JP2001036422A - マルチパスノイズ除去装置、オーディオ出力装置およびｆｍ受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＦＭ受信機におけるマルチパスノイズを確実
に取り除くと共に、マルチパスノイズによる歪みを軽減
する。 【解決手段】 ＦＭ検波出力を受けてマルチパスノイズ
を検出するマルチパスノイズ検出手段と、マルチパスノ
イズ検出手段出力に基づいてＦＭ検波出力を保持する前
値保持手段により構成されるマルチパスノイズ除去手段
において、マルチパスノイズ検出手段をＦＭ検波出力を
入力とするハイパスフィルタ手段と、ハイパスフィルタ
手段出力を絶対値化する絶対値化手段と、絶対値化手段
出力からマルチパスノイズ検出に用いる閾値を生成する
閾値生成手段と、絶対値化手段出力と閾値生成手段出力
を入力としてマルチパス検出信号を生成する比較手段を
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、オーディオ信号
受信の際の雑音除去装置に関わり、より具体的には、マ
ルチパスノイズによる受信妨害が発生しやすい、例えば
カーラジオ等に用いられるマルチパスノイズ除去装置、
オーディオ出力装置およびＦＭ受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車の環境における電磁波ノ
イズを考えた場合、イグニッションノイズ、ミラーノイ
ズなど多数のパルス性の電磁波ノイズ（パルス性ノイズ
と称する場合もある）や、山や高層ビル等の電磁波の反
射体がその周囲にある場合等に、それら反射体からの電
磁波の反射に起因して発生するマルチパスノイズが発生
する。

【０００３】このうちのマルチパスノイズは、送信アン
テナから直接受信される直接波と反射体によって反射さ
れた反射波とが合波してカーラジオの受信アンテナに受
信されるため、直接波と反射波との位相関係によっては
直接波の一部が反射波によって打ち消されることによっ
て生じる。そして、その結果発生するマルチパスノイズ
によって、その出力音声信号の品質が低下することはよ
く経験されることである。

【０００４】特に、出力音声信号の品質の低下がもたら
される一因として、例えば上述のカーラジオにおけるＦ
Ｍ受信機を例にとると、従来のＦＭ受信機においては、
弱電界で雑音のレベルが大きくなることに対しては、ス
テレオからモノラル（逆に、モノラルからステレオ、す
なわちステレオ音声における左右チャンネルの分離度を
変化させること）にすることにより（ステレオセパレー
ション動作）、あるいは高周波成分を除去することによ
り（ハイカット動作）、弱電界時におけるＳ／Ｎ比を改
善すると共に、雑音除去回路をＦＭ検波の後段に設ける
ことによりＦＭ検波出力に含まれるパルス性のノイズを
除去するようにしている。

【０００５】図１６は、例えば特開平２−２８３１２９
号公報に記載された従来の雑音低減機能を有したＦＭ受
信機の構成を示すブロック図であり、図において、１は
アンテナ、２は受信機のフロントエンド部、３はＩＦ増
幅手段、４はＦＭ検波手段、６は雑音除去手段、７はス
テレオ復調手段、８は低周波増幅手段、９、１０は左右
のスピーカー、１１はステレオセパレーション制御手段
（以下、ＳＰ手段と略す）、１２はハイカット制御手段
（以下、ＨＣ手段と略す）を示している。

【０００６】ＳＰ手段１１及びＨＣ手段１２は共にＩＦ
増幅手段３のシグナルメータ出力（以下、Ｓメータと略
す）端子に接続され、受信電界強度に応じてステレオセ
パレーション制御、ハイカット制御の動作を行う。ここ
で雑音除去手段６は高周波のパルス性ノイズを除去する
ものである。

【０００７】６ａはバッファアンプ、６ｂは遅延手段、
６ｃはゲート手段、６ｄは検波出力からパルス性の高周
波雑音を抽出するハイパスフィルタ、６ｅは雑音検出手
段、６ｆは雑音検出により所定時間幅のゲートパルスを
出力するゲート信号発生手段、６ｇはノイズＡＧＣ手
段、６ｈは出力部、６ｉは直前の出力信号を記憶する記
憶部である。ここで、ゲートパルスは例えばイグニッシ
ョンノイズの幅を考慮して設定される。

【０００８】ノイズが検出されていない場合には、ゲー
ト手段６ｃは閉じられた状態とされ、ＦＭ検波手段４の
出力はバッファアンプ６ａ、遅延手段６ｂ、ゲート手段
６ｃ、出力部６ｈを介してステレオ復調手段７に入力さ
れると共に記憶部６ｉに記憶される。

【０００９】ここで、ＦＭ検波手段４の出力にノイズが
乗り、雑音検出手段６ｅで検出された場合には、ゲート
信号発生手段６ｆから所定幅のゲート信号が出力され
て、その間ゲート手段６ｃが開かれた状態となる。

【００１０】この結果、遅延手段６ｂの出力信号が阻止
され、替わって記憶部６ｉに記憶されているノイズ発生
直前の検波出力信号が出力されて雑音が除去される。こ
の雑音除去手段６は、マルチパス歪みが発生して検波出
力にマルチパスノイズが含まれる場合にも、このマルチ
パスノイズを検出して雑音除去動作を行う。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図２に示すように、マ
ルチパスノイズを時間的に拡大してみれば、サブキャリ
ア信号の１周期間隔でスパイク状のノイズ（以下、スパ
イク状ノイズと称する）が密集して発生している。

【００１２】従来のＦＭ受信機では、複数のスパイク状
ノイズより得ることのできるエンベロープ（包絡線）を
１つのマルチパスノイズとしてとらえ、ノイズ除去の処
理を行うことが一般的に行われており、このような場
合、マルチパスノイズの幅はイグニッションノイズ等の
パルス性ノイズの幅より広くなる。

【００１３】然るに、従来のＦＭ受信機における雑音低
減装置においては、以上のように構成されており、ゲー
トパルスの幅がイグニッションノイズの幅に対応して調
整されているような場合、マルチパスノイズの発生時に
ゲート手段６ｃによってゲートされる期間が短すぎてマ
ルチパスノイズを十分に除去することができない。

