KR100290846B1 - Apparatus for external noise correcting in digital tv - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털 TV 시스템에서의 오디오 처리에 관한 것으로서, 특히 멀티 채널 시스템에서의 음성 신호를 주음성과 부음성으로 분리하여 각각을 조정함으로써, 주위 잡음에 대한 보정 기능을 수행하는 디지털 TV 시스템에서의 외부 잡음 보정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to audio processing in a digital TV system. In particular, the present invention relates to audio processing in a multi-channel system. It relates to an external noise correction device.
현재의 TV는 스테레오 방식의 2채널 시스템이 사용되어지고 있으나 시청자의 욕구 증가에 따라 영상 및 음성 신호의 고급화가 요구되며 이를 위해 디지털화되고 있다.Today's TVs are using a stereo two-channel system, but as the needs of viewers increase, the demand for high quality video and audio signals is being digitized.
또한, 엠펙 2(MPEG 2)에서는 멀티 채널에 의한 오디오 시스템 구성을 제시하였다. 즉, 음성 신호를 여러 채널로 출력함으로써, 다양하고 현실감있는 소리를 제공하여 TV 시청자에게 프로그램의 만족도를 높여준다.In addition, MPEG-2 (MPEG 2) has proposed a multi-channel audio system configuration. In other words, by outputting a voice signal to the various channels, it provides a variety of realistic sound to enhance the TV viewers satisfaction of the program.
여기서, 음성 신호의 구성은 좌,우의 주신호(L,R)와 센터(C), 서라운드의 부신호(SL,SR)를 이루어진다.Here, the audio signal is composed of left and right main signals L and R, a center C, and surround sub signals SL and SR.
멀티 채널 방송은 이들을 각각 출력시키는 방식으로서 입체감을 향상시키며, 두 채널 시스템에서는 각 신호의 성분을 조합하여 좌,우 신호 성분을 출력시킨다.Multi-channel broadcasting is a method of outputting each of them to improve the stereoscopic sense, and in the two-channel system to combine the components of each signal to output the left and right signal components.
한편, 여러 채널을 이용하면 보다 다양한 구성 및 효과를 제공해주지만 청각이 약한 사람들(시청자의 약 10%)에게는 여러 소리가 혼합되어 출력되는 것이 TV 청취의 방해 요소가 되며 대사의 파악에 어려움을 느낀다.On the other hand, the use of multiple channels provides more diverse configurations and effects, but for those with low hearing (about 10% of the viewers), the mixed output of sound is an obstacle to TV listening and it is difficult to understand the dialogue.
또한, 청각이 양호한 사람의 경우에도 시청하는 곳의 잡음 정도에 따라 프로그램의 대화 내용을 인식하지 못하는 경우가 발생된다.In addition, even a good hearing person may not recognize the conversation content of the program depending on the noise level of the viewing place.
즉, 잡음의 레벨이 출력되는 오디오 신호와 같은 레벨이면 신호가 상쇄되기 때문이다.That is, if the noise level is the same level as the output audio signal, the signal is canceled.
이러한 경우에 TV 청취를 도와주기 위한 종래의 방법으로서는 문자 방송의 실시가 있다. 이는 청각이 약하여 프로그램중의 일부를 못알아 듣는 사람들에게 대사등을 문자로 보내주므로 이를 토대로 내용 파악에 도움을 받을 수 있다.In such a case, there is a text broadcast as a conventional method for assisting TV listening. This is because the hearing is sent to people who do not know part of the program because they are weak, so you can get help in understanding the contents based on this.
또다른 방법으로서, 방송시 대사 부분만 프리-엠퍼시스(Pre-emphasis)시키는 방법이 있다. 이는 음악에서의 효과음은 청각이 약한 사람이 대화를 이해하는데 방해가 되므로 이들을 각각 다르게 엔코딩하는 것으로서, 대화 성분만을 강조하여 프리-엠퍼시스하여 전송하고 수신측에서도 특별한 엔코딩을 하여 특정 채널에서 복원하는 방법이다.As another method, there is a method of pre-emphasis only the metabolic part during broadcasting. This is because the sound effects in music interfere with the understanding of the conversation by people with weak hearing, so they are encoded differently, and they are pre-emphasized and transmitted only by emphasizing the components of the conversation, and the encoding is restored on a specific channel by special encoding on the receiving side. .
