(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力された入力信号の雑音のレベルを示す雑音レベルを検出する検出手段と、
前記検出された雑音レベルが予め設定された閾値レベルよりも大きい場合、前記入力信号のレベルを低減して、補正入力信号を生成する生成手段と、
前記生成された補正入力信号の雑音を低減し、雑音低減信号を生成する低減手段と、
前記生成された雑音低減信号のレベルを、元の前記入力信号のレベルに対応するように再補正し、出力信号を生成する再補正手段と、
を備えることを特徴とする雑音低減装置。
【請求項２】
請求項１に記載の雑音低減装置において、
前記低減手段は、
前記補正入力信号を周波数帯域の異なる複数の部分入力信号に分割する分割手段と、
各前記部分入力信号のレベルを夫々検出し、レベル検出信号を夫々生成する複数のレベル検出手段と、
制御信号に基づいて、前記分割された部分入力信号を夫々減衰し、減衰入力信号を生成する複数の減衰手段と、
前記生成された夫々の減衰入力信号を加算し、前記雑音低減信号を生成する加算手段と、
前記生成された各レベル検出信号に基づいて、夫々の前記減衰手段毎に前記制御信号を生成する制御手段と、
を備えることを特徴とする雑音低減装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の雑音低減装置において、
前記再補正手段は、前記生成手段における補正に用いられた利得の逆数に相当する利得を前記雑音低減信号に乗じることにより当該雑音低減信号を再補正することを特徴とする雑音低減装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力信号における雑音成分をディジタル的に低減する雑音低減装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、入力信号における雑音成分をディジタル的に低減する雑音低減装置として、各入力信号（例えば、カセットデッキからの入力信号やチューナからの入力信号）毎に夫々の入力信号のレベルに対応して個々に設定された所定の閾値レベル以下の雑音を検出しこれをディジタル的に低減する雑音低減装置が知られている。
【０００３】
そして、当該雑音低減装置を用いることにより、各入力信号に最適な閾値レベルで雑音を除去して正確に情報を再生することができる。
【０００４】
一方、近年においては、種々の入力信号を一の処理部で処理して再生する再生装置、例えば、入力装置として、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）プレーヤ、カセットデッキ、チューナ又はＭＤ（Ｍｉｎｉ  Ｄｉｓｋ）プレーヤ等を備え、これらの入力装置からの信号を共通の信号処理部で処理してスピーカ等の出力装置に出力する構成の、いわゆるコンポーネントシステムと称される情報再生装置が普及している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、当該情報再生装置において各入力装置からの入力信号の雑音を夫々に有効に低減しようとすると、各入力装置毎に最適な閾値レベルを有する雑音低減装置が各入力装置の数分だけ必要となり、情報再生装置の構成が複雑化するという問題点があった。
【０００６】
一方で、一の雑音低減装置を用いて各入力信号における雑音を低減しようとすると、入力信号のレベルによっては、有効に雑音を低減できない場合があるという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の各問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、種々の異なったレベルを有する入力信号の雑音を夫々有効に低減できると共にその構成を簡略化することが可能な雑音低減装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外部から入力された入力信号の雑音のレベルを示す雑音レベルを検出するノイズ分析部等の検出手段と、前記検出された雑音レベルが予め設定された閾値レベルよりも大きい場合、前記入力信号のレベルを低減して、補正入力信号を生成するアッテネータ等の生成手段と、前記生成された補正入力信号の雑音を低減し、雑音低減信号を生成するノイズリダクション部等の低減手段と、前記生成された雑音低減信号のレベルを、元の前記入力信号のレベルに対応するように再補正し、出力信号を生成するアンプ等の再補正手段と、を備える。
【０００９】
請求項１に記載の発明の作用によれば、検出手段は入力信号の雑音レベルを検出する。
