(57)【要約】  【課題】パルス幅変調（ＰＷＭ）信号駆動機器を駆動するＰＷＭ電流波形の高次高調波はラジオ等の放送周波数帯域内にも発生し、受信障害の原因となっていた。この対策として、ＰＷＭの搬送波周波数に揺らぎを与える方法が開示されているが十分な効果が得られていない。このため、ＰＷＭによる機器動作の制御に際して、受信障害となるノイズを効果的に抑圧する手段の提供を目的とした。  【解決手段】本発明においては、ラジオのノイズフォロアのマスキング領域を複数の周波数帯域幅で分割し、機器駆動パルスの搬送波となるクロックをこの分割周波数情報で周波数変調し、分割したそれぞれの周波数におけるマスキング領域のレベルを時間長として変調することで、クロックを形成させる構成とした。【選択図】図１
2006211864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス幅変調信号駆動機器と、
前記パルス幅変調信号駆動機器に所定の駆動電流を流すためのスイッチング素子を駆動するスイッチ部と、
前記スイッチ部を制御する制御装置と、
前記パルス幅変調信号駆動機器の動作を制御する制御信号入力手段と、を有するパルス幅変調信号駆動機器の制御装置において、
前記制御装置は
前記パルス幅変調信号駆動機器近傍に設置されている通信機器の音声出力に含まれるノイズ情報に基づいて前記通信機器のノイズフロアのマスキング領域を設定するマスキング領域設定手段と、
前記ノイズフロアのマスキング領域のスペクトル特性に基づいて、前記パルス幅変調信号駆動装置を駆動するクロックを生成し、該クロックに対してノイズ補償処理を施すノイズ補償波形生成手段と、
前記ノイズ補償波形生成手段からの信号を前記制御指令入力手段からの信号でパルス幅変調して前記スイッチ部に出力するパルス幅変調手段と、を有することを特徴とするパルス幅変調信号駆動機器の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパルス幅変調信号駆動機器の制御装置において、
前記ノイズ補償波形生成手段は、
前記ノイズフロアのマスキング領域のスペクトル特性における急激な変化を検出するための波形を生成する第１の発振器と、
前記ノイズフロアのマスキング領域を予め定められた帯域幅に分割するため、周波数帯域毎にオフセット電圧を付加する電圧波形を生成する第２の発振器と、
前記オフセット電圧を前記第１の発振器出力に加算する加算器と、
前記加算器出力の電圧値に応じて予め定められた周波数に変換する電圧／周波数変換手段と、を有していることを特徴とするパルス幅変調信号駆動機器の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパルス幅変調信号駆動機器の制御装置において、
前記ノイズフロアのマスキング領域のスペクトル特性に急激な変化が前記マスキング領域設定手段で検出された場合に対しては、当該部分の分割する周波数帯域幅を予め定められた前記帯域幅よりも狭い帯域幅に分割するための信号を発生する第３の発振器と、
前記加算器出力に前記第３の発振器出力を乗算する乗算器と、
を前記加算器と前記電圧周波数変換手段との間に挿入する手段と、を備えたことを特徴とするパルス幅変調信号駆動機器の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のパルス幅変調信号駆動機器の制御装置において、
前記通信機器のフロアノイズのマスキング領域として室内雑音のマスキング領域を使用し、このための室内雑音のマスキング領域設定手段と、
前記室内雑音を検出する室内雑音検出手段と、を有することを特徴とするパルス幅変調信号駆動機器の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のパルス幅変調信号駆動機器の制御装置おいて、
前記室内雑音検出手段としてマイクを使用したことを特徴とするパルス幅変調信号駆動機器の制御装置。
【請求項６】
パルス幅変調信号駆動機器と、
前記パルス幅変調信号駆動機器に所定の駆動電流を流すためのスイッチング素子を駆動するスイッチ部と、
前記スイッチ部を制御する制御装置と、
