JP2008010968A - Noise canceller circuit and noise rejection method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noise canceller circuit which can remove the impact of external noise occurring over a long time with high density in time without being affected by variation in electric field strength of an incoming radio wave. <P>SOLUTION: An external noise component N resulting from external noise is extracted from a received signal Scv converted into an intermediate frequency and then charged/discharged through a low-pass filter 3 to generate a charge/discharge signal R. When the electric field strength of an incoming radio wave is strong, the time constant τa of the low-pass filter 3 is set at a small value during charging and it is switched to a larger value as the electric field strength of the incoming radio wave becomes weaker. A threshold signal Rth is generated by regulating the level of the charge/discharge signal R by an amplifier 4, a comparator 5 compares the external noise component N with the level of the threshold signal Rth and detects the noise generation period T of a high level external noise component N, and an interpolation circuit 7 interpolates a noise component in a demodulated signal Smd outputted from the detector in a broadcast receiver 200 in that noise generation period T. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車載用の放送受信機等に設けられるノイズキャンセラ回路に関し、自動車等で発生し受信信号に混入した外来ノイズの影響を除去するノイズキャンセラ回路とノイズ除去方法に関する。   The present invention relates to a noise canceller circuit provided in a vehicle-mounted broadcast receiver or the like, and relates to a noise canceller circuit and a noise removal method for removing the influence of external noise generated in an automobile or the like and mixed in a received signal.

ラジオ放送を受信する車載用の放送受信機等では、自動車から生じるイグニッションノイズ等のパルス性の外来ノイズが受信アンテナ等を介して受信信号に混入すると、その受信信号を検波する検波器から、ノイズ成分を含んだ復調信号が出力され、スピーカ等で再生される再生音に耳障りな雑音が生じてしまう。そのため、外来ノイズの影響を除去すべくノイズキャンセラ回路が設けられている。   In vehicle-mounted broadcast receivers that receive radio broadcasts, if pulsed external noise such as ignition noise generated from an automobile is mixed into a received signal via a receiving antenna, etc., noise is detected from a detector that detects the received signal. A demodulated signal including the component is output, and an unpleasant noise is generated in the reproduced sound reproduced by a speaker or the like. Therefore, a noise canceller circuit is provided to remove the influence of external noise.

従来、図1(a)と図2(a)に示すノイズキャンセラ回路が知られている。
図1(a)のノイズキャンセラ回路は、ノイズ検出回路と補間回路とを有し、FM放送やAM放送を受信する例えばスーパーヘテロダイン方式の放送受信機に設けられている。
Conventionally, a noise canceller circuit shown in FIGS. 1A and 2A is known.
The noise canceller circuit of FIG. 1A includes a noise detection circuit and an interpolation circuit, and is provided in, for example, a superheterodyne broadcast receiver that receives FM broadcast or AM broadcast.

かかる放送受信機内の周波数変換器から、中間周波数に周波数変換された受信信号(以下「中間周波受信信号」と称する)Scvが出力されると、ノイズ検出回路がその中間周波受信信号Scvに対して全波整流による絶対値処理を行って、電源電圧範囲内のダイナミックレンジを考慮した自動利得制御(AGC:Auto Gain Controll)を行いながら、AM検波(エンベロープ検波)することで、外来ノイズ成分Nを顕在化させたエンベロープ信号Senvを生成し、更にそのエンベロープ信号Senvと所定の閾値(固定値)Vthとを比較し、閾値Vthよりレベルの大きい外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tを検出している。   When a reception signal (hereinafter referred to as “intermediate frequency reception signal”) Scv that has been converted to an intermediate frequency is output from the frequency converter in the broadcast receiver, the noise detection circuit outputs the reception signal Scv to the intermediate frequency reception signal Scv. Performs absolute value processing by full-wave rectification, and performs AM detection (envelope detection) while performing automatic gain control (AGC: Auto Gain Controll) taking into account the dynamic range within the power supply voltage range. The manifested envelope signal Senv is generated, and the envelope signal Senv is compared with a predetermined threshold value (fixed value) Vth to detect the noise generation period T of the external noise component N having a level higher than the threshold value Vth. .

そして、補間回路がノイズ発生期間Tにおいて、放送受信機内の検波器から出力される復調信号Smdに生じたノイズ成分(外来ノイズに起因するノイズ成分)に対してミュート処理(減衰や遮断処理)等の補間処理を施すことで、外来ノイズの影響を除去した復調信号Sxにして出力するようになっている。   The interpolation circuit performs a mute process (attenuation or cutoff process) on a noise component (noise component caused by external noise) generated in the demodulated signal Smd output from the detector in the broadcast receiver during the noise generation period T. By performing this interpolation processing, a demodulated signal Sx from which the influence of external noise has been removed is output.

ところで、図1(a)のノイズキャンセラ回路では、エンベロープ信号Senvに生じる個々の外来ノイズ成分Nを所定閾値Vthとの比較によって逐一検出し、その検出した個々のノイズ発生期間Tにおいて、復調信号Smdからノイズ成分を逐一除去することとしているため、外来ノイズが単発的に混入する場合に、その悪影響を効果的に除去することが可能である。   By the way, in the noise canceller circuit of FIG. 1A, individual external noise components N generated in the envelope signal Senv are detected one by one by comparison with a predetermined threshold value Vth, and from the demodulated signal Smd in each detected noise generation period T. Since the noise components are removed one by one, it is possible to effectively remove the adverse effects when the external noise is mixed once.

しかし、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが混入した場合、図1(b)〜(d)に模式的に示すように、個々の外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tを検出して復調信号Smd内のノイズ成分Dを逐一除去すると、復調信号Sxが短冊状に裁断された波形となってしまう。そして、復調信号Sxのうち短冊状に残された信号成分が途切れ途切れの音となってスピーカ等で再生されるため、受聴者にとって聴き辛く、違和感を与えてしまうという問題がある。   However, when external noise generated over a long period of time with high density is mixed, the noise generation period T of each external noise component N is set as shown schematically in FIGS. If the noise components D in the demodulated signal Smd are detected and removed one by one, the demodulated signal Sx has a waveform that is cut into strips. Then, the signal component left in the strip shape of the demodulated signal Sx becomes a discontinuous sound and is reproduced by a speaker or the like, so that there is a problem that it is difficult for the listener to listen and uncomfortable.

こうした問題を改善するため、図2に示すノイズキャンセラ回路が開発されている(特許文献1参照)。   In order to improve such a problem, a noise canceller circuit shown in FIG. 2 has been developed (see Patent Document 1).

図2(a)のノイズキャンセラ回路は、AM検波器とハイパスフィルタとローパスフィルタと増幅器と比較器とゲート信号生成回路及び補間回路を備えて構成されている。   2A includes an AM detector, a high-pass filter, a low-pass filter, an amplifier, a comparator, a gate signal generation circuit, and an interpolation circuit.

ここで、AM検波器は、周波数変換器から出力される中間周波受信信号Scvに対して、ノイズ検出回路がその中間周波受信信号Scvに対して全波整流による絶対値処理を行って、電源電圧範囲内のダイナミックレンジを考慮した自動利得制御(AGC)を行いながら、AM検波(エンベロープ検波)することで、外来ノイズに起因して中間周波受信信号Scvに生じた外来ノイズ成分Nを顕在化させたエンベロープ信号Senvを生成している。   Here, in the AM detector, the noise detection circuit performs absolute value processing by full-wave rectification on the intermediate frequency reception signal Scv output from the frequency converter, and the power supply voltage While performing automatic gain control (AGC) considering the dynamic range within the range, AM detection (envelope detection) makes the external noise component N generated in the intermediate frequency received signal Scv due to external noise manifest. The envelope signal Senv is generated.

ハイパスフィルタは、放送受信機内に設けられているIFフィルタの中心周波数(搬送周波数)と高域遮断周波数の間の周波数に設定された低域遮断周波数を有し、エンベロープ信号Senvからその低域遮断周波数より高周波域の成分を抽出して、ローパスフィルタに供給するようになっている。   The high-pass filter has a low-frequency cutoff frequency set to a frequency between the center frequency (carrier frequency) of the IF filter provided in the broadcast receiver and the high-frequency cutoff frequency, and the low-frequency cutoff from the envelope signal Senv. A component in a high frequency range is extracted from the frequency and supplied to a low-pass filter.

つまり、上述のIFフィルタ(被変調信号であるIF信号を抽出するためのバンドパスフィルタ)の中心周波数がfcで、高域遮断周波数がfhであるとすると、ハイパスフィルタの低域遮断周波数fLが周波数fcとfhの間の周波数に設定され、エンベロープ信号Senvからその低域遮断周波数fLより高周波域の成分を抽出して、ローパスフィルタに供給している。こうして、ハイパスフィルタの低域遮断周波数fLが設定されているため、エンベロープ信号Senvに含まれている可聴周波数域の外来ノイズ成分Nを抽出できるようになっている。   That is, if the center frequency of the IF filter (the bandpass filter for extracting the IF signal that is the modulated signal) is fc and the high-frequency cutoff frequency is fh, the low-frequency cutoff frequency fL of the high-pass filter is The frequency is set to a frequency between fc and fh, and a component in a high frequency region is extracted from the envelope signal Senv from the low-frequency cutoff frequency fL and supplied to the low-pass filter. Thus, since the low-pass cutoff frequency fL of the high-pass filter is set, the external noise component N in the audible frequency range included in the envelope signal Senv can be extracted.

ローパスフィルタは、外来ノイズ成分Nを高速充電して低速放電する遮断周波数可変型(時定数可変型)のローパスフィルタで形成されている。つまり、ローパスフィルタは、外来ノイズ成分Nのレベルが上昇し始めると小さい時定数(固定の時定数)τaに基づいて高速充電を開始し、外来ノイズ成分Nがピークレベルから降下して、充電電圧よりも下がっていくと大きい時定数(固定の時定数)τrに基づいて低速放電する。そして、高速充電中の期間を「アタック期間」、低速放電中の期間を「リカバリー期間」として、その外来ノイズ成分Nに対して高速充電と低速放電を行うことで生じる充放電信号Rを増幅器に供給している。   The low-pass filter is formed of a variable cutoff frequency (variable time constant) low-pass filter that charges the external noise component N at high speed and discharges it at low speed. That is, when the level of the external noise component N starts to rise, the low-pass filter starts high-speed charging based on a small time constant (fixed time constant) τa, and the external noise component N drops from the peak level to charge voltage. If it falls below, it will discharge slowly based on a large time constant (fixed time constant) τr. The charge-discharge signal R generated by performing high-speed charge and low-speed discharge on the external noise component N is set to the amplifier with the period during high-speed charging as the “attack period” and the period during low-speed discharge as the “recovery period”. Supply.

ここで、上述したようにハイパスフィルタの低域遮断周波数fLが周波数fcとfhの間の周波数に設定されていることから、ローパスフィルタには、外来ノイズ成分Nだけでなく、可聴周波数域の被変調信号成分も入力する。そこで、外来ノイズ成分Nを充電できるようにするため、アタック期間におけるローパスフィルタの高域遮断周波数faが被変調信号成分の最大周波数より高く、且つ外来ノイズ成分Nの最大周波数より低い周波数となるように決めておいて、次式(1)の関係に基づいて、上述の小さい時定数τaの値が予め設定されている。   Here, as described above, since the low-frequency cutoff frequency fL of the high-pass filter is set to a frequency between the frequencies fc and fh, the low-pass filter includes not only the external noise component N but also the audible frequency range. A modulation signal component is also input. Therefore, in order to be able to charge the external noise component N, the high-frequency cutoff frequency fa of the low-pass filter in the attack period is higher than the maximum frequency of the modulated signal component and lower than the maximum frequency of the external noise component N. And the value of the small time constant τa is set in advance based on the relationship of the following equation (1).

Figure 2008010968
Figure 2008010968

増幅器は、充放電信号Rのレベルを微調整するために設けられており、所定の(固定の)増幅率gで充放電信号Rを増幅することで高レベル側(大レベル側)にレベル調整し、そのレベル調整後の信号を閾値信号Rthとして出力する。   The amplifier is provided to finely adjust the level of the charge / discharge signal R, and the level is adjusted to the high level side (large level side) by amplifying the charge / discharge signal R with a predetermined (fixed) amplification factor g. Then, the level-adjusted signal is output as the threshold signal Rth.

比較器は、外来ノイズ成分Nと閾値信号Rthとを比較し、閾値信号Rthよりレベルの大きい外来ノイズ成分Nを検出して、その外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tを示す信号Saを出力する。   The comparator compares the external noise component N with the threshold signal Rth, detects the external noise component N having a level greater than the threshold signal Rth, and outputs a signal Sa indicating the noise generation period T of the external noise component N. .

ゲート信号生成回路は、上述の信号Saを波形整形等することでノイズ発生期間Tを示すゲート信号Sgを生成し、補間回路に供給する。   The gate signal generation circuit generates a gate signal Sg indicating the noise generation period T by performing waveform shaping or the like on the signal Sa described above, and supplies the gate signal Sg to the interpolation circuit.

そして、補間回路が、ゲート信号Sgで指定されるノイズ発生期間Tにおいて、復調信号Smdに生じたノイズ成分(外来ノイズに起因するノイズ成分)に対してミュート処理(減衰や遮断処理)等の補間処理を施すことで、外来ノイズの影響を除去した復調信号Sxにして出力するようになっている。   Then, the interpolation circuit performs interpolation such as mute processing (attenuation or cutoff processing) on the noise component (noise component caused by external noise) generated in the demodulated signal Smd in the noise generation period T specified by the gate signal Sg. By performing the processing, a demodulated signal Sx from which the influence of external noise is removed is output.

以上に説明したように、図2(a)のノイズキャンセラ回路では、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが混入した場合、図2(b)に模式的に示すように、連続して生じる外来ノイズ成分Nに対して充放電の処理を行うことで充放電信号Rを生成し、更にその充放電信号を増幅率gで増幅することで閾値信号Rthを生成している。   As described above, in the noise canceller circuit of FIG. 2A, when external noise generated over a long period of time is mixed as shown in FIG. A charge / discharge signal R is generated by performing charge / discharge processing on the generated external noise component N, and a threshold signal Rth is generated by amplifying the charge / discharge signal with an amplification factor g.

このため、外来ノイズ成分Nが時間的に高密度で長時間に亘って生じると、閾値信号Rthが鋸歯状の波形となり、高レベルの外来ノイズ成分Nと小レベルの外来ノイズ成分Nとの間の中間レベルにホールドされるようになる。そして、この中間レベルにホールドされた閾値信号Rthと外来ノイズ成分Nが比較されるため、小レベルの外来ノイズ成分Nは検出されず、高レベルの外来ノイズ成分Nだけが検出されて、その高レベルの外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tだけが検出される。   For this reason, when the external noise component N is generated over a long period of time with a high density, the threshold signal Rth becomes a sawtooth waveform, and between the high level external noise component N and the small level external noise component N. Is held at an intermediate level. Then, since the threshold signal Rth held at the intermediate level and the external noise component N are compared, the low level external noise component N is not detected, and only the high level external noise component N is detected and the high level of the external noise component N is detected. Only the noise generation period T of the level external noise component N is detected.

そして、図2(c)(d)に示すように、外来ノイズに起因して復調信号Smdに生じたノイズ成分Dのうち、上述の検出されたノイズ発生期間Tに当たるノイズ成分だけが復調信号Smdから除去されることとなる。このため、補間回路から出力される復調信号Sxには、小レベルのノイズ成分Dが残存することとなるが、短冊状の裁断された信号成分の発生を低減することが可能となり、受聴者にとって聴き辛い途切れ途切れの音が再生されないようにしている。   As shown in FIGS. 2C and 2D, only the noise component corresponding to the detected noise generation period T among the noise component D generated in the demodulated signal Smd due to the external noise is the demodulated signal Smd. Will be removed. For this reason, a small-level noise component D remains in the demodulated signal Sx output from the interpolation circuit, but it is possible to reduce the generation of strip-shaped signal components, which is useful for the listener. It prevents the choppy choppy sound from being played.

つまり、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが混入した場合には、復調信号Sxに短冊状の裁断された信号成分を多く発生させてしまうよりも、復調信号Sxに小レベルのノイズ成分Dが残存する方が、却って受聴者に対して違和感を与えないことから、実情に即応したノイズキャンセラ回路となっている。   That is, when external noise generated over a long period of time with high density is mixed, the demodulated signal Sx has a lower level than the demodulated signal Sx that generates many strip-shaped cut signal components. Since the noise component D of the noise does not give the listener a sense of incongruity, the noise canceller circuit is adapted to the actual situation.

更に、高レベルの外来ノイズ成分Nについては、閾値信号Rthとの比較によって検出することが可能であるため、復調信号Smdに生じた高レベルのノイズ成分Dを除去し、受聴者に違和感を与えないようにすることが可能となっている。   Further, since the high level external noise component N can be detected by comparison with the threshold signal Rth, the high level noise component D generated in the demodulated signal Smd is removed, giving the listener a sense of incongruity. It is possible to avoid it.

