JP2003234707A - 雑音除去回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 頻繁なフィルタ切替えを低減し、閾値に対応
した雑音除去フィルタを選択できる雑音除去回路を実現
することを目的とするものである。 【解決手段】 入力信号レベルに対応して、雑音除去特
性の異なるフィルタを選択する雑音除去回路において、
前記入力信号を平滑化する手段をもち、該平滑化手段で
平滑化された信号レベルに応じて、対応するフィルタを
切替えることをにより、雑音除去フィルタの変化を少な
くするものである。また、平滑化手段として、雑音除去
対象の信号と、雑音除去対象の信号よりも過去の信号
と、雑音除去対象の信号よりも未来の信号を平均する手
段を用いることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力信号レベルに
対応して、雑音除去フィルタを切替えるようにした、雑
音除去回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、雑音除去回路は、入力信号レベル
の大小に対応して信号に対する雑音の比率が変化する場
合、入力信号レベルにより雑音除去フィルタを切替える
方法が知られている。

【０００３】以下、図３を用いて従来の入力信号レベル
により雑音除去フィルタを切替える方法について説明す
る。

【０００４】図３は従来の雑音除去回路のブロック図で
ある。

【０００５】比較器１は、入力信号Ｉが閾値Ｔ１、Ｔ２
・・・Ｔｘに対して、どの閾値の間に有るか判定し、対
応する選択信号Ｓ０、Ｓ１・・・Ｓｘを選択するもので
ある。即ち、Ｔ１＞ＩならＳ０、Ｔ１≦Ｉ＜Ｔ２ならＳ
１、・・・Ｉ≧ＴｘならＳｘのみを選択状態とし、他の
信号を非選択状態にする選択信号Ｓ０・・・Ｓｘを出力
する。

【０００６】フィルタ２は、特性の異なる複数の雑音除
去フィルタで構成されるフィルタで、選択信号Ｓ０・・
・Ｓｘに対応するフィルタ出力信号Ｆ０・・・Ｆｘを出
力する。フィルタ２を構成する雑音除去フィルタは入力
信号レベルが小さい時には雑音除去の効果が高いフィル
タが選択され、入力信号レベルが大きいときには雑音除
去の効果が低いフィルタが選択されるように配置され
る。

【０００７】セレクタ３は、フィルタ出力信号Ｆ０・・
・Ｆｘから、選択信号Ｓ０・・・Ｓｘで選択状態のＳｍ
に対応した、フィルタ出力信号Ｆｍを、出力信号Ｏとし
て出力する。

【０００８】図２の(Ａ)は、上記で説明した、入力信号
Ｉと比較器１出力の関係を模式化したものである。

【０００９】前記図の左側は、入力信号Ｉにおいて雑音
除去の対象をＩ０としたときの、時間的に過去の入力信
号Ｉ１、Ｉ２、・・・I（ｎ−２）、I（ｎ−１）、Ｉ
ｎ、Ｉ（ｎ＋１）、Ｉ（ｎ＋２）、・・・、未来の入力
信号Ｉ（−１）、Ｉ（−２）、・・・、Ｉ（−ｎ＋
２）、Ｉ（−ｎ＋１）、Ｉ（−ｎ）、Ｉ（−ｎ−１）、
Ｉ（−ｎ−２）、・・・を部分的に抜き出して表したも
のである。

【００１０】前記図の右側は、比較器１に前記図の左側
に表された入力信号Ｉが入力されたときの選択信号Ｓを
表したものである。

【００１１】閾値をＴ１＝１０、Ｔ２＝２０、Ｔ３＝３
０、Ｔ４＝４０とし選択信号Ｓｘが選ばれる条件をＳ
３：Ｔ４＞Ｉ≧Ｔ３、Ｓ２：Ｔ３＞Ｉ≧Ｔ２とすると、
入力信号Ｉ０のレベルが３５の場合Ｔ４＞Ｉ０≧Ｔ３の
条件と一致し、選択信号Ｓ３が選択される。同様に、Ｉ
１のレベルが２５の場合Ｔ３＞Ｉ１≧Ｔ２の条件と一致
し選択信号Ｓ２が選択される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では現
在雑音除去の対象としている入力信号を閾値と比較する
ため、雑音除去の対象としている入力信号に大きな雑音
成分が含まれている場合には、本来の閾値を超えて別の
閾値用のフィルタに切替ってしまう。