그러나, 상기된 방법들은 방송사측(엔코더)에서 특별히 제작된 프로그램에서만 실현 가능하며 일부 방송에서만 실시되어지고 있다. 그 외의 일반 방송의 경우에는 청각이 약한 사람들에게 여전히 방송의 시청에 불편함을 주고 있다.However, the above-described methods can be realized only in a program specially produced by the broadcasting company (encoder) and are only performed in some broadcasts. In the case of other general broadcasts, the hearing-impaired people are still uncomfortable watching the broadcast.
예컨대, 특수 처리가 안된 일반 프로그램의 경우 청각이 약한 사람은 TV 시청시 대화의 파악에 어려움을 느낄 것이며 주위 잡음이 심한 경우에는 정상 청각을 가진 사람들도 TV의 대사가 잘 안들려 내용 파악이 어려워진다.For example, in the case of a general program that is not specially processed, a person who is weak in hearing may have difficulty in understanding the conversation when watching TV, and in a case where the ambient noise is severe, people with normal hearing may have difficulty hearing the content of the TV.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 멀티 채널 시스템에서 잡음 레벨에 따라 재생 신호 중 센터 채널 부분을 강조하는 보정을 수행함으로써, 청각이 약한 사람과 잡음이 심한 장소에 있는 사람들이 대화 내용을 명료하게 청취할 수 있도록 하는 디지털 TV 시스템에서의 외부 잡음 보정 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to perform a correction for emphasizing the center channel portion of a reproduction signal according to the noise level in a multi-channel system, so that a person with a weak hearing and a place with a high noise It is to provide an external noise correction device in a digital TV system that enables people to clearly hear the conversation.
도 1은 기본적인 신호 재생기(TV)의 구성 블록도1 is a block diagram of a basic signal player (TV)
도 2는 본 발명에 따른 디지털 TV 시스템에서 수신부의 상세 블록도2 is a detailed block diagram of a receiver in a digital TV system according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 TV 시스템에서 복원부의 상세 블록도3 is a detailed block diagram of a restoration unit in a digital TV system according to the present invention.
도 4는 도 3의 잡음 레벨 선택부의 상세 블록도4 is a detailed block diagram of a noise level selector of FIG. 3.
도 5는 도 3의 재생 신호 보정부의 상세 블록도FIG. 5 is a detailed block diagram of a reproduction signal correction unit of FIG. 3. FIG.
도 6은 본 발명에 따른 디지털 TV 시스템에서 출력부의 상세 블록도6 is a detailed block diagram of an output unit in a digital TV system according to the present invention.
도 7의 (a) 내지 (d)는 입력 신호와 잡음에 대한 각각의 주파수 성분을 나타낸 주파수 스펙트럼도7A to 7D are frequency spectrum diagrams showing respective frequency components of an input signal and noise
도 8의 (a) 내지 (f)는 잡음 레벨에서의 각 신호의 출력 주파수 분포와 수정 보완된 신호 성분의 주파수 분포를 나타낸 주파수 스펙트럼도8A to 8F are frequency spectrum diagrams showing the output frequency distribution of each signal at the noise level and the frequency distribution of the corrected signal component;
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
31 : 디포맷터 32 : 부정보 복원부31: Deformatter 32: Sub information recovery unit
33 : 재양자화부 34 : 역 필터 뱅킹부33: requantization unit 34: reverse filter banking unit
35 : 재생부 36 : 잡음 레벨 선택부35: playback unit 36: noise level selection unit
37 : 재생 신호 보정부 41 : 잡음 레벨 결정부37: reproduction signal correction unit 41: noise level determination unit
42 : 멀티플렉서 51 : 매트릭스 처리부42: multiplexer 51: matrix processing unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 TV 시스템에서의 외부 잡음 보정 장치는, 방송 신호 또는 저장 매체에 저장된 신호를 입력으로 받아 이를 재생 출력하는 신호 재생부와, 외부 잡음의 정도에 따라 잡음 레벨을 선택하는 잡음 레벨 선택부와, 상기 잡음 레벨 선택부로부터 선택된 잡음 레벨에 따라 상기 신호 재생부에서 출력되는 오디오 신호중 일정 대역의 잡음을 보정하여 출력하는 재생 신호 보정부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an external noise correction apparatus in a digital TV system according to the present invention includes a signal reproducing unit for receiving a broadcast signal or a signal stored in a storage medium as an input and reproducing and outputting the same, according to the degree of external noise. And a noise level selector for selecting a noise level, and a playback signal corrector for correcting and outputting a noise of a predetermined band among audio signals output from the signal reproducer according to the noise level selected from the noise level selector. do.