特開2005−197813号公報JP 2005-197813 A

ところで、図2(a)に示した従来のノイズキャンセラ回路は、上述したように優れた効果を発揮するが、到来電波の電界強度に依存して動作特性が変化して、閾値信号Rthにレベル変動を生じさせてしまい、外来ノイズの影響を十分に除去することができない場合があった。   The conventional noise canceller circuit shown in FIG. 2 (a) exhibits an excellent effect as described above, but its operating characteristics change depending on the electric field strength of the incoming radio wave, and the level of the threshold signal Rth varies. In some cases, the influence of external noise cannot be sufficiently removed.

具体的な事例を図3の特性図を参照して説明すると、まず、図2(a)に示したAM検波器では、上述したように中間周波受信信号Scvに対して自動利得制御(AGC)を行いながらAM検波を行って、エンベロープ信号Senvを生成している。このため、自動利得制御されたエンベロープ信号Senvが生成される。また、一般に、放送受信機では、自動利得制御を行いながら信号処理を行うため、AM検波器で自動利得制御を行わない構成とした場合でも、自動利得制御されたエンベロープ信号Senvが生成される。   A specific example will be described with reference to the characteristic diagram of FIG. 3. First, in the AM detector shown in FIG. 2A, as described above, the automatic gain control (AGC) is performed on the intermediate frequency received signal Scv. AM detection is performed while performing the above, and the envelope signal Senv is generated. For this reason, an envelope signal Senv subjected to automatic gain control is generated. In general, since a broadcast receiver performs signal processing while performing automatic gain control, an envelope signal Senv with automatic gain control is generated even when the automatic gain control is not performed by the AM detector.

このため、到来電波の電界強度が弱いときには、図3に示すように、エンベロープ信号Senvの被変調信号成分のレベルが低下する一方で、広い周波数に分布しているホワイトノイズ等の広帯域ノイズのレベルが上昇する。そして、広帯域ノイズのレベルが上昇しているエンベロープ信号Senvに対して、ローパスフィルタが上述の充放電の処理を行うと、図2(b)に示した充放電信号Rの基底レベルBLVが上昇することとなる。   For this reason, when the electric field strength of the incoming radio wave is weak, as shown in FIG. 3, the level of the modulated signal component of the envelope signal Senv decreases, while the level of broadband noise such as white noise distributed over a wide frequency range. Rises. When the low-pass filter performs the above-described charging / discharging process on the envelope signal Senv whose broadband noise level is rising, the base level BLV of the charging / discharging signal R shown in FIG. It will be.

そして更に、到来電波の電界強度が弱いときに、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが放送受信機のアンテナ等から混入することとなると、ローパスフィルタは、アタック期間において外来ノイズ成分Nを充電する際に、上述の上昇している基底レベルBLVを基準のレベルとして外来ノイズ成分Nを充電し始める。このため、充放電信号Rが、上昇している基底レベルBLVの分だけ高いレベルとなってしまい、更に増幅率gに設定されている増幅器で更に高いレベル側へレベル調整されるため、閾値信号Rthのレベルも高くなってしまい、高レベルの外来ノイズ成分Nより閾値信号Rthのレベルの方が高レベルとなってしまう場合がある。   Furthermore, when the external noise generated over a long period of time is high when the electric field strength of the incoming radio wave is weak, the low-pass filter is used in the attack period. When charging the component N, the external noise component N is started to be charged with the rising base level BLV as a reference level. For this reason, the charge / discharge signal R becomes higher by the rising base level BLV, and the level is further adjusted to a higher level by the amplifier set to the amplification factor g. The level of Rth also becomes higher, and the level of the threshold signal Rth may be higher than that of the high level external noise component N.

そして、比較器が、高レベルに調整された閾値信号Rthと外来ノイズ成分Nとを比較すると、高レベルの外来ノイズ成分Nを検出できなくなって、復調信号Smdに生じている高レベルのノイズ成分を的確に除去することができなくなるという場合があった。   When the comparator compares the threshold signal Rth adjusted to a high level with the external noise component N, the high level external noise component N cannot be detected, and the high level noise component generated in the demodulated signal Smd. May not be able to be removed accurately.

一方、到来電波の電界強度が強いときには、上述の自動利得制御の作用によって、エンベロープ信号Senvの被変調信号成分のレベルが高くなり、ホワイトノイズ等の広帯域ノイズのレベルが低下するので、ローパスフィルタが上述の充放電の処理を行うと、図2(b)に示した充放電信号Rの基底レベルBLVが本来の低いレベルに維持される。   On the other hand, when the electric field strength of the incoming radio wave is strong, the level of the modulated signal component of the envelope signal Senv increases due to the above-described automatic gain control, and the level of broadband noise such as white noise decreases. When the above-described charge / discharge process is performed, the base level BLV of the charge / discharge signal R shown in FIG. 2B is maintained at the original low level.

そのため、到来電波の電界強度が強いときに、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが放送受信機のアンテナ等から混入することとなると、ローパスフィルタは、アタック期間において外来ノイズ成分Nを充電する際に、上述した本来の低い基底レベルBLVを基準として外来ノイズ成分Nを充電し始めることとなる。そのため、充放電信号Rが本来のレベルに維持され、更に閾値信号Rthのレベルも本来のレベルに維持される。このため、比較器が、本体の閾値信号Rthと外来ノイズ成分Nとを比較すると、高レベルの外来ノイズ成分Nを検出することができ、復調信号Smdに生じている高レベルのノイズ成分を的確に除去することが可能となる。   For this reason, when the external noise generated over a long period of time is high when the electric field strength of the incoming radio wave is strong, the low-pass filter will cause the external noise component during the attack period. When N is charged, the external noise component N starts to be charged with reference to the original low base level BLV described above. Therefore, the charge / discharge signal R is maintained at the original level, and the threshold signal Rth is also maintained at the original level. For this reason, when the comparator compares the threshold signal Rth of the main body with the external noise component N, the high level external noise component N can be detected, and the high level noise component generated in the demodulated signal Smd can be accurately detected. Can be removed.

このように、図2(a)のノイズキャンセラ回路は、放送局から到来する電波の電界強度が変化すると、動作特性が変化(すなわち、外来ノイズのノイズ検出感度が変化)してしまうという課題があり、具体的には、到来電波の電界強度が強いとき(放送受信機の受信状態が良好なとき)には、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズの影響を的確に除去することができるが、到来電波の電界強度が弱くなると(放送受信機の受信状態が劣化すると)、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズのうちの高レベルの外来ノイズの影響を除去することが困難となるという課題があった。   As described above, the noise canceller circuit of FIG. 2A has a problem that the operation characteristics change (that is, the noise detection sensitivity of the external noise changes) when the electric field strength of the radio wave coming from the broadcasting station changes. Specifically, when the electric field strength of the incoming radio wave is strong (when the reception condition of the broadcast receiver is good), the influence of external noise generated over a long period of time is accurately removed. However, when the electric field strength of the incoming radio wave becomes weak (when the reception condition of the broadcast receiver deteriorates), the influence of high-level external noise among the external noise generated over a long period of time is high. There was a problem that it was difficult to remove.

本発明は、こうした従来の課題に鑑みてなされたものであり、到来電波の電界強度の変化に影響されることなく、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズの影響を除去することが可能なノイズキャンセラ回路とノイズ除去方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these conventional problems, and eliminates the influence of external noise generated over a long period of time with high density without being affected by changes in the electric field strength of incoming radio waves. An object of the present invention is to provide a noise canceller circuit and a noise removal method that can be used.

請求項1に記載の発明は、受信機に混入する時間的に高密度で長時間に亘って生じるパルス性の外来ノイズに起因して前記受信機に設けられている検波器から出力される復調信号に生じるノイズ成分を除去するノイズキャンセラ回路であって、前記検波器から出力される前記復調信号に対して補間処理を行う補間手段と、前記受信機内の周波数変換器で生成される中間周波受信信号をエンベロープ検波することで、前記外来ノイズに起因して前記中間周波受信信号に生じた外来ノイズ成分を含む信号を生成するAM検波手段及びハイパスフィルタと、前記が外来ノイズ成分を所定のアタック時定数で充電して所定のリカバリー時定数で低速放電することで、充放電信号を生成するローパスフィルタと、前記充放電信号のレベルを調整して閾値信号を生成する増幅手段と、前記閾値信号と外来ノイズ成分とを比較し、前記閾値信号より高レベルの外来ノイズ成分のノイズ発生期間を検出する比較手段と、前記ノイズ発生期間を示すゲート信号を前記補間手段に供給することで、前記外来ノイズに起因して前記復調信号に生じた前記ノイズを補間処理させるゲート信号生成手段と、前記受信機に放送局から到来する電波の電界強度を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された前記電界強度が強いときには、前記ローパスフィルタのアタック時定数を小さな値に設定すると共に、前記電界強度が弱くなるほど、前記ローパスフィルタのアタック時定数をより大きな値に設定して、上記外来ノイズ成分を充電させる時定数切替手段と、を具備することを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, the demodulation output from the detector provided in the receiver due to the pulsed external noise generated over a long period of time and mixed in the receiver. A noise canceller circuit for removing noise components generated in a signal, an interpolation means for performing interpolation processing on the demodulated signal output from the detector, and an intermediate frequency received signal generated by a frequency converter in the receiver AM detection means and a high-pass filter for generating a signal including an external noise component generated in the intermediate frequency reception signal due to the external noise by envelope detection, and the external noise component with a predetermined attack time constant A low-pass filter that generates a charge / discharge signal by charging at a low speed with a predetermined recovery time constant, and a threshold value by adjusting the level of the charge / discharge signal An amplifying means for generating a signal, a comparing means for comparing the threshold signal and the external noise component, detecting a noise generation period of the external noise component having a level higher than the threshold signal, and a gate signal indicating the noise generation period. By supplying to the interpolation means, a gate signal generation means for interpolating the noise generated in the demodulated signal due to the external noise, and detecting the electric field strength of the radio wave coming from the broadcasting station to the receiver When the electric field strength detected by the detecting means and the detecting means is strong, the attack time constant of the low-pass filter is set to a small value, and the attack time constant of the low-pass filter becomes larger as the electric field strength becomes weaker. Time constant switching means for setting the value to charge the external noise component.

本発明の好適な実施形態について、図4及び図5を参照して説明する。図4(a)(b)(c)は、本実施形態に係るノイズキャンセラ回路の構成を表したブロック図、図5(a)(b)(c)は、本実施形態のノイズキャンセラ回路の機能と動作を説明するための説明図である。   A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A, 4B, and 4C are block diagrams showing the configuration of the noise canceller circuit according to the present embodiment, and FIGS. 5A, 5B, and 5C are the functions of the noise canceller circuit according to the present embodiment. It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement.

図4(a)において、このノイズキャンセラ回路100は、例えばイグニッションノイズ等のパルス性の外来ノイズの影響を除去すべく、車載用の放送受信機(例えばスーパーヘテロダイン方式の放送受信機)200に設けられている。   4A, the noise canceller circuit 100 is provided in a vehicle-mounted broadcast receiver (for example, a superheterodyne broadcast receiver) 200 in order to remove the influence of pulsed external noise such as ignition noise. ing.

ここで、スーパーヘテロダイン方式の放送受信機については、図2(a)を参照して説明したので詳細については割愛するが、受信アンテナの受信出力を選局回路がRF受信信号に変換し、周波数変換器がそのRF受信信号を中間周波数の中間周波受信信号Scvに周波数変換し、所定の通過帯域幅を有するIFフィルタが中間周波受信信号Scvから希望波としてのIF信号を抽出し、検波器がIF信号を検波(AM放送を受信中のときにはAM検波、FM放送を受信中のときにはFM検波)して復調信号Smdを生成し、後述の補間回路7へ出力する。   Here, since the superheterodyne broadcast receiver has been described with reference to FIG. 2 (a), the details are omitted, but the channel selection circuit converts the reception output of the reception antenna into an RF reception signal, and the frequency The converter frequency-converts the RF reception signal into an intermediate frequency reception signal Scv, and an IF filter having a predetermined pass bandwidth extracts an IF signal as a desired wave from the intermediate frequency reception signal Scv. The IF signal is detected (AM detection when AM broadcasting is being received, and FM detection when FM broadcasting is being received) to generate a demodulated signal Smd, which is output to an interpolation circuit 7 described later.

なお、説明の便宜上、図4(a)には示されていないが、放送受信機200が中間周波受信信号Scvから復調信号Smdを生成するのに要する処理時間より、ノイズキャンセラ回路100が中間周波受信信号Scvから後述のゲート信号Sgを生成するのに要する処理時間のほうが長時間となるため、その復調信号Smdとゲート信号Sgを同じタイミングで補間回路7に入力させるべく、検波器と補間回路との間に、復調信号Smdを所定時間遅延させて補間回路に供給する遅延回路が設けられている。   For convenience of explanation, although not shown in FIG. 4A, the noise canceller circuit 100 receives the intermediate frequency from the processing time required for the broadcast receiver 200 to generate the demodulated signal Smd from the intermediate frequency received signal Scv. Since the processing time required to generate a gate signal Sg, which will be described later, from the signal Scv is longer, the detector, the interpolation circuit, and the demodulator Smd and the gate signal Sg are input to the interpolation circuit 7 at the same timing. A delay circuit for delaying the demodulated signal Smd by a predetermined time and supplying the demodulated signal Smd to the interpolation circuit is provided.

ノイズキャンセラ回路100は、AM検波器1と、ハイパスフィルタ2と、ローパスフィルタ3、増幅器4、比較器5、ゲート信号生成回路6、補間回路7、電界強度検出部8及び時定数切替部9を備えて構成されている。   The noise canceller circuit 100 includes an AM detector 1, a high pass filter 2, a low pass filter 3, an amplifier 4, a comparator 5, a gate signal generation circuit 6, an interpolation circuit 7, an electric field strength detection unit 8, and a time constant switching unit 9. Configured.

ここで、AM検波器1とハイパスフィルタ2と増幅器4と比較器5とゲート信号生成回路6及び補間回路7は、図2(a)に示したAM検波器とハイパスフィルタと増幅器と比較器とゲート信号生成回路及び補間回路と同様の構成を有し、更に同様の機能を発揮する。   Here, the AM detector 1, the high-pass filter 2, the amplifier 4, the comparator 5, the gate signal generation circuit 6 and the interpolation circuit 7 are the same as the AM detector, high-pass filter, amplifier, comparator shown in FIG. It has the same configuration as the gate signal generation circuit and the interpolation circuit, and further exhibits the same function.

つまり、AM検波器1は、放送受信機200内の周波数変換器から出力される中間周波受信信号Scvに対して全波整流による絶対値処理を行って、電源電圧範囲内のダイナミックレンジを考慮した自動利得制御(AGC)を行いながら、AM検波(エンベロープ検波)することで、外来ノイズに起因して中間周波受信信号Scvに生じた外来ノイズ成分を顕在化させたエンベロープ信号Senvを生成する。   That is, the AM detector 1 performs absolute value processing by full-wave rectification on the intermediate frequency received signal Scv output from the frequency converter in the broadcast receiver 200, and considers the dynamic range within the power supply voltage range. By performing AM detection (envelope detection) while performing automatic gain control (AGC), an envelope signal Senv in which an external noise component generated in the intermediate frequency reception signal Scv due to the external noise is revealed is generated.

ハイパスフィルタ2は、放送受信機200内に設けられているIFフィルタの中心周波数(搬送周波数)fcと高域遮断周波数fhの間の周波数に設定された低域遮断周波数fLを有し、エンベロープ信号Senvからその低域遮断周波数fLより高周波域の成分を抽出して、ローパスフィルタに供給する。したがって、エンベロープ信号Senvに含まれている可聴周波数域の外来ノイズ成分Nを抽出できるようになっている。そして、抽出した外来ノイズ成分Nを、比較器5と時定数切替部9に供給する。   The high-pass filter 2 has a low-frequency cutoff frequency fL set to a frequency between the center frequency (carrier frequency) fc of the IF filter provided in the broadcast receiver 200 and the high-frequency cutoff frequency fh, and is an envelope signal. A component in the high frequency range is extracted from the low cutoff frequency fL from Senv and supplied to the low pass filter. Therefore, the external noise component N in the audible frequency range included in the envelope signal Senv can be extracted. Then, the extracted external noise component N is supplied to the comparator 5 and the time constant switching unit 9.

増幅器4は、後述する充放電信号Rのレベルを微調整するために設けられており、微調整された所定の(固定の)増幅率gで充放電信号Rを増幅することで高レベル側にレベル調整し、そのレベル調整後の信号を閾値信号Rthとして出力する。   The amplifier 4 is provided to finely adjust the level of a charge / discharge signal R, which will be described later, and amplifies the charge / discharge signal R with a predetermined (fixed) amplification factor g that has been finely adjusted to increase the level of the charge / discharge signal R The level is adjusted, and the signal after the level adjustment is output as the threshold signal Rth.

比較器5は、ハイパスフィルタ2から出力される外来ノイズ成分Nと閾値信号Rthとを比較し、閾値信号Rthよりレベルの大きい外来ノイズ成分Nを検出して、その外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tを示す信号Saを出力する。   The comparator 5 compares the external noise component N output from the high pass filter 2 with the threshold signal Rth, detects the external noise component N having a level higher than the threshold signal Rth, and the noise generation period of the external noise component N A signal Sa indicating T is output.

