JP2760240B2 - 雑音抑圧装置 - Google Patents
雑音抑圧装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電波通信等における雑音
を抑圧する装置に関するものであり、特に受信機におけ
る雑音抑圧装置に関する。
を抑圧する装置に関するものであり、特に受信機におけ
る雑音抑圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、デジタル信号処理技術による雑音
抑圧を行おうとする試みが多々存在する。
抑圧を行おうとする試みが多々存在する。
【０００３】図２０に従来の雑音抑圧装置のブロック構
成図を示す。図２０において、５１はフィルタ制御部で
あり、ＢＰＦ（バンド・パス・フィルタ）群５２のフィ
ルタ係数を入力信号の雑音に応じて制御する。５２はＢ
ＰＦ群であり、いわゆる帯域通過フィルタ群であって、
入力信号を適当な帯域に分け、フィルタ制御部５１の制
御信号によって、その通過帯域特性を決めるようになっ
ている。５３は加算器であり、ＢＰＦ群５２で帯域ごと
に雑音を抑圧して出力された信号を、それぞれ加算して
音声信号にして出力する。
成図を示す。図２０において、５１はフィルタ制御部で
あり、ＢＰＦ（バンド・パス・フィルタ）群５２のフィ
ルタ係数を入力信号の雑音に応じて制御する。５２はＢ
ＰＦ群であり、いわゆる帯域通過フィルタ群であって、
入力信号を適当な帯域に分け、フィルタ制御部５１の制
御信号によって、その通過帯域特性を決めるようになっ
ている。５３は加算器であり、ＢＰＦ群５２で帯域ごと
に雑音を抑圧して出力された信号を、それぞれ加算して
音声信号にして出力する。
【０００４】次に、この従来例の動作について説明す
る。例えばラジオ放送等の音声に雑音が重畳した入力信
号はフィルタ制御部５１に入力される。フィルタ制御部
５１は、この入力信号から雑音成分がどのようなもので
あるか判断し、この雑音成分をカットするようなフィル
タ係数をＢＰＦ群５２に供給する。ＢＰＦ群５２は入力
信号を適当な帯域に分け、各帯域ごとにフィルタ制御部
５１により入力されるフィルタ係数によって入力信号の
うち音声成分のみを通過させ、その信号を加算器５３に
供給する。加算器５３ではＢＰＦ群５２で適当な帯域に
分割した信号をそれぞれ加算して、雑音を除去した音声
信号を出力する。
る。例えばラジオ放送等の音声に雑音が重畳した入力信
号はフィルタ制御部５１に入力される。フィルタ制御部
５１は、この入力信号から雑音成分がどのようなもので
あるか判断し、この雑音成分をカットするようなフィル
タ係数をＢＰＦ群５２に供給する。ＢＰＦ群５２は入力
信号を適当な帯域に分け、各帯域ごとにフィルタ制御部
５１により入力されるフィルタ係数によって入力信号の
うち音声成分のみを通過させ、その信号を加算器５３に
供給する。加算器５３ではＢＰＦ群５２で適当な帯域に
分割した信号をそれぞれ加算して、雑音を除去した音声
信号を出力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の雑音抑圧装置では、Ｓ／Ｎ比の向上はあるも
のの、明瞭度の改善は行うことが出来ない。また、雑音
を抑圧した後に、例えば「しゅるしゅる」といったよう
な雑音が残るという欠点があった。
うな従来の雑音抑圧装置では、Ｓ／Ｎ比の向上はあるも
のの、明瞭度の改善は行うことが出来ない。また、雑音
を抑圧した後に、例えば「しゅるしゅる」といったよう
な雑音が残るという欠点があった。
【０００６】また、マルチパス雑音への対策としては、
例えば、アンテナを数本用意し、受信する方位角度を異
ならせて配置し、受信側で最も入力としてマルチパス雑
音が少ないものを選択して受信する等の方法があるが、
既に受信機に入ってきた信号のマルチパス雑音を信号処
理で取り除くことは不可能とされていた。これは、受信
機に電波が入力される段階で既に波形が歪んでいるから
である。
例えば、アンテナを数本用意し、受信する方位角度を異
ならせて配置し、受信側で最も入力としてマルチパス雑
音が少ないものを選択して受信する等の方法があるが、
既に受信機に入ってきた信号のマルチパス雑音を信号処
理で取り除くことは不可能とされていた。これは、受信
機に電波が入力される段階で既に波形が歪んでいるから
である。
【０００７】本発明はかかる点に鑑み、静特性としての
Ｓ／Ｎ比を格段に向上させ、マルチパス雑音に対しても
雑音抑圧を行い、音声信号が歪むことなく、低コストで
容易に実現できる雑音抑圧装置を提供することを目的と
する。
Ｓ／Ｎ比を格段に向上させ、マルチパス雑音に対しても
雑音抑圧を行い、音声信号が歪むことなく、低コストで
容易に実現できる雑音抑圧装置を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、受信すべき電波信号を選択して受信し、電気
信号に変換する受信手段と、前記受信手段が受信する電
波信号の電界情報を検出する電界情報検出手段と、前記
電界情報検出手段の出力に応じて雑音パターンを発生さ
せ、前記受信手段の出力信号から前記雑音パターンを除
去して、雑音を抑圧する雑音抑圧制御部と、前記雑音抑
圧制御部の出力を出力する出力手段を具備することを特
徴とする雑音抑圧装置である。
本発明は、受信すべき電波信号を選択して受信し、電気
信号に変換する受信手段と、前記受信手段が受信する電
