(57)【要約】【課題】受信信号に含まれる複数のノイズ信号を低減することができるノイズ低減装置およびノイズ低減方法を提供する。【解決手段】実施形態の一態様に係るノイズ低減装置は、検出部と、算出部と、低減部と、を備える。検出部は、受信信号の周波数スペクトルに基づき、受信信号に含まれる複数のノイズ信号の周波数成分を検出する。算出部は、検出部が検出した周波数成分に基づき、係数を算出する。低減部は、算出部が算出した係数に応じて、受信信号から複数のノイズ信号の少なくとも一部であるｎ個（ｎは２以上の正数）のノイズ信号を低減する。【選択図】図１Ａ
2017216510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号の周波数スペクトルに基づき、前記受信信号に含まれる複数のノイズ信号の周波数成分を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記周波数成分に基づき、係数を算出する算出部と、
前記算出部が算出した前記係数に応じて、前記受信信号から前記複数のノイズ信号の少なくとも一部であるｎ個（ｎは２以上の正数）のノイズ信号を低減する低減部と、
を備えることを特徴とするノイズ低減装置。
【請求項２】
前記低減部は、
ｎ個の前記ノイズ信号をそれぞれフィルタリングするｎ個のフィルタを備え、
前記算出部は、
前記検出部が検出したｎ個の前記周波数成分ごとに、ｎ個の前記フィルタごとの前記係数を算出すること
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】
前記検出部は、
ｎ個の前記ノイズ信号の信号レベルを検出し、
前記算出部は、
前記検出部が検出した前記周波数成分および前記信号レベルに基づき、周波数領域の前記係数を算出する係数算出部と、
前記係数算出部が算出した周波数領域の前記係数を時間領域の前記係数に変換する変換部と、を備え、
前記低減部は、
前記変換部が変換した時間領域の前記係数に応じて、時間領域において、前記受信信号からｎ個の前記ノイズ信号を低減すること
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】
前記検出部は、
前記複数のノイズ信号の信号レベルを検出し、
前記算出部は、
前記検出部が検出した前記周波数成分および前記信号レベルに基づき、周波数領域の前記係数を算出し、
前記低減部は、
前記算出部が算出した周波数領域の前記係数に応じて、周波数領域において、前記受信信号からｎ個の前記ノイズ信号を低減すること
を特徴とする請求項１に記載のノイズ低減装置。
【請求項５】
前記検出部は、
前記受信信号の周波数スペクトルの上下側波帯の差分を算出する差分算出部と、
前記差分算出部が算出した前記差分に基づき、前記周波数成分および信号レベルを検出するノイズ検出部と、を備えること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のノイズ低減装置。
【請求項６】
前記ノイズ検出部は、
前記ノイズ信号の前記周波数成分における前記上下側波帯の信号レベル差を前記低減部で低減する前記信号レベルとすること
を特徴とする請求項５に記載のノイズ低減装置。
【請求項７】
受信信号の周波数スペクトルに基づき、前記受信信号に含まれる複数のノイズ信号の周波数成分を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出した前記周波数成分に基づき、係数を算出する算出工程と、
前記算出工程で算出した前記係数に応じて、前記受信信号から前記複数のノイズ信号の少なくとも一部であるｎ個（ｎは２以上の正数）のノイズ信号を低減する低減工程と、
を含むことを特徴とするノイズ低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズ低減装置およびノイズ低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラジオ放送波を受信するシステムが車両に搭載された場合、例えば車両のバッテリーの電力変換時に行うスイッチング処理によるノイズ信号をかかるシステムが受信することがあった。そのため、従来のシステムでは、受信信号に含まれる周波数成分のうち、最も強度が高いピーク周波数の出力強度を下げることで、ノイズ信号を低減している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、最も強度が高いピーク周波数のノイズ信号を低減しているに過ぎない。したがって、例えば受信信号に複数のノイズ信号が含まれる場合、かかるノイズ信号を低減しきれず、受信信号にノイズ信号が残ってしまう可能性があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、受信信号に含まれる複数のノイズ信号を低減することができるノイズ低減装置およびノイズ低減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】
