宽带及窄带语音清晰度提高装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在移动通信领域提高宽带（wideband)及窄带（narrowband)语音信号 的清晰度的方法及装置。更详细而言，涉及在通过移动通信系统进行语音通话时，在网络中 传送的信号不受宽带或窄带的影响而自动设置相当于在终端中所接收的采样频率的参数， 并通过声码器信号的后处理过程提高宽带及窄带语音信号的清晰度的装置。
【背景技术】
[0002] 手机中，为保存或传送语音信号或根据其他用途进行处理而使用声码器 (vocoder)。手机中，声码器是为降低所要传送的语音信号的比特率以提高频率效率，对经 A/D(Analog to Digital)变换的数字语音信号进行采样以变换为低比特率的数据（即，进 行压缩），并利用该数据变换为原来的模拟语音信号的装置。
[0003] 现有技术的声码器为降低比特率所使用的采样频率一般为窄带采样频率，即SKHz 的采样频率，但最近随着通信技术的发展实现了快速数据传送技术，因此，利用宽带采样频 率，即16KHz采样频率的技术得到实现并实现商业化。
[0004] 但是，手机中的音质比使用语音波形编码技术的音乐领域的音质差，尤其是，因音 乐领域中使用44. IKhz的采样频率，因此，具有比手机的语音通话音质高的音质。
[0005] 因此，习惯了 44. IKHz的音质的手机用户需要更好的通话音质。
【发明内容】
[0006] (一）要解决的技术问题
[0007] 本发明的目的在于提供一种不输出所接收的全部语音信号，而通过提高语音清 晰度提高接收音质的宽带及窄带语音清晰度提高装置。
[0008] (二）技术方案
[0009] 为达到上述目的，本发明提供用于宽带及窄带声码器的清晰度提高装置的后处理 滤波器。第三代移动通信系统只支持窄带声码器，而第四代移动通信根据通信网络的质量 传送宽带或窄带语音信号。因此本发明使用根据采样频率，以预先准备的截止频率初始值 为基准自动更新后处理滤波器的方式，由此与声码器无关地能够将清晰度提高装置适用于 移动通信终端中。该清晰度提高装置包括：初始值设定部，根据输入信号的采样频率，采样 频率的截止频率；输入包络线检测部，对输入信号检测语音帧的电平；输出包络线检测部， 对输出信号检测语音帧的电平；截止频率预测部，得出从上述输入包络线检测部接收的第 N个语音帧的电平和从上述输出包络线检测部接收的第N-I个语音帧的电平之间的差值， 并利用上述差值计算用于放大上述输入信号的辅音成分的截止频率；倾斜型滤波器部，根 据上述截止频率预测部计算出的上述截止频率对上述输入信号进行滤波，通过滤波对推测 为上述输入信号的辅音成分的部分进行选择性放大；及语音检测器，通过分析上述输入信 号判定是语音信号还是非语音信号，当为上述非语音信号的情况下，将上述输入信号作为 上述输出信号并使其通过，而当为上述语音信号的情况下，提供为上述输入包络线检测部 和上述倾斜型滤波器部的输入。
[0010] 上述截止频率预测部的特征为，在上述第N个语音帧的电平大于上述第N-I个语 音帧的电平时，将设定在上述倾斜型滤波器部的截止频率降低设定值
[0011] 在上述说明中，在第N个语音帧的电平小于上述第N-I个语音帧的电平时，将设定 在上述倾斜型滤波器部的截止频率提高设定值。
[0012] (三）有益效果
[0013] 根据本发明的实施例，由语音输出装置自动掌握用户的通话环境，根据通话环境 调节接收音量并提高语音清晰度，从而在提高了接收音质的状态下进行通话。
[0014] 另外，根据本发明的实施例，即使用户在通话过程中提出提高音质的要求，也可以 根据用户提高音质的要求完成提高清晰度的动作，以使用户听到符合要求的提高了接收音 质的声音。
[0015] 另外，根据本发明的实施例，将提高接收音质输出的状态显示在语音输出装置的 画面上，以使用户知晓当前输出的声音为提高了接收音质的声音。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的实施例的宽带及窄带语音清晰度提高装置的结构框图。
[0017] 图2为普通倾斜型滤波器的频率特性图表。
[0018] 图3为将本发明的实施例搭载在手机终端进行信号处理的结果的一例示意图。
[0019] 图4为利用本发明的实施例的宽带及窄带语音清晰度提高装置选择性地过滤辅 音的结果的另一例示意图。
【具体实施方式】 [0020]
[0021] 下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明，以帮助本领域技术人员容易实 施本发明。但是，本发明可通过各种不同的形式实现而不受在此说明的实施例的限制。为 了更明确地说明本发明，图中省略与说明无关的内容，而且，在整个说明书中的相同或类似 的结构添加相同的附图标记。
