KR101915322B1 - Echo canceler device - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 제1 단말기에 장착되어 반향 신호를 제거하는 반향 제거 장치는 상기 제2 단말기로부터 수신한 원단화자의 음성 신호를 통해 제1 기준 신호를 생성하여 상기 제2 단말기로부터 수신한 음성 신호에 대응하는 제1 반향 신호를 제거하는 제1 적응형 필터 및 상기 제1 단말기에 입력된 근단화자의 음성 신호를 통해 제2 기준 신호를 생성하여 상기 제1 단말기가 수신하는 음성 신호에 대응하는 제2 반향 신호를 제거하는 제2 적응형 필터를 포함한다.The echo canceller which is installed in the first terminal according to the embodiment of the present invention and removes the echo signal may generate a first reference signal through a voice signal of a far-end speaker received from the second terminal, A first adaptive filter that removes a first echo signal corresponding to a voice signal, and a second adaptive filter that generates a second reference signal through a voice signal of a near speaker input to the first terminal and corresponds to a voice signal received by the first terminal And a second adaptive filter for eliminating the second echo signal.

Figure R1020120069175
Figure R1020120069175

Description

반향 제거 장치{ECHO CANCELER DEVICE}[0001] ECHO CANCELER DEVICE [0002]

본 발명은 반향 제거 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 근단화자 및 원단화자 모두 반향이 제거된 음성 신호를 들을 수 있게 하는 반향 제거 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an echo canceling apparatus and method thereof, and more particularly, to an echo canceling apparatus that allows a near-end speaker and a far-end talker to hear echo canceled speech signals.

음향 반향(Acoustic Echo)이란, 스피커에서 나온 소리가 물체나 벽 등에 반사되어 다시 마이크로 들어가 상대방에게 들리는 현상을 말한다. 음향 반향은 특히, 전화 통신망에서 많은 문제가 되고 있다.Acoustic echo is a phenomenon in which a sound from a speaker is reflected back to an object or a wall, and then is heard by the other person. Acoustic echo has become a lot of problems, especially in telephony networks.

전화 통신망에서의 음향 반향을 효과적으로 제어하기 위해서는 반향 신호를 정확하게 모형화하고, 반향 경로의 특성을 정확하게 추정해야 하므로, 적응형 필터(Adaptive Filter)를 적용한 반향 제거 장치가 많이 사용되고 있다. In order to effectively control the acoustic echo in the telecommunication network, the echo canceller must accurately model the echo signal and accurately estimate the characteristics of the echo path. Therefore, an echo canceller employing an adaptive filter is widely used.

적응형 필터에 쓰이는 가장 대표적인 알고리즘은 최소평균자승(LMS: Least Mean Square) 알고리즘이다. 최소평균자승 알고리즘은 계수 보정을 위한 계산이 간단하고, 기울기 추적 방법에 의해 쉽게 유도될 수 있으며, 하드웨어 구현이 용이하다. 따라서, 최소평균자승 알고리즘을 적용한 적응형 필터를 제어기로 하여 반향을 제거하는 연구가 활발히 진행되고 있다.The most representative algorithm for adaptive filters is Least Mean Square (LMS) algorithm. The minimum mean square algorithm is simple to calculate for the coefficient correction, can be easily derived by the slope tracking method, and hardware implementation is easy. Therefore, studies have been actively conducted to remove echoes using an adaptive filter using a minimum mean square algorithm as a controller.

그러나, 적응형 필터를 포함한 종래의 반향 제거 장치는 원단화자(Far-end talker) 측에서만 반향이 제거된 효과를 얻고, 원단화자(Far-end talker) 측의 단말기에 반향 제거 장치가 있거나, 반향 제거 장치가 있어도 성능이 좋지 않은 경우, 근단화자(Near-end Talker) 측에서는 반향이 제거된 효과를 보지 못하는 문제가 있었다.However, in the conventional echo canceller including the adaptive filter, the echo cancellation effect is obtained only on the far-end talker side, the echo canceller is on the far-end talker side terminal, In the case where performance is poor even if there is a removal device, there is a problem that the effect of eliminating the echo is not seen on the near-end talker side.

본 발명은 원단화자(Far-end talker) 측의 단말기에 반향 제거 장치가 있거나, 반향 제거 장치가 있어도 성능이 좋지 않은 경우에 상관없이 근단화자(Near-end Talker) 측에서 반향이 제거된 효과를 얻을 수 있는 반향 제거 장치의 제공을 목적으로 한다.In the present invention, the echo canceller is provided on the far-end talker side or the echo canceller is removed from the near-end talker regardless of whether the echo canceller has poor performance. The echo canceling apparatus according to claim 1,

본 발명은 2개의 적응형 필터를 이용하여 원단화자의 음성 신호에 대한 반향 신호 및 근단화자의 음성 신호에 대한 반향 신호를 모두 제거 할 수 있는 반향 제거 장치의 제공을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has an object to provide an echo canceling apparatus capable of eliminating both an echo signal for a speech signal of a far-end speaker and an echo signal for a speech signal of a near speaker using two adaptive filters.

본 발명의 실시 예에 따른 제1 단말기에 장착되어 반향 신호를 제거하는 반향 제거 장치는 상기 제2 단말기로부터 수신한 원단화자의 음성 신호를 통해 제1 기준 신호를 생성하여 상기 제2 단말기로부터 수신한 음성 신호에 대응하는 제1 반향 신호를 제거하는 제1 적응형 필터 및 상기 제1 단말기에 입력된 근단화자의 음성 신호를 통해 제2 기준 신호를 생성하여 상기 제1 단말기가 수신하는 음성 신호에 대응하는 제2 반향 신호를 제거하는 제2 적응형 필터를 포함한다.The echo canceller which is installed in the first terminal according to the embodiment of the present invention and removes the echo signal may generate a first reference signal through a voice signal of a far-end speaker received from the second terminal, A first adaptive filter that removes a first echo signal corresponding to a voice signal, and a second adaptive filter that generates a second reference signal through a voice signal of a near speaker input to the first terminal and corresponds to a voice signal received by the first terminal And a second adaptive filter for eliminating the second echo signal.

