KR20070071431A

KR20070071431A - Mobile terminal with echo canceller

Info

Publication number: KR20070071431A
Application number: KR1020050134851A
Authority: KR
Inventors: 유태훈
Original assignee: 주식회사 팬택
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2007-07-04

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 통화시 발생하는 에코 성분을 제거하는 기술에 관련된 것이다.The present invention relates to a mobile communication terminal, and more particularly, to a technology for removing an echo component generated during a call.

본 발명에 따른 에코 제거 장치를 갖는 이동통신 단말기는 마이크로부터 입력되는 화자의 음성 정보를 저장하였다가 상대방 단말기로부터 전송되어 스피커로 출력되는 음성 중 저장된 화자의 음성 정보를 토대로 에코 성분을 제거할 수 있으므로, 화자로 하여금 자신의 에코를 듣지 않도록 할 수 있다.Since the mobile communication terminal having the echo canceller according to the present invention stores the voice information of the speaker inputted from the microphone, the echo component can be removed based on the stored speaker's voice information transmitted from the counterpart terminal to the speaker. For example, the speaker may not be able to hear his echo.

Description

Mobile communication terminal with echo canceller

도 1은 종래 이동통신 단말기의 에코 제거 장치를 도시한 블록도.1 is a block diagram illustrating an echo cancellation apparatus of a conventional mobile communication terminal.

도 2는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 에코 제거 장치를 도시한 블록도.2 is a block diagram illustrating an echo cancellation apparatus of a mobile communication terminal according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 모뎀칩 200 : A/D 변환부100: modem chip 200: A / D conversion unit

300 : D/A 변환부 400 : 보코더300: D / A conversion unit 400: Vocoder

500 : 에코 제거부 600 : 지연부500: echo cancellation unit 600: delay unit

에코(echo)는 통화 중에 단말기의 스피커로 출력된 음성이 다시 마이크로 입력됨으로 인해 발생된다. 도 1은 종래 이동통신 단말기의 에코 제거 장치를 도시한 블록도이다. 통화 중 상대방 단말기로부터 전송되어 에어(Air)를 통해 수신된 신호는 모뎀칩(Modem chip)(10)을 거쳐 보코더(vocoder)(20)에 의해 디코딩된다. 디코딩된 디지털 신호는 에코 제거부(30)의 내부 메모리에 저장되고, 또한 D/A 변환부(40)에 의해 아날로그 음성 신호로 변환되어 스피커(SPK)를 통해 출력된다. 스피커를 통해 출력된 음성 신호가 외부의 환경에 의해 마이크(MIC)로 입력되어 화자의 음성 신호와 섞여 A/D 변환부(50)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 에코 제거부(30)는 내부 메모리에 저장되어 있던 디지털 신호 정보를 토대로 A/D 변환부(50)에 의해 변환된 디지털 신호로부터 에코 성분을 제거하여 순수한 화자의 디지털 음성 정보만을 보코더(20)로 출력시킨다. 보코더(20)는 에코 성분이 제거된 디지털 신호를 인코딩한 후 모뎀칩(10)으로 출력하며, 모뎀칩(10)에서 상대방 단말기로 전송 처리한다.The echo is generated when the voice output from the speaker of the terminal is input back into the microphone during a call. 1 is a block diagram illustrating an echo cancellation apparatus of a conventional mobile communication terminal. The signal transmitted from the counterpart terminal during the call and received through the air is decoded by the vocoder 20 via the modem chip 10. The decoded digital signal is stored in the internal memory of the echo canceller 30, and is also converted into an analog voice signal by the D / A converter 40 and output through the speaker SPK. The audio signal output through the speaker is input to the microphone MIC by an external environment, mixed with the speaker's voice signal, and converted into a digital signal by the A / D converter 50. The echo canceler 30 removes an echo component from the digital signal converted by the A / D converter 50 based on the digital signal information stored in the internal memory, so that only the digital voice information of the pure speaker is transmitted to the vocoder 20. Output it. The vocoder 20 encodes the digital signal from which the echo component has been removed and outputs the signal to the modem chip 10. The vocoder 20 transmits the signal from the modem chip 10 to the counterpart terminal.

