KR19980069680A

KR19980069680A - 노이즈 억제 음성 복조방법 및 복조장치

Info

Publication number: KR19980069680A
Application number: KR1019970006929A
Authority: KR
Inventors: 유용재
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1998-10-26

Abstract

본 발명은 음성대역내에서 통상적으로 노이즈가 삽입되는 부분대역에서 노이즈량을 검출하고 이에 따라 복조되는 음성대역을 축소가변함으로써, 출력되는 음성신호에서 노이즈를 최대한 제거하는 노이즈 제거 음성 복조방법 및 복조장치에 관한 것으로서, 노이즈 제거 음성 복조장치는, 인가되는 제어신호에 따라 원하는 방송채널을 선택하여 동조출력하는 동조부(100); 상기 동조부(100)에서 출력되는 신호를 대역여파시켜 원하는 대역만을 출력하는 대역 여파기(200); 상기 대역 여파된 신호를, 가변되는 주파수 대역에 따라 여파하는 가변 여파기(500); 상기 가변대역에 의해 여파된 신호를 복조하여 가청신호로 출력하는 음성 복조기(300); 상기 음성 복조기(300)에서 출력되는 신호중 특정 주파수 대역의 노이즈 신호량을 검출하는 노이즈 검출부(600); 및 상기 노이즈 검출부(600)에서 검출된 노이즈량에 따라 상기 가변 여파기(500)의 여파대역을 가변시키는 제어부(400a);를 포함하여 구성되어, 왜란이 아주 심한 장소(철길옆, 공사장부면, 공항주변 등)에서 발생되는 노이즈가 복조출력되지 않도록 함으로써, 소리를 청취하는 사용자에게 불쾌한 굉음이나 소음을 차단시킬 수 있도록 한 발명이다.

Description

노이즈 억제 음성 복조방법 및 복조장치

본 발명은 노이즈가 억제되는 음성 복조방법 및 복조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 통상적으로 노이즈가 삽입되는 음성대역내의 부분대역에서 노이즈량을 검출하고 이에 따라 복조되는 음성대역을 축소가변함으로써, 출력되는 음성신호에서 노이즈를 최대한 제거하는 노이즈 제거 음성 복조방법 및 복조장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 음성 복조장치가 구현되어 있는 방송수신장치의 부분 구성도로서, 원하는 방송채널을 선택수신하기 위해 제어신호에 따라 선택된 주파수 대역에 해당하는 신호를 동조출력하는 동조부(100); 상기 동조부(100)에서 동조된 신호로부터 필요한 대역의 신호만을 여파(濾波)하는 대역 여파기(200); 상기 대역 여파기(200)에서 여파된 신호를 복조하여 내부회로로 전달하는 음성 복조기(300); 및 사용자의 요청신호에 따라 상기 동조부(100)에 제어신호를 입력하는 제어부(400);를 포함하여 도시되어 있다.

상기 동조부(100)는 동조기(11); IF 검파기(12); 국부 발진기(13); 및 혼합기(14);로 구성되는 데, 상기와 같은 동조부(100)의 구성은 일반적인 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같은 구성을 갖는 방송 수신장치의 동작을 개괄적으로 살펴보면, 사용자가 임의의 방송채널을 선택하면 그 사용자 요청신호에 따라 상기 제어부(400)가 상기 동조부(100)를 제어하여, 즉, 상기 동조기(11)를 제어하고 상기 국부 발진기(13)는 상기 선택된 채널에 해당하는 주파수의 신호를 생성출력하도록 함으로써 선택동조된 방송신호가 중간주파수 신호로 변환출력되어 상기 대역 여파기(200)에 입력되도록 한다. 즉, 임의의 방송이 선택(예를 들어, 채널 11)되었다면 상기 제어부(400)는 상기 동조기(11)에 채널 11를 동조하기 위한 튜닝전압을 걸어주고, 상기 국부 발진기(13)에는 아래의 식 1에 해당하는 주파수가 발생될 수 있도록 제어신호를 입력시킨다.

