JP6687453B2 - ステレオ再生装置 - Google Patents

Description

本開示は、ＦＭステレオ受信機におけるステレオ再生装置に関するものである。

ステレオ再生装置では、ステレオ和信号とステレオ差信号とから左チャネル信号と右チャネル信号とが抽出されるが、この際、両信号のステレオバランスを保持しつつ、ノイズを低減することが望まれる。そこで、特許文献１は、ステレオ和信号及びステレオ差信号のそれぞれに含まれるノイズ成分を推定し、推定した両ノイズ成分をステレオ和信号及びステレオ差信号から除去し、除去後のステレオ和信号及びステレオ和信号から左及び右チャネル信号を生成する技術を開示する。

特開２０１４−１４６９４２号公報

特許文献１では、推定したノイズ成分を除去するに際し、スペクトルサブトラクション法というような非線形処理が採用されている。非線形処理はノイズ除去効果は高いが、その一方で、ステレオ和信号及びステレオ差信号に含まれる信号成分に歪みを与え、セパレーション及び音質の劣化を招くという問題がある。特に、この信号成分の歪みは、受信電界強度が低い状況下において増大する。したがって、特許文献１では、受信電界強度が低い状況下において、セパレーション及び音質の劣化を招いてしまう。

本開示は、受信電界強度が低い状況下でも、セパレーション及び音質の劣化を抑制するステレオ装置を提供する。

本開示の一態様に係るステレオ再生装置は、ステレオ和信号と、ステレオ差信号とを含むＦＭステレオ信号を再生するステレオ再生装置であって、
前記ステレオ和信号を時間領域から周波数領域に変換する第１変換部と、
前記ステレオ差信号を時間領域から周波数領域に変換する第２変換部と、
前記変換されたステレオ差信号からノイズ成分を除去する差信号ノイズ除去部と、
前記変換されたステレオ和信号と前記変換されたステレオ差信号とを合成し、左及び右チャネルスペクトルを出力する第１合成部と、
前記左及び右チャネルスペクトルから前記左及び右チャネルスペクトルの期待値を生成する期待値生成部と、
前記変換されたステレオ和信号と、前記差信号ノイズ除去部から出力されたステレオ差信号とを合成し、前記ノイズ成分が除去された左及び右チャネルスペクトルを出力する第２合成部と、
前記左チャネルスペクトルの期待値を超えないように、前記第２合成部から出力された左チャネルスペクトルを補正する左チャネルスペクトル補正部と、
前記右チャネルスペクトルの期待値を超えないように、前記第２合成部から出力された右チャネルスペクトルを補正する右チャネルスペクトル補正部と、
前記左チャネルスペクトル補正部の出力を周波数領域から時間領域に逆変換する第１逆変換部と、
前記右チャネルスペクトル補正部の出力を周波数領域から時間領域に逆変換する第２逆変換部とを備える。

本開示によれば、受信電界強度が低い状況下でも、セパレーション及び音質の劣化を抑制できる。

本開示の実施の形態１に係るステレオ再生装置の構成の一例を示すブロック図である。 本開示の実施の形態２に係るステレオ再生装置の構成の一例を示すブロック図である。 本開示の実施の形態３に係るステレオ再生装置の構成の一例を示すブロック図である。 本開示の実施の形態４に係るステレオ再生装置の構成の一例を示すブロック図である。 受信電界強度とカットオフ周波数との関係を示すカットオフ特性を示すグラフである。 ローパスフィルタとハイパスフィルタとを示すグラフである。 本開示の実施の形態５に係るステレオ再生装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１に係るステレオ再生装置の比較例に係るステレオ再生装置の構成の一例を示す図である。 ＡＭ−ＦＭ方式のＦＭステレオコンポジット信号のスペクトルを模擬的に示す図である。

（本開示に至る経緯）
ＦＭステレオ受信機では、受信電界強度が弱くなるに従い再生音のノイズレベルが上昇する。図８は、ＡＭ−ＦＭ方式のＦＭステレオコンポジット信号のスペクトルを模擬的に示す図である。図８において、０〜１５ｋＨｚの帯域Ｗ１にステレオ和信号Ｌ＋Ｒ、２３〜５３ｋＨｚの帯域Ｗ２に３８ｋＨｚのキャリアでＡＭ変調されたステレオ差信号Ｌ−Ｒが割り当てられている。また、図８には周波数に対するノイズスペクトルの例が示されている。ノイズスペクトルは、周波数高くなるほどパワーが大きくなる傾向がある。また、ノイズスペクトルは、受信電界強度が弱くなるにつれて、傾きが増大する傾向がある。

よって、受信電界強度が弱くなると、帯域Ｗ２に割り当てられているステレオ差信号Ｌ−Ｒは、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒよりもノイズの占める割合が大きくなり、聴取者にとって耳障りとなる。このため、ステレオ差信号Ｌ−Ｒのノイズが聴取者にとって耳障りになるような受信電界強度においては、ステレオ差信号Ｌ−Ｒを用いず、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒのみをモノラル信号として再生する方法がよく用いられている。

特に、車に搭載される車載ＦＭステレオ受信機の場合、車が高速に移動するので、受信電界強度が常に変動する。よって、車載ＦＭステレオ受信機に上記の手法を適用すると、受信電界強度の変動により、音の拡がり感のあるステレオと音の拡がり感のないモノラルとが頻繁に切り替わり、聴取者に違和感を与えることがある。

そこで、特許文献１は、ステレオ和信号及びステレオ差信号のそれぞれに含まれるノイズ成分を推定し、推定した両ノイズ成分をステレオ和信号及びステレオ差信号から除去し、除去後のステレオ和信号及びステレオ差信号から左及び右チャネル信号を生成する技術を開示する。

しかし、ステレオ和信号Ｌ＋ＲとＳＮ比が同じレベルとなるように、ステレオ差信号Ｌ−Ｒに対してノイズ除去を行って、ステレオ再生を維持するためには、ステレオ差信号Ｌ−Ｒに対して２０ｄＢ以上のノイズ抑圧量でノイズ除去をする必要がある。ノイズ除去には、一般的にスペクトルサブトラクション法やウィナーフィルタ等の信号処理が用いられる。なお、特許文献１のノイズ除去は、スペクトルサブトラクション法が採用されている。これらの信号処理は非線形処理であり、ノイズ除去効果が高い。そのため、受信電界強度が弱く、ＳＮ比が低いステレオ差信号に対して、このようなノイズ除去効果の高い信号処理を行うと、ノイズ成分だけでなく、ステレオ差信号Ｌ−Ｒに含まれる信号成分に対してもノイズ除去効果が及んでしまう。これにより、信号成分に歪みが発生し、音質が悪化する。

通常、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒとステレオ差信号Ｌ−Ｒとから左チャネルスペクトルＬと、右チャネルスペクトルＲとを生成する方法としては、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒとステレオ差信号Ｌ−Ｒとを加算及び減算する方法が用いられる。

左チャネルスペクトルＬは、以下のように、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒとステレオ差信号Ｌ−Ｒとを加算することで得られる。Ｌ＝１／２×｛（Ｌ＋Ｒ）＋（Ｌ−Ｒ）｝。このとき、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒに含まれる右チャネルスペクトルＲは、ステレオ差信号Ｌ−Ｒに含まれる逆相の右チャネルスペクトル（−Ｒ）によって打ち消され、左チャネルスペクトルＬのみが得られる。

