JP3368879B2 - マルチパスノイズ除去装置、オーディオ出力装置およびｆｍ受信機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、オーディオ信号
受信の際の雑音除去装置に関わり、より具体的には、マ
ルチパスノイズによる受信妨害が発生しやすい、例えば
カーラジオ等に用いられるマルチパスノイズ除去装置、
オーディオ出力装置およびＦＭ受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車の環境における電磁波ノ
イズを考えた場合、イグニッションノイズ、ミラーノイ
ズなど多数のパルス性の電磁波ノイズ（パルス性ノイズ
と称する場合もある）や、山や高層ビル等の電磁波の反
射体がその周囲にある場合等に、それら反射体からの電
磁波の反射に起因して発生するマルチパスノイズが発生
する。

【０００３】このうちのマルチパスノイズは、送信アン
テナから直接受信される直接波と反射体によって反射さ
れた反射波とが合波してカーラジオの受信アンテナに受
信されるため、直接波と反射波との位相関係によっては
直接波の一部が反射波によって打ち消されることによっ
て生じる。そして、その結果発生するマルチパスノイズ
によって、その出力音声信号の品質が低下することはよ
く経験されることである。

【０００４】特に、出力音声信号の品質の低下がもたら
される一因として、例えば上述のカーラジオにおけるＦ
Ｍ受信機を例にとると、従来のＦＭ受信機においては、
弱電界で雑音のレベルが大きくなることに対しては、ス
テレオからモノラル（逆に、モノラルからステレオ、す
なわちステレオ音声における左右チャンネルの分離度を
変化させること）にすることにより（ステレオセパレー
ション動作）、あるいは高周波成分を除去することによ
り（ハイカット動作）、弱電界時におけるＳ／Ｎ比を改
善すると共に、雑音除去回路をＦＭ検波の後段に設ける
ことによりＦＭ検波出力に含まれるパルス性のノイズを
除去するようにしている。

【０００５】図１３は、例えば特開平２−２８３１２９
号公報に記載された従来の雑音低減機能を有したＦＭ受
信機の構成を示すブロック図であり、図において、１は
アンテナ、２は受信機のフロントエンド部、３はＩＦ増
幅手段、４はＦＭ検波手段、６は雑音除去手段、７はス
テレオ復調手段、８は低周波増幅手段、９、１０は左右
のスピーカー、１１はステレオセパレーション制御手段
（以下、ＳＰ手段と略す）、１２はハイカット制御手段
（以下、ＨＣ手段と略す）を示している。

【０００６】ＳＰ手段１１及びＨＣ手段１２は共にＩＦ
増幅手段３のシグナルメータ出力（以下、Ｓメータと略
す）端子に接続され、受信電界強度に応じてステレオセ
パレーション制御、ハイカット制御の動作を行う。ここ
で雑音除去手段６は高周波のパルス性ノイズを除去する
ものである。

【０００７】６ａはバッファアンプ、６ｂは遅延手段、
６ｃはゲート手段、６ｄは検波出力からパルス性の高周
波雑音を抽出するハイパスフィルタ、６ｅは雑音検出手
段、６ｆは雑音検出により所定時間幅のゲートパルスを
出力するゲート信号発生手段、６ｇはノイズＡＧＣ手
段、６ｈは出力部、６ｉは直前の出力信号を記憶する記
憶部である。ここで、ゲートパルスは例えばイグニッシ
ョンノイズの幅を考慮して設定される。

【０００８】ノイズが検出されていない場合には、ゲー
ト手段６ｃは閉じられた状態とされ、ＦＭ検波手段４の
出力はバッファアンプ６ａ、遅延手段６ｂ、ゲート手段
６ｃ、出力部６ｈを介してステレオ復調手段７に入力さ
れると共に記憶部６ｉに記憶される。

【０００９】ここで、ＦＭ検波手段４の出力にノイズが
乗り、雑音検出手段６ｅで検出された場合には、ゲート
信号発生手段６ｆから所定幅のゲート信号が出力され
て、その間ゲート手段６ｃが開かれた状態となる。

【００１０】この結果、遅延手段６ｂの出力信号が阻止
され、替わって記憶部６ｉに記憶されているノイズ発生
直前の検波出力信号が出力されて雑音が除去される。こ
の雑音除去手段６は、マルチパス歪みが発生して検波出
力にマルチパスノイズが含まれる場合にも、このマルチ
パスノイズを検出して雑音除去動作を行う。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図２に示すように、マ
ルチパスノイズを時間的に拡大してみれば、サブキャリ
ア信号の１周期間隔でスパイク状のノイズ（以下、スパ
イク状ノイズと称する）が密集して発生している。

【００１２】マルチパスノイズは従来のＦＭ受信機で
は、複数のスパイク状ノイズより得ることのできるエン
ベロープ（包絡線）を１つのマルチパスノイズとしてと
らえ、ノイズ除去の処理を行うことが一般的に行われて
おり、このような場合、マルチパスノイズの幅はイグニ
ッションノイズ等のパルス性ノイズの幅より広くなる。

【００１３】然るに、従来のＦＭ受信機における雑音低
減装置においては、以上のように構成されており、ゲー
トパルスの幅がイグニッションノイズの幅に対応して調
整されているような場合、マルチパスノイズの発生時に
ゲート手段６ｃによってゲートされる期間が短すぎてマ
ルチパスノイズを十分に除去することができない。

