JP3523243B1 - ノイズ低減装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 ビット誤りにより生じるノイズを抑制し、デ
ータの品質低下を防止することができるノイズ低減装置
を提供。 【解決手段】 ノイズ低減回路10は、データ記憶部で時
系列に連続して供給される入力データ10aをデータレジ
スタ120, 122, 124に記憶させ、ノイズ検出部14でデー
タレジスタ120, 122, 124からそれぞれ供給されるデー
タ12a, 12b, 12cを用いてノイズの大きさを検出し、検
出したノイズの大きさと所定の閾値10cとの比較判定に
応じてノイズ補正の有無を選択する出力選択信号14aを
出力選択部18に供給し、出力選択部18から出力選択信号
14aに応じて本来の出力する入力データ12bと補正値演算
部16で算出した補正データ16aとのいずれか一方を出力
し、閾値より大きなノイズに対して補正を行う。

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、たとえば、ブルートゥース規格に基づく音声デー
タ処理回路等に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、パーソナルコンピュータや家電製
品等に付加価値機能を持たせることが検討されている。
この付加価値機能の一つとして、上述したような各機器
には、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商
標））等のディジタル無線規格で動作する無線装置が開
発されてきている。

【０００３】一般に、これら無線装置間の無線通信は、
通常、ビット誤りを含んでいる。この無線通信では発生
するビット誤りが訂正されて正確な無線通信が行われる
ため、無線通信に対する様々な誤り訂正方式が提案され
ている。そして、各提案に則して実際に装置の開発もさ
れてきている。これらの提案の内、誤り訂正を完全に行
う方式の場合、使用する符号長が長くなる。このような
符号長の使用は、音声通信処理の高速化が要求されるの
で、低ビットレートでの符号化を実現させる開発と相反
する関係にある。このため、この方式の利用は少ない。

【０００４】また、先の誤り訂正方式に対して低ビット
レートでの符号化を重視した不完全な方式の場合、音声
データには、どうしてもビット誤りが混入する。ビット
誤りが混入した音声データを再生すると、ビット誤り
は、再生音声にノイズとして現れ、音質を劣化させる。
特に、PCM（Pulse Code Modulation）符号化において線
形特性の圧伸則を利用するPCMリニア、ならびにSN比を
実効的に改善するように非線形特性の圧伸則を用いるPC
M A則（PCM A-Law)およびPCM μ則（PCM μ-Low）によ
るコード変換では、１ビットの誤りが大きなノイズを生
じさせる場合がある。

【０００５】後者の誤り訂正方式が施される場合、音声
データにおけるノイズ除去対策は、生じるノイズの帯域
に応じてローパスフィルタ（LPF： Low Pass Filter）
または帯域制限フィルタ（BPF: Band Pass Filter）等
を用いて行われている。

【０００６】

【特許文献１】特開平11-177641号公報

【特許文献２】特開平11-298335号公報

【特許文献３】特開2002-111771号公報。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、不完全
な誤り訂正方式のノイズ対策は、ノイズ除去に用いるフ
ィルタ回路の規模が大きく、搭載する装置の小型・軽量
化を難しくする。さらに、この回路の搭載は、正常信号
に対しても影響を与えて、全体の音質低下を招く虞があ
った。

【０００８】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
し、ビット誤りにより生じるノイズを抑制し、データの
品質低下を防止することができるノイズ低減装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、入力したデータにおける時系列の関係を
保って複数段のそれぞれに保持するデータ記憶手段と、
このデータ記憶手段のそれぞれが出力する保持データを
用いてノイズの大きさを検出し、検出したノイズの大き
さとあらかじめ設定した所定のスレッショルド値とを比
較判定し、出力するデータを選択する選択信号を生成す
る出力制御手段と、保持データを用いて出力するデータ
に対する補正データを算出する補正値算出手段と、保持
データのうち、出力するデータと補正データとのいずれ
か一方を選択信号により選択する出力選択手段とを含む
ことを特徴とする。

