(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号中のノイズを検出するノイズ検出部と、前記ノイズ検出部のノイズ検出結果に基づいて前記入力信号中よりノイズの高周波成分をカットするノイズカット部と、前記ノイズカット部出力の信号整正を行う信号整正部とを備え、該信号整正部は、前記ノイズカット部出力を一時保管する信号保管メモリと、前記ノイズカット部出力信号から予測信号を形成し、前記ノイズ検出部によりノイズが検出された場合には前記信号保管メモリの出力信号から予測信号を形成する信号予測部と、ノイズ検出部によりノイズが検出された場合前記ノイズカット部出力に代えて前記信号予測部出力を出力する切り換えスイッチ部を含む、ノイズ除去装置。
【請求項２】
前記ノイズの検出部は、入力信号が導入される信号保管メモリと、該信号保管メモリ出力が導入される信号予測部とを含み、該信号予測部は、フィルタ部と該フィルタ部のフィルタ係数を更新する係数更新部と前記フィルタ部出力と前記入力信号との誤差を検出し該誤差出力を前記係数更新部に入力する減算器とを含み、該減算器出力をノイズの検出信号とするものである、請求項１に記載のノイズ除去装置。
【請求項３】
さらに、前記ノイズカット部および検出部からなる高周波帯域処理部と、前記信号整正部からなる低周波帯域処理部間にダウンサンプリング部を設けた、請求項１または２に記載のノイズ除去装置。
【請求項４】
前記ノイズカット部は、入力信号が導入されるレジスタと前記ノイズ検出部からのノイズの検出信号に基づいて前記レジスタの値を０にセットする０セット部とを含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載のノイズ除去装置。
【請求項５】
前記ノイズカット部は、入力信号が導入されるレジスタと、前記レジスタの出力を一時保管するメモリと、前記メモリの内容が入力され前記ノイズ検出部からのノイズの検出信号に基づいて前記入力された前記メモリ内容を前記レジスタにセットするセット部とを含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載のノイズ除去装置。
【請求項６】
前記ノイズカット部は、入力信号が導入されるレジスタと、前記レジスタの最大許容値を決定するリミット値設定部と、前記レジスタ内の値を前記リミット値設定部の値と比較する比較部と、前記比較において前記レジスタ内の値が前記リミット値設定部の値よりも大きい場合前記リミット値設定部の値を前記レジスタにセットするセット部とを含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載のノイズ除去装置。
【請求項７】
前記ノイズカット部は、入力信号が導入されるデジタルフィルタ部と、前記検出部からのノイズの検出信号に基づいて前記デジタルフィルタ部のＬＰＦ特性係数をセットまたはリセットする係数設定部とを含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載のノイズ除去装置。
【請求項８】
さらに前記検出部と前記信号保管メモリ間にメモリ量制御部を設け、入力信号の情報および前記検出部からのノイズ検出情報をもとにノイズの種類を決定しこれに基づいて前記信号保管メモリのメモリ量の増減を制御する、請求項１乃至３の何れか１項に記載のノイズ除去装置。
【請求項９】
前記予測部は、フィルタ部と、係数更新部と、該フィルタ部出力を一方の入力とし前記ノイズカット部出力を他方の入力として両者の誤差を検出する減算器と、該減算器出力の高周波成分をカットして前記係数更新部に入力するロウパスフィルタ部を含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載のノイズ除去装置。
【請求項１０】
前記予測部は、フィルタ部と、係数更新部と、該フィルタ部出力を一方の入力とし前記ノイズカット部出力を他方の入力として両者の誤差を検出する減算器と、該減算器からの前記誤差出力の値にリミットをかけて前記係数更新部に入力するリミット部とを含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載のノイズ除去装置。
【請求項１１】
前記予測部は、フィルタ部と、係数更新部と、該フィルタ部出力を一方の入力とし前記ノイズカット部出力を他方の入力として両者の誤差を検出する減算器と、該減算器からの前記誤差出力を帯域別にフィルタリングするバンドパスフィルタと、前記帯域別にフィルタリングされたフィルタ出力に異なるゲインを設定するゲイン設定部とを含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載のノイズ除去装置。
【請求項１２】
前記予測部は、フィルタ部と、係数更新部と、該フィルタ部出力を一方の入力とし前記ノイズカット部出力を他方の入力として両者の誤差を検出する減算器と、該減算器からの前記誤差出力を帯域別にフィルタリングするバンドパスフィルタと、前記帯域別にフィルタリングされたフィルタ出力に異なるリミット値を設定するリミット値設定部とを含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載のノイズ除去装置。
【請求項１３】
前記予測部は、フィルタ部と、係数更新部と、該フィルタ部出力を一方の入力とし前記ノイズカット部出力を他方の入力として両者の誤差を検出し前記更新部に入力する減算器と、前記係数更新部の発振を防止する発振防止部とを含む、請求項１乃至３の何れか１項に記載のノイズ除去装置。
【請求項１４】
前記予測部は、フィルタ部と、係数更新部と、該フィルタ部出力を一方の入力とし前記ノイズカット部出力を他方の入力として両者の誤差を検出し前記係数更新部に入力する減算器とを備え、さらに前記ノイズカット部出力と前記フィルタ部出力とのパワーを検出するパワー検出部と、前記検出された各パワーが同程度となるように前記フィルタ部出力を調整して前記切り換えスイッチ部に導入する振幅調整部とを備える、請求項１乃至３の何れか１項に記載のノイズ除去装置。
【請求項１５】
前記検出部は、ノイズの検出手段と、Ｓメータ信号によってノイズの種類を判別する種類判別手段と、および前記ノイズ検出手段出力および前記種類判別手段出力に基づいてフラグを生成するフラグ生成手段とを含む、請求項１または３に記載のノイズ除去装置。
【請求項１６】
前記検出部は、入力信号に接続された信号保管メモリと、該メモリに接続された信号予測部であってフィルタ部と該フィルタ部のフィルタ係数を更新する係数更新部と前記フィルタ部出力と前記入力信号との誤差を検出し該誤差出力を前記係数更新部に入力する減算器とを含むものと、さらに前記信号予測部の前記減算器出力に基づいてノイズの種類を判別する種類判別手段とを備える、請求項１または３に記載のノイズ除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジオ放送等の受信システムが受ける断続的な外来ノイズについて、その除去を高精度に実現するためのノイズ除去装置に関し、特にノイズの影響を受けた区間の信号に対してそれまでの信号状態から正常な信号を予測し、予測信号をノイズの影響を受けた区間にはめ込むことによって、聴き手に違和感なくノイズを除去する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のラジオ受信システムで採用されているノイズ除去装置は、ノイズを検出する検出部と、ノイズの検出に基づいてノイズ除去のための信号処理を行う信号処理部を有し、この信号処理部において、▲１▼前置補完を行う、▲２▼斜め補完を行う（ノイズ前の信号ポイントとノイズ後の信号ポイントを結ぶ）、▲３▼ノイズ区間の周波数特性を制御する（例えばロウパスフィルタをかけ、広域成分をカットする）、▲４▼ＦＭ放送などでは、ステレオ受信を停止する、等を行って外来ノイズを除去しようとしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記補完を行う処理については、ノイズ自体は除去できるがノイズの幅が広い場合、信号が欠ける区間が広がり、そのため特に音声信号などの場合は聴き手側に違和感を生じることになる。周波数特性を制御する場合にはノイズ成分が残る欠点がある。またこれらの方法を組み合わせて実施しても幅の広いノイズに対しては有効にノイズ除去を行うことはできない。
【０００４】
