KR20000023823A

KR20000023823A - 다중 행렬식을 채용하는 음성검출 시스템

Info

Publication number: KR20000023823A
Application number: KR1019997000310A
Authority: KR
Inventors: 지오프리 마샬 콕스
Original assignee: 브라이언 잭맨; 텔랩스 오퍼레이션스 , 인코포레이티드
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1999-01-16
Publication date: 2000-04-25
Also published as: CN1230276A; WO1998002872A1; EP0954852A1; JP2001516463A; IL128053A; CA2260218A1; US5884255A; EP0954852A4; AU2598197A; IL128053A0

Abstract

음성검출 시스템(10)에 다중 음성검출 서브-시스템(11,13,15)이 제공되고, 음성검출 서브-시스템(11,13,15)은 입력터미날(12)에서 수신된 전자 통신신호에 음 성이 존재하는가의 여부를 결정하기 위한 명백한 통계적 방법을 채용한다. 예컨대, 제1음성검출 서브-시스템(11)은 이동평균 피크신호 필터(20)를 채용하고, 제2음성검출 서브-시스템은 이동평균 잡음필터(22)를 채용하며, 제3음성검출 서브-시스템은 변이필터(24)를 채용한다. 각 필터(20,22,24)로부터의 신호는 각 임계값과 비교되고, 임계값이 총 음성검출 결정을 만들기 위해 음성결정 논리부(40)에 제공된다. 음성검출 시스템은 전화 자동 이득 제어를 위해 유용하다.

Description

다중 행렬식을 채용하는 음성검출 시스템{SPEECH DETECTION SYSTEM EMPLOYING MULTIPLE DETERMINANTS}

충분히 청취할 수 있는 레벨로 전송된 음성신호를 유지하기 위해 자동이득제어(AGC)회로가 전화통신시스템과 같은 통신시스템에서 사용되어진다. 잡음성분을 최소화하는 동안 음성신호의 특정 평균이나 피크 레벨을 유지하기 위해 자동이득제어회로는 음성과 잡음을 식별하기 위한 음성검출기를 이용한다. 전형적으로, 음성검출기는 전송된 신호의 단일 통계적 특성을 평가하고, 통계적 특성값과 소정의 기준을 비교하여 전송된 신호에 음성의 존재 유무를 나타내는 논리적 출력신호를 제공한다. AGC회로는 논리적 출력신호가 음성의 존재를 나타내는가의 여부에 따라 인가된 이득을 조정함으로써 논리적 출력신호에 응답한다.

통상적인 음성검출기의 하나의 문제는 음성검출을 나타내기에 충분한 레벨에서 필요한 통계적 특성을 처리하는 잡음신호에 대해 잡음을 평가할 때, 잘못된 결정을 만드는 것에 대해 음성검출기가 취약성이 있는 것으로 간주되는 것과 같은 단일 통계적 결정에 따른 신뢰성이다. 다른 문제는 음성의 존재가 음성검출기에 의해 결정됨에 따른 신뢰도를 불명확하게 하는 단일 논리적 신호 출력의 생성이다. 따라서, 전송된 전화신호에서 음성의 존재를 결정하기 위해 단일 통계적 기준 이상을 이용하는 음성검출기를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 결정의 신뢰도가 이득을 조정함에 있어 고려되어질 수 있는 검출신호를 발생시키는 음성검출기를 제공하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명은 전자통신신호가 주로 음성으로 구성되는지 잡음으로 구성되는지의 여부를 결정하기 위한 프로세스 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 통보자신호상에 병렬로 전달된 다수의 통계적 결정의 개개의 결과를 결합함으로써 음성이나 잡음으로서의 신호를 연속적으로 정형화하는 음성검출시스템에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 음성검출기의 기능 블럭도이다.

본 발명의 1측면에 따르면, 전화 AGC시스템을 위한 음성검출기는 신호에 음성의 존재의 독립적 결정을 만들기 위한 분리 음성검출 메카니즘을 구비하여 구성된다. 각 음성검출 메카니즘은 검출신호를 발생시키고, 개개의 검출신호는 전송된 신호에 음성의 존재를 나타내기 위한 전체 검출신호를 발생시키도록 결합된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 개개의 검출신호는 전송된 신호에 음성이 존재하는가의 여부에 따라 각 음성 검출기 결정에서의 신뢰도를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 음성검출기(10)의 기능 블럭도를 나타낸 것으로, 음성검출기는 아날로그회로와 디지탈회로 및 적절히 프로그램된 일반 목적 디지탈 신호처리기(DSP)로 실현될 수 있고, 또한 요구에 따라 이러한 형태의 회로의 복합형으로 실현할 수도 있다. 본 실시예에 있어서, 디지탈 신호처리기는 기능블럭으로서 도 1에 도시된 바와 같이 다양한 기능을 달성하기 위해 프로그램된다.

