KR100857822B1 - 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호레벨 자동 조절 방법과 이를 위한 음성 통신 장치 - Google Patents
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Abstract
음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법을 개시한다.
본 발명의 출력신호 레벨 자동 조절 방법은, 노이즈 제거부가 마이크를 통해 입력된 음성 신호로부터 기준 전류값을 설정하고, 설정된 기준 전류값을 출력신호 레벨 조정부로 전달하는 제 1 단계와; 상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 기준 전류값에 근거하여 노이즈 신호 레벨을 결정하고, 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 노이즈 신호 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 제 2 단계와; 수신 음성 신호가 디코딩되면, 상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 디코딩된 신호를 제 2 단계에서 결정된 출력 신호 레벨로 증감시켜 스피커로 출력하는 제 3 단계; 로 이루어짐에 기술적 특징이 있다.
음성, 출력, 레벨, 조절
Description
도 1은 종래의 노이즈 제거 장치를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따르는 음성 통신 장치의 개략 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 음성 통신 장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 출력신호 레벨 자동 조절 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 음성 통신 장치의 구성도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따르는 출력신호 레벨 자동 조절 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 음성 통신 장치
110 : 마이크
120 : 노이즈 제거부
130 : 음성 인코더
140 : 음성 디코더
150 : 출력신호 레벨 조정부
160 : 스피커
본 발명은 음성 통신 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 음성 통신 장치에서 제거되는 노이즈의 신호 레벨을 이용하여 출력신호의 레벨을 자동 조절하도록 하는 출력신호 레벨 자동 조절 방법과 이를 위한 음성 통신 장치에 관한 것이다.
유선 전화 기기에 비해 이동 전화나 이동 전화와 연계되는 핸즈프리 기기들을 이용하는 음성 통화의 경우에는 사용자의 위치적 제약이 거의 없으며, 이는 이동전화 또는 이동 전화 부가 기기를 이용하는 음성 통화는 이동성으로 인해 다양한 소음 환경에서도 이루어질 수 있음을 의미한다.
따라서, 주변 소음이 큰 환경, 예를 들어 지하철, 노래방, 콘서트장, 쇼핑몰 등에서는 주변 소음으로 인해 발신자와 착신자간 통화에 어려움을 겪게 되며, 발신측 통신 기기의 스피커로 입력되는 발신자 음성은 주변 소음과 혼합되고, 이 신호를 착신측으로 그대로 전달할 경우 착신자는 주변 소음이 섞인 발신자 음성을 듣게 되어 통화 내용을 인지하기 어려우며, 착신자가 주변 소음이 많은 지역에 있는 경우 통화 내용을 정확히 인지하는 것이 더욱 어려워진다.
이에 따라, 음성 통화 시 발신측 마이크로 입력되는 신호를 보다 효과적으로 착신측으로 전달하기 위해 음성 신호를 증폭하여 전송하는 기술이 상용화되었지만, 음성 신호와 동일한 주파수 대역의 잡음도 함께 증가시키는 문제점을 가지고 있고, 착신 통화음에 대한 주변소음 환경에 대하여는 고려되지 않고 있다.
또한, 현재 주변 소음이 존재하는 환경에서 음성 통화를 효과적으로 수행할 수 있도록 하기 위한 주변 잡음 제거 기술이 다수 제안된 바 있지만, 이들 제안 기술은 실제 통화 환경에서는 주변 소음이 송신 마이크를 통한 송신 성능뿐 아니라 수신 스피커를 통한 수신 성능에도 영향을 미치고 있음에도 불구하고, 송신 신호의 잡음만을 제거하는 것에 중점을 두고 있다는 단점이 있다.
즉, 도 1에서와 같이 기존의 노이즈 제거 장치(10)에서 노이즈 제거부(12)는 마이크(11)를 통해 입력되는 사용자 음성 신호로부터 주변 잡음을 제거하여 음성 처리부(13)로 입력하여, 노이즈 제거된 신호가 통신망을 통해 송신되도록 하고 있으며, 이때 제거되는 주변 잡음인 노이즈 신호는 수신 성능에 영향을 미치고 있으나 별도로 활용되고 있지 않다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마이크 입력 신호로부터 검출되는 주변 잡음에 대한 정보를 이용하여 착신에 필요한 통화음을 자동으로 조절할 수 있도록 하는 출력신호 레벨 자동 조절 방법과 이를 위한 음성 통신 장치를 제공함에 목적이 있다.
