JPS60237683A - 雑音低減方法およびその装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は光学サウンドトラックシステムの雑音低減方
法に関する。この方法は非相補形すなわち記録時には何
らのテクニックを適用することなく再生のみでなし得る
ものであり、従ってこの発明は光学サウンドトラックか
らの再生信号を取り扱う非相補形雑音低減装置にも関係
している。

〔発明の技術的背景〕

近時、光学サウンドトラックシステムへの関心が高まっ
ている。特に、本質的にＳ／Ｎの乏しい在来のシステム
を大幅に乗シ超えるためのフォーマットに適用された雑
音低減テクニックの新規な思想をもたらしたステレオシ
ステムが紹介されて以来である。

雑音低減方法としては、これまで記録時にレベル圧縮し
且つ再生時にレベル伸長器る如くしたいわゆる相補形の
ものが知られておシ、幾つかの方式が既に実施されてい
る。典形的な方式は、特にオーディオおよびビデオ信号
の双方をテープ上に記録する磁気サウンドの如く、他の
媒体に使用するために以前よシ開発されている方式の変
形によって進展されている。

この発明で対象とする雑音低減方法および装置は、主と
して映画およびこのような状況に特殊な種々の態様を考
慮に入れた光学サウンドトラックの再生に利用される。

この理由によシ、この発明の方法および装置は他の状況
での利用に常に適しているというものではない。

ところで、この種のサウンドトラックは効果的に抑制さ
れた初期再生信号をもたらす周知の靴音低減テクニック
を使用してエンコード化されるが、ダイナミックレンツ
に損失が伴われてしまうという問題を有していた。

〔発明の目的〕

そこで、この発明は従来のエンコーディングテクニック
に合わせること々く、エンコーディング時に失なわれた
ダイナミックレンジの復元に寄与することができる雑音
低減方法およびその装置を提供することを目的としてい
る。

〔発明の概要〕

この発明の一つの態様によれば、一方では非直線的に且
つ他方では直線的に再生信号を圧縮し次いで伸長するも
ので、この圧縮および伸長時に所定のスレッショルドレ
ベルよシ上の高レベル信号成分については変化させるこ
となく実質的にそのレベルが維持されるようにすると同
時に、上記スレッショルドレベルよシ下で段々に低くな
る信号成分については全体的に増加伸長される如くした
光学サウンドトラックの雑音低減方法が提供される。

１だ、この発明の他の態様によれば、一方は非直線特性
且つ他方は直線特性の信号伸長器およびこれに後続され
る信号圧縮器からなり、所定のスレッショルドレベルよ
シ上の高レベル信号成分については変化させることなく
実質的にそのレベルが維持されるようにすると共に、上
記スレッショルドレベルより下の連続的な信号成分につ
いては増加伸長される如くするもので、サウンドトラッ
クからの再生信号を取り扱う非相補形雑音低減装置が提
供される。

具体的には、信号は非直線的に圧縮され、且つ直線的に
伸長される。所定のスレッシ−ホールドレベルは約−３
０ｄｎ　（０，７７５ＶをＯｄＢ基準として）に選定す
べきであると同時に、約−６０ｄＢ以下のレベルにおい
て低レベル信号成分が直線伸長のみに効果的に従うよう
にすべきである。これにより、このシステムは低レベル
信号成分において雑音ダート特性を段々に増大させる用
途に適用することができる。

コントロール信号の時定数はこの発明の方法および装置
の必要な特徴の一つであり、これらは非常に小さく（数
百ミリ秒）に保持され、伸長時のコントロール信号の時
定数の使用は圧縮時に使用されたコントロール信号の時
定数と同じとされる。

適当な通過フィルタ手段により、圧縮および伸長ステッ
プは再生信号を分離した複数の周波数帯域チャンネルで
それぞれ適用されている。

さらに、ステレオシステムへの応用に際して、同様の伸
長および圧縮ステップは左側および右側チャンネルのそ
れぞれで使用されている。

上述から明らかなように、この発明の方法および装置は
非利Ｐ＾′形（再生時のみで適用されるから）であり、
主として動画記録の光学サウンドトラックの再生例えば
映画の再生を対象としたものである。

〔発明の実施例〕

図はこの発明による非相補形雑音低減装置の一実施例を
示している。

特に、図示された装置は再生信号の非直線性圧縮器およ
びそれに縦続された直線性伸長器を含んでいる。また、
特に低周波信号で顕著となる雑音変調効果を減少させる
ために信号を二つの通路に分離する相補的なローパスフ
ィルタおよびバイパスフィルタが付加されている。

上述した装置の原理は、光学サウンドトラックに特有な
幾つかの雑音および雑音低減装置への導入前の信号増幅
によってもたらされる幾つかの雑音を効果的に減少する
ことになる。

