(57)【要約】【課題】回転ドラムと冷却ファンのモータの回転を同期させることによって、内蔵マイクに混入される騒音、振動音によるノイズを低減する。【解決手段】ドラムモータ２と駆動モータ４２には、ＦＧ５２、５３が取り付けられ、モータの回転数に応じたＦＧ信号がマイコン６に入力される。マイコン６では、基準クロック生成回路４４から供給されたクロック信号が供給された分周器６１において、ドラムモータ２の基準信号が生成生成される。Ｎ逓倍／Ｎ分周回路６２では、供給された基準信号に対して所定の逓倍または分周が施される。位相比較回路６４では、ドラムモータ２のＦＧ信号と、基準信号との位相が比較される。位相比較回路６６では、駆動モータ４２のＦＧ信号と、基準信号との位相が比較される。切り替え回路６３では、供給される基準信号の低い周波数が選択され、ドラム基準信号７としてマイコン６から出力される。【選択図】　　図３
2004095130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ任意の周波数で回転する複数の回転手段と、
上記複数の回転手段の中の所定の回転手段が回転する周波数のＮ倍または１／Ｎ倍（Ｎは整数）となるように上記複数の回転手段を制御する制御手段と、
マイクロフォンから入力される入力信号に混入される上記複数の回転手段の騒音および振動音によるノイズ信号を低減させるために、上記ノイズ信号と同期した基準信号から上記ノイズ信号に近似した疑似ノイズ信号を生成する適応信号処理手段と、
上記入力信号から上記疑似ノイズ信号を減算する減算手段とを有し、
上記減算手段の減算出力が上記適応信号処理手段に帰還し、上記減算出力のノイズ信号を最小にして出力するようにしたことを特徴とするノイズ低減装置。
【請求項２】
上記基準信号は、上記複数の回転手段が回転する周波数の中から最も低い周波数が選択されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減装置。
【請求項３】
上記適応信号処理手段は、最小二乗平均処理を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減装置。
【請求項４】
複数の回転手段がそれぞれ任意の周波数で回転し、
上記複数の回転手段の中の所定の回転手段が回転する周波数のＮ倍または１／Ｎ倍（Ｎは整数）となるように上記複数の回転手段を制御し、
マイクロフォンから入力される入力信号に混入される上記複数の回転手段の騒音および振動音によるノイズ信号を低減させるために、適応信号処理手段では上記ノイズ信号と同期した基準信号から上記ノイズ信号に近似した疑似ノイズ信号を生成し、
上記入力信号から上記疑似ノイズ信号を減算し、
上記減算出力が上記適応信号処理手段に帰還し、上記減算出力のノイズ信号を最小にして出力するようにしたことを特徴とするノイズ低減方法。
【請求項５】
上記基準信号は、上記複数の回転手段が回転する周波数の中から最も低い周波数が選択されるようにしたことを特徴とする請求項４に記載のノイズ低減方法。
【請求項６】
上記適応信号処理手段は、最小二乗平均処理を行うようにしたことを特徴とする請求項４に記載のノイズ低減方法。
【請求項７】
撮像した画像および音声を記録媒体に記録するようにした撮像装置において、
それぞれ任意の周波数で回転する複数の回転手段と、
上記複数の回転手段の中の所定の回転手段が回転する周波数のＮ倍または１／Ｎ倍（Ｎは整数）となるように上記複数の回転手段を制御する制御手段と、
マイクロフォンから入力される入力信号に混入される上記複数の回転手段の騒音および振動音によるノイズ信号を低減させるために、上記ノイズ信号と同期した基準信号から上記ノイズ信号に近似した疑似ノイズ信号を生成する適応信号処理手段と、
上記入力信号から上記疑似ノイズ信号を減算する減算手段とを有し、
上記減算手段の減算出力が上記適応信号処理手段に帰還し、上記減算出力のノイズ信号を最小にして出力するようにしたことを特徴とするノイズ低減装置を備えた撮像装置。
【請求項８】
上記基準信号は、上記複数の回転手段が回転する周波数の中から最も低い周波数が選択されるようにしたことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
