KR20010084648A

KR20010084648A - 음성사서함시스템의 반향제거 기능을 구비한 음성인식장치및 반향제거 방법

Info

Publication number: KR20010084648A
Application number: KR1020000009843A
Authority: KR
Inventors: 이형록
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2001-09-06

Abstract

본 발명은 음성사서함시스템의 반향제거 기능을 구비한 음성인식장치에 있어서, 가입자의 접속시 미리 저장된 안내메시지 신호를 출력하는 안내방송부와, 상기 안내방송부로부터 출력된 상기 안내메시지 신호와 상기 안내메시지의 반향 신호를 두 입력으로 받아들여 믹싱하여 출력하는 신호믹서부와, 상기 신호믹서부로부터 입력되는 상기 안내메시지 신호에 대한 상기 반향신호의 감쇠비를 계산하고, 상기 반향신호가 포함된 가입자로부터의 음성신호가 인가되는 경우 상기 감쇠비를 이용하여 상기 가입자의 음성신호로부터 상기 반향신호를 제거함을 특징으로 하는 음성인식부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

음성사서함시스템의 반향제거 기능을 구비한 음성인식장치 및 반향제거 방법{VOICE RECOGNITION APPARATUS CAPABLE OF REMOVING ECHO SIGNAL IN A VMS AND METHOD FOR REMOVING ECHO SIGNAL THEREOF}

본 발명은 음성사서함시스템(Voice Mail System: 이하 "VMS"라 칭함)에 관한 것으로, 특히 상기 음성인식 VMS 시스템에서 반향을 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 VMS란 소정 안내를 위한 음성메시지를 저장하고 있다가 가입자로부터 요구가 있을 시 상기 안내메시지를 가입자에게 서비스해주는 시스템을 말한다. 이러한 VMS는 통상의 교환기들에 연결되어 이러한 서비스를 제공하고 있다.

한편 이러한 VMS에서 안내메시지(Guidance Message)를 송출할 시 라인임피던스의 부정합(line impedance matching)으로 인해 상기 송출된 메시지가 반향되는 현상이 발생한다는 것은 주지의 사실이다. 이렇게 반향되는 안내메시지는 가입자가 서비스 받고자 입력하는 음성신호에 잡음으로 작용하며, VMS는 상기 잡음으로 인해 가입자로부터 수신되는 음성신호를 올바르게 인식하지 못하기 때문에 양질의 서비스를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.

도 1은 종래 교환기와 연결된 음성인식 VMS의 블록 구성을 도시한 것으로, 상기 도 1을 참조하면, 음성인식 VMS(104)은 음성인식을 위해 안내방송부(108)와 음성인식부(Digital Signal Processor: DSP)(110)로 구성된 음성인식장치(106)를 구비한다. 상기 안내방송부(108)는 가입자 전화기(100)가 교환기(102)를 통해 VMS(104)에 접속하는 경우 교환기(102)와 연결된 하이웨이 송신라인(Highway_Tx)을 통해서 교환기(102)에 연결된 가입자 전화기(100)로 안내메시지를 송출한다. 음성인식부(DSP)는 상기 안내메시지에 응답한 가입자 전화기(100)로부터의 음성신호를 인식한다. 이때 음성인식부(110)는 교환기(102)와 연결된 하이웨이 수신라인(Highway_Rx)을 통해 가입자의 음성신호뿐만아니라 상기 안내방송부(108)로부터 반향되어 입력되는 안내메시지 신호도 수신하게 되는데, 상기와 같이 안내메시지 신호에 대한 반향 신호가 포함된 음성신호는 음성인식부(110)에서 정확한 음성인식이 어려운 문제점이 있었다.