すなわち、概略的に述べれば、例えば映画における動画
サウンドトラックの再生のような光学サウンドトラック
の再生に使用される雑音低減装置であって、サウンドト
ラックのエンコード時に適用される特別なテクニックに
関係することなく、左側および（または）右側チャンネ
ルと、直線性伸長器（ｘｓ、２ｚ、：ｔ２および３６）
によって縦続される非直線性圧縮器（１６゜２０．３０
および３４）とを含むローパスおよびバイパスフィルタ
通路からなり、これらの各通路において約−３０ｄＢの
スレッショルドレベル以上の信号成分についてはレベル
を実質的に有効に維持するために変化させず、且つ上記
スレッショルドレベル以下の段々に低レベルと々る信号
成分については段々に増加する伸長を与えるようにし、
それで約−６０ｄＢ以下の非常に低い信号レベルについ
ては雑音ダート特性の方向を増加傾向とするものである
。

詳しくは、１０に入力する左側チャンネル信号ハローパ
スフィルタ１２およびハイノぐスフィルタ１４に同時に
供給される。これらの二つのフィルタは相補的なもので
あって、１．７５ｋＨｚのカットオフ周波数および１８
ｄＢ１０ａｔの傾斜を伴っている。右側チャンネル信号
も同様にしてフィルタ２６および２８に分配される。

ローパスフィルタ１２を通過した側をみてみると（バイ
パスフィルタ通過側も同様）、信号は先ず非直線性圧縮
器１６に供給される。約−３０ｄＢ　（０，７７５Ｖ　
：　ＯｄＢ基準）を超える信号は２：１に圧縮されるが
、このレベルよりも下では圧縮特性が適用される圧縮量
を低レベル信号で減少する如く変えられ、約−６０ｄＢ
以下の信号範囲では回路的に影響を受けないで圧縮器を
介して通過するとみなしてよい。

上記非直線性圧縮器１６の出力は次に直線性伸長器１８
に供給される。このような相補形の処理は信号は２：１
で伸長することによって高レベル信号の２：ｌ圧縮によ
って失なわれたダイナミックレンジを復元する。低レベ
ル信号もまた２：１で伸長されるが、上述したようにこ
れらの信号に対する圧縮が段々に小さくなるようになさ
れているので、最終的には低レベル伸長を可変して結果
的に雑音ダート特性を極めて低レベルとする。これは、
実際上、光学サウンドトラックそのものからかまたはフ
ィルタ１２の前段の前置増幅器からかまたは伸長器１８
の後段の回路で信号を処理する通路からの雑音を防止す
るために、伸長器１８が信号を与えない雑音ダートとし
て機能することを意味している。

上記ハイ・ぐスフィルタ１４を介してのもう一つの通路
は非直線性圧縮器２０および直線性伸長器２２でなり、
同様な信号処理が適用される。

左側信号はローパスおよびハイ・９２通路よシの各処理
信号を再結合した後、２４に出力される。

１１に入力された右側信号はロー・臂スフイルタ２６お
よびバイパスフィルタ２８を介して分離され、ロー・臂
ス通路（非直線性圧縮器３ｏおよび直線性伸長器３２）
およびハイ・９２通路（非直線性圧縮器３４および直線
性伸長器３６）において同様に処理される。そして、こ
のローパス通路およびハイ・９２通路よシの各信号は再
結合された後、２５に出力される。

付加的な特徴はこの種のシステムにおいて必要となるコ
ントロール信号の時定数が数百ミリ秒程度に小さく保持
されていることであり、圧縮器１６，２０．３０または
３４で生じる歪みは同じ時定数が与えられる対応した伸
長器１８゜２２．３２”＆たは３６によって除去される
ので、問題となる歪をなくせる。

このようなシステムは再生時にのみ使用される非相補形
であり、光学的に記録されるサウンドトラックの種々な
タイプの再生上の影響を考慮してやる必要がある。

ノーマル七ノサウンドトラックにおいて、このシステム
の使用結果は記録されたサウンドトラックの有効ダイナ
ミックレンジを増大することになる。しかし、これはあ
る範囲に対する特性を変化させ、この明白な不利益は低
レベルにおいて見掛は上の雑音の減少によってもたらさ
れる補償よシも大きなものである。

ステレオサウンドトラックにおける雑音問題は、よシ狭
い有効表分野がソーラセルを使用すると共に、結果とし
てよシ低い出力レイルが予想されるような各トラックに
対してでおるという事実によって本質的顕著となる。雑
音低減はこの応用において重要なことである。

加えて、ステレオ記録された多くのサウンドトラックは
周知の雑音低減システムの一つまたは他のものと、１０
および１１に圧縮信号が供給されるこの不変手段とを利
用してエンコードされる。この発明の装置の低レベル伸
長特性はこれらの種々のエンコーディング処理で失なわ
れたダイナミックレンジを復元するのに役立てられ、そ
れはエンコーディングに分与された特密の特性に適合さ
せるということなしに達成される。

この発明の装置は、第１に映画に使用されることを意図
し、そして種々様々にエンコードされた再生信号の結果
として認知されるダイナミックレンジの小さな変化は、
特に大劇場（例えば映画）環境における極めて低信号レ
ベルである場合のように、明白な雑音低減の有効性によ
って補償されるものよシ大き々ものを提供することにな
る。しかしながら、この発明の雑音低減方法および装置
にとって同じような有利性が他の全ての情況に適用可能
であるというものではない。

