KR20010071954A - 볼륨 제어를 가진 전화기 - Google Patents

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Abstract

전화기내의 스피커 볼륨이 전화기 위치에서의 주위 잡음에 따라 자동으로 조절된다. 초기 전화 호출 기간 동안 존재하는 규정된 타임 윈도 동안 주위 잡음이 측정되어, 이것에 따라 스피커의 볼륨이 조절된다. 예컨대, 송수화기가 귀 가까운 곳에 놓일때까지, 전화기가 응답-상태로 되는 시간 사이에는 시간적인 간격이 있을 수 있다. 상기 기간 동안 주위 잡음을 측정하면, 사용자가 말하고있는 동안에도 주위 잡음을 측정하는 경우가 있으므로 사용자의 음성을 필터링할 필요가 없다는 장점이 있다. 또한, 음성 사이의 갭을 발견하기 위한 회로가 필요없다.

Description

볼륨 제어를 가진 전화기{TELEPHONE APPARATUS WITH VOLUME CONTROL}
전화 호출을 하거나 응답할 때, 가입자 위치에서의 배경 잡음(background noise)은 종종 방해성을 띠어, 가입자로 하여금 상대편 가입가가 말하는 것을 듣지 못하게 한다. 또한, 조용한 환경에서는 송수화기(handset)로부터의 음성 볼륨이 방해가 될 수도 있다. 이러한 문제는 특히, 본질적으로 다양한 범위의 장소에서 이용될 수 있는 이동 전화기와 관련이 있다.
교회에서부터 부지(building site)로 전화 호출이 이루어지는 경우를 고려하자. 전화기로부터(예컨대, 교회내에서) 호출이 이루어지면, 배경 잡음이 거의 없어, 상대편 가입자의 음성이 교회 주위에 울리지않도록 전화기의 볼륨을 적절히 낮추는 것이 이상적이다. 부지에서 호출이 수신되면, 많은 양의 배경 잡음이 존재하여, 수신된 신호를 듣기 위해 조용한 장소를 찾아야하는 문제점을 피하기 위해 전화기 볼륨을 높여 보상하는 것이 이상적이다.
전화기 부근에서 검출된 주위 잡음에 따라 전화기내의 스피커 볼륨을 조절함으로써 상기 문제점을 극복하기 위한 다양한 시스템이 설계되어 왔다.
이들 중 가장 간단한 것은, 수동 버튼을 구비하여 배경 잡음에 따라 볼륨을 조절하는 것이다. 이것은 호출이 이루어지는 동안 호출자가 수동으로 볼륨을 조절해야 한다는 단점이 있다. 이것은 특히 이동 전화기 상에서 방해가 될 수 있다. 이 외에도, 볼륨이 조절되는 시간까지는, 볼륨이 바람직하지 않은 레벨에 놓이는 기간(period)이 있게 된다.
공지된 다른 방법은, 주위 잡음을 자동으로 측정하여 그에 따라 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 것이다. 상기 방법을 이용함에 있어서는, 화자(話者)의 음성이 상기 측정되는 주위 잡음 레벨을 악화시키지 않도록 사용자가 말하고 있는 시간에는 주위 잡음이 검출되지 않는 것이 중요하다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 상기 시스템은 음성 내의 갭(gap) 동안 주위 잡음을 측정한 다음, 상기 갭에서 측정된 주위 잡음과 관련하여 전화기 스피커의 볼륨을 조절해야 한다.
도 1은 상기와 같은 형태의 시스템에서 스피커의 볼륨을 조절하는데 필요한 단계를 도시하는 것이다. 단계 S1 및 S2에 나타나있는 바와 같이, 음성 검출기(speech detector)는 임의의 갭 동안 음성을 계속해서 감시한다. 갭이 발견되면, 주위 잡음 레벨이 측정된다(단계 S3). 다음으로, 상기 측정된 주위 잡음에 응하여 스피커의 볼륨이 자동으로 조절된다(단계 S4).
이와 같은 형태의 시스템은, 음성내의 갭이 존재하는 시간을 판정하기 위해서 하드웨어나 소프트웨어로 구현되는 복잡한 음성 검출기가 필요하다는 단점이 있다.
다른 공지된 방법은, 사용자가 말하고 있는지 여부에 관계없이 계속해서 주위 잡음을 측정함으로써 전화 호출 시간 내내 계속해서 볼륨을 조절한다. 상기 시스템은, 측정된 주위 잡음으로부터 사용자 음성 신호를 보상하거나 삭제함에 있어 복잡한 알고리즘을 필요로한다는 단점이 있다.
