KR19990067811A - 대화의 품질을 개선할 수 있는 음성 스위칭 시스템 - Google Patents
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Abstract
음성 스위치에 있어서, 수신측 제어부(3a)에는 수신 음성 신호(A) 및 송신 음성 신호(D)가 입력되고, 그로 인해 , 수신측 제어부(3a)는 수신측 감쇄부(1)에서 감쇄량을 제어하기 위한 신호를 발생한다. 결과적으로, 수신측 감쇄부(1)는 수신 음성 신호(A)를 선정된 량 만큼 감쇄시켜 스피커(4)를 구동시키기 위한 스피커 출력 음성 신호(B)를 발생한다. 송신측 제어부(3b)에는 스피커 출력 음성 신호(B) 및 마이크로폰 입력 음성 신호(C)가 입력되고, 그로 인해, 송신측 제어부(3b)는 송신측 감쇄부(2)에서 감쇄량을 제어하기 위한 제어량을 발생한다. 결과적으로, 송신측 감쇄부(2)는 스피커 출력 음성 신호(B)를 선정된 량 만큼 감쇄시켜 송신 음성 신호(D)를 발생한다.
Description
본 발명은 원격 회의 시스템과 핸드-프리 전화 시스템 등에 이용하기 위한 음성 스위칭 시스템에 관한 것이다.
종래, 전자 회의 시스템에 이용되는 이러한 음성 스위칭 시스템의 예는 비심사된 일본 특허 출원 번호 제 헤이-1-245661 호, 즉 제 89-245661 호에서 제 1 종래 예로서 예시되어 있다. 출원 명세서에는 전송 신호 레벨과 수신 신호 레벨을 비교하여 양쪽 레벨들 사이의 차이가 소정 값을 초과하는 지의 여부를 검출하는 하우링howling) 비교 장치가 제시되어 있다. 그 차이가 소정 값을 초과하는 경우, 하우링 압축 장치는 낮은 레벨로 되는 전송 신호 또는 수신 신호 중 어느 하나를 검출한다. 한편, 전송 신호 레벨이 수신 신호 레벨보다 높게 검출되는 경우, 하우링 압축 장치는 평가 임펄스 응답의 수정으로부터 에코 캔슬러(echo canceller)를 보호한다.
이러한 종래 음성 스위칭 시스템의 다른 예는 비심사된 일본 특허 출원 번호 제 헤이-5-253001 호, 즉 제 헤이-93-253001 호에서 제 2 종래 예로서 예시되어 있다. 출원 명세서에는 에코 캔슬러에 의해 에코 억제량에 의존하는 전송 입력 레벨의 변화에 기인하여 오류 동작으로부터 원격 회의 시스템의 음성 시스템을 보호하는 음성 제어 회로가 제시되어 있다. 이러한 목적으로, 음성 제어 회로에 있어서, 에코 캔슬러의 전단부로부터 전송 신호의 입력 레벨이 전송 입력 레벨 검출기에 의해 검출되는 한편, 수신 입력 레벨 검출기에 의해 수신 신호 레벨이 검출된다. 전송 입력 레벨 검출기의 검출 출력은 그 후 비교기의 사용에 의한 수신 입력 레벨의 검출 출력과 비교하게 된다. 상기 비교 결과에 의존해서, 전송 신호 감쇄기 또는 수신 신호 감쇄기에 의한 감쇄량이 명세서에 제시되어 있는 음성 제어 회로에서 조정되게 된다.
상기 종래 음성 시스템의 또 다른 예가 비심사된 일본 특허 출원 번호 제 헤이-4-22249 호, 즉 제 92-22249 호에서 제 3 종래 예로서 예시되어 있다. 상기 출원 명세서에는 에코가 상쇄되는 라인을 통해서 음성에 의해서만 가변 감쇄기의 감쇄량을 제어하는 확성 전화 시스템이 제시되어 있다. 즉, 확성 전화 시스템에 있어서 마이크로폰의 출력은 1차 가변 감쇄기에 의해 감쇄되고, 그 후 초기 가변 감쇄기의 출력이 라인으로 보내지게 된다. 라인을 통해서 수신된 음성은 스피커로 인가되는 2차 가변 감쇄기에 의해 감쇄된다. 따라서, 1차 및 2차 가변 감쇄기의 감쇄량은 라인에서 에코가 상쇄되는 수신된 음성에 의해 제어된다. 그러나, 상기한 바와 같은 명세서 각각에 제시되어 있는 제 1 , 제 2 또는 제 3 종래 예는 하우링을 억제하는 기술인 것이다. 이후에 더 상세히 기술되겠지만, 감쇄되는 신호 또는 기준 신호에 확실한 지연이 존재하는 경우에는, 감쇄되는 신호와 감쇄량을 결정하기 위한 기준 신호 사이에서 타이밍의 부정합이 필연적으로 발생하게 된다. 결과적으로, 부적절한 타이밍에서 대화내에 감쇄가 삽입되어 대화의 품질을 악화시키게 된다.
본 발명의 목적은 이후 실시예에서 명료하게 된다.
도 1은 종래의 음성 스위칭 시스템을 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 제 1의 실시예에 따른 음성 스위칭 시스템의 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 음성 스위칭 시스템의 수신측 제어부를 도시하는 블록도.
도 4는 도 3에 도시된 수신측 제어부의 감쇄량 계산부에서 수신 음성 전력의 감쇄의 특정 양과 송신 음성 전력의 특정 감쇄량 사이의 관계를 도시하는 특성도.
도 5는 도 2에 도시된 음성 스위칭 시스템의 송신측 제어부를 도시하는 블록도.
도 6은 도 5에 도시된 송신측 제어부에서 스피커 출력 음성 전력의 특정 감쇄량과 마이크로폰 입력 음성 전력의 특정 감쇄량 사이의 관계를 도시하는 특성도.
도 7은 본 발명의 제 2의 실시예에 따른 음성 스위칭 시스템을 도시하는 블록도.
