KR102006734B1 - 음성 신호의 처리 방법 및 무선 통신 단말 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통화 시 수신 음성 신호에서 잡음을 줄여 통화 음질을 향상시키는 방법 및 이를 구현하는 무선 통신 단말에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무선 통신 단말에서 음성 신호 처리 방법은 무선통신부를 통해 외부장치로부터 음성 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 음성 신호를 복호화하는 단계; 상기 복호화된 음성 신호에서 잡음을 줄이는 단계; 기 저장된 청력 검사 결과를 이용하여 주파수별 다이내믹 레인지를 변경하는 단계; 상기 변경된 주파수별 다이내믹 레인지를 이용하여 상기 잡음이 줄어든 음성 신호를 변경하는 단계; 및 상기 변경된 음성 신호를 아날로그로 변환하여 스피커로 출력하는 단계를 포함한다.

Description

음성 신호의 처리 방법 및 무선 통신 단말{METHOD FOR PROCESSING AUDIO SIGNAL AND WIRELESS COMMUNICATION DEVICE}
본 발명은 통화 시 수신 음성 신호에서 잡음을 줄여 통화 음질을 향상시키는 방법 및 이를 구현하는 무선 통신 단말에 관한 것이다.
일반적으로 무선 통신 단말은 무선통신부를 통해 외부 장치로부터 음성 신호를 수신하고, 수신된 음성 신호를 복호화하고, 복호화된 음성 신호에서 잡음을 줄여(reduction) 스피커 또는 외부장치 인터페이스부(예, 이어잭)를 통해 헤드폰으로 출력한다.
그러나 종래 무선 통신 단말은 제조사에 의해 설정된 통화 음질만을 제공한다. 즉 통화 음질을 개선하기 위한 방법으로써 종래 무선 통신 단말은 음성 신호에 포함된 잡음을 줄이는 기술과, 음성 신호의 음압을 조절하는 기술 등이 사용된다. 그러나 이러한 경우 사용자의 청각 특성은 반영되지 않고 미리 설정된 한가지의 통화 음질만이 제공된다. 앞서 설명한 바와 같이 한가지의 통화 음질로 설정된 수신 음성은 모든 사용자에게 동일한 체감 음질을 제공해 줄 수 없다. 사용자마다 서로 다른 청각 특성을 가지므로 무선 통신 단말에서 제공하는 수신 음성은 사용자마다 다르게 체감하게 된다. 특히, 오늘날 난청을 겪는 환자 수가 해마다 늘고 있다. 주변의 생활 소음 증가와 mp3 플레이어 등과 같은 음향 매체를 통해 필요 이상 강도의 소리에 자주 노출되고 있다. 이에 따라 소음성 난청을 겪는 젊은 층이 급격히 증가하고 있고, 뿐만 아니라 노인성 난청을 겪는 환자와 약물남용이나 환경오염 등에 의한 난청인 환자도 해마다 꾸준히 증가하고 있다. 현재 우리나라를 비롯하여 전 세계적으로 난청인구는 전 세계 인구의 약 10% 정도로 추정된다.
본 발명은 수신 음성 신호를 사용자(특히, 난청인)의 청각 특성에 맞게 처리하여 사용자에게 제공하도록 한 음성 신호의 처리 방법 및 무선 통신 단말을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 무선 통신 단말에서 음성 신호 처리 방법은 무선통신부를 통해 외부장치로부터 음성 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 음성 신호를 복호화하는 단계; 상기 복호화된 음성 신호에서 잡음을 줄이는 단계; 기 저장된 청력 검사 결과를 이용하여 주파수별 다이내믹 레인지를 변경하는 단계; 상기 변경된 주파수별 다이내믹 레인지를 이용하여 상기 잡음이 줄어든 음성 신호를 변경하는 단계; 및 상기 변경된 음성 신호를 아날로그로 변환하여 스피커로 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 무선 통신 단말은 외부장치로부터 음성 신호를 수신하는 무선통신부; 청력 검사 결과를 저장하는 저장부; 스피커; 디지털 형태의 음성 신호를 아날로그 형태로 변환하여 상기 스피커로 출력하는 오디오 처리부; 및 상기 무선통신부, 상기 저장부 및 상기 오디오 처리부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 무선통신부로부터 수신한 음성 신호를 복호화하고, 상기 복호화된 음성 신호에서 잡음을 줄이고, 상기 청력 검사 결과를 이용하여 주파수별 다이내믹 레인지를 변경하고, 상기 변경된 주파수별 다이내믹 레인지를 이용하여 상기 잡음이 줄어든 음성 신호를 변경하고, 상기 변경된 음성 신호를 상기 오디오 처리부로 출력한다.
이상으로 본 발명에 따른 음성 신호 처리 방법 및 무선 통신 단말에 따르면 본 발명은 수신 음성 신호를 사용자의 청각 특성에 맞게 처리하여 스피커로 출력함으로써 사용자 맞춤형 통화 음질을 사용자에게 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 단말의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이진 검색 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 청력 검사 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청력 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통화 음질을 사용자에 맞게 최적화하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9 및 도 10는 통화 음질의 최적화 설정 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명에서 무선 통신 단말은 음성 통화를 위한 무선 통신부를 구비한 장치로써, 예컨대, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 PC, 데스크탑 PC 및 비디오폰 등이 될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 음성 신호의 처리 방법 및 무선 통신 단말에 대해 상세히 설명한다. 단, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한 이하에서 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서 아래 설명과 첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 첨부 도면에서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 단말의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 단말(100)은 터치스크린(110), 키 입력부(120), 저장부(130), 무선 통신부(140), 오디오 처리부(150), 스피커(SPK), 마이크(MIC), 외부장치 인터페이스부(160) 및 제어부(170)를 포함하여 이루어진다.
터치스크린(110)은 사용자와의 상호작용(interaction)을 위한 창구 역할을 하는 것으로써, 터치패널(111)과 표시패널(112)를 포함하여 구성된다.
터치패널(111)은 표시패널(112)에 안착(place on the display unit)될 수 있다. 터치패널(111)은 터치패널(111)에 대한 사용자의 제스처에 응답하여 아날로그 신호(예, 터치이벤트)를 발생하고, 아날로그 신호를 A/D 변환하여 제어부(170)로 전달한다. 제어부(170)는 전달된 터치이벤트로부터 사용자의 제스처를 검출한다. 사용자 제스처는 터치(Touch)와 터치 제스처(Touch gesture)로 구분된다. 다시 터치 제스처는 탭(Tap), 드래그(Drag) 및 플릭(Flick) 등을 포함할 수 있다. 즉 터치는 터치스크린에 접촉(contact)하고 있는 상태를 의미하고, 터치제스처는 터치가 터치스크린에 접촉(touch-on)해서 터치 해제(touch-off)까지의 터치의 변화를 의미한다. 터치패널(111)은 손 제스처를 감지하는 손 터치패널과 펜 제스처를 감지하는 펜 터치패널를 포함하여 구성된 복합 터치패널일 수 있다. 여기서 손 터치패널은 정전용량 방식(capacitive type)으로 구성될 수 있다. 물론 손 터치패널은 저항막 방식(resistive type), 적외선 방식 또는 초음파 방식으로 구성될 수도 있다. 또한 손 터치패널은 사용자의 손 제스처에 의해서만 터치이벤트를 발생하는 것은 아니며, 다른 물체(예, 정전용량 변화를 가할 수 있는 전도성 재질의 물체)에 의해서도 터치이벤트를 생성할 수 있다. 펜 터치패널은 전자 유도 방식(electromagnetic induction type)으로 구성될 수 있다. 이에 따라 펜 터치패널은 자기장을 형성할 수 있도록 특수 제작된 터치용 스타일러스 펜에 의해 터치이벤트를 생성한다.