【０００６】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明のノイズ低減装置は、検出部と、算出部と、低減部と、を備える。検出部は、受信信号の周波数スペクトルに基づき、前記受信信号に含まれる複数のノイズ信号の周波数成分を検出する。算出部は、前記検出部が検出した前記周波数成分に基づき、係数を算出する。低減部は、前記算出部が算出した前記係数に応じて、前記受信信号から前記複数のノイズ信号の少なくとも一部であるｎ個（ｎは２以上の正数）の前記ノイズ信号を低減する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、受信信号に含まれる複数のノイズ信号を低減することができるノイズ低減装置およびノイズ低減方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】図１Ａは、第１実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、第１実施形態に係る受信装置が受信する受信信号を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、第１実施形態に係る受信装置によりノイズ信号が除去された受信信号を示す図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、第２実施形態に係るノイズ信号の周波数分布を示す図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係るノイズ低減処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第３実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、第３実施形態に係るノイズ低減処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、変形例に係る受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、変形例に係るノイズ低減処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するノイズ低減装置およびノイズ低減方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
（第１実施形態）
図１Ａ〜図１Ｃを用いて、本発明の第１実施形態に係る受信装置１について説明する。図１Ａは、本実施形態に係る受信装置１の構成を示すブロック図である。また、図１Ｂは、本実施形態に係る受信装置１が受信する受信信号を示す図である。図１Ｃは、本実施形態に係る受信装置１によりノイズ信号が除去された受信信号を示す図である。
【００１１】
かかる受信装置１は、例えば自動車などの車両に搭載される。また、受信装置１は、例えば５２６．５ｋＨｚから１６０６．５ｋＨｚの中波帯を用いて送信される振幅変調されたラジオ放送波（以下、ＡＭラジオ放送波とも記載する）を受信する。ＡＭラジオ放送波には、音声に関する情報（以下、音声データとも記載する）が含まれているものとする。
【００１２】
なお、本実施形態では、かかる受信装置１が車両に搭載される場合について説明するがこれに限定されない。受信装置１は、例えば列車や飛行機などの移動体、あるいはラジオ受信機やパソコンなどの電化製品などに搭載されてもよい。また、受信装置１は、振幅変調された受信信号を受信すればよく、必ずしもラジオ放送波を受信する必要はない。
【００１３】
＜受信装置１＞
図１Ａに示すように受信装置１は、ノイズ低減装置１０と、アンテナ２０と、ＲＦ（Radio  Frequency）部３０とを有する。アンテナ２０は、例えばＡＭラジオ放送波を受信信号として受信する。
【００１４】
ＲＦ部３０は、アンテナ２０を介して受信した受信信号に対して、増幅処理やＡ／Ｄ変換処理、ダウンコンバート等の信号処理を施す。
【００１５】
ノイズ低減装置１０は、受信信号から複数のノイズ信号を低減する。ノイズ低減装置１０は、検出部１１０と、算出部１２０と、低減部１３０とを有する。