右チャネルスペクトルＲは、以下のように、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒからステレオ差信号Ｌ−Ｒを減算することで得られる。Ｒ＝１／２×｛（Ｌ＋Ｒ）−（Ｌ−Ｒ）｝。このとき、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒに含まれる左チャネルスペクトルＬは、ステレオ差信号に含まれる左チャネルスペクトルＬを差し引くことによって打ち消され、右チャネルスペクトルＲのみが得られる。

ここで、ステレオ差信号Ｌ−Ｒに対して、上記の非線形の信号処理を適用し、ノイズ除去後のステレオ差信号Ｌ−Ｒとステレオ和信号Ｌ＋Ｒとを加算及び減算して左及び右チャネルスペクトルを生成する処理について考察する。

この処理において、左チャネルスペクトルＬを生成する場合、ステレオ差信号Ｌ−Ｒに含まれる信号成分がノイズ除去により歪んでいると、右チャネルスペクトルＲが十分打ち消されず、右チャネルスペクトルＲの歪みが左チャネルスペクトルＬに残存してしまう。

また、この処理において、右チャネルスペクトルＲを生成する場合、ステレオ差信号Ｌ−Ｒに含まれる信号成分がノイズ除去により歪んでいると、同様に、左チャネルスペクトルＬの歪みが右チャネルスペクトルＲに残存してしまう。

このように、ノイズ除去によりステレオ差信号Ｌ−Ｒの信号成分に歪みが発生すると、左及び右チャネルスペクトルＬ，Ｒに歪みが加算され、左及び右チャネルスペクトルＬ，Ｒが本来のレベルよりも高くなるので、左及び右チャネルスペクトルＬ，Ｒのセパレーション及び音質が劣化するという課題があった。

そこで、本開示は、受信電界強度が低い状況下でも、セパレーション及び音質の劣化を抑制するステレオ再生装置を提供する。

本開示の第１態様に係るステレオ再生装置は、ステレオ和信号と、ステレオ差信号とを含むＦＭステレオ信号を再生するステレオ再生装置であって、
前記ステレオ和信号を時間領域から周波数領域に変換する第１変換部と、
前記ステレオ差信号を時間領域から周波数領域に変換する第２変換部と、
前記変換されたステレオ差信号からノイズ成分を除去する差信号ノイズ除去部と、
前記変換されたステレオ和信号と前記変換されたステレオ差信号とを合成し、左及び右チャネルスペクトルを出力する第１合成部と、
前記左及び右チャネルスペクトルから前記左及び右チャネルスペクトルの期待値を生成する期待値生成部と、
前記変換されたステレオ和信号と、前記差信号ノイズ除去部から出力されたステレオ差信号とを合成し、前記ノイズ成分が除去された左及び右チャネルスペクトルを出力する第２合成部と、
前記左チャネルスペクトルの期待値を超えないように、前記第２合成部から出力された左チャネルスペクトルを補正する左チャネルスペクトル補正部と、
前記右チャネルスペクトルの期待値を超えないように、前記第２合成部から出力された右チャネルスペクトルを補正する右チャネルスペクトル補正部と、
前記左チャネルスペクトル補正部の出力を周波数領域から時間領域に逆変換する第１逆変換部と、
前記右チャネルスペクトル補正部の出力を周波数領域から時間領域に逆変換する第２逆変換部とを備える。

ＦＭステレオ信号の受信電界強度が低く、ステレオ差信号のＳＮ比が低いような状況下では、ステレオ差信号からノイズ成分を除去した際、ノイズ除去の影響が信号成分にまで及び、ステレオ差信号とステレオ和信号とに含まれる信号成分が一致しなくなる虞がある。そのため、ステレオ差信号とステレオ和信号とを合成して、左チャネルスペクトルを取り出した場合、右チャネルスペクトルがうまく相殺されずに残存し、残存する右チャネルスペクトルが左チャネルスペクトルに加算され、左チャネルスペクトルのパワーが本来のパワーよりも高くなる虞がある。また、ステレオ差信号とステレオ和信号とを合成して、右チャネルスペクトルを取り出す場合も、同様の理由で、右チャネルスペクトルのパワーが本来のパワーよりも高くなる虞がある。

そこで、本態様では、ノイズ成分の除去前のステレオ差信号に基づいて生成された左及び右チャネルスペクトルから、左及び右チャネルスペクトルの期待値が生成される。そして、ノイズ除去後のステレオ差信号に基づいて生成された左及び右チャネルスペクトルが期待値を超えないように補正される。これにより、左及び右チャネルスペクトルが期待値を超えることが制限され、左及び右チャネルスペクトルが本来のレベルを超えることが防止される。

そして、補正された左及び右チャネルスペクトルが周波数領域から時間領域に逆変換され、左及び右チャネル信号が生成される。その結果、左及び右チャネル信号が本来のレベルを超えることが防止され、受信電界強度が低い状況下でも、セパレーション及び音質の劣化を抑制できる。

本開示の第２態様に係るステレオ再生装置は、ステレオ和信号と、ステレオ差信号とを含むＦＭステレオ信号を再生するステレオ再生装置であって、
前記ステレオ和信号を時間領域から周波数領域に変換する第１変換部と、
前記ステレオ差信号を時間領域から周波数領域に変換する第２変換部と、
前記変換されたステレオ差信号からノイズ成分を除去する差信号ノイズ除去部と、
前記変換されたステレオ和信号と、前記変換されたステレオ差信号とを合成し、左及び右チャネルスペクトルを出力する第１合成部と、
前記左及び右チャネルスペクトルから前記左及び右チャネルスペクトルの期待値を生成する期待値生成部と、
前記変換されたステレオ和信号と、前記差信号ノイズ除去部から出力されたステレオ差信号とを合成し、前記ノイズ成分が除去された左及び右チャネルスペクトルを出力する第２合成部と、
前記左チャネルスペクトルの期待値を超えないように、前記第２合成部から出力された左チャネルスペクトルを補正する左チャネルスペクトル補正部と、
前記右チャネルスペクトルの期待値を超えないように、前記第２合成部から出力された右チャネルスペクトルを補正する右チャネルスペクトル補正部と、
前記ＦＭステレオ信号の受信電界強度に応じたローパス特性で、前記左及び右チャネルスペクトル補正部により補正された左及び右チャネルスペクトルをローパス処理し、前記ローパス処理による前記左及び右チャネルスペクトルの減少が補完されるように、前記受信電界強度に応じたハイパス特性で、前記変換されたステレオ和信号をハイパス処理し、前記ハイパス処理したステレオ和信号を、前記ローパス処理後の左及び右チャネルスペクトルに加算するミキシング部と、
前記ミキシング部から出力された左チャネルスペクトルを周波数領域から時間領域に逆変換する第１逆変換部と、
前記ミキシング部から出力された右チャネルスペクトルを周波数領域から時間領域に逆変換する第２逆変換部とを備える。

ＦＭステレオ信号の受信電界強度が低く、ＳＮ比の低いステレオ差信号に対してノイズ成分を除去し、除去後のステレオ差信号とステレオ和信号とを合成して、左及び右チャネルスペクトルを生成した場合、ミュージカルノイズと呼ばれる耳障りな雑音が発生する虞がある。聴取者は、高周波側のミュージカルノイズを耳障りと感じる。

