(57)【要約】 【課題】  衝撃性ノイズを選択的に、高い精度で除去するノイズ除去装置、これを備える電子機器およびノイズ除去方法を提供することである。【解決手段】  ノイズ除去装置１０は、チューナ１２と、ＡＭ復調部１４と、ノイズ除去部１７と、ノイズ抽出部２７と、衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９と、信号停止部３２とを含んで構成される。チューナ１２は、電波信号１３を受信する。ＡＭ復調部１４は、受信した電波信号１３をＡＭ復調し、ＡＭ復調後信号１６を出力する。ノイズ除去部１７は、電波信号１３からノイズ範囲１９を除去し、ノイズ除去後信号２６を出力する。ノイズ抽出部２７は、ＡＭ復調後信号１６とノイズ除去後信号２６との差分を求め、衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９は、衝撃性ノイズの時間的領域に対応した衝撃性ノイズ対応ゲート３１を生成する。信号停止部３２は、衝撃性ノイズの時間的領域においてＡＭ復調後信号１６の伝送を停止する。【選択図】      図１
2009212864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＭ放送の放送波に同調し、前記放送波によって搬送される電波信号を受信するチューナと、
前記チューナで受信した前記電波信号をＡＭ復調し、ＡＭ復調後信号を出力するＡＭ復調部と、
前記チューナで受信した前記電波信号からノイズ部分を除去し、ノイズ除去後信号を出力するノイズ除去部と、
前記ＡＭ復調後信号と前記ノイズ除去後信号との差分を求め、ノイズ部分として抽出するノイズ抽出部と、
前記ノイズ部分の時間的領域のうち衝撃性ノイズの時間的領域に対応した衝撃性ノイズ対応ゲートを生成する衝撃性ノイズ対応ゲート生成部と、
前記衝撃性ノイズ対応ゲートの時間的領域において前記ＡＭ復調後信号の伝送を停止する信号停止部とを含むことを特徴とするノイズ除去装置。
【請求項２】
前記ノイズ除去部は、
前記ＡＭ復調後信号からノイズ範囲を検出するノイズ検出部と、
前記ノイズ検出部によって検出されたノイズ範囲の時間的領域に対応してノイズ対応ゲートを生成するゲート生成部と、
前記ノイズ対応ゲートの時間的領域において前記ＡＭ復調後信号の伝送を停止する伝送停止部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のノイズ除去装置。
【請求項３】
前記ノイズ除去部は、リアルゼロ−シングルサイドバンド変調を行なうことを特徴とする請求項１に記載のノイズ除去装置。
【請求項４】
前記ノイズ除去部は、
前記ＡＭ復調後信号からノイズ範囲を検出するノイズ検出部と、
前記ノイズ検出部によって検出されたノイズ範囲の時間的領域に対応してノイズ対応ゲートを生成するゲート生成部と、
前記ノイズ対応ゲートの時間的領域において前記ＡＭ復調後信号の伝送を停止する伝送停止部とを含む第１ノイズ除去部と、
リアルゼロ−シングルサイドバンド変調を行なう第２ノイズ除去部との両方を含み、
前記ノイズ抽出部を、前記第１ノイズ除去部および第２ノイズ除去部のうちいずれか一方に選択的に接続する選択接続部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のノイズ除去装置。
【請求項５】
チューナによってＡＭ放送の放送波に同調し、前記放送波によって搬送される電波信号を受信する受信工程と、
前記受信工程で受信した前記電波信号をＡＭ復調し、ＡＭ復調後信号を出力するＡＭ復調工程と、
前記受信工程で受信した前記電波信号からノイズ部分を除去し、ノイズ除去後信号を出力するノイズ除去工程と、
前記ＡＭ復調後信号と前記ノイズ除去後信号との差分を求め、ノイズ部分として抽出するノイズ抽出工程と、
前記ノイズ抽出工程で抽出された前記ノイズ部分の時間的領域のうち、衝撃性ノイズの時間的領域に対応した衝撃性ノイズ対応ゲートを生成する衝撃性ノイズ対応ゲート生成工程と、
前記衝撃性ノイズ対応ゲートの時間的領域において前記ＡＭ復調後信号の伝送を停止する信号停止工程とを含むことを特徴とするノイズ除去方法。
【請求項６】
車両に搭載され、請求項１〜４のいずれか１つに記載のノイズ除去装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送される電波信号に含まれる衝撃性ノイズを除去するノイズ除去装置、これを備える電子機器およびノイズ除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術に係るノイズ除去装置として、衝撃性ノイズと同期してパルス信号を発生する回路と、パルス信号のパルス幅に相当する時間だけ衝撃性ノイズの伝送を阻止するゲート回路とを備える雑音除去回路が知られる。
【０００３】
