KR20070022206A - System for audio signal processing - Google Patents

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KR20070022206A
KR20070022206A KR1020067014465A KR20067014465A KR20070022206A KR 20070022206 A KR20070022206 A KR 20070022206A KR 1020067014465 A KR1020067014465 A KR 1020067014465A KR 20067014465 A KR20067014465 A KR 20067014465A KR 20070022206 A KR20070022206 A KR 20070022206A
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KR
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frequency
filter
cutoff frequency
signal
high pass
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Application number
KR1020067014465A
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Korean (ko)
Inventor
브르노 케이. 알. 투우위
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/005Tone control or bandwidth control in amplifiers of digital signals
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G9/00Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control
    • H03G9/005Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control of digital or coded signals

Abstract

디지털 오디오 신호 입력(1), 디지털 오디오 신호 프로세서(2, DSP) 및 디지털 오디오 신호 출력(3)을 포함하고, 디지털 신호 프로세서(2, DSP)는 고역 통과 주파수(f)를 가지는 고역 통과(HP) 필터(21)와, HP 필터에 의해 필터링된 신호를 위한 증폭기(22) 및 증폭기(22)에 의한 증폭 이후 신호를 필터링하고, 출력 신호를 제공하기 위한 저역 통과 주파수(f')를 갖는 저역 통과(LP) 필터(23)를 포함하며, 디지털 프로세서는 고역 통과 주파수 또는 저역 통과 주파수를 설정하기 위한 설정기(24, 25) 및 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터 각각의 고역 통과 주파수 및 저역 통과 주파수를 서로에 대해 정합시키기 위한 정합기(26)를 포함하는 음향 재생 시스템.A digital audio signal input (1), a digital audio signal processor (2, DSP) and a digital audio signal output (3), the digital signal processor (2, DSP) having a high pass frequency (f) ) A low pass with a filter 21, an amplifier 22 for the signal filtered by the HP filter and a low pass frequency f 'for filtering the signal after amplification by the amplifier 22 and providing an output signal. A pass-through (LP) filter 23, wherein the digital processor includes a setter 24, 25 for setting a high pass frequency or a low pass frequency, and a high pass frequency and a low pass frequency of each of the high pass filter and the low pass filter. And a matcher (26) for matching the two to each other.

디지털 오디오 신호 입력, 저역 통과 주파수, 정합기, 음향 재생 시스템, 디지털 프로세서 Digital Audio Signal Input, Low Pass Frequency, Matching, Sound Reproduction System, Digital Processor

Description

오디오 신호 처리를 위한 시스템{System for audio signal processing}System for audio signal processing

본 발명은 음향 재생의 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 디지털 오디오 신호 처리의 분야에 관한 것이다.The present invention relates to the field of sound reproduction, and more particularly to the field of digital audio signal processing.

본 발명은 디지털 오디오 신호 입력, 디지털 오디오 신호 프로세서 및 디지털 오디오 신호 출력을 포함하는 음향 재생 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a sound reproduction system comprising a digital audio signal input, a digital audio signal processor and a digital audio signal output.

본 발명은 또한, 오디오 출력 신호의 인입하는 오디오 신호를 처리하기 위한 오디오 신호 프로세서에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 디지털 신호 프로세서(DSP) 회로 프로그램에 관한 것이다.The invention also relates to an audio signal processor for processing an incoming audio signal of an audio output signal. In particular, the present invention relates to digital signal processor (DSP) circuit programs.

본 발명은 또한, 디지털 오디오 신호를 처리하기 위한 방법에 관한 것이다.The invention also relates to a method for processing a digital audio signal.

확성기 전화 시스템 같은 음향 재생 시스템은 종종 확성기라 지칭되는 출력 트랜스듀서와, 오디오 신호를 위한 입력을 포함한다. 확성기는 원하는 음압 웨이브를 나타내는 오디오 입력 신호에 응답하여 음압 웨이브들을 생성한다.An acoustic reproduction system, such as a loudspeaker telephone system, includes an output transducer, often referred to as a loudspeaker, and an input for an audio signal. The loudspeaker generates sound pressure waves in response to an audio input signal representing the desired sound pressure wave.

청취자에 의해 인지되는 음향의 명료성은 특히, 잡음이 많은 환경들에서 매우 중요하다. 명료성을 증가시키는 가장 단순한 방식은 평균 SPL(음압 레벨)을 증가시키는 것, 즉, 음량을 상승시키는 것이다. 그러나, 단순히 음량을 상승시키는 것은 항상 보다 명료한 음향을 도출하지는 않는다. 또한, 너무 높은 출력은 확성기의 과부하를 초래하여 명료성을 추가로 감소시키게 할 수 있다.The clarity of sound perceived by the listener is very important, especially in noisy environments. The simplest way to increase clarity is to increase the average SPL (sound pressure level), that is, increase the volume. However, simply raising the volume does not always lead to a clearer sound. In addition, too high power can cause loudspeaker overload, further reducing clarity.

음향의 명료성을 증가시키기 위해 다수의 시도들이 이루어져 왔다.Many attempts have been made to increase the clarity of the sound.

미국 특허 출원 US 2002/0015503은 예로서, 다른 주파수 대역들을 위한 게인 인자들을 개별적으로 제약함으로써 명료성을 증가시키는 것을 제안한다.US patent application US 2002/0015503, for example, proposes increasing clarity by individually constraining gain factors for different frequency bands.

미국 특허 US 6,011,853호는 노이즈의 주파수 스펙트럼이 측정되고, 대화 신호가 특정 주파수에서 노이즈의 영향에 대해 이퀄라이징되는 시스템을 설명한다.US Pat. No. 6,011,853 describes a system in which the frequency spectrum of noise is measured and the dialogue signal is equalized against the effect of noise at a particular frequency.

그러나, 현존하는 시스템들 및 방법들은 각각 매우 복잡하며, 복잡한 연산들을 필요로 하고, 그에 의해, 복잡한 회로(하드웨어) 또는 프로그램(소프트웨어)이 사용되는 경우에는 복잡한 프로그램을 필요로 하거나, 단지 제한된 장점만을 제공한다.However, existing systems and methods are each very complex and require complex operations, thereby requiring complex programs or only limited advantages when complex circuits (hardware) or programs (software) are used. to provide.

상술한 참조문헌에도 불구하고, 여전히, 개선된 명료성을 제공하는 개선된 시스템들 및 방법들에 대한 필요성이 본 기술 분야에 존재한다.Despite the above references, there is still a need in the art for improved systems and methods that provide improved clarity.

본 발명의 목적은 개선된 명료성을 가지는 음향 재생 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a sound reproduction system and method having improved clarity.

이를 위해, 본 발명에 따른 음향 재생 시스템은 이 시스템이 디지털 신호 프로세서를 포함하고, 디지털 신호 프로세서는 고역 통과 주파수를 갖는 고역 통과(HP) 필터, HP 필터에 의해 필터링된 신호의 증폭을 위한 증폭기 및 증폭 이후, 신호를 필터링하고 출력 신호를 제공하기 위한 저역 통과(LP) 필터를 포함하고, 디지털 프로세서는 고역 통과 주파수 또는 저역 통과 주파수를 설정하기 위한 설정기 및 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터 각각의 고역 통과 주파수와 저역 통과 주파수를 서로 정합시키기 위한 정합기를 포함하는 것을 특징으로 한다.To this end, the sound reproducing system according to the present invention comprises a digital signal processor, the digital signal processor comprising: a high pass (HP) filter having a high pass frequency, an amplifier for amplifying the signal filtered by the HP filter; After amplification, a low pass (LP) filter is provided for filtering the signal and providing an output signal, and the digital processor includes a setter for setting a high pass frequency or a low pass frequency and a high pass of each of the high pass filter and the low pass filter. And a matcher for matching a pass frequency and a low pass frequency to each other.

본 발명에 따른 시스템은 하기의 견지에 기초한다:The system according to the invention is based on the following aspects:

1. 인입하는 신호는 소리크기를 증가시키기 위해 증폭(증폭기에 의해)되지만,1. The incoming signal is amplified (by an amplifier) to increase the loudness,

2. 인입하는 신호를 증가시키는 것은 최대 디지털 신호 보다 높은 신호를 초래할 수 있으며, 이런 상황들에서, 신호는 종종 디지털적으로 클립핑되어 신호의 왜곡을 초래한다.2. Increasing the incoming signal may result in a signal higher than the maximum digital signal, in which situations the signal is often digitally clipped resulting in distortion of the signal.

3. 낮은 주파수들은 증폭 이전에 신호로부터 제거되며, 이는 평균적으로 보다 높은 게인 인자로 신호의 나머지가 증폭될 수 있게 한다. 이는 증폭 이전에 배치된 HP 필터에 의해 수행된다. 보다 낮은 주파수들은 명료성이 관련된 한, 비교적 낮은 중요성을 갖는다. 보다 낮은 주파수들은 신호의 진폭 중 대부분을 포함하며, 그래서, 보다 낮은 주파수들을 제거하는 것은 신호의 진폭을 크게 감소시켜 증폭을 위한 헤드룸(headroom)을 생성, 즉, 신호의 잔여부에 대한 보다 강한 증폭을 수행한다. 특히 대화의 진폭의 큰 부분은 보다 낮은 주파수들에 포함되며, 그래서, 보다 낮은 주파수들을 감쇄시키는 것은 헤드룸의 현저한 증가를 가능하게 한다(즉, 클립핑 레벨과 조우하지 않는 증폭).3. Low frequencies are removed from the signal prior to amplification, which allows the rest of the signal to be amplified with a higher gain factor on average. This is done by an HP filter placed before amplification. Lower frequencies are of relatively low importance as far as clarity is concerned. Lower frequencies include most of the amplitude of the signal, so eliminating lower frequencies greatly reduces the amplitude of the signal, creating headroom for amplification, i.e., stronger to the remainder of the signal. Perform amplification. In particular, a large part of the amplitude of the dialogue is included in the lower frequencies, so that attenuating the lower frequencies enables a significant increase in headroom (ie amplification that does not encounter clipping levels).

4. 단순히, 보다 낮은 주파수들을 잘라내고, 출력을 증가시키는 것은 명료성의 증가를 초래할 수 있지만, 이는 항상 쉽게 인지할 수 있는 명료성의 증가를 도출하는 것은 아니다. 고역 통과 필터의 사용으로 인해, 신호는 비교적 높은 비율의 높은 주파수 톤들을 포함하고, 이는 지각적으로 혼란스러운 날카로운 신호, 오디오 신호의 변색을 초래하며, 명료성을 감소시킨다. 또한, 증폭은 오버톤들의 도입을 초래할 수 있다. 증폭 이후의 저역 통과(LP) 필터는 밸런스를 복원하며, 부가적으로, 보다 자연스러운 음향을 초래하도록 증폭기에 의해 생성되는 오버톤들을 제거하거나 적어도 감소시킬 수 있어서, 신호의 변색을 적어도 부분적으로 감소시키고, 명료성을 증가시킨다.4. Simply cutting off the lower frequencies and increasing the output can lead to increased clarity, but this does not always lead to an easily recognizable increase in clarity. Due to the use of a high pass filter, the signal contains a relatively high proportion of high frequency tones, which causes perceptually disturbing sharp signals, discoloration of the audio signal, and reduces clarity. Also, amplification can result in the introduction of overtones. The low pass (LP) filter after amplification restores balance and can additionally remove or at least reduce overtones produced by the amplifier to result in a more natural sound, thereby at least partially reducing discoloration of the signal, Increase clarity.

5. 본 발명에 따른 시스템에서, 컷오프 주파수들은 정합, 즉, 설정된 HP 컷오프 주파수와 LP 컷오프 주파수 사이에 관계가 존재하며, 저역 통과 주파수 및/또는 고역 통과 주파수의 값은 반대 방향들로 정합되고, 이는 고역 컷오프 주파수가 감소(저하)되는 경우, LP 컷오프 주파수가 증가되고, 그 반대도 마찬가지이거나, 달리, 이에 HP 필터와 LP 필터의 컷오프 작용을 부여하며, 여기서, 하나의 작용이 큰 경우, 나머지도 마찬가지이고, 하나의 작용이 비교적 작은 경우, 나머지도 마찬가지이다. HP 및 LP 필터들은 따라서, 대화 또는 음향 처리에서 쌍을 이룬 엘리먼트들로서 사용되며, 이들은 무관한 파라미터들을 갖는 엘리먼트들이 아니다. 고역 통과 필터의 컷오프 작용은 오디오 신호에 변색을 제공하며, LP 필터의 컷오프 작용은 이 영향을 상쇄시키도록 정합된다. 이 시스템은 HP 또는 LP 컷오프 주파수 중 어느 하나를 설정하고, LP 또는 HP 컷오프 주파수를 설정된 주파수에 정합시키기 위한 수단을 갖는다.5. In the system according to the invention, the cutoff frequencies are matched, ie there is a relationship between the set HP cutoff frequency and the LP cutoff frequency, the values of the low pass frequency and / or high pass frequency matched in opposite directions, This increases the LP cutoff frequency when the high cutoff frequency decreases (decreases) and vice versa or otherwise, imparts a cutoff action of the HP filter and the LP filter, where, if one action is large, the remaining The same applies to the case where one action is relatively small, and so on. HP and LP filters are thus used as paired elements in dialogue or sound processing, which are not elements with extraneous parameters. The cutoff action of the high pass filter provides discoloration in the audio signal, and the cutoff action of the LP filter is matched to counteract this effect. The system has means for setting either the HP or LP cutoff frequency and for matching the LP or HP cutoff frequency to the set frequency.

