(57)【要約】【課題】音質への影響を抑制しながらノイズを低減するハイカット処理を実現する。【解決手段】受信装置は、音声信号が含まれる放送信号を受信して受信信号のベースバンド信号を取得する受信部１３と、ベースバンド信号を復調して音声信号を取得する復調部１４と、ベースバンド信号の周波数帯域における中域成分のレベルを検出する中域検出部２１と、ベースバンド信号の周波数帯域における高域成分のレベルを検出する高域検出部２２と、中域成分のレベルと高域成分のレベルとのレベル差に基づいてハイカット処理の効果量を設定する処理部１１と、設定したハイカット処理の効果量に従って音声信号のハイカット処理を行うハイカットフィルタ部１５と、を備える。【選択図】図１
2020096268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号が含まれる放送信号を受信して受信信号のベースバンド信号を取得する受信部と、
前記ベースバンド信号を復調して音声信号を取得する復調部と、
前記ベースバンド信号の周波数帯域における中域成分のレベルを検出する中域検出部と、
前記ベースバンド信号の周波数帯域における高域成分のレベルを検出する高域検出部と、
前記中域成分のレベルと前記高域成分のレベルとのレベル差に基づいてハイカット処理の効果量を設定する処理部と、
前記設定したハイカット処理の効果量に従って前記音声信号のハイカット処理を行うハイカットフィルタ部と、
を備える受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受信装置であって、
前記処理部は、前記レベル差が所定値より小さい場合に前記効果量を小さくする、受信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の受信装置であって、
前記処理部は、前記レベル差が所定値より大きい場合に前記効果量を大きくする、受信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の受信装置であって、
前記受信信号の変調度を検出する変調度検出部を有し、
前記処理部は、
前記変調度に基づいて前記効果量を設定する、受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の受信装置であって、
前記処理部は、前記変調度が所定値より大きい場合に前記効果量を小さくする、受信装置。
【請求項６】
請求項４に記載の受信装置であって、
前記処理部は、前記変調度が所定値より小さい場合に前記効果量を大きくする、受信装置。
【請求項７】
請求項１に記載の受信装置であって、
前記受信信号の受信電界強度を検出する受信電界強度検出部を有し、
前記処理部は、前記受信電界強度が所定値よりも小さい場合に前記効果量を大きくする、受信装置。
【請求項８】
請求項７に記載の受信装置であって、
前記処理部は、前記受信電界強度が所定値よりも小さい場合に前記効果量を所定の一定値に設定する、受信装置。
【請求項９】
請求項１に記載の受信装置であって、
前記受信信号のノイズレベルを検出するノイズ検出部を有し、
前記処理部は、前記ノイズレベルが所定値よりも小さい場合に前記ハイカット処理を停止させる、受信装置。
【請求項１０】
音声信号が含まれる放送信号を受信する受信装置における受信方法であって、
前記放送信号を受信して受信信号のベースバンド信号を取得し、
前記ベースバンド信号を復調して音声信号を取得し、
前記ベースバンド信号の周波数帯域における中域成分のレベルを検出し、
前記ベースバンド信号の周波数帯域における高域成分のレベルを検出し、
処理部により、前記中域成分のレベルと前記高域成分のレベルとのレベル差に基づいてハイカット処理の効果量を設定し、
前記設定したハイカット処理の効果量に従ってハイカットフィルタ部において前記音声信号のハイカット処理を行う、
受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＦＭの放送波等の無線信号を受信する受信装置及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＦＭ放送等のラジオ放送を受信する受信装置においては、ノイズを低減させるために、受信信号を復調した音声信号の高域成分を減衰させるハイカット処理が行われる。このハイカット処理では、ノイズ成分だけでなく、音声信号の高域成分も減衰される。ラジオ放送を受信する際に、ハイカット処理により音声信号の高域成分が過剰に減衰されると、放送における音楽等の曲調まで変化してしまうことがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、パルス性雑音検出回路からの出力信号に応じてオーディオ信号の低周波数域と高周波数域の再生を制限する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−８５９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ラジオ放送の受信信号から抽出された音声信号の高域成分は、ノイズの影響だけでなく、音声信号に元々含まれる情報、受信装置内部の熱雑音等の影響を受ける。このため、特許文献１に記載の従来技術のように、高域成分の減衰量を高域レベルの検出結果に応じて制御するものでは、元の音声信号の周波数特性に対して減衰量が適切に制御されない場合がある。この場合、ラジオ放送の音楽等の曲調が変化し、かえって聴感上の音質が低下するという課題があった。
