KR950011494B1 - 하울링(Howling) 제거 방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명에 따른 하울링 제거장치의 블럭 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 필터부 11 : 저역통과필터
12 : 대역통과필터 20 : 하울링 위험신호 발생부
21 : 레벨 검출부 21A, B : 평균레벨 산출기
22 : 하울링 인식부 22A : 비교기
22B : 논리 제어부 30 : 위상 반전기
40 : 가산기 MIC : 마이크
SP : 스피커
본 발명은 마이크와 스피커를 구비하는 음향기기 또는 통신기기등의 각종 장치에서 스피커로 출력된 음향이 마이크로 재입력되어 발생하는 원하지 않는 하울링 현상을 효율적으로 제거하도록 한 하울링 제거방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 마이크와 스피커를 사용하는 통신기기 및 음향기기 등의 장치에서는 스피커로 부터 출력된 음성이 마이크에 재입력되어 재증폭된 후 측음으로서 스피커로 재출력되는 정 궤환루프(Positive feedback loop)가 형성되므로, 그 결과 저주파 발진으로 인한 불필요한 가청주파수 톤(tone)을 발생하는 하울링 현상이 발생된다.
상기와 같은 하울링 현상을 제거하기 위한 종래 스피커폰이 구비된 통신기기에서의 대표적인 하울링방지방식은 통화로 개폐방식이 사용되었다. 상기 통화로 개폐방식은 가입자간에 전화통화를 하는 경우 음성신호 레벨이 큰 가입자측의 통화로를 연결시키고 음성신호 레벨이 작은 가입자 측의 통화로를 개방시킴으로 하울링 현상을 방지하였으나, 이러한 방식은 송신과 수신의 과정을 교대로 하여야 하는 단방향 통화만 가능하고 양방향 동시통화는 할수 없으며, 음성신호 검출에 소요되는 시간으로 인하여 음절의 시작부분이 끊기게 되는 문제점이 발생하였다.
또한, 다른 대표적인 하울링 제거방식으로 자동이득 조절장치를 이용하여 증폭기의 이득을 조절함으로서 하울링 현상을 방지하는 방식이 제안되었으나 이는 음성신호 레벨이 고르지 못하여 양호한 음성정보를 제공할 수 없다는 문제점이 발생하였다.
이밖에 두개의 마이크를 이용한 방식, 불가청음(Non-Audibre Tone)의 혼합을 이용한 방식, 필터뱅크(Filter bank)를 이용한 방식등이 사용되고 있지만 이들 모두 하드웨어적으로 복잡하다는 문제점이 내제되어 있다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 마이크로 입력되는 신호중에서 대역여파기를 이용하여 하울링 톤만을 추출하고서 추출되어진 하울링 신호의 반전신호를 입력신호에 합성함으로서 하울링 성분의 신호만를 제거하도록 하는 하울링(Howling)제거방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 음성신호 입력수단으로 공급되는 사용자의 전달하고져 하는 음성신호와 음성출력수단으로 부터 정궤환되어 공급되는 하울링 원인신호를 전기적 신호로 변화하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 전기적 신호로 변환되어진 복합신호에서 하울링 원인신호와 하울링 원인신호가 합성되어 있는 음성신호를 추출하기 위하여 필터링하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 추출되어진 음성신호와 하울링 원인신호를 인가받아 하울링 현상이 발생할 것인가를 판단하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 하울링 현상이 발생할 것으로 판단된 경우 상기 제2단계에서 추출되어진 하울링 원인신호의 위상을 반전시키는 제4단계 및 상기 제2단계에서 추출되어진 음성신호에 상기 제4단계에서 위상반적된 하울링 원인신호를 합성하여 하울링 신호를 제거하는 제5단계를 포함하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징은 음성입력수단으로 공급되는 복합신호를 인가받아 복합신호에서 하울링 원인신호와 하울링 원인신호가 합성되어 있는 음성신호를 추출하기 위한 필터링수단과, 상기 필터링수단에서 추출되어진 하울링 원인신호가 상기 음성신호를 인가받아 하울링 현상이 발생할 수 있는가를 판단하여 제어신호를 발생하는 하울링 위험신호 발생 수단과, 상기 하울링 원인신호 발생수단의 제어신호에 따라 상기 필터링에서 인가되는 하울링 원인신호를 위상반전 시키는 위상반전수단 및 상기 필터링에서 추출되어진 음성신호가 상기 위상반전수단 및 상기 필터링에서 추출되어진 음성신호와 상기 위상반전수단에서 위상반전되어 출력되는 하울링 원인신호를 