JP2002367298A - ノイズキャンセラー装置及びノイズキャンセル方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適応フィルタ係数の乱れが発生せず、ノイズ
変化に対する追従性を高める。 【解決手段】 情報信号のレベルを制御するレベル制御
手段５５と、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２８、２９と、レベル制御手段５５より出力された
情報信号から疑似ノイズ信号を減算して、ノイズ成分が
相殺された情報信号を得る減算手段２６、２７と、ノイ
ズ成分が相殺された情報信号を所定のスレッシュホール
ドレベル以下に抑えた後、適応フィルタ２８、２９に供
給するリミッタ手段３４、３５と、駆動信号源を制御す
る制御手段４６により制御される、ノイズキャンセル装
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とを有する。

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】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。

【０００５】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
−１７６１１３号公報、特開平１１−２３２８０２号公
報及び特開平１１−２３２８０３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。

【０００６】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。

【０００７】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。

【０００８】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。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】

【数１】

【００１３】この数１の式において、ｊは０、１、‥‥
‥‥、ｍを示す。

【００１４】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。

【００１５】

【数２】Ｗ_k+1 ＝Ｗ_k ＋２μ・Ｅ_k ・Ｘ_k

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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４１、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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。更に、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。

【００３７】本出願人は、先に、特開平１１−１７６１
１３号公報で、カメラ一体型ＶＴＲにおけるメカノイズ
をキャンセルするために、最小二乗平均（ＬＭＳ：Leas
t Mean Squeare）法による適応信号処理に、ドラム回転
に依存した基底周波数信号を参照信号として入力し、音
声信号にほとんど影響を与えずにこのメカノイズだけを
効率よく低減するメカノイズキャンセラーの提案を行っ
ている。

【００３８】このメカノイズキャンセラーは、メカノイ
ズレベルが変動せずに、音声レベルが変化するような通
常の入力信号レベル範囲においては、音声レベルが変化
してもメカノイズだけを非常に効率よくキャンセルする
が、例えば、記録される音声信号のダイナミックレンジ
（以下、Ｄレンジと称する）を、記録媒体に記録可能な
Ｄレンジに合わせて圧縮するためのＡＧＣ（Automatic
Gain Cntrol ）（自動利得制御）回路が動作したり、
又、ユーザが任意に音声レベルを可変するためのＭＧＣ
（Manual Gain Control）（手動利得制御）回路が動作
したりした場合には、音声レベルと同時にメカノイズレ
ベルも変動してしまうために、メカノイズキャンセラー
において、引き込みスピードを決定する内部パラメータ
であるステップゲイン（ステップサイズとも呼ばれる）
の設定のみでは、このメカノイズのレベル変化に追従で
きず、メカノイズがキャンセルされない場合が発生して
いた。

【００３９】又、本出願人が、先に提案した特開平１１
−２３２８０３号公報では、ＡＧＣ動作等により急激に
ノイズレベルが減少した場合には、ＬＭＳ適応信号処理
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
オフモードを実現するようにしていたが、これでは、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。

【００４０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を鑑みて成されるもので、従来のステップゲインの
最適化のみでは、急激なノイズレベル変化に対して、過
去のデータを引きずってしまい、追従性に劣る点を改善
するため、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、これを適応制御することによ
り、ノイズ変化に対する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。

【００４１】又、従来、ＡＧＣ動作等により急激にノイ
ズレベルが減少した場合には、ＬＭＳ適応信号処理の内
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、追従性に劣る
点を改善するために、本発明は、ステップゲイン及び忘
却係数を制御することで、ノイズキャンセルオフモード
を実現することによって、適応フィルタ係数の乱れが発
生せず、ノイズ変化に対する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】

【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そのエネルギー波に
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、情報
信号のレベルを制御するレベル制御手段と、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、レベル制御手段より出力された情
報信号から疑似ノイズ信号を減算して、ノイズ成分が相
殺された情報信号を得る減算手段と、ノイズ成分が相殺
された情報信号を所定のスレッシュホールドレベル以下
に抑えた後、適応フィルタに供給するリミッタ手段と、
駆動信号源を制御する制御手段により制御される、ノイ
ズキャンセル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有するノイズキャンセラ
ー装置である。

【００４３】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そ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、レベル制御手段によって、情報信号のレベルを制御
し、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、レベル制御手段より出力された情報信号から疑
似ノイズ信号を減算して、ノイズ成分が相殺された情報
信号を得、リミッタ手段によって、ノイズ成分が相殺さ
れた情報信号を所定のスレッシュホールドレベル以下に
抑えた後、適応フィルタに供給し、駆動信号源を制御す
る制御手段により制御される可変ゲイン手段によって、
ノイズキャンセル装置におけるステップゲイン及び忘却
係数を可変する。

【００４４】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、レベル制御手段は、ノイズ成分が
混入した情報信号に所定のゲイン係数を乗ずる乗算器
と、情報信号を検波する検波手段と、その検波手段より
の検波出力に基づいてゲイン係数を生成するゲイン生成
手段と、そのゲイン生成手段よりのゲイン係数に時定数
を付加し、その時定数の付加されたゲイン係数を制御手
段に供給する時定数付加手段と、その時定数付加手段よ
りの時定数の付加されたゲイン係数及び制御手段よりの
手動ゲイン係数を、制御手段よりの切換え制御信号によ
って切り換えて、乗算器に供給する切換え手段とを備え
てなると共に、可変ゲイン手段は、制御手段によって、
時定数の付加されたゲイン係数（又は手動ゲイン係数）
と、時定数の付加されたゲイン係数の所定時間遅延され
たもの（又は手動ゲイン係数のその所定時間遅延された
もの）との比に対数演算を施して得た値に対して、所定
の変換マップから求めたパラメータ制御値によってゲイ
ン可変するようにしたノイズキャンセラー装置である。

【００４５】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、ゲイン係数が変化する場合には、
その変化期間付近の可変ゲイン手段におけるステップゲ
インを、それ以外の場合の、所定のステップゲインとは
異ならしめて、ノイズキャンセルの引き込み速度を大き
くするようにしたノイズキャンセラー装置である。

