JP4138271B2 - 雑音除去装置及びｆｍ受信機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーディオ出力装置、ＦＭ受信機等に用いられる雑音除去装置に関わり、特に、マルチパスノイズによる受信妨害が発生しやすい、例えばカーラジオ等に用いられるマルチパスノイズを除去する雑音除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の受信環境における電磁波ノイズを考えた場合、イグニッションノイズ、ミラーノイズなど多数のパルス性の電磁波ノイズ（以下、「パルス性ノイズと」称する場合がある）や、山や高層ビル等の電磁波の反射体がその周囲にある場合等に、それら反射体からの電磁波の反射に起因して発生するマルチパスノイズが発生する。
【０００３】
このうちのマルチパスノイズは、ＦＭ放送信号（ＦＭ変調信号）を送信する送信アンテナから直接受信される直接波と反射体によって反射された反射波とが合波してカーラジオの受信アンテナに受信されるため、直接波と反射波との位相関係によっては直接波の一部が反射波によって打ち消されることによって生じる。そして、その結果発生するマルチパスノイズによって、その出力音声信号の品質（音質）が低下することはよく経験されることである。
【０００４】
特に、出力音声信号の品質の低下がもたらされる一因として、例えば上述のカーラジオにおけるＦＭ受信機を例にとると、従来のＦＭ受信機においては、弱電界で雑音のレベルが大きくなることが挙げられる。この対策として、ステレオからモノラル（逆に、モノラルからステレオ、すなわちステレオ音声における左右チャンネルの分離度を変化させること）にすることにより（ステレオセパレーション動作）、あるいは高周波成分を除去することにより（ハイカット動作）、弱電界時におけるＳ／Ｎ比を改善すると共に、雑音除去回路をＦＭ検波の後段に設けることによりＦＭ検波出力に含まれるパルス性のノイズを除去するようにしている。
【０００５】
図２１は、例えば特開平２−２８３１２９号公報に開示された、雑音低減機能を有した従来のＦＭ受信機の構成を示すブロック図である。
【０００６】
同図に示すように、アンテナ１より受信されたＦＭ放送信号はフロントエンド２において周波数変換等の前処理がなされた後、ＩＦ増幅手段３で中間周波数が増幅され、ＦＭ検波手段４によってＦＭ検波され、ＦＭ復調信号Ｓ４として雑音除去手段６に与えられる。雑音除去手段６はＦＭ復調信号Ｓ４から高周波のパルス性ノイズを除去するものである。
【０００７】
雑音除去手段６はバッファアンプ６ａ、遅延手段６ｂ、ゲート手段６ｃ、ハイパスフィルタ６ｄ、雑音検出手段６ｅ、ゲート信号発生手段６ｆ、ノイズＡＧＣ手段６Ｇ、出力部６ｈ及び記憶部６ｉから構成される。
【０００８】
ハイパスフィルタ６ｄはＦＭ復調信号Ｓ４からパルス性の高周波雑音を抽出し、ゲート信号発生手段６ｆは雑音検出により所定時間幅のゲートパルスをゲート手段６ｃに出力する。記憶部６ｉは直前の出力信号を記憶している。この際、ゲート信号発生手段６ｆが発生するゲートパルスは例えばイグニッションノイズの幅を考慮して設定される。
【０００９】
ノイズが検出されていない場合には、ゲート手段６ｃは閉じられた状態とされ、ＦＭ復調信号Ｓ４はバッファアンプ６ａ、遅延手段６ｂ、ゲート手段６ｃ、出力部６ｈを介してステレオ復調手段７にそのまま出力されると共に記憶部６ｉに記憶される。
【００１０】
ここで、ＦＭ検波手段４のＦＭ復調信号Ｓ４にノイズが乗り、雑音検出手段６ｅでそのノイズが検出された場合には、ゲート信号発生手段６ｆから所定幅のゲート信号が出力されて、その間ゲート手段６ｃが開かれた状態となる。
【００１１】
その結果、遅延手段６ｂの出力信号が阻止（無効と）され、替わって記憶部６ｉに記憶されているノイズ発生直前の検波出力信号が出力されて雑音が除去される。この雑音除去手段６は、マルチパス歪みが発生してＦＭ復調信号Ｓ４にマルチパスノイズが含まれる場合にも、このマルチパスノイズが雑音検出手段６ｅで検出されると前述した雑音除去動作を行う。
【００１２】
ステレオセパレーション制御手段（以下、「ＳＰ手段」と略す。）１１、ハイカット制御手段（以下、「ＨＣ手段」と略す）１２は共にＩＦ増幅手段３のＦＭ放送信号の受信レベル、すなわち、受信電界強度を示すシグナルメータ出力（以下、「Ｓメータ」と略す）Ｓ３を受け、Ｓメータ出力Ｓ３に基づきステレオセパレーション制御、ハイカット制御の動作をそれぞれ行う。
【００１３】
ステレオ復調手段７は雑音除去手段６によってノイズ除去されたＦＭ復調信号とＳＰ手段１１及びＨＣ手段１２の出力とに基づき、ステレオのオーディオ信号に復調してスピーカ９及び１０を出力する。これらオーディオ信号は低周波増幅手段８で増幅された後、スピーカ９及び１０でステレオ再生される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
後に詳述する図２に示すように、マルチパスノイズを時間的に拡大してみれば、サブキャリア信号の１周期（ｔ１）間隔でスパイク状のノイズ（以下、「スパイク状ノイズ」と称する）が密集して発生している。
【００１５】
従来のＦＭ受信機では、複数のスパイク状ノイズより得ることのできるエンベロープ（包絡線）を１つのマルチパスノイズとしてとらえ、ノイズ除去の処理を行うことが一般的に行われており、このような場合、マルチパスノイズの幅はイグニッションノイズ等のパルス性ノイズの幅より広くなる。
【００１６】
然るに、従来のＦＭ受信機における雑音低減装置においては、以上のように構成されており、ゲートパルスの幅がイグニッションノイズの幅に対応して調整されているような場合、マルチパスノイズの発生時にゲート手段６ｃによってゲートされる期間が短すぎてマルチパスノイズを十分に除去することができない。
【００１７】
逆に、ゲートパルスの幅がマルチパスノイズの幅に対応して調整されているような場合、マルチパスノイズ以外のノイズが発生した時に、ゲート手段６ｃによってゲートされる時間が長くなってしまう状態を生じ、雑音除去に伴う出力音声波形の歪みが増大してしまう等の問題点があった。
【００１８】
更に、マルチパスノイズの状態が長く継続する条件下（環境下）では、ゲートされる期間が長く継続されることとなり、出力信号波形の歪みが増大するだけにとどまらず、最悪の場合、音声が途中で途切れてしまうなどの問題点もあった。
【００１９】
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、ＦＭ復調信号のマルチパスノイズ及びパルス性ノイズを共に精度良く除去する雑音除去装置あるいはＦＭ受信機を得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る請求項１記載の雑音除去装置は、ＦＭ復調信号を受け、該ＦＭ復調信号に基づきマルチパスノイズ除去期間を検出するマルチパスノイズ検出処理を行った後、前記マルチパスノイズ除去期間において前記ＦＭ復調信号に対しマルチパスノイズを除去するマルチパスノイズ除去処理を実行するマルチパスノイズ除去手段と、前記マルチパスノイズ除去手段と独立して設けられ、前記ＦＭ復調信号に対しパルス性ノイズの除去を行うパルス性ノイズ除去手段と、前記ＦＭ復調信号の元になる信号の受信時の電界条件及び前記マルチパスノイズ除去後の前記ＦＭ復調信号に基づき得られたオーディオ信号の振幅のうち、少なくとも１つに基づき、前記ＦＭ復調信号の条件を判定して条件判定結果を出力する条件判定手段と、前記ＦＭ復調信号の１９ＫＨｚ付近の成分量に関する成分判定結果を出力する１９ＫＨｚ付近成分判定手段とを備え、前記マルチパスノイズ除去手段は、前記条件判定結果をさらに受け、該条件判定結果に基づき、前記マルチパスノイズ検出処理内容を変更するとともに、前記成分判定結果をさらに受け、前記成分判定結果に基づき前記マルチパスノイズ除去処理の実行または非実行を決定し、前記１９ＫＨｚ付近成分判定手段は、前記ＦＭ復調信号の１９ＫＨｚ付近の成分を抽出する帯域抽出手段と、前記帯域抽出手段で抽出された信号の振幅レベルが基準値以上か否かに基づき、第１あるいは第２の状態を呈する前記成分判定結果を出力する信号レベル判定手段とを含む。
【００２４】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の雑音除去装置であって、前記信号レベル判定手段は前記成分判定結果の前記第１及び第２の状態のうち少なくとも一方の状態に変更後は、所定期間その状態を維持する内容保持機能を有する。
【００２５】
また、請求項３の発明は、請求項２記載の雑音除去装置であって、前記信号レベル判定手段は、前記成分判定結果の出力においてヒステリシス機能を有する。
【００２６】
また、請求項４の発明は、請求項２記載の雑音除去装置であって、前記信号レベル判定手段は、前記帯域抽出手段で抽出された信号の振幅レベルが基準値以上か否かに基づき第１あるいは第２の予備状態の判定を行う判定手段と、前記判定手段の判定結果を受け、前記判定結果が第１の予備状態に変化すると前記成分判定結果を前記第１の状態に変化させ、その後所定期間以上前記第２の予備状態が連続するまで前記成分判定結果を前記第１の状態に維持させる保持手段とを含む。
【００２８】
この発明に係る請求項５記載のＦＭ受信機は、請求項１記載の雑音除去装置と、ＦＭ変調信号を受信し、該ＦＭ変調信号を復調して前記ＦＭ復調信号を生成するＦＭ受信・復調手段と、前記雑音除去装置によって少なくとも前記マルチパスノイズが除去された前記ＦＭ復調信号を受け、前記ＦＭ復調信号からオーディオ信号を復調するオーディオ信号復調手段と、前記オーディオ信号に基づき音声を出力する音声出力手段とを備え、前記ＦＭ受信・復調手段は前記ＦＭ変調信号の受信レベルを示す受信レベル信号をさらに出力し、前記雑音除去装置は前記受信レベル信号及び前記オーディオ信号に基づき前記条件判定結果を出力する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
＜実施の形態１＞
図１はこの発明の実施の形態１である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、アンテナ１より受信された、ＦＭ復調信号の元となるＦＭ放送信号（ＦＭ変調信号）はフロントエンド２において周波数変換等の前処理がなされた後、ＩＦ増幅手段３で中間周波数が増幅され、ＦＭ検波手段４によってＦＭ検波され、ＦＭ復調信号Ｓ４としてマルチパスノイズ除去手段５に与えられる。このように、アンテナ１、フロントエンド２、ＩＦ増幅手段３及びＦＭ検波手段４によってＦＭ受信・復調手段を構成している。
【００３０】
マルチパスノイズ除去手段５はＦＭ復調信号Ｓ４からマルチパスノイズを除去するマルチパスノイズ除去動作を実行してマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５を雑音除去手段６に出力する。雑音除去手段６はマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５から高周波のパルス性ノイズを除去する。
【００３１】
なお、マルチパスノイズ除去手段５は、イグニッションノイズ等のパルス性ノイズとは異なるマルチパスノイズの性質（すなわち、マクロ的に見ればそのエンベロープにより表わされるようなサブキャリア信号の周期の間隔に比して大きなある一定の幅を有しているが、ミクロ的に見ればサブキャリア信号の一周期間隔に対応して発生する個々のスパイク状ノイズの集合あるいは群としてみることができる）に着目して、マルチパスノイズを除去すべく、後に詳述するように構成される。
【００３２】
マルチパスノイズ除去手段５は、ハイパスフィルタ（高域フィルタ。以下、「ＨＰＦ」と略す）５ａ、絶対値化手段（以下、「ＡＢＳ」と略す）５ｂ、比較手段５ｃ、閾値生成手段５ｄ、遅延手段５ｅ、保持手段５ｆ、ゲート生成手段５ｇ及び平滑手段５ｈから構成される。なお、ＨＰＦ５ａ及びＡＢＳ５ｂより高域抽出手段５ａｂが構成される。
【００３３】
図１に示す構成において、マルチパスノイズ除去手段５、条件判定手段１３、１９ｋＨｚ成分判定手段１４以外の構成は、図２１で示した従来の雑音除去装置の説明において述べたものと同様なので、その説明を省略する。ただし、雑音除去手段６の動作としては、パルス性ノイズの除去に対応するようにゲートパルス幅を設定してあり、この雑音除去手段６においては、専らパルス性ノイズの除去を行うように構成されている。
【００３４】
図２は、マルチパスノイズが発生した場合におけるＦＭ検波手段４からのＦＭ復調信号Ｓ４の波形の一例を示す波形図である。図２中、下段の波形は、上段に示したマルチパスノイズの発生している部分（期間）を時間的に拡大して示したものである。
【００３５】
ＦＭ受信機の一例として、カーラジオを例にとると、まず、ＦＭ送信電波（ＦＭ放送信号）がアンテナ１により受信され、フロントエンド２、ＩＦ増幅手段３およびＦＭ検波手段４によりＦＭ復調されて、ＦＭ復調信号Ｓ４がＦＭ検波手段４より出力される。
【００３６】
その後、このＦＭ復調信号Ｓ４はマルチパスノイズ除去手段５に入力される。マルチパスノイズ除去手段５はＦＭ復調信号Ｓ４に含まれるマルチパスノイズを低減（除去）してマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５を雑音除去手段６に出力する。
