KR102583297B1

KR102583297B1 - Emergency broadcasting system and the method thereof

Info

Publication number: KR102583297B1
Application number: KR1020220030492A
Authority: KR
Inventors: 최정호
Original assignee: 최정호
Priority date: 2022-03-11
Filing date: 2022-03-11
Publication date: 2023-09-25
Also published as: KR20230133461A

Abstract

본 발명은, 입력되는 신호 중에서 잡음을 억제하고 음성만을 증폭하되, 미세하게 각 주파수별로 상이하게 조정을 행함으로써, 음성신호의 음압 레벨 증가와 더불어 음성 명료도를 향상시키고, 반면 음성 이외의 오디오신호는 억제하되, 정규화 및 표준화를 통해 찌그러지지 않도록 감쇄시킴으로써, 비상 방송 내용을 청취자가 정확하게 인지할 수 있도록 한 비상 방송 시스템에 관한 것으로, 마이크(110)와 입력신호처리부(120)를 포함하는 리모트마이크(100); 상기 리모트마이크(100)의 출력을 정규화하는 출력신호처리부(210)와 앰프(220)를 포함하는 전관방송시스템(200); 및 상기 전관방송시스템(200)의 출력신호를 음성출력하는 스피커(300); 를 포함하며, 상기 입력신호처리부(120)는, 상기 마이크(110)로부터 음성 입력을 받아 잡음감소를 포함하는 조정을 행하는 이퀄라이저부(121)와, 상기 이퀄라이저부(121)에서 출력된 조정된 신호에 대하여 자동이득 제어를 행하여 최대 피크치를 일정치 이하로 조정하는 입력측 AGC(122)와, 상기 입력측 AGC(122)의 출력 신호에 과대 입력이 입력되는 경우에 깨지는 소리를 출력하지 않도록 압축하는 입력측 피크컴프레서(123)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention suppresses noise among the input signals and amplifies only the voice, but by finely adjusting each frequency differently, it increases the sound pressure level of the voice signal and improves voice intelligibility, while audio signals other than voice are It relates to an emergency broadcasting system that allows listeners to accurately perceive the emergency broadcast content by suppressing it but attenuating it so as not to distort it through normalization and standardization, and includes a remote microphone (including a microphone 110 and an input signal processor 120) 100); A public address system (200) including an output signal processor (210) and an amplifier (220) that normalizes the output of the remote microphone (100); and a speaker 300 for audio output of the output signal of the public address system 200; The input signal processing unit 120 includes an equalizer unit 121 that receives voice input from the microphone 110 and performs adjustments including noise reduction, and an adjusted signal output from the equalizer unit 121. An input side AGC (122) that performs automatic gain control to adjust the maximum peak value to a certain value or less, and an input side peak that compresses the output signal of the input side AGC (122) so as not to output a broken sound when excessive input is input. It is characterized by consisting of a compressor (123).

Description

Emergency broadcasting system and method {Emergency broadcasting system and the method thereof}

본 발명은 비상 방송 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입력되는 신호 중에서 잡음을 억제하고 음성만을 증폭하며, 음압 레벨 증가와 더불어 음성 명료도를 향상시킴으로써, 비상 방송 내용을 청취자가 정확하게 인지할 수 있도록 한 비상 방송 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an emergency broadcasting system and method. More specifically, the present invention relates to an emergency broadcasting system and method. More specifically, it suppresses noise among input signals, amplifies only voices, increases sound pressure level, and improves voice intelligibility, so that listeners can accurately perceive the contents of emergency broadcasts. It relates to an emergency broadcasting system and method.

일반적인 오디오 장치들은, 오디오 신호의 크기의 성질을 보존하면서, 특히 신호를 왜곡함이 없이, 오디오 신호의 크기 레벨을 자동적으로 조정하는 방법 및 시스템을 제공하고 있는바, 이러한 기본적인 제1 종래기술로서 대한민국 특허공개 제10-2007-0022116호 (오디오 신호의 크기를 자동적으로 조정하는 방법 및 시스템) 가 개시되어 있다.General audio devices provide a method and system for automatically adjusting the loudness level of an audio signal while preserving the loudness properties of the audio signal, especially without distorting the signal. As this basic first prior art, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2007-0022116 (Method and System for Automatically Adjusting the Size of Audio Signals) is disclosed.

상기 제1 종래기술의 오디오 신호의 크기의 자동적인 조정을 위한 시스템(6)은, 도 1 에서 보는 바와 같이, 입력 오디오 신호(1)를 조정된 크기로 오디오 출력 신호(5)를 제공하기 위한 것이다. 입력 오디오 신호(1)는 수신기, 데이터 베이스 등과 같은 소스(9)로부터 기원할 수 있으며, 샘플링된 디지털 형태에 있게 된다. 출력 오디오 신호(5)는 스피커(10)를 향하여 전달되거나, 또는 시간상 나중 재생을 위하여 데이터베이스(11)에 저장될 수 있다.As shown in FIG. 1, the system 6 for automatic adjustment of the size of the audio signal of the first prior art is for providing an audio output signal 5 with an adjusted size of the input audio signal 1. will be. The input audio signal 1 may originate from a source 9 such as a receiver, database, etc. and is in sampled digital form. The output audio signal 5 can be directed to the speaker 10 or stored in the database 11 for later playback in time.

제 1 처리 단계에서, 계산 유닛(2)은 입력 오디오 신호(1)의 샘플을 위한 크기 측정을 계산한다. 계산된 RMS값은 다음의 식별유닛(3)으로 향하여 전달되며, 이 유닛은 이전 RMS값에 대한 각 RMS값의 관계를 검사하므로, 현재 RMS값이 이전 RMS값에 충분히 근접한지를 결정할 수 있게 된다. 이를 위하여, 식별유닛(3)은 현재 RMS값과 이전에 계산된 평균값을 비교한다.In a first processing step, the calculation unit 2 calculates magnitude measurements for samples of the input audio signal 1 . The calculated RMS value is passed on to the next identification unit 3, which checks the relationship of each RMS value to the previous RMS value, so that it can be determined whether the current RMS value is sufficiently close to the previous RMS value. For this purpose, the identification unit 3 compares the current RMS value with the previously calculated average value.

일단 이러한 신호(1)에 대한 크기 라인(L1,L2,L3,L4)이 식별된다면, 변경 유닛(4)은 오디오 신호(1)의 샘플을 변경하기 위하여 이러한 정보를 적요할 수 있다. 변경 유닛(4)은 각 샘플에 적용될 이득값을 계산하므로, 전체 출력 오디오 신호(5)에 대하여 미리 한정된 크기 레벨을 유지할 수 있게 된다.Once the magnitude lines L1, L2, L3, L4 for this signal 1 have been identified, the modification unit 4 can take this information to modify the samples of the audio signal 1. Since the change unit 4 calculates the gain value to be applied to each sample, it is possible to maintain a predefined loudness level for the entire output audio signal 5.

이득 조정은 예를 들면 01의 정규화된 차단(cut-off) 주파수로 1차 로우 패쓰 필터인 로우 패쓰 필터(12)로 완만해지게 된다. 일반적으로, 트레이드 오프가 개선된 청취품질을 생성하는 로우 차단 주파수와 요청된 지연(13)의 길이 사이에서 이루어지며, 필터(12)의 차단 주파수가 더 완만해질수록, 시간에 따라 이득 변화는 더 완만해지게 되지만, 더 긴 지연(13)이 결과적으로 요구된다. 실시간 응용에서, 지연이 가능한 한 작게 유지되어야 하는 경우, 로우 패쓰 필터(12)의 차단 주파수가 결과적으로 선택된다. 그러나, 시스템(6)이 필요한 필터링을 실행하기 시작하는 한 입력 신호(1)를 버퍼링할 수 있는 미리 스캐닝 응용에서, 차단 주파수의 만족값은 출력 오디오 신호에서의 원만한 이득 변화를 생성하도록 선택될 수 있다.The gain adjustment is smoothed out with a low-pass filter 12, which is a first-order low-pass filter, with a normalized cut-off frequency of, for example, 01. Typically, a trade-off is made between the low cutoff frequency that produces improved hearing quality and the length of delay 13 requested: the smoother the cutoff frequency of the filter 12, the more the gain changes over time. Although smoother, longer delays (13) are required as a result. In real-time applications, if the delay must be kept as small as possible, the cut-off frequency of the low-pass filter 12 is selected as a result. However, in pre-scanning applications where the input signal 1 can be buffered as long as the system 6 begins to perform the necessary filtering, a satisfactory value of the cutoff frequency can be selected to produce a smooth gain change in the output audio signal. there is.

한편, 대한민국 특허등록 제10-1597375호 (오디오 신호의 인지된 음량을 조절하기 위한 시스템"(제2 종래기술)는, 인간이 음량 변화를 실제로 인지하는 방식을 고려하는 오디오 신호의 음량 조절 방법이 제공하기 위한 것이다.Meanwhile, Republic of Korea Patent Registration No. 10-1597375 (“System for adjusting the perceived volume of audio signals” (second prior art)) is a method of adjusting the volume of audio signals that takes into account the way humans actually perceive volume changes. It is intended to provide.

즉, 상기 제2 종래기술은, 도 2에서 보는 바와 같이, 오디오 신호의 인지된 음량을 조절하기 위한 음량 조절 시스템(110)을 포함하는 오디오 시스템(100A)이 도시되어 있다. 상기 음량 조절 시스템(110)은 음량을 소정 레벨에 유지하기 위해 오디오 입력 신호(102)의 음량을 조절한다. 예를 들어, 음량 조절 시스템(110)은, 사용자가 채널을 전환하거나 광고 방송이 시작될 때 텔레비젼 오디오의 소정 음량을 유지할 수 있다. 음량 분석 모듈(130)은 계산 자원을 효율적으로 이용하면서 이들 기능들을 수행할 수 있다.That is, in the second prior art, as shown in FIG. 2, an audio system 100A including a volume control system 110 for adjusting the perceived volume of an audio signal is shown. The volume control system 110 adjusts the volume of the audio input signal 102 to maintain the volume at a predetermined level. For example, the volume control system 110 can maintain a predetermined volume of television audio when a user switches channels or a commercial begins. The loudness analysis module 130 can perform these functions while efficiently using computational resources.

음량 조절 시스템(110)의 전처리 모듈(120)은 오디오 입력 신호(102)를 수신한다. 전처리 모듈(120)은 오디오 입력 신호(102)의 각각의 채널로부터 에너지 정보를 수집하기 위한 하드웨어 및/소프트웨어를 포함할 수 있다.The pre-processing module 120 of the volume control system 110 receives the audio input signal 102. Preprocessing module 120 may include hardware and/software for collecting energy information from each channel of audio input signal 102.

