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KR100915726B1 - 잡음 억제 방법 및 장치 - Google Patents

잡음 억제 방법 및 장치

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Publication number
KR100915726B1
KR100915726B1 KR1020077000819A KR20077000819A KR100915726B1 KR 100915726 B1 KR100915726 B1 KR 100915726B1 KR 1020077000819 A KR1020077000819 A KR 1020077000819A KR 20077000819 A KR20077000819 A KR 20077000819A KR 100915726 B1 KR100915726 B1 KR 100915726B1
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KR
South Korea
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celp
tdac
noise suppression
env
signal
Prior art date
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KR1020077000819A
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Inventor
마르틴 가르트너
슈테판 샨틀
Original Assignee
지멘스 악티엔게젤샤프트
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Publication date
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Priority claimed from DE200510032079 external-priority patent/DE102005032079A1/de
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Publication of KR20070062493A publication Critical patent/KR20070062493A/ko
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Abstract

본 발명은 제 1의 디코딩된 신호 분량(S_CELP) 및 제 2의 디코딩된 신호 분량(S_TDAC)으로 구성되는 디코딩된 신호에서 잡음을 억제(S_OUT)하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은
a. 상기 제 1의 디코딩된 신호 분량(S_CELP) 및 제 2의 디코딩된 신호 분량(S_TDAC)의 제 1 에너지 포락 곡선(ENV_CELP) 및 제 2 에너지 포락 곡선(ENV_TDAC)을 결정하는 단계;
b. 상기 제 1 및 제 2 에너지 포락 곡선(ENV_CELP, ENV_TDAC)의 비교 결과에 따라서 특성 수(R)를 형성하는 단계;
c. 상기 특성 수(R)에 따라서 증폭 계수(G)를 도출하는 단계; 및
d. 상기 제 2의 디코딩된 신호 분량을 상기 증폭 계수(G)와 곱하는 단계를 포함하며, 이와 같은 방법은 프리-에코-간섭 잡음 및 포스트-에코-간섭 잡음을 원하는 바대로 감소시킨다.

Description

잡음 억제 방법 및 장치 {NOISE SUPPRESSION PROCESS AND DEVICE}
본 발명은 혼성(hybrid) 코더를 이용하여 코딩된 신호를 디코딩하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상응하게 형성된 디코딩 장치와도 관련이 있다.
오디오 신호를 코딩하기 위해서는, 상이한 방법들이 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다. 따라서, 예를 들어 우수한 품질을 갖는 음성 신호의 질적으로 우수한 코딩을 위해서 그리고 그와 동시에 코딩된 데이터 흐름의 비트 전송 속도(bit rate)가 낮은 경우에는 소위 CELP(Code Excited Linear Prediction) 기술이 유리한 것으로 입증되었다. CELP는 시간 영역에서 동작하고, 가변적인 필터를 위한 여기 모델(excitation model)을 토대로 한다. 이 경우 음성 신호는 필터 파라미터로 나타날 뿐만 아니라 여기 신호를 기술하는 파라미터로도 나타난다.
코더와 관련해서는 대부분, 코딩된 데이터를 재차 암호 해독하거나 또는 디코딩할 수 있는 상응하는 디코더도 언급된다. 통신을 위해 필요한 데이터의 발신 및 수신을 가능하게 하기 위하여, 상응하는 통신 설비들은 소위 코덱(codec)을 포함한다.
특히 코딩된 데이터 흐름의 비트 전송 속도가 상대적으로 높은 경우에도 매우 높은 품질을 가져야만 하는 음악 신호 및 음성 신호를 코딩하기 위해서는, 다른 무엇보다도 소위 지각(perceptual) 코덱(codec = Coder/Decoder)이 보급되었다. 상기 지각 코덱은 주파수 범위에서의 정보 축소를 토대로 하고, 인체 청각 시스템의 마스킹 효과(masking effect)를 이용한다. 다시 말해서, 예컨대 사람이 감지할 수 없는 특정 주파수 또는 변동은 또한 나타날 수도 없다. 그럼으로써, 코더 또는 코덱의 복잡성이 줄어든다. 상기 코더가 대부분은 주파수 영역에서 타임 신호의 변환으로 동작을 하고, 이 경우에는 상기 변환이 예를 들어 MDCT(Modified Discrete Cosine Transformation; 변형된 이산 코사인 변환)에 의해서 실행되기 때문에, 상기 코더는 변환 코더 또는 변환 코덱으로서도 언급되는 경우가 많다. 이와 같은 용어는 본 특허 출원서에서 사용된다.
