(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号源よりの駆動信号によって駆動されて、エネルギー波を発生するエネルギー波発生手段を備え、該エネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入したノイズ成分を低減するようにした電子機器のノイズ低減装置において、
上記駆動信号源よりの駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、上記エネルギー波発生手段よりのエネルギー波の周波数に等しい周波数の基本波及びその高調波からなり、上記エネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、上記情報信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、
上記情報信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル情報信号から、上記デジタルノイズ相関信号を減算して、上記デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル情報信号を得る減算手段と、
該減算手段からの出力デジタル情報信号のレベルを所定スレッシュホールドレベル以下に抑えて、上記エラーノイズ成分として、上記適応フィルタに供給するリミッタ手段と、
上記出力デジタル情報信号の、上記ノイズ成分の周波数より周波数の低い低域成分がそのまゝ上記リミッタ手段を通過するように、上記デジタル情報信号の低域成分のレベルに応じて、上記リミッタ手段の上記所定スレッシュホールドレベルを制御するスレッシュホールドレベル制御手段とを設けたことを特徴とする電子機器のノイズ低減装置。
【請求項２】
駆動信号源よりの駆動信号によって駆動されて、エネルギー波を発生するエネルギー波発生手段を備え、該エネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、自動利得制御手段を通じて得られた情報信号に混入したノイズ成分を低減するようにした電子機器のノイズ低減装置において、
上記駆動信号源よりの駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、上記エネルギー波発生手段よりのエネルギー波の周波数に等しい周波数の基本波及びその高調波からなり、上記エネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、上記情報信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、
上記情報信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル情報信号から、上記デジタルノイズ相関信号を減算して、上記デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル情報信号を得る減算手段と、
上記適応フィルタからの上記デジタルノイズ相関信号の上記減算手段への供給及び非供給を制御するスイッチング手段と、
上記自動利得制御手段に供給される上記情報信号のレベルが、上記自動利得制御手段の自動利得制御レベル以下のときは、上記デジタルノイズ相関信号が上記減算手段に供給されるように上記スイッチング手段を制御し、上記情報信号のレベルが、上記自動利得制御手段の自動利得制御レベルより大きいときは、上記デジタルノイズ相関信号が上記減算手段に供給されないように上記スイッチング手段を制御するスイッチング制御手段とを設けたことを特徴とする電子機器のノイズ低減装置。
【請求項３】
マイクロフォンと、モータによって駆動される回転手段とを備え、該回転手段の回転によるノイズに基づいて、上記マイクロフォンを通じて、該マイクロフォンよりの音声信号に混入したノイズ成分を低減して記録媒体に記録するようにした記録装置のノイズ低減装置において、
上記モータに供給する駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、上記回転手段の回転周波数に等しい基本波及びその高調波からなり、上記回転手段の回転によるノイズに基づいて、上記音声信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、
上記音声信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル音声信号から、上記デジタルノイズ相関信号を減算して、上記デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル音声信号を得る減算手段と、
該減算手段からの出力デジタル音声信号のレベルを所定スレッシュホールドレベル以下に抑えて、上記エラーノイズ成分として、上記適応フィルタに供給するリミッタ手段と、
上記出力デジタル音声信号の、上記ノイズ成分の周波数より周波数の低い低域成分がそのまゝ上記リミッタ手段を通過するように、上記デジタル音声信号の低域成分のレベルに応じて、上記リミッタ手段の上記所定スレッシュホールドレベルを制御するスレッシュホールドレベル制御手段とを設けたことを特徴とする記録装置のノイズ低減装置。
【請求項４】
マイクロフォンと、モータによって駆動される回転手段とを備え、該回転手段の回転によるノイズに基づいて、上記マイクロフォンを通じて、該マイクロフォンよりの音声信号であって、自動利得制御手段を通じで得られた音声信号に混入したノイズ成分を低減して記録媒体に記録するようにした記録装置のノイズ低減装置において、
上記モータに供給する駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、上記回転手段の回転周波数に等しい基本波及びその高調波からなり、上記回転手段の回転によるノイズに基づいて、上記音声信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、
上記音声信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル音声信号から、上記デジタルノイズ相関信号を減算して、上記デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル音声信号を得る減算手段と、
上記適応フィルタからの上記デジタルノイズ相関信号の上記減算手段への供給及び非供給を制御するスイッチング手段と、
上記自動利得制御手段に供給される上記音声信号のレベルが、上記自動利得制御手段の自動利得制御レベル以下のときは、上記デジタルノイズ相関信号が上記減算手段に供給されるように上記スイッチング手段を制御し、上記音声信号のレベルが、上記自動利得制御手段の自動利得制御レベルより大きいときは、上記デジタルノイズ相関信号が上記減算手段に供給されないように上記スイッチング手段を制御するスイッチング制御手段とを設けたことを特徴とする記録装置のノイズ低減装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子機器のノイズ低減装置及び記録装置のノイズ低減装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ビデオカメラ一体型ビデオテープレコーダには、マイクロフォンが内蔵されているが、そのマイクロフォンが、回転磁気ヘッド有する回転ドラムの回転に伴うノイズをも収音するため、磁気テープに映像信号と共に記録される音声信号の音質が低下する。そして、ビデオカメラ一体型ビデオテープレコーダが小型になる程、マイクロフォンによって収音されるノイズのレベルは高くなる。
【０００３】
マイクロフォンからの音声信号中に含まれているノイズ成分は、回転ドラムの回転周波数に等しい周波数の基本波及び音声信号帯域内に広帯域に分布する２次〜多数次の高調波から構成されている。そこで、従来は、回転ドラムの回転周波数の逆数に等しい遅延時間を有する遅延線を有するくし型フィルタに、マイクロフォンからの音声信号を供給して、基本波及びその２次〜多数次の高調波からなるノイズ成分を低減させるようにしていた。
【０００４】
かかる従来のノイズ低減装置では、回転ドラムの回転周波数に等しい周波数のくし型フィルタを用いて、マイクロフォンからの音声信号に含まれている回転ドラムの回転周波数に等しい周波数の基本波及び音声信号帯域内に広帯域に分布する２次〜多数次の高調波からなるノイズ成分を低減するようにしていたため、そのくし型フィルタによって、ノイズ成分のみならず、音声信号中の回転ドラムの回転周波数に等しい周波数及びその整数倍の周波数の音声信号成分までも低減されるため、音声が削れたり、位相回りが生じたりする等の音質低下が生じる欠点があった。又、２つのマイクロフォンよりの２チャンネル音声信号に対するノイズ低減の場合には、くし形フィルタは２チャンネル分必要であった。又、デジタル処理によってノイズ低減を行う場合は、２チャンネルのくし型フィルタに対し、それぞれＤ−ＲＡＭを設ける必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
