CN1870428A - 信号处理电路和方法、成像装置、记录装置和播放装置 - Google Patents

Abstract

一种信号处理电路，包括：延迟单元，用于基于与包括在输入信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理；以及滤波器单元，用于接收输入信号，并且在频率f具有陷波特性。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表延迟单元施加的延迟时间。

Description

信号处理电路和方法、 成像装置、记录装置和播放装置

相关申请的交叉参考

本发明包括涉及于2005年5月27日提交到日本专利局的日本专利申请第JP 2005-155359号的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及信号处理电路、信号处理方法、音频信号处理电路、成像装置、使用成像装置处理音频信号的方法、记录装置、记录方法、播放装置和播放方法，所有这些均能够降低具有可变周期和/或噪声电平的周期性噪声。

背景技术

诸如便携式摄像机的成像装置在捕获图像时产生各种噪声。例如，在成像装置中产生的噪声是由旋转鼓的旋转(在记录介质是磁带的情况下)导致的、在大约150Hz的频率以预定周期产生的周期性噪声。

当包括在成像装置中的麦克风获取(pick-up)声音并在记录介质上记录声音时，除了目标声音，也获取了在成像装置中产生的噪声，降低了所记录的声音的质量。日本未审查的专利申请公开第

发明内容

诸如数字通用盘(DVD)的光盘或诸如硬盘驱动器(HDD)的磁盘可以加载到成像装置上作为记录介质。当这种光盘或磁盘用作记录介质时，通过使主轴马达(spindle motor)旋转来旋转记录介质。从而，类似于磁带用作记录介质的情况，产生周期性噪声。

然而，当磁带用作记录介质时，用于旋转磁带的鼓形电动机的转数是恒定的并且由记录格式来指定。相比之下，当诸如DVD的光盘用作记录介质时，通常使用恒定线速度(CLV)控制方法来写入数据，并且主轴马达的旋转频率根据写入位置而不同。结果，产生的周期性噪声的周期变化。换言之，当采用CLV控制方法时，光盘的旋转速度在内圆周处快，在外边界圆周处慢。结果，在内圆周处以较短的周期产生周期性噪声，而在外圆周处以较长的周期产生周期性噪声。

当诸如HDD的磁盘作为记录介质以记录例如图像和声音时，能够通过选择标准清晰度(SD)信号或高清晰度(HD)信号来选择图像和声音的质量。根据所选的图像和声音的质量，写入和读出数据的比特率变化。在这种情况下，主轴马达的旋转频率根据所写入数据的比特率而变化，产生的周期性噪声的周期变化。

当没有将数据写入光盘或磁盘时，装置会进入空闲模式(idlingmode)，这种模式中盘的转数减少以减少电能消耗。以此方式，例如，当模式从写入模式转变到空闲模式时，主轴马达的旋转频率变化。从而，产生的周期性噪声的周期变化。

以此方式，当产生的周期性噪声的周期因为主轴马达的旋转频率的变化而变化时，由于同步自适应滤波器是误差反馈型滤波器，上述的同步自适应滤波器需要例如几秒钟来收敛。结果，噪声降低可能花费太多时间，或者，因为无法跟踪周期性噪声的周期变化，从而不能降低周期性噪声。

因此，本发明的实施例提供了一种信号处理电路、信号处理方法、音频信号处理电路、音频信号处理方法、成像装置、使用成像装置处理音频信号的方法、记录装置、记录方法、播放装置和播放方法，所有这些都能够响应于周期性噪声的周期的变化来降低周期性噪声。

为了解决上述问题，本发明的实施例提供了一种信号处理电路，包括：延迟单元，用于基于与包括在输入信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理；以及滤波器单元，用于接收输入信号并且在频率f具有陷波特性(notch characteristic)。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表延迟单元施加的延迟时间。

本发明的另一个实施例提供了一种信号处理方法，包括以下步骤：使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤输入信号并输出过滤后的信号。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息所执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，周期信息与包括在输入信号中的周期性噪声的周期同步。

本发明的另一个实施例提供了一种信号处理电路，包括：第一滤波器；第二滤波器；以及切换单元，用于在输出来自第一滤波器的第一输出和来自第二滤波器的第二输出之间切换以及输出第一输出或者第二输出。第一滤波器包括：延迟单元，用于基于与包括在输入信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理；以及滤波器单元，用于接收输入信号并且在频率f具有陷波特性。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表延迟单元施加的延迟时间。第二滤波器包括：自适应滤波器单元，用于基于周期信息输出近似周期性噪声的伪噪声信号；以及减法单元，用于从输入信号中减去伪噪声信号。

本发明的另一个实施例提供了一种信号处理方法，包括以下步骤：在输出第一输出和第二输出之间切换以及输出第一输出或第二输出。第一输出通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤输入信号来获得。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息所执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，周期信息与包括在输入信号中的周期性噪声的周期同步。第二输出通过从输入信号中减去近似周期性噪声的伪噪声信号来获得。伪噪声信号基于周期信息在自适应滤波器处获得。

本发明的另一个实施例提供了一种音频信号处理电路，包括：延迟单元，用于基于与包括在输入音频信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理；以及滤波器单元，用于接收音频信号并且在频率f具有陷波特性。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表延迟单元施加的延迟时间。

本发明的另一个实施例提供了一种音频信号处理方法，包括以下步骤：使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤输入的音频信号；以及输出过滤后的音频信号。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息所执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，周期信息与包括在音频信号中的周期性噪声的周期同步。

本发明的另一个实施例提供了一种音频信号处理电路，包括：第一滤波器；第二滤波器；以及切换单元，用于在输出第一滤波器的第一输出和第二滤波器的第二输出之间切换，并输出第一输出或第二输出。第一滤波器包括延迟单元，用于基于与包括在输入的音频信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理；以及滤波器单元，用于接收音频信号，并且在频率f具有陷波特性。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表延迟单元施加的延迟时间。第二滤波器包括：自适应滤波器单元，用于基于周期信息输出近似周期性噪声的伪噪声信号；以及减法单元，用于从音频信号中减去伪噪声信号。

本发明的另一个实施例提供了一种音频信号处理方法，包括以下步骤：在输出第一输出和第二输出之间切换，以及输出第一输出或第二输出。第一输出通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤输入的音频信号来获得。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息所执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，周期信息与包括在音频信号中的周期性噪声的周期同步。第二输出通过从音频信号中减去近似周期性噪声的伪噪声信号来获得。伪噪声信号基于周期信息在自适应滤波器处获得。

本发明的另一个实施例提供了一种成像装置，包括：成像单元，用于捕获来自物体的光并且输出图像信号；音频获取单元，用于获取声音并输出音频信号；音频信号处理单元，用于对从音频获取单元输出的音频信号执行信号处理；以及记录单元，具有旋转机构并且能够将从成像单元输出的图像信号和从音频信号处理单元输出的音频信号记录到记录介质上。音频信号处理单元包括：第一滤波器；第二滤波器；以及切换单元，用于在输出来自第一滤波器的第一输出和来自第二滤波器的第二输出之间切换，以及输出第一输出或者第二输出。第一滤波器包括：延迟单元，用于基于与包括在音频信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理；以及滤波器单元，用于接收音频信号并且在频率f具有陷波特性。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表延迟单元施加的延迟时间。第二滤波器包括：自适应滤波器单元，用于基于周期信息输出近似周期性噪声的伪噪声信号；以及减法单元，用于从音频信号中减去伪噪声信号。

