(57)【要約】【課題】ＡＭ放送受信器のパルスノイズ除去に際しては、ノイズ検出時に所定時間この信号をミュートし、その後この部分に推定波形を補完していたが、ノイズの取り残しや波形整形の不備のため適切なノイズ除去が行われなかった。【解決手段】受信信号の中間周波数信号をデジタル化し、このデジタル中間周波数信号（ＩＦ）２をモニタしてノイズレベルを検出し、またノイズレベルをＰＬＬ７でＩＦに同期させる。この同期した信号と前記ノイズレベル検出信号とを掛け算し、この掛け算後の信号とＩＦとの差を比較器１０で比較して両信号の同期確認を行い、両信号が同期しているときには加減算器９で前記掛け算後の信号とＩＦの和を出力し、両信号が同期していないときには前記掛け算後の信号とＩＦとの差を出力する。その後ＩＦを２倍した信号から前記加減算器の出力信号を減算し、またはＩＦから加減算器の出力信号を２分の１倍した信号を減算する。【選択図】　　　　図１
2004015245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＭ放送受信信号を含む中間周波数信号をデジタル化してデジタル中間周波数信号を出力し、
前記デジタル中間周波数信号をモニタしてノイズレベルを検出し、
ノイズレベルを前記デジタル中間周波数信号に同期させ、
前記同期した信号と前記ノイズレベル検出信号とを掛け算し、
前記デジタル中間周波数信号と、前記掛け算後の信号と前記デジタル中間周波数信号との差とを比較して両信号の同期確認を行い、
両信号が同期しているときには加減算器で前記掛け算後の信号とデジタル中間周波数信号の和を出力し、両信号が同期していないときには前記加減算器で前記掛け算後の信号と前記デジタル中間周波数信号との差を出力し、
前記デジタル中間周波数信号を２倍した信号から前記加減算器の出力信号を減算し、または前記デジタル中間周波数信号から加減算器の出力信号を２分の１倍した信号を減算することを特徴とするＡＭ放送受信器のノイズキャンセル方法。
【請求項２】
ＡＭ放送受信信号を含む中間周波数信号をデジタル化してデジタル中間周波数信号を出力するアナログデジタル変換器と、
前記デジタル中間周波数信号をモニタしてノイズレベルを検出するノイズレベル検出器と、
ノイズレベルを前記デジタル中間周波数信号に同期させる位相同期回路と、
前記位相同期回路の信号と前記ノイズレベル検出器の信号とを掛け算する掛け算器と、
前記デジタル中間周波数信号と、前記掛け算器の出力信号と前記デジタル中間周波数信号との差とを比較して両信号の同期確認を行う比較器と、
両信号が同期しているときには前記掛け算器の出力信号とデジタル中間周波数信号の和を出力し、両信号が同期していないときには前記掛け算器の出力と前記デジタル中間周波数信号との差を出力する加減算器と、
前記デジタル中間周波数信号を２倍した信号から前記加減算器の出力信号を減算し、または前記デジタル中間周波数信号から加減算器の出力信号を２分の１倍した信号を減算する減算器とを備えたことを特徴とするＡＭ放送受信器のノイズキャンセル装置。
【請求項３】
前記ノイズレベル検出器は、前記アナログデジタル変換器のサンプリング周波数に対応した数のメモリを備え、各メモリに順に前記デジタル中間周波数信号のデータを記憶し、各メモリに記憶したデータの正または負の符号が等しいときに最新のデジタル中間周波数信号を信号処理してノイズ検出信号を出力することを特徴とする請求項２記載のＡＭ放送受信器のノイズキャンセル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＭ放送受信時のパルスノイズを除去するためのＡＭ放送受信器用ノイズキャンセル方法、及びその方法を実施するためのＡＭ放送受信器用ノイズキャンセル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＭ放送受信器においては、受信波中に種々のノイズが含まれ、特に車両用ＡＭ放送受信器においては周囲に多数のパルス発生部品が存在するため、受信電波中に耳障りなパルスノイズが存在することが多い。従来、このようなパルスノイズが入力される場合には、例えば図４に示すようなノイズ除去手段によってノイズ感を軽減していた。即ち、図４（ａ）に示すように、ＡＭ放送チューナ２１からの出力におけるパルスノイズを除去するためにノイズキャンセラ回路２２を備えており、このノイズキャンセラ回路２２においては、周知の高周波増幅回路やミキサー回路等を備え中間周波信号（ＩＦ信号）を出力するＡＭ放送チューナ２１の出力信号に、例えば同図（ｂ）に示すようなパルスノイズが含まれているときには、これを例えば同図（ａ）に示すノイズ検出回路２３によって、同図（ｂ）に示すようにノイズを検出し、或いは信号の所定以上の変化を検出する等によりノイズの存在を検出する。