波信号の電界情報を検出する電界情報検出手段と、前記
電界情報検出手段の出力に応じて雑音パターンを発生さ
せ、前記受信手段の出力信号から前記雑音パターンを除
去して、雑音を抑圧する雑音抑圧制御部と、前記雑音抑
圧制御部の出力を出力する出力手段を具備することを特
徴とする雑音抑圧装置である。
【０００９】また、雑音抑圧制御部は、雑音を抑圧する
ためのキャンセル係数を、信号判別手段の出力に応じて
設定するキャンセル係数制御部と、電界情報検出手段の
出力に応じて、雑音パターンを制御する雑音パターン作
成手段を具備することを特徴とする雑音抑圧装置であ
る。
ためのキャンセル係数を、信号判別手段の出力に応じて
設定するキャンセル係数制御部と、電界情報検出手段の
出力に応じて、雑音パターンを制御する雑音パターン作
成手段を具備することを特徴とする雑音抑圧装置であ
る。
【００１０】また、受信すべき信号が、会話であるか音
楽であるかを判定する信号判別手段を備えた雑音抑圧装
置である。
楽であるかを判定する信号判別手段を備えた雑音抑圧装
置である。
【００１１】また、雑音抑圧制御部は、キャンセル係数
を制御するクランプ係数設定手段を具備していることを
特徴とする雑音抑圧装置である。
を制御するクランプ係数設定手段を具備していることを
特徴とする雑音抑圧装置である。
【００１２】また、雑音抑圧制御部は、マスキング制御
手段を具備していることを特徴とする雑音抑圧装置であ
る。
手段を具備していることを特徴とする雑音抑圧装置であ
る。
【００１３】また、電界情報検出手段は、受信する電波
信号の強度を検出することを特徴とする雑音抑圧装置で
ある。
信号の強度を検出することを特徴とする雑音抑圧装置で
ある。
【００１４】また、電界情報検出手段は、受信する電波
信号のマルチパス度を検出することを特徴とする雑音抑
圧装置である。
信号のマルチパス度を検出することを特徴とする雑音抑
圧装置である。
【００１５】
【作用】上記の構成により、本発明の雑音抑圧装置で
は、受信すべき電波の電界情報を検知して、その検知し
た電界情報により雑音パターンを作成し、この雑音パタ
ーンにより雑音をキャンセルする。このキャンセルは減
算等の手段により行われる。
は、受信すべき電波の電界情報を検知して、その検知し
た電界情報により雑音パターンを作成し、この雑音パタ
ーンにより雑音をキャンセルする。このキャンセルは減
算等の手段により行われる。
【００１６】また、クランプ係数設定手段により、減算
の際のキャンセル係数を制御して、減算を行う際の上限
を設定して、加減をしながら雑音抑圧を行うので、雑音
を減算することによる新たな雑音の発生を防ぐことが出
来る。
の際のキャンセル係数を制御して、減算を行う際の上限
を設定して、加減をしながら雑音抑圧を行うので、雑音
を減算することによる新たな雑音の発生を防ぐことが出
来る。
【００１７】また、マスキング制御手段により、雑音を
減算しても影響がでない周波数成分を検知して、その部
分は加減することなく雑音を減算するので、音声の明瞭
度を落とすことなく、より雑音を抑圧することができ
る。
減算しても影響がでない周波数成分を検知して、その部
分は加減することなく雑音を減算するので、音声の明瞭
度を落とすことなく、より雑音を抑圧することができ
る。
【００１８】さらに、電界情報検知手段はマルチパス雑
音の度合いを検出し、マルチパス雑音に対する雑音抑圧
処理を行うので、歪のない音声信号を得ることができ
る。
音の度合いを検出し、マルチパス雑音に対する雑音抑圧
処理を行うので、歪のない音声信号を得ることができ
る。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００２０】（実施例１）図１は本発明の構成を概念的
に示す図である。図１において、１は受信すべき電波を
検波して、電気信号に変換する受信手段（図１中ではチ
ューナ部）であり、ＡＭ、ＦＭ等の受信手段である。通
常、受信手段１にはアンテナ１ａが接続され、受信手段
１の感度を改善している。２は受信機１の出力をもとに
受信すべき電波が存在する場所、周波数における電界の
状況を検出する電界情報検出手段である。この電界情報
検出手段２は受信機手段１から中間周波数の信号（ＦＭ
放送なら１０．７ＭＨｚ、ＡＭ放送なら４５０ｋＨｚ）
を検知して、この信号の成分を解析することによって、
電界強度、受信すべき信号のマルチパスの影響具合を検
知して、後段の雑音抑圧制御部４に伝達する。電界強度
の検出には、中間周波数信号の直流成分（信号レベル）
を検出することにより測定でき、また、マルチパスの
状態については、同じく中間周波数信号の振幅の度合い
（ＡＭレベル）を検出することで測定できる。４は受信
手段１（チューナ部１）より入力された雑音まじりの信
号から雑音成分を除去する雑音抑圧制御部である。図１
に示すように、この雑音抑圧制御部４は雑音キャンセル
手段４ａと雑音データ発生手段６とから構成される。５
は雑音抑圧制御部４の出力をスピーカー等へ出力する出
力手段（図１中ではアンプ）である。６は雑音データ発
生手段であり、受信手段１の出力の様々な構成要素をも
とに雑音の発生源を解析し、例えば、電界強度に対する
雑音を作成するものである。
に示す図である。図１において、１は受信すべき電波を
検波して、電気信号に変換する受信手段（図１中ではチ
ューナ部）であり、ＡＭ、ＦＭ等の受信手段である。通
