KR970002751B1 - 입력 오디오 신호에 대한 음성의 유무 판정 회로 - Google Patents
입력 오디오 신호에 대한 음성의 유무 판정 회로Info
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Abstract
내용없음.
Description
제 1 도는 본 발명의 실시예를 도시하는 도면.
제 2a, 2b, 2c도는 제 1 도의 동작을 설명하는 타이밍도.
제 3 도는 제 1 도의 구체적인 회로 구성을 도시하는 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 음성 및 비음성 판정 회로부 9 : 시스템 제어기
1,11,12: 래치 회로 13,14 : 카운터
15: 스위치 16 : 가변 이득 증폭기
18 : 비교 회로.
본 발명은 입력 음성의 유무에 따라서 동작제어되는 테이프 레코더 등에 사용하기 적합한 음성 유무 판정 회로(circuit for determining speech and non-speech)에 관한 것이다(이후, 음성이 없는 상태에 대하여는 "비음성(non-speech)"으로 기술한다.).
본 발명은 입력 오디오 신호의 소정시간에 대한 비음성(non-speech)시간의 비율에 따라서 상기 입력오디오 신호의 음성 유무를 판정하는 판정레벨을 변환함으로써, 주위 잡음이 음성(speecb)/비음성(non∼speech)의 판정에 끼치는 영향을 경감할 수 있게 한 것이다.
자기 테이프(magnetic tape) 또는 고체 메모리(solid-state memory)등을 자기매체로 하는 테이프 레코더로서 입력되는 음성이 있을 경우에만 기록을 실행함으로써, 기록 매체의 이용율을 높이도록한 것이 기존에 공지되어 있다. 이와같은 테이프 레코더는 실례로, 사용자 부재중의 전화 장치등이 사용되고 있다. 이와같은 음성의 유무에 따라서 동작 제어되는 장치에 있어서는, 입력음성의 유무를 판정하는 음성/비음성 판정회로가 설치된다.
종래의 음성/비음성 판정 회로에 있어서는, 입력 오디오 신호를 소정의 판정 레벨과 비교하여, 상기 오디오 신호가 상기 판정 레벨보다 낮을 때에는 상기 입력 오디오 신호를 비음성 신호로 판정하고, 상기 오디오 신호가 상기 판정 레벨을 초과했을 때에는 상기 오디오 입력 신호를 음성 신호로 판정한다.
종래의 음성/비음성 판정 회로는 상술한 바와 같이 음성 및 비음성의 판정 레벨을 일정하게 설정하고 있으므로 인하여, 마이크로폰이나 전화기, 전화회선 등에서 진입하는 주위 잡음 등의 정상적인 잡음이 클 경우, 사용자가 발성하고 있지 않을 경우에도 잡음 레벨이 상기 판정 레벨을 초과하게 되어 음성으로 잘못 판정하게 되고, 그로 인하여 테이프 레코더등이 불필요하게 녹음상태로되어 기록 매체의 이용율이 저하되는 경우가 발생하였다. 특히, 상기는 사용자가 부재중인 전화 장치에 있어서, 전화의 발신자로부터의 용건이 종료하여 음성이 없게되는 비음성 신호 상태를 검출함으로써, 전화회선이 개방상태(disengage)가 되도록 하는 경우 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제는 잡음에 의해 검출에러가 발생한다면, 상기 발신자의 용건이 종료된 후라고 하더라도 직류 접속상태(DC-engage)가 유지되게 되고, 그로인하여, 기록매체의 유용한 공간에 대한 낭비가 발생되고, 전화회선이 잘못된 접속상태를 유지하게 됨에따라 다음 착신을 대기할 수 없는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 극복하고, 입력 오디오 신호의 소정 시간에 대한 비음성 입력신호의 지속 기간의 비율에 따라서, 음성/비음성 신호 판정 레벨을 변경하는 수단을 제공하는 것이다.
또한 본 발명에 있어서, 소정 시간내에서 전체 비음성 지속시간이 짧게될 때에는 기존의 판정 레벨을 초과하는 길고 정상적인 잡음이 존재하는 것으로 간주하고 음성/비음성 신호 임계 또는 판정 레벨이 상승하게 된다. 이에 반하여, 전체 비음성 지속시간이 길게 될 때에는, 정상 잡음의 방해가 없는 것으로 간주하여 판정 레벨이 유지된다. 이러한 바에 따라서, 잡음의 존재 여부와 상관없이 음성과 비음성간의 정확한 판정이 실행된다.