도 8은 도 7에 도시된 음성 스위칭 시스템의 송신측 제어부 및 사운드 에코 소거기를 부분적으로 도시하는 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
A: 수신 음성 신호D: 송신 음성 신호
3a: 수신측 제어부3b: 송신측 제어부
4: 스피커101: 수신측 감쇄부
본 발명의 특징에 따라, 제 1 레벨을 갖는 마이크로폰 입력 음성 신호를 감쇄하여 제 2 레벨을 갖는 송신 음성 신호를 발생하기 위한 송신측 감쇄 수단;
제 3 레벨을 수신 음성 신호를 감쇄하여 제 4 레벨을 갖는 송신 스피커 출력을 발생하기 위한 수신측 감쇄 수단; 상기 마이크로폰 입력 음성 신호를 상기 스피커 출력 음성 신호의 제 4 레벨과 비교하여 그들 사이의 1차 차이(primary difference)를 얻기 위한 송신측 제어 수단으로서, 상기 1차 차이에 따라, 상기 송신측 감쇄 수단에서 상기 마이크로폰 입력 음성 신호의 감쇄량을 제어하는 송신측 제어 수단과; 상기 송신 음성 신호의 제 2 레벨을 상기 음성 신호의 제 3 레벨과 비교하여 그들 사이의 2차 차이(secondary difference)를 얻기 위한 수신측 제어 수단으로서, 상기 2차 차이에 따라, 상기 수신측 감쇄 수단에서 상기 수신 음성 신호의 감쇄량을 제어하는 수신측 제어 수단을 포함하는 음성 스위칭 시스템이 제공된다.
상기 수신측 제어 수단은, 상기 전송 음성 신호가 통신 라인을 통해 상기 수신 음성 신호로서 복귀하는 시간에 대응하는 지연 시간을 상기 송신 음성 신호에 제공하기 위한 송신측 신호 지연 버퍼; 상기 송신측 신호 지연 버퍼로부터 출력된 상기 송신 음성 신호의 신호 전력을 평가하기 위한 송신측 신호 전력 평가부; 상기 수신 음성 신호의 신호 전력을 평가하기 위한 수신측 신호 전력 평가부; 상기 송신측 신호 전력 평가부에 의해 평가된 상기 송신 음성 신호의 1차 평가된 신호 전력을 상기 수신측 신호 전력 평가부에 의해 평가된 상기 수신 음성 신호의 2차 평가된 신호 전력과 비교하여 그들 사이의 비율을 얻기 위한 제 1 비교기와; 상기 제 1 비교기로부터 출력된 상기 비율에 기초하여 상기 수신측 감쇄 수단을 계산하기 위한 제 1 감쇄량 계산 수단을 더 포함한다.
상기 수신측 신호 전력 평가부에 입력된 상기 수신 음성 신호는 상기 송신 음성 신호가 상기 송신측 신호 지연 버퍼에 입력될 때 초기 시간에서 슬라이언트(slient)될 수 있다.
상기 송신측 제어 수단은, 상기 마이크로폰 입력 음성 신호의 신호 전력을 평가하기 위한 마이크로폰 입력 전력 평가부; 상기 스피커 출력 음성 신호에 지연 신호를 제공하기 위한 스피커 출력 신호 지연 버퍼로서, 상기 지연 시간은 상기 스피커로부터 출력된 음성이 상기 마이크로폰과 사운드 커플링에 의해 상기 마이크로폰 입력 음성 신호가 되는 시간에 대응하는 스피커 출력 신호 지연 버퍼; 상기 스피커 출력 신호 지연 버퍼로부터 출력된 상기 스피커 출력 음성 신호의 신호 전력을 평가하기 위한 제 1 스피커 출력 전력 평가부; 상기 마이크로폰 입력 전력 평가부에 의해 평가된 상기 마이크로폰 입력 음성 신호의 평가된 신호 전력을 상기 제 1 스피커 출력 전력 평가부에 의해 평가된 상기 스피커 출력 음성 신호의 평가된 신호 전력과 비교하여 그들 사이의 비율을 얻는 제 2 비교기와; 상기 제 2 비교기로부터 출력된 상기 비율에 기초하여 상기 송신측 감쇄 수단에서 감쇄량을 계산하기 위한 제 2 감쇄량 계산 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 마이크로폰 입력 전력 평가부에 입력된 상기 마이크로폰 입력 음성 신호는 상기 스피커 출력 음성 신호가 상기 스피커 출력 신호 지연 버퍼에 입력될 때 초기 시간에서 슬라이언트(slient)될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따라, 기술된 형태의 음성 스위칭 시스템이 제공되는데, 상기 송신측 제어 수단은, 사운드 에코 제거기를 통해 통과하는 상기 마이크로폰 입력 음성 신호에 의해 얻어진 반향 에코 신호(reverberation echo signal)의 신호 전력을 평가하기 위한 반향 에코 전력 평가부; 상기 사운드 에코 제거기를 통해 통과하는 상기 스피커 출력 음성 신호의 신호 전력을 평가하기 위한 제 2 스피커 출력 전력 평가부; 상기 반향 에코 전력 평가부에 의해 평가된 상기 반향 에코 신호의 평가된 신호 전력을 상기 제 2 스피커 출력 전력 평가부에 의해 평가된 상기 스피커 출력 음성 신호의 평가된 신호 전력과 비교하여 그들 사이의 비율을 얻는 제 3 비교기와; 상기 제 3 비교기로부터 출력된 상기 비율에 기초하여 상기 송신측 감쇄 수단에서 감쇄량을 계산하기 위한 제 3 감쇄량 계산 수단을 더 포함한다.
