JPS63202134A - パルス性雑音除去装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、カーラジオ等に用いられるパルス性雑音除去
装置に関する。

［発明の概要］ 本発明は、雑音検出回路によってパルス性雑音の混入を
検出し、オーディオ信号中に含まれるパルス性雑音をゲ
ート回路によってスイッチングして除去するパルス性雑
音除去装置において、オーディオ信号成分を微分回路で
微分し、絶対値変換回路で絶対値化し、この絶対値化し
た信号でパルス性雑音成分を可変にし、その可変出力で
ゲート回路のスイッチングを制御することにより、反転
現象を防止することに特徴がある。

［従来の技術］ カーラジオ等では、車の点火プラグ等で発生され、混入
されてくるパルス性雑音を除去するために、雑音除去装
置が用いられている。

第９図はカーラジオ等で一般に使われているパルス性雑
音除去装置のブロック図である。

第９図において、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１は端子
２からの入力信号ｖ１の内、オーディオ信号Ｓを取り除
き、パルス性雑音Ｎのみを得る。

雑音フィルタ１から得られたパルス性雑音を増幅器３で
異増幅した後、自動利得制御（ＡＧＣ）回路４及びモノ
ステーブルマルチ回路５に導く。

モノステーブルマルチ回路５では、パルス性雑音Ｎが検
出された時、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６を遮断させる。

ゲート回路６としては、一般に、前置ホールド型、直線
等による信号補償型が用いられているが、このゲート回
路６は、通常導通状態であり、入力信号ｖ１をそのまま
出力信号ｖ０として端子７から出力する。

モノステーブルマルチ回路５からスイッチングパルスが
ゲート回路６に与えられると、ゲート回路６は遮断され
、入力信号ｖ１を出力させないように動作し、パルス性
雑音Ｎを除去する。

ＡＧＣ回路４は、連続的に雑音が検出された時、ゲート
回路６が連続的に遮断され、出力信号が連続的に停止し
ないように動作する。

第１０図は、前置ホールド型ゲート回路によって雑音を
除去した時の信号スイッチング波形の例を示すものであ
る。

図において、　Ｔ’ｓｗ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、実際には、雑音
の発生源によって様々な値を取り得る。なお、このスイ
ッチングは第９図のモノステーブルマルチ回路５からの
スイッチングパルスによって行われる。

第１１図は、上述したように、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ｆｓと信号歪
Ｄｓの関係を示すもので、信号周波数ｆｓが高くなるに
つれて歪率は増大していく。

ゲート回路６が直線補間型の場合も同様な傾向である。

第１２図は、パルス性雑音をスイッチングによって除去
した場合の反転現象を示すもので、スイッチング時間Ｔ
’ｓｖにおいて、オーディオ信号ＳはＰｌ−Ｐ、−Ｐ、
の形となり、この部分で、原信号に対して、面積Ａｓだ
けの欠損部分が生ずる。一方、雑音除去を行わない場合
は、図中の斜線部分のパルス性雑音成分Ａｎが信号Ｓに
加わる。これら成分Ａｓ及びＡｎはいずれも原信号に対
する歪の発生原因である。仮に成分Ａｓに対して、成分
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。

［発明が解決しようとする問題点］ 逆に、成分ＡＳに対し、成分Ａｎが小さい（パルス性雑
音が小）ならば、スイッチングさせることによって歪が
増大することになり、いわゆる反転現象が発生する。

従って、このような場合には、雑音除去動作をしないよ
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ので、パルス性雑音の強さを
吸っていとすれば、雑音除去動作を低い信号周波数で行
わせ１反転現象の発生する高い周波数では停止させるこ
とが望ましい。

しかしながら、従来の雑音除去装置では、このような対
応がなされていないのが現状である。

本発明の目的は、反転現象が生ずるのを防止することが
できる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］ このような目的を達成するために、本発明は、入力信号
中に含まれるノイズ信号成分を抽出する雑音検出手段と
、入力信号中に含まれるオーディオ信号成分を微分し、
かつ、絶対値化する微分・絶対値化手段と、抽出した雑
音信号成分を絶対値化したオーディオ信号に応じて可変
する可変手段と、この可変された雑音信号成分に応じて
入力信号をスイッチングするゲート手段とを備えたこと
に特徴がある。