【００３７】
雑音除去手段６はマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５からパルス状ノイズの除去して、ノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ６をステレオ復調手段７に出力する。その後、ノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ６は、ステレオ復調手段７に入力されてステレオ復調され、左右のチャンネルに応じたオーディオ信号Ｓ７が出力される。
【００３８】
この後、ステレオ復調手段７の出力は低周波増幅手段８に入力されて信号増幅が施され、スピーカ９および１０より音声（オーディオ）が出力される。このように、低周波増幅手段８及びスピーカ９，１０は音声出力手段として機能する。
【００３９】
また、ＩＦ増幅手段３からのＳメータ出力Ｓ３がＳＰ手段１１及びＨＣ手段１２に入力され、ステレオ復調手段７には、ＳＰ手段１１、ＨＣ手段１２のそれぞれの出力が入力され、セパレーション動作、ハイカット動作について制御を受ける。
【００４０】
条件判定手段１３はＩＦ増幅手段３からのＳメータ出力Ｓ３と、ステレオ復調手段７からのオーディオ信号Ｓ７を受けて、Ｓメータ出力Ｓ３及びオーディオ信号Ｓ７に基づいたＦＭ放送信号の受信条件を判定し、条件判定結果Ｓ１３をマルチパスノイズ除去手段５の閾値生成手段５ｄ及びゲート生成手段５ｇに対して出力する。
【００４１】
１９ＫＨｚ付近成分判定手段１４はＦＭ復調信号Ｓ４を受け、ＦＭ復調信号Ｓ４に基づき成分判定結果Ｓ１４をマルチパスノイズ除去手段５内のゲート生成手段５ｇに出力する。
【００４２】
また、上述の例では、マルチパスノイズを除去するマルチパスノイズ除去手段５の後段にパルス状ノイズを除去する雑音除去手段６が設けられ、雑音除去手段６がマルチパスノイズ除去手段５の出力を入力として構成されているが、雑音除去手段６が、同じくマルチパスノイズ除去手段５の後段であってステレオ復調手段７の出力を入力として設けられ、ステレオ復調手段７の出力に対してパルス性ノイズの除去を行い得るように構成しても良い。
【００４３】
図２に示すように、マルチパスノイズは、サブキャリア信号の一周期間隔でスパイク状ノイズが時間的に集中して発生する性質を有する。本実施の形態においては、前述の従来装置の説明において述べたようにマルチパスノイズを、その信号エンベロープにより区画されるスパイク状ノイズのまとまりとして処理するのではなく、個々のスパイク状ノイズを対象とし、これを除去しようとするものである。
【００４４】
図３は、マルチパスノイズ除去手段５の動作を説明するための説明図である。図３の(a) はＦＭ検波手段４からの出力であるＦＭ復調信号Ｓ４を示しており、図２の下段に例示したマルチパスノイズの波形と同様のものを示している。
【００４５】
ＨＰＦ５ａは、マルチパスノイズを構成する個々のスパイク状ノイズを検出するのに十分な遮断周波数を設定されてなるものであり、図３の(b) に示すように、高い周波数成分を含むスパイク状ノイズに対応する波形を出力する（フィルタ出力を行う）。
【００４６】
ＨＰＦ５ａの出力は、ノイズの立ち上がり、または立ち下がりに応じて、接地電位を境に正負にふれるので、ＡＢＳ５ｂによって絶対値化し、図３の(c)に示すようなマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂを得ることができる。このマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂは、比較手段５ｃ及び閾値作成手段５ｄにそれぞれ入力される。
【００４７】
比較手段５ｃにおいては、マルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂを閾値生成手段５ｄの出力に基づいて２値化してマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃを得る。更にゲート生成手段５ｇにより図３の(d)に示すようなゲート信号Ｓ５ｇを生成する。
【００４８】
ゲート生成手段５ｇでは比較手段５ｃ出力であるマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃに基づきゲート信号Ｓ５ｇを生成する時に、ゲートする期間の拡大と、拡大量の違いによる位置変動の防止を行う。
【００４９】
図４はゲート生成手段５ｇの動作の一例を説明する説明図である。図４では、マルチパスノイズのスパイク状パルスの一つについてゲート信号生成の様子を示している。
【００５０】
図４の(a) に示すように、マルチパスノイズを含んだＦＭ復調信号Ｓ４（コンポジット信号）に対して、図４の(b) で示すように比較手段５ｃからマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃが出力される。
【００５１】
このマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃに対して、図４の(c) に示すように、遅延時間ΔＴの遅延及び前方拡大ＦＥ及び後方拡大ＢＥ処理を行って、ゲート信号Ｓ５ｇを得る。前後に拡大する場合には、マルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃに対してゲート生成手段５ｇ出力の芯の部分ｃｐ（拡大部分を除いた中心部分）が一定の遅延をもつように構成することにより、図４の(c) に示すように拡大量の違いによる位置変動の防止を行う。
【００５２】
一方、閾値生成手段５ｄにおいては、入力されたマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂについて、ある一定期間における平滑化した値に基づき、その閾値を指示する閾値信号Ｓ５ｄを生成する等の方法が採られる。
【００５３】
一般に、ＦＭ放送信号が受信される電界条件が悪くなるなどして受信信号のＳ／Ｎ比が劣化すると、ＦＭ復調信号Ｓ４におけるベースのノイズ（基底ノイズ）が増加し、ＨＰＦ５ａの出力にマルチパスノイズ以外のノイズによる出力が増加してしまう。
【００５４】
そこで、この基底ノイズのレベルに閾値が掛からないように（閾値が基底ノイズのレベルを下回らないように）、一定期間について、例えばローパスフィルタ等を用いて平滑化し、この平滑化されたレベルに基づいて閾値を生成する等の方法をとる。
【００５５】
遅延手段５ｅは、ＦＭ検波手段４からのＦＭ復調信号Ｓ４に対して、ＨＰＦ５ａ、ＡＢＳ５ｂ、比較手段５ｃ、閾値生成手段５ｄによってマルチパスノイズを検出するのに要する時間、及びゲート生成回路５ｇの遅延時間分の遅延処理を行い（タイミング合わせを行い）、遅延信号Ｓ５ｅを出力する。
【００５６】
平滑手段５ｈはＦＭ検波手段４からのＦＭ復調信号Ｓ４に対して平滑化を行って平滑化信号Ｓ５ｈを保持手段５ｆに供給する。マルチパスノイズが強く発生している状況では、ＦＭ検波手段４の出力であるＦＭ復調信号Ｓ４は図３の(a) に示すようにスパイク状ノイズの直前も少なからず影響を受けて歪んでいる。直前の信号で保持することは、マルチパスノイズの影響で歪んだ信号を用いることになり、スパイク状ノイズの除去として十分でない場合もある。
【００５７】
したがって、保持手段５ｆに供給する保持用信号としては、平滑手段５ｈでＦＭ復調信号Ｓ４を平滑化して得た、マルチパスノイズの影響を軽減した平滑化信号Ｓ５ｈを用いる。
【００５８】
保持手段５ｆは、ゲート生成手段５ｇからのゲート信号Ｓ５ｇに基づき、遅延信号Ｓ５ｅ及び平滑化信号Ｓ５ｈのうち一方の信号をマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５として出力する。
【００５９】
すなわち、保持手段５ｆは、ゲート信号Ｓ５ｇが“Ｌ”の期間は遅延信号Ｓ５ｅ、ゲート信号Ｓ５ｇが“Ｈ”の期間（マルチパスノイズ除去期間）は平滑化信号Ｓ５ｈをマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５として出力する。したがって、マルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５は、図３の(e) に示すように、遅延信号Ｓ５ｅにおけるマルチパスノイズを構成する個々のスパイク状ノイズが、平滑化信号Ｓ５ｈに実質的に置き換えられた（個々のスパイク状ノイズが取り除かれた）信号となる。
【００６０】
図５は、閾値生成手段５ｄの構成の一例を示すブロック図である。閾値生成手段５ｄは、１／Ｋ倍乗算手段５ｄ１、加算手段５ｄ２、１サンプル遅延手段５ｄ３、（Ｋ−１）／Ｋ倍乗算手段５ｄ４、Ｌ倍乗算手段５ｄ５、制限手段５ｄ６、及び設定手段５ｄ７から構成される。なお、１／Ｋ倍乗算手段５ｄ１はＫによる除算手段であっても良く、（Ｋ−１）／Ｋ倍乗算手段５ｄ４は（Ｋ／（Ｋ−１））による除算手段であっても良い。
【００６１】
また、ここにいう「１サンプル」とはアナログ信号を対象とする場合には所定時間の遅延信号を意味し、デジタル信号を対象とする場合には１データクロック前の遅延信号を意味する。
【００６２】
同図中、「Ｋ」はＡＢＳ５ｂからのマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂの平滑化を行うのに用いられる、ある一定期間のサンプル数を表す。なお、１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４からの成分判定結果Ｓ１４に対する動作については後で述べる。「Ｌ」は、平滑化することによって得られる値に対する係数（増幅率）であり、図３の(c)に示すマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂの振幅に対しては十分に低く、基底ノイズの振幅に対しては十分に高い値となるように設定される。
【００６３】
入力信号であるマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂはサンプル数Ｋの期間について平滑化して出力される。これを以下の式(1)によって表現すると次式のようになる（平滑化の計算）。
【００６４】
y(n)=(1/K)・x(n)+((K-1)/K)・y(n-1)…(1)
なお、式(1)において、ｙ（ｎ）は出力されるべき振幅（ｎ番目の出力）、ｘ（ｎ）は出力ｙ（ｎ）に対応する入力（ｎ番目の入力）、ｙ（ｎ−１）は先に出力された振幅（（ｎ−１）番目の出力）をそれぞれ示す。
【００６５】
このようにしてＡＢＳ５ｂ出力であるマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂは平滑化されてＬ倍乗算手段５ｄ５で増幅された後、制限手段５ｄ６に供給される。
【００６６】
一方、設定手段５ｄ７では、条件判定手段１３からの条件判定結果Ｓ１３を受けて、制限手段５ｄ６に対して所定の比較値と制限値を供給する。この値に基づき、制限手段５ｄ６ではＬ倍乗算手段５ｄ５出力に対して制限を加えて比較手段５ｃに対して閾値を指示する閾値信号Ｓ５ｄを出力する。
【００６７】
図６は閾値生成手段５ｄの動作を説明する波形図である。条件判定手段１３の条件判定結果Ｓ１３を受けて、設定手段５ｄ７から各々２種類の比較値ｃ１、ｃ２、制限値ｒ１、ｒ２を制限手段５ｄ６に提供された場合の例である。図６の(a) 〜(d) それぞれにおいて左右は時間方向、上下は信号の振幅方向を表している。
【００６８】
図６の(a)はＡＢＳ５ｂの出力であるマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂを示しており、この例では期間前半はマルチパスノイズを含まない基底ノイズ部分、期間半ばから後半にかけてマルチパスノイズを含むマルチパスノイズ部分を示している。
【００６９】
縦方向の線は図３の(c)のマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂを模式的に表したものである。上述のように検出にＨＰＦ５ａを使用しているので、マルチパスノイズのない基底ノイズ部分でも弱電界時等にはある程度の振幅が出てくる。
【００７０】
図６の(b)は、上述の１／Ｋ倍乗算手段５ｄ１〜Ｌ倍乗算手段５ｄ５による(1)式の処理によって得られる平滑化信号Ｓ５ｄ５は、基底ノイズ部分ではマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂより十分に大きくなるように制御される。
【００７１】
しかし、マルチパスノイズ部分では図６の(a)に示すように、マルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂの出力の振幅が大きいので、平滑化信号Ｓ５ｄ５もその部分でレベルが大きくなる。
【００７２】