이 같은 종래의 에코 제거 방식은 통화시에 스피커로 출력된 상대방의 음성이 다시 마이크로 들어갔을 경우의 에코를 제거하는 방식이다. 그러나 이 경우 자신의 단말기에는 에코 제거부(30)가 있고 상대방 단말기에는 에코 제거부(30)가 없는 경우에, 자신의 단말기에 있는 에코 제거부(30)로 인해 상대방은 에코를 듣지 않게 되지만 자신은 상대방 단말기에서 발생된 에코를 들을 수 밖에 없다. 즉 상대방 단말기에 에코 제거 기능이 없다면, 자신은 에코를 들을 수 밖에 없는 것이다. The conventional echo cancellation method is a method of canceling an echo when a voice of the other party, which is output through a speaker, enters into the microphone again during a call. In this case, however, if the terminal has an echo canceller 30 and the counterpart terminal does not have an echo canceller 30, the other party may not hear the echo due to the echo canceller 30 in his terminal. Can only hear the echo generated by the other terminal. In other words, if the other terminal does not have an echo cancellation function, it is forced to listen to the echo.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 개선된 에코 제거 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve this problem, and an object thereof is to provide an improved echo canceller.

나아가 본 발명은 에코 제거를 위해 필요한 메모리 용량 및 연산량을 감소시 키는 것을 목적으로 한다.Furthermore, an object of the present invention is to reduce the memory capacity and the amount of computation required for echo cancellation.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 에코 제거 장치를 갖는 이동통신 단말기는 마이크로부터 입력되는 음성 신호를 토대로 상대방 단말기로부터 전송되어 스피커로 출력되는 음성 신호 중 에코 성분을 제거한다.A mobile communication terminal having an echo canceller according to an aspect of the present invention for achieving the above object removes an echo component from a voice signal transmitted from a counterpart terminal and output to a speaker based on a voice signal input from a microphone.

본 발명의 이 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 에코 제거 장치를 갖는 이동통신 단말기는 마이크로부터 입력되는 화자의 음성 정보를 저장하였다가 상대방 단말기로부터 전송되어 스피커로 출력되는 음성 중 저장된 화자의 음성 정보를 토대로 에코 성분을 제거할 수 있으므로, 화자로 하여금 자신의 에코를 듣지 않도록 할 수 있다.According to this aspect of the present invention, the mobile communication terminal having the echo canceller according to the present invention stores the voice information of the speaker input from the microphone, and stores the voice information of the stored speaker among the voices transmitted from the counterpart terminal and output to the speaker. The echo component can be removed on the basis so that the speaker does not listen to his echo.

본 발명의 추가적인 양상에 따른 에코 제거 장치를 갖는 이동통신 단말기는 마이크로부터 입력된 음성 신호를 에코 제거부에 제공하는 것을 일정 시간 지연시킨다. 이에 따라 에코 제거를 위해 필요한 내부 메모리 용량 및 연산량을 감소시킬 수 있다.A mobile communication terminal having an echo cancellation apparatus according to an additional aspect of the present invention delays providing a voice signal input from a microphone to an echo cancellation unit for a predetermined time. As a result, the amount of internal memory and computation required for echo cancellation can be reduced.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 에코 제거 장치를 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 마이크(MIC) 및 스피커(SPK)와, 음성 데이터를 송수신하 는 모뎀칩(100)과, 마이크로부터 입력되는 아날로그 음성 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(200)와, 디코딩된 디지털 신호를 아날로그 음성 신호로 변환하여 스피커로 출력하는 D/A 변환부(300)와, A/D 변환부(200)에 의해 변환된 디지털 신호를 인코딩하여 모뎀칩(100)으로 출력하고, 모뎀칩(100)으로부터 출력되는 인코딩된 음성 데이터를 디코딩하여 D/A 변환부(300)로 출력하는 보코더(400)와, A/D 변환부(200)에 의해 변환된 디지털 신호를 내부 메모리에 저장하며, 내부 메모리에 저장된 디지털 신호를 토대로 보코더(400)에서 디코딩된 음성 데이터로부터 에코(echo) 성분을 제거하는 에코 제거부(500)를 포함한다.2 is a block diagram illustrating an echo cancellation apparatus of a mobile communication terminal according to the present invention. As shown, the microphone (MIC) and the speaker (SPK), the modem chip 100 for transmitting and receiving voice data, and the A / D conversion unit 200 for converting the analog voice signal input from the microphone into a digital signal The D / A converter 300 converts the decoded digital signal into an analog voice signal and outputs the same to the speaker, and encodes the digital signal converted by the A / D converter 200 to the modem chip 100. Outputs and decodes the encoded voice data output from the modem chip 100 and outputs the vocoder 400 to the D / A converter 300 and the digital signal converted by the A / D converter 200. And an echo canceller 500 for storing echo components from speech data decoded by the vocoder 400 based on the digital signals stored in the internal memory.

