KR101926817B1 - 하울링 및 소음제거기능을 구비한 페이지 폰 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 페이지 폰의 마이크로 입력되는 시끄러운 소음이나 하울링 현상을 최소화 시켜 지령방송의 음성이나 통화 품질이 크게 향상되도록 한 하울링 및 소음제거기능을 구비한 페이지 폰에 관한 것으로, 지령방송용 스피커(10)와, 제어부(20)와, 송수화기(30)와, 상기 송수화기(30)의 마이크(32)를 통해 유입되는 음성신호 이외의 소음이나 공명, 또는 하울링을 제거하여 순수한 음성신호만이 제어부(20)로 입력되도록 하여주는 하울링 및 소음제거부(40)를 포함하고, 상기 하울링 및 소음제거부(40)는, A/D변환부(42)를 통해 입력되는 신호의 레벨과 주파수를 분석하여 순수한 음성신호와 하울링이나 소음 및 공명신호를 판단하고 이 정보를 하울링감쇄모듈(432) 및 소음/공명감쇄모듈(433)로 전송하여 신호분석모듈(431)과, 하울링신호가 포함된 음성신호를 고음질의 주파수(48KHz)로 샘플링 처리하여 음질을 개선하고 하울링 신호는 16포인트(point)의 좁은 대역의 파라메트릭 노치필터를 이용하여 반사하울링과 공간하울링을 감쇄하여 출력하는 하울링감쇄모듈(432)과, 소음이나 공명신호가 포함된 음성신호를 고음질의 주파수(12KHz)까지 디지털 신호 처리하여 음색에 영향을 주지 않도록 하고, 소음이나 공명신호 시 해당 주파수 레벨을 12dB이상 감쇄 출력하는 소음/공명감쇄모듈(433)을 포함하는 DSP제어부(43)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하울링 및 소음제거기능을 구비한 페이지 폰{PAGE PHONE HAVING FUNCTION TO REMOVE HOWLING AND NOISE}
본 발명은 페이지 폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 페이지 폰의 마이크로 입력되는 시끄러운 소음이나 하울링 현상을 최소화 시켜 지령방송의 음성이나 통화 품질이 크게 향상되도록 한 하울링 및 소음제거기능을 구비한 페이지 폰에 관한 것이다.
주지한 바와 같은 페이지 폰은 대규모 공장이나 발전소, 선박, 건설현장 등 시끄러운 산업현장에서 근무하는 사람들 간의 통화나 의사전달을 위한 통신수단으로 사용되며, 스피커를 통하여 특정 사람을 호출한 후 호출자와 피호출자 간에 송수화기를 이용하여 개별 또는 다자간 통화 가능하도록 한 전화기이다.
이와 같은 페이지 폰은 주로 소음이 많은 장소에서 사용하게 되는 데, 송수화기를 이용하여 지령방송이나 통화를 할 때 해당 송수화기의 마이크를 통해 유입되는 소음이 증폭되어 수신자의 송수화기로 전달됨으로써 통화 품질이 크게 떨어지는 문제점이 있다.
또한 지령 방송 시에도 소음이 방송내용과 같이 전달되어 스피커로 출력되므로 방송내용을 확인하는 데에 불편함이 발생된다.
또한 지령 방송 시에 호출자의 자체 스피커는 뮤트되지만 다른 페이지 폰 스피커를 통해 방송내용이 다시 상기 호출자의 송수화기 마이크로 피드백 증폭되어 하울링이 발생되는 문제점이 있어 왔다.
따라서 이와 같은 마이크의 하울링을 제거하기 위한 기술로, 등록특허공보 10-1303584에는 마이크 시스템용 자동 하울링 제거 장치 및 그 방법이 개시된다.