【０００６】
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、音質への影響を抑制しながらノイズを低減するハイカット処理を実現可能な受信装置及び受信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、音声信号が含まれる放送信号を受信して受信信号のベースバンド信号を取得する受信部と、前記ベースバンド信号を復調して音声信号を取得する復調部と、前記ベースバンド信号の周波数帯域における中域成分のレベルを検出する中域検出部と、前記ベースバンド信号の周波数帯域における高域成分のレベルを検出する高域検出部と、前記中域成分のレベルと前記高域成分のレベルとのレベル差に基づいてハイカット処理の効果量を設定する処理部と、前記設定したハイカット処理の効果量に従って前記音声信号のハイカット処理を行うハイカットフィルタ部と、を備える受信装置を提供する。
【０００８】
また、本開示は、音声信号が含まれる放送信号を受信する受信装置における受信方法であって、前記放送信号を受信して受信信号のベースバンド信号を取得し、前記ベースバンド信号を復調して音声信号を取得し、前記ベースバンド信号の周波数帯域における中域成分のレベルを検出し、前記ベースバンド信号の周波数帯域における高域成分のレベルを検出し、処理部により、前記中域成分のレベルと前記高域成分のレベルとのレベル差に基づいてハイカット処理の効果量を設定し、前記設定したハイカット処理の効果量に従ってハイカットフィルタ部において前記音声信号のハイカット処理を行う、受信方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、音質への影響を抑制しながらノイズを低減するハイカット処理を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る受信装置の構成の一例を示すブロック図
【図２】実施の形態における中域検出部及び高域検出部による通過特性の一例を示す特性図
【図３】実施の形態に係るハイカット処理の動作を説明するためのフローチャート
【図４】実施の形態に係るハイカット処理の効果量の設定の一例を示す特性図
【図５】音声信号が中域型の曲調の場合のハイカット処理の一例を示す特性図
【図６】音声信号が高域型の曲調の場合のハイカット処理の一例を示す特性図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、適宜図面を適宜参照しながら、本開示に係る受信装置及び受信方法を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１２】
（実施の形態）
本実施の形態では、本開示に係る受信装置及び受信方法の一例として、ＦＭ放送受信用のラジオ受信機に適用した構成例について説明する。
【００１３】
なお、以下の説明では、受信装置をＦＭ放送受信用のラジオ受信機に適用する例を説明するが、これに限定されるものではなく、ＡＭ放送受信用のラジオ受信機に適用してもよい。また、車載型、据え置き型、携帯型等の各種受信装置に適用可能である。
【００１４】
図１は、実施の形態に係る受信装置の構成の一例を示すブロック図である。受信装置は、主に、処理部１１、アンテナ１２、受信部１３、復調部１４、ハイカットフィルタ部１５、オーディオアンプ１６、スピーカ１７、ノイズ検出部１８、変調度検出部１９、受信電界強度検出部２０、中域検出部２１、及び高域検出部２２を有して構成される。
【００１５】
処理部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサによって構成され、受信装置の各部の動作に関する処理を実行する。処理部１１は、図示しないメモリに記憶されたプログラムに従って動作するものであってもよいし、ハードウェアによりその一部又は全部の機能を実現するものであってもよい。処理部１１は、ハイカットフィルタ部１５によるハイカット処理を制御する機能を有する。
【００１６】
アンテナ１２は、放送波等の無線信号を受信するためのアンテナであり、例えば、アンテナ１２には、ＦＭラジオ放送の無線信号が誘起する。受信部１３は、アンテナ１２にて受波した高周波の無線信号の周波数変換等を行い、ＦＭ放送信号から希望チャンネルのべーバンド信号を抽出する。例えば、受信部１３は、アンテナ１２に誘起した無線周波数帯のＦＭ放送信号から所定チャンネルのＦＭ放送信号を抽出し、ベースバンドのコンポジット信号を得る。受信部１３は、コンポジット信号を復調部１４に出力する。
【００１７】
復調部１４は、ＦＭ放送受信時に、Ｌ＋Ｒ信号、Ｌ−Ｒ信号を含むコンポジット信号を復調する。例えば、復調部１４は、コンポジット信号に対する復調を行って、ステレオ信号の音声信号を復元するように構成されている。復調部１４は、復元したステレオの音声信号をハイカットフィルタ部１５に出力する。なお、ＦＭ放送信号がモノラルの音声信号を伝送するものである場合には、復調部１４は、モノラルの音声信号を復元してハイカットフィルタ部１５に出力する。すなわち、復調部１４は、復調したベースバンドの音声信号をハイカットフィルタ部１５に出力するように構成されている。