모뎀칩(100)은 외부로 신호를 송신하고 외부로부터 신호를 수신하기 위해 요구도는 변복조를 수행하는 모뎀 역할을 하는 것으로, 퀄컴(Qualcomm)사의 MSM(Mobile Station Modem) 칩이 될 수 있다. 모뎀칩(100)은 마이크로부터 입력되어 처리된 음성 데이터를 변조하여 외부로 전송하며, 외부로부터 수신하는 음성 데이터를 복조하여 후술할 보코더(400)로 출력한다. The modem chip 100 serves as a modem for performing a demodulation and demodulation in order to transmit a signal to the outside and to receive a signal from the outside. The modem chip 100 may be a mobile station modem (MSM) chip of Qualcomm. The modem chip 100 modulates the voice data input and processed from the microphone and transmits the modulated voice data to the outside, and demodulates the voice data received from the outside to output to the vocoder 400 which will be described later.

A/D 변환부(200)는 마이크로부터 입력되는 화자의 아날로그 음성 신호를 디지털 신호로 변환하며, D/A 변환부(300)는 반대로 디지털 신호를 아날로그 음성 신호로 변환하여 스피커로 출력시키는 역할을 하는 공지된 구성이다.The A / D converter 200 converts an analog voice signal of a speaker input from a microphone into a digital signal, and the D / A converter 300 converts a digital signal into an analog voice signal and outputs the same to a speaker. It is a known configuration.

보코더(vocoder)(400)는 voice coder의 약자로 디지털로 바뀐 음성신호인 PCM 신호를 인코딩(압축)하며, 인코딩된 디지털 데이터를 PCM 신호로 디코딩(압축 해제)하는 구성이다. 보코더(400)는 A/D 변환부(200)에 의해 변환된 디지털 신호를 인코딩하여 모뎀칩(100)으로 출력하며, 모뎀칩(100)으로부터 출력되는 복조된 음성 데이터를 디코딩한다.The vocoder 400 is an abbreviation of voice coder and encodes (compresses) a PCM signal, which is a digitally converted voice signal, and decodes (decompresses) the encoded digital data into a PCM signal. The vocoder 400 encodes the digital signal converted by the A / D converter 200 and outputs the encoded digital signal to the modem chip 100, and decodes the demodulated voice data output from the modem chip 100.

에코 제거부(500)는 화자의 음성으로부터 에코를 제거하기 위한 구성이다. 본 실시예에 있어서, 에코 제거부(500)는 A/D 변환부(200)에 의해 변환된 디지털 신호를 내부 메모리에 저장하며, 저장된 디지털 신호 정보를 토대로 보코더(400)에 의해 디코딩되어 D/A 변환부(300)로 출력되는 음성 신호인 디지털 신호로부터 에코를 제거한다. 에코 제거부(500) 및 보코더(400)는 단일의 DSP(Digital Signal Processor) 칩으로 구현될 수 있다.The echo canceller 500 is configured to remove echoes from the speaker's voice. In the present exemplary embodiment, the echo canceller 500 stores the digital signal converted by the A / D converter 200 in an internal memory, and is decoded by the vocoder 400 based on the stored digital signal information. The echo is removed from the digital signal, which is the audio signal output to the A converter 300. The echo canceller 500 and the vocoder 400 may be implemented as a single digital signal processor (DSP) chip.

이하 도 2를 참조하여 전반적인 동작 설명을 하기로 한다. 우선 마이크를 통해 화자의 음성이 입력되면, A/D 변환부(200)는 입력된 아날로그 음성 신호를 디지털 신호로 변환한다. 변환된 디지털 신호는 에코 제거부(500)의 내부 메모리에 저장되며, 또한 보코더(400)로 입력된다. 보코더(400)는 입력된 디지털 신호를 인코딩하여 모뎀칩(100)으로 출력하고, 모뎀칩(100)에서는 인코딩된 디지털 음성 데이터를 변조하여 에어(Air)를 통해 상대방 단말기로 전송한다.Hereinafter, the overall operation will be described with reference to FIG. 2. First, when the speaker's voice is input through the microphone, the A / D converter 200 converts the input analog voice signal into a digital signal. The converted digital signal is stored in the internal memory of the echo canceller 500 and is also input to the vocoder 400. The vocoder 400 encodes the input digital signal and outputs the digital signal to the modem chip 100. The modem chip 100 modulates the encoded digital voice data and transmits it to the counterpart terminal through the air.

