KR20020078915A

KR20020078915A - 이동통신 단말기에서의 ｖａｄ 검출 방법

Info

Publication number: KR20020078915A
Application number: KR1020010019209A
Authority: KR
Inventors: 이상헌
Original assignee: 주식회사 팬택앤큐리텔
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2002-10-19

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법에 관한 것으로, 특히, 주 제어부가 아날로그 음성신호를 디지털 음성신호로 변환하는 제 1 단계; 주 제어부가 디지털 음성신호를 프레임 단위로 변환한 후 코딩을 수행함과 동시에 다수개의 파라미터를 추출하는 제 2 단계; 주 제어부가 신호 레벨과 백그라운드 노이즈의 비율을 트레이드-오프함과 동시에 한계값을 조절하여 VAD를 수행한 후 그에 상응한 VAD 결과값(K)을 판단하는 제 3 단계; 제 3 단계에서 VAD 결과값(K)이 0이면, 주 제어부가 이전의 다수개의 프레임에서 판단된 VAD 결과값(K)이 모두 0인지의 여부를 판단하는 제 4 단계; 및 제 4 단계에서 VAD 결과값(K)이 모두 0이면, 주 제어부가 현재 프레임을 2개의 서브 프레임으로 분할한 후 두번째 서브 프레임에 대해 VAD를 수행함과 동시에 최종 VAD 결과값(K)을 출력하는 제 5 단계로 이루어진 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명은 통화중 묵음 발생시 듣는 사람에게 나타나는 피로감을 줄일 수 있으며, 또한, 단말기의 전력 소모를 최소로 유지하여 충전에 따른 단말기의 통화시간을 최대한 확보해줄 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Description

이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법{VAD DETECTION METHOD IN MOBILE COMMUNICATION PHONE}

본 발명은 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ(Voice Activity Detection; 이하 VAD라 칭함.) 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단말기간 무선 통신에서의 VAD 검출시 신호 레벨과 백그라운드 노이즈 비율을 트레이드-오프(trade-off)한 후 한계값(threshold)을 조절하여 보다 더 정확한 VAD 검출이 가능하도록 해주는 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법에 관한 것이다.

주지하다시피, 무선으로 통신을 할때 단말기에 들어가는 보코더(Vocoder)의 일부분으로 VAD(Voice Activity Detector)가 포함되어 있는데, 이것은 통신하는 사람이 말을 하고 있는지 아닌지를 검출하여 통신하는 사람이 말을 하고 있으면 공기중으로 전파를 출력하여 음성정보를 전달하지만 통신하는 사람이 말을 하고 있지 않으면 정보를 전달하지 않음으로써 단말기의 전력소모를 줄이기 위해 존재하는 것이다.

그리고, 2명이 무선 통신을 할 때 대화를 하는 부분과 대화를 하지 않는 부분은 약 50%로 알려져 있으므로 대화를 하지 않는 부분에서 전파를 출력하지 않는 경우 상당한 전력 소모를 줄여 단말기를 한 번 충전으로 오랫동안 사용할 수 있다.

종래의 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법은, 주 제어부가 음성신호를 프레임 단위로 변환한 후 각각의 프레임에 대해 VAD의 검출을 수행함과 동시에 그에 상응한 VAD 결과값을 출력하는 방법이 사용되었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 방법을 사용하여 VAD를 검출할 경우, VAD의 검출 수행시 프레임 단위로 이루어짐에 따라 1 프레임의 중간 정도에서 음성이 시작하거나 끝나는 경우 그 프레임에는 음성이 있음에도 불구하고 음성이 없다고 잘못 판단되는 문제가 있으며, 이러한 경우 통신하는 사람간에 상대방의 말이 끊어지게 들림에 따라 단말기의 통화성능을 저하시키는 문제점이 있으며, 한편, 음성 신호가 없는 묵음 상태에서 백그라운드 노이즈에 의해 음성이 없음에도 불구하고 음성이 있다고 잘못 판단되는 경우에는 VAD의 고유 기능인 전력 소모를 줄이지 못하게 될 뿐만 아니라 그로인해 단말기의 통화시간이 줄어들게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 보다 더 정확한 VAD를 검출하여 통화중 묵음 발생시 듣는 사람에게 나타나는 피로감을 줄이고, 전력 소모를 최소로 유지하여 단말기의 통화시간을 최대한 확보해주기 위한 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법은, 마이크, 주 제어부, 메모리부 및 RF 송수신부를 구비한 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법에 있어서,

상기 주 제어부가 마이크로부터 아날로그 음성신호를 입력받음과 동시에 그 아날로그 음성신호를 디지털 음성신호로 변환하는 제 1 단계;

상기 주 제어부가 디지털 음성신호를 프레임 단위로 변환한 후 정해진 비트율에 맞게 코딩을 수행함과 동시에 다수개의 파라미터를 추출하는 제 2 단계;

