KR20030013579A - 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치 및 그 방법 - Google Patents

음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
본 발명은, 망각지수를 이용하여 신호의 전력을 추정한 다음 상호 상관계수를 구하여 동시 통화 구간을 검출하는 방법에서 동시 통화 구간을 검출한 다음 주기적으로 신호의 전력을 재추정하여 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연을 줄임으로써 동시 통화가 끝나는 지점에서 반향 경로의 임펄스 응답이 바뀌더라도 효율적으로 반향을 제거하기 위한 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공함에 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치에 있어서, 적응 필터링을 통해 참조 입력 신호와 이전의 잔차 오류신호로부터 반향 신호를 추정하고, 상기 추정된 반향 신호를 기대 신호에서 차감하여 잔차 오류신호를 생성하기 위한 반향 신호 추정 및 잔차 오류신호 생성 수단; 상기 반향 신호 추정 및 잔차 오류신호 생성 수단으로부터 생성된잔차 오류신호와 기대 신호로부터 망각 지수를 이용하여 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 추정하여 계산하기 위한 전력 및 상관도 추정 계산 수단; 상기 전력 및 상관도 추정 계산 수단으로부터 추정 계산된 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 이용하여 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상호 상관계수를 계산하기 위한 상호 상관계수 계산 수단; 상기 상호 상관계수 계산 수단으로부터 계산된 상호 상관계수를 기 설정된 임계치(Th)와 크기를 비교하여 동시 통화 구간 여부에 대한 확인 정보를 출력하기 위한 상호 상관계수 비교 수단; 상기 상호 상관계수 비교 수단으로부터 출력된 단일 통화 구간의 확인 정보를 토대로 적응 필터링에 의한 계수를 갱신하기 위한 계수 갱신 수단; 및 상기 상호 상관계수 비교 수단으로부터 출력된 동시 통화 구간의 확인 정보를 토대로 전력을 재 추정하여 상호 상관계수를 갱신하기 위한 전력 재 추정 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 이동 통신 시스템에서의 반향 제거 장치 등에 사용됨.

Description

음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치 및 그 방법{Apparatus of removing endpoint detection delay of double-talking period of double-talk detector for echo canceller, and its method}
본 발명은 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동시통화 구간을 검출한 다음 주기적으로 신호의 전력을 재 추정하여 동시통화 구간의 끝점 검출 지연을 줄임으로써 동시통화가 끝나는 지점에서 반향 경로의 임펄스응답이 바뀌더라도 효율적으로 반향을 제거하기 위한 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
일반적으로, 통신 단말에서 원단화자의 신호가 반향되어 근단화자의 전송단으로 되돌아가는 것을 반향(Echo)이라고 한다. 이 반향 신호를 제거하기 위하여 적응 필터를 이용하여 반향 신호의 경로를 추정하여 기대신호에서 반향 신호를 제거하는 반향 제거기(Echo Canceller)가 사용된다. 이러한 반향 제거기에서 원단화자 신호의 반향 신호와 더불어 근단화자 신호가 동시에 존재하는 동시통화(Double-talk) 상황인 경우에는 적응필터가 근단화자 신호의 영향으로 반향신호를 정확하게 추정하지 못하여 필터의 계수가 발산한다는 문제점이 발생한다. 따라서, 상기 반향 제거기는 원단화자 신호와 근단화자 신호가 모두 존재하는 동시통화 상황에서는 적응필터의 적응을 멈추어서 적응 필터계수의 발산을 막도록 설계하고 있다.
한편, 반향에는 하이브리드 반향(Hybrid echo)과 음향 반향(Acoustic echo)으로 크게 분류된다. 이중에서 하이브리드 반향은 PSTN망에서 4선-2선 접속회로인 하이브리드에서 에코가 발생하게 되며, 상기 음향 반향은 통신 단말에서 수신기의 원단화자 신호가 반향되어 송신기의 전송단으로 되돌아가게 되어 발생된다. 이 반향은 그 지연시간과 크기에 따라 통화품질을 심각하게 저하시키게 되므로 이를 제거하기 위하여 적응필터를 이용한 반향제거기가 이용되고 있다.
