(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号に混入しているノイズを除去するノイズキャンセラであって、
前記入力信号に混入している前記ノイズのノイズ混入期間を検出するノイズ期間検出手段と、
前記ノイズ混入期間の間、前記入力信号をホールドしてホールド信号成分を出力するホールド手段と、
前記ノイズ混入期間に続けて補間期間を設定する補間期間設定手段と、
前記補間期間の開始時点で、前記ホールド信号成分と入力信号との差を検出し、前記差を初期値として、前記ホールド信号成分に比例する変化量に従って、前記補間期間の間、減衰又は上昇する補間信号を生成する補間信号生成手段と、
前記補間期間の間、前記補間信号と前記入力信号との乖離量を検出し、前記乖離量が０となる時点を前記補間期間の終了時点として前記補間期間設定手段に指示する誤差検出手段と、
出力信号として、前記ノイズ混入期間と補間期間以外の期間では前記入力信号、前記ノイズ混入期間では前記ホールド信号成分、前記補間期間では前記補間信号を切替えて出力するセレクタ手段と、
を具備することを特徴とするノイズキャンセラ。
【請求項２】
前記変化量は、前記入力信号の最高周波数に対応する周期を複数分割する数と前記差の比に相当する値であることを特徴とする請求項１に記載のノイズキャンセラ。
【請求項３】
入力信号に混入しているノイズを除去するノイズキャンセラのノイズ除去方法であって、
前記入力信号に混入している前記ノイズのノイズ混入期間を検出するノイズ期間検出工程と、
前記ノイズ混入期間の間、前記入力信号をホールドしてホールド信号成分を出力するホールド工程と、
前記ノイズ混入期間に続けて補間期間を設定する補間期間設定工程と、
前記補間期間の開始時点で、前記ホールド信号成分と入力信号との差を検出し、前記差を初期値として、前記ホールド信号成分に比例する変化量に従って、前記補間期間の間、減衰又は上昇する補間信号を生成する補間信号生成工程と、  前記補間期間の間、前記補間信号と前記入力信号との乖離量を検出し、前記乖離量が０となる時点を前記補間期間の終了時点として前記補間期間設定工程に指示する誤差検出工程と、
出力信号として、前記ノイズ混入期間と補間期間以外の期間では前記入力信号、前記ノイズ混入期間では前記ホールド信号成分、前記補間期間では前記補間信号を切替えて出力するセレクタ工程と、
を具備することを特徴とするノイズ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号に混入したノイズを除去するノイズキャンセラに関する。
【背景技術】
【０００２】
信号処理技術分野では、処理すべき入力信号に混入している外来ノイズを除去することが重要である。
【０００３】
例えば、自動車に搭載される車載型の放送受信機等では、イグニッションノイズ等の外来ノイズの影響を受けやすい。そのため、一般に、受信した高周波数の受信信号（ＲＦ受信信号）と同調周波数の局発信号とを混合して周波数変換することで得られる中間周波信号（ＩＦ信号）に対して、直ちに検波及び復調等の処理を行わず、中間周波信号に混入している外来ノイズをノイズキャンセラで除去してから、検波及び復調等の処理を行っている。
【０００４】
図１（Ａ）は、車載型の放送受信機等に一般に設けられている従来のノイズキャンセラの構成を表したブロック図、図１（Ｂ）は、そのノイズキャンセラの機能を表したタイミングチャートである。従来のノイズキャンセラは、ディレー回路ＤＬＹとホールド部１とホールド制御部２とで構成されている。
【０００５】
ホールド制御部２は、中間周波信号（入力信号）Ｓinに混入しているノイズＮzをハイパスフィルタ２ａで抽出し、抽出したノイズＮzを平滑回路２ｂで平滑化することで平滑ノイズＡＮzを生成した後、その平滑ノイズＡＮzと所定の閾値ＴＨＤとを比較器２ｃで比較し、平滑ノイズＡＮzのレベルが閾値ＴＨＤより大きくなる期間をノイズ混入期間τとして検出して、論理“Ｈ”となるホールドゲート信号ＨＤＧＴを出力する。
【０００６】
ディレー回路ＤＬＹは、ホールド制御部２がホールドゲート信号ＨＤＧＴを生成して出力するのに要する時間遅延を補正するための遅延時間有しており、その遅延時間分遅らせた入力信号Ｓdinをホールド部１に供給する。
【０００７】