이를 위해 종래 음성인식부(110)는 하이웨이 송신라인을 통하여 가입자 전화기(100)로 송신되는 안내메시지 신호를 수신하여 첫 번째 시리얼 포트(Serial port)를 통하여 버퍼 메모리(Buffer memory)에 저장시키며, 상기 안내메시지에 응답하여 가입자 전화기(100)로부터 송신되는 음성신호를 하이웨이 수신라인을 통해 수신하여 두 번째 시리얼 포트를 통하여 버퍼 메모리에 저장시킨다. 즉, 종래 음성인식부(110)는 2개의 시리얼 포트를 사용하여 하이웨이 송/수신라인(Highway_Tx, Highway_Rx)로부터의 음성신호를 동시에 받아들여 2개의 수신 음성 데이터 값에 별도의 감쇠율을 계산하고 그 차이를 계산하여 음성인식을 시행하였다.

이에 따라 종래 음성인식부(110)는 적절한 반향 제거를 위해 하이웨이 송신라인으로부터 수신되는 안내메시지 신호와 하이웨이 수신라인으로부터 수신되는 반향 안내메시지신호가 포함된 가입자 음성신호를 받아들이기 위해 적어도 2개의 시리얼 포트를 가지는 DSP로 구현되어야 하였다. 그런데 이는 DSP 선택의 제한요소가 되어 DSP가격 상승의 한 요인이 되었다. 또한 안내메시지 신호와 가입자 음성신호에 포함된 반향된 안내메시지 신호와의 시간적인 격차를 고려하지 않았기 때문에 장거리 회선의 경우 지연발생으로 인해 반향 신호를 충분히 제거하지 않으면 음성인식의 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 음성사서함시스템에서 음성인식의 정확도를 높일 수 있는 음성인식장치와 반향제거방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 음성사서함시스템의 반향제거 기능을 구비한 음성인식장치에 있어서, 가입자의 접속시 미리 저장된 안내메시지 신호를 출력하는 안내방송부와, 상기 안내방송부로부터 출력된 상기 안내메시지 신호와 상기 안내메시지의 반향 신호를 두 입력으로 받아들여 믹싱하여 출력하는 신호믹서부와, 상기 신호믹서부로부터 입력되는 상기 안내메시지 신호에 대한 상기 반향신호의 지연시간과 감쇠비를 계산하고, 상기 반향신호가 포함된 가입자로부터의 음성신호가 인가되는 경우 상기 지연시간과 감쇠비를 이용하여 상기 가입자의 음성신호로부터 상기 반향신호를 제거함을 특징으로 하는 음성인식부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 종래 교환기에 연결된 음성사서함시스템 블록 구성도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 음성사서함시스템 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반향 제거 처리 흐름도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 소정시간 지연된 반향신호의 파형 일예도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 상기 첨부 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서는 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한 하기 설명 및 첨부 도면에서 구체적인 처리 흐름과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 교환기와 연결된 음성인식 VMS의 블록 구성을 도시한 것이다. 상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 음성인식VMS(104)은 종래 안내방송부(206)와 음성인식부(204)외에 신호믹서부(Signal Mixer)(202)가 추가적으로 구성된다. 신호믹서부(202)는 하이웨이 송/수신라인(Highway_Tx/Highway_Rx)으로부터 각각 수신되는 신호를 직렬로 믹싱시켜 음성인식부(204)로 인가한다. 음성인식부(204)는 종래 2개의 시리얼 포트대신 1개의 시리얼포트만 구비한 DSP로 구현하였으며, 종래 하이웨이 송/수신라인을 8비트씩 2.048MHz 클럭의 동기에 맞추어 시리얼 데이터를 수신하는 대신 1개의 시리얼포트를 통해 2개의 믹싱된 16비트의 데이터를 수신하기 위해 4.096MHz의 동기된 클럭이 필요하게 된다.