전처리 모듈(120)은 에너지 정보를 이용하여, 음량 분석 모듈(130)에 의해 음량을 분석하기 위해 적어도 하나의 지배 채널을 결정할 수 있다. 더 일반적으로는, 전처리 모듈(120)은 음량 분석을 위해 오디오 입력 신호(102)의 채널들의 서브셋을 선택할 수 있다. The preprocessing module 120 may use the energy information to determine at least one dominant channel to analyze the volume by the volume analysis module 130. More generally, preprocessing module 120 may select a subset of channels of audio input signal 102 for loudness analysis.

음량 분석 모듈(130)은 전처리 모듈(120)에 의해 선택된 채널 또는 채널들에 기초하여 음량을 추정하기 위한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 음량 분석 모듈(130)은 선택된 채널의 추정된 음량을 기준 음량 레벨과 비교할 수 있다. 만일 추정된 음량이 기준 음량 레벨과 다르다면, 음량 분석 모듈(130)은 추정된 음량과 기준 레벨간의 레벨 차이를 출력할 수 있다. The loudness analysis module 130 may include hardware and/or software for estimating the loudness based on the channel or channels selected by the preprocessing module 120. The volume analysis module 130 may compare the estimated volume of the selected channel with a reference volume level. If the estimated volume is different from the reference volume level, the volume analysis module 130 may output the level difference between the estimated volume and the reference level.

이득 제어 모듈(140)은 오디오 입력 신호(102)에 적용되는 이득을 조절하기 위해 이 레벨 차이를 이용할 수 있다.Gain control module 140 may use this level difference to adjust the gain applied to audio input signal 102.

상기 음량 분석 모듈(130)은 오디오 입력 신호(102)의 음량 특성을 분석하기 위해 인간 청각 시스템의 비선형 다중대역 모델(nonlinear multiband model)을 이용한다. 이 모델은 인간 말초 청각 시스템의 필터 뱅크 거동을 시뮬레이션할 수 있다. 이와 같이, 이 모델은 오디오 입력 신호(102)의 음량을 추정함으로써, 사운드 강도의 주관적 측정일 수 있는, 음량을 고려할 수 있다.The loudness analysis module 130 uses a nonlinear multiband model of the human auditory system to analyze the loudness characteristics of the audio input signal 102. This model can simulate the filter bank behavior of the human peripheral auditory system. As such, the model can take loudness into account, which can be a subjective measure of sound intensity, by estimating the loudness of the audio input signal 102.

다른 한편, 특허공개 제10-2012-0124136호 (청력 보호 기능을 갖는 멀티미디어 재생장치)(제3 종래기술)는, 청력 손상을 줄 정도의 강한 음압이 입력되는 경우 청력 손상을 주지 않는 음압으로 출력하는 청력 보호 기능을 갖는 멀티미디어 재생장치를 제공하기 위한 것이다.On the other hand, Patent Publication No. 10-2012-0124136 (Multimedia playback device with hearing protection function) (third prior art) outputs sound pressure that does not cause hearing damage when a sound pressure strong enough to cause hearing damage is input. The purpose is to provide a multimedia playback device with a hearing protection function.

즉, 상기 제3 종래기술은, 도 3에서 보는 바와 같이, 음원을 신호처리하여 출력하는 신호처리부(150)를 포함하는 멀티미디어 재생장치(1000)에 있어서, 상기 신호처리부(150)는, 입력받은 음원의 음압 레벨을 검출하는 음압 검출부(151); 상기 음압 검출부에서 검출된 음원의 음압 레벨이 미리 설정된 청력 손실 음압 레벨을 초과하는 경우, 음원의 크기를 상기 미리 설정된 청력 손실 음압 레벨 아래로 낮추도록 제어하는 청력 보호 판단부(152); 상기 청력 보호 판단부의 제어에 따라 초과 음원의 크기를 미리 설정된 청력 손실 음압 레벨 아래로 낮추는 음원 필터부(153); 및 잡음을 제거하는 잡음 제거부(154)를 포함한다.That is, the third prior art, as shown in FIG. 3, is a multimedia playback device 1000 that includes a signal processing unit 150 that processes and outputs a sound source, and the signal processing unit 150 includes the input signal. A sound pressure detection unit 151 that detects the sound pressure level of the sound source; When the sound pressure level of the sound source detected by the sound pressure detection unit exceeds the preset hearing loss sound pressure level, a hearing protection determination unit 152 that controls the volume of the sound source to be lowered below the preset hearing loss sound pressure level; a sound source filter unit 153 that reduces the level of excessive sound sources below a preset hearing loss sound pressure level under the control of the hearing protection determination unit; and a noise removal unit 154 that removes noise.

상기 멀티미디어 재생장치(1000)는, 음원저장부(110); 근거리 통신을 수행하여 음원을 입력받기 위한 근거리 통신 모듈(130); 볼륨 설정부(140); 설정된 볼륨값이 미리 설정된 기준 볼륨값보다 낮은 경우, 전체 주파수 대역에서 동일한 음량을 출력하기 위하여 등음량 곡선에 따라 저주파 대역 및 고주파 대역의 음원의 크기를 높이도록 제어하는 제어부(160); 및 출력부(170); 를 더 포함한다.The multimedia playback device 1000 includes a sound source storage unit 110; A short-distance communication module 130 for receiving a sound source by performing short-range communication; Volume setting unit 140; When the set volume value is lower than the preset reference volume value, a control unit 160 that controls to increase the volume of sound sources in the low-frequency band and high-frequency band according to the equal volume curve to output the same volume in the entire frequency band; and output unit 170; It further includes.

따라서 상기 제3 종래기술에 따른 청력 보호 기능을 갖는 멀티미디어 재생장치는, 멀티미디어 재생장치에서 신호처리부에 입력되는 음원의 음압이 청력 손실 음압 레벨보다 높은 경우, 청력 손실 음압 레벨을 초과하는 해당 음원의 크기를 청력 손실 음압 레벨 아래로 낮추어 출력함으로써 사용자의 청력을 보호할 수 있는 효과를 달성한다.Therefore, the multimedia playback device with a hearing protection function according to the third prior art is, when the sound pressure of the sound source input to the signal processing unit in the multimedia playback device is higher than the hearing loss sound pressure level, the level of the sound source exceeds the hearing loss sound pressure level. It achieves the effect of protecting the user's hearing by lowering the output below the hearing loss sound pressure level.

그러나, 상기 제1 내지 제3 종래기술들은 공히, 오디오 신호를 모두 조정하게 되므로 잡음도 같이 증폭되어, 음성만을 강조하여야 하는 비상방송시스템에 맞지 않다는 문제점이 존재한다. However, since the first to third conventional technologies adjust all audio signals, noise is also amplified, so there is a problem that they are not suitable for emergency broadcasting systems that must emphasize only voice.

또다른 한편, 특허등록 제10-2078842호 (터널용 비상방송장치 및 그 방법)(제4 종래기술)는, 터널 등 전파음영지역에 비상 상황에 대한 방송을 스피커를 통해 출력함에 있어 마이크를 통해 인입되는 음성 이외의 주변소음을 제거하고 명료도 높은 음량으로 변환한 후 스피커를 향해 실시간 압축 전송한 상태에서 안내 방송이 출력되도록 할 수 있는 터널용 비상방송장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.On the other hand, Patent Registration No. 10-2078842 (Emergency broadcasting device for tunnel and its method) (4th prior art) uses a microphone to output a broadcast about an emergency situation through a speaker in a radio wave shadow area such as a tunnel. The aim is to provide an emergency broadcasting device and method for a tunnel that can remove ambient noise other than the incoming voice, convert it to a high-intelligibility volume, and output an announcement while compressing and transmitting it to the speaker in real time.

즉, 상기 제4 종래기술은, 도 4에서 보는 바와 같이, 관리자로부터 비상상황을 안내하기 위한 음성신호가 입력된 후 이에 대한 비상방송신호가 출력되는 마이크(10); 마이크로부터 비상방송신호(A)를 전달받아 음성신호 이외의 저음잡음과 고음잡음을 제거한 후 디지털 변환된 비상방송신호(B)를 생성하는 DSP잡음제거기(20); DSP잡음제거기로부터 비상방송신호를 전달받아 비상방송신호의 주기가 미리 설정된 주기에 대한 펄스폭으로 조절된 비상방송신호를 생성하는 음성신호처리기(30); 음성신호처리기로부터 비상방송신호를 전달받아 실시간 압축한 후 실시간 스트리밍 전송 가능한 비상방송신호를 생성하는 음성압축및신호처리기(40); 음성압축및신호처리기로부터 압축 및 스트리밍되는 비상방송신호를 광 신호로 변환하는 제1광전변환기(50); 제1광전변환기에 전송로를 통해 연결되고 제1광전변환기로부터 전달되는 비상방송신호를 전기 신호로 변환하는 제2광전변환기(60); 제2광전변환기로부터 TCP/IP 방식으로 실시간 전달되는 비상방송신호를 압축 해제하고 복원하여 아날로그화된 비상방송신호를 생성하는 음성복원및신호처리기(70); 음성복원및신호처리기로부터 전달되는 비상방송신호(E)를 미리 설정된 크기의 이득으로 자동 증폭 또는 감쇄시키고 디지털 변환시 발생된 잡음들을 제거하여 이득이 제어된 비상방송신호(F)를 생성하는 오디오AGC증폭기(80); 및 오디오AGC증폭기로부터 전달되는 비상방송신호를 터널 내부로 출력하는 지향성스피커(90)를 포함하는 터널용 비상방송장치가 제공된다.That is, the fourth prior art, as shown in FIG. 4, includes a microphone 10 that outputs an emergency broadcast signal in response to a voice signal for guiding an emergency situation from a manager; A DSP noise remover (20) that receives an emergency broadcast signal (A) from a microphone, removes low-pitched noise and high-pitched noise other than the voice signal, and then generates a digitally converted emergency broadcast signal (B); A voice signal processor 30 that receives the emergency broadcast signal from the DSP noise canceller and generates an emergency broadcast signal whose cycle is adjusted to a pulse width for a preset cycle; A voice compression and signal processor (40) that receives the emergency broadcast signal from the voice signal processor, compresses it in real time, and generates an emergency broadcast signal that can be transmitted through real-time streaming; A first photoelectric converter (50) that converts the emergency broadcast signal compressed and streamed from the voice compression and signal processor into an optical signal; A second photoelectric converter (60) connected to the first photoelectric converter through a transmission line and converting the emergency broadcast signal transmitted from the first photoelectric converter into an electric signal; A voice restoration and signal processor 70 that generates an analogized emergency broadcast signal by decompressing and restoring the emergency broadcast signal transmitted in real time through TCP/IP from the second photoelectric converter; An audio AGC amplifier that automatically amplifies or attenuates the emergency broadcast signal (E) transmitted from the voice restoration and signal processor with a gain of a preset size and removes noise generated during digital conversion to generate a gain-controlled emergency broadcast signal (F). (80); An emergency broadcasting device for a tunnel is provided, including a directional speaker 90 that outputs an emergency broadcasting signal transmitted from an audio AGC amplifier to the inside of the tunnel.

