KR100617109B1 - 통신 단말기용 잡음 제거 장치 - Google Patents

통신 단말기용 잡음 제거 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음성통신용 단말기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 음성통신용 단말기의 사용시의 배경잡음을 제거할 수 있는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 음성통신용 단말기의 사용자의 음성신호를 입력받기 위한 마이크부, 상기 음성신호와 더불어 상기 마이크부에 입력되는 배경잡음을 필터링하기 위한 필터부, 및 사용자의 선택에 따라서 상기 배경잡음만을 필터링하기에 적절하도록 상기 필터부의 차단주파수를 조절하도록 상기 필터부를 제어하는 필터 제어부를 포함하는 음성통신용 단말기의 잡음제거장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 특정 소음 또는 배경잡음을 유발시키는 지역에서 통화를 시도할 때 또는 통화 도중에 사용자가 직접 간단한 UI 조작을 통해서 상기 특정 배경잡음을 제거할 수 있어서, 통화품질을 더욱 향상시킬 수 있다.
잡음, 노이즈, 제거, 단말기

Description

통신 단말기용 잡음 제거 장치{NOISE REDUCTION DEVICE FOR COMMUNICATION TERMINAL}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 음성통신용 단말기의 잡음제거장치를 나타내는 개략적 구성도이다.
도 2는 도 1의 필터부에서 적용될 수 있는 저역통과 필터모듈 및 고역통과 필터모듈의 예시적 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 필터모듈에서 적용될 수 있는 저역통과 필터 및 고역통과 필터의 예시적 회로도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 마이크부 200: 필터부
230: 저역통과 필터모듈 270:고역통과 필터모듈
300: 필터제어부
본 발명은 통신 단말기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 통신 단말기의 사용시의 배경잡음을 제거할 수 있는 장치에 관한 것이다.
근래에 들어 통신수단이 유선에서 무선으로 변환됨에 따라 통신환경이 실내에서 실외로 바뀌게 되었고, 따라서 실외에서의 통화자의 주변 배경잡음(예컨대, 교통소음, 지하철 소음, 콘서트 소음, 에어컨 공조소음 등)은 커다란 통신제약요소가 되고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 노력이 본 출원 이전에도 계속되어 왔는데, 이에 대해 간략히 살펴보면 다음과 같다.
한국공개특허공보 제2001-0002605호의 "무선단말기의 송신측 잡음 제거 장치"(이하, "종래기술1"이라 함)는 무선단말기에 통화 시에 사용자의 음성을 주로 입력받는 주마이크와 주위 잡음을 주로 입력받는 부마이크를 장착하여, 주마이크의 신호로부터 부마이크의 신호를 감산하여 줌으로써, 송신측의 주위 잡음을 제거하는 기술을 개시하고 있다.
한국공개특허공보 제2003-0015928호 "이동통신 단말기의 송신측에서 잡음제거 방법"(이하, "종래기술2"라고 함)은 이동통신 단말기의 마이크로 외부잡음신호를 검출하여 메모리부에 저장한 후에 통화 시에 상기 저장된 잡음신호를 이용한 신호처리로 마이크로 입력되는 통화음에서 잡음신호를 제거하여 잡음 제거된 사용자의 통화음을 신호 출력부를 통해 수신측으로 전송하는 기술을 개시하고 있다.
한국공개특허공보 제2004-0061737호 "휴대용 단말기에 있어서 배경 잡음 제거 회로"(이하, "종래기술3"이라고 함)는 주변의 배경 잡음을 실시간으로 입력받은 후 입력된 데이터와 사용자가 말하는 마이크에 입력된 데이터의 상호 상관도를 측정하고, 서로 상관도가 높은 잡음 데이터를 제거함으로써, 음성 데이터만을 증폭하 여 우수한 품질의 통화 데이터를 제공할 수 있는 휴대용 단말기의 배경 잡음 제거 회로를 개시하고 있다.
그리고, 한국공개특허공보 제2004-0014688호 "음성통신 단말기의 잡음제거장치 및 그 방법"(이하, "종래기술4"라고 함)은 두 개의 마이크로폰을 이용하여 통화자의 음성신호와 주변의 배경잡음을 입력한 후 이들을 스펙트럼 차감법(spectral subtraction)에 의해 효과적으로 제거함으로써 통화품질을 향상시키는 음성통신 단말기의 잡음 제거 장치를 개시하고 있다.
그러나, 상기 종래기술1 및 4는 외부잡음측정을 위해 별도의 부마이크를 구비해야 한다는 문제점이 있었다. 또한, 종래기술1, 3, 및 4는 실시간으로 단말기의 통화시 잡음측정 및 잡음제거과정이 이루어지기 때문에 단말기 제어부에 상당한 부하를 초래하게 되어 통화시 외부잡음제거가 효율적이지 못한 문제점이 있다. 그리고, 상기 종래기술2는 통화신호 착신 또는 발신시에 단말기의 마이크를 통해 외부 잡음신호를 검출하여 이에 대한 데이터를 메모리부에 저장하여 이를 통화 중의 잡음제거를 위해 사용하므로, 통화신호 착신 또는 발신시에는 배경잡음이 없었다가 통화 중에 통신환경이 변경으로 배경잡음이 갑자기 발생하기 시작하는 경우에는 적절히 대처할 수 없다는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 배경잡음제거를 위해 별도의 마이크를 구비할 필요도 없고 배경잡음제거로 인한 단말기 제어부의 부하를 부가하지도 않지만, 통화 중에 배경잡음이 갑자기 발생하거나 배경 잡음의 유형이 변하는 등의 경우에도 적절히 대처할 수 있는 음성통신용 단말기의 잡음제거장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 단말기 사용자의 음성신호를 입력받기 위한 마이크부, 상기 음성신호와 더불어 상기 마이크부에 입력되는 배경잡음을 필터링하기 위한 필터부, 및 사용자의 선택에 따라서 상기 배경잡음만을 필터링하기에 적절하도록 상기 필터부의 차단주파수를 조절하도록 상기 필터부를 제어하는 필터 제어부를 포함하는 잡음제거장치를 제공한다.
상기의잡음제거장치에 의하면, 특정 소음 또는 배경잡음을 유발시키는 지역에서 통화를 시도할 때 또는 통화 도중이더라도 사용자가 직접 간단한 UI(User Interface) 조작을 통해서 상기 특정 배경잡음을 제거할 수 있도록 함으로써, 통화음을 더욱 깨끗하게 송출하여 통화 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 목적을 달성할 수 있는 실시예를 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 음성통신용 단말기의 잡음제거장치의 한 실시예를 나타내는 개략적 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음성통신용 단말기의 잡음제거장치는, 단말기 사용자의 음성을 수신하기 위한 마이크부(100), 상기 마이크부(100)의 출력단에 연결되어 상기 마이크부(100)의 출력신호를 필터링하는 필터부(200), 및 상기 필터부(200)를 제어하는 필터제어부(300)를 포함하여 구성된다.
상기 마이크부(100)에는 단말기 사용자의 음성과 더불어 통화환경에 따른 배경잡음이 함께 입력될 것이다.
이러한 배경잡음은 상기 필터부(200)에서 필터링되는데, 상기 필터부(200)는 상기 저역통과필터(이하 "LPF"라 함)모듈(230) 및 고역통과필터(이하 "HPF"라 함)모듈(270)을 포함하여 구성되어 있다. 상기 LPF모듈(230) 및 상기 HPF모듈(270)은 서로 직렬연결되어 있고, 이들 각각은 상기 필터제어부(300)의 제어 하에서 배경잡음을 필터링하기에 적합한 저역통과 차단주파수 및 고역통과 차단주파수를 갖도록 조절된다. 그러나, 전술한 상기 필터부(200)의 구성은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 예시적인 것이고, 본 발명이 반드시 이러한 구성을 가져야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 LPF 모듈 및 HPF 모듈은 적용되는 애플리케이션에 따라서 하나의 모듈로 합쳐져도 좋다.
전술한 상기 LPF 모듈(230) 및 HPF 모듈(270)에 대해서 도 2를 참조하여 더욱 자세히 살펴보면 다음과 같다. 도 2에 도시된 LPF 모듈(230) 및 HPF 모듈(270) 역시 본 발명에 적용될 수 있는 한 예시일 뿐이고 본 발명을 한정하기 위해 의도된 것은 아님을 인지해야 할 것이다.
상기 LPF모듈(230)은 LPF스위치(233), 및 서로 다른 차단주파수를 갖는 복수의 LPF(LPF1~LPFN)를 포함하는 LPF조합(237)을 포함하여 구성되고, 상기 HPF모듈(270)도 HPF스위치(273), 및 서로 다른 차단주파수를 갖는 복수의 HPF(HPF1~HPFM)를 포함하는 HPF조합(277)을 포함하여 구성된다. 상기 LPF스위치(233) 및 HPF 스위치(273)는 상기 필터제어부(300)의 제어신호에 따라서 통화 배경잡음을 필터링하기에 적절한 차단주파수를 갖는 LPF 및 HPF로 스위칭된다. 그러면, 상기 필터부(200)에 입력되는 배경잡음은 상기 선택된 LPF 및 HPF에 의해 적절히 필터링된다. 물론, 경우에 따라서는 도 2의 바이패스경로 BP1 및/또는 BP2를 통해 LPF 및/또는 HPF를 바이패스할 수도 있다. 그리고, 상기 LPF개수와 HPF의 개수가 서로 동일할 필요는 없다.