本態様では、受信電界強度に応じたローパス特性で、左及び右チャネルスペクトル補正部により補正された左及び右チャネルスペクトルがローパス処理されている。これにより、ミュージカルノイズが抑制される。但し、これでは、ローパス処理の影響により、左及び右チャネルスペクトルは、高周波側のパワーが低下し、ステレオ感が悪化してしまう。

そこで、本態様は、ローパス処理による左及び右チャネルスペクトルの高周波側のパワーの減少が補完されるように、受信電界強度に応じたハイパス特性で、ステレオ和信号をハイパス処理し、ハイパス処理したステレオ和信号を、ローパス処理後の左及び右チャネルスペクトルに加算する。これにより、ローパス処理により低下した高周波側のパワーが補完され、左及び右チャネルスペクトルの周波数特性がフラットになり、ステレオ感が維持される。

ここで、ハイパス処理は、ステレオ差信号よりもＳＮ比が高いステレオ和信号に対して行われている。そのため、ローパス処理の影響で高周波側のパワーが低下した左及び右チャネルスペクトルの補完を精度良く行うことができる。このように、本態様によれば、ステレオ感を損なうことなく、ミュージカルノイズを除去できる。

なお、ステレオ和信号は、左右の信号に分離されていないので、モノラルの信号となるが、聴取者のステレオ感は、高周波側が鈍感なので、低周波側でステレオ感が維持されていれば問題はない。本態様では、低周波側はローパス処理された左及び右チャネルスペクトルが用いられているので、低周波側でステレオ感が得られ、聴取者のステレオ感を損なうことを防止できる。

更に、本態様では、第１態様と同様、ノイズ成分が除去されていない、左及び右チャネルスペクトルから左及び右チャネルスペクトルの期待値が生成され、左及び右チャネルスペクトルが期待値を超えないように補正される。これにより、第１態様と同様、左及び右チャネルスペクトルが期待値を超えることが制限され、左及び右チャネル信号が本来のレベルを超えることが防止される。

上記態様において、差信号ノイズ除去部は、前記ＦＭステレオ信号の受信電界強度に応じたノイズ抑圧量で前記ノイズ成分を除去してもよい。

ステレオ差信号のＳＮ比は受信電界強度に依存する。本態様では、ＦＭステレオ信号の受信電界強度に応じたノイズ抑圧量で前記ノイズ成分を除去するので、ステレオ差信号からノイズ成分を精度良く除去できる。

上記態様において、差信号ノイズ除去部は、前記変換されたステレオ差信号に含まれるノイズスペクトルを前記受信電界強度から推定し、前記推定したノイズスペクトルに基づいて、前記差信号ノイズ除去部から出力された前記ステレオ差信号に含まれるノイズ量と、前記変換されたステレオ和信号に含まれるノイズ量とが等しくなるように、前記ノイズ抑圧量を制御してもよい。

本態様によれば、ステレオ和信号及びノイズ除去後のステレオ差信号のそれぞれに含まれるノイズ量が等しくなるように、ステレオ差信号からノイズが除去される。そのため、ノイズ除去後のステレオ差信号と、ステレオ和信号とのノイズ量がほぼ等しくなり、ステレオ和信号と同等のＳＮを保持しつつ左及び右チャネルスペクトルを生成できる。

上記態様において、前記期待値生成部は、
前記第１合成部から出力された前記左チャネルスペクトルの絶対値を前記期待値として生成する左期待値生成部と、
前記第１合成部から出力された前記右チャネルスペクトルの絶対値を前記期待値として生成する右期待値生成部とを備えてもよい。

本態様によれば、左及び右チャネルスペクトルのそれぞれの絶対値が期待値として生成されているので、期待値を正確に生成できる。

上記態様において、前記期待値生成部は、
前記第１合成部から出力された左チャネルスペクトルから、前記差信号ノイズ除去部が前記ノイズ成分を除去する第１ノイズ抑圧量よりも小さい第２ノイズ抑圧量で前記ノイズ成分を除去する左ノイズ除去部と、
前記左ノイズ除去部から出力された左チャネルスペクトルの絶対値を前記期待値として生成する左期待値生成部と、
前記第１合成部から出力された右チャネルスペクトルから、前記第２ノイズ抑圧量で前記ノイズ成分を除去する右ノイズ除去部と、
前記右ノイズ除去部から出力された右チャネルスペクトルの絶対値を前記期待値として生成する右期待値生成部とを備えてもよい。

本態様によれば、ノイズ除去後の左及び右チャネルスペクトルの絶対値から期待値が生成されているので、期待値を更に正確に生成できる。ここで、左及び右チャネルスペクトルは、差信号ノイズ除去部による第１ノイズ抑圧量よりも小さい第２ノイズ抑圧量でノイズ成分が除去されている。そのため、左及び右期待値生成部で生成される期待値が、ノイズによる期待値の上昇分を抑えることができ、本来の左及び右チャネルスペクトルの期待値をより正確に求めることができる。

上記態様において、前記ミキシング部は、
前記受信電界強度が低下するにつれてカットオフ周波数が低下するように前記ローパス特性及び前記ハイパス特性を決定するフィルタ特性決定部と、
前記決定されたローパス特性で、前記左チャネルスペクトル補正部により補正された左チャネルスペクトルをローパス処理する左ローパス処理部と、
前記決定されたローパス特性で、前記右チャネルスペクトル補正部により補正された右チャネルスペクトルをローパス処理する右ローパス処理部と、
前記決定されたハイパス特性で、前記変換されたステレオ和信号をハイパス処理するハイパス処理部と、
前記ハイパス処理されたステレオ和信号を前記左ローパス処理部から出力された左チャネルスペクトルに加算する左加算部と、
前記ハイパス処理されたステレオ和信号を前記右ローパス処理部から出力された右チャネルスペクトルに加算する右加算部とを備えてもよい。

本態様によれば、第２態様で説明したミキシング部の処理を実現する構成が具体化されているので、ミキシング部の処理を正確に実現できる。

本開示の第３態様に係るステレオ再生装置は、ＦＭステレオ信号を再生するステレオ再生装置であって、
前記ＦＭステレオ信号に含まれる左チャネル信号を時間領域から周波数領域に変換し、左チャネルスペクトルを出力する第１変換部と、
前記ＦＭステレオ信号に含まれる右チャネル信号を時間領域から周波数領域に変換し、右チャネルスペクトルを出力する第２変換部と、
前記左チャネルスペクトルからノイズ成分を除去する左ノイズ除去部と、
前記右チャネルスペクトルからノイズ成分を除去する右ノイズ除去部と、
前記左及び右チャネルスペクトルを加算する加算部と、
前記ＦＭステレオ信号の受信電界強度に応じたローパス特性で、前記左及び右ノイズ除去部から出力された左及び右チャネルスペクトルをローパス処理し、前記ローパス処理による前記左及び右チャネルスペクトルの減少が補完されるように、前記受信電界強度に応じたハイパス特性で、前記加算部から出力された加算スペクトルをハイパス処理し、前記ハイパス処理した加算スペクトルを、前記ローパス処理後の左及び右チャネルスペクトルに加算するミキシング部と、
前記ミキシング部から出力された左チャネルスペクトルを周波数領域から時間領域に逆変換する第１逆変換部と、
前記ミキシング部から出力された右チャネルスペクトルを周波数領域から時間領域に逆変換する第２逆変換部とを備えてもよい。