したがって、あらゆるノイズに対しても効果的でかつ聴き手に違和感を生じないノイズ除去装置の実現は難しく、未だ達成されていない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来のノイズ除去装置における上記の問題点に鑑みてなされたものであり、あらゆるノイズに対しても効果的でかつ聴き手に違和感を生じないノイズ除去装置の実現を目的とするものである。上記目的を達成するために、本発明では、入力信号中のノイズを検出するノイズ検出部と、前記ノイズ検出部のノイズ検出結果に基づいて前記入力信号中よりノイズの高周波成分をカットするノイズカット部と、前記ノイズカット部出力を信号整正する信号整正部を備え、該信号整正部は、前記ノイズカット部出力を一時保管する信号保管メモリと、前記ノイズカット部出力信号から予測信号を形成し、前記ノイズ検出部によりノイズが検出された場合には前記信号保管メモリの出力信号から予測信号を形成する信号予測部と、ノイズ検出部にノイズが検出された場合前記ノイズカット部出力に代えて前記信号予測部出力を出力する切り換えスイッチ部とを含む、ノイズ除去装置を提供する。
【０００６】
上記構成のノイズ除去装置では、通常の状態、即ち検出部においてノイズが検出されない場合は、ノイズカット部でノイズカット処理されない正常な信号が切り換えスイッチ部を介してそのまま出力されている。一方、検出部においてノイズが検出されると、検出信号に基づいてノイズカット部で入力信号の波形から高周波成分が除去される。検出信号は同時に予測部および切り換えスイッチ部にも伝達され、各部での動作モードを変更する。すなわち、予測部では信号保管メモリの出力に基づいて信号予測を行うようにその動作モードを変更する。切り換えスイッチ部でもノイズカット部出力に代わって予測部出力を出力する様に動作モードを変更する。
【０００７】
この結果、予測部では、信号保管メモリに一旦保管されたノイズの発生前の正常な信号波形に基づいて信号の予測を行い、これを切り換えスイッチ部に出力する。切り換えスイッチ部ではこの信号をノイズカット部出力に代えて出力する。この結果、入力波形のノイズカットされた区間の信号は、ノイズが入力される以前の正常な信号から予測された信号によって置き換えられるので、出力信号中にノイズカットによる波形の歪みは含まれない。そのため、従来装置とは異なってノイズ除去による出力音の歪みあるいは聴き手に生じる違和感の問題は解消される。さらに、幅の広いノイズに対しては信号保管メモリでのメモリ量を調節することにより、十分に対応が可能である。
【０００８】
なお、入力信号としては、ＡＭ放送受信信号、ＦＭ放送受信信号、テレビの音声信号、デジタルテレビの音声信号等がある。また上記予測部は、適応型デジタルフィルタ（ＡＤＦ）を用いて構成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施形態１
図１および図４〜７は、本発明の第１の実施形態にかかるノイズ除去装置の種々の実施例を示すブロック図であり、この第１の実施形態は本発明の基礎的な構成にかかるものである。なお図２および３は、図１に示すノイズ除去装置の動作説明のための波形図である。以下に、各実施例について説明する。
【００１０】
（実施例１−１）
図１に示す実施例は、本発明の基本的な構成にかかるノイズ除去装置である。図１において、１は信号の入力部であり、例えばＡＭ、ＦＭラジオ信号またはテレビ放送の音声信号をアンテナ等を介して受信する。２は、入力信号をアナログ・デジタル変換するためのＡＤＣ（アナログ・デジタルコンバータ）、３はデジタル信号に変換された入力信号に対してノイズ除去の為の処理を含む各種のデジタル処理を施すＤＳＰ処理部である。
【００１１】
本実施例において、ＤＳＰ処理部３は、ハイパスフィルタ等で構成されるノイズ検出部４、検出部４で検出されたノイズの検出信号に基づいて入力信号からデジタル処理によってノイズをカットするノイズカット部５、ノイズカット後の信号を整正するための信号整正部６を備えている。
信号整正部６は、ノイズカットされた入力信号を一定時間保管する、すなわち遅延するための信号保管メモリ７と、信号を予測する予測部８およびノイズカット部５の出力または予測部８の出力の何れかを選択して出力する切り換えスイッチ部９で構成されている。予測部８は例えばアダプティブ（適応型）デジタルフィルタ（ＡＤＦ）で構成され、このフィルタは以前の信号の特性に近似した周波数特性を実現することができる機能を有している。
【００１２】
次に、図２および３の波形図を参照して、図１のノイズ除去装置におけるノイズ除去のメカニズムを説明する。
図２の波形ａは、入力部１の出力段階での信号波形を示す。このノイズ除去装置が自動車ラジオに用いられる場合、ラジオ放送の受信信号中には図示する様に自動車のエンジンから発生するパルスノイズ等の断続するノイズが含まれる。この入力信号は、ＤＳＰ処理部３のノイズ検出部４に入力されて、ノイズ成分が検出される（波形ｃ）。
【００１３】
ノイズカット部５では検出部４によって検出されたノイズ成分を基にデジタル処理により入力波形から信号の高周波成分を除去する。処理の一例としては、検出部４において検出したノイズ成分からカットフラグを生成し、ノイズカット部５においてこのフラグをタイミング信号として用いて入力信号の波形から高周波成分を除去することにより、ノイズをカットする。波形ｂはノイズカット部５の出力波形を示す。この波形ｂは、次に信号整正部６の切り換えスイッチ部９、信号保管メモリ７および予測部８に入力される。
【００１４】
ノイズ検出部４では、検出したノイズ波形に基づいてさらにＡＤＦフラグが形成される。波形図ｄはノイズ検出部４において出力されるこのようなＡＤＦフラグ信号の波形を示している。フラグ信号ｄは、予測部８および切り換えスイッチ部９にタイミング信号として入力される。
図２の波形ｅは信号保管メモリ７の出力波形を示す。波形ｂと波形ｅを比較することによって明らかな様に、信号保管メモリ７では波形ｂを一定時間遅延させて予測部８に入力している。予測部８内の適応型デジタルフィルタ（ＡＤＦ）は、入力波形にノイズが有る場合、即ちフラグ信号がノイズ検出部４から入力された時点では、波形ｅから予測信号を形成する。上述した様に波形ｅは波形ｂを遅延させた信号であるため、フラグの立つタイミングではノイズ成分を含んでいない。従って適応型デジタルフィルタでは、波形ｅのノイズ成分を含まない部分から予測信号を形成することができる。
【００１５】
図３の波形ｆは、適応型デジタルフィルタ内部の信号波形を示し、該フィルタでは、この信号波形が０に近づくようにフィルタの係数を更新する。波形ｇは、以上の様にして得られた予測信号波形を示す。この信号ｇは切り換えスイッチ部９に入力され、入力波形にノイズがある場合、即ちフラグが立ったタイミングで波形ｂと切り換えられて出力される。
【００１６】
図３の波形ｈは切り換えスイッチ部９の出力波形を示す。図示する様に波形ｂにおいて含まれていたノイズ成分は、適応型デジタルフィルタ出力に置き換えられており、このようにして入力信号に含まれていたノイズ成分が効果的に除去される結果となる。
以上の様に本実施例では、ノイズ発生時に、信号保管メモリに記憶されていたノイズ発生前の信号をＡＤＦに入力することにより、補間区間に正常な信号波形に基づく補間を行うことを特徴としている。
【００１７】
（実施例１−２）
図４に示す実施例では、ノイズカット部５にアナログ処理を適用し、ノイズ検出部４にデジタル処理を適用している。なお２０はデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）を示す。
（実施例１−３）
図５に示す実施例は、ノイズ検出部４はアナログ処理を適用し、ノイズカット部５はデジタル処理を適用したものである。
【００１８】
（実施例１−４）
図６に示す実施例では、ノイズ検出部４およびノイズカット部５に共にアナログ処理を適用している。
次に、上記各実施例の信号処理回路間でそれらの効果について比較する。
実施例１−１では比較的大きなノイズをノイズカット部５によって予め除去し、さらにその後予測部８において残ったノイズを除去している。従って予測部８におけるノイズ除去の精度および安定性が向上する。さらに切り換えスイッチ部９においても、ノイズカット部５における不要信号の除去によって、ノイズを含むオリジナルの信号と予測信号との切り換えの時の性能が向上する。
【００１９】
また、実施例１−１では、ノイズ検出部４から切り換えスイッチ部９までが全てデジタル信号処理されるので、ＤＳＰ処理量は他の実施例に比べて最も多くなるが、各種制御信号に細かな精度を求めることが可能となり、ノイズ除去性能は最も向上する。
実施例１−２では検出部４で形成される制御信号に細かな精度を求めることが可能となる。実施例１−３ではノイズ検出用のデジタルフィルタが不要なため、実施例３の次にＤＳＰ処理量の削減が可能となる。さらにアプリケーションによるが、検出部４がＤＳＰ処理部３の外にあるため、ＤＳＰのサンプリング周波数を低く設定することが可能となる。
【００２０】
実施例１−４の場合は、最もＤＳＰ処理量の削減が可能となる。アプリケーションにもよるが、検出部がＤＳＰ処理部３の外にあるため、ＤＳＰサンプリング周波数を低く設定することが可能である。
（実施例１−５）
図７は、本発明の第１の実施形態の第５の実施例を示し、特に図１のノイズ検出部４の具体的構成を示す。図示する様にこのノイズ検出部４は、信号保管メモリ４ａとＡＤＦフィルタで構成される予測部４ｂを含み、予測部４ｂはフィルタ部４ｃと係数更新部４ｄと減算器４ｅから構成されている。
