JP2002354576A

JP2002354576A - ノイズキャンセラー装置及びノイズキャンセル方法

Info

Publication number: JP2002354576A
Application number: JP2001157224A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Ozawa; 一彦小沢
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】過去のデータに対する重みを決定する忘却係
数を導入し、またこれを適応制御することで、さらに追
従性を高めることのできるノイズキャンセラー装置を得
る。【解決手段】エネルギー波発生手段４１、４３、４４
よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入するノ
イズ成分と相関のある疑似ノイズ信号を生成する適応フ
ィルタ５２、５３と、情報信号から疑似ノイズ信号を減
算して、ノイズ成分がキャンセルされた情報信号を得る
減算手段２６、２７と、ノイズキャンセラー装置におけ
るステップゲイン及び忘却係数を可変する可変ゲイン手
段３２、３３とを設けてなり、可変ゲイン手段は、駆動
信号源を制御する制御手段４６によって制御されるよう
にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノイズキャンセラ
ー装置及びノイズキャンセル方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、カメラ一体型ＶＴＲのように、
内部に、駆動部品を備える再生装置や記録再生装置を有
する電子機器においては、回転ドラムやドラムモータの
回転音や、磁気テープ及び回転磁気ヘッド間の叩き音等
の駆動部品から発生するメカノイズ（機械的雑音）が、
再生装置や記録再生装置において、映像信号と共に、又
は、単独で、記録媒体に記録する音声信号の音声を収音
する内蔵マイクに、ノイズ音として混入されて、そのノ
イズ信号が本来の音声信号と共に記録媒体に記録されて
しまうという問題があった。

【０００３】特に近年の電子機器の小型化に伴って、ノ
イズ発生源をマイクに対し隔離することが益々困難にな
ってきている。

【０００４】本出願人は、先に、特開平１１−２３２８
０２号公報で、カメラ一体型ＶＴＲにおけるモード遷移
時、例えば、カメラモードの記録（ＲＥＣ）及び記録ポ
ーズ（ＲＥＣ−ＰＡＵＳＥ）間のモード遷移のように、
内部の記録装置や記録再生装置の状態遷移に応じて変化
するメカノイズを、効率よくキャンセルするために、Ｌ
ＭＳ（最小二乗平均）法による適応信号処理の内部パラ
メータであるステップゲイン（ステップサイズとも呼ば
れる）をモード遷移に応じて可変する技術の提案を行っ
た。

【０００５】即ち、この技術は、ノイズが変化した時だ
け、ステップゲインを通常時より大きくして、ノイズに
対する追従性を早めたり、記録モード時だけ、つまりそ
の記録テープを再生した場合にはノイズキャンセルが成
されるようにステップゲインを最適化し、記録時以外の
モードにおいては、ステップゲインをゼロにして追従を
行わないようにすることで、常に記録時のノイズキャン
セル状態をホールドするようにしたものである。

【０００６】次に、図１を参照して、音声信号に混入し
たノイズを除去するための一般的なアクティブ・ノイズ
・キャンセラー（ＡＮＣ：Active Noise Cancellar）の
構成について説明する。主要入力用マイク１によって、
必要とする音声（直線状の実線の矢印にて示す）が収音
されるが、同時にノイズ（波線状の実線の矢印にて示
す）も収音される。従って、マイク１からは、ノイズ信
号が混入した主要音声入力信号Ｓが得られ、その主要音
声入力信号Ｓが遅延器３に入力される。

【０００７】他方、上述のノイズ信号と相関性の高い参
照入力信号Ｘが、ＬＭＳ法による適応信号処理回路５に
入力されるようになされている。この参照入力信号Ｘ
に、波線状の破線の矢印にて示すような音声に基づく音
声信号が混入すると、後に述べる加算器６において、本
来の音声信号も相殺されることになるので、特開平１１
−２３２８０２号公報に記載の発明では、参照入力信号
Ｘとして、ノイズ発生の基底周波数となるドラム回転基
準信号をマイクロコンピュータ等から得て使用してい
る。

【０００８】さて、主要入力信号Ｓは、遅延器３を通じ
て、加算器６の＋側端子に入力される。他方、参照入力
信号Ｘは適応信号処理回路５によって適応処理されて、
主要入力信号Ｓに含まれるノイズ信号と近似した疑似ノ
イズ信号が適応出力信号Ｙとして出力され、その適応出
力信号Ｙが加算器６の−側端子に入力されて、遅延され
た主要入力信号Ｓから減算される。

【０００９】従って、加算器６からは、ノイズ信号が相
殺された音声信号が得られ、この音声信号が出力端子７
から出力される。この加算器６から出力されたノイズ信
号が相殺された音声信号は、適応信号処理回路５に残差
信号Ｅとして帰還されて、適応処理に使用される。

【００１０】上述した遅延器３の遅延量は、適応信号処
理回路５による処理時間に要する遅延分の補正を含め
て、最もノイズキャンセル効果の上がる遅延時間に設定
される。

【００１１】次に、図２を参照して、図１のアクティブ
ノイズキャンセラーにおける適応信号処理回路５の具体
回路を説明する。この適応信号処理のアルゴリズムとし
ては種々の方法が提案されているが、一般に比較的収束
スピードが速く、演算回路規模が小さい最小二乗平均
（ＬＭＳ：Least Mean Square ）法がよく使用されるの
で、ここではＬＭＳ法の場合について説明する。このＬ
ＭＳ法は、全て、ＤＳＰ（デジタル信号処理装置）、デ
ジタルＬＳＩによるハードウェアやマイクロコンピュー
タによるソフトウェアで処理可能である。

【００１２】図１の参照入力信号Ｘに相当する参照入力
信号Ｘは、破線で囲まれた適応フィルタ１０及びＬＭＳ
演算処理回路１４に入力される。適応フィルタ１０は一
般的にはタップ数が数百タップ程度のＦＩＲ（有限イン
パルス応答）デジタルフィルタで構成されており、それ
ぞれのタップにある適応フィルタ係数ＷをＬＭＳアルゴ
リズムに従って、適応的に更新していく。

【００１３】この場合の適応フィルタ１０は、（ｍ＋
１）タップのＦＩＲフィルタである。１１₁、１１₂、
‥‥‥‥、１１_mは単位サンプリング時間の遅延器であ
る。Ｘ ₀、Ｘ₁、‥‥‥‥、Ｘ_mはそれぞれの遅延が施
された信号を示す。１２₀、１２₁、‥‥‥‥、１２_m
は係数乗算用の乗算器であり、Ｗ₀、Ｗ₁、‥‥‥‥、
Ｗ_mは、その各乗算器の係数である。乗算器１２₀、１
２₁、‥‥‥‥、１２_mからの出力は、加算器１３によ
って加算されて、その加算出力は適応出力信号Ｙとして
出力される。従って、適応出力信号Ｙは、以下に示す数
１の式で表わされる。

【００１４】

【数１】

【００１５】この数１の式において、ｊは０、１、‥‥
‥‥、ｍを示す。

【００１６】更に、ＬＭＳ演算処理回路１４では、上述
の参照入力信号Ｘと残差信号Ｅから、以下に示す数２の
式に従って、それぞれの適応フィルタ係数Ｗ₀、Ｗ₁、
‥‥‥‥、Ｗ_mをサンプリング毎に更新していく。