比較手段５ｃではマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂと閾値生成手段５ｄから出力される閾値信号Ｓ５ｄで規定される閾値とを比較してマルチパスノイズの有無を２値化してマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃを得ているため、マルチパスノイズが存在部分の閾値が大きくなると、２値化する部分で洩れが発生しやすくなり望ましくない。何故ならば、マルチパスノイズの発生期間でも、発生条件によってはスパイク状パルスの出方に強弱があることが一般的だからである。
【００７３】
図６の(c)，(d)は、以上の点に対処する為の制限手段５ｄ６、設定手段５ｄ７の動作を示している。条件判定手段１３の条件判定結果Ｓ１３に基づき、設定手段５ｄ７から所定の比較値ｃ１，ｃ２、制限値ｒ１，ｒ２が制限手段５ｄ６に供給される。制限手段５ｄ６ではＬ倍乗算手段５ｄ５からの平滑化信号Ｓ５ｄ５に対して、比較値ｃ１，ｃ２及び制限値ｒ１，ｒ２に基づいて制限を加えて閾値信号Ｓ５ｄを比較手段５ｃに出力する。
【００７４】
具体的には、図６の(b)で示す平滑化信号Ｓ５ｄ５をＩＮ、図６の(d)で示す閾値信号Ｓ５ｄをＯＵＴで表す時、以下の(2)式〜(4)式を適用して制限を行う。
【００７５】
ＩＮ＜ｃ１のとき、ＯＵＴ=ＩＮ…(2)
ｃ１＜ＩＮ＜ｃ２のとき、ＯＵＴ=ｒ１…(3)
ｃ２＜ＩＮのとき、ＯＵＴ=ｒ２…(4)
これによって、図６の(d) に示すような閾値信号Ｓ５ｄを生成することができる。すなわち、基底ノイズ部分では電界変化があってもマルチパスノイズとして誤検出することなく、マルチパスノイズの核心部分では十分確実にその検出を行うことが可能となる。
【００７６】
図７は条件判定手段１３の条件判定結果Ｓ１３に基づき、比較値と制限値を設定する意味合いを説明する波形図である。図７の(a) は強電界受信時のマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂ、図７の(b) は(a) に対応する平滑化信号Ｓ５ｄ５、図７の(c) は弱電界受信時のマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂ、図７の(d) は(c) に対応する平滑化信号Ｓ５ｄ５を示している。
【００７７】
同図中、ｃ１、ｃ２は強電界時の比較値、ｃ１’、ｃ２’は弱電界時の比較値である。電界によって基底ノイズ部分を含めてマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂの振幅及び密度に差が出るため、(b) と(d) とで示す平滑化信号Ｓ５ｄ５のレベルにも差が出てくる。弱電界時には強電界時に比べて平滑化信号Ｓ５ｄ５のレベルが大きくなるので、固定的なレベルで制限を加えたのでは安定的にマルチパスノイズ部分で制限を加えるのに限界がある。
【００７８】
このため、電界条件に合わせて、弱電界時には比較値を高いレベルで、強電界時には低いレベルとして制限を行う必要がある。したがって、条件判定手段１３の条件判定結果Ｓ１３に基づいて比較値及び制限値を適した値に変更する意味がある。
【００７９】
このように、閾値生成手段５ｄは、条件判定結果Ｓ１３に基づき強電界時と弱電界時とで閾値生成内容を変えることにより、ＦＭ放送信号の受信条件に適合したマルチパスノイズ検出処理内容に変更することができる。
【００８０】
なお、この例では比較値、制限値を各２種の場合について説明したが、これに限定する訳ではなく、各１種或いは各２種以上という場合でも安定的にマルチパスノイズ部分での検出精度を向上させるべく制限を加えても同様な効果が得られる。
【００８１】
図８は、ゲート生成手段５ｇの構成の一例を示すブロック図である。同図に示すように、ゲート生成手段５ｇは、遅延手段５ｇ１、保持手段５ｇ２及び設定手段５ｇ３から構成される。
【００８２】
設定手段５ｇ３は条件判定手段１３からの条件判定結果Ｓ１３を受けて、条件判定結果Ｓ１３に基づく所定のゲート期間拡大量を実現する遅延時間及び保持時間を遅延手段５ｇ１及び保持手段５ｇ２にそれぞれ設定する。
【００８３】
遅延手段５ｇ１は比較手段５ｃ出力であるマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃに対して設定手段５ｇ３で設定された遅延時間で信号遅延処理を行い、保持手段５ｇ２は遅延手段５ｇ１出力に対して設定手段５ｇ３で設定された保持期間で信号保持処理を行う。１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の成分判定結果Ｓ１４に対する動作については後で述べる。
【００８４】
図９はこのゲート生成手段５ｇの動作を説明する説明図である。同図の(a) は比較手段５ｃ出力であるマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃ、同図の(b) は拡大“０”の場合のゲート生成手段５ｇ出力であるゲート信号Ｓ５ｇ、同図の(c) は拡大“１”の場合のゲート信号Ｓ５ｇ、同図の(d) は拡大ｗの場合のゲート信号Ｓ５ｇを示している。
【００８５】
上述のように、同図中の遅延時間ΔＴは拡大によってゲート信号の芯の位置がずれることを防止するための所定の遅延量で、拡大量をｗ，拡大量に対応する基準時間を単位時間ｔｄとすると遅延時間は（ΔＴ−ｗ・ｔｄ）となる。この時、保持時間を（２ｗ・ｔｄ）とすると、芯の位置は常にマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃから遅延時間ΔＴ後に位置し、芯の位置から前後にｗ・ｔｄずつ拡大されたゲート信号Ｓ５ｇを得ることができ、ゲート信号Ｓ５ｇの中心（芯の位置）がずれることがない。
【００８６】
一般にマルチパスノイズは受信条件が弱電界になるほど強くなり、スパイク状ノイズの量は増え、振幅も大きくなり、聴感上の妨害の程度は増してくる。また、オーディオ信号Ｓ７の振幅が小さければマルチパスノイズが目立ちやすく、逆に振幅が大きければオーディオ信号Ｓ７に埋もれて目立たなくなる傾向がある。
【００８７】
さらに、上述のゲート信号Ｓ５ｇの拡大の量はオーディオ信号の振幅レベルにより最適な量がある。オーディオ信号Ｓ７の振幅レベルが小さい領域では、ゲート信号Ｓ５ｇの拡大量を大きくしてマルチパスノイズをスパイク状ノイズの前後を含めて除去した場合に、信号の欠落による弊害は少なくノイズ感は軽減される傾向にある。一方、オーディオ信号Ｓ７の振幅が大きい領域では、ゲート信号Ｓ５ｇの拡大量が大きいと逆に信号の欠落による弊害が出てくる傾向にあり、ゲート信号Ｓ５ｇの拡大量は小さい方が適している。
【００８８】
このように、ゲート生成手段５ｇは、条件判定結果Ｓ１３に基づき、ＦＭ放送信号の受信時の電界強度及びオーディオ信号Ｓ７の振幅に応じて、拡大数ｗを変えることにより、ＦＭ放送信号の受信条件に適合したマルチパスノイズ検出処理内容に変更することができる。
【００８９】
図１０及び図１１はマルチパスノイズを含んだＦＭ復調信号Ｓ４（コンポジット信号）とそのスペクトラムを組み合わせで表した説明図である。図１０は直接波に対して間接波が１ｄＢ減衰している場合を示しており、図１１は直接波と間接波の振幅レベルが等しい場合を示している。
【００９０】
図１０及び図１１それぞれの(b) のスペクトラムは３次元で表してあり、背が高く色が濃いほど成分のレベルが大きい。左右方向が周波数軸であり、奥行き方向は時間軸である。マルチパスノイズは直接波と間接波の位相関係により生ずるノイズであり、同図では説明のために最も単純な形態として直接波と間接波の２波の干渉によるマルチパスノイズの場合を表示している。
【００９１】
図１０及び図１１をコンポジット信号上で比較すると、スパイク状ノイズの発生の仕方は、図１０ではパイロット信号周期ごとにほぼ均等に、図１１では比較的不規則にスパイク状ノイズが発生しているが、スパイク状ノイズの振幅や急峻さには大差がなく、例えば前述のマルチパス除去手段５における高域抽出用のＨＰＦ５ａによって十分に弁別することは困難であり、同様にマルチパスノイズ除去が行われる。
【００９２】
ところが両者の周波数スペクトルを比較すれば、図１０の場合には１９ｋＨｚ周期ごとに成分のまとまりが見られるのに対して、図１１の場合には音声帯域を含めて一様に成分が広がっており、両者は明確に異なる。
【００９３】
図１２及び図１３は図１０及び図１１のコンポジット信号に対してそれぞれマルチパス除去手段５によってスパイク状ノイズを個別に除去した結果を示す説明図である。図１３では音声帯域内を含めてマルチパスノイズによる成分が大きく減衰しており、除去の効果が現れている。一方、図１２ではむしろ音声帯域内にマルチパスノイズ除去による補正ノイズ成分が現れており、むしろ、マルチパスノイズ除去手段５によるマルチパスノイズ除去処理の弊害が現れている。
【００９４】
以上のことから、図１０の条件下ではマルチパス除去手段５による除去動作を停止した方が弊害を発生することが無く、図１１で示す条件下ではマルチパス除去手段５による除去動作が効果を上げることになり、マルチパスノイズの発生条件に合わせて除去動作をオン／オフすることに効用があることがわかる。
【００９５】
上記効用を踏まえ、ゲート生成手段５ｇは１９ＫＨｚ付近成分判定手段１４の出力である成分判定結果Ｓ１４に基づき、ゲート信号Ｓ５ｇの有効／無効を制御してマルチパスノイズ除去動作のオン／オフを行う。
【００９６】
図１４は図１で示す１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の一構成例を示すブロック図である。同図に示すように、１９ＫＨｚ付近成分判定手段１４は、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）１４ａ、平滑手段１４ｂ及び判定手段１４ｃから構成される。
【００９７】
ＢＰＦ１４ａはＦＭ検波手段４のＦＭ復調信号Ｓ４から１９ｋＨｚ付近の成分を抽出し、平滑手段１４ｂはＢＰＦ１４ａ出力の急激な変動を吸収し、判定手段１４ｃは平滑手段１４ｂ出力が基準値ＶＲであるか否かを判定する。この基準値ＶＲは例えば予め定めてある１９ｋＨｚ付近成分の有り無しの境界となる値である。判定手段１４ｃ出力は１９ｋＨｚ付近成分が或る基準値以上有るか無いかの信号レベルを判定した成分判定結果Ｓ１４を出力する。
【００９８】
また、音声信号の影響を受けない周波数領域を考慮すると、例えば、１５ｋＨｚから１９ｋＨｚ、または１９ｋＨｚから２３ｋＨｚの周波数範囲で判定を行うことが考えられ、図１０ 、図１１それぞれの(b) で示すスペクトラムからもこの１９ｋＨｚ付近の成分に差があり、マルチパスノイズ除去動作のオン／オフの判定に利用できることが分かる。
【００９９】
図１５はＢＰＦ１４ａの特性の一例を示す説明図である。図１５の(a) で示すようなにコンポジット信号が分布される場合、ＢＰＦ１４ａは図１５の(b) で示すように、音声信号の影響を受けないで１９ｋＨｚ付近の成分を抽出する。
【０１００】
１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４がコンポジット信号の１９ｋＨｚ付近の成分の多寡によりマルチパスノイズ除去動作のオン／オフの判定を行って出力する成分判定結果Ｓ１４は、図１で示すゲート生成手段５ｇ、すなわち図８で示す設定手段５ｇ３に入力される。
【０１０１】
設定手段５ｇ３においては、例えば成分判定結果Ｓ１４がマルチパスノイズ除去動作のオンを指示する場合には反応せず、オフを指示する場合にはゲート生成を中止する（無効にする）ような設定を保持手段５ｇ２に行うことになる。このようにして、マルチパスノイズ除去手段５は成分判定結果Ｓ１４に基づき、マルチパスノイズ除去動作の実行または非実行を決定する。
【０１０２】
図１６は１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の動作を説明する説明図である。同図の(a) は平滑手段１４ｂ出力と基準値ＶＲの関係の一例を示している。同図の(b) は(a) の関係に基づき基準値ＶＲを超える場合と否とを２値で示した判定手段１４ｃの出力である。
【０１０３】
図１６の(c) は判定手段１４ｃにヒステリシス特性をもたせて、成分判定結果Ｓ１４の“Ｈ”あるいは“Ｌ”に状態変化後の保持機能を持たせた場合の例を示しており、平滑手段１４ｃ出力が基準値ＶＲに対して頻繁に上下する場合に判定手段１４ｃ出力の細かな変動を吸収できる効果がある。
【０１０４】
図１４で示した１９ＫＨｚ付近成分判定手段１４の場合、図１６の(c) で示す判定手段１４ｃの出力が成分判定結果Ｓ１４となり、成分判定結果Ｓ１４が“Ｈ”（第１の状態）の判定を行うときマルチパスノイズ除去動作をオフを指示し、成分判定結果Ｓ１４が“Ｌ”（第２の状態）の判定を行うときマルチパスノイズ除去動作をオンを指示する。
【０１０５】
図１７は図１の１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の他の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、判定手段１４ｃの出力を保持手段１４ｄに入力するようにしたものである。
【０１０６】
例えば、平滑手段１４ｃ出力が基準値ＶＲに対して頻繁に或いはある程度の時間間隔で上下変動する場合に、図１４の構成の１９ＫＨｚ付近成分判定手段１４では、単純な比較判定を行うと成分判定結果Ｓ１４も頻繁に或いはある程度の時間間隔でマルチパスノイズ除去動作のオン／オフを指示することになる。
