KR101120970B1 - 이동 오디오 디바이스에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절 - Google Patents

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Abstract

이동 오디오 디바이스 (예컨대, 셀룰러 전화, 퍼스널 디지털 오디어 플레이어 또는 MP3 플레이어) 는 오디오 다이나믹 레인지 제어 (ADRC) (125) 및 자동 음량 제어 (AVC) (126) 를 수행하여, 오디오의 약한 패시지 (faint passage) 가 더 크게 들릴 수 있도록 이동 오디오 디바이스의 스피커로부터 방출되는 사운드 (127) 의 음량을 증가시킨다. 약한 패시지의 이런 증폭은, 클리핑으로 인한 실질적인 왜곡 없이 그리고 다른 보다 라우드 패시지를 지나치게 증폭하지 않고 발생된다. 예컨대, 멀티-마이크로폰 액티브 잡음 소거 (MMANC) (133) 기능을 이용하여, 이동 오디오 디바이스의 마이크로폰에서 픽업된 오디오 정보로부터 배경 잡음을 제거한다. 그후, 잡음-소거된 오디오가 이 디바이스로부터 통신될 수도 있다. MMANC 기능은 중간 신호로서 잡음 기준 신호를 발생시킨다. 중간 신호가 컨디셔닝된 후, AVC 프로세스에 의해 기준으로서 이용된다. AVC 프로세스 동안 적용되는 이득은 잡음 기준 신호의 함수이다.
이동 오디오 디바이스, 잡음 소거, 음량 제어, 다이나믹 레인지 제어

Description

이동 오디오 디바이스에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절{AUTOMATIC VOLUME AND DYNAMIC RANGE ADJUSTMENT FOR MOBILE AUDIO DEVICES}
배경
기술분야
개시된 실시형태는 이동 오디오 디바이스에 대한 잡음 소거 및 자동 음량 조절에 관한 것이다.
배경정보
도 1 (종래기술) 은 음성 정보로부터 잡음 및 에코 (echo) 를 제거하는 액티브 잡음 소거 시스템의 도면이다. 음성 기준 마이크로폰이라 지칭되는 제 1 마이크로폰 (MIC1) 이 원하는 음성 소스에 근접하게 배치된다. 제 1 마이크로폰 (MIC1) 은 셀룰러 전화의 사용자로부터의 음향 음성 정보를 픽업하여, 이 음향 음성 정보를 전기 음성 신호 (1) 로 변환한다. 이 음성 신호 (1) 는 배경 잡음으로 오염된다. 잡음 기준 마이크로폰이라 지칭되는 제 2 마이크로폰 (MIC2) 이 잡음 소스에 근접하게 배치되거나 또는 음성 소스로부터 멀리 배치된다. 제 2 마이크로폰 (MIC2) 은 음향 잡음을 픽업하여, 이 음향 잡음을 전기 잡음 기준 신호 (2) 로 변환한다. 잡음 기준 신호 (2) 는 음성 신호와 비교해서 상대적으로 원하는 음성 정보를 포함하지 않는 것으로 가정된다. 분리 회로 (3) 는 잡음 기준 신호를 이용하여 잡음을 소거하고 입력 신호를 음성 신호 (4) 와 잡음 신호 (5) 로 분리한다. 음성 신호 (4) 는 상대적으로 잡음을 포함하지 않는다. 에코 소거는 에코 경로를 모사하기 위해 적응형 필터를 채용하는 것을 수반한다. 소거기 (6 및 7) 는 마이크로폰 (MIC1 및 MIC2) 에 의해 출력되는 신호로부터 발생된 에코 신호를 감산한다. 다양한 기술분야에서 실용화된 수많은 이러한 액티브 잡음 소거 기술 및 회로가 존재한다.
이동 통신 디바이스 (예컨대, 셀룰러 전화) 는 일반적으로 작은 물리적 치수를 가진다. 이들 작은 치수는 액티브 잡음 소거 시스템의 다수의 마이크로폰들 사이의 거리를 제한한다. 그 때문에, 잡음 기준 신호는 일반적으로 원하는 음성 정보를 포함하지 않는 것이 아니며, 잡음 소거 성능이 제한된다. 단순한 액티브 잡음 필터링 기술은, 잡음의 일부를 소거하지 않은 채로 남기면서 원하는 음성 신호의 일부를 소거하는 경향이 있다.
블라인드 소스 분리 (BSS; Blind Source Separation) 로서 공지된 보다 정교한 잡음 감소 기술이 디지털 보청기에 이용되고 있다. 이러한 BSS 시스템에 있어서, 잡음 소거 시스템의 2 개의 마이크로폰이 보청기 사용자의 귀에 위치된다. 따라서, 2 개의 마이크로폰 중 어느 것도 주로 잡음을 픽업하기 위해 사용될 수 없다. 두 마이크로폰은 음성뿐만 아니라 소거될 잡음도 픽업한다. 잡음 정보와 음성 정보를 분리하기 위해 시간적 anti-Habbian 학습 알고리즘이 이용된다. 추가적인 정보를 위해, M. Girolami 에 의한, "Symmetric Adaptive Maximum Likelihood Estimation For Noise Cancellation And Signal Separation" (Electronics Letters, 33(17): 1437-1438 (1997)) ; 및 K. Torkkola 에 의한, "Blind Separation Of Convolved Sources Based On Information Maximization" (IEEE Workshop On Neural Networks for Signal Processing, Kyoto, Japan (1996)) 를 참조한다. BSS 시스템의 성능이 일반적으로 마이크로폰의 적절한 배치 및 임펄스 응답 대칭성에 의존하기 때문에, 추가적 신호 프로세싱이 적용될 수도 있다.
도 2 (종래기술) 는 일부 셀룰러 전화에 채용되는 시스템의 도면이다. 셀룰러 전화를 사용할 때, 셀룰러 전화 사용자는 보다 소프트 패시지 (softer passage) 뿐만 아니라 다른 상대적으로 보다 라우드 패시지 (louder passage) 를 가지는 오디오를 청취할 수도 있다. 사용자가 시끄러운 환경에서 오디오를 청취할 경우, 배경 잡음은 사용자가 보다 소프트 패시지를 듣는 (hearing) 것을 방해할 수도 있다. 스피커에 공급되고 있는 전체 전기 신호가 단순히 증폭되었는 경우, 사용자가 보다 소프트 패시지를 들을 수 있도록 보다 소프트 패시지가 증폭되었을 것이지만, 한편으로는 보다 라우드 패시지는 클리핑이 발생되는 지점까지 증폭될 수도 있다. 이러한 클리핑은 스피커로부터 방출되는 사운드 (sound) 에 바람직하지 않는 왜곡 (distortion) 을 도입할 것이다. 고성 사운드는 또한 사용자의 귀를 손상시킬 수 있다. 이러한 바람직하지 않은 클리핑 및 왜곡을 방지하기 위해, 신호 (8) 의 진폭이 시간 도메인에서 추적된다. 이 신호는, 이 신호가 보다 약한 경우에는 이 신호가 보다 큰 이득 값에 의해 증폭되는 한편 이 신호가 보다 강한 경우에는 이 신호가 보다 작은 이득 값에 의해 증폭되도록 입력 진폭의 함수인 이득에 의해 증폭된다. 그리하여, 전체 신호의 다이나믹 레인지 (dynamic range) 는 압축된다. 이러한 프로세스는 "압축" 또는 "오디오 다이나믹 레인지 제어 (ADRC; Audio Dynamic Range Control)" 라고 지칭될 수도 있고, ADRC 블록 (10) 에서 발생된다.
