JPS631111A - ノイズ除去装置 - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明はノイズを含むアナログ信号からノイズを除去し
て信号成分をとり出すノイズ除去装置に関する。具体的
には、アナログ信号をＡ／Ｄ変換し、周波数軸データに
変換して、任意の周波数領域の成分を除去して、時間軸
データに変換して出力することによりノイズを除去する
改良されたノイズ除去装置を提供するものである。

［従来の技術］ アナログ信号に特定の周波数領域の成分を有するノイズ
が重畳している場合に、このノイズを除去するために、
第４図に示す回路が用いられていた。

第４図において、２１はアナログ信号が印加される入力
端子、２２はノイズを除去したアナログ信号を取り出す
ための出力端子、２３および２４は連動して切換えるた
めの切換スイッチ、ＦＯ〜Ｆｎは特定の周波数帯域の成
分を通過せしめるためのフィルタ、ただし、ＦＯは全周
波数帯域の成分を通過せしめるものである。

アナログ信号に重畳したノイズの周波数成分に応じて、
連動した切換スイッチ２３および２４を切換えて、ノイ
ズの周波数成分に対応する領域を通過せしめないフィル
タＦ　（Ｆｌ〜Ｆｎ）を選択することによって、入力端
子２１に印加されたアナログ信号からノイズを除去して
、出力端子２２にノイズのないアナログ信号を得ていた
。

［発明が解決しようとする問題点］ フィルタＦ　（Ｆ１〜Ｆｎ）として、アナログ信号およ
びノイズの周波数成分に対応する特性のものを具備する
必要がおり、入力端子２１に印加されるアナログ信号お
よびノイズの周波数成分が変動する場合には、多くの種
類のフィルタを用意しなければならず、ざらには、用意
されたフィルタではノイズ除去の処理を十分にはできな
い場合があるという問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ このような問題点を解決するために本発明はなされたも
のであり、入力端子に印加されたアナログ信号をＡ／Ｄ
変換するためのＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出
力を記憶するための第１メモリと、Ａ／Ｄ変換器の出力
である第１メモリの内容を高速フーリエ変換した結果で
あるスペクトル・データを記憶するための第２メモリと
、フィルタ特性を記憶せしめるための第３メモリと、高
速フーリエ変換をし、第２メモリと第３メモリの内容と
を乗算し、乗算結果を逆高速フーリエ変換して時間軸デ
ータを得るための演師器とを具備せしめた。

［作用］ 入力端子に印加されたアナログ信号は、演算器によって
スペクトル・データに変換され、第３メモリに格納され
たノイズ除去に最適のフィルタ特性を乗算して、それを
時間軸データである信号データに戻すことにより、ノイ
ズを除去した信号を得るようにした。

［実施例］ 本発明の一実施例の回路構成を第１図に示し、説明する
。

１１は入力端子２１に印加されたノイズの重畳したアナ
ログ信号を△／Ｄ変換するためのＡ／Ｄ変換器、１２は
Ａ／Ｄ変換器１１の出力であるＡ／Ｄデータを記憶し、
さらに、乗算結果を記憶するための第１メモリ、１５は
第１メモリに記憶されているＡ／Ｄデータがら演算して
得た周波数軸データで市るスペクトル・データを記憶す
るための第２メモリ、１６はノイズ除去のための各種の
フィルタ特性を記憶し、ノイズ除去後の時間軸データで
ある信号データを記憶するための第３メモリ、１７は第
３メモリに記憶された信号データをＤ／Ａ変換し、出力
端子２２にノイズを除去したアナログ信号を出力するた
めのＤ／△変換器である。

１３は制御部１４に制御されて動作する演算器であり、
第１メモリ１２に記憶されたＡ／Ｄデータを高速フーリ
エ変換してスペクトル・データを得て、これを第２メモ
リ１５に記憶せしめ、第２メモリ１５に記憶されている
スペクトル・データと第３メモリに記憶されているフィ
ルタ特性データを乗算してノイズを除去し、その乗算結
果を第１メモリ１２に記憶せしめ、第１メモリ１２に記
憶された乗算結果を逆高速フーリエ変換して時間軸デー
タである信号データを得て第３メモリ１６に記憶せしめ
るように動作する。

第１．第２．第３メモリ１２，１５．１６のそれぞれの
内容と、演算器１３の演葬処理の一例を第２図に示す動
作概念図により説明する。

第２図（ａ）には、第１メモリ１２の内容が示されてあ
り、ノイズを含んだアナログ信号が△／Ｄ変換されて、
Ａ／Ｄデータとして、第１メモリ１２に格納されている
。

第２図（ｂ）には、第２メモリ１５の内容が示されてお
り、（ａ＞に示したＡ／Ｄデータを演算器１３により高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）して、スペクトル・データと
して、第２メモリ１５に格納されている。

第２図（Ｃ）には、第３メモリ１６の内容が示されてお
り、“′１パまたはｉｉ　ＯＩＴで市られした各種のフ
ィルタ特性データが格納されている。

これら各種のフィルタ特性の例が第３図に示されている
。（ａ＞は低域通過、（ｂ）は高域通過（Ｃ）は帯域通
過の場合を示している。例示されたちの以外のフィルタ
特性も任意にプログラムして第３メモリ１６に格納する
ことができる。