常、受信手段１にはアンテナ１ａが接続され、受信手段
１の感度を改善している。２は受信機１の出力をもとに
受信すべき電波が存在する場所、周波数における電界の
状況を検出する電界情報検出手段である。この電界情報
検出手段２は受信機手段１から中間周波数の信号（ＦＭ
放送なら１０．７ＭＨｚ、ＡＭ放送なら４５０ｋＨｚ）
を検知して、この信号の成分を解析することによって、
電界強度、受信すべき信号のマルチパスの影響具合を検
知して、後段の雑音抑圧制御部４に伝達する。電界強度
の検出には、中間周波数信号の直流成分（信号レベル）
を検出することにより測定でき、また、マルチパスの
状態については、同じく中間周波数信号の振幅の度合い
（ＡＭレベル）を検出することで測定できる。４は受信
手段１（チューナ部１）より入力された雑音まじりの信
号から雑音成分を除去する雑音抑圧制御部である。図１
に示すように、この雑音抑圧制御部４は雑音キャンセル
手段４ａと雑音データ発生手段６とから構成される。５
は雑音抑圧制御部４の出力をスピーカー等へ出力する出
力手段（図１中ではアンプ）である。６は雑音データ発
生手段であり、受信手段１の出力の様々な構成要素をも
とに雑音の発生源を解析し、例えば、電界強度に対する
雑音を作成するものである。
【００２１】図２に本実施例の詳細な構成図を示す。図
２にしめすように、雑音データ発生手段６は内部に雑音
パターンメモリ６Ａを備えている。このパターンメモリ
６Ａは、様々なアンテナ入力レベル（Ｘｋ）に対するそ
れぞれの雑音パターン（図２中では弱電界雑音Ａ１〜Ａ
ｎ）を記憶している。なお、この雑音パターンは、予め
雑音パターンメモリ６Ａに記憶させる方法に限らず、例
えば受信手段１からの信号の構成要素をもとに雑音の発
生源を解析し、ある電界強度に対する雑音を作成するよ
うにしてもよい。雑音発生の要因としては、種々のもの
があるが、本実施例では電界強度の変化に対する雑音の
変化に着目して雑音の合成を行った。雑音発生の要因の
１つとして、受信機に使用されているＩＣからでる雑音
がある。このＩＣからの雑音は、電界の強度により、雑
音の発生要因となる回路が異なるので、電界の強度によ
って雑音をパターン化する事が出来る。なお、本実施例
では電界強度に対して雑音パターンをあらかじめ計算し
ておいて、その雑音パターンメモリ６ａに記憶し、雑音
を抑圧する際に前記メモリ６ａから必要な雑音パターン
を読みだして雑音を抑圧する構成を取った。なお、この
雑音パターンは電界強度をパラメータとして計算し作成
することもできるが、マルチパスをパラメータとして計
算することもできる。マルチパス雑音の抑圧については
後で詳細に説明する。
２にしめすように、雑音データ発生手段６は内部に雑音
パターンメモリ６Ａを備えている。このパターンメモリ
６Ａは、様々なアンテナ入力レベル（Ｘｋ）に対するそ
れぞれの雑音パターン（図２中では弱電界雑音Ａ１〜Ａ
ｎ）を記憶している。なお、この雑音パターンは、予め
雑音パターンメモリ６Ａに記憶させる方法に限らず、例
えば受信手段１からの信号の構成要素をもとに雑音の発
生源を解析し、ある電界強度に対する雑音を作成するよ
うにしてもよい。雑音発生の要因としては、種々のもの
があるが、本実施例では電界強度の変化に対する雑音の
変化に着目して雑音の合成を行った。雑音発生の要因の
１つとして、受信機に使用されているＩＣからでる雑音
がある。このＩＣからの雑音は、電界の強度により、雑
音の発生要因となる回路が異なるので、電界の強度によ
って雑音をパターン化する事が出来る。なお、本実施例
では電界強度に対して雑音パターンをあらかじめ計算し
ておいて、その雑音パターンメモリ６ａに記憶し、雑音
を抑圧する際に前記メモリ６ａから必要な雑音パターン
を読みだして雑音を抑圧する構成を取った。なお、この
雑音パターンは電界強度をパラメータとして計算し作成
することもできるが、マルチパスをパラメータとして計
算することもできる。マルチパス雑音の抑圧については
後で詳細に説明する。
【００２２】また図２に示すように、電界情報検知手段
２としては、特別な回路は構成せず、チューナ１からの
アンテナ入力信号レベルをそのままダイレクトに入力す
ることにより実現している。
２としては、特別な回路は構成せず、チューナ１からの
アンテナ入力信号レベルをそのままダイレクトに入力す
ることにより実現している。
【００２３】次に図３を用いて本実施例の雑音抑圧制御
部４について詳細に説明する。図３示すように雑音抑圧
制御部４はキャンセル係数設定手段４ａ、クランプ係数
設定部４ｂ、マスキング制御部４ｃ、減算部４ｄを含ん
でいる。キャンセル係数設定手段４ａは、信号の周波数
帯域ごとにキャンセル係数を設定する。クランプ係数設
定手段４ｂは、雑音をキャンセルする際のキャンセル係
数を制御して、雑音除去による悪影響をできるだけ押さ
えようとするものである。マスキング制御手段４ｃは、
雑音を減算する際にその減算をすべき周波数の両隣の周
波数について雑音レベルを検出し、隣接する周波数の雑
音成分が途方もなく大きな場合には、先ほどのクランプ
係数を設定しないようにするためのものである。４ｄは
雑音を減算するための減算器である。
部４について詳細に説明する。図３示すように雑音抑圧
制御部４はキャンセル係数設定手段４ａ、クランプ係数
設定部４ｂ、マスキング制御部４ｃ、減算部４ｄを含ん
でいる。キャンセル係数設定手段４ａは、信号の周波数
帯域ごとにキャンセル係数を設定する。クランプ係数設