이하 동작을 살펴보면, 교환기(102)에 연결된 가입자 전화기(100)를 통해 가입자가 VMS(104)에 접속하면 음성인식장치(200)의 안내방송부(206)가 미리 저장된 안내메시지를 송출하게 된다. 이때 가입자가 상기 안내메시지에 응답하여 말을 하게 되면 그 데이터를 하이웨이 수신라인을 통하여 음성인식부(204)에서 인식하여 대응되는 정보를 다시 가입자에게 음성으로 들려준다. 이러한 일련의 절차에 따라 안내메시지의 송출이 시작되면 음성인식부(204)는 안내메시지를 버퍼 메모리에 계속 저장한다. 이어 가입자를 거쳐 반향된 안내메시지 신호가 입력될 때 하이웨이 송신라인에서 입력된 안내메시지 신호와의 시간차이를 계산하여 그 시간만큼 지연된 하이웨이 송신라인과 하이웨이 수신라인 신호의 차를 감산함으로써 반향 성분을 제거하게된다. 이때 하이웨이 수신라인으로부터 수신된 반향 신호는 하이웨이 송신라인으로부터 수신된 안내메시지 신호보다 신호레벨이 현저히 떨어지므로 상기 해당 차 성분만큼 하이웨이 송신라인의 신호레벨값을 낮추어 하이웨이 수신라인 신호와의 차를 계산한다. 음성인식부(204)는 1개의 시리얼 포트에 2가지 신호를 싣기 위해 그 전단에서 신호믹서부(202)를 사용하여 하이웨이 수신라인, 하이웨이 송신라인 순서로 16비트를 만들어 주고 DSP 수신 클럭도 기존 2.048MHz에서 4.096MHz로 하여 제공한다. 이때 음성인식부(204)는 한번에 16비트를 수신하여 하이웨이 수신라인 8비트, 하이웨이 송신라인 8비트씩 나누어 버퍼 메모리에 저장한 후 가입자 음성이 포함된 경우 음성을 인식하게 된다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반향 제거를 위한 처리 흐름도를 도시한 것이다. 상기 도 3의 흐름도에 따른 동작은 상기 도 2의 음성인식부(이하 "DSP"라 함)(204)에 의해 수행되도록 한다. 이하 상기 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

먼저 DSP(204)는 상기 도 3의 (300)단계에서 안내방송부(206)로부터 출력된 안내메시지 신호가 하이웨이 송신라인을 통해 수신되는지 여부를 검사한다.

도 4는 상기 안내방송부(206)로부터 하이웨이 송신라인을 통해 출력되는 안내메시지 신호(a)와 하이웨이 수신라인을 통해 반향되는 안내메시지 신호(b)의 파형을 도시한 것으로, DSP(204)는 상기 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 신호믹서부(202)를 통해 입력된 하이웨이 송신라인으로부터 안내메시지 신호를 검출하여 연속된 몇 개의 신호값이 임계값보다 큰 신호가 입력되는 경우 안내방송부(206)로부터 안내메시지 송출이 시작되었음을 인식한다. 그리고 (302)단계로 진행하여 상기 하이웨이 송신라인으로부터 수신되는 안내메시지 신호를 버퍼 메모리에 저장시킨다. 이때 상기 안내메시지는 교환기(102)를 통해 가입자전화기(100)로 송출됨과 동시에 하이웨이 수신라인을 통해 반향되어 음성인식장치(200)의 신호믹서부(202)로도 수신된다.

그러면 DSP(204)는 (304)단계에서 이에 응답하여 (306)단계로 진행하여 상기 하이웨이 송신라인으로부터 수신된 안내메시지 신호와 상기 하이웨이 수신라인으로부터 반향되어 수신된 안내메시지 신호를 비교한다. 이때 상기 비교는 미리 설정된 제한된 짧은 시간동안에 이루어지게 되는데 이는 상기 반향된 안내메시지 신호에 가입자의 음성신호가 포함되는 경우에는 정확한 비교가 어렵기 때문이다. 이어 DSP(204)는 (308)단계로 진행하여 상기 시간 지연되어 입력되는 두 안내메시지 신호가 서로 같은 신호인지 여부를 검사한다. 이때 상기 하이웨이 수신라인으로부터 수신되는 반향된 안내메시지 신호는 상당량 신호의 세기가 감쇠되어 있으므로 먼저 입력된 상기 하이웨이 송신라인으로부터 안내메시지 신호와 쉽게 구별이 가능하다.

