JP6775275B2 - Noise reduction device and noise reduction method - Google Patents
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Description
本発明は、ノイズ低減装置、ノイズ低減方法及びノイズ低減プログラム、並びに、当該ノイズ低減プログラムが記録された記録媒体に関する。 The present invention relates to a noise reduction device, a noise reduction method and a noise reduction program, and a recording medium on which the noise reduction program is recorded.
従来から、音声放送波を受信して処理し、放送音声を出力する放送受信装置が広く普及している。こうした放送受信装置による出力音声に含まれることがあるノイズ音の一つとして、いわゆるビートノイズ音がある。 Conventionally, broadcast receiving devices that receive and process audio broadcast waves and output broadcast audio have become widespread. As one of the noise sounds that may be included in the output sound of such a broadcast receiving device, there is a so-called beat noise sound.
かかるビートノイズ音の原因となるビートノイズ成分が音声信号の帯域内にあると、音声成分とビートノイズ成分との識別が難しい。固定的に配置された周囲の電子装置等に由来するビートノイズ成分であれば、ビートノイズ成分の周波数を予め調べておき、その周波数成分だけを低減させることによりビートノイズ音を低減させることができる。しかしながら、この方法では、様々な未調査の周波数を有するビートノイズ成分が周囲環境から混入してくる場合には、当該未調査の周波数のビートノイズ音を低減させることができなかった。 If the beat noise component that causes the beat noise sound is within the band of the voice signal, it is difficult to distinguish between the voice component and the beat noise component. If the beat noise component is derived from a fixedly arranged surrounding electronic device or the like, the beat noise sound can be reduced by examining the frequency of the beat noise component in advance and reducing only the frequency component. .. However, with this method, when beat noise components having various uninvestigated frequencies are mixed from the surrounding environment, it is not possible to reduce the beat noise sound of the uninvestigated frequencies.
そこで、音声信号である検波信号のパワースペクトルを時間平均して得られる時間平均スペクトルに基づいて、検波信号に含まれるビートノイズ成分を検出し、検出されたビートノイズ成分を低減させる技術が提案されている（特許文献１参照：以下、「従来例」と呼ぶ）。この従来例の技術においては、検波信号の時間平均スペクトルでは、ビートノイズ成分が強調されることを利用している。そして、時間平均スペクトルにおいて所定閾値以上のエネルギー量となる周波数領域を、ノイズ周波数領域に決定するようになっている。 Therefore, a technique has been proposed in which the beat noise component contained in the detection signal is detected and the detected beat noise component is reduced based on the time average spectrum obtained by time-averaging the power spectrum of the detection signal which is an audio signal. (See Patent Document 1: Hereinafter referred to as "conventional example"). In this conventional technique, the beat noise component is emphasized in the time average spectrum of the detection signal. Then, in the time average spectrum, a frequency region having an energy amount equal to or higher than a predetermined threshold value is determined as a noise frequency region.
従来例の技術では、時間平均スペクトルにおいてビートノイズ成分が十分に強調されることを前提としている。かかるビートノイズ成分の十分な強調のためには、時間平均の対象となる期間長を長くすることが好ましい。 In the conventional technique, it is assumed that the beat noise component is sufficiently emphasized in the time average spectrum. In order to sufficiently emphasize the beat noise component, it is preferable to lengthen the period length that is the target of the time average.
ところで、実際には、ゆっくりとではあるが、ビートノイズ成分の周波数であるビート周波数の変動（以下、「ビート変動」ともいう）が発生することがある。かかるビート変動が発生していると、平均化の期間長を長くした場合には、従来例の技術によるノイズ低減では、当該ビート変動に追従できない事態が発生し得る。一方、ビート変動に追従するために時間平均の期間長を短くすると、ビートノイズ成分の強調が十分にできなくなってしまい、ひいてはビートノイズ成分を適切に低減させることができない可能性がある。 By the way, in reality, although slowly, fluctuations in the beat frequency, which is the frequency of the beat noise component (hereinafter, also referred to as “beat fluctuation”) may occur. When such beat fluctuations occur, when the averaging period length is lengthened, a situation may occur in which the noise reduction by the conventional technique cannot follow the beat fluctuations. On the other hand, if the period length of the time average is shortened in order to follow the beat fluctuation, the beat noise component cannot be sufficiently emphasized, and eventually the beat noise component may not be appropriately reduced.
このため、ビート変動が発生しても、最近のビートノイズ成分を適切に低減させることができる技術が望まれている。かかる要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。 Therefore, even if beat fluctuations occur, a technique capable of appropriately reducing recent beat noise components is desired. Responding to such a request is one of the problems to be solved by the present invention.
請求項１に記載の発明は、入力した信号に対する複数回の周波数解析の結果を時間平均化処理して得られた時間平均スペクトルに基づき、平均ノイズ周波数を特定する特定部と；前記平均ノイズ周波数の周辺において前記複数回の周波数解析の結果のそれぞれでエネルギー値が最大となる瞬間周波数と前記平均ノイズ周波数との組み合わせ、及び、前記平均ノイズ周波数の一方に基づき、前記平均ノイズ周波数を中心周波数とするノイズ低減処理領域の周波数幅を決定する決定部と；を備えるノイズ低減装置である。
The invention according to
請求項５に記載の発明は、特定部と；決定部と；を備えるノイズ低減装置において使用されるノイズ低減方法であって、前記特定部が、入力した信号に対する複数回の周波数解析の結果を時間平均化処理して得られた時間平均スペクトルに基づき、平均ノイズ周波数を特定する特定工程と；前記決定部が、前記平均ノイズ周波数の周辺において前記複数回の周波数解析の結果のそれぞれでエネルギー値が最大となる瞬間周波数と前記平均ノイズ周波数との組み合わせ、及び、前記平均ノイズ周波数の一方に基づき、前記平均ノイズ周波数を中心周波数とするノイズ低減処理領域の周波数幅を決定する決定工程と；を備えるノイズ低減方法である。 The invention according to claim 5 is a noise reduction method used in a noise reduction device including a specific unit and a determination unit, wherein the specific unit obtains the result of a plurality of frequency analyzes on an input signal. A specific step of identifying the average noise frequency based on the time average spectrum obtained by the time averaging process; the determination unit determines the energy value in each of the results of the plurality of frequency analyzes around the average noise frequency. A determination step of determining the frequency width of the noise reduction processing region having the average noise frequency as the center frequency based on the combination of the instantaneous frequency at which is the maximum and the average noise frequency, and one of the average noise frequencies. This is a noise reduction method to be provided.
請求項６に記載の発明は、ノイズ低減装置が有するコンピュータに、請求項５に記載のノイズ低減方法を実行させる、ことを特徴とするノイズ低減プログラムである。 The invention according to claim 6 is a noise reduction program characterized in that a computer included in the noise reduction device is made to execute the noise reduction method according to claim 5.
請求項７に記載の発明は、ノイズ低減装置が有するコンピュータにより読み取り可能に、請求項６に記載のノイズ低減プログラムが記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。 The invention according to claim 7 is a recording medium, wherein the noise reduction program according to claim 6 is recorded so as to be readable by a computer included in the noise reduction device.
以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description and drawings, the same or equivalent elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態を、図１〜図５を参照して説明する。なお、第１実施形態に係るノイズ低減装置として、放送受信装置が備えるノイズ低減装置を例示して説明する。
[First Embodiment]
First, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. As the noise reduction device according to the first embodiment, a noise reduction device included in the broadcast receiving device will be described as an example.