상기 잡음 레벨 선택부는 TV 시청 지역의 주위 잡음을 감지하여 잡음의 정도를 계산하는 센서부와, 상기 센서부의 값을 각 잡음 레벨로 환산하는 잡음 레벨 결정부와, 상기 잡음 레벨 결정부에서 결정된 외부의 잡음 레벨과 사용자에 의해 선택된 잡음 레벨을 입력으로 하여 최종 잡음 레벨을 선택 출력하는 선택부로 구성됨을 특징으로 한다.The noise level selection unit detects ambient noise in a TV viewing area and calculates a degree of noise, a noise level determination unit converting a value of the sensor unit into each noise level, and an external signal determined by the noise level determination unit. It is characterized by consisting of a selector for selecting and outputting the final noise level by inputting the noise level and the noise level selected by the user.
상기 재생 신호 보정부는 신호 재생부에서 출력되는 재생 신호를 잡음 레벨에 해당하는 계수를 이용하여 잡음에 대하여 보정해주는 매트릭스 처리부로 구성됨을 특징으로 한다.The reproduction signal correction unit may be configured as a matrix processor for correcting the reproduction signal output from the signal reproduction unit with respect to noise by using a coefficient corresponding to the noise level.
이와같이 시스템을 구성하면 주위 잡음의 영향을 덜 받으면서 TV 시청이 가능하며 대화 내용의 파악이 용이하게 된다.In this way, the system can be watched TV with less influence from surrounding noise and the conversation can be easily understood.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 TV와 같은 기본적인 신호 재생기의 구성도로서, 전송되는 신호를 수신하는 수신부(11), 수신된 신호를 원래 상태로 복원하는 복원부(12), 및 복원된 신호를 출력하는 출력부(13)로 구성되어, 수신부(11)에서는 방송국의 공중파 신호나 저장 매체의 영상/음성 데이터를 입력받아 복원부(12)로 출력한다. 상기 복원부(12)에서는 이를 출력 형식에 맞게 재생하여 출력부(13)로 출력하고, 출력부(13)에서는 이를 소정 레벨로 증폭하여 모니터와 스피커로 내보낸다.1 is a block diagram of a basic signal reproducer such as a TV, including a receiver 11 for receiving a transmitted signal, a restorer 12 for restoring a received signal to its original state, and an output unit for outputting the restored signal ( 13), the receiving unit 11 receives an airwave signal of a broadcasting station or video / audio data of a storage medium and outputs it to the reconstructing unit 12. The restoration unit 12 reproduces it in accordance with the output format and outputs it to the output unit 13, and the output unit 13 amplifies it to a predetermined level and sends it to the monitor and the speaker.
이와같은 신호 재생기의 사용시 주변 잡음은 오디오 청취의 장해 요인이므로 이를 보완하기 위하여 본 발명은 상기 수신부(11), 복원부(12)를 변경하였다.Since the ambient noise when using such a signal reproducer is a disturbing factor of audio listening, the present invention changes the receiver 11 and the restorer 12 to compensate for this.