ゲート信号生成回路6は、上述の信号Saを波形整形等することでノイズ発生期間Tを示すゲート信号Sgを生成し、補間回路7に供給する。   The gate signal generation circuit 6 generates a gate signal Sg indicating the noise generation period T by performing waveform shaping or the like on the signal Sa described above, and supplies the gate signal Sg to the interpolation circuit 7.

補間回路7は、ゲート信号Sgで指定されるノイズ発生期間Tにおいて、復調信号Smdに生じたノイズ成分(外来ノイズに起因するノイズ成分)に対してミュート処理(減衰や遮断処理)等の補間処理を施すことで、外来ノイズの影響を除去した復調信号Sxにして出力するようになっている。   The interpolation circuit 7 performs an interpolation process such as a mute process (attenuation or cutoff process) on a noise component (noise component caused by external noise) generated in the demodulated signal Smd in the noise generation period T specified by the gate signal Sg. As a result, the demodulated signal Sx from which the influence of external noise has been removed is output.

次に、電界強度検出部8と時定数切替部9とローパスフィルタ3の構成について説明する。   Next, the configuration of the electric field strength detection unit 8, the time constant switching unit 9, and the low pass filter 3 will be described.

電界強度検出部8は、中間周波受信信号Scvを入力し、上記IFフィルタの通過帯域幅とほぼ同じ通過帯域幅を有するバンドパスフィルタ(図示略)によって、IF信号とほぼ同じ信号成分を抽出し、その抽出した信号成分の実効電力値を計測することで、到来電波の電界強度を検出する。そして、計測した実効電力値を、電界強度のレベルを示す検出信号Seとして時定数切替部9に供給する。なお、本実施形態の電界強度検出部8は、計測した実効電力値に比例した電圧を、電界強度のレベルを示す検出信号Seとして出力している。   The electric field strength detection unit 8 receives the intermediate frequency reception signal Scv, and extracts a signal component substantially the same as the IF signal by a band pass filter (not shown) having a pass bandwidth substantially the same as the pass bandwidth of the IF filter. Then, the electric field strength of the incoming radio wave is detected by measuring the effective power value of the extracted signal component. Then, the measured effective power value is supplied to the time constant switching unit 9 as the detection signal Se indicating the level of the electric field strength. The electric field strength detector 8 of the present embodiment outputs a voltage proportional to the measured effective power value as a detection signal Se indicating the level of the electric field strength.

時定数切替部9は、ハイパスフィルタ2の出力と、電界強度検出部8からの検出信号Seと、充放電処理を行うローパスフィルタ3から出力される充放電信号Rを入力する。そして、ハイパスフィルタ2の出力に含まれている外来ノイズ成分Nのレベルが充放電信号Rより高レベルとなる期間(すなわち「アタック期間」)を検出し、その検出したアタック期間を示す信号(以下「アタック期間信号」と称する)Sarをローパスフィルタ3に供給する。更に、検出信号Seの電圧レベルを検出し、その電圧レベルに対応させてローパスフィルタ3の高域遮断周波数を自動的に可変調整するための時定数切替信号SELを生成してローパスフィルタ3に供給する。   The time constant switching unit 9 receives the output of the high-pass filter 2, the detection signal Se from the electric field intensity detection unit 8, and the charge / discharge signal R output from the low-pass filter 3 that performs charge / discharge processing. Then, a period during which the level of the external noise component N included in the output of the high-pass filter 2 is higher than the charge / discharge signal R (ie, “attack period”) is detected, and a signal indicating the detected attack period (hereinafter referred to as “attack period”). Sar (referred to as “attack period signal”) is supplied to the low-pass filter 3. Further, the voltage level of the detection signal Se is detected, and a time constant switching signal SEL for automatically variably adjusting the high-frequency cutoff frequency of the low-pass filter 3 according to the voltage level is generated and supplied to the low-pass filter 3. To do.

ここで、時定数切替部9の具体的な構成例について、図4(b)を参照して説明する。   Here, a specific configuration example of the time constant switching unit 9 will be described with reference to FIG.

同図(b)において、時定数切替部9には、上述のアタック期間を検出するための検出回路9aと、上述の切替信号SELを生成するための切替信号生成回路9bが設けられている。   In FIG. 6B, the time constant switching unit 9 is provided with a detection circuit 9a for detecting the above-described attack period and a switching signal generation circuit 9b for generating the above-described switching signal SEL.

検出回路9aは、コンパレータOPAを備えて構成されており、ハイパスフィルタ2の出力に外来ノイズ成分Nが発生すると、その外来ノイズ成分Nのレベルと、ローパスフィルタ3から出力されるその外来ノイズ成分Nの充電電圧(外来ノイズ成分Nより遅延して生じる充電電圧)を示す充放電信号Rのレベルとを比較する。そして、外来ノイズ成分Nのレベルが充放電信号Rのレベルより高レベルとなる期間をアタック期間として検出し、論理値“H”となるアタック期間信号Sarを出力する。一方、外来ノイズ成分Nのレベルが充放電信号Rのレベルより低レベルとなる期間をリカバリー期間として検出し、論理値“L”となるアタック期間信号Sarを出力する。   The detection circuit 9a includes a comparator OPA. When an external noise component N is generated at the output of the high pass filter 2, the level of the external noise component N and the external noise component N output from the low pass filter 3 are detected. Is compared with the level of the charge / discharge signal R indicating the charge voltage (charge voltage generated delayed from the external noise component N). Then, a period in which the level of the external noise component N is higher than the level of the charge / discharge signal R is detected as an attack period, and an attack period signal Sar having a logical value “H” is output. On the other hand, a period in which the level of the external noise component N is lower than the level of the charge / discharge signal R is detected as a recovery period, and an attack period signal Sar having a logical value “L” is output.

次に、切替信号生成回路9bは、図示するように、所定の基準電圧(安定化された固定電圧)Vrefとグランド間に接続された複数個の分圧抵抗(符号略)と、個々の分圧抵抗で分圧された分圧電圧と検出信号Seとを比較する複数個の比較器(符号略)と、それらの比較器から出力される比較結果をデコードして、電界強度のレベルを表すディジタルデータにデコードするデコーダ(符号略)とを有する電圧比較型のアナログディジタル変換器で形成されている。そして、ディジタルデータを時定数切替信号SELとして、ローパスフィルタ3に設けられている切替回路SW(図4(c)参照)に供給するようになっている。なお、デコーダでは、所定の分解能で決められているj段階の電界強度E1,E2〜Ejの何れかの電界強度(つまり、比較器から出力される比較結果に相当する電界強度)を示すディジタルデータにデコードするようになっている。   Next, as shown in the figure, the switching signal generation circuit 9b includes a plurality of voltage dividing resistors (not shown) connected between a predetermined reference voltage (stabilized fixed voltage) Vref and the ground, and individual divisions. A plurality of comparators (not shown) that compare the divided voltage divided by the piezoresistor and the detection signal Se, and the comparison result output from these comparators are decoded to represent the level of the electric field strength. It is formed of a voltage comparison type analog-digital converter having a decoder (not shown) for decoding into digital data. The digital data is supplied as a time constant switching signal SEL to a switching circuit SW (see FIG. 4C) provided in the low-pass filter 3. In the decoder, the digital data indicating the electric field strength of any one of j-stage electric field strengths E1, E2 to Ej determined with a predetermined resolution (that is, the electric field strength corresponding to the comparison result output from the comparator). To decode.

次に、ローパスフィルタ3は、図4(c)に示すように、ハイパスフィルタ2の出力を電力増幅等して入力するアンプ(符号略)と、そのアンプを介してハイパスフィルタ2の出力を入力するj個のスイッチトキャパシタフィルタSCF1〜SCFjと、スイッチトキャパシタフィルタSCF1〜SCFjの出力を時定数切替信号SELに従って切り替えて出力する切替回路SWとを備えて構成されている。また、スイッチトキャパシタフィルタSCF1〜SCFjの個数jは、後述のアタック時定数τaの切替え段数jに合わせて決められている。   Next, as shown in FIG. 4C, the low-pass filter 3 receives an amplifier (not shown) that inputs the output of the high-pass filter 2 by power amplification or the like, and inputs the output of the high-pass filter 2 through the amplifier. J switched capacitor filters SCF1 to SCFj and a switching circuit SW for switching and outputting the outputs of the switched capacitor filters SCF1 to SCFj according to the time constant switching signal SEL. The number j of the switched capacitor filters SCF1 to SCFj is determined in accordance with the number j of switching stages of an attack time constant τa described later.

スイッチトキャパシタフィルタSCF1〜SCFjは、図示するように、基本的に同じ構成となっている。   The switched capacitor filters SCF1 to SCFj basically have the same configuration as shown in the figure.

スイッチトキャパシタフィルタSCF1を代表して説明すると、入力側のコンデンサC01と、アナログスイッチSA1と、オペアンプOP1と、オペアンプOP1の出力端子と反転入力端子との間に接続されたコンデンサCa1と、コンデンサCa1の両端に接続されたコンデンサCr1及びアナログスイッチSR1とを備えて形成されている。   The switched capacitor filter SCF1 will be described as a representative. The capacitor C01 on the input side, the analog switch SA1, the operational amplifier OP1, the capacitor Ca1 connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier OP1, and the capacitor Ca1 The capacitor Cr1 and the analog switch SR1 connected to both ends are provided.

ここで、アナログスイッチSA1は、外来ノイズ成分Nの周波数に較べて十分高い周波数fckのクロック信号CKに同期して切替動作を繰り返し、上述のアンプを介して供給されるハイパスフィルタ2の出力をコンデンサC01に蓄積してオペアンプOP1の非反転入力端子に印加する。なお、クロック信号CKは、ノイズキャンセラ回路100に内蔵されている発振器(図示略)で生成されるようになっている。   Here, the analog switch SA1 repeats the switching operation in synchronization with the clock signal CK having a frequency fck sufficiently higher than the frequency of the external noise component N, and the output of the high-pass filter 2 supplied via the amplifier is a capacitor. It accumulates in C01 and is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1. The clock signal CK is generated by an oscillator (not shown) incorporated in the noise canceller circuit 100.

アナログスイッチSR1は、検出回路9aで生成されるアタック期間信号Sarに従ってオンオフ動作し、アタック期間信号Sarが論理値“H”となるアタック期間においてオフ(遮断)状態となることで、コンデンサCa1に対するコンデンサCr1の接続を遮断し、一方、アタック期間信号Sarが論理値“L”となると、オン(導通)状態となってコンデンサCr1をコンデンサCa1に並列接続させる。   The analog switch SR1 is turned on / off in accordance with the attack period signal Sar generated by the detection circuit 9a, and is turned off (cut off) in the attack period in which the attack period signal Sar is at the logical value “H”. On the other hand, when the connection of Cr1 is cut off and the attack period signal Sar becomes the logical value “L”, the capacitor Cr1 is connected to the capacitor Ca1 in parallel.

なお、コンデンサC01,Ca1,Cr1の夫々の容量値が予め所定の値に決められているが、詳細については後述する。   Note that the capacitance values of the capacitors C01, Ca1, and Cr1 are predetermined values, which will be described later in detail.

そして、かかる構成のスイッチトキャパシタフィルタSCF1によって、アタック期間とリカバリー期間とでは高域遮断周波数(別言すれば、時定数)を切替える遮断周波数可変型(時定数可変型)のローパスフィルタが実現されている。   The switched capacitor filter SCF1 having such a configuration realizes a cutoff frequency variable type (time constant variable type) low-pass filter that switches a high cutoff frequency (in other words, a time constant) between an attack period and a recovery period. Yes.

つまり、アタック期間信号Sarが論理値“H”となるアタック期間では、アナログスイッチSR1がオフ状態となって、コンデンサCr1が開放され、オペアンプOP1に対してコンデンサCa1だけが帰還接続されると、次式(2a)(2b)で表されるように、コンデンサC01,Ca1の容量値とクロック信号CKの周波数fckとの関係に従って、スイッチトキャパシタフィルタSCF1の高域遮断周波数fa1とアタック時定数τa1が決まり、ハイパスフィルタ2の出力に含まれている外来ノイズ成分Nに対してローパスフィルタリングを施すことになる。   That is, in the attack period in which the attack period signal Sar is the logical value “H”, the analog switch SR1 is turned off, the capacitor Cr1 is opened, and only the capacitor Ca1 is feedback-connected to the operational amplifier OP1. As expressed by the equations (2a) and (2b), the high cutoff frequency fa1 and the attack time constant τa1 of the switched capacitor filter SCF1 are determined according to the relationship between the capacitance values of the capacitors C01 and Ca1 and the frequency fck of the clock signal CK. The low-pass filtering is applied to the external noise component N included in the output of the high-pass filter 2.

Figure 2008010968
Figure 2008010968

一方、アタック期間信号Sarが論理値“L”となるリカバリー期間では、アナログスイッチSR1がオン状態となって、オペアンプOP1に対してコンデンサCa1とCr1が帰還接続されると、オペアンプOP1に対する帰還容量が(Ca1+Cr1)の値に増加し、次式(3a)(3b)で表されるように、コンデンサC01,Ca1,Cr1の容量値とクロック信号CKの周波数fckとの関係に従って、スイッチトキャパシタフィルタSCF1の高域遮断周波数fr1とリカバリー時定数τr1が決まり、ハイパスフィルタ2の出力に含まれている外来ノイズ成分Nに対してローパスリルタリングを施すことになる。   On the other hand, in the recovery period in which the attack period signal Sar is at the logical value “L”, when the analog switch SR1 is turned on and the capacitors Ca1 and Cr1 are feedback-connected to the operational amplifier OP1, the feedback capacitance to the operational amplifier OP1 is increased. According to the relationship between the capacitance values of the capacitors C01, Ca1, and Cr1 and the frequency fck of the clock signal CK, as shown by the following equations (3a) and (3b), the value of the switched capacitor filter SCF1 increases. The high-frequency cutoff frequency fr1 and the recovery time constant τr1 are determined, and low-pass filtering is applied to the external noise component N included in the output of the high-pass filter 2.

Figure 2008010968
Figure 2008010968

次に、コンデンサC01,Ca1,Cr1は、クロック信号CKに従って高速に充放電を繰り返す必要上、小さなの容量値に決められているが、アタック期間でのコンデンサC01の容量値とコンデンサCa1の容量値との比(C01/Ca1)に較べて、リカバリー期間でのコンデンサC01の容量値とコンデンサCa1,Cr1の合計容量値との比{C01/(Ca1+Cr1)}を小さくすべく、次式(4)の関係に従って決められている。   Next, the capacitors C01, Ca1, and Cr1 are determined to have a small capacitance value because it is necessary to repeatedly charge and discharge in accordance with the clock signal CK. However, the capacitance value of the capacitor C01 and the capacitance value of the capacitor Ca1 during the attack period are determined. In order to reduce the ratio {C01 / (Ca1 + Cr1)} between the capacitance value of the capacitor C01 and the total capacitance value of the capacitors Ca1 and Cr1 during the recovery period compared to the ratio (C01 / Ca1) with the following formula (4) It is decided according to the relationship.

こうして、コンデンサC01,Ca1,Cr1の容量値を設定することで、外来ノイズ成分Nのレベルが急上昇するアタック期間でのアタック時定数τa1を小さくして、外来ノイズ成分Nに対する追従性の確保を図った高速充電の処理を行い、一方、外来ノイズ成分Nのレベルが降下するリカバリー期間でのリカバリー時定数τr1を大きくして、低速放電の処理を行うようにしている。   In this way, by setting the capacitance values of the capacitors C01, Ca1, and Cr1, the attack time constant τa1 during the attack period in which the level of the external noise component N rises rapidly is reduced, and the followability to the external noise component N is secured. On the other hand, the recovery time constant τr1 in the recovery period in which the level of the external noise component N decreases is increased to perform the slow discharge process.

Figure 2008010968
Figure 2008010968

そして、残余のスイッチトキャパシタフィルタSCF2〜SCFjも、スイッチトキャパシタフィルタSCF1と同様の構成となっており、コンデンサC02〜C0jがコンデンサC01に、アナログスイッチSA2〜SAjがアナログスイッチSA1に、オペアンプOP2〜OPjがオペアンプOP1に、コンデンサCa2〜CajがコンデンサCa1に、コンデンサCr2〜CrjがコンデンサCr1に、アナログスイッチSR2〜SRjがアナログスイッチSR1に夫々相当している。   The remaining switched capacitor filters SCF2 to SCFj have the same configuration as the switched capacitor filter SCF1, with the capacitors C02 to C0j being the capacitor C01, the analog switches SA2 to SAj being the analog switch SA1, and the operational amplifiers OP2 to OPj being In the operational amplifier OP1, capacitors Ca2 to Caj correspond to the capacitor Ca1, capacitors Cr2 to Crj correspond to the capacitor Cr1, and analog switches SR2 to SRj correspond to the analog switch SR1, respectively.