【００２１】
今このノイズ検出器４の入力端子から信号ａ’（図１参照）が入力されると、予測部４ｂのフィルタ部４ｃの出力端子には定常的な信号Ｙが現れ、一方減算器４ｅの出力として非定常的な信号Ｅが現れる。従って入力信号ａ’にパルスノイズが混入した場合、非定常信号として現れる減算器出力Ｅをノイズの検出信号として使用することによって、より正確なノイズ検出が可能となる。
【００２２】
実施形態２
以下に、本発明の第１の実施形態にかかるノイズ除去装置を、ＦＭ放送の受信システム、またはＭＰＸ回路を有するアプリケーション全般に応用した例について各種の実施例を挙げて説明する。
（実施例２−１）
図８は、本発明の実施形態２にかかる第１の実施例のＦＭ放送受信システムを示すブロック図である。図において１００はＦＭ放送信号の受信回路、２００は信号処理回路であり、検出部３００、本発明の第１の実施形態にかかるノイズ除去装置４００およびＭＰＸ回路５００を含んでいる。なお、ＬおよびＲは、ＭＰＸ回路５００によってステレオ分離された後の信号を示す。
【００２３】
ＦＭ放送に、本発明の第１の実施形態にかかるノイズ除去装置を適用する場合、図示の実施例の構成のみならず、構成方法は各種存在する。ＦＭ放送のノイズ除去に関しては、ノイズの種類として▲１▼イグニッション性パルスノイズ、▲２▼マルチパスノイズが代表的であり、▲１▼に関しては、Ｌ、Ｒ出力に現れるノイズ幅が数１０μ秒と短い事もあり、従来のノイズキャンセラーシステム（前置補間だけ）でもある程度の効果はある。もちろん本発明のノイズ除去装置を使用した方が歪特性については優れているが、聴感ではそれ程差がないことも事実である。
【００２４】
一方▲２▼についてはそのノイズ幅が相当長く数ｍ秒になる場合もある。これを従来のシステムで除去しようとすると前置補間が長すぎて音が飛んでしまうためどうしても違和感が残ることになり、ノイズを完全に除去しきれない。本発明のノイズ除去装置は、図１の実施例の動作説明で述べた様に、幅の広いノイズの場合でも聴き手に対して違和感無くノイズを除去できるため、この問題に関して最適である。したがって図８に示すシステムで、十分なノイズ除去が行われる。
【００２５】
（実施例２−２）
図９に示す実施例は、図８に示す実施例において、検出部３００で検出された信号をＡＤ変換器２を介してＤＳＰ処理回路２００に導入することにより、ノイズ除去装置４００およびＭＰＸ回路５００を共にＤＳＰ処理可能としたものである。ＭＰＸ回路はその構成上ＤＳＰ処理がし易い回路であるため、第１の実施形態のノイズ除去装置４００と統合化して１チップに収めることができる。これにより受信システム全体が効率化し、システムのコスト削減につながる。
【００２６】
（実施例２−３）
図１０に示す実施例は、ＭＰＸ回路５００に使用するパイロット信号のノイズ除去に、本発明の第１の実施形態の信号整正部６を応用したシステムを示す。ＦＭ信号１ｆ中から１９ｋＨｚのパイロット信号が抽出され（１ｇ）３８ｋＨｚの信号に生成され（１ｈ）たものに対して、信号整正部６においてノイズが除去される。
【００２７】
パルスノイズ等が発生した場合、パイロット信号もその影響を受け、これがステレオ分離後の信号ノイズの原因ともなる。従って、パイロット信号をＭＰＸ回路５００に入力する前に信号整正部６に入力することにより、パイロット信号中のノイズ除去が可能となり、ステレオ信号のより正確な復調が可能となる。
（実施例２−４）
図１１の実施例は、図９に示す実施例のＤＳＰ処理部２００を具体的に示すものであり、ＭＰＸ回路５００の前段に信号整正部６を配置した構成を特徴とする。これによりＡＤＦは後述する実施例２−５とは異なり１個で済み、ＤＳＰ処理量が削減される。またＡＤＦをＭＰＸ回路の前で使用するため、音声帯域で使用する時と比べて、ＡＤＦのタップ数を少なく設定できる。
【００２８】
（実施例２−５）
図１２の実施例は、図９に示す実施例のＤＳＰ処理部の他の具体例を示すものであり、ＭＰＸ回路５００の後段に信号整正部６をステレオのＬ、Ｒ独立に計２個持つ様にしたシステムである。
このシステムでは、ＭＰＸ回路５００の後段に信号整正部６を配置することによりＡＤＦは２個必要になるが、Ｌ、Ｒ独立にノイズ処理が行われるため、ステレオ性能の維持に効果がある。また図１１の実施例２−４と比較する場合、ＡＤＦを音声帯域（低周波）で使用するためにそのタップ数を大きくする必要があるが、予測特性は向上する。
【００２９】
（実施例２−６）
図１３に示す実施例は、図９に示すＤＳＰ処理部の更に他の具体例を示すものであって、ＭＰＸ回路５００内に、信号整正部（ＡＤＦ、メモリ、切り換えスイッチを含む）を、（Ｌ＋Ｒ）用、（Ｌ−Ｒ）用に計２個持つシステムを示す。本実施例のＭＰＸ回路５００の具体的構成を図１４および図１５に示す。
【００３０】
図１４および図１５において、５００ａはロウパスフィルタを、５００ｂはハイパスフィルタを、５００ｃはミキサを、さらに５００ｄはマトリックス部を示す。図１４および図１５の両方の構成において、メイン（ＭＡＩＮ）信号に対して信号整正部６においてＡＤＦをかけているため、本システムをモノラルで作動させた場合に音声の性能が向上する。
【００３１】
一方サブ（ＳＵＢ）信号の処理においては、図１４に示す例ではＡＤＦのタップ数が少なくなる利点を有している。図１５に示す例では、信号整正部６での処理が音声帯域に対応するため、ＡＤＦのタップ数は多く必要になるが、反対に予測性では優れている。
（実施例２−７）
図１６に示す実施例は、図９に示すＤＳＰ処理部においてＭＰＸ部５００の前段および後段に信号整正部６を設けたことを特徴としている。その結果、本装置は、実施例２−４、２−５および２−６において見られる効果を全て有するようになり、ノイズ除去としてはより効果的な性能が得られる。
【００３２】
実施形態３
本実施形態では、実施形態１に示すノイズ除去装置または実施形態２に示すＦＭ受信システムにおいて、ＤＳＰ処理部内で、高周波帯域と低周波帯域の処理をダウンサンプリングして行うシステムを提供する。
（実施例３−１）
図１７に示す実施例は、ＤＳＰ処理部３内において、例えばノイズ検出部、ノイズカット部、およびＭＰＸ部を含む高周波帯域処理部３ａと、例えばＡＤＦ部を含む低周波帯域処理部３ｂ間にダウンサンプリング部３ｃを設けたことを特徴とする。
【００３３】
ノイズ除去の一般的な考え方として、ノイズ検出はより高いサンプリング周波数で検出することが望ましい。その様にすることによって高い周波数のノイズまで検出できるためである。しかしながら音声帯域やＭＰＸ処理などでは使用する帯域が決まっているため、そのブロックに応じたサンプリング周波数に変換することでＤＳＰ処理量の削減が可能となる。従って、高周波帯域処理部と低周波帯域処理部間にダウンサンプリングを行う本実施形態は効果的である。
【００３４】
図１８は、ダウンサンプリングを行わない場合（実施例１−１）とダウンサンプリングを行った場合（実施例３−１）のＤＳＰ処理量の概算例を示す。図示の概算例の条件は、
ダウンサンプリング前：１９２ｋＨｚサンプリング
ダウンサンプリング後：  ４８ｋＨｚサンプリング
ダウンサンプリング率：  １／４
である。図から明らかなように、ダウンサンプリングした後の処理は、サンプリング周波数が１／４となるため、同じ処理計算をした場合でも、処理量ＭＯＰＳは１／４となる。
【００３５】
（実施例３−２）
図１９に示す実施例は、図１に示す実施例１−１の装置のノイズカット部の後段にダウンサンプリング部３ｂを設けたシステムを示している。このシステムは、ＡＤＦ処理を音声帯域で行う場合に有効であり、信号整正部６でのＤＳＰ処理量が大幅に削減される。
【００３６】
（実施例３−３）
図２０に示す実施例では、実施例２−４に示す装置のＤＳＰ信号処理部内で、信号整正部６の後段でかつＭＰＸ部５００の前段にダウンサンプリング部３ｂを設けた構成を特徴とする。
本実施例の装置では、ＭＰＸ部５００でのＤＳＰ処理量が削減される。また本装置は、より高域のノイズを除去したい場合、即ちノイズ検出、カット、ＡＤＦ処理を高周波領域で行いたい場合のシステムとして効果的である。
【００３７】
（実施例３−４）
図２１に示す実施例では、実施例２−５に示す装置のＤＳＰ信号処理部内で、ＭＰＸ部５００の後段でかつ信号整正部６の前段にダウンサンプリング部３ｂを設けた構成を特徴とする。
本実施例の装置では、信号整正部６、６でのＤＳＰ処理量が大幅に削減される。この場合のシステムは、例えばＦＭ放送の場合、ダウンサンプリング前のサンプリング周波数を２００ｋＨｚ程度、ダウンサンプリング後のサンプリング周波数を５０ｋＨｚ程度に設定することができ、実現性の上でも理想的な構成が可能となる。
【００３８】
（実施例３−５、３−６）
図２２および２３に示す各実施例では、実施例２−６の図１４および図１５に示す装置においてダウンサンプリング部３ｂａ〜３ｂｄを設けたものである。なお図２２および図２３では、ダウンサンプリング可能な箇所に全てダウンサンプリング部３ｂを設けた構成を示すが、必ずしも全ての場所でダウンサンプリングを行う必要はない。