第２態様に係るステレオ再生装置では、入力信号として、ステレオ差信号及びステレオ和信号が採用されていたのに対して、第３態様に係るステレオ再生装置では、入力信号として、左及び右チャネル信号が採用されている点が異なる。そして、第３態様に係るステレオ再生装置では、ノイズ成分が除去された左及び右チャネル信号に対して、受信電界強度に応じたローパス処理が実行される。そして、左及び右チャネルスペクトルの加算スペクトルに受信電界強度に応じたハイパス処理が実行される。そして、ローパス処理された左及び右チャネルスペクトルの減少が補完されるようにハイパス処理された加算スペクトルが加算される。そのため、第３態様に係るステレオ再生装置は、入力信号として、左及び右チャネル信号を採用した場合においても、第２態様と同様、ステレオ感を損なうことなく、ミュージカルノイズを除去できる。

（実施の形態１）
図１は、本開示の実施の形態１に係るステレオ再生装置１の構成の一例を示すブロック図である。ステレオ再生装置１は、デジタルのＦＭステレオ信号を再生する装置であり、変換部１１，１２、差信号ノイズ除去部２１、第１合成部３０、期待値生成部４０、第２合成部５０、右チャネルスペクトル補正部６１、左チャネルスペクトル補正部６２、及び逆変換部７１，７２を備える。ＦＭステレオ信号は、ステレオ和信号と、ステレオ差信号とを含むＦＭコンポジット信号で構成されている。ステレオ和信号及びステレオ差信号は、図略のアンテナで受信されたＦＭステレオ信号から図略の前処理部により抽出され、変換部１２，１１に入力される。

変換部１１は、ステレオ差信号を時間領域から周波数領域に変換する。以下、変換されたステレオ差信号を「ステレオ差信号Ｌ−Ｒ」と記述する。変換部１２は、ステレオ和信号を時間領域から周波数領域に変換する。以下、変換されたステレオ和信号を「ステレオ和信号Ｌ＋Ｒ」と記述する。変換部１１，１２は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ；Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いてステレオ差信号Ｌ−Ｒ及びステレオ和信号Ｌ＋Ｒを生成すればよい。なお、変換部１１は、第２変換部の一例に相当し、変換部１２は第１変換部の一例に相当する。

差信号ノイズ除去部２１は、ステレオ差信号Ｌ−Ｒからノイズ成分を除去する。図８に示すように、ノイズスペクトルは、周波数が増大するにつれて増大する傾向を持ち、且つ、ＦＭステレオ信号の受信電界強度Ｓが弱くなるほど、傾きが大きくなる。また、ステレオ差信号Ｌ−Ｒの帯域（２３ｋＨｚ〜５３ｋＨｚの帯域）において、受信電界強度Ｓに応じたノイズスペクトルは事前に把握することができる。

そこで、差信号ノイズ除去部２１は、受信電界強度Ｓに応じたノイズスペクトルが事前に記憶されたノイズマップを備えており、このノイズマップを用いて、ノイズスペクトルを推定する。そして、差信号ノイズ除去部２１は、推定したノイズスペクトルをステレオ差信号Ｌ−Ｒから差し引くことで、ステレオ差信号Ｌ−Ｒからノイズ成分を除去する。

受信電界強度Ｓは、通常、ＦＭ復調前の信号の強度を計測することで得られる。ここで、ステレオ差信号Ｌ−Ｒのノイズ成分を除去しているのは、図８のＡＭ−ＦＭ方式のＦＭステレオコンポジット信号においてステレオ差信号Ｌ−Ｒは、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒよりも高周波帯域に位置しており、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒに比べてＳＮ比が悪いからである。また、差信号ノイズ除去部２１によるノイズ除去手法は、ステレオ差信号Ｌ−Ｒからノイズスペクトルを差し引く処理であり、スペクトルサブトラクション法に該当するので、非線形処理となる。

第１合成部３０は、変換部１１から出力されたステレオ差信号Ｌ−Ｒと、変換部１２から出力されたステレオ和信号Ｌ＋Ｒとを合成し、左チャネルスペクトルＬ及び右チャネルスペクトルＲを生成する。

ここで、第１合成部３０は、減算部３１及び加算部３２を備える。減算部３１は、ステレオ差信号Ｌ−Ｒからステレオ和信号Ｌ＋Ｒを減算し、パワーを１／２にすることで、右チャネルスペクトルＲを生成する。加算部３２は、ステレオ差信号Ｌ−Ｒとステレオ和信号Ｌ＋Ｒとを加算し、パワーを１／２にすることで、左チャネルスペクトルＬを生成する。

期待値生成部４０は、右期待値生成部４１及び左期待値生成部４２を備える。右期待値生成部４１は、右チャネルスペクトルＲから右チャネルスペクトルＲの期待値｜Ｒ｜を生成する。左期待値生成部４２は、左チャネルスペクトルＬから左チャネルスペクトルＬの期待値｜Ｌ｜を生成する。

ここで、期待値｜Ｒ｜，｜Ｌ｜としては、右及び左チャネルスペクトルＲ，Ｌの絶対値が採用できる。右及び左チャネルスペクトルＲ，Ｌは、それぞれ、実数成分と虚数成分とを線形結合した数式で表される。そこで、絶対値｜Ｒ｜は、右チャネルスペクトルＲの実数成分の係数の２乗と、虚数成分の係数の２乗との和を、１／２乗することで得られる。絶対値｜Ｌ｜も絶対値｜Ｒ｜と同様の演算で得られる。

第２合成部５０は、差信号ノイズ除去部２１によりノイズノイズ成分が除去されたステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）ｎと、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒとを合成し、右及び左チャネルスペクトルＲｎ，Ｌｎを生成する。ここで、第２合成部５０は、減算部５１及び加算部５２を備える。

減算部５１は、ステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）ｎから、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒを減算して、パワーを１／２にすることで、右チャネルスペクトルＲｎを生成する。加算部５２は、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒと、ステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）ｎとを加算して、パワーを１／２にすることで、左チャネルスペクトルＬｎを生成する。

ここで、右及び左チャネルスペクトルＲｎ，Ｌｎは、ノイズ成分が除去されたステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）ｎに基づいて算出されたものである。一方、第１合成部３０で生成された右及び左チャネルスペクトルＲ，Ｌは、ノイズ成分が除去される前のステレオ差信号Ｌ−Ｒに基づいて算出されたものである。そこで、両者を区別するために、第２合成部５０から出力された右及び左チャネルスペクトルに対して「Ｒｎ」，「Ｌｎ」の符号を付している。

右チャネルスペクトル補正部６１は、期待値｜Ｒ｜を超えないように、第２合成部５０から出力された右チャネルスペクトルＲｎを補正する。

左チャネルスペクトル補正部６２は、期待値｜Ｌ｜を超えないように、第２合成部５０から出力された左チャネルスペクトルＬｎを補正する。

ここで、右チャネルスペクトル補正部６１は、右チャネルスペクトルＲｎのうち、期待値｜Ｒ｜を超える周波数成分を抽出し、抽出した周波数成分のパワーを期待値｜Ｒ｜に制限することで、右チャネルスペクトルＲｎを補正すればよい。左チャネルスペクトル補正部６２も、右チャネルスペクトル補正部６１と同様の演算により、左チャネルスペクトルＬｎを補正すればよい。