上記適応信号処理手段は、最小二乗平均処理を行うようにしたことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、少なくともマイクロフォンを備えた電子機器の録音時に混入される駆動源のノイズを低減するノイズ低減装置および方法、並びに撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラ一体型デジタルビデオテープレコーダ（以下、「ビデオカメラ」）において、ビデオカメラ自身から発生するノイズが内蔵マイクから混入することがあった。これに対して、本出願人は、以下の特許文献１および２において、ビデオカメラにおける回転ドラムによる騒音や振動音を内蔵マイクから低減するノイズ低減装置を提案している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−７９５８８号公報（第４頁−第６頁、第１図）
【０００４】
【特許文献２】
特開平１１−１７６１１３号公報（第６頁−第７頁、第１図）
【０００５】
例えば、図６に示すように、ドラムモータ１０２によって駆動される回転ドラム１０１に取り付けられた回転磁気ヘッド１０４によって磁気テープ１０３に所定の信号を記録再生できる。ドラムモータ１０２はマイコン（Ｍｉｃｒｏ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１０６からのサーボ信号１０５によってサーボがかけられる。この回転ドラム１０１から発生するヘッド叩き音などのメカノイズは、回転ドラム１０１の回転数に依存する。
【０００６】
これら記録再生部分に近接配置される左側の内蔵マイク（以下、「Ｌｃｈマイク」と称する）１２０および右側の内蔵マイク（以下、「Ｒｃｈマイク」と称する）１２１には、記録再生部分からのメカノイズが騒音や振動となって伝搬し、音声信号と共に混入され、増幅器（ＡＭＰ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１２２および１２３へ供給され、増幅される。増幅された音声信号は、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇｔｏ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１２４へ供給され、デジタル音声信号へ変換され、ノイズ低減処理回路１０９へ供給される。なお、Ａ／Ｄ変換器１２４およびノイズ低減処理回路１０９には、クロック生成回路１２５からサンプリングクロックが供給される。
【０００７】
ノイズ低減処理回路１０９の加算器１２８および１２９では、＋側端子に供給されたデジタル音声信号から−側端子に供給された疑似ノイズ信号が減算され、ノイズが低減されたデジタル音声信号が算出される。算出されたデジタル音声信号は、出力端子１３４および１３５から出力されると共に、リミッタ回路１３２および１３３へ供給される。このようにデジタル音声信号は、エラー信号として適応信号処理回路１２６および１２７にリミッタ回路１３２および１３３、さらにステップゲイン１３０および１３１を介して帰還される。
【０００８】
適応信号処理回路１２６および１２７では、適応フィルタ係数Ｗを、エラー信号Ｅに含まれるドラム基準信号Ｘに相関の高い信号であるノイズ成分を常に最小にするように更新され、端子１３４および１３５からは常にノイズ低減がなされたデジタル音声信号の出力が得られる。このようにして、ノイズを取り除くようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年のビデオカメラの小型化にはめざましいものがあり、機器の高性能化、高機能化の要求により、機器内部での消費電力は小型化される比率に合わせて減少されず、相対的に機器内部での発熱が内部部品の許容温度を超える問題が顕著化している。
【００１０】
そこで放熱対策のために冷却ファンを取り付ける必要がでてきているが、ビデオカメラにおいては小型化により冷却ファンに近接配置される内蔵マイクに、この冷却ファンおよび駆動モータによる騒音や振動音が入射してしまい、記録音声のＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ）比が悪化する問題がある。
【００１１】
一般的に、回転ドラムと冷却ファンの駆動モータは、それぞれの目的が異なるため、両者の回転数は異なる。回転ドラムは、磁気テープ上に磁気記録される記録フォーマットから回転数が決定され、冷却ファンは、使用する機器内部の温度制約を満足する冷却効率から回転数が決定される。
【００１２】
したがって、両者の回転数は一致するとは限らず、このままでは発生するノイズ周期が異なり、特許文献１および２のノイズ低減装置では、冷却ファンに起因する騒音や振動音は低減されない。そこで、この冷却ファンによるノイズの低減には、新たに適応処理回路を設ける必要があり、回路規模やコストが増加する問題があった。
