JPH03238929A - ノイズキャンセラー - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は例えば車載用テレビジョン受信機やＦＭ受信装
置の音声回路に用いてパルス性ノイズを除去するための
ノイズキャンセラーに関する。

〈従来の技術〉 従来、車載用テレビジョン受信機や「Ｍ受信装置の音声
回路においては、点火系ノイズやモータ系ノイズ、スイ
ッチ類の操作によるノイズの発生によって、音声信号に
パルス性ノイズが混入する。

第５図は上記音声回路に用いられる従来のノイズキャン
セラーを示すブロック図である。ここでは、車載用テレ
ビジョン受像機に使用するものについて説明する。

第５図において、入力端子１には音声検波された音声信
号が入力され、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２．ローパ
スアンプ（ＬＰＡ）３を通してオペアンプ４の十入力端
子に供給される。また、入力端子１に入力される音声信
号はハイパスフィルタ（口ＰＦ）５．バイパスアンプ（
口ＰＡ）６を通してノイズ検出器７に供給され、ここで
ノイズが検出されると一定期間Ｔ１のノイズ検出信号を
発生し、スイッチ制御信号としてアナログスイッチ回路
８の制御端子に供給される。ノイズ検出器７のＰＷ端子
には検出信号のパルス幅Ｔ１を決める抵抗ＲＯ，コンデ
ンサＣＯから成る積分回路が接続している。アナログス
イッチ回路８の一方の端子にはＰＣ端子から反転アンプ
９を通して信号（実際には無人力）が供給されるように
なっており、スイッチ回路８の他方の端子にはオペアン
プ４の一入力端子が接続され、オペアンプ４の十入力端
子と一入力端子間にはローパスアンプ３の出力を保持し
オペアンプ４の一入力端子に供給する電圧保持回路１０
が接続している。そして、出力端子１１からパルス性ノ
イズが除かれた音声信号が出力される。破線枠１２は「
Ｍ信号受信用のＩＣとして使用されるもので、ＰＣ端子
には「Ｍステレオ放送のパイロット信号が入るようにな
っているが、テレビジョン受像機に使用する場合、上記
パイロット信号は無いので、ＰＣ端子は無人力の状態と
される。

次に、第５図の動作を第６図を参照して説明する。入力
端子１に、第６図（ａ）に示すようなパルス性のノイズ
（点火栓ノイズや直流モータノイズなど）を含む音声信
号が加わると、該信号はＬＰＦ２．ＬＰＡ３を通り、オ
ペアンプ４の十入力端子に供給される。この時、オペア
ンプ４の一入力端子が交流的にアースされていれば十入
力端子の音声信号がそのまま出力される。なお、ノイズ
が検出されない通常の動作期間では、ノイズ検出器７か
らのスイッチ制御信号は無く、スイッチ回路８がオンし
ており、反転アンプ９の出力がオペアンプ４の一入力端
子に加わるが、ＰＣ端子が無人力であることと、アンプ
８の出力インピーダンスが低いことから、−入力端子は
交流的にアースされたのと等価となり、十入力端子に入
力される音声信号がそのまま出力される。しかしながら
、パルス性ノイズ成分がある期間では、ＨＰＦ５により
パルス性ノイズ成分のみが抜き取られＨＰＡ６により増
幅された後、ノイズ検出器７で一定レベル以上のノイズ
成分がノイズとして検出される。

このノイズ検出２Ｉ！７は、コンパレータ及び単安定マ
ルチバイブレータ等から成り、ＰＷ端子に付けられたＲ
Ｏ、Ｇｏで決まる一定ｖＩＩＩｉ丁１の期間、ローレベ
ルになるスイッチ制御信号（第６図（ｂ）参照）を出力
する。このスイッチ制御信号によって、アナログスイッ
チ回路８１；を一定１１１ｆｌＴ１の間オフされる。こ
の時、オペアンプ４の一入力端子には電圧保持回路１０
の働きにより、十入力端子と等しいしＰＦ２．ＬＰＡ３
を通った音声信号が入力されるため、結局オペアンプ４
は無人力と等価となり、第６図（Ｃ）に示すように１１
期周はスイッチ回路８がオフする直前の直流電圧が出力
されることになる。このようにして、ノイズが検出され
てから一定則１１１ＴＩの補間動作によりノイズ成分が
除去される。