【００１４】逆に、ゲートパルスの幅がマルチパスノイ
ズの幅に対応して調整されているような場合、マルチパ
スノイズ以外のノイズが発生した時に、ゲート手段６ｃ
によってゲートされる時間が長くなってしまう状態を生
じ、雑音除去に伴う出力音声波形の歪みが増大してしま
う等の問題点があった。

【００１５】更に、マルチパスノイズの状態が長く継続
する条件下（環境下）では、ゲートされる期間が長く継
続されることとなり、出力信号波形の歪みが増大するだ
けにとどまらず、最悪の場合、音声が途中で途切れてし
まうなどの問題点もあった。

【００１６】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたもので、イグニッションノイズ等のパ
ルス性ノイズとは異なるマルチパスノイズの性質（すな
わち、マクロ的に見ればそのエンベロープにより表わさ
れるようなサブキャリア信号の周期の間隔に比して大き
なある一定の幅を有しているが、ミクロ的に見ればサブ
キャリア信号の一周期間隔に対応して発生する個々のス
パイク状ノイズの集合あるいは群としてみることができ
る）に着目して、マルチパスノイズを低減することを目
的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるマルチパ
スノイズ除去装置においては、入力信号の状態を判定す
る条件判定手段と、上記入力信号の高域信号を出力する
高域抽出手段と、上記条件判定手段からの出力および予
め定められた設定値に基づいて上記高域抽出手段からの
出力に含まれるマルチパスノイズを検出するための閾値
を生成して出力する閾値生成手段と、上記高域抽出手段
および上記閾値生成手段からの出力に基づいて上記マル
チパスノイズを検出するための比較手段と、該比較手段
からの出力および上記条件判定手段からの出力に基づい
て上記入力信号の補正を行う補正手段とを備えることを
特徴とする。

【００１８】また、入力信号を平滑化する入力平滑手段
をさらに備え、当該入力平滑手段からの出力を補正手段
に与えることを特徴とする。

【００１９】また、高域抽出手段は、高域フィルタ手段
および絶対値化手段を含んで構成されることを特徴とす
る。

【００２０】また、絶対値化手段の出力が高域フィルタ
手段に入力されることを特徴とする。

【００２１】また、閾値生成手段は、高域抽出手段から
の出力を平滑化する高域平滑手段および該高域平滑手段
の出力を制御する制限手段を含むことを特徴とする。

【００２２】また、閾値生成手段の出力の変動を所定の
範囲内にするように高域平滑手段の入力側に振幅制限手
段を含むことを特徴とする。

【００２３】また、補正手段は、入力信号の補正を行う
期間を設定するゲート生成手段および上記補正を行う期
間の直前に対応する入力平滑手段からの出力を保持する
保持手段を含むことを特徴とする。

【００２４】また、閾値生成手段に含まれる高域平滑手
段の出力およびゲート生成手段の出力を、条件判定手段
からの出力に基づいて制御するように構成したことを特
徴とする。

【００２５】本発明に係わるオーディオ出力装置は、上
述のいずれかに記載のマルチパスノイズ除去装置を含む
ことを特徴とする。

【００２６】本発明に係わるＦＭ受信機は、ＦＭ送信電
波を受信して、ステレオのオーディオ出力を行うＦＭ受
信機であって、受信した上記ＦＭ送信電波をもとにＦＭ
復調信号を出力するＦＭ検波手段と、該ＦＭ検波手段か
ら出力されるＦＭ復調信号が入力信号として入力され、
当該ＦＭ復調信号に含まれるマルチパスノイズを検出し
て補正することが可能な上述のいずれかに記載のマルチ
パスノイズ除去装置と、該マルチパスノイズ除去手段の
後段に設けられ、上記マルチパスノイズ除去手段からの
出力に含まれるパルス性ノイズを除去することが可能な
雑音除去手段とを含むことを特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明に
係わる一実施の形態における雑音低減装置のブロック構
成図である。図において、１はアンテナ、２は受信機の
フロントエンド部、３はＩＦ増幅手段、４はＦＭ検波手
段、５はマルチパスノイズ除去手段、６は雑音除去手
段、７はステレオ復調手段、８は低周波増幅手段、９、
１０は左右のスピーカー、１１はＳＰ手段、１２はＨＣ
手段、１３は条件判定手段を示している。

【００２８】また、５はマルチパスノイズ除去手段であ
って、５ａはハイパスフィルタ（高域フィルタ。以下、
ＨＰＦと略す）、５ｂは絶対値化手段（以下、ＡＢＳと
略す）、５ｃは比較手段、５ｄは閾値生成手段、５ｅは
遅延手段、５ｆは保持手段、５ｇはゲート生成手段、５
ｈは入力平滑手段としての平滑手段のそれぞれを含んで
構成される。

【００２９】なお、ここではＨＰＦ５ａおよびＡＢＳ５
ｂを含んで高域抽出手段５ａｂが構成される（この高域
抽出手段は、ＨＰＦ５ａの出力がＡＢＳ５ｂに入力され
る場合、後述するようにＡＢＳ５０ｂの出力がＨＰＦ５
０ａに入力される場合のいずれの場合も含んでこのよう
に表す。後者の場合は高域抽出手段５０ａｂと表
す。）。