인가받아 상기 두신호를 합성하여 음성신호중 하울링 신호를 제거하여 출력하는 신호합성수단을 포함하는데 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 하울링(Howling)제거방법 및 그 장치를 제공하므로서, 스피커로 출력된 후 정 궤환되어 마이크로 재입력되는 하울링 원인신호만를 추출하고 추출되어진 하울링 원인신호의 위상를 반전시켜 마이크로 입력되는 원래의 신호와 합성하로서 하울링 원인신호가 서로 상쇄되어 송신하고져 하는 사용자의 음성신호만을 얻을 수 있는 하울링 현상을 제거할 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 효과를 얻을 수 있는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 이하, 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 하울링 제거장치의 블럭 구성도로서, 음성입력수단(MIC)으로 공급되는 복합신호를 인가받아 복합신호에서 하울링 원인신호와 하울링 원인신호가 합성되어 있는 음성신호를 추출하기 위한 필터부(10)와, 상기 필터부(10)에서 추출되어진 하울링 원인신호와 상기 음성신호를 인가받아 하울링 현상이 발생할 수 있는가를 판단하여 제어신호를 발생하는 하울링 위험신호 발생부(20)와, 상기 하울링 위험신호 발생부(20)의 제어신호에 따라 상기 필터부(10)에서 인가되는 하울링 원인신호를 위상반적 시키는 위상반전기(30) 및 상기 필터부(10)에서 추출되어진 음성신호와 상기 위상반전기(30)에서 위상반전되어 출력되는 하울링 원인신호를 인가받아 상기 두 신호를 합성하여 음성신호중 하울링 신호를 제거하여 출력하는 가산기(40)로 구성되어 있다.
또한, 상기 필터부(10)는 상기 음성입력 수단으로 부터 인가되는 합성신호를 인가받아 하울링 원인신호가 합성되어 있는 음성신호를 추출하기 위한 저역통과필터(11)와 하울링 원인신호만을 추출하기 위한 대역통과필터(12)로 이루어진다.
또한, 상기 하울링 위험신호 발생부(20)는 상기 필터부(10)에서 인가되는 음성신호와 순수한 하울링 원인신호의 평균레벨을 산출하는 레벨검출부(21)와 상기 레벨검출부(21)의 검출신호를 인가받아 하울링 현상이 발생가능한가를 인식하는 하울링 인식부(22)로 이루어진다.
또한, 상기 레벨검출부(21)는 상기 필터링부(10)에서 필터링되어 인가되는 신호중 음성신호가 평균레벨을 검출하는 제1평균레벨 검출기(21A)와 하울링 원인신호의 평균레벨을 검출하는 제2평균레벨 검출기(21B)로 이루어진다.
또한, 상기 하울링 인식부(22)는 상기 필터링부(10)내의 상기 제1평균레벨 검출기(21A)과 상기 제2평균레벨 검출기(21B)에서 출력되는 각각의 DC 평균레벨값을 인가받아 두 평균레벨값의 차를 비교하는 비교기(22A) 및 상기 비교기(22A)에서 인가받는 평균레벨값의 비교차가 설정된 특정범위를 벗어나는 경우 하울링 현상이 발생할 것으로 판단하여 위상반적 제어신호를 발생하는 논리제어부(22B)로 이루어진다.
상기와 같은 구성되는 본 발명에 따른 하울링 제거장치의 바람직한 동작예를 설명한다.
송화자가 마이크(MIC)에 음성신호 및 기타 음향신호를 제공하면 상기 마이크(MIC)로 입력되는 신호에는 송화자가 전달하고져 하는 음성신호와 스피커(SP)로 부터 출력되어 정 궤환되는 신호(이하, 하울링 원인신호라 칭한다)가 모두 인가되게 된다.
상기 마이크(MIC)로 입력되는 음성신호와 하울링 원인신호가 합성된 합성신호는 필터링부(10)에 인가되며 상기 필터링부(10)에는 저역통과필터(11)와 대역통과필터(12)가 구비되어 있어 상기 저역통과필터(11)에서는 상기 합성신호를 인가받아 필터링한후 음성신호를 출력하게 된다. 이때 상기 저역통과필터(11)의 특성상 순수한 음성신호만을 출력하는 것이 아니라 상기 음성신호에 DC레벨이 아주 미약해진 하울링 원인신호도 믹싱(mixing)된 상태로 출력된다. 또한 상기 대역통과필터(12)에서는 상기 합성신호를 인가받아 상기 송화자가 전달하고져 하는 음성신호를 필터링한후 하울링 원인신호만이 출력된다. 상기와 같은 사실은 당업계의 통상의 지식을 가진자라면 충분히 이해할 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
이후, 상기의 필터링부(10)에서 출력되는 하울링 원인신호와 하울링 원인신호가 섞여 있는 음성신호를 인가받은 레벨검출부(20)는 상기 하울링 원인신호에 대한 DC 평균레벨을 제2평균레벨 검출기(21B)에서 산출하여 출력하고, 상기 음성신호에 대한 DC 평균레벨을 제1평균레벨 검출기(21A)에서 산출하여 출력게 된다.