【００１０】
そして、生成手段は、検出された雑音レベルが予め設定された閾値レベルよりも大きい場合、前記入力信号のレベルを低減して、補正入力信号を生成する。
【００１１】
次に、低減手段は、生成された補正入力信号の雑音を低減し、雑音低減信号を生成する。
【００１２】
その後、再補正手段は、生成された雑音低減信号のレベルを、元の入力信号のレベルに対応するように再補正し、出力信号を生成する。
【００１３】
よって、雑音レベルが閾値レベルよりも大きい場合、入力信号のレベルを低減した後に雑音を低減するので、様々なレベルを有する入力信号の雑音を夫々有効に低減できると共に、一の低減手段を上記様々なレベルを有する入力信号に夫々適合させて雑音を低減することができる。
【００１４】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の雑音低減装置において、前記低減手段は、前記補正入力信号を周波数帯域の異なる複数の部分入力信号に分割するＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）又はＨＰＦ（Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）等の分割手段と、各前記部分入力信号のレベルを夫々検出し、レベル検出信号を夫々生成する複数のレベル検出器等のレベル検出手段と、制御信号に基づいて、前記分割された部分入力信号を夫々減衰し、減衰入力信号を生成する複数の減衰部等の減衰手段と、前記生成された夫々の減衰入力信号を加算し、前記雑音低減信号を生成する加算部等の加算手段と、前記生成された各レベル検出信号に基づいて、夫々の前記減衰手段毎に前記制御信号を生成する制御部等の制御手段と、を備える。
【００１５】
請求項２に記載の発明の作用によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、低減手段に含まれる分割手段は、補正入力信号を複数の部分入力信号に分割する。
【００１６】
次に、低減手段に含まれる複数のレベル検出手段は、各部分入力信号のレベルを夫々検出し、レベル検出信号を夫々生成する。
【００１７】
更に、低減手段に含まれる複数の減衰手段は、制御信号に基づいて、分割された部分入力信号を夫々減衰し、減衰入力信号を生成する。
【００１８】
そして、低減手段に含まれる加算手段は、生成された夫々の減衰入力信号を加算し、上記雑音低減信号を生成する。
【００１９】
このとき、低減手段に含まれる制御手段は、生成された各レベル検出信号に基づいて、夫々の減衰手段毎に制御信号を生成する。
【００２０】
よって、異なる周波数帯域に分割した後に減衰させて雑音を低減するので、効果的に補正入力信号の雑音を低減することができる。
【００２１】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の雑音低減装置において、前記再補正手段は、前記生成手段における補正に用いられた利得の逆数に相当する利得を前記雑音低減信号に乗じることにより当該雑音低減信号を再補正するように構成される。
【００２２】
請求項３に記載の発明の作用によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、再補正手段は、生成手段における補正に用いられた利得の逆数に相当する利得を雑音低減信号に乗じることにより当該雑音低減信号を再補正する。
【００２３】
よって、簡易な構成で入力信号のレベルに対応した出力信号を生成することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に好適な実施の形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、種々の再生装置からの入力信号（例えば、チューナからの入力信号、ＣＤプレーヤからの入力信号又はＭＤからの入力信号等）における雑音を各入力信号毎に対応するように低減し、再生する情報再生装置に対して本発明を適用した場合の実施形態である。
【００２５】
始めに、実施形態の情報再生装置の構成について、図１乃至図３を用いて説明する。
【００２６】
図１に示すように、実施形態の情報再生装置Ｓは、チューナＴ、ＣＤプレーヤＣＰ及びカセットデッキＣＫと、検出手段としてのノイズ分析部１と、生成手段としてのゲインコントローラ２と、低減手段としてのノイズリダクション部３と、生成手段としてのアッテネータ４と、再補正手段としてのアンプ５と、再生部６と、により構成されている。
【００２７】
