(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された制御命令に応じて入力信号に対して所定の信号処理を施しアナログ信号として出力する信号処理手段と、前記信号処理手段に対する制御命令を発生する制御手段とを具備し、アナログ信号とディジタル信号とが混在してなる装置におけるノイズ低減方法であって、
前記制御手段からの制御命令としてのデータの間欠的な出力の間に、前記信号処理手段に対して擬似制御命令を入力し、前記信号処理手段に対するデータ入力が等価的に略所定間隔で連続的に生ずるようにすることで、前記信号処理手段のアナログ信号へ対するノイズの低減を図ったことを特徴とするノイズ低減方法。
【請求項２】
入力された制御命令に応じて入力信号に対して所定の信号処理を施しアナログ信号として出力する信号処理手段と、前記信号処理手段に対する制御命令を発生する制御手段と、前記制御手段から出力される制御命令の出力に起因して生ずるノイズに含まれる前記信号処理手段から出力されるアナログ信号の周波数帯域外の周波数成分の信号を除去するフィルタ手段とを具備し、アナログ信号とディジタル信号とが混在してなる装置におけるノイズ低減装置であって、
前記制御手段と前記信号処理手段との間に設けられ、前記制御手段から前記信号処理手段に対する制御命令をなすデータの出力が所定時間以上ないと判定された場合に、前記信号処理手段に対する擬似制御命令を生成して出力する擬似命令発生手段を具備してなることを特徴とするノイズ低減装置。
【請求項３】
入力された制御命令に応じて入力オーディオ信号に対して所定の信号処理を施してアナログオーディオ信号として出力する信号処理手段と、前記信号処理手段に対する制御命令を発生する制御手段と、前記制御手段から出力される制御命令の出力に起因して生ずるノイズに含まれる前記信号処理手段から出力されるアナログ信号の周波数帯域外の周波数成分の信号を除去するフィルタ手段とを具備してなるオーディオ装置において、
前記制御手段と前記信号処理手段との間に設けられ、前記制御手段から前記信号処理手段に対する制御命令をなすデータの出力が所定時間以上ないと判定された場合に、前記信号処理手段に対する擬似制御命令を生成して出力する擬似命令発生手段を具備してなることを特徴とするノイズ低減機能を備えたオーディオ装置。
【請求項４】
入力された制御命令に応じて入力信号に対して所定の信号処理を施しアナログ信号として出力する信号処理手段と、前記信号処理手段に対する制御命令を発生する制御手段とを具備し、アナログ信号とディジタル信号とが混在してなる装置におけるノイズを低減するためのコンピュータによって実行されるノイズ低減プログラムが記録された記録媒体であって、
前記信号処理手段に対するデータ入力が等価的に略所定間隔で連続的に生ずるように、前記制御手段からの制御命令としてのデータの間欠的な出力の間に、前記信号処理手段に対する擬似制御命令を発生、出力することを特徴とするノイズ低減プログラムが記録された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル信号を扱う信号処理装置等の電子機器から生ずるノイズの低減に係り、特に、可聴周波数範囲のノイズを発生する装置におけるノイズの低減を簡易に行えるようにしたノイズ低減方法、ノイズ低減機能を備えたオーディオ装置及びノイズ低減装置並びにノイズ低減プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可聴周波数信号を扱うオーディオ装置において、アナログのいわゆるオーディオ信号に対して種々のディジタル信号処理を施して、再びアナログ信号として出力するよう構成されてなるものがある。例えば、図７に示されたように、入力されたオーディオ信号を一旦ディジタル信号に変換し、所定の信号処理を施し、再びアナログ信号として出力する信号処理装置３と、この信号処理装置３の動作制御のために必要な命令を出力する制御装置１と、信号処理装置３から出力されたアナログ信号に含まれる不要な信号成分を除去するためのフィルタ４と、を有してなるアナログ及びディジタル信号が混在したオーディオ装置が種々存在する。
【０００３】
ところで、このような装置にあっては、通常、制御装置１から信号処理装置３への命令の伝送速度は、さほどの高速性が要求されないこと、信号処理装置３における外部機器との接続のための各種の端子の数を極力少なくしたいという要求があること等を考慮して、制御装置１から信号処理装置３への命令は、いわゆるシリアル転送される場合が多い。そして、データの構成を単純にする観点から、制御装置１から出力される命令のデータ構造は、バイトまたはワード単位でなされることが大半であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、命令を構成するディジタルデータの規模が常に、１バイトまたはワード単位での伝送で済む場合は特に問題は生じないが、命令の内容によっては、複数バイト単位または複数ワード単位で出力しなければならないこともあり、その場合には、次のような問題が生じていた。