先に提案された記録装置のノイズ低減装置について説明する。この記録装置のノイズ低減装置は、マイクロフォンと、モータによって駆動される、回転ヘッドを備え、磁気テープが巻付け案内される回転ドラムとを有し、回転ドラムによる回転に基づいて、マイクロフォンを通じて、そのマイクロフォンよりの音声信号に混入したノイズ成分を低減し、そのノイズ成分の低減された音声信号を磁気テープ上に記録するようにした記録装置のノイズ低減装置において、モータに対するサーボ手段からのモータ駆動信号に基づく駆動パルスのデューティファクタ及び遅延量を可変する可変手段と、その可変手段からのモータ駆動パルスが供給される等化手段と、その等化手段からのモータ駆動パルスが供給されて、回転ドラムの回転周波数に等しい周波数の基本波及びその高調波からなり、回転ドラムの回転に基づいてマイクロフォンによって収音されたノイズに基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、マイクロフォンよりの音声信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル音声信号から、デジタルノイズ相関信号を減算して、デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル音声信号を得る減算手段とを有し、減算手段からの出力デジタル音声信号がエラー成分として、適応フィルタに供給されるようにしたものである。
【０００６】
かかる先行例によれば、音声信号の品質をあまり低下させずに、しかも、外乱の影響を受けずに、音声信号に混入したノイズ成分を低減することのできる記録装置のノイズ低減装置を得ることができる。駆動パルスのデューティファクタ及び遅延量を可変する可変手段及びその可変手段からの駆動パルスが供給される等化手段の共同により、少ないタップ数、少ない処理ステップの適応フィルタによって、デジタル音声信号に含まれているデジタルノイズ成分に十分近似したデジタルノイズ相関信号を得ることができる。又、回転ドラムの回転に基づく音を検出するためのマイクロフォン等が不要となるので、構成が簡単となる。更に、音声信号に混入するノイズ成分に、機種の違いによるばらつきがあったり、経時変化があっても、適応フィルタの追従範囲で、そのノイズ成分のデジタルノイズ成分に近似したデジタルノイズ相関信号を生成することができるので、ノイズ成分の機種の違いによるばらつきや、経時変化に応じた調整は不要となる。
【０００７】
かかる点に鑑み、本発明は、駆動信号源よりの駆動信号によって駆動されて、エネルギー波を発生するエネルギー波発生手段を備え、そのエネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入したノイズ成分を低減するようにした電子機器のノイズ低減装置において、情報信号の品質をあまり低下させずに、しかも、外乱の影響を受けずに、情報信号に混入したノイズ成分を確実に低減することができると共に、出力デジタル情報信号の、ノイズ成分の周波数より周波数の低い低域成分に重畳されたノイズ成分を確実に低減することのできるものを提案しようとするものである。
【０００８】
又、本発明は、駆動信号源よりの駆動信号によって駆動されて、エネルギー波を発生するエネルギー波発生手段を備え、そのエネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、自動利得制御手段を通じて得られた情報信号に混入したノイズ成分を低減するようにした電子機器のノイズ低減装置において、情報信号の品質をあまり低下させずに、しかも、外乱の影響を受けずに、情報信号に混入したノイズ成分を確実に低減することができると共に、自動利得制御手段に供給される情報信号のレベルが、自動利得制御手段の自動利得制御レベルより大きいときにも、情報信号に混入したノイズ成分を確実に除去することのできるものを提案しようとするものである。
【０００９】
更に、本発明は、マイクロフォンと、モータによって駆動される回転手段とを備え、回転手段による回転に基づいて、マイクロフォンを通じて、そのマイクロフォンよりの音声信号に混入したノイズ成分を低減するようにした記録装置のノイズ低減装置において、音声信号の品質をあまり低下させずに、しかも、外乱の影響を受けずに、音声信号に混入したノイズ成分を確実に低減することができると共に、出力デジタル音声信号の、ノイズ成分の周波数より周波数の低い低域成分に重畳されたノイズ成分を確実に低減することのできるものを提案しようとするものである。
【００１０】
更に、本発明は、マイクロフォンと、モータによって駆動される回転手段とを備え、その回転手段の回転によるノイズに基づいて、マイクロフォンを通じて、そのマイクロフォンよりの音声信号であって、自動利得制御手段を通じで得られた音声信号に混入したノイズ成分を低減して記録媒体に記録するようにした記録装置のノイズ低減装置において、音声信号の品質をあまり低下させずに、しかも、外乱の影響を受けずに、音声信号に混入したノイズ成分を確実に低減することができると共に、自動利得制御手段に供給される音声信号のレベルが、自動利得制御手段の自動利得制御レベルより大きいときにも、音声信号に混入したノイズ成分を確実に除去することのできるものを提案しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の本発明は、駆動信号源よりの駆動信号によって駆動されて、エネルギー波を発生するエネルギー波発生手段を備え、そのエネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入したノイズ成分を低減するようにした電子機器のノイズ低減装置において、駆動信号源よりの駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波の周波数に等しい周波数の基本波及びその高調波からなり、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、情報信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル情報信号から、デジタルノイズ相関信号を減算して、デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル情報信号を得る減算手段と、その減算手段からの出力デジタル情報信号のレベルを所定スレッシュホールドレベル以下に抑えて、エラーノイズ成分として、適応フィルタに供給するリミッタ手段と、出力デジタル情報信号の、ノイズ成分の周波数より周波数の低い低域成分がそのまゝリミッタ手段を通過するように、デジタル情報信号の低域成分のレベルに応じて、リミッタ手段の所定スレッシュホールドレベルを制御するスレッシュホールドレベル制御手段とを設けたものである。
【００１２】
かかる第１の本発明によれば、適応フィルタによって、駆動信号源よりの駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波の周波数に等しい周波数の基本波及びその高調波からなり、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する。減算手段によって、情報信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル情報信号から、デジタルノイズ相関信号を減算して、デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル情報信号を得る。リミッタ手段によって、出力デジタル情報信号のレベルを所定スレッシュホールドレベル以下に抑えて、エラーノイズ成分として、適応フィルタに供給する。スレッシュホールドレベル制御手段によって、出力デジタル情報信号の、ノイズ成分の周波数より周波数の低い低域成分がそのまゝリミッタ手段を通過するように、デジタル情報信号の低域成分のレベルに応じて、リミッタ手段の所定スレッシュホールドレベルを制御する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