また、ノイズ分析部１は、図２に示すように、ＨＰＦ１０と、整流回路１１及び１４と、ＬＰＦ１２及び１５と、レベル分析回路１３と、により構成されている。
【００２８】
更に、ノイズリダクション部３は、図３に示すように、第１ノイズ低減部３ａと、第２ノイズ低減部３ｂと、第３ノイズ低減部３ｃと、第４ノイズ低減部３ｄと、加算部２７と、により構成されている。
【００２９】
更にまた、第１ノイズ低減部３ａは、分割手段としてのＬＰＦ２０ａと、全波整流部２１ａと、波形成形部２２ａと、レベル検出手段としてのレベル検出部２３ａと、制御手段としての制御部２４ａと、メモリ２５ａと、減衰手段としての減衰器２６ａと、により構成されている。
【００３０】
更に、第２ノイズ低減部３ｂは、分割手段としてのＢＰＦ２０ｂと、全波整流部２１ｂと、波形成形部２２ｂと、レベル検出手段としてのレベル検出部２３ｂと、制御手段としての制御部２４ｂと、メモリ２５ｂと、減衰手段としての減衰器２６ｂと、により構成されている。
【００３１】
また、第３ノイズ低減部３ｃは、分割手段としてのＢＰＦ２０ｃと、全波整流部２１ｃと、波形成形部２２ｃと、レベル検出手段としてのレベル検出部２３ｃと、制御手段としての制御部２４ｃと、メモリ２５ｃと、減衰手段としての減衰器２６ｃと、により構成されている。
【００３２】
最後に、第４ノイズ低減部３ｄは、分割手段としてのＨＰＦ２０ｄと、全波整流部２１ｄと、波形成形部２２ｄと、レベル検出手段としてのレベル検出部２３ｄと、制御手段としての制御部２４ｄと、メモリ２５ｄと、減衰手段としての減衰器２６ｄと、により構成されている。
【００３３】
次に、情報再生装置Ｓの動作について説明する。なお、情報再生装置Ｓにおいては、信号処理は全てディジタル的に処理される。
【００３４】
先ず、全体動作について、図１を用いて説明する。
【００３５】
実施形態の情報再生装置Ｓに対して上述の各再生装置のうちのいずれかからの入力信号Ｓｉ（通常は、楽器音及び音声を含む音楽信号であり、ディジタル化された信号である。）が入力されると、まず、ノイズ分析部１が当該入力信号Ｓｉにおける雑音のレベルを検出し、レベル検出信号Ｓａをゲインコントローラ２に出力する。
【００３６】
そして、ゲインコントローラ２は、当該レベル検出信号Ｓａに基づいて、入力信号Ｓｉ中の雑音のレベルをノイズリダクション部３において低減できるレベルとすべく当該入力信号Ｓｉの全体レベルを補正するための制御信号Ｓｓｇを生成してアッテネータ４に出力すると共に、当該ノイズリダクション部３で雑音を低減した後の後述の雑音低減信号Ｓｎｒの全体レベルを元の入力信号Ｓｉの全体レベルに戻すための制御信号Ｓｓｇｓを生成してアンプ５に出力する。
【００３７】
これにより、アッテネータ４は、制御信号Ｓｓｇに基づいて入力信号Ｓｉの全体レベルを補正し（より具体的には低減し）、補正入力信号Ｓｉａを生成する。
【００３８】
そして、ノイズリダクション部３は、当該補正入力信号Ｓｉａを予め設定された周波数帯域毎に分割し、分割した夫々の周波数帯域に含まれている雑音を低減し、上記雑音低減信号Ｓｎｒを生成する。このとき、雑音低減信号Ｓｎｒの全体レベルは補正入力信号Ｓｉａの全体レベルとほぼ一致している。
【００３９】
次に、アンプ５は、上記制御信号Ｓｓｇｓに基づいて、雑音低減信号Ｓｎｒの全体レベルが元の入力信号Ｓｉの全体レベルと一致するように当該雑音低減信号Ｓｎｒを増幅し、増幅信号Ｓｎｏを生成する。この増幅信号Ｓｎｏの段階では、その全体レベルが入力信号Ｓｉの全体レベルが一致していると共に、当該入力信号Ｓｉ中の雑音が除去されていることとなる。
【００４０】
そして、再生部６は、増幅信号Ｓｎｏに対して入力信号Ｓｉに対応する復調処理等を施し、出力信号Ｓｏとして外部に出力する。
【００４１】
次に、ノイズ分析部１の詳細動作について、図２及び図４を用いて説明する。なお、当該ノイズ分析部１においては、整流回路１４及びＬＰＦ１５が入力信号Ｓｉにおける有音部と無音部を識別するための後述の抽出信号Ｓｌを生成する機能を果たし、一方、ＨＰＦ１０、整流回路１１、ＬＰＦ１２及びレベル分析回路１３が上記抽出信号Ｓｌに基づいて、入力信号Ｓｉにおける雑音のレベルを示す上記レベル検出信号Ｓａを生成する機能を果たす。
【００４２】
先ず、ノイズ分析部１に入力された入力信号ＳiはＨＰＦ１０に入力されると共に、整流回路１４に入力され、当該整流回路１４において整流されて整流信号Ｓinが生成される。ここで、整流回路１４としては、全波整流回路が望ましい。
【００４３】
そして、ＬＰＦ１５が当該整流信号Ｓｉｎの低周波数領域を抽出し（すなわち、整流信号Ｓｉｎのエンベロープ信号を生成し）、抽出信号Ｓｌとしてレベル分析回路１３に出力する。