즉, 멀티 채널 시스템에서의 센터 채널은 대화 성분을 많이 포함하며 서라운드 채널은 음장 효과를 위한 것이므로 이를 적절한 비율로 조합하면 TV 시청자의 대사 파악에 도움을 주어 더욱 편안하게 프로그램을 즐길 수 있게된다.In other words, in the multi-channel system, the center channel contains a lot of dialogue components, and the surround channels are for sound field effects, so combining them at an appropriate ratio helps the TV viewer to understand the dialogue and enjoy the program more comfortably.
도 2는 이를 위해 변경된 수신부의 상세 블록도로서, 방송 신호와 같은 공중파 신호를 입력받아 원하는 채널로 튜닝한 후 튜닝된 채널에 대해 음성 신호와 영상 신호로 분리하여 각각 음성 신호 처리부(22)와 영상 신호 처리부(23)로 출력하는 튜너(21), 및 TV 시청 지역의 외부 잡음을 감지하여 주위 잡음의 정도를 계산하는 센서(24)로 구성된다.FIG. 2 is a detailed block diagram of the changed receiver to receive an airwave signal, such as a broadcast signal, and tune to a desired channel, and then divide the tuned channel into a voice signal and a video signal, respectively, and output a voice signal processor 22 and an image. The tuner 21 outputs to the signal processor 23, and a sensor 24 for detecting the external noise of the TV viewing area and calculating the amount of ambient noise.
도 3은 변경된 복원부의 상세 블록도로서, 상기 수신부의 음성 신호 처리부(22)에서 출력되는 음성 신호를 디포맷팅시키는 디포맷터(31), 상기 디포맷터(31)에서 출력되는 부 정보(Side information)를 디코딩하여 서브 밴드 샘플을 만드는 부정보 복원부(32), 상기 디포맷터(31)에서 출력되는 헤더 정보와 부정보 복원부(32)의 서브 밴드 샘플에 의하여 신호를 역양자화하는 재양자화부(33), 재양자화부(33)의 출력 데이터를 전체 주파수 성분으로 복원하는 역 필터 뱅킹부(34), 역 필터 뱅크부(34)의 출력을 재생하는 재생부(35), 외부 잡음의 정도에 따라 잡음 레벨을 선택하는 잡음 레벨 선택부(36), 및 잡음 레벨 선택부(36)의 잡음 레벨에 따라 재생부(35)의 재생 신호를 보정하여 출력하는 재생 신호 보정부(37)로 구성된다.3 is a detailed block diagram of a modified restoration unit, in which a deformatter 31 for deformatting a voice signal output from the voice signal processor 22 of the receiving unit and side information output from the deformatter 31 is shown. A sub-information restoring unit 32 for decoding the sub-band samples and a re-quantization unit inversely quantizing the signal by the sub-band samples of the sub-information restoring unit 32 and the header information output from the deformatter 31 ( 33), an inverse filter banking unit 34 for restoring the output data of the requantization unit 33 to all frequency components, a reproducing unit 35 for reproducing the output of the inverse filter bank unit 34, and the degree of external noise. According to the noise level selection unit 36, and the reproduction signal correction unit 37 for correcting and outputting the reproduction signal of the reproduction unit 35 in accordance with the noise level of the noise level selection unit 36. .
도 4는 상기 잡음 레벨 선택부(36)의 상세 블록도로서, 상기 수신부의 센서(24)의 값을 각 잡음 레벨로 환산하는 잡음 레벨 결정부(41)와, 상기 잡음 레벨 결정부(41)에서 결정된 외부의 잡음 레벨과 사용자의 의해 선택된 잡음 레벨을 입력으로 하여 최종 잡음 레벨을 선택 출력하는 멀티플렉서(42)로 구성된다.4 is a detailed block diagram of the noise level selector 36. The noise level determiner 41 and the noise level determiner 41 convert the values of the sensor 24 of the receiver into respective noise levels. The multiplexer 42 selects and outputs the final noise level by inputting the external noise level determined by the user and the noise level selected by the user.
