KR20150043858A - 하울링 제거 장치 및 방법 - Google Patents

하울링 제거 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150043858A
KR20150043858A KR20130122808A KR20130122808A KR20150043858A KR 20150043858 A KR20150043858 A KR 20150043858A KR 20130122808 A KR20130122808 A KR 20130122808A KR 20130122808 A KR20130122808 A KR 20130122808A KR 20150043858 A KR20150043858 A KR 20150043858A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency
howling
frame signal
power
ratio
Prior art date
Application number
KR20130122808A
Other languages
English (en)
Inventor
이미숙
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR20130122808A priority Critical patent/KR20150043858A/ko
Priority to US14/513,468 priority patent/US20150104039A1/en
Publication of KR20150043858A publication Critical patent/KR20150043858A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0208Noise filtering
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/02Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for preventing acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R27/00Public address systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

하울링 제거 장치는 사용자의 음성을 감지하여 음성 신호를 생성하는 마이크, 음성 신호의 하울링을 제거하는 명령어를 저장하는 메모리 및 명령어에 따라 음성 신호의 하울링을 제거하는 프로세서를 포함하되, 명령어는 음성 신호 중 미리 지정된 시간 단위 구간인 현재 프레임 신호의 장구간 평균 및 단구간 평균을 산출하는 단계, 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계, 후보 하울링 주파수에 대한 현재 프레임 신호의 파워와 단구간 평균의 비율인 제1 비율 및 장구간 평균과 단구간 평균의 비율인 제2 비율을 산출하는 단계, 제1 비율이 미리 설정된 제1 임계값보다 크고 제2 비율이 제2 임계값보다 큰 경우, 후보 하울링 주파수를 현재 프레임 신호의 하울링 주파수로 결정하는 단계 및 하울링 주파수에 따라 음성 신호의 하울링을 제거하는 단계를 수행하도록 하는 명령어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하울링 제거 장치 및 방법{APPARATUS AND METHDO FOR HOWLING SUPPRESSION}
본 발명은 음성 통신 중 발생하는 하울링(Howling)을 제거하는 기술에 관한 것으로 보다 상세하게는 핸즈프리 음성통신 단말을 통해 발생하는 하울링을 제거하는 기술에 관한 것이다.
영상회의나 전화회의와 같은 시스템 사용시 핸즈프리 기능이 많이 사용되고 있다. 핸즈프리 기능을 이용할 경우, 마이크와 스피커가 한 공간에 위치하기 때문에 스피커로 출력된 신호가 다시 마이크로 입력되는 어쿠스틱 피드백 루프(Acoustic Feedback Loop)가 형성되어 하울링이 발생한다.
일반적으로 핸즈프리 단말에는 어쿠스틱 에코제거기가 탑재되어 있는데, 이 어쿠스틱 에코제거기는 마이크로 입력되는 스피커 출력 신호의 이득을 줄여주어 하울링 발생을 억제하는 기능을 수행한다. 그러나 에코 경로가 갑자기 변하거나 더블토크 상황이 발생하면 에코제거기가 제대로 동작하지 않기 때문에 하울링이 발생할 수 있다. 따라서 핸즈프리 단말은 에코제거기와 더불어 하울링을 제거할 수 있는 Notch-filter-based howling suppression(NHS)와 같은 기술을 사용한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 네트워크의 지연에 따른 영향으로 발생하는 하울링을 제거하는 하울링 제거 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 사용자의 음성을 감지하여 음성 신호를 생성하는 마이크; 상기 음성 신호의 하울링을 제거하는 명령어를 저장하는 메모리; 및 상기 명령어에 따라 상기 음성 신호의 하울링을 제거하는 프로세서;를 포함하되, 상기 명령어는 상기 음성 신호 중 현재 프레임 신호에 대해 장구간 평균 및 단구간 평균을 산출하는 단계; 상기 현재 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계; 상기 후보 하울링 주파수에 대한 상기 현재 프레임 신호의 파워와 상기 단구간 평균의 비율인 제1 비율 및 상기 장구간 평균과 상기 단구간 평균의 비율인 제2 비율을 산출하는 단계; 상기 제1 비율이 미리 설정된 제1 임계값보다 크고 상기 제2 비율이 상기 제2 임계값보다 큰 경우, 상기 후보 하울링 주파수를 현재 프레임 신호의 하울링 주파수로 결정하는 단계; 및 상기 하울링 주파수에 따라 상기 음성 신호의 하울링을 제거하는 단계;를 수행하도록 하는 하울링 제거 장치가 제공된다.
