JPH0758650A - ノイズキャンセラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 残留ノイズが少なく且つ出力信号の波形に鈍
りが生じないノイズキャンセラーを提供する。 【構成】 入力信号ｖ_inを−コンデンサ１２を介して反
転力端子から取り込むトランスコンダクタンス増幅器１
３と、このトランスコンダクタンス増幅器１３の出力ｖ
_A を取り込んで、所定電圧以下の信号成分のみを出力す
るリミッタアンプ１４と、このリミッタアンプ１４の出
力信号ｖ_B を取り込んで減衰させた後、トランスコンダ
クタンス増幅器１３の正転入力端子に対して出力する減
衰器１９と、入力信号ｖ_inとリミッタアンプ１４の出力
信号ｖ_B とを取り込んで、両信号の差を出力する減算器
１７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばビデオ・テープ
・レコーダ等の信号処理回路において、ビデオ等の再生
時に発生するノイズを除去するために使用される、ノイ
ズキャンセラーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のノイズキャンセラーについて、ビ
デオ・テープ・レコーダ（ＶＴＲ）の信号処理回路に使
用する場合を例に取って説明する。

【０００３】図４は、従来のノイズキャンセラーの構成
例を示す電気回路図である。また、図５は、このノイズ
キャンセラーの入力信号ｖ_in′、出力信号ｖ_o ′および
内部信号ｖ_A ′〜ｖ_C ′の信号波形を示す波形図であ
る。

【０００４】図４において、入力端子４１からは、図５
（ａ）に示したような方形波の入力信号ｖ_in′が入力さ
れる。そして、この入力信号ｖ_in′は、コンデンサ４２
を介して、トンラスコンダクタンス増幅器４３に、反転
入力端子から取り込まれる。ここで、このコンダクタン
ス増幅器４３の正転入力端子は、接地されている。

【０００５】コンデンサ４２及びトランスコンダクタン
ス４３により構成されるハイパスフィルタの出力信号ｖ
_A ′は、入力信号ｖ_in′の微分波形となる（図５（ｂ）
参照）。このハイパスフィルタのカットオフ周波数
ｆ_c ′は、トランスコンダクタンス増幅器４３のコンダ
クタンスをｇ_m とすると、

【０００６】

【数１】 で表される。

【０００７】この信号ｖ_A ′は、リミッタアンプ４４に
入力される。そして、このリミッタアンプ４４は、所定
電圧ｖ_s 以下の信号成分のみを、出力信号ｖ_B ′とし
て、トランスコンダクタンス増幅器４５の正転入力端子
に対して出力する（図５（ｃ）参照）。ここで、このト
ランスコンダクタンス増幅器の反転入力端子および出力
端子は、コンデンサ４６を介して接地されている。

【０００８】トランスコンダクタンス増幅器４５及びコ
ンデンサ４６により構成されるローパスフィルタは、入
力した信号ｖ_B ′の位相を補正し、上述の入力信号
ｖ_in′と一致させる。そして、位相合わせをした後の信
号ｖ_C ′を出力する（図５（ｄ）参照）。

【０００９】減算器４７は、＋入力端子から入力信号ｖ
_in′を取り込むとともに、−入力端子から信号ｖ_C ′を
取り込む。そして、両者の差ｖ_in′−ｖ_C ′を出力す
る。ここで、入力信号ｖ_in′のノイズ成分と信号ｖ_C ′
のノイズ成分とはほぼ同一なので、この減算ｖ_in′−ｖ
_C ′を行うことにより、入力信号ｖ_in′のノイズ成分を
除去することができる。ノイズ除去後の信号は、出力信
号ｖ_o ′として、出力端子４８から出力される（図５
（ｅ）参照）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示したような従来のノイズキャンセラーは、図５（ｅ）
に符号Ｃで示したように、出力信号ｖ_o ′の立上がり直
後の部分のノイズを除去することができなかった。この
ため、このような従来のノイズキャンセラーを例えばＶ
ＴＲの信号処理回路に使用した場合には、ＶＴＲの画質
が低下するという欠点があった。