통신신호가 음성검출기(10)의 입력터미날(12)에 제공되는 바, 통신신호는 표준 300Hz 내지 3500Hz 전화신호와 같은 전형적 음성대역신호이다. 한편, 통신신호는, 예컨대 통신채널의 개개의 서브대역부(subband portion)내에서의 음성/잡음 결정을 만들기에 바람직한 곳에서의 적용에서 음성대역신호의 서브대역부를 구비하여 이루어질 수 있다.

통신신호는 디지탈 값 Xi의 연속으로 표현되도록 도 1에 도시된다. 통신신호는 신호(Xi)의 포지티브 및 네가티브 피크값을 확인하기 쉽게하기 위해 비제로 평균 신호로 먼저 변환된다. 이러한 비제로 평균신호는 정류기(14)에 의해 절대값 신호 ｜Xi｜로서 발생된다.

절대값 신호(｜Xi｜)는 정류기(14)에 의해 피크 검출기(16)에 제공되고, 피크검출기(16)는 절대값 신호에서 국부 최대를 검출하기 위해 구성된다. 국부 최대가 검출될 경우, 피크검출기는 통신신호에서 검출된 피크값을 나타내는 검출신호, PDET를 어써트(assert)하고, 동시에 검출된 피크값(Pi)이 피크검출기(16)에 의해 출력 레지스터나 터미날(18)에 제공된다. DSP실시예에 있어서, 검출신호(PDET)는 피크 검출 루프에서의 분기 명령에 의해 실행될 수 있다. 입력신호와 관련하여 피크가 검출되지 않으면, 피크검출 루프는 피크값이 검출될때까지 실행되도록 연속된다.

검출된 피크값(Pi)이 입력으로서 이동평균 피크신호 검출기(1)와, 이동평균 피크잡음 검출기(13) 및, 이동변이 검출기(15)를 포함하는 3개의 음성검출기에 제공된다. 음성검출기(11,13,15) 각각은 피크값(Pi)의 연속과 관련한 각 통계적 값을 발생시키기 위한 통계적 필터를 구비하여 이루어진다. 본 실시예에 있어서, 검출기(11)는 피크신호값의 이동 평균을 발생시키기 위한 이동평균 피크 필터(20)를 포함하고, 검출기(13)는 신호가 주로 잡음인 것을 음성검출기(10)가 결정할때의 간격 동안 피크신호의 이동 평균을 발생시키기 위한 이동평균 잡음필터(22)를 포함하며, 이동변이 검출기(15)는 피크신호(Pi)의 변이를 나타내는 출력신호(/Vi; 여기서, "/"는 Vi의 바(bar)를 의미함. 이하, 마찬가지임)를 발생시키기 위한 변이필터(24)를 포함한다.

이동평균 피크신호 검출기(11)에 있어서, 이동평균 피크필터(20)는 인에이블 터미날에서 피크 검출신호(PDET)를 수신하고, 그에 응답하여 평균 식

에 따른 이동평균 출력값(/Pi)을 갱신한다. 여기서, m＞1 이다.

평균 상수 m은 이동평균에 따라 각 피크값의 중량을 결정하고, 따라서 이동평균(/Pi)의 응답성과 감쇄시간에 영향을 미치게 된다. 통신신호가 주로 음성으로 구성되었는지 잡음으로 구성되었는지의 여부의 첫번째 결정은 소정 임계값에 대해 이동 평균신호(/Pi)의 현재 값을 비교함으로써 이루어진다. 이러한 비교에 따른 가정은 높은 평균 피크값이 잡음의 간격 동안 보다는 음성의 간격 동안에 더욱 발생되어질 수 있다는 것이다.

바람직하게는, 단순한 2진 음성/비음성 출력신호 보다 더 많은 정보를 전달하는 출력신호를 발생시키기 위해 이동평균(/Pi)이 하나 이상의 임계값과 비교되는 것이다. 도시된 실시예에 있어서, 이동평균신호(/Pi)는 행렬식(D₁₁,D₁₂)의 3개의 출력 조합중 하나를 발생시키도록 비교기(26,28)에 의해 임계값(t₁₁,t₁₂; 여기서, t₁₁＜ t₁₂)과 비교된다.