し作用］ 本発明では、オーディオ信号の変動状態によって、反転
現象の発生しない最適なパルス性雑音の検出設定を行う
ごとにより、反転現象を阻止している。

具体的には、反転現象の原因は、第１２図で示したよう
に、スイッチング中の信号の欠損成分ＡＳにあるので、
パルス性雑音の検出感度を高め、成分Ａｓが大きい場合
は、小さなパルス性雑音を除去しないように検出感度を
下げる。この動作を行うには、成分Ａｓを予め雑音除去
のゲートスイッチングする前に予測しておき、この予測
信号で雑音検出感度をコントロールすれば良い。

ところで、この欠損成分ＡＳの面積は、信号をＳとする
と、 を 但し、Ｋは比例定数である。

（１）式では、成分Ａｓが負の値を取り得るので、その
絶対値に変え、その信号によって検出感度をコントロー
ルする。

［発明の実施例コ 以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明する。

第１図は、本発明によるパルス性雑音除去装置の一実施
例の構成を示すもので、１０は微分回路、１１は絶対値
変換回路、１２は平滑回路、１３は可変アッテネータで
ある。

第１図において、高域通過フィルタ１では、端子２から
の入力信号ｖ１の内、オーディオ信号成分Ｓを排除し、
パルス性雑音Ｎを取り出し、その雑音Ｎを可変アッテネ
ータ１３、増幅器３を通してモノステーブルマルチ回路
５に入力する。

モノステーブルマルチ回路５は、増幅器３の出力レベル
が所定のレベルを超えると、所定のパルス幅を有するス
イッチングパルスを発生する。このパルスにより、ゲー
ト回路６を遮断させ、雑音が出力されるのを阻止する。

ＡＧＣ回路４は、パルス性雑音周期が非常に小さくなっ
た時に、スイッチングパルスが連続的に発生し、それに
よってゲート回路６の出力信号が連続的に停止するのを
防止する役目をしている。

可変アッテネータ１３は、反転現象を防止するためのも
ので、オーディオ信号の状態によって増幅器３への雑音
入力レベルを減衰する。

この結果、ゲート回路６の出力信号ｖ□は、オーディオ
信号Ｓのみとなるが、この出力信号ＶＱ（＝Ｓ）を微分
回路１０に入力し、そこで、オーディオ信号Ｓを微分し
１時間に対する振幅変動すなわち微分信号Ｓ１を得る。

この信号Ｓ１は（１）式に示す成分Ａｓと比例関係を有
し、オーディオ信号の方向によって、正、負いずれの値
も取ることになるため、信号Ｓ２を絶対値変換回路１１
に入れ、一定方向に整えて、絶対値化した信号Ｓ２を得
る。この出力信号Ｓ２を１次のような役目をする平滑回
路１２に入力する。ゲート回路６がオフの場合、オーデ
ィオ信号は事実上ゲート回路６から出力されず、このた
め、微分回路１０の出力Ｓ１はオーディオ信号Ｓの微分
値とならず、また、ゲート回路６がスイッチングするこ
とによって発生する歪が微分され、微分信号が可変アッ
テネータ１３に入り、雑音検出動作が不安定となる。そ
こで、平滑回路１２は、絶対値変換出力信号を平滑し、
安定したコントロール信号Ｓ３を得る役目をしており、
微分信号Ｓ工が大きくなると、平滑回路出力Ｓ、が大き
くなり、それにより、可変アッテネータ１３の減衰量を
増大させる。