本发明的另一个实施例提供了一种用于成像装置的音频信号处理方法，包括以下步骤：在成像单元捕获从物体反射的光，并且输出图像信号；在音频获取单元获取声音并且输出音频信号；对在获取声音的步骤中输出的音频信号执行信号处理；并且将在捕获光的步骤中输出的图像信号和在执行信号处理的步骤中输出的音频信号记录到具有旋转机构的记录单元处的记录介质上。执行信号处理的步骤包括以下步骤：在输出第一输出和第二输出之间切换以及输出第一输出或第二输出。第一输出通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤音频信号来获得。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息所执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，周期信息与包括在音频信号中的周期性噪声的周期同步。第二输出通过从音频信号中减去近似周期性噪声的伪噪声信号来获得。伪噪声信号基于周期信息在自适应滤波器处获得。

本发明的另一个实施例提供了一种记录装置，包括：音频获取单元，用于获取声音和输出音频信号；音频信号处理单元，用于对从音频获取单元输出的音频信号执行信号处理；以及记录单元，具有旋转机构，并且能够记录从音频信号处理单元输出的音频信号。音频信号处理单元包括：第一滤波器；第二滤波器；以及切换单元，用于在输出来自第一滤波器的第一输出和来自第二滤波器的第二输出之间切换以及输出第一输出或者第二输出。第一滤波器包括延迟单元，用于基于与包括在音频信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理；以及滤波器单元，用于接收音频信号，并且在频率f具有陷波特性。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表延迟单元施加的延迟时间。第二滤波器包括：自适应滤波器单元，用于基于周期信息输出近似周期性噪声的伪噪声信号；以及减法单元，用于从音频信号中减去伪噪声信号。

本发明的另一个实施例提供了一种记录方法，包括以下步骤：获取声音和输出音频信号；对在获取声音步骤输出的音频信号执行信号处理；以及将在执行信号处理步骤中输出的音频信号记录到具有旋转机构的记录单元处的记录介质上。执行信号处理的步骤包括以下步骤：在输出第一输出和第二输出之间切换以及输出第一输出或第二输出。第一输出通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤音频信号来获得。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息所执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，周期信息与包括在音频信号中的周期性噪声的周期同步。第二输出通过从音频信号中减去近似周期性噪声的伪噪声信号来获得。伪噪声信号基于周期信息在自适应滤波器处获得。

本发明的另一个实施例提供了一种播放装置，包括：播放单元，用于播放音频信号，播放单元包括：旋转机构；音频信号处理单元，用于对从播放单元输出的音频信号执行信号处理；以及音频输出单元，用于输出从信号处理单元输出的音频信号。音频信号处理单元包括：第一滤波器；第二滤波器；以及切换单元，用于在输出来自第一滤波器的第一输出和来自第二滤波器的第二输出之间切换并且输出第一输出或者第二输出。第一滤波器包括：延迟单元，用于基于与包括在音频信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理；以及滤波器单元，用于接收音频信号并且在频率f具有陷波特性。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表延迟单元施加的延迟时间。第二滤波器包括：自适应滤波器单元，用于基于周期信息输出近似周期性噪声的伪噪声信号；以及减法单元，用于从音频信号中减去伪噪声信号。

本发明的另一个实施例提供了一种播放方法，包括以下步骤：在包括旋转机构的播放单元播放音频信号；对在播放音频信号的步骤中输出的音频信号执行信号处理；以及输出在执行信号处理的步骤中输出的音频信号。执行信号处理的步骤包括以下步骤：在输出第一输出和第二输出之间切换，以及输出第一输出或第二输出。第一输出通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤音频信号来获得。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息所执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，周期信息与包括在音频信号中的周期性噪声的周期同步。第二输出通过从音频信号中减去近似周期性噪声的伪噪声信号来获得。伪噪声信号基于周期信息在自适应滤波器处获得。

如上所述，根据本发明的实施例，由于输入信号通过在频率f(满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表延迟单元施加的延迟时间)具有陷波特性的滤波器过滤后输出，所以包括在输入信号中的周期性噪声能够与周期性噪声的周期同步地降低。

如上所述，根据本发明的实施例，即使当周期性噪声的周期和噪声电平由于切换第一输出和第二输出的输出而变化时，也能够执行令人满意的周期性噪声降低处理。这里，第一输出通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤输入信号来获得。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，周期信息与包括在信号中的周期性噪声的周期同步。第二输出通过从信号中减去近似周期性噪声的伪噪声信号来获得。基于周期信息在自适应滤波器处获得伪噪声信号。

如上所述，根据本发明的实施例，由于音频信号通过在频率f(满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表延迟单元施加的延迟时间)具有陷波特性的滤波器过滤后输出，所以包括在输入音频信号中的周期性噪声能够与周期性噪声的周期同步地降低。

如上所述，根据本发明的实施例，即使在周期性噪声的周期和噪声电平由于切换第一输出和第二输出的输出而变化时，也能够执行令人满意的周期性噪声降低处理。这里，通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤音频信号来获得第一输出。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息所执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，周期信息与包括在音频信号中的周期性噪声的周期同步。通过从音频信号中减去近似周期性噪声的伪噪声信号获得第二输出。基于周期信息在自适应滤波器处获得伪噪声信号。

如上所述，根据本发明的实施例，由于通过在成像单元捕获从物体反射的光来输出图像信号，通过在音频获取单元获取声音来输出音频信号，图像信号和音频信号被记录在具有旋转机构的记录单元处的记录介质上，并且切换第一输出和第二输出的输出，所以能够记录具有降低的周期性噪声(周期性噪声由旋转机构产生并且具有可变的周期和/或噪声电平)的音频信号。这里，通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤音频信号获得第一输出。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，周期信息与包括在音频信号中的周期性噪声的周期同步。通过从音频信号中减去近似周期性噪声的伪噪声信号获得第二输出。基于周期信息在自适应滤波器获得伪噪声信号。

如上所述，根据本发明的实施例，由于通过在音频获取单元获取声音来输出音频信号，音频信号被记录到在具有旋转机构的记录单元处的记录介质上，并且切换第一输出和第二输出的输出，所以能够记录具有降低的周期性噪声(周期性噪声由旋转机构产生并且具有可变的周期和/或噪声电平)的音频信号。这里，通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤音频信号获得第一输出。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息所执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，周期信息与包括在音频信号中的周期性噪声的周期同步。通过从音频信号中减去近似周期性噪声的伪噪声信号获得第二输出。基于周期信息在自适应滤波器获得伪噪声信号。

如上所述，根据本发明的实施例，由于在具有旋转机构的播放单元播放音频信号，并且在执行信号处理和切换第一输出和第二输出的输出后输出音频信号，所以能够播放具有降低的周期性噪声(周期性噪声由旋转机构产生并且具有可变的周期和/或噪声电平)的音频信号。这里，通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤音频信号获得第一输出。频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息所执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，周期信息与包括在音频信号中的周期性噪声的周期同步。通过从音频信号中减去近似周期性噪声的伪噪声信号获得第二输出。基于周期信息在自适应滤波器获得伪噪声信号。

根据本发明的实施例，由于频率自适应梳状滤波器的陷波特性基于与周期性噪声的周期同步的周期信息而变化，所以当周期性噪声的周期变化时，周期性噪声能够与周期性噪声的周期同步地降低。

根据本发明的实施例，由于通过在预定时刻(timing)切换同步自适应滤波器和频率自适应梳状滤波器降低了周期性噪声，所以能够在任意时刻执行令人满意的周期性噪声降低处理。

附图说明

图1示出了根据本发明的第一实施例的频率自适应梳状滤波器的典型结构的框图；

图2示出了频率自适应梳状滤波器的频率特性的示意图；

图3示出了根据本发明第一实施例的使用频率自适应梳状滤波器的周期性噪声降低电路的典型结构的框图；

图4示出了同步自适应滤波器的典型结构的框图；

图5示出了自适应滤波器的典型结构的框图；

图6示出了根据本发明第二实施例的周期性噪声降低电路的典型结构的框图；

图7示出了根据本发明第二实施例的改进的周期性噪声降低电路的典型结构的框图；

图8示出了根据本发明第三实施例的音频记录装置的典型结构的框图；

图9示出了周期性噪声的周期或噪声电平的变化；

图10示出了根据本发明第四实施例的成像装置的典型结构的框图；

图11示出了音频信号处理单元的框图；

图12示出了磁盘驱动器的框图；以及

图13示出了根据本发明第五实施例的成像装置的典型结构的框图。

具体实施方式

下面将描述本发明的第一实施例。根据本发明的第一实施例，包括在音频信号中的周期性噪声通过使用梳状滤波器被降低，其中梳状滤波器在等于整数倍预定频率的频率具有陷波特性。此时，陷波频率对应于周期性噪声的周期的变化而变化。下面，将描述输入信号是音频信号的情况。