【００１４】逆に、ゲートパルスの幅がマルチパスノイ
ズの幅に対応して調整されているような場合、マルチパ
スノイズ以外のノイズが発生した時に、ゲート手段６ｃ
によってゲートされる時間が長くなってしまう状態を生
じ、雑音除去に伴う出力音声波形の歪みが増大してしま
う等の問題点があった。

【００１５】更に、マルチパスノイズの状態が長く継続
する条件下（環境下）では、ゲートされる期間が長く継
続されることとなり、出力信号波形の歪みが増大するだ
けにとどまらず、最悪の場合、音声が途中で途切れてし
まうなどの問題点もあった。

【００１６】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたもので、イグニッションノイズ等のパ
ルス性ノイズとは異なるマルチパスノイズの性質（すな
わち、マクロ的に見ればそのエンベロープにより表わさ
れるようなサブキャリア信号の周期の間隔に比して大き
なある一定の幅を有しているが、ミクロ的に見ればサブ
キャリア信号の一周期間隔に対応して発生する個々のス
パイク状ノイズの集合あるいは群としてみることができ
る）に着目して、マルチパスノイズを低減することを目
的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるマルチパ
スノイズ除去装置においては、入力信号の絶対値に対応
する信号を出力する絶対値出力手段と、絶対値出力手段
からの出力に基づいて入力信号に含まれるマルチパスノ
イズを検出するための閾値を生成する閾値生成手段と、
絶対値出力手段および閾値生成手段からの出力に基づい
てマルチパスノイズを検出するための比較手段と、比較
手段からの出力に基づいて入力信号の補正を行う補正手
段とを備える。

【００１８】また、絶対値出力手段は、高域フィルタ手
段および絶対値化手段を含んで構成される。

【００１９】また、絶対値化手段の出力が高域フィルタ
手段に入力されるように構成される。

【００２０】また、閾値生成手段は、絶対値出力手段か
らの出力を平滑化する平滑化手段を含むように構成され
る。

【００２１】また、閾値生成手段の出力の変動を所定の
範囲内にするように平滑化手段の入力側または出力側の
少なくともいずれか一方に振幅制限手段を含むように構
成される。

【００２２】また、本発明に係わるオーディオ出力装置
においては、上述した各マルチパスノイズ除去装置のい
ずれかに記載されたマルチパスノイズ除去装置を含むよ
うに構成される。

【００２３】また、比較手段からの出力に基づいてオー
ディオ信号のステレオ分離度を制御する分離度制御信号
を出力する制御手段をさらに備える。

【００２４】また、制御手段は比較手段からの出力を入
力とする時定数付加手段を含み、該時定数付加手段から
の出力に基づいて分離度制御信号を出力するように構成
される。

【００２５】また、分離制御信号が段階的に変化するよ
うに構成した。

【００２６】また、時定数付加手段がオーディオ信号の
中高域成分のゼロクロス点を起点として制御を開始可能
な分離度制御信号を出力するように構成した。

【００２７】また、本発明に係わるＦＭ受信機において
は、ＦＭ送信電波を受信して、ステレオのオーディオ出
力を行うＦＭ受信機であって、受信したＦＭ送信電波を
もとにＦＭ復調信号を出力するＦＭ検波手段と、このＦ
Ｍ検波手段から出力されるＦＭ復調信号が入力され、Ｆ
Ｍ復調信号に含まれるマルチパスノイズを検出して補正
することが可能なマルチパスノイズ除去手段と、このマ
ルチパスノイズ除去手段の後段に設けられ、マルチパス
ノイズ除去手段からの出力、またはマルチパスノイズ除
去手段からの出力に基づいてステレオ復調された後の出
力のいずれかの出力が入力されて、これらいずれかの出
力に含まれるパルス性ノイズを除去することが可能な雑
音除去手段とを含んで構成される。

【００２８】また、マルチパスノイズ除去手段における
マルチパスノイズの検出状態を示すマルチパスノイズ検
出信号に基づいてステレオ復調時の分離度を制御するた
めの制御手段をさらに含むように構成した。

【００２９】また、マルチパスノイズ除去手段が、上記
したいずれかのマルチパスノイズ除去装置によって構成
される。

【００３０】また、本発明に係わるＦＭ受信機において
は、ＦＭ送信電波を受信して、この受信出力をもとにオ
ーディオ出力を行うＦＭ受信機であって、上述した各オ
ーディオ出力装置のいずれかに記載のオーディオ出力装
置を含むように構成される。

【００３１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明に
係わる一実施の形態における雑音低減装置のブロック構
成図である。図において、１はアンテナ、２は受信機の
フロントエンド部、３はＩＦ増幅手段、４はＦＭ検波手
段、５はマルチパスノイズ除去手段、６は雑音除去手
段、７はステレオ復調手段、８は低周波増幅手段、９、
１０は左右のスピーカー、１１はＳＰ手段、１２はＨＣ
手段を示している。

【００３２】また、５はマルチパスノイズ除去手段であ
って、５ａはハイパスフィルタ（高域フィルタ。以下、
ＨＰＦと略す）、５ｂは絶対値化手段（以下、ＡＢＳと
略す）、５ｃは比較手段、５ｄは閾値生成手段、５ｅは
遅延手段、５ｆは保持手段のそれぞれを含んで構成され
る。なお、ここではＨＰＦ５ａおよび絶対値化手段５ｂ
を含んで絶対値出力手段が構成される（この絶対値出力
手段は、ＨＰＦ５ａの出力が絶対値化手段５ｂに入力さ
れる場合、後述するように絶対値化手段５０ｂの出力が
ＨＰＦ５０ａに入力される場合のいずれも場合も含んで
このように表す）。

【００３３】図１に示すマルチパスノイズ除去手段５以
外の構成は、従来装置の説明において述べたものと同様
なので、その説明を省略する。なお、雑音除去手段６の
動作としては、パルス性ノイズの除去に対応するように
ゲートパルス幅を設定してあり、この雑音除去手段６に
おいては、専らパルス性ノイズの除去を行うように構成
される。