【００３９】
図２２および２３の装置では、図２１の装置と比較してダウンサンプリング部３ｂｂおよび３ｂｃによってマトリックス部５００ｄの処理量の更なる削減が可能となる。また、ダウンサンプリング部３ｂａおよび３ｂｄでは、各信号整正部６のＡＤＦでの処理量が削減される。
実施形態４
以下に、本発明のノイズ除去装置をＡＭ放送の受信装置に適用した実施形態について説明する。
【００４０】
（実施例４−１）
図２４に示す実施例は、ＡＭ検波波の入力手段１Ａから入力されるＡＭ受信信号に対して、そのＡＤ変換後に図１に示すノイズ除去装置を適用してノイズ除去を行う実施例を示している。ＡＭ放送のノイズ除去に関しては、ノイズの種類として▲１▼イグニッション性パルスノイズおよび▲２▼車両の電装系スイッチノイズが代表的であり、そのどちらもＦＭ放送受信時と同様に本発明のシステムが非常に効果的である。
【００４１】
ちなみに、ＡＭ出力に現れるノイズ幅は、▲１▼、▲２▼のどちらにおいても約５００μ秒〜１ｍ秒強程度であり、前置補間処理だけでは、ノイズの存在に気がつかない程度の高性能のノイズ除去はできない。これに対して本発明のノイズ除去装置を使用すれば、正確で違和感の無いノイズ除去が可能となる。
（実施例４−２）
図２５に示す実施例は、ＴＶ放送の音声信号の処理に、本発明の実施形態１、２および３のノイズ除去装置を応用した場合を示している。ＴＶ放送の音声信号は通常メイン信号と多重部のサブ信号とによって送信される。送信されたＡＭ放送信号は、映像受信部１１０および音声受信部１２０で映像信号および音声信号が別々に受信される。受信された音声信号は信号整正部６を含む信号処理回路２１０において処理され、出力される。
【００４２】
移動体においてＴＶ放送を受信するとマルチパスが発生し、ノイズ発生区間が長くなるため、本システムの適用により正確でかつ違和感の無いノイズ除去が可能となる。
（実施例４−３）
図２６に示す実施例は、デジタル放送の音声信号の処理に、本発明の実施形態１および３のノイズ除去装置を応用した場合を示している。受信されたデジタル放送信号は、映像復調部１１１と音声復調部１２１において映像と音声が別個に復調される。復調された音声信号は、信号処理部２１１に導入され、信号整正部６においてノイズの除去が行われる。
【００４３】
デジタル放送の音声信号は通常ＭＰＥＧ技術等で圧縮されているが、電界状況が悪化するとフレーム単位（２４ｍｓ等）で信号が断続する。このような信号の断続状況において、本発明の信号整正部を適用することにより、電界状況悪化時においてもより聴感上快適な音声出力が可能となる。
実施形態５
以下に、本発明の上記実施形態１、実施形態２および実施形態３で使用されるノイズカット部の種々の実施例を示す。
【００４４】
（実施例５−１）
図２７に示す実施例は、ノイズカット部５としてレジスタ５ａおよび０セット部５ｂを含み、ノイズ検出部４からのノイズ検出信号を０セット部５ｂに導入してこれを動作させ、レジスタ５ａにおいてノイズ発生時の信号を０に置き換える構成を有している。
【００４５】
これによって、ノイズ発生時に異常に大きいノイズ等を除去することにより、ＡＤＦ効果が向上する利点を有している。レジスタの０セットは、クリア命令で簡易に実現でき、ＤＳＰ処理用のプログラムの開発が容易かつ簡便となる。
図２８ａは、ノイズを含む処理前の信号波形を示し、図２８ｂにノイズ部分を０に置き換えた信号波形、即ちレジスタ５ａの出力波形を示す。これらの図から明らかなように、異常に大きいノイズがノイズカット部５において効果的に除去されるので、後の信号整正部におけるＡＤＦ処理がより効果的に実施されることとなる。
【００４６】
（実施例５−２）
図２９に示す実施例は、ノイズカット部の構成として、ノイズ発生前の値をノイズ部分にセットする構成を有している。図において５ｃは通常時、即ちノイズ発生前の信号を記憶するメモリ、５ｄはノイズ発生時にレジスタ５ａの内容をメモリ５ｃに記憶された値に置き換えるセット部である。
【００４７】
この装置で、ノイズ検出部４からの検出信号がセット部５ｄに入力されると、該セット部５ｄが動作し信号のノイズ部分をメモリ内容に置き換える。メモリ内容は信号がノイズを含む以前の状態であるので、これによって、異常に大きなノイズ等を効果的に除去することが可能となる。その結果、後段のＡＤＦ処理における効果が向上する。さらに信号のノイズ部分を、ノイズ発生前の信号値に置き換えることにより、切り換えノイズの発生を抑制することができる。
【００４８】
（実施例５−３）
図３０に示す実施例は、ノイズカット部５において、ノイズのピーク値を限定するピークリミット部５ｆと、入力信号の値と該リミット値とを比較する比較部５ｅとを有している。今リミット部５ｆにおいて、リミットの値を通常の信号より高い値にセットしておくことにより、入力信号がリミット値を越える場合、リミット値を信号中にセットすることができる。
【００４９】
これにより、ノイズ発生時に異常に大きいノイズが入った場合でも、リミット以上の値を除去し、後段のＡＤＦにおいてノイズ除去の効果を高めることができる。またこの実施例では、実施例５−１、５−２と異なってノイズの検出信号を必要としないで動作可能であるため、ノイズの検出漏れを防止することができるという利点も有している。
【００５０】
（実施例５−４）
図３１に示す実施例は、ノイズカット部５においてデジタルフィルタ５ｇと、該フィルタ５ｇのＬＰＦ特性係数のセット・リセット部５ｈを有している。この実施例の装置では、通常時信号をスルーで通す係数を持ち、ノイズの検出信号によってＬＰＦ特性の係数がセットされる。これによってノイズ発生時に高周波ノイズの通過を抑制することができる。
【００５１】
（実施例５−５）
図３２に示す実施例は、ノイズカット部５においてデジタルフィルタ５ｇと、このフィルタの係数を更新する係数更新部５ｉおよび時定数設定部５ｊを有している。このノイズカット部５では、デジタルフィルタ５ｇは通常時信号をスルーで通すように係数設定され、ノイズの検出信号の入力により、フィルタ特性の係数がセットされる。フィルタ特性は最初はスルーに近く、徐々にＬＰＦ特性となり、最後には固定値を取るように動作する。時定数設定部５ｊは、このフィルタ特性の変遷時間を設定するものである。
【００５２】
本実施例においては、フィルタ特性が徐々に変わることにより、ノイズカット時の高周波ノイズの発生が抑制される。
実施形態６
以下に、本発明の上記実施形態１、２および３で使用される信号整正部６の各種の実施例を示す。
【００５３】
（実施例６−１）
図３３に示す実施例は、ＤＳＰ処理部中の信号整正部６において、信号保管メモリ７とノイズ検出部４の間にメモリ量制御部７ａを設け、ノイズの種類によってメモリ量の増減を行う様にしたことを特徴とする。
即ち、入力信号に関する情報およびノイズ検出部４からのノイズ検出情報に基づいて、ノイズの種類によりメモリ量の増減を行う。これにより、例えば、長いノイズの場合にはメモリ量を増やし、短いときにはメモリ量を減らす等の処理を行うことができ、メモリ量の削減およびＡＤＦ予測の精密度が向上する。
【００５４】
（実施例６−２）
図３４に示す実施例は、信号保管メモリ７とＡＤＦで構成される予測部８の  間に、デジタルフィルタ（ＬＰＦ）１０を挿入したことを特徴とする。
本構成のノイズ除去システムでは、デジタルフィルタ１０によって高周波ノイズが除去された信号が予測部８に入力されるので、その結果、低周波の信号に対してより正確な信号予測が可能となる。
【００５５】
（実施例６−３）
図３５に示す実施例は、予測部８の減算器８ｃと係数更新部８ｂ間にＬＰＦ部８ｄを配置して、ＡＤＦの誤差Ｅに対してＬＰＦ処理を行うようにしたことを特徴とする。なお８ａはフィルタ部を示す。
本構成のシステムにおいて、誤差成分にＬＰＦ処理を行うことにより、誤差の高周波成分が減少し、ＡＤＦの高周波成分への反応が遅くなる。その結果、高周波ノイズが混入した場合でもノイズには適応せず、信号成分のみを予測しより正確なノイズ除去が可能となる。
【００５６】
（実施例６−４）
図３６に示す実施例は、予測部８の減算器８ｃと係数更新部８ｂ間に、リミット部８ｅを配置して、ＡＤＦの誤差Ｅに対してリミットをかけるようにしたことを特徴とする。
本構成のシステムにおいて、誤差成分にリミットをかけることにより、誤差に異常に大きなノイズ成分が混入した場合でも、リミット部８ｅにおいて異常成分を減少させることができる。これにより、異常動作を軽減でき、正確なノイズ除去が可能となる。
【００５７】
（実施例６−５）
図３７に示す実施例は、予測部８の減算器８ｃと係数更新部８ｂ間に、ＬＰＦ８ｆａ、ＨＰＦ８ｆｂ、第１のゲイン設定部８ｇａ、第２のゲイン設定部８ｇｂ、加算器８ｈを配置したことを特徴とする。ＬＰＦ８ｆａおよびＨＰＦ８ｆｂはバンドパスフィルタを構成する。
【００５８】