다수의 양호한 실시예들이 존재한다 :There are a number of preferred embodiments:

실시예들에서, 시스템은 배경 노이즈 레벨을 측정하기 위한 센서를 포함하며, 측정된 노이즈 레벨을 입력으로서, 그리고, HP 컷오프 주파수를 출력으로서 갖는 엘리먼트를 포함하며, 여기서, HP 컷오프 주파수는 배경 노이즈 레벨의 증가에 따라 증가하고, LP 컷오프 주파수는 HP 컷오프 주파수가 증가할 때 감소한다. LP 컷오프 주파수의 이 감소는 HP 컷오프 주파수의 함수로서, 단일 LP 필터의 컷오프 주파수를 변경(감소)함으로써 수행될 수 있거나, 대안적으로, 시스템은 한 세트의 다른 LP 필터들을 포함하고, HP 컷오프 주파수에 의존하여, 증폭 이후의 신호가 LP 필터들의 세트 중 하나로 안내된다. 후자의 실시예는 하나 이상의 변수, 즉, LP 컷오프 주파수만이 아닌 보다 많은 파라미터들이 변경되는, 보다 복잡한 LP 필터들이 사용되는 경우 특히 유용하다. 이 선택은 참조표를 사용하여 수행되며, HP 컷오프 주파수에 따라, 신호가 다른 LP 필터들과 등가의 다른 디지털 계산들을 받는다. 이는 두 개의 단계들로 수행될 수 있으며, 최초 단계에서, 노이즈 레벨이 결정되고, 이는 HP 컷오프 주파수의 선택을 트리거하며, 그후, HP 컷오프 주파수로부터 LP 컷오프 주파수가 선택된다. In embodiments, the system includes a sensor for measuring a background noise level and includes an element having the measured noise level as an input and an HP cutoff frequency as an output, wherein the HP cutoff frequency is a background noise level. It increases with increasing, and the LP cutoff frequency decreases as the HP cutoff frequency increases. This reduction of the LP cutoff frequency can be performed by changing (decreasing) the cutoff frequency of a single LP filter as a function of the HP cutoff frequency, or alternatively, the system includes a set of other LP filters, and the HP cutoff frequency In dependence, the signal after amplification is directed to one of a set of LP filters. The latter embodiment is particularly useful when more complex LP filters are used, where more parameters are changed than just one or more variables, namely the LP cutoff frequency. This selection is performed using a lookup table and, depending on the HP cutoff frequency, the signal receives other digital calculations that are equivalent to other LP filters. This can be done in two steps, in the first step, the noise level is determined, which triggers the selection of the HP cutoff frequency, after which the LP cutoff frequency is selected from the HP cutoff frequency.

바람직하게는, 시스템 및/또는 프로그램은 증폭 스테이지에서의 평균 증폭에 따라, 고역 통과 필터의 컷오프 주파수를 설정하기 위한 수단을 포함한다. 평균 증폭은 신호의 평균 게인, 그리고, 그에 의해, 방출된 음향 신호의 소리크기 레벨의 척도이다. 고역 통과 필터의 HP 컷오프 주파수가 방출된 신호의 평균 소리크기 레벨의 증가와 함께 증가할 때, 그리고, 부가적으로, 저역 통과 필터의 컷오프 주파수가 정합, 즉, HP 컷오프 주파수의 변경과 함께 단계적으로 감소할 때 유리하다. 매우 높은 증폭 레벨들에서(시스템이 시끄럽고 잡음이 많은 환경들에서 사용될 때 발생할 수 있음), 음향에 비교적 큰 언밸런스를 도입하는 HP 필터의 필터링 작용에 대한 큰 필요성이 있으며, 부가적으로, 큰 증폭 레벨 자체는 비교적 큰 신호의 변색을 도입할 수 있고, 여기서, 바람직하지 않은, 부자연스러운 증폭 이후 신호의 오버톤들은 많은 에너지를 포함한다. 이는 거친 음향을 초래한다. 음향의 거칠기는 때때로, 그리고, 심지어 빈번히, 본 발명자들이 느낀 바와 같이, 특히, 이동 전화들에서 확성기를 귀로부터 소정 거리에 유지하게 한다. 귀로부터 소정 거리에 확성기를 유지한다는 사실과는 별개로, 신호가 감소되고, 노이즈가 증가되기 때문에, 자체적으로, 신호 대 잡음비의 현저한 감소를 초래하며, 음향 자체가 거칠게 인지된다는 사실은 사실 주어진 메시지의 명료성의 감소를 의미한다. 음성 메시지에 대하여, 음성의 거칠기는 종종 화자가 청취자에게 전하고자하는 메시지의 일부이며, 때때로, 심지어 메시지들의 실제 단어들 보다 중요하다. 따라서, 단지 단어들이 이해되는지 여부보다 넓은 개념에서 본, 메시지의 명료성에 대하여, 명료한 "자연적"음성 전달이 달성되는 것이 중요하다. 보다 낮은 증폭 레벨들에서, "거친 음향" 효과, 즉, 신호의 변색은 매우 보다 적게 들을 수 있다. 요약하면, 높은 증폭 레벨들에서, 비교적 큰 신호의 언밸런스가 존재하며(고주파수들에서 매우 보다 많은 에너지), 부가적으로, 높은 주파수들에서 진폭의 비교적 큰 부분은 증폭으로 인한 인공적 아티팩트들에 기인하며, 보다 높은 주파수들을 제거하는 것(완전히 또는 부분적으로)은 보다 높은 주파수들이 언밸런스 및 아티팩트들을 제거하고, 따라서, 보다 자연스러운 음향을 도출하는 반면, 비교적 낮은 증폭 레벨들에서, 높은 주파수들의 현저히 보다 많은 신호 진폭은 자연스럽게 발생된 것이며, 보다 적게, 인공적 아티팩트들에 기인한 것이며, 그래서, 이때, 비교적 높은 주파수로 컷오프 주파수를 설정하는 것이 바람직하다. 증폭에 따라 고역 통과 필터의 컷오프 주파수를 설정하고, 동시에, 저역 통과 필터의 컷오프 주파수를 정합시킴으로써, 개선된 음향 재생이 가능하다. 소정 정도로, 본 실시예는 최초 언급한 노이즈 센서를 갖는 실시예와 유사한 효과를 갖지만, 그러나, 측정된 노이즈 레벨에 HP 및 LP 필터의 정합된 컷오프 작용을 결부시키는 대신, 정합된 LP 및 HP 필터 컷오프 작용은 증폭 레벨에 결부된다. 일반적으로, 보다 높은 증폭 레벨들이 높은 배경 노이즈 레벨들에서 사용되고(사용자는 잡음이 많은 환경들에서 음량을 상승시킴), 그래서, 이때, 개념적으로, 사용자가 노이즈 센서로서 작용한다. 시스템의 일부로서 노이즈 센서를 사용하는 것은 바람직한 기술적 견지로부터 이루어지는 것이지만, 이는 시스템의 비용 및 복잡성을 증가시킨다.Preferably, the system and / or program comprises means for setting the cutoff frequency of the high pass filter, in accordance with the average amplification in the amplification stage. Average amplification is a measure of the average gain of the signal and thereby the loudness level of the emitted acoustic signal. When the HP cutoff frequency of the high pass filter increases with an increase in the average loudness level of the emitted signal, and additionally, the cutoff frequency of the low pass filter stepwise with a match, that is, a change in the HP cutoff frequency. It is advantageous when decreasing. At very high amplification levels (which can occur when the system is used in noisy and noisy environments), there is a great need for the filtering action of the HP filter that introduces relatively large unbalance in sound, and in addition, a large amplification level It can introduce a relatively large discoloration of the signal, where overtones of the signal after undesirable, unnatural amplification contain a lot of energy. This results in rough sound. The roughness of the sound sometimes and even frequently, as the inventors have felt, keeps the loudspeaker at a distance from the ear, especially in mobile phones. Apart from the fact that the loudspeaker is kept at a distance from the ear, since the signal is reduced and the noise is increased, it in itself leads to a significant reduction in the signal-to-noise ratio, and the fact that the sound itself is roughly perceived is a given message. Means a decrease in clarity. For voice messages, the roughness of the voice is often part of the message the speaker wants to convey to the listener, and sometimes even more important than the actual words of the messages. Thus, for the clarity of the message, viewed from a broader concept than just whether words are understood, it is important that a clear “natural” speech delivery is achieved. At lower amplification levels, the "rough acoustic" effect, ie discoloration of the signal, can be heard much less. In summary, at high amplification levels, there is a relatively large unbalance of the signal (much more energy at high frequencies), and additionally, a relatively large portion of the amplitude at high frequencies is due to artificial artifacts due to amplification. Eliminating (completely or partially) the higher frequencies results in significantly higher signal at higher frequencies, while at higher relatively low amplification levels, while higher frequencies eliminate unbalance and artifacts, thus resulting in a more natural sound. The amplitude is naturally occurring and, less likely, due to artificial artifacts, so it is desirable to set the cutoff frequency to a relatively high frequency. Improved sound reproduction is possible by setting the cutoff frequency of the high pass filter in accordance with the amplification and matching the cutoff frequency of the low pass filter at the same time. To some extent, this embodiment has a similar effect to the embodiment with the noise sensor mentioned earlier, but instead of combining the matched cutoff action of the HP and LP filters to the measured noise level, the matched LP and HP filter cutoffs. Action is tied to amplification levels. In general, higher amplification levels are used at higher background noise levels (user raises the volume in noisy environments), and so, conceptually, the user acts as a noise sensor. Using noise sensors as part of the system is from a desirable technical point of view, but this increases the cost and complexity of the system.

실시예들에서, 시스템은 인입하는 신호의 샘플 주파수(fs)를 측정/설정하고, LP 필터의 최대 컷오프 주파수를 fs/2로 설정하기 위한 수단을 포함한다. fs/2를 초과하는 임의의 신호는 원래 신호의 성분이 아니며, 오버톤들로 인한 것이다. 따라서, 샘플 주파수(fs)는 사실 LP 필터의 최대 컷오프 주파수를 결정한다. 따라서, 이들 실시예들에서, 컷오프 주파수는 fs/2의 상한을 갖는다. 샘플 주파수(fs)는 인입하는 신호의 대역폭에 의해 결정될 수 있다. 예로서, 인터넷 오디오-비디오 대역폭은 매우 작은 경우가 많다. 또한, 오디오 시스템 자체가 매우 낮은 파워를 가지는 경우에, 매우 큰 대역폭을 가지는 용도는 많지 않다. 그래서, 양호한 실시예들에서, 시스템은 인입하는 신호로부터 설정될 수 있거나, 오디오 시스템의 파워 규제의 함수로서 설정될 수 있는(예로서, 시스템이 그 까지 후크 업될 수 있는 경우, 다른 물리적 증폭기들 및 이에 따른 파워 규제들이 적용될 수 있음)신호의 샘플 주파수를 설정하기 위한 수단을 가진다. fs의 높은 값들, 예로서, 44kHz에 대하여, 이는 저역 통과 필터의 컷오프 작용에 큰 영향을 갖지 않지만, 그러나, fs의 낮은 값들(예로서, fs/2가 각각 4 kHz, 5.5 kHz, 8 kHz, 11 kHz인 8 kHz, 11.025 kHz, 16 kHz, 22.05 kHz 같이)에 대해서는 그렇지 않다. 그러나, 이 규제는 fs/2를 초과하는 주파수들이 없기 때문에, 음향을 '착색'하고, 사실, 수신된 원본 신호는 이미 '변색'되어 있다. 양호한 실시예의 시스템은 변색을 상쇄시키기 위해 설정된 샘플 주파수(fs)에 따라 HP 컷오프 주파수를 결정하기 위한 수단을 갖는다. 역시, 이는 다수의 방식들로 수행될 수 있다: HP 컷오프 주파수의 증가는 LP 컷오프 주파수의 함수로서 단일 HP 필터의 컷오프 주파수를 변경(증가)시킴으로써 수행될 수 있거나, 대안적으로, 시스템은 다른 HP 필터들의 세트를 포함하고, 컷오프 주파수에 의존하여, 신호가 HP 필터들의 세트 중 하나에 인도된다. 후자의 실시예는 하나 이상의 변수를 갖는, 즉, 단지 컷오프 주파수 이외의 보다 많은 파라미터가 변경되는 보다 복잡한 필터들이 사용되는 경우에 특히 유용하다. 이 선택은 참조표를 사용하여 수행될 수 있으며, 여기서, LP 컷오프 주파수에 의존하여, 신호는 다른 HP 필터들과 등가의 다른 디지털 계산들을 받는다. In embodiments, the system comprises means for measuring / setting the sample frequency fs of the incoming signal and setting the maximum cutoff frequency of the LP filter to fs / 2. Any signal above fs / 2 is not a component of the original signal but is due to overtones. Thus, the sample frequency fs actually determines the maximum cutoff frequency of the LP filter. Thus, in these embodiments, the cutoff frequency has an upper limit of fs / 2. The sample frequency fs may be determined by the bandwidth of the incoming signal. As an example, Internet audio-video bandwidth is often very small. Also, when the audio system itself has very low power, there are not many uses with very large bandwidth. Thus, in preferred embodiments, the system can be set from the incoming signal, or can be set as a function of power regulation of the audio system (eg, if the system can be hooked up so far, other physical amplifiers and Accordingly power restrictions may apply) means for setting the sample frequency of the signal. For high values of fs, for example 44 kHz, this has no significant effect on the cutoff behavior of the low pass filter, but low values of fs (e.g. fs / 2 equals 4 kHz, 5.5 kHz, 8 kHz, Not so for 11 kHz, 8 kHz, 11.025 kHz, 16 kHz, 22.05 kHz). However, this regulation 'colors' the sound because there are no frequencies above fs / 2, and in fact, the original signal received is already 'discolored'. The system of the preferred embodiment has means for determining the HP cutoff frequency according to the sample frequency fs set to cancel discoloration. Again, this may be done in a number of ways: The increase in HP cutoff frequency may be performed by changing (increasing) the cutoff frequency of a single HP filter as a function of the LP cutoff frequency, or alternatively, the system may The signal is directed to one of a set of HP filters, including a set of filters, and depending on the cutoff frequency. The latter embodiment is particularly useful when more complex filters are used that have one or more variables, that is, more parameters change than just the cutoff frequency. This selection can be performed using a lookup table, where, depending on the LP cutoff frequency, the signal receives other digital calculations that are equivalent to other HP filters.

