KR101313170B1 - 전화통화시 잡음을 제거하는 단말기 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전화통화시 잡음을 제거하는 단말기 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 송신 음성신호를 획득하는 제1 마이크, 상기 제1 마이크와 다른 위치에 부착되어 음향신호를 획득하는 제2 마이크, 상기 제2 마이크의 음향신호를 증폭하는 증폭기, 상기 증폭된 음향신호와 상기 제1 마이크의 음성신호를 각각의 디지털 음향데이터로 변환하는 코덱, 상기 각각의 디지털 음향데이터를 분석하여 반복적인 패턴 검출시 상기 제1 마이크의 게인을 제어하는 제어부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 마이크 두 개를 이용하여 전화통화시 생성되는 잡음을 제거할 수 있는 효과가 있다.
잡음제거, 단말기, 마이크
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전화통화시 잡음을 제거하는 이동통신단말기를 나타내는 예시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전화통화시 잡음을 제거하는 이동통신단말기의 주요 구성을 나타내는 블록도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전화통화시 잡음을 제거하는 방법을 나타내는 흐름도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전화통화시 잡음을 제거하는 방법을 나타내는 흐름도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크가 획득한 신호를 처리하는 방법을 나타내는 상세흐름도
본 발명은 전화통화시 잡음을 제거하는 단말기 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음향신호를 획득하는 마이크를 두 개를 사용하여 전화통화시 잡음 을 제거하는 단말기 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 이동통신단말기의 보급률이 높아지면서 전화통화시에 집 전화보다 이동통신단말기를 사용하는 일이 증가하고 있다.
그러나, 이동 중에도 전화통화가 가능한 이동통신단말기의 특수성 때문에 상대방에게 전달하고자 하는 음성데이터와 외부에서 생성되는 잡음이 같이 전달되어 의사전달이 정확하게 수행되지 않는 문제점이 발생한다. 또한, 주변의 잡음들이 상대방에게 전달하고자 하는 음성보다 클 경우에는 전달하고자 하는 음성이 주변의 소리에 묻혀 제대로된 의사소통이 불가능한 문제점이 발생한다.
그리하여, 입력되는 PCM데이터를 비트로 분해하여, 비트 값의 비교로 백색잡음을 제거하거나, 입력되는 수신 음성신호의 레벨이 기 설정된 소정의 기준레벨사이에 존재하는지 판단하여 음성신호의 레벨에 따라 이득을 조정하여 출력하는 기술이 개발되었다.
그러나, 전자의 기술은 백색잡음을 제거하는 기술이므로 송신단에서 발생할 수 있는 외부의 잡음을 제거할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 후자의 기술은 음성신호의 구간에 따라 음량 변화를 인위적으로 수행함으로써 음질이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 이동통신단말기에 듀얼 마이크를 사용하여 잡음을 제거하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 듀얼 마이크에서 획득된 각각의 음향신호를 비교하여 일치하는 패턴을 음성신호로 인식하여 전송하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 듀얼 마이크에서 획득된 각각의 음향신호를 분석하여 반복되는 패턴을 잡음으로 인식하여 제거하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 듀얼 마이크에서 획득된 각각의 음향신호를 결합하여 음질의 저하를 최소화하는 것이다.
위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 전화통화시 잡음을 제거하는 단말기는 송신 음성신호를 획득하는 제1 마이크, 상기 제1 마이크와 다른 위치에 부착되어 음향신호를 획득하는 제2 마이크, 상기 제2 마이크의 음향신호를 증폭하는 증폭기, 상기 증폭된 음향신호와 상기 제1 마이크의 음성신호를 각각의 디지털 음향데이터로 변환하는 코덱, 상기 각각의 디지털 음향데이터를 분석하여 반복적인 패턴 검출시 상기 제1 마이크의 게인을 제어하는 제어부로 이루어진다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전화통화시 잡음을 제거하는 방법은 제1 마이크로부터 음성신호가 획득되고 제2 마이크로부터 음향신호가 획득되는 단계, 상기 제2 마이크에서 획득된 음향신호를 증폭하는 단계, 상기 증폭된 음향신호와 상기 제1 마이크에서 획득된 음성신호를 각각의 디지털 음향데이터로 변환하는 단계, 상기 각각의 디지털 음향데이터에 반복적인 패턴이 존재하는지 분석하는 단계, 상기 분석결과 반복적인 패턴이 존재하면 제1 마이크의 게인을 감소하는 단계로 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전화통화시 잡음을 제거하는 단말기는 송신 음성신호를 획득하는 제1 마이크, 상기 제1 마이크와 다른 위치에 부착되어 음향신 호를 획득하는 제2 마이크, 상기 제2 마이크의 음향신호를 전송받아 증폭하는 증폭기, 상기 증폭된 음향신호와 상기 제1 마이크의 음성신호를 각각의 디지털 음향데이터로 변환하는 코덱, 상기 각각의 디지털 음향데이터를 비교하여 일치하는 패턴이 존재하는지 판단하고 상기 패턴을 추출하여 결합하는 제어부로 이루어진다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전화통화시 잡음을 제거하는 방법은 제1 마이크와 제2 마이크로부터 음성/음향신호가 획득되는 단계, 상기 제1 마이크와 상기 제2 마이크에서 획득된 음성/음향신호를 디지털 음향데이터로 변환하는 단계, 상기 각각의 디지털 음향데이터에 일치하는 패턴의 존재여부를 판단하는 단계, 상기 판단결과 일치하는 패턴이 존재하면 각각의 디지털 음향데이터에서 일치하는 패턴을 추출하는 단계, 상기 추출된 패턴을 결합하는 단계로 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 이동통신단말기를 예를 들어 설명한다. 즉, 본 발명의 이동통신단말기는 사용자에게 편의를 제공하기 위한 단말기로서, 바람직하게는 통신 기능이 내장된 휴대 단말기, 이동 전화기, 개인정보 단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 스마트 폰, VoIP를 이용한 인터넷 전화가 가능한 노트북 및 컴퓨터 등과 같은 모든 정보통신기기 및 멀티미디어 기기와, 그에 대한 응용에도 적용될 수 있음은 자명할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 "음향신호"는 송신할 음성신호 및 잡음 등의 음 향신호를 모두 포함함을 의미한다. "음향데이터"는 송신할 음성신호 및 잡음 등의 음향신호를 디지털로 변환한 데이터를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전화통화시 잡음을 제거하는 이동통신단말기를 나타내는 예시도이다.
도 1을 참조하면, 상기 이동통신단말기는 제1 마이크(213)와 제2 마이크(211)를 구비한다. 이때, 제1 마이크(213)는 이동통신단말기에 기본적으로 탑재되는 송신단의 마이크이고, 제2 마이크(211)는 잡음을 제거하는데 있어서 정확성을 높이기 위해 제1 마이크(213)와 다른 위치에 장착된 마이크이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전화통화시 잡음을 제거하는 이동통신단말기의 주요 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 이동통신단말기는 RF부(201), 모뎀(203), 제2 코덱(205), 증폭기(207), 제1 코덱(209), 제2 마이크(211), 제1 마이크(213), 오디오부(215), 스피커(217), 메모리(219), 표시부(221), 키패드(223), 제어부(225)를 포함한다.
RF부(201)는 이동통신단말기와 이동통신망과의 통상적인 무선통신을 수행한다. 예를 들어, RF부(201)는 이동통신망을 통한 음성데이터의 송/수신, 문자메시지의 송/수신 및 멀티미디어메시지의 송/수신 등을 수행한다.
모뎀(203)은 RF부(201)에서 송신되는 신호를 변조하고 수신되는 신호를 복조한다.
제2 코덱(205)은 제2 마이크(211)에서 획득된 송신할 음성신호 및 잡음 등의 음향신호를 디지털 음향데이터로 변환한다.
증폭기(207)는 제2 마이크(211)에서 획득되는 음향신호를 증폭한다.
제1 코덱(209)은 RF부(201)에서 송신되는 신호를 부호화하고 수신되는 신호를 복호화한다. 특히, 제1 코덱(209)은 제1 마이크(213)에서 획득된 송신할 음성신호를 디지털 음향데이터로 변환한다.
제2 마이크(211)는 제1 마이크(213)와 다른 위치에 부착되어 제1 마이크(213)에서 획득되는 송신할 음성신호 및 잡음 등의 음향신호를 획득한다.
제1 마이크(213)는 송신할 음성신호를 획득한다.
오디오부(215)는 제1 마이크(213)와 제2 마이크(211)를 통해 입력되는 아날로그 오디오 신호를 디지털 신호로 변환하고 제1 코덱(209)으로부터 출력되는 아날로그 오디오 신호가 변환된 디지털 오디오 신호를 스피커(217)를 통해 재생한다.
스피커(217)는 오디오 신호를 출력한다.
메모리(219)는 제어부(225)의 제어에 의해 이동통신단말기의 동작과 관련된 정보(예컨대, 설정상태와 메뉴에 대한 정보 등)를 저장한다.
표시부(221)는 제어부(225)의 제어를 받아 이동통신단말기의 내부 블록에서 이루어지는 일련의 동작상태와 동작결과 및 다수의 정보를 표시한다. 이때, 표시부(221)는 LCD, OLED, PDP 등의 디스플레이 장치로 구성될 수 있다.
키패드(223)는 통상적인 키패드로 구성된다. 예를 들어, 키패드(223)는 터치스크린, 터치패드 및 스크롤 휠 등으로 구성될 수 있다. 이동통신단말기의 동작을 제어하기 위한 조작신호를 입력받아 그 신호를 제어부(225)로 제공한다.
제어부(225)는 이동통신단말기의 내부 블록에서 이루어지는 전반적인 동작에 대한 제어를 담당한다. 예를 들어, 제어부(225)는 제1 코덱(209)과 제2 코덱(205)에서 디지털 데이터로 변환된 디지털 음향데이터를 분석하여 일정 시간동안 계속적으로 반복되는 패턴이 존재하는지 판단한다. 제어부(225)는 상기 판단결과에 따라 제1 마이크(213)의 게인을 제어한다. 제어부(225)는 제1 마이크(213)와 제2 마이크(211)에서 획득한 신호를 결합한다. 이때, 일정 시간동안 계속적으로 반복되는 패턴을 잡음으로 인식하여 제1 마이크(213)의 게인을 낮춤으로써 잡음을 제거한다.
또한, 제어부(225)는 제1 코덱(209)과 제2 코덱(205)에서 디지털 데이터로 변환된 각각의 디지털 음향데이터를 비교하여 일치하는 패턴이 존재하는지 판단하고, 일치하는 패턴만을 추출하여 결합한다. 이때, 상기 각각의 디지털 음향데이터에서 일치하는 패턴을 전송할 음성신호로 인식하고 나머지 음향신호들을 잡음으로 인식한다. 이때, 상기 잡음으로 인식된 음향신호들을 제거함으로써 잡음을 제거한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전화통화시 잡음을 제거하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 이때, S301단계에서 S315단계는 각각 제1 마이크(213), 제2 마이크(211), 증폭기(207), 제1 코덱(209), 제2 코덱(205)에서 수행하고, S317단계에서 S325단계는 제어부(225)에서 따로 수행한다. 그러나, 설명의 편의상 하나의 흐름으로 설명한다.
도 3을 참조하면, S301단계에서 제1 마이크(213) 및 제2 마이크(211)가 신호를 감지하면 S303단계에서 제2 마이크(211)는 음향신호를 획득하고 S311단계에서 제1 마이크(213)는 송신할 음성신호를 획득한다. 이때, 상기 음향신호는 송신할 음성신호와 주변의 소음 및 하드웨어에서 발생하는 잡음들을 포함하는 것을 특징으로 한다. S303단계에서 제2 마이크(211)가 음향신호를 획득하면 S305단계에서 제2 마이크(211)는 상기 획득된 음향신호를 증폭기(207)로 전송한다. 이후, S307단계에서 증폭기(207)는 전송된 음향신호를 증폭하여 증폭된 음향신호를 S309단계에서 제2 코덱(205)으로 전송한다. 또한, S311단계에서 제1 마이크(213)는 획득한 음성신호를 제1 코덱(209)으로 전송한다.
제1 코덱(209)과 제2 코덱(205)으로 전송된 음성신호와 음향신호는 S315단계에서 제1 코덱(209)과 제2 코덱(205)이 디지털 음향데이터로 변환하여 제어부(225)로 전송한다. S317단계에서 제어부(225)는 변환된 각각의 디지털 음향데이터를 분석한다. S319단계에서 제어부(225)는 분석된 음향데이터에 일정 시간동안 계속적으로 반복되는 패턴의 디지털 음향데이터가 있는지 판단하여 반복되는 패턴의 디지털 음향데이터가 존재하면 S321단계에서 제1 마이크(213)의 게인을 감소시킨다. 이때, 제어부(225)는 상기 반복되는 패턴의 디지털 음향데이터를 잡음으로 인식한다. 또한, 반복되는 패턴의 디지털 음향데이터가 존재하지 않으면 S323단계에서 제1 마이크(213)의 게인을 유지시킨다. 이후, S325단계에서 제어부(225)는 제1 마이크(213)와 제2 마이크(211)의 디지털 음향데이터를 결합하여 송신한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전화통화시 잡음을 제거하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 이때, S401단계는 각각 제1 마이크(213), 제2 마이크(211), 증폭기(207), 제1 코덱(209), 제2 코덱(205)에서 수행하고, S403단계에서 S411단계 는 제어부(225)에서 따로 수행한다. 그러나, 설명의 편의상 하나의 흐름으로 설명한다.
도 4를 참조하면, S401단계에서 제1 마이크(213)가 음성신호를 획득하고, 제2 마이크(211)가 음향신호를 획득하여 제1 코덱(209)과 제2 코덱(205)에서 디지털 음향데이터로 변환한 후, S403단계에서 제어부(225)는 상기 각각의 디지털 음향데이터를 비교한다. S405단계에서 비교된 디지털 음향데이터에 일치하는 패턴의 음향데이터가 존재하면, S407단계에서 제어부(225)는 일치하는 패턴의 음향데이터를 추출하여 S409단계에서 추출된 각각의 음향데이터를 결합한다. 이때, 제어부(225)는 일치하는 패턴의 음향데이터를 전송할 음성신호로 인식하고 일치하지 않는 패턴의 음향데이터를 잡음으로 인식한다. 또한, S405단계에서 일치하는 패턴의 음향데이터가 존재하지 않으면 S411단계에서 제어부(225)는 제1 마이크(213)와 제2 마이크(211)에서 획득된 각각의 데이터를 결합하여 송신한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크가 획득한 신호를 처리하는 방법을 나타내는 상세흐름도이다. 이때, S501단계에서 S517단계는 각각 제1 마이크(213), 제2 마이크(211), 증폭기(207), 제1 코덱(209), 제2 코덱(205)에서 수행한다. 그러나, 설명의 편의상 하나의 흐름으로 설명한다.
도 5를 참조하면, S501단계에서 제1 마이크(213) 및 제2 마이크(211)가 신호를 감지하면 S503단계에서 제2 마이크(211)는 음향신호를 획득하고 S511단계에서 제1 마이크(213)는 송신할 음성신호를 획득한다. 이때, 상기 음향신호를 음성신호와 주변의 소음 및 하드웨어에서 발생하는 잡음들을 포함하는 것을 특징으로 한다. S503단계에서 제2 마이크(311)가 음향신호를 획득하여 S505단계에서 제2 마이크(311)가 상기 획득된 음향신호를 증폭기(207)로 전송한다. 이후, S507단계에서 증폭기(207)는 전송된 음향신호를 증폭하여 증폭된 음향신호를 S509단계에서 제2 코덱(205)으로 전송한다. 또한, S511단계에서 제1 마이크(213)는 획득한 음성신호를 제1 코덱(209)으로 전송한다.
제1 코덱(209)과 제2 코덱(205)으로 전송된 음성신호와 음향신호는 S515단계에서 제1 코덱(209)과 제2 코덱(205)이 디지털 음향데이터로 변환하여 S517단계에서 제어부(225)로 전송한다. 이후, 제어부(225)에서 상기 도 4의 S403단계부터 수행한다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐, 한정적인 것이 아님을 분명히 하며, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 듀얼 마이크를 사용함으로써 잡음을 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 듀얼 마이크에서 획득된 음향신호를 비교하여 일치하는 음성패턴만 전송함으로써 잡음을 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 듀얼 마이크에서 획득된 음향신호를 분석하여 반복되는 패 턴을 잡음으로 인식하여 마이크의 게인을 줄임으로써 잡음을 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 듀얼 마이크에서 획득된 음향신호에서 잡음을 제거한 후 각각의 음향신호를 결합함으로써 음질의 저하를 최소화하는 효과가 있다.
Claims (18)
- 전화통화시 잡음을 제거하는 단말기에 있어서,송신 음성신호를 획득하는 제1 마이크;상기 제1 마이크와 다른 위치에 부착되어 음향신호를 획득하는 제2 마이크;상기 제2 마이크의 음향신호를 증폭하는 증폭기;상기 증폭된 음향신호와 상기 제1 마이크의 음성신호를 각각의 디지털 음향데이터로 변환하는 코덱;상기 각각의 디지털 음향데이터를 분석하여 반복적인 패턴 검출시 상기 제1 마이크의 게인을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
- 제1항에 있어서, 상기 코덱은상기 제1 마이크의 음성신호를 디지털 음향데이터로 변환하는 제1 코덱;상기 제2 마이크에서 획득되어 상기 증폭기에서 증폭된 음향신호를 디지털 음향데이터로 변환하는 제2 코덱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
- 제1항에 있어서, 상기 제어부는상기 변환된 각각의 디지털 음향데이터를 분석하여 반복적인 패턴이 존재하는지 판단하는 것을 특징으로 하는 단말기.
- 제3항에 있어서, 상기 제어부는상기 판단결과 반복적인 패턴이 존재하면 상기 제1 마이크의 게인을 감소시키는 것을 특징으로 하는 단말기.
- 제3항에 있어서, 상기 제어부는상기 판단결과 반복적인 패턴이 존재하지 않으면 상기 제1 마이크의 게인을 유지시키는 것을 특징으로 하는 단말기.
- 제4항 및 제5항에 있어서, 상기 제어부는상기 게인이 제어된 제1 마이크의 디지털 음향데이터와 제2 마이크의 디지털 음향데이터를 결합하는 것을 특징으로 하는 단말기.
- 전화통화시 잡음을 제거하는 방법에 있어서,제1 마이크로부터 음성신호가 획득되고 제2 마이크로부터 음향신호가 획득되는 단계;상기 제2 마이크에서 획득된 음향신호를 증폭하는 단계;상기 증폭된 음향신호와 상기 제1 마이크에서 획득된 음성신호를 각각의 디지털 음향데이터로 변환하는 단계;상기 각각의 디지털 음향데이터에 반복적인 패턴이 존재하는지 분석하는 단계;상기 분석결과 반복적인 패턴이 존재하면 제1 마이크의 게인을 감소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음을 제거하는 방법.
- 제7항에 있어서,상기 분석결과 반복되는 음향신호가 존재하지 않으면 음향신호에 해당하는 마이크의 음향신호 게인을 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음을 제거하는 방법.
- 제7항 및 제8항에 있어서,상기 게인이 제어된 제1 마이크의 디지털 음향데이터와 제2 마이크의 디지털 음향데이터를 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음을 제거하는 방법.
- 전화통화시 잡음을 제거하는 단말기에 있어서,송신 음성신호를 획득하는 제1 마이크;상기 제1 마이크와 다른 위치에 부착되어 음향신호를 획득하는 제2 마이크;상기 제2 마이크의 음향신호를 전송받아 증폭하는 증폭기;상기 증폭된 음향신호와 상기 제1 마이크의 음성신호를 각각의 디지털 음향데이터로 변환하는 코덱;상기 각각의 디지털 음향데이터를 비교하여 일치하는 패턴이 존재하는지 판 단하고 상기 패턴을 추출하여 결합하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
- 제10항에 있어서, 상기 코덱은상기 제1 마이크의 음성신호를 디지털 음향데이터로 변환하는 제1 코덱;상기 제2 마이크에서 획득되어 상기 증폭기에서 증폭된 음향신호를 디지털 음향데이터로 변환하는 제2 코덱을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기.
- 제10항에 있어서, 상기 제어부는상기 변환된 각각의 디지털 음향데이터를 비교하여 일치하는 패턴이 존재하는지 판단하는 것을 특징으로 하는 단말기.
- 제12항에 있어서, 상기 제어부는상기 판단결과 일치하는 패턴이 존재하면 각각의 디지털 음향데이터에서 일치하는 패턴을 추출하여 결합하는 것을 특징으로 하는 단말기.
- 제12항에 있어서, 상기 제어부는상기 판단결과 일치하는 패턴이 존재하지 않으면 각각의 디지털 음향데이터를 결합하는 것을 특징으로 하는 단말기.
- 전화통화시 잡음을 제거하는 방법에 있어서,제1 마이크와 제2 마이크로부터 음성/음향신호가 획득되는 단계;상기 제1 마이크와 상기 제2 마이크에서 획득된 음성/음향신호를 디지털 음향데이터로 변환하는 단계;상기 각각의 디지털 음향데이터에 일치하는 패턴의 존재여부를 판단하는 단계;상기 판단결과 일치하는 패턴이 존재하면 각각의 디지털 음향데이터에서 일치하는 패턴을 추출하는 단계;상기 추출된 패턴을 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음을 제거하는 방법.
- 제15항에 있어서,상기 제2 마이크에서 획득된 음향신호를 증폭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음을 제거하는 방법.
- 제15항에 있어서,상기 일치하는 패턴의 존재여부를 판단하기 위하여 상기 각각의 디지털 음향데이터를 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음을 제거하는 방법.
- 제15항에 있어서,상기 판단결과 일치하는 패턴이 존재하지 않으면 각각의 디지털 음향데이터를 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음을 제거하는 방법.
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