JPH0225127A - ノイズ除去方法 - 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］ 本発明はチャンネルからのノイズ性信号を」波すること
により情報チャンネルのノイズを除去する方法に関する
。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ 情報チャンネル、特に移動無線電話回線などの通信チャ
ンネルには擾乱ノイズが発生することが多い。このよう
なノイズの発生原因としては回線の接続や実際の信号源
９例えば通話者によるノイズが考えられる０例えば、自
動車の背景ノイズは移動無線電話の通話に際しての背景
ノイズとして混入する。

このような擾乱やノイズを除去する複数の方法が知られ
ている。例えば、高域フィルタを使用することにより低
周波ノイズを除去することができる。しかしながら１局
から移動局電話機に送られた信号の場合は、ノイズの周
波数範囲は通話信号と同じ範囲にあり、従ってノイズを
除去する何らかの対策が構じられない限りは通話信号も
除去されるという問題点がある。

自動車からの通話時に背景ノイズの効果を除去する方法
として１例えば第２マイクロホンを使用する方法が知ら
れている。

自動車内の他の場所に配置されたこのマイクロホンでは
ノイズだけが受信され、このノイズは、電話機から通話
信号が更に送出される以前に全信号から除去することが
できる。

しかしながらこの方法においても、マイクロホンを適切
に配置し難いなどの理由によりＳ／Ｎ比の改善はわずか
である。

本発明の目的は、上記従来の方法の欠点を除去すると共
に通話信号を抑制することなく情報チャンネルのノイズ
を除去できる方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］本発明による
方法は、チャンネルの周波数帯域をサブバンドに分割し
てノイズ性の情報をこれらのサブバンドに分け、その後
信号レベルを基準レベルと比較することにより各々のサ
ブバンドの信号の有効値を個別に決定し、この場合にほ
ぼ基準レベルに等しい信号はノイズであるとして抑制し
、一方有効信号として定められた変動信号は、濾波され
た出力情報を形成するために他のサブバンドの有効信号
と共にほとんど抑制することなく加算するステップから
構成される。

この場合、ノイズまたは多量の背景ノイズだけを含む周
波数帯域は除去することができる。これは、通話信号は
常時全周波数域を使用しないということにより可能にな
される。

［実施例］ 第１図は本発明による方法の実施原理を示すブロック図
である０図において、信号１はフィルタブロックＣＨＩ
〜ＣＨ４に供給され、そこで周波数帯域８１〜Ｂ４（第
５図）に分割される。これらのフィルタの出力は抑制素
子Ｐ１〜Ｐ４に結合され、これによりノイズだけを含む
周波数帯域が除去される。これらの周波数帯域は再び加
算され、改良された信号２が得られる。

上記の周波数帯域Ｂｌ、Ｂ２．Ｂ３およびＢｎへの分割
は第２図に示したように全通過フィルタを使用すること
により実現される。

これらの周波数帯域の限界周波数はｆｌ、１ｆ２１ｆ３
で与えられる。

第１段の全通過フィルタの伝達関数は、Ａ＋　＝（ａ　
＋　Ｚ−’）　／　（１＋　ａ　Ｚ−１）で与えられ、
第２段の全通過フィルタの伝達関数は、 Ａｓ＝（ｂ＋ｃ　Ｚ−１＋Ｚ−”）／（１＋ｃ　ｚ−１
＋ｂ　Ｚ−”）で与えられる。但し、係数ａ、ｂおよび
Ｃは。

式。

ａ＝＝ｓｉｎ（ω／２−π／４）／５ｉｎ（ω／２＋π
／４）ｂ　＝（ａ”＋　（Ｅ）／（１＋　ａ　ａ”）ｃ
＝（２ａ（１÷α））／（１＋αａ　２　）で与えられ
、ここに、ω＝２πｆ／ｆｓ−α：ｆ　ｓ　／　４　ｆ
＋（、ｆｉ　＝フィルタの限界周波数、ｆ、＝フィルタ
のサンプルテーキング周波数である。第１段および第２
段のフィルタは低域、高域フィルタ対（第３図）により
形成されており、これにより信号は常に２つの周波数帯
域に分割される。４つの周波数帯域に分割するには３段
のフィルタが必要である。

第４図に示した抑制制御動作は次の式に従って信号増幅
率を設定することにより各々の周波数帯域で実施される
。

Ｐ＝ｍａ　ｘ　（（Ｓ−２Ｎ）／Ｓ、Ｃ）但し、Ｓ＝信
号レベル、Ｎ＝ノイズレベル、Ｃ＝帯域の最大抑制度、
実際には１例えば０．２を示す定数。

被検周波数帯域内に信号がないときは、信号レベルＳと
ノイズレベルＮはほぼ等しく、周波数帯域の通過量はＣ
になる。信号ＳがノイズレベルＮよりかなり大きいとき
は信号通過量Ｐは成る値になり、信号は全く抑制されな
い。

