KR101633709B1

KR101633709B1 - 굉음 신호 제거 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101633709B1
Application number: KR1020100002751A
Authority: KR
Inventors: 손백권; 이동원; 김재현; 강상기
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2016-06-27
Also published as: US20140079141A1; US8588865B2; KR20110082843A; US9054665B2; US20110171921A1

Abstract

수신 신호를 필터링하고, 필터링된 신호의 에너지 값이 기준 에너지 값을 넘는 경우, 기준 에너지 값을 넘는 신호의 시간 대역을 검출하고, 검출된 시간 대역에서의 수신 신호에 게인 값을 적용하는 신호 제거 방법이 개시된다.

Description

굉음 신호 제거 방법 및 장치{Method and apparatus for removing acoustic incident}

본 발명은 신호 제거 방법 및 장치에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 주파수 가중 필터를 이용하여 기준 에너지 값을 낮춤으로써 굉음 신호를 보다 효과적으로 제거하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

이동 단말이나 인터넷 전화와 같은 디지털 기기를 이용하여 상대방과 통화를 하는 중에 예기치 못한 굉음(acoustic incident)이 발생하는 경우가 있다. 굉음은 통화 중에 갑작스럽게 발생하는 큰 소리를 의미한다. 굉음에 노출되는 경우, 사용자는 청각 손상, 일시적인 청각 장애, 또는 두통 등과 같은 증상을 겪게 되는데 이를 acoustic shock라 한다.

통화 중 발생하는 굉음을 제거하기 위해 소정의 기준치를 넘는 큰 음량의 톤(tone) 신호를 제거하는 기술이 이용된다. 그러나 실제 이동 단말이나 인터넷 전화 등과 같은 디지털 기기에서는 굉음이 톤 신호 형태가 아닌 백색잡음 형태로 전 주파수대역에 걸쳐 발생한다. 따라서, 큰 음량의 톤 신호를 제거하는 기술로는 통화 중 발생하는 굉음을 효율적으로 제거할 수 없다.

본 발명은, 주파수 가중 필터를 이용하여 기준 에너지 값을 낮춤으로써 통화 중 발생하는 굉음 신호를 제거하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 수신 신호를 필터링하는 단계; 상기 필터링된 신호의 에너지 값이 기준 에너지 값을 넘는 경우, 상기 기준 에너지 값을 넘는 신호의 시간 대역을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 시간 대역에서의 상기 수신 신호에 게인 값을 적용하는 단계를 포함하는 신호 제거 방법을 제공할 수 있다.

바람직한 실시 예에서, 상기 수신 신호를 필터링하는 단계는 상기 수신 신호를 주파수 가중 필터로 필터링하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 주파수 가중 필터는 저주파수 대역에서 고주파수 대역으로 갈수록 큰 가중치 값(가중치 값은 1보다 작거나 같은 양의 실수)이 부여되는 필터일 수 있다. 또한, 상기 수신 신호를 필터링하는 단계는 4KHz 이하의 주파수 대역에서의 상기 수신 신호를 상기 주파수 가중 필터로 필터링하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 방법은 상기 게인 값이 적용된 신호와, 상기 필터링된 신호의 에너지 값이 상기 기준 에너지 값을 넘지 않는 신호를 함께 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 시간 대역을 검출하는 단계는 시간 도메인 상에서, 프레임 별로, 상기 필터링된 신호의 평균 에너지 값을 구하는 단계; 및 상기 필터링된 신호의 평균 에너지 값이 상기 기준 에너지 값보다 큰 프레임의 시간 대역을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 방법은 상기 검출된 시간 대역에서의 각 프레임 별로, 상기 필터링된 신호의 평균 에너지 값을 상기 기준 에너지 값으로 조절하기 위한 값을 구하는 단계를 더 포함하고, 상기 게인 값을 적용하는 단계는 상기 구한 값을 상기 각 프레임에서의 상기 수신 신호에 게인 값으로 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 게인 값은 1보다 작은 양의 실수일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 수신 신호를 필터링하는 필터링부; 상기 필터링된 신호의 에너지 값이 기준 에너지 값을 넘는 경우, 상기 기준 에너지 값을 넘는 신호의 시간 대역을 검출하는 굉음 신호 구간 검출부; 및 상기 검출된 시간 대역에서의 상기 수신 신호에 게인 값을 적용하는 게인 적용부를 포함하는 신호 제거 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 수신 신호를 필터링하는 단계; 상기 필터링된 신호의 에너지 값이 기준 에너지 값을 넘는 경우, 상기 기준 에너지 값을 넘는 신호의 시간 대역을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 시간 대역에서의 상기 수신 신호에 게인 값을 적용하는 단계를 포함하는 신호 제거 방법을 실행하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 통화 중 발생하는 굉음 신호를 효율적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 굉음 신호 제거 장치(100)의 내부 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 굉음 신호 제거 장치(200)의 내부 블록도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 필터링부(110, 220)에서 사용되는 주파수 가중 필터의 주파수 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 필터링부(110, 220)를 통과하기 전의 수신 신호와 필터링부(110, 220)를 통과한 후의 수신 신호를 비교하기 위한 그래프이다.
도 5는 출력부(250)에 의해 출력되는 신호를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 굉음 신호 제거 방법을 도시한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 굉음 신호 제거 장치(100)의 내부 블록도이다. 도 1의 굉음 신호 제거 장치(100)는 필터링부(110), 굉음 신호 구간 검출부(120), 및 게인 적용부(130)를 포함한다.

