WO2020080638A1 - 전자장치 및 그 제어방법 - Google Patents

전자장치 및 그 제어방법 Download PDF

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WO2020080638A1
WO2020080638A1 PCT/KR2019/006886 KR2019006886W WO2020080638A1 WO 2020080638 A1 WO2020080638 A1 WO 2020080638A1 KR 2019006886 W KR2019006886 W KR 2019006886W WO 2020080638 A1 WO2020080638 A1 WO 2020080638A1
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electronic device
external speaker
echo cancellation
voice
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PCT/KR2019/006886
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진경신
김민섭
김재용
소병석
윤현규
박종진
진수환
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삼성전자(주)
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic device that performs echo cancellation on the output sound of an external speaker received together with a user's voice, and a control method thereof. Specifically, the output sound of the external speaker according to the installation environment of the external speaker The invention relates to an electronic device that performs echo cancellation and a control method thereof.
  • the sound exhibits completely different characteristics depending on the installation environment of the speaker, for example, while the sound of the news channel is output through the external speaker, when the position of the external speaker is changed, the sound of the news channel before the position change.
  • the speech recognition rate is not improved.
  • An object of the present invention is to provide an electronic device capable of improving a speech recognition rate and a control method thereof by performing echo cancellation according to an installation environment of an external speaker.
  • a voice receiving unit A sound output unit that can be connected to an external speaker; And determining whether correction of echo cancellation is necessary for the sound signal received through the voice receiver, and outputting a test sound signal through the sound output unit in response to the determination that the correction is necessary, and outputting the test.
  • a feedback sound signal is received through the voice receiving unit, a correction value of the echo cancellation is determined based on a characteristic difference between the test sound signal and the feedback sound signal, and the external speaker is output through the sound output unit
  • a processor for performing echo cancellation of the first sound signal based on the determined correction value with respect to the second sound signal received through the voice receiver while the first sound signal is being output. Can be achieved by an electronic device.
  • the processor may determine whether the correction is necessary based on a change in the installation environment of the external speaker.
  • the installation environment of the external speaker may include a distance between the electronic device and the external speaker.
  • the processor may acquire information on the movement of the external speaker sensed by the sensor, and determine a change in the distance between the electronic device and the external speaker based on the acquired information.
  • the installation environment of the external speaker may include setting the volume of the external speaker.
  • the processor may acquire information about the size of a sound signal received through the voice receiver, and determine a change in volume setting of the external speaker based on the obtained information.
  • the processor may determine a change in the installation environment of the external speaker based on a user input.
  • the processor may display a user interface for receiving the user input.
  • the processor may determine that the correction is necessary in response to the power-on of the electronic device.
  • the processor may determine a correction value of the echo cancellation based on at least one difference in magnitude or phase between the test sound signal and the feedback sound signal.
  • the test sound signal may have a frequency of an audible band or an audible band.
  • the object of the present invention is to determine whether it is necessary to correct echo cancellation for a sound signal received through a voice receiver; In response to determining that the correction is necessary, outputting a test sound signal through a sound output unit; Identifying a feedback sound signal received through the voice receiver in response to the output test sound signal; Determining a correction value of the echo cancellation based on a characteristic difference between the test sound signal and the feedback sound signal; And while the first sound signal is output to the external speaker through the sound output unit, echo cancellation of the first sound signal based on the determined correction value is performed on the second sound signal received through the voice reception unit. It may also be achieved by a control method of an electronic device including the step of obtaining a user voice signal.
  • the determining may include determining whether the correction is necessary based on a change in the installation environment of the external speaker.
  • the installation environment of the external speaker may include a distance between the electronic device and the external speaker.
  • the determining includes acquiring information about the movement of the external speaker sensed by a sensor, and determining a change in the distance between the electronic device and the external speaker based on the obtained information. can do.
  • the installation environment of the external speaker may include setting the volume of the external speaker.
  • the determining may include obtaining information about the size of the received sound signal, and determining a change in volume setting of the external speaker based on the obtained information.
  • the determining may include determining a change in the installation environment of the external speaker based on a user input.
  • the determining may include displaying a user interface for receiving the user input.
  • the object of the present invention is to determine whether it is necessary to correct echo cancellation for a sound signal received through a voice receiver; In response to determining that the correction is necessary, outputting a test sound signal through a sound output unit; Identifying a feedback sound signal received through the voice receiver in response to the output test sound signal; Determining a correction value of the echo cancellation based on a characteristic difference between the test sound signal and the feedback sound signal; And while the first sound signal is output to the external speaker through the sound output unit, echo cancellation of the first sound signal based on the determined correction value is performed on the second sound signal received through the voice reception unit.
  • a computer-readable program comprising the step of acquiring a user voice signal may also be achieved by a recording medium recorded thereon.
  • an electronic device capable of improving a speech recognition rate and a control method thereof by performing echo cancellation according to an installation environment of an external speaker.
  • FIG 1 illustrates an example in which an electronic device performs echo cancellation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows the configuration of the electronic device of FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a control method of the electronic device of FIG. 1.
  • FIG. 4 illustrates an example in which the installation environment of the external speaker changes in relation to operation S301 of FIG. 3.
  • FIG. 5 illustrates another example in which the installation environment of the external speaker changes in relation to operation S301 of FIG. 3.
  • FIG. 6 shows an example of determining a correction value of echo cancellation in relation to operations S302 to S304 of FIG. 3.
  • FIG. 7 shows another example of determining the correction value of echo cancellation in relation to the operations S302 to S304 of FIG. 3.
  • FIG. 9 illustrates an example of performing the correction of echo cancellation according to a user input in relation to operation S301 of FIG. 3.
  • FIG. 10 illustrates an example of performing correction of echo cancellation in response to the power-on of the electronic device in relation to operation S301 of FIG. 3.
  • FIG. 11 illustrates an example in which a test sound signal in an audible band or an audible band is output in relation to operation S302 of FIG. 3.
  • At least one of a plurality of configurations in this specification refers to not only all of the plurality of configurations, but each one or a combination of all of the plurality of configurations excluding the rest.
  • the electronic device 10 performs echo cancellation according to an embodiment of the present invention.
  • the electronic device 10 has a voice recognition function capable of performing various functions according to the user voice 19.
  • the electronic device 10 may be implemented as a TV displaying an image, and various TVs may be provided, such as power on / off, channel up / down, volume up / down, content search / selection / perform / end, etc.
  • the user voice 19 instructing the execution of the function may be recognized, and a function corresponding to the recognized user voice 19 may be performed.
  • the electronic device 10 may use unrestricted speech recognition algorithms, programs, or applications, such as an acoustic model, a language model, and a dictionary. However, it is not limited thereto.
  • the electronic device 10 as a display device such as a TV, but is not limited thereto, and thus, a wearable device such as a smart phone, a tablet, a personal computer, and a smart watch, a multimedia player, an electronic picture frame, and a home appliance such as a refrigerator
  • a wearable device such as a smart phone, a tablet, a personal computer, and a smart watch
  • a multimedia player such as a smart phone
  • an electronic picture frame such as a refrigerator
  • a home appliance such as a refrigerator
  • AI artificial intelligence
  • the electronic device 10 may transmit a sound signal to the external speaker 20, and the external speaker 20 may output sound based on the sound signal transmitted from the electronic device 10. For example, when the electronic device 10 displays an image of the news channel and transmits a sound signal corresponding to the image of the news channel to the external speaker 20, the external speaker 20 transmits the sound 17 of the news channel.
  • Can print 1 shows the external speaker 20 as a single speaker, but is not limited thereto, and thus may include various external sound devices having a speaker. However, for convenience of description, the electronic device 10 is assumed to be a TV, and the external speaker 20 is assumed to be a single speaker.
  • the electronic device 10 When receiving the user voice 19 while receiving the sound 17 of the external speaker 20, the electronic device 10 performs echo cancellation on the sound 17 of the external speaker 20, thereby allowing the user voice (19). For example, as shown in FIG. 1, while the electronic device 10 outputs the sound 17 of the news channel through the external speaker 20 in the first position, the user instructs to change to the baseball channel. It is assumed that the voice 19 is spoken. The electronic device 10 may receive the user voice 19 while receiving the sound 17 of the news channel through the microphone 12. The electronic device 10 performs echo cancellation on the sound 17 of the news channel among the sound 17 and the user voice 19 of the news channel received by the microphone 12, thereby instructing the user to change to the baseball channel Voice 19 can be obtained.
  • the electronic device 10 determines whether correction of echo cancellation is necessary, and in response to the determination that correction of echo cancellation is necessary, the echo corrected for the sound received through the microphone 12 Removal can be performed. For example, when the external speaker 20 is moved 21 from the first position to the second position, the electronic device 10 may determine that correction of echo cancellation is necessary. When it is determined that correction of echo cancellation is necessary, the electronic device 10 instructs a change to the sound channel 18 and the baseball channel of the news channel output from the external speaker 20 at the second position received through the microphone 12. By performing the corrected echo cancellation on the voice 19, the sound 18 of the news channel can be removed, and the user voice 19 can be obtained.
