JPS63182916A

JPS63182916A - パルス性雑音除去装置

Info

Publication number: JPS63182916A
Application number: JP62013878A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Amasawa; 天沢　清; Akira Mori; 彰森
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1987-01-23
Publication date: 1988-07-28
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: AU1070688A; JPH088511B2; US4862097A; AU604435B2

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］本発明はパルス性雑音除去装置に係り、特にゲート回路
をパルス性ノイズに基づいてスイッチングすることによ
り雑音を除去するものに好適なパルス性雑音除去装置に
関する。

［発明の概要コゲート回路を通過するオーディオ信号レベル及びオーデ
ィオ周波数に応じて雑音検出感度を制御し、オーディオ
信号波形の欠損に起因する反転現象の発生を防止する。

Ｃ従来の技術］ガソリンエンジン等のように点火プラグを必要とする内
燃機関を原動力とする車両にあっては。

パルス性のイグニッションノイズを発生するため、車両
に搭載するカーラジオ等はイグニッションノイズを拾い
、極めて聞きすらいものとなる。このため、カーラジオ
等には電源回路にフィルタを挿入すると共に、雑音除去
装置を組み込んでいる。

第６図は従来のパルス性雑音除去装置の構成を示すブロ
ック図である。

ゲート回路１は通常導通状態にあってオーディオ入力信
号Ｖｉが、そのまま出力信号Ｖｏとして出力される。こ
のゲート回路１を制御する回路は、バイパスフィルタ（
ＨＰＥ）１１、アンプ（ＡＭＰ）１２、ＡＧＣ回路１３
及びモノステーブルマルチ回路１４によって構成される
。ＨＰＦＩＩは入力信号（オーディオ信号Ｓ＋パルス性
雑音Ｎ）Ｖｉの中からオーディオ信号Ｓを除去し、パル
ス性雑音Ｎのみを通過させる。ＨＰＦｌｌの出力信号は
ＡＭＰ１２によって増幅されたのちＡＧＣ回路１３及び
モノステーブルマルチ回路１４に印加される。ＡＧＣ回
路１３は雑音成分が連続的に検出されたとき、これによ
ってゲート回路１が連続的に遮断され、出力信号Ｖｏが
連続的に停止するのを防止するために設けられている。

モノステーブルマルチ回路１４は、パルス性雑音が検出
されたとき、設定された一定のスイッチングパルスを発
生し、ゲート回路１を遮断させ。

入力信号Ｖｉを出力させないようにし、パルス性雑音Ｎ
を除去する。なお、ゲート回路１は一般に前置ホールド
型、直線等による信号補間型等が用いられる。

第７図は前置ホールド型ゲート回路を用いて雑音を除去
した場合の信号スイッチング波形を示すものである。図
中、ＴＳｗはパルス性雑音を除去するスイッチング時間
で、パルス性雑音の時間幅に設定される。Ｔはパルス性
雑音の繰返し周期であり、実際においては、雑音の発生
源によってさまざまな値を取る。

なお、このスイッチングは第６図のモノステーブルマル
チ回路１４からのスイッチングパルスによって行われる
。

第７図は、第８図に示したごとくオーディオ信号のスイ
ッチングを行った時のオーディオ信号周波数対信号歪率
特性を示したものである。信号周波数が高くなるにつれ
て歪率は増大していく。ゲート回路１が直線補間型の場
合でも同様な傾向をもつ。

なお、この種の装置に関するものに特公昭５５−４６０
８７号、特公昭５６−４５５３５号等に開示されたもの
がある。

［発明が解決しようとする問題点コしかし、従来のパルス性雑音除去装置にあっては、スイ
ッチング時間に対してオーディオ信号の周期が短くなる
と、スイッチングに起因して歪が増大し、逆にノイズが
増加したように聴取される反転現象が生じるという問題
がある。

反転現象は第９図に示すように、スイッチング時間Ｔｓ
ｗの時間において、信号はＰｌ−Ｐ、−Ｐ。

の形となり、この部分で、原信号に対し、Ａｓだけの面
積の欠損部分が発生する。また雑音除去を行わない場合
は、図中斜線部分の面積を有するパルス性ノイズが信号
Ｓに加わる。Ａｓ及びパルス性ノイズ成分Ａｎはいずれ
も原信号に対する歪の発生要因である。

仮に、Ａｓに対し、Ａｎが充分大きい（パルス性雑音が
大）ならば、スイッチングし、雑音除去動作を行うこと
によって信号歪を低減させることができる。一般の雑音
除去装置はこの効果を狙ったものである。