第１の本発明は、駆動信号源よりの駆動信号によって駆動されて、エネルギー波を発生するエネルギー波発生手段を備え、そのエネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入したノイズ成分を低減するようにした電子機器のノイズ低減装置において、駆動信号源よりの駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波の周波数に等しい周波数の基本波及びその高調波からなり、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、情報信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル情報信号から、デジタルノイズ相関信号を減算して、デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル情報信号を得る減算手段と、その減算手段からの出力デジタル情報信号のレベルを所定スレッシュホールドレベル以下に抑えて、エラーノイズ成分として、適応フィルタに供給するリミッタ手段と、出力デジタル情報信号の、ノイズ成分の周波数より周波数の低い低域成分がそのまゝリミッタ手段を通過するように、デジタル情報信号の低域成分のレベルに応じて、リミッタ手段の所定スレッシュホールドレベルを制御するスレッシュホールドレベル制御手段とを設けたものである。
【００１４】
第２の本発明は、駆動信号源よりの駆動信号によって駆動されて、エネルギー波を発生するエネルギー波発生手段を備え、そのエネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、自動利得制御手段を通じて得られた情報信号に混入したノイズ成分を低減するようにした電子機器のノイズ低減装置において、駆動信号源よりの駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波の周波数に等しい周波数の基本波及びその高調波からなり、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、情報信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル情報信号から、デジタルノイズ相関信号を減算して、デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル情報信号を得る減算手段と、適応フィルタからのデジタルノイズ相関信号の減算手段への供給及び非供給を制御するスイッチング手段と、自動利得制御手段に供給される情報信号のレベルが、自動利得制御手段の自動利得制御レベル以下のときは、デジタルノイズ相関信号が減算手段に供給されるようにスイッチング手段を制御し、情報信号のレベルが、自動利得制御手段の自動利得制御レベルより大きいときは、デジタルノイズ相関信号が減算手段に供給されないようにスイッチング手段を制御するスイッチング制御手段とを設けたものである。
【００１５】
第３の本発明は、マイクロフォンと、モータによって駆動される回転手段とを備え、その回転手段の回転によるノイズに基づいて、マイクロフォンを通じて、そのマイクロフォンよりの音声信号に混入したノイズ成分を低減して記録媒体に記録するようにした記録装置のノイズ低減装置において、モータに供給する駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、回転手段の回転周波数に等しい基本波及びその高調波からなり、回転手段の回転によるノイズに基づいて、音声信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、音声信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル音声信号から、デジタルノイズ相関信号を減算して、デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル音声信号を得る減算手段と、その減算手段からの出力デジタル音声信号のレベルを所定スレッシュホールドレベル以下に抑えて、エラーノイズ成分として、適応フィルタに供給するリミッタ手段と、出力デジタル音声信号の、ノイズ成分の周波数より周波数の低い低域成分がそのまゝリミッタ手段を通過するように、デジタル音声信号の低域成分のレベルに応じて、リミッタ手段の所定スレッシュホールドレベルを制御するスレッシュホールドレベル制御手段とを設けたものである。
【００１６】
第４の本発明は、マイクロフォンと、モータによって駆動される回転手段とを備え、その回転手段の回転によるノイズに基づいて、マイクロフォンを通じて、そのマイクロフォンよりの音声信号であって、自動利得制御手段を通じで得られた音声信号に混入したノイズ成分を低減して記録媒体に記録するようにした記録装置のノイズ低減装置において、モータに供給する駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、回転手段の回転周波数に等しい基本波及びその高調波からなり、回転手段の回転によるノイズに基づいて、音声信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、音声信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル音声信号から、デジタルノイズ相関信号を減算して、デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル音声信号を得る減算手段と、適応フィルタからのデジタルノイズ相関信号の減算手段への供給及び非供給を制御するスイッチング手段と、自動利得制御手段に供給される音声信号のレベルが、自動利得制御手段の自動利得制御レベル以下のときは、デジタルノイズ相関信号が減算手段に供給されるようにスイッチング手段を制御し、音声信号のレベルが、自動利得制御手段の自動利得制御レベルより大きいときは、デジタルノイズ相関信号が減算手段に供給されないようにスイッチング手段を制御するスイッチング制御手段とを設けたものである。
【００１７】
〔発明の実施の形態の具体例〕
以下に、図１を参照して、本発明による電子機器のノイズ低減装置及び記録装置のノイズ低減装置を、ビデオカメラ一体型ビデオテープレコーダ（ビデオカメラ一体型ＶＴＲ）に適用した実施の形態の具体例を詳細に説明する。
【００１８】
ＶＴＲに内蔵された左及び右マイクロフォンＭＬ、ＭＲからの左及び右音声信号が、それぞれ増幅回路１Ｌ、１Ｒ及びＡＧＣ回路（自動利得制御回路）２Ｌ、２Ｒを通じてＡ／Ｄ変換器３Ｌ、３Ｒに供給されて左及び右デジタル音声信号に変換される。左及び右マイクロフォンＭＬ、ＭＲには、人の声等の収音すべき音と共に、各種ノイズが収音される。ここでは、特に、後述する回転ドラムが回転するとき発生するノイズ及びその共振ノイズと、回転ドラムに磁気テープが接触することによって生じるノイズ（叩き音ノイズ）が、ＶＴＲの外筐を伝わり及び空間に輻射されて、左及び右マイクロフォンＭＬ、ＭＲによって収音されて、左及び右マイクロフォンＭＬ、ＭＲよりの左及び右音声信号に混入されたノイズ成分の低減を意図している。
【００１９】
これら左及び右デジタル音声信号（デジタル主要左及び右入力信号）は、ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）にて構成される左及び右ノイズキャンセル回路４Ｌ、４Ｒに供給される。これら左及び右デジタル音声信号は、それぞれ減算手段５に供給されて、各適応フィルタ６からのデジタル左及び右ノイズ相関信号が減算され、出力端子１０Ｌ、１０Ｒから、ノイズ成分の低減され左及び右デジタル音声信号が得られる。
【００２０】
この出力端子１０Ｌ、１０Ｒからの出力左及び右デジタル音声信号が、検出器２０に供給され、その左及び右チャンネルの検出信号が、マイクロコンピュータ１５に供給される。この検出器２０については、図４を参照して後に詳述する。
【００２１】
又、各適応フィルタ６の出力側及び各減算手段５の間には、ノイズキャンセル動作の実行及び中止のためのオンオフスイッチ７がそれぞれ挿入され、そのオンオフは後述するマイクロコンピュータ１５によって制御される。
【００２２】
固定ドラム（図示を省略）及び回転磁気ヘッド１２を備える、エネルギー波発生手段としての回転ドラム１１からなる磁気テープ案内装置が設けられ、磁気テープが、これら固定ドラム及び回転ドラム１１の周面に巻付けられるように案内走行せしめられる。回転ドラム１１は、ドラムモータ１３によって、例えば、９０００ｒｐｍの回転数を以て回転せしめられる。このドラムモータ１３には、マイクロコンピュータ１５によって、サーボが掛けられる。
【００２３】
尚、出力端子１０Ｌ、１０Ｒからの出力デジタル音声信号は、デジタル映像信号と共に、回転磁気ヘッド１２によって、磁気テープ１４上に傾斜トラックを形成する如く記録される。
【００２４】
次に、ドラムモータ１３に対するサーボについて、図２を参照して説明する。モータ１３には、その回転に応じて、位相検出パルス（その周波数は、例えば、１５０Ｈｚ）を発生する位相検出器１３Ｐ及びその回転に応じて、位相検出パルスより大幅に周波数の高い周波数検出パルスを発生する周波数検出器１３Ｆが設けられている。モータ１３には、モータ駆動回路１３Ｄから１５０Ｈｚのモータ駆動パルスが供給される。
【００２５】
図２では、マイクロコンピュータ１５の機能が、後述する各手段３２、３４及び３５によって図示されている。
【００２６】
