JP3540528B2 - ノイズ除去回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はノイズ除去回路に関し、特にたとえば、ＦＭ多重信号、ＶＴＲによって再生された映像信号、あるいはＣＤプレーヤまたはＤＶＤ(Digital Video Disk)プレーヤによって再生されたピックアップ再生信号に含まれるノイズを除去する、ノイズ除去回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４３に示す従来のノイズ除去回路１では、図４４（Ａ）に示すような輝度信号がハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２を介してリミッタアンプ３で増幅されることによって、リミッタアンプ３から図４４（Ｂ）に示すような、所定レベル以上が制限された増幅信号が得られる。また、図４４（Ａ）に示す輝度信号がＨＰＦ４を介してアンプ５で増幅されることによって、図４４（Ｃ）に示すような、最大レベルがリミッタ３の制限レベルにほぼ一致する増幅信号が得られる。減算器６がリミッタアンプ３の出力からアンプ５の出力を減算しかつレベルを減衰させることによって、減算器６から図４４（Ｄ）に示すようなノイズが出力される。したがって、減算器７で図４４（Ａ）に示す輝度信号から図４４（Ｄ）に示すノイズを減算することによって、輝度信号に含まれるノイズを除去することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来技術では、広帯域の輝度信号が入力されると、ＨＰＦ２からは輝度信号成分にノイズが重畳された抽出信号が得られるため、リミッタ３によってノイズが飽和してしまい、減算器６からノイズを十分に得ることができないという問題があった。
【０００４】
なお、この種のノイズ除去回路の他の例が、平成２年９月２１日付で出願公開された特開平２−２３９７７８号公報［Ｈ０４Ｎ ５／２１，Ｇ１１Ｐ ２０／０２，Ｈ０３Ｈ １５／００］に開示されている。この公報の第１図によれば、２つのスイッチの一方あるいは両方をオンすることによって、複数のフィルタの一方あるいは両方の通過帯域に含まれるノイズが減算器に与えられ、これによって再生信号からノイズを除去することができる。しかし、このようなノイズ除去回路においても、２つのスイッチのいずれか一方のみをオンする場合、対応するフィルタからの抽出信号に重畳されたノイズがリミッタによって飽和するという問題は、上述と同様に生じてしまい、この問題は両方のスイッチをオンする場合でも依然として残る。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、入力信号に含まれるノイズを十分に除去することができる、ノイズ除去回路を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に従うノイズ除去回路によれば、入力信号を受けて入力信号に含まれるノイズ成分を出力する第１信号経路、入力信号を受けて入力信号または入力信号に相関する第１相関信号を出力する第２信号経路、および第１信号経路から出力されたノイズ成分と第２信号経路から出力された入力信号または第１相関信号とを演算してノイズを除去する第１演算手段を備え、第１信号経路は、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の第１周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、複数のバンドパスフィルタの出力を個別に受ける複数のリミッタ、および複数のリミッタの出力に基づいてノイズ成分を生成する第１生成手段を含み、複数のバンドパスフィルタのそれぞれの通過帯域幅は通過周波数帯域が高くなるにつれて広くなっている。
第２の発明に従うノイズ除去回路は、入力信号を受けて入力信号に含まれるノイズ成分を出力する第１信号経路、入力信号を受けて入力信号または入力信号に相関する第１相関信号を出力する第２信号経路、および第１信号経路から出力されたノイズ成分と第２信号経路から出力された入力信号または第１相関信号とを演算してノイズを除去する第１演算手段を備え、第１信号経路は、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の第１周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、複数のバンドパスフィルタの出力を個別に受ける複数のリミッタ、および複数のリミッタの出力に基づいてノイズ成分を生成する第１生成手段を含み、複数のバンドパスフィルタのそれぞれの通過帯域幅は互いに同じであり、第１信号経路は複数の第１周波数成分の位相を調整する位相調整手段をさらに含む。
第３の発明に従うノイズ除去回路によれば、入力信号を受けて入力信号に含まれるノイズ成分を出力する第１信号経路、入力信号を受けて入力信号または入力信号に相関する第１相関信号を出力する第２信号経路、および第１信号経路から出力されたノイズ成分と第２信号経路から出力された入力信号または第１相関信号とを演算してノイズを除去する第１演算手段を備え、第１信号経路は、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の第１周波数成分を個 別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、複数のバンドパスフィルタの出力を個別に受ける複数のリミッタ、および複数のリミッタの出力に基づいてノイズ成分を生成する第１生成手段を含み、複数のバンドパスフィルタのそれぞれの通過帯域幅は、その通過帯域におけるノイズ成分のレベルが大きくなるにつれて狭くなっている。
【０００７】
第４の発明に従うノイズ除去回路によれば、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、入力レベルに対してゲインがゼロまたは微小となる範囲を有するかつ複数の周波数成分を個別に増幅する複数のアンプ、および複数のアンプの出力を互いに加算する加算手段を備え、複数のバンドパスフィルタの通過帯域幅は通過周波数域が高くなるにつれて広くなっている。
第５の発明に従うノイズ除去回路によれば、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、入力レベルに対してゲインがゼロまたは微小となる範囲を有するかつ複数の周波数成分を個別に増幅する複数のアンプ、および複数のアンプの出力を互いに加算する加算手段を備え、複数のバンドパスフィルタの通過帯域幅は互いに同じである。
第６の発明に従うノイズ除去回路によれば、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、入力レベルに対してゲインがゼロまたは微小となる範囲を有するかつ複数の周波数成分を個別に増幅する複数のアンプ、および複数のアンプの出力を互いに加算する加算手段を備え、複数のアンプのゲインがゼロまたは微小となる範囲は、入力されるノイズ成分のレベルが大きくなるにつれて広くなっている。
第７の発明に従うノイズ除去回路によれば、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、入力レベルに対してゲインがゼロまたは微小となる範囲を有するかつ複数の周波数成分を個別に増幅する複数のアンプ、および複数のアンプの出力を互いに加算する加算手段を備え、入力信号のレベルに応じて複数のアンプのゲインがゼロまたは微小となる範囲を制御する制御手段をさらに備える。
【０００８】
【作用】
第１ないし第３の発明では、第１信号経路からノイズ成分が出力され、第２信号経路から入力信号または入力信号に相関する第１相関信号が出力され、そして第１演算手段がノイズ成分と入力信号または第１相関信号とを演算してノイズを除去する。第１信号経路では、複数のバンドパスフィルタが入力信号を複数の帯域に分割し、複数の第１周波数成分を抽出する。この複数の第１周波数成分は個別に複数のリミッタに与えられ、その所定レベル以上すなわち入力信号の所定レベル以上が制限される。第１生成手段は、たとえば複数のリミッタの出力からそれに含まれる入力信号成分を取り除き、ノイズ成分のみを出力する。
【０００９】
第４ないし第７の発明では、入力信号が複数のバンドパスフィルタによって複数の帯域に分割され、複数の周波数成分が抽出される。この複数の所定周波数成分は、ゲインが０または微小となる範囲を有する複数のアンプに個別に与えられ、これによってその周波数成分に含まれるノイズが除去される。複数のアンプの出力は加算手段で互いに加算され、これによってノイズが除去された入力信号が得られる。
【００１０】
【発明の効果】
第１ないし第３の発明によれば、複数のバンドパスフィルタによって入力信号を複数の帯域に分割するようにしたため、バンドパスフィルタによる抽出信号に重畳されたノイズがリミッタによって飽和することがなく、入力信号に含まれるノイズを十分に除去することができる。
【００１１】
第４ないし第７の発明によれば、複数のバンドパスフィルタによって入力信号を複数の帯域に分割するようにしたため、ノイズがアンプで増幅されることはなく、ノイズが十分に除去された入力信号を得ることができる。
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１２】
【実施例】
図１を参照して、この実施例のノイズ除去回路１０は、ＶＴＲ（図示せず）によって再生された図２（Ａ）に示すような映像信号すなわち輝度信号を受ける入力端子Ｓ１を含む。この映像信号は、複数のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２ａ〜１２ｎとハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１４とに与えられ、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎのそれぞれで映像信号に含まれる所定周波数成分が抽出され、ＨＰＦ１４で映像信号の高域成分が抽出される。ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎによって抽出された抽出信号はリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎにそれぞれ入力され、その抽出信号が増幅されるとともに、増幅信号の所定レベル以上が制限される。リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎのそれぞれからの出力が加算器２０ａで加算されることによって、図２（Ｂ）に示すような、ノイズ成分が増幅され輝度信号成分が抑圧された信号が得られる。
【００１３】
一方、ＨＰＦ１４からの出力はアンプ１８で増幅され、これによって図２（Ｃ）に示すように最大レベルがリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎの制限レベルにほぼ一致する増幅信号が得られる。加算器２０ａからの加算信号およびアンプ１８からの増幅信号は減算器２０ｂに与えられ、これによって図２（Ｂ）に示す加算信号から輝度信号成分が除去される。減算器２０ｂは、図２（Ｄ）に示すように、入力端子Ｓ１からの入力信号に含まれるノイズ成分と同じレベルまで減衰させたノイズ成分を出力する。入力端子Ｓ１から入力された輝度信号はまた、第２遅延手段としての遅延回路２２ａによってこのノイズ成分と位相が合わせられ、減算器２０ｃに与えられる。減算器２０ｃは遅延回路２２ａの出力から加算器２０ｂからの出力を減算するため、結果的に出力端子Ｓ２からは図２（Ｅ）に示すようなノイズ成分が除去された輝度信号が出力される。
【００１４】
リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎは図３に示すように構成される。すなわち、入力端子Ｓ３はコンデンサＣ１および抵抗Ｒ１を介して、差動対２４を構成するトランジスタＴ１のベースに接続される。トランジスタＴ１のベースは、抵抗Ｒ２およびＲ３を介してトランジスタＴ２のベースに接続され、抵抗Ｒ２およびＲ３の接続点は定電圧源Ｖ１に接続される。トランジスタＴ１のコレクタは電源ＶCCに接続され、トランジスタＴ１のエミッタとトランジスタＴ２のエミッタとの接続点には定電流源Ｉ１が接続される。トランジスタＴ２のコレクタは、抵抗Ｒ５を介して電源ＶCCに接続されるとともに、コンデンサＣ２を介して出力端子Ｓ４に接続される。コンデンサＣ２と出力端子Ｓ４との接続点には抵抗Ｒ４を介して定電圧源Ｖ２が接続される。
【００１５】
したがって、抵抗Ｒ５の抵抗値を大きくすると出力レベルが小さくなり、その抵抗値を小さくすると出力レベルが大きくなる。一方、抵抗Ｒ１およびＲ２の比率を変えることによって、リミッタレベルが変わる。すなわち、抵抗Ｒ１の抵抗値を小さくするほどリミッタレベルが大きくなり、その抵抗値を大きくするとリミッタレベルが小さくなる。このため、抵抗Ｒ１，Ｒ２およびＲ５を調整することによって、ノイズ成分を多く含む増幅信号を得ることができる。
【００１６】
また、アンプ１８はリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎと同様に構成されるが、抵抗Ｒ１の値をかなり小さくすることによって、リミッタがかかっていない増幅信号を得ることができる。
図４を参照して、他の実施例のノイズ除去回路１０は、アンプ１８と減算器２０ｂとの間に第１遅延手段としての遅延回路２２ｂが介挿され、かつＢＰＦ１２ａ〜１２ｎが図５（Ａ）に示すような通過帯域幅をもつ点を除き、図１実施例であるため、重複した説明を省略する。ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎは、それぞれがもつ遅延特性に対応する通過帯域幅を有する。すなわち、ＢＰＦの抽出処理によって生じる遅延時間は、通過帯域幅が同じであれば通過周波数域が高くなるに従って大きくなる。このため、図５（Ａ）に示すように、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎの通過帯域幅を、通過周波数域が高くなるに従って広くすることによって、図５（Ｂ）に示すようにＢＰＦ１２ａ〜１２ｎの遅延特性を平坦にすることができる。
【００１７】
一方、遅延回路２２ｂの遅延時間は、アンプ１８から出力される輝度信号の位相と加算器２０ａから出力される加算信号に含まれる輝度信号成分の位相とが互いに一致するように設定されている。これによって、加算信号から輝度信号成分を確実に除去することができ、結果としてノイズ成分が除去された輝度信号を出力端子Ｓ２から得ることができる。
【００１８】
図６を参照して、その他の実施例のノイズ除去回路１０は、加算器２０ａとリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎのそれぞれとの間に複数のＢＰＦ２６ａ〜２６ｎが介挿された点を除き、図４実施例と同様であるため、重複した説明を省略する。それぞれのリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎで生じるｎ次高調波といずれかの抽出信号に含まれるｎ次高調波との間でビートが発生する恐れがあるため、ＢＰＦ２６ａ〜２６ｎによって、リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎから発生するｎ次高調波を除去している。また、ＢＰＦ２６ａ〜２６ｎのそれぞれは、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎのいずれよりも広い通過帯域幅を有するため、ＢＰＦ２６ａ〜２６ｎのそれぞれで生じる遅延時間が互いに大きくずれることはない。
【００１９】
図７を参照して、さらにその他の実施例のノイズ除去回路１０はＢＰＦ２６ａ〜２６ｎをローパスフィルタ（ＬＰＦ）２８ａ〜２８ｎに置き換えた点を除き図６実施例と同じである。このＬＰＦ２８ａ〜２８ｎもまたリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎによって発生するｎ次高調波を除去するためのフィルタであり、これによってビートの発生を防止できる。ＬＰＦ２８ａ〜２８ｎのそれぞれは、高調波よりも低域において互いに同一のカットオフ周波数をもつため、ＬＰＦ２８ａ〜２８ｎの遅延特性が互いにずれることはない。
【００２０】
図８を参照して、さらにその他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎが図９（Ａ）に示すような通過帯域幅をもち、かつそれぞれのＢＰＦ１２ａ〜１２ｎと入力端子Ｓ１との間にイコライザ３０が介挿されている点を除き、図４実施例と同じである。イコライザ３０はＢＰＦ１２ａ〜１２ｎのそれぞれで抽出される所定周波数成分の位相を所定量ずつずらすものである。ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎのそれぞれの通過帯域幅が互いに同じであるために、図９（Ｂ）に示すようにそれぞれの遅延特性にずれが生じるが、イコライザ３０を設けることによって、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎから出力される所定周波数成分の位相を互いに同じにすることができる。また、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎとして共通の素子を用いることができ、設計が容易になる。
【００２１】
図１０を参照して、他の実施例のノイズ除去回路１０は、リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎのそれぞれと加算器２０ａとの間に図６実施例で用いたＢＰＦ２６ａ〜２６ｎを介挿した点を除き、図８実施例と同じである。このようにノイズ除去回路１０が構成されることによって、リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎで生じるｎ次高調波を除去できる。なお、図１１に示すように、ＢＰＦ２６ａ〜２６ｎを図７実施例で用いたＬＰＦ２８ａ〜２８ｎに置き換えてもよい。
【００２２】
図１２に示すさらにその他の実施例のノイズ除去回路１０は、リミッタアンプ１４ａ〜１４ｇの出力を加算器２０ｄで加算し、リミッタアンプ１４ｈ〜１４ｎの出力を加算器２０ｅで加算し、そして加算器２０ｄおよび２０ｅの出力をＢＰＦ２６ａ〜２６ｂにそれぞれ入力する点を除き、図８実施例と同じであるため、重複した説明を省略する。このように加算器２０ｄおよび２０ｅを設けることによって、リミッタアンプ１４ａ〜１４ｎで発生するｎ次高調波を除去するためのＢＰＦの数を大幅に減らすことができる。図１３に示すように、図１２実施例のＢＰＦ２６ａおよび２６ｂをＬＰＦ２８ａおよび２８ｂで置き換えてもよい。
【００２３】
図１４を参照して、その他の実施例のノイズ除去回路１０は、遅延回路２２ａおよび減算器２０ｃが省略され、入力端子Ｓ１から低周波を含まない輝度信号が入力され、アンプ１８がリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎと同じ増幅度をもちかつリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎのようにレベルを制限せず、そして減算器２０ｂがアンプ１８の出力から加算器２０ａの出力を減算する点を除き、図１実施例と同じである。リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎの出力が加算器２０ａで加算されることによって、加算器２０ａからは、図１５（Ａ）に示すように、増幅されかつ抑圧された輝度信号成分と増幅されたノイズ成分とを含む加算信号が得られ、アンプ１８からは図１５（Ｂ）に示すような増幅信号が得られる。減算器２０ａが、加算信号によって増幅信号を減算しかつ減算信号のレベルを減衰させることによって、出力端子Ｓ２からノイズ成分が除去された輝度信号を得ることができる。
【００２４】
図１６を参照して、さらにその他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎが図１７に示すような通過帯域幅をもち、アンプ１８の前段にＢＰＦ１２ａ〜１２ｎで抽出される所定周波数成分のそれぞれの位相をずらすイコライザ３２ａが設けられ、減算器２０ｂの後段にイコライザ３２ａでずらされた位相を元に戻すイコライザ３２ｂが設けられる点を除き、図１４実施例と同じである。図１７からわかるように、入力端子Ｓ１に与えられる輝度信号のレベルは周波数が高くなるほど減少し、その輝度信号に含まれるノイズのレベルは周波数が高くなるほど増加している。このため、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎの通過帯域幅を、通過周波数域が高くなるに従って、すなわち通過帯域におけるノイズレベルが大きくなるに従って狭くすることによって、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎのそれぞれから得られるノイズ成分は互いにほぼ同一となる。ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎの出力は、互いに同じ特性をもつリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎによって増幅され、その後リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎの出力が加算器２０ａによって加算される。
【００２５】
一方、イコライザ３２ａでは輝度信号に含まれるかつＢＰＦ１２ａ〜１２ｎの通過帯域に対応する所定周波数成分の位相が、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎで生じる遅延時間に対応して調整され、位相調整された所定周波数成分がアンプ１８を介して減算器２０ｂに与えられる。したがって、減算器２０ｂによってアンプ１８の出力から加算器２０ａの出力を減算することによって、アンプ１８の出力に含まれるノイズ成分を確実に除去することができる。減算器５０ｂからの出力は、イコライザ３２ａと反対の特性をもつイコライザ３２ｂに与えられ、これによってそれぞれの所定周波数成分の位相のずれが修正される。なお、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎの通過帯域幅を通過周波数域が高くなるにつれて狭くすることによって、ＢＰＦの個数を最低限に抑えることもできる。
【００２６】
図１８を参照して、他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ１２ａと同じ通過帯域をもつＢＰＦ１２ｐとそれによって抽出された抽出信号のレベルを検出するレベル検出器３４とを追加し、リミッタアンプ１６ａ〜１６ｍをレベル検出器３４からの検出信号によって制御されるリミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′に置き換えた点を除き、図１６実施例と同じである。ＢＰＦ１２ｐからの抽出信号のレベルをレベル検出器３４で検出することによって、入力端子Ｓ１から入力される輝度信号の周波数特性を推定でき、これによってリミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′の制限レベルを最適値に合わせることができる。
【００２７】