표시패널(112)은 제어부(170)의 제어 하에, 제어부(170)로부터 입력받은 영상 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 표시한다. 즉, 표시패널(112)은 무선 통신 단말(100)의 이용에 따른 다양한 화면 예를 들면, 잠금 화면, 홈 화면, 환경 설정 화면, 어플리케이션(줄여서 '앱(App)') 실행 화면, 키패드 등을 표시할 수 있다. 잠금 화면은 표시패널(111)이 켜지면, 표시패널(112)에 표시되는 영상이다. 잠금 해제를 위한 사용자 제스처가 검출되면 제어부(170)는 표시되는 영상을 잠금 화면에서 홈 화면 또는 앱 실행 화면 등으로 전환(changing)할 수 있다. 홈 화면은 다수의 앱(예, 환경 설정, 브라우저, 통화, 메시지 등)에 각각 대응되는 다수의 아이콘을 포함하는 영상으로 정의될 수 있다. 다수의 앱 아이콘 중 하나가 사용자에 의해 선택(예, 아이콘을 탭)된 경우, 제어부(170)는 해당 앱을 실행하고, 그 실행 화면을 표시패널(112)에 표시할 수 있다. 표시패널(112)은 제어부(170)의 제어 하에, 상기 화면들 중에서 하나 예컨대, 앱 실행 화면을 배경(background)으로 표시하고 다른 하나 예컨대, 키패드를 전경(foreground)으로써 상기 배경에 오버랩하여 표시할 수 있다. 또한 표시패널(112)은 제어부(170)의 제어 하에, 다수의 화면을 서로 오버랩되지 않게 표시할 수 있다. 예컨대, 표시패널(112)은 상기 화면들 중 하나를 제 1 스크린 영역에 표시하고 다른 하나를 제 2 스크린 영역에 표시할 수 있다. 표시패널(112)는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD), OLED(Organic Light Emitted Diode) 또는 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitted Diode)로 구성될 수 있다.
키입력부(120)는 숫자 또는 문자 정보를 입력받고 각종 기능들을 설정하기 위한 다수의 키(버튼)들을 포함할 수 있다. 이러한 키들은 메뉴 불러오기 키, 화면 온/오프 키, 전원 온/오프 키 및 볼륨 조절키 등을 포함할 수 있다. 키입력부(120)는 사용자 설정 및 무선 통신 단말(100)의 기능 제어와 관련한 키 이벤트를 생성하여 제어부(170)로 전달한다. 키 이벤트는 전원 온/오프 이벤트, 볼륨 조절 이벤트, 화면 온/오프 이벤트 등을 포함할 수 있다. 제어부(170)는 이러한 키 이벤트에 응답하여 상기한 구성들을 제어한다. 한편 키입력부(120)의 키(버튼)는 하드 키(hard key)라 하고 터치스크린(110)에 표시되는 키(버튼)는 소프트 키(soft key)로 지칭될 수 있다.
저장부(130)는 보조기억장치(secondary memory unit)로써 예컨대, 낸드(NAND) 플래시 메모리를 포함할 수 있다. 저장부(130)는 제어부(170)의 제어 하에, 무선 통신 단말(100)에서 생성되거나 무선통신부(140)를 통해 외부로부터 수신한 데이터를 저장할 수 있다.
저장부(130)는 청력 검사에 필요한 모든 검사음을 저장한다. 여기서 검사음은 사용자의 청력 검사를 위해 무선 통신 단말(100)에서 생성된 또는 무선 통신 단말(100)에 저장되어 있는 음으로서, 다양한 오디오 출력 수단(예, 스피커(SPK) 또는 헤드폰(200))을 통해 출력된다. 검사음은 주파수별로 그리고 음압별로 구성된다. 예컨대, 주파수는 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz 및 8kHz, 총 6개로 구성되고 음압은 10dB 간격으로 0 내지 80dB, 총 8개로 구성된다면, 저장부(130)에 저장되는 검사음의 수는 총 48개일 수 있다. 여기서, 검사 주파수는 6개, 검사 음압은 8개로 예시되었으나, 이에 국한되는 것은 아니다. 검사 주파수는 가청 주파수 내에서 어떤 주파수든지 가능하고 검사 음압은 80dB 이상도 가능하다. 또한, 검사 음압들 간의 간격은 10dB가 아닌, 예컨대 5dB도 될 수 있다. '검사 음압'은 검사음의 dBHL단위로 변환된 음압레벨(sound pressure level)을 의미한다. '검사 주파수'는 검사음의 주파수를 의미한다. '검사 음압 영역'은 검사음에 설정될 수 있는 검사 음압의 범위를 의미한다. 즉, 검사음의 음압 레벨은 검사 음압 영역 내에서 설정될 수 있다. 저장부(130)는 주파수별 다이내믹 레인지(dynamic range)의 변경을 위한 파라미터(예, 청각 역치(auditory threshold) 즉, 가장 작은 소리를 들을 수 있는 한계치)를 저장하고, 제어부(170)로 파라미터를 전달할 수 있다. 여기서 다이내믹 레인지는 수신 음성 신호에서 가장 큰 소리의 음압과 가장 작은 소리의 음압의 차이(비율)를 의미한다. 사람의 청각 특성에 따라 이러한 다이내믹 레인지가 다를 수 있다.