图1示出了频率自适应梳状滤波器10的典型结构。将为周期性噪声N和音频信号S的结合的音频输入信号S+N输入到输入端11。音频输入信号S+N是通过预定量化比特数量化的数字音频信号，并且通过例如脉冲编码调制(PCM)以预定采样频率被采样。

将输入到输入端11的音频输入信号S+N提供到加法器14并提供到加法器15的加法端。加法器14将音频输入信号S+N和从可变延迟单元17提供的信号相加，然后将通过相加获得的信号提供到电平(level)调节单元16。电平调节单元16将加法器14提供的信号的电平调节到预定电平，并且将调节后的信号提供到加法器15的减法端和能够改变延迟量的可变延迟单元17。加法器15将音频输出信号S’提供到输出端13，其中，音频输出信号S’通过从音频输入信号S+N减去来自电平调节单元16的输出信号而获得。

将与周期性噪声N的周期同步的周期信息X输入到输入端12并且提供到计数器18。计数器18将输入的周期信息X转换成延迟信息，并将延迟信息提供到可变延迟单元17。可变延迟单元17基于从计数器18发送的延迟信息，将电平调节单元16提供的信号延迟预定时间量。

图2示出了上述频率自适应梳状滤波器10的频率特性。图1中示出的频率自适应梳状滤波器10是具有陷波特性的梳状滤波器，其中，等于预定频率f整数倍的频率分量衰减。频率f与可变延迟单元17中的延迟时间T之间的关系由以下公式表示：

f＝1/T                        (1)

频率自适应梳状滤波器10能够通过改变延迟时间T来改变等于预定频率f整数倍的所有频率分量的陷波特性。更具体地，可变延迟单元17的延迟时间T基于与周期性噪声N的周期同步的周期信息X而改变，从而根据周期性噪声的频率特性自适应地改变陷波特性。以此方式，可以提供能够跟踪周期性噪声N的周期的梳状滤波器。

周期信息X是例如与周期性噪声N的周期同步输出的脉冲信号。例如，如果频率自适应梳状滤波器10包括在使用盘型记录介质(例如光盘)的成像装置中，以及如果周期性噪声N由主轴马达的旋转而产生，那么从用于控制主轴马达的主轴马达驱动器发出的旋转控制信号能够用作周期信息X。

图3示出了包括根据本发明第一实施例的频率自适应梳状滤波器10的周期性噪声降低电路1的典型结构。如图3所示，通过独立地使用根据第一实施例的频率自适应梳状滤波器10，能够以与已知的同步自适应滤波器的方式相同的方式降低周期性噪声。

频率自适应梳状滤波器10不仅衰减输入信号的频率f的频率分量，而且衰减频率f附近的一些频率分量。例如，当将音频输入信号S+N输入到频率自适应梳状滤波器10时，不仅周期性噪声N衰减，而且包括在主音频信号S中的频率f附近的频率分量也衰减。这个问题可以通过显著增加陷波特性的斜坡的陡度，使得只有周期性噪声N被降低而尽可能地不衰减主音频信号S来解决。当由于在旋转机构的周期抖动等的周期内的微小波动而引起的频率f的波动出现时，通常，陷波特性应该包括覆盖频率f的波动的宽范围频率。然而，例如根据该实施例的频率自适应梳状滤波器10，如果滤波器对频率自适应，则能够跟踪频率的波动，并且能够以相当陡的陡坡维持陷波特性。因此，在频率f附近的频率分量衰减较小的量，并且主音频信号S受到较小的影响。

例如，磁盘旋转的周期会由于主轴马达的旋转的周期的变化而变化。因此，响应于该变化，产生的周期性噪声N的噪声电平也会变化。由于根据第一实施例的频率自适应梳状滤波器10基于周期性噪声N的周期确定陷波特性并且衰减预定频率分量，即使周期性噪声N的噪声电平波动，周期性噪声N的降低也几乎不受影响。因此，即使在周期性噪声N的噪声电平波动的情况下，也可以使用频率自适应梳状滤波器10。

接下来，将描述根据本发明的第二实施例的周期性噪声降低电路。根据第二实施例的周期性噪声降低电路既包括根据第一实施例的频率自适应梳状滤波器又包括已知的同步自适应滤波器，并且，当需要时，在两个不同的滤波器之间切换以有效地降低周期性噪声。

首先，下面将参考图4描述使用同步自适应滤波器的周期性噪声降低电路的概述。麦克风获取作为主音频信号S和周期性噪声N的结合的音频输入信号S+N，其中，S是获取的目标声音。音频输入信号S+N是通过预定量化比特数量化的数字音频信号，并且通过例如PCM以预定采样频率采样。

提取的音频输入信号S+N从输入端100输入到加法器104的加法端。加法器104从输入端100发送的音频输入信号S+N中减去从下面描述的自适应滤波器102发送的滤波器输出Y以获得音频输出信号S’。获得的音频输出信号S’从输出端105输出。

将音频输出信号S’提供到阶梯增益电路106。阶梯(step)增益电路106将通过用预定增益系数乘以所提供的音频输出信号S’获得的残留信号(residual signal)E发送到最小均方(LMS)计算单元103。

同时，与周期性噪声N的周期同步的周期信息X从输入端101输入到自适应滤波器102和LMS计算单元103。周期信息X是例如从用于控制主轴马达(图中未示出)的主轴马达驱动器发送的主轴马达的旋转控制信号。而且，周期信息X是具有与周期性噪声N的周期对应的周期的信号。

LMS计算单元103基于从输入端101发送的周期信息X和从阶梯增益电路106发送的残留信号E执行系数计算，使得，例如，残留信号E的噪声功率最小。然后，LMS计算单元103将获得的滤波器系数W输出到自适应滤波器102。为每一个样本计算滤波器系数W。例如，当对应于周期信息X的样本数是“m+1”时，对应于样本的滤波器系数W将是W₀，W₁，W₂，...，W_m。

自适应滤波器102基于从输入端101发送的周期信息X以及从LMS计算单元103发送的滤波器系数W执行自适应处理。然后，自适应滤波器102将近似周期性噪声N的滤波器输出Y输出到加法器104的减法端。音频输出信号S’由以下公式表示：

S’＝S+N-Y                    (2)

由于滤波器输出Y是近似周期性噪声N的伪噪声信号，因而，音频输出信号S’是近似主音频信号S的信号，并且是通过降低包括在音频输出信号S+N中的周期性噪声而获得的。

接下来，将参考图5描述自适应滤波器102的典型结构。自适应滤波器102包括，例如，具有多个抽头的有限脉冲响应(FIR)数字滤波器。

将周期信息X提供到乘法器111₀和其中串联有延迟元件110₁，110₂，...，110_m的电路。延迟元件110₁，110₂，...，110_m输出通过按采样单元时间(minute)顺序延迟周期信息X获得的周期信息X₁，X₂，...X_m的集合。将周期信息X₁，X₂，...X_m的集合分别提供到乘法器111₁，111₂，...，111_m。将滤波器系数W₀，W₁，W₂，...，W_m分别提供到乘法器111₀，111₁，111₂，...，111_m。