특히, 본 발명은 마이크 입력 신호로부터 노이즈를 제거하는 기술을 수신 음성 신호에 대하여도 활용할 수 있는 방안을 제안하여, 수신되는 음성 신호에 대한 주변 잡음의 영향을 최소화하되, 송신 신호의 노이즈를 제거함에 의해 생성되는 정보를 수신 신호 처리에 이용함으로써 간단한 구성으로 수화음을 조절할 수 있도록 함에 또 다른 목적이 있다.
아울러, 본 발명은 통화자 주변의 노이즈 레벨을 이용하여 수화음의 출력 레벨을 조정하되, 사용자가 설정한 출력신호 레벨값을 고려하여 레벨이 조정되도록 하며, 노이즈 레벨과 출력신호 레벨의 매핑 관계를 테이블로 유지함으로써 출력신호 레벨을 결정하는 과정을 최소화하는 출력신호 레벨 자동 조절 방법과 이를 위한 음성 통신 장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 주변 잡음을 제거하는 노이즈 제거부 및 수신 음성 신호의 출력 레벨을 제어하여 스피커로 출력하는 출력신호 레벨 조정부를 포함하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법으로서, 상기 노이즈 제거부가 마이크를 통해 입력된 음성 신호로부터 기준 전류값을 설정하고, 설정된 기준 전류값을 상기 출력신호 레벨 조정부로 전달하는 제 1 단계와; 상기 출력신호 레벨 조 정부가 상기 기준 전류값에 근거하여 노이즈 신호 레벨을 결정하고, 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 노이즈 신호 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 제 2 단계와; 수신 음성 신호가 디코딩되면, 상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 디코딩된 신호를 제 2 단계에서 결정된 출력 신호 레벨로 증감시켜 스피커로 출력하는 제 3 단계; 로 이루어지는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법을 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 주변 잡음을 제거하는 노이즈 제거부 및 수신 음성 신호의 출력 레벨을 제어하여 스피커로 출력하는 출력신호 레벨 조정부를 포함하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법으로서, 상기 노이즈 제거부가 마이크를 통해 입력된 음성 신호로부터 기준 전류값을 설정하고, 설정된 기준 전류값을 상기 출력신호 레벨 조정부로 전달하는 제 1 단계와; 상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 기준 전류값에 근거하여 노이즈 신호 레벨을 결정하고, 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 노이즈 신호 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 제 2 단계와; 수신 음성 신호가 디코딩되면, 상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 제 2 단계에서 결정된 출력 신호 레벨과, 사용자가 설정한 레벨을 비교하여, 두 값중 큰 값을 최종 출력 신호 레벨로 결정하는 제 3 단계와; 상기 제 3 단계에서 결정된 최종 출력 신호 레벨로 상기 디코딩된 신호의 레벨을 증감시켜 스피커로 출력하는 제 4 단계; 로 이루어지는 음성 통신 장 치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법을 제공한다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 주변 잡음을 제거하는 노이즈 제거부 및 수신 음성 신호의 출력 레벨을 제어하여 스피커로 출력하는 출력신호 레벨 조정부를 포함하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법으로서, 상기 노이즈 제거부가 마이크를 통해 입력된 음성 신호로부터 노이즈 신호를 분리하는 제 1 단계와; 상기 출력신호 레벨 조정부가, 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 분리된 노이즈 신호의 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 제 2 단계와; 수신 음성 신호가 디코딩되면, 상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 디코딩된 신호를 제 2 단계에서 결정된 출력 신호 레벨로 증감시켜 스피커로 출력하는 제 3 단계; 로 이루어지는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법을 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 주변 잡음을 제거하는 노이즈 제거부 및 수신 음성 신호의 출력 레벨을 제어하여 스피커로 출력하는 출력신호 레벨 조정부를 포함하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법으로서, 상기 노이즈 제거부가 마이크를 통해 입력된 음성 신호로부터 노이즈 신호를 분리하는 제 1 단계와; 상기 출력신호 레벨 조정부가, 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테 이블을 이용하여 상기 분리된 노이즈 신호의 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 제 2 단계와; 수신 음성 신호가 디코딩되면, 상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 제 2 단계에서 결정된 출력 신호 레벨과, 사용자가 설정한 레벨을 비교하여, 두 값중 큰 값을 최종 출력 신호 레벨로 결정하는 제 3 단계와; 상기 제 3 단계에서 결정된 최종 출력 신호 레벨로 상기 디코딩된 신호의 레벨을 증감시켜 스피커로 출력하는 제 4 단계; 로 이루어지는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법을 제공한다.