상기 제1 기준 신호는 상기 원단화자의 음성 신호와 진폭의 크기에만 차이가 있는 신호이고, 상기 제2 기준 신호는 상기 근단화자의 음성 신호와 진폭의 크기에만 차이가 있는 신호이다.The first reference signal is a signal differing only in the magnitude of the voice signal of the far-end speaker and the second reference signal is a signal differing only in amplitude of the voice signal of the near speaker.

상기 제1 적응형 필터는 상기 제1 기준 신호와 상기 제1 반향 신호의 일치 여부를 비교하여 상기 제1 반향 신호의 제거여부를 결정하고, 상기 제2 적응형 필터는 상기 제2 기준 신호와 상기 제2 반향 신호의 일치 여부를 비교하여 상기 제2 반향 신호의 제거여부를 결정한다.Wherein the first adaptive filter determines whether or not to remove the first echo signal by comparing whether the first reference signal and the first echo signal coincide with each other, And determines whether or not to remove the second echo signal by comparing whether or not the second echo signals match.

상기 제2 적응형 필터는 상기 근단화자의 음성 신호의 지연 시간 및 상기 제2 반향 신호의 지연 시간을 고려하여 상기 제2 반향 신호를 제거한다.The second adaptive filter removes the second echo signal in consideration of the delay time of the voice signal of the nearest neighbor and the delay time of the second echo signal.

상기 원단화자의 음성 신호와 상기 전단화자의 음성 신호는 서로 다른 것을 특징으로 한다.The speech signal of the far-end speaker and the speech signal of the front end speaker are different from each other.

본 발명의 실시 예에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.

첫째, 제1 적응형 필터와 제2 적응형 필터를 구비하여, 원단화자의 음성 신호에 대응한 반향 신호를 제거할 수 있고, 동시에 근단화자의 음성 신호에 대응한 반향 신호를 제거하여 원단화자뿐만 아니라, 근단화자도 자신의 음성 신호에 대응한 반향 신호가 제거된 상태의 음성 신호를 듣게 되어 통화에 불편을 느끼지 않을 수 있다.First, the first adaptive filter and the second adaptive filter may be provided to eliminate the echo signal corresponding to the speech signal of the far-end speaker, and at the same time, the echo signal corresponding to the speech signal of the near- Alternatively, the nearest speaker may hear the voice signal in a state in which the echo signal corresponding to her voice signal is removed, so that the user may not feel inconvenienced in the call.

둘째, 원단화자가 사용하는 단말기에 반향 제거 장치의 존재여부에 상관 없이 근단화자 및 원단화자는 자신의 음성 신호에 대한 반향 신호가 제거된 상태의 상대방 음성 신호를 듣게 되어 통화에 불편을 느끼지 않을 수 있다.Second, regardless of the presence or absence of the echo canceller in the terminal used by the fabricator, the closer to the fabricator and the fabricator do not feel inconvenience in the conversation because the other party's voice signal in which the echo signal for the own voice signal is removed is heard .

한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.Meanwhile, various other effects will be directly or implicitly disclosed in the detailed description according to the embodiment of the present invention to be described later.

도 1은 화자가 단말기를 사용하여 통화하는 중 반향이 발생하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 제1 단말기(10)에 적응형 필터를 적용하여 반향 신호를 제거하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반향 제거 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반향 제거 장치의 사용 예를 보여준다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반향 제거 장치의 반향 제거 방법에 대한 흐름도이다.FIG. 1 is a diagram for explaining a principle in which a reverberation occurs while a talker is using a terminal.
FIG. 2 is a diagram for explaining a process of removing an echo signal by applying an adaptive filter to the first terminal 10.
3 is a view for explaining an echo canceller according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 4 to 5 show examples of use of the echo canceller according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating an echo cancellation method of the echo canceller according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be easily understood by those skilled in the art.

도 1은 화자가 단말기를 사용하여 통화하는 중 반향이 발생하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a diagram for explaining a principle in which a reverberation occurs while a talker is using a terminal.

도 1에서 제1 단말기(10), 제2 단말기(20)는 모두 반향 제거 장치를 포함하지 않는 것을 가정한다. 제1 단말기(10)를 사용하여 통화하는 화자를 근단화자(Near-end Talker), 제2 단말기(20)를 사용하여 통화하는 화자를 원단화자(Far-end talker)라 한다. In FIG. 1, it is assumed that neither the first terminal 10 nor the second terminal 20 includes echo canceling devices. A talker using the first terminal 10 is referred to as a near-end talker and a speaker who uses the second terminal 20 to talk is referred to as a far-end talker.

제1 단말기(10) 및 제2 단말기(20)는 셀룰러 폰, PCS(Personal Communication Servie) 폰, GSM 폰, CDMA-2000 폰, WCDMA 폰과 같은 통상적인 이동 전화기, PMP(Portable Multimedia Player), PDA(Personal Digital Assistants), 스마트폰, MBS(Mobile Broadcast System) 폰 일 수 있다.The first terminal 10 and the second terminal 20 may be a conventional mobile phone such as a cellular phone, a Personal Communication Service (PCS) phone, a GSM phone, a CDMA-2000 phone or a WCDMA phone, a portable multimedia player (PMP) (Personal Digital Assistants), a smart phone, or an MBS (Mobile Broadcast System) phone.

