JP4164183B2

JP4164183B2 - Noise removing apparatus and noise removing method

Info

Publication number: JP4164183B2
Application number: JP01238799A
Authority: JP
Inventors: 良二阿部
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2019-01-20
Also published as: JP2000216692A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a noise elimination device for an acoustic signal where a hysteresis is provided to the input output characteristic while reducing a consumed quantity of an internal memory of a DSP or the like and the hysteresis width can freely and easily be adjusted. SOLUTION: An absolute value circuit 3 converts a digital signal received from an input terminal 1 into an absolute value, which is fed to a comparator circuit 4. On the other hand, a one-sampling delay element of an envelope generator 6 stores an output value of the envelope generator 6 delayed by one sampling period. This output is fed to a discrimination circuit 13. The discrimination circuit 13 controls a changeover device 10 so that the changeover device 10 selects a noise elimination threshold 7 when the output value is smaller than an integral value '1' equivalent to the unity gain or selects a noise elimination threshold whose bits are shifted by a bit shift circuit 11 when the output value is equal to the integral value '1'.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデジタルオーディオ信号などのデジタル信号中のノイズを除去するノイズ除去装置およびノイズ除去方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来の代表的なノイズ除去装置の１例を示すブロック図である。この図に示すノイズ除去装置において、絶対値回路３は入力端子１から入力されるデジタル信号を絶対値変換し、比較回路４へ出力する。比較回路４は絶対値回路３の出力とノイズ除去閾値７とを比較し、その大小関係の比較結果をゲイン発生器５へ出力する。ゲイン発生器５は比較回路４から入力された比較結果にもとづいてゲイン値を発生し、エンベロープ発生器６へ出力する。エンベロープ発生器６は入力されたゲイン値を加工し、乗算器12へ出力する。乗算器12は入力端子１から入力されるデジタル信号とエンベロープ発生器６の出力とを乗算し、出力端子２へ出力する。
【０００３】
以下、図６に示すノイズ除去装置の動作を説明する。
【０００４】
入力端子１からデジタルオーディオ信号などのデジタル信号が入力されると、絶対値回路３により絶対値に変換される。絶対値に変換された入力信号は比較回路４に入力され、ここでノイズ除去閾値７と大小関係が比較される。もし、絶対値変換されたデジタル信号の方が大きい場合は、ゲイン発生器５によりゲイン値の“１”が出力される。逆に、絶対値変換されたデジタル信号の方が小さい場合は、ゲイン発生器５からゲイン値の“０”が出力される。それぞれの場合分けで発生されたゲイン値はエンベロープ発生器６を通り、乗算器１２において入力端子１から入力されたデジタル信号と乗算される。この結果、入力信号のレベルがノイズ除去閾値７を越えれば入力信号のまま出力され、ノイズ除去閾値７を越えなければノイズとみなされ出力信号がカットされる。このようにしてノイズ除去が可能となる。図６のノイズ除去装置によって得られる入出力特性を図８に示す。この図から明かなように、ノイズ除去閾値以上のレベルの入力信号のみが出力される特性となる。
【０００５】
しかしながら、図６に示した従来のノイズ除去装置において、ノイズ除去閾値付近のレベルの入力信号がある場合、ノイズ除去のＯＮ／ＯＦＦが頻繁に繰り返されるため、安定したノイズ除去効果が得られないという問題があった。
【０００６】
そこで、ノイズ除去閾値にヒステリシスを持たせ、ノイズ除去閾値付近でのノイズ除去のＯＮ／ＯＦＦが反復しないようにした図７のようなノイズ除去装置が一般に考えられている。このノイズ除去装置は高域用ノイズ除去閾値８と低域用ノイズ除去閾値９の二つのノイズ除去閾値を有している。そして、二つのノイズ除去閾値は切替器10により選択されて比較回路４に出力される。
【０００７】
以下、図７に示すノイズ除去装置の動作を説明する。
【０００８】
入力端子１からデジタルオーディオ信号などのデジタル信号が入力されると、絶対値回路３により絶対値に変換される。絶対値に変換された入力信号は比較回路４に入力される。また、比較回路４には、あらかじめ設定されていた高域用ノイズ除去閾値８または低域用ノイズ除去閾値９が切替器10により選択され、入力される。比較回路４では、絶対値に変換された入力信号とあらかじめ設定されていたノイズ除去閾値とが比較される。仮に、初期値が低域用ノイズ除去閾値９で設定されており、入力信号の絶対値が低域用ノイズ除去閾値９よりも大きい場合、低域用ノイズ除去閾値９を設定し、ゲイン値の“１”が出力される。入力信号の絶対値が低域用ノイズ除去閾値９よりも小さい場合は、高域用ノイズ除去閾値８を設定し、ゲイン値の“０”が出力される。仮に、初期値が高域用ノイズ除去閾値８で設定されており、入力信号の絶対値が高域用ノイズ除去閾値８よりも小さい場合、低域用ノイズ除去閾値９を設定し、ゲイン値の“０”が出力される。入力信号の絶対値が高域用ノイズ除去閾値８よりも大きい場合、低域用ノイズ除去閾値９を設定し、ゲイン“１”が出力される。このように生成したゲイン値はエンベロープ発生器５を通り、乗算器12において入力信号と乗算され、出力信号として出力端子２から出力される。この結果、ノイズ除去閾値のヒステリシス特性が得られ、ノイズ除去閾値付近のノイズ除去のＯＮ／ＯＦＦが反復されないようになる。以上により得られるヒステリシス付き入出力特性を図９に示す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、図６に示した簡易な構造の従来装置では、ノイズ除去閾値付近のレベルの入力信号に対しては、ノイズ除去のＯＮ／ＯＦＦが反復することになり、デジタルオーディオ信号のノイズ除去に使用した場合、聴感上、ノイズ音が不自然に途切れてノイズ除去が安定しないという問題があった。
【００１０】
また、図６を改善した図７の従来装置ではノイズ除去閾値付近の不自然な途切れ現象はノイズ除去閾値にヒステリシス特性を持たせることにより改善される。しかしながら、あらかじめ高域用と低域用のノイズ除去閾値をそれぞれＤＳＰ(Digital Signal Processor)などのメモリに用意しておく必要があり、入力信号の絶対値と比較した結果により、ＤＳＰ上のメモリにある二つのノイズ除去閾値を切り換える必要がある。このため、ＤＳＰでノイズ除去装置を構成する場合、図７の従来装置は図６の従来装置に比較してヒステリシス特性を持たせることができるというメリットはあるが、ＤＳＰ上の二つのメモリをロードする処理と格納処理が必要となるので、ＤＳＰの処理ステップ数は増加し、ＤＳＰ上のメモリは二倍多く使用するという問題があった。また、ヒステリシス特性におけるヒステリシス幅を調整する場合は、二つのノイズ除去閾値を設定しなおす必要があり、構成上、複雑になる問題もあった。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題を解決し、少ない処理ステップと少ない量のメモリで入出力特性にヒステリシスを持たせることができ、かつヒステリシス幅を自由に設定できるノイズ除去装置および方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、入力信号の絶対値を所定のノイズ除去閾値と比較し、その比較結果に応じて発生させたゲイン値に従ってエンベロープを発生させ、そのエンベロープと入力信号とを乗算するようになされたノイズ除去装置およびノイズ除去方法において、エンベロープを遅延した値の大きさの判定結果に応じてノイズ除去閾値をビットシフトするかしないか、あるいは入力信号の絶対値をビットシフトするかしないかを決定し、ノイズ除去閾値を再設定するように構成した。このように構成したことにより、ノイズ除去閾値あるいは入力信号の絶対値をビットシフト処理するだけでノイズ除去閾値にヒステリシス特性を持たせることができ、かつビットシフト量を変えるだけで、自由にヒステリシス幅を所定のステップで変化させることができる。
【００１３】
また、入力信号の絶対値を所定のノイズ除去閾値と比較し、その比較結果に応じて発生したゲイン値に従ってエンベロープを発生させ、そのエンベロープと入力信号とを乗算するようになされたノイズ除去装置およびノイズ除去方法において、前記ゲイン値により、ノイズ除去閾値をビットシフトするかしないか、あるいは入力信号の絶対値をビットシフトするかしないかを決定し、ノイズ除去閾値を再設定するように構成した。このように構成したことにより、ノイズ除去閾値あるいは入力信号の絶対値をビットシフト処理するだけでノイズ除去閾値にヒステリシス特性を持たせることができ、かつビットシフト量を変えるだけで、自由にヒステリシス幅を所定のステップで変化させることができ、かつ１ビットの情報のみでビットシフトの条件を容易に構成できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、入力信号を絶対値変換する絶対値変換手段と、ノイズ除去の閾値を設定するノイズ除去閾値設定手段と、前記ノイズ除去閾値設定手段で設定されたノイズ除去閾値をビットシフトするビットシフト手段と、ゲイン値のエンベロープを生成するエンベロープ発生手段と、前記エンベロープ発生手段の出力ゲイン値を遅延した値の大きさを判定する判定手段と、前記の判定手段の出力に応じて、前記ノイズ除去閾値設定手段の出力あるいは前記ビットシフト手段の出力を選択する切替え手段と、前記切替え手段の出力と前記絶対値変換手段の出力とを比較する比較手段と、前記比較手段の出力により前記ゲイン値を生成し、前記エンベロープ発生手段に与えるゲイン発生手段と、前記エンベロープ発生手段の出力ゲイン値と入力信号とを乗算する乗算手段とを備え、遅延されたゲイン値の大きさを判定した結果に応じてノイズ除去閾値をビットシフトするかしないかを決定し、ノイズ除去閾値を再設定するノイズ除去装置であり、ノイズ除去閾値のビットシフト量で決まるヒステリシス幅を持ったノイズ除去閾値で、入力信号中の不必要なノイズのみを除去するという作用を有する。