【００３０】また、後に詳述するように、ゲート生成手
段５ｇおよび保持手段５ｆを含んで、入力信号の補正を
行う補正手段が構成される。

【００３１】図１に示すマルチパスノイズ除去手段５以
外の構成は、従来装置の説明において述べたものと同様
なので、その説明を省略する。なお、雑音除去手段６の
動作としては、パルス性ノイズの除去に対応するように
ゲートパルス幅を設定してあり、この雑音除去手段６に
おいては、専らパルス性ノイズの除去を行うように構成
される。

【００３２】図２は、マルチパスノイズが発生した場合
におけるＦＭ検波手段４からの出力波形の一例を示して
いる。図２中、下段の波形は、上段に示したマルチパス
ノイズの発生している部分（期間）を時間的に拡大して
示したものである。

【００３３】ＦＭ受信機の一例として、カーラジオを例
にとると、まず、ＦＭ送信電波がアンテナ１により受信
され、フロントエンド２、ＩＦ増幅手段３およびＦＭ検
波手段４によりＦＭ復調されて、ＦＭ復調信号がＦＭ検
波手段４より出力される。

【００３４】その後、このＦＭ復調信号はマルチパスノ
イズ除去手段５に入力されて（マルチパスノイズ除去手
段の入力信号が、ここではＦＭ復調信号である。）、Ｆ
Ｍ復調信号に含まれるマルチパスノイズが低減され（除
去され）、この出力が雑音除去手段６に入力されてパル
ス状ノイズの除去が行われる。その後雑音除去手段６の
出力は、ステレオ復調手段７に入力されてステレオ復調
され、左右のチャンネルに応じた信号（オーディオ信
号）が出力される。

【００３５】この後、ステレオ復調手段７の出力は増幅
手段８に入力されて信号増幅が施され、スピーカ９およ
び１０より音声（オーディオ）が出力される。

【００３６】なお、ステレオ復調手段７には、ＩＦ増幅
手段３より出力されるＳメータ出力が入力されるＳＰ手
段１１、ＨＣ手段１２のそれぞれの出力が入力され、セ
パレーション動作、ハイカット動作について制御を受け
る。

【００３７】条件判定手段１３はＩＦ増幅手段３からの
Ｓメータ出力と、ステレオ復調手段７からのオーディオ
信号出力を受けて、Ｓメータとオーディオ信号の各出力
に基づいた受信条件を判定し、判定結果をマルチパスノ
イズ除去手段５に含まれる閾値生成手段５ｄとゲート生
成手段５ｇに対して出力する。

【００３８】また、上述の例では、マルチパスノイズを
除去するマルチパスノイズ除去手段５の後段にパルス状
ノイズを除去する雑音除去手段６が設けられ、雑音除去
手段６がマルチパスノイズ除去手段５の出力を入力とし
て構成されているが、雑音除去手段６が、同じくマルチ
パスノイズ除去手段５の後段であってステレオ復調手段
７の出力を入力として設けられ、ステレオ復調手段７の
出力に対してパルス性ノイズの除去を行い得るように構
成しても良い（なお、これは以下に説明するいずれの実
施の形態の説明においても同様である）。

【００３９】図２に示すように、マルチパスノイズは、
サブキャリア信号の一周期間隔でスパイク状ノイズが時
間的に集中して発生する性質を有する。本実施の形態に
おいては、前述の従来装置の説明において述べたように
マルチパスノイズを、その信号エンベロープにより区画
されるスパイク状ノイズのまとまりとして処理するので
はなく、個々のスパイク状ノイズを対象とし、これを除
去しようとするものである。

【００４０】図３は、マルチパスノイズ除去手段５の動
作を説明するための説明図である。図３の（ａ）はＦＭ
検波手段４からの出力を示しており、図２の下段に例示
したマルチパスノイズの波形と同様のものを示してい
る。

【００４１】ＨＰＦ５ａは、マルチパスノイズを構成す
る個々のスパイク状ノイズを検出するのに十分な遮断周
波数を設定されてなるものであり、図３の（ｂ）に示す
ように、高い周波数成分を含むスパイク状ノイズに対応
する波形を出力する（フィルタ出力を行う）。

【００４２】ＨＰＦ５ａよりの出力は、ノイズの立ち上
がり、または立ち下がりに応じて、接地電位を境に正負
にふれるので、ＡＢＳ５ｂによって絶対値化し、図３の
（ｃ）に示すようなマルチパスノイズ検出信号を得るこ
とができる。このマルチパスノイズ検出信号は、比較手
段５ｃと閾値作成手段５ｄとにそれぞれ入力される。

【００４３】比較手段５ｃにおいては、マルチパスノイ
ズ検出信号を閾値生成手段５ｄの出力に基づいて２値化
してマルチパスノイズ基準信号を得る。更にゲート生成
手段５ｇにより図３の（ｄ）に示すようなゲート信号を
生成する。

【００４４】ゲート生成手段５ｇでは比較手段５ｃから
出力されるマルチパスノイズ基準信号に基づきゲート信
号を生成する時に、ゲートする期間の拡大と、拡大量の
違いによる位置変動（ゲートタイミングのずれ）の防止
を行う。図４はゲート生成手段５ｇの動作の一例を説明
する図であり、マルチパスノイズのスパイク状パルスの
一つについてゲート信号生成の様子を示している。