本構成のシステムにおいて、減算器８ｃの出力である誤差信号ＥにＬＰＦ８ｆａ、ＨＰＦ８ｆｂによってフィルタをかけ、各出力にそれぞれ第１、第２のゲインを掛ける。ここで、高周波帯域に小さいゲインをかけることによって、高周波成分に対して反応の遅いシステムを構成することができる。その結果、このシステムは異常に大きな高周波ノイズに対しては適応しなくなるので、信号分の予測が正確にできる。
【００５９】
（実施例６−６）
図３８に示す実施例は、予測部８の減算器８ｃと係数更新部８ｂ間に、ＬＰＦ８ｆａ、ＨＰＦ８ｆｂ、第１のリミッタ８ｉａ、第２のリミッタ８ｉｂ、加算器８ｈを配置したことを特徴とする。ＬＰＦ８ｆａおよびＨＰＦ８ｆｂはバンドパスフィルタを構成する。
【００６０】
本構成のシステムにおいて、減算器８ｃの出力である誤差信号ＥにＬＰＦ８ｆａおよびＨＰＦ８ｆｂによってフィルタをかけ、各リミッタ８ｉａ、８ｉｂにより各出力にそれぞれ第１、第２のリミットを設定する。ここで、高周波帯域のリミットを小さく設定することにより、高周波分に対して反応がより限定されるシステムが構成される。この結果、異常に大きな高周波ノイズに対して係数の更新が限定され、信号分の予測がより正確に行える。
【００６１】
（実施例６−７）
図３９に示す実施例は、予測部８の係数更新部８ｂに対して発振防止部８ｊを設けたことを特徴としている。発振防止部８ｊは、フィルタ係数を更新する際にある値以上になると、係数にリミットをかけるかまたは０にする様な動作をするものである。
【００６２】
本構成のシステムでは、この様な発振防止部８ｊの働きによって異常に大きなノイズが混入した場合でもＡＤＦの誤動作を防止でき、より正確なノイズ除去が可能となる。
（実施例６−８）
図４０に示す実施例は、ノイズカット部５の出力信号ｂと予測部８のフィルタ部８ａにおける出力信号Ｙのパワーを検出するパワー検出器１１と、パワー検出器１１による制御の下で、フィルタ部８ａの出力信号Ｙの振幅調整を行う振幅調整部１２とを図示するように配置したことを特徴とする。
【００６３】
本構成のシステムにおいて、パワー検出器１１はｂ入力信号とＹ信号のパワーを検出し、振幅調整部１２はこれらのパワーが同程度となるようにＹ信号の振幅を調整する。通常、予測器８の出力は高周波成分が除去されているため、Ｙ信号のパワーはｂ入力信号より低下している。そのため、ノイズ除去のために切り換えスイッチ部９で信号を頻繁に切り換えると、聴感上において音揺れ感が発生する。本システムでは両信号のパワーを同程度に調整することにより、この音揺れ感を減少させる効果を有する。
【００６４】
（実施例６−９）
図４１に示す実施例は、信号整正部の前にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を配置し、帯域によって処理を変えるようにしたことを特徴とするシステムである。本システムでは、図示する様に、ＬＰＦ１３、ＨＰＦ１４を、帯域別に設けた信号整正部６ａ、６ｂの前に配置している。なお信号整正部６ａと６ｂは同様の構成を有し、それぞれ信号保管メモリ７、予測部８および切り換えＳＷ９で構成されている。１５は加算器である。
【００６５】
本構成のシステムにおいて、各信号整正部６ａ、６ｂは異なるパラメータで動作し、例えばＬＰＦ側の信号整正部はＡＤＦのタップ長を長く持ち、ＨＰＦ側の信号整正部はタップ長を短くする。これにより、より正確な信号予測が可能となる。またＬＰＦ側は高周波ノイズ成分が少ないため、全通過とする構成もできる。このことにより、ＤＳＰ処理部のプログラム量が削減できる。
【００６６】
（実施例６−１０）
図４２に示す実施例は、信号整正部６ａ、６ｂの前にＬＰＦ１３およびＨＰＦ１４からなるバンドパスフィルタを設け、かつ信号整正部６ａ、６ｂ内に調整制御部１６を設けた構造を特徴とする。調整制御部１６は、実施例６−１から実施例６−９に述べた各制御機構、例えばメモリ量、フィルタ、リミット、発振防止、振幅、ゲインの制御機構を全て組み込んだものである。
【００６７】
本構成のシステムにおいては、信号の種類、ノイズの種類等に応じて適切な処理が可能となり、より最適なノイズ除去ができる。
（実施例６−１１）
図４３に示す実施例は、実施形態２の装置に実施例６−１０で述べた調整制御部１６を設けたことを特徴とする。具体的には図１６に示した実施例２−７のシステムに制御部１６を設けたものを示している。
【００６８】
本構成のシステムでは、信号の種類、ノイズの種類に応じて適切な処理が可能となる、より最適なノイズ除去ができる。さらに、信号整正部６、６Ｌ、６Ｒのそれぞれに応じたメモリ量を設定することが可能となる。たとえば、ＦＭ信号の場合、信号整正部６ではメモリ量を短く、信号整正部６Ｌ、６Ｒでは長く設定することにより、高周波数は信号整正部６で、低周波数は信号整正部６Ｌ、６Ｒで信号整正されることとなる。これにより、最適な調整が可能となり、ノイズ除去の効果がさらに向上し、かつＤＳＰ処理量も削減される。
【００６９】
実施形態７
以下に、本発明の実施形態１、２および３にかかるノイズ除去装置において、ノイズ検出部にノイズの種類を判別する機能を持た種々の実施例について説明する。
（実施例７−１）
図４４に示す実施例は、図１に示したノイズ除去装置のノイズ検出部４にノイズの種類を判別するための種類判別手段４３を設けたことを特徴とする。ノイズの種類判別は例えばラジオ放送では、ＳメータのＡＣ成分から抽出する方法を取る。図において、１ｓはＳメータ信号の入力手段、２ｓはＡＤコンバータであり、種類判別手段４３はＳメータに狭帯域のＢＰＦをかけてノイズの特徴を抽出するものである。
【００７０】
なお、図面において４１はノイズ検出手段、４２はフラグ生成手段を示している。
本実施例のシステムでは、外来ノイズの特徴に対応できるため、ノイズに対してより細かい制御が可能となり、聴感性能が向上する。
（実施例７−２）
図４５に示す実施例は、図４４に示したＳメータを使用するノイズの種類判別に代わって、図７に示した構成を有するノイズ検出部４において、予測部４ｂのＡＤＦからの信号を利用して、種類判別手段４ｇにおいてノイズの種類を判別することを特徴とする。減算器４ｅの一方の入力には、入力信号ａ’が導入され、他方の入力にはＡＤＦのフィルタ部４ｃ出力Ｙが導入されている。従って入力信号ａ’に非定常信号としてパルスノイズが混入した場合、フィルタ部４ｃの出力Ｙには定常信号が現れるので、減算器４ｅの出力Ｅには非定常信号すなわちパルスノイズが現れる。従ってこの様にして抽出されたノイズから、ノイズの種類判別手段４ｇにおいてその種類の判別、例えばノイズレベル検出、ノイズ幅の検出、頻度検出等が実行される。
【００７１】
本構成のシステムでは、レベル検出で大きな値が出れば、定常信号とノイズの振幅差が大きいことが分かる。また、幅検出で大きな値を持ち、かつ頻度が高ければマルチパス系のノイズであることが分かる。これにより、より正確なノイズ種類が判別でき、より的確なノイズ除去が可能となる。
（実施例７−３）
図４６に示す実施例は、図４４に示したシステムのノイズ検出部４の詳細を示すものである。検出部４は、コンポジット信号のためのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４ｈ、比較器４ｉ、ノイズカット用の信号処理制御用信号生成回路４ｊ、ＡＤＦ用の信号処理制御用信号生成回路４ｋと、さらにＳメータ信号用のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４ｌ、比較器４ｍ、ノイズの種類判別信号生成回路４ｎを備えている。
【００７２】
本構成のシステムにおいて、ノイズ検出感度を切り換えるためには、図の様にノイズ検出系（コンポジット信号系）における比較器４ｇの感度を制御する。例えばノイズＡ（例えばパルス系ノイズ）の時のノイズ検出感度をデフォルトとして設定し、ノイズＢ（例えばマルチパスノイズ）が種類判別信号生成回路４ｎおいて検出されると、比較器４ｉのリファレンスをノイズＢのものに切り換える（検出感度制御４ｏ）。これにより、ノイズの種類に応じてノイズ感度設定が行えるためノイズ除去効果が向上する。
【００７３】
（実施例７−４）
図４７に示す実施例は、図４４に示したシステムのノイズ検出部４の詳細を示すものであり、特にノイズの種類を判別してその結果をノイズカット用の信号処理制御用信号生成回路４ｊに導入し、ノイズカットのカット幅をノイズの種類に対応できる様に制御する（カット幅制御４ｐ）ことを特徴とする。
【００７４】
本実施例では、パルスノイズカット幅はその検出部における検出分のみカットし、一方マルチパスノイズカット幅は検出分よりも一定時間長くカット幅を持たすようにする。
例えばＦＭ放送の外来ノイズで、コンポジットに現れるノイズ幅は、マクロ的に見た場合、パルス系ノイズに対してマルチパス系ノイズは非常に長くなる。但しノイズ頻度としてはマルチパスノイズは少ない。また、ミクロ的に見た場合は、同一時間幅にてマルチパスノイズの方がノイズ発生の頻度は高くなる。このような特徴から、パルスノイズに対しては、ノイズ発生頻度（ノイズの繰り返し周波数）を考慮し、検出分のみカットした方が好ましい。一方マルチパスノイズは検出分のみカットすると、カット間の周期が短いため、カット後の信号に相当のオフセットがついた波形となり、そこに高調波が含まれることになって好ましくない。