以上の動作により、第６図（ａ）に示すようなパルス性
ノイズを含む音声信号は第６図（Ｃ）に示すようにパル
ス性ノイズが補間除去されたものとなる。第６図（Ｃ）
では、補間により出力信号に段差を生じるが、ＬＰＦを
通すことにより軽減することができる。しかしながら、
段差の大きさは信号振幅に比例し、しかもこの段差はノ
イズの継続時間に無関係に一定時間幅Ｔ１で生じるので
、最終的な音声出力の品位の向上に限界を生じるという
問題があった。

（発明が解決しようとするａｍ＞ このように、従来の回路では、パルス性ノイズが検出さ
れると、ノイズの継続時間に無関係に一定時間補間動作
を行うために、補間出力に不必要な段差を作ることにな
り、最終的な音声出力の品位の向上に限界を生じるとい
う問題があった。

そこで、本発明は上記の問題に鑑み、ノイズの発生期間
のみ補間動作を行うようにし、補間後の段差を最小限度
に止め、より高品位な音声出力を得ることができるノイ
ズキャンセラーを提供することを目的とするものである
。

［発明の構成］ （：１題を解決するための手段〉 本発明のノイズキャンセラーは、パルス性ノイズが入力
され、該ノイズの期間にオフしてノイズ除去を行うアナ
ログスイッチ回路と、このアナログスイッチ回路のオフ
期間に、オフする直前の電圧を補間電圧として保持し、
前記アナログスイッチ回路からの音声信号をノイズ補間
する電圧保持回路と、前記の入力音声信号が供給され、
該音声信号に含まれる前記パルス性ノイズを通過させる
ハイパスフィルタと、オーブンコレクタ出力形式の一対
のコンパレータで構成され、両コンパレータの出力端が
オア接続され、入力として前記ハイパスフィルタを通し
た信号が両コンパレータに供給され、一方のコンパレー
タが正極性のパルス性ノイズを検出する一方、他方のコ
ンパレータが負極性のパルス性ノイズを検出することで
、前記出力端に正負両極性のノイズ期間に対応したノイ
ズ検出信号を出力し、この検出出力によりノイズ補間用
の前記アナログスイッチ回路をオフ制御するノイズ検出
手段とを具備して構成されている。

（作用） 本発明においては、コンパレータを用いてパルス性ノイ
ズを検出するため、ノイズ検出信号はノイズ期間に同期
し波形整形されたディジタル信号となる。そして、この
ディジタル信号で直接アナログスイッチ回路をオン、オ
フして補間動作を行うため、検出されたノイズのパルス
幅の期間のみ補間され、必要最小限の補間が行われる。

従って、補間動作による音声信号の劣化が少なく、従来
より高品位な音声出力を得ることができる。

（実施例） 実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例のノイズキャンセラーを示す
ブロック図である。

第１図において、入力端子２１にはパルス性ノイズを含
む音声信号が入力される。この音声信号はアナログスイ
ッチ回路２２及びハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２３に供
給される。ハイパスフィルタ２３ではパルス性ノイズ成
分のみが抜き出され、ノイズ検出用コンパレータ２４ａ
、２４ｂに印加される。コンパレータ２４ａでは正極性
ノイズが、コンパレータ２４ｂでは負極性ノイズが検出
される。これらのノイズ検出信号はオア回路２５を通し
てアナログスイッチ回路２２の制御端子に加えられ、こ
の検出信号の期間スイッチ回路２２はオフされ、パルス
性ノイズはスイッチ回路２２を通過せずその期間の補間
は電圧保持回路２６で行われ、出力端子２７からパルス
性ノイズが除去された音声信号が出力される。