【００１８】
ハイカットフィルタ部１５は、例えば、音声信号の高域成分を減衰させるハイカットフィルタ（図示略）と、ハイカットフィルタの減衰量を制御する制御部（図示略）とを有する。ハイカットフィルタ部１５は、処理部１１によりハイカットフィルタの減衰量が指示され、入力された音声信号の高域成分を所定の減衰量によって減衰させてオーディオアンプ１６に出力する。
【００１９】
オーディオアンプ１６は、ハイカットフィルタ部１５からの音声信号を増幅してスピーカ１７に出力する。スピーカ１７は、音声出力デバイスの一例であり、入力された音声信号を音響として再生出力する。
【００２０】
本実施の形態では、受信した音声信号の中域成分と高域成分との比較に基づいて音声信号の特徴、特に音声信号の曲調を判定し、判定結果に基づいてハイカット処理の効果量、すなわち、ハイカット処理による高域成分の減衰量を制御する。これにより、聴感上の音質の劣化を防止しながらノイズを低減するハイカット処理が可能となる。
【００２１】
受信部１３は、受信したＦＭ放送信号のベースバンド信号を中域検出部２１及び高域検出部２２にも出力する。例えば、受信部１３は、ベースバンドのコンポジット信号のうちのＬ＋Ｒ信号を中域検出部２１及び高域検出部２２に出力してよい。
【００２２】
中域検出部２１は、ベースバンド信号の周波数帯域における中域成分を通過させるバンドパスフィルタによって構成される。中域検出部２１は、ＦＭ放送波によって伝送された音声信号の周波数帯域の中間領域の周波数成分（中域成分）を検出する。高域検出部２２は、ベースバンド信号の周波数帯域における高域成分を通過させるバンドパスフィルタによって構成される。高域検出部２２は、ＦＭ放送波によって伝送された音声信号の周波数帯域の高い領域の周波数成分（高域成分）を検出する。中域検出部２１及び高域検出部２２は、Ｌ＋Ｒ信号が入力された場合には、入力されたＬ＋Ｒ信号について中域成分及び高域成分を抽出する。
【００２３】
ＦＭ放送波を受信する場合、伝送されるＦＭ放送信号の音声信号の周波数帯域は例えば約５０Ｈｚ〜１５ｋＨｚ程度であり、中域成分は約３００Ｈｚ〜３ｋＨｚ、高域成分は約４ｋＨｚ〜１５ｋＨｚである。この場合には、中域検出部２１は、例えば、中心周波数が７００Ｈｚで通過帯域が３００Ｈｚから３ｋＨｚの中域成分を通過させるバンドパスフィルタによって構成することができる。また、高域検出部２２は、例えば、中心周波数が９ｋＨｚで通過帯域が４ｋＨｚから１５ｋＨｚの高域成分を通過させるバンドパスフィルタなどによって構成することができる。
【００２４】
図２は、実施の形態における中域検出部及び高域検出部による通過特性の一例を示す特性図である。図２では、横軸に周波数をとり縦軸にレベルをとって、中域検出部２１及び高域検出部２２による通過特性の一例を示している。中域検出部２１は、ベースバンド信号の周波数帯域５０Ｈｚ〜１５ｋＨｚのうち、３００Ｈｚ〜３ｋＨｚなどの帯域を通過させることで中域成分を検出し、検出結果を処理部１１に出力する。また高域検出部２２は、ベースバンド信号の周波数帯域５０Ｈｚ〜１５ｋＨｚのうち、４ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの帯域を通過させることで高域成分を検出し、検出結果を処理部１１に出力する。
【００２５】
ここで、音声信号の特徴として、音声信号が音楽である場合の曲調の判別を行う際の、音声信号の曲調について説明する。一般的には、例えば、クラシック音楽等の楽曲の音声信号については、中域成分のレベルが比較的高く、高域成分では周波数が高くなるほどレベルが低下する周波数特性を有する。本明細書では、このようなクラシック音楽等の楽曲の曲調を、中域型の曲調と称することとする。また、例えば、ポップス音楽等の楽曲の音声信号については、中域成分だけでなく、高域成分についても比較的高い周波数まで高いレベルが維持される周波数特性を有する。本明細書では、このようなポップス音楽等の楽曲の曲調を、高域型の曲調と称することとする。
【００２６】
高域型の曲調の音声信号において、ノイズ低減のためにハイカット処理の効果量（ハイカットフィルタの減衰量）を大きくすると、高域成分の楽音成分も減衰されて、曲調が変化し、聴感上の音質が劣化することがある。一方、中域型の曲調の音声信号において、ハイカット処理の効果量が小さい場合には、高域成分において楽音成分に比べてノイズ成分の割合が大きくなり、聴感上の音質が劣化することがある。
【００２７】
そこで、本実施の形態では、受信した音声信号を含むベースバンド信号における中域成分のレベルと高域成分のレベルとを比較し、その差分を求めることで、伝送される音声信号の特徴としての曲調を判定する。なお、高域型の曲調のポップス音楽と中域型の曲調のクラシック音楽とは、相互に楽曲の種別が異なることから、曲調の判別は、伝送される音声信号の楽曲の種別の判定であると言うこともできる。なお、音声信号の曲調は、音楽の楽曲の特徴に対応する曲調について例示しているが、これに限らず、アナウンス音声、その他の音響信号など、各種の音声信号の特徴を示す分類についても曲調の一つに含めてよい。
【００２８】