상기 제4 종래기술에서의 DSP잡음제거기(20)는, 마이크로부터 비상방송신호(A)를 전달받아 음성신호 이외의 저음잡음과 고음잡음을 제거한 후 디지털 변환된 비상방송신호(B)를 생성하고, 상기 음성신호처리기(30)는, DSP잡음제거기(20)로부터 비상방송신호(B)를 전달받아 비상방송신호(B)의 주기에 대한 펄스폭으로 조절하여 명료도가 높은 비상방송신호(C)를 생성하되, DSP잡음제거기(20)의 비상방송신호(B)의 주기가 미리 설정된 값 보다 작으면(고음) 펄스폭을 넓게 자동 조절시켜 미리 설정된 값의 주기를 가지도록 하고 미리 설정된 값 보다 크면(저음) 펄스폭을 좁게 자동 조절시켜 미리 설정된 값의 주기를 가지도록 하며, 상기 오디오AGC증폭기(80)는, 음성복원및신호처리기로부터 전달되는 비상방송신호(E)를 미리 설정된 크기의 이득으로 자동 증폭 또는 감쇄시키고 디지털 변환시 발생된 잡음들을 제거하여 이득이 제어된 비상방송신호(F)를 생성하되, 상기 비상방송신호(E)의 크기가 미리 설정된 값 보다 작으면 자동증폭시켜 미리 설정된 값의 크기를 가지도록 하고 미리 설정된 값 보다 크면 자동 감쇄시켜 미리 설정된 값의 크기를 가지도록 한다. The DSP noise remover 20 in the fourth prior art receives the emergency broadcast signal (A) from the microphone, removes low-pitched noise and high-pitched noise other than the voice signal, and then generates a digitally converted emergency broadcast signal (B). , the voice signal processor 30 receives the emergency broadcast signal (B) from the DSP noise remover 20 and adjusts the pulse width for the period of the emergency broadcast signal (B) to produce an emergency broadcast signal (C) with high clarity. Generates, but if the period of the emergency broadcast signal (B) of the DSP noise canceller (20) is less than the preset value (high tone), the pulse width is automatically adjusted wide to have a period of the preset value, and if it is greater than the preset value, (Low sound) The pulse width is automatically adjusted narrowly to have a period of a preset value, and the audio AGC amplifier 80 converts the emergency broadcast signal (E) transmitted from the voice restoration and signal processor to a gain of a preset size. Automatically amplifies or attenuates and removes noise generated during digital conversion to generate a gain-controlled emergency broadcasting signal (F). If the size of the emergency broadcasting signal (E) is smaller than a preset value, it is automatically amplified to reduce the noise to the preset value. If it is larger than the preset value, it is automatically attenuated to have the size of the preset value.

그런데, 상기 제4 종래기술에 의하면, 음성 이외의 주변소음을 제거하고 명료도 높은 음량으로 변환함에 있어, 가장 중요한 상기 구성 요소들(20. 30. 80) 역시, 공지의 구성을 가지면서 이들에 대한 상세한 설명이 생략되어 있는바, 따라서 미세조정이 필요한 비상방송시스템을 통한 비상방송의 구현에 한계가 있다.However, according to the fourth prior art, the most important components (20, 30, 80) in removing ambient noise other than speech and converting to high intelligibility sound volume also have a known configuration and Since detailed explanations are omitted, there is a limit to the implementation of emergency broadcasting through an emergency broadcasting system that requires fine tuning.

특허공개 제10-2007-0022116호 "오디오 신호의 크기를 자동적으로 조정하는 방법 및 시스템"Patent Publication No. 10-2007-0022116 “Method and system for automatically adjusting the size of audio signals” 특허등록 제10-1597375호 "오디오 신호의 인지된 음량을 조절하기 위한 시스템"Patent Registration No. 10-1597375 “System for controlling the perceived volume of audio signals” 특허공개 제10-2012-0124136호 "청력 보호 기능을 갖는 멀티미디어 재생장치"Patent Publication No. 10-2012-0124136 “Multimedia playback device with hearing protection function” 특허등록 제10-2078842호 "터널용 비상방송장치 및 그 방법"Patent Registration No. 10-2078842 “Emergency broadcasting device and method for tunnel”

본 발명은 상기와 같은 종래기술들의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 입력되는 신호 중에서 잡음을 억제하고 음성만을 증폭하되, 미세하게 각 주파수별로 상이하게 조정을 행함으로써, 음성신호의 음압 레벨 증가와 더불어 음성 명료도를 향상시키고, 반면 음성 이외의 오디오신호는 억제하되, 정규화 및 표준화를 통해 찌그러지지 않도록 감쇄시킴으로써, 비상 방송 내용을 청취자가 정확하게 인지할 수 있도록 한 비상 방송 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention is intended to solve the problems of the prior art as described above. By suppressing noise among the input signals and amplifying only the voice, but making fine adjustments differently for each frequency, the sound pressure level of the voice signal is increased and the voice is heard. It relates to an emergency broadcasting system and method that improves clarity and suppresses audio signals other than voices, but attenuates them so as not to distort them through normalization and standardization, so that listeners can accurately perceive the contents of the emergency broadcast.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

본 발명의 제1 측면에 따른 비상 방송 시스템은, 마이크(110)와 입력신호처리부(120)를 포함하는 리모트마이크(100); 상기 리모트마이크(100)의 출력을 정규화하는 출력신호처리부(210)와 앰프(220)를 포함하는 전관방송시스템(200); 및 상기 전관방송시스템(200)의 출력신호를 음성출력하는 스피커(300); 를 포함하며, 상기 입력신호처리부(120)는, 상기 마이크(110)로부터 음성 입력을 받아 잡음감소를 포함하는 조정을 행하는 이퀄라이저부(121)와, 상기 이퀄라이저부(121)에서 출력된 조정된 신호에 대하여 자동이득 제어를 행하여 최대 피크치를 일정치 이하로 조정하는 입력측 AGC(122)와, 상기 입력측 AGC(122)의 출력 신호에 과대 입력이 입력되는 경우에 깨지는 소리를 출력하지 않도록 압축하는 입력측 피크컴프레서(123)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The emergency broadcasting system according to the first aspect of the present invention includes a remote microphone 100 including a microphone 110 and an input signal processing unit 120; A public address system (200) including an output signal processor (210) and an amplifier (220) that normalizes the output of the remote microphone (100); and a speaker 300 for audio output of the output signal of the public address system 200; The input signal processing unit 120 includes an equalizer unit 121 that receives voice input from the microphone 110 and performs adjustments including noise reduction, and an adjusted signal output from the equalizer unit 121. An input side AGC (122) that performs automatic gain control to adjust the maximum peak value to a certain value or less, and an input side peak that compresses the output signal of the input side AGC (122) so as not to output a broken sound when excessive input is input. It is characterized by consisting of a compressor (123).

한편, 본 발명의 제2 측면에 따른 비상 방송 시스템은, 마이크(110)와 상기 마이크(110)의 음성 입력에서 잡음감소를 포함한 조정을 행하고 최대 피크치를 일정치 이하로 조정하는 입력신호처리부(120)를 포함하는 리모트마이크(100); 출력신호처리부(210)와 앰프(220)를 포함하는 전관방송시스템(200); 및 상기 전관방송시스템(200)의 출력신호를 음성출력하는 스피커(300); 를 포함하며, 상기 출력신호처리부(210)는, 상기 입력신호처리부(120)의 출력의 음성의 레벨을 평준화하여 음성명료도를 향상시키는 적어도 하나의 AGC 블록과, 적어도 하나의 AGC 블록 후단에서 피크치를 재조정하는 적어도 하나의 피크컴프레서와, 상기 적어도 하나의 피크컴프레서의 출력을 상기 앰프(220) 출력으로 내보내면서 앰프 출력을 피드백 받아 앰프 볼륨 제어를 수행하는 오디오출력 및 앰프볼륨제어기(215)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the emergency broadcasting system according to the second aspect of the present invention includes a microphone 110 and an input signal processing unit 120 that adjusts the voice input of the microphone 110, including noise reduction, and adjusts the maximum peak value to a certain value or less. ) remote microphone (100) including; A public address system (200) including an output signal processing unit (210) and an amplifier (220); and a speaker 300 for audio output of the output signal of the public address system 200; It includes, the output signal processing unit 210, at least one AGC block that improves speech intelligibility by normalizing the level of the voice output from the input signal processing unit 120, and a peak value at the rear end of the at least one AGC block. It consists of at least one peak compressor that readjusts, and an audio output and amplifier volume controller 215 that sends the output of the at least one peak compressor to the output of the amplifier 220 and receives feedback from the amplifier output to perform amplifier volume control. It is characterized by

바람직하게는, 상기 입력신호처리부(120)는, 상기 마이크(110)로부터 음성 입력을 받아 잡음감소를 포함하는 조정을 행하는 이퀄라이저부(121)와, 상기 이퀄라이저부(121)에서 출력된 조정된 신호에 대하여 자동이득 제어를 행하여 최대 피크치를 일정치 이하로 조정하는 입력측 AGC(122)와, 상기 입력측 AGC(122)의 출력 신호에 과대 입력이 입력되는 경우에 깨지는 소리를 출력하지 않도록 압축하는 입력측 피크컴프레서(123)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the input signal processing unit 120 includes an equalizer unit 121 that receives voice input from the microphone 110 and performs adjustments including noise reduction, and the adjusted signal output from the equalizer unit 121. An input side AGC (122) that performs automatic gain control to adjust the maximum peak value to a certain value or less, and an input side peak that compresses the output signal of the input side AGC (122) so as not to output a broken sound when excessive input is input. It is characterized by consisting of a compressor (123).

또한 바람직하게는, 상기 이퀄라이저부(121)는, ① 음성 주파수 대역의 밴드패스필터(BPF)를 적용하고, ② 저주파 및 고주파 끝단에서 점점 더 크게 감쇠시키는 롤오프를 행하며, ③ 음성 주파수 대인 1KHz ~ 2KHz 대에서 부스트(boost)를 행하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the equalizer unit 121 ① applies a band pass filter (BPF) in the voice frequency band, ② performs a roll-off to gradually attenuate the low and high frequency ends, and ③ the voice frequency range is 1KHz to 2KHz. It is characterized by performing a boost in the stand.