또한 모뎀칩(100)은 상대방 단말기로부터 에어(Air)를 통해 전송된 음성 데이터를 수신하여 복조한다. 보코더(400)는 모뎀칩(100)에 의해 복조된 음성 데이터를 디코딩하여 디지털 신호인 PCM 신호로 변환하여 D/A 변환부(300)로 출력한다. 여기서 에코 제거부(500)는 내부 메모리에 저장된 디지털 신호 정보를 토대로 D/A 변환부(300)로 출력되는 디지털 신호로부터 화자의 에코 성분을 제거한다. D/A 변환부(300)는 에코 제거부(500)에 의해 에코 성분이 제거되고 남는 상대방의 음성 정보인 디지털 신호를 아날로그 음성 신호로 변환하여 스피커로 출력한다. In addition, the modem chip 100 receives and demodulates voice data transmitted through the air from the counterpart terminal. The vocoder 400 decodes the voice data demodulated by the modem chip 100, converts the voice data into a PCM signal, which is a digital signal, and outputs the converted signal to the D / A converter 300. The echo canceller 500 removes an echo component of the speaker from the digital signal output to the D / A converter 300 based on the digital signal information stored in the internal memory. The D / A converter 300 converts the digital signal, which is the voice information of the other party from which the echo component is removed by the echo canceler 500, into an analog voice signal and outputs the analog voice signal.

에코 제거 기술 자체는 공지된 사항이므로 구체적인 설명은 하지 않았으며, 본 발명은 에코 제거를 위해 마이크를 통해 입력된 화자의 음성 정보를 이용하여 상대방 단말기로부터 전송된 음성으로부터 화자의 에코를 제거하고자 하는 것으로, 이러한 점에 있어 종래 기술들과 대비된다. 이에 따라 화자는 자신의 에코를 듣지 않게 된다.Since the echo cancellation technology itself is well known, no specific description has been made, and the present invention intends to remove the speaker's echo from the voice transmitted from the other party's terminal by using the speaker's voice information input through a microphone for echo cancellation. In this respect, this contrasts with the prior art. As a result, the speaker does not listen to his echo.

본 발명의 추가적인 양상에 따른 이동통신 단말기의 에코 제거 장치는 A/D 변환부(200)에 의해 변환된 디지털 신호를 일정 시간 지연시켜 에코 제거부(500)에 제공하는 지연부(600)를 더 포함한다. 에코 제거부(500)는 상대방 음성으로부터 에코 성분을 제거하기 위해 화자의 음성이 상대방 단말기로 전송되고 다시 상대방 단말기로부터 되돌아오는 시간동안 화자의 음성 정보인 디지털 신호를 내부 메모리에 저장하고 있어야 한다. 이는 에코 제거부(500)의 내부 메모리 용량이 커지는 원인이 되며, 또한 연산량이 늘어나는 원인이 된다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 지연부(600)를 추가시킨다.The echo canceller of the mobile communication terminal according to an additional aspect of the present invention further provides a delay unit 600 for delaying the digital signal converted by the A / D converter 200 to the echo canceller 500 for a predetermined time. Include. In order to remove the echo component from the other party's voice, the echo canceller 500 must store a digital signal, which is the speaker's voice information, in the internal memory for a time when the speaker's voice is transmitted to the other party's terminal and returned from the other party's terminal. This causes the internal memory capacity of the echo canceller 500 to increase, and also increases the amount of computation. Therefore, the delay unit 600 is added to solve this problem.

지연부(600)는 A/D 변환부(200)에 의해 디지털 신호로 변환된 화자의 음성이 에코 제거부(500)의 내부 메모리에 저장되는 것을 일정 시간 지연시키고자 하는 구성이다. 일 예에 따라 지연부(600)는 버퍼 및 내부 타이머를 이용하여 일정 시간 출력을 지연시킬 수 있다. 일 실시예에 있어서, 지연부(600)에 의해 지연되는 일정 시간은 마이크를 통해 입력된 음성 신호가 상대방 단말기에서 에코 성분이 되어 되돌아오기까지의 시간이 반영된 것이다. 바람직하게 마이크로 들어온 화자의 음성신호는 A/D 변환부(200)에 의해 디지털 신호로 변환된 뒤 CDMA 환경에서 발생하 는 딜레이만큼 지연되어 에코 제거부(500)의 내부 메모리에 저장된다. The delay unit 600 is a component for delaying a predetermined time that the voice of the speaker converted into the digital signal by the A / D converter 200 is stored in the internal memory of the echo canceller 500. According to an example, the delay unit 600 may delay a predetermined time output by using a buffer and an internal timer. In one embodiment, the predetermined time delayed by the delay unit 600 reflects the time until the voice signal input through the microphone becomes an echo component from the counterpart terminal and returns. Preferably, the voice signal of the micro-input speaker is converted into a digital signal by the A / D converter 200 and is delayed by a delay occurring in the CDMA environment and stored in the internal memory of the echo canceller 500.