レベル検出器３４の構成を図１９に示す。入力端子Ｓ５は、ダイオードＤ１を介して、コレクタ接地されたトランジスタＴ３のベースに接続される。ダイオードＤ１の出力端と接地面との間には抵抗Ｒ６およびコンデンサＣ３が並列に介挿される。トランジスタＴ３のエミッタと電源ＶCCとの間には抵抗Ｒ７が介挿され、抵抗Ｒ７とトランジスタＴ３のエミッタとの接続点に出力端子Ｓ６が接続される。ＢＰＦ１２ｐから入力端子Ｓ５に与えられた抽出信号は、ダイオードＤ１によって半波整流されかつ抵抗Ｒ６およびコンデンサＣ３によって平滑される。平滑電圧がトランジスタＴ３のベースに供給されることによって、出力端子Ｓ６からはその抽出信号に対応する電圧が検出信号として出力される。
【００２８】
リミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′は、図３に示すリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎと比較して、入力端子Ｓ３とコンデンサＣ１との間に利得制御回路３６が追加されたものであり、この利得制御回路３６は図２１に示すように構成される。入力端子Ｓ７は、コンデンサＣ４を介して、差動対３８を構成するトランジスタＴ４のベースに接続される。トランジスタＴ４のベースはまた、抵抗Ｒ８およびＲ９を介してトランジスタＴ５のベースと接続され、抵抗Ｒ８およびＲ９の接続点は定電圧源Ｖ３と接続される。トランジスタＴ４のコレクタは抵抗Ｒ１１を介して電源ＶCCと接続され、トランジスタＴ５のコレクタは抵抗Ｒ１２を介して電源ＶCCと接続される。
【００２９】
トランジスタＴ５のコレクタはまた、コレクタが電源ＶCCと接続されかつエミッタが抵抗Ｒ１０を介して接地されたトランジスタＴ８のベースと接続され、トランジスタＴ８のエミッタが出力端子Ｓ８と接続される。トランジスタＴ４のエミッタとトランジスタＴ５のエミッタとの接続点は定電流源４０に含まれるトランジスタＴ６およびＴ７のコレクタに接続され、トランジスタＴ６のエミッタおよびトランジスタＴ７のエミッタは接地される。トランジスタＴ６のベースには定電圧源Ｖ２が接続され、トランジスタＴ７のベースにはレベル検出器３４からの検出信号を受ける入力端子Ｓ９が接続される。
【００３０】
レベル検出器３４からの検出信号のレベルによって定電流源４０の電流量が制御される。すなわち、トランジスタＴ４のエミッタ電流とトランジスタＴ５のエミッタ電流の総量が検出信号によって決定され、利得制御回路３６は検出信号のレベルに対応する利得をもつこととなる。したがって、検出信号のレベルが大きければリミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′の制限レベルが大きくなり、検出信号のレベルが小さければリミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′の制限レベルが小さくなる。
【００３１】
図２２を参照して、その他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ１２ｐをＢＰＦ１２ｎよりも低域に通過帯域が設定されたＬＰＦ４２に置き換え、かつＬＰＦ４２によって抽出された抽出信号に基づいてレベル検出器３４がリミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′を制御する点を除き、図１８実施例と同じである。このような構成によってもリミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′の制限レベルを最適値に設定することができる。
【００３２】
図２３を参照して、さらにその他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＶＴＲ（図示せず）によって再生された輝度信号を受ける入力端子Ｓ１１を含む。この輝度信号は、互いに並列接続されかつ通過周波数域が高域になるにつれて通過帯域幅が広くなっているＢＰＦ４４ａ〜４４ｎに与えられ、それぞれによって所定の周波数成分が抽出される。ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎのそれぞれには個別にアンプ４６ａ〜４６ｎが接続され、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎによって抽出された抽出信号がこれによって増幅される。
【００３３】
アンプ４６ａ〜４６ｎは、図２５に示すように、入力レベルの絶対値が所定値を超えるとゲインが突然正方向および負方向に増加する増幅特性をもつ。このため、ゲインが０の範囲を調整することによって、入力された抽出信号に含まれる輝度信号成分のみが増幅され、ノイズ成分を除去することができる。なお、アンプ４６ａ〜４６ｎの増幅特性は互いに同じである。アンプ４６ａ〜４６ｎからの増幅信号は、加算器４８で互いに加算され、加算信号すなわちノイズ成分が除去された輝度信号が出力端子Ｓ１２から出力される。
【００３４】
アンプ４６ａ〜４６ｎは図２４に示すように構成される。すなわち、入力端子Ｓ１３からの入力信号は、コンデンサＣ５を介してオペアンプ５０ａの＋端子に入力され、オペアンプ５０ａの出力がオペアンプ５０ｂの＋端子に入力される。オペアンプ５０ｂからの出力は抵抗Ｒ１５およびＲ１４によって分割され、抵抗Ｒ１４の端子電圧がオペアンプ５０ａの−端子に負帰還される。Ａ点の電位がダイオードＤ２およびＤ３の順方向降下電圧Ｖｆよりも小さい場合、ダイオードＤ２およびＤ３は非導通となり、出力端子Ｓ１４からは何も出力されない。しかし、Ａ点の電位が順方向降下電圧Ｖｆよりも大きい場合、ダイオードＤ２およびＤ３のいずれか一方が導通するため、出力端子Ｓ１４からは入力信号のほぼ（Ｒ１４＋Ｒ１５）／Ｒ１４倍の増幅信号が得られる。したがって、図２５に示すように、レベルの小さいノイズ成分、具体的には（Ｒ１４／（Ｒ１４＋Ｒ１５））×Ｖｆまでの信号は増幅されず、それ以上の信号が（Ｒ１４＋Ｒ１５）／Ｒ１４倍に増幅されて出力される。
【００３５】
なお、アンプ４６ａ〜４６ｎは、図２６に示すように構成してもよい。図２６によれば、入力端子Ｓ１５は、コンデンサＣ６および抵抗Ｒ１７を介して、差動対５２を構成するトランジスタＴ９のベースに接続される。また、トランジスタＴ９のベースが抵抗Ｒ１８およびＲ２１を介してトランジスタＴ１０のベースに接続され、抵抗Ｒ１８およびＲ２１の接続点は定電圧源Ｖ４に接続される。トランジスタＴ９のコレクタは電源ＶCCに接続され、トランジスタＴ９のエミッタはダイオードＤ４および抵抗Ｒ１９を介してトランジスタＴ１０のエミッタに接続される。ダイオードＤ５は、ダイオードＤ４と逆方向を向いてダイオードに並列接続される。トランジスタＴ９のエミッタは定電流源Ｉ２にも接続され、トランジスタＴ１０のエミッタは定電流源Ｉ３に接続される。トランジスタＴ１０のコレクタは抵抗Ｒ２０を介して電源ＶCCに接続されるとともに、直接出力端子Ｓ１６に接続される。
【００３６】
ダイオードＤ４およびＤ５の端子電圧がダイオードＤ４およびＤ５の順方向降下電圧Ｖｆよりも小さいときは、ダイオードＤ４およびＤ５は導通しないため、差動対５２は動作せず、出力端子Ｓ１６からは何も出力されない。一方、ダイオードＤ４およびＤ５の端子電圧がその順方向降下電圧Ｖｆよりも大きければ、ダイオードＤ４およびＤ５は導通し、差動対５２が動作するため、出力端子Ｓ１６から増幅信号が得られる。ここで、入力端子Ｓ１５からノイズ成分のみが入力されたような場合は、ダイオードＤ４およびＤ５は導通せず、差動対５２は動作しない。このため、出力端子３６からはノイズ成分が除去された増幅信号が出力される。
【００３７】
図２７を参照して、他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎが互いに同じ通過帯域幅をもち、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎのそれぞれとアンプ４６ａ〜４６ｎのそれぞれとの間にＡＰＦ(ALL-PASS FILTER) ５０ａ〜５０ｎが個別に介挿されている点を除き、図２３実施例と同じであるため、重複した説明を省略する。ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎが互いに同じ通過帯域幅をもつことによって、それぞれのＢＰＦは図９（Ｂ）に示すような互いに異なる遅延特性を有するため、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎからの抽出信号の位相を合わせるために、ＡＰＦ５０ａ〜５０ｎが設けられる。これによって、加算器４８から位相のずれが生じていない輝度信号を得ることができる。
【００３８】
図２８を参照して、その他の実施例のノイズ除去回路１０は、加算器４８と出力端子Ｓ１２との間にイコライザ５２が介挿されている点を除き、図２３実施例と同じである。このイコライザ５２はＢＰＦ４４ａ〜４４ｎから出力されたそれぞれの抽出信号の位相のずれを修正するためのものであり、これによって輝度信号を忠実に生成することができる。
【００３９】
図２９を参照して、さらにその他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｇのそれぞれと入力端子Ｓ１１との間にＨＰＦ５４が介挿され、ＢＰＦ４４ｈ〜４４ｎのそれぞれと入力端子Ｓ１１との間にＬＰＦ５６が介挿されている点を除き、図２８実施例と同じである。ＨＰＦ５４はＢＰＦ４４ａ〜４４ｇの通過帯域を網羅する通過帯域をもち、ＬＰＦ５６はＢＰＦ４４ｈ〜４４ｎのそれぞれの通過帯域を網羅する通過帯域を有する。このようにＨＰＦ５４およびＬＰＦ５６によって帯域を分割することによって、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎのそれぞれを構成するトランジスタのダイナミックレンジよりも広い帯域をもつ輝度信号が入力されたときでも、そのトランジスタが飽和することはない。
【００４０】
図３０を参照して、他の実施例のノイズ除去回路１０は、アンプ４６ａ〜４６ｎのそれぞれと加算器４８との間にＢＰＦ５８ａ〜５８ｎが個別に介挿されている点を除き、図２３実施例と同じである。ＢＰＦ５８ａ〜５８ｎはリミッタ４６ａ〜４６ｎで発生した高調波を除去するためのフィルタであり、加算器４８からノイズおよび高調波のいずれも含まない輝度信号を得ることができる。なお、図３１に示すノイズ除去回路１０のように、ＢＰＦ５８ａ〜５８ｎの代わりにＬＰＦ６０ａ〜６０ｎを設けても、高調波を除去することができる。
【００４１】
図３２を参照して、さらにその他の実施例のノイズ除去回路１０は、アンプ４６ａ〜４６ｎが互いに異なる特性をもち、入力端子Ｓ１１と加算器４８との間にＢＰＦ４４ｎよりも低域の通過周波数域を有するＬＰＦ６２とアンプ６４とが新たに介挿されている点を除き、図２８実施例と同じである。図３４に示すように、入力端子Ｓ１１に与えられる輝度信号は、周波数が高くなるほどレベルが低下するという特性をもち、この輝度信号に含まれるノイズは、周波数が高くなるほどレベルが増加するという特性をもつ。このため、ＢＰＦ４４ｎからＢＰＦ４４ａに向かうほど、そのＢＰＦから抽出される抽出信号のノイズ成分が多くなる。すなわち、ノイズ成分は映像信号のレベルに比べてかなり小さいとはいえ、ＢＰＦ４４ａや４４ｂによって抽出されるノイズ成分は、ＢＰＦ４４ｎやＬＰＦ６２から抽出されるノイズ成分よりも多くなる。
このため、アンプ４６ａ〜４６ｎおよび６４がもつゲインが０または微小となる範囲は、抽出されるノイズ成分すなわちノイズレベルに対応している。すなわち、アンプ６４からアンプ４６ａに向かうにつれて、そのアンプに設定されるゲインが０の範囲が広くなっている。したがって、アンプ４６ａや４６ｂには多くのノイズが与えられるが、そのノイズは増幅されることはなく輝度信号のみが増幅される。これによって、ノイズを十分に除去することができる。