【００１３】
従って、この発明の目的は、このような問題を鑑みてなされたものであり、新たに適応処理回路を追加することなく、回転ドラムおよび冷却ファンのモータの回転を同期させることによって、内蔵マイクに混入される両者のモータの騒音および振動音によるノイズを低減することができるノイズ低減装置および方法、並びに撮像装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を達成するために請求項１の発明は、それぞれ任意の周波数で回転する複数の回転手段と、複数の回転手段の中の所定の回転手段が回転する周波数のＮ倍または１／Ｎ倍（Ｎは整数）となるように複数の回転手段を制御する制御手段と、マイクロフォンから入力される入力信号に混入される複数の回転手段の騒音および振動音によるノイズ信号を低減させるために、ノイズ信号と同期した基準信号からノイズ信号に近似した疑似ノイズ信号を生成する適応信号処理手段と、入力信号から疑似ノイズ信号を減算する減算手段とを有し、減算手段の減算出力が適応信号処理手段に帰還し、減算出力のノイズ信号を最小にして出力するようにしたことを特徴とするノイズ低減装置である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、複数の回転手段がそれぞれ任意の周波数で回転し、複数の回転手段の中の所定の回転手段が回転する周波数のＮ倍または１／Ｎ倍（Ｎは整数）となるように複数の回転手段を制御し、マイクロフォンから入力される入力信号に混入される複数の回転手段の騒音および振動音によるノイズ信号を低減させるために、適応信号処理手段ではノイズ信号と同期した基準信号からノイズ信号に近似した疑似ノイズ信号を生成し、入力信号から疑似ノイズ信号を減算し、減算出力が適応信号処理手段に帰還し、減算出力のノイズ信号を最小にして出力するようにしたことを特徴とするノイズ低減方法である。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、撮像した画像および音声を記録媒体に記録するようにした撮像装置において、それぞれ任意の周波数で回転する複数の回転手段と、複数の回転手段の中の所定の回転手段が回転する周波数のＮ倍または１／Ｎ倍（Ｎは整数）となるように複数の回転手段を制御する制御手段と、マイクロフォンから入力される入力信号に混入される複数の回転手段の騒音および振動音によるノイズ信号を低減させるために、ノイズ信号と同期した基準信号からノイズ信号に近似した疑似ノイズ信号を生成する適応信号処理手段と、入力信号から疑似ノイズ信号を減算する減算手段とを有し、減算手段の減算出力が適応信号処理手段に帰還し、減算出力のノイズ信号を最小にして出力するようにしたことを特徴とするノイズ低減装置を備えた撮像装置である。
【００１７】
このように、複数の回転手段が回転する周波数を所定の回転手段が回転する周波数のＮ倍または１／Ｎ倍とすることができるので、基底周波数の高調波にスペクトラムを持つノイズとすることができるので、ノイズ信号と同期した基準信号から疑似ノイズ信号を生成し、入力信号かから疑似ノイズ信号を減算することによって、入力信号からノイズ信号を低減することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用された一実施形態の全体的構成を示す。この図１に示すビデオカメラは、回転ドラム１に取り付けられた回転磁気ヘッド４によって磁気テープ３に所定の信号を記録再生する。回転ドラム１はドラムモータ２によって駆動され、さらにドラムモータ２はマイコン（Ｍｉｃｒｏ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）６からのサーボ信号５によって所定の回転数を保つようにサーボがかけられる。また、冷却ファン４１は駆動モータ４２によって駆動され、さらに駆動モータ４２は、マイコン６からのサーボ信号４３によって所定の回転数を保つようにサーボがかけられる。
【００１９】
一例として、回転ドラム１の回転数は、９０００ｒｐｍ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｐｅｒ　ｍｉｎｕｔｅ）である。このとき発生するヘッド叩き音などのメカノイズは、回転ドラム１の回転数に依存し、周波数軸上では１５０Ｈｚが基底周波数となり、後述するように、この高調波にスペクトラムを持つノイズ帯域となる。時間軸上では、（１／１５０Ｈｚ）秒間隔で繰り返す周期性ノイズとなる。