저장부(130)는 무선 통신 단말(100)의 운용을 위한 운영체제(OS, Operating System) 및 각종 프로그램들을 저장한다. 특히 저장부(130)는 청각 역치를 검사하는 청력 검사 프로그램과, 수신 음성 신호를 처리하는 프로그램을 저장한다. 다양한 청력 검사 프로그램 예컨대, 하강법(descending method), 상승법(ascending method), 혼합법 및 이진 검색 방법(binary search method) 등이 본 발명에 적용될 수 있다. 하강법은 검사 주파수별로 사용자가 음을 뚜렷하게 들을 수 있는 높은 레벨에서 차차 레벨을 낮춰서 청각 역치를 측정하는 방법이고, 상승법은 들리지 않는 약한 레벨에서 차츰 레벨을 높여서 청각 역치를 측정하는 방법이다. 혼합법은 하강법과 상승법의 청각 역치 결정의 차이를 보완하는 방법이다. 즉 혼합법은 상승법을 실시하여 초기 청각 역치를 결정하고 이후 하강법을 실시하여 최종 청각 역치를 결정하거나, 그 반대로 하강법을 실시하여 초기 청각 역치를 결정한 후 상승법을 실시하여 최종 청각 역치를 결정하는 방법이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이진 검색 방법을 설명하기 위한 도면이다. 제어부(170)는 해당 검사 주파수에 대한 검사를 미리 정해진 횟수 예컨대, 도 2에 도시한 바와 같이 총 4회를 실시하여 청각 역치가 존재하는 확률 공간(즉, 청각 역치 존재 영역)이 5dB 이하로 줄어든 경우에는 이진 검색을 중지하고 해당 공간(예, 도 2에 도시된 바와 같이 55~60dB)을 해당 검사 주파수의 청각 역치로 결정한다. 수신 음성 신호를 처리하는 프로그램은 무선 통신부(140)로부터 수신한 음성 신호를 복호화하는 기능과, 복호화된 음성 신호에서 잡음을 줄이는(예컨대, 잡음 억제(noise suppression) 및 잡음 게이팅(noise gating)) 기능과, 상기 파라미터(예, 청각 역치)를 이용하여 주파수별 다이내믹 레인지를 변경하는 기능(예컨대, 주파수 1KHz에서 사용자의 청각 역치가 20dB인 경우, 수신 음성 신호의 1kHz 성분의 다이내믹 레인지를 0~80dB에서 20~80dB로 변경)과, 변경된 주파수별 다이내믹 레인지를 이용하여 수신 음성 신호를 변경하는 기능을 포함한다.
저장부(130)는 내재화 어플리케이션(embedded application) 및 서드파티 어플리케이션(3rd party application)을 포함할 수 있다. 내재화 어플리케이션은 무선 통신 단말(100)에 기본적으로 탑재되어 있는 어플리케이션을 의미한다. 예컨대 내재화 어플리케이션은 브라우저(browser), 이메일(email), 인스턴트 메신저(instant messenger) 등이 될 수 있다. 서드파티 어플리케이션은 주지되어 있는 바와 같이 온라인 마켓으로부터 무선 통신 단말(100)에 다운로드되어 설치될 수 있는 어플리케이션을 의미하며, 매우 다종다양하다. 이러한 서드파티 어플리케이션은 설치 및 제거가 자유롭다. 무선 통신 단말(100)가 켜지면 먼저 부팅 프로그램이 제어부(170)의 주기억장치(예, RAM)로 로딩(loading)된다. 이러한 부팅 프로그램은 무선 통신 단말(100)가 동작할 수 있게 운영체제를 주기억장치로 로딩한다. 또한 운영체제는 각종 프로그램들을 주기억장치로 로딩하여 실행한다. 특히 운영체제는 통화가 발생된 경우 상기 음성 신호 처리 프로그램을 주기억장치로 로딩하여 실행한다. 이러한 부팅 및 로딩은 컴퓨터 시스템에서 널리 공지되어 있는 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.
무선통신부(140)는 음성 통화, 화상 통화 또는 데이터 통신을 제어부(160)의 제어 하에 수행한다. 이를 위하여 무선통신부(140)는 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 무선주파수 송신부와, 수신되는 신호의 주파수를 저잡음 증폭 및 하강 변환하는 무선주파수 수신부 등을 포함할 수 있다. 또한 무선 통신부(140)는 이동 통신 모듈(예컨대, 3세대(3-Generation) 이동통신모듈, 3.5(3.5-Generation)세대 이동통신모듈 또는 4(4-Generation)세대 이동통신모듈 등), 디지털 방송 모듈(예컨대, DMB 모듈) 및 근거리 통신 모듈(예, 와이파이(Wi-Fi) 모듈, 블루투스(bluetooth) 모듈)을 포함할 수 있다.
오디오 처리부(150)는 스피커(SPK) 및 마이크(MIC)와 결합하여 음성 인식, 음성 녹음, 디지털 레코딩(recording) 및 통화 기능을 위한 오디오 신호의 입력 및 출력 기능을 수행한다. 오디오 처리부(150)는 제어부(170)로부터 오디오 신호를 수신하고, 수신한 오디오 신호를 아날로그로 D/A　변환하고 증폭한 후 스피커(SPK)로 출력한다. 오디오 처리부(150)는 마이크(MIC)으로부터 수신한 오디오 신호를 디지털로 A/D 변환한 후 제어부(170)로 제공한다. 스피커(SPK)는 오디오 처리부(150)로부터 수신한 오디오 신호를 음파(sound wave)로 변환하여 출력한다. 마이크(MIC)는 사람이나 기타 소리원(sound source)들로부터 전달된 음파를 오디오 신호로 변환한다.
외부장치 인터페이스부(160)는 유선을 통해 외부장치 특히, 헤드폰(200)과 연결된다. 인터페이스부(160)는 이어잭을 포함할 수 있다. 이어잭은 오디오 처리부(150)로부터 수신한 오디오 신호를 헤드폰(200)으로 전송하고, 헤드폰(200)에 구비된 마이크(310)로부터 수신한 오디오 신호를 오디오 처리부(150)로 전송한다. 한편 헤드폰(200)은 근거리 통신 모듈(예, 블루투스 모듈)을 통해 무선 통신 단말(100)과 연결될 수 있다.
제어부(170)는 무선 통신 단말(200)의 전반적인 동작 및 무선 통신 단말(200)의 내부 구성들 간의 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 기능을 수행한다. 그리고 제어부(170)는 응용프로그램 및 운영체제를 저장하는 주기억장치와, 저장부(130)에 기록(write)할 데이터를 임시 저장하고 저장부(130)로부터 읽어 온(read) 데이터를 임시 저장하는 캐시메모리와, CPU(central processing unit)와, GPU(graphic processing unit) 등을 포함할 수 있다. 여기서 운영체제는 하드웨어와 프로그램간의 인터페이스 역할을 하면서, CPU, GPU, 주기억장치, 보조기억장치 등의 컴퓨터 자원을 관리한다. 즉, 운영체제는 무선 통신 단말(200)를 동작시키고 작업(task)의 순서를 정하며 CPU의 연산 및 GPU의 연산을 제어한다. 또한 운영체제는 응용 프로그램의 실행을 제어하는 기능과, 데이터와 파일의 저장을 관리하는 기능 등을 수행한다. 한편 주지된 바와 같이 CPU는 자료의 연산 및 비교와, 명령어의 해석 및 실행 등을 수행하는 컴퓨터 시스템의 핵심적인 제어 유닛이다. GPU는 CPU를 대신하여, 그래픽과 관련한 자료의 연산 및 비교와, 명령어의 해석 및 실행 등을 수행하는 그래픽 제어 유닛이다. CPU와 GPU은 각각, 두 개 이상의 독립 코어(예, 쿼드 코어(quad-core))가 단일 집적 회로로 이루어진 하나의 패키지(package)로 통합될 수 있다. 또한 CPU와 GPU는 하나의 칩으로 통합(SoC; System on Chip)된 것일 수 있다. 또한 CPU와 GPU는 멀티 레이어(multi layer)로 패키징(packaging)된 것일 수도 있다. 한편 CPU 및 GPU를 포함하는 구성은 AP(Application Processor)라고 지칭될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(170)는 청력 검사부(171), 음성 복호화부(172), 잡음 제거부(173), 다이내믹 레인지 컨트롤러(174), 음압 조절부(175) 및 음색 조절부(176)을 포함한다.