【０００３】
ノイズ検出回路２３によるこのようなノイズ検出時には、その検出信号を波形処理回路２４における信号ミュート回路２５に出力し、信号ミュート回路２５においては図４（ｃ）に示すように所定時間、信号のミュートを行う。その信号を波形整形回路２６に出力し、波形整形回路２６では例えば図４（ｄ）に示すように前後の波形の状態を考慮してこの部分の波形形状の推定を行い、前記ミュート部分に対してこの推定した波形を補完することにより波形整形を行う。このようにしてノイズを除去した信号を出力する。
【０００４】
従来のＡＭ放送受信器においては、上記のようなノイズキャンセラ回路の他、例えばノイズ検出時にその信号波形の全体を所定時間遅延させ、遅延させた状態で上記のような処理を行ってノイズ検出時の前の信号部分もミュートを行うもの等、種々の手段が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＡＭ放送受信器におけるパルスノイズの対策として、上記のような手段を採用していたものであるが、この手段によると、ノイズ検出からホールドまでの時間遅れによるノイズの取り残し、及び所定時間ミュートを行う際にゲート幅を固定値にすることによるノイズの取り残し等が存在し、耳障りなパルスノイズを完全に除去することができなかった。
【０００６】
また、パルスノイズ検出時に信号のミュートを行った後、この部分の波形補完を行うための波形整形に際しては、あくまでも波形の推定を行うものであるため本来の波形とは異なったものとならざるを得ず、またその波形整形の不完全さによる信号の歪みが生じる問題もあった。
【０００７】
したがって、本発明は、ＡＭ放送受信器におけるパルスノイズを理論的に完全になくすことができるＡＭ放送受信器用ノイズキャンセル方法及びその方法を実施するＡＭ放送受信器用ノイズキャンセル装置を提供することを主たる目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＡＭ放送受信器用ノイズキャンセル方法は、上記課題を解決するため、ＡＭ放送受信信号を含む中間周波数信号をデジタル化してデジタル中間周波数信号を出力し、前記デジタル中間周波数信号をモニタしてノイズレベルを検出し、ノイズレベルを前記デジタル中間周波数信号に同期させ、前記同期した信号と前記ノイズレベル検出信号とを掛け算し、前記デジタル中間周波数信号と、前記掛け算後の信号と前記デジタル中間周波数信号との差とを比較して両信号の同期確認を行い、両信号が同期しているときには加減算器で前記掛け算後の信号とデジタル中間周波数信号の和を出力し、両信号が同期していないときには前記加減算器で前記掛け算後の信号と前記デジタル中間周波数信号との差を出力し、前記デジタル中間周波数信号を２倍した信号から前記加減算器の出力信号を減算し、または前記デジタル中間周波数信号から前記加減算器の出力信号を２分の１倍した信号を減算したものである。
【０００９】
また、本発明に係るＡＭ放送受信器用ノイズキャンセル装置は、ＡＭ放送受信信号を含む中間周波数信号をデジタル化してデジタル中間周波数信号を出力するアナログデジタル変換器と、前記デジタル中間周波数信号をモニタしてノイズレベルを検出するノイズレベル検出器と、ノイズレベルを前記デジタル中間周波数信号に同期させる位相同期回路と、前記位相同期回路の信号と前記ノイズレベル検出器の信号とを掛け算する掛け算器と、前記デジタル中間周波数信号と、前記掛け算器の出力信号と前記デジタル中間周波数信号との差とを比較して両信号の同期確認を行う比較器と、両信号が同期しているときには前記掛け算器の出力信号とデジタル中間周波数信号の和を出力し、両信号が同期していないときには前記掛け算器の出力と前記デジタル中間周波数信号との差を出力する加減算器と、前記デジタル中間周波数信号を２倍した信号から前記加減算器の出力信号を減算し、または前記デジタル中間周波数信号から加減算器の出力信号を２分の１倍した信号を減算する減算器とを備えたものである。
【００１０】
また、本発明に係る他のＡＭ放送受信器のノイズキャンセル装置は、前記ＡＭ放送受信器のノイズキャンセル装置において、前記ノイズレベル検出器が、前記アナログデジタル変換器のサンプリング周波数に対応した数のメモリを備え、各メモリに順に前記デジタル中間周波数信号のデータを記憶し、各メモリに記憶したデータの正または負の符号が等しいときに最新のデジタル中間周波数信号を信号処理してノイズ検出信号を出力するようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。図１には本発明によるＡＭチューナノイズキャンセラの基本構成を示しており、前記図４に示すようなＡＭ放送チューナ２１内に備えているアナログチューナミキサーからのアナログ信号である中間周波数信号（ＩＦ信号）を、アナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ）１に入力し、所定のサンプリング周期でサンプリングし、デジタル化してデジタル中間周波数信号２として出力する。このデジタル中間周波数信号２は後述するように、第１段メモリ３、位相同期回路（ＰＬＬ）７、加減算器９、比較器１０、更に減算器１３に出力し、各々の回路で利用される。なお、この実施例においては、前記アナログデジタル変換器１におけるサンプリング周波数は、中間周波数の４倍の周波数に設定した例を示している。