필터링부(110)는 전화기를 통해 상대방 단말로부터 수신된 신호를 필터링한다. 필터링부(110)는 주파수 대역 별로 다른 가중치가 적용되는 주파수 가중 필터를 수신 신호에 적용한다.

전화기에서 들리는 수신 신호가 귀구멍에서 고막까지 전달되는 동안 ear canal에 의한 공진이 3KHz 부근에서 일어나기 때문에, 전화 통화 시 사람의 귀는 1KHz에서 4KHz의 주파수 대역의 신호에 민감하다. 1KHz에서 4KHz의 주파수 대역 중, 사람의 음성 신호는 2KHz 이하의 저주파수 대역에 주로 분포하고, 굉음 신호는 2KHz 이상의 중고대역의 주파수 대역에 주로 분포한다. 즉, 음성 신호와 굉음 신호는 분포하는 주파수 대역이 구별된다.

본 발명의 실시 예에서는 음성 신호와 굉음 신호가 주로 분포하는 주파수 대역이 다르다는 점을 이용하여 음성 신호와 굉음 신호를 분리한다. 즉, 필터링부(110)는 주파수 대역 별로 다른 가중치를 갖는 필터를 적용하여 음성 신호와 굉음 신호에 별개의 가중치를 부여한다.

본 발명의 실시 예에서, 가중치 값은 1보다 작거나 같은 실수일 수 있다. 또한, 필터링부(110)에서 사용되는 주파수 가중 필터는 저주파수 대역에서 고주파수 대역으로 갈수록 큰 가중치 값이 적용되는 필터인 것이 바람직하다. 즉, 필터링부(110)는 4KHz 부근의 고주파수 대역의 신호에는 1에 가까운 높은 가중치를 부여하고 0Hz 부근의 저주파수 대역의 신호에는 0에 가까운 낮은 가중치를 부여하여, 수신 신호 중 고주파수 대역에 분포하는 굉음 신호는 그대로 통과시키고 저주파수 대역에 분포하는 음성 신호는 그 신호의 크기를 원래 신호보다 작게 줄인다. 따라서, 수신 신호가 필터링부(110)를 통과하면, 고주파수 대역의 신호는 그대로 출력되고 저주파수 대역의 신호는 크기가 더 작아진 형태로 출력되어 음성 신호와 굉음 신호 간의 크기 차이가 더 커지게 된다.

전술한 바와 같이 사람의 귀는 4KHz 이하의 주파수 대역의 신호에 민감하다. 따라서 오디오용 스피커(미도시)와 달리 통화 신호를 출력하는 스피커(미도시)는 통상 4KHz 이하의 주파수 대역을 가진다. 따라서 필터링부(110)에서 사용되는 필터 또한 4KHz 이하의 주파수 대역의 신호에 대해 적용되는 필터인 것이 바람직하다.

필터링부(110)는 필터링된 신호를 굉음 신호 구간 검출부(120)로 보낸다.