【００２０】
これら記録再生部分および冷却部分に近接配置される左側の内蔵マイク（以下、「Ｌｃｈマイク」と称する）２０および右側の内蔵マイク（以下、「Ｒｃｈマイク」と称する）２１には、記録再生部分および冷却部分からのメカノイズが騒音や振動となって伝搬し、音声信号と共に混入される。Ｌｃｈマイク２０およびＲｃｈマイク２１からノイズが混入された音声信号は、増幅器（ＡＭＰ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）２２および２３へ供給され、増幅される。増幅された音声信号は、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ　ｔｏ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２４へ供給され、アナログ音声信号からデジタル音声信号へ変換される。Ａ／Ｄ変換器２４からのデジタル音声信号は、ノイズ低減処理回路９へ供給される。
【００２１】
なお、Ａ／Ｄ変換器２４には、クロック生成回路２５から変換に必要なサンプリングクロックが供給され、供給されたサンプリングクロックに基づいて所定のデジタル信号に変換される。一例として、クロック生成回路２５は、水晶発振を基準として、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋ　Ｌｏｏｐ）や分周器で構成される。
【００２２】
ノイズ低減処理回路９では、クロック生成回路２５にて生成されたサンプリングクロックが供給されるので、Ａ／Ｄ変換器２４から供給されるデジタル音声信号と同一のサンプリングクロックで動作する。ノイズ低減処理回路９は、左側のデジタル音声信号を処理（以下、「Ｌｃｈ処理部」と称する）する適応信号処理回路２６、加算器２８、ステップゲイン３０、リミッタ回路３２と、右側のデジタル音声信号を処理する（以下、「Ｒｃｈ処理部」と称する）適応信号処理回路２７、加算器２９、ステップゲイン３１、リミッタ回路３３とから構成される。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換器２４から供給された左側のデジタル音声信号は、ノイズ低減処理回路９のＬｃｈ処理部へ供給され、右側のデジタル音声信号は、ノイズ低減処理回路９のＲｃｈ処理部へ供給される。以下、説明を容易とするために、ノイズ低減処理回路９のＬｃｈ処理部の構成および制御のみを説明するが、Ｒｃｈ処理部の構成および制御もＬｃｈ処理部と同一である。なお、左側および右側のデジタル音声信号を独立して処理できるように構成されているが、モノラル信号入力やステレオ信号入力でもＬｃｈ処理部とＲｃｈ処理部に含まれるノイズが略々同じならば、片側のみで構成するようにしても良い。
【００２４】
ノイズ低減処理回路９に供給された左側のデジタル音声信号は、加算器２８の＋側端子に入力される。加算器２８の−側端子には、適応信号処理回路２６からの疑似ノイズ信号が供給される。加算器２８では、＋側端子に供給されたデジタル音声信号から−側端子に供給された疑似ノイズ信号が減算され、ノイズが低減された左側のデジタル音声信号が算出される。ノイズが低減されたデジタル音声信号は、出力端子３４から出力されると共に、リミッタ回路３２へ供給される。
このようにデジタル音声信号は、エラー信号として適応信号処理回路２６にリミッタ回路３２、さらにステップゲイン３０を介して帰還される。
【００２５】
リミッタ回路３２は、ノイズ信号レベルを越える音声信号を適応信号処理回路２６に入力しないためのレベルリミッタ回路である。このとき、音声信号を誤動作で低減しないようにする。リミッタ回路３２の出力は、ステップゲイン３０へ供給される。ステップゲイン３０は、エラー信号レベルをゲインコントロールするためのもので、適応信号処理回路２６における収束スピードを決定するパラメータである。
【００２６】
適応信号処理回路２６は、後述するように最小二乗平均（以下、「ＬＭＳ：Ｌｅａｓｔ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ」と称する）アルゴリズムで処理され、参照入力にはマイコン６から供給される回転ドラム１と冷却ファン４１の回転に同期したノイズ基準信号７が使用される。
【００２７】
このように、Ａ／Ｄ変換器２４から供給されるディジタル音声信号は、ノイズ低減処理回路９に供給され、混入されているノイズを適応処理で低減することができる。
【００２８】