ホールド部１は、ホールドゲート信号ＨＤＧＴが論理“Ｌ”のときには、ディレー回路ＤＬＹからの入力信号Ｓdinをそのまま通過させ、出力信号Ｓoutとして検波器等へ出力する。一方、ホールドゲート信号ＨＤＧＴが論理“Ｈ”のときにはホールド動作を継続し、ホールド信号成分Ｓhldを出力信号Ｓoutとして検波器等へ出力する。すなわち、ホールド部１は、ホールドゲート信号ＨＤＧＴが論理“Ｌ”から“Ｈ”に反転する時点（ノイズＮzの検出時点）ｔ１に、入力信号Ｓdinの信号成分をホールドすると共に、ホールドゲート信号ＨＤＧＴが論理“Ｈ”となっている間、そのホールドした一定レベルのホールド信号成分Ｓhldを出力し、ゲート信号ＨＤＧＴが論理“Ｈ”から“Ｌ”に再び反転する時点（ノイズＮzの終了時点）ｔ２でホールド動作を終了して、再び入力信号Ｓdinを出力信号Ｓoutとして出力することによって、ノイズ混入期間τのノイズＮzを除去することとしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記従来のノイズキャンセラでは、ノイズ混入期間τが終了した時点ｔ２において、ホールド部１の出力信号Ｓoutがホールド信号成分Ｓhldから入力信号Ｓin（別言すればＳdin）に切替えられるため、出力信号Ｓoutの波形が不連続となり、高周波数のノイズ成分が新たに発生する問題がある。
【０００９】
すなわち、ノイズ混入期間τで一定レベルに保持されていたホールド信号成分Ｓhldが、ノイズ混入期間τの終了（ホールド解除）時点ｔ２で急激に入力信号Ｓin（別言すればＳdin）に切替えられるため、外来ノイズＮzの除去がなされても、出力信号Ｓoutの時点ｔ２での波形が不連続となり、高周波数のノイズ成分が新たに発生する。このため、出力信号Ｓoutに基づいて検波及び復調等の処理を行うと、検波信号と復調信号に歪みが発生し、受信品質を向上させることが困難となる等の問題があった。
【００１０】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、入力信号に対するホールド処理に際に、高周波数のノイズ成分を新たに内部生成することのないノイズキャンセラ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】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、入力信号に混入しているノイズを除去するノイズキャンセラであって、前記入力信号に混入している前記ノイズのノイズ混入期間を検出するノイズ期間検出手段と、前記ノイズ混入期間の間、前記入力信号をホールドしてホールド信号成分を出力するホールド手段と、前記ノイズ混入期間に続けて補間期間を設定する補間期間設定手段と、前記補間期間の開始時点で、前記ホールド信号成分と入力信号との差を検出し、前記差を初期値として、前記ホールド信号成分に比例する変化量に従って、前記補間期間の間、減衰又は上昇する補間信号を生成する補間信号生成手段と、前記補間期間の間、前記補間信号と前記入力信号との乖離量を検出し、前記乖離量が０となる時点を前記補間期間の終了時点として前記補間期間設定手段に指示する誤差検出手段と、出力信号として、前記ノイズ混入期間と補間期間以外の期間では前記入力信号、前記ノイズ混入期間では前記ホールド信号成分、前記補間期間では前記補間信号を切替えて出力するセレクタ手段と、を具備することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の好適な実施形態について図２及び図３を参照して説明する。図２は、本実施形態のノイズキャンセラの構成及び機能を説明するための図、図３はノイズキャンセラの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００１３】
図２において、このノイズキャンセラ３は、ホールド部４と、ノイズ期間検出部５、補間信号生成部６、誤差判定部７、切替え制御部８、セレクタ部９を備えて構成され、供給される入力信号Ｓinからノイズを除去して出力信号Ｓoutを出力する。更に、本実施形態では、タイミング調整のためにディレー回路１０を設けている。
【００１４】
ノイズ期間検出部５は、入力信号Ｓinに混入しているノイズを検出し、ノイズの生じている期間（以下「ノイズ混入期間」と称する）τを示すノイズ期間検出信号ＳＧＴを出力する。
