KR19990033230A - Noise reduction circuit - Google Patents
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Abstract
개시된 잡음 제거회로는 음성을 기록하거나 재생하는 시스템에 적용되어 음성 전기신호에 섞인 잡음을 제거하기 위한 것이다.The disclosed noise canceling circuit is applied to a system for recording or reproducing voice to remove noise mixed in a voice electrical signal.
본 발명은 아날로그 음성 전기신호를 입력받아 디지탈 신호로 변환하는 아날로그-디지탈 컨버터와, 아날로그-디지탈 컨버터의 출력신호를 일정 주파수 대역으로 제한하는 대역통과 디지탈 필터와, 대역통과 디지탈 필터의 출력 데이터를 압축하는 데이터 압축부와, 데이터 압축부의 출력 신호 중에서 잡음을 제거하는 노이즈 쉐이퍼와, 노이즈 쉐이퍼의 출력 데이터를 복원하는 데이터 복원부와, 데이터 복원부의 출력 신호 중에서 잔류 잡음을 제거하는 저역통과 디지탈 필터와, 저역통과 디지탈 필터의 디지탈 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지탈-아날로그 컨버터의 음성 전기신호를 증폭하는 증폭기로 이루어진다.The present invention provides an analog-digital converter for receiving an analog voice electric signal and converting it into a digital signal, a bandpass digital filter for limiting the output signal of the analog-digital converter to a predetermined frequency band, and compressing the output data of the bandpass digital filter. A data compression section, a noise shaper for removing noise from the output signal of the data compression section, a data recovery section for restoring the output data of the noise shaper, a low pass digital filter for removing residual noise from the output signal of the data recovery section, It consists of an amplifier that amplifies the voice electrical signal of the digital-to-analog converter that converts the digital output signal of the lowpass digital filter into an analog signal.
따라서, 본 발명에 따른 잡음 제거회로는 음성을 기록하는 단계나 재생하는 단계에서 음성 전기신호로부터 주위의 잡음을 제거함으로써 보다 깨끗한 음성을 청취할 수 있는 효과를 제공한다.Therefore, the noise canceling circuit according to the present invention provides an effect of listening to a clearer voice by removing ambient noise from the voice electrical signal in recording or reproducing voice.
Description
본 발명은 잡음 제거회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음성을 기록하거나 재생하는 시스템에 적용되어 음성 전기신호에 섞인 잡음을 제거하기 위한 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a noise canceling circuit, and more particularly, to a circuit for removing noise mixed in a voice electrical signal by being applied to a system for recording or reproducing a voice.
일반적으로, 카세트(cassette)는 테잎에 기록된 여러 데이터를 사람이 들을 수 있도록 재생하는 장치이다. 근래에는 단순한 재생 뿐만 아니라 기록 즉, 녹음도 할 수 있는 기능을 가지고 있는 경우가 많다.Generally, a cassette is a device for reproducing various data recorded on a tape so that a human can hear. In recent years, there are many functions that can record not only simple playback but also recording.
카세트는 사람의 음성을 비롯하여 악기소리 등, 여러 가지의 소리를 제공한다. 사람이 들을 수 있는 주파수는 약 20Hz에서 20KHz정도된다. 결국 카세트에 의해 제공되는 소리의 주파수 대역도 이 범위 안에서 이루어지게 된다.Cassettes provide a variety of sounds, including human voices and musical instruments. The human audible frequency is about 20Hz to 20KHz. As a result, the frequency band of the sound provided by the cassette is also within this range.
특히 사람의 음성은 통상 수백 Hz에서 수 KHz의 범위안의 주파수를 갖는다. 전화를 사용하는 경우, 약 0.3KHz에서 3.4KHz주파수 범위의 음성으로도 충분한 의사소통을 이루어진다.In particular, human speech typically has frequencies in the range of several hundred Hz to several KHz. In the case of telephones, voice communication in the frequency range of about 0.3KHz to 3.4KHz is sufficient.