【０１０７】
細かな変動はヒステリシス特性を付加してある程度吸収できることは述べたが、成分判定結果Ｓ１４の変動は２次的なノイズを発生させることになり不適切である。したがって、成分判定結果Ｓ１４としては、一度１９ｋＨｚ付近成分が「有り」と判定されると一定期間以上「無し」の状態が続かないと判定結果として「無し」とはならない動作を行うために、保持手段１４ｄを付加する。
【０１０８】
これにより、図１６の(c) ，(d) に示すように、判定手段１４ｃの判定出力（“Ｈ”（第１の予備状態），“Ｌ”（第２の予備状態））がある程度の時間間隔で変動しても、成分判定結果Ｓ１４の判定としては“Ｈ”（第１の状態）に持続させて、マルチパスノイズ除去動作をオフさせるように働くことが望ましいような場合に効果を得られる。すなわち、成分判定結果Ｓ１４は“Ｈ”に変化後は安定した状態を維持することができる。
【０１０９】
なお、図１６ではヒステリシス特性を付加した判定手段１４ｃ出力に対して保持を行う図としているが、これに限らず同特性を付加しない判定手段１４ｃ出力、即ち同図の(b) に対して保持を行っても（すなわち、判定手段１４ｃにヒステリシス機能を持たせない場合も）同様な効果を得られる。
【０１１０】
また、構成として、保持手段１４ｄの保持機能を判定手段１４ｃに含ませて、判定動作の中でヒステリシス特性又は保持動作、或いは両者を行っても以上で述べた内容の対応する構成と同様の効果がある。
【０１１１】
以上のように、１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４において、マルチパス除去手段５によるマルチパスノイズ除去動作を行うことが結果的に良好であるか否かを、成分判定結果Ｓ１４の“Ｈ”または“Ｌ”で判定している。そして、１９ＫＨｚ付近成分判定手段１４による成分判定結果Ｓ１４の“Ｌ”／“Ｈ”に基づき、マルチパスノイズ除去手段５のマルチパスノイズ除去動作オン／オフする構成としている。
【０１１２】
その結果、マルチパスノイズ除去処理に適した状況においてのみマルチパスノイズ除去処理を実行可能することにより、状況に合わせてマルチパスノイズを効果的に低減しながら除去動作の弊害発生を防止することができる効果がある。
【０１１３】
＜実施の形態２＞
図１８はこの発明の実施の形態２である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。同図中、１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の出力である成分判定結果Ｓ１４が保持手段５ｆに入力されていることを除いて図１で示した実施の形態１と同様であるため、重複する説明は省略する。
【０１１４】
保持手段５ｆは、実施の形態１と同様、ゲート生成手段５ｇからのゲート信号Ｓ５ｇに基づいて、ゲート信号Ｓ５ｇが“Ｈ”でマルチパスノイズ発生を指示するとき、遅延手段５ｅからの遅延信号Ｓ５ｅをマルチパスノイズの発生した期間の直前の平滑手段５ｈからの平滑化信号Ｓ５ｈの値で保持することによりスパイク状ノイズを取り除く動作を行う。
【０１１５】
この際、１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の出力である成分判定結果Ｓ１４に基づき、成分判定結果Ｓ１４が“Ｈ”でマルチパスノイズ除去動作オフを指示するとき、平滑化信号Ｓ５ｈの保持動作を停止して、遅延信号Ｓ５ｅをマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５として出力することにより、マルチパスノイズ除去動作を停止でき（非実行にし）、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【０１１６】
＜実施の形態３＞
図１９はこの発明の実施の形態３である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。同図中、１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の出力である成分判定結果Ｓ１４が閾値生成手段５ｄに入力されていることを除いて図１で示した実施の形態１と同様であるため、重複する説明は省略する。
【０１１７】
閾値生成手段５ｄは、図５及び図６を用いて前述したように閾値信号Ｓ５ｄを比較手段５ｃに供給する。この際、図５の設定手段５ｄ７が成分判定結果Ｓ１４を受けて、成分判定結果Ｓ１４がマルチパスノイズ除去動作オフを指示する時には閾値信号Ｓ５ｄの指示する閾値を比較手段５ｃで比較にかからない程度の大きな値とすることにより、マルチパスノイズ除去動作を停止でき（非実行にし）、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【０１１８】
＜実施の形態４＞
図２０はこの発明の実施の形態４である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。同図中、１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の出力である成分判定結果Ｓ１４が比較手段５ｃに入力されていることを除いて図１で示した実施の形態１と同様であるため、重複する説明は省略する。
【０１１９】
比較手段５ｃではマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂと閾値信号Ｓ５ｄとを比較することにより、マルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃを得てゲート生成手段５ｇに出力する。
【０１２０】
この際、成分判定結果Ｓ１４をさらに受け、成分判定結果Ｓ１４がマルチパスノイズ除去動作オフを指示する時、“Ｌ”固定のマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃを出力する等、比較手段５ｃ出力を無効にすることにより、マルチパスノイズ除去動作を停止でき（非実行にし）、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明における請求項１記載の雑音除去装置は、ＦＭ復調信号に存在するマルチパスノイズはマルチパスノイズ除去手段により除去され、同じくＦＭ復調信号に存在するパルス性ノイズはマルチパスノイズ除去手段とは独立に設けられたパルス性ノイズ除去手段によって除去されるため、ＦＭ復調信号からマルチパスノイズ及びパルス性ノイズを精度良く除去したＦＭ復調信号を得ることができる。
【０１２２】
加えて、請求項１記載の雑音除去装置において、マルチパスノイズ除去手段は、条件判定手段の条件判定結果に基づきマルチパスノイズ検出処理内容を変更するため、ＦＭ復調信号に関する受信時の電界条件、オーディオ信号等の条件に適して精度良くマルチパスノイズ検出処理を行うことができる。
【０１２３】
さらに、請求項１記載の雑音除去装置は、ＦＭ復調信号の１９ＫＨｚ付近の成分量に関する成分判定結果を出力する１９ＫＨｚ付近成分判定手段をさらに備え、マルチパスノイズ除去手段は、成分判定結果に基づきマルチパスノイズ除去処理の実行または非実行を決定している。
【０１２４】
したがって、ＦＭ復調信号の１９ＫＨｚ付近の成分量に基づき、マルチパスノイズ除去処理に適した状況においてのみ、マルチパスノイズ除去処理を実行することができる。
【０１２５】
加えて、請求項１記載の雑音除去装置の信号レベル判定手段は、帯域抽出手段で抽出された信号の振幅レベルが基準値以上か否かを第１あるいは第２の状態で指示する成分判定結果を出力している。したがって、マルチパスノイズノイズ除去手段は前記成分判定結果が第１の状態であるか第２の状態であるかによって、マルチパスノイズ除去処理の実行または非実行を決定することができる。
【０１２６】
請求項２記載の雑音除去装置の信号レベル判定手段は、成分判定結果の第１及び第２の状態のうち少なくとも一方の状態に変更後は、所定期間その状態を維持する内容保持機能を有するため、第１及び第２の状態のうち一方の状態に変化すると少なくとも所定期間はその状態が維持される安定した成分判定結果を出力することができる。
【０１２７】
請求項３記載の雑音除去装置の信号レベル判定手段は、ヒステリシス機能によって、第１及び第２の状態それぞれへの変化後は比較的安定した成分判定結果を出力することができる。
【０１２８】
請求項４記載の雑音除去装置の信号レベル判定手段は、保持手段の保持機能によって、第１の状態に変化後は安定した成分判定結果を出力することができる。
【０１３０】
請求項５記載のＦＭ受信機は、受信レベル信号及びオーディオ信号を受ける条件判定手段を有する、請求項１記載の雑音除去装置を備えることにより、ＦＭ復調信号に関する受信時の電界条件、オーディオ信号の条件に適して精度良くマルチパスノイズ検出処理を行うことができ、その結果、ノイズが生じないより高音質な音声を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 マルチパスノイズが発生した場合におけるＦＭ復調信号の波形の一例を示す波形図である。
【図３】 マルチパスノイズ除去手段の動作を説明するための説明図である。
【図４】 ゲート生成手段の動作の一例を説明する説明図である。
【図５】 閾値生成手段の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】 閾値生成手段の動作を説明する波形図である。
【図７】 条件判定手段の条件判定結果に基づき、比較値と制限値を設定する意味合いを説明する波形図である。
【図８】 ゲート生成手段の構成の一例を示すブロック図である。
【図９】 ゲート生成手段の動作を説明する説明図である。
【図１０】 マルチパスノイズを含んだコンポジット信号とそのスペクトラムを組み合わせで表した説明図（直接波に対して間接波が１ｄＢ減衰している場合）である。
【図１１】 マルチパスノイズを含んだコンポジット信号とそのスペクトラムを組み合わせで表した説明図（直接波と間接波の振幅レベルが等しい場合）である。
【図１２】 図１０のコンポジット信号に対してマルチパス除去手段によってスパイク状ノイズを除去した結果を示す説明図である。
【図１３】 図１１のコンポジット信号に対してマルチパス除去手段によってスパイク状ノイズを除去した結果を示す説明図である。
【図１４】 図１の１９ｋＨｚ付近成分判定手段の一構成例を示すブロック図である。
【図１５】 図１４のＢＰＦの特性の一例を示す説明図である。
【図１６】 １９ｋＨｚ付近成分判定手段の動作を説明する説明図である。
【図１７】 図１の１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の他の構成例を示すブロック図である。
【図１８】 この発明の実施の形態２である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】 この発明の実施の形態３である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】 この発明の実施の形態４である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】 雑音低減機能を有した従来のＦＭ受信機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
３ ＩＦ増幅手段、４ ＦＭ検波手段、５ マルチパスノイズ除去手段、５ａＨＰＦ、５ｂ ＡＢＳ（絶対値化手段）、５ｃ 比較手段、５ｄ 閾値生成手段、５ｅ 遅延手段、５ｆ 保持手段、５ｇ ゲート生成手段、５ｈ 平滑手段、６ 雑音除去手段、７ ステレオ復調手段、１１ ＳＰ手段（ステレオセパレーション制御手段）、１２ ＨＣ手段（ハイカット制御手段）、１３ 条件判定手段、１４ １９ＫＨｚ付近成分判定手段。
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーディオ出力装置、ＦＭ受信機等に用いられる雑音除去装置に関わり、特に、マルチパスノイズによる受信妨害が発生しやすい、例えばカーラジオ等に用いられるマルチパスノイズを除去する雑音除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の受信環境における電磁波ノイズを考えた場合、イグニッションノイズ、ミラーノイズなど多数のパルス性の電磁波ノイズ（以下、「パルス性ノイズと」称する場合がある）や、山や高層ビル等の電磁波の反射体がその周囲にある場合等に、それら反射体からの電磁波の反射に起因して発生するマルチパスノイズが発生する。
【０００３】
このうちのマルチパスノイズは、ＦＭ放送信号（ＦＭ変調信号）を送信する送信アンテナから直接受信される直接波と反射体によって反射された反射波とが合波してカーラジオの受信アンテナに受信されるため、直接波と反射波との位相関係によっては直接波の一部が反射波によって打ち消されることによって生じる。そして、その結果発生するマルチパスノイズによって、その出力音声信号の品質（音質）が低下することはよく経験されることである。
【０００４】