【００７５】
この様にマルチパスノイズのカットに対しては、検出部ではこれをミクロ的に検出してしまうので、その補正を信号生成部で行い、結果としてマクロ的なカットを行う様にしている。本実施例の効果としては、マルチパスノイズ発生時の聴感特性の向上がある。
（実施例７−５）
図４８に示す実施例は、検出されたノイズの種類に応じて、ＡＤＦフラグ幅を制御（ＡＤＦフラグ幅制御４ｑ）するようにしたシステムを示す。具体的にはノイズの種類判別信号生成回路４ｊにおいて検出されたノイズの種類に応じて、予測部８に入力されるＡＤＦフラグの幅を制御する様にしている。本実施例でも、実施例７−４の場合と同様に、マルチパスノイズのＡＤＦフラグ幅４ｑを長く設定することにより、ノイズ除去の際の聴感特性の向上をはかることができる。
【００７６】
（実施例７−６）
図４９に示す実施例は、検出されたノイズの種類に応じてＡＤＦフラグの時定数を変えるように制御する（ＡＤＦフラグ時定数制御４ｒ）構成としたことを特徴とする。本実施例では、マルチパス発生時のＡＤＦフラグ時定数（リリースタイム）をパルスノイズ系よりも長く取ることを目的としている。
【００７７】
ＡＤＦ切り換えにおいては、入力信号と予測信号を切り換えるために、切り換え時に違和感が出たり、切り換え時にノイズが発生することが考えられ、そのためにＡＤＦフラグに時定数を設けている。この時定数はある程度長い方が好ましい。これを外来ノイズ別に見ると、マルチパスノイズはマクロ的なノイズ発生頻度が少なく（発生間隔が長く）ＡＤＦフラグ時定数を長く取ることに支障はない。しかしパルスノイズにおいては車両イグニッションノイズ等を考えた場合、頻度が大きくなり、マルチパスノイズと同様の時定数を持たせておけば、永遠に予測信号を出力する事態となってしまう可能性があり、最終的にはスピーカから音が出ないということになってしまう。
【００７８】
そのため、ノイズ種別に応じてＡＤＦフラグ時定数を切り換えることが望ましく、これによって聴感特性の向上が可能となる。
（実施例７−７）
図５０に示す実施例は、図４６、４７、４８および４９に示したノイズ種類判別におけるパラメータ制御を全て持つシステムを示している。したがって本構成のシステムでは、それぞれの効果が全て含まれ、パルス系ノイズにはパルス系ノイズに合わせた制御が、マルチパス系ノイズにはマルチパスノイズに合わせた制御が可能となる。
【００７９】
図５１は、ノイズの種類別の波形（ａ）と、各種類のノイズ波形に適したカットフラグ波形（ｂ）およびＡＤＦフラグ波形（ｃ）を示す。波形図（ａ）に示す様に、マルチパスノイズ１、２、３はパルスノイズと比較してマクロ的な発生頻度は低い（マルチパスノイズ間の間隔は狭い）が、ミクロ的にみるとパルスの発生頻度は高い。例えば図（ａ）のマルチパスノイズ１を見ると、各パルス間の間隔は狭いが、マルチパスノイズ１、２、３間の発生頻度は低いことがわかる。従ってノイズの種類判別信号生成回路４ｎによって、マルチパスノイズをマクロ的に一つのノイズと見做すような制御を行う。即ち、図５１（ｂ）に示す様にマルチパスノイズの場合のノイズのカット幅を長くし、更に図（ｃ）に示す様にＡＤＦフラグのパルス幅およびフラグ時定数を長くする。なお、マルチパスノイズの検出感度は低くし、例えばマルチパスノイズ１は検出しないようにしておく。
【００８０】
実施形態８
以下に、実施形態１、２および３に示すシステムにおいて、受信電界強度を検出する手段を設けた各種の実施例について説明する。
ＦＭ放送の雑音除去ではノイズ検出に関して、受信電波状況の影響を強く受ける。例えば、同一パルスノイズを電界の強い場所と弱い場所でその検出状態を見比べた場合、電界の強い場所ではノイズ検出フィルタを適正に設定できていれば正常にノイズ（ここでは外来ノイズ）のみを検出できる。しかしながら電界の弱い場所ではホワイトノイズと外来ノイズの周波数成分が近くなってくるため、適正に外来ノイズのみを検出できなくなる。
【００８１】
その結果、ノイズキャンセルシステムとしては、信号成分の劣化を招いたり、あるいは、音が出なくなったり（ノイズキャンセルが作動し続けることによって）する可能性があり、あまり好ましくない。
特に本発明のシステムは、ＡＤＦを有し、信号を加工する範囲が従来のシステムより広がっている背景からも、受信状況の把握は大事になってくる。従って、電界強度を検出して信号処理を制御することは有効な手段である。またその結果として、受信環境に対応したノイズ除去が可能なため、聴感特性が向上する。
【００８２】
（実施例８−１）
図５２に示す実施例は、実施例（１−１）（図１参照）で示した本発明の基本的なシステムにおいて、電界強度検出手段を設けたことを特徴とする。受信電界の強度は、Ｓメータ信号を入力手段１ｓおよびＡＤ変換器（ＡＤＣ）２ｓを介してノイズ検出部４に設けた電界強度検出部４４に取り込むことによって検出される。なおＳメータ信号を取り込むとき、ＬＰＦをかけて信号を平滑して置いてもよい。
【００８３】
このシステムでは、電界強度検出手段４４において検出されたＳメータ信号の電界強度に基づいて、ノイズ検出手段４１およびフラグ生成手段４２での信号処理動作を制御する。これにより、受信環境に対応したノイズ除去が可能となり、聴感特性が向上する。
（実施例８−２）
図５３に示す実施例は、実施例（８−１）において、受信電界強度に応じてノイズ検出感度を可変する（感度検出制御４４ｂ）システムを示す。
【００８４】
このシステムでは、Ｓメータ信号をＬＰＦ４ｓを介して電界強度信号生成回路４４ａに入力し、電界強度検出信号を得る。検出信号の強度が低下するにしたがって、即ち受信電界が弱電界になるに従ってリニアに（固定でもよい）検出感度を落としていく。これによってホワイトノイズによる誤検知を防止することができる。この結果、受信環境に対応したノイズ検出が可能となり、ＡＤＦの誤動作対策ともなり、さらに聴感特性の向上が可能となる。
【００８５】
（実施例８−３）
図５４に示す実施例は、図４６〜４９に示す実施例において、受信電界の強度を検出し受信環境に基づいてノイズ検出感度、各種フラグに対して任意の設定が可能な様に構成したシステムを示す。
このシステムでは、外来ノイズの状態と受信電界状況に対応してノイズ検出感度および各種フラグの任意の設定が可能となるため、聴感特性が向上する。
【００８６】
実施形態９
以下に、実施形態１、２および３に示すシステムにおいて、ノイズの頻度を検出する手段を設けた各種の実施例について説明する。
（実施例９−１）
図５５に示す実施例は、図１に示すノイズ除去装置においてノイズの検出部４にノイズの頻度を検出する手段４５を設けたシステムを示す。本実施例では、フラグ生成手段４２において生成されるフラグ（ノイズカットフラグまたはＡＤＦフラグ）の間隔を測定することによって、ノイズ頻度を検出している。
【００８７】
外来ノイズがどの様な頻度でシステムに入ってくるかを予測することは困難である。特に車載環境ではその状況は複雑であり、ノイズ除去装置がかえって信号を劣化させてしまう可能性もある。例えば環境が非常に悪くノイズが長時間に渡って発生している場合、ノイズ除去装置はその機能をＯＦＦ、または軽減する方向に働かなければならないが、以上に述べた装置はそのようになっていない。本実施例ではこの点を考慮して、ノイズの頻度検出手段４５を設け、外来ノイズの検出頻度に対応してノイズ除去動作を制御しうる様にしたものである。
【００８８】
したがってこのシステムでは、外来ノイズの状況に十分対応したノイズ除去が可能なため、聴感特性とノイズ除去システム（ＡＤＦ）の安定性が向上する。
（実施例９−２）
図５６に示す実施例は、図５５に示す装置において検出したノイズ頻度を、ノイズのカット幅制御４５ａに適用したシステムを示す。通常、このシステムでは、ノイズの頻度が高くなると信号処理制御用信号生成回路４ｊにおいてノイズカット幅を狭くして、信号の過剰なカットを防いでいる。その結果本システムでは外来ノイズの状況に効果的に対応して聴感特性の向上を図ることができる。
【００８９】
特にこのシステムは、車載用ラジオのＡＭ放送受信時のノイズ除去に適している。これは次の様な理由による。
一般にＡＭ放送の検波出力に現れるパルス応答は、その周波数特性の必要性から高域が十分に落とされる特性を持っており、このことからパルス応答はその影響を大きく受け非常になまることになる。その結果、検波出力でのパルス幅は１〜２ｍ秒前後と非常に長くなる。一方、繰り返し発生するパルスノイズは車載の場合を考えると、エンジンの回転数に比例し、最大時では繰り返し周波数が１００Ｈｚ以上となることも考えられる。ノイズ除去装置としてはパルス幅が２ｍ秒時は２ｍ秒のカット幅を持とうとするが、この場合、元の信号の１／５の時間をカットしてしまうことになり、信号の切りすぎによる違和感が出てしまう可能性もある。それを防止するために本システムを適用し、ノイズの状況に適切なカットを持たすようにする。
【００９０】
（実施例９−３）