【００４２】
図３５を参照して、他の実施例のノイズ除去回路は、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎとＬＰＦ６２とが図３６および図３７に示すような通過帯域をもつ点を除き、図３２実施例と同じである。ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎならびにＬＰＦ６２のそれぞれの通過帯域幅は互いに異なり、通過周波数域が高域になればなるほどすなわちＬＰＦ６２からＢＰＦ４４ａに向かうほど通過帯域幅が狭くなっている。換言すれば通過帯域におけるノイズレベルが大きくなるにつれて通過帯域幅が狭くなっている。このように高域における通過帯域幅を狭くすることによって、図３７からわかるように高域のＢＰＦによる抽出信号のＳ／Ｎを改善することができる。したがって、アンプ４６ａや４６ｂに与えられるノイズは少なくなり、ノイズレベルに対応するアンプ４６ａ〜４６ｎならびに６４の特性と相俟って、そのノイズをより確実に除去することができる。
【００４３】
図３８を参照して、その他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ４４ａと同じ通過帯域をもつＢＰＦ４４ｐとそれによって抽出された抽出信号のレベルを検出するレベル検出器６６が追加され、アンプ４６ａ〜４６ｎならびに６４が互いに同じ特性をもち、その特性がレベル検出器６６からの検出信号によって制御される点を除き、図３２実施例と同じである。アンプ４６ａ〜４６ｎならびに６４の特性は、検出信号に従って、図３９に示す特性直線ａ−ａ′，ｂ−ｂ′，ｃ−ｃ′，ｄ−ｄ′，ｅ−ｅ′およびｆ−ｆ′の間で切り換えられる。入力端子Ｓ１１に与えられる輝度信号およびそれに含まれるノイズは図３４に示すような特性をもつため、ＢＰＦ４４ｂによる抽出信号のレベルを検出することによって、輝度信号およびノイズがどの程度のレベルをもつか推定することができ、これによってアンプ４６ａ〜４６ｎならびに６４の特性を最適値に設定することができる。これによって、加算器４８からノイズが十分に除去された映像信号を得ることができる。
【００４４】
アンプ４６ａ〜４６ｎならびに６４は、図４０からわかるように、入力端子Ｓ１３とコンデンサＣ５との間に利得制御回路６６が介挿されている点を除き図２４に示すアンプ４６ａ〜４６ｎと同様である。また、利得制御回路６６は図２１に示す利得制御回路３６と同様に構成される。
なお、アンプ４６ａ〜４６ｎならびに６４としては、図４１に示すものを用いてもよい。このアンプ４６〜４６ｎならびに６４は、入力端子Ｓ１５とコンデンサＣ６との間に利得制御回路６６を介挿した点を除き図２６に示すアンプ４６ａ〜４６ｎと同じであるため、重複した説明を省略する。
【００４５】
なお、図４２に示すようにＬＰＦ６２による抽出信号のレベルをレベル検出器６６で検出し、その検出信号によってアンプ４６ａ〜４６ｎの特性を制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１実施例の動作の一部を示すタイミング図である。
【図３】図１実施例に用いられるリミッタを示す回路図である。
【図４】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図５】（Ａ）は図４実施例で用いられる複数のＢＰＦの通過帯域を示す図解図であり、（Ｂ）はそれぞれのＢＰＦの遅延特性を示す図解図である。
【図６】この発明のその他の実施例を示すブロック図である。
【図７】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図８】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図９】（Ａ）は図８実施例に用いられる複数のＢＰＦの通過帯域を示す図解図であり、（Ｂ）はそれぞれのＢＰＦの遅延特性を示すグラフである。
【図１０】この発明のその他の実施例を示すブロック図である。
【図１１】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図１２】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図１３】この発明のその他の実施例を示すブロック図である。
【図１４】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図１５】図１４実施例の動作の一部を示すタイミング図である。
【図１６】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図１７】映像信号およびノイズの周波数特性を示すグラフである。
【図１８】この発明のその他の実施例を示すブロック図である。
【図１９】図１８実施例で用いられるレベル検出器を示す回路図である。
【図２０】図１８実施例で用いられるリミッタを示す回路図である。
【図２１】図２０実施例で用いられる利得制御回路を示す回路図である。
【図２２】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図２３】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図２４】図２３実施例で用いられるアンプの一例を示す回路図である。
【図２５】図２４実施例の特性を示すグラフである。
【図２６】図２３実施例で用いられるアンプの他の例を示す回路図である。
【図２７】この発明のその他の実施例を示すブロック図である。
【図２８】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図２９】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図３０】この発明のその他の実施例を示すブロック図である。
【図３１】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図３２】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図３３】図３２実施例で用いられる複数のＢＰＦの通過帯域を示す図解図である。
【図３４】映像信号およびノイズの周波数特性を示すグラフである。
【図３５】図１実施例のその他の実施例を示すブロック図である。
【図３６】図３５実施例で用いられる複数のＢＰＦおよびＬＰＦの通過帯域を示す図解図である。
【図３７】映像信号およびノイズの周波数特性を示すグラフである。
【図３８】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図３９】図３８実施例で用いられるアンプの特性を示すグラフである。
【図４０】図３８実施例で用いられるアンプの一例を示す回路図である。
【図４１】図３９実施例で用いられるアンプの他の例を示す回路図である。
【図４２】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図４３】従来技術を示すブロック図である。
【図４４】図４３に示す従来技術の動作の一部を示すタイミング図である。
【符号の説明】
１０ …ノイズ除去回路
１２ａ〜１２ｎ，２６ａ〜２６ｎ，４４ａ〜４４ｎ，５８ａ〜５８ｎ，４４ｐ…ＢＰＦ
１６ａ〜１６ｎ，１６ａ′〜１６ｎ′ …リミッタアンプ
２０ａ，２０ｄ，２０ｅ，４８ …加算器
２０ｂ，２０ｃ …減算器
４６ａ〜４６ｎ，６４ …アンプ
【産業上の利用分野】
この発明はノイズ除去回路に関し、特にたとえば、ＦＭ多重信号、ＶＴＲによって再生された映像信号、あるいはＣＤプレーヤまたはＤＶＤ(Digital Video Disk)プレーヤによって再生されたピックアップ再生信号に含まれるノイズを除去する、ノイズ除去回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４３に示す従来のノイズ除去回路１では、図４４（Ａ）に示すような輝度信号がハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２を介してリミッタアンプ３で増幅されることによって、リミッタアンプ３から図４４（Ｂ）に示すような、所定レベル以上が制限された増幅信号が得られる。また、図４４（Ａ）に示す輝度信号がＨＰＦ４を介してアンプ５で増幅されることによって、図４４（Ｃ）に示すような、最大レベルがリミッタ３の制限レベルにほぼ一致する増幅信号が得られる。減算器６がリミッタアンプ３の出力からアンプ５の出力を減算しかつレベルを減衰させることによって、減算器６から図４４（Ｄ）に示すようなノイズが出力される。したがって、減算器７で図４４（Ａ）に示す輝度信号から図４４（Ｄ）に示すノイズを減算することによって、輝度信号に含まれるノイズを除去することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来技術では、広帯域の輝度信号が入力されると、ＨＰＦ２からは輝度信号成分にノイズが重畳された抽出信号が得られるため、リミッタ３によってノイズが飽和してしまい、減算器６からノイズを十分に得ることができないという問題があった。
【０００４】
なお、この種のノイズ除去回路の他の例が、平成２年９月２１日付で出願公開された特開平２−２３９７７８号公報［Ｈ０４Ｎ ５／２１，Ｇ１１Ｐ ２０／０２，Ｈ０３Ｈ １５／００］に開示されている。この公報の第１図によれば、２つのスイッチの一方あるいは両方をオンすることによって、複数のフィルタの一方あるいは両方の通過帯域に含まれるノイズが減算器に与えられ、これによって再生信号からノイズを除去することができる。しかし、このようなノイズ除去回路においても、２つのスイッチのいずれか一方のみをオンする場合、対応するフィルタからの抽出信号に重畳されたノイズがリミッタによって飽和するという問題は、上述と同様に生じてしまい、この問題は両方のスイッチをオンする場合でも依然として残る。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、入力信号に含まれるノイズを十分に除去することができる、ノイズ除去回路を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に従うノイズ除去回路によれば、入力信号を受けて入力信号に含まれるノイズ成分を出力する第１信号経路、入力信号を受けて入力信号または入力信号に相関する第１相関信号を出力する第２信号経路、および第１信号経路から出力されたノイズ成分と第２信号経路から出力された入力信号または第１相関信号とを演算してノイズを除去する第１演算手段を備え、第１信号経路は、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の第１周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、複数のバンドパスフィルタの出力を個別に受ける複数のリミッタ、および複数のリミッタの出力に基づいてノイズ成分を生成する第１生成手段を含み、複数のバンドパスフィルタのそれぞれの通過帯域幅は通過周波数帯域が高くなるにつれて広くなっている。
第２の発明に従うノイズ除去回路は、入力信号を受けて入力信号に含まれるノイズ成分を出力する第１信号経路、入力信号を受けて入力信号または入力信号に相関する第１相関信号を出力する第２信号経路、および第１信号経路から出力されたノイズ成分と第２信号経路から出力された入力信号または第１相関信号とを演算してノイズを除去する第１演算手段を備え、第１信号経路は、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の第１周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、複数のバンドパスフィルタの出力を個別に受ける複数のリミッタ、および複数のリミッタの出力に基づいてノイズ成分を生成する第１生成手段を含み、複数のバンドパスフィルタのそれぞれの通過帯域幅は互いに同じであり、第１信号経路は複数の第１周波数成分の位相を調整する位相調整手段をさらに含む。