최근에는 소위 스케일링 가능한(scalable) 코덱의 사용이 증가하고 있다. 스케일링 가능한 코덱이란, 코딩된 데이터 흐름의 비트 전송 속도가 상대적으로 높은 경우에 탁월한 오디오 품질을 발생시키는 그러한 코덱이다. 이와 같은 코덱에 의해서는 상대적으로 길고 주기적으로 전송될 패킷이 얻어진다.
하나의 패킷은 임의의 기간 내에 생성되어 바로 이 패킷 내에서 함께 전송되는 다수의 데이터이다. 패킷의 경우에는 처음에는 중요한 데이터가 전송되는 경우가 많으나, 나중에는 덜 중요한 데이터가 전송된다. 그러나 상기와 같이 패킷이 긴 경우에는, 데이터의 한 부분이 제거됨으로써, 특히 시간상으로 가장 마지막에 전송된 상기 패킷의 부분이 절단됨으로써, 상기 패킷이 단축될 가능성이 존재한다. 그에 의해서는 당연히 품질의 저하가 초래된다.
전술한 특성들로 인해 스케일링 가능한 코덱의 경우에는, 비트 전송 속도가 낮은 때에는 CELP 코덱에 의해서 동작이 이루어지고, 비트 전송 속도가 상대적으로 높은 때에는 변환 코덱에 의해서 동작이 이루어진다. 이와 같은 상황은, 우수한 품질의 베이스 신호를 CELP 방법에 따라 코딩하고, 추가로 상기 베이스 신호를 개선하는 변환 코덱-방법에 따라 추가 신호를 발생시키는 혼성 CELP/변환 코덱의 개발을 야기했다. 이로써 바람직한 탁월한 품질이 야기된다.
상기와 같은 변환 코덱을 사용하는 경우의 단점은 소위 "프리-에코-효과(pre-echo-effect)"가 발생한다는 것이다. 상기 프리-에코-효과는, 하나의 변환-코더 블록의 전체 블록 길이에 걸쳐 균일하게 분포된 간섭 잡음(interference noise)을 포함한다. 하나의 블록은 함께 코딩되는 데이터 전체를 의미한다. 변환 코덱은 통상적으로 40 msec의 블록 길이를 갖는다. 상기 프리-에코-효과의 간섭 잡음은 전송된 스펙트럼 성분들의 양자화 에러에 의해서 형성된다. 신호 레벨이 균일한 경우, 상기 간섭 잡음 레벨은 어디서나 유효 신호 레벨 아래에 있다. 하지만 0-레벨을 갖는 유효 신호 다음에 갑작스럽게 높은 레벨이 연속되면, 상기 간섭 잡음은 높은 레벨이 시작되기 전에 명확하게 들린다. 문헌에는, 상기와 같은 상황을 위한 한 예로서, 캐스터네츠를 칠 때의 신호 파형이 공지되어 있다.
상기와 같은 효과를 감소시키기 위하여, 이미 다양한 방법들이 적용되어 있다. 그러나 이 방법들은 모두 추가 정보의 전송에 의해서 실행되며, 이와 같은 사실은 재차 코더의 설계를 매우 복잡하게 하거나 또는 코더가 일시적으로 상승된 비트 전송 속도로 동작하도록 강요하게 된다.
상기와 같은 선행 기술로부터 출발하는 본 발명의 목적은, 혼성 코더를 이용하여 코딩된 신호에서 추가 정보를 전혀 필요로 하지 않는 간섭 잡음 감소 효과를 야기할 수 있는 간단한 가능성을 제공하는 것이다.
상기 목적은 독립 청구항들의 대상에 의해서 달성된다. 바람직한 개선예들은 종속 청구항들의 대상이다.
예를 들어 CELP 디코더로부터 유래하는 제 1 신호 및 예를 들어 변환 디코더로부터 유래하는 제 2 신호로 구성되는 디코딩된 신호에서 상기와 같은 간섭 잡음 감소 효과를 얻기 위하여, 아래와 같은 단계들이 실행된다:
상기 2개의 디코딩된 신호 분량으로부터 해당 에너지 포락 곡선(energy envelope)이 각각 결정된다. 에너지 포락 곡선이란, 특히 시간에 대한 하나의 신호의 에너지 파형을 의미한다.
2개의 포락 곡선을 비교함으로써, 예컨대 비율과 동일한 하나의 특성 수(characteristic number)가 형성된다.
상기 특성 수는 증폭 계수를 도출하기 위해서도 이용된다.
이와 같은 방법은, 예를 들어 제 1의 디코딩된 신호 분량을 야기하는 코딩 방법을 통해서 에너지가 더욱 신뢰할만하게 검출되는 경우에 특별한 장점을 갖는다. 다시 말해, 그 경우에는 상기 특성 수 또는 증폭 계수에 의해서 편차가 검출될 수 있다.