발생주파수 = 채널 11의 반송파 주파수 + 45.75MHz식 1

이에 따라, 상기 혼합기(14)에서는 45.75MHz의 중간 주파수 신호가 출력되고, 상기 중간 주파수 신호는 상기 대역 여파기(200)에 의해 필요한 대역만 고정여파되어 상기 음성 복조기(300)을 통해 복조되어진다. 상기 음성 복조기(300)에서 복조된 음성신호는 대략 0∼20KHz 내외이며, 신호처리를 위한 내부회로에 전달된다.

그러나, 수신되는 방송신호의 음성대역내에 노이즈가 섞이지 않아, 상기 음성 복조기(300)에서 출력되는 신호가 첨부한 도 2의 (가)에 도시되어 있는 스펙트럼과 같이 순수한 음성신호만으로써 구성되는 경우에는 아무런 문제가 없으나, 차량이나 기타 운송수단 등의 엔진등에서 노이즈가 발생하여 도 2의 (나)에 점선으로 표시되어 있는 스펙트럼 성분을 갖게 되는 경우에는 이러한 노이즈 성분이 상기 음성 복조기(300)에 의해 그대로 복조되어 사용자에게 전달되게 된다.

이와 같은 현상이 발생되는 이유는, 종래의 음성 복조장치에서 사용되는 대역 여파기(200)의 여파대역이 고정되어 있기 때문에 도 2의 (나)와 같이 음성대역 내에 삽입된 노이즈는 상기 대역 여파기(200)에서 제거할 수 없다는 점에 기인하며, 이는 사용자에게 제품의 신뢰성을 떨어뜨리고 더우기 순간적이나마 불쾌감을 줄수 있다는 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소시키기 위해 창작된 것으로서, 음성대역내의 일정영역에 존재하는 노이즈를 검출하고 이를 기준으로 여파되는 대역을 축소가변시킴으로써 노이즈가 실려있는 주파수 대역을 차단할 수 있는 노이즈 억제 음성 복조방법과 복조장치를 제공하는 데 그 목적이 있는 것이며, 본 발명의 다른 목적은, 노이즈 검출이 용이한 대역을 선정하여 노이즈를 검출하는 노이즈 억제 음성 복조장치를 제공하는 것이다.

도 1은 텔레비전 방송 수상기를 음성 복조부를 중심으로 도시한 부분구성 예시도이고,

도 2는 복조된 음성신호의 주파수 스펙트럼을 도시한 것으로서,

(가)는 노이즈가 없는 음성신호의 스펙트럼이고,

(나)는 노이즈가 중심대역의 측대역에 삽입된 음성신호의 스펙트럼이고,

도 3은 본 발명에 따른 노이즈 억제 음성 복조장치의 일실시예가 구현된 텔레비전 방송 수상기의 부분 구성도이고,

도 4는 본 발명에 따른 노이즈 억제 음성 복조방법의 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 동조기12 : IF 검파기

13 : 국부 발진기14 : 혼합기

51∼53 : 대역통과 여파기54 : 멀티플렉서(multiplexer)

61 : 주파수 검출부62 : 적분기

100 : 동조부200 : 대역 여파기

300 : 음성 복조기400, 400a : 제어부

500 : 가변 여파기600 : 노이즈 검출부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노이즈 억제 음성 복조방법은, 채널절환시 선택동조된 신호중 음성신호를 여파한 후 복조출력하는 음성복조 방법에 있어서, 상기 복조출력되는 신호의 특정 주파수 영역에 분포하는 노이즈를 검출하는 단계; 상기 검출된 노이즈량을 다단계의 기준값과 비교하는 단계; 및 상기 비교결과에 따라 상기 여파의 대역을 축소가변하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것에 특징이 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 노이즈 억제 음성 복조장치는, 제어신호에 따라 통과시키는 주파수 대역이 가변되는 가변 여파수단; 상기 가변 여파수단에 의해 여파된 음성신호를 복조출력하는 복조수단; 상기 복조된 신호중 특정 주파수 대역의 노이즈성분을 검출하는 노이즈 검출수단; 및 상기 노이즈 검출수단의 검출량을 기준으로 상기 제어신호를 출력하는 제어수단;을 포함하여 구성되는 것에 특징이 있는 것이다.