この結果、雑音検出感度が低下し、小さなパルス性雑音
については除去動作せず、反転現象が防止される。

次に、信号８１〜Ｓ、をどのようにして作るかについて
、以下具体的に説明する。

まず、微分信号Ｓ□は、第２図に斜線で示す部分の面積
に相当している。

微分する入力信号をＳとし、その信号を等間隔の時間ｔ
工、ｔ２．・・・ｐ　ｔｎにおいてサンプリングした時
のサンプリング信号Ｓ　（ｔ）を５（ｔｉ）ＩＳ（ｔｚ
）ｙ・・・ｔｓ（ｔｎ）とし、この時の微分信号Ｓ１の
内、時間ｔ工からｔ２までを５ｌ（ｔＬ）、時間ｔ２か
らｔ３までを５ｘＤｚＬ時間ｔｎからｔｎｅｔまでを５
ｔ（ｊｎ）とすると、 が得られる。

このような動作を行う具体的回路の例を第３図により説
明する。

図において、２０は信号入力端子、２１は出力信号端子
、２２はクロック発生器、２３はモノステーブルマルチ
回路、２４はサンプリングスイッチ、２５は差動増幅器
、２６はサンプリング保持コンデンサを示す。

クロック発生器２２において、入力信号の最大周波数よ
り充分高い周波数を発生し、そのパルスをモノステーブ
ルマルチ回路２３に加える。この回路２３においては、
サンプリングスイッチがクロックパルスの周期に対し充
分小さい時間帯についてオンとなるようなパルスを発生
する。サンプリング保持コンデンサ２６には、サンプリ
ングスイッチがオンとなった時、信号ＳのレベルＳ　（
ｔ）が与えられ、サンプリングスイッチがオフの間その
レベルを保持する。差動増幅器２５は、信号Ｓとサンプ
リング保持コンデンサのレベルＳ　（ｔ）との差をとり
、微分信号Ｓ１を出力する。

第４図は、第３図の回路で得られる微分信号の波形を示
している。

次に、絶対値変換回路について説明する。

第５図はこの回路の一例を示すもので、３０は微分信号
入力端子、３１は絶対値変換出力端子、３２は同相増幅
器、３３は逆相増幅器、３４及び３５はダイオードであ
る。

図において、入力端子３０からの微分信号Ｓ□を同相増
幅器３２及び逆相増幅器３３に入力し、それらの出力を
ダイオード３４及び３５に入力し、＋側の信号のみを取
り出し、合成する。その合成信号は絶対値変換信号出力
Ｓ２となる。その結果、微分信号Ｓ工の波形を第４図の
通りであるとすると、絶対値変換出力波形は第６図に示
すようになる。

次に、平滑回路１２について説明する。

第１図のゲート回路６がオフとなった場合の微分信号は
、ゲート回路６で発生するスイッチング時の信号歪を微
分したものとなる。従って、このような微分信号の絶対
値で可変アッテネータ１３をコントロールすると、検出
されたパルスノイズが不安定な形となるので、この状態
における微分信号を抑圧するために、絶対値変換出力信
号Ｓ２を平滑してやれば良い。また、平滑することによ
って、第６図に示すようなリップル成分の大きな信号が
なめらかな信号となり、可変アッテネータ１３のコント
ロールがなめらかに行われ、安定したノイズ信号を増幅
器３に入力できる。

第７図はこのような平滑回路の一例の構成を示すもので
、４ｏは絶対値変換信号Ｓ２の入力端子、４１は平滑出
力３３の出力端子、４２は抵抗、４３はコンデンサであ
る。

第７図の回路では、ゲート回路６がオフになった時の信
号スイッチング歪の微分信号を完全に取り去ることには
ならない。

第８図は、そのような問題点を改善する。平滑回路の他
の例を示すもので、第７図の抵抗４２、コンデンサ４３
からなる回路の前段に、歪除去スイッチ４４を接続し、
このスイッチのコントロールを第１図のモノステーブル
マルチ回路５からのスイッチングパルスによって行う。

これによって。

ゲート回路６がオフとなり、信号歪を発生している時の
微分信号が歪除去スイッチ４４のオフ動作によって取り
除かれ、安定した可変アッテネータ１３のコントロール
信号Ｓ、を得ることができる。