가장 양호한 실시예들에서, 시스템은 양호한 실시예들 양자 모두를 조합한다. 즉, 이는 한편으로는 샘플 주파수(fs)를 설정하고, 그후, fs 값에 기초하여 HP 컷오프 주파수를 결정하고, 다른 한편으로는 노이즈 레벨을 측정하고, HP 컷오프 필터 값을 결정하며, 그후, LP 컷오프 필터 주파수를 결정하는 수단을 포함한다.In the most preferred embodiments, the system combines both preferred embodiments. That is, it sets the sample frequency (fs) on the one hand, then determines the HP cutoff frequency based on the fs value, on the other hand measures the noise level, determines the HP cutoff filter value, and then LP Means for determining a cutoff filter frequency.

바람직하게, 고역 통과 주파수는 300과 2kHz 사이에 존재하고, 저역 통과 주파수는 2kHz를 초과하며, fs/2는 샘플 주파수이다. Preferably, the high pass frequency is between 300 and 2 kHz, the low pass frequency is greater than 2 kHz, and fs / 2 is the sample frequency.

바람직하게, 증폭기는 임계값 미만의 신호 강도를 갖는 신호를 증폭하지 않도록 배열되는 것이 바람직하다.Preferably, the amplifier is preferably arranged so as not to amplify a signal having a signal strength below the threshold.

임계값(특정 최소 진폭) 미만에서, 신호는 노이즈에 기인한 것일 가능성이 있다. 이런 신호들을 증폭하지 않는 것은 노이즈가 감소되기 때문에 명료성을 향상시킨다. 또한, 침묵과 대화 사이의 차이가 보다 양호하게 구별될 수 있으며, 이 또한 명료성을 증가시킨다. 신호 노이즈가 멀리 떨어진 최종 사용자에 의해 사용되는 GSM 디바이스 또는 GSM 공급자에 의존할 수 있기 때문에, 사용자가 임계값을 설정할 필요가 있는 경우, 예로서, 다수의 전화 호들을 형성할 때, 런 타임으로, 또는 초기화 시간에 임계치가 설정될 수 있다.Below the threshold (specific minimum amplitude), the signal is likely due to noise. Not amplifying these signals improves clarity because noise is reduced. In addition, the difference between silence and conversation can be better distinguished, which also increases clarity. Since signal noise may depend on the GSM device or GSM provider used by the far end user, if the user needs to set a threshold, for example, when forming multiple telephone calls, at run time, Alternatively, a threshold may be set at initialization time.

고역 통과 필터는 1차 또는 2차 필터인 것, 즉, 비교적 점진적인 구배를 갖는 필터인 것이 바람직하다. 증폭을 위한 헤드룸을 제공하기 위해 인입하는 신호의 낮은 주파수 성분들의 에너지 중 대부분을 제거하는 것이 유리하다. 그러나, 비교적 급준한 구배를 갖는 필터(스텝 필터는 이런 필터의 극단적인 예이다)는 부자연스러운 음향 음성을 초래할 수 있는 보다 낮은 주파수 성분들 대부분을 제거한다. 시스템은 사용자가 차수 및/또는 컷오프 주파수를 변경할 수 있게 하기 위한 수단을 포함한다. 2차 고역 통과 필터는 양호한 대화 명료성 및/또는 신호 소리크기를 초래하는 반면, 중고음 차수 고역 통과 필터는 원래 신호의 보다 자연스러운 음향을 보전한다.The high pass filter is preferably a primary or secondary filter, that is, a filter having a relatively gradual gradient. It is advantageous to remove most of the energy of the low frequency components of the incoming signal to provide headroom for amplification. However, a filter with a relatively steep gradient (step filter is an extreme example of such a filter) removes most of the lower frequency components that can lead to unnatural acoustic voices. The system includes means for allowing a user to change the order and / or cutoff frequency. Second-order high pass filters result in good speech intelligibility and / or signal loudness, while mid-order high pass filters preserve the more natural sound of the original signal.

양호한 실시예에서, 시스템은 고역 통과(HP) 필터를 포함하고, 이에는 AGC가 이어지며, 이에는 리미터/클리퍼(limiter/clipper)가 이어지고, 이에는 저역 통과(LP) 필터가 이어진다. 본 실시예는 신호 소리크기가 주요 관심인 환경들에서 바람직하다. 리미터는 오디오 신호의 피크들을 스캔하고, 클립핑 량을 제한하기 위해 감쇄가 필요한 경우 피크 주변의 오디오 부분을 감쇄시키지만, 매우 큰 신호들에 대하여서는 클립핑을 허용한다.In a preferred embodiment, the system comprises a high pass (HP) filter followed by an AGC followed by a limiter / clipper followed by a low pass (LP) filter. This embodiment is preferred in environments where signal loudness is of primary interest. The limiter scans the peaks of the audio signal and attenuates the audio portion around the peak if attenuation is necessary to limit the amount of clipping, but allows clipping for very large signals.

다른 양호한 실시예에서, 시스템은 고역 통과 필터(HP)가 선행하거나, 또는 그에 고역 통과 필터(HP)가 이어지는 자동 음량 레벨조절기(leveler)를 포함하며, 고역 통과 필터에는 게인 및 클리퍼가 이어지고, 이에는 저역 통과 필터(LP)가 이어진다. 이 실시예는 낮은 연산적 노력이 바람직할 때 양호하다.In another preferred embodiment, the system comprises an automatic volume leveler preceded by a high pass filter (HP) or followed by a high pass filter (HP), followed by a gain and clipper. Is followed by a low pass filter LP. This embodiment is good when low computational effort is desired.

(하드) 클립핑은 임계 신호 강도를 초과하는 임의의 신호가 상기 주어진 임계 신호 강도로 감소되는, 즉, 최대 신호 강도가 설정되어 있는 간단한 동작이다. 이런 실시예의 장점은 간단한 시스템이 사용된다는 것이며, 단점은 임계 신호를 초과하는 신호내의 임의의 디테일이 소실되기 때문에, 신호가 매우 심하게 왜곡된다는 것이다.Clipping is a simple operation in which any signal exceeding the threshold signal strength is reduced to the given threshold signal strength, i.e., the maximum signal strength is set. The advantage of this embodiment is that a simple system is used, and the disadvantage is that the signal is very severely distorted because any detail in the signal above the threshold signal is lost.

모든 실시예에서, HP 및 LP 컷오프 주파수들은 결부된다. 이는 본 발명의 핵심을 형성하며, HP 및 LP 필터 작용들은 정합되고, 여기서, 하나의 필터의 적용으로 인한 변색은 다른 필터의 작용에 의해 적어도 부분적으로 보상된다. 종종, '선도 필터'는 HP 필터이고, 즉, HP 컷오프 주파수가 파라미터에 기초하여 설정되고, LP 컷오프 주파수가 이어지지만, 인입하는 신호가 작은 샘플 주파수를 가지는 실시예들에서, '선도 필터'는 LP 필터이다.In all embodiments, HP and LP cutoff frequencies are associated. This forms the core of the present invention wherein HP and LP filter actions are matched, where discoloration due to application of one filter is at least partially compensated by the action of another filter. Often, the 'leading filter' is an HP filter, i.e. in embodiments where the HP cutoff frequency is set based on a parameter, followed by the LP cutoff frequency, but the incoming signal has a small sample frequency, LP filter.

양호한 실시예들에서, 시스템은 배경 노이즈 레벨들을 측정하기 위해, 마이크로폰 같은 측정 시스템을 포함한다.In preferred embodiments, the system includes a measurement system, such as a microphone, for measuring background noise levels.

하나 이상의 파라미터들에 대하여, 측정된 노이즈 레벨에 대한 의존성은 비선형적인 것이 바람직하다.For one or more parameters, the dependence on the measured noise level is preferably nonlinear.

본 발명의 개념내에서, 하기에 주어진 실시예들에 규제되지 않고, '클립퍼', '압축기', '증폭기', '필터', '컨버터', '비교기' 등은 광범위하게 이해되며, 예로서, 임의의 하드웨어 단편(클립퍼, 압축기, 증폭기 등 같은), 상술된 바와 같이 클립핑, 압축, 증폭 등의 펑션을 수행하기 위해 설계된 임의의 회로 또는 서브회로, 및 본 발명에 따른 클립핑, 압축, 필터링 등의 동작을 수행하도록 설계 또는 프로그램된 임의의 소프트웨어의 단편(컴퓨터 프로그램 또는 서브 프로그램이나 컴퓨터 프로그램들 또는 프로그램 코드(들)의 세트) 및 단독으로 또는 조합으로, 이같이 작용하는 하드웨어 또는 소프트웨어의 단편들의 임의의 조합을 포함한다. 하나의 프로그램은 다수의 펑션들을 조합할 수 있다.Within the concept of the invention, without being restricted to the embodiments given below, 'clipper', 'compressor', 'amplifier', 'filter', 'converter', 'comparator' and the like are widely understood, examples Any piece of hardware (such as a clipper, compressor, amplifier, etc.), any circuit or subcircuit designed to perform functions such as clipping, compression, amplification, etc., as described above, and clipping, compression, Any piece of software designed or programmed to perform operations such as filtering (a computer program or subprogram or set of computer programs or program code (s)) and a piece of hardware or software that acts alone or in combination Any combination of these. One program can combine multiple functions.

본 발명은 또한, 프로그램이 컴퓨터상에서 구동될 때, 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드 수단을 포함하는 임의의 컴퓨터 프로그램 및 프로그램이 컴퓨터상에서 구동될 때 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 판독가능한 매체상에 저장된 프로그램 코드 수단을 포함하는 임의의 컴퓨터 프로그램 제품 및 본 발명을 위한 전용의 작용을 수행하기 위해 본 발명에 따른 전화 시스템에 사용하기 위한 프로그램 코드 수단을 포함하는 임의의 프로그램 제품으로 구현될 수 있다. The invention also relates to any computer program comprising program code means for performing a method according to the invention when the program is run on a computer and a computer for performing the method according to the invention when the program is run on a computer. Any computer program product comprising program code means stored on a readable medium and any program product comprising program code means for use in the telephone system according to the invention for performing a dedicated operation for the invention. Can be implemented.

이들 및 본 발명의 다른 양태들을 첨부 도면을 참조로, 예로서 보다 상세히 설명한다.These and other aspects of the invention are described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings.

도 1은 확성기 및 DSP를 포함하는 시스템의 개략도.1 is a schematic diagram of a system including a loudspeaker and a DSP.

도 2는 본 발명에 따른 DSP를 개략적으로 도시하는 도면.2 shows schematically a DSP according to the invention;

도 3은 HP 필터 주파수에 대한 LP 필터 주파수의 정합을 개략적으로 예시하는 도면.3 schematically illustrates the matching of an LP filter frequency to an HP filter frequency.

도 4는 HP 필터 주파수에 대해 LP 필터 주파수를 정합시키는 대안적인 방식을 개략적으로 예시하는 도면.4 schematically illustrates an alternative way of matching the LP filter frequency against the HP filter frequency.

도 5는 LP 필터 주파수에 대한 HP 필터 주파수의 정합을 개략적으로 예시하는 도면.5 schematically illustrates the matching of HP filter frequencies to LP filter frequencies.

도 6은 HP 필터 주파수에 대해 LP 필터 주파수를 정합시키는 대안적인 방식을 개략적으로 예시하는 도면.FIG. 6 schematically illustrates an alternative way of matching LP filter frequency to HP filter frequency. FIG.

도 7은 LP 및 HP 필터 주파수의 정합을 도식적 형태로 예시하는 도면.FIG. 7 illustrates in schematic form the matching of LP and HP filter frequencies. FIG.