상기 기술은 디지털 신호 변환부, 주제어장치, 디지털 신호 처리부 및 데이타 베이스를 포함하여 구성되되, 디지털 신호 처리부는, 디지털 신호 변환부로부터 전달된 신호로부터 하울링이 발생하는 하울링 주파수를 스캔한 후 상기 데이타 베이스에 저장하고, 그 후 디지털 신호 변환부로부터 전달된 신호에서 데이타 베이스에 저장된 하울링 주파수를 제거하여 주 앰프로 전달되도록 하는 기능을 수행하도록 구성된다.
그러나 상기 기술은 구조가 복잡하여 생산 단가의 상승이 예견되는 문제점이 있다.
등록특허공보 10-1475908, 등록특허공보 10-1303584
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 페이지 폰의 마이크로 입력되는 시끄러운 소음이나 하울링 현상을 최소화 시켜 지령방송의 음성이나 통화 품질이 크게 향상되도록 한 하울링 및 소음제거기능을 구비한 페이지 폰을 제공하는 것에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제어부로부터 입력되는 음성신호를 출력하는 지령방송용 스피커와, 송수화기의 마이크를 통해 하울링 및 소음제거부로부터 입력되는 음성신호를 신호처리하여 인터페이스부를 통해 네트워크상으로 주소지로 전송하고, 상기 인터페이스부를 통해 수신되는 음성신호를 신호처리하여 지령방송용 스피커 또는 송수화기의 스피커로 출력 제어하는 제어부와, 수화용 스피커와 송화용 마이크를 구비하며 음성신호를 생성하여 전송하거나 청취할 수 있도록 구성되는 송수화기와, 상기 송수화기의 마이크를 통해 유입되는 음성신호 이외의 소음이나 공명, 또는 하울링을 제거하여 순수한 음성신호만이 제어부로 입력되도록 하여주는 하울링 및 소음제거부를 포함하고,
상기 하울링 및 소음제거부는,
송수화기의 마이크를 통해 입력되는 미약한 음성신호를 증폭하여 출력하는 증폭부;
상기 증폭부를 통해 입력된 아날로그형 음성신호를 디지털신호로 변환하여 DSP제어부로 입력하는 A/D변환부;
상기 A/D변환부를 통해 입력되는 신호의 레벨과 주파수를 분석하여 순수한 음성신호와 하울링이나 소음 및 공명신호를 판단하고 이 정보를 하울링감쇄모듈 및 소음/공명감쇄모듈로 전송하여 신호분석모듈과, 하울링신호가 포함된 음성신호를 고음질의 주파수(48KHz)로 샘플링 처리하여 음질을 개선하고 하울링 신호는 16포인트(point)의 좁은 대역의 파라메트릭 노치필터를 이용하여 반사하울링과 공간하울링을 감쇄하여 출력하는 하울링감쇄모듈과, 소음이나 공명신호가 포함된 음성신호를 고음질의 주파수(12KHz)까지 디지털 신호 처리하여 음색에 영향을 주지 않도록 하고, 소음이나 공명신호 시 해당 주파수 레벨을 12dB이상 감쇄 출력하는 소음/공명감쇄모듈을 포함하는 DSP제어부; 및
상기 DSP제어부를 통해 입력되는 하울링 및 소음이 감쇄된 음성 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 제어부로 출력하는 D/A변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면 상기 A/D변환부는 상기 마이크를 통해 입력되는 아날로그 음성신호를 24비트 디지털 신호로 변환하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면 상기 하울링감쇄모듈은 주변 노치필터의 경계점 위상 보상을 통하여 다수의 하울링 발생을 감쇄하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명은 페이지 폰의 마이크로 입력되는 시끄러운 소음이나 하울링 현상을 최소화 시켜 지령방송의 음성 및 통화 품질이 크게 향상되도록 한 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 하울링 및 소음제거기능을 구비한 페이지 폰의 회로 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 하울링 및 소음제거부의 상세 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 소음기능 동작시의 특성표이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 하울링 및 소음제거기능을 구비한 페이지 폰의 회로 블록도이다.