상기 사운드 에코 제거기는, 적응 필터 탭 입력 버퍼의 값과 상기 반향 에코 신호의 이용에 의해 적응 필터 인자 버터(adaptive filter factor buffer)에 저장된 적응 필터 인자를 순차적으로 갱신하고, 상기 반향 에코 신호는 상기 마이크로폰 입력 음성 신호가 입력되는 감산기로부터 출력되고, 상기 적응 필터 인자 버퍼의 상기 적응 필터 인자와 상기 적응 필터 탭 입력 버퍼의 상기 값 사이의 곱의 합은 곱 연산자의 합으로 계산되고, 계산의 결과는 상기 감산기에 의해 상기 마이크로폰 입력 음성 신호로부터 감산되어, 상기 반향 에코 신호가 출력되게 된다.
(실시예)
도 1을 참조하여 본 발명의 이해를 돕기 위해 종래의 음성 스위치에 대해서 설명할 것이다.
도 1은 종래의 음성 스위치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 1에서, 통신 라인 측에서 수신되는 수신 음성 신호는 수신측 감쇄부(receiving side attenuation section; 101) 및 제어부(103)로 입력된다. 한편, 마이크로폰(105)에 의해 수집된 마이크로폰 입력 음성 신호는 제어부(103) 및 송신측 감쇄부(102)로 입력된다. 상기 제어부(103)는 수신측 감쇄부(101) 및 송신측 감쇄부(102)에서 감쇄의 양을 제어한다. 이러한 제어에 의해, 수신측 제어부(101)는 수신 음성 신호를 감쇄시켜 음성이 스피커(104)에서 생성되도록 한다. 상기 스피커(104)는 수신 음성을 방 전체에 대해 확대시킨다. 한편, 송신측 감쇄부(102)는 마이크로폰(105)으로부터 입력되는 마이크로폰 입력 음성 신호를 감쇄시켜 송신 음성 신호가 통신 라인 측으로 출력되도록 한다.
도 1을 계속 참조하여, 종래의 음성 스위치의 동작에 대해 설명할 것이다.
도 1에서, 제어부(103)는 수신 음성 신호의 레벨을 마이크로폰(105)으로부터 입력되는 아미크로폰 입력 음성 신호의 레벨과 비교한다. 비교의 결과, 상기 제어부(103)는 수신측 감쇄부(101)와 송신측 감쇄부(102)를 제어하여 더 낮은 레벨을 갖는 마이크로폰 입력 음성 신호 또는 수신 음성 신호 중 어느 하나가 더 감쇄되도록 한다.
본원에서, 예를들면, 원단부(remote end) 스피커가 소리를 내고, 수신 음성 신호가 수신되며, 어떠한 음성 신호도 마이크로폰(105)에 입력되지 않음이 가정되었다. 수신 음성 신호는 수신측 감쇄부(101)를 통해 스피커(104)에 의해 방 전체를 통해 확대된다. 스피커(104)에서 출력되는 음성 신호는 마이크로폰(105)으로 전환되어 다시 아이크로폰에 입력된다. 스피커(104)에서 마이크로폰(105)으로 전환되는 음성 신호의 사운드 결합 이득이 제어부(103)의 이득보다 작을 때, 송신측 입력 레벨이 수신측 입력 레벨보다 더 작은 것으로 제어부(103)에서 결정된다. 사익 제어부(103)는 송신측 감쇄부(102)를 제어하여 감쇄의 양을 더 크게 한다.
다음으로, 예를들면 근단부(near end) 스피커가 소리를 내고, 음성 신호가 마이크로폰(15)으로 입력되며, 어떠한 수신 음성 신호도 수신되지 않음이 가정된다. 마이크로폰 입력 음성 신호는 송신측 감쇄부9102)를 통해 송신된다. 이렇게 송신된 송신 음성 신호는 수신 음성 신호로서 원단부측(remote end side)에서의 마이크로폰(105)과 스피커(104) 사이의 사운드 결합을 통해 되돌려진다. 스피커(104)와 마이크로폰(105) 사이의 사운드 결합의 이득이 수신측 감쇄부(101)의 이득보다 작을 때, 수신측의 입력 레벨이 송신측의 입력 레벨보다 작은 것으로 제어부(103)에서 결정된다. 상기 제어부(103)는 수신측 감쇄부(101)를 제어하여 감쇄의 양이 더 크게 되도록 한다.
그러나, 도 1에 도시된 종래의 음성 스위치에서, 본원의 서두에서 언급된 바와 같이, 예를들면, 음성 인코딩의 처리가 통신 라인에 삽입되는 경우와 같이, 통신 라인에서 어떤 지연이 존재하는 경우, 감쇄되는 신호와 제어부(103)가 감쇄의 양을 결정하기 위해 참조하는 기준 신호 사이에서 타이밍의 부정합이 반드시 발생하게 된다. 이러한 어떤 지연은 스피커에서 출력되는 음성이 마이크로폰으로 향하게 되어, 예를들면 신호 버퍼가 스피커 출력의 앞에 또는 마이크로폰 입력의 뒤에 삽입되는 경우, 마이크로폰의 입력 음성이 되는 동안에도 생성된다. 상기의 경우, 감쇄되는 신호와 기준 신호 사이에 타이밍 부정합이 또한 발생된다. 부적절한 타이밍에서 대화 중에 감쇄가 삽입되어 대화의 품질을 악화시키게 된다.
이제, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 제 1의 실시예에 따른 음성 스위치에 대해 설명할 것이다.
도 2는 제 1의 실시예에 따른 음성 스위치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2에서, 도시되지 않은 통신 라인으로부터 송신되는 수신 음성 신호(A)는 수신측 감쇄부(1) 및 수신측 제어부(3a)에 입력된다. 송신측 감쇄부(2)에 의해 감쇄되는 송신 음성 신호(D)도 또한 수신측 제어부(3a)에 입력된다. 송신 음성 신호(D)는 도시되지 않은 통신 라인으로 송신된다.