【００４６】第４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、ゲイン係数が変化する場合には、
その変化期間付近の可変ゲイン手段におけるステップゲ
イン及び忘却係数を、それ以外の場合の、それぞれ所定
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、ノイズキャンセルの引き込み速度を大きくするよう
にしたノイズキャンセラー装置である。

【００４７】第５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、前記ゲイン係数がゼロ付近の場合
には、その期間付近の可変ゲイン手段におけるステップ
ゲイン及び忘却係数を、それ以外の場合の、それぞれ所
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、可変ゲイン手段がノイズキャンセルを行わないよう
にしたノイズキャンセラー装置である。

【００４８】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
波発生手段よりのそ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、情報信号のレベルを制御
し、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、 レベル制御
手段より出力された情報信号から疑似ノイズ信号を減算
して、ノイズ成分が相殺された情報信号を得、ノイズ成
分が相殺された情報信号を所定のスレッシュホールドレ
ベル以下に抑えた後、適応フィルタに供給し、駆動信号
源を制御する制御手段の制御により、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
うにしたノイズキャンセル方法である。

【００４９】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、情報信号のレベルは、ノイズ成分が
混入した情報信号に所定のゲイン係数を乗じ、情報信号
を検波し、その情報信号の検波出力に基づいてゲイン係
数を生成し、その生成されたゲイン係数に時定数を付加
し、その時定数の付加されたゲイン係数を制御手段に供
給し、時定数の付加されたゲイン係数及び制御手段より
の手動ゲイン係数を、制御手段よりの切換え制御信号に
よって切り換えて、乗算器に供給し、ステップゲイン及
び忘却係数の可変は、制御手段によって、時定数の付加
されたゲイン係数（又は手動ゲイン係数）と、時定数の
付加されたゲイン係数の所定時間遅延されたもの（又は
手動ゲイン係数のその所定時間遅延されたもの）との比
に対数演算を施して得た値に対して、所定の変換マップ
から求めたパラメータ制御値にてゲイン可変するように
したノイズキャンセル方法である。

【００５０】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、ゲイン係数が変化する場合には、そ
の変化期間付近のステップゲインを、それ以外の場合
の、所定のステップゲインとは異ならしめて、ノイズキ
ャンセルの引き込み速度を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９の発明は、第７の発明のノイズキャン
セル方法において、ゲイン係数が変化する場合には、そ
の変化期間付近のステップゲイン及び忘却係数を、それ
以外の場合の、それぞれ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、ノイズキャンセルの引き
込み速度を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１０の発明は、第７の発明のノイズキャ
ンセル方法において、ゲイン係数がゼロ付近の場合に
は、その期間付近のステップゲイン及び忘却係数を、そ
れ以外の場合の、それぞれ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、可変ゲインによるノイ
ズキャンセルを行わないようにしたノイズキャンセル方
法である。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下に、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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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、レベル制御手
段５５にに入力される。

【００５７】レベル制御手段５５は後段の信号処理の都
合や、記録再生装置の仕様により、通常はマイク入力の
Ｄレンジ（一般的には約１２０ｄＢ）を適正なＤレンジ
（一例では約９０ｄＢ）まで圧縮するために挿入され
る。この場合には後述するＡＧＣ（Automatic Gain Con
trol）（自動利得制御）動作を行う。又、レベル制御手
段５５はユーザ等が任意のマイク入力レベルに設定する
ためのゲイン設定もできるように成されており、この場
合には後述するＭＧＣ（Manual Gain Cntrol) （手動利
得制御）動作を行い、前記ＡＧＣ動作と切替えができる
ように成されている。

【００５８】更に、レベル制御手段５５はマイコン４６
へレベル検波信号５０を出力し、マイコン４６からの制
御信号５１がレベル制御手段５５に入力され、又、上述
したＭＧＣ動作でユーザ等が任意のマイク入力レベルに
ゲイン設定するための操作スイッチ（操作ＳＷ）５２が
マイコン４６に接続されている。

【００５９】尚、この図６の例では、レベル制御手段５
５は、Ａ／Ｄ変換器２４、２５の後段に設けられて、デ
ジタル信号のレベル制御を行うデジタルレベル制御手段
にて構成されているが、このレベル制御手段５５をＡ／
Ｄ変換器２４、２５の前段に設けて、レベル制御手段５
５をアナログレベル制御手段にて構成しても良い。

【００６０】レベル制御手段５５によってレベル制御さ
れた、Ａ／Ｄ変換器２４、２５よりのデジタル信号は、
メカノイズ低減処理回路４０に供給される。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Ｌｃｈ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。

【００６１】メカノイズ低減処理回路４０では、レベル
制御手段５５によってレベル制御された、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２６、２７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３６、３
７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Ｒｃｈ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。

【００６２】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。

【００６３】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、それぞれ加算器２６、２７の
−側端子に入力される。

【００６４】図６の適応ノイズキャンセラー装置では、
新たに忘却係数λを導入し、更に、忘却係数λをマイコ
ン４６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。

【００６５】先ず、１点目は、適応信号処理回路２８、
２９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。

【００６６】

【数３】Ｗ_k+1 ＝λ・Ｗ_k ＋２μ・Ｅ_k ・Ｘ_k

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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４０内の適応信号処理回路２
８、２９に忘却係数λ制御信号４９が入力され、適応信
号処理回路２８、２９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。

【００７１】尚、上述の特開平１１−２３２８０２号公
報及び特開平１１−２３２８０３号公報では、メカノイ
ズキャンセルのＯＮ／ＯＦＦをキャンセルオンオフ制御
信号により行っていたが、この場合にはオフ時にフィー
ドバックループが切れてしまうため、適応処理の連続性
が保たれない問題点があった。つまりこのＯＦＦ期間は
適応フィルタの係数が定まらず、この間に係数が大きく
変化してしまうと、再びＯＮにした時に安定するまでの
応答性が悪化してしまう。