図１は、従来技術に係る雑音除去回路によって処理される信号波形を表す図である。雑音除去回路は、入力される信号波形（図１ａ）のノイズ１の時間的領域をハイパスフィルタによって検出し、ノイズの時間的領域に対応するゲート２（図１ｂ）を生成し、ゲートの時間的領域に対応する信号の伝達を停止し（図１ｃ）、信号の伝達を停止した時間的領域３を補正して、出力信号４とする（図１ｄ）。図１において、横軸方向は時間を表し、縦軸方向は信号波形の振幅を表す。従来技術に係る雑音除去回路では、ハイパスフィルタによって周波数成分を検出し、検出された衝撃性ノイズの時間幅に対応して信号の伝送が阻止される。衝撃性ノイズは、同一の周期を持って時間的に繰返されるものではなく、たとえば電車が通過するときにパンタグラフで生じる電磁波ノイズ、電灯線からのノイズ、モータからのノイズなどである（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５３−８００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
衝撃性ノイズによるパルス信号と音声信号とを、ハイパスフィルタによって区別することができないので、衝撃性ノイズを含まない時間幅においても音声信号を除去したり、衝撃性ノイズが時間的に間隔をあけて複数発生する場合に、複数の衝撃性ノイズを含む長い時間幅において音声信号を除去してしまうという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、衝撃性ノイズを選択的に、高い精度で除去するノイズ除去装置、これを備える電子機器およびノイズ除去方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明（１）は、ＡＭ放送の放送波に同調し、前記放送波によって搬送される電波信号を受信するチューナと、
前記チューナで受信した前記電波信号をＡＭ復調し、ＡＭ復調後信号を出力するＡＭ復調部と、
前記チューナで受信した前記電波信号からノイズ部分を除去し、ノイズ除去後信号を出力するノイズ除去部と、
前記ＡＭ復調後信号と前記ノイズ除去後信号との差分を求め、ノイズ部分として抽出するノイズ抽出部と、
前記ノイズ部分の時間的領域のうち衝撃性ノイズの時間的領域に対応した衝撃性ノイズ対応ゲートを生成する衝撃性ノイズ対応ゲート生成部と、
前記衝撃性ノイズ対応ゲートの時間的領域において前記ＡＭ復調後信号の伝送を停止する信号停止部とを含むことを特徴とするノイズ除去装置である。
【０００８】
本発明（１）に従えば、ノイズ除去装置は、チューナと、ＡＭ復調部と、ノイズ除去部と、ノイズ抽出部と、衝撃性ノイズ対応ゲート生成部と、信号停止部とを含んで構成される。チューナは、ＡＭ放送の放送波に同調し、放送波によって搬送される電波信号を受信する。ＡＭ復調部は、前記チューナで受信した電波信号をＡＭ復調し、ＡＭ復調後信号を出力する。ノイズ除去部は、前記チューナで受信した電波信号からノイズ部分を除去し、ノイズ除去後信号を出力する。ノイズ抽出部は、ＡＭ復調後信号とノイズ除去後信号との差分を求め、ノイズ部分として抽出する。衝撃性ノイズ対応ゲート生成部は、ノイズ部分の時間的領域のうち衝撃性ノイズの時間的領域に対応した衝撃性ノイズ対応ゲートを生成する。信号停止部は、衝撃性ノイズ対応ゲートの時間的領域においてＡＭ復調後信号の伝送を停止する。
【０００９】
また本発明（５）は、チューナによってＡＭ放送の放送波に同調し、前記放送波によって搬送される電波信号を受信する受信工程と、
前記受信工程で受信した前記電波信号をＡＭ復調し、ＡＭ復調後信号を出力するＡＭ復調工程と、
前記受信工程で受信した前記電波信号からノイズ部分を除去し、ノイズ除去後信号を出力するノイズ除去工程と、
前記ＡＭ復調後信号と前記ノイズ除去後信号との差分を求め、ノイズ部分として抽出するノイズ抽出工程と、
前記ノイズ抽出工程で抽出された前記ノイズ部分の時間的領域のうち、衝撃性ノイズの時間的領域に対応した衝撃性ノイズ対応ゲートを生成する衝撃性ノイズ対応ゲート生成工程と、
前記衝撃性ノイズ対応ゲートの時間的領域において前記ＡＭ復調後信号の伝送を停止する信号停止工程とを含むことを特徴とするノイズ除去方法である。
【００１０】
本発明（５）に従えば、ノイズ除去方法は、受信工程と、ＡＭ復調工程と、ノイズ除去工程と、ノイズ抽出工程と、衝撃性ノイズ検出工程と、衝撃性ノイズ対応ゲート生成工程と、信号停止工程とを含んで構成される。受信工程は、チューナによってＡＭ放送の放送波に同調し、放送波によって搬送される電波信号を受信する工程である。ＡＭ復調工程では、受信工程で受信した電波信号をＡＭ復調し、ＡＭ復調後信号を出力する。ノイズ除去工程では、受信工程で受信した電波信号からノイズを除去し、ノイズ除去後信号を出力する。ノイズ抽出工程では、ＡＭ復調後信号とノイズ除去後信号との差分を求め、ノイズ部分として抽出する。衝撃性ノイズ対応ゲート生成工程では、ノイズ部分の時間的領域のうち衝撃性ノイズの時間的領域に対応した衝撃性ノイズ対応ゲートを生成する。信号停止工程では、衝撃性ノイズ対応ゲートの時間的領域においてＡＭ復調後信号の伝送を停止する。
【００１１】
また本発明（６）は、車両に搭載され、前記ノイズ除去装置を備えることを特徴とする電子機器である。
【００１２】
