KR101288939B1

KR101288939B1 - 휴대 전화기의 잡음 제거 회로

Info

Publication number: KR101288939B1
Application number: KR1020060080420A
Authority: KR
Inventors: 김상순; 조지혁
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2013-07-24
Also published as: KR20080018389A; US7925237B2; US20080051157A1

Abstract

본 발명은 휴대 전화기의 잡음 제거 회로 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 상기 스피커를 통해 출력 되는 음향 신호에 대한 잡음을 제거하는 잡음 제거 회로를 포함하는 휴대 전화기에 있어서, 잡음 제거 회로가 오디오 코덱과 스피커 사이에 직렬로 연결되는 저항과, 저항과 스피커 사이에서 접지되는 커패시터와, 저항과 커패시터 사이에서 접지되는 버랙터를 포함한다. 본 발명의 휴대 단말기의 잡음 제거 회로는 로우패스 필터의 여파 특성을 사용 환경에 따라 조정함으로써 통화시 백색 잡음 및 팝업 잡음을 효과적으로 억제할 수 있다.

잡음제거, RC 필터, 백색 잡음, 팝업 잡음, 버랙터

Description

휴대 전화기의 잡음 제거 회로{NOISE SUPPRESSION CIRCUIT FOR MOBILE TELEPHONE}

도 1은 종래의 잡음 제거 회로가 적용된 휴대 전화기를 보인 개략적인 구성도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전화기의 잡음 제거 회로를 도시한 회로도

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 휴대 전화기의 잡음 제거 회로를 도시한 회로도

도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 휴대 전화기의 잡음 제거 회로를 도시한 회로도

도 5A는 휴대 전화기 내부에서 생성되는 음향을 출력할 때 발생하는 팝업 잡음을 설명하기 위한 도면이고, 도 5B는 도 5B의 팝업 잡음을 제거하기 위한 정전용량 변화를 설명하기 위한 도면

본 발명은 휴대 전화기에 관한 것으로, 특히 휴대 전화기의 잡음 제거 회로 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 통화시 발생하는 백색 잡음을 억제하기 위해 휴대 전화기의 오디오 라인 상에는 잡음 제거 회로가 설치된다.

도 1은 종래의 잡음 제거 회로가 적용된 휴대 전화기를 보인 개략적인 구성도로서, 안테나를 통해 수신된 고주파 신호는 고주파 유닛(103)을 통과한 후 보코더(105)로 입력되고, 상기 보코더(105)는 상기 입력된 고주파 신호로부터 디지털 음성 정보를 추출하여 코덱(107)으로 출력한다. 상기 코덱(107)은 상기 음성 정보를 아날로그 음성 신호로 변환하여 출력하고, 상기 코덱(107)으로부터 출력된 아날로그 음성 신호는 잡음 제거 필터(109)를 통과한 후 스피커를 통해 출력된다. 상기 잡음 제거 필터(109)는 저항과 커패시터로 구성되는 로우 패스 필터로 구현된다. 이와 같이 구성된 종래의 휴대 전화기는 음성 신호 유무에 따라 사운드 이득(sound gain)을 증감 시켜 백색 잡음(White noise)을 감소시킨다.

그러나 종래의 잡음 제거 회로에서는 로우 패스 필터의 커패시터의 값이 신호의 유무에 관계없이 고정되어 있기 때문에 높은 정전용량의 커패시터를 사용할 경우 잡음 억제 성능은 뛰어나지만 사운드 왜곡이 심해지고, 낮은 정전용량의 커패시터를 사용할 경우 잡음 억제 성능의 저하되는 문제가 있다.

또한, 종래의 잡음 제거 회로에서는 통화시 음성 데이터의 유무를 감지하여 음성 데이터가 없을 경우 사운드 볼륨을 줄여 잡음을 함께 줄여주고 음성 데이터가 있을 경우에는 정상적인 수준으로 사운드 볼륨으로 높인다. 이를 위해, 사운드 이득을 소프트웨어적으로 증감시켜야 하기 때문에 소프트웨어적 처리 부담이 증가하게 되고, 단순히 이득을 줄이는 것만으로는 원래의 음성 신호에 섞여 들어오는 잡음은 억제는 가능하지만 코덱 및 그 이후 소자들에서 발생하는 잡음이나 백색 잡음(popup 잡음 포함)을 억제하는 효과는 기대하기 어렵다.