特に、出力音声信号の品質の低下がもたらされる一因として、例えば上述のカーラジオにおけるＦＭ受信機を例にとると、従来のＦＭ受信機においては、弱電界で雑音のレベルが大きくなることが挙げられる。この対策として、ステレオからモノラル（逆に、モノラルからステレオ、すなわちステレオ音声における左右チャンネルの分離度を変化させること）にすることにより（ステレオセパレーション動作）、あるいは高周波成分を除去することにより（ハイカット動作）、弱電界時におけるＳ／Ｎ比を改善すると共に、雑音除去回路をＦＭ検波の後段に設けることによりＦＭ検波出力に含まれるパルス性のノイズを除去するようにしている。
【０００５】
図２１は、例えば特開平２−２８３１２９号公報に開示された、雑音低減機能を有した従来のＦＭ受信機の構成を示すブロック図である。
【０００６】
同図に示すように、アンテナ１より受信されたＦＭ放送信号はフロントエンド２において周波数変換等の前処理がなされた後、ＩＦ増幅手段３で中間周波数が増幅され、ＦＭ検波手段４によってＦＭ検波され、ＦＭ復調信号Ｓ４として雑音除去手段６に与えられる。雑音除去手段６はＦＭ復調信号Ｓ４から高周波のパルス性ノイズを除去するものである。
【０００７】
雑音除去手段６はバッファアンプ６ａ、遅延手段６ｂ、ゲート手段６ｃ、ハイパスフィルタ６ｄ、雑音検出手段６ｅ、ゲート信号発生手段６ｆ、ノイズＡＧＣ手段６Ｇ、出力部６ｈ及び記憶部６ｉから構成される。
【０００８】
ハイパスフィルタ６ｄはＦＭ復調信号Ｓ４からパルス性の高周波雑音を抽出し、ゲート信号発生手段６ｆは雑音検出により所定時間幅のゲートパルスをゲート手段６ｃに出力する。記憶部６ｉは直前の出力信号を記憶している。この際、ゲート信号発生手段６ｆが発生するゲートパルスは例えばイグニッションノイズの幅を考慮して設定される。
【０００９】
ノイズが検出されていない場合には、ゲート手段６ｃは閉じられた状態とされ、ＦＭ復調信号Ｓ４はバッファアンプ６ａ、遅延手段６ｂ、ゲート手段６ｃ、出力部６ｈを介してステレオ復調手段７にそのまま出力されると共に記憶部６ｉに記憶される。
【００１０】
ここで、ＦＭ検波手段４のＦＭ復調信号Ｓ４にノイズが乗り、雑音検出手段６ｅでそのノイズが検出された場合には、ゲート信号発生手段６ｆから所定幅のゲート信号が出力されて、その間ゲート手段６ｃが開かれた状態となる。
【００１１】
その結果、遅延手段６ｂの出力信号が阻止（無効と）され、替わって記憶部６ｉに記憶されているノイズ発生直前の検波出力信号が出力されて雑音が除去される。この雑音除去手段６は、マルチパス歪みが発生してＦＭ復調信号Ｓ４にマルチパスノイズが含まれる場合にも、このマルチパスノイズが雑音検出手段６ｅで検出されると前述した雑音除去動作を行う。
【００１２】
ステレオセパレーション制御手段（以下、「ＳＰ手段」と略す。）１１、ハイカット制御手段（以下、「ＨＣ手段」と略す）１２は共にＩＦ増幅手段３のＦＭ放送信号の受信レベル、すなわち、受信電界強度を示すシグナルメータ出力（以下、「Ｓメータ」と略す）Ｓ３を受け、Ｓメータ出力Ｓ３に基づきステレオセパレーション制御、ハイカット制御の動作をそれぞれ行う。
【００１３】
ステレオ復調手段７は雑音除去手段６によってノイズ除去されたＦＭ復調信号とＳＰ手段１１及びＨＣ手段１２の出力とに基づき、ステレオのオーディオ信号に復調してスピーカ９及び１０を出力する。これらオーディオ信号は低周波増幅手段８で増幅された後、スピーカ９及び１０でステレオ再生される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
後に詳述する図２に示すように、マルチパスノイズを時間的に拡大してみれば、サブキャリア信号の１周期（ｔ１）間隔でスパイク状のノイズ（以下、「スパイク状ノイズ」と称する）が密集して発生している。
【００１５】
従来のＦＭ受信機では、複数のスパイク状ノイズより得ることのできるエンベロープ（包絡線）を１つのマルチパスノイズとしてとらえ、ノイズ除去の処理を行うことが一般的に行われており、このような場合、マルチパスノイズの幅はイグニッションノイズ等のパルス性ノイズの幅より広くなる。
【００１６】
然るに、従来のＦＭ受信機における雑音低減装置においては、以上のように構成されており、ゲートパルスの幅がイグニッションノイズの幅に対応して調整されているような場合、マルチパスノイズの発生時にゲート手段６ｃによってゲートされる期間が短すぎてマルチパスノイズを十分に除去することができない。
【００１７】
逆に、ゲートパルスの幅がマルチパスノイズの幅に対応して調整されているような場合、マルチパスノイズ以外のノイズが発生した時に、ゲート手段６ｃによってゲートされる時間が長くなってしまう状態を生じ、雑音除去に伴う出力音声波形の歪みが増大してしまう等の問題点があった。
【００１８】
更に、マルチパスノイズの状態が長く継続する条件下（環境下）では、ゲートされる期間が長く継続されることとなり、出力信号波形の歪みが増大するだけにとどまらず、最悪の場合、音声が途中で途切れてしまうなどの問題点もあった。
【００１９】
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、ＦＭ復調信号のマルチパスノイズ及びパルス性ノイズを共に精度良く除去する雑音除去装置あるいはＦＭ受信機を得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る請求項１記載の雑音除去装置は、ＦＭ復調信号を受け、該ＦＭ復調信号に基づきマルチパスノイズ除去期間を検出するマルチパスノイズ検出処理を行った後、前記マルチパスノイズ除去期間において前記ＦＭ復調信号に対しマルチパスノイズを除去するマルチパスノイズ除去処理を実行するマルチパスノイズ除去手段と、前記マルチパスノイズ除去手段と独立して設けられ、前記ＦＭ復調信号に対しパルス性ノイズの除去を行うパルス性ノイズ除去手段と、前記ＦＭ復調信号の元になる信号の受信時の電界条件及び前記マルチパスノイズ除去後の前記ＦＭ復調信号に基づき得られたオーディオ信号の振幅のうち、少なくとも１つに基づき、前記ＦＭ復調信号の条件を判定して条件判定結果を出力する条件判定手段と、前記ＦＭ復調信号の１９ＫＨｚ付近の成分量に関する成分判定結果を出力する１９ＫＨｚ付近成分判定手段とを備え、前記マルチパスノイズ除去手段は、前記条件判定結果をさらに受け、該条件判定結果に基づき、前記マルチパスノイズ検出処理内容を変更するとともに、前記成分判定結果をさらに受け、前記成分判定結果に基づき前記マルチパスノイズ除去処理の実行または非実行を決定し、前記１９ＫＨｚ付近成分判定手段は、前記ＦＭ復調信号の１９ＫＨｚ付近の成分を抽出する帯域抽出手段と、前記帯域抽出手段で抽出された信号の振幅レベルが基準値以上か否かに基づき、第１あるいは第２の状態を呈する前記成分判定結果を出力する信号レベル判定手段とを含む。
【００２４】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の雑音除去装置であって、前記信号レベル判定手段は前記成分判定結果の前記第１及び第２の状態のうち少なくとも一方の状態に変更後は、所定期間その状態を維持する内容保持機能を有する。
【００２５】
また、請求項３の発明は、請求項２記載の雑音除去装置であって、前記信号レベル判定手段は、前記成分判定結果の出力においてヒステリシス機能を有する。
【００２６】
また、請求項４の発明は、請求項２記載の雑音除去装置であって、前記信号レベル判定手段は、前記帯域抽出手段で抽出された信号の振幅レベルが基準値以上か否かに基づき第１あるいは第２の予備状態の判定を行う判定手段と、前記判定手段の判定結果を受け、前記判定結果が第１の予備状態に変化すると前記成分判定結果を前記第１の状態に変化させ、その後所定期間以上前記第２の予備状態が連続するまで前記成分判定結果を前記第１の状態に維持させる保持手段とを含む。
【００２８】
この発明に係る請求項５記載のＦＭ受信機は、請求項１記載の雑音除去装置と、ＦＭ変調信号を受信し、該ＦＭ変調信号を復調して前記ＦＭ復調信号を生成するＦＭ受信・復調手段と、前記雑音除去装置によって少なくとも前記マルチパスノイズが除去された前記ＦＭ復調信号を受け、前記ＦＭ復調信号からオーディオ信号を復調するオーディオ信号復調手段と、前記オーディオ信号に基づき音声を出力する音声出力手段とを備え、前記ＦＭ受信・復調手段は前記ＦＭ変調信号の受信レベルを示す受信レベル信号をさらに出力し、前記雑音除去装置は前記受信レベル信号及び前記オーディオ信号に基づき前記条件判定結果を出力する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
＜実施の形態１＞
図１はこの発明の実施の形態１である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、アンテナ１より受信された、ＦＭ復調信号の元となるＦＭ放送信号（ＦＭ変調信号）はフロントエンド２において周波数変換等の前処理がなされた後、ＩＦ増幅手段３で中間周波数が増幅され、ＦＭ検波手段４によってＦＭ検波され、ＦＭ復調信号Ｓ４としてマルチパスノイズ除去手段５に与えられる。このように、アンテナ１、フロントエンド２、ＩＦ増幅手段３及びＦＭ検波手段４によってＦＭ受信・復調手段を構成している。
【００３０】
マルチパスノイズ除去手段５はＦＭ復調信号Ｓ４からマルチパスノイズを除去するマルチパスノイズ除去動作を実行してマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５を雑音除去手段６に出力する。雑音除去手段６はマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５から高周波のパルス性ノイズを除去する。
【００３１】
なお、マルチパスノイズ除去手段５は、イグニッションノイズ等のパルス性ノイズとは異なるマルチパスノイズの性質（すなわち、マクロ的に見ればそのエンベロープにより表わされるようなサブキャリア信号の周期の間隔に比して大きなある一定の幅を有しているが、ミクロ的に見ればサブキャリア信号の一周期間隔に対応して発生する個々のスパイク状ノイズの集合あるいは群としてみることができる）に着目して、マルチパスノイズを除去すべく、後に詳述するように構成される。
【００３２】
マルチパスノイズ除去手段５は、ハイパスフィルタ（高域フィルタ。以下、「ＨＰＦ」と略す）５ａ、絶対値化手段（以下、「ＡＢＳ」と略す）５ｂ、比較手段５ｃ、閾値生成手段５ｄ、遅延手段５ｅ、保持手段５ｆ、ゲート生成手段５ｇ及び平滑手段５ｈから構成される。なお、ＨＰＦ５ａ及びＡＢＳ５ｂより高域抽出手段５ａｂが構成される。
【００３３】
図１に示す構成において、マルチパスノイズ除去手段５、条件判定手段１３、１９ｋＨｚ成分判定手段１４以外の構成は、図２１で示した従来の雑音除去装置の説明において述べたものと同様なので、その説明を省略する。ただし、雑音除去手段６の動作としては、パルス性ノイズの除去に対応するようにゲートパルス幅を設定してあり、この雑音除去手段６においては、専らパルス性ノイズの除去を行うように構成されている。
【００３４】
図２は、マルチパスノイズが発生した場合におけるＦＭ検波手段４からのＦＭ復調信号Ｓ４の波形の一例を示す波形図である。図２中、下段の波形は、上段に示したマルチパスノイズの発生している部分（期間）を時間的に拡大して示したものである。
【００３５】
ＦＭ受信機の一例として、カーラジオを例にとると、まず、ＦＭ送信電波（ＦＭ放送信号）がアンテナ１により受信され、フロントエンド２、ＩＦ増幅手段３およびＦＭ検波手段４によりＦＭ復調されて、ＦＭ復調信号Ｓ４がＦＭ検波手段４より出力される。
【００３６】
その後、このＦＭ復調信号Ｓ４はマルチパスノイズ除去手段５に入力される。マルチパスノイズ除去手段５はＦＭ復調信号Ｓ４に含まれるマルチパスノイズを低減（除去）してマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５を雑音除去手段６に出力する。
【００３７】
雑音除去手段６はマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５からパルス状ノイズの除去して、ノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ６をステレオ復調手段７に出力する。その後、ノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ６は、ステレオ復調手段７に入力されてステレオ復調され、左右のチャンネルに応じたオーディオ信号Ｓ７が出力される。
【００３８】
この後、ステレオ復調手段７の出力は低周波増幅手段８に入力されて信号増幅が施され、スピーカ９および１０より音声（オーディオ）が出力される。このように、低周波増幅手段８及びスピーカ９，１０は音声出力手段として機能する。
【００３９】
また、ＩＦ増幅手段３からのＳメータ出力Ｓ３がＳＰ手段１１及びＨＣ手段１２に入力され、ステレオ復調手段７には、ＳＰ手段１１、ＨＣ手段１２のそれぞれの出力が入力され、セパレーション動作、ハイカット動作について制御を受ける。
【００４０】
条件判定手段１３はＩＦ増幅手段３からのＳメータ出力Ｓ３と、ステレオ復調手段７からのオーディオ信号Ｓ７を受けて、Ｓメータ出力Ｓ３及びオーディオ信号Ｓ７に基づいたＦＭ放送信号の受信条件を判定し、条件判定結果Ｓ１３をマルチパスノイズ除去手段５の閾値生成手段５ｄ及びゲート生成手段５ｇに対して出力する。