【００３４】図２は、マルチパスノイズが発生した場合
におけるＦＭ検波手段４からの出力波形の一例を示して
いる。図２中、下段の波形は、上段に示したマルチパス
ノイズの発生している部分（期間）を時間的に拡大して
示したものである。

【００３５】ＦＭ受信機の一例として、カーラジオを例
にとると、まず、ＦＭ送信電波がアンテナ１により受信
され、フロントエンド２、ＩＦ増幅手段３およびＦＭ検
波手段４によりＦＭ復調されて、ＦＭ復調信号がＦＭ検
波手段４より出力される。

【００３６】その後、このＦＭ復調信号はマルチパスノ
イズ除去手段５に入力されて、ＦＭ復調信号に含まれる
マルチパスノイズが低減され（除去され）、この出力が
雑音除去手段６に入力されてパルス状ノイズの除去が行
われる。その後雑音除去手段６の出力は、ステレオ復調
手段７に入力されてステレオ復調され、左右のチャンネ
ルに応じた信号（オーディオ信号）が出力される。

【００３７】この後、ステレオ復調手段７の出力は増幅
手段８に入力されて信号増幅が施され、スピーカ９およ
び１０より音声（オーディオ）が出力される。

【００３８】なお、ステレオ復調手段７には、ＩＦ増幅
手段３より出力されるＳメータ出力が入力されるＳＰ手
段１１、ＨＣ手段１２のそれぞれの出力が入力され、セ
パレーション動作、ハイカット動作について制御を受け
る。

【００３９】また、上述の例では、マルチパスノイズを
除去するマルチパスノイズ除去手段５の後段にパルス状
ノイズを除去する雑音除去手段６が設けられ、雑音除去
手段６がマルチパスノイズ除去手段５の出力を入力とし
て構成されているが、雑音除去手段６が、同じくマルチ
パスノイズ除去手段５の後段であってステレオ復調手段
７の出力を入力として設けられ、ステレオ復調手段７の
出力に対してパルス性ノイズの除去を行い得るように構
成しても良い（なお、これは以下に説明するいずれの実
施の形態の説明においても同様である）。

【００４０】図２に示すように、マルチパスノイズは、
サブキャリア信号の一周期間隔でスパイク状ノイズが時
間的に集中して発生する性質を有する。本実施の形態に
おいては、前述の従来装置の説明において述べたように
マルチパスノイズを、その信号エンベロープにより区画
されるスパイク状ノイズのまとまりとして処理するので
はなく、個々のスパイク状ノイズを対象とし、これを除
去しようとするものである。

【００４１】図３は、マルチパスノイズ除去手段５の動
作を説明するための説明図である。図３の（ａ）はＦＭ
検波手段４からの出力を示しており、図２の下段に例示
したマルチパスノイズの波形と同様のものを示してい
る。

【００４２】ＨＰＦ５ａは、マルチパスノイズを構成す
る個々のスパイク状ノイズを検出するのに十分な遮断周
波数を設定されてなるものであり、図３の（ｂ）に示す
ように、高い周波数成分を含むスパイク状ノイズに対応
する波形を出力する（フィルタ出力を行う）。

【００４３】ＨＰＦ５ａよりの出力は、ノイズの立ち上
がり、または立ち下がりに応じて、接地電位を境に正負
にふれるので、ＡＢＳ５ｂによって絶対値化し、図３の
（ｃ）に示すようなマルチパスノイズ検出信号を得るこ
とができる。このマルチパスノイズ検出信号は、比較手
段５ｃと閾値作成手段５ｄとにそれぞれ入力される。

【００４４】比較手段５ｃにおいては、マルチパスノイ
ズ検出信号を閾値生成手段５ｄの出力に基づいて２値化
し、図３の（ｄ）に示すようなゲート信号を生成する。

【００４５】また、閾値生成手段５ｄにおいては、入力
されたマルチパスノイズ検出信号について、ある一定期
間における平滑化した値に基づき、その閾値を生成する
等の方法が採られる。

【００４６】一般に、受信される電界条件が悪くなるな
どして受信信号のＳ／Ｎ比が劣化すると、ＦＭ検波出力
におけるベースのノイズ（基底ノイズ）が増加し、ＨＰ
Ｆ５ａの出力にマルチパスノイズ以外のノイズによる出
力が増加してしまう。

【００４７】そこで、この基底ノイズのレベルに閾値が
掛からないように（閾値が基底ノイズのレベルを下回ら
ないように）、ＡＢＳ５ｂ出力のある一定期間につい
て、例えばローパスフィルタ等を用いて平滑化し、この
平滑化されたレベルに基づいて閾値を生成する等の方法
をとる。

【００４８】遅延手段５ｅはＦＭ検波手段４よりの出力
に対して、ＨＰＦ５ａ、ＡＢＳ５ｂ、比較手段５ｃ、閾
値生成手段５ｄによってマルチパスノイズを検出するの
に要する時間分の遅延時間を与える（タイミング合わせ
を行う）。

【００４９】この遅延手段５ｅより出力される遅延出力
に基づき、保持手段５ｆにおいては比較手段５ｃの出力
がマルチパスノイズの発生した期間の直前の値で保持さ
れ、この保持された値と図３の（ｅ）に示すように図３
の（ａ）に示したマルチパスノイズを構成する個々のス
パイク状ノイズとが実質的に置き換えられる（個々のス
パイク状ノイズが取り除かれる）。

【００５０】図４は、閾値生成手段５ｄの構成の一例を
示すブロック図である。同図中、Ｋは、ＡＢＳ５ｄより
の出力の平滑化を行うのに用いられる、ある一定期間の
サンプル数を表す。

【００５１】Ｌは、平滑化することによって得られる値
に対する係数（増幅率）であり、図３の（ｃ）に示すマ
ルチパスノイズ検出信号の振幅に対しては十分に低く、
基底ノイズの振幅に対しては十分に高い値となるように
設定される。

【００５２】５ｄ１は１／Ｋ倍乗算手段（Ｋによる除算
手段であっても良い）、５ｄ２は加算手段、５ｄ３は１
サンプル遅延手段（なお、ここにいう１サンプルとはア
ナログ信号を対象とする場合には所定時間の遅延信号を
意味し、デジタル信号を対象とする場合には１データク
ロック前の遅延信号を意味する）、５ｄ４は（Ｋ−１）
／Ｋ倍乗算手段（Ｋ／（Ｋ−１）による除算手段であっ
ても良い）、５ｄ５はＬ倍乗算手段であり、入力信号は
サンプル数Ｋの期間について平滑化して出力される。こ
れを式によって表現すると次式のようになる（平滑化の
計算）。この場合、１／Ｋ倍乗算手段５ｄ１、加算手段
５ｄ２、１サンプル遅延手段５ｄ３、（Ｋ−１）／Ｋ倍
乗算手段５ｄ４およびＬ倍乗算手段５ｄ５を総称して平
滑化手段と称する。

【００５３】ｙ（ｎ）＝（１／Ｋ）・ｘ（ｎ）＋（（Ｋ
−１）／Ｋ）・ｙ（ｎ−１）

【００５４】なお、上式において、ｙ（ｎ）は出力され
るべき振幅（ｎ番目の出力）、ｘ（ｎ）は出力ｙ（ｎ）
に対応する入力（ｎ番目の入力）、ｙ（ｎ−１）は先に
出力された振幅（ｎ−１番目の出力）をそれぞれ示す。

【００５５】図５は、閾値生成手段５ｄの構成の他の一
例を示すブロック図である。同図中、入力部分にリミッ
ト手段５ｄ６を設けた以外は、図４に示した構成と同様
であるので説明を省略する（このリミット手段５ｄ６を
振幅制限手段と称する。なお、後述するようにＬ倍乗算
手段５ｄ５の後段に設けられるリミット手段５ｄ７を振
幅制限手段と称する場合もあり、また、リミット手段５
ｄ６および５ｄ７の両方を総称して振幅制限手段と称す
る場合もある）。

【００５６】リミット手段５ｄ６は、（Ｋ−１）／Ｋ倍
乗算手段５ｄ４の出力、すなわち１サンプル遅延手段５
ｄ３から出力される１サンプル前の平滑化信号に比較し
て、入力信号（振幅レベル）が大きく異なる場合に、そ
の振幅に制限を加えるものである。

【００５７】図３（ｃ）に示したように、閾値生成手段
５ｄの入力となるマルチパスノイズ検出信号は、基底ノ
イズの部分と比較して、マルチパスノイズの発生してい
る部分の振幅の方が十分に大きくなることが一般的であ
り、このように振幅の大きな信号に対して上述したよう
な平滑化の処理を施すと（単純に平滑化の計算に含める
と）、マルチパスノイズの発生している期間における計
算結果が大きくなってしまい、平滑化の対象となる期間
のサンプル数Ｋが大きくなければ十分に平滑化の効果を
得ることができない場合がある。

【００５８】従って、リミット手段５ｄ６では、その入
力信号であるマルチパス検出信号について、少なくとも
１サンプル前の平滑化された信号に対する変化（例えば
差分値）を一定の範囲内に制限して平滑化の計算に用い
ることにより急激な信号の変化を抑制する。このように
することにより、得られる平滑化信号について、その変
化を緩やかなものとすることができ十分な平滑化の効果
を得ることができる。

【００５９】図６は、閾値生成手段５ｄの構成の他の一
例を示すブロック図である。同図中、出力部分にリミッ
ト手段５ｄ７を設けた以外は、図４に示した構成と同様
であるので説明を省略する。

【００６０】図３の（ｃ）に示したように、マルチパス
ノイズ検出信号から図３の（ｄ）に示すゲート信号を生
成する際の閾値として、ゲート信号により前値保持した
結果（図３の（ｅ）に示すような波形）に影響を与える
ことがないような一定の望ましい範囲が存在する場合、
マルチパスノイズ検出信号を平滑化した値に所定の係数
Ｌを乗じて得られる値を閾値とすることによって任意の
条件を確実に満足することが困難な場合がある。

【００６１】そこで、このような場合に対応するため
に、リミット手段５ｄ７は、閾値として計算した値が予
定した閾値の範囲より外れないように、Ｌ倍乗算手段５
ｄ５からの出力における変化を制限するように働く。

【００６２】同様に、図７は閾値作成手段５ｄの構成の
他の一例を示すブロック図であり、図５および図６を参
照して説明を行った、１／Ｋ倍乗算手段５ｄ１の入力お
よびＬ倍乗算手段５ｄ５の出力のそれぞれの振幅レベル
を制限するためのリミット手段５ｄ６、５ｄ７をそれぞ
れ備えた例である。このようにリミット手段５ｄ６、５
ｄ７を備えることにより、図５および図６を参照して説
明を行った両者の長所が組み合わされ、よりよい性能の
ものを得ることができる。

【００６３】なお、上述の説明においてはゲート信号に
よってマルチパスノイズを構成する個々のスパイク状ノ
イズをその直前の値によって置き換える（前置補間）よ
うにしたが、他にもスパイク状ノイズ前後の値を用いて
直線補間してもよい（これら、前置補間や直線補間等を
総称して補正と称し、この補正を行う手段を補正手段と
称す。すなわちこの場合においては、保持手段５ｆが補
正手段にあたる）。

【００６４】実施の形態２．図８は本発明に係わる第２
の実施の形態による雑音除去装置のブロック構成図であ
る。図８に示したマルチパスノイズ除去手段５０の構成
は、図１に示したマルチパスノイズ除去手段５の構成の
うち、ＨＰＦ５ａとＡＢＳ５ｂの位置関係（接続関係）
を逆にしたものである。