도시된 바와 같이, 상기 하울링 및 소음제거기능을 구비한 페이지 폰은,
지령방송용 스피커(10), 제어부(20), 송수화기(30), 하울링 및 소음제거부(40), 키버튼부(50), 표시부(60) 및 인터페이스부(70)를 포함한다.
상기 지령방송용 스피커(10)는 제어부(20)로부터 전송되어 스피커출력부(11)를 통해 입력되는 음성신호를 출력하여 준다.
상기 제어부(20)는 송수화기(30)의 마이크(32)를 통해 하울링 및 소음제거부(40)로부터 입력되는 음성신호를 신호 처리하여 인터페이스부(70)를 통해 네트워크상으로 주소지로 전송하고, 상기 인터페이스부(70)를 통해 수신되는 음성신호를 신호 처리하여 지령방송용 스피커(10) 또는 송수화기(30)의 스피커(31)로 출력하여 준다.
상기 송수화기(30)는 수화용 스피커(31)와 송화용 마이크(32)를 구비하며, 음성신호를 생성하여 전송하거나 청취할 수 있도록 구성된다.
상기 하울링 및 소음제거부(40)는 상기 송수화기(30)의 마이크(32)를 통해 유입되는 음성신호 이외의 소음이나 공명, 또는 하울링을 제거하여 순수한 음성신호만이 제어부(20)로 입력되도록 하여준다.
상기 키버튼부(50)는 다수의 기능 및 숫자버튼을 포함하며 해당 버튼의 키 입력 신호를 발생하여 제어부(20)로 입력하여 준다.
상기 표시부(60)는 제어부(20)의 출력제어에 의해 각 기능표시와 호출상태 등을 표시하여 준다.
상기 인터페이스부(70)는 네트워크 랜선과 연결되는 포트이다.
여기서 상기 하울링 및 소음제거부(40)의 구성을 도 2를 참조하여 상세히 살펴본다.
상기 하울링 및 소음제거부(40)는 증폭부(41)와, A/D변환부(42), DSP제어부(43) 및 D/A변환부(44)를 포함한다.
상기 증폭부(41)는 송수화기(30)의 마이크(32)를 통해 입력되는 미약한 음성신호를 증폭하여 출력한다.
상기 A/D변환부(42)는 상기 증폭부(41)를 통해 입력된 아날로그형 음성신호를 디지털신호로 변환하여 DSP제어부(43)로 입력하여 준다.
이때 상기 A/D변환부(42)는 상기 마이크(32)를 통해 입력되는 아날로그 음성신호를 24비트 디지털 신호로 변환하여 준다.
상기 DSP(Digital Signal Processor) 제어부(43)는 신호분석모듈(431), 하울링감쇄모듈(432) 및 소음/공명감쇄모듈(433)로 구성된다.
상기 신호분석모듈(431)은 상기 A/D변환부(42)를 통해 입력되는 신호의 레벨과 주파수를 분석하여 순수한 음성신호와 하울링이나 소음 및 공명신호를 판단하고 이 정보를 하울링감쇄모듈(432) 및 소음/공명감쇄모듈(433)로 전송하여 준다.
상기 하울링감쇄모듈(432)은 하울링신호가 포함된 음성신호를 고음질의 주파수(48KHz)로 샘플링 처리하여 음질을 개선하고, 하울링 신호는 16포인트(point)의 좁은 대역의 파라메트릭(Parametric) 노치필터(Notch filter)를 이용하여 반사하울링과 공간하울링을 감쇄하여 출력하도록 구성된다.
또한 상기 하울링감쇄모듈(432)은 주변 노치필터의 경계점 위상 보상을 통하여 다수의 하울링 발생을 감쇄하도록 구성된다.