제 1 도는 고체 메모리를 기록 매체로 하는 디지탈 테이프 레코더에 본 발명을 적용한 경우의 실시예를 도시한다.
제 1 도에 있어서, (1)은 테이프 레코더부이고, (2)은 음성/비음성 판정회로부를 도시한다. 테이프 레코더부(1)에 있어서, 기록시에는 마이크로폰(3)에서 얻어지는 오디오 신호(SAl)가 증폭기(4)로 증폭된 다음, 디지탈신호 처리 회로(5)로 보내져 디지탈 신호로 변환된다. 본 실시예에 있어서는, 오디오 신호(SAl)는 ADM(적웅 델타 변조)처리되어 1비트의 디지탈 오디오 신호(SD)로 변환되고, 상기 신호(SD)는 반도체 메모리 등이되는 메모리(6)에 기록된다.
재생시에 있어서는, 메모리(6)에 판독된 신호(SD)는 상기 처리회로(5)에서 하나의 아날로그 신호(S선)로 복조되며, 이 신호(SAl)는 증폭기(7)에서 증폭된 다음, 스피커(8)로 인가된다. 시스템 제어기(9)는 기록 및 재생시에 있어서 처리 회로(5) 및 다른 소정의 회로에 대한 동작을 소정의 타이밍으로 제어한다.
또한, 상기 기록시에 있어서, 상기 증폭기(4)의 출력 신호의 일부분은 음성/비음성 판정 회로(2)로 보내져, 후술하는 바와 같이 음성/비음성의 판정이 실행되며, 이러한 판정에 기초하여, 시스템 제어기(9)의 제어에 의해 메모리(6)에는 음성 지속상태인 것으로 결정된 입력 디지탈 신호(SD)만이 기록된다.
이후에는 음성/비음성 판정 회로부(2)의 구성 및 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 개략적으로 설명하면, 음성/비음성 판정 회로부(2)는 기록의 개시로부터 30초간의 시간내에서 소정의 음성/비음성 신호 판정 레벨에 의해 결정된 전체 비음성 지속시간이 3초보다 적을 경우, 즉, 잡음의 지속시간과 판정 래벨에 의해 결정된 바로서 사용자의 음성 지속시간의 합계가 길다면, 실질적으로 기록된것이 긴 시간동안 계속된 잡음인 것으로 간주하게 되고, 결과적으로, 잡음에 대한 감도를 떨어뜨리기 위해판정 레벨이 한 단계 상승하게 되고, 그에 따라 사용자로부터 단지 음성만을 검출할 수 있게 된다. 또한, 기록의 개시로부터 30초간의 기간내에서 상기와 같이 한 단계 만큼 상승된 판정 레벨에 의해 결정된 전채비음성 지속시간이 3초보다 적다면, 보다 긴 시간동안 바람직하지 않은 잡음이 계속되는 것으로 간주하여 잡음에 대한 감도를 더 떨어뜨리기 위해 다시 한 단계 만큼 판정 레벨을 높이게 되고, 그에 따라 사용자로부터 단지 음성만을 검출하게 된다. 이후, 그 판정 레벨은 변경되지 않은 상태로 유지된다. 또한, 전체 비음성 지속시간이 기록개시로부터 30초간의 간격내에서 3초보다 적지만 기록의 개시로부터 60초의 기간내에서 3초를 초과한다면, 사용자로부터 음성 만을 검출하기 위하여 판정 레벨은 30초의 첫번째 기간이 경과한때 상승하게 되고, 이후 판정 레벨은 변경되지 않은 상태로 지속된다.
상술된 동작에 따라서, 소정의 시간내에서 판정된 전체 비음성 지속시간이 설정된 값(본 실시예에 있어서는 3초)보다 적을 때에는, 큰 잡음이 존재한다고 간주하여 판정 레벨은 상승하게 되고, 그에따라 사용자로부터 음성 만을 검출할 수 있게 되고, 동작의 에러와 이용가능한 메모리의 낭비를 저지할 수 있다.