乘法器111₀，111₁，111₂，...，111_m分别使周期信息X₀，X₁，X₂，...X_m的集合中的每一个乘以滤波器系数W₀，W₁，W₂，...，W_m中的每一个，并将结果输出到加法器120。加法器120将从乘法器111₀，111₁，111₂，...，111_m发送的信号相加，并且输出滤波器输出Y。滤波器输出Y由以下公式表示：

$Y=\underset{j=0}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{Wj}\·\mathrm{Xj})---\left(3\right)$

LMS计算单元103基于输入到输入端101的周期信息X以及从阶梯增益电路106发送的残留信号E计算滤波器系数W₀，W₁，W₂，...，W_m。使用以下公式计算滤波器系数W₀，W₁，W₂，...，W_m：

W_k+1＝λ·W_k+2μ·E_k·X_k          (4)

每个系数的下标字符k表示该值是第k个样本。类似地，下标k+1表示该值是第k+1个样本。此外，λ代表遗忘因子(forgettingfactor)。λ的值通常被设置为略小于1的值。以此方式，可以通过降低设置在在前滤波器系数W上的权重执行自适应处理，使得及时收集回的数据被丢弃。此外，μ代表在自适应滤波器102获得的系数。当μ很大时，从自适应滤波器102输出的滤波器输出Y的收敛加快，但是精度降低。相比之下，当μ很小时，滤波器输出Y的收敛减慢，但是精度增加。因此，根据将要使用的自适应系统为μ选择最佳值。

如上所述，通过反馈音频输出信号S’以及使用残留信号E，用于在自适应滤波器102执行的自适应处理，滤波器系数W可以被自适应地更新，并且滤波器输出Y能收敛到周期性噪声N。然后，通过从音频输入信号S+N减去近似周期性噪声N的滤波器输出Y，可以降低包括在音频输入信号S+N中的周期性噪声N。此处，由于同步自适应滤波器减去近似周期性噪声N的滤波器输出Y，所以同步自适应滤波器是有利的，因为它与频率自适应梳状滤波器相比，对音频信号具有较小的影响。

接下来，将参考图6描述根据本发明的第二实施例的周期性噪声降低电路2。根据第二实施例的周期性噪声降低电路2包括同步自适应滤波器20和频率自适应梳状滤波器10。选择器30用于在这些滤波器之间进行切换。

将输入到输入端40的音频输入信号S+N提供到同步自适应滤波器20和频率自适应梳状滤波器10。将输入到输入端41的周期信息X提供到同步自适应滤波器20和频率自适应梳状滤波器10。

同步自适应滤波器20基于周期信息X对所提供的音频输入信号S+N执行周期性噪声降低处理。将执行了周期性噪声降低处理的音频信号提供到选择器30的输入端30a。频率自适应梳状滤波器10基于周期信息X对所提供的音频输入信号S+N执行周期性噪声降低处理。将执行了周期性噪声降低处理的音频信号提供到选择器30的输入端30b。

基于预定切换控制信号，选择选择器30的一个输入端。用于切换选择器30的输入端的切换控制信号是，例如来自用于控制包括根据本发明第二实施例的周期性噪声降低电路2的装置的控制单元的输出。例如，通常选择输入端30a作为选择器30的输入端，以使用同步自适应滤波器20除去周期性噪声N。如果使用同步自适应滤波器20不能除去周期性噪声N，则选择输入端30b以使用频率自适应梳状滤波器10除去周期性噪声N。将提供到选定的输入端的音频信号输出到输出端42作为音频输出信号S’。

频率自适应梳状滤波器10和同步自适应滤波器20可以级联连接。图7示出了根据第二实施例的改进的周期性噪声降低电路2’的结构。下文中，与参考图6描述的部件相同的部件用相同的参考标号表示，其具体描述不再重复。将音频输入信号S+N输入到输入端40，并提供到同步自适应滤波器20。

将输入到输入端41的周期信息X提供到同步自适应滤波器20和频率自适应梳状滤波器10。同步自适应滤波器20基于周期信息X执行周期性噪声降低处理，以降低在所提供的音频输入信号S+N中的周期性噪声N。将处理后的音频信号输出到选择器30的输入端30a和频率自适应梳状滤波器10。

频率自适应梳状滤波器10对同步自适应滤波器20提供的音频信号执行周期性噪声降低处理，并将处理后的音频信号提供到选择器30的输入端30b。选择器30基于预定切换控制信号在输入端30a和输入端30b之间切换输入端。将提供到选择器30的选定输入端的音频信号输出到输出端42作为音频输出信号S’。

作为选择器30的输入端，例如，通常选择输入端30a以在同步自适应滤波器20除去周期性噪声N。如果在同步自适应滤波器20不能除去周期性噪声N，则选择输入端30b以在频率自适应梳状滤波器10除去周期性噪声N。

如上所述，在通过同步自适应滤波器20执行周期性噪声降低处理之后，通过频率自适应梳状滤波器10执行周期性噪声降低处理。然而，频率自适应梳状滤波器10和同步自适应滤波器20的处理的顺序可以切换。

根据本发明第一实施例的上述频率自适应梳状滤波器具有强的跟踪周期性噪声的周期变化的能力，并且不受周期性噪声的噪声电平的波动的影响。同时，频率自适应梳状滤波器可使具有频率为整数倍频率f的的周期性噪声衰减，并使具有整数倍频率f的频率的音频信号衰减。换言之，使不包括噪声的并且为整数倍频率f的频率的主音频信号的频率分量衰减。根据本发明第二实施例的改进，同时使用频率自适应梳状滤波器和同步自适应滤波器，当周期性噪声的周期恒定时，通过使用对主音频信号具有较小的影响的已知同步自适应滤波器能够有效地降低周期性噪声。

接下来，将描述本发明的第三实施例。根据第三实施例的音频记录装置包括分别根据第一实施例、第二实施例、或第二实施例的改进的周期性噪声降低电路1、2或2’。图8示出了包括周期性噪声降低电路的音频记录装置的典型结构。在图8中示出的音频记录装置包括根据上述第二实施例的周期性噪声降低电路2。音频记录装置使用，例如硬盘驱动器(HDD)50作为记录介质。对通过麦克风44获取的声音执行预定信号处理，并且记录在记录介质上。

根据本发明的第三实施例，通过使用周期性噪声降低电路2，降低在获取声音时混合到主音频信号中的周期性噪声。周期性噪声是例如用于旋转硬盘52的主轴马达53的电磁声、在滚柱轴承产生的噪声、和/或由硬盘52的旋转引起的噪声以及振动。周期性噪声的频率是主轴马达53的旋转频率的整数倍。当周期性噪声混合到主音频信号时，声音的信噪比(S/N)降低。在图8中示出的音频记录装置的结构只包括对于周期性噪声降低处理特别重要的部件，为了简化绘图未示出其它部件。

控制微型计算机55是由例如微型计算机组成，并且基于预先存储在只读存储器(ROM)中的程序，通过使用随机存储器(RAM)(图中未示出)作为用于执行程序的工作存储器来控制自动定位装置(automobile position)50的每个部件。控制微型计算机55产生用于控制主轴马达53的旋转的伺服信号，并且将该伺服信号提供到主轴马达53。控制微型计算机55基于伺服信号产生与主轴马达53的周期同步的周期信号X，并将周期信号X提供到周期性噪声降低电路2。

控制微型计算机55，例如响应于用于硬盘52的旋转控制信号产生用于切换选择器30的输入端的切换控制信号，并将该切换控制信号提供到周期性降低电路2。

主轴马达53基于从控制微型计算机55发送的伺服信号，控制硬盘52的旋转。当硬盘52由主轴马达53被旋转时，连接至音圈马达(VCM)54的磁头51从磁面膜(magnetic surface film)读出数据并将数据写入到磁面膜。

