JP2000278153A - ノイズキャンセラ - Google Patents
ノイズキャンセラInfo
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- JP2000278153A JP2000278153A JP11079737A JP7973799A JP2000278153A JP 2000278153 A JP2000278153 A JP 2000278153A JP 11079737 A JP11079737 A JP 11079737A JP 7973799 A JP7973799 A JP 7973799A JP 2000278153 A JP2000278153 A JP 2000278153A
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Links
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来は、ノイズを除去すると、それに伴い、
音声信号の音質も顕著に低下させていた。 【解決手段】 ノイズが混入した入力信号を入力し、該
入力信号よりこれから入力される入力予測信号を予測す
る予測手段２２と、前記入力信号と前記予測手段２２で
予測した入力予測信号とを比較し、その差が所定値以上
かどうか判断する判断手段２３と、該判断手段２３で所
定値以上でない判断したとき、前記入力信号を出力し、
また前記判断手段２３で所定値以上と判断したとき、前
記入力予測信号を出力する信号切換出力手段２４とを有
する構成である。
音声信号の音質も顕著に低下させていた。 【解決手段】 ノイズが混入した入力信号を入力し、該
入力信号よりこれから入力される入力予測信号を予測す
る予測手段２２と、前記入力信号と前記予測手段２２で
予測した入力予測信号とを比較し、その差が所定値以上
かどうか判断する判断手段２３と、該判断手段２３で所
定値以上でない判断したとき、前記入力信号を出力し、
また前記判断手段２３で所定値以上と判断したとき、前
記入力予測信号を出力する信号切換出力手段２４とを有
する構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、入力信号のノイ
ズを除去するノイズキャンセラに関する。
ズを除去するノイズキャンセラに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は、特開平６−１１２８５３号公報
に記載されている。
に記載されている。
【０００３】このものは、車載のＦＭ受信機で、イグニ
ッションノイズを除去するために、受信信号からパルス
ノイズを検出得るパルスノイズ検出回路と、検出された
パルスノイズが所定の閾値以上となった場合に、所定時
間ゲート制御信号を発生させるゲート制御回路と、ゲー
ト制御信号発生中に受信信号をゲートしてパルスノイズ
を除去するゲート回路と、を備え、パルスノイズの検出
に応じ、パルスノイズ検出回路からゲート制御回路への
伝送路を遮断する手段とを備えるものである。
ッションノイズを除去するために、受信信号からパルス
ノイズを検出得るパルスノイズ検出回路と、検出された
パルスノイズが所定の閾値以上となった場合に、所定時
間ゲート制御信号を発生させるゲート制御回路と、ゲー
ト制御信号発生中に受信信号をゲートしてパルスノイズ
を除去するゲート回路と、を備え、パルスノイズの検出
に応じ、パルスノイズ検出回路からゲート制御回路への
伝送路を遮断する手段とを備えるものである。
【０００４】詳細な構成を図３乃至図５にもとに説明す
る。
る。
【０００５】図３において、ＦＭ受信機の構成概略図を
示す。１はアンテナ２で受信したＦＭ信号を選択受信
し、高周波増幅するフロントエンド部（ＦＥ）、３は該
ＦＥ１で受信した信号を中間周波数（１０．７ＭＨｚ）
に周波数変換し、増幅する中間周波数増幅部（ＩＦ）、
５は該ＩＦ３のＦＭ信号から変調信号を取り出す検波
部、該検波部４で検波した検波信号に重畳するノイズを
除去するノイズキャンセラ、６はノイズが除去された検
波信号を左スピーカ７及び右スピーカ８に出力する音声
信号に分離し、各スピーカに出力するマルチプレクサー
部（ＭＰＸ）である。
示す。１はアンテナ２で受信したＦＭ信号を選択受信
し、高周波増幅するフロントエンド部（ＦＥ）、３は該
ＦＥ１で受信した信号を中間周波数（１０．７ＭＨｚ）
に周波数変換し、増幅する中間周波数増幅部（ＩＦ）、
５は該ＩＦ３のＦＭ信号から変調信号を取り出す検波
部、該検波部４で検波した検波信号に重畳するノイズを
除去するノイズキャンセラ、６はノイズが除去された検
波信号を左スピーカ７及び右スピーカ８に出力する音声
信号に分離し、各スピーカに出力するマルチプレクサー
部（ＭＰＸ）である。
【０００６】前述の構成のうち、ノイズキャンセラ５の
詳細な構成は、図４に示されている。