ここで、図２のブロック図を参照して、適応信号処理回路２６または２７を説明する。この図２の説明に於いても、説明を容易とするために、上述したノイズ低減処理回路９のＬｃｈ処理部の適応信号処理回路２６の構成および制御のみを説明するが、Ｒｃｈ処理部の適応信号処理回路２７の構成および制御も同一である。
【００２９】
端子１０を介してＡ／Ｄ変換器２４から供給されるノイズが混入されたデジタル音声信号が供給される。加算器２８では、デジタル音声信号から、適応信号処理回路２６から供給される疑似ノイズ信号Ｙｋが減算される。減算された、すなわち混入されたノイズが除去されたデジタル音声信号は、端子３４から出力されると共に、エラー信号Ｅｋとしてリミッタ回路３２へ供給される。
【００３０】
上述したようにリミッタ回路３２において、エラー信号Ｅｋがノイズ信号レベルを越えないように低減させ、ステップゲイン３０において、係数２μが乗算される。ステップゲイン３０から出力されるエラー信号２μＥｋは、適応信号処理回路２６へ供給される。また、適応信号処理回路２６には、端子１１を介してマイコン６から供給される回転ドラム１と冷却ファン４１の回転に同期したノイズ基準信号７が供給され、端子１８からクロック生成２５から供給されるサンプリングクロックが供給される。
【００３１】
適応信号処理回路２６は、ＬＭＳアルゴリズムにより係数更新を行う適応フィルタで構成されており、その処理は所定のサンプリングクロックに同期して行われ、たとえばｋサンプル目の適応フィルタ係数Ｗｋは、ｋ−１サンプル目のｋサンプルに対して１サンプル過去のエラー信号Ｅｋ−１、ドラム基準信号Ｘｋ−１で、以下の式（１）により更新される。
Ｗｋ　＝　Ｗｋ−１　＋　２μ・Ｅｋ−１・Ｘｋ−１　　　　・・・（１）
【００３２】
ここで、μは上述のステップゲイン３０で乗ぜられる係数で、ＬＭＳアルゴリズムにおける収束スピードを決定するパラメータである。この係数μの値が大きいと適応信号処理回路２６において、収束が早くなるが収束後の精度が落ち、逆に小さいと収束は遅くなるが収束後の精度が上がる。そのため、この係数μは、使用する適応システム条件によって最適化され、設定される。また、適応フィルタはＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ　Ｉｍｐｕｌｓｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）デジタルフィルタで構成され、そのタップ数をｍとすれば、疑似ノイズ信号Ｙｋは以下に示す式（２）で表わされる。
【００３３】
【数１】
2004095130.tif 000003
【００３４】
つまりｋサンプルにおける疑似ノイズ信号Ｙｋは、そのサンプルにおける適応フィルタ係数Ｗとドラム基準信号Ｘの、ｍタップの畳み込み演算で求められる。
ただしここでは、ドラム基準信号Ｘにはノイズ基準信号７から生成される単位サンプル時間のインパルスが入力される。
【００３５】
カウンタ１２では、端子１８からサンプリングクロックと、端子１１からノイズ基準信号７とが供給され、回転ドラム１と冷却ファン４１の基底回転周期がサンプリングクロックに基づいてカウントされる。そのカウント値は、タイミング発生回路１９へ供給される。タイミング発生回路１９では、供給されたカウント値に応じて所定のタイミングパルスが生成される。生成されたタイミングパルスは、リードアドレス生成回路１６およびライトアドレス生成回路１７へ供給される。
【００３６】
リードアドレス生成回路１６では、インパルスＸｋが１〜ｍまで順に生成され、アキュムレータ１３へ供給される。ライトアドレス生成回路１７では、インパルスＸｋ−１が１〜ｍまで順に生成され、アキュムレータ１３へ供給される。アキュムレータ１３は、例えばＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。アキュムレータ１３には、所定ビット長のレジスタが最大ｍワード（ｍタップ）設けられている。
【００３７】
アキュムレータ１３には、回転ドラム１と冷却ファン４１の基底回転周期の１周期内の所定タイミングでリードアドレス生成回路１６からインパルスＸｋまたはライトアドレス生成回路１７からインパルスＸｋ−１にしたがって、指定のアドレスに適応フィルタ係数Ｗが読み出し／書き込まれる。一例として、リードアドレス生成回路１６から供給されたインパルスＸｋに応じたアドレスから読み出された適応フィルタ係数Ｗｋが加算器１４へ供給される。加算器１４では、ステップゲイン３０からのエラー信号２μＥｋと、アキュムレータ１３からの適応フィルタ係数Ｗｋとが加算され、その加算結果が遅延回路１５へ供給される。