그후, ADRC 블록 (10) 의 출력에 자동 음량 제어 (AVC; Automatic Volume Control) (11) 로서 공지된 프로세스가 적용된다. 배경 잡음의 레벨은 마이크로폰 (12) 및 관련 회로 (13) 에 의해 검출된다. 낮은 배경 잡음 상태 하에서, 압축된 신호 (9) 는 AVC 블록 (11) 에 의해 증폭될 필요가 없으며, 대체로 증폭되지 않고 스피커에 공급된다. 그러나, 높은 배경 잡음 상태 하에서, 압축된 신호 (9) 는 AVC 블록 (11) 에 의해 상당히 증폭된다. ADRC 블록 (10) 에 의해 수행되는 압축으로 인해, 오디오의 높은 진폭 부분의 클리핑이 감소되거나 또는 제거된다. 도 2 의 상기 설명은 간략화된 것이다. 더 상세한 설명에 대해서는 미국 특허 제6,766,176호를 참조한다.
개요정보
이동 오디오 디바이스 (예컨대, 셀룰러 전화와 같은 이동 통신 디바이스) 는 오디오 다이나믹 레인지 제어 (ADRC) 를 수행하여 오디오 신호의 다이나믹 레인지를 제한한다. 그후, 자동 음량 제어 (AVC) 가 이득을 적용하여 ADRC 로부터 출력된 신호의 진폭을 증폭시킨다. 이런 증폭은 클리핑으로 인한 실질적인 왜곡을 도입하지 않고 발생된다. 결과로서 생기는 압축된 오디오 신호를 이용하여 이동 오디오 디바이스의 스피커를 구동한다. 압축된 오디오 신호는 실제로 통상, 기존대로 디지털/아날로그 변환기와 같은 개재 회로 (intervening circuitry) 를 통해 간접적으로 스피커를 구동한다.
이동 오디오 디바이스는 또한 멀티-마이크로폰 액티브 잡음 소거 (MMANC; Multi-Microphone Active Noise Cancellation) 를 수행한다. 일 예에 있어서, MMANC 를 이용하여 이동 오디오 디바이스의 마이크로폰에서 픽업된 비-잡음 오디오 정보 (예컨대, 음성 정보) 로부터 배경 잡음을 제거한다. 비-잡음 정보 (예컨대, 음성 정보) 는 이동 오디오 디바이스로부터의 송신을 위해 무선 인터페이스 (air interface) 로 포워딩된다. 액티브 잡음 소거 동작을 수행함에 있어서, MMANC 프로세스는 중간 신호로서 잡음 기준 신호를 발생시킨다.
이동 오디오 디바이스가 동작하고 있는 환경은, 비교적 일정한 특징성을 가지는 정지 잡음 (stationary noise) 을 수반할 수도 있고, 및/또는 보다 급속도로 변화하는 비-정지 잡음을 또한 수반할 수도 있다. 예컨대, 이동 오디오 디바이스의 사용자가 혼잡한 실내에 있다면, 배경 대화는 이러한 비-정지 잡음을 도입할 수도 있다. 예컨대, 사용자가 번화한 거리를 따라 걷고 있다면, 거리에서 지나다니는 차량이 이러한 비-정지 잡음을 도입할 수도 있다. MMANC 프로세스의 일 예에 있어서, MMANC 프로세스에 의해 발생되는 잡음 기준 신호는 비교적 신속하게 조절되어 이러한 비-정지 잡음의 존재 또는 부재를 나타낸다. 잡음 기준 신호는 MMANC 프로세스 내로 입력 마이크로폰 오디오 샘플들이 수신되는 근사 레이트로 조절된다. 액티브 잡음 소거 프로세스는, 이동 오디오 디바이스의 사용자가 말하고 있고 사용자의 음성이 마이크로폰에 의해 픽업되고 있는 경우에도 잡음 기준 신호가 잡음의 존재 또는 부재를 적절히 나타내도록 한다.
하나의 유리한 양태에 있어서, MMANC 프로세스에서 발생된 중간 신호인 잡음 기준 신호를 이용하여 ADRC 및 AVC 프로세스를 제어한다. 일 예에 있어서, 잡음 기준 신호가 스케일링되고 필터링되어 제어 신호를 발생시킨다. 제어 신호는, ADRC 및 AVC 프로세스의 AVC 부분이 ADRC 부분의 출력에 적용하는 이득을 결정하기 위해 이 AVC 부분이 이용하는 기준이다. 적용되는 이득은 제어 신호의 함수이다.
이동 오디오 디바이스는, 예를 들면, 디지털 오디오 플레이어 (예컨대, MP3 플레이어), 디지털 미디어 플레이어 (예컨대, 이미지 및 비디오 플레잉 능력을 갖는 iPOD), 디지털 카메라, PDA (Personal Digital Assistant), 랩톱 컴퓨터와 같은 휴대용 퍼스널 컴퓨터, 또는 이동 통신 디바이스 (예컨대, 셀룰러 전화), 또는 오디오를 플레잉할 수 있는 다른 유사한 디바이스일 수도 있다. 이동 오디오 디바이스는 마이크로폰에서 픽업된 오디오 정보를 캡쳐, 저장 및/또는 송신하는 역량을 포함할 수도 있고 또는 포함하지 않을 수도 있다.
하기 상세한 설명에 추가적인 방법 및 구조가 기재된다. 이 개요는 본 발명을 정의하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 청구범위에 의해 정의된다.
도면의 간단한 설명
도 1 (종래기술) 은 멀티-마이크로폰 액티브 잡음 소거 시스템의 도면이다.
도 2 (종래기술) 는 오디오 다이나믹 레인지 제어 (ADRC) 및 자동 음량 제어 (AVC) 를 수반하는 일부 셀룰러 전화에서 채용되는 시스템의 도면이다.
도 3 은 하나의 새로운 양태에 따른 이동 오디오 디바이스 (100) 의 일 특정 타입의 하이 레벨 블록도이다.