更に、以上の説明では、個々のスイッチトキャパシタフィルタSCF1,SF2〜SCFj毎に、コンデンサC01,Ca1,Cr1の容量値の関係と、コンデンサC02,Ca2,Cr2の容量値の関係と、コンデンサC0j,Caj,Crjの容量値の関係について述べたが、スイッチトキャパシタフィルタSCF1,SF2〜SCFjの相互間でのコンデンサC01,Ca1,Cr1とC02,Ca2,Cr2とC0j,Caj,Crjの容量値の関係についても所定の関係に決められており、図5(a)(b)を参照して説明する。   Further, in the above description, for each of the switched capacitor filters SCF1, SF2 to SCFj, the relationship between the capacitance values of the capacitors C01, Ca1, Cr1, the relationship between the capacitance values of the capacitors C02, Ca2, Cr2, and the capacitors C0j, Caj The relationship between the capacitance values of Crj is described, but the relationship between the capacitance values of the capacitors C01, Ca1, Cr1, C02, Ca2, Cr2, and C0j, Caj, Crj among the switched capacitor filters SCF1, SF2 to SCFj is also described. The predetermined relationship is determined and will be described with reference to FIGS.

図5(a)は、図3に示した到来電波の電界強度に対するエンベロープ信号Senv中に生じる被変調信号成分と広帯域ノイズとの変化の特性と、エンベロープ信号Senv中に生じる外来ノイズ成分Nをローパスフィルタリングによって充電する際の到来電波の電界強度に従って調整すべきアッタック時定数τaの特性を示している。図5(b)は、広帯域ノイズと外来ノイズ成分Nとアッタック時定数τaの関係を模式的に示している。   FIG. 5A shows the characteristics of the change between the modulated signal component generated in the envelope signal Senv and the broadband noise with respect to the electric field strength of the incoming radio wave shown in FIG. 3, and the external noise component N generated in the envelope signal Senv. The characteristic of the attack time constant τa to be adjusted according to the electric field strength of the incoming radio wave when charging by filtering is shown. FIG. 5B schematically shows the relationship among the broadband noise, the external noise component N, and the attack time constant τa.

図5(a)から解るように、AM検波器1で自動利得制御(AGC)がなされることにより、電界強度が弱くなって放送受信機200の受信状態が劣化するほど、エンベロープ信号Senv中に生じる広帯域ノイズのレベルが上昇することとなる。   As can be seen from FIG. 5 (a), the automatic gain control (AGC) is performed by the AM detector 1, so that the reception intensity of the broadcast receiver 200 deteriorates in the envelope signal Senv as the electric field strength decreases. The level of the generated broadband noise will increase.

このため、図5(b)に示すように、広帯域ノイズとは無相関の関係にある外来ノイズに起因してエンベロープ信号Senv中に外来ノイズ成分Nが生じると、電界強度が強いときには、外来ノイズ成分NのピークレベルLnmaxと広帯域ノイズのレベルLzminとの差(電圧差)が大きくなり、小さな値のアタック時定数τaで充電すると、外来ノイズ成分Nをそのピークレベルより低いレベルまでの充電することが可能となる。そこで、到来電波の電界強度が強いときのアタック時定数τaを、所定の小さな時定数としている。   For this reason, as shown in FIG. 5B, when the external noise component N occurs in the envelope signal Senv due to the external noise that is uncorrelated with the broadband noise, the external noise is generated when the electric field strength is strong. When the difference (voltage difference) between the peak level Lnmax of the component N and the broadband noise level Lzmin is large and charging is performed with a small attack time constant τa, the external noise component N is charged to a level lower than the peak level. Is possible. Therefore, the attack time constant τa when the electric field strength of the incoming radio wave is strong is set to a predetermined small time constant.

一方、到来電波の電界強度が比較的弱いときには、広帯域ノイズのレベルが上昇することから、外来ノイズ成分NのピークレベルLnmaxと広帯域ノイズのレベルLzmidとの差(電圧差)が縮小してしまい、小さな値のアタック時定数τaでは、広帯域ノイズの影響を受けることなく、外来ノイズ成分Nをそのピークレベルより低いレベルへと充電することが難しくなる。そこで、到来電波の電界強度が比較的弱いときのアタック時定数τaを、電界強度が強いときのアタック時定数τaよりも大きな値としている。   On the other hand, when the electric field strength of the incoming radio wave is relatively weak, the level of the broadband noise increases, so the difference (voltage difference) between the peak level Lnmax of the external noise component N and the level Lzmid of the broadband noise is reduced. With a small attack time constant τa, it becomes difficult to charge the external noise component N to a level lower than its peak level without being affected by broadband noise. Therefore, the attack time constant τa when the electric field strength of the incoming radio wave is relatively weak is set to a value larger than the attack time constant τa when the electric field strength is strong.

また、到来電波の電界強度が弱いときには、広帯域ノイズのレベルが大幅に上昇することから、外来ノイズ成分Nのピークレベルと広帯域ノイズのレベルLzmaxとの差(電圧差)が更に縮小し、小さな値のアタック時定数τaでは、広帯域ノイズの影響を受けることなく、外来ノイズ成分Nをそのピークレベルより低いレベルへと充電することが難しくなるそこで、到来電波の電界強度が弱いときのアタック時定数τaを、電界強度が比較的弱いときのアタック時定数τaよりも大きな値としている。   In addition, when the electric field strength of the incoming radio wave is weak, the level of the broadband noise greatly increases, so the difference (voltage difference) between the peak level of the external noise component N and the level Lzmax of the broadband noise is further reduced to a small value. Therefore, it is difficult to charge the external noise component N to a level lower than its peak level without being affected by broadband noise. Therefore, the attack time constant τa when the electric field strength of the incoming radio wave is weak is difficult. Is a value larger than the attack time constant τa when the electric field strength is relatively weak.

更に、アタック時定数τaの値を電界強度の強弱に応じて可変調整するだけでは、外来ノイズ成分NのピークレベルLnmaxにまで充電電圧が達してしまう場合があるため、聴感上違和感を与える高レベルの外来ノイズに起因して生じる高レベルの外来ノイズ成分NのピークレベルLnmaxより低く、且つ電界強度が弱くなったときに生じる広帯域ノイズのレベルLzmaxより高い中間レベルLpに充電電圧を到達させるように、アタック時定数τaが決められている。   Furthermore, the charging voltage may reach the peak level Lnmax of the external noise component N only by variably adjusting the value of the attack time constant τa according to the strength of the electric field strength. The charging voltage is made to reach an intermediate level Lp that is lower than the peak level Lnmax of the high level external noise component N generated due to the external noise and higher than the level Lzmax of the wideband noise generated when the electric field strength is weakened. The attack time constant τa is determined.

こうして決められたアタック時定数τaが、図5(a)に示されている。   The attack time constant τa determined in this way is shown in FIG.

そして、到来電波の電界強度が強いとき(広帯域ノイズのレベルがLzminのとき)と、到来電波の電界強度が弱いとき(広帯域ノイズのレベルがLzmaxのとき)との電界強度の範囲EWを、上述の切替信号生成回路9b(図4(b)参照)から出力される時定数切替信号SELのj段階の電界強度E1〜Ejに関連付けてj段階に分割した各電界強度E1,E2,…,Ejに対応する時定数τa1,τa2,…,τajを決めて、それらの時定数τa1,τa2,…,τajを電界強度の変化に対応して可変すべきアタック時定数τaとしている。つまり、強い電界強度E1のときには最も小さなアタック時定数τa1に切替え、電界強度E1より小さい次の電界強度E2のときには、アタック時定数τa1より大きなアタック時定数τa2に切替え、以下同様に、弱い電界強度Ejのときには最も大きなアタック時定数τajに切替えることとしている。   Then, the range EW of the electric field intensity when the electric field strength of the incoming radio wave is strong (when the broadband noise level is Lzmin) and when the electric field strength of the incoming radio wave is weak (when the broadband noise level is Lzmax) is described above. , Ej divided into j stages in association with the j stage field strengths E1 to Ej of the time constant switching signal SEL output from the switching signal generation circuit 9b (see FIG. 4B). , .Tau.aj corresponding to, and the time constants .tau.a1, .tau.a2,..., .Tau.aj are set as attack time constants .tau.a that should be varied in response to changes in the electric field strength. That is, when the electric field strength E1 is strong, the attack time constant τa1 is switched to the smallest, and when the electric field strength E2 is smaller than the electric field strength E1, the attack time constant τa2 is switched to an attack time constant τa2 that is larger. At Ej, the maximum attack time constant τaj is switched.

そして、図4(c)に示したスイッチトキャパシタフィルタSCF1でアタック時定数τa1を生じさせるべく、上記式(2a)(2b)の関係に基づいて、コンデンサC01,Ca1の容量値が決められている。   Then, in order to generate the attack time constant τa1 by the switched capacitor filter SCF1 shown in FIG. 4C, the capacitance values of the capacitors C01 and Ca1 are determined based on the relationship of the above formulas (2a) and (2b). .

また、スイッチトキャパシタフィルタSCF2でアタック時定数τa2を生じさせるべく、次式(5a)(5b)の関係に基づいて、コンデンサC02,Ca2の容量値が決められており、以下同様にして、スイッチトキャパシタフィルタSCFjでアタック時定数τajを生じさせるべく、次式(6a)(6b)の関係に基づいて、コンデンサC0j,Cajの容量値が決められている。   In order to generate the attack time constant τa2 by the switched capacitor filter SCF2, the capacitance values of the capacitors C02 and Ca2 are determined based on the relationship of the following equations (5a) and (5b). In order to generate the attack time constant τaj in the filter SCFj, the capacitance values of the capacitors C0j and Caj are determined based on the relationship of the following equations (6a) and (6b).

Figure 2008010968
Figure 2008010968

Figure 2008010968
Figure 2008010968

なお、本実施形態では、コンデンサC01〜C0jが同じ容量値に決められており、その同じ容量値を基準として、各々のアタック時定数τa1〜τajの値に比例させてコンデンサCa1〜Cajの容量値が決められている。   In this embodiment, the capacitors C01 to C0j are determined to have the same capacitance value, and the capacitance values of the capacitors Ca1 to Caj are proportional to the values of the attack time constants τa1 to τaj on the basis of the same capacitance value. Is decided.

次に、スイッチトキャパシタフィルタSCF1〜SCFjに設けられているコンデンサCr1〜Crjの容量値について説明する。   Next, the capacitance values of the capacitors Cr1 to Crj provided in the switched capacitor filters SCF1 to SCFj will be described.

上述したようにコンデンサCr1〜Crjは、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが放送受信機200に混入した場合に、リカバリー期間において低速放電を行うために設けられている。そこで、時間的に高密度で生じる外来ノイズを実験等によって解析し、個々の外来ノイズが生じる時間間隔の平均値よりも長く、且つ聴感上違和感を与える高レベルの外来ノイズが生じる時間間隔の平均値よりも短い時間内で放電を完了させるリカバリー時定数τrに決め、全てのスイッチトキャパシタフィルタSCF1〜SCFjがほぼそのリカバリー時定数τrで低速放電を行うように、コンデンサCr1〜Crjの容量値が決められている。   As described above, the capacitors Cr1 to Crj are provided to perform low-speed discharge in the recovery period when external noise generated over a long period of time is mixed into the broadcast receiver 200. Therefore, external noise generated at high density in time is analyzed by experiments, etc., and the average of the time intervals at which high-level external noise is generated that is longer than the average value of the time intervals at which individual external noise occurs and gives a sense of incongruity to hearing The recovery time constant τr that completes the discharge within a shorter time than the value is determined, and the capacitance values of the capacitors Cr1 to Crj are determined so that all the switched capacitor filters SCF1 to SCFj perform a low-speed discharge with the recovery time constant τr. It has been.

つまり、スイッチトキャパシタフィルタSCF1のリカバリー時定数τr1と、高域遮断周波数fr1と、コンデンサCr1の容量値は、次式(7a)(7b)の関係から決められている。   That is, the recovery time constant τr1 of the switched capacitor filter SCF1, the high cut-off frequency fr1, and the capacitance value of the capacitor Cr1 are determined from the relationship of the following equations (7a) and (7b).

Figure 2008010968
Figure 2008010968

また、スイッチトキャパシタフィルタSCF2のリカバリー時定数τr2と、高域遮断周波数fr2と、コンデンサCr2の容量値が、次式(8a)(8b)の関係から決められており、以下同様にして、スイッチトキャパシタフィルタSCFjのリカバリー時定数τrjと、高域遮断周波数frjと、コンデンサCrjの容量値が、次式(9a)(9b)の関係から決められている。   Further, the recovery time constant τr2 of the switched capacitor filter SCF2, the high cut-off frequency fr2, and the capacitance value of the capacitor Cr2 are determined from the relationship of the following equations (8a) and (8b). The recovery time constant τrj of the filter SCFj, the high cut-off frequency frj, and the capacitance value of the capacitor Crj are determined from the relationship of the following equations (9a) and (9b).

Figure 2008010968
Figure 2008010968

Figure 2008010968
Figure 2008010968

次に、切替回路SWは、スイッチトキャパシタフィルタSCF1〜SCFjの出力端子に個別接続されたj個の入力端子と1個の出力端子とを有するアナログスイッチ等で形成されており、時定数切替信号SELで示される電界強度のレベルに応じて切替動作することで、スイッチトキャパシタフィルタSCF1〜SCFjの出力信号を排他的に選択して充放電信号Rとして出力する。   Next, the switching circuit SW is formed by an analog switch or the like having j input terminals and one output terminal individually connected to the output terminals of the switched capacitor filters SCF1 to SCFj, and the time constant switching signal SEL. Is switched according to the level of the electric field strength indicated by the above, the output signals of the switched capacitor filters SCF1 to SCFj are exclusively selected and output as the charge / discharge signal R.

つまり、切替回路SWは、電界強度E1を示す時定数切替信号SELが供給されると、スイッチトキャパシタフィルタSCF1と接続してそのスイッチトキャパシタフィルタSCF1の出力信号を充放電信号Rとして出力し、電界強度E2を示す時定数切替信号SELが供給されると、スイッチトキャパシタフィルタSCF2と接続してそのスイッチトキャパシタフィルタSCF2の出力信号を充放電信号Rとして出力し、以下同様にして、電界強度Ejを示す時定数切替信号SELが供給されると、スイッチトキャパシタフィルタSCFjと接続してそのスイッチトキャパシタフィルタSCFjの出力信号を充放電信号Rとして出力する。   That is, when the time constant switching signal SEL indicating the electric field strength E1 is supplied, the switching circuit SW is connected to the switched capacitor filter SCF1 and outputs the output signal of the switched capacitor filter SCF1 as the charge / discharge signal R. When the time constant switching signal SEL indicating E2 is supplied, the switch capacitor filter SCF2 is connected to output the output signal of the switched capacitor filter SCF2 as the charge / discharge signal R, and similarly, when the electric field strength Ej is indicated. When the constant switching signal SEL is supplied, it is connected to the switched capacitor filter SCFj and the output signal of the switched capacitor filter SCFj is output as the charge / discharge signal R.

そして、切替回路SWが時定数切替信号SELに従って切替動作をすると、電界強度E1,E2〜Ejに対応付けてスイッチトキャパシタフィルタSCF1,SCF2〜SCFjが選択されることとなるため、その選択されたスイッチトキャパシタフィルタに設定されているアタック時定数τaとリカバリー時定数τrに基づいて充放電された出力信号が充放電信号Rとして出力される。   When the switching circuit SW performs the switching operation according to the time constant switching signal SEL, the switched capacitor filters SCF1, SCF2 to SCFj are selected in association with the electric field strengths E1, E2 to Ej, and therefore the selected switched capacity is selected. An output signal charged / discharged based on the attack time constant τa and the recovery time constant τr set in the filter is output as the charge / discharge signal R.

したがって、図4(c)に示したスイッチトキャパシタフィルタSCF1,SCF2〜SCFjと切替回路SWを有するローパスフィルタ3によって、高域遮断周波数を切替える時定数可変型のローパスフィルタが実現されている。   Therefore, a variable time constant low-pass filter for switching the high-frequency cutoff frequency is realized by the low-pass filter 3 having the switched capacitor filters SCF1, SCF2 to SCFj and the switching circuit SW shown in FIG.

次に、ノイズキャンセラ回路100の動作について、図5(c)(d)を参照して説明する。   Next, the operation of the noise canceller circuit 100 will be described with reference to FIGS.

なお、図5(c)は、到来電波の電界強度が強い状態で、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが放送受信機200に混入した場合に生じる外来ノイズ成分Nと、充放電信号Rと、閾値信号Rthの波形を模式的に表している。図5(d)は、到来電波の電界強度が弱い状態で、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが放送受信機200に混入した場合に生じる外来ノイズ成分Nと、充放電信号Rと、閾値信号Rthの波形を模式的に表している。   FIG. 5C shows an external noise component N generated when external noise generated over a long period of time with a high density in time is mixed in the broadcast receiver 200 in a state where the electric field strength of the incoming radio wave is strong, The waveforms of the charge / discharge signal R and the threshold signal Rth are schematically shown. FIG. 5D shows an external noise component N generated when external noise generated over a long period of time with a high density in time in a state where the electric field strength of the incoming radio wave is weak, and charging / discharging. The waveforms of the signal R and the threshold signal Rth are schematically shown.

まず、到来電波の電界強度が強いときには、その電界強度を電界強度検出部8が検出して例えば電界強度E1を示す検出信号Seを出力する。更に時定数切替部9からその電界強度E1を示す時定数切替信号SELが出力され、ローパスフィルタ3内の切替回路SWが切替動作をすることで、スイッチトキャパシタフィルタSCF1が選択される。   First, when the electric field strength of the incoming radio wave is strong, the electric field strength detector 8 detects the electric field strength and outputs a detection signal Se indicating, for example, the electric field strength E1. Further, the time constant switching unit 9 outputs a time constant switching signal SEL indicating the electric field strength E1, and the switching circuit SW in the low-pass filter 3 performs the switching operation, so that the switched capacitor filter SCF1 is selected.