詳細な構成は、図４に示されている。
【０００７】該構成は、検波部４からの検波信号はバッ
ファ１０を介してローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１に入
力され、ＬＰＦ１１によって遅延された上でアンプ１２
によって増幅され、オペアンプ１３の非反転入力端子に
供給される。バッファ１０の出力は、ＬＰＦ１１の他に
ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１４にも入力される。ＨＰ
Ｆ１４は、検波信号からその高周波雑音成分を取り出
す。この高周波雑音成分には、イグニッションノイズ等
のパルスノイズや、ホワイトノイズが含まれている。
ファ１０を介してローパスフィルタ（ＬＰＦ）１１に入
力され、ＬＰＦ１１によって遅延された上でアンプ１２
によって増幅され、オペアンプ１３の非反転入力端子に
供給される。バッファ１０の出力は、ＬＰＦ１１の他に
ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１４にも入力される。ＨＰ
Ｆ１４は、検波信号からその高周波雑音成分を取り出
す。この高周波雑音成分には、イグニッションノイズ等
のパルスノイズや、ホワイトノイズが含まれている。
【０００８】アンプ１５は、ＨＰＦ１４の出力を増幅し
てパルスノイズ検出回路１６に供給する。パルスノイズ
検出回路１６は、例えばホワイトノイズにより利得が制
御されるＡＧＣアンプを含む構成であり、このパルスノ
イズ検出回路１６によって検出されるパルスノイズはそ
の後段のゲート制御回路１７に供給される。
てパルスノイズ検出回路１６に供給する。パルスノイズ
検出回路１６は、例えばホワイトノイズにより利得が制
御されるＡＧＣアンプを含む構成であり、このパルスノ
イズ検出回路１６によって検出されるパルスノイズはそ
の後段のゲート制御回路１７に供給される。
【０００９】ゲート制御回路１７は、トランジスタＴｒ
１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１及びＲ２並びにコンパレ
ータ１８を有している。パルスノイズ検出回路１６の出
力端はトランジスタＴｒ１のベースに接続されており、
トランジスＴｒ１のエミッタ側には抵抗Ｒ１を介してコ
ンデンサＣ１及び抵抗Ｒ２が接続されている。コンデン
サＣ１の両端の電圧はコンパレータ１８の非反転入力端
子に印加される。従って、パルスノイズ検出回路１６に
よってパルスノイズが検出されると、このパルスノイズ
によってトランジスタＴｒ１がオンし、コンデンサＣ１
が抵抗Ｒ１を介して充電される。コンデンサＣ１の両端
の電圧が充電に伴い上昇すると、コンパレータ１８の出
力がハイになる。コンパータ１８の出力がハイになる
と、これはゲート制御信号として後段のゲート回路１９
に供給される。また、トランジスタＴｒ１がオフしコン
デンサＣ１が抵抗Ｒ２によって放電すると、コンパレー
タ１８の出力はロウになる。
１、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１及びＲ２並びにコンパレ
ータ１８を有している。パルスノイズ検出回路１６の出
力端はトランジスタＴｒ１のベースに接続されており、
トランジスＴｒ１のエミッタ側には抵抗Ｒ１を介してコ
ンデンサＣ１及び抵抗Ｒ２が接続されている。コンデン
サＣ１の両端の電圧はコンパレータ１８の非反転入力端
子に印加される。従って、パルスノイズ検出回路１６に
よってパルスノイズが検出されると、このパルスノイズ
によってトランジスタＴｒ１がオンし、コンデンサＣ１
が抵抗Ｒ１を介して充電される。コンデンサＣ１の両端
の電圧が充電に伴い上昇すると、コンパレータ１８の出
力がハイになる。コンパータ１８の出力がハイになる
と、これはゲート制御信号として後段のゲート回路１９
に供給される。また、トランジスタＴｒ１がオフしコン
デンサＣ１が抵抗Ｒ２によって放電すると、コンパレー
タ１８の出力はロウになる。
【００１０】ゲート回路１９は、ゲート制御信号非発生
時は閉じており、オペアンプ１３の反転入力端子をＡＣ
的に接地すると共に、当該反転入力端子に１９ｋＨｚ信
号を供給する。この１９ｋＨｚ信号は、パイロット信号
と同期し且当該パイロット信号に対し反転した位相を有
している。従って、ゲート回路１９が閉じている状態で
は、オペアンプ１３の出力は、アンプ１２の出力からパ
イロット信号が除去された信号となる。言い換えれば、
ゲート回路１９及びオペアンプ１３は、パイロット信号
をキャンセルする機能を有している。
時は閉じており、オペアンプ１３の反転入力端子をＡＣ
的に接地すると共に、当該反転入力端子に１９ｋＨｚ信
号を供給する。この１９ｋＨｚ信号は、パイロット信号
と同期し且当該パイロット信号に対し反転した位相を有
している。従って、ゲート回路１９が閉じている状態で