【００１７】

【数２】Ｗ_k+1＝Ｗ_k＋２μ・Ｅ_k・Ｘ_k

【００１８】この数２の式において、それぞれの小文字
ｋのサフィックスは、時間経過を表わしており、一例と
して、ｋを単位サンプリングナンバーとし、（ｋ＋１）
サンプリング目のＷ_k+1を現在の適応フィルタ係数とす
れば、Ｗ_kはｋサンプリング目、つまり１サンプリング
過去の適応フィルタ係数を表わしている。又、μはステ
ップゲインもしくはステップサイズと呼ばれ、ＬＭＳア
ルゴリズムにおける収束スピードを決定するパラメータ
であり、その値が大きい程収束が早くなるが収束後の精
度は落ち、逆にその値が小さい程収束は遅くなるが収束
後の精度が上がるため、使用する適応システム条件に応
じて最適化して設定される。又、残差信号Ｅは、図１の
残差信号Ｅに相当する。

【００１９】このようにＬＭＳ演算処理回路１４は、適
応フィルタ１０における適応フィルタ係数Ｗを、残差信
号Ｅに含まれる参照入力信号Ｘに対し相関の高い信号を
常に最小にするように、数２の式で更新するため、図１
における参照入力信号Ｘをノイズ信号とすることで、主
要入力信号Ｓに含まれるノイズ成分を最小にすることが
できる。

【００２０】次に、図３を参照して、従来の適応制御ノ
イズキャンセラー（特開平１１−２３２８０２号公報参
照）について説明する。この図３は、ＶＴＲ一体型カメ
ラにおける適応制御ノイズキャンセラーの場合である。

【００２１】図３において、２０、２１は内蔵ステレオ
マイクを構成するそれぞれＬｃｈ（左チャンネル）マイ
ク及びＲｃｈ（右チャンネル）マイクである。尚、マイ
クの種類や個数は任意である。これらマイク２０、２１
は、ＶＴＲ一体型カメラのヘリカルスキャン方式の磁気
記録再生装置に近接して配置されているものとする。

【００２２】磁気記録再生装置において、４１は回転ド
ラムで、その主面に、例えば、１８０°の角度割りを以
て、一対の回転磁気ヘッド４４が設けられている。そし
て、磁気テープ４３が、回転ドラム４１及び図示を省略
した固定ドラムに斜めに巻き付けられる如く案内され
る。そして、この磁気記録再生装置よりのノイズ音や振
動が、いわゆるメカノイズとして、通常の音声に混じっ
て、マイク２０、２１に収音される。このメカノイズ
は、磁気テープ４３及び回転磁気ヘッド４４の接触時の
叩き音や、回転ドラム４１を駆動するドラムモータ４２
の電磁音等に起因しており、その発生するメカノイズの
周波数は、ドラムモータ４２の回転周波数の高調波とな
る。

【００２３】ドラムモータ４２の回転の所定の周波数及
び位相を制御するために、マイコン（マイクロコンピュ
ータ）４６よりのサーボ信号４５がドラムモータ４２に
供給され、これによりドラムモータ４２は常に一定回転
を保つように制御される。尚、この記録再生装置は図示
したようなＶＴＲ装置に限定されるものではなく、サー
ボ信号により制御される駆動装置を持つもの、例えば、
ハードディスク駆動装置や光ディスク駆動装置等のディ
スク駆動装置にも適用可能である。

【００２４】この図３において、マイク２０、２１から
の音声信号及びメカノイズ信号の混合信号が、増幅器
（ＡＭＰ）２２、２３によって前段増幅された後、Ａ／
Ｄ変換器２４、２５に供給されて、アナログ−デジタル
変換され、その得られたデジタル信号はメカノイズ低減
処理回路４０に入力される。

【００２５】メカノイズ低減処理回路４０はステレオ２
チャンネルで独立した処理を行っており、たとえばＬｃ
ｈとＲｃｈとでノイズ成分が異なっていても、最適なメ
カノイズ低減処理ができるように構成されている。モノ
ラル信号やＬｃｈ及びＲｃｈ信号でノイズ成分がほとん
ど同じである場合には、メカノイズ低減処理回路４０は
１チャンネル分の回路にても構成可能である。

【００２６】メカノイズ低減処理回路４０では、Ａ／Ｄ
変換器２４、２５からのデジタル信号をそれぞれ加算器
２６、２７の＋側端子に入力し、加算器２４、２５の−
側端子に入力される、後述する適応信号処理によって生
成された疑似ノイズ信号を減算し、それぞれ出力端子３
６、３７よりノイズキャンセルされたＬｃｈ及びＲｃｈ
出力信号として出力される。更に、このＬｃｈ及びＲｃ
ｈ出力信号はそれぞれリミッタ３４、３５に入力され
て、通常は音声のダイナミックレンジに対して、小レベ
ルであるノイズ信号成分のみを適応処理回路に入力する
ために、Ｌｃｈ及びＲｃｈ出力信号のレベルが大レベル
のとき、リミッタをかける処理が行われて、ステップゲ
イン制御回路（ＳＧ）３２、３３に入力される。

【００２７】ステップゲイン制御回路（ＳＧ）３２、３
３は、上述の数２の式におけるステップゲインμを、リ
ミッタ３４、３５の出力にそれぞれ乗算する処理を行
う。そして、マイコン４６よりのステップゲイン制御信
号４８をステップゲイン制御回路（ＳＧ）３２、３３に
供給することによって、ステップゲインμをステップゲ
イン制御信号４８により可変できるようにしている。こ
こでは、ステップゲイン制御回路（ＳＧ）３２、３３に
共通のステップゲイン制御信号４８を供給して、ステッ
プゲインを制御するようにしているが、Ｌｃｈ、Ｒｃｈ
毎にステップゲインを独立に制御するようにしても良
い。

【００２８】更に、ステップゲイン制御回路（ＳＧ）３
２、３３からの信号は、適応信号処理回路２８、２９
に、図１における残差信号Ｅとして入力される。ここで
適応信号処理回路２８、２９は、図２と同様に構成さ
れ、ＬＭＳアルゴリズムで処理される。又、この適応信
号処理回路２８、２９には、マイコン４６より、図１に
おける参照入力信号Ｘと同様のドラム基準信号４７が入
力されるが、このドラム基準信号４７は、ドラムモータ
４２のサーボ信号４５の基底周波数信号であるために、
適応信号処理回路２８、２９ではこの基準信号に相関の
ある信号成分、即ち、ドラム回転周波数とその高調波成
分がすべて適応処理のターゲットとなる。更に、適応信
号処理回路２８、２９からの図１における適応出力信号
Ｙに相当する出力信号は、それぞれスイッチ（ＳＷ）３
０、３１を介して加算器２６、２７の−側端子に入力さ
れる。ここでスイッチ（ＳＷ）３０、３１は、加算器２
６、２７において減算を行うか行わないかを、マイコン
４６よりのキャンセルオンオフ制御信号４９で制御し、
必要な時のみオンにして、キャンセルができるようにし
ている。

【００２９】図３のように構成された従来の適応制御ノ
イズキャンセラー（メカノイズ低減回路）において、Ｖ
ＴＲのモード遷移に合わせてマイコンからステップゲイ
ン制御信号４８とキャンセルオンオフ制御信号４９を適
宜制御することで、モード遷移時のメカノイズキャンセ
ルを行っていた。

【００３０】次に、図４を参照して、ＶＴＲのモード遷
移時に発生するノイズと従来のパラメータ制御について
説明する。先ず、図４Ａは、ＶＴＲモードが記録→記録
ポーズ（一時停止）→記録と遷移した場合のノイズ発生
量について概念的に示している。先ず、記録時は所定の
回転数で回転ドラム４１（図３）が回転し、その回転ド
ラム４１に取り付けられた回転磁気ヘッド４４及び磁気
テープ４３が高速で接触するために、回転ドラム４１の
回転音並びに磁気テープ４３及び回転磁気ヘッド４４間
の叩き音の両者が発生する。

