(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号に混入するパルスノイズを除去するノイズキャンセラー回路において、
前記オーディオ信号に混入するパルスノイズをゲート信号によりカットするスイッチと、
該スイッチの開閉を行うため充放電を行いゲート信号を形成するコンデンサと、
該コンデンサの充放電の制御を行うトランジスタと、
前記パルスノイズを検出して所定レベルを越える検出信号を前記トランジスタのベースに出力して前記トランジスタの導通、遮断を行うコンパレータとを備え、
前記コンパレータから前記トランジスタのベースへの検出信号の電流を絞り、前記トランジスタの導通を行う状態を能動状態にすることを特徴とするノイズキャンセラー回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオーディオ機器又はラジオの外来パルスノイズを除去するノイズキャンセラー回路に関し、特にパルスノイズ幅に応じてノイズをカットする回路に関する。
【０００２】
図５は従来のノイズキャンセラー回路の例を説明する図である。本図に示すオーディオソース１は放送波を受信し中間周波に変換し検波し希望オーディオ信号を発生する。ノイズキャンセラー回路はオーディオソース１とオーディオソース１からの信号をサンプホールドして電力増幅器（図示しない）等に出力するサンプルホールド用コンデンサ２との間に、例えばソース、ドレインが接続されるＰチャンネルＭＯＳ電界トランジスタで構成されるスイッチ３を具備する。オーディオソース１に検波信号を微分してパルスノイズを検出するパルスノイズ検出回路４が接続される。コンパレータ５は基準電圧源６の基準電圧ＶｒｅｆｆＶとパルスノイズ検出回路４の出力信号のレベルとを比較する。スイッチング用ＮＰＮ型トランジスタ７はそのベースがコンパレータ５の出力（Ａ点）に接続され、そのエミッタが接地される。電流源８はトランジスタ７のコレクタに接続される。コンデンサ９はその一方の端がトランジスタ７のコレクタに接続されその他方の端が接地される。さらに、ダイオードで構成される電流バイパス１０はコンデンサ９に並列に接続され、コンデンサ９が充電完了時の電流源８のバイパスとなる。さらに、トランジスタ９のコレクタはスイッチ３のゲートに接続される（Ｂ点）。
【０００３】
図６は図５のノイズキャンセラー回路の各部の信号波形を説明する図である。ノイズキャンセラー回路が無い場合には、本図（ｃ）に示す如く、オーディオソース１の信号にパルスノイズが乗る。このパルスノイズがパルスノイズ検出回路４により検出されるが、パルスノイズが大きい場合には時間的にパルスノイズの時間密度が大きくなり、パルスノイズが小さい場合には時間的にパルスノイズの時間密度が小さくなる。本図（ａ）に示す如く、パルスノイズ検出回路４は、Ａ点で、パルスノイズの時間密度が大きい場合には幅の大きなパルスを出力し、パルスノイズの時間密度が小さい場合には幅の小さなパルスを出力する。次に、トランジスタ７のベースがコンパレータ５からパルスを入力すると、トランジスタ７が導通しコンデンサ９が放電され、トランジスタ７のコレクタのＢ点での電圧は瞬時に高レベルから低レベルになる。コンパレータ５からパルスのパルスが無くなると、トランジスタ７が遮断され、コンデンサ９は充電源８から充電され、Ｂ点の電圧は、本図に示す如く、低レベルから高レベルに復帰する。
【０００４】
パルスノイズが発生していない場合には、スイッチ３が閉になり、パルスノイズが発生している場合には、スイッチ３が開になる。本図（ｄ）に示す如く、サンプルホールド用コンデンサ２にホールドされる信号はノイズがカットされる。なお、カットされている間は、カットされる前にサンプルホールド用コンデンサ２によりホールドされた信号が出力される。
【０００５】
図７はトランジスタ７のコレクタ（Ｂ点）での電圧波形を説明する図である。本図（ａ）に示す如く、ラジオのアンテナ端での混入パルスノイズが全く同じであっても、本図（ｂ）に示す如く、信号の無入力時のパルス出力（時間密度が大きなノイズ）、中電界におけるパルス出力は（時間密度が小さなノイズ）相互に相違し、その電界強度によって出力されるパルス波形が変化する。電界強度が上がって信号成分が増加するとパルスノイズが抑圧されて減少していく。