＜構成＞
図１には、本発明の第１実施形態に係るノイズ低減装置１５０Ａを備える放送受信装置１００Ａの概略的な構成がブロック図にて示されている。
<Composition>
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
図１に示されるように、放送受信装置１００Ａは、ノイズ低減装置１５０Ａに加えて、アンテナ１１０と、ＲＦ処理ユニット１２０と、検波ユニット１３０とを備えている。また、放送受信装置１００Ａは、アナログ処理ユニット１６０と、スピーカユニット１７０と、入力ユニット１８０と、制御ユニット１９０とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
上記のアンテナ１１０は、放送波を受信する。アンテナ１１０による受信結果は、信号ＲＦＳとして、ＲＦ処理ユニット１２０へ送られる。
The
上記のＲＦ処理ユニット１２０は、制御ユニット１９０から送られた選局指令ＣＳＬに従って、選局すべき希望局の信号を信号ＲＦＳから抽出する選局処理を行い、所定の中間周波数帯の成分を有する中間周波信号ＩＦＤを生成する。そして、ＲＦ処理ユニット１２０は、生成された中間周波信号ＩＦＤを、検波ユニット１３０へ送る。このＲＦ処理ユニット１２０は、入力フィルタと、高周波増幅器（ＲＦ−ＡＭＰ：Radio Frequency-Amplifier）と、バンドパスフィルタ（以下、「ＲＦフィルタ」とも呼ぶ）とを備えている。また、ＲＦ処理ユニット１２０は、ミキサ（混合器）と、中間周波フィルタ（以下、「ＩＦフィルタ」とも呼ぶ）と、ＡＤ（Analogue to Digital）変換器と、局部発振回路（ＯＳＣ）とを備えている。
The
ここで、入力フィルタは、アンテナ１１０から送られた信号ＲＦＳの低周波成分を遮断するハイパスフィルタである。高周波増幅器は、入力フィルタを通過した信号を増幅する。ＲＦフィルタは、高周波増幅器から出力された信号のうち、高周波帯の信号を選択的に通過させる。ミキサは、ＲＦフィルタを通過した信号と、局部発振回路から供給された局部発振信号とを混合する。
Here, the input filter is a high-pass filter that blocks low-frequency components of the signal RFS sent from the
ＩＦフィルタは、ミキサから出力された信号のうち、予め定められた中間周波数範囲の信号を選択して通過させる。ＡＤ変換器は、ＩＦフィルタを通過した信号をデジタル信号に変換する。この変換結果は、中間周波信号ＩＦＤとして、検波ユニット１３０及びノイズ低減装置１５０Ａへ送られる。
The IF filter selects and passes a signal in a predetermined intermediate frequency range from the signals output from the mixer. The AD converter converts the signal that has passed through the IF filter into a digital signal. The conversion result is sent to the
なお、局部発振回路は、電圧制御等により発振周波数の制御が可能な発振器等を備えて構成される。この局部発振回路は、制御ユニット１９０から送られた選局指令ＣＳＬに従って、選局すべき希望局に対応する周波数の局部発振信号を生成し、ミキサへ供給する。
The local oscillation circuit is configured to include an oscillator or the like whose oscillation frequency can be controlled by voltage control or the like. This local oscillation circuit generates a local oscillation signal of a frequency corresponding to a desired station to be selected according to the channel selection command CSL sent from the
上記の検波ユニット１３０は、ＲＦ処理ユニット１２０から送られた中間周波信号ＩＦＤを受ける。そして、検波ユニット１３０は、中間周波信号ＩＦＤに対して検波処理を施し、検波結果を検波信号ＤＴＤとして、ノイズ低減装置１５０Ａへ送る。ここで、検波信号ＤＴＤは、音声帯域の信号（音声信号）となっている。
The
上記のノイズ低減装置１５０Ａは、検波ユニット１３０から送られた検波信号ＤＴＤ、及び、ＲＦ処理ユニット１２０から送られた中間周波信号ＩＦＤを受ける。そして、ノイズ低減装置１５０Ａは、検波信号ＤＴＤに対して、ノイズ低減処理を施して、信号ＡＯＤを生成する。こうして生成された信号ＡＯＤは、アナログ処理ユニット１６０へ送られる。
The
なお、ノイズ低減装置１５０Ａの構成については、後述する。
The configuration of the
上記のアナログ処理ユニット１６０は、ノイズ低減装置１５０Ａから送られた信号ＡＯＤを受ける。そして、アナログ処理ユニット１６０は、制御ユニット１９０による制御のもとで、出力音声信号ＡＯＳを生成し、生成された出力音声信号ＡＯＳをスピーカユニット１７０へ送る。
The
かかる機能を有するアナログ処理ユニット１６０は、ＤＡ（Digital to Analogue）変換部と、音量調整部と、パワー増幅部とを備えて構成されている。ここで、ＤＡ変換部は、ノイズ低減装置１５０Ａから送られた信号ＡＯＤを受ける。そして、ＤＡ変換部は、信号ＡＯＤをアナログ信号に変換する。ＤＡ変換部によるアナログ変換結果は音量調整部へ送られる。
The
音量調整部は、ＤＡ変換部から送られたアナログ変換結果の信号を受ける。そして、音量調整部は、制御ユニット１９０からの音量調整指令ＶＬＣに従って、アナログ変換結果の信号に対して音量調整処理を施す。なお、音量調整部は、第１実施形態では、電子ボリューム素子等を備えて構成されている。音量調整部による音量調整結果の信号は、パワー増幅部へ送られる。
The volume control unit receives the analog conversion result signal sent from the DA conversion unit. Then, the volume adjusting unit performs the volume adjusting process on the signal of the analog conversion result according to the volume adjusting command VLC from the
パワー増幅部は、音量調整部から送られた音量調整結果の信号を受ける。そして、パワー増幅部は、音量調整結果の信号をパワー増幅する。なお、パワー増幅部は、パワー増幅器を備えている。パワー増幅部による増幅結果である出力音声信号ＡＯＳは、スピーカユニット１７０へ送られる。
The power amplification unit receives the volume adjustment result signal sent from the volume adjustment unit. Then, the power amplification unit power-amplifies the signal of the volume adjustment result. The power amplification unit includes a power amplifier. The output audio signal AOS, which is the amplification result of the power amplification unit, is sent to the
上記のスピーカユニット１７０は、スピーカを備えている。このスピーカユニット１７０は、アナログ処理ユニット１６０から送られた出力音声信号ＡＯＳに従って、音声を再生出力する。
The
上記の入力ユニット１８０は、放送受信装置１００Ａの本体部に設けられたキー部、あるいはキー部を備えるリモート入力装置等により構成される。ここで、本体部に設けられたキー部としては、不図示の表示ユニットに設けられたタッチパネルを用いることができる。また、キー部を有する構成に代えて、音声入力する構成を採用することもできる。入力ユニット１８０への入力結果は、入力データＩＰＤとして制御ユニット１９０へ送られる。
The
上記の制御ユニット１９０は、入力ユニット１８０から送られた入力データＩＰＤを受ける。この入力データＩＰＤの内容が選局指定であった場合には、制御ユニット１９０は、指定された希望局に対応する選局指令ＣＳＬを生成して、ＲＦ処理ユニット１２０へ送る。また、入力データＩＰＤの内容が音量調整指定であった場合には、制御ユニット１９０は、指定された音量調整指定に対応する音量調整指令ＶＬＣを生成して、アナログ処理ユニット１６０へ送る。
The
《ノイズ低減装置１５０Ａの構成》
次に、上記のノイズ低減装置１５０Ａの構成について説明する。
<< Configuration of
Next, the configuration of the
ノイズ低減装置１５０Ａは、図２に示されるように、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１と、フーリエ変換ユニット（ＦＦＴユニット）１５２と、ノイズ領域検出ユニット１４０Ａとを備えている。また、ノイズ低減装置１５０Ａは、ＦＦＴユニット１５３と、低減ユニット１５４と、逆フーリエ変換ユニット（ＩＦＦＴユニット）１５５とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
上記の（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１は、ＲＦ処理ユニット１２０から送られた中間周波信号ＩＦＤを受ける。そして、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１は、中間周波信号ＩＦＤのＵＳＢ（Upper Side Band）成分のスペクトルと、ＬＳＢ（Lower Side Band）成分のスペクトルを中間周波信号ＩＦＤの中心周波数で折り返したスペクトルとの差分を算出することにより、差分信号（Ｕ−Ｌ）を算出する。なお、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１は、中間周波信号ＩＦＤの中心周波数が０［Ｈｚ］となっている音声帯域の信号として差分信号（Ｕ−Ｌ）を算出する。
The (UL)
かかる機能を有する（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１では、検波前信号である中間周波信号ＩＦＤに対して、中間周波信号ＩＦＤにおける搬送波成分を９０°だけ位相をずらした信号を乗算する。引き続き、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１は、当該乗算の結果に、音声帯域成分を通過させるローパスフィルタリング処理を施す。かかるローパスフィルタリング処理の結果が、差分信号（Ｕ−Ｌ）としてＦＦＴユニット１５２へ送られる。
The (UL)
なお、差分信号（Ｕ−Ｌ）は、中間周波信号ＩＦＤにおける中心周波数を鏡映対称中心とした場合における非対称成分となっているノイズ成分から構成される信号となっている。そして、中間周波信号ＩＦＤにビートノイズ成分が非対称成分として混入している場合には、差分信号（Ｕ−Ｌ）は、当該ビートノイズ成分を含んだ信号となる。 The difference signal (UL) is a signal composed of a noise component which is an asymmetric component when the center frequency in the intermediate frequency signal IFD is the reflection symmetric center. When a beat noise component is mixed as an asymmetric component in the intermediate frequency signal IFD, the difference signal (UL) becomes a signal including the beat noise component.