【００１２】
デジタル中間周波数信号２を入力する第１段メモリ３は、以降の第２段メモリ４、第３段メモリ５の中で最初にそのデータを入力し記憶するメモリとなる。第１段メモリ３に記憶された最初のサンプリング周期のデータは、次のサンプリング周期のデジタル中間周波数信号が入力したときには、先に記憶した第１段メモリ３のデータを第２段メモリ４に記憶し、新たなデータを第１段メモリ３に記憶する。
【００１３】
同様に、次のサンプリング周期のデータが入力したときには、第２段メモリ４に記憶したデータを第３段メモリ５に記憶し、第１段メモリ３に記憶したデータを第２段メモリ４に、また新たなデータを第１段メモリ３に記憶する。以降同様にして、新たなサンプリング周期のデータが入る毎に、第３段メモリ５のデータを順に削除し、前記メモリの順送りを行う。それによりこの第１段メモリ３〜第３段メモリ５には最新の３つのサンプリング周期のデジタル中間周波数のデータ、即ち３個前までのデータを保存している。
【００１４】
前記第１段メモリ３〜第３段メモリ５のデータはノイズレベル検出部６でモニタされており、常時読み取られている。ノイズレベル検出器６ではこれらのメモリのデータに基づき、後述する図２の作動フローに示すような処理を行い、そのデータを掛け算器８に出力する。
【００１５】
一方、前記アナログデジタル変換器１からのデジタル中間周波数信号２は位相同期回路（ＰＬＬ）７に入力し、前記中間周波数信号に含まれるオッシレータ（ＯＳＣ）周波数にノイズレベルを同期させる。同期させた位相同期回路７の出力信号は、掛け算器８で前記ノイズレベル検出部６で読み取られたノイズレベル出力と掛け合わせる。この掛け合わせた信号は加減算器９において、前記アナログデジタル変換器１から入力したデジタル中間周波数信号２に対して後述するように加算或いは減算を行う。
【００１６】
比較器１０においては、前記アナログデジタル変換器１から入力したデジタル中間周波数信号２と、前記掛け算器８の出力信号と前記デジタル中間周波数信号２との差とを比較して、いずれの信号が大きいかを検出することにより、両信号の同期の状態を確認する。その比較判別の結果、デジタル中間周波数信号２の方が前記掛け算器８の出力信号と前記デジタル中間周波数信号との差よりも大きいときには、両信号が完全に同期していると判別し、前記加減算器９においては、アナログデジタル変換器１からのデジタル中間周波数信号２に対して掛け算器８の信号を加算した信号１１を減算器１３に対して出力する。
【００１７】
また、前記比較判別の結果、デジタル中間周波数信号２の方が前記掛け算器８の出力信号と前記デジタル中間周波数信号２との差よりも小さな場合には、信号が反転しているとみることができるので、前記加減算器９ではアナログデジタル変換器１からのデジタル中間周波数信号２から掛け算器８の信号を減算した信号１１を減算器１３に対して出力する。
【００１８】
減算器１３においては、デジタル中間周波数信号２をアンプ１２で２倍にした信号から、前記加減算器９からの信号１１を減算して、前記加減算器の演算処理によって２倍になったノイズレベル信号に対応して、ノイズを含んだデジタル中間周波数信号を調整し、デジタル中間周波数信号に含まれるノイズ成分を除去して出力を行う。なお、その際にはデジタル中間周波数信号２を２倍にする逓倍器１２を用いず、その代わり加減算器９の出力１１を１／２倍にする分周器を用い、デジタル中間周波数信号２からその１／２倍のＡＴＴ器出力を減算しても同様に作動させることができる。
【００１９】
上記信号処理により、パルスノイズを含んだ中間周波数信号からパルスノイズを理論的に完全に除去することができ、パルスノイズを受ける前の中間周波数信号を復元することができる。この信号はＡＭ受信信号をデジタル化した信号として以降の回路で従来と同様の信号処理を行い音声出力する。
【００２０】