なお、第８図の回路例では、第１図の微分回路１０の入
力をゲート回路６の入力、出力のいずれから取っても良
い。

上述したように、ゲート回路の出力を微分回路、絶対値
変換回路、平滑回路を通すことによって得られる平滑信
号出力Ｓ、が増大した時、可変アッテネータの減衰量を
増大させ、増幅器の入力レベルを減衰させて検出感度を
落とすようにすれば、反転現象をオーディオ信号レベル
、周波数のいずれの変化についても防止できる。

［発明の効果］ 以上述べたように１本発明によれば１次のような顕著な
効果を奏することができる。

（１）オーディオ信号のレベル・周波数のいずれにおい
ても反転現象を防止することができる。

（２）オーディオ信号の瞬時の変化において、反転現象
の防止用のコントロール信号を得ることができ、これに
よってオーディオ信号に忠実に雑音除去を行うことがで
きる。

（３）微分回路、絶対値変換回路、平滑回路はディジタ
ル処理するに適しており、ＩＣ化し易く。

コスト的にも有利になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパルス性雑音除去装置の一実施例
の構成図、第２図は第１図の微分信号の波形を示す図、
第３図は第１図の微分回路の一例の構成図、第４図は第
３図の微分信号の波形図、第５図は第１図の絶対値変換
回路の一例の構成図、第６図は第５図の出力信号の波形
図、第７図及び第８図はそれぞれ第１図の平滑回路の一
例の構成図、第９図は従来のパルス性雑音除去装置の構
成図、第１０図〜第１２図は第９図の装置の動作の説明
図である。 １・・・高域通過フィルタ、 ５・・・モノステーブルマルチ回路、 ６・・・ゲート回路、 １０・・・微分回路、 １１・・・絶対値変換回路、 １２・・・平滑回路、 １３・・・可変アッテネータ。 特許出願人　　　　　クラリオン株式会社代理人　　弁
理士　　永　１）武　三　部ｔパ°ご人１ミふν□ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 手続補正帯 昭和６３年２月り日

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号中に含まれる雑音信号成分を抽出する雑
   音検出手段と、入力信号中に含まれるオーディオ信号成
   分を微分し、かつ、絶対値化する絶対値変換手段と、上
   記雑音検出手段からの雑音信号成分を上記絶対値変換手
   段からの信号に応じて可変する可変手段と、該可変手段
   で可変された雑音信号成分に応じて上記入力信号をスイ
   ッチングするゲート手段とからなることを特徴とするパ
   ルス性雑音除去装置。
2. （２）上記絶対値変換手段は、上記ゲート手段の出力で
   あるオーディオ信号成分を微分する微分回路と、該微分
   回路の出力の絶対値を得る絶対値変換回路と、該絶対値
   変換回路の出力を平滑化する平滑回路とからなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパルス性雑音除
   去装置。
3. （３）上記微分回路は、クロックパルスを発生する回路
   と、該発生回路のパルスを入力するモノステーブルマル
   チ回路と、該マルチ回路の出力に応じて入力信号をサン
   プリングするサンプリングスイッチと、該スイッチの出
   力と上記入力信号との差を増幅する差動増幅器とからな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のパルス
   性雑音除去装置。
4. （４）上記絶対値変換回路は、それぞれ入力信号の同相
   及び逆相を増幅する同相、逆相の増幅器と、該増幅器の
   それぞれの出力を整流する第１及び第２のダイオードと
   からなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   パルス性雑音除去装置。
5. （５）上記平滑回路は、抵抗及びコンデンサを含む回路
   からなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   パルス性雑音除去装置。
6. （６）上記平滑回路は、上記抵抗及びコンデンサを含む
   回路の前段に、上記雑音検出手段の出力に応じて入力信
   号をスイッチングするスイッチとからなることを特徴と
   する特許請求の範囲第５項記載のパルス性雑音除去装置
   。