位相検出器１３Ｐよりの位相検出パルスは位相比較手段３２に供給されて、入力端子３１よりの基準位相パルスによって、回転磁気ヘッド１２によって、磁気テープ１４に記録しようとするデジタル映像信号中の垂直同期信号の３倍の周波数を有するパルス）と位相比較され、その比較出力（位相エラー信号）が制御パルス発生手段３５に供給される。
【００２７】
周波数検出器１３Ｆよりの周波数検出パルスが速度比較手段３４に供給されて、入力端子３３よりの基準周波数パルス（回転磁気ヘッド１２によって、磁気テープ１４に記録しようとするデジタル映像信号中の水平同期信号の周波数の整数分の１の周波数パルス）と速度比較（周波数比較）され、その比較出力（周波数エラー信号）が制御パルス発生手段３５に供給される。そして、制御パルス発生手段３５からの位相制御及び周波数制御された１５０Ｈｚの駆動パルスが駆動回路１３Ｄを通じてドラムモータ１３に供給される。
【００２８】
制御パルス発生手段３５よりの１５０Ｈｚのドラムノイズ基準信号が、最小二乗平均（ＬＭＳ：Least Mean Square)処理を行う適応フィルタ６に供給されると共に、後述する出力端子１０Ｌ、１０Ｒからのデジタル左及び右音声信号が、ノイズエラー成分として、適応フィルタ６に供給される。
【００２９】
そして、この適応フィルタ６によって、回転ドラム１１の回転周波数に等しい基本波及びマイクロフォンＭＬ、ＭＲよりの音声信号の帯域内に広く分布する２次〜多数次の高調波からなり、回転ドラム１１に回転に基づいて、マイクロフォンＭＬ、ＭＲよりの音声信号に混入するノイズ成分と相関を有するデジタル左及び右ノイズ相関信号が生成される。この各適応フィルタ６よりのデジタルノイズ相関信号が、各減算手段５に供給されて、Ａ／Ｄ変換器３Ｌ、３Ｒからのデジタル左及び右音声信号から減算されて、その各減算手段５よりのノイズの低減されたデジタル左及び右音声信号が出力端子１０Ｌ、１０Ｒから出力される。
【００３０】
出力端子１０Ｌ、１０Ｒからのデジタル左及び右音声信号が、それぞれマイクロコンピュータ１５よりのリミッタ制御信号によって、正負のスレッシュホールドレベル±Ｔ／Ｈが制御される可変リミッタ９を通じて、マイクロコンピュータ１５よりのステップゲイン制御信号によってステップゲイン（ステップゲイン係数）が制御される可変ゲイン増幅回路８に供給されて増幅される。そして、各増幅回路８の出力がノイズエラー成分として、各適応フィルタ６に供給されて、その適応フィルタ６の後述する係数乗算手段の係数が変更される。
【００３１】
この適応フィルタ６の構成例を図３を参照して説明する。入力端子Ｔ１からの入力デジタル信号を、その入力デジタル信号のサンプルクロックのクロック周期に等しい遅延量を有する遅延手段Ｄ1 、Ｄ2 、…………、Ｄn の直列回路に供給されると共に、入力端子Ｔ１からの入力デジタル信号、各遅延手段Ｄ1 、Ｄ2 、…………、Ｄn の出力が、それぞれ係数乗算手段Ｍ0 、Ｍ1 、Ｍ2 、…………、Ｍn に供給されて、それぞれサンプル係数Ｗ0 、Ｗ1 、Ｗ2 、…………、Ｗn が乗算され、その各乗算出力が加算手段ＡＤに供給されて加算され、出力端子Ｔ２に出力デジタル信号が出力される。この適応フィルタ６は、ＦＩＲ（有限インパルス応答）デジタルフィルタである。
【００３２】
適応フィルタ６によるアルゴリズムとしては、最小二乗平均処理法の他に、最急降下法、学習同定法、ＲＬＳ（Recursive Least Square: 再帰最小二乗）法等があるが、収束時間短く、処理計算量が少ないことから、最小二乗平均処理法が最も有利である。
【００３３】
適応フィルタ６では、タップ数に応じたサンプル係数Ｗ0 、Ｗ1 、Ｗ2 、…………、Ｗn を、処理しようとするデジタル信号であるデジタル音声信号のサンプリング周期（例えば、１／３２０００、１／４４１００、１／４８０００秒等）毎に、次式に従って更新する必要がある。
【００３４】
【数１】
Ｗ（ｎ）＝Ｗ（ｎ−１）＋２μＥ（ｎ−１）・ｘ（ｎ−１）
【００３５】
但し、Ｗ（ｎ）はｎサンプルの係数、Ｗ（ｎ−１）は（ｎ−１）サンプルの係数、ミューはステップサイズ、Ｅ（ｎ−１）は（ｎ−１）サンプルのエラー信号、ｘ（ｎ−１）は（ｎ−１）サンプルのドラムノイズ基準信号である。このステップサイズμは、収束速度と収束後の残留誤差を決定するパラメータである。
【００３６】
図１において、１９はＡＧＣ回路２Ｌ、２ＲのＡＧＣレベルを増幅して、マイクロコンピュータ１５に供給する増幅回路である。
【００３７】
さて、回転ドラム１１が回転することによって発生するノイズの大部分は、回転している回転ドラム１１に磁気テープが接触することによって生じるノイズ（叩き音ノイズ）である。又、この回転ドラム１１の回転に基づくノイズは、ＶＴＲの外筐を伝わってマイクロフォンＭＬ、ＭＲに到達するものと、空間に輻射されてマイクロフォンＭＬ、ＭＲに到達するものとがある。従って、マイクロフォンＭＬ、ＭＲからの音声信号に混入しているノイズ成分は、回転ドラムの回転に基づく元のノイズ成分が、未知の伝達関数の回路を通じることによって、振幅や位相の変化したものと見なすことができる。
【００３８】
従って、デジタル音声信号に含まれているノイズ成分を十分に低減するためには、適応フィルタによる最小二乗平均処理によって、未知の伝達関数を推定してシステム同定を行う必要がある。
【００３９】
ここで、適応フィルタにおける同定とは、システムのインパルス応答の推定や出力信号の推定問題である。
【００４０】
回転ドラム１１の周辺と、マイクロフォンＭＬ、ＭＲとの間の距離に比べて、マイクロフォンＭＬ、ＭＲ間の距離が十分短ければ、マイクロフォンＭＬ、ＭＲよりの左及び右音声信号に含まれているノイズ成分は同じものであるとして取り扱うことができるが、仮に同じものとして取り扱うことができない場合であっても、各減算手段５よりの左及び右出力デジタル音声信号の加算信号をエラー成分として適応フィルタ６に供給することにより、左及び右出力デジタル音声信号のノイズ成分が十分小さくなるように帰還を掛けることが可能となる。
【００４１】
上述したように、回転ドラム１１を駆動する駆動信号からデジタルノイズ相関信号を作って、ノイズ成分の混入されたデジタル音声信号から減算することによって、音声信号自体のノイズ成分の周波数に等しい周波数成分を殆ど除去しないので、音声の削れや位相回り等による音質低下を回避し得る。又、ノイズ相関信号は、回転ドラム３を駆動する駆動信号に基づく駆動パルスを基にして生成しているので、ノイズ低減装置の構成が簡単となり、しかも、ノイズ相関信号を発生する手段のノイズ低減装置に対する取付け位置、構造、精度等の影響がないため、種類を異にする機器に設置できるので、汎用性に富む。
【００４２】
次に、図９を参照して、図１の可変リミッタ９が固定リミッタであるときの動作原理を説明する。正負のスレッシュホールドレベルが±Ｔ／Ｈ（但し、Ｔ／Ｈ＞０）の固定リミッタに、図９Ａ（ａ）に示すような、正負のレベルの絶対値がＴ／Ｈより小さい機械ノイズ信号を供給すると、図９Ａ（ｂ）に示すように、そのまま出力される。正負のスレッシュホールドレベルが±Ｔ／Ｈの固定リミッタに、図９Ｂ（ａ）に示すように、正負のレベルの絶対値がＴ／Ｈを越える可能性のある音声信号を供給すると、図９Ｂ（ｂ）に示すように、その音声信号の正負のレベルの絶対値がＴ／Ｈより大きいの部分が除去されて、Ｔ／Ｈ以下にレベルに制限された音声信号が出力される。
【００４３】
そして、固定リミッタの正負のスレッシュホールドレベル±Ｔ／Ｈの絶対値を、機械ノイズ信号の正負のレベルの絶対値の最大値に設定すれば、機械ノイズ信号だけがノイズエラー成分として、適応フィルタに供給されるため、減算手段５では、音声信号から、機械ノイズ信号だけがキャンセルされ、音声信号に対する影響を最小に抑えることができる。
【００４４】
ところが、実際には、リミッタには、図９で説明したように音声信号及びノイズ信号が個別に供給されるのではなく、音声信号及びノイズ信号の混合信号が供給される。そこで、図１０を参照して、固定リミッタに音声信号及びノイズ信号の混合信号が供給される場合の、固定リミッタの実際的な動作を説明する。以下の説明では、音声信号及びノイズ信号の混合信号が固定リミッタに供給される場合において、機械ノイズ信号の周波数が音声信号の周波数より高い場合（図１０Ａ）、機械ノイズ信号の周波数が音声信号の周波数と等しい場合（図１０Ｂ）及び機械ノイズ信号の周波数が音声信号の周波数より低い場合（図１０Ｃ）に分けて説明する。
【００４５】
先ず、図１０Ａの場合は、機械ノイズ信号の周波数が音声信号の周波数より高いので、図１０Ａ（ａ）に示すように、機械ノイズ信号が音声信号によって振幅変調されるため、機械ノイズ信号は音声信号に重畳されることになる。このため、機械ノイズ信号の重畳された音声信号を、正負のスレッシュホールドレベルが±Ｔ／Ｈ（但し、Ｔ／Ｈ＞０）の固定リミッタに供給すると、図１０Ａ（ｂ）に示す如く、機械ノイズ信号は音声信号と共にレベル制限されてしまうので、ノイズエラー成分として適応フィルタ６に供給される機械ノイズ信号が少なくなってしまう。このため、適応フィルタ６では、ノイズエラー成分が最小になっていると判断されて、追尾動作が停止され、このため、適応フィルタ６から発生するノイズ相関信号の相関度が低下し、このため、減算手段５からは、ノイズ成分の残存した出力音声信号が出力されることになる。この傾向は、音声信号のレベルが大きい程、又、音声信号の周波数が低い程、正負のスレッシュホールドレベルが±Ｔ／Ｈの固定リミッタを通過するノイズ信号が少なくなってしまう。従って、この場合には、機械ノイズ信号の重畳された音声信号が固定リミッタによってレベル制限されないように、固定リミッタの正負のスレッシュホールドレベル±Ｔ／Ｈの絶対値を大きくしなければならない。