아울러, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 주변 잡음을 제거하고, 주변 잡음신호 레벨에 따라 출력신호 레벨을 자동 조절하는 음성 통신 장치로서, 외부로부터 음성 신호를 입력받는 마이크; 상기 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 기준 전류값을 설정하여 출력신호 레벨 조정부로 전달하며, 설정된 기준 전류값에 근거하여 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부; 상기 노이즈 제거부로부터 노이즈 제거된 신호를 입력받아 인코딩하여 통신망으로 송신하는 음성 인코더; 통신망을 통해 수신된 음성 신호를 디코딩하는 음성 디코더; 상기 노이즈 제거부로부터 기준 전류값을 전달받고, 전달된 기준 전류값에 근거하여 상기 음성 디코더에 의해 디코딩된 음성 신호의 출력 레벨을 증감시키는 출력신호 레벨 조정부; 상기 레벨 증감된 신호를 출력하는 스피커; 를 포함하는 음성 통신 장치를 제공한다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 주변 잡음을 제거하고, 주변 잡음신호 레벨에 따라 출력신호 레벨을 자동 조절하는 음성 통신 장치로서, 외부로부터 음성 신호를 입력받는 마이크; 상기 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 노이즈 신호를 분리하여 제거하며, 분리된 노이즈 신호 또는 노이즈 신호 레벨값을 출력하는 노이즈 제거부; 상기 노이즈 제거부로부터 노이즈 제거된 신호를 입력받아 인코딩하여 통신망으로 송신하는 음성 인코더; 통신망을 통해 수신된 음성 신호를 디코딩하는 음성 디코더; 상기 노이즈 제거부로부터 노이즈 신호 또는 노이즈 신호 레벨값을 전달받고, 해당 노이즈 신호 레벨값에 근거하여 상기 음성 디코더에 의해 디코딩된 음성 신호의 출력 레벨을 증감시키는 출력신호 레벨 조정부; 상기 레벨 증감된 신호를 출력하는 스피커; 를 포함하는 음성 통신 장치를 제공한다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
먼저, 도 2는 본 발명에 따르는 음성 통신 장치의 개략 구성도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 음성 통신 장치(100)는 마이크(110)로부터 입력되는 신호에서 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부(120), 노이즈 제거된 신호를 인코딩하여 통신망을 통해 송신하는 음성 인코더(130), 통신망을 통해 수신되는 수신 음성 신호를 디코딩하는 음성 디코더(140), 디코딩된 신호의 출력 레벨을 조정하는 출력신호 레벨 조정부(150) 및 레벨 조정된 음성을 출력하는 스피커(160)로 구성된다.
이 때, 상기 노이즈 제거부(120)는 노이즈 제거 과정에서 생성되는 노이즈 관련 정보를 출력신호 레벨 조정부(150)로 전달하며, 출력신호 레벨 조정부(150)는 전달받은 정보에 근거하여 결정되는 노이즈 레벨에 따라 출력신호 레벨을 결정하고, 그에 따라 출력신호의 레벨을 조정한다.
상기 출력신호 레벨 조정부(150)로 입력되는 노이즈 관련 정보는 노이즈 제거부(120)의 노이즈 제거 기술에 의존되는데, 본 발명에서는 실시예로서 기준 전류값을 이용하는 경우와, 노이즈 레벨을 직접 이용하는 경우를 예로 들어 설명하며, 각 실시예는 도 3 내지 도 6을 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 음성 통신 장치의 구성도이고, 도 4는 도 3의 장치에 의한 출력신호 레벨 자동 조절 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도로서, 기준 전류값을 이용하는 실시예를 나타내었다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 음성 통신 장치(100-1)는 외부로부터 음성 신호를 입력받는 마이크(110), 상기 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부(120), 노이즈 제거된 신호를 입력받아 인코딩하여 통신망으로 송신하는 음성 인코더(130), 통신망을 통해 수신된 음성 신호를 디코딩하는 음성 디코더(140), 디코딩된 음성 신호의 출력 레벨을 증감시키는 출력신호 레벨 조정부(150), 상기 레벨 증감된 신호를 출력하는 스피커(160)로 구성되며, 본 실시예의 노이즈 제거부(120)는 기준전류 설정부(120-1), 가변 증폭부(120-2), 가변 저항부(120-3), 레벨 조정부(120-4))로 구성되고, 출력신호 레벨 조정부(150)는 레벨 결정부(150-1), 레벨 증감부(150-2)를 포함한다.
노이즈 제거부(120) 및 출력신호 레벨 조정부(150)의 구성을 설명하면 다음과 같다.