도 4 는 도 3 의 MSM 집적 회로 (101) 에서 수행되는 기능을 나타내는 기능 블록도이다.
도 5 는 도 4 의 음량 제어 및 스피커 보상 기능 블록 (122) 의 일 예의 블록도이다.
도 6 은 도 5 의 ADRC 기능 블록 (125) 의 동작을 나타내는 그래프이다.
도 7 은 도 5 의 ADRC 기능 블록 (125) 의 보다 상세한 기능 블록도이다.
도 8 은 하나의 새로운 양태에 따른 방법의 플로우차트이다.
상세한 설명
도 3 은 하나의 새로운 양태에 따른 이동 오디오 디바이스 (100) 의 일 특정 예의 블록도이다. 이 예의 이동 오디오 디바이스 (100) 는 이동 통신 디바이스이고, 보다 구체적으로 셀룰러 전화이다. 이동 오디오 디바이스 (100) 는 디지털 기저대역 집적 회로 (101) (본 명세서에서 "이동국 모뎀" 또는 MSM 이라 함), 제 1 RF (Radio Frequency) 트랜시버 집적 회로 (102), 제 2 RF 집적 회로 (103), 제 1 안테나 (104), 제 2 안테나 (105), 및 RF 집적 회로에 안테나를 커플링하는 다른 별도 컴포넌트들의 세트를 포함한다. 추가적으로, 이동 오디오 디바이스 (100) 는 키패드 (106), 디스플레이 (107), 스피커 (108) 그리고 제 1 마이크로폰 (109) 및 제 2 마이크로폰 (110) 과 같은 다른 컴포넌트들을 포함한다.
안테나 (105) 로부터 이동 오디오 디바이스 (100) 로 수신된 전화 대화 정보의 일반적 경로는 제 1 RF 집적 회로 (102) 를 통과해서, 경로 (111) 를 지나, MSM (101) 의 수신 아날로그/디지털 변환기 (RX ADC) (112) 로 전달된다. 정보가 스피커 (108) 에서 들릴 음성 정보이면, 정보는 모뎀 블록 (113) 및 프로세서 (114) 와 같은 MSM (101) 의 디지털 회로에 의해 음성-코딩된 디지털 값들의 스트림으로 프로세싱된다. 음성-코딩된 디지털 값들의 스트림은 오디오 블록 (115) 내의 적절한 보코더에 의해 디코딩되고, 아날로그 신호로 변환되는데 이 아날로그 신호는 그후 스피커 (108) 를 구동하기 위해 출력된다. 전화 대화의 음성이 안테나 (105) 를 통해 전화 대화의 다른 참가자 (participant) 로의 송신을 위해 이동 오디오 디바이스 (100) 의 마이크로폰에 의해 픽업되면, 정보의 경로는 마이크로폰 (109 및 110) 으로부터 오디오 블록 (115) 으로 연장된다. 정보는 디지털 형태로 변환되고, 오디오 블록 (115) 내의 적절한 보코더는 그 정보를 코딩된 디지털 값들의 스트림으로 인코딩한다. 프로세서 (114) 및 모뎀 블록 (113) 에 의한 프로세싱 이후에, 송신기 디지털/아날로그 변환기 (TX DAC) (116) 는 그 정보를 아날로그 형태로 경로 (117) 를 통해 제 2 RF 집적 회로 (103) 로 출력한다. 이 정보는 송신을 위해 제 2 RF 집적 회로 (103) 를 통과해서, 별도 전력 증폭기 및 다른 회로를 통해 안테나 (105) 로 전달된다.
도 4 는 도 3 의 MSM 집적 회로 (101) 에서 수행되는 기능을 나타내는 기능 블록도이다. 도 3 의 오디오 블록 (115) 내에 2 개의 아날로그/디지털 변환기 (ADC) (118 및 119) 가 제공된다. ADC (118) 는 제 1 마이크로폰 (109) 으로부터 수신된 아날로그 신호를 디지털화하는 한편, ADC (119) 는 제 2 마이크로폰 (110) 으로부터 수신된 아날로그 신호를 디지털화한다. 도 3 의 오디오 블록 (115) 내에 디지털/아날로그 변환기 (DAC) (120) 가 제공된다. DAC (120) 에 의해 출력되는 아날로그 신호는 예시한 바와 같이 스피커 (108) 를 구동한다. 도 4 의 도면은 4 개의 주요 메커니즘 또는 기능 블록: 1) 백 엔드 신호 프로세싱 기능 블록 (121), 2) 음량 제어 및 스피커 보상 기능 블록 (122), 3) 멀티-마이크로폰 액티브 잡음 소거 (MMANC) 기능 블록 (123), 및 4) 신호 컨디셔닝 기능 블록 (124) 을 나타낸다. 기능 블록 (122) 은 또한 "스피커 이득 제어 유닛" 이라고 지칭될 수도 있다. 블록 (122 및 120) 을 통한 스피커 (108) 로의 오디오 신호 경로는 때때로 "순방향 링크 (forward link)" 라고 지칭된다. 마이크로폰 (109, 110) 으로부터 블록 (118, 119 및 123) 을 통한 오디오 신호 경로는 때때로 "역방향 링크 (reverse link)" 라고 지칭된다. 메커니즘 또는 기능 블록 (121, 122, 123 및 124) 각각은 소프트웨어, 펌웨어, 전용 하드웨어, 또는 그들의 조합으로 실현될 수도 있다. 일 예에 있어서, 도 4 의 기능 블록 (121, 122 및 123) 은 집적 회로 (101) 내의 하나 이상의 프로세서 상에서 실행되는 프로세서-실행가능 명령들의 세트로서 실현된다. 프로세서-실행가능 명령들의 세트는 집적 회로 (101) 내의 하나 이상의 연관된 프로세서-판독가능 매체 (예컨대, ROM 또는 다른 반도체 메모리) 에 저장된다.
도 4 의 음량 제어 및 스피커 보상 기능 블록 (122) 은 오디오 다이나믹 레인지 제어 (ADRC) 및 자동 음량 제어 (AVC) 기능을 수행한다. 따라서, 블록 (122) 은 ADRC 기능 블록 (125) 뿐만 아니라 AVC 기능 블록 (126) 도 포함한다.
도 5 는 음량 제어 및 스피커 보상 기능 블록 (122) 의 일 특정 예를 더욱 상세하게 도시한다. 화살표 (127) 은 도 4 의 백 엔드 신호 프로세싱 기능 블록 (121) 으로부터 도 4 의 음량 제어 및 스피커 보상 기능 블록 (122) 으로 전달되는 디지털 펄스 코드 변조 (PCM) 오디오 정보 값들의 스트림을 나타낸다. 화살표 (128) 은 도 4 의 음량 제어 및 스피커 보상 기능 블록 (122) 으로부터 도 4 의 DAC (120) 로 전달되는 압축된 디지털 오디오 정보 값들의 스트림을 나타낸다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 음량 제어 및 스피커 보상 기능 블록 (122) 은 출력 필터 (129), 고정 이득 로직 (130), ADRC (때때로 "압축기" 라고 지칭됨) (125), AVC (126), 및 사용자 음량 설정 로직 (131) 을 포함한다.
