KR200226152Y1 - Mobile Phone - Google Patents
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Abstract
본 고안은 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기에 관한 것으로, 단말기와 사용자 사이의 거리와 주변의 소음 정도에 따라 적절한 음량과 충분한 변별력을 갖는 음성 신호를 출력하도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 고안은 거리 센서와 이동국 모뎀, 코덱, 디지털 필터를 포함하여 이루어진다. 거리 센서는 단말기와 사용자 사이의 거리를 측정하여 거리 정보를 발생시킨다. 이동국 모뎀은 단말기와 사용자 사이의 거리에 대한 음량 기준 데이터를 저장하고, 거리 센서에 의해 발생한 거리 정보에 따른 음량 제어 정보를 발생시키며, 마이크를 통해 입력되는 신호 가운데 잡음 및 배경 음의 주파수 대역을 검출하여 이 주파수 대역에 따른 소정의 필터 계수를 발생시킨다. 코덱은 이동국 모뎀으로부터 제공되는 음량 제어 정보에 따라 출력 신호의 음량을 조절한다. 디지털 필터는 이동국 모뎀에서 발생한 필터 계수에 따른 임의의 주파수 특성이 프로그래밍되고, 프로그래밍된 주파수 특성에 따라 소정 주파수 대역이 강조된 음성 신호를 발생시킨다.The present invention relates to a mobile communication terminal having a speaker phone, and has an object to output a voice signal having a proper volume and sufficient discrimination power according to the distance between the terminal and the user and the degree of ambient noise. The present invention for this purpose comprises a distance sensor, mobile station modem, codec, digital filter. The distance sensor measures distance between the terminal and the user to generate distance information. The mobile station modem stores volume reference data on the distance between the terminal and the user, generates volume control information according to the distance information generated by the distance sensor, and detects frequency bands of noise and background sound among signals input through the microphone. To generate a predetermined filter coefficient according to this frequency band. The codec adjusts the volume of the output signal in accordance with the volume control information provided from the mobile station modem. In the digital filter, arbitrary frequency characteristics are programmed according to filter coefficients generated in the mobile station modem, and a voice signal in which a predetermined frequency band is emphasized is generated according to the programmed frequency characteristics.
Description
본 고안은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile communication terminal, and more particularly to a mobile communication terminal having a speaker phone.
이동통신 기술이 발달하여 이동통신 단말기(휴대폰)의 보급률이 크게 증가하였다. 이동통신 서비스의 이용 대상이 다양해지고, 제조 업체에서는 다양한 사용자 층의 취향을 만족시키기 위하여 여러 가지 부가 기능을 추가한 이동통신 단말기를 출시하고 있는데, 이 가운데 보다 편안한 자세로 통화할 수 있도록 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기도 출시되었다.With the development of mobile communication technology, the penetration rate of mobile communication terminals (mobile phones) has greatly increased. Mobile communication services are becoming more diverse, and manufacturers are launching mobile communication terminals that add various additional functions to satisfy the tastes of various user bases. Also equipped with a mobile communication terminal.
이와 같은 종래의 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기의 블록 다이어그램이다.Referring to FIG. 1, a mobile communication terminal having such a conventional speaker phone is as follows. 1 is a block diagram of a mobile communication terminal having a conventional speaker phone.
도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기는 이동국 모뎀(MSM)(102)과 코덱(CODEC)(106), 에코 캔슬러(Echo Canceller)(108), 출력 증폭기(110), 스피커(112), 마이크(114), 입력 증폭기(116)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, a mobile communication terminal having a conventional speaker phone includes a mobile station modem (MSM) 102, a codec 106, an echo canceller 108, and an output amplifier 110. ), A speaker 112, a microphone 114, and an input amplifier 116.
이동국 모뎀(102)에는 보코더(Vocoder)(104)가 내장되는데, 이 보코더(104)는 입력되는 음성 신호를 펄스 코드 변조하여 출력한다. 코덱(106)은 에코 캔슬러(108)를 거쳐서 입력되는 아날로그 신호를 펄스 코드 변조 신호로 변환하거나, 아날로그 입력 신호를 펄스 코드 변조 신호로 변환하여 보코더(104)에 전달하는 기능을 한다. 이 코덱(106)에서는 소프트웨어 적으로 음량 조절이 가능하다.The mobile station modem 102 incorporates a vocoder 104, which pulse-codes and modulates the input audio signal. The codec 106 converts an analog signal input through the echo canceller 108 into a pulse code modulated signal, or converts an analog input signal into a pulse code modulated signal and transmits it to the vocoder 104. In this codec 106, the volume can be adjusted in software.