특히 제 2의 디코딩된 신호 분량은 상기 증폭 계수와 곱해질 수 있다. 그럼으로써 전술한 편차가 보정될 수 있다.
모든 신호들은 타임 세그먼트로 분할될 수 있으며, 이 경우 특히 제 1의 디코딩된 신호 분량을 위해 사용되는 타임 세그먼트는 제 2의 신호 분량을 위해 사용되는 타임 세그먼트보다 더 짧을 수 있다.
따라서, 상대적으로 높은 타임 분해도 때문에 에너지 편차는 제 2 신호 분량에서 더 잘 보정될 수 있다.
상기 제 1의 신호 분량은 CELP 코딩된 신호를 디코딩하는 CELP 디코더로부터 유래할 수 있고, 제 2의 신호 분량은 변환 코딩된 신호를 디코딩하는 변환 디코더로부터 유래할 수 있다. 상기 변환 코딩된 신호는 특히 제 1의 CELP-디코딩된 신호 분량도 포함할 수 있는데, 상기 신호 분량은 디코딩 후에 변환 코딩되었고, 송신기로부터 전송되는 변환 코딩된 신호에 (말하자면 이미 주파수 범위에서) 가산되었으며, 그 후에 변환 디코더 내에서 제 2 신호 분량에 속하는 분량으로서 디코딩된다.
대안적으로는, 전송된 CELP-코딩된 신호 및 전송된 변환 코딩된-신호로부터 시간 영역에서도 총합이 형성될 수 있다.
증폭 계수는 특히 특성 수와 같을 수 있다. 그 경우, 적합한 비율을 형성할 때에 상기 비율이 특히 프리-에코 잡음을 포함하는 경우에는, 제 2의 디코딩된 신호 분량이 상응하게 약해질 수 있다.
특히 제 1 디코더는 CELP-기술을 토대로 할 수 있고 및/또는 제 2 코더는 변환 디코더를 토대로 할 수 있다. 따라서, 매우 효과적인 잡음 감소와 동시에 디코딩된 신호의 탁월한 품질이 얻어진다.
디코더 측에서 수신된 전체 신호의 변동은 특히 특정 기준들이 존재하는 경우에만 실행될 수 있다.
특별히, 신호 레벨 변동이 소정의 임계값을 초과하는 경우에만 디코더 측에서 수신된 전체 신호가 변동되는 것이 제안된다. 이와 같은 제안은 매우 효과적인 프리-에코-감소를 가능케 하는데, 그 이유는 상기 프리-에코-효과가 - 이미 설명된 바와 같이 - 주로 레벨 변동시에 나타나기 때문이며, 그 이유는 또한 프리-에코 잡음이 신호 레벨 위에 있기 때문이다. 다른 한편으로, 이와 같은 선별적인 변동에 의해서는 제 2 코더를 이용한 품질 개선이 아무 소용없이 포기되지는 않는다.
본 발명의 한 추가 양상에 따르면, 전술된 방법을 토대로 하여 상기 디코딩된 신호 또는 상기 신호의 제 1 및 제 2 디코딩된 신호 분량을 주파수 범위에 따라 분리하여 처리하는 방법이 만들어진다. 이 방법은 다음과 같은 장점을 갖는다. 디코딩시에는, 다수의 주파수 대역에 대하여 상기 주파수 대역을 위해 필요한 설정 에너지가 공지된다. 다시 말하자면, 주파수 범위에 따라 분리된 각각의 제 1 디코딩된 신호 분량들, 예를 들어 CELP-신호들의 에너지로부터 상기 주파수 대역을 위해 필요한 설정 에너지가 공지된다. 이때 제 2의 디코딩된 신호 분량에 의해서는 애드-온(Add-on) 신호(추가 분량)가 제공될 수 있으나, 상기 신호의 자체 에너지는 상당한 편차를 보일 수 있다. 특히 문제가 되는 경우는, 예를 들어 프리-에코-효과로 인하여 상기 제 2 디코딩된 신호 분량의 에너지가 지나치게 높은 경우이다. 이 방법은 각각 개별적으로 처리된 주파수 대역에 대하여, 제 1 신호 분량의 에너지에 따라 제 2 신호 분량의 에너지를 (또는 레벨을) 제한한다. 상기 방법은 이와 같은 방식으로 분리되어 처리되는 주파수 대역들이 많으면 많을수록 그만큼 더 효과적이다.
본 발명의 추가의 장점들은 예로 제시된 실시예들을 참조하여 설명된다.