逆変換部７１は、右チャネルスペクトル補正部６１から出力された右チャネルスペクトルＲｈを、周波数領域から時間領域に逆変換することで、右チャネル信号Ｒｏを生成する。逆変換部７２は、左チャネルスペクトル補正部６２から出力された左チャネルスペクトルＬｈを、周波数領域から時間領域に逆変換することで、左チャネル信号Ｌｏを生成する。ここで、逆変換部７１，７２は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ；Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行うことで、右及び左チャネル信号Ｒｏ，Ｌｏを生成すればよい。

図７は、実施の形態１に係るステレオ再生装置１の比較例に係るステレオ再生装置１０００の構成の一例を示す図である。

ステレオ再生装置１０００では、変換部１００１により、ステレオ差信号が周波数領域に変換されステレオ差信号Ｌ−Ｒが生成され、変換部１００２により、ステレオ和信号が周波数領域に変換され、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒが生成される。そして、ノイズ除去部１００３により、ステレオ差信号Ｌ−Ｒからスペクトルサブトラクション法を用いてノイズ成分が除去される。減算部１００４は、ノイズ成分が除去されたステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）’からステレオ和信号Ｌ＋Ｒを減算し、パワーを１／２にすることで、右チャネルスペクトルＲｎを生成する。加算部１００５は、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒとステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）’とを加算し、パワーを１／２にすることで、左チャネルスペクトルＬｎを生成する。そして、逆変換部１００６により、右チャネルスペクトルＲｎが逆変換され、右チャネル信号Ｒｏが生成され、逆変換部１００７により、左チャネルスペクトルＬｎが逆変換され、左チャネル信号Ｌｏが生成される。

このように、ステレオ再生装置１０００では、ステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）’に基づいて、右及び左チャネルスペクトルＲｎ，Ｌｎが生成されている。よって、受信電界強度Ｓが低く、ステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）’のＳＮ比が低い場合、ノイズ除去部１００３によるノイズ除去効果が、ステレオ差信号Ｌ−Ｒの信号成分に及ぶ虞がある。

そのため、ステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）’からステレオ和信号Ｌ＋Ｒを減じて、右チャネルスペクトルＲｎを生成した場合、左チャネルスペクトルＬｎがうまく相殺されずに残存し、残存する左チャネルスペクトルΔＬが右チャネルスペクトルＲｎに加算され、右チャネルスペクトルＲｎのパワーが本来のパワーよりも高くなる虞がある。また、ステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）’とステレオ和信号Ｌ＋Ｒとを加算して、左チャネルスペクトルＬｎを生成する場合も、同様の理由で、左チャネルスペクトルＬｎのレベルが本来のレベルよりも高くなる虞がある。

そこで、図１に示すステレオ再生装置１は、ノイズ除去前のステレオ差信号Ｌ−Ｒに基づいて生成された右及び左チャネルスペクトルＲ，Ｌから、期待値｜Ｒ｜，｜Ｌ｜を生成する。そして、ノイズ除去後のステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）ｎに基づいて生成された右及び左チャネルスペクトルＲｎ，Ｌｎが、期待値｜Ｒ｜，｜Ｌ｜を超えないように補正される。これにより、右及び左チャネル信号Ｒｏ，Ｌｏが本来のレベルを超えることが防止され、受信電界強度Ｓが低い状況下でも、セパレーション及び音質の劣化を抑制できる。

（実施の形態２）
図２は、本開示の実施の形態２に係るステレオ再生装置１Ａの構成の一例を示すブロック図である。ステレオ再生装置１Ａは、ステレオ再生装置１に対して、和信号ノイズ除去部２２が追加されている。和信号ノイズ除去部２２は、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒからノイズ成分を除去する。図８に示すように、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒの帯域（１５ｋＨｚまでの帯域）において、受信電界強度Ｓに応じたノイズスペクトルは事前に把握することができる。

そこで、和信号ノイズ除去部２２は、差信号ノイズ除去部２１と同様、受信電界強度Ｓに応じたノイズスペクトルが事前に記憶されたノイズマップを備えており、このノイズマップを用いて、ノイズスペクトルを推定する。そして、和信号ノイズ除去部２２は、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒから推定したノイズスペクトルを差し引くことで、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒからノイズ成分を除去する。

第２合成部５０は、ノイズ除去後のステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）ｎ及びノイズ除去後のステレオ和信号（Ｌ＋Ｒ）ｎを用いて、右及び左チャネルスペクトルＲｎ，Ｌｎを生成する。

このように、ステレオ再生装置１Ａでは、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒからもノイズ成分が除去されているので、ノイズ成分がより多く除去された右及び左チャネルスペクトルＲｎ，Ｌｎが得られる。

本実施の形態では、ステレオ差信号Ｌ−Ｒに加えてステレオ和信号Ｌ＋Ｒも、非線形処理によりノイズ成分が除去されているので、受信電界強度Ｓが低ければ、両信号の信号成分に歪みが生じる虞がある。この場合、実施の形態１と同様、右及び左チャネルスペクトルＲｎ，Ｌｎが本来のパワーよりも高くなる虞がある。

そこで、ステレオ再生装置１Ａは、ステレオ再生装置１と同様、右及び左チャネルスペクトルＲｎ，Ｌｎが期待値｜Ｒ｜，｜Ｌ｜を超えないように制限する。これにより、ステレオ再生装置１Ａは、ステレオ再生装置１と同様の効果が得られる。

（実施の形態３）
図３は、本開示の実施の形態３に係るステレオ再生装置１Ｂの構成の一例を示すブロック図である。ステレオ再生装置１Ｂは、ステレオ再生装置１に対して、期待値生成部４０の構成が相違する。

すなわち、期待値生成部４０は、右ノイズ除去部４３及び左ノイズ除去部４４を更に備える。右ノイズ除去部４３は、第１合成部３０から出力された右チャネルスペクトルＲからノイズ成分を除去する。左ノイズ除去部４４は、第１合成部３０から出力された左チャネルスペクトルＬからノイズ成分を除去する。

ここで、右及び左ノイズ除去部４３，４４は、差信号ノイズ除去部２１のノイズ抑圧量である第１ノイズ抑圧量よりも小さい第２ノイズ抑圧量でノイズ成分を除去する。第２ノイズ抑圧量としては、右及び左チャネルスペクトルＲ，Ｌの信号成分に影響を及ぼさない程度の予め定められたノイズ抑圧量（例えば６ｄＢ）が採用できる。

このように、ステレオ再生装置１Ｂは、ノイズ成分が除去された右及び左チャネルスペクトルＲ，Ｌから期待値｜Ｒ｜，｜Ｌ｜を算出するので、期待値｜Ｒ｜，｜Ｌ｜を精度良く算出できる。

（実施の形態４）
図４は、本開示の実施の形態４に係るステレオ再生装置１Ｃの構成の一例を示すブロック図である。ステレオ再生装置１Ｃは、ステレオ再生装置１Ｂに対して、更にミキシング部８０が追加されている。