すなわち、例えば、制御装置１から出力される命令が、仮に１バイト単位で図３（ａ）に示されるように、周期１の比較的短い時間間隔で順次出力されるような場合、その周期１相当の周波数スペクトルは、通常は、例えば、図５（ａ）に示されるように、可聴周波数より充分高いため、オーディオ信号のノイズとなるようなことはない。
【０００５】
ところが、複数バイト単位で命令を出力するような場合、すなわち、例えば、図３（ｂ）に示されたように、３バイト単位で周期３の時間間隔で順次出力されるような場合においては、３バイトの出力時間である周期２相当の周波数スペクトルと、周期３相当の周波数スペクトルが出現し、これらは、先の周期１相当の周波数スペクトルに比して比較的周波数が低く、可聴周波数範囲のものとなることがある。ここで、フィルタ４は先に説明したように、可聴周波数範囲外の信号成分を除去するためものであるため、周期２及び周期３相当の周波数スペクトル成分を有する可聴周波数範囲の不要な信号が除去されず、オーディオ信号に対してノイズとなり、オーディオ装置本来の出力特性を劣化させるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、アナログ信号とディジタル信号とが混在する装置において、ディジタル信号の出力間隔に起因するアナログ信号に影響を与えるノイズの低減を図ることのできるノイズ低減方法、ノイズ低減装置及びノイズ低減機能を備えたオーディオ装置並びにノイズ低減プログラムを記録した記録媒体を提供するものである。
本発明の他の目的は、オーディオ信号を信号処理するための信号処理装置へ対するディジタル信号による命令の形態を基本的に変えることなく、そのようなディジタル信号による命令の発生に起因して生じていたノイズを、簡易かつ、確実に低減することのできるノイズ低減方法、ノイズ低減装置及びノイズ低減機能を備えたオーディオ装置並びにノイズ低減プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係るノイズ低減方法は、
入力された制御命令に応じて入力信号に対して所定の信号処理を施しアナログ信号として出力する信号処理手段と、前記信号処理手段に対する制御命令を発生する制御手段とを具備し、アナログ信号とディジタル信号とが混在してなる装置におけるノイズ低減方法であって、
前記制御手段からの制御命令としてのデータの間欠的な出力の間に、前記信号処理手段に対して擬似制御命令を入力し、前記信号処理手段に対するデータ入力が等価的に略所定間隔で連続的に生ずるようにすることで、前記信号処理手段のアナログ信号へ対するノイズの低減を図ったものである。
【０００８】
かかる構成のノイズ低減方法は、本来の制御命令をなすデータの出力時と出力時との間に、擬似制御命令を出力することで、本来の制御命令をなすデータか擬似制御命令をなすデータかに関わらず信号処理手段へのデータ入力の時間間隔を所定以下とすることができ、当該ディジタルデータの出力間隔に起因して生ずるノイズの周波数スペクトルが、アナログ信号の周波数範囲外となることに着目してなされたもので、それによって、アナログ信号に影響を与えるノイズが実質的に低減されるものである。
【０００９】
請求項２記載の発明に係るノイズ低減装置は、
入力された制御命令に応じて入力信号に対して所定の信号処理を施しアナログ信号として出力する信号処理手段と、前記信号処理手段に対する制御命令を発生する制御手段と、前記制御手段から出力される制御命令の出力に起因して生ずるノイズに含まれる前記信号処理手段から出力されるアナログ信号の周波数帯域外の周波数成分の信号を除去するフィルタ手段とを具備し、アナログ信号とディジタル信号とが混在してなる装置におけるノイズ低減装置であって、
前記制御手段と前記信号処理手段との間に設けられ、前記制御手段から前記信号処理手段に対する制御命令をなすデータの出力が所定時間以上ないと判定された場合に、前記信号処理手段に対する擬似制御命令を生成して出力する擬似命令発生手段を具備してなるものである。
【００１０】
また、請求項３記載の発明に係るノイズ低減機能を備えたオーディオ装置は、入力された制御命令に応じて入力オーディオ信号に対して所定の信号処理を施してアナログオーディオ信号として出力する信号処理手段と、前記信号処理手段に対する制御命令を発生する制御手段と、前記制御手段から出力される制御命令の出力に起因して生ずるノイズに含まれる前記信号処理手段から出力されるアナログ信号の周波数帯域外の周波数成分の信号を除去するフィルタ手段とを具備してなるオーディオ装置において、