상기 명령어는 상기 제1 비율이 미리 설정된 제1 임계값 이하이거나 상기 제2 비율이 상기 제2 임계값 이하인 경우, 이전 프레임 신호의 하울링 주파수와 상기 후보 하울링 주파수가 동일한지 판단하는 단계; 이전 프레임 신호의 하울링 주파수와 상기 후보 하울링 주파수가 동일한 경우, 이전 프레임 신호에 대한 장구간 평균과 상기 후보 하울링 주파수의 파워 비율에 가중치를 곱한 제3 비율을 산출하는 단계; 및 상기 제3 비율이 미리 설정된 제3 임계값 미만인 경우, 상기 후보 하울링 주파수를 현재 프레임 신호의 하울링 주파수로 결정하는 단계를 수행하도록 명령어를 더 포함할 수 있다.
상기 명령어는 상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임 신호에 상응하는 하울링 주파수와 동일한 경우, 상기 가중치를 미리 설정된 제1 가중치로 설정하는 단계; 및 상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임 신호에 상응하는 하울링 주파수와 상이한 경우, 상기 가중치를 미리 설정된 제2 가중치로 설정하는 단계;를 수행하도록 하는 명령어를 더 포함할 수 있다.
상기 단구간 평균은 상기 현재 프레임 신호의 주파수 영역 상 주파수 성분 크기의 평균이고, 상기 장구간 평균은 현재 프레임 신호 이전의 모든 프레임 신호와 현재 프레임 신호의 주파수 영역 상 주파수 성분 크기의 누적 평균일 수 있다.
상기 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계는 이전 프레임 신호에서 하울링이 검출되었고 상기 피크 파워에 상응하는 주파수 중에 이전 프레임의 하울링 주파수와 동일한 주파수가 있는 경우, 상기 피크 파워 중 최대값에 상기 가중치를 곱한 값인 보정 파워와, 이전 프레임의 하울링 주파수와 동일한 현재 프레임의 주파수의 파워인 동일 주파수 파워를 비교하는 단계;상기 보정 파워가 상기 동일 주파수 파워에 비해 작은 경우, 이전 프레임의 하울링 주파수를 현재 프레임의 후보 하울링 주파수로 선정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계는 이전 프레임 신호에서 하울링이 검출되지 않았거나 상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임의 하울링 주파수와 상이하거나 상기 보정 파워가 상기 동일 주파수 파워 이상인 경우, 상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수를 후보 하울링 주파수로 선정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 하울링 제거 장치가 하울링을 제거하는 방법에 있어서, 음성 신호 중 현재 프레임 신호에 대해 장구간 평균 및 단구간 평균을 산출하는 단계; 상기 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계; 상기 후보 하울링 주파수에 대한 현재 프레임 신호의 파워와 상기 단구간 평균의 비율인 제1 비율 및 상기 장구간 평균과 상기 단구간 평균의 비율인 제2 비율을 산출하는 단계; 상기 제1 비율이 미리 설정된 제1 임계값보다 크고 상기 제2 비율이 상기 제2 임계값보다 큰 경우, 상기 후보 하울링 주파수를 현재 프레임 신호의 하울링 주파수로 결정하는 단계; 및 상기 하울링 주파수에 따라 상기 음성 신호의 하울링을 제거하는 단계;를 포함하는 하울링 제거 방법이 제공된다.
