JP2000286708A - ミュート時のノイズ低減装置 - Google Patents

ミュート時のノイズ低減装置

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JP2000286708A JP9383199A JP9383199A JP2000286708A JP 2000286708 A JP2000286708 A JP 2000286708A JP 9383199 A JP9383199 A JP 9383199A JP 9383199 A JP9383199 A JP 9383199A JP 2000286708 A JP2000286708 A JP 2000286708A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ミュートへの移行時のノイズを低減する。 【解決手段】アナログ信号を出力するためのアナログ回
路は、アナログ信号を生成するための信号生成部1と、
信号生成部1の出力を制御する制御信号を信号生成部1
に入力するための制御部2とからなる。制御信号を生成
するための信号φ1,φ2、ミュート信号、PDM信号
が制御部2に入力される。もともとからある制御回路
が、ノイズ低減のために有効に利用され得る。その制御
部のスイッチング回路を用いて、制御信号をアナログ化
することができる。ミュート信号μが入った直後のノイ
ズを低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミュート時のノイ
ズ低減装置に関し、特に、音響機器のミュート時の雑音
を低減するためのミュート時のノイズ低減装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】音響装置には、ミュート装置(消音装
置)が設けられている。図11に示されるミュート装置
は、図12に示されるように、ミュート信号μがONに
なれば、ノイズシェーパNSSPから出力されるパルス
密度変調信号(PDM信号)がデューティー50%のパ
ルス波形(図12に番号101で示される)に変換さ
れ、そのパルス波形101がアナログフィルターに入力
され、図12に示される信号φ1(正)と信号φ2
(負)の制御信号に基づいて出力される正負の出力が積
算され中和されて、音量出力が出ないようにする回路装
置である。
【0003】ミュート時のΔΣ変調器から出力されるデ
ューティー50%の出力が零出力になるように強制され
るミュート装置のアナログフィルタは図13に示される
ような回路を備え、制御信号φ1とφ2による信号発生
がデジタル的であるので、ミュート前の基準電圧からミ
ュート時の零電圧に以降する瞬間に、”ボツ”とか”ブ
チ”とかの異音が発生していた。このような異音は、ユ
ーザーがヘッドホンを用いている場合に、特に嫌われ
る。
【0004】このような異音の発生を防止するための技
術が、特開昭61−264920号で知られている。こ
の技術は、デューティー50%の出力の周波数を十分に
高くすることにより、ミュート時のショック音と残留雑
音を低減することができる装置を開示している。この公
知技術は、ミュートに移行する切換時のショック音(図
6に符号Aで示されるノイズ)の発生を抑えることがで
きない。更に、この公知技術のミュート時の音量をシミ
ュレートしてみると、高周波ノイズの発生を抑えること
ができていない(図6に番号31で示されるノイズ)。
【0005】ノイズ低減のために、もともとから有して
いるアナログ信号生成回路を活用することが望まれる。
更に、ミュートへの移行時のノイズを低減することが望
まれる。更に、ミュート移行後の雑音を消去・低減する
ことが望まれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ノイ
ズ低減のためにもともとから有しているアナログ信号生
成回路を有効に活用してノイズを低減することができる
ミュート時のノイズ低減装置を提供することにある。本
発明の他の課題は、ミュートへの移行時のノイズを低減
することができるミュート時のノイズ低減装置を提供す
ることにある。本発明の更に他の課題は、ミュートへの
移行時のノイズを低減し、且つ、ミュート移行後の雑音
を消去・低減することができるミュート時のノイズ低減