【００４４】
このとき、レベル分析回路１３は、上記抽出信号Ｓｌに基づいて、当該抽出信号Ｓｌが予め設定された整流回路１４及びＬＰＦ１５に起因するシステム雑音レベル（入力信号Ｓｉが零であるときにＬＰＦ１５から出力される雑音レベル）以上のときは、その抽出信号Ｓｌが対応する入力信号Ｓｉが有音部であると識別し、当該抽出信号Ｓｌが上記システム雑音レベル以下のときは、その抽出信号Ｓｌが対応する入力信号Ｓｉが無音部であると識別する。そして、このために、ＬＰＦ１５におけるアタック時間が約１ミリ秒とされると共にリリース時間が約数百ミリ秒とされている。
【００４５】
ここで、当該アタック時間及びリリース時間について図５を用いて略説すると、アタック時間とは、図５（ａ）に示すように、増加する整流信号Ｓｉｎに対して抽出信号Ｓｌがどの程度遅れて増加するかを示す数値であり、具体的には、整流信号Ｓｉｎの立ち上がり時刻から、抽出信号Ｓｌのレベルが予め設定された整流信号Ｓｉｎのレベル（図５（ａ）中、符号Ｖ１で示す。）の７０％のレベルに到達するまでの時間Δｔａ’を示す。
【００４６】
一方、リリース時間とは、図５（ｂ）に示すように、減少する整流信号Ｓｉｎに対して抽出信号Ｓｌがどの程度遅れて減少するかを示す数値であり、具体的には、整流信号Ｓｉｎの立ち下がり時刻から、抽出信号Ｓｌのレベルが予め設定された整流信号Ｓｉｎのレベル（図５（ｂ）中、符号Ｖ１で示す。）の３０％のレベルに減少するまでの時間Δｔｒ’を示す。
【００４７】
従って、アタック時間及びリリース時間が短いほど、すなわち、上記アタック時間Δｔａ’が図５（ａ）における時間Δｔａに近いほど、且つ、上記リリース時間Δｔｒ’が図５（ｂ）における時間Δｔｒに近いほどＬＰＦ１５における整流信号Ｓｉｎに対する追随性が良好であることになる。
【００４８】
次に、ＨＰＦ１０に入力されている入力信号Ｓｉは、当該ＨＰＦ１０におけるカットオフ周波数以上の周波数領域のみがハイパス信号Ｓｈとして透過される。このとき、ＨＰＦ１０は２次乃至４次のディジタルハイパスフィルタとして構成されており、上記カットオフ周波数は１０キロヘルツ乃至１８キロヘルツとされている。更に、入力信号ＳｉがチューナＴからの音楽信号である場合に備えて、ＨＰＦ１０は、１９キロヘルツ（ＦＭステレオチューナにおけるテストトーン信号（本来の再生動作には不要な信号である。）の周波数に対応する。）の入力信号Ｓｉも減衰させる。
【００４９】
なお、ノイズ分析部１において、入力信号Ｓｉのうち高周波領域の信号を用いて雑音レベルを検出することとしたのは、音楽信号の有音部における高周波領域の信号がパルス信号に非常に近い特性を有し、当該高周波領域の信号における最も低いレベルの信号を抽出すれば、それが入力信号Ｓｉの雑音レベルと見なせることによる。
【００５０】
ＨＰＦ１０からのハイパス信号Ｓｈは、次に整流回路１１において整流され（この場合も、全波整流が望ましい。）、整流信号Ｓｈｎ（図４上から二段目実線波形参照）が生成される。
【００５１】
そして、ＬＰＦ１２が当該整流信号Ｓｈｎの低周波数領域を抽出し（すなわち、整流信号Ｓｈｎのエンベロープ信号を生成し）、抽出信号Ｓｌｎ（図４上から二段目点線波形参照）としてレベル分析回路１３に出力する。
【００５２】
ここで、ＬＰＦ１２におけるアタック時間は雑音レベルを正確に検出すべく上記ＬＰＦ１５と同様に約１ミリ秒とされ、リリース時間は整流信号Ｓｈｎ中の短い合間に現出する雑音レベル（図４上から二段目参照）を正確に検出すべく上記ＬＰＦ１５のリリース時間より短く設定され、具体的には約数十ミリ秒とされる。
【００５３】
次に、レベル分析回路１３は、先ず、ＬＰＦ１５からの上記抽出信号Ｓｌに基づき当該抽出信号Ｓｌと上記システム雑音レベルとを比較することにより入力信号Ｓｉにおける有音部を検出する。
【００５４】
そして、当該有音部が検出されたタイミング以降に入力される抽出信号Ｓｌｎについて、各サンプリングタイミング毎に雑音レベルの検出を行う。すなわち、有音部が検出されたタイミング以降の各サンプリングタイミング毎に、一のサンプリングタイミングで入力された抽出信号Ｓｌｎと次のサンプリングタイミングで入力された抽出信号Ｓｌｎとを比較し、小さい方の抽出信号Ｓｌｎの値を上記レベル検出信号Ｓａとして出力する動作を各サンプルタイミング毎に繰り返す。この処理により、レベル検出信号Ｓａとして出力されるサンプル値は、図４下から二段目に示すように各サンプルタイミング毎に徐々に入力信号Ｓｉの雑音レベルに近づいてゆき、所定時間経過後最終的に当該雑音レベルで一定化する。ここで、レベル検出信号Ｓａの初期値としては、レベル分析回路１３において扱うことが可能な最大レベルの雑音（図４中、符号Ｖｒａｎｇｍａｘで示す。）を用い、以後当該最大レベルより小さいレベルの抽出信号Ｓｌｎが入力される度にその値をホールドする（このとき、図４中符号Ｐ１で示すように、入力信号Ｓｉの有音部が開始された以後最初の抽出信号Ｓｌｎのサンプル値は当該最大レベルＶｒａｎｇｍａｘよりも低くなることになる。）。