ADRC 및 AVC:
이동 오디오 디바이스 (100) 는 정지 잡음 및 비-정지 잡음을 포함하는 하이 레벨의 배경 잡음을 갖는 환경에서 이용가능하다. 이동 오디오 디바이스 (100) 의 사용자가 스피커 (108) 로부터 방출되는 사운드를 청취하고 있는 상황을 고려한다. 사운드의 제 1 패시지는, 디지털 오디오 정보 값들의 스트림 (127) 에 있어서의 값들의 대응 패시지가 상대적으로 작은 진폭을 가지기 때문에 상대적으로 소프트할 수도 있다. 사운드의 제 2 패시지는, 디지털 오디오 정보 값들의 스트림 (127) 에 있어서의 값들의 대응 패시지가 상대적으로 큰 진폭을 가지기 때문에 상대적으로 라우드할 수도 있다. (본 명세서에서 용어 "패시지" 는 오디오의 시간 슬라이스 또는 오디오 정보 값들의 스트림의 그 대응 부분을 의미하고, 여기서 패시지 중 하나가 다른 하나보다 시간적으로 앞서 발생되도록 패시지는 시간적 도메인 (temporal domain) 에서 취해진다.) 다이나믹 레인지 제어가 수행되 지 않았던 경우 및 스트림 (127) 의 두 패시지가 단순히 아날로그 형태로 변환되어 스피커 (108) 를 구동하기 위해 이용되었던 경우, 사용자는 높은 배경 잡음으로 인해 오디오의 대응하는 소프트 패시지를 듣는데 어려움이 있을 수도 있다. 한편, 보다 낮은 진폭의 패시지가 더욱 용이하게 들릴 수 있도록 두 패시지가 동일한 이득 값에 의해 증폭되는 경우, 상대적으로 보다 높은 진폭의 패시지는 클리핑이 발생될 정도로 너무 많이 증폭될 수도 있다. 이러한 클리핑은 스피커 (108) 로부터 방출되는 사운드에 왜곡을 도입하기 때문에 일반적으로 바람직하지 않다.
도 4 의 음량 제어 스피커 보상 블록 (122) 의 상이한 실시형태에서 유용한 ADRC 및 AVC 기능의 다수의 상이한 변화물이 있다. 제 1 특정 예에 따르면, 스트림 (127) 의 디지털 값들이 필터링되고 고정 이득과 승산된다. ADRC (125) 는 스트림의 진폭 레벨을 블록 (125) 으로 수신되는 대로 추적한다. ADRC (125) 는 스트림의 디지털 값들을 입력 스트림의 (다수의 디지털 값들에 걸쳐 결정된) 진폭의 함수인 이득 값과 승산한다.
도 6 은 ADRC (125) 의 동작을 나타내는 도면이다. 본 예에 있어서, 입력 진폭이 제 1 소정 임계치 (T1) 미만이라고 결정되는 경우, 제로 (0) 의 이득이 적용된다. 이것은 때때로 "잡음 게이트 (noise gate)" 라 지칭된다. 바람직하게, 스피커 (108) 는 이러한 상황에서 어떠한 사운드도 출력하지 않는다. 그러나, 입력 진폭이 제 1 소정 임계치 (T1) 와 제 2 소정 임계치 (T2) 사이에 있는 경우, 동작점이 도 6 의 그래프에서 상방으로 연장되는 짙은 선을 따라 임계치 (T1) 로부터 우측으로 이동함에 따라 계속 증가하는 이득이 적용된다. ADRC (125) 의 이 동작 영역은 때때로 "확장 (expansion)" 이라 지칭된다. 입력 진폭이 제 2 소정 임계치 (T2) 와 제 3 소정 임계치 (T3) 사이에 있는 경우, 일정 이득이 적용된다. 이런 일정한 이득은 도 6 에서 경사진 점선의 기울기로 나타나 있다. 입력 신호의 진폭이 제 3 임계치 (T3) 를 초과하는 경우, 동작점이 짙은 선을 따라 임계치 (T3) 로부터 우측으로 이동함에 따라 계속 증가하는 이득이 적용된다. ADRC (125) 의 이 동작 영역은 때때로 "압축 (compression)" 이라 지칭된다. 입력 신호의 진폭이 제 4 임계치 (T4) 를 초과하는 경우, 출력은 MAX 값으로 "제한"된다. 따라서, T3 미만의 입력 신호의 낮은 진폭의 패시지는, T3 초과의 입력 신호의 높은 진폭의 부분보다 더 높은 이득 값에 의해 증폭된다. 신호 (127) 의 전체 오디오 정보의 다이나믹 레인지는 ADRC (125) 에 의해 "압축" 된다고 일컬어진다. 결과로서 생기는 이득-조절된 성분 값들은 압축된 디지털 오디오 정보 값들의 스트림 (132) 을 구성한다.
그후, 자동 음량 제어 (AVC) (126) 가 스트림 (132) 에 이득을 적용함으로써, 음량-제어된 디지털 값들의 스트림 (134) 을 발생시킨다. 오디오 스트림의 사전에 제한된 다이나믹 레인지를 갖는 ADRC (125) 의 결과로서, AVC 기능 블록 (126) 이 스트림 내의 값들을 이득에 의해 증폭할 때, 오디오의 보다 소프트 패시지는 스피커 (108) 로부터 사용자에 의해 더욱 용이하게 들릴 수 있지만, 그럼에도 오디오의 보다 라우드 패시지는 상당한 클리핑이 발생될 정도로 너무 크게 증폭되지 않는다. 클리핑으로 인한 사운드의 왜곡은 감소되거나 또는 방지된다.
기능 블록 (122) 의 일 예에 있어서, 스트림 (127) 은 복수의 주파수 대역으 로 분리된다. 각 주파수 대역은 개별적 ADRC 및 AVC 프로세싱을 경험한다. 압축 동작의 다양한 파라미터 (적용되는 이득 값 및 소정 진폭 임계치) 는 상이한 주파수 대역에 대해 상이하게 설정될 수 있다. 하나의 제어 신호 (133) 가 존재하기 보다는, 신호 컨디셔닝 블록 (124) 이 각 주파수 대역에 대해 제어 신호를 발생시킨다. 어떤 대역에 대한 제어 신호는 그 대역의 AVC 프로세싱에 대한 기준으로서 이용된다. 각 대역의 ADRC 및 AVC 프로세싱 이후에, 모든 대역의 AVC 프로세스의 출력 스트림이 조합되어 압축된 디지털 오디오 정보의 단일 스트림 (128) 을 형성한다. 이 스트림 (128) 은 사용자 음량 설정 로직을 통과하여, 아날로그 형태로 변환되고, 스피커에 공급된다. 일부 음악은 비교적 주파수가 낮은 강한 (strong) 베이스 드럼 킥 비트를 가진다. 이 베이스 드럼 킥 비트의 에너지를 그 자신의 주파수 대역으로 분리함으로써, 이득 및 임계 값들이, 음악의 베이스 드럼 킥 비트 성분을 음악의 다른 성분들 보다 더 작게 증폭하는 경향이 있는 이 주파수 대역에 적용될 수 있다.