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明は、入力信号を絶対値変換する絶対値変換手順と、ノイズ除去の閾値を設定するノイズ除去閾値設定手順と、ゲイン値のエンベロープを生成するエンベロープ発生手順と、前記エンベロープ発生手順で生成されたゲイン値を遅延した値の大きさを判定する判定手順と、前記の判定手順の結果に応じて、前記設定したノイズ除去閾値あるいはそのノイズ除去閾値をビットシフトしたノイズ除去閾値を選択する切替え手順と、前記切替え手順で選択されたノイズ除去閾値と前記絶対値変換手順で得られた値とを比較する比較手順と、前記比較手順の結果により前記ゲイン値を生成し、前記エンベロープ発生手順に与えるゲイン発生手順と、前記エンベロープ発生手順で生成されたゲイン値と入力信号とを乗算する乗算手順とを備え、遅延されたゲイン値の大きさを判定した結果に応じて、絶対値変換された入力信号をビットシフトするかしないかを決定し、相対的にノイズ除去閾値を再設定するノイズ除去方法であり、ノイズ除去閾値のビットシフト量で決まるヒステリシス幅を持ったノイズ除去閾値で、入力信号中の不必要なノイズのみを除去するという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の発明は、入力信号を絶対値変換する絶対値変換手段と、前記絶対値変換手段の出力をビットシフトするビットシフト手段と、ノイズ除去の閾値を設定するノイズ除去閾値設定手段と、ゲイン値のエンベロープを生成するエンベロープ発生手段と、前記エンベロープ発生手段の出力ゲイン値を遅延した値の大きさを判定する判定手段と、前記の判定手段の出力に応じて、前記絶対値変換手段の出力あるいは前記ビットシフト手段の出力を選択する切替え手段と、前記切替え手段の出力と前記ノイズ除去閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の出力により前記ゲイン値を生成し、前記エンベロープ発生手段に与えるゲイン発生手段と、前記エンベロープ発生手段の出力ゲイン値と入力信号とを乗算する乗算手段とを備え、遅延されたゲイン値の大きさを判定した結果に応じて、絶対値変換された入力信号をビットシフトするかしないかを決定し、相対的にノイズ除去閾値を再設定するノイズ除去装置であり、入力信号の絶対値のビットシフト量で決まるヒステリシス幅を持ったノイズ除去閾値で、入力信号中の不必要なノイズのみを除去するという作用を有する。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の発明は、入力信号を絶対値変換する絶対値変換手順と、ゲイン値のエンベロープを生成するエンベロープ発生手順と、前記エンベロープ発生手順で生成されたゲイン値を遅延した値の大きさを判定する判定手順と、前記の判定手順の結果に応じて、前記絶対値変換された入力信号あるいはそれをビットシフトした値を選択する切替え手順と、前記切替え手順で選択された値と前記絶対値変換手順で得られた値とを比較する比較手順と、前記比較手順の結果により前記ゲイン値を生成し、前記エンベロープ発生手順に与えるゲイン発生手順と、前記エンベロープ発生手順で生成されたゲイン値と入力信号とを乗算する乗算手順とを備え、遅延されたゲイン値の大きさを判定した結果に応じて、絶対値変換された入力信号をビットシフトするかしないかを決定し、相対的にノイズ除去閾値を再設定するノイズ除去方法であり、入力信号の絶対値のビットシフト量で決まるヒステリシス幅を持ったノイズ除去閾値で、入力信号中の不必要なノイズのみを除去するという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項５に記載の発明は、入力信号を絶対値変換する絶対値変換手段と、ノイズ除去の閾値を設定するノイズ除去閾値設定手段と、前記ノイズ除去閾値設定手段により設定されるノイズ除去閾値をビットシフトするビットシフト手段と、ゲイン値を発生するゲイン発生手段と、前記ゲイン発生手段の出力に応じて、前記ノイズ除去閾値設定手段の出力あるいは前記ビットシフト手段の出力を選択する切替え手段と、前記切替え手段の出力と前記絶対値変換手段の出力とを比較し、その比較結果を前記ゲイン発生手段に与える比較手段と、前記ゲイン値のエンベロープを生成するエンベロープ発生手段と、前記エンベロープ発生手段の出力と入力信号とを乗算する乗算手段とを備え、ゲイン発生手段が出力するゲイン値に応じてノイズ除去閾値をビットシフトするかしないかを決定し、ノイズ除去閾値を再設定するノイズ除去装置であり、ノイズ除去閾値のビットシフト量で決まるヒステリシス幅を持ったノイズ除去閾値で、入力信号の中の不必要なノイズを除去するという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項６に記載の発明は、入力信号を絶対値変換する絶対値変換手順と、ノイズ除去の閾値を設定するノイズ除去閾値設定手順と、ゲイン値を発生するゲイン発生手順と、前記ゲイン発生手順の結果に応じて、前記設定したノイズ除去閾値あるいはそのノイズ除去閾値をビットシフトしたノイズ除去閾値を選択する切替え手順と、前記切替え手順で選択されたノイズ除去閾値と前記絶対値変換手順で得られた値とを比較し、その比較結果を前記ゲイン発生手順に与える比較手順と、前記ゲイン値のエンベロープを生成するエンベロープ発生手順と、前記エンベロープ発生手順の出力と入力信号とを乗算する乗算手順とを備え、ゲイン発生手順で発生したゲイン値に応じてノイズ除去閾値をビットシフトするかしないかを決定し、ノイズ除去閾値を再設定するノイズ除去方法であり、ノイズ除去閾値のビットシフト量で決まるヒステリシス幅を持ったノイズ除去閾値で、入力信号中の不必要なノイズを除去するという作用を有する。
【００２０】
本発明の請求項７に記載の発明は、入力信号を絶対値変換する絶対値変換手段と、前記絶対値変換手段の出力をビットシフトするビットシフト手段と、ノイズ除去の閾値を設定するノイズ除去閾値設定手段と、ゲイン値を発生するゲイン発生手段と、前記ゲイン発生手段の出力に応じて、前記絶対値変換手段の出力あるいは前記ビットシフト手段の出力を選択する切替え手段と、前記切替え手段の出力と前記ノイズ除去閾値設定手段の出力とを比較し、その比較結果を前記ゲイン発生手段に与える比較手段と、前記ゲイン値のエンベロープを生成するエンベロープ発生手段と、前記エンベロープ発生手段の出力と入力信号とを乗算する乗算手段とを備え、ゲイン発生手段が出力するゲイン値に応じて、絶対値変換された入力信号をビットシフトするかしないかを決定し、相対的にノイズ除去閾値を再設定するノイズ除去装置であり、入力信号の絶対値のビットシフト量で決まるヒステリシス幅を持ったノイズ除去閾値で、入力信号中の不必要なノイズを除去するという作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項８に記載の発明は、入力信号を絶対値変換する絶対値変換手順と、ノイズ除去の閾値を設定するノイズ除去閾値設定手順と、ゲイン値を発生するゲイン発生手順と、前記ゲイン発生手順の出力に応じて、前記絶対値変換された入力信号あるいはそれをビットシフトした値を選択する切替え手順と、前記切替え手順で選択された値と前記絶対値変換手順で得られた値とを比較する比較手順と、前記比較手順の結果により前記ゲイン値を生成し、前記エンベロープ発生手順に与えるゲイン発生手順と、前記エンベロープ発生手順で生成されたゲイン値と入力信号とを乗算する乗算手順とを備え、ゲイン発生手順で発生したゲイン値に応じて、絶対値変換された入力信号をビットシフトするかしないかを決定し、相対的にノイズ除去閾値を再設定するノイズ除去方法であり、入力信号の絶対値のビットシフト量で決まるヒステリシス幅を持ったノイズ除去閾値で、入力信号中の不必要なノイズを除去するという作用を有する。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図５を用いて説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態では、エンベロープ発生器の出力を１サンプリングだけ遅延したゲイン値の大きさを判定することによりノイズ除去状態の有無を判別する。そして、判別の結果に応じてノイズ除去閾値をビットシフトするかしないかを決定し、ノイズ除去閾値を再設定することで、ノイズ除去閾値のビットシフト量で決まるヒステリシス幅を有するように構成した。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施の形態のノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１において、絶対値回路３は入力端子１から入力されるデジタル信号を絶対値変換し、比較回路４へ出力する。ノイズ除去閾値７は除去するノイズレベルの閾値であり、ＤＳＰなどのメモリに記憶されている。比較回路４は絶対値回路３の出力とノイズ除去閾値７またはそれをビットシフト回路11でビットシフトした値とを比較し、その大小関係の比較結果をゲイン発生器５に出力する。ゲイン発生器５は比較回路４から入力された比較結果にもとづいて“１”または“０”のゲイン値を発生し、エンベロープ発生器６へ出力する。エンベロープ発生器６は、第１のエンベロープ係数と、加算器と、１サンプリング遅延素子と、第２のエンベロープ係数とを有しており、入力されたゲイン値に対して時間軸上の波形加工を行い、乗算器12へ出力するとともに、１サンプリング遅延素子の出力信号を判定回路13へ出力する。乗算器12は入力端子１から入力されるデジタル信号とエンベロープ発生器６の出力とを乗算し、ノイズが除去されたデジタル信号を出力端子２から出力する。
【００２６】
ビットシフト回路11はノイズ除去閾値７のビットをシフトすることにより、ノイズ除去閾値７の値を増減する。判定回路13は１サンプリングだけ遅延されているエンベロープ発生器６の出力値の大きさを判定し、その判定結果によりビットシフト回路11でノイズ除去閾値のビットシフト処理を行うか行わないかの判定を行う。そして、ビットシフトによるノイズ除去閾値の再設定を行い、そのノイズ除去閾値を用いて比較回路４において入力信号の絶対値との比較を行うように構成されている。
【００２７】
次に、以上のように構成されたノイズ除去装置の動作について説明する。ここで、上記の実施の形態において、例として、ＤＳＰなどのデジタル信号処理におけるモデルを想定して説明する。
【００２８】
入力端子１から入力されたデジタルオーディオ信号などのデジタル信号は絶対値回路３および乗算器12に入力される。絶対値回路３に入力されたデジタル信号は絶対値に変換され、比較回路４に入力される。比較回路４には切替器10の出力も入力される。切替器10は始めはこの図に示すように、ノイズ除去閾値７を選択しており、その後の切替制御は以下のようにして行われる。エンベロープ発生器６の１サンプリング遅延素子には１サンプリング分だけ遅れたエンベロープ発生器６の出力値が格納されている。この出力値は判定回路13に送られる。判定回路13では、前記出力値がゲイン１に相当する値である整数値“１”と比較される。そして、整数値“１”より小さい場合はノイズが除去されている状態とみなされ、ノイズ除去閾値７の値のビットシフトを行わない。従って、切替器10はノイズ除去閾値７を選択する。これに対して、整数値“１”と同じ場合はノイズが除去されていない状態とみなされ、ノイズ除去閾値７の値に対してビットシフト回路11でビットシフト処理を行う。従って、切替器10はビットシフト回路11の出力に切替える。
【００２９】
上記のように判定回路13の判定結果により、ノイズ除去状態にあるかないかを判定し、ノイズ除去状態でないと判定した場合にはビットシフトを行って、ノイズ除去閾値を変えることでヒステリシス特性を得ている。一般にＤＳＰによるビットシフトは演算用のアキュムレータの中で行われるため、メモリへの格納や、メモリとレジスタ間のデータの移動、コピーなどの処理は必要なく、容易にビットシフト処理が可能なため、ビット処理のためにＤＳＰ内の特別なメモリを必要としない。
【００３０】
ビットシフト処理されたノイズ除去閾値は比較回路４により、入力信号の絶対値との大きさが比較される。そして、入力信号の絶対値の方が大きければ、入力信号レベルはノイズレベルではないとみなし、ゲイン発生器５からゲイン値である整数値“１”を出力する。この整数値“１”は０ｄＢ、つまり１倍のゲイン係数を示している。一方、ノイズ除去閾値の方が大きければ、入力信号レベルはノイズレベルであるとみなし、ゲイン発生器５からゲイン値である整数値“０”を出力する。この整数値“０”は−∞ｄＢ、つまり出力が０である係数を示している。
【００３１】
それぞれの場合分けでゲイン発生器５から出力されたゲイン値は、エンベロープ発生器６により、時間軸上で波形のエンベロープが生成される。図５にエンベロープ発生器の具体的構成例を示す。このエンベロープ発生器は、第１のエンペロープ係数61と、入力端子からの信号に第１のエンペロープ係数61を乗算する乗算器64と、出力端子への出力信号を１サンプリング遅延する遅延素子63と、第２のエンペロープ係数62と、遅延素子63の出力に第２のエンペロープ係数62を乗算する乗算器66と、乗算器64の出力と乗算器66の出力とを加算して出力端子への出力信号を得る加算器65とを有する。そして、第１のエンベロープ係数61と第２のエンベロープ係数62を調整することによりノイズ除去装置のアタックタイムやリリースタイムを生成する。
【００３２】