図５７に示す実施例は、図５５に示す装置において検出したノイズ頻度を、ＡＤＦフラグ幅の制御４５ｂに利用したシステムを示す。
ＡＤＦに関しては元々ノイズカット幅よりも長いフラグを形成する必要性があるため、本実施例の装置を適用した場合その効果が大きい。
【００９１】
（実施例９−４）
図５８に示す実施例は、図５５に示す装置において検出したノイズ頻度を、ＡＤＦフラグの時定数の制御４５ｃに利用したシステムを示す。
この実施例の効果は、実施例９−２の場合と殆ど同じであり、特にＡＤＦに関しては元々ノイズカットよりも時定数を長く持たせる必要性があるため、本実施例の装置の必要性は高い。
【００９２】
（実施例９−５）
図５９に示す実施例は、図５５に示す装置において検出したノイズ頻度を、ノイズの検出を停止する場合の制御４５ｄに利用したシステムを示す。
この実施例装置の効果は、実施例９−１の場合と同じであるが、特にノイズが長時間続く場合にシステムをオフとするために適している。
【００９３】
（実施例９−６）
図６０に示す実施例は、図５５に示す装置において検出したノイズ頻度を、ノイズの検出感度制御４５ｅのために利用したシステムを示す。
一般のノイズ除去装置では、音声誤動作（音声に対して誤検知してしまうこと）に対してオーディオＡＧＣを設けて、信号成分のパワーによって検出感度を変化させている。しかしながらそのＡＧＣ量がノイズの影響を受け、オーディオのパワーは同じでもノイズ頻度が高くなればそれに従ってＡＧＣ量が変わり、ノイズ検出感度は低下する（これは動作としては正しい）。本実施例の装置では、このような場合の検出感度の低下を補正できる様にしたものである。
【００９４】
その結果、聴感特性の向上が見られる。
（実施例９−７）
図６１に示す実施例は、図５５に示す装置において検出したノイズ頻度を、ノイズカット幅の制御４５ａ、ＡＤＦフラグ時定数幅の制御４５ｃ、検出感度の制御５４ｅに利用したシステムを示す。
【００９５】
この実施例の装置では、外来ノイズに効果的に対応できるので、聴感特性の向上、ノイズ除去システムの安定性などの点で効果を有する。
（実施例９−８）
図６２に示す実施例は、信号処理制御用信号生成（ＡＤＦ用）回路４ｋで生成されたフラグを利用してノイズ頻度の検出を行う用にしたシステムを示す。
【００９６】
ノイズ頻度検出の手段としては、検出ブロックのＨＰＦ後の波形をダイレクトに見る方法、ノイズカットフラグを見る方法、ＡＤＦフラグを見る方法等、種々の方法があるが、本実施例では、最もパルス幅の広いＡＤＦフラグを利用してノイズ頻度検出を行っている。これは、ＦＭ放送受信時、パルス性ノイズとマルチパス性ノイズの頻度検出の両立性を図るためである。
【００９７】
パルス性ノイズとマルチパス性ノイズの特徴は、図５１に示した通りであり、両者を共に検出するためにはノイズ頻度の検出はマクロ的に行う必要がある。もしミクロ的にノイズ頻度検出を行うと、マルチパスノイズの場合ノイズ頻度がパルスノイズのそれよりも異常な程高くなってしまい、システムの要求が満足できなくなる。
【００９８】
そのため本実施例では、ノイズに対して最も幅の広いＡＤＦフラグを利用してノイズの検出を行う用にしている。
（実施例９−９）
図６３に示す実施例は、図５４に示した実施例８−３のシステムにおいて、さらに頻度検出手段４５を設け、検出したノイズ頻度を、ノイズカット幅の制御、ＡＤＦフラグ時定数幅の制御等に利用したシステムを示す。
【００９９】
本実施例の装置では、ノイズ状況と電波状況を両方監視しながら処理を行うことが出来るので、ノイズ除去装置としは理想的な特性を実現することができる。またユーザの好みにより任意に特性を可変することが出来るので、使い勝手が良いシステムとなる。
実施形態１０
以下に、実施形態１、２および３に示すシステムにおいて、信号系に遅延器５０を配置して、ノイズの検出部４におけるフラグ作成のための時間遅れを解消する実施例について説明する。
【０１００】
（実施例１０−１）
図６４に示す実施例は、ＡＤＣ２とノイズカット部５の間に遅延器５０を設けて、検出部４におけるフラグ作成のための時間遅れの解消をはかったシステムを示している。
通常ノイズ検出部４では、その検出方法としてフィルタ処理等（ＡＤＦ検出も含む）を行うことが標準的にあることから、若干の時間遅れを発生する。そのため、ノイズをカットまたはＡＤＦ入力する際、その遅れ分だけノイズが残ってしまう。本実施例の装置ではそれを防止する目的で遅延器５０を設けたものである。
【０１０１】
したがってこの実施例の装置では、上記の様な検出遅れによるノイズ除去効果の劣化防止が可能となる。
実施形態１１
以下に、実施形態１、２および３に示すシステムにおいて、信号系に遅延器５０ａおよび５０ｂを配置して、ノイズカット部５でノイズがカットされる前に予測部８および切り換えスイッチ９を動作させておくシステムの実施例を説明する。
【０１０２】
（実施例１１−１）
図６５に示す実施例は、ノイズの検出部４とノイズカット部５の間に遅延器５０ｂを配置することにより、ノイズカット以前に、予測部８および切り換えスイッチ部９にＡＤＦフラグの前出しを行うようにしたシステムを示している。このシステムによれば、ノイズカット前にＡＤＦの係数更新を確実に行い、かつ切り換えスイッチ９を確実に切り換えて置き、ノイズ区間のＡＤＦ処理を正常に行うことができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上に各実施形態を示して説明したように、本発明のノイズ除去装置では、ノイズ期間の信号を、ノイズの発生していない期間の信号から予測した信号で置換することによりノイズ除去を行っているため、幅の広いノイズに対しても、聴き手に違和感を与えることなく効果的にノイズを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるノイズ除去装置の第１の実施例のブロック図である。
【図２】図１の装置の動作説明に供する波形図である。
【図３】図２の波形図と共に図１の装置の動作説明に供する波形図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかるノイズ除去装置の第２の実施例のブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかるノイズ除去装置の第３の実施例のブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかるノイズ除去装置の第４の実施例のブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかるノイズ除去装置の第５の実施例のブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態にかかる受信システムの第１の実施例のブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施形態にかかる受信システムの第２の実施例のブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態にかかる受信システムの第３の実施例のブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態にかかる受信システムの第４の実施例のブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態にかかる受信システムの第５の実施例のブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態にかかる受信システムの第６の実施例のブロック図である。
【図１４】図１３に示す装置の一部を詳細に示すブロック図である。
【図１５】図１３に示す装置の一部を詳細に示すブロックである。
【図１６】本発明の第２の実施形態にかかる受信システムの第７の実施例のブロック図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態にかかるノイズ除去装置の第１の実施例のブロック図である。
【図１８】図１７に示すシステムの効果を示すための比較表である。
【図１９】本発明の第３の実施形態にかかるノイズ除去装置の第２の実施例のブロック図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態にかかるノイズ除去装置の第３の実施例の要部ブロック図である。
【図２１】本発明の第３の実施形態にかかるノイズ除去装置の第４の実施例の要部ブロック図である。
【図２２】本発明の第３の実施形態にかかるノイズ除去装置の第５の実施例の要部ブロック図である。
【図２３】本発明の第３の実施形態にかかるノイズ除去装置の第６の実施例の要部ブロック図である。
【図２４】本発明の第４の実施形態として、本発明のノイズ除去装置を備えた受信システムの第１の実施例のブロック図である。
【図２５】本発明の第４の実施形態にかかる受信システムの第２の実施例のブロック図である。