上記のＦＦＴユニット１５２は、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１から送られた差分信号（Ｕ−Ｌ）を受ける。そして、ＦＦＴユニット１５２は、差分信号（Ｕ−Ｌ）にフーリエ変換を施す。かかるフーリエ変換の結果（スペクトル）は、フーリエ変換結果ＳＰＳ（Ｔ）（Ｔ：変換時刻）として、ノイズ領域検出ユニット１４０Ａへ送られる。
The
上記のノイズ領域検出ユニット１４０Ａは、ＦＦＴユニット１５２から送られたフーリエ変換結果ＳＰＳ（Ｔ）を受ける。そして、ノイズ領域検出ユニット１４０Ａは、差分信号（Ｕ−Ｌ）において、低減すべきビートノイズ成分が含まれるノイズ領域を検出する。かかるノイズ領域の検出結果は、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩとして、低減ユニット１５４へ送られる。
The noise
なお、ノイズ領域検出ユニット１４０Ａの構成については、後述する。
The configuration of the noise
上記のＦＦＴユニット１５３は、検波ユニット１３０から送られた検波信号ＤＴＤを受ける。そして、ＦＦＴユニット１５３は、検波信号ＤＴＤにフーリエ変換を施す。かかるフーリエ変換の結果（スペクトル）は、フーリエ変換結果ＳＰＤ（Ｔ）として、低減ユニット１５４へ送られる。
The
上記の低減ユニット１５４は、ＦＦＴユニット１５３から送られたフーリエ変換結果ＳＰＤ（Ｔ）、及び、ノイズ領域検出ユニット１４０Ａから送られたノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを受ける。そして、低減ユニット１５４は、フーリエ変換結果ＳＰＤ（Ｔ）におけるノイズ低減処理領域情報ＮＲＩにより示されたノイズ低減処理領域ＳＲＧkの成分を低減させる。
The
この結果、検波信号ＤＴＤにおけるビートノイズ成分が低減されることになる。低減ユニット１５４によるビートノイズ成分の低減結果は、信号ＮＲＤとして、ＩＦＦＴユニット１５５へ送られる。
As a result, the beat noise component in the detection signal DTD is reduced. The reduction result of the beat noise component by the
なお、第１実施形態では、低減ユニット１５４は、いわゆるスペクトルサブトラクション法を用いて、フーリエ変換結果ＳＰＤ（Ｔ）におけるノイズ低減処理領域ＳＲＧkの成分を低減するようになっている。
In the first embodiment, the
上記のＩＦＦＴユニット１５５は、低減ユニット１５４から送られた信号ＮＲＤを受ける。そして、ＩＦＦＴユニット１５５は、信号ＮＲＤに対して逆フーリエ変換を施して、信号ＡＯＤを生成する。この信号ＡＯＤは、検波信号ＤＴＤからビートノイズ成分が低減された信号となっている。こうして生成された信号ＡＯＤは、アナログ処理ユニット１６０へ送られる。
The
《ノイズ領域検出ユニット１４０Ａの構成》
次いで、上記のノイズ領域検出ユニット１４０Ａの構成について説明する。
<< Configuration of noise
Next, the configuration of the noise
ノイズ領域検出ユニット１４０Ａは、図３に示されるように、特定ユニット１４１と、決定ユニット１４２Ａとを備えている。
As shown in FIG. 3, the noise
ここで、フーリエ変換結果ＳＰＳ（Ｔ），ＳＰＤ（Ｔ）におけるサブバンドＳＢj（ｊ＝１〜Ｎ）について、図４を参照して説明する。この図４に示されるように、ＦＦＴユニット１５２，１５３によるフーリエ変換の対象となる音声帯域ＡＢＤは、ＦＦＴユニット１５２，１５３の周波数分解能ＦRの幅のサブバンドＳＢ1〜ＳＢNから構成されている。そして、フーリエ変換結果ＳＰＳ（Ｔ），ＳＰＤ（Ｔ）は、サブバンドＳＢjごとのエネルギー値として構成されるようになっている。
Here, the subband SB j (j = 1 to N) in the Fourier transform results SPS (T) and SPD (T) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, voiceband ABD of interest of the Fourier transform by the
なお、以下の説明においては、フーリエ変換結果ＳＰＳ（Ｔ），ＳＰＤ（Ｔ）を「スペクトルＳＰＳ（Ｔ），ＳＰＤ（Ｔ）」とも呼ぶものとする。 In the following description, the Fourier transform results SPS (T) and SPD (T) are also referred to as “spectral SPS (T) and SPD (T)”.
図３に戻り、上記の特定ユニット１４１は、ＦＦＴユニット１５２から順次送られたスペクトルＳＰＳ（Ｔ）を受ける。引き続き、特定ユニット１４１は、時間的に連続する最近のＮ1個のスペクトルＳＰＳ（Ｔ）が新たに揃うたびに、平均ノイズ周波数ＦAV,k（ｋ＝１，…）の特定処理を行う。かかる特定処理の結果は、平均ノイズ周波数情報ＡＦＩとして、決定ユニット１４２Ａへ送られる。ここで、特定される平均ノイズ周波数ＦAV,kの数は、１個の場合もあるし、複数個の場合もある。
Returning to FIG. 3, the
なお、値Ｎ1は、ビート変動があっても迅速にノイズ低減処理領域を決定するとの観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。 The value N 1 is predetermined based on experiments, simulations, experience, etc. from the viewpoint of quickly determining the noise reduction processing region even if there is a beat fluctuation.
ここで、平均ノイズ周波数が特定されなかった場合、特定ユニット１４１は、平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに、「平均ノイズ周波数が特定されなかった旨」を含ませるようになっている。一方、平均ノイズ周波数が特定された場合、特定ユニット１４１は、平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに、「平均ノイズ周波数が特定された旨」、及び、特定された平均ノイズ周波数を含ませるようになっている。
Here, when the average noise frequency is not specified, the
なお、特定ユニット１４１による平均ノイズ周波数の特定処理の詳細については、後述する。
The details of the processing for specifying the average noise frequency by the
上記の決定ユニット１４２Ａは、平均ノイズ周波数に関連付けて、ノイズ低減処理領域の周波数幅（以下、「低減幅」ともいう）が登録されたテーブル情報を内部に保持している。ここで、テーブル情報に登録されているノイズ低減処理領域の周波数幅は、平均ノイズ周波数が高いほど広くなっている。これは、人間の聴覚は周波数を対数的に認識する為、周波数の分解能は低域で高く、高域で低くなるからである。
The
この結果、発生したビートを低減する際には、低い周波数は低減幅を広くすると聴感上違和感が発生するが、同じ低減幅の場合、高い周波数では違和感が小さくなる。このため、第１実施形態では、平均ノイズ周波数の値ごとに、低減した時に違和感が許容できる周波数幅を実験等により予め求めておき、当該求められた周波数幅を、低減幅として、平均ノイズ周波数に関連付けて、テーブル情報としている。 As a result, when reducing the generated beats, if the reduction width is widened at low frequencies, a sense of discomfort occurs in the sense of hearing, but if the reduction width is the same, the discomfort becomes smaller at high frequencies. Therefore, in the first embodiment, for each value of the average noise frequency, a frequency width that allows a sense of discomfort when reduced is obtained in advance by an experiment or the like, and the obtained frequency width is used as the reduction width to obtain the average noise frequency. It is used as table information in association with.
