ノイズレベル検出装置、受信装置及びノイズレベル検出方法
【課題】
信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルを精度良く検出する。
【解決手段】
帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布における値が未知なパラメータの値を、フレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号帯域内のパワースペクトル分布と当該予測周波数分布とが高い一致性を有するように選ぶことができるか否かを、評価部１４２Ａが判定する。これにより、評価部１４２Ａは、当該フレーム期間における検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する。この評価の結果が肯定的であった場合には、ノイズレベル算出部１４５が、パワースペクトル分布における各周波数のパワースペクトルの総和を算出することにより、帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。
信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルを精度良く検出する。
【解決手段】
帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布における値が未知なパラメータの値を、フレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号帯域内のパワースペクトル分布と当該予測周波数分布とが高い一致性を有するように選ぶことができるか否かを、評価部１４２Ａが判定する。これにより、評価部１４２Ａは、当該フレーム期間における検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する。この評価の結果が肯定的であった場合には、ノイズレベル算出部１４５が、パワースペクトル分布における各周波数のパワースペクトルの総和を算出することにより、帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズレベル検出装置、受信装置、ノイズレベル検出方法及びノイズレベル検出プログラム、並びに、当該ノイズレベル検出プログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＦＭ放送等の放送波を受信して処理し、音声を再生する受信装置が車両等の移動体に搭載されている。こうした受信装置では、移動体が移動することに起因して、希望放送波の周波数帯の受信電界強度や、検波結果におけるノイズ混入量等の受信状況が変化する。このため、移動体に搭載される受信装置について、希望放送波の受信状況の変化に対応して、音声再生のための信号処理の態様を変化させる自動受信制御（ＡＲＣ）機能を有するようにする技術が提案されている（特許文献１参照：以下、「従来例」という）。
【０００３】
かかる従来例の技術では、検波結果におけるノイズ混入量の検出に際して、当該検波結果における希望放送波に対応する信号成分の周波数帯よりも高周波数帯の信号レベルを、高周波ノイズ成分のレベルとして、検出するようにしている。そして、検出された高周波ノイズ成分のレベルを考慮して、ミュート処理、いわゆるハイカット処理の制御を含む受信制御を行うことにより、ＡＲＣ機能を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００６／０５４７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動受信制御に際しては、検波結果における希望放送波に対応する信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルに基づいて、受信制御を行うことが望ましい。しかしながら、当該信号成分の周波数帯に信号成分が含まれている場合には、当該信号成分の周波数帯の成分のレベルの検出結果からでは、当該信号成分の周波数帯におけるノイズ成分のレベルを決定できない。そこで、上述した従来例では、検波結果における当該信号成分の周波数帯よりも高い周波数帯に含まれる高周波成分の信号レベル、すなわち、当該信号成分にとっての高周波ノイズ成分のレベルと、当該信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルとの間に予測された相関関係が存在することを前提として、当該高周波ノイズ成分のレベルを検出するようにしている。
【０００６】
ところで、車両等の移動体に搭載された受信装置のノイズ環境は、移動体の移動とともに変化する。かかる変化においては、当該高周波ノイズ成分のレベルと、当該信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルとの相関関係は短時間に大きく変化することはないと考えられるが、一定であることまでは保証されていない。この結果、当該高周波ノイズ成分のレベルの検出結果に基づいてでは、当該信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルを精度良く検出できない事態が発生し得る。かかる事態が発生すると、有効な自動受信制御ができなくなってしまう。
【０００７】
このため、信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルを精度良く検出し、自動受信制御を有効に行うことができる技術が待望されている。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。
【０００８】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルを精度良く検出することができるノイズレベル検出装置及びノイズレベル検出方法を提供することを目的とする。また、本発明は、自動受信制御を有効に行うことができる受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、信号成分の帯域内における帯域内ノイズ成分のレベルを検出するノイズレベル検出装置であって、フレーム期間における入力信号に対して時間周波数変換を行った後、前記信号成分の帯域におけるパワースペクトル分布を算出するパワースペクトル算出部と；前記算出されたパワースペクトル分布と、前記帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布とに基づいて、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する評価部と；前記評価部による評価の結果が肯定的であった場合に、前記フレーム期間における前記入力信号のレベルを、前記フレーム期間における帯域内ノイズ成分のレベルとして算出するノイズレベル算出部と；を備え、前記予測周波数分布は、値が未知である少なくとも１つのパラメータを含む関数で表現され、前記評価部は、前記予測周波数分布と前記算出されたパワースペクトル分布とが高い一致性を有するように、前記パラメータの値を選ぶことができるか否かにより、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する、ことを特徴とするノイズレベル検出装置である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置と；外部からの受信信号から前記ノイズレベル検出装置へ入力させる入力信号を生成する生成部と；前記入力信号を加工処理する加工処理部と；前記ノイズレベル検出装置により検出された帯域内ノイズ成分のレベルに基づいて、前記加工処理部による加工処理を制御する制御部と；を備えることを特徴とする受信装置である。