【００７２】そこで、図６の適応制御ノイズキャンセラ
ー装置では、忘却係数λとステップゲインμをマイコン
４６により制御して、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。

【００７３】次に、図７を参照して、図６の適応制御ノ
イズキャンセラー装置におけるレベル制御手段５５の具
体的構成を説明する。入力端子６０、６１に、図６のＡ
／Ｄ変換器２４、２５からのＬｃｈのデジタル信号とＲ
ｃｈのデジタル信号が入力される。そのＬｃｈのデジタ
ル信号は、ＬｃｈのＡＧＣ（自動利得制御）手段６２及
びＬｃｈのＭＧＣ（手動利得制御）手段６３に供給され
る。又、Ｒｃｈのデジタル信号は、ＲｃｈのＡＧＣ手段
６４及びＲｃｈのＭＧＣ手段６５に供給される。

【００７４】ＡＧＣ手段６２、６４から得られたレベル
検波信号５０が、端子７２を通じて図６のマイコン４６
に供給される。又、そのマイコン４６よりの制御信号５
１が、端子７３を通じて、ＭＧＣ手段６３、６５に供給
されると共に、後述する切り換えスイッチ（ＳＷ）６
６、６７に、切り換え制御信号として供給される。

【００７５】ＬｃｈのＡＧＣ手段６２及びＭＧＣ手段６
３よりの、それぞれレベル制御されたデジタル信号が、
スイッチ６６に供給されて切換えられた後、増幅器（Ａ
ＭＰ）６８に供給されて増幅され、その増幅出力がＬｃ
ｈ出力として出力端子７０より出力される。又、Ｒｃｈ
のＡＧＣ手段６４及びＭＧＣ手段６５よりの、それぞれ
レベル制御されたデジタル信号が、スイッチ６７に供給
されて切換えられた後、増幅器（ＡＭＰ）６９に供給さ
れて増幅され、その増幅出力がＲｃｈ出力として出力端
子７１より出力される。

【００７６】尚、端子７３よりの制御信号５１は、Ｌｃ
ｈ及びＲｃｈの各回路に対し、同じ状態に動作するよう
に制御しても良いし、各別の状態に動作するように制御
しても良い。

【００７７】次に、図８を参照して、図７におけるＡＧ
Ｃ手段６２、６４、ＭＧＣ手段６３、６５及びスイッチ
６６、６７の具体構成例（片チャンネル分）を説明す
る。入力端子８０からのデジタル音声信号が、遅延器８
１を介して乗算器８２の一方の入力端子に供給されると
共に、検波手段８３に供給される。

【００７８】検波手段８３は、デジタル音声信号のピー
クレベルや平均値レベルを所定の時間毎に検出し、その
検出された信号がゲイン生成手段８４に供給されて、ゲ
イン係数が生成される。このゲイン生成手段８４は、入
力端子９３よりのＡＧＣ動作レベル設定信号によって、
ＡＧＣ動作レベルが設定される。即ち、例えば、検波手
段８３からの検波信号レベル及び記ＡＧＣ動作レベルが
比較され、検波信号レベルがＡＧＣ動作レベル以下の場
合には所定のゲイン係数を出力し、検波信号レベルがＡ
ＧＣ動作レベルを上回った場合には、ゲイン係数を所定
値よりも一定量小さくすることによって、後述の乗算器
８２においてデジタル音声信号を所定レベルに抑えるよ
うに動作する。

【００７９】このように生成されたゲイン係数は、例え
ば、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）で構成される時定数付
加回路８５に供給されて、人の聴感上でゲイン係数がな
めらかに変化するような時定数が付加され、ＡＧＣ動作
のためのＡ係数９２として、切り換えスイッチ（ＳＷ）
８６の一方の入力端子に供給されると共に、レベル検波
信号５０として、出力端子８９より出力される。又、切
り換えスイッチ８６の他方の入力端子には、入力端子８
８よりの制御信号５１の内の、ＭＧＣ動作のためのゲイ
ン係数であるＭ係数９０が供給される。更に、マイコン
４６よりの制御信号５１が切換え制御信号９１として、
スイッチ８６に供給されて、スイッチ８６の切り換えが
制御され、Ａ係数９２及びＭ係数９０のいずれか一方
が、乗算器８２の他方の端子に入力される。

【００８０】乗算器８２では、デジタル音声信号に、選
択されたゲイン係数が乗算される。ゲイン係数を、例え
ば、０以上、１以下の任意の係数とすれば、出力端子８
７より出力されるデジタル音声信号出力は、ゲイン係数
が０のときはゼロレベルのデジタル音声信号となり、１
のときは入力デジタル音声信号と同じレベルのデジタル
音声信号となり、ゲイン係数がその中間値の時はその係
数に応じたレベルのデジタル音声信号となる。ここで遅
延器８１は、乗算器８２に入力される音声信号及びゲイ
ン係数間の時間ずれが無いように、入力デジタル音声信
号を遅延させるためのものである。尚、スイッチ８６
は、図７におけるスイッチ６６、６７に相当する。

【００８１】次に、図９を参照して、図６のマイコン４
６内で、ＡＧＣ動作の場合はレベル検波信号５０の、
又、ＭＧＣ動作の場合は制御信号５１内のゲイン係数か
ら、ステップゲインμ制御信号４８及び忘却係数λ制御
信号４９のパラメータを生成する機能ブロックの例を説
明する。

【００８２】入力端子１００よりのＡＧＣ／ＭＧＣ動作
におけるゲイン係数が信号Ｓとして、対数（ＬＯＧ）演
算器１０２の入力端子１０７に入力されると共に、その
ゲイン係数が所定の単位サンプル時間遅延器（Ｄ^-1）１
０１に供給されて遅延され、その遅延信号が信号Ｐとし
て、ＬＯＧ演算器１０２の入力端子１０６に入力され
る。