【０００６】
このため、従来のキャンセル回路では、上記事実を基に、本図（ｃ）に示す如く、コンパレータ５の出力パルスの幅は、ある程度の信号レベルを持った中電界では信号の無入力時に比較して、狭くなっている。しかし、パルスが無くなった場合には、Ｂ点で、低レベルから高レベルへの復帰は、本図（ｄ）に示す如く、コンパレータ５の出力パルスの幅の広狭に無関係に同じように行われる。コンデンサ９への充電が定電流で行われるためである。このため、ある程度の信号レベルを持った中電界では、低レベルから高レベルへの復帰時にパルスノイズと共に信号成分までカットしてしまうことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この現象を改善するためには、本図（ｅ）に示す如く、理想的なゲート信号を形成すればよいが、コンパレータ回路、ＡＧＣ（自動利得制御回路）等を何種類か挿入することで対応することが可能になる。しかしながら、そのような挿入では回路規模が増大するという問題がある。
【０００８】
したがって、本発明は、上記問題点に鑑み、簡単な回路の変更で受信電界が上がっても信号成分のカットを回避できるノイズキャンセラー回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記問題点を解決するために、オーディオ信号に混入するパルスノイズを除去するノイズキャンセラー回路において、前記オーディオ信号に混入するパルスノイズをゲート信号によりカットするスイッチと、該スイッチの開閉を行うため充放電を行いゲート信号を形成するコンデンサと、該コンデンサの充放電の制御を行うトランジスタと、前記パルスノイズを検出して所定レベルを越える検出信号を前記トランジスタのベースに出力して前記トランジスタの導通、遮断を行うコンパレータとを備え、前記コンパレータから前記トランジスタのベースへの検出信号の電流を絞り、前記トランジスタの導通を行う状態を能動状態にすることを特徴とする。この手段により、受信時の中電界において時間密度が小さなパルスノイズの場合に、ゲート信号の幅を小さくでき、パルスノイズと共にカットする信号成分を小さくすることが可能になった。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るノイズキャンセラー回路の例を説明する図である。本図に示す如く、ノイズキャンセラー回路には図５のコンパレータ５を改善したコンパレータ５０が新たに設けられる。コンパレータ５０は、初段の差動部として、エミッタが相互に接続されるＮＰＮ型トランジスタ１１及び１２と、トランジスタ１１及び１２のコレクタと電圧電源ＶＣＣとの間にそれぞれ接続される抵抗１３及び１４と、トランジスタ１１及び１２のエミッタと接地の間に接続される電流源１５と、トランジスタ１１及び１２のベースにそれぞれ接続される抵抗１６、１７と、抵抗１６、１７の他方に共通に接続される基準電圧源１８と、トランジスタ１１のベースとパルスノイズ検出回路４の出力との間に接続されるコンデンサ１９とを有する。
【００１１】
次に、コンパレータ５０は、第２段の差動部として、トランジスタ１１のコレクタにベースが接続されるＰＮＰ型トランジスタ２０と、トランジスタ２０のエミッタにエミッタが相互に接続されるＰＮＰ型トランジスタ２１と、トランジスタ２０及び２１の各エミッタと電圧電源ＶＣＣとの間に接続される電流源２２と、トランジスタ２０のコレクタと接地の間に接続される電流源２３と、電圧電源ＶＣＣに一方が接続されトランジスタ２１のベースに他方が接続される抵抗２４と、抵抗２４の他方の端と接地との間に接続される電流源２５と、トランジスタ１２のコレクタにベースが接続され電流源２２にエミッタが接続されトランジスタ２０のコレクタにコレクタが接続されるＰＮＰ型トランジスタ２６とを有し、トランジスタ７のベースにトランジスタ２０のコレクタが接続される。
【００１２】
本発明の特徴はトランジスタ２６を設けたことである。すなわち、ここに、トランジスタ２６のエミッタの面積Ｓ２６がトランジスタ２０のエミッタの面積Ｓ２０よりも小さく設定されている（Ｓ２０＞Ｓ２６）。