더욱 바람직하게는, 상기 롤오프는, 100Hz 이하에서, 18KHz 이상에서, 혹은 100Hz 이하와 18KHz 이상에서, 24 ~ 48dB/Oct 의 변화율로, 행하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the roll-off is performed at a rate of change of 24 to 48 dB/Oct below 100 Hz and above 18 KHz, or below 100 Hz and above 18 KHz.

또한 바람직하게는, 상기 이퀄라이저부(121)는, ④ 200Hz~300Hz 대에서, 이득이 0 ~ -6dB이 되도록, Q-Factor가 0.7 ~ 1.2 이도록 감쇠 조정을 추가적으로 행하며(S230), ⑤ 7KHz ~ 10KHz 에서 이득(Gain)이 0 ~ 1.5dB로 되도록 하이쉘프(Hi-Shelf)를 갖도록 하는 추가 조정을 행하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the equalizer unit 121 additionally performs attenuation adjustment (S230) so that the gain is 0 to -6 dB in the 200 Hz to 300 Hz range and the Q-Factor is 0.7 to 1.2 (S230), and ⑤ 7 KHz to 10 KHz. It is characterized by additional adjustment to have a high shelf so that the gain is 0 to 1.5 dB.

또한 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 AGC 블록(211, 213)과 상기 적어도 하나의 피크컴프레서(212, 214)는, 출력신호의 피크치를 감지하여 피크 레벨을 최고 레벨로 맞추기 위해 조정을 행하는 제1 AGC 블록(211)과, 상기 제1 AGC 블록(211)의 출력에서 이상 피크치를 압축하는 제1 피크컴프레서(212)와, 상기 제1 피크컴프레서(212)의 출력에서 RMS 레벨을 키우기 위해 조정을 행하는 제2 AGC 블록(213)과, 상기 제2 AGC 블록(213)의 출력에서 이상 피크치를 압축하는 제2 피크컴프레서(214)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the at least one AGC block (211, 213) and the at least one peak compressor (212, 214) are first configured to detect the peak value of the output signal and adjust the peak level to the highest level. An AGC block 211, a first peak compressor 212 that compresses abnormal peak values at the output of the first AGC block 211, and adjustment to increase the RMS level at the output of the first peak compressor 212. It is characterized by consisting of a second AGC block 213 that performs a second AGC block 213 and a second peak compressor 214 that compresses an abnormal peak value at the output of the second AGC block 213.

다른 한편, 본 발명의 제3 측면에 따른 비상 방송 방법은, 상기 비상 방송 시스템을 이용한 비상 방송 방법으로서, (a) 제1 FFT (124)를 통해 음성신호 입력을 감지하는 단계(S100); (b) 상기 (a) 단계에서 음성신호 입력이 감지되면, 상기 이퀄라이저부(121)에 의해 음량 조정 동작(equalizing)을 행하는 단계(S200); (c) 상기 (b) 단계 후에, 상기 입력측 AGC(122)는, 음성 처리가 용이하도록 과소입력인 경우 마이크의 음량을 키우고, 과대입력인 경우 마이크의 음량을 줄이는 동작을 하여 음량 조정을 행하는 단계(S300); (d) 상기 입력측 피크컴프레서(123)가, 갑자기 너무 큰 과대 입력이 입력되는 경우에 깨지는 소리를 출력하지 않도록 압축(compressing) 동작을 행하는 단계(S400); 및 (e) 전관방송시스템(200)으로 정규화된 음성 신호를 출력하는 단계(S500); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the emergency broadcasting method according to the third aspect of the present invention is an emergency broadcasting method using the emergency broadcasting system, including (a) detecting a voice signal input through the first FFT 124 (S100); (b) when a voice signal input is detected in step (a), performing a volume adjustment operation (equalizing) by the equalizer unit 121 (S200); (c) After step (b), the input side AGC 122 adjusts the volume by increasing the volume of the microphone when the input is too low and reducing the volume of the microphone when the input is excessive to facilitate voice processing. (S300); (d) performing a compression operation so that the input peak compressor 123 does not output a broken sound when an excessively large input is suddenly input (S400); and (e) outputting a normalized voice signal to the public address system (200) (S500); It is characterized by including.

바람직하게는, 상기 (b) 단계는, (b1) 먼저 음성 주파수 대역의 밴드패스필터(BPF)를 적용하고(S210), (b2) 100Hz 이하에서 24 ~ 48dB/Oct 의 변화율로 저음 주파수 롤오프를 행하고(S220), (b3) 음성 주파수 대역의 바로 아래 주파수 대역에서 감쇠 조정을 행하고(S230), (b4) 고주파 부근인 7KHz ~ 10KHz 에서 이득(Gain)이 0 ~ 1.5dB로 되도록 하이쉘프(Hi-Shelf)를 갖도록 하고(S240), (b5) 음성 주파수 대인 1KHz ~ 2KHz 대의 부스트(boost)를 행하고(S250), (b6) 끝단 고주파 대역인 18KHz 이상에서 24 ~ 48dB/Oct 의 변화율로 롤오프를 행하는(S260) 것을 특징으로 한다.Preferably, in step (b), (b1) first applies a band pass filter (BPF) in the voice frequency band (S210), and (b2) rolls off the bass frequency at a change rate of 24 to 48 dB/Oct below 100 Hz. (S220), (b3) perform attenuation adjustment in the frequency band immediately below the audio frequency band (S230), and (b4) adjust the high shelf (Hi) so that the gain is 0 to 1.5 dB in the vicinity of the high frequency, 7 KHz to 10 KHz. -Shelf) (S240), (b5) perform a boost in the voice frequency range of 1KHz to 2KHz (S250), and (b6) roll-off at a change rate of 24 to 48dB/Oct above 18KHz, which is the extreme high frequency band. It is characterized by carrying out (S260).

또다른 한편, 본 발명의 제4 측면에 따른 비상 방송 방법은, 상기 비상 방송 시스템을 이용한 비상 방송 방법으로서, (A) 출력신호처리부(210)의 제2 FFT(216)를 통해 리모트마이크(100)로부터의 출력신호를 감지하는 단계(T100); (B) 상기 (A) 단계에서 출력신호가 감지되면, 제1 AGC 블록(211)은, 피크디텍터(peak detector)로 출력신호의 피크치를 감지하여 이득(gain)을 키우거나 줄여서 피크 레벨을 최고 레벨로 맞추기 위해 조정을 행하는, 1차 정규화를 행하는 단계(T200); (C) 상기 (B) 단계 이후, 제1 피크컴프레서(212)에서 갑자기 큰 소리가 들어올 때 찌그러지는 소리를 방지하기 위한 1차 압축을 행하는 단계(T300); (D) 상기 (C) 단계 이후, 제2 AGC 블록(213)은, 다시 이득(gain)을 키우거나 줄여서 RMS 레벨을 키우기 위해 조정을 행하는, 2차 정규화를 행하는 단계(T400); (E) 상기 (D) 단계 이후, 제2 피크컴프레서(214)에서 RMS 출력을 키우기 위해 가장 큰 피크치를 줄이는 동작을 행하는, 2차 압축을 행하는 단계(T500); (F) 상기 (E) 단계 이후, 상기 오디오출력 및 앰프볼륨제어기(215)는, 최종적인 앰프(220) 출력이 안내 방송을 듣기 위한 적당한 음량이 되도록 앰프 출력을 피드백 받아 앰프 볼륨 피드백 제어를 수행하는 단계(T600); 및 (G) 이후, 앰프(220)에서 전력증폭한 후(T700), 앰프에서 최종 전력증폭된 신호를 스피커(300)로 출력하는 단계(T800); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the emergency broadcasting method according to the fourth aspect of the present invention is an emergency broadcasting method using the emergency broadcasting system, and (A) the remote microphone 100 is transmitted through the second FFT 216 of the output signal processing unit 210. ) detecting the output signal from (T100); (B) When the output signal is detected in step (A), the first AGC block 211 detects the peak value of the output signal with a peak detector and increases or decreases the gain to raise the peak level to the highest level. Performing first normalization, adjusting to match the level (T200); (C) After step (B), performing primary compression to prevent distorted sound when a loud sound is suddenly input from the first peak compressor 212 (T300); (D) After step (C), the second AGC block 213 performs secondary normalization to increase or decrease the gain again to increase the RMS level (T400); (E) After step (D), performing secondary compression in the second peak compressor 214 to reduce the largest peak value in order to increase the RMS output (T500); (F) After step (E), the audio output and amplifier volume controller 215 performs amplifier volume feedback control by receiving feedback from the amplifier output so that the final output of the amplifier 220 is an appropriate volume for listening to the announcement. Step (T600); and (G), after amplifying power in the amplifier 220 (T700), outputting the final power amplified signal from the amplifier to the speaker 300 (T800); It is characterized by including.

본 발명의 실시예들에 따른 비상 방송 시스템 및 방법은, 입력되는 신호 중에서 잡음을 억제하고 음성만을 증폭하되, 미세하게 각 주파수별로 상이하게 조정을 행함으로써, 음성신호의 음압 레벨 증가와 더불어 음성 명료도를 향상시키고, 반면 음성 이외의 오디오신호는 억제하되, 정규화 및 표준화를 통해 찌그러지지 않도록 감쇄시킴으로써, 비상 방송 내용을 청취자가 정확하게 인지할 수 있도록 한 비상 방송이 가능하게 된다.The emergency broadcasting system and method according to embodiments of the present invention suppresses noise among the input signals and amplifies only the voice, but makes fine adjustments differently for each frequency, thereby increasing the sound pressure level of the voice signal and improving voice clarity. On the other hand, audio signals other than voices are suppressed but attenuated so as not to be distorted through normalization and standardization, making emergency broadcasting possible so that listeners can accurately perceive the emergency broadcast content.