도 8은 본 발명에 사용될 수 있는 고역 통과 필터들의 두 가지 예들을 도시하는 도면.8 illustrates two examples of high pass filters that may be used in the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예들 중 한가지 유형을 예시하는 도면.9 illustrates one type of embodiments of the present invention.

도 10은 다른 유형의 실시예를 예시하는 도면.10 illustrates another type of embodiment.

도 11은 AVL의 AVL 거동을 예시하는 도면.11 illustrates AVL behavior of AVL.

도 12는 측정된 노이즈 레벨에 의존하여 파라미터들이 적응되는 양호한 실시예를 예시하는 도면.12 illustrates a preferred embodiment in which parameters are adapted depending on the measured noise level.

이제, 본 발명의 양호한 실시예들이 도시되어 있는 첨부 도면들을 참조로 본 발명을 이하에 보다 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 다수의 다른 형태들로 구현될 수 있으며, 여기에 기술된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 전반적으로, 유사 참조 번호들은 유사 엘리먼트들을 지시한다.The invention is now described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown. However, the invention may be embodied in many other forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Overall, like reference numerals indicate like elements.

도 1은 음향 재생 시스템을 개략적으로 예시한다. 이런 시스템은 예로서, 자동차에 사용하기 위한 핸드프리 확성기 셀룰러 라디오전화일 수 있다. 핸드프리 셀룰러 전화로서 구현시, 원단(far end)으로부터, 즉, 원거리 집단으로부터 수신된 대화 신호들은 셀룰러 기지국(미도시)으로부터 전송되고, 셀룰러 전화(미도시)의 트랜스시버에 의해 수신되며, 입력 파형(W)으로서 인입하는 원단 신호를 위해 입력(1)에 인가된다. 본 예에서, 시스템, 본 예에서는 전화 시스템과, 원단 사이의 순방향 및 역방향 전송은 디지털 형태인 것으로 가정된다. 원래 신호들이 아날로그 형태인 경우, 시스템은 입력(1)에 공 급되는 디지털 원단 신호를 생성하기 위해 A-대-D 변환기를 포함한다.1 schematically illustrates a sound reproduction system. Such a system may be, for example, a handfree loudspeaker cellular radiotelephone for use in a motor vehicle. When implemented as a hand-free cellular telephone, conversational signals received from the far end, i.e. from a remote population, are transmitted from a cellular base station (not shown), received by a transceiver of the cellular telephone (not shown), and input waveforms. It is applied to input 1 for incoming far end signal as (W). In this example, the forward and reverse transmissions between the system, in this example, the telephone system, and far-end are assumed to be in digital form. If the original signals are in analog form, the system includes an A-to-D converter to generate a digital far-end signal fed to the input (1).

도 1에 도시된 바와 같이, 파형은 DSP(디지털 음향 프로세서)(2)의, 또는, 그에 연결된 입력(1)에서 디지털 포맷으로 인가되며, DSP는 디지털 출력(3)에 연결되거나 이를 포함한다. 디지털 신호 출력은 D-대-A 변환기(4)에 공급되고 그에 의해 아날로그 포맷으로 변환되며, 확성기(6)에 의한 사용을 위해 증폭기(5)에 의해 증폭된다. 원거리 집단의 대화를 나타내는 음압 웨이브(W1)는 확성기(5)에 의해 방출된다. 따라서, 라디오전화 사용자는 원거리 집단의 대화를 나타내는 음압 파형들을 청취한다.As shown in FIG. 1, the waveform is applied in digital format at the input 1 of, or connected to, a DSP (Digital Acoustic Processor) 2, which is connected to or includes a digital output 3. The digital signal output is supplied to the D-to-A converter 4 and thereby converted into an analog format and amplified by the amplifier 5 for use by the loudspeaker 6. Sound pressure wave W1 representing the conversation of a remote group is emitted by loudspeaker 5. Thus, the radiotelephone user hears sound pressure waveforms representing conversations in a remote group.

그러나, 청취자는 단순히 확성기에 의해 생성된 음향을 들을 뿐만 아니라, 다른 음향들도 들으며, 이는 확성기에 의해 생성되는 음향을 이해하기 곤란하게, 즉, 낮은 명료성으로 만들 수 있다.However, the listener not only listens to the sound produced by the loudspeaker, but also other sounds, which may make it difficult to understand the sound produced by the loudspeaker, ie with low clarity.

음량을 상승시키는 것은 명료성을 증가시키기 위한 제1의, 그리고 분명한 선택이다. 그러나, 확성기의 최대 출력 레벨은 제한되는 경우가 많으며, 단순히 음량을 상승시키는 것은 보다 많은 노이즈를 초래하고, 반드시 신호의 보다 양호한 명료성을 달성하는 것만은 아니다. Raising the volume is the first and obvious choice for increasing clarity. However, the maximum output level of the loudspeaker is often limited, and simply raising the volume causes more noise and does not necessarily achieve better clarity of the signal.

명료성을 향상시키기 위해, 다수의 협력 동작 조치들이 본 발명에 따른 시스템 및 방법에서 취해지게 된다.In order to improve clarity, a number of cooperative operation measures are taken in the system and method according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 시스템에 사용하기 위한 DSP(디지털 음향 프로세서)를 매우 개략적으로 예시한다. DSP는 예로서, 바람직하게는 300Hz와 2kHz 사이, 예로서, 500과 1500 사이, 보다 바람직하게는 800과 1200Hz 사이인 컷오프 주파수를 가지는 고역 통과(HP) 필터(21)를 포함한다. 고역 통과 필터는 컷오프 주파수(f) 미만의 주파수 성분들을 제거 또는 감소시킨다.2 very schematically illustrates a DSP (Digital Acoustic Processor) for use in a system according to the present invention. The DSP includes a high pass (HP) filter 21 having a cutoff frequency, for example, preferably between 300 Hz and 2 kHz, for example between 500 and 1500, more preferably between 800 and 1200 Hz. The high pass filter removes or reduces frequency components below the cutoff frequency f.

HP 필터에 의해, 신호의 에너지 중 대부분은 그에 의해 제거되었다. 이는 잔여 신호가 증폭기(22)에 의해 매우 보다 많이 증폭될 수 있게 한다(디지털 클립핑, 즉, 최대값 보다 높은 값에 관한 문제들로 진행하기 이전에). 그러나, HP 필터링은 낮은 주파수들에 비해 높은 주파수들을 증가시키며, 날카로운 음향을 초래한다. 증폭 이후 저역 통과 필터(LP)(23)의 적용은 음향의 '자연성'을 적어도 부분적으로 복원한다. 본 발명에 따른 시스템에서, HP 및 LP 필터들 사이에 화살표들로 개략적으로 표시된 바와 같이, HP 및 LP 컷오프 주파수들(f 및 f')이 정합된다. 시스템은 주파수들(f 또는 f') 중 어느 하나를 설정하고, 이들 주파수들 중 하나가 설정되고 나서, 다른 주파수를 설정하기 위한 수단을 갖는다.By the HP filter, most of the energy of the signal was thereby removed. This allows the residual signal to be amplified much more by the amplifier 22 (before proceeding to problems with digital clipping, ie, values above the maximum value). However, HP filtering increases high frequencies compared to low frequencies, resulting in a sharp sound. Application of low pass filter (LP) 23 after amplification at least partially restores the 'naturalness' of the sound. In the system according to the invention, the HP and LP cutoff frequencies f and f 'are matched, as schematically indicated by arrows between the HP and LP filters. The system has means for setting either one of the frequencies f or f ', and one of these frequencies after it is set.

본 발명에 따른 시스템에서, 컷오프 주파수들 및 그에 의한, HP 및 LP 필터의 작용들은 정합되며, 즉, 이들은 상호 상관된다. 설명된 바와 같이, 이를 위해, 시스템은 한편으로는 HP 또는 LP 컷오프 주파수(f 또는 f')를 설정하기 위한 설정기(24, 25)와, 설정된 HP 또는 컷오프 주파수에 LP 또는 HP 컷오프 주파수를 정합시키기 위해 정합기(26)를 포함한다. 모든 실시예에서, HP 및 LP 컷오프 주파수들은 결부된다. 이는 본 발명의 핵심을 형성하며, HP 및 LP 필터 작용들은 정합되고, 여기서, 하나의 필터의 적용으로 인한 변색이 다른 필터의 작용에 의해 적어도 부분적으로 보상된다. "정합"은 f와 f' 사이의 관계, 즉, f = F(f') 또는 f' = F'(f)의 관계가 존재한다는 것을 의미한다. 종종, '선도 필터'는 HP 필터이고, 즉, HP 컷오프 주파수가 측정 또는 결정된 파라미터에 기초하여 설정되고, LP 컷오프 주파수가 추종하지만, 인입하는 신호가 작은 샘플 주파 수를 갖는 실시예들에서, '선도 필터'는 LP 필터일 수 있다.In the system according to the invention, the cutoff frequencies and thereby the actions of the HP and LP filters are matched, ie they are correlated with each other. As described, for this purpose, the system, on the one hand, has setters 24 and 25 for setting the HP or LP cutoff frequency (f or f ') and match the LP or HP cutoff frequency to the set HP or cutoff frequency. And a matcher 26 for the purpose of assembly. In all embodiments, HP and LP cutoff frequencies are associated. This forms the core of the present invention wherein HP and LP filter actions are matched, where discoloration due to application of one filter is at least partially compensated by the action of another filter. "Matched" means that there is a relationship between f and f ', that is, a relationship of f = F (f') or f '= F' (f). Often, the 'lead filter' is an HP filter, ie in embodiments where the HP cutoff frequency is set based on measured or determined parameters and the LP cutoff frequency follows, but the incoming signal has a small sample frequency, Lead filter 'can be an LP filter.

도 3은 고역 통과 필터 주파수(f)를 갖는 고역 통과 필터를 개략적으로 예시하며, 이 필터 주파수(f)는 환경적 노이즈 레벨, 라인 노이즈 레벨, 사용자에 의해 설정된 파라미터 또는 증폭 같은 파라미터(P)에 영향을 받는다. 설정기는 이런 파라미터 또는 파라미터들에 의존하여 HP 컷오프 주파수를 설정한다. 이 영향은 P와 f 사이의 화살표 및 주파수(f)를 통한 횡단 화살표에 의해 개략적으로 표시되어 있다. 시스템은 HP 필터 주파수(f)에 저역 통과 필터(23)의 저역 통과 주파수(f')를 정합시키는 정합기를 포함한다. 본 발명의 "정합"은 f가 f'와 같은 의미로 해석되지 않아야 하며, 값(f)과 값(f') 사이에 관계, 예로서, f' = F'(f)(여기서, F는 펑션을 나타냄)가 형성되는 것으로서 해석되어야 한다. 이는 고정된 관계, 즉, 고정된 펑션(F)일 수 있거나, 펑션은 다른 파라미터에 대해 자체적으로 독립적일 수 있으며, 도 3에는 이것이 문자 P' 및 이 문자와 펑션(F) 사이의 화살표에 의해 개략적으로 나타나 있다. 파라미터들은 예로서, 환경적 노이즈 레벨(N), 라인 노이즈 레벨 또는 HP와 LP 필터 사이의 증폭기의 증폭(게인)일 수 있다. 이런 경우에, f와 f' 사이의 관계는 f, = f, P')에 의해 표현될 수 있다. FIG. 3 schematically illustrates a high pass filter having a high pass filter frequency f, which is dependent on parameters P such as environmental noise level, line noise level, parameters set by the user or amplification. get affected. The setter sets the HP cutoff frequency depending on this parameter or parameters. This effect is schematically indicated by the arrow between P and f and the cross arrow through frequency f. The system includes a matcher for matching the low pass frequency f 'of the low pass filter 23 to the HP filter frequency f. The term "matching" of the present invention should not be interpreted in the sense that f is equal to f ', and a relationship between value f and value f', e.g. f '= F' (f), where F is Function)) should be interpreted as being formed. This may be a fixed relationship, i.e. a fixed function F, or the function may be independent of itself with respect to other parameters, as shown in FIG. 3 by the letter P 'and by the arrow between this letter and the function F It is shown schematically. The parameters may be, for example, environmental noise level (N), line noise level or amplification (gain) of the amplifier between HP and LP filter. In this case, the relationship between f and f 'can be expressed by f, = f, P').

도 4는 도 3에 도시된 체계에 대한 변형을 예시한다. 본 실시예에서, 다수의 LP 필터들이 사용되며, 설정된 HP 컷오프 주파수(f), 그리고, 가능하게는 부가적인 파라미터들(P')에 의존하여, 신호는 증폭기(22)에 의한 증폭 이후, 정합기를 사용하여, LP 필터들 중 하나에 인도되며, 각 필터는 컷오프 주파수(f')를 갖는다. 이는 도 4에 LP 필터들 중 하나와 HP 필터를 상호 연결하는 다른 화살표들에 의해, 그리고, 다른 LP 필터들에서 컷오프 주파수가 서로 다르다는 사실에 의해 개략적으로 표시되어 있다.4 illustrates a variation on the scheme shown in FIG. 3. In this embodiment, a number of LP filters are used and depending on the set HP cutoff frequency f and possibly additional parameters P ', the signal is matched after amplification by the amplifier 22. Is used to guide one of the LP filters, each filter having a cutoff frequency f '. This is indicated schematically in FIG. 4 by the different arrows interconnecting the HP filter with one of the LP filters, and by the fact that the cutoff frequencies are different in the other LP filters.