【００１１】従来のノイズキャンセラーが出力信号
ｖ_o ′の立上がり直後の部分のノイズを除去することが
できないのは、図５（ｃ）に符号Ａで示したように、リ
ミッタアンプ４４で所定電圧以上の信号成分をカットし
ているためである。すなわち、リミッタアンプ４４で信
号成分をカットするときに、この部分Ａのノイズもカッ
トされてしまう。このため、図５（ｄ）に符号Ｂで示し
たように、この信号ｖ_B ′がトランスコンダクタンス増
幅器４５及びコンデンサ４６で構成されるローパスフィ
ルタを通過した後の信号ｖ_C ′の波形でも、カットされ
た部分についてはノイズが存在しない。このため、その
後の段階で減算器４７が減算ｖ_in′−ｖ_C ′を行って
も、出力信号ｖ_o ′の立上がり直後の部分Ｃのノイズが
除去されずに残ってしまう。

【００１２】これに対して、リミッタアンプ４４による
信号のカットを行わないこととすれば、出力信号ｖ_o ′
の立上がり直後の部分Ｃのノイズを除去することができ
る。しかし、この場合には、図５（ｆ）に符号Ｄで示し
たように、出力信号ｖ_o ′の立上がり部分が鈍ってしま
う。このような波形の鈍りも画質の劣化の原因となるの
で、リミッタアンプ４４を使用しないことは、上述の欠
点の解決とはならない。

【００１３】本発明は、このような従来技術の欠点に鑑
みてなされたものであり、残留ノイズが少なく且つ出力
信号の波形に鈍りが生じないノイズキャンセラーを提供
することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係わるノイズキ
ャンセラーは、入力信号を反転入力端子から取り込むト
ランスコンダクタンス増幅器により構成されるハイパス
フィルタと、このハイパスフィルタの出力を取り込ん
で、所定電圧以下の信号成分のみを出力するリミッタ
と、このリミッタの出力信号を取り込んで減衰させた
後、前記ハイパスフィルタを構成するトランスコンダク
タンス増幅器の正転入力端子に対して出力する減衰器
と、前記入力信号と前記リミッタの出力信号とを取り込
んで、両信号の差を出力する減算器と、を備えたことを
特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明によれば、上述のごとき減衰器を設けた
ことにより、リミッタが出力する微分波形の立ち下がり
を急峻なものとすることができる。そして、これによ
り、ノイズが除去できない部分を小さくすることができ
るので、残留するノイズの量を低減させることができ
る。

【００１６】また、従来と同様のリミッタを使用するこ
とができるので、出力信号の波形に鈍りを生じさせるこ
とはない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１〜図
３を用いて説明する。

【００１８】図１は、本実施例に係わるノイズキャンセ
ラーの回路構成を示す電気回路図である。

【００１９】同図に示したように、入力端子１１は、コ
ンデンサ１２を介して、トランスコンダクタンス増幅器
１３の反転入力端子に接続されている。このトランスコ
ンダクタンス増幅器１３及びコンデンサ１２で構成され
るハイパスフィルタの出力端子は、リミッタアンプ１４
の入力端子に接続されている。そして、リミッタアンプ
１４の出力端子は、トランスコンダクタンス増幅器１５
の正転入力端子に接続されるとともに、減衰器１９の入
力端子にも接続されている。減衰器１９の出力端子は、
上述したトランスコンダクタンス増幅器１３の正転入力
端子に接続されてる。一方、トランスコンダクタンス増
幅器１５の反転入力端子および出力端子は、コンデンサ
１６を介して接地されている。

【００２０】減算器１７はの＋入力端子は、上述の入力
端子１１に接続されている。また、この減算器１７の−
入力端子は、トンラスコンダクタンス増幅器１５及びコ
ンデンサ１６で構成されるローパスフィルタの出力端子
に接続されている。そして、減算器１７の出力端子は、
出力端子１８に接続されている。

【００２１】次に、図１に示したノイズキャンセラーの
動作について、説明する。

【００２２】入力端子１１からは、従来のノイズキャン
セラー（図４参照）の場合と同様、方形波の入力信号ｖ
_in（図２（ａ）参照）が入力される。そして、この信号
ｖ_inは、コンデンサ１２を介して、反転入力端子からト
ランスコンダクタンス増幅器１３に入力される。

【００２３】トランスコンダクタンス増幅器１３及びコ
ンデンサ１２で構成されるハイパスフィルタの出力信号
ｖ_A は、入力信号ｖ_inを微分してリミッタアンプ１４に
対して出力する。そして、このリミッタアンプ１４は、
所定電圧ｖ_s 以下の信号成分のみを、出力信号ｖ_B とし
て、トランスコンダクタンス増幅器１５の正転入力端子
に対して出力する。同時に、この信号ｖ_B は、減衰器１
９で減衰されて、トランスコンダクタンス増幅器１３の
正転入力端子に供給される。