【００４６】
図１０Ｂの場合は、機械ノイズ信号の周波数が音声信号の周波数と同じであり、機械ノイズ信号のレベルが音声信号のレベルより十分小さいので、固定リミッタの正負のスレッシュホールドレベル±Ｔ／Ｈの絶対値を、機械ノイズ信号の正負のレベルの絶対値の最大値に等しくしておけば、図１０Ｂ（ｂ）に示す如く、音声信号のレベルを固定リミッタによってレベル制限し、機械ノイズをレベル制限しないようにすることができる。尚、図１０Ｂ（ａ）では、音声信号と機械ノイズ信号との合成信号が図示されている。
【００４７】
図１０Ｃの場合は、機械ノイズ信号の周波数が音声信号の周波数より低いので、図１０Ｃ（ａ）に示す如く、図１０Ａ（ａ）とは逆に、音声信号が機械ノイズ信号によって振幅変調されるため、音声信号が機械ノイズ信号に重畳される。このため、音声信号の重畳された機械ノイズ信号を、正負のスレッシュホールドレベルが±Ｔ／Ｈ（但し、Ｔ／Ｈ＞０）の固定リミッタに供給すると、図１０Ｃ（ｂ）に示す如く、正負のスレッシュホールドレベルの絶対値が±Ｔ／Ｈの絶対値以上の音声信号はレベル制限される。そこで、固定リミッタの正負のスレッシュホールドレベル±Ｔ／Ｈを、機械ノイズ信号の正負のレベルの絶対値の最大値に合わせれば、機械ノイズ信号は全て固定リミッタによってレベル制限されることなく固定リミッタを通過して、適応フィルタ６に供給される。
【００４８】
実際には、機械ノイズ信号の周波数と音声信号の周波数との関係は、上述の３つの場合が併存するが、音声信号の低域成分では、図１０Ａについて述べたように、リミッタを通過する機械ノイズ信号が減少し、減算手段５からはノイズ信号の残存した音声信号が出力されることになる。そこで、固定リミッタの場合は、その正負のスレッシュホールドレベル±Ｔ／Ｈの絶対値を、機械ノイズ信号の正負のレベルの絶対値の最大値より大きくなるように設定することになるが、このようにすると、音声信号に対する機械ノイズ信号の分離が最適化できず、ノイズキャンセル回路４Ｌ、４Ｒのノイズキャンセル効果が低減されてしまう。
【００４９】
次に、図４を参照して、図１における検出器２０について説明する。この検出器２０は、出力端子１０Ｌ、１０Ｒからの出力デジタル左音声信号及び出力デジタル右音声信号（残存するデジタル機械ノイズ信号を含んでいる）がそれぞれ各別に供給されるベースノイズクリップ回路２０ａと、そのクリップ出力がそれぞれ供給されるローパスフィルタ２０ｂとから構成されている。ベースノイズクリップ回路２０ａは、正負のレベルの絶対値が、そのクリップ回路の正負のスレッシュホールドレベル±Ｔ／Ｈの絶対値以下の信号のレベルを０にし、正負のスレッシュホールドレベル±Ｔ／Ｈの絶対値を越える信号を通過させる。
【００５０】
従って、図１０Ｂ及びＣの場合の機械ノイズ信号は、このベースノイズクリップ回路２０ａを通過しないことになる。又、ベースノイズクリップ回路２０ａを通過した図１０Ａ（ｂ）の場合の音声信号＋機械ノイズ信号は、ローパスフィルタ２０ｂに供給されると、機械ノイズ信号は阻止され、ローパスフィルタ２０ｂのカットオフ周波数以下の低域の音声信号成分が通過する。従って、図１０Ａ、Ｂ及びＣの機械ノイズ信号は、いずれも、検出器２０を通過しないことになる。
【００５１】
そして、検出器２０の左チャンネル（Ｌｃｈ）及び右チャンネル（Ｒｃｈ）の検出信号が、マイクロコンピュータ１５に入力されて、マイクロコンピュータ１５によって、各可変リミッタ９に供給されるリミッタ制御信号が生成される。
【００５２】
次に、図５のフローチャートを参照して、マイクロコンピュータ１５のソフトウエアによる各可変リミッタ９に対する制御信号の生成の仕方を説明する。尚、このマイクロコンピュータ１５での処理では、デジタル信号のサンプリング毎に行われる音声信号のサンプリング周波数は、通常、３２ｋＨｚ、４４．１ｋＨｚ、又は、４８ｋＨｚである。
【００５３】
検出器２０からマイクロコンピュータ１５に供給される左チャンネル（Ｌｃｈ）及び右チャンネル（Ｒｃｈ）の検出信号を、それぞれ絶対値化した（ステップＳＴ−１）後、その絶対値化された検出信号をリミット値の可変幅に応じて増幅する（ステップＳＴ−２）。ここで、ｎサンプル目の入力信号をＩＮ（ｎ）、ｎサンプル目の制御出力をＯＵＴ（ｎ）とそれぞれし、その１サンプル前、即ち、（ｎ−１）サンプル目の制御出力をＯＵＴ（ｎ−１）とする。
【００５４】
ステップＳＴ−２の次のステップＳＴ−３では、「ＩＮ（ｎ）＞ＯＵＴ（ｎ−１）」か否かを判断し、ＮＯであればステップＳＴ−８に移行し、ＹＥＳであればステップＳＴ−４に移行する。ステップＳＴ−４では、「ＩＮ（ｎ）＜ＭＡＸ（リミッタ９の正負のスレッシュホールドレベルの絶対値の可変幅の最大値）」か否かを判断し、ＹＥＳであれば、ステップＳＴ−５に移行して、（ｎ−１）サンプル目の内部変数ＣＯＮＴ（ｎ−１）に１を足したものを、新たなｎサンプル目の内部変数ＣＯＮＴ（ｎ）とする。ステップＳＴ−５の次は、ステップＳＴ−６に移行して、ｎサンプル目の内部変数ＣＯＮＴ（ｎ）を、制御出力ＯＵＴ（ｎ）とする。即ち、信号入力ＩＮ（ｎ）が増加傾向であれば、制御出力ＯＵＴ（ｎ）も増加する。
【００５５】
ステップＳＴ−４の判断でＮＯのとき、即ち、「ＩＮ（ｎ）≧ＭＡＸ」のときは、ステップＳＴ−７に移行して、内部変数ＣＯＮＴ（ｎ）＝ＭＡＸとし、その後、ステップＳＴ−６に移行して、制御出力ＯＵＴ（ｎ）はＭＡＸにホールドされる。
【００５６】
ステップＳＴ−３の判断でＮＯ、即ち、「ＩＮ（ｎ）≦ＯＵＴ（ｎ−１）」のときは、ステップＳＴ−８に移行して、「ＩＮ（ｎ）＝ＯＵＴ（ｎ−１）」か否かが判断され、ＹＥＳのときは、ステップＳＴ−９に移行して、（ｎ−１）サンプル目の内部変数ＣＯＮＴ（ｎ−１）を、新たなｎサンプル目の内部変数ＣＯＮＴ（ｎ）とする。ステップＳＴ−９の次は、ステップＳＴ−６に移行して、制御出力ＯＵＴ（ｎ）は、ｎサンプル目の内部変数ＣＯＮＴ（ｎ）、即ち、（ｎ−１）サンプル目の内部変数ＣＯＮＴ（ｎ−１）にホールドされる。
【００５７】
ステップＳＴ−８の判断でＮＯ、即ち、「ＩＮ（ｎ）＜ＯＵＴ（ｎ−１）」であれば、ステップＳＴ−１０に移行して、「ＩＮ（ｎ）＞ＭＩＮ（リミッタ９の正負のスレッシュホールドレベルの絶対値の可変幅の最小値）」か否かが判断され、ＹＥＳであれば、ステップＳＴ−１２に移行して、（ｎ−１）サンプル目の内部変数ＣＯＮＴ（ｎ−１）から１を差し引いたものを、新たなｎサンプル目の内部変数ＣＯＮＴ（ｎ）とする。ステップＳＴ−１２の次は、ステップＳＴ−６に移行して、ｎサンプル目の内部変数ＣＯＮＴ（ｎ）を、制御出力ＯＵＴ（ｎ）とする。即ち、信号入力ＩＮ（ｎ）が減少傾向であれば、制御出力ＯＵＴ（ｎ）も減少する。
【００５８】
ステップＳＴ−１０の判断でＮＯのとき、即ち、「ＩＮ（ｎ）≦ＭＩＮ」であれば、ステップＳＴ−１１に移行して、内部変数ＣＯＮＴ（ｎ）＝ＭＩＮとし、その後、ステップＳＴ−６に移行して、制御出力ＯＵＴ（ｎ）はＭＩＮにホールドされる。
【００５９】
以上の図５の説明から、ｎサンプル目の制御出力ＯＵＴ（ｎ）は、ｎサンプル目の信号入力ＩＮ（ｎ）、即ち、図４のローパスフィルタ２０ｂよりの音声信号に対して、ある時定数を以て追従し、リミッタ値の変化幅は、ＭＡＸとＭＩＮとの間の値になる。又、時定数は内部変数ＣＯＮＴ（ｎ）に加算する定数を変えれば可変することができる。従って、このマイクロコンピュータ１５からの制御出力ＯＵＴ（ｎ）を、各リミッタ９の正負のスレッシュホールドレベル±Ｔ／Ｈの制御信号として供給することで、上述した音声信号の低域成分による、機械ノイズ信号の時の誤動作を防止しながら、音声信号と機械ノイズ信号との分離を最適化することができる。
【００６０】
尚、図５で説明した各リミッタ９のスレッシュホールドレベルの決め方は、ＬＳＩ等の半導体集積回路によって構成されるハードウエアで実現することもできる。
【００６１】
次に、図６を参照して、図１のＡＧＣ回路２Ｌ、２ＲにおけるＡＧＣレベルと機械ノイズとの関係について説明する。マイク入力（マイクロフォンからの音声信号）がＡＧＣレベル以下の小信号のとき（図６Ａ）と、ＡＧＣレベルを越える大信号のとき（図６Ｂ）の２通りの場合を、マイク入力（ａ）、ＡＧＣ処理後のマイク入力（ｂ）及び機械ノイズのキャンセル処理後のマイク入力（ｃ）の順に説明する。
【００６２】
先ず、図６Ａについて説明する。図６Ａ（ａ）に示すように、機械ノイズを含むマイク入力がＡＧＣレベル以下の小信号のときは、図６Ａ（ｂ）に示す如く、ＡＧＣ処理後もマイク入力は変化せず、機械ノイズキャンセル処理後は、図６Ａ（ｃ）に示す如く、マイク入力に混入していた機械ノイズは除去されている。