【００３１】次にモード遷移期間を経て、ポーズモード
に遷移した場合には、磁気テープ保護のためにテープテ
ンション圧が弱まり、発生するノイズはドラム回転音の
みとなって、ノイズ量が減少する。更に、モード遷移期
間を経て、記録モードに遷移した場合には、再び磁気テ
ープがヘッドと接触するために発生するノイズは、ドラ
ム回転音及び磁気テープ４３の回転磁気ヘッド４４間の
叩き音となり、ノイズ量が増加する。

【００３２】次に、このノイズを図３に示した従来の適
応制御ノイズキャンセラーで処理した場合のパラメータ
制御とノイズ量の例を図４Ｂ〜Ｄに示し、以下これを説
明する。図４の例では、常時メカノイズが発生している
ため、図３のスイッチ（ＳＷ）３０、３１は、キャンセ
ルオンオフ制御信号４９によって常にキャンセルオン状
態になされている。

【００３３】ここでステップゲインμ値がメカノイズキ
ャンセル動作に及ぼす影響を説明する。ステップゲイン
μ値が大きいと適応フィルタの係数更新量が増加し、例
えば、ノイズ量が変化した時の追従性が良くなるが、逆
に係数が収束した後の安定性が悪化する。又、ステップ
ゲインμ値が小さいと適応フィルタの係数更新量が減少
し、ノイズ量が変化した時の追従性は悪化するが、逆に
係数が収束した後の安定性は良好である。

【００３４】従って、一般的には図４Ｂに示すように、
ステップゲインμ（破線で示す）を所定の値に固定し、
この場合には各ＶＴＲモードにおいて安定したノイズキ
ャンセルを行うようにステップゲインμを決定するた
め、モード遷移によってノイズ量や、ノイズの帯域が変
化すると、追従するまでにノイズが増加してしまう不具
合が生じてしまう。従って、特開平１１−２３２８０２
号公報では、図４Ｃに示すようにステップゲインμの値
をモード遷移時付近のみ大きくして追従を早め、ノイズ
量を抑えるようにしている。

【００３５】更に、図４Ｄではステップゲインμを記録
時のみ所定の値に固定し、それ以外のモードではゼロに
することで、上述した数２の式における右辺の第２項が
ゼロになり、第１項の適応フィルタの係数がホールドさ
れるようにして、係数更新が成されないようにしてい
る。これにより記録時、つまり磁気テープに記録される
音声信号に関しては、常にノイズキャンセルが行われる
ようにしている。

【００３６】次に、図５を参照して、ＶＴＲモード遷移
と従来のキャンセルオンオフ制御について説明する。図
５Ａは、ＶＴＲモードが記録→記録待機（停止）→記録
と遷移した場合のノイズ発生量について概念的に示して
いる。先ず、記録時は所定の回転数で回転ドラム４１が
回転し、その回転ドラム４１に取り付けられた回転磁気
ヘッド４４と磁気テープ４３とが高速で接触するため
に、回転ドラム４１の回転音並びに磁気テープ４３及び
回転磁気ヘッド４４間の叩き音の両者が発生する。次に
モード遷移期間を経て、記録待機モードに遷移した場合
には、ドラムの回転が停止するためにノイズ発生がなく
なる。更に、モード遷移期間を経て、記録モードに遷移
した場合には、再び磁気テープ４３が回転磁気ヘッド４
４と接触するため、発生するノイズはドラム回転音並び
に磁気テープ４３及び回転ドラム４１間の叩き音の両者
となり、ノイズ量が増加する。

【００３７】次に、このノイズを図３に示した従来の適
応制御ノイズキャンセラーで処理した場合のパラメータ
制御とノイズ量の例を、図５Ｂ〜Ｄに示し、以下これを
説明する。先ず、図５Ｂはステップゲインμ（破線で示
す）を所定の値に固定し、キャンセルオンオフ制御（実
線で示す）を常にキャンセルオン状態にした場合であ
る。この時のノイズ量は、先ず、記録モードから記録待
機モードに遷移した場合は、それまでキャンセルしてい
たドラム回転音並びに磁気テープ４３及び回転ドラム４
１間の叩き音の両者が急激になくなるために、それと同
レベルの疑似ノイズ成分だけが残り、記録待機モード中
にノイズゼロ状態まで追従する。又、記録待機モードか
ら記録モードに遷移した場合は、モード遷移中にノイズ
ゼロ状態から、いきなりドラム回転音並びに磁気テープ
４３及び回転ドラム４１間の叩き音が発生するため、そ
れに追従するまでの間はノイズ量が増加してしまい、記
録モードに遷移しても、しばらくはノイズが発生してし
まう。

【００３８】従って、特開平１１−２３２８０２号公報
の発明では、図５Ｃに示すようキャンセルオンオフ制御
を記録待機時にキャンセルオフ状態にし、それ以外のモ
ードではキャンセルオン状態にすることで記録待機時の
追従性を早めるようにしている。但し、この例において
は、キャンセルオフ状態で図３のスイッチ（ＳＷ）３
０、３１をオフにしても、適応信号処理回路２８、２９
で適応フィルタ係数の更新が続いているために適応動作
としては不安定であり、適応フィルタ係数が誤動作する
可能性が残される。さらに図５Ｄでは、ステップゲイン
μを記録時以外でゼロにして、記録時の適応フィルタ係
数をホールドすることで、図４Ｄと同様に記録時、つま
りテープに記録される音声に関しては常にノイズキャン
セルが行われるようにしている。

【００３９】

【発明が解決しようとする課題】従来の適応ノイズキャ
ンセラーにおいては、ステップゲイン制御のみでは急激
なノイズ変化に対しては、過去のデータを引きずってし
まい、追従性において劣るという欠点を有する。

【００４０】又、従来の適応ノイズキャンセラーにおい
ては、カメラモードの記録（ＲＥＣ）及び停止（記録待
機）間のモード遷移のように、記録状態のノイズと、ノ
イズが全く発生しない停止モードが切替る場合に、特開
平１１−２３８００２号公報では、停止モードにおいて
は、ＬＭＳ適応信号処理回路の内部フィードバックルー
プを切ってノイズキャンセルオフモードを実現していた
ため、ノイズキャンセルオフモード時に適応フィルタ係
数の乱れが発生し、追従性が劣るという欠点を有する。

【００４１】本発明は、過去のデータに対する重みを決
定する忘却係数を導入し、またこれを適応制御すること
で、さらに追従性を高めることのできるノイズキャンセ
ラー装置及びノイズキャンセル方法を提案しようとする
ものである。

【００４２】又、本発明は、先のステップゲインと忘却
係数を制御することで、ノイズキャンセルオフモードを
実現し、これによって、適応フィルタ係数の乱れが発生
せず、更に、追従性を高めることのできるノイズキャン
セラー装置及びノイズキャンセル方法を提案しようとす
るものである。

【００４３】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、駆動信号
源よりの駆動信号により駆動される、エネルギー波を発
生するエネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づ
いて、情報信号に混入するノイズ成分をキャンセルする
ようにしたノイズキャンセラー装置において、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
に混入するノイズ成分と相関のある疑似ノイズ信号を生
成する適応フィルタと、情報信号から疑似ノイズ信号を
減算して、ノイズ成分がキャンセルされた情報信号を得
る減算手段と、ノイズキャンセラー装置におけるステッ
プゲイン及び忘却係数を可変する可変ゲイン手段とを設
けてなり、可変ゲイン手段は、駆動信号源を制御する制
御手段によって制御されるようにしたノイズキャンセラ
ー装置である。