前記信号処理回路におけるノイズレベル検出器６の処理を図２の作動フロー、及び図３の波形図に基づき、また適宜前記図１の回路構成図を参照しつつ、より詳細に説明する。最初図１に示すアナログデジタル変換器１においてデジタル化した中間周波数信号（ＩＦ）であるデジタル中間周波数信号２を、各サンプリング周期毎に第１段メモリ３に取り込む。この時のデジタル中間周波数信号２は、例えば図３（ａ）に示すような波形となっている。以降のサンプリング周期のデータを第１段メモリ７、第２段メモリ８、第３段メモリ９に対して順送りに記憶させる（ステップＳ１）、ノイズレベル検出部１０でが、これら最新の３つのサンプリング周期のデータを記憶している３個のメモリをモニタする（ステップＳ２）。
【００２１】
図１のノイズレベル検出器６では上記データに基づき、３個のデータの符号が等しいか否かを判別する（ステップＳ３）。その判別の結果、３個のデータの符号のうちいずれかの符号が他の符号と等しくない、即ち異なっていると判別されたときには、ノイズの無い状態と見なされるので再び前記ステップＳ２に戻り、上記作動を繰り返す。即ちこの実施例においてサンプリング周波数（Ｆｓ）を中間周波数（ＩＦ）の４倍に設定しており、中間周波数が例えば１０．７ＭＨｚのときは、サンプリング周波数は４２．８ＭＨｚとしている。そのため、サンプリングした連続している３個のデータのうちいずれかに正と負のデータが存在するときには、後述するような大きなパルスノイズが存在しない通常の信号とみなし、後述するような大きなパルスノイズが発生するまでこの作動を繰り返して待機する。
【００２２】
前記ステップＳ３の判別の結果、３個のデータの符号が全て等しいと判別されたときには、図３（ｂ）の実線に示すような大きなパルスノイズの存在により図中▲１▼▲２▼▲３▼のサンプリング部分での符号が等しくなったものであるので、ノイズ除去を行う必要があるとみなされる。その時にはこのパルスノイズの値Ｇを記憶する（ステップＳ４）。その結果図３（ｂ）の鎖線で示すように▲２▼のＧがホールドされた信号が得られる。次いで、上記のようにしてストックされたデータＧに対して「ｅｋｔ」を乗算してＧ×ｅｋｔを演算し（ステップＳ５）、これをノイズレベル検出器の出力とする（ステップＳ６）。なお、ここでｋはこのチューナ固有の時定数であり、ｔは時間を示す。
【００２３】
それにより、図３（ｃ）に示すような波形が得られ、これがノイズレベル検出器の出力となる。この波形は同図（ａ）（ｂ）に示すデジタル中間周波数信号（ＩＦ）の正のピークに同期しているときは正しい同期がなされていると見なされ、逆に負のピークに同期しているときは誤った同期がなされていると見なされる。これらは前記のように、図１の比較器１０によって確認処理されることとなり、加減算器でそれに対応した信号を出力する。
【００２４】
本発明は上記のような回路構成の他、例えばサンプリング周期の増加に対応してメモリを増加する等、必要に応じて種々の手段を採用して、各種の態様で実施することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係るＡＭ放送受信器用ノイズキャンセル方法及びその方法を実施するためのＡＭ放送受信器用ノイズキャンセル装置は上記のように構成したので、ＡＭ放送受信器における従来のノイズキャンセル装置のようなノイズの取り残しを防止し、波形整形による耳障りな音声出力を防止することができ、パルスノイズを理論的に完全になくすことができる。
【００２６】
また、本発明に係る他のＡＭ放送受信器のノイズキャンセル装置は、前記ＡＭ放送受信器のノイズキャンセル装置において、前記ノイズレベル検出器が、前記アナログデジタル変換器のサンプリング周波数に対応した数のメモリを備え、各メモリに順に前記デジタル中間周波数信号の正または負の符号を記憶し、各メモリの符号が等しいときに最新のデジタル中間周波数信号を信号処理してノイズ検出信号を出力するようにしたので、デジタル中間周波数信号の出力中において、確実なノイズレベル検出を行うことができ、正確なノイズキャンセルが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の基本回路構成を示す回路構成図である。
【図２】同実施例に用いるノイズレベル検出器の作動を示す作動フロー図である。
【図３】同実施例におけるノイズレベル検出器の信号処理の状態を順に示す波形図である。
【図４】従来のＡＭ放送受信器のノイズキャンセル装置の例を示す回路構成図及びその回路における波形図である。
【符号の説明】
１　アナログデジタル変換器
２　デジタル中間周波数信号
３　第１メモリ
４　第２メモリ
５　第３メモリ
６　ノイズレベル検出器
７　位相同期回路
８　掛け算器
９　加減算器
１０　比較器
１１　加減算器出力
１２　アンプ
１３　減算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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