상기 하울링 제거 방법은 상기 제1 비율이 미리 설정된 제1 임계값 이하이거나 상기 제2 비율이 상기 제2 임계값 이하인 경우, 이전 프레임 신호의 하울링 주파수와 상기 후보 하울링 주파수가 동일한지 판단하는 단계; 이전 프레임 신호의 하울링 주파수와 상기 후보 하울링 주파수가 동일한 경우, 이전 프레임 신호에 대한 장구간 평균과 상기 후보 하울링 주파수의 파워 간의 비율에 가중치를 제3 비율을 산출하는 단계; 및 상기 제3 비율이 미리 설정된 제3 임계값 미만인 경우, 상기 후보 하울링 주파수를 현재 프레임 신호의 하울링 주파수로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 하울링 제거 방법은 상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임 신호에 상응하는 하울링 주파수와 동일한 경우, 미리 설정된 제1 가중치를 상기 가중치로 설정하는 단계; 및 상기 피크 파워에 상응하는 주파수 이전 프레임 신호에 상응하는 하울링 주파수와 상이한 경우, 미리 설정된 제2 가중치를 상기 가중치로 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 단구간 평균은 상기 현재 프레임 신호의 주파수 영역 상 주파수 성분 크기의 평균이고, 상기 장구간 평균은 현재 프레임 신호 이전의 모든 프레임 신호와 현재 프레임 신호의 주파수 영역 상 주파수 성분 크기의 누적 평균일 수 있다.
상기 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계는 이전 프레임 신호에서 하울링이 검출되었고 상기 피크 파워에 상응하는 주파수 중 이전 프레임의 하울링 주파수와 동일한 주파수가 있는 경우, 상기 피크 파워 중 최대값에 상기 가중치를 곱한 값인 보정 파워와, 이전 프레임의 하울링 주파수와 동일한 현재 프레임의 주파수의 파워인 동일 주파수 파워를 비교하는 단계; 상기 보정 파워가 상기 동일 주파수 파워에 비해 작은 경우, 이전 프레임의 하울링 주파수를 현재 프레임의 후보 하울링 주파수로 선정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계는 이전 프레임 신호에서 하울링이 검출되지 않았거나 상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임의 하울링 주파수와 상이하거나 상기 보정 파워가 상기 동일 주파수 파워 이상인 경우, 상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수를 후보 하울링 주파수로 선정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네트워크 지연에 따른 하울링이 발생한 구간을 정확하게 검출하여 안정적인 하울링 제거를 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하울링 제거 장치를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하울링 제거 장치가 하울링을 제거하는 과정을 예시한 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하울링 제거 장치에서 발생하는 하울링을 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소로 신호를 "전송한다"로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되어 신호를 전송할 수 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 신호를 전송할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하울링 제거 장치를 예시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 하울링 제거 장치(100)는 마이크(110), 프로세서(120), 메모리(130), 통신부(140) 및 스피커(150)를 포함한다. 이하에서 설명하는 하울링 제거 장치(100)는 핸즈프리 단말로 통신 장치(50)와 통신망을 통해 연결되어 음성 통화 기능을 기본적으로 제공한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 하울링 제거 장치(100)는 공지된 음성 통화 기능을 이용하므로 음성 통화 기능에 대한 세부적인 설명은 생략하기로 한다.
마이크(110)는 사용자의 음성을 입력받아 전기신호로 변환하여 프로세서(120)로 전송한다.
프로세서(120)는 메모리(130)에 저장된 명령어에 따라 통신 장치(50)와의 음성 통화 기능을 수행한다. 이 때, 통신 장치(50)는 당해 하울링 제거 장치(100)와 연결되어 음성 통화 기능을 수행하는 단말일 수 있다. 이 때, 프로세서(120)는 음성 통화 기능의 수행 중 하울링이 발생함을 감지하고, 하울링을 제거한 신호를 스피커(150)로 전송한다.
메모리(130)는 프로세서(120)에 의해 수행될 음성 통화 기능, 하울링 감지 및 제거를 위한 명령어를 저장한다.
통신부(140)는 통신망을 통해 통신 장치(50)와 연결되어 음성 통화를 위한 신호를 송수신한다.
스피커(150)는 프로세서(120)로부터 하울링을 제거한 신호를 수신하고, 해당 신호를 출력한다.