따라서, 수신 음성 신호(A) 및 송신 음성 신호(D)가 입력되고, 수신측 제어부(3a)는 수신 음성 신호(A)의 레벨과 송신 음성 신호(D)의 레벨을 비교하여 그 차이를 검출한다. 이렇게 검출된 차이에 의존하여, 수신측 제어부(3a)는 수신측 감쇄부(1)에서의 감쇄의 양을 제어한다. 수신측 감쇄부(1)는 수신 음성 신호(A)를 감쇄하여 스피커 출력 음성 신호(B)를 생성한다. 스피커 출력 음성 신호(B)는 스피커(4)와 송신측 제어부(3b)로 송신된다. 한편, 스피커(4)로부터 확장되는 음성과 근단부 스피커에 의해 생성되는 음성 신호는 마이크로폰(5)에 의해 수집되어 마이크로폰 입력 음성 신호(C)를 생성한다. 마이크로폰 입력 음성 신호(C)는 송신측 감쇄부(2) 및 송신측 제어부(3b)로 입력된다. 송신측 제어부(3b)는 마인크로폰 입력 음성 신호(C)의 레벨과 스피커 출력 음성 신호(B)의 레벨을 비교하여 그 차이를 검출한다. 이렇게 검출된 차이에 의존하여, 송신측 제어부(3b)는 송신측 감쇄부(2)에서의 감쇄의 양을 제어한다. 송신측 감쇄부(2)는 소신 음성 신호(D)를 생성한다. 송신측 감쇄부(2)에 의해 감쇄되어, 송신 음성 신호(D)는 도시되지 않은 통신 라인으로 송신된다.
다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하여 도 2에 도시된 수신측 제어부(3a)에 대해 상세히 설명할 것이다.
도 3은 수신측 제어부(3a)의 내부 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3에서, 수신 음성 신호(A)는 수신측 신호 전력 평가부(receiving side signal power estimation section; 32)로 입력된다. 한편, 송신 음성 신호(D)는 송신측 신호 지연 버퍼(34)로 입력된다. 상기 송신측 신호 지연 버퍼(34)의 출력은 송신측 신호 전력 평가부(33)로 입력된다. 수신측 신호 전력 평가부의 출력과 송신측 신호 전력 평가부(33)의 출력 둘 다는 비교기(31)로 입력되어 서로 비교된다.
상기 비교기(31)의 출력이 감쇄량 계산부(30)에 입력된다. 이 감쇄량 계산부(30)는 수신측 감쇄량(F)을 출력한다. 이 수신측 감쇄량(F)은 도 2에 예시된 수신측 감쇄부(1)에 입력된다.
상기 수신측 신호 전력 평가부(32)는 도시되지 않은 통신 라인(도 2의 좌측)을 통과하고 원격단 스피커에 의해 생성된 음성 신호 전력을 평가한다. 상기 수신측 신호 전력 평가부(32)는 평가된 음성 신호 전력을 비교기(31)에 출력한다. 상기 송신측 신호 전력 평가부(33)는 상기 송신측 신호 지연 버퍼(34)를 통해 지연되는 송신 음성 신호(D)의 음성 신호 전력을 평가한다. 상기 송신측 신호 전력 평가부(33)는 평가된 음성 신호 전력을 상기 비교기(31)에 출력한다.
상기 비교기(31)는 상기 수신측 신호 전력 평가부(32)로부터 출력된 평가 음성 신호 전력을 상기 송신측 신호 전력 평가부(33)로부터 출력된 평가 음성 신호 전력과 비교하여, 두 평가 음성 신호 전력간의 비를 검출한다. 이와 같이 검출된 비는 상기 감쇄량 계산부(30)쪽으로 출력된다. 상기 감쇄량 계산부(30)는 상기 비교기(31)로부터 입력된 두 음성 신호 전력의 비를 기초로 수신측 감쇄량을 계산하여 생성한다.
상기 비와 상기 감쇄량 계산부(30)의 출력간의 관계가 예컨대 도 4에 그래프로 도시되어 있다. 도 4에는 가로축에 상기 비가 표시되어 있고 세로축에 감쇄량이 표시되어 있는 그래프가 도시되어 있다. 도 4에 명확하게 도시된 바와 같이, 감쇄량은 상기 비가 작을 때 커진다. 이에 반해, 상기 감쇄량은 상기 비가 클 때 작아진다.
또한, 도 5 및 도 6을 참조하여 도 2에 예시된 송신측 제어부(3b)에 대해 상세히 설명한다.
도 5는 송신측 제어부(3b)의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5에서, 도 2의 수신측 감쇄부(1)로부터 출력된 스피커 출력 음성 신호(B)는 스피커 출력 신호 지연 버퍼(44)에 입력된다. 상기 스피커 출력 신호 지연 버퍼(44)는 스피커 출력 전력 평가부(43)에 출력될 스피커 출력 음성 신호(B)를 지연시킨다. 상기 스피커 출력 전력 평가부(43)는 상기 스피커 출력 신호 지연 버퍼(44)에 의해 지연된 스피커 출력 음성 신호(B)의 전력을 평가한다. 상기 평가된 전력은 상기 스피커 출력 전력 평가부(43)로부터 상기 비교기(41)측으로 출력된다. 한편, 도 2에 예시된 마이크로폰(5)으로부터 입력된 마이크로폰 입력 음성 신호(C)가 마이크로폰 입력 전력 평가부(42)에 입력된다. 상기 마이크로폰 입력 전력 평가부(42)는 도 2에 예시된 스피커(4)와 마이크로폰(5)에 대응하고 인접단 스피커에 의해 생성되는 음성 신호 전력을 평가한다. 상기 마이크로폰 입력 전력 평가부(42)는 상기 평가된 음성 신호 전력을 비교기(41)측으로 출력한다. 상기 비교기(41)는 상기 스피커 출력 전력 평가부(43)로부터 출력된 스피커 출력 음성 신호(B)의 평가된 음성 신호 전력을 상기 마이크로폰 입력 전력 평가부(42)로부터 출력된 인접단 스피커에 의해 생성된 평가 음성 신호과 비교하여, 두 평가된 음성 신호 전력간의 비를 검출한다. 이와 같이 검출된 비는 상기 감쇄량 계산부(40)에 출력된다. 상기 감쇄량 계산부(40)는 상기 비교기(41)로부터 입력된 두 음성 신호 전력의 비를 기초로 송신측 감쇄량을 계산하여 생성한다. 상기 송신측 감쇄량은 도 2에 예시된 송신측 감쇄부(2)측으로 출력된다.