제1 단말기(10) 및 제2 단말기(20)는 음성 신호를 수신하는 마이크(11, 21) 및 음성 신호를 출력하는 스피커(12,22)를 포함한다.The first terminal 10 and the second terminal 20 include microphones 11 and 21 for receiving voice signals and speakers 12 and 22 for outputting voice signals.

도 1을 참조하면, 원단화자(X)에 의해 음성 신호(A)가 제2 단말기(20)의 마이크를 통해 제1 단말기(10)로 전송된다. 제1 단말기(10)는 음성 신호(A)를 수신하여 제1 단말기(10)의 스피커(12)로 음성 신호(A)를 출력한다. 스피커(12)로 출력된 음성 신호(A)는 외부의 물체나 벽 등에 의해 진폭이 감소되어, 음성 신호(a)로 변환될 수 있다. 변환된 음성 신호(a)는 제1 단말기(10)의 마이크(11)로 입력될 수 있고, 제1 단말기(10)의 마이크(11)로 입력된 음성 신호(a)는 제2 단말기(20)로 전송되고, 제2 단말기(20)의 스피커(21)를 통해 출력될 수 있다. 1, a speech signal A is transmitted to the first terminal 10 through the microphone of the second terminal 20 by the far-end talker X. [ The first terminal 10 receives the voice signal A and outputs the voice signal A to the speaker 12 of the first terminal 10. The audio signal A output to the speaker 12 can be reduced in amplitude by an external object or wall and converted into the audio signal a. The converted voice signal a can be input to the microphone 11 of the first terminal 10 and the voice signal a input to the microphone 11 of the first terminal 10 can be input to the second terminal 20 , And output through the speaker 21 of the second terminal 20. [

이 때, 원단화자(X)는 음성 신호(A)보다 진폭이 감소되어 변형된 음성 신호(a)를 자신이 사용하는 제2 단말기(20)의 스피커(22)로부터 들을 수 있다. 즉, 여기서 변환된 음성 신호(a)가 바로 반향 신호이고, 반향 신호로 인해 원단화자(X)는 근단화자(Y)와의 통화를 수행하는데 불편함을 느낄 수 있다. At this time, the far-end talker X can be heard from the speaker 22 of the second terminal 20 that uses the modified speech signal a with its amplitude reduced compared to the speech signal A. [ That is, the converted speech signal (a) is an echo signal, and the fabric speaker (X) may feel inconvenience in performing conversation with the nearer speaker (Y) due to the echo signal.

특히, 근단화자(Y)의 통화 음성 신호와 반향 신호가 동시에 제2 단말기(20)의 스피커를 통해 수신되는 경우, 원단화자(X)는 더욱 더 통화에 혼란을 느낄 수 있다.
Particularly, when the call voice signal and the echo signal of the closer speaker Y are simultaneously received through the speaker of the second terminal 20, the talker X may further feel confused in the call.

도 2는 제1 단말기(10)에 적응형 필터를 적용하여 반향 신호를 제거하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a diagram for explaining a process of removing an echo signal by applying an adaptive filter to the first terminal 10.

도 2를 참조하면, 반향 제거 장치(11)는 제1 단말기(10)에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 2, the echo canceller 11 may be installed in the first terminal 10.

반향 제거 장치는 통화 검출부(13a), 적응형 필터(13b)를 포함할 수 있다.The echo canceller may include a call detecting unit 13a and an adaptive filter 13b.

통화 검출부(13a)는 원단화자(X)의 음성 신호(A)와 근단화자(Y)의 음성 신호(B)가 동시에 수신되는지의 여부에 따라 제1 단말기(10)가 동시통화 모드 또는 단일통화 모드인지 검출할 수 있다. 즉, 통화 검출부(13a)는 원단화자(X)의 음성 신호(A)와 근단화자(Y)의 음성 신호(B) 중 어느 하나의 음성 신호만 수신되는 경우, 단말기가 단일통화 모드에 있음을 검출할 수 있고, 원단화자(X)의 음성 신호(A) 및 근단화자(Y)의 음성 신호(B) 모두를 수신하는 경우, 단말기가 동시통화 모드에 있음을 검출할 수 있다.The call detection unit 13a detects whether the first terminal 10 is in the simultaneous communication mode or in a single mode according to whether the voice signal A of the far-end talker X and the voice signal B of the near- It is possible to detect whether or not the communication mode is established. That is, when only one of the voice signal (A) of the far-end talker (X) and the voice signal (B) of the near party is received, the call detecting unit (13a) And can detect that the terminal is in the simultaneous communication mode when both the voice signal A of the far end speaker X and the voice signal B of the near speaker Y are received.

적응형 필터(13b)는 통화 검출부(13a)로부터 동시통화 모드 또는 단일통화 모드인지 여부에 대한 통화모드 정보를 수신하여 필터 계수를 결정할 수 있다.The adaptive filter 13b can determine the filter coefficient by receiving the call mode information on whether the call detection unit 13a is a simultaneous call mode or a single call mode.

적응형 필터(13b)는 제2 단말기(20)로부터 수신한 음성 신호(A)를 이용하여 기준 신호를 생성할 수 있다. The adaptive filter 13b may generate a reference signal using the voice signal A received from the second terminal 20. [

적응형 필터(13b)는 통화 검출부(13a)로부터 통화모드 정보에 따라 결정된 필터 계수와 수신한 음성 신호(A)를 이용하여 기준신호를 출력할 수 있다.The adaptive filter 13b can output the reference signal using the filter coefficient determined according to the call mode information and the received voice signal A from the call detecting unit 13a.