更に、到来電波の電界強度が強い状態のときに、時間的に高密度で長時間に亘って外来ノイズが混入すると、図5(c)に例示するように、ハイパスフィルタ2から出力される外来ノイズ成分NがスイッチトキャパシタフィルタSCF1に入力し、更に時定数切替部9内の検出回路9aにも入力する。   Furthermore, when the external electric noise is mixed for a long time with a high density in time when the electric field strength of the incoming radio wave is strong, the external signal output from the high-pass filter 2 is exemplified as shown in FIG. The noise component N is input to the switched capacitor filter SCF1 and further input to the detection circuit 9a in the time constant switching unit 9.

そして、検出回路9aが外来ノイズ成分Nの電圧とローパスフィルタ3から出力される充放電信号Rの充電電圧とを比較することでアタック期間を検出し、更に、そのアタック期間において論理値“H”となるアタック期間信号Sarに従って、スイッチトキャパシタフィルタSCF1のアナログスイッチSR1がオフ状態となる。このため、アタック期間において、スイッチトキャパシタフィルタSCF1が最も小さな値に設定されているアタック時定数τa1に基づいて、外来ノイズ成分Nを充電することとなる。   The detection circuit 9a detects the attack period by comparing the voltage of the external noise component N and the charge voltage of the charge / discharge signal R output from the low-pass filter 3, and further detects a logical value “H” in the attack period. In accordance with the attack period signal Sar, the analog switch SR1 of the switched capacitor filter SCF1 is turned off. Therefore, in the attack period, the external noise component N is charged based on the attack time constant τa1 in which the switched capacitor filter SCF1 is set to the smallest value.

更に、到来電波の電界強度が強いときには、スイッチトキャパシタフィルタSCF1に供給されるホワイトノイズ等の広帯域ノイズのレベルが低いことから、その広帯域ノイズの基底レベルBLVも低くなる。そのため、スイッチトキャパシタフィルタSCF1が、その低い基底レベルBLVを基準として、最も小さな値に設定されているアタック時定数τa1に基づいて外来ノイズ成分Nを充電すると、充電電圧が高レベルの外来ノイズ成分Nのピークレベルよりも低いレベルに到達することとなる。   Further, when the electric field strength of the incoming radio wave is strong, the level of broadband noise such as white noise supplied to the switched capacitor filter SCF1 is low, so the base level BLV of the broadband noise is also low. Therefore, when the switched capacitor filter SCF1 charges the external noise component N based on the attack time constant τa1 set to the smallest value with reference to the low base level BLV, the external noise component N having a high charge voltage is obtained. A level lower than the peak level is reached.

更に、アタック期間信号Sarが論理値“L”となってリカバリー期間となると、スイッチトキャパシタフィルタSCF1のアナログスイッチSR1がオン状態となる。このため、リカバリー期間では、アタック期間に充電された充電電圧に対して、リカバリー時定数τr1に基づいて低速放電が行われる。   Further, when the attack period signal Sar becomes the logical value “L” and the recovery period is reached, the analog switch SR1 of the switched capacitor filter SCF1 is turned on. For this reason, in the recovery period, low-speed discharge is performed based on the recovery time constant τr1 with respect to the charging voltage charged in the attack period.

こうしてスイッチトキャパシタフィルタSCF1が、外来ノイズ成分Nに対してアタック時定数τa1とリカバリー時定数τr1に基づいて充放電を行うことで、図5(c)に例示するような鋸歯状の充放電信号Rを生成し、切替回路SWを介して出力する。   In this way, the switched capacitor filter SCF1 charges / discharges the external noise component N based on the attack time constant τa1 and the recovery time constant τr1, so that the sawtooth charge / discharge signal R illustrated in FIG. And output via the switching circuit SW.

更に、この鋸歯状の充放電信号Rが増幅器4に入力され、調整されている所定の増幅率gで増幅されることで、高レベル側にレベル調整された閾値信号Rthが生成される。   Further, the sawtooth charge / discharge signal R is input to the amplifier 4 and amplified with the adjusted predetermined amplification factor g, thereby generating the threshold signal Rth whose level is adjusted to the high level side.

そして、比較器5が、閾値信号Rthと外来ノイズ成分Nとのレベルを比較して、閾値信号Rthより高レベルの外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tを示す信号Saを生成する。   Then, the comparator 5 compares the levels of the threshold signal Rth and the external noise component N, and generates a signal Sa indicating the noise generation period T of the external noise component N at a higher level than the threshold signal Rth.

ここで、上述したようにスイッチトキャパシタフィルタSCF1が、外来ノイズ成分Nに対してアタック時定数τa1とリカバリー時定数τr1に基づいて充放電を行うと、充放電信号Rは、高レベルの外来ノイズ成分Nが充電されてホールドされた波形となり、そのホールドされた電圧が低レベルの外来ノイズ成分Nより高いレベルに維持される。このため、増幅器4で高いレベル側にレベル調整された閾値信号Rthも、高レベルの外来ノイズ成分Nと低レベルの外来ノイズ成分Nの間の弁別し易いレベルに調整される。その結果、比較器5が、閾値信号Rthと外来ノイズ成分Nとのレベルを比較すると、聴感上違和感を与える高レベルの外来ノイズに起因して生じる高レベルの外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tを検出し、聴感上あまり違和感を与えない低レベルの外来ノイズに起因して生じる低レベルの外来ノイズ成分Nを検出しなくなる。   Here, as described above, when the switched capacitor filter SCF1 performs charge / discharge on the external noise component N based on the attack time constant τa1 and the recovery time constant τr1, the charge / discharge signal R becomes a high level external noise component. N is charged and held, and the held voltage is maintained at a level higher than the low level external noise component N. For this reason, the threshold signal Rth whose level is adjusted to the high level side by the amplifier 4 is also adjusted to a level that makes it easy to discriminate between the high level external noise component N and the low level external noise component N. As a result, when the comparator 5 compares the levels of the threshold signal Rth and the external noise component N, the noise generation period T of the high-level external noise component N generated due to the high-level external noise that gives a sense of incongruity to hearing. , And the low level external noise component N caused by the low level external noise that does not cause a sense of incongruity is not detected.

そして、高レベルの外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tを示す信号Saをゲート信号生成回路6が波形整形等することでゲート信号Sgを生成して補間回路7に供給し、更に、補間回路7が、そのゲート信号Sgで示されるノイズ発生期間Tにおいて、放送受信機200内の検波器から出力される復調信号Smdに生じたノイズ成分(高レベルの外来ノイズに起因して生じたノイズ成分)に対して遮断やミュート等の補間処理を施し、復調信号Sxにして出力する。   Then, the gate signal generation circuit 6 shapes the signal Sa indicating the noise generation period T of the high-level external noise component N so that the gate signal Sg is generated and supplied to the interpolation circuit 7. However, during the noise generation period T indicated by the gate signal Sg, the noise component generated in the demodulated signal Smd output from the detector in the broadcast receiver 200 (noise component generated due to high level external noise) Are subjected to interpolation processing such as blocking and mute, and output as a demodulated signal Sx.

このように、到来電波の電界強度が強いときに、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが混入すると、補間回路7では、高レベルの外来ノイズに起因して復調信号Smdに生じるノイズ成分の除去がなされ、低レベルの外来ノイズに起因して復調信号Smdに生じるノイズ成分については除去されなくなる。   As described above, when the external noise generated over a long period of time is mixed when the electric field strength of the incoming radio wave is strong, the interpolation circuit 7 causes the demodulated signal Smd to be generated due to the high level external noise. The generated noise component is removed, and the noise component generated in the demodulated signal Smd due to the low level external noise is not removed.

このため、復調信号Sxに短冊状の裁断された信号成分が生じることを未然に防止し、且つ聴感上違和感を与える高レベルのノイズ成分については除去することが可能となっている。   For this reason, it is possible to prevent the stripped signal component from being generated in the demodulated signal Sx, and to remove a high-level noise component that gives an uncomfortable feeling.

次に、図5(d)を参照して、到来電波の電界強度が弱いときの動作について説明する。   Next, with reference to FIG. 5D, an operation when the electric field strength of the incoming radio wave is weak will be described.

到来電波の電界強度が弱いときには、その電界強度を電界強度検出部8が検出して例えば電界強度Ejを示す検出信号Seを出力する。更に時定数切替部9からその電界強度Ejを示す時定数切替信号SELが出力され、ローパスフィルタ3内の切替回路SWが切替動作をすることで、スイッチトキャパシタフィルタSCFjが選択される。   When the electric field strength of the incoming radio wave is weak, the electric field strength detection unit 8 detects the electric field strength and outputs, for example, a detection signal Se indicating the electric field strength Ej. Further, the time constant switching unit 9 outputs a time constant switching signal SEL indicating the electric field strength Ej, and the switching circuit SW in the low-pass filter 3 performs the switching operation, so that the switched capacitor filter SCFj is selected.

更に、到来電波の電界強度が弱い状態のときに、時間的に高密度で長時間に亘って外来ノイズが混入すると、図5(d)に例示するように、ハイパスフィルタ2から出力される外来ノイズ成分NがスイッチトキャパシタフィルタSCFjに入力し、更に時定数切替部9内の検出回路9aにも入力する。   Further, when the external noise is mixed for a long time with a high density in time when the electric field strength of the incoming radio wave is weak, the external signal output from the high-pass filter 2 is exemplified as shown in FIG. The noise component N is input to the switched capacitor filter SCFj and further input to the detection circuit 9a in the time constant switching unit 9.

そして、検出回路9aから出力される、アタック期間を示す論理値“H”となるアタック期間信号Sarに従って、スイッチトキャパシタフィルタSCFjのアナログスイッチSRjがオフ状態となる。このため、アタック期間において、スイッチトキャパシタフィルタSCFjが最も大きな値に設定されているアタック時定数τajに基づいて、外来ノイズ成分Nを充電する。   Then, the analog switch SRj of the switched capacitor filter SCFj is turned off according to the attack period signal Sar output from the detection circuit 9a and having a logical value “H” indicating the attack period. Therefore, during the attack period, the external noise component N is charged based on the attack time constant τaj in which the switched capacitor filter SCFj is set to the largest value.

更に、到来電波の電界強度が弱いときには、スイッチトキャパシタフィルタSCFjに供給されるホワイトノイズ等の広帯域ノイズが高レベルとなることから、その広帯域ノイズの基底レベルBLVも高くなる。そのため、スイッチトキャパシタフィルタSCFjが、その高い基底レベルBLVを基準として、最も大きな値に設定されているアタック時定数τajに基づいて外来ノイズ成分Nを充電すると、充電電圧が高レベルの外来ノイズ成分Nのピークレベルよりも低いレベルに到達することとなる。   Further, when the electric field strength of the incoming radio wave is weak, the broadband noise such as white noise supplied to the switched capacitor filter SCFj is at a high level, so that the base level BLV of the broadband noise is also increased. Therefore, when the switched capacitor filter SCFj charges the external noise component N based on the attack time constant τaj set to the largest value with the high base level BLV as a reference, the external noise component N having a high charge voltage is obtained. A level lower than the peak level is reached.

更に、アタック期間信号Sarが論理値“L”となってリカバリー期間となると、スイッチトキャパシタフィルタSCFjのアナログスイッチSRjがオン状態となる。このため、リカバリー期間では、アタック期間に充電された充電電圧に対して、リカバリー時定数τrjに基づいて低速放電が行われる。   Further, when the attack period signal Sar becomes the logical value “L” and the recovery period is reached, the analog switch SRj of the switched capacitor filter SCFj is turned on. For this reason, in the recovery period, low-speed discharge is performed based on the recovery time constant τrj with respect to the charging voltage charged in the attack period.

こうしてスイッチトキャパシタフィルタSCFjが、外来ノイズ成分Nに対してアタック時定数τajとリカバリー時定数τrjに基づいて充放電を行うことで、図5(d)に例示するような鋸歯状の充放電信号Rを生成し、切替回路SWを介して出力する。   In this way, the switched capacitor filter SCFj performs charge / discharge on the external noise component N based on the attack time constant τaj and the recovery time constant τrj, so that a sawtooth charge / discharge signal R as illustrated in FIG. And output via the switching circuit SW.

更に、この鋸歯状の充放電信号Rが増幅器4に入力され、調整されている所定の増幅率gで増幅されることで、高レベル側にレベル調整された閾値信号Rthが生成される。   Further, the sawtooth charge / discharge signal R is input to the amplifier 4 and amplified with the adjusted predetermined amplification factor g, thereby generating the threshold signal Rth whose level is adjusted to the high level side.

そして、比較器5が、閾値信号Rthと外来ノイズ成分Nとのレベルを比較して、閾値信号Rthより高レベルの外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tを示す信号Saを生成する。   Then, the comparator 5 compares the levels of the threshold signal Rth and the external noise component N, and generates a signal Sa indicating the noise generation period T of the external noise component N at a higher level than the threshold signal Rth.

ここで、上述したようにスイッチトキャパシタフィルタSCFjが、外来ノイズ成分Nに対してアタック時定数τajとリカバリー時定数τrjに基づいて充放電を行うと、充放電信号Rは、高レベルの外来ノイズ成分Nが充電されてホールドされた波形となり、そのホールドされた電圧が低レベルの外来ノイズ成分Nより高いレベルに維持される。このため、増幅器4で高いレベル側にレベル調整された閾値信号Rthも、高レベルの外来ノイズ成分Nと低レベルの外来ノイズ成分Nの間の弁別し易いレベルに調整される。その結果、比較器5が、閾値信号Rthと外来ノイズ成分Nとのレベルを比較すると、聴感上違和感を与える高レベルの外来ノイズに起因して生じる高レベルの外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tを検出し、聴感上あまり違和感を与えない低レベルの外来ノイズに起因して生じる低レベルの外来ノイズ成分Nを検出しなくなる。   Here, as described above, when the switched capacitor filter SCFj performs charge / discharge on the external noise component N based on the attack time constant τaj and the recovery time constant τrj, the charge / discharge signal R becomes a high level external noise component. N is charged and held, and the held voltage is maintained at a level higher than the low level external noise component N. For this reason, the threshold signal Rth whose level is adjusted to the high level side by the amplifier 4 is also adjusted to a level that makes it easy to discriminate between the high level external noise component N and the low level external noise component N. As a result, when the comparator 5 compares the levels of the threshold signal Rth and the external noise component N, the noise generation period T of the high-level external noise component N generated due to the high-level external noise that gives a sense of incongruity to hearing. , And the low level external noise component N caused by the low level external noise that does not cause a sense of incongruity is not detected.

そして、高レベルの外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tを示す信号Saをゲート信号生成回路6が波形整形等することでゲート信号Sgを生成して補間回路7に供給し、更に、補間回路7が、そのゲート信号Sgで示されるノイズ発生期間Tにおいて、放送受信機200内の検波器から出力される復調信号Smdに生じたノイズ成分(高レベルの外来ノイズに起因して生じたノイズ成分)に対して遮断やミュート等の補間処理を施し、復調信号Sxにして出力する。   Then, the gate signal generation circuit 6 shapes the signal Sa indicating the noise generation period T of the high-level external noise component N so that the gate signal Sg is generated and supplied to the interpolation circuit 7. However, during the noise generation period T indicated by the gate signal Sg, the noise component generated in the demodulated signal Smd output from the detector in the broadcast receiver 200 (noise component generated due to high level external noise) Are subjected to interpolation processing such as blocking and mute, and output as a demodulated signal Sx.

このように、到来電波の電界強度が弱いときに、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが混入すると、補間回路7では、高レベルの外来ノイズに起因して復調信号Smdに生じるノイズ成分の除去がなされ、低レベルの外来ノイズに起因して復調信号Smdに生じるノイズ成分については除去されなくなる。   As described above, when the external noise generated over a long period of time is mixed when the electric field strength of the incoming radio wave is weak, the interpolation circuit 7 causes the demodulated signal Smd to be generated due to the high level of external noise. The generated noise component is removed, and the noise component generated in the demodulated signal Smd due to the low level external noise is not removed.

このため、復調信号Sxに短冊状の裁断された信号成分が生じることを未然に防止し、且つ聴感上違和感を与える高レベルのノイズ成分については除去することが可能となっている。   For this reason, it is possible to prevent the stripped signal component from being generated in the demodulated signal Sx, and to remove a high-level noise component that gives an uncomfortable feeling.