第３の発明に従うノイズ除去回路によれば、入力信号を受けて入力信号に含まれるノイズ成分を出力する第１信号経路、入力信号を受けて入力信号または入力信号に相関する第１相関信号を出力する第２信号経路、および第１信号経路から出力されたノイズ成分と第２信号経路から出力された入力信号または第１相関信号とを演算してノイズを除去する第１演算手段を備え、第１信号経路は、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の第１周波数成分を個 別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、複数のバンドパスフィルタの出力を個別に受ける複数のリミッタ、および複数のリミッタの出力に基づいてノイズ成分を生成する第１生成手段を含み、複数のバンドパスフィルタのそれぞれの通過帯域幅は、その通過帯域におけるノイズ成分のレベルが大きくなるにつれて狭くなっている。
【０００７】
第４の発明に従うノイズ除去回路によれば、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、入力レベルに対してゲインがゼロまたは微小となる範囲を有するかつ複数の周波数成分を個別に増幅する複数のアンプ、および複数のアンプの出力を互いに加算する加算手段を備え、複数のバンドパスフィルタの通過帯域幅は通過周波数域が高くなるにつれて広くなっている。
第５の発明に従うノイズ除去回路によれば、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、入力レベルに対してゲインがゼロまたは微小となる範囲を有するかつ複数の周波数成分を個別に増幅する複数のアンプ、および複数のアンプの出力を互いに加算する加算手段を備え、複数のバンドパスフィルタの通過帯域幅は互いに同じである。
第６の発明に従うノイズ除去回路によれば、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、入力レベルに対してゲインがゼロまたは微小となる範囲を有するかつ複数の周波数成分を個別に増幅する複数のアンプ、および複数のアンプの出力を互いに加算する加算手段を備え、複数のアンプのゲインがゼロまたは微小となる範囲は、入力されるノイズ成分のレベルが大きくなるにつれて広くなっている。
第７の発明に従うノイズ除去回路によれば、入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、入力レベルに対してゲインがゼロまたは微小となる範囲を有するかつ複数の周波数成分を個別に増幅する複数のアンプ、および複数のアンプの出力を互いに加算する加算手段を備え、入力信号のレベルに応じて複数のアンプのゲインがゼロまたは微小となる範囲を制御する制御手段をさらに備える。
【０００８】
【作用】
第１ないし第３の発明では、第１信号経路からノイズ成分が出力され、第２信号経路から入力信号または入力信号に相関する第１相関信号が出力され、そして第１演算手段がノイズ成分と入力信号または第１相関信号とを演算してノイズを除去する。第１信号経路では、複数のバンドパスフィルタが入力信号を複数の帯域に分割し、複数の第１周波数成分を抽出する。この複数の第１周波数成分は個別に複数のリミッタに与えられ、その所定レベル以上すなわち入力信号の所定レベル以上が制限される。第１生成手段は、たとえば複数のリミッタの出力からそれに含まれる入力信号成分を取り除き、ノイズ成分のみを出力する。
【０００９】
第４ないし第７の発明では、入力信号が複数のバンドパスフィルタによって複数の帯域に分割され、複数の周波数成分が抽出される。この複数の所定周波数成分は、ゲインが０または微小となる範囲を有する複数のアンプに個別に与えられ、これによってその周波数成分に含まれるノイズが除去される。複数のアンプの出力は加算手段で互いに加算され、これによってノイズが除去された入力信号が得られる。
【００１０】
【発明の効果】
第１ないし第３の発明によれば、複数のバンドパスフィルタによって入力信号を複数の帯域に分割するようにしたため、バンドパスフィルタによる抽出信号に重畳されたノイズがリミッタによって飽和することがなく、入力信号に含まれるノイズを十分に除去することができる。
【００１１】
第４ないし第７の発明によれば、複数のバンドパスフィルタによって入力信号を複数の帯域に分割するようにしたため、ノイズがアンプで増幅されることはなく、ノイズが十分に除去された入力信号を得ることができる。
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１２】
【実施例】
図１を参照して、この実施例のノイズ除去回路１０は、ＶＴＲ（図示せず）によって再生された図２（Ａ）に示すような映像信号すなわち輝度信号を受ける入力端子Ｓ１を含む。この映像信号は、複数のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２ａ〜１２ｎとハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１４とに与えられ、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎのそれぞれで映像信号に含まれる所定周波数成分が抽出され、ＨＰＦ１４で映像信号の高域成分が抽出される。ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎによって抽出された抽出信号はリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎにそれぞれ入力され、その抽出信号が増幅されるとともに、増幅信号の所定レベル以上が制限される。リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎのそれぞれからの出力が加算器２０ａで加算されることによって、図２（Ｂ）に示すような、ノイズ成分が増幅され輝度信号成分が抑圧された信号が得られる。
【００１３】
一方、ＨＰＦ１４からの出力はアンプ１８で増幅され、これによって図２（Ｃ）に示すように最大レベルがリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎの制限レベルにほぼ一致する増幅信号が得られる。加算器２０ａからの加算信号およびアンプ１８からの増幅信号は減算器２０ｂに与えられ、これによって図２（Ｂ）に示す加算信号から輝度信号成分が除去される。減算器２０ｂは、図２（Ｄ）に示すように、入力端子Ｓ１からの入力信号に含まれるノイズ成分と同じレベルまで減衰させたノイズ成分を出力する。入力端子Ｓ１から入力された輝度信号はまた、第２遅延手段としての遅延回路２２ａによってこのノイズ成分と位相が合わせられ、減算器２０ｃに与えられる。減算器２０ｃは遅延回路２２ａの出力から加算器２０ｂからの出力を減算するため、結果的に出力端子Ｓ２からは図２（Ｅ）に示すようなノイズ成分が除去された輝度信号が出力される。
【００１４】
リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎは図３に示すように構成される。すなわち、入力端子Ｓ３はコンデンサＣ１および抵抗Ｒ１を介して、差動対２４を構成するトランジスタＴ１のベースに接続される。トランジスタＴ１のベースは、抵抗Ｒ２およびＲ３を介してトランジスタＴ２のベースに接続され、抵抗Ｒ２およびＲ３の接続点は定電圧源Ｖ１に接続される。トランジスタＴ１のコレクタは電源ＶCCに接続され、トランジスタＴ１のエミッタとトランジスタＴ２のエミッタとの接続点には定電流源Ｉ１が接続される。トランジスタＴ２のコレクタは、抵抗Ｒ５を介して電源ＶCCに接続されるとともに、コンデンサＣ２を介して出力端子Ｓ４に接続される。コンデンサＣ２と出力端子Ｓ４との接続点には抵抗Ｒ４を介して定電圧源Ｖ２が接続される。
【００１５】
したがって、抵抗Ｒ５の抵抗値を大きくすると出力レベルが小さくなり、その抵抗値を小さくすると出力レベルが大きくなる。一方、抵抗Ｒ１およびＲ２の比率を変えることによって、リミッタレベルが変わる。すなわち、抵抗Ｒ１の抵抗値を小さくするほどリミッタレベルが大きくなり、その抵抗値を大きくするとリミッタレベルが小さくなる。このため、抵抗Ｒ１，Ｒ２およびＲ５を調整することによって、ノイズ成分を多く含む増幅信号を得ることができる。
【００１６】
また、アンプ１８はリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎと同様に構成されるが、抵抗Ｒ１の値をかなり小さくすることによって、リミッタがかかっていない増幅信号を得ることができる。
図４を参照して、他の実施例のノイズ除去回路１０は、アンプ１８と減算器２０ｂとの間に第１遅延手段としての遅延回路２２ｂが介挿され、かつＢＰＦ１２ａ〜１２ｎが図５（Ａ）に示すような通過帯域幅をもつ点を除き、図１実施例であるため、重複した説明を省略する。ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎは、それぞれがもつ遅延特性に対応する通過帯域幅を有する。すなわち、ＢＰＦの抽出処理によって生じる遅延時間は、通過帯域幅が同じであれば通過周波数域が高くなるに従って大きくなる。このため、図５（Ａ）に示すように、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎの通過帯域幅を、通過周波数域が高くなるに従って広くすることによって、図５（Ｂ）に示すようにＢＰＦ１２ａ〜１２ｎの遅延特性を平坦にすることができる。
【００１７】
一方、遅延回路２２ｂの遅延時間は、アンプ１８から出力される輝度信号の位相と加算器２０ａから出力される加算信号に含まれる輝度信号成分の位相とが互いに一致するように設定されている。これによって、加算信号から輝度信号成分を確実に除去することができ、結果としてノイズ成分が除去された輝度信号を出力端子Ｓ２から得ることができる。
【００１８】
図６を参照して、その他の実施例のノイズ除去回路１０は、加算器２０ａとリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎのそれぞれとの間に複数のＢＰＦ２６ａ〜２６ｎが介挿された点を除き、図４実施例と同様であるため、重複した説明を省略する。それぞれのリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎで生じるｎ次高調波といずれかの抽出信号に含まれるｎ次高調波との間でビートが発生する恐れがあるため、ＢＰＦ２６ａ〜２６ｎによって、リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎから発生するｎ次高調波を除去している。また、ＢＰＦ２６ａ〜２６ｎのそれぞれは、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎのいずれよりも広い通過帯域幅を有するため、ＢＰＦ２６ａ〜２６ｎのそれぞれで生じる遅延時間が互いに大きくずれることはない。
【００１９】
図７を参照して、さらにその他の実施例のノイズ除去回路１０はＢＰＦ２６ａ〜２６ｎをローパスフィルタ（ＬＰＦ）２８ａ〜２８ｎに置き換えた点を除き図６実施例と同じである。このＬＰＦ２８ａ〜２８ｎもまたリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎによって発生するｎ次高調波を除去するためのフィルタであり、これによってビートの発生を防止できる。ＬＰＦ２８ａ〜２８ｎのそれぞれは、高調波よりも低域において互いに同一のカットオフ周波数をもつため、ＬＰＦ２８ａ〜２８ｎの遅延特性が互いにずれることはない。