도 4 의 ADRC 및 AVC 기능 블록의 제 2 특정 예가 미국 특허 제6,766,176호에서 설명되고, 특히, 미국 특허 제6,766,176호의 도 8 의 상부 부분의 서술에서 설명된다. 도 5 는 이 제 2 특정 예에서 음량 제어 스피커 보상 기능 블록 (122) 의 보다 상세한 도면이다. 미국 특허 제6,766,176호에 설명된 바와 같이, 출력 필터 (129) 는 고정 이득 로직 (130) 에 디지털 값을 제공하고, 이어서 이 고정 이득 로직 (130) 은 디지털 값을 고정 이득 G 와 승산함으로써, 증폭된 디지털 샘플 값을 생성한다. 증폭된 디지털 샘플 값은 ADRC 기능 블록 (125) 에 제공된다. ADRC 기능 블록 (125) 은 압축을 수행하여, 압축된 디지털 오디오 정보 값들의 스트림 (132) 을 발생시킨다. AVC (126) 는 주기적으로 업데이트된 배경 잡음 추정치 (BNE; Background Noise Estimate) 제어 신호 (133) 를 수신한다. AVC (126) 는, 스트림 (132) 내의 디지털 값을, BNE 제어 신호 (133) 및 (ADRC (125) 로부터 수신된 CTHRESH 로부터 획득된 바와 같은 그리고 블록 (131) 으로부터 수신된 현재 음량 레벨 신호로부터 획득된 바와 같은) 이용가능한 헤드룸의 평가에 기초한 이득 값과 승산한다. AVC (126) 는 사용자 음량 설정 로직 (131) 에 공급되는 음량-제어된 디지털 값들의 스트림 (134) 을 출력한다. 이동 오디오 디바이스 (100) 의 사용자는 사용자 음량 설정 로직 (131) 을 이용하여 스피커 음량 레벨을 수동으로 설정하여서, 그후 AVC (126) 가 타겟 음량으로서 사용자-소망 스피커 음량 레벨을 가지도록 스피커 음량을 제어할 수도 있다. 따라서, 사용자 음량 설정 로직 (131) 은 적절한 음량 레벨에서 디지털화된 음성 샘플들의 스트림 (128) 을 DAC (120) 로 제공한다. DAC (120) 는 이어서 스트림 (128) 을, 스피커 (108) 를 구동하기 위해 이용되는 아날로그 신호로 변환한다.
도 7 은 도 5 의 ADRC 기능 블록 (125) 의 더욱 상세한 기능 블록도이다. 더욱 상세내용에 대해서는 미국 특허 제6,766,176호를 참조한다. 고정 이득 로직 (130) 에 의한 증폭 이후에, 디지털 값 샘플 x[n] 은, 필터 (300) (필터 (300) 는 선택적이며, 어떤 실시형태에서는 생략될 수도 있음) 및 지연 엘리먼트 (301) 에 제공된다. FIFO 로서 구현될 수도 있는 지연 엘리먼트 (301) 는 예측 적으로 (predictively) 출력 신호 레벨을 제어하는 기능을 하며, 그리하여 송신에 앞서 피크를 어택한다. 필터 (300) 는 대역통과 필터일 수도 있다. RMS 계산기 (302) 는 샘플의 RMS (제곱 평균) 레벨을 결정한다. 일 실시형태에 있어서의 RMS 계산기 (302) 는 디지털 값 샘플들의 스트림에 적용되는 1차 저역통과 필터이다. 이 필터의 시상수는, 관심있는 가장 작은 주파수 성분이 주어진 평활 필터에 대해 일정 RMS 출력을 달성할 수 있도록 선택된다. RMS 레벨 값은 로그 계산 로직 (303) 에 공급되고, 로그 계산 로직 (303) 은 RMS 레벨 값의 밑이 2 인 로그를 계산하고, 계산된 밑이 2 인 로그 값을 0.5 와 승산함으로써 데시벨 (dB) 단위의 출력 신호를 발생시킨다. dB 신호가 가산기/감산기 (304) 에 공급되고, 가산기/감산기 (304) 는 dB 신호로부터 압축 임계 값 (CTHRESH) 를 감산한다. 결과로서 생기는 dB 신호는 압축기 로직 (305) 에 제공되고, 압축기 로직 (305) 은 이 신호에 대해 압축 기능을 수행한다. 결과로서 생기는 신호는 승산기 (306) 에 제공되고, 승산기 (306) 는 이 신호를 감쇠 (네거티브) 압축 기울기 값 (CSLOPE) 과 승산한다. RMS 레벨이 값 (CTHRESH) 을 초과하여 증가하면, 값 (CSLOPE) 에 기초하여 (적절한 어택 및 릴리스 타임으로) 신호에 압축이 적용되고, 값 (CSLOPE) 은 압축비 (R) 를 dB 의 비율로서 다음의 식 : CSLOPE = 1-1/R 에 따라 특정한다. 압축비 (R) 는 RMS 레벨로서 정의될 수도 있고, 여기서 RMS 레벨을 초과하여 모든 압축이 실제로 발생된다. 특정 신호 경로에 대한 압축 임계 값 (CTHRESH) 및 압축 기울기 값 (CSLOPE) 은 정규화를 위해 소망되는 평균 dBm0 화자 (talker) 레벨에 따라 선택되어야 한다. 승산기 (306) 는 출력 dB 신호를 역 로그 계산 로직 (307) 에 제공하고, 역 로그 계산 로직 (307) 은 수치 2를 dB 신호 값 (G, dB 단위) 의 지수 거듭제곱 (exponential power) 함으로써 이 dB 신호의 밑이 2 인 역 로그 (inverse base-2 logarithm) 를 계산한다. 역 로그 계산 로직 (307) 은 출력 신호 f[n] 을 발생시킨다. 신호 f[n] 은 어택/릴리스 타임 적용 로직 (308) 에 제공되고, 어택/릴리스 타임 적용 로직 (308) 은 하기 식 1 에 따라 신호 g[n] 을 발생시키는데:
g[n] = (1-k)g[n-1] + kf[n] (식 1)
여기서, 값 k 는 평활 계수이다.
