JPS59138106A - 雑音低減装置 - 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】 本発明は、雑音低減装置、ことに可聴信号に存在する又
は可聴信号のない場合の望ましくない雑音を心理音響学
的に許容できるように除く新規な非平衡終端された（ノ
ン−コンプリメンタリ−又はノン−エンコード／デコー
ド）雑音低減装置に関する。

ディピッド・イー・ブラックマーを発明者とする１９７
４年１月２９日付米国特許第３，７８９，１４３号明細
書に記載しであるような雑音低減装置は一般に、録音又
は伝送に先だって信号を動的に圧縮しく符号化し）そし
て伝送後又はプレーパック時に信号を動的に伸長する。

この種の雑音低減装置は一般にコンバンディング（ＣＯ
ｍｐａｎｄｉｎｇ　）装置として知られている。コンバ
ンディング処理を使う装置はもとの信号に存在する雑音
を除かない。

これ等の装置は録音又は伝送の処理により付加的雑音が
加わらないようＫするだけである。完全な処理を仮定す
ると、処理した出力信号は信号内容及び望ましくない雑
音中のもとの信号に同じである。

ダイナミックレンジ伸長器のような非平衡終端された（
　ｓｉｎｇｌｅ−ｅｎｃｌｅｄ　）装置は、雑音を減ら
すのに、時には使用される。スイー・リーフ・ジエイガ
−（Ｃ，Ｒｅｎｅ　Ｊａｅｇｅｒ　）及びローレンス備
イー・プレイクリ−（Ｌａｗｒｅｎｃｅ　Ｅ、　Ｂｌａ
ｋｅｌｙ　）を発明者とする１９７９年１２月４日付米
国特許第４．１７７，３５６号明細書に記載しであるよ
うな伸長器は、大音の楽節のレベルを増しく上向きすな
わち正の伸長）軟膏の楽節のレベルを減らす（下向きす
なわち負の伸長）。下向き伸長の間に伸長した出力信号
の雑音フロア（ｆｌｏｏｒ　）を、もとの信号のレベル
より伸長比により定まる量だけ低いレベルに下げる。又
この逆もできる。正の伸長の間に伸長した出力信号の雑
音フロアはもとの信号又はその源の雑音フロアレベルよ
り高いレベルに増す。すなわち伸長比の大きいほど、雑
音フロアは下向き伸長中にそれだけ低下する。伸長比が
大きいと、雑音フロアの望ましくない雑音変調と全伸長
処理のもとでもとの信号と共存する望ましくない雑音と
が生ずる。従って伸長比は小さく保て、もとの信号が振
幅が低い（軟膏）か又は存在しないときに伸長出力信号
の雑音フロアをもとの信号の雑音フロアかられずかに下
げるだけ処する。雑音を低減するのにダイナミックレン
ジ伸長器を使うと、入力信号の雑音フロアに主として影
響を及ぼすだけで入力信号に存在する他の望ましくない
雑音を除くことはできない。さらにもとの信号を伸長さ
せる。多くの用途におけるダイナミックレンジのこの増
大は望ましくない。たとえば放送の際には多くの材料は
コンベンディング処理に関係なく圧縮され、伝送に先だ
ってダイナミックレンジを制限する。放送の際にダイナ
ミックレンジを制限すると、一層強い発見しやすい信号
を生ずることにより局がその聴衆に一層大きい音を出し
ているように思われる。圧縮は雑音フロアのレベルをも
との信号から又はその源から一層ぎわだったレベルまで
増す。さらにもとの信号に存在する他の望ましくない雑
音が一層著しくなる。

他の種類の非平衡終端された雑音低減装置には動的に可
変の（７″ログラム依存）低域フィルタがある。この種
の雑音低減装置は、装置帯域幅をプログラム材料を通す
のに必要な帯域幅に動的に限定することによりプログラ
ム材料に不可避的に存在する雑音のレベルを実際上減ら
すことができる。

極め℃低い入力信号レベルでは又は入力信号がない場合
には、帯域幅は１　ｋＨｚ又はそれ以下に減る。

この種の装置は、実現することのできる信号対雑音（Ｓ
／Ｎ）比の向上量に制限を受ける。これ等の装置ｉは、
処理した出力と未処理の出力との間にダイナミックレン
ジの保全ができるが、Ｓ／Ｎ比の向上は１４　ｄｂより
はほとんどよくない。