決定ユニット１４２Ａは、特定ユニット１４１から送られた平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを受ける。そして、決定ユニット１４２Ａは、平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに基づき、ノイズ低減処理領域の決定処理を行う。かかる決定処理の結果は、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩとして、低減ユニット１５４へ送られる。
The
ここで、特定ユニット１４１から送られた平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに、「平均ノイズ周波数が特定されなかった旨」が含まれていた場合、決定ユニット１４２Ａは、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに「ノイズ低減の必要無の旨」を含ませるようになっている。一方、特定ユニット１４１から送られた平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに、「平均ノイズ周波数が特定された旨」及び特定された平均ノイズ周波数が含まれていた場合、決定ユニット１４２Ａは、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに、「ノイズ低減の必要有の旨」及びノイズ低減処理領域を含ませるようになっている。
Here, when the average noise frequency information AFI sent from the
なお、決定ユニット１４２Ａによるノイズ低減処理領域の決定処理の詳細については、後述する。
The details of the noise reduction processing area determination processing by the
＜動作＞
次に、以上のように構成された放送受信装置１００Ａの動作について、ノイズ領域検出ユニット１４０Ａにおいて実行される平均ノイズ周波数の特定処理及びノイズ低減処理領域の決定処理に主に着目して説明する。
<Operation>
Next, the operation of the
前提として、入力ユニット１８０には既に利用者により選局指定が入力されており、指定された希望局に対応する選局指令ＣＳＬが、ＲＦ処理ユニット１２０へ送られているものとする。また、入力ユニット１８０には既に利用者により音量調整指定が入力されており、指定された音量調整態様に対応する音量調整指令ＶＬＣが、アナログ処理ユニット１６０へ送られているものとする（図１参照）。
As a premise, it is assumed that the channel selection designation has already been input to the
こうした状態で、アンテナ１１０で放送波を受信すると、信号ＲＦＳが、アンテナ１１０からＲＦ処理ユニット１２０へ送られる。そして、ＲＦ処理ユニット１２０において、選局すべき希望局の信号が中間周波数帯の信号に変換された後、ＡＤ変換が行われる。ＲＦ処理ユニット１２０は、このＡＤ変換の結果を、中間周波信号ＩＦＤとして、検波ユニット１３０及びノイズ低減装置１５０Ａへ送る（図１参照）。
When the broadcast wave is received by the
中間周波信号ＩＦＤを受けると、検波ユニット１３０が、中間周波信号ＩＦＤに対して検波処理を施す。そして、検波ユニット１３０は、検波結果を、検波信号ＤＴＤとして、ノイズ低減装置１５０Ａへ送る（図１参照）。
Upon receiving the intermediate frequency signal IFD, the
《ノイズ低減装置１５０Ａにおける処理》
ノイズ低減装置１５０Ａでは、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１が、中間周波信号ＩＦＤを受ける。引き続き、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１は、差分信号（Ｕ−Ｌ）を算出する。そして、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１は、算出された差分信号（Ｕ−Ｌ）をＦＦＴユニット１５２へ送る（図２参照）。
<< Processing in
In the
かかる差分信号（Ｕ−Ｌ）の算出に際して、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１は、上述したように、中間周波信号ＩＦＤに対して、中間周波信号ＩＦＤにおける搬送波成分を９０°だけ位相をずらした信号を乗算する。引き続き、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１は、当該乗算の結果に、音声帯域成分を通過させるローパスフィルタリング処理を施して、差分信号（Ｕ−Ｌ）を算出する。
In calculating the difference signal (UL), the (UL)
差分信号（Ｕ−Ｌ）を受けると、ＦＦＴユニット１５２が、差分信号（Ｕ−Ｌ）にフーリエ変換を施す。そして、ＦＦＴユニット１５２は、フーリエ変換の結果であるスペクトルＳＰＳ（Ｔ）をノイズ領域検出ユニット１４０Ａへ送る（図２参照）。
Upon receiving the difference signal (UL), the
《特定ユニット１４１における処理》
ノイズ領域検出ユニット１４０Ａでは、特定ユニット１４１がスペクトルＳＰＳ（Ｔ）を受ける（図３参照）。スペクトルＳＰＳ（Ｔ）を受けると、特定ユニット１４１は、時間的に連続するＮ1個のスペクトルＳＰＳ（Ｔ）の新たな組が揃うたびに、当該Ｎ1個のスペクトルＳＰＳ（Ｔ）の時間平均スペクトルＴＡＳを算出する。ここで、時間平均スペクトルＴＡＳの算出に際しては、第ｎ（ｎ＝１，２，…）番目から第（ｎ＋Ｎ1）番目のＮ1個のスペクトルＳＰＳ（Ｔ）の最初の時間平均スペクトルを算出した後、次の時間平均スペクトルＴＡＳを、第（ｎ＋１）番目から第（ｎ＋Ｎ1＋１）番目のＮ1個のスペクトルＳＰＳ（Ｔ）の時間平均を順次算出するという、いわゆる移動平均を算出する平均化処理を行うようになっている。
<< Processing in
In the noise
なお、第１実施形態では、図５に示されるように、値Ｎ1を「５」として、時間平均スペクトルＴＡＳを算出するようになっている。 In the first embodiment, as shown in FIG. 5, the time average spectrum TAS is calculated with the value N 1 as “5”.
引き続き、特定ユニット１４１は、時間平均スペクトルＴＡＳにおけるピークを特定する。そして、特定ユニット１４１は、ピークとして特定されたサブバンドの中心周波数を平均ノイズ周波数ＦAV,kとして特定する。
Subsequently, the
なお、図５においては、ピークとして特定されたサブバンドを、サブバンドＳＢXと記している。 In FIG. 5, the subband specified as the peak is referred to as subband SB X.
ピークが特定できなかった場合、特定ユニット１４１は、「平均ノイズ周波数が特定されなかった旨」を含む平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを生成する。そして、特定ユニット１４１は、生成された平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを決定ユニット１４２Ａへ送る。
When the peak cannot be specified, the
一方、１以上のピークが特定できた場合、特定ユニット１４１は、「平均ノイズ周波数が特定された旨」、及び、平均ノイズ周波数ＦAV,kを含む平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを生成する。そして、特定ユニット１４１は、生成された平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを決定ユニット１４２Ａへ送る（図３参照）。
On the other hand, when one or more peaks can be specified, the
《決定ユニット１４２Ａにおける処理》
こうして生成された平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを受けると、決定ユニット１４２Ａは、平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに基づいて、ノイズ低減処理領域を決定する。かかる決定に際して、決定ユニット１４２Ａは、まず、平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに「平均ノイズ周波数が特定されなかった旨」が含まれているか否かを判定する。この判定の結果が肯定的であった場合には、決定ユニット１４２Ａは、「ノイズ低減の必要無の旨」を含むノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを生成する。そして、決定ユニット１４２Ａは、生成されたノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを低減ユニット１５４へ送る（図３参照）。
<< Processing in
Upon receiving the average noise frequency information AFI generated in this way, the
特定ユニット１４１から送られた平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに、「平均ノイズ周波数ＦAVが特定された旨」及び平均ノイズ周波数ＦAV,kが含まれている場合には、決定ユニット１４２Ａは、まず、平均ノイズ周波数ＦAV,kに対応して登録されているノイズ低減処理領域の周波数幅を、内部に保持しているテーブル情報から読み取る。引き続き、決定ユニット１４２Ａは、平均ノイズ周波数ＦAV,kを中心周波数とし、読み取られたノイズ低減処理領域の周波数幅を有する周波数領域を、ノイズ低減処理領域ＳＲＧkに決定する。
When the average noise frequency information AFI sent from the
次に、決定ユニット１４２Ａは、「ノイズ低減の必要有の旨」、及び、決定されたノイズ低減処理領域ＳＲＧkを含むノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを生成する。そして、決定ユニット１４２Ａは、生成されたノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを低減ユニット１５４へ送る（図２参照）。
Next, the
ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを受けると、低減ユニット１５４は、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに応じた処理を行う。すなわち、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに「ノイズ低減の必要無の旨」が含まれている場合、低減ユニット１５４は、ＦＦＴユニット１５３から送られたスペクトルＳＰＤ（Ｔ）に加工を加えることなく、スペクトルＳＰＤ（Ｔ）をそのまま、信号ＮＲＤとする。一方、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに「ノイズ低減の必要有の旨」及びノイズ低減処理領域ＳＲＧkが含まれている場合、低減ユニット１５４は、ＦＦＴユニット１５３から送られたスペクトルＳＰＤ（Ｔ）におけるノイズ低減処理領域の成分を、スペクトルサブトラクション法により低減させて、信号ＮＲＤを生成する。そして、低減ユニット１５４は、生成された信号ＮＲＤをＩＦＦＴユニット１５５へ送る（図２参照）。
Upon receiving the noise reduction processing area information NRI, the
低減ユニット１５４から送られた信号ＮＲＤを受けると、ＩＦＦＴユニット１５５は、信号ＮＲＤに対して逆フーリエ変換を施して、信号ＡＯＤを生成する。この信号ＡＯＤは、検波信号ＤＴＤからビートノイズ成分が低減された信号となっている。そして、ＩＦＦＴユニット１５５は、生成された信号ＡＯＤを、アナログ処理ユニット１６０へ送る（図２参照）。
Upon receiving the signal NRD sent from the
ＩＦＦＴユニット１５５から送られた信号ＡＯＤを受けると、アナログ処理ユニット１６０では、ＤＡ変換部、音量調整部及びパワー増幅部による信号処理が順次施され、出力音声信号ＡＯＳが生成される。そして、アナログ処理ユニット１６０は、生成された出力音声信号ＡＯＳをスピーカユニット１７０へ送る（図１参照）。この結果、スピーカユニット１７０が、出力音声信号ＡＯＳに従って、音声を再生出力する。
Upon receiving the signal AOD sent from the
以上説明したように、第１実施形態では、特定ユニット１４１が、入力した信号に対する複数回の周波数解析の結果を時間平均化処理して得られた時間平均スペクトルに基づき、平均ノイズ周波数ＦAV,kを特定する。引き続き、決定ユニット１４２Ａが、平均ノイズ周波数ＦAV,kが高いほど、広い周波数幅をノイズ低減処理領域の周波数幅に決定する。
As described above, in the first embodiment, the
したがって、第１実施形態によれば、ビート変動が発生しても、最近のビートノイズ成分を適切に低減させること、すなわち、ビート変動が発生しても、当該ビート変動への追従及び聴感上の違和感発生の抑制の双方を行いつつ、ビートノイズ成分を効果的に低減させることができる。 Therefore, according to the first embodiment, even if a beat fluctuation occurs, the recent beat noise component is appropriately reduced, that is, even if a beat fluctuation occurs, the beat fluctuation is followed and the audibility is improved. It is possible to effectively reduce the beat noise component while suppressing the generation of discomfort.