어택 릴리스 타임 적용 로직 (308) 은 1차 평활 함수를 적용하여 출력 신호에 적용을 위한 평활 이득 곡선을 제공한다 (값 k 는 어택이 적용되는지 또는 릴리스가 적용되는지에 따라 변화된다). 어택 타임은 신속하고 정확하게 입력 샘플에서의 피크를 어택하기 위해 1 밀리초로 설정될 수도 있다. 릴리스 타임은 신속한 이득 변동이 압축의 품질에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 100 밀리초와 200 밀리초 사이에 설정될 수도 있다. 평활화된 신호 g[n] 이 제 2 승산기 (309) 에 제공된다. 지연 엘리먼트 (301) 는 디지털 샘플 값 x[n] 을 시간 D 만큼 지연시켜서, 지연된 출력 디지털 샘플 값 x[n-D] 를 발생시킨다. 지연된 디지털 샘플 값 x[n-D] 가 제 2 승산기 (309) 에 제공된다. 제 2 승산기 (309) 는 지연된 샘플 x[n-D] 를 평활 함수 g[n] 과 승산함으로써, 압축된 디지털 오디오 정보 값들의 스트림 (132) 을 발생시킨다.
MMANC:
도 3 의 이동 오디오 디바이스 (100) 에 사용하기에 적합한 멀티-마이크로폰 액티브 잡음 소거 (MMANC) 를 수행하는 다수의 상이한 방식이 있다. 도 4 는 일 특정 예를 도시한다. 도 4 에서, MMANC 기능 블록 (123) 은 2 개의 마이크로폰 (109 및 110) 으로부터 신호를 수신하고, 에코 소거 및 신호 강화를 수행하여 잡음 기준 신호 (135) 및 음성 기준 신호 (136) 를 발생시킨다. 후속 프로세싱은 배경 잡음이 대체로 없는 잡음-소거된 마이크로폰 신호 (137) 를 발생시킨다. 신호 (137) 는 디지털 값들의 스트림이다. 신호 (137) 는 백 엔드 신호 프로세싱 기능 블록 (121) 에 공급된다. 기능 블록 (121) 내의 적절한 보코더가 디지털 값들을 음성-코딩된 값들의 대응 스트림으로 음성-인코딩한다. 도면의 모뎀 (113) 및 프로세서 (114) 에 의한 프로세싱 이후에, 음성 코딩된 값들의 스트림 (138) 이 TX DAC (116) 에 의해 아날로그 신호로 변환된다. 아날로그 신호는 안테나 (105) 로부터의 송신을 위해 경로 (117) 를 지나 RF 집적 회로 (103) 로 통신된다.
도 4 의 MMANC 기능 블록 (123) 의 특정 예에 있어서, 마이크로폰 (109) 으로부터의 아날로그 출력 신호는 아날로그/디지털 변환기 (118) 에 의해 결과의 디지털화된 음성 샘플 값들의 스트림 (139) 으로 디지털화된다. 유사하게, 마이크로폰 (110) 으로부터의 아날로그 출력 신호는 아날로그/디지털 변환기 (119) 에 의해 결과의 디지털화된 음성 샘플 값들의 스트림 (140) 으로 디지털화된다. 에코 소거기 1 기능 블록 (141) 및 에코 소거기 2 기능 블록 (142) 은 스트림 (139 및 140) 에서의 에코를 모사하는 신호를 발생시키는 적응형 디지털 필터이다. 감산기 (143) 는 스트림 (139) 으로부터 합성된 에코 신호를 감산한다. 결과의 디지털 값들의 에코-소거된 스트림 (139A) 은 블라인드 소스 분리 (BSS) 신호 강화 기능 블록 (145) 에 공급된다. 유사하게, 감산기 (144) 는 스트림 (140) 으로부터 합성된 에코 신호를 감산한다. 결과의 디지털 값들의 에코-소거된 스트림 (140A) 은 블라인드 소스 분리 (BSS) 신호 강화 기능 블록 (145) 에 공급된다. 당업계에서 때때로 독립 성분 분석 (ICA; Independent Component Analysis) 이라고도 지칭되는 블라인드 소스 분리 동작은, 시간적 anti-Habbian 학습 알고리즘을 이용하여 잡음 기준 신호 (135) 및 음성 기준 신호 (136) 를 발생시킨다. 추가적인 정보에 대해서는: M. Girolami 에 의한, "Symmetric Adaptive Maximum Likelihood Estimation For Noise Cancellation And Signal Separation" (Electronics Letters, 33(17): 1437-1438 (1997)); 및 K. Torkkola 에 의한, "Blind Separation Of Convolved Sources Based On Information Maximization" (IEEE Workshop On Neural Networks for Signal Processing, Kyoto, Japan (1996)) 를 참조한다.
비선형 프로세싱 기능 블록 (146) 은 먼저 주파수 도메인에서 음성 기준 신호 (136) 및 잡음 기준 신호 (135) 를 분해하여 각 기준 신호의 다수의 상이한 스펙트럼 성분 (상이한 대역) 을 획득한다. 각 대역에 대해, 가변 이득이 계산된 다. 일 예에 있어서, 가변 이득이 식 (S-N)/S 에 의해 주어지며, 여기서 S 는 대역에서의 음성 기준 신호 (136) 의 크기이고, N 은 대역에서의 잡음 기준 신호 (135) 의 크기이다. 음성 기준 신호 (136) 대역은 일부 잡음을 포함한다. 음성 기준 신호의 각 대역에서의 이런 잡음을 더욱 감소시키기 위해 가변 이득이 적용된다. 음성 기준 신호의 각 개별 대역에 가변 이득이 적용된 후에, 결과의 대역은 단일 시간 도메인 신호 (147) 로 다시 조합된다.
음성 기준 신호 (136) 는 통상 음성 정보를 갖는 주기를 포함하고, 또한 상대적 휴지 (relative pause) (예컨대, 문장에서의 단어들 사이의 비음성 휴지) 의 다른 주기를 포함한다. 보이스 액티비티 검출 (VAD; Voice Activity Detect) 결정 신호 (148) 는 신호 (136) 에 음성이 존재하는지의 여부 또는 신호 (136) 에 휴지가 존재하는지의 여부를 나타낸다. VAD 결정 신호 (148) 는 연속 디지털 값들의 프레임에 걸쳐 수집된 정보에 기초한다. 일 예에 있어서, 프레임은 에코-소거된 신호의 80 개의 디지털 값들이고, VAD 신호 (148) 는 단일 비트 값이다. VAD 결정은 각 프레임마다 한번 업데이트된다. 포스트 프로세싱 기능 블록 (149) 은 VAD 결정 신호 (148) 를 이용한다. VAD 결정 신호가 음성 존재를 나타내면, 포스트 프로세싱 기능 블록 (149) 은 제 1 이득 값 (예컨대, 1 의 이득) 을 적용하고, 한편 VAD 결정 신호가 휴지 존재를 나타내면, 포스트 프로세싱 기능 블록 (149) 은 제 2 이득 값 (예컨대, 0.5 의 이득) 을 적용한다. 포스트 프로세싱 기능 블록 (149) 으로부터의 출력인 결과의 신호는 잡음-소거된 마이크로폰 신호 (137) 이다.