第２図（ｂ）および（Ｃ）に示したスペクトル・データ
およびフィルタ特性データは演算器１３で乗算されて、
ノイズの周波数成分はカットされてノイズのない信号成
分のみが乗算結果として１ｑられ、Ａ／Ｄデータを取り
出したために空いた第１メモリ１２のアドレスに順次、
この乗算結果が格納される。

この第１メモリ１２に格納された乗算結果は、演算器１
３により逆高速フーリエ変換（逆ＦＦＴ）されて、第２
図（ｅ）に示す時間軸データである信号データを第３メ
モリ１６に格納する。

この第３メモリ１６に格納されたノイズを除去された信
号データはＤ／Ａ変換器１７でＤ／Ａ変換されて、出力
端子２２に出力される。

第２図の（ａ）、（ｅ）の横軸は時間軸ｔであり、（ｂ
）、（ｃ）、（ｄ）の横軸は周波数軸ｆである。

以上の説明において、第１メモリ１２は△／Ｄデータと
乗算結果の記憶のために用い、第２メモリ１５はスペク
トル・データの格納のために用い、第３メモリ１６はフ
ィルタ特性データおよび信号データの格納のために用い
たが、これらのＡ／Ｄデータ、スペクトル・データ、フ
ィルタ特性データ、乗算結果、および信号データのそれ
ぞれに対応するメモリを具備せしめて、そこに格納して
もよいことは以上の説明から明らかであろう。

また、これらのメモリは、物理的に１個のものを各エリ
アに分割して用いてもよいことも明らかであろう。

第１図において、出力端子２２にアナログ信号を得るよ
りは、Ｄ／Ａ変換する前の信号を得たい場合があるが、
その場合にはＤ／Ａ変換器１７を省略してもよい。

第２図（Ｃ）および第３図において、フィルタ特性デー
タは“１′′または“ＯＩＴの２値の場合を示したが、
多値で示されたデータでおってもよいことは明らかであ
ろう。

第１図において、演算器１３は、１島速フーリエ変換と
、乗暉と、逆高速フーリエ変換とを行う場合を示したが
、これらの各演算ド笈能に対応した複数の演算器を用い
てもよいことは明らかであろう。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によるならば、各
種のノイズを含むアナログ信号に対応して各種のフィル
タを用意する必要がなく、任意のフィルタ特性をプログ
ラムすることができるから、効果的にしかも安価にノイ
ズを除去することができる。したがって本発明の効果は
極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すための回路構成図、 第２図は第１図に示した回路構成の動作の概念を示すた
めの動作概念図、 第３図は各種のフィルタ特性の例を示す特性図、第４図
は従来装置を示す回路構成図である。 １１・・・Ａ／Ｄ変換器　１２・・・第１メモリ１３・
・・演算器　　　　１４・・・制御部１５・・・第２メ
モリ　　１６・・・第３メモリ１７・・・Ｄ／Ａ変換器
　２１・・・入力端子２２・・・出力端子　　　２３．
２４・・・切換スイッチＦ・・・フィルタ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）ノイズを含むアナログ信号を印加されてディジタ
   ル信号であるＡ／Ｄデータに変換するためのＡ／Ｄ変換
   手段と、 前記Ａ／Ｄデータを記憶するためのＡ／Ｄデータ記憶手
   段と、 前記Ａ／Ｄデータ記憶手段に記憶されたＡ／Ｄデータを
   周波数軸データであるスペクトル・データに変換するた
   めのスペクトル変換手段と、前記スペクトル・データを
   記憶するためのスペクトル・データ記憶手段と、 フィルタの特性を特定するためのデータであるフィルタ
   特性データを記憶するためのフィルタ特性データ記憶手
   段と、 前記スペクトル・データと前記フィルタ特性データとを
   乗算して周波数軸データである乗算結果を得るための乗
   算手段と、 前記乗算結果を記憶するための乗算結果記憶手段と、 前記乗算結果を時間軸データである信号データに変換す
   るための信号変換手段と、 前記信号データを記憶するための信号データ記憶手段と
   を具備することを特徴とするノイズ除去装置。
2. （２）前記信号データ記憶手段に記憶されている前記信
   号データが、Ｄ／Ａ変換手段によりアナログ信号に変換
   されて出力される特許請求の範囲第１項記載のノイズ除
   去装置。
3. （３）前記スペクトル変換手段および前記信号変換手段
   が、それぞれ高速フーリエ変換器および逆高速フーリエ
   変換器である特許請求の範囲第１項記載のノイズ除去装
   置。
4. （４）前記スペクトル変換手段と、前記乗算手段と、前
   記信号変換手段とが１つの演算手段により構成されたも
   のである特許請求の範囲第１項記載のノイズ除去装置。
5. （５）前記フィルタの特性が２値で示されるものである
   特許請求の範囲第１項記載のノイズ除去装置。
6. （６）前記フィルタの特性が多値で示されるものである
   特許請求の範囲第１項記載のノイズ除去装置。
7. （７）前記Ａ／Ｄデータ記憶手段と前記乗算結果記憶手
   段とが第１メモリ手段に含まれ、前記スペクトル・デー
   タ記憶手段が第２メモリ手段に含まれ、前記フィルタ特
   性データ記憶手段と前記信号データ記憶手段とが第３メ
   モリ手段に含まれている特許請求の範囲第１項記載のノ
   イズ除去装置。