본 발명의 목적은, 음성이 존재하지 않는 것으로 알려져있는 규정된 시간에 주위 잡음을 측정함으로써, 주위 잡음에 따라 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 상기 단점을 해결하는 것이다.
본 발명은, 주위 잡음(ambient noise) 레벨, 특히 전화 호출의 초기 데드 타임(dead time) 동안 측정된 주위 잡음에 따라 전화기 내의 스피커(loudspeaker) 볼륨을 자동으로 조절하는 방법 및 회로 장치(circuit arrangement)에 관한 것이다.
도 1은 선행 기술에 따른 스피커 볼륨 조절 방법을 나타내는 도면.
도 2a 내지 2d는 피호출 전화기(called-telephone set)에서의 전화 호출 초기 단계 동안 존재하는 신호를 나타내는 도면.
도 3a 내지 3d는 호출설정된 전화기(calling-telephone set)에서의 전화 호출 초기 단계 동안 존재하는 신호를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 스피커 볼륨 조절 방법을 나타내는 도면.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 전화기 위치에서의 주위 잡음에 따라 전화기 내의 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법이 제공되는데, 여기서 상기 방법은, 초기 전화 호출 기간 동안 존재하는 규정된 타임 윈도(window)를 정하는 단계, 상기 규정된 타임 윈도 동안 주위 잡음을 측정하는 단계 및, 상기 측정된 주위 잡음과 관련하여 스피커의 볼륨을 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 전화기 위치에서의 주위 잡음과 관련하여 전화기 내의 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치가 제공되는데, 여기서 상기 회로 장치는, 전화 호출 시작시에 규정된 신호에 의해 트리거(trigger)되는 규정된 타임 윈도를 정하는 수단, 상기 규정된 타임 윈도 동안 주위 잡음을 측정하는 수단 및, 상기 측정된 주위 잡음과 관련하여 스피커 볼륨을 조절하는 수단을 포함한다.
이제, 본 발명을 더욱 잘 이해시키기 위해 첨부 도면을 참조한다.
도 2a-2d는, 피호출 전화기에서 전화 호출을 수신하여 응답하는 초기 단계 동안 존재하는 다양한 신호를 도시하는 것이다. 2a로 도시된 전화벨 신호(ringing signal)에 응하여, 피호출 가입자(called party)는 시간(t1)에서 상기 호출에 응답한다. 이는, 통상적인 전화기의 경우 송수화기를 들거나, 이동 전화기의 경우 일례로 "수신(receive)" 키를 누르는 것과 같이 호출을 받아들임으로써 이루어진다. 먼저, 통상적인 전화기의 송수화기가 응답-상태(off-hook)를 취하거나, 이동 전화기가 턴 온(turn on)되어 인입(incoming) 호출을 받아들이는 때로부터, 전화기가 작동하지만 호출에 응답하는 사람이 말하지 않는 시간이 적어도 몇 milliseconds 동안 반드시 존재하게 된다. 이것은, 호출을 받은 사람이 전화 송수화기를 귀에 가깝게 들어 올리는데 걸리는 시간에 상응한다. 호출받은 사람은 도 2b로 도시된 시간(t2)까지 말을 하지 않는다. 따라서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 시간 t1과 t2사이에 데드-타임(Y) 기간이 나타난다. 보편적으로, 사용자가 말하기 전에 약 500milliseconds 정도의 최소 지연이 존재하게 된다.
상기와 같이 보편적으로 500 milliseconds 인 지연은 송수화기를 잡은 이후 사람이 말하는 상태로되는 반응의 속도 때문이다. 이동 전화기를 사용하면, 이동 전화기를 턴 온한 다음, 사용자가 들을 수 있기 전에 사용자의 머리쪽으로 올리기 위해 상기 전화기를 사용자 앞에 휴대해야 한다. 상기와 같은 방식의 이동전화기 동작은, 주위 잡음을 측정할 수 있는 동안에 항상 상기와 같은 초기 데드-타임(Y) 기간이 존재하도록 한다.
상기와 같은 데드-타임(Y) 동안의 임의의 시간에 주위 잡음이 측정될 수도 있지만, 적어도 도 2d에 도시된 타임 윈도(X) 부분 동안 측정되는 것이 바람직하므로, 보편적으로 X는 200 milliseconds 로서, 즉 공지된 데드-타임(Y) 보다 작다. 이렇게하여, 시스템내에 안전 여유도(safety margin) 요소가 형성된다.