ミキシング部８０は、フィルタ特性決定部８１、右ローパス処理部８２、左ローパス処理部８３、ハイパス処理部８４、加算部８５（右加算部の一例）、及び加算部８６（左加算部の一例）を備える。

フィルタ特性決定部８１は、受信電界強度Ｓが低下するにつれてカットオフ周波数が低下するようにローパス特性及びハイパス特性を決定する。

図５Ａは、受信電界強度Ｓとカットオフ周波数Ｆｃとの関係を示すカットオフ特性Ｇ５０１を示すグラフであり、縦軸は周波数ｆ（ｋＨｚ））を示し、横軸は受信電界強度Ｓを示している。図５Ａに示すカットオフ特性Ｇ５０１は、受信電界強度Ｓの増大に伴って、カットオフ周波数Ｆｃが一定の傾きでリニアに増大し、カットオフ周波数Ｆｃが１５ｋＨｚに到達すると、受信電界強度Ｓの増大に伴って、カットオフ周波数Ｆｃが１５ｋＨｚを維持している。なお、１５ｋＨｚは、図８に示すステレオ和信号Ｌ＋Ｒの帯域の上限に対応する。

フィルタ特性決定部８１は、図５Ａに示すカットオフ特性Ｇ５０１を事前に記憶しており、このカットオフ特性Ｇ５０１を参照することで、現在の受信電界強度Ｓに対応するカットオフ周波数Ｆｃを決定する。

ここで、受信電界強度Ｓの増大に伴いカットオフ周波数Ｆｃを増大させているのは、受信電界強度Ｓが低下するにつれて、一定のパワー以上のミュージカルノイズの占める高周波側の帯域が増大するからである。

そして、フィルタ特性決定部８１は、カットオフ周波数Ｆｃに対応するローパス特性を持つローパスフィルタと、カットオフ周波数Ｆｃに対応するハイパス特性を持つハイパスフィルタとを決定する。図５Ｂは、ローパスフィルタＧ５０２とハイパスフィルタＧ５０３とを示すグラフであり、縦軸はゲイン（ｄＢ）を示し、横軸は周波数を示している。ローパスフィルタＧ５０２とハイパスフィルタＧ５０３とは、カットオフ周波数Ｆｃを通る直線Ｌ５に対して線対称の形状を持つ。

具体的には、ローパスフィルタＧ５０２は、ゲインが−６ｄＢのときにカットオフ周波数Ｆｃを通るように、周波数の減少に伴ってゲインが一定の傾きでリニアに増大し、ゲインが０ｄＢに到達すると、周波数の減少に伴ってゲインが０ｄＢを維持するようなローパス特性を持っている。

また、ハイパスフィルタＧ５０３は、ゲインが−６ｄＢのときにカットオフ周波数Ｆｃを通るように、周波数の増大に伴ってゲインが一定の傾きでリニアに増大し、ゲインが０ｄＢに到達すると、周波数の増大に伴ってゲインが０ｄＢを維持するようなハイパス特性を持っている。

つまり、ローパスフィルタＧ５０２とハイパスフィルタＧ５０３とは、相互に補完し合って、全帯域でゲインがほぼ０ｄＢを維持するような特性を持っている。

ローパスフィルタＧ５０２及びハイパスフィルタＧ５０３は、カットオフ周波数Ｆｃが変わっても傾きが変化しない。よって、ローパスフィルタＧ５０２及びハイパスフィルタＧ５０３は、カットオフ周波数Ｆｃの減少に伴って全体的に左にシフトし、カットオフ周波数Ｆｃの増大に伴って全体的に右にシフトする。

ここで、フィルタ特性決定部８１は、カットオフ周波数Ｆｃに応じた、ローパスフィルタＧ５０２を規定するフィルタ係数ＦＬと、カットオフ周波数Ｆｃに応じた、ハイパスフィルタＧ５０３を規定するフィルタ係数ＦＨとを事前に記憶するフィルタマップを備えている。

そこで、フィルタ特性決定部８１は、カットオフ周波数Ｆｃに応じたフィルタ係数ＦＬをフィルタマップを参照することで決定し、決定したフィルタ係数ＦＬを右ローパス処理部８２と左ローパス処理部８３とに出力する。

また、フィルタ特性決定部８１は、カットオフ周波数Ｆｃに応じたフィルタ係数ＦＨをフィルタマップを参照することで決定し、決定したフィルタ係数ＦＨをハイパス処理部８４に出力する。

図４に参照を戻す。右ローパス処理部８２は、フィルタ特性決定部８１で決定されたフィルタ係数ＦＬで、右チャネルスペクトル補正部６１により補正された右チャネルスペクトルＲｈの高周波側を減衰させるローパス処理を行う。

左ローパス処理部８３は、フィルタ特性決定部８１により決定されたフィルタ係数ＦＬで、左チャネルスペクトル補正部６２により補正された左チャネルスペクトルＬｈの高周波側を減衰させるローパス処理を行う。

これにより、右及び左チャネルスペクトルＲｈ，Ｌｈに含まれるミュージカルノイズのうち聴取者にとって耳障りな高域側に分布するミュージカルノイズを除去できる。

但し、これでは、ローパス処理の影響により、右及び左チャネルスペクトルＲｈ，Ｌｈは、高周波側のパワーが低下し、ステレオ感が悪化してしまう。

そこで、本実施の形態では、ハイパス処理部８４及び加算部８５，８６が設けられている。ハイパス処理部８４は、フィルタ特性決定部８１で決定されたフィルタ係数ＦＨで、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒをハイパス処理する。

加算部８５は、ハイパス処理部８４によりハイパス処理されたステレオ和信号Ｌ＋Ｒを右ローパス処理部８２から出力された右チャネルスペクトルＲｈに加算し、右補完スペクトルＲｍを生成する。

加算部８６は、ハイパス処理部８４によりハイパス処理されたステレオ和信号Ｌ＋Ｒを左ローパス処理部８３から出力された左チャネルスペクトルＬｈに加算し、左補完スペクトルＬｍを生成する。

これにより、ローパス処理による右及び左チャネルスペクトルＲｈ，Ｌｈの高周波側のパワーの減少が補完されるように、受信電界強度Ｓに応じたハイパス特性で、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒがハイパス処理される。そして、ハイパス処理されたステレオ和信号Ｌ＋Ｒが、ローパス処理後の右及び左チャネルスペクトルＲｈ，Ｌｈに加算される。その結果、ローパス処理により低下した高周波側のパワーが補完され、左及び右チャネルスペクトルの周波数特性がフラットになり、ステレオ感が維持される。

ここで、ハイパス処理は、ステレオ差信号Ｌ−ＲよりもＳＮ比が高いステレオ和信号Ｌ＋Ｒに対して行われている。そのため、ローパス処理の影響で高周波側のパワーが低下した左及び右チャネルスペクトルＲｈ，Ｌｈの補完を精度良く行うことができる。

なお、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒは、右左の信号に分離されていないので、モノラルの信号となるが、聴取者のステレオ感は、高周波側が鈍感なので、低周波側でステレオ感が維持されていれば問題はない。本態様では、低周波側はローパス処理された右及び左チャネルスペクトルＲｈ，Ｌｈが用いられているので、低周波側でステレオ感が得られ、聴取者のステレオ感を損なうことを防止できる。