도 1은 예를 들어 코딩/디코딩 과정의 시퀀스를 설명하기 위한 코더 측 주요 성분 및 디코더 측 주요 성분을 도시한 개략도이며,
도 2는 통신 설비들 사이에서 코딩된 신호를 통신 네트워크를 통해 전송하기 위한 통신 설비를 개략적으로 도시한 개략도이고,
도 3은 CELP 신호를 토대로 하는 이득-적응(Gain-Adaption)을 이용한 프리-에코 감소 작용을 설명하기 위한 디코딩 장치 및 잡음 억제 장치의 개략도이며,
도 4는 프리-에코를 줄이거나 또는 프리-에코의 레벨을 적응시키기 위한 추가 실시예이다.
도 1에는 코딩 과정 및 디코딩 과정의 개략적인 시퀀스가 하나의 실시예를 참조하여 도시되어 있다. 코더 측(C)에서는, 수신기로 전송될 아날로그 신호(S)가 예비 처리 장치(PP)에 의하여, 예를 들어 디지털화됨으로써 코딩을 위해 예비 처리되거나 또는 준비된다. 또한 상기 신호를 분할 유닛(F) 내에서 타임 세그먼트 또는 프레임으로 분류하는 과정이 이루어진다. 이와 같은 방식으로 예비 처리된 신호는 코딩 유닛(COD)에 제공된다. 상기 코딩 유닛(COD)은 혼성 코더를 포함하고, 상기 혼성 코더는 제 1 코더, 즉 CELP-코더(COD1) 및 제 2 코더, 즉 변환 코더(COD2)를 구비한다. 상기 CELP-코더(COD1)는 상이한 주파수 범위에서 동작하는 다수의 CELP-코더(COD1_A, COD1_B, COD1_C)를 구비한다. 이와 같이 상이한 주파수 범위들로 세분함으로써, 매우 정확한 코딩이 보장될 수 있다. 또한, 상기와 같이 상이한 주파수 범위들로 세분하는 과정은 스케일링 가능한 코덱 개념(concept)을 매우 우수하게 지원하는데, 그 이유는 원하는 스케일링에 따라서 단 하나의 주파수 범위, 다수의 주파수 범위 또는 모든 주파수 범위가 전송될 수 있기 때문이다. 상기 CELP-코더(COD1)는 코딩된 전체 신호(S_GES)에 대한 기본 분량(S_G)을 제공한다. 상기 변환 코더(COD2)는 코딩된 전체 신호(S_GES)에 대한 추가의 분량(S_Z)을 제공한다. 상기 코딩된 전체 신호(S_GES)는 코더 측(C)에 있는 통신 설비(KC)에 의하여 디코더 측(D)에 있는 통신 설비(KD)로 전송된다. 이때 경우에 따라서는, 데이터 또는 상기 수신된 코딩된 전체 신호(S_GES)의 처리(예를 들어 상기 코딩된 전체 신호를 분량들(S_G 및 S_Z)로 분할하는 과정)가 처리 장치(PROC) 내에서 이루어지며, 이어서 상기 처리된 데이터 또는 상기 처리된 신호가 후속적인 디코딩(DEC)을 위하여 디코딩 장치(DEC)로 전송된다(이에 대해서는 도 3 및 4를 참조할 것). 상기 디코딩 과정 다음에는, 도 3에 상세하게 도시된 잡음 감소 장치(NR) 내부에서 이루어지는 잡음 감소 과정이 이어진다.
도 2는 (예를 들어 도 1의 코더 측(C)에 있는 성분들을 보여주면서) 제 1 통신 설비(COM1)를 도시하고 있으며, 상기 통신 설비는 데이터를 전송 및/또는 수신하기 위한 (예를 들어 통신 설비(KC)에 상응하는) 송·수신 유닛(ANT1) 그리고 연산 유닛(CPU1)을 포함하며, 상기 연산 유닛은 코더 측(C) 성분들을 구현하기 위해서 또는 도 1에 도시된 코딩 방법(코더 측(C)에서의 처리)을 실행할 목적으로 설계되었다. 데이터의 전송은 상기 송·수신 유닛(ANT1)에 의해서 통신 네트워크(CN)를 통해 이루어지며, 상기 통신 네트워크는 예를 들어 사용될 통신 설비들에 따라서 인터넷, 전화망 또는 이동 무선 통신망으로서 설계될 수 있다. 수신 과정은 (예를 들어 도 1의 우측 성분들을 나타내는) 제 2 통신 설비(COM2)에 의해서 이루어지고, 상기 제 2 통신 설비는 재차 (예를 들어 통신 설비(KB)에 상응하는) 송·수신 유닛(ANT2) 그리고 연산 유닛(CPU2)을 포함하며, 상기 연산 유닛은 디코더 측(D) 성분들을 구현하기 위해서 또는 도 1에 도시된 디코딩 방법(디코더 측(D)에서의 처리)을 실행할 목적으로 설계되었다. 상기 방법이 적용될 수 있는 통신 설비(COM1 및 COM2)의 가능한 구현예는 IP-전화, 음성-게이트웨이(Gateway) 또는 이동 전화이다.