상기 소음/공명감쇄모듈(433)은 소음이나 공명신호가 포함된 음성신호를 고음질의 주파수(12KHz)까지 디지털 신호 처리하여 음색에 영향을 주지 않도록 하고, 소음이나 공명신호 시 해당 주파수 레벨을 12dB이상 감쇄 출력하도록 구성된다.
여기서 도 3의 소음기능 온/오프 특성표를 살펴보면, 소음기능 구동 시 녹색곡선과 같이 주파수레벨(dB)이 크게 낮아지는 것을 알 수 있다.
적색곡선은 소음기능이 동작하지 않은 상태의 주파수 레벨이다.
상기 D/A변환부(44)는 상기 DSP제어부(43)를 통해 입력되는 하울링 및 소음이 감쇄된 음성 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 제어부(20)로 출력한다.
이와 같이 구성된 본 발명 하울링 및 소음제거기능을 구비한 페이지 폰의 동작과 작용을 설명한다.
먼저, 호출자가 페이지 폰의 키버튼부(50)를 통해 피호출자 통화 또는 지령방송 등을 선택한 후, 송수화기(30)를 이용하여 음성을 전달하게 된다.
호출자의 음성은 송수화기(30)의 마이크(32)를 통해 하울링 및 소음제거부(40)로 입력된다.
여기서 다른 페이지폰의 지령방송용 스피커를 통해 출력되는 음성이 다시 송수화기(30)의 마이크(32)로 유입되는 궤환 발진으로 하울링이 발생되고, 송화기부(30)의 마이크(32)로 입력되는 음성신호 이외에 시끄러운 소음이나 공명신호가 함께 입력된다고 가정한다.
상기 송수화기(30)의 마이크(32)로 입력되는 신호는 증폭부(41)를 통해 증폭된 후, A/D변환부(42)를 통해 아날로그 음성신호가 24비트 디지털 신호로 변환된다.
상기 A/D변환부(42)를 통해 변환된 24비트 디지털 음성신호는 DSP제어부(43)의 신호분석모듈(431)에 입력된다.
이때 상기 신호분석모듈(431)은 상기 A/D변환부(42)를 통해 입력되는 신호의 레벨과 주파수를 분석하여 순수한 음성신호와 하울링이나 소음 또는 공명신호를 판단하고 이 정보를 하울링감쇄모듈(432) 및 소음/공명감쇄모듈(433)로 전송하여 준다.
상기 신호분석모듈(431)을 통해 하울링감쇄모듈(432)로 하울링신호가 포함된 음성신호가 입력되면, 상기 하울링감쇄모듈(432)은 입력된 음성신호를 고음질의 주파수(48KHz)로 샘플링 처리하여 음질을 개선하고, 하울링 신호는 16포인트(point)의 좁은 대역의 파라메트릭(Parametric) 노치필터(Notch filter)를 이용하여 반사하울링과 공간하울링을 감쇄하여 출력한다.
또한 상기 하울링감쇄모듈(432)은 주변 노치필터의 경계점 위상 보상을 통하여 다수의 하울링 발생을 감쇄하여 출력한다.
한편, 상기 신호분석모듈(431)을 통해 소음/공명감쇄모듈(433)로 소음이나 공명신호가 포함된 음성신호가 입력되면, 상기 소음/공명감쇄모듈(433)은 소음이나 공명신호가 포함된 음성신호를 고음질의 주파수(12KHz)까지 디지털 신호 처리하여 음색에 영향을 주지 않도록 하고, 소음이나 공명신호 시 해당 주파수 레벨을 12dB이상 감쇄하여 출력한다.
이와 같이 상기 하울링감쇄모듈(432) 및 소음/공명감쇄모듈(433)을 통해 출력되는 하울링 및 소음이 감쇄된 음성 디지털 신호는 D/A변환부(44)를 거치면서 아날로그 신호로 변환되어 제어부(20)로 입력된다.