【００２４】このトランスコンダクタンス増幅器１３及
びコンデンサ１２で構成されるハイパスフィルタの入出
力特性は、トランスコンダクタンス増幅器１３のコンダ
クタンスをｇ_m 、リミッタアンプ１４の増幅率をＫ、減
衰器１９の減衰率をＡ、コンデンサ１２の容量をＣとす
ると、

【００２５】

【数２】 で表される。したがって、ハイパスフィルタ１３のカッ
トオフ周波数ｆ_c は、

【００２６】

【数３】 と表される。トランスコンダクタンス増幅器１３への帰
還率Ｋ・Ａを０＜Ｋ・Ａ＜１と設定する。ここで、リミ
ッタアンプ１４の増幅率Ｋは、信号ｖ_A の電圧レベルに
対して、図３（ａ）に示したような依存性を有してい
る。したがって、ハイパスフィルタ１３のカットオフ周
波数ｆ_c は、信号ｖ_A の電圧レベルに対して、図３
（ｂ）に示したような依存性を有することとなる。すな
わち、ハイパスフィルタでは、従来のノイズキャンセラ
ーの場合よりも、大振幅入力時のカットオフ周波数ｆ_c
が高くなる。そして、これにより、ハイパスフィルタ１
３の微分波形の立ち下がりが急峻なものとなるので（図
２（ｂ）参照）、リミッタアンプ１４に入力される信号
の波形のうち、このリミッタアンプ１４でカットされる
部分の時間幅Ｅが、従来の場合の時間幅Ｅ′よりも小さ
くなる。

【００２７】ローパスフィルタ１５は、入力した信号ｖ
_B の位相を補正し、上述の入力信号ｖ_inと一致させる。
そして、位相合わせをした後の信号ｖ_C を出力する（図
５（ｄ）参照）。このとき、信号ｖ_C はノイズ成分が存
在しない部分を有しているが、この部分の時間幅は、従
来の場合の時間幅よりも小さい。

【００２８】減算器１７は、＋入力端子から入力信号ｖ
_inを取り込むとともに、−入力端子から信号ｖ_C を取り
込んで、両者の差ｖ_o ＝ｖ_in−ｖ_C を出力する。ここ
で、信号ｖ_C がノイズ成分が存在しない部分を有してい
ることにより、この信号ｖ_o にはノイズが除去されない
部分が残る。しかし、この部分の時間幅は、従来の場合
の時間幅よりも小さくなる。

【００２９】このように、本実施例のノイズキャンセラ
ーによれば、減衰器１９を設けたことにより、リミッタ
アンプ１４が出力する微分波形の立ち下がりを急峻なも
のとすることができ、これによりノイズが除去できない
部分を小さくすることができるので、残留するノイズの
量を低減させることができる。

【００３０】また、従来と同様のリミッタアンプを使用
することができるので、出力信号の波形に鈍りを生じさ
せることはない。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、残留ノイズが少なく且つ出力信号の波形に鈍りが
生じないノイズキャンセラーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わるノイズキャンセラー
の回路構成を示す電気回路図である。

【図２】図１に示したノイズキャンセラーの信号波形を
示す波形図である。

【図３】（ａ）は図１に示したリミッタアンプの増幅率
Ｋと信号ｖ_A の電圧レベルとの関係を示すグラフ、
（ｂ）は図１に示したハイパスフィルタのカットオフ周
波数と信号ｖ_A の電圧レベルとの関係を示すグラフであ
る。

【図４】従来のノイズキャンセラーの構成例を示す電気
回路図である。

【図５】図４に示したノイズキャンセラーの信号波形を
示す波形図である。

【符号の説明】

１１ 入力端子 １２ コンデンサ １３ トランスコンダクタンス増幅器 １４ リミッタアンプ １５ トランスコンダクタンス増幅器 １６ コンデンサ １７ 減算器 １８ 出力端子 １９ 減衰器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号を反転入力端子から取り込むトラ
   ンスコンダクタンス増幅器により構成されるハイパスフ
   ィルタと、 このハイパスフィルタの出力を取り込んで、所定電圧以
   下の信号成分のみを出力するリミッタと、 このリミッタの出力信号を取り込んで減衰させた後、前
   記パイパスフィルタを構成するトランスコンダクタンス
   増幅器の正転入力端子に対して出力する減衰器と、 前記入力信号と前記リミッタの出力信号とを取り込ん
   で、両信号の差を出力する減算器と、 を備えたことを特徴とするノイズキャンセラー。