도 3 의 특정 예에 있어서, 이동 오디오 디바이스 (100) 는 셀룰러 전화이다. 따라서, 마이크로폰 (109 및 110) 에서 픽업된 비-잡음 오디오 정보는 "음성" 정보라고 지칭된다. 그러므로, 도 4 의 신호 (136) 는 "음성 기준 신호" 라고 지칭된다. 그러나, 이동 오디오 디바이스 (100) 가 셀룰러 전화일 필요는 없다는 것을 이해해야 한다. 예컨대, 이동 오디오 디바이스 (100) 가 MP3 플레이어와 같은 디지털 오디오 플레이어라면, MMANC (123) 에 의해 발생된 중간 신호 (136) 는 "오디오 기준 신호" 라고 보다 일반적으로 지칭된다. 디지털 오디오 플레이어의 경우에, 디지털 오디오 플레이어가 기록 및 저장 목적을 위해 오디오 정보를 캡쳐하지 않을 수도 있기 때문에, MMANC (123) 는 잡음-소거된 마이크로폰 신호 (137) 를 출력하지 않을 수도 있다.
ADRC 및 AVC 의 제어:
하나의 새로운 양태에 따르면, 도 4 의 AVC (126) 에 의해 적용된 이득은 MMANC 기능 블록 (123) 에 의해 중간 신호로서 발생된 잡음 기준 신호 (135) 의 함수이다. 수많은 셀룰러 전화는 상당히 정교한 멀티-마이크로폰 액티브 잡음 소거 기술을 채용한다고 인식된다. 이들 기술의 적용은 마이크로폰 픽업 신호를 음성 기준 신호와 잡음 기준 신호로 분리하는 것을 야기한다. AVC 기능의 이득을 제어하기 위해 도 2 의 종래 회로에서의 회로 (13) 에 의해 검출된 바와 같은 배경 잡음의 레벨을 이용하기보다는, 멀티-마이크로폰 액티브 잡음 소거 기능에 의해 발생되는 잡음 기준 신호가 AVC 기능의 이득을 제어하기 위해 이용된다. 도 4 의 특정 예에 있어서, 신호 컨디셔닝 기능 블록 (124) 은 잡음 기준 신호 (135) 를 수신하고, 잡음 기준 신호 (135) 에 대해 스케일링 및 디지털 필터링을 수행하여 제어 신호 (133) 를 발생시킨다. 제어 신호 (133) 는 MMANC 기능 블록 (123) 에 의해 검출된 바와 같은 배경 잡음의 크기 및 존재의 표시이다. 제어 신호 (133) 는 마이크로폰 (109 및 110) 에서 검출되는 변화하는 비-정지 잡음에 신속하게 적응된다. 도 4 의 예에 있어서, 제어 신호 (133) 는, 신호 강화 블록 (145) 으로 입력 오디오 샘플이 수신되는 근사 레이트로 변화된다. 예컨대, 제어 신호 (133) 는 입력 오디오 샘플 (139A 및 140A) 의 레이트의 절반으로 변화될 수도 있다.
도 8 은 도 3 의 이동 오디오 디바이스 (100) 에 의해 수행되는 새로운 방법의 플로우차트이다. 마이크로폰 (109 및 110) 으로부터 오디오 신호 (디지털 값 샘플들의 스트림) 를 수신하고 (단계 200), 오디오 신호에 대해 멀티-마이크로폰 액티브 잡음 소거 (MMANC) 를 수행함으로써, 음성 기준 신호 (136), 잡음 기준 신호 (135) 및 잡음-소거된 마이크로폰 신호 (137) 를 발생시킨다 (단계 201). 잡음-소거된 마이크로폰 신호 (137) 를 기능 블록 (121) 내의 적절한 보코더에 의해 음성-코딩하고, 그 결과를 TX DAC (116) 에 의해 아날로그 신호로 변환한다 (단계 202). 결과로서 생기는 아날로그 신호를 이동 오디오 디바이스 (100) 로부터의 무선 RF 송신을 위해 경로 (117) 를 지나 무선 인터페이스 (예컨대, CDMA 무선 인터페이스, WCDMA 무선 인터페이스 또는 GSM 무선 인터페이스) 에 공급한다. 예컨대, 단계 200 내지 202 는 셀룰러 전화에서 채용되는 종래의 MMANC 회로에 의해 수행되는 단계일 수도 있다.
무선 인터페이스로부터 제 2 아날로그 신호를 수신하고, RX ADC (112) 에 의해 디지털 형태로 변환하고, 블록 (121) 내의 보코더에 의해 디지털 오디오 정보 값들의 스트림 (127) 으로 디코딩한다 (단계 203). 스트림 (127) 에 대해 ADRC 를 수행함으로써, 압축된 디지털 오디오 정보 값들의 스트림 (132) 을 발생시킨다 (단계 204). 스트림 (132) 에 대해 AVC 를 수행한다 (단계 205). 하나의 새로운 양태에 있어서, AVC 동작에서 적용되는 이득은 잡음 기준 신호 (135) 의 함수이다. 신호 컨디셔닝 기능 블록 (124) 은 잡음 기준 신호 (135) 를 프로세싱함으로써, 제어 신호 (133) 를 발생시킨다. 제어 신호 (133) 를 이용하여 AVC 기능 블록 (126) 을 제어한다. AVC 기능 블록 (126) 의 출력은 사용자 음량 설정 로직 (131) (도 5 참조) 에 의해 선택적으로 음량-조절되고, DAC (120) 에 의해 아날로그 형태로 변환되어, 도 4 의 스피커 (108) 를 구동하기 위해 이용된다. AVC 기능 블록 (126) 의 출력은 기존대로 개재 회로를 통해 간접적으로 스피커 (108) 를 구동한다고 일컬어진다.
어떤 특정 실시형태가 교육적인 목적으로 상기에 기재되어 있지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 따라서, 청구범위에서 설명되는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 한 기재된 특정 실시형태의 여러 특징의 다양한 변형, 개작 및 조합이 실시될 수 있다.