상기 제어부(20)는 상기 하울잉 및 소음제어부(40)로부터 입력되는 하울링 및 소음이 감쇄된 음성신호를 신호 처리하여 인터페이스부(70)를 통해 다른 페이지폰의 지령방송용 스피커(10) 또는 피호출자의 송수화기(30)의 스피커(31)로 출력하여 준다.
이상에서와 같이 본 발명은 페이지 폰의 마이크로 입력되는 시끄러운 소음이나 하울링 현상을 최소화 시켜 지령방송의 음성 및 통화 품질이 크게 향상되도록 한 장점을 제공하는 것이다.
10: 지령방송용 스피커 11: 스피커출력부
20: 제어부 30: 송수화기
31: 스피커 32: 마이크
40: 하울링 및 소음제거부
41: 증폭부 42: A/D변환부
43: DSP제어부 431: 신호분석모듈
432: 하울링감쇄모듈 433: 소음/공명감쇄모듈
44: D/A변환부 50: 키버튼부
60: 표시부 70: 인터페이스부

Claims (3)

  1. 제어부(20)로부터 입력되는 음성신호를 출력하는 지령방송용 스피커(10)와,
    송수화기(30)의 마이크(32)를 통해 하울링 및 소음제거부(40)로부터 입력되는 음성신호를 신호처리하여 인터페이스부(70)를 통해 네트워크상으로 전송하고, 상기 인터페이스부(70)를 통해 수신되는 음성신호를 신호처리하여 지령방송용 스피커(10) 또는 송수화기(30)의 스피커(31)로 출력 제어하는 제어부(20)와,
    수화용 스피커(31)와 송화용 마이크(32)를 구비하며 음성신호를 생성하여 전송하거나 청취할 수 있도록 구성되는 송수화기(30)와,
    상기 송수화기(30)의 마이크(32)를 통해 유입되는 음성신호 이외의 소음이나 공명, 또는 하울링을 제거하여 순수한 음성신호만이 제어부(20)로 입력되도록 하여주는 하울링 및 소음제거부(40)를 포함하고,
    상기 하울링 및 소음제거부(40)는,
    송수화기(30)의 마이크(32)를 통해 입력되는 음성신호를 증폭하여 출력하는 증폭부(41);
    상기 증폭부(41)를 통해 입력된 아날로그형 음성신호를 디지털신호로 변환하여 DSP제어부(43)로 입력하는 A/D변환부(42);
    상기 A/D변환부(42)를 통해 입력되는 신호의 레벨과 주파수를 분석하여 순수한 음성신호와 하울링이나 소음 및 공명신호를 판단하고 이 정보를 하울링감쇄모듈(432) 및 소음/공명감쇄모듈(433)로 전송하여 주는 신호분석모듈(431)과, 하울링신호가 포함된 음성신호를 고음질의 주파수(48KHz)로 샘플링 처리하여 음질을 개선하고 하울링 신호는 16포인트(point)의 좁은 대역의 파라메트릭 노치필터를 이용하여 반사하울링과 공간하울링을 감쇄하여 출력하는 하울링감쇄모듈(432)과, 소음이나 공명신호가 포함된 음성신호를 고음질의 주파수(12KHz)까지 디지털 신호 처리하여 음색에 영향을 주지 않도록 하고, 소음이나 공명신호 시 해당 주파수 레벨을 12dB이상 감쇄 출력하는 소음/공명감쇄모듈(433)을 포함하는 DSP제어부(43); 및
    상기 DSP제어부(43)를 통해 입력되는 하울링 및 소음이 감쇄된 음성 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 제어부(20)로 출력하는 D/A변환부(44)를 포함하고,
    상기 A/D변환부(42)는 상기 마이크(32)를 통해 입력되는 아날로그 음성신호를 24비트 디지털 신호로 변환하고,
    상기 하울링감쇄모듈(432)은 주변 노치필터의 경계점 위상 보상을 통하여 다수의 하울링 발생을 감쇄하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 하울링 및 소음제거기능을 구비한 페이지 폰.
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