【００１６】
検出部１１０は、受信信号の周波数スペクトルに基づき、受信信号に含まれる複数のノイズ信号の周波数成分を検出する。図１Ｂに示すように、受信信号は、搬送周波数ｆｃの搬送波Ｓｃおよび上側波帯Ｗｍ１、下側波帯Ｗｍ２の変調波Ｓｍ１、Ｓｍ２を含む。また、受信信号は、例えばインバータから発生する周期的なノイズ信号Ｓｎ１１〜Ｓｎ１３や、ＤＣＤＣコンバータから発生するノイズ信号Ｓｎ２など、複数のノイズ信号を含む。以下、ノイズ信号Ｓｎ１１〜Ｓｎ１３、Ｓｎ２をまとめてノイズ信号Ｓｎと記載する。ノイズ信号Ｓｎは、特定の周波数でピークを有する、いわゆるピーク性ノイズである。
【００１７】
検出部１１０は、例えば閾値と受信信号の周波数スペクトルとを比較することで、複数のノイズ信号Ｓｎの周波数成分および信号レベルを検出する。なお、図１Ｂでは、ノイズ信号Ｓｎが４つである場合を図示している。
【００１８】
算出部１２０は、検出部１１０が検出した周波数成分および信号レベルに基づき、係数を算出する。かかる係数は、例えば低減部１３０で行われるフィルタリング処理のフィルタ係数である。算出部１２０は、検出部１１０が検出した周波数成分における受信信号の信号レベルを、検出部１１０が検出した信号レベルに応じて低減するよう、係数を算出する。なお、係数は、検出部１１０がノイズ信号Ｓｎを算出するごとに算出してもよいが、ノイズとなる周波数が変わる可能性があるタイミングで行うことがより好ましい。かかるタイミングは、たとえば車両起動時、コンバータ（電圧変換）の動作条件等が変わる時、時間変動（温度変化等の要因）の可能性を見込んだ所定時間毎等のタイミング等が挙げられる。
【００１９】
低減部１３０は、算出部１２０が算出した係数に応じて、受信信号から複数のノイズ信号Ｓｎの少なくとも一部であるｎ個（ｎは２以上の正数）のノイズ信号Ｓｎを低減する。低減部１３０は、例えばフィルタを有し、算出部１２０が算出した係数をフィルタ係数とすることで、受信信号からノイズ信号Ｓｎを低減する。複数のノイズ信号Ｓｎを低減した受信信号は、図１Ｃに示すように、複数のノイズ信号Ｓｎ１１〜Ｓｎ１３、Ｓｎ２が低減され、搬送信号Ｓｃおよび変調信号Ｓｍ１、Ｓｍ２を含む信号となる。なお、図１Ｃでは、低減部１３０は、ｎ＝４、すなわち検出した全てのノイズ信号Ｓｎを除去しているが、これに限定されない。低減部１３０は、たとえば２個のノイズ信号Ｓｎを低減するなど、検出したノイズ信号Ｓｎの少なくとも一部を低減してもよい。
【００２０】
このように、実施形態に係る受信装置１のノイズ低減装置１０は、複数のノイズ信号Ｓｎの周波数成分を検出する。また、ノイズ低減装置１０は、検出した周波数成分に基づいた係数に応じて、受信信号から複数のノイズ信号Ｓｎを低減する。これにより、ノイズ低減装置１０は、受信信号から複数のノイズ信号Ｓｎを低減することができる。
【００２１】
（第２実施形態）
図２〜図４を用いて第２実施形態に係る受信装置１Ａについて説明する。図２は、第２実施形態に係る受信装置１Ａの構成を示すブロック図である。なお、図１に示す受信装置１と同じ構成要素には同一符号を付し説明を省略する。
【００２２】
＜受信装置１Ａ＞
図２に示す受信装置１Ａは、ノイズ低減装置１０Ａを備える。ノイズ低減装置１０Ａは、検出部１１０Ａと、算出部１２０Ａと、低減部１３０Ａと、記憶部１４０とを有する。
【００２３】
検出部１１０Ａは、解析部１１１と、差分算出部１１２と、ノイズ検出部１１３とを有する。また、低減部１３０Ａは、ｎ個の第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎを有する。なお、図２では、ｎ＝４の場合を示している。
【００２４】
解析部１１１は、受信信号の周波数スペクトルを解析する。解析部１１１は、受信信号に対して、ＦＦＴ（Fast  Fourier  Transform：高速フーリエ変換）処理を行うことで、各周波数成分におけるスペクトル強度を算出する。
【００２５】
差分算出部１１２は、受信信号の周波数スペクトルの上側波帯Ｗｍ１および下側波帯Ｗｍ２の差分を算出する。ここで、受信装置１Ａは、ＡＭラジオ放送波を受信信号として受信する。図１Ｂに示すように、ＡＭラジオ放送では、搬送周波数ｆｃを中心とし、所定の帯域幅Ｗｍ１、Ｗｍ２で信号が送信される。ここでは、所定帯域幅が１５ｋＨｚ（ｆｃ±７．５ｋＨｚ）であるものとする。
【００２６】
また、ＡＭラジオ放送で送信される信号は、搬送周波数ｆｃから高周波側の帯域幅Ｗｍ１（上側波帯）と低周波側の帯域幅Ｗｍ２（下側波帯）とでそれぞれ同じ周波数分布となる。