【００１０】本発明のノイズ低減装置は、データ記憶手
段で時系列に連続して供給される入力データを各段に記
憶させ、出力制御手段で各段から供給される保持データ
を用いてノイズの大きさを検出し、検出したノイズの大
きさと所定のスレッショルド値との比較判定に応じてノ
イズ補正の有無を選択する選択信号を出力選択手段に供
給し、出力選択手段から選択信号に応じて本来の出力す
る入力データと補正値算出手段で算出した補正データと
のいずれか一方を出力することにより、フィルタ回路を
構成する回路規模に比べて回路規模を大幅に小さくしな
がら、ビット単位で検出されたノイズに対して入力デー
タを補正してノイズ抑制を施す。これにより、再生時の
音質も保つことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よるノイズ低減装置の実施例を詳細に説明する。

【００１２】本実施例は、本発明のノイズ低減装置をノ
イズ低減回路10に適用した場合である。本発明と直接関
係のない部分について図示および説明を省略する。以下
の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示す
る。

【００１３】ノイズ低減回路10には、図１に示すよう
に、データ記憶部12、ノイズ検出部14、補正値演算部16
および出力選択部18が含まれている。データ記憶部12に
は、少なくとも３つのデータレジスタ120, 122, 124が
含まれている。本実施例のデータレジスタ120, 122, 12
4には、D型のフリップフロップ回路が用いられている。
データレジスタ120には、入力データ10aが入力される。

【００１４】ここで、本実施例における入力データ10a
は、ブルートゥース規格のような無線通信において受信
装置で受信した音声データである。しかしながら、入力
データ10aが音声に限定されないことは言うまでもな
い。

【００１５】データレジスタ120, 122, 124は、これら
の回路の内、出力と入力を２組縦列接続させながら、各
出力信号12a, 12b, 12cをノイズ検出部14に供給してい
る。また、データレジスタ120, 124は、出力信号12a, 1
2cを補正演算部16に供給している。データレジスタ122
は、出力信号12bを出力選択部18に供給している。デー
タレジスタ120, 122, 124には、共通のクロック信号10b
が供給されている。本実施例でクロック信号10bは、8kH
zを使用している。

【００１６】ノイズ検出部14は、データ記憶部12から供
給される出力信号12a, 12b, 12cを用いて、閾値10cに比
べて出力信号12bが大きいか否か判定し、出力選択信号1
4aを生成する機能を有している。本実施例において閾値
10cはあらかじめ決められた固定値である。ノイズ検出
部14には、図２に示すように、減算演算部140a, 140b、
比較部142a, 142b、判定部144およびノイズ総合判定部1
46が含まれている。減算演算部140aは、出力信号12aと
出力信号12bとの差分(x[i+1]-x[i])を算出する。減算演
算部140aは、演算結果140cを比較部142aの一端側Aおよ
び判定部144の一端側144aに出力する。また、減算演算
部140bは、出力信号12bと出力信号12cとの差分(x[i]-x
[i-1])を算出し、演算結果140dを比較部142bの一端側A
および判定部144の一端側144bに出力する。

【００１７】比較部142aは、演算結果140cに絶対値処理
を施した差分絶対値と他端側Bを介して供給される閾値1
0c (TH)との大きさを比較する機能を有している。比較
部142aは、差分絶対値と閾値との差が正のとき、比較結
果142cとしてレベル「H」を出力し、これ以外ではレベ
ル「L」をノイズ総合判定部146に出力する。また、比較
部142bは、演算結果140dに絶対値処理を施した差分絶対
値と他端側Bを介して供給される閾値10c (TH)との大き
さを比較する機能を有している。比較部142bは、差分絶
対値と閾値との差が正のとき、比較結果142dとしてレベ
ル「H」を出力し、これ以外ではレベル「L」をノイズ総
合判定部146に出力する。

【００１８】判定部144は、端部144a, 144bから供給さ
れる差分の符号が互いに逆符号または差分の乗算結果の
符号が負であるか否かの判定を行う機能を有している。
判定部144において差分の符号が互いに逆符号または差
分の乗算結果の符合が負と判定された際に、判定部144
は、判定結果144cとして、レベル「H」をノイズ総合判
定部146に出力し、これ以外の場合にはレベル「L」を出
力する。