本発明（６）に従えば、電子機器は、車両に搭載され、前記ノイズ除去装置を備える。チューナは、ＡＭ放送の放送波に同調し、放送波によって搬送される電波信号を受信する。ＡＭ復調部は、前記チューナで受信した電波信号をＡＭ復調し、ＡＭ復調後信号を出力する。ノイズ除去部は、前記チューナで受信した電波信号からノイズ部分を除去し、ノイズ除去後信号を出力する。ノイズ抽出部は、ＡＭ復調後信号とノイズ除去後信号との差分を求め、ノイズ部分として抽出する。衝撃性ノイズ対応ゲート生成部は、ノイズ部分の時間的領域のうち衝撃性ノイズの時間的領域に対応した衝撃性ノイズ対応ゲートを生成する。信号停止部は、衝撃性ノイズ対応ゲートの時間的領域においてＡＭ復調後信号の伝送を停止する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明（１）によれば、ＡＭ復調後信号とノイズ除去後信号との差分を求め、ノイズ部分を抽出するので、周波数成分に応じてノイズ部分を抽出するのみの場合に比べて、ノイズ部分を高い精度で抽出することができる。したがって、抽出したノイズ部分の時間的領域から、これに含まれる衝撃性ノイズの時間的領域に対応するゲートを作成することが容易となる。これによって、ノイズ部分よりも短い時間的領域に発生する衝撃性ノイズに対応した衝撃性ノイズ対応ゲートを生成し、このゲートに対応したＡＭ復調後信号の伝送を、短い時間的領域に限定して停止することができる。これによって、衝撃性ノイズを選択的に、かつ高い精度で除去することができる。
【００１４】
また本発明（５）によれば、ＡＭ復調後信号とノイズ除去後信号との差分を求め、ノイズ部分を抽出するので、周波数成分に応じてノイズ部分を抽出するのみの場合に比べて、ノイズ部分を高い精度で抽出することができる。したがって、抽出したノイズ部分から、衝撃性ノイズを分離することが容易となる。これによって、ノイズ部分よりも短い時間的領域に発生する衝撃性ノイズに対応したゲートを生成することができる。したがって、ＡＭ復調後信号の伝送を、短い時間的領域に限定して停止することができる。これによって、衝撃性ノイズを選択的に、かつ高い精度で除去することができる。
【００１５】
また本発明（６）によれば、電子機器は、車両に搭載され、ノイズ除去装置を備える。特に車両に搭載される電子機器においては、複数の電気部品が密集して配置され、電子機器に対して衝撃性ノイズが影響を及ぼす可能性がある。電子機器がノイズ除去装置を備えることによって、車両自体から発生する衝撃性ノイズ、または走行環境により他の電気部品から発生する衝撃性ノイズを高い精度で除去することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。以下の説明においては、各形態に先行する形態ですでに説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。またそれぞれの実施形態は、本発明に係る技術を具体化するために例示するものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明に係る技術内容は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。以下の説明は、ノイズ除去装置１０、これを備える電子機器３５およびノイズ除去方法についての説明をも含む。
【００１７】
＜第１実施形態＞
図２は、本発明の第１実施形態に係るノイズ除去装置１０の電気的接続関係を表すブロック図である。図２において、配線途中に付された参照符号は、前記配線によって伝送される信号内容を表す。ノイズ除去装置１０は、伝送される電波信号１３に含まれるノイズ、たとえば衝撃性ノイズなどを除去する装置である。衝撃性ノイズは、同一の周期を持って時間的に繰返されるものではなく、たとえば電車が通過するときにパンタグラフで生じる電磁波ノイズ、電灯線からのノイズ、モータからのノイズなどである。電子機器３５は、車両に搭載され、ノイズ除去装置を備える。衝撃性ノイズは、自動車内で言えば、ハイブリット車・電気自動車・燃料電池車に使用される動力モータやそれを制御する信号、ワイパー駆動されるモータやそれを制御する信号から発生するノイズ、ＩＧ（イグニッション）やエンジン点火によるノイズ等を指す。時間的に隣合う衝撃性ノイズ同士の間隔が、１秒または数秒を超える場合には、これらの衝撃性ノイズ同士を時間的に区別して、それぞれのノイズに対応した時間的領域に個々のゲートを生成することが可能である。しかし従来技術を用いるならば、時間的に隣合う衝撃性ノイズ同士の間隔が、１秒よりも短く、たとえば数十マイクロ秒（micro seconds, 略号「μｓ」）〜数百μｓである場合、それらの衝撃性ノイズを時間的に区別してゲートを作成することができない。
【００１８】
ノイズ除去装置１０は、チューナ１２と、ＡＭ復調部１４と、ノイズ除去部１７と、ノイズ抽出部２７と、衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９と、信号停止部３２とを含んで構成される。チューナ１２は、アンテナ１１によって受信されるＡＭ放送の放送波に同調し、放送波によって搬送される電波信号１３を受信する。ＡＭ復調部１４は、前記チューナ１２で受信した電波信号１３をＡＭ復調し、ＡＭ復調後信号１６を出力する。ＡＭ復調後信号１６の周波数帯域は、ある範囲内として、予め定められる。ノイズ除去部１７は、前記チューナ１２で受信した電波信号１３からノイズ範囲１９を除去し、ノイズ除去後信号２６を出力する。ノイズ抽出部２７は、ＡＭ復調後信号１６とノイズ除去後信号２６との差分を求め、ノイズ部分２８として抽出する。衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９は、ノイズ部分２８の時間的領域のうち衝撃性ノイズの時間的領域に対応した衝撃性ノイズ対応ゲート３１を生成する。信号停止部３２は、衝撃性ノイズ対応ゲート３１の時間的領域においてＡＭ復調後信号１６の伝送を停止する。