【００２７】
本実施形態では、かかる点に着目し、受信信号の上下側波帯Ｗｍ１、Ｗｍ２のスペクトル強度の差分を算出することで、受信信号の変調成分を低減し、ノイズ成分の検出精度を向上させる。
【００２８】
具体的に、差分算出部１１２は、受信信号の上下側波帯Ｗｍ１、Ｗｍ２のスペクトル強度のうち、搬送周波数ｆｃから等距離に位置する上下側波帯Ｗｍ１、Ｗｍ２のスペクトル強度の差分を算出する。差分算出部１１２は、例えば搬送周波数ｆｃから等距離に位置する上側波帯Ｗｍ１から下側波帯Ｗｍ２を減算した結果を差分として算出する。
【００２９】
上述したように、ＡＭラジオ放送で送信される信号は上下側波帯Ｗｍ１、Ｗｍ２で搬送周波数ｆｃを中心とする線対称の周波数分布を有する。そのため、例えば受信信号の上下側波帯Ｗｍ１、Ｗｍ２の差分を算出すると、差分の周波数分布は、図３に示すように、ＡＭラジオ放送で送信される変調信号Ｓｍ１、Ｓｍ２のスペクトル強度がほぼゼロとなり、複数のノイズ信号Ｓｎが残存した分布となる。なお、図３は、ノイズ信号Ｓｎの周波数分布を示す図である。また、搬送周波数ｆｃのスペクトル強度は、例えばノッチフィルタなどで除去するなどして、スペクトル強度の補正やノイズの検出等には用いないものとする。
【００３０】
ノイズ検出部１１３は、差分算出部１１２が算出した差分の絶対値と閾値Ｔｈ１とを比較する。なお、絶対値を算出する前の差分が負の場合は下側波帯の周波数成分とし、正の場合は上側波帯の周波数成分とする。ノイズ検出部１１３は、閾値Ｔｈ１以上のスペクトル強度の周波数成分をノイズ信号Ｓｎの周波数成分とする。また、検出した周波数成分のスペクトル強度Ｌ、すなわち検出した周波数成分における上下側波帯の信号レベル差Ｌをノイズ信号の信号レベルとする。
【００３１】
このように、差分算出部１１２が受信信号の上下側波帯Ｗｍ１、Ｗｍ２の差分を算出し、ノイズ検出部１１３が当該差分に基づいて複数のノイズ信号Ｓｎを検出することで、より高精度にノイズを検出することができる。
【００３２】
算出部１２０Ａは、ノイズ検出部１１３が検出した周波数成分および信号レベルに基づき、周波数成分ごとに係数を算出する。ここで、係数は、低減部１３０Ａの第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎそれぞれのフィルタ係数である。算出部１２０Ａは、例えば記憶部１４０が記憶する係数データベース（ＤＢ）１４１に応じて係数を選択することで、当該係数を算出する。
【００３３】
係数ＤＢ１４１は、周波数成分および信号レベルごとに係数を記憶する。算出部１２０Ａは、ノイズ検出部１１３が検出した周波数成分および信号レベルに基づき、係数ＤＢ１４１を参照して係数を選択する。算出部１２０Ａは、ノイズ検出部１１３が検出した複数のノイズ信号Ｓｎごとに係数ＤＢ１４１を参照して係数を選択する。
【００３４】
ここで、ノイズ検出部１１３が検出したノイズ信号Ｓｎの個数Ｍが、ノイズ低減装置１０Ａで低減できるノイズ信号の個数ｎより多い場合（Ｍ＞ｎ）について説明する。このとき、ノイズ低減装置１０Ａは、例えば信号レベルが大きい順にｎ個のノイズ信号Ｓｎを低減するようにする。すなわち、算出部１２０Ａは、信号レベルが大きい順に、ノイズ信号Ｓｎの周波数成分および信号レベルに応じたｎ個の係数を選択する。
【００３５】
これにより、ノイズ低減装置１０Ａは、信号レベルの大きさに応じてノイズ信号Ｓｎを低減することができる。
【００３６】
あるいは、ノイズ低減装置１０Ａが、聴感特性に応じた優先順位で、低減するｎ個のノイズ信号Ｓｎを選択するようにしてもよい。上述したように、ＡＭラジオ放送波には音声データが含まれる。そこで、ノイズ低減装置１０Ａが音声の聴感特性に応じてノイズ信号Ｓｎを低減することで、ユーザがより聞き取りやすい周波数成分のノイズ信号Ｓｎを優先して低減することができる。
【００３７】
具体的には、例えば算出部１２０Ａは、受信装置１Ａの後段の復調部（図示せず）で行われるハイカット処理に応じた優先順位でｎ個のノイズ信号Ｓｎの周波数成分ごとに係数を選択する。
【００３８】
なお、ここでは、検出部１１０Ａが検出するノイズ信号Ｓｎの個数Ｍが第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎの個数より多いとしたが、これに限定されない。ノイズ信号Ｓｎの個数Ｍが第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎの個数ｎより少なくてもよい。この場合、算出部１２０Ａは、例えば第１〜第Ｍフィルタ１３１〜１３Ｍの係数を選択する。また、ノイズ低減装置１０Ａは、残りの第（Ｍ＋１）〜第ｎフィルタ１３（Ｍ＋１）〜１３ｎを動作させないようにする。あるいは、第（Ｍ＋１）〜第ｎフィルタ１３（Ｍ＋１）〜１３ｎが入力信号である受信信号と同じ信号を出力するように、算出部１２０Ａが係数を選択してもよい。