従って本発明の目的は、種種の非線形増幅法の任意の１
つによる従来の処理法には関係なく、心理音響学的に許
容できるように可聴信号に存在する又は可聴信号のない
場合の望ましくない雑音を、低減させることができると
共にダイナミックレンジの元のままの歌態を全部ではな
くても大部分の可聴レベルに保つことのできる新規な非
平衡終端された（　ｓｉｎｇｌｅ−ｅｎｄｅｄ　）雑音
低減装置を提供しようとするにある。

本発明の他の目的は、ダイナミックレンジの元のままの
状態を、所定のしきい値レベル以上の全部の入力信号レ
ベルに対し、雑音低減した出力ともとの入力との間に保
ち、もとの信号の振幅がこのしきい値レベル以下に減小
すると、もとの信号がその雑音フロア又はこのもとの信
号の源に向って低下するに伴い、下向きの伸長が成る増
加割合で始まるようにした新規な非平衡終端された（　
ｓｉｎｇｌｅ−ｅｎｄｅｄ　）雑音低減装置を提供しよ
うとするにある。

本発明の他の目的は、雑音低減装置帯域幅をもとの信号
に従って変え雑音をさらに低減すると共に呼吸（ｆｒｅ
ａｔｈｉｎｇ　）として仰られる作用とその他の形の雑
音変調とを最少にするようにした新規な非平衡終端され
た（　ｓｉｎｇｌｅ−ｅｎｄｅｄ　）雑音低減装置を提
供しようとするにある。

又本発明の他の目的は、周囲の又は反響する情報の損失
を最少にする新規な非平衡終端された（　ｓｉｎｇｌｅ
−ｅｎｄｅｄ　）雑音低減装置を提供しようとするＫあ
る。

なお本発明の他の目的は、プログラム情報の音質の変化
を最少にする新規な非平衡終端された（　ｓｉｎｇｌｅ
−ｅｎｄｅｄ　）雑音低減装置を提供しようとするにあ
る。

本発明のこれ等の又その他の目的は、可聴信号に存在す
る又は可聴信号のない場合の望ましくない雑音を、種種
の非線形増幅法の任意の１つによる従来の処理には関係
なく、心理音響学的に許容できるように低減する新規な
非平衡終端された（　ｓｉｎｇｌｅ−ｅｎｄｅｄ　）雑
音低減装置によシ達成テキる。好適とする雑音低減装置
では、又息切れ（ｐｕｍ−ｐｉｎｇ　）及び呼吸として
知られている作用を最少にすることを含み雑音変調を最
少にする手段を使う。又好適とする雑音低減装置は、周
囲の又は反＃する情報の損失を最少にする手段を備える
。好適とする雑音低減装置は父、プログラム情報の音質
の変化を最少にする手段を備える。

本発明による雑音低減装置は、入力端子及び出力端子の
間に信号径路を備え、この信号径路に、制御信号に応答
して可変の利得によシ町聴周波数電気信号を増幅する増
幅手段を挿入しである。制御径路によりこの増幅手段を
入力端子に接続し制御信号を生ずる。制御径路には、増
幅手段の利得減少量を可聴周波数電気信号の減少よシ早
い割合で増加させる非線形素子を挿入しである。

１構成例においては、制御径路に入力端子及び非線形素
子の間に信号レベル検出手段を挿入しである。この信号
レベル検出手段の出力は、可聴周波数電気信号の信号レ
ベルに関連する。このような構成においては好適とする
非線形素子は信号２乗手段である。

１構成例においては、制御径路に入力端子及び信号レベ
ル検出手段の間に単極高域フィルタを挿入し、父制御径
路内にこの単極高域フィルタと信号レベル検出手段との
間に直流レベル・シフタ（１ｅｖｅｌ　５ｈｉｆｔｅｒ
　）を挿入しである。、＝ノ直流レベル・シフタと信号
２乗手段との間には高精度ダイオード（ｐｒｅｒｉｓｉ
ｏｎ　ｄｉｏｄｅ　）を接続しである。

信号レベル検出手段は、この場合実効値電圧レベル・セ
ンサが好適である。

本発明の他の実施例においては、信号径路内に入力端子
と増幅手段との間圧おいて低域フィルタを挿入しである
。この低域フィルタは、制御信号に応答して可変の帯域
幅よシ高い周波数を抑止する。入力端子と低域フィルタ
との間に重みづけ制御径路を設け、低域フィルタに制御
信号を送るようにしである。

他の構成例においては、重みづけ制御径路に二極高域フ
ィルタを挿入し、又この重みづけ制御径路内に二極高域
フィルタと低域フィルタとの間においてピーク信号レベ
ル検出手段を挿入しである。

以下本発明雑音低減装置の実施例を添付図面について詳
細に説明する。

第１図に示すよ５に本発明による雑音軽減装置１０にお
いては、可聴信号を当業者にはよく知られているように
して増幅し整形するように入力端子１２をバッファ又は
増幅器１４に接続しである。

さらにバッファ１４は問題の周波数帯域幅を通すことの
できる帯域フィルタとして作用する。大部分の可聴信号
に対してこの帯域幅は２０　Ｈｚないシ２０　ＫＨｚで
ある。バッファ１４の出力を、各フィルタ１６，１８．
２０に可聴信号出力を分配する手段に接続しである。第
１のフィルタ１６は、１００　Ｈｚで３　ｄＢのカット
オフを持つ単極高域フィルタが好適である。このフィル
タは、入力端子１２に加わる入力信号がレベル・センサ
２２の積分コンデンサ２４によシ定まる積分時間に対し
選定した周期以下の低い同波数を主として持つときに、
極めて低い周波数でレベル・センサ２２の応答を補正す
る。従って単極高域フィルタ１６は、極めて低い周波数
で増大したりプル・ピークに起因するピーク検出にレベ
ル・センサ２２がモトラないようにすることによシ、レ
ベル・センサ２２が低周波応答を不自然にブース）　（
ｂｏｏｓｔ　）　ｆる傾向を最少にする。さらに過度の
ボンピングと低い同波数ひずみとを最少にして、本発明
によシ伸長処理を始める時間間隔中に全可聴スペクトル
にわたシ見掛は上の平坦状態が得られる。レベル・セン
サ２２はブラックマー（Ｂｌａｃｋｍｅｒ　）を発明者
とする米国特許第３，６８１．６１８号明細書に記載し
であるＲＭＳ検出器のような装置が好適である。

この検出器は、低いリプル又はリプルなしの状態を基準
にして単極高域フィルタ１６により修正したバッファ１
４の出力から信号レベルを感知し、この検出器の出力を
、その人力ｄＢに直線的に関連するようにする。レベル
・センサ２２は又、電荷貯蔵デバイス、積分コンデンサ
２４及び制御増幅器（■示してない）を備え、利得変化
方向、この場合伸長をセットしそして制御信号出力を直
流レベル・７フタ２６に送る。積分コンデンサ２４が、
端子１２に加えられる基準入力信号レベルで約７５　ｄ
Ｂ　／　ｓｅｃのＲＭＳ応答時間又は減衰率を生ずるの
は明らかである。この場合本発明によシ生ずる伸長割合
が極めて太きいときに、極めて低い入力レベルではボン
ピング及び低周波ひずみがさらに減る。

レベル・センサ２２の出力は、直流レベル・シフタ２６
の入力に接続しである。直流レベル・シフタ２６は、レ
ベル・センサ２２の出力において制御信号に直流オフセ
ット電圧を単に加えるだけである。しかし直流オフセッ
ト電圧の範囲は、一般的応用の見地からはあまシ臨界的
ではない。入力端子１２に加わるＱ　ｄＢｖの入力信号
レベルに対応するＯ　ＶＤＣ’から、入力端子１２に加
わる一３０ｄＢｖの入力信号レベルに対応するｉ、５Ｖ
ＤＣまでの範囲が一般的応用では最も有用と考えられる
。この範囲は本発明の範囲にわたって仮定した範囲であ
る。直流レベル・シフタ２６の出力は、高精度ダイオー
ド（ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｄｉｏｄｅ　）　３０の入力
に接続しである。高精度ダイオード３０は、直流レベル
・シフタ２６によシ修正されＯＶＤＣよシ大きいか又は
これに等しい全部の制御信号を、レベル・センサ２２の
出力から送ることができる。可変抵抗器２８によシ定ま
る対応直流電圧よシ高くて、入力端子１２に加わる入力
信号は、高精度ダイオード３０の入力に負の直流電圧と
して現われる。

しかし高精度ダイオード３０の出力はＯＶＤＣで一定に
保持される。

高精度ダイオード３０の出力は、アナログ乗算器又はス
クエアラー（５ｑｕａｒｅｒ　）　３２の入力に接続し
である。スクエアラー３２は、その各入力信号を相互に
乗する手段と、出力を成る定数ｋにより基準化する手段
とを備えている。スクエアラー３２の出力に所望の制御
電圧特性を得るには、本発明におけるｋは０．６に等し
くしてスクエアラー３２の伝達関数が０．６　Ｘ　（Ｘ
）に等しくなるようにする（２乗したＸの値の０．６倍
）。この場合Ｘは任意のときに高精度ダイオード３０の
出力における制御電圧の値である。本発明のｋの値はス
クエアラー３２により生ずる２乗関数と組合わせて、入
力端子１２に加わる入力信号が、可変抵抗器２８によシ
定まる対応入力レベル以下のレベルで、この人力信号の
雑音フロアに向い又は入力端子１２に加わる人力信号の
源の雑音フロアに向い低下するに伴い増大する伸長比を
生ずる。

雑音低減装置１０は又、入力端子１２と出力端子３６と
の間に信号径路３４を備え、可聴周波数電気信号を伝送
する。信号径路３４には、制御信号に応答して変化でき
る利得により可聴周波数電気信号を増幅する増幅手段３
８を挿入しである。

入力端子１２と増幅手段３８との間には制御径路４Ｑを
設け、制御端子４２で増幅手段３８に制御信号を送る。

好適とする実施例では増幅手ル３８は電圧制御増幅器５
１は減衰器である。

電圧制御増幅器３８又は減衰器３８の利得をスクエアラ
ー３２の出力から著しく、たとえば制御電圧入力端子４
２に存在する犬ぎい正電圧だけ減らすときは、実際上出
力端子３６に出力が現われない。電圧制御増幅器３Ｂの
出方は有効にカットオフされる。このカットオフ及び引
続（ターンオンは、入力端子１２に加えられる入力信号
を加えたとき、又は入力端子１２に加えられる入力信号
のレベルの増加時に、スクエアラー３２の作用によって
別別にはならない。この場合目だたな（・ターンオン／
ターンオフ特性が得られ、伸長比が極めて大きいときに
も、極めてなめらかな利得変化が生ずる。電圧制御増幅
器３８をカットオフするときは、出力端子３６に現われ
る出方雑音はほとんど測定できないほどで−９０ｄＢｍ
又はそれ以下に相当する〔参考（５［］０オームの両端
間のＯｄＢｍ出力＝　［：１．７７５実効値電圧（ｖｒ
ｍｓ）　］。

信号径路３４には、入力端子１２と電圧制御増幅器３８
との間において低域フィルタ２０を挿入しである。低域
フィルタ２０は、制御端子４４における制御信号に応答
して可変の帯域幅よシ高い周波数を抑止する。入力端子
１２と低域フィルタ２Ｑとの間には重みづけ制御径路４
６を設け、低域フィルタ２００制御端子４４に制御信号
を送る。

重みづけ制御径路４６には二極高域フィルタ１８を挿入
しである。重みづけ制御径路４６には、二極高域フィル
タ１８と低域フィルタ２０との間においてピーク信号レ
ベル検出手段４８を挿入しである。

第２図に示すようにＱ　ｄＢｖの入力基準レベルから雑
音低減装置１０の全出力能力までの任意のレベルで入力
端子１２に加えられる信号は、本発明製蓋を経てレベル
に変化を伴わないで出力端子３６に送られる。すなわち
ダイナミックレンジの元のままの状態を保持する。制御
しきい値を、端子１２に加わるＯ　ｄＢｖの人力信号レ
ベルに対応するＤ　ｄＢに設定するときは、入力信号が
ＯｄＢｖから−１０ｄＢｖに低下するに伴い出方端子３
６における出力レベルは、ＯｄＢｍから−１３ｄＢｍＫ
低下する。この作用は１．３の伸長比に対応する。人力
信号が−１０から−２０に低下するに伴い、対応する出
力変化は１．９の伸長比を反映する。−６０ないし−４
０の範囲内で入力レベルのＩ　Ｄ　ｄＢの低下に対し、
出力レベルは３．１の伸長比に対応する−８８　ｄＢｍ
に低下する。これは大きい伸長比である。コンバンディ
ング装置の多くは全可聴範囲にわたシ２対１の圧縮比及
び１対２の伸長比で動作する。しかし本発明においては
、入力端子１２に加えられる入力信号が設定しきい値よ
）わずかに低い値に減少するときに、先ずわずかだけ伸
長し始め、入力信号が−４０ｄＢｖに近ずくときに１か
なシ伸長する。これは若干の場合に対しては早すぎるよ
うであ′る。しかし若干の放送信号源は最少のダイナミ
ックレンジを持ち、又は持つようにする。しかし一層広
いダイナミックレンジの材料に対しては−３０ｄＢ　＜
第１図の場合には１．ｓで）のしきい値制御用の可変抵
抗器２８の設定によシ、入力端子１２に加えられる入力
信号が−３０ｄＢｖから−４０ｄＥｖに減るまで伸長処
理を遅らせて、この低い範囲の入力信号レベルに対しわ
ずカ）な伸長だけしか生じなくなるが、なお一層低（・
入力信号レベルに対し大きい伸長を生ずる。これ等の信
号レベルは、この場合その雑音フロア又（工人力信号の
源の雑音フロアに近づ（。入力端子１２にカロえられる
一６０ｄＢｖの入力信号レベルは、出力端子３６に−８
７ｄＢｍのレベルで現われる。本発明に使うこのような
処理によ、！ｌｌｌ遮断し又は休止した入力信号の雑音
を著しく低減する。

さら゛に一層高い入力レベルで著しく大きい伸長比は大
部分が正常な可聴レベルに対し非可聴レベルで生ずる。

電圧制御増幅器（ＶＣＡ）　３８は、その制御電圧入力
端子４２にＱＶＤＣを加えるときはつねに１の利得で生
ずる一２０ｄＢ／Ｖの利得変化特性を持つ。

簡単に言えば、制御電圧入力端子４２に現われる正の各
電圧に対しＶＣＡ　３８の利得は２０　ｄＢだけ減り、
そしてその利得は、スクエアラー３２の出力からの制御
電圧が０■Ｄｃに等しいときに１である。

第３図上段及び第１図に示すように入力端子１２に加え
られるＱ　ｄＢｖの入力信号レベルによりレベル°セン
サ２２の出力にＱ　ＶＤＣの対応電圧が生ずる。この電
圧は、直流レベル・７フタ２６の入力に現われる。この
場合しきい値制御用の可動抵抗器２８のワイパ接触片は
、−ｉ、５　ＶＤＣに対応てる−６０　ｄＢ位置にある
。直流レベル・シフタ２６の入力にＯＶＤＣが加えられ
るときは、その出力は１．５ＶＤＣだけシフトされ、−
１，５ＶＤＣになる。

この場合高精度ダイオード３０は、その入力に現われる
−１．５’ＶＤｃを持つ。しかし高精度ダイオード３０
は、その作用によシ、この電圧をその出力でＯＶＤＣに
、クランシーし、この電圧をスクエアラー３２の入力に
加える。スクエアラー３２はその伝達関数に従ってその
入力に現われる電圧を処理し、０ＶＤＣの出力を生ずる
。この出力はＶＣＡ　３８の制御電圧入力端子４２に加
えられる。ＶＣＡ　３　Ｆ３の利得は１であるから、出
力端子３６に現われる出力信号は入力端子１２に加えら
れる入力のレベルに等しい。

又第３図上段及び第１図に示すように入力端子１２に加
えられる−４　Ｄ　ｄＢｖの入力信号レベルにヨシ、レ
ベル・センサ２２の出力［＋　２．０　ＶＤＣの対応電
圧が生ずる。直流レベルシフタ２６は、この電圧をソフ
トし、＋　Ｑ、５　ＶＤＣの出力を生じ高精度ダイオー
ド３０の入力に加える。この電圧は０ＶＤＣに対し高い
か又は等しいから、この電圧は高精度ダイオード３０を
経て直接スクエアラー３２の入力に加えられる。スクエ
アラー３２によシそ）伝達関数（０，６Ｘ　２）に従っ
て処理するときは、スクエアラー３２ｈｓ＋０．１５Ｖ
ＤＣの出力電圧を生ずる。この出力電圧は、■ＣＡ３８
の制御電圧入力４２に加えられる。この場合ＶＣＡ　３
８に３　ｄＢの利得減少が生じ、出力端子３６に−４３
ａＢｍの対応する出力信号レベルが生ずる。入力端子１
２に加えられる〜５０　ｄＢｖの入力信号レベルに対し
同じ事象順序によって、ＶＣＡ３８にさらに１２ｄＢの
利得減少が生じ、−６２ｄＢｖの出力レベルを生ずる。

利得減少の量は、入力信号レベルがその雑音フロアに向
い低下するに伴い増加する。雑音低減の使用を必要とす
る多くの信号又は源の雑音フロアは、おそら（は−５０
ないし一６ＱｄＢｖ、又はそれ以下の信号対雑音比を持
つ。第３図下段ではレベル及び電圧は前記したのと同じ
順序をたどるみしかししぎい値制御用の可変抵抗器２８
のワイパ接触片を０ＶＤＣ位置にしである。この場合直
流レベル・シフタ２６に直流シフトが生じてない。

従ってその入力に現われる全電圧が高精度ダイオード３
０に直接加えられる。

フィルタ１８は、６．（ＳＫＨｚで３　ｄＢのカットオ
フを持つ二極高域フィルタ好適である。フィルタ３２は
、雑音対周波数に対する人の耳の感度を表わｊ　ＣＣＩ
Ｒ雑音重みづけ曲線に基づ（応答を持つ、重みづけフィ
ルタである。６Ｂ領域の雑音は、最も有害な雑音である
。しかしこの雑音は、入力信号の音楽的内容がこの同じ
周波数範囲で属音笥波数を含むときは、つねにマスキン
グにより低減することができる。従って可聴信号の帯域
幅は、フィルタ１８の通過帯域に存在する情報にょシ制
御し、本発明により通す雑音の量を、入力端子１２に加
えられる入力信号の音楽的内容にょシマスフされるよう
にしなければならない。

フィルタ１８の出力は、レベル・センサ４８に接続しで
ある。レベル・センサ４８は、フィルタ１８によシ修正
したバッファ１４の出力からの信号レベルを感知する手
段を備え、この検出出段の出力をその入力に関連させる
ようにしである。レベル・センサ４８は又、検出した制
御信号に対し所望の開始時間及び消滅時間を生ずる手段
と、レベル・センナ４８の出力から電圧制御用フィルタ
（ＶＣＦ、）　２０の制御電圧入力４４に制御信号を送
る手段とを持つ電荷蓄積デバイス（図示してない）を備
えている。

ＶＣＦ　２０は、その制御電圧入力端子４４に存在する
制御電圧の量に比例して３　ｄＢ点が変る単極電圧制御
低域フィルタが好適である。図示の実施向では帯域幅（
３ａＢカットオフ）は、約８００Ｈｚ　カら２０　ＫＨ
ｚ以上まで変る。レベル・センサ４８は、入力端子１２
に加えられる可聴信号の帯域幅を最終的に変えるから、
この帯域幅を開閉するのに必要な時間が重要である。開
始時間すなわち本発明で帯域幅を開くのに必要な時間は
１　ｍ５ｅｃにして音楽的過渡現象に可聴効果を及はさ
ないようにしなければならない。さらにこの開始時間は
、蓄音機のレコードのような若干の源に現われる狭いス
パイク又は断続音がレベル・センナ４８を駆動できない
ようにするのに十分長い。この開始時間はさらに、入力
端子１２に加えられる町Ｊ徳信号の音楽的内容以外のす
べてに対］−帯域幅を最小に保つことにょ）、雑音低減
処理に役立つ。レベル・センサ４８の消滅時間は５０　
ｍ５ｅｃ最終値の１０％以内）にしなければならない。

この消滅時間は、出力端子３６において各音符間で又は
入力端子１２に加えられるプログラム材料の中断後ニ、
同圧の又は反響てる情報忙あまシ干渉しないだけ十分に
長く雑音が聞こえないようにするのに十分短い。

テープのこすれ音のような高鴫波雑音は、信号に対し雑
音が生ずる支援作用によって高周波信号内容に見掛けの
増加を生ずる。望ましくない高間波雑音を除くことによ
シ、高周波エネルギーの見掛は上の損失が認められる。

しかしこれは心理音響学的錯覚であシ、全権類の雑音低
減装置に共通のものである。本発明ではこの心理音響学
的影響は、雑音低減装置に使う他の種類のダイナミック
可変フィルタの場合よりも帯域幅を広く保つことによシ
最少にする。本発明に使うダイナミック可変フィルタは
雑音低減処理の唯一の源ではない。