【００８３】ＬＯＧ演算器１０２では、以下の数４の式
のＬＯＧ（常用対数）演算を行い、端子１０８より信号
Ｑとして出力する。

【００８４】

【数４】Ｑ＝ｌｏｇ（Ｓ／Ｐ）

【００８５】ここで、入力端子１００に入力するゲイン
係数は、上述したように０以上、１以下の任意の実数係
数とすれば、出力信号Ｑは現サンプル信号Ｓが、単位サ
ンプル過去の信号Ｐに対して、大きければ正値になり、
小さければ負値になり、同じであればゼロになる。即
ち、このＬＯＧ演算器１０２によって、入力するゲイン
係数の変化量が判断され、その判断結果が後段のパラメ
ータ生成手段１０３に入力される。

【００８６】パラメータ生成手段１０３は、入力する信
号Ｑから、上述のパラメータのステップゲインμ制御信
号４８及び忘却係数λ制御信号４９を生成する機能ブロ
ックであり、Ｑ信号と上述のパラメータ値との変換表
を、変換マップ１０４として持つことで、例えば、後述
する図１２Ａにおけるゲイン係数がアタック／リカバ
リ、又は、ゲインダウン／ゲインアップで過去から現在
に対して変化した場合には、その変化量に合わせてＱ値
が増減し、更に、そのＱ値に対応するパラメータ値を変
換マップ１０４から選択し、出力端子１０５よりパラメ
ータ出力が得られる。従って、図９の機能ブロック例に
よれば、ゲイン係数の変化により適応的にパラメータが
選択されるため、常に最適なパラメータ制御が可能にな
る。

【００８７】尚、図９の例では、ＬＯＧ演算器１０２を
別に用意したが、処理を簡易化するために、対数（ＬＯ
Ｇ）変換表を変換マップ１０４にもつことで、たとえば
Ｑ＝Ｓ／Ｐの演算を、ＬＯＧ演算器１０２で行い、ＬＯ
Ｇ変換マップから選択して、パラメータを出力するよう
にしても良い。

【００８８】次に、図１０を参照して、図６の適応制御
ノイズキャンセラー装置において、マイク２０、２１よ
りの音声信号にメカノイズ信号が混入していた場合にお
けるレベル制御手段５５のＡＧＣ動作が、メカノイズキ
ャンセル処理に与える影響を説明する。

【００８９】図１０Ａは、入力音声信号がＡＧＣ動作レ
ベル以下の場合を示し、図１０Ｂは、入力音声信号がＡ
ＧＣ動作レベルを越えたような大レベルの場合を示し、
（ａ）はマイク入力、（ｂ）はレベル制御手段５５のＡ
ＧＣ処理後、（ｃ）はメカノイズキャンセル処理後の各
信号波形例を示している。

【００９０】先ず、デジタル音声信号が時点Ｔで段階的
にレベル変化した場合に、メカノイズ信号の周波数は音
声信号のレベル変化周波数に比べて高いために、メカノ
イズ信号は音声信号に重畳されて、時点Ｔで変化する音
声信号によって振幅変調される。

【００９１】図１０Ａの（ａ）の場合は、マイク入力が
破線にて示すＡＧＣ動作レベル以下であるために、ＡＧ
Ｃ処理のゲイン係数は一定値となり、（ｂ）のＡＧＣ処
理後のメカノイズ信号の振幅は、音声信号レベルが変化
しても、変化しない。従って、（ｃ）のメカノイズキャ
ンセル処理後は、メカノイズ信号レベルが一定であるた
めに、ノイズ信号を安定にキャンセルすることができ
る。

【００９２】次に、図１０Ｂの（ａ）は、マイク入力が
時点Ｔで破線にて示すＡＧＣ動作レベル以上に変化した
場合で、このときは（ｂ）のＡＧＣ処理後で、時点Ｔ以
降はＡＧＣ動作によって、ゲイン係数が小さくなり、Ａ
ＧＣ動作レベル以下まで音声レベルが抑えられるが、こ
のとき同時にメカノイズ信号の振幅も小さくなってしま
う。従って、（ｃ）のメカノイズキャンセル処理後で
は、時点Ｔまでは一定振幅のメカノイズ信号が安定にキ
ャンセルされるが、時点Ｔ以降はメカノイズ信号の振幅
が小さくなり、メカノイズキャンセル処理が追従するま
での期間はキャンセル動作が過補償となり、メカノイズ
信号がキャンセルされずに、これに追従するまでは残留
してしまう（徐々に引き込む）不具合が生じる。

【００９３】又、音声信号に対するＡＧＣ動作で、いわ
ゆるアタック時は音声信号の急激なレベル増加に対し
て、後段でのダイナミックレンジが破綻しないように、
図１０で説明したように比較的速く、一例では数ｍ秒程
度でレベル変化に応答してゲイン係数を下げるが、その
後のリカバリー（リリースとも呼ばれる）時は、後段で
のダイナミックレンジの破綻等の心配がないため、通常
は数秒かけて徐々にゲイン係数を回復させる。従って、
メカノイズキャンセルの追従で問題となるのは、殆どの
場合は、図１０に示したようなアタック動作時である。

【００９４】次に、図１１を参照して、図６の適応制御
ノイズキャンセラー装置において、マイク２０、２１よ
りの音声信号にメカノイズ信号が混入していた場合にお
けるレベル制御手段５５のＭＧＣ動作が、メカノイズキ
ャンセル処理に与える影響を説明する。

【００９５】図１１Ａは、入力音声信号をレベルアップ
した場合を示し、図１１Ｂは、入力音声信号をレベルダ
ウンした場合を示し、（ａ）はマイク入力、（ｂ）はレ
ベル制御手段５５のＭＧＣ処理後、（ｃ）はメカノイズ
キャンセル処理後の各信号波形例を示している。

【００９６】図１１Ａの（ａ）のように音声信号のレベ
ルが小さいために、図６における操作スイッチ（ＳＷ）
５２をユーザが操作して、レベル制御手段５５のＭＧＣ
手段６３、６５により時点Ｔでゲイン係数を大きくし、
音声信号のレベルを上げると、（ｂ）のＭＧＣ処理後の
ように音声信号と共に、混入しているメカノイズ信号の
振幅も増加してしまう。更に、（ｃ）のメカノイズキャ
ンセル処理後では、時点Ｔ以前では安定にメカノイズが
キャンセルされていたが、時点Ｔ以降はキャンセル動作
が不足し、メカノイズがキャンセルされずに、これに追
従するまでは残留してしまう。