상기 비와 상기 감쇄량 계산부(40)의 출력간의 관계가 예컨대 도 6에 그래프로 도시되어 있다. 도 6에는 가로축에 상기 비가 표시되어 있고 세로축에 감쇄량이 표시되어 있는 그래프가 도시되어 있다. 도 6에 명확하게 도시된 바와 같이, 상기 감쇄량은 상기 비가 작을 때 작아진다. 이에 반해, 상기 비가 클 때는 상기 감쇄량이 커진다.
도 2, 도 3 및 도 5를 계속 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 음성 스위치의 동작에 대해 설명한다. 먼저, 이하에서 수신측 감쇄부(1)의 제어에 대해 설명한다. 여기서, 마이크로폰(5)에 의해 수집되어 출력되는 마이크로폰 음성 신호(C)가 존재하고, 통신 라인을 통해 송신되는 수신 음성 신호(A)는 존재하지 않는 것으로, 즉 사일런트인 것으로 가정한다. 이때, 상기 마이크로폰 입력 음성 신호(C)는 송신측 제어부(3b)와 송신측 감쇄부(2)에 입력된다. 상기 스피커 출력 음성 신호(B)가 상기 수신측 감쇄부(1)로부터 상기 송신측 제어부(3b)에 입력되지 않으므로, 상기 송신측 제어부(3b)는 적은 송신측 감쇄량을 상기 송신측 감쇄부(2)측으로 출력한다. 결과적으로, 상기 송신측 감쇄부(2)는 마이크로폰 입력 음성 신호(C)를 거의 감쇄시키지 않고 상기 송신 음성 신호(D)를 상기 통신 라인측으로 송신 신호로서 출력한다. 상기 통신 라인에 출력된 송신 음성 신호(D)는 원격단측의 도시되지 않은 스피커와 도시되지 않은 마이크로폰과 음성 결합된다. 상기 송신 음성 신호(D)는 상기 통신 라인을 통해 상기 수신 음성 신호(A)로서 복귀된다. 이 경우에, 상기 송신 음성 신호(D)가 상기 통신 라인을 통해 수신 음성 신호(A)로서 복귀되는데에는 대략 수 백 밀리초가 걸린다.
복귀된 상기 수신 음성 신호(A)는 상기 수신측 감쇄부(1)와 수신측 제어부(3a)에 입력된다. 도 3에 예시된 수신측 제어부(3a)에서는 수신 음성 신호(A)가 수신측 신호 전력 평가부(32)에 입력된다. 이 수신측 신호 전력 평가부(32)는 상기 수신 음성 신호(A)의 신호 전력을 평가한다. 이와 같이 평가된 상기 수신 음성 신호(A)의 신호 전력이 상기 비교기(31)측으로 출력된다. 한편, 상기 송신측 감쇄부(2)로부터 출력된 송신 음성 신호(D)는 내부에서 지연되도록 상기 수신측 제어부(3a)의 송신측 신호 지연 버퍼(34)에 입력된다. 이후에, 상기 지연된 송신 음성 신호(D)는 상기 송신측 신호 전력 평가부(33)측으로 출력된다. 상기 송신측 신호 전력 평가부(33)는 상기 송신 음성 신호(D)의 신호 전력을 평가한다. 상기 송신 음성 신호(D)의 평가된 신호 전력은 상기 비교기(31)에 입력된다.
따라서, 상기 비교기(31)는 상기 수신 음성 신호(A)의 신호 전력과 상기 송신 음성 신호(D)의 신호 전력을 비교한다. 상기 비교기(31)에 의한 이 비교시에, 상기 송신측 신호 지연 버퍼(34)에 의한 상기 송신 음성 신호(D)의 지연량은 통신 라인으로 인한 지연량과 동일해지도록 조절된다. 바꾸어 말하면, 상기 송신측 신호 지연 버퍼(34)에 의한 송신 음성 신호(D)의 지연량은 상기 송신 음성 신호가 상기 통신 라인을 통해 원격단 스피커에 의해 생성된 음성으로 상기 스피커와 마이크로폰에 의해 음성 결합되어, 상기 통신 라인을 통해 상기 수신 음성 신호(A)로서 복귀될 때가지 발생되는 지연량(이 예에서는, 위에서 언급한 바와 같이 수백 밀리초)과 동일해지도록 조절된다. 음성 결합의 이득이 "1"을 초과하지 않으면, 상기 비교기(31)가 상기 감쇄량 계산부(30)측으로 감쇄량을 증가시키는 신호를 출력한다. 상기 감쇄량 계산부(30)는 상기 비교기(31)에 의한 출력을 기초로, 즉 상기 수신 음성 신호(A)의 전력과 상기 송신 음성 신호(D)의 전력간의 비를 기초로, 많은 수신측 감쇄량(F)을 출력한다. 많은 수신측 감쇄량(F)이 도 2의 수신측 감쇄부(1)에 출력된다. 따라서, 상기 수신측 감쇄부(1)로부터 출력된 스피커 출력 음성 신호(B)는 상기 통신 라인을 통해 복귀되는 송신 음성 신호(D)에 대응하는 수신 음성 신호(A)으로서 결코 출력되지 않는다. 결과적으로, 상기 수신 음성 신호(A)의 어떤 음성도 상기 스피커(4)로부터 출력되지 않는다.
다음에, 이하에서 송신측 감쇄부(2)의 제어에 대해 설명한다. 여기서, 수신 음성 신호(A)는 도 2의 통신 라인을 통해 수신측 제어부(3a)에 입력되고, 상기 마이크로폰(5)를 통해 입력된 마이크로폰 입력 음성 신호(C)는 사일런트인 것으로 가정한다.