第２図は第１図のノイズキャンセラーの具体的な回路構
成を示す回路図で、第３図は第２図の各部■〜■の信号
波形を示す波形図である。

第２図において、音声信号の入力端子２１はアナログス
イッチＱ３に接続する一方バイパス用コンデンサＣ１、
Ｒ３を介してコンパレータＱ１の十入力端子、コンパレ
ータＱ２の一入力端子に接続している。コンパレータＱ
１　、Ｑ２はオーブンコレクタ出力形式のコンパレータ
である。コンパレータＱ１の一入力端子はコンデンサＣ
２を介して基準電位点に接続している。また、コンパレ
ータＱ２の十入力端子はコンデンサＣ４を介して基準電
位点に接続している。直流電源＋ＶＣＣと基準電位点間
には、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が直列に接続しており、Ｒ
１とＲ２の接続点はコンパレータＱ１の十入力端子に接
続し、Ｒ２とＲ３の接続点はコンパレータＱ１の一入力
端子に接続している。

また、直流電源子Ｖｃｃと基準電位点間には、抵抗Ｒ４
、Ｒ５、Ｒ６が直列に接続しており、Ｒ４とＲ５の接続
点はコンパレータＱ２の十入力端子に接続し、Ｒ５とＲ
６の接続点はコンパレータＱ２の−入力端子に接続して
いる。更に、オーブンコレクタ出力形式のコンパレータ
Ｑｌ　、Ｑ２の出力端は共通接続しその接続点は抵抗Ｒ
７を介して直流電源十Ｖｃｃに接続する一方（ワイヤー
ドオア接続と言われる）、アナログスイッチＱ３の制御
端に接続している。アナログスイッチＱ３の出力端は抵
抗Ｒ８及び電圧保持用コンデンサＣ５を介して音声信号
の出力端子２７に接続している。

次に、第２図の回路動作を第３図を参照して説明する。

入力点■での音声信号波形が第３図（ａ）に示すように
パルス性ノイズを含んでいると、バイパス用コンデンサ
Ｃ１，Ｃ３を介して］ンパレータＱ１の十入力端子及び
コンパレータＱ２の入力端子に加わる０点波形は第３図
（ｂ）に示すように音声信号成分が減衰しパルス性ノイ
ズ成分が抜き取られたものとなる。この信号はコンパレ
ータＱｌ　、Ｑ２の他方の入力端にも抵抗Ｒ２、Ｒ５を
介して印加されるが、各端子にはハイカット用コンデン
ザＣ２、Ｃ４が接続されているため、Ｃ点波形は第３図
（Ｃ）に示すようにパルス性ノイズの減衰した波形とな
る。その結果、両コンパレータＱ１　、Ｑ２では第３図
（ｂ）　、　（Ｃ）の波形を入力信号とした比較動作が
行われる。即ち、コンパレータＱ１は一入力端子を基準
とした正極性のノイズ検出器として働く一方、コンパレ
ータＱ２は十入力端子を基準とした負極性のノイズ検出
器として働く。ところで、パルス性ノイズの無い場合、
Ｑｌ　、Ｑ２とも抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４゜Ｒ５
、Ｒ６により、オープンコレクタ出力がオフ状態となる
ような直流バイアスが印加されており、この［ＩＱｌ　
、Ｑ２の各コレクタ端に共通接続した負荷抵抗Ｒ７によ
り０点の出力電圧は第３図（ｄ）に示すようにロレベル
（＋　Ｖ　ＣＣ）となり、アナログスイッチＱ３をオン
状態とする。このため、アナログスイッチＱ３の出力点
Ｏには第３図（ｅ）に示すように入力音声信号と等しい
波形が得られ、Ｒ８、Ｃ５を経て出力点■に第３図（ｆ
）に示すような出力波形が得られる。なお、通常、ノイ
ズ検出感度を上げるため、Ｒ１−Ｒ６の抵抗値について
Ｒ１又はＲ３＞）Ｒ２，Ｒ４又はＲ６＞＞Ｒ５となるよ
うに選ばれる。

次に、正極性または負極性のパルス性ノイズが検出され
た場合、正極性ノイズであるとコンパレータＱ１のオー
プンコレクタ出力はオン状態となり、負極性ノイズであ
るとコンパレータＱ２のオープンコレクタ出力がオン状
態となるため、０点の電圧は第３図（ｄ）に示すように
ノイズ期ｆ！ＩＩＬレベル（Ｏｖ）となる。このため、
パルス性ノイズがあると、その期間アナログスイッチＱ
３はオフし、０点の電圧波形は第３図（ｅ）に示すよう
に電圧保持用コンデンサＣ５の働きによりスイッチＱ３
がオフする直前の電位に保たれ、ノイズが検出されなく
なると０点が第３図（ｄ）に示すようにロレベルに復帰
してスイッチＱ３がオンするため、第３図（ｅ）に示す
ようなノイズが除去された出力が得られる。この出力は
抵抗Ｒ８とコンデンサＣ５によるＬＰＦの働きにより波
形整形が行われ、結局第３図（ｆ）に示すようなノイズ
補間された音声出力が得られる。

