JP2000353941A - ノイズ低減装置 - Google Patents

ノイズ低減装置

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JP2000353941A
JP2000353941A JP11164642A JP16464299A JP2000353941A JP 2000353941 A JP2000353941 A JP 2000353941A JP 11164642 A JP11164642 A JP 11164642A JP 16464299 A JP16464299 A JP 16464299A JP 2000353941 A JP2000353941 A JP 2000353941A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号のクオリティを落とすことなく、効率よ
くスイッチングノイズの低減を図る。 【解決手段】 第1のサンプルホールド手段11aは、
入力信号Siに対し、第1のホールド長でノイズ区間を
サンプルホールドして第1のサンプルホールド信号SH
1を生成する。第2のサンプルホールド手段11bは、
第2のホールド長でサンプルホールドして第2のサンプ
ルホールド信号SH2を生成する。遅延手段12は、第
1のサンプルホールド信号SH1を、第2のホールド長
の時間分遅延して遅延サンプルホールド信号SHdを生
成する。レベル変換手段13は、遅延サンプルホールド
信号SHdのホールド長区間のレベルを、第2のサンプ
ルホールド信号SH2のホールド長区間のレベルに変換
してノイズマスク信号Soを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はノイズ低減装置に関
し、特にノイズの低減を図るノイズ低減装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、マルチメディア時代を迎えてAV
システムの発展は著しく、特にVTR等のビデオ処理装
置は、家庭用サーバとしても多くの用途の拡がりが期待
されており、さらなる高性能化へ向けて開発が進んでい
る。
【0003】図9は従来のVTRの音声再生時の周辺ブ
ロックを示す図である。ヘッドA、Bを通じて出力され
る音声信号は、ヘッドスイッチSWに入力する。ヘッド
スイッチSWの出力は、FM復調回路101へ入力しF
M復調される。
【0004】ここで、ヘッドスイッチSWは、タイミン
グ発生回路102のタイミング信号saにもとづいて、
ヘッドA、Bのスイッチ切り替えを行う。このスイッチ
切り替え時に、スイッチングノイズが音声信号にのって
しまうため、従来ではサンプルホールド回路103を設
けてスイッチングノイズをマスクして出力している。
【0005】図10は信号波形を示す図である。図9の
ブロック図の対応する箇所の信号波形を示している。タ
イミング信号saは、ヘッドスイッチSWを切り替える
ための信号である。復調信号sbは、FM復調回路10
1の出力信号である。サンプルホールドタイミング信号
scは、サンプルホールド回路103に対するサンプル
ホールドのタイミングを示す信号である。音声出力信号
sdはサンプルホールド回路103の出力信号である。
【0006】音声信号の再生時には、2つのヘッドA、
Bからの出力信号をタイミング信号saにもとづいてヘ
ッドスイッチSWで切り替え、1つの連続したFM信号
とした後、FM復調回路101で復調する。
【0007】ところが、2つのヘッドA、Bからの出力
信号は、テープの伸縮などによりFM信号としての位相
が一致していないため、これをそのまま復調するとヘッ
ドA、Bの切り替え直後に、復調信号sbには大きなス
イッチングノイズが発生してしまう。
【0008】したがって、スイッチングノイズを補正す
るために、サンプルホールド回路103は、ヘッドA、
B切り替え直後の一定期間(T)の信号電圧を、サンプ
ルホールドタイミング信号scにもとづいてサンプルホ
ールドすることにより、スイッチングノイズを含まない
音声出力信号sdを生成して出力している。
【0009】図に示すサンプルホールドによりできる段
差は、スイッチング周波数の高次歪みを含むため聴感上
の帯域内に高次成分が入り、完全に消すことはできな