【００６３】
次に、図６Ｂについて説明する。図６Ｂ（ａ）に示すように、機械ノイズを含むマイク入力がＡＧＣレベルを越える大信号のときは、図６Ｂ（ｂ）に示す如く、ＡＧＣ処理後は、マイク入力のレベルはＡＧＣレベルまで落とされるが、同時に、マイク入力の大信号部分に混入している機械ノイズもＡＧＣレベルまで落とされる。このため、本来音声信号のレベルに比較して小レベルの機械ノイズは、殆ど無視できる程度の低いレベルになってしまう。この大信号の機械ノイズキャンセル処理後は、ＡＧＣが動作するまでキャンセルされていたノイズが、ＡＧＣのアタック時間（数ｍsec ）で瞬時になくなるため、図６Ｂ（ｃ）に示す如く、キャンセルされていた機械ノイズが音声信号に足し込まれてしまい、ＡＧＣのリカバリ時間（数sec 〜数十sec ）の間それがノイズとして聴取され得るようになるという不都合が生じる。
【００６４】
従って、図６Ｂに示すように、マイク入力がＡＧＣレベルより大きい大信号のとき、言い換えれば、マイク入力に対しＡＧＣレベルが低いときは、機械ノイズキャンセルをやめた方が良い。そこで、図１に示す如く、ＡＧＣ回路２Ｌ、２ＲからのＡＧＣゲインコントロール電圧を、増幅回路１９によって増幅して、マイクロコンピュータ１５のＡＤポートに供給して、ＡＧＣレベルによって、各オンオフスイッチ７のオンオフを制御するようにする。尚、この各オンオフスイッチ７の制御をマイクロコンピュータ１５のソフトウエアによって行う代わりに、半導体集積回路によるハードウエアによって行うようにしても良い。
【００６５】
次に、図７のフローチャートを参照して、機械ノイズキャンセルのオンオフ制御を説明する。入力のＡＧＣレベルは、ＡＧＣゲインが高い程高いものとする。機械ノイズキャンセルのオンオフの切換えを、不感帯を持つスレッシュホールドレベルで行っており、その不感帯の上限値をＴＨ（ｕ）、下限値をＴＨ（ｄ）とする。又、ゲイン制御レベル入力をＧＡＩＮで表す。不感帯を設ける理由は、スレッシュホールドレベル付近での機械ノイズのオンオフの頻繁な動作を防ぐためで、不感帯内においては、前サンプルのオンオフモードが維持される。
【００６６】
ステップＳＴ−１で、「ＧＡＩＮ≧ＴＨ（ｄ）」か否かが判断され、ＹＥＳであれば、ステップＳＴ−２に移行して、「ＧＡＩＮ＞ＴＨ（ｕ）」か否かが判断され、ＹＥＳであれば、ゲインが高い、即ち、マイク入力は小信号であると判断して、ステップＳＴ−３に移行してキャンセルオンにし、キャンセルオンのキャンセルオンオフ制御出力を各スイッチ７に供給する。
【００６７】
ステップＳＴ−２の判断でＮＯ、即ち、「ＧＡＩＮ≦ＴＨ（ｕ）」のときは、ＧＡＩＮは不感帯内にあるので、ステップＳＴ−４に移行して、前サンプルがキャンセルオンか否かを判断し、ＹＥＳ、即ち、前サンプルがキャンセルオンであれば、ステップＳＴ−３に移行して、キャンセルオンにし、キャンセルオンのキャンセルオンオフ制御出力を各スイッチ７に供給する。ステップＳＴ−４の判断でＮＯ、即ち、前サンプルがキャンセルオフであれば、ステップＳＴ−５に移行して、キャンセルオフにし、キャンセルオフのキャンセルオンオフの制御出力を各スイッチ７に供給する。
【００６８】
又、ステップＳＴ−１の判断でＮＯ、即ち、「ＧＡＩＮ＜ＴＨ（ｄ）」のときは、ＡＧＣのゲインが低い、即ち、マイク入力が大信号であると判断して、ステップＳＴ−５に移行して、キャンセルオフにし、キャンセルオフのキャンセルオンオフ制御出力を各スイッチ７に供給する。
【００６９】
以上の動作で、発生する機械ノイズのレベルに合わせて、スレッシュホールドの上限値ＴＨ（ｕ）及び下限値ＴＨ（ｄ）を最適化すれば、上述の不都合は改善される。
【００７０】
次に、図８を参照して、上述の不感帯の動作について説明する。図８Ａはキャンセルオフからオンの動作を示している。この場合は不感帯内はキャンセルオフとなる。又、図８Ｂはキャンセルオンからオフの動作を示す。この場合は、不感帯内はキャンセルオンとなる。従って、音声信号のレベルに微小な変動があっても、不感帯をその微小な変動幅より大きくとれば、その間のレベル変動に対して、キャンセルのオンオフの動作は安定になる。
【００７１】
次に、図１１を参照して、図１のノイズ低減装置におけるＶＴＲモードと、可変ゲイン増幅回路８に対するステップゲイン（ステップゲイン係数）制御との関係について説明する。図１１ＡはＶＴＲモードを示し、ここでは、最初は記録モードで、次に記録ポーズモードに代わり、最後は再び記録モードになる。最初の記録モードと、次の記録ポーズモードとの間及びその記録ポーズモードと、最後の記録モードとの間にはそれぞれ遷移期間がある。
【００７２】
記録モードでのノイズは、ドラムノイズ（ドラムが回転することによって発生するノイズ及びその共振ノイズ）と、ヘッドノイズ（回転磁気ヘッドが磁気テープに接触するときに発生するノイズ〈叩き音ノイズ〉）とからなる。記録ポーズのときのノイズは、磁気テープが停止し、しかも、磁気テープを機械的に保護するために、回転磁気ヘッドから離間せしめられているので、ドラムノイズのみからなる。従って、記録モード時のノイズ（機械ノイズ）のレベルは、記録ポーズ時のノイズ（機械ノイズ）のレベルより大きいことが分かる。尚、後述する記録待機モードでは、磁気テープが停止し、しかも、磁気テープを機械的に保護するために、回転磁気ヘッドから離間せしめられ、且つ、回転磁気ヘッドは停止しているので、ノイズは発生しない。
【００７３】
以下に説明する図１１Ｂ、Ｃ、Ｄの場合は、各スイッチ７はオンのままであるとする。尚、以下の説明では、ステップゲイン（ステップゲイン係数）が大きい程、ノイズキャンセル時の引き込み速度が大きくなり、その逆に、ステップゲイン（ステップゲイン係数）が小さい程、ノイズキャンセル時の引き込み速度が小さくなるものとする。
【００７４】
又、上述とは逆に、ステップゲイン（ステップゲイン係数）が大きい程、ノイズキャンセル時の引き込み速度が小さくなり、その逆に、ステップゲイン（ステップゲイン係数）が小さい程、ノイズキャンセル時の引き込み速度が大きくなるようにしても良い。
【００７５】
図１１Ｂは、従来例を示し、各増幅回路８のステップゲインＳＧを、ＶＴＲのモードに無関係に、一定値に固定したときの、出力デジタル左及び右音声信号に含まれている機械ノイズＭＮの変化を示している。機械ノイズＭＮのレベルは、最初の記録モードのとき低い一定値で、記録ポーズモードへ移行する遷移期間で徐々に高くなり、次の記録ポーズに移行すると徐々に低くなるが、低い一定値になるまでにはかなりの時間が掛かり、記録ポーズモードから最後の記録モードに移行する遷移期間では再び徐々に高くなり、最後の記録モードに移行すると、ノイズレベルが徐々に低下するが、低い一定値になるまでにはかなりの時間が掛かる。
【００７６】
図１１Ｂの場合、機械ノイズＭＮのレベルは、モード遷移期間の機械ノイズ音の変化に対して、引き込み時間分遅れて追従するため、結果として機械ノイズＭＮのレベルの上昇に対し、その機械ノイズＭＮのレベルの上昇をキャンセルするように、適応フィルタ６からから減算手段５に供給されるノイズキャンセル信号（デジタルノイズ相関信号）のレベルが変化する。このため、モード遷移期間が完了しても、記録モード、又は、記録ポーズモードの開始部で機械ノイズＭＮが残存する。又、記録モードから記録ポーズモードに移行すると、機械ノイズのレベルが小さくなるのに、処理後の残存機械ノイズＭＮのレベルが大きくなるのは、キャンセルしていた機械ノイズがなくなり、平衡状態が崩れてノイズキャンセル信号（デジタルノイズ相関信号）が反転加算されるからである。
【００７７】
図１１Ｃ及び図１１Ｄは、本発明の実施の形態の具体例を示す。図１１Ｃの場合は、記録モードから記録ポーズモードへの遷移期間及び記録ポーズモードの始めの部分までの所定期間並びに記録ポーズモードから記録モードへの遷移期間及び記録モードの始めの部分までの所定期間に、増幅回路８におけるステップゲイン（ステップゲイン係数）ＳＧを、記録モード時及び記録ポーズ時のステップゲインＳＧより大きくして、ノイズキャンセル信号の追従速度を速めることによって、遷移期間及びそれに続くモードの始めの部分での機械ノイズＭＮのレベルの上昇を抑圧するようにしている。この遷移期間付近の機械ノイズＭＮのレベルを抑える効果は、所定期間におけるステップゲインＳＧを大きくすればする程、大きくなる。
【００７８】
因みに、上述とは異なり、ステップゲインＳＧを常時大きくしておくと、適応フィルタ６の係数更新ステップが大きくなり、最適キャンセル点を飛び越して振動するため、収束後の誤差が増加して、ノイズキャンセル効果が低くなってしまう。
【００７９】