【００６５】従って、図８における参照符号５０ａから
５０ｆの各ブロックは、図１における参照符号５ａから
５ｆの各ブロックにそれぞれ対応しており、図１に示し
たマルチパスノイズ除去手段５においてはＨＰＦ５ａの
後段にＡＢＳ５ｂが設けられているが、図８に示したマ
ルチパスノイズ除去手段５０においてはＡＢＳ５０ｂの
後段にＨＰＦ５０ａが設けられている。なお、マルチパ
スノイズ除去手段５０においては、この部分以外はマル
チパスノイズ除去手段５と差異がなく、実施の形態１に
おいて説明した部分と重複する部分については、その説
明を省略する。

【００６６】図９は、図８に示したマルチパス除去手段
５０の動作を説明する図である。図９の（ａ）はＦＭ検
波手段４よりの出力を示しており、これは図２中の下段
に示したマルチパスノイズ期間を時間的に拡大した場合
の波形と同様のものである。

【００６７】ＦＭ検波手段４よりの出力はＡＢＳ５ｂで
絶対値化され、図９の（ｂ）に示すような信号となりＡ
ＢＳ５ｂから出力される。その後、ＨＰＦ５０ａによっ
て先に延べた動作と同様にしてスパイク状ノイズの高域
成分を取り出すと、図９の（ｂ）に示した波形において
は、スパイク状ノイズの前エッジ（立ち上がりエッジ）
では上側（正側）、後エッジ（立ち下がりエッジ）では
下側（負側）に信号成分が現れる。なお、図９の（ｃ）
は、前エッジ側のみを表示したものである。図９の
（ｄ）はゲート信号、図９の（ｅ）はゲート信号により
前値保持（補正）した結果である。

【００６８】ＨＰＦ５０ａの前段にＡＢＳ５０ｂを配置
することによって絶対値化している理由は、マルチパス
ノイズを構成する個々のスパイク状ノイズが図９の
（ａ）に示すように正負の極性を有して発生するため、
前エッジ、あるいは後エッジのみを検出することによ
り、スパイク状ノイズの幅に近く、かつできる限り短い
幅のゲート信号を生成する為である。

【００６９】因みに、図１に示した構成を採用した（そ
の波形は図３に示される）場合には、ＨＰＦ５ａ出力を
ＡＢＳ５ｂによって絶対値化するので、図３の（ｂ）の
上側（立ち上がりエッジによる高域成分）および下側
（立ち下がりエッジによる高域成分）の両成分を併せ持
つ状態で図３の（ｃ）に示すような波形を得ることにな
るので、マルチパスノイズを構成する個々のスパイク状
ノイズの検出の幅を実際のスパイク状ノイズの幅より若
干広くなる。

【００７０】更に、ＨＰＦ５ａの遮断特性が緩やかな場
合には、ＨＰＦ５ａよりの出力される波形の広がりが大
きくなってしまうため、個々のスパイク状ノイズの検出
結果も実際のスパイク状ノイズの幅よりも広くなってし
まう。従って、実際のスパイク状ノイズの幅に近い幅を
検出しようとすると、ある程度急峻な遮断特性が必要と
なり、ＨＰＳ５ａの構成が大規模となってしまう。

【００７１】従って、図９を参照して説明したように、
マルチパスノイズを構成する個々のスパイク状ノイズの
幅を、前あるいは後エッジのみで検出し、これに基づい
てある一定幅のゲート信号を生成するようにすると、Ｈ
ＰＦ５ａの遮断特性に対する要求を緩和することができ
る。

【００７２】実施の形態３．図１０は本発明に係わる第
３の実施の形態による雑音除去装置のブロック構成図で
ある。図１０に示した構成において、制御手段１３を新
たに設けた以外は、図１に示した構成と同様なので重複
する部分の説明は省略する。

【００７３】制御手段１３には、ＩＦ増幅手段３より出
力されるＳメータ端子からの受信電界強度信号（Ｓメー
タ信号）、およびマルチパスノイズ除去手段５に含まれ
る比較手段５ｃより出力されるマルチパスノイズ検出信
号が入力される。この制御手段１３は、ＳＰ手段１１と
ＨＣ手段１２に対して、それぞれステレオセパレーショ
ン制御、ハイカット制御のための制御信号出力を行う。

【００７４】図１１は制御手段１３の内部構成の一例を
示すブロック図であり、マルチパスノイズ検出信号に対
する時定数制御を２系統（時定数付加手段１３ａおよび
１３ｂ）設けた例である。

【００７５】マルチパスノイズ除去手段５から出力され
るマルチパスノイズ検出信号は時定数付加手段１３ａお
よび時定数付加手段１３ｂにそれぞれ入力され、異なる
時定数をもってそれぞれ出力される。これら時定数付加
手段の具体的な例としては、ローパスフィルタが用いら
れる場合が多いが、デジタル信号処理などを用いる場合
には、もちろん一般的なローパスフィルタ特性を有する
ような処理を行っても良いし、パルス幅をパラメータと
する適当な演算を行って所望の時定数を付加するような
処理を行わせても良い。

【００７６】ＩＦ増幅手段３から出力されるＳメータ信
号は制御手段１３に含まれる信号変換手段１３ｃに入力
され、その時のＳメータ信号が示す受信電界強度に応じ
た望ましいステレオセパレーション制御、ハイカット制
御を行わせるための制御信号を出力する。

【００７７】具体的には、ステレオセパレーション制御
については受信電界強度に応じた望ましいステレオ分離
度の指示信号を、ハイカット制御については受信電界強
度に応じた望ましい高域遮断の指示信号を、それぞれＳ
Ｐ手段１１、及びＨＣ手段１２に対して出力する。

【００７８】実施の形態１及び２で説明したように、マ
ルチパスノイズをミクロ的に見てスパイク状ノイズを個
別に取り除くことにより、個々のスパイク状ノイズがス
テレオ復調後のオーディオ信号に及ぼす影響を取り除く
ことが可能である。

【００７９】ところで、図２に示すように各スパイク状
ノイズの間の部分もマルチパスノイズの発生の影響で少
なからず歪んでいる。この部分はスパイク状ノイズを取
り除いても何等改善されるわけではないので、ステレオ
復調後のオーディオ信号に歪みとして残ってしまうが、
この歪みは信号をモノラル化する（ステレオ分離度を下
げる）ことにより軽減されるので、マルチパスノイズの
検出結果に基づいてセパレーション制御することが非常
に有効になる。