프리-에코-감소의 시퀀스를 개략적으로 도시하기 위한 주요 성분들을 갖춘 잡음 감소 장치(NR) 및 디코딩 장치(DEC)를 볼 수 있는 도 3이 참조된다. (상기 신호(S_G)에 상응하는) CELP-코딩된 신호(S_COD, CELP)는 전체 대역-CELP-디코더(DEC_GES,CELP)에 의해서 디코딩된다. 상기 디코딩된 신호(S_CELP)는 한편으로는 해당 포락 곡선(ENV_CELP)을 결정하기 위한 (제 1의) 에너지 포락 곡선 결정 유닛(GE1)으로 전달되고, 다른 한편으로는 TDAC(Time domain aliasing cancellation; 시간 영역 엘리어싱 제거)-인코더(COD_TDAC)로 전달된다. TDAC-코딩은 변환 코딩에 대한 한 예이다.
상기 코딩된 신호(S_COD,CELP,TDAC)는 수신기 측으로부터 유래하는 (상기 신호(S_Z)에 상응하는) 변환 코딩된 신호(S_COD,TDAC)와 함께, 디코딩된 신호(S_TDAC)를 형성할 목적으로 변환 디코더(DEC_TDAC)로 전달된다. 상기 디코딩된 신호(S_TDAC)로부터도 마찬가지로, (제 2의) 에너지 포락 곡선 결정 유닛(GE2) 내에서 해당 에너지 포락 곡선(ENV_TDAC)이 결정된다. 비율 결정 유닛(D) 내에서는 에너지 포락 곡선들의 상호 비율(R)이 특성 수로서 각각의 타임 세그먼트별로 결정된다. 조건 확인 유닛(BFE) 내에서는, 상기 비율(R)이 결정된 최소 간격 1(1: 2개의 에너지 포락 곡선이 같음)을 갖는지의 여부, 즉 2개 신호의 레벨이 동일한지 아니면 적어도 단지 미리 주어진 백분율만큼만 서로 차이가 나는지의 여부를 확인한다.
그 결과는, 도시된 경우에 궁극적인 간섭 잡음 감소된 신호(S_OUT)를 얻기 위하여 곱셈 장치(M) 내에서 상기 변환 디코딩된 신호 분량(S_TDAC)과 곱해지는 비율(R)(특성 수)과 동일한 증폭 계수 또는 감쇠 계수(G)이다. 더욱 정확하게 말해서, 예를 들어 상기 비율(R)이 R = ENV_CELP / ENV_TDAC에 의해서 형성되고, 상기 비율이 예정된 임계값(SW)에 미달해서는 안 된다는 내용이 결정되었다는 사실로부터 출발하면, 상기 임계값(SW)에 미달할 때에는 상기 변환 디코딩된 신호 분량(S_TDAC)이 증폭 계수, 예컨대 G = R과 곱해지며, 이와 같은 사실은 상기 신호 분량(S_TDAC)의 감쇠를 야기한다. 또한 상기 임계값(SW)에 미달하지 않는 경우에는 상기 증폭 계수(G)에 값 "1"을 할당하는 것이 가능함으로써, 결과적으로 추후에 각각의 경우마다 발생할 수 있는 신호 분량(S_TDAC)을 곱하는 경우에는 상기 값(S_TDAC)이 변함없이 유지된다.
따라서, 변형 디코딩된 신호 분량(S_TDAC)의 에너지 편차가 존재하는 경우 - 이때 상기 편차가 바로 전술한 프리-에코-효과임 - 에는 상기 신호 분량의 에너지 또는 레벨이 상기 CELP-디코딩된 신호(S_CELP)의 더욱 신뢰할만한 값으로 이동됨으로써, 결과적으로 궁극적인 신호(S_out)에서는 간섭 잡음이 감소된다.
프리-에코-효과를 감소시키기 위한 추가의 실시예를 설명해주는 도 4가 참조된다.