상기 주 제어부가 다수개의 파라미터를 통해 구한 신호 레벨과 백그라운드 노이즈의 비율을 트레이드-오프(trade-off)함과 동시에 한계값을 조절하여 VAD를 수행한 후 그에 상응한 VAD 결과값(K)을 판단하는 제 3 단계;

상기 제 3 단계에서 VAD를 수행한 후 판단한 VAD 결과값(K)이 0이면, 상기 주 제어부가 이전의 다수개의 프레임에서 판단된 VAD 결과값(K)이 모두 0인지의 여부를 판단하는 제 4 단계; 및

상기 제 4 단계에서 판단한 VAD 결과값(K)이 모두 0이면, 상기 주 제어부가 현재 프레임을 2개의 서브 프레임으로 분할한 후 두번째 서브 프레임에 대해 VAD를 수행함과 동시에 그에 상응한 최종 VAD 결과값(K)을 출력하는 제 5 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 장치의 구성을 나타낸 기능블록도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법을 나타낸 동작플로우챠트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 마이크 200 : 주 제어부

300 : 메모리부 400 : RF 송수신부

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 장치의 기능블록도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 장치는 마이크(100), 주 제어부(200), 메모리부(300), 및 RF 송수신부(400)로 구성되어 있다.

상기 마이크(100)는 사용자의 발성되는 아날로그 음성신호를 입력받음과 동시에 그 음성신호를 상기 주 제어부(200)로 출력하는 역할을 한다.

또한, 상기 주 제어부(200)는 상기 마이크(100)로부터 아날로그 음성신호를 입력받음과 동시에 그 아날로그 음성신호를 디지털 음성신호로 변환한 후 그 변환된 음성신호를 프레임 단위로 변환하고, 정해진 비트율에 맞게 코딩을 수행함과 동시에 다수개의 파라미터를 추출하는 한편, 신호 레벨과 백그라운드 노이즈의 비율을 트레이드-오프함과 동시에 한계값을 조절하여 VAD를 수행한 후 그에 상응한 VAD 결과값(K)을 판단하고 음성 데이터가 실린 RF 신호를 상기 RF 송수신부(400)로 출력하며, 단말기 각 블럭으로 각종 제어신호를 출력하는 역할을 한다.

그리고, 상기 메모리부(300)는 VAD 검출 기능의 알고리즘을 저장하는 한편, 상기 주 제어부(200)로부터 데이터를 입력받아 저장함과 동시에 상기 주 제어부(200)로부터 데이터 요구시 저장된 데이터를 상기 주 제어부(200)로 출력하는 역할을 한다.

한편, 상기 RF 송수신부(400)는 기지국(도시하지 않음)으로부터 RF 신호를 입력받음과 동시에 그 RF 신호를 상기 주 제어부(200)로 출력하는 한편, 상기 주 제어부(200)로부터 RF 신호를 입력받으면 그 RF 신호를 기지국으로 송신하는 역할을 한다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 장치를 이용한 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법을 나타내는 동작플로우챠트이다.

먼저, 상기 주 제어부(200)는 상기 마이크(100)로부터 아날로그 음성신호를 입력받음과 동시에 그 아날로그 음성신호를 디지털 음성신호로 변환한다(S1).

이어서, 상기 주 제어부(200)는 디지털 음성신호를 프레임 단위로 변환한 후 정해진 비트율에 맞게 코딩을 수행함과 동시에 다수개의 파라미터를 추출한다(S2).

그런후, 상기 주 제어부(200)는 다수개의 파라미터를 통해 구한 신호 레벨과 백그라운드 노이즈의 비율을 트레이드-오프(trade-off)함과 동시에 한계값을 조절하여 VAD를 수행한 후 그에 상응한 VAD 결과값(K)을 판단한다(S3).

여기서, 상기 VAD 결과값(K)은 "0" 또는 "1" 로 출력되며, 상기 VAD 결과값(K)이 "0"인 경우는 현재 프레임에는 음성신호가 없다고 판정한 것이고, 상기 VAD 결과값(K)이 "1"인 경우는 현재 프레임에 음성신호가 있다고 판정한 값을 의미한다.

이때, 상기 제 3 단계(S3)에서 VAD를 수행한 후 판단한 VAD 결과값(K)이 0이면, 상기 주 제어부(200)는 이전의 다수개의 프레임에서 판단된 VAD 결과값(K)이 모두 0인지의 여부를 판단한다(S4).

그리고, 상기 제 4 단계(S4)에서 판단한 VAD 결과값(K)이 모두 0이면, 상기 주 제어부(200)는 현재 프레임을 2개의 서브 프레임으로 분할한 후 두번째 서브 프레임에 대해 VAD의 검출을 수행함과 동시에 그에 상응한 최종 VAD 결과값(K)을 출력한다(S5).