【００１９】ノイズ総合判定部146は、３入力１出力タ
イプの論理積ゲート回路を用いている。ノイズ総合判定
部146には、入力信号としてノイズ検出における条件を
表す比較結果142c, 142dおよび判定結果144cが入力され
る。ノイズ総合判定部146は、ノイズ検出における条件
を満たす、すなわち入力信号すべてがレベル「H」のと
き、ノイズ検出されたものと判定して補正値を選択する
ように、レベル「H」の出力選択信号14aを出力選択部18
に出力する。これ以外の場合、ノイズが未検出と総合判
定し、レベル「L」の出力信号12bを選択するように、出
力選択部18に出力する。

【００２０】図１に戻って、補正値演算部16は、ノイズ
検出時のデータに対する補正値を算出する演算機能を有
している。本実施例で補正値演算部16は、ノイズ検出さ
れたデータに相前後してサンプリングされたデータX[i+
1], X[i-1]を用いてデータX[i]を平均値として算出す
る。補正値演算部16は、図３に示すように、加算演算部
160およびシフトレジスタ162を備えている。加算演算部
160は、データX[i+1], X[i-1]を加算してシフトレジス
タ162に出力する。シフトレジスタ162は、供給される所
定のタイミング信号164に応じて１ビット右にシフトさ
せて出力する。この処理により、シフトレジスタ162
は、係数0.5を乗算したと同じ結果を出力する。したが
って、補正値演算部16は、最終的に平均値を生成する。
補正値演算部16は、平均値を補正値16aとして出力選択
部18に出力する。

【００２１】再び、図１に戻って、出力選択部18は、サ
ンプリングしたデータとしての出力信号12b (X[i])と補
正値16aとのいずれか一方をノイズ検出に応じた出力選
択信号14aで選択する切換スイッチである。出力選択部1
8は、ノイズの低減された補正信号および本来ノイズの
少ない信号のいずれか一方の信号として出力信号18aを
出力する。このように選択して出力することにより、ビ
ット誤りが生じているビットに対してだけ補正が施さ
れ、他の正常なビットが不要な信号処理によって抑制さ
れることなく、出力することができる。

【００２２】次にノイズ検出部14の動作原理について図
４を参照しながら簡単に説明する。図４の横軸は、時間
軸であり、クロック信号10bでのサンプリング位置を示
している。また、縦軸は出力レベルを示している。ノイ
ズ検出部14は、出力信号12b X[i]に対して相前後する出
力信号12a X[i+1]と出力信号12c X[i-1]に着目してノイ
ズ検出を行う。図中の曲線20は、実際に時間変化する音
声データを表している。図４は、曲線 20 に載るはずの出
力信号 12b を位置 [i] でサンプリングした値X[i]が正極側
に非常に大きい場合を示している。この場合、データ関
係がX[i]>X[i+1]（X[i]-X[i+1]>0）およびX[i]>X[i-1]
（X[i-1]-X[i]<0）にあり、かつ差分絶対値｜X[i]-X[i+
1]｜-TH>0および差分絶対値｜X[i]-X[i-1]｜-TH>0を満
足するとき、データX[i]には大きなノイズが乗っている
と判定する。

【００２３】また、ノイズの発生は、図示しないが、曲
線20における位置[i]でのサンプリング値X[i]が負極側
に非常に大きい場合も考えられる。この場合は、データ
関係がX[i+1]>X[i]（X[i]-X[i+1]<0）およびX[i-1]>X
[i]（X[i-1]-X[i]>0）にあり、かつ差分絶対値｜X[i+1]
-X[i]｜-TH>0および差分絶対値｜X[i-1]-X[i]｜-TH>0を
満足するとき、データX[i]には大きなノイズが乗ってい
ると判定する。すなわち、データX[i]のノイズ検出条件
は、差分の符号が異なり、かつ相前後するサンプリング
値との差分絶対値それぞれが閾値THより大きい場合であ
ることがわかる。さらに、ノイズ検出は、上述した２つ
の条件のいずれかが成立していればよいことから、プロ
グラム的に条件を記載すると、条件式は、(X[i]>X[i-1]
&& |X[i]-X[i-1]|>TH && X[i]>X[i+1] && |X[i]-X[i+
1] ｜>TH) || (X[i-1]>X[i] && |X[i-1]-X[i] ｜>TH && X
[i+1]>X[i] && |x[i+1]-X[i]|>TH)となる。