도 1은 일반적인 음향 반향 제거기의 상세 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 적응 필터(10)는 가변적인 반향 발생 경로(11)에 대하여 참조 입력신호(원단화자신호)와 잔차 오류신호를 이용하여 지속적으로 반향 발생 경로의 임펄스 응답을 추정한다. 이때, 추정에 사용되는 적응 알고리즘으로는 LMS(Least Mean Square), NLMS(Normalized LMS) 및 RLS(Recursive Least Square)등이 사용된다. 또한 상기 적응 필터(10)는 추정된 임펄스 응답을 이용하여 추정 반향 신호를 발생시켜 감산기(12)에 전달한다. 그러면, 상기 감산기(12)는 반향을 포함하고 있는 기대 신호에서 상기 적응 필터(10)로부터 전달받은 추정 반향 신호를 차감함으로써 반향이 제거된 신호를 발생시킨다.
여기서, 상기 적응 필터(10)는 근단화자와 원단화자가 동시에 통화하는 동시통화 상황인 경우에는 반향을 정확히 추정하지 못한다. 따라서, 동시 통화 상황이 발생하는 경우에는 적응 필터(10)의 적응을 중지시켜서 반향 경로의 추정 임펄스 응답이 발산하는 것을 막게 된다. 즉, 상기 동시 통화 검출기(13)는 적응 필터(10)의 적응 중단 시점인 동시 통화 구간을 결정하고 그 적응 과정을 중지시키고 다시 적응 과정을 시작하도록 시작 시점을 결정한다.
따라서, 상기 동시 통화 검출기(13)에서 동시 통화를 검출하기 위해서 여러가지 방법이 개발되고 있지만 그 중에서도 상호 상관계수를 이용한 방법이 최근에 많이 사용되고 있으며 메모리 공간을 줄이기 위하여 망각 지수를 이용하여 신호의 전력을 추정하여 상호 상관계수를 계산한다.
그러나, 상기 망각 지수를 이용하여 신호의 전력을 추정하여 상호 상관계수를 계산하는 방법은 동시 통화 구간의 끝점에서 급격히 감소하는 최근 기대신호의 전력이 과거의 전력에 잘 반영되지 못하여 동시 통화 구간의 끝점을 검출하는데 지연을 초래하게 되고, 특히 동시 통화 구간이 끝나는 지점에서 반향 경로가 바뀌는 상황에서는 끝점 검출의 지연으로 인하여 적응 필터가 임펄스 응답이 바뀐 반향 경로를 추정하는데 지연이 발생하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 망각지수를 이용하여 신호의 전력을 추정한 다음 상호 상관계수를 구하여 동시 통화 구간을 검출하는 방법에서 동시 통화 구간을 검출한 다음 주기적으로 신호의 전력을재추정하여 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연을 줄임으로써 동시 통화가 끝나는 지점에서 반향 경로의 임펄스 응답이 바뀌더라도 효율적으로 반향을 제거하기 위한 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 음향 반향 제거 장치의 상세 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치에 대한 일실시예 구성도.