【００３９】
低減部１３０Ａの第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎは、例えばＦＩＲ（Finite  Impulse  Response）ノッチフィルタであり、受信信号からピーク性ノイズをそれぞれ低減する。第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎは、それぞれ直列に接続される。第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎは、算出部１２０Ａが選択した各係数に応じて、ｎ個のノイズ信号Ｓｎをそれぞれ順番にフィルタリングする。
【００４０】
記憶部１４０は、係数ＤＢ１４１や閾値Ｔｈ１などノイズ低減装置１０Ａの各部が行う処理に必要な情報を記憶する。また、記憶部１４０は、ノイズ低減装置１０Ａの各部が行った処理結果を記憶する。記憶部１４０は、例えばＲＡＭ（Random  Access  Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置である。
【００４１】
なお、ここでは、ノイズ低減装置１０Ａが記憶部１４０を備えるものとしたが、これに限定されない。例えば受信装置１Ａが記憶部１４０を備えていてもよい。
【００４２】
＜ノイズ低減処理＞
図４を用いてノイズ低減装置１０Ａが行うノイズ低減処理について説明する。図４は、本実施形態に係るノイズ低減処理を示すフローチャートである。ノイズ低減処理は、例えば、アンテナ２０が受信信号を受信した場合にノイズ低減処理を実行する。ノイズ低減処理は、受信装置１Ａが受信信号を受信している間、所定周期で繰り返し実行される。
【００４３】
まず、ノイズ低減装置１０Ａは、受信信号の周波数を解析する（ステップＳ１０１）。ノイズ低減装置１０Ａは、解析結果に基づき、受信信号の上下側波帯Ｗｍ１、Ｗｍ２の差分を算出する（ステップＳ１０２）。ノイズ低減装置１０Ａは、算出した差分の絶対値と閾値Ｔｈ１とを比較する（ステップＳ１０３）。差分の絶対値が閾値Ｔｈ１より小さい場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、ノイズ低減装置１０Ａは処理を終了する。
【００４４】
一方、差分の絶対値が閾値Ｔｈ１以上の場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、ノイズ低減装置１０Ａは絶対値が閾値Ｔｈ１を超える差分の周波数成分と信号レベルを複数検出する（ステップＳ１０４）。ノイズ低減装置１０Ａは、検出した複数の周波数成分ごとに係数を選択する（ステップＳ１０５）。ノイズ低減装置１０Ａは、選択した係数に応じて、ノイズ信号Ｓｎの周波数成分ごとに受信信号から複数のノイズ信号Ｓｎのうち少なくともｎ個のノイズ信号Ｓｎを低減し（ステップＳ１０６）、処理を終了する。
【００４５】
なお、ステップＳ１０３にて、差分の絶対値が閾値Ｔｈ１より小さい場合に、ノイズ低減装置１０Ａが処理を終了するとしたが、これに限定されない。差分の絶対値が閾値Ｔｈ１より小さい場合、ノイズ低減装置１０Ａは、受信信号にノイズ信号Ｓｎが含まれないと判定する。そのため、ノイズ低減装置１０Ａが、ＲＦ部３０が生成した受信信号をそのまま後段の処理部（図示せず）に出力するようにすればよい。
【００４６】
以上のように、第２実施形態に係るノイズ低減装置１０Ａでは、ｎ個の第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎを用いてノイズ信号Ｓｎを低減することで、複数のノイズ信号Ｓｎを受信信号から低減することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態では、受信信号の上下側波帯Ｗｍ１、Ｗｍ２の差分Ｌをノイズ信号Ｓｎの信号レベルとした。これにより、ノイズ低減装置１０Ａは、例えばノイズ信号Ｓｎの周波数成分における受信信号を所定レベルだけ低減する場合に比べ、精度よくノイズ信号Ｓｎを低減することができる。また、例えばノイズ信号Ｓｎの周波数成分における受信信号の信号レベルを「０」にする場合に比べ、受信信号の周波数スペクトルの連続性を維持することができ、受信信号の受信精度を向上させることができる。なお、求められるノイズ信号Ｓｎの低減精度や受信信号の受信精度によっては、低減部１３０Ａで低減する受信信号の信号レベルを、所定レベルだけ低減するようにしたり、受信信号の信号レベルが「０」になるように低減するようにしたりしてもよい。