【００３８】
遅延回路１５では、供給された加算結果に単位サンプル時間遅延が施され、疑似ノイズ信号が生成される。生成された疑似ノイズ信号は、アキュムレータ１３へ供給され、ライトアドレス生成回路１７から供給されたインパルスＸｋ−１に応じたアドレスに書き込まれる。また、リードアドレス生成回路１６からのインパルスＸｋに応じたアドレスから回転ドラム１と冷却ファン４１の基底回転の１回転前の疑似ノイズ信号Ｙｋが読み出される。読み出された疑似ノイズ信号Ｙｋは、加算器２８へ供給される。
【００３９】
このように、適応信号処理回路２６では、適応フィルタ係数Ｗを、エラー信号Ｅに含まれるノイズ基準信号７に相関の高い信号であるノイズ成分を常に最小にするように式（１）で更新され、端子３４からは常にノイズ低減が成されたデジタル音声信号の出力が得られる。
【００４０】
ここで、図３のブロック図を参照して、サーボコントロールの一例を説明する。まずドラムモータ２は駆動回路５０によって駆動され、駆動モータ４２は駆動回路５１によって駆動される。ドラムモータ２と駆動モータ４２には、それぞれホール素子センサなどで構成されてモータの回転数を検出して出力するＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）５２および５３が取り付けられ、回転数に応じたＦＧ信号がマイコン６に入力される。
【００４１】
またマイコン６では、基準クロック生成回路４４から供給されたクロック信号が供給された分周器６１において、ドラムモータ２の基準信号（１５０Ｈｚ）が生成される。生成された基準信号（１５０Ｈｚ）は、Ｎ逓倍／Ｎ分周回路６２、切り替え回路６３、および位相比較回路６４へ供給される。Ｎ逓倍／Ｎ分周回路６２では、供給された基準信号（１５０Ｈｚ）に対して所定の逓倍または分周が施される。すなわち、１５０Ｈｚ×Ｎまたは１５０Ｈｚ×１／Ｎ（Ｎは整数）の基準信号が切り替え回路６３および位相比較回路６５へ供給される。
【００４２】
位相比較回路６４では、ドラムモータ２のＦＧ信号（１５０Ｈｚ）と、基準信号（１５０Ｈｚ）との位相が比較される。その結果、位相エラー信号がＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｏ　Ａｎａｌｏｇ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６５へ供給される。Ｄ／Ａ変換器６５では、供給されたエラー信号がアナログ信号へ変換され、ドライブ信号として、駆動回路５０へ供給される。
【００４３】
位相比較回路６６では、駆動モータ４２のＦＧ信号（１５０Ｈｚ×Ｎまたは１５０Ｈｚ×１／Ｎ）と、基準信号（１５０Ｈｚ×Ｎまたは１５０Ｈｚ×１／Ｎ）との位相が比較される。その結果、位相エラー信号がＤ／Ａ変換器６７へ供給される。Ｄ／Ａ変換器６７では、供給されたエラー信号がアナログ信号へ変換され、ドライブ信号として、駆動回路５１へ供給される。
【００４４】
なお、切り替え回路６３では、供給される２つの基準信号から低い周波数が選択され、ノイズ基準信号７としてマイコン６から出力される。例えば、ドラムモータ２が１５０Ｈｚで回転し、駆動モータ４２の回転数が１５０×Ｎ倍で制御されている場合、駆動モータ４２の回転数は１５０Ｈｚ、３００Ｈｚ、４５０Ｈｚ、・・・となるため、切り替え回路６３では、分周器６１から供給される１５０Ｈｚの基準信号が選択され、ノイズ基準信号７として出力される。また、ドラムモータ２が１５０Ｈｚで回転し、駆動モータ４２の回転数が１５０×１／Ｎ倍で制御されている場合、駆動モータ４２の回転数は１５０Ｈｚ、７５Ｈｚ、５０Ｈｚ、・・・となるため、切り替え回路６３では、Ｎ逓倍／Ｎ分周回路６２から供給される１５０Ｈｚ×１／Ｎ倍の基準信号が選択され、ノイズ基準信号７として出力される。
【００４５】
なお、図３は、切り替え回路６３に位相比較回路に入力する基準信号側を入力するようにしているが、ＦＧ信号側を切り替え回路６３に入力して、ノイズ基準信号７として出力するようにしても良い。
【００４６】
このように、ドラムモータ２および駆動モータ４２の回転数を制御する帰還ループが構成される。つまり、常にドラムモータ２の回転数に対して駆動モータ４２の回転数がＮ倍もしくは１／Ｎ倍（Ｎは整数）になるように位相制御されるので、周波数軸上ではノイズ基準信号７を基底周波数とした、その高調波にスペクトラムを持つノイズ帯域となる。
【００４７】