(1) /Pi ≤ t₁₁, 여기서, D₁₁= 0, D₁₂= 0

(2) t₁₁＜ /Pi ≤ t₁₂, 여기서, D₁₁= 1, D₁₂= 0

(3) /Pi ＞ t₁₂, 여기서, D₁₁= 1, D₁₂= 1

조건 (1)은 잡음을 나타내는 것으로서 해석되고, 조건 (2)는 부정 조건을 나타내며, 조건 (3)은 음성을 나타낸다. 이동평균 피크 결정만을 이용하는 통상적인 음성검출 시스템에 있어서, 부정조건은 작은 실제값으로 된다. 그러나, 이동평균 피크 결정은 다른 결정과 합쳐지므로, 다른 하나의 검출기에 의한 음성의 검출에서의 신뢰도는 전체 음성 결정에 대한 검출기의 분배에 따르는 중량의 유용한 척도이다. 다중값 또는 소프트 행렬식은 2진 행렬식(D₁₁,D₁₂)의 대수 합에 따른 각 출력 조건에 대해 0,1 또는 2의 할당값에 의해 발생되어질 수 있다.

이동평균 피크 잡음검출기(13)에 있어서 피크값(/Pi)의 시퀀스는 이동평균 잡음필터(22)에 제공된다. 이동평균 잡음필터(22)는 이동평균 피크필터(20)와 관련한 논의에서와 같이 유사한 식에 따른 피크값의 이동 평균을 제공하기 위해 구성된다.

그러나, 이동평균필터(22)는 음성검출신호(SPEECH)의 논리적 반전에 의해 인에이블되어지도록 연결된다. 따라서, 필터(22)는 통신신호가 주로 잡음으로 구성되는 것을 음성검출기(10)가 결정할때에만 그 이동평균을 갱신하고, 통신신호가 주로 음성으로 구성될때에만 현재의 출력값을 유지한다. 이동평균 잡음필터(22)는 평균피크 잡음값(/ni)의 시퀀스를 제공한다. 이때, 제2음성/비음성 결정은 현재 평균피크값(/Pi)이 소정 마진 만큼 잡음평균(/ni)을 초과하는가의 여부를 기초로 만들어질 수 있다.

바람직하게는, 상기한 이동평균 피크신호 검출기(11)와 같이, 소프트 행렬식은,

(1) /Pi ≤ /ni + t₂₁, 여기서, D₂₁= 0, D₂₂= 0

(2) /ni + t₂₁＜ /Pi ≤ /ni + t₂, 여기서, D₂₁= 1, D₂₂= 0

(3) /Pi ＞ /ni + t₂₂, 여기서, D₂₁= 1, D₂₂= 1

로서 정의된 2진 행렬식(D₂₁,D₂₂)에 따른 적어도 3개의 출력 조건을 정의하도록 다중 임계값(t₂₁,t₂₂)을 채용함으로써 잡음평균과 관련하여 발생된다.

도 1에 도시된 2진 행렬식(D₂₁,D₂₂)을 발생시키기 위한 구성요소는 이동평균신호(/ni)에 각 임계값을 더하기 위한 합접합부(31,32)와, 결과적인 합과 평균피크신호(/Pi)를 비교하기 위한 비교기(30,32)를 포함한다.

변이검출기(15)는 이동변이필터(24)에 피크값(/Pi)의 시퀀스를 제공함으로써 제3소프트 행렬식을 발생시킨다. 이동변이필터(24)는 다음의 식,

에 따라 피크신호(/Pi)의 변이(/Vi)의 근사를 계산한다.

여기서, 중량계수(n＞1)는 필터(24)의 응답시간을 결정한다. 음성/잡음 결정은 변이신호(/Vi)가 소정 임계 이하인가의 여부를 기초로 만들어진다. 일반적으로, 순수한 잡음신호의 변이는 순수한 음성신호의 변이 보다 더 낮다. 바람직하게는, 다음과 같은 적어도 3가지 조건을 정의하기 위해 소프트 결정이 변이신호(/Vi)와 적어도 2개의 임계(t31,t32)를 비교함으로써 만들어진다.

(1) /Vi ≤ t₃₁, 여기서, D₃₁= 0, D₃₂= 0

(2) t₃₁＜ /Vi ≤ t₃₂, 여기서, D₃₁= 1, D₃₂= 0

(3) /Vi ＞ t₃₂, 여기서, D₃₁= 1, D₃₂= 1

음성검출기가 2진 음성/비음성 결정을 발생시키는 실시예에 있어서, 전체 음성검출 출력신호(SPEECH)는 대다수의 음성검출기가 현재 음성을 나타내는지 또는 비음성을 나타내는지의 여부를 기초로 발생되어질 수 있다. 이러한 방법은 항상 음성검출기의 홀수에 대해 정의된 결과를 발생시킨다. 음성검출기의 짝수에 대해, 전체 음성검출기 출력신호는 결과가 개개의 검출기 사이에서 고르게 분할되어질때 마다 그 이전 조건으로 유지될 수 있다.

각 음성검출기가 다중값이나 소프트 행렬식을 발생시키는 실시예에 있어서, 전체 음성검출 출력은 소프트 행렬식 값의 총합을 기초로 결정될 수 있다. 예컨대, 비교기(26,28,30,32,34,36)로부터의 2진 행렬값(Djk)이 음성결정논리부(40)에 제공된다. 음성결정 논리부(40)는, 예컨대 2진 행렬식(∑Djk)이나 상기한 방법으로 계산된 소프트 행렬식의 대수적 합과 같은 전체 행렬식 값을 발생시키기 위해 구성된다.

이때, 총 행렬식 값으로부터 음성검출논리는 다음의 표에 따라 논리적 출력신호(SPEECH)를 발생시킨다.

∑Djk SPEECH

0 0

1 0

2 0

3 SPEECH_i-1

4 1

5 1

6 1

이때, ∑Djk＜3인 경우, 음성결정 논리부(40)는 통신신호가 주로 잡음으로 구성된 것을 결정하여 SPEECH가 어써트되지 않는다. 또한, ∑Djk＞3인 경우, 음성결정 논리부(40)는 통신신호가 주로 음성으로 구성된 것을 결정하여 SPEECH가 어써트된다. 그리고, ∑Djk=3인 경우, 총 행렬식(∑Djk)은 음성이나 잡음을 확고히 나타내지 않게 되어 SPEECH는 이전의 값으로 유지된다.

또한, 개개의 행렬식(Djk)은 임계조정 논리부(42)에 제공되고, 이는 개개의 음성검출기(11,13,15)에 채용된 임계값(t_jk)을 동적으로 조정하기 위해 구성된다. 동적 임계조정은 통신채널이나 통신채널내의 신호의 시간-변이 특성에 채용하기 위한 음성검출기를 인에이블시키는데 바람직하다. 더욱이, 동적 임계 조정은 여러 통신채널중 신속한 적용이 요구되는 곳에서 멀티플렉스 통신시스템에 음성검출기(10)를 채용하기 위해 바람직하다.

전체 결정과 모순되는 개개의 음성검출기의 출력조건이 음성결정 논리부(40)에 의해 만들어지는 것이 야기될 수 있다. 이러한 모순은 신호 조건을 변화시키기거나 특정 검출기로부터 잘못된 결정을 조장하는 통신신호의 특유한 통계적 특성에 대해 개개의 검출기의 응답시간 사이의 차이에 기인하여 야기될 수 있다. 잘못된 결정을 정정하기 위해 개개의 검출기내의 하나 이상의 검출 임계값이 미리 정의된 한계내에서, 그리고 검출기와 관련한 필터의 응답시간 만큼 적어도 긴 시간 간격 동안 증가적으로 조정된다. 바람직하게는, 전체 결정과 일치하도록 개개의 검출기의 어느 것을 강압하는 것은 다중 검출 구조를 채택함으로써 얻어진 이점을 감소시키기 때문에 이러한 조정은 부정으로 되도록 모순되는 검출기의 출력 조건을 간주하기에 충분할 정도로 수행되어진다. 본 실시예에서와 같이 다중 드레숄딩이 개개의 검출기내에서 채택되어질때, 각 임계값은 절대한계와 다른 임계값에 관한 한계를 기준으로 하여 조정된다. 이러한 구성은 확정된 출력조건이 존재하지 않을것 같거나 불가능하게 간주되는 정도까지 발산으로부터 다중 임계값을 방지한다.

예컨대, 논리적 출력신호(SPEECH)가 어써트되지 않고(전체 잡음 결정을 나타냄), 이동평균신호 검출기(11)로부터의 소프트 행렬식이 음성(D₁₁+D₁₂=1+1=2)을 나타내면, 이때 상부 임계(t₁₂)는 이동평균 검출기로부터의 소프트 행렬식이 부정 조건(D₁₁+D₁₂= 1+0=2)을 나타낼때까지 임계조정 논리부(42)에 의해 증가적으로 증가된다. 임계 조정이 증가적으로 수행되고, 바람직하게 이동평균필터(20)의 적용시간 보다 더 빠르지 않으므로, 이 때 모순(SPEECH나 이동평균신호 검출기(11)의 출력 조건에서 야기되는)을 분석하는 통신신호의 변이가 야기되고, 이 경우 임계(t₁₂)는 부정 출력 조건이 모순을 분석하기 이전에 달성되었는가의 여부에 따라 가장 최근 값으로 유지된다.