受信したＦＭ放送信号の曲調の判別のために、中域検出部２１は、音声信号を含むベースバンド信号の中域成分の検出結果を処理部１１に出力し、高域検出部２２は、音声信号を含むベースバンド信号の高域成分の検出結果を処理部１１に出力する。
【００２９】
処理部１１は、受信した音声信号の特徴（楽曲の曲調）を、中域成分のレベルと高域成分との差分によって判定する。例えば、処理部１１は、音声信号を含むベースバンド信号において算出した中域成分と高域成分とのレベルの差を、予め設定された所定の閾値と比較する。そして、処理部１１は、比較結果から、伝送される音声信号の楽曲の種別が中域型の曲調であるか（クラシック音楽に類似しているか）、高域型の曲調であるか（ポップス音楽に類似しているか）を判定する。
【００３０】
中域型の曲調の場合には、伝送される音声信号の高域成分にはノイズ成分が含まれる割合が大きく、高域型の曲調の場合には、伝送される音声信号の高域成分には楽音成分が含まれる割合が大きいと考えられる。このため、処理部１１は、音声信号が中域型の曲調であると判定した場合には、ハイカット処理の効果量を大きくし、高域型の曲調であると判定した場合には、ハイカット処理の効果量を小さくするように、ハイカットフィルタ部１５を制御する。
【００３１】
ポップス音楽等の高域型の曲調の音声信号については、高域の楽音成分のレベルが十分に高いので、ハイカット処理の効果量を小さくしても、受信装置のユーザはノイズについてはあまり気にならない。一方、クラシック音楽等の中域型の曲調の音声信号については、高域に含まれる楽音成分の割合が低いので、ハイカット処理の効果量を大きくしても高域の落ち込みがあまり感じられず、高域におけるノイズ低減による音質向上の効果が大きくなる。
【００３２】
例えば、処理部１１は、高域成分のレベル低下が小さく、中域成分に比べてＮｄＢの低下である場合、伝送される音声信号は高域型の曲調であると判定する。また、処理部１１は、高域成分のレベル低下が大き目であり、中域成分に比べてＭｄＢまで低下している場合、伝送される音声信号は中域型の曲調であると判定する。ここで、中域型の曲調の高域成分レベル低下量ＭｄＢは、高域型の曲調の高域成分レベル低下量ＮｄＢよりも減衰量が大きい（Ｎ＜Ｍ）。また、中域成分と高域成分のレベル差を判定する所定の閾値ＡｄＢに対して、０≦Ｎ＜Ａ≦Ｍであるとすると、中域成分のレベルに対する高域成分のレベル低下がＡｄＢ未満であれば高域型の曲調、ＡｄＢ以上であれば中域型の曲調であると判定する。なお、この曲調判定のレベル差の代表値の一例として、高域型の曲調を判定するＮｄＢとしては例えば５ｄＢを採用し、中域型の曲調を判定するＭｄＢとしては例えば２０ｄＢを採用してよい。曲調判定の閾値及び代表値は、適宜設定変更可能である。
【００３３】
処理部１１は、音声信号の曲調に応じてハイカットフィルタ部１５の減衰量を制御し、ハイカット処理の効果量を調整する。これにより、処理部１１は、伝送される音声信号の高域成分にノイズ成分の割合が大きい場合には、ハイカットの効果量を大きくし、楽音成分の割合が大きい場合には、ハイカットの効果量を小さくすることで、ノイズを除去しながら音質の低下を抑制する。
【００３４】
ここでは説明を簡略化するために、放送により伝送される音声信号の特徴が中域型の曲調（クラシック音楽）と高域型の曲調（ポップス音楽）のいずれであるかを判定してハイカット処理の効果量を制御する例を説明する。なお、上記例示した２つの曲調に限らず、その他の音声信号の場合であっても、中域成分のレベルと高域成分のレベルとのレベル差に応じて適宜ハイカット処理の効果量を制御してよい。
【００３５】
また、上述した例では、受信装置においてＦＭ放送を受信する場合を例示したが、ＡＭ放送を受信する場合は、例えば、中域成分として３００Ｈｚ〜７００Ｈｚを採用し、高域成分として１ｋＨｚ〜４ｋＨｚを採用すればよい。この場合には、中域検出部２１は、中心周波数が４００Ｈｚで３００Ｈｚ〜７００Ｈｚを通過帯域とするフィルタを採用し、高域検出部２２は、中心周波数が２ｋＨｚで１ｋＨｚ〜４ｋＨｚを通過帯域とするフィルタを採用すればよい。
【００３６】
また、本実施の形態の受信装置は、音声信号の曲調以外の情報を用いて、ハイカット処理を更に制御する。この制御のために、受信部１３は、選択受信した所定チャンネルのＦＭ放送信号による受信信号をノイズ検出部１８、変調度検出部１９、及び受信電界強度検出部２０に出力する。
【００３７】
変調度検出部１９は、受信部１３により受信した受信信号の変調度を検出し、検出結果を処理部１１に出力する。
【００３８】
放送局のＦＭ変調器では、音声信号のピークで１００％変調となるように変調処理が施される。収録された音声信号は過変調とならないようにリミッタアンプによってレベルが制限されてＦＭ変調器に供給される。従って、収録された音声信号のレベル及びリミッタアンプの設定によっては、変調度が上がってダイナミックレンジが狭くなることもあり、逆に、変調度が下がってＳ／Ｎが低下することもある。
【００３９】
すなわち、変調度が高いＦＭ放送信号によって伝送された音声信号の高域成分はノイズ成分に比べて楽音成分の割合が大きいと考えられる。逆に、変調度が低いＦＭ放送信号によって伝送された音声信号の高域成分は楽音成分に比べてノイズ成分の割合が大きいと考えられる。つまり、変調度が小さい場合には、ノイズが目立つことになる。