도 5는 상기 재생 신호 보정부(37)의 상세 블록도로서, 재생 신호를 잡음 레벨에 해당하는 계수를 이용하여 수정 보완하여 잡음에 대하여 보정해주는 매트릭스 처리부(51)로 구성된다.FIG. 5 is a detailed block diagram of the reproduction signal correction unit 37, and includes a matrix processor 51 which corrects and corrects the reproduction signal by using a coefficient corresponding to the noise level.
이와같이 구성된 본 발명에서 수신부의 튜너(21)는 방송 신호와 같은 공중파 신호 또는 저장 매체에 저장된 신호를 입력받아 원하는 채널을 선택한 후 이를 음성 신호와 영상 신호로 분리하여 각각 음성 신호 처리부(22)와 영상 신호 처리부(23)로 출력한다.In the present invention configured as described above, the tuner 21 of the receiver receives an air wave signal such as a broadcast signal or a signal stored in a storage medium, selects a desired channel, and separates it into a voice signal and a video signal, respectively, to the voice signal processor 22 and the image. The signal is output to the signal processor 23.
그리고, 잡음 센서(24)에서는 TV 시청 지역의 잡음을 측정하는데, 측정 간격은 여러 단계로 구성하여 사용자의 선택에 의하여 결정하도록 하였다.In addition, the noise sensor 24 measures the noise of the TV viewing area, and the measurement interval is configured in several steps to determine the user's choice.
또한, 상기 수신부에서는 음성 신호와 영상 신호가 모두 출력되지만 복원부에서는 음성 신호 처리부(22)의 음성 신호만을 입력으로 받는다.In addition, although both the audio signal and the video signal are output from the receiver, the restoration unit receives only the audio signal of the audio signal processor 22 as an input.
이때, 상기 음성 신호 처리부(22)에서 출력되는 음성 신호는 멀티 채널의 데이터를 가지고 있으므로, 복원부는 압축한 엔코딩 방식의 역에 해당하는 디코딩 방식을 적용하여 시스템을 구성하여야 한다.In this case, since the voice signal output from the voice signal processor 22 has multi-channel data, the reconstruction unit must configure a system by applying a decoding method corresponding to the inverse of the compressed encoding method.
즉, 입력 신호 성분이 기록에 맞는 일정한 포맷으로 저장된 신호이므로 이를 정해진 신호 성분별로 꺼내는 과정을 수행하여야 하는데 이를 디포맷터(31)에서 행한다. 이때, 얻어진 데이터에는 헤더 성분과 부정보(Side Information)가 존재한다.That is, since the input signal component is a signal stored in a predetermined format suitable for recording, the process of taking it out for each predetermined signal component must be performed, which is performed by the formatter 31. At this time, the header component and side information exist in the obtained data.
상기 헤더 성분에는 동기를 포함한 오디오 신호의 특성을 알려주는 데이터가 존재하고, 부정보에는 실제적인 MPEG 오디오 데이터가 있으며 스케일 팩터(Scale factor)와 서브 밴드(sub_band) 데이터로 구성된다.The header component includes data indicative of the characteristics of the audio signal including synchronization, and sub-information includes actual MPEG audio data, and is composed of scale factor and sub_band data.
즉, 방송국과 같은 엔코더에서 음성 신호를 부호화할 때 청각 심리를 효율적으로 이용하기 위하여 우선 신호를 주파수 성분으로 나눈 후 이 대역을 소정 개(예를 들면, 32개)개의 밴드로 세분하여 서브밴드 부호화를 행한다. 이때, 하나의 밴드 내의 12 샘플 데이터는 파형과 배율로 분리되는데, 파형은 최대 진폭이 1.0이 되도록 정규화되고, 그때의 배율이 스케일 팩터로서 부호화된다.That is, in order to efficiently use the hearing psychology when encoding an audio signal in an encoder such as a broadcasting station, first divide the signal into frequency components, subdivide the band into predetermined bands (for example, 32 bands), and encode subbands. Is done. At this time, 12 sample data in one band are separated into a waveform and a magnification. The waveform is normalized so that the maximum amplitude is 1.0, and the magnification at that time is encoded as a scale factor.