【００８０】図１２は時定数付加手段１３ａ、１３ｂお
よび合成回路１３ｄの動作を説明するための説明図であ
る。図１２中、（ａ）はマルチパスノイズの検出信号、
（ｂ）は時定数付加手段１３ａの出力、（ｃ）は時定数
付加手段１３ｂの出力、（ｄ）は信号変換手段１３ｃの
出力および（ｅ）は合成手段１３ｄの出力をそれぞれ示
している。

【００８１】なお、図１２の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、
（ｅ）の縦軸はステレオセパレーションの度合いを表し
ており、上がステレオ側、下がモノラル側を示してい
る。

【００８２】この図１２に示す例において、受信電界強
度が十分ある場合を示しているので（ｄ）はステレオ側
になっている。また、図に示す例では、（ｂ）に示され
る時定数付加手段１３ａの時定数は短め、（ｃ）に示さ
れる時定数付加手段１３ｂは時定数付加手段１３ａの有
する時定数と比べて長めの時定数を有する場合を示して
いる。

【００８３】合成手段１３ｄにおいては、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）を合成し（ここで、（ｂ）〜（ｄ）に示
される各信号がデジタル信号で表される時には、論理演
算を用いた信号の合成を行う）、（ｅ）に示すマルチパ
スノイズ検出結果に基づいたステレオセパレーション制
御信号（分離度制御信号）を得る。

【００８４】なお、図１２に示した例においては、
（ｂ）〜（ｄ）それぞれに示されたデジタル信号の論理
積をとることによって時定数付加手段１３ａの出力、時
定数付加手段１３ｂの出力、および信号変換手段１３ｃ
の出力を合成している。この合成は、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）の極性によっては論理和をとるようにしても良
く、より一般的には、適宜、論理積、論理和、またはそ
れら論理演算を組み合わせて信号の合成処理を行うよう
にすれば良い。

【００８５】時定数付加手段１３ａ、１３ｂにおける時
定数の長短について説明すると、前述のマルチパスノイ
ズによる歪みを軽減する目的だけならマルチパスノイズ
検出期間に基づく短い時定数によるステレオセパレーシ
ョン制御を行うことで歪みの軽減効果がある（図１２
（ｂ）のような制御）。

【００８６】ところで、このようなステレオセパレーシ
ョン制御は、急激なステレオとモノラルの変化をもたら
し、結果的にオーディオ信号の音像のふらつき、逆相分
が除去されることによる音量の急激な変化を招いてしま
うため、ある程度の長い時定数で緩やかにセパレーショ
ン制御を行う必要がある。

【００８７】しかしながら、時定数が長すぎるとマルチ
パスノイズ以外の期間のステレオ感を犠牲にすることに
なる。

【００８８】そこで、例えば、本実施の形態における時
定数制御のように長短２系統の時定数（この例では図１
２（ｂ）は深く短く、同（ｃ）は浅く長くステレオから
モノラルに近づけている）をもたせて、マルチパスノイ
ズ検出結果に基づいてステレオセパレーション制御を行
うことにより、マルチパスノイズによる歪みを十分に取
り除きつつ音像のふらつき感、及び音量のふらつき感を
抑えた一層良好な効果を得られる。

【００８９】つまり、１系統の時定数付加手段だけでも
マルチパスノイズによる歪みを十分に取り除くことがで
きるが、複数系統の時定数付加手段を備えて時定数の長
短を組み合わせることにより一層きめ細かなセパレーシ
ョン制御を行うことが可能となる。

【００９０】図１４は図１１に示した時定数付加手段１
３ａにおける短い時定数をもたせる場合について、図１
２とは別の時定数制御の例を示している。図１４中、
（ａ）はマルチパスノイズの検出信号、（ｂ）は時定数
付加手段１３ａの出力を示している。

【００９１】図１４のようにマルチパスノイズの検出結
果に基づいて、マルチパスノイズが検出されると段階的
にステレオからモノラルに変化させ、マルチパスノイズ
が検出されなくなるとステレオからモノラルへと段階的
に変化（復帰）させる。この図では３段階で復帰するよ
うに変化させているが、それに限定されるものではな
く、２段階、あるいは３段階よりも多くの段階的な復帰
動作を行わせても良い。

【００９２】このような動作を行わせると、モノラル化
することでオーディオ信号の逆相分が除去されることに
より発生する音量の変化を、急激ではなく、段階的に変
化させることになり、短い時定数を有する時定数付加手
段１３ａのみを有する場合においても出力される音量の
変化の急激さがもたらす弊害（音量のふらつき感）が軽
減される。

【００９３】図１５は図１１に示した時定数付加手段１
３ａ及び１３ｂの動作を説明する図である。（ａ）は時
定数付加手段出力を便宜上単純化した波形であり、
（ｂ）、（ｃ）はオーディオ信号のＬ、Ｒチャンネルの
信号をそれぞれ示している。（ｂ）、（ｃ）は極端な例
として、Ｌチャンネルが正弦波、Ｒチャンネルが無信号
の場合をそれぞれ示す。（ｄ）、（ｅ）はそれぞれのス
テレオセパレーション制御の結果例を示している。

【００９４】図１５中、Ｘ側はオーディオ信号のゼロク
ロス点（この場合は、（ｂ）に示したように正弦波の振
幅全幅の半分の振幅値を有する時点）以外でステレオセ
パレーション制御を開始した場合、Ｙ側はオーディオ信
号のゼロクロス点でステレオセパレーション制御を開始
した場合である。

【００９５】完全にモノラルになると、振幅は（Ｌ＋
Ｒ）／２となるため、この（ｂ）および（ｃ）に示され
た例ではＬチャンネルの正弦波の振幅の１／２の正弦波
になる。従って、Ｘ側の位置関係では急峻な変化がオー
ディオ信号に現れ異音の原因となるが、Ｙ側の位置関係
では不連続で急峻な変化がなく、この弊害（異音の発
生）が軽減される。