【図２６】本発明の第４の実施形態にかかる受信システムの第３の実施例のブロック図である。
【図２７】本発明の第５の実施形態として、図１に示すノイズカット部の詳細を示す第１の実施例のブロック図である。
【図２８】図２７に示す装置の動作説明に供する波形図である。
【図２９】本発明の第５の実施形態として、図１に示すノイズカット部の詳細を示す第２の実施例のブロック図である。
【図３０】本発明の第５の実施形態として、図１に示すノイズカット部の詳細を示す第３の実施例のブロック図である。
【図３１】本発明の第５の実施形態として、図１に示すノイズカット部の詳細を示す第４の実施例のブロック図である。
【図３２】本発明の第５の実施形態として、図１に示すノイズカット部の詳細を示す第５の実施例のブロック図である。
【図３３】本発明の第６の実施形態にかかるノイズ除去装置の第１の実施例のブロック図である。
【図３４】本発明の第６の実施形態にかかるノイズ除去装置の第２の実施例のブロック図である。
【図３５】本発明の第６の実施形態にかかるノイズ除去装置の第３の実施例の要部ブロック図である。
【図３６】本発明の第６の実施形態にかかるノイズ除去装置の第４の実施例の要部ブロック図である。
【図３７】本発明の第６の実施形態にかかるノイズ除去装置の第５の実施例の要部ブロック図である。
【図３８】本発明の第６の実施形態にかかるノイズ除去装置の第６の実施例の要部ブロック図である。
【図３９】本発明の第６の実施形態にかかるノイズ除去装置の第７の実施例の要部ブロック図である。
【図４０】本発明の第６の実施形態にかかるノイズ除去装置の第８の実施例の要部ブロック図である。
【図４１】本発明の第６の実施形態にかかるノイズ除去装置の第９の実施例の要部ブロック図である。
【図４２】本発明の第６の実施形態にかかるノイズ除去装置の第１０の実施例の要部ブロック図である。
【図４３】本発明の第６の実施形態にかかるノイズ除去装置の第１１の実施例の要部ブロック図である。
【図４４】本発明の第７の実施形態にかかるノイズ除去装置の第１の実施例のブロック図である。
【図４５】本発明の第７の実施形態にかかるノイズ除去装置の第２の実施例の要部ブロック図である。
【図４６】本発明の第７の実施形態にかかるノイズ除去装置の第３の実施例のブロック図である。
【図４７】本発明の第７の実施形態にかかるノイズ除去装置の第４の実施例のブロック図である。
【図４８】本発明の第７の実施形態にかかるノイズ除去装置の第５の実施例のブロック図である。
【図４９】本発明の第７の実施形態にかかるノイズ除去装置の第６の実施例のブロック図である。
【図５０】本発明の第７の実施形態にかかるノイズ除去装置の第７の実施例のブロック図である。
【図５１】図５０に示す装置の動作説明に供する波形図である。
【図５２】本発明の第８の実施形態にかかるノイズ除去装置の第１の実施例のブロック図である。
【図５３】本発明の第８の実施形態にかかるノイズ除去装置の第２の実施例のブロック図である。
【図５４】本発明の第８の実施形態にかかるノイズ除去装置の第３の実施例のブロック図である。
【図５５】本発明の第９の実施形態にかかるノイズ除去装置の第１の実施例のブロック図である。
【図５６】本発明の第９の実施形態にかかるノイズ除去装置の第２の実施例のブロック図である。
【図５７】本発明の第９の実施形態にかかるノイズ除去装置の第３の実施例のブロック図である。
【図５８】本発明の第９の実施形態にかかるノイズ除去装置の第４の実施例のブロック図である。
【図５９】本発明の第９の実施形態にかかるノイズ除去装置の第５の実施例のブロック図である。
【図６０】本発明の第９の実施形態にかかるノイズ除去装置の第６の実施例のブロック図である。
【図６１】本発明の第９の実施形態にかかるノイズ除去装置の第７の実施例のブロック図である。
【図６２】本発明の第９の実施形態にかかるノイズ除去装置の第８の実施例のブロック図である。
【図６３】本発明の第９の実施形態にかかるノイズ除去装置の第９の実施例のブロック図である。
【図６４】本発明の第１０の実施形態にかかるノイズ除去装置の第１の実施例のブロック図である。
【図６５】本発明の第１１の実施形態にかかるノイズ除去装置の第１の実施例のブロック図である。
【符号の説明】
１…入力手段
２…アナログ・デジタル・コンバータ
３…デジタル信号処理装置
３ａ…高周波帯域処理部
３ｂ…ダウンサンプリング部
３ｃ…低周波帯域処理部
４…ノイズ検出部
４ａ…信号保管メモリ
４ｂ…予測部
５…ノイズカット部
５ａ…レジスタ部
５ｂ…０セット部
５ｃ…メモリ
５ｄ…セット部
５ｅ…比較部
５ｆ…リミット部
６…信号整正部
７…信号保管メモリ
７ａ…メモリ量制御部
８…予測部
８ａ…フィルタ部
８ｂ…係数更新部
８ｃ…減算器
８ｄ…ＬＰＦ
８ｅ…リミット部
９…切り換えスイッチ部
１０…デジタルフィルタ
１１…パワー検出部
１２…振幅調整部
１３…ＬＰＦ
１４…ＨＰＦ
１５…加算器
１６…調整制御部
２０…デジタル・アナログ・コンバータ
４１…ノイズ検出手段
４２…フラグ生成手段
４３…種類判別手段
４４…電界強度検出手段
４５…頻度検出手段
２００…信号処理装置
４００…ノイズ除去装置
５００…ＭＰＸ部
【図１】
0004471472.tif 000002
【図２】
0004471472.tif 000003
【図３】
0004471472.tif 000004
【図４】
0004471472.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004471472.tif 000007
【図７】
0004471472.tif 000008
【図８】
0004471472.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004471472.tif 000011
【図１１】
0004471472.tif 000012
【図１２】
0004471472.tif 000013
【図１３】
0004471472.tif 000014
【図１４】
0004471472.tif 000015
【図１５】
0004471472.tif 000016
【図１６】
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【図１７】
0004471472.tif 000018
【図１８】
0004471472.tif 000019
【図１９】
0004471472.tif 000020
【図２０】
0004471472.tif 000021
【図２１】
0004471472.tif 000022
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
0004471472.tif 000030
【図３０】
0004471472.tif 000031
【図３１】
0004471472.tif 000032
【図３２】
0004471472.tif 000033
【図３３】
0004471472.tif 000034
【図３４】
0004471472.tif 000035
【図３５】
0004471472.tif 000036
【図３６】
0004471472.tif 000037
【図３７】
0004471472.tif 000038
【図３８】
0004471472.tif 000039
【図３９】
0004471472.tif 000040
【図４０】
0004471472.tif 000041
【図４１】
0004471472.tif 000042
【図４２】
0004471472.tif 000043
【図４３】
0004471472.tif 000044
【図４４】
0004471472.tif 000045
【図４５】
0004471472.tif 000046
【図４６】
0004471472.tif 000047
【図４７】
0004471472.tif 000048
【図４８】
0004471472.tif 000049
【図４９】
0004471472.tif 000050
【図５０】
0004471472.tif 000051
【図５１】
0004471472.tif 000052
【図５２】
0004471472.tif 000053
【図５３】
0004471472.tif 000054
【図５４】
0004471472.tif 000055
【図５５】
0004471472.tif 000056
【図５６】
0004471472.tif 000057
【図５７】
0004471472.tif 000058
【図５８】
0004471472.tif 000059
【図５９】
0004471472.tif 000060
【図６０】
0004471472.tif 000061
【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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