【００４４】第１の発明によれば、適応フィルタによっ
て、エネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づい
て、情報信号に混入するノイズ成分と相関のある疑似ノ
イズ信号を生成し、減算手段によって、情報信号から疑
似ノイズ信号を減算して、ノイズ成分がキャンセルされ
た情報信号を得、可変ゲイン手段によって、ノイズキャ
ンセラー装置におけるステップゲイン及び忘却係数を可
変し、可変ゲイン手段は、駆動信号源を制御する制御手
段によって制御される。

【００４５】第２の発明は、第１の発明のノイズキャン
セラー装置において、可変ゲイン手段は、制御手段より
の、動作モードの遷移期間付近のステップゲインを、動
作モード時付近の所定のステップゲインとは異ならしめ
て、動作モードの遷移期間付近の、ノイズキャンセルの
引き込み速度を、動作モード時付近の引き込み速度より
大きくするようにしたノイズキャンセラー装置である。

【００４６】第３の発明は、第２の発明のノイズキャン
セラー装置において、可変ゲイン手段は、制御手段より
の、動作モードの遷移期間付近のステップゲイン及び忘
却係数を、それぞれ動作モード時付近の所定のステップ
ゲイン及び所定の忘却係数とは異ならしめて、動作モー
ドの遷移期間付近の、ノイズキャンセルの引き込み速度
を、動作モード時付近の引き込み速度より大きくするよ
うにしたノイズキャンセラー装置である。

【００４７】第４の発明は、第１の発明のノイズキャン
セラー装置において、情報信号に混入した第１のノイズ
成分を有する、第１の動作モードと、第１のノイズ成分
とは異なる第２のノイズ成分を有する、第２の動作モー
ドとの間で、制御手段よりの動作モードが変化する場合
に、可変ゲイン手段は、第２の動作モードではノイズキ
ャンセルの引き込みを停止するように、第２の動作モー
ド時付近のステップゲイン及び忘却係数を、それぞれ第
１の動作モード時付近のステップゲイン及び忘却係数と
は異なるようにしたノイズキャンセラー装置である。

【００４８】第５の発明は、第１の発明のノイズキャン
セラー装置において、情報信号に混入した第１のノイズ
成分を有する、第１の動作モードと、情報信号にノイズ
成分を含まない、第３の動作モードとの間で、制御手段
よりの動作モードが変化する場合に、可変ゲイン手段
は、第３の動作モードでは、減算手段において減算する
疑似ノイズ信号をゼロにすることで、ノイズキャンセル
を行わないように、第３の動作モード時付近のステップ
ゲイン及び忘却係数を、それぞれ第１の動作モード時付
近のステップゲイン及び忘却係数とは異ならせるように
したノイズキャンセラー装置である。

【００４９】第６の発明は、駆動信号源よりの駆動信号
により駆動される、エネルギー波を発生するエネルギー
波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に
混入するノイズ成分をキャンセルするようにしたノイズ
キャンセル方法において、エネルギー波発生手段よりの
エネルギー波に基づいて、情報信号に混入するノイズ成
分と相関のある疑似ノイズ信号を適応フィルタを用いて
生成し、情報信号から疑似ノイズ信号を減算して、ノイ
ズ成分がキャンセルされた情報信号を得、ノイズキャン
セル方法におけるステップゲイン及び忘却係数を可変す
るようにしてなり、ステップゲイン及び忘却係数の可変
は、駆動信号源を制御する制御手段によって制御される
ようにしたノイズキャンセル方法である。

【００５０】第７の発明は、第６の発明のノイズキャン
セル方法において、ステップゲイン及び忘却係数の可変
は、制御手段よりの、動作モードの遷移期間付近のステ
ップゲインを、動作モード時付近の所定のステップゲイ
ンとは異ならしめて、動作モードの遷移期間付近の、ノ
イズキャンセルの引き込み速度を、動作モード時付近の
引き込み速度より大きくするようにしたノイズキャンセ
ル方法である。

【００５１】第８の発明は、第７の発明のノイズキャン
セル方法において、ステップゲイン及び忘却係数の可変
は、制御手段よりの、動作モードの遷移期間付近のステ
ップゲイン及び忘却係数を、それぞれ動作モード時付近
の所定のステップゲイン及び所定の忘却係数とは異なら
しめて、動作モードの遷移期間付近の、ノイズキャンセ
ルの引き込み速度を、動作モード時付近の引き込み速度
より大きくするようにしたノイズキャンセル方法であ
る。

【００５２】第９の発明は、第６の発明のノイズキャン
セル方法において、情報信号に混入した第１のノイズ成
分を有する、第１の動作モードと、第１のノイズ成分と
は異なる第２のノイズ成分を有する、第２の動作モード
との間で、制御手段よりの動作モードが変化する場合
に、ステップゲイン及び忘却係数の可変は、第２の動作
モードではノイズキャンセルの引き込みを停止するよう
に、第２の動作モード時付近のステップゲイン及び忘却
係数を、それぞれ第１の動作モード時付近のステップゲ
イン及び忘却係数とは異なるようにしたノイズキャンセ
ル方法である。

【００５３】第１０の発明は、第６の発明のノイズキャ
ンセル方法において、情報信号に混入した第１のノイズ
成分を有する、第１の動作モードと、情報信号にノイズ
成分を含まない、第３の動作モードとの間で、制御手段
よりの動作モードが変化する場合に、ステップゲイン及
び忘却係数の可変は、第３の動作モードでは、減算する
疑似ノイズ信号をゼロにすることで、ノイズキャンセル
を行わないように、第３の動作モード時付近のステップ
ゲイン及び忘却係数を、それぞれ第１の動作モード時付
近のステップゲイン及び忘却係数とは異ならせるように
したノイズキャンセル方法である。

【００５４】

【発明の実施の形態】次に、図６を参照して、本発明の
実施の形態のノイズキャンセラー装置及びノイズキャン
セル方法の例を詳細に説明する。図６において、図３と
対応する部分には、同一符号を付して説明する。図６に
おいて、２０、２１は内蔵ステレオマイクを構成するそ
れぞれＬｃｈ（左チャンネル）マイク及びＲｃｈ（右チ
ャンネル）マイクである。尚、マイクの種類や個数は任
意である。これらマイク２０、２１は、ＶＴＲ一体型カ
メラのヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置に近接
して配置されているものとする。

【００５５】磁気記録再生装置において、４１は回転ド
ラムで、その主面に、例えば、１８０°の角度割りを以
て、一対の回転磁気ヘッド４４が設けられている。そし
て、磁気テープ４３が、回転ドラム４１及び図示を省略
した固定ドラムに斜めに巻き付けられる如く案内され
る。そして、この磁気記録再生装置よりのノイズ音や振
動が、いわゆるメカノイズとして、通常の音声に混じっ
て、マイク２０、２１に収音される。このメカノイズ
は、磁気テープ４３及び回転磁気ヘッド４４の接触時の
叩き音や、回転ドラム４１を駆動するドラムモータ４２
の電磁音等に起因しており、その発生するメカノイズの
周波数は、ドラムモータ４２の回転周波数の高調波とな
る。

【００５６】ドラムモータ４２の回転の所定の周波数及
び位相を制御するために、マイコン（マイクロコンピュ
ータ）４６よりのサーボ信号４５がドラムモード４２に
供給され、これによりドラムモード４２は常に一定回転
を保つように制御される。尚、この記録再生装置は図示
したようなＶＴＲ装置に限定されるものではなく、サー
ボ信号により制御される駆動装置を持つもの、例えば、
ハードディスク駆動装置や光ディスク駆動装置等のディ
スク駆動装置にも適用可能である。