단 하나의 CELP-코덱 대신에 주파수 범위에 따라 분리된 다수의 (CELP- 또는 다른) 코덱의 존재도 가능하다. 도 4에 도시된 실시예는 대부분 도 3에 도시된 실시예에 상응하며, 도 3의 실시예와 관련해서는 도 3에 도시된 방법이 CELP(또는 다른)-디코더 및 변환 디코더의 전체 신호에 적용되지 않고, 오히려 상기 방법이 주파수 범위에 따라 분리되어 적용된다는 내용을 통해 일종의 확장을 보여준다. 다시 말해서, 제일 먼저는 전체 신호 또는 개별 신호 분량들의 분할이 주파수 범위에 따라 이루어지며, 이 경우 도 3의 방법은 각 주파수 범위마다 개별 신호 분량에 적용될 수 있다.
도 4에 따른 실시예의 장점은 아래와 같이 설명된다. 디코더의 경우에는, 다수의 주파수 대역에 대하여 상기 주파수 대역을 위해 필요한 설정 에너지가 공지된다. 다시 말하자면, 주파수 범위에 따라 분리된 각각의 CELP-신호들의 에너지로부터 상기 주파수 대역을 위해 필요한 설정 에너지가 공지된다. 이때 변환 디코더는 애드-온(Add-on) 신호(추가 분량)를 제공하지만, 상기 신호의 자체 에너지는 상당한 편차를 보일 수 있다. 특히 문제가 되는 경우는, 예를 들어 프리-에코-효과로 인하여 상기 변환 디코더로부터 제공된 애드-온 신호의 에너지가 지나치게 높은 경우이다. 이 방법은 각각 개별적으로 처리된 주파수 대역에 대하여, CELP-에너지에 따라 변환 코덱-에너지를 제한한다. 상기 방법은 이와 같은 방식으로 분리되어 처리되는 주파수 대역들이 많으면 많을수록 그만큼 더 효과적이다.
상기와 같은 내용들은 아래의 실시예를 참조할 때 명확해진다:
전체 신호는 전체적으로 CELP 코덱 비율로부터 유래하는 2000 Hz의 음향으로 이루어진다. 추가로, 프리-에코-효과로 인하여 변환 코덱은 6000 Hz의 주파수를 갖는 방해 신호를 제공한다; 상기 방해 신호의 에너지는 상기 2000 Hz 음향 에너지의 10 %에 해당한다. 상기 변환 코덱-비율을 제한하기 위한 기준은, 상기 변환 코덱-비율의 크기가 CELP-비율의 크기와 최대 같아도 된다는 것이다.
케이스 1: 주파수 대역에 따른 분할이 전혀 이루어지지 않는다(제 1 실시예): 그 경우에는 6000 Hz의 방해 신호가 억제되지 않는데, 그 이유는 상기 방해 신호가 상기 CELP 코덱으로부터 제공되는 2000 Hz 음향 에너지의 단 10%만을 보유하기 때문이다.
케이스 2: 주파수 대역 A: 0 - 4000 Hz 및 B: 4000 Hz - 8000 Hz는 분리되어 처리된다(추가의 실시예): 이 경우 방해 신호는 완전히 억제되는데, 그 이유는 상부 주파수 대역에서는 CELP-비율이 0이고, 그에 따라 변환 코덱 신호도 값 0으로 제한되기 때문이다.
도 4에서는 (도 3에 상응하게) 재차 레벨 적응 또는 프리-에코-감소의 시퀀스를 개략적으로 도시하기 위한 주요 성분들을 갖춘 잡음 감소 장치(NR) 및 디코딩 장치(DEC)를 볼 수 있다. 코딩된 신호의 형성 또는 수신기로의 전달과 관련해서는 재차 도 1 또는 도 2가 참조될 수 있다.
(신호 분량(S_G)에 상응하는) CELP-코딩된 신호(S_COD,CELP)는 전체 대역-CELP-디코더(DEC_GES,CELP')에 의해서 디코딩된다. 이 경우 전체 대역-CELP-디코더는 2개의 디코딩 장치, 즉 제 1 주파수 대역(A)의 신호(S_COD,CELP)를 디코딩하기 위한 제 1 디코딩 장치(DEC_FB_A) 및 제 2 주파수 대역(B)의 신호(S_COD,CELP)를 디코딩하기 위한 제 2 디코딩 장치(DEC_FB_B)를 구비한다. 제 1의 디코딩된 신호(S_CELP_A)는 해당 포락 곡선(ENV_CELP_A)을 결정하기 위한 에너지 포락 곡선 결정 유닛(GE1_A)으로 전달되는 한편, 제 2의 디코딩된 신호(S_CELP_B)는 해당 포락 곡선(ENV_CELP_B)을 결정하기 위한 에너지 포락 곡선 결정 유닛(GE1_B)으로 전달된다.