우선, 기준전류 설정부(120-1)는 상기 마이크(110)로부터의 입력 음성 신호를 전파정류하여 획득한 평균값으로 기준 전류값을 설정한다(S401). 즉, 마이크(110)를 통해 노이즈를 포함하는 음성 신호가 입력되면, 입력된 음성 신호에 해당하는 전기적 신호로서 소정 전압이 인가되며, 인가된 전압으로부터 전류가 발생되면 기준전류 설정부(120-1)는 상기 발생된 전류를 입력받아 전파정류하여 출력된 평균값으로 기준 전류값을 설정한다. 그리고, 이와 같이 설정된 기준 전류값을 상기 출력신호 레벨 조정부(150)의 레벨 결정부(150-1)로 전달한다.
가변 증폭부(120-2)는 상기 기준전류 설정부(120-1)에 의해 설정된 기준 전류값에 의해 제어되는 이득(Gain)에 따라 상기 입력 음성 신호를 증폭시킨다. 즉, 가변 증폭부(120-2)는 상기 기준전류 설정부(120-1)에 의해 설정된 기준전류에 의해 제어되는 이득을 가지며, 입력된 음성 신호의 입력 전류를 해당 이득에 따라 증폭시켜 가변 저항부(120-3)로 입력한다.
가변 저항부(120-3)는 레벨 조정부(120-4))의 증폭비를 결정하기 위한 가변 저항이며, 레벨 조정부(120-4))는 가변 증폭부(120-2)를 통해 증폭된 신호의 레벨을 조정한다. 이 때, 레벨 조정부(120-4))는 연산증폭기로 구현될 수 있고, 가변 증폭부(120-2)를 통해 증폭된 음성 신호 레벨을 가변 저항부(120-3)를 통해 결정된 증폭비로 최종 증폭한다.
이에 따라, 음성 인코더(130)는 레벨 조정부(120-4))의 출력 신호 즉, 노이즈 제거된 마이크 입력 신호를 인코딩하여 통신망으로 송신하게 된다.
한편, 기준전류 설정부(120-1)는 설정된 기준 전류값을 레벨 결정부(150-1)로 전달하며, 이에 따라 레벨 결정부(150-1)는 상기 기준 전류값에 근거하여 노이즈 신호 레벨을 결정하고(S402), 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 노이즈 신호 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정한다(S403). 매핑 테이블의 경우, 기존의 이동 전화는 스피커 출력 음량을 5 내지 10 단계로 구분하므로, 노이즈 레벨과 출력 음량 단계를 서로 매핑시킨 테이블일 수 있으며, 노이즈 레벨을 키값으로 하여 수차례의 테스트를 통해 구축되는 별도의 매핑 정보로서 구현될 수 있다.
레벨 증감부(150-2)는 상기 레벨 결정부(150-1)에 의해 결정된 출력 신호 레벨값(P_out)을 수신하면(S404), 사용자가 설정한 레벨값(P_user)과 비교하여 최종 레벨값을 결정한다(S405).
즉, 비교 결과, 레벨 결정부(150-1)에 의해 결정된 출력 신호 레벨값(P_out)이 사용자 설정값(P_user)에 비해 큰 경우, 레벨 증감부(150-2)는 통신망을 통해 수신된 음성 신호가 음성 디코더(140)를 통해 디코딩되면 노이즈 레벨에 따라 결정된 상기 출력 신호 레벨값(P_out)으로 신호를 증폭(레벨 증감)시킨다(S406-1). 반대로, 사용자 설정값(P_user)이 레벨 결정부(150-1)에 의해 결정된 출력 신호 레벨값(P_out)에 비해 큰 경우, 레벨 증감부(150-2)는 통신망을 통해 수신된 음성 신호가 디코딩되면 사용자 설정값(P_user)으로 신호를 증폭(레벨 증감)시킨다(S406-2).
상기와 같은 과정에 의해 레벨 증감된 신호는 스피커(160)를 통해 출력되며(S407), 이에 따라 사용자는 주변 잡음을 근거로 레벨 조정된 수화음을 들을 수 있게 되어, 주변 잡음의 영향 없이 통화할 수 있게 된다.
한편, 도면에서는 사용자 설정값과 노이즈 레벨에 따라 결정된 값을 비교하여 보다 큰 값으로 신호를 증폭시키도록 하였으나, S405 단계 및 S406-2 단계를 생략하고 사용자 설정값에 관계 없이 노이즈 레벨에 의해 결정된 값으로 신호 레벨을 증감시킬 수 있으며, 경우에 따라서는 사용자에 의한 옵션 설정 정보 등을 근거로 사용자 설정값을 우선 순위로 선택하여 레벨의 증감 처리를 수행할 수도 있다.