【００４５】同図中、マルチパスノイズを含んだコンポ
ジット信号（ａ）に対して、比較手段５ｃから出力され
るマルチパスノイズ基準信号（ｂ）に対して前後に期間
の拡大を行う。この図のように前後に拡大する場合に
は、マルチパスノイズ基準信号に対してゲート生成手段
５ｇ出力の芯の部分（拡大部分を除いた中心部分）が一
定の遅延をもつように構成することにより、（ｃ）に示
すように拡大量の違いによる位置変動の防止を行う。

【００４６】また、閾値生成手段５ｄにおいては、入力
されたマルチパスノイズ検出信号について、ある一定期
間における平滑化した値に基づき、その閾値を生成する
等の方法が採られる。

【００４７】一般に、受信される電界条件が悪くなるな
どして受信信号のＳ／Ｎ比が劣化すると、ＦＭ検波出力
におけるベースのノイズ（基底ノイズ）が増加し、ＨＰ
Ｆ５ａの出力にマルチパスノイズ以外のノイズによる出
力が増加してしまう。

【００４８】そこで、この基底ノイズのレベルに閾値が
掛からないように（閾値が基底ノイズのレベルを下回ら
ないように）、ＡＢＳ５ｂ出力のある一定期間につい
て、例えばローパスフィルタ等を用いて平滑化し、この
平滑化されたレベルに基づいて閾値を生成する等の方法
をとる。

【００４９】遅延手段５ｅはＦＭ検波手段４よりの出力
に対して、ＨＰＦ５ａ、ＡＢＳ５ｂ、比較手段５ｃ、閾
値生成手段５ｄによってマルチパスノイズを検出するの
に要する時間、及びゲート生成回路５ｇの遅延時間分を
与える（タイミング合わせを行う）。

【００５０】平滑手段５ｈはＦＭ検波手段４よりの出力
に対して平滑化を行い、保持手段５ｆに供給する。マル
チパスノイズが強く発生している状況では、ＦＭ検波手
段４の出力は図３（ａ）に示すようにスパイク状ノイズ
の直前も少なからず影響を受けて歪んでいるため、直前
の信号で保持することは、マルチパスノイズの影響で歪
んだ信号を用いることになるため、スパイク状ノイズの
除去として十分でない場合もある。従って、ここでは、
保持手段５ｆに供給する保持用信号としては、平滑化を
施すことによってマルチパスノイズの影響を軽減した信
号を用いる。

【００５１】ゲート生成手段５ｇの出力に基づき、保持
手段５ｆにおいては遅延手段５ｅ出力がマルチパスノイ
ズの発生した期間の直前の平滑手段５ｈ出力の値で保持
され、この保持された値と図３の（ｅ）に示すように図
３の（ａ）に示したマルチパスノイズを構成する個々の
スパイク状ノイズとが実質的に置き換えられる（個々の
スパイク状ノイズが取り除かれる）。

【００５２】図５は、閾値生成手段５ｄの構成の一例を
示すブロック図である。同図中、Ｋは、ＡＢＳ５ｂより
の出力の平滑化を行うのに用いられる、ある一定期間の
サンプル数を表す。

【００５３】Ｌは、平滑化することによって得られる値
に対する係数（増幅率）であり、図３の（ｃ）に示すマ
ルチパスノイズ検出信号の振幅に対しては十分に低く、
基底ノイズの振幅に対しては十分に高い値となるように
設定される。

【００５４】５ｄ１は１／Ｋ倍乗算手段（Ｋによる除算
手段であっても良い）、５ｄ２は加算手段、５ｄ３は１
サンプル遅延手段（なお、ここにいう１サンプルとはア
ナログ信号を対象とする場合には所定時間の遅延信号を
意味し、デジタル信号を対象とする場合には１データク
ロック前の遅延信号を意味する）、５ｄ４は（Ｋ−１）
／Ｋ倍乗算手段（Ｋ／（Ｋ−１）による除算手段であっ
ても良い）、５ｄ５はＬ倍乗算手段であり、入力信号は
サンプル数Ｋの期間について平滑化して出力される。こ
れを式によって表現すると次式のようになる（平滑化の
計算）。

【００５５】ｙ（ｎ）＝（１／Ｋ）・ｘ（ｎ）＋（（Ｋ
−１）／Ｋ）・ｙ（ｎ−１）

【００５６】なお、上式において、ｙ（ｎ）は出力され
るべき振幅（ｎ番目の出力）、ｘ（ｎ）は出力ｙ（ｎ）
に対応する入力（ｎ番目の入力）、ｙ（ｎ−１）は先に
出力された振幅（ｎ−１番目の出力）をそれぞれ示す。

【００５７】ここで、ＡＢＳ５ｂよりの出力は、１／Ｋ
倍乗算手段、加算手段５ｄ２、１サンプル遅延手段５ｄ
３および（Ｋ−１）／Ｋ倍乗算手段によって構成される
高域平滑手段によって平滑化される（なお、この高域平
滑手段としては、Ｌ倍乗算手段５ｄ５が含まれていても
よい）。

【００５８】平滑化されたＡＢＳ５ｂよりの出力はＬ倍
乗算手段５ｄ５から出力され、制限手段５ｄ６に供給さ
れる。一方、設定手段５ｄ７では、条件判定手段１３か
らの受信条件に対する判定結果を受けて、制限手段５ｄ
６に対して所定の比較値と制限値を供給する。この値に
基づき、制限手段５ｄ６ではＬ倍乗算手段５ｄ５よりの
出力に対して制限を加えて比較手段５ｃに対して閾値を
出力する。