마찬가지로, SPEECH가 어써트됨과 더불어 이동평균신호 검출기(11)의 출력조건이 잡음을 나타내면, 이때 하부 임계(t₁₁)는 이동평균 검출기의 출력조건이 부정으로 될때까지, 또는 모순이 분석될때까지 증가적으로 감소된다.

바람직하게는, t₁₂의 상향 조정은 음성신호의 평균 레벨, 예컨대 평균음성레벨(SAVG; SPEECH가 어써트되는 동안 평균 ｜Xi｜에 의해 결정되어질 수 있음) 이하의 약 3dB 보다 높지 않은 최대 레벨로 제한된다. t₁₁의 하향 조정은 평균잡음레벨(NAVG; SPEECH의 비어써트(non-assert)되는 동안 평균 ｜Xi｜에 의해 결정되어질 수 있음)을 넘는 약 6dB와 같은 최소로 제한된다. 더욱이, t₁₁이나 t₁₂의 어느 한쪽이 조정됨에 따라, 통신신호내의 소정 또는 측정된 신호 대 잡음비와 균형되어지는 2가지 임계 사이의 분리를 바람직하게 유지하기 위해 다른 임계는 또한 동일한 양에 의해 조정되어질 수 있다.

임계조정 논리부(42)는 다음과 같이 잡음평균 검출기(13)와 관련하여 임계를 조정한다. SPEECH가 비어써트됨과 더불어 잡음평균 검출기(13)의 출력조건이 음성(D₂₁+D₂₂=2)을 나타내면, 이때 t₂₂는 부정출력 조건을 향해 잡음평균 검출기를 구동시키도록 증가된다. SPEECH가 어써트됨과 더불어 잡음평균 검출기(13)의 출력조건이 잡음(D₂₁+D₂₂=2)을 나타내면, t₂₁은 부정출력조건을 향해 잡음평균 검출기를 구동시키도록 감소된다. 바람직하게는, t₂₂가 평균음성레벨과 평균잡음레벨 사이의 차이 이하인 최대 2dB로 제한되고(t₂₂≤｜NAVG-SAVG｜), t₂₁은 잡음평균을 넘는 약 2dB를 유지하는 것이다. 그러나, 신호 대 잡음비가 4dB 이하로 나쁘다면, 이때 t₂₂와 t₂₁은 더 광범위한 영역을 거쳐 조정될 수 있다.

마찬가지 방법으로, 임계조정 논리부(42)는 변이검출기(15)가 SPEECH에 의해 나타내어지는 전체 결정과 모순될 경우, 적절한 절대 및/또는 비교 한계내에서 t₃₁및/또는 t₃₂를 조정함으로써 부정조건을 향해 변이 검출기(15)를 구동시키도록 구성된다.

상기한 바와 같이 임계조정 논리부(42)는 검출기가 전체 음성 결정과 모순되면 부정출력 조건을 향해 어느 개개의 음성검출기를 구동시키도록 구성된다. 음성검출 정확성에서의 부가적인 개선은 관련 필터의 응답시간을 상당히 초과하는 시간 구간 동안 어느 개개의 음성검출기가 부정 출력 조건을 발생시키는가의 여부를 검출하도록 임계조정 논리부(42)를 구성함으로써 달성될 수 있다. 이러한 긴 부정 조건은 대응하는 임계값간의 차이가 원하지 않게 큰 것을 나타낼 수 있고, 따라서 원하지 않게 부정의 큰 영역을 야기시킬 수 있게 된다. 미리 선택된 간격 한계값에 의해 임계조정 논리부(42)는 개개의 음성검출기가 어떠한 한계를 초과할 때 검출되도록 구성될 수 있고, 그리고 적절한 작용을 하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 개개의 음성검출기가 그 부정 간격 한계를 초과할 때, 임계조정 논리부(42)는 하나 이상의 관련된 임계값을 조정함으로써 SPEECH의 현재 조건에 대응하는 출력 조건을 향해 음성검출기를 구동시킴으로써 응답한다.

각 개개의 검출기는 음성, 잡음 또는 부정 조건을 나타내는 총 행렬식에서의 더 큰 수의 등급을 제공하기 위해 2개 이상의 임계값을 이용할 수 있다. 예컨대, 3개의 임계값이 각 검출기내에서 채용되어지는 실시예에서 총 행렬식은 다음과 같은 9개의 가능한 값을 갖게 된다.