【００５７】この図６において、マイク２０、２１から
の音声信号及びメカノイズ信号の混合信号が、増幅器
（ＡＭＰ）２２、２３によって前段増幅された後、Ａ／
Ｄ変換器２４、２５に供給されて、アナログ−デジタル
変換され、その得られたデジタル信号はメカノイズ低減
処理回路５０に入力される。

【００５８】メカノイズ低減処理回路５０はステレオ２
チャンネルで独立した処理を行っており、たとえばＬｃ
ｈとＲｃｈとでノイズ成分が異なっていても、最適なメ
カノイズ低減処理処理ができるように構成されている。
モノラル信号やＬｃｈ及びＲｃｈ信号でノイズ成分がほ
とんど同じである場合には、１チャンネル分でも構成可
能である。

【００５９】メカノイズ低減処理回路５０では、Ａ／Ｄ
変換器２４、２５からのデジタル信号をそれぞれ加算器
２６、２７の＋側端子に入力し、加算器２４、２５の−
側端子に入力される、後述する適応信号処理によって生
成されが疑似ノイズ信号を減算し、それぞれ出力端子３
６、３７よりノイズキャンセルされたＬｃｈ及びＲｃｈ
出力信号として出力される。更に、このＬｃｈ及びＲｃ
ｈ出力信号はそれぞれリミッタ３４、３５に入力され
て、通常は音声のダイナミックレンジに対して、小レベ
ルであるノイズ信号成分のみを適応処理回路に入力する
ために、Ｌｃｈ及びＲｃｈ出力信号のレベルが大レベル
のとき、リミッタをかける処理が行われて、ステップゲ
イン制御回路（ＳＧ）３２、３３に入力される。

【００６０】ステップゲイン制御回路（ＳＧ）３２、３
３は、上述の数２の式におけるステップゲインμを、リ
ミッタ３４、３５の出力にそれぞれ乗算する処理を行
う。そして、マイコン４６よりのステップゲイン制御信
号４８をステップゲイン制御回路（ＳＧ）３２、３３に
供給することによって、ステップゲインμをステップゲ
イン制御信号４８により可変できるようにしている。こ
こでは、ステップゲイン制御回路（ＳＧ）３２、３３に
共通のステップゲイン制御信号４８で制御するようにし
ているが、Ｌｃｈ、Ｒｃｈ毎に独立に制御するようにし
ても良い。

【００６１】更に、ステップゲイン制御回路（ＳＧ）３
２、３３からの信号は、適応信号処理回路５２、５３
に、図１における残差信号Ｅとして入力される。ここで
適応信号処理回路５２、５３は、図２と同様に構成さ
れ、ＬＭＳアルゴリズムで処理される。またこの適応信
号処理回路５２、５３には、マイコン４６より、図１に
おける参照入力信号Ｘと同様のドラム基準信号４７が入
力されるが、このドラム基準信号４７は、ドラムモータ
４２のサーボ信号４５の基底周波数信号であるために、
適応信号処理回路２８、２９ではこの基準信号に相関の
ある信号成分、即ち、ドラム回転周波数とその高調波成
分がすべて適応処理のターゲットとなる。さらに適応信
号処理回路５２、５３からの図１における適応出力信号
Ｙに相当する出力信号は、それぞれ加算器２６、２７の
−側端子に入力される。

【００６２】図６の適応ノイズキャンセラーでは、新た
に忘却係数λを導入し、更に、忘却係数λをマイコン４
６によって可変制御していることに特徴が有り、具体的
には以下の２点で、図３の従来例とは異なっている。

【００６３】先ず、１点目は、適応信号処理回路５２、
５３では以下の数３の式に従って、図２に示した内部の
適応フィルタ係数Ｗ₀、Ｗ₁、‥‥‥‥、Ｗ_mをそれぞ
れ更新していく。

【００６４】

【数３】Ｗ_k+1＝λ・Ｗ_k＋２μ・Ｅ_k・Ｘ_k

【００６５】ここで数３の式は、現在の単位サンプリン
グにおける適応フィルタ係数を、Ｗ _k+1とすると、１単
位サンプリング過去の適応フィルタ係数であるＷ_kに係
数λを乗算している。この係数λは忘却係数と呼ばれ、
通常は１よりもわずかに小さい値に設定することで、過
去のデータに対する重みを小さくして、現在から遠ざか
る程過去のデータを棄却するように適応処理を動作させ
ることができる。例えば、適応が十分進んだ段階で数３
の式において残差信号Ｅ_kや、参照入力Ｘ_kが突然ゼロ
になった場合、例えば、ドラムモータが回転状態から停
止状態にモード遷移して、メカノイズの発生が無くなっ
た場合などでは、数３の式における右辺の第２項はゼロ
になるが、忘却係数λがないと第１項のＷ_kがいつまで
も残り、聴感上で違和感が発生してしまうが、忘却係数
λがあるとＷ_kは徐々に減衰して、最後にゼロになるた
め、このような場合の応答性が従来例よりも改善され
る。しかし、逆にドラムモーターが停止状態から回転状
態にモード遷移した場合には、適応処理の応答性が悪化
するため、忘却係数λは数３の式において、影響の無い
ように１に設定した方が良い。

【００６６】次に２点目は、図３のキャンセルオンオフ
制御信号４９によるスイッチ（ＳＷ）３０、３１のオン
／オフ切替えをやめており、これをやめることによるメ
リットは、オフ時にフィードバックループが切れないこ
とで適応処理の連続性が保たれることにある。つまりス
イッチ（ＳＷ）３０、３１がオン→オフ→オンと制御さ
れる場合、例えば、ドラムモータが回転状態から停止状
態にモード遷移して、再び回転状態にモード遷移した場
合を考えると、停止状態においては適応処理のターゲッ
トとなるメカノイズの発生がないため、スイッチ（Ｓ
Ｗ）３０、３１をオフにする必要性から適応処理のルー
プも同時に切れてしまい、適応フィルタの係数がこの期
間定まらず、この間に係数が大きく変化してしまうと、
再びスイッチ（ＳＷ）３０、３１をＯＮにした時に安定
するまでの応答性が悪化してしまう。

【００６７】従って、図６の適応制御ノイズキャンセラ
ーでは、忘却係数λとステップゲインμをマイコン４６
より制御して、このフィードバックループを切らずにキ
ャンセルオン／オフを実現している。

【００６８】従って、図６においては、マイコン４６よ
りメカノイズ低減処理回路５０内の適応信号処理回路５
２、５３に忘却係数λ制御信号５１が入力され、適応信
号処理回路５２、５３では、数３の式に従い、それぞれ
の適応フィルタの係数Ｗ_kに、忘却係数λが単位サンプ
リング毎に乗算される。

【００６９】次に、図７を参照して、ＶＴＲモード遷移
とパラメータ制御の一例を説明する。図７は図４と同様
のＶＴＲモード遷移時における制御例を示している。本
発明では忘却係数λを新たに導入することで、過去の適
応フィルタ係数の重みを小さくし、現在の適応フィルタ
係数の重みを大きくすることができるため、ノイズが変
化した場合の追従性が改善される。従って、図７Ａのモ
ード遷移と発生ノイズ量（図４Ａと同じ）に対して、図
７Ｂでは係数１よりもわずかに小さい値の、所定の忘却
係数λを適応フィルタ係数に乗ずることにより、図４Ｂ
と比較してモード遷移時のノイズ量が減少する。