  • the electronic device 10 determines whether correction for echo cancellation is necessary and improves the recognition rate for the user voice 19 by performing the corrected echo cancellation for the sound received through the microphone 12 can do.
  • FIG. 2 shows the configuration of the electronic device of FIG. 1.
  • the electronic device 10 may include a sound output unit 11, a voice reception unit 12, and a processor 13.
  • the sound output unit 11 may be connected to the external speaker 20 and output a sound signal to the external speaker 20.
  • the sound output unit 11 may output a sound signal wired or wirelessly according to a connection method.
  • the sound output unit 11 is wired communication such as HDMI (High Definition Multimedia Interface), USB (Universal Serial Bus), wired LAN, or WiHD (Wireless HD), WiGig (Wireless Gigabit Alliance), Bluetooth, BLE ( Wireless communication such as Bluetooth Low Energy (IrDA), infrared data association (IrDA), Wi-Fi, ZigBee, (Wi-Fi Direct), UWB (Ultra-Wideband), NFC (Near Field Communication)
  • a sound signal may be output to the external speaker 30 through at least one of them.
  • the sound output unit 11 may be provided on the inner surface or the outer surface of the electronic device 10, and may be implemented as two or more communication modules or one integrated module for performing wired communication or wireless communication.
  • the voice receiving unit 12 may receive at least one of sound output through the external speaker 20 or user voice 19.
  • the voice receiver 12 may remove various noises included in the sound through a pre-processing process such as frequency analysis of the received sound.
  • the voice receiver 12 may be implemented with at least one microphone.
  • the processor 13 may control overall operation of the electronic device 10. For example, the processor 13 may identify whether echo cancellation correction is necessary for a sound signal received through the voice receiver 12. If it is determined that it is necessary to correct the echo cancellation, by performing the corrected echo cancellation on the sound signal received by the voice receiving unit 12, the sound 18 output from the external speaker 20 is removed, and the user voice Only (19) can be acquired and recognized.
  • the processor 13 includes a control program (or instruction) that allows control over the entire configuration, a nonvolatile memory in which the control program is installed, a volatile memory in which at least a part of the installed control program is loaded, and a loaded control It may include at least one processor or CPU (Central Processing Unit) that executes the program.
  • a control program can be stored in other electronic devices than the electronic device 10.
  • the control program may include program (s) implemented in at least one form of a BIOS, device driver, operating system, firmware, platform, and application program (application).
  • the application program may be installed or stored in advance at the time of manufacture of the electronic device 10, or may be installed based on the received data by receiving the data of the application program from the outside in the future use.
  • the data of the application program may be downloaded from a server, for example, an application market.
  • a server is an example of a computer program product, but is not limited thereto.
  • the processor 13 determines whether or not correction of echo cancellation is necessary, or at least part of data analysis, processing, and result information generation for performing corrected echo cancellation as a rule-based or artificial intelligence algorithm, such as machine learning, neural networks, Alternatively, it may be performed using at least one of deep learning algorithms.
  • the electronic device 10 may exclude some of the configurations shown in FIG. 2 or include a configuration not shown in FIG. 2.
  • the electronic device 10 may further include at least one of a display, a user input unit, a sensor unit, a power unit or a battery unit, or a storage unit.
  • the display may display an image based on the stored image signal or an image signal received from the outside.
  • the electronic device 10 may further include an image signal receiving unit and an image signal processing unit.
  • the display may display an image for performing echo cancellation.
  • the electronic device 10 may perform echo cancellation according to a user input, and in this case, the display may ask whether to perform echo cancellation, or a user interface capable of receiving a user input corresponding to the question from the user (User interface) can be displayed.
  • User interface a user interface capable of receiving a user input corresponding to the question from the user
  • the implementation example of the display is not limited, and a liquid crystal, plasma, light-emitting diode, organic light-emitting diode, and surface-conduction electron-emitter ), Carbon nano-tubes, and nano-crystals.
  • the user input unit may receive the user input and transmit it to the processor 13.
  • the user input unit may be implemented in various forms according to a user input method. For example, a menu button provided on the outside of the electronic device 10, a remote controller corresponding to user input from an external remote controller (remote controller) It may be implemented as a remote control signal receiving unit for receiving a signal, or a touch screen provided on a display to receive a user's touch input.
  • the sensor unit may detect movement such as movement, rotation, fall, and inversion of the external speaker 20.
  • the sensor unit is an image sensor that captures the front of the electronic device 10 and obtains information about the movement of the external speaker 20 from the captured image.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • CCD Charge Coupled Device
  • the sensor unit may be implemented as an infrared sensor that acquires information about the movement of the external speaker 20 by measuring the time at which the infrared signal output to the front of the electronic device 10 is reflected and returns.
  • the power supply unit or the battery unit may be supplied with power from the outside under the control of the processor 13 to supply necessary power for each component of the electronic device 10 or to store the supplied power.
  • the storage unit may store a command, a program, an application for controlling the electronic device 10, or sound signals related to various contents.
  • the storage unit is a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, SD or XD memory, etc.), RAM. , A storage medium of at least one type of ROM.
  • FIG. 3 shows a control method of the electronic device of FIG. 1.
  • the control method according to the present embodiment may be performed by the processor 13 of the electronic device 10 executing the control program described above.
  • an operation performed by the processor 13 by executing a control program may be briefly described as an operation of the processor 13.
  • the processor 13 may determine whether correction of echo cancellation is necessary for a sound signal received through the voice receiver 12 (S301). As an example, the processor 13 may monitor the movement of the external speaker 20 and determine whether correction of echo cancellation is necessary for a sound signal received by the voice receiver 12 according to the monitored movement.
  • the processor 13 may output a test sound signal to the external speaker 20 in response to the determination that correction of echo cancellation is necessary (S302). For example, when the external speaker 20 is detected through the monitoring of the external speaker 20 to move the position 21 beyond the predetermined distance from the first position to the second position, the processor 13 removes the echo It may be determined that the correction is necessary, and a test sound signal for determining a correction value of echo cancellation corresponding to the position movement 21 may be output to the external speaker 20.
  • the processor 13 may identify a feedback sound signal output from the external speaker 20 in response to the test sound signal and received through the voice receiver 12 (S303). For example, the processor 13 receives the feedback sound output from the external speaker 20 in response to the test sound signal, and considers characteristics such as the magnitude, phase, and frequency of the test sound signal and corresponds to the test sound signal. The feedback sound signal by the feedback sound can be identified.
  • the processor 13 may determine a correction value of echo cancellation based on a characteristic difference between the test sound signal and the feedback sound signal (S304). For example, at least one of a ratio, a magnitude, or a phase of a correction value may be determined in consideration of a difference between at least one of a magnitude or a phase between a test sound signal and a feedback sound signal.
  • the processor 13 While the first sound signal is output to the external speaker 20 through the sound output unit 11, the processor 13 is configured to perform a first operation based on the correction value for the second sound signal received through the voice reception unit 12.
  • the user's voice signal may be obtained by performing echo cancellation of the sound signal (S305).
  • the processor 13 may use the sound 18 of the news channel received through the voice receiving unit 12.
  • the sound signal of the news channel can be removed and the user voice signal can be obtained by performing echo cancellation of the sound signal of the news channel based on the correction value on the sound signal and the user voice signal by the user voice 19.
  • the electronic device 10 determines whether correction for echo cancellation is necessary, and for the sound signal received through the voice receiver 12 By performing the corrected echo cancellation to obtain a user voice signal, it is possible to improve the recognition rate for the user voice 19.
  • FIG. 4 and 5 show an example in which the installation environment of the external speaker changes in relation to operation S301 of FIG. 3.
  • the external speaker 20 moves from a first position spaced apart from the electronic device 10 by a first distance d40 to a second position spaced apart by a predetermined distance d41 (41). ).
  • the electronic device 10 determines that there is a change in the installation environment of the external speaker 20 according to whether the external speaker 20 is moved 41 or the distance of the travel distance d41, and determines whether to perform echo cancellation correction. Can decide. For example, the electronic device 10 may determine that correction of echo cancellation is necessary when the movement distance d41 is greater than or equal to a predetermined distance.
  • the determination of whether the installation environment of the external speaker 20 is changed may be based on information acquired through the sensor 14.
  • the electronic device 10 identifies the external speaker 20 based on image information acquired through the camera 14 or moves the external speaker 20 ( 41) It is possible to detect whether or not the movement distance d41 is measured.
  • the electronic device 10 may use various sensors as well as the camera 13, and may use various image recognition algorithms for image identification, movement detection, or movement distance measurement.