이하 도 2를 참조하여 하울링 제거 장치(100)가 상술한 메모리(130)에 저장된 명령어에 따른 하울링을 제거하는 과정을 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하울링 제거 장치가 하울링을 제거하는 과정을 예시한 순서도이다. 이하 설명하는 각 단계는 상술한 각 기능부를 통해 수행되는 것이나 발명의 명확하고 간략한 설명을 위해 주체를 하울링 제거 장치(100)로 통칭하도록 한다. 또한, 이하 설명하는 각 단계는 하울링 제거 장치(100)가 단일 프레임 신호에 대해 수행하는 하울링 제거 과정을 나타낸 것이다. 따라서, 이하에서 설명하는 각 단계는 음성 통화가 종료되는 순간까지 반복적으로 수행될 수 있다.
도 2를 참조하면, 단계 210에서 하울링 제거 장치(100)는 마이크(110)를 통해 음성 신호를 생성한다. 이 때, 하울링 제거 장치(100)는 통신 장치(50)로부터 통신부(140)를 통해 음성 신호를 스피커(150)를 통해 출력을 동시에 수행할 수 있다. 따라서, 하울링 제거 장치(100)는 스피커(150)를 통해 출력된 음향을 사용자의 음성과 함께 마이크(110)를 통해 감지하여 음성 신호를 생성할 수 있다.
단계 220에서 하울링 제거 장치(100)는 전체 음성 신호 중 미리 지정된 시간 단위(예를 들어, 10msec)의 음성 신호(이하, 프레임 신호라 지칭)를 주파주 영역(주파수 도메인)으로 변환한다. 이하, 현재 하울링 제거 장치(100)가 하울링을 검출 및 제거하려는 프레임 신호를 현재 프레임 신호라 지칭하도록 한다.
단계 230에서 하울링 제거 장치(100)는 프레임 신호별 장구간 평균 및 단구간 평균을 계산한다. 이 때, 단구간 평균은 해당 프레임 신호의 주파수 영역 상 전체 주파수에 대한 주파수 성분 크기의 평균이다. 또한, 장구간 평균은 현재 프레임 신호 이전의 모든 프레임 신호와 현재 프레임 신호의 주파수 영역 상 전체 주파수에 대한 주파수 성분 크기의 누적 평균이다.
단계 240에서 하울링 제거 장치(100)는 가중치를 설정 한다. 예를 들어, 하울링 제거 장치(100)는 현재 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워을 추출한다. 이 때, 피크 파워의 개수를 n(n은 자연수)개라 가정하도록 한다. 하울링 제거 장치(100)는 n개의 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 현재 프레임 신호 직전의 프레임 신호(이하 이전 프레임 신호라 지칭)에 상응하는 하울링 주파수와 동일한지 판단한다. 이 때, 이전 프레임 신호의 하울링 주파수는 이전 프레임 신호의 하울링 주파수를 검출하는 과정에서 메모리(130)에 저장되어 있음을 가정한다. n개의 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임 신호에 상응하는 하울링 주파수가 동일한 경우, 하울링 제거 장치(100)는 미리 설정된 제1 가중치를 가중치로 설정한다. n개의 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임 신호에 상응하는 하울링 주파수가 상이한 경우, 하울링 제거 장치(100)는 미리 설정된 제2 가중치를 가중치로 설정한다. 이 때, 제1 가중치 및 제2 가중치는 0 이상이고 1 미만인 값일 수 있다.
단계 250에서 하울링 제거 장치(100)는 n개의 피크 파워 중 하나에 상응하는 주파수를 후보 하울링 주파수로 선정한다. 예를 들어, 하울링 제거 장치(100)는 이전 프레임 신호에서 하울링이 검출되었고 상기 피크 파워에 상응하는 주파수 중에 이전 프레임의 하울링 주파수와 동일한 주파수가 있는 경우, n개의 피크 파워 중 최대값에 단계 240에서 설정한 가중치를 곱한 값(이하, 보정 파워이라 지칭)과 이전 프레임의 하울링 주파수와 동일한 현재 프레임의 주파수의 파워(이하, 동일 주파수 파워이라 지칭)을 비교한다. 만일 보정 파워가 동일 주파수 파워에 비해 작다면, 하울링 제거 장치(100)는 이전 프레임의 하울링 주파수를 현재 프레임의 후보 하울링 주파수로 선정한다. 하울링 제거 장치(100)는 상술한 경우 이외에는 n개의 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수를 후보 하울링 주파수로 선정한다.