도 3는 본 발명에 따른 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법에 대한 다른 실시예 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법에 대한 또 다른 실시예 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
21 : 반향 신호 추정부 22 : 잔차 오류신호 생성부
23 : 전력 및 상관도 계산부 24 : 상호 상관계수 계산부
25 : 상호 상관계수 비교부 26 : 적응필터 계수 갱신부
27 : 전력 재 추정부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치에 있어서, 적응 필터링을 통해 참조 입력 신호와 이전의 잔차 오류신호로부터 반향 신호를 추정하고, 상기 추정된 반향 신호를 기대 신호에서 차감하여 잔차 오류신호를 생성하기 위한 반향 신호 추정 및 잔차 오류신호 생성 수단; 상기 반향 신호 추정 및 잔차 오류신호 생성 수단으로부터 생성된 잔차 오류신호와 기대 신호로부터 망각 지수를 이용하여 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 추정하여 계산하기 위한 전력 및 상관도 추정 계산 수단; 상기 전력 및 상관도 추정 계산 수단으로부터 추정 계산된 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 이용하여 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상호 상관계수를 계산하기 위한 상호 상관계수 계산 수단; 상기 상호 상관계수 계산 수단으로부터 계산된 상호 상관계수를 기 설정된 임계치(Th)와 크기를 비교하여 동시 통화 구간 여부에 대한 확인 정보를 출력하기위한 상호 상관계수 비교 수단; 상기 상호 상관계수 비교 수단으로부터 출력된 단일 통화 구간의 확인 정보를 토대로 적응 필터링에 의한 계수를 갱신하기 위한 계수 갱신 수단; 및 상기 상호 상관계수 비교 수단으로부터 출력된 동시 통화 구간의 확인 정보를 토대로 전력을 재 추정하여 상호 상관계수를 갱신하기 위한 전력 재 추정 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 방법은, 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법에 있어서, 적응 필터링을 통해 참조 입력 신호와 이전의 잔차 오류신호로부터 반향 신호를 추정하고, 상기 추정된 반향 신호를 기대 신호에서 차감하여 잔차 오류신호를 생성하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서 생성된 잔차 오류신호와 기대 신호로부터 망각 지수를 이용하여 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 추정하여 계산하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계에서 추정 계산된 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 이용하여 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상호 상관계수를 계산하는 제 3 단계; 상기 제 3 단계에서 계산된 상호 상관계수를 기 설정된 임계치(Th)와 크기를 비교하여 동시 통화 구간 여부에 대한 확인 정보를 출력하는 제 4 단계; 상기 제 4 단계에서 출력된 단일 통화 구간의 확인 정보를 토대로 적응 필터링에 의한 계수를 갱신하는 제 5 단계; 및 상기 제 4 단계에서 출력된 동시 통화 구간의 확인 정보를 토대로 전력을 재 추정하여 상호 상관계수를 갱신하는 제 6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은, 상호 상관계수를 갱신하기 위하여, 프로세서를 구비한 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치에, 적응 필터링을 통해 참조 입력 신호와 이전의 잔차 오류신호로부터 반향 신호를 추정하고, 상기 추정된 반향 신호를 기대 신호에서 차감하여 잔차 오류신호를 생성하는 제 1 기능; 상기 제 1 기능에서 생성된 잔차 오류신호와 기대 신호로부터 망각 지수를 이용하여 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 추정하여 계산하는 제 2 기능; 상기 제 2 기능에서 추정 계산된 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 이용하여 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상호 상관계수를 계산하는 제 3 기능; 상기 제 3 기능에서 계산된 상호 상관계수를 기 설정된 임계치(Th)와 크기를 비교하여 동시 통화 구간 여부에 대한 확인 정보를 출력하는 제 4 기능; 상기 제 4 기능에서 단일 통화 구간의 확인 정보를 토대로 적응 필터링에 의한 계수를 갱신하는 제 5 기능; 및 상기 제 4 기능에서 출력된 동시 통화 구간의 확인 정보를 토대로 전력을 재 추정하여 상호 상관계수를 갱신하는 제 6 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
여기서 상술된 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 끝점 검출 지연 제거 장치는 반향 신호 추정부(21), 잔차 오류신호 생성부(22), 전력 및 상관도 계산부(23), 상호 상관계수 계산부(24), 상호 상관계수 비교부(25), 적응필터 계수 갱신부(26) 및 전력 재 추정부(27)을 포함한다.
상기 반향 신호 추정부(21)는 적응 필터링 동작으로 입력되는 참조 입력신호와 이전의 잔차 오류신호부터 반향 신호를 추정하고, 상기 추정된 반향 신호를 잔차 오류신호 생성부(22)로 전달한다. 상기 잔차 오류신호 생성부(22)는 전달받은 반향 신호를 기대 신호에서 차감하여 잔차 오류신호를 생성하고, 상기 생성된 잔차 오류신호를 전력 및 상관도 계산부(23)로 전달한다.
이때, 상기 전력 및 상관도 추정 계산부(23)는 전달되는 잔차 오류신호와 기대 신호로부터 망각 지수를 이용하여 신호가 입력될때 마다 전력과 상관도를 순환적으로 추정 계산한다.
여기서, 망각 지수를 사용하여 현재 전력의 추정은 (수학식 1)을 통해 표현할 수 있다.