【００４１】
１９ＫＨｚ付近成分判定手段１４はＦＭ復調信号Ｓ４を受け、ＦＭ復調信号Ｓ４に基づき成分判定結果Ｓ１４をマルチパスノイズ除去手段５内のゲート生成手段５ｇに出力する。
【００４２】
また、上述の例では、マルチパスノイズを除去するマルチパスノイズ除去手段５の後段にパルス状ノイズを除去する雑音除去手段６が設けられ、雑音除去手段６がマルチパスノイズ除去手段５の出力を入力として構成されているが、雑音除去手段６が、同じくマルチパスノイズ除去手段５の後段であってステレオ復調手段７の出力を入力として設けられ、ステレオ復調手段７の出力に対してパルス性ノイズの除去を行い得るように構成しても良い。
【００４３】
図２に示すように、マルチパスノイズは、サブキャリア信号の一周期間隔でスパイク状ノイズが時間的に集中して発生する性質を有する。本実施の形態においては、前述の従来装置の説明において述べたようにマルチパスノイズを、その信号エンベロープにより区画されるスパイク状ノイズのまとまりとして処理するのではなく、個々のスパイク状ノイズを対象とし、これを除去しようとするものである。
【００４４】
図３は、マルチパスノイズ除去手段５の動作を説明するための説明図である。図３の(a) はＦＭ検波手段４からの出力であるＦＭ復調信号Ｓ４を示しており、図２の下段に例示したマルチパスノイズの波形と同様のものを示している。
【００４５】
ＨＰＦ５ａは、マルチパスノイズを構成する個々のスパイク状ノイズを検出するのに十分な遮断周波数を設定されてなるものであり、図３の(b) に示すように、高い周波数成分を含むスパイク状ノイズに対応する波形を出力する（フィルタ出力を行う）。
【００４６】
ＨＰＦ５ａの出力は、ノイズの立ち上がり、または立ち下がりに応じて、接地電位を境に正負にふれるので、ＡＢＳ５ｂによって絶対値化し、図３の(c)に示すようなマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂを得ることができる。このマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂは、比較手段５ｃ及び閾値作成手段５ｄにそれぞれ入力される。
【００４７】
比較手段５ｃにおいては、マルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂを閾値生成手段５ｄの出力に基づいて２値化してマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃを得る。更にゲート生成手段５ｇにより図３の(d)に示すようなゲート信号Ｓ５ｇを生成する。
【００４８】
ゲート生成手段５ｇでは比較手段５ｃ出力であるマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃに基づきゲート信号Ｓ５ｇを生成する時に、ゲートする期間の拡大と、拡大量の違いによる位置変動の防止を行う。
【００４９】
図４はゲート生成手段５ｇの動作の一例を説明する説明図である。図４では、マルチパスノイズのスパイク状パルスの一つについてゲート信号生成の様子を示している。
【００５０】
図４の(a) に示すように、マルチパスノイズを含んだＦＭ復調信号Ｓ４（コンポジット信号）に対して、図４の(b) で示すように比較手段５ｃからマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃが出力される。
【００５１】
このマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃに対して、図４の(c) に示すように、遅延時間ΔＴの遅延及び前方拡大ＦＥ及び後方拡大ＢＥ処理を行って、ゲート信号Ｓ５ｇを得る。前後に拡大する場合には、マルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃに対してゲート生成手段５ｇ出力の芯の部分ｃｐ（拡大部分を除いた中心部分）が一定の遅延をもつように構成することにより、図４の(c) に示すように拡大量の違いによる位置変動の防止を行う。
【００５２】
一方、閾値生成手段５ｄにおいては、入力されたマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂについて、ある一定期間における平滑化した値に基づき、その閾値を指示する閾値信号Ｓ５ｄを生成する等の方法が採られる。
【００５３】
一般に、ＦＭ放送信号が受信される電界条件が悪くなるなどして受信信号のＳ／Ｎ比が劣化すると、ＦＭ復調信号Ｓ４におけるベースのノイズ（基底ノイズ）が増加し、ＨＰＦ５ａの出力にマルチパスノイズ以外のノイズによる出力が増加してしまう。
【００５４】
そこで、この基底ノイズのレベルに閾値が掛からないように（閾値が基底ノイズのレベルを下回らないように）、一定期間について、例えばローパスフィルタ等を用いて平滑化し、この平滑化されたレベルに基づいて閾値を生成する等の方法をとる。
【００５５】
遅延手段５ｅは、ＦＭ検波手段４からのＦＭ復調信号Ｓ４に対して、ＨＰＦ５ａ、ＡＢＳ５ｂ、比較手段５ｃ、閾値生成手段５ｄによってマルチパスノイズを検出するのに要する時間、及びゲート生成回路５ｇの遅延時間分の遅延処理を行い（タイミング合わせを行い）、遅延信号Ｓ５ｅを出力する。
【００５６】
平滑手段５ｈはＦＭ検波手段４からのＦＭ復調信号Ｓ４に対して平滑化を行って平滑化信号Ｓ５ｈを保持手段５ｆに供給する。マルチパスノイズが強く発生している状況では、ＦＭ検波手段４の出力であるＦＭ復調信号Ｓ４は図３の(a) に示すようにスパイク状ノイズの直前も少なからず影響を受けて歪んでいる。直前の信号で保持することは、マルチパスノイズの影響で歪んだ信号を用いることになり、スパイク状ノイズの除去として十分でない場合もある。
【００５７】
したがって、保持手段５ｆに供給する保持用信号としては、平滑手段５ｈでＦＭ復調信号Ｓ４を平滑化して得た、マルチパスノイズの影響を軽減した平滑化信号Ｓ５ｈを用いる。
【００５８】
保持手段５ｆは、ゲート生成手段５ｇからのゲート信号Ｓ５ｇに基づき、遅延信号Ｓ５ｅ及び平滑化信号Ｓ５ｈのうち一方の信号をマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５として出力する。
【００５９】
すなわち、保持手段５ｆは、ゲート信号Ｓ５ｇが“Ｌ”の期間は遅延信号Ｓ５ｅ、ゲート信号Ｓ５ｇが“Ｈ”の期間（マルチパスノイズ除去期間）は平滑化信号Ｓ５ｈをマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５として出力する。したがって、マルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５は、図３の(e) に示すように、遅延信号Ｓ５ｅにおけるマルチパスノイズを構成する個々のスパイク状ノイズが、平滑化信号Ｓ５ｈに実質的に置き換えられた（個々のスパイク状ノイズが取り除かれた）信号となる。
【００６０】
図５は、閾値生成手段５ｄの構成の一例を示すブロック図である。閾値生成手段５ｄは、１／Ｋ倍乗算手段５ｄ１、加算手段５ｄ２、１サンプル遅延手段５ｄ３、（Ｋ−１）／Ｋ倍乗算手段５ｄ４、Ｌ倍乗算手段５ｄ５、制限手段５ｄ６、及び設定手段５ｄ７から構成される。なお、１／Ｋ倍乗算手段５ｄ１はＫによる除算手段であっても良く、（Ｋ−１）／Ｋ倍乗算手段５ｄ４は（Ｋ／（Ｋ−１））による除算手段であっても良い。
【００６１】
また、ここにいう「１サンプル」とはアナログ信号を対象とする場合には所定時間の遅延信号を意味し、デジタル信号を対象とする場合には１データクロック前の遅延信号を意味する。
【００６２】
同図中、「Ｋ」はＡＢＳ５ｂからのマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂの平滑化を行うのに用いられる、ある一定期間のサンプル数を表す。なお、１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４からの成分判定結果Ｓ１４に対する動作については後で述べる。「Ｌ」は、平滑化することによって得られる値に対する係数（増幅率）であり、図３の(c)に示すマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂの振幅に対しては十分に低く、基底ノイズの振幅に対しては十分に高い値となるように設定される。
【００６３】
入力信号であるマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂはサンプル数Ｋの期間について平滑化して出力される。これを以下の式(1)によって表現すると次式のようになる（平滑化の計算）。
【００６４】
y(n)=(1/K)・x(n)+((K-1)/K)・y(n-1)…(1)
なお、式(1)において、ｙ（ｎ）は出力されるべき振幅（ｎ番目の出力）、ｘ（ｎ）は出力ｙ（ｎ）に対応する入力（ｎ番目の入力）、ｙ（ｎ−１）は先に出力された振幅（（ｎ−１）番目の出力）をそれぞれ示す。
【００６５】
このようにしてＡＢＳ５ｂ出力であるマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂは平滑化されてＬ倍乗算手段５ｄ５で増幅された後、制限手段５ｄ６に供給される。
【００６６】
一方、設定手段５ｄ７では、条件判定手段１３からの条件判定結果Ｓ１３を受けて、制限手段５ｄ６に対して所定の比較値と制限値を供給する。この値に基づき、制限手段５ｄ６ではＬ倍乗算手段５ｄ５出力に対して制限を加えて比較手段５ｃに対して閾値を指示する閾値信号Ｓ５ｄを出力する。
【００６７】
図６は閾値生成手段５ｄの動作を説明する波形図である。条件判定手段１３の条件判定結果Ｓ１３を受けて、設定手段５ｄ７から各々２種類の比較値ｃ１、ｃ２、制限値ｒ１、ｒ２を制限手段５ｄ６に提供された場合の例である。図６の(a) 〜(d) それぞれにおいて左右は時間方向、上下は信号の振幅方向を表している。
【００６８】
図６の(a)はＡＢＳ５ｂの出力であるマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂを示しており、この例では期間前半はマルチパスノイズを含まない基底ノイズ部分、期間半ばから後半にかけてマルチパスノイズを含むマルチパスノイズ部分を示している。
【００６９】
縦方向の線は図３の(c)のマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂを模式的に表したものである。上述のように検出にＨＰＦ５ａを使用しているので、マルチパスノイズのない基底ノイズ部分でも弱電界時等にはある程度の振幅が出てくる。
【００７０】
図６の(b)は、上述の１／Ｋ倍乗算手段５ｄ１〜Ｌ倍乗算手段５ｄ５による(1)式の処理によって得られる平滑化信号Ｓ５ｄ５は、基底ノイズ部分ではマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂより十分に大きくなるように制御される。
【００７１】
しかし、マルチパスノイズ部分では図６の(a)に示すように、マルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂの出力の振幅が大きいので、平滑化信号Ｓ５ｄ５もその部分でレベルが大きくなる。
【００７２】
比較手段５ｃではマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂと閾値生成手段５ｄから出力される閾値信号Ｓ５ｄで規定される閾値とを比較してマルチパスノイズの有無を２値化してマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃを得ているため、マルチパスノイズが存在部分の閾値が大きくなると、２値化する部分で洩れが発生しやすくなり望ましくない。何故ならば、マルチパスノイズの発生期間でも、発生条件によってはスパイク状パルスの出方に強弱があることが一般的だからである。
【００７３】
図６の(c)，(d)は、以上の点に対処する為の制限手段５ｄ６、設定手段５ｄ７の動作を示している。条件判定手段１３の条件判定結果Ｓ１３に基づき、設定手段５ｄ７から所定の比較値ｃ１，ｃ２、制限値ｒ１，ｒ２が制限手段５ｄ６に供給される。制限手段５ｄ６ではＬ倍乗算手段５ｄ５からの平滑化信号Ｓ５ｄ５に対して、比較値ｃ１，ｃ２及び制限値ｒ１，ｒ２に基づいて制限を加えて閾値信号Ｓ５ｄを比較手段５ｃに出力する。
【００７４】
具体的には、図６の(b)で示す平滑化信号Ｓ５ｄ５をＩＮ、図６の(d)で示す閾値信号Ｓ５ｄをＯＵＴで表す時、以下の(2)式〜(4)式を適用して制限を行う。
【００７５】
ＩＮ＜ｃ１のとき、ＯＵＴ=ＩＮ…(2)
ｃ１＜ＩＮ＜ｃ２のとき、ＯＵＴ=ｒ１…(3)
ｃ２＜ＩＮのとき、ＯＵＴ=ｒ２…(4)
これによって、図６の(d) に示すような閾値信号Ｓ５ｄを生成することができる。すなわち、基底ノイズ部分では電界変化があってもマルチパスノイズとして誤検出することなく、マルチパスノイズの核心部分では十分確実にその検出を行うことが可能となる。