このフィルタは、必要なときに帯域幅を最小にすること
によシ雑音低減処理に役立つが、一層高い信号レベルの
入力信号（及びその調波）の通過をつねに許し、これと
共に入力端子１２に加わる入力信号レベルの低下に伴い
高周波エネルギーに対する耳の応答を追跡する。さらに
本発明に使うダイナミック可変フィルタは、本発明の伸
長部分の低いレベルで使う大きい伸長比によって生ずる
雑音変調を最少にする。

第４図に示すように入力端子１２に加えられるＯ　ｄＢ
ｖの８ＫＨｚの公称の入力信号レベルは、６゜ＫＨｚを
越える帯域幅を生ずる。入力信号レベルが２　Ｄ　ｄＢ
ｖまで下がっても、帯域幅はなお１ＤＫＨｚを越えてい
る。正規の聰音量が低下するに伴い、耳は高い方の曙波
数に対し感じにくくなる。

これは人の正常な聴覚特性である。本発明の場合には、
帯域幅は耳の応答に従って変えられる。−４０ｄＢｖ　
ｅｒ）入力レベルでは帯域幅は、ｌＫＨ２よシわずかに
大きい。

ＶＣＦ　２０の信号出力は、■ｃＡ３８の信号入力に接
続しである。ＶＣＡ　３８の信号出力ば、出力端子３６
に接続しである。

本発明を好適とする実ｉｍｆＱにょル述べたが本発明は
なお種種の変化変型を行うことができる。たとえば図示
の雑音低減装置はステレオ信号の雑音を低減するのに使
うことができる。このような場合にはレベル・センサ２
２．４８を含む２条の径路によりステレオ用のＬ及びＲ
のチャンネルの和を感知することができる。さらに各感
知径路を、前方送給ループとして示したが、すなわち各
情報信号を対応するフィルタの出力で感知するが、特定
の電圧制御モジュールの出力から各電圧制御モジュール
に対する特定の制御信号を誘導することによシ、フィー
ドバックループを使ってもよい。

不装置は１条の信号径路と入力信号の帯域幅を伸長し変
える２条の感知径路とを備えるものとして示したが、信
号は感知及び伸長のために任意の数の実質的に谷別の周
波数帯域に分割することができる。これ等の各帯域は、
対応する専用のレベル感知径路に沿い誘導される制御信
号によシ、これ等の各帯域自体の信号径路内で伸長する
。さらに信号は、感知及びろ波のために複数の各別の周
波数帯域に分割することができる。これ等の各帯域は、
対応する専用レベル感知径路に沿って誘導される制御信
号によシこれ等の各帯域自体の信号径路でろ波される 前記した本発明装置は複数の利点を持つ。先ずどのよう
な符号化も必要としない。さらに著しい雑音低減が入力
信号に附子る見掛けの影響を最少にして実現できる。感
知径路内の時定数は、全種類の雑音変調と伸長処理又は
ろ波処理に、基づく範囲の又は反響する情報の損失とを
最少にする。フィルタ１６は、レベル・センサ２２の低
周波数における潜在的なピークの逆転を補償することに
ょフ低周波ひずみ及びボンピングを最少にする。又ダイ
ナミックレンジの元のままの状態は、しきい値制御器す
なわち可変抵抗器２８及び直流レベル・シフタ２６によ
り定まる設定しきい値以上の全部の信号レベルに対し保
持される。又好適とする本雑音低減装置は、ビーク検出
又は平均検出に比べてＲＭＳ信号検出の音響心理学的に
一層許容しやすい方法を使う。スクエアラー３２は零伸
長から全伸長までの又その逆の過渡的平滑に対し平滑な
数学的伸長曲線を生ずる。さらに各フィルタ１６゜１８
は、信号の伸長及びろ波によって信号情報の音質の変化
を°゛防ぐ。最後に伸長感知径路に遅い減小割合を使う
ことによシ、定常状態の信号又は遅く変化する信号に対
し制御′電圧信号（（極めて長（＼平滑定数を適用して
、可聴信号に極めてわず力・なひずみだけしか加えなく
て、しかもなおスクエアラー３２の作用によって制御電
圧の迅速な変ｆヒカ玉できる。