【００１９】
図２に示すように、第１実施形態においてノイズ除去部１７は、ノイズ検出部１８と、ゲート生成部２１と、伝送停止部２３とを含んで構成される。ノイズ検出部１８は、ＡＭ復調後信号１６からノイズ範囲１９を検出する。ゲート生成部２１は、ノイズ検出部１８によって検出されたノイズ範囲１９の時間的領域に対応してノイズ対応ゲート２２を生成する。伝送停止部２３は、ノイズ対応ゲート２２の時間的領域においてＡＭ復調後信号１６の伝送を停止する。第１実施形態においてＡＭ復調部１４によってＡＭ復調されたＡＭ復調後信号１６は、ノイズ検出部１８と、伝送停止部２３と、ノイズ抽出部２７と、信号停止部３２とに対して出力される。第１実施形態においてノイズ除去部１７は、第１波形整形部２４をさらに含んで構成される。
【００２０】
ノイズ検出部１８は、ハイパスフィルタによって実現される。ＡＭ復調後信号１６に含まれる周波数帯域はある範囲内に予め定められるので、この範囲にない周波数帯域の信号は、すべて雑音ノイズである。ハイパスフィルタによって、ＡＭ復調後信号１６に含まれる周波数帯域を超える周波数の信号のみを通過させ、雑音ノイズを検出する。この雑音ノイズを含む時間的領域を「ノイズ範囲」１９と称する。ゲート生成部２１は、コンパレータで構成され、ノイズ範囲１９を表すノイズ対応ゲート２２を生成し出力する。
【００２１】
伝送停止部２３は、積分回路によるサンプルホールド回路で構成され、ノイズ範囲１９に対応するノイズ対応ゲート２２が信号として入力されるとともに、ＡＭ復調部１４からＡＭ復調後信号１６が入力される。伝送停止部２３は、入力されるノイズ対応ゲート２２の信号が示す時間的範囲において、ＡＭ復調部１４から入力される信号の電圧を一定に保つことによって、ＡＭ復調後信号１６の伝送を阻止する。ノイズ範囲１９外の時間的領域、すなわちノイズ対応ゲート２２外に対応する時間的領域において、伝送停止部２３に入力されるＡＭ復調後信号１６は、伝送停止部２３によって変化を受けることなく、第１波形整形部２４に対して出力される。
【００２２】
第１波形整形部２４は、線形予測器で構成され、ノイズ範囲１９の音声信号を推測し、補間する。第１波形整形部２４は、遅延回路と、有限長フィルタと、減算器と、線形予測係数調整部とを含んで構成される。遅延回路は、たとえばバッファとサンプルホールド回路とを含むアナログシフトレジスタによって実現することができる。有限長フィルタは、これが全極型フィルタＨ（ｚ）である場合には、入力される音声信号に対して、次の式（１）で表される処理を行う。
【００２３】
【数１】
2009212864.tif 000003
【００２４】
ｚは入力信号であり、ｆは信号に含まれる周波数、Ｔはサンプリング周期、各αはそれぞれ線形予測係数で、Ｚは遅延因子である。全極型フィルタＨ（ｚ）は、実際にはたとえば分析次数ｐをｐ＝１０とし、有限長フィルタとして用いられる。有限長フィルタは、遅延回路から出力される信号に対して線形予測係数を乗算し、予測信号を出力する。減算器は、音声信号から予測信号を減算し、減算結果を線形予測係数調整部に対して出力する。減算器による減算結果は誤差信号を表す。線形予測係数調整部は、有限長フィルタが乗算に用いる線形予測係数を調整することによって、減算器から出力される誤差信号を最小とする制御を行う。たとえばこのとき、個々の誤差の平均自乗を最小とする最小平均自乗の手法で線形予測係数を決定することができる。減算器、線形予測係数調整部および有限長フィルタは、線形予測係数を予め定める周期で行い、繰返し更新する。
【００２５】
遅延回路は、部分的にかつ一時的にＡＭ復調後信号１６を記憶し続け、記憶内容は予め定める周期で更新され続ける。第１波形整形部２４は、ノイズ対応ゲート２２よりも時間的に遡って、ノイズ対応ゲート２２に時間的に最も近く、ノイズ対応ゲート２２と同一の時間間隔のＡＭ復調後信号１６を、伝送が停止された時間的領域部分に挿入する。これによって、ＡＭ復調後信号１６を補正し、出力する。
【００２６】
ノイズ抽出部２７は、コンパレータによって実現され、ＡＭ復調後信号１６からノイズ除去後信号２６を減算することによって、ＡＭ復調後信号１６とノイズ除去後信号２６との差分を求める。これによって、ノイズ部分２８を抽出して出力する。ノイズ検出部１８が検出したノイズ範囲１９の中には、電波信号１３に含まれる音声信号とノイズ部分２８との両方が含まれる。ノイズ検出部１８によってノイズ範囲１９を検出し、さらに検出されたノイズ範囲１９をＡＭ復調後信号１６と比較して差分を求めることによって、ノイズ範囲１９に含まれる音声信号を差引き、ノイズ部分２８を求める。ノイズ範囲１９がノイズを含む時間的領域の信号を全て含むのに対し、ノイズ部分２８はＡＭ復調後信号１６からノイズ除去後信号２６を減算して求めるので、ノイズ部分２８が有する情報は、ほとんど雑音ノイズの情報となる。これによって、ノイズ部分２８に含まれる音声信号を減少させ、衝撃性ノイズを取出し易くすることができる。
【００２７】