이런 실시예는 단일 LP 필터가 사용되는 실시예 보다 복잡하다. 그러나, 후자의 실시예는 하나 이상의 변수를 갖는, 즉, 단지 LP 컷오프 주파수 이외의 보다 많은 파라미터들이 변경되는 보다 복잡한 LP 필터들이 사용되는 경우에 특히 유용하다. 이 선택은 참조표와 함께 수행될 수 있으며, 설정된 HP 컷오프 주파수에 의존하여, 신호는 다른 LP 필터들과 등가의 다른 디지털 계산들을 받는다. 이는 두 개의 단계들로 수행될 수 있으며, 여기서, 최초 단계에서 노이즈 레벨이 결정되고, 이는 HP 컷오프 주파수의 선택을 트리거하며, 그후, HP 컷오프 주파수로부터 LP 컷오프 주파수가 선택된다. 이 선택은 부가적인 파라미터들에 의존할 수 있다.This embodiment is more complicated than the embodiment where a single LP filter is used. However, the latter embodiment is particularly useful when more complex LP filters are used that have one or more variables, that is, more parameters are changed than just the LP cutoff frequency. This selection can be performed with a lookup table, and depending on the HP cutoff frequency set, the signal receives other digital calculations that are equivalent to other LP filters. This can be done in two steps, where the noise level is determined in the first step, which triggers the selection of the HP cutoff frequency, after which the LP cutoff frequency is selected from the HP cutoff frequency. This choice may depend on additional parameters.

도 5는 샘플 주파수(fs)의 함수로서 LP 필터 주파수가 설정되고, HP 필터 컷오프가 설정된 LP 필터 컷오프 주파수(f')의 함수, 즉, f = F(f')이고, 정합기(26)가 이 주파수 변동 n f를 정합시키는, 즉, 설정된 주파수(f')에 기초하여 f를 산출하는 실시예를 개략적으로 예시한다. 일부 실시예들에서, 함수(F) 자체는 예로서, 노이즈 레벨 같은 다른 파라미터들(P')에 의존한다. 5 is a function of the LP filter cutoff frequency f 'with the LP filter frequency set as a function of the sample frequency fs, with the HP filter cutoff set, ie f = F (f'), and the matcher 26 Schematically illustrates an embodiment of matching this frequency variation nf, i.e., calculating f based on the set frequency f '. In some embodiments, the function F itself depends on other parameters P ', such as, for example, the noise level.

도 6은 도 5에 예시된 실시예의 변형을 예시한다. 본 실시예에서, 다수의 HP 필터들이 사용되며, 설정된 LP 컷오프 주파수(f'), 그리고, 가능하게는 부가적인 파라미터들(P')에 의존하여, 신호는 증폭기(22)에 의한 증폭 이후, HP 필터들 중 하나로 인도되며, 각 필터는 컷오프 주파수(f)를 갖는다. 이는 HP 필터들 중 하나와 LP 필터를 상호연결하는 다른 화살표에 의해, 그리고, 컷오프 주파수가 다른 HP 필터들에서 다르다는 사실에 의해 도 6에 개략적으로 도시되어 있다.6 illustrates a variation of the embodiment illustrated in FIG. 5. In the present embodiment, a number of HP filters are used, and depending on the set LP cutoff frequency f ', and possibly additional parameters P', the signal after amplification by the amplifier 22, Guided to one of the HP filters, each filter has a cutoff frequency f. This is illustrated schematically in FIG. 6 by another arrow interconnecting the LP filter with one of the HP filters and by the fact that the cutoff frequency is different in the other HP filters.

이런 실시예는 단일 HP 필터가 사용되는 실시예 보다 복잡하다. 그러나, 후자의 실시예는 하나 이상의 변수를 갖는, 즉, 단지 HP 컷오프 파라미터 보다 많은 파라미터들, 예로서, 필터의 차수 또한 변경되는 보다 복잡한 HP 필터들이 사용되는 경우에 특히 유용하다. 이 선택은 참조표를 사용하여 수행될 수 있으며, 설정된 LP 컷오프 주파수에 의존하여, 신호는 다른 HP 필터들에서 등가의 다른 디지털 계산들을 받는다. 이는 두 개의 단계들로 수행될 수 있으며, 여기서, 최초 단계에서, 샘플 주파수(fs)가 결정되고, 이는 LP 컷오프 주파수의 선택을 트리거하며, 그후, LP 컷오프 주파수로부터 HP 컷오프 주파수가 선택된다. 이 선택은 부가적인 파라미터들에 의존할 수 있다.This embodiment is more complicated than the embodiment where a single HP filter is used. However, the latter embodiment is particularly useful when more complex HP filters are used that have one or more variables, that is, more parameters than just the HP cutoff parameter, eg the order of the filter is also changed. This selection can be performed using a lookup table, and depending on the LP cutoff frequency set, the signal receives equivalent digital calculations in other HP filters. This can be done in two steps, where in the first step, the sample frequency fs is determined, which triggers the selection of the LP cutoff frequency, after which the HP cutoff frequency is selected from the LP cutoff frequency. This choice may depend on additional parameters.

도 7은 LP 컷오프 주파수(f')와 HP 컷오프 주파수(f) 사이의 관계를 그래픽적 형태로 예시한다. 이 관계는 HP(f) 및 LP(f') 컷오프 주파수 그래프들 사이의 파라미터들(예로서, 노이즈)의 특정 값에 대해 수직선을 그리고, 대응 곡선값들(쌍화살표로 표시됨)을 판독함으로써 발견된다. 개략적으로 도시된 바와 같이, 그래프들은 연속적일 수 있거나(f'1(P)LP 및 f'1(P)HP) 또는 예로서, 다수의 별개의 LP 또는 HP 필터들이 사용되는 경우에서 그러한 바와 같이, 단차형일 수 있다(f'2(P)LP 및 f'2(P)HP). 곡선들 자체는 예로서, 측정된 노이즈 레벨(N), 라인 노이즈 레벨, 선택된 증폭 레벨(사용자에 의해 설정될 수 있을 때), 샘플 주파수(fs) 같은 파라미터들 P 및/또는 P'에 의존할 수 있다. 7 illustrates in graphical form the relationship between the LP cutoff frequency f 'and the HP cutoff frequency f. This relationship is found by drawing a vertical line for a particular value of a parameter (eg, noise) between the HP (f) and LP (f ') cutoff frequency graphs and reading the corresponding curve values (indicated by double arrows). do. As schematically shown, the graphs may be continuous (f ' 1 (P) LP and f' 1 (P) HP ) or as such, for example when multiple separate LP or HP filters are used. , May be stepped (f ' 2 (P) LP and f' 2 (P) HP ). The curves themselves may depend, for example, on parameters P and / or P 'such as measured noise level (N), line noise level, selected amplification level (when set by the user), sample frequency (fs). Can be.

증폭은 증폭기(22)에 의해 수행된다(도 2 참조)/Amplification is performed by amplifier 22 (see FIG. 2) /

이 증폭기(22)는 압축 증폭기인 것이 바람직하다. 압축 증폭기는 신호를 증폭할 뿐만 아니라, 평균 음향 레벨을 증폭하는 증폭기이며, 즉, 작은 진폭을 갖는 음향들이 높은 음향 레벨을 갖는 음향 보다 많이 증폭되며, 따라서, 신호 진폭 범위를 감소시킨다. 이는 다수의 방식들, 예로서, 클립퍼/리미터 배열, 클립퍼/압축기 또는 게인 및 클립퍼가 이어지는 AVL(자동화된 전압 레벨조정기)로 이루어진다. 다수의 다른 기술들이 사용될 수 있으며, 이는 증폭 및 압축을 수행하기 위한 참조표들을 사용하는 것을 포함한다. 진폭 범위, 특히, 범위의 상한은 제조자에 의해 설정되거나, 예로서, 소리크기 설정기(사용자가 이를 사용하여 소리크기를 조절할 수 있는 노브)에 의해 사용자에 의해 영향을 받을 수 있다. 신호의 간단한, 선형 증폭(즉, 모든 음향 레벨들에 대하여 동일한 증폭 인자)에 비해, 압축된 증폭은 특히, 환경 노이즈가 높은 경우에 보다 많은 음향의 명료성을 도출하며, 침묵 음성 부분들이 배경 노이즈에 의해 차폐되게 한다. 단어들은 보다 쉽게 구별될 수 있으며, 따라서, 음향의 명료성이 향상된다.This amplifier 22 is preferably a compression amplifier. A compression amplifier is an amplifier that not only amplifies the signal but also amplifies the average sound level, that is, sounds with small amplitude are amplified more than sounds with a high sound level, thus reducing the signal amplitude range. This consists of a number of ways, eg an clipper / limiter arrangement, a clipper / compressor or an AVL (automated voltage leveler) followed by a gain and clipper. Numerous other techniques can be used, including using lookup tables to perform amplification and compression. The amplitude range, in particular the upper limit of the range, may be set by the manufacturer or may be influenced by the user, for example, by a loudness setter (a knob that the user can use to adjust the loudness). Compared to simple, linear amplification of the signal (i.e. the same amplification factor for all sound levels), compressed amplification leads to more acoustic clarity, especially when environmental noise is high, and that silence speech portions To be shielded by. Words can be distinguished more easily, thus improving the clarity of the sound.

그러나, 이는 또한, 음향의 날카로움을 증가시키는 음향 도입 오버톤들(원래 주파수의 2배, 3배 등에서의 고주파수 성분들)의 비선형 증폭으로 인해, 음향의 왜곡을 초래할 수 있다. 이는 청취자에게 불쾌하게 인지되며, 사실, 중요성의 견지에서, 보다 넓게 볼 때, 음성 메시지의 명료성을 감소시키며, 그 이유는 말해진 단어들의 날카로움이 때때로 음성 메시지의 중요한 양태를 형성하기 때문이다. 이 영향은 비록, 클립핑 자체가 또한 오버톤들을 도입하고, 심지어 신호를 보다 많이 왜곡시키지만, 클립핑이 없는 경우에도 존재한다. However, this may also lead to distortion of the sound due to nonlinear amplification of the acoustically introduced overtones (high frequency components at twice, three times the original frequency, etc.) which increases the sharpness of the sound. This is perceived as unpleasant to the listener and, in fact, in terms of importance, in a wider sense, reduces the clarity of the voice message, because the sharpness of the spoken words sometimes forms an important aspect of the voice message. This effect exists even in the absence of clipping, although clipping itself also introduces overtones and even distorts the signal more.

넓은 의미의 명료성은 단어들에만 관련되는 것이 아니라, 화자가 청취자에게 전달하기를 원하는 메시지에도 관련된다. 특히 보다 높은 평균 증폭에서, 음향의 날카로움은 전체 음향을 험하게 하며, 따라서, 화자가 전달하기를 원하는 감정들의 정교성을 현저히 감소시킨다.Clarity in its broadest sense is not only related to words, but also to the message the speaker wants to convey to the listener. Especially at higher average amplification, the sharpness of the sound makes the whole sound harsh, thus significantly reducing the sophistication of the emotions the speaker wants to convey.

도 2에 도시된 본 발명의 시스템에서와 같은 압축 증폭기 이후의 저역 통과 필터의 적용은 음성의 인지된 날카로움을 감소시켜, 말해진 단어들의 원래의 감정적 내용을 적어도 소정 정도 복원, 즉, 매우 보다 자연스러운 음향을 제공한다.Application of the low pass filter after the compression amplifier as in the system of the present invention shown in FIG. 2 reduces the perceived sharpness of the voice, thereby at least restoring the original emotional content of the spoken words, ie a much more natural sound. To provide.

가장 서구적인 언어들에서, 단어의 피치는 단어의 감정적 충격에 영향을 주지만, 단어 그 자체의 의미에는 영향을 주지 않는다. 그러나, 단어의 피치가 매우 보다 많은 역할을 하여, 단어의 피치에 따라 하나의 동일 "단어"에 대해 완전히 다른 의미를 초래하는 언어들이 존재한다. 이런 언어들이 사용될 때(배제될 수 없는 경우), 저역 통과 필터의 사용은 매우 보다 유리하다. 본 발명은 특히, 말해진 단어의 피치가 단어들의 의미에 영향을 주는 언어들을 위한 자동 대화 인식 시스템들내에 또는 그와 결부하여 사용될 때 특히 유리하다. 상술한 바는 말해진 단어들, 즉, 음성에 관한 것이며, 음향 인식 시스템이 음악을 재현하기 위해 사용될 때에 마찬가지로 적용된다. 또한, 음악에서, 음악이 인지되는 방식은 물론 곡조들을 들을 수 있는지 여부에 의존할 뿐만 아니라 음향의 날카로움이 매우 중요하다. 따라서, 본 발명은 전화 시스템들 같은 음성 메시지들이 중계되는 시스템들에 매우 중요하지만, 이런 시스템에 한정되지 않고, 음악을 재현하기 위한 시스템들이 마찬가지로 본 발명의 이득을 얻을 수 있다.In most Western languages, the pitch of a word affects the emotional impact of a word, but not the meaning of the word itself. However, there are languages in which the pitch of a word plays a much larger role, resulting in completely different meanings for one and the same "word" depending on the pitch of the word. When these languages are used (which cannot be eliminated), the use of low pass filters is much more advantageous. The invention is particularly advantageous when used in or in conjunction with automatic conversation recognition systems for languages in which the pitch of the spoken word affects the meaning of the words. The foregoing is directed to spoken words, ie voice, and likewise applies when an acoustic recognition system is used to reproduce music. Also, in music, the sharpness of the sound is very important, as well as how the music is perceived, as well as whether the tunes can be heard. Thus, the present invention is very important for systems in which voice messages such as telephone systems are relayed, but not limited to such a system, systems for reproducing music can likewise benefit from the present invention.