前記パルス幅変調信号駆動機器の動作を制御する制御信号入力手段とを用いたパルス幅変調信号駆動機器の制御方法において、
前記パルス幅変調信号駆動機器近傍に設置されている通信機器の音声出力に含まれるノイズ情報に基づいてマスキング領域設定手段により前記通信機器のノイズフロアのマスキング領域を設定し、
ノイズ補償波形生成手段により前記パルス幅変調信号駆動装置を駆動するクロックの生成と、該クロックに対して前記通信機器のノイズフロアのマスキング領域のスペクトル特性に基づいたノイズ補償処理とを行い、
パルス幅変調手段において、前記ノイズ補償処理が行われたクロックを前記制御信号入力手段からの制御信号でパルス幅変調し、
前記パルス幅変調されたクロックを前記スイッチ部に送出することを特徴とするパルス幅変調信号駆動機器の制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載のパルス幅変調信号駆動機器の制御方法において、
第１の発振器により前記ノイズフロアのマスキング領域のスペクトル特性における急激な変化部分を検出するための波形を生成し、
第２の発振器により前記のいずフロアのマスキング領域を予め定められた帯域幅に分割し、かつ該分割した境界の周波数におけるマスキング領域のレベルを設定する波形を生成し、
加算器により前記第２の発振器出力と、前記第１の発振器出力とを加算し、
電圧／周波数変換手段により前記加算器出力の電圧値に応じて予め定められた周波数に変換することを特徴とするパルス幅変調信号駆動機器の制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載のパルス幅変調信号駆動機器の制御方法において、
前記ノイズフロアのマスキング領域のスペクトル特性を前記予め定められた帯域幅とは一部分異なる帯域幅で分割する必要が生じた場合、第３の発振器により新たな帯域幅に対応する信号を発生し、
前記加算器と前記電圧周波数変換手段との間に乗算器を挿入し、該乗算器により前記加算器出力に前記第３の発振器出力を乗算することにより一部分前記異なる周波数帯域に変換することを必要に応じて実行することを特徴とするパルス幅変調信号駆動機器の制御方法。
【請求項９】
請求項６に記載のパルス幅変調信号駆動機器の制御方法において、
前記通信機器の音声出力に含まれるノイズ情報として室内雑音を用い、
室内雑音検出手段により前記室内雑音を検出し、
前記検出された室内雑音のマスキング領域をマスキング領域設定手段により設定することを特徴とするパルス幅変調信号駆動機器の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のパルス幅変調信号駆動機器の制御方法において、
マイクを使用して前記室内雑音を検出することを特徴とするパルス幅変調信号駆動機器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＷＭ（パルス幅変調）波形で駆動する機器の制御装置において、周辺機器への障害電波となる雑音の輻射を抑制した制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来知られている電流制御ステッピングモータの制御法として下記「特許文献１」に開示されたステッピングモータ制御装置がある。このようなステッピングモータにおいては、特許文献１に開示されているように、Ｈブリッジ構成のスイッチング素子を予め定められたシーケンスにより順次ＯＮ／ＯＦＦ制御することによって、ステッピングモータを正回転または逆回転させることができる構成である。またこの構成では、ステッピングモータの駆動パルスに対してＰＷＭ（パルス幅変調）を行うことで平均駆動電流を増減させ、速度制御等を行うことが出来る。
【０００３】
このように電流駆動ステッピングモータをＰＷＭ制御により駆動する場合、ＰＷＭ電流波形の基本周波数およびその高調波周波数のスイッチングノイズが発生し、周辺で動作中のラジオあるいは通信機器の動作に影響を及ぼし、耳障りな雑音あるいは機器の誤動作等が生じる。  