σ2 d(k) = (1-α)·σ2 d(k-1) + α·d(k)2
σ2 e(k) = (1-α)·σ2 e(k-1) + α·e(k)2
σ2 de(k) = (1-α)·σ2 de(k-1) + α·d(k)e(k)
여기서, σ2 d는 기대 신호 전력, σ2 e는 잔차 오류신호 전력이고, 상기 σ2 de는 기대신호와 잔차 오류신호의 상관도이다.
이때, 상기 (수학식 1)을 토대로 추정한 신호의 전력이 시간적으로 천천히 변하게 된다. 따라서, 신호의 현재 전력이 과거 전력에 비해서 크게 변하지 않는다면 추정된 전력에 현재 신호의 전력을 적당히 반영함으로써 부드럽게 전력을 추정할 수 있다. 그러나, 동시 통화구간이 끝나는 지점과 같이 과거의 전력이 현재의 전력보다 현저하게 큰 경우에는 추정된 전력이 대부분 과거의 큰 전력에 의존하게 된다. 이는 현재의 전력을 정확히 반영하지 못하므로 추정된 전력이 급격하게 떨어져야 하는 지점에서 전력이 오추정되어 완만하게 떨어지게 되므로 동시 통화 구간의 끝점 검출에 지연을 초래하게 된다. 이 문제를 해결하기 위하여 동시 통화구간에서는 과거 전력을 제거하고 현재 전력에 대한 반영 비율을 높임으로써 해결할 수 있다. 즉, 특정 순환식에서 일정 구간마다 과거 전력을 제거 또는 대체할 수 있다.
한편, 상기 상호 상관계수 계산부(24)는 동시 통화 구간을 검출하기 위해 사용되는 기대 신호와 잔차 오류신호를 토대로 상호 상관계수를 계산하고, 상기 계산된 상호 상관계수를 상호 상관계수 비교부(25)로 전달한다.
여기서, 상호 상관계수는 하기의 (수학식 2)을 토대로 계산된다.
상기 상호 상관계수 계산부(25)는 전달받은 상호 상관계수를 기 저장된 임계값(Th)과 비교를 수행하여, 상기 상호 상관계수가 임계값보다 클 경우 즉, 동시 통화 구간일 경우에는 입력된 상호 상관계수를 전력 재 추정부(27)로 전달한다.
그리고, 상호 상관계수 계산부(25)는 상호 상관계수가 임계값보다 작을 경우 즉, 동시 통화 구간이 아닐 경우에는 적응필터 계수 갱신부(26)로 신호를 전달한다. 따라서, 상기 적응필터 계수 갱신부(26)는 적응 필터의 계수를 적응 알고리즘에 의해 갱신을 수행한다.
한편, 상기 전력 재 추정부(27)는 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연을 제거하기 위하여 3가지의 방법을 토대로 전력을 재 추정하는데, 이를 하기의 수학식을 토대로 자세히 살펴본다.
먼저, 전력을 재 추정하기에 앞서, 임의의 입력신호, x에 대해 망각 지수를 이용하여 전력을 추정하는 순환식은 (수학식 3)과 같이 표현된다.
σ2 k= (1-α)·σ2 k-1+ α·x2 k
그리고, 상기 (수학식 3)을 전개하여 과거 k0번째 신호에서의 추정 전력(σ2 k0)과 k0+1 에서 k까지의 신호에 의한 전력 변화 Δσ2 k0k의 합으로 나타내면 (수학식 4)와 같다.
σ2 k= (1-α)k-k0·σ2 k0+Δσ2 k0k
여기서, 상기 (수학식 4)는 과거 k0번째 신호에서의 전력(σ2 k)은 (1-α)k-k0만큼의 가중치가 현재 전력 추정에 영향을 미치고 있다는 것을 나타낸다.
일반적으로 가중치((1-α)k-k0)는 1보다 매우 작으므로 과거 전력(σ2 k0) 은 크게 감쇠되어 현재 전력 추정에 반영된다. 그러나, 상기 과거 전력(σ2 k0)의 값이 최근 전력변화(Δσ2 k0k)에 비해 현저하게 크다면 감쇠 성분((1-α)k-k0)을 곱하더라도 Δσ2 k0k보다 훨씬 커서 추정된 전력(σ2 k)은 대부분 과거 전력(σ2 k0)값에 의존하게 된다. 특히, 동시 통화가 끝나는 지점과 같이 근단화자의 신호가 급격히 작아지는 지점에서는 과거 전력(σ2 k0)이 최근 전력 변화(Δσ2 k0k)보다 매우 크기 때문에 동시 통화가 끝난 후에도 전력이 급격히 감소하지 않는다.