도 1은 제1 종래기술에 따른 자동적인 조정을 위한 시스템의 블럭도.
도 2는 제2 종래기술에 따른 오디오 신호의 인지된 음량을 조절하기 위한 시스템의 블럭도.
도 3은 제3 종래기술에 따른 청력 보호 기능을 갖는 멀티미디어 재생장치의 구성 블록도.
도 4는 제4 종래기술에 따른 터널용 비상방송장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 5는 정상 신호와 찌그러진 신호의 예시적인 파형도.
도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 비상 방송 시스템의 개략회로도.
도 7은 도 6에서의 입력신호처리부(120)의 상세 회로도.
도 8은 도 7에서의 이퀄라이저부(121)의 상세회로도.
도 9는 도 6에서의 출력신호처리부(210)의 상세 회로도.
도 10은 도 9에서의 AGC 블럭에서의 예시적인 파형도.
도 11은 도 6에서의 신호처리 이전 및 최종 출력되는 신호의 예시적인 파형도.
도 12는 본 발명의 다른 측면에 따른 비상 방송 방법 중 리모트마이크(100) 동작의 흐름도.
도 13은 본 발명의 다른 측면에 따른 비상 방송 방법 중 전관방송시스템(200) 동작의 흐름도.1 is a block diagram of a system for automatic adjustment according to the first prior art.
Figure 2 is a block diagram of a system for adjusting the perceived volume of an audio signal according to a second prior art.
Figure 3 is a block diagram of a multimedia playback device with a hearing protection function according to a third prior art.
Figure 4 is a diagram schematically showing the configuration of an emergency broadcasting device for a tunnel according to the fourth prior art.
Figure 5 is an exemplary waveform diagram of a normal signal and a distorted signal.
Figure 6 is a schematic circuit diagram of an emergency broadcasting system according to one aspect of the present invention.
Figure 7 is a detailed circuit diagram of the input signal processing unit 120 in Figure 6.
Figure 8 is a detailed circuit diagram of the equalizer unit 121 in Figure 7.
Figure 9 is a detailed circuit diagram of the output signal processing unit 210 in Figure 6.
FIG. 10 is an exemplary waveform diagram in the AGC block of FIG. 9.
FIG. 11 is an exemplary waveform diagram of a signal before and finally output after signal processing in FIG. 6.
Figure 12 is a flowchart of the operation of the remote microphone 100 in the emergency broadcasting method according to another aspect of the present invention.
Figure 13 is a flowchart of the operation of the public address system 200 in the emergency broadcasting method according to another aspect of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아래에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시예 및 첨부 도면들은 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the presented embodiments and accompanying drawings are illustrative for a clear understanding of the present invention, and together with the detailed description of the invention, the technical idea of the present invention will be further understood. Since it plays a role, the present invention should not be construed as being limited to only the matters described in the attached drawings.

(비상 방송 시스템)(Emergency Broadcast System)

먼저, 본 발명의 일 측면에 따르는 비상 방송 시스템의 최적 실시예를 도 6 내지 도 11을 참조하여 상술한다.First, an optimal embodiment of an emergency broadcasting system according to an aspect of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 11.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상 방송 시스템의 개략회로도이고, 도 7은 도 6에서의 입력신호처리부(120)의 상세 회로도이고, 도 8은 도 7에서의 이퀄라이저부(121)의 상세회로도이고, 도 9는 도 6에서의 출력신호처리부(210)의 상세 회로도이고, 도 10은 도 9에서의 AGC 블럭에서의 예시적인 파형도이며, 도 11은 도 6에서의 신호처리 이전 및 최종 출력되는 신호의 예시적인 파형도이다.FIG. 6 is a schematic circuit diagram of an emergency broadcasting system according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a detailed circuit diagram of the input signal processing unit 120 in FIG. 6, and FIG. 8 is a schematic circuit diagram of the equalizer unit 121 in FIG. 7. It is a detailed circuit diagram, FIG. 9 is a detailed circuit diagram of the output signal processing unit 210 in FIG. 6, FIG. 10 is an exemplary waveform diagram in the AGC block in FIG. 9, and FIG. 11 is before and after the signal processing in FIG. This is an example waveform diagram of the final output signal.

참고로, 기존의 방송시스템에서도, 이미 마스터링을 거친 녹음된 소리를 사용자에게 들려줄 경우에는, 음성의 정규화/평준화를 거쳐 녹음된 소리를 들려주기 때문에 사용자가 알아듣는가에 대한 문제를 어느 정도 해소하고 있었다.For reference, even in the existing broadcasting system, when the recorded sound that has already been mastered is played to the user, the problem of whether the user can understand is somewhat resolved because the recorded sound is played through normalization/leveling of the voice. was doing

그렇지만 사람이 직접 마이크로 방송하는 비상 안내 방송의 경우는, 정규화/평준화하지 않은 음성을 그대로 출력하여 주기 때문에, 사용자가 듣고 대피 행동 등을 하기에는 알아듣기 힘든 경우가 다소 있다.However, in the case of emergency announcements broadcasted directly by a person through a microphone, since the normalized/non-normalized voice is output as is, it may be difficult for users to understand it and take evacuation actions.

방송시스템에서 비상 방송을 할 때는, 청취자들이 음성 안내를 듣고 정확하게 인지할 수 있어야 함에도 불구하고, 예를 들어 찌그러진 소리라든지 너무 작은 소리를 비상 방송에 출력하게 되면 청취자는 음성 안내를 정확하게 인지할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 이런 경우 청취자들이 비상 조치를 하지 못하여 큰 재난 피해를 입을 수 있는 위험에 노출되게 된다.When making an emergency broadcast in a broadcasting system, listeners must be able to hear and accurately perceive the voice guidance. However, for example, if distorted or too quiet sounds are output in the emergency broadcast, listeners may not be able to accurately perceive the voice guidance. Situations may arise. In this case, listeners are exposed to the risk of major disaster damage due to their inability to take emergency measures.

따라서, 청취자가 비상 방송을 정확하게 인지할 수 있도록, 비상 방송 음성의 음압 레벨과 음성 명료도를 향상시키면, 비상 방송시 청취자들이 정확하게 인지할 수 있도록 도울 수 있다.Therefore, improving the sound pressure level and voice intelligibility of emergency broadcasting audio so that listeners can accurately recognize emergency broadcasting can help listeners accurately recognize emergency broadcasting.

그런데, 종래기술들을 포함한 기존의 시스템에서는, 마이크의 음량이 과소 입력인 경우, 소리가 너무 작아서 앰프의 소리를 키우면 노이즈가 사용자에게 너무 크게 들리는 경향이 있고, 반대로, 마이크의 음량이 과대 입력인 경우에는, 소리가 너무 작아서 앰프의 음량을 줄여도 청취자들이 깨지는 소리를 듣게 된다.However, in existing systems, including prior technologies, when the microphone volume is too low, the sound tends to be too low and when the amplifier volume is increased, the noise tends to be too loud to the user. Conversely, when the microphone volume is excessively input, the noise tends to be heard too loudly by the user. At times, the sound is so quiet that even when the amplifier volume is turned down, listeners hear a cracking sound.

발명의 일 실시예에 따른 비상 방송 시스템은, 도 6에 도시된 것처럼, 마이크(110)와 입력신호처리부(120)를 포함하는 리모트마이크(100); 출력신호처리부(210)와 앰프(220)를 포함하는 전관방송시스템(200); 및 스피커(300); 로 이루어진다.An emergency broadcasting system according to an embodiment of the invention, as shown in FIG. 6, includes a remote microphone 100 including a microphone 110 and an input signal processing unit 120; A public address system (200) including an output signal processing unit (210) and an amplifier (220); and speaker 300; It consists of

상기 입력신호처리부(120)는, 과대/과소 입력 보정을 행하고, 게인 디텍터(GAIN DETECTOR)를 활용한 볼륨 조정 및 마스터링에서 마이크 입력 조정을 자동으로 수행하는바, 도 7에서 보는 바와 같이, 마이크(110)로부터 음성 입력을 받아 잡음감소 등의 최적의 음성을 획득하기 위한 조정을 행하는 이퀄라이저부(121)와, 상기 이퀄라이저부(121)에서 출력된 조정된 신호에 대하여 자동이득 제어를 행하여 최대 피크치를 일정치 (일례로 -6dB) 로 조정하는 입력측 AGC(Automatic Gain Control)(122)와, 상기 입력측 AGC(122)의 출력 신호는 일정치 이하로 조정되어 있는바, 그럼에도 갑자기 너무 큰 과대 입력이 입력되는 경우에 깨지는 소리를 출력하지 않도록 압축하는 입력측 피크컴프레서(peak compressor)(123)와, 상기 마이크(110)로부터 음성 입력 여부를 판단하는 제1 FFT (Fast Fourier Transform)(124)와, 상기 제1 FFT (124)로부터 입력신호 여부를 감지함에 따라 상기 입력측 AGC(122)의 온/오프를 행하는 제1 보이스트리거(voice trigger)(125)를 포함하여 이루어진다. 이후, 상기 입력측 피크컴프레서(123)의 출력 상기 전관방송시스템(200)으로 출력되어진다.The input signal processing unit 120 performs over/under input correction and automatically performs microphone input adjustment in volume adjustment and mastering using a gain detector. As shown in FIG. 7, the microphone An equalizer unit 121 receives voice input from (110) and performs adjustments to obtain optimal voice, such as noise reduction, and performs automatic gain control on the adjusted signal output from the equalizer unit 121 to reach the maximum peak value. The input side AGC (Automatic Gain Control) 122 adjusts the input side to a certain value (e.g. -6dB), and the output signal of the input side AGC 122 is adjusted below a certain value. However, even though the input is suddenly too large, the input is too large. An input-side peak compressor 123 that compresses the sound so as not to output a broken sound when input, a first FFT (Fast Fourier Transform) 124 that determines whether or not a voice is input from the microphone 110, and It includes a first voice trigger 125 that turns on/off the input AGC 122 as it detects whether there is an input signal from the first FFT 124. Afterwards, the output of the input peak compressor 123 is output to the public address system (200).

보다 구체적으로, 상기 제1 FFT (124)를 통해 음성신호 입력을 감지하는바, 음성 입력이 감지되면 상기 보이스트리거(125)의 스위칭 동작을 통하여 상기 입력측 AGC(122)를 켜고, 반대로 음성신호 입력이 일정시간 없으면 상기 입력측 AGC(122)를 끈다.More specifically, a voice signal input is detected through the first FFT 124. When a voice input is detected, the input side AGC 122 is turned on through a switching operation of the voice trigger 125, and conversely, the voice signal is input. If this certain period of time is absent, the input side AGC (122) is turned off.