そして、マイコン６内において、基準クロック生成回路４４から供給される同一のクロック信号に基づいて、ドラムモータ２用にサーボ信号５を生成し、駆動モータ４２用にサーボ信号４３を生成し、両者の回転数が同期するように制御している。
【００４８】
したがって、回転ドラム１および冷却ファン４１から発生するノイズは、マイコン６から供給されるノイズ基準信号７を基底周波数とした、その高調波にノイズスペクトラムがある。そのために、ノイズ低減処理回路９において回転ドラム１および冷却ファン４１から発生するノイズを除去することが可能である。
【００４９】
ここで、上述した複数の周期信号の周波数スペクトラムについて説明する。非正弦波の周期信号は、異なる多数の正弦波の集合となる。
χ（ｔ）　＝　Ａ０　＋　Ａ１　ｓｉｎ（２πｔ／Ｔ　＋　ψ１）　＋　Ａ２　ｓｉｎ（４πｔ／Ｔ　＋　ψ２）　＋…　＋　Ａｎ　ｓｉｎ（２πｎｔ／Ｔ　＋　ψｎ）　＋　…
【００５０】
このようなχ（ｔ）　をフーリエ級数といい、Ａ０　を直流項、Ａ１　ｓｉｎ（２πｔ／Ｔ　＋　ψ１）　を基本波、これ以降の項を高調波という。また、Ｔは基本波の周期であり、１／Ｔは基本波の周波数となり、ｎ／Ｔは第ｎ高調波の周波数となる。そして、このフーリエ級数χ（ｔ）　をフーリエ変換により周波数スペクトラムとして表わせば、基本波の周波数の整数倍で線スペクトラムが表れる。従って、連続回転体から発するノイズは、回転周期Ｔの周期信号となり、同様に基本波１／Ｔの整数倍の周波数の線スペクトラムが含まれる。
【００５１】
上述の実施形態の適応信号処理回路２６では、端子１１から供給されるノイズ基準信号７を基本波とする高調波が含まれるので、その高調波を除去するように動作する。そのため、例えばドラムモータ２が１５０Ｈｚで回転すれば、図４Ａに示す高調波（ノイズ）が全て除去される。
【００５２】
さらに、この実施形態では、ドラムモータ２に対して駆動モータ４２の回転する基本周波数を１５０Ｈｚの基本周波数のＮ倍、または１／Ｎ倍（Ｎは整数）に同期させる。一例として、図４Ｂには、駆動モータ４が１５０Ｈｚの基本周波数の２倍で回転したときの線スペクトラムを示し、図４Ｃには、駆動モータ４が１５０Ｈｚの基本周波数の１／２倍で回転したときの線スペクトラムを示す。
【００５３】
図４Ｂに示すように、駆動モータ４を１５０Ｈｚの基本周波数の２倍で回転させた場合、適応信号処理回路２６に供給されるノイズ基準信号７に１５０Ｈｚ周期のパルスを選択することによって、ドラムモータ２と駆動モータ４２の両者のノイズを同時に除去することができる。また、図４Ｃに示すように、駆動モータ４を１５０Ｈｚの基本周波数の１／２倍で回転させた場合、ノイズ基準信号７に７５Ｈｚ周期のパルスを選択することによって、ドラムモータ２と駆動モータ４２の両者のノイズを同時に除去することができる。同様にして３個以上のモータについても除去することが可能である。
【００５４】
また、冷却ファンモータ以外の駆動モータ例として、ビデオカメラではオートフォーカスモータ、ズームモータ、ローディングモータが上げられる。また記録媒体にＤＶＤ等のディスクを用いたビデオカメラにおいては、スピンドルモータ、ローディングモータ、スライドモータが上げられる。
【００５５】
ここで、図５のブロック図を参照して、適応信号処理回路２６の一般的な実施形態を説明する。上述した適応信号処理回路２６では、周期性ノイズの除去に適した同期型適応フィルタが使用されている。アキュムレータ１３のレジスタ数ｍは、端子１８から供給されるサンプリングクロックのサンプリング周波数をＳとし、端子１１から供給されるノイズ基準信号７の周期をＴとすれば、以下の関係にある。
ｍ　≒　Ｓ・Ｔ
これによって、ノイズ基準信号７の基底周波数（１／Ｔ）の整数倍の高調波のノイズを除去することができる。
【００５６】
この図５に示すＬＭＳ適応フィルタでは、端子７１から参照入力Ｘが供給され、端子７２から残差信号Ｅが供給される。参照入力Ｘは、除去するノイズと相関性の高い信号であり、例えばノイズ基準信号７が端子７１から参照入力Ｘとして供給される。供給された参照入力Ｘは、適応フィルタ７３およびＬＭＳ演算回路７７へ供給される。
【００５７】
適応フィルタ７３は、一例としてｍタップのＦＩＲフィルタから構成される。参照入力Ｘが入力信号Ｘ１として、単位サンプル時間の遅延が施される遅延回路７４２および係数乗算用の乗算器７５１へ供給される。遅延回路７４２の出力は、入力信号Ｘ２として遅延回路７４３および乗算器７５２へ供給される。すなわち、図に示すように遅延回路７４２〜７４ｍには、参照入力Ｘが入力信号Ｘ１〜Ｘｍ−１として供給される。
【００５８】