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を、図６を主に参照して説明する。なお、第２実施形態に係るノイズ低減装置として、上述した第１実施形態の場合と同様に、放送受信装置が備えるノイズ低減装置を例示して説明する。
[Second Embodiment]
Next, the second embodiment of the present invention will be described mainly with reference to FIG. As the noise reduction device according to the second embodiment, the noise reduction device included in the broadcast receiving device will be described as an example as in the case of the first embodiment described above.
＜構成＞
第２実施形態に係るノイズ低減装置（すなわち、後述するノイズ領域検出ユニット１４０Ｂ（図６参照）を備えるノイズ低減装置；以下、「ノイズ低減装置１５０Ｂ」と記す）を備える放送受信装置は、第１実施形態の放送受信装置１００Ａと比べて、ノイズ低減装置１５０Ａに代えてノイズ低減装置１５０Ｂを備える点のみが異なっている。
<Composition>
The broadcast receiving device including the noise reduction device according to the second embodiment (that is, the noise reduction device including the noise area detection unit 140B (see FIG. 6) described later; hereinafter referred to as “noise reduction device 150B”) is the first. Compared with the
なお、ノイズ低減装置１５０Ｂを備える放送受信装置を、「放送受信装置１００Ｂ」と記すものとする。 The broadcast receiving device provided with the noise reducing device 150B shall be referred to as "broadcast receiving device 100B".
《ノイズ低減装置１５０Ｂの構成》
図６に示されるように、ノイズ低減装置１５０Ｂは、第１実施形態のノイズ低減装置１５０Ａ（図２参照）と比べて、ノイズ領域検出ユニット１４０Ａに代えてノイズ領域検出ユニット１４０Ｂを備える点のみが異なっている。そして、ノイズ領域検出ユニット１４０Ｂは、ノイズ領域検出ユニット１４０Ａと比べて、決定ユニット１４２Ａに代えて決定ユニット１４２Ｂを備える点が異なっている。以下、かかる相違点に主に着目して説明する。
<< Configuration of noise reduction device 150B >>
As shown in FIG. 6, the noise reduction device 150B is provided with the noise area detection unit 140B instead of the noise
上記の決定ユニット１４２Ｂは、後述するようにして算出される偏差平均ΔＦAVに関連付けて、ノイズ低減処理領域の周波数幅が登録されたテーブル情報を内部に保持している。ここで、テーブル情報に登録されているノイズ低減処理領域の周波数幅は、聴感上の違和感の発生を防止しつつ、平均ノイズ周波数近傍でビート変動するビートノイズ成分を効果的に低減するとの観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
The
図６に示されるように、決定ユニット１４２Ｂは、ＦＦＴユニット１５２から送られたスペクトルＳＰＳ（Ｔ）、及び、特定ユニット１４１から送られた平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを受ける。そして、決定ユニット１４２Ｂは、スペクトルＳＰＳ（Ｔ）及び平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに基づき、ノイズ低減処理領域の決定処理を行う。かかる決定処理の結果は、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩとして、低減ユニット１５４へ送られる。
As shown in FIG. 6, the
ここで、特定ユニット１４１から送られた平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに、「平均ノイズ周波数が特定されなかった旨」が含まれていた場合、決定ユニット１４２Ｂは、上述の決定ユニット１４２Ａの場合と同様に、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに「ノイズ低減の必要無の旨」を含ませるようになっている。一方、特定ユニット１４１から送られた平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに、「平均ノイズ周波数が特定された旨」及び特定された平均ノイズ周波数ＦAV,kが含まれていた場合、決定ユニット１４２Ｂは、決定ユニット１４２Ａの場合と同様に、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに、「ノイズ低減の必要有の旨」及びノイズ低減処理領域ＳＲＧkを含ませるようになっている。
Here, when the average noise frequency information AFI sent from the
なお、決定ユニット１４２Ｂによるノイズ低減処理領域の決定処理の詳細については、後述する。
The details of the noise reduction processing area determination processing by the
＜動作＞
次に、以上のように構成された放送受信装置１００Ｂの動作について、ノイズ低減装置１５０Ｂにおけるノイズ低減処理と、上述したノイズ低減装置１５０Ａにおけるノイズ低減処理との相違に主に着目して説明する。
<Operation>
Next, the operation of the broadcast receiving device 100B configured as described above will be described mainly focusing on the difference between the noise reduction processing in the noise reduction device 150B and the noise reduction processing in the
前提として、入力ユニット１８０には既に利用者により選局指定が入力されており、指定された希望局に対応する選局指令ＣＳＬが、ＲＦ処理ユニット１２０へ送られているものとする。また、入力ユニット１８０には既に利用者により音量調整指定が入力されており、指定された音量調整態様に対応する音量調整指令ＶＬＣが、アナログ処理ユニット１６０へ送られているものとする（図１参照）。
As a premise, it is assumed that the channel selection designation has already been input to the
こうした状態で、アンテナ１１０で放送波を受信すると、第１実施形態の場合と同様にして、ＲＦ処理ユニット１２０及び検波ユニット１３０による信号処理が順次行われる。そして、中間周波信号ＩＦＤがＲＦ処理ユニット１２０からノイズ低減装置１５０Ｂへ送られるとともに、検波信号ＤＴＤが検波ユニット１３０からノイズ低減装置１５０Ｂへ送られる（図１参照）。
When the broadcast wave is received by the
《ノイズ低減装置１５０Ｂにおける処理》
ノイズ低減装置１５０Ｂでは、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１が、中間周波信号ＩＦＤを受ける。引き続き、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１は、第１実施形態の場合と同様に、差分信号（Ｕ−Ｌ）を算出する。そして、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１は、算出された差分信号（Ｕ−Ｌ）をＦＦＴユニット１５２へ送る（図２参照）。
<< Processing in noise reduction device 150B >>
In the noise reduction device 150B, the (UL)
差分信号（Ｕ−Ｌ）を受けると、ＦＦＴユニット１５２が、差分信号（Ｕ−Ｌ）にフーリエ変換を施す。そして、ＦＦＴユニット１５２は、フーリエ変換の結果であるスペクトルＳＰＳ（Ｔ）をノイズ領域検出ユニット１４０Ｂへ送る（図２参照）。そして、ノイズ領域検出ユニット１４０Ｂでは、特定ユニット１４１及び決定ユニット１４２ＢがスペクトルＳＰＳ（Ｔ）を受ける（図６参照）。
Upon receiving the difference signal (UL), the
《特定ユニット１４１における処理》
スペクトルＳＰＳ（Ｔ）を受けると、特定ユニット１４１は、第１実施形態の場合と同様に、時間的に連続するＮ1個のスペクトルＳＰＳ（Ｔ）の新たな組が揃うたびに、当該Ｎ1個のスペクトルＳＰＳ（Ｔ）の時間平均スペクトルＴＡＳを算出する。引き続き、特定ユニット１４１は、時間平均スペクトルＴＡＳにおけるピークを特定する。次に、特定ユニット１４１は、ピークとして特定されたサブバンドの中心周波数を平均ノイズ周波数ＦAV,kとして特定する。
<< Processing in
When receiving the spectrum SPS (T),
なお、ピークが特定できなかった場合、特定ユニット１４１は、第１実施形態の場合と同様に、「平均ノイズ周波数が特定されなかった旨」を含む平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを生成する。一方、ピークが特定できた場合、特定ユニット１４１は、第１実施形態の場合と同様に、「平均ノイズ周波数が特定された旨」及び平均ノイズ周波数ＦAV,kを含む平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを生成する。そして、特定ユニット１４１は、生成された平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを決定ユニット１４２Ｂへ送る（図６参照）。
When the peak cannot be specified, the
《決定ユニット１４２Ｂにおける処理》
特定ユニット１４１から送られた平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを受けると、決定ユニット１４２Ｂは、まず、平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに「平均ノイズ周波数ＦAVが特定されなかった旨」が含まれているか否かを判定する。この判定の結果が肯定的であった場合には、決定ユニット１４２Ｂは、第１実施形態の決定ユニット１４２Ａの場合と同様に、「ノイズ低減の必要無の旨」を含むノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを生成する。そして、決定ユニット１４２Ｂは、生成されたノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを低減ユニット１５４へ送る（図６参照）。
<< Processing in
Upon receiving the average noise frequency information AFI sent from a
一方、平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに「平均ノイズ周波数が特定された旨」が含まれている場合、決定ユニット１４２Ｂは、当該平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに含まれている平均ノイズ周波数ＦAV,k、及び、ＦＦＴユニット１５２から送られたスペクトルＳＰＳ（Ｔ）に基づいて、ノイズ低減処理領域ＳＲＧkを決定する。かかるノイズ低減処理領域ＳＲＧkの決定に際して、決定ユニット１４２Ｂは、まず、平均ノイズ周波数ＦAV,kの特定の基礎となった最新のＮ1個のスペクトルＳＰＳ（Ｔ1）〜ＳＰＳ（ＴN1）のそれぞれにおいて、平均ノイズ周波数ＦAV,kの近傍でエネルギーが最大となっているスペクトル成分のサブバンドの中心周波数を瞬間ノイズ周波数ＦＴk（Ｔ1）〜ＦＴk（ＴN1）として特定する。
On the other hand, when the average noise frequency information AFI includes "the fact that the average noise frequency has been specified", the
引き続き、決定ユニット１４２Ｂは、次の（１）式により、偏差平均ΔＦAV,kを算出する。
ΔＦAV,k＝（｜ＦＴk（Ｔ1）−ＦAV,k｜＋…＋｜ＦＴk（ＴN1）−ＦAV,k｜）／Ｎ1
…（１）
Subsequently, the
ΔF AV, k = (| FT k (T 1 ) -F AV, k | + ... + | FT k ( TN1 ) -F AV, k |) / N 1
… (1)
なお、偏差平均ΔＦAV,kは、平均ノイズ周波数ＦAV,kの特定に利用したＮ1個のスペクトルＳＰＳ（Ｔ1）〜ＳＰＳ（ＴN1）の取得に要した期間におけるビート変動を反映した値となっている。 Incidentally, the deviation average [Delta] F AV, k reflected the beat variations in the period required for obtaining the average noise frequency F AV, spectrum N 1 amino utilized for the particular k SPS (T 1) ~SPS ( T N1) It is a value.