기준 신호는 수신한 음성 신호(A)를 다른 음성 신호와 구분 지을 수 있는 신호일 수 있다. 일 실시 예에서 기준 신호는 음성 신호(A)의 파형을 유지하면서, 음성 신호(A)보다 진폭의 크기가 작은 또는 음성 신호(A)보다 진폭의 크기가 큰 음성 신호일 수 있다.The reference signal may be a signal capable of distinguishing the received voice signal A from other voice signals. In one embodiment, the reference signal may be a voice signal having a smaller magnitude of amplitude than the voice signal (A) or a larger magnitude of amplitude than the voice signal (A) while maintaining the waveform of the voice signal (A).

적응형 필터(13b)는 상기 기준 신호와 제1 단말기(10)의 스피커(12)를 거쳐 마이크로 입력되는 음성 신호(A)에 대한 반향 신호(a)를 비교하여, 반향 신호(a)를 제거할 수 있다. 일 실시 예에서 적응형 필터는 기준 신호와 반향 신호(a)를 비교하여, 제1 단말기(10)의 마이크에서 출력된 반향 신호(a)가 기준 신호와 일치하는 경우, 반향 신호(a) 제거할 수 있다. The adaptive filter 13b compares the reference signal with the echo signal a for the voice signal A micro-input via the speaker 12 of the first terminal 10 to remove the echo signal a can do. In one embodiment, the adaptive filter compares the reference signal with the echo signal a, and when the echo signal a output from the microphone of the first terminal 10 coincides with the reference signal, the echo signal a is removed can do.

이로 인해, 제2 단말기(20)는 반향 신호(a)가 제거된 근단화자(Y)의 음성 신호(B)만을 수신할 수 있고, 원단화자(X)는 자신의 음성 신호(A)에 대한 반향 신호(a)를 들을 수 없다. 즉, 원단화자(X)는 반향 신호(a)가 제거된 근단화자(Y)의 음성 신호(B)를 들을 수 있어, 통화에 불편함을 느끼지 않을 수 있다.This allows the second terminal 20 to receive only the voice signal B of the closer speaker Y from which the echo signal a has been removed and the far speaker X to receive the voice signal A of its own The echo signal (a) can not be heard. That is, the far-end talker X can listen to the voice signal B of the closer speaker Y from which the echo signal a is removed, so that the user can feel uncomfortable with the call.

다만, 제2 단말기(20)에 반향 제거 장치가 구비되지 않은 경우 또는 제2 단말기(20)에 반향 제거 장치가 구비되어 있더라도 반향 신호를 제거하는 성능이 다소 떨어지는 경우, 근단화자(Y)는 자신이 입력한 음성 신호(B)에 대한 반향 신호를 들을 수 있는 상황이 발생한다.However, in the case where the echo canceller is not provided in the second terminal 20 or the performance of removing the echo signal is somewhat deteriorated even if the echo canceller is provided in the second terminal 20, There occurs a situation where an echo signal for the voice signal B input by the user can be heard.

따라서, 원단화자(X) 측의 제2 단말기(20)에 반향 제거 장치가 구비되지 않은 경우 또는 제2 단말기(20)에 성능이 떨어지는 반향 제거 장치가 구비된 경우라도, 근단화자(Y)도 자신의 음성 신호에 대한 반향 신호를 제거할 수 있는 방법이 필요하다.
Therefore, even when the echo canceller is not provided in the second terminal 20 on the far-end speaker X side or the echo canceller is provided in the second terminal 20, There is also a need for a method that can remove echo signals for their voice signals.

다음으로 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반향 제거 장치를 사용하여 원단화자(X)의 음성 신호로 인해 발생하는 반향 신호 및 근단화자(Y)의 음성 신호로 인해 발생하는 반향 신호를 모두 제거하는 과정을 설명한다.Next, with reference to FIGS. 3 to 5, an echo cancellation apparatus according to an embodiment of the present invention is used to generate an echo signal generated by a speech signal of the far-end talker X and a speech signal of a near- A description will be given of a process of eliminating all the echo signals generated due to the echo signals.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반향 제거 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반향 제거 장치의 사용 예를 보여준다. 특히, 도 4는 제2 단말기(200)에 반향 제거 장치가 구비되지 않은 경우이고, 도 5는 제2 단말기(200)에 반향 제거 장치가 구비된 경우이다.FIG. 3 is a view for explaining an echo canceller according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 to 5 show an example of using an echo canceller according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 4 illustrates a case where the echo canceller is not provided in the second terminal 200, and FIG. 5 illustrates a case where the echo canceller is provided in the second terminal 200.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반향 제거 장치(150)는 제1 적응형 필터(151) 및 제2 적응형 필터(153)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the echo canceller 150 according to an embodiment of the present invention may include a first adaptive filter 151 and a second adaptive filter 153.

또한, 반향 제거 장치(150)는 도 2에서 설명한 통화 검출부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 이에 대한 설명은 도 2에서 설명한 것과 같다.In addition, the echo canceller 150 may further include a call detecting unit (not shown) described in FIG. 2, and the description thereof is the same as that described with reference to FIG.

반향 제거 장치(150)는 원단화자(X)의 음성 신호로 인해 발생하는 제1 반향 신호 및 근단화자(Y)의 음성 신호로 인해 발생하는 제2 반향 신호를 제거할 수 있다. 이에 대한 구체적인 과정을 설명한다.The echo canceller 150 can remove the first echo signal generated due to the voice signal of the far-end talker X and the second echo signal generated due to the voice signal of the near person Y. [ The concrete procedure for this is explained.