청력 검사부(171)는 사용자의 청력을 검사하여 사용자의 주파수별 청각 역치를 결정한다. 특히 청력 검사부(171)는 상기 이진 검색 방법을 수행하여 사용자의 청각 역치를 결정한다. 구체적으로 청력 검사부(171)는 청력 검사 대상으로 정해진 다수의 주파수(예, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz 및 8kHz) 중에서 검사 주파수를 선택한다. 여기서 주파수는 랜덤하게 또는 크기순으로 선택될 수 있다. 청력 검사부(171)는 각 주파수마다 설정되어 있는 검사 음압 영역을 저장부(130)에서 읽어와(reading) 이를 토대로 검사 음압을 선택한다. 예컨대, 청력검사부(171)는 1kHz의 검사 음압 영역의 범위가 현재 [0dB, 80dB]로 설정되어 있는 경우, 이들 둘의 합산의 평균값 즉, 40dB를 검사 음압으로 선택하게 된다. 청력 검사부(171)는 상기 선택된 검사 주파수와 상기 선택된 검사 음압에 해당되는 검사음을 저장부(130)에서 읽어와 오디오 처리부(150)로 출력한다. 오디오 처리부(150)는 검사음을 D/A 변환하여 스피커(SPK)로 출력하거나 외부장치 인터페이스부(160) 또는 무선통신부(140)를 통해 헤드폰(200)으로 출력한다.
청력 검사부(171)는 검사음에 대한 사용자의 응답 결과(예, 터치스크린(110)에 표시된 "예" 또는 "아니오" 버튼을 탭)를 저장부(130)에 저장한다. 예컨대, 청력 검사부(171)는, 사용자가 [1kHz, 40dB]의 검사음에 대하여 청취를 한 경우 [1kHz, -40dB]를 저장부(130)에 저장하고, 청취를 못한 경우 [1kHz, +40dB]를 저장부(130)에 저장한다. 여기서, '-'는 현재 설정되어 있는 검사 음압 영역 중에서 40dB보다 아래의 영역에 청각 역치가 존재한다는 의미이고, '+'는 40dB보다 위의 영역에 청각 역치가 존재한다는 의미이다. 청력 검사부(171)는 검사 주파수의 검사 음압 영역을 재설정한다. 구체적으로, 검사음에 대한 사용자의 응답 결과에 의거하여, 현재 설정되어 있는 검사 음압 영역을 검사 음압을 기준으로 청각 역치가 존재하는 영역과 청각 역치가 존재하지 않는 영역으로 양분한다. 그런 다음, 청각 역치 존재 영역을 새로운 검사 음압 영역으로 재설정하고 이를 저장부(130)에 저장한다. 청력 검사부(171)는 상기 재설정된 검사 음압 영역의 최상위 레벨과 최하위 레벨 간의 차이가 미리 설정된 최소 범위(예, 5dB) 이하인 경우 상기 재설정된 검사 음압 영역을 검사 주파수의 청각 역치로 결정한다. 구체적으로 청력 검사부(171)는 최상위 레벨, 최하위 레벨 또는 이들 평균을 청각 역치로 결정할 수 있다.
음성 복호화부(172)는 무선통신부(140)로부터 비트스트림(bitstream) 형태의 음성 신호를 수신하고, 수신 음성 신호를 PCM(Pulse Code Modulation) 형태로 복호화(decoding)하여 잡음 제거부(noise reduction unit; 173)로 출력한다.
잡음 제거부(173)는 수신 음성 신호 내에 포함되어 있는 잡음 성분을 억제(suppression)하고, 이를 다이내믹 레인지 컨트롤러(174)로 출력한다. 이때 청력 검사부(171)로부터 플래그 온(Flag_ON)을 수신한 경우 잡음 제거부(173)는 잡음 억제(nois suppression)과 함께 노이즈 게이팅(noise gating)을 수행한다. 여기서 노이즈 게이팅은 수신 음성 신호에 부가된(즉, 기 설정된 다이내믹 레인지를 벗어나는) 잡음 성분을 제거시키는 기능이다. 상기 플래그 온은 통화 음질을 사용자의 청각 특성에 맞게 최적화할 것을 요청하는 제어 신호이다.
다이내믹 레인지 컨트롤러(174)는 청력 검사부(171)로부터 플래그온(Flag_ON)을 수신한 경우, 상기 기 설정된 다이내믹 레인지를 사용자의 청각 특성에 맞는 다이내믹 레인지로 변경하는 기능을 수행한다. 구체적으로 다이내믹 레인지 컨트롤러(174)는 상기 청각 역치를 이용하여 주파수별 다이내믹 레인지를 변경한다. 예컨대, 주파수가 1kHz에서 사용자의 청각 역치가 20dB인 경우 다이내믹 레인지 컨트롤러(174)는 수신 음성 신호의 주파수 성분 중 1kHz 성분을 분석하고, 분석 결과 그 크기가 10dB인 경우 1kHz의 크기를 25dB로 변경한다. 즉 1kHz 성분의 다이내믹 레인지를 0~80dB에서 20~80dB로 변경한다. 주파수 2kHz에서 사용자의 청각 역치가 10dB인 경우 다이내믹 레인지 컨트롤러(174)는 수신 음성 신호의 주파수 성분 중 2kHz 성분을 분석하고, 분석 결과 그 크기가 5dB인 경우 2kHz의 크기를 13dB로 변경한다. 즉 2kHz 성분의 다이내믹 레인지를 0~80dB에서 10~80dB로 변경한다. 이러한 과정은 수신 음성 신호의 모든 주파수 성분에 적용되어, 수신 음성 신호는 사용자의 주파수별 청각 역치에 대응되게 자동으로 변경되어 출력된다. 다이내믹 레인지 컨트롤러(174)는 청력 검사부(171)로부터 플래그온(Flag_ON)을 수신하지 않은 경우, 잡음 제거부(173)로부터 수신한 음성 신호를 변경하지 않고 음압 조절부(175)로 전달한다.