【００９７】図１１Ｂは、（ａ）のようにマイク入力の
音声レベルが大きいために、図６における操作スイッチ
（ＳＷ）５２をユーザが操作して、レベル制御手段５５
のＭＧＣ手段６３、６５により時点Ｔでゲイン係数を小
さくし、音声レベルを下げると、（ｂ）のＭＧＣ処理後
のように音声信号とともに混入しているメカノイズ信号
の振幅も減少して非常に微少レベルになったとすれば、
（ｃ）のメカノイズキャンセル処理後では、時点Ｔ以前
では安定にメカノイズがキャンセルされていたとして、
時点Ｔ以降はキャンセル動作が過補償になり、メカノイ
ズがキャンセルされずに、これに追従するまでは残留し
てしまう不具合が発生する。そこで、本発明では上述し
たようなＡＧＣ／ＭＧＣ動作におけるメカノイズキャン
セルの問題点を解決するものである。

【００９８】次に、図１２を参照して、本発明のＡＧＣ
／ＭＧＣ動作におけるパラメータ制御例を説明する。先
ず、図１２Ａは図６におけるＡＧＣ／ＭＧＣ動作のゲイ
ン係数と、そのときの発生ノイズ量の時間変化を示して
いる。ゲイン係数は、図８におけるスイッチ（ＳＷ）８
６から出力され、乗算器８２で入力音声信号に乗算され
る係数である。又、発生ノイズ量は、メカノイズキャン
セルを行わない場合のノイズ量のことである。先ず、時
点Ｔ₀ からＡＧＣ動作を開始し、図７のスイッチ（Ｓ
Ｗ）６６、６７では、ＡＧＣ手段６２、６４側が選択さ
れ、所定のゲイン係数で動作しているものとする。

【００９９】次に、時点Ｔ₁ で、ＡＧＣ動作レベル以上
の比較的大レベルの音声（図示せず）がマイクに入力し
たとすると、ＡＧＣ動作によりＡＧＣ動作レベル付近ま
で音声レベルを減少させるためにアタック動作でゲイン
係数を下げる。従って、発生ノイズ量も同様に減少し、
その後、時点Ｔ₂ で、その音声がなくなると、リカバリ
動作により徐々にゲイン係数が回復し、それとともにノ
イズ量も増加する。

【０１００】次に、リカバリ終了後、図７のスイッチ
（ＳＷ）６６、６７はＭＧＣ手段６３、６５側が選択さ
れる。その後、時点Ｔ₃ で、ゲインダウンのために所定
量のゲイン係数を下げると、同時にノイズ量も減少す
る。その後、時点Ｔ４で再びゲインダウンし、その後、
時点Ｔ₅ でゲイン係数をゼロに操作した場合には、ゲイ
ン係数に応じてノイズ量も減少し、ゲイン係数がゼロに
なるとノイズ量もゼロになる。

【０１０１】次に、時点Ｔ₆ でゲインアップのために所
定量ゲイン係数を上げると、同時にノイズ量も増加し、
その後、時点Ｔ₇ で再びゲインアップし、その後、時点
Ｔ₈でゲイン係数を更に上げる。初期値に戻す操作をし
た場合には、ゲイン係数に応じてノイズ量も増加するこ
とを示している。このように発生ノイズ量はゲイン係数
の変化に応じて変動する。

【０１０２】次に、図１２Ｂ〜Ｄは、これらのノイズ変
動に対して、メカノイズキャンセル処理を施した例を示
している。図１２Ｂは、上述の数３の式においてステッ
プゲインμと忘却係数λのパラメータを所定の値に固定
した場合であり、このときのメカノイズキャンセル後の
ノイズ量は、先ず、時点Ｔ₀ から時点Ｔ₁ までは安定し
てノイズキャンセルされているものとすれば、時点Ｔ₁
のＡＧＣアタック動作で発生ノイズ量が減少すると、こ
のアタック時定数にメカノイズキャンセル動作は追従で
きずに、キャンセル動作が過補償になりノイズ量が増加
し、所定のステップゲインμで決定される追従速度で徐
々に収束して、ノイズ量が減少していくが、ＡＧＣリカ
バリ動作で、発生ノイズ量が徐々に増加すると、これに
対応しながらノイズ量も減少する。

【０１０３】次に、ＭＧＣ動作の時点Ｔ₃ で発生ノイズ
量が減少すると、やはりメカノイズキャンセル動作は追
従できずに、キャンセル動作が過補償になりノイズ量が
増加し、その後所定のステップゲインμで決定される追
従速度で徐々に収束して、ノイズ量が減少していくが、
再び時点Ｔ₄ で同様にノイズ量が増加し、時点Ｔ₅ でも
ノイズ量が増加する。

【０１０４】更に、時点Ｔ₆ で発生ノイズ量が増加する
と、やはりメカノイズキャンセル動作は追従できずに、
その分ノイズ量が増加し、その後所定のステップゲイン
μで決定される追従速度で徐々に収束して、ノイズ量が
減少していくが、再び時点Ｔ ₇ で同様にノイズ量が増加
し、時点Ｔ₉ でもノイズ量が増加する。

【０１０５】次に、図１２Ｃは、ステップゲインμを破
線に示すように、ゲイン係数変化時付近で大きくして引
き込みを改善した場合であり、このとき忘却係数λは所
定の値に固定している。ここでは発生ノイズ量が変化し
た後の、追従速度が上がるために、図１２Ｂと比較して
全体的にノイズ量が抑えられる。