상기와 같이 구성되고 이루어지는 본 발명에 따른 노이즈 억제 음성 복조장치와 음성 복조방법에서는, 입력신호가 상기 가변 여파수단에 의해 최초에 설정된 주파수 대역으로 여파되고, 상기 복조수단에 의해 복조된 후 가청신호로 출력된다. 이 때, 상기 노이즈 검출수단은 상기 복조되어 출력되는 신호의 제한된 대역에서 평상시의 음성신호에 의한 성분보다 높은 노이즈성분을 검출하게 된다. 상기 제어수단은 이와 같이 검출된 신호의크기를 기 설정되어 있는 몇 단계의 기준값과 비교한 후 해당 범위에 상응하는 여파대역을 선정한 후 상기 가변 여파수단의 여파대역을 상기 선정된 여파대역으로 축소가변시킨다. 축소 가변된 여파대역에 의해 여파된 후 복조된 신호에 대해서 노이즈 검출을 다시 수행하고 이에 따라 상기 가변 여파수단의 여파대역을 더욱 더 축소함으로써, 축소되기 전의 대역에 존재하던 노이즈성분은 여파제거되어 가청신호로서 복조되지 않게 되는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 노이즈 억제 음성 복조방법 및 복조장치의 실시예를 첨부한 도면을 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 노이즈 억제 음성 복조장치가 구현된 방송 수신장치의 일부구성 예시도로서, 인가되는 제어신호에 따라 원하는 방송채널을 선택하여 동조출력하는 동조부(100); 상기 동조부(100)에서 출력되는 신호를 대역여파시켜 원하는 대역만을 출력하는 대역 여파기(200); 상기 대역 여파된 신호를, 가변되는 주파수 대역에 따라 여파하는 가변 여파기(500); 상기 가변대역에 의해 여파된 신호를 복조하여 가청신호로 출력하는 음성 복조기(300); 상기 음성 복조기(300)에서 출력되는 신호중 특정 주파수 대역의 노이즈 신호량을 검출하는 노이즈 검출부(600); 및 상기 노이즈 검출부(600)에서 검출된 노이즈량에 따라 상기 가변 여파기(500)의 여파대역을 가변시키는 제어부(400a);를 포함하여 구성되어 있다.

또한, 상기 가변 여파기(500)는, 공통적으로 상기 대역 여파기(200)의 출력을 입력받는, 여파하는 여파대역이 각기 상이한 소정 갯수의 대역통과 여파기(51, 52, 53); 및 상기 제어부(400a)의 제어에 의해 상기 대역통과 여파기(51∼53)중 어느 하나의 출력신호만을 선택하여 상기 음성 복조기(300)에 전달하는 멀티플렉서(54);로 구성되어 있으며, 상기 노이즈 검출부(600)는, 상기 음성 복조기(300)에서 출력되는 신호의 주파수 대역중 임의로 설정된 영역내의 신호 크기를 검출하는 주파수 검출부(61); 및 상기 주파수 검출부(61)에서 출력되는 주파수 신호의 크기를 적분하여 출력하는 적분기(62);로 구성되어 있다.

도 4는 본 발명에 따른 노이즈 억제 음성 복조방법의 흐름도로서, 이하에서는 도 4의 흐름도를 참고하여 도 3의 장치가 동작하는 과정을 상세히 설명하되, 전체적인 구성의 동작은 종래의 기술을 설명한 도 1의 동작설명과 동일하므로 본 발명에 관련되어 차별되는 부분의 동작만을 설명한다.