따라서, 부정보 복원부(32)는 상기 부정보 데이터를 디코딩하여 서브-밴드 샘플 데이터로 만들고, 재양자화부(33)는 상기 디포맷터(31)에서의 헤더 성분과 부정보 복원부(32)의 서브-밴드 샘플에 의하여 신호를 역양자화함으로써, 원신호로 복원한다.Accordingly, the sub information decompressor 32 decodes the sub information data into sub-band sample data, and the requantizer 33 performs the header component and the sub information decompressor 32 of the deformatter 31. By inverse quantization of the signal by the sub-band samples, the original signal is restored.
이때, 상기 양자화 데이터는 서브-밴드의 신호 성분이므로 이를 전체적인 주파수 성분으로 복원하기 위하여 역 필터 뱅킹부(34)에서 역 필터 뱅크를 수행한다.In this case, since the quantized data is a signal component of a sub-band, the inverse filter banking unit 34 performs an inverse filter bank to restore the entire frequency component.
상기 역 필터 뱅킹부(34)에서 주파수 성분으로 변환된 신호를 재생부(35)에서 재생하면 압축되었던 신호가 원상태로 복원되며 이 신호는 좌(L), 우(R), 센터(C), 서라운드 신호(SL,SR)로 구성되어 있다.When the inverse filter banking unit 34 reproduces the signal converted into the frequency component in the reproducing unit 35, the compressed signal is restored to its original state and the signals are left (L), right (R), center (C), It consists of surround signals SL and SR.
이 신호 성분중 센터 신호는 주로 대화, 나레이터등으로 구성되어 있으므로 잡음 레벨 선택부(36)와 재생 신호 보정부(37)를 이용하면 채널별로 레벨 조정이 가능해져 주위 잡음에 강한 시스템을 구성할 수 있다.Since the center signal is mainly composed of dialogue, narrator, etc., the noise level selector 36 and the reproduction signal corrector 37 enable level adjustment for each channel, so that a system resistant to ambient noise can be constructed. have.
이때, 외부 잡음의 레벨은 두가지로 결정된다.In this case, two levels of external noise are determined.
첫번째 잡음 지수는 내장된 센서(24)에 의하여 결정되는 잡음 레벨이며, 잡음 지수의 결정은 미리 계산되어 저장된 수치에 의하여 잡음 레벨 결정부(41)에서 해당 범위의 레벨을 선택한다.The first noise figure is the noise level determined by the built-in sensor 24, and the noise figure is selected by the noise level determiner 41 based on a previously calculated and stored value.
두번째 잡음 지수는 사용자가 임의로 주위의 잡음 정도를 파악하여 결정한 레벨이다.The second noise figure is a level determined by the user by arbitrarily determining the amount of ambient noise.
따라서, 최종 잡음 레벨은 이 두 잡음 지수를 멀티플렉서(42)에서 멀티플렉싱하여 결정되어 진다.Thus, the final noise level is determined by multiplexing these two noise figures at multiplexer 42.
한편, 재생 신호 보정부(37)의 매트릭스 처리부(51)는 잡음 레벨 선택부(36)에서 출력되는 최종 잡음 레벨에 따른 재생 신호의 보정을 수행한다. 이때, 재생부(35)에서 출력되는 신호는 멀티 채널(R,L,C,SR,SL) 성분으로 구성되므로, 이 신호 성분이 주위 잡음에 대하여 받는 영향을 최소화하기 위하여 선택된 최종 잡음 레벨에 의한 보정을 하게 된다.On the other hand, the matrix processing unit 51 of the reproduction signal correction unit 37 performs correction of the reproduction signal according to the final noise level output from the noise level selection unit 36. At this time, the signal output from the playback unit 35 is composed of multi-channel (R, L, C, SR, SL) components, so that the signal component is selected by the final noise level selected to minimize the influence of the ambient noise The correction will be made.
즉, 매트릭스 처리부(51)는 입력되는 재생 신호를 잡음 레벨에 따른 가중치로 변경하는데 이 과정을 통하여 센터 채널을 강조함으로서 대화 내용의 청취력이 증가한다. 이 보정된 재생 신호가 R',L',C',SR',SL'이 된다.That is, the matrix processor 51 changes the inputted reproduction signal into a weight according to the noise level. By this, the matrix processor 51 emphasizes the center channel to increase the listening power of the dialogue contents. The corrected reproduction signals are R ', L', C ', SR' and SL '.