は、オペアンプ１３の出力は、アンプ１２の出力からパ
イロット信号が除去された信号となる。言い換えれば、
ゲート回路１９及びオペアンプ１３は、パイロット信号
をキャンセルする機能を有している。
【００１１】また、ゲート制御信号発生時には、ゲート
回路１９は開く。すると、オペアンプ１３の非反転入力
端子と反転入力端子の間に接続されているコンデンサＣ
１に蓄えられてる電圧がオペアンプ１３に入力される。
コンデンサＣ２に蓄えられている電圧は、パルスノイズ
発生前のパイロット信号がキャンセルされた受信信号に
対応するものであるから、オペアンプ１３の出力は、パ
ルスノイズが除去された波形となる。
回路１９は開く。すると、オペアンプ１３の非反転入力
端子と反転入力端子の間に接続されているコンデンサＣ
１に蓄えられてる電圧がオペアンプ１３に入力される。
コンデンサＣ２に蓄えられている電圧は、パルスノイズ
発生前のパイロット信号がキャンセルされた受信信号に
対応するものであるから、オペアンプ１３の出力は、パ
ルスノイズが除去された波形となる。
【００１２】さらに、トランジスタＴｒ２は、コンパレ
ータ１８から出力されるゲート制御信号によりオンし、
パルスノイズ検出回路１６からトランジスタＴｒ１への
パルスノイズの印加を遮断するトランジスタである。
ータ１８から出力されるゲート制御信号によりオンし、
パルスノイズ検出回路１６からトランジスタＴｒ１への
パルスノイズの印加を遮断するトランジスタである。
【００１３】従って、例えば複数個のパルスノイズがほ
ぼ連続して到来した場合でも、最初のパルスノイズによ
るゲート期間が終了するまでは、パルスノイズがゲート
制御回路１７に入力されない。具体的には、図５に示さ
れるように、最初のパルスノイズ１００によるゲート期
間が開始すると、このゲート期間が終了するまでは次の
パルスノイズ１００が入力されないため、ゲート期間は
長時間のものとはならない。
ぼ連続して到来した場合でも、最初のパルスノイズによ
るゲート期間が終了するまでは、パルスノイズがゲート
制御回路１７に入力されない。具体的には、図５に示さ
れるように、最初のパルスノイズ１００によるゲート期
間が開始すると、このゲート期間が終了するまでは次の
パルスノイズ１００が入力されないため、ゲート期間は
長時間のものとはならない。
【００１４】また、複数個のパルスノイズ１００がほぼ
連続して発生した場合においても、ゲート期間が長くな
ることがなく、従って可聴周波数帯域におけるノイズの
発生や、ｓとｔｈの識別困難などの不具合が発生しなく
なる。言い換えれば、高周波成分を含む擦過音の音声信
号がノイズキャンセラの誤動作を引き起すことがなくな
る。
連続して発生した場合においても、ゲート期間が長くな
ることがなく、従って可聴周波数帯域におけるノイズの
発生や、ｓとｔｈの識別困難などの不具合が発生しなく
なる。言い換えれば、高周波成分を含む擦過音の音声信
号がノイズキャンセラの誤動作を引き起すことがなくな
る。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
構成でノイズを除去すると、除去した信号は実際の信号
に比べて波形に歪みが生じ、前述のＦＭ受信機の場合、
その歪みが生じることにより、復調した音声信号の音質
が余り良くなかった。
構成でノイズを除去すると、除去した信号は実際の信号
に比べて波形に歪みが生じ、前述のＦＭ受信機の場合、
その歪みが生じることにより、復調した音声信号の音質
が余り良くなかった。
【００１６】この発明は、かかる課題を解決するための
ものである。
ものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明によるノイズキ
ャンセラは、ノイズが混入した入力信号を入力し、該入
力信号よりこれから入力される入力予測信号を予測する
予測手段と、前記入力信号と前記予測手段で予測した入
力予測信号とを比較し、その差が所定値以上かどうか判
断する判断手段と、該判断手段で所定値以上でない判断
したとき、前記入力信号を出力し、また前記判断手段で
所定値以上と判断したとき、前記入力予測信号を出力す
る信号切換出力手段とを有することを特徴とする。
ャンセラは、ノイズが混入した入力信号を入力し、該入
力信号よりこれから入力される入力予測信号を予測する
予測手段と、前記入力信号と前記予測手段で予測した入
力予測信号とを比較し、その差が所定値以上かどうか判
断する判断手段と、該判断手段で所定値以上でない判断
したとき、前記入力信号を出力し、また前記判断手段で
所定値以上と判断したとき、前記入力予測信号を出力す
る信号切換出力手段とを有することを特徴とする。
【００１８】また、前記予測手段は、線形予測により予
測することを特徴とする。
測することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】ここでは、図３に示すＦＭ受信機