なお、以上の動作説明では、到来電波の電界強度が強いときと弱いときとの典型的な場合について説明したが、それらの中間的な電界強度となった場合には、電界強度検出部8で検出される電界強度に応じて、残余のスイッチトキャパシタフィルタSCF2〜SCFj-1の何れかが選択され、その選択されたスイッチトキャパシタフィルタに設定されているアタック時定数τaに基づいて外来ノイズ成分Nが充電されてリカバリー時定数τrに基づいて放電されるため、電界強度に応じて広帯域ノイズのレベルが変化しても、高レベルの外来ノイズ成分Nを検出する一方で低レベルを検出しないようにする閾値信号Rthを生成することができる。そして、補間回路7において、放送受信機200内の検波器から供給される復調信号Smdに生じているノイズ成分(高レベルの外来ノイズに起因して生じるノイズ成分)を補間によって除去し、短冊状の信号成分が生じることを未然に防止した復調信号Sxを生成することができ、聴感上違和感を与えない音をスピーカ等で再生させることができる。   In the above description of the operation, a typical case where the electric field strength of the incoming radio wave is strong and weak is described. However, when the electric field strength is intermediate between them, the electric field strength detector 8 One of the remaining switched capacitor filters SCF2 to SCFj-1 is selected in accordance with the detected electric field strength, and the external noise component N is determined based on the attack time constant τa set in the selected switched capacitor filter. Since it is charged and discharged based on the recovery time constant τr, even if the level of the broadband noise changes according to the electric field strength, the high level external noise component N is detected while the low level is not detected. A threshold signal Rth can be generated. Then, the interpolation circuit 7 removes noise components (noise components caused by high level external noise) generated in the demodulated signal Smd supplied from the detector in the broadcast receiver 200 by interpolation, and forms a strip shape. The demodulated signal Sx that prevents the occurrence of the signal component can be generated, and a sound that does not give a sense of incongruity to hearing can be reproduced by a speaker or the like.

以上に説明したように、本実施形態のノイズキャンセラ回路100によれば、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが混入した場合、到来電波の電界強度が弱くなるに従って、ローパスフィルタ3で外来ノイズ成分Nを充放電して充放電信号Rを生成する際のアタック時定数τaの値を大きくして充電するようにしたので、到来電波の電界強度が弱くなるに従って増加する広帯域ノイズの影響を受けることなく、高レベルの外来ノイズに起因して生じる高レベルの外来ノイズ成分Nを検出し、且つ低レベルの外来ノイズに起因して生じる低レベルの外来ノイズ成分Nを検出しないようにするための充放電信号Rを生成することができる。   As described above, according to the noise canceller circuit 100 of the present embodiment, when external noise generated over a long period of time with high density is mixed, the low-pass filter 3 increases as the electric field strength of the incoming radio wave decreases. Since the charging is performed by increasing the value of the attack time constant τa when charging / discharging the external noise component N to generate the charge / discharge signal R, the wideband noise that increases as the electric field strength of the incoming radio wave becomes weaker. A high level external noise component N caused by a high level external noise is detected without being affected, and a low level external noise component N caused by a low level external noise is not detected. The charge / discharge signal R for generating can be generated.

つまり、本実施形態のノイズキャンセラ回路100によれば、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが混入した場合に、受聴者に対して違和感を与える外来ノイズを検出するためのノイズ検出感度が到来電波の電界強度に依存して変動してしまうという従来の問題点を改善することができ、ノイズ検出感度の安定化を図ることが可能となっている。   In other words, according to the noise canceller circuit 100 of the present embodiment, noise detection for detecting external noise that gives a sense of incongruity to a listener when external noise generated over a long period of time is mixed. The conventional problem that the sensitivity fluctuates depending on the electric field strength of the incoming radio wave can be improved, and the noise detection sensitivity can be stabilized.

したがって、到来電波の電界強度が変動して放送受信機の受信状態が良好であるか否かを問わず、外来ノイズの影響を除去することが可能である。   Therefore, it is possible to remove the influence of external noise regardless of whether the electric field strength of incoming radio waves varies and the reception state of the broadcast receiver is good.

なお、以上に説明した実施形態では、増幅器4を設けて、充放電信号Rを増幅率gで増幅することで閾値信号Rthを生成することとしているが、この増幅器4は、充放電信号Rのレベルを微調整して閾値信号Rthを生成するために設けられている。つまり、ノイズ検出感度を微調整するために設けられている。しかし、例えば微調整を必要としない構成とする場合には、増幅器4を省略し、ローパスフィルタ3で生成される充放電信号Rをそのまま閾値信号Rthとして、比較器5に供給する構成としても良い。   In the embodiment described above, the amplifier 4 is provided and the threshold signal Rth is generated by amplifying the charge / discharge signal R with the amplification factor g. It is provided for finely adjusting the level to generate the threshold signal Rth. That is, it is provided for finely adjusting the noise detection sensitivity. However, for example, in a configuration that does not require fine adjustment, the amplifier 4 may be omitted, and the charge / discharge signal R generated by the low-pass filter 3 may be directly supplied to the comparator 5 as the threshold signal Rth. .

また、以上に説明した実施形態では、電界強度検出部8(図4(a)参照)において、放送受信機内の周波数変換器で生成される中間周波受信信号Scvに基づいて実効電力を計測し、その実効電力を到来電波の電界強度として示す検出信号Seを生成して時定数切替部9に供給することで、時定数切替信号SELを生成させるようにしている。しかし、次のような構成に置きかえてもよい。すなわち、一般に放送受信機内のIFフィルタではSメータ信号(受信感度を示す信号)が生成されるため、そのSメータ信号を到来電波の電界強度を示す信号として時定数切替部9内の切替信号生成回路9bに直接入力し、そのSメータ信号のレベルに応じて時定数切替信号SELを生成して、ローパスフィルタ3に設けられている切替回路SW(図4(c)参照)に供給する構成としてもよい。かかる構成によれば、電界強度検出部8が不要となるため、ノイズキャンセラ回路100をより簡素な構成とすることが可能である。   In the embodiment described above, the effective power is measured based on the intermediate frequency reception signal Scv generated by the frequency converter in the broadcast receiver in the electric field intensity detector 8 (see FIG. 4A). A detection signal Se indicating the effective power as the electric field strength of the incoming radio wave is generated and supplied to the time constant switching unit 9 to generate the time constant switching signal SEL. However, the following configuration may be used. That is, since an S meter signal (a signal indicating reception sensitivity) is generally generated in an IF filter in a broadcast receiver, a switching signal in the time constant switching unit 9 is generated using the S meter signal as a signal indicating the electric field strength of an incoming radio wave. As a configuration that is directly input to the circuit 9b, generates a time constant switching signal SEL according to the level of the S meter signal, and supplies it to the switching circuit SW (see FIG. 4C) provided in the low-pass filter 3. Also good. According to such a configuration, the electric field intensity detection unit 8 is not necessary, and thus the noise canceller circuit 100 can be made a simpler configuration.

次に、本発明の実施例について、図6、図7を参照して説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

なお、図6(a)は、本実施例のノイズキャンセラ回路100の構成を表したブロック図、図6(b)は、ローパスフィルタ3と時定数切替部9の構成を表したブロック図、図7は、機能と動作を説明するための図である。また、図6(a)(b)において、図4(a)(b)(c)と同一又は相当する部分を同一符号で示している。   6A is a block diagram showing the configuration of the noise canceller circuit 100 of this embodiment, FIG. 6B is a block diagram showing the configuration of the low-pass filter 3 and the time constant switching unit 9, and FIG. These are diagrams for explaining functions and operations. 6 (a) and 6 (b), the same or corresponding parts as those in FIGS.

本実施例のノイズキャンセラ回路100は、ディジタル信号処理によって受信を行うディジタル放送受信機200に設けられている。したがって、ノイズキャンセラ回路100も、ディジタル信号処理によってノイズキャンセラの処理を行うべく、ディジタル回路で形成されている。   The noise canceller circuit 100 according to the present embodiment is provided in a digital broadcast receiver 200 that performs reception by digital signal processing. Therefore, the noise canceller circuit 100 is also formed of a digital circuit so as to perform noise canceller processing by digital signal processing.

まず、ディジタル放送受信機200の構成について説明する。図4(a)に示した放送受信機200では、周波数変換器で生成される中間周波受信信号Scvをアナログ信号処理することで復調信号Smd等を生成する構成となっているのに対し、図6(a)に示すディジタル放送受信機200では、高周波数の受信信号を扱う周波数変換器までの系統がアナログ回路で形成され、それ以降の系統がディジタル回路で形成されている。そして、周波数変換器から出力されるアナログの中間周波受信信号Scvをディジタルデータの中間周波受信信号Dcvにディジタル変換するA/D変換器が設けられ、その中間周波受信信号Dcvに対してIFフィルタと検波器がディジタル信号処理による所定のディジタルフィルタリング及びディジタル検波を行うことで、ディジタルデータから成る復調信号Smdを生成する。   First, the configuration of the digital broadcast receiver 200 will be described. The broadcast receiver 200 shown in FIG. 4A is configured to generate a demodulated signal Smd or the like by performing analog signal processing on the intermediate frequency received signal Scv generated by the frequency converter. In the digital broadcast receiver 200 shown in FIG. 6A, a system up to a frequency converter that handles a high-frequency received signal is formed by an analog circuit, and a system after that is formed by a digital circuit. An A / D converter for digitally converting the analog intermediate frequency reception signal Scv output from the frequency converter into an intermediate frequency reception signal Dcv of digital data is provided, and an IF filter is applied to the intermediate frequency reception signal Dcv. The detector performs predetermined digital filtering and digital detection by digital signal processing to generate a demodulated signal Smd composed of digital data.

また、上述のA/D変換器は、ΔΣ変調方式のA/D変換器で形成されており、中間周波受信信号Scvをオーバーサンプリングして量子化し、その量子化に際して生じる量子化雑音を除去するノイズシェーピング機能を発揮することで、S/Nの向上を図った中間周波受信信号Dcvにディジタル変換するようになっている。なお、ΔΣ変調方式のA/D変換器の構成等については広く知られているので、詳細な説明を割愛することとする。   The A / D converter described above is formed of a ΔΣ modulation type A / D converter, oversamples and quantizes the intermediate frequency received signal Scv, and removes quantization noise generated during the quantization. By performing the noise shaping function, the signal is digitally converted to an intermediate frequency reception signal Dcv with improved S / N. The configuration of the A / D converter using the ΔΣ modulation method is widely known, and thus detailed description thereof will be omitted.

また、ディジタル放送受信機200内のIFフィルタでは、後述の受信感度を表すディジタルデータから成るSメータ信号Smtrを生成して出力するようになっている。   Further, the IF filter in the digital broadcast receiver 200 generates and outputs an S meter signal Smtr composed of digital data representing the reception sensitivity described later.

次に、ノイズキャンセラ回路100の構成について説明する。   Next, the configuration of the noise canceller circuit 100 will be described.

図6(a)に示すように、ノイズキャンセラ回路100は、AM検波器1とハイパスフィルタ2、ローパスフィルタ3、増幅器4、比較器5、ゲート信号生成回路6及び補間回路7を有して構成され、例えば自動車から発せられるイグニッションノイズ等の外来ノイズの周波数に比して十分に高い周波数のクロック信号に同期してディジタル信号処理を行うことで、図4(a)に示したノイズキャンセラ回路100と同様に、ノイズキャンセラの処理を行うようになっている。   As shown in FIG. 6A, the noise canceller circuit 100 includes an AM detector 1, a high-pass filter 2, a low-pass filter 3, an amplifier 4, a comparator 5, a gate signal generation circuit 6, and an interpolation circuit 7. For example, digital signal processing is performed in synchronization with a clock signal having a frequency sufficiently higher than the frequency of external noise such as ignition noise emitted from an automobile, so that it is similar to the noise canceller circuit 100 shown in FIG. In addition, noise canceller processing is performed.

ここで、ローパスフィルタ3と時定数切替部9は、図6(b)に示す構成を有している。   Here, the low-pass filter 3 and the time constant switching unit 9 have the configuration shown in FIG.

まず、ローパスフィルタ3は、ディジタルフィルタで形成されており、ハイパスフィルタ2の出力(外来ノイズ成分Nを含んでいる出力)を入力し、後述の充放電信号Rで減算することで差分信号COMPを生成する減算器3aと、差分信号COMPに所定の係数値(以下「アタック係数値」と称する)αを乗算してその乗算値(α×COMP)を示す乗算信号Daを出力する乗算器3bと、差分信号COMPに所定の係数値(以下「リカバリー係数値」と称する)γを乗算してその乗算値(γ×COMP)を示す乗算信号Drを出力する乗算器3cと、乗算器3b,3cから排他的に出力される乗算信号Da又はDrの一方の乗算信号である乗算信号D1と充放電信号Rとを加算してその加算値(D1+R)を示す加算信号D2を生成する加算器3dと、加算信号D2を上述のクロック信号で設定される1サンプル時間だけ遅延させて遅延信号D3として出力する遅延回路3eと、遅延信号D3の値(レベル)が0以上の値のときには遅延信号D3を充放電信号Rとして出力し、遅延信号D3の値(レベル)が0未満の値のときには強制的に0の値に調整した充放電信号Rを出力するリミッタ回路3fと、後述のアタック期間信号Sarが論理値“H”のときには乗算器3bを動作させて乗算信号Daを出力させると共に、乗算器3cの動作を停止させて乗算信号Dγの出力を停止させ、一方、アタック期間信号Sarが論理値“L”のときには乗算器3cを動作させて乗算信号Dγを出力させると共に、乗算器3bの動作を停止させて乗算信号Daの出力を停止させるための切替信号(符号略)を生成する非反転回路3g及び反転回路3hとを備えて構成されている。   First, the low-pass filter 3 is formed of a digital filter. The output of the high-pass filter 2 (an output including an external noise component N) is input and the difference signal COMP is subtracted by a charge / discharge signal R described later. A subtractor 3a to be generated; and a multiplier 3b that multiplies the difference signal COMP by a predetermined coefficient value (hereinafter referred to as “attack coefficient value”) α and outputs a multiplication signal Da indicating the multiplication value (α × COMP); A multiplier 3c that multiplies the difference signal COMP by a predetermined coefficient value (hereinafter referred to as “recovery coefficient value”) γ and outputs a multiplication signal Dr indicating the multiplication value (γ × COMP); and multipliers 3b and 3c An adder 3d for adding the multiplication signal D1 which is one of the multiplication signals Da or Dr output exclusively from the charge signal R and the charge / discharge signal R and generating an addition signal D2 indicating the addition value (D1 + R); , A delay circuit 3e that delays the addition signal D2 by one sample time set by the clock signal and outputs it as a delay signal D3; and when the value (level) of the delay signal D3 is 0 or more, the delay signal D3 is satisfied. A limiter circuit 3f that outputs as a discharge signal R and forcibly outputs a charge / discharge signal R adjusted to a value of 0 when the value (level) of the delay signal D3 is less than 0, and an attack period signal Sar described later. When the logic value is “H”, the multiplier 3b is operated to output the multiplication signal Da and the operation of the multiplier 3c is stopped to stop the output of the multiplication signal Dγ, while the attack period signal Sar is the logic value “ When L ″, the multiplier 3c is operated to output the multiplication signal Dγ, and the switching signal (not shown) is generated to stop the operation of the multiplier 3b and stop the output of the multiplication signal Da. A circuit 3g and an inverting circuit 3h are provided.

そして、乗算器3b,3cの係数値α,γは、次式(10)に示すように、0から1の範囲内に値に決められており、更に、アタック係数値αに比してリカバリー係数値γの方が小さい固定値に設定され、且つアタック係数値αが後述のフィルタ係数切替部9bによってj段階のアタック係数値α1〜αjの何れかに切替えられるようになっている。   The coefficient values α and γ of the multipliers 3b and 3c are set to values in the range of 0 to 1 as shown in the following equation (10), and are further recovered as compared to the attack coefficient value α. The coefficient value γ is set to a smaller fixed value, and the attack coefficient value α is switched to one of j-stage attack coefficient values α1 to αj by a filter coefficient switching unit 9b described later.

Figure 2008010968
Figure 2008010968

かかる構成を有するローパスフィルタ3によると、遅延回路3eの1サンプル時間の遅延をz-1とし、減算器3aの入力をN(z)、充放電信号RをR(z)とすると、乗算器3bが動作し乗算器3cが動作を停止している状態では、次式(11a)で表されるz変換表記の伝達関数Ha(z)が発揮され、乗算器3bが動作を停止し乗算器3cが動作している状態では、次式(11b)で表されるz変換表記の伝達関数Hr(z)が発揮される。 According to the low-pass filter 3 having such a configuration, when the delay of one sample time of the delay circuit 3e is z −1 , the input of the subtractor 3a is N (z), and the charge / discharge signal R is R (z), the multiplier In a state where 3b operates and the multiplier 3c stops operating, the transfer function Ha (z) expressed by the following equation (11a) is exhibited, and the multiplier 3b stops operating and the multiplier In the state in which 3c is operating, the transfer function Hr (z) expressed in z transformation expressed by the following equation (11b) is exhibited.

Figure 2008010968
Figure 2008010968

更に、上記式(11a)(11b)に、角周波数ωとサンプリング周期τを適用してz=jωτで置換(ここで、jは複素記号)すると、夫々の伝達関数が式(12a)(12b)に示すように、周波数特性Ha(ω),Hr(ω)で表される。   Further, when the angular frequency ω and the sampling period τ are applied to the above equations (11a) and (11b) and replaced with z = jωτ (where j is a complex symbol), the respective transfer functions are expressed by equations (12a) (12b) ), The frequency characteristics are represented by Ha (ω) and Hr (ω).