하기 표 1은 잡음 레벨의 분류 및 재생 신호 가중치를 나타낸다.Table 1 below shows the classification of the noise level and the weight of the reproduction signal.
본 예시의 경우에서는 잡음 레벨을 3비트로 구성하였으며 각 잡음 레벨은 잡음의 강도에 따라서 결정된다.In this example, the noise level consists of 3 bits, and each noise level is determined according to the strength of the noise.
예 1) 수신되는 잡음의 정도가 30db이면 잡음 레벨이 〈000〉가 선택되어지며 각 계수(@1,C,@2,@3) 값은 1이다. 이것은 소음이 작으므로 신호의 보정이 필요하지 않음을 의미한다.Example 1) If the received noise level is 30db, the noise level <000> is selected and each coefficient (@ 1, C, @ 2, @ 3) has a value of 1. This means that the noise is small and no correction of the signal is necessary.
예 2) 수신되는 잡음의 정도가 90db이면 잡음 레벨은 〈110〉이며 계수 값은 @1=0.60, C=1, @2=0.2, @3=1/0.60이 선택되어진다. 이때의 상황은 잡음이 심한 경우이므로 센터 신호(C)를 기준으로 했을 때 R,L 성분은 @1의 계수치만큼 변화하므로 0.6배 작아지고 서라운드 성분 SR,SL은 @2배만큼 변한다. 즉 원 신호의 20%만이 출력된다. 이때, @3값은 센터(C)를 기준으로 레벨을 조정함에 따른 출력단의 레벨 감소를 보상하기 위한 팩터이다.Example 2) If the received noise level is 90db, the noise level is <110> and the coefficient values are @ 1 = 0.60, C = 1, @ 2 = 0.2, and @ 3 = 1 / 0.60. At this time, since the noise is a severe case, the R and L components change by the coefficient of @ 1 when the center signal C is the reference value, and thus become 0.6 times smaller and the surround components SR and SL change by @ 2 times. That is, only 20% of the original signal is output. At this time, the value of @ 3 is a factor for compensating for the level reduction of the output stage by adjusting the level with respect to the center (C).
이와같이 외부 잡음의 레벨에 대하여 출력 신호를 잡음 보정할 수 있다.In this way, the output signal can be noise compensated for the level of external noise.
상기 매트릭스 처리부(51)에서 보정된 재생 신호(L',R',C',SL',SR')는 출력부의 신호 증폭부(61)에서 사용자가 원하는 출력 레벨로 증폭된 후 최종 스피커(62)를 통해 출력된다.The reproduced signals L ', R', C ', SL', SR 'corrected by the matrix processor 51 are amplified to the output level desired by the user in the signal amplifier 61 of the output unit, and then the final speaker 62. Is printed through).
도 7의 (a) 내지 (d)는 입력 신호와 잡음에 대한 각각의 주파수 성분을 나타낸 것으로, R,L 신호 성분은 (a)에서와 같이 전 범위의 주파수 대역에 걸쳐 분포하며 중간 대역에 약간 많이 분포한다. C 신호는 (b)에서와 같이 중간 대역에 중집적으로 분포하고, SR,SL 신호는 (c)에서와 같이 저역과 고역 주파수에 많은 성분을 포함한다. 이때, 잡음은 (d)에서와 같이 전 범위에 걸쳐 존재하는 일정한 레벨의 성분으로 가정하였다.(A) to (d) of FIG. 7 show respective frequency components for the input signal and noise, and the R and L signal components are distributed over the entire frequency band as in (a) and slightly in the middle band. It is distributed a lot. The C signal is centrally distributed in the middle band as in (b), and the SR and SL signals include many components in the low and high frequencies as in (c). At this time, the noise is assumed to be a constant level of components that exist over the entire range as in (d).