상기 레벨검출부(20)내에 제1평균레벨 검출기(21A)와 제2평균레벨 검출기(21B)에서 각각 출력되는 DC 평균레벨값을 인가받은 하울링 인식부(22)내의 비교기(22A)에서는 상기 필터링부(10)내의 상기 제1평균레벨 산출기(21A)과 상기 제2평균레벨 산검출기(21B)에서 출력되는 각각의 DC 평균레벨값을 인가받아 제2평균레벨 반출기(21B)에서 출력되는 DC 평균레벨값의 차의 비교값을 출력하게 된다. 상기 비교기(22A)에서 출력되는 비교값을 인가받는 논리 제어부(22B)에서는 임의으로 설정되어 있는 특정범위를 상기 비교값이 벗어나는가를 판단하게 되고 상기 비교값이 상기 특정범위를 벗어나는 경우 하울링 현상이 발생할 가능성이 있다고 판단하며 이후 하울링 위험신호, 즉, 위상반전 제어신호를 출력하게 된다.
상기 하울링 인식부(22)내의 논리제어부(22B)에서 출력되는 위상반전 제어신호는 위상반전기(30)에 인가되는데 상기의 위상반전기(30)는 상기 필터링부(10)내의 대역통과필터(12)에서 필터링되어 출력되어지는 순수한 하울링 원인신호를 인가받아 상기 순수한 하울링 원인신호의 위상을 반전하여 출력한다.
상기 위상반전기(30)에서 출력되는 위상반전된 순수한 하울링 원인신호는 가산기(40)에 인가되는데 상기 가산기(40)는 상기 필터링부(10)내의 저역통과필터(11)에서 필터링되어 출력되는 하울링 원인신호과 아주 미약하게 섞여 있느 음성신호를 인가받게 구성되어 있으므로 상기 음성신호가 위상반전된 순수한 하울링 원인신호를 합성하게 된다. 그러므로 상기 가산기(40)에서 출력되는 신호는 상기 음성신호에 미약하게 섞여있는 하울링 원인신호가 위상반전된 하울링 원인신호가 상쇄되어 순수한 음성신호만을 출력하게 된다.
그러나 상기 하울링 인식부(22)에서 하울링 현상이 발생하지 않을 것으로 판단된 경우 즉, 상기 비교값이 상기 특정범위내에 있는 경우 상기의 위상반전기(30)는 위상반전 제어신호를 인가받지 못하게 되므로 인가되는 순수한 하울링 원인신호 차단하여 상기 가산기(40)에 순수한 하울링 원인신호가 인가되지 않도록 하고 상기 가산기(40)는 상기 필터링부(10)내의 저역통과필터(11)에서 필터링되어 출력되는 하울링 원인신호가 아주 미약하게 섞여 있는 음성신호만을 출력하게 된다.
상기의 논리 제어부(22B)에 설정되어 있는 상기 특정범위는 제작자가 소비자의 스펙(spec)에 따라 임으로 설정하게 되는데 예를들어, 상기 특정범위를 마이너스(-)D영역 또는 제로(Zero)미만의 영역으로 설정하게 되는 경우, 상기 하울링 인식부(22)의 제반동작으로 살펴보면 상기 제1평균레벨 산출기(21A)에서 출력되는 평균레벨치 보다 상기 제2평균레벨 검출기(21B)에서 출력되는 평균레벨치가 크면 하울링 현상이 발생할 것으로 인식하여 위상반전 제어신호를 발생하게 된다.
상기와 같이 동작하는 본 발명에 따른 하울링(Howling)제거방법 및 그 장치를 제공하여 스피커로 출력된 후 양의 귀환되어 마이크로 재입력되는 하울링 원인신호만을 추출하고 추출되어진 하울링 원인신호의 위상을 반전시켜 마이크로 입력되는 원래의 신호와 합성함으로서 하울링 원인신호가 서로 상쇄되어 송신하고져 하는 사용자의 음성신호만을 얻을 수 있어 하울링 현상을 제거할 수 있는 효과가 있다.
상기에 기술한 실시예는 본 발명에 가장 적합하다고 생각되는 일 실시예일 뿐이며, 상기의 기술은 강당동에 사용되는 마이크/스피커장치, 방송국등에서 사용되는 방송시설, 스피커 폰을 사용하는 유무선 통신장치 및 오디오기기 등 마이크와 스피커가 구비되어 있는 모든 장치에 적용할 수 있으리라 예상되고, 당업계의 통상의 지식을 가진자라면 많은 변형과 응용이 가능하리라 예상되나 그러한 변형과 응용은 이하 청구범위에 해당됨을 밝혀둔다.
Claims (13)
- 음성신호 입력수단으로 공급되는 사용자의 전달하고져 하는 음성신호와 음성출력수단으로 부터 정 궤환되어 공급되는 하울링 원인신호를 전기적 신호로 변화하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 전기적 신호로 출력되어진 복합신호에서 하울링 원인신호와 하울링 원인신호가 합성되어 있는 음성신호를 추출하기 위하여 필터링하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 추출되어진 음성신호와 하울링 원인신호를 인가받아 하울링 현상이 발생할 것인가를 판단하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 하울링 현상이 발생할 것으로 판단된 경우 상기 제2단계에서 추출되어진 하울링 원인신호의 위상을 반전시키는 제4단계; 및 상기 제2단계에서 추출되어진 음성신호에 상기 제4단계에서 위상반전된 하울링 원인신호를 합성하여 하울링 신호를 제거하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제2단계는 하울링 원인신호가 합성되어 잇는 음성신호를 추출하기 위한 저역필터링 단계; 및 하울링 원인신호만을 추출하기 위한 대역 필터링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제3단계는 상기 제2단계에서 추출되어진 각 신호의 평균레벨을 산출하는 산출단계와; 상기 산출단계에서 산출되어진 각 신호의 평균레벨을 비교하는 비교단계; 및 상기 비교단계에서 비교되어진 각 신호의 평균레벨치에 따라 하울링 현상이 발생할 것인가를 판단인식하는 인식단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
- 제3항에 있어서, 상기 산출단계에서 산출하는 평균레벨은 DC성분의 레벨인 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
- 제3항에 있어서, 상기 인식단계는 하울링 원인신호의 평균레벨치와 음성신호의 평균레벨치의 비교차가 특정범위를 벗어나는 경우 하울링 현상이 발생할 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
- 음성입력수단으로 공급되는 복합신호를 인가받아 복합신호에서 하울링 원인신호와 하울링 원인신호가 합성되어 있는 음성신호를 추출하기 위한 필터링수단과, 상기 필터링에서 추출되어진 하울링 원인신호가 상기 음성신호를 인가받아 하울링 현상이 발생할 수 있는가를 판단하여 제어신호를 발생하는 하울링 위험신호 발생 수단과; 상기 하울링 위험신호 발생수단의 제어신호에 따라 상기 필터링수단에서 인가되는 하울링 원인신호를 위상반전 시키는 위상반전수단 및 상기 필터링에서 추출되어진 음성신호와 상기 위상반전수단에서 위상반전되어 출력되는 하울링 신호를 인가받아 상기 두신호를 합성하여 음성신호중 하울링 신호를 제거하여 출력하는 신호합성수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
- 제6항에 있어서, 상기 필터링수단은 상기 음성입력 수단으로 부터 인가되는 합성신호를 인가받아 하울링 원인신호가 합성되어 있는 음성신호를 추출하기 위한 저역통과필터; 및 하울링 원인신호만을 추출하기 위한 대역통과필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
- 제6항에 있어서, 상기 위상반전수단은 상기 하울링 위험신호 발생수단에서 출력되는 제어신호가 인가되지 않는 경우 상기 필터링수단에서 인가되는 하울링 원인신호를 차단하는 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
- 제6항에 있어서, 상기 하울링 위험신호 발생수단은 상기 필터링수단에서 인가되는 음성신호와 하울링 원인신호의 평균레벨을 산출하는 레벨검출수단; 및 상기 레벨검출수단의 검출신호를 인가받아 하울링 현상이 발생가능한가를 인식하는 하울링 인식수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
- 제9항에 있어서, 상기 레벨검출수단은 상기 필터링수단에서 필터링되어 인가되는 신호중 음성신호의 평균레벨을 검출하는 제1평균레벨 산출기; 및 상기 필터링수단에서 필터링되어 인가되는 신호중 하울링 원인신호의 평균레벨을 검출하는 제2평균레벨 산출기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
- 제9항에 있어서, 상기 레벨검출기수단은 인가받은 음성신호와 하울링 원인신호 각각에 대하여 평균 DC성분 레벨을 산출하는 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 하울링 인식수단은 상기 제1평균레벨 검출수단과 상기 제2평균레벨검출수단에서 출력되는 평균레벨를 인가받아 두 평균레벨의 차를 비교하는 비교수단; 및 상기 비교수단에서 인가받는 평균레벨의 비교차가 설정된 특정범위를 벗어나는 경우 하울링 현상이 발생할 것으로 판단하여 제어신호를 발생하는 위상반전 제어수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
- 제12항에 있어서, 상기 특정범위는 장치설계시 임의의로 설정가능한 것을 특징으로 하는 하울링(Howling)제거방법.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090925 Year of fee payment: 15 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |