JPS58120323A - 雑音除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は［ａ１予ｌ１ｌＩ！利用して信号Ｋ１１人し
た雑音を除去する装置に関する。

楽音ＪＷ１号や音声４Ｍ号等に混入する雑音はＰＣＭ（
ドｌｓ＠＊・ｄｏ　ａｅｄｍｌｓｔｉ軸）などのディジ
タル伝送系では符ｇ娯りに起因するもの、あるいはアナ
ログ伝送系では例えばレコード再生におけるレコード盤
上の傷やほこりによるいわゆるクリックノイズ。

ツジオテエーナに外米する自卿卓のイグニッションノイ
ズなど倫めて多様である。そこで、これらの雑音！除去
する方法が様々潰えられている。雑音除去においては本
来のｇｉ考Ｙあまり優つけず。

雑音のみＶ取除くことが重要であり、このために、一般
に＃１音部分を本来の信号に近似した代替信号で置換え
るという方法がとられている。線型予測を利用しｙｌ：
ｌａ音除去はその方法の１つで、入力信号（または出力
信号）の前俊の筐から入力信号の予測値を求め、入力信
号［８１が混入した場合その部分なこの予＃Ｉ値で置き
換えて雑音を除去するようにしたものである。

１１１■は従来における？＃Ａ型予測を用いた維音除去
装置の一告を示すものである。これは入力信号Ｘ、とそ
の子欄櫨６の差が設定されたしきい値りよりも大きくな
ったときに入力信号ｘｌ’に＠ｉｔと判定し、出力１　
ンＸ　から愈に重書かえるよｌ うにしたものである。＃撤予＃１１回１１１１は入力信
号Ｘ　の予測値ｆ′に求め、引算器２は入力信号町１ と予測Ｉ［６との偏差（予＃Ｉ哄差）ｘｌ−含を求め、
絶対Ｉ［回路３ではその絶対１１１Ｘｌ　　ｑｌｔ’と
り、比暖器４ではそれがしきい値りより小さいときはス
イッチ８Ｗ１’ｔ’喝子ｈｉｌｌ＠ＫＩＩＷＩして入力
信号ｘｌ’にそのまま通し、しきい値ＬＶ越えたときは
スイッチＳＷＩ　’に’曙子ｂｗＫ壷続して予測値Ｑ　
ｔ’小出力ている。

第２因は従来における線撤予醐を柑いた他の雑音除去ｉ
Ｉ電を示すものである。これは第１図のものが入力ｘ　
、Ｋ　−ｍｉｌｌ　ｆがある場合、ｘ、ｔ’用いて算出
される予ｍｗｑ　＊ｑ＃・・・・・・の値も雑音の影響
な受けて＾Ｎな［Ｖとり、正Ｎな信号であるｉ◆ｌ　　
、。２．・・・・・・−雑音と４ｉ１１足する場合があ
ること、および出力としても雑音の影響を含むＱ。

）−飄Ｎ ｘｉ＋１が出力されてしまうことに鑑みて考え出された
ものである。すなわち、第２図の装置では入力ｘｓ　Ｋ
ｌａ音が検出された場合の代替値として。

出力浦からの予測１［１１な朗いるようにしている。

−皺予醐回路６は入力信ｇＫ　　の予測値ｑ１に算出し
、引算＠７は予測−ＭＸＩ　　ＱＹ求め、絶対値回路８
はその絶対イｌ１ｌｘ、−介１ｖとり、比ａＳ９はそれ
がしきい１１Ｌより小さいときスイッチＢＷ２を端子ａ
ｌｌｉｌに＃ｅ続して入力信号をそのまま出力し、しき
い値りを越えたときスイッチＳＷ２　）ｋ’　ｙｓ子ｂ
ｌｌＫ接続してＩＩＩ型予測回路１０で求められる出力
貴からの予＃１櫃６′ヲ出力するようにしている。

以上説明し１こ従来の雑音除去装置はいずれも予御ｊ誤
差がしきい値りを越えたとき入力信号を予−Ｊｌｌに切
換えるようにしている。このため切換え時においてしき
い値りの分だけ段差が生じて出力波形が不連続となる欠
点がある。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、信号の切
換＃に段差が生じないようにしＴこ雑音除去装置１に優
供しようとするものである。この発明では予ｄＩＩ−差
がしきい値上ＬＹ＠えたとき予ＩＳｇＪ優にしきい値±
Ｌを加算しにイｉ！考（入力信号’ｔ’　ｘ　１−その
＠ａｉｔ予＋ＭＩｈｌｖｒとして、　ＸＢ　−介＞Ｌの
とき介＋Ｌ、ｘ−ｆ’（−Ｌのときｆ’ｉ’−Ｌ）で置
き１　　　　　１　　　魚 供えることＫよりこれな１５１！境している。更に、こ
の発明ではこれを具体化するうえで、各（Ｉｆ号ＸＩ。