【００４８】
（第３実施形態）
図５および図６を用いて第３実施形態に係る受信装置１Ｂについて説明する。図５は、第３実施形態に係る受信装置１Ｂの構成を示すブロック図である。なお、図２に示す受信装置１Ａと同じ構成要素には同一符号を付し説明を省略する。
【００４９】
＜受信装置１Ｂ＞
図５に示す受信装置１Ｂは、ノイズ低減装置１０Ｂを備える。ノイズ低減装置１０Ｂは、算出部１２０Ｂと、低減部１３０Ｂと、記憶部１４０Ｂとを有する。算出部１２０Ｂは、係数算出部１２１と変換部１２２とを有する。低減部１３０Ｂは、フィルタ１３１Ｂを有する。
【００５０】
係数算出部１２１は、ノイズ検出部１１３が検出した複数のノイズ信号Ｓｎの周波数成分および信号レベルに基づき、周波数領域の係数を算出する。係数算出部１２１は、ノイズ検出部１１３が検出した複数のノイズ信号Ｓｎの少なくともｎ個（ｎは２以上の正数）の周波数成分の信号レベルを、ノイズ検出部１１３が検出した信号レベルだけ低減する係数を算出する。なお、ここで算出する係数は１つであるとする。また、ここでは、ノイズ検出部１１３が検出した全てのノイズ信号Ｓｎの信号レベルを低減するものとする。
【００５１】
例えば係数算出部１２１は、図２に示す算出部１２０Ａが算出する第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎの周波数領域における各係数を足し合わせた係数を低減部１３０Ｂの係数αとして算出する。
【００５２】
変換部１２２は、係数算出部１２１が算出した周波数領域の係数を時間領域の係数に変換する。変換部１２２は、例えばＩＦＦＴ（Inverse  Fast  Fourier  Transform：高速逆フーリエ変換）処理を行う。
【００５３】
例えば変換部１２２は、周波数領域の係数αに逆フーリエ変換を施し、時間領域の係数βを算出する。
【００５４】
低減部１３０Ｂは、上述したように１つのフィルタ１３１Ｂを有する。フィルタ１３１Ｂは、例えばＦＩＲノッチフィルタである。フィルタ１３１Ｂは、変換部１２２が変換した時間領域の係数βに応じて、受信信号から複数のノイズ信号Ｓｎのうち少なくともｎ個のノイズ信号Ｓｎを低減する。
【００５５】
記憶部１４０Ｂは、係数ＤＢ１４１を有していない点を除き、図２に示す記憶部１４０と同じである。
【００５６】
＜ノイズ低減処理＞
図６を用いてノイズ低減装置１０Ｂが行うノイズ低減処理について説明する。図６は、本実施形態に係るノイズ低減処理を示すフローチャートである。なお、図４に示すノイズ低減処理と同じ処理については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００５７】
ノイズ低減装置１０Ｂは、ステップＳ１０４で検出したノイズ信号Ｓｎの周波数成分において、検出したノイズ信号Ｓｎの信号レベルＬを低減する周波数領域の係数αを算出する（ステップＳ２０１）。ノイズ低減装置１０Ｂは、周波数領域の係数αを時間領域の係数βに変換する（ステップＳ２０２）。ノイズ低減装置１０Ｂは、時間領域の係数βに応じて、受信信号からｎ個のノイズ信号Ｓｎを低減し（ステップＳ２０３）、処理を終了する。
【００５８】
以上のように、本実施形態に係るノイズ低減装置１０Ｂは、周波数領域で算出した係数αを時間領域の係数βに変換することで、例えば１つのフィルタ１３１Ｂでｎ個のノイズ信号Ｓｎを低減することができる。これにより、第２実施形態のノイズ低減装置１０Ａに比べて低減部１３０Ｂの処理量および回路規模を低減することができる。
【００５９】
また、ノイズ低減装置１０Ａでは、例えば係数ＤＢ１４１を参照して係数を選択するが、本実施形態に係るノイズ低減装置１０Ｂは、ノイズ信号Ｓｎの周波数成分ごとの係数を足し合わせて係数αを算出する。これにより、例えば係数ＤＢ１４１に記憶されていない周波数成分のノイズ信号Ｓｎであっても、確実に受信信号から低減することができる。
【００６０】
また、ノイズ低減装置１０Ａでは、低減できるノイズ信号Ｓｎの数は、低減部１３０Ａが有する第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎの個数に等しい。一方、本実施形態に係るノイズ低減装置１０Ｂでは、ノイズ信号Ｓｎの個数にかかわらず係数αを算出できる。そのため、フィルタ１３１Ｂが１つであっても検出部１１０Ａが検出した全ての複数のノイズ信号Ｓｎを低減することができる。