【００７６】
図７は条件判定手段１３の条件判定結果Ｓ１３に基づき、比較値と制限値を設定する意味合いを説明する波形図である。図７の(a) は強電界受信時のマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂ、図７の(b) は(a) に対応する平滑化信号Ｓ５ｄ５、図７の(c) は弱電界受信時のマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂ、図７の(d) は(c) に対応する平滑化信号Ｓ５ｄ５を示している。
【００７７】
同図中、ｃ１、ｃ２は強電界時の比較値、ｃ１’、ｃ２’は弱電界時の比較値である。電界によって基底ノイズ部分を含めてマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂの振幅及び密度に差が出るため、(b) と(d) とで示す平滑化信号Ｓ５ｄ５のレベルにも差が出てくる。弱電界時には強電界時に比べて平滑化信号Ｓ５ｄ５のレベルが大きくなるので、固定的なレベルで制限を加えたのでは安定的にマルチパスノイズ部分で制限を加えるのに限界がある。
【００７８】
このため、電界条件に合わせて、弱電界時には比較値を高いレベルで、強電界時には低いレベルとして制限を行う必要がある。したがって、条件判定手段１３の条件判定結果Ｓ１３に基づいて比較値及び制限値を適した値に変更する意味がある。
【００７９】
このように、閾値生成手段５ｄは、条件判定結果Ｓ１３に基づき強電界時と弱電界時とで閾値生成内容を変えることにより、ＦＭ放送信号の受信条件に適合したマルチパスノイズ検出処理内容に変更することができる。
【００８０】
なお、この例では比較値、制限値を各２種の場合について説明したが、これに限定する訳ではなく、各１種或いは各２種以上という場合でも安定的にマルチパスノイズ部分での検出精度を向上させるべく制限を加えても同様な効果が得られる。
【００８１】
図８は、ゲート生成手段５ｇの構成の一例を示すブロック図である。同図に示すように、ゲート生成手段５ｇは、遅延手段５ｇ１、保持手段５ｇ２及び設定手段５ｇ３から構成される。
【００８２】
設定手段５ｇ３は条件判定手段１３からの条件判定結果Ｓ１３を受けて、条件判定結果Ｓ１３に基づく所定のゲート期間拡大量を実現する遅延時間及び保持時間を遅延手段５ｇ１及び保持手段５ｇ２にそれぞれ設定する。
【００８３】
遅延手段５ｇ１は比較手段５ｃ出力であるマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃに対して設定手段５ｇ３で設定された遅延時間で信号遅延処理を行い、保持手段５ｇ２は遅延手段５ｇ１出力に対して設定手段５ｇ３で設定された保持期間で信号保持処理を行う。１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の成分判定結果Ｓ１４に対する動作については後で述べる。
【００８４】
図９はこのゲート生成手段５ｇの動作を説明する説明図である。同図の(a) は比較手段５ｃ出力であるマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃ、同図の(b) は拡大“０”の場合のゲート生成手段５ｇ出力であるゲート信号Ｓ５ｇ、同図の(c) は拡大“１”の場合のゲート信号Ｓ５ｇ、同図の(d) は拡大ｗの場合のゲート信号Ｓ５ｇを示している。
【００８５】
上述のように、同図中の遅延時間ΔＴは拡大によってゲート信号の芯の位置がずれることを防止するための所定の遅延量で、拡大量をｗ，拡大量に対応する基準時間を単位時間ｔｄとすると遅延時間は（ΔＴ−ｗ・ｔｄ）となる。この時、保持時間を（２ｗ・ｔｄ）とすると、芯の位置は常にマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃから遅延時間ΔＴ後に位置し、芯の位置から前後にｗ・ｔｄずつ拡大されたゲート信号Ｓ５ｇを得ることができ、ゲート信号Ｓ５ｇの中心（芯の位置）がずれることがない。
【００８６】
一般にマルチパスノイズは受信条件が弱電界になるほど強くなり、スパイク状ノイズの量は増え、振幅も大きくなり、聴感上の妨害の程度は増してくる。また、オーディオ信号Ｓ７の振幅が小さければマルチパスノイズが目立ちやすく、逆に振幅が大きければオーディオ信号Ｓ７に埋もれて目立たなくなる傾向がある。
【００８７】
さらに、上述のゲート信号Ｓ５ｇの拡大の量はオーディオ信号の振幅レベルにより最適な量がある。オーディオ信号Ｓ７の振幅レベルが小さい領域では、ゲート信号Ｓ５ｇの拡大量を大きくしてマルチパスノイズをスパイク状ノイズの前後を含めて除去した場合に、信号の欠落による弊害は少なくノイズ感は軽減される傾向にある。一方、オーディオ信号Ｓ７の振幅が大きい領域では、ゲート信号Ｓ５ｇの拡大量が大きいと逆に信号の欠落による弊害が出てくる傾向にあり、ゲート信号Ｓ５ｇの拡大量は小さい方が適している。
【００８８】
このように、ゲート生成手段５ｇは、条件判定結果Ｓ１３に基づき、ＦＭ放送信号の受信時の電界強度及びオーディオ信号Ｓ７の振幅に応じて、拡大数ｗを変えることにより、ＦＭ放送信号の受信条件に適合したマルチパスノイズ検出処理内容に変更することができる。
【００８９】
図１０及び図１１はマルチパスノイズを含んだＦＭ復調信号Ｓ４（コンポジット信号）とそのスペクトラムを組み合わせで表した説明図である。図１０は直接波に対して間接波が１ｄＢ減衰している場合を示しており、図１１は直接波と間接波の振幅レベルが等しい場合を示している。
【００９０】
図１０及び図１１それぞれの(b) のスペクトラムは３次元で表してあり、背が高く色が濃いほど成分のレベルが大きい。左右方向が周波数軸であり、奥行き方向は時間軸である。マルチパスノイズは直接波と間接波の位相関係により生ずるノイズであり、同図では説明のために最も単純な形態として直接波と間接波の２波の干渉によるマルチパスノイズの場合を表示している。
【００９１】
図１０及び図１１をコンポジット信号上で比較すると、スパイク状ノイズの発生の仕方は、図１０ではパイロット信号周期ごとにほぼ均等に、図１１では比較的不規則にスパイク状ノイズが発生しているが、スパイク状ノイズの振幅や急峻さには大差がなく、例えば前述のマルチパス除去手段５における高域抽出用のＨＰＦ５ａによって十分に弁別することは困難であり、同様にマルチパスノイズ除去が行われる。
【００９２】
ところが両者の周波数スペクトルを比較すれば、図１０の場合には１９ｋＨｚ周期ごとに成分のまとまりが見られるのに対して、図１１の場合には音声帯域を含めて一様に成分が広がっており、両者は明確に異なる。
【００９３】
図１２及び図１３は図１０及び図１１のコンポジット信号に対してそれぞれマルチパス除去手段５によってスパイク状ノイズを個別に除去した結果を示す説明図である。図１３では音声帯域内を含めてマルチパスノイズによる成分が大きく減衰しており、除去の効果が現れている。一方、図１２ではむしろ音声帯域内にマルチパスノイズ除去による補正ノイズ成分が現れており、むしろ、マルチパスノイズ除去手段５によるマルチパスノイズ除去処理の弊害が現れている。
【００９４】
以上のことから、図１０の条件下ではマルチパス除去手段５による除去動作を停止した方が弊害を発生することが無く、図１１で示す条件下ではマルチパス除去手段５による除去動作が効果を上げることになり、マルチパスノイズの発生条件に合わせて除去動作をオン／オフすることに効用があることがわかる。
【００９５】
上記効用を踏まえ、ゲート生成手段５ｇは１９ＫＨｚ付近成分判定手段１４の出力である成分判定結果Ｓ１４に基づき、ゲート信号Ｓ５ｇの有効／無効を制御してマルチパスノイズ除去動作のオン／オフを行う。
【００９６】
図１４は図１で示す１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の一構成例を示すブロック図である。同図に示すように、１９ＫＨｚ付近成分判定手段１４は、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）１４ａ、平滑手段１４ｂ及び判定手段１４ｃから構成される。
【００９７】
ＢＰＦ１４ａはＦＭ検波手段４のＦＭ復調信号Ｓ４から１９ｋＨｚ付近の成分を抽出し、平滑手段１４ｂはＢＰＦ１４ａ出力の急激な変動を吸収し、判定手段１４ｃは平滑手段１４ｂ出力が基準値ＶＲであるか否かを判定する。この基準値ＶＲは例えば予め定めてある１９ｋＨｚ付近成分の有り無しの境界となる値である。判定手段１４ｃ出力は１９ｋＨｚ付近成分が或る基準値以上有るか無いかの信号レベルを判定した成分判定結果Ｓ１４を出力する。
【００９８】
また、音声信号の影響を受けない周波数領域を考慮すると、例えば、１５ｋＨｚから１９ｋＨｚ、または１９ｋＨｚから２３ｋＨｚの周波数範囲で判定を行うことが考えられ、図１０ 、図１１それぞれの(b) で示すスペクトラムからもこの１９ｋＨｚ付近の成分に差があり、マルチパスノイズ除去動作のオン／オフの判定に利用できることが分かる。
【００９９】
図１５はＢＰＦ１４ａの特性の一例を示す説明図である。図１５の(a) で示すようなにコンポジット信号が分布される場合、ＢＰＦ１４ａは図１５の(b) で示すように、音声信号の影響を受けないで１９ｋＨｚ付近の成分を抽出する。
【０１００】
１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４がコンポジット信号の１９ｋＨｚ付近の成分の多寡によりマルチパスノイズ除去動作のオン／オフの判定を行って出力する成分判定結果Ｓ１４は、図１で示すゲート生成手段５ｇ、すなわち図８で示す設定手段５ｇ３に入力される。
【０１０１】
設定手段５ｇ３においては、例えば成分判定結果Ｓ１４がマルチパスノイズ除去動作のオンを指示する場合には反応せず、オフを指示する場合にはゲート生成を中止する（無効にする）ような設定を保持手段５ｇ２に行うことになる。このようにして、マルチパスノイズ除去手段５は成分判定結果Ｓ１４に基づき、マルチパスノイズ除去動作の実行または非実行を決定する。
【０１０２】
図１６は１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の動作を説明する説明図である。同図の(a) は平滑手段１４ｂ出力と基準値ＶＲの関係の一例を示している。同図の(b) は(a) の関係に基づき基準値ＶＲを超える場合と否とを２値で示した判定手段１４ｃの出力である。
【０１０３】
図１６の(c) は判定手段１４ｃにヒステリシス特性をもたせて、成分判定結果Ｓ１４の“Ｈ”あるいは“Ｌ”に状態変化後の保持機能を持たせた場合の例を示しており、平滑手段１４ｃ出力が基準値ＶＲに対して頻繁に上下する場合に判定手段１４ｃ出力の細かな変動を吸収できる効果がある。
【０１０４】
図１４で示した１９ＫＨｚ付近成分判定手段１４の場合、図１６の(c) で示す判定手段１４ｃの出力が成分判定結果Ｓ１４となり、成分判定結果Ｓ１４が“Ｈ”（第１の状態）の判定を行うときマルチパスノイズ除去動作をオフを指示し、成分判定結果Ｓ１４が“Ｌ”（第２の状態）の判定を行うときマルチパスノイズ除去動作をオンを指示する。
【０１０５】
図１７は図１の１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の他の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、判定手段１４ｃの出力を保持手段１４ｄに入力するようにしたものである。
【０１０６】
例えば、平滑手段１４ｃ出力が基準値ＶＲに対して頻繁に或いはある程度の時間間隔で上下変動する場合に、図１４の構成の１９ＫＨｚ付近成分判定手段１４では、単純な比較判定を行うと成分判定結果Ｓ１４も頻繁に或いはある程度の時間間隔でマルチパスノイズ除去動作のオン／オフを指示することになる。
【０１０７】
細かな変動はヒステリシス特性を付加してある程度吸収できることは述べたが、成分判定結果Ｓ１４の変動は２次的なノイズを発生させることになり不適切である。したがって、成分判定結果Ｓ１４としては、一度１９ｋＨｚ付近成分が「有り」と判定されると一定期間以上「無し」の状態が続かないと判定結果として「無し」とはならない動作を行うために、保持手段１４ｄを付加する。
【０１０８】
これにより、図１６の(c) ，(d) に示すように、判定手段１４ｃの判定出力（“Ｈ”（第１の予備状態），“Ｌ”（第２の予備状態））がある程度の時間間隔で変動しても、成分判定結果Ｓ１４の判定としては“Ｈ”（第１の状態）に持続させて、マルチパスノイズ除去動作をオフさせるように働くことが望ましいような場合に効果を得られる。すなわち、成分判定結果Ｓ１４は“Ｈ”に変化後は安定した状態を維持することができる。
【０１０９】
なお、図１６ではヒステリシス特性を付加した判定手段１４ｃ出力に対して保持を行う図としているが、これに限らず同特性を付加しない判定手段１４ｃ出力、即ち同図の(b) に対して保持を行っても（すなわち、判定手段１４ｃにヒステリシス機能を持たせない場合も）同様な効果を得られる。
【０１１０】
また、構成として、保持手段１４ｄの保持機能を判定手段１４ｃに含ませて、判定動作の中でヒステリシス特性又は保持動作、或いは両者を行っても以上で述べた内容の対応する構成と同様の効果がある。