このスイッチングノイズ成分抑圧法として、下記「特許文献１」においては、可聴周波数で所定の周波数範囲内を正弦波状に変化するようにＰＷＭ電流波形の基本周波数すなわちステッピングモータ駆動用のクロック（キャリア）を周波数変調する方法が開示されている。これにより、ＰＷＭ制御の基本周波数を含むスペクトル構造が時間的に変化することになり、時間平均としてノイズレベルを低減させている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７―９９７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来技術における、ＰＷＭ電流波形の基本周波数を正弦波状に周期的に変化させても、条件次第では必ずしもラジオ聴取に対する影響を十分に低減できるわけではない。以下にそれを説明する。  
現在、日本国内におけるＡＭ放送は、５４５ｋＨｚから１６０５ｋＨｚの帯域で、各局の放送波の搬送波は９ｋＨｚの倍数の周波数である。またその搬送波の±６ｋＨｚ程度の範囲が側帯波の帯域である。つまり合計１２ｋＨｚ程度が一つの放送局の占有帯域幅となる。
【０００６】
例えば、東京地方で受信可能なニッポン放送は１２４２ｋＨｚを搬送波としており、側帯波を含めた占有帯域幅は１２３６ｋＨｚから１２４８ｋＨｚである。ここでＰＷＭ電流波形の基本周波数が２４８ｋＨｚの制御装置について、ＰＷＭ電流波形の基本周波数（以下、クロック（キャリア）と呼ぶ）及びその高調波周波数成分がノイズとしてラジオ聴取に与える影響を考える。クロック（キャリア）の第５次高調波の周波数は１２４０ｋＨｚであり、これは上記ニッポン放送の側帯波の帯域内に入ることから、受信後の復調出力である音声出力に雑音として混入し、ラジオ聴取に影響を与える。
【０００７】
この場合、前記特許文献１では、クロック（キャリア）の周波数を周期的に変化させて、スペクトル領域でこの雑音性分となる高調波の分布を拡散させることで、高調波スペクトルのレベルを低減する方法を開示している。これにより雑音レベルを低減している。しかしながら、個々のラジオのノイズスペクトルはピーク形状を含めて異なる特性を有しており、かつクロック（キャリア）の上記高調波スペクトルは、ラジオの音声出力に含まれるノイズスペクトラムのプロファイルを示すノイズフロアのスペクトル構造あるいはマスキング領域の構造とは無関係である。このため、ピークレベルを低減させたクロック（キャリア）の高調波スペクトルの広がりがラジオのノイズフロアのマスキング領域のピーク部分と交差するような場合では、上記クロック（キャリア）の高調波の雑音がマスク出来ない部分が残り、残留雑音が聞こえることになる。このようなことから、従来技術においては、ラジオ聴取への影響の問題を必ずしも解決できるわけではないことがわかる。  
本発明は、以上のような問題を解決するためのもので、クロック（キャリア）の高調波スペクトルの構造をラジオのノイズフロアに基づくマスキング領域の構造に合わせることでラジオ聴取への影響を低減する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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明においてはパルス幅変調信号駆動機器周辺で使用するラジオ等の通信機器が有するノイズフロアの構造から得られるマスキング領域を予め設定しておき、クロック（キャリア）の高調波成分の構造に、このマスキング領域の構造を含ませる構成としている。この処理を実現するために、本発明においては上記のマスキング領域を周波数幅の狭い複数の周波数帯域に分割し、この各周波数帯域に関する周波数情報を周波数で、各周波数帯域のそれぞれの周波数におけるマスキング領域のレベルを時間長（パルス幅）で、それぞれ変調した信号をクロック（キャリア）とし、このクロック（キャリア）にパルス幅変調信号駆動機器の動作を制御する信号を変調信号としてさらにパルス幅変調してパルス幅変調信号駆動機器の動作を制御する構成としている。  
すなわち、本発明においては、クロック（キャリア）自体にラジオのノイズフロアに基づくマスキング領域構造の特性を予め付与しておき、機器駆動時に発生する放送周波数帯のノイズを効果的に低減するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パルス幅変調信号駆動機器を駆動するクロック（キャリア）のパルス幅変調信号に起因するノイズスペクトルを、ラジオ等通信機器のノイズフロアのマスキング領域の特性に合わせることができるため、パルス幅変調信号駆動パルスによりラジオから発生する耳障りなノイズを効果的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明による実施の形態について説明する。なお、本発明はステッピングモータ等パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いて駆動する電子制御機器において、基本周波数（キャリア）を周期的に変化させる場合、このＰＷＭ波の高調波成分が放射ノイズとして当該電子制御機器近傍に設置されているラジオ等通信機器の受信器へ影響を及ぼし、耳障りなノイズが発生するのを抑制する手段を提供するものである。以下で、マスキング領域とは聴感上の問題で、通信機器等の雑音特性、あるいは周囲騒音により信号音がマスクされ聞こえなくなる背景雑音の強さの周波数特性を指しており、マスキング領域の内部、すなわちマスキング領域を規定する境界の値よりも低いレベルの信号音は独立した信号音として認識されない領域のことである。このマスキング領域は受信時のノイズ発生源であるラジオまたは無線機器を使用する環境条件により決定される。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明による第１の実施の形態によるパルス幅変調信号駆動機器に対する制御装置の構成図である。すなわち、パルス幅変調信号駆動機器１の制御装置は、パルス幅変調信号駆動機器１と、パルス幅変調信号駆動機器１に所定のシーケンスにより駆動電流パルスを流すためのスイッチング素子を有するスイッチ部２と、スイッチ部２の動作を制御する制御装置３と、制御装置３に受信妨害を受けるラジオ７等の通信機器を接続することで、この通信機器の出力に含まれるノイズ情報であるノイズフロアを供給し、パルス幅変調信号駆動機器１の速度等動作を制御するための制御信号を入力する制御信号入力手段８とで構成されている。
【００１２】
ここで、上記の制御装置３は、図１に示すように、ラジオ７のノイズフロアに基づくマスキング領域設定手段６と、これにより得られたマスキング領域に基づいてノイズ補償処理を施すノイズ補償波形生成手段５と、モータの速度指令等ＰＷＭ駆動機器の制御情報を入力する制御信号入力手段８から入力される信号を変調信号とし、ラジオ７のノイズフロアのマスキング領域で補償処理が行われたノイズ補償波形生成手段５からの出力をクロック（キャリア）すなわち搬送波信号とするパルス幅変調手段４とを有している。
【００１３】
また、図２はラジオ７のノイズフロアと、このノイズフロアを基に設定されたマスキング領域との関係を示すノイズスペクトル分布図である。ノイズフロアの形状はラジオの種類毎に異なる。図２は単一ピークのノイズフロアの場合で、この場合はピークの大きさと使用する周波数帯域（可聴周波数帯域）に伴ってマスキング領域の形状は変化する。本発明においては、ＰＷＭ波の搬送波となるクロック（キャリア）自体にマスキング領域の情報を含ませておき、このマスキング情報を有する搬送波に所要のデータを変調する方法としている。これにより、ノイズフロアの影響を効果的に相殺し、信号音がラジオ７のノイズフロアによりマスキングされて聴取困難になる問題を解決している。
【００１４】
図３は、ラジオ７におけるノイズフロアのマスキング領域の影響を補償する原理を説明するものである。ラジオ７のノイズフロアのマスキング領域を所定の周波数帯域毎に分割し、それぞれの分割点の周波数をｆ０，ｆ１，ｆ２，…ｆｎとする。この分割した各周波数帯域の周波数の低い側（ノイズフロアのピークより高い側では周波数の高い側）のマスキング領域のレベル値をＡ０，Ａ１，Ａ２，…Ａｎ−１とする。ただし、図３または図４におけるノイズフロアのピークが鋭い形状を有する場合は当該部分のみ分割する周波数帯域幅を狭くする場合がある。
【００１５】