코덱(106)의 출력 신호가 외부로 출력되기 이전에, 또는 외부로부터 입력되는 신호가 코덱(104)에 전달되기 이전에 에코 캔슬러(108)를 거치게 된다. 이 에코 캔슬러(108)는 스피커 폰에서 발생하는 에코 현상을 제거하기 위한 장치이다.The echo canceller 108 passes through the output signal of the codec 106 before being output to the outside or before the signal input from the outside is transmitted to the codec 104. The echo canceller 108 is a device for removing the echo phenomenon occurring in the speaker phone.
코덱(106)에서 출력되어 에코 캔슬러(108)를 통과한 출력 신호는 스피커(112)를 구동하기에 충분하지 않으므로 출력 증폭기(110)에 의해 증폭되어 구동 능력이 충분히 향상되고, 구동 능력이 향상된 출력 신호는 스피커(112)를 통해 출력된다.The output signal output from the codec 106 and passing through the echo canceller 108 is not sufficient to drive the speaker 112, so it is amplified by the output amplifier 110 to sufficiently improve the driving capability and the driving capability. The output signal is output through the speaker 112.
이동통신 단말기에서 쓰이는 마이크(114)는 대개 콘덴서 마이크인데, 이 콘덴서 마이크를 통해 입력되는 신호는 크기가 매우 미약하기 때문에 입력 증폭기(116)에 의해 충분히 증폭하여 에코 캔슬러(108)에 입력되도록 한다. 마이크(114)를 통해 입력되는 신호는 에코 캔슬러(108)를 경유할 때 스피커(112) 출력 경로로 출력되는 신호에서 동일한 신호 성분을 제거함으로써 에코 성분이 제거된다.The microphone 114 used in the mobile communication terminal is usually a condenser microphone. Since the signal input through the condenser microphone is very small, it is sufficiently amplified by the input amplifier 116 to be input to the echo canceller 108. . The signal input through the microphone 114 removes the echo component by removing the same signal component from the signal output to the speaker 112 output path via the echo canceller 108.
이와 같은 종래의 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기는 단순히 에코 캔슬러를 통해 에코 성분을 제거하는 기능만을 제공하기 때문에, 사용자와 단말기 사이의 거리에 상관없이 동일한 크기의 음량을 제공하고, 또 주변의 잡음이나 배경 음 때문에 통화음의 변별력이 떨어져 통화 품질이 크게 낮아지는 문제가 있다.Since the conventional mobile phone having the speakerphone provides only the function of removing the echo component through the echo canceller, it provides the same volume regardless of the distance between the user and the terminal. There is a problem that the call quality is greatly reduced due to noise or background sound discrimination of the call sound.
본 고안에 따른 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기는 단말기와 사용자 사이의 거리와 주변의 소음 정도에 따라 적절한 음량과 충분한 변별력을 갖는 음성 신호를 출력하도록 하는데 그 목적이 있다.A mobile communication terminal having a speaker phone according to the present invention has an object of outputting a voice signal having a proper volume and sufficient discrimination power according to the distance between the terminal and the user and the degree of ambient noise.
이와 같은 목적의 본 고안은 거리 센서와 이동국 모뎀, 코덱, 디지털 필터를 포함하여 이루어진다.The present invention for this purpose comprises a distance sensor, mobile station modem, codec, digital filter.
거리 센서는 단말기와 사용자 사이의 거리를 측정하여 거리 정보를 발생시킨다. 이동국 모뎀은 단말기와 사용자 사이의 거리에 대한 음량 기준 데이터를 저장하고, 거리 센서를 통해 발생한 거리 정보에 대응하는 음량 제어 정보를 발생시키며, 상기 스피커폰의 마이크를 통해 입력되는 신호 가운데 잡음 및 배경 음의 주파수 대역을 검출하여 이 주파수 대역에 따른 소정의 필터 계수를 발생시킨다. 코덱은 이동국 모뎀으로부터 제공되는 음량 제어 정보에 따라 상기 스피커폰 출력 신호의 음량을 조절한다. 디지털 필터는 이동국 모뎀에서 발생한 필터 계수에 따른 주파수 특성이 프로그래밍되고, 프로그래밍된 주파수 특성에 따라 소정 주파수 대역이 강조된 음성 신호를 발생시킨다.The distance sensor measures distance between the terminal and the user to generate distance information. The mobile station modem stores volume reference data on the distance between the terminal and the user, generates volume control information corresponding to the distance information generated by the distance sensor, and reduces noise and background sound among signals input through the microphone of the speakerphone. A frequency band is detected to generate a predetermined filter coefficient according to this frequency band. The codec adjusts the volume of the speakerphone output signal in accordance with the volume control information provided from the mobile station modem. In the digital filter, a frequency characteristic is programmed according to a filter coefficient generated in a mobile station modem, and a voice signal in which a predetermined frequency band is emphasized is generated according to the programmed frequency characteristic.