い。図11はスペクトラムの概略を示す図である。縦軸
が電力密度、横軸が周波数である。スイッチング周波数
は50〜60Hz、サンプルホールドによりできる段差
は50〜60Hzのn次成分を含むため、聴感帯域20
KHz以内に多くの高次成分が含まれ、ノイズとして聞
こえていた。
【0010】このため従来では、サンプルホールドによ
ってできる段差に対し逆極性のパルスを意図的に加えて
ホールド歪みを改善していた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来技術では、聴感上ではノイズは聞こえにくくなる
が、パルスを付加することで本質的な信号のクオリティ
が失われてしまうといった問題があった。したがって、
ダビング等を行った場合には劣化が大きくなってしま
う。
【0012】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、信号のクオリティを落とすことなく、効率よ
くスイッチングノイズの低減を図ったノイズ低減装置を
提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、ノイズの低減を図るノイズ低減装置にお
いて、ノイズを含む入力信号に対し、第1のホールド長
でノイズ区間をサンプルホールドして第1のサンプルホ
ールド信号を生成する第1のサンプルホールド手段と、
第1のホールド長より短い第2のホールド長で、第1の
ホールド長の終点以降の区間をサンプルホールドして第
2のサンプルホールド信号を生成する第2のサンプルホ
ールド手段と、第1のサンプルホールド信号を、第2の
ホールド長の時間分遅延して遅延サンプルホールド信号
を生成する遅延手段と、第2のサンプルホールド信号と
遅延サンプルホールド信号を比較し、遅延サンプルホー
ルド信号のホールド長区間のレベルを、第2のサンプル
ホールド信号のホールド長区間のレベルに変換してノイ
ズマスク信号を生成するレベル変換手段と、を有するこ
とを特徴とするノイズ低減装置が提供される。
【0014】ここで、第1のサンプルホールド手段は、
ノイズを持つ入力信号に対し、第1のホールド長でノイ
ズ区間をサンプルホールドして第1のサンプルホールド
信号を生成する。第2のサンプルホールド手段は、第1
のホールド長より短い第2のホールド長で、第1のホー
ルド長の終点以降の区間をサンプルホールドして第2の
サンプルホールド信号を生成する。遅延手段は、第1の
サンプルホールド信号を、第2のホールド長の時間分遅
延して遅延サンプルホールド信号を生成する。レベル変
換手段は、第2のサンプルホールド信号と遅延サンプル
ホールド信号を比較し、遅延サンプルホールド信号のホ
ールド長区間のレベルを、第2のサンプルホールド信号
のホールド長区間のレベルに変換してノイズマスク信号
を生成する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明のノイズ低減装置の
原理図である。ノイズ低減装置10はノイズ(スイッチ
ングノイズ)の低減を図る。
【0016】第1のサンプルホールド手段11aは、ノ
イズを持つ入力信号Siに対し、第1のホールド長Tで
ノイズ区間をサンプルホールドして第1のサンプルホー
ルド信号SH1を生成する。
【0017】第2のサンプルホールド手段11bは、第
1のホールド長Tより短い第2のホールド長(T/2)
で、第1のホールド長の終点以降の区間をサンプルホー
ルドして(すなわち、第1のホールド長Tの直後にサン
プルホールドして)第2のサンプルホールド信号SH2
を生成する。
【0018】遅延手段12は、第1のサンプルホールド
信号SH1を、第2のホールド長の時間分(すなわち、
T/2)遅延して遅延サンプルホールド信号SHdを生
成する。
【0019】レベル変換手段13は、第2のサンプルホ
ールド信号SH2と遅延サンプルホールド信号SHdを
比較し、遅延サンプルホールド信号SHdのホールド長
区間の電圧レベルを、第2のサンプルホールド信号SH
2のホールド長区間の電圧レベルに変換してノイズマス
ク信号Soを生成する。
【0020】このように、本発明のノイズ低減装置10
は、ノイズを含む入力信号Siに対し、第1のホールド
長T(=ノイズ区間)に互いに極性の異なる段差を持つ
ようなサンプルホールドを施してノイズをマスクする構
成とした。これにより、聴感帯域に漏れこんでくるノイ
ズを著しく低減することが可能になる。
【0021】次に逆極性のパルスを加えてノイズ低減を
図った従来技術の内容について説明する。図2は逆極性
のパルスを加えてノイズを低減させる場合の処理を示す
図である。これは図10では50〜60Hzのn次高調
波成分が聞こえていたのに対し、その直後にT(もしく
はTよりも小さい)の逆極性のパルスを加えることによ
って、2T周期の50〜60Hzで周波数インタリーブ
された音声出力信号sd−1としている。
【0022】図3はスペクトラムの概略を示す図であ
る。縦軸が電力密度、横軸が周波数である。逆極性のパ
ルスを加えることで、図に示すように、100KHz位
の点滅周期50〜60Hzの音となり、実質的に聴感帯
域外の点滅音となって聞こえにくくしている。
【0023】このように、従来ではもともとホールド長
Tのサンプルホールドに+αの時間のパルスを加えなけ
ればならないので、付加パルス発生回路の追加等を行う
必要があり、システムが複雑化してしまう。また、逆極
性のパルスの付加は原信号のクオリティを落としてしま
う等の問題があった。
【0024】次にVTRの音声再生時の周辺ブロックに
対して、本発明のノイズ低減装置10を適用した場合に
ついて詳しく説明する。図4はノイズ低減装置の構成を
示す図である。ノイズ低減装置10aは、図10で上述
したFM復調回路101の出力段に接続されてスイッチ
ングノイズの低減を図る。
【0025】第1のサンプルホールド手段11aには、
FM復調回路101の出力である復調信号sb(Si)
が入力する。ディレイ・イコライザ12aは、遅延手段
12に該当し、音声帯域の特性を劣化させずにディレイ
のみを行うイコライザである。
【0026】パルス・ジェネレータ14は、第1のサン
プルホールド手段11a、第2のサンプルホールド手段
11b及びレベル変換手段13それぞれに対して、後述
のタイミング信号ta、tb、tcを送信する。
【0027】図5はタイミング信号ta、tb、tcの
波形及び位相を示す図である。タイミング信号taは、
長さTの1パルス信号である。タイミング信号tbは、
タイミング信号taの立ち下がりの位置から立ち上が
る、長さT/2の1パルス信号である。タイミング信号
tcは、タイミング信号taのT/2の位置から立ち上
がる、長さTの1パルス信号である。
【0028】次に図4のブロック図の対応する箇所の信
号波形及び図5のタイミング信号ta〜tcを用いて動
作について説明する。図6、図7は信号波形の処理手順
を示す図である。 〔S1〕ノイズを含む復調信号sbに対して、第1のサ
ンプルホールド手段11aは、パルス・ジェネレータ1
4で作られたタイミング信号taでホールド長Tのサン
プルホールドを行い、第1のサンプルホールド信号SH
1を生成する。 〔S2〕第2のサンプルホールド手段11bは、第1の
サンプルホールド信号SH1に対し、パルス・ジェネレ
ータ14で作られたタイミング信号tbでホールド長T
/2のサンプルホールドを行い、第2のサンプルホール
ド信号SH2を生成する。 〔S3〕ディレイ・イコライザ12aは、第1のサンプ
ルホールド信号SH1をT/2遅延させて、遅延サンプ
ルホールド信号SHdを生成する。 〔S4〕レベル変換手段13は、第2のサンプルホール
ド信号SH2と遅延サンプルホールド信号SHdを比較
し、遅延サンプルホールド信号SHdのホールド長区間
のレベルを、第2のサンプルホールド信号SH2のホー
ルド長区間のレベルに変換してノイズマスク信号Soを
生成する。
【0029】図8は本発明を用いた場合のスペクトラム
の概略を示す図である。縦軸が電力密度、横軸が周波数
である。本発明を用いた場合に得られた信号のサンプル
ホールドのホールド歪みによるノイズ成分は、従来(図
3)と比べるとレベルで1/2、周波数で2倍となるた
め、聴感帯域に漏れこんでくるレベルはおよそ4倍(約
12dB)改善することができる。
【0030】以上説明したように、本発明のノイズ低減
装置10は、ノイズを含む入力信号Siに対し、サンプ
ルホールドした第1のサンプルホールド信号SH1を遅
延した遅延サンプルホールド信号SHdのホールド長区
間のレベルを、第2のサンプルホールド信号SH2のホ