【００５５】
なお、上記したレベル分析回路１３の処理は、入力信号Ｓｉの種類（チューナＴからの入力信号Ｓｉか、又はＣＤプレーヤＣＰからの入力信号Ｓｉか等を示す種類）が同一である間はその雑音レベルが一定であるという前提の下における処理であるが、これ以外に、例えばカセットデッキＣＫでテープを再生中に曲が変わった時点で当該カセットデッキＣＫにおけるノイズリダクション処理方法を変更した場合等においては、同じカセットデッキＣＫからの入力信号Ｓｉ（すなわち、同じ種類の入力信号Ｓｉ）であってもその雑音レベルが変化する場合がある。このような場合に対処するには、レベル分析回路１３において、上記レベル検出信号Ｓａを生成する処理を二系統で同時並行的に行い、一方の系統で求めたレベル検出信号Ｓａを一定値のままゲインコントローラ２へ出力すると共に、他方の系統で求めたレベル検出信号Ｓａについては定期的に（例えば４乃至５秒おきに）これを更新し、ゲインコントローラ２へ出力されているレベル検出信号Ｓａの値と比較して、定期的に更新されているレベル検出信号Ｓａの値の方が大きい状態が継続するようであれば、入力信号Ｓｉにおける雑音レベル自体が変化していると見なして定期的に更新されたレベル検出信号Ｓａの方を一定値としてゲインコントローラ２へ出力するように構成すればよい。
【００５６】
次に、上記レベル検出信号Ｓａが出力されているゲインコントローラ２における処理について説明する。
【００５７】
ゲインコントローラ２においては、レベル検出信号Ｓａに基づいて、アッテネータ４における減衰率を制御するための上記制御信号Ｓｓｇ及びアンプ５における増幅率を制御するための上記制御信号Ｓｓｇｓを生成する。
【００５８】
このとき、ゲインコントローラ２は、ノイズリダクション部３における上記第４ノイズ低減部３ｄのメモリ２５ｄに記憶されている減衰特性（補正入力信号Ｓｉａにおける高周波数領域の信号を減衰させるための減衰特性）に対応して設定されている後述の閾値レベルＶｎｒｅｆとレベル検出信号ＳａのレベルＶａとを比較し、
【数１】
Ｖａ≦Ｖｎｒｅｆ  …（１）
のとき、アッテネータ４における減衰率及びアンプ５における増幅率を共に０ｄＢ、すなわち、アッテネータ４における減衰及びアンプ５における増幅を行わないようにすべく上記制御信号Ｓｓｇ及び制御信号Ｓｓｇｓを生成する。これは、Ｖａ≦Ｖｎｒｅｆのときは入力信号Ｓｉにおける雑音レベル（すなわちＶａ）がノイズリダクション部３において低減可能なレベル範囲であることによる。
【００５９】
次に、閾値レベルＶｎｒｅｆとレベル検出信号ＳａのレベルＶａとが、
【数２】
Ｖａ＞Ｖｎｒｅｆ  …（２）
であるときは、アッテネータ４における減衰率Ｇａを
【数３】
Ｇａ＝Ｖｎｒｅｆ／Ｖａ
とすべく制御信号Ｓｓｇを生成すると共に、アンプ５における増幅率Ｇｂを
【数４】
Ｇｂ＝１／Ｇａ＝Ｖａ／Ｖｎｒｅｆ
とすべく制御信号Ｓｓｇｓを生成する。これは、Ｖａ＞Ｖｎｒｅｆのときは入力信号Ｓｉにおける雑音レベルがノイズリダクション部３において低減可能なレベル範囲を超えているため、当該雑音レベルをノイズリダクション部３において低減可能なレベルまで減衰させることが必要であることによる。
【００６０】
次に、閾値レベルＶｎｒｅｆがレベル分析回路１３（すなわち、情報再生装置Ｓ）において扱うことが可能な上記最大レベルＶｒａｎｇｍａｘの雑音より大きいとき、すなわち、
【数５】
Ｖａ≧Ｖｒａｎｇｍａｘ  …（３）
であるときは、アッテネータ４における減衰率Ｇａを
【数６】
Ｇａ＝Ｖｎｒｅｆ／Ｖｒａｎｇｍａｘ（＝一定）
とすべく制御信号Ｓｓｇを生成すると共に、アンプ５における増幅率Ｇｂを
【数７】
Ｇｂ＝１／Ｇａ＝Ｖｒａｎｇｍａｘ／Ｖｎｒｅｆ
とすべく制御信号Ｓｓｇｓを生成する。これは、Ｖａ≧Ｖｒａｎｇｍａｘのときは入力信号Ｓｉにおける雑音レベルが情報再生装置Ｓにおいて扱うことが可能な雑音の最大レベルを超えているため、情報再生装置Ｓにおいて低減可能な最大の減衰率で入力信号Ｓｉを減衰させ、可能な限り雑音を低減する必要があることによる。
【００６１】
次に、ゲインコントローラ２における実際の減衰率及び増幅率の設定について、図４を用いて説明する。
【００６２】