介十り、介−Ｌの作成、予＃１ｌＩｌ−差）Ｘ、がしき
い値上Ｌ［達したことの検出、各信４’ｌｘ１．會＋Ｌ
、ｆｉ−Ｌの切換えＶ従来のように別々の手段で行なう
のでなく、１つの独立した機能を有する回路の働きｖ膨
剤してこれらを実機している。すなわち。

この発明は基本的に、入出力量ＫＸ、　−ｑ＋ｆ？なる
単一の系統な＃４威してなるもの１ある。このような構
成においては、この系統ｔそのまま生かせばｘｌ　−（
’、　＋Ｑ−ｘｌすなわち入力信号がそのまま出力され
Φ。また、町−“愈の部分を士ＬＫＩｉａ定すれば±Ｌ
　＋　介が出力される。したがって、−Ｌ≦１．−ｑ≦
Ｌ　のとき上記の系統ケそのまま生かし、ＸＩ　　Ｑ＜
　　Ｌ　のとき上記の系統におけるｘ　−ｇ′％ニーＬ
Ｋ固足し、Ｌ＜Ｘ、−ｑのときこ１ れｖＬＫ固足すれば前述したようなこの発明による信号
の切換えが！！堝される。このような動作はｘｓ　　Ｑ
の［ｔ±Ｌの範囲内に制限することである。そこでこの
発明ではＸｉ　　Ｑ　Ｙ算出する回路の畿に±Ｌの振幅
ｎ＋ｕｎ回路な介挿することＫより各ｇＩｇの作成、予
顧哄差の検出、信号の切換えを同時に実機している。

以下この発明の実施例ｋｍ付図ｌ１１ａｉｓ照して説明
する。

第３図は出力−の信号により予＃ｊ［Ｙ求める形式のも
のにこの発明ｔ４用した一実施例を示すものである。＠
３図において線型予＃ｊ回路ｌ］は出力介のａ＃１１予
６１１１ηを次の式により求める。

ｆ″ｉ′−’　”　’　１−’　十’　２　’　１−２
　”　”　”　”　十ａ　ｐ　ｙ　ｔ　−９ただし、１
１６＆□、・・・・・・、ａ、：線型予測係数引算＠１
２はΔｚｘｚ、−ｙ、から入力信号ｘｉ杼ｌＩ僅１ｉと
の１差Δを求める。振幅制限回Ｍ（ｌＪｆツタ）１３は
予＃１倶差ΔＸの上Ｐ＆、下＠ンそれぞれ士ＬＫ制限す
るものである。丁なわち、機幅制限回路１３の出力Δｙ
はΔｘｉの１によって下肥の値となす るＯ なお、Ｌは予測娯差Δｘｆ−音とみな丁しきい僅に対応
した値である。

振幅制限回路１３の出力Δｙ１は加算器１４にて前記予
測値會と加算されて出力ｙ、として畷出される。したが
って出力１ＢはＪｘ　ｔの大きさによって下記の僅をと
る。

すなわち、予Ｓ鎮差ΔＸが±Ｌの範囲内であるとき（雑
音が混入してないとき）は入力信号ｘｌ　ｖそのまま出
力し、±Ｌｔ’ｉ＠！えたときは予測値ＦｉＫ±Ｌｔ’
ｍ算した値を出力する・ 第４図は第３図の回路の動作例な示す波形図である。入
力信号！、は１１　＃　！１２で示す雑音が混入してい
る場合について示している。この場合、予＃ｌＩ＠差Δ
ｘ１はｍｌ　ｅ　ｍ２　　の部分でしきい値＋Ｌ。

−Ｌ’に−越え７：Ｉため振幅制限回路１３の出力Δｙ
、はそこで娠幅制隈を受ける。したがって１１−ｆ’ｌ
＋１１１として優られる出力ｙ、は雑音勤１．ｎ２が除
去されたものとなる。傭［ｍｌ　、ｎ鍬外の部分では出
力Ｆｌ　は入力ｇ１号町そのものである。

第５図は第３図ｔディジタルデータで処理するよ５に構
成した具体例を示すものｔある。第５図において線型予
測回路１］は自己相関関数算出回路１５％ｌｌＩｎ！Ｉ
予＃Ｊ係数演算（ロ）路間、予測１１Ｉ算出回路６０で
１ｓ５！される。それぞれの働きについて以下説明する
。

（ＡＩ自己相関関数算出回路１５ 一般にディジタル化された信号のサンプル列（例えば楽
音に対応させるのであればサンプリング周期は約５０　
ｋｔｌｚ　１４度に選ばれ”　７１（１！、・・。

−２，−１，０，１，２，・・・・・・）の自己相関関
数ｒｊ（Ｊ　−０−１−２１”ｉは互いＫＪ個離れた２
噛のサンプルの横の期待値として定義され１次式％式％ １１Ｅ　＋１１式は信号全体の相関関数を与え１時刻に
は依存しない。

時々刻々変化してゆ＜１１号の各部分区間での相関関数
に着目する場合に１工第（１３式の代わりに時刻１に依
存する短区間自己相関関数を近領的に用いる。Ｑ刻ｉと
その直前のＮ−１１１のサンプル（合計Ｎ＠）のデンプ
ル間での短区間自己相関関数’Ｌｔは （り で与えられる。ただし、この式の算出に用いられるナン
プル値ｙｋやｊのうち１着目している区間（１−Ｎ＋１
からｌ）から外れるものについては。

これＹＯと置く。したがってＮ個以上噛れたデンプル間
の自己相関関数ｒ」ｃｊ＞Ｎ）＝０となる。雑音検出な
行なうためには１発明者の実験によればＮ個の相関関数
の全てｔ知る必要はなく、低次の５〜６３１１（ｊが０
から５または６まで）求めれば元弁であることがわかり
に、また、第（２１式中の定数係＊１は予測係数の算出
退場では実質的に影響せず、無視することができる。

以上のことな踏まえると、必要な短区間自己相関関数ｒ
ｊｅｔは久のＬ５になる。

展開して書けば となる。

１１Ｎ４４７式の演算をハードウェアで行なうために逐
次演算形式に書き僕える。第６図はこれＶ説明するため
のもので、各時刻におけるデータを上下２段ＫＯ印で示
しく着目している区間から外れるものはすべて０であり
これを×印で示す）、相ａｌｔ−嘲るためにかけ合せる
２個のデータの組合せＶｌｌｌで結んだものである。＠
（１−１）スデッグで自己相関関数’ｊ＊ｉ−１が帰ら
れていたとすると、ｉｌｌステップの自己相関関数ｒｊ
１は’ｊ＊ｉ（’針にに着目している区間に入ってきた
組合せ（太い実線で示す）の横Ｆｌ−ｊ”Ｆｌ　ｔ’加
え、その区間から出ていった岨合せ（太い点線で示す）
の横Ｆｉ−Ｎ・Ｆｉ予ｊｔ引くことにより求められる。

すなわち。

’ｊ、ｉ−’ｊ、ｉ−１”７１−ｊ＠Ｆｉ　　Ｆｉ−Ｎ
”１−Ｎ＋ｊ　　　（５ｊとして求められる。

第７図は第（５３式の演算を行なうように構成した自己
相関関数算出回路１５の一例な示すものである。

入力信号ｙ／ｌｐ個のレジスタ１９−１．１９−２．・
・・・・・、　１９−　ｐで順次シフトされ、レジスタ
１９−１゜１９−２．・・・・・・、　１９−　ｐから
は信号ｙｔ−ｔ　ｅ　ｙｓ−ｘ　＠・°・。

Ｆｌ−ｐがそれぞれ帰られる。信号１％、は遅延回路な
でＮ−２９＊遅延されてｙ、や、となり、更に２個のレ
ジスタ加−ν、・・・・・・、２０−２．２０−１で順
次シフトされて信号Ｆｌ＋Ｊ９−１　”　”””昏Ｆｌ
−隅１１　Ｆｉ−Ｎがそれぞれ優られる。最終の出力ｙ
、うは入力信’＋　ｙ　１ｔ’Ｎ＊ｌ！延したものとな
る。

纂７−において符１７２３−０．Ｚ（−１，・・・・・
・、久−ｐで示した回路はそれぞれＪ−０，１，・・・
、ｐにおける自己相関関数ｒ（１ｅ　ｒｌ　ｍ・・・ｅ
　ｒｐＹ求めるものである。例えばｊ−００自己相関関
数ｒ。Ｖ求める回路２３−ＯＫついて説明すれは、乗算
ｌｍ２４で着目している区間に析たに入ってきた組合せ
の横７１”Ｆ１ｔ’求め１乗算器δで区間から出ていっ
た組合せの横７１−Ｎす１−Ｎを求める。アキュームレ
ータ１６は加算器１７とレジスタ１８の組合せによりサ
ンプリング周期ごとに乗算器調の出力を本算し１乗算器
６の出力′％：１ｌｉＩ！算していく。これＫより第１
スデツグはレジスタ１８からはその時点における自己相
関関数’Ｏ，ｉが帰られる。次のスデッグ魚＋１では前
に得られた自己相関関数ｒ（１＋ｉに、新たに入って！
！た組合せの横１．。１・ｙ、＋１ｖ加算し、出ていっ
た組合せの横７１−＄１・ｙ、や、Ｖ減算してｒ。９国
を求める。他の回路Ｚ３−１．ムー２．・・・、２３−
Ｐでも同様和してＪ−１，２，・・・、ＰＫおける自己
相関関数ｒｌ　ｅ　１２　ｍ・・・ｅ　ｒｐＹもステッ
プごとに求める。尚、第７図において各レジスタおよび
遅延回路ηは初期状噛では丁べてクリアされている。

第８（２）は目己相関関数算出ｌａｌ路１５の別の構成
例を示すものであや。この（ロ）路はレジスタおよび遅
延回路による遅ｔｔｖ一方向に＠るようＫした（すなわ
ちＷ４７図の回路のように折返さないよう和した）もの
である。第７図の場合は第９図（ａｊＫ示すように着目
しているＮ個の区間から外れるデータについては丁べて
０と置き、第（１−１）Ｊ？ッグの自己相関関数’Ｊｅ
ｔ−ｔに１Ｆｒｙ：に区間に入ってきに組合せの櫂１１
ｇ　’　ｙ、ｔ’加え、出ていった組合せの槽Ｆｉ−Ｎ
・ｙ１÷ｊを引いて第１ステツプの自己相関関数ｒｊ、
１ｖ求めたが（第（５ｌ式）、ここでは第９図（ｂＪ　
Ｋ示すように区間外のデータｖＯと置かずにそのまま利
用して自己相関関数な求める。すなわち、この方法では
Ｉ己相関関数ｒｊ４は勺”　”　ｋ＝ｉ子、ｌｋ＠１ｋ
−３（ｊ　＝０−１　、２−・・・ｅｐ）　　（６）と
なる。これｔ逐次演算形式を利用すれば、第９１１１１
３から明らかなように、１つ前の第（１−１）ステップ
における自己相関関数’Ｊｓｉ−１に新たに区間に入っ
てきた組合せの積Ｆｉ”　ｙ、−Ｆ加え、出ていつに組
合せの１ａ１１う・１ｌ−Ｈ−ｊＹ引くことＫより下記
纂（７１式のように求められる。

ｆｊ、　ｔ　１ｆ　Ｊ　、　ト１　＋　７　ｔｏＦｉ−
Ｊ　　７１−Ｎ”１−Ｎ−３１７１ｍ５−においてｐｍ
のレジスタ３１−１　、３１−２　。

・・・、　３１−　ｐは入力信号ｙ、　ｔ’サンプリン
グ周期ととにシフトしてｍ号’ｉ−１、Ｆｌ−１ｍ・・
・、ｙ、−、ｖそれぞれ出力する。遅延回路あは入力信
号７．ＹＮ段遅嬌してｇｌ考１．う音出力する。また、
ｐ個のレジスタ３２−１．３２−２．・・・、　３２−
　ｐは１！考ｙ、うＹサンプリング周期ととにシフトし
て１！考７ｌ−Ｎ−１”７１−６Ｍ　”・・・−７ｌ−
Ｎ−ｐ　”それぞれ出力する。符号品−０，３３−１，
・・・＊　３３−９で示した回路はそれぞれｊ−０，１
，・・・、ｐＫおける自己相関関数ｒ。。

ｒｌ、・・・＋　ｒｐＹ求める回路である。″ｒなわち
、符号お−０で示す回路についていえば、乗算器あで−
「己相関関数にこれらＹ加算、ＩＩＩＩＬ算してｊ−０
０自己相関関数ｒ。ｌ求める。悔の回路３３−１．・・
・。

３３−ｐＫついても同様にして１己相−関数ｒ１４・・
・。

ｒｇそれぞれ求めてい金。

尚、第８図の方法では講９図ｔｂｌ　Ｋ　（Ａ）でボ丁
岨合せの槓が余分に７Ｊｌｌ算されることになる。しか
し、ＮＡＰどなるように区間幅ＮＹ予＃Ｉ墳数ｐＫ比べ
て光分大きくすれば、νをある種度（３〜５個）以上順
れば誤差は小さいから実用上の問題はない。

実際（もＮ瓢２０４８．　ｐ−４１１度に設定するので
Ｎ）Ｐを光分満足する。また逐次式に基づ（上記のよう
な算出はＮが比較的大きいにもかかわらず演算数は少な
（でき、かつ予測項数Ｐｖ合珊的に小さくすることが可
能なため、リアルタイム処理ｔ＠ｓとし、かつ製置とし
ても極めて簡単な構成とすることかで１！る。

第１Ｏ図は自己相関関数算出回路じの更に別の構成例を
示すものである。これは第１ＳＪ式の第３項Ｆｉ−Ｎ・
１ｉやｊ（区間の外に出ていった組合せの槽）を總２寝
７１−ｊ・ｙ、を新たに区間に入ってきた組合せの櫂）
の遅延として扱い１乗：Ｊｌ器を生滅させたものである
。観ｌＯ−においてｐ個のレジスタ６−１．４５−２．
・・・、４５−νは入力信号Ｆｌ　をサンプリング周期
ごとに順次シフトしていく。符号拓−〇で示す回路にお
いて乗算器４７は１ｉ・１ｉｔ求め。

遅延回路槌はこれｔ’Ｎ＊！延して信号ｙ１う・ｙｔ−
ｓを出力する。加算器４９はレジスタ切の出力に備考Ｆ
ｌ−７１Ｖ加算１ｇＩ号）’４４　・Ｆｌ　−Ｎ’に１
１　Ｎしてｊ　−０における自己相関関数ｒ。％：求め
る。他の回路物−１，４６−２，・・・、４６−Ｐにお
いても同１１Ｋして（ただし遅延段数はＮ−ｊとする）
ｊツ１．２゜・・・、ｐＫおける自己相関関数ｒｌ　＊
　１２　＊・・・ｅ　ｒ、ｔ’それぞれ求める。尚、遅
延段数はＮ−Ｊとせずに丁べてＮとしてもＮＡＰである
ので実用上間噛はな・い。このようにした場合には自己
相関関数ｒｊ４は＝　Σ ｒｊ・１に＝１−Ｎ−ｋｌｙｋ’　”−ｊとなり、＃！
８図の場合と同じＫなる。

ｔＢＪ＊ｍ予測係数演算回路団 第５図において自己相関関数算出回路１５で算出された
Ｐ個の自己相関関数’０．ｉ　ｅ　ｒｌ、１　ｍ　””
　＠　ｒｐ、ｉは予測係数１１１　＋２　ｅ・・・、〜
を算出するｌｉＩｍ予醐係予測ｓ回路（資）に送られる
。ここ廖はｒ。ｌ　Ｉ　ｒｌ、ｌ　＠・・・”ｐａｌ　
Ｙ’１ｋｌＸとする次式の一次連立万榴式１に解く演算
が行なわれる。

この男根式によって予測係数ａ１．＆□、・・・、１９
ｖ得ることができる増白は次の通りである。

予測係数＆１　ｅ　＆２　ｍ・・・、ａｐは予？１４１
Ｉ誤差の二乗和な最小にする係数の組として定義される
。丁なわち。

ｋｉｌｆｌのサンプルｊ’　Ｙｋｍ　Ｆｋの直前のｐサ
ンプルにヨ＜ｚ　ｙｋ’）予＃［ｔ’　ｙｙ、予測誤差
ｔΔｘｌ？おけば。

予−ｊ嗅差ΔＸ、の二乗和は次のように書ける。

＝Σ　（ｘｋｌｙ） ｋ−一ロ ＝Σ　（”ｋ　　”　１”ｋ−１”２ｅｙｋ−２＋・°
壷十ａｐ　ａｙｋ−ｐ）　−に＝−ω 予測鎮差ノｘｋが像幅制限されていない状−で考えると
ｙｋ−ｘｋであるから＊　（９１式を１曾 しにかって、ここでａｏ””　　１とおけはただし。

ｅ　＝Σ　Ｙｋ−」・Ｙｋ−１（１２）ｊ、Ｏｋ＝−ω 町、。は第（１２）式から明らかなようＫｊ、Ｌに対し
て対称であり、ｊ）ｔ、ｎａ−ｋ　　Ｊｔ置き、着目し
ている区間ｋ　＝ｉ−Ｎ＋１　、１−Ｎ＋２゜・・・・
・・。

ｉ以外のサンプル櫃ｙｋｖ　ｏとみなしていることに注
意すれば。

ゴー＝　Ｉｊ−ｔｉ　　　　　（１３）を得る。

ところ廖、＠（用式のＪＩ＆１はｇｖ最小にするからＥ
のａｊ　Ｋ関する偏微分は０となり。

すなわち Σａｚ’ｒｌｌ　ｊ−７，１−０（ｊ＝ｌ　−２ｓ”−
ｐ）　　（１５）を喝 これは第（８３式にほかならない。

１Ｋ（８３式の方接式はマイクロプロセッサ（第５図の
線臘予醐計数演算回路間）によめ数値計算で。

行列のはき出しｔ利用した解決あるいは行列の対称性ン
利用しｙ：Ｌ・マ１ｍ５ｏｎの方法（Ｌ・ｖｌｎａｏｎ
　、　Ｎ、　：Ｔｈ＠Ｗｉ＠ｎｅｒ　１Ｍ８　ｆｆ１ｒ
ｒｅｒ　Ｃｒ１ｔ＠ｒｌｏｎ　１ｎ　Ｆ１１ｔ＊ｒ　Ｄ
＊ｓ１ｇａｎｄ　Ｐｒ＠ｄｉｃｔｉｏｎ、　Ｊ、　Ｍａ
ｔｈ、　Ｐｈｙｓ、　２Ｓ　、　２６１−２７＆１９４
７））Ｋよって解くことができる。マイクロプロセッサ
としてｔｓ１ｕ／Ｚｉｖ用いた場合の演：Ｊ！待時間Ｆ
ＯＲＴＲＡＮ　　プログラムで約１７ｍ５＠＠、アセン
ブラグログラムで約６ｍ−・Ｃとなる。ｆ乗値ｇにおい
ては１０〜４０ｍ５・Ｃの時間内においては準定冨的に
みなすことができ、予測係数にはぼ一定であり毎サンプ
ルごとに算出する必要はない。したがって、例えばアセ
ンブラプログラムを利用しｈ　１０ｍ５ｅＣごと（５０
ｋＨｚのサンプリング周期では５００サンプルごととい
うこと）Ｋ１１Ｋ予測計数ａｌ　ｅ　１２　＋・・・、
〜をｌ！新するようにすればよい。

（Ｃ）線型予測値演算回路６０ 第５図においてｌｌｌ１Ｉ＃ｌｉ予測値演算回路ωはｐ
−のレジスタ６１−１．６１−２．・・・、６１−ｐと
ｐ個の乗算１１６２−１．６２−２．・・・ａ　６２−
　ｐと１個の加算器６３によって−１１０厘罰０ｐ個の
サンプル７１−１　ｍＦｉ−２＠・・・−１ｉ−ｐおよ
び前記求められｙ：Ｈ城予測係数町、ａ８．・・・、ａ
？ら、ｘｌの予測値介７１　　’ｔ’１−１　”２”ｉ
−２＋＋＋ｎ　＋’ｐ’ｉ−ｐ　　　（１６）Ｙ＊出す
る。

Ｉｌｌ５−の振暢制限−路１３において、絶対値回路７
０は予ｄＩＩｌ倶差Δｘ１の伯対ｉｌｌΔｘ、ｌン出力
し、コンパレータ７１１Ｇ７Ｊｌえる。コンパレータ７
１はｌ　ｊＸ、　ｌとしきい値りとを比較し、それらの
関係に応じて第１表に示す信号ＢＩｋ出力する。

Ｉｌｌ　　表 符号検出回路冗は予１ｌＩＪ娯差Δｘ１の符号を検出し
。

１４２表に示す信号８２Ｙ出力する。

ｌ［２：１５！ 七しクタ７３は）Ｘ　１　ｂ　＋　Ｌｓ　　ＬＹそれぞ
れ入力し。

前記信ｇ８１．８２／）組合せに応じてＩｌｌ３表に示
すΔ７Ｙ：出力する。

ｆａ　　３　　表 なお、ｅ対価回路７０は、予１ＩＩｌｌ娯差ΔＸが最上
位ビットＭ８１１符号ビットとする２の補数コードのデ
ータで表わされるものとすれば、第１１図のように構成
することができる。この１合、４！上位ビットＭＳＢの
信号をそのままｉ！ｔｒ紀符号積符号検出信号ことがで
きる。また、予（ＩＩ　’１４　Ｎ！　Ｉ　ｘ　ｉが符
号と絶対ｌ［Ｋよるコードならば［接コンパレータ７１
　Ｋ　入力することができる。

ところで、制限ＩＩＲＩＮｌ僅りは固定であってもよい
が、進切な雑音除去を行なうためには９質とした嫌うが
よい。これは、入力信号ｘｉ　　に雑音が混入していな
い場合でも入力（Ｉ！考Ｘ、の振動や波形の性質により
【予測−差Δｘ１は多少変使するからである。すなわち
、定常的な１１号でも振幅が大きくなれば予測娯差Δ町
はそれに比例して大き（なり。

まｙ：、信号Ｘｌ　　自体が非足萬的であれば、予測娯
差）ＸＫの平均レベルは増大する。したがって時々刻々
変化してゆく信号！ｉ　Ｋ応じて逼切な制隈振１１１１
Ｌを決めたはうが遍切な雑音除去１行なうことができる
。制限振幅霞の設定は手−または＠前で行なうことかで
１！る０手動で行なう場合には曲１ｆＪＫ応じて設定す
ればよい。また、自動１行なう場合には例えば入力Ｘ、
と予測娯差１ｘｓ　Ｋもとづいて第１２図のようにして
制限振幅値を求めればよい。第ν図では入力ｘｉ　　の
短区間二乗和ＰＸおよび予＃ＪＩＫ差Δ！１の短区間二
乗和ＰΔｘｖ求め、この２つの代数和から過当な関数に
よって振幅ｌｌｌ１＠値ＬＹ算出するという方法Ｖ１１
っている。

丁なわち ここに、Ｇ　　Ｇ　　Ｇは入力（！！考Ｘｉ　　Ｋ応じ
て手１’　　　！’　　　３ 勧で設定もしくは固定にしてお（感度係数である。

一般的にはＧ、は０．０！根度に固定しておけは光分で
ある。また、信号ｘ１　の性質がほとんど一定の場合（
たとえは、単一楽器による音色、振幅等の変化の少ない
場合）には、Ｇ１．Ｇ２は過当な値もしくは片方をＯＫ
固冗しておいてもよい。

第１２図において符ｇ８で示した回路は入７７　ｘ　ｔ
の短区間二乗和Ｐｘ　ン逐次演算形式により求める回路
である。乗算器８３は入力信肴Ｘ、の：衆慣、２を求め
、遅勉（ロ）路滉はこれＹＮ攻遅延して”Ｉ−Ｎ”を出
力する。加算器８５エサンプリングごとのｘ１′値ｔレ
ジスタ８６に＊：Ｊｌｔ、てい（。そして、遅延回ｗ８
８４の出力”ｌ−Ｎ　　すなわち看１している区間日−
Ｎｕから１）から外れていったものを減算丁ΦことＫよ
り纂（１７）式のＰ　を求めり。尚＆ＰＸ算出回路８１
はＰｘ−ｒｏｌであることから自己相関関数算出（ロ）
路１５かもの１！号なそのまま用いΦことが可能である
。

符号８７で示した回路は予廁娯差Δｘ１の短区間二乗和
ＰΔｘｖ逐次演算形式により求める回路である。

乗算１１８８は予１１１１ＪＩＩ差Δｘ１の二乗厘Δに
１′ケ求め、遅延回路〜はこれｔ’Ｎ毅遅延してΔＸ、
う′Ｖ出力する。

加＠器匍はサンプりングごとのΔＸ♂置装レジスタ９１
に累算していく。そして、遅延回路器の出カッ！、−Ｎ
ＩＭ算することにより纂（１７）式のＰノ、ン求める。

以上の！５Ｋして求められたＰ８．Ｐノ、！１乗算器９
２．９３で感度係数Ｇ１．Ｇ、がそれぞれかけられた俊
加算器舅で足し算される。これにより加算器気からはＧ
１・Ｐｘ十Ｇ２・Ｐ、！が出力される。振゛幅制限厘出
力回路９５はＲＯＭ　（リードオンリメモリ）ｉ用いた
数１［テーブルで、関数Ｆ（２゜’（Ｚ戸ａ３−ｉ　　
（Ｚ−Ｇ１−Ｐ、＋０２−Ｐ、、）　　（１８）から振
幅制限値りを算出する。このようにして振幅制限ＭＬが
目動設定される。

１１！３−〇′ｌ！施例の別の具体儒を第１３図に示す
。

これはアナログ的に外場する場合χ示しに％のであり・
第３図の％部と対応する部分には同一の符号を付しであ
る。第１３図において％−型予測圓略１１はＢＢＤなど
の遅延素子１００により備考ｙ、ン順次遅延する。各遅
延段のａ考櫨は保数設ず用ボリウム■□〜■トでそれぞ
れ係数がかけられ力ａＸ器ｎで加算されて、予＃Ｊ蛎介
が求められる。引算ＳｔＺは入力Ｘ　と予測ｍｑとの偏
差すなわち予＃Ｉ哄差ｌｘｉを出力する。振幅制限回路
１３１１ｍおいて振幅制＠値設足ボリウムＶＲは振幅制
限値ＬＹ設定するものである。ここで設定された振ｌＩ
！制限１１Ｌはポルチーシフすロワ１０１およびダイオ
ードＤ１を介して引算器１２の出力ラインに接続される
。ま友１反転増輪５１０２で−Ｌに反転されてダイオー
ドＤ２ｖｊｒして引Ｊ！器１２の出力ラインに接続され
る。したがって、振幅制限回路１３４工引Ｊｌ！器１２
の出力ΔＸｌが−Ｌ≦ΔＸＩ≦ＬのときはΔｘ＋’に出
力し、ΔＸ１（−Ｌのときは−ＬＹ出カし、Ｌ＜Δ！１
のときはＬを出力する。振＠１ｔｌｌ＠回路１３の出力
は９口算器１４において予ａＪｔｉｆ′　と加算され、
出力ｙｔ　　として畷出されり。