이 경우에, 상기 수신측 제어부(3a)는 수신측 감쇄부(1)에 대해 소량의 감쇄를 요구한다. 결과적으로, 어떠한 수신 음성 신호 A도 상기 수신측 감쇄부(1)에 의해 거의 감쇄되지 않으며 상기 수신측 감쇄부로부터 상기 스피커(4) 및 상기 송신측 제어부(3b)로 상기 스피커 출력 음성 신호 B로서 출력된다. 상기 수신측 감쇄부(1)로부터 상기 스피커(4)로 제공된 상기 스피커 출력 음성 신호 B는 상기 스피커(4)로 하여금 음성을 생성하도록 구동한다. 상기 스피커(4)와 상기 마이크로폰(5) 사이에 결합된 사운드를 통해, 상기 음성은 상기 스피커(4)로부터 도 2에 점선으로 도시된 마이크로폰(5)으로 전송되어 마이크로폰의 입력으로 된다. 상기 음성의 생성에서부터 상기 음이 상기 마이크로폰(5)으로 모아지기까지 지연은 피할 수 없이 발생되고 만다. 한편, 상기 스피커 출력 음성 신호 B는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 전송측 제어부(3b0에 입력된다. 여기에서 상기 스피커 출력 음성 신호 B는 상기 스피커 출력 신호 지연 버퍼(44)에 의해 지연되어 상기 스피커 출력 전력 평가부(43)에 입력된다. 상기 스피커 출력 신호 지연 버퍼(44)에 의한 지연 양은, 상기 스피커 출력 음성 신호 B가 상기 스피커(4)로부터 음성으로서 출력되어, 상기 스피커와 상기 마이크로폰 사이에 결합되는 사운드와 함께 출력되도록 상기 마이크로폰 입력 음성 신호 C로서 상기 마이크로폰(5)에 의해 모아질 때까지 발생되는 지연 시간과 동일하게 되도록 조정된다.
상기 스피커 출력 신호 지연 버퍼(44)에 의해 지연된 후, 상기 스피커 출력 음성 신호 B는 위에서 언급한 바와 같이, 상기 스피커 출력 전력 평가부(43)에 입력된다. 여기에서, 상기 스피커 출력 음성 신호 B의 신호 전력이 평가된다. 결과적으로, 상기 스피커 출력 음성 신호 B의 상기 평가된 신호 전력이 상기 비교기(41)에 입력된다. 한편, 상기 마이크로폰(5)으로부터 출력된 상기 마이크로폰 입력 음성 신호 C는 상기 마이크로폰 입력 전력 평가부(42)에 입력된다. 여기에서, 상기 마이크로폰 입력 음성 신호 C의 신호 전력이 평가된다. 결과적으로, 상기 마이크로폰 입력 음성 신호 C의 상기 평가된 신호 전력은 상기 비교기(41)에 입력된다. 따라서, 상기 비교기(41)는 상기 스피커 출력 음성 신호 B의 상기 평가된 신호 전력을 상기 마이크로폰 입력 음성 신호 C의 상기 평가된 신호 전력과 비교한다.
상기 비교기(41)에 의한 상기 비교에 있어서, 상기 스피커(4)와 상기 마이크로폰(5) 사이에 결합되는 사운드의 이득이 "1"을 초과하지 않으면, 상기 비교기(41)는 감쇄량 증가에 따른 신호를 상기 감쇄량 산출부(40)로 출력한다. 상기 비교기(41)에 의한 상기 비교의 결과에 기초해서, 상기 감쇄량 산출부(40)는 전송측 감쇄량 E를 산출해서 상기 전송측 감쇄부(2)에 출력한다. 따라서, 상기 전송측 감쇄부(2)는 상기 전송측 감쇄량 E에 따라 상기 마이크로폰 입력 음성 신호 C를 감쇄한다. 그러므로, 상기 스피커(4)로부터 출력된 음성이 상기 마이크로폰(5)으로 전송되고 이에 의해 모아질지라도, 상기 음성은 상기 전송측 감쇄부(2)에 의해 크게 감쇄된다. 결과적으로, 상기 마이크로폰 입력 음성 신호 C는 상기 전송 음성 신호 D에 결코 포함되지 않는다. 그래서, 상기 제 1 실시예에 따른 음성 전환에 있어서, 통신 라인에서 지연이 발생되거나 또는 상기 스피커(4)로부터 출력된 음성이 상기 마이크로폰(5)에 전송되어 마이크로폰 입력으로 될 때까지 지연이 발생될지라도, 상기 수신측 제어부(3a) 및 상기 전송측 제어부(3b)는 각각 적절한 전환 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 변환의 품질이 상당히 개선된다.
도 7 및 8을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 음성 전환에 대해 설명을 계속 진행한다.
도 7은 제 2 실시예에 따른 음성 전환의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 음성 전환은 제 2 실시예에서의 구성과 유사한 구성을 갖는다. 유사한 부분은 유사한 도면 부호로 표시한다.
도 7과 도 2를 비교하여 분명하게 이해되는 바와 같이, 도 2의 도면 부호와 상이한 도면 부호 3C를 도 7의 전송측 제어부에 붙인다. 또한, 도 2의 구성에 덧붙여서 사운드 에코 소거기(6)를 제공한다. 상기 전송측 제어부(3c)에 대한 제어는 상기 사운드 에코 소거기(6)와 관련되어 있다.
즉, 상기 전송측 감쇄부(1)로부터 출력된 상기 스피커 출력 음성 신호 B는 상기 스피커(4)로 출력될 뿐만 아니라 상기 사운드 에코 소거기(6)를 통해 상기 전송측 제어부(3c)에도 입력된다. 한편, 상기 마이크로폰(5)으로부터 출력된 상기 마이크로폰 입력 음성 신호 C도 상기 사운드 에코 소거기(6)에도 입력되고 이 사운드 에코 소거기로부터 반향 에코 신호 G로서 출력된다. 상기 반향 에코 신호 G는 상기 전송측 감쇄부(2) 및 상기 전송측 제어부(3c)에 제공된다. 다른 부분들은 도 2 에 도시된 제 1 실시예의 부분들과 유사하다.