【００２４】ノイズ検出部14は、この条件を反映して回
路を構成し、検出に応じて補正値16aが選択されるよう
に出力選択信号14aを出力選択部18に供給する。一方、
補正値演算部16では、データX[i+1]とデータX[i-1]の平
均値をデータX[i]における新たに補正値として生成す
る。そして、ノイズ低減回路10は、ノイズ検出に応動し
て出力選択部18から補正値16aを出力する。これ以外の
場合、ノイズ低減回路10は、ビット誤りのない正常な信
号を出力することができる。

【００２５】これにより、これまでのように正常な信号
に対してまで影響を与えることがなく、ビット誤りが生
じているビットだけを選択的に抑制することができる。
したがって、データの品質、たとえば音質低下を回避す
ることができる。

【００２６】ところで、このような時間を考慮して情報
を正確に伝送する考えはこれまでにもいくつか提案され
ている。たとえば、制御情報割当方法は、現在の制御情
報と過去の制御情報とを組にして１つの送信シンボルに
割り当てて、この送信シンボルに所定の拘束条件を付加
して送信シンボルに誤り訂正能力を持たせて制御情報を
精度よく伝送している（特許文献１の特開平11-177641
号公報を参照）。

【００２７】また、誤り訂正回路は、無線通信路を介し
て受信された(n,k)符号の誤り訂正において、情報ビッ
トkに対応する受信信号レベル低下部分を検出する検出
手段と、その位置を特定する特定手段と、特定位置を受
信系信号処理部の処理遅れおよび処理内容を考慮して補
正する補正手段と、補正位置に含まれる情報ビットkの
特定ビットをビット反転して誤り訂正する訂正手段とを
備えて、一部を対象にビット反転を行うことから、すべ
てを対象にするものに比べて誤り訂正の処理時間を短く
することができる（特許文献２の特開平11-298335号公
報を参照）。

【００２８】信号のノイズを測定して、符号の誤り率を
推定する受信装置が提案されている。ディジタル変調信
号伝送システムの受信装置で、受信信号から与えられる
信号点と、復調用に設定している中心位置の間の距離を
雑音レベルとして算出し、この雑音レベルを変調方式か
ら決まる信号点間距離で除算し、信号点間距離対雑音比
を算出して符号誤り率を認識できるようにしている（特
許文献３の特開2002-111771号公報）。

【００２９】特許文献１は、情報の時間変化を考える点
で類似し、記載の制御方法は、ビタビに特有な送信シン
ボルに所定の拘束条件を付加して送信シンボルに誤り訂
正能力を持たせている。しかしながら、ノイズ低減回路
10は、ビタビと何ら関係なく、ノイズのレベル検出に応
じてノイズ低減を図っている。特許文献２は、信号レベ
ル低下に対して検出、位置特定、補正および誤り訂正を
行って、部分的に誤り訂正を行う点で類似した点が見ら
れる。特許文献２のレベル検出は、信号レベルとある閾
値とを比較して閾値を下回った部分をレベル低下部分と
し、直接的なレベル比較により行われている。また、閾
値は信号レベルの時間軸上の平均値に応じて可変閾値と
している。本実施例におけるノイズ低減回路10は、時間
軸の対象データに対して相前後するサンプリング点の値
を用いてノイズ条件からノイズの有無を判定する構成を
有し、明らかに特許文献２と異なる。

【００３０】また、ノイズ低減回路10は、特許文献３に
示すような信号点間距離対雑音比の算出を行うものでな
く、単に前述したノイズ条件を満足するか否かに応じて
補正値16aの選択を行うものである。これら３つを組み
合わせても、本実施例のノイズ低減回路10は実現させる
ことはできない。

【００３１】本実施例によれば、ビット誤りによるノイ
ズが発生してもノイズ検出に応じて該当する信号（ビッ
ト）だけを対象に補正することにより、単にノイズを抑
制するだけでなく、これまでの信号すべてに対して施し
たノイズ対策信号処理に比べて全体としての信号品質を
良好に保つことができる。したがって、音質低下の抑制
も行うことができる。

【００３２】次にノイズ低減回路10における変形例につ
いて説明する。また、本実施例は、回路構成において先
の実施例と共通する部分に対して同じ参照符号を用い、
説明の煩雑さを回避するため説明を省略する。