【００５９】図６は閾値生成手段５ｄの動作を説明する
図であり、条件判定手段１３よりの判定結果を受けて、
設定手段５ｄ７から各々２種類の比較値ｃ１、ｃ２、制
限値ｒ１、ｒ２を制限手段５ｄ６に提供する場合の例で
ある。左右は時間方向、上下は信号の振幅方向を表して
いる。

【００６０】同図（ａ）はＡＢＳ５ｂの出力を示してお
り、この例では期間前半はマルチパスノイズを含まない
基底ノイズだけ、期間半ばから後半にかけてマルチパス
ノイズを含む場合を示している。縦方向の線は図３
（ｃ）のマルチパスノイズ検出信号を模式的に表したも
のである。なお、ＡＢＳ５ｂの前段に配置されるＨＰＦ
５ａよりの出力においては、マルチパスノイズのない基
底ノイズ部分においても弱電界時等にはある程度の出力
が発生する。

【００６１】同図（ｂ）は、上述の１／Ｋ倍乗算手段５
ｄ１〜Ｌ倍乗算手段５ｄ５によって平滑化された信号
で、基底ノイズのみの部分では同図（ａ）に示すような
ＡＢＳ５ｂの出力より十分に大きくなるように制御す
る。

【００６２】しかし、マルチパスノイズ部分では同図
（ａ）に示すようにＡＢＳ５ｂの出力の振幅が大きいの
で、平滑した信号もその部分でレベルが大きくなる。比
較手段５ｃではＡＢＳ５ｂの出力と閾値生成手段５ｄの
出力を比較してマルチパスノイズの有無で２値化してマ
ルチパスノイズ基準信号を得るので、マルチパスノイズ
が有る部分の閾値が大きくなると、２値化する部分で洩
れが発生しやすくなり望ましくない。マルチパスノイズ
の発生期間でも、発生条件によってはスパイク状パルス
の出方に強弱があることが一般的だからである。

【００６３】同図（ｃ）、（ｄ）は以上の点に対処する
為の制限手段５ｄ６、設定手段５ｄ７の動作を示してい
る。条件判定手段１３の判定結果に基づき、設定手段５
ｄ７から所定の比較値ｃ１、ｃ２、制限値ｒ１、ｒ２を
制限手段５ｄ６に供給する。制限手段５ｄ６ではＬ倍乗
算手段５ｄ５からの平滑された信号に対して比較値と制
限値に基づいて制限を加え、閾値として比較手段５ｃに
出力する。具体的には、図６（ｂ）をＩＮ、（ｄ）をＯ
ＵＴで表す時、

【００６４】ＩＮ≦ｃ１のとき、ＯＵＴ=ＩＮ

【００６５】ｃ１＜ＩＮ≦ｃ２のとき、ＯＵＴ=ｒ１

【００６６】ｃ２＜ＩＮのとき、ＯＵＴ=ｒ２

【００６７】という制限を行う。これによって、図６
（ｄ）に示すような閾値信号を生成する。これによっ
て、基底ノイズ部分では電界変化があってもマルチパス
ノイズとして誤検出することなく、マルチパスノイズの
核心部分では十分な検出を行うことが可能となる。

【００６８】図７は条件判定手段１３の判定結果に基づ
き、比較値および制限値の設定について説明するための
説明図である。同図（ａ）は強電界時のＡＢＳ５ｂ出
力、同図（ｂ）は同平滑後、同図（ｃ）は弱電界時のＡ
ＢＳ５ｂ出力、同図（ｄ）は同平滑後である。同図中、
ｃ１、ｃ２は強電界時の比較値、ｃ１’、ｃ２’は弱電
界時の比較値である。

【００６９】電界の強さによって基底ノイズ部分を含め
てマルチパスノイズ検出信号の振幅及び密度に差が出る
ので、平滑後のレベルにも差が出てくる。

【００７０】弱電界時には強電界時に比べて平滑化後の
信号のレベルが大きくなるので、弱電界および強電界を
通じて固定的なレベルで制限を加えたのでは安定的にマ
ルチパスノイズ部分で制限を加えるのに限界があり、電
界条件に合わせて、弱電界時には比較値を高いレベル
で、強電界時には比較値を低いレベルとして閾値信号を
与える必要がある。

【００７１】尚、この例では比較値、制限値を各２種の
場合について説明したが、これに限られるものではな
く、各１種あるいは各２種以上としても同様の効果が得
られる。

【００７２】図８は、閾値生成手段５ｄの構成の他の一
例を示すブロック図である。同図中、入力部分にリミッ
ト手段５ｄ８を設けた以外は、図５に示した構成と同様
であるので説明を省略する（このリミット手段５ｄ８を
振幅制限手段と称する。）。

【００７３】リミット手段５ｄ８は、（Ｋ−１）／Ｋ倍
乗算手段５ｄ４の出力、すなわち１サンプル遅延手段５
ｄ３から出力される１サンプル前の平滑化信号に比較し
て、入力信号（振幅レベル）が大きく異なる場合に、そ
の振幅に制限を加えるものである。

【００７４】図３（ｃ）及び図６（ａ）に示したよう
に、閾値生成手段５ｄの入力となるマルチパスノイズ検
出信号は、基底ノイズの部分と比較して、マルチパスノ
イズの発生している部分の振幅の方が十分に大きくなる
ことが一般的であり、このように振幅の大きな信号に対
して上述したような平滑化の処理を施すと（単純に平滑
化の計算に含めると）、マルチパスノイズの発生してい
る期間における計算結果が大きくなってしまい、平滑化
の対象となる期間のサンプル数Ｋが大きくなければ十分
に平滑化の効果を得ることができない場合がある。