악기소리같은 경우 통상의 사람 음성 주파수 대역 뿐만 아니라 더 낮은 주파수나 더 높은 주파수 대역에 존재하게 된다.In the case of musical instruments, not only the normal human voice frequency band but also a lower frequency or a higher frequency band exist.
이런 여러 소리중에서 통상 수백 Hz에서 수 KHz 주파수 범위에 존재하는 사람의 음성을 기록하거나 재생하는 경우를 상정한다.It is assumed that among these sounds, a person's voice is usually recorded or reproduced in the frequency range of several hundred Hz to several KHz.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 일반적인 음성 기록·재생 시스템은 전기신호 변환부(52), 기록부(54), 그리고 재생부(56)로 이루어진다.As shown in Fig. 1, a conventional general audio recording / reproducing system includes an electric signal conversion section 52, a recording section 54, and a playback section 56. As shown in Figs.
음성이 마이크와 같은 전기신호 변환부(52)에 의해 아날로그 음성전기신호로 바뀌고, 이 음성전기신호는 기록부(54)를 통해서 테잎과 같은 기록매체에 기록된다. 기록매체에 기록된 음성전기신호는 재생부를 통하여 사람의 귀가 들을 수 있는 음성으로 바뀌어 출력된다.The voice is converted into an analog voice electric signal by an electric signal converting unit 52 such as a microphone, and the voice electric signal is recorded on a recording medium such as a tape through the recording unit 54. The voice electrical signal recorded on the recording medium is outputted through the reproducing unit to a voice that can be heard by the human ear.
이런 종래의 일반적인 음성 기록재생 시스템에서는, 만약 주위의 잡음이 존재하는 상황하에서 음성 녹음자가 테잎에 음성을 녹음한다면, 녹음을 완료하고 나서 청취자가 청취할 때 주위의 잡음으로 인해 녹음된 음성을 명확히 들을 수 없게 된다.In this conventional general voice recording / reproducing system, if the voice recorder records the voice on the tape in the presence of ambient noise, when the listener listens, the voice clearly hears the recorded voice due to the ambient noise. It becomes impossible.
결국 음성 녹음자가 주위의 잡음보다 음량이 훨씬 큰 음성을 발생시켜야 하거나 청취자가 잡음에 뒤섞인 음성을 듣는 것을 감수해야만 하는 불편함이 있었다.As a result, it was inconvenient for the voice recorder to generate a voice with a volume much louder than the surrounding noise, or to have the listener listen to the voice mixed with the noise.
따라서 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 하는 것으로, 음성을 기록하거나 또는 재생하는 시스템에 있어서 그 음성과 뒤섞인 잡음을 제거하는 잡음 제거회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a noise canceling circuit for removing noise mixed with the speech in a system for recording or reproducing speech.
도 1은 종래의 음성 기록재생 시스템의 블럭도,1 is a block diagram of a conventional audio recording and reproducing system;
도 2는 본 발명에 따른 음성 기록재생 시스템에 적용되는 잡음 제거회로의 구성을 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a noise canceling circuit applied to a voice recording and reproducing system according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
2 : 아날로그-디지탈 컨버터(ADC)4 : 대역통과 디지탈 필터2: analog-to-digital converter (ADC) 4: bandpass digital filter
6 : 데이터 압축부8 : 노이즈 쉐이퍼(noise shaper)6 data compression unit 8 noise shaper
10 : 데이터 복원부12 : 저역통과 디지탈 필터10: data recovery unit 12: low pass digital filter
14 : 디지탈-아날로그 컨버터(DAC)16 : 증폭기14 digital-to-analog converter (DAC) 16 amplifier
52 : 전기신호 변환부54 : 기록부52: electrical signal conversion unit 54: recording unit
56 : 재생부56: playback unit
본 발명의 전술한 목적은, 음성신호로부터 잡음을 분리하여 제거하는 노이즈 쉐이퍼와 그 잡음이 제거된 음성신호에 아직 남아 있는 잔류잡음을 제거하는 저역통과 디지탈 필터를 비롯하여 이에 수반하는 아날로그-디지탈 또는 디지탈-아날로그 컨버터, 대역통과 디지탈 필터, 데이터 압축부, 데이터 복원부 그리고 증폭기로 이루어지는 잡음 제거회로에 의해 달성된다.SUMMARY OF THE INVENTION The above object of the present invention is to provide a noise shaper that separates and removes noise from a speech signal, and a lowpass digital filter for removing residual noise still remaining in the speech signal from which the noise is removed, and accompanying analog-digital or digital. -Achieved by a noise cancellation circuit consisting of an analog converter, a bandpass digital filter, a data compressor, a data recovery unit and an amplifier.