このエンベロープ発生器６の１サンプリング遅延素子63の出力は、判定回路１３において整数値“１”と比較される。エンベロープ発生器の出力が“１”と同じであれば、１サンプリング前の入力信号はノイズ除去閾値よりも大きいとみなされビットシフト処理される。ビットシフト処理はノイズ除去閾値を一度、ＤＳＰ内のアキュムレータなどにロードし、右シフトでｎビットシフトする。ｎ＝１の場合は右１ビットシフトされるので、ノイズ除去閾値は６ｄＢ下がる。ｎ＝２の場合は右２ビットシフトされるので、ノイズ除去閾値は１２ｄＢ下がる。このように、１サンプリング前のエンベロープ発生器の出力値がノイズ除去状態ではないゲイン値“１”である場合は、右方向へのビットシフトを行いノイズ除去閾値を小さくする。一方、エンベロープ発生器６の出力値が“１”より小さいと判定回路13により判定された場合、１サンプリング前のエンベロープ発生器６の出力値はノイズ除去状態であると判断され、つまりゲイン発生器５から出力される値が“０”の場合、ノイズ除去閾値のビットシフト処理は行わない。
【００３３】
以上のように、１サンプリング前のエンベロープ発生器５の出力値により、ノイズ除去閾値７のビット処理が行われるので、図９のようなヒステリシスを有する入出力特性を持ったノイズ除去装置を得ることができる。つまり、入力レベルが下がる方向では、ノイズ除去閾値がビットシフトされた値でノイズが除去され、入力レベルが上がる方向では、ノイズ除去閾値の設定どおりにノイズが除去される。
【００３４】
ビットシフトに関連する論理を整理すると、下記（１）、（２）のようになる。
（１）エンベロープ発生器６の１サンプリング遅延された出力値＜１の場合：
ノイズ除去閾値７のビットシフトは行わない。
【００３５】
（２）エンベロープ発生器６の１サンプリング遅延された出力値＝１の場合：
ノイズ除去閾値７の右ｎビットシフトを行う。
【００３６】
ただし、ｎ＝１，２，・・・であり、１ビットシフトは６ｄＢ幅のヒステリシス幅に対応する。また、右ビットシフトはＬＳＢ（最下位ビット）へのビットシフトを示す。つまり、右１ビットシフトは６ｄＢの減少を示す。
【００３７】
また、下記（１）、（２）の逆論理でも実現可能である。
【００３８】
（１）エンベロープ発生器６の１サンプリング遅延された出力値＜１の場合：
ノイズ除去閾値の左ｎビットシフトを行う。
【００３９】
ただし、ｎ＝１，２，・・・であり、１ビットシフトは６ｄＢ幅のヒステリシス幅に対応する。また、左ビットシフトはＭＳＢ（最上位ビット）へのビットシフトを示す。つまり、左１ビットシフトは６ｄＢの増加を示す。
【００４０】
（２）エンベロープ発生器６の１サンプリング遅延された出力値＝１の場合：
ノイズ除去閾値７のビットシフトは行わない。
【００４１】
このように本発明の第１の実施の形態によれば、ノイズ除去装置の入出力レベルにヒステリシス特性を持たせるため、エンベロープ発生器６の出力レベルからノイズ除去状態の有無を判定し、ＤＳＰ内でビットシフトして実現している。このため、ＤＳＰの内部メモリにノイズ除去閾値を二つ持つ必要がなく、メモリを削減できるという利点を有する。また、ビットシフト量を変えるだけで、入出力特性のヒステリシス幅を６ｄＢステップで容易に変化させることができるという利点を有する。さらに、ＤＳＰでのビットシフト処理を利用してノイズ除去閾値を変化させているので、図７に示した従来装置における二つのノイズ除去閾値のメモリからのロードと格納の処理に比較し、ＤＳＰ処理ステップを削減できるという利点を有する。
【００４２】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態では、エンベロープ発生器の出力を１サンプリングだけ遅延したゲイン値の大きさを判定することによりノイズ除去状態の有無を判別する。そして、判別の結果に応じて入力信号の絶対値をビットシフトするかしないかを決定し、相対的にノイズ除去閾値を再設定することで、入力信号の絶対値のビットシフト量で決まるヒステリシス幅を有するように構成した。
【００４３】
図２は、本発明の第２の実施の形態のノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。この図において、図１と同一または相当の部分には図１で使用した符号と同一の符号を付し、本実施の形態の特徴となる事項のみ説明する。
【００４４】
図２において、比較回路４はノイズ除去閾値７と絶対値回路３の出力またはそれをビットシフト回路11でビットシフトした出力とを比較し、その大小関係の比較結果をゲイン発生器５に出力する。ゲイン発生器５は比較回路４から入力された比較結果にもとづいて“１”または“０”のゲイン値を発生し、エンベロープ発生器６へ出力する。エンベロープ発生器６は、第１のエンベロープ係数と、加算器と、１サンプリング遅延素子と、第２のエンベロープ係数とを有しており、入力されたゲイン値に対して時間軸上の波形加工し、乗算器12へ出力するとともに、その出力信号を１サンプリング遅延した信号を判定回路13へ出力する。乗算器12は入力端子１から入力されるデジタル信号とエンベロープ発生器６の出力とを乗算し、出力端子２から出力する。
【００４５】
ビットシフト回路11は絶対値回路３の出力に対してビットシフトすることにより、入力信号の絶対値の値を増減する。切替器10は絶対値回路３の出力またはビットシフト回路11の出力、すなわちビットシフトされた入力信号の絶対値を選択する。判定回路13は１サンプリングだけ遅延されているエンベロープ発生器６の出力値の大きさを判定し、その判定結果によりビットシフト回路11で入力信号の絶対値のビットシフト処理を行うか行わないかの判別を行う。そして、ビットシフトによる入力信号の絶対値の再設定を行い、その絶対値を用いて、比較回路４においてノイズ除去閾値７との比較を行うように構成されている。
【００４６】
次に、上記第２の実施の形態の動作について説明する。ここでも第１の実施の形態と同様、例としてＤＳＰなどのデジタル信号処理におけるモデルを想定して説明する。
【００４７】
入力端子１から入力されたデジタルオーディオ信号などのデジタル信号は、絶対値回路３および乗算器12に入力される。絶対値回路３に入力されたデジタル信号は絶対値に変換され、比較回路４に入力される。比較回路４には切替器10の出力も入力される。この切替器10は始めはこの図に示すように、絶対値回路３の出力を選択しており、その後の切替制御は以下のようにして行われる。エンベロープ発生器６の１サンプリング遅延素子には１サンプリング分だけ遅れたエンベロープ発生器６の出力値が格納されている。この出力値は判定回路13に送られる。判定回路13では、前記出力値がゲイン１に相当する値である整数値“１”と比較される。そして、整数値“１”より小さい場合はノイズが除去されている状態とみなされ、絶対値回路３の出力のビットシフトを行わない。従って、切替器10は絶対値回路３の出力を選択する。整数値“１”と同じ場合はノイズが除去されていない状態とみなされ、絶対値回路３の出力に対してビットシフト回路11でビットシフト処理を行う。従って、切替器10はビットシフト回路11の出力を選択する。
【００４８】
上記のように判定回路13の判定結果により、ノイズ除去状態にあるかないかを判定し、ノイズ除去状態でないと判定した場合にはビットシフトを行って、ノイズ除去閾値を変えることでヒステリシス特性を得ている。一般にＤＳＰによるビットシフトは演算用のアキュムレータの中で行われるため、メモリへの格納や、メモリとレジスタ間のデータの移動、コピーなどの処理は必要なく、容易にビットシフト処理が可能なため、ビット処理のためにＤＳＰ内の特別なメモリを必要としない。
【００４９】
ビットシフト処理された絶対値回路３の出力は比較回路４により、ノイズ除去閾値７と大きさが比較される。そして、入力信号の絶対値の方が大きければ、入力信号レベルはノイズレベルではないとみなし、ゲイン発生器５からゲイン値である整数値“１”を出力する。この整数値“１”は０ｄＢ、つまり１倍のゲイン係数を示している。一方、ノイズ除去閾値の方が大きければ、入力信号レベルはノイズレベルであるとみなし、ゲイン発生器５からゲイン値である整数値“０”を出力する。この整数値“０”は−∞ｄＢ、つまり出力が０である係数を示している。
【００５０】
それぞれの場合分けでゲイン発生器５から出力されたゲイン値は、エンベロープ発生器６により、時間軸上で波形のエンベロープが生成される。エンベロープ発生器６の具体的な構成は図５に示した。このエンベロープ発生器６の１サンプリング遅延素子63の出力は、判定回路１３において整数値“１”と比較される。エンベロープ発生器の出力が“１”と同じであれば、１サンプリング前の入力信号はノイズ除去閾値よりも大きいとみなされビットシフト処理される。ビットシフト処理は絶対値回路３の出力を一度、ＤＳＰ内のアキュムレータなどにロードし、右シフトでｎビットシフトする。ｎ＝１の場合は左１ビットシフトされるので、絶対値回路３の出力は６ｄＢ下がる。ｎ＝２の場合は左２ビットシフトされるので、絶対値回路３の出力は１２ｄＢ下がる。このように、１サンプリング前のエンベロープ発生器６の出力値がノイズ除去状態ではないゲイン値“１”である場合は、左方向へのビットシフトを行い、相対的にノイズ除去閾値を小さくする。一方、エンベロープ発生器６の出力値が“１”より小さいと判定回路13により判定された場合、１サンプリング前のエンベロープ発生器６の出力値はノイズ除去状態であると判断され、つまりゲイン発生器５から出力される値が“０”の場合、絶対値回路３の出力のビットシフト処理は行わない。
【００５１】
以上のように、１サンプリング前のエンベロープ発生器６の出力値により、入力信号の絶対値のビット処理が行われるので、図９のようなヒステリシスを有する入出力特性を持ったノイズ除去装置を得ることができる。つまり、入力レベルが下がる方向では、入力信号の絶対値がビットシフトされることにより、相対的にノイズ除去閾値がビットシフトされた値でノイズが除去され、入力レベルが上がる方向では、ノイズ除去閾値の設定どおりにノイズが除去される。
【００５２】
ビットシフトに関連する論理を整理すると、下記（１）、（２）のようになる。
（１）エンベロープ発生器６の１サンプリング遅延された出力値＜１の場合：
入力信号の絶対値のビットシフトは行わない。
【００５３】
（２）エンベロープ発生器６の１サンプリング遅延された出力値＝１の場合：
入力信号の絶対値の左ｎビットシフトを行う。
【００５４】
ただし、ｎ＝１，２，・・・であり、１ビットシフトは６ｄＢ幅のヒステリシス幅に対応する。また、左ビットシフトはＭＳＢ（最上位ビット）へのビットシフトを示す。つまり、左１ビットシフトは６ｄＢの増加を示す。
【００５５】
また、以下の逆論理でも実現可能である。
（１）エンベロープ発生器６の１サンプリング遅延された出力値＜１の場合：
入力信号の絶対値の右ｎビットシフトを行う。
【００５６】
ただし、ｎ＝１，２，・・・であり、１ビットシフトは６ｄＢ幅のヒステリシス幅に対応する。また、右ビットシフトはＬＳＢ（最下位ビット）へのビットシフトを示す。つまり、右１ビットシフトは６ｄＢの減少を示す。
【００５７】
（２）エンベロープ発生器６の１サンプリング遅延された出力値＝１の場合：
入力信号の絶対値のビットシフトは行わない。
【００５８】
このように本発明の第１の実施の形態によれば、ノイズ除去装置の入出力レベルにヒステリシス特性を持たせるため、エンベロープ発生器６の出力レベルからノイズ除去状態の有無を判定し、ＤＳＰ内でビットシフトして実現している。このため、ＤＳＰの内部メモリにノイズ除去閾値を二つ持つ必要がなく、メモリを削減できるという利点を有する。また、ビットシフト量を変えるだけで、入出力特性のヒステリシス幅を６ｄＢステップで容易に変化させることができるという利点を有する。さらに、ＤＳＰでのビットシフト処理を利用してノイズ除去閾値を相対的に変化させているので、図７に示した従来装置における二つのノイズ除去閾値のメモリからのロードと格納の処理に比較し、ＤＳＰ処理ステップを削減できるという利点を有する。
【００５９】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態では、ゲイン値の大きさによりノイズ除去状態の有無を判別し、判別の結果に応じてノイズ除去閾値をビットシフトするかしないかを決定し、ノイズ除去閾値を再設定することで、ノイズ除去閾値のビットシフト量で決まるヒステリシス幅を有するように構成した。
【００６０】
図３は本発明の第３の実施の形態のノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。この図において、図１と同一または相当の部分には図１で使用した符号と同一の符号を付し、本実施の形態の特徴となる事項のみ説明する。
【００６１】