∑Djk SPEECH

0 0

1 0

2 0

3 0

4 SPEECH_i-1

5 SPEECH_i-1

6 1

7 1

8 1

9 1

이러한 실시예에 있어서, 총 행렬식은 ∑Djk=4 또는 ∑Djk=5일 경우 부정 음성 검출 조건을 나타내도록 정의되어질 수 있다. 개개의 소프트 행렬식 값은 0과 3 사이의 범위로 된다. 소프트 행렬식 값의 더 큰 범위는 임계조정 논리부(42)에 의해 임계 레벨 조정을 위한 부가적인 기회를 제공한다. 예컨대, SPEECH가 비어써트될 경우, 어떠한 검출기는 더 낮은 값 소프트 행렬식을 발생시키도록 조정된 관련 임계 레벨을 갖을 수 있는 2 또는 3의 소프트 행렬식을 갖춘다. 반대로, SPEECH가 어써트될 경우, 어떠한 검출기는 더 높은 값 소프트 행렬식을 발생시키도록 조정된 관련 임계 레벨을 갖을 수 있는 0 또는 1의 소프트 행렬식을 갖춘다. 더욱이, 총 행렬식이 부정 음성검출 조건에 존재할 경우, 극단의 소프트 행렬식 값(예컨대, 0 또는 3)을 갖는 어떠한 검출기는 적은 극단의 행렬식 값(예컨대, 1 또는 2)을 발생시키도록 구동될 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 개개의 논리적 행렬식(Djk)은 2진 음성검출 워드{D₃₁D₂₁D₁₁D₃₂D₂₂D₁₂}로서 음성결정 논리부(42)의 적절한 레지스터에 존재할 수 있게 된다. 2진 음성검출 워드의 상위 차수 비트는 상부 검출 임계와 관련하는 2진 행렬식으로 구성되는 반면, 2진 음성검출 워드의 하위 차수 비트는 더 낮은 검출 임계와 관련하는 2진 행렬식으로 구성된다. 어떠한 계산적인 동작을 수행하기 보다는 음성결정 논리부(40)는 검색하거나 그렇지 않으면 적절한 룩업 테이블이나 논리 어레이로부터 SPEECH 출력 조건을 발생시키도록 구성된다. 임계조정 논리부(42)는 소정의 2진 음성검출 워드에 직접적으로 응답하는 검출기 임계의 조정을 수행하기 위해 마찬가지로 구성될 수 있다. 따라서, 음성 검출에서 더 높은 정확성은 2진 행렬식의 특정 어써션 레벨이 총 행렬식 값으로 통합되는 실시예에서 보다 더 잘 달성될 수 있게 된다. 예컨대, 총 행렬식 값은 음성검출 워드 101101과 001111의 양쪽에 대해 4로 되고, 더욱이 각 검출 워드를 위한 SPEECH의 다른 논리적 조건을 정의하기 위해 바람직할 수 있다. 2진 검출 워드를 정의하기 위해 직접 응답하는 음성결정 논리를 동작시킴으로써 이러한 가능성이 제공된다.

2진 음성검출 워드를 채용하는 또 다른 실시예에 있어서, 개개의 음성 검출 워드에 응답함에 부가하여 음성결정 논리부(40)는 음성결정 워드의 소정 시퀀스에 응답하도록 구성된다. 이러한 동작은 개개의 음성 검출기의 응답시간을 달리하기 위해 적절히 보상될 수 있게 된다. 예컨대, 음성에 응답하는 이동평균 필터가 다른 검출기 보다 더 빠르다면, 그리고 연속적인 2진 검출 워드의 소정 수가 각각 000000이라면, 음성결정 논리부(40)는 음성이 개시되어졌다는 가정을 하여 SPEECH를 어써팅함으로써 001001에 응답하지만, 다른 검출기는 음성을 검출하기에 충분한 시간을 갖지 못하게 된다. 음성검출기가 다른 검출기의 하나 또는 양쪽의 응답시간을 지나 001001로 유지되면, 이동평균 필터는 잘못된 결정을 만드는 것으로 가정될 수 있고, SPEECH는 디-어써트(de-assert)되며, 이동평균 검출 임계는 적절하게 조정될 수 있게 된다.

2진 음성검출 워드를 채용하는 다른 실시예에 있어서, 음성결정 논리부(40)는 연속적인 2진 음성검출 워드를 수신함과 더불어 변화율을 나타내는 벡터와 연속적인 음성결정 워드의 방향을 연속적으로 계산한다. 이러한 프로세스는 개개의 음성검출기의 음성검출 조건에 속하는 잠정적 데이터를 추출하기 위해 많은 수의 음성검출 워드를 저장할 필요를 회피할 수 있게 된다.