【００１５】
ホールド部４は、ノイズ期間検出信号ＳＧＴに従って、入力信号Ｓinをノイズ混入期間τの開始時点でホールドする。すなわち、ノイズ期間検出信号ＳＧＴにより示されるノイズ混入期間τの開始時点において、ノイズが混入した直前の入力信号Ｓinの信号成分を取り込んでホールドする。そして、時間経過後に別のノイズが検出されて次のノイズ期間検出信号ＳＧＴが供給され、次のノイズ混入期間τの開始時点となるまでの期間中、上述のホールドした信号成分（以下「ホールド信号成分」と称する）Ｓｘのレベルに保ったホールド信号ＳＨＤを継続して出力する。
【００１６】
ディレー回路１０は、入力信号Ｓinを所定時間遅延させ、その遅延させた信号を入力信号Ｓdinとして出力する。すなわち、ディレー回路１０は、本ノイズキャンセラ３の内部処理時間をタイミング調整するために設けられている。また、タイミング調整するための機能としてディレー回路１０を代表して図示しているが、本ノイズキャンセラ３は、構成全体でタイミング調整が図られている。
【００１７】
切替え制御部８は、補間期間Ｔｃを設定する補間期間設定手段としての機能と、セレクタ部９を切替え制御する制御手段としての機能を有している。
【００１８】
すなわち、切替え制御部８は、ノイズ期間検出部５からノイズ期間検出信号ＳＧＴが出力されるのに同期して、ノイズ混入期間τに続けて補間期間Ｔｃを設定するための補間期間設定信号ＳＣＭを生成し、補間信号生成部６と誤差判定部７に供給する。
【００１９】
ここで、切替え制御部８は、ノイズ混入期間τに続けて補間期間設定信号ＳＣＭを出力し始めた後、誤差判定部７から供給される誤差信号Ｅrrのレベルが実質的に「０」となるまでの期間において、補間期間設定信号ＳＣＭを継続的に出力する。したがって、補間期間設定信号ＳＣＭで設定される補間期間Ｔｃは、誤差信号Ｅrrのレベルが実質的に「０」となる時点が時間的に変化するのに伴って変化する、いわゆる可変長の期間である。
【００２０】
更に、切替え制御部８は、セレクタ部９を切替え制御するための切替え制御信号ＳＷを生成して出力する。すなわち、ノイズ期間検出信号ＳＧＴにより示されるノイズ混入期間τ及び補間期間Ｔc以外の期間では、切替え制御信号ＳＷによってセレクタ部９を切替え接点ａ側に接続させることで、入力信号Ｓdinをそのまま出力信号Ｓoutとして出力させる。また、ノイズ混入期間τの期間内では、切替え制御信号ＳＷによってセレクタ部９を切替え接点ｂ側に接続させることで、ホールド部４から出力されるホールド信号ＳＨＤのホールド信号成分Ｓｘを出力信号Ｓoutとして出力させる。また、補間期間Ｔｃの期間内では、切替え制御信号ＳＷによってセレクタ部９を切替え接点ｃ側に接続させることで、補間信号生成部６で生成される後述の補間信号Ｓｃを出力信号Ｓoutとして出力させる。
【００２１】
したがって、切替え制御信号ＳＷによる制御の下でセレクタ部９が切替え動作をすると、ノイズが混入していないときの入力信号Ｓdin（別言すれば、Ｓin）とホールド信号成分Ｓｘと補間信号Ｓｃとを時間経過に従って合成していき、その合成信号を出力信号Ｓoutとして出力することとなる。
【００２２】
補間信号生成部６は、補間期間Ｔｃ内において補間信号Ｓｃを生成し、セレクタ部９の切替え接点ｃと誤差判定部７とに供給する。ここで、補間信号Ｓｃは次のようにして生成される。まず、補間信号ＳＣＭによって補間期間Ｔｃの開始時点（別言すれば、ノイズ混入期間τの終了時点）が指定されると、補間信号生成部６は、ホールド信号ＳＨＤのホールド信号成分Ｓｘのレベル（振幅）Ｐと、入力信号Ｓinのレベル（振幅）Ｑとの差Ｅを演算する。
【００２３】
更に、所定の周波数範囲で変化する入力信号Ｓinの最高周波数の逆数に相当する周期を複数分割するための分割数Ｎに基づいて差Ｅを割り算することにより、単位時間当たりの変化量ΔＥを算出する。すなわち、分割数Ｎは、処理すべき入力信号Ｓinの最高周波数に応じて予め決められて、補間信号生成部６に記憶等されており、入力信号Ｓinの最高周波数をｆmax、その逆数の周期を１／ｆmaxで表すこととすると、分割数Ｎは周期１／ｆmaxを細かくＮ分割し得る数に決められている。これにより、周期１／ｆmaxをＮ分割した各時間１／（Ｎ×ｆmax）を単位時間として入力信号Ｓinに対し補間処理を行うと共に、入力信号Ｓinの情報欠落等を極力低減しつつ、補間処理を行うことを可能にしている。なお、補間処理の詳細については、以下の説明で明らかにしていくこととする。