【００７５】従って、リミット手段５ｄ８では、その入
力信号であるマルチパス検出信号について、少なくとも
１サンプル前の平滑化された信号に対する変化（例え
ば、差分値）を一定の範囲内に制限して平滑化の計算に
用いることにより急激な信号の変化を抑制する。このよ
うにすることにより、得られる平滑化信号について、そ
の変化を緩やかなものとすることができ十分な平滑化の
効果を得ることができる。

【００７６】図９は、ゲート生成手段５ｇの構成の一例
を示すブロック図である。同図中、５ｇ１は遅延手段、
５ｇ２は保持手段、５ｇ３は設定手段である。設定手段
５ｇ３は条件判定手段１３の判定結果を受けて、所定の
ゲート期間拡大量に基づいた遅延時間を遅延手段５ｇ１
に設定すると共に、保持時間を保持手段５ｇ２に設定す
る。

【００７７】遅延手段５ｇ１は比較手段５ｃよりの出力
に対して設定手段５ｇ３で設定された遅延を与え、保持
手段５ｇ２は遅延手段５ｇ１よりの出力に対して設定手
段５ｇ３で設定された期間保持を行う。

【００７８】図１０は図９に例示した構成を有するゲー
ト生成手段５ｇの動作を説明する図である。同図（ａ）
は比較手段５ｃよりの出力、同図（ｂ）は拡大０の場合
のゲート生成手段５ｇよりの出力、同図（ｃ）は拡大１
の場合のゲート生成手段５ｇよりの出力、同図（ｄ）は
拡大ｗの場合のゲート生成手段５ｇよりの出力を示して
いる。

【００７９】上述のように、同図中の遅延時間Ｄは拡大
によってゲート信号の位置がずれることを防止するため
の所定の遅延量で、拡大量をｗとすると遅延時間は（Ｄ
−ｗ）となる。この時、保持時間を（ｗ＊２）とする
と、前後にｗずつ拡大されたゲート信号を得ることが出
来、ゲート信号の中心がずれることがない。

【００８０】一般に、受信条件が悪くなる（弱電界にな
る）ほど、相対的にマルチパスノイズの影響が大きく
（強く）、スパイク状ノイズの量や振幅も大きくなるた
め、聴感上の妨害の程度は増してくる。

【００８１】また、オーディオ信号が小さければマルチ
パスノイズが目立ちやすく、逆に大きければオーディオ
信号に埋もれて目立たなくなる傾向がある。更に、上述
のゲート生成手段５ｇにおけるゲート信号の拡大の量は
オーディオ信号のレベルにより最適な量がある。

【００８２】オーディオ信号が小さい領域では、ゲート
信号の拡大量を大きくしてマルチパスノイズをスパイク
状ノイズの前後を含めて除去した場合に、信号の欠落に
よる弊害は少なくノイズ感は軽減される傾向にある。一
方、オーディオ信号が大きい領域では、ゲート信号の拡
大量が大きいと逆に信号の欠落による弊害が出てくる傾
向にあり、ゲート信号の拡大量は小さい方が適してい
る。

【００８３】以上のように、条件判定手段１３において
Ｓメータ信号とオーディオ信号とから、受信中の電界の
程度とオーディオ信号の程度を判定し、閾値生成手段５
ｄにおける閾値の制限の程度、ゲート生成手段５ｇにお
けるゲート信号の拡大量の程度を、適応的に切り替える
ことによって、状況に合わせてマルチパスノイズを効果
的に低減できる。

【００８４】実施の形態２．図１１は本発明に係わる第
２の実施の形態による雑音除去装置のブロック構成図で
ある。図１１に示したマルチパスノイズ除去手段５０の
構成は、図１に示したマルチパスノイズ除去手段５の構
成のうち、ＨＰＦ５ａとＡＢＳ５ｂの位置関係（接続関
係）を逆にしたものである。

【００８５】従って、図１１における参照符号５０ａか
ら５０ｈの各ブロックは、図１における参照符号５ａか
ら５ｈの各ブロックにそれぞれ対応しており、図１に示
したマルチパスノイズ除去手段５においてはＨＰＦ５ａ
の後段にＡＢＳ５ｂが設けられているが、図１１に示し
たマルチパスノイズ除去手段５０においてはＡＢＳ５０
ｂの後段にＨＰＦ５０ａが設けられている。なお、マル
チパスノイズ除去手段５０においては、この部分以外は
マルチパスノイズ除去手段５と差異がなく、実施の形態
１において説明した部分と重複する部分については、そ
の説明を省略する。

【００８６】図１２は、図１１に示したマルチパス除去
手段５０の動作を説明する図である。図１２の（ａ）は
ＦＭ検波手段４よりの出力を示しており、これは図２中
の下段に示したマルチパスノイズ期間を時間的に拡大し
た場合の波形と同様のものである。