【００２０】
図８を参照して、さらにその他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎが図９（Ａ）に示すような通過帯域幅をもち、かつそれぞれのＢＰＦ１２ａ〜１２ｎと入力端子Ｓ１との間にイコライザ３０が介挿されている点を除き、図４実施例と同じである。イコライザ３０はＢＰＦ１２ａ〜１２ｎのそれぞれで抽出される所定周波数成分の位相を所定量ずつずらすものである。ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎのそれぞれの通過帯域幅が互いに同じであるために、図９（Ｂ）に示すようにそれぞれの遅延特性にずれが生じるが、イコライザ３０を設けることによって、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎから出力される所定周波数成分の位相を互いに同じにすることができる。また、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎとして共通の素子を用いることができ、設計が容易になる。
【００２１】
図１０を参照して、他の実施例のノイズ除去回路１０は、リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎのそれぞれと加算器２０ａとの間に図６実施例で用いたＢＰＦ２６ａ〜２６ｎを介挿した点を除き、図８実施例と同じである。このようにノイズ除去回路１０が構成されることによって、リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎで生じるｎ次高調波を除去できる。なお、図１１に示すように、ＢＰＦ２６ａ〜２６ｎを図７実施例で用いたＬＰＦ２８ａ〜２８ｎに置き換えてもよい。
【００２２】
図１２に示すさらにその他の実施例のノイズ除去回路１０は、リミッタアンプ１４ａ〜１４ｇの出力を加算器２０ｄで加算し、リミッタアンプ１４ｈ〜１４ｎの出力を加算器２０ｅで加算し、そして加算器２０ｄおよび２０ｅの出力をＢＰＦ２６ａ〜２６ｂにそれぞれ入力する点を除き、図８実施例と同じであるため、重複した説明を省略する。このように加算器２０ｄおよび２０ｅを設けることによって、リミッタアンプ１４ａ〜１４ｎで発生するｎ次高調波を除去するためのＢＰＦの数を大幅に減らすことができる。図１３に示すように、図１２実施例のＢＰＦ２６ａおよび２６ｂをＬＰＦ２８ａおよび２８ｂで置き換えてもよい。
【００２３】
図１４を参照して、その他の実施例のノイズ除去回路１０は、遅延回路２２ａおよび減算器２０ｃが省略され、入力端子Ｓ１から低周波を含まない輝度信号が入力され、アンプ１８がリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎと同じ増幅度をもちかつリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎのようにレベルを制限せず、そして減算器２０ｂがアンプ１８の出力から加算器２０ａの出力を減算する点を除き、図１実施例と同じである。リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎの出力が加算器２０ａで加算されることによって、加算器２０ａからは、図１５（Ａ）に示すように、増幅されかつ抑圧された輝度信号成分と増幅されたノイズ成分とを含む加算信号が得られ、アンプ１８からは図１５（Ｂ）に示すような増幅信号が得られる。減算器２０ａが、加算信号によって増幅信号を減算しかつ減算信号のレベルを減衰させることによって、出力端子Ｓ２からノイズ成分が除去された輝度信号を得ることができる。
【００２４】
図１６を参照して、さらにその他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎが図１７に示すような通過帯域幅をもち、アンプ１８の前段にＢＰＦ１２ａ〜１２ｎで抽出される所定周波数成分のそれぞれの位相をずらすイコライザ３２ａが設けられ、減算器２０ｂの後段にイコライザ３２ａでずらされた位相を元に戻すイコライザ３２ｂが設けられる点を除き、図１４実施例と同じである。図１７からわかるように、入力端子Ｓ１に与えられる輝度信号のレベルは周波数が高くなるほど減少し、その輝度信号に含まれるノイズのレベルは周波数が高くなるほど増加している。このため、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎの通過帯域幅を、通過周波数域が高くなるに従って、すなわち通過帯域におけるノイズレベルが大きくなるに従って狭くすることによって、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎのそれぞれから得られるノイズ成分は互いにほぼ同一となる。ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎの出力は、互いに同じ特性をもつリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎによって増幅され、その後リミッタアンプ１６ａ〜１６ｎの出力が加算器２０ａによって加算される。
【００２５】
一方、イコライザ３２ａでは輝度信号に含まれるかつＢＰＦ１２ａ〜１２ｎの通過帯域に対応する所定周波数成分の位相が、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎで生じる遅延時間に対応して調整され、位相調整された所定周波数成分がアンプ１８を介して減算器２０ｂに与えられる。したがって、減算器２０ｂによってアンプ１８の出力から加算器２０ａの出力を減算することによって、アンプ１８の出力に含まれるノイズ成分を確実に除去することができる。減算器５０ｂからの出力は、イコライザ３２ａと反対の特性をもつイコライザ３２ｂに与えられ、これによってそれぞれの所定周波数成分の位相のずれが修正される。なお、ＢＰＦ１２ａ〜１２ｎの通過帯域幅を通過周波数域が高くなるにつれて狭くすることによって、ＢＰＦの個数を最低限に抑えることもできる。
【００２６】
図１８を参照して、他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ１２ａと同じ通過帯域をもつＢＰＦ１２ｐとそれによって抽出された抽出信号のレベルを検出するレベル検出器３４とを追加し、リミッタアンプ１６ａ〜１６ｍをレベル検出器３４からの検出信号によって制御されるリミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′に置き換えた点を除き、図１６実施例と同じである。ＢＰＦ１２ｐからの抽出信号のレベルをレベル検出器３４で検出することによって、入力端子Ｓ１から入力される輝度信号の周波数特性を推定でき、これによってリミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′の制限レベルを最適値に合わせることができる。
【００２７】
レベル検出器３４の構成を図１９に示す。入力端子Ｓ５は、ダイオードＤ１を介して、コレクタ接地されたトランジスタＴ３のベースに接続される。ダイオードＤ１の出力端と接地面との間には抵抗Ｒ６およびコンデンサＣ３が並列に介挿される。トランジスタＴ３のエミッタと電源ＶCCとの間には抵抗Ｒ７が介挿され、抵抗Ｒ７とトランジスタＴ３のエミッタとの接続点に出力端子Ｓ６が接続される。ＢＰＦ１２ｐから入力端子Ｓ５に与えられた抽出信号は、ダイオードＤ１によって半波整流されかつ抵抗Ｒ６およびコンデンサＣ３によって平滑される。平滑電圧がトランジスタＴ３のベースに供給されることによって、出力端子Ｓ６からはその抽出信号に対応する電圧が検出信号として出力される。
【００２８】
リミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′は、図３に示すリミッタアンプ１６ａ〜１６ｎと比較して、入力端子Ｓ３とコンデンサＣ１との間に利得制御回路３６が追加されたものであり、この利得制御回路３６は図２１に示すように構成される。入力端子Ｓ７は、コンデンサＣ４を介して、差動対３８を構成するトランジスタＴ４のベースに接続される。トランジスタＴ４のベースはまた、抵抗Ｒ８およびＲ９を介してトランジスタＴ５のベースと接続され、抵抗Ｒ８およびＲ９の接続点は定電圧源Ｖ３と接続される。トランジスタＴ４のコレクタは抵抗Ｒ１１を介して電源ＶCCと接続され、トランジスタＴ５のコレクタは抵抗Ｒ１２を介して電源ＶCCと接続される。
【００２９】
トランジスタＴ５のコレクタはまた、コレクタが電源ＶCCと接続されかつエミッタが抵抗Ｒ１０を介して接地されたトランジスタＴ８のベースと接続され、トランジスタＴ８のエミッタが出力端子Ｓ８と接続される。トランジスタＴ４のエミッタとトランジスタＴ５のエミッタとの接続点は定電流源４０に含まれるトランジスタＴ６およびＴ７のコレクタに接続され、トランジスタＴ６のエミッタおよびトランジスタＴ７のエミッタは接地される。トランジスタＴ６のベースには定電圧源Ｖ２が接続され、トランジスタＴ７のベースにはレベル検出器３４からの検出信号を受ける入力端子Ｓ９が接続される。
【００３０】
レベル検出器３４からの検出信号のレベルによって定電流源４０の電流量が制御される。すなわち、トランジスタＴ４のエミッタ電流とトランジスタＴ５のエミッタ電流の総量が検出信号によって決定され、利得制御回路３６は検出信号のレベルに対応する利得をもつこととなる。したがって、検出信号のレベルが大きければリミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′の制限レベルが大きくなり、検出信号のレベルが小さければリミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′の制限レベルが小さくなる。
【００３１】
図２２を参照して、その他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ１２ｐをＢＰＦ１２ｎよりも低域に通過帯域が設定されたＬＰＦ４２に置き換え、かつＬＰＦ４２によって抽出された抽出信号に基づいてレベル検出器３４がリミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′を制御する点を除き、図１８実施例と同じである。このような構成によってもリミッタアンプ１６ａ′〜１６ｎ′の制限レベルを最適値に設定することができる。
【００３２】
図２３を参照して、さらにその他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＶＴＲ（図示せず）によって再生された輝度信号を受ける入力端子Ｓ１１を含む。この輝度信号は、互いに並列接続されかつ通過周波数域が高域になるにつれて通過帯域幅が広くなっているＢＰＦ４４ａ〜４４ｎに与えられ、それぞれによって所定の周波数成分が抽出される。ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎのそれぞれには個別にアンプ４６ａ〜４６ｎが接続され、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎによって抽出された抽出信号がこれによって増幅される。
【００３３】
アンプ４６ａ〜４６ｎは、図２５に示すように、入力レベルの絶対値が所定値を超えるとゲインが突然正方向および負方向に増加する増幅特性をもつ。このため、ゲインが０の範囲を調整することによって、入力された抽出信号に含まれる輝度信号成分のみが増幅され、ノイズ成分を除去することができる。なお、アンプ４６ａ〜４６ｎの増幅特性は互いに同じである。アンプ４６ａ〜４６ｎからの増幅信号は、加算器４８で互いに加算され、加算信号すなわちノイズ成分が除去された輝度信号が出力端子Ｓ１２から出力される。