【００４０】
そこで、本実施の形態では、受信信号の変調度を利用して、ハイカット処理を制御可能に構成している。処理部１１は、変調度検出部１９の出力に基づいて受信信号の変調度の高低を判定し、変調度に応じてハイカット処理の効果量を制御する。処理部１１は、ハイカットフィルタ部１５に対して、変調度が比較的低い場合にはノイズを抑制するために、ハイカット処理の効果量を大きくし、変調度が高くなるに連れてハイカット処理の効果量を小さくするように制御を行ってよい。
【００４１】
受信電界強度検出部２０は、受信部１３により受信した受信信号の受信電界強度を例えばＣＮＲ（キャリアノイズレシオ）により検出し、検出結果を処理部１１に出力する。
【００４２】
一般的に、受信装置は、受信電界強度が弱い場合や混信が多い場合等においては、受信装置内部の熱雑音が発生しやすくなり、この熱雑音の影響により、音声信号の高域成分のレベルが高くなることがある。
【００４３】
そこで、本実施の形態では、受信電界強度を利用して、ハイカット処理を制御可能に構成している。処理部１１は、受信電界強度検出部２０の出力に基づいて受信信号レベルの大小を判定し、受信電界強度に応じてハイカット処理の効果量を制御する。処理部１１は、弱電界や混信状態の場合等のようにＣＮＲが低下している場合には、ハイカットフィルタ部１５に対して曲調に拘わらずハイカット処理の効果量を大きくするように制御を行ってよい。
【００４４】
ノイズ検出部１８は、受信部１３により受信したＦＭ放送信号の受信信号に含まれるマルチパスノイズを検出し、ノイズレベルを取得する。また、ノイズ検出部１８は、受信信号がＡＭ放送信号である場合には、ＡＭ放送信号の受信信号に含まれるノイズを検出してノイズレベルを取得する。ノイズ検出部１８は、取得したノイズレベルの情報を処理部１１に出力する。
【００４５】
受信信号のノイズレベルが十分に小さい場合には、ハイカット処理によってノイズを除去することによる音質向上の効果またはノイズ低減の効果よりも、ハイカット処理による音質低下のリスクの方が大きくなることがある。そこで、本実施の形態では、受信信号のノイズレベルが所定の閾値よりも大きいか小さいかによって、ハイカット処理の実行を決定してもよい。
【００４６】
この場合、処理部１１は、ノイズ検出部１８の出力に基づいて受信信号のノイズレベルの高低を判定し、ノイズレベルに応じてハイカット処理の効果量を制御する。処理部１１は、受信信号のノイズレベルが所定の閾値を超えた場合にのみ、ハイカットフィルタ部１５に対してハイカット処理を実行させるように制御を行ってよい。
【００４７】
上記のように、処理部１１は、中域検出部２１の中域成分の検出結果及び高域検出部２２の高域成分の検出結果に基づいて、受信した音声信号の特徴（曲調）に応じてハイカット処理の効果量を決定して、ハイカットフィルタ部１５を制御する。また、処理部１１は、音声信号の特徴に加えて、ノイズ検出部１８のノイズ検出結果、変調度検出部１９の変調度検出結果、受信電界強度検出部２０の受信電界強度の検出結果のうちの少なくとも１つの検出結果に基づいて、ハイカット処理の効果量を決定し、ハイカットフィルタ部１５を制御することも可能である。
【００４８】
上述したノイズ検出部１８、変調度検出部１９、受信電界強度検出部２０、中域検出部２１及び高域検出部２２による検出は、例えば、所定周期ごと、或いは受信放送局（受信チャンネル）の切り替え時や放送番組が切り替わる時に実行すればよい。この場合、処理部１１は、所定周期等の制御変更タイミングでハイカット処理の効果量を変更すればよい。なお、処理部１１は、変調度の変化が急激な場合には、他の検出結果に拘わらず、ハイカット処理の効果量を所定期間だけ低下させる制御を行ってもよい。
【００４９】
次に本実施の形態の受信装置の動作について説明する。
図３は、実施の形態に係るハイカット処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【００５０】
受信装置の電源が投入されると、受信部１３には、アンテナ１２により受波した無線周波数帯のＦＭ放送信号が入力される。受信部１３は、例えばユーザの選局操作に従って、所望チャンネルのＦＭ放送信号を選択し、ベースバンドのコンポジット信号に変換して復調部１４に出力する。復調部１４は、コンポジット信号を復調してＬ，Ｒ信号（音声信号）を復元し、ハイカットフィルタ部１５に出力する。
【００５１】
処理部１１は、ハイカット処理の効果量を決定し、ハイカットフィルタ部１５に対して効果量情報を出力して指示する。ハイカットフィルタ部１５は、処理部１１によるハイカット処理の効果量情報を入力し、指示された効果量によって復調部１４から入力された音声信号の高域成分を減衰させる。これにより、高域成分のマルチパスノイズが除去される。ハイカットフィルタ部１５によりノイズが除去された音声信号は、オーディオアンプ１６によって増幅された後、スピーカ１７に出力される。そして、受信したＦＭ放送信号の音声信号がスピーカ１７から再生出力される。
【００５２】
受信装置は、ハイカット処理に関して、図３に示した各処理を実行する。受信部１３において取得した音声信号を含むベースバンド信号は、中域検出部２１及び高域検出部２２にも供給される。中域検出部２１及び高域検出部２２は、ベースバンド信号における中域成分及び高域成分のレベルをそれぞれ検出し、検出結果を処理部１１に出力する（ステップＳ１）。
【００５３】
処理部１１は、中域検出部２１及び高域検出部２２の検出結果を用いて、中域成分と高域成分の差分、すなわち中域成分と高域成分のレベル差を算出して検出する（ステップＳ２）。処理部１１は、音声信号を含むベースバンド信号の中域成分と高域成分のレベル差に基づき、受信した音声信号の曲調を判別する（ステップＳ３）。例えば、処理部１１は、検出したレベル差が所定値ＡｄＢ未満でＮｄＢであるか、或いは所定値ＡｄＢ以上でＭｄＢであるかを判定する。この場合、処理部１１は、レベル差がＮｄＢである場合には、受信した音声信号の楽曲種別は高域型の曲調であり、レベル差がＭｄＢである場合には、受信した音声信号の楽曲種別は中域型の曲調であると判定する。
【００５４】
また、受信部１３により受信したＦＭ放送信号の受信信号は、ノイズ検出部１８、変調度検出部１９及び受信電界強度検出部２０に供給される。変調度検出部１９は、ＦＭ放送信号の受信信号の変調度を検出して検出結果を処理部１１に出力する（ステップＳ４）。
【００５５】
受信電界強度検出部２０は、ＦＭ放送信号の受信信号の受信電界強度を例えばＣＮＲによって検出し、検出結果を処理部１１に出力する（ステップＳ５）。例えば、受信電界強度検出部２０は、受信電界レベルが弱電界である電波状態を検出し、弱電界状態の検出結果を処理部１１に出力する。
【００５６】
ノイズ検出部１８は、ＦＭ放送信号の受信信号のノイズレベルを検出し、検出結果を処理部１１に出力する（ステップＳ６）。例えば、ノイズ検出部１８は、受信信号のマルチパスノイズを検出し、所定値以上のノイズ検出結果を処理部１１に出力する。
【００５７】
処理部１１は、中域検出部２１及び高域検出部２２により検出された中域成分と高域成分のレベル差に基づく曲調の判別結果によって、ハイカット処理の効果量を設定する。また、処理部１１は、このハイカット処理の効果量を、変調度検出部１９によって検出された変調度に応じて設定する。また、処理部１１は、受信電界強度検出部２０によるＣＮＲの検出結果に基づいてハイカット処理の効果量を設定する。また、処理部１１は、ノイズ検出部１８によるノイズ検出結果に従って、ハイカット処理を行うか否かを判定する。
【００５８】
処理部１１は、上記の処理結果に従って、ハイカットフィルタ部１５の効果量を決定し、ハイカットフィルタ部１５に効果量の指示を出力する（ステップＳ７）。ハイカットフィルタ部１５の制御部は、処理部１１によって指定された効果量が得られるようにハイカットフィルタの通過特性を制御する。こうして、ハイカットフィルタ部１５において、処理部１１の設定による効果量に従ってハイカット処理が行われる（ステップＳ８）。
【００５９】
図４は、実施の形態に係るハイカット処理の効果量の設定の一例を示す特性図である。図４では、横軸に変調度をとり、縦軸にハイカット処理の効果量をとって、ハイカット処理の効果量の設定例を示している。図４は中域成分と高域成分のレベル差に基づく曲調の判別結果、変調度の検出結果及び受信電界強度の検出結果に基づく、ハイカット処理の効果量の設定の一例を具体的に示すものである。なお、図４の縦軸のハイカット処理の効果量、すなわち減衰量は、デシベル表記を採用しており、効果量（減衰量）Ｙ１〜Ｙ６は負のデシベル値であって、｜Ｙ１｜＞｜Ｙ２｜＞｜Ｙ３｜＞｜Ｙ４｜＞｜Ｙ５｜＞｜Ｙ６｜である。つまり、特性図において、下端のＹ１が一番ハイカット処理の効果量が大きく、ハイカットフィルタにより高域レベルが小さく抑えられた状態であり、上端のＹ６が一番ハイカット処理の効果量が小さく、ハイカットフィルタにより高域レベルがあまり低下されず大きなレベルを保持した状態である。
【００６０】
図４において、実線は中域型の曲調（クラシック音楽に類似した曲調）の音声信号が受信された場合（例えば中域と高域のレベル差ＭｄＢ）の特性を示し、破線は高域型の曲調（ポップス音楽に類似した曲調）の音声信号が受信された場合（例えば中域と高域のレベル差ＮｄＢ、Ｎ＜Ｍ）の特性を示している。
【００６１】
図４に示すように、中域型の曲調の音声信号を受信した場合には、高域型の曲調の音声信号を受信した場合に比べて、ハイカット処理の効果量を大きく設定する。この結果、クラシック音楽等の中域型の曲調については、ハイカット処理によってノイズを十分に除去することができ、音質を向上させることができる。一方、ポップス音楽等の高域型の曲調については、ハイカット処理の効果量を小さくすることにより、例えばドラムやシンバル等の音を含む高域成分まで、比較的高いレベルの楽音成分が減衰されることが抑制され、曲調が損なわれてしまうことがない。
【００６２】
また、処理部１１は、受信信号の変調度に応じて、ハイカット処理の効果量を設定する。例えば、処理部１１は、受信信号の変調度に応じてハイカット処理の効果量を変化させる。この場合、処理部１１は、変調度が低い程ハイカット処理の効果量を小さくし、変調度が高くなる程ハイカット処理の効果量を増加させるようにしてもよい。更に、処理部１１は、ハイカット処理の効果量について、例えば、変調度ｍ１，ｍ２，ｍ３（ｍ１＜ｍ２＜ｍ３）を閾値として、変調度に応じた変化の割合を変更するように制御してもよい。
【００６３】