Figure 2008010968
Figure 2008010968

そして、伝達関数│Ha(ω)│と│Hr(ω)│の高域遮断周波数faとfrは、夫々次式(13a)(13b)のように表され、更に、時定数τaとτrで表すと、次式(14a)(14b)となる。   The high-frequency cutoff frequencies fa and fr of the transfer functions | Ha (ω) | and | Hr (ω) | are expressed by the following equations (13a) and (13b), respectively, and are further expressed by time constants τa and τr. If it represents, it will become following Formula (14a) (14b).

Figure 2008010968
Figure 2008010968

Figure 2008010968
Figure 2008010968

図7は、以上に説明したローパスフィルタ3のステップ応答特性を表した特性図である。乗算器3bのアタック係数値αが大きなアタック係数値αjから小さいアタック係数値α1へと変化すると、アタック時定数τaが次第に大きくなるため、ステップ応答が次第に遅くなっていき、また、最も小さな値のリカバリー係数値γに設定されている乗算器3bが動作するときには、最も時定数τrが大きくなって最もステップ応答が遅くなる。   FIG. 7 is a characteristic diagram showing the step response characteristics of the low-pass filter 3 described above. When the attack coefficient value α of the multiplier 3b changes from a large attack coefficient value αj to a small attack coefficient value α1, the attack time constant τa gradually increases, so that the step response gradually becomes slow and the smallest value is obtained. When the multiplier 3b set to the recovery coefficient value γ operates, the time constant τr becomes the largest and the step response becomes the slowest.

このように、ローパスフィルタ3は、乗算器3bのアタック係数値αが複数段jのアタック係数値α1〜αjの何れかに可変調整されることで、外来ノイズ成分Nに対するアタック期間での充電速度(別言すれば、アタック時定数τa)が変化し、更にリカバリー期間での放電速度(別言すれば、時定数τr)を遅くして低速放電を行うようになっている。   As described above, the low-pass filter 3 is configured such that the attack coefficient value α of the multiplier 3b is variably adjusted to any one of the attack coefficient values α1 to αj of the plurality of stages j, so that the charging speed in the attack period with respect to the external noise component N is increased. (In other words, the attack time constant τa) changes, and further, the discharge rate in the recovery period (in other words, the time constant τr) is decreased to perform low-speed discharge.

なお、リミッタ回路3fは、上述したように、遅延回路3eから出力される遅延信号D3が0以下の値となった場合に、充放電信号Rを強制的に値0に設定し、遅延信号D3が0以上の値のときには、その遅延信号D3を充放電信号Rとして出力することで、ローパスフィルタ3が不安定に動作することを未然に防止する機能を発揮する。   As described above, the limiter circuit 3f forcibly sets the charge / discharge signal R to the value 0 when the delay signal D3 output from the delay circuit 3e becomes a value of 0 or less, and the delay signal D3. When is a value greater than or equal to 0, the delay signal D3 is output as the charge / discharge signal R, thereby exhibiting the function of preventing the low-pass filter 3 from operating in an unstable manner.

ただし、リミッタ回路3fは、ローパスフィルタ3の安定性を考慮して設けられるものであることから、省略してもよく、遅延回路3eの出力D3を充放電信号Rとしてもよい。   However, the limiter circuit 3f is provided in consideration of the stability of the low-pass filter 3, and may be omitted. The output D3 of the delay circuit 3e may be used as the charge / discharge signal R.

次に、時定数切替部9の構成を説明する。
図6(b)に示すように、時定数切替部9は、比較器(図4(b)に示した検出回路9aに相当している)9aと、フィルタ係数切替部(図4(b)に示した切替信号生成回路9bに相当している)9bとを備えて構成されている。
Next, the configuration of the time constant switching unit 9 will be described.
As shown in FIG. 6B, the time constant switching unit 9 includes a comparator (corresponding to the detection circuit 9a shown in FIG. 4B) 9a and a filter coefficient switching unit (FIG. 4B). 9b) corresponding to the switching signal generation circuit 9b shown in FIG.

比較器9aは、ハイパスフィルタ2の出力と、遅延回路3eで1サンプル時間遅れて生成される充放電信号Rとのレベルを比較し、ハイパスフィルタ2の出力が充放電信号Rより高レベルのときに、アタック期間を示す論理値“H”となるアタック期間信号Sarを出力し、一方、ハイパスフィルタ2の出力が充放電信号Rより低レベルのときには、リカバリー期間を示す論理値“L”となるアタック期間信号Sarを出力する。そして、アタック期間信号Sarを上述の非反転回路3gと反転回路3hに供給することで、アタック期間では乗算器3bを動作させ、リカバリー期間では乗算器3cを動作させる。   The comparator 9a compares the level of the output of the high-pass filter 2 with the level of the charge / discharge signal R generated with a delay of one sample time by the delay circuit 3e, and the output of the high-pass filter 2 is higher than the level of the charge / discharge signal R. In addition, an attack period signal Sar having a logical value “H” indicating an attack period is output, and when the output of the high-pass filter 2 is lower than the charge / discharge signal R, the logical value “L” indicating a recovery period is output. The attack period signal Sar is output. Then, by supplying the attack period signal Sar to the non-inverting circuit 3g and the inverting circuit 3h, the multiplier 3b is operated in the attack period and the multiplier 3c is operated in the recovery period.

したがって、ハイパスフィルタ2の出力に外来ノイズ成分Nが発生すると、ローパスフィルタ3は、その外来ノイズ成分Nが充放電信号Rのレベルより高レベルで上昇していくアタック期間内では、乗算器3bに設定されたアタック係数値αに基づいて設定された時定数τaに従ってその外来ノイズ成分Nを充電していき、一方、その外来ノイズ成分Nが充放電信号Rの充電電圧のレベルより低レベルになると、アタック期間からリカバリー期間に切り替わって乗算器3cが動作を開始することで、その充電電圧を開始レベルとして、リカバリー係数値γに基づいて設定された時定数τrに従って低速放電を行う。   Therefore, when the external noise component N is generated in the output of the high pass filter 2, the low pass filter 3 causes the multiplier 3b to pass the external noise component N to the multiplier 3b during the attack period in which the external noise component N rises higher than the level of the charge / discharge signal R. The external noise component N is charged according to the time constant τa set based on the set attack coefficient value α. On the other hand, when the external noise component N becomes lower than the charge voltage level of the charge / discharge signal R, By switching from the attack period to the recovery period and starting the operation of the multiplier 3c, the charging voltage is set as the start level, and the low-speed discharge is performed according to the time constant τr set based on the recovery coefficient value γ.

このように、比較器9aは、アタック期間とリカバリー期間を検出して、ローパスフィルタ3の乗算器3bと3cの動作を切替えさせ、外来ノイズ成分Nに対する充放電信号Rを生成させるようになっている。   In this way, the comparator 9a detects the attack period and the recovery period, switches the operations of the multipliers 3b and 3c of the low-pass filter 3, and generates the charge / discharge signal R for the external noise component N. Yes.

次に、フィルタ係数切替部9bは、ルックアップテーブル形式の読出専用メモリ(ROM)を備えて形成されており、ディジタル放送受信機200内のIFフィルタで生成される受信感度を示すSメータ信号Smtrを入力して、Sメータ信号Smtrのレベルに対応するj段階の何れかのレベルとして検出し、その検出レベルに対応付けられているアタック係数値αを読出専用メモリから出力して乗算器3bに供給し、上述の乗算処理を行わせる。   Next, the filter coefficient switching unit 9b is formed with a read-only memory (ROM) in a look-up table format, and an S meter signal Smtr indicating reception sensitivity generated by the IF filter in the digital broadcast receiver 200. Is detected as any one of j levels corresponding to the level of the S meter signal Smtr, and the attack coefficient value α associated with the detected level is output from the read-only memory to the multiplier 3b. And the above multiplication processing is performed.

つまり、読出専用メモリ(ROM)には、アタック時定数τa1に関連付けられたアタック係数値α1と、アタック時定数τa2に関連付けられたアタック係数値α2と、以下同様に、アタック時定数τajに関連付けられたアタック係数値αjのデータが予め記憶されている。   That is, in the read-only memory (ROM), the attack coefficient value α1 associated with the attack time constant τa1, the attack coefficient value α2 associated with the attack time constant τa2, and so on are associated with the attack time constant τaj. The data of the attack coefficient value αj is stored in advance.

そして、図5(a)(b)を参照して説明したのと同様に、Sメータ信号mtrのレベルが大きいときには到来電波の電界強度が強く、Sメータ信号mtrのレベルが小さくなるほど到来電波の電界強度が弱くなるという関係に基づいて、最も小さな値のアタック時定数τa1から大きな値のアタック時定数τajが決められており、更に、小さな値のアタック時定数τa1に関連付けられているアタック係数値α1が最も大きな値のデータ、大きな値のアタック時定数τajに関連付けられているアタック係数値αjが最も小さな値のデータとして予め記憶されている。   As described with reference to FIGS. 5A and 5B, when the level of the S meter signal mtr is high, the electric field strength of the incoming radio wave is strong, and as the level of the S meter signal mtr decreases, the incoming radio wave Based on the relationship that the electric field strength becomes weaker, the attack time constant τaj having a larger value is determined from the attack time constant τa1 having the smallest value, and the attack coefficient value associated with the attack time constant τa1 having the smaller value is further determined. α1 is stored in advance as the largest value data, and the attack coefficient value αj associated with the largest value attack time constant τaj is stored as the smallest value data.

そして、フィルタ係数切替部9bは、到来電波の電界強度が強いときには、Sメータ信号mtrのレベルに応じて、例えば最も小さなアタック時定数τa1に関連付けられている最も大きなアタック係数値α1を乗算器3bのアタック係数値αとして設定させることで、アタック期間において、ローパスフィルタ3にアタック時定数τa1に基づく高速充電を行わせ、また、到来電波の電界強度が弱いときには、Sメータ信号mtrのレベルに応じて、例えば最も大きいアタック時定数τajに関連付けられている最も小さなアタック係数値αjを乗算器3bのアタック係数値αとして設定させることで、アタック期間において、ローパスフィルタ3にアタック時定数τajに基づく低速充電を行わせる。   Then, when the electric field strength of the incoming radio wave is strong, the filter coefficient switching unit 9b, for example, sets the largest attack coefficient value α1 associated with the smallest attack time constant τa1 in accordance with the level of the S meter signal mtr. By setting the low-pass filter 3 as the attack coefficient value α, the low-pass filter 3 performs high-speed charging based on the attack time constant τa1 during the attack period, and when the electric field strength of the incoming radio wave is weak, it depends on the level of the S meter signal mtr. Thus, for example, by setting the smallest attack coefficient value αj associated with the largest attack time constant τaj as the attack coefficient value α of the multiplier 3b, the low-pass filter 3 can reduce the low speed based on the attack time constant τaj during the attack period. Let the battery charge.

したがって、フィルタ係数切替部9bは、到来電波の電界強度が強く、ハイパスフィルタ2の出力に生じる広帯域ノイズのレベルが低いときには、ローパスフィルタ3が外来ノイズ成分Nを小さいアタック時定数τa1等に基づいて高速充電することで、高レベルの外来ノイズNを充電できるようにし、到来電波の電界強度が弱く、ハイパスフィルタ2の出力に生じる広帯域ノイズのレベルが高いときには、ローパスフィルタ3が外来ノイズ成分Nを大きいアタック時定数τaj等に基づいて低速充電することで、高レベルの外来ノイズNを充電できるようにしている。   Therefore, when the electric field strength of the incoming radio wave is strong and the level of broadband noise generated at the output of the high-pass filter 2 is low, the filter coefficient switching unit 9b causes the low-pass filter 3 to reduce the external noise component N based on a small attack time constant τa1. By charging at high speed, the external noise N at a high level can be charged. When the electric field strength of the incoming radio wave is weak and the level of broadband noise generated at the output of the high-pass filter 2 is high, the low-pass filter 3 generates the external noise component N. By charging at low speed based on a large attack time constant τaj or the like, a high level of external noise N can be charged.

次に、以上に説明した構成を有する本実施例のノイズキャンセラ回路100の動作について説明する。   Next, the operation of the noise canceller circuit 100 of the present embodiment having the above-described configuration will be described.

例えば、図5(c)に示したように、到来電波の電界強度が強いときには、Sメータ信号Smtrが高レベルとなるため、フィルタ係数切替部9bから乗算器3bに、例えば小さなアタック時定数τa1を設定させるための大きなアタック係数値α1を供給して乗算処理を行わせる。更に、到来電波の電界強度が強い状態で、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが受信アンテナ等を介して混入すると、比較器9aが外来ノイズ成分Nのレベルの立ち上がりを検出してアタック期間を設定し、乗算器3bが動作状態、乗算器3cが動作停止状態となる。したがって、図6(b)に示す乗算信号DaがD1となって、ローパスフィルタ3が高速充電の処理を行い、充放電信号Rのレベル(充電電圧)が上昇していく。   For example, as shown in FIG. 5C, when the electric field strength of the incoming radio wave is strong, the S meter signal Smtr is at a high level, so that the filter coefficient switching unit 9b sends the multiplier 3b with a small attack time constant τa1, for example. Is supplied with a large attack coefficient value α1 to cause the multiplication process. Further, when external noise generated over a long period of time with a high electric field strength of incoming radio waves is mixed through the receiving antenna, the comparator 9a detects the rising level of the external noise component N. Thus, the attack period is set, and the multiplier 3b is in the operating state and the multiplier 3c is in the operation stopped state. Therefore, the multiplication signal Da shown in FIG. 6B becomes D1, the low-pass filter 3 performs the high-speed charging process, and the level (charging voltage) of the charging / discharging signal R increases.

次に、外来ノイズ成分Nがピークレベルから降下し充放電信号Rより低レベルとなると、アタック期間が終了し、乗算器3cが動作状態、乗算器3bが動作停止状態となる。したがって、図6(b)に示す乗算信号DrがD1となって、ローパスフィルタ3が低速放電の処理を行い、充放電信号Rのレベルが次第に降下していく。   Next, when the external noise component N falls from the peak level and becomes lower than the charge / discharge signal R, the attack period ends, the multiplier 3c is in the operating state, and the multiplier 3b is in the operating stop state. Therefore, the multiplication signal Dr shown in FIG. 6B becomes D1, the low-pass filter 3 performs the low-speed discharge process, and the level of the charge / discharge signal R gradually decreases.

更に、こうして生成される鋸歯状の充放電信号Rを増幅器4が増幅率gで増幅することで、高レベル側にレベル調整した鋸歯状の閾値信号Rthを生成し、更に、比較器5が、閾値信号Rthと外来ノイズ成分Nのレベルを比較し、高レベルとなっている外来ノイズ成分Nを検出し、低レベルとなっている外来ノイズ成分Nは検出しない。このため、比較器5から、高レベルの外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tを示す信号Saが出力され、更にゲート信号生成回路6がその信号Saを波形整形等することでゲート信号Sgを生成して補間回路7に供給する。   Further, the amplifier 4 amplifies the sawtooth charge / discharge signal R generated in this way with an amplification factor g, thereby generating a sawtooth threshold signal Rth whose level is adjusted to the high level side. The threshold signal Rth and the level of the external noise component N are compared, the high level of the external noise component N is detected, and the low level of the external noise component N is not detected. For this reason, the signal Sa indicating the noise generation period T of the high-level external noise component N is output from the comparator 5, and the gate signal generation circuit 6 generates the gate signal Sg by shaping the signal Sa. And supplied to the interpolation circuit 7.

したがって、補間回路7では、ディジタル放送受信機200内の検波器から出力される復調信号Smdに、高レベルの外来ノイズに起因して生じるノイズ成分が生じると、ゲート信号Sgで指定される上述のノイズ発生期間Tにおいて除去又は減衰等の補間処理が行われ、高レベルの外来ノイズの影響が除去された復調信号Sxが生成されて出力される。   Therefore, in the interpolation circuit 7, when a noise component caused by high level external noise is generated in the demodulated signal Smd output from the detector in the digital broadcast receiver 200, the above-mentioned signal is designated by the gate signal Sg. In the noise generation period T, interpolation processing such as removal or attenuation is performed, and a demodulated signal Sx from which the influence of high level external noise is removed is generated and output.

その結果、復調信号Sxに短冊状の裁断された信号成分が生じることを未然に防止し、且つ聴感上違和感を与える高レベルのノイズ成分については除去することが可能となっている。   As a result, it is possible to prevent the stripped signal component from being generated in the demodulated signal Sx, and to remove a high level noise component that gives an uncomfortable feeling.

次に、図5(d)を参照して、到来電波の電界強度が弱い時に、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが受信アンテナ等を介して混入した場合の動作について説明する。   Next, with reference to FIG. 5 (d), an explanation will be given of the operation in the case where external noise generated over a long period of time with a high density is mixed through the receiving antenna when the electric field strength of the incoming radio wave is weak. To do.

到来電波の電界強度が弱い時には、Sメータ信号Smtrが低レベルとなるため、フィルタ係数切替部9bから乗算器3bに、例えば大きなアタック時定数τajを設定させるための小さなアタック係数値αjを供給して乗算処理を行わせる。更に、到来電波の電界強度が弱い状態で、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが受信アンテナ等を介して混入すると、比較器9aが外来ノイズ成分Nのレベルの立ち上がりを検出してアタック期間を設定し、乗算器3bが動作状態、乗算器3cが動作停止状態となる。   When the electric field strength of the incoming radio wave is weak, the S meter signal Smtr is at a low level, and therefore, for example, a small attack coefficient value αj for setting a large attack time constant τaj is supplied from the filter coefficient switching unit 9b to the multiplier 3b. To perform multiplication processing. Furthermore, when external noise generated over a long period of time with a high electric field intensity of incoming radio waves is mixed through the receiving antenna, the comparator 9a detects the rising level of the external noise component N. Thus, the attack period is set, and the multiplier 3b is in the operating state and the multiplier 3c is in the operation stopped state.