【００２４】
更に、変化量ΔＥを算出した際の差Ｅが正値の場合には、ホールド信号成分ＳｘのレベルＰを初期値として、単位時間の経過の度に変化量ΔＥずつレベルが減衰する（より厳密に述べれば、絶対値│ΔＥ│ずつレベルが減衰する）補間信号Ｓｃを生成して出力する。
【００２５】
一方、上述の差Ｅが負値の場合には、ホールド信号成分ＳｘのレベルＰを初期値として、単位時間の経過の度に変化量ΔＥずつレベルが上昇する（より厳密に述べれば、絶対値│ΔＥ│ずつレベルが上昇する）補間信号Ｓｃを生成して出力する。
【００２６】
以上に述べた補間信号Ｓｃの生成原理を数式を用いて説明すると、次のように表される。
【００２７】
補間期間Ｔｃの開始時点では、次式（１）（２）で表されるように、ホールド信号成分ＳｘのレベルＰと、入力信号Ｓdin（別言すれば、Ｓin）のレベルＱとの差Ｅが演算され、更に、変化量ΔＥが演算される。なお、この変化量ΔＥは正又は負の値である。
【００２８】
【数１】
0004170381.tif 000002
【００２９】
そして、次式（３）で表されるように、ホールド信号成分ＳｘのレベルＰを初期値として単位時間に比例した時間ｔの経過に従って補正信号Ｓｃを生成して出力する。ここで、上述のレベルＰ，Ｑが、Ｐ＞Ｑの関係であれば、差Ｅ及び変化量ΔＥは正値となって、補正信号Ｓｃのレベルが次第に減衰することとなり、上述のレベルＰ，Ｑが、Ｐ＜Ｑの関係であれば、差Ｅ及び変化量ΔＥは負値となって、補正信号Ｓｃのレベルが次第に上昇することとなり、Ｐ＝Ｑであれば、補正信号Ｓｃは入力信号Ｓdin（別言すれば、Ｓin）と同じレベルとなる。
【００３０】
【数２】
0004170381.tif 000003
【００３１】
次に、誤差判定部７は、切替え制御部８からの補間期間設定信号ＳＣＭによって補間期間Ｔｃの開始時点（別言すれば、ノイズ混入期間τの終了時点）が指令されると、時間経過に従って入力信号Ｓdin（別言すれば、Ｓin）と補間信号Ｓｃとのレベルの差（誤差）Ｅrrを逐一演算して、切替え制御部８に供給する。すなわち、補間信号生成部６が出力する上記式（３）で表される補間信号Ｓｃと入力信号Ｓinとの乖離量をレベル誤差Ｅrrとして検出する。これにより、補間信号Ｓｃのレベルが次第に減衰又は上昇して入力信号Ｓinのレベルとの誤差Ｅrrが実質的に「０」、すなわち技術的に検出可能な最小分解能（例えば、│ΔＥ│）より小さくなると、補間信号Ｓｃと入力信号Ｓdin（別言すれば、Ｓin）のレベルが一致したことになり、その一致した時点を誤差信号Ｅrrによって切替え制御部８に知らせる。
【００３２】
そして、誤差Ｅrrが実質的に「０」になった時点を切替え制御部８が判定すると、上述したように補間期間Ｔｃを終了させ、且つ補間期間設定信号ＳＣＭの出力の終了し、更に、補間期間Ｔｃ内では切替え接点ｃに接続されていたセレクタ部９を、切替え制御信号ＳＷによって切替え接点ａ側に切替え接続させることで、出力信号Ｓoutとして出力させていた補間信号Ｓｃから入力信号Ｓdinへの切替えを行わせる。
【００３３】
次に、かかる構成を有する本実施形態のノイズキャンセラ３の動作について、図２（Ｂ）（Ｃ）及び図３を参照して説明する。なお、本実施形態のノイズキャンセラ３は、構成全体でタイミング調整が図られているため、説明の便宜上、各構成要素４〜１０には、処理に要する遅延時間が無いものとして説明することとする。すなわち、入力信号ＳinとＳdinは時間的にずれているものの、情報としては同じであることから、厳密に区別しないで説明することとする。また、図３（Ａ）に示すような入力信号Ｓinの２箇所に混入したイグニッションノイズ等の外来ノイズＮza，Ｎzbを除去する場合の動作について説明する。
【００３４】
ここで、ノイズＮzaは、入力信号Ｓinのレベル（振幅）が次第に減少している時点ｔ１〜ｔ２間に混入し、ノイズＮzbは、入力信号Ｓinのレベルが次第に増加している時点ｔ４〜ｔ５間に混入したことを示している。
【００３５】
こうした入力信号Ｓinに対してノイズ期間検出部５がノイズＮza，Ｎzbを時間経過順に検出し、図３（Ｂ）に示すように、各々のノイズ混入期間τa，τbを示すノイズ期間検出信号ＳＧＴを出力する。