이 잡음 제거회로는 음성을 기록하는 단계에서 적용되거나 음성을 재생하는 단계에서 적용된다. 어느 경우이든지 구성은 동일하다.This noise canceling circuit is applied in the step of recording voice or in the step of reproducing voice. In either case, the configuration is the same.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 잡음 제거회로의 구성을 나타내는 블럭도이다.2 is a block diagram showing a configuration of a noise canceling circuit according to the present invention.
아날로그-디지탈 컨버터(2)는 입력되는 아날로그 음성 전기신호를 디지탈 신호로 변환하는 수단이고 대역통과 디지털 필터(4)는 상기 아날로그-디지탈 컨버터의 출력신호를 일정 주파수 대역으로 제한하는 수단이다.The analog-digital converter 2 is a means for converting an input analog voice electric signal into a digital signal, and the bandpass digital filter 4 is a means for limiting the output signal of the analog-digital converter to a predetermined frequency band.
대역통과 디지탈필터(4)는 약 0.3KHz부터 3.4KHz 범위로 주파수대역을 제한하도록 구성되는데, 이는 이 주파수대역의 음성으로도 충분히 의사전달이 되고 이보다 넓은 범위로 주파수대역을 제한하는 것은 전체적으로 처리할 데이터량만 불필요하게 늘리는 것이 되기 때문이다.The bandpass digital filter 4 is configured to limit the frequency band in the range of about 0.3KHz to 3.4KHz, which is sufficiently communicated by the voice of this frequency band, and limiting the frequency band to a wider range can be handled as a whole. This is because only the amount of data is unnecessarily increased.
데이터 압축부(6)는 상기 대역통과 디지탈 필터의 출력 데이터를 압축하는 수단이다.The data compressor 6 is a means for compressing the output data of the bandpass digital filter.
노이즈쉐이퍼(8)는 상기 데이터 압축부(6)의 출력 신호 중에서 잡음을 제거하는 수단이다. 잡음성분을 사람의 귀가 덜 민감하게 반응하는 주파수 대역이나 뒤에 수반되는 필터에 의해 제거되는 주파수 대역으로 옮겨 버린다.The noise shaper 8 is a means for removing noise from the output signal of the data compression section 6. It shifts the noise component into a frequency band where the human ear responds less sensitively, or into a frequency band that is removed by a subsequent filter.
데이터 복원부(10)는 상기 노이즈 쉐이퍼의 출력 데이터를 복원하는 수단이다.The data restoring unit 10 is a means for restoring output data of the noise shaper.
저역통과 디지털 필터(12)는 데이터 복원부(10)의 출력 신호 중에서 노이즈쉐이퍼(8)에 의해 옮겨진 잔류 잡음을 제거하는 수단이다. 약 3.4KHz 이하의 주파수를 통과시키도록 구성된다.The low pass digital filter 12 is a means for removing residual noise transferred by the noise shaper 8 from the output signal of the data recovery unit 10. It is configured to pass frequencies below about 3.4KHz.
디지탈-아날로그 컨버터(14)는 저역통과 디지탈 필터(12)의 디지탈 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하는 수단이고, 증폭기(16)는 디지탈-아날로그 컨버터(14)의 음성 전기신호를 증폭하는 수단이다.The digital-to-analog converter 14 is a means for converting the digital output signal of the low pass digital filter 12 into an analog signal, and the amplifier 16 is a means for amplifying the voice electrical signal of the digital-to-analog converter 14.