図４（ａ）は以上のようにして得られたノイズ補償波形生成手段５の出力を示すもので、図３において示した、各周波数とマスキング領域のレベル値との関係を、縦軸を周波数軸、横軸を時間軸として示している。図４（ａ）は無線機器が使用する可聴周波数帯域全体に渉って分割する時間を１周期Ｔとし、この１周期分について示している。図４（ａ）において、周波数情報は各周波数帯域幅に対応した電圧を順次オフセット電圧として付与することで示され、各周波数帯域におけるマスキング領域のレベル値は時間軸上の長さで示されている。この電圧として示されている周波数情報は、例えばＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）等の電圧・周波数変換手段を用いることで図３に示したデータである周波数／マスキング領域レベルの関係を電圧／時間長の関係として表示することが出来る。図４（ｂ）は図４（ａ）の波形図から得られたノイズ補償波形生成手段５の出力に、制御信号入力手段８から入力された機器制御指令を変調信号としてパルス幅変調を行ったパルス幅変調手段４の出力波形である。
【００１６】
ここで、各周波数帯域内が細かい三角波で周波数走査されているのは、図３で分割された周波数帯域内で，マスキング領域のレベルが急激に変化している部分があるか否かをチェックするためのものである。したがって、波形は三角波に限定するものではなく、他の周期関数の波形でもよいが、以下においては三角波を例に説明する。この三角波はマスキング領域のレベルを示す時間長よりも十分に短い周期、すなわち高い周波数のものである。
【００１７】
図５は図１において、ノイズフロアのマスキング領域の成分をクロック（キャリア）に取り込み、ノイズ補償処理を行うノイズ補償波形生成手段５の構成を示すものである。波形発振器ＦＧ１（５１）は上記高周波数の三角波を発生する部分で、この三角波の振幅は周波数軸上で分割する周波数帯域幅（f0-f1,f1-f2,…）に対応している。波形発振器ＦＧ２（５２）は上記の分割した各周波数帯域間の周波数軸上での距離、すなわち図４の周波数軸上（縦軸）でのステップ（ｆ０，ｆ１，ｆ２，…）に対応したオフセット電圧を発生するもので、ラジオ７の可聴周波数帯域の特性で決定される全周波数帯域を一周期Ｔとして階段波形状に増加する波形である。すなわち、一周期Ｔ分の操作を行うことで、ラジオ７等の通信機器が必要とする全周波数帯域に渉って、予め定められた周波数帯域幅によりカバーすることになる。この波形発振器ＦＧ２（５２）の出力は加算器５４において波形発振器ＦＧ１（５１）の出力（三角波）に加算され、図４（ａ）に示した分割周波数帯域が階段状に増加する形の波形となる。
【００１８】
また、時間長（横軸）で示される周波数毎のマスキング領域のレベル値（Ａ０，Ａ１，Ａ２，…）は、ラジオ７のノイズフロアのマスキング領域設定手段６からの出力波形により周波数帯域毎の時間長の変化として波形発振器ＦＧ２（５２）において設定されている。なお、設定されたマスキング領域に例えば鋭いピークが存在する等の急激な変化が生じている場合、その周波数の近傍については分割する帯域幅を狭めてマスキング領域のレベルの検出精度を上げておくことが望ましい。上記設定されたマスキング領域レベルに急激な変化が存在する場合については、波形発振器ＦＧ３（５３）において、より狭い帯域幅で分割し、各細分された周波数帯域に対してマスキング領域のレベルを求め、これを前記加算器５４の出力と共に乗算器５５に入力して乗算処理を行い、加算器５４の出力である図４（ａ）の波形の振幅値に変更を加える。
【００１９】
ここで、対象とする周波数帯域内でのマスキング領域に急激な変化が見られない場合は、分割する周波数帯域を部分的に変更する必要はなく、全周波数帯域に渉って分割幅は一定にしておけばよいから波形発振器ＦＧ３（５３）と乗算器５５は不要となる。なお、ここで波形発振器ＦＧ２（５２）と波形発振器ＦＧ３（５３）とは分割した周波数帯域の境界部分を揃える必要があり、これは同期手段５６により互いに同期がとられる。
【００２０】