도 1은 종래의 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기의 블록 다이어그램.1 is a block diagram of a mobile communication terminal having a conventional speaker phone.
도 2는 본 고안에 따른 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기의 블록 다이어그램.2 is a block diagram of a mobile communication terminal having a speaker phone according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
102 : 이동국 모뎀102: mobile station modem
106 : 코덱(CODEC)106: codec
108 : 에코 캔슬러(Echo Canceller)(108)108: echo canceller 108
110 : 출력 증폭기110: output amplifier
112 : 스피커112: speaker
114 : 마이크114: microphone
116 : 입력 증폭기116 input amplifier
본 고안에 따른 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기의 바람직한 실시예를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 고안에 따른 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기의 블록 다이어그램이다.A preferred embodiment of a mobile communication terminal having a speaker phone according to the present invention will be described with reference to FIG. 2 is a block diagram of a mobile communication terminal having a speaker phone according to the present invention.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 고안 따른 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기는 이동국 모뎀(MSM)(202)과 거리 센서(220), 코덱(CODEC)(206), 디지털 필터(218), 에코 캔슬러(Echo Canceller)(208), 출력 증폭기(210), 스피커(212), 마이크(214), 입력 증폭기(216)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 2, a mobile communication terminal having a speaker phone according to the present invention includes a mobile station modem (MSM) 202, a distance sensor 220, a codec 206, a digital filter 218, and echo cancellation. Echo canceller 208, output amplifier 210, speaker 212, microphone 214, and input amplifier 216.
이동국 모뎀(202)에는 보코더(Vocoder)(204)가 내장되는데, 이 보코더(204)는 입력되는 음성 신호를 펄스 코드 변조하여 출력한다. 거리 센서(220)는 단말기와 사용자 사이의 거리를 측정하기 위한 것인데, 단말기와 사용자 사이의 거리 정보를 이동국 모뎀(202)에 전달한다. 거리 센서(220)는 광 결합 소자(Photo Coupled Device)를 이용하여 구현할 수 있는데, 일정 구간의 거리마다 발광 다이오드에서 발생한 빛이 수광 다이오드에 입력되는 정도를 통계화하여 거리 정보를 얻는다.The mobile station modem 202 has a built-in vocoder 204. The vocoder 204 outputs a pulse code modulated voice signal. The distance sensor 220 is for measuring the distance between the terminal and the user, and transmits the distance information between the terminal and the user to the mobile station modem 202. The distance sensor 220 may be implemented using a photo coupled device, and the distance information is obtained by statistically calculating the degree of the light generated from the light emitting diode input to the light receiving diode for each distance of a predetermined section.
거리 센서(220)를 이용하여 사용자와 단말기 사이의 거리를 측정하는 것은 사용자와 단말기 사이의 거리에 따라 적절한 음량의 음성 신호를 출력하도록 하기 위함인데, 이를 구현하기 위해서는 단말기 제조 단계에서 단말기로부터의 거리에 대한 적절한 음량의 데이터를 확보할 필요가 있다. 즉 일정 간격의 거리마다 적절한 음량 데이터를 측정하여 이를 이동국 모뎀(202)에 저장해 두고, 이후 단말기와 실제 사용자 사이의 거리에 따라 저장해 둔 음량 데이터를 적용하여 음량을 결정하도록 한다.Measuring the distance between the user and the terminal using the distance sensor 220 is to output a sound signal of the appropriate volume according to the distance between the user and the terminal, to implement this distance from the terminal in the terminal manufacturing step There is a need to obtain adequate volume data for. That is, by measuring the appropriate volume data for each distance of a certain distance and stores it in the mobile station modem 202, and then to determine the volume by applying the stored volume data according to the distance between the terminal and the actual user.