【００３４】
アンプ４６ａ〜４６ｎは図２４に示すように構成される。すなわち、入力端子Ｓ１３からの入力信号は、コンデンサＣ５を介してオペアンプ５０ａの＋端子に入力され、オペアンプ５０ａの出力がオペアンプ５０ｂの＋端子に入力される。オペアンプ５０ｂからの出力は抵抗Ｒ１５およびＲ１４によって分割され、抵抗Ｒ１４の端子電圧がオペアンプ５０ａの−端子に負帰還される。Ａ点の電位がダイオードＤ２およびＤ３の順方向降下電圧Ｖｆよりも小さい場合、ダイオードＤ２およびＤ３は非導通となり、出力端子Ｓ１４からは何も出力されない。しかし、Ａ点の電位が順方向降下電圧Ｖｆよりも大きい場合、ダイオードＤ２およびＤ３のいずれか一方が導通するため、出力端子Ｓ１４からは入力信号のほぼ（Ｒ１４＋Ｒ１５）／Ｒ１４倍の増幅信号が得られる。したがって、図２５に示すように、レベルの小さいノイズ成分、具体的には（Ｒ１４／（Ｒ１４＋Ｒ１５））×Ｖｆまでの信号は増幅されず、それ以上の信号が（Ｒ１４＋Ｒ１５）／Ｒ１４倍に増幅されて出力される。
【００３５】
なお、アンプ４６ａ〜４６ｎは、図２６に示すように構成してもよい。図２６によれば、入力端子Ｓ１５は、コンデンサＣ６および抵抗Ｒ１７を介して、差動対５２を構成するトランジスタＴ９のベースに接続される。また、トランジスタＴ９のベースが抵抗Ｒ１８およびＲ２１を介してトランジスタＴ１０のベースに接続され、抵抗Ｒ１８およびＲ２１の接続点は定電圧源Ｖ４に接続される。トランジスタＴ９のコレクタは電源ＶCCに接続され、トランジスタＴ９のエミッタはダイオードＤ４および抵抗Ｒ１９を介してトランジスタＴ１０のエミッタに接続される。ダイオードＤ５は、ダイオードＤ４と逆方向を向いてダイオードに並列接続される。トランジスタＴ９のエミッタは定電流源Ｉ２にも接続され、トランジスタＴ１０のエミッタは定電流源Ｉ３に接続される。トランジスタＴ１０のコレクタは抵抗Ｒ２０を介して電源ＶCCに接続されるとともに、直接出力端子Ｓ１６に接続される。
【００３６】
ダイオードＤ４およびＤ５の端子電圧がダイオードＤ４およびＤ５の順方向降下電圧Ｖｆよりも小さいときは、ダイオードＤ４およびＤ５は導通しないため、差動対５２は動作せず、出力端子Ｓ１６からは何も出力されない。一方、ダイオードＤ４およびＤ５の端子電圧がその順方向降下電圧Ｖｆよりも大きければ、ダイオードＤ４およびＤ５は導通し、差動対５２が動作するため、出力端子Ｓ１６から増幅信号が得られる。ここで、入力端子Ｓ１５からノイズ成分のみが入力されたような場合は、ダイオードＤ４およびＤ５は導通せず、差動対５２は動作しない。このため、出力端子３６からはノイズ成分が除去された増幅信号が出力される。
【００３７】
図２７を参照して、他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎが互いに同じ通過帯域幅をもち、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎのそれぞれとアンプ４６ａ〜４６ｎのそれぞれとの間にＡＰＦ(ALL-PASS FILTER) ５０ａ〜５０ｎが個別に介挿されている点を除き、図２３実施例と同じであるため、重複した説明を省略する。ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎが互いに同じ通過帯域幅をもつことによって、それぞれのＢＰＦは図９（Ｂ）に示すような互いに異なる遅延特性を有するため、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎからの抽出信号の位相を合わせるために、ＡＰＦ５０ａ〜５０ｎが設けられる。これによって、加算器４８から位相のずれが生じていない輝度信号を得ることができる。
【００３８】
図２８を参照して、その他の実施例のノイズ除去回路１０は、加算器４８と出力端子Ｓ１２との間にイコライザ５２が介挿されている点を除き、図２３実施例と同じである。このイコライザ５２はＢＰＦ４４ａ〜４４ｎから出力されたそれぞれの抽出信号の位相のずれを修正するためのものであり、これによって輝度信号を忠実に生成することができる。
【００３９】
図２９を参照して、さらにその他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｇのそれぞれと入力端子Ｓ１１との間にＨＰＦ５４が介挿され、ＢＰＦ４４ｈ〜４４ｎのそれぞれと入力端子Ｓ１１との間にＬＰＦ５６が介挿されている点を除き、図２８実施例と同じである。ＨＰＦ５４はＢＰＦ４４ａ〜４４ｇの通過帯域を網羅する通過帯域をもち、ＬＰＦ５６はＢＰＦ４４ｈ〜４４ｎのそれぞれの通過帯域を網羅する通過帯域を有する。このようにＨＰＦ５４およびＬＰＦ５６によって帯域を分割することによって、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎのそれぞれを構成するトランジスタのダイナミックレンジよりも広い帯域をもつ輝度信号が入力されたときでも、そのトランジスタが飽和することはない。
【００４０】
図３０を参照して、他の実施例のノイズ除去回路１０は、アンプ４６ａ〜４６ｎのそれぞれと加算器４８との間にＢＰＦ５８ａ〜５８ｎが個別に介挿されている点を除き、図２３実施例と同じである。ＢＰＦ５８ａ〜５８ｎはリミッタ４６ａ〜４６ｎで発生した高調波を除去するためのフィルタであり、加算器４８からノイズおよび高調波のいずれも含まない輝度信号を得ることができる。なお、図３１に示すノイズ除去回路１０のように、ＢＰＦ５８ａ〜５８ｎの代わりにＬＰＦ６０ａ〜６０ｎを設けても、高調波を除去することができる。
【００４１】
図３２を参照して、さらにその他の実施例のノイズ除去回路１０は、アンプ４６ａ〜４６ｎが互いに異なる特性をもち、入力端子Ｓ１１と加算器４８との間にＢＰＦ４４ｎよりも低域の通過周波数域を有するＬＰＦ６２とアンプ６４とが新たに介挿されている点を除き、図２８実施例と同じである。図３４に示すように、入力端子Ｓ１１に与えられる輝度信号は、周波数が高くなるほどレベルが低下するという特性をもち、この輝度信号に含まれるノイズは、周波数が高くなるほどレベルが増加するという特性をもつ。このため、ＢＰＦ４４ｎからＢＰＦ４４ａに向かうほど、そのＢＰＦから抽出される抽出信号のノイズ成分が多くなる。すなわち、ノイズ成分は映像信号のレベルに比べてかなり小さいとはいえ、ＢＰＦ４４ａや４４ｂによって抽出されるノイズ成分は、ＢＰＦ４４ｎやＬＰＦ６２から抽出されるノイズ成分よりも多くなる。
このため、アンプ４６ａ〜４６ｎおよび６４がもつゲインが０または微小となる範囲は、抽出されるノイズ成分すなわちノイズレベルに対応している。すなわち、アンプ６４からアンプ４６ａに向かうにつれて、そのアンプに設定されるゲインが０の範囲が広くなっている。したがって、アンプ４６ａや４６ｂには多くのノイズが与えられるが、そのノイズは増幅されることはなく輝度信号のみが増幅される。これによって、ノイズを十分に除去することができる。
【００４２】
図３５を参照して、他の実施例のノイズ除去回路は、ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎとＬＰＦ６２とが図３６および図３７に示すような通過帯域をもつ点を除き、図３２実施例と同じである。ＢＰＦ４４ａ〜４４ｎならびにＬＰＦ６２のそれぞれの通過帯域幅は互いに異なり、通過周波数域が高域になればなるほどすなわちＬＰＦ６２からＢＰＦ４４ａに向かうほど通過帯域幅が狭くなっている。換言すれば通過帯域におけるノイズレベルが大きくなるにつれて通過帯域幅が狭くなっている。このように高域における通過帯域幅を狭くすることによって、図３７からわかるように高域のＢＰＦによる抽出信号のＳ／Ｎを改善することができる。したがって、アンプ４６ａや４６ｂに与えられるノイズは少なくなり、ノイズレベルに対応するアンプ４６ａ〜４６ｎならびに６４の特性と相俟って、そのノイズをより確実に除去することができる。
【００４３】
図３８を参照して、その他の実施例のノイズ除去回路１０は、ＢＰＦ４４ａと同じ通過帯域をもつＢＰＦ４４ｐとそれによって抽出された抽出信号のレベルを検出するレベル検出器６６が追加され、アンプ４６ａ〜４６ｎならびに６４が互いに同じ特性をもち、その特性がレベル検出器６６からの検出信号によって制御される点を除き、図３２実施例と同じである。アンプ４６ａ〜４６ｎならびに６４の特性は、検出信号に従って、図３９に示す特性直線ａ−ａ′，ｂ−ｂ′，ｃ−ｃ′，ｄ−ｄ′，ｅ−ｅ′およびｆ−ｆ′の間で切り換えられる。入力端子Ｓ１１に与えられる輝度信号およびそれに含まれるノイズは図３４に示すような特性をもつため、ＢＰＦ４４ｂによる抽出信号のレベルを検出することによって、輝度信号およびノイズがどの程度のレベルをもつか推定することができ、これによってアンプ４６ａ〜４６ｎならびに６４の特性を最適値に設定することができる。これによって、加算器４８からノイズが十分に除去された映像信号を得ることができる。
【００４４】
アンプ４６ａ〜４６ｎならびに６４は、図４０からわかるように、入力端子Ｓ１３とコンデンサＣ５との間に利得制御回路６６が介挿されている点を除き図２４に示すアンプ４６ａ〜４６ｎと同様である。また、利得制御回路６６は図２１に示す利得制御回路３６と同様に構成される。
なお、アンプ４６ａ〜４６ｎならびに６４としては、図４１に示すものを用いてもよい。このアンプ４６〜４６ｎならびに６４は、入力端子Ｓ１５とコンデンサＣ６との間に利得制御回路６６を介挿した点を除き図２６に示すアンプ４６ａ〜４６ｎと同じであるため、重複した説明を省略する。
【００４５】
なお、図４２に示すようにＬＰＦ６２による抽出信号のレベルをレベル検出器６６で検出し、その検出信号によってアンプ４６ａ〜４６ｎの特性を制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１実施例の動作の一部を示すタイミング図である。
【図３】図１実施例に用いられるリミッタを示す回路図である。
【図４】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図５】（Ａ）は図４実施例で用いられる複数のＢＰＦの通過帯域を示す図解図であり、（Ｂ）はそれぞれのＢＰＦの遅延特性を示す図解図である。
【図６】この発明のその他の実施例を示すブロック図である。
【図７】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図８】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図９】（Ａ）は図８実施例に用いられる複数のＢＰＦの通過帯域を示す図解図であり、（Ｂ）はそれぞれのＢＰＦの遅延特性を示すグラフである。
【図１０】この発明のその他の実施例を示すブロック図である。
【図１１】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図１２】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図１３】この発明のその他の実施例を示すブロック図である。
【図１４】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図１５】図１４実施例の動作の一部を示すタイミング図である。
【図１６】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図１７】映像信号およびノイズの周波数特性を示すグラフである。
【図１８】この発明のその他の実施例を示すブロック図である。
【図１９】図１８実施例で用いられるレベル検出器を示す回路図である。
【図２０】図１８実施例で用いられるリミッタを示す回路図である。