음압 조절부(175)는 변경된 수신 음성 신호 또는 다이내믹 레인지 컨트롤러(174)로부터 그대로 입력된 수신 음성 신호의 음압을 설정된 음압 출력 특성에 맞게 자동으로 조절하여 음색 조절부(176)로 출력한다. 예컨대, 음압 조절부(175)는 수신 음성 신호의 음압이 40dB인 경우 그대로 출력하고, 수신 음성 신호의 음압이 90dB인 경우 80dB로 낮춰서 출력하고 수신 음성 신호의 음압이 5dB인 경우 7dB로 키워서 출력한다. 즉 음압 조절부(175)는 음성 신호를 상기 설정된 음압 출력 특성에 맞게 시간 영역에서 신호의 크기를 자동으로 제어한다.
음색 조절부(176)는 미리 정의된 주파수 응답을 만족하는 필터계수를 수신 음성 신호에 적용하여 수신 음성 신호의 음색을 조절하고, 음색이 조절된 수신 음성 신호를 오디오 처리부(150)로 출력한다.
음압 조절부(175)와 음색 조절부(176)는 생략될 수 있다. 즉 다이내믹 레인지 컨트롤러(174)에서 출력된 수신 음성 신호는 음압 조절 및 음색 조절 없이 오디오 처리부(150)로 입력될 수 있다.
한편 디지털 기기의 컨버전스(convergence) 추세에 따라 변형이 매우 다양하여 모두 열거할 수는 없으나, 본 발명에 따른 무선 통신 단말(100)은 GPS 모듈, NFC(Near Filed Communication) 모듈, 진동 모터, 카메라, 가속도 센서, 자이로 센서 등과 같이 상기에서 언급되지 않은 구성들을 더 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 무선 통신 단말(100)은 그 제공 형태에 따라 상기한 구성들에서 특정 구성이 제외되거나 다른 구성으로 대체될 수도 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 청력 검사 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
먼저 도 4를 참조하면, 단계 410에서 제어부(170)는 다이내믹 레인지(dynamic range)의 변경을 위한 파라미터의 존재 여부를 판단한다. 파라미터가 저장부(130)에 없는 경우 단계 420에서 제어부(170)는 청력 검사를 수행한다. 여기서 청력 검사는 사용자의 요청에 의해서도 수행될 수 있다. 단계 430에서 제어부(170)는 청력 검사의 완료 여부를 판단한다. 예컨대, 제어부(170)는 재시작(restart) 버튼 및 완료(done) 버튼을 표시하도록 터치스크린(110)을 제어한다. 완료 버튼이 사용자에 의해 선택된 경우 단계 440에서 제어부(170)는 상기 청력 검사의 수행 결과 생성된 파라미터를 저장부(130)에 저장한다.
단계 420의 청력 검사 방법은 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다. 먼저, 제어부(170)는 사용자의 청력 검사 요청을 검출한다. 예컨대, 제어부(170)는 터치스크린(110)으로부터 환경 설정 아이콘의 탭을 검출한다. 터치스크린(110)은 제어부(170)의 제어 하에, 청력 검사와 관련된 아이콘을 포함한 환경 설정 화면을 표시한다. 단계 501에서 제어부(170)는 사용자의 청력 검사 요청(예, 상기 아이콘을 탭)에 따라 청력 검사 대상 주파수와 검사 음압 영역을 선정한다. 예컨대, 청력 검사 대상 주파수는 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz 및 8kHz로 선정되고, 검사 음압 영역은 [0dB, 80dB]로 선정될 수 있다.
사용자로부터 검사 시작 요청(예, 시작 버튼을 탭)이 있게 되면, 제어부(170)는 본 테스트에 앞서, 단계 503에서 사전 테스트를 수행한다. 사전 테스트는 다음과 같은 순서로 진행된다. 먼저, 제어부(170)는 검사 음압을 (0+80)/2=40dB로 설정한 다음, 검사 주파수별로 40dB의 검사음을 예컨대, 1초 간격으로 오디오 처리부(150)로 출력하고, 검사음 출력에 따른 사용자의 응답 결과를 저장부(130)에 저장한다. 예컨대, 사용자가 각 검사 주파수별로 (250Hz, 40dB)=NO, (500Hz, 40dB)=YES, (1kHz, 40dB)=YES, (2kHz, 40dB)=YES, (4kHz, 40dB)=NO, (8kHz, 40dB)=NO로 응답을 한 경우, 상기 각 검사 주파수별 응답 결과가 저장부(130)에 저장된다. 여기서, 'YES'는 사용자가 해당 검사음에 대하여 청취한 경우이고, 'NO'는 사용자가 해당 검사음에 대하여 청취하지 못한 경우를 의미한다. 다음으로, 제어부(170)는 각 검사 주파수별로 검사 음압 영역을 재설정하고, 이를 저장부(130)에 저장한다. 다음으로, 제어부(170)는 아래 본 테스트 과정에서 처음으로 테스트할 검사 주파수를 선택한다.
제어부(170)는 위와 같은 사전 테스트 완료 후 본 테스트를 수행한다. 먼저, 단계 505에서 제어부(170)는 검사 음압을 선택한다. 구체적으로, 제어부(170)는 앞서 선택된 검사 주파수의 검사 음압 영역을 저장부(130)으로부터 읽어 온다. 그런 다음, 제어부(170)는 해당 검사 음압 영역에서 중간 지점을 검사 음압으로 선택한다. 예컨대, 검사 주파수가 250Hz인 경우, 위 사전 테스트 결과, 현재 설정되어 있는 검사 음압 영역이 [40dB, 80dB]이므로, 그 중간 지점인 60dB가 검사 음압으로 선택된다.
단계 507에서 제어부(170)는 선택된 검사주파수와 선택된 검사 음압에 해당하는 검사음을 오디오처리부(150)로 출력한다.
단계 509에서 제어부(170)는 검사음에 대한 사용자의 응답 여부를 판단한다. 예컨대, 검사음 출력 후 1초 이내에 키 입력이 있으면 사용자가 청취한 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 사용자가 청취하지 못한 것으로 판단한다. 또한 제어부(170)는 검사음에 대한 청취 여부를 문의하는 메시지(예컨대, 도 6 (a)에 도시된 바와 같이 "Can you hear the beep?")를 출력한다. 이에 대한 회신으로써 청취에 해당하는 YES 버튼에 대한 탭이 검출되면 제어부(170)는 사용자가 청취한 것으로 판단한다. No 버튼에 대한 탭이 검출되면 제어부(170)는 사용자가 청취하지 못한 것으로 판단한다.
사용자가 응답한 경우 단계 511에서 제어부(170)는 응답 결과를 저장부(130)에 저장하고, 검사 음압보다 아래의 영역을 해당 검사 주파수의 검사 음압 영역으로 재설정한다. 예컨대, 제어부(170)는 [250Hz, 60dB]의 검사음에 대하여 사용자가 응답한 경우에는 250Hz의 검사 음압 영역을 [40dB, 60dB]로 재설정한다. 사용자가 응답하지 않은 경우에는 단계 513에서 제어부(170)는 응답 결과를 저장부(130)에 저장하고, 검사 음압보다 위의 영역 즉, [60dB, 80dB]를 해당 검사 주파수의 검사 음압 영역으로 재설정한다.