麦克风44获取主音频信号S和由主轴马达53旋转产生的周期性噪声N，并输出既包括主音频信号S又包括周期性噪声N的音频输入信号S+N。音频输入信号S+N通过放大器45放大，并被提供到模/数(A/D)转换器46。

时钟产生单元47产生用于采样音频输入信号S+N的采样时钟。产生的采样时钟被提供到A/D转换器46和周期性噪声降低电路2。A/D转换器46将从放大器45提供的音频输入信号S+N转换为数字音频输入信号S+N，并将数字音频输入信号S+N提供到周期性噪声降低电路2。

将提供到周期性噪声降低电路2的数字音频输入信号S+N提供到频率自适应梳状滤波器10和同步自适应滤波器20。将从控制微型计算机55提供的周期信息X提供到频率自适应梳状滤波器10和同步自适应滤波器20。将提供到周期性噪声降低电路2的采样时钟提供到频率自适应梳状滤波器10和同步自适应滤波器20。

如上参考图1和图4所述，基于周期信息X和采样时钟，对提供到频率自适应梳状滤波器10和同步自适应滤波器20的音频输入信号S+N中的每一个执行周期性噪声降低处理。将从同步自适应滤波器20输出的音频信号提供到选择器30的输入端30a。将从频率自适应梳状滤波器10输出的音频信号提供到选择器30的输入端30b。根据从控制微型计算机55提供的切换控制信号选择选择器30的输入端。提供到选定的输入端的音频信号作为音频输出信号S’被输出。

通过例如信号处理单元(图中未示出)，对从周期性噪声降低电路2输出的音频输出信号S’执行预定信号处理。然后，将处理后的音频输出信号S’记录在硬盘52上。

接下来，将描述用于选择选择器30的输入端的时间选择(timing)。图9示出了主轴马达的转数随着时间的变化或周期性噪声的噪声电平随着时间的变化。通常，当主轴马达的转数增加时，产生的噪声功率增加，导致周期性噪声的噪声电平增加。图9中示出的曲线图的垂直轴代表主轴马达的转数和周期性噪声的周期。

例如，如图9所示，当图9中示出的曲线图的垂直轴代表主轴马达的转数时，将会有主轴马达的转数恒定的时期和主轴马达的转数变化的时期。如果主轴马达的转数恒定的时期定义为AF时期，AF时期是例如硬盘52连续存取的时期。如果主轴马达的转数变化的时期定义为CF时期，CF时期是例如硬盘52在例如寻道(seek)操作中不连续存取的时期。

在主轴马达的转数恒定的AF时期，例如，选择器30的输入端30a被选定。在主轴马达的转数变化的CF时期，例如，选择器30的输入端30b被选定。

换言之，在AF时期，使用对主音频信号S影响较小的同步自适应滤波器20。在CF时期，跟踪周期性噪声能力很高的频率自适应梳状滤波器10用于周期性噪声已经由同步自适应滤波器20降低的信号。

以此方式，即使在主轴马达的转数变化而且周期性噪声的周期变化时，也能执行对主音频信号影响较小的适当的周期性噪声降低处理，以降低周期性噪声。更具体地，能够降低在音频输入信号S+N中的由主轴马达53的旋转引起的周期性噪声N，其中，音频输入信号S+N是主音频信号S(获取的目标声音)和周期性噪声N的结合。在降低周期性噪声N后，能将信号记录在记录介质上。

如图9所示，当图9中所示的曲线图的垂直轴代表周期性噪声的噪声电平以及周期性噪声的噪声电平变化时，能够如上所述地选择选择器30的输入端。换言之，在周期性噪声的噪声电平恒定的AF时期，例如，选择选择器30的输入端30a，并且使用同步滤波器20。在周期性噪声的噪声电平变化的CF时期，例如，选择选择器30的输入端30b，并且使用频率自适应梳状滤波器10。

此外，例如如图9所示，当主轴马达的转数和周期性噪声的噪声电平都变化时，可以采用与上述的滤波器相同的滤波器。

如上所述，在周期性噪声N的周期恒定的AF时期选择输入端30a，并且在周期性噪声N的周期变化的CF时期选择输入端30b。然而，端子选择不限于此。例如，在周期性噪声N的周期变为恒定后，可立即选择输入端30b以使用频率自适应梳状滤波器10预定量时间，这是由于伪噪声信号在同步自适应滤波器20收敛到预定值需要一些时间。

在上述第三实施例中，采用根据第二实施例的周期性噪声降低电路2。然而，周期性噪声降低电路不限于此，并且可以使用分别根据第一实施例或第二实施例的周期性噪声降低电路1或2’中的任一个。例如，如果使用周期性噪声降低电路1，则周期性噪声降低处理只由频率自适应梳状滤波器10执行。因此，不需要将切换控制信号从控制微型计算机55提供到周期性噪声降低电路1。如果使用周期性噪声降低电路2’，则响应于周期性噪声的周期，周期性噪声降低处理通过在频率自适应梳状滤波器10和同步自适应滤波器20之间切换来执行。因此周期性噪声降低电路2’能够以与周期性噪声降低电路2相同的方式使用。

根据第三实施例，硬盘用作记录介质。然而，用于根据第三实施例的音频记录装置的记录介质不限于此，并且，例如，可以是诸如可记录的数字通用盘(DVD)或可记录的光盘(CD)的盘形记录介质。而且可以使用磁光盘。

接下来，将描述本发明的第四实施例。根据第四实施例，根据第一实施例、第二实施例、或第二实施例的改进的周期性噪声降低电路包括在成像装置中，例如具有麦克风的便携式摄像机或具有麦克风的数码相机。图10示出了根据第四实施例的成像装置90的实例结构。成像装置90使用，例如，盘形记录介质作为记录介质，并且能够在记录过程中有效地降低由用于使盘形记录介质旋转的主轴马达产生的周期性噪声。

作为盘形记录介质，可以使用可记录的DVD。然而，盘形记录介质不限于此，并且也可以使用可记录的CD、硬盘、或磁光盘。在以下的描述中，盘形记录介质是可记录的DVD。

成像装置90包括：相机单元91、记录/播放处理单元92、和控制单元93。相机单元91包括：光学模块(optical block)60、相机控制单元61、信号转换器62、成像信号处理单元63、嵌入式麦克风64、以及音频信号处理单元65。光学模块60容纳用于捕获物体的图像的透镜组、光圈调节机构、焦点调节机构、变焦机构、快门机构、闪光机构、以及相机抖动校正机构。相机控制单元61从控制单元93接收控制信号，并产生提供到光学模块60的控制信号。为了控制变焦操作、快门操作、以及曝光，将产生的控制信号提供到光学模块60。

信号转换器62包括成像装置，诸如电荷耦合器件(chargecoupled device，CCD)。图像通过光学模块60形成在信号转换器62的成像表面上。信号转换器62根据快门操作从控制单元93接收用于图像捕获的定时信号，将形成在成像表面上的物体的像转换为成像信号，并将成像信号提供到成像信号处理单元63。

成像信号处理单元63基于从控制单元93发送的控制信号对成像信号执行各种类型的处理，例如伽马校正和自动增益控制(AGC)，并且执行将成像信号转换为数字图像信号的转换处理。成像信号处理单元63还基于从控制单元93发送的控制信号对数字图像信号执行各种类型的控制处理，例如自动白平衡控制和曝光校正控制。

嵌入式麦克风64设置在成像装置90的机壳(chassis)内。嵌入式麦克风64获取声音，将声音转换为电信号，并输出作为音频信号的电信号。当获取声音时，嵌入式麦克风64既获取主音频信号(将要获取的目标声音)，又获取例如由主轴产生的周期性噪声。来自嵌入式麦克风64的音频信号被发送到音频信号处理单元65。音频信号处理单元65对从嵌入式麦克风64发送的音频信号执行各种类型的处理，例如声音质量校正和AGC，并且将音频信号转换为数字音频信号。