装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中の請求
項対応の技術的事項には、括弧()つきで、番号、記号
等が添記されている。その番号、記号等は、請求項対応
の技術的事項と実施の複数・形態のうちの少なくとも1
つの形態の技術的事項との一致・対応関係を明白にして
いるが、その請求項対応の技術的事項が実施の形態の技
術的事項に限定されることを示すためのものではない。
【0008】本発明によるミュート時のノイズ低減装置
は、アナログ信号を出力するためのアナログ回路からな
り、そのアナログ回路は、アナログ信号を生成するため
の信号生成部(1)と、信号生成部(1)の出力を制御
する制御信号を信号生成部(1)に入力するための制御
部(2)とを備え、制御信号を生成するための信号φ
1,φ2、ミュート信号、PDM信号が制御部(2)に
入力される。出力は、アナログ回路中にミュート信号μ
が入力され、アナログ回路のアナログ信号生成能力を有
効に活用することができる。
【0009】制御部(2)は、複数・スイッチからなる
スイッチ群を備える。そのスイッチ群は、信号φ1,φ
2、ミュート信号μ、PDM信号によりスイッチング動
作し、スイッチ群の動作により制御信号が生成される。
ミュート信号μが、有効に制御部で利用されうる。
【0010】制御部は、更に、コンデンサを備え、コン
デンサからスイッチ群の1つのスイッチ(26)を介し
て制御信号が信号生成部に出力される。もともとからあ
るスイッチとコンデンサ(23)が有効に活用され得
る。そのスイッチ群の他の2つのスイッチ(21,2
2)は、信号φ1,φ2、ミュート信号μ、PDM信号
の組合せにより動作し、ミュート信号μが入力されてい
る期間は、コンデンサ(23)に正又は負の電荷がチャ
ージされる。このようなチャージは、円滑であり、制御
信号は急峻でなく滑らかであり一定値であることが可能
である。このことにより、ミュート信号μが入った直後
のノイズを低減することができ、更には、残留雑音を低
減し、持続的雑音を除去することができる。
【0011】他の2つのスイッチの一つ(21)は信号
φ1・PDMにより動作し、他の2つのスイッチの他の
一つ(22)は、信号φ1・(PDM+μ)により動作
することが好ましい。これによりコンデンサ(23)か
らの出力信号を一定値又は緩やかな傾斜の信号にするこ
とができる。
【0012】スイッチ群の他の3つのスイッチは、信号
φ1,φ2、ミュート信号μ、PDM信号の組合せによ
り動作し、ミュート信号ミューが入力されている期間
は、コンデンサ(23)には正の電荷も負の電荷もチャ
ージされない。このことにより、ミュート信号μが入っ
た直後のノイズを更に低減することができ、更には、残
留雑音を低減し、持続的雑音を実質的に完全に除去する
ことができる。このことは、他の3つのスイッチの一つ
は信号φ1・PDMにより動作し、他の3つのスイッチ
の他の一つは、信号φ1・PDMにより動作し、他の3
つのスイッチの更に他の一つは、信号(φ1・μ+φ
2)により動作することにより実現され得る。このよう
な実現は公知回路をそのまま利用することにより可能で
ある。
【0013】制御部(2)はこれが1対2つとして形成
され、2つの制御部(2)は対称に逆極性概念により設
計されていることが好ましい。雑音低減効果は、更に高
くなる。信号生成部(1)には、2つの制御部(2)か
らそれぞれに2つの制御信号が入力されることになる。
信号生成部(1)も1対2つとして形成され、2つの制
御部(2)は対称に逆極性概念により設計されているこ
とが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】図1に一致対応して、本発明によ
るミュート時のノイズ低減装置の実施の形態は、アナロ
グ信号生成回路にミュート回路が含まれている。そのア
ナログ信号生成回路(SCF)には、アナログフィルタ
1とミュート回路2が接続して設けられている。ミュー
ト回路2には、ミュート信号発生端子3からミュート信
号μが入力される。ミュート信号μがミュート回路2に
入力された時は、ミュート回路2から出力されアナログ
フィルタ1に入力されるミュート制御信号4は、緩やか
に変化するアナログ信号である。