단계 260에서 하울링 제거 장치(100)는 제1 비율 및 제2 비율을 산출한다. 예를 들어, 하울링 제거 장치(100)는 현재 프레임의 후보 하울링 주파수의 파워과 단구간 평균의 비율인 제1 비율을 산출하고, 장구간 평균과 단구간 평균의 비율인 제2 비율을 산출한다.
단계 270에서 하울링 제거 장치(100)는 제1 비율이 미리 지정된 제1 임계값보다 크고 제2 비율이 미리 지정된 제2 임계값보다 큰지 판단한다.
단계 270에서 제1 비율이 미리 지정된 제1 임계값보다 크고 제2 비율이 미리 지정된 제2 임계값보다 큰 경우, 단계 275에서 하울링 제거 장치(100)는 후보 하울링 주파수를 현재 프레임의 하울링 주파수로 결정한다.
단계 270에서 제1 비율이 미리 지정된 제1 임계값 이하이거나 제2 비율이 미리 지정된 제2 임계값 이하인 경우, 단계 280에서 하울링 제거 장치(100)는 이전 프레임의 하울링 주파수와 후보 하울링 주파수가 동일한지 판단한다.
단계 280에서 이전 프레임의 하울링 주파수와 후보 하울링 주파수가 동일한 경우, 단계 290에서 하울링 제거 장치(100)는 이전 프레임에 대한 장구간 평균과 후보 하울링 주파수의 파워의 비율에 가중치를 곱한 값인 제3 비율을 산출한다.
단계 280에서 이전 프레임의 하울링 주파수와 후보 하울링 주파수가 동일하지 않은 경우, 하울링 제거 장치(100)는 후보 하울링 주파수가 하울링 주파수가 아님으로 판단하고 현재 프레임에 대한 하울링 제거 과정을 종료한다.
단계 295에서 하울링 제거 장치(100)는 제3 비율이 미리 지정된 제3 임계값보다 작은지 판단한다.
단계 295에서 제3 비율이 미리 지정된 제3 임계값보다 작은 경우, 단계 275에서 하울링 제거 장치(100)는 후보 하울링 주파수를 현재 프레임 신호의 하울링 주파수로 결정하고, 하울링 주파수를 참조하여 음성 신호로부터 하울링을 제거하고, 하울링이 제거된 음성 신호를 통신부(140)를 통해 통신 장치(50)로 전송한다. 이 때, 하울링 제거 장치(100)는 공지된 Norch filter를 통해 하울링 주파수를 참조하여 하울링을 제거할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하울링 제거 장치에서 발생하는 하울링을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 네트워크 지연에 따라 발생한 하울링이 포함된 음성 신호는 진폭이 시간 지남에 따라 연속적으로 증가하는 것이 아니라, 일정 간격으로 진폭이 증가 및 감소하는 성향을 보인다. 따라서, 단순히 주파수 영역의 특정 주파수 정분이 타 주파수 성분에 비해 상대적으로 큰 파워를 가지는 특성만을 이용하여서는 정확한 하울링 주파수를 검출하기가 힘들다. 본 발명의 일 실시예에 따른 하울링 제거 장치(100)는 이전 프레임 신호에서 발생한 하울링 주파수와 장구간 평균을 참조하여 하울링을 검출함에 따라 도 3과 같은 성향의 음성 신호에서 하울링 주파수를 정확하게 검출할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 하울링 제거 장치(100)는 네트워크 지연에 따라 발생한 하울링을 정확하게 검출한 하울링 주파수에 따라 제거함으로써 네트워크 지연에 영향을 받지 않고 안정적으로 하울링을 제거할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 전술한 실시 예 외의 많은 실시 예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 사용자의 음성을 감지하여 음성 신호를 생성하는 마이크;
    상기 음성 신호의 하울링을 제거하는 명령어를 저장하는 메모리; 및
    상기 명령어에 따라 상기 음성 신호의 하울링을 제거하는 프로세서;
    를 포함하되,
    상기 명령어는
    상기 음성 신호 중 현재 프레임 신호에 대해 장구간 평균 및 단구간 평균을 산출하는 단계;
    상기 현재 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계;