図１１Ｄの場合は、記録ポーズ中は、磁気テープに音声信号が記録されないので、ノイズキャンセル信号の追従を停止し、即ち、ステップゲインＳＧを０にして、ノイズを次に記録モードまでホールドする。ステップゲインＳＧを０にすると、適応フィルタ６のステップ更新が行なわれないため、直前のノイズをキャンセルし続ける。この場合、記録ポーズ中は、機械ノイズＭＮのレベルが記録モード時の機械ノイズＭＮのレベルより大きくなるが、マイクロフォンよりの音声信号は、磁気テープに記録されないので、機械ノイズＭＮのレベルが高くても問題はない。従って、記録モード中は常に機械ノイズＭＮのレベルをキャンセル状態のまま一定に保つことができる。
【００８０】
次に、図１２を参照して、図１のノイズ低減装置におけるＶＴＲモードとキャンセルオンオフ制御について説明するが、その前に、記録待機モードについて説明する。回転ドラムが回転していないときに、マイクロフォンからの音声信号をスピーカに供給してモニタする場合において、長時間の記録待機や、カセットテープをＶＴＲに装填しないでビデオカメラよりの映像信号を液晶ビューファインダやモニタ受像機に供給してモニタする（店頭でのデモンストレーション等）では、回転ドラムが回転しないために、機械ノイズは発生しない状態で、音声がマイクロフォンによって収音される。この記録待機中は、減算手段５において、デジタル左及び右音声信号からノイズキャンセル信号を減算する必要がない。又、逆に、記録待機中はマイクロコンピュータ１５から、ドラムノイズル基準（参照）信号が出力されないので、この状態でノイズキャンセルを行うと、誤動作を引き起こすので、ノイズキャンセル動作を中止した方が良い。
【００８１】
そこで、記録待機モードでは、ノイズキャンセルが行なわれないようにするためには、図１において、マイクロコンピュータ１５からのキャンセルオフのキャンセルオンオフ制御信号を、ノイズキャンセル回路４Ｌ、４Ｒにおいて、各適応フィルタ６の出力側及び各減算手段５間に挿入されているオンオフスイッチ７をオフにすれば良い。その結果、Ａ／Ｄ変換器３Ｌ、３Ｒからの入力デジタル左及び右音声信号は、それぞれそのまゝ出力デジタル左及び右音声信号として出力端子１０Ｌ、１０Ｒから出力される。
【００８２】
次に、図１２について説明する。図１２ＡはＶＴＲモードを示し、ここでは、最初は記録モードで、次に記録待機モードに代わり、最後に再び記録モードになる。最初の記録モードと、次の記録待機モードとの間及びその記録待機モードと、最後の記録モードとの間にはそれぞれ遷移期間がある。
【００８３】
図１２Ｂは、従来例を示し、ノイズキャンセル回路４Ｌ、４Ｒの各可変ゲイン増幅回路８のステップゲインＳＧは固定である。又、ノイズキャンセル回路４Ｌ、４Ｒの各オンオフスイッチ７は常にＯＮである。最初の記録モード時は、出力デジタル左及び右音声信号に残存している機械ノイズＭＮのレベルは低い一定値であり、記録モードと記録待機モードとの間の遷移期間に入ると機械ノイズＭＮのレベルが徐々に低下し、記録待機モードの始めの部分でも機械ノイズＭＮが残存し、そのレベルが徐々に低下して、遂には０になる。記録待機モードと最後の記録モードとの間の遷移期間に移ると、機械ノイズＭＮのレベルが徐々に上昇し、記録モードの始めの部分で機械ノイズＭＮのレベルが徐々に低下し、遂には、レベルの低い一定値になる。従って、記録モードと記録待機モードとの間の遷移期間での機械ノイズＭＮは問題ないが、記録待機モードと記録モードとの間の遷移期間及びその記録モードの始めの部分では、機械ノイズＭＮが残存し、そのレベルは記録モード時の機械ノイズＭＮのレベルより高くなり、この残存ノイズが磁気テープに記録されてしまう。
【００８４】
図１２Ｃ及び図１２Ｄは、本発明の実施の形態の具体例を示す。図１２Ｃの場合は、ノイズキャンセル回路４Ｌ、４Ｒの各可変ゲイン増幅回路８のステップゲインＳＧは固定である。そして、最初の記録モードでは、各オンオフスイッチ７をオンにし、記録モードと記録待機モードとの間の遷移期間及び記録待機モードで、各オンオフスイッチ７をオフにする。そして、記録待機モードと最後の記録モードとの間の遷移期間及びその最後の記録モード期間では、各オンオフスイッチ７をオンにする。この場合は、最初の記録モード時は機械ノイズＭＮのレベルは低一定値であり、記録モードと記録待機モードとの間の遷移期間に入ると、遷移期間の終了と共に、回転ドラム１１の回転が停止されるため、機械ノイズＭＮのレベルが徐々に低下し、遂には０になる。そして、記録待機モード時は、機械ノイズＭＮのレベルは０である。記録待機モードと最後の記録モードとの間の遷移期間に移ると、回転ドラム１１が回転を開始し、ノイズキャンセル量が機械ノイズＭＮの大きさに追従できないために、ノイズキャンセルが確実に行われず、ノイズレベルが徐々に上昇し、記録モードの始めの部分でもノイズレベルの上昇が少し続き、その後、ノイズレベルが徐々に低下し、遂には、レベルの低い一定値になる。従って、最初の記録モードと記録待機モードとの間の遷移期間ではノイズレベルが低くなって問題ないが、記録待機モードと最後の記録モードとの間の遷移期間及びその記録モードの始めの部分では、機械ノイズＭＮのレベルは記録モード時の機械ノイズＭＮのレベルより高くなり、この機械ノイズＭＮが磁気テープに記録されてしまい、図１２Ｂの従来例に比べて、あまり効果的ではない。
【００８５】
図１２Ｄの場合は、最初の記録モードで、各可変ゲイン増幅回路８のステップゲインＳＧを一定値にし、記録モードと記録待機モードとの間の遷移期間及び記録待機モードでは０にし、記録待機モードと最後の記録モードとの間の遷移期間及びその最後の記録モードでは一定値にする。又、各オンオフスイッチ７を、最初の記録モードではオンにし、記録モードと記録待機モードとの間の遷移期間及び記録待機モードでは、オフにし、記録待機モードと最後の記録モードとの間の遷移期間及びその最後の記録モードでは、オンにする。かくすると、この場合は、最初の記録モード時は機械ノイズＭＮのレベルは低い一定値であり、記録モードと記録待機モードとの間の遷移期間に入ると機械ノイズＭＮのレベルが徐々に低下し、遂には０になる。この場合は、記録モード時のキャンセルノイズ信号を記録待機モード中ホールドしていることになる。そして、記録待機モードでは、機械ノイズＭＮのレベルは０である。記録待機モードと最後の記録モードとの間の遷移期間では、各オンオフスイッチ７をオンにして、キャンセルノイズ信号のホールドを解除するため、機械ノイズＭＮのレベルが瞬時に立ち上がり、その後徐々に低下し、記録モードのときの機械ノイズＭＮのレベルと等しくなり、記録モードでは、ホールドされていた記録時のキャンセルノイズ信号からノイズキャンセル動作が開始されるので、ノイズキャンセル量が機械ノイズＭＮの大きさに追従できなくなるおそれはなく、機械ノイズＭＮのレベルはそのままその一定値に保たれる。従って、記録待機モードから最後の記録モードへ移行する遷移期間での機械ノイズＭＮのレベルの上昇は僅かになる。
【００８６】
図１１Ｄの具体例では、各オンオフスイッチ７をオンにした状態で、最初の記録モードと記録ポーズとの間の遷移期間及び記録ポーズ時に、ステップゲインＳＧを０にし、それ以外の期間では所定一定値にしているが、最初の記録モードと記録ポーズとの間の遷移期間及び記録ポーズ時に、各オンオフスイッチ７をオフにし、それ以外の期間ではオンにすれば、図１２Ｄの場合と同様に、記録ポーズモードから最後の記録モードへ移行する遷移期間での機械ノイズＭＮのレベルの上昇は僅かになる。
【００８７】
次に、図１３を参照して、図１の具体例の変形例を説明する。図１の両ノイズキャンセル回路４Ｌ、４Ｒにおける各適応フィルタ６を共通とし、両ノイズキャンセル回路４Ｌ、４Ｒにおける各可変ゲイン増幅回路８の出力を加算手段１６によって平均する如く換算し、その加算出力を共通の適応フィルタ６にエラー成分として供給するようにする。そして、共通の適応フィルタ６よりのデジタル相関信号を、それぞれオンオフスイッチ７を通じて、減算手段６に供給して、Ａ／Ｄ変換器３Ｌ、３Ｒからのデジタル左音声信号及びデジタル右音声信号からそれぞれ減算するようにする。その他の構成は、図１と同様である。
【００８８】
図１３の具体例の場合は、図１の具体例の場合に比べて、回路構成は簡単になるが、その反面、以下の欠点がある。即ち、左及び右キャンセル回路４Ｌ、４Ｒに対し、１個の共通の適応フィルタ６を設けて、左及び右ノイズエラー成分の平均値を適応フィルタ６に供給し、１個の共通の適応フィルタ５からのノイズキャンセル信号（ノイズ相関信号）を、左及び右キャンセル回路４Ｌ、４Ｒの各減算手段５に供給しているので、左及び右マイクロフォンＭＬ、ＭＲに入るノイズが異なっている場合には、図１の具体例に比べて、ノイズ除去効果は低くなる。
【００８９】
エネルギー波発生手段は、振動、音、光、電磁波等のエネルギー波を発生するそれぞれ回転体、振動体、バイブレータ、スピーカ、発光源、発振器等が可能である。これらエネルギー波によって、ノイズ成分の混入する情報信号としては、音声信号、映像信号等が可能である。
【００９０】
本発明が適用できる電子機器としては、映像信号や音声信号を記録／再生するヘリカルスキャン方式の記録装置、記録／再生装置、テープレコーダ、ディスク記録装置、記録／再生装置等が可能である。
【００９１】
【発明の効果】