【0015】ノイズシェーパ(NNSP)5は、PDM
信号6を生成する。PDM信号6は、SCFに入力され
る。SCFは、PDM信号6に基づいて、ミュート信号
μが入力される時は、PDM信号6とミュート信号μに
基づいて、アナログの出力信号7を出力端子8から出力
する。入力端子9で生成される入力信号11は、デジタ
ルフィルタ12を通されて、ノイズシェーパ5に入力さ
れ、その入力に基づいて、ミュート制信号4はPDM信
号6を出力する。
【0016】図2は、SCFの詳細を示している。ミュ
ート回路2には、図3に示される4種の信号が入力され
る。第1の信号は、PDM信号6である。第2の信号
は、第1パルス波形信号φ1である。第3の信号は、第
2パルス波形φ2である。第4の信号は、ミュート信号
μである。第1パルス波形信号φ1と第2パルス波形φ
2は、位相が互いに逆である、これらは加えられると原
理的には零信号になる。その逆位相関係は、完全ではな
い。
【0017】ミュート回路2には、図2に示されるよう
に、第1スイッチ21と第2スイッチ22が設けられて
いる。第1スイッチ21と第2スイッチ22に共通する
共通端子が、それらのスイッチの出力側に設けられてい
る。第1スイッチ21の入力側は、正電圧VR(+)の
定電圧電源(図示せず)に接続されている。第2スイッ
チ22の入力側は、負電圧(−)VRの定電圧電源(図
示せず)に接続されている。
【0018】共通端子に、第1コンデンサ23が直接に
接続されている。第1コンデンサ23の両側に、第3ス
イッチ24と第4スイッチ25とがそれぞれに接続され
ている。第3スイッチ24と第4スイッチ25は、基準
電圧のGNDに接続されている。第1コンデンサ23の
出力側に、第5スイッチ26が接続されている。第5ス
イッチ26は、GNDに対して直列に、第4スイッチ2
5に接続されている。第1コンデンサ23は、GNDに
対して直列に、第3スイッチ24に接続されている。
【0019】第5スイッチ26と出力端子8との間に、
アナログフィルタ1を形成するための第2コンデンサ2
7が介設されている。スイッチ群28と第3コンデンサ
29とからなる補助回路30は、第2コンデンサ27と
ともに、公知のアナログ信号回路1を構成している。
【0020】各スイッチ21,22,24,25,26
は、下記のように対応する信号がONになる時に動作す
る。 第1スイッチ21:φ1・PDM 第2スイッチ22:φ1・(PDM*+μ) 第3スイッチ24:φ2 第4スイッチ25:φ1 第5スイッチ26:φ2 ここで、PDM*は、PDMの反転を表す(図中、*は
アッパーラインに対応)。”φ1・PDM”の中の”
・”は、ANDを意味する。φ1とφ2は、図3に示さ
れるように、互いに、逆位相の関係にある。PDMは任
意の幅であるが、μ信号が正に立ち上がると、その立ち
上がり時のPDMの幅が固定されるように設計されてい
る。
【0021】ミュー信号μが零であれば、第1スイッチ
21と第2スイッチ22をそれぞれに動作する信号φ1
・PDMとφ1・PDM*は、互いに反転信号であるか
ら(位相が180度ずれているから)、第1スイッチ2
1と第2スイッチ22のいずれかがONになる。第1ス
イッチ21と第2スイッチ22のいずれかがONになる
時は、φ2は零信号であり、第3スイッチ24と第5ス
イッチ26とは不導通である。
【0022】第1スイッチ21がONである時は、電圧
VR(+)により第1コンデンサ23がチャージされ
る。第2スイッチ22がONであるときは、電圧VR
(−)により第1コンデンサ23がチャージされる。こ
のように第1コンデンサ23にチャージされる電圧・電
荷は、φ1が零信号になって、第1スイッチ21と第2
スイッチ22がOFFになっている間に、逆位相のφ2
が正になり第5スイッチ26がON(開)になって、ア
ナログフィルタ1の方へ放出される。このように放出さ
れる電圧は、第2コンデンサ27にチャージされる。P
DMのデューティーが50%になれば、第2コンデンサ
27の電圧は相殺加算されて出力端子8から放出され
る。
【0023】ミュー信号μが図3に示されるように正に
なれば、PDMがいずれの状態であっても、ミュート信
号μが加算されφ1・(PDM*+μ)がφ1・PDM
に優先して、第2スイッチ22がONになり、第1スイ
ッチ21がONになることはない。
【0024】ミュート信号μが零でない間は、電圧VR
(−)が第1コンデンサ23にチャージされる。そのチ
ャージは、負の電荷の緩やかな充電である。PDMの正
負反転に係わらず、第1コンデンサ23は第2スイッチ
22を介してVR(−)側に接続され、充電量は一定に
維持され、第5スイッチ26が導通した時に一定電圧
(GND)が出力される。
【0025】図4は、アナログフィルタ1の他の詳細を
示している。図4の回路は、見かけ上、図2の回路に全
く同じである。各スイッチ21,22,24,25,2
6は、下記のように対応する信号がONになる時に動作
する。 第1スイッチ21:φ1・(PDM+μ) 第2スイッチ22:φ1・PDM* 第3スイッチ24:φ2 第4スイッチ25:φ1 このように、ミュート回路2に関して、第1スイッチ2
1と第2スイッチ22に入る信号が、図2と図4とで逆
になっており、この点のみで、図2の回路と図4の回路
は異なっている。
【0026】ミュー信号μが図3に示されるように正に
なれば、PDMがいずれの状態であっても、ミュート信
号μが加算されたφ1・(PDM+μ)がφ1・PDM
に優先して、第1スイッチ21がONになり、第2スイ
ッチ22がONになることはない。ミュート信号μが零
でない間は、電圧VR(+)が第1コンデンサ23にチ
ャージされる。そのチャージは、正の電荷の緩やかな充
電である。PDMの正負反転に係わらず、第1コンデン
サ23は第1スイッチ21を介してVR(+)側に接続
され、充電量は一定に維持され、第5スイッチ26が導
通した時にも一定電圧(GND)が出力される。
【0027】図5は、アナログフィルタ1の更に他の詳
細を示している。図5の回路は、見かけ上、図2の回路
に全く同じである。各スイッチ21,22,24,2
5,26は、下記のように対応する信号がONになる時
に動作する。 第1スイッチ21:φ1・PDM 第2スイッチ22:φ1・PDM* 第3スイッチ24:φ1・μ+φ2 第4スイッチ25:φ1 このように、ミュート回路2に関して、第1スイッチ2
1と第2スイッチ22に入る信号が、図2と図5とで異
なっており、この点のみで、図2の回路と図5の回路は
異なっている。
【0028】ミュー信号μが図3に示されるように正に
なれば、PDMがいずれの状態であっても、且つ、φ1
とφ2の位相がいずれの状態であっても、第3スイッチ
24は導通し、第1コンデンサ23には正負いずれの電
荷も充電されない。第1コンデンサ23の出力は一定値
に維持される。
【0029】図6は、本発明による既述の3つの実施の
形態と従来装置の消音効果を示している。縦軸は、出力
端子8から出力される電圧値を示している。従来値
(A)は、ミュート信号μが立ち上がった直後に急に立
ち上がって、”ブチ”という異音が大きく発生してい
る。これに対して、図2と図4に示される実施の形態の
本発明値(B)は、ミュート信号μが立ち上がった直後
に急に立ち上がっているが、その立ち上がり値は小さく
抑えられている。
【0030】図6に示される本発明値(c)は、ミュー
ト信号μが立ち上がった直後に急に立ち下がっている
が、その立ち下がり値の絶対値は小さく抑えられてい
る。本発明値(B),(C)は、従来値(A)に比べ
て、一定値(零)に落ち着くまでの時間が短縮されてい
る。
【0031】シミュレーション結果は、更に、従来値と
本発明値との間に、他の異なる現象を示している。従来
値(A)は、その平均値が零に落ち着いた後にも、定常
的に大きい振幅を持った振動31を生成している。これ
に対して、本発明値は3つとも、実質的に零値に収束し
ている。
【0032】通常、アナログフィルタ1は、差動回路で
構成される。通常、既述の実施の3つの形態は、いずれ
も、それらの出力段にそれぞれにAAF(アンチェイリ
アスフィルタ)が用いられる。そのフィルタを用いた場
合のシミュレーション結果が、それぞれに図7に示され
ている。図7に示されるように、本発明値(B),
(C)は、同様の結果を示し、更に、それらの信号値が
緩やかに遷移している。信号値(B)は、一定値に落ち
着いてから、僅かにある振幅の振動が発生しているが、
信号値(C)にはそのような振動は表れず、実用上は、
実質的に完全にミュート機能が達成されている。なお、