音频信号处理单元65包括分别根据第一实施例、第二实施例或第二实施例的改进的周期性噪声降低电路1、2、或2’。音频信号处理单元65接收切换控制信号和来自以下描述的磁盘驱动器200的周期信息X，并且，通过使用切换控制信号和周期信息X，对输入的数字音频信号执行周期性噪声降低处理。

图11示出了音频信号处理单元65的典型结构。音频信号处理单元65，例如，包括模拟处理单元94、A/D转换器95、以及周期性噪声降低单元96。在模拟处理单元94，对从嵌入式麦克风64发送的音频信号执行各种类型的处理，例如音频质量校正和AGC。在A/D转换器95，经处理的音频信号转换为数字音频信号。数字音频信号是通过将音频信号S和在主轴马达产生的周期性噪声N结合而获得的音频输入信号S+N。音频输入信号S+N被提供到周期性噪声降低单元96。

周期性噪声降低单元96根据第一实施例、第二实施例或第二实施例的改进，通过使用从用于控制磁盘驱动器200的主轴马达的主轴驱动器发送的周期信息X和从用于控制磁盘驱动器200的微型计算机发送的切换控制信号，对从A/D转换器95发送的音频输入信号S+N执行周期性噪声降低处理。通过执行周期性噪声降低处理，周期性噪声降低单元96通过从音频输入信号S+N除去周期性噪声N获得音频输出信号S’。获得的音频输出信号S’被提供到记录/播放处理单元92。

当使用分别根据第二实施例或第二实施例的改进的周期性噪声降低电路2或2’时，可以采用根据上述第三实施例的切换选择器30的方法。

再参考图10，记录/播放处理单元92包括：编码/解码单元70、缓冲存储器71以及输出处理单元72。编码/解码单元70通过使用例如包括同步动态随机存储器(SDRAM)的缓冲存储器71对来自相机单元91的图像信号和音频信号以及其它(addition)记录信息执行压缩编码和多路复用。然后，图像信号、音频信号、以及其它记录信息被发送到磁盘驱动器200并被记录在磁盘驱动器200中的记录介质上。通过使用缓冲存储器71在编码/解码单元70解码从磁盘驱动器处的记录介质读出的信号，以从压缩编码和多路复用的数据分离图像信号、音频信号、以及其它记录信息。以下将描述磁盘驱动器200的细节。

输出处理单元72基于控制单元93的控制，将来自编码/解码单元70的压缩数据提供到控制单元93和输出端73～75。

控制单元93包括系统控制器80、ROM 81、RAM 82、以及用于连接操作输入单元97的操作输入接口83、用于连接显示单元98的显示控制单元84、用于安装存储器卡99的存储器卡接口85、用于检测相机抖动的角速度的角速度检测器86、以及用于记录成像时间的时钟电路87，所有这些通过系统总线88彼此连接。

系统控制器80执行用于整个控制单元93的处理，并且使用RAM 82作为工作区。ROM 81存储用于控制相机单元91以及用于控制记录和播放图像信号和音频信号的操作的程序。

连接至操作输入接口83的操作输入单元97包括：多个键，例如用于在不同模式(例如成像模式和播放模式)之间切换的模式切换键、变焦调节键、曝光调节键、快门键、用于捕获移动图像的移动图像键、以及用于调节显示单元98的显示调节键。操作输入接口83将来自操作输入单元97的操作信号发送给系统控制器80。系统控制器80确定哪一个键在操作输入单元97已经被操作，并根据确定结果执行控制处理。

连接至显示控制单元84的显示单元98包括例如液晶显示器(LCD)，并且在系统控制器80的控制下显示来自相机单元91的图像信号或从磁盘驱动器200读出的图像信号。

存储器卡接口85将来自编码/解码单元70的压缩数据写入到存储器卡99上。存储器卡接口85从存储器卡99读出压缩数据，并将压缩数据发送到编码/解码单元70。时钟电路87生成代表年、月、日、时、分、和秒的时间信息。

角速度检测器86是用于检测从外部施加到成像装置90的角速的陀螺仪(gyroscope)。在每个预定时间间隔将来自角速度检测器86的角速度信息ω＝(θ/秒)报告给系统控制器80。如果来自记录开始的积分值(integration value)θ超过预定值(例如，5°)，则确定出已经超过了相机抖动校正的极限，并且对其它记录信息的STB_LIM设置标记。此处，当检测到相对于屏幕中心向右偏移时，ω是正值(+ω)，当检测到相对于屏幕中心向左偏移时，ω是负值(-ω)。为左和右方向都设置极限值。

图12示出了磁盘驱动器200的典型结构。磁盘驱动器200包括：主轴马达201，用于旋转地驱动可记录的光盘214；主轴马达驱动器207，用于生成驱动主轴马达201的驱动信号，并将驱动信号提供到主轴马达201；光学拾取器(optical pick-up)213，用于将激光束发射到可记录光盘214上，并接收在可记录光盘214反射的激光束；跟轨(sled)马达202，用于沿着可记录光盘214的径向移动光学拾取器213；双轴控制单元205(图中未示出)，设置在光学拾取器213中。

磁盘驱动器200包括：RF单元203，用于处理来自光学拾取器213的输出信号；信号处理单元204，用于基于RF单元203的输出产生各种控制信号；微型计算机208，用于基于预先存储在ROM(未示出)中的程序控制整个磁盘驱动器200；非易失性存储器(闪存)209，用于存储写入的数据，甚至在电源关闭后；以及接口(I/F)单元212，用于控制磁盘驱动器200和外部(即，上述的记录/播放处理单元92)之间的通信。

主轴马达201通过将用于装载可记录光盘214的盘台(table)连接至驱动轴作为单个单元而构成。主轴马达201基于主轴马达驱动器207发送的驱动信号，通过例如以恒定的线速度(CLV)或恒定的角速度(CAV)旋转地驱动驱动轴来使装载在盘台上的可记录光盘214旋转。

主轴马达驱动器207基于在信号处理单元204和微型计算机208之间执行的通信，输出对应于驱动轴的旋转的脉冲。脉冲被提供到音频信号处理单元65作为周期信息X，该周期信息X与周期性噪声的周期同步。微型计算机208基于在微型计算机208和信号处理单元204之间执行的通信产生切换控制信号，并将产生的切换控制信号提供到音频信号处理单元65。

尽管图中未示出，光学拾取器213包括：作为激光束源的激光二极管；激光二极管驱动器，用于驱动激光二极管；光学系统，用于将从激光二极管发射的激光束聚焦到可记录光盘214的记录层上；以及光检测器，用于检测从可记录光盘214反射的激光束。光学系统基于从双轴控制单元205发送的驱动信号沿着盘的表面方向和径向方向被双轴驱动。

光学系统例如将激光束分成一个零级光束和两个第一级(order)光束，并将这些光束发射到可记录光盘214。光检测器例如包括两部分检测器，其中，光接收表面被分成两部分；以及四部分检测器，其中，光接收表面被分成四部分。在两部分检测器接收两个反射的第一级光束，在四部分探测器接收反射的零级光束。然后，输出对应于光接收表面的检测信号。

将从光学拾取器213输出的来自光检测器的光接收表面的检测信号提供到RF单元203。RF单元203对提供的检测信号执行放大处理，并且对信号执行预定计算，以产生聚焦误差信号和跟踪误差信号(tracking error signal)。同时，RF单元203生成对应于从可记录光盘214反射的激光束的播放RF信号。聚焦误差信号和跟踪误差信号被提供到信号处理单元204。播放RF信号以预定方式被解调，并且作为播放信号被提供到信号处理单元204。