도 7과 함께 도 8을 참조해서 상기 사운드 에코 소거기(6) 및 상기 전송측 제어부(3c)에 대해 설명을 계속한다. 도 8은 상기 사운드 에코 소거기(6) 및 상기 전송측 제어부(3c)의 내부 구성을 도시하는 블록도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 전송측 제어부(3c)는 감쇄량 산출부(50), 비교기(51), 반향 에코 전력 평가부(52), 및 스피커 출력 전력 평가부(53)를 포함한다. 한편, 상기 사운드 에코 소거기(6)는 적응성 필터(61) 및 감산기(65)를 포함한다. 상기 적응성 필터(61)는 적응성 필터 탭 입력 버퍼(62), 적의 합 연산기(sum of product operator)(63) 및 적응성 필터 인자 버퍼(adaptive filter factor buffer)(64)를 포함한다. 위에서 언급한 바와 같이 상기 마이크로폰(5)에서 출력된 마이크로폰 입력 음성 신호 C는 상기 감산기(65)로 입력된다. 또한, 상기 적의 합 연산기(63)의 출력도 상기 감산기(65)로 입력된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 반향 에코 신호 G는 상기 전송측 제어부(3c)의 상기 반향 에코 전력 평가부(52)뿐만 아니라 상기 사운드 에코 소거기(6)의 상기 적응성 필터(61)에도 출력된다. 도 7에 도시된 상기 전송측 감쇄부(1)로부터 출력되는 상기 스피커 출력 음성 신호 B는 상기 적응성 필터 탭 입력 버퍼(62)에 입력된다. 상기 적응성 필터 탭 입력 버퍼(62)의 출력은 상기 스피커 출력 전력 평가부(53)에 입력된다.
상기 적응성 필터(61)는 상기 반향 에코 신호 G와 상기 적응성 필터 탭 입력 버퍼(62)의 값을 사용해서 상기 적응성 필터 인자 버퍼(64)에 저장된 적응성 필터 인자를 연속적으로 새롭게 한다. 상기 적응성 필터 인자 버퍼(64)의 적응성 필터 인자와 상기 적응성 필터 탭 입력 버퍼(62)의 값 사이의 적의 합은 상기 적의 합 연산기(63)에서 산출된다. 상기 산출의 결과가 상기 감산기(65)에 입력된다. 상기 감산기(65)는 상기 마이크로폰 입력 음성 신호 C로부터 상기 적의 합 연산기(63)에서의 상기 산출 결과를 감산함으로써 상기 반향 에코 신호 G를 생성한다. 상기 스피커 출력 전력 평가부(53)는 상기 스피커 출력 음성 신호 B의 신호 전력을 평가한다. 상기 스피커 출력 음성 신호 B의 상기 평가된 신호 전력은 상기 비교기(51)에 출력된다. 상기 반향 에코 신호 G는 상기 전송측 제어부(3c의 상기 반향 에코 전력 평가부(52)에 입력된다. 상기 비교기(51)는 상기 스피커 출력 음성 신호 B의 신호 전력과 상기 반향 에코 전력 평가부(52)로부터 출력된 니어 엔드 스피커(near end speaker)의 음성의 신호 전력을 비교하여 이들 사이의 비율을 검출한다. 상기 비율은 상기 비교기(51)로부터 상기 감쇄량 산출부(50)로 출력된다. 상기 감쇄량 산출부(50)는 상기 비교기(51)로부터 입력된 상기 비율에 기초해서 전송측 감쇄량을 산출하고 결정한다. 상기 전송측 감쇄량은 도 7의 상기 전송측 감쇄부(2)에 출력된다.
제 2 실시예에서, 도 8에 도시된 상기 적응성 필터 탭 입력 버퍼(62)는 제 1 실시예에서의 상기 스피커 출력 신호 지연 버퍼(44)와 유사하게 동작한다. 따라서, 제 1 실시예에서의 상기 스피커 출력 신호 지연 버퍼(44)는 상기 적응성 필터 탭 입력 버퍼(62)로 대체될 수 있다. 본 발명의 음성 전환이 상기 사운드 에코 소거기(6)와 함께 사용되는 이러한 구조에 있어서, 상기 스피커 출력 음성 신호를 지연하는데 필요한 상기 스피커 출력 신호 지연 버퍼는 생략될 수 있다. 또한, 상기 적응성 필터(61)에서의 인자 산출 결과를 참조해서, 상기 스피커 출력 음성 신호 B의 지연 양을 제어할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따라, 상기 스피커 출력 음성 신호의 레벨 및 상기 마이크로폰 입력 음성 신호의 레벨이 상기 전송측 제어부에서 서로 비교된다. 상기 두 개의 레벨간의 차이에 기초해서, 상기 마이크로폰 입력 음성 신호의 상기 레벨을 감쇄하여 상기 전송 음성 신호를 얻는다. 또한, 상기 수신 음성 신호의 레벨과 상기 전송 음성 신호의 레벨은 상기 수신측 제어부에서 서로 비교된다. 상기 두 개의 레벨간의 차이에 기초해서, 상기 수신 음성 신호의 상기 레벨을 감쇄하여 상기 스피커 출력 음성 신호를 얻는다. 그러므로, 상기 스피커로부터 출력된 음성이 마이크로폰으로 전송되어 마이크로폰 입력 신호가 될 때까지 지연이 발생할지라도, 또는 통신 라인 측에 지연이 존재하고 있을지라도, 전환 동작은 적절하게 실행될 수 있다. 따라서, 변환의 품질이 보다 개선될 수 있다.
지금까지 양호한 실시예를 관련시켜 본 발명을 설명하였으나, 당 분야에 익숙할 기술인은 다양한 방법으로 본 발명을 용이하게 효과적으로 적용할 수 있다.