제1 적응형 필터(151)는 제2 단말기(20)로부터 수신한 음성 신호를 이용하여 제1 기준 신호를 생성할 수 있다. 즉, 제1 적응형 필터(153)는 제2 단말기(200)로부터 수신한 음성 신호에 대한 제1 반향 신호를 제거하기 위해 제2 단말기(200)로부터 수신된 음성 신호에 대응하는 제1 기준 신호를 생성할 수 있다. The first adaptive filter 151 may generate a first reference signal using the speech signal received from the second terminal 20. [ That is, the first adaptive filter 153 may filter the first reference signal corresponding to the voice signal received from the second terminal 200 to remove the first echo signal for the voice signal received from the second terminal 200, Lt; / RTI >

일 실시 예에서 제1 기준 신호는 제2 단말기(200)로부터 수신한 음성 신호의 파형을 유지하면서, 진폭의 크기에만 차이가 있는 신호일 수 있다.In one embodiment, the first reference signal may be a signal having only a magnitude difference, while maintaining the waveform of the voice signal received from the second terminal 200.

제1 적응형 필터(151)는 생성된 제1 기준 신호와 제1 단말기(100)의 스피커(130)를 거쳐 마이크(110)로 입력되는 제1 반향 신호를 비교하여, 제1 기준 신호와 제1 반향 신호의 일치 여부를 확인할 수 있다. The first adaptive filter 151 compares the generated first reference signal with the first echo signal input to the microphone 110 via the speaker 130 of the first terminal 100, 1 It is possible to confirm whether or not the echo signal is matched.

비교결과, 제1 기준 신호와 제1 반향 신호가 일치하는 경우, 제1 적응형 필터(151)는 제1 반향 신호를 제거할 수 있다. 이 때, 제1 단말기(100)의 마이크(110)에 근단화자의 음성 신호가 입력되는 경우, 제1 적응형 필터(151)는 제1 반향 신호가 제거된 상태에서 근단화자의 음성 신호만을 출력할 수 있다.As a result of the comparison, if the first reference signal and the first echo signal coincide with each other, the first adaptive filter 151 can remove the first echo signal. In this case, when a voice signal of a near speaker is input to the microphone 110 of the first terminal 100, the first adaptive filter 151 outputs only the voice signal of the near speaker in a state where the first echo signal is removed can do.

도 4를 참조하여 설명하면, 제2 단말기(200)를 사용하는 원단화자(X)의 음성 신호(A)는 제1 단말기(100)에 수신된다. 제1 적응형 필터(151)는 음성 신호(A)에 대한 제1 반향 신호(a)가 마이크(11)를 통해 입력되는 경우, 제1 반향 신호(a)를 제거할 수 있고, 근단화자(Y)의 음성 신호(B)만을 출력할 수 있다.4, the voice signal A of the far-end talker X using the second terminal 200 is received by the first terminal 100. [ The first adaptive filter 151 can remove the first echo signal a when the first echo signal a for the speech signal A is input through the microphone 11, Only the audio signal B of Y can be output.

다시 도 3을 설명하면, 제1 적응형 필터(151)는 제1 단말기(100)의 스피커(130)를 통해 입력되는 제1 반향 신호이외의 외부 잡음을 제거할 수 있다. 외부 잡음은 제1 반향 신호 및 근단화자(Y)의 음성 신호를 제외한 제1 단말기(100)의 주변 환경에 의한 소음일 수 있다.3, the first adaptive filter 151 may remove external noise other than the first echo signal input through the speaker 130 of the first terminal 100. The external noise may be the noise due to the surrounding environment of the first terminal 100 excluding the first echo signal and the voice signal of the observer (Y).

제2 적응형 필터(153)는 근단화자(Y)의 음성 신호를 이용하여 제2 기준 신호를 생성할 수 있다. 즉, 제2 적응형 필터는 근단화자의 음성 신호에 대한 제2 반향 신호를 제거하기 위해 근단화자(Y)의 음성 신호에 대응하는 제2 기준 신호를 생성할 수 있다. 제2 반향 신호는 근단화자의 음성 신호가 제2 단말기(200)의 스피커로 출력될 시, 생성된 신호로 제2 단말기(200)의 마이크로 입력되어 제1 단말기(100)로 전송되는 신호이다.The second adaptive filter 153 may generate the second reference signal using the speech signal of the near speaker Y. [ That is, the second adaptive filter may generate a second reference signal corresponding to the speech signal of the near speaker (Y) to remove the second echo signal for the speech signal of the near speaker. The second echo signal is a signal transmitted from the second terminal 200 to the first terminal 100 when the voice signal of the second terminal 200 is outputted to the speaker of the second terminal 200.

일 실시 예에서 제2 기준 신호는 근단화자의 음성 신호의 파형을 유지하면서, 진폭의 크기에만 차이가 있는 신호일 수 있다.In one embodiment, the second reference signal may be a signal that varies only in magnitude of amplitude, while maintaining the waveform of the voice signal of the closer.

제2 적응형 필터(153)는 생성된 제2 기준 신호와 제2 단말기(200)의 스피커를 거쳐 마이크로 입력되는 제2 반향 신호를 비교하여, 제2 기준 신호와 제2 반향 신호의 일치 여부를 확인할 수 있다.The second adaptive filter 153 compares the generated second reference signal with a second echo signal that is micro-input via the speaker of the second terminal 200 to determine whether the second reference signal and the second echo signal match Can be confirmed.

비교 결과, 제2 기준 신호와 제2 반향 신호가 일치하는 경우, 제2 적응형 필터(153)는 제2 반향 신호를 제거할 수 있다. 이 때, 제2 단말기(200)의 마이크에 원단화자(X)의 음성 신호가 입력되는 경우, 제2 적응형 필터(153)는 제2 반향 신호가 제거된 상태에서 원단화자의 음성 신호만을 출력할 수 있다.As a result of the comparison, if the second reference signal and the second echo signal match, the second adaptive filter 153 can remove the second echo signal. In this case, when a voice signal of the far-end talker X is input to the microphone of the second terminal 200, the second adaptive filter 153 outputs only the speech signal of the far-end speaker in a state in which the second echo signal is removed can do.