먼저, 상기 제어부(400a)는 사용자로부터 채널절환 명령이 입력되면 상기 동조부(100)를 제어하여 해당 선택된 채널의 신호가 동조출력되도록 한다.(S10) 채널이 절환되는 초기에는 상기 가편 여파기(500) 내부의 멀티플렉서(54)를 제어하여, 상기 대역 여파기(200)에서 출력되는 신호를 더 이상 여파하지 않는 제1대역(기준 대역)의 여파대역을 갖는 제1대역통과 여파기(51)의 출력신호가 상기 음성 복조기(300)에 입력되도록 한다.(S20) 이 때의 상기 제1대역통과 여파기(51)의 기능은 단순한 신호전달과 같으므로 바람직하게는 어떠한 여파과정도 거치지 않도록 상기 제1대역통과 여파기(51)를 사용하지 않고 상기 대역 여파기(200)의 여파출력이 상기 음성 복조기(300)에 직접 입력되도록 한다.

상기 멀티플렉서(54)에서 출력신호가 선택되어 상기 음성 복조기(300)에 입력되면, 상기 음성 복조기(300)은 입력신호를 음성신호로 복조하여 가청신호로서 출력하게 되는 데, 이 때 상기 노이즈 검출부(600)를 구성하고 있는 주파수 검출부(61)가 상기 복조된 가청신호의 신호대역중 특정대역내에 존재하는 노이즈성분을 검출하게 된다.

일반적으로, 노이즈는 주파수 대역의 중심부 보다는 주변부에서 검출되므로 상기 특정대역을 가청신호의 주파수 대역인 0kHz∼20kHz의 주변대역에 해당하는 15kHz∼20kHz에 설정하여 상기 주파수 검출부(61)가 상기 대역에 존재하는 신호(노이즈가 포함된)의 크기를 검출하도록 한다.(S21) 상기 주파수 검출부(61)에서 출력되는 신호의 크기는 상기 적분기(62)에서 일정시간 적분되어 임의의 크기를 갖는 전압신호로 출력되는 데, 상기 제어부(400a)는 상기 적분기(62)에서 출력되는 상기 전압의 크기를 다단계로 나위어진 몇 개의 기준전압(Ref₁, Ref₂,...)과 비교하여 노이즈가 존재하는가를 판단한다.(S22, S23)

먼저, 상기 제어부(400a)는 상기 적분기(62)에서 입력되는 전압의 크기가 첫번째 기준전압(Ref₁)의 크기보다 큰가를 판단하고(S22), 크지 않을 경우에는 해당 대역에 노이즈가 없다고 판단하여 현재 가변 여파기(500)의 여파대역으로 설정되어 있는 제1대역(기준대역)을 그대로 유지하게 하고, 입력전압이 기준전압(Ref₁)에 비하여 큰 경우에는 그 보다 크게 설정된 다음 단계의 기준전압(Ref₂)과 상기 입력전압을 비교한다.(S23) 만약, 상기 입력전압이 두번째 기준전압(Ref₂) 보다 클 경우에는 여파대역이 가장 좁게 설정되어 있는 제3대역의 제3대역통과 여파기(53)의 출력신호가 상기 멀티플렉서(54)에 의해 선택출력되도록 상기 제어부(400a)는 상기 멀티플렉서(54)를 제어하고,(S25) 그렇지 않은 경우에는 중간대역의 여파대역을 갖는 제2대역의 제2대역통과 여파기(52)의 여파신호가 출력되도록 한다.(S24)

상기의 대역통과 여파기(51∼53)는 그 수에 제한없이 구성할 수 있으며, 이 때에 구성되는 대역통과 여파기의 각각의 통과대역은 그 대역폭이 점차 감소하도록 설정한다. 예를 들어, 상기 대역통과 여파기(51∼53)중 제1대역통과 여파기(51)가 통과시키는 주파수 대역을 0kHz∼20kHz으로 설정한 경우라면, 제2대역통과 여파기(52)는 통과대역은 3kHz∼17kHz로, 그리고 제3대역통과 여파기(53)의 통과대역은 5kHz∼15kHz가 되도록 한다. 이에 따라 상기 음성 복조기(300)에 전달되는 신호중 노이즈 성분은 최대한 억제되게 되는 것이다.