따라서 DSP(204)는 상기 (308)단계에서 상기 시간 지연되어 수신된 안내메시지가 반향된 안내메시지 신호라고 판단하는 경우 (310)단계로 진행하여 상기 시간차만큼 지연을 고려하여 반향 안내메시지 신호를 제거하게 된다. 이때 반향된 신호임을 판단하는 간단한 방법은 안내메시지 검출과 같이 임의의 연속된 신호값이 임계치를 초과하는 경우이다. 상기 반향된 신호의 감쇠량은 임의의 기간동안 2개의 입력된 신호의 비를 계산하여 산출할 수 있으며, 이후 상기 반향된 안내메시지 신호가 포함된 가입자 음성신호 수신시 상기 반향 신호성분이 포함된 음성신호에서 지연시간이 고려된 안내메시지 송신신호에 상기 감쇠비를 곱한 (안내메시지 송신신호×감쇠비)를 감산하여 순수한 가입자의 음성신호를 얻게 되는 것이다.

따라서 가입자의 음성신호에 포함된 반향성분을 정확하게 제거할 수 있게 되어 음성인식 정확도를 높일 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 음성인식 음성사서함시스템에서 가입자의 음성신호에 포함되는 반향성분을 정확하게 제거함으로써 음성인식의 정확도를 높일 수 있게 되는 이점이 있다.

Claims

음성사서함시스템의 반향제거 기능을 구비한 음성인식장치에 있어서,

가입자의 접속시 미리 저장된 안내메시지 신호를 출력하는 안내방송부와,

상기 안내방송부로부터 출력된 상기 안내메시지 신호와 상기 안내메시지의 반향 신호를 두 입력으로 받아들여 믹싱하여 출력하는 신호믹서부와,

상기 신호믹서부로부터 입력되는 상기 안내메시지 신호에 대한 상기 지연시간과 반향신호의 감쇠비를 계산하고, 상기 반향신호가 포함된 가입자로부터의 음성신호가 인가되는 경우 상기 감쇠비를 이용하여 상기 가입자의 음성신호로부터 상기 반향신호를 제거함을 특징으로 하는 음성인식부로 구성됨을 특징으로 하는 음성사서함 시스템의 반향제거 기능을 구비한 음성인식장치.
제1항에 있어서, 상기 음성인식부는,

상기 반향 신호가 포함된 가입자로부터의 음성신호 수신시 상기 지연시간이 고려된 음성신호에서 상기 감쇠비가 곱해진 상기 안내메시지 신호를 감산하여 상기 반향 신호를 제거함을 특징으로 하는 음성사서함 시스템의 반향제거 기능을 구비한 음성인식장치.
음성사서함시스템에서 음성인식을 위한 반향제거 방법에 있어서,

가입자의 접속시 안내메시지 신호를 출력하는 과정과,

상기 안내메시지 신호에 대한 반향신호의 지연시간과 감쇠비를 계산하는 과정과,

상기 안내메시지 신호에 응답한 가입자로부터의 음성신호 수신시 상기 감쇠비를 이용하여 상기 음성신호에 포함된 상기 반향신호를 제거하는 과정으로 구성됨을 특징으로 하는 음성인식을 위한 반향 제거방법.
제3항에 있어서, 상기 반향신호 제거과정은,

상기 안내메시지 신호에 상기 감쇠비를 곱하는 단계과,

상기 감쇠비가 곱해진 안내메시지 신호를 상기 반향신호가 포함된 음성신호에서 감산하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 음성인식을 위한 반향 제거방법.