  • the electronic device 10 has a change in the installation environment of the external speaker 20 according to whether the external speaker 20 is rotated 42 or the degree of rotation angle a42 detected through the sensor 14. I can judge. For example, the electronic device 10 may determine that correction of echo cancellation is necessary when the rotation angle a42 is greater than or equal to a predetermined angle.
  • the change in the installation environment of the external speaker 20 is not limited to the movement or rotation of the external speaker 20, and the movement of the external speaker 20, such as a fall or reversal, or the external speaker 20 is a user or It may include a case in which some or all of the obstacles are covered.
  • the external speaker 20 outputs a sound 47 having a predetermined size based on a sound signal output from the electronic device 10, and the electronic device 10 outputs from the external speaker 20 It is assumed that the received sound 47 is received through the voice receiving unit 12.
  • the electronic device 10 may acquire information about the size of the sound signal by the sound 47 received through the voice receiver 12, that is, the volume, and based on the obtained information, the external speaker 20 It can be determined that there is a change 51 in the volume setting.
  • the electronic device 10 may determine that the sound signal by the sound 47 received through the voice receiver 12 has 1 decibel (db).
  • the size of the sound signal may be an average size for a predetermined time, but is not limited thereto. If the sound signal by the sound 48 received through the voice receiver 12 is identified as having 2 decibels, the electronic device 10 changes the volume setting so that the volume of the external speaker 20 is increased (51) ).
  • the change in volume setting 51 is not limited to a change in the size of the sound signal, and may include a change in phase depending on the case.
  • the electronic device 10 may determine that there is a change in the installation environment of the external speaker 20 when there is a movement of the external speaker 20, a change in volume setting, or the like.
  • FIG. 6 and 7 show an example of determining a correction value of echo cancellation in relation to operations S302 to S304 of FIG. 3.
  • the electronic device 10 determines that it is necessary to correct echo cancellation for a sound signal received through the voice receiving unit 12 according to operation S301, it is tested through the sound output unit 11
  • the sound signal 15 can be output to the external speaker 20.
  • the electronic device 10 may output a test sound signal 15.
  • the test sound signal 15 can be output to the external speaker 20.
  • the electronic device 10 receives the feedback sound 16 output from the external speaker 20 in response to the test sound signal 15 through the voice receiver 12, and the test sound signal 15 and the feedback sound 16 Based on the characteristic difference between the feedback sound signals by), it is possible to determine the correction value of echo cancellation.
  • the electronic device 10 may determine a correction value having an attenuation ratio (Ratio) and a delay time (Delay) between the test sound signal 15 and the feedback sound signal.
  • the attenuation ratio (Ratio) can be expressed as a ratio of the magnitude between the test sound signal 15 and the feedback sound signal
  • the delay time (Delay) is between the output time of the test sound signal 15 and the input time of the feedback sound signal. It can show a difference.
  • the attenuation ratio (Ratio) may be determined as 0.5
  • the delay time (Delay) may be determined to be 90 degrees.
  • FIG. 7 does not limit the attenuation ratio or delay time of the correction value, it may have various correction values according to changes in the installation environment of the external speaker 20. Meanwhile, the processor 13 may store the determined correction value in the storage unit.
  • the electronic device 10 may include a filter unit 71 and a subtraction unit 72 to perform echo cancellation based on a correction value.
  • the filter unit 71 may filter the first sound signal 88 output from the electronic device 10 to the external speaker 20 as a correction value, and provide the filtered sound signal to the subtractor 72. For example, when it is determined that the correction value is attenuation ratio 0.5 and the delay time is 90 degrees, the filter unit 71 multiplies the sound signal 88 of the news channel output to the external speaker 20 by the attenuation ratio 0.5, and the delay time 90
  • the filtered sound signal added with a diagram may be provided to the subtractor 72.
  • the subtraction unit 72 echoes the first sound signal 88 by subtracting the filtered sound signal from the second sound signal 89 by the second sound 18 received through the voice receiving unit 12 Removal can be performed.
  • the sound signal 88 of the news channel is output to the external speaker 20, and the sound 18 of the news channel output from the external speaker 20 corresponding to the sound signal 88 of the news channel is a voice receiver It is assumed that it is received through (12).
  • the subtraction unit 72 subtracts the filtered sound signal from the sound signal 89 by the sound 18 of the news channel received through the voice receiving unit 12, thereby subtracting the filtered sound signal from the news channel sound 18 (89) can be removed.
  • the subtraction unit 72 of the news channel received through the voice receiving unit 12 By subtracting the filtered sound signal for the sound 18 and the user voice 19, the sound signal 89 by the sound 18 of the news channel is removed, and the user voice signal by the user voice 19 is removed. Can be obtained.
  • FIG. 8 does not limit the configuration for performing echo cancellation to the filter unit 71 and the subtraction unit 72
  • the processor 13 is configured other than the filter unit 71 and the subtraction unit 72. Echo cancellation may also be performed.
  • the electronic device 10 may receive a user input through the remote controller 30.
  • the present invention is not limited thereto, and a user input may be received through various user input units such as a menu button and a touch screen.
  • the electronic device 10 displays a UI 91 on the display asking whether the installation environment of the external speaker has been changed when a change in the installation environment such as a change in movement of the external speaker 20 or a change in volume setting is detected. can do.
  • the electronic device 10 may determine that correction of echo cancellation is necessary, and may perform correction of echo cancellation according to operations S302 to S304 of FIG. 3.
  • the electronic device 10 may receive a user input for performing correction of echo cancellation. For example, even if there is no change in the installation environment of the external speaker 20, when there is a user input for a button of the remote control 30 or a menu item indicating correction of echo cancellation, according to operations S302 to S304 of FIG. 3. Echo cancellation correction can be performed.
  • the processor 13 may display the UI 82 asking whether or not to perform the echo cancellation correction, and may perform the echo cancellation correction according to the user input.
  • the user may be changed even if the installation environment of the external speaker 20 is changed. It is possible to prevent the correction of the echo cancellation, which is contrary to the intention of the user, or to correct the echo cancellation according to the user's intention even if there is no change in the installation environment of the external speaker 20. Convenience can be improved.
  • FIG. 10 illustrates an example of performing echo correction correction in response to power-on of the electronic device 10 in relation to operation S301 of FIG. 3.
  • the electronic device 10 may be powered on 1101 from powered off.
  • the electronic device 10 may be powered on 1101 based on a user input to the power on button of the remote controller 30.
  • the electronic device 10 may determine that it is necessary to correct the echo cancellation by the external speaker 20 in response to the power on 1101, and may perform the echo cancellation correction according to operations S302 to S304 of FIG. 3. However, since it is not limited to the power-on 1101 to perform echo cancellation correction, the electronic device 10 may perform echo cancellation correction in response to performing functions such as initialization and reset.
  • the electronic device 10 may output a test sound signal 15 to the external speaker 20 in response to a change in the installation environment of the external speaker 20.
  • the electronic device 10 may output a test sound signal 15 in an audible band or an inaudible band.
  • the electronic device 10 may identify whether the user is in the vicinity of the electronic device 10 or within a predetermined distance through the sensor 14. If it is detected that the user is near or within a predetermined distance, the electronic device 10 may output a test sound signal 15 having a frequency in the inaudible band to the external speaker 20.
  • the electronic device 10 may output a test sound signal 15 having a frequency of an inaudible band to the external speaker 20.
  • the frequency of the inaudible band is inaudible to the user, but may be a frequency that the voice receiver 12 can receive.
  • the electronic device 10 may test audio signal 15 in the audible band Can be output to the external speaker 20.
  • the test sound signals 15 of the audible band or the non-audible band may be respectively output, but may be simultaneously output or sequentially output.

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Abstract

본 발명은 음성 수신부를 통하여 수신되는 사운드 신호에 대한 에코제거의 보정이 필요하다고 판단되는 경우, 테스트 사운드 신호를 외부 스피커로 출력하고, 테스트 사운드 신호 및 테스트 사운드 신호에 대응하여 외부 스피커로부터 수신되는 피드백 사운드 신호 간의 특성 차이에 기초하여 보정값을 결정하고, 음성 수신부를 통하여 수신되는 음성 신호에 대하여 보정값을 반영한 에코제거를 수행함으로써, 사용자 음성 신호를 획득하는 전자장치에 관한 발명이다.

Description

전자장치 및 그 제어방법
본 발명은 사용자 음성과 함께 수신되는 외부 스피커의 출력 사운드에 대한 에코제거를 수행하는 전자장치 및 그 제어방법에 관한 발명으로서, 상세하게는, 외부 스피커의 설치 환경에 따라 외부 스피커의 출력 사운드에 대한 에코제거를 수행하는 전자장치 및 그 제어방법에 관한 발명이다.