【００７０】次に図７Ｃはステップゲインμ値と忘却係
数λ値を、モード遷移時に制御した場合を示しており、
ステップゲインμはモード遷移時に大きくして追従性を
上げ、逆に忘却係数λは小さくすることで、過去の係数
の忘却を加速して現在の係数に追従し易くしている。こ
れによりノイズ量はモード遷移時においても、殆ど悪化
せず、ノイズの変化に追従することができる。更に、図
７Ｄは、図４Ｄのように記録モード時の適応フィルタ係
数を常時ホールドして使用する場合のパラメータ制御方
法であり、この場合には記録モード以外の時は、ステッ
プゲインμをゼロにして適応フィルタ係数の更新を停止
し、忘却係数λを１にして記録モード時の適応フィルタ
係数をホールドするようにしている。

【００７１】次に、図８を参照して、ＶＴＲモード遷移
とパラメータ制御の他の例を説明する。図８は図４と同
様のＶＴＲモード遷移時における制御例を示している。
先ず、図８Ａに示したＶＴＲモード遷移と発生ノイズ量
（図４Ａと同じ）に対して、図８ＢはＶＴＲモードが記
録→記録待機（停止）に遷移した場合には、ステップゲ
インμをゼロにして適応フィルタ係数の更新を停止し、
忘却係数λを小さくして係数の忘却を加速することで、
それまでキャンセルしていたドラム回転音並びに磁気テ
ープ４３及び回転磁気ヘッド４４間の叩き音が急激にな
くなることによるノイズ変化に追従させ、次に記録待機
→記録と遷移した場合には、ステップゲインμを所定の
値よりも大きくして、適応フィルタ係数の追従性を上
げ、忘却係数λを１にして係数の忘却を停止すること
で、モード遷移中にノイズゼロ状態から急激にドラム回
転音並びに磁気テープ４３及び回転磁気ヘッド４４間の
叩き音が発生し、ノイズ量が増加する場合でも追従性が
改善されて、図４Ｂの従来例と比較してノイズ量が減少
する。

【００７２】次に図８Ｃは、記録待機モードではノイズ
発生が無くなるのに合わせて、キャンセルをオフに制御
した場合を示しており、先ず、ＶＴＲモードが記録→記
録待機（停止）に遷移した場合には、ステップゲインμ
と忘却係数λの両者をゼロにして適応動作を停止するこ
とで、図６の適応信号処理回路５２、５３の適応出力は
ゼロとなるためキャンセルオフが実現され、それまでキ
ャンセルしていたドラム回転音並びに磁気テープ４３及
び回転磁気ヘッド４４間の叩き音が急激になくなること
によるノイズ変化に追従できる。次に記録待機→記録と
遷移した場合には、ステップゲインμを所定の値よりも
大きくして適応フィルタ係数の追従性を上げ、忘却係数
λを１にして係数の忘却を停止することで、モード遷移
中にノイズゼロ状態から急激にドラム回転音とヘッド叩
き音が発生して、ノイズ量が増加する場合でも追従する
ことができ、これによりノイズ量はモード遷移時におい
てもほとんど悪化せず、ノイズの変化に追従し、記録待
機モードではノイズ量もゼロにすることができ、さらに
従来例のキャンセルオンオフ制御にあったフィードバッ
クループが切れることによる不具合もない。

【００７３】次に、図８Ｄは、従来例のような記録モー
ド時のノイズをホールドする場合の制御方法であり、ま
ずＶＴＲモードが記録→記録待機（停止）に遷移した場
合にはモード遷移開始時に記録モードのノイズをホール
ドするためステップゲインμをゼロにし、同時に忘却係
数λを１にすることで記録モード時の適応フィルタ係数
がホールドされ、この状態からさらに記録待機→記録と
モード遷移した場合には、記録開始時にステップゲイン
μと忘却係数λを所定の記録時の値に解除することで、
それまでホールドされていた適応フィルタ係数による適
応出力が出力され、記録モードでは常時一定のノイズキ
ャンセルが成される。

【００７４】このように本発明においては従来のステッ
プゲインλの制御に加えて、忘却係数λを制御すること
で、従来例以上に適応処理の追従性を改善することが可
能になる。

【００７５】上述の実施の形態のノイズキャンセラー装
置及びノイズキャンセル方法によれば、下記の種々の効
果が得られる。

【００７６】カメラ一体型ＶＴＲのマイクと記録再
生装置が比較的近接配置される場合において、記録再生
装置から発生するメカノイズが、マイクに混入する場合
に、記録再生装置のモード遷移でメカノイズのレベルや
性質が変化しても、効率の良い適応処理によるノイズキ
ャンセルが可能となる。

【００７７】特開平１１−２３２８０２号公報にお
ける適応処理のパラメータであるステップゲインとキャ
ンセルオンオフの制御例に対して、新たに忘却係数を導
入することで過去に対して現在の適応フィルタ係数に重
みをおくことができ、ノイズ変化に対しての追従性が改
善され、さらに制御するパラメータ数も変わらないた
め、マイコン処理も複雑にならない。

【００７８】従来例におけるキャンセルオンオフ制
御は、適応処理におけるフィードバックループを切って
オフモードにするため、オフの間に適応フィルタの係数
があらぬ値に飛びやすく、再び適応処理を開始したと
き、安定するまでに時間がかかっていたが、忘却係数を
制御することでフィードバックループを切らずに適応処
理をオフにすることができ、適応処理の追従性が改善さ
れる。

【００７９】すべてデジタル処理でできるため、Ｄ
ＳＰやＬＳＩによるハードウェアーやマイコン等による
ソフトウェアでも実現が容易であり、今後の半導体微細
化、高密度化、メモリー高容量化により、回路規模の増
加はほとんど問題とならずに実現が可能になる。

【００８０】本発明は、ビデオカメラにおける内蔵マイ
クのノイズキャンセル処理に適用したが、一般的に適応
フィルタを採用した適応信号処理にも応用が可能であ
り、さらにＬＭＳアルゴリズム以外のＲＬＳ(Recursive
Least Square ）アルゴリズム等において使用可能であ
る。

【００８１】本発明は、ビデオカメラ等のＶＴＲ一体型
カメラ以外にも、ハードディスクや光ディスク等のディ
スク記録装置をもつ機器にも応用が可能である。

【００８２】

【発明の効果】第１の発明によれば、駆動信号源よりの
駆動信号により駆動される、エネルギー波を発生するエ
ネルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情
報信号に混入するノイズ成分をキャンセルするようにし
たノイズキャンセラー装置において、エネルギー波発生
手段よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入す
るノイズ成分と相関のある疑似ノイズ信号を生成する適
応フィルタと、情報信号から疑似ノイズ信号を減算し
て、ノイズ成分がキャンセルされた情報信号を得る減算
手段と、ノイズキャンセラー装置におけるステップゲイ
ン及び忘却係数を可変する可変ゲイン手段とを設けてな
り、可変ゲイン手段は、駆動信号源を制御する制御手段
によって制御されるようにしたので、過去のデータに対
する重みを決定する忘却係数を導入し、これを適応制御
することで、追従性を高めることができ、又、ステップ
ゲインと忘却係数を制御することで、ノイズキャンセル
オフモードを実現し、これによって、適応フィルタ係数
の乱れが発生せず、更に、追従性を高めることのできる
ノイズキャンセラー装置を得ることができる。