【０１１１】
以上のように、１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４において、マルチパス除去手段５によるマルチパスノイズ除去動作を行うことが結果的に良好であるか否かを、成分判定結果Ｓ１４の“Ｈ”または“Ｌ”で判定している。そして、１９ＫＨｚ付近成分判定手段１４による成分判定結果Ｓ１４の“Ｌ”／“Ｈ”に基づき、マルチパスノイズ除去手段５のマルチパスノイズ除去動作オン／オフする構成としている。
【０１１２】
その結果、マルチパスノイズ除去処理に適した状況においてのみマルチパスノイズ除去処理を実行可能することにより、状況に合わせてマルチパスノイズを効果的に低減しながら除去動作の弊害発生を防止することができる効果がある。
【０１１３】
＜実施の形態２＞
図１８はこの発明の実施の形態２である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。同図中、１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の出力である成分判定結果Ｓ１４が保持手段５ｆに入力されていることを除いて図１で示した実施の形態１と同様であるため、重複する説明は省略する。
【０１１４】
保持手段５ｆは、実施の形態１と同様、ゲート生成手段５ｇからのゲート信号Ｓ５ｇに基づいて、ゲート信号Ｓ５ｇが“Ｈ”でマルチパスノイズ発生を指示するとき、遅延手段５ｅからの遅延信号Ｓ５ｅをマルチパスノイズの発生した期間の直前の平滑手段５ｈからの平滑化信号Ｓ５ｈの値で保持することによりスパイク状ノイズを取り除く動作を行う。
【０１１５】
この際、１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の出力である成分判定結果Ｓ１４に基づき、成分判定結果Ｓ１４が“Ｈ”でマルチパスノイズ除去動作オフを指示するとき、平滑化信号Ｓ５ｈの保持動作を停止して、遅延信号Ｓ５ｅをマルチパスノイズ除去ＦＭ復調信号Ｓ５として出力することにより、マルチパスノイズ除去動作を停止でき（非実行にし）、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【０１１６】
＜実施の形態３＞
図１９はこの発明の実施の形態３である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。同図中、１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の出力である成分判定結果Ｓ１４が閾値生成手段５ｄに入力されていることを除いて図１で示した実施の形態１と同様であるため、重複する説明は省略する。
【０１１７】
閾値生成手段５ｄは、図５及び図６を用いて前述したように閾値信号Ｓ５ｄを比較手段５ｃに供給する。この際、図５の設定手段５ｄ７が成分判定結果Ｓ１４を受けて、成分判定結果Ｓ１４がマルチパスノイズ除去動作オフを指示する時には閾値信号Ｓ５ｄの指示する閾値を比較手段５ｃで比較にかからない程度の大きな値とすることにより、マルチパスノイズ除去動作を停止でき（非実行にし）、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【０１１８】
＜実施の形態４＞
図２０はこの発明の実施の形態４である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。同図中、１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の出力である成分判定結果Ｓ１４が比較手段５ｃに入力されていることを除いて図１で示した実施の形態１と同様であるため、重複する説明は省略する。
【０１１９】
比較手段５ｃではマルチパスノイズ検出信号Ｓ５ａｂと閾値信号Ｓ５ｄとを比較することにより、マルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃを得てゲート生成手段５ｇに出力する。
【０１２０】
この際、成分判定結果Ｓ１４をさらに受け、成分判定結果Ｓ１４がマルチパスノイズ除去動作オフを指示する時、“Ｌ”固定のマルチパスノイズ基準信号Ｓ５ｃを出力する等、比較手段５ｃ出力を無効にすることにより、マルチパスノイズ除去動作を停止でき（非実行にし）、実施の形態１と同様な効果が得られる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明における請求項１記載の雑音除去装置は、ＦＭ復調信号に存在するマルチパスノイズはマルチパスノイズ除去手段により除去され、同じくＦＭ復調信号に存在するパルス性ノイズはマルチパスノイズ除去手段とは独立に設けられたパルス性ノイズ除去手段によって除去されるため、ＦＭ復調信号からマルチパスノイズ及びパルス性ノイズを精度良く除去したＦＭ復調信号を得ることができる。
【０１２２】
加えて、請求項１記載の雑音除去装置において、マルチパスノイズ除去手段は、条件判定手段の条件判定結果に基づきマルチパスノイズ検出処理内容を変更するため、ＦＭ復調信号に関する受信時の電界条件、オーディオ信号等の条件に適して精度良くマルチパスノイズ検出処理を行うことができる。
【０１２３】
さらに、請求項１記載の雑音除去装置は、ＦＭ復調信号の１９ＫＨｚ付近の成分量に関する成分判定結果を出力する１９ＫＨｚ付近成分判定手段をさらに備え、マルチパスノイズ除去手段は、成分判定結果に基づきマルチパスノイズ除去処理の実行または非実行を決定している。
【０１２４】
したがって、ＦＭ復調信号の１９ＫＨｚ付近の成分量に基づき、マルチパスノイズ除去処理に適した状況においてのみ、マルチパスノイズ除去処理を実行することができる。
【０１２５】
加えて、請求項１記載の雑音除去装置の信号レベル判定手段は、帯域抽出手段で抽出された信号の振幅レベルが基準値以上か否かを第１あるいは第２の状態で指示する成分判定結果を出力している。したがって、マルチパスノイズノイズ除去手段は前記成分判定結果が第１の状態であるか第２の状態であるかによって、マルチパスノイズ除去処理の実行または非実行を決定することができる。
【０１２６】
請求項２記載の雑音除去装置の信号レベル判定手段は、成分判定結果の第１及び第２の状態のうち少なくとも一方の状態に変更後は、所定期間その状態を維持する内容保持機能を有するため、第１及び第２の状態のうち一方の状態に変化すると少なくとも所定期間はその状態が維持される安定した成分判定結果を出力することができる。
【０１２７】
請求項３記載の雑音除去装置の信号レベル判定手段は、ヒステリシス機能によって、第１及び第２の状態それぞれへの変化後は比較的安定した成分判定結果を出力することができる。
【０１２８】
請求項４記載の雑音除去装置の信号レベル判定手段は、保持手段の保持機能によって、第１の状態に変化後は安定した成分判定結果を出力することができる。
【０１３０】
請求項５記載のＦＭ受信機は、受信レベル信号及びオーディオ信号を受ける条件判定手段を有する、請求項１記載の雑音除去装置を備えることにより、ＦＭ復調信号に関する受信時の電界条件、オーディオ信号の条件に適して精度良くマルチパスノイズ検出処理を行うことができ、その結果、ノイズが生じないより高音質な音声を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 マルチパスノイズが発生した場合におけるＦＭ復調信号の波形の一例を示す波形図である。
【図３】 マルチパスノイズ除去手段の動作を説明するための説明図である。
【図４】 ゲート生成手段の動作の一例を説明する説明図である。
【図５】 閾値生成手段の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】 閾値生成手段の動作を説明する波形図である。
【図７】 条件判定手段の条件判定結果に基づき、比較値と制限値を設定する意味合いを説明する波形図である。
【図８】 ゲート生成手段の構成の一例を示すブロック図である。
【図９】 ゲート生成手段の動作を説明する説明図である。
【図１０】 マルチパスノイズを含んだコンポジット信号とそのスペクトラムを組み合わせで表した説明図（直接波に対して間接波が１ｄＢ減衰している場合）である。
【図１１】 マルチパスノイズを含んだコンポジット信号とそのスペクトラムを組み合わせで表した説明図（直接波と間接波の振幅レベルが等しい場合）である。
【図１２】 図１０のコンポジット信号に対してマルチパス除去手段によってスパイク状ノイズを除去した結果を示す説明図である。
【図１３】 図１１のコンポジット信号に対してマルチパス除去手段によってスパイク状ノイズを除去した結果を示す説明図である。
【図１４】 図１の１９ｋＨｚ付近成分判定手段の一構成例を示すブロック図である。
【図１５】 図１４のＢＰＦの特性の一例を示す説明図である。
【図１６】 １９ｋＨｚ付近成分判定手段の動作を説明する説明図である。
【図１７】 図１の１９ｋＨｚ付近成分判定手段１４の他の構成例を示すブロック図である。
【図１８】 この発明の実施の形態２である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】 この発明の実施の形態３である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】 この発明の実施の形態４である雑音除去装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】 雑音低減機能を有した従来のＦＭ受信機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
３ ＩＦ増幅手段、４ ＦＭ検波手段、５ マルチパスノイズ除去手段、５ａＨＰＦ、５ｂ ＡＢＳ（絶対値化手段）、５ｃ 比較手段、５ｄ 閾値生成手段、５ｅ 遅延手段、５ｆ 保持手段、５ｇ ゲート生成手段、５ｈ 平滑手段、６ 雑音除去手段、７ ステレオ復調手段、１１ ＳＰ手段（ステレオセパレーション制御手段）、１２ ＨＣ手段（ハイカット制御手段）、１３ 条件判定手段、１４ １９ＫＨｚ付近成分判定手段。
Claims (5)
- ＦＭ復調信号を受け、該ＦＭ復調信号に基づきマルチパスノイズ除去期間を検出するマルチパスノイズ検出処理を行った後、前記マルチパスノイズ除去期間において前記ＦＭ復調信号に対しマルチパスノイズを除去するマルチパスノイズ除去処理を実行するマルチパスノイズ除去手段と、
前記マルチパスノイズ除去手段と独立して設けられ、前記ＦＭ復調信号に対しパルス性ノイズの除去を行うパルス性ノイズ除去手段と、
前記ＦＭ復調信号の元になる信号の受信時の電界条件及び前記マルチパスノイズ除去後の前記ＦＭ復調信号に基づき得られたオーディオ信号の振幅のうち、少なくとも１つに基づき、前記ＦＭ復調信号の条件を判定して条件判定結果を出力する条件判定手段と、
前記ＦＭ復調信号の１９ＫＨｚ付近の成分量に関する成分判定結果を出力する１９ＫＨｚ付近成分判定手段とを備え、
前記マルチパスノイズ除去手段は、
前記条件判定結果をさらに受け、該条件判定結果に基づき、前記マルチパスノイズ検出処理内容を変更するとともに、
前記成分判定結果をさらに受け、前記成分判定結果に基づき前記マルチパスノイズ除去処理の実行または非実行を決定し、
前記１９ＫＨｚ付近成分判定手段は、
前記ＦＭ復調信号の１９ＫＨｚ付近の成分を抽出する帯域抽出手段と、
前記帯域抽出手段で抽出された信号の振幅レベルが基準値以上か否かに基づき、第１あるいは第２の状態を呈する前記成分判定結果を出力する信号レベル判定手段とを含む、
雑音除去装置。 - 請求項１記載の雑音除去装置であって、
前記信号レベル判定手段は前記成分判定結果の前記第１及び第２の状態のうち少なくとも一方の状態に変更後は、所定期間その状態を維持する内容保持機能を有する、
雑音除去装置。 - 請求項２記載の雑音除去装置であって、
前記信号レベル判定手段は
前記成分判定結果の出力においてヒステリシス機能を有する、
雑音除去装置。 - 請求項２記載の雑音除去装置であって、
前記信号レベル判定手段は
前記帯域抽出手段で抽出された信号の振幅レベルが基準値以上か否かに基づき第１あるいは第２の予備状態の判定を行う判定手段と、
前記判定手段の判定結果を受け、前記判定結果が第１の予備状態に変化すると前記成分判定結果を前記第１の状態に変化させ、その後所定期間以上前記第２の予備状態が連続するまで前記成分判定結果を前記第１の状態に維持させる保持手段とを含む、
雑音除去装置。 - 請求項１記載の雑音除去装置と、
ＦＭ変調信号を受信し、該ＦＭ変調信号を復調して前記ＦＭ復調信号を生成するＦＭ受信・復調手段と、
前記雑音除去装置によって少なくとも前記マルチパスノイズが除去された前記ＦＭ復調信号を受け、前記ＦＭ復調信号からオーディオ信号を復調するオーディオ信号復調手段と、
前記オーディオ信号に基づき音声を出力する音声出力手段とを備え、
前記ＦＭ受信・復調手段は前記ＦＭ変調信号の受信レベルを示す受信レベル信号をさらに出力し、
前記雑音除去装置は前記受信レベル信号及び前記オーディオ信号に基づき前記条件判定結果を出力する、
ＦＭ受信機。
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