따라서 본 발명의 목적은 정전용량의 변경이 가능한 커패시터를 사용하여 로우패스 필터의 여파 특성을 사용 환경에 따라 최적화시킴으로써 백색 잡음 뿐만 아니라 필연적으로 발생하는 잡음을 효과적으로 억제할 수 있는 휴대 전화기의 잡음 제거 회로를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 휴대단말기의 잡음 제거회로는 수신되는 오디오신호를 복호하는 코덱과, 상기 오디오신호를 재생하는 스피커와, 가변캐패시터를 구비하며, 상기 오디오신호의 음량에 따라 상기 가변캐패시터를 제어하여 상기 오디오신호에 포함된 잡음을 제거하는 잡음제거회로로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 오디오신호는 안테나를 통해 수신되는 신호가 될 수 있으며, 또한 휴대 단말 동작 상태를 알리기 위한 내부 음향이 될 수 있다

또한 상기 상기 잡음 제거 회로는 상기 코덱과 상기 스피커 사이에 직렬로 연결되는 저항과, 상기 저항과 상기 스피커 사이에서 접지되는 커패시터와, 상기 저항과 상기 커패시터 사이에서 접지되는 버랙터로 구성될 수 있다. 여기서 상기 버랙터는 상기 오디오신호가 음성 신호를 포함하고 있지 않은 경우 정전 용량을 증가시킬 수 있으며, 상기 오디오신호가 음성 신호를 포함하고 있을 경우 정전 용량을 감소시킬 수 있으며, 상기 오디오 장치의 코덱을 온(On) 시키기 진전 정전용량을 증가 시킬 수 있다.

또한 상기 상기 잡음 제거 회로는 상기 코덱과 상기 스피커 사이에 직렬로 연결되는 저항과, 상기 저항과 상기 스피커 사이에서 접지되는 제1커패시터와, 상기 저항과 상기 커패시터 사이에서 접지되는 제2커패시터와, 상기 제2커패시터와 접지 사이에 연결되는 스위치로 이루어지는 가변커패시터로 구성될 수 있다. 여기서 상기 스위치는 상기 오디오신호가 음성 신호를 포함하는 경우 개방되며, 음성 신호를 포함하고 있지 않은 경우 폐쇄될 수 있으며, 또한 상기 스위치는 상기 오디오장치의 코덱이 온 되기 직전 폐쇄되고 음향 재생 직전 개방될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 전화기의 잡음 제거 회로를 도시한 회로도이다.

도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 잡음 제거 회로는 안테나를 통해 수신되는 고주파 신호를 처리하여 출력하는 고주파 유닛(203), 상기 고주파 유닛(203)으로부터 출력되는 신호로부터 디지털 음성 정보를 추출하는 보코더(205), 상기 보코더(205)에 의해 추출된 디지털 음성 정보를 아날로그 음성 신호로 변환하여 출력하는 코덱(207), 그리고 상기 코덱(207)으로부터 출력되는 아날로그 음성 신호를 여파 하여 스피커를 통해 출력하는 로우 패스 필터(210)로 구성된다. 이하의 설명에서 오디오신호는 음성 및 음향신호를 포함하는 용어로 사용한다.

휴대 단말기를 이용한 통화시, 오디오 신호에 포함되어 있는 백그라운드 잡음은 음성 신호가 없을 때 심하게 들리며, 음성 신호가 있을 때는 음성 신호에 묻혀 잘 들리지 않는다. 이 점을 이용하여 음성 신호가 없을 때는 로우 패스 필터(210)의 잡음 억제 기능을 강화하고 음성 신호가 있을 때는 로우 패스 필터 (210)의 잡음 억제 기능을 비교적 약화시켜 음성 신호 자체의 왜곡을 최소화 한다.