상기 LPF 및 HPF는 예컨대 도 3a 및 도 3b에 각각 도시된 바와 같이 간단한 RC회로로써 구현될 수 있는데, 이러한 LPF 및 HPF에 대해서는 이미 본 기술분야의 당업자에게는 잘 알려져 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 하겠다. 물론, 도 3a 및 도 3b 이외의 본 기술분야에서 잘 알려진 LPF 및/또는 HPF가 본 발명을 위해 사용될 수 있음은 당연하다.
한편, 상기 필터제어부(300)는 철도소음, 바람소리, 콘서트, 에어컨 공조음 등과 같은 여러 배경잡음 유형과 상기 각 유형의 주파수 대역에 관한 정보를 데이터베이스화하여 보유하고 있다. 따라서, 단말기 사용자가 통화시도 시 또는 통화 도중에 직접 단말기 UI를 통해서 상기 배경잡음 유형들 중 하나 또는 그 이상(예컨대, 바람소리+철도소음)을 선택하면, 상기 필터제어부(300)는 상기 필터부가 상기 선택된 배경잡음을 필터링하기에 적절한 차단주파수를 가지도록 제어한다. 물론, 통화 도중에 갑자기 배경잡음이 생기거나 배경잡음이 다른 것으로 바뀌는 경우 단말기 사용자는 통화 도중에 단말기 UI를 통해 적절히 상기 필터부(200)의 차단주파 수를 바꿀 수 있다.
상기 필터제어부(300)의 제어 하에서 상기 필터부(200)에서 필터링된 신호는 송신을 위해 이후 계속 신호처리된다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명에 의하면, 특정 소음 또는 배경잡음을 유발시키는 지역에서 통화를 시도할 때 또는 통화 도중에 사용자가 직접 간단한 UI 조작을 통해서 상기 특정 배경잡음을 제거할 수 있기 때문에, 배경잡음제거를 위한 별도의 마이크를 구비할 필요도 없고, 배경잡음의 측정 및 차단주파수 계산 등으로 유발되는 제어부하가 발생되지 않아서, 통화품질을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 단말기 사용자의 음성신호를 입력받기 위한 마이크부;
    상기 음성신호와 더불어 상기 마이크부에 입력되는 배경잡음을 필터링하기 위한 필터부; 및
    사용자의 선택에 따라서 상기 배경잡음만을 필터링하기에 적절하도록 상기 필터부의 차단주파수를 조절하도록 상기 필터부를 제어하는 필터 제어부를 포함하는 잡음제거장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터부는 고역통과 필터모듈 및 저역통과 필터모듈을 포함하고, 상기 고역통과 필터모듈 및 상기 저역통과 필터모듈은 서로 직렬연결되어 있는 것을 특징으로 하는 잡음제거장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고역통과 필터모듈은 서로 다른 차단 주파수를 갖는 복수의 고역통과필터들을 포함하고, 상기 고역통과 필터모듈은 상기 음성신호가 상기 복수의 고역통과필터들 중에서 상기 필터 제어부에 의해 선택된 고역통과필터만 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잡음제거장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 저역통과 필터모듈은 서로 다른 차단 주파수를 갖는 복수의 저역통과필터들을 포함하고, 상기 저역통과 필터모듈은 상기 음성신호가 상기 복수의 저역통과필터들 중에서 상기 필터 제어부에 의해 선택된 저역통과필터만 통하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 잡음제거장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 마이크부에 입력되는 음성신호는 상기 고역통과 필터모듈 및 상기 저역통과 필터모듈 중 적어도 하나를 바이패스할 수 있는 것을 특징으로 하는 잡음제거장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 제어부는 상기 배경잡음의 여러 가지 유형들과 각 유형에 적절한 상기 필터부의 차단주파수에 관한 정보를 보유하고 있어서, 상기 사용자가 상기 배경잡음들의 유형들 중 하나를 선택하면 상기 필터 제어부는 상기 필터부가 상기 선택된 유형에 상응되는 차단 주파수를 가지도록 조절하는 것을 특징으로 하는 잡음제거장치.
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