레벨링 또는 압축 작용은 인입하는 신호의 HP 필터링 이전에 또는 HP 필터링된 이후에 수행될 수 있다. 증폭 그 자체(즉, 게인)는 HP 필터링 이후에 수행된다. 클립핑은 게인과 연계하여 또는 게인 이후에 수행된다. 클립퍼의 사용이 이루어질 때, 저역 통과 필터는 클립퍼 이후에 배치된다. The leveling or compression action may be performed before HP filtering of the incoming signal or after HP filtering. Amplification itself (ie gain) is performed after HP filtering. Clipping is performed in conjunction with or after the gain. When use of the clipper is made, the low pass filter is placed after the clipper.

상술된 바와 같이, HP 및 LP 컷오프 주파수 사이의 관계는 고정되거나, 다수의 파라미터들에 의존할 수 있다.As mentioned above, the relationship between HP and LP cutoff frequency may be fixed or may depend on a number of parameters.

증폭 스테이지 및/또는 클립핑 스테이지는 또한 신호의 변색을 초래하며, 시스템의 보다 정교한 실시예들에서, HP 및 LP 주파수를 정합시키기 위한 정합기는 증폭기 및/또는 클립퍼 같은 HP 및 LP 필터 사이의 엘리먼트 중 적어도 하나의 파라미터를 위한 입력을 포함하고, 여기서, HP와 LP 컷오프 주파수 사이의 관계는 상기 파라미터(들)에 의존하고, 즉, f'=F(f,P) 또는 f = F'(f',P')이며, 여기서, P 및 P'는 이런 중간 엘리먼트들의 파라미터(들)를 나타낸다. 예로서, 클립퍼 및/도는 레벨링 증폭기에 의해 도입된 비선형성은 보다 높은 오버톤들을 도입하고, 그래서, 이런 엘리먼트들의 존재 또는 효율에 의존하여, LP 필터의 LP 필터 컷아웃 작용이 증가될 수 있다.The amplification stage and / or the clipping stage also result in discoloration of the signal, and in more sophisticated embodiments of the system, the matcher for matching HP and LP frequencies may be one of the elements between the HP and LP filters, such as amplifiers and / or clippers. An input for at least one parameter, wherein the relationship between HP and LP cutoff frequency depends on said parameter (s), ie f '= F (f, P) or f = F' (f ' , P '), where P and P' represent the parameter (s) of these intermediate elements. By way of example, the nonlinearity introduced by the clipper and / or leveling amplifier introduces higher overtones, so depending on the presence or efficiency of these elements, the LP filter cutout action of the LP filter can be increased.

도 8은 본 발명에 따른 시스템에 사용할 수 있는 고역 통과 필터들의 두 가지 예들을 제공한다.8 provides two examples of high pass filters that may be used in the system according to the present invention.

도면의 좌측은 1차 필터를 예시하고, 우측은 2차 필터를 예시한다. 도시된 고역 통과 필터는 약 1kHz의 컷오프 주파수(f)를 갖는다. 1차 또는 2차 고역 통과 필터들(옥타브당 약 5 -15dB의 비교적 온건한 구배들을 가짐)이 적합하다. 너무 많은 낮은 주파수 성분을 제거하는 것은 매우 부자연스러운 음향의 음성을 초래한다(또는, 부자연스러운 이상한 음향의 음악). 따라서, 고역 통과 필터의 차수는 2로 제한되는 것이 바람직하다. 또한, 이는 필요한 연산적 파워를 감소시킨다. 사용자는 1차로부터 2차로 고역 통과 필터를 변경할 수 있고 그 반대도 마찬가지이거나, 시스템이 인입하는 신호에 따른 자동 스위칭 메커니즘을 포함하는 것이 바람직하다. 2차 차수의 사용은 높은 대화 명료성(제한된 의미에서, 즉, 단지 단어들만) 및/또는 신호 소리크기를 초래하는 반면, 1차 HP 필 터는 원래 신호의 자연적 음향을 보다 양호하게 보전한다. The left side of the figure illustrates the primary filter and the right side illustrates the secondary filter. The high pass filter shown has a cutoff frequency f of about 1 kHz. First or second order high pass filters (with relatively moderate gradients of about 5-15 dB per octave) are suitable. Removing too many low frequency components results in a very unnatural sound (or unnatural strange sound). Therefore, the order of the high pass filter is preferably limited to two. This also reduces the computational power required. The user can change the high pass filter from primary to secondary and vice versa, or it is desirable to include an automatic switching mechanism depending on the signal that the system enters. The use of the second order results in high dialogue clarity (in a limited sense, ie only words) and / or signal loudness, while the primary HP filter better preserves the natural sound of the original signal.

HP 필터는 예로서, 하기의 포맷에 따른, 표 1에 그 계수들이 나열되어 있는 바이쿼드(biquad)로 구성될 수 있다.The HP filter may be composed of, for example, biquads whose coefficients are listed in Table 1, according to the following format.

Figure 112006051221012-PCT00001
Figure 112006051221012-PCT00001

표 1- 도 3에 도시된 HP 필터들의 필터 계수들Table 1-Filter Coefficients of HP Filters Shown in FIG. 3

Figure 112006051221012-PCT00002
Figure 112006051221012-PCT00002

보다 낮은 주파수들은 주로, 음성의 특정 음향에 기여하지만, 대화 명료성에는 덜 기여한다. 이 특징은 본 발명의 일 양태를 형성한다.Lower frequencies mainly contribute to the specific sound of the voice, but less contribute to speech clarity. This feature forms one aspect of the present invention.

보다 낮은 주파수들을 감쇄시킴으로써, 신호 진폭은 감소하고, 대화 명료성에 기여하는 비교적 보다 많은 주파수들을 포함하는 잔여 신호를 증폭하기 위한 헤드룸을 크게 생성한다.By attenuating lower frequencies, the signal amplitude is reduced, creating a greater headroom for amplifying the residual signal containing relatively more frequencies that contribute to dialogue clarity.

대화 신호 증폭시, 그후, 심지어, 이를 압축 및 클립핑할 때에도, 대화 완전성은 HP 필터를 사용하지 않는 것 보다 양호하며, 그 이유는 주로 두 가지 이유들 때문이다:When amplifying conversational signals, then even, even when compressing and clipping them, the conversational integrity is better than without using an HP filter, mainly for two reasons:

- 신호는 대화 명료성에 기여하는 비교적 보다 많은 주파수들을 포함한다. The signal contains relatively more frequencies that contribute to dialogue clarity.

- 낮은 주파수들은 덜 하드 클립핑되며, 대화 명료성을 저해하는 하모닉들(클립핑으로 인한)을 보다 적게 초래하게 된다.Low frequencies are less hard clipped, resulting in fewer harmonics (due to clipping) that interfere with dialogue clarity.

그러나, 너무 많은 낮은 주파수를 제거하는 것은 매우 비정상적인 음향 보이스를 야기할 수 있다. 따라서, HP 필터는 바람직하게는 1차 즉, Butterworth(1차 IIR) 필터이다. 이는 작은 연산적 파워 사용의 장점을 갖는다.However, removing too many low frequencies can cause very abnormal acoustic voices. Thus, the HP filter is preferably a first order, ie Butterworth (first order IIR) filter. This has the advantage of using small computational power.

도9는 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 세부 사항을 도시한다.9 shows details of a system according to an embodiment of the invention.

DSP는 HP 필터(예를 들어, 도8에 도시된 것이고, 이러한 예에서 예를 들어 50 내지 2 ㎑ 사이의 컷오프 주파수를 갖는 예를 들어 Butterworth 1차 또는 2차 필터임)와, 다음에 AGC에 후속하여 리미터/클립퍼를, 그 다음에 2 ㎑와 fs/2 사이의 컷오프 주파수를 갖는 저역 통과 필터(LP)를 포함한다. The DSP may be an HP filter (e.g., as shown in Figure 8, in this example for example a Butterworth primary or secondary filter with a cutoff frequency between 50 and 2 Hz) and then to AGC. The limiter / clipper is subsequently followed by a low pass filter LP having a cutoff frequency between 2 kHz and fs / 2.

이러한 예에서 모든 오디오 스트림은 모노일 수 있다. 샘플 비율 주파수는 예를 들어, 8 ㎑, 11.025 ㎑, 16 ㎑, 22.05 ㎑, 32 ㎑, 44.1 ㎑ 또는 48 ㎑ 중 하나일 수 있다.In this example all audio streams may be mono. The sample rate frequency can be, for example, one of 8 Hz, 11.025 Hz, 16 Hz, 22.05 Hz, 32 Hz, 44.1 Hz or 48 Hz.

예를 들어, 8 ㎑의 매우 낮은 샘플 주파수를 갖는 입력 신호에서, LP 주파수 컷오프 주파수는 fs/2, 즉 4 ㎑로 설정되고, HP 컷오프 주파수는 예를 들어 400 ㎐로 설정되고, 16 ㎑의 샘플링 주파수용으로 HP 컷오프 주파수는 200 ㎐로 설정된다. 샘플 주파수 fs가 LP 컷오프 주파수를 설정하고, HP 컷오프 주파수는 LP 컷오프 주파수에 정합된다.For example, for an input signal with a very low sample frequency of 8 Hz, the LP frequency cutoff frequency is set to fs / 2, or 4 Hz, and the HP cutoff frequency is set to 400 Hz, for example, and sampling at 16 Hz For frequency, the HP cutoff frequency is set to 200 Hz. The sample frequency fs sets the LP cutoff frequency, and the HP cutoff frequency matches the LP cutoff frequency.

실시예에서, AGC(Automatic Gain Control) 작용은 블록에 의한 변경만 이득 인자인 수단에 기초하여 차단된다. 이러한 방식으로, 연산적 파워는 최소한으로 유지된다.In an embodiment, the AGC (Automatic Gain Control) action is blocked based on means in which only changes by the block are gain factors. In this way, computational power is kept to a minimum.

이득은 예를 들어 이하와 같이 계산될 수 있다.The gain can be calculated as follows, for example.

우선, 입력 신호의 주행 RMS(Root Means Square) 값이 계산된다. 이러한 RMS 값은 신호 파형의 최근 "이력"에 기초하여 완만하게 평균을 계산한다. 그 다음에 피크 값이 이번의 신호 피크를 예상하기 위해 룩 어헤드(look ahead) 시간을 이용하여 계산된다.First, the running root mean square (RMS) value of the input signal is calculated. This RMS value gently averages based on the most recent "history" of the signal waveform. The peak value is then calculated using the look ahead time to predict this signal peak.

RMS 및 피크 값에서, 크레스트 인자가 계산된다. 소위 "디피크" 인자는 알고리즘이 피크 신호(높은 값이 보다 높은 클립핑을 산출할 수 있음)를 클립할 수 있는 강도를 특정하기 위해 이용된다. 그 다음에, 이득이 계산되고 사용자에 의해 설정될 수 있는 최대 허용 이득과 비교되어, 두 개 중 최소값이 선택된다. 본원에서 도시되지 않았지만, 최대 허용 이득 설정은 고역 통과 필터의 입력일 것이고, 컷오프 주파수는 최대 허용 이득 설정의 함수(또는 보다 일반적으로 필터의 하나 이상의 특성이고, 이는 또한 컷오프 주파수의 값으로부터 떨어져 있거나 또는 예를 들어 1차로부터 2차로 스위칭하는 것을 선택적으로 포함함)이다.At the RMS and peak values, the crest factor is calculated. The so-called "depeak" factor is used to specify the intensity with which the algorithm can clip the peak signal (higher values can yield higher clipping). Then, the gain is calculated and compared to the maximum allowable gain that can be set by the user, the minimum of the two being selected. Although not shown here, the maximum allowable gain setting will be the input of the high pass filter, and the cutoff frequency is a function of the maximum allowable gain setting (or more generally one or more characteristics of the filter, which is also away from the value of the cutoff frequency or yes). For example, optionally switching from primary to secondary).

최대 허용 이득 설정은 고역 통과 필터용의 입력일 수 있고, 컷오프 주파수는 최대 허용 이득 설정의 함수(또는 보다 일반적으로 필터의 하나 이상의 특성이고, 이는 또한 컷오프 주파수의 값으로부터 떨어져 있거나 또는 예를 들어 1차로부터 2차로 스위칭하는 것을 선택적으로 포함함)이다.The maximum allowable gain setting may be an input for the high pass filter, and the cutoff frequency is a function of the maximum allowable gain setting (or more generally one or more characteristics of the filter, which is also away from the value of the cutoff frequency or is, for example, primary). And optionally switching from secondary to secondary).