ールド長区間のレベルに変換してノイズマスク信号So
を生成する構成とした。
【0031】これにより、従来より比較的シンプルなシ
ステム構成でスイッチングノイズを改善できる。また、
スイッチングノイズの改善効果が従来比で約12dBと
大きい。さらに、原信号への加工量が少ないため、従来
の逆極性パルス付加法よりも原信号のクオリティを落と
すことなくスイッチングノイズを改善でき、ダビング等
による劣化が少ない。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のノイズ低
減装置は、ノイズを含む入力信号に対して、サンプルホ
ールドした第1のサンプルホールド信号を遅延した遅延
サンプルホールド信号のホールド長区間のレベルを、第
2のサンプルホールド信号のホールド長区間のレベルに
変換してノイズマスク信号を生成する構成とした。これ
により、聴感帯域に漏れこんでくるノイズを著しく低減
することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の本発明のノイズ低減装置の原理図であ
る。
【図2】逆極性のパルスを加えてノイズを低減させる場
合の処理を示す図である。
【図3】スペクトラムの概略を示す図である。
【図4】ノイズ低減装置の構成を示す図である。
【図5】タイミング信号の波形及び位相を示す図であ
る。
【図6】信号波形を示す図である。
【図7】信号波形を示す図である。
【図8】本発明を用いた場合のスペクトラムの概略を示
す図である。
【図9】従来のVTRの音声再生時の周辺ブロックを示
す図である。
【図10】信号波形を示す図である。
【図11】スペクトラムの概略を示す図である。
【符号の説明】
10……ノイズ低減装置、11a……第1のサンプルホ
ールド手段、11b……第2のサンプルホールド手段、
12……遅延手段、13……レベル変換手段、Si……
入力信号、SH1……第1のサンプルホールド信号、S
H2……第2のサンプルホールド信号、SHd……遅延
サンプルホールド信号、So……ノイズマスク信号、T
……第1のホールド長、T/2……第2のホールド長。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノイズの低減を図るノイズ低減装置にお
    いて、 前記ノイズを含む入力信号に対し、第1のホールド長で
    ノイズ区間をサンプルホールドして第1のサンプルホー
    ルド信号を生成する第1のサンプルホールド手段と、 前記第1のホールド長より短い第2のホールド長で、前
    記第1のホールド長の終点以降の区間をサンプルホール
    ドして第2のサンプルホールド信号を生成する第2のサ
    ンプルホールド手段と、 前記第1のサンプルホールド信号を、前記第2のホール
    ド長の時間分遅延して遅延サンプルホールド信号を生成
    する遅延手段と、 前記第2のサンプルホールド信号と前記遅延サンプルホ
    ールド信号を比較し、前記遅延サンプルホールド信号の
    ホールド長区間のレベルを、前記第2のサンプルホール
    ド信号のホールド長区間のレベルに変換してノイズマス
    ク信号を生成するレベル変換手段と、 を有することを特徴とするノイズ低減装置。
  2. 【請求項2】 前記遅延手段は、信号特性を劣化させな
    いイコライザを用いて、前記第1のサンプルホールド信
    号の遅延を行うことを特徴とする請求項1記載のノイズ
    低減装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7595645B2 (en) 2005-10-17 2009-09-29 Elpida Memory, Inc. Calibration circuit and semiconductor device incorporating the same
DE102006048846B4 (de) * 2005-10-17 2011-04-28 Elpida Memory, Inc. Eichschaltung und dieselbe enthaltende Halbleitervorrichtung

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