ノイズ抽出部２７から出力されるノイズ部分２８は、衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９に入力される。衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９は、入力されるノイズ部分２８に含まれる衝撃性ノイズの時間的領域に対応して、衝撃性ノイズ対応ゲート３１を生成する。時刻に関わらず一様な強度で見られるホワイトノイズに比べて、衝撃性ノイズは、強度が大きい場合が多い。ノイズ部分２８は音声信号をほとんど含まないので、衝撃性ノイズは、強度の大きさから、ホワイトノイズと区別し、抽出することができる。ホワイトノイズと比較して、強度が同等以下の衝撃性ノイズは、衝撃性ノイズとして検出されないけれども、ホワイトノイズと同等以下の衝撃性ノイズの除去の必要性は大きくない。衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９は、コンパレータによって実現される。
【００２８】
衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９は、衝撃性ノイズが示す時間的領域に対応して、衝撃性ノイズ対応ゲート３１を生成し、これを信号停止部３２に対して出力する。信号停止部３２は、積分回路によるサンプルホールド回路で構成される。信号停止部３２には、衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９から衝撃性ノイズの時間的領域に対応する衝撃性ノイズ対応ゲート３１が入力されるとともに、ＡＭ復調部１４からはＡＭ復調後信号１６が入力される。信号停止部３２は、入力される衝撃性ノイズ対応ゲート３１の信号が示す時間的領域において、ＡＭ復調部１４から入力される信号の電圧を一定に保つことによって、ＡＭ復調後信号１６の伝送を阻止する。衝撃性ノイズの時間的領域外の時間的領域、すなわち衝撃性ノイズ対応ゲート３１外に対応する時間的領域において、信号停止部３２に入力されるＡＭ復調後信号１６は、信号停止部３２によって変化を受けることなく、第２波形整形部３３に対して出力される。
【００２９】
第２波形整形部３３は、線形予測器で構成され、衝撃性ノイズの時間的領域に対応する音声信号を推測し、補間する。第２波形整形部３３は、第１波形整形部２４と同様に、遅延回路と、有限長フィルタと、減算器と、線形予測係数調整部とを含んで構成される。遅延回路は、部分的にかつ一時的にＡＭ復調後信号１６を記憶し続け、記憶内容は予め定める周期で更新され続ける。第２波形整形部３３は、衝撃性ノイズ対応ゲート３１よりも時間的に遡って、衝撃性ノイズ対応ゲート３１に時間的に最も近く、衝撃性ノイズ対応ゲート３１と同一の時間間隔のＡＭ復調後信号１６を、伝送が停止された時間的領域部分に挿入する。これによって、ＡＭ復調後信号１６を補正し、出力する。
【００３０】
ノイズ除去装置１０は、増幅部３４をさらに含み、第２波形調整部から出力された信号は、増幅部３４に入力される。増幅部３４は、入力された信号を増幅し、増幅部３４によって増幅された信号は、スピーカなどの音声出力部によって音声として出力される。
電子機器３５は、車両に搭載されるたとえばカーオーディオなどの機器、またチューナと一体に形成されるカーナビゲーション装置などの情報再生装置４０を含む車載用電子装置である。ただし本発明において電子機器３５は、車載用に限定するものではない。他の実施形態において電子機器３５は、たとえばチューナと一体に形成される音響装置などであってもよい。
【００３１】
第１実施形態によれば、ノイズ除去装置１０は、チューナ１２と、ＡＭ復調部１４と、ノイズ除去部１７と、ノイズ抽出部２７と、衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９と、信号停止部３２とを含んで構成される。チューナ１２は、ＡＭ放送の放送波に同調し、放送波によって搬送される電波信号１３を受信する。ＡＭ復調部１４は、前記チューナ１２で受信した電波信号１３をＡＭ復調し、ＡＭ復調後信号１６を出力する。ノイズ除去部１７は、前記チューナ１２で受信した電波信号１３からノイズ部分２８を除去し、ノイズ除去後信号２６を出力する。ノイズ抽出部２７は、ＡＭ復調後信号１６とノイズ除去後信号２６との差分を求め、ノイズ部分２８として抽出する。衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９は、帆伊豆部分の時間的領域のうち衝撃性ノイズの時間的領域に対応した衝撃性ノイズ対応ゲート３１を生成する。信号停止部３２は、衝撃性ノイズ対応ゲート３１の時間的領域においてＡＭ復調後信号１６の伝送を停止する。
【００３２】
ＡＭ復調後信号１６とノイズ除去後信号２６との差分を求め、ノイズ部分２８を抽出するので、周波数成分に応じてノイズ部分２８を抽出するのみの場合に比べて、ノイズ部分２８を高い精度で抽出することができる。したがって、抽出したノイズ部分２８から、これに含まれる衝撃性ノイズを検出することが容易となる。これによって、ノイズ部分２８よりも短い時間的領域に発生する衝撃性ノイズに対応したゲートを生成することができる。したがって、ＡＭ復調後信号１６の伝送を、短い時間的領域に限定して停止することができる。これによって、衝撃性ノイズを選択的に、かつ高い精度で除去することができる。
【００３３】