따라서, (수학식 4)에서 과거 전력(σ2 k0)에 의한 영향을 줄이기 위해서 지나치게 큰 과거 전력(σ2 k0)값을 다른 값으로 대체하여 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연을 해결할 수 있다.
이를 위해서, 본 발명에서는 3가지 대체값을 사용하고자 한다. 과거 전력(σ2 k0)을 대체할 새로운 전력을 σ'2 k0이라고 두고 추정 전력(σ2 k)을 대체할 새로운 전력을 σ'2 k이라고 두면 (수학식 4)는 (수학식 5)와 같은 재추정식으로 표현할 수 있다.
σ'2 k= (1-α)k-k0·σ'2 k0+ Δσ2 k0k
첫번째 방법은 과거 전력을 대체할 새로운 전력(σ'2 k)을 0으로 두는 방법이다. 이 방법은 k0번째 신호 이전의 과거 전력은 고려하지 않고, k0번째 신호 이후의 샘플만으로 현재 전력을 추정하는 방법을 의미한다. 이때, 최근 전력변화(Δσ2 k0k)는 (수학식 6)으로 표현되며, (수학식 5)의 재추정식은 (수학식 7)로 표현할 수 있다.
Δσ2 k0k= σ2 k- (1-α)k-k0·σ2 k0
σ'2 k= σ2 k- (1-α)k-k0·σ2 k0
두번째 방법은 과거 전력을 대체할 새로운 전력(σ'2 k0)을 최근 전력변화인 Δσ2 k0k로 두는 방법이다. 이 방법을 (수학식 5)로 표현되는 재추정식에 적용하면 (수학식 8)로 표현할 수 있다.
σ'2 k= (σ2 k- (1-α)k-k0·σ2 k0)·(1 + (1-α)k-k0)
세번째 방법은 과거 전력을 대체할 새로운 전력(σ'2 k0)을 추정 전력을 대체할 새로운 추정 전력인 σ'2 k로 두는 방법이다. 상기 방법을 (수학식 5)로 표현되는 재 추정식을 적용하면 (수학식 9)로 표현될 수 있다.
σ'2 k= (σ2 k- (1 - α)k-k0·σ2 k0) / (1-(1-α)k-k0)
이하에서는, 본 발명에 따른 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법을 도 3 내지 도 5를 토대로 자세히 살펴본다.
도 3은 본 발명에 따른 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 적응 필터링을 통해 참조 입력 신호와 이전의 잔차 오류신호로부터 반향 신호를 추정하고(31). 상기 추정된 반향 신호를 기대 신호에서 차감하여 잔차 오류신호를 생성한다(32).
그 후, 망각 지수를 이용하여 잔차 오류신호와 기대신호를 토대로 신호가 입력될 때마다 순환적으로 기대신호와 잔차 오류신호의 전력 및 상관도를 추정하여 계산한다(33).
이때, 계산된 기대 신호와 잔차 오류신호의 전력 및 상관도를 이용하여 잔차 오류신호와 기대 신호간의 상호 상관계수를 계산한다(34). 그리고, 상기 계산한 상호 상관계수가 임계치(Th)보다 큰 값을 가지는지를 검사한다(35).
상기 과정(35)의 검사 결과, 상기 상호 상관계수가 임계치보다 크지 않다면 동시 통화구간이 아니라고 간주하여 적응 필터의 계수를 적응알고리즘에 의해서 갱신한다(36).