例えば、図４の例では、変調度ｍ１以下及び変調度ｍ３以上ではハイカット処理の効果量を一定とし、変調度ｍ１〜ｍ２の間と変調度ｍ２〜ｍ３の間における変化量を変化させている。この場合、例えば、中域型の曲調については、変調度ｍ１以下の効果量はＹ１であり、高域型の曲調については、変調度ｍ１以下の効果量はＹ２である（Ｙ１＜Ｙ２）。また、例えば、中域型の曲調については、変調度ｍ３以上の効果量はＹ５であり、高域型の曲調については、変調度ｍ３以上の効果量はＹ６である（Ｙ５＜Ｙ６）。なお、例えば、変調度ｍ１，ｍ２，ｍ３としては、それぞれ変調度１０，３０，５０を設定してもよい。
【００６４】
これにより、変調度が比較的低い場合には、ハイカット処理の効果量を大きくすることで、ノイズ成分を確実に減衰させ、変調度が比較的高い場合には、ハイカット処理の効果量を小さくすることで、楽音成分が減衰されることを抑制し、音質を向上させることができる。
【００６５】
更に、処理部１１は、受信電界強度としてのＣＮＲの値によって、ＣＮＲが所定値以下の場合にハイカット処理の効果量を一定の大きな値としてもよい。例えば、処理部１１は、ＣＮＲの値がＲ２以下のとき、ハイカット処理の効果量を一定のＹ４としてもよく、ＣＮＲの値がＲ１（Ｒ２＞Ｒ１）以下のとき、ハイカット処理の効果量を一定のＹ３としてもよい（Ｙ３＜Ｙ４）。
【００６６】
受信電界強度が弱電界の状態では、受信した音声信号の音質は悪く、ノイズ成分が支配的となる。このため、弱電界での受信時には、音声信号の曲調に拘わらず、ハイカット処理の効果量を所定値に維持することにより、確実にノイズを低減することができ、ノイズによる聞き苦しさを軽減する効果がある。
【００６７】
また、処理部１１は、ノイズ検出部１８により検出されたノイズレベルが所定の閾値よりも小さい場合には、ハイカット処理を停止するようにハイカットフィルタ部１５を制御する。これにより、受信状態が良好でノイズの影響をあまり受けない環境では、ハイカット処理を行わないことで、音質が劣化することを防止することができる。
【００６８】
なお、処理部１１によるハイカット処理の効果量の制御は、例えば、所定周期で実施する。また、変調度が急に変化する場合、例えば、曲目紹介の人の声等の変調度が比較的低い音声信号から、楽曲が開始されて変調度が比較的高い音声信号に急に切換った場合等においては、処理部１１は、楽曲の曲調の判別が完了する前に、ハイカット処理の効果量を所定期間だけ所定値に低下させるように制御を行ってもよい。この結果、ハイカット処理の効果量を短時間に低下させることができ、楽曲の開始直後から過剰なハイカット処理による音質の劣化を防止することができる。
【００６９】
次に、本実施の形態によるハイカット処理の効果について説明する。
図５は、音声信号が中域型の曲調の場合のハイカット処理の一例を示す特性図であり、図６は、音声信号が高域型の曲調の場合のハイカット処理の一例を示す特性図である。図５及び図６は、実施の形態の効果を説明するものであり、横軸に時間をとり縦軸に周波数をとって、ハイカット処理による周波数特性の変化を示している。図５及び図６において、左側がハイカット処理前、右側がハイカット処理後のそれぞれの周波数特性を示している。
【００７０】
図５に示す中域型の曲調では、中域成分に比べて高域成分は比較的大きく減衰しており、中域成分と高域成分のレベル差によって、処理部１１は、音声信号の特徴がクラシック音楽等の中域型の曲調であると判定する。この場合には、処理部１１は、ハイカット減衰量を比較的大きく設定する。これにより、図５の右側に示すように、ハイカット処理によって、高域成分は比較的大きな効果量で減衰され、高域成分に含まれるノイズが確実に除去される。なお、高域成分に含まれる楽音成分の割合は比較的小さいので、ハイカット処理によって楽音成分が受ける影響は比較的小さく、聴感上の音質は殆ど変化しない。
【００７１】
図６に示す高域型の曲調では、中域成分と同様に高域成分においてもレベルが比較的高い周波数まで維持される。処理部１１は、中域成分と高域成分のレベル差によって、ポップス音楽等の高域型の曲調であると判定する。この場合には、処理部１１は、ハイカット減衰量を比較的小さく設定する。これにより、図６の右側に示すように、高域成分のハイカット処理の効果量は比較的小さく、高域成分に含まれる楽音成分の減衰が抑制される。この結果、ハイカット処理が行われたとしても、高域成分の楽音成分が受ける影響は比較的小さく、聴感上の音質は殆ど変化しない。なお、高域成分は楽音成分の割合が高いので、多少ノイズが残っていたとしても、楽音成分によってノイズは目立たない。
【００７２】
このように、本実施の形態では、受信信号のベースバンド音声信号の中域成分のレベルと高域成分のレベルとのレベル差に応じてハイカット処理の減衰量を調整している。これによって、伝送される音声信号の特徴（楽曲の曲調）を損なうことなく、ノイズの低減処理が可能であり、効果的なノイズ除去を行うことができる。
【００７３】
以上のように、本実施の形態の受信装置は、受信部１３において音声信号が含まれる放送信号を受信して受信信号のベースバンド信号を取得し、復調部１４においてベースバンド信号を復調して音声信号を取得する。中域検出部２１は、ベースバンド信号の周波数帯域における中域成分のレベルを検出し、高域検出部２２は、ベースバンド信号の周波数帯域における高域成分のレベルを検出する。処理部１１は、中域成分のレベルと高域成分のレベルとのレベル差に基づいてハイカット処理の効果量を設定する。ハイカットフィルタ部１５は、処理部１１にて設定したハイカット処理の効果量に従って復調された音声信号のハイカット処理を行う。