[0022] 在整个说明书中，说某一部分与另一部分"连接"时，不仅包括"直接连接"的情 况，而且，还包括该些部分之间通过其他元件"间接连接"的情况。在说明书中，记载某一部 分"包括"某一构成要件时，除非有与其相反的记载，均意味着不是排除其他构成要件，而是 还可包括其他构成要件。
[0023] 下面，结合附图对本发明的实施例的清晰度提高装置及利用该装置的语音输出装 置、清晰度提高方法及利用该方法的接收音处理方法进行详细说明。但是，本发明不限于下 述实施例。
[0024] 下面，参照图1，对本发明的实施例的宽带及窄带语音清晰度提高装置及利用该清 晰度提高装置的语音输出装置进行说明。
[0025] 需要说明的是，在语音信号中，相对于元音，辅音部分具有很小的信号成分。但是， 在移动通信设备的网络设备及终端的语音信号处理过程中，小信号成分往往消失或变小。 结果，在用手机进行通话时，出现发出相当含混的声音或不能通过声音区分对方的情况。
[0026] 本发明的实施例的具有宽带声码器的清晰度提高装置在语音信号处理过程中，防 止辅音部分的信号成分消失或变小。即，本发明的实施例的具有宽带声码器的提高装置通 过选择性地增强辅音部分的信号成分来提高语音清晰度。
[0027] 图1为本发明的实施例的具有宽带声码器的语音清晰度提高装置的结构框图。如 图1所示，本发明的实施例的具有宽带声码器的语音清晰度提高装置100包括初始值设定 部101、倾斜型滤波器部102、输入包络线（input envelop)检测部103、输出包络线（output envelop)检测部104、语音检测器105及截止频率（cutoff frequency)预测部106。
[0028] 初始值设定部101根据输入信号（Sin)的采样频率将根据实验所得的窄带和宽带 采样频率的截止频率初始值106传递至截止频率预测部106。即，初始值设定部101在采样 频率为SKHz的情况下，将所设定的第一截止频率初始值提供给截止频率预测部106,而在 采样频率为16KHz的情况下，将所设定的第二截止频率初始值提供给截止频率预测部106。
[0029] 输入包络线检测部103对当前所输入的语音信号（Sin)以语音帧为单位检测包 络线（envelop)的振幅电平（下称"当前输入语音信号电平"）并将所检测到的振幅电平提 供给截止频率预测部106。
[0030] 输出包络线检测部104对所输出的语音信号（Sout)以语音帧为单位计算包络 线（envelop)的振幅电平，并将当前所输出的语音帧的对前一个语音帧的包络线振幅电平 (下称"之前输出语音信号电平"）提供给截止频率预测部106。
[0031] 语音检测器105被称为Voice Activity Detector (VAD)，对所接收的输入信号的 频带进行分析以判断输入信号是否为由人发出的语音信号，并根据语音信号或非语音信号 切换开关SW以区别对于语音信号或非语音信号的处理。例如，语音检测器105在输入信号 为非语音信号的情况下，不经过倾斜型滤波器部102而直接以"by-pass"输出作为输出语 音，而在输入信号为语音信号的情况下，通过特定的倾斜型滤波器部102增强特定部分的 语音信号。
[0032] 截止频率预测部106从输入包络线检测部103接收当前输入语音信号电平并从输 出包络线检测部104接收之前输出语音信号电平。另外，截止频率预测部106通过比较当 前输入语音信号电平和之前输出语音信号电平得出两个振幅电平之间差异的大小，以计算 可动态变更倾斜型滤波器部102的特性的截止频率。
[0033] 截止频率预测部106使利用两个振幅电平之间的差异大小计算出的截止频率成 为倾斜型滤波器部102的截止频率。即，截止频率预测部106变更下述数学式4的GJ eutciff, 以成为利用两个振幅电平之间的差异大小计算出的截止频率。
[0034] 截止频率预测部106在两个振幅电平之间的差异大小为正数（即，当前输入语音 信号电平大于之前输出语音信号电平）的情况下，将截止频率降低设定值（IS 与此相 反，截止频率预测部106在上述两个电平间的差异大小为负数的情况下，将倾斜型滤波器 部102中当前所设定的截止频率提高设定值（:孩X此时，变更值即设定值（潑）为预先实 验决定的值。
[0035] 倾斜型滤波器部102接收由截止频率预测部106计算出的截止频率，并根据所接 收的截止频率对输入语音信号进行高通滤波并将输出语音信号进行输出。
[0036] 上述倾斜型滤波器部102以在音频设计中广泛使用的倾斜型滤波器（shelving filter)为基础，普通倾斜型滤波器的传递函数（H(s))如下述数学式1，而频率特性如图2 所示