定手段４ｂは、雑音をキャンセルする際のキャンセル係
数を制御して、雑音除去による悪影響をできるだけ押さ
えようとするものである。マスキング制御手段４ｃは、
雑音を減算する際にその減算をすべき周波数の両隣の周
波数について雑音レベルを検出し、隣接する周波数の雑
音成分が途方もなく大きな場合には、先ほどのクランプ
係数を設定しないようにするためのものである。４ｄは
雑音を減算するための減算器である。
【００２４】次に本実施例をデジタル信号処理（以下Ｄ
ＳＰという。）を用いて行う場合の回路構成図を図４に
示す。図４において４１はアナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換回路、４２はデジタル化された信
号を雑音パターンを処理しやすい形に変換するものであ
り、本実施例では高速ハートレー変換（以下ＦＨＴとい
う）を用いた。ＨＦＴの出力であるＨ（ｋ）は次式を用
いて算出する。
ＳＰという。）を用いて行う場合の回路構成図を図４に
示す。図４において４１はアナログ信号をデジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換回路、４２はデジタル化された信
号を雑音パターンを処理しやすい形に変換するものであ
り、本実施例では高速ハートレー変換（以下ＦＨＴとい
う）を用いた。ＨＦＴの出力であるＨ（ｋ）は次式を用
いて算出する。
【００２５】
【数１】
【００２６】４４は逆高速ハートレー変換を行うもの
（以下ＩＦＨＴという）であり、ＦＨＴ４２と逆の処理
を行う。４５はＤ／Ａ変換回路であり、Ａ／Ｄ変換回路
４１の逆の働きをする。
（以下ＩＦＨＴという）であり、ＦＨＴ４２と逆の処理
を行う。４５はＤ／Ａ変換回路であり、Ａ／Ｄ変換回路
４１の逆の働きをする。
【００２７】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、受信手段１により受信す
べき電波信号を受信して電気信号に変換する。続いて、
電界情報検出手段２は、受信手段１で受信した信号の中
間周波数成分をもとに、受信すべき信号の電界の強度
と、その受信すべき周波数のマルチパスの状態を検出す
る。次に雑音抑圧部４に前記それぞれの信号が伝えら
れ、雑音抑圧部４内部で雑音の抑圧が行われる。この雑
音の抑圧について詳細に説明する。
動作について説明する。まず、受信手段１により受信す
べき電波信号を受信して電気信号に変換する。続いて、
電界情報検出手段２は、受信手段１で受信した信号の中
間周波数成分をもとに、受信すべき信号の電界の強度
と、その受信すべき周波数のマルチパスの状態を検出す
る。次に雑音抑圧部４に前記それぞれの信号が伝えら
れ、雑音抑圧部４内部で雑音の抑圧が行われる。この雑
音の抑圧について詳細に説明する。
【００２８】電界情報検知手段２からの情報をもとに、
雑音パターンを作成する。本実施例では、図５に示す雑
音パターンをあらかじめ計算しておいて、これらのパタ
ーンをメモリに記憶しておき、雑音パターン作成の際
に、これらのパターンの中から必要なものを読みだす構
成になっている。図５に雑音パターンを示す。図５
（ａ）は、電波の入力レベルが１０ｄＢの時の雑音パタ
ーン、図５（ｂ）は入力レベルが２０ｄＢの時の雑音パ
ターン、図５（ｃ）は入力レベル６０ｄＢの時の雑音パ
ターンである。本実施例では雑音パターンとして３種類
を用意し、雑音パターンが用意されていない電界強度の
信号が入力された場合にはその３つの雑音パターンをも
とに適正な雑音パターンを算出するよう構成されてい
る。その様子を図６に示す。図６においてｄはそれぞれ
電界強度であり手前に来れば来る程、電界が強くなって
いる。（即ち、雑音レベルは小さい。）そしてそれぞれ
の電界強度毎に雑音パターン（周波数パターン）を持っ
ている。そしてもし、メモリ６Ａに持たない電界強度の
場合は直線的に近似して、雑音パターンを算出する。
（図６のＷｄｎ（ｋ））これは、入力電界強度とチュー
ナー部１からの信号入力レベルがほぼ直線的関係を持っ
ているので、容易に実現できるからである。図７に入力
電界強度とチューナ部１の出力信号電圧との関係を示
す。
雑音パターンを作成する。本実施例では、図５に示す雑
音パターンをあらかじめ計算しておいて、これらのパタ
ーンをメモリに記憶しておき、雑音パターン作成の際
に、これらのパターンの中から必要なものを読みだす構
成になっている。図５に雑音パターンを示す。図５
（ａ）は、電波の入力レベルが１０ｄＢの時の雑音パタ
ーン、図５（ｂ）は入力レベルが２０ｄＢの時の雑音パ
ターン、図５（ｃ）は入力レベル６０ｄＢの時の雑音パ
ターンである。本実施例では雑音パターンとして３種類
を用意し、雑音パターンが用意されていない電界強度の
信号が入力された場合にはその３つの雑音パターンをも
とに適正な雑音パターンを算出するよう構成されてい
る。その様子を図６に示す。図６においてｄはそれぞれ
電界強度であり手前に来れば来る程、電界が強くなって
いる。（即ち、雑音レベルは小さい。）そしてそれぞれ
の電界強度毎に雑音パターン（周波数パターン）を持っ
ている。そしてもし、メモリ６Ａに持たない電界強度の
場合は直線的に近似して、雑音パターンを算出する。
（図６のＷｄｎ（ｋ））これは、入力電界強度とチュー
ナー部１からの信号入力レベルがほぼ直線的関係を持っ
ているので、容易に実現できるからである。図７に入力