단계 515에서 제어부(170)는 다음에 출력할 검사음의 검사 음압을 선택한다. 예컨대, 위 단계에서 재설정된 검사 음압 영역이 [40dB, 60dB]인 경우에는 50dB가 검사 음압으로 선택되고 반면, [60dB, 80dB]인 경우에는 70dB가 검사 음압으로 선택된다.
단계 517에서 제어부(170)는 재설정된 검사 음압 영역 즉, 청각 역치 존재 영역이 미리 정해진 최소 범위 예컨대, 5dB 이하인지 여부를 판단한다. 제어부(170)는 단계 517에서의 판단 결과, 5dB보다 큰 경우에는 단계 507로 복귀하여 이진 검색 과정 즉, 단계 507 내지 단계 515를 반복 수행한다.
제어부(170)는 단계 517에서의 판단 결과, 5dB 이하인 경우에는 단계 519로 진행하여 위 단계에서 재설정된 검사 음압 영역을 해당 주파수의 청각 역치로 결정하고, 이를 저장부(130)에 저장한다.
단계 521에서 제어부(170)는 모든 검사주파수에 대하여 청각 역치가 결정되었는지 여부를 판단한다.
모든 검사주파수에 대하여 청각 역치가 결정되지 않은 경우 단계 523에서 제어부(170)는 본 테스트를 하지 않은 다음 검사 주파수를 선택하고 단계 505로 복귀하여 다음 검사 주파수를 테스트한다. 여기서, 제어부(170)는 본 테스트를 하지 않은 주파수들 중에서 다음에 검사할 주파수를 무작위로 선택할 수 있다. 구체적으로, 제어부(170)는 본 테스트를 하기 전에 순서를 무작위로 미리 정해 놓은 다음, 해당 차례의 주파수를 다음에 검사할 주파수로 선택할 수도 있다. 예를 들면, 제어부(170)는 검사 순서를 250Hz, 1kHz, 8kHz, 500Hz, 4kHz 및 2kHz의 차례로 정해 놓은 후 250Hz에 대하여 청각 역치를 결정하였다면, 다음에 검사할 주파수로는 1kHz를 선택한다.
모든 검사주파수에 대하여 청각 역치가 결정된 경우 단계 523에서 제어부(170)는 재검사 여부를 결정한다. 예컨대, 모든 검사주파수에 대하여 청각 역치가 결정되면 제어부(170)는 도 6 (b)에 도시된 바와 같은 검사 결과 화면을 표시하도록 터치스크린(110)을 제어한다. 제어부(170)는 검사 결과 화면에서 완료 버튼(610)의 선택을 검출할 수 있다. 완료 버튼(610)의 선택에 응답하여 제어부(170)는 테스트를 종료하고 청각 역치를 저장부(130)에 저장한다. 제어부(170)는 검사 결과 화면에서 재시작 버튼(620)의 선택을 검출할 수 있다. 재시작 버튼(620)의 선택에 응답하여 제어부(170)는 사전 테스트와 본 테스트를 다시 수행한다. 한편, 제어부(170)는 도 6 (b)에 도시된 바와 같이 검사 결과의 적용 여부를 사용자에게 문의할 수 있다. 예컨대, No 버튼(630)이 선택된 다음 완료 버튼(610)이 선택되면 제어부(170)는 청각 역치만을 저장할 뿐 통화 음질의 최적화를 수행하지 않는다. 왼쪽 귀에 최적화(Optimized for left ear)(640) 또는 오른쪽 귀에 최적화(Optimized for right ear)(650)가 선택된 다음 완료 버튼(610)이 선택되면 제어부(170)는 청각 역치를 저장하고, 저장된 청각 역치를 이용하여 통화 음질의 최적화를 수행한다.
한편, 도 5를 참조로 하여 설명한 실시예서는 처음에 각 검사주파수에 대하여 일괄적으로 한 번씩 사전 테스트를 진행하는 프로세스이지만, 그럴 필요 없이 테스트가 진행될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 청력 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도들이다.
단계 701에서 제어부(170)는 사용자의 청력 검사 요청에 따라 청력 검사 대상 주파수와 검사 음압 영역을 선정한다.
사용자로부터 검사 시작 요청이 있게 되면, 제어부(170)는 본 테스트에 앞서, 단계 703에서 사전 테스트를 수행한다. 여기서, 사전 테스트는 도 5를 참조로 하여 설명한 것과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
제어부(170)는 위와 같은 사전 테스트 완료 후 본 테스트를 수행한다. 먼저, 단계 705에서 제어부(170)는 검사 음압을 선택한다.
단계 707에서 제어부(170)는 검사음 출력부(50)를 제어하여, 위 단계에서 선택된 검사주파수와 검사 음압에 해당하는 검사음을 오디오 처리부(150)로 출력한다.
단계 709에서 제어부(170)는 검사음에 대한 사용자의 응답 여부를 판단한다.
제어부(170)는 단계 709에서의 판단 결과, 사용자가 응답한 경우에는 단계 711 및 단계 713으로 진행한다. 제어부(170)는 단계 711에서, 다음에 출력할 검사음의 검사 주파수를 랜덤하게 선택한다. 구체적으로, 제어부(170)는 청각 역치가 결정된 검사 주파수는 선택 선상에서 제외하고, 나머지 주파수들 중에서 랜덤하게 선택한다. 단계 713에서 제어부(170)는 단계 707에서 출력한 검사음에 대한 사용자의 응답 결과를 저장부(130)에 저장하고, 검사 음압보다 아래의 영역을 해당 검사 주파수의 검사 음압 영역으로 재설정한다.
제어부(170)는 단계 709에서의 판단 결과, 사용자가 응답하지 않은 경우에는 단계 715 및 단계 717로 진행한다. 제어부(170)는 단계 715에서, 다음에 출력할 검사음의 검사 주파수를 랜덤하게 선택한다. 단, 청각 역치가 결정된 검사 주파수는 선택 선상에서 제외한다. 단계 717에서 제어부(170)는 단계 707에서 출력한 검사음에 대한 사용자의 응답 결과를 저장부(130)에 저장하고, 검사 음압보다 위의 영역을 해당 검사 주파수의 검사 음압 영역으로 재설정한다.
단계 719에서 제어부(170)는 단계 711 또는 단계 715에서 선택된 검사 주파수에 현재 설정되어 있는 검사 음압 영역의 중간 지점을 검사 음압으로 선택한다.
단계 721에서 제어부(170)는 단계 711 또는 단계 715에서 선택된 검사 주파수에 현재 설정되어 있는 검사 음압 영역 즉, 청각 역치 존재 영역이 미리 정해진 최소 범위 예컨대, 5dB 이하인지 여부를 판단한다.
제어부(170)는 단계 721에서의 판단 결과, 5dB보다 큰 경우에는 단계 707로 복귀하여 단계 711 또는 단계 715에서 선택된 검사 주파수의 이진 검색 과정을 수행한다.
제어부(170)는 단계 721에서의 판단 결과, 5dB 이하인 경우에는 단계 723으로 진행하여 단계 711 또는 단계 715에서 선택된 검사 주파수에 현재 설정되어 있는 검사 음압 영역을 해당 주파수의 청각 역치로 결정하고, 이를 저장부(130)에 저장한다. 예컨대, 1kHz에 현재 설정되어 있는 검사 음압 영역이 [55dB, 60dB]인 경우, 1kHz의 청각 역치는 57.5ㅁ2.5dB가 된다. 즉, 단계 719에서 선택한 검사 음압이 청각 역치로 결정되는 것이다.
단계 725에서 제어부(170)는 모든 검사주파수에 대하여 청각 역치의 결정되었는지 여부를 판단한다. 제어부(170)는 단계 725에서의 판단 결과, 모든 검사주파수에 대하여 청각 역치가 결정되었으면 테스트를 종료한다. 제어부(170)는 단계 725에서의 판단 결과, 그렇지 않은 경우에는 단계 727에서, 다음 검사 주파수를 랜덤하게 선택하고 단계 705로 복귀하여 다음 검사 주파수를 테스트한다. 단, 청각 역치가 결정된 검사 주파수는 선택 선상에서 제외한다.
한편, 도 7을 참조로 하여 설명한 실시예서는 처음에 각 검사주파수에 대하여 일괄적으로 한번씩 사전 테스트를 진행하는 프로세스이지만, 그럴 필요 없이 테스트가 진행될 수도 있다.
이상으로, 도 5를 참조로 하여 설명한 실시예는 청각 역치를 결정한 후 검사주파수를 변경하는 것인 반면, 도 7을 참조로 하여 설명한 실시예는 청각 역치의 결정과는 무관하게 검사 주파수를 랜덤하게 변경하는 것이다. 사용자는 다음 검사음의 크기를 예측하여 실제 듣지 못하더라도 마치 들리는 것처럼 착각할 수 있다. 도 7의 실시예는 검사 음압뿐만 아니라, 검사 주파수까지 매번 변경되므로 하강법, 상승법, 혼합법 및 도 5의 실시예보다 다음 검사음에 대한 예측을 방지하는데 있어서 효과적이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통화 음질을 사용자에 맞게 최적화하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 9 및 도 10는 통화 음질의 최적화 설정 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8을 참조하면 단계 810에서 제어부(170)는 무선통신부(140)로부터 비트스트림(bitstream) 형태의 음성 신호를 수신하고, 수신 음성 신호를 PCM(Pulse Code Modulation) 형태로 복호화한다.
단계 820에서 제어부(170)는 통화 음질의 최적화 수행 여부를 결정한다. 예컨대, 파라미터(예, 청각 역치)가 저장부(130)에 있는 경우 제어부(170)는 최적화를 수행하기로 결정한다. 파라미터가 저장부(130)에 없는 경우 제어부(170)는 최적화를 수행하지 않기로 결정한다.
여기서 최적화 수행 여부는 사용자에 의해 결정될 수도 있다. 예컨대, 도 9 (a) 및 (b)을 참조하면 통화 중에 최적화 수행이 결정될 수 있다. 제어부(170)는 통화 화면(910)을 표시하도록 터치스크린(110)을 제어한다. 도시된 바와 같이 통화 화면(910)은 상대방의 프로필 사진이 포함될 수 있다. 제어부(170)는 키입력부(120)에서 메뉴 불러오기 키의 선택을 검출한다. 메뉴 불러오기 키의 선택에 응답하여 제어부(170)는 통화와 관련된 제 1 메뉴(920)를 통화 화면(910)에 오버랩하여 표시하도록 터치스크린(110)을 제어한다. 제어부(170)는 제 1 메뉴(920)에서 "통화 음성 이퀄라이저(In-call sound EQ)"의 선택을 검출한다. 이퀄라이저의 선택에 응답하여 제어부(170)는 이퀄라이저와 관련된 제 2 메뉴(930)를 통화 화면(910)에 오버랩하여 표시하도록 터치스크린(110)을 제어한다. 도시된 바와 같이 제 2 메뉴(930)는 이퀄라이저 오프(Off), 부드럽게(soft sound), 선명하게(clear sound), 왼쪽 귀에 최적화(Optimized for left ear) 및 오른쪽 귀에 최적화(Optimized for right ear)를 포함한다. 왼쪽 귀에 최적화(Optimized for left ear) 또는 오른쪽 귀에 최적화(Optimized for right ear)가 선택된 경우 제어부(170)는 최적화를 수행하기로 결정한다.
도 10 (a) 내지 (d)를 참조하면 통화 전에 최적화 수행이 결정될 수도 있다. 터치스크린(110)은 제어부(170)의 제어 하에, 통화 버튼(1010)을 표시한다. 통화 버튼(1010)이 선택된 경우 제어부(170)는 통화 화면(1020)을 표시하도록 터치스크린(110)을 제어한다. 키입력부(120)에서 메뉴 불러오기 키가 선택된 경우 제어부(170)는 통화와 관련된 설정 메뉴(1030)를 통화 화면(1020)에 오버랩하여 표시하도록 터치스크린(110)을 제어한다. 메뉴(1030)에서 통화 설정 버튼(1031)이 선택된 경우 제어부(170)는 통화 설정 화면(1040)을 표시하도록 터치스크린(110)을 제어한다. 통화 설정 화면(1040)에서 통화 음질 설정 버튼(1041)이 선택된 경우 제어부(170)는 통화 음질 설정 화면(1050)을 표시하도록 터치스크린(110)을 제어한다. 통화 음질 설정 화면(1050)에서 통화 음질 최적화 버튼(1051)이 선택된 경우 제어부(170)는 최적화를 수행하기로 결정한다.
최적화를 수행하지 않기로 결정된 경우 단계 830에서 제어부(170)는 수신 음성 신호 내에 포함되어 있는 잡음 성분을 억제(suppression)한다.
최적화를 수행하기로 결정된 경우 단계 840에서 제어부(170)는 잡음 억제(noise suppression)과 함께 노이즈 게이팅(noise gating)을 수행한다. 단계 850에서 제어부(170)는 저장부(130)로부터 읽어 온 파라미터(예, 청각 역치)를 이용하여 주파수별 다이내믹 레인지를 변경하고, 변경된 주파수별 다이내믹 레인지를 이용하여 잡음 억제(noise suppression) 및 노이즈 게이팅(noise gating)이 수행된 수신 음성 신호를 변경한다.