第１の本発明によれば、駆動信号源よりの駆動信号によって駆動されて、エネルギー波を発生するエネルギー波発生手段を備え、そのエネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入したノイズ成分を低減するようにした電子機器のノイズ低減装置において、駆動信号源よりの駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波の周波数に等しい周波数の基本波及びその高調波からなり、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、情報信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル情報信号から、デジタルノイズ相関信号を減算して、デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル情報信号を得る減算手段と、その減算手段からの出力デジタル情報信号のレベルを所定スレッシュホールドレベル以下に抑えて、エラーノイズ成分として、適応フィルタに供給するリミッタ手段と、出力デジタル情報信号の、ノイズ成分の周波数より周波数の低い低域成分がそのまゝリミッタ手段を通過するように、デジタル情報信号の低域成分のレベルに応じて、リミッタ手段の所定スレッシュホールドレベルを制御するスレッシュホールドレベル制御手段とを設けたので、情報信号の品質をあまり低下させずに、しかも、外乱の影響を受けずに、情報信号に混入したノイズ成分を確実に低減することができると共に、出力デジタル情報信号の、ノイズ成分の周波数より周波数の低い低域成分に重畳されたノイズ成分を確実に低減することのできる電子機器のノイズ低減装置を得ることができる。
【００９２】
第２の本発明によれば、駆動信号源よりの駆動信号によって駆動されて、エネルギー波を発生するエネルギー波発生手段を備え、そのエネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、自動利得制御手段を通じて得られた情報信号に混入したノイズ成分を低減するようにした電子機器のノイズ低減装置において、駆動信号源よりの駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波の周波数に等しい周波数の基本波及びその高調波からなり、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、情報信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル情報信号から、デジタルノイズ相関信号を減算して、デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル情報信号を得る減算手段と、適応フィルタからのデジタルノイズ相関信号の減算手段への供給及び非供給を制御するスイッチング手段と、自動利得制御手段に供給される情報信号のレベルが、自動利得制御手段の自動利得制御レベル以下のときは、デジタルノイズ相関信号が減算手段に供給されるようにスイッチング手段を制御し、情報信号のレベルが、自動利得制御手段の自動利得制御レベルより大きいときは、デジタルノイズ相関信号が減算手段に供給されないようにスイッチング手段を制御するスイッチング制御手段とを設けたので、情報信号の品質をあまり低下させずに、しかも、外乱の影響を受けずに、情報信号に混入したノイズ成分を確実に低減することができると共に、自動利得制御手段に供給される情報信号のレベルが、自動利得制御手段の自動利得制御レベルより大きいときにも、情報信号に混入したノイズ成分を確実に除去することのできる電子機器のノイズ低減装置を得ることができる。
【００９３】
第３の本発明によれば、マイクロフォンと、モータによって駆動される回転手段とを備え、その回転手段の回転によるノイズに基づいて、マイクロフォンを通じて、そのマイクロフォンよりの音声信号に混入したノイズ成分を低減して記録媒体に記録するようにした記録装置のノイズ低減装置において、モータに供給する駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、回転手段の回転周波数に等しい基本波及びその高調波からなり、回転手段の回転によるノイズに基づいて、音声信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、音声信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル音声信号から、デジタルノイズ相関信号を減算して、デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル音声信号を得る減算手段と、その減算手段からの出力デジタル音声信号のレベルを所定スレッシュホールドレベル以下に抑えて、エラーノイズ成分として、適応フィルタに供給するリミッタ手段と、出力デジタル音声信号の、ノイズ成分の周波数より周波数の低い低域成分がそのまゝリミッタ手段を通過するように、デジタル音声信号の低域成分のレベルに応じて、リミッタ手段の所定スレッシュホールドレベルを制御するスレッシュホールドレベル制御手段とを設けたので、音声信号の品質をあまり低下させずに、しかも、外乱の影響を受けずに、音声信号に混入したノイズ成分を確実に低減することができると共に、出力デジタル音声信号の、ノイズ成分の周波数より周波数の低い低域成分に重畳されたノイズ成分を確実に低減することのできる記録装置のノイズ低減装置を得ることができる。
【００９４】
第４の本発明によれば、マイクロフォンと、モータによって駆動される回転手段とを備え、その回転手段の回転によるノイズに基づいて、マイクロフォンを通じて、そのマイクロフォンよりの音声信号であって、自動利得制御手段を通じで得られた音声信号に混入したノイズ成分を低減して記録媒体に記録するようにした記録装置のノイズ低減装置において、モータに供給する駆動信号及びノイズエラー成分に基づいて、回転手段の回転周波数に等しい基本波及びその高調波からなり、回転手段の回転によるノイズに基づいて、音声信号に混入したノイズ成分に基づくデジタルノイズ成分と相関のあるデジタルノイズ相関信号を生成する適応フィルタと、音声信号がデジタル変換されて得られた入力デジタル音声信号から、デジタルノイズ相関信号を減算して、デジタルノイズ成分が低減された出力デジタル音声信号を得る減算手段と、適応フィルタからのデジタルノイズ相関信号の減算手段への供給及び非供給を制御するスイッチング手段と、自動利得制御手段に供給される音声信号のレベルが、自動利得制御手段の自動利得制御レベル以下のときは、デジタルノイズ相関信号が減算手段に供給されるようにスイッチング手段を制御し、音声信号のレベルが、自動利得制御手段の自動利得制御レベルより大きいときは、デジタルノイズ相関信号が減算手段に供給されないようにスイッチング手段を制御するスイッチング制御手段とを設けたので、音声信号の品質をあまり低下させずに、しかも、外乱の影響を受けずに、音声信号に混入したノイズ成分を確実に低減することができると共に、自動利得制御手段に供給される音声信号のレベルが、自動利得制御手段の自動利得制御レベルより大きいときにも、音声信号に混入したノイズ成分を確実に除去することのできる記録装置のノイズ低減装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の具体例を示すブロック線図である。
【図２】図１の具体例の一部の構成を示すブロック線図である。
【図３】図１の具体例の適応フィルタの具体構成を示すブロック線図である。
【図４】図１の具体例の検出器の具体的回路を示すブロック線図である。
【図５】図１の具体例の可変リミッタの制御のフローチャートである。
【図６】ＡＧＣ動作が機械ノイズに与える影響の説明図である。
【図７】図１の具体例の機械ノイズキャンセルのオンオフ制御のフローチャートである。
【図８】図１の具体例の機械ノイズキャンセルのオンオフの不感帯に関する説明図である。
【図９】固定リミッタの動作原理の説明図である。
【図１０】固定リミッタの実際の動作の説明図である。
【図１１】図１の具体例のＶＴＲモードとステップゲイン制御の説明図である。
【図１２】図１の具体例のＶＴＲモードの遷移とキャンセルオンオフ制御の説明図である。
【図１３】本発明の実施の形態の他の具体例を示すブロック線図である。
【符号の説明】
ＭＬ、ＭＲ  マイクロフォン、３Ｌ、３Ｒ  Ａ／Ｄ変換器、４Ｌ、４Ｒ  ノイズキャンセル回路、５  減算手段、６  適応フィルタ、７  オンオフスイッチ、８  可変ゲイン増幅回路、９  可変リミッタ、１０Ｌ、１０Ｒ  出力端子、１１回転ドラム、１２  回転磁気ヘッド、１３  ドラムモータ、１４  磁気テープ、１５  マイクロコンピュータ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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