여기서, 두 번째 서브 프레임에 대한 최종 VAD 결과값(K)이 0이면 음성신호가 현재 프레임에 없음을 의미하고, 최종 VAD 결과값(K)이 1이면 음성신호가 있음을 의미한다.

반면에, 상기 제 4 단계(S4)에서 판단한 VAD 결과값(K)이 모두 0이 아니면 상기 주 제어부(200)는 최종 VAD 결과값(K)을 그대로 0으로 출력한다(S6).

한편, 상기 제 3 단계(S3)에서 VAD를 수행한 후 판단한 VAD 결과값(K)이 1이면, 상기 주 제어부(200)는 이전의 다수개의 프레임에서 판단된 VAD 결과값(K)이 모두 1인지의 여부를 판단한다(S7).

이때, 상기 제 7 단계(S7)에서 판단한 VAD 결과값(K)이 모두 1이면, 상기 주 제어부(200)는 현재 프레임을 2개의 서브 프레임으로 분할한 후 첫번째 서브 프레임에 대해 VAD를 수행함과 동시에 그에 상응한 최종 VAD 결과값(K)을 출력한다(S8).

여기서, 첫 번째 서브 프레임에 대한 최종 VAD 결과값(K)이 1이면 현재 프레임에 음성신호가 있음을 의미하며, 또한, 최종 VAD 결과값(K)이 0이면 현재 프레임에 음성신호가 없음을 의미한다.

반면에, 상기 제 7 단계(S7)에서 판단한 VAD 결과값(K)이 모두 1이 아니면 상기 주 제어부(200)는 최종 VAD 결과값(K)을 1로하여 출력한다(S9).

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법에 의하면, 단말기간 무선 통신에서의 VAD 검출시 신호 레벨과 백그라운드 노이즈 비율을 트레이드-오프(trade-off)한 후 한계값(threshold)을 조절하여 보다 더 정확한 VAD 검출이 가능하도록 해줌으로써 통화중 묵음 발생시 듣는 사람에게 나타나는 피로감을 줄일 수 있으며, 또한, 단말기의 전력 소모를 최소로 유지하여 충전에 따른 단말기의 통화시간을 최대한 확보해줄 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims

마이크, 주 제어부, 메모리부 및 RF 송수신부를 구비한 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법에 있어서,

상기 주 제어부가 마이크로부터 아날로그 음성신호를 입력받음과 동시에 그 아날로그 음성신호를 디지털 음성신호로 변환하는 제 1 단계;

상기 주 제어부가 디지털 음성신호를 프레임 단위로 변환한 후 정해진 비트율에 맞게 코딩을 수행함과 동시에 다수개의 파라미터를 추출하는 제 2 단계;

상기 주 제어부가 다수개의 파라미터를 통해 구한 신호 레벨과 백그라운드 노이즈의 비율을 트레이드-오프(trade-off)함과 동시에 한계값을 조절하여 VAD를 수행한 후 그에 상응한 VAD 결과값(K)을 판단하는 제 3 단계;

상기 제 3 단계에서 VAD를 수행한 후 판단한 VAD 결과값(K)이 0이면, 상기 주 제어부가 이전의 다수개의 프레임에서 판단된 VAD 결과값(K)이 모두 0인지의 여부를 판단하는 제 4 단계; 및

상기 제 4 단계에서 판단한 VAD 결과값(K)이 모두 0이면, 상기 주 제어부가 현재 프레임을 2개의 서브 프레임으로 분할한 후 두번째 서브 프레임에 대해 VAD를 수행함과 동시에 그에 상응한 최종 VAD 결과값(K)을 출력하는 제 5 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법.
제 1항에 있어서,

상기 제 4 단계에서 판단한 VAD 결과값(K)이 모두 0이 아니면 상기 주 제어부가 최종 VAD 결과값(K)을 0으로 출력하는 제 6 단계를 추가로 포함시킴을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법.
제 1항에 있어서,

상기 제 3 단계에서 VAD를 수행한 후 판단한 VAD 결과값(K)이 1이면, 상기 주 제어부가 이전의 다수개의 프레임에서 판단된 VAD 결과값(K)이 모두 1인지의 여부를 판단하는 제 7 단계; 및

상기 제 7 단계에서 판단한 VAD 결과값(K)이 모두 1이면, 상기 주 제어부가 현재 프레임을 2개의 서브 프레임으로 분할한 후 첫번째 서브 프레임에 대해 VAD를 수행함과 동시에 그에 상응한 최종 VAD 결과값(K)을 출력하는 제 8 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법.
제 3항에 있어서,

상기 제 7 단계에서 판단한 VAD 결과값(K)이 모두 1이 아니면 상기 주 제어부가 최종 VAD 결과값(K)을 1로 출력하는 제 9 단계를 추가로 포함시킴을 특징으로 하는 이동통신 단말기에서의 ＶＡＤ 검출 방법.