電界強度とチューナ部１の出力信号電圧との関係を示
す。
【００２９】なお、メモリ６Ａにこれら電界強度に対す
る雑音パターンに加え、マルチパス信号をパラメータと
して、さらに複数の雑音パターンを持たせることも可能
である。マルチパスを考慮した雑音パターンは第３の実
施例（後述する。）で詳しく説明する。
る雑音パターンに加え、マルチパス信号をパラメータと
して、さらに複数の雑音パターンを持たせることも可能
である。マルチパスを考慮した雑音パターンは第３の実
施例（後述する。）で詳しく説明する。
【００３０】次に、この雑音パターン作成手段６で作成
した雑音パターンを減算器４で引く訳であるが、雑音パ
ターンをそのまま引いたのでは、例えば受信すべき信号
が音楽の場合には、雑音抑圧後の「しゅるしゅる」とい
ったような新たな雑音が発生してしまう。そこでクラン
プ係数設定手段により、雑音パターンがいくら大きなも
のであっても、もとの信号がそれほど大きくない場合に
は、雑音の減算に対して上限を設けるようにしている。
（数４のαを決めている。）次に、本実施例では雑音パ
ターンのを減算を周波数成分ごとに、一定の帯域ごとに
行っているが、ここで注目すべきことがある。それは、
ある周波数成分の信号がかなり大きな場合であって、そ
の周波数成分の両隣の信号がかなり小さな場合、その小
さな信号は雑音として完全に除去しても音楽の音質に何
等影響を与えないということである。従って本実施例で
は、マスキング制御手段４ｃにより減算の際に減算すべ
き周波数帯の両隣の周波数帯との比較により、雑音パタ
ーン減算する際の係数（キャンセル係数）を制御してい
る。
した雑音パターンを減算器４で引く訳であるが、雑音パ
ターンをそのまま引いたのでは、例えば受信すべき信号
が音楽の場合には、雑音抑圧後の「しゅるしゅる」とい
ったような新たな雑音が発生してしまう。そこでクラン
プ係数設定手段により、雑音パターンがいくら大きなも
のであっても、もとの信号がそれほど大きくない場合に
は、雑音の減算に対して上限を設けるようにしている。
（数４のαを決めている。）次に、本実施例では雑音パ
ターンのを減算を周波数成分ごとに、一定の帯域ごとに
行っているが、ここで注目すべきことがある。それは、
ある周波数成分の信号がかなり大きな場合であって、そ
の周波数成分の両隣の信号がかなり小さな場合、その小
さな信号は雑音として完全に除去しても音楽の音質に何
等影響を与えないということである。従って本実施例で
は、マスキング制御手段４ｃにより減算の際に減算すべ
き周波数帯の両隣の周波数帯との比較により、雑音パタ
ーン減算する際の係数（キャンセル係数）を制御してい
る。
【００３１】最後に、このように雑音が減算された信号
を出力手段５により出力する。本実施例の動作を図８の
フローチャートに示す。
を出力手段５により出力する。本実施例の動作を図８の
フローチャートに示す。
【００３２】また図８の処理の中の雑音キャンセル処理
については図９でさらに詳細に説明する。
については図９でさらに詳細に説明する。
【００３３】なお、本実施例ではパワースペクトル｜Ｘ
（ｋ）｜2の計算は（数２）により行い、平方根の計算
は（数３）、雑音スペクトル減算処理は（数４）により
行っている。これにより実用レベルの高速な処理が可能
となる。
（ｋ）｜2の計算は（数２）により行い、平方根の計算
は（数３）、雑音スペクトル減算処理は（数４）により
行っている。これにより実用レベルの高速な処理が可能
となる。
【００３４】
【数２】
【００３５】
【数３】
【００３６】
【数４】
【００３７】このようにして雑音抑圧を行った結果を図
１０に示す。図１０は各入力電界レベルに対するＳ／Ｎ
比の改善の度合いを示している。波線は従来の雑音抑圧
装置による雑音抑圧の結果のＳ／Ｎ比を示しており、実
線は本発明の雑音抑圧装置によるＳ／Ｎ比を示してい
る。同図からもわかるように、本実施例によれば、どの
電界強度に対しても５〜６ｄＢのＳ／Ｎ比の改善が見ら
れた。
１０に示す。図１０は各入力電界レベルに対するＳ／Ｎ
比の改善の度合いを示している。波線は従来の雑音抑圧
装置による雑音抑圧の結果のＳ／Ｎ比を示しており、実
線は本発明の雑音抑圧装置によるＳ／Ｎ比を示してい
る。同図からもわかるように、本実施例によれば、どの
電界強度に対しても５〜６ｄＢのＳ／Ｎ比の改善が見ら
れた。
【００３８】（実施例２）次に本発明第２の実施例につ
いて図面を用いて説明する。本実施例は、上記第１の実
施例に加えて、信号判別手段３をつけ加えた構成になっ
ている、図１１に本実施例の構成図を示す。実施例１と
同一のものには、同一の番号が付してある。図１１にお
いて、３は受信手段１からの信号をもとに受信すべき信
号の種類（ジャンル）を判別する信号判別手段である。
これは信号のスペストラムやケプストラム等からその信
号が人の話声であるのか、ピアノの音であるのか、ドラ
ムの音であるのかを判別するものである。本実施例では
受信すべき信号が人の話声であるか（会話モード）、音
楽であるか（ミュージックモード）の２通りについて判
別する。すなわち、信号判別手段３がミュージックモー
ドであると判断した場合は、実施例１のところの減算器
４ｄに減算の際に信号成分の６０％以上は減算しないよ
うに指令する。なお本実施例ではミュージックモードに
おいて、どの周波数成分についても一律６０％という値
でをクランプ係数を設定したが、このクランプ係数は、
周波数成分ごとに異なった値を設定してもよい。また、
会話モードにおいては、このクランプ係数は全く設定さ
れない。
いて図面を用いて説明する。本実施例は、上記第１の実
施例に加えて、信号判別手段３をつけ加えた構成になっ
ている、図１１に本実施例の構成図を示す。実施例１と
同一のものには、同一の番号が付してある。図１１にお
いて、３は受信手段１からの信号をもとに受信すべき信
号の種類（ジャンル）を判別する信号判別手段である。
これは信号のスペストラムやケプストラム等からその信
号が人の話声であるのか、ピアノの音であるのか、ドラ
ムの音であるのかを判別するものである。本実施例では
受信すべき信号が人の話声であるか（会話モード）、音
楽であるか（ミュージックモード）の２通りについて判
別する。すなわち、信号判別手段３がミュージックモー
ドであると判断した場合は、実施例１のところの減算器
４ｄに減算の際に信号成分の６０％以上は減算しないよ
うに指令する。なお本実施例ではミュージックモードに
おいて、どの周波数成分についても一律６０％という値
でをクランプ係数を設定したが、このクランプ係数は、
周波数成分ごとに異なった値を設定してもよい。また、
会話モードにおいては、このクランプ係数は全く設定さ
れない。
【００３９】本実施例によれば、信号判別手段３によ
り、放送されているものが、ニュースであるのか、音楽
であるのかを判定しながら、実施例１で説明したクラン
プ係数を制御し雑音をキャンセルすることができるので
より音質が向上した雑音抑圧を行うことができる。
り、放送されているものが、ニュースであるのか、音楽
であるのかを判定しながら、実施例１で説明したクラン
プ係数を制御し雑音をキャンセルすることができるので
より音質が向上した雑音抑圧を行うことができる。
【００４０】（実施例３）次に本発明第３の実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。図１２に本発明第
３の実施例の構成図を示す。図１２において上記実施例
と同一のものには同一の番号を付してある。本実施例
は、従来では解決不可能とされていたマルチパス雑音を
ＤＳＰ技術を用いて除去することを目的とする。基本構
成は第１の実施例と同様である。図１２に示すように、
本実施例においては、マルチパス雑音データ発生部６Ｂ
を備えている。そして電界情報検知手段２からのマルチ
パス信号Ｍによりマルチパスによる雑音成分を決定しキ
ャンセルする。ここで電界情報検知手段２がどのように
してマルチパス雑音の有無を検出しているのかを説明す
る。例えばＦＭ信号に付いて説明すると、ＦＭ信号はＡ
Ｍ信号とは異なり、周波数が音声信号により変化するが
その大きさ（振幅）は一定である。従って電波を受信・
同調した後の中間周波増幅部から出てくるＦＭ信号は、
この中間周波増幅部のリミッターがまだ働かない範囲で
も、マルチパスがないときにはその振幅は変化しない。
しかし、マルチパスが発生すると中間周波増幅部から出
てくるＦＭ信号の振幅に変調音声信号のひずみ分が発生
し振幅が変化する。（図１３（ａ））このひずみ分を検
出・増幅してマルチパス信号として利用するわけであ
る。また、マルチパスが発生するとＦＭ信号の振幅にマ
ルチパス成分が乗ってくるだけでなく周波数成分にもマ
ルチパス成分が入り込む（図１３（ｂ））。従ってマル
チパスがあるとＦＭ検波出力には希望の音声信号のほか
に、マルチパスにより生じた音声信号のひずみやビート
成分等が出てくる。これらをマルチパス信号として利用
する。
いて、図面を参照しながら説明する。図１２に本発明第
３の実施例の構成図を示す。図１２において上記実施例
と同一のものには同一の番号を付してある。本実施例
は、従来では解決不可能とされていたマルチパス雑音を
ＤＳＰ技術を用いて除去することを目的とする。基本構
成は第１の実施例と同様である。図１２に示すように、
本実施例においては、マルチパス雑音データ発生部６Ｂ
を備えている。そして電界情報検知手段２からのマルチ
パス信号Ｍによりマルチパスによる雑音成分を決定しキ
ャンセルする。ここで電界情報検知手段２がどのように
してマルチパス雑音の有無を検出しているのかを説明す
る。例えばＦＭ信号に付いて説明すると、ＦＭ信号はＡ
Ｍ信号とは異なり、周波数が音声信号により変化するが
その大きさ（振幅）は一定である。従って電波を受信・
同調した後の中間周波増幅部から出てくるＦＭ信号は、
この中間周波増幅部のリミッターがまだ働かない範囲で
も、マルチパスがないときにはその振幅は変化しない。
しかし、マルチパスが発生すると中間周波増幅部から出
てくるＦＭ信号の振幅に変調音声信号のひずみ分が発生
し振幅が変化する。（図１３（ａ））このひずみ分を検
出・増幅してマルチパス信号として利用するわけであ
る。また、マルチパスが発生するとＦＭ信号の振幅にマ
ルチパス成分が乗ってくるだけでなく周波数成分にもマ
ルチパス成分が入り込む（図１３（ｂ））。従ってマル
チパスがあるとＦＭ検波出力には希望の音声信号のほか
に、マルチパスにより生じた音声信号のひずみやビート
成分等が出てくる。これらをマルチパス信号として利用
する。
【００４１】本実施例の電界情報検知手段２では、この
信号をマルチパス雑音データ発生手段６Ｂに入力するこ
とにより実現している。
信号をマルチパス雑音データ発生手段６Ｂに入力するこ
とにより実現している。
【００４２】なお本実施例では、マルチパス雑音をマル
チパス信号とアンテナ入力レベルとのマトリクスにより
構成したが、これはマルチパス信号のみに関連するもの
でも良い。
チパス信号とアンテナ入力レベルとのマトリクスにより
構成したが、これはマルチパス信号のみに関連するもの
でも良い。
【００４３】マルチパス信号に対する雑音パターンの例
を図１４に示す。図１４において（ａ）は、マルチパス
雑音信号が大きな場合、（ｂ）はマルチパス雑音信号が
最大値と最小値の中間レベルである場合、（ｃ）はマル
チパス雑音信号が小さい場合の雑音パターンである。
を図１４に示す。図１４において（ａ）は、マルチパス
雑音信号が大きな場合、（ｂ）はマルチパス雑音信号が
最大値と最小値の中間レベルである場合、（ｃ）はマル
チパス雑音信号が小さい場合の雑音パターンである。
【００４４】このように本実施例によれば、電界情報検
知手段２がマルチパス信号を出力し、雑音データ発生手
段６はマルチパス雑音データ発生手段６Ｂを具備し、マ
ルチパス雑音に対する適切な雑音抑圧を行うことができ
るので、音質の良い雑音抑圧を行うことが出きる。
知手段２がマルチパス信号を出力し、雑音データ発生手
段６はマルチパス雑音データ発生手段６Ｂを具備し、マ
ルチパス雑音に対する適切な雑音抑圧を行うことができ
るので、音質の良い雑音抑圧を行うことが出きる。
【００４５】なお、上記本実施例では、電界情報検知手
段２は、受信すべき電界の強度と、マルチパスの状態の
みを検出しているが、これはこれらに限らず、例えば受
信すべき信号の近辺の周波数の信号レベルや、他チャン
ネルからの影響、周辺機器からの影響等を検出して、こ
れらの信号を雑音データ発生手段に伝達して、雑音パタ
ーンを制御することもできる。
段２は、受信すべき電界の強度と、マルチパスの状態の
みを検出しているが、これはこれらに限らず、例えば受
信すべき信号の近辺の周波数の信号レベルや、他チャン
ネルからの影響、周辺機器からの影響等を検出して、こ
れらの信号を雑音データ発生手段に伝達して、雑音パタ
ーンを制御することもできる。
【００４６】最後に、上記実施例のシステム仕様を図１
５に、ハードウエアのブロック構成図を図１６に、メモ
リの配置図を図１７に、データメモリマップを図１８
に、デジタル部のブロック図を図１９に示す。
５に、ハードウエアのブロック構成図を図１６に、メモ
リの配置図を図１７に、データメモリマップを図１８
に、デジタル部のブロック図を図１９に示す。
【００４７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電界情報
にしたがって最適の雑音パターンを作成し、さらにこれ
を減算する際は、信号の種類、各周波数成分の絡み具合
を考慮して係数を制御しながら減算するので減算による
新たな雑音が発生することもなく音質を劣化させること
なく、違和感のない雑音抑圧をする事が出来る。
にしたがって最適の雑音パターンを作成し、さらにこれ
を減算する際は、信号の種類、各周波数成分の絡み具合
を考慮して係数を制御しながら減算するので減算による
新たな雑音が発生することもなく音質を劣化させること
なく、違和感のない雑音抑圧をする事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の概念図
【図２】本発明の第１の実施例のブロック構成図
【図３】本発明の第１の実施例の詳細な構成図
【図４】本発明の第１の実施例のデジタル処理時の構成
図
図
【図５】本発明第１の実施例における雑音パターンの一
例を示す図
例を示す図
【図６】本発明第１の実施例における雑音パターンの作
成例を示す図
成例を示す図
【図７】本発明第１の実施例に入力電界強度と出力電圧
の関係を示す図
の関係を示す図
【図８】本発明第１の実施例の動作を示すフローチャー
ト
ト
【図９】本発明第１の実施例の動作を示すフローチャー
ト
ト
【図１０】本発明の実施例におけるＳ／Ｎ比の改善度合
いを示す図
いを示す図
【図１１】本発明第２の実施例の構成図
【図１２】本発明第３の実施例の構成図
【図１３】マルチパス信号の説明図
【図１４】マルチパス雑音の一例
【図１５】本発明のシステム仕様
【図１６】本発明のハードウエアのブロック構成図
【図１７】本発明のメモリの配置図
【図１８】本発明のデータメモリマップ
【図１９】本発明のデジタル部のブロック構成図
【図２０】従来の雑音抑圧装置の構成を示す図
１ 受信手段（チューナ部） ２ 電界情報検知手段 ３ 信号判別手段 ４ 雑音抑圧制御部 ５ 出力手段（アンプ） ６ 雑音パターン発生手段 ７ スピーカー
Claims (8)
- 【請求項１】 受信すべき電波信号を選択して受信し、
電気信号に変換する受信手段と、前記受信手段が受信す
る電波信号の電界情報を検出する電界情報検出手段と、
前記電界情報検出手段の出力に応じて雑音パターンを発
生させ、前記受信手段の出力信号から前記雑音パターン
を除去して、雑音を抑圧する雑音抑圧制御部と、前記雑
音抑圧制御部の出力を出力する出力手段を具備すること
を特徴とする雑音抑圧装置。 - 【請求項２】 受信すべき電波信号を選択して受信し、
電気信号に変換する受信手段と、前記受信手段が受信す
る電波信号の電界情報を検出する電界情報検出手段と、
前記受信手段の出力信号から前記出力信号の属性を判別
する信号判別手段と、前記電界情報検出手段の出力に応
じて雑音パターンを発生させ、前記受信手段の出力信号
から前記雑音パターンを除去して、雑音を抑圧する際