図３において、比較回路４は絶対値回路３の出力とノイズ除去閾値７またはそれをビットシフト回路11でビットシフトした値とを比較し、その大小関係の比較結果をゲイン発生器５に出力する。ゲイン発生器５は比較回路４の判定結果により“１”か“０”かのゲインを発生し、エンベロープ発生器６と切替器10へ出力する。切換回路10はゲイン発生器５の出力に従って、ビットシフト回路11でノイズレベル除去閾値７のビットシフトを行うか行わないかを切換える。そして、ビットシフトによりノイズ除去閾値の再設定を行い、そのノイズ除去閾値を用いて比較回路４において、入力信号の絶対値との比較を行うように構成されている。
【００６２】
次に上記第３の実施の形態の動作について説明する。ここでも、ＤＳＰなどのデジタル信号処理におけるモデルを想定して説明する。
【００６３】
入力端子１から入力されたデジタルオーディオ信号などのデジタル信号は絶対値回路３と乗算器12に入力される。絶対値回路３に入力されたデジタル信号は絶対値に変換され、比較回路４に入力される。比較回路４には切替器10の出力も入力される。切替器10は始めはこの図に示すように、ノイズ除去閾値７を選択しており、その後は以下のように切替制御を行う。比較回路４は絶対値回路３の出力、すなわち入力信号の絶対値とノイズ除去閾値７とを比較し、入力信号の絶対値の方が大きければ、入力信号レベルはノイズレベルではないとみなし、ゲイン発生器５からゲイン値である整数値“１”を出力する。この整数値“１”は０ｄＢ、つまり１倍のゲイン係数を示している。一方、ノイズ除去閾値７の方が大きければ入力信号レベルはノイズレベルであるとみなし、ゲイン発生器５からゲイン値である整数値“０”を出力する。この整数値“０”は−∞ｄＢ、つまり出力が０である係数を示している。
【００６４】
このようにゲイン発生器５からは“１”もしくは“０”が出力される。そのゲイン発生器５からの出力によりビットシフト回路11でノイズ除去閾値７のビットシフト処理を行うか行わないかを決める。ゲイン発生器５の出力値が、整数値“０”の場合はノイズ除去されている状態とみなされ、ノイズ除去閾値７の値のビットシフトを行わない。従って、切替器10はノイズ除去閾値７を選択する。一方、整数値“１”の場合はノイズ除去されていない状態とみなされ、ノイズ除去閾値７の値に対してビットシフト回路11でビットシフトを行う。従って、切替器10はビットシフト回路11の出力に切替える。
【００６５】
本実施の形態では、ゲイン発生器５の出力は“１”か“０”かの整数値であるため、第１、第２の実施の形態のように判別回路を用いる必要がなく、１ビット情報で切換回路10の切換を行うことができる。例えば、ゲイン発生器５の整数値の出力値をそのままフラグにすることにより、切換回路10の条件文を構成できる。
【００６６】
上記のようにゲイン発生器５の出力値により、ノイズ除去状態にあるかないかが判定され、ビットシフト処理されてノイズ除去閾値が変わり、ヒステリシス特性が得られる。それぞれの場合分けでゲイン発生器５から出力されたゲイン値は、エンベロープ発生器６により、時間軸上で波形のエンベロープが生成される。エンベロープ発生器６の出力が入力信号と乗算器12によって乗算され、ノイズが除去された出力信号を得ることができる。
【００６７】
本発明の第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、整数値であるゲイン発生器５の出力値をビットシフトの切換回路10の判別に用いているため、ＤＳＰにおける切換回路の条件文の記述を短いステップ数で構成することができる。例えば、ゲイン発生器の出力値は整数値の１か０だけなので、これを１ビット情報とし、そのままフラグとして使用すれば、ＤＳＰ上の余計なメモリを使用する必要はない。
【００６８】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態では、ゲイン値の大きさによりノイズ除去状態の有無を判別し、判別の結果に応じて入力信号の絶対値をビットシフトするかしないかを決定し、相対的にノイズ除去閾値を再設定することで、入力信号の絶対値のビットシフト量で決まるヒステリシス幅を有するように構成した。
【００６９】
図４は、本発明の第４の実施の形態のノイズ除去装置の構成を示すブロック図である。この図において、図２と同一または相当の部分には図２で使用した符号と同一の符号を付し、本実施の形態の特徴となる事項のみ説明する。
【００７０】
図４において、比較回路４はノイズ除去閾値７と絶対値回路３の出力またはそれをビットシフト回路11でビットシフトした値とを比較し、その大小関係の比較結果をゲイン発生器５に出力する。ゲイン発生器５は比較回路４の判定結果により“１”か“０”かのゲインを発生し、エンベロープ発生器６と切替器10へ出力する。切替器10はゲイン発生器５の出力に従って、ビットシフト回路11でノイズレベル除去閾値７のビットシフトを行うか行わないかを切換える。そして、ビットシフトによりノイズ除去閾値の再設定を行い、そのノイズ除去閾値を用いて比較回路４において、入力信号の絶対値との比較を行うように構成されている。
【００７１】
次に、上記第４の実施の形態の動作について説明する。上記の第３の実施の形態において、例として、ＤＳＰなどのデジタル信号処理におけるモデルを想定して説明する。
【００７２】
入力端子１から入力されたデジタルオーディオ信号などのデジタル信号は絶対値回路３と乗算器12に入力される。絶対値回路３に入力されたデジタル信号は絶対値に変換され、比較回路４に入力される。比較回路４には切替器10の出力も入力される。切替器10は始めはこの図に示すように、ノイズ除去閾値７を選択しており、その後は以下のように切替制御を行う。比較回路４は絶対値回路３の出力、すなわち入力信号の絶対値とノイズ除去閾値７とを比較し、入力信号の絶対値の方が大きければ、入力信号レベルはノイズレベルではないとみなし、ゲイン発生器５からゲイン値である整数値“１”を出力する。この整数値“１”は０ｄＢ、つまり１倍のゲイン係数を示している。一方、ノイズ除去閾値の方が大きければ入力信号レベルはノイズレベルであるとみなし、ゲイン発生器５からゲイン値である整数値“０”を出力する。この整数値“０”は−∞ｄＢ、つまり出力が０である係数を示している。
【００７３】
このようにゲイン発生器５からは“１”もしくは“０”が出力される。そのゲイン発生器５からの出力により、ビットシフト回路11で入力信号の絶対値のビットシフト処理を行うか行わないかを決める。
【００７４】
このようにゲイン発生器５からは“１”もしくは“０”が出力される。そのゲイン発生器５からの出力によりビットシフト回路11で入力信号の絶対値のビットシフト処理を行うか行わないかを決める。ゲイン発生器５の出力値が、整数値“０”の場合はノイズ除去されている状態とみなされ、入力信号の絶対値のビットシフトを行わない。一方、整数値“１”の場合はノイズ除去されていない状態とみなされ、入力信号の絶対値に対してビットシフト回路11でビットシフトを行う。本実施の形態では、ゲイン発生器５の出力は“１”か“０”かの整数値であるため、第１、第２の実施の形態のように判別回路を用いる必要がなく、１ビット情報で切換回路10の切換を行うことができる。例えば、ゲイン発生器５の整数値の出力値をそのままフラグにすることにより、切換回路10の条件文を構成できる。
【００７５】
上記のようにゲイン発生器５の出力値により、ノイズ除去状態にあるかないかが判別され、ビットシフト処理され、入力信号の絶対値が変わり、ヒステリシス特性が得られる。それぞれの場合分けでゲイン発生器５から出力されたゲイン値は、エンベロープ発生器６により、時間軸上で波形のエンベロープが生成される。エンベロープ発生器６の出力が入力信号と乗算器12によって乗算され、ノイズ除去入出力特性を持った出力信号を得ることができる。
【００７６】
本発明の第４の実施の形態によれば、第２の実施の形態の効果に加え、整数値であるゲイン発生器５の出力値をビットシフトの切換回路10の判別に用いているため、ＤＳＰにおける切換回路の条件文の記述を短いステップ数で構成することができる。例えば、ゲイン発生器の出力値は整数値の１か０だけなので、これを１ビット情報とし、そのままフラグとして使用すれば、ＤＳＰ上の余計なメモリを使用する必要はない。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、入力信号の絶対値を所定のノイズ除去閾値と比較し、その比較結果に応じて発生させたゲイン値に従ってエンベロープを発生させ、そのエンベロープを１サンプリング遅延した値の大きさの判定結果に応じて、ノイズ除去閾値をビットシフトするかしないか、あるいは入力信号の絶対値をビットシフトするかしないかを決定し、ノイズ除去閾値を再設定するように構成したので、ノイズ除去閾値あるいは入力信号の絶対値をビットシフト処理するだけでノイズ除去閾値にヒステリシス特性を持たせることができ、かつビットシフト量を変えるだけで、自由にヒステリシス幅を所定のステップで変化させることができるという効果が得られる。
【００７８】
また、入力信号の絶対値を所定のノイズ除去閾値と比較し、その比較結果に応じて発生したゲイン値により、ノイズ除去閾値をビットシフトするかしないか、あるいは入力信号の絶対値をビットシフトするかしないかを決定し、ノイズ除去閾値を再設定するように構成したので、ノイズ除去閾値あるいは入力信号の絶対値をビットシフト処理するだけでノイズ除去閾値にヒステリシス特性を持たせることができ、かつビットシフト量を変えるだけで、自由にヒステリシス幅を所定のステップで変化させることができ、かつ１ビットの情報のみでビットシフトの条件を容易に構成できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のノイズ除去装置の構成を示すブロック図、
【図２】本発明の第２の実施の形態のノイズ除去装置の構成を示すブロック図、
【図３】本発明の第３の実施の形態のノイズ除去装置の構成を示すブロック図、
【図４】本発明の第４の実施の形態のノイズ除去装置の構成を示すブロック図、
【図５】エンベロープ発生器の具体的構成例を示すブロック図、
【図６】従来のノイズ除去装置の構成例を示すブロック図、
【図７】従来のノイズ除去装置の別の構成例を示すブロック図、
【図８】図６のノイズ除去装置の入出力特性図、
【図９】図７のノイズ除去装置の入出力特性図である。
【符号の説明】
１入力端子
２出力端子
３絶対値回路
４比較回路
５ゲイン発生器
６エンベロープ発生器
７ノイズ除去閾値
８高域用ノイズ除去閾値
９低域用ノイズ除去閾値
10 切替え回路
11 ビットシフト回路
12 乗算器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a noise removing apparatus and a noise removing method for removing noise in a digital signal such as a digital audio signal.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional typical noise removal apparatus. In the noise elimination apparatus shown in this figure, the absolute value circuit 3 converts the digital signal input from the input terminal 1 into an absolute value and outputs it to the comparison circuit 4. The comparison circuit 4 compares the output of the absolute value circuit 3 with the noise removal threshold value 7 and outputs the comparison result of the magnitude relationship to the gain generator 5. The gain generator 5 generates a gain value based on the comparison result input from the comparison circuit 4 and outputs the gain value to the envelope generator 6. The envelope generator 6 processes the input gain value and outputs it to the multiplier 12. The multiplier 12 multiplies the digital signal input from the input terminal 1 by the output of the envelope generator 6 and outputs the result to the output terminal 2.