【００１３】図２の(Ａ)を用いて説明するとＩ（−
２）、Ｉ（−１）、Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２は入力信号のレベ
ルとしては選択信号Ｓ２が選択されるべきであるがＩ
０、Ｉ２に大きな雑音成分が含まれているために、信号
のレベルが他の信号よりも大きいと判断されて選択信号
Ｓ３が選択されてしまう。

【００１４】この閾値を飛び越えてのフィルタの切替り
が、入力信号それぞれに対して起こり、フィルタが頻繁
に変わる事で新しい雑音を併発するという欠点があっ
た。

【００１５】本発明は上記欠点を除去し、頻繁なフィル
タ切替えを低減し、閾値に対応した雑音除去フィルタを
選択できる雑音除去回路を実現することを目的とするも
のである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するために、入力信号レベルに対応して、雑音除去特
性の異なるフィルタを選択する雑音除去回路において、
前記入力信号を平滑化する手段をもち、該平滑化手段で
平滑化された信号レベルに応じて、対応するフィルタを
選択する構成としたものである。

【００１７】また、平滑化手段として、雑音除去対象の
信号と、雑音除去対象の信号よりも時間的に過去の信号
と、雑音除去対象の信号よりも未来の信号を平均する手
段を用いたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による雑音除去回路
の一実施例について、図面を用いて説明する。

【００１９】図１において、フィルタ２’は、特性の異
なる複数の雑音除去フィルタと、入力信号を平滑化する
簡易フィルタで構成され、選択信号Ｓ０・・・Ｓｘに対
応する前記雑音除去フィルタ出力信号Ｆ０・・・Ｆｘ
と、前記簡易フィルタ出力信号Ｆｔを出力する。

【００２０】フィルタ出力信号Ｆｔは、雑音除去の対象
としている入力信号をＩ０としたとき、過去の入力信号
Ｉ１、Ｉｎ、未来の入力信号Ｉ（−１）、Ｉ（−ｎ）を
平均した結果が出力されるもので、後述する比較器１で
閾値と比較される、入力信号を平滑化した信号として用
いられるものである。

【００２１】比較器１は、フィルタ出力信号Ｆｔが閾値
Ｔ１、Ｔ２・・・Ｔｘに対して、どの閾値の間に有るか
判定し、対応する選択信号Ｓ０、Ｓ１・・・Ｓｘを選択
するものである。即ち、Ｔ１＞ＦｔならＳ０、Ｔ１≦Ｆ
ｔ＜Ｔ２ならＳ１、・・・Ｆｔ≧ＴｘならＳｘのみを選
択状態とし、他の信号を非選択状態にする選択信号Ｓ０
・・・Ｓｘを出力する。

【００２２】セレクタ３は、フィルタ出力信号Ｆ０・・
・Ｆｘから、選択信号Ｓ０・・・Ｓｘで選択状態のＳｍ
に対応した、フィルタ出力信号Ｆｍを、出力信号Ｏとし
て出力する。

【００２３】前述のフィルタ出力信号Ｆｔと比較器１出
力の関係を図２の(Ｂ)，(Ｃ)を用いて説明する。

【００２４】図２の(Ｂ)はフィルタ出力信号Ｆｔが次の
式で表されるときの比較器１の動作を表す模式図であ
る。

【００２５】Ｆｔ＝Ｉ０／２＋（Ｉ（−ｎ）＋Ｉ（−
１）＋Ｉ１＋Ｉｎ）／８

【００２６】閾値をＴ１＝１０、Ｔ２＝２０、Ｔ３＝３
０、Ｔ４＝４０とし選択信号Ｓｘが選ばれる条件をＳ
３：Ｔ４＞Ｆｔ≧Ｔ３、Ｓ２：Ｔ３＞Ｆｔ≧Ｔ２とす
る。入力信号Ｉは図２の(Ａ)にあらわされる数値が入力
されるとすると、