수신기 측에서 유래하는 (신호(S_Z)에 상응하는) 변환 코딩된 신호(S-COD,TDAC)는, 재차 주파수 대역 분열기(주파수 대역 분할기)(FBS)에 제공되는 디코딩된 신호(S_TDAC)를 발생하기 위하여 변환 디코더(DEC_TDAC)로 전달된다. 상기 분열기는 신호(S_TDAC)를 2개의 신호, 즉 주파수 대역(A)을 위한 신호(S_TDAC_A) 및 주파수 대역(B)을 위한 신호(S_TDAC_B)로 분할한다. 주파수 대역으로의 분할은 주파수 영역에서도, 타임 영역으로의 역변환 전에 선택적으로 이루어질 수 있다. 그럼으로써, 특히 타임 영역에서 동작하는 주파수 대역 분열기(고주파 통과 필터, 저주파 통과 필터 또는 대역 통과 필터)와 결부된 지연 현상들이 생략된다. 이와 같이 디코딩되고 주파수 대역에 의존하는 신호들(S_TDAC_A 및 S_TDAC_B)도 마찬가지로 (제 3의) 에너지 포락 곡선 결정 유닛(GE2_A) 내에서 또는 (제 4의) 에너지 포락 곡선 결정 유닛(GE2_B) 내에서 해당 에너지 포락 곡선(ENV_TDAC_A 또는 ENV_TDAC_B)을 결정한다.
제 1 증폭 결정 유닛(BD_A) 내에서는, 주파수 대역(A)에 대하여 상기 에너지 포락 곡선(ENV_CELP_A 및 ENV_TDAC_A)을 참조하여 증폭 계수(또는 감쇠 계수도 결정되는데, 그 이유는 증폭이 음(negative)이기 때문임)(G_A)가 결정되는 한편, 제 2 증폭 결정 유닛(BD_B) 내에서는, 주파수 대역(B)에 대하여 상기 에너지 포락 곡선(ENV_CELP_B 및 ENV_TDAC_B)을 참조하여 증폭 계수(감쇠 계수)(G_B)가 결정된다. 개별 증폭 계수들의 결정은 도 3의 결정(성분 D, BFE 참조)에 상응하게 진행될 수 있다. 이 경우에는 예를 들어 재차 개별 주파수 대역(A 및 B)에 대한 에너지 포락 곡선의 각각의 비율(특성 수)(R_A, R_B), 즉 R_A = ENV_CELP_A/ ENV_TDAC_A 또는 R_B = ENV_CELP_B/ ENV_TDAC_B가 형성될 수 있으며, 이 경우 개별 주파수 대역에 대해서는 하나의 임계값(SW_A 또는 SW_B)이 결정되고, 상기 임계값에 미달하는 경우에는 각각의 증폭 계수 G_A(예를 들어 G_A = R_A) 또는 G_B(예를 들어 G_B = R_B)가 형성되며, 상기 증폭 계수는 마지막으로 (감쇠를 야기하기 위하여) 주파수 대역에 의존하는 개별 신호(S_TDAC_A 또는 S_TDAC_B)에 적용될 수 있다. 개별 임계값에 미달하지 않는 경우에는 각각의 증폭 계수(G_A 또는 G_B)가 "1"로 결정됨으로써, 결과적으로 곱셈의 경우에는 주파수 대역에 의존하는 개별 신호(S_TDAC_A 또는 S_TDAC_B)가 변함없이 유지된다.
마지막으로, 주파수 대역(A)을 위한 제 1 곱셈 장치(M_A)에서는 증폭 계수(G_A)는 신호(S_TDAC_A)와 곱해지고, 증폭 계수(G_B)는 신호(S_TDAC_B)와 곱해진다. 결국에는, 궁극적인 간섭 잡음 감소된 (전체 주파수-)신호(S_OUT')에 도달하기 위하여, 상기 곱해진 (경우에 따라 감쇠된) 주파수 대역에 의존하는 신호들이 결합된다.
비록 본 실시예에서는 상기 디코딩된 신호 분량들(S_CELP_A, S_CELP_B, S_TDAC_A 및 S_TDAC_B)이 단지 2개의 주파수 영역(A 및 B)으로만 분할되었지만, 3개 이상의 주파수 영역으로의 분할도 가능하고 바람직할 수 있다.

Claims (15)

  1. 제 1의 디코딩된 신호 분량(S_CELP) 및 제 2의 디코딩된 신호 분량(S_TDAC)으로 구성되는 디코딩된 신호에서 잡음을 억제(S_OUT)하기 위한 방법으로서,
    a. 상기 제 1의 디코딩된 신호 분량(S_CELP) 및 제 2의 디코딩된 신호 분량(S_TDAC)의 제 1 에너지 포락 곡선(ENV_CELP) 및 제 2 에너지 포락 곡선(ENV_TDAC)을 결정하는 단계;
    b. 상기 제 1 및 제 2 에너지 포락 곡선(ENV_CELP, ENV_TDAC)의 비교 결과에 따라서 특성 수(R)를 형성하는 단계; 및
    c. 상기 특성 수(R)에 따라서 증폭 계수(G)를 도출하는 단계를 포함하는,
    잡음 억제 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    d. 상기 특성 수(R)가 확정된 기준(C)을 충족시키지 않는 경우에는, 상기 제 2의 디코딩된 신호 분량(S_TDAC)을 상기 증폭 계수(G)와 곱하는 단계를 더 포함하는,
    잡음 억제 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디코딩된 신호 분량들(S_TDAC, S_CELP)을 타임 세그먼트로 분할하고, 상기 단계 a) 내지 d)가 각각의 타임 세그먼트별로 이루어지는,
    잡음 억제 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 디코딩된 신호 분량(S_TDAC, S_CELP)을 위한 타임 슬롯의 길이는 상이하고, 상기 단계 a) 내지 d)가 상대적으로 짧은 타임 세그먼트를 위해서 각각의 타임 세그먼트별로 이루어지는,
    잡음 억제 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1의 디코딩된 신호 분량(S_CELP)은 제 1 코딩 분량(S_COD,CELP)의 디코딩에 의해서 제 1 디코더(DEC_GES,CELP)로부터 유래하고, 상기 제 2의 디코딩된 신호 분량(S_TDAC)은 제 2 코딩 분량(S_COD,TDAC, S_COD,CELP,TDAC)의 디코딩에 의해서 제 2 디코더(DEC_TDAC)로부터 유래하는,
    잡음 억제 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 코딩 분량(S_COD,TDAC, S_COD,CELP,TDAC)이 상기 제 1 코딩 분량(S_COD,CELP)을 포함하는,
    잡음 억제 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 특성 수(R)를 제 1 및 제 2 에너지 포락 곡선(ENV_CELP, ENV_TDAC)의 비율의 형성에 의해서 형성하는,
    잡음 억제 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증폭 계수(G)가 상기 특성 수(R)와 동일한,
    잡음 억제 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1의 디코딩된 신호(S_CELP)가 상이한 주파수 영역에서 동작하는 다수의 제 1 코더(COD1_A, COD1_B, COD1_C)로부터 유래하는 신호(S_COD,CELP)의 디코딩에 의해서 형성되는,
    잡음 억제 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 디코더(DEC_GES,CELP)가 CELP-디코더에 의해서 형성되는,
    잡음 억제 방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 디코더(DEC_TDAC)가 변환 디코더에 의해서 형성되는,
    잡음 억제 방법.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 디코더(DEC_GES,CELP, DEC_TDAC)가 동일한 주파수 범위를 갖는,
    잡음 억제 방법.
  13. 주파수 대역의 각각의 부분 주파수 대역을 위한 제 1의 디코딩된 개별 신호 분량(S_CELP_A, S_CELP_B) 및 제 2의 디코딩된 개별 신호 분량(S_TDAC_A, S_TDAC_B)으로 구성되는, 하나의 주파수 대역에 할당된 디코딩된 신호에서 잡음을 억제하기 위한 방법으로서,
    a. 각각의 부분 주파수 대역을 위한 상기 제 1의 디코딩된 개별 신호 분량 및 제 2의 디코딩된 개별 신호 분량의 제 1 에너지 포락 곡선(ENV_CELP_A, ENV_CELP_B) 및 제 2 에너지 포락 곡선(ENV_TDAC_A, ENV_TDAC_B)을 결정하는 단계;
    b. 각각의 부분 주파수 대역을 위한 상기 제 1 및 제 2 에너지 포락 곡선의 비교 결과에 따라서 각각의 특성 수(R_A, R_B)를 형성하는 단계; 및
    c. 각각의 부분 주파수 대역을 위한 상기 각각의 특성 수에 따라서 개별 증폭 계수(G_A, G_B)를 도출하는 단계를 포함하는,
    잡음 억제 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    d. 상기 개별 특성 수(R_A, R_B)가 확정된 기준(C)을 충족시키지 않는 경우에는, 각각의 부분 주파수 대역을 위한 상기 개별 증폭 계수(G_A, G_B)를 상기 제 2의 디코딩된 신호 분량(S_TDAC_A, S_TDAC_B)과 곱하는 단계를 더 포함하는,
    잡음 억제 방법.
  15. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 13 항 및 제 14 항 중 어느 한 항을 따른 방법을 실행하기 위해 형성된 연산 유닛(CPU2)을 구비한 장치.
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