初段の差動部のコンデンサ１９にパルスノイズ検出回路４から基準電圧源１８の基準電圧Ｖｒｅｆｆを越えるパルスが無い場合には、トランジスタ７のベースに流れ電流はゼロでり、トランジスタ７は遮断されている。
【００１３】
次に、初段の差動部のコンデンサ１９にパルスノイズ検出回路４から基準電圧源１８の基準電圧Ｖｒｅｆｆを越えるパルスが有る場合には、トランジスタ２０のエミッタとコレクタ間に流れる電流が増大する。他方、トランジスタ２６のエミッタとコレクタ間に流れる電流が減少するが、その減少はエミッタの面積に起因しする。しかし、その減少の大きさは、トランジスタ２０のエミッタとコレクタ間に流れる電流の増大の大きさほど大きくならない。結果として、トランジスタ２０及び２６のエミッタとコレクタとの間に流れる合成電流の増加は、トランジスタ２０の単独の電流の増加の場合と比較して増加が小さくなる。すなわち、トランジスタ７への電流増加を絞ることが可能になる。
【００１４】
このようにして、トランジスタ７への電流を絞り、トランジスタ７を駆動する状態を従来の飽和状態から能動状態にすることが可能になる。トランジスタ７が導通時にはコンデンサ９からの放電電流の大きさが抑制される。
図２は本発明に係るトランジスタ７の駆動に起因するスイッチ３（Ｐ−電界効果トランジスタ）のゲート信号を説明する図である。本図（ａ）、（ｂ）に示す如く、時間密度が大きなノイズに対して、小さなノイズの場合は、パルスノイズ検出回路の出力信号の幅が小さい。このため、本図（ｃ）に示す如く、トランジスタ７の導通によりコンデンサ９の放電が完了してＢ点が接地レベルになる前にトランジスタ７が遮断されてコンデンサ９が充電されて高レベルへの復帰が早く行われるのでるので、ゲート信号の幅が小さくすることが可能になる。なお、大きなノイズの場合には、パルスノイズ検出回路の出力信号の幅が大きいので、従来のように、ゲート幅の広い信号を得ることができる。したがって、本発明によれば、簡単な構成で小さなノイズに対して、不必要に有用な信号をカットすることが無くなる。
【００１５】
図３はノイズキャンセラー回路の別の例を説明する図である。従来の図３（ａ）のコンデンサ９に代わり、図３（ｂ）に示す如く、可変容量ダイオード３１が設けられる。可変容量ダイオード３１はラジオ受信部のＳ信号を抵抗３２を経由して入力し中電界時にはコンデンサの容量を小さくする。Ｓ信号は電界の強度の情報を持つ信号である。したがって、中電界の場合にトランジスタ７が導通になるとコンデンサ７の容量が小さくなり、充電時間が短くなる。
【００１６】
図４は図３のトランジスタ７の駆動に起因するスイッチ３のゲート信号を説明する図である。本図に示す如く、時間密度が大きな場合に比較して時間密度が小さい場合には充電時間が短くなるのでゲート信号の幅が小さくすることができる。このため、簡単な構成で不必要に有用な信号をカットすることが無くなる。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明により、本発明によれば、受信時の中電界において時間密度が小さなパルスノイズの場合に、ノイズをカットするスイッチのゲート信号の幅を小さくでき、パルスノイズと共にカットする信号成分を小さくすることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るノイズキャンセラー回路の例を説明する図である。
【図２】本発明に係るトランジスタ７の駆動に起因するスイッチ３のゲート信号を説明する図である。
【図３】ノイズキャンセラー回路の別の例を説明する図である。
【図４】図３のトランジスタ７の駆動に起因するスイッチ３のゲート信号を説明する図である。
【図５】従来のノイズキャンセラー回路の例を説明する図である。
【図６】図５のノイズキャンセラー回路の各部の信号波形を説明する図である。
【図７】トランジスタ７のコレクタ（Ｂ点）での電圧波形を説明する図である。
【符号の説明】
１…オーディオソース
２、９、３１…コンデンサ
３…スイッチ
４…パルスノイズ検出回路
５、５０…コンパレータ
８…電流源
９…トランジスタ
【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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