코덱(206)은 에코 캔슬러(208)를 거쳐서 입력되는 아날로그 신호를 펄스 코드 변조 신호로 변환하거나, 아날로그 입력 신호를 펄스 코드 변조 신호로 변환하여 보코더(204)에 전달하는 기능을 한다. 이 코덱(206)에서는 소프트웨어 적으로 음량 조절이 가능하다.The codec 206 converts an analog signal input through the echo canceller 208 into a pulse code modulated signal, or converts an analog input signal into a pulse code modulated signal and transmits it to the vocoder 204. In this codec 206, the volume can be adjusted in software.
코덱(206)의 출력 신호가 외부로 출력되기 이전에 본 고안에 따라 부가된 디지털 필터(218)와 에코 캔슬러(208)를 경유하여 출력되고, 외부로부터 입력되는 신호가 코덱(204)에 전달되기 이전에 에코 캔슬러(208)를 거치게 된다. 이 에코 캔슬러(208)는 스피커 폰에서 발생하는 에코 현상을 제거하기 위한 장치이다.The output signal of the codec 206 is output via the digital filter 218 and the echo canceller 208 added according to the present invention before the output signal of the codec 206 is output to the outside, and the signal input from the outside is transmitted to the codec 204. It goes through the echo canceller 208 before the process. The echo canceller 208 is a device for canceling the echo phenomenon occurring in the speaker phone.
위에서 언급한 디지털 필터(218)는 프로그래밍이 가능하여 소정의 주파수 특성을 갖도록 할 수 있는데, 이 주파수 특성은 필터 계수를 조정하여 구현한다. 필터 계수의 설정은 이동국 모뎀(202) 내에서 프로그램적으로 처리되는데, 마이크(214)를 통해 입력되는 신호를 분석하여 주변의 잡음 또는 배경 음에 대해 변별력을 가질 수 있도록 하기 위한 필터 계수를 발생시켜서 디지털 필터(218)로 제공한다.The above-described digital filter 218 may be programmable to have a predetermined frequency characteristic, which is implemented by adjusting the filter coefficients. The setting of the filter coefficients is processed programmatically in the mobile station modem 202. The filter coefficients are generated by analyzing a signal input through the microphone 214 so that the filter coefficients can be discriminated against ambient noise or background sound. To the digital filter 218.
이를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 마이크(214)로 입력되는 신호의 중간에 양쪽 사용자 모두로부터 스피치 신호가 발생하지 않는 묵음 구간이 있게 마련인데, 이 묵음 구간에서의 배경 음을 샘플링하여 버퍼에 저장한다. 버퍼에 저장된 배경 음을 일정 구간으로 나누어 주파수 스펙트럼 분석을 수행하는데, 이 때 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 이용한다. 고속 푸리에 변환 결과로부터 주파수 영역별 신호의 크기를 얻을 수 있으며, 일정 구간별로 나누어 분석하므로 특정 구간에서만 존재하는 스펙트럼 신호는 무시하고, 버퍼에 저장된 전체 데이터에 존재하는 신호만 유효한 배경 음 신호로 인정한다. 또 배경 음 신호의 주파수별 크기는 미리 결정된 기준 레벨 이상일 때에만 유효한 신호로 인정한다. 이와 같은 유효한 신호가 특정 주파수 대역에 집중되어 있으면 단일 신호원으로 보고 집중된 주파수 대역의 중간에 위치한 주파수를 배경 음 신호원으로 간주하여 이에 대한 적절한 필터 계수를 발생시켜서 디지털 필터(218)로 출력한다. 만약 유효한 신호가 분산되어 있으면 가장 큰 신호의 주파수를 배경 음 신호원으로 간주하여 이에 대한 적절한 필터 계수를 발생시켜서 디지털 필터(218)로 출력한다.If this is explained in more detail as follows. In the middle of the signal input to the microphone 214, there is a silent section in which no speech signal is generated from both users. The background sound in the silent section is sampled and stored in a buffer. Frequency spectrum analysis is performed by dividing the background sound stored in the buffer into predetermined intervals, using a fast Fourier transform. The magnitude of the signal for each frequency domain can be obtained from the result of the fast Fourier transform, and it is analyzed by dividing by a certain section, so that the spectral signal existing only in a specific section is ignored, and only the signal existing in the entire data stored in the buffer is recognized as a valid background sound signal. . In addition, the frequency-specific magnitude of the background sound signal is recognized as a valid signal only when it is above a predetermined reference level. When such a valid signal is concentrated in a specific frequency band, it is regarded as a single signal source, and the frequency located in the middle of the concentrated frequency band is regarded as a background sound signal source, and appropriate filter coefficients are generated and output to the digital filter 218. If the valid signal is dispersed, the frequency of the largest signal is regarded as the background sound signal source, and appropriate filter coefficients are generated and output to the digital filter 218.