【００３３】〈変形例１〉ノイズ低減回路10は、図５に
示すように、先の実施例の回路構成に加えて、閾値レジ
スタ22およびCPU（Central Processing Unit)24を含ん
でいる。閾値レジスタ22は、データ記憶するレジスタで
ある。閾値レジスタ22は、CPU 24から供給される閾値10
dを格納し、所定のタイミングで読み出した閾値10cをノ
イズ検出部14に供給する。CPU 24は、閾値レジスタ22に
生成した閾値10dを供給する機能を有している。

【００３４】この構成により、先の実施例に比べて閾値
の設定を動的に変化させることができる。これにより、
ノイズを抑制して音質を保つとともに、ノイズ検出にお
ける自由度が先の実施例に比べて大きくすることがで
き、ノイズ検出における処理のフレキシビリティを増や
すことができる。

【００３５】〈変形例２〉ノイズ低減回路10は、図６に
示すように、先の実施例の回路構成に閾値演算部26を新
たに加えている。閾値演算部26は、閾値を供給される入
力データ10aに基づいて生成する機能を有している。閾
値演算部26は、図７に示すように、最大値レジスタ26
0、比較部262a, 262b、最小値レジスタ264、減算演算部
266および定数乗算部268を含む。

【００３６】最大値レジスタ260および最小値レジスタ2
64は、ともに入力データを記憶するレジスタで、それぞ
れ所定の期間中に供給される入力データの内、最大値と
最小値とをそれぞれ格納する機能を有する。最大値レジ
スタ260は、所定のタイミングで最大値260aをそれぞ
れ、比較部262aの端子262cおよび減算演算部266の端子2
66aに出力する。また、最小値レジスタ264は、 所定の
タイミングで最小値264aをそれぞれ、比較部262bの端子
262dおよび減算演算部266の端子266bに出力する。ま
た、最大値レジスタ260および最小値レジスタ264には、
それぞれ比較部262a, 262bからの書込みイネーブル信号
262e, 262fが供給されている。

【００３７】比較部262aは、入力データ10aと最大値260
aを比較して入力データ10aの中から新たな最大値を探す
機能を有している。比較部262aは、端子262gを介して供
給される入力データ10aに新たな最大値が検出された際
に書込みイネーブル信号262eを最大値レジスタ260に出
力する。また、比較部262bは、入力データ10aと最小値2
64aを比較して入力データ10aの中から新たな最小値を探
す機能を有している。比較部262aは、端子262hを介して
供給される入力データ10aに新たな最小値が検出された
際に書込みイネーブル信号262fを最小値レジスタ264に
出力する。

【００３８】減算演算部266は、所定の期間における入
力データ10aの最大レベル範囲を算出する機能を有して
いる。このレベル範囲は、最大値260aと最小値264aの差
分値を算出して得られる。減算演算部266は、算出した
レベル範囲の値266cを定数乗算部268に出力する。

【００３９】定数乗算部268は、あらわに示していない
が乗算器を有している。乗算器には、供給されるレベル
範囲の値266cに掛けるようにあらかじめ設定した所定の
定数が供給されている。ここで、所定の定数は、１より
小さい数値である。定数乗算部268は、乗算結果を閾値1
0cとして出力する。

【００４０】このように構成することにより、閾値演算
処理は、ある期間中に供給される入力データ10aの中で
最大値レジスタ260と最小値レジスタ264にそれぞれ格納
されている値を比較部262a, 262bの各比較結果262e, 26
2fに応じて格納するデータを更新させる。そして、最大
値レジスタ260と最小値レジスタ264から読み出した最大
値260aと最小値264aを減算演算部266に供給してレベル
範囲の値266cを算出し、この値266cに定数を乗算して閾
値10cを生成する。閾値10cは、変動する入力データ10a
を基に生成されることから、先の実施例よりも動的な変
化に対応して決定される。したがって、この閾値10cを
用いてノイズ検出を行うと、より適切なノイズ検出を行
うことができ、結果としてノイズの補正も良好に行うこ
とができる。

【００４１】〈変形例３〉 ノイズ低減回路10は、閾値に関する変形例１と変形例２
の構成を組み合わせたような構成である。すなわち、ノ
イズ低減部10は、図８に示すように、先の実施例の構成
にCPU 24および閾値演算部26を有している。特に、図９
に示すように閾値演算部26には、図７の構成要素の内、
定数倍乗算部268をシフトレジスタ268aにしている。ま
た、閾値演算部26には、閾値レジスタ268b、シフト選択
レジスタ268c、閾値選択レジスタ268dおよび閾値選択部
268eが含まれている。