前記制御手段と前記信号処理手段との間に設けられ、前記制御手段から前記信号処理手段に対する制御命令をなすデータの出力が所定時間以上ないと判定された場合に、前記信号処理手段に対する擬似制御命令を生成して出力する擬似命令発生手段を具備してなるものである。
【００１１】
請求項２記載の発明に係る装置及び請求項３記載の発明に係る装置のいずれも、先の請求項１記載の発明に係るノイズ低減方法を実行するに適した装置であり、いずれも、擬似制御命令発生手段を備えることにより、
本来の制御命令をなすデータか擬似制御命令をなすデータかに関わらず信号処理手段へのデータ入力の時間間隔を所定以下とするために信号処理手段へ擬似制御命令を出力するようにし、ディジタルデータの出力間隔に起因して生ずるノイズの周波数スペクトルが、アナログ信号の周波数範囲外となるようにしたもので、それによって、アナログ信号に影響を与えるノイズが実質的に低減されるものである。
【００１２】
さらに、請求項４記載の発明に係るノイズ低減プログラムが記録された記録媒体は、
入力された制御命令に応じて入力信号に対して所定の信号処理を施しアナログ信号として出力する信号処理手段と、前記信号処理手段に対する制御命令を発生する制御手段とを具備し、アナログ信号とディジタル信号とが混在してなる装置におけるノイズを低減するためのコンピュータによって実行されるノイズ低減プログラムが記録された記録媒体であって、
前記信号処理手段に対するデータ入力が等価的に略所定間隔で連続的に生ずるように、前記制御手段からの制御命令としてのデータの間欠的な出力の間に、前記信号処理手段に対する擬似制御命令を発生、出力するように構成されてなるプログラムが記録されてなるものである。
【００１３】
かかる記録媒体に記録されたプログラムは、先の請求項１記載の発明に係るノイズ低減方法を実行するに適したものである。このような記録媒体は、例えば、いわゆるフロッピィ・ディスクや磁気テープ等の公知・周知のものによって実現でき、特に、コンピュータによってプログラムの読み込み、実行がなし得るものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図６を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に本発明の実施の形態におけるノイズ低減装置の構成について、図１を参照しつつ説明する。なお、図７に示された従来の構成要素と同一のものについては、同一の符号を付することとする。
この発明の実施の形態におけるノイズ低減装置は、いわゆるオーディオ装置に適用した例であり、オーディオ装置Ｓは、制御手段としての制御装置１と、擬似命令発生手段としての擬似命令発生装置２と、信号処理手段としての信号処理装置３と、フィルタ手段としてのフィルタ４とを有して構成されたアナログ信号とディジタル信号とが混在したものとなっている。
信号処理装置３は、アナログで入力されるオディオ信号を内部でディジタル信号に変換し、種々の信号処理を施した後、再びアナログのオーディオ信号に戻して出力するためのものである。なお、ここでは、信号処理の内容については、本発明とは直接に関係しないのでその説明を省略することとする。
【００１５】
制御装置１は、信号処理装置３の動作を制御するためのものであって、信号処理装置３に対して、種々の制御命令を、その制御命令に応じて１バイト単位または１ワード単位、さらには複数バイト単位または複数ワード単位で出力するようになっているもので、例えば、いわゆるＣＰＵを用いてなるものである。
フィルタ４は、信号処理装置３での信号処理に起因して生じた不要な信号、特に、可聴周波数範囲外の信号を除去するための公知・周知の構成を有してなるものである。
【００１６】
これら、制御装置１、信号処理装置３及びフィルタ４は、基本的に、従来のこの種のオーディオ装置に設けられていたものと変わるところがないものである。本発明の実施の形態におけるオーディオ装置Ｓは、さらに、制御装置１と信号処理装置３との間に、擬似命令発生装置２が設けられている。
この擬似命令発生装置２は、次述するように必要に応じて制御装置１に代わって、擬似制御命令を出力するもので、このような擬似制御命令を出力することで、制御装置１から出力される本来の制御命令を含めて信号処理装置へ対して出力される命令の出力間隔に起因して生ずるノイズが可聴周波数範囲とならないようにするためのものである。
【００１７】
この擬似命令発生装置２のより具体的な動作について、図２に示されたフローチャートを参照しつつ説明すれば、擬似命令発生装置２の動作が開始されると、まず、制御装置１から信号処理装置３へ対する制御命令の出力が開始されたか否かが判定され（図２のステップ１００参照）、制御命令の出力が開始されたと判定されると、制御命令をなすデータが擬似命令発生装置２へ入力されたか否かが判定されることとなる（図２のステップ１２０参照）。
【００１８】