굉

음 신호 구간 검출부(120)는 주파수 도메인에서 필터링된 신호를 시간 도메인 상의 신호로 변환한다. 굉음 신호 구간 검출부(120)는 필터링된 신호에서 굉음 신호가 존재하는 시간 구간을 검출한다.

필터링된 신호에서 굉음 신호가 존재하는 구간을 검출하기 위해, 굉음 신호 구간 검출부(120)는 필터링된 신호를 프레임 별로 나누고, 각 프레임별로 신호의 RMS(Root Mean Square)를 계산하여 평균 에너지 값을 구한다. 프레임 별 평균 에너지 값은 아래 수학식 1과 같이 구해질 수 있다.

여기서, x(i)는 주파수 가중 필터에 의해 필터링된 신호이고, N은 RMS를 계산하는 한 프레임 사이즈이다.

굉음 신호 구간 검출부(120)는 각 프레임 별로 구한 평균 에너지 값을 일정한 기준 문턱 값(threshold value), 즉, 소정의 기준 에너지 값과 비교한다. 굉음 신호 구간 검출부(120)는 평균 에너지 값이 기준 에너지 값보다 큰 경우, 그 신호를 굉음 신호라고 판단한다. 굉음 신호 구간 검출부(120)는 평균 에너지 값이 기준 에너지 값보다 큰 신호가 포함된 프레임의 시간 값을 구한다.

기준 에너지 값은 어느 에너지 값 이상의 신호를 굉음 신호로 판단할 것인지에 따라 달라질 수 있다. 또한, 기준 에너지 값은 필터링부(110)가 사용하는 주파수 가중 필터의 종류에 따라 달라질 수 있다. 저주파수 대역의 음성 신호에 적용되는 가중치 값이 작은 필터를 이용할수록 저주파수 대역의 음성 신호의 크기가 원래 신호보다 작아지므로 굉음 신호 구간 검출부(120)에서 신호가 굉음 신호인지 음성 신호인지를 구별하기 위해 사용하는 기준 에너지 값 또한 작아질 수 있게 된다. 기준 에너지 값이 작아질수록 굉음 신호를 더 잘 검출할 수 있게 된다.

굉음 신호 구간 검출부(120)는 평균 에너지 값이 기준 에너지 값보다 큰 값을 갖는 신호, 즉, 굉음 신호로 판단된 신호의 평균 에너지 값을 기준 에너지 값으로 낮추기 위한 값을 게인 값으로 구한다. 게인 값은 굉음 신호로 판단된 신호의 에너지 값을 기준 에너지 값으로 낮추기 위한 값이므로 0과 1 사이의 실수인 것이 바람직하다.

굉음 신호 구간 검출부(120)는 평균 에너지 값이 기준 에너지 값보다 큰 값을 갖는 신호의 시간 대역을 프레임 단위로 구한다. 각 프레임 별로 굉음 신호의 평균 에너지 값이 달라질 수 있으므로 굉음 신호의 평균 에너지를 기준 에너지 값으로 낮추기 위한 게인 값 또한 프레임 별로 달라질 수 있다. 따라서 굉음 신호 구간 검출부(120)는 각 프레임 별로 적용할 게인 값을 구한다.

굉음 신호 구간 검출부(120)는 필터링된 신호 중 평균 에너지 값이 기준 에너지 값보다 큰 값을 갖는 신호의 시간 대역 및 각 프레임에 적용할 게인 값을 게인 적용부(130)에 알린다.

게인 적용부(130)는 굉음 신호 구간 검출부(120)로부터 평균 에너지 값이 기준 에너지 값보다 큰 값을 갖는 신호의 시간 대역에 대한 정보 및 각 프레임에 적용할 게인 값을 받는다. 또한 게인 적용부(130)는 필터링부(110)를 거치지 않은 수신 신호를 받는다. 게인 적용부(130)는 굉음 신호 구간 검출부(120)로부터 받은 정보를 이용하여 수신 신호에 게인 값을 적용한다. 즉, 게인 적용부(130)는 프레임 별로 구해진 게인 값을 해당 프레임의 수신 신호에 각각 적용하여 굉음 신호의 크기를 조절한다.

필터링부(110)는 중고 주파수 대역에 주로 분포하는 굉음 신호에 1에 가까운 가중치를 부여하여 필터링하므로, 필터링부(110)에 의해 필터링되기 전과 필터링부(110)에 의해 필터링된 후의 중고주파수 대역의 신호는 그 에너지 값이 거의 같다. 따라서 필터링된 신호의 평균 에너지 값을 기준 에너지 값으로 낮추기 위한 게인 값을 수신 신호에 적용하는 경우, 게인이 곱해진 중고주파수 대역의 수신 신호의 크기는 기준 에너지 값과 거의 같아진다.

필터링된 신호중 저주파수 대역의 신호는 평균 에너지 값이 기준 에너지 값을 초과하지 않으므로, 저주파수 대역의 수신 신호에는 게인 값이 곱해지지 않는다. 따라서, 저주파수 대역에 주로 분포하는 음성 신호는 수신 신호의 크기가 그대로 유지된다.

수신 신호에 주파수 가중 필터가 적용되어 음성 신호의 크기가 원래의 신호보다 더 작아질수록, 더 작아진 음성 신호의 크기에 맞게 기준 에너지 값 또한 더 작아지게 된다. 이 경우, 필터링된 굉음 신호의 평균 에너지 값을 기준 에너지 값으로 낮추기 위해 굉음 신호에 곱해지는 게인 값은 더 커지게 된다.

수신 신호에 포함된 음성 신호는 크기가 유지되는 한편, 수신 신호에 포함된 굉음 신호에는 더 커진 게인 값이 곱해져 크기가 기준 에너지 값만큼 작아지므로 게인 적용부(130)를 통과한 수신 신호는 굉음 신호의 에너지 크기가 음성 신호의 에너지 크기보다 더 작아지게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 의하면, 주파수 가중 필터를 이용하여 수신 신호에 포함된 저주파수 대역의 음성 신호의 에너지 값이 원래의 신호의 에너지 값보다 더 작아지도록 만들 수 있다. 또한, 음성 신호의 에너지 값이 원래 신호보다 더 작아지게 되므로 굉음 신호와 음성 신호를 분리하기 위한 기준 에너지 값 또한 더 작게 만들 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 중고주파수 대역의 굉음 신호의 에너지 값을 더 작아진 기준 에너지 값으로 낮추기 위한 값을 게인으로 구하고 이를 수신 신호에 적용함으로써 수신 신호 중 굉음 신호 부분이 음성 신호보다 에너지 크기가 더 작아지도록 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 굉음 신호 제거 장치(200)의 내부 블록도를 도시한 도면이다. 도 2의 굉음 신호 제거 장치(200)는 디코딩부(210), 필터링부(220), 굉음 신호 구간 검출부(230), 게인 적용부(240) 및 출력부(250)를 포함한다. 도 2의 굉음 신호 제거 장치(200)의 필터링부(220), 굉음 신호 구간 검출부(230) 및 게인 적용부(240)는 각각 도 1의 굉음 신호 제거 장치(100)의 필터링부(110), 굉음 신호 구간 검출부(120) 및 게인 적용부(130)와 수행하는 기능이 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

디코딩부(210)는 이동 단말이나 인터넷 전화 등의 디지털 기기를 통해 수신되는 인코딩된 신호를 디코딩하여 PCM 신호를 복원한다. 디코딩부(210)는 PCM 신호를 필터링부(210)와 게인 적용부(240)에 각각 보낸다.

필터링부(210) PCM 신호를 주파수 가중 필터로 필터링하고 필터링된 신호를 굉음 신호 구간 검출부(230)로 보낸다.

굉음 신호 구간 검출부(230)는 필터링된 신호의 에너지 값을 프레임 단위로 구한다. 굉음 신호 제거부(220)는 필터링된 신호 중 평균 에너지 값이 기준 에너지 값보다 큰 신호의 프레임을 구하고, 그 시간 대역을 게인 적용부(240)에 알린다. 또한, 굉음 신호 구간 검출부(230)는 평균 에너지 값이 기준 에너지 값보다 큰 시간 대역에서의 필터링된 신호의 에너지 값을 기준 에너지 값으로 조절하기 위한 게인 값을 프레임 단위로 구하고 이를 게인 적용부(240)에 알린다.

게인 적용부(240)는 디코딩부(210)로부터 디코딩된 PCM 신호를 받고, 굉음 신호 구간 검출부(230)로부터 소정 시간 대역에 대한 정보 및 그 시간 대역의 수신 신호에 적용할 게인 값을 받는다. 게인 적용부(240)는 수신 신호의 각 프레임 별로 게인 값을 적용한다. 게인 적용부(240)는 게인 값이 곱해진 수신 신호를 출력부(250)로 보낸다. 수신 신호 중 음성 신호에는 게인 값이 곱해지지 않으므로 게인 적용부(240)는 게인 값이 곱해진 굉음 신호와 게인 값이 곱해지지 않은 음성 신호를 출력부(250)로 보낸다.

출력부(250)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 아날로그 신호를 스피커를 통해 출력한다. 출력부(250)는 게인 값이 적용된 굉음 신호와 게인 값이 적용되지 않은 음성 신호를 함께 출력한다.

도 3은 도 1 및 도 2의 필터링부(110, 220)에서 사용되는 주파수 가중 필터의 주파수 특성을 설명하기 위한 그래프이다. 도 3을 참조하면, 그래프의 가로 축은 주파수를 나타내고 세로 축은 가중치 값을 나타낸다. 가중치 값은 1보다 작거나 같은 양의 실수이고, 가로 축의 주파수 값은 1로 노말라이즈(normalize)되어 있다.

도 3의 그래프를 참조하면, 주파수 가중 필터는 주파수 대역 별로 다른 가중치를 수신 신호에 적용함을 알 수 있다. 도 3의 그래프에서, 중고주파수 대역의 신호에 적용되는 가중치 값은 1에 가까운 값이고 저주파수 대역의 신호에 적용되는 가중치 값은 1보다 작고 0에 가까운 값이다. 즉, 저주파수 대역에서 고주파수 대역으로 갈수록 수신 신호에 곱해지는 가중치 값이 커짐을 알 수 있다.

따라서, 도 3의 가중치를 갖는 주파수 가중 필터를 수신 신호에 적용할 경우, 저주파수 대역에 에너지가 많이 분포하는 음성 신호는 전체적인 에너지 크기가 원래의 크기보다 작아지고, 중고주파수 대역에 에너지가 많이 분포하는 굉음 신호는 전체적인 에너지 크기가 원래의 크기와 거의 비슷하게 유지되게 된다.

도 3에는 세 개의 그래프(310, 320, 330)가 도시되어 있으며 좌측 그래프(310)에서 우측 그래프(330)로 갈수록 저주파수 대역의 신호에 적용되는 가중치 값이 작아지게 됨을 알 수 있다. 굉음 신호 제거 장치를 제조하는 자는 여러 종류의 주파수 가중 필터 중, 굉음 신호 제거 장치(100, 200)에 가장 적합한 주파수 가중 필터를 선택할 수 있다. 주파수 가중 필터는 단품 및 기구 실장, 음질 튜닝 필터에 의한 스피커에서의 주파수 응답 특성 등에 따라 가장 적합한 형태의 필터가 선택될 수 있다. 제조자는 일반 통화 음성의 왜곡을 최소화하면서 굉음 신호의 출력 제한이 최대가 되는 주파수 가중 필터를 선택하여 이를 굉음 신호 제거 장치에 적용할 수 있다.

도 4는 필터링부(110, 220)를 통과하기 전의 수신 신호와 필터링부(110, 220)를 통과한 후의 수신 신호를 비교하기 위한 그래프이다. 도 4의 위쪽 그래프와 아래쪽 그래프에서 가로 축은 시간을 나타내고 세로 축은 에너지 값을 나타낸다.

도 4의 위쪽 그래프는 수신 신호, 즉, 디코딩된 PCM 신호를 도시한 도면이다. 도 4의 위쪽 그래프와 아래쪽 그래프에서 가운데에 있는 기둥 모양의 신호(410, 430)는 굉음 신호를 나타내고, 기둥 모양의 신호(410, 430)를 제외한 신호(420, 440)는 음성 신호를 나타낸다.

도 4에서, 아래쪽 그래프에 있는 기둥 모양의 신호(430)와 위쪽 그래프에 있는 기둥 모양의 신호(410)를 비교하면 기둥 모양의 신호, 즉, 굉음 신호는 에너지 값이 거의 같음을 알 수 있다. 그러나 기둥 모양의 신호(410, 430)를 제외한 음성 신호(420, 440)는 아래쪽 그래프의 에너지 값이 위쪽 그래프의 에너지 값보다 작아졌음을 알 수 있다. 즉, 주파수 가중 필터를 통과한 저주파수 대역의 음성 신호는 원래의 신호보다 에너지 값이 작아지고 중고주파수 대역의 굉음 신호는 원래의 신호보다 에너지 값이 작아지지 않음을 알 수 있다.

도 4의 위쪽 그래프를 이용하여 굉음 신호와 음성 신호를 구분하기 위해서는 -12db보다 큰 에너지 값을 기준 에너지 값으로 이용해야 한다. 그러나 도 4의 아래쪽 그래프를 이용하여 굉음 신호와 음성 신호를 구분하기 위해서는 -18db보다 작은 에너지 값을 기준 에너지 값으로 이용할 수 있게 된다. 즉, 필터링부(110, 220)에 의해 필터링된 신호는 필터링되기 전보다 음성 신호의 에너지 값이 더 작아지게 되어 음성 신호와 굉음 신호 간의 에너지 값 차이가 커지므로 음성 신호와 굉음 신호를 구분하기 위한 기준 에너지 값 또한 값이 작아지게 됨을 알 수 있다.

도 5는 출력부(250)에 의해 출력되는 신호를 도시한 그래프이다. 도 5의 그래프에서 가로 축은 시간을 나타내고 세로 축은 에너지 값을 나타낸다.

도 4에 대한 설명에서 살펴본 바와 같이 필터링부(110, 220)에 의해 필터링된 신호는 필터링되기 전의 신호보다 음성 신호의 에너지 값이 작아지므로 음성 신호와 굉음 신호를 구분하기 위한 기준 에너지 값 또한 작아지게 된다. 기준 에너지 값이 더 작아지게 되므로, 필터링된 신호에 포함된 굉음 신호의 에너지 값을 기준 에너지 값으로 조절하기 위해 필요한 게인 값은 더 작아지게 된다.

따라서 더 작아진 게인 값을 원래의 수신 신호, 즉, 디코딩된 PCM 신호에 포함된 굉음 신호에 적용할 경우, 굉음 신호는 기준 에너지 값의 크기로 작아지게 되고, 음성 신호는 원래의 수신 신호의 에너지 값이 그대로 유지되므로, 굉음 신호의 에너지 값이 음성 신호의 에너지 값보다 더 작아지게 된다.

도 5는 이를 도시한 것으로, 도 5에서 중앙 부분에 밀집해 있는 신호가 굉음 신호(510)를 나타내고, 굉음 신호(510)를 제외한 신호가 음성 신호(520)를 나타낸다. 도 5에서 굉음 신호(510)의 에너지 값이 음성 신호(520)의 에너지 값보다 더 작아졌음을 알 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 굉음 신호 제거 방법을 도시한 순서도이다. 도 6을 참조하면, 굉음 신호 제거 장치(100, 200)는 디코딩된 수신 신호를 주파수 가중 필터로 필터링한다(단계 610). 주파수 가중 필터는 저주파수 대역에서 고주파수 대역으로 갈수록 큰 가중치 값이 부여되는 필터로, 4KHz 이하의 주파수 대역에 대해 적용되는 필터인 것이 바람직하다.

굉음 신호 제거 장치(100, 200)는 필터링된 신호의 에너지 값이 기준 에너지 값을 넘는지를 판단한다(단계 620). 이를 위해 굉음 신호 제거 장치(100, 200)는 시간 도메인 상에서 필터링된 신호의 프레임 별 평균 에너지 값을 구한다. 굉음 신호 제거 장치(100, 200)는 평균 에너지 값이 기준 에너지 값을 넘는 신호의 시간 대역을 검출한다(단계 630).

굉음 신호 제거 장치(100, 200)는 필터링된 신호의 평균 에너지 값이 기준 에너지 값을 넘는 경우, 필터링된 신호의 평균 에너지 값을 기준 에너지 값으로 조절하기 위한 게인 값을 각 프레임 별로 구한다.

굉음 신호 제거 장치(100, 200)는 기준 에너지 값을 넘는 신호의 시간 대역을 갖는 수신 신호에 프레임 별로 각각의 게인 값을 적용한다(단계 640).

이상 설명한 바와 같은 굉음 신호 제거 방법 및 장치는 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 기록 재생 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 200...굉음 신호 제거 장치, 110, 220...필터링부
120, 230...굉음 신호 구간 검출부, 130, 240...게인 적용부

Claims

수신 신호를 필터링하는 단계;
프레임 단위로 상기 필터링된 신호의 평균 에너지 값을 산출하는 단계;
상기 산출된 평균 에너지 값이 기준 에너지 값 이상인 프레임의 시간 대역을 검출하는 단계; 및
상기 검출된 시간 대역의 상기 수신 신호에 게인 값을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 제거 방법.
제1 항에 있어서, 상기 수신 신호를 필터링하는 단계는
상기 수신 신호를 주파수 가중 필터로 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 제거 방법.
제2 항에 있어서, 상기 주파수 가중 필터는 저주파수 대역에서 고주파수 대역으로 갈수록 큰 가중치 값(가중치 값은 1보다 작거나 같은 양의 실수)이 부여되는 필터인 것을 특징으로 하는 신호 제거 방법.
제3 항에 있어서, 상기 수신 신호를 필터링하는 단계는
4KHz 이하의 주파수 대역에서의 상기 수신 신호를 상기 주파수 가중 필터로 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 제거 방법.
제1 항에 있어서, 상기 게인 값이 적용된 신호와, 상기 필터링된 신호의 에너지 값이 상기 기준 에너지 값을 넘지 않는 신호를 함께 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 제거 방법.
삭제
제1 항에 있어서, 상기 검출된 시간 대역의 각 프레임 별로, 상기 필터링된 신호의 평균 에너지 값을 상기 기준 에너지 값으로 조절하기 위한 값을 구하는 단계를 더 포함하고,
상기 게인 값을 적용하는 단계는
상기 구한 값을 상기 각 프레임의 상기 수신 신호에 게인 값으로 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 제거 방법.
제7 항에 있어서, 상기 게인 값은 1보다 작은 양의 실수인 것을 특징으로 하는 신호 제거 방법.
수신 신호를 필터링하는 필터링부;
프레임 단위로 상기 필터링된 신호의 평균 에너지를 산출하고, 상기 산출된 평균 에너지 값이 기준 에너지 값 이상인 프레임의 시간 대역을 검출하는 굉음 신호 구간 검출부; 및
상기 검출된 시간 대역의 상기 수신 신호에 게인 값을 적용하는 게인 적용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 제거 장치.
제9 항에 있어서, 상기 필터링부는 상기 수신 신호를 주파수 가중 필터로 필터링하는 것을 특징으로 하는 신호 제거 장치.
제10 항에 있어서, 상기 주파수 가중 필터는 저주파수 대역에서 고주파수 대역으로 갈수록 큰 가중치 값(가중치 값은 1보다 작거나 같은 양의 실수)이 부여되는 필터인 것을 특징으로 하는 신호 제거 장치.
제11 항에 있어서, 상기 필터링부는 4KHz 이하의 주파수 대역에서의 상기 수신 신호를 상기 주파수 가중 필터로 필터링하는 것을 특징으로 하는 신호 제거 장치.
제9 항에 있어서, 상기 게인 값이 적용된 신호와, 상기 필터링된 신호의 에너지 값이 상기 기준 에너지 값을 넘지 않는 신호를 함께 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 제거 장치.
삭제
제9 항에 있어서, 상기 굉음 신호 구간 검출부는 상기 검출된 시간 대역의 각 프레임 별로, 상기 필터링된 신호의 평균 에너지 값을 상기 기준 에너지 값으로 조절하기 위한 값을 구하고,
상기 게인 적용부는 상기 구한 값을 상기 각 프레임의 상기 수신 신호에 게인 값으로 적용하는 것을 특징으로 하는 신호 제거 장치.
제15 항에 있어서, 상기 게인 값은 1보다 작은 양의 실수인 것을 특징으로 하는 신호 제거 장치.
수신 신호를 필터링하는 단계;
상기 필터링된 신호의 에너지 값이 기준 에너지 값을 넘는 경우, 상기 기준 에너지 값을 넘는 신호의 시간 대역을 검출하는 단계; 및
상기 검출된 시간 대역에서의 상기 수신 신호에 게인 값을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 제거 방법을 실행하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.