상기 로우 패스 필터(210)는 상기 코덱(207)과 스피커 사이에 개재되어 있는 저항 (213), 상기 저항(213)과 스피커 사이에 배치되는 커패시터(217), 그리고 상기 저항(213)과 상기 커패시터(217) 사이에 위치하는 버랙터(Varactor)(215)로 구성된다. 상기 버랙터(215)는 가변 커패시터 기능을 가지며, 상기 커패시턴스의 가변은 도시하지 않은 제어부에 의해 제어될 수 있다. 따라서 상기 로우 패스 필터 (210)의 잡음 억제 기능은 상기 버랙터 (215)의 정전용량을 조절함으로써 가능하다.

본 실시예에서 음성 신호가 입력될 경우 상기 버랙터(215)의 정전용량 값을 감소시키고, 음성 신호가 입력되지 않을 경우 상기 버랙터(215)의 정전용량을 증가시킨다. 다시 말해, 음성 신호가 입력되지 않을 때는 버랙터(215)의 정전 용량을 증가시켜 잡음 억제 성능을 극대화하고, 음성 신호가 입력될 때는 버랙터(215)의 정전 용량을 적정 수준으로 낮춤으로써 음성 신호 자체가 왜곡되는 것을 최소화 한다.

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 휴대 전화기의 잡음 제거 회로를 도시한 회로도이다.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 휴대 전화기의 잡음 제거 회로는 안테나를 통해 수신되는 고주파 신호를 처리하여 출력하는 고주파 유닛(303), 상기 고주파 유닛(303)으로부터 출력되는 신호로부터 디지털 음성 정보를 추출하는 보코더(305), 상기 보코더(305)에 의해 추출된 디지털 음성 정보를 아날로그 음성 신호로 변환하여 출력하는 코덱(307), 그리고 상기 코덱(307)으로부터 출력되는 아날로그 음성 신호를 여파 하여 스피커를 통해 출력하는 로우 패스 필터(310)로 구성된다.

상기 로우 패스 필터(310)는 상기 코덱(307)과 스피커 사이에 개재되어 있는 저항 (313), 상기 저항(313)과 스피커 사이에 배치되는 제1커패시터(317), 그리고 상기 저항(313)과 상기 제1커패시터(317) 사이에 배치되어 있는 제2커패시터(315)로 상기 제2커패시터와 접지 사이에 배치되어 있는 스위치 (314)로 구성된다.

상기 로우 패스 필터 (310)의 잡음 억제 기능 제어는 음성 신호 환경에 따른 상기 스위치 (314)의 개폐 동작에 의해 상기 제2 커패시터(315)의 정전용량을 조절 함으로써 가능하다.

본 실시예에서는 음성 신호가 입력될 경우 상기 스위치(314)를 오프(Off)시켜 상기 제2커패시터 (315)의 정전용량 값을 감소시키고, 음성 신호가 입력되지 않을 경우 상기 스위치(314)를 온(On)시켜 상기 제2커패시터(315)의 정전용량을 증가시킨다. 다시 말해, 음성 신호가 입력되지 않을 때는 제2커패시터(315)의 정전 용량을 증가시켜 잡음 억제 성능을 극대화하고, 음성 신호가 입력 될때는 제2커패시터(315)의 정전 용량을 적정 수준으로 낮춤으로써 음성 신호 자체가 왜곡되는 것을 최소화 한다.

도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 휴대 전화기의 잡음 제거 회로를 도시한 회로도이다.

도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 휴대 전화기의 잡음 제거 회로는 안테나와 고주파 유닛 (303) 대신 휴대 전화기의 주제어기(main control unit: MCU)(403)가 보코더(305)의 입력단에 연결되어 있는 점을 제외하면 도 3의 잡음 제거 회로와 동일하다. 따라서, 도 3과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다.