상기 이퀄라이저부(121)의 조정은, 마이크의 음량을 조정하기 위한 목적으로 (녹음된 내용을 정규화하기 위한 목적은 아님), 도 8에서 보는 바와 같이, 명료도를 향상시키고, 잡음이 최소한으로 되도록 하면서 입력을 마이크로부터 받아들이게 된다. 즉, i) 먼저 음성 주파수 대역인 대략 300Hz ~ 3.5KHz 대역의 밴드패스필터(BPF)를 적용하고, ii) 주로 저주파(일례로 60Hz)에서 발생하는 소음 (웅웅거리는 소리, 마이크 스탠드나 책상의 부딪히는 소리, 마이크 자체 생성 소음 및 에어컨 소리와 같은 소음) 을 제거하기 위한 저음 주파수 롤오프를 행한다 (바람직하게는, 100Hz 이하에서 24 ~ 48dB/Oct 의 변화율로, 더 바람직하게는 20 ~ 90Hz 에서 24dB/Oct 의 변화율로). 더욱이, iii) 혼잡한 소리를 줄이기 위해서 음성 주파수 대역의 바로 아래에서 감쇠 조정을 행하는바, 바람직하게는 200Hz~300Hz 대에서, 이득(Gain)이 0 ~ -6dB이 되도록, 더 바람직하게는 Q-Factor가 0.7 ~ 1.2 이도록 행한다. 추가적으로, iv) 고주파 부근에서 하이쉘프(Hi-Shelf)를 갖도록 하는바, 바람직하게는 7KHz ~ 10KHz 에서 이득(Gain)이 0 ~ 1.5dB로 되도록, 더 바람직하게는, 8KHz ~ 9KHz 에서 이득이 1.0dB로 되도록 행한다. 더 추가적으로는, v) 음성 주파수 대인 1KHz ~ 2KHz 대의 부스트(boost)를 행하여 음성이 더욱 명료해지도록 하며, 마지막으로, vi) 끝단 고주파 대역에서 (일례로 18KHz 이상에서) 롤오프를 행하여 (24dB/Oct), 소리의 선명도를 증가시킨다.The adjustment of the equalizer unit 121 is for the purpose of adjusting the volume of the microphone (not for the purpose of normalizing the recorded content), as shown in FIG. 8, while improving clarity and minimizing noise. Input is received from the microphone. That is, i) first, apply a band pass filter (BPF) in the voice frequency band of approximately 300Hz to 3.5KHz, and ii) noise mainly generated at low frequencies (e.g. 60Hz) (humming sound, bumping of microphone stand or desk) Perform a bass frequency roll-off (preferably at a rate of change of 24 to 48 dB/Oct below 100 Hz, more preferably 24 dB/Oct at 20 to 90 Hz) to eliminate sound, microphone self-generated noise and noise such as air conditioner noise. at a rate of change). Furthermore, iii) in order to reduce congested sounds, attenuation adjustment is performed just below the voice frequency band, preferably in the 200Hz to 300Hz range, so that the gain is 0 to -6dB, more preferably Q- Operate so that the factor is 0.7 to 1.2. Additionally, iv) It is required to have a Hi-Shelf near high frequencies, preferably with a gain of 0 to 1.5 dB at 7 KHz to 10 KHz, more preferably at a gain of 1.0 at 8 KHz to 9 KHz. Do this to achieve dB. Additionally, v) a boost is performed in the voice frequency range of 1KHz to 2KHz to make the voice clearer, and finally, vi) a roll-off is performed at the extreme high frequency band (for example, above 18KHz) (24dB/Oct) ), increases the clarity of the sound.

한편, 입력측 AGC(Automatic Gain Control)(122)는, 음성 처리가 용이하도록 과소입력인 경우 마이크의 음량을 키우고, 과대입력인 경우 마이크의 음량을 줄이는 동작을 하여 마이크 입력 음원을 깨끗하게 입력받을 수 있게 해준다. 이때, 음성 입력이 들어온다고 감지가 되면서 AGC가 작은 목소리인 경우 마이크의 음량을 키워서 일례로 -6dBFS 로 음량을 조정하고, 음성 입력이 들어온다고 감지가 되면서 AGC가 큰 목소리인 경우 마이크의 음량을 낮춰서 일례로 -6dBFS 로 음량을 조정한다. 즉, 상기 입력측 AGC(122)의 목적은 마이크 음량을 일정 크기(일례로 -6dB)로 맞추기 위한 것으로 (도 7의 아래쪽 파형도 참조), 후술하는 출력신호처리부(210)에서의 정규화를 위한 조정을 행하는 제1 및 제2 AGC 블록(211, 213)과는 차이가 있다.Meanwhile, the input side AGC (Automatic Gain Control) 122 increases the microphone volume in case of excessive input to facilitate voice processing, and reduces the microphone volume in case of excessive input, so that the microphone input sound source can be received clearly. I do it. At this time, when a voice input is detected and the AGC is a low voice, the volume of the microphone is increased and the volume is adjusted to -6dBFS, for example. When a voice input is detected and the AGC is a high voice, the microphone volume is lowered. For example, adjust the volume to -6dBFS. That is, the purpose of the input AGC 122 is to adjust the microphone volume to a certain level (for example, -6 dB) (see the waveform diagram at the bottom of FIG. 7), and is adjusted for normalization in the output signal processing unit 210, which will be described later. There is a difference from the first and second AGC blocks 211 and 213 that perform.

상기 입력신호처리부(120)의 말단인 피크컴프레서(peak compressor)(123)는, 갑자기 너무 큰 과대 입력이 입력되는 경우에 깨지는 소리를 출력하지 않도록 작동한다.The peak compressor 123, which is the end of the input signal processing unit 120, operates so as not to output a broken sound when an excessively large input is suddenly input.

이제, 도 9 및 도 10을 참조하여, 출력신호처리부(210)를 중심으로 상기 전관방송시스템(200)에 대하여, 상술한다.Now, with reference to FIGS. 9 and 10, the public address system 200 will be described in detail, focusing on the output signal processing unit 210.

참고로, 일반 방송시 음량의 문제점으로는, 너무 작은 소리가 입력되면 사용자가 너무 작은 소리를 듣게 되어 음성안내 방송 잘 알아들을 수 없게 되고, 반대로 너무 큰 소리가 입력되면 오디오 신호 출력에 일그러짐 또는 찌그러짐이 발생하여 사용자가 음성안내를 잘 알아들을 수 없게 되므로, 이에 대한 해결책으로서, 출력신호처리부의 AGC 블록(Automatic Gain Control Block)에서 음원의 정규화(normalization)를 행하게 되는바, 출력신호처리부의 AGC 블록에서 일반적인 음성 신호를 정규화/평준화 과정을 거쳐 음성안내에 가장 적합한 소리 크기로 조정하여 준다. 또한 피크컴프레서(peak compressor)가 소리 출력의 일그러짐을 방지하고 AGC 블록이 가장 작은 소리도 적당한 음량으로 키울 수 있도록 도와주는바, 즉, 피크컴프레서(peak compressor)의 출력을 피드백 받아서 가장 작은 소리도 음량을 키울 수 있도록 한다For reference, the problem with volume during general broadcasting is that if a sound that is too low is input, the user will hear a sound that is too quiet and cannot understand the voice guidance broadcast. Conversely, if a sound that is too loud is input, the audio signal output will be distorted or distorted. This causes the user to be unable to understand the voice guidance well. As a solution to this, normalization of the sound source is performed in the AGC block (Automatic Gain Control Block) of the output signal processing unit. The audio signal goes through a normalization/leveling process and is adjusted to the sound level most suitable for voice guidance. In addition, the peak compressor prevents distortion of sound output and the AGC block helps raise even the quietest sound to an appropriate volume. In other words, it receives the output of the peak compressor as feedback to increase the volume of even the quietest sound. Let us grow

상기 출력신호처리부(210)는, 음반 마스터링을 하듯 제1 및 제2 AGC 블록(211, 213)과 제1 및 제2 피크컴프레서(peak compressor)(212, 214) 등을 활용하여 음성 명료도가 향상된 소리를 출력하도록, 출력 자동 보정을 행하는바, 즉, 상기 제1 및 제2 AGC 블록(211, 213)에서 음성의 레벨을 평준화하여 음성명료도를 향상시키고, 아울러, 제1 및 제2 피크컴프레서(peak compressor)(212, 214)를 사용하여 볼륨을 올려도 선명하게 들리도록 피크치를 재조정한다 (다만, 왜곡을 줄이기 위해서 일례로 -12dB 까지만 압축되도록 함). 아울러, 제2 피크컴프레서(214)의 출력이 오디오출력 및 앰프볼륨제어기(215)를 통하여 앰프(220)로 출력되는바, 이때, 상기 오디오출력 및 앰프볼륨제어기(215)가 앰프(220)의 출력 레벨을 피드백 받아 충분한 음량으로 출력되도록 한다.The output signal processing unit 210 improves voice clarity by using the first and second AGC blocks 211 and 213 and the first and second peak compressors 212 and 214, as if mastering a record. Automatic output correction is performed to output improved sound, that is, the level of the voice is equalized in the first and second AGC blocks 211 and 213 to improve voice intelligibility, and the first and second peak compressors Use the (peak compressor) (212, 214) to readjust the peak value so that it can be heard clearly even when the volume is turned up (however, to reduce distortion, for example, it is compressed only to -12dB). In addition, the output of the second peak compressor 214 is output to the amplifier 220 through the audio output and amplifier volume controller 215. At this time, the audio output and amplifier volume controller 215 operates on the amplifier 220. Receive feedback on the output level so that it is output at a sufficient volume.

더 상술하면, 제1 AGC 블록(211)은, 피크디텍터(peak detector)로 출력신호의 피크치를 감지하여, 일례로 10 ~ 500msec 동안 가장 큰 신호가 -3 ~ -6dB이 되도록, 더욱이 일례로 100msec 동안 RMS 레벨이 -3 ~ -6dB가 되도록 이득(gain)을 키우거나 줄여서, 피크 레벨을 최고 레벨로 맞추기 위해 조정을 행하게 된다. More specifically, the first AGC block 211 detects the peak value of the output signal with a peak detector, so that the largest signal is -3 to -6 dB for 10 to 500 msec, for example, 100 msec. During this time, the gain is increased or decreased so that the RMS level is -3 to -6dB, and adjustments are made to set the peak level to the highest level.

제1 피크컴프레서(peak compressor)(212)는, 그럼에도 불구하고 갑자기 큰 소리가 들어올 때 찌그러지는 소리를 방지하기 위한 피크치 컴프레서이다.The first peak compressor 212 is a peak compressor to prevent distorted sound when a loud sound is suddenly introduced.

도 10의 (a)는, 제1 AGC 블록(211)이 제1 정규화하기 전의 예시적인 신호 파형도이고, 도 10의 (b)는, 제1 AGC 블록(211)이 제1 정규화를 행한 후의 예시적인 신호의 파형도이다.Figure 10(a) is an exemplary signal waveform diagram before the first AGC block 211 performs the first normalization, and Figure 10(b) is an exemplary signal waveform diagram after the first AGC block 211 performs the first normalization. This is a waveform diagram of an example signal.

계속해서, 제2 AGC 블록(213)은, 일례로 10 ~ 500msec 동안 RMS출력이 -3 ~ -6dB가 되도록 이득(gain)을 키우거나 줄이게 되며, RMS(또는 평균) 레벨을 키우기 위해 조정을 행하게 된다. Subsequently, the second AGC block 213 increases or decreases the gain so that the RMS output is -3 to -6 dB for 10 to 500 msec, for example, and makes adjustments to increase the RMS (or average) level. do.