근래에 음성인식 기능을 탑재한 전자장치가 널리 보급됨에 따라, 사용자는 음성명령으로 전자장치의 다양한 기능을 제어할 수 있게 되었다. 전자장치가 TV인 경우를 예로 들면, 사용자는 TV를 통해 뉴스 채널의 영상을 시청하는 도중에, 야구 채널로 변경을 지시하는 음성을 발화할 수 있고, TV는 마이크를 통하여 발화된 음성을 수신하여 인식하고, 인식된 음성을 따라 야구 채널로 변경하여 야구 채널의 영상을 표시할 수 있다.
한편, TV는 스피커를 통해 출력되는 뉴스 채널의 사운드를 마이크로 수신하는 동안 사용자 음성을 수신하면, 사용자 음성에 대한 음성 인식률이 저하되지만, 스피커로 출력되는 뉴스 채널의 사운드를 제거하는, 소위 에코제거(Acoustic Echo Cancellation, AEC)를 수행함으로써, 음성 인식률의 저하를 방지할 수 있다.
그러나, 사운드는 스피커의 설치 환경에 따라 전혀 다른 특성을 나타내기 때문에, 예를 들어, 외장 스피커를 통해 뉴스 채널의 사운드가 출력되는 동안, 외장 스피커의 위치가 변경된 경우, 위치 변경 전 뉴스 채널의 사운드에 대한 에코제거를, 위치 변경 후 뉴스 채널의 사운드에 대해 수행하더라도 위치 변경 후 뉴스 채널의 사운드가 제거되지 않아서, 음성 인식률의 개선이 이루어지지 않는 문제점이 있다.
따라서, 외부 스피커의 설치 환경에 따라 에코제거를 수행함으로써, 음성 인식률을 개선할 방안이 요청되고 있다.
본 발명의 목적은, 외부 스피커의 설치 환경에 따라 에코제거를 수행함으로써, 음성 인식률을 개선할 수 있는 전자장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적은, 음성 수신부; 외부 스피커와 연결될 수 있는 사운드 출력부; 및 상기 음성 수신부를 통해 수신되는 사운드 신호에 대한 에코제거의 보정이 필요한지 여부를 판단하고, 상기 보정이 필요하다는 판단에 대응하여, 상기 사운드 출력부를 통해 테스트 사운드 신호를 출력하도록 하고, 상기 출력된 테스트 사운드 신호에 대응하여 상기 음성 수신부를 통해 피드백 사운드 신호를 수신하고, 상기 테스트 사운드 신호 및 상기 피드백 사운드 신호 간의 특성 차이에 기초하여 상기 에코제거의 보정값을 결정하고, 상기 사운드 출력부를 통해 상기 외부 스피커로 제1 사운드 신호가 출력되는 동안, 상기 음성 수신부를 통해 수신되는 제2 사운드 신호에 대하여, 상기 결정된 보정값에 기초한 상기 제1 사운드 신호의 에코제거를 수행하여 사용자 음성 신호를 획득하는 프로세서를 포함하는 전자장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 외부 스피커의 설치 환경의 변화에 기초하여 상기 보정이 필요한지 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 상기 외부 스피커의 설치 환경은, 상기 전자장치와, 상기 외부 스피커 간의 거리를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 센서에 의해 감지되는 상기 외부 스피커의 움직임에 관한 정보를 획득하고, 상기 획득된 정보에 기초하여 상기 전자장치와, 상기 외부 스피커 간의 거리의 변화를 판단할 수 있다.
여기서, 상기 외부 스피커의 설치 환경은, 상기 외부 스피커의 볼륨 설정을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 음성 수신부를 통하여 수신되는 사운드 신호의 크기에 관한 정보를 획득하고, 상기 획득된 정보에 기초하여 상기 외부 스피커의 볼륨 설정의 변화를 판단할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 사용자입력에 기초하여 상기 외부 스피커의 설치 환경의 변화를 판단할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 사용자입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 전자장치의 전원 온에 대응하여 상기 보정이 필요하다고 판단할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 테스트 사운드 신호 및 상기 피드백 사운드 신호 간의 크기 또는 위상 중 적어도 하나의 차이에 기초하여 상기 에코제거의 보정값을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 테스트 사운드 신호는 가청 대역 또는 비가청 대역의 주파수를 가질 수 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 음성 수신부를 통해 수신되는 사운드 신호에 대한 에코제거의 보정이 필요한지 여부를 판단하는 단계; 상기 보정이 필요하다는 판단에 대응하여, 사운드 출력부를 통하여 테스트 사운드 신호를 출력하는 단계; 상기 출력된 테스트 사운드 신호에 대응하여 상기 음성 수신부를 통해 수신되는 피드백 사운드 신호를 식별하는 단계; 상기 테스트 사운드 신호 및 상기 피드백 사운드 신호 간의 특성 차이에 기초하여 상기 에코제거의 보정값을 결정하는 단계; 및 상기 사운드 출력부를 통해 상기 외부 스피커로 제1 사운드 신호가 출력되는 동안, 상기 음성 수신부를 통해 수신되는 제2 사운드 신호에 대하여, 상기 결정된 보정값에 기초한 상기 제1 사운드 신호의 에코제거를 수행하여 사용자 음성 신호를 획득하는 단계를 포함하는 전자장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 판단하는 단계는, 상기 외부 스피커의 설치 환경의 변화에 기초하여 상기 보정이 필요한지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 외부 스피커의 설치 환경은, 상기 전자장치와, 상기 외부 스피커 간의 거리를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 판단하는 단계는, 센서에 의해 감지되는 상기 외부 스피커의 움직임에 관한 정보를 획득하고, 상기 획득된 정보에 기초하여 상기 전자장치와, 상기 외부 스피커 간의 거리의 변화를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 외부 스피커의 설치 환경은, 상기 외부 스피커의 볼륨 설정을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 판단하는 단계는, 상기 수신되는 사운드 신호의 크기에 관한 정보를 획득하고, 상기 획득된 정보에 기초하여 상기 외부 스피커의 볼륨 설정의 변화를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 판단하는 단계는, 사용자입력에 기초하여 상기 외부 스피커의 설치 환경의 변화를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 판단하는 단계는, 상기 사용자입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 음성 수신부를 통해 수신되는 사운드 신호에 대한 에코제거의 보정이 필요한지 여부를 판단하는 단계; 상기 보정이 필요하다는 판단에 대응하여, 사운드 출력부를 통하여 테스트 사운드 신호를 출력하는 단계; 상기 출력된 테스트 사운드 신호에 대응하여 상기 음성 수신부를 통해 수신되는 피드백 사운드 신호를 식별하는 단계; 상기 테스트 사운드 신호 및 상기 피드백 사운드 신호 간의 특성 차이에 기초하여 상기 에코제거의 보정값을 결정하는 단계; 및 상기 사운드 출력부를 통해 상기 외부 스피커로 제1 사운드 신호가 출력되는 동안, 상기 음성 수신부를 통해 수신되는 제2 사운드 신호에 대하여, 상기 결정된 보정값에 기초한 상기 제1 사운드 신호의 에코제거를 수행하여 사용자 음성 신호를 획득하는 단계를 포함하는 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램이 기록된 기록매체에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 외부 스피커의 설치 환경에 따라 에코제거를 수행함으로써, 음성 인식률을 개선할 수 있는 전자장치 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치가 에코제거를 수행하는 일 예를 도시한다.
도 2는 도 1의 전자장치의 구성을 도시한다.
도 3은 도 1의 전자장치의 제어방법을 도시한다.
도 4는 도 3의 동작 S301과 관련하여, 외부 스피커의 설치 환경이 변하는 일 예를 도시한다.
도 5는 도 3의 동작 S301과 관련하여, 외부 스피커의 설치 환경이 변하는 다른 예를 도시한다.
도 6은 도 3의 동작 S302 내지 S304와 관련하여, 에코제거의 보정값을 결정하는 일 예를 도시한다.
도 7은 도 3의 동작 S302 내지 S304와 관련하여, 에코제거의 보정값을 결정하는 다른 예를 도시한다.
도 8은 도 3의 동작 S305와 관련하여, 결정된 보정값에 기초하여 에코제거를 수행하는 일 예를 도시한다.
도 9는 도 3의 동작 S301과 관련하여, 사용자입력에 따라 에코제거의 보정을 수행하는 일 예를 도시한다.
도 10은 도 3의 동작 S301과 관련하여, 전자장치의 전원 온에 대응하여 에코제거의 보정을 수행하는 일 예를 도시한다.