この発明の史に別の実烏ｆｉｔｔ纂１４図に示す、前述
の実施例では出力側からの予鋳ＨＩＦｉ″を用いる場合
について示したが、ここでは入力側からの予測値介を朗
いる場合について示しである。第１４図において、Ｓ形
予醐回路１１０は入力Ｘ、の線型予ＩＩＩ　＊　ｆ’ｉ
丁なわち 介−＆　１　！　１−１　＋　ａ２に１．４　＋”””
＋ａ、！１−。

ン求める。この線形予測回路１１０はディジタルデータ
の場合には第５□□□で示した線形予測回路１１と同様
に構成することができる。またアナログデータの場合に
は第１３８＠で示した様型予廁回路１１と同様に構成す
ることができる。引算器１１１は入７７ｘ１と予測値介
との１差ｉｔ　　ｆ’ｉ丁なわち予１ｌＩＩＩ１４差Δ
ｘｉｖ求める。振幅制限回路１１２は予醐娯差Δｘｉの
憾に応じて次のΔｙ、を出力する。

振幅１１１Ｊ＠回路１１２はディジタルデータの場合に
は＃！５図で示した振幅制限回路口と同様に構成するこ
とができる。また、アナログデータの場合には第１３図
で示しに振幅制限回路１３と同憬に傅成丁Φことができ
る。

振幅制限回路１１２の出力Δｙｉは加算器１１３におい
て予−Ｊ値愈　と加算され、加算器１１３からは下記の
１．が出力される。

これにより信号の切換時に段差の生じない雑音除去が冥
境される。

以上説明しＫようＫこの発明によれば、予醐嗅差（入力
信号と予６１１Ｊ１直との偏差）Δｘ、ｔ±ＬＣＩＩ音
とみなせる予測哄差Δ町の僅）でリミットして予測値に
７ＸＪえて出力するようにしたので、予＃Ｉｗ４差１ｘ
ｓが−Ｌ≦Δ町≦Ｌのときは入力信号がそのまま出力さ
れ、Δｘｔ＜　　Ｌのとぎは予＃１値に−Ｌ’に７１１
］えた信号が出力され、Ｌ（ΔＸのときは予＃Ｊ　（［
Ｋ＋ＬＹ７）０えに信号が出力され９゜これにより切換
時に設差の生じない雑音除去が爽境される。また。

これな１５１！塊するうえで撮ｇＩｍ制限回路Ｙ用いる
ことにＪり構成が簡略化されり・

【図面の簡単な説明】

第１図は入力−からの予測＋［ｖ用いて雑音除去を行な
う従来における雑音除去装置の一例な示すブロック図、
第２図は出力備からの予測値を用いて雑音除去を行なう
従来における雑音除去装置の一例な示すブロック図、第
３図は出力側からの予ａｉ１Ｎン用いて鑵音砿去ン行な
う雑音除去装置に適用したこの発明の一実施例な示すブ
ロック図、第４図は＃！３図のＩＩ置の鐙作倒ン示す波
形図、第５図はディジタルデータで扱うように構成した
第３図のｆｉｅ重の具体例１示す回路図、第６図は第５
図の自己相関関数算出回路１５において自己相関関数の
算出Ｙ１次演算形式ＫＬり行なう方法′ｖｇＦＩＩｌｐ
ｔａｌｌｊるＫめの図、第７図は第６図の方法を実施す
る回路の一例な示すブロック−１第８図は自己相関関数
Ｊｌ邑−路の別の構成例な示すブロック図１１ｇ９図は
１ｇ８図の回路によΦ自己相関関数算出の方法Ｖ説明す
る１こめの図、第１θ図は第６図の方法を実施丁り回路
の別の構成例を示すブロック図。 第１１ｆＩＡは第５図の絶対値（ロ）路７０の具体例を
示す一路図、第１２図は振幅制限値ＬＹ自費的に＃＆定
する回路の一例ン示す図、第１３−はアナログデータで
扱うように構成した第３因の装置の具体例を示す回路図
、第１４図は入力側からの予測値？用いて雑音除去を行
なう雑音除去装＊に一４用したこの発明の一実施例〉示
すブロック図である。 １１　、１１０・・・＃型土側回路、１３．１１２・・
・振幅制限回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 巌塵予醐により入力信号の予測値を求める回路と、前記
   入力信号の予＃ｊｌｌと実際の入力信号との偏差（予Ｔ
   ａＪ＠差］を求める回路と、前記予測娯差を前記入力信
   号Ｋｉａ音が混入し良と判断される値で振幅１ＩｌＩｐ
   ａする回路と、前記撮暢制隈回路の出力に前記入力信号
   の予測値ｔ’ｍえて出力する回路とを具えた録音除去装
   置。