以上の処理を行った電圧波形を、例えばＶＣＯ等の電圧／周波数変換手段５７により振幅一定で周波数変調および時間長に変換されたデータを有する信号をパルス幅変調信号駆動機器１に供給するＰＷＭ変調用クロック（キャリア）としてノイズ補償波形生成手段５から出力する。なお、図４（ｂ）は図４（ａ）の波形から変換されたＰＷＭ変調用クロック（キャリア）を制御信号入力手段８から入力したデータによりパルス幅変調したパルス幅変調手段４の出力波形を示している。図４（ａ）に示した一周期分の長さＴはパルス変調されて図４（ｂ）に示す形で、クロック（キャリア）のパルス列内に含まれる。
【００２１】
図６は図４（ｂ）に示した波形の高次高調波が放送周波数帯域に現れる周波数スペクトルを示す図で、ノイズ補償波形生成手段５の出力であるクロック（キャリア）の第５高調波が放送周波数帯に入り、この第５高調波を中心周波数（以下、放送周波数と記述）としてその上下側帯波にパルス幅変調した周波数スペクトルが発生している。図において、Δｆは前述の分割した周波数帯域幅（ｆ１−ｆ０，ｆ２−ｆ１，…等）を示しており、各帯域幅内の微細スペクトル構造は図５における波形発振器ＦＧ１（５１）出力である三角波成分である。図７は図６で示したパルス幅変調信号をラジオ７で受信し復調した時の可聴周波数領域における周波数スペクトルを示している。このスペクトル構造は図２におけるラジオのノイズフロアのマスキング領域の構造と同じ形状であり、これにより効果的に電流制御ステッピングモータから発生するノイズ成分をマスクすることが出来るようになる。
【００２２】
本発明の有効性は以下のようにして説明することが出来る。すなわち、周波数変調信号駆動機器１である例えば電流制御ステッピングモータの駆動パルスから発生する高調波成分をそのままラジオ７で受信すると図８（ａ）に示すように、クロック（キャリア）周波数が２４８ｋＨｚの場合、その第５次高調波（１２４０ｋＨｚ）がニッポン放送の周波数帯域（１２３６ｋＨｚ〜１２４ｋＨｚ）内の下側帯波部分に入り、これをラジオ７で再生すると図８（ｂ）に示すようにこの高調波はノイズ成分として可聴周波数帯内で再生される。
【００２３】
このため、前記特許文献１においては、電流制御ステッピングモータのクロック（キャリア）の周波数を正弦波状に変動させ、これにより図８（ａ）で示した第５次高調波のピークをスペクトル領域内で拡散させピークレベルを抑圧する方法を開示している。図９にこの状況を示す。例えば、このクロック（キャリア）を２４８ｋＨｚとし、図９（ａ）に示すように数秒の周期でｆａ＝５ｋＨｚ，ｆｂ＝２０ｋＨｚの間を変動する信号で周波数変調したとすると、波形は図９（ｂ）に示すようになる。すなわち、クロック（キャリア）周波数ｆＣが変調周波数ｆａ〜ｆｂ間を数秒の周期で緩やかに正弦波状に変動するスペクトル構造となる。この波形のスペクトル構造は図１０のようになる。図１０（ａ）において周波数ｆａ〜ｆｂ間の多数の微細スペクトル構造は周波数ｆａ〜ｆｂ間をクロック（キャリア）の周波数が数秒周期で移動する様子を示すものである。放送周波数帯においては図１０（ａ）に示すように、高次高調波周波数ｆＣは図９(a)の変動周波数（５〜２０ｋＨｚ）の中心周波数（１２．５ｋＨｚ）の高次高調波成分であり、この中心周波数ｆＣとその上下側帯波ｆＬＳおよびｆＵＳで挟まれる周波数幅に広がっている。このノイズ分布に放送周波数帯が重畳された形となっており、放送波の周波数帯と、正弦波状に周波数を移動させることによる駆動パルスの高次高調波成分とは相互に関係はなく、クロック（キャリア）の高次高調波成分は分散されることによりレベルは低減されているが前記のマスキング領域のスペクトルの形状とは無関係であるため、部分的にマスクされる周波数領域があっても依然としてマスクされないで残る部分もあることになる。
【００２４】
すなわち、図９で示したスペクトルが分散され高調波成分のレベルが抑えられたパルス波形においては、高次高調波成分がラジオ７のノイズフロアの形状とは関係なく、単なる外来ノイズ成分として重畳されるのみである。この状態の放送波をラジオ７で受信し復調すると、図１０（ｂ）に示すラジオ７で再生される可聴周波数帯域内でのスペクトル構造が得られることになる。すなわち、従来の技術によれば、図１０（ｂ）に示すように、ラジオ７のノイズフロアのマスキング領域とは関係なく上記スペクトルが拡散され、ノイズレベルが抑圧されたノイズが受信側で再生されるためノイズを抑圧しきれない部分が残り、十分なノイズ抑圧効果が得られなかった。