以上述べた実施例によれば、補間のためのアナログスイ
ッチの制御パルス幅が従来のように固定ではなくノイズ
発生期間に比例するので、補間動作に伴う音声信号の波
形劣化を最小限に止どめることができる。

第４図は第１図或いは第２図によるノイズ除去効果の他
の例を説明する波形図である。

第４図は、テレビジョン受信装置でインターキャリア方
式を採用した場合に発生するバズ成分の除去効果を垂直
周期（Ｖ周期）の波形で示したものである。第４図（ａ
）は映像検波出力を示し、第４図（ｂ）はインターキャ
リア方式によって検波される音声検波出力を示している
。この音声検波出力には、弱電界時やゴースト時等の信
号劣化時に映像信号の影響で垂直同期信号部や変ＩＩ度
の高い映像部分に同期してバズが発生し易い。しかしな
がら、このような音声検波出力であっても、上記実施例
の回路を用いれば、第４図（Ｃ）に示すように音声信号
を損なうことなくバズ成分を除去した音声検波出力（ノ
イズ補間出力）を得ることができる。

尚、上記実施例では、ノイズキャンセラーをテレビジョ
ン受信機の音声回路に用いた場合について説明したが、
ラジオ受信機等の音声回路に用いてもよいことは勿論で
ある。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、一対のコンパレータ
とアナログスイッチ回路の組み合わせによる比較的簡単
な回路構成で、パルス性ノイズの発生期間のみ補間動作
を行って除去することが可能であり、ノイズ除去に伴う
音声信号の劣化も極めて小さく、従来より高品位の音声
出力を得ることができる。加えて、テレビジョン受信に
際しては、弱電界時やゴースト時におけるバズ軽減にも
効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のノイズキャンセラーの構成
を示す７０９９図、第２図は第１図の具体的回路例を示
す回路図、第３図は第２図の動作を説明するための回路
各部の信号波形図、第４図は第１図及び第２図の回路に
よって得られる別のノイズ除去効果を説明する波形図、
第５図は従来のノイズキャンセラーの構成を示すブロッ
ク図、第６図は第５図の動作を説明するための回路各部
の信号波形図である。 ２１・・・音声信号入力端子、 ２２・・・アナログスイッチ回路、 ２３・・・ハイパスフィルタ、 ２４ａ、２４ｂ・・・ノイズ検出用コンパレータ、２５
・・・オア回路、２６・・・電圧保持回路、２７・・・
音声信号出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力としてパルス性ノイズを含む音声信号が供給され、
   制御信号にてオン，オフ制御され、パルス性ノイズの期
   間にオフして、パルス性ノイズを阻止した音声信号を出
   力するアナログスイッチ回路と、 このアナログスイッチ回路に接続され、前記アナログス
   イッチ回路のオフ期間に、オフする直前の電圧を補間電
   圧として保持し、前記アナログスイッチ回路からの音声
   信号をノイズ補間する電圧保持回路と、 前記の入力音声信号が供給され、該音声信号に含まれる
   前記パルス性ノイズを通過させるハイパスフィルタと、 オープンコレクタ出力形式の一対のコンパレータで構成
   され、両方のコンパレータの出力端が共通の負荷に接続
   されて出力端にオア回路が構成され、入力として前記ハ
   イパスフィルタを通した信号が両方のコンパレータに供
   給され、一方のコンパレータが正極性のパルス性ノイズ
   を検出する一方、他方のコンパレータが負極性のパルス
   性ノイズを検出することで、前記出力端に正負両極性の
   パルス性ノイズの期間に対応したノイズ検出信号を出力
   し、この検出出力にて前記アナログスイッチ回路をオフ
   にするノイズ検出手段と を具備したことを特徴とするノイズキャンセラ