상기한 구성에 의한 본 발명의 실시예에 따른 잡음제거회로의 동작은 다음과 같다.The operation of the noise canceling circuit according to the embodiment of the present invention by the above configuration is as follows.
음성을 기록하는 단계에서 본 발명이 적용되는 경우에 대해서 먼저 설명한다. 이는 도 1에서의 전기신호 변환부(52)와 기록부(54)의 사이에 본 발명에 따른 잡음제거회로가 위치하는 경우에 해당한다.First, the case where the present invention is applied in the step of recording audio is described. This corresponds to the case where the noise canceling circuit according to the present invention is located between the electrical signal conversion section 52 and the recording section 54 in FIG.
소음이 많은 지역에서 녹음하는 경우, 먼저 잡음 제거회로를 동작시키기 위한 버튼을 누른다. 그러면, 소정의 잡음제거 제어신호가 발생되어 스위치의 C단자가 A단자에서 B단자로 옮기어 접촉됨으로써 잡음 제거회로가 동작가능하게 된다. 이 스위치는 도 2에 도시된 바와 같이, 신호 입력 부위와 신호 출력부위 양쪽에서 연동한다.When recording in noisy areas, first press the button to activate the noise canceling circuit. Then, a predetermined noise canceling control signal is generated so that the noise canceling circuit can be operated by moving the C terminal of the switch from the A terminal to the B terminal. As shown in Fig. 2, the switch is interlocked at both the signal input part and the signal output part.
소음과 뒤섞인 음성은 마이크를 통해 아날로그 전기신호로 바뀐다. 이 아날로그 전기신호는 아날로그-디지탈 컨버터(2)에 의해 디지탈 전기신호로 바뀐다. 아날로그 전기신호에 비해 디지탈 전기신호는 주위 소음과 같은 잡음을 분리하기가 용이하며, 데이터 치리속도도 빠르다.The scrambled voice is converted into an analog electrical signal through a microphone. This analog electrical signal is converted into a digital electrical signal by the analog-digital converter 2. Compared with analog electric signals, digital electric signals are easier to isolate noise such as ambient noise, and the data processing speed is faster.
디지탈 전기신호는 대역통과 디지탈 필터(4)에 의해 약 0.3KHz에서 3.4KHz의 주파수 범위로 대역제한된다. 이 주파수 대역을 벗어나는 영역의 음성전기신호는 적절한 의사전달에 있어서 거의 영향을 미치지 않는다. 상기 대역통과 디지탈 필터(4)를 거침으로써, 노이즈 쉐이퍼(8)에 의해 처리되기 전에 불필요한 대역의 음성전기신호가 제거됨으로써 노이즈 쉐이퍼(8)가 처리해야 할 데이터는 감소된다.The digital electrical signal is band-limited by the bandpass digital filter 4 in the frequency range of about 0.3 KHz to 3.4 KHz. Voice electrical signals outside the frequency band have little effect on proper communication. By passing through the bandpass digital filter 4, the data required to be processed by the noise shaper 8 is reduced by removing the unnecessary electric voice signal of the band before being processed by the noise shaper 8.
대역통과 디지탈 필터(8)에 의해 대역제한된 데이터는 데이터 압축부(6)에서 압축되어 노이즈 쉐이퍼(8)에 입력된다. 주위의 웅성거리는 소음은 화이트 노이즈(white noise)에 가깝다. 노이즈 쉐이퍼(8)는 음성전기신호에서 이러한 화이트 노이즈의 잡음을 사람의 귀가 덜 민감하게 반응하거나 뒤에 수반되는 필터에 의해 제거되는 주파수대역으로 옮긴다.The data band-limited by the bandpass digital filter 8 is compressed by the data compressor 6 and input to the noise shaper 8. Surrounding noise is close to white noise. The noise shaper 8 shifts the noise of this white noise in the voice electric signal to a frequency band where the human ear is less sensitive or removed by a subsequent filter.