도9는 본 발명의 실시예의 일 형식을 도시하고, 도10은 실시예들의 상이한 형식 에 대한 것이다.Figure 9 illustrates one form of embodiment of the present invention, and Figure 10 is for a different form of embodiments.

기본적으로 이들 실시예는 다수의 요소 또는 단계들을 포함하는데, 이는,Basically these embodiments include a number of elements or steps, which

1. AVL(Automatic Volume Leveler): AVL은 적절하게 일정한 수준으로 들어오는 신호의 음량을 유지하는 신호 종속적인 처리 블록이다.1. Automatic Volume Leveler (AVL): AVL is a signal-dependent processing block that maintains the volume of incoming signals at a reasonably constant level.

2. (1차) HP(고역 통과) 필터: 이러한 필터는 낮은 주파수의 일부를 제거하여 증폭용 헤드룸(headroom)을 생성한다.2. (First-order) HP (high pass) filter: These filters remove some of the lower frequencies to create amplification headroom.

3. 이득: 신호의 SPL(Sound Pressure Level)를 증가시킴, 즉 신호 증폭.3. Gain: Increases the SPL (Sound Pressure Level) of the signal, ie amplifies the signal.

4. 바람직한 실시예에서의 클립퍼, 바람직하게는 단순 시스템이 바람직할 때 하드 클립퍼: 신호는 (D/A 변환 후의) 아날로그 증폭기의 선형 작동을 보장하기 위해 소정의 크기로 클립된다. 클립핑 수준 이상의 신호를 단순 클립하는 하드 클립퍼 대신에, 클립핑 신호 이상의 신호를 클립할 뿐만 아니라 클립핑 수준에 근접한 수준에서 신호를 약화시키는 부드러운 클립퍼가 이용될 수 있다. 부드러운 클립퍼를 이용하여 신호의 동적 특성을 일부 확장시키도록 복구시키고 명료성을 증가시킨다.4. Clipper in the preferred embodiment, preferably when a simple system is desired. Hard Clipper: The signal is clipped to a predetermined size to ensure linear operation of the analog amplifier (after D / A conversion). Instead of a hard clipper that simply clips a signal above the clipping level, a soft clipper may be used that not only clips the signal above the clipping signal but also weakens the signal at a level close to the clipping level. A smooth clipper is used to recover some of the dynamics of the signal and increase clarity.

5. LP(저역 통과) 필터: 필터는 중역 주파수와 높은 주파수 사이의 밸런스를 복구하거나 또는 적어도 개선시키고, 언밸런스는 비정상적인 음향을 생성하고, 신호 음향은 귀에 거슬리고, 이러한 LP 필터는 보다 듣기 좋게 처리된 음향을 생성한다. HP 및 LP 필터의 컷오프 주파수는 정합된다.5. LP (Low Pass) Filters: Filters restore or at least improve the balance between mid and high frequencies, unbalance produces abnormal sounds, signal sounds are audible, and these LP filters are more audible. To produce sound. The cutoff frequencies of the HP and LP filters are matched.

이러한 예에서, 입력은 대화 입력이지만, 입력이 임의의 음향 신호일 수 있다는 것에 주목한다.In this example, the input is a conversational input, but note that the input can be any acoustic signal.

대표적인 AVL 특성이 도 11에 또한 도시되어 있다.Representative AVL characteristics are also shown in FIG. 11.

좌측 그래프는 3개의 입력 신호들의 진폭의 단차 변화를 도시한다. 우측 그래프는 AVL 이득이 진폭의 큰 변화들에 대해 더 빠르게 증가하는 것을 도시한다. 이는 명료성을 더 향상시키는 바람직한 실시예이다.The left graph shows the step change in amplitude of the three input signals. The graph on the right shows that the AVL gain increases faster for large changes in amplitude. This is a preferred embodiment which further improves clarity.

도 12는 예로서 개별 마이크로폰과 같은 배경 노이즈를 측정하기 위한 센서(측정 시스템)(130)가 사용되는 도 10에 도시된 것과 유사한 디바이스의 예를 도시한다. 디바이스는 HP-필터의 컷오프 주파수의 설정을 위한 설정기(131)를 포함한다. 도시되지는 않았지만, 이득, 클립핑, AVL의 세팅들과 같은 다른 파라미터들이 측정된 노이즈 레벨에 의존하게 될 수 있는 것이 주목된다.12 shows an example of a device similar to that shown in FIG. 10 in which a sensor (measurement system) 130 is used to measure background noise, such as an individual microphone, by way of example. The device includes a setter 131 for setting the cutoff frequency of the HP-filter. Although not shown, it is noted that other parameters such as gain, clipping, settings of the AVL may be dependent on the measured noise level.

노이즈 측정은, 바람직한 단순 실시예들에서, 전체 노이즈(S)를 표현하는 단일 데이터를 제공하거나 또는 상이한 노이즈 대역(Sf1, Sf2, Sf3)에 대한 노이즈 지수들을 제공한다. 노이즈 지수들이 상이한 노이즈 대역들에 대해 측정되면, 평균 또는 총 노이즈가 순간 Sav=∑Sfi에 대해 산출되거나 또는 순간 Sav=∑wiSfi에 대해 dB(A) 스케일에 따라 가중될 수 있고, 여기서 wi는 dB(A) 스케일의 가중 계수들이다. 노이즈 레벨은 진폭 측정에 의해 측정된다.The noise measurement provides, in preferred simple embodiments, single data representing the total noise S or noise figures for different noise bands S f1 , S f2 , S f3 . When the noise figure are measured for different noise bands, and the average or total noise is instantaneous or S av = calculated for ΣS fi or moment can be weighted according to the dB (A) scale for S av = Σw i S fi Where w i are weighting coefficients on the dB (A) scale. The noise level is measured by amplitude measurement.

HP 컷오프 주파수는 측정된 노이즈에 적응된다. 노이즈 레벨이 더 높을수록 컷오프 주파수가 더 커진다. 적응 실시예들에서, 컷오프 주파수는 유리하게는 비적응 실시예들에서보다 더 넓은 범위에 걸쳐 범위 설정될 수 있다. HP 컷오프 주파수(f)는 유리하게는 50Hz(실질적으로 노이즈가 없는 상황들에 대해) 내지 고노이즈 레벨 상황들에 대해 일반적으로 최대 2kHz로 범위 설정된다.The HP cutoff frequency is adapted to the measured noise. The higher the noise level, the larger the cutoff frequency. In adaptive embodiments, the cutoff frequency may advantageously be ranged over a wider range than in non-adaptive embodiments. The HP cutoff frequency f is advantageously ranged generally from 50 Hz (for practically noisy situations) to generally up to 2 kHz for high noise level situations.

따라서 HP 필터 컷오프 주파수는 환경 노이즈의 양에 따라 갱신되고 일반적으로 예로서 50Hz(환경 노이즈 없음)의 매우 낮은 값으로부터 2kHz(고성의 환경 노이즈)로 범위 설정된다. 더 많은 저주파수들이 그후에 신호를 증폭하도록 더 많은 헤드룸을 생성하기 위해 고성의 노이즈 환경들에서 제거된다. 2kHz의 최대값이 음성 명료성에 기여하는 주파수들의 제거를 회피하도록 추천된다. 필터 계수들은 실행 시간에 산출된다.Thus, the HP filter cutoff frequency is updated in accordance with the amount of environmental noise and generally ranges from a very low value of 50 Hz (no environmental noise) to 2 kHz (solid environmental noise), for example. More low frequencies are then removed in high noise environments to create more headroom to amplify the signal. A maximum value of 2 kHz is recommended to avoid the removal of frequencies that contribute to speech clarity. Filter coefficients are calculated at run time.

컷오프 주파수와 노이즈 레벨 사이의 관계는 바람직하게는 다음과 같이 설정된다: fcut -off=f0+△f(S), 여기서 f0는 노이즈 하한(예로서 50, 100 또는 300Hz)이고 △f는 노이즈 레벨의 선형(Si에 비례함 i는 1보다 큼) 함수보다 크다.The relationship between the cutoff frequency and the noise level is preferably set as follows: f cut -off = f 0 + Δf (S), where f 0 is the lower noise limit (eg 50, 100 or 300 Hz) and Δf Is greater than the linear function of the noise level (proportional to S i , i is greater than 1).

정합기(26)는 설정된 HP 컷오프 주파수에 LP 컷오프 주파수를 정합시킨다, 즉 f'는 f'=F(f)로 설정된다.The matcher 26 matches the LP cutoff frequency to the set HP cutoff frequency, i.e. f 'is set to f' = F (f).

노이즈의 부재시에, 컷오프 주파수는 예로서 fs/2의 상한으로 설정된다.In the absence of noise, the cutoff frequency is set to, for example, an upper limit of f s / 2.

최대 노이즈에 대해, 컷오프 주파수는 예로서 2kHz의 하한으로 설정된다.For maximum noise, the cutoff frequency is set to the lower limit of 2 kHz, for example.

도 12는 정합 자체가 이득 레벨 및 샘플 주파수(fs)에 의존할 수 있는 것을 개략적으로 도시한다. 바람직한 실시예들에서, 정합기는 두 개의 방식들, 즉 샘플 주파수 및 측정된 노이즈에 의존하여 동작할 수 있고, LP 컷오프 주파수는 HP 컷오프 주파수에 정합되거나 또는 그 반대도 마찬가지이다.12 schematically shows that the match itself may depend on the gain level and the sample frequency fs. In preferred embodiments, the matcher can operate in two ways, namely, depending on the sample frequency and the measured noise, with the LP cutoff frequency matched to the HP cutoff frequency or vice versa.

이들 실시예들에서, 사용된 알고리즘은 적응적으로 작동되어 환경(근단) 노이즈의 양에 의해 구동되도록 설계된다. 이는 GSM 음량 레벨을 제어하기 위한 임의의 부가의 상호 작용의 요구 없이 환경 노이즈에 관한 조건들을 변경할 때에 사용자가 그의 시 스템(예로서, GSM)을 사용하는 것을 허용하는 사용자 친화적 시스템 특징을 초래한다.In these embodiments, the algorithm used is designed to be adaptively driven and driven by the amount of environmental (near-end) noise. This results in a user friendly system feature that allows a user to use his system (eg GSM) when changing conditions regarding environmental noise without requiring any additional interaction to control the GSM volume level.

적응성 프로세싱 모드에 사용될 때, 프로세싱 블록들의 파라미터들은 환경 노이즈에 따른 인입하는 샘플들에 적응된다. 알고리즘은 환경 노이즈에 따라 파라미터들을 적응한다. 노이즈의 양은 개별 마이크로폰에 의해 측정되거나 시스템(GSM) 마이크로폰(단일 마이크로폰 응용)을 사용하여 설정될 수 있다.When used in the adaptive processing mode, the parameters of the processing blocks are adapted to incoming samples according to environmental noise. The algorithm adapts the parameters according to the environmental noise. The amount of noise can be measured by individual microphones or set using a system (GSM) microphone (single microphone application).

환경 노이즈가 음량이 감소할 때, 파라미터들은 인입하는 신호의 자연성 및 온화함이 복원되도록 매우 신속하게 적응되는 것이 바람직하다.When the environmental noise is reduced in volume, the parameters are preferably adapted very quickly so that the naturalness and gentleness of the incoming signal are restored.

용어 '환경 노이즈 없음'은 완전한 침묵을 의미하는 것은 아니고, 팬 노이즈, 배경 음악과 같은 규칙적인 노이즈들은 있다. 전형적인 환경에서, 배경 노이즈는 일반적으로 50dB(A) 부근이다. 용어 '고성의 환경 노이즈'는 통과하는 열차 또는 지하철, 댄스 클럽 내부의 노이즈 등의 노이즈를 칭한다. 이들 노이즈들은 최대 100dB(A)을 측정할 수 있다.The term 'no environmental noise' does not mean complete silence, but there are regular noises such as fan noise and background music. In a typical environment, the background noise is typically around 50 dB (A). The term 'high-grade environmental noise' refers to noise such as noise passing inside a train or subway or a dance club. These noises can measure up to 100 dB (A).

노이즈는 환경 노이즈의 스펙트럼 진폭 정보를 측정하고 노이즈의 양을 표현하는 단일값을 산출함으로써 측정될 수 있다.Noise can be measured by measuring spectral amplitude information of environmental noise and calculating a single value representing the amount of noise.

컷오프 주파수와 측정된 노이즈(또는 더 일반적으로는 컷오프 주파수가 의존하는 임의의 파라미터) 사이의 관계는 반드시 선형적인 것은 아니다.The relationship between the cutoff frequency and the measured noise (or more generally any parameter upon which the cutoff frequency depends) is not necessarily linear.

선형 보간을 사용하는 테스트들은 '중간' 환경 노이즈들에 대해 알고리즘이 너무 크게 영향을 주는 것을 나타낸다.Tests using linear interpolation show that the algorithm affects too much for 'moderate' environmental noises.

더 높은, 예로서 제2 또는 제3차 보간을 사용하면, 영향은 동일한 환경 노이즈에 대한 선형 보간에 비해 더 작다. 고성의 환경 노이즈들에 대해, 영향의 양은 동일하다.Using higher, for example second or third order interpolation, the impact is smaller than linear interpolation for the same environmental noise. For high environmental noises, the amount of influence is the same.