한편, 본원 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

Claims

통신신호를 수신하기 위한 입력터미날과;

통신신호로부터 추출된 제1통계값을 나타내는 제1통계신호를 제공하기 위해 입력터미날과 연결된 제1필터;

제1통계신호와, 통신신호에 음성의 존재를 나타내는 제1기준신호를 비교하고, 비교의 결과를 나타내는 제1행렬식 신호를 발생시키기 위한 제1비교수단;

통신신호로부터 추출된 제2통계값을 나타내는 제2통계신호를 제공하기 위해 입력터미날과 연결된 제2필터;

제2통계신호와, 통신신호에 음성의 존재를 나타내는 제2기준신호를 비교하고, 비교의 결과를 나타내는 제2행렬식 신호를 발생시키기 위한 제2비교수단 및;

제1 및 제2행렬식 신호를 수신하기 위해 연결되고, 총 행렬식 신호를 발생시키기도록 제1 및 제2행렬식 신호를 결합하기 위해 구성되며, 총 행렬식 신호를 기초로 음성이 통신신호에 존재하는 것을 결정하고, 결정의 결과를 나타내는 논리적 출력신호를 제공하기 위한 음성결정 논리부를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 통신신호에서 음성의 존재를 검출하기 위한 장치.
제1항에 있어서, 제1 및 제2기준신호가 각각 적어도 2개의 임계신호를 구비하여 구성되고, 제1 및 제2비교수단이 적어도 3개의 정의된 출력조건을 갖춘 다중값 신호로서 상기 제1 및 제2행렬식 신호의 각각을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서, 총 행렬식 신호가 제1 및 제2행렬식 신호의 출력조건에 할당된 수식값의 합인 것을 특징으로 하는 장치.
제3항에 있어서, 음성결정 논리부가 총 행렬식 신호와 통신신호에 음성의 존재를 나타내는 정의된 값을 비교하고, 비교의 결과를 나타내도록 논리적 출력신호를 어써트하기 위해 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 음성결정 논리부가 총 행렬식 신호와 통신신호에 음성의 존재를 나타내는 두번째 정의된 값을 비교하고, 비교의 결과를 나타내도록 논리적 출력신호를 디-어써트하기 위해 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서, 음성결정 논리부가 총 행렬식 신호와 통신신호에 음성의 존재 또는 부재가 부정임을 나타내는 세번째 정의된 값을 비교하고, 가장 최근의 조건에서의 논리적 출력신호를 유지하기 위해 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 제2필터가 논리적 출력신호를 수신하도록 동작적으로 연결되어, 논리적 출력신호가 통신신호에 음성의 부재를 나타낼때 제2통계신호를 변화시키기 위해 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 입력터미날과 연결되고, 통신신호의 피크를 검출함과 더불어 피크의 검출을 나타내는 피크검출신호를 제공하기 위해 구성된 피크검출기를 더 구비하여 구성되고; 제1필터가 피크검출신호를 수신하도록 연결되어, 피크가 검출될때 제1통계신호를 변화시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제8항에 있어서, 제1 및 제2필터가 이동평균필터와 변이필터로 이루어진 군으로부터 각각 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항에 있어서, 피크검출기가 통신신호로부터 추출된 피크신호를 제공하도록 구성되고, 제1 및 제2필터가 제1 및 제2통계신호를 발생시키기 위해 피크신호를 수신하도록 연결된 것을 특징으로 하는 장치.
제10항에 있어서, 제1필터가 피크신호의 이동평균으로서의 제1통계신호를 제공하기 위한 이동평균필터를 구비하여 구성되고, 제1비교수단이 제1통계신호와 제1행렬식 신호의 적어도 3개의 출력조건을 확립하기 위한 적어도 2개의 임계 레벨과 비교하기 위한 수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서, 제2필터가 음성의 부재를 나타내는 논리적 출력신호와 일치하는 피크신호의 부분의 이동평균으로서의 제2통계신호를 제공하기 위한 이동평균필터를 구비하여 구성되고, 제2비교수단이 제2통계신호와 제2행렬식 신호의 적어도 3개의 출력조건을 확립하기 위한 적어도 2개의 임계 레벨에 따른 제1통계신호를 비교하기 위한 수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 통신신호로부터 추출된 제3통계값을 나타내는 제3통계신호를 제공하기 위해 입력터미날에 연결된 제3필터와;

제3통계신호와 통신신호에 음성의 존재를 나타내는 제3기준신호를 비교하고, 비교의 결과를 나타내는 제3행렬식 신호를 발생시키기 위한 제3비교수단을 구비하여 구성되고;