본 실시예에서는 휴대 전화기 자체에서 생성되는 음향 출력시 발생하는 팝업 잡음을 제거하기 위한 것이다. 일반적으로, 휴대 전화기에서 주제어기(403)의 제어에 따라 키톤을 출력하기 위해 상기 코덱(307)을 활성화 시키는 경우, 상기 코덱(307)을 온(On) 시키는 순간 팝업 잡음이 발생한다.

도 5A는 휴대 전화기 내부에서 생성되는 음향을 출력할 때 발생하는 팝업 잡 음을 설명하기 위한 그래프이고 도 5B는 도 5B의 팝업 잡음을 제거하기 위한 정전용량 변화를 설명하기 위한 그래프이다.

도 5A에서 보는 바와 같이, 코덱(307)이 온 되는 순간(t1) 팝업 노이즈 (A)가 발생하게 된다. 상기 팝업 노이즈 (A)를 제거하기 위해 본 실시예에서는, 도 5B에서 보는 바와 같이, 상기 코덱(307)이 온 되기 직전(t0)에 상기 스위치(314)를 온 시켜 제2커패시터(315)의 정전용량을 증가시키고, 음향이 재생되기 직전 (t2) 상기 스위치(314)를 오프 시켜 제2커패시터(315)의 정전용량을 감소시킴으로써 팝업 잡음을 제거한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 휴대 단말기의 잡음 제거 회로는 로우패스 필터의 여파 특성을 사용환경에 따라 조정함으로써 통화시 백색 잡음을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 휴대 전화기의 잡음 제거 회로는 키톤과 같은 휴대 전화기 내부 음향 생성시 코덱을 활성화 하기 직전 로우패스 필터의 정전용량을 증가시키고 음향 출력 시작 직전에 정전용량을 복원하여 코덱 활성화시 발생하는 팝업 잡음을 제거할 수 있다.

Claims

휴대단말기의 잡음 제거회로에 있어서,

수신되는 오디오신호를 복호하는 코덱과,

상기 오디오신호를 재생하는 스피커와,

가변커패시터를 구비하며, 상기 오디오신호에 음성신호가 포함되지 않은 경우 상기 가변커패시터의 정전용량을 증가시키고, 상기 오디오신호에 음성신호가 포함되는 경우 상기 가변커패시터의 정전용량을 감소시키는 로우 패스 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 잡음제거회로.
제 1항에 있어서, 상기 오디오신호는 안테나를 통해 수신되는 신호임을 특징으로 하는 휴대단말기의 잡음제거회로.
제 1항에 있어서, 상기 오디오신호는 휴대 단말 동작 상태를 알리기 위한 내부 음향인 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 잡음제거회로.
제 1항에 있어서, 상기 로우 패스 필터는,

상기 코덱과 상기 스피커 사이에 직렬로 연결되는 저항과,

상기 저항과 상기 스피커 사이에서 접지되는 커패시터와,

상기 저항과 상기 커패시터 사이에서 접지되고 상기 가변 커패시터의 기능을 하는 버랙터로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 잡음제거회로.
삭제
제 4항에 있어서, 상기 버랙터는 상기 오디오 신호가 내부 음향인 경우 상기 코덱이 온 되기 전에 정전 용량을 증가시키고 상기 내부 음향이 재생되기 전에 정전 용량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 휴대 단말의 잡음제거회로.
제 1항에 있어서, 상기 로우 패스 필터는

상기 코덱과 상기 스피커 사이에 직렬로 연결되는 저항과,

상기 저항과 상기 스피커 사이에서 접지되는 제 1 커패시터와,

상기 저항과 상기 제 1 커패시터 사이에 배치되는 제2커패시터와, 상기 제2커패시터와 접지 사이에 배치되는 스위치를 포함한 상기 가변커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 잡음제거회로.
제 7항에 있어서, 상기 스위치는 상기 오디오신호가 음성 신호를 포함하는 경우 오프되며, 음성 신호를 포함하고 있지 않은 경우 온되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 잡음제거회로.
제 7항에 있어서, 상기 스위치는 상기 오디오신호가 내부 음향인 경우, 상기 코덱이 온 되기 전에 온되고 상기 내부 음향이 재생되기 전에 오프되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 잡음제거회로.