【００６１】
なお、本実施形態に係るノイズ低減装置１０Ｂでは、低減部１３０Ｂのフィルタ１３１Ｂを１つとしたが、これに限定されない。複数のノイズ信号Ｓｎを低減する係数をまとめて時間領域の係数に変換すればよく、例えば低減部１３０Ｂのフィルタを２つ以上としてもよい。
【００６２】
（変形例）
次に、図７および図８を用いて、第３実施形態の変形例について説明する。図７は、本変形例に係る受信装置１Ｃの構成を示すブロック図である。本変形例の受信装置１Ｃは、周波数領域においてノイズ信号Ｓｎを低減する点において、時間領域でノイズ信号Ｓｎを低減する受信装置１Ｂと異なる。
【００６３】
受信装置１Ｃは、ノイズ低減装置１０Ｃを有する。ノイズ低減装置１０Ｃは、算出部１２０Ｃと、低減部１３０Ｃと、領域変換部１５０と、逆変換部１６０とを有する。
【００６４】
算出部１２０Ｃは、変換部１２２を有していない点を除き、算出部１２０Ｂと同じである。算出部１２０Ｃは、周波数領域の係数αを算出する。
【００６５】
領域変換部１５０は、受信信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。領域変換部１５０は、受信信号に対して、ＦＦＴ処理を行うことで、周波数領域の受信信号を生成する。
【００６６】
低減部１３０Ｃは、周波数領域の係数αに応じて、周波数領域において、受信信号からｎ個のノイズ信号Ｓｎを低減する減衰器を有する。低減部１３０Ｃは、周波数領域の受信信号から、係数αに応じてｎ個のノイズ信号Ｓｎを低減する。
【００６７】
逆変換部１６０は、ｎ個のノイズ信号Ｓｎが低減された周波数領域の受信信号を、時間領域の受信信号に変換する。逆変換部１６０は、ｎ個のノイズ信号Ｓｎが低減された受信信号に対してＩＦＦＴ処理を施すことで、ｎ個のノイズ信号Ｓｎが低減された時間領域の受信信号を生成する。
【００６８】
＜ノイズ低減処理＞
図８を用いてノイズ低減装置１０Ｃが行うノイズ低減処理について説明する。図８は、本変形例に係るノイズ低減処理を示すフローチャートである。なお、図６に示すノイズ低減処理と同じ処理については同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６９】
ノイズ低減装置１０Ｃは、ステップＳ２０１で周波数領域の係数αを算出すると、次に受信信号を周波数領域の信号に変換する（ステップＳ３０１）。ノイズ低減装置１０Ｃは、係数αに応じて、周波数領域において受信信号からノイズ信号Ｓｎを低減する（ステップＳ３０２）。ノイズ低減装置１０Ｃは、ノイズ信号Ｓｎを低減した受信信号を時間領域の受信信号に変換し（ステップＳ３０３）、処理を終了する。
【００７０】
なお、ここでは、ステップＳ２０１で係数αを算出した後に、ステップＳ３０１で受信信号を周波数領域の信号に変換するとしたが、これに限定されない。ステップＳ３０２で受信信号からノイズ信号Ｓｎを低減する前までに、周波数領域の受信信号に変換すればよく、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の間に行ってもよい。あるいは、これらの処理と並列に処理を行ってもよい。
【００７１】
以上のように、本変形例に係るノイズ低減装置１０Ｃは、第３実施形態に係るノイズ低減装置１０Ｂと同様の効果が得られるとともに、周波数領域においても受信信号から複数のノイズ信号Ｓｎを低減することができる。
【００７２】
なお、上記変形例では、ノイズ信号Ｓｎを低減した受信信号に対して時間領域に戻す処理を行うとしたが、かかる処理を省略することもできる。例えば後段の処理で周波数領域の受信信号に対して信号処理が施される場合は、ノイズ低減装置１０Ｃは、周波数領域の受信信号を後段の処理部（図示せず）に出力するようにしてもよい。この場合、逆変換部１６０を省略することができる。
【００７３】
また、上記変形例では、解析部１１１および領域変換部１５０のそれぞれが、ＦＦＴ処理を行うとしたが、これに限定されない。例えば領域変換部１５０で変換した周波数領域の受信信号を用いて、差分算出部１１２が受信信号の上下側波帯Ｗｍ１、Ｗｍ２の差分を算出する等、解析部１１１および領域変換部１５０の処理を統合することもできる。
【００７４】
以上のように、各実施形態および変形例に係るノイズ低減装置１０、１０Ａ〜１０Ｃは、検出部１１０、１１０Ａと、算出部１２０、１２０Ａ〜１２０Ｃと、低減部１３０、１３０Ａ〜１３０Ｃとを備える。検出部１１０、１１０Ａは、受信信号の周波数スペクトルに基づき、受信信号に含まれる複数のノイズ信号Ｓｎの周波数成分を検出する。算出部１２０、１２０Ａ〜１２０Ｃは、検出部１１０、１１０Ａが検出した周波数成分に基づき、係数を算出する。低減部１３０、１３０Ａ〜１３０Ｃは、算出部１２０、１２０Ａ〜１２０Ｃが算出した係数に応じて、受信信号から複数のノイズ信号Ｓｎのうちｎ個（ｎは１以上の正数）のノイズ信号Ｓｎを低減する。