逆にＡｓに対しＡｎが小さい（パルス性雑音が小さい）
ならば、スイッチングさせることによって、逆に歪が増
大することになる。即ち１反転現象が発生する。従って
、このような場合には、雑音除去装置が動作しないよう
にしなければならない。

しかし、スイッチングによる信号の欠損面積Ａｓは信号
周波数によって異なり、信号周波数が低ければ小さくな
り、高ければ大きくなる。従って、パルス性ノイズの強
さを一定とすれば、雑音除去装置の除去動作は低い信号
周波数で行わせ、反転現象の発生する高い周波数では停
止させる必要がある。ところが従来の雑音除去装置では
、このような対応がなされておらず、反転現象の発生を
容認していた。

本発明の目的は、ゲート回路をスイッチングさせた際の
反転現象を低減できるようにしたパルス性雑音除去装置
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］上記目的は、ゲート回路を通過するオーディオ信号レベ
ル及びオーディオ周波数に応して雑音検出感度をコント
ロールすることにより達成される。

［作用コ反転現象の生じる周波数以下において、雑音除去をし、
該周波数以上では雑音除去をしないように動作する。そ
れによって、上記周波数以下においては周波数に比例し
た信号歪となり、上記周波数以上では一定の信号歪にで
きるので、該周波数以下の領域では反転現象を生じるこ
とがない。

［発明の実施例］以下、本発明によるパルス性雑音除去装置を詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

入力信号Ｖｉを増幅するアンプ（ＡＭＰ）２にはノイズ
フィルタ３及び４が接続され、各々にはオーディオＡＧ
Ｃ回路５及びノイズＡＧＣ回路６の各々が接続され、各
ＡＧＣ回路の出力はアンプ２のＡＧＣ制御端子に入力さ
れる。また、ノイズフィルタ４とモノステーブルマルチ
回路７が挿入されている。

ここで、第１図の動作を説明する前に、本発明の原理を
第２図及び第３図を参照して説明する。

第２図に示すように、本発明は、信号歪Ｄａを生ずるレ
ベルの雑音Ｎａが入力された場合１反転現象の発生する
オーディオ信号周波数ｆｓａを境界として雑音除去動作
を行わせるようにしたものである。すなわち、ｆｓａ以
下の周波数においては除去動作を行わせ、ｆｓａ以上の
周波数においては除去動作を停止させる。この結果、ｆ
ｓａ以上の周波数においては、はぼ一定値の信号歪Ｄａ
となり、ｆｓａ以下においてはＤａ以下の信号歪とする
ことができ、反転現象を生じることがない。

また、雑音レベルがＮａからＮｂに増大した場合、反転
現象の発生周波数はｆｓａからｆｓｂになり、この周波
数を境界にして雑音除去動作が行われる。これによって
、最大信号歪はＤａからＤｂに増大するものの、確実に
Ｄｂ以下の歪に抑えることができる。

ところで、人間の聴感は同一レベルのノイズであっても
オーディオ信号レベルがノイズレベルに対し小さければ
ノイズを聞き分けることができるが、オーディオ信号レ
ベルが大きくなると、ノイズを聞き分けることができな
くなる。即ち、マスキング効果が作用する。

しかし、従来のパルス性雑音除去装置においては、オー
ディオ信号レベルに無関係に雑音の除去を行っているた
め、オーディオ信号が小さい場合、例えば、無信号のよ
うな状態においては、そのパルス性雑音が不快に聞こえ
る欠点があった。本発明は、前述のオーディオ信号周波
数の変化に伴う反転現象の防止の他、パルス性雑音とオ
ーディオ信号レベルとを比較し、この信号レベルの変化
についても反転現象を防止するように動作させるもので
ある。

第３図はこの動作を説明するもので、ゲーム回路１の入
力信号■ｓ１における周波数がｆｓ、である場合、パル
ス性雑音の検出レベルをＶＤ□とし、反転現象を生じる
小さなパルス性ノイズについてスイッチングさせないよ
うに制御する。オーディオ信号の入力レベルがルＶｓ工
からＶｓ２に増加したとき、ノイズ検出レベルをＶＤ□
からＶＯ２に増加し、Ｖｓ工の場合よりも少し大きなパ
ルス性ノイズに対しても雑音除去がなされないようにす
る。

次にオーディオ信号の周波数をｆｓｌからｆｓ２に上げ
た場合、　Ｖｓよの人力レベルでも検出レベルをＶＤ工
からＶＤ□″に高め、小さなノイズを検出しないように
設定する。これによって、信号の周波数と振幅のいずれ
の変化に対しても反転現象を阻止することができる。

次に以上の原理を実現する第１図の実施例について動作
を説明する。本実施例においては、第３図におけるノイ
ズ検出レベルＶｏを変化させる代わりに、ＡＧＣによっ
てノイズアンプ利得を制御する構成がとられている。

入力信号Ｖｉはアンプ２によって増幅され、アンプ２は
Ｖｉ（Ｄ）を出力するこのｖｉ（Ｄ）は次式で示される
。

Ｖｉ（Ｄ）＝Ｖｓ＋Ｖｎ　　　　　　　・・１１）但し
、　　ｖｓ：オーディオ信号成分ソロ：パルス性ノイズ成分このとき、次式を満たすＶｎについてノイズを検出し、
雑音除去動作を行わせる。

ｓＶｎ（Ｋ）（Ｋ：反転現象が生じ始める時のオーディオ信号成分Ｖ
ｓ（Ｋ）とパルス性ノイズ成分Ｖｎ（Ｋ）との比）この
Ｋの値がオーディオ周波数をｆｓの高くなるにつれて大
きくなるように、ＡＧＣループを用いて制御する。オー
ディオフィルタ３は、オーディオ信号の周波数ｆｓによ
ってＫが変化するようにするためのもので、Ｖｓ（ｆ）
を出力する。また、ノイズフィルタ４は、オーディオ信
号成分Ｖｓを排除し、ノイズ成分Ｖｎを通過させ、Ｖｎ
（ｆ）を出力する。

オーディオＡＧＣ回路５は、オーディオフィルタ３の出
力信号Ｖｓ（ｆ）がＶａのレベルに達したときに動作し
、ノイズＡＧＣ回路６は、パルス性ノイズ周期が非常に
小さくなったときにゲート回路１が連続的に遮断しない
ようにする（ゲート出力■０が停止しないようにする）
ため、ノイズフィルタ４の出力Ｖｎ（ｆ）がＶＢに達し
たときに動作する。

また、モノステーブルマルチ回路７は、ノイズフィルタ
４の出力Ｖｎ（ｆ）がＶｃに達したときに所定のスイッ
チングパルスを発生し、ゲート回路１をオフにさせるた
めのものであり、このパルスの制御によって雑音の除去
が行われる。

次に、オーディオＡＧＣの作用について説明する。

オーディオフィルタ３の電圧利得をＧ工、ノイズフィル
タ４の電圧利得をＧ２とすると共に、ＡＧＣ系がない場
合のオーディオフィルタ３出力におけるオーディオ信号
レベルをＶｓ（ｆ’）とすると、Ｖｓ（ｆ　’　）＝Ｖ
ｓ−Ｇ　ｔまた、このときのノイズフィルタ４出力におけるノイズ
レベルをＶｎ（ｆ’）とすると、Ｖｎ（ｆ’）＝Ｖｎ−
Ｇ。

ＡＧＣ系を動作させたときのオーディオフィルタ３出力
をＶｓ（ｆ）とすると、Ｖｓ（ｆ）＝Ｖａでなければな
らず、次式が導かれる。

Ｖｓ（ｆ）＝に、　Ｖｓ（ｆ’）（Ｋ１：オーディオＡＧＣにより抑圧係数）＝ＶａＶａオーディオＡＧＣがかかったときのノイズフィルタ４の
出力におけるノイズレベルをＶｎ（ｆ）とすると、Ｖｎ（ｆ　）＝　Ｋ−・　Ｖｎ（ｆ　’）Ｖｓ　　　Ｇ
、　　　　　　・・・（５）Ｖａここで、Ｖｎ（ｆ）＝　Ｖｃの状態とすれば、この時反
転現象の防止からＶｓ＝Ｖｓ（Ｋ）　　　Ｖｓ（Ｋ）：反転現象が生じ始
める時のＡＭＰ出力の信号成分）Ｖｎ＝Ｖｎ（Ｋ）　　　Ｖｎ（Ｋ）：反転現象が生じ始
める時のＡＭＰ出力のパルスノイズ成分）とならなければならない。

従って、（３）式と（６）式から、（７）式において、に、、Ｇ、を固定とし、Ｇ１が周波
数で変化するようにすれば、にの値を動かすことができ
る。

第３図において説明したように１反転現象を防止するた
めには、オーディオの信号周波数が高くなるにつれてＫ
を大きくし、ノイズの検出感度を下げなければならない
。

従ってオーディオフィルタ３としてバイパスフィルタを
用いれば、その動作を行うことができる。

また、ノイズフィルタ４としては、オーディオ信号成分
を排除するためのものであるから、オーディオ信号周波
数帯域の上限付近に遮断周波数を有するバイパスフィル
タを用いることができる。