[0003]
Hereinafter, the operation of the noise removing apparatus shown in FIG. 6 will be described.
[0004]
When a digital signal such as a digital audio signal is input from the input terminal 1, it is converted into an absolute value by the absolute value circuit 3. The input signal converted into the absolute value is input to the comparison circuit 4 where the magnitude relation with the noise removal threshold 7 is compared. If the absolute value converted digital signal is larger, the gain generator 5 outputs a gain value “1”. Conversely, when the absolute value converted digital signal is smaller, the gain generator 5 outputs a gain value “0”. The gain value generated in each case passes through the envelope generator 6 and is multiplied by the digital signal input from the input terminal 1 in the multiplier 12. As a result, if the level of the input signal exceeds the noise removal threshold 7, the input signal is output as it is, and if it does not exceed the noise removal threshold 7, it is regarded as noise and the output signal is cut. In this way, noise can be removed. FIG. 8 shows input / output characteristics obtained by the noise removal apparatus of FIG. As is clear from this figure, only the input signal having a level equal to or higher than the noise removal threshold is output.
[0005]
However, in the conventional noise removal apparatus shown in FIG. 6, when there is an input signal at a level near the noise removal threshold, ON / OFF of noise removal is frequently repeated, so that a stable noise removal effect cannot be obtained. There was a problem.
[0006]
Therefore, a noise removal apparatus as shown in FIG. 7 is generally considered in which a hysteresis is given to the noise removal threshold so that ON / OFF of noise removal near the noise removal threshold is not repeated. This noise removal apparatus has two noise removal threshold values, a high-frequency noise removal threshold value 8 and a low-frequency noise removal threshold value 9. The two noise removal threshold values are selected by the switch 10 and output to the comparison circuit 4.
[0007]
Hereinafter, the operation of the noise removal apparatus shown in FIG. 7 will be described.
[0008]
When a digital signal such as a digital audio signal is input from the input terminal 1, it is converted into an absolute value by the absolute value circuit 3. The input signal converted to the absolute value is input to the comparison circuit 4. In addition, the high frequency noise removal threshold value 8 or the low frequency noise removal threshold value 9 which is set in advance is selected and input to the comparison circuit 4 by the switch 10. In the comparison circuit 4, the input signal converted into the absolute value is compared with a preset noise removal threshold. If the initial value is set as the low-frequency noise removal threshold 9 and the absolute value of the input signal is larger than the low-frequency noise removal threshold 9, the low-frequency noise removal threshold 9 is set and the gain value “1” is output. When the absolute value of the input signal is smaller than the low-frequency noise removal threshold 9, the high-frequency noise removal threshold 8 is set and a gain value “0” is output. If the initial value is set as the high-frequency noise removal threshold 8 and the absolute value of the input signal is smaller than the high-frequency noise removal threshold 8, the low-frequency noise removal threshold 9 is set and the gain value “0” is output. When the absolute value of the input signal is larger than the high-frequency noise removal threshold 8, the low-frequency noise removal threshold 9 is set and a gain “1” is output. The gain value thus generated passes through the envelope generator 5, is multiplied by the input signal in the multiplier 12, and is output from the output terminal 2 as an output signal. As a result, a hysteresis characteristic of the noise removal threshold is obtained, and ON / OFF of noise removal near the noise removal threshold is not repeated. The input / output characteristics with hysteresis obtained as described above are shown in FIG.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional apparatus having the simple structure shown in FIG. 6, the noise removal ON / OFF is repeated for the input signal at the level near the noise removal threshold, and the noise removal of the digital audio signal is performed. In the case of use, the noise sound is unnaturally interrupted and the noise removal is not stable.
[0010]
Further, in the conventional device of FIG. 7 improved from FIG. 6, the unnatural interruption phenomenon near the noise removal threshold is improved by providing the noise removal threshold with a hysteresis characteristic. However, it is necessary to prepare high-frequency and low-frequency noise removal thresholds in a memory such as a DSP (Digital Signal Processor) in advance, and the result of comparison with the absolute value of the input signal indicates that the memory on the DSP It is necessary to switch between two noise removal thresholds. For this reason, when the noise removal device is configured by a DSP, the conventional device of FIG. 7 has an advantage that it can have hysteresis characteristics as compared with the conventional device of FIG. 6, but loads two memories on the DSP. Processing and storage processing are required, and the number of processing steps of the DSP increases, and there is a problem that the memory on the DSP is used twice as much. In addition, when adjusting the hysteresis width in the hysteresis characteristic, it is necessary to reset two noise removal threshold values, and there is a problem that the configuration is complicated.
[0011]
The present invention solves the above-described conventional problems, and provides a noise removal apparatus and method that can provide hysteresis in input / output characteristics with a small number of processing steps and a small amount of memory, and that can freely set the hysteresis width. With the goal.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention compares an absolute value of an input signal with a predetermined noise removal threshold value, generates an envelope according to a gain value generated according to the comparison result, and calculates the envelope and the input signal. In the noise removal apparatus and the noise removal method for multiplication, the noise removal threshold value is bit-shifted or the absolute value of the input signal is bit-shifted according to the determination result of the magnitude of the delayed envelope value. Whether or not to do so is determined, and the noise removal threshold is reset. With this configuration, the noise removal threshold or the absolute value of the input signal can be subjected to bit shift processing to give hysteresis characteristics to the noise removal threshold, and the hysteresis width can be freely changed by simply changing the bit shift amount. Can be changed in predetermined steps.
[0013]
A noise removal device configured to compare an absolute value of an input signal with a predetermined noise removal threshold, generate an envelope according to a gain value generated according to the comparison result, and multiply the envelope and the input signal; In the noise removal method, it is configured to determine whether the noise removal threshold is bit-shifted or whether the absolute value of the input signal is bit-shifted based on the gain value, and to reset the noise removal threshold. With this configuration, the noise removal threshold or the absolute value of the input signal can be subjected to bit shift processing to give hysteresis characteristics to the noise removal threshold, and the hysteresis width can be freely changed by simply changing the bit shift amount. Can be changed in a predetermined step, and the bit shift condition can be easily configured with only 1-bit information.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention described in claim 1 of the present invention is an absolute value conversion means for converting an input signal into an absolute value, a noise removal threshold value setting means for setting a noise removal threshold value, and a noise set by the noise removal threshold value setting means. A bit shift means for bit-shifting the removal threshold; an envelope generation means for generating an envelope of a gain value; a determination means for determining the magnitude of a delayed output gain value of the envelope generation means; and Switching means for selecting the output of the noise removal threshold value setting means or the output of the bit shift means according to the output, the comparison means for comparing the output of the switching means and the output of the absolute value conversion means, and the comparison A gain generating means for generating the gain value according to the output of the means and applying the gain value to the envelope generating means; and the output of the envelope generating means. Multiplying means that multiplies the gain value and the input signal, and decides whether or not to bit shift the noise removal threshold according to the result of determining the magnitude of the delayed gain value, and resets the noise removal threshold This is a noise removal device that has a function of removing only unnecessary noise in an input signal with a noise removal threshold having a hysteresis width determined by the bit shift amount of the noise removal threshold.
[0015]
The invention according to claim 2 of the present invention is an absolute value conversion procedure for converting an input signal into an absolute value, a noise removal threshold value setting procedure for setting a noise removal threshold value, and an envelope generation procedure for generating an envelope of a gain value. A determination procedure for determining the magnitude of a value obtained by delaying the gain value generated in the envelope generation procedure, and the set noise removal threshold or the noise removal threshold is bit-shifted according to the result of the determination procedure. A switching procedure for selecting a noise removal threshold, a comparison procedure for comparing the noise removal threshold selected in the switching procedure with the value obtained in the absolute value conversion procedure, and generating the gain value based on the result of the comparison procedure And multiplying the gain generation procedure given to the envelope generation procedure by the gain value generated by the envelope generation procedure and the input signal. Noise that determines whether to shift the absolute value of the input signal according to the result of determining the magnitude of the delayed gain value and relatively resets the noise removal threshold. This is a removal method, and has a function of removing only unnecessary noise in the input signal with a noise removal threshold having a hysteresis width determined by the bit shift amount of the noise removal threshold.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an absolute value conversion means for converting an input signal into an absolute value, a bit shift means for bit-shifting the output of the absolute value conversion means, and noise removal for setting a noise removal threshold value. A threshold value setting means; an envelope generating means for generating an envelope of a gain value; a determining means for determining a magnitude of a delayed output gain value of the envelope generating means; and according to an output of the determining means, The gain value is generated by the switching means for selecting the output of the absolute value conversion means or the output of the bit shift means, the comparison means for comparing the output of the switching means and the noise removal threshold, and the output of the comparison means. Gain generating means to be supplied to the envelope generating means, and multiplying means for multiplying the output gain value of the envelope generating means by the input signal; And a noise removal device that determines whether or not to bit-shift the input signal subjected to absolute value conversion according to the result of determining the magnitude of the delayed gain value, and relatively resets the noise removal threshold. There is a noise removal threshold having a hysteresis width determined by the bit shift amount of the absolute value of the input signal, and has an effect of removing only unnecessary noise in the input signal.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, an absolute value conversion procedure for converting an input signal into an absolute value, an envelope generation procedure for generating an envelope of a gain value, and a gain value generated by the envelope generation procedure are delayed. A determination procedure for determining the magnitude of the value, a switching procedure for selecting the input signal that has undergone absolute value conversion or a bit-shifted value of the input signal according to the result of the determination procedure, and a selection procedure selected by the switching procedure. A comparison procedure for comparing a value with a value obtained by the absolute value conversion procedure, a gain generation procedure for generating the gain value according to the result of the comparison procedure, and giving to the envelope generation procedure, and a generation by the envelope generation procedure A multiplication procedure for multiplying the input gain value by the input gain value, and the input signal subjected to absolute value conversion according to the result of determining the magnitude of the delayed gain value. Is a noise removal method that determines whether or not to bit shift the signal and relatively resets the noise removal threshold, and is a noise removal threshold that has a hysteresis width determined by the bit shift amount of the absolute value of the input signal. It has the effect of removing only unnecessary noise.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, an absolute value converting means for converting an input signal into an absolute value, a noise removal threshold value setting means for setting a noise removal threshold value, and a noise set by the noise removal threshold value setting means. Bit shift means for bit-shifting the removal threshold, gain generation means for generating a gain value, and switching for selecting the output of the noise removal threshold setting means or the output of the bit shift means according to the output of the gain generation means Means for comparing the output of the switching means with the output of the absolute value converting means, and providing the comparison result to the gain generating means, envelope generating means for generating an envelope of the gain value, and the envelope Multiplication means for multiplying the output of the generation means and the input signal, and noise according to the gain value output by the gain generation means This is a noise removal device that decides whether or not to shift the last threshold bit, and resets the noise removal threshold. The noise removal threshold has a hysteresis width determined by the bit shift amount of the noise removal threshold. It has the effect of removing unnecessary noise.