Claims (21)

  1. (a) 멀티-마이크로폰 액티브 잡음 소거 (MMANC; Multi-Microphone Active Noise Cancellation) 를 수행함으로써, 오디오 기준 신호 및 잡음 기준 신호를 발생시키는 단계;
    (b) 디지털 오디오 정보 값들의 스트림에 대해 오디오 다이나믹 레인지 제어 (ADRC; Audio Dynamic Range Control) 를 수행함으로써, 압축된 디지털 오디오 정보 값들의 스트림을 발생시키는 단계; 및
    (c) 상기 압축된 디지털 오디오 정보 값들의 스트림에 대해 자동 음량 제어 (AVC; Automatic Volume Control) 를 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 AVC 의 이득은 상기 잡음 기준 신호의 함수인, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a) 의 MMANC, 상기 단계 (b) 의 ADRC, 및 상기 단계 (c) 의 AVC 는 프로세서 상에서의 명령들의 실행에 의해 수행되는 동작들이고,
    상기 프로세서는 이동 오디오 디바이스의 일부인, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법은 셀룰러 전화에 의해 수행되고,
    상기 단계 (a) 의 MMANC 는 또한 잡음-소거된 마이크로폰 신호의 발생을 야기하고,
    상기 잡음-소거된 마이크로폰 신호는 디지털 값들의 스트림이고,
    상기 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법은,
    상기 잡음-소거된 마이크로폰 신호에 대해 보코더 인코딩 기능을 수행하는 단계를 더 포함하는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (c) 의 AVC 는 음량-제어된 디지털 값들의 스트림을 발생시키고,
    상기 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법은,
    상기 음량-제어된 디지털 값들의 스트림을 아날로그 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 아날로그 신호를 이용하여 스피커를 구동하는 단계를 더 포함하는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (b) 의 ADRC 는, 상기 디지털 오디오 정보 값들의 스트림에, 상기 디지털 오디오 정보 값들의 스트림의 진폭의 함수인 이득을 적용하는 단계를 수반하는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 디지털 오디오 정보 값들의 스트림의 진폭의 함수는 잡음 게이트 (noise gate) 부분, 확장 부분, 일정 이득 부분, 압축 부분 및 리미터 부분을 포함하는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a), (b) 및 (c) 는 셀룰러 전화 상에서 수행되고,
    상기 오디오 기준 신호는 음성 기준 신호인, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a), (b) 및 (c) 는 디지털 오디오 플레이어 상에서 수행되는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (a) 의 잡음 기준 신호를 제어 값으로 변환하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제어 값은 상기 단계 (c) 의 AVC 의 이득을 적어도 부분적으로 결정하는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (c) 의 AVC 의 이득은, 1) 상기 잡음 기준 신호 및 2) 이용가능한 헤드룸의 양 둘다의 함수인, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 방법.
  11. 제 1 마이크로폰 신호 및 제 2 마이크로폰 신호를 수신하고, 잡음 기준 신호를 출력하는 멀티-마이크로폰 액티브 잡음 소거 (MMANC; Multi-Microphone Active Noise Cancellation) 메커니즘;
    디지털 오디오 정보 값들의 제 1 스트림을 수신하고, 디지털 오디오 정보 값들의 제 2 스트림을 출력하는 오디오 다이나믹 레인지 제어 (ADRC; Audio Dynamic Range Control) 메커니즘; 및
    상기 디지털 오디오 정보 값들의 제 2 스트림을 이득에 의해 증폭하는 자동 음량 제어 (AVC; Automatic Volume Control) 메커니즘을 포함하며,
    상기 이득은 상기 잡음 기준 신호의 함수로서 조절되는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 집적 회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 MMANC 메커니즘은 블라인드 소스 분리 (BSS; Blind Source Separation) 를 수행하여 상기 잡음 기준 신호 및 음성 기준 신호 둘다를 발생시키고,
    상기 음성 기준 신호는 상대적으로 잡음이 없고,
    상기 잡음 기준 신호는 상대적으로 음성이 없는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 집적 회로.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 디지털 오디오 정보 값들의 제 2 스트림에 대한 상기 디지털 오디오 정보 값들의 제 1 스트림의 관계는, 잡음 게이트 부분, 확장 부분, 일정 이득 부분, 압축 부분 및 리미터 부분을 포함하는 함수에 의해 기술되는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 집적 회로.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 ADRC 메커니즘은 명령들의 제 1 세트와 프로세서의 조합이고,
    상기 프로세서에 의한 상기 명령들의 제 1 세트의 실행은, 상기 디지털 오디오 정보 값들의 제 2 스트림을 발생시키는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 집적 회로.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 AVC 메커니즘은 명령들의 제 2 세트와 상기 프로세서의 조합이고,
    상기 프로세서에 의한 상기 명령들의 제 2 세트의 실행은, 상기 디지털 오디오 정보 값들의 제 2 스트림을 상기 이득에 의해 증폭하는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 집적 회로.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 마이크로폰 신호는 상기 MMANC 메커니즘에서 제 1 레이트로 수신되는 디지털 값들의 스트림이고,
    상기 MMANC 메커니즘에 의해 출력되는 상기 잡음 기준 신호는 상기 제 1 레이트에 근사하는 제 2 레이트로 상기 MMANC 메커니즘에 의해 조절되는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 집적 회로.
  17. 잡음 기준 신호의 함수로서 이득을 제어하는 수단으로서, 상기 잡음 기준 신호는 멀티-마이크로폰 액티브 잡음 소거 (multi-microphone active noise cancellation) 를 이용하여 발생되고, 상기 이득은 디지털 오디오 정보 값들의 스트림에 적용되는, 상기 이득을 제어하는 수단; 및
    상기 디지털 오디오 정보 값들의 스트림을 발생시키는 오디오 다이나믹 레인지 제어 (audio dynamic range control) 메커니즘을 포함하는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 오디오 다이나믹 레인지 제어 메커니즘은 프로세서-판독가능 메모리에 저장된 명령들의 세트와 프로세서의 조합이고,
    상기 프로세서에 의한 상기 명령들의 세트의 실행은 상기 디지털 오디오 정보 값들의 스트림을 발생시키는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 멀티-마이크로폰 액티브 잡음 소거를 수행함으로써, 상기 잡음 기준 신호를 발생시키는 수단을 더 포함하는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    블라인드 소스 분리 (BSS; Blind Source Separation) 를 수행함으로써, 상기 잡음 기준 신호를 발생시키는 수단을 더 포함하는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 장치.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 장치는 이동 디바이스 내에 배치된 단일 집적 회로이고,
    상기 이동 디바이스는, 디지털 미디어 플레이어, 디지털 오디오 플레이어, MP3 플레이어, PDA (Personal Digital Assistant), 랩톱 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 이동 통신 디바이스 및 셀룰러 전화로 이루어진 그룹으로부터 취해지는, 이동 디바이스들에 대한 자동 음량 및 다이나믹 레인지 조절을 위한 장치.
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