のノイズキャンセラ５を本発明のノイズキャンセラに置
き換えることを前提に説明するので、ＦＭ受信機は、同
じ構成であり、説明を省略する。
のノイズキャンセラ５を本発明のノイズキャンセラに置
き換えることを前提に説明するので、ＦＭ受信機は、同
じ構成であり、説明を省略する。
【００２０】なお、本発明のノイズキャンセラは、ＦＭ
受信機への使用に限定されるものではなく、過去のサン
プルから、ある程度予測ができる入力信号のノイズ除去
に適用可能である。
受信機への使用に限定されるものではなく、過去のサン
プルから、ある程度予測ができる入力信号のノイズ除去
に適用可能である。
【００２１】図１において、２０はノイズキャンセラ４
の入力端、２１はノイズキャンセラ４の出力端、２２は
過去に入力端２０から入力された入力信号の連続的また
は離散的な振幅値から次に入力される入力信号の振幅値
を予測し、入力予測振幅値を出力する予測手段、２３は
入力端２０からの入力信号と予測手段２２からの入力予
測信号を比較し、設定された所定値以上の差が生じてい
るかどうか判断する判断手段、２４は該判断手段で所定
値以上でない判断したとき、前記入力信号を出力し、ま
た前記判断手段で所定値以上と判断したとき、前記入力
予測信号を出力する信号切換出力手段である。
の入力端、２１はノイズキャンセラ４の出力端、２２は
過去に入力端２０から入力された入力信号の連続的また
は離散的な振幅値から次に入力される入力信号の振幅値
を予測し、入力予測振幅値を出力する予測手段、２３は
入力端２０からの入力信号と予測手段２２からの入力予
測信号を比較し、設定された所定値以上の差が生じてい
るかどうか判断する判断手段、２４は該判断手段で所定
値以上でない判断したとき、前記入力信号を出力し、ま
た前記判断手段で所定値以上と判断したとき、前記入力
予測信号を出力する信号切換出力手段である。
【００２２】前記予測手段２２は、以下の一般的な前向
き線形予測の式をもとに入力予測振幅値を予測してい
る。
き線形予測の式をもとに入力予測振幅値を予測してい
る。
【００２３】
【数１】
【００２４】ここで、ａｋは前向きの線形予測係数、Ｙ
（ｎ）はノイズキャンセラ４の出力端２０からの出力信
号、ｍは予測誤差である。前記線形予測係数ａｋは、Ｙ
（ｎ）により、逐次更新されるものとする。Ｐは参考と
する過去に入力された入力信号の振幅値のサンプル範囲
（予測次数）である。
（ｎ）はノイズキャンセラ４の出力端２０からの出力信
号、ｍは予測誤差である。前記線形予測係数ａｋは、Ｙ
（ｎ）により、逐次更新されるものとする。Ｐは参考と
する過去に入力された入力信号の振幅値のサンプル範囲
（予測次数）である。
【００２５】かかる構成により、図２に示すように、入
力信号中にａ部分のようなノイズが重畳している場合、
予想手段２２で過去の信号の振幅値から予想される値と
大幅に異なることを判断手段２３より判断し、信号切換
出力手段２４で図２中の点線であらわす信号ｂ，即ち予
測手段２２で過去の振幅値から数式１を用いてこれから
到来する信号の振幅値を予測した信号と、ノイズが重畳
した信号のａ部分と置き換えることになる。
力信号中にａ部分のようなノイズが重畳している場合、
予想手段２２で過去の信号の振幅値から予想される値と
大幅に異なることを判断手段２３より判断し、信号切換
出力手段２４で図２中の点線であらわす信号ｂ，即ち予
測手段２２で過去の振幅値から数式１を用いてこれから
到来する信号の振幅値を予測した信号と、ノイズが重畳
した信号のａ部分と置き換えることになる。
【００２６】このように、予測値とおきかえることで、
信号の歪みを押さえることになり、例えばＦＭ受信機に
採用したとき、音声信号の音質の低下を抑制することが
できる。
信号の歪みを押さえることになり、例えばＦＭ受信機に
採用したとき、音声信号の音質の低下を抑制することが
できる。
【００２７】尚、前述の予測手段２２は、一般的な前向
き線形予測の式により予測していたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、ニューラルネットを用いて、
入力信号の振幅値に入力により、学習させて次の信号に
振幅値を予測するようにしていもよい。
き線形予測の式により予測していたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、ニューラルネットを用いて、
入力信号の振幅値に入力により、学習させて次の信号に
振幅値を予測するようにしていもよい。
【００２８】
【発明の効果】この発明によれば、ノイズ除去時処理後
の信号の歪みを抑制することができる。
の信号の歪みを抑制することができる。
【図１】本発明のノイズキャンセラの概略構成を示す図
である。
である。
【図２】本発明のノイズキャンセラによるノイズ除去の
様子を示す図である。
様子を示す図である。