RF单元203基于从光学拾取器213提供的信号生成光强控制信号，用于控制在可记录光盘214处从光学拾取器213发射的激光束的强度，并将该光强控制信号提供到光学拾取器213的激光二极管驱动器。在播放处理过程中，RF单元203生成光强控制信号，用于将从光学拾取器213发射到可记录光盘214上的激光束维持在恒定的强度。在记录处理过程中，RF单元203基于从信号处理单元204输出的记录信号控制光强控制信号的电平。

在播放处理过程中，信号处理单元204基于微型计算机208的控制，对所提供的播放信号执行A/D转换，并且将转换的播放信号临时存储在存储单元206中。然后，信号处理单元204使用存储单元206执行解码播放数据的记录代码以及解码误差校正代码。在预定时刻从存储单元206读出解码的播放数据，并通过I/F 212将其提供到记录/播放处理单元92。

在记录处理过程中，信号处理单元204将通过I/F 212提供的记录数据临时存储在存储单元206中。然后，信号处理单元204执行记录数据的误差校正编码和记录编码。基于处理后的记录数据产生记录脉冲，并且将产生的记录脉冲提供到光学拾取器213。

信号处理单元204产生用于记录在可记录光盘214上的数据的管理信息，并且将该管理信息临时存储在例如闪存209上。然后，根据例如微型计算机208的指令，信号处理单元204引用存储在闪存209上的管理信息，以控制磁盘驱动器200的每个部件，以使用各种播放方法，例如随机播放和打乱(shuffle)播放。

对提供到信号处理单元204的聚焦误差信号和跟踪误差信号执行预定信号处理。然后，将信号提供到双轴控制单元205。双轴控制单元205基于提供的信号控制光学拾取器213的双轴机构的操作。双轴控制单元205遵循微型计算机208的指令，产生驱动信号，用于将光学拾取器213移动到可记录光盘214上的预定跟踪位置。驱动信号被提供到跟轨马达202。

接下来，将参考图13描述本发明的第五实施例。根据第五实施例，当播放存储在记录介质上的音频信号(为图像或声音)时，在记录过程中与音频信号结合的周期性噪声降低。下文中，与参考图10描述的那些部件相同的部件用相同的参考标号表示，并且不再重复其具体描述。

此处，使用包括具有与图11中所示的结构相同的结构的磁盘驱动器的装置播放存储有包括处于未降低状态的周期性噪声的主音频信号的介质的情况。当用于旋转地驱动盘形记录介质(例如光盘)的主轴马达旋转时，产生包括在主音频信号中的周期性噪声。根据预定标准设置例如驱动DVD视频的主轴马达的旋转频率。因此，当使用与用于记录的装置不同的装置播放记录介质时，用于播放的装置的主轴马达的旋转频率与用于记录的装置的主轴马达的旋转频率相同。

例如，当依照使用第二装置的CLV控制方法播放存储有根照使用第一装置的CLV控制方法记录的数据的记录介质时，在记录介质上的预定位置记录数据的时刻的主轴马达的转数与播放记录在记录介质上的预定位置的数据的时刻的主轴马达的转数相同。因此，所记录的周期性噪声的周期和播放的周期性噪声的周期相同。

换言之，即使在用于记录的装置与用于播放的装置不同时，记录的周期性噪声的周期也和播放的周期性噪声的周期相同。因此，即使在用于记录的装置与用于播放的装置不同时，也能够基于从用于播放的装置的主轴马达驱动器提供的周期信息X降低周期性噪声。

现在，将描述存储在盘形记录介质(例如光盘)上的音频信号的播放操作的综述。在播放过程中，可记录光盘214被装载到连接至磁盘驱动器200的驱动轴的磁盘台上，并且通过主轴马达201使可记录光盘214旋转。此时，控制主轴马达201的旋转的主轴马达驱动器207基于信号处理单元204和微型计算机208之间的通信，以与根据本发明第四实施例方式相同的方式产生周期信息X。微型计算机208产生切换控制信号。产生的周期信息X和切换控制信号被提供到音频信号处理单元65。

基于发射到光盘并在光盘反射的光束，从磁盘驱动器200的光学拾取器213输出的检测信号在RF单元203进行处理。然后，将处理后的检测信号提供到信号处理单元204作为播放信号。在信号处理单元204处理播放信号，并通过I/F 212将播放信号提供到记录/播放处理单元92。

将提供到记录/播放处理单元92的压缩编码和多路复用的播放数据发送到编码/解码单元70。编码/解码单元70使用缓冲存储器71分离和解码来自播放数据的图像信号、音频信号、以及其它记录信息。将解码后的音频信号提供到音频信号处理单元65。在音频信号处理单元65，基于从磁盘驱动器200提供的周期信息X和切换控制信号，在周期性噪声降低电路1、2、或2’分别执行根据第一实施例、第二实施例、第二实施例的改进的周期性噪声降低处理。以此方式，在包括在播放数据中的周期性噪声降低后，输出播放数据。将周期性噪声降低的音频信号提供到通过系统总线88连接至音频信号处理单元65的音频输出单元89，并且作为声音从扬声器300输出。

上面，描述了一种在用于使光盘旋转的主轴马达的旋转频率变化的情况下采用的降低周期性噪声的方法。然而，该方法的应用不限于此，并且例如在周期性噪声的周期恒定而周期性噪声的噪声电平变化时，也可以采用该方法。

例如，当磁带用作记录介质时，在记录和播放期间，磁带的转数通过预定标准预先设置。因此，通过旋转鼓的旋转产生的周期性噪声的周期是恒定的。然而，例如，对于成像装置，当用于获取声音的麦克风从嵌入在机壳中的麦克风切换为连接至成像装置的外部麦克风时，由于麦克风的灵敏度不同，所获取的周期性噪声的音量可能不同。在这种情况下，当切换麦克风时，获取的周期性噪声的电平变化。因此，可以采用分别根据第一实施例、第二实施例、或第二实施例的改进的周期性噪声降低电路1、2、或2’。

本领域技术人员应该理解，根据设计需要和其它因素，在其所附权利要求及其等同范围内，可以做出多种改进、结合、再结合以及替换。

Claims (18)

1.一种信号处理电路，包括：

延迟单元，用于基于与包括在输入信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理；以及

滤波器单元，用于接收所述输入信号，所述滤波器单元在频率f具有陷波特性，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表所述延迟单元施加的延迟时间。

2.一种信号处理方法，包括以下步骤：

使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤输入信号，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息执行的延迟处理施加的延迟时间，所述周期信息与包括在所述输入信号中的周期性噪声的周期同步；以及输出过滤后的信号。

3.一种信号处理电路，包括：

第一滤波器，包括：

延迟单元，用于基于与包括在输入信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理，以及

滤波器单元，用于接收所述输入信号，所述滤波器单元在频率f具有陷波特性，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表所述延迟单元施加的延迟时间；

第二滤波器，包括：

自适应滤波器单元，用于基于所述周期信息输出近似所述周期性噪声的伪噪声信号，以及

减法单元，用于从所述输入信号中减去所述伪噪声信号；以及

切换单元，用于在输出来自所述第一滤波器的第一输出和来自所述第二滤波器的第二输出之间切换，以及用于输出所述第一输出或者所述第二输出。

4.根据权利要求3所述的信号处理电路，其中，所述切换单元用于在输出通过使所述输入信号通过所述第一滤波器获得的第一输出信号和通过使所述输入信号通过所述第二滤波器获得的第二输出信号之间切换，以及用于输出所述第一输出信号或所述第二输出信号。

5.根据权利要求3所述的信号处理电路，其中，所述切换单元用于在输出通过使所述输入信号通过所述第二滤波器获得的第一输出信号和通过使所述第一输出信号通过所述第一滤波器获得的第二输出信号之间切换，以及用于输出所述第一输出信号或所述第二输出信号。

6.根据权利要求3所述的信号处理电路，其中，所述切换单元用于在所述周期性噪声的周期变化时，输出来自所述第一滤波器的第一输出信号，以及在所述周期性噪声的所述周期基本恒定时，输出来自所述第二滤波器的第二输出信号。