【００９６】なお、ゼロクロス点がマルチパスノイズの
発生近辺にないとセパレーション制御の位置が大きく変
わることになるので、オーディオ信号の低周波成分を除
いた上で（すなわち中高域成分における）ゼロクロス点
を探す必要があるが、例えば２つの信号（もしくはデー
タ）の極性が反転した時点でステレオセパレーション制
御を開始すれば良い（すなわちここにいうゼロクロス点
とは、ゼロクロスしたと判断できる時点をも含むもので
あり、必ずしも完全にゼロクロスとなる時のみに拘束さ
れるものではない）。

【００９７】このように、ゼロクロス点（このゼロクロ
ス点とはゼロクロスしたと判断できる時点をも含む）を
起点として制御を開始可能な分離度制御信号を出力する
ことにより、ステレオセパレーション開始時のオーディ
オ信号の不連続性をなくすることができ、異音の発生を
防ぐことができる。

【００９８】図１３は本発明に係わる第３の実施の形態
による雑音除去装置のブロック図である。図１３中、制
御手段１３を設けた以外は、図８に示した構成と同様で
ある。このように構成しても、制御手段１３のマルチパ
スノイズ検出信号入力をマルチパスノイズ除去手段５０
に含まれる比較手段５０ｃより受けること以外は、図１
０を参照して説明した動作と同様の動作を行うことによ
り、同様の効果を得られる。

【００９９】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【０１００】本発明に係わるマルチパスノイズ除去装置
においては、入力信号の絶対値に対応する信号を出力す
る絶対値出力手段と、絶対値出力手段からの出力に基づ
いて入力信号に含まれるマルチパスノイズを検出するた
めの閾値を生成する閾値生成手段と、絶対値出力手段お
よび閾値生成手段からの出力に基づいてマルチパスノイ
ズを検出するための比較手段と、比較手段からの出力に
基づいて入力信号の補正を行う補正手段とを備えるよう
にしたので、マルチパスノイズを確実に検出し、検出さ
れたマルチパスノイズを確実に低減することができるマ
ルチパスノイズ低減装置を実現することができる。

【０１０１】また、絶対値出力手段は、高域フィルタ手
段および絶対値化手段を含んで構成されるので、マルチ
パスノイズを確実に検出することができると共に、マル
チパスノイズを検出するための閾値の生成を確実に行う
ことができる。

【０１０２】また、絶対値化手段の出力が高域フィルタ
手段に入力されるように構成されるので、マルチパスノ
イズの幅を的確に定めることが可能となる。

【０１０３】また、閾値生成手段は、絶対値出力手段か
らの出力を平滑化する平滑化手段を含むように構成され
るので、その出力はベースノイズの影響を受けることが
ない。

【０１０４】また、閾値生成手段の出力の変動を所定の
範囲内にするように平滑化手段の入力側または出力側の
少なくともいずれか一方に振幅制限手段を含むように構
成されるので、マルチパスノイズの存在する期間を確実
に捕らえることが可能となり、閾値の変化が緩やかとな
って閾値出力が安定する。

【０１０５】また、本発明に係わるオーディオ出力装置
においては、上述した各マルチパスノイズ除去装置のい
ずれかに記載されたマルチパスノイズ除去装置を含むよ
うに構成されるので、マルチパスノイズが含まれるオー
ディオ信号であっても出力される音声品質の安定したオ
ーディオ出力装置を得ることができる。

【０１０６】また、比較手段からの出力に基づいてオー
ディオ信号のステレオ分離度を制御する分離度制御信号
を出力する制御手段をさらに備えるので、マルチパスノ
イズの影響に起因するオーディオ信号の歪みの影響を的
確に排除することができる。

【０１０７】また、制御手段は比較手段からの出力を入
力とする時定数付加手段を含み、この時定数付加手段か
らの出力に基づいて分離度制御信号を出力するように構
成されるので、マルチパスノイズによる歪みを十分に取
り除きつつ音像のふらつき感を抑えた一層良好な効果を
得られる。

【０１０８】また、分離制御信号が段階的に変化するよ
うに構成したので、音量変化の急激さがもたらす弊害
（音量のふらつき感）が軽減される効果がある。

【０１０９】また、時定数付加手段がオーディオ信号の
中高域成分のゼロクロス点を起点として制御を開始可能
な分離度制御信号を出力するように構成したので、ステ
レオセパレーション開始時のオーディオ信号の不連続を
無くし、異音の発生を防止できる。

【０１１０】また、本発明に係わるＦＭ受信機において
は、ＦＭ送信電波を受信して、ステレオのオーディオ出
力を行うＦＭ受信機であって、受信したＦＭ送信電波を
もとにＦＭ復調信号を出力するＦＭ検波手段と、このＦ
Ｍ検波手段から出力されるＦＭ復調信号が入力され、Ｆ
Ｍ復調信号に含まれるマルチパスノイズを検出して補正
することが可能なマルチパスノイズ除去手段と、このマ
ルチパスノイズ除去手段の後段に設けられ、マルチパス
ノイズ除去手段からの出力、またはマルチパスノイズ除
去手段からの出力に基づいてステレオ復調された後の出
力のいずれかの出力が入力されて、これらいずれかの出
力に含まれるパルス性ノイズを除去することが可能な雑
音除去手段とを含んで構成されるので、マルチパスノイ
ズ、パルス性ノイズのいずれもが確実に除去できるＦＭ
受信機を実現できる。

【０１１１】また、マルチパスノイズ除去手段における
マルチパスノイズの検出状態を示すマルチパスノイズ検
出信号に基づいてステレオ復調時の分離度を制御するた
めの制御手段をさらに含むように構成したので、マルチ
パスノイズの影響に起因するオーディオ信号の歪みの影
響を的確に排除することが可能なＦＭ受信機を得ること
ができる。

【０１１２】また、マルチパスノイズ除去手段が、上記
したいずれかのマルチパスノイズ除去装置によって構成
されるので、マルチパスノイズを確実に除去可能なＦＭ
受信機を実現することができる。