次に、決定ユニット１４２Ｂは、偏差平均ΔＦAV,kに対応して登録されているノイズ低減処理領域の周波数幅を、内部に保持しているテーブル情報から読み取る。引き続き、決定ユニット１４２Ｂは、平均ノイズ周波数ＦAV,kを中心周波数とし、読み取られたノイズ低減処理領域の周波数幅を有する周波数領域を、ノイズ低減処理領域ＳＲＧkに決定する。
Next, the
次いで、決定ユニット１４２Ｂは、「ノイズ低減の必要有の旨」、及び、決定されたノイズ低減処理領域ＳＲＧkを含むノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを生成する。そして、決定ユニット１４２Ｂは、生成されたノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを低減ユニット１５４へ送る（図６参照）。
Next, the
ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを受けると、低減ユニット１５４は、上述した第１実施形態の場合と同様に、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに応じた処理を行う。すなわち、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに「ノイズ低減の必要無の旨」が含まれている場合、低減ユニット１５４は、第１実施形態の場合と同様に、ＦＦＴユニット１５３から送られたスペクトルＳＰＤ（Ｔ）に加工を加えることなく、スペクトルＳＰＤ（Ｔ）をそのまま、信号ＮＲＤとする。一方、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに「ノイズ低減の必要有の旨」及びノイズ低減処理領域ＳＲＧkが含まれている場合、低減ユニット１５４は、第１実施形態の場合と同様に、ＦＦＴユニット１５３から送られたスペクトルＳＰＤ（Ｔ）におけるノイズ低減処理領域ＳＲＧkの成分を、スペクトルサブトラクション法により低減させて、信号ＮＲＤを生成する。そして、低減ユニット１５４は、生成された信号ＮＲＤをＩＦＦＴユニット１５５へ送る（図２参照）。
Upon receiving the noise reduction processing area information NRI, the
以後、第１実施形態の場合と同様に、ＩＦＦＴユニット１５５及びアナログ処理ユニット１６０による信号処理が順次行われ、出力音声信号ＡＯＳがスピーカユニット１７０へ送られる（図１参照）。この結果、スピーカユニット１７０が、出力音声信号ＡＯＳに従って、音声を再生出力する。
After that, as in the case of the first embodiment, the signal processing by the
以上説明したように、第２実施形態では、特定ユニット１４１が、入力した信号に対する複数回の周波数解析の結果を時間平均化処理して得られた時間平均スペクトルＴＡＳに基づき、平均ノイズ周波数ＦAV,kを特定する。引き続き、決定ユニット１４２Ｂが、平均ノイズ周波数ＦAV,kと、当該複数回の周波数解析の結果のそれぞれに対応する瞬間ノイズ周波数ＦＴk（Ｔj）との差の平均値に基づき、ノイズ低減処理領域ＳＲＧkの周波数幅に決定する。
As described above, in the second embodiment, a
したがって、第２実施形態によれば、ビート変動が発生しても、最近のビートノイズ成分を適切に低減させること、すなわち、ビート変動が発生しても、当該ビート変動への追従及び聴感上の違和感発生の抑制の双方を行いつつ、ビートノイズ成分を効果的に低減させることができる。 Therefore, according to the second embodiment, even if a beat fluctuation occurs, the recent beat noise component is appropriately reduced, that is, even if a beat fluctuation occurs, the beat fluctuation is followed and the audibility is improved. It is possible to effectively reduce the beat noise component while suppressing the generation of discomfort.
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を、図７及び図８を主に参照して説明する。なお、第３実施形態に係るノイズ低減装置（すなわち、後述するノイズ領域検出ユニット１４０Ｃ（図７参照）を備えるノイズ低減装置；以下、「ノイズ低減装置１５０Ｃ」と記す）として、上述した第１及び第２実施形態の場合と同様に、放送受信装置が備えるノイズ低減装置を例示して説明する。
[Third Embodiment]
Next, the third embodiment of the present invention will be described mainly with reference to FIGS. 7 and 8. As the noise reduction device according to the third embodiment (that is, the noise reduction device including the noise
＜構成＞
第３実施形態に係るノイズ低減装置１５０Ｃを備える放送受信装置は、第１実施形態の放送受信装置１００Ａと比べて、ノイズ低減装置１５０Ａに代えてノイズ低減装置１５０Ｃを備える点のみが異なっている。
<Composition>
The broadcast receiving device including the noise reducing device 150C according to the third embodiment is different from the
なお、ノイズ低減装置１５０Ｃを備える放送受信装置を、「放送受信装置１００Ｃ」と記すものとする。 The broadcast receiving device provided with the noise reducing device 150C shall be referred to as "broadcast receiving device 100C".