〔発明の効果〕

従って、以上詳述したようにこの発明によれば、従来の
エンコーディングテクニックに合わせることなく、エン
コーディング時に失なわれたダイナミックレンジの復元
に寄与することができる雑音低減方法およびその装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明に係る雑音低減方法およびその装置の一実
施例を示すブロック図である。 １０．１１・・・入力端、１２．２６・・・ローパスフ
ィルｐ、１４．２８・・・ノ＼イノやスフィルタ、１６
゜２０．３０．３４・・・圧縮器、１Ｂ、２２，３２゜
３６・・・伸長器、：１４，２５・・・出力端。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）光学サウンドトラックシステムにおいて、再生信
   号を一方では非直線的に且つ他方では直線的に先ず圧縮
   し次いで伸長する圧縮および伸長ステップを有し、これ
   らの圧縮および伸長ステップにおいて所定のスレッショ
   ルドレベル以上の高レベル信号成分が実質的に変化しな
   いで維持されるようにすると共に、上記スレッショルド
   レベル以下で段々に低くなる信号成分が全体的に増加伸
   長されるようにしてなる雑音低減方法。 （２）上記信号が非直線的に圧縮され、且つ直線的に伸
   長されるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の雑音低減方法。 （３）　上記所定のスレッシュホールドレベルが約−３
   ０ｄＢに選定されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または第２項いずれか１項に記載の雑音低減方
   法。 （４）上記低レベル信号が約−６０ｄＢ以下では実際上
   直線伸長のみに従うようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第３項いずれか１項に記載された雑
   音低減方法。 （５）上記段々に低くなるレベルの信号成分では雑音ｆ
   −）特性を増加させる使用に適用されたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項乃至第４項いずれか１項に記載
   の雑音低減方法、（６）上記伸長時に使用されるコント
   ロール信号の時定数が上記圧縮時に使用されるコントロ
   ール信号の時定数と同じであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第５項いずれか１項に記載の雑音低
   減方法。 （７）上記圧縮および伸長の各ステップか上記再生信号
   を分離した複数の周波数帯域チャンネルでそれぞれ適用
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第６項いずれか１項に記載の雑音低減方法。 （８）上記再生信号がステレオに適用され、左側および
   右側の各チャンネル毎に上記圧縮および伸長ステップが
   同じようになされることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第７項いずれか１項に記載の雑音低減方法。 （９）上記光学サウンドラックの再生が動画記録された
   ものに適用されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項乃至第８項いずれか１項に記載の雑音低減方法。 α０　上記信号が再生時に圧縮された信号を轟初から供
   給する雑音低減テクニックを使用してエンコードされて
   いる信号に適用されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第９項いずれか１項に記載の雑音低減方法。 αめ　光学サウンドトラックからの再生信号を処理する
   システムにおいて、一方では非直線的および他方では直
   線的に且つ所定のスレッショルドレベル以上の高レベル
   信号成分が実質的に変化しないで維持されるようにする
   と共に、上記スレッショルドレベル以下で段々に低くな
   る信号成分が全体的に増加伸長されるようになす信号圧
   縮器および該圧縮器に縦続された信号伸長器とを具備し
   てなる非相補形雑音低減装置。 （ロ）上記スレッショルドレベルが約−３０ｄＢに設定
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記
   載の雑音低減装置。 （ロ）上記信号圧縮器が非直線形であり、且つ上記信号
   伸長器が直線形であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１１項または第１２項いずれか１項に記載の雑音低減
   装置。 α◆　上記再生信号をローパスフィルタおよびバイパス
   フィルタ手段によって分離するだめの異なる通過帯域の
   複数の圧縮−伸長チャンネルを含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第１１項乃至第１３項いずれか１項
   に記載の雑音低減装置。 （至）二つの通過帯域チャンネルのための相補形ローパ
   スフィルタおよびハイノ臂スフィルタを含んでいること
   を特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の雑音低減
   装置。 αＱ　上記ローパスフィルタおよびノーイｉ４スフイル
   タは一方がノ・イ側で且つ他方がロー側に１、７５　ｋ
   Ｈｚ程度の共通のカットオフ周波数を有していることを
   特徴とする特許請求の範囲第１５項に記載の雑音低減装
   置。 αη　上記再生信号がステレオ光学サウンドトラックか
   らのものであって、上記圧縮器および伸長器が左側およ
   び右側の各チャンネルで同じであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１１項乃至第１６項いずれか１項に記載
   の雑音低減装置。 （至）上記伸長器の時定数が上記圧縮器の時定数と同じ
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１１項乃至第
   １７項いずれか１項に記載の雑音低減装置。 （至）上記各時定数が数百ミリ秒程度であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１８項に記載の雑音低減装置。 翰　上記圧縮器および伸長器は約−６０ｄＢ以下の信号
   で雑音ダート特性を有していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１１項乃至第１９項いずれか１項に記載の雑
   音低減装置。 （ハ）動画記録の再生７ステムに適用されたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１１項乃至第２０項いずれか１
   項に記載の雑音低減装置。