【０１０６】次に、図１２Ｄは、ステップゲインμの制
御と共に、忘却係数λも実線に示すように、ゲイン係数
変化時付近で制御した場合であり、ＡＧＣ動作で先ず、
時点Ｔ₁ で発生ノイズ量が減少したときは、ステップゲ
インμを大きくすると共に、忘却係数λを所定量よりも
小さくすると、適応フィルタ係数で過去の係数の重みを
小さくして、現在の係数に重みを大きく出来るため、適
応フィルタにおける係数更新がより促進され、ステップ
ゲインμと忘却係数λのパラメータ制御を最適化するこ
とにより、殆どノイズ量の増加を抑えることができる。

【０１０７】又、ＭＧＣ動作で、時点Ｔ₃ 〜時点Ｔ₈ 間
で同様にノイズ量が増加する場合にもステップゲインμ
を大きくすると共に、忘却係数λを所定量よりも小さく
すると、適応フィルタ係数で過去の係数の重みを小さく
して、現在の係数の重みを大きく出来るため、適応フィ
ルタにおける係数更新がより促進され、パラメータ制御
を最適化することにより、ノイズ量の増加を殆ど全て抑
えることができる。

【０１０８】このように本発明においては、定常状態で
は最適なパラメータにしておき、発生ノイズ量が変化す
るときのみパラメータを制御することで、定常状態での
安定性を悪化させることがなく、メカノイズ信号レベル
が変動した場合でも、メカノイズキャンセルの追従性を
改善し、安定にメカノイズキャンセルすることができ
る。

【０１０９】次に、図１３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１３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１
３Ａのモード遷移と発生ノイズ量（図４Ａと同じ）に対
して、図１３Ｂ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。

【０１１０】次に図１３Ｃ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１３Ｄ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。

【０１１１】次に、図１４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１４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１４Ａ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１４Ｂ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。

【０１１２】次に図１４Ｃ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２９、３０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、更
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。

【０１１３】次に、図１４Ｄ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、
先ず、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、この状態から更に、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。

【０１１４】このように本発明においては従来のステッ
プゲインμの制御に加えて、忘却係数λを制御すること
で、フィードバックループを切らずにキャンセルオンオ
フが可能であり、これにより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。

【０１１５】又、図１２で説明したＡＧＣ／ＭＧＣ動作
においても、本発明のメカノイズキャンセルオンオフ動
作を適用することも可能である。例えば、ＡＧＣ動作に
おいて非常に大きなレベルの音声信号が入力した場合に
は、この音声信号にレベルを最適化するためにアタック
動作が発生し、メカノイズは聴感上でほとんど聞き取れ
ないレベルまで減少する場合には、むしろ前述のように
ステップゲインμと忘却係数λをゼロにしてキャンセル
オフにした方が良い。又、ＭＧＣ動作においてもゲイン
係数がゼロ（図１２Ａの時点Ｔ₅ 及び時点Ｔ₆ 間）やゼ
ロ付近になった場合には、メカノイズは聴感上でほとん
ど聞き取れないレベルまで減少しており、この場合に
も、上述のようにステップゲインμと忘却係数λをゼロ
にしてキャンセルオフにした方が良い。

【０１１６】 近年のカメラ一体型ＶＴＲ等のよう
に、マイクと記録再生装置が比較的近接配置される場合
であっても、上述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、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おいて、ＡＧＣ動作
やＭＧＣ動作において音声信号と共に、メカノイズレベ
ルが変動しても、そのメカノイズだけを効率良くノイズ
キャンセルすることが可能である。

【０１１７】 上述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、ＡＧＣ動作やＭＧＣ動作
におけるゲイン係数の変化量（変化の傾き）をＬＯＧ演
算により抽出し、更に、その抽出量からパラメータ生成
手段によって、ステップゲインμと忘却係数λの制御パ
ラメータを生成することによって、ゲイン係数の変化に
合わせたパラメータ制御が可能になり、更に、最適なノ
イズキャンセルが可能である。

【０１１８】 上述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、特開平１１−２３２８０
２号公報や特開平１１−２３２８０３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及びキャンセ
ルオンオフの制御例に対して、新たに忘却係数λ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
善される。更に、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。

【０１１９】 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、上述のノイ
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、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。

【０１２０】 上述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、全て、デジタル処理でき
るため、ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）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、
殆ど問題とならずに実現が可能になる。

【０１２１】上述の例では、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、本発明を適用した場
合について述べたが、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、更に、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も使用可能である。

【０１２２】本発明は、ビデオカメラ等のＶＴＲ一体型
カメラ以外にも、ハードディスク記録再生装置や光ディ
スク記録再生装置等のディスク記録再生装置を持つ機器
にも応用が可能である。

【０１２３】

【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そ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、情報信号の
レベルを制御するレベル制御手段と、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、レベル制御手段より出力された情報信号
から疑似ノイズ信号を減算して、ノイズ成分が相殺され
た情報信号を得る減算手段と、ノイズ成分が相殺された
情報信号を所定のスレッシュホールドレベル以下に抑え
た後、適応フィルタに供給するリミッタ手段と、駆動信
号源を制御する制御手段により制御される、ノイズキャ
ンセル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有するので、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
することにより、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
されて、ノイズ変換に対する追従性を高めることができ
ると共に、ステップゲイン及び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することによっ
て、適応フィルタ係数の乱れが発生せず、この点からも
ノイズ変化に対する追従性を高めることのでき、且つ、
情報信号のレベル制御によるノイズ成分のレベルの変動
にも拘らず、ノイズ成分を効率良くキャンセルすること
のできるノイズキャンセラー装置を得ることができる。