【００８７】ＦＭ検波手段４よりの出力はＡＢＳ５０ｂ
で絶対値化され、図１２の（ｂ）に示すような信号とな
りＡＢＳ５０ｂから出力される。その後、ＨＰＦ５０ａ
によって先に延べた動作と同様にしてスパイク状ノイズ
の高域成分を取り出すと、図１２の（ｂ）に示した波形
においては、スパイク状ノイズの前エッジ（立ち上がり
エッジ）では上側（正側）、後エッジ（立ち下がりエッ
ジ）では下側（負側）に信号成分が現れる。なお、図１
２の（ｃ）は、前エッジ側のみを表示したものである。
図１２の（ｄ）はゲート信号、図１２の（ｅ）はゲート
信号により前値保持（補正）した結果である。

【００８８】ＨＰＦ５０ａの前段にＡＢＳ５０ｂを配置
することによって絶対値化している理由は、マルチパス
ノイズを構成する個々のスパイク状ノイズが図１２の
（ａ）に示すように正負の極性を有して発生するため、
前エッジ、あるいは後エッジのみを検出することによ
り、スパイク状ノイズの幅に近く、かつできる限り短い
幅のゲート信号を生成する為である。

【００８９】因みに、図１に示した構成を採用した（そ
の波形は図３に示される）場合には、ＨＰＦ５ａ出力を
ＡＢＳ５ｂによって絶対値化するので、図３の（ｂ）の
上側（立ち上がりエッジによる高域成分）および下側
（立ち下がりエッジによる高域成分）の両成分を併せ持
つ状態で図３の（ｃ）に示すような波形を得ることにな
るので、マルチパスノイズを構成する個々のスパイク状
ノイズの検出の幅は実際のスパイク状ノイズの幅より若
干広くなる。

【００９０】更に、ＨＰＦ５ａの遮断特性が緩やかな場
合には、ＨＰＦ５ａより出力される波形の広がりが大き
くなってしまうため、個々のスパイク状ノイズの検出結
果も実際のスパイク状ノイズの幅よりも広くなってしま
う。従って、実際のスパイク状ノイズの幅に近い幅を検
出しようとすると、ある程度急峻な遮断特性が必要とな
り、ＨＰＦ５ａの構成が大規模となってしまう。

【００９１】従って、図１２を参照して説明したよう
に、マルチパスノイズを構成する個々のスパイク状ノイ
ズの幅を、前あるいは後エッジのみで検出し、これに基
づいてある一定幅のゲート信号を生成するようにする
と、ＨＰＦ５０ａの遮断特性に対する要求を緩和するこ
とができる。

【００９２】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００９３】本発明に係わるマルチパスノイズ除去装置
においては、入力信号の状態を判定する条件判定手段
と、上記入力信号の高域信号を出力する高域抽出手段
と、上記条件判定手段からの出力および予め定められた
設定値に基づいて上記高域抽出手段からの出力に含まれ
るマルチパスノイズを検出するための閾値を生成して出
力する閾値生成手段と、上記高域抽出手段および上記閾
値生成手段からの出力に基づいて上記マルチパスノイズ
を検出するための比較手段と、該比較手段からの出力お
よび上記条件判定手段からの出力に基づいて上記入力信
号の補正を行う補正手段とを備えることを特徴とするの
で、マルチパスノイズを確実に検出し、検出されたマル
チパスノイズを確実に低減することができる。

【００９４】また、入力信号を平滑化する入力平滑手段
をさらに備え、当該入力平滑手段からの出力を補正手段
に与えることを特徴とするので、補正の際の補正値を適
正なものとすることができる。

【００９５】また、高域抽出手段は、高域フィルタ手段
および絶対値化手段を含んで構成されることを特徴とす
るので、マルチパスノイズの幅を的確に定めることがで
きる。

【００９６】また、絶対値化手段の出力が高域フィルタ
手段に入力されることを特徴とするので、マルチパルス
ノイズの幅を的確に、特にできる限り短い幅とすること
ができる。

【００９７】また、閾値生成手段は、高域抽出手段から
の出力を平滑化する高域平滑手段および該高域平滑手段
の出力を制御する制限手段を含むことを特徴とするの
で、ベースノイズの影響を受けることなく、より確実に
マルチパスノイズを検出することができる。

【００９８】また、閾値生成手段の出力の変動を所定の
範囲内にするように高域平滑手段の入力側に振幅制限手
段を含むことを特徴とするので、平滑化後の閾値の変動
をより緩やかなものとすることができる。

【００９９】また、補正手段は、入力信号の補正を行う
期間を設定するゲート生成手段および上記補正を行う期
間の直前に対応する入力平滑手段からの出力を保持する
保持手段を含むことを特徴とするので、補正を行う期間
を変動させても当該期間の適正なタイミングを確保する
ことが可能であり、確実にマルチパスノイズを除去する
ことができる。

【０１００】また、閾値生成手段に含まれる高域平滑手
段の出力およびゲート生成手段の出力を、条件判定手段
からの出力に基づいて制御するように構成したことを特
徴とするので、受信状態に合わせて最適なマルチパスノ
イズの除去が可能である。

【０１０１】本発明に係わるオーディオ出力装置は、上
述のいずれかに記載のマルチパスノイズ除去装置を含む
ことを特徴とするので、マルチパスノイズが的確に除去
されたオーディオ出力装置を構成できる。