다음에는 상술한 개략적 동작에 따라서 음성/비음성 판정 회로부(2)를 제 2 도를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
테이프 레코더부(1)에 기록 모드가 설정되면, 먼저 시스템 제어기(9)에서 기록 개시 신호(ST)가 출력되며, 이러한 신호(ST)로 래치 신호(10,11,12)가 리세트된다. 또한 시스템 제어기(9)에서는 소정 주파수의 클럭(CK)이 출력되며, 이러한 클록(CK)은 카운터(13)에 가해져 카운트됨과 더불어 스위치(l5)의 입력측에 가해지다. 또한, 증폭기(4)의 출력신호가 가해지는 가변이득 증폭기(16)는 초기에는 그 이득이 최대로 설정되어 있게 된다.
기록이 시작되면, 입력 증폭기(4)로부터의 출력 신호가 그 최대 이득을 사용하여 가변 이득 증폭기(16)에 의해 증폭되며, 증폭된 신호는 밴드 패스 필터(17)에 의해 필터되어 단지 음성 밴드의 주파수를 갖는 신호(SA2)만이 패스된다. 상기 신호(SA2)의 레벨은 비교 회로(18)에서 소정의 판정 레벨(VS)과 비교되어, 음성/비음성 신호의 판정이 실행된다. 이러한 판정 결과를 나타내는 신호(Ss)는 시스템 제어기(9)로 공급되어 스위치(l5) 동작을 제어한다. 신호(Ss)의 판정 결과가 "비음성"일때, 시스템 제어기(9)는 디지탈신호 처리회로(5)로부터 얻어진 데이타를 메모리(6)에 기록하는 동작을 정지한다. 동시에, 스위치(15)는 신호(Ss)에 의해 ON 상태가 되고, 클록 신호(CK)는 스위치(15)를 통해 카운터(14)에 공급된다. 따라서, 비음성의 전체지속시간을 측정한다. 본 실시예에 있어서, 최대 측정 시간은 3초로 설정된다.
한편, 카운터(13)가 기록의 개시로부터 30초 동안 클록 신호(CK)의 클록 펄스를 카운트할 때, 30초 래치트리거 신호(L1)를 래치 회로(10)에 출력하고, 카운터(13)가 기록의 개시로부터 60초 동안 클록 펄스(CK)를 카운트 할때, 60초 래치 트리거 신호(L2)를 래치 회로(11)에 출력한다. 또한, 래치 회로(12)는 카운터(l4)로부터의 측정결과를 즉, 기록 개시로부터의 전체 비음성 지속시간이 3초에 도달했는지의 여부를 나타내는 결과를 래치하며, 래치 회로(10 및 11)는 래치 회로(12)로부터의 LO 또는를 래치한다.
본 실시예에 있어서, 출력 LO는 카운터(14)로부터의 측정 결과가 3초보다 적다는 것을 나타내며, 출력는 카운터(14)로부터의 측정 결과가 3초를 초과한다는 것을 나타낸다. 래치 회로(10 및 11)로부터의 출력 신호 VC1및 VC2는 각각 가변 이득 증폭기(16)를 제어하기 위한 이득 제어 신호가 된다.
다음으로, 제 2a, 2b, 2c 도의 각각의 경우에 대해 설명한다.
제 2a 도의 경우:
기록 개시로부터 최초의 30초간에 카운터(14)에 의한 비음성 지속시간의 측정결과가 전체 3초 미만이므로, 신호 LO가 래치 회로(12)로부터 출력되며, 카운터(13)는 30초 래치 트리거 신호 L1을 출력한다. 래치회로(10)는 래치 회로(12)로부터의 출력 신호 LO를 래치하고 대웅하는 신호 VC1를 가변 이득 증폭기(16)로 출력하여, 그 이득을 한 단계 감소시킨다. 본 실시예에 있어서, 감소 이득의 한 단계는 약 3dB로 설정된다. 다음의 30초 기간내에서도 비음성의 지속시간 측정결과가 여전히 전체 3초 미만이 되므로, 신호 LO가 다시한번 래치 회로(12)로부터 출력된다. 다음, 카운터(13)는 60초 래치 트리거 L2를 래치 회로(11)에 출력하고, 래치 회로(11)는 출력 신호 LO를 래치하여, 가변 이득 증폭기(16)에 공급된 신호 VC2를 발생하며, 그에 따라 적절히는 3dB인 또다른 단계 만큼 이득을 감소시킨다. 이와같이, 가변 이득 증폭기(16)의 이득은 상술된 바와 같은 방법으로 감소하게 되어, 비교 회로(18)의 소정의 판정 레벨이 두 단계만큼 실질적으로 상승하게 된다.
제 2b 도의 경우
기록 개시로부터 최초의 30초간은 비음성의 전체 지속시간의 측정결과가 3초 미만이므로, 출력 신호 LO가 래치 회로(12)로부터 출력된다. 결과적으로, 30초 래치 트리거 신호 L1에 기초하여 래치 회로(10)에 의해신호 VC1이 발생되고, 가변 증폭기(16)의 이득은 한 단계만큼 감소된다. 따라서, 비교 회로(18)의 판정 레벨은 한 단계(3dB)만큼 실질적으로 상승하게 된다. 다음의 이어지는 30초내에는 비음성 신호의 측정된 전체지속시간은 3초를 초과하게 되므로, 래치 회로(12)로부터 출력 신호가 출력된다. 따라서 래치 회로(11)는 60초 트리거 L2에 응답하여 출력 신호 LO를 래치하여 신호 VC2가 발생되지 않게 되고 가변 이득 증폭기(16)의 이득이 변경되지 않은 상태로 유지된다. 즉, 이득이 단지 한 단계 만큼만 감소된채로 유지된다.
제 2c 도의 경우
최초의 30초간에 비음성 신호의 측정된 전체 지속시간이 3초를 초과하였으므로, 출력 신호가 래치회로(12)에 의해 발생된다. 따라서, 30초 래치 트리거 L1에 따라서 래치 회로(10)가 출력를 래치함에 의해서, 신호 VC1은 발생되지 않고 가변 이득 증폭기(16)의 이득은 그 초기 최대 레벨에서 변경되지 않은 상태로 유지된다. 다음의 30초간 경과한 후에도, 60초 래치 트리거 L2에 따라서 래치 회로(11)는 출력을 래치하게 되므로, 신호 VC2는 발생될 수 없고 가변 이득 증폭기(16)는 초기 최대 이득을 유지한다.
제 3 도는 음성/비음성 판정 회로부(12)의 구체적인 회로 구성을 도시하며, 제 1 도와 대응하는 부분에는 동일한 부호가 붙여져 있다.
제 3 도에 있어서, 입력 단자(19)에는 제 1 도의 증폭기(4)에 의해 증폭된 오디오 신호 SA1이 입력되며, 이신호 SA1의 초기 이득은 가변 이득 증폭기(16) 및 밴드 패스 필터(17)를 통과한 후 가변 저항기(20)에 의해 설정된다. 다음 상기 신호 SA1는 비교 회로(18)에 공급되고, 비교 회로(18)에 의해 얻어진 비교 결과 SS가 출력 단자(21a)로 출력되어, 입력 단자(21b)에서 스위치(15)를 구성하는 AND 게이트로 공급된다. 또한, 입력 단자(22)에는 제 1 도에 도시된 시스템 제어기(9)로부터 공급된 기록 개시 신호 ST가 공급되며, 상기 신호 ST에 응답하여 카운터(14)가 리셋되고 래치 회로(10,11,12)가 소정의 상태로 세트된다. 본 실시예에 있어서, 상기와 같은 래치 회로(10,11,12)는 D형 플립-플롭으로 구성된다. 래치 회로(12)의 출력 신호 LO 및-는 각각 래치 회로(10 및 11)에 의해 래치되며, 래치 회로(10 및 11)의 출력 신호 VC1및 VC2는 가변이득 증폭기(16)의 이득을 제어하기 위해 트랜지스터(23 및 24)의 베이스에 각각 공급된다.
상술한 실시예에 있어서는, 가변 이득 제어기(16)의 이득은 이득 제어 신호 VC1및 VC2에 의해 제어되고 있으나, 또다른 실시예로서, 비교 회로(18)의 판정 레벨 Vs가 상기 신호 VC1및 VC2에 의해 가변 전압원으로 직접 제어될 수 있다. 또한 본 실시예에 있어서는, 음성/비음성 신호 판정 레벨이 기록의 개시로부터 30 또는 60초 내에서 전제 비음성 지속시간이 설정된 값(3초)에 도달했는지의 여부에 따라서 변경되도록 되었으나, 기록도중에 소정의 시간내에서 비음성 신호 지속시간이 적어도 한번 이상 측정됨으로써, 비음성 지속시간이 설정된 값에 도달했는지의 여부에 따라 음성/비음성 신호 레벨이 상승 또는 감소되거나 유지될 수있다. 또한, 30초 래치 트리거 L1및 60초 래치 트리거 L2와 같은 시간 래치 트리거의 수를 증가하고 동시에 래치 회로의 수를 증가함으로써 음성/비음성 신호 판정 레밸이 더욱 정확하게 제어될 수 있다. 또한, 상술된 처리도 마이크로컴퓨터에 의해 실행될 수 있으며, 카운터 및 래치 회로와 같은 소자도 마이크로컴퓨터내에 집적될 수 있다. 또한, 본 발명은 디지탈 테이프 레코더 뿐만아니라 자기 테이프등을 사용한 아날로그테이프 레코더에도 역시 적용할 수 있다.
본 발명에 따라, 음성/비음성 판정에 있어서 주위 소음등의 정상적인 잡음에 의한 판정의 영향을 경감할 수 있으며, 항상 적정한 음성/비음성 판정 레벨로서 판정할 수 있게 된다.
Claims (4)
- 입력 오디오 신호의 레벨이 소정의 레벨보다 낮을 경우 입력 오디오 신호를 비음성 신호(non-speech signals)로 판정하고, 입력 오디오 신호의 레벨이 소정의 레벨보다 높을 경우 입력 오디오 신호를 음성신호(speech signals)로 판정하는 음성/비음성 신호 판정 회로에 있어서:입력 오디오 신호의 레벨을 소정의 레벨을 소정의 레벨과 비교하는 비교회로(18);및 사전 설정된 상수값과 동일한 값을 갖는 기간에 대한 입력 오디오 신호의 전체 비음성 지속시간의 비율에 따라, 상기 소정의 레벨을 소정의 양만큼 상승 및 감소시키는 레벨 변경 제어 수단(10 내지 14)을 구비하는 음성/비음성 판정 회로.
- 제 1 항에 있어서, 상기 레벨 변경 제어 수단은: 전체 비음성 지속시간을 카운트하고, 상기 비교 회로로부터의 출력에 따라 출력을 발생하는 제1카운터 수단(14);입력 오디오 신호의 시간을 카운트하고, 상기 소정의 상수값과 동일한 값을 갖는 기간이 경과했을 경우 출력 신호를 발생하는 제2카운터 수단(13); 및 상기 제1 및 제2카운터 수단으로부터의 출력에 응답하여, 소정의 양만큼 상기 비교 회로의 레벨을 변경하도록 제어 신호를 출력하는 제어 신호 발생 회로(10,11,12)를 구비하는 것을 특징으로 하는 음성/비음성 판정회로.
- 제 2 항에 있어서, 상기 제어 신호 발생 수단은: 상기 제1카운터 수단으로부터의 출력을 래치하며, 전체 비음성 지속시간이 상기 소정의 상수값과 동일한 값을 갖는 기간을 초과하는지의 여부에 따라 래치된 출력을 출력하는 제1래치 수단(12); 및 상기 제2카운터 수단으로부터의 출력을 래치하며, 상기 제1래치 수단으로부터의 출력에 응답하여 상기 비교 회로의 판정 레벨을 소정의 양만큼 변경하도록 제어 신호를 출력하는 제2래치 수단(10,11)을 구비하는 것을 특징으로 하는 음성/비음성 판정 회로.
- 제 2 항에 있어서, 다수의 기간이 각각 상기 소정의 상수값과 동일한 값을 갖도록 설정되며, 상기 제2카운터 수단은 입력 오디오 신호의 입력시간을 카운트하고 상기 소정의 상수값과 동일한 값을 갖는 각각의 기간이 경과할 경우 출력 신호를 발생하는 것을 특징을 하는 음성/비음성 판정 회로.
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