に、 前記信号判別手段の出力に応じて、除去する雑音の量を
制御する雑音抑圧制御部と、前記雑音抑圧制御部の出力
を出力する出力手段 を具備することを特徴とする雑音抑
圧装置。 - 【請求項３】 雑音抑圧制御部は、雑音を抑圧するため
のキャンセル係数を、信号判別手段の出力に応じて設定
するキャンセル係数制御部と、電界情報検出手段の出力
に応じて、雑音パターンを制御する雑音パターン作成手
段を具備することを特徴とする請求項１記載の雑音抑圧
装置。 - 【請求項４】 受信すべき信号が、会話であるか音楽で
あるかを判定する信号判別手段を具備することを特徴と
する請求項２記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項５】 雑音抑圧制御部は、キャンセル係数を制
御するクランプ係数設定手段を具備していることを特徴
とする請求項３記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項６】 雑音抑圧制御部は、マスキング制御手段
を具備していることを特徴とする請求項１から５にいず
れかに記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項７】 電界情報検出手段は、受信する電波信号
の強度を検出することを特徴とする請求項１から６のい
ずれかに記載の雑音抑圧装置。 - 【請求項８】 電界情報検出手段は、受信する電波信号
のマルチパス度を検出することを特徴とする請求項１か
ら７のいずれかに記載の雑音抑圧装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4332619A JP2760240B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-12-14 | 雑音抑圧装置 |
| US08/029,247 US5428832A (en) | 1992-03-11 | 1993-03-10 | Noise suppression apparatus |
| KR1019930003559A KR0166947B1 (ko) | 1992-03-11 | 1993-03-10 | 잡음 억압장치 |
| CN93102619A CN1046607C (zh) | 1992-03-11 | 1993-03-10 | 噪声抑制装置 |
| EP93301836A EP0560599B1 (en) | 1992-03-11 | 1993-03-11 | Noise suppression apparatus |
| ES93301836T ES2112385T3 (es) | 1992-03-11 | 1993-03-11 | Aparato de supresion de ruido. |
| DE69316054T DE69316054T2 (de) | 1992-03-11 | 1993-03-11 | Gerät zur Rauschunterdrückung |
| TW082102890A TW230285B (ja) | 1992-03-11 | 1993-04-15 | |
| US08/072,747 US5430894A (en) | 1992-03-11 | 1993-06-07 | Radio receiver noise suppression system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5254492 | 1992-03-11 | ||
| JP4-52544 | 1992-03-11 | ||
| JP4332619A JP2760240B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-12-14 | 雑音抑圧装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05315985A JPH05315985A (ja) | 1993-11-26 |
| JP2760240B2 true JP2760240B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=26393159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4332619A Expired - Fee Related JP2760240B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-12-14 | 雑音抑圧装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5428832A (ja) |
| EP (1) | EP0560599B1 (ja) |
| JP (1) | JP2760240B2 (ja) |
| KR (1) | KR0166947B1 (ja) |
| CN (1) | CN1046607C (ja) |
| DE (1) | DE69316054T2 (ja) |
| ES (1) | ES2112385T3 (ja) |
| TW (1) | TW230285B (ja) |
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