信号レベルは当該周波数帯域の信号を整流しく１０）、
低域上戸波する（１１．１２）ことによりモニタされる
。

低域フィルタ１１は、例えば１段の回帰フィルタが使用
され。

Ｙｓ（ｋ）＝ＡｓＹｓ（ｋ−１）”（１−Ａｓ）Ｘｓ（
ｋ）で表わされる。但し、Ａｓ（ｋ）＝係数、Ｙθ（ｋ
）＝出力信号、Ｘｓ（ｋ）＝入力信号である。

各々の周波数帯域内のノイズレベルＮは、レベル検出器
からの信号を更に低域」波（１２）Ｌ、、そしてこれか
ら長時間最小値を検出する（１３）ことにより検出され
る。このようにして、当該周波数帯域が（ノイズである
）一定値信号を有するか、或いは有効信号と見なすこと
ができる連続的に値が変化する信号かを決定することが
できる。第１段の回帰フィルタは再び次の式で示される
低域フィルタとして使用される。

Ｙ　、（ｋ　）＝Ａ、Ｙ　、（ｋ−１）＋（１−Ａ、）
　Ｘ、（ｋ　）但し、それぞれの信号は前の式のものと
同じである。この場合、第４図に示したようにＸ、（ｋ
）”Ｙｓ　（ｋ）である。

上記最小値は式 ％式％）） から計算される。但し、δ＝ノイズレベルＮの最大増加
割合を示す定数である。

本実施例においては周波数帯域の個数は４としたが、こ
れらの個数を増加させると全通過ブロックの個数も（２
次の形で）増加する。

実際に実施するという点からは帯域の個数を増すことは
殆ど価値がない。現在の場合これらの帯域の個数は３が
好ましい。

本発明の方法の機能は実際の実験により検証されている
。

本方法は各種の回路を使用して実施できることは明らか
である。また、アナログ式、ディジタル式回路が共に使
用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による方法を実施する際の構成原理を
示すブロック図、 第２図は、４チヤンネルフイルタバンクの構成を示す図
。 第３図は、低域フィルタと高域フィルタで構成されたフ
ィルタ対を示す図、 第４図は、信号チャンネルの抑制を制御する配置を示す
ブロック図、 第５図は、周波数帯域をサブバンドに分割した状態を示
す図、 第６図は、信号通過量を決定する特性曲線を示す図であ
る。 ［主要部分の符号の説明］ ＣＨ１〜ＣＨ４・・・・・・・・　フィルタブロック８
１〜Ｂ４ Ｐ１〜Ｐ４ サブバンド 抑制素子 日石、１ Ｆ旧、５ ＦＩＧ−３ ＦＩＧ、６ 　Ｎ ｎＥＦ＝− ＋−Ｃ ＭへＸ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報チャンネルを通して到来したノイズ信号を、前
   記チンャンネル（１）の周波数帯域を先ずサブバンドに
   分割し、これによりノイズ情報を信号に分割するように
   、濾波することにより情報チャンネルに含まれるノイズ
   を除去する方法であって、その後各々のサブバンド（Ｂ
   ）の信号の有効値が基準レベル（Ｒｅｆ）に対して信号
   レベル（Ｓ）を比較することにより決定され、この場合
   基準レベル（Ｒｅｆ）とほぼ同じレベルの信号はノイズ
   と定められて抑制され（Ｐ１−Ｐ４）るが、有効な信号
   と定められた変動信号は濾波出力情報を得るために他の
   サブバンド（Ｂ１−Ｂ４）の有効信号と共にほぼ抑制さ
   れることなく加算されることを特徴とするノイズ除去方
   法。 ２、サブバンドで検出された信号レベル（Ｓ）が基準レ
   ベル（Ｒｅｆ）以上のとき、所定の特性曲線（第６図）
   に従い過剰量に逆比例して前記信号の通過量が増加され
   、この場合所定の上限値（Ｍａｘ）以上の信号レベルは
   ほぼ全く抑制されないことを特徴とする請求項１記載の
   方法。 ３、比較すべき信号レベル（Ｓ）が、信号を整流すると
   共に低減濾波（１１）することにより形成され、かつ長
   時間最小値（Ｎ）が基準レベル（Ｒｅｆ）として形成さ
   れ、その場合所定時点の信号通過量（Ｐ）が、Ｓを信号
   レベル、Ｎをノイズレベル、Ｃをサブバンドの最小利得
   を示す定数として、式 Ｐ＝ｍａｘ｛Ｓ−２Ｎ）／Ｓ，Ｃ｝ から得られることを特徴とする請求項１記載の方法。 ４、チャンネルの周波数帯域は、通過フィルタ構造（Ｆ
   ｉｇ．２）を使用することにより、サブバンド（Ｂ１−
   Ｂ４）に分割されることを特徴とする請求項１から請求
   項３までに記載の方法。 ５、請求項１から請求項４の方法において、情報チャン
   ネルは通信チャンネルのベース周波数通話チャンネルで
   あり、チャンネルの周波数帯域が４つのサブバンドに分
   割されたことを特徴とする方法。