【００４２】閾値レジスタ268b、シフト選択レジスタ26
8cおよび閾値選択レジスタ268dは、データ記憶するレジ
スタまたはメモリである。閾値レジスタ268b、シフト選
択レジスタ268cおよび閾値選択レジスタ268dには、CPU
24から供給される制御データ24a, 24b, 24cが供給さ
れ、それぞれ格納される。閾値選択部268eは、２入力・
１出力の選択回路である。

【００４３】シフト選択レジスタ268bは、供給される制
御データ24aを格納し、シフトレジスタ268aに制御デー
タ24aに応じてシフト方向およびシフト量または右シフ
ト量を表す制御信号268gを出力する。これにより、シフ
トレジスタ268aには、供給されるレベル範囲の値266cに
１より小さい値の制御信号268gが乗算係数として可変的
に供給され、シフト制御を受ける。シフトレジスタ268a
は、シフト制御に応じてレベル範囲の値266cをシフトさ
せたスレッショルド値268fを閾値選択部268eに出力す
る。シフト選択レジスタ268bは、このようにレベル範囲
の値266cに対するビットシフト量を決定する機能を有し
ている。

【００４４】閾値レジスタ268cは、制御データ24bとし
てスレッショルド値が供給され、図示しないが所定のタ
イミングで読み出したスレッショルド値268h（第１のス
レッショルド値）を閾値選択部268eに出力する。閾値選
択レジスタ268dは、制御データ24cを格納し、所定のタ
イミングで閾値選択部268eに閾値選択信号268iを出力す
る。

【００４５】閾値選択部268eは、供給されるスレッショ
ルド値268h（第１のスレッショルド値）とスレッショル
ド値268f（第２のスレッショルド値）とのいずれか一方
を閾値選択信号268iの選択に応動して出力する。本実施
例における閾値選択部268eは、スレッショルド値268f,
268iの一方を閾値10cとして出力する。

【００４６】閾値演算部26は、CPU 24の設定および選択
の制御に応じて閾値を生成する。このようにCPU 24から
閾値10cの設定を可能にすることにより、無線通信にお
ける通信状況により変化する誤り率等に対応した調整を
行うことができ、より適切で、かつアプリケーションに
も対応した総合的なノイズ低減を行うことができる。

【００４７】なお、前述した実施例は、回路を構成する
場合として説明したが、この場合に限定されるものでな
く、構成した回路と同じ処理をソフトウェアで実現して
もよい。また、ノイズ低減回路10において前述した実施
例や変形例を組み合わせても実現できることは言うまで
もない。

【００４８】以上のように構成することにより、ビット
誤りの中でノイズに起因しているビット情報を検出し、
この検出したビットに対して時間的に相前後するビット
情報から補正値を生成し、検出したビットの内、異常な
ビットだけに対してノイズ補正の有無を選択し、このビ
ットを補正値で置き換えるので、フィルタ処理による入
力信号すべてに対する信号の抑圧を招くことなく、デー
タ品質、特に音声データの場合、音質の低下を防ぐこと
ができる。

【００４９】また、CPU 24からの閾値を記憶して、ノイ
ズ検出を行うことにより、動的にノイズ検出を対応させ
ることができる。さらに、閾値を入力データに基づいて
演算により生成することから、入力データに応じたノイ
ズ検出を行うことができ、より適切な補正を可能にす
る。

【００５０】そして、上述した２つの閾値設定を組み合
わせ、いずれか一方を選択することにより、無線通信に
おける通信状況を把握し、この通信状況に応じた閾値を
設定して誤り率の変化等に対してより一層柔軟に対応す
ることができるようになる。これにより、総合的なノイ
ズ補正を適切に行うことができる。

【００５１】ノイズ低減回路10は、ハードウェアだけで
なく、ソフトウェアでも各構成要素の機能を持たせるプ
ログラム化が可能で、信号処理部で行われるソフトウェ
ア処理の構成要素が利用できれば、新たな構成要素を設
けることなく、ノイズ低減に対する機能向上を図ること
ができ、小型化にも大いに貢献することができる。