以上本発明をその実施例につ〜・て詳細に説明したが本
発明はなおその精神を逸脱しな（・で種種の変化変型を
行うことができるのＱ′！、もちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による雑音低減装置の好適とする実施例
のブロック線図、第２図レエ第１図の雑音低減装置の入
力端子に加えられる互に異る入力レベルに対し対応する
出力レベルを示す線図、第６図は第１図の雑音低減装置
の種種の点における情報を糸す図表、第４図は８ＫＨｚ
の入力周波数において第１図の雑音低減装置の帯域幅対
種種の入力信号レベルの線図である。 １０・・・雑音低減装置、１２・・・入力端子、１６・
・・単極高域フィルタ、１８・・・二極高域フィルタ、
２０・・・電圧制御用低域フィルタ、２２・・・レベル
・センサ、２６・・・直流ベル・シフタ、３ｏ・・・高
精度ダイオード、３２・・・スクエアラー、３４・・・
信号径路、３６・・・出力端子、３８・・・電圧制御増
幅器、４０・・・制御径路、４６・・・重みづけ制御径
路、４８・・・レペルーセンサ ＋２０ ０←３０） −１３（−４３） ＝３２←（２） 一逼７←８７）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　（イ）電気信号を受は取る入力端子と、（ロ
   ）出力端子と、（′つ前記電気信号を表わす信号を伝送
   するように、前記入力端子と前記出力端子との間に設け
   られた信号径路と、に）前記制御信号に応答して変化で
   きる利得によシ前記′醒気信号を増幅するように、前記
   信号径路内にそう人された増幅手段と、（ホ）前記増幅
   手段に前記制御信号を供給するように、前記入力端子と
   前記増幅手段との間に設けられた制御径路と、（へ）こ
   の制御径路内にそう人され、前記増幅手段の利得減少量
   が前記電気信号の減少より早い割合で増加するようにし
   た非線形素子とを包含する雑音低減装置。
2. （２）前記制御径路内に、前記入力端子と前記非線形素
   子との開においてそう入された信号レベル検出手段を備
   え、前記非線形素子の出゛力を、前記電気信号の信号レ
   ベルに関連させ、この非線形素子を信号二乗手段により
   、構成した特許請求の範囲第（１）項記載の雑音低減装
   置。
3. （３）　　前記制御径路内に、前記入力端子と前記信号
   レベル検出手段との間においてそう人された単極高域フ
   ィルタと、前記制御径路内に、前記単極高域フィルタと
   前記信号レベル検出手段との間においてそう人された直
   流レベル・シフタとを備えた特許請求の範囲第（２）項
   記載の雑音低減装置。
4. （４）　　前記制御径路内に、前記直流レベル・シフタ
   と前記信号二乗手段との間においてそう人された高精度
   ダイオードを備え、前記信号レベル検出手段として実効
   値電圧レベル・センサを使った特許請求の範囲第（３）
   項記載の雑音低減装置。
5. （５）制御信号に応答して変化できる帯域幅より高い周
   波数を除去するように、前記信号径路内に、前記入力端
   子と・前記増幅手段との間においてそう人された低域フ
   ィルタと、この低域フィルタに制御信号を供給するよう
   に、前記入力端子と前記低域フィルタとの間に設けられ
   た重みづけ制御径路とを備えた特許請求の範囲第（４）
   項記載の雑音低減装置。
6. （６）　　前記重ろづけ制御径路内にそう人された二極
   高域フィルタと、前記重みづけ制御径路内に、前記二極
   高域フィルタと前記低域フィルタとの間においてそう入
   されたピーク信号レベル検出手段とを備えた特許請求の
   範囲第（５）項記載の雑音低減装置。
7. （７）制御信号に応答して変化できる帯域幅より高い周
   波数を除去するように、前記信号径路内に、前記入力端
   子と前記増幅手段との間においてそう人された低減フィ
   ルタと、この低域フィルタに制御信号を供給するように
   、前記入力端子と、前記低域フィルタとの間に設けられ
   た重みづけ制御径路とを備えた特許請求の範囲第（１）
   項記載の雑音低減装置。
8. （８）前記重みづけ制御径路内にそう入された二極高域
   フィルタと、前記重みづけ制御径路内に前記二極高域フ
   ィルタと前記低域フィルタとの間においてそう人された
   ピーク信号レベル検出手段とを備えた特許請求の範囲第
   （７）項記載の雑音低減装置。