そして、データ入力有りと判定されると、当該データは擬似命令発生装置２による処理を何等受けることなく、制御装置１から出力された信号状態のままで、擬似命令発生装置２から出力されて（図２のステップ１４０参照）、信号処理装置３へ入力されることとなる。信号処理装置３においては、そのデータに基づく擬似制御命令によって所定の処理動作がなされることとなる。
ここで、制御装置１から出力される制御命令は、制御命令毎に予め定められたバイト数（またはワード数）からなり、それらが予め設定されたバイト単位（またはワード単位）で所定の周期で出力されるようになっている。例えば、図３（ｂ）に示されたように、３バイトを単位として、これら３バイト単位の信号出力が所定周期３の時間間隔で制御命令の種類に応じて複数回行われる如くである。
【００１９】
また、この場合、１バイトの信号の内容は、例えば、図４に示されたように、先頭から順に、データの宛先（信号処理装置３等）と、制御命令をなすデータ部分とから構成されたものとなっている。したがって、宛先に信号処理装置３以外の装置等が指定された状態で、当該信号が信号処理装置３へ入力された場合には、信号処理装置３においては、このような制御命令に基づく動作は何等生ずることなく、当該制御命令は無視された状態となる。
【００２０】
上述のようにして制御装置１から出力されたデータが擬似命令発生装置２をそのまま通過させられた後、制御装置１からの制御命令の出力が終了したか否かが擬似命令発生装置２において判定されることとなり（図２のステップ１６０参照）、制御命令の出力が終了したと判定された場合（ステップ１６０において「ＹＥＳ」の場合）には、再び先のステップ１００に戻り新たな命令の出力が開始されるまで待機状態となる。
【００２１】
一方、制御命令の出力が未だ終了せず、制御装置１から制御命令をなす次のデータが出力されるまでの待機状態であると判定された場合（ステップ１６０において「ＮＯ」の場合）には、所定時間のタイマが始動され（図２のステップ１８０参照）、所定時間経過した時点で再び擬似命令発生装置２へ制御装置１からのデータ入力があるか否かが判定されることとなる（図２のステップ２００参照）。
そして、データ入力無しと判定された場合（図２のステップ２００において「ＮＯ」の場合）には、擬似命令発生装置２により擬似制御命令が生成され、出力されることとなる（図２のステップ２２０参照）。
【００２２】
この場合、擬似命令発生装置２から出力される擬似制御命令の１バイト（または１ワード）の構成は、先に制御装置１から出力される制御命令について図４を用いて説明したものと基本的に同様であり、特に、宛先として信号処理装置３以外の装置等が指定された状態となっている。したがって、このような擬似制御命令が信号処理装置３に入力されても、宛先が異なるため、仮に擬似制御命令をなすデータ部分が信号処理装置３において通常使用されるデータであったとしても、信号処理装置３において実行されることはなく、信号処理装置３の動作には何等影響を与えることがないようになっている。
上述のようにして擬似制御命令が出力された後は、先のステップ１２０へ戻り、制御装置１からのデータ入力の有無が再び判定され、以後、上述した一連の動作が繰り返されることとなる。
【００２３】
一方、先のステップ２００の判定において、データ入力有りと判定された場合（同ステップにおいて「ＹＥＳ」の場合）には、先のステップ１４０へ戻り、制御装置１からの制御命令は、先に述べたと同様に擬似命令発生装置２を通過させられて信号処理装置３へ入力され、以後、上述した一連の動作が繰り返されることとなる。
【００２４】
上述のように、制御装置１からの制御命令をなすデータ出力の間隔が所定時間以上となる場合に、本来の制御命令をなすデータ出力とデータ出力との間に、擬似命令発生装置２からの擬似制御命令としてのデータが出力されるようにすることで、信号処理装置３側で見れば、真の制御命令か否かに関わらず、データの入力が所定間隔以上となることが回避された状態となる。
【００２５】
換言すれば、例えば、擬似命令発生装置２が設けられておらず、制御装置１からの制御命令をなすデータ出力が、図３（ｂ）のように、３バイト単位で所定周期３の時間間隔で行われると仮定すると、その場合、データ出力によって発生する周波数スペクトルは、図５（ｂ）に示されたように、３バイト単位における各バイト間の周期である所定周期２に相当する周波数スペクトルと、所定周期３に相当する周波数スペクトルとを主とするものとなる。
この場合、所定周期２及び所定周期３が、例えば、５０μＳを越えるものである場合には、その周波数は２０ＫＨｚ以下となり、いわゆる可聴周波数帯域に入り込むこととなり、フィルタ４では除去されず、オーディオ信号に対するノイズとなり、出力特性の劣化を招く。
【００２６】