상기 음성결정 논리부가 총 행렬식 신호를 발생시키도록 제1, 제2, 제3행렬식 신호를 결합하기 위해 더 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서, 제1,제2,제3비교수단이 각 제1,제2,제3통계신호와 상기 제1,제2,제3행렬식 신호의 각각의 적어도 3개의 출력 조건을 확립하기 위한 임계신호의 제1,제2,제3쌍을 비교하기 위해 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제14항에 있어서, 논리적 출력신호를 수신하도록 동작적으로 연결됨과 더불어 대응하는 행렬식 신호가 음성결정 논리부에 의해 제공된 논리적 출력신호와 모순되는 출력조건을 나타낼 때 상기 비교수단중 하나와 관련된 기준신호를 조정하기 위한 임계조정 논리부를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제15항에 있어서, 상기 3개의 출력조건이 통신신호에 음성의 존재를 나타내는 제1조건과, 통신신호에 음성의 부재를 나타내는 제2조건 및, 통신신호에 음성의 존재 또는 부재가 부정인 것을 나타내는 제3조건을 구비하여 이루어지고;

상기 임계조정 논리부는 대응하는 행렬식 신호가 제3조건을 가정하거나 논리적 출력신호와 모순되지 않게 될때까지 상기 기준신호를 증가적으로 조정하는 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2기준신호를 정의하는 다수의 임계신호를 확립하고, 대응하는 행렬식 신호가 논리적 출력신호와 모순되는 출력조건을 나타낼때 적어도 하나의 상기 임계신호를 조정하기 위해 논리적 출력신호에 응답하는 동적 조정수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제17항에 있어서, 상기 3가지 출력 조건이 (ⅰ) 통신신호에 음성의 존재를 나타내는 제1조건과, (ⅱ) 통신신호에 음성의 부재를 나타내는 제2조건 및, (ⅲ) 통신신호에 음성의 존재 또는 부재가 부정인 것을 나타내는 제3조건을 구비하여 이루어지고;

상기 동적 조정수단은 대응하는 행렬식 신호가 제3조건을 가정하거나 논리적 출력신호와 모순되지 않게 될때까지 상기 임계신호를 증가적으로 조정하는 것을 특징으로 하는 장치.
통신신호를 수신하기 위한 입력터미날과;

통신신호를 수신하도록 접속되고, 각각 다른 음성검출과 관련하여 독립인 통계 경계를 기초로 통신신호에 음성의 상대적인 존재나 부재를 나타내는 소프트 행렬식 신호를 발생시키도록 구성된 다수의 음성검출 모듈;

총 행렬식 값을 발생시키도록 소프트 행렬식 신호를 결합하고, 총 행렬식 값이 통신신호에 음성의 존재 또는 부재를 나타내는가의 여부의 결정을 만들기 위해 소프트 행렬식 신호를 수신하기 위한 음성결정 논리부 및;

음성결정 논리에 의해 만들어진 결정을 기초로 논리제어신호를 제공하기 위한 출력터미날을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 통신신호에 음성의 존재를 검출하기 위한 음성검출 시스템.
제19항에 있어서, 상기 다수의 음성검출 모듈이 이동평균 피크신호 필터를 갖춘 제1모듈과, 평균피크 잡음필터를 갖춘 제2모듈 및, 변이필터를 갖춘 제3모듈을 구비하여 구성되고; 상기 각 모듈이 관련된 필터의 출력신호와 소프트 행렬식 신호를 발생시키기 위한 적어도 2개의 임계 레벨을 비교하기 위한 비교수단을 더 구비하여 구성된 것을 특징로 하는 음성검출 시스템.
제20항에 있어서, 음성검출 모듈중 하나와 음성결정 논리수단 사이에서 모순되는 음성/비음성 조건에 응답하는 상기 임계레벨중 하나를 조정하기 위한 동적 임계조정수단을 더 구비하여 구성된 것을 특징로 하는 음성검출 시스템.
제19항에 있어서, 각 소프트 행렬식 신호가 잡음의 존재와, 음성의 존재 및, 부정 조건으로서 정의된 적어도 3가지 조건을 나타내는 것을 특징로 하는 음성검출 시스템.
제22항에 있어서, 상기 각 음성검출 모듈이 통신신호로부터 추출된 통계신호와 적어도 2가지 임계 레벨을 비교함으로써 소프트 행렬식 신호를 발생시키도록 구성된 것을 특징로 하는 음성검출 시스템.
제23항에 있어서, 논리적 제어신호와 음성검출 모듈중 어느 하나에 의해 결정된 조건 사이의 모순에 응답하여 상기 임계 레벨중 하나를 변화시키기 위한 임계조정수단을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 음성검출 시스템.
제24항에 있어서, 상기 임계조정수단은 대응하는 음성검출 모듈이 부정신호 조건을 나타내는 조건에서 상기 소프트 행렬식을 발생시키도록 상기 하나의 임계 레벨을 조정하기 위해 구성된 것을 특징으로 하는 음성검출 시스템.