【００８３】第２の発明によれば、第１の発明のノイズ
キャンセラー装置において、可変ゲイン手段は、制御手
段よりの、動作モードの遷移期間付近のステップゲイン
を、動作モード時付近の所定のステップゲインとは異な
らしめて、動作モードの遷移期間付近の、ノイズキャン
セルの引き込み速度を、動作モード時付近の引き込み速
度より大きくするようにしたので、第１の発明の効果に
加えて、定常時のノイズキャンセルはステップゲインを
小さくして、外乱による影響（ノイズ以外の情報信号を
キャンセルすること）を少なくできると共に、モード遷
移によるノイズ変化時はステップゲインを大きくするこ
とで、ノイズ変化に迅速に追従することのできるノイズ
キャンセラー装置を得ることができる。

【００８４】第３の発明によれば、第２の発明のノイズ
キャンセラー装置において、可変ゲイン手段は、制御手
段よりの、動作モードの遷移期間付近のステップゲイン
及び忘却係数を、それぞれ動作モード時付近の所定のス
テップゲイン及び所定の忘却係数とは異ならしめて、動
作モードの遷移期間付近の、ノイズキャンセルの引き込
み速度を、動作モード時付近の引き込み速度より大きく
するようにしたので、第２の発明の効果に加えて、忘却
係数を制御することによって、ノイズ変化以前の適応状
態を忘却することができ、これによって、ノイズが大き
く変化する場合、突然ノイズが無くなった場合等のノイ
ズ変化に一層迅速に追従することのできるノイズキャン
セラー装置を得ることができる。

【００８５】第４の発明によれば、第１の発明のノイズ
キャンセラー装置において、情報信号に混入した第１の
ノイズ成分を有する、第１の動作モードと、第１のノイ
ズ成分とは異なる第２のノイズ成分を有する、第２の動
作モードとの間で、制御手段よりの動作モードが変化す
る場合に、可変ゲイン手段は、第２の動作モードではノ
イズキャンセルの引き込みを停止するように、第２の動
作モード時付近のステップゲイン及び忘却係数を、それ
ぞれ第１の動作モード時付近のステップゲイン及び忘却
係数とは異なるようにしたので、第１の発明の効果に加
えて、第１の動作モードではノイズキャンセルの引き込
みを行うが、第２の動作モードではノイズキャンセルの
引き込みを行わないようにすることで、第１の動作モー
ドでのノイズキャンセルの引き込みを安定化することの
できるノイズキャンセラー装置を得ることができる。

【００８６】第５の発明によれば、第１の発明のノイズ
キャンセラー装置において、情報信号に混入した第１の
ノイズ成分を有する、第１の動作モードと、情報信号に
ノイズ成分を含まない、第３の動作モードとの間で、制
御手段よりの動作モードが変化する場合に、可変ゲイン
手段は、第３の動作モードでは、減算手段において減算
する疑似ノイズ信号をゼロにすることで、ノイズキャン
セルを行わないように、第３の動作モード時付近のステ
ップゲイン及び忘却係数を、それぞれ第１の動作モード
時付近のステップゲイン及び忘却係数とは異ならせるよ
うにしたので、第１の発明の効果に加えて、ノイズが間
欠的に発生する場合に、ノイズが発生しないときに適応
ループが切られないことになり、これによって、安定に
ノイズキャンセルを行うことのできるノイズキャンセラ
ー装置を得ることができる。

【００８７】第６の発明によれば、駆動信号源よりの駆
動信号により駆動される、エネルギー波を発生するエネ
ルギー波発生手段よりのエネルギー波に基づいて、情報
信号に混入するノイズ成分をキャンセルするようにした
ノイズキャンセル方法において、エネルギー波発生手段
よりのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入するノ
イズ成分と相関のある疑似ノイズ信号を適応フィルタを
用いて生成し、情報信号から疑似ノイズ信号を減算し
て、ノイズ成分がキャンセルされた情報信号を得、ノイ
ズキャンセル方法におけるステップゲイン及び忘却係数
を可変するようにしてなり、ステップゲイン及び忘却係
数の可変は、駆動信号源を制御する制御手段によって制
御されるようにしたので、過去のデータに対する重みを
決定する忘却係数を導入し、これを適応制御すること
で、追従性を高めることができ、又、ステップゲインと
忘却係数を制御することで、ノイズキャンセルオフモー
ドを実現し、これによって、適応フィルタ係数の乱れが
発生せず、更に、追従性を高めることのできるノイズキ
ャンセル方法を得ることができる。

【００８８】第７の発明によれば、第６の発明のノイズ
キャンセル方法において、ステップゲイン及び忘却係数
の可変は、制御手段よりの、動作モードの遷移期間付近
のステップゲインを、動作モード時付近の所定のステッ
プゲインとは異ならしめて、動作モードの遷移期間付近
の、ノイズキャンセルの引き込み速度を、動作モード時
付近の引き込み速度より大きくするようにしたので、第
６の発明の効果に加えて、定常時のノイズキャンセルは
ステップゲインを小さくして、外乱による影響（ノイズ
以外の情報信号をキャンセルすること）を少なくできる
と共に、モード遷移によるノイズ変化時はステップゲイ
ンを大きくすることで、ノイズ変化に迅速に追従するこ
とのできるノイズキャンセル方法を得ることができる。

【００８９】第８の発明によれば、第７の発明のノイズ
キャンセル方法において、ステップゲイン及び忘却係数
の可変は、制御手段よりの、動作モードの遷移期間付近
のステップゲイン及び忘却係数を、それぞれ動作モード
時付近の所定のステップゲイン及び所定の忘却係数とは
異ならしめて、動作モードの遷移期間付近の、ノイズキ
ャンセルの引き込み速度を、動作モード時付近の引き込
み速度より大きくするようにしたので、第７の発明の効
果に加えて、忘却係数を制御することによって、ノイズ
変化以前の適応状態を忘却することができ、これによっ
て、ノイズが大きく変化する場合、突然ノイズが無くな
った場合等のノイズ変化に一層迅速に追従することので
きるノイズキャンセル方法を得ることができる。

【００９０】第９の発明によれば、第６の発明のノイズ
キャンセル方法において、情報信号に混入した第１のノ
イズ成分を有する、第１の動作モードと、第１のノイズ
成分とは異なる第２のノイズ成分を有する、第２の動作
モードとの間で、制御手段よりの動作モードが変化する
場合に、ステップゲイン及び忘却係数の可変は、第２の
動作モードではノイズキャンセルの引き込みを停止する
ように、第２の動作モード時付近のステップゲイン及び
忘却係数を、それぞれ第１の動作モード時付近のステッ
プゲイン及び忘却係数とは異なるようにしたので、第６
の発明の効果に加えて、第１の動作モードではノイズキ
ャンセルの引き込みを行うが、第２の動作モードではノ
イズキャンセルの引き込みを行わないようにすること
で、第１の動作モードでのノイズキャンセルの引き込み
を安定化することのできるノイズキャンセル方法を得る
ことができる。

【００９１】第１０の発明によれば、第６の発明のノイ
ズキャンセル方法において、情報信号に混入した第１の
ノイズ成分を有する、第１の動作モードと、情報信号に
ノイズ成分を含まない、第３の動作モードとの間で、制
御手段よりの動作モードが変化する場合に、ステップゲ
イン及び忘却係数の可変は、第３の動作モードでは、減
算する疑似ノイズ信号をゼロにすることで、ノイズキャ
ンセルを行わないように、第３の動作モード時付近のス
テップゲイン及び忘却係数を、それぞれ第１の動作モー
ド時付近のステップゲイン及び忘却係数とは異ならせる
ようにしたので、第６の発明の効果に加えて、ノイズが
間欠的に発生する場合に、ノイズが発生しないときに適
応ループが切られないことになり、これによって、安定
にノイズキャンセルを行うことのできるノイズキャンセ
ル方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のアクティブノイズキャンセラーを示すブ
ロック線図である。