《ノイズ低減装置１５０Ｃの構成》
図７に示されるように、ノイズ低減装置１５０Ｃは、第１実施形態のノイズ低減装置１５０Ａ（図２参照）と比べて、ノイズ領域検出ユニット１４０Ａに代えてノイズ領域検出ユニット１４０Ｃを備える点のみが異なっている。そして、ノイズ領域検出ユニット１４０Ｃは、ノイズ領域検出ユニット１４０Ａと比べて、決定ユニット１４２Ａに代えて決定ユニット１４２Ｃを備える点が異なっている。以下、かかる相違点に主に着目して説明する。
<< Configuration of noise reduction device 150C >>
As shown in FIG. 7, the noise reduction device 150C is provided with the noise
図７に示されるように、決定ユニット１４２Ｃは、特定ユニット１４１から送られた平均ノイズ周波数情報ＡＦＩ、及び、ＦＦＴユニット１５２から送られたスペクトルＳＰＳ（Ｔ）を受ける。そして、決定ユニット１４２Ｃは、平均ノイズ周波数情報ＡＦＩ及びスペクトルＳＰＳ（Ｔ）に基づき、ノイズ低減処理領域ＳＲＧmの決定処理を行う。かかる決定処理の結果は、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩとして、低減ユニット１５４へ送られる。
As shown in FIG. 7, the
ここで、特定ユニット１４１から送られた平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに、「平均ノイズ周波数が特定されなかった旨」が含まれていた場合、決定ユニット１４２Ｃは、上述の決定ユニット１４２Ａの場合と同様に、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに「ノイズ低減の必要無の旨」を含ませるようになっている。一方、特定ユニット１４１から送られた平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに、「平均ノイズ周波数が特定され旨」及び特定された平均ノイズ周波数が含まれていた場合、決定ユニット１４２Ｃは、決定ユニット１４２Ａの場合と同様に、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに、「ノイズ低減の必要有の旨」及びノイズ低減処理領域ＳＲＧmを含ませるようになっている。
Here, when the average noise frequency information AFI sent from the
なお、決定ユニット１４２Ｃによるノイズ低減処理領域の決定処理の詳細については、後述する。
The details of the noise reduction processing area determination processing by the
＜動作＞
次に、以上のように構成された放送受信装置１００Ｃの動作について、ノイズ低減装置１５０Ｃにおけるノイズ低減処理と、上述したノイズ低減装置１５０Ａにおけるノイズ低減処理との相違に主に着目して説明する。
<Operation>
Next, the operation of the broadcast receiving device 100C configured as described above will be described mainly focusing on the difference between the noise reduction processing in the noise reduction device 150C and the noise reduction processing in the
前提として、入力ユニット１８０には既に利用者により選局指定が入力されており、指定された希望局に対応する選局指令ＣＳＬが、ＲＦ処理ユニット１２０へ送られているものとする。また、入力ユニット１８０には既に利用者により音量調整指定が入力されており、指定された音量調整態様に対応する音量調整指令ＶＬＣが、アナログ処理ユニット１６０へ送られているものとする（図１参照）。
As a premise, it is assumed that the channel selection designation has already been input to the
こうした状態で、アンテナ１１０で放送波を受信すると、第１実施形態の場合と同様にして、ＲＦ処理ユニット１２０及び検波ユニット１３０による信号処理が順次行われる。そして、中間周波信号ＩＦＤがＲＦ処理ユニット１２０からノイズ低減装置１５０Ｃへ送られるとともに、検波信号ＤＴＤが検波ユニット１３０からノイズ低減装置１５０Ｃへ送られる（図１参照）。
When the broadcast wave is received by the
《ノイズ低減装置１５０Ｃにおける処理》
ノイズ低減装置１５０Ｃでは、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１が、中間周波信号ＩＦＤを受ける。引き続き、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１は、第１実施形態の場合と同様に、差分信号（Ｕ−Ｌ）を算出する。そして、（Ｕ−Ｌ）算出ユニット１５１は、算出された差分信号（Ｕ−Ｌ）をＦＦＴユニット１５２へ送る（図２参照）。
<< Processing in noise reduction device 150C >>
In the noise reduction device 150C, the (UL)
差分信号（Ｕ−Ｌ）を受けると、ＦＦＴユニット１５２が、差分信号（Ｕ−Ｌ）にフーリエ変換を施す。そして、ＦＦＴユニット１５２は、フーリエ変換の結果であるスペクトルＳＰＳ（Ｔ）をノイズ領域検出ユニット１４０Ｃへ送る（図２参照）。そして、ノイズ領域検出ユニット１４０Ｃでは、特定ユニット１４１及び決定ユニット１４２ＣがスペクトルＳＰＳ（Ｔ）を受ける（図７参照）。
Upon receiving the difference signal (UL), the
《特定ユニット１４１における処理》
スペクトルＳＰＳ（Ｔ）を受けると、特定ユニット１４１は、第１実施形態の場合と同様に、時間的に連続するＮ1個のスペクトルＳＰＳ（Ｔ）の新たな組が揃うたびに、当該Ｎ1個のスペクトルＳＰＳ（Ｔ）の時間平均スペクトルＴＡＳを算出する。引き続き、特定ユニット１４１は、時間平均スペクトルＴＡＳにおけるピークを特定する。次に、特定ユニット１４１は、ピークとして特定されたサブバンドＳＢXの中心周波数を平均ノイズ周波数ＦAV,kとして特定する。
<< Processing in
When receiving the spectrum SPS (T),
なお、ピークが特定できなかった場合、特定ユニット１４１は、第１実施形態の場合と同様に、「平均ノイズ周波数が特定されなかった旨」を含む平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを生成する。一方、ピークが特定できた場合、特定ユニット１４１は、第１実施形態の場合と同様に、「平均ノイズ周波数が特定された旨」及び平均ノイズ周波数ＦAV,kを含む平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを生成する。そして、特定ユニット１４１は、生成された平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを決定ユニット１４２Ｃへ送る（図７参照）。
When the peak cannot be specified, the
なお、時間平均スペクトルＴＡＳの例が、図８（Ａ）に示されている。 An example of the time average spectrum TAS is shown in FIG. 8 (A).
《決定ユニット１４２Ｃにおける処理》
こうして生成された平均ノイズ周波数情報ＡＦＩを受けると、決定ユニット１４２Ｃは、平均ノイズ周波数情報ＡＦＩ、及び、ＦＦＴユニット１５２から送られたスペクトルＳＰＳ（Ｔ）に基づいて、ノイズ低減処理領域の決定処理を行う。かかる決定処理に際して、決定ユニット１４２Ｃは、まず、平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに「平均ノイズ周波数が特定されなかった旨」が含まれているか否かを判定する。この判定の結果が肯定的であった場合には、決定ユニット１４２Ｃは、第１実施形態の決定ユニット１４２Ａの場合と同様に、「ノイズ低減の必要無の旨」を含むノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを生成する。そして、決定ユニット１４２Ｃは、生成されたノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを低減ユニット１５４へ送る（図７参照）。
<< Processing in
Upon receiving the average noise frequency information AFI generated in this way, the
一方、平均ノイズ周波数情報ＡＦＩに「平均ノイズ周波数ＦAVが特定された旨」が含まれている場合、決定ユニット１４２Ｃは、まず、平均ノイズ周波数ＦAV,kに対応したノイズ幅検出用カーブ（閾値カーブ）ＴＨＣkを算出する。かかるノイズ幅検出用カーブ（閾値カーブ）ＴＨＣkの算出に際して、決定ユニット１４２Ｃは、まず、時間平均スペクトルＴＡＳにおけるノイズ周波数領域候補ＦＲＧk以外の領域のスペクトル成分の平均化処理を行って、ノイズ周波数領域候補ＦＲＧk以外の領域の周波数平均スペクトルＦＡＳkを算出する（図８（Ａ）参照）。第３実施形態では、かかる周波数平均スペクトルＦＡＳkを算出に際して、時間平均スペクトルＴＡＳに対して、周波数軸方向に沿って、サブバンド幅よりも広い周波数幅の平均化を行う。
On the other hand, if it contains an "average noise that the frequency F AV is identified" to the average noise frequency information AFI,
なお、第３実施形態では、決定ユニット１４２Ｃは、平均ノイズ周波数ＦAV,kと、予め定められた周波数幅ΔＦとに基づいて、周波数領域［（ＦＰk−ΔＦ）〜（ＦＰk＋ΔＦ）］をノイズ周波数領域候補ＦＲＧkとして定めるようになっている。ここで、周波数幅ΔＦは、想定されるビート変動の幅に基づき、適切なビートノイズ成分の有無を判定するとの観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。図８には、ノイズ周波数領域候補ＦＲＧkが、ノイズ周波数領域候補ＦＲＧ1のみであった例が示されている。
In the third embodiment, the
引き続き、決定ユニット１４２Ｃは、算出された周波数平均スペクトルＦＡＳkにおけるノイズ周波数領域候補ＦＲＧkの両端間を補間することにより、基準カーブＳＴＣk（図８（Ｂ）参照）を算出する。なお、第３実施形態では、当該補間の手法として、線型補間を採用している。
Subsequently, the
次いで、決定ユニット１４２Ｃは、基準カーブＳＴＣkを定数Ｃ倍するというオフセット処理を行って、ノイズ幅検出用カーブＴＨＣkを算出する（図８（Ｃ）参照）。ここで、定数Ｃは、基準カーブＳＴＣkで表されるノイズ周波数領域候補ＦＲＧkにおけるノイズフロア環境の場合に、耳障りなビートノイズ成分がノイズ周波数領域候補ＦＲＧk内に含まれているか否かを判定するとの観点から、実験、シミュレーション、経験等に基づいて、予め定められる。
Next, the
次に、決定ユニット１４２Ｃは、時間平均スペクトルＴＡＳのノイズ周波数領域候補ＦＲＧkにおいてノイズ幅検出用カーブＴＨＣを超えるエネルギー値となっている部分があるか否かを判定することにより、平均ノイズ周波数ＦAV,kに対応するノイズ低減処理領域の有無を判定する。平均ノイズ周波数ＦAV,kの全てについてノイズ低減処理領域無と判定された場合には、決定ユニット１４２Ｃは、「ノイズ低減の必要無の旨」を含むノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを生成する。そして、決定ユニット１４２Ｃは、生成されたノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを低減ユニット１５４へ送る（図７参照）。
Next, the
一方、１以上のノイズ周波数領域候補についてノイズ低減処理領域有と判定された場合には、決定ユニット１４２Ｃは、ノイズ低減処理領域有と判定されたノイズ周波数領域候補それぞれにおいてノイズ幅検出用カーブＴＨＣを超えるエネルギー値となっている部分をノイズ低減処理領域ＳＲＧmとして検出する。なお、第３実施形態では、決定ユニット１４２Ｃは、検出されたノイズ低減処理領域ＳＲＧmの周波数幅を、ノイズ低減処理領域ＳＲＧmの周波数幅に決定するとともに、当該ノイズ低減処理領域ＳＲＧmの中心周波数を算出するようになっている。
On the other hand, when it is determined that one or more noise frequency region candidates have a noise reduction processing region, the
次いで、決定ユニット１４２Ｃは、「ノイズ低減の必要有の旨」、及び、ノイズ低減処理領域ＳＲＧmを含むノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを生成する。そして、決定ユニット１４２Ｃは、生成されたノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを低減ユニット１５４へ送る（図７参照）。
Next, the
ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩを受けると、低減ユニット１５４は、上述した第１実施形態の場合と同様に、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに応じた処理を行う。すなわち、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに「ノイズ低減の必要無の旨」が含まれている場合、低減ユニット１５４は、第１実施形態の場合と同様に、ＦＦＴユニット１５３から送られたスペクトルＳＰＤ（Ｔ）に加工を加えることなく、スペクトルＳＰＤ（Ｔ）をそのまま、信号ＮＲＤとする。一方、ノイズ低減処理領域情報ＮＲＩに「ノイズ低減の必要有の旨」及びノイズ低減処理領域ＳＲＧmが含まれている場合、低減ユニット１５４は、第１実施形態の場合と同様に、ＦＦＴユニット１５３から送られたスペクトルＳＰＤ（Ｔ）におけるノイズ低減処理領域ＳＲＧmの成分を、スペクトルサブトラクション法により低減させて、信号ＮＲＤを生成する。そして、低減ユニット１５４は、生成された信号ＮＲＤをＩＦＦＴユニット１５５へ送る。