    상기 후보 하울링 주파수에 대한 상기 현재 프레임 신호의 파워와 상기 단구간 평균의 비율인 제1 비율 및 상기 장구간 평균과 상기 단구간 평균의 비율인 제2 비율을 산출하는 단계;
    상기 제1 비율이 미리 설정된 제1 임계값보다 크고 상기 제2 비율이 상기 제2 임계값보다 큰 경우, 상기 후보 하울링 주파수를 현재 프레임 신호의 하울링 주파수로 결정하는 단계; 및
    상기 하울링 주파수에 따라 상기 음성 신호의 하울링을 제거하는 단계;
    를 수행하도록 하는 하울링 제거 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 명령어는
    상기 제1 비율이 미리 설정된 제1 임계값 이하이거나 상기 제2 비율이 상기 제2 임계값 이하인 경우, 이전 프레임 신호의 하울링 주파수와 상기 후보 하울링 주파수가 동일한지 판단하는 단계;
    이전 프레임 신호의 하울링 주파수와 상기 후보 하울링 주파수가 동일한 경우, 이전 프레임 신호에 대한 장구간 평균과 상기 후보 하울링 주파수의 파워 비율에 가중치를 곱한 제3 비율을 산출하는 단계; 및
    상기 제3 비율이 미리 설정된 제3 임계값 미만인 경우, 상기 후보 하울링 주파수를 현재 프레임 신호의 하울링 주파수로 결정하는 단계
    를 수행하도록 하는 명령어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하울링 제거 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 명령어는
    상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임 신호에 상응하는 하울링 주파수와 동일한 경우, 상기 가중치를 미리 설정된 제1 가중치로 설정하는 단계; 및
    상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임 신호에 상응하는 하울링 주파수와 상이한 경우, 상기 가중치를 미리 설정된 제2 가중치로 설정하는 단계;
    를 수행하도록 하는 명령어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하울링 제거 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 단구간 평균은 상기 현재 프레임 신호의 주파수 영역 상 주파수 성분 크기의 평균이고,
    상기 장구간 평균은 현재 프레임 신호 이전의 모든 프레임 신호와 현재 프레임 신호의 주파수 영역 상 주파수 성분 크기의 누적 평균
    인 것을 특징으로 하는 하울링 제거 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계는
    이전 프레임 신호에서 하울링이 검출되었고 상기 피크 파워에 상응하는 주파수 중에 이전 프레임의 하울링 주파수와 동일한 주파수가 있는 경우, 상기 피크 파워 중 최대값에 상기 가중치를 곱한 값인 보정 파워와, 이전 프레임의 하울링 주파수와 동일한 현재 프레임의 주파수의 파워인 동일 주파수 파워를 비교하는 단계;
    상기 보정 파워가 상기 동일 주파수 파워에 비해 작은 경우, 이전 프레임의 하울링 주파수를 현재 프레임의 후보 하울링 주파수로 선정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 하울링 제거 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계는
    이전 프레임 신호에서 하울링이 검출되지 않았거나 상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임의 하울링 주파수와 상이하거나 상기 보정 파워가 상기 동일 주파수 파워 이상인 경우, 상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수를 후보 하울링 주파수로 선정하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하울링 제거 장치.