【図２】図１のアクティブノイズキャンセラーにおける
適応信号処理回路を示すブロック線図である。

【図３】従来の適応制御ノイズキャンセラーを示すブロ
ック線図である。

【図４】ＶＴＲモード遷移と従来のパラメータ制御を示
すタイミングチャートである。

【図５】ＶＴＲモード遷移と従来のキャンセルオフ制御
を示すタイミングチャートである。

【図６】本発明の実施の形態の適応制御ノイズキャンセ
ラーの例を示すブロック線図である。

【図７】本発明の実施の形態の適応制御ノイズキャンセ
ラーにおけるＶＴＲモード遷移とパラメータ制御の一例
を示すタイミングチャートである。

【図８】本発明の実施の形態の適応制御ノイズキャンセ
ラーにおけるＶＴＲモード遷移とパラメータ制御の他の
例を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

２０、２１マイク、２２、２３増幅器、２４、２５
Ａ／Ｄ変換器、２６、２７加算器、３２、３３ス
テップゲイン制御回路、３４、３５リミッタ、４１
回転ドラム、４２ドラムモータ、４３磁気テープ、
４４回転磁気ヘッド、４６マイコン（マイクロコン
ピュータ）、５０ノイズ低減処理回路、５２、５３
適応信号処理回路。

Claims

【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り駆動さ
れる、エネルギー波を発生するエネルギー波発生手段よ
りのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入するノイ
ズ成分をキャンセルするようにしたノイズキャンセラー
装置において、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するノイズ成分と相関のある疑
似ノイズ信号を生成する適応フィルタと、上記情報信号から上記疑似ノイズ信号を減算して、ノイ
ズ成分がキャンセルされた情報信号を得る減算手段と、上記ノイズキャンセラー装置におけるステップゲイン及
び忘却係数を可変する可変ゲイン手段とを設けてなり、上記可変ゲイン手段は、上記駆動信号源を制御する制御
手段によって制御されるようにしたことを特徴とするノ
イズキャンセラー装置。
【請求項２】請求項１に記載のノイズキャンセラー装
置において、上記可変ゲイン手段は、上記制御手段よりの、動作モー
ドの遷移期間付近のステップゲインを、上記動作モード
時付近の所定のステップゲインとは異ならしめて、上記
動作モードの遷移期間付近の、ノイズキャンセルの引き
込み速度を、上記動作モード時付近の引き込み速度より
大きくするようにしたことを特徴とするノイズキャンセ
ラー装置。
【請求項３】請求項２に記載のノイズキャンセラー装
置において、上記可変ゲイン手段は、上記制御手段よりの、上記動作
モードの遷移期間付近のステップゲイン及び忘却係数
を、それぞれ上記動作モード時付近の所定のステップゲ
イン及び所定の忘却係数とは異ならしめて、上記動作モ
ードの遷移期間付近の、ノイズキャンセルの引き込み速
度を、上記動作モード時付近の引き込み速度より大きく
するようにしたことを特徴とするノイズキャンセラー装
置。
【請求項４】請求項１に記載のノイズキャンセラー装
置において、上記情報信号に混入した第１のノイズ成分を有する、第
１の動作モードと、上記第１のノイズ成分とは異なる第
２のノイズ成分を有する、第２の動作モードとの間で、
上記制御手段よりの動作モードが変化する場合に、上記
可変ゲイン手段は、上記第２の動作モードではノイズキ
ャンセルの引き込みを停止するように、上記第２の動作
モード時付近のステップゲイン及び忘却係数を、それぞ
れ上記第１の動作モード時付近のステップゲイン及び忘
却係数とは異なるようにしたことを特徴とするノイズキ
ャンセラー装置。
【請求項５】請求項１に記載のノイズキャンセラー装
置において、上記情報信号に混入した第１のノイズ成分を有する、第
１の動作モードと、上記情報信号にノイズ成分を含まな
い、第３の動作モードとの間で、上記制御手段よりの動
作モードが変化する場合に、上記可変ゲイン手段は、上
記第３の動作モードでは、上記減算手段において減算す
る疑似ノイズ信号をゼロにすることで、ノイズキャンセ
ルを行わないように、上記第３の動作モード時付近のス
テップゲイン及び忘却係数を、それぞれ上記第１の動作
モード時付近のステップゲイン及び忘却係数とは異なら
せるようにしたことを特徴とするノイズキャンセラー装
置。
【請求項６】駆動信号源よりの駆動信号により駆動さ
れる、エネルギー波を発生するエネルギー波発生手段よ
りのエネルギー波に基づいて、情報信号に混入するノイ
ズ成分をキャンセルするようにしたノイズキャンセル方
法において、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するノイズ成分と相関のある疑
似ノイズ信号を適応フィルタを用いて生成し、上記情報信号から上記疑似ノイズ信号を減算して、ノイ
ズ成分がキャンセルされた情報信号を得、上記ノイズキャンセル方法におけるステップゲイン及び
忘却係数を可変するようにしてなり、上記ステップゲイン及び忘却係数の可変は、上記駆動信
号源を制御する制御手段によって制御されるようにした
ことを特徴とするノイズキャンセル方法。
【請求項７】請求項６に記載のノイズキャンセル方法
において、上記ステップゲイン及び忘却係数の可変は、上記制御手
段よりの、動作モードの遷移期間付近のステップゲイン
を、上記動作モード時付近の所定のステップゲインとは
異ならしめて、上記動作モードの遷移期間付近の、ノイ
ズキャンセルの引き込み速度を、上記動作モード時付近
の引き込み速度より大きくするようにしたことを特徴と
するノイズキャンセル方法。
【請求項８】請求項７に記載のノイズキャンセル方法
において、上記ステップゲイン及び忘却係数の可変は、上記制御手
段よりの、上記動作モードの遷移期間付近のステップゲ
イン及び忘却係数を、それぞれ上記動作モード時付近の
所定のステップゲイン及び所定の忘却係数とは異ならし
めて、上記動作モードの遷移期間付近の、ノイズキャン
セルの引き込み速度を、上記動作モード時付近の引き込
み速度より大きくするようにしたことを特徴とするノイ
ズキャンセル方法。
【請求項９】請求項６に記載のノイズキャンセル方法
において、上記情報信号に混入した第１のノイズ成分を有する、第
１の動作モードと、上記第１のノイズ成分とは異なる第
２のノイズ成分を有する、第２の動作モードとの間で、
上記制御手段よりの動作モードが変化する場合に、上記
ステップゲイン及び忘却係数の可変は、上記第２の動作
モードではノイズキャンセルの引き込みを停止するよう
に、上記第２の動作モード時付近のステップゲイン及び
忘却係数を、それぞれ上記第１の動作モード時付近のス
テップゲイン及び忘却係数とは異なるようにしたことを
特徴とするノイズキャンセル方法。
【請求項１０】請求項６に記載のノイズキャンセル方
法において、上記情報信号に混入した第１のノイズ成分を有する、第
１の動作モードと、上記情報信号にノイズ成分を含まな
い、第３の動作モードとの間で、上記制御手段よりの動
作モードが変化する場合に、上記ステップゲイン及び忘
却係数の可変は、上記第３の動作モードでは、上記減算
する疑似ノイズ信号をゼロにすることで、ノイズキャン
セルを行わないように、上記第３の動作モード時付近の
ステップゲイン及び忘却係数を、それぞれ上記第１の動
作モード時付近のステップゲイン及び忘却係数とは異な
らせるようにしたことを特徴とするノイズキャンセル方
法。