従来値は、図7の範囲からはるかに遠く振り切れている
ので、図示されえない。
【0033】図8は、本発明による実施の更に異なる形
態を示している。この実施の形態は、アナログ回路
(S.C.Circuits)1’とミュート回路1’
とから形成されている。アナログ回路(S.C.Cir
cuits)1’は、図2の2つのアナログフィルタ1
が対称に組み合わされ、正側出力端子8’と負側出力端
子8”とから形成されている。アナログフィルタ1’
は、図2の2つのミュート回路2が対称に組み合わさ
れ、その2つのミュート回路2はそれぞれにアナログフ
ィルタ1’の2つのアナログフィルタ1に図2に示され
るように、それぞれに接続している。
【0034】その対称性は、出力端子8’と出力端子
8”から出力される信号は逆極性であることを意味す
る。例示すれば、対になっている2つの第1スイッチ2
1は、図8中には、21(+)と21(−)で示され、
対になっている第1コンデンサ23は、23(+)と2
3(−)で示されている。このような符号+,−は、第
1コンデンサ23(+)と第1コンデンサ23(−)に
同時に充電される電荷が逆極性になっていることを意味
しない。第1コンデンサ23(+)と23(−)に同時
に充電される電荷が同極性であれば、出力端子8’と出
力端子8”から出力される電圧が逆極性になるような回
路化が、慣用技術によりアナログフィルタ1’の中で実
現されている。図8の信号入力は、図2の信号入力に対
応して、以下の通りである。
【0035】 第1スイッチ21(+):φ1・PDM 第2スイッチ22(+):φ1・(PDM*+μ) 第3スイッチ24(+):φ2 第4スイッチ25(+):φ1 第1スイッチ21(−):φ1・PDM* 第2スイッチ22(−):φ1・(PDM+μ) 第3スイッチ24(−):φ2 第4スイッチ25(−):φ1
【0036】図9は、本発明による実施の更に異なる形
態を示している。図8の回路が図2の回路に対応する対
応関係と同じ対応関係で、図9の回路は図4の回路に対
応している。対称性が機能概念的に逆極性を示す点は、
図8のそれに全く同じである。即ち、信号入力は下記の
通りである。
【0037】 第1スイッチ21(+):φ1・(PDM+μ) 第2スイッチ22(+):φ1・PDM* 第3スイッチ24(+):φ2 第4スイッチ25(+):φ1 第1スイッチ21(−):φ1・(PDM*+μ) 第2スイッチ22(−):φ1・PDM 第3スイッチ24(−):φ2 第4スイッチ25(−):φ1
【0038】図10は、本発明による実施の更に異なる
形態を示している。図8の回路が図2の回路に対応する
対応関係と同じ対応関係で、図10の回路は図5の回路
に対応している。対称性が機能概念的に逆極性を示す点
は、図8,9のそれらに全く同じである。即ち、信号入
力は下記の通りである。
【0039】 第1スイッチ21(+):φ1・PDM 第2スイッチ22(+):φ1・PDM* 第3スイッチ24(+):φ1・μ+φ2 第4スイッチ25(+):φ1 第1スイッチ21(−):φ1・PDM* 第2スイッチ22(−):φ1・PDM 第3スイッチ24(−):φ1・μ+φ2 第4スイッチ25(−):φ1
【0040】このような逆極性対称(鏡面対称)の対ミ
ュート回路2’は、アナログフィルタ1’の2つの出力
を逆極性とし、正負の値の絶対値が等しいので、両信号
の相殺効果により、図6,7に示される本発明値
(B),(C)を更に緩やかに変化させ、且つ、より厳
密に振動幅が小さい零値に速やかに移行させることがで
きる。
【0041】このようにミュート信号がアナログ回路に
直接に導入されるので、本発明の各実施の形態では、図
11に示される公知装置のMPXが不要になっている。
【0042】
【発明の効果】本発明によるミュート時のノイズ低減装
置は、ミュート時の異音の発生をより小さく抑えること
ができ、且つ、ミュート期間の連続ノイズを実質的に完
全に消去することができる。このような効果は、逆極性
対称性を持たせることにより、更に、改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明によるミュート時のノイズ低減
装置の実施の形態を示す回路ブロック図である。
【図2】図2は、アナログ生成回路の実施の形態を示す
回路図である。