【００３６】
まず、ノイズ混入期間τaを示すノイズ期間検出信号ＳＧＴが出力された場合には、図３（Ｅ）に示すように、ホールド部４が入力信号Ｓinの時点ｔ１における信号成分をホールド信号成分Ｓｘ（図では、Ｓｘaで示している）としてホールドし、ノイズＮzaを除去したホールド信号ＳＨＤとして出力する。
【００３７】
更に、図３（Ｄ）に示すように、切替え制御部８が時点ｔ１においてセレクタ部９を切替え制御し、ノイズＮzaが検出される以前では切替え接点ａに接続されていたセレクタ部９を、切替え接点ｂに切替え接続させる。そして、ノイズ混入期間τa内では継続して切替え接点ｂに接続させる。これにより、図３（Ｇ）に示すように、出力信号Ｓoutは、時点ｔ１以前では入力信号Ｓin（別言すれば、Ｓdin）と同じ波形、ノイズ混入期間τa内ではホールド信号ＳＨＤのホールド信号成分Ｓｘaと同じレベルとなり、ノイズＮzaが除去された信号となる。
【００３８】
次に、切替え制御部８が、図３（Ｃ）に示すように、ノイズ混入期間τaの終了時点ｔ２で、補間期間設定信号ＳＣＭの出力を開始し、且つ切替え制御信号ＳＷによってセレクタ部９を切替え接点ｃ側に切替え接続させる。更に、図３（Ｆ）に模式的に示すように、ノイズ混入期間τaの終了時点ｔ２で、切替え制御部８が補間期間設定信号ＳＣＭの出力を開始するのに伴い、補間信号生成部６が補間信号Ｓｃ（図中、Ｓcaで示している）の生成及び出力を開始し、誤差判定部７がその補間信号Ｓcaと入力信号Ｓin（別言すれば、Ｓdin）との乖離量を示す誤誤差Ｅrrを時間ｔの経過に従って逐一検出する。
【００３９】
ここで、図２（Ｂ）の拡大図を参照して、補間信号Ｓｃ（すなわちＳca）の生成原理について説明する。
【００４０】
上述したようにノイズ混入期間τa内にホールド信号成分Ｓｘaが出力信号Ｓoutとして出力され、時点ｔ２において切替え制御部８から補間期間設定信号ＳＣＭが出力されるのに伴って、ノイズ混入期間τaから補間期間Ｔｃ（同図中、Ｔcaで示している）へ移行することとなると、補間信号生成部６が、上記式（１）（２）で表される処理を行うことで、時点ｔ２におけるホールド信号成分ＳｘaのレベルＰと入力信号Ｓin（別言すれば、Ｓdin）のレベルＱとのレベル差Ｅを検出し、更に変化量ΔＥを算出する。そして、補間信号生成部６は、補間期間Ｔcaが終了するまで上記式（３）で表される処理を繰り返すことで、時間ｔの経過に従って次第にレベルが減衰し入力信号Ｓinのレベルに近づいていく補間信号Ｓcaを生成して出力する。更に、補間期間Ｔcaの期間内では、セレクタ部９が切替え接点ｃに接続されるため、図３（Ｇ）に示すように、補間信号Ｓcaが出力信号Ｓoutとして出力される。そして、図２（Ｂ）中の符号Ｒで指し示している時点ｔ３において、誤差判定部７が検出する補間信号Ｓcaと入力信号Ｓin（別言すれば、Ｓdin）との誤誤差Ｅrrが実質的に「０」となると、切替え制御部８が補間期間設定信号ＳＣＭの出力を終了するのと同時に、切替え制御信号ＳＷによってセレクタ部９を切替え接点ａ側に切替え接続させることで、入力信号Ｓdinを出力信号Ｓoutとして出力させる。
【００４１】
このように、ノイズ混入期間τaの終了時点ｔ２にホールド信号成分Ｓｘaの方が入力信号Ｓinのレベルより大きいときには、次第にレベルが減衰していく補間信号Ｓcaを生成するので、その補間信号Ｓcaと入力信号Ｓinとのレベルが実質的に一致するまでの期間を補間期間Ｔcaに設定し、更に、上述の時点ｔ２におけるホールド信号成分Ｓｘaと入力信号Ｓinとのレベル差Ｅに応じて補間期間Ｔcaを自動的に可変調節することが可能となっている。
【００４２】
そして、従来技術では、ノイズ混入期間の終了と同時にホールド信号成分から入力信号へと急激に切替えていたためにノイズ成分を内部発生してしまうという問題があったが、本実施形態では次第にレベルが減衰していく補間信号Ｓcaをホールド信号成分Ｓｘaに引き続いて出力させるので、高周波のノイズ成分を発生させないという効果を発揮する。
【００４３】
次に、図３中の時点ｔ４〜ｔ５においてノイズＮzbを検出した場合の動作について説明する。
【００４４】
ノイズ混入期間τbを示すノイズ期間検出信号ＳＧＴが出力された場合には、図３（Ｅ）に示すように、ホールド部４が入力信号Ｓinの時点ｔ４における信号成分をホールド信号成分Ｓｘ（図中、Ｓｘbで示している）としてホールドし、ノイズＮzbを除去したホールド信号ＳＨＤとして出力する。
【００４５】
更に、図３（Ｄ）に示すように、切替え制御部８が時点ｔ４においてセレクタ部９を切替え制御し、ノイズＮzbが検出される以前では切替え接点ａに接続されていたセレクタ部９を、切替え接点ｂに切替え接続させる。そして、ノイズ混入期間τb内では継続して切替え接点ｂに接続させる。これにより、図３（Ｇ）に示すように、出力信号Ｓoutは、時点ｔ４以前では入力信号Ｓin（別言すれば、Ｓdin）と同じ波形、ノイズ混入期間τb内ではホールド信号ＳＨＤのホールド信号成分Ｓｘbと同じレベルとなり、ノイズＮzbが除去された信号となる。
【００４６】
次に、切替え制御部８が、図３（Ｃ）に示すように、ノイズ混入期間τbの終了時点ｔ５で、補間期間設定信号ＳＣＭの出力を開始し、且つ切替え制御信号ＳＷによってセレクタ部９を切替え接点ｃ側に切替え接続させる。更に、図３（Ｆ）に模式的に示すように、ノイズ混入期間τbの終了時点ｔ５で、切替え制御部８が補間期間設定信号ＳＣＭの出力を開始するのに伴い、補間信号生成部６が補間信号Ｓｃ（図中、Ｓcbで示している）の生成及び出力を開始し、誤差判定部７がその補間信号Ｓcbと入力信号Ｓin（別言すれば、Ｓdin）との乖離量を示す誤差Ｅrrを時間ｔの経過に従って逐一検出する。
【００４７】
ここで、図２（Ｃ）の拡大図を参照して、補間信号Ｓｃ（すなわちＳcb）の生成原理について説明する。
【００４８】
上述したようにノイズ混入期間τb内にホールド信号成分Ｓｘbが出力信号Ｓoutとして出力され、時点ｔ５において切替え制御部８から補間期間設定信号ＳＣＭが出力されるのに伴って、ノイズ混入期間τbから補間期間Ｔｃ（同図中、Ｔcbで示している）へ移行することとなると、補間信号生成部６が、上記式（１）（２）で表される処理を行うことで、時点ｔ５におけるホールド信号成分ＳｘbのレベルＰと入力信号ＳinのレベルＱとのレベル差Ｅを検出し、更に変化量ΔＥを算出する。そして、補間信号生成部６は、補間期間Ｔcbが終了するまで上記式（３）で表される処理を繰り返すことで、時間ｔの経過に従って次第にレベルが上昇し入力信号Ｓin（別言すれば、Ｓdin）のレベルに近づいていく補間信号Ｓcbを生成して出力する。更に、補間期間Ｔcbの期間内では、セレクタ部９が切替え接点ｃに接続されるため、図３（Ｇ）に示すように、補間信号Ｓcbが出力信号Ｓoutとして出力される。そして、図２（Ｃ）中に符号Ｒで指し示している時点ｔ６において、誤差判定部７が検出する補間信号Ｓcbと入力信号Ｓinとの誤差Ｅrrが実質的に「０」となると、切替え制御部８が補間期間設定信号ＳＣＭの出力を終了するのと同時に、切替え制御信号ＳＷによってセレクタ部９を切替え接点ａ側に切替え接続させることで、入力信号Ｓdinを出力信号Ｓoutとして出力させる。
【００４９】
このように、ノイズ混入期間τbの終了時点ｔ５にホールド信号成分Ｓｘbの方が入力信号Ｓinのレベルより小さいときには、次第にレベルが上昇していく補間信号Ｓcbを生成するので、その補間信号Ｓcbと入力信号Ｓinとのレベルが実質的に一致するまでの期間を補間期間Ｔcbに設定し、更に、上述の時点ｔ５におけるホールド信号成分Ｓｘbと入力信号Ｓinとのレベル差Ｅに応じて補間期間Ｔcbを自動的に可変調節ことが可能となっている。
【００５０】
そして、従来技術では、ノイズ混入期間の終了と同時にホールド信号成分から入力信号へと急激に切替えていたためにノイズ成分を内部発生してしまうという問題があったが、本実施形態では次第にレベルが上昇していく補間信号Ｓcbをホールド信号成分Ｓｘbに引き続いて出力させるので、高周波のノイズ成分を発生させないという効果を発揮する。
【００５１】
以上に説明したように、本実施形態のノイズキャンセラ３によれば、図３（Ｇ）に示すように、ノイズ混入期間τの終了時に、ホールド信号成分から入力信号Ｓinへの切替えを急峻に行わず、レベルが次第に変化する補間信号Ｓｃで補間して入力信号Ｓin（別言すれば、Ｓdin）へと切替えるので、高周波数のノイズ成分の発生を未然に防止することができる。
【００５２】
更に、本実施形態では、ホールド信号成分ＳｘのレベルＰと入力信号ＳinのレベルＱとの差Ｅに応じて補間信号Ｓｃの変化量ΔＥを決めているので、実際の入力信号Ｓinの振幅の変化に応じて補間期間Ｔcを自動的に可変調整することが可能となり、出力信号Ｓoutの波形に歪み等を生じさせることなく、適量の補間を行うことができる。
【００５３】
更に、変化量ΔＥを演算する際の分割数Ｎが、入力信号Ｓinの最高周波数ｆmaxの逆数１／ｆmaxの周期を細かく分割することが可能な数に決められているため、補間処理を施すための補間期間Ｔcは、ノイズ混入期間τから入力信号Ｓinの１周期を超えて長時間となることがない。このため、入力信号Ｓinの振幅変化に追従した補間を行うことができ、出力信号Ｓoutの波形に歪み等を生じさせることなく、適量の補間を行うことができる。
【００５４】
なお、以上に説明した本実施形態のノイズキャンセラ３では、式（３）に示したように、ホールド信号成分ＳｘのレベルＰから、変化量ΔＥに経過時間ｔを乗算して得られる値を減算するという手法によって補間信号Ｓｃのレベルを次第に減衰又は上昇させることとしているが、ホールド信号成分ＳｘのレベルＰから変化量ΔＥを減少又は増加させて得られる新たな値に対して、変化量ΔＥを減少又は増加させる処理を繰り返すことで、補間信号Ｓｃのレベルを次第に減衰又は上昇させるようにしてもよい。
【００５５】
また、補間信号Ｓｃのレベルを変化量ΔＥに基づいて次第に減衰又は上昇させるために、増幅器や、可変アッテネータ、乗算器、ビットシフトによって乗算や除算演算を実現するシフトレジスタ等を用いることが可能である。
【００５６】
また、図２（Ｂ）（Ｃ）を参照して説明したように、ノイズ混入期間の終了時点ｔ２やｔ５におけるホールド信号成分ＳｘのレベルＰと入力信号Ｓinとの差Ｅを検出して、その差Ｅを初期値として補間信号Ｓｃを生成しているが、ホールド信号成分ＳｘのレベルＰは、ノイズ混入期間の開始時点で検出してもよい。
【００５７】
また、ホールド部４は、少なくとも、ノイズ期間検出信号ＳＧＴによって指定されるノイズ混入期間τの間、ホールド信号成分Ｓｘを保持する回路であればよい。
【００５８】
また、以上に説明した本実施形態のノイズキャンセラ３は、電子機器一般に適用することが可能な汎用性を有しており、一例を例示列挙すれば、放送受信機のフロントエンド部で再生される中間周波信号や検波後のベースバンド信号や、復調器で復調された復調信号等に混入した外来ノイズを除去するため利用することができる。
【００５９】
また、以上に説明した本実施形態のノイズキャンセラ３は、アナログ回路で実現することができるし、ディジタル信号処理によってノイズキャン処理を行うディジタル回路構成で実現することも可能である。
【００６０】
更に又、アナログ回路やディジタル回路等のいわゆるハードウェア構成で実現することもできるし、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）やディジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等のコンピュータプログラムに従って演算処理等を行ういわゆるプログラム構成によっても実現することができる。
【実施例】
【００６１】
次に、ＦＭ放送を受信する車載型のＦＭ受信機に設けられるノイズキャンセラの実施例について図４を参照して説明する。図４は、本実施例のノイズキャンセラの構成を表したブロック図であり、図２（Ａ）と同一又は相当する部分を同一符号で示している。
【００６２】
図４において、本実施例のノイズキャンセラ３は、ＦＭ受信機に設けられているフロントエンド部ＦＥで検波されたベースバンド信号を入力信号Ｓinとして入力し、イグニッションノイズ等の外来ノイズを除去して、ベースバンド信号Ｓoutを復調器側へ出力するように配線接続がなされている。
【００６３】
すなわち、ＦＭ受信機のフロントエンド部ＦＥが、受信アンテナＡＮＴに生じる高周波受信信号（ＲＦ受信信号）と同調周波数の局発信号とを混合して周波数変換を行うことで中間周波信号（ＩＦ信号）を生成し、その中間周波信号を帯域制限して信号処理可能な振幅レベルに増幅することで、希望信号成分としてのベースバンド信号を発生する。そしてベースバンド信号が、入力信号Ｓinとして、ノイズ検出部５に供給されると共に、ディレー回路１０を介して補正信号生成部６及びセレクタ部９の切替え接点ａに供給される。
【００６４】
ディレー回路１０は、入力信号Ｓinを所定時間遅延させ、その遅延させた信号を入力信号Ｓdinとして出力する。すなわち、ディレー回路１０は、本ノイズキャンセラ３の内部処理時間をタイミング調整するために設けられている。また、タイミング調整するための機能としてディレー回路１０を代表して図示しているが、本ノイズキャンセラ３は、構成全体でタイミング調整が図られている。
【００６５】
ノイズ検出部５は、ハイパスフィルタフィルタ５ａと平滑回路５ｂと比較器５ｃを備えて構成され、入力信号Ｓinに混入している外来ノイズをフィルタ５ａが通過させ、平滑回路５ｂが平滑化することで平滑ノイズ成分を生成し、ヒステリシスを有する比較器５ａが平滑ノイズ成分のレベルと所定の閾値ＴＨＤと比較して、平滑ノイズ成分のレベルの方が閾値ＴＨＤより大きくなる期間をノイズ混入期間τとして検出して、ノイズ期間検出信号ＳＧＴを出力する。
【００６６】
補間信号生成部６は、減算器６ａと、積分器で形成された補間量演算部６ｂと、加算器６ｃを有して構成されている。
【００６７】
減算器６ａは、切替え制御部８から供給される補間期間設定信号ＳＣＭによって指定される補正期間の開始時点（別言すれば、ノイズ混入期間τの終了時点）に同期して、ホールド部４から供給されるホールド信号ＳＨＤのホールド信号成分Ｓｘと、ディレー回路１０からの入力信号Ｓdinとの差Ｅを演算して補間量演算部６ｂに供給する。
【００６８】
補間量演算部６ｂは、差Ｅと所定の分割数Ｎとの比（Ｅ／Ｎ）から変化量ΔＥを演算し、変化量ΔＥを時間ｔの経過に従って積分して、その積分値Ｍを加算器６ｃに供給する。加算器６ｃは、補間期間設定信号ＳＣＭによって指定される補正期間の開始時点に、ホールド部から供給されるホールド信号ＳＨＤのホールド信号成分Ｓｘと入力して保持し、そのホールド信号成分ＳｘのレベルＰと積分値Ｍとを時間ｔの経過に従って加算することで、補正信号Ｓｃを生成してセレクタ部９の切り替え接点ｃに供給する。
【００６９】
図２（Ａ）に示した誤差判定部７は、図４の減算器７で形成されており、補間期間設定信号ＳＣＭによって設定される補間期間Ｔｃの期間内において、補正信号Ｓｃと入力信号Ｓinとの乖離量に相当する誤差Ｅrrを演算して出力する。
【００７０】
セレクタ部９は、３入力１出力型のアナログスイッチで形成されている。
【００７１】
切替え制御部８は、ＦＭ受信機に設けられているマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）等のシステムコントローラで実現されている。
【００７２】
そして、以上に説明した本実施例のノイズキャンセラ３は、図２（Ａ）に示したノイズキャンセラ３と同様の動作を行うことにより、ベースバンド信号である入力信号Ｓinに混入した外来ノイズを除去して、セレクタ部９を介して、ベースバンド信号である出力信号Ｓoutを出力し、復調器へ供給する。
【００７３】
本実施例のノイズキャンセラ３によれば、実施形態で説明したのと同様に、出力信号Ｓoutに波形歪等を生じさせることなく、且つ高周波数のノイズ成分を生じさせることなく、外来ノイズを除去することができ、更に構成要素を少なくすることができるため、簡素な構成のノイズキャンセラを実現することができる。特に、簡素な構成とすることが可能であるため、車載型や携帯型の受信機等に適用して優れた効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】従来のノイズキャンセラの構成及び機能を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態に係るノイズキャンセラの構成を表したブロック図及び機能を説明するための図である。
【図３】図２に示したノイズキャンセラの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】実施例に係るノイズキャンセラの構成を表したブロック図である。
【符号の説明】
【００７５】
３…ノイズキャンセラ
４…ホールド部
５…ノイズ期間検出部
６…補間信号生成部
７…誤差判定部
８…切替え制御部
９…セレクタ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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