したがって、図6(b)に示す乗算信号DaがD1となって、ローパスフィルタ3が、レベル上昇している広帯域ノイズのレベルから低速充電の処理を行う。そして、大きいアタック時定数τajに従って低速充電が行われる結果、広帯域ノイズのレベルが高くとも、充電電圧が外来ノイズ成分Nのピークレベルより低いレベルに到達するように充電が行われることとなる。   Accordingly, the multiplication signal Da shown in FIG. 6B becomes D1, and the low-pass filter 3 performs the low-speed charging process from the level of the broadband noise whose level is rising. As a result of performing low-speed charging according to a large attack time constant τaj, charging is performed so that the charging voltage reaches a level lower than the peak level of the external noise component N even if the level of broadband noise is high.

次に、外来ノイズ成分Nがピークレベルから降下し充放電信号Rより低レベルとなると、アタック期間が終了し、乗算器3cが動作状態、乗算器3bが動作停止状態となる。   Next, when the external noise component N falls from the peak level and becomes lower than the charge / discharge signal R, the attack period ends, the multiplier 3c is in the operating state, and the multiplier 3b is in the operating stop state.

そして、図6(b)に示す乗算信号DrがD1となって、ローパスフィルタ3が低速放電の処理を行い、充放電信号Rのレベルが次第に降下していく。   Then, the multiplication signal Dr shown in FIG. 6B becomes D1, the low-pass filter 3 performs the low-speed discharge process, and the level of the charge / discharge signal R gradually decreases.

更に、こうして生成される鋸歯状の充放電信号Rを増幅器4が増幅率gで増幅することで、高レベル側にレベル調整した鋸歯状の閾値信号Rthを生成し、更に、比較器5が、閾値信号Rthと外来ノイズ成分Nのレベルを比較し、高レベルとなっている外来ノイズ成分Nを検出し、低レベルとなっている外来ノイズ成分Nは検出しない。このため、比較器5から、高レベルの外来ノイズ成分Nのノイズ発生期間Tを示す信号Saが出力され、更にゲート信号生成回路6がその信号Saを波形整形等することでゲート信号Sgを生成して補間回路7に供給する。   Further, the amplifier 4 amplifies the sawtooth charge / discharge signal R generated in this way with an amplification factor g, thereby generating a sawtooth threshold signal Rth whose level is adjusted to the high level side. The threshold signal Rth and the level of the external noise component N are compared, the high level of the external noise component N is detected, and the low level of the external noise component N is not detected. For this reason, the signal Sa indicating the noise generation period T of the high-level external noise component N is output from the comparator 5, and the gate signal generation circuit 6 generates the gate signal Sg by shaping the signal Sa. And supplied to the interpolation circuit 7.

したがって、補間回路7では、ディジタル放送受信機200内の検波器から出力される復調信号Smdに、高レベルの外来ノイズに起因して生じるノイズ成分が生じると、ゲート信号Sgで指定される上述のノイズ発生期間Tにおいて除去又は減衰等の補間処理が行われ、高レベルの外来ノイズの影響が除去された復調信号Sxが生成されて出力される。   Therefore, in the interpolation circuit 7, when a noise component caused by high level external noise is generated in the demodulated signal Smd output from the detector in the digital broadcast receiver 200, the above-mentioned signal is designated by the gate signal Sg. In the noise generation period T, interpolation processing such as removal or attenuation is performed, and a demodulated signal Sx from which the influence of high level external noise is removed is generated and output.

その結果、復調信号Sxに短冊状の裁断された信号成分が生じることを未然に防止し、且つ聴感上違和感を与える高レベルのノイズ成分については除去することが可能となっている。   As a result, it is possible to prevent the stripped signal component from being generated in the demodulated signal Sx, and to remove a high level noise component that gives an uncomfortable feeling.

以上説明したように、本実施例のノイズキャンセラ回路100によれば、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが混入した場合、到来電波の電界強度が弱くなるに従って、ローパスフィルタ3で外来ノイズ成分Nを充放電して充放電信号Rを生成する際のアタックアタック時定数τaの値を大きくして充電するようにしたので、到来電波の電界強度が弱くなるに従って増加する広帯域ノイズの影響を受けることなく、高レベルの外来ノイズに起因して生じる高レベルの外来ノイズ成分Nを検出し、且つ低レベルの外来ノイズに起因して生じる低レベルの外来ノイズ成分Nを検出しないようにするための充放電信号Rを生成することができる。   As described above, according to the noise canceller circuit 100 of the present embodiment, when the external noise generated over a long time with high density is mixed, the low-pass filter 3 reduces the electric field strength of the incoming radio wave. Since charging is performed by increasing the value of the attack attack time constant τa when charging / discharging the external noise component N to generate the charge / discharge signal R, the broadband noise that increases as the electric field strength of the incoming radio wave becomes weaker. A high level external noise component N caused by a high level external noise is detected without being affected, and a low level external noise component N caused by a low level external noise is not detected. The charge / discharge signal R for generating can be generated.

つまり、本実施形態のノイズキャンセラ回路100によれば、時間的に高密度で長時間に亘って生じる外来ノイズが混入した場合に、受聴者に対して違和感を与える外来ノイズを検出するためのノイズ検出感度が到来電波の電界強度に依存して変動してしまうという従来の問題点を改善することができ、ノイズ検出感度の安定化を図ることが可能となっている。   In other words, according to the noise canceller circuit 100 of the present embodiment, noise detection for detecting external noise that gives a sense of incongruity to a listener when external noise generated over a long period of time is mixed. The conventional problem that the sensitivity fluctuates depending on the electric field strength of the incoming radio wave can be improved, and the noise detection sensitivity can be stabilized.

したがって、到来電波の電界強度が変動して放送受信機の受信状態が良好であるか否かを問わず、外来ノイズの影響を除去することが可能である。   Therefore, it is possible to remove the influence of external noise regardless of whether the electric field strength of incoming radio waves varies and the reception state of the broadcast receiver is good.

更に、外来ノイズ成分Nを充放電処理するためのローパスフィルタ3を極めて簡素な構成のディジタルフィルタで形成しているため、ノイズキャンセラ回路100の小型化等を実現することが可能である。   Further, since the low-pass filter 3 for charging / discharging the external noise component N is formed by a digital filter having an extremely simple configuration, the noise canceller circuit 100 can be reduced in size.

従来のノイズキャンセラ回路の構成と機能を説明するためのブロック図及び機能説明図である。It is a block diagram and function explanatory drawing for demonstrating the structure and function of the conventional noise canceller circuit. 更に、従来の他のノイズキャンセラ回路の構成と機能を説明するためのブロック図及び機能説明図である。Furthermore, it is a block diagram and a function explanatory diagram for explaining a configuration and a function of another conventional noise canceller circuit. 図2に示した従来のノイズキャンセラ回路の問題点を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the problem of the conventional noise canceller circuit shown in FIG. 本実施形態に係るノイズキャンセラ回路の構成を表したブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the noise canceller circuit which concerns on this embodiment. 図4に示したノイズキャンセラ回路の機能と動作を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining functions and operations of the noise canceller circuit shown in FIG. 4. 実施例に係るノイズキャンセラ回路の構成を表したブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the noise canceller circuit which concerns on an Example. 図6に示したノイズキャンセラ回路の機能を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the function of the noise canceller circuit shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100…ノイズキャンセラ回路
200…放送受信機
1…AM検波器
2…ハイパスフィルタ
3…ローパスフィルタ
4…増幅器
5…比較器
6…ゲート信号生成回路
7…補間回路
8…電界強度検出部
9…時定数切替部
SCF〜SCFj…スイッチトキャパシタフィルタ
3a…減算器
3b,3c…乗算器
3d…加算器
3e…遅延回路
9a…検出回路、比較器
9b…切替信号生成回路、フィルタ係数切替部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Noise canceller circuit 200 ... Broadcast receiver 1 ... AM detector 2 ... High pass filter 3 ... Low pass filter 4 ... Amplifier 5 ... Comparator 6 ... Gate signal generation circuit 7 ... Interpolation circuit 8 ... Electric field strength detection part 9 ... Time constant switching Section SCF to SCFj: Switched capacitor filter 3a ... Subtractor 3b, 3c ... Multiplier 3d ... Adder 3e ... Delay circuit 9a ... Detection circuit, Comparator 9b ... Switching signal generation circuit, Filter coefficient switching section

Claims (5)

受信機に混入する時間的に高密度で長時間に亘って生じるパルス性の外来ノイズに起因して前記受信機に設けられている検波器から出力される復調信号に生じるノイズ成分を除去するノイズキャンセラ回路であって、
前記検波器から出力される前記復調信号に対して補間処理を行う補間手段と、
前記受信機内の周波数変換器で生成される中間周波受信信号をエンベロープ検波することで、前記外来ノイズに起因して前記中間周波受信信号に生じた外来ノイズ成分を含む信号を生成するAM検波手段及びハイパスフィルタと、
前記が外来ノイズ成分を所定のアタック時定数で充電して所定のリカバリー時定数で低速放電することで、充放電信号を生成するローパスフィルタと、
前記充放電信号のレベルを調整して閾値信号を生成する増幅手段と、
前記閾値信号と外来ノイズ成分とを比較し、前記閾値信号より高レベルの外来ノイズ成分のノイズ発生期間を検出する比較手段と、
前記ノイズ発生期間を示すゲート信号を前記補間手段に供給することで、前記外来ノイズに起因して前記復調信号に生じた前記ノイズを補間処理させるゲート信号生成手段と、
前記受信機に放送局から到来する電波の電界強度を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記電界強度が強いときには、前記ローパスフィルタのアタック時定数を小さな値に設定すると共に、前記電界強度が弱くなるほど、前記ローパスフィルタのアタック時定数をより大きな値に設定して、上記外来ノイズ成分を充電させる時定数切替手段と、
を具備することを特徴とするノイズキャンセラ回路。
A noise canceller for removing noise components generated in a demodulated signal output from a detector provided in the receiver due to pulsed external noise mixed in the receiver with a high density in time. A circuit,
Interpolation means for performing interpolation processing on the demodulated signal output from the detector;
AM detection means for generating a signal including an external noise component generated in the intermediate frequency reception signal due to the external noise by envelope detection of the intermediate frequency reception signal generated by a frequency converter in the receiver; A high-pass filter,
A low-pass filter that generates a charge / discharge signal by charging an external noise component with a predetermined attack time constant and discharging at a low speed with a predetermined recovery time constant;
Amplifying means for adjusting the level of the charge / discharge signal to generate a threshold signal;
Comparing means for comparing the threshold signal with an external noise component and detecting a noise occurrence period of the external noise component at a higher level than the threshold signal;
Gate signal generation means for interpolating the noise generated in the demodulated signal due to the external noise by supplying a gate signal indicating the noise generation period to the interpolation means;
Detecting means for detecting electric field strength of radio waves coming from a broadcasting station to the receiver;
When the electric field strength detected by the detection means is strong, the attack time constant of the low-pass filter is set to a small value, and the attack time constant of the low-pass filter is set to a larger value as the electric field strength becomes weaker. Time constant switching means for charging the external noise component,
A noise canceller circuit comprising:
前記ローパスフィルタは、
前記時定数切替手段の指示に従って、前記アタック時定数を可変設定するスイッチトキャパシタフィルタで形成されていること、
を特徴とする請求項1に記載のノイズキャンセラ回路。
The low-pass filter is
Formed of a switched capacitor filter that variably sets the attack time constant according to an instruction of the time constant switching means;
The noise canceller circuit according to claim 1.
前記ローパスフィルタは、
前記時定数切替手段の指示に従って、前記アタック時定数を可変設定するディジタルフィルタで形成されていること、
を特徴とする請求項1に記載のノイズキャンセラ回路。
The low-pass filter is
Formed of a digital filter that variably sets the attack time constant in accordance with instructions of the time constant switching means;
The noise canceller circuit according to claim 1.
前記ディジタルフィルタは、
前記外来ノイズ成分を入力する減算器と、
前記減算器から出力される差分信号に対して所定のアタック係数値を乗算する第1の乗算器と、
前記減算器から出力される差分信号に対して所定のリカバリー係数値を乗算する第2の乗算器と、
前記第1又は第2の乗算器から排他的に出力される乗算信号を入力する加算器と、
前記加算器の出力を1サンプル時間で遅延させて前記充放電信号として出力すると共に前記減算器と前記加算器に供給して、前記減算器に前記外来ノイズ成分から前記充放電信号を減算させて前記差分信号を生成させ、前記加算器で前記乗算信号と前記充放電信号を加算させる遅延回路と、
前記外来ノイズ成分と前記充放電信号とのレベルを比較し、前記外来ノイズ成分のレベルの方が大きいときには前記第1の乗算器を動作させ、前記外来ノイズ成分のレベルの方が小さいときには前記第2の乗算器を動作させる比較器と、
前記検出手段で検出された前記電界強度が強いときには、前記第1の乗算器のアタック係数値を所定の大きな値に設定すると共に、前記電界強度が弱くなるほど、前記アタック係数値をより小さな値に設定するフィルタ係数切替手段と、
を具備することを特徴とする請求項3に記載のノイズキャンセラ回路。
The digital filter is:
A subtractor for inputting the external noise component;
A first multiplier that multiplies the difference signal output from the subtractor by a predetermined attack coefficient value;
A second multiplier that multiplies the difference signal output from the subtractor by a predetermined recovery coefficient value;
An adder for inputting a multiplication signal output exclusively from the first or second multiplier;
The output of the adder is delayed by one sample time and output as the charge / discharge signal and supplied to the subtractor and the adder, and the subtractor subtracts the charge / discharge signal from the external noise component. A delay circuit that generates the difference signal and adds the multiplication signal and the charge / discharge signal in the adder;
The level of the external noise component and the charge / discharge signal are compared. When the level of the external noise component is higher, the first multiplier is operated, and when the level of the external noise component is lower, the first A comparator operating two multipliers;
When the electric field strength detected by the detection means is strong, the attack coefficient value of the first multiplier is set to a predetermined large value, and the attack coefficient value is set to a smaller value as the electric field strength becomes weaker. Filter coefficient switching means to be set;
The noise canceller circuit according to claim 3, further comprising:
受信機に混入する時間的に高密度で長時間に亘って生じるパルス性の外来ノイズに起因して前記受信機に設けられている検波器から出力される復調信号に生じるノイズ成分を除去するノイズ除去方法であって、
前記検波器から出力される前記復調信号に対して補間処理を行う補間工程と、
前記受信機内の周波数変換器で生成される中間周波受信信号をエンベロープ検波することで、前記外来ノイズに起因して前記中間周波受信信号に生じた外来ノイズ成分を含む信号を生成するAM検波工程及びハイパスフィルタリング工程と、
前記が外来ノイズ成分を所定のアタック時定数で充電して所定のリカバリー時定数で低速放電することで、充放電信号を生成するローパスフィルタリング工程と、
前記充放電信号のレベルを調整して閾値信号を生成する増幅工程と、
前記閾値信号と外来ノイズ成分とを比較し、前記閾値信号より高レベルの外来ノイズ成分のノイズ発生期間を検出して、前記補間工程における補間処理の期間とする比較工程と、
前記受信機に放送局から到来する電波の電界強度を検出する検出工程と、
前記検出された前記電界強度が強いときには、前記ローパスフィルタリング工程での前記アタック時定数を小さな値に設定すると共に、前記電界強度が弱くなるほど、前記ローパスフィルタリング工程でのアタック時定数をより大きな値に設定して、上記外来ノイズ成分を充電させる時定数切替工程と、
を具備することを特徴とするノイズ除去方法。
Noise that removes noise components generated in the demodulated signal output from the detector provided in the receiver due to pulsed external noise that occurs in the receiver at a high density for a long time. A removal method,
An interpolation process for interpolating the demodulated signal output from the detector;
An AM detection step of generating a signal including an external noise component generated in the intermediate frequency reception signal due to the external noise by performing envelope detection on the intermediate frequency reception signal generated by a frequency converter in the receiver; A high-pass filtering process;
The low-pass filtering step of generating a charge / discharge signal by charging the external noise component with a predetermined attack time constant and discharging at a low speed with a predetermined recovery time constant;
An amplification step of adjusting a level of the charge / discharge signal to generate a threshold signal;
A comparison step of comparing the threshold signal with an external noise component, detecting a noise generation period of an external noise component at a level higher than the threshold signal, and setting it as a period of an interpolation process in the interpolation step;
A detection step of detecting electric field strength of radio waves coming from a broadcasting station to the receiver;
When the detected electric field strength is strong, the attack time constant in the low-pass filtering step is set to a small value, and the attack time constant in the low-pass filtering step is set to a larger value as the electric field strength becomes weaker. A time constant switching step for setting and charging the external noise component,
The noise removal method characterized by comprising.
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