Upon receiving the noise reduction processing area information NRI, the
以後、第１実施形態の場合と同様に、ＩＦＦＴユニット１５５及びアナログ処理ユニット１６０による信号処理が順次行われ、出力音声信号ＡＯＳがスピーカユニット１７０へ送られる（図１参照）。この結果、スピーカユニット１７０が、出力音声信号ＡＯＳに従って、音声を再生出力する。
After that, as in the case of the first embodiment, the signal processing by the
以上説明したように、第３実施形態では、特定ユニット１４１が、入力した信号に対する複数回の周波数解析の結果を時間平均化処理して得られた時間平均スペクトルＴＡＳに基づき、平均ノイズ周波数ＦAV,kを特定する。引き続き、決定ユニット１４２Ｃが、サブバンド幅ＦRよりも広い周波数幅ごとに、時間平均スペクトルＴＡＳを周波数軸に沿った周波数平均化を行って得られる基準カーブＳＴＣkにオフセット値を加えたノイズ幅検出用カーブＴＨＣkを算出する。そして、決定ユニット１４２Ｃが、ノイズ幅検出用カーブＴＨＣkを超えている時間平均スペクトル値を有する帯域幅に基づき、ノイズ低減処理領域の周波数幅に決定する。
As described above, in the third embodiment, a
したがって、第３実施形態によれば、ビート変動が発生しても、最近のビートノイズ成分を適切に低減させること、すなわち、ビート変動が発生しても、当該ビート変動への追従及び聴感上の違和感発生の抑制の双方を行いつつ、ビートノイズ成分を効果的に低減させることができる。 Therefore, according to the third embodiment, even if a beat fluctuation occurs, the recent beat noise component is appropriately reduced, that is, even if a beat fluctuation occurs, the beat fluctuation is followed and the audibility is improved. It is possible to effectively reduce the beat noise component while suppressing the generation of discomfort.
［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
[Modification of Embodiment]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.
例えば、上記の第１〜第３実施形態では、値Ｎ1を「５」としたが、時間平均スペクトルＳＰＳ（Ｔ）の算出の迅速性が確保できるのであれば、値Ｎ1を「２」以上の任意の値とすることができる。 For example, in the first to third embodiments described above, the value N 1 is set to "5", but if the speed of calculation of the time average spectrum SPS (T) can be ensured, the value N 1 is set to "2". It can be any of the above values.
また、上記の実施形態では、音声信号中におけるビートノイズ成分の有無の判定に本発明を適用したが、音声信号以外の信号中におけるノイズ成分の有無の判定に本発明を適用してもよい。 Further, in the above embodiment, the present invention is applied to the determination of the presence or absence of the beat noise component in the audio signal, but the present invention may be applied to the determination of the presence or absence of the noise component in the signal other than the audio signal.
また、上記の実施形態では、放送受信装置が備えるノイズ低減装置を例示したが、放送受信装置以外の装置が備えるノイズ低減装置に本発明を適用してもよい。 Further, in the above embodiment, the noise reduction device included in the broadcast receiving device is illustrated, but the present invention may be applied to the noise reducing device included in the device other than the broadcast receiving device.
なお、上記の実施形態におけるノイズ低減装置を、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を備えた演算手段としてのコンピュータとして構成し、予め用意されたプログラムを当該コンピュータで実行することにより、上記の実施形態におけるノイズ低減装置の処理の一部又は全部を実行するようにしてもよい。このプログラムはハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該コンピュータによって記録媒体から読み出されて実行される。また、このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬型記録媒体に記録された形態で取得されるようにしてもよいし、インターネットなどのネットワークを介した配信の形態で取得されるようにしてもよい。 In the above embodiment, the noise reduction device according to the above embodiment is configured as a computer as a calculation means equipped with a DSP (Digital Signal Processor) or the like, and a program prepared in advance is executed by the computer. Part or all of the processing of the noise reduction device may be executed. This program is recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, CD-ROM, or DVD, and is read from the recording medium and executed by the computer. Further, this program may be acquired in the form of being recorded on a portable recording medium such as a CD-ROM or DVD, or may be acquired in the form of distribution via a network such as the Internet. May be good.
１４０Ａ〜１４０Ｃ … ノイズ低減装置
１４１ … 特定ユニット（特定部）
１４２Ａ〜１４２Ｃ … 決定ユニット（決定部）
140A to 140C ...
142A-142C ... Decision unit (decision unit)
Claims (7)
前記平均ノイズ周波数の周辺において前記複数回の周波数解析の結果のそれぞれでエネルギー値が最大となる瞬間周波数と前記平均ノイズ周波数との組み合わせ、及び、前記平均ノイズ周波数の一方に基づき、前記平均ノイズ周波数を中心周波数とするノイズ低減処理領域の周波数幅を決定する決定部と；
を備えるノイズ低減装置。 With a specific part that identifies the average noise frequency based on the time average spectrum obtained by time averaging the results of multiple frequency analyzes on the input signal;
The average noise frequency is based on the combination of the instantaneous frequency at which the energy value is maximized in each of the results of the plurality of frequency analyzes around the average noise frequency and the average noise frequency, and one of the average noise frequencies. With a determination part that determines the frequency width of the noise reduction processing region with
A noise reduction device equipped with.
ことを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減装置。 The determination unit determines the frequency width of the noise reduction processing region based on the average value of the difference between the average noise frequency and the instantaneous noise frequency corresponding to each of the results of the plurality of frequency analyzes.
The noise reduction device according to claim 1.
前記決定部は、
前記第１周波数幅よりも広い第２周波数幅ごとに、前記時間平均スペクトルを周波数軸に沿った周波数平均化を行って得られる基準カーブにオフセット値を加えたノイズ幅検出用カーブを算出し、
前記ノイズ幅検出用カーブを超えている時間平均スペクトル値を有する帯域幅に基づき、前記ノイズ低減処理領域の周波数幅を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のノイズ低減装置。 The time averaging process is a time averaging process for each first frequency width.
The decision unit
For each second frequency width wider than the first frequency width, a noise width detection curve is calculated by adding an offset value to a reference curve obtained by averaging the time average spectrum along the frequency axis.
The frequency width of the noise reduction processing region is determined based on the bandwidth having the time average spectrum value exceeding the noise width detection curve.
The noise reduction device according to claim 1.
前記特定部が、入力した信号に対する複数回の周波数解析の結果を時間平均化処理して得られた時間平均スペクトルに基づき、平均ノイズ周波数を特定する特定工程と；
前記決定部が、前記平均ノイズ周波数の周辺において前記複数回の周波数解析の結果のそれぞれでエネルギー値が最大となる瞬間周波数と前記平均ノイズ周波数との組み合わせ、及び、前記平均ノイズ周波数の一方に基づき、前記平均ノイズ周波数を中心周波数とするノイズ低減処理領域の周波数幅を決定する決定工程と；
を備えるノイズ低減方法。 A noise reduction method used in a noise reduction device including a specific unit and a determination unit.
With the specific step of specifying the average noise frequency based on the time average spectrum obtained by the time averaging process of the results of multiple frequency analyzes for the input signal;
The determination unit is based on the combination of the instantaneous frequency at which the energy value is maximized in each of the results of the plurality of frequency analyzes around the average noise frequency and the average noise frequency, and one of the average noise frequencies. , And the determination step of determining the frequency width of the noise reduction processing region having the average noise frequency as the center frequency;
Noise reduction method including.
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