  7. 하울링 제거 장치가 하울링을 제거하는 방법에 있어서,
    음성 신호의 현재 프레임 신호에 대해 장구간 평균 및 단구간 평균을 산출하는 단계;
    상기 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계;
    상기 후보 하울링 주파수에 대한 현재 프레임 신호의 파워와 상기 단구간 평균의 비율인 제1 비율 및 상기 장구간 평균과 상기 단구간 평균의 비율인 제2 비율을 산출하는 단계;
    상기 제1 비율이 미리 설정된 제1 임계값보다 크고 상기 제2 비율이 상기 제2 임계값보다 큰 경우, 상기 후보 하울링 주파수를 현재 프레임 신호의 하울링 주파수로 결정하는 단계; 및
    상기 하울링 주파수에 따라 상기 음성 신호의 하울링을 제거하는 단계;
    를 포함하는 하울링 제거 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 비율이 미리 설정된 제1 임계값 이하이거나 상기 제2 비율이 상기 제2 임계값 이하인 경우, 이전 프레임 신호의 하울링 주파수와 상기 후보 하울링 주파수가 동일한지 판단하는 단계;
    이전 프레임 신호의 하울링 주파수와 상기 후보 하울링 주파수가 동일한 경우, 이전 프레임 신호에 대한 장구간 평균과 상기 후보 하울링 주파수의 파워 비율에 가중치를 곱한 제3 비율을 산출하는 단계; 및
    상기 제3 비율이 미리 설정된 제3 임계값 미만인 경우, 상기 후보 하울링 주파수를 현재 프레임 신호의 하울링 주파수로 결정하는 단계
    를 더 포함하는 하울링 제거 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임 신호에 상응하는 하울링 주파수와 동일한 경우, 미리 설정된 제1 가중치를 상기 가중치로 설정하는 단계; 및
    상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임 신호에 상응하는 하울링 주파수와 상이한 경우, 미리 설정된 제2 가중치를 상기 가중치로 설정하는 단계;
    를 더 포함하는 하울링 제거 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 단구간 평균은 상기 현재 프레임 신호의 주파수 영역 상 주파수 성분 크기의 평균이고,
    상기 장구간 평균은 현재 프레임 신호 이전의 모든 프레임 신호와 현재 프레임 신호의 주파수 영역 상 주파수 성분 크기의 누적 평균
    인 것을 특징으로 하는 하울링 제거 방법.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계는
    이전 프레임 신호에서 하울링이 검출되었고 상기 피크 파워에 상응하는 주파수 중 이전 프레임의 하울링 주파수와 동일한 주파수가 있는 경우, 상기 피크 파워 중 최대값에 상기 가중치를 곱한 값인 보정 파워와, 이전 프레임의 하울링 주파수와 동일한 현재 프레임의 주파수의 파워인 동일 주파수 파워를 비교하는 단계;
    상기 보정 파워가 상기 동일 주파수 파워에 비해 작은 경우, 이전 프레임의 하울링 주파수를 현재 프레임의 후보 하울링 주파수로 선정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 하울링 제거 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 프레임 신호의 로그-파워 스펙트럼 상 피크 파워에 상응하는 주파수 중 어느 하나를 후보 하울링 주파수로 설정하는 단계는
    이전 프레임 신호에서 하울링이 검출되지 않았거나 상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수가 이전 프레임의 하울링 주파수와 상이하거나 상기 보정 파워가 상기 동일 주파수 파워 이상인 경우, 상기 피크 파워 중 최대값에 상응하는 주파수를 후보 하울링 주파수로 선정하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하울링 제거 방법.