また第１実施形態によれば、ノイズ除去部１７は、ノイズ検出部１８と、ゲート生成部２１と、伝送停止部２３とを含んで構成される。ノイズ検出部１８は、ＡＭ復調後信号１６からノイズ範囲１９を検出する。ゲート生成部２１は、ノイズ検出部１８によって検出されたノイズ範囲１９の時間的領域に対応してノイズ対応ゲート２２を生成する。伝送停止部２３は、ノイズ対応ゲート２２の時間的領域においてＡＭ復調後信号１６の伝送を停止する。
【００３４】
これによって、チューナ１２で受信した電波信号１３からノイズ範囲１９を除去し、ノイズ除去後信号２６を求めることができる。ノイズ除去後信号２６を求めることができるので、ＡＭ復調後信号１６との減算を行うことによって、ノイズ部分２８を抽出することが可能となる。ノイズ検出部１８が検出したノイズ範囲１９の中にも、電波信号１３に含まれる音声信号とノイズ部分２８とが含まれる。ノイズ検出部１８によってノイズ範囲１９を検出し、さらに検出されたノイズ範囲１９をＡＭ復調後信号１６と比較して差分を求めることによって、ノイズ範囲１９に含まれる音声信号を差引き、ノイズ部分２８を求めることができる。これによって、ノイズ部分２８に含まれる音声信号を減少させ、衝撃性ノイズを取出し易くすることができる。
【００３５】
ＡＭ復調部１４から出力されるＡＭ復調後信号１６を、ノイズ検出部１８、ゲート生成部２１、伝送停止部２３および第１波形整形部２４によってノイズ除去するだけで、仮にノイズ抽出部２７、衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９、信号停止部３２および第２波形整形部３３による衝撃性ノイズの除去を行わなければ、時間的に隣合う衝撃性ノイズ同士の間隔が、１秒よりも短く、たとえば数十マイクロ秒μｓ〜数百μｓである場合、それらの衝撃性ノイズを時間的に区別してゲートを作成することができない。これら衝撃性ノイズを含む範囲の時間的領域全体にわたってＡＭ復調後信号１６の伝送を停止することになり、音質の低下を避けることができない。
【００３６】
これに対し、第１実施形態によれば、時間的に隣合う衝撃性ノイズの間隔が、たとえば数十マイクロ秒μｓ〜数百μｓである場合にも、衝撃性ノイズの時間的領域と、衝撃性ノイズの存在しない時間的領域とを区別することができるので、衝撃性ノイズの時間的領域に対応するＡＭ復調後信号１６のみ伝送を停止することができる。したがって、音質の低下を防止することができる。これによって、たとえば電車が通過するときにパンタグラフで生じる電磁波ノイズ、電灯線からのノイズ、モータからのノイズなどが衝撃性ノイズを発生し、チューナ１２の信号受信に悪影響を与える場合に、ノイズ除去の大きな効果を達成することができる。
【００３７】
また第１実施形態によれば、電子機器３５は、自動車などの車両に搭載される。自動車などに搭載される電子機器３５は、複数の電気部品が密集して配置され、かつ電子機器３５が複数の電気部品と同時に稼動する場合が多い。電気部品のうちでも、特に自動車に搭載されるモータは、駆動に伴って衝撃性ノイズを発生し、電子機器３５が衝撃性ノイズによって、影響を受ける場合がある。電子機器３５がノイズ除去装置を備えることによって、チューナ１２が自動車に搭載され、モータを含む、チューナ１２以外の電気機器の近傍に配置されて使用される場合に、モータの駆動に伴って繰返し発生する衝撃性ノイズがチューナ１２の電波受信および音声出力に悪影響を与えることを防止することができる。
【００３８】
図３は、本発明の第１実施形態に係るノイズ除去方法の工程を表すフローチャートである。第１実施形態に係るノイズ除去方法は、伝送される電波信号１３に含まれるたとえば衝撃性ノイズなどを除去する方法である。ノイズ除去方法では、前記ノイズ除去装置１０を用いて行われる。
【００３９】
ノイズ除去方法は、受信工程と、ＡＭ復調工程と、ノイズ除去工程と、ノイズ抽出工程と、衝撃性ノイズ対応ゲート生成工程と、信号停止工程とを含んで構成される。受信工程は、チューナ１２によってＡＭ放送の放送波に同調し、放送波によって搬送される電波信号１３を受信する工程である。ＡＭ復調工程では、受信工程で受信した電波信号１３をＡＭ復調し、ＡＭ復調後信号１６を出力する。ノイズ除去工程では、受信工程で受信した電波信号１３からノイズを除去し、ノイズ除去後信号２６を出力する。ノイズ抽出工程では、ＡＭ復調後信号１６とノイズ除去後信号２６との差分を求め、ノイズ部分２８として抽出する。衝撃性ノイズ対応ゲート生成工程では、ノイズ部分２８の時間的領域のうち衝撃性ノイズの時間的領域に対応した衝撃性ノイズ対応ゲート３１を生成する。信号停止工程では、衝撃性ノイズ対応ゲート３１の時間的領域においてＡＭ復調後信号１６の伝送を停止する。
【００４０】
本処理開始後、ステップａ１の受信工程に移行し、アンテナ１１によって受信したＡＭ放送波に対して、チューナ１２によって同調することによってＡＭ放送波の電波信号１３を受信する。次にステップａ２のＡＭ復調工程に移行し、受信した放送波の電波信号１３をＡＭ復調部１４によってＡＭ復調してＡＭ復調後信号１６を出力する。次にステップａ３のノイズ除去工程に移行し、受信した電波信号１３のノイズ除去を、ノイズ除去部１７によって行う。具体的には、ＡＭ復調工程によって復調されたＡＭ復調後信号１６のノイズの除去を行い、ノイズ除去後信号２６を出力する。
【００４１】
次にステップａ４のノイズ抽出工程に移行し、ＡＭ復調後信号１６からノイズ除去後信号２６を減算し、ノイズを抽出してノイズ部分２８として出力する。次にステップａ５の衝撃性ノイズ対応ゲート生成工程に移行し、衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９によって、衝撃性ノイズの時間的領域に対応する衝撃性ノイズ対応ゲート３１を作成する。衝撃性ノイズ対応ゲート３１は信号停止部３２に対して出力される。次にステップａ６の信号停止工程に移行し、信号停止部３２によって、ＡＭ復調後信号１６の、衝撃性ノイズ対応ゲート３１に対応する時間的領域の信号の伝送を停止する。その後、本処理は終了する。
【００４２】
本処理終了後、衝撃性ノイズの時間的領域の信号伝送が停止されたＡＭ復調後信号１６は、第２波形整形部３３に入力され、信号伝送の停止された時間的領域が、第２波形整形部３３によって補間される。第２波形整形部３３から出力された音声信号は、増幅器によって増幅され、スピーカなどの音声出力部によって音声として出力される。
【００４３】
図４は、本発明の第１実施形態におけるノイズ除去工程の各段階をさらに詳細に表したフローチャートである。本処理開始後、ステップｂ１のノイズ検出工程に移行し、ＡＭ復調後信号１６に含まれるノイズ範囲１９をノイズ検出部１８によって検出してその時間的領域をノイズ範囲１９として出力する。この検出は、具体的にはハイパスフィルタによって行われる。次にステップｂ２のゲート生成工程に移行し、ノイズ範囲１９の時間的領域に対応したノイズ対応ゲート２２をゲート生成部２１によって生成する。このゲート生成は、具体的にはコンパレータによって行われる。次にステップｂ３の伝送停止工程に移行し、ＡＭ復調後信号１６のうち、ノイズ対応ゲート２２に対応する時間的領域の信号伝送を停止する。これは具体的には、ノイズ範囲１９の時間的領域が開始された時点での、ＡＭ復調後信号１６の電圧を一定に保つことによって、信号伝送の停止を行う。次に、ステップｂ４の第１波形整形工程に移行し、信号が停止された時間的領域におけるＡＭ復調後信号１６の補間を、第１波形整形部２４によって行う。その後、本処理は終了する。
【００４４】
第１実施形態に係るノイズ除去方法によれば、ＡＭ復調後信号１６とノイズ除去後信号２６との差分を求め、ノイズ部分２８を抽出するので、周波数成分に応じてノイズ部分２８を抽出するのみの場合に比べて、ノイズ部分２８を高い精度で抽出することができる。したがって、抽出したノイズ部分２８から、これに含まれる衝撃性ノイズを検出することが容易となる。これによって、ノイズ部分２８よりも短い時間的領域に発生する衝撃性ノイズに対応したゲートを生成することができる。したがって、ＡＭ復調後信号１６の伝送を、短い時間的領域に限定して停止することができる。これによって、衝撃性ノイズを選択的に、かつ高い精度で除去することができる。
【００４５】
以上のように、ノイズの検出または抽出と、ゲートの作成と、信号伝送の停止と、波形整形は、２回行われ、２回目のノイズの抽出においては、ＡＭ復調後信号１６との減算を行うことによって、ノイズ部分２８のみを、１回目のノイズ検出に比べて高い精度で行う。これによって、衝撃性ノイズをホワイトノイズに対して高いシグナル−ノイズ比（    signal-to-noise ratio, 略称「ＳＮ比」）で抽出し、衝撃性ノイズの時間的領域を抽出することが容易にすることができる。
【００４６】
本実施形態において、ノイズの検出または抽出と、ゲートの作成と、信号伝送の停止と、波形整形は、２回行われるけれども、３回あるいはそれ以上に繰返して行うことも可能である。
【００４７】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係るノイズ除去装置１０の電気的接続関係を表すブロック図である。第２実施形態に係るノイズ除去装置１０は、第１実施形態に係るノイズ除去装置１０に類似しており、以下、第１実施形態に対する第２実施形態の相違点を中心に説明する。第２実施形態におけるノイズ除去部１７は、リアルゼロ−シングルサイドバンド（real zero-single side band, 略称「ＲＺ−ＳＳＢ」）変調を行う。ＲＺ−ＳＳＢ変調は、ＲＺ−ＳＳＢ変調部３６によって行われる。ＲＺ−ＳＳＢ変調部３６は、アンテナ１１に接続され、アンテナ１１によって受信されたＡＭ放送波の電波信号１３を、位相情報として取出す。一般に、ＡＭラジオの放送波は、周波数領域では搬送波を挟んで上下２つのスペクトルを含んで構成されている。ＲＺ−ＳＳＢ変調部３６は、搬送波と上下いずれか一方のスペクトルを用いることによって、ＡＭ変調されている電波信号１３を位相情報として取出す。
【００４８】
ノイズ除去部１７は、ＲＺ−ＳＳＢ変調部３６とＦＭ復調部３７とを含んで構成され、ＲＺ−ＳＳＢ変調部３６から出力された信号は、ＦＭ復調部３７に入力される。ＦＭ復調部３７は、ＲＺ−ＳＳＢ変調部３６から入力された信号を周波数復調することによって、音声信号をノイズ除去後信号２６として出力する。ＲＺ−ＳＳＢ変調と周波数復調とを行うことによって、電波信号１３に対するフェージングなどの影響を抑制することができ、ノイズの混入の防止およびノイズの除去を行うことができる。ノイズ除去部１７から出力されたノイズ除去後信号２６は、ノイズ抽出部２７に対して出力される。ノイズ抽出部２７には、チューナ１２からの電波信号１３をＡＭ復調したＡＭ復調後信号１６と、ノイズ除去後信号２６とが入力される。ノイズ抽出部２７は、第１実施形態と同様に、ＡＭ復調後信号１６からノイズ除去後信号２６を減算することによって、ノイズ部分２８の抽出を行う。
【００４９】
第２実施形態に係るノイズ除去方法では、ノイズ除去工程としてＲＺ−ＳＳＢ変調部３６によってＲＺ−ＳＳＢ変調を行って周波数変調された信号を出力する段階と、ＲＺ−ＳＳＢ変調部３６から出力される信号をＦＭ復調部３７によって周波数復調する段階とを含んで構成される。
【００５０】
第２実施形態によれば、ノイズ除去部１７は、ＲＺ−ＳＳＢ変調を行う。ＲＺ−ＳＳＢ変調を行うことによって、ノイズ除去部１７は、ＡＭ放送の放送波に含まれる電波信号１３を周波数変調することができる。これによって電波信号１３は搬送波の位相成分として表されて伝送されるので、フェージングなどの外部からの雑音信号に影響されにくくなる。したがって、電波信号１３に含まれる雑音ノイズを低減することができる。
【００５１】
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係るノイズ除去装置１０の電気的接続関係を表すブロック図である。第３実施形態におけるノイズ除去部１７は、第１ノイズ除去部３８と第２除去部との両方を含む。第１ノイズ除去部３８は、ノイズ検出部１８とゲート生成部２１と伝送停止部２３とを含んで構成される。ノイズ検出部１８は、ＡＭ復調後信号１６からノイズ範囲１９を検出する。ゲート生成部２１は、ノイズ検出部１８によって検出されたノイズ範囲１９の時間的領域に対応してノイズ対応ゲート２２を生成する。伝送停止部２３は、ノイズ対応ゲート２２の時間的領域においてＡＭ復調後信号１６の伝送を停止する。第２除去部は、リアルゼロ−シングルサイドバンド変調を行う。
【００５２】
ノイズ除去装置１０は、選択接続部４１をさらに含んで構成され、選択接続部４１は、ノイズ抽出部２７を、第１ノイズ除去部３８および第２ノイズ除去部３９のうちいずれか一方に接続する。選択接続部４１は、たとえばスイッチによって実現され、スイッチの態様によって、ノイズ抽出部２７を、第１ノイズ除去部３８に接続するか、または第２ノイズ除去部３９に接続するかを切換える。第３実施形態に係るノイズ除去装置１０において、第１ノイズ除去部３８は第１実施形態におけるノイズ除去部１７と同様の構成を有し、第２ノイズ除去部３９は、第２実施形態におけるノイズ除去部１７と同様の構成を有する。
【００５３】
これによって、チューナ１２の使用環境に応じて、雑音ノイズの少ないノイズ除去信号を求めるために、ノイズ除去部１７として第１ノイズ除去部３８および第２ノイズ除去部３９とから選択することができる。したがって、ノイズ除去部１７の構成が変更不可能な場合に比べて、ノイズ除去部１７の通過した後の信号に含まれる雑音ノイズを少なくできる可能性が増大する。したがって、高い精度でノイズを抽出し、これによってノイズを高精度に除去するノイズ除去装置１０を実現することができる。
【００５４】
＜変形例＞
他の実施形態において、ノイズ抽出部２７から出力されたノイズ部分２８に対してハイパスフィルタによってさらに高周波のノイズを取出し、これに対応したゲートを衝撃性ノイズ対応ゲート生成部２９で生成する構成とすることも可能である。
【００５５】
また第１〜第３実施形態においてノイズの除去は、２回行われるけれども、他の実施形態においてノイズの除去は、段階的に３回あるいはそれ以上に繰返して行うことも可能である。
なお、本ノイズ除去装置が搭載される一例としては、カーステレオや一体型ナビゲーション装置等の車載用電子装置が挙げられる。車載以外のラジオのような電子機器にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】従来技術に係る雑音除去回路によって処理される信号波形を表す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るノイズ除去装置１０の電気的接続関係を表すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るノイズ除去方法の工程を表すフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態におけるノイズ除去工程の各段階をさらに詳細に表したフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るノイズ除去装置１０の電気的接続関係を表すブロック図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るノイズ除去装置１０の電気的接続関係を表すブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  ノイズ除去装置
１２  チューナ
１４  ＡＭ復調部
１７  ノイズ除去部
１８  ノイズ検出部
２１  ゲート生成部
２３  伝送停止部
２４  第１波形整形部
２７  ノイズ抽出部
２９  衝撃性ノイズ対応ゲート生成部
３２  信号停止部
３３  第２波形整形部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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