【００５２】

【発明の効果】このように本発明のノイズ低減装置によ
れば、ビット単位で異常が検出されたノイズに対して入
力データを補正してノイズ抑制を施すことにより、入力
信号の品質、特に音声データを再現した際の音質低下を
防止することができる。また、この構成は、フィルタ回
路を構成する回路規模に比べて回路規模を大幅に小さく
できるので、搭載機器の小型化にも寄与することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のノイズ低減装置を適用したノイズ低減
回路の概略的な構成を示すブロック図である。

【図２】図１のノイズ低減回路におけるノイズ検出部の
構成を示すブロック図である。

【図３】図１のノイズ低減回路における補正値演算部の
構成を示すブロック図である。

【図４】図１のノイズ低減回路で行うノイズ検出の原理
を説明する図である。

【図５】図１のノイズ低減回路に対する変形例１の概略
的な構成を示すブロック図である。

【図６】図１のノイズ低減回路に対する変形例２の概略
的な構成を示すブロック図である。

【図７】図６における閾値演算部の構成を示すブロック
図である。

【図８】図１のノイズ低減回路に対する変形例３の概略
的な構成を示すブロック図である。

【図９】図８における閾値演算部の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

10 ノイズ低減回路 12 データ記憶部 14 ノイズ検出部 16 補正値演算部 18 出力選択部 22 閾値レジスタ 24 CPU 26 閾値演算部

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時系列の関係を保って連続する３つのデ
   ータ保持し出力するデータ記憶手段と、前記 データ記憶手段から出力された前記連続する複数の
   データ間の差分を算出し、前記差分と予め設定された所
   定のスレッショルド値との比較結果と、前記差分の符号
   とに基づいて選択信号を生成する出力制御手段と、前記連続する３つのデータのうち、任意の２つの データ
   に基づいて補正データを算出し出力する補正値算出手段
   と、前記選択信号に応じて、前記連続する３つのデータのう
   ち、前記任意の２つのデータ以外の データ、若しくは前
   記補正値算出手段から出力された前記補正データのいず
   れか一方を選択し出力する出力選択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】 請求項１に記載の装置において、前記出
   力制御手段は、前記差分を算出する減算演算部と、 前記差分と前記スレッショルド値とを比較する比較部
   と、 前記差分の符号を判定する判定部とを有する ことを特徴
   とするノイズ低減装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の装置において、前記判
   定部は、前記減算演算部から出力された差分の符号が逆
   符号であるか否かを判定することを特徴とするノイズ低
   減装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の装置において、前記判
   定部は、前記減算演算部から出力された差分の乗算結果
   の符号が負であるか否かを判定することを特徴とするノ
   イズ低減装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか一項に記載
   の装置において、前記補正値算出手段は、前記データ記
   憶手段から出力された前記データの平均値を算出するこ
   とを特徴とするノイズ低減装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか一項に記載
   の装置において、前記出力制御手段は、前記スレッショ
   ルド値を所定のタイミングで出力するスレッショルド値
   出力手段を有することを特徴とするノイズ低減装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の装置において、前記ス
   レッショルド値出力手段は、前記スレッショルド値を算
   出する CPU と、 前記スレッショルド値が格納されるレジスタ とを有する
   ことを特徴とするノイズ低減装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし５のいずれか一項に記載
   の装置において、前記スレッショルド値は、前記データ
   記憶手段に入力される前記連続する複数のデータに基づ
   いて生成されることを特徴とするノイズ低減装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の装置において、前記ス
   レッショルド値は、前記連続する複数のデータの最大値
   および最小値に基づいて生成されることを特徴とするノ
   イズ低減装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれか一項に記