【００７５】
これにより、各実施形態および変形例に係るノイズ低減装置１０、１０Ａ〜１０Ｃは、受信信号から複数のノイズ信号Ｓｎを低減することができる。
【００７６】
また、第２実施形態に係るノイズ低減装置１０Ａの低減部１３０Ａは、ｎ個のノイズ信号Ｓｎをそれぞれフィルタリングするｎ個の第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎを備える。また、算出部１２０Ａは、検出部１１０Ａが検出したｎ個の周波数成分ごとに、ｎ個の第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎごとの係数を算出する。
【００７７】
このように、ノイズ低減装置１０Ａは、ｎ個の第１〜第ｎフィルタ１３１〜１３ｎを用いてノイズ信号Ｓｎを低減することで、複数のノイズ信号Ｓｎを受信信号から低減することができる。
【００７８】
また、第３実施形態に係るノイズ低減装置１０Ｂの検出部１１０Ａは、ｎ個のノイズ信号Ｓｎの信号レベルを検出する。また、算出部１２０Ｂは、係数算出部１２１と、変換部１２２とを備える。係数算出部１２１は、検出部１１０Ａが検出した周波数成分および信号レベルに基づき、周波数領域の係数αを算出する。変換部１２２は、係数算出部１２１が算出した周波数領域の係数αを時間領域の係数βに変換する。また、低減部１３０Ｂは、変換部１２２が変換した時間領域の係数βに応じて、時間領域において、受信信号からｎ個のノイズ信号Ｓｎを低減する。
【００７９】
このように、ノイズ低減装置１０Ｂは、周波数領域で算出した係数αを時間領域の係数βに変換することで、例えば１つのフィルタ１３１Ｂでｎ個のノイズ信号Ｓｎを低減することができる。これにより、第３実施形態のノイズ低減装置１０Ｂの処理量および回路規模を低減することができる。
【００８０】
また、変形例に係るノイズ低減装置１０Ｃの検出部１１０Ａは、ｎ個のノイズ信号Ｓｎの信号レベルを検出する。また、算出部１２０Ｃは、検出部１１０Ａが検出した周波数成分および信号レベルに基づき、周波数領域の係数αを算出する。低減部１３０Ｃは、算出部１２０Ｃが算出した周波数領域の係数βに応じて、周波数領域において、受信信号からｎ個のノイズ信号Ｓｎを低減する。
【００８１】
このように、変形例に係るノイズ低減装置１０Ｃは、第３実施形態に係るノイズ低減装置１０Ｂと同様の効果が得られるとともに、周波数領域においても受信信号から複数のノイズ信号Ｓｎを低減することができる。
【００８２】
また、各実施形態および変形例に係るノイズ低減装置１０Ａ〜１０Ｃの検出部１１０Ａは、差分算出部１１２と、ノイズ検出部１１３とを備える。差分算出部１１２は、受信信号の周波数スペクトルの上下側波帯Ｗｍ１、Ｗｍ２の差分を算出する。ノイズ検出部１１３は、差分算出部１１２が算出した差分に基づき、周波数成分および信号レベルを検出する。
【００８３】
このように、差分算出部１１２が受信信号の上下側波帯Ｗｍ１、Ｗｍ２の差分を算出し、ノイズ検出部１１３が当該差分に基づいて複数のノイズ信号Ｓｎを検出することで、より高精度にノイズを検出することができる。
【００８４】
また、各実施形態および変形例に係るノイズ低減装置１０Ａ〜１０Ｃのノイズ検出部１１３は、ノイズ信号Ｓｎの周波数成分における上下側波帯Ｗｍ１、Ｗｍ２の信号レベル差Ｌを低減部１３０Ａ〜１３０Ｃで低減する信号レベルとする。
【００８５】
これにより、ノイズ低減装置１０Ａ〜１０Ｃは、例えばノイズ信号Ｓｎの周波数成分における受信信号を所定レベルだけ低減する場合に比べ、精度よくノイズ信号Ｓｎを低減することができる。
【００８６】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１  受信装置
１０  ノイズ低減装置
１１０  検出部
１１１  解析部
１１２  差分算出部
１１３  ノイズ検出部
１２０  算出部
１２１  係数算出部
１２２  変換部
１３０  低減部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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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