【０１２４】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、レベル制御手段は、ノイズ
成分が混入した情報信号に所定のゲイン係数を乗ずる乗
算器と、情報信号を検波する検波手段と、その検波手段
よりの検波出力に基づいてゲイン係数を生成するゲイン
生成手段と、そのゲイン生成手段よりのゲイン係数に時
定数を付加し、その時定数の付加されたゲイン係数を制
御手段に供給する時定数付加手段と、その時定数付加手
段よりの時定数の付加されたゲイン係数及び制御手段よ
りの手動ゲイン係数を、制御手段よりの切換え制御信号
によって切り換えて、乗算器に供給する切換え手段とを
備えてなると共に、可変ゲイン手段は、制御手段によっ
て、時定数の付加されたゲイン係数（又は手動ゲイン係
数）と、時定数の付加されたゲイン係数の所定時間遅延
されたもの（又は手動ゲイン係数のその所定時間遅延さ
れたもの）との比に対数演算を施して得た値に対して、
所定の変換マップから求めたパラメータ制御値によって
ゲイン可変するようにしたので、第１の発明の効果に加
えて、情報信号のレベルを自動及び手動でレベル制御す
ることによるノイズ成分のレベル変化量に応じて、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のゲ
インを可変するので、ノイズキャンセルの追従性を一層
向上させ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。

【０１２５】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、ゲイン係数が変化する場合
には、その変化期間付近の可変ゲイン手段におけるステ
ップゲインを、それ以外の場合の、所定のステップゲイ
ンとは異ならしめて、ノイズキャンセルの引き込み速度
を大きくするようにしたので、第２の発明の効果に加え
て、ゲイン係数が変化する場合におけるノイズ変化に対
する追従性を向上させ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。

【０１２６】第４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、ゲイン係数が変化する場合
には、その変化期間付近の可変ゲイン手段におけるステ
ップゲイン及び忘却係数を、それ以外の場合の、それぞ
れ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、ノイズキャンセルの引き込み速度を大きくする
ようにしたので、第２の発明の効果に加えて、忘却係数
を制御することで、ノイズ変化以前の適応状態から、新
たなノイズの適応状態への引き込み速度を大きくでき、
ノイズ変化に対する追従性を向上させるこのできるノイ
ズキャンセラー装置を得ることができる。

【０１２７】第５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、前記ゲイン係数がゼロ付近
の場合には、その期間付近の可変ゲイン手段におけるス
テップゲイン及び忘却係数を、それ以外の場合の、それ
ぞれ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、可変ゲイン手段がノイズキャンセルを行わな
いようにしたので、第２の発明の効果に加えて、ノイズ
成分のレベルがゼロに近いときにも、適応ループを切断
しないようにしたことにより、適応制御を再開したとき
に、安定したノイズキャセル動作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。

【０１２８】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そ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、情報信号のレベル
を制御し、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、 レベ
ル制御手段より出力された情報信号から疑似ノイズ信号
を減算して、ノイズ成分が相殺された情報信号を得、ノ
イズ成分が相殺された情報信号を所定のスレッシュホー
ルドレベル以下に抑えた後、適応フィルタに供給し、駆
動信号源を制御する制御手段の制御により、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によ
り、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て、ノイ
ズ変換に対する追従性を高めることができると共に、ス
テップゲイン及び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することによって、適応フィ
ルタ係数の乱れが発生せず、この点からもノイズ変化に
対する追従性を高めることのでき、且つ、情報信号のレ
ベル制御によるノイズ成分のレベルの変動にも拘らず、
ノイズ成分を効率良くキャンセルすることのできるるノ
イズキャンセル方法を得ることができる。

【０１２９】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、情報信号のレベルは、ノイズ
成分が混入した情報信号に所定のゲイン係数を乗じ、情
報信号を検波し、その情報信号の検波出力に基づいてゲ
イン係数を生成し、その生成されたゲイン係数に時定数
を付加し、その時定数の付加されたゲイン係数を制御手
段に供給し、時定数の付加されたゲイン係数及び制御手
段よりの手動ゲイン係数を、制御手段よりの切換え制御
信号によって切り換えて、乗算器に供給し、ステップゲ
イン及び忘却係数の可変は、制御手段によって、時定数
の付加されたゲイン係数（又は手動ゲイン係数）と、時
定数の付加されたゲイン係数の所定時間遅延されたもの
（又は手動ゲイン係数のその所定時間遅延されたもの）
との比に対数演算を施して得た値に対して、所定の変換
マップから求めたパラメータ制御値にてゲイン可変する
ようにしたので、第６の発明の効果に加えて、情報信号
のレベルを自動及び手動でレベル制御することによるノ
イズ成分のレベル変化量に応じて、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のゲインを可変する
ので、ノイズキャンセルの追従性を一層向上させること
のできるノイズキャンセル方法を得ることができる。

【０１３０】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、ゲイン係数が変化する場合に
は、その変化期間付近のステップゲインを、それ以外の
場合の、所定のステップゲインとは異ならしめて、ノイ
ズキャンセルの引き込み速度を大きくするようにしたの
で、第７の発明の効果に加えて、ゲイン係数が変化する
場合におけるノイズ変化に対する追従性を向上させるこ
とのできるノイズキャンセル方法を得ることができる。

【０１３１】第９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、ゲイン係数が変化する場合に
は、その変化期間付近のステップゲイン及び忘却係数
を、それ以外の場合の、それぞれ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、ノイズキャンセ
ルの引き込み速度を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で、ノイ
ズ変化以前の適応状態から新たなノイズの適応状態への
引き込み速度を大きくすることができ、ノイズ変化に対
する追従性を向上させるこのできるノイズキャンセル方
法を得ることができる。

【０１３２】第１０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、ゲイン係数がゼロ付近の場
合には、その期間付近のステップゲイン及び忘却係数
を、それ以外の場合の、それぞれ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、可変ゲインによ
るノイズキャンセルを行わないようにしたので、第７の
発明の効果に加えて、ノイズ成分のレベルがゼロに近い
ときにも、適応ループを切断しないようにしたことによ
り、適応制御を再開したときに、安定したノイズキャセ
ル動作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
ラー装置の例を示すブロック線図である。