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、信号成分の帯域内における帯域内ノイズ成分のレベルを検出するノイズレベル検出装置において使用されるノイズレベル検出方法であって、フレーム期間における入力信号に対して時間周波数変換を行った後、前記信号成分の帯域におけるパワースペクトル分布を算出するパワースペクトル算出工程と；前記算出されたパワースペクトル分布と、前記帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布とに基づいて、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する評価工程と；前記評価工程における評価の結果が肯定的であった場合に、前記フレーム期間における前記入力信号のレベルを、前記フレーム期間における帯域内ノイズ成分のレベルとして算出するノイズレベル算出工程と；を備え、前記予測周波数分布は、値が未知である少なくとも１つのパラメータを含む関数で表現され、前記評価工程では、前記予測周波数分布と前記算出されたパワースペクトル分布とが高い一致性を有するように、前記パラメータの値を選ぶことができるか否かにより、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する、ことを特徴とするノイズレベル検出方法である。
【００１２】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のノイズレベル検出方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とするノイズレベル検出プロクラムである。
【００１３】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のノイズレベル検出プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１のノイズ検出ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】図２の評価部による評価処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】図２のノイズレベル算出部によるノイズ算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】図５のノイズ検出ユニットの構成を示すブロック図である。
【図７】図６の関数記憶部の記憶内容を説明するための図である。
【図８】予測周波数分布の例を示す図（その１）である。
【図９】予測周波数分布の例を示す図（その２）である。
【図１０】予測周波数分布の例を示す図（その３）である。
【図１１】図６の評価部による評価処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、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。
【００１６】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。なお、本第１実施形態では、ＦＭ放送波を受信して音声を再生する受信装置を例示して説明する。
【００１７】
＜構成＞
図１には、第１実施形態に係る受信装置１００Ａの概略的な構成がブロック図にて示されている。この図１に示されるように、受信装置１００Ａは、アンテナ１１０と、生成部の一部としてのＲＦ処理ユニット１２０と、生成部の一部としての検波ユニット１３０とを備えている。また、受信装置１００Ａは、ノイズ検出装置としてノイズ検出ユニット１４０Ａと、計測部としてのレベル検出ユニット１５０と、加工処理部としての信号加工ユニット１６０と、ステレオ復調ユニット１６５とを備えている。さらに、受信装置１００Ａは、アナログ処理ユニット１７０と、スピーカユニット１８０と、操作入力ユニット１８５と、制御ユニット１９０とを備えている。
【００１８】
上記のアンテナ１１０は、放送波（受信信号）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。
【００１９】
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、検波ユニット１３０及びノイズレベル検出ユニット１５０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。
【００２０】
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。
【００２１】
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及びレベル検出ユニット１５０へ送られる。
【００２２】
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。
【００２３】
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（ノイズ検出ユニット１４０Ａへの入力信号）ＤＴＤとして、ノイズ検出ユニット１４０Ａ及び信号加工ユニット１６０へ送る。
【００２４】
上記のノイズ検出ユニット１４０Ａ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、ノイズ検出ユニット１４０Ａは、検波信号ＤＴＤにおける音声に対応する信号成分の周波数帯域内に含まれる帯域内ノイズ成分のパワーレベルを検出する。ノイズ検出ユニット１４０Ａによる検出結果は、帯域内ノイズレベルＤＮＤとして、信号加工ユニット１６０へ送られる。
【００２５】
なお、ノイズ検出ユニット１４０Ａの構成については、後述する。
【００２６】
上記のレベル検出ユニット１５０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、レベル検出ユニット１５０は、中間周波信号ＩＦＤのパワーレベルを検出する。レベル検出ユニット１５０による検出結果は、電界強度レベルＥＬＤとして、信号加工ユニット１６０へ送られる。
【００２７】
上記の信号加工ユニット１６０は、検波ユニット１３０から送られた検波信号ＤＴＤ、ノイズ検出ユニット１４０Ａから送られた帯域内ノイズレベルＤＮＤ、及び、レベル検出ユニット１５０から送られた電界強度レベルＥＬＤを受ける。そして、信号加工ユニット１６０は、帯域内ノイズレベルＤＮＤ及び電界強度レベルＥＬＤに対応した制御量で、検波信号ＤＴＤに対して、ミュート制御処理、ハイカット制御処理及びセパレーション制御処理を施す。信号加工ユニット１６０による処理によって加工された信号は、加工信号ＭＤＤとして、ステレオ復調ユニット１６５へ送られる。
【００２８】
ここで、ミュート制御に際して、信号加工ユニット１６０は、帯域