도 8의 (a) 내지 (f)는 앞에서 설정한 잡음 레벨에서의 각 신호의 출력 주파수 분포와 보정된 재생 신호의 주파수 분포를 나타내고 있다.8A to 8F show the output frequency distribution of each signal at the noise level set above and the frequency distribution of the corrected reproduction signal.
즉, (a)의 (R,L)-N은 잡음의 영향으로 중간 대역에 일부, 저.고역은 약하게 분포하고, (b)의 C-N은 중간 대역의 성분이 많이 분포하며, (c)의 (SR,SL)-N은 저역 및 고역 성분이 존재한다. 이 성분을 조합한 (a)+(b)+(c)에는 (d)와 같이 원 신호에 비해 레벨이 감소한 신호가 재생된다. 이때, (e)의 대화 성분은 센터 성분에 비교적 많이 분포한 신호 분포를 가지며 (d)에서는 넓은 범위의 주파수 분포를 가지며 (e)의 신호와 차이가 있다.In other words, (R, L) -N in (a) is partly distributed in the middle band and low and high bands are weak due to noise, and CN in (b) is heavily distributed in the middle band, and (c) (SR, SL) -N has low and high frequency components. The combination of these components (a) + (b) + (c) reproduces a signal whose level is reduced compared to the original signal as shown in (d). At this time, the dialogue component of (e) has a signal distribution relatively distributed in the center component, and (d) has a wide range of frequency distribution, and is different from the signal of (e).
그리고, 수정 보정된 신호 [(a)+(b)+(c)]'는 (f)와 같이 (e)의 대화 성분과 유사한 주파수 성분을 가지고 있으며 출력시 더 양호한 청취 효과를 얻게 된다.The corrected corrected signal [(a) + (b) + (c)] 'has a frequency component similar to that of the dialogue component of (e) as shown in (f), and a better listening effect is obtained at the output.
이와 같이, 본 발명은 방송사측에서 청각 장애인을 위해 제작한 캡션 프로그램이나 대화/배경음이 분리 녹음된 특별한 신호에 의한 청취력 향상 방식이 아니라 일반 방송 신호 입력시에 사용 가능한 시스템이며 주위의 잡음 레벨을 검출하거나 사용자가 선택한 레벨에 의하여 가변된 신호를 제공함으로써, 최적의 청취 상태를 제공할 수 있다.As described above, the present invention is not a caption program produced for the hearing impaired by the broadcaster or a method of improving listening power by using a special signal in which a conversation / background sound is separately recorded, and is a system that can be used when inputting a general broadcast signal and detecting ambient noise levels. Or by providing a signal varied by the level selected by the user, thereby providing an optimum listening state.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 디지털 TV 시스템에서의 외부 잡음 보정 장치에 의하면, 센서에 의하여 측정된 잡음 레벨과 사용자에 의해 선택된 잡음 레벨을 먹싱하여 최종 잡음 레벨을 결정하고 이 최종 잡음 레벨에 따라 오디오 신호 중 센터 채널 부분을 강조하는 보정을 수행함으로써, 대화 내용의 청취력을 향상시켜 TV 시청시 주위 잡음으로 인하여 대화 내용을 알아들을 수 없거나 답답함을 해결하고 청각이 약한 사람들에게 청취에 도움을 주는 효과가 있다.As described above, according to the external noise correcting apparatus of the digital TV system according to the present invention, the noise level measured by the sensor and the noise level selected by the user are muxed to determine the final noise level, and the audio according to the final noise level. By correcting the emphasis of the center channel portion of the signal, it improves the listening ability of the conversation contents, which is effective in resolving the conversation contents that cannot be heard or frustrated due to the ambient noise when watching TV, and helping those who are weak in hearing. .
또한, 본 발명은 디지털화하는 TV 시스템의 오디오 방식인 MPEG 2에서 유용하게 사용 가능한 방식으로서 모든 멀티 오디오 시스템에서 이용 가능하다.In addition, the present invention is a method that can be usefully used in MPEG 2, which is an audio system of a digitizing TV system, and can be used in all multi-audio systems.
Claims (4)
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