【図７】図６のノイズキャンセラー装置におけるレベル
制御手段の具体構成例を示すブロック線図である。

【図８】図７のレベル制御手段のＡＧＣ手段及びＭＧ手
段の構成例（片チャンネル分）を示すブロック線図であ
る。

【図９】図６のマイコン内のゲイン係数からパラメータ
を生成する手段の機能ブロックを示すブロック線図であ
る。

【図１０】ＡＧＣ動作がメカノイズに与える影響を説明
するためのタイミングチャートである。

【図１１】ＭＧＣ動作がメカノイズに与える影響を説明
するためのタイミングチャートである。

【図１２】図８のＡＧＣ／ＭＧＣ手段によるＡＧＣ／Ｍ
ＧＣにおけるパラメータ制御例を示すタイミングチャー
トである。

【図１３】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１４】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、２８、２９ 適
応信号処理回路、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）、５２
操作スイッチ、５５ レベル制御手段。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ１０Ｋ 11/178 Ｇ１０Ｋ 11/16 Ｈ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   りのそ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、 上記情報信号のレベルを制御するレベル制御手段と、 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、 上記レベル制御手段より出力された上記情報信号から上
   記疑似ノイズ信号を減算して、ノイズ成分が相殺された
   情報信号を得る減算手段と、 上記ノイズ成分が相殺された情報信号を所定のスレッシ
   ュホールドレベル以下に抑えた後、上記適応フィルタに
   供給するリミッタ手段と、 上記駆動信号源を制御する制御手段により制御される、
   上記ノイズキャンセル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有することを特
   徴とするノイズキャンセラー装置。
2. 【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、 上記レベル制御手段は、 上記ノイズ成分が混入した情報信号に所定のゲイン係数
   を乗ずる乗算器と、 上記情報信号を検波する検波手段と、 該検波手段よりの検波出力に基づいてゲイン係数を生成
   するゲイン生成手段と、 該ゲイン生成手段よりのゲイン係数に時定数を付加し、
   該時定数の付加されたゲイン係数を上記制御手段に供給
   する時定数付加手段と、 該時定数付加手段よりの時定数の付加されたゲイン係数
   及び上記制御手段よりの手動ゲイン係数を、上記制御手
   段よりの切換え制御信号によって切り換えて、上記乗算
   器に供給する切換え手段とを備えてなると共に、 上記可変ゲイン手段は、 上記制御手段によって、上記時定数の付加されたゲイン
   係数（又は上記手動ゲイン係数）と、上記時定数の付加
   されたゲイン係数の所定時間遅延されたもの（又は上記
   手動ゲイン係数の該所定時間遅延されたもの）との比に
   対数演算を施して得た値に対して、所定の変換マップか
   ら求めたパラメータ制御値によってゲイン可変すること
   を特徴とするノイズキャンセラー装置。
3. 【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、 上記ゲイン係数が変化する場合には、その変化期間付近
   の上記可変ゲイン手段におけるステップゲインを、それ
   以外の場合の、上記所定のステップゲインとは異ならし
   めて、ノイズキャンセルの引き込み速度を大きくするよ
   うにしたことを特徴とするノイズキャンセラー装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載のノイズキャンセラー装
   置において、 上記ゲイン係数が変化する場合には、その変化期間付近
   の上記可変ゲイン手段における上記ステップゲイン及び
   上記忘却係数を、それ以外の場合の、それぞれ所定のス
   テップゲイン及び所定の忘却係数とは異ならしめて、ノ
   イズキャンセルの引き込み速度を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。
5. 【請求項５】 請求項２に記載のノイズキャンセラー装
   置において、 上記ゲイン係数がゼロ付近の場合には、その期間付近の
   上記可変ゲイン手段における上記ステップゲイン及び上
   記忘却係数を、それ以外の場合の、それぞれ所定のステ
   ップゲイン及び所定の忘却係数とは異ならしめて、上記
   可変ゲイン手段がノイズキャンセルを行わないようにし
   たことを特徴とするノイズキャンセラー装置。
6. 【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
   りのそ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、 上記情報信号のレベルを制御し、 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、 上記レベル制御手段より出力された上記情報信号から上
   記疑似ノイズ信号を減算して、ノイズ成分が相殺された
   情報信号を得、 上記ノイズ成分が相殺された情報信号を所定のスレッシ
   ュホールドレベル以下に抑えた後、上記適応フィルタに
   供給し、 上記駆動信号源を制御する制御手段の制御により、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
   係数を可変することを特徴とするノイズキャンセル方
   法。
7. 【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、 上記情報信号のレベルは、 上記ノイズ成分が混入した情報信号に所定のゲイン係数
   を乗じ、 上記情報信号を検波し、 該情報信号の検波出力に基づいてゲイン係数を生成し、 該生成されたゲイン係数に時定数を付加し、該時定数の
   付加されたゲイン係数を上記制御手段に供給し、 上記時定数の付加されたゲイン係数及び上記制御手段よ
   りの手動ゲイン係数を、上記制御手段よりの切換え制御
   信号によって切り換えて、上記乗算器に供給し、 上記ステップゲイン及び忘却係数の可変は、 上記制御手段によって、上記時定数の付加されたゲイン
   係数（又は上記手動ゲイン係数）と、上記時定数の付加
   されたゲイン係数の所定時間遅延されたもの（又は上記
   手動ゲイン係数の該所定時間遅延されたもの）との比に
   対数演算を施して得た値に対して、所定の変換マップか
   ら求めたパラメータ制御値にてゲイン可変することを特
   徴とするノイズキャンセル方法。
8. 【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、 上記ゲイン係数が変化する場合には、その変化期間付近
   のステップゲインを、それ以外の場合の、上記所定のス
   テップゲインとは異ならしめて、ノイズキャンセルの引
   き込み速度を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。
9. 【請求項９】 請求項７に記載のノイズキャンセル方法
   において、 上記ゲイン係数が変化する場合には、その変化期間付近
   の上記ステップゲイン及び上記忘却係数を、それ以外の
   場合の、それぞれ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、ノイズキャンセルの引き込み速
   度を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。
10. 【請求項１０】 請求項７に記載のノイズキャンセル方
    法において、 上記ゲイン係数がゼロ付近の場合には、その期間付近の
    上記ステップゲイン及び上記忘却係数を、それ以外の場
    合の、それぞれ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、上記可変ゲインによるノイズキャ
    ンセルを行わないようにしたことを特徴とするノイズキ
    ャンセル方法。