이와 같은 방법을 통하여 배경 음 신호원의 주파수 대역을 얻을 수 있는데, 스피커 폰으로 출력되는 음성 신호에서 배경 음 신호원과 동일한 주파수 대역을 강조함으로써 스피커 폰으로 출력되는 음성 신호가 배경 음에 대해 충분한 변별력을 갖도록 할 수 있다. 즉, 스피커 폰으로 출력되는 음성 신호에서 배경 음과 동일한 주파수 대역을 일정 배수로 증폭하게 되면 음성 신호는 배경 음에 대해 충분한 변별력을 갖게 된다. 이때의 증폭 비율은 제품 설계 단계에서 실험적으로 얻을 수 있다.In this way, the frequency band of the background sound signal source can be obtained. In the voice signal output to the speaker phone, the sound signal output to the speaker phone is sufficiently distinguished from the background sound by emphasizing the same frequency band as the background sound signal source. It can be to have. In other words, if the same frequency band as the background sound is amplified by a predetermined multiple in the voice signal output to the speaker phone, the voice signal has sufficient discrimination against the background sound. The amplification ratio can be obtained experimentally at the product design stage.
디지털 필터(218)에서 출력되어 에코 캔슬러(208)를 통과한 출력 신호는 스피커(212)를 구동하기에 충분하지 않으므로 출력 증폭기(210)에 의해 증폭되어 구동 능력이 충분히 향상되고, 구동 능력이 향상된 출력 신호는 스피커(212)를 통해 출력된다.The output signal output from the digital filter 218 and passing through the echo canceller 208 is not sufficient to drive the speaker 212, so it is amplified by the output amplifier 210 to sufficiently improve the driving capability, and the driving capability is improved. The enhanced output signal is output through the speaker 212.
이동통신 단말기에서 쓰이는 마이크(214)는 대개 콘덴서 마이크인데, 이 콘덴서 마이크를 통해 입력되는 신호는 크기가 매우 미약하기 때문에 입력 증폭기(216)에 의해 충분히 증폭하여 에코 캔슬러(208)에 입력되도록 한다. 마이크(214)를 통해 입력되는 신호는 에코 캔슬러(208)를 경유할 때 스피커(212) 출력 경로로 출력되는 신호에서 동일한 신호 성분을 제거함으로써 에코 성분이 제거된다.The microphone 214 used in the mobile communication terminal is usually a condenser microphone, and since the signal input through the condenser microphone is very small in size, it is sufficiently amplified by the input amplifier 216 to be input to the echo canceller 208. . The signal input through the microphone 214 removes the echo component by removing the same signal component from the signal output to the speaker 212 output path via the echo canceller 208.
본 고안에 따른 스피커 폰을 구비한 이동통신 단말기는 단말기와 사용자 사이의 거리를 측정하여 적정한 음량의 음성 신호를 출력하도록 하고, 음성 신호에서 배경 음의 주파수 대역을 강조함으로써 배경 음에 대한 충분한 변별력을 갖는 음성 신호를 출력함으로써 양질의 통화 환경을 제공한다.A mobile communication terminal having a speaker phone according to the present invention measures a distance between a terminal and a user so as to output a sound signal of an appropriate volume, and emphasizes the frequency band of the background sound in the voice signal to provide sufficient discrimination power against the background sound. By providing a voice signal having a good call environment.
Claims (4)
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| KR2020000036169U KR200226152Y1 (en) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | Mobile Phone |
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|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100724420B1 (en) | 2005-09-09 | 2007-06-04 | 엘지전자 주식회사 | Apparatus for controlling mic gain in a mobile terminal and method therfore |
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2000
- 2000-12-22 KR KR2020000036169U patent/KR200226152Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100724420B1 (en) | 2005-09-09 | 2007-06-04 | 엘지전자 주식회사 | Apparatus for controlling mic gain in a mobile terminal and method therfore |
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