上記した減衰率Ｇａ及び増幅率Ｇｂは夫々最終的に設定されるべき減衰率及び増幅率の目標値であるが、ゲインコントローラ２は、減衰率及び増幅率を一気に当該目標値に設定するのではなく、出力信号Ｓｏを出力した際の聴感上の違和感をなくすべく、漸次減衰率及び増幅率を上記各目標値に近づける。
【００６３】
すなわち、減衰率の変化について説明すると、図４最下段に示すように、レベル検出信号Ｓａのサンプリングを開始したタイミングから約数百ミリ秒後に減衰率の増加を開始し、爾後、約数十ミリ秒の間隔で減衰率を変化させて目標値Ｇａに近づけていく。この時、一回の減衰率の変化の幅は、例えば−０．５ｄＢづつとされる。これは、上述のように、出力信号Ｓｏを出力した際の聴感上の違和感をなくすためである。
【００６４】
なお、アンプ５における増幅率Ｇｂについては、当該増幅率Ｇｂがアッテネータ４の減衰率Ｇａの逆数であるので、レベル検出信号Ｓａのサンプリングを開始したタイミングから約数百ミリ秒後に増幅率の増加を開始し、爾後、約数十ミリ秒の間隔で増幅率を変化させて目標値Ｇｂに近づける。そして、この場合も、一回の増幅率の変化の幅は、例えば＋０．５ｄＢづつとされる。
【００６５】
次に、上述のようにして減衰率Ｇａにより入力信号Ｓｉを減衰して得られた補正入力信号Ｓｉａにおける雑音を減衰するノイズリダクション部３の動作について、図３、図６及び図７を用いて説明する。以下に説明するノイズリダクション部３の動作においては、補正入力信号Ｓｉａが各フィルタにより対応する周波数帯域毎に分割され、当該分割された信号毎にレベルが検出されると共に予め設定されている減衰特性に応じて夫々のレベルが減衰され、その後に各周波数帯域の信号が加算されて絶音低減信号Ｓｎｒとして出力される。
【００６６】
始めに、上記第１ノイズ低減部３ａの動作について説明する。
【００６７】
当該第１ノイズ低減部３ａに入力された補正入力信号Ｓｉａは、ＬＰＦ２０ａにおいてその低周波領域の信号が抽出され、減衰器２６ａ及び全波整流部２１ａへ出力される。このとき、当該ＬＰＦ２０ａの周波数特性は、例えば、図６に示すような特性とされる。
【００６８】
そして、全波整流部２１ａにおいては、出力されたＬＰＦ２０ａの出力信号を全波整流する。
【００６９】
次に、全波整流された信号は、波形成形部２２ａ（実際の機能としては、ＬＰＦとしての機能を有しており、全波整流された信号のエンベロープを検出する動作を行う。）において予め設定された所定のアタック時間及びリリース時間（いずれも図５参照）に基づき、エンベロープ信号の生成が行われる。
【００７０】
ここで、当該波形成形部２２ａを用いるのは、全波整流された信号における急峻な変動を抑制する等のためである。すなわち、例えば、全波整流された信号が急激に変動すると後述のレベル検出器２３ａが追従できない場合があり、また、急激に減衰器２６ａにおける減衰が実行されると雑音減衰信号Ｓｎｒに基づいて再生した出力信号Ｓｏにおいて聴感上違和感が生じる場合があるため、これらを防止するべく波形成形部２２ａを挿入するのである。
【００７１】
次に波形成形部２２ａからの波形成形信号は、レベル検出器２３ａにおいてそのレベルが検出される。
【００７２】
そして、制御部２４ａは、検出された波形成形信号のレベルとメモリ２５ａに予め記憶されている減衰特性に基づいて、減衰器２６ａにおける減衰率を制御する。
【００７３】
次に、上記第２ノイズ低減部３ｂの動作について説明する。
【００７４】
当該第２ノイズ低減部３ｂに入力された補正入力信号Ｓｉａは、ＢＰＦ２０ｂにおいて予め設定された周波数帯域幅の信号が抽出され、減衰器２６ｂ及び全波整流部２１ｂへ出力される。このとき、当該ＢＰＦ２０ｂの周波数特性は、例えば、図６に示すような特性とされる。
【００７５】
その後、上記第１ノイズ低減部３aの場合と同様に、ＢＰＦ２０bからの出力信号に対して、全波整流部２１bにおける全波整流、波形成形部２２bにおけるエンベロープの抽出及びレベル検出器２３bにおけるレベル検出が施され、その検出されたレベルに基づく制御部２４bの制御の下、メモリ２５bに記憶されている減衰特性に対応した減衰制御がＢＰＦ２０bからの出力信号に対して減衰部２６bにより実行される。
【００７６】
次に、上記第３ノイズ低減部３ｃの動作について説明する。
【００７７】
当該第３ノイズ低減部３ｃに入力された補正入力信号Ｓｉａは、ＢＰＦ２０ｃにおいて予め設定された周波数帯域幅の信号が抽出され、減衰器２６ｃ及び全波整流部２１ｃへ出力される。このとき、当該ＢＰＦ２０ｃの周波数特性は、例えば、図６に示すような特性とされる。
【００７８】