【図２１】図２０実施例で用いられる利得制御回路を示す回路図である。
【図２２】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図２３】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図２４】図２３実施例で用いられるアンプの一例を示す回路図である。
【図２５】図２４実施例の特性を示すグラフである。
【図２６】図２３実施例で用いられるアンプの他の例を示す回路図である。
【図２７】この発明のその他の実施例を示すブロック図である。
【図２８】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図２９】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図３０】この発明のその他の実施例を示すブロック図である。
【図３１】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図３２】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図３３】図３２実施例で用いられる複数のＢＰＦの通過帯域を示す図解図である。
【図３４】映像信号およびノイズの周波数特性を示すグラフである。
【図３５】図１実施例のその他の実施例を示すブロック図である。
【図３６】図３５実施例で用いられる複数のＢＰＦおよびＬＰＦの通過帯域を示す図解図である。
【図３７】映像信号およびノイズの周波数特性を示すグラフである。
【図３８】この発明のさらにその他の実施例を示すブロック図である。
【図３９】図３８実施例で用いられるアンプの特性を示すグラフである。
【図４０】図３８実施例で用いられるアンプの一例を示す回路図である。
【図４１】図３９実施例で用いられるアンプの他の例を示す回路図である。
【図４２】この発明の他の実施例を示すブロック図である。
【図４３】従来技術を示すブロック図である。
【図４４】図４３に示す従来技術の動作の一部を示すタイミング図である。
【符号の説明】
１０ …ノイズ除去回路
１２ａ〜１２ｎ，２６ａ〜２６ｎ，４４ａ〜４４ｎ，５８ａ〜５８ｎ，４４ｐ…ＢＰＦ
１６ａ〜１６ｎ，１６ａ′〜１６ｎ′ …リミッタアンプ
２０ａ，２０ｄ，２０ｅ，４８ …加算器
２０ｂ，２０ｃ …減算器
４６ａ〜４６ｎ，６４ …アンプ
Claims (28)
- 入力信号を受けて前記入力信号に含まれるノイズ成分を出力する第１信号経路、
前記入力信号を受けて前記入力信号または前記入力信号に相関する第１相関信号を出力する第２信号経路、および
前記第１信号経路から出力された前記ノイズ成分と前記第２信号経路から出力された前記入力信号または前記第１相関信号とを演算してノイズを除去する第１演算手段を備え、
前記第１信号経路は、前記入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の第１周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、前記複数のバンドパスフィルタの出力を個別に受ける複数のリミッタ、および前記複数のリミッタの出力に基づいて前記ノイズ成分を生成する第１生成手段を含み、
前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれの通過帯域幅は通過周波数帯域が高くなるにつれて広くなっている、ノイズ除去回路。 - 前記第１生成手段は、前記複数のリミッタの出力から高調波を除去する高調波除去手段を含む、請求項１記載のノイズ除去回路。
- 前記高調波除去手段は前記複数のリミッタの出力を個別に受けかつ前記高調波を除去する複数のフィルタを含む、請求項２記載のノイズ除去回路。
- 前記高調波除去手段は、前記複数のリミッタの出力の一部を互いに加算する第２加算手段、前記複数のリミッタの出力の他の一部を互いに加算する第３加算手段、前記第２加算手段から出力された第２加算信号に含まれる高調波を除去する第１フィルタ、および前記第３加算手段から出力された第３加算信号に含まれる高調波を除去する第２フィルタを含む、請求項２記載のノイズ除去回路。
- 前記第２信号経路は前記入力信号の位相を前記第１信号経路から出力された前記ノイズ成分の位相に合わせる遅延手段を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載のノイズ除去回路。
- 前記第１演算手段は前記入力信号から前記ノイズ成分を減算する減算手段を含む、請求項１ないし５のいずれかに記載のノイズ除去回路。
- 前記第１生成手段は前記複数のリミッタの出力を加算して前記ノイズ成分を生成する加算手段を含み、前記第２信号経路は前記入力信号の第２周波数成分を抽出するフィルタを含み、前記第１演算手段は、前記入力信号の第２周波数成分を前記第１相関信号として受け、前記第１相関信号から前記ノイズ成分を減算する、請求項１記載のノイズ除去回路。
- 入力信号を受けて前記入力信号に含まれるノイズ成分を出力する第１信号経路、
前記入力信号を受けて前記入力信号または前記入力信号に相関する第１相関信号を出力する第２信号経路、および
前記第１信号経路から出力された前記ノイズ成分と前記第２信号経路から出力された前記入力信号または前記第１相関信号とを演算してノイズを除去する第１演算手段を備え、
前記第１信号経路は、前記入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の第１周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、前記複数のバンドパスフィルタの出力を個別に受ける複数のリミッタ、および前記複数のリミッタの出力に基づいて前記ノイズ成分を生成する第１生成手段を含み、
前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれの通過帯域幅は互いに同じであり、前記第１信号経路は前記複数の第１周波数成分の位相を調整する位相調整手段をさらに含む、ノイズ除去回路。 - 前記位相調整手段は前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれの遅延特性に応じて前記位相を調整する、請求項８記載のノイズ除去回路。
- 入力信号を受けて前記入力信号に含まれるノイズ成分を出力する第１信号経路、
前記入力信号を受けて前記入力信号または前記入力信号に相関する第１相関信号を出力する第２信号経路、および
前記第１信号経路から出力された前記ノイズ成分と前記第２信号経路から出力された前記入力信号または前記第１相関信号とを演算してノイズを除去する第１演算手段を備え、
前記第１信号経路は、前記入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の第１周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、前記複数のバンドパスフィルタの出力を個別に受ける複数のリミッタ、および前記複数のリミッタの出力に基づいて前記ノイズ成分を生成する第１生成手段を含み、
前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれの通過帯域幅は、その通過帯域におけるノイズ成分のレベルが大きくなるにつれて狭くなっている、ノイズ除去回路。 - 前記複数のリミッタは互いに同じ特性をもっている、請求項１０記載のノイズ除去回路。
- 前記入力信号のレベルに応じて前記複数のリミッタの特性を制御する制御手段をさらに備える、請求項１１記載のノイズ除去回路。
- 前記制御手段は、前記入力信号の第２周波数成分を抽出するフィルタ、および前記フィルタの出力に応じて前記複数のリミッタの制御信号を生成する制御信号生成手段を含む、請求項１２記載のノイズ除去回路。
- 前記第２信号経路は、前記入力信号に含まれる前記複数の第１周波数成分のそれぞれの位相を調整する第１位相調整手段を含み、前記第１演算手段は位相調整された入力信号を前記第１相関信号として受ける、請求項１０ないし１３のいずれかに記載のノイズ除去回路。
- 前記第１位相調整手段は前記複数のバンドパスフィルタのそれぞれの遅延特性に応じて前記位相を調整する、請求項１４記載のノイズ除去回路。
- 前記第１演算手段の出力に含まれる複数の第１周波数成分の位相のずれを元に戻す第２位相調整手段をさらに備える、請求項１４または１５記載のノイズ除去回路。
- 入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、
入力レベルに対してゲインがゼロまたは微小となる範囲を有するかつ前記複数の周波数成分を個別に増幅する複数のアンプ、および
前記複数のアンプの出力を互いに加算する加算手段を備え、
前記複数のバンドパスフィルタの通過帯域幅は通過周波数域が高くなるにつれて広くなっている、ノイズ除去回路。 - 入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、
入力レベルに対してゲインがゼロまたは微小となる範囲を有するかつ前記複数の周波数成分を個別に増幅する複数のアンプ、および
前記複数のアンプの出力を互いに加算する加算手段を備え、
前記複数のバンドパスフィルタの通過帯域幅は互いに同じである、ノイズ除去回路。 - 前記複数のバンドパスフィルタと前記複数のアンプとの間に個別に介挿されかつ前記複数の周波数成分を個別に所定量移相する複数の移相手段をさらに備える、請求項１８記載のノイズ除去回路。
- 前記複数の移相手段のそれぞれは対応するバンドパスフィルタの遅延特性に対応する移相量を有する、請求項１９記載のノイズ除去回路。
- 前記加算手段の出力に含まれる複数の周波数成分の位相を調整する位相調整手段をさらに備える、請求項１８記載のノイズ除去回路。
- 前記位相調整手段は前記複数のバンドパスフィルタの遅延特性に応じて前記位相を調整する、請求項２１記載のノイズ除去回路。
- 前記複数の周波数成分の一部を抽出し前記複数のバンドパスフィルタの一部に与える第１フィルタ、および
前記複数の所定周波数成分の他の一部を抽出し前記複数のバンドパスフィルタの他の一部に与える第２フィルタをさらに備える、請求項２２記載のノイズ除去回路。 - 入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、
入力レベルに対してゲインがゼロまたは微小となる範囲を有するかつ前記複数の周波数成分を個別に増幅する複数のアンプ、および
前記複数のアンプの出力を互いに加算する加算手段を備え、
前記複数のアンプの前記ゲインがゼロまたは微小となる範囲は、入力されるノイズ成分のレベルが大きくなるにつれて広くなっている、ノイズ除去回路。 - 前記複数のバンドパスフィルタの通過帯域幅は互いに同じである、請求項２４記載のノイズ除去回路。
- 前記複数のフィルタの通過帯域幅はその通過帯域におけるノイズ成分のレベルが大きくなるにつれて狭くなっている、請求項２４記載のノイズ除去回路。
- 入力信号に含まれるかつ互いに異なる周波数帯域に対応する複数の周波数成分を個別に抽出する複数のバンドパスフィルタ、
入力レベルに対してゲインがゼロまたは微小となる範囲を有するかつ前記複数の周波数成分を個別に増幅する複数のアンプ、および
前記複数のアンプの出力を互いに加算する加算手段を備え、
前記入力信号のレベルに応じて前記複数のアンプの前記ゲインがゼロまたは微小となる範囲を制御する制御手段をさらに備える、ノイズ除去回路。 - 前記制御手段は、前記入力信号の所定周波数成分を抽出するフィルタ、および前記フィルタの出力に応じて前記複数のアンプの制御信号を生成する制御信号生成手段を含む、請求項２７記載のノイズ除去回路。
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