도 11은 도 3의 동작 S302과 관련하여, 가청 대역 또는 비가청 대역의 테스트 사운드 신호가 출력되는 일 예를 도시한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들에 관해 상세히 설명한다. 이하 실시예들의 설명에서는 첨부된 도면들에 기재된 사항들을 참조하는 바, 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 나타낸다. 본 명세서에서의 복수의 구성 중 적어도 하나(at least one)는, 복수의 구성 전부뿐만 아니라, 복수의 구성 중 나머지를 배제한 각 하나 혹은 이들의 조합 모두를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(10)가 에코제거를 수행하는 일 예를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전자장치(10)는 사용자 음성(19)에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있는 음성인식 기능을 갖는다. 일 예로, 전자장치(10)는 영상을 표시하는 TV로 구현될 수 있으며, 전원 온/오프, 채널 업/다운, 볼륨 업/다운, 컨텐츠 탐색/선택/수행/종료 등과 같이 TV가 제공 가능한 다양한 기능의 수행을 지시하는 사용자 음성(19)을 인식하고, 인식한 사용자 음성(19)에 대응하는 기능을 수행할 수 있다. 전자장치(10)는 사용자 음성(19)을 인식함에 있어서, 음향 모델(Acoustic Model), 언어 모델(Language Model), 및 사전(Dictionary) 등 제한되지 않은 음성인식 알고리즘, 프로그램, 또는 어플리케이션을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 전자장치(10)를 TV와 같은 디스플레이장치로 도시하지만, 이에 한정되는 것은 아니므로, 스마트폰, 태블릿, 퍼스널 컴퓨터, 스마트 워치와 같은 웨어러블 디바이스, 멀티미디어 재생기, 전자액자, 냉장고와 같은 가전제품뿐만 아니라, 인공지능 알고리즘에 의해 사용자와 의사소통을 할 수 있는 인공지능(Artificial Intelligence,　AI) 스피커로 구현될 수도 있다.
전자장치(10)는 외부 스피커(20)로 사운드 신호를 송신할 수 있으며, 외부 스피커(20)는 전자장치(10)로부터 송신된 사운드 신호에 기초하여 사운드를 출력할 수 있다. 일 예로, 전자장치(10)는 뉴스 채널의 영상을 표시하고, 뉴스 채널의 영상에 대응하는 사운드 신호를 외부 스피커(20)로 송신하면, 외부 스피커(20)는 뉴스 채널의 사운드(17)를 출력할 수 있다. 도 1은 외부 스피커(20)를 단품 스피커로 도시하지만, 이에 한정되는 것은 아니므로, 스피커를 구비하는 다양한 외부 음향 기기를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 전자장치(10)를 TV로 가정하고, 외부 스피커(20)를 단품 스피커로 가정하여 설명한다.
전자장치(10)는 외부 스피커(20)의 사운드(17)를 수신하는 동안 사용자 음성(19)을 수신하는 경우, 외부 스피커(20)의 사운드(17)에 대한 에코제거를 수행함으로써, 사용자 음성(19)을 획득할 수 있다. 일 예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)가 제1 위치에 있는 외부 스피커(20)를 통하여 뉴스 채널의 사운드(17)를 출력하는 동안, 사용자가 야구 채널로 변경을 지시하는 음성(19)을 발화하는 경우를 가정한다. 전자장치(10)는 마이크(12)를 통해 뉴스 채널의 사운드(17)를 수신하는 동안, 사용자 음성(19)을 수신할 수 있다. 전자장치(10)는 마이크(12)로 수신되는 뉴스 채널의 사운드(17) 및 사용자 음성(19) 중 뉴스 채널의 사운드(17)에 대한 에코제거를 수행함으로써, 야구 채널로 변경을 지시하는 사용자 음성(19)을 획득할 수 있다.
특히, 본 실시예에 따른 전자장치(10)는 에코제거의 보정이 필요한지 여부를 판단하고, 에코제거의 보정이 필요하다는 판단에 대응하여, 마이크(12)를 통하여 수신되는 사운드에 대해 보정된 에코제거를 수행할 수 있다. 일 예로, 외부 스피커(20)가 제1 위치에서 제2 위치로 이동(21)된 경우, 전자장치(10)는 에코제거의 보정이 필요하다고 판단할 수 있다. 전자장치(10)는 에코제거의 보정이 필요하다고 판단되면, 마이크(12)를 통하여 수신되는 제2 위치의 외부 스피커(20)로부터 출력되는 뉴스 채널의 사운드(18) 및 야구 채널로 변경을 지시하는 음성(19)에 대하여, 보정된 에코제거를 수행함으로써, 뉴스 채널의 사운드(18)를 제거하고, 사용자 음성(19)을 획득할 수 있다.
이와 같이, 전자장치(10)는 에코제거에 대한 보정이 필요한지 여부를 판단하고, 마이크(12)를 통하여 수신되는 사운드에 대해 보정된 에코제거를 수행함으로써, 사용자 음성(19)에 대한 인식률을 개선할 수 있다.
도 2는 도 1의 전자장치의 구성을 도시한다. 도 2를 참조하면, 전자장치(10)는 사운드 출력부(11), 음성 수신부(12), 및 프로세서(13)를 포함할 수 있다.
사운드 출력부(11)는 외부 스피커(20)에 연결되어, 외부 스피커(20)로 사운드 신호를 출력할 수 있다. 사운드 출력부(11)는 연결방식에 따라 유선 또는 무선으로 사운드 신호를 출력할 수 있다. 일 예로, 사운드 출력부(11)는 HDMI(High Definition Multimedia Interface), USB(Universal Serial Bus), 유선랜 등의 유선통신, 또는, WiHD(Wireless HD), WiGig(Wireless Gigabit Alliance), 블루투스, BLE(Bluetooth Low Energy), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), 와이파이(Wi-Fi), 지그비, WFD((Wi-Fi Direct), UWB(Ultra-Wideband), NFC(Near Field Communication) 등의 무선통신 중 적어도 하나를 통해 외부 스피커(30)로 사운드 신호를 출력할 수 있다.
사운드 출력부(11)는 전자장치(10)의 내면 또는 외면에 마련될 수 있으며, 유선통신 또는 무선통신을 수행하기 위한 2이상의 통신 모듈 또는 하나의 통합 모듈로 구현될 수 있다.
음성 수신부(12)는 외부 스피커(20)를 통해 출력되는 사운드 또는 사용자 음성(19) 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 음성 수신부(12)는 수신되는 사운드에 대한 주파수 분석 등의 전처리 과정을 통해 사운드에 포함된 다양한 노이즈를 제거할 수도 있다. 음성 수신부(12)는 적어도 하나의 마이크로폰(microphone)으로 구현될 수 있다.
프로세서(13)은 전자장치(10)의 구성 전반의 동작을 제어할 수 있다. 일 예로, 프로세서(13)는 음성 수신부(12)를 통하여 수신되는 사운드 신호에 대해 에코제거의 보정이 필요한지 여부를 식별할 수 있다. 만일, 에코제거의 보정이 필요하다고 판단되면, 음성 수신부(12)로 수신되는 사운드 신호에 대해 보정된 에코제거를 수행함으로써, 외부 스피커(20)로부터 출력되는 사운드(18)를 제거하고, 사용자 음성(19)만을 획득하여 인식할 수 있다.
프로세서(13)는 구성 전반에 대한 제어를 수행할 수 있도록 하는 제어프로그램(혹은 인스트럭션)과, 제어프로그램이 설치되는 비휘발성의 메모리, 설치된 제어프로그램의 적어도 일부가 로드되는 휘발성의 메모리 및 로드된 제어프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)를 포함할 수 있다. 또한, 이와 같은 제어프로그램은, 전자장치(10) 이외의 다른 전자장치에도 저장될 수 있다.
제어프로그램은 BIOS, 디바이스 드라이버, 운영체계, 펌웨어, 플랫폼 및 응용프로그램(어플리케이션) 중 적어도 하나의 형태로 구현되는 프로그램(들)을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 응용프로그램은, 전자장치(10)의 제조 시에 미리 설치 또는 저장되거나, 혹은 추후 사용 시에 외부로부터 응용프로그램의 데이터를 수신하여 수신된 데이터에 기초하여 설치될 수 있다. 응용프로그램의 데이터는, 예컨대, 어플리케이션 마켓과 같은 서버로부터 다운로드될 수도 있다. 이와 같은 서버는, 컴퓨터프로그램제품의 일 예이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 프로세서(13)는 에코제거의 보정 필요 여부를 판단하거나, 보정된 에코제거를 수행하기 위한 데이터 분석, 처리, 및 결과 정보 생성 중 적어도 일부를 규칙 기반 또는 인공지능 알고리즘으로서 기계학습, 신경망, 또는 딥러닝 알고리즘 중 적어도 하나를 이용하여 수행할 수 있다.
한편, 전자장치(10)의 구성은 도 2에 한정되지 않으므로, 전자장치(10)는 도 2에 도시된 구성 중 일부 구성을 배제하거나 도 2에 도시되지 않는 구성을 포함할 수 있다. 일 예로, 전자장치(10)는 디스플레이, 사용자입력부, 센서부, 전원부 혹은 배터리부, 또는 저장부 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
디스플레이는 저장된 영상신호, 또는 외부로부터 수신한 영상신호에 기초하여 영상을 표시할 수 있다. 디스플레이가 외부로부터 영상을 수신하여 표시하는 경우, 전자장치(10)는 영상신호 수신부 및 영상신호 처리부를 더 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이는 에코제거를 수행하기 위한 영상을 표시할 수 있다. 일 예로, 전자장치(10)는 사용자입력에 따라 에코제거를 수행할 수 있으며, 이 경우, 디스플레이는 에코제거의 수행 여부를 질문하거나, 사용자로부터 질문에 대응하는 사용자입력을 수신할 수 있는 사용자 인터페이스(User interface)를 표시할 수 있다.
디스플레이의 구현 예는 한정되지 않으며, 액정(liquid crystal), 플라즈마(plasma), 발광 다이오드(light-emitting diode), 유기발광 다이오드(organic light-emitting diode), 면전도 전자총(surface-conduction electron-emitter), 탄소 나노 튜브(carbon nano-tube), 나노 크리스탈(nano-crystal) 등으로 구현될 수 있다.
사용자입력부는 사용자입력을 수신하여 프로세서(13)로 전달할 수 있다. 사용자입력부는 사용자입력의 방식에 따라서 다양한 형태로 구현될 수 있는 바, 일 예로, 전자장치(10)의 외측에 마련되는 메뉴버튼, 외부 리모트 컨트롤러(Remote Controller, 리모컨)로부터 사용자입력에 대응하는 리모컨신호를 수신하는 리모컨신호 수신부, 또는 디스플레이에 마련되어 사용자의 터치입력을 수신하는 터치스크린으로 구현될 수 있다.
센서부는 외부 스피커(20)의 이동, 회전, 넘어짐, 반전 등과 같은 움직임을 감지할 수 있다. 일 예로, 센서부는 전자장치(10)의 전방을 캡처하여, 캡처된 이미지로부터 외부 스피커(20)의 움직임에 관한 정보를 획득하는 이미지 센서로서, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 또는 CCD(Charge Coupled Device) 방식의 카메라로 구현될 수 있다. 또는, 센서부는 전자장치(10)의 전방으로 출력되는 적외선 신호가 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 외부 스피커(20)의 움직임에 관한 정보를 획득하는 적외선 센서로 구현될 수도 있다.
전원부 혹은 배터리부는 프로세서(13)의 제어에 따라 외부로부터 전원을 공급받아 전자장치(10)의 각 구성들에 필요한 공급하거나, 공급받은 전원을 저장할 수 있다.
한편, 저장부는 전자장치(10)를 제어하기 위한 명령어, 프로그램, 어플리케이션, 또는 다양한 컨텐츠에 관한 사운드 신호 등을 저장할 수 있다. 일 예로, 저장부는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램, 롬 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
도 3은 도 1의 전자장치의 제어방법을 도시한다. 본 실시예에 의한 제어방법은 전자장치(10)의 프로세서(13)가 앞서 설명한 제어프로그램을 실행함으로써 수행될 수 있다. 이하, 설명의 편의상, 프로세서(13)가 제어프로그램을 실행하여 수행하는 동작을, 간략하게, 프로세서(13)의 동작인 것으로 설명할 수 있다.
도 3을 참조하면, 프로세서(13)는 음성 수신부(12)를 통해 수신되는 사운드 신호에 대해 에코제거의 보정이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(S301). 일 예로, 프로세서(13)는 외부 스피커(20)의 움직임을 모니터링하고, 모니터링된 움직임에 따라 음성 수신부(12)로 수신되는 사운드 신호에 대해 에코제거의 보정이 필요한지를 판단할 수 있다.
프로세서(13)는 에코제거의 보정이 필요하다는 판단에 대응하여, 테스트 사운드 신호를 외부 스피커(20)로 출력할 수 있다(S302). 일 예로, 외부 스피커(20)에 대한 모니터링을 통해 외부 스피커(20)가 제1 위치에서 제2 위치로 소정 거리를 초과하여 위치 이동(21)한 것으로 감지된 경우, 프로세서(13)는 에코제거의 보정이 필요하다고 판단할 수 있으며, 위치 이동(21)에 대응하는 에코제거의 보정값을 결정하기 위한 테스트 사운드 신호를 외부 스피커(20)로 출력할 수 있다.
프로세서(13)는 테스트 사운드 신호에 대응하여 외부 스피커(20)로부터 출력되어 음성 수신부(12)를 통해 수신되는 피드백 사운드 신호를 식별할 수 있다(S303). 일 예로, 프로세서(13)는 테스트 사운도 신호에 대응하여 외부 스피커(20)로부터 출력되는 피드백 사운드를 수신하고, 테스트 사운드 신호의 크기, 위상, 주파수 등과 같은 특성을 고려하여 테스트 사운드 신호에 대응하는 피드백 사운드에 의한 피드백 사운드 신호를 식별할 수 있다.
프로세서(13)는 테스트 사운드 신호 및 피드백 사운드 신호 간의 특성 차이에 기초하여 에코제거의 보정값을 결정할 수 있다(S304). 일 예로, 테스트 사운드 신호 및 피드백 사운드 신호 간의 크기 또는 위상 중 적어도 하나의 차이를 고려하여 보정값의 비율, 크기, 또는 위상 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
프로세서(13)는 사운드 출력부(11)를 통해 외부 스피커(20)로 제1 사운드 신호가 출력되는 동안, 음성 수신부(12)를 통해 수신되는 제2 사운드 신호에 대하여, 보정값에 기초한 제1 사운드 신호의 에코제거를 수행하여 사용자 음성 신호를 획득할 수 있다(S305). 일 예로, 프로세서(13)는 사운드 출력부(11)를 통하여 외부 스피커(20)로 뉴스 채널의 사운드 신호를 출력하는 동안, 음성 수신부(12)를 통해 수신되는 뉴스 채널의 사운드(18)에 의한 사운드 신호 및 사용자 음성(19)에 의한 사용자 음성 신호에 대하여, 보정값에 기초한 뉴스 채널의 사운드 신호의 에코제거를 수행함으로써, 뉴스 채널의 사운드 신호를 제거하고, 사용자 음성 신호를 획득할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 전자장치(10)의 제어방법에 따르면, 전자장치(10)는 에코제거에 대한 보정이 필요한지 여부를 판단하고, 음성 수신부(12)를 통하여 수신되는 사운드 신호에 대해 보정된 에코제거를 수행하여 사용자 음성 신호를 획득함으로써, 사용자 음성(19)에 대한 인식률을 개선할 수 있다.
도 4 및 5는 도 3의 동작 S301과 관련하여, 외부 스피커의 설치 환경이 변하는 일 예를 도시한다. 먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 스피커(20)는 전자장치(10)로부터 제1 거리(d40)만큼 떨어진 제1 위치에서 소정 이동 거리(d41)만큼 이격된 제2 위치로 이동(41)한 것으로 가정한다.
전자장치(10)는 외부 스피커(20)의 이동(41) 여부 또는 이동 거리(d41)의 정도에 따라 외부 스피커(20)의 설치 환경에 변화가 있는 것으로 판단하고, 에코제거의 보정 수행 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 전자장치(10)는 이동 거리(d41)가 소정 거리 이상인 경우 에코제거의 보정이 필요하다고 판단할 수 있다.
외부 스피커(20)의 설치 환경의 변화 여부의 판단은 센서(14)를 통하여 획득한 정보에 기초할 수 있다. 일 예로, 센서(14)가 카메라로 구현되는 경우, 전자장치(10)는 카메라(14)를 통해 획득한 이미지 정보에 기초하여 외부 스피커(20)를 식별하거나, 외부 스피커(20)의 이동(41) 여부를 감지하거나, 이동 거리(d41)를 측정할 수 있다. 다만, 전자장치(10)는 카메라(13)뿐만 아니라 다양한 센서를 사용할 수 있으며, 이미지 식별, 이동 감지, 또는 이동 거리 측정을 위해 다양한 이미지 인식 알고리즘을 사용할 수 있다.
한편, 전자장치(10)는 센서(14)를 통하여 감지된 외부 스피커(20)의 회전(42) 여부 또는 회전 각도(a42)의 정도에 따라 외부 스피커(20)의 설치 환경에 변화가 있는 것으로 판단할 수 있다. 일 예로, 전자장치(10)는 회전 각도(a42)가 소정 각도 이상인 경우 에코제거의 보정이 필요하다고 판단할 수 있다. 다만, 외부 스피커(20)의 설치 환경의 변화는 외부 스피커(20)의 이동 또는 회전에 한정되는 것은 아니며, 외부 스피커(20)의 넘어짐, 반전 등과 같은 움직임이나, 외부 스피커(20)가 사용자 또는 장애물에 의해 일부 또는 전부가 가려지는 경우를 포함할 수 있다.
이어서, 도 5를 참조하여, 도 3의 동작 S301과 관련되는, 외부 스피커의 설치 환경이 변하는 다른 예를 설명한다. 도 5를 참조하면, 외부 스피커(20)는 전자장치(10)로부터 출력되는 사운드 신호에 기초하여 소정 크기를 갖는 사운드(47)를 출력하고, 전자장치(10)는 외부 스피커(20)로부터 출력되는 사운드(47)를 음성 수신부(12)를 통해 수신한다고 가정한다.
전자장치(10)는 음성 수신부(12)를 통해 수신하는 사운드(47)에 의한 사운드 신호의 크기, 즉, 볼륨에 관한 정보를 획득할 수 있으며, 획득한 정보에 기초하여 외부 스피커(20)의 볼륨 설정에 변화(51)가 있는 것으로 판단할 수 있다.
일 예로, 전자장치(10)는 음성 수신부(12)를 통해 수신하는 사운드(47)에 의한 사운드 신호가 1데시벨(db)을 갖는 것으로 판단할 수 있다. 경우에 따라서, 사운드 신호의 크기는 소정 시간 동안의 평균 크기가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 만일, 음성 수신부(12)를 통해 수신되는 사운드(48)에 의한 사운드 신호가 2데시벨을 갖는 것으로 식별되면, 전자장치(10)는 외부 스피커(20)의 볼륨이 높아지도록 볼륨 설정에 변화(51)가 있는 것으로 판단할 수 있다. 다만, 볼륨 설정의 변화(51)는 사운드 신호의 크기 변화에 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라 위상의 변화도 포함할 수 있다.
이와 같이, 전자장치(10)는 외부 스피커(20)의 움직임, 볼륨 설정의 변화 등이 있는 경우, 외부 스피커(20)의 설치 환경에 변화가 있는 것으로 판단할 수 있다.
도 6 및 7은 도 3의 동작 S302 내지 S304와 관련하여, 에코제거의 보정값을 결정하는 일 예를 도시한다. 먼저, 도 6을 참조하면, 전자장치(10)는 동작 S301에 따라 음성 수신부(12)를 통해 수신되는 사운드 신호에 대한 에코제거의 보정이 필요하다고 판단한 경우, 사운드 출력부(11)를 통해 테스트 사운드 신호(15)를 외부 스피커(20)로 출력할 수 있다. 일 예로, 외부 스피커(20)의 위치 이동(21)이 감지되는 경우, 전자장치(10)는 테스트 사운드 신호(15)를 출력할 수 있다. 전자장치(10)가 AI 스피커인 경우에도 외부 스피커(20)로 테스트 사운드 신호(15)를 출력할 수 있다.
전자장치(10)는 테스트 사운드 신호(15)에 대응하여 외부 스피커(20)로부터 출력되는 피드백 사운드(16)를 음성 수신부(12)를 통해 수신하고, 테스트 사운드 신호(15) 및 피드백 사운드(16)에 의한 피드백 사운드 신호 간의 특성 차이에 기초하여 에코제거의 보정값을 결정할 수 있다.
이하에서 도 7을 참조하여, 에코제거의 보정값을 결정하는 일 예에 대해 좀더 자세히 설명한다. 도 7을 참조하면, 전자장치(10)는 테스트 사운드 신호(15) 및 피드백 사운드 신호 간의 감쇄비율(Ratio) 및 지연시간(Delay)을 갖는 보정값을 결정할 수 있다. 여기서, 감쇄비율(Ratio)은 테스트 사운드 신호(15) 및 피드백 사운드 신호 간의 크기의 비율로 나타낼 수 있으며, 지연시간(Delay)은 테스트 사운드 신호(15)의 출력 시간 및 피드백 사운드 신호의 입력 시간 간의 차이를 나타낼 수 있다.
일 예로, 크기가 1인 테스트 사운드 신호(15)에 대응한 피드백 사운드 신호의 크기가 0.5이면, 감쇄비율(Ratio)가 0.5로 결정될 수 있고, 위상이 180도인 테스트 사운드 신호(15)에 대응한 피드백 사운드 신호의 위상이 270도이면, 지연시간(Delay)이 90도로 결정될 수 있다. 다만, 도 7이 보정값의 감쇄비율 또는 지연시간을 한정하는 것은 아니므로, 외부 스피커(20)의 설치 환경의 변화에 따라 다양한 보정값을 가질 수 있다. 한편, 프로세서(13)는 결정된 보정값을 저장부에 저장할 수 있다.
도 8은 도 3의 동작 S305와 관련하여, 결정된 보정값에 기초하여 에코제거를 수행하는 일 예를 도시한다. 도 8을 참조하면, 전자장치(10)는 보정값에 기초하여 에코제거를 수행하기 위해 필터부(71) 및 감산부(72)를 포함할 수 있다. 필터부(71)는 전자장치(10)에서 외부 스피커(20)로 출력되는 제1 사운드 신호(88)를 보정값으로 필터링하여, 필터링된 사운드 신호를 감산부(72)에 제공할 수 있다. 일 예로, 보정값이 감쇄비율 0.5 및 지연시간가 90도인 것으로 결정된 경우, 필터부(71)는 외부 스피커(20)로 출력되는 뉴스 채널의 사운드 신호(88)에 감쇄비율 0.5를 곱하고, 지연시간 90도를 더한 필터링된 사운드 신호를 감산부(72)에 제공할 수 있다.
감산부(72)는 음성 수신부(12)를 통해 수신한 제2 사운드(18)에 의한 제2 사운드 신호(89)에 대하여, 필터링된 사운드 신호를 차감함으로써, 제1 사운드 신호(88)의 에코제거를 수행할 수 있다. 일 예로, 뉴스 채널의 사운드 신호(88)가 외부 스피커(20)로 출력되고, 뉴스 채널의 사운드 신호(88)에 대응하여 외부 스피커(20)로부터 출력되는 뉴스 채널의 사운드(18)가 음성 수신부(12)를 통해 수신되는 경우를 가정한다. 감산부(72)는 음성 수신부(12) 통해 수신되는 뉴스 채널의 사운드(18)에 의한 사운드 신호(89)에 대하여, 필터링된 사운드 신호를 차감함으로써, 뉴스 채널의 사운드(18)에 의한 사운드 신호(89)를 제거할 수 있다.
만일, 뉴스 채널의 사운드 신호(88)가 출력되는 동안, 야구 채널로 변경을 지시하는 사용자 음성(19)이 수신되는 경우, 감산부(72)는 음성 수신부(12)를 통하여 수신되는 뉴스 채널의 사운드(18) 및 사용자 음성(19)에 대하여, 필터링된 사운드 신호를 차감함으로써, 뉴스 채널의 사운드(18)에 의한 사운드 신호(89)를 제거하고, 사용자 음성(19)에 의한 사용자 음성 신호를 획득할 수 있다.
다만, 도 8이 에코제거의 수행을 위한 구성을 필터부(71) 및 감산부(72)로 한정한 것은 아니므로, 프로세서(13)는 필터부(71) 및 감산부(72) 이외의 구성으로 에코제거를 수행할 수도 있다.
도 9는 도 3의 동작 S301과 관련하여, 사용자입력에 따라 에코제거의 보정을 수행하는 일 예를 도시한다. 도 9를 참조하면, 전자장치(10)는 리모컨(30)으로 통하여 사용자입력을 수신할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니므로, 메뉴버튼, 터치스크린 등 다양한 사용자입력부를 통해 사용자입력을 수신할 수 있다.
전자장치(10)는 외부 스피커(20)의 움직임의 변화, 볼륨 설정의 변화 등의 설치 환경의 변화가 감지된 경우, 외부 스피커의 설치 환경이 변화되었는지 여부를 묻는 UI(91)를 디스플레이에 표시할 수 있다. 이에 대하여, 설치 환경이 변화되었다는 사용자입력이 수신되면, 전자장치(10)는 에코제거의 보정이 필요한 것으로 판단하고, 도 3의 동작 S302 내지 S304에 따라 에코제거의 보정을 수행할 수 있다.
한편, 전자장치(10)는 에코제거의 보정을 수행하기 위한 사용자입력을 수신할 수도 있다. 일 예로, 외부 스피커(20)의 설치 환경의 변화가 없는 경우라도, 에코제거의 보정을 나타내는 메뉴항목 또는 리모컨(30)의 버튼에 대한 사용자입력이 있는 경우, 도 3의 동작 S302 내지 S304에 따라 에코제거의 보정을 수행할 수 있다. 이 경우, 프로세서(13)는 에코제거의 보정을 수행할지 여부를 묻는 UI(82)를 표시하고, 사용자입력에 따라 에코제거의 보정을 수행할 수도 있다.
이와 같이, 외부 스피커의 설치 환경이 변화되었는지 여부를 묻는 UI(91) 또는 에코제거의 보정을 수행할지 여부를 묻는 UI(82)를 표시하면, 외부 스피커(20)의 설치 환경에 변화가 있더라도 사용자의 의도에 반하여 에코제거의 보정이 수행되는 것을 방지하거나, 외부 스피커(20)의 설치 환경에 변화가 없더라도 사용자의 의도에 따라 에코제거의 보정이 수행될 수 있으므로, 에코제거의 보정 수행에 대한 사용 편의성을 개선할 수 있다.
도 10은 도 3의 동작 S301과 관련하여, 전자장치(10)의 전원 온에 대응하여 에코제거의 보정을 수행하는 일 예를 도시한다. 도 10을 참조하면, 전자장치(10)는 전원 오프에서 전원 온(1101)이 될 수 있다. 일 예로, 전자장치(10)는 리모컨(30)의 전원 온 버튼에 대한 사용자입력에 기초하여 전원 온(1101)이 될 수 있다.
전자장치(10)는 전원 온(1101)에 대응하여, 외부 스피커(20)로 에코제거의 보정이 필요하다고 판단하고, 도 3의 동작 S302 내지 S304에 따라 에코제거의 보정을 수행할 수 있다. 다만, 전원 온(1101)에 한정되어 에코제거의 보정을 수행하는 것은 아니므로, 전자장치(10)는 초기화, 재설정 등의 기능을 수행하는 것에 대응하여 에코제거의 보정을 수행할 수 있다.
도 11은 도 3의 동작 S302과 관련하여, 가청 대역 또는 비가청 대역의 테스트 사운드 신호가 출력되는 일 예를 도시한다. 도 11을 참조하면, 전자장치(10)는 외부 스피커(20)의 설치 환경의 변화에 대응하여 테스트 사운드 신호(15)를 외부 스피커(20)로 출력할 수 있다. 이 경우, 전자장치(10)는 가청 대역 또는 비가청 대역의 테스트 사운드 신호(15)를 출력할 수 있다.
일 예로, 전자장치(10)는 에코제거의 보정이 필요하다고 판단하는 경우, 센서(14)를 통해 사용자가 전자장치(10)의 근방에 있거나, 소정 거리 이내에 존재하는지를 식별할 수 있다. 만일, 사용자가 근방에 있거나, 소정 거리 이내에 존재하는 것으로 감지된 경우, 전자장치(10)는 비가청 대역의 주파수를 갖는 테스트 사운드 신호(15)를 외부 스피커(20)로 출력할 수 있다.
다른 예로, 전자장치(10)는 소정 컨텐츠 영상이 표시되거나 음성이 출력되는 것으로 식별되는 경우, 비가청 대역의 주파수를 갖는 테스트 사운드 신호(15)를 외부 스피커(20)로 출력할 수 있다. 비가청 대역의 주파수는 사용자에게는 들리지 않지만, 음성 수신부(12)가 수신 가능한 대역을 주파수일 수 있다.
반면에, 사용자가 근방에 없거나, 소정 거리 이내에 존재하지 않는 것으로 식별되는 경우, 또는 소정 컨텐츠 영상이나 음성이 출력되지 않는 것으로 식별되는 경우, 전자장치(10)는 가청 대역의 테스트 사운드 신호(15)를 외부 스피커(20)로 출력할 수 있다. 다만, 가청 대역 또는 비가청 대역의 테스트 사운드 신호(15)는 각각 출력될 수 있지만, 동시에 출력되거나 순차적으로 출력될 수도 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자장치에 있어서,
    음성 수신부;
    외부 스피커와 연결될 수 있는 사운드 출력부; 및
    상기 음성 수신부를 통해 수신되는 사운드 신호에 대한 에코제거의 보정이 필요한지 여부를 판단하고,
    상기 보정이 필요하다는 판단에 대응하여, 상기 사운드 출력부를 통해 테스트 사운드 신호를 출력하도록 하고,
    상기 출력된 테스트 사운드 신호에 대응하여 상기 음성 수신부를 통해 피드백 사운드 신호를 수신하고,
    상기 테스트 사운드 신호 및 상기 피드백 사운드 신호 간의 특성 차이에 기초하여 상기 에코제거의 보정값을 결정하고,
    상기 사운드 출력부를 통해 상기 외부 스피커로 제1 사운드 신호가 출력되는 동안, 상기 음성 수신부를 통해 수신되는 제2 사운드 신호에 대하여, 상기 결정된 보정값에 기초한 상기 제1 사운드 신호의 에코제거를 수행하여 사용자 음성 신호를 획득하는
    프로세서를 포함하는 전자장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 외부 스피커의 설치 환경의 변화에 기초하여 상기 보정이 필요한지 여부를 판단하는 전자장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외부 스피커의 설치 환경은, 상기 전자장치와, 상기 외부 스피커 간의 거리를 포함하는 전자장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는, 센서에 의해 감지되는 상기 외부 스피커의 움직임에 관한 정보를 획득하고, 상기 획득된 정보에 기초하여 상기 전자장치와, 상기 외부 스피커 간의 거리의 변화를 판단하는 전자장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 외부 스피커의 설치 환경은, 상기 외부 스피커의 볼륨 설정을 포함하는 전자장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 음성 수신부를 통하여 수신되는 사운드 신호의 크기에 관한 정보를 획득하고, 상기 획득된 정보에 기초하여 상기 외부 스피커의 볼륨 설정의 변화를 판단하는 전자장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는, 사용자입력에 기초하여 상기 외부 스피커의 설치 환경의 변화를 판단하는 전자장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 사용자입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 표시하는 전자장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 전자장치의 전원 온에 대응하여 상기 보정이 필요하다고 판단하는 전자장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 테스트 사운드 신호 및 상기 피드백 사운드 신호 간의 크기 또는 위상 중 적어도 하나의 차이에 기초하여 상기 에코제거의 보정값을 결정하는 전자장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 테스트 사운드 신호는 가청 대역 또는 비가청 대역의 주파수를 갖는 전자장치.
  12. 외부 스피커에 연결되는 전자장치의 제어방법에 있어서,
    음성 수신부를 통해 수신되는 사운드 신호에 대한 에코제거의 보정이 필요한지 여부를 판단하는 단계;
    상기 보정이 필요하다는 판단에 대응하여, 사운드 출력부를 통하여 테스트 사운드 신호를 출력하는 단계;
    상기 출력된 테스트 사운드 신호에 대응하여 상기 음성 수신부를 통해 수신되는 피드백 사운드 신호를 식별하는 단계;
    상기 테스트 사운드 신호 및 상기 피드백 사운드 신호 간의 특성 차이에 기초하여 상기 에코제거의 보정값을 결정하는 단계; 및
    상기 사운드 출력부를 통해 상기 외부 스피커로 제1 사운드 신호가 출력되는 동안, 상기 음성 수신부를 통해 수신되는 제2 사운드 신호에 대하여, 상기 결정된 보정값에 기초한 상기 제1 사운드 신호의 에코제거를 수행하여 사용자 음성 신호를 획득하는 단계
    를 포함하는 전자장치의 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는, 상기 외부 스피커의 설치 환경의 변화에 기초하여 상기 보정이 필요한지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 전자장치의 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 외부 스피커의 설치 환경은, 상기 전자장치와, 상기 외부 스피커 간의 거리를 포함하는 전자장치의 제어방법.
  15. 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 외부 스피커에 연결되는 전자장치의 제어방법을 수행하는 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 기록매체에 있어서, 상기 전자장치의 제어방법은,
    음성 수신부를 통해 수신되는 사운드 신호에 대한 에코제거의 보정이 필요한지 여부를 판단하는 단계;
    상기 보정이 필요하다는 판단에 대응하여, 사운드 출력부를 통하여 테스트 사운드 신호를 출력하는 단계;
    상기 출력된 테스트 사운드 신호에 대응하여 상기 음성 수신부를 통해 수신되는 피드백 사운드 신호를 식별하는 단계;
    상기 테스트 사운드 신호 및 상기 피드백 사운드 신호 간의 특성 차이에 기초하여 상기 에코제거의 보정값을 결정하는 단계; 및
    상기 사운드 출력부를 통해 상기 외부 스피커로 제1 사운드 신호가 출력되는 동안, 상기 음성 수신부를 통해 수신되는 제2 사운드 신호에 대하여, 상기 결정된 보정값에 기초한 상기 제1 사운드 신호의 에코제거를 수행하여 사용자 음성 신호를 획득하는 단계
    를 포함하는 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램이 기록된 기록매체.
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