여기서 지연되는 시간은 "TIA/EIA IS-96A Speech Service Option for Wideband Spread Spectrum Digital Cellular System, 1994"라는 문헌에 나와 있는 CDMA 전송 과정에서 발생되는 보코딩(vocoding)과 CDMA 망에서의 지연 시간인 55msec를 토대로 실험을 하여 평균적인 값을 취하여 결정됨이 바람직하다. 지연 시간은 단방향, 즉 단말기와 기지국 간의 관게에서 발생하는 지연이 55msec이므로 실제 양방향 환경하에서 화자의 음성이 에코 성분이 되어 되돌아오는 시간은 110msec 이상이다. 이는 항상 같은 값은 아니며 신호 송수신 경로에 따라 변화할 수 있으므로, 이 값을 토대로 실험을 통해 적절한 최소값을 찾아 지연에 필요한 시간에 적용해야 한다.The delay time is 55msec, which is the vocoding occurring in the CDMA transmission process and the delay time in the CDMA network described in the document "TIA / EIA IS-96A Speech Service Option for Wideband Spread Spectrum Digital Cellular System, 1994". It is preferable to determine by taking an average value based on the experiment. Since the delay time is 55msec in one-way, that is, the relationship between the terminal and the base station, the return time is 110msec or more due to the echo of the speaker's voice in an actual two-way environment. Since this value is not always the same value and may change according to the signal transmission / reception path, it is necessary to find an appropriate minimum value based on this value and apply it to the time required for the delay.

이에 따라 본 발명을 적용하여 에코를 제거하는 데에 문제가 되었던 메모리 용량와 프로세서의 연산량을 효과적으로 줄일 수 있다.Accordingly, it is possible to effectively reduce the memory capacity and the computation amount of the processor, which are a problem in removing echoes, by applying the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명은 마이크로부터 입력되는 화자의 음성 정보를 저장하였다가 상대방 단말기로부터 전송되어 스피커로 출력되는 음성 중 저장된 화자의 음성 정보를 토대로 에코 성분을 제거할 수 있으므로, 화자로 하여금 자신의 에코를 듣지 않도록 할 수 있다.As described above, the present invention can store the voice information of the speaker inputted from the microphone and remove the echo component based on the stored speaker's voice information among the voices transmitted from the counterpart terminal and output to the speaker. You can turn off the echo.

또한 에코 제거를 위해 필요한 메모리 용량 및 연산량을 감소시킬 수 있다.In addition, the amount of memory and computation required for echo cancellation can be reduced.

한편 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.On the other hand, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims

With a microphone and a speaker;

A modem chip for transmitting and receiving voice data;

An A / D converter for converting an analog voice signal input from the microphone into a digital signal;

A D / A converter converting the decoded digital signal into an analog voice signal and outputting the analog voice signal;

A vocoder for encoding the digital signal converted by the A / D converter and outputting the encoded digital data to the modem chip, decoding the encoded voice data output from the modem chip, and outputting the encoded voice data to the D / A converter;

An echo canceller for storing the digital signal converted by the A / D converter in an internal memory and removing an echo component from speech data decoded by the vocoder based on the digital signal stored in the internal memory;

Mobile communication terminal having an echo canceller, characterized in that it comprises a.

The device of claim 1 wherein the device is:

A delay unit delaying the digital signal converted by the A / D converter for a predetermined time and providing the delayed signal to the echo cancellation unit;

Mobile communication terminal having an echo canceller, characterized in that it further comprises.

The echo canceller according to claim 1 or 2, wherein the predetermined time delayed by the delay unit reflects the time until the voice signal input through the microphone becomes an echo component from the counterpart terminal and returns. Having a mobile communication terminal.