노이즈 쉐이퍼(8)의 출력신호는 데이터 복원부(10)에서 복원되어 저역통과 디지탈 필터(12)에 입력된다. 저역통과 디지탈 필터(12)는 약 3.4KHz이하에서 동작하며 입력된 음성신호중에 잔류하는 잡음을 제거한다.The output signal of the noise shaper 8 is restored by the data recovery unit 10 and input to the low pass digital filter 12. The low pass digital filter 12 operates at about 3.4 KHz or less and removes noise remaining in the input voice signal.
저역통과 디지탈 필터(12)의 디지탈 신호는 디지탈-아날로그 컨버터(14)에 입력되어 아날로그 전기신호로 바뀐다. 이 아날로그 음성 전기신호는 증폭기(16)에 입력되어 충분히 증폭된다. 증폭된 음성 전기신호는 카세트의 테잎에 녹음된다.The digital signal of the low pass digital filter 12 is input to the digital-analog converter 14 and converted into an analog electric signal. This analog voice electric signal is input to the amplifier 16 and fully amplified. The amplified voice electrical signal is recorded on the tape of the cassette.
음성을 재생하는 단계에서 본 발명이 적용되는 경우의 동작도 전술한 음성을 기록하는 단계에서 본 발명이 적용되는 경우의 동작과 유사하다. 이는 도 1에서의 기록부(54)와 재생부(56)의 사이에 본 발명에 따른 잡음제거회로가 위치하는 경우에 해당한다.The operation in the case where the present invention is applied in the step of reproducing the voice is similar to the operation in the case in which the present invention is applied in the step of recording the above-mentioned voice. This corresponds to the case where the noise canceling circuit according to the present invention is located between the recording section 54 and the playback section 56 in FIG.
마이크에 의해 변환된 아날로그 전기신호 대신 테잎에 기록된 아날로그 전기신호가 아날로그-디지탈 컨버터(2)에 입력되며 그 이후는 전술한 바와 동일하게 동작한다. 증폭기(16)에 의해 증폭된 음성전기신호는 이어폰(earphone)이나 스피커에 의해 청취자가 들을 수 있게 된다.Instead of the analog electrical signal converted by the microphone, the analog electrical signal recorded on the tape is input to the analog-to-digital converter 2 and thereafter operate in the same manner as described above. The voice electric signal amplified by the amplifier 16 can be heard by the listener by an earphone or a speaker.
당해 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 전술한 설명으로부터 본발명에 따른 잡음제거회로가 음성을 기록 및 재생하는 시스템, 음성을 기록만 하는 시스템, 음성을 재생만 하는 시스템 중의 어느 것에도 적용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art can apply the noise canceling circuit according to the present invention from any of the above descriptions to any system for recording and reproducing voice, a system for recording only voice, or a system for reproducing voice only. You will know.
또, 상기한 잡음제거회로는 통상의 전화기 뿐만 아니라 비디오 폰(videophone)등 음성신호를 입력하거나 출력하는 여러 기기에 응용되어 적용될 수 있을 것이다.In addition, the noise canceling circuit may be applied to various devices for inputting or outputting a voice signal such as a videophone as well as a general telephone.
본 발명에 따른 잡음 제거회로는 음성을 기록하는 단계나 재생하는 단계에서 음성 전기신호로부터 주위의 잡음을 제거함으로써 보다 깨끗한 음성을 청취할 수 있는 효과를 제공한다.The noise canceling circuit according to the present invention provides an effect of listening to a cleaner voice by removing ambient noise from the voice electrical signal during recording or reproducing of the voice.
Claims (1)
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| KR1019970054530A KR19990033230A (en) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | Noise reduction circuit |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040022014A (en) * | 2002-09-06 | 2004-03-11 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for reproducing audio data |
| KR100479204B1 (en) * | 2002-06-29 | 2005-03-28 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | Apparatus for eliminating noise of audio signal and method thereof |
-
1997
- 1997-10-23 KR KR1019970054530A patent/KR19990033230A/en not_active Application Discontinuation
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| KR100479204B1 (en) * | 2002-06-29 | 2005-03-28 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | Apparatus for eliminating noise of audio signal and method thereof |
| KR20040022014A (en) * | 2002-09-06 | 2004-03-11 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for reproducing audio data |
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