다음, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 음성 통신 장치의 구성도이고, 도 6은 도 5의 장치에서의 출력신호 레벨 자동 조절 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도로서, 타겟 신호와 노이즈 신호를 분리하고 그 노이즈 레벨을 이용하는 실시예를 나타내었다.
도시된 바와 같이, 제2실시예의 음성 통신 장치(100-2)는 외부로부터 음성 신호를 입력받는 마이크(110), 상기 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부(120'), 노이즈 제거된 신호를 입력받아 인코딩하여 통신망으로 송신하는 음성 인코더(130), 통신망을 통해 수신된 음성 신호를 디코딩하는 음성 디코더(140), 디코딩된 음성 신호의 출력 레벨을 증감시키는 출력신호 레벨 조정부(150'), 상기 레벨 증감된 신호를 출력하는 스피커(160)로 구성되며, 본 실시예의 노이즈 제거부(120')는 신호 분리부(120'-1) 및 프로세싱부(120'-2)를 포 함하여 구성도고, 출력신호 레벨 조정부(150')는 레벨 결정부(150'-1), 레벨 증감부(150'-2)를 포함한다.
본 실시예의 노이즈 제거부(120')는 마이크(110)로부터의 입력 음성 신호로부터 노이즈 신호를 분리하여 제거하며, 이를 위해 신호 분리부(120'-1) 및 프로세싱부(120'-2)를 포함한다.
상기 신호 분리부(120'-1)는 입력 음성 신호를 타겟 신호와 노이즈 신호로 분리하며(S601), 분리된 노이즈 신호 또는 노이즈 신호의 레벨을 상기 출력신호 레벨 조정부(150')의 레벨 결정부(150'-1)로 전달한다.
이 때, 상기 신호 분리부(120'-1)는 독립 성분 분석(ICA; Independent Component Analysis)을 수행하여 신호를 분리할 수 있으며, 두 개의 마이크로부터 입력되는 신호를 이용하여 타겟 신호와 노이즈 신호를 분리할 수 있다. 이 경우, 신호 분리부(120'-1)는 일정 거리 이격된 두 개의 마이크로부터 제 1 신호와, 제 2 신호를 수신하고, 제 1 신호와 제 2 신호 중 신호 강도의 차이가 일정 기준치 이상인 신호를 타겟 신호로 선택함으로써 노이즈 신호를 분리한다.
프로세싱부(120'-2)는 상기 분리된 타겟 신호를 상기 노이즈 신호를 이용하여 후처리한 후 상기 음성 인코더(130)로 입력한다. 이 때, 후처리는 노이즈 신호에 기초하여 타겟 신호에 스펙트럼 차감법을 적용하거나, 비너(Wiener) 필터링을 적용하는 등의 과정이 될 수 있다.
한편 노이즈 신호 또는 노이즈 신호 레벨을 전달받은 레벨 결정부(150'-1)는 해당 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 분리된 노이즈 신호의 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하여(S602) 레벨 증감부(150'-2)로 제공한다.
여기서, 노이즈 신호를 직접 레벨 결정부(150'-1)가 전달받는 경우, 레벨 결정부(150'-1)는 노이즈 신호의 레벨을 결정한 후 다시 출력 신호 레벨을 결정하며, 신호 분리부(120'-1)가 노이즈 신호의 레벨을 결정하여 레벨 결정부(150'-1)에게 전달하는 경우, 레벨 결정부(150'-1)는 출력 신호 레벨만을 결정하면 된다.
다음, 레벨 증감부(150'-2)는 상기 레벨 결정부(150'-1)에 의해 결정된 출력 신호 레벨값(P_out)을 수신하면(S603), 사용자가 설정한 레벨값(P_user)과 비교하고(S604), 비교 결과, 레벨 결정부(150'-1)에 의해 결정된 출력 신호 레벨값(P_out)이 사용자 설정값(P_user)에 비해 큰 경우, 통신망을 통해 수신된 음성 신호가 음성 디코더(140)를 통해 디코딩되면 상기 출력 신호 레벨값(P_out)으로 신호를 증폭(레벨 증감)시키며(S605-1), 사용자 설정값(P_user)이 레벨 결정부(150'-1)에 의해 결정된 출력 신호 레벨값(P_out)에 비해 큰 경우, 레벨 증감부(150'-2)는 사용자 설정값(P_user)으로 신호를 증폭(레벨 증감)시킨다(S605-2).
상기와 같은 과정에 의해 레벨 증감된 신호는 스피커(160)를 통해 출력되며(S606), 이에 따라 사용자는 주변 잡음을 근거로 레벨 조정된 수화음을 들을 수 있게 되어, 주변 잡음의 영향 없이 통화할 수 있게 된다.