さらに、ゲート回路１の信号補間方式やゲート回路１に
入力されるオーディオ信号帯域の違いによって、オーデ
ィオ周波数と反転現象の関係が異なってくるが、オーデ
ィオフィルタ３の特性を変えることによって対応させる
ことができる。

なお、このオーディオＡＧＣによって反転現象を正常に
動作させるために、ノイズＡＧＣは、パルス性雑音の周
期が非常に短くなり、ゲート回路が連続的にＯＦＦとな
りそうな場合にのみ動作させ、それ以外は動作しないよ
うにする必要がある。

この状態を得るためには、ＶＢ＜Ｖｃ及びＶ　Ｂ　岬Ｖ
　ｃとし、かつ、ノイズＡＧＣの中で扱う直流平滑のた
めの時定数の動作により、簡単に達成することができる
。

また、上記実施例においては、オーディオフィルタ３の
出力Ｖｓ（ｆ　）はオーディオ信号成分Ｖｓのみを含み
、ノイズ成分Ｖｎは含まないものと仮定したが、実際に
はノイズ成分Ｖｎも含まれている。

オーディオ信号に比べてパルス性ノイズが極端に大きく
ならない限り、実用上問題になることはないガ、この問
題を生じないようにするためには第４図の構成にすれば
よい。

すなわち、第４図に示すように、オーディオフィルタ３
とオーディオＡＧＣ回路５の間にノイズゲート回路８を
配設し、このノイズゲート回路８をモノステーブルマル
チ回路７の出力によって制御することにより実現できる
。モノステーブルマルチ回路７よりスイッチングパルス
が出力されたときにノイズゲート回路８のゲートを閉じ
、ノイズ成分がオーディオＡＧＣ回路５に出力されるの
を防止する。

なお、雑音検出用入力とグー１−回路１の入力とが第５
図のように別系統による場合、オーディオ信号の周波数
特性は系統間で相違する。このような場合、オーディオ
フィルタの周波数特性を変えることにより対応させるこ
とができる。図中。

２０は受信回路を示し、空中線（ＡＮＴ）よりの信号を
増幅する高周波増幅部（ＲＦ）２１．混合部（ＭＩＸ）
２２、中間周波増幅部（ＩＦ□、ＩＦ２）２３．２４及
び検波を行ってオーディオ信号を出力する検波部２５よ
り成る。検波部２５の出力信号はゲート回路１に入力さ
れる。アンプ２に対する信号は、中間周波増幅部２３の
出力を検波器９によって検波して与えている。

第６図は第１図の変形例を示し、ノイズフィルタ４′が
更に付加されている。

［発明の効果コ以上説明した通り、本発明によれば、オーディオ信号の
電圧レベル及び周波数のいずれの変化に対しても反転現
象を防止することができる。また、オーディオフィルタ
の周波数特性の設定によってオーディオ信号の高周波歪
によるパルス性雑音の誤り検出を減少させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図。第２図は本発明による反転現象改善の説明図、第３図は
ノイズ検出レベルに対する入力オーディオ信号レベル特
性図、第４図は本発明の他の実施例を示す主要部のブロ
ック図、第５図は本発明の変形例を示すブロック図、第
６図は第１図の変形例を示すブロック図、第７図は従来
の雑音除去装置による雑音除去説明図、第８図はオーデ
ィオ信号周波数ｆｓに対する信号歪Ｄｓ特性図、第９図
はゲート回路のスイッチングによってオーディオ信号に
反転現象を生じさせる状況を説明する説明図、第１０図
は従来のパルス性雑音除去装置の構成を示すブロック図
である。１・・・ゲート回路。２・・・アンプ、３・・・オーディオフィルタ、４・・・ノイズフィルタ、５・・・オーディオＡＧＣ回路。６・・・ノイズゲート回路、７・・・モノステーブルマルチ回路、８・・・ノイズゲート。第１図ム第２図オーｙ才才　ａ号周！ｔ！ｒｆｓ第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

パルス性雑音を検出し、この検出に基づいてオーディオ
信号を選択的に通過させるゲート回路を制御し、オーデ
ィオ信号中よりパルス性雑音を除去するパルス性雑音除
去装置において、オーディオ信号中からパルス性雑音及
び信号成分を個別に抽出するフィルタ部と、該フィルタ
部の各々の出力信号に基づいてパルス性雑音を検出する
ための増幅部の利得を個別に制御する自動利得制御部と
を具備することを特徴とするパルス性雑音除去装置。