Claims (7)
- 제 1 레벨을 갖는 마이크로폰 입력 음성 신호를 감쇄하여 제 2 레벨을 갖는 송신 음성 신호를 발생하기 위한 송신측 감쇄 수단;제 3 레벨을 수신 음성 신호를 감쇄하여 제 4 레벨을 갖는 송신 스피커 출력을 발생하기 위한 수신측 감쇄 수단;상기 마이크로폰 입력 음성 신호를 상기 스피커 출력 음성 신호의 제 4 레벨과 비교하여 그들 사이의 1차 차이(primary difference)를 얻기 위한 송신측 제어 수단으로서, 상기 1차 차이에 따라, 상기 송신측 감쇄 수단에서 상기 마이크로폰 입력 음성 신호의 감쇄량을 제어하는 송신측 제어 수단과;상기 송신 음성 신호의 제 2 레벨을 상기 음성 신호의 제 3 레벨과 비교하여 그들 사이의 2차 차이(secondary difference)를 얻기 위한 수신측 제어 수단으로서, 상기 2차 차이에 따라, 상기 수신측 감쇄 수단에서 상기 수신 음성 신호의 감쇄량을 제어하는 수신측 제어 수단을 포함하는 음성 스위칭 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 수신측 제어 수단은,상기 전송 음성 신호가 통신 라인을 통해 상기 수신 음성 신호로서 복귀하는 시간에 대응하는 지연 시간을 상기 송신 음성 신호에 제공하기 위한 송신측 신호 지연 버퍼;상기 송신측 신호 지연 버퍼로부터 출력된 상기 송신 음성 신호의 신호 전력을 평가하기 위한 송신측 신호 전력 평가부;상기 수신 음성 신호의 신호 전력을 평가하기 위한 수신측 신호 전력 평가부;상기 송신측 신호 전력 평가부에 의해 평가된 상기 송신 음성 신호의 1차 평가된 신호 전력을 상기 수신측 신호 전력 평가부에 의해 평가된 상기 수신 음성 신호의 2차 평가된 신호 전력과 비교하여 그들 사이의 비율을 얻기 위한 제 1 비교기와;상기 제 1 비교기로부터 출력된 상기 비율에 기초하여 상기 수신측 감쇄 수단을 계산하기 위한 제 1 감쇄량 계산 수단을 더 포함하는 음성 스위칭 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 수신측 신호 전력 평가부에 입력된 상기 수신 음성 신호는 상기 송신 음성 신호가 상기 송신측 신호 지연 버퍼에 입력될 때 초기 시간에서 슬라이언트(slient)되는 음성 스위칭 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 송신측 제어 수단은,상기 마이크로폰 입력 음성 신호의 신호 전력을 평가하기 위한 마이크로폰 입력 전력 평가부;상기 스피커 출력 음성 신호에 지연 신호를 제공하기 위한 스피커 출력 신호 지연 버퍼로서, 상기 지연 시간은 상기 스피커로부터 출력된 음성이 상기 마이크로폰과 사운드 커플링에 의해 상기 마이크로폰 입력 음성 신호가 되는 시간에 대응하는 스피커 출력 신호 지연 버퍼;상기 스피커 출력 신호 지연 버퍼로부터 출력된 상기 스피커 출력 음성 신호의 신호 전력을 평가하기 위한 제 1 스피커 출력 전력 평가부;상기 마이크로폰 입력 전력 평가부에 의해 평가된 상기 마이크로폰 입력 음성 신호의 평가된 신호 전력을 상기 제 1 스피커 출력 전력 평가부에 의해 평가된 상기 스피커 출력 음성 신호의 평가된 신호 전력과 비교하여 그들 사이의 비율을 얻는 제 2 비교기와;상기 제 2 비교기로부터 출력된 상기 비율에 기초하여 상기 송신측 감쇄 수단에서 감쇄량을 계산하기 위한 제 2 감쇄량 계산 수단을 더 포함하는 음성 스위칭 시스템.
- 제 4 항에 있어서, 상기 마이크로폰 입력 전력 평가부에 입력된 상기 마이크로폰 입력 음성 신호는 상기 스피커 출력 음성 신호가 상기 스피커 출력 신호 지연 버퍼에 입력될 때 초기 시간에서 슬라이언트되는 음성 스위칭 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 송신측 제어 수단은,사운드 에코 제거기를 통해 통과하는 상기 마이크로폰 입력 음성 신호에 의해 얻어진 반향 에코 신호(reverberation echo signal)의 신호 전력을 평가하기 위한 반향 에코 전력 평가부;상기 사운드 에코 제거기를 통해 통과하는 상기 스피커 출력 음성 신호의 신호 전력을 평가하기 위한 제 2 스피커 출력 전력 평가부;상기 반향 에코 전력 평가부에 의해 평가된 상기 반향 에코 신호의 평가된 신호 전력을 상기 제 2 스피커 출력 전력 평가부에 의해 평가된 상기 스피커 출력 음성 신호의 평가된 신호 전력과 비교하여 그들 사이의 비율을 얻는 제 3 비교기와;상기 제 3 비교기로부터 출력된 상기 비율에 기초하여 상기 송신측 감쇄 수단에서 감쇄량을 계산하기 위한 제 3 감쇄량 계산 수단을 더 포함하는 음성 스위칭 시스템.
- 제 6 항에 있어서, 상기 사운드 에코 제거기는 적응 필터 탭 입력 버퍼의 값과 상기 반향 에코 신호의 이용에 의해 적응 필터 인자 버터(adaptive filter factor buffer)에 저장된 적응 필터 인자를 순차적으로 갱신하고, 상기 반향 에코 신호는 상기 마이크로폰 입력 음성 신호가 입력되는 감산기로부터 출력되고, 상기 적응 필터 인자 버퍼의 상기 적응 필터 인자와 상기 적응 필터 탭 입력 버퍼의 상기 값 사이의 곱의 합은 곱 연산자의 합으로 계산되고, 계산의 결과는 상기 감산기에 의해 상기 마이크로폰 입력 음성 신호로부터 감산되어, 상기 반향 에코 신호가 출력되는 음성 스위칭 시스템.
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