제2 피크컴프레서(214)는, RMS 출력을 키우기 위해 가장 큰 피크치를 -3 ~ -6dB까지 줄이는 동작을 하게 된다.The second peak compressor 214 operates to reduce the largest peak value to -3 to -6 dB in order to increase the RMS output.

도 10의 (c)는, 제2 AGC 블록(213)이 제2 정규화하기 전의 예시적인 신호의 파형도이고, 도 10의 (d)는, 제2 AGC 블록(213)이 제2 정규화 및 컴프레션을 행한 후의 예시적인 신호의 파형도이다.Figure 10(c) is a waveform diagram of an example signal before the second normalization by the second AGC block 213, and Figure 10(d) is a waveform diagram of the second AGC block 213 before the second normalization and compression. This is a waveform diagram of an example signal after performing.

즉, 제1 AGC 블록(211)은 소리가 일그러지지 않도록 정규화시키고 (-6dB 이하의 소리를 -6dB로 올림 및 가장 큰 신호가 -3dB가 될 때까지 키움), 제2 AGC 블록(213)은 작은 소리도 정규화시킨다 (10~500msec 동안의 RMS 레벨이 -6dB가 되도록 gain 을 키우거나 줄임).That is, the first AGC block 211 normalizes the sound so that it is not distorted (raises sounds below -6dB to -6dB and raises the loudest signal until it becomes -3dB), and the second AGC block 213 normalizes the sound so that it is not distorted. Even small sounds are normalized (increase or decrease the gain so that the RMS level for 10~500msec is -6dB).

상기 오디오출력 및 앰프볼륨제어기(215)는, 최종적인 앰프(220) 출력이 안내 방송을 듣기 위한 적당한 음량이 되도록 앰프 출력을 피드백 받아 앰프 볼륨 제어를 수행한다. 즉, 설치 공간에 따라서 증폭도가 달라져야 하므로, 해당 설치 공간에서 최적의 음량으로 설정한 레벨로 앰프 출력 조정한다. 일례로, 음성전달지수 (STI) 측정 결과 0.7 이상을 토대로 설치한 AMP의 음량을 출력할 수 있도록 한다.The audio output and amplifier volume controller 215 performs amplifier volume control by receiving feedback from the amplifier output so that the final output of the amplifier 220 is an appropriate volume for listening to the announcement. In other words, since the degree of amplification must vary depending on the installation space, the amplifier output is adjusted to the level set to the optimal volume in the installation space. For example, the volume of the installed AMP can be output based on a speech transmission index (STI) measurement result of 0.7 or higher.

참고로, 출력신호처리부(210) 역시, 제2 FFT (Fast Fourier Transform)(216) 및 제2 보이스트리거(voice trigger)(217)를 갖도록 하는바, 상기 제2 FFT (216)를 통해 출력신호를 감지하는바, 출력신호가 감지되면 상기 제2 보이스트리거(125)의 스위칭 동작을 통하여 상기 제1 및 제 AGC 블록(211, 213)을 켜고, 반대로 출력신호가 일정시간 없으면 상기 제1 및 제 AGC 블록(211, 213)을 끈다.For reference, the output signal processing unit 210 also has a second FFT (Fast Fourier Transform) 216 and a second voice trigger 217, and the output signal is output through the second FFT 216. When an output signal is detected, the first and second AGC blocks 211 and 213 are turned on through a switching operation of the second voice trigger 125. Conversely, if the output signal is not detected for a certain period of time, the first and second AGC blocks are turned on. Turn off the AGC blocks (211, 213).

결국 정리하자면, 도 11의 (a)에서 보는 바와 같은 표준화 및 정규화가 되지 않아 편차가 큰 신호가, 본 발명의 비상 방송 시스템에서 신호처리됨으로써, 도 11의 (b)에서 보는 바와 같은 표준화 및 정규화가 되면서 최대 피크치가 일정 크기(일례로 -6dB)로 고르게 되고 작은 음성신호도 키워져서 전반적으로 청취자가 듣기에 좋은 신호로 조정되었음을 확인할 수 있다.To sum up, a signal with a large deviation due to lack of standardization and normalization as shown in (a) of FIG. 11 is processed in the emergency broadcasting system of the present invention, so that it is standardized and normalized as shown in (b) of FIG. 11. It can be seen that the maximum peak value is equalized to a certain level (for example, -6dB) and the small voice signal is also increased, so that the overall signal has been adjusted to be good for listeners to hear.

(비상 방송 방법)(Emergency broadcasting method)

이제, 본 발명의 다른 측면에 따르는 비상 방송 시스템을 이용한 비상 방송 방법의 최적 실시예를, 도 12 및 도 13을 주로 참조하고 도 6 내지 도 11을 보조적으로 참조하면서 상술한다.Now, an optimal embodiment of an emergency broadcasting method using an emergency broadcasting system according to another aspect of the present invention will be described in detail with main reference to FIGS. 12 and 13 and auxiliary reference to FIGS. 6 to 11.

도 12는 본 발명의 다른 측면에 따른 비상 방송 방법 중 리모트마이크(100) 동작의 흐름도이고, 도 13은 본 발명의 다른 측면에 따른 비상 방송 방법 중 전관방송시스템(200) 동작의 흐름도이다.FIG. 12 is a flowchart of the operation of the remote microphone 100 in the emergency broadcasting method according to another aspect of the present invention, and FIG. 13 is a flowchart of the operation of the public address system 200 in the emergency broadcasting method according to another aspect of the present invention.

먼저, 도 12를 참조하여 본 발명의 비상 방송 방법 중 리모트마이크(100) 동작을 설명하면, 상기 제1 FFT (124)를 통해 음성신호 입력을 감지하고(S100), 상기 이퀄라이저부(121)에 의해 음량 조정 동작(equalizing)을 행하는바(S200), 상기 음량 조정 동작(S200)을 더 상술하면, i) 먼저 음성 주파수 대역 (대략 300Hz ~ 3.5KHz 대역) 의 밴드패스필터(BPF)를 적용하고(S210), ii) (바람직하게는, 100Hz 이하에서 24 ~ 48dB/Oct 의 변화율로, 더 바람직하게는 20 ~ 90Hz 에서 24dB/Oct 의 변화율로) 저음 주파수 롤오프를 행한다(S220). 이후, iii) 혼잡한 소리를 줄이기 위해서 (바람직하게는 200Hz~300Hz 대에서, 이득이 0 ~ -6dB이 되도록, 더 바람직하게는 Q-Factor가 0.7 ~ 1.2 이도록) 음성 주파수 대역의 바로 아래에서 감쇠 조정을 행하며(S230), 추가적으로, iv) 고주파 부근에서 (바람직하게는 7KHz ~ 10KHz 에서 이득(Gain)이 0 ~ 1.5dB로 되도록, 더 바람직하게는, 8KHz ~ 9KHz 에서 이득이 1.0dB로 되도록) 하이쉘프(Hi-Shelf)를 갖도록 하면서(S240), v) 음성 주파수 대인 1KHz ~ 2KHz 대의 부스트(boost)를 행하고(S250), vi) 끝단 고주파 대역에서 (일례로 18KHz 이상에서 24 ~ 48dB/Oct 의 변화율로) 롤오프를 행한다(S260).First, when explaining the operation of the remote microphone 100 in the emergency broadcasting method of the present invention with reference to FIG. 12, a voice signal input is detected through the first FFT 124 (S100), and the equalizer unit 121 A volume adjustment operation (equalizing) is performed (S200). To describe the volume adjustment operation (S200) in more detail, i) first, apply a band pass filter (BPF) in the audio frequency band (approximately 300Hz to 3.5KHz band) (S210), ii) Perform bass frequency roll-off (preferably at a rate of change of 24 to 48 dB/Oct at 100 Hz or less, more preferably at a rate of change of 24 dB/Oct at 20 to 90 Hz) (S220). Afterwards, iii) attenuation just below the voice frequency band to reduce congested sounds (preferably in the 200Hz to 300Hz range, with a gain of 0 to -6dB, more preferably with a Q-Factor of 0.7 to 1.2) Adjustment is made (S230), and additionally, iv) near high frequencies (preferably, the gain is 0 to 1.5 dB at 7 KHz to 10 KHz, and more preferably, the gain is 1.0 dB at 8 KHz to 9 KHz). While having a Hi-Shelf (S240), v) perform a boost in the voice frequency range of 1KHz to 2KHz (S250), vi) in the high frequency band at the end (for example, 24 to 48dB/Oct above 18KHz) (at a rate of change) roll-off is performed (S260).

계속해서, 상기 S200 단계 후에, 상기 입력측 AGC(122)는, 음성 처리가 용이하도록 과소입력인 경우 마이크의 음량을 키우고, 과대입력인 경우 마이크의 음량을 줄이는 동작을 하여 (일례로 -6dBFS 로) 음량 조정을 행하고(S300), 상기 입력측 피크컴프레서(123)가, 갑자기 너무 큰 과대 입력이 입력되는 경우에 깨지는 소리를 출력하지 않도록 압축(compressing) 동작을 행한 후(S400), 전관방송시스템(200)으로 정규화된 음성 신호를 출력한다(S500).Subsequently, after step S200, the input side AGC 122 increases the microphone volume in case of excessive input to facilitate voice processing, and operates to reduce the microphone volume in case of excessive input (for example, to -6dBFS). After adjusting the volume (S300) and performing a compression operation so that the input peak compressor 123 does not output a broken sound when an excessively large input is suddenly input (S400), the public address system 200 ) outputs a normalized voice signal (S500).

다음, 도 13을 참조하여 본 발명의 비상 방송 방법 중 전관방송시스템(200) 동작을 설명하면, 출력신호처리부(210)의 제2 FFT(216)를 통해 리모트마이크(100)로부터의 출력신호를 감지하고(T100), 제1 AGC 블록(211)은, 피크디텍터(peak detector)로 출력신호의 피크치를 감지하여 (일례로 10 ~ 500msec 동안 가장 큰 신호가 -3 ~ -6dB이 되도록, 더욱이 일례로 100msec 동안 RMS 레벨이 -3 ~ -6dB가 되도록) 이득(gain)을 키우거나 줄여서 피크 레벨을 최고 레벨로 맞추기 위해 조정을 행하는, 1차 정규화를 행하게 된다(T200). Next, when explaining the operation of the public address system 200 among the emergency broadcasting methods of the present invention with reference to FIG. 13, the output signal from the remote microphone 100 is transmitted through the second FFT 216 of the output signal processing unit 210. Detected (T100), the first AGC block 211 detects the peak value of the output signal with a peak detector (for example, the largest signal is -3 to -6 dB for 10 to 500 msec, further, in one example) First normalization is performed to adjust the peak level to the highest level by increasing or decreasing the gain (so that the RMS level is -3 to -6 dB for 100 msec) (T200).