その後、上記第１ノイズ低減部３a等の場合と同様に、ＢＰＦ２０cからの出力信号に対して、全波整流部２１cにおける全波整流、波形成形部２２cにおけるエンベロープの抽出及びレベル検出器２３cにおけるレベル検出が施され、その検出されたレベルに基づく制御部２４cの制御の下、メモリ２５cに記憶されている減衰特性に対応した減衰制御がＢＰＦ２０ｃからの出力信号に対して減衰部２６cにより実行される。
【００７９】
次に、上記第４ノイズ低減部３ｄの動作について説明する。
【００８０】
当該第４ノイズ低減部３ｄに入力された補正入力信号Ｓｉａは、ＨＰＦ２０ｄにおいて予め設定された高周波数帯域の信号が抽出され、減衰器２６ｄ及び全波整流部２１ｄへ出力される。このとき、当該ＨＰＦ２０ｄの周波数特性は、例えば、図６に示すような特性とされる。
【００８１】
その後、上記第１ノイズ低減部３a等の場合と同様に、ＨＰＦ２０dからの出力信号に対して、全波整流部２１dにおける全波整流、波形成形部２２dにおけるエンベロープの抽出及びレベル検出器２３dにおけるレベル検出が施され、その検出されたレベルに基づく制御部２４dの制御の下、メモリ２５dに記憶されている減衰特性に対応した減衰制御がＨＰＦ２０dからの出力信号に対して減衰部２６dにより実行される。
【００８２】
そして、各減衰器２６a乃至２６dからの出力信号を加算部２７においてすべて加算し、上記雑音低減信号Ｓnrとしてアンプ５に出力する。
【００８３】
その後は、当該アンプ５において、雑音低減信号Ｓｎｒと元の入力信号Ｓｉとの全体レベルを相互に一致させるべく上述のような処理で増幅が実行され、増幅信号Ｓｎｏとして再生部６に出力される。
【００８４】
なお、実施形態のノイズリダクション部３における第１ノイズ低減部３ａでは、実際には、減衰器２６ａにおける信号の減衰は行わない。その理由は、低周波数帯域における人の聴感特性が鈍感であることを考慮すると共に、情報再生装置Ｓの回路規模を削減するためである。
【００８５】
次に、メモリ２５ｂ、２５ｃ及び２５ｄに夫々記憶されている各周波数帯域毎の減衰特性の例を図７に示す。ここで、図７においては、横軸が各減衰器２６ｂ乃至２６ｄに対応した帯域における入力レベルを示し、縦軸が制御部２４ａ乃至２４ｄにより制御される滅衰量を示している。図７から明らかなように、各減衰特性はＢＰＦ２０ｂ及び２０ｃ並びにＨＰＦ２０ｄで分割された各周渡数帯域毎に設けられている。
【００８６】
そして、メモリ２５dに記憶されている減衰特性において、上記ゲインコントローラ２におけるアッテネータ４の減衰率及びアンプ５の増幅率の算出の基準として用いられる閾値レベルＶnrefは、図７示すように、例えば、−６６dBV（すなわち、第４ノイズ低減部３dにおける最大減衰量が得られる入力信号レベルの最大値）とされる。すなわち、入力信号Ｓiにおける雑音レベルが−６６dBV以下であるときは、ノイズリダクション部３により雑音の低減が可能であるとしてアッテネータ４における減衰を行うことなく入力信号Ｓiをそのままノイズリダクション部３に入力して雑音の低減を行い、一方、入力信号Ｓiにおける雑音レベルが−６６dBVより大きいときには、そのままではノイズリダクション部３により雑音の低減が不可能であるとしてアッテネータ４における減衰により当該雑音レベルを−６６dBVまで低減させて補正入力信号Ｓiaを生成してノイズリダクション部３に入力し雑音の低減を行うのである。
【００８７】
なお、図７から明らかなように、実際のノイズリダクション部３においては、例えば第４ノイズ低減部３ｄでは入力信号Ｓｉのレベルが−５５ｄＢＶ乃至−６６ｄＢＶの範囲においても減衰が施される構成となっている。これは、閾値を一通りだけ設定してそれ以下を一律に減衰させる構成よりも、入力信号Ｓｉのレベルに応じて徐々に減衰率を上げていく方が聴感上違和感がないからである。そして、これと同じ理由で、他の第２ノイズ低減部３ｂ及び第３ノイズ低減部３ｃにおいても、図７に示す範囲内のレベルを有する入力信号Ｓｉに対して減衰を実行する構成となっている。
【００８８】
さらに、上記閾値レベルＶｎｒｅｆの値については、−６６ｄＢＶ以外に設計上の要求に応じて適宜変更することが可能である。
【００８９】
以上説明したように、実施形態の情報再生装置Ｓの動作によれば、入力信号Ｓｉのレベルを所定の閾値レベルに対応するように減衰した後に雑音を低減するので、様々なレベルを有する入力信号Ｓｉの雑音を夫々有効に低減できると共に、一のノイズリダクション部３を上記様々なレベルを有する入力信号Ｓｉに夫々適合させて雑音を低減することができる。
【００９０】
よって、情報再生装置Ｓの構成を簡略化しつつ種々の入力信号Ｓｉの雑音を有効に低減して情報を再生することができる。
【００９１】
また、ノイズリダクション部３が補正入力信号Ｓｉａを異なる周波数帯域に分割した後に減衰させて雑音を低減するので、効果的に入力信号Ｓｉの雑音を低減することができる。