逆変換部７１は、右補完スペクトルＲｍを周波数領域から時間領域に逆変換し、右チャネル信号Ｒｏを生成する。

逆変換部７２は、左補完スペクトルＬｍを周波数領域から時間領域に逆変換し、左チャネル信号Ｌｏを出力する。

以上説明したように、ステレオ再生装置１Ｃは、ローパス処理が行われた右及び左チャネルスペクトルＲｈ，Ｌｈに対して、ハイパス処理が行われたステレオ和信号Ｌ＋Ｒが加算されているので、ステレオ感を損なうことなく、ミュージカルノイズを除去できる。

なお、本実施の形態でも、実施の形態１と同様、信号成分の歪みによる右及び左チャネルスペクトルＲｎ，Ｌｎの増加が、絶対値｜Ｒ｜，｜Ｈ｜で制限されているので、音質の劣化が抑制され、ミュージカルノイズの抑制も図られている。

（実施の形態５）
図６は、本開示の実施の形態５に係るステレオ再生装置１Ｄの構成の一例を示すブロック図である。ステレオ再生装置１Ｄでは、ステレオ差信号及びステレオ和信号ではなく、右及び左チャネル信号が入力される点が、ステレオ再生装置１Ｃと異なる。

つまり、ステレオ再生装置１Ｄでは、事前に分離された右及び左チャネル信号が入力されているので、ノイズ成分が除去されたステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）ｎとステレオ和信号Ｌ＋Ｒとを合成して、右及び左チャネルスペクトルＲ，Ｌを生成する必要がない。そのため、ステレオ再生装置１Ｄでは、ステレオ再生装置１のように、右及び左チャネルスペクトルＲ，Ｌが本来のパワーよりも増加するという課題は生じない。

したがって、ステレオ再生装置１Ｄでは、この課題に関連する、第１合成部３０、期待値生成部４０、第２合成部５０、右及び左チャネルスペクトル補正部６１，６２が省かれている。

その代わり、ステレオ再生装置１Ｄでは、差信号ノイズ除去部２１に代えて、右及び左ノイズ除去部１０１，１０２及び加算部９０が設けられている。

右及び左チャネル信号は、前処理部（図略）により、事前に分離され、変換部１１，１２に入力される。

変換部１１は、右チャネル信号を時間領域から周波数領域に変換し、右チャネルスペクトルＲを生成する。変換部１２は、左チャネル信号を時間領域から周波数領域に変換し、左チャネルスペクトルＬを生成する。

右ノイズ除去部１０１は、右チャネルスペクトルＲからノイズ成分を除去する。左ノイズ除去部１０２は、左チャネルスペクトルＬからノイズ成分を除去する。ここで、右及び左ノイズ除去部１０１，１０２は、差信号ノイズ除去部２１と同様、受信電界強度Ｓに応じたノイズスペクトルが事前に記憶されたノイズマップを用いて、ノイズ成分を除去すればよい。

加算部９０は、右チャネルスペクトルＲと左チャネルスペクトルＬとを加算し、加算スペクトルＬ＋Ｒをハイパス処理部８４に出力する。

ミキシング部８０の構成は、基本的には、ステレオ再生装置１Ｃのミキシング部８０の構成と同じである。但し、右ローパス処理部８２にノイズ成分が除去された右チャネルスペクトルＲｎが入力され、左ローパス処理部８３にノイズ成分が除去された左チャネルスペクトルＬｎが入力され、ハイパス処理部８４に加算スペクトルＬ＋Ｒが入力さている点が相違する。

詳細には、右ローパス処理部８２は、右チャネルスペクトルＲｎに対してフィルタ係数ＦＬを用いたローパス処理を行う。左ローパス処理部８３は、左チャネルスペクトルＬｎに対してフィルタ係数ＦＬを用いたローパス処理を行う。ハイパス処理部８４は、加算スペクトルＬ＋Ｒに対してフィルタ係数ＦＨを用いたハイパス処理を行う。

加算部８５，５６の処理は、ステレオ再生装置１Ｃと同じであるので、説明を省く。

ステレオ再生装置１Ｄでは、非線形処理を用いて右及び左チャネルスペクトルＲ，Ｌからノイズ成分が除去されているので、受信電界強度Ｓが低く、ＳＮ比が低い状況下では、右及び左チャネルスペクトルＲ，Ｌに含まれる信号成分が歪んでしまい、上述したミュージカルノイズが発生する虞がある。

そこで、ステレオ再生装置１Ｄでは、右及び左チャネルスペクトルＲｎ，Ｌｎに対して受信電界強度Ｓに応じたローパス特性のローパス処理を行い、ミュージカルノイズを除去している。但し、これでは、右及び左チャネルスペクトルＲｎ，Ｌｎの高周波側のパワーが低下し、ステレオ感が悪化する虞がある。そこで、ステレオ再生装置１Ｄは、ノイズ除去が行われていない加算スペクトルＬ＋Ｒに対して受信電界強度Ｓに応じたハイパス特性のハイパス処理を行い、ローパス処理後の右及び左チャネルスペクトルＲｎ，Ｌｎに加算する。これにより、ステレオ再生装置１Ｄは、ローパス処理による高周波側のパワーの低下を補完し、ステレオ感を損なうことなく、ミュージカルノイズを除去できる。

（変形例１）
実施の形態１において、差信号ノイズ除去部２１は、ノイズ除去後のステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）ｎのノイズ量と、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒのノイズ量とが等しくなるように、ステレオ差信号Ｌ−Ｒからノイズ成分を除去してもよい。

ステレオ差信号Ｌ−Ｒに含まれるノイズスペクトルは、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒに含まれるノイズスペクトルに対して全体的に所定のノイズ差レベル（例えば、２６ｄＢ）程度高いという特性を持つ。

そこで、差信号ノイズ除去部２１は、受信電界強度Ｓから推定したノイズスペクトルとステレオ差信号Ｌ−Ｒとを比較することで、ステレオ差信号Ｌ−Ｒの周波数成分毎のＳＮ比を求める。そして、差信号ノイズ除去部２１は、最大ノイズ抑圧量をノイズ差レベルにするという制限の下、ＳＮ比が低い周波数成分ほどノイズ抑圧量が高くなるように周波数成分毎のノイズ抑圧量を算出する。例えば、差信号ノイズ除去部２１は、ノイズ差レベルに、周波数成分毎のノイズの占める割合を乗じることで、ノイズ成分毎のノイズ抑圧量を算出すればよい。

そして、差信号ノイズ除去部２１は、算出した周波数成分毎のノイズ抑圧量でステレオ差信号Ｌ−Ｒを減衰させることで、ステレオ差信号Ｌ−Ｒからノイズ成分を除去する。

これにより、ノイズ除去後のステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）ｎと、ステレオ和信号Ｌ＋Ｒとのノイズ量がほぼ等しくなり、右及び左チャネルスペクトルＲ，Ｌをステレオ和信号と同等のＳＮで生成できる。

（変形例２）
上記説明では、特に言及しなかったが、ステレオ再生装置１〜１Ｄは、車に搭載される車載のステレオ再生装置であってもよい。車は高速に移動するので、車載環境下では、受信電界強度Ｓが常に変化し、ＳＮ比が低下する可能性が高い。したがって、ステレオ再生装置１〜１Ｄは、車載環境下において有用となる。