【００２５】
以上述べたように、従来の技術では電流制御ステッピングモータ駆動装置から発生するパルスによるノイズ成分を所定の周波数間で周波数変調することによるスペクトルの拡散効果で放送波に混入するノイズレベルを抑圧するのみであった。これに対し、本発明においてはラジオ７のノイズフロアによるマスキング効果を考慮したノイズ抑圧法としているため可聴周波数帯域内で効果的にノイズ抑圧を行うことが出来るようになった。  
この結果、パルス幅変調信号の制御周波数に起因するノイズをラジオ７のノイズフロアのマスキング領域の形状に近づけることが出来、したがって、上記抑圧しきれない残留ノイズ成分の少ない効果的なノイズ抑圧を行うことが出来、ラジオ７からの耳障りなノイズを低減することが出来る。
【００２６】
（実施の形態２）
図１１は本発明による第２の実施の形態を示す制御装置の構成である。図１に記載のパルス幅変調信号駆動機器の制御装置において、マスキング領域の基準として、ラジオ７のノイズフロアに代わり、室内または車内雑音のノイズスペクトルをノイズフロアとして用いている。したがって、本実施の形態２においては、図１におけるラジオ７の代わりに室内雑音を検出する室内雑音検出手段１０と、この検出した室内雑音を基にマスキング領域を設定する室内雑音のマスキング領域設定手段８とを使用したことを特徴とするパルス幅変調信号駆動機器の制御装置としている。すなわち、図１はラジオ７自身のノイズフロアのマスキング領域を用いる構成であるが、図１１では、室内雑音のマスキング領域を用いる構成である。
【００２７】
以上述べたように、本実施の形態２によれば室内雑音のマスキング領域にパルス幅変調信号駆動機器の駆動パルス、すなわちパルス幅変調信号により発生するノイズを室内雑音のマスキング領域に合わせることが出来るので、パルス幅変調信号に起因する耳障りなノイズを低減することができる。また、室内雑音検出手段１０により、所定の時間間隔で時間的に変化する室内または車内雑音のノイズフロアを検出することが可能であり、したがって、このように時間的に変化するノイズ成分に対しても追従して効果的にパルス幅変調信号に起因する耳障りなノイズを低減することができる。
【００２８】
（実施の形態３）
図１２は図１１における室内雑音のマスキング領域と室内雑音の領域を説明する図で、室内雑音のスペクトルがピークを二つ有している場合である。室内雑音のマスキング領域も、ラジオのノイズフロアの領域と同様に、ピークを持つ場合にはマスキング領域もレベルが大きくなる。
【００２９】
図１３は室内雑音および室内雑音のマスキング領域が図１１の場合における周波数変調手段６の処理を説明する図である。マスキング領域のピークが図１２に示すように複数存在する場合においても、実施の形態１と同じ方法で処理することは可能である。
【００３０】
図１４は図４と同様に周波数変調波形生成のプロセスを説明する波形図である。図１４（ａ）は周波数変調波の周波数と時間の関係に関する一周期分の波形であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）の波形を図５に示したＶＣＯ等の電圧／周波数変換手段５７を用いて周波数変調した波形を、パルス幅変調手段４によりパルス幅変調した波形である。
【００３１】
図１５は図１４（ｂ）の波形の放送周波数帯域における周波数スペクトルを示すスペクトル図で、放送帯域における高次高調波周波数（クロック（キャリア）の第５次高調波周波数）の上下側帯波にパルス幅変調信号を変調した周波数スペクトルが放送周波数帯に発生した場合を示す。この場合もピークが二つあることを除いてスペクトルの微細構造については図６の場合と同様である。
【００３２】
図１６は図１５のパルス幅変調信号で変調された放送波をラジオ７で受信し、往復した場合の可聴周波数領域におけるスペクトル図を示す。これにより得られているスペクトルは、図１２における室内雑音に対して室内雑音設定手段８において設定されたマスキング領域と同様のスペクトル構造を有している。
【００３３】