도 3a 내지 3e는, 호출 전화기에서의 초기 전화 호출 단계 동안 나타나는 신호를 도시하는 것이다. 도 3a에 도시된 바와 같이 시간(t1)에서, 사용자는 이동 전화기를 턴 온 하거나, 통상적인 전화기의 수화기를 들어 올린다. 사용자가 전화 번호로 전화를 건 후, 전화벨 신호는 시간(t2)에서 시작하여, 피호출 가입자가 전화에 응답하는 시간에 상응하는 시간(t3)에서 끝나게 된다(도 3b 참조). 도 3c는 피호출 가입자가 시간(t4)까지 말하지 않게 된다는 것을 도시하는데, 이 또한 보편적으로 t3이후 500 milliseconds 이다. 상기 언급된 바와 같이, 상기 시간은 피호출 가입자가 호출에 응답하여 송수화기를 귀쪽으로 올리는데 걸리는 시간에 해당한다.
호출 전화기가 시점(t1)에서 동작상태가 되므로, 기간(Z) 동안 주위 잡음을 측정할 수 있다(도 3d에 도시되어 있음). 이는, 전화기가 동작 상태로 되어 피호출 가입자가 말하는 사이의 초기 데드-타임에 해당한다.
주위 잡음은 적어도 타임 윈도(W)(도 3e에 도시됨) 부분 동안 호출 전화기에서 측정되는 것이 바람직하다. 이것은, 피호출 가입자가 호출에 응답한 때로부터 상기 피호출 가입자가 말할 때까지의 시간에 해당한다. 이와 같이 함으로써 시간 t1과 t3사이에서 주위 잡음 측정이 악화될 가능성을 피할 수 있는데, 이는 피호출 가입자에게 전화를 걸거나 상기 피호출 가입자가 응답하기를 기다리는 동안 호출 가입자가 말하는 경우 발생할 수 있다.
그러나, 주위 잡음은 시간 t2와 t4사이의 임의의 윈도 동안에 호출 전화기에서 측정될 수 있었다. 전화를 거는 동작은 시간(t2)에 종료하는데, 이는 전화를 걸때 발생되는 "신호음(bleeps)"이 주위 잡음 측정을 악화시키지 않음을 의미한다. 상기 기간 동안에 측정되는 전화음 역시 호출 전화기에서 발생되므로 쉽게 제거될 수 있다.
도 4는 전화기의 볼륨을 조절하는데 필요한 과정을 도시하는 것이다. 도 2a-2d 및 3a-3e 와 관련하여 상기 기술된 규정된 시간에 타임 윈도가 정해진다(단계 S1). 다음으로, 상기 타임 윈도 동안 주위 잡음이 측정되어(S2), 그에 따라 스피커의 볼륨이 조절된다(S3). 배경 잡음이 거의 또는 전혀 발견되지 않는다면, 전화기의 볼륨이 낮아진다. 소정의 임계값을 넘은 배경 잡음이 발견되면, 볼륨이 높아진다. 볼륨은 배경 잡음에 비례하여 조절되는 것이 바람직하다.
일부 디지털 전화기는 조용한 인터발(interval) 동안 "안정 잡음(comfort noise)"을 발생시키는 회로를 구비하고 있다. 상기 안정 잡음은, 전화선이 단절되지 않았음을 수화자(listener)에게 확인시키기 위한 것이다. 이러한 특징을 가진 전화기에서, 안정 잡음 신호는 호출하는 동안 그 다음 인터발에서 스피커 볼륨을 조절하는데 이용될 수 있다. 이것은, 음성 신호가 없을 때 안정 잡음 신호만 존재한다는 점에 의해 가능하다. 따라서, 주위 잡음을 측정할 수 있는 시간이 충분히 있다면, 볼륨 조절 기능이 상기 갭 동안에 개시될 수 있다.
배경 잡음 역시, 예컨대 교회내에 있는 가입자에게 많은 양의 부지 잡음을 전달하지 않도록 기존의 필터링(filtering) 기술을 이용하여 가능한 많이 필터링되는 것이 바람직하다.