本開示のステレオ再生装置は、受信電界強度が低い状況下でも、セパレーション及び音質の劣化を抑制できるので、車載のステレオ再生装置として有用である。

１１ 変換部
１２ 変換部
２１ 差信号ノイズ除去部
２２ 和信号ノイズ除去部
３０ 第１合成部
３１ 減算部
３２ 加算部
４０ 期待値生成部
４１ 右期待値生成部
４２ 左期待値生成部
４３ 右ノイズ除去部
４４ 左ノイズ除去部
５０ 第２合成部
５１ 減算部
５２ 加算部
６１ 右チャネルスペクトル補正部
６２ 左チャネルスペクトル補正部
７１ 逆変換部
７２ 逆変換部
８０ ミキシング部
８１ フィルタ特性決定部
８２ 右ローパス処理部
８３ 左ローパス処理部
８４ ハイパス処理部
８５ 加算部
８６ 加算部
９０ 加算部
１０１ 右ノイズ除去部
１０２ 左ノイズ除去部

Claims (7)

1. ステレオ和信号と、ステレオ差信号とを含むＦＭステレオ信号を再生するステレオ再生装置であって、
   前記ステレオ和信号を時間領域から周波数領域に変換する第１変換部と、
   前記ステレオ差信号を時間領域から周波数領域に変換する第２変換部と、
   前記変換されたステレオ差信号からノイズ成分を除去する差信号ノイズ除去部と、
   前記変換されたステレオ和信号と前記変換されたステレオ差信号とを合成し、左及び右チャネルスペクトルを出力する第１合成部と、
   前記左及び右チャネルスペクトルから前記左及び右チャネルスペクトルの期待値を生成する期待値生成部と、
   前記変換されたステレオ和信号と、前記差信号ノイズ除去部から出力されたステレオ差信号とを合成し、前記ノイズ成分が除去された左及び右チャネルスペクトルを出力する第２合成部と、
   前記左チャネルスペクトルの期待値を超えないように、前記第２合成部から出力された左チャネルスペクトルを補正する左チャネルスペクトル補正部と、
   前記右チャネルスペクトルの期待値を超えないように、前記第２合成部から出力された右チャネルスペクトルを補正する右チャネルスペクトル補正部と、
   前記左チャネルスペクトル補正部の出力を周波数領域から時間領域に逆変換する第１逆変換部と、
   前記右チャネルスペクトル補正部の出力を周波数領域から時間領域に逆変換する第２逆変換部とを備えるステレオ再生装置。
2. ステレオ和信号と、ステレオ差信号とを含むＦＭステレオ信号を再生するステレオ再生装置であって、
   前記ステレオ和信号を時間領域から周波数領域に変換する第１変換部と、
   前記ステレオ差信号を時間領域から周波数領域に変換する第２変換部と、
   前記変換されたステレオ差信号からノイズ成分を除去する差信号ノイズ除去部と、
   前記変換されたステレオ和信号と、前記変換されたステレオ差信号とを合成し、左及び右チャネルスペクトルを出力する第１合成部と、
   前記左及び右チャネルスペクトルから前記左及び右チャネルスペクトルの期待値を生成する期待値生成部と、
   前記変換されたステレオ和信号と、前記差信号ノイズ除去部から出力されたステレオ差信号とを合成し、前記ノイズ成分が除去された左及び右チャネルスペクトルを出力する第２合成部と、
   前記左チャネルスペクトルの期待値を超えないように、前記第２合成部から出力された左チャネルスペクトルを補正する左チャネルスペクトル補正部と、
   前記右チャネルスペクトルの期待値を超えないように、前記第２合成部から出力された右チャネルスペクトルを補正する右チャネルスペクトル補正部と、
   前記ＦＭステレオ信号の受信電界強度に応じたローパス特性で、前記左及び右チャネルスペクトル補正部により補正された左及び右チャネルスペクトルをローパス処理し、前記ローパス処理による前記左及び右チャネルスペクトルの減少が補完されるように、前記受信電界強度に応じたハイパス特性で、前記変換されたステレオ和信号をハイパス処理し、前記ハイパス処理したステレオ和信号を、前記ローパス処理後の左及び右チャネルスペクトルに加算するミキシング部と、
   前記ミキシング部から出力された左チャネルスペクトルを周波数領域から時間領域に逆変換する第１逆変換部と、
   前記ミキシング部から出力された右チャネルスペクトルを周波数領域から時間領域に逆変換する第２逆変換部とを備えるステレオ再生装置。
3. 差信号ノイズ除去部は、前記ＦＭステレオ信号の受信電界強度に応じたノイズ抑圧量で前記ノイズ成分を除去する請求項１または２に記載のステレオ再生装置。
4. 差信号ノイズ除去部は、前記変換されたステレオ差信号に含まれるノイズスペクトルを前記受信電界強度から推定し、前記推定したノイズスペクトルに基づいて、前記差信号ノイズ除去部から出力された前記ステレオ差信号に含まれるノイズ量と、前記変換されたステレオ和信号に含まれるノイズ量とが等しくなるように、前記ノイズ抑圧量を制御する請求項３記載のステレオ再生装置。
5. 前記期待値生成部は、
   前記第１合成部から出力された前記左チャネルスペクトルの絶対値を前記期待値として生成する左期待値生成部と、
   前記第１合成部から出力された前記右チャネルスペクトルの絶対値を前記期待値として生成する右期待値生成部とを備える請求項１〜４のいずれかに記載のステレオ再生装置。
6. 前記期待値生成部は、
   前記第１合成部から出力された左チャネルスペクトルから、前記差信号ノイズ除去部が前記ノイズ成分を除去する第１ノイズ抑圧量よりも小さい第２ノイズ抑圧量で前記ノイズ成分を除去する左ノイズ除去部と、
   前記左ノイズ除去部から出力された左チャネルスペクトルの絶対値を前記期待値として生成する左期待値生成部と、
   前記第１合成部から出力された右チャネルスペクトルから、前記第２ノイズ抑圧量で前記ノイズ成分を除去する右ノイズ除去部と、
   前記右ノイズ除去部から出力された右チャネルスペクトルの絶対値を前記期待値として生成する右期待値生成部とを備える請求項１〜４のいずれかに記載のステレオ再生装置。
7. 前記ミキシング部は、
   前記受信電界強度が低下するにつれてカットオフ周波数が低下するように前記ローパス特性及び前記ハイパス特性を決定するフィルタ特性決定部と、
   前記決定されたローパス特性で、前記左チャネルスペクトル補正部により補正された左チャネルスペクトルをローパス処理する左ローパス処理部と、
   前記決定されたローパス特性で、前記右チャネルスペクトル補正部により補正された右チャネルスペクトルをローパス処理する右ローパス処理部と、
   前記決定されたハイパス特性で、前記変換されたステレオ和信号をハイパス処理するハイパス処理部と、
   前記ハイパス処理されたステレオ和信号を前記左ローパス処理部から出力された左チャネルスペクトルに加算する左加算部と、
   前記ハイパス処理されたステレオ和信号を前記右ローパス処理部から出力された右チャネルスペクトルに加算する右加算部とを備える請求項２記載のステレオ再生装置。

Images