본 실시예에서도, 사용자 설정값과 노이즈 레벨에 따라 결정된 값을 비교하여 보다 큰 값으로 신호를 증폭시키도록 하였으나, 앞서 언급한 바와 같이 사용자 설정값에 관계 없이 노이즈 레벨에 의해 결정된 값으로 신호 레벨을 증감시킬 수 있으며, 경우에 따라 사용자 설정값을 우선 순위로 선택하여 레벨의 증감 처리를 수행할 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 발명의 출력신호 레벨 자동 조절 방법과 이를 위한 음성 통신 장치에 따르면, 마이크 입력 신호로부터 검출되는 주변 잡음에 대한 정보를 이용하여 착신에 필요한 통화음(수화음)을 자동으로 조절하므로, 위치적 제약이 없는 이동통신 단말기에 효과적으로 활용될 수 있고, 이를 통해 이동통신 가입자가 주변 소음이 높은 환경에서도 편리하게 음성 통화를 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 마이크 입력 신호로부터 노이즈를 제거하는 기술을 수신 음성 신호에 대하여도 활용하기 때문에, 노이즈 제거 장치의 활용으로 간단히 수화음에 대한 주변 잡음의 영향을 최소화할 수 있다는 장점이 있고, 노이즈 레벨 과 출력신호 레벨의 매핑 관계를 테이블로 유지함으로써 출력신호 레벨을 간단하게 결정하여 레벨을 조절할 수 있다는 효과가 있다.
아울러, 본 발명에 의하면, 통화자 주변의 노이즈 레벨을 이용하여 수화음의 출력 레벨을 조정하되, 사용자가 설정한 출력신호 레벨값을 고려하여 레벨이 조정되도록 하기 때문에, 음성 통화에 대한 사용자 편의를 극대화할 수 있다.
Claims (19)
- 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 주변 잡음을 제거하는 노이즈 제거부 및 수신 음성 신호의 출력 레벨을 제어하여 스피커로 출력하는 출력신호 레벨 조정부를 포함하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법으로서,상기 노이즈 제거부가 마이크를 통해 입력된 음성 신호로부터 기준 전류값을 설정하고, 설정된 기준 전류값을 상기 출력신호 레벨 조정부로 전달하는 제 1 단계와;상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 기준 전류값에 근거하여 노이즈 신호 레벨을 결정하고, 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 노이즈 신호 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 제 2 단계와;수신 음성 신호가 디코딩되면, 상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 디코딩된 신호를 제 2 단계에서 결정된 출력 신호 레벨로 증감시켜 스피커로 출력하는 제 3 단계;로 이루어짐을 특징으로 하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법.
- 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 주변 잡음을 제거하는 노이즈 제거부 및 수신 음성 신호의 출력 레벨을 제어하여 스피커로 출력하는 출력신호 레벨 조정부를 포함하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법으로서,상기 노이즈 제거부가 마이크를 통해 입력된 음성 신호로부터 기준 전류값을 설정하고, 설정된 기준 전류값을 상기 출력신호 레벨 조정부로 전달하는 제 1 단계와;상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 기준 전류값에 근거하여 노이즈 신호 레벨을 결정하고, 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 노이즈 신호 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 제 2 단계와;수신 음성 신호가 디코딩되면, 상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 제 2 단계에서 결정된 출력 신호 레벨과, 사용자가 설정한 레벨을 비교하여, 두 값중 큰 값을 최종 출력 신호 레벨로 결정하는 제 3 단계와;상기 제 3 단계에서 결정된 최종 출력 신호 레벨로 상기 디코딩된 신호의 레벨을 증감시켜 스피커로 출력하는 제 4 단계;로 이루어짐을 특징으로 하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 제 1 단계는,상기 노이즈 제거부가 마이크로부터의 입력 음성 신호를 전파정류하여 획득한 평균값으로 기준 전류값을 설정하고, 설정된 기준 전류값을 상기 출력신호 레벨 조정부로 전달하는 제 1-1 단계와;상기 노이즈 제거부가 상기 설정된 기준 전류값에 의해 제어되는 이득(Gain)에 따라 상기 입력 음성 신호를 증폭시키는 제 1-2 단계와;상기 증폭된 신호를 인코딩하여 통신망으로 송신하는 제 1-3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 제 1 단계는,상기 노이즈 제거부가 마이크로부터의 입력 음성 신호를 전파정류하여 획득한 평균값으로 기준 전류값을 설정하고, 설정된 기준 전류값을 상기 출력신호 레벨 조정부로 전달하는 제 1-1 단계와;상기 노이즈 제거부가 상기 설정된 기준 전류값에 의해 제어되는 이득(Gain)에 따라 상기 입력 음성 신호를 증폭시키는 제 1-2 단계와;상기 증폭된 신호의 레벨을 조정하는 제 1-3 단계와;상기 레벨 조정된 신호를 인코딩하여 통신망으로 송신하는 제 1-4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨 에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법.
- 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 주변 잡음을 제거하는 노이즈 제거부 및 수신 음성 신호의 출력 레벨을 제어하여 스피커로 출력하는 출력신호 레벨 조정부를 포함하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법으로서,상기 노이즈 제거부가 마이크를 통해 입력된 음성 신호로부터 노이즈 신호를 분리하는 제 1 단계와;상기 출력신호 레벨 조정부가, 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 분리된 노이즈 신호의 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 제 2 단계와;수신 음성 신호가 디코딩되면, 상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 디코딩된 신호를 제 2 단계에서 결정된 출력 신호 레벨에 따라 증감시켜 스피커로 출력하는 제 3 단계;로 이루어짐을 특징으로 하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법.
- 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 주변 잡음을 제거하는 노이즈 제거부 및 수신 음성 신호의 출력 레벨을 제어하여 스피커로 출력하는 출력신호 레벨 조정부를 포함하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법으로서,상기 노이즈 제거부가 마이크를 통해 입력된 음성 신호로부터 노이즈 신호를 분리하는 제 1 단계와;상기 출력신호 레벨 조정부가, 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 분리된 노이즈 신호의 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 제 2 단계와;수신 음성 신호가 디코딩되면, 상기 출력신호 레벨 조정부가 상기 제 2 단계에서 결정된 출력 신호 레벨과, 사용자가 설정한 레벨을 비교하여, 두 값중 큰 값을 최종 출력 신호 레벨로 결정하는 제 3 단계와;상기 제 3 단계에서 결정된 최종 출력 신호 레벨로 상기 디코딩된 신호의 레벨을 증감시켜 스피커로 출력하는 제 4 단계;로 이루어짐을 특징으로 하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 제 1 단계에서,상기 노이즈 제거부는, 일정 거리 이격된 두 개의 마이크로부터 제 1 신호 와, 제 2 신호를 수신하고, 제 1 신호와 제 2 신호 중 신호 강도의 차이가 일정 기준치 이상인 신호를 타겟 신호로 선택함으로써, 타겟 신호와 노이즈 신호를 분리하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 제 1 단계는,상기 노이즈 제거부가 마이크로부터의 입력 음성 신호를 타겟(Target) 신호와 노이즈 신호로 분리하고, 분리된 노이즈 신호 또는 노이즈 신호 레벨값을 상기 출력신호 레벨 조정부로 전달하는 제 1-1 단계와;상기 분리된 타겟 신호를 인코딩하여 통신망으로 송신하는 제 1-2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 제 1 단계는,상기 노이즈 제거부가 독립 성분 분석(ICA)을 수행하여 마이크로부터의 입력 음성 신호를 타겟(Target) 신호와 노이즈 신호로 분리하고, 분리된 노이즈 신호 또 는 노이즈 신호 레벨값을 상기 출력신호 레벨 조정부로 전달하는 제 1-1 단계와;상기 노이즈 제거부가 상기 분리된 타겟 신호를 상기 노이즈 신호를 이용하여 후처리하는 제 1-2 단계와;상기 후처리된 타겟 신호를 인코딩하여 통신망으로 송신하는 제 1-3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치에서의 주변 잡음신호 레벨에 따른 출력신호 레벨 자동 조절 방법.
- 주변 잡음을 제거하고, 주변 잡음신호 레벨에 따라 출력신호 레벨을 자동 조절하는 음성 통신 장치로서,외부로부터 음성 신호를 입력받는 마이크;상기 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 기준 전류값을 설정하여 출력신호 레벨 조정부로 전달하며, 설정된 기준 전류값에 근거하여 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부;상기 노이즈 제거부로부터 노이즈 제거된 신호를 입력받아 인코딩하여 통신망으로 송신하는 음성 인코더;통신망을 통해 수신된 음성 신호를 디코딩하는 음성 디코더;상기 노이즈 제거부로부터 기준 전류값을 전달받고, 전달된 기준 전류값에 근거하여 노이즈 신호 레벨을 결정하며, 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 노이즈 신호 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정한 후 상기 음성 디코더에 의해 디코딩된 음성 신호의 출력 레벨을 증감시키는 출력신호 레벨 조정부;상기 레벨 증감된 신호를 출력하는 스피커;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 출력신호 레벨 조정부는,상기 기준 전류값에 근거하여 노이즈 신호 레벨을 결정하며, 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 노이즈 신호 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 레벨 결정부와;상기 레벨 결정부에 의해 결정된 출력 신호 레벨과, 사용자가 설정한 레벨을 비교하여, 두 값중 큰 값을 최종 출력 신호 레벨로 선택하여 상기 디코딩된 신호의 레벨을 증감시키는 레벨 증감부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 출력신호 레벨 조정부는,상기 기준 전류값에 근거하여 노이즈 신호 레벨을 결정하며, 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 노이즈 신호 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 레벨 결정부와;상기 레벨 결정부에 의해 결정된 출력 신호 레벨로 상기 디코딩된 신호의 레벨을 증감시키는 레벨 증감부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치.
- 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 노이즈 제거부는,상기 마이크로부터의 입력 음성 신호를 전파정류하여 획득한 평균값으로 기준 전류값을 설정하며, 설정된 기준 전류값을 상기 출력신호 레벨 조정부로 전달하는 기준전류 설정부와;상기 기준전류 설정부에 의해 설정된 기준 전류값에 의해 제어되는 이득(Gain)에 따라 상기 입력 음성 신호를 증폭시키는 가변 증폭부와;상기 가변 증폭부를 통해 증폭된 신호의 레벨을 소정 증폭비로 최종 증폭하여 레벨을 조정하는 레벨 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치.
- 주변 잡음을 제거하고, 주변 잡음신호 레벨에 따라 출력신호 레벨을 자동 조절하는 음성 통신 장치로서,외부로부터 음성 신호를 입력받는 마이크;상기 마이크로부터의 입력 음성 신호로부터 노이즈 신호를 분리하여 제거하며, 분리된 노이즈 신호 또는 노이즈 신호 레벨값을 출력하는 노이즈 제거부;상기 노이즈 제거부로부터 노이즈 제거된 신호를 입력받아 인코딩하여 통신망으로 송신하는 음성 인코더;통신망을 통해 수신된 음성 신호를 디코딩하는 음성 디코더;상기 노이즈 제거부로부터 노이즈 신호 또는 노이즈 신호 레벨값을 전달받고, 해당 노이즈 신호 레벨값에 근거하여 상기 음성 디코더에 의해 디코딩된 음성 신호의 출력 레벨을 증감시키는 출력신호 레벨 조정부;상기 레벨 증감된 신호를 출력하는 스피커;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치.
- 제 14 항에 있어서,상기 출력신호 레벨 조정부는,상기 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 분리된 노이즈 신호의 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 레벨 결정부와;상기 레벨 결정부에 의해 결정된 출력 신호 레벨과, 사용자가 설정한 레벨을 비교하여, 두 값중 큰 값을 최종 출력 신호 레벨로 선택하여 상기 디코딩된 신호의 레벨을 증감시키는 레벨 증감부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치.
- 제 14 항에 있어서,상기 출력신호 레벨 조정부는,상기 노이즈 신호 레벨과 출력 신호 레벨의 매핑 테이블을 이용하여 상기 분리된 노이즈 신호의 레벨에 대응되는 출력 신호 레벨을 결정하는 레벨 결정부와;상기 레벨 결정부에 의해 결정된 출력 신호 레벨로 상기 디코딩된 신호의 레벨을 증감시키는 레벨 증감부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치.
- 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 노이즈 제거부는,입력 음성 신호를 타겟 신호와 노이즈 신호로 분리하며, 분리된 노이즈 신호 또는 노이즈 신호의 레벨을 상기 출력신호 레벨 조정부로 전달하는 신호 분리부와;상기 분리된 타겟 신호를 상기 노이즈 신호를 이용하여 후처리한 후 상기 음성 인코더로 입력하는 프로세싱부;로 이루어짐을 특징으로 하는 음성 통신 장치.
- 제 17 항에 있어서,상기 신호 분리부는,일정 거리 이격된 두 개의 마이크로부터 제 1 신호와, 제 2 신호를 수신하고, 제 1 신호와 제 2 신호 중 신호 강도의 차이가 일정 기준치 이상인 신호를 타겟 신호로 선택함으로써 노이즈 신호를 분리하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치.
- 제 17 항에 있어서,상기 신호 분리부는,독립 성분 분석(ICA)을 수행하여 마이크로부터의 입력 음성 신호를 타겟(Target) 신호와 노이즈 신호로 분리하는 것을 특징으로 하는 음성 통신 장치.
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