상기 과정(35)의 검사 결과, 상기 상호 상관계수가 임계치보다 크면 현재 상태가 동시 통화상황이므로 주기적으로 과거 전력을 대체할 새로운 전력을 0으로 하여 전력을 재 추정한다(37). 즉, (수학식 7)을 이용하여 k0번째 신호 이전의 과거전력을 고려하지 않고 k0번째 신호 이후의 샘플만을 현재의 전력으로 재 추정함으로서 상호 상관계수의 값을 새롭게 갱신하여 동시 통화 구간의 끝점에서 전력 오추정으로 인한 지연을 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법에 대한 다른 실시예 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 적응 필터링을 통해 참조 입력 신호와 이전의 잔차 오류 신호로부터 반향 신호를 추정하고(41). 상기 추정된반향 신호를 기대 신호에서 차감하여 잔차 오류신호를 생성한다(42).
그 후, 망각 지수를 이용하여 잔차 오류신호와 기대신호를 토대로 신호가 입력될 때마다 순환적으로 기대신호와 잔차 오류신호의 전력 및 상관도를 추정하여 계산한다(43).
이때, 계산된 기대 신호와 잔차 오류신호의 전력 및 상관도를 이용하여 잔차 오류신호와 기대 신호간의 상호 상관계수를 계산한다(44). 그리고, 상기 계산한 상호 상관계수가 임계치(Th)보다 큰 값을 가지는지를 검사한다(45).
상기 과정(45)의 검사 결과, 상기 상호 상관계수가 임계치보다 크지 않다면 동시 통화구간이 아니라고 간주하여 적응 필터의 계수를 적응알고리즘에 의해서 갱신한다(46).
상기 과정(45)의 검사 결과, 상기 상호 상관계수가 임계치보다 크면 현재 상태가 동시 통화 상황이므로 (수학식 8)을 이용하여 주기적으로 과거 전력을 대체할 새로운 전력을 최근 전력 변화량으로 하여 전력을 재 추정함으로써 상호 상관계수의 값을 새롭게 갱신하여 동시 통화 구간의 끝점에서 전력 오추정으로 인한 지연을 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법에 대한 또 다른 실시예 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 적응 필터링을 통해 참조 입력 신호와 이전의 잔차 오류신호로부터 반향 신호를 추정하고(51). 상기 추정된 반향 신호를 기대 신호에서 차감하여 잔차 오류신호를 생성한다(52).
그 후, 망각 지수를 이용하여 생성된 잔차 오류신호와 기대신호를 토대로 신호가 입력될때 마다 순환적으로 기대신호와 잔차 오류신호를의 전력 및 상관도를 추정하여 계산한다(53).
이때, 계산된 기대 신호와 잔차 오류신호의 전력 및 상관도를 이용하여 잔차 오류신호와 기대 신호간의 상호 상관계수를 계산한다(54). 그리고, 상기 계산한 상호 상관계수가 임계치(Th)보다 큰 값을 가지는지를 검사한다(55).
상기 과정(55)의 검사 결과, 상기 상호 상관계수가 임계치보다 크지 않다면 동시 통화구간이 아니라고 간주하여 적응 필터의 계수를 적응알고리즘에 의해서 갱신한다(56).
상기 과정(55)의 검사 결과, 상기 상호 상관계수가 임계치보다 크면 현재 상태가 동시 통화 상황이므로 (수학식 9)를 이용하여 주기적으로 과거 전력을 대체할 새로운 전력으로 전력을 재 추정함으로써 상호 상관계수의 값을 새롭게 갱신하여 동시 통화 구간의 끝점에서 전력 오추정으로 인한 지연을 줄일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 진술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명은, 이동통신 단말기와 같이 반향 경로의 임펄스 응답이 빈번히 바뀌는 환경에서의 동시 통화시에 반향 경로의 임펄스응답이 바뀌더라도 반향제거기의 수렴 성능이 향상되어 동시 통화구간의 끝점에서도 빠르게 반향 경로의 임펄스응답을 추정하여 반향을 더욱더 빨리 줄일 수 있기 때문에 통화 품질을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치에 있어서,
    적응 필터링을 통해 참조 입력 신호와 이전의 잔차 오류신호로부터 반향 신호를 추정하고, 상기 추정된 반향 신호를 기대 신호에서 차감하여 잔차 오류신호를 생성하기 위한 반향 신호 추정 및 잔차 오류신호 생성 수단;
    상기 반향 신호 추정 및 잔차 오류신호 생성 수단으로부터 생성된 잔차 오류신호와 기대 신호로부터 망각 지수를 이용하여 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 추정하여 계산하기 위한 전력 및 상관도 추정 계산 수단;
    상기 전력 및 상관도 추정 계산 수단으로부터 추정 계산된 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 이용하여 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상호 상관계수를 계산하기 위한 상호 상관계수 계산 수단;
    상기 상호 상관계수 계산 수단으로부터 계산된 상호 상관계수를 기 설정된 임계치(Th)와 크기를 비교하여 동시 통화 구간 여부에 대한 확인 정보를 출력하기 위한 상호 상관계수 비교 수단;