【００２７】注目点がＩ（−１）＝２０のとき、 Ｆｔ（−１）＝２０／２＋（２５＋２０＋３５＋２５）
／８＝約２３．８

【００２８】注目点がＩ０＝３５のとき、 Ｆｔ０ ＝３５／２＋（２５＋２０＋２５＋２５）
／８＝約２９．４

【００２９】注目点がＩ１＝２５のとき、 Ｆｔ１ ＝２５／２＋（２０＋３５＋３０＋２５）
／８＝約２６．３

【００３０】注目点がＩ２＝３０のとき、 Ｆｔ２ ＝３０／２＋（２５＋２５＋２５＋２５）
／８＝約２７．５ となり、全て選択信号Ｓ２が選択される。

【００３１】図２の(Ｃ)はフィルタ出力信号Ｆｔが次の
式で表されるときの比較器１の動作を表す模式図であ
る。図２の(Ｂ)との違いは隣接する入力信号の重み付け
を強くしてより大きな雑音成分を除去できるようにした
ものである。

【００３２】Ｆｔ＝Ｉ０／４＋３×（Ｉ（−ｎ）＋Ｉ
（−１）＋Ｉ１＋Ｉｎ）／１６

【００３３】閾値Ｔｘと、選択信号Ｓｘが選ばれる条件
は図２の(Ｂ)と同じである。入力信号Ｉは図２の(Ａ)に
あらわされる数値が入力されるとすると、

【００３４】注目点がＩ（−１）＝２０のとき、 Ｆｔ（−１）＝２０／４＋３×（２５＋２０＋３５＋２
５）／１６＝約２５．６

【００３５】注目点がＩ０＝３５のとき、 Ｆｔ０ ＝３５／４＋３×（２５＋２０＋２５＋２
５）／１６＝約２６．６

【００３６】注目点がＩ１＝２５のとき、 Ｆｔ１ ＝２５／４＋３×（２０＋３５＋３０＋２
５）／１６＝約２６．９

【００３７】注目点がＩ２＝３０のとき、 Ｆｔ２ ＝３０／４＋３×（２５＋２５＋２５＋２
５）／１６＝約２６．３ となり、全て選択信号Ｓ２が選択される。

【００３８】以上説明したように、入力信号に大きな雑
音成分が含まれている場合でも、入力信号を平滑化して
比較することでフィルタ切替えによる２次的な雑音の発
生を防ぐことができる。

【００３９】尚、本発明の雑音除去回路は、上述の実施
例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論で
ある。

【００４０】フィルタ２’の構成として、入力信号を平
滑化する簡易フィルタは異なる特性をもつ複数のフィル
タを切替える構成でも良いし、1つのフィルタで複数の
特性を切替える構成でも良い。雑音除去フィルタの構成
についても同様である。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、フィルタ切替えの閾値
判定に入力信号を平滑化した信号を用いることにより、
フィルタ切替えが頻繁になる事による２次的な雑音の発
生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の雑音除去回路のブロック図。

【図２】雑音除去回路による入力信号に対する選択状態
の概念図。

【図３】従来の雑音除去回路のブロック図。

【符号の説明】

１：比較器、 ２：フィルタ、 ３：セレクタ、 ２’：フィルタ、 Ｉ：入力信号、 Ｏ：出力信号、 Ｔｘ、・・・、Ｔ１：閾値、 Ｓｘ、・・・、Ｓ０：選択信号、 Ｆｘ、・・・、Ｆ０：フィルタ出力信号、 Ｉ１、Ｉ２、・・・、Ｉ（ｎ−１）、Ｉｎ、Ｉ（ｎ＋
１）、・・・、Ｉｙ：現在の注目点からみて過去の入力
信号、 Ｉ０：現在の注目点の入力信号、 Ｉ（−１）、Ｉ（−２）、 ・・・、Ｉ（−ｎ＋１）、Ｉ（−ｎ）、Ｉ（−ｎ−
１）、 ・・・、Ｉ（−ｙ）：現在の注目点からみて未来の入力
信号、 Ｆｔ：フィルタ出力信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号レベルに対応して、雑音除去特
   性の異なるフィルタを選択する雑音除去回路において、
   前記入力信号を平滑化する手段をもち、該平滑化手段で
   平滑化された信号レベルに応じて、対応するフィルタを
   選択することを特徴とする雑音除去回路。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記平滑化手段とし
   て、雑音除去対象の信号と、雑音除去対象の信号よりも
   時間的に過去の信号と、雑音除去対象の信号よりも未来
   の信号を平均する手段を用いることを特徴とする雑音除
   去回路。