단계 860에서 제어부(170)는 단계 830에서 잡음 억제된 수신 음성 신호 또는 단계 850에서 변경된 수신 음성 신호의 음압을 설정된 음압 출력 특성에 맞게 조절한다. 단계 870에서 제어부(170)는 미리 정의된 주파수 응답을 만족하는 필터계수를 수신 음성 신호에 적용하여 수신 음성 신호의 음색을 조절하고 음색이 조절된 수신 음성 신호를 오디오 처리부(150)로 출력한다. 오디오 처리부(150)는 제어부(170)로부터 수신한 오디오 신호를 아날로그로 D/A　변환하고 증폭한 후 스피커(SPK)로 출력한다. 단계 860의 음압 조절 및 단계 870의 음색 조절은 생략될 수 있다. 즉 제어부(170)는 수신 음성 신호를 음압 조절 및 음색 조절 없이 오디오 처리부(150)로 출력할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 음성 신호의 처리 방법은 다양한 컴퓨터를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령으로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 여기서 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 포함할 수 있다. 또한 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 또한 기록매체에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 자기매체(Magnetic Media)와, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media)와, 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media)와, 롬(ROM)과, 램(RAM)과, 플래시 메모리 등과 같은 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 또한 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라, 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드가 포함될 수 있다. 하드웨어 장치는 본 발명을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 음성 신호의 처리 방법 및 무선 통신 단말은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
100: 무선 통신 단말
110: 터치스크린
111: 터치패널 112: 표시패널
120: 키입력부 130: 저장부
140: 무선통신부 150: 오디오 처리부
160: 외부장치 인터페이스부
170: 제어부
171: 청력 검사부 172: 음성 복호화부
173: 잡음 제거부 174: 다이내믹 레인지 컨트롤러
175: 음압 조절부 176: 음색 조절부
200: 헤드폰

Claims (15)

  1. 전자 장치의 음성 신호 처리 방법에 있어서,
    무선통신부를 통해 외부장치로부터 음성 신호를 수신하는 동작;
    상기 수신된 음성 신호를 복호화하는 동작;
    지정된 조건에 기반하여 상기 음성 신호의 최적화 수행 여부를 결정하는 동작;
    상기 최적화를 수행하기로 결정한 경우, 상기 복호화된 음성 신호 내에 포함되어 있는 잡음 성분을 억제(suppression) 및 상기 복호화된 음성 신호에 부가된 잡음 성분을 제거(gating)하는 동작;
    기 저장된 청력 검사 결과를 이용하여 주파수별 다이내믹 레인지를 변경하는 동작;
    상기 변경된 주파수별 다이내믹 레인지를 이용하여 상기 잡음이 줄어든 음성 신호를 변경하는 동작; 및
    상기 변경된 음성 신호를 아날로그로 변환하여 출력하는 동작을 포함하는 음성 신호 처리 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 청력 검사 결과는 청각역치를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 처리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 주파수별 다이내믹 레인지를 변경하는 동작은,
    상기 청각역치를 이용하여 상기 주파수별 다이내믹 레인지를 변경하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    사용자의 청력을 검사하는 검사 동작; 및
    상기 검사 결과를 저장하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 검사하는 동작은,
    청력 검사 대상으로 정해진 다수의 주파수 중에서 검사 주파수를 선택하고, 상기 검사 주파수의 검사 음압 영역 중에서 검사 음압을 선택하는 동작;
    상기 검사 주파수 및 상기 검사 음압에 해당하는 검사음을 출력하는 동작;
    상기 검사음에 대한 사용자의 청취 여부를 수신하는 동작;
    상기 수신 결과에 따라 상기 검사 주파수의 검사 음압 영역을 청각 역치 부재 영역과 청각 역치 존재 영역으로 양분하고, 상기 청각 역치 존재 영역을 상기 검사 주파수의 검사 음압 영역으로 재설정하는 동작;
    상기 재설정된 검사 음압 영역의 범위가 미리 정해진 최소 범위 이하인 경우 상기 재설정된 검사 음압 영역의 음압을 상기 검사 주파수의 청각 역치로 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 청각 역치를 상기 검사 주파수의 청력 검사 결과로써 저장하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 처리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 최적화를 수행하지 않기로 결정된 경우 다이내믹 레인지의 변경 없이 잡음이 줄어든 음성 신호를 아날로그로 변환하여 출력하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음성 신호 처리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 변경하는 동작은,
    통화 중에 사용자의 의해 상기 최적화를 수행하기로 결정된 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 음성 신호 처리 방법.
  9. 외부장치로부터 음성 신호를 수신하는 무선통신부;
    청력 검사 결과를 저장하는 저장부;
    디지털 형태의 음성 신호를 아날로그 형태로 변환하여 출력하는 오디오 처리부; 및
    상기 무선통신부, 상기 저장부 및 상기 오디오 처리부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 무선통신부로부터 수신한 음성 신호를 복호화하고, 지정된 조건에 기반하여 상기 복호화된 음성 신호의 최적화 수행 여부를 결정하고, 상기 최적화를 수행하기로 결정한 경우, 상기 복호화된 음성 신호 내에 포함되어 있는 잡음 성분을 억제(suppression) 및 상기 복호화된 음성 신호에 부가된 잡음 성분을 제거(gating)하고, 상기 청력 검사 결과를 이용하여 주파수별 다이내믹 레인지를 변경하고, 상기 변경된 주파수별 다이내믹 레인지를 이용하여 상기 잡음이 줄어든 음성 신호를 변경하고, 상기 변경된 음성 신호를 상기 오디오 처리부로 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 청력 검사 결과는 청각역치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 청각역치를 이용하여 상기 주파수별 다이내믹 레인지를 변경하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 오디오 처리부를 제어하여 사용자의 청력을 검사하고, 상기 검사 결과를 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    청력 검사 대상으로 정해진 다수의 주파수 중에서 검사 주파수를 선택하고, 상기 검사 주파수의 검사 음압 영역 중에서 검사 음압을 선택하고, 상기 검사 주파수 및 상기 검사 음압에 해당하는 검사음을 상기 오디오 처리부로 출력하고, 상기 검사음에 대한 사용자의 청취 여부를 수신하고, 상기 수신 결과에 따라 상기 검사 주파수의 검사 음압 영역을 청각 역치 부재 영역과 청각 역치 존재 영역으로 양분하고, 상기 청각 역치 존재 영역을 상기 검사 주파수의 검사 음압 영역으로 재설정하고, 상기 재설정된 검사 음압 영역의 범위가 미리 정해진 최소 범위 이하인 경우 상기 재설정된 검사 음압 영역의 음압을 상기 검사 주파수의 청각 역치로 결정하고, 상기 청각 역치를 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 최적화를 수행하지 않기로 결정된 경우 다이내믹 레인지의 변경 없이 잡음이 줄어든 음성 신호를 상기 오디오 처리부로 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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