    載の装置において、前記連続する３つのデータは、音声
    データであることを特徴とするノイズ低減装置。
11. 【請求項１１】 入力された連続する３つのデータを該
    データの時系列の関係を保って保持するデータ記憶手段
    と、 前記データ記憶手段から出力された前記連続する３つの
    データを用いて入力されたノイズの大きさを検出し、検
    出したノイズの大きさとあらかじめ設定した所定のスレ
    ッショルド値とを比較判定し、選択信号を生成する出力
    制御手段と、 前記連続する３つのデータのうち、前記任意の２つのデ
    ータを用いて補正データを算出する補正値算出手段と、 前記連続する３つのデータのうち、前記任意の２つのデ
    ータ以外のデータ、若しくは前記補正データのいずれか
    一方を前記選択信号により選択する出力選択手段とを有
    し、 前記出力制御手段は、現在データと該現在データに対し
    て一つ前を示す過去データとの第１差分値を算出する第
    １差分手段と、 前記現在データと該現在データに対して一つ後を示す未
    来データとの第２差分値を算出する第２差分手段と、 前記第１差分値に絶対値化を施して得られる第１差分絶
    対値と前記所定のスレッショルド値とを比較判定する第
    １比較手段と、 前記第２差分値に絶対値化を施して得られる第２差分絶
    対値と前記所定のスレッショルド値とを比較判定する第
    ２比較手段と、 前記第１差分値と前記第２差分値とが有する符号が互い
    に逆か否かを判定する判定手段と、 前記第１比較手段の比較判定結果と第２比較手段の比較
    判定結果と前記判定手段の判定結果とに応じて前記選択
    信号を生成する総合判定手段と、 前記所定のスレッショルド値を所定のタイミングで出力
    するスレッショルド値出力手段と、 前記スレッショルド値出力手段に対して前記所定のスレ
    ッショルド値の設定および前記所定のタイミングでの出
    力を制御する制御手段とを含むことを特徴とするノイズ
    低減装置。
12. 【請求項１２】 請求項 11 に記載の装置において、前記
    補正値算出手段は、前記連続する３つのデータのうち、
    前記現在データに対して一つ前を示す過去データと前記
    現在データに対して一つ後を示す未来データとを加算す
    る加算手段と、 前記加算手段の出力から前記過去データと前記未来デー
    タとの平均値を算出する平均値算出手段とを含むことを
    特徴とするノイズ低減装置。
13. 【請求項１３】 請求項 11 または 12 に記載の装置におい
    て、前記スレッショルド値出力手段は、前記データ記憶
    手段に入力される前記データの最大値を格納する最大値
    記憶手段と、 前記データ記憶手段に入力される前記データの最小値を
    格納する最小値記憶手段と、 前記データ記憶手段に入力される前記データと前記最大
    値とを比較する最大値検出手段と、 前記データ記憶手段に入力される前記データと前記最小
    値とを比較する最小値検出手段と、 前記最大値と前記最小値との差分をとり、該差分の絶対
    値を出力するデータ範囲算出手段と、 前記差分絶対値を係数倍し、該係数倍した差分絶対値を
    前記所定のスレッショルド値として出力する乗算手段と
    を含むことを特徴とするノイズ低減装置。
14. 【請求項１４】 請求項 11 、 12 または 13 に記載の装置に
    おいて、前記スレッショルド値出力手段は、前記乗算手
    段に対する前記係数を設定する係数設定手段と、 供給された値を第１のスレッショルド値として格納する
    スレッショルド値格納手段と、 前記乗算手段からの出力を第２のスレッショルド値と
    し、前記第１のスレッショルド値と前記第２のスレッシ
    ョルド値とのいずれか一方を選択する閾値選択手段と、 該閾値選択手段の出力選択を指示する閾値選択信号を供
    給する選択指示記憶手段とを含み、 前記制御手段は、前記係数設定手段、前記スレッショル
    ド値格納手段および前記選択指示記憶手段に対してそれ
    ぞれ制御を行うことを特徴とするノイズ低減装置。
15. 【請求項１５】 請求項 13 または 14 に記載の装置におい
    て、前記乗算手段は、シフトレジスタからなることを特
    徴とするノイズ低減装置。
16. 【請求項１６】 請求項１ないし 15 のいずれか一項に記
    載の装置において、該装置は、前記データ記憶手段、前
    記出力制御手段、前記補正値算出手段および前記出力選
    択手段の機能を実現させるプログラムを有していること
    を特徴とするノイズ低減装置。
17. 【請求項１７】 請求項６、７、 10 ないし 16 のいずれか
    一項に記載の装置において、該装置は、前記スレッショ
    ルド値出力手段の機能を実現させるプログラムを有して
    いることを特徴とするノイズ低減装置。
18. 【請求項１８】 請求項 11 ないし 17 のいずれか一項に記
    載の装置において、前記 連続する３つのデータは、音声
    データであることを特徴とするノイズ低減装置。