[0019]
According to a sixth aspect of the present invention, an absolute value conversion procedure for converting an input signal into an absolute value, a noise removal threshold value setting procedure for setting a noise removal threshold value, a gain generation procedure for generating a gain value, A switching procedure for selecting the set noise removal threshold or a noise removal threshold obtained by bit shifting the noise removal threshold according to the result of the gain generation procedure, the noise removal threshold selected in the switching procedure, and the absolute value conversion procedure Are compared with each other, and a comparison procedure for giving the comparison result to the gain generation procedure, an envelope generation procedure for generating an envelope of the gain value, and an output of the envelope generation procedure and the input signal are multiplied. A multiplication procedure, and determines whether or not to bit shift the noise removal threshold according to the gain value generated in the gain generation procedure. A noise removal method for resetting the removal threshold, the noise removal threshold having hysteresis width determined by the bit shift amount of the noise removal threshold has the effect of removing unwanted noise in the input signal.
[0020]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an absolute value conversion means for converting an input signal into an absolute value, a bit shift means for bit-shifting the output of the absolute value conversion means, and noise removal for setting a noise removal threshold. A threshold setting means, a gain generation means for generating a gain value, a switching means for selecting an output of the absolute value conversion means or an output of the bit shift means according to the output of the gain generation means, and a switching means Comparing means for comparing the output with the output of the noise removal threshold value setting means and giving the comparison result to the gain generating means, envelope generating means for generating an envelope of the gain value, and output and input of the envelope generating means Multiplying means for multiplying the signal by means of a bit shifter for converting the absolute value-converted input signal in accordance with the gain value output from the gain generating means. This is a noise removal device that determines whether or not to perform the operation and relatively resets the noise removal threshold, and is a noise removal threshold having a hysteresis width determined by the bit shift amount of the absolute value of the input signal. It has the effect of removing necessary noise.
[0021]
According to an eighth aspect of the present invention, an absolute value conversion procedure for converting an input signal into an absolute value, a noise removal threshold setting procedure for setting a noise removal threshold, a gain generation procedure for generating a gain value, A switching procedure for selecting the absolute value converted input signal or a value obtained by bit shifting the input signal according to the output of the gain generation procedure, the value selected in the switching procedure, and the value obtained in the absolute value conversion procedure A comparison procedure for generating a gain value based on a result of the comparison procedure, a gain generation procedure to be given to the envelope generation procedure, and a multiplication for multiplying the gain value generated in the envelope generation procedure by an input signal And determines whether or not to shift the input signal that has been converted to an absolute value according to the gain value generated in the gain generation procedure, and relatively removes noise. A noise removal method for resetting the value, an effect that an absolute value noise removal threshold having hysteresis width determined by the bit shift amount of, remove unwanted noise in the input signal of the input signal.
[0022]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0023]
(First embodiment)
In the first embodiment of the present invention, the presence or absence of the noise removal state is determined by determining the magnitude of the gain value obtained by delaying the output of the envelope generator by one sampling. Then, it is determined whether or not the noise removal threshold is bit-shifted according to the determination result, and the noise removal threshold is reset, so that a hysteresis width determined by the bit shift amount of the noise removal threshold is provided.
[0024]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the noise removing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0025]
In FIG. 1, the absolute value circuit 3 performs absolute value conversion on the digital signal input from the input terminal 1 and outputs the digital signal to the comparison circuit 4. The noise removal threshold 7 is a threshold of the noise level to be removed, and is stored in a memory such as a DSP. The comparison circuit 4 compares the output of the absolute value circuit 3 with the noise removal threshold value 7 or a value obtained by bit shifting it with the bit shift circuit 11 and outputs a comparison result of the magnitude relationship to the gain generator 5. The gain generator 5 generates a gain value of “1” or “0” based on the comparison result input from the comparison circuit 4 and outputs the gain value to the envelope generator 6. The envelope generator 6 has a first envelope coefficient, an adder, one sampling delay element, and a second envelope coefficient, and performs waveform processing on the time axis for the input gain value. Output to the multiplier 12 and output the output signal of the one sampling delay element to the decision circuit 13. The multiplier 12 multiplies the digital signal input from the input terminal 1 by the output of the envelope generator 6 and outputs the digital signal from which noise has been removed from the output terminal 2.
[0026]
The bit shift circuit 11 increases or decreases the value of the noise removal threshold 7 by shifting the bit of the noise removal threshold 7. The determination circuit 13 determines the magnitude of the output value of the envelope generator 6 delayed by one sampling, and determines whether or not to perform the bit shift processing of the noise removal threshold in the bit shift circuit 11 based on the determination result. Do. Then, the noise removal threshold value is reset by bit shift, and the comparison circuit 4 compares the noise removal threshold value with the absolute value of the input signal using the noise removal threshold value.
[0027]
Next, the operation of the noise removal apparatus configured as described above will be described. Here, in the above embodiment, as an example, a description will be given assuming a model in digital signal processing such as a DSP.
[0028]
A digital signal such as a digital audio signal input from the input terminal 1 is input to the absolute value circuit 3 and the multiplier 12. The digital signal input to the absolute value circuit 3 is converted into an absolute value and input to the comparison circuit 4. The output of the switch 10 is also input to the comparison circuit 4. The switch 10 initially selects the noise removal threshold 7 as shown in this figure, and the subsequent switching control is performed as follows. The output value of the envelope generator 6 delayed by one sampling is stored in the one sampling delay element of the envelope generator 6. This output value is sent to the determination circuit 13. In the determination circuit 13, the output value is compared with an integer value “1” which is a value corresponding to a gain of 1. If the value is smaller than the integer value “1”, it is considered that the noise is removed, and the bit shift of the value of the noise removal threshold 7 is not performed. Therefore, the switch 10 selects the noise removal threshold value 7. On the other hand, when the value is the same as the integer value “1”, it is considered that noise is not removed, and the bit shift circuit 11 performs bit shift processing on the value of the noise removal threshold value 7. Therefore, the switch 10 switches to the output of the bit shift circuit 11.
[0029]
Based on the determination result of the determination circuit 13 as described above, it is determined whether or not it is in the noise removal state. If it is determined that the noise removal state is not obtained, a bit shift is performed and the hysteresis characteristic is obtained by changing the noise removal threshold value. ing. In general, since bit shift by DSP is performed in an accumulator for calculation, processing such as storage in memory, movement of data between memory and register, copy, etc. is not necessary, and bit shift processing can be easily performed. No special memory in the DSP is required for bit processing.
[0030]
The noise removal threshold subjected to the bit shift processing is compared with the absolute value of the input signal by the comparison circuit 4. If the absolute value of the input signal is larger, the input signal level is regarded as not a noise level, and an integer value “1” that is a gain value is output from the gain generator 5. This integer value “1” indicates 0 dB, that is, a gain coefficient of 1 times. On the other hand, if the noise removal threshold is larger, the input signal level is regarded as a noise level, and an integer value “0”, which is a gain value, is output from the gain generator 5. This integer value “0” indicates −∞ dB, that is, a coefficient whose output is 0.
[0031]
As for the gain value output from the gain generator 5 in each case, an envelope generator 6 generates a waveform envelope on the time axis. FIG. 5 shows a specific configuration example of the envelope generator. The envelope generator includes a first envelope coefficient 61, a multiplier 64 that multiplies the signal from the input terminal by the first envelope coefficient 61, a delay element 63 that delays the output signal to the output terminal by one sampling, The second envelope coefficient 62, the multiplier 66 for multiplying the output of the delay element 63 by the second envelope coefficient 62, the output of the multiplier 64 and the output of the multiplier 66 are added, and the output signal to the output terminal And an adder 65 for obtaining Then, by adjusting the first envelope coefficient 61 and the second envelope coefficient 62, the attack time and release time of the noise removing device are generated.
[0032]
The output of the 1 sampling delay element 63 of the envelope generator 6 is compared with the integer value “1” in the determination circuit 13. If the output of the envelope generator is the same as “1”, the input signal before one sampling is considered to be larger than the noise removal threshold value and is subjected to bit shift processing. In the bit shift process, the noise removal threshold value is once loaded into an accumulator or the like in the DSP, and n bits are shifted by right shift. When n = 1, the right one bit is shifted, so that the noise removal threshold is reduced by 6 dB. In the case of n = 2, since the right 2 bits are shifted, the noise removal threshold value is reduced by 12 dB. In this way, when the output value of the envelope generator before one sampling is a gain value “1” that is not in the noise removal state, bit shift is performed in the right direction to reduce the noise removal threshold. On the other hand, when it is determined by the determination circuit 13 that the output value of the envelope generator 6 is smaller than “1”, the output value of the envelope generator 6 before one sampling is determined to be in a noise removal state, that is, the gain generator. When the value output from 5 is “0”, the bit shift processing of the noise removal threshold is not performed.
[0033]
As described above, since the bit processing of the noise removal threshold 7 is performed by the output value of the envelope generator 5 before one sampling, the noise removal device having the input / output characteristics having hysteresis as shown in FIG. 9 is obtained. Can do. That is, in the direction in which the input level decreases, noise is removed with the bit-shifted value of the noise removal threshold, and in the direction in which the input level increases, noise is removed as set by the noise removal threshold.
[0034]
The logic related to bit shift is summarized as follows (1) and (2).
(1) When the output value of the envelope generator 6 delayed by 1 sampling <1:
The bit shift of the noise removal threshold 7 is not performed.
[0035]
(2) When the output value delayed by one sampling of the envelope generator 6 = 1:
A right n-bit shift of the noise removal threshold 7 is performed.
[0036]
However, n = 1, 2,..., And 1-bit shift corresponds to a hysteresis width of 6 dB. The right bit shift indicates a bit shift to LSB (least significant bit). That is, a right 1-bit shift indicates a 6 dB reduction.
[0037]
It can also be realized by the inverse logic of the following (1) and (2).
[0038]
(1) When the output value of the envelope generator 6 delayed by 1 sampling <1:
The left n-bit shift of the noise removal threshold is performed.
[0039]
However, n = 1, 2,..., And 1-bit shift corresponds to a hysteresis width of 6 dB. The left bit shift indicates a bit shift to MSB (most significant bit). That is, a left 1-bit shift indicates an increase of 6 dB.
[0040]
(2) When the output value delayed by one sampling of the envelope generator 6 = 1:
The bit shift of the noise removal threshold 7 is not performed.
[0041]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, in order to provide the input / output level of the noise removal device with hysteresis characteristics, the presence / absence of the noise removal state is determined from the output level of the envelope generator 6, and the DSP internal This is achieved by bit shifting. For this reason, it is not necessary to have two noise removal threshold values in the DSP internal memory, and there is an advantage that the memory can be reduced. Further, there is an advantage that the hysteresis width of the input / output characteristics can be easily changed in 6 dB steps only by changing the bit shift amount. Further, since the noise removal threshold value is changed using the bit shift processing in the DSP, the DSP processing is compared with the processing for loading and storing the two noise removal threshold values from the memory in the conventional apparatus shown in FIG. It has the advantage that steps can be reduced.
[0042]
(Second Embodiment)
In the second embodiment of the present invention, the presence or absence of the noise removal state is determined by determining the magnitude of the gain value obtained by delaying the output of the envelope generator by one sampling. The hysteresis width determined by the bit shift amount of the absolute value of the input signal is determined by determining whether or not the absolute value of the input signal is bit-shifted according to the determination result and relatively resetting the noise removal threshold. It comprised so that it might have.
[0043]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the noise removing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this figure, the same or equivalent parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 1, and only matters that are the features of the present embodiment will be described.
[0044]
In FIG. 2, the comparison circuit 4 compares the noise removal threshold value 7 with the output of the absolute value circuit 3 or the output obtained by bit-shifting it with the bit shift circuit 11, and outputs the comparison result of the magnitude relationship to the gain generator 5. . The gain generator 5 generates a gain value of “1” or “0” based on the comparison result input from the comparison circuit 4 and outputs the gain value to the envelope generator 6. The envelope generator 6 has a first envelope coefficient, an adder, one sampling delay element, and a second envelope coefficient, and processes the waveform on the time axis for the input gain value. The output signal is output to the multiplier 12 and a signal obtained by delaying the output signal by one sampling is output to the determination circuit 13. The multiplier 12 multiplies the digital signal input from the input terminal 1 by the output of the envelope generator 6 and outputs the result from the output terminal 2.
[0045]
The bit shift circuit 11 increases / decreases the absolute value of the input signal by performing bit shift with respect to the output of the absolute value circuit 3. The switch 10 selects the output of the absolute value circuit 3 or the output of the bit shift circuit 11, that is, the absolute value of the bit-shifted input signal. The determination circuit 13 determines the magnitude of the output value of the envelope generator 6 delayed by one sampling, and determines whether or not the bit shift circuit 11 performs bit shift processing of the absolute value of the input signal according to the determination result. Make a decision. Then, the absolute value of the input signal is reset by bit shift, and the comparison circuit 4 is compared with the noise removal threshold 7 using the absolute value.
[0046]
Next, the operation of the second embodiment will be described. Here, as in the first embodiment, description will be made assuming a model in digital signal processing such as a DSP as an example.
[0047]
A digital signal such as a digital audio signal input from the input terminal 1 is input to the absolute value circuit 3 and the multiplier 12. The digital signal input to the absolute value circuit 3 is converted into an absolute value and input to the comparison circuit 4. The output of the switch 10 is also input to the comparison circuit 4. The switch 10 initially selects the output of the absolute value circuit 3 as shown in this figure, and the subsequent switching control is performed as follows. The output value of the envelope generator 6 delayed by one sampling is stored in the one sampling delay element of the envelope generator 6. This output value is sent to the determination circuit 13. In the determination circuit 13, the output value is compared with an integer value “1” which is a value corresponding to a gain of 1. If it is smaller than the integer value “1”, it is considered that the noise has been removed, and the bit shift of the output of the absolute value circuit 3 is not performed. Therefore, the switch 10 selects the output of the absolute value circuit 3. When the value is the same as the integer value “1”, it is considered that noise is not removed, and the bit shift circuit 11 performs bit shift processing on the output of the absolute value circuit 3. Therefore, the switch 10 selects the output of the bit shift circuit 11.
[0048]
Based on the determination result of the determination circuit 13 as described above, it is determined whether or not it is in the noise removal state. If it is determined that the noise removal state is not obtained, a bit shift is performed and the hysteresis characteristic is obtained by changing the noise removal threshold value. ing. In general, since bit shift by DSP is performed in an accumulator for calculation, processing such as storage in memory, movement of data between memory and register, copy, etc. is not necessary, and bit shift processing can be easily performed. No special memory in the DSP is required for bit processing.
[0049]
The output of the absolute value circuit 3 subjected to the bit shift processing is compared with the noise removal threshold value 7 by the comparison circuit 4. If the absolute value of the input signal is larger, the input signal level is regarded as not a noise level, and an integer value “1” that is a gain value is output from the gain generator 5. This integer value “1” indicates 0 dB, that is, a gain coefficient of 1 times. On the other hand, if the noise removal threshold is larger, the input signal level is regarded as a noise level, and an integer value “0”, which is a gain value, is output from the gain generator 5. This integer value “0” indicates −∞ dB, that is, a coefficient whose output is 0.
[0050]
As for the gain value output from the gain generator 5 in each case, an envelope generator 6 generates a waveform envelope on the time axis. A specific configuration of the envelope generator 6 is shown in FIG. The output of the one sampling delay element 63 of the envelope generator 6 is compared with the integer value “1” in the determination circuit 13. If the output of the envelope generator is the same as “1”, the input signal before one sampling is considered to be larger than the noise removal threshold value, and bit shift processing is performed. In the bit shift process, the output of the absolute value circuit 3 is once loaded into an accumulator or the like in the DSP and shifted n bits by right shift. When n = 1, the left one bit is shifted, so that the output of the absolute value circuit 3 is lowered by 6 dB. In the case of n = 2, since the left 2 bits are shifted, the output of the absolute value circuit 3 is lowered by 12 dB. As described above, when the output value of the envelope generator 6 before one sampling is a gain value “1” that is not in the noise removal state, the bit shift is performed in the left direction to relatively reduce the noise removal threshold. On the other hand, when it is determined by the determination circuit 13 that the output value of the envelope generator 6 is smaller than “1”, the output value of the envelope generator 6 before one sampling is determined to be in a noise removal state, that is, the gain generator. When the value output from 5 is “0”, the bit shift processing of the output of the absolute value circuit 3 is not performed.
[0051]
As described above, since the absolute value of the input signal is bit-processed by the output value of the envelope generator 6 before one sampling, a noise removing apparatus having input / output characteristics having hysteresis as shown in FIG. 9 is obtained. be able to. That is, in the direction in which the input level decreases, the absolute value of the input signal is bit-shifted, so that noise is removed with a value that is relatively bit-shifted in the noise removal threshold, and in the direction in which the input level increases, the noise removal threshold. Noise is removed according to the setting.
[0052]
The logic related to bit shift is summarized as follows (1) and (2).
(1) When the output value of the envelope generator 6 delayed by 1 sampling <1:
The absolute value of the input signal is not bit-shifted.
[0053]
(2) When the output value delayed by one sampling of the envelope generator 6 = 1:
The left n-bit shift of the absolute value of the input signal is performed.
[0054]
However, n = 1, 2,..., And 1-bit shift corresponds to a hysteresis width of 6 dB. The left bit shift indicates a bit shift to MSB (most significant bit). That is, a left 1-bit shift indicates an increase of 6 dB.
[0055]
It can also be realized by the following inverse logic.
(1) When the output value of the envelope generator 6 delayed by 1 sampling <1:
Shifts the absolute value of the input signal to the right n bits.
[0056]
However, n = 1, 2,..., And 1-bit shift corresponds to a hysteresis width of 6 dB. The right bit shift indicates a bit shift to LSB (least significant bit). That is, a right 1-bit shift indicates a 6 dB reduction.
[0057]
(2) When the output value delayed by one sampling of the envelope generator 6 = 1:
The absolute value of the input signal is not bit-shifted.
[0058]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, in order to provide the input / output level of the noise removal device with hysteresis characteristics, the presence / absence of the noise removal state is determined from the output level of the envelope generator 6, and the DSP internal This is achieved by bit shifting. For this reason, it is not necessary to have two noise removal threshold values in the DSP internal memory, and there is an advantage that the memory can be reduced. Further, there is an advantage that the hysteresis width of the input / output characteristics can be easily changed in 6 dB steps only by changing the bit shift amount. Furthermore, since the noise removal threshold value is relatively changed by using the bit shift processing in the DSP, it is compared with the processing of loading and storing from the memory of the two noise removal threshold values in the conventional apparatus shown in FIG. This has the advantage that the DSP processing steps can be reduced.
[0059]
(Third embodiment)
In the third embodiment of the present invention, the presence / absence of the noise removal state is determined based on the magnitude of the gain value, whether or not the noise removal threshold is bit-shifted is determined according to the determination result, and the noise removal threshold is set. By setting again, it was configured to have a hysteresis width determined by the bit shift amount of the noise removal threshold.
[0060]
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the noise removing apparatus according to the third embodiment of the present invention. In this figure, the same or equivalent parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 1, and only matters that are the features of the present embodiment will be described.
[0061]
In FIG. 3, the comparison circuit 4 compares the output of the absolute value circuit 3 with the noise removal threshold value 7 or a value obtained by bit shifting it with the bit shift circuit 11, and outputs a comparison result of the magnitude relationship to the gain generator 5. . The gain generator 5 generates a gain of “1” or “0” based on the determination result of the comparison circuit 4 and outputs the gain to the envelope generator 6 and the switch 10. The switching circuit 10 switches whether or not the bit shift of the noise level removal threshold 7 is performed in the bit shift circuit 11 according to the output of the gain generator 5. Then, the noise removal threshold value is reset by bit shift, and the comparison circuit 4 is configured to compare with the absolute value of the input signal using the noise removal threshold value.
[0062]
Next, the operation of the third embodiment will be described. Here, a description will be given assuming a digital signal processing model such as a DSP.
[0063]
A digital signal such as a digital audio signal input from the input terminal 1 is input to the absolute value circuit 3 and the multiplier 12. The digital signal input to the absolute value circuit 3 is converted into an absolute value and input to the comparison circuit 4. The output of the switch 10 is also input to the comparison circuit 4. The switch 10 initially selects the noise removal threshold 7 as shown in this figure, and thereafter performs switching control as follows. The comparison circuit 4 compares the output of the absolute value circuit 3, that is, the absolute value of the input signal with the noise removal threshold 7. If the absolute value of the input signal is larger, the input signal level is regarded as not a noise level, and the gain The generator 5 outputs an integer value “1” that is a gain value. This integer value “1” indicates 0 dB, that is, a gain coefficient of 1 times. On the other hand, if the noise removal threshold value 7 is larger, the input signal level is regarded as a noise level, and an integer value “0” that is a gain value is output from the gain generator 5. This integer value “0” indicates −∞ dB, that is, a coefficient whose output is 0.
[0064]
Thus, “1” or “0” is output from the gain generator 5. Based on the output from the gain generator 5, the bit shift circuit 11 decides whether or not to perform the bit shift processing of the noise removal threshold value 7. When the output value of the gain generator 5 is an integer value “0”, it is considered that noise is removed, and the value of the noise removal threshold 7 is not bit-shifted. Therefore, the switch 10 selects the noise removal threshold value 7. On the other hand, when the integer value is “1”, it is regarded that noise is not removed, and the bit shift circuit 11 performs bit shift on the value of the noise removal threshold value 7. Therefore, the switch 10 switches to the output of the bit shift circuit 11.
[0065]
In this embodiment, since the output of the gain generator 5 is an integer value of “1” or “0”, it is not necessary to use a discrimination circuit as in the first and second embodiments, and 1 bit is used. The switching circuit 10 can be switched by information. For example, the conditional statement of the switching circuit 10 can be configured by using the output value of the integer value of the gain generator 5 as it is as a flag.
[0066]
As described above, based on the output value of the gain generator 5, it is determined whether or not the noise removal state is present, and a bit shift process is performed to change the noise removal threshold value, thereby obtaining a hysteresis characteristic. As for the gain value output from the gain generator 5 in each case, an envelope generator 6 generates a waveform envelope on the time axis. The output of the envelope generator 6 is multiplied by the input signal by the multiplier 12, and an output signal from which noise has been removed can be obtained.
[0067]
According to the third embodiment of the present invention, in addition to the effect of the first embodiment, the output value of the gain generator 5 which is an integer value is used for the discrimination of the bit shift switching circuit 10. The description of the conditional statement of the switching circuit in the DSP can be configured with a short number of steps. For example, since the output value of the gain generator is only an integer value of 1 or 0, if this is used as 1-bit information and used as it is as a flag, it is not necessary to use an extra memory on the DSP.
[0068]
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment of the present invention, the presence / absence of the noise removal state is determined based on the magnitude of the gain value, and whether or not the absolute value of the input signal is bit-shifted according to the determination result is determined. By re-setting the noise removal threshold, the hysteresis width determined by the bit shift amount of the absolute value of the input signal is configured.
[0069]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the noise removing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In this figure, the same or equivalent parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 2, and only matters that are characteristic of this embodiment will be described.
[0070]
In FIG. 4, the comparison circuit 4 compares the noise removal threshold 7 with the output of the absolute value circuit 3 or the value obtained by bit-shifting it with the bit shift circuit 11, and outputs the comparison result of the magnitude relationship to the gain generator 5. . The gain generator 5 generates a gain of “1” or “0” based on the determination result of the comparison circuit 4 and outputs the gain to the envelope generator 6 and the switch 10. The switch 10 switches whether or not to perform the bit shift of the noise level removal threshold 7 in the bit shift circuit 11 according to the output of the gain generator 5. Then, the noise removal threshold value is reset by bit shift, and the comparison circuit 4 is configured to compare with the absolute value of the input signal using the noise removal threshold value.
[0071]
Next, the operation of the fourth embodiment will be described. In the above third embodiment, as an example, a description will be given assuming a digital signal processing model such as a DSP.
[0072]
A digital signal such as a digital audio signal input from the input terminal 1 is input to the absolute value circuit 3 and the multiplier 12. The digital signal input to the absolute value circuit 3 is converted into an absolute value and input to the comparison circuit 4. The output of the switch 10 is also input to the comparison circuit 4. The switch 10 initially selects the noise removal threshold 7 as shown in this figure, and thereafter performs switching control as follows. The comparison circuit 4 compares the output of the absolute value circuit 3, that is, the absolute value of the input signal with the noise removal threshold 7. If the absolute value of the input signal is larger, the input signal level is regarded as not a noise level, and the gain The generator 5 outputs an integer value “1” that is a gain value. This integer value “1” indicates 0 dB, that is, a gain coefficient of 1 times. On the other hand, if the noise removal threshold is larger, the input signal level is regarded as a noise level, and an integer value “0”, which is a gain value, is output from the gain generator 5. This integer value “0” indicates −∞ dB, that is, a coefficient whose output is 0.
[0073]
Thus, “1” or “0” is output from the gain generator 5. Based on the output from the gain generator 5, the bit shift circuit 11 decides whether or not to perform the bit shift processing of the absolute value of the input signal.
[0074]
Thus, “1” or “0” is output from the gain generator 5. Based on the output from the gain generator 5, the bit shift circuit 11 decides whether or not to perform bit shift processing of the absolute value of the input signal. When the output value of the gain generator 5 is an integer value “0”, it is considered that noise has been removed, and the bit shift of the absolute value of the input signal is not performed. On the other hand, when the integer value is “1”, it is considered that noise is not removed, and the bit shift circuit 11 performs bit shift on the absolute value of the input signal. In this embodiment, since the output of the gain generator 5 is an integer value of “1” or “0”, it is not necessary to use a discrimination circuit as in the first and second embodiments, and 1 bit is used. The switching circuit 10 can be switched by information. For example, the conditional statement of the switching circuit 10 can be configured by using the output value of the integer value of the gain generator 5 as it is as a flag.
[0075]
As described above, based on the output value of the gain generator 5, it is determined whether or not the noise removal state is present, bit shift processing is performed, the absolute value of the input signal is changed, and a hysteresis characteristic is obtained. As for the gain value output from the gain generator 5 in each case, an envelope generator 6 generates a waveform envelope on the time axis. The output of the envelope generator 6 is multiplied by the input signal by the multiplier 12, and an output signal having noise removal input / output characteristics can be obtained.
[0076]
According to the fourth embodiment of the present invention, in addition to the effect of the second embodiment, the output value of the gain generator 5 that is an integer value is used for the discrimination of the bit shift switching circuit 10. The description of the conditional statement of the switching circuit in the DSP can be configured with a short number of steps. For example, since the output value of the gain generator is only an integer value of 1 or 0, if this is used as 1-bit information and used as it is as a flag, it is not necessary to use an extra memory on the DSP.
[0077]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an absolute value of an input signal is compared with a predetermined noise removal threshold, an envelope is generated according to a gain value generated according to the comparison result, and the envelope is delayed by one sampling. The noise removal threshold is determined to be bit-shifted or not to be bit-shifted according to the determination result of the size of the input signal, and the noise removal threshold is reset. The noise removal threshold or the absolute value of the input signal can be subjected to bit shift processing to give the noise removal threshold hysteresis characteristics, and the hysteresis width can be freely changed in a predetermined step simply by changing the bit shift amount. The effect that it can be obtained.
[0078]
Also, the absolute value of the input signal is compared with a predetermined noise removal threshold value, and the noise removal threshold value is bit-shifted or the absolute value of the input signal is bit-shifted according to the gain value generated according to the comparison result. Since it is configured to determine whether or not to reset the noise removal threshold value, the noise removal threshold value or the absolute value of the input signal can be given a hysteresis characteristic only by performing bit shift processing, and Only by changing the bit shift amount, the hysteresis width can be freely changed in a predetermined step, and the bit shift condition can be easily configured only by 1-bit information.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a noise removal device according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a noise removing device according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a noise removing device according to a third embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a noise removing device according to a fourth embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a block diagram showing a specific configuration example of an envelope generator;
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional noise removal device;
FIG. 7 is a block diagram showing another configuration example of a conventional noise removing device;
8 is an input / output characteristic diagram of the noise removal device of FIG.
9 is an input / output characteristic diagram of the noise removal device of FIG. 7;
[Explanation of symbols]
1 Input terminal
2 Output terminal
3 Absolute value circuit
4 Comparison circuit
5 Gain generator
6 Envelope generator
7 Noise removal threshold
8 Noise removal threshold for high frequencies
9 Noise reduction threshold for low frequencies
10 Switching circuit
11-bit shift circuit
12 multiplier

Claims

Absolute value conversion means for converting the input signal to an absolute value, noise removal threshold value setting means for setting a noise removal threshold value, bit shift means for bit-shifting the noise removal threshold value set by the noise removal threshold value setting means, and gain An envelope generating means for generating an envelope of values, a determining means for determining the magnitude of a delayed output gain value of the envelope generating means, and a noise removal threshold setting means according to the output of the determining means. A switching means for selecting an output or an output of the bit shift means, a comparing means for comparing the output of the switching means and the output of the absolute value converting means, and generating the gain value by the output of the comparing means, A gain generating means to be provided to the envelope generating means, and an output gain value of the envelope generating means multiplied by the input signal A noise removal method, wherein the noise removal threshold value is determined to be bit-shifted according to the result of determining the magnitude of the delayed gain value, and the noise removal threshold value is reset. apparatus.

An absolute value conversion procedure for converting an input signal to an absolute value, a noise removal threshold value setting procedure for setting a noise removal threshold value, an envelope generation procedure for generating an envelope of a gain value, and a gain value generated by the envelope generation procedure A determination procedure for determining the magnitude of the delayed value, a switching procedure for selecting the set noise removal threshold or a noise removal threshold obtained by bit-shifting the noise removal threshold according to the result of the determination procedure, and the switching A comparison procedure for comparing a noise removal threshold selected in the procedure with a value obtained in the absolute value conversion procedure, a gain generation procedure for generating the gain value according to a result of the comparison procedure, and giving the gain value to the envelope generation procedure; A multiplication procedure for multiplying the input signal by the gain value generated by the envelope generation procedure, Noise removing method characterized by noise removal threshold to determine whether or not to bit-shifted in accordance with a result of determining the magnitude of the emission values, it resets the noise removal threshold.

An absolute value conversion means for converting an absolute value of an input signal, a bit shift means for bit-shifting the output of the absolute value conversion means, a noise removal threshold value setting means for setting a noise removal threshold value, and a gain value envelope are generated. An envelope generating means, a determining means for determining the magnitude of a delayed output gain value of the envelope generating means, and an output of the absolute value converting means or the bit shifting means according to the output of the determining means. Switching means for selecting an output; comparison means for comparing the output of the switching means with the noise removal threshold; and a gain generation means for generating the gain value by the output of the comparison means and giving the envelope generation means; A multiplying means for multiplying the output gain value of the envelope generating means by the input signal; Depending on the result of the determining is come, the input signal converted absolute value to determine whether or not to bit-shifting, noise removal apparatus characterized by resetting a relatively noise removal threshold.

An absolute value conversion procedure for converting an input signal into an absolute value, an envelope generation procedure for generating an envelope of a gain value, a determination procedure for determining a magnitude of a delayed value of the gain value generated in the envelope generation procedure, According to the result of the determination procedure, the switching procedure for selecting the input signal converted into the absolute value or the value obtained by bit-shifting the input signal, the value selected in the switching procedure, and the value obtained in the absolute value conversion procedure The gain value is generated based on the result of the comparison procedure, the gain generation procedure given to the envelope generation procedure, and the gain value generated in the envelope generation procedure is multiplied by the input signal. A multiplication procedure, and whether or not to shift the input signal that has been converted to an absolute value according to the result of determining the magnitude of the delayed gain value Determining the noise removing method characterized by resetting a relatively noise removal threshold.

Absolute value conversion means for converting an absolute value of an input signal, noise removal threshold setting means for setting a noise removal threshold, bit shift means for bit-shifting the noise removal threshold set by the noise removal threshold setting means, and gain A gain generating means for generating a value, a switching means for selecting an output of the noise removal threshold setting means or an output of the bit shift means according to an output of the gain generating means, an output of the switching means and the absolute value Comparison means for comparing the output of the conversion means and giving the comparison result to the gain generation means, envelope generation means for generating an envelope of the gain value, and multiplying the output of the envelope generation means and the input signal A multiplier, and whether the noise removal threshold is bit-shifted according to the gain value output by the gain generator Determining the internal medicine, noise removal apparatus characterized by resetting the noise removal threshold.

An absolute value conversion procedure for converting an input signal into an absolute value, a noise removal threshold value setting procedure for setting a noise removal threshold value, a gain generation procedure for generating a gain value, and the setting according to the result of the gain generation procedure. A switching procedure for selecting a noise removal threshold value or a noise removal threshold value obtained by bit shifting the noise removal threshold value is compared with the noise removal threshold value selected in the switching procedure and the value obtained in the absolute value conversion procedure, and the comparison is made. A comparison procedure for giving a result to the gain generation procedure; an envelope generation procedure for generating an envelope of the gain value; and a multiplication procedure for multiplying the output of the envelope generation procedure by the input signal. Decide whether to bit shift the noise removal threshold according to the gain value, and reset the noise removal threshold. Noise removal method and butterflies.

Absolute value conversion means for converting an absolute value of an input signal, bit shift means for bit-shifting the output of the absolute value conversion means, noise removal threshold value setting means for setting a noise removal threshold value, and gain generation for generating a gain value Switching means for selecting the output of the absolute value conversion means or the output of the bit shift means according to the output of the gain generation means, the output of the switching means and the output of the noise removal threshold value setting means. Comparing means for comparing and giving the comparison result to the gain generating means, envelope generating means for generating an envelope of the gain value, and multiplying means for multiplying the output of the envelope generating means and the input signal, Depending on the gain value output by the gain generation means, it is determined whether or not to shift the input signal that has been converted to an absolute value, and To noise removal apparatus characterized by resetting the noise removal threshold.

An absolute value conversion procedure for converting an input signal into an absolute value, a noise removal threshold value setting procedure for setting a noise removal threshold value, a gain generation procedure for generating a gain value, and the absolute value according to the output of the gain generation procedure A switching procedure for selecting a converted input signal or a value obtained by bit-shifting the input signal, a comparison procedure for comparing a value selected in the switching procedure with a value obtained in the absolute value conversion procedure, and A gain generation procedure for generating the gain value according to a result and giving to the envelope generation procedure, and a multiplication procedure for multiplying the input signal by the gain value generated in the envelope generation procedure According to the gain value, it is determined whether to bit-shift the input signal that has undergone absolute value conversion, and the noise removal threshold value is relatively reset. That noise removal method.