【図３】一般的なＦＭ受信機の概略構成を示す図であ
る。
る。
【図４】従来のノイズキャンセラの概略構成を示す図で
ある。
ある。
【図５】図４のノイズキャンセラによるノイズ除去の様
子を示す図である。
子を示す図である。
４ ノイズキャンセラ ２２ 予測手段 ２３ 判断手段 ２４ 信号切換出力手段
Claims (2)
- 【請求項１】 ノイズが混入した入力信号を入力し、該
入力信号よりこれから入力される入力予測信号を予測す
る予測手段と、前記入力信号と前記予測手段で予測した
入力予測信号とを比較し、その差が所定値以上かどうか
判断する判断手段と、該判断手段で所定値以上でない判
断したとき、前記入力信号を出力し、また前記判断手段
で所定値以上と判断したとき、前記入力予測信号を出力
する信号切換出力手段とを有することを特徴とするノイ
ズキャンセラ。 - 【請求項２】 前記予測手段は、線形予測により予測す
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11079737A JP2000278153A (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | ノイズキャンセラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11079737A JP2000278153A (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | ノイズキャンセラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000278153A true JP2000278153A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13698537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11079737A Pending JP2000278153A (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | ノイズキャンセラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000278153A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099104A1 (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | ノイズ除去回路 |
| JP2010041107A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Fujitsu Ltd | ノイズ検出装置及びノイズ検出方法 |
| US8082146B2 (en) | 2005-07-19 | 2011-12-20 | Semiconductor Components Industries, Llc | Noise canceller using forward and backward linear prediction with a temporally nonlinear linear weighting |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP11079737A patent/JP2000278153A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099104A1 (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | ノイズ除去回路 |
| US8082146B2 (en) | 2005-07-19 | 2011-12-20 | Semiconductor Components Industries, Llc | Noise canceller using forward and backward linear prediction with a temporally nonlinear linear weighting |
| JP2010041107A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Fujitsu Ltd | ノイズ検出装置及びノイズ検出方法 |
| US8892430B2 (en) | 2008-07-31 | 2014-11-18 | Fujitsu Limited | Noise detecting device and noise detecting method |
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