이후, 제1 피크컴프레서(212)에서 갑자기 큰 소리가 들어올 때 찌그러지는 소리를 방지하기 위한 1차 압축을 행하고(T300), 계속해서, 상기 제2 AGC 블록(213)은, (일례로 10 ~ 500msec 동안 RMS출력이 -3 ~ -6dB가 되도록) 이득(gain)을 키우거나 줄여서 RMS(또는 평균) 레벨을 키우기 위해 조정을 행하는, 2차 정규화를 행하게 된다(T400). Afterwards, the first peak compressor 212 performs primary compression to prevent distorted sounds when a loud sound suddenly comes in (T300), and then the second AGC block 213 performs (for example, 10 ~ Secondary normalization is performed to increase or decrease the gain (so that the RMS output is -3 to -6 dB for 500 msec) to increase the RMS (or average) level (T400).

이후, 제2 피크컴프레서(214)에서 RMS 출력을 키우기 위해 가장 큰 피크치를 (일례로 -3 ~ -6dB까지) 줄이는 동작을 행하는, 2차 압축을 행하고(T500), 계속해서, 상기 오디오출력 및 앰프볼륨제어기(215)는, 최종적인 앰프(220) 출력이 안내 방송을 듣기 위한 적당한 음량이 되도록 앰프 출력을 피드백 받아 앰프 볼륨 피드백 제어를 수행한다(T600). Afterwards, the second peak compressor 214 performs secondary compression (T500), which reduces the largest peak value (for example, to -3 to -6 dB) to increase the RMS output, and continues to output the audio output and The amplifier volume controller 215 receives feedback from the amplifier output so that the final output of the amplifier 220 is an appropriate volume for listening to the announcement and performs amplifier volume feedback control (T600).

이후, 앰프(220)에서 전력증폭한 후(T700), 앰프에서 최종 전력증폭된 신호를 스피커(300)로 출력하게 된다(T800).Afterwards, power is amplified by the amplifier 220 (T700), and the final power-amplified signal is output from the amplifier to the speaker 300 (T800).

이상, 본 발명은 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. Above, the present invention has been described in detail with reference to the presented embodiments, but those skilled in the art can make various variations and modifications without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. will be. The present invention is not limited by such variations and modifications, but is limited by the claims appended below.

100 : 리모트마이크
110 : 마이크
120 : 입력신호처리부
121 : 이퀄라이저부
122 : 입력측 AGC (Automatic Gain Control)
123 : 입력측 피크컴프레서(peak compressor)
124 : 제1 FFT (Fast Fourier Transform)
125 : 제1 보이스트리거(voice trigger)
200 : 전관방송시스템
210 : 출력신호처리부
211 : 제1 AGC 블록(Automatic Gain Control Block)
212 : 제1 피크컴프레서(peak compressor)
213 : 제2 AGC 블록(Automatic Gain Control Block)
214 : 제2 피크컴프레서(peak compressor)
215 : 오디오출력 및 앰프볼륨제어기
216 : 제2 FFT (Fast Fourier Transform)
217 : 제2 보이스트리거(voice trigger)
220 : 앰프
300 : 스피커100: remote microphone
110: microphone
120: input signal processing unit
121: Equalizer unit
122: Input side AGC (Automatic Gain Control)
123: Input side peak compressor
124: 1st FFT (Fast Fourier Transform)
125: 1st voice trigger
200: Public address system
210: Output signal processing unit
211: 1st AGC block (Automatic Gain Control Block)
212: 1st peak compressor
213: 2nd AGC block (Automatic Gain Control Block)
214: 2nd peak compressor
215: Audio output and amplifier volume controller
216: 2nd FFT (Fast Fourier Transform)
217: Second voice trigger
220: amplifier
300: Speaker

Claims

A remote microphone 100 including a microphone 110 and an input signal processor 120;
A public address system (200) including an output signal processor (210) and an amplifier (220) that normalizes the output of the remote microphone (100); and
A speaker (300) for audio output of the output signal of the public address system (200);
Includes,
The input signal processing unit 120 includes an equalizer unit 121 that receives voice input from the microphone 110 and performs adjustments including noise reduction, and an automatic gain function for the adjusted signal output from the equalizer unit 121. An input side AGC (122) that controls and adjusts the maximum peak value below a certain value, and an input side peak compressor (123) that compresses the output signal of the input side AGC (122) so as not to output a broken sound when excessive input is input. It consists of
The equalizer unit 121,
① applying a band pass filter (BPF) in the voice frequency band, ② performing a roll-off that gradually attenuates the low and high frequency ends, and ③ performing a boost in the voice frequency range of 1KHz to 2KHz. broadcasting system.

delete

A remote microphone 100 including a microphone 110 and an input signal processing unit 120 that performs adjustments including noise reduction in the voice input of the microphone 110 and adjusts the maximum peak value to below a certain value;
A public address system (200) including an output signal processing unit (210) and an amplifier (220); and
A speaker (300) for audio output of the output signal of the public address system (200);
Includes,
The output signal processing unit 210 includes at least one AGC block for improving speech intelligibility by normalizing the level of the voice output from the input signal processing unit 120, and at least one for readjusting the peak value at the rear of the at least one AGC block. It consists of a peak compressor and an audio output and amplifier volume controller 215 that sends the output of the at least one peak compressor to the output of the amplifier 220 and receives feedback from the amplifier output to perform amplifier volume control,
The input signal processing unit 120 includes an equalizer unit 121 that receives voice input from the microphone 110 and performs adjustments including noise reduction, and an automatic gain function for the adjusted signal output from the equalizer unit 121. An input side AGC (122) that controls and adjusts the maximum peak value below a certain value, and an input side peak compressor (123) that compresses the output signal of the input side AGC (122) so as not to output a broken sound when excessive input is input. An emergency broadcasting system comprising:

According to claim 3,
The equalizer unit 121,
① applying a band pass filter (BPF) in the voice frequency band, ② performing a roll-off that gradually attenuates the low and high frequency ends, and ③ performing a boost in the voice frequency range of 1KHz to 2KHz. broadcasting system.

According to claim 1 or 4,
An emergency broadcasting system, characterized in that the roll-off is performed at a rate of change of 24 to 48 dB/Oct below 100 Hz and above 18 KHz, or below 100 Hz and above 18 KHz.

According to claim 1 or 4,
The equalizer unit 121,
④ In the 200Hz to 300Hz range, attenuation is additionally adjusted so that the gain is 0 to -6dB and the Q-Factor is 0.7 to 1.2 (S230). ⑤ In the 7KHz to 10KHz range, attenuation is adjusted so that the gain is 0 to 1.5dB. An emergency broadcasting system characterized in that additional adjustments are made to have a shelf (Hi-Shelf).

A remote microphone 100 including a microphone 110 and an input signal processing unit 120 that performs adjustments including noise reduction in the voice input of the microphone 110 and adjusts the maximum peak value to below a certain value;
A public address system (200) including an output signal processing unit (210) and an amplifier (220); and
A speaker (300) for audio output of the output signal of the public address system (200);
Includes,
The output signal processing unit 210 includes at least one AGC block for improving speech intelligibility by normalizing the level of the voice output from the input signal processing unit 120, and at least one for readjusting the peak value at the rear of the at least one AGC block. It consists of a peak compressor and an audio output and amplifier volume controller 215 that sends the output of the at least one peak compressor to the output of the amplifier 220 and receives feedback from the amplifier output to perform amplifier volume control,
The at least one AGC block (211, 213) and the at least one peak compressor (212, 214),
A first AGC block 211 that detects the peak value of the output signal and adjusts the peak level to the highest level, and a first peak compressor 212 that compresses the abnormal peak value in the output of the first AGC block 211. and a second AGC block 213 that adjusts the output of the first peak compressor 212 to increase the RMS level, and a second peak compressor that compresses the abnormal peak value in the output of the second AGC block 213. (214) Emergency broadcasting system.

In the emergency broadcasting method using the emergency broadcasting system of claim 1,
(a) detecting a voice signal input through the first FFT 124 (S100);
(b) when a voice signal input is detected in step (a), performing a volume adjustment operation (equalizing) by the equalizer unit 121 (S200);
(c) After step (b), the input side AGC 122 adjusts the volume by increasing the volume of the microphone when the input is too low and reducing the volume of the microphone when the input is excessive to facilitate voice processing. (S300);
(d) performing a compression operation so that the input peak compressor 123 does not output a broken sound when an excessively large input is suddenly input (S400); and
(e) outputting a normalized voice signal to the public address system (200) (S500);
An emergency broadcasting method comprising:

According to claim 8,
In step (b),
(b1) First, apply a band pass filter (BPF) in the voice frequency band (S210),
(b2) Roll-off the bass frequency at a change rate of 24 to 48 dB/Oct below 100 Hz (S220),
(b3) Attenuation adjustment is performed in the frequency band immediately below the audio frequency band (S230),
(b4) Have a Hi-Shelf so that the gain is 0 to 1.5 dB in the vicinity of high frequency, 7 KHz to 10 KHz (S240),
(b5) Perform a boost in the audio frequency range of 1KHz to 2KHz (S250),
(b6) An emergency broadcasting method characterized in that roll-off is performed at a change rate of 24 to 48 dB/Oct (S260) at 18 KHz or higher, which is the terminal high frequency band.

In the emergency broadcasting method using the emergency broadcasting system of paragraph 3 or 7,
(A) detecting the output signal from the remote microphone 100 through the second FFT 216 of the output signal processing unit 210 (T100);
(B) When the output signal is detected in step (A), the first AGC block 211 detects the peak value of the output signal with a peak detector and increases or decreases the gain to raise the peak level to the highest level. Performing first normalization, adjusting to match the level (T200);
(C) After step (B), performing primary compression to prevent distorted sound when a loud sound is suddenly input from the first peak compressor 212 (T300);
(D) After step (C), the second AGC block 213 performs secondary normalization to increase or decrease the gain again to increase the RMS level (T400);
(E) After step (D), performing secondary compression in the second peak compressor 214 to reduce the largest peak value in order to increase the RMS output (T500);
(F) After step (E), the audio output and amplifier volume controller 215 performs amplifier volume feedback control by receiving feedback from the amplifier output so that the final output of the amplifier 220 is an appropriate volume for listening to the announcement. Step (T600); and
(G) After amplifying power in the amplifier 220 (T700), outputting the final power amplified signal from the amplifier to the speaker 300 (T800);
An emergency broadcasting method comprising: