JPH11145857A - 雑音低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の異なったレベルを有する入力信号の雑
音を夫々有効に低減できると共にその構成を簡略化する
ことが可能な雑音低減装置を提供する。 【解決手段】 外部から入力された入力信号Ｓiの雑音
レベルを検出し、検出された雑音レベルを予め設定され
た閾値レベルに一致させるべく入力信号Ｓiのレベルを
減衰し、補正入力信号Ｓiaを生成する。そして、生成さ
れた補正入力信号Ｓiaのうち、上記閾値レベル以下のレ
ベルに相当する補正入力信号Ｓiaを低減し、雑音低減信
号Ｓnrを生成し、更に、生成された雑音低減信号Ｓnrの
全体レベルと、元の入力信号Ｓiの全体レベルとが一致
するように増幅し、出力信号Ｓoを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力信号における
雑音成分をディジタル的に低減する雑音低減装置の技術
分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、入力信号における雑音成分をディ
ジタル的に低減する雑音低減装置として、各入力信号
（例えば、カセットデッキからの入力信号やチューナか
らの入力信号）毎に夫々の入力信号のレベルに対応して
個々に設定された所定の閾値レベル以下の雑音を検出し
これをディジタル的に低減する雑音低減装置が知られて
いる。

【０００３】そして、当該雑音低減装置を用いることに
より、各入力信号に最適な閾値レベルで雑音を除去して
正確に情報を再生することができる。

【０００４】一方、近年においては、種々の入力信号を
一の処理部で処理して再生する再生装置、例えば、入力
装置として、ＣＤ（Compact Disk）プレーヤ、カセッ
トデッキ、チューナ又はＭＤ（Mini Disk）プレーヤ等
を備え、これらの入力装置からの信号を共通の信号処理
部で処理してスピーカ等の出力装置に出力する構成の、
いわゆるコンポーネントシステムと称される情報再生装
置が普及している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、当該情
報再生装置において各入力装置からの入力信号の雑音を
夫々に有効に低減しようとすると、各入力装置毎に最適
な閾値レベルを有する雑音低減装置が各入力装置の数分
だけ必要となり、情報再生装置の構成が複雑化するとい
う問題点があった。

【０００６】一方で、一の雑音低減装置を用いて各入力
信号における雑音を低減しようとすると、入力信号のレ
ベルによっては、有効に雑音を低減できない場合がある
という問題点があった。

【０００７】そこで、本発明は、上記の各問題点に鑑み
てなされたもので、その課題は、種々の異なったレベル
を有する入力信号の雑音を夫々有効に低減できると共に
その構成を簡略化することが可能な雑音低減装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、外部から入力された入
力信号の雑音のレベルを示す雑音レベルを検出するノイ
ズ分析部等の検出手段と、前記検出された雑音レベルを
予め設定された閾値レベルに一致させるべく前記入力信
号のレベルを補正し、補正入力信号を生成するアッテネ
ータ等の生成手段と、前記生成された補正入力信号のう
ち、前記閾値レベル以下のレベルに相当する前記補正入
力信号を低減し、雑音低減信号を生成するノイズリダク
ション部等の低減手段と、前記生成された雑音低減信号
のレベルを、元の前記入力信号のレベルに対応するよう
に再補正し、出力信号を生成するアンプ等の再補正手段
と、を備える。

【０００９】請求項１に記載の発明の作用によれば、検
出手段は入力信号の雑音レベルを検出する。

【００１０】そして、生成手段は、検出された雑音レベ
ルを予め設定された閾値レベルに一致させるべく入力信
号のレベルを補正し補正入力信号を生成する。

【００１１】次に、低減手段は、生成された補正入力信
号のうち、閾値レベル以下のレベルに相当する補正入力
信号を低減し、雑音低減信号を生成する。

【００１２】その後、再補正手段は、生成された雑音低
減信号のレベルを、元の入力信号のレベルに対応するよ
うに再補正し、出力信号を生成する。

【００１３】よって、入力信号のレベルを上記閾値レベ
ルに対応するように補正した後に雑音を低減するので、
様々なレベルを有する入力信号の雑音を夫々有効に低減
できると共に、一の低減手段を上記様々なレベルを有す
る入力信号に夫々適合させて雑音を低減することができ
る。

【００１４】上記の課題を解決するために、請求項２に
記載の発明は、請求項１に記載の雑音低減装置におい
て、前記低減手段は、前記補正入力信号を周波数帯域の
異なる複数の部分入力信号に分割するＬＰＦ（Low Pas
s Filter）、ＢＰＦ（Band Pass Filter）又はＨＰ
Ｆ（High Pass Filter）等の分割手段と、各前記部分
入力信号のレベルを夫々検出し、レベル検出信号を夫々
生成する複数のレベル検出器等のレベル検出手段と、制
御信号に基づいて、前記分割された部分入力信号を夫々
減衰し、減衰入力信号を生成する複数の減衰部等の減衰
手段と、前記生成された夫々の減衰入力信号を加算し、
前記雑音低減信号を生成する加算部等の加算手段と、前
記生成された各レベル検出信号に基づいて、夫々の前記
減衰手段毎に前記制御信号を生成する制御部等の制御手
段と、を備える。

【００１５】請求項２に記載の発明の作用によれば、請
求項１に記載の発明の作用に加えて、低減手段に含まれ
る分割手段は、補正入力信号を複数の部分入力信号に分
割する。

【００１６】次に、低減手段に含まれる複数のレベル検
出手段は、各部分入力信号のレベルを夫々検出し、レベ
ル検出信号を夫々生成する。

【００１７】更に、低減手段に含まれる複数の減衰手段
は、制御信号に基づいて、分割された部分入力信号を夫
々減衰し、減衰入力信号を生成する。

【００１８】そして、低減手段に含まれる加算手段は、
生成された夫々の減衰入力信号を加算し、上記雑音低減
信号を生成する。

【００１９】このとき、低減手段に含まれる制御手段
は、生成された各レベル検出信号に基づいて、夫々の減
衰手段毎に制御信号を生成する。

【００２０】よって、異なる周波数帯域に分割した後に
減衰させて雑音を低減するので、効果的に補正入力信号
の雑音を低減することができる。

【００２１】上記の課題を解決するために、請求項３に
記載の発明は、請求項１又は２に記載の雑音低減装置に
おいて、前記再補正手段は、前記生成手段における補正
に用いられた利得の逆数に相当する利得を前記雑音低減
信号に乗じることにより当該雑音低減信号を再補正する
ように構成される。

【００２２】請求項３に記載の発明の作用によれば、請
求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、再補正手段
は、生成手段における補正に用いられた利得の逆数に相
当する利得を雑音低減信号に乗じることにより当該雑音
低減信号を再補正する。

【００２３】よって、簡易な構成で入力信号のレベルに
対応した出力信号を生成することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明に好適な実施の形態
を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、種々
の再生装置からの入力信号（例えば、チューナからの入
力信号、ＣＤプレーヤからの入力信号又はＭＤからの入
力信号等）における雑音を各入力信号毎に対応するよう
に低減し、再生する情報再生装置に対して本発明を適用
した場合の実施形態である。

【００２５】始めに、実施形態の情報再生装置の構成に
ついて、図１乃至図３を用いて説明する。

【００２６】図１に示すように、実施形態の情報再生装
置Ｓは、チューナＴ、ＣＤプレーヤＣＰ及びカセットデ
ッキＣＫと、検出手段としてのノイズ分析部１と、生成
手段としてのゲインコントローラ２と、低減手段として
のノイズリダクション部３と、生成手段としてのアッテ
ネータ４と、再補正手段としてのアンプ５と、再生部６
と、により構成されている。

【００２７】また、ノイズ分析部１は、図２に示すよう
に、ＨＰＦ１０と、整流回路１１及び１４と、ＬＰＦ１
２及び１５と、レベル分析回路１３と、により構成され
ている。

【００２８】更に、ノイズリダクション部３は、図３に
示すように、第１ノイズ低減部３ａと、第２ノイズ低減
部３ｂと、第３ノイズ低減部３ｃと、第４ノイズ低減部
３ｄと、加算部２７と、により構成されている。

【００２９】更にまた、第１ノイズ低減部３ａは、分割
手段としてのＬＰＦ２０ａと、全波整流部２１ａと、波
形成形部２２ａと、レベル検出手段としてのレベル検出
部２３ａと、制御手段としての制御部２４ａと、メモリ
２５ａと、減衰手段としての減衰器２６ａと、により構
成されている。

【００３０】更に、第２ノイズ低減部３ｂは、分割手段
としてのＢＰＦ２０ｂと、全波整流部２１ｂと、波形成
形部２２ｂと、レベル検出手段としてのレベル検出部２
３ｂと、制御手段としての制御部２４ｂと、メモリ２５
ｂと、減衰手段としての減衰器２６ｂと、により構成さ
れている。

【００３１】また、第３ノイズ低減部３ｃは、分割手段
としてのＢＰＦ２０ｃと、全波整流部２１ｃと、波形成
形部２２ｃと、レベル検出手段としてのレベル検出部２
３ｃと、制御手段としての制御部２４ｃと、メモリ２５
ｃと、減衰手段としての減衰器２６ｃと、により構成さ
れている。

【００３２】最後に、第４ノイズ低減部３ｄは、分割手
段としてのＨＰＦ２０ｄと、全波整流部２１ｄと、波形
成形部２２ｄと、レベル検出手段としてのレベル検出部
２３ｄと、制御手段としての制御部２４ｄと、メモリ２
５ｄと、減衰手段としての減衰器２６ｄと、により構成
されている。

【００３３】次に、情報再生装置Ｓの動作について説明
する。なお、情報再生装置Ｓにおいては、信号処理は全
てディジタル的に処理される。

【００３４】先ず、全体動作について、図１を用いて説
明する。

【００３５】実施形態の情報再生装置Ｓに対して上述の
各再生装置のうちのいずれかからの入力信号Ｓi（通常
は、楽器音及び音声を含む音楽信号であり、ディジタル
化された信号である。）が入力されると、まず、ノイズ
分析部１が当該入力信号Ｓiにおける雑音のレベルを検
出し、レベル検出信号Ｓaをゲインコントローラ２に出
力する。

【００３６】そして、ゲインコントローラ２は、当該レ
ベル検出信号Ｓaに基づいて、入力信号Ｓi中の雑音のレ
ベルをノイズリダクション部３において低減できるレベ
ルとすべく当該入力信号Ｓiの全体レベルを補正するた
めの制御信号Ｓsgを生成してアッテネータ４に出力する
と共に、当該ノイズリダクション部３で雑音を低減した
後の後述の雑音低減信号Ｓnrの全体レベルを元の入力信
号Ｓiの全体レベルに戻すための制御信号Ｓsgsを生成し
てアンプ５に出力する。

【００３７】これにより、アッテネータ４は、制御信号
Ｓsgに基づいて入力信号Ｓiの全体レベルを補正し（よ
り具体的には低減し）、補正入力信号Ｓiaを生成する。

【００３８】そして、ノイズリダクション部３は、当該
補正入力信号Ｓiaを予め設定された周波数帯域毎に分割
し、分割した夫々の周波数帯域に含まれている雑音を低
減し、上記雑音低減信号Ｓnrを生成する。このとき、雑
音低減信号Ｓnrの全体レベルは補正入力信号Ｓiaの全体
レベルとほぼ一致している。

【００３９】次に、アンプ５は、上記制御信号Ｓsgsに
基づいて、雑音低減信号Ｓnrの全体レベルが元の入力信
号Ｓiの全体レベルと一致するように当該雑音低減信号
Ｓnrを増幅し、増幅信号Ｓnoを生成する。この増幅信号
Ｓnoの段階では、その全体レベルが入力信号Ｓiの全体
レベルが一致していると共に、当該入力信号Ｓi中の雑
音が除去されていることとなる。

【００４０】そして、再生部６は、増幅信号Ｓnoに対し
て入力信号Ｓiに対応する復調処理等を施し、出力信号
Ｓoとして外部に出力する。

【００４１】次に、ノイズ分析部１の詳細動作につい
て、図２及び図４を用いて説明する。なお、当該ノイズ
分析部１においては、整流回路１４及びＬＰＦ１５が入
力信号Ｓiにおける有音部と無音部を識別するための後
述の抽出信号Ｓlを生成する機能を果たし、一方、ＨＰ
Ｆ１０、整流回路１１、ＬＰＦ１２及びレベル分析回路
１３が上記抽出信号Ｓlに基づいて、入力信号Ｓiにおけ
る雑音のレベルを示す上記レベル検出信号Ｓaを生成す
る機能を果たす。

【００４２】先ず、ノイズ分析部３に入力された入力信
号ＳiはＨＰＦ１０に入力されると共に、整流回路１４
に入力され、当該整流回路１４において整流されて整流
信号Ｓinが生成される。ここで、整流回路１４として
は、全波整流回路が望ましい。

【００４３】そして、ＬＰＦ１５が当該整流信号Ｓinの
低周波数領域を抽出し（すなわち、整流信号Ｓinのエン
ベロープ信号を生成し）、抽出信号Ｓlとしてレベル分
析回路１３に出力する。

【００４４】このとき、レベル分析回路１３は、上記抽
出信号Ｓlに基づいて、当該抽出信号Ｓlが予め設定され
た整流回路１４及びＬＰＦ１５に起因するシステム雑音
レベル（入力信号Ｓiが零であるときにＬＰＦ１５から
出力される雑音レベル）以上のときは、その抽出信号Ｓ
lが対応する入力信号Ｓiが有音部であると識別し、当該
抽出信号Ｓlが上記システム雑音レベル以下のときは、
その抽出信号Ｓlが対応する入力信号Ｓiが無音部である
と識別する。そして、このために、ＬＰＦ１５における
アタック時間が約１ミリ秒とされると共にリリース時間
が約数百ミリ秒とされている。

【００４５】ここで、当該アタック時間及びリリース時
間について図５を用いて略説すると、アタック時間と
は、図５（ａ）に示すように、増加する整流信号Ｓinに
対して抽出信号Ｓlがどの程度遅れて増加するかを示す
数値であり、具体的には、整流信号Ｓinの立ち上がり時
刻から、抽出信号Ｓlのレベルが予め設定された整流信
号Ｓinのレベル（図５（ａ）中、符号Ｖ₁で示す。）の
７０％のレベルに到達するまでの時間Δｔ_a’を示す。

【００４６】一方、リリース時間とは、図５（ｂ）に示
すように、減少する整流信号Ｓinに対して抽出信号Ｓl
がどの程度遅れて減少するかを示す数値であり、具体的
には、整流信号Ｓinの立ち下がり時刻から、抽出信号Ｓ
lのレベルが予め設定された整流信号Ｓinのレベル（図
５（ｂ）中、符号Ｖ₁で示す。）の３０％のレベルに減
少するまでの時間Δｔ_r’を示す。

【００４７】従って、アタック時間及びリリース時間が
短いほど、すなわち、上記アタック時間Δｔ_a’が図５
（ａ）における時間Δｔ_aに近いほど、且つ、上記リリ
ース時間Δｔ_r’が図５（ｂ）における時間Δｔ_rに近い
ほどＬＰＦ１５における整流信号Ｓinに対する追随性が
良好であることになる。

【００４８】次に、ＨＰＦ１０に入力されている入力信
号Ｓiは、当該ＨＰＦ１０におけるカットオフ周波数以
上の周波数領域のみがハイパス信号Ｓhとして透過され
る。このとき、ＨＰＦ１０は２次乃至４次のディジタル
ハイパスフィルタとして構成されており、上記カットオ
フ周波数は１０キロヘルツ乃至１８キロヘルツとされて
いる。更に、入力信号ＳiがチューナＴからの音楽信号
である場合に備えて、ＨＰＦ１０は、１９キロヘルツ
（ＦＭステレオチューナにおけるテストトーン信号（本
来の再生動作には不要な信号である。）の周波数に対応
する。）の入力信号Ｓiも減衰させる。

【００４９】なお、ノイズ分析部１において、入力信号
Ｓiのうち高周波領域の信号を用いて雑音レベルを検出
することとしたのは、音楽信号の有音部における高周波
領域の信号がパルス信号に非常に近い特性を有し、当該
高周波領域の信号における最も低いレベルの信号を抽出
すれば、それが入力信号Ｓiの雑音レベルと見なせるこ
とによる。

【００５０】ＨＰＦ１０からのハイパス信号Ｓhは、次
に整流回路１１において整流され（この場合も、全波整
流が望ましい。）、整流信号Ｓhn（図４上から二段目実
線波形参照）が生成される。

【００５１】そして、ＬＰＦ１２が当該整流信号Ｓhnの
低周波数領域を抽出し（すなわち、整流信号Ｓhnのエン
ベロープ信号を生成し）、抽出信号Ｓln（図４上から二
段目点線波形参照）としてレベル分析回路１３に出力す
る。

【００５２】ここで、ＬＰＦ１２におけるアタック時間
は雑音レベルを正確に検出すべく上記ＬＰＦ１５と同様
に約１ミリ秒とされ、リリース時間は整流信号Ｓhn中の
短い合間に現出する雑音レベル（図４上から二段目参
照）を正確に検出すべく上記ＬＰＦ１５のリリース時間
より短く設定され、具体的には約数十ミリ秒とされる。

【００５３】次に、レベル分析回路１３は、先ず、ＬＰ
Ｆ１５からの上記抽出信号Ｓlに基づき当該抽出信号Ｓl
と上記システム雑音レベルとを比較することにより入力
信号Ｓiにおける有音部を検出する。

【００５４】そして、当該有音部が検出されたタイミン
グ以降に入力される抽出信号Ｓlnについて、各サンプリ
ングタイミング毎に雑音レベルの検出を行う。すなわ
ち、有音部が検出されたタイミング以降の各サンプリン
グタイミング毎に、一のサンプリングタイミングで入力
された抽出信号Ｓlnと次のサンプリングタイミングで入
力された抽出信号Ｓlnとを比較し、小さい方の抽出信号
Ｓlnの値を上記レベル検出信号Ｓaとして出力する動作
を各サンプルタイミング毎に繰り返す。この処理によ
り、レベル検出信号Ｓaとして出力されるサンプル値
は、図４下から二段目に示すように各サンプルタイミン
グ毎に徐々に入力信号Ｓiの雑音レベルに近づいてゆ
き、所定時間経過後最終的に当該雑音レベルで一定化す
る。ここで、レベル検出信号Ｓaの初期値としては、レ
ベル分析回路１３において扱うことが可能な最大レベル
の雑音（図４中、符号Ｖ_rangmaxで示す。）を用い、以
後当該最大レベルより小さいレベルの抽出信号Ｓlnが入
力される度にその値をホールドする（このとき、図４中
符号Ｐ₁で示すように、入力信号Ｓiの有音部が開始され
た以後最初の抽出信号Ｓlnのサンプル値は当該最大レベ
ルＶ_rangmaxよりも低くなることになる。）。

【００５５】なお、上記したレベル分析回路１３の処理
は、入力信号Ｓiの種類（チューナＴからの入力信号Ｓi
か、又はＣＤプレーヤＣＰからの入力信号Ｓiか等を示
す種類）が同一である間はその雑音レベルが一定である
という前提の下における処理であるが、これ以外に、例
えばカセットデッキＣＫでテープを再生中に曲が変わっ
た時点で当該カセットデッキＣＫにおけるノイズリダク
ション処理方法を変更した場合等においては、同じカセ
ットデッキＣＫからの入力信号Ｓi（すなわち、同じ種
類の入力信号Ｓi）であってもその雑音レベルが変化す
る場合がある。このような場合に対処するには、レベル
分析回路１３において、上記レベル検出信号Ｓaを生成
する処理を二系統で同時並行的に行い、一方の系統で求
めたレベル検出信号Ｓaを一定値のままゲインコントロ
ーラ２へ出力すると共に、他方の系統で求めたレベル検
出信号Ｓaについては定期的に（例えば４乃至５秒おき
に）これを更新し、ゲインコントローラ２へ出力されて
いるレベル検出信号Ｓaの値と比較して、定期的に更新
されているレベル検出信号Ｓaの値の方が大きい状態が
継続するようであれば、入力信号Ｓiにおける雑音レベ
ル自体が変化していると見なして定期的に更新されたレ
ベル検出信号Ｓａの方を一定値としてゲインコントロー
ラ２へ出力するように構成すればよい。

【００５６】次に、上記レベル検出信号Ｓａが出力され
ているゲインコントローラ２における処理について説明
する。

【００５７】ゲインコントローラ２においては、レベル
検出信号Ｓaに基づいて、アッテネータ４における減衰
率を制御するための上記制御信号Ｓsg及びアンプ５にお
ける増幅率を制御するための上記制御信号Ｓsgsを生成
する。

【００５８】このとき、ゲインコントローラ２は、ノイ
ズリダクション部３における上記第４ノイズ低減部３d
のメモリ２５dに記憶されている減衰特性（補正入力信
号Ｓiaにおける高周波数領域の信号を減衰させるための
減衰特性）に対応して設定されている後述の閾値レベル
Ｖnrefとレベル検出信号ＳaのレベルＶaとを比較し、

【数１】Ｖa≦Ｖnref …（１） のとき、アッテネータ４における減衰率及びアンプ５に
おける増幅率を共に０dB、すなわち、アッテネータ４に
おける減衰及びアンプ５における増幅を行わないように
すべく上記制御信号Ｓsg及び制御信号Ｓsgsを生成す
る。これは、Ｖa≦Ｖnrefのときは入力信号Ｓiにおける
雑音レベル（すなわちＶa）がノイズリダクション部３
において低減可能なレベル範囲であることによる。

【００５９】次に、閾値レベルＶnrefとレベル検出信号
ＳaのレベルＶaとが、

【数２】Ｖa＞Ｖnref …（２） であるときは、アッテネータ４における減衰率Ｇａを

【数３】Ｇａ＝Ｖnref／Ｖa とすべく制御信号Ｓsgを生成すると共に、アンプ５にお
ける増幅率Ｇｂを

【数４】Ｇｂ＝１／Ｇａ＝Ｖa／Ｖnref とすべく制御信号Ｓsgsを生成する。これは、Ｖa＞Ｖnr
efのときは入力信号Ｓiにおける雑音レベルがノイズリ
ダクション部３において低減可能なレベル範囲を超えて
いるため、当該雑音レベルをノイズリダクション部３に
おいて低減可能なレベルまで減衰させることが必要であ
ることによる。

【００６０】次に、閾値レベルＶnrefがレベル分析回路
１３（すなわち、情報再生装置Ｓ）において扱うことが
可能な上記最大レベルＶ_rangmaxの雑音より大きいと
き、すなわち、

【数５】Ｖa≧Ｖ_rangmax …（３） であるときは、アッテネータ４における減衰率Ｇａを

【数６】Ｇａ＝Ｖnref／Ｖ_rangmax（＝一定） とすべく制御信号Ｓsgを生成すると共に、アンプ５にお
ける増幅率Ｇｂを

【数７】Ｇｂ＝１／Ｇａ＝Ｖ_rangmax／Ｖnref とすべく制御信号Ｓsgsを生成する。これは、Ｖa≧Ｖ
_rangmaxのときは入力信号Ｓiにおける雑音レベルが情報
再生装置Ｓにおいて扱うことが可能な雑音の最大レベル
を超えているため、情報再生装置Ｓにおいて低減可能な
最大の減衰率で入力信号Ｓiを減衰させ、可能な限り雑
音を低減する必要があることによる。

【００６１】次に、ゲインコントローラ２における実際
の減衰率及び増幅率の設定について、図４を用いて説明
する。

【００６２】上記した減衰率Ｇa及び増幅率Ｇｂは夫々
最終的に設定されるべき減衰率及び増幅率の目標値であ
るが、ゲインコントローラ２は、減衰率及び増幅率を一
気に当該目標値に設定するのではなく、出力信号Ｓoを
出力した際の聴感上の違和感をなくすべく、漸次減衰率
及び増幅率を上記各目標値に近づける。

【００６３】すなわち、減衰率の変化について説明する
と、図４最下段に示すように、レベル検出信号Ｓaのサ
ンプリングを開始したタイミングから約数百ミリ秒後に
減衰率の増加を開始し、爾後、約数十ミリ秒の間隔で減
衰率を変化させて目標値Ｇaに近づけていく。この時、
一回の減衰率の変化の幅は、例えば−０．５dBづつとさ
れる。これは、上述のように、出力信号Ｓoを出力した
際の聴感上の違和感をなくすためである。

【００６４】なお、アンプ５における増幅率Ｇbについ
ては、当該増幅率Ｇbがアッテネータ４の減衰率Ｇaの逆
数であるので、レベル検出信号Ｓaのサンプリングを開
始したタイミングから約数百ミリ秒後に増幅率の増加を
開始し、爾後、約数十ミリ秒の間隔で増幅率を変化させ
て目標値Ｇbに近づける。そして、この場合も、一回の
増幅率の変化の幅は、例えば＋０．５dBづつとされる。

【００６５】次に、上述のようにして減衰率Ｇaにより
入力信号Ｓiを減衰して得られた補正入力信号Ｓiaにお
ける雑音を減衰するノイズリダクション部３の動作につ
いて、図３、図６及び図７を用いて説明する。以下に説
明するノイズリダクション部３の動作においては、補正
入力信号Ｓiaが各フィルタにより対応する周波数帯域毎
に分割され、当該分割された信号毎にレベルが検出され
ると共に予め設定されている減衰特性に応じて夫々のレ
ベルが減衰され、その後に各周波数帯域の信号が加算さ
れて絶音低減信号Ｓnrとして出力される。

【００６６】始めに、上記第１ノイズ低減部３ａの動作
について説明する。

【００６７】当該第１ノイズ低減部３ａに入力された補
正入力信号Ｓiaは、ＬＰＦ２０aにおいてその低周波領
域の信号が抽出され、減衰器２６ａ及び全波整流部２１
ａへ出力される。このとき、当該ＬＰＦ２０aの周波数
特性は、例えば、図６に示すような特性とされる。

【００６８】そして、全波整流部２１ａにおいては、出
力されたＬＰＦ２０ａの出力信号を全波整流する。

【００６９】次に、全波整流された信号は、波形成形部
２２ａ（実際の機能としては、ＬＰＦとしての機能を有
しており、全波整流された信号のエンベロープを検出す
る動作を行う。）において予め設定された所定のアタッ
ク時間及びリリース時間（いずれも図５参照）に基づ
き、エンベロープ信号の生成が行われる。

【００７０】ここで、当該波形成形部２２aを用いるの
は、全波整流された信号における急峻な変動を抑制する
等のためである。すなわち、例えば、全波整流された信
号が急激に変動すると後述のレベル検出器２３ａが追従
できない場合があり、また、急激に減衰器２６aにおけ
る減衰が実行されると雑音減衰信号Ｓnrに基づいて再生
した出力信号Ｓoにおいて聴感上違和感が生じる場合が
あるため、これらを防止するべく波形成形部２２aを挿
入するのである。

【００７１】次に波形成形部２２ａからの波形成形信号
は、レベル検出器２３ａにおいてそのレベルが検出され
る。

【００７２】そして、制御部２４ａは、検出された波形
成形信号のレベルとメモリ２５ａに予め記憶されている
減衰特性に基づいて、減衰器２６ａにおける減衰率を制
御する。

【００７３】次に、上記第２ノイズ低減部３bの動作に
ついて説明する。

【００７４】当該第２ノイズ低減部３bに入力された補
正入力信号Ｓiaは、ＢＰＦ２０bにおいて予め設定され
た周波数帯域幅の信号が抽出され、減衰器２６b及び全
波整流部２１bへ出力される。このとき、当該ＢＰＦ２
０bの周波数特性は、例えば、図６に示すような特性と
される。

【００７５】その後、上記第１ノイズ低減部３aの場合
と同様に、ＢＰＦ２０bからの出力信号に対して、全波
整流部２１bにおける全波整流、波形成形部２２bにおけ
るエンベロープの抽出及びレベル検出部２３bにおける
レベル検出が施され、その検出されたレベルに基づく制
御部２４bの制御の下、メモリ２５bに記憶されている減
衰特性に対応した減衰制御がＢＰＦ２０bからの出力信
号に対して減衰部２６bにより実行される。

【００７６】次に、上記第３ノイズ低減部３cの動作に
ついて説明する。

【００７７】当該第３ノイズ低減部３cに入力された補
正入力信号Ｓiaは、ＢＰＦ２０cにおいて予め設定され
た周波数帯域幅の信号が抽出され、減衰器２６c及び全
波整流部２１cへ出力される。このとき、当該ＢＰＦ２
０cの周波数特性は、例えば、図６に示すような特性と
される。

【００７８】その後、上記第１ノイズ低減部３a等の場
合と同様に、ＢＰＦ２０cからの出力信号に対して、全
波整流部２１cにおける全波整流、波形成形部２２cにお
けるエンベロープの抽出及びレベル検出部２３cにおけ
るレベル検出が施され、その検出されたレベルに基づく
制御部２４cの制御の下、メモリ２５cに記憶されている
減衰特性に対応した減衰制御がＢＰＦ２０cからの出力
信号に対して減衰部２６cにより実行される。

【００７９】次に、上記第４ノイズ低減部３dの動作に
ついて説明する。

【００８０】当該第４ノイズ低減部３dに入力された補
正入力信号Ｓiaは、ＨＰＦ２０dにおいて予め設定され
た高周波数帯域の信号が抽出され、減衰器２６d及び全
波整流部２１dへ出力される。このとき、当該ＨＰＦ２
０dの周波数特性は、例えば、図６に示すような特性と
される。

【００８１】その後、上記第１ノイズ低減部３a等の場
合と同様に、ＨＰＦ２０dからの出力信号に対して、全
波整流部２１dにおける全波整流、波形成形部２２dにお
けるエンベロープの抽出及びレベル検出部２３dにおけ
るレベル検出が施され、その検出されたレベルに基づく
制御部２４dの制御の下、メモリ２５dに記憶されている
減衰特性に対応した減衰制御がＨＰＦ２０dからの出力
信号に対して減衰部２６dにより実行される。

【００８２】そして、各減衰器２６a乃至２６dからの出
力信号を加算器２７においてすべて加算し、上記雑音低
減信号Ｓnrとしてアンプ５に出力する。

【００８３】その後は、当該アンプ５において、雑音低
減信号Ｓnrと元の入力信号Ｓiとの全体レベルを相互に
一致させるべく上述のような処理で増幅が実行され、増
幅信号Ｓnoとして再生部６に出力される。

【００８４】なお、実施形態のノイズリダクション部３
における第１ノイズ低減部３aでは、実際には、減衰器
２６aにおける信号の減衰は行わない。その理由は、低
周波数帯域における人の聴感特性が鈍感であることを考
慮すると共に、情報再生装置Ｓの回路規模を削減するた
めである。

【００８５】次に、メモリ２５b、２５c及び２５dに夫
々記憶されている各周波数帯域毎の減衰特性の例を図７
に示す。ここで、図７においては、横軸が各減衰器２６
b乃至２６dに対応した帯域における入力レベルを示し、
縦軸が制御部２４ａ乃至２４ｄにより制御される滅衰量
を示している。図７から明らかなように、各減衰特性は
ＢＰＦ２０b及び２０c並びにＨＰＦ２０dで分割された
各周渡数帯域毎に設けられている。

【００８６】そして、メモリ２５dに記憶されている減
衰特性において、上記ゲインコントローラ２におけるア
ッテネータ４の減衰率及びアンプ５の増幅率の算出の基
準として用いられる閾値レベルＶnrefは、図７示すよう
に、例えば、−６６dBV（すなわち、第４レベル低減部
３dにおける最大減衰量が得られる入力信号レベルの最
大値）とされる。すなわち、入力信号Ｓiにおける雑音
レベルが−６６dBV以下であるときは、ノイズリダクシ
ョン部３により雑音の低減が可能であるとしてアッテネ
ータ４における減衰を行うことなく入力信号Ｓiをその
ままノイズリダクション部３に入力して雑音の低減を行
い、一方、入力信号Ｓiにおける雑音レベルが−６６dBV
より大きいときには、そのままではノイズリダクション
部３により雑音の低減が不可能であるとしてアッテネー
タ４における減衰により当該雑音レベルを−６６dBVま
で低減させて補正入力信号Ｓiaを生成してノイズリダク
ション部３に入力し雑音の低減を行うのである。

【００８７】なお、図７から明らかなように、実際のノ
イズリダクション部３においては、例えば第４ノイズ低
減部３dでは入力信号Ｓiのレベルが−５５dBV乃至−６
６dBVの範囲においても減衰が施される構成となってい
る。これは、閾値を一通りだけ設定してそれ以下を一律
に減衰させる構成よりも、入力信号Ｓiのレベルに応じ
て徐々に減衰率を上げていく方が聴感上違和感がないか
らである。そして、これと同じ理由で、他の第２ノイズ
低減部３ｂ及び第３ノイズ低減部３ｃにおいても、図７
に示す範囲内のレベルを有する入力信号Ｓiに対して減
衰を実行する構成となっている。

【００８８】さらに、上記閾値レベルＶnrefの値につい
ては、−６６dBV以外に設計上の要求に応じて適宜変更
することが可能である。

【００８９】以上説明したように、実施形態の情報再生
装置Ｓの動作によれば、入力信号Ｓiのレベルを所定の
閾値レベルに対応するように減衰した後に雑音を低減す
るので、様々なレベルを有する入力信号Ｓiの雑音を夫
々有効に低減できると共に、一のノイズリダクション部
３を上記様々なレベルを有する入力信号Ｓiに夫々適合
させて雑音を低減することができる。

【００９０】よって、情報再生装置Ｓの構成を簡略化し
つつ種々の入力信号Ｓiの雑音を有効に低減して情報を
再生することができる。

【００９１】また、ノイズリダクション部３が補正入力
信号Ｓiaを異なる周波数帯域に分割した後に減衰させて
雑音を低減するので、効果的に入力信号Ｓiの雑音を低
減することができる。

【００９２】更に、アッテネータ４における減衰に用い
られた減衰率の逆数に相当する増幅率を乗じることによ
り雑音低減信号Ｓnrを再補正するので、簡易な構成で入
力信号Ｓiのレベルに対応した出力信号Ｓoを生成するこ
とができる。

【００９３】更にまた、入力信号Ｓiが音楽信号である
と共に、当該音楽信号における有音部を検出し、当該有
音部における雑音のレベルを検出するので、正確に雑音
レベルを検出することができる。

【００９４】なお、入力信号Ｓiを供給する供給源とし
ては、上述したカセットデッキＣＫ、ＣＤプレーヤＣ
Ｐ、チューナＴ又はＭＤプレーヤ等の他に、例えば、Ｄ
ＶＤ、ＬＤ（LASER Disk）、ＤＡＴ（Digital Audio
Tape）、ＤＣＣ（Digital Compact Cassette）等を
用いてもよい。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、入力信号のレベルを所定の閾値レベルに
対応するように補正した後に雑音を低減するので、様々
なレベルを有する入力信号の雑音を夫々有効に低減でき
ると共に、一の低減手段を上記様々なレベルを有する入
力信号に夫々適合させて雑音を低減することができる。

【００９６】よって、簡易な構成で種々の入力信号の雑
音を有効に低減することができる。

【００９７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、異なる周波数帯域に分割
した後に減衰させて雑音を低減するので、効果的に補正
入力信号の雑音を低減することができる。

【００９８】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載の発明の効果に加えて、生成手段における
補正に用いられた利得の逆数に相当する利得を雑音低減
信号に乗じることにより当該雑音低減信号を再補正する
ので、簡易な構成で入力信号のレベルに対応した出力信
号を生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】情報再生装置の概要構成を示すブロック図であ
る。

【図２】ノイズ分析部の概要構成を示すブロック図であ
る。

【図３】ノイズリダクション部の概要構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】ノイズ分析部の各部の波形を示すタイミングチ
ャートである。

【図５】ＬＰＦの特性を示す図であり、（ａ）はアタッ
ク時間を示す図であり、（ｂ）はリリース時間を示す図
である。

【図６】ノイズリダクション部における周波数分割特性
を示す図である。

【図７】ノイズリダクション部における減衰特性を示す
図である。

【符号の説明】

１…ノイズ分析部 ２…ゲインコントローラ ３…ノイズリダクション部 ４…アッテネータ ５…アンプ ６…再生部 １０、２０d…ＨＰＦ １１、１４…整流回路 １２、１５、２０a…ＬＰＦ １３…レベル分析回路 ２０b、２０c…ＢＰＦ ２１a、２１b、２１c、２１d…全波整流部 ２２a、２２b、２２c、２２d…波形成形部 ２３a、２３b、２３c、２３d…レベル検出器 ２４a、２４b、２４c、２４d…制御部 ２５a、２５b、２５c、２５d…メモリ ２６a、２６b、２６c、２６d…減衰器 ２７…加算部 Ｓi…入力信号 Ｓia…補正入力信号 Ｓnr…雑音低減信号 Ｓno…増幅信号 Ｓo…出力信号 Ｓa…レベル検出信号 Ｓsg、Ｓsgs…制御信号 Ｓh…ハイパス信号 Ｓhn、Ｓin…整流信号 Ｓln、Ｓl…抽出信号 Ｓ…情報再生装置 Ｔ…チューナ ＣＰ…ＣＤプレーヤ ＣＫ…カセットデッキ

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【手続補正書】

【提出日】平成９年１１月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から入力された入力信号の雑音のレ
   ベルを示す雑音レベルを検出する検出手段と、 前記検出された雑音レベルを予め設定された閾値レベル
   に一致させるべく前記入力信号のレベルを補正し、補正
   入力信号を生成する生成手段と、 前記生成された補正入力信号のうち、前記閾値レベル以
   下のレベルに相当する前記補正入力信号を低減し、雑音
   低減信号を生成する低減手段と、 前記生成された雑音低減信号のレベルを、元の前記入力
   信号のレベルに対応するように再補正し、出力信号を生
   成する再補正手段と、 を備えることを特徴とする雑音低減装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の雑音低減装置におい
   て、 前記低減手段は、 前記補正入力信号を周波数帯域の異なる複数の部分入力
   信号に分割する分割手段と、 各前記部分入力信号のレベルを夫々検出し、レベル検出
   信号を夫々生成する複数のレベル検出手段と、 制御信号に基づいて、前記分割された部分入力信号を夫
   々減衰し、減衰入力信号を生成する複数の減衰手段と、 前記生成された夫々の減衰入力信号を加算し、前記雑音
   低減信号を生成する加算手段と、 前記生成された各レベル検出信号に基づいて、夫々の前
   記減衰手段毎に前記制御信号を生成する制御手段と、 を備えることを特徴とする雑音低減装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の雑音低減装置に
   おいて、 前記再補正手段は、前記生成手段における補正に用いら
   れた利得の逆数に相当する利得を前記雑音低減信号に乗
   じることにより当該雑音低減信号を再補正することを特
   徴とする雑音低減装置。