도 4를 참조하여 설명하면, 제2 적응형 필터(153)는 제1 단말기(100)를 사용하는 근단화자(Y)의 음성 신호(B)를 수신하여, 제2 기준 신호를 생성한다. 제2 적응형 필터(153)는 음성 신호(B)에 대한 제2 반향 신호(b)가 제2 단말기(200)로부터 입력되는 경우, 제2 기준 신호를 이용하여 제2 반향 신호(b)를 제거할 수 있고, 원단화자(X)의 음성 신호(A)만을 출력할 수 있다.Referring to FIG. 4, the second adaptive filter 153 receives the speech signal B of the near end-user Y using the first terminal 100, and generates a second reference signal. When the second echo signal b for the voice signal B is input from the second terminal 200, the second adaptive filter 153 outputs the second echo signal b using the second reference signal And can output only the audio signal A of the far-end talker (X).

또한, 제2 적응형 필터(153)는 음성 신호(B) 및 제2 반향 신호(b)에 대한 지연 시간을 고려하여 제2 반향 신호(b)를 제거할 수 있다. 즉, 음성 신호(B)가 제2 단말기(200)로 전송되어 음성 신호(B)에 대한 제2 반향 신호(b)가 제1 단말기(100)로 전송되기까지는 시간이 걸리므로, 제2 적응형 필터(153)는 지연 시간을 고려하여 제2 반향 신호(b)를 제거할 수 있다.Also, the second adaptive filter 153 may remove the second echo signal b considering the delay time for the voice signal B and the second echo signal b. That is, since it takes time until the voice signal B is transmitted to the second terminal 200 and the second echo signal b for the voice signal B is transmitted to the first terminal 100, Type filter 153 can remove the second echo signal b in consideration of the delay time.

상기 지연 시간은 음성 신호(B)는 통신망을 통해 제2 단말기(200)로 전송될 때 걸리는 시간, 제2 단말기(200)의 수신 경로를 거쳐 스피커(230)에 출력되기까지 걸리는 시간, 스피커(230)를 거쳐 제2 반향 신호(b)가 마이크(210)로 입력되기까지 걸리는 시간, 마이크(210)에 출력되고, 제2 단말기(200)의 송신 경로를 통과하는데 걸리는 시간, 통신망을 통해 제2 반향 신호(b)가 제1 단말기(100)로 전송될 때 걸리는 시간 등을 모두 포함하는 시간일 수 있다.The delay time is a time required for the voice signal B to be transmitted to the second terminal 200 through the communication network, a time for the speaker 230 to be output through the reception path of the second terminal 200, The time taken for the second echo signal b to be input to the microphone 210 via the first microphone 230 and the time for the microphone 210 to pass through the transmission path of the second terminal 200, The time taken for the second echo signal b to be transmitted to the first terminal 100, and the like.

제1 적응형 필터(151) 및 제2 적응형 필터(153)는 반향 신호를 제거하기 위해 최소평균자승(LSM: Least Mean Square), 정규화된 최소평균자승(NLMS: Normalized Least Mean Square), 아핀 추정(APA: Affine Projection Algorithm) 등의 알고리즘을 사용할 수 있다. 각 알고리즘은 공지 기술이므로 자세한 내용은 생략한다.The first adaptive filter 151 and the second adaptive filter 153 may have a least mean square (LSM), a normalized least mean square (NLMS) And an APA (Affine Projection Algorithm) algorithm. Since each algorithm is a known technology, detailed description will be omitted.

도 5를 참조하면, 제2 단말기(200)에 적응형 필터(250)를 구비한 경우를 예시하였고, 이 경우에도 도 4와 같은 과정에 의해 근단화자(Y) 및 원단화자(X)는 자신의 음성 신호에 대한 반향 신호가 제거된 상태의 상대방 음성 신호를 들을 수 있다.5, the adaptive filter 250 is provided in the second terminal 200, and in this case also, the observer Y and the far-end speaker X are processed by the procedure shown in FIG. It is possible to listen to the other party's voice signal with the echo signal for the own voice signal removed.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 반향 제거 장치(150)는 제1 적응형 필터와 제2 적응형 필터를 구비하여, 원단화자의 음성 신호에 대응한 반향 신호를 제거할 수 있고, 동시에 근단화자의 음성 신호에 대응한 반향 신호를 제거할 수 있다. 따라서, 원단화자뿐만 아니라, 근단화자도 자신의 음성 신호에 대응한 반향 신호가 제거된 상태의 음성 신호를 듣게 되어 통화에 불편을 느끼지 않을 수 있다.As described above, the echo canceller 150 according to the embodiment of the present invention includes the first adaptive filter and the second adaptive filter to remove the echo signal corresponding to the speech signal of the far-end speaker, It is possible to eliminate an echo signal corresponding to a voice signal of a shoe. Therefore, not only the fabric speaker but also the nearest person can hear the voice signal in a state in which the echo signal corresponding to the voice signal thereof is removed, so that the user can feel uncomfortable in the call.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 원단화자가 사용하는 단말기에 반향 제거 장치의 존재여부에 상관 없이 근단화자 및 원단화자는 자신의 음성 신호에 대한 반향 신호가 제거된 상태의 상대방 음성 신호를 듣게 되어 통화에 불편을 느끼지 않을 수 있다.
Also, according to the embodiment of the present invention, regardless of the presence or absence of the echo canceller in the terminal used by the far-end speaker, the near-end speaker and the far-end speaker can easily recognize the other party's voice signal with the echo- You may not feel uncomfortable with the call because you hear it.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반향 제거 장치의 반향 제거 방법에 대한 흐름도이다. 이하에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반향 제거 방법은 도 3 내지 도 5의 내용과 결부시켜 설명한다.6 is a flowchart illustrating an echo cancellation method of the echo canceller according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an echo cancellation method according to an embodiment of the present invention will be described in connection with the contents of FIG. 3 to FIG.

먼저, 제1 적응형 필터(151)는 원단화자(X)의 음성 신호(A)를 수신한다(S101). First, the first adaptive filter 151 receives the speech signal A of the far-end speaker X (S101).

제1 적응형 필터(151)는 수신한 음성 신호(A)를 저장한다(S103).The first adaptive filter 151 stores the received voice signal A (S103).

제1 적응형 필터(151)는 저장된 음성 신호(A)를 이용하여 제1 반향 신호(a)를 제거하기 위한 제1 기준 신호를 생성한다(S105). 일 실시 예에서 제1 기준 신호는 원단화자(X)의 음성 신호(A)의 파형과 진폭의 크기만 다른 신호일 수 있다. 일 실시 예에서 제1 기준 신호는 제1 반향 신호(a)를 감쇄시키는 파형을 갖는 신호일 수 있다.The first adaptive filter 151 generates a first reference signal for removing the first echo signal a using the stored speech signal A (S105). In one embodiment, the first reference signal may be a signal different in magnitude from the waveform of the speech signal A of the far-end speaker X only. In one embodiment, the first reference signal may be a signal having a waveform that attenuates the first echo signal a.

그 후, 제1 반향 신호(a)가 제1 단말기(100)의 마이크(110)를 거쳐 반향 제거 장치(150)로 입력되는 경우, 제1 적응형 필터(151)는 제1 기준 신호를 이용하여 제1 반향 신호(a)를 제거한다(S107). 일 실시 예에서 제1 적응형 필터(151)는 제1 기준 신호와 제1 반향 신호(a)를 비교하여, 두 신호의 파형이 일치하는 경우, 제1 반향 신호(a)를 제거할 수 있다.Thereafter, when the first echo signal a is input to the echo canceller 150 through the microphone 110 of the first terminal 100, the first adaptive filter 151 uses the first reference signal The first echo signal a is removed (S107). In one embodiment, the first adaptive filter 151 may compare the first reference signal with the first echo signal a to remove the first echo signal a if the waveforms of the two signals match .

그 후, 제2 적응형 필터(153)는 근단화자(Y)의 음성 신호(B)를 수신한다(S109).Thereafter, the second adaptive filter 153 receives the speech signal B of the near-end speaker Y (S109).

제2 적응형 필터(153)는 수신한 음성 신호(B)를 저장한다(S111).The second adaptive filter 153 stores the received speech signal B (S111).

제2 적응형 필터(153)는 저장된 음성 신호(B)를 이용하여 제2 반향 신호(b)를 제거하기 위한 제2 기준 신호를 생성한다(S113). 일 실시 예에서 제2 기준 신호는 근단화자(Y)의 음성 신호(B)의 파형과 진폭의 크기만 다른 신호일 수 있다. 일 실시 예에서 제2 기준 신호는 제2 반향 신호(b)를 감쇄시키는 파형을 갖는 신호일 수 있다. 일 실시 예에서 제2 적응형 필터(153)는 제2 기준 신호와 제2 반향 신호(b)를 비교하여, 두 신호의 파형이 일치하는 경우, 제2 반향 신호(b)를 제거할 수 있다.The second adaptive filter 153 generates a second reference signal for removing the second echo signal b using the stored speech signal B (S113). In one embodiment, the second reference signal may be a signal different in magnitude from the waveform and amplitude of the speech signal B of the muscleizer Y. [ In one embodiment, the second reference signal may be a signal having a waveform that attenuates the second echo signal (b). In one embodiment, the second adaptive filter 153 may compare the second reference signal with the second echo signal b to remove the second echo signal b if the waveforms of the two signals coincide .

단계(S103) 및 단계(S111)는 생략될 수 있다.Steps S103 and S111 may be omitted.

단계(S109) 내지 단계(S115)의 과정은 단계(S101)의 전 단계에 위치할 수도 있다.The process of steps S109 to S115 may be located before the step S101.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 반향 제거 장치(150)는 제1 적응형 필터와 제2 적응형 필터를 구비하여, 원단화자의 음성 신호에 대응한 반향 신호를 제거할 수 있고, 동시에 근단화자의 음성 신호에 대응한 반향 신호를 제거할 수 있다. 따라서, 원단화자뿐만 아니라, 근단화자도 자신의 음성 신호에 대응한 반향 신호가 제거된 상태의 음성 신호를 듣게 되어 통화에 불편을 느끼지 않을 수 있다.As described above, the echo canceller 150 according to the embodiment of the present invention includes the first adaptive filter and the second adaptive filter to remove the echo signal corresponding to the speech signal of the far-end speaker, It is possible to eliminate an echo signal corresponding to a voice signal of a shoe. Therefore, not only the fabric speaker but also the nearest person can hear the voice signal in a state in which the echo signal corresponding to the voice signal thereof is removed, so that the user can feel uncomfortable in the call.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 원단화자가 사용하는 단말기에 반향 제거 장치의 존재여부에 상관 없이 근단화자 및 원단화자는 자신의 음성 신호에 대한 반향 신호가 제거된 상태의 상대방 음성 신호를 듣게 되어 통화에 불편을 느끼지 않을 수 있다.
Also, according to the embodiment of the present invention, regardless of the presence or absence of the echo canceller in the terminal used by the far-end speaker, the near-end speaker and the far-end speaker can easily recognize the other party's voice signal with the echo- You may not feel uncomfortable with the call because you hear it.

상술한 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.The method according to the present invention may be implemented as a program for execution on a computer and stored in a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD- , A floppy disk, an optical data storage device, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet).