KR20130122808A 2013-10-15 2013-10-15 하울링 제거 장치 및 방법 KR20150043858A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130122808A KR20150043858A (ko) 2013-10-15 2013-10-15 하울링 제거 장치 및 방법
US14/513,468 US20150104039A1 (en) 2013-10-15 2014-10-14 Apparatus and method of suppressing howling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130122808A KR20150043858A (ko) 2013-10-15 2013-10-15 하울링 제거 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150043858A true KR20150043858A (ko) 2015-04-23

Family

ID=52809699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130122808A KR20150043858A (ko) 2013-10-15 2013-10-15 하울링 제거 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20150104039A1 (ko)
KR (1) KR20150043858A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109218917A (zh) * 2018-11-12 2019-01-15 中通天鸿(北京)通信科技股份有限公司 一种实时通信系统中的自动声反馈监测与消除方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107180643A (zh) * 2016-03-11 2017-09-19 深圳市有信网络技术有限公司 一种啸叫声检测和消除系统
CN107645696B (zh) * 2016-07-20 2019-04-19 腾讯科技(深圳)有限公司 一种啸叫检测方法和装置
CN106558316A (zh) * 2016-11-09 2017-04-05 天津大学 一种基于长时信号特定频带变化率的啸叫检测方法
WO2019188388A1 (ja) * 2018-03-29 2019-10-03 ソニー株式会社 音声処理装置、音声処理方法、及びプログラム
CN109147811A (zh) * 2018-08-03 2019-01-04 无锡壹人灯科技发展有限公司 一种使用单麦实现混响消除及啸叫抑制的音频系统
JP6632043B1 (ja) * 2019-03-13 2020-01-15 Necプラットフォームズ株式会社 電話装置及び電話装置の制御方法
CN110677796B (zh) * 2019-03-14 2021-12-17 深圳攀高医疗电子有限公司 一种音频信号处理方法及助听器
CN111210021B (zh) * 2020-01-09 2023-04-14 腾讯科技(深圳)有限公司 一种音频信号处理方法、模型训练方法以及相关装置
CN112004177B (zh) * 2020-09-03 2021-08-31 重庆瑞可利科技有限公司 一种啸叫检测方法、麦克风音量调节方法及存储介质
CN112349295B (zh) * 2020-10-20 2023-03-31 浙江大华技术股份有限公司 啸叫检测方法及装置
CN112565981B (zh) * 2021-02-20 2021-06-15 深圳市智听科技有限公司 啸叫抑制方法、装置、助听器及存储介质
CN114501282B (zh) * 2022-04-06 2022-06-24 武汉左点科技有限公司 助听器外部啸叫抑制方法及设备
CN118016042B (zh) * 2024-04-09 2024-05-31 成都启英泰伦科技有限公司 一种啸叫抑制方法及装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109218917A (zh) * 2018-11-12 2019-01-15 中通天鸿(北京)通信科技股份有限公司 一种实时通信系统中的自动声反馈监测与消除方法
CN109218917B (zh) * 2018-11-12 2020-07-03 中通天鸿(北京)通信科技股份有限公司 一种实时通信系统中的自动声反馈监测与消除方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20150104039A1 (en) 2015-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150043858A (ko) 하울링 제거 장치 및 방법
US10244121B2 (en) Automatic tuning of a gain controller
CN110149453B (zh) 用于动态地对回声消除器进行调谐的增益控制系统和方法
CN104980601B (zh) 用于动态调谐回音消除器的增益控制系统及方法
US10523808B2 (en) Echo cancellation for a communication device
US20150124986A1 (en) Method and device for elininating echoes
GB2525051A (en) Detection of acoustic echo cancellation
GB2547063A (en) Noise estimator
CN111742541B (zh) 声学回波抵消方法、装置、存储介质
TWI506620B (zh) 通訊裝置及其語音處理方法
US10462581B2 (en) Method of detecting a defect in a hearing instrument, and hearing instrument
EP3633865B1 (en) Echo suppression device, echo suppression method and echo suppression program
CN111524532B (zh) 回声抑制方法、装置、设备及存储介质
US11375066B2 (en) Echo suppression device, echo suppression method, and echo suppression program
KR102112018B1 (ko) 영상 회의 시스템에서의 음향 반향 제거 장치 및 방법
CN105450880A (zh) 一种语音信号的处理方法和装置
JP2009021859A (ja) 通話状態判定装置および該通話状態判定装置を備えたエコーキャンセラ
JP2016174233A (ja) 情報処理装置、判定方法及びコンピュータプログラム
JP4743085B2 (ja) エコーキャンセラ
WO2024009892A1 (ja) エコー抑圧装置、エコー抑圧方法及びエコー抑圧プログラム
JP2013005106A (ja) 場内拡声装置、場内拡声方法、及びそのプログラム
KR20140006195A (ko) 반향 제거 장치
JP2021168455A (ja) エコー抑圧装置、エコー抑圧方法及びエコー抑圧プログラム
KR20210004340A (ko) 음성 통신 환경에서 발생하는 클리핑 현상 완화 및 마이크 입력 신호, 에러 신호 및 원단 신호의 상관관계를 이용한 음성 왜곡 감소 업데이트 방법 및 장치
KR20130049467A (ko) 근단 신호 감지 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid