, 70₃)을 통과한다. 제 1 셀의 입력부의 신호와 세개 셀의 출력 신호는 곱셈기 수단(72₀, 72₁, 72₂, 72₃)에서 각각의 가중 인자 h_a(0), h_a(1), h_a(2), h_a(3)에 의해 곱해진다. 저장 수단(78₀)에서 78₃은 웨이트 계수를 저장한다. 얻어진 결과는 합산기(77)에서 합해진다. 적응 수단(92a)은 식(2)에 따라 웨이트 계수를 적응시킨다. 시간 t에서 수행되는 계수 h_a(0)의 적응을 생각하자. 곱셈기 셀(73₀)은 신호(CRa)를 추정치(I_L)로 곱한다. 그 얻어진 결과는 곱셈기 셀(74₀)에서 적응 이득(adaptation gain) η에 의해 곱해진다. 적응 이득은 수단(75₀)에 저장된다. 그 얻어진 결과는 앞의 값 h_a(0) 만큼 증가하여 시간 t+1에서 새로운 웨이트 계수 h_a(0)를 얻을 수 있게 한다. 유사한 과정이 다른 웨이트 계수에 대해서도 수행된다. 필터 수단(FILT2)의 웨이트 계수는 유사하게 적응된다.

특정한 실시예에 따라, 간섭 신호(CR_a, CR_b) 및 추정치(I_L)로부터 직접적으로 가 아니라 이와 같은 신호들의 수정된 버젼으로부터 적응을 실현하는 것이 가능하다. 따라서, 상기 적응은,

에 따라 수행될 수 있고, 또는 특히,

에 따라 수행될 수도 있는데, 여기서 적어도 f(·) 또는 g(·) 둘 중의 하나는 비선형 함수이다. 유사한 식이 필터(FILT2)에 적용된다.

이와 같은 함수들을 적용하기 위해, 도 4는, 비선형 함수 g(·)를 간섭 신호 CRa와 그것의 각 지연된 버젼에 적용하기 위해 수단(69)을, 그리고 비선형 함수 f(·)를 추정치 I_L에 적용하기 위해 수단(71)을, 그들이 곱셈기 수단(730)에 공급되기 전에 삽입함에 의해 수정된다.

상기 수단(69, 71)은 생략될 수 있기 때문에 도면에서 점선으로 나타내었다. 이와 같은 비선형 함수들의 중요성은 이와 같은 함수가 모든 계수들에 대해 전체적으로 또는 각 계수들에 특유하게 둘 중 하나로 처리되어져야 할 신호들에 적응된함수 f(·), g(·)를 선택함에 의해 필터들(FILT1, FILT2)이 더 나은 적응 정확도와 더 나은 속도를 얻는 것을 가능하게 한다는 데 있다.

처리 수단(10)은 상기 비상관화를 실현하는 적응 필터 수단에 기초하여 기술하였다. 또한, 상기 비상관화를 적응 소스-분리 수단(adaptive source-separation means)을 사용하여 실행하는 것도 가능하다. 그러한 경우에 간섭 신호는 비혼합 신호로써 간주되는 것이 아니라 신호로써 처리된다.

도 3은 3 개의 추정치 신호(I_L1= <X_ㅣ>, I_L2, I_L3)를 발생하도록 의도된 귀납적인 구조를 기술한다. 상기 처리 수단은 이와 같이 다수의 적응 필터 유니트(adaptive filter unit)(111, 211, 311, 113, 213, 313)을 포함하는 소스-분리 수단이다. 상기 구조는 혼합 신호(Ea)에 연결된 입력(110)과 추정치 신호(I_L1)를 발생하는 출력(115)을 가진 제 1합산기(112)를 포함한다. 제 2합산기(212)는 신호 CRa에 연결된 입력과 추정치 신호(I_L2)를 발생하는 출력을 가지고 있다. 제 3합산기 신호(CR_b)에 연결된 입력과 추정치 신호(I_L3)를 발생하는 출력을 가지고 있다. 제 1합산기(112)의 제 2입력은 제 2합산기의 출력 신호를 필터링하는 적응 필터 유니트(111)를 거쳐 제 2합산기(212)의 출력에 연결된다. 제 1합산기(112)의 제 3입력은 제 3합산기의 출력 신호를 필터링하는 적응 필터 유니트(113)를 거쳐 제 3합산기(312)의 출력에 연결된다.

유사하게, 제 2합산기(212)의 제 2, 제 3 입력은, 각각 제 1합산기와 제 3합산기의 출력 신호를 펄터링하는 각 필터 유니트(211, 213)를 거쳐 제 1합산기(112)와 제 3합산기(312)의 출력에 각각 연결된다.

유사하게, 제 3합산기(312)는 각각 제 1합산기와 제 3합산기의 출력 신호를 필터링하는 필터 유니트(311, 313)를 거쳐 다른 합산기(112, 212)의 출력들에 연결된다.

필터 유니트의 필터 계수는 추정치 신호(I_L1, I_L2, I_L3)가 인가되는 적응 수단 ADAPT(105)에서 적응된다. 그러므로, 적응 수단(105)은 전술한 방식으로 식(1)에서 식(4)에 따라 신호(I_L1, I_L2, I_L3)를 비상관화한다. 그러므로, 신호(CR_a, CR_b)는 신호(I_L1, I_L2, I_L3)중 하나에 의해, 정확히 말하면, 각 필터의 입력에 연결된 신호에 의해 대체된다. 마찬가지로, I_L은 I_L1, I_L2, I_L3중 하나에 의해, 정확히 말하면, 각 필터의 출력을 입력 상으로 수신하는 합산기의 출력 신호에 의해 대체된다.

당업자는 직접 구조(direct structure) 또는 혼합된, 귀납적/직접 구조(recursive/direct structure)를 가진 소스 분리 수단을 이해할 수 있다.

상기 합산기들, 곱셈기 셀들 그리고 필터 유니트들은 계산기, 마이크로프로세서(microprocessor), 또는 신호의 디지털 프로세싱 유니트(digital processing unit)의 부분을 형성할 수 있는데, 그 유니트는 상기 기능들을 수행하도록 프로그램된다.

도 5는 2 개의 스피커(L1, L2)가 동시에 음성 메세지를 동일한 위치에 보낼 수 있는 경우와 관계된 것이다. 2 개의 스피커를 분리하기 위해, 또는 좀더 일반적으로는, 2 개의 신호 소스를 분리하기 위해서는, 마이크로폰에 대한 스피커의 위치와 관련된 서로 다른 혼합 신호(Ea, Eb)를 각각 수신하는 2 개의 센서를 사용하는 것이 필요하다. 상기 혼합 신호는 동일한 신호들에 의해 형성되는데, 그 혼합물만이 다를 뿐이다. 도 1의 경우에 밝혀진 것과 동일한 동작 원리가 적용된다. 간섭 신호가 비혼합 신호로 처리되는 경우에, 처리 수단 SEPAR10은 이와 같이 2 개의 채널을 가지는데, 각 채널은 도 2에 관하여 기술된 수단을 포함한다. 그럼에도 불구하고, 2 개의 입력으로 한정된 도 3에 나타낸 바와 같이, 2 개의 스피커를 분리시키기 위해 두-입력-소스-분리 수단을 출력에 연결하는 것이 필요하다. 간섭 신호들이 혼합 간섭 신호로 처리되는 경우에는, 처리 수단(SEPAR10)은 이와 같이 도 3에 따라 형성되는데, 여기에는 동일한 원리에 기초하여 4개의 입력을 처리하도록 도면의 개작에 의한 혼합 신호(E_b)의 처리를 위한 추가적인 채널이 더해진다.

도 6은 2 웨이 채널(two-way channel)을 통해 원격 회의 시스템에서 교환되는 신호를 처리하기 위한 적응 처리 시스템의 경우에 관계된 것이다. 전송 스테이션(ST1)은 수신 스테이션(ST2)의 2 개의 라우드스피커(LS_2a, LS_2b)에 스테레오 신호(I_La, I_Lb)를 전송한다. 한 스테이션(station)의 추정된 신호는 다른 스테이션에 간섭을 일으키는 상관된 전기 신호가 된다. 분명히, 어느 스테이션이든 번갈아 전송기이면서 수신기이다. 전송 스테이션에서 스피커(L2)가 메세지를 발한다. 스테레오 메세지를 다른 스테이션에 전송하기 위해서는 2 개의 마이크로폰이 필요하다. 마이크로폰은 스피커의 메시지뿐만 아니라 라우드스피커에서 방송되는 음까지도 포착한다. 처리 과정이 없으면, 라우드스피커로부터 나오는 음은 끊임없이 2 개의 스테이션 사이를 순환하여 반향 현상을 일으켜 스피커의 이해를 매우 성가시게 한다.

지금까지 해결되지 못했던 스테레오 신호 문제를 해결하기 위해 라우드스피커로부터 도달하는 스테레오 신호에 대해 추정된 신호를 비상관화하는 처리 수단(SEPAR1, SEPAR2)이 각 스테이션에 배열된다. 마이크로폰, 예컨대 M_1a는 스피커로부터의 메세지(X_La) 뿐만 아니라 각각 라우드스피커(LS_1a, LS_1b)로부터 나오는 간섭 신호(P_aa, P_ba)도 수신할 수 있을 것이다. 그러면 마이크로폰은 혼합 신호를 처리수단(SEPAR1)에 인가한다. 라우드스피커에 도달하는 2 개의 상관된 신호는 라우드스피커 앞에서 분기되고 분리 수단(SEPAR1)에 공급된다. 스피커의 메세지의 추정치는, 하나의 혼합 입력신호와 2 개의 간섭 신호에 관하여 전술한 것과 동일한 방식으로, 처리 수단에 의해 각 마이크로폰에 대하여 만들어진다. 2 개의 마이크로폰을 위해 도 2나 도 3의 수단은 2 배로 늘어난다. 각 스테이션은 이와 같이 전송 채널 1과 2를 따라 다른 스테이션에 반향 없이 전송되는 2 개의 추정치를 분리할 수 있다.

앞에서 설명한 것은 스피커의 메세지의 올바른 추정치의 산출과 관계된 것이다. 상기 메세지는 그자체가 해독되어야 할 다중 정보 신호(multiple information signal)를 포함할 수도 있다. 상기 상황은 도 1 및 도 5에 예컨대, 시스템이 자동차에 있는 경우에 대해 나타나 있다. 그러므로, 추정치(I_L)은 스피커의 메세지에 담긴 제어를 해독하는 변환기 수단(VOCCD)에서 해독된다. 메세지는 시스템의 다양한장비 부분들에 작용하거나 차의 부품들에 작용하기로 의도된 다양한 제어들 C_L, C_J, C_K을 포함할 수 있다. 좀더 상세하게, 상기 제어 C_L은 되돌아와서 스테레오 신호를 발생시키는 장비를 제어할 것을 요구할 수 있다. 상기는 예컨대, 스테레오 신호를 발생하는 차 라디오의 음량을 줄이라는 스피커의 요구일 수도 있다.

다른 제어(C_J)는 S_J가 유사하게 처리되도록 시스템의 일부를 형성하는 다른 음원, S_J를 변화시킬 것을 요구할 수 있다.

다른 제어(C_K)는 음 신호원에 관계되지 않고, 예컨대, 차 자체에 관계되어 작동 장치(S_K)로 하여금 윈드 스크린 와이퍼(wind screen wiper)를 동작하도록 할 수 있다.

Claims (8)

1. 신호 전송 시스템에 있어서,

   적어도 하나의 혼합 신호(E_a)에 포함된 적어도 하나의 원하는 신호(X_L)에 대한 추정치(I_L)를 분리하는 처리 수단(SEPAR)과,

   상기 혼합 신호를 검출하는 적어도 하나의 센서(M_a)로서, 상기 혼합 신호는 각각 상관된 2 개의 전기 신호들(CR_a, CR_b)에 응답하여 상기 신호 전송 시스템의 2개의 소스들(LS_a, LS_b)에 의해 생성되는 적어도 2 개의 상관된 간섭 신호들(P_a, P_b), 및 상기 적어도 하나의 원하는 신호(X_L)를 포함하는, 상기 적어도 하나의 센서(M_a)를 구비하는, 상기 신호 전송 시스템에 있어서,

   상기 처리 수단(SEPAR)은 상기 검출된 혼합 신호(Ea)와 상기 상관된 2 개의 전기 신호들(CR_a, CR_b)을 입력 상으로 수신하도록 되어 있고, 상기 처리 수단은 상기 상관된 전기 신호들(CR_a, CR_b) 각각에 대해 추정치(I_L)를 다중 시프트들을 통해 비상관화(decorrelating)함으로써 상기 검출된 혼합 신호에 포함된 상기 원하는 신호(X_L)의 추정치(I_L)를 추출하며,

   상기 처리 수단은,

   - 필터링된 신호들(91a-91b)을 전달하기 위해, 상기 상관된 전기신호들(CR_a, CR_b)을 필터링하는 한 쌍의 적응 필터 수단들(90a-90b)과;

   - 각각의 상관된 전기 신호에 대해 상기 원하는 신호의 추정치를 각종 시프트들을 통해 비상관화함으로써 각각의 적응 필터 수단의 계수들을 갱신하는 적응 수단들(92a-92b)과;

   - 상기 원하는 신호의 추정치를 전달하기 위해 상기 혼합 신호로부터 상기 필터링된 신호들을 감산하는 합산 수단(95)을 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
2. 신호 전송 시스템에 있어서,

   적어도 하나의 혼합 신호(E_a)에 포함된 적어도 하나의 원하는 신호(X_L)에 대한 추정치(I_L)를 분리하는 처리 수단(SEPAR)과,

   상기 혼합 신호를 검출하는 적어도 하나의 센서(Ma)로서, 상기 혼합 신호는 각각 상관된 2 개의 전기 신호들(CR_a, CR_b)에 응답하여 상기 신호 전송 시스템의 2개의 소스들(LS_a, LS_b)에 의해 생성되는 적어도 2 개의 상관된 간섭 신호들(P_a, P_b), 및 상기 적어도 하나의 원하는 신호(X_L)를 포함하는, 상기 적어도 하나의 센서(M_a)를 구비하는, 상기 신호 전송 시스템에 있어서,

   상기 처리 수단(SEPAR)은 상기 검출된 혼합 신호(E_a)와 상기 상관된 2 개의 전기 신호들(CR_a, CR_b)을 입력 상으로 수신하도록 되어 있고, 상기 처리 수단은 상기 상관된 전기 신호들(CR_a, CR_b) 각각에 대해 추정치(I_L)를 다중 시프트들을 통해 비상관화함으로써 상기 검출된 혼합 신호에 포함된 상기 원하는 신호(X_L)의 추정치(I_L)를 추출하며,

   상기 처리 수단은,

   - 제 1 쌍의 필터링된 신호들을 전달하기 위해, 상기 상관된 간섭 신호들(Pa,Pb)의 추정치들(I_L2-I_L3)을 필터링하는 한 쌍의 적응 필터 수단들(111-113)과;

   - 두 쌍의 부가적인 적응 필터 수단들(211-213,311-313)로서, 한 쌍의 부가적인 적응 필터 수단은 제 2 쌍 또는 제 3 쌍의 필터링된 신호들을 전달하기 위해 상기 원하는 신호, 및 상기 상관된 간섭 신호들 중 하나의 간섭 신호의 추정치들(I_L1-I_L2, I_L1-I_L3)을 필터링하도록 된, 상기 두 쌍의 부가적인 적응 필터 수단들(211-213,311-313)과;

   - 상기 추정치들중 하나를 다른 추정치들에 대해 각종 시프트들을 통해 비상관화함으로써 각각의 적응 필터 수단의 계수들을 갱신하는 적응 수단(105)과;

   - 상기 혼합 신호로부터의 또는 상기 상관된 전기 신호들 및 상기 각각의 쌍의 필터링된 신호들 중의 하나로부터의 추정치들(I_L1, I_L2, I_L3)중 하나를 전달하는 합산 수단(112,212,312)을 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 추정치(들)(I_L)(I_L1, I_L2, I_L3) 및/또는 상기 상관된 전기 신호들(CR_a, CR_b)은 비선형 함수들의 예비 작용(preliminary action)을 받는 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 센서는 마이크로폰이고,

   상기 혼합 신호는 상기 마이크로폰에 의해 청취단에서 포착된 주위의 음(sound) 신호이며,

   상기 원하는 신호는 상기 청취단에서 스피커(L)에 의해 전송되는 음성(voice) 메세지이고,

   상기 음성 메세지는 상기 소스들을 형성하는 라우드스피커들에 의해 방송되는 스테레오 신호들에 의해 간섭되며,

   상기 처리 수단은 상기 스테레오 신호들 각각에 대해 상기 음성 메세지의 추정치를 비상관화함으로써 상기 주위의 음 신호에 포함된 음성 메세지의 추정치를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 처리 수단의 다음에, 상기 음성 메세지의 추정치를 음성 제어(C_L)로 변환하는 수단(VOCCD)이 배치되는 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 음성 제어(C_L)는 또한 스테레오 신호 소스들(LS_a, LS_b)에 작용하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 시스템은, 적어도 하나의 업 채널(up channel)(1)과 적어도 하나의 다운 채널(down channel)(2)에 의해 서로 연결된 전송 스테이션(ST1)과 수신 스테이션(ST2)을 구비하는 원격 회의 시스템이고,

   상기 스테이션들은 2 개의 스테레오 신호들(CR_a, CR_b)을 방송하는 적어도 2개의 라우드스피커들(LS)과 적어도 2 개의 마이크로폰들(M)을 각각 구비하며,

   상기 처리 수단(SEPAR)은, 상기 수신 스테이션으로부터 상기 전송 스테이션(ST1)에 도달하는 스테레오 신호들에 의해 발생되는, 원하지 않는 반향들(echoes)을 제거하고,

   상기 전송 스테이션은 국부 음성 메세지의 추정치(I_La, I_Lb)만을 상기 수신 스테이션의 라우드스피커들에 스테레오로 전송하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 센서는 안테나이고,

   상기 안테나에 의해 포착된 혼합 신호는 라디오 방송 신호에 의해 형성된 원하는 신호와 간섭 소스들로부터의 상관된 간섭 신호들을 포함하며,

   상기 처리 수단은 상기 상관된 전기 신호들에 대해 상기 라디오 방송 신호의 추정치를 각종 시프트들을 통해 비상관화함으로써 상기 혼합 신호에 포함된 라디오 방송 신호의 추정치를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 시스템.

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