【００９２】
更に、アッテネータ４における減衰に用いられた減衰率の逆数に相当する増幅率を乗じることにより雑音低減信号Ｓｎｒを再補正するので、簡易な構成で入力信号Ｓｉのレベルに対応した出力信号Ｓｏを生成することができる。
【００９３】
更にまた、入力信号Ｓｉが音楽信号であると共に、当該音楽信号における有音部を検出し、当該有音部における雑音のレベルを検出するので、正確に雑音レベルを検出することができる。
【００９４】
なお、入力信号Ｓｉを供給する供給源としては、上述したカセットデッキＣＫ、ＣＤプレーヤＣＰ、チューナＴ又はＭＤプレーヤ等の他に、例えば、ＤＶＤ、ＬＤ（ＬＡＳＥＲ  Ｄｉｓｋ）、ＤＡＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｕｄｉｏ  Ｔａｐｅ）、ＤＣＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｃａｓｓｅｔｔｅ）等を用いてもよい。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、雑音レベルが閾値レベルよりも大きい場合、入力信号のレベルを低減した後に雑音を低減するので、様々なレベルを有する入力信号の雑音を夫々有効に低減できると共に、一の低減手段を上記様々なレベルを有する入力信号に夫々適合させて雑音を低減することができる。
【００９６】
よって、簡易な構成で種々の入力信号の雑音を有効に低減することができる。
【００９７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、異なる周波数帯域に分割した後に減衰させて雑音を低減するので、効果的に補正入力信号の雑音を低減することができる。
【００９８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、生成手段における補正に用いられた利得の逆数に相当する利得を雑音低減信号に乗じることにより当該雑音低減信号を再補正するので、簡易な構成で入力信号のレベルに対応した出力信号を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】情報再生装置の概要構成を示すブロック図である。
【図２】ノイズ分析部の概要構成を示すブロック図である。
【図３】ノイズリダクション部の概要構成を示すブロック図である。
【図４】ノイズ分析部の各部の波形を示すタイミングチャートである。
【図５】ＬＰＦの特性を示す図であり、（ａ）はアタック時間を示す図であり、（ｂ）はリリース時間を示す図である。
【図６】ノイズリダクション部における周波数分割特性を示す図である。
【図７】ノイズリダクション部における減衰特性を示す図である。
【符号の説明】
１…ノイズ分析部
２…ゲインコントローラ
３…ノイズリダクション部
４…アッテネータ
５…アンプ
６…再生部
１０、２０ｄ…ＨＰＦ
１１、１４…整流回路
１２、１５、２０ａ…ＬＰＦ
１３…レベル分析回路
２０ｂ、２０ｃ…ＢＰＦ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ…全波整流部
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ…波形成形部
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ…レベル検出器
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ…制御部
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ…メモリ
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ…減衰器
２７…加算部
Ｓｉ…入力信号
Ｓｉａ…補正入力信号
Ｓｎｒ…雑音低減信号
Ｓｎｏ…増幅信号
Ｓｏ…出力信号
Ｓａ…レベル検出信号
Ｓｓｇ、Ｓｓｇｓ…制御信号
Ｓｈ…ハイパス信号
Ｓｈｎ、Ｓｉｎ…整流信号
Ｓｌｎ、Ｓｌ…抽出信号
Ｓ…情報再生装置
Ｔ…チューナ
ＣＰ…ＣＤプレーヤ
ＣＫ…カセットデッキ
【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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【図７】
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