상기 기술된 본 발명에 의해, 일정한 볼륨 레벨로 음성이 전달될 수 있으므로, 송수화기는, 부지에서 음성이 들리도록 교회내에서 소리칠 필요성과, 교회 환경을 방해하지 않도록 부지에서 작은 소리로 말할 필요성을 없앨 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예에 기술된 세부사항으로 제한되지 않고, 특허청구범위에 정해져있는 바와 같은 본 발명 범위 내에서 당업자들에게 명백한 선택적인 것을 이용하여 실현될 수도 있다. 예컨대, 상기 해결방법은 하드웨어 또는 소프트웨어를 이용하여 구현될 수도 있다. 또한, 본 발명이 잡음 레벨 측정 및 스피커 볼륨 조절과 관련하여 기술되어 있지만, 본 발명은 예컨대 동적인 범위의 주위 잡음을 측정하거나, 특정 스피커 출력 주파수를 조절할 수도 있다. 또한, 타임 윈도 동안 주위 잡음을 측정할 때, 순간적으로 측정될 수도 있고, 기간에 걸쳐 평균하여 측정될 수도 있다.

Claims (24)

  1. 전화기 위치에서의 주위 잡음에 따라 전화기내의 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법에 있어서,
    초기 전화 호출 기간 동안 존재하는 규정된 타임 윈도를 정하는 단계,
    상기 규정된 타임 윈도 동안 주위 잡음을 측정하는 단계, 및
    상기 측정된 주위 잡음과 관련하여 스피커 볼륨을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 타임 윈도는 피호출 전화기의 응답-상태 신호에 의해 트리거되는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 타임 윈도는 피호출 이동 전화기의 수신 버튼에 의해 트리거되는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 타임 윈도는 호출 전화기의 응답-상태 신호에 의해 트리거되는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 타임 윈도는 호출 이동 전화기의 통화 버튼(send button)에 의해 트리거되는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법.
  6. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타임 윈도가 일정한 길이인 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 타임 윈도가 500 milliseconds 미만인 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 타임 윈도의 길이는, 음성이 전혀 예상되지 않는 기간과 관련하여 설정되는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법.
  9. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 볼륨은 또 다른 타임 윈도를 정함으로써 더 조절되는데, 상기 또 다른 타임 윈도는 안정 잡음을 생성하는데 보편적으로 이용되는 신호에 의해 트리거되는것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법.
  10. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동적인 범위의 주위 잡음이 측정되는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법.
  11. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정된 주위 잡음에 따라 특정 스피커 출력 주파수가 조절되는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법.
  12. 전화기 위치에서의 주위 잡음과 관련하여 전화기 내의 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치에 있어서,
    전화 호출 시작시에 규정된 신호에 의해 트리거되는 규정된 타임 윈도를 정하는 수단,
    상기 규정된 타임 윈도 동안 주위 잡음을 측정하는 수단, 및
    상기 측정된 주위 잡음과 관련하여 스피커의 볼륨을 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 규정된 신호는 피호출 전화기의 응답-상태 신호인 것을 특징으로 하는스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 규정된 신호는 피호출 이동 전화기 상의 수신 버튼 누름(depressing)인 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 규정된 신호는 호출 전화기의 응답-상태 신호인 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 규정된 신호는 전화기 상의 "전송" 버튼 누름인 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치.
  17. 제 12항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타임 윈도가 일정한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 타임 윈도가 500 milliseconds 미만인 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 타임 윈도의 길이는, 음성이 예상되지 않는 기간과 관련하여 설정되는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치.
  20. 제 12항 내지 19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 규정된 타임 윈도를 발생시키는 수단은 주위 잡음이 측정될 수 있는 또 다른 타임 윈도를 생성할 수 있는데, 상기 또 다른 타임 윈도는 안정 잡음을 발생시키는데 보편적으로 이용되는 신호에 의해 트리거되는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치.
  21. 제 12항 내지 20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주위 잡음을 측정하는 수단은 동적인 범위의 주위 잡음을 측정하는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치.
  22. 제 12항 내지 21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정된 주위 잡음에 따라 특정 스피커 출력 주파수가 조절되는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치.
  23. 전화기 내의 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법에 있어서, 첨부 도면의 도 2 내지 4를 참조하여 상기 도면에 도시된 바와 같이 기술되는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 방법.
  24. 전화기 내의 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치에 있어서, 첨부 도면의 도 2 내지 4를 참조하여 상기 도면에 도시된 바와 같이 기술되는 것을 특징으로 하는 스피커 볼륨을 자동으로 조절하는 회로 장치.
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