乗算器７５１〜７５ｍには、入力信号Ｘ１〜Ｘｍが供給される。なお、乗算器７５１〜７５ｍには、ＬＭＳ演算回路７７から供給される適応フィルタ係数Ｗ１〜Ｗｍが供給され、それぞれ入力信号Ｘ１〜Ｘｍと乗算される。乗算器７５１〜７５ｍの乗算結果は、加算器７６へ供給され、全て加算される。その加算結果は、適応フィルタ出力Ｙｋとして端子７８から出力される。この端子７８から出力される適応フィルタ出力Ｙｋは、上述した式（２）で表される。
【００５９】
このようにＦＩＲフィルタで構成される適応フィルタ７３には、それぞれのタップにＬＭＳ演算回路７７でＬＭＳアルゴリズムにしたがって適応的に更新される適応フィルタ係数Ｗが供給される。
【００６０】
ここで、参照入力Ｘとして、一定周期毎にインパルスを入力したときの一例を説明する。インパルスは単位サンプル幅が振幅１のパルスなので、サンプリングクロック毎にＸ１からＸ２、Ｘ３と伝播し、Ｘｍまでｍサンプルで到達する。したがって、適応フィルタ出力Ｙｋは、インパルスが伝播したタップの適応フィルタ係数Ｗが順番に出力される。このとき、それ以外のタップでは振幅ゼロとなるので、適応フィルタ係数Ｗは出力されない。
【００６１】
この動作は、アドレス１〜ｍのレジスタをもつアキュムレータに適応フィルタ係数Ｗを書き込み、それを順番に読み出すことで実現できる。そして適応フィルタ係数Ｗの更新は式（１）によって行われる。このときも上述と同様にサンプル毎にアキュムレータ内の適応フィルタ係数Ｗｋを、適応フィルタ係数Ｗｋ−１とエラー信号Ｅｋ−１と入力信号Ｘｋ−１とから演算して順番に書き込む。ただし、入力信号Ｘｋ−１はインパルスなので「１」に置き換えることによって無視することができる。
【００６２】
この適応フィルタ７３と、適応信号処理回路２６とを比較すると、図２に示す適応信号処理回路２６では、式（１）における適応フィルタ係数Ｗｋ−１は、適応フィルタ係数Ｗｋを遅延回路１５で遅延させ、生成させる。このように図２ではアキュムレータ１３に適応フィルタのタップ数分のレジスタを用意して、式（１）にしたがってノイズ基準信号７に合わせてサンプル毎に１からｍのリード／ライトアドレスを順番に生成することにより図５に示す適応フィルタ７３と等価な動作を実現している。
【００６３】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、ディスク状の記録媒体であっても同様に適用することができる。
【００６４】
【発明の効果】
この発明に依れば、回転ドラムと冷却ファンなどの複数の独立したノイズ発生源から、内蔵マイクに混入していた騒音および振動音などを、１つの適応処理回路によってノイズを低減することができ、回路規模、コストの上昇を抑えることができる。
【００６５】
この発明に依れば、適応処理回路に入力する参照入力パルスを、最も低い基底周波数に設定することで、その高調波に相当するノイズ成分を全て低減することができる。
【００６６】
この発明に依れば、３つ以上のモータによる騒音および振動音についても同様に１つの適応処理回路で低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の全体的な構成について説明するためのブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態における適応信号処理について説明するためのブロック図である。
【図３】この発明の一実施形態の動作について説明するためのブロック図である。
【図４】この発明にかかる高調波を説明するための周波数特性図である。
【図５】この発明を適用することが可能な適応フィルタについて説明するためのブロック図である。
【図６】
従来のノイズ低減装置について説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１・・・回転ドラム、２・・・ドラムモータ、４・・・回転磁気ヘッド、５・・・サーボ信号、６・・・マイコン、７・・・ノイズ基準信号、９・・・ノイズ低減処理回路、２０、２１・・・内蔵マイク、２２、２３・・・増幅器、２４・・・Ａ／Ｄ変換器、２５・・・クロック生成回路、２６、２７・・・適応信号処理回路、２８、２９・・・加算器、３０、３１・・・ステップゲイン、３２、３３・・・リミッタ回路、３４、３５・・・端子、４１・・・冷却ファン、４２・・・駆動モータ、４３・・・サーボ信号
【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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