바람직한 실시예들의 시스템은 컷오프 주파수에 부가하여 측정된 배경 노이즈 레벨에 의존하여 부가의 파라미터들 중 부가의 하나를 적응하기 위한 어댑터를 포함한다. 이러한 파라미터들은 예로서 고역 필터의 차수이다.The system of the preferred embodiments includes an adapter for adapting an additional one of the additional parameters depending on the background noise level measured in addition to the cutoff frequency. These parameters are for example the order of the high pass filter.

요약하면, 본 발명은 이하와 같이 설명될 수 있다:In summary, the present invention can be described as follows:

음향 재생 시스템에 있어서, 디지털 오디오 신호 입력(1), 디지털 오디오 신호 프로세서(2, DSP) 및 디지털 오디오 신호 출력(3)을 포함하고, 디지털 신호 프로세서(2, DSP)는 고역 통과 주파수(f)를 가지는 고역 통과(HP) 필터(21)와, HP 필터에 의해 필터링된 신호를 위한 증폭기(22) 및 증폭기(22)에 의한 증폭 이후 신호를 필터링하고, 출력 신호를 제공하기 위한 저역 통과 주파수(f')를 갖는 저역 통과(LP) 필터(23)를 포함하며, 상기 디지털 프로세서는 고역 통과 주파수 또는 저역 통과 주파수를 설정하기 위한 설정기(24, 25) 및 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터 각각의 고역 통과 주파수 및 저역 통과 주파수를 서로에 대해 정합시키기 위한 정합기(26)를 포함하는 음향 재생 시스템.A sound reproduction system, comprising a digital audio signal input (1), a digital audio signal processor (2, DSP) and a digital audio signal output (3), wherein the digital signal processor (2, DSP) has a high pass frequency (f). A high pass (HP) filter 21 with a low pass frequency for filtering the signal after the amplification by the amplifier 22 and the amplifier 22 for the signal filtered by the HP filter, f ') and a low pass filter (LP) filter 23, wherein said digital processor comprises a setter 24, 25 for setting a high pass frequency or a low pass frequency and a high pass filter and a low pass filter, respectively. And a matcher (26) for matching the high pass frequency and the low pass frequency to each other.

HP 및 LP 컷오프 주파수들의 정합은 인식된 음성에 이들 필터들의 효과를 정합시킨다. 특히, 이는 그렇지 않으면 청취될 수 있는 음향의 날카로움을 감소시킨다.Matching the HP and LP cutoff frequencies matches the effect of these filters on the perceived speech. In particular, this reduces the sharpness of the sound that can otherwise be heard.

본 발명은 다양한 시스템들에 사용될 수 있다. 본 발명은 핸즈 프리 이동 전화기들에 특히 유용하다. 그러나, 모든 음향 재생 시스템들 특히 한정된 전압원 및/또는 소형 라우드스피커를 갖는 시스템에서 실행하는 것들에 응용 가능하다. 가능한 응용들의 리스트는:The present invention can be used in a variety of systems. The present invention is particularly useful for hands free mobile phones. However, it is applicable to all sound reproducing systems, especially those that run in a system with a limited voltage source and / or a small loudspeaker. The list of possible applications is:

- 핸드셋들(이동 전화기, DECT 등);Handsets (mobile phones, DECTs, etc.);

- 휴대형 시스템들, 예로서 휴대형 DVD 플레이어;Portable systems, eg portable DVD player;

- PDA들;PDAs;

- 차량용 키트들;Vehicle kits;

- TV들; 컴퓨터들;TVs; Computers;

- 웹 단말들;Web terminals;

- 응답기들이다.-Responders.

본 발명이 상기에 특정하게 도시하고 설명되어 있는 것들에 한정되지 않는다는 것이 이 기술 분야의 숙련자들에 의해 이해될 수 있을 것이다. 본 발명은 각각의 및 모든 노이즈 특성 특징 및 특성 특징들의 각각의 및 모든 조합에 관여한다. 청구범위의 도면 부호들은 이들의 보호 범주를 한정하지 않는다. 동사 "포함하는" 및 그 활용어들의 사용은 청구범위에 언급된 것들 이외의 요소들의 존재를 배제하는 것은 아니다. 단수로 표현된 요소는 복수의 이러한 요소들의 존재를 배제하는 것은 아니다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited to those specifically shown and described above. The present invention is concerned with each and every noise characteristic feature and each and every combination of characteristic features. Reference numerals in the claims do not limit their protective scope. The use of the verb “comprising” and its terms does not exclude the presence of elements other than those mentioned in the claims. Elements expressed in the singular do not exclude the presence of a plurality of such elements.

본 발명이 본 발명을 예시하면서 제한으로서 해석되지 않아야 하는 특정 실시예들에 관하여 설명되었다. 본 발명은 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어나, 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 다른 실시예들은 하기의 청구범위의 범주내에 있다.The invention has been described with reference to specific embodiments which should not be construed as limiting, exemplifying the invention. The invention can be implemented in hardware, firmware or software, or a combination thereof. Other embodiments are within the scope of the following claims.

다수의 다른 변형들이 본 발명의 개념내에서 이루어질 수 있다.Many other variations may be made within the spirit of the invention.

Claims (16)

음향 재생 시스템에 있어서,In a sound reproduction system, 디지털 오디오 신호 입력(1), 디지털 오디오 신호 프로세서(2, DSP) 및 디지털 오디오 신호 출력(3)을 포함하고, Digital audio signal input (1), digital audio signal processor (2, DSP) and digital audio signal output (3), 상기 디지털 오디오 신호 프로세서(2, DSP)는 고역 통과 주파수(f)를 가지는 고역 통과(HP) 필터(21), 상기 HP 필터에 의해 필터링된 신호를 위한 증폭기(22) 및 상기 증폭기(22)에 의한 증폭 이후 신호를 필터링하고 출력 신호를 제공하기 위한 저역 통과 주파수(f')를 갖는 저역 통과(LP) 필터(23)를 포함하며, The digital audio signal processor (2, DSP) is connected to a high pass (HP) filter 21 having a high pass frequency f, an amplifier 22 for the signal filtered by the HP filter and the amplifier 22. A low pass (LP) filter 23 having a low pass frequency f 'for filtering the signal after the amplification by and providing an output signal, 상기 디지털 프로세서는 상기 고역 통과 주파수 또는 저역 통과 주파수를 설정하기 위한 설정기(establisher; 24, 25) 및 상기 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터 각각의 상기 고역 통과 주파수 및 저역 통과 주파수를 서로에 대해 정합시키기 위한 정합기(26)를 포함하는, 음향 재생 시스템.The digital processor is configured to set the high pass frequency or the low pass frequency of the setter 24, 25 and the high pass frequency and the low pass frequency of each of the high pass filter and the low pass filter with respect to each other. And a matcher (26) for the acoustic reproduction system. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 배경 노이즈 레벨을 측정하기 위한 센서를 포함하고,A sensor for measuring the background noise level, 상기 측정된 노이즈 레벨을 입력으로서, 그리고, HP 컷오프 주파수를 출력으로서 가지는 엘리먼트를 포함하며,An element having the measured noise level as an input and an HP cutoff frequency as an output, 상기 HP 컷오프 주파수는 상기 배경 노이즈 레벨이 증가함에 따라 증가하고, LP 컷오프 주파수는 상기 HP 컷오프 주파수가 증가할 때 감소하는, 음향 재생 시스템.And the HP cutoff frequency increases as the background noise level increases, and the LP cutoff frequency decreases as the HP cutoff frequency increases. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 가변 컷오프 주파수를 가지는 단일 LP 필터를 포함하는, 음향 재생 시스템.And a single LP filter having a variable cutoff frequency. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 다른 LP 컷오프 주파수를 갖는 LP 필터들의 세트를 포함하고, 상기 정합기는 상기 HP 컷오프 주파수에 의존하여, 증폭 이후의 신호를 상기 LP 필터들의 세트 중 하나에 전송하도록 배열되는, 음향 재생 시스템.And a set of LP filters having a different LP cutoff frequency, wherein the matcher is arranged to send a signal after amplification to one of the set of LP filters, depending on the HP cutoff frequency. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 설정기는 증폭 스테이지에서의 평균 증폭에 의존하여 상기 고역 통과 필터의 컷오프 주파수를 설정하도록 배열되는, 음향 재생 시스템.The setter is arranged to set the cutoff frequency of the high pass filter in dependence on the average amplification in the amplification stage. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 설정기는 fs/2에서 상기 LP 필터의 컷오프 주파수(f')를 설정하도록 배열되고, fs는 샘플 주파수이며, 상기 정합기는 상기 고역 통과 주파수(f)를 상기 저역 통과 주파수(f')에 정합시키는, 음향 재생 시스템.The setter is arranged to set the cutoff frequency f 'of the LP filter at fs / 2, fs is the sample frequency, and the matcher matches the high pass frequency f to the low pass frequency f'. Sound reproducing system. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 가변 컷오프 주파수를 가지는 단일 HP 필터를 포함하는, 음향 재생 시스템.A sound reproduction system comprising a single HP filter having a variable cutoff frequency. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 다른 HP 컷오프 주파수를 가지는 HP 필터들의 세트를 포함하고, 상기 정합기는 상기 LP 컷오프 주파수에 의존하여, HP 필터들의 세트 중 하나에 증폭 이전의 신호를 전송하도록 배열되는, 음향 재생 시스템.And a set of HP filters having a different HP cutoff frequency, wherein the matcher is arranged to transmit a signal prior to amplification to one of the set of HP filters, depending on the LP cutoff frequency. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 HP 컷오프 주파수(f)는 300Hz와 2kHz 사이의 주파수인, 음향 재생 시스템.Wherein the HP cutoff frequency (f) is a frequency between 300 Hz and 2 kHz. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 LP 컷오프 주파수는 2kHz 및 fs/2를 초과하고, fs는 샘플 주파수인, 음향 재생 시스템.Wherein the LP cutoff frequency is above 2 kHz and fs / 2 and fs is the sample frequency. 디지털 오디오 신호 프로세서에 있어서,In a digital audio signal processor, 고역 통과 주파수(f)를 갖는 고역 통과(HP) 필터(21), 상기 HP 필터에 의해 필터링된 신호를 위한 증폭기(22) 및 상기 증폭기(22)에 의한 증폭 이후의 신호를 필터링하고, 출력 신호를 제공하기 위한 저역 통과 주파수(f')를 갖는 저역 통과 필터를 포함하고, Filter a high pass (HP) filter 21 having a high pass frequency f, an amplifier 22 for the signal filtered by the HP filter and a signal after amplification by the amplifier 22, and output signal A low pass filter having a low pass frequency f 'for providing 상기 디지털 오디오 신호 프로세서는 상기 고역 통과 주파수 또는 상기 저역 통과 주파수를 설정하기 위한 설정기(24, 25) 및 상기 고역 통과 필터와 저역 통과 필터 각각의 상기 고역 통과 주파수 및 저역 통과 주파수를 서로에 대해 정합시키기 위한 정합기(26)를 포함하는, 디지털 오디오 신호 프로세서.The digital audio signal processor matches setters 24 and 25 for setting the high pass frequency or the low pass frequency and the high pass frequency and low pass frequency of each of the high pass filter and the low pass filter with respect to each other. A digital audio signal processor comprising a matcher (26). 디지털 음향 신호들을 처리하는 방법에 있어서,A method of processing digital acoustic signals, HP 컷오프 주파수(f) 미만의 성분이 주파수 증폭 이전에 제거되고, 증폭 이후에, LP 컷오프 주파수를 초과하는 상기 주파수 성분이 제거되며, 상기 HP 컷오프 주파수 및 상기 LP 컷오프 주파수(f')의 값들이 정합되는, 디지털 음향 신호 처리 방법.Components below the HP cutoff frequency f are removed before frequency amplification, and after amplification, the frequency components above the LP cutoff frequency are removed, and the values of the HP cutoff frequency and the LP cutoff frequency f ' Matched, digital acoustic signal processing method. 제 12 항에 있어서, The method of claim 12, HP 컷오프 주파수는 300Hz와 2kHz 사이에 존재하는, 디지털 음향 신호 처리 방법.The HP cutoff frequency is between 300 Hz and 2 kHz. 제 12 항에 있어서, The method of claim 12, 노이즈 레벨(N)이 측정되고, 상기 HP 컷오프 주파수(f)가 측정된 노이즈 레벨에 의존하여 결정되는, 디지털 음향 신호 처리 방법.The noise level (N) is measured and the HP cutoff frequency (f) is determined depending on the measured noise level. 컴퓨터 프로그램에 있어서, In a computer program, 상기 프로그램이 컴퓨터상에서 구동될 때, 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 바와 같은 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드 수단을 포함하는,컴퓨터 프로그램.A computer program comprising program code means for performing the method as described in any one of claims 11 to 14 when the program is run on a computer. 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,In a computer program product, 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 판독가능한 매체상에 저장된 컴퓨터 프로그램 코드 수단을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.A computer program product comprising computer program code means stored on a computer readable medium for performing the method of any one of claims 11-14.
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