【００７４】
これにより、音声信号に対するハイカット処理の効果量は、ベースバンド信号の中域成分のレベルと高域成分のレベルとのレベル差に対応したものとなる。このレベル差は、ラジオ放送において伝送される音声信号の特徴、例えば楽曲の曲調を表しており、ハイカット処理は音声信号の特徴に応じて効果量が設定されることになる。これにより、曲調に応じて必要な高域成分の減衰を抑制しながらノイズ除去が可能であり、受信信号の再生信号として、曲調を維持し音質を向上させた音声信号を得ることができる。
【００７５】
また、本実施の形態の受信装置では、処理部１１は、中域成分と高域成分のレベル差が所定値より小さい場合にハイカット処理の効果量を小さくし、レベル差が所定値より大きい場合にハイカット処理の効果量を大きくする。これにより、中域成分のレベルに比べて高域成分のレベルが低い中域型の曲調の楽曲については、ハイカット処理の効果量が大きくなり、ノイズを効果的に除去できる。また、この場合には高域成分の楽音成分の割合が小さいので、音質に与える影響は小さい。一方、中域成分のレベルと同様に高域成分のレベルも高い高域型の曲調の楽曲については、ハイカット処理の効果量が小さくなり、高域成分の楽音成分が減衰されることを抑制できる。また、この場合には高域成分の楽音成分によってノイズは目立たない。こうして、音声信号の特徴（楽曲の曲調）に応じたノイズ除去動作が可能となる。
【００７６】
また、本実施の形態の受信装置では、受信信号の変調度を検出する変調度検出部１９を有し、処理部１１は、変調度に基づいてハイカット処理の効果量を設定する。処理部１１は、例えば変調度に基づいてハイカット処理の効果量を変化させ、変調度が所定値より大きい場合にハイカット処理の効果量を小さくし、変調度が所定値より小さい場合にハイカット処理の効果量を大きくする。これにより、変調度が小さくノイズが目立つ音声信号については、ハイカット処理の効果量を大きくすることで、ノイズを確実に除去できる。一方、変調度が大きくノイズの割合が小さい音声信号については、ハイカット処理の効果量を小さくすることで、ハイカット処理により楽音成分が減衰してしまうことを抑制し、音質を向上させることができる。
【００７７】
また、本実施の形態の受信装置では、受信信号の受信電界強度を検出する受信電界強度検出部２０を有し、処理部１１は、受信電界強度が所定値よりも小さい場合にハイカット処理の効果量を大きくする。処理部１１は、受信電界強度が所定値よりも小さい場合にハイカット処理の効果量を所定の一定値に設定して維持する。これにより、弱電界時には強制的に所定の効果量でハイカット処理を行うことによって、出力する音声信号におけるノイズレベルを抑制でき、受信環境が良くない場合の聞き苦しさを軽減できる。
【００７８】
また、本実施の形態の受信装置では、受信信号のノイズレベルを検出するノイズ検出部１８を有し、処理部１１は、ノイズレベルが所定値よりも小さい場合にハイカット処理を停止させる。これにより、ノイズレベルが十分に低い場合には、ノイズを低減する必要がない場合があり、この場合にハイカット処理を行わないようにすることで、音声信号における楽音成分の減衰により音質が劣化することを抑制できる。
【００７９】
また、本実施の形態の受信方法は、音声信号が含まれる放送信号を受信する受信装置における受信方法であって、受信部１３により放送信号を受信して受信信号のベースバンド信号を取得し、復調部１４によりベースバンド信号を復調して音声信号を取得する。また、中域検出部２１によりベースバンド信号の周波数帯域における中域成分のレベルを検出し、高域検出部２２によりベースバンド信号の周波数帯域における高域成分のレベルを検出する。また、処理部１１により、中域成分のレベルと高域成分のレベルとのレベル差に基づいてハイカット処理の効果量を設定し、設定したハイカット処理の効果量に従ってハイカットフィルタ部１５において音声信号のハイカット処理を行う。これにより、音声信号の特徴に応じたハイカット処理を実行でき、音質への影響を抑制しながらノイズを低減することができ、音質劣化を抑制した音声信号を再生出力することができる。
【００８０】
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本開示は、音質への影響を抑制しながらノイズを低減するハイカット処理を実現可能な受信装置及び受信方法として有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１１  処理部
１２  アンテナ
１３  受信部
１４  復調部
１５  ハイカットフィルタ部
１６  オーディオアンプ
１７  スピーカ
１８  ノイズ検出部
１９  変調度検出部
２０  受信電界強度検出部
２１  中域検出部
２２  高域検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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