【図3】図3は、信号生成を示すタイミングチャートで
ある。
【図4】図4は、アナログ生成回路の実施の他の形態を
示す回路図である。
【図5】図5は、アナログ生成回路の実施の更に他の形
態を示す回路図である。
【図6】図6は、シミュレート結果を示すグラフであ
る。
【図7】図7は、シミュレート結果を示す他のグラフで
ある。
【図8】図8は、アナログ生成回路の実施の更に他の形
態を示す回路図である。
【図9】図9は、アナログ生成回路の実施の更に他の形
態を示す回路図である。
【図10】図10は、アナログ生成回路の実施の更に他
の形態を示す回路図である。
【図11】図11は、公知装置を示す回路図である。
【図12】図12は、公知の信号のタイムチャートであ
る。
【図13】図13は、公知装置の一部を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
1…信号生成部 2…制御部 21,22,24,25,26…スイッチ 23…コンデンサ φ1…信号 φ2…信号 μ…ミュート信号

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アナログ信号を出力するためのアナログ回
    路からなり、 前記アナログ回路は、 前記アナログ信号を生成するための信号生成部と、 前記信号生成部出力を制御する制御信号を前記信号生成
    部に入力するための制御部とを備え、 前記制御信号を生成するための信号φ1,φ2、ミュー
    ト信号、PDM信号が前記制御部に入力されるミュート
    時のノイズ低減装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記制御部は、複数・スイッチからなるスイッチ群を備
    え、 前記スイッチ群は、前記信号φ1,φ2、ミュート信号
    μ、PDM信号によりスイッチング動作し、 前記スイッチ群の動作により前記制御信号が生成される
    ことを特徴とするミュート時のノイズ低減装置。
  3. 【請求項3】請求項2において、 前記制御部は、更に、コンデンサを備え、 前記コンデンサから前記スイッチ群の1つのスイッチを
    介して前記制御信号が前記信号生成部に出力されること
    を特徴とするミュート時のノイズ低減装置。
  4. 【請求項4】請求項3において、 前記スイッチ群の他の2つのスイッチは、前記信号φ
    1,φ2、ミュート信号μ、PDM信号の組合せにより
    動作し、前記ミュート信号が入力されている期間は、前
    記コンデンサに正又は負の電荷がチャージされることを
    特徴とするミュート時のノイズ低減装置。
  5. 【請求項5】請求項4において、 前記他の2つのスイッチの一つは信号φ1・PDMによ
    り動作し、 前記他の2つのスイッチの他の一つは、信号φ1・(P
    DM+μ)により動作することを特徴とするミュート時
    のノイズ低減装置。
  6. 【請求項6】請求項3において、 前記スイッチ群の他の3つのスイッチは、前記信号φ
    1,φ2、ミュート信号μ、PDM信号の組合せにより
    動作し、前記ミュート信号が入力されている期間は、前
    記コンデンサには正の電荷も負の電荷もチャージされな
    いことを特徴とするミュート時のノイズ低減装置。
  7. 【請求項7】請求項6において、 前記他の3つのスイッチの一つは信号φ1・PDMによ
    り動作し、 前記他の3つのスイッチの他の一つは、信号φ1・PD
    Mにより動作し、 前記他の3つのスイッチの更に他の一つは、信号(φ1
    ・μ+φ2)により動作することを特徴とするミュート
    時のノイズ低減装置。
  8. 【請求項8】請求項1〜7から選択される1請求項にお
    いて、 前記制御部はこれが1対2つとして形成され、 2つの前記制御部は逆極性概念により対称に設けられて
    いることを特徴とするミュート時のノイズ低減装置。
  9. 【請求項9】請求項8において、 前記信号生成部には、2つの前記制御部からそれぞれに
    2つの制御信号が入力されることを特徴とするミュート
    時のノイズ低減装置。
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