    상기 상호 상관계수 비교 수단으로부터 출력된 단일 통화 구간의 확인 정보를 토대로 적응 필터링에 의한 계수를 갱신하기 위한 계수 갱신 수단; 및
    상기 상호 상관계수 비교 수단으로부터 출력된 동시 통화 구간의 확인 정보를 토대로 전력을 재 추정하여 상호 상관계수를 갱신하기 위한 전력 재 추정 수단
    을 포함하는 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 재 추정 수단은,
    재 추정할 전력을 제로(0)로 대치하여 상호 상관계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 재 추정 수단은,
    최근 전력 변화량으로 전력을 재 추정하여 상호 상관계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 재 추정 수단은,
    새로운 추정 전력으로 전력을 재 추정하여 상호 상관계수를 갱신하는 것을특징으로 하는 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치.
  5. 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법에 있어서,
    적응 필터링을 통해 참조 입력 신호와 이전의 잔차 오류신호로부터 반향 신호를 추정하고, 상기 추정된 반향 신호를 기대 신호에서 차감하여 잔차 오류신호를 생성하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계에서 생성된 잔차 오류신호와 기대 신호로부터 망각 지수를 이용하여 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 추정하여 계산하는 제 2 단계;
    상기 제 2 단계에서 추정 계산된 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 이용하여 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상호 상관계수를 계산하는 제 3 단계;
    상기 제 3 단계에서 계산된 상호 상관계수를 기 설정된 임계치(Th)와 크기를 비교하여 동시 통화 구간 여부에 대한 확인 정보를 출력하는 제 4 단계;
    상기 제 4 단계에서 출력된 단일 통화 구간의 확인 정보를 토대로 적응 필터링에 의한 계수를 갱신하는 제 5 단계; 및
    상기 제 4 단계에서 출력된 동시 통화 구간의 확인 정보를 토대로 전력을 재 추정하여 상호 상관계수를 갱신하는 제 6 단계
    를 포함하는 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 6 단계는,
    재 추정할 전력을 제로(0)로 대치하여 상호 상관계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 6 단계는,
    최근 전력 변화량으로 전력을 재 추정하여 상호 상관계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 6 단계는,
    새로운 추정 전력으로 전력을 재 추정하여 상호 상관계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 동시 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 방법.
  9. 상호 상관계수를 갱신하기 위하여, 프로세서를 구비한 통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치에,
    적응 필터링을 통해 참조 입력 신호와 이전의 잔차 오류신호로부터 반향 신호를 추정하고, 상기 추정된 반향 신호를 기대 신호에서 차감하여 잔차 오류신호를 생성하는 제 1 기능;
    상기 제 1 기능에서 생성된 잔차 오류신호와 기대 신호로부터 망각 지수를 이용하여 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 추정하여 계산하는 제 2 기능;
    상기 제 2 기능에서 추정 계산된 기대 신호의 전력, 잔차 오류신호의 전력 및 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상관도를 이용하여 기대 신호와 잔차 오류신호간의 상호 상관계수를 계산하는 제 3 기능;
    상기 제 3 기능에서 계산된 상호 상관계수를 기 설정된 임계치(Th)와 크기를 비교하여 동시 통화 구간 여부에 대한 확인 정보를 출력하는 제 4 기능;
    상기 제 4 기능에서 단일 통화 구간의 확인 정보를 토대로 적응 필터링에 의한 계수를 갱신하는 제 5 기능; 및
    상기 제 4 기능에서 출력된 동시 통화 구간의 확인 정보를 토대로 전력을 재 추정하여 상호 상관계수를 갱신하는 제 6 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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