ところが、上述のように擬似命令発生装置２によるデータ出力によって、信号処理装置３へのデータ入力は、例えば、図３（ａ）に示されたように、所定周期２及び所定周期３よりも充分短い所定周期１でなされることとなる。その結果、このようなデータ出力によって生ずる周波数スペクトルは、図５（ｂ）に示されたように、周期１に相当する周波数スペクトルとなり、これは、先の周期２及び周期３に相当する周波数スペクトルよりも充分高い周波数とすることができるものである。したがって、この場合の周波数スペクトルは、可聴周波数帯域外の周波数となるものであり、このため、フィルタ４によって充分除去されるものであり、フィルタ４を介して出力されるオーディオ信号に対してノイズとなることがなく、良好な出力特性を得ることができることとなる。
【００２７】
上述の例における擬似命令発生装置２は、例えば、いわゆるＣＰＵを用いて図２に示された制御手順に従ったプログラムを予めＣＰＵに記憶させた構成として、制御装置１とは別体に設けるようにしてもよいが、必ずしも別体である必要はなく、例えば、制御装置１がＣＰＵを中心にしてなるものである場合には、この制御装置１のＣＰＵを併用し、図２に示された制御手順に従ったプログラムを実行させるような構成として、ハードウェア的には、制御装置１といわゆる一体化を図っても実現され得るものである。
【００２８】
また、ＣＰＵにより実行される図２に示された手順に従ったプログラムは、ＣＰＵ内部のメモリに予め記憶させて実行の際にこのメモリから読み出すようにしてもよいが、例えば、いわゆる記録媒体を用いてプログラムの読み込みを行うようにしてもよいものである。
すなわち、記録媒体としていわゆるフロッピィ・ディスク１０を用いる場合を例に採り図６を参照しつつ説明すれば、フロッピィ・ディスク１０には図２に示された制御を実現するためのプログラムが記録されており、擬似命令発生装置２には、いわゆるフロッピィ・ディスク・ドライブ１１が接続されている。
【００２９】
したがって、フロッピィ・ディスク１０をフロッピィ・ディスク・ドライブ１１に挿入し、フロッピィ・ディスク・ドライブ１１を駆動することで、擬似命令発生装置２へ必要なプログラムの読み込みを行うことができ、その結果、先に説明したと同様な擬似命令発生装置２の動作を得ることができることとなる。
なお、記録媒体としては、この他に、磁気テープ、ハードディスク等の公知・周知のものが好適であり、記録媒体の種類によっては、その記録媒体に適したフロッピィ・ディスク・ドライブ１１に相当するデータ読み出しのための装置が必要となることは公知・周知のことである。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、本来の制御命令をなすデータの出力の間において、所定時間以上の間隔が生じないように擬似制御命令を出力するよう構成することにより、本来の制御命令及び擬似制御命令をなすディジタル信号の発生に起因して生ずるノイズの周波数成分が所定周波数以上、すなわち、信号処理手段から出力されるアナログ信号の周波数帯域外とすることができるので、当該アナログ信号に影響を与えるノイズを実質的に低減することができるという効果を奏するものである。
また、擬似制御命令の発生は、具体的にはいわゆるＣＰＵを用いたソフトウェア処理によって実現でき、特殊な回路を設けるような必要がなく、その上、本来の制御命令の出力機能を何等変更する必要がないので、比較的簡易に、しかも確実にノイズ低減を行うことができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるノイズ低減装置の構成例を示す構成図である。
【図２】図１に示された構成を有するノイズ低減装置による動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図３】制御命令をなすデータの出力間隔の例を示すタイミング図であり、図３（ａ）は、１バイト単位のデータを所定間隔で出力する場合のタイミング図であり、図３（ｂ）は３バイト単位のデータを所定周期で出力する場合のタイミング図である。
【図４】１バイトの内容の例を模式的に示す模式図である。
【図５】制御命令の出力により生ずる周波数スペクトルの分布を概略的に示す概略図であり、図５（ａ）は１バイト単位のデータが所定周期１で出力された場合に生ずる周波数スペクトルを概略的に示す概略図であり、図５（ｂ）は３バイト単位のデータが所定周期３で、かつ、各バイト間は所定周期２で出力された場合に生ずる周波数スペクトルを概略的に示す概略図である。
【図６】フロッピィ・ディスクを用いる場合の擬似命令発生装置とフロッピィ・ディスク・ドライブとの接続構成例を示す構成図である。
【図７】従来のオーディオ装置の一構成例を示す構成図である。
【符号の説明】
１…制御装置
２…擬似命令発生装置
３…信号処理装置
４…フィルタ
【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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