以上述べたように、本発明はノイズフロアが複数のピークを有している場合でも適用可能であり、パルス幅変調信号に起因するノイズは、室内雑音のマスキング領域と同様となり、ラジオからの耳障りなノイズを低減することが出来る。なお、上記作業を所定の時間間隔で繰り返すことで、時間と共に変化する室内雑音に追従してノイズ補償を行うことが出来るために、ラジオからの耳障りな音を効果的に低減することが出来る。
【００３４】
（実施の形態４）
図１７に本発明による第３の実施の形態を示す制御装置の構成を示す。  
図１１に記載のパルス幅変調信号駆動機器１の制御装置において、室内雑音検出手段９としてマイク１１を用いた場合のパルス幅変調信号駆動機器の制御装置である。マイク１１を用いたこと以外は図１１と同じである。マイク１１を用いたことでラジオ等通信機器による受信時に聴感上障害となる可聴周波数領域の室内雑音を容易に検出することができる。これにより、室内雑音として走行音のみならず室内に漏れてくるエンジン音も含めて複数種類の音源からのノイズに対しても、聴感上障害となるノイズ全てを含むトータルのノイズフロアとして検出することが可能となる。本実施の形態３においても、一定時間間隔で室内雑音の検出と、それに伴うマスキング領域の修正を繰り返すことで、時間と共に変化する室内雑音に追従してラジオからの耳障りなノイズを有効に低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の実施の形態による装置系統図。
【図２】ラジオのスペクトルフロアとそれによるマスキング領域の関係を説明するスペクトル分布図。
【図３】本発明のマスキング領域によるノイズ補償法の原理説明図。
【図４】（ａ）周波数分割によるノイズ補償法を説明するための波形図、（ｂ）は（ａ）の波形を周波数変調したパルス幅変調信号用クロック波形図。
【図５】ノイズ補償波形生成手段の回路構成図。
【図６】図４（ａ）に示した波形の放送周波数帯域における周波数スペクトル図。
【図７】図６の波形を受信し復調後の可聴周波数帯域でのスペクトル図。
【図８】（ａ）ノイズ補償なしの場合の駆動パルスの高調波が放送波帯域に混入する状態を示すスペクトル図、（ｂ）放送波帯域に混入した高調波が復調されて課長周波数帯域に出てくることを示すスペクトル図。
【図９】従来公知の高調波ノイズの補償法で、（ａ）駆動クロックに周波数偏移を与える方法を示す波形図、（ｂ）周波数偏移を与えたクロックの波形図。
【図１０】従来の方法により周波数偏移を与えた時の放送波帯域でのスペクトル図、（ｂ）ラジオで受信し復調後の可聴周波数帯域でのスペクトル図。
【図１１】本発明第２の実施の形態による装置構成図。
【図１２】ピークが二つある場合のノイズフロアとマスキング領域の関係を示すスペクトル図。
【図１３】２ピークを有するノイズフロアに対する本発明のマスキング領域によるノイズ補償法の原理説明図。
【図１４】（ａ）周波数変調波形生成プロセスを説明する波形図、（ｂ）は（ａ）の波形図から周波数変調波形に変換した時の波形図。
【図１５】図１４（ｂ）の波形の放送波周波数帯域における周波数スペクトル図。
【図１６】図１５の波形を受信し復調後の可聴周波数帯域でのスペクトル図。
【図１７】室内雑音を集音するためにマイクを用いた場合の制御装置構成図。
【符号の説明】
【００３６】
１：パルス幅変調信号駆動機器      ２：スイッチ部
３：制御装置                      ４：パルス幅変調手段
５：ノイズ補償波形生成手段      
６：ラジオのノイズフロアのマスキング領域設定部
７：ラジオ                        ８：制御信号入力手段
９：室内雑音のマスキング領域設定手段
１０：室内雑音検出手段            １１：マイク
５１：波形発振器ＦＧ１            ５２：波形発振器ＦＧ２
５３：波形発振器ＦＧ３            ５４：加算器
５５：乗算器                      ５６：同期手段
５７：電圧・周波数変換手段
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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