상기와 같은 과정에 의해 여파대역의 결정이 종료되면(S11), 설정된 대역내의 신호만이 상기 음성 복조기(300)에 입력되어 노이즈가 제거된 가청신호로 복조되게 되는 데, 상기의 과정을 채널절환시에만 수행하지 않고 장치가 방송신호를 동조하여 수신하고 있는 동안에는 항상 반복적으로 수행하도록 함으로써 노이즈가 없는 경우에는 다시 여파되는 대역을 상기 제1대역으로 환원시키도록 할 수가 있다. 물론, 상기의 노이즈 검출과 여파대역의 확장이 대역축소 후에 즉시 이루어지도록 하게 되면, 축소대역에 의해 여파된 후 복조된 신호대역에는 해당대역의 신호가 이미 상기 가변 여파기(500)에 의해 제거되어 벼렸기 때문에 노이즈가 상기 노이즈 검출부(600)에 의해 검출되지 않아 실제로 노이즈가 존재함에도 불구하고 다시 기본여파대역(제1대역)으로 복귀될 우려가 있으므로 계속 반복적인 여파대역의 가변(축소/확장)을 수행할 때에는, 여파대역의 축소후에 확장으로 전환하기 까지에 소정의 시간간격을 두어, 상기 복조장치의 불필요한 여파대역의 축소와 확장의 반복을 미연에 방지하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 이루어지고 또한 동작하는 본 발명에 따른 노이즈 억제 음성복조 방법 및 음성복조장치는, 왜란이 아주 심한 장소(철길옆, 공사장주변, 공항주변 등)에서 발생되었던 노이즈가 종래의 고정대역 여파에 의한 음성복조장치에서는 제거되지 않고 가청신호로 복조출력되는 현상을 완전히 제거함으로써, 소리를 청취하는 사용자에게 불쾌한 굉응이나 소음을 차단시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

채널절환시 선택동조된 신호중 음성신호를 여파한 후 복조출력하는 음성 복조 방법에 있어서,

상기 복조출력되는 신호의 특정 주파수 영역에 분포하는 노이즈를 검출하는 단계;

상기 검출된 노이즈량을 다단계의 기준값과 비교하는 단계; 및

상기 비교결과에 따라 상기 여파의 대역을 축소가변하는 단계;를 포함하여 이루어지는 노이즈 억제 음성 복조방법.
입력되는 음성신호를 여파하는 통과 주파수대역이 선택적으로 가변되는 가변 여파수단;

상기 가변 여파수단에 의해 여파된 음성신호를 복조출력하는 복조수단;

상기 복조된 신호중 특정 주파수 대역의 노이즈성분을 검출하는 노이즈 검출수단; 및

상기 노이즈 검출수단의 검출량을 기준으로 상기 가변 여파수단의 통과 주파수대역을 가변선택 제어하는 제어수단;을 포함하여 구성되는 노이즈 억제 음성 복조장치.
제2항에 있어서,

상기 가변 여파수단은,

입력신호가 공통이며 각 여파대역은 서로 상이한 소정 갯수의 대역통과 여파기; 및

상기 제어수단의 제어신호에 따라 상기 대역통과 여파기의 출력신호중 어느 하나를 선택출력하는 멀티플렉서;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 노이즈 억제 음성 복조장치.
제2항에 있어서,

상기 노이즈 검출수단은,

상기 복조수단에서 출력되는 신호중 상기 특정 주파수대역의 신호만을 여파시키는 대역통과 여파기; 및

상기 대역통과 여파기에서 출력되는 신호의 크기를 적분하여 출력하는 적분기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 노이즈 억제 음성 복조장치.