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The computer readable recording medium may be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. And, functional programs, codes and code segments for implementing the above method can be easily inferred by programmers of the technical field to which the present invention belongs.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

100: 제1 단말기
110: 마이크
130: 스피커
150: 반향 제거 장치
151: 제1 적응형 필터
153: 제2 적응형 필터
200: 제2 단말기
210: 마이크
230: 스피커
250: 적응형 필터
X: 원단화자
Y: 근단화자100: First terminal
110: microphone
130: Speaker
150: echo canceller
151: first adaptive filter
153: second adaptive filter
200: second terminal
210: microphone
230: Speaker
250: adaptive filter
X: fabric speaker
Y: Muscular stylist

Claims (5)

제1 단말기에 장착되어, 반향 신호를 제거하는 반향 제거 장치에 있어서,
음성 신호를 수신하는 마이크;
제2 단말기로부터 수신된 음성 신호를 출력하는 스피커;
상기 마이크로 수신되는 음성 신호와 상기 제2 단말기로부터 수신되는 음성 신호가 동시에 수신되는지 검출하여 상기 제1 단말기의 통화 상태가 동시통화 모드인지 단일통화 모드인지 검출하는 통화 검출부;
제2 단말기로부터 수신한 원단화자의 음성 신호를 통해 제1 기준 신호를 생성하여 상기 제2 단말기로부터 수신한 음성 신호에 대응하는 제1 반향 신호를 제거하는 제1 적응형 필터; 및
상기 제1 단말기에 입력된 근단화자의 음성 신호를 통해 제2 기준 신호를 생성하여 상기 제1 단말기가 수신하는 음성 신호에 대응하는 제2 반향 신호를 제거하는 제2 적응형 필터를 포함하고,
상기 제1 적응형 필터 및 상기 제2 적응형 필터는
상기 제1 단말기의 통화 상태가 동시통화 모드인지 단일통화 모드인지에 따라 필터 계수를 결정하고, 상기 제1 기준 신호 및 상기 제2 기준 신호 생성시 상기 필터 계수를 반영하고,
상기 제1 기준 신호는 상기 원단화자의 음성 신호와 파형은 동일하고, 진폭의 크기에만 차이가 있는 신호이고,
상기 제2 기준 신호는 상기 근단화자의 음성 신호와 파형은 동일하고, 진폭의 크기에만 차이가 있는 신호이고,
상기 제1 적응형 필터는
상기 제1 기준 신호와 제1 반향 신호의 일치 여부를 비교하여 제1 반향 신호의 제거 여부를 결정하고,
상기 제2 적응형 필터는
상기 제2 기준 신호와 제2 반향 신호의 일치 여부를 비교하여 상기 제2 반향 신호의 제거여부를 결정하는
반향 제거 장치.1. An echo canceller for eliminating an echo signal, the echo canceler comprising:
A microphone for receiving a voice signal;
A speaker for outputting a voice signal received from the second terminal;
A call detecting unit for detecting whether the micro-received voice signal and the voice signal received from the second terminal are received at the same time and detecting whether the call state of the first terminal is a simultaneous call mode or a single call mode;
A first adaptive filter for generating a first reference signal through a speech signal of a far-end speaker received from a second terminal and removing a first echo signal corresponding to a speech signal received from the second terminal; And
And a second adaptive filter for generating a second reference signal through a voice signal of a nearest speaker input to the first terminal and removing a second echo signal corresponding to a voice signal received by the first terminal,
The first adaptive filter and the second adaptive filter
Determining a filter coefficient according to whether a call state of the first terminal is a simultaneous communication mode or a single communication mode, reflecting the filter coefficient upon generating the first reference signal and the second reference signal,
Wherein the first reference signal is a signal having the same waveform as the speech signal of the far-end speaker and differing only in magnitude of amplitude,
The second reference signal is a signal having the same waveform as the voice signal of the near speaker and having only a difference in magnitude of amplitude,
The first adaptive filter
Determining whether or not to remove the first echo signal by comparing whether the first reference signal and the first echo signal match each other,
The second adaptive filter
And determines whether or not the second echo signal is removed by comparing the second reference signal with the second echo signal
Echo canceller. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 적응형 필터는 상기 제1 기준 신호와 상기 제1 반향 신호가 일치하는 경우 제1 반향 신호를 제거하고,
상기 제2 적응형 필터는 상기 제2 기준 신호와 상기 제2 반향 신호가 일치 하는 경우 제2 반향 신호를 제거하는 반향 제거 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first adaptive filter removes a first echo signal when the first reference signal and the first echo signal match,
And the second adaptive filter removes the second echo signal when the second reference signal and the second echo signal coincide with each other. 제1항에 있어서,
상기 제2 적응형 필터는 상기 근단화자의 음성 신호의 지연 시간 및 상기 제2 반향 신호의 지연 시간을 고려하여 상기 제2 반향 신호를 제거하는 반향 제거 장치.The method according to claim 1,
And the second adaptive filter removes the second echo signal in consideration of the delay time of the voice signal of the nearest neighbor and the delay time of the second echo signal. 제4항에 있어서,
상기 음성 신호의 지연 시간은 통신망을 통해 상기 제2 단말기로 전송되는 시간, 상기 제2 단말기의 수신 경로 및 송신 경로를 통과하는데 걸리는 시간을 포함하고,
상기 제2 반향 신호의 지연 시간은 상기 근단화자의 음성 신호가 상기 제2 단말기의 스피커를 거쳐 마이크로 입력되기까지 걸리는 시간을 포함하는 반향 제거 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the delay time of the voice signal includes a time required for transmission to the second terminal through a communication network, a reception path for the second terminal,
Wherein the delay time of the second echo signal includes a time required for the voice signal of the near speaker to be micro-input via the speaker of the second terminal.
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KR101045965B1 (en) 2010-04-19 2011-07-04 신두식 Uses the grade signal of the speaker echo actual condition removal technique of the microphone phone

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