【０１１３】また、本発明に係わるＦＭ受信機において
は、ＦＭ送信電波を受信して、この受信出力をもとにオ
ーディオ出力を行うＦＭ受信機であって、上述した各オ
ーディオ出力装置のいずれかに記載のオーディオ出力装
置を含むように構成されるので、マルチパスノイズの影
響を確実に抑え、良好なＦＭ再生を行うことが可能なＦ
Ｍ受信機を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１における構成を示すブロック図
である。

【図２】 実施の形態１におけるＦＭ検波手段４の出力
を説明する図である。

【図３】 実施の形態１におけるマルチパスノイズ除去
手段５の動作を説明する図である。

【図４】 実施の形態１における閾値生成手段５ｄの構
成を示すブロック図である。

【図５】 実施の形態１における閾値生成手段５ｄの構
成を示すブロック図である。

【図６】 実施の形態１における閾値生成手段５ｄの構
成を示すブロック図である。

【図７】 実施の形態１における閾値生成手段５ｄの構
成を示すブロック図である。

【図８】 実施の形態２における構成を示すブロック図
である。

【図９】 実施の形態２におけるマルチパスノイズ除去
手段５０の動作を説明する説明図である。

【図１０】 実施の形態３における構成を示すブロック
図である。

【図１１】 実施の形態３における制御手段１３の構成
を説明するブロック図である。

【図１２】 実施の形態３における制御手段１３の動作
を説明する説明図である。

【図１３】 実施の形態３における構成を示す他のブロ
ック図である

【図１４】 実施の形態３における制御手段１３の動作
を説明するための説明図である。

【図１５】 実施の形態３における制御手段１３の動作
を説明するための説明図である。

【図１６】 従来のパルス性雑音除去装置の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

５ マルチパスノイズ除去手段、５ａ ハイパスフィル
タ、５ｂ 絶対値化手段、５ｃ 比較手段、５ｄ 閾値
生成手段、５ｅ 遅延手段、５ｆ 保持手段、１３ 制
御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻下 雅啓 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 田浦 賢一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 石田 雅之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5K052 AA01 BB05 CC04 DD03 DD21 EE03 EE12 EE19 EE25 FF24 GG14 GG42 GG46 GG47

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号の絶対値に対応する信号を出力
   する絶対値出力手段と、 該絶対値出力手段からの出力に基づいて前記入力信号に
   含まれるマルチパスノイズを検出するための閾値を生成
   する閾値生成手段と、 前記絶対値出力手段および前記閾値生成手段からの出力
   に基づいて前記マルチパスノイズを検出するための比較
   手段と、 該比較手段からの出力に基づいて前記入力信号の補正を
   行う補正手段とを備えるマルチパスノイズ除去装置。
2. 【請求項２】 絶対値出力手段は、高域フィルタ手段お
   よび絶対値化手段を含んで構成される請求項１に記載の
   マルチパスノイズ除去装置。
3. 【請求項３】 絶対値化手段の出力が高域フィルタ手段
   に入力される請求項２に記載のマルチパスノイズ除去装
   置。
4. 【請求項４】 閾値生成手段は、絶対値出力手段からの
   出力を平滑化する平滑化手段を含むことを特徴とする請
   求項１に記載のマルチパス除去装置。
5. 【請求項５】 閾値生成手段の出力の変動を所定の範囲
   内にするように平滑化手段の入力側または出力側の少な
   くともいずれか一方に振幅制限手段を含むことを特徴と
   する請求項４に記載のマルチパスノイズ除去装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載のマル
   チパス除去装置を含むオーディオ出力装置。
7. 【請求項７】 比較手段からの出力に基づいてオーディ
   オ信号のステレオ分離度を制御する分離度制御信号を出
   力する制御手段をさらに備える請求項６に記載のオーデ
   ィオ出力装置。
8. 【請求項８】 制御手段は比較手段からの出力を入力と
   する時定数付加手段を含み、該時定数付加手段からの出
   力に基づいて分離度制御信号を出力することを特徴とす
   る請求項７に記載のオーディオ出力装置。
9. 【請求項９】 分離制御信号が段階的に変化するように
   構成したことを特徴とする請求項８に記載のオーディオ
   出力装置。
10. 【請求項１０】 時定数付加手段がオーディオ信号の中
    高域成分のゼロクロス点を起点として制御を開始可能な
    分離度制御信号を出力することを特徴とする請求項８に
    記載のオーディオ出力装置。
11. 【請求項１１】 ＦＭ送信電波を受信して、ステレオの
    オーディオ出力を行うＦＭ受信機であって、 受信した前記ＦＭ送信電波をもとにＦＭ復調信号を出力
    するＦＭ検波手段と、 該ＦＭ検波手段から出力されるＦＭ復調信号が入力さ
    れ、当該ＦＭ復調信号に含まれるマルチパスノイズを検
    出して補正することが可能なマルチパスノイズ除去手段
    と、 該マルチパスノイズ除去手段の後段に設けられ、前記マ
    ルチパスノイズ除去手段からの出力、または前記マルチ
    パスノイズ除去手段からの出力に基づいてステレオ復調
    された後の出力のいずれかの出力が入力されて、当該い
    ずれかの出力に含まれるパルス性ノイズを除去すること
    が可能な雑音除去手段と、を含むことを特徴とするＦＭ
    受信機。
12. 【請求項１２】 マルチパスノイズ除去手段におけるマ
    ルチパスノイズの検出状態を示すマルチパスノイズ検出
    信号に基づいてステレオ復調時の分離度を制御するため
    の制御手段をさらに含むことを特徴する請求項１１に記
    載のＦＭ受信機。
13. 【請求項１３】 マルチパスノイズ除去手段が、請求項
    １乃至５のいずれかに記載のマルチパスノイズ除去装置
    によって構成されることを特徴とする請求項１１または
    １２に記載のＦＭ受信機。
14. 【請求項１４】 ＦＭ送信電波を受信して、この受信出
    力をもとにオーディオ出力を行うＦＭ受信機であって、
    請求項６乃至１０のいずれかに記載のオーディオ出力装
    置を含むＦＭ受信機。