【０１０２】本発明に係わるＦＭ受信機は、ＦＭ送信電
波を受信して、ステレオのオーディオ出力を行うＦＭ受
信機であって、受信した上記ＦＭ送信電波をもとにＦＭ
復調信号を出力するＦＭ検波手段と、該ＦＭ検波手段か
ら出力されるＦＭ復調信号が入力信号として入力され、
当該ＦＭ復調信号に含まれるマルチパスノイズを検出し
て補正することが可能な上述のいずれかに記載のマルチ
パスノイズ除去装置と、該マルチパスノイズ除去手段の
後段に設けられ、上記マルチパスノイズ除去手段からの
出力に含まれるパルス性ノイズを除去することが可能な
雑音除去手段とを含むことを特徴とするので、マルチパ
スノイズが的確に除去されたＦＭ受信機を構成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１における構成を示すブロック図
である。

【図２】 実施の形態１におけるＦＭ検波手段４の出力
を説明する図である。

【図３】 実施の形態１におけるマルチパスノイズ除去
手段５の動作を説明する図である。

【図４】 実施の形態１におけるゲート生成手段５ｇの
動作を説明する図である。

【図５】 実施の形態１における閾値生成手段５ｄの構
成を示すブロック図である。

【図６】 実施の形態１における閾値生成手段５ｄの動
作を説明する図である。

【図７】 実施の形態１における閾値生成手段５ｄの動
作を説明する図である。

【図８】 実施の形態１における閾値生成手段５ｄの構
成を示すブロック図である。

【図９】 実施の形態１におけるゲート生成手段５ｇの
構成を示すブロック図である。

【図１０】 実施の形態１におけるゲート生成手段５ｇ
の動作を説明する図である。

【図１１】 実施の形態２における構成を示すブロック
図である。

【図１２】 実施の形態２におけるマルチパスノイズ除
去手段５０の動作を説明する図である。

【図１３】 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。

【符号の説明】

５ マルチパスノイズ除去手段、５ａ ハイパスフィル
タ、５ｂ 絶対値化手段、５ａｂ 高域抽出手段、５ｃ
比較手段、５ｄ 閾値生成手段、５ｅ 遅延手段、５
ｆ 保持手段、５ｇ ゲート生成手段、５ｈ 平滑手
段、１３ 条件判定手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田浦 賢一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 石田 雅之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−298426（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−152551（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−190493（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−91733（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−292021（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−298347（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−210733（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−79203（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−283129（ＪＰ，Ａ) 実公 昭53−29225（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 1/10

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号の状態を判定する条件判定手段
   と、 上記入力信号の高域信号を出力する高域抽出手段と、 上記条件判定手段からの出力および予め定められた設定
   値に基づいて上記高域抽出手段からの出力に含まれるマ
   ルチパスノイズを検出するための閾値を生成して出力す
   る閾値生成手段と、 上記高域抽出手段および上記閾値生成手段からの出力に
   基づいて上記マルチパスノイズを検出するための比較手
   段と、 該比較手段からの出力および上記条件判定手段からの出
   力に基づいて上記入力信号の補正を行う補正手段とを備
   えるマルチパスノイズ除去装置。
2. 【請求項２】 入力信号を平滑化する入力平滑手段をさ
   らに備え、当該入力平滑手段からの出力を補正手段に与
   えることを特徴とする請求項１に記載のマルチパスノイ
   ズ除去装置。
3. 【請求項３】 高域抽出手段は、高域フィルタ手段およ
   び絶対値化手段を含んで構成されることを特徴とする請
   求項１または２に記載のマルチパスノイズ除去装置。
4. 【請求項４】 絶対値化手段の出力が高域フィルタ手段
   に入力される請求項１乃至３のいずれかに記載のマルチ
   パスノイズ除去装置。
5. 【請求項５】 閾値生成手段は、高域抽出手段からの出
   力を平滑化する高域平滑手段および該高域平滑手段の出
   力を制御する制限手段を含むことを特徴とする請求項１
   乃至４のいずれかに記載のマルチパスノイズ除去装置。
6. 【請求項６】 閾値生成手段の出力の変動を所定の範囲
   内にするように高域平滑手段の入力側に振幅制限手段を
   含むことを特徴とする請求項５に記載のマルチパスノイ
   ズ除去装置。
7. 【請求項７】 補正手段は、入力信号の補正を行う期間
   を設定するゲート生成手段および上記補正を行う期間の
   直前に対応する入力平滑手段からの出力を保持する保持
   手段を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか
   に記載のマルチパスノイズ除去装置。
8. 【請求項８】 閾値生成手段に含まれる高域平滑手段の
   出力およびゲート生成手段の出力を、条件判定手段から
   の出力に基づいて制御するように構成したことを特徴と
   する請求項１乃至７のいずれかに記載のマルチパスノイ
   ズ除去装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載のマル
   チパスノイズ除去装置を含むオーディオ出力装置。
10. 【請求項１０】 ＦＭ送信電波を受信して、ステレオの
    オーディオ出力を行うＦＭ受信機であって、 受信した上記ＦＭ送信電波をもとにＦＭ復調信号を出力
    するＦＭ検波手段と、 該ＦＭ検波手段から出力されるＦＭ復調信号が入力信号
    として入力され、当該ＦＭ復調信号に含まれるマルチパ
    スノイズを検出して補正することが可能な請求項１乃至
    ８のいずれかに記載のマルチパスノイズ除去装置と、 該マルチパスノイズ除去装置の後段に設けられ、上記マ
    ルチパスノイズ除去装置からの出力に含まれるパルス性
    ノイズを除去することが可能な雑音除去手段とを含むこ
    とを特徴とするＦＭ受信機。