7.根据权利要求3所述的信号处理电路，其中，所述切换单元用于在所述周期性噪声的周期变化时，输出来自所述第一滤波器的第一输出信号，以及在所述周期性噪声的所述周期的噪声电平电平基本恒定时，输出来自所述第二滤波器的第二输出信号。

8一种信号处理方法，包括以下步骤：

在输出第一输出和第二输出之间切换，所述第一输出通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤输入信号而获得，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，所述周期信息与包括在所述输入信号中的周期性噪声的周期同步，所述第二输出通过从所述输入信号中减去近似所述周期性噪声的伪噪声信号来获得，所述伪噪声信号基于所述周期信息在自适应滤波器获得；以及

输出所述第一输出或所述第二输出。

9.一种音频信号处理电路，包括：

延迟单元，用于基于与包括在输入的音频信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理；

滤波器单元，用于接收所述音频信号，所述滤波器单元在频率f具有陷波特性，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表所述延迟单元施加的延迟时间。

10.一种音频信号处理方法，包括以下步骤：

使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤输入的音频信号，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，所述周期信息与包括在所述音频信号中的周期性噪声的所述周期同步；以及

输出过滤后的音频信号。

11.一种音频信号处理电路，包括：

第一滤波器，包括：

延迟单元，用于基于与包括在输入的音频信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理，以及

滤波器单元，用于接收所述音频信号，所述滤波器单元在频率f具有陷波特性，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表所述延迟单元施加的延迟时间；

第二滤波器，包括：

自适应滤波器单元，用于基于所述周期信息输出近似所述周期性噪声的伪噪声信号，以及

减法单元，用于从所述音频信号中减去所述伪噪声信号；以及

切换单元，用于在输出所述第一滤波器的第一输出和所述第二滤波器的第二输出之间切换，以及用于输出所述第一输出或者所述第二输出。

12.一种音频信号处理方法，包括以下步骤：

在输出第一输出和第二输出之间切换，所述第一输出通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤输入的音频信号来获得，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，所述周期信息与包括在所述音频信号中的周期性噪声的周期同步，所述第二输出通过从所述音频信号中减去近似所述周期性噪声的伪噪声信号来获得，所述伪噪声信号基于所述周期信息在自适应滤波器获得；以及

输出所述第一输出或者所述第二输出。

13.一种成像装置，包括：

成像单元，用于捕获来自物体的光并输出图像信号；

音频获取单元，用于获取声音和输出音频信号；

音频信号处理单元，用于对从所述音频获取单元输出的音频信号执行信号处理；以及

记录单元，具有旋转机构，所述记录单元能够将从所述成像单元输出的图像信号和从所述音频信号处理单元输出的音频信号记录到记录介质上，

其中，所述音频信号处理单元包括：

第一滤波器，包括：

延迟单元，用于基于与包括在所述音频信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理，以及

滤波器单元，用于接收所述音频信号，所述滤波器单元在频率f具有陷波特性，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表所述延迟单元施加的延迟时间；

第二滤波器，包括：

自适应滤波器单元，用于基于所述周期信息输出近似所述周期性噪声的伪噪声信号，以及

减法单元，用于从所述音频信号中减去所述伪噪声信号，以及

切换单元，用于在输出来自所述第一滤波器的第一输出和来自所述第二滤波器的第二输出之间切换，以及用于输出所述第一输出或者所述第二输出。

14.一种用于成像装置的音频信号处理方法，包括以下步骤：

在成像单元捕获从物体反射的光，并且输出图像信号；

在音频获取单元获取声音并且输出音频信号；

对在所述获取声音的步骤中输出的音频信号执行信号处理；以及

将在所述捕获光的步骤中输出的图像信号和在所述执行信号处理的步骤中输出的音频信号记录到具有旋转机构的记录单元中的记录介质上，

其中，所述执行信号处理的步骤包括以下步骤：

在输出第一输出和第二输出之间切换，所述第一输出通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤所述音频信号来获得，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，所述周期信息与包括在所述音频信号中的周期性噪声的周期同步，所述第二输出通过从所述音频信号中减去近似所述周期性噪声的伪噪声信号来获得，所述伪噪声信号基于所述周期信息在自适应滤波器获得；以及

输出所述第一输出或者所述第二输出。

15.一种记录装置，包括：

音频获取单元，用于获取声音和输出音频信号；

音频信号处理单元，用于对从所述音频获取单元输出的音频信号执行信号处理；以及

记录单元，具有旋转机构，所述记录单元能够记录从所述音频信号处理单元输出的音频信号，

其中，所述音频信号处理单元包括：

第一滤波器，包括：

延迟单元，用于基于与包括在所述音频信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理；以及

滤波器单元，用于接收所述音频信号，所述滤波器单元在频率f具有陷波特性，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表所述延迟单元施加的延迟时间，以及

第二滤波器，包括：

自适应滤波器单元，用于基于所述周期信息输出近似所述周期性噪声的伪噪声信号；以及

减法单元，用于从所述音频信号中减去所述伪噪声信号，以及

切换单元，用于在输出来自所述第一滤波器的第一输出和来自所述第二滤波器的第二输出之间切换，以及用于输出所述第一输出或者所述第二输出。

16.一种记录方法，包括以下步骤：

获取声音和输出音频信号；

对在所述获取声音的步骤中输出的音频信号执行信号处理；以及

将在所述执行信号处理的步骤中输出的音频信号记录到具有旋转机构的记录单元中的记录介质上，

其中，所述执行信号处理的步骤包括以下步骤：

在输出第一输出和第二输出之间切换，所述第一输出通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤所述音频信号来获得，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，所述周期信息与包括在所述音频信号中的周期性噪声的周期同步，所述第二输出通过从所述音频信号中减去近似所述周期性噪声的伪噪声信号来获得，所述伪噪声信号基于所述周期信息在自适应滤波器获得；以及

输出所述第一输出或所述第二输出。

17.一种播放装置，包括：

播放单元，用于播放音频信号，所述播放单元包括旋转机构；

音频信号处理单元，用于对从所述播放单元输出的音频信号执行信号处理；以及

音频输出单元，用于输出从所述信号处理单元输出的音频信号，

其中，所述音频信号处理单元包括：

第一滤波器，包括：

延迟单元，用于基于与包括在所述音频信号中的周期性噪声的周期同步的周期信息来执行延迟处理；以及

滤波器单元，用于接收所述音频信号，所述滤波器单元在频率f具有陷波特性，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表所述延迟单元施加的延迟时间，以及

第二滤波器，包括：

自适应滤波器单元，用于基于所述周期信息输出近似所述周期性噪声的伪噪声信号；以及

减法单元，用于从所述音频信号中减去所述伪噪声信号，以及

切换单元，用于在输出来自所述第一滤波器的第一输出和来自所述第二滤波器的第二输出之间切换，以及用于输出所述第一输出或者所述第二输出。

18.一种播放方法，包括以下步骤：

在包括旋转机构的播放单元播放音频信号；

对在所述播放音频信号的步骤中输出的音频信号执行信号处理；以及

输出在所述执行信号处理的步骤中输出的音频信号，

其中，所述执行信号处理的步骤包括以下步骤：

在输出第一输出和第二输出之间切换，所述第一输出通过使用在频率f具有陷波特性的滤波器过滤所述音频信号来获得，所述频率f满足f＝N/T，其中，N代表等于或大于1的整数，T代表基于周期信息执行的延迟处理施加的延迟时间，其中，所述周期信息与包括在所述音频信号中的周期性噪声的周期同步，所述第二输出通过从所述音频信号中减去近似所述周期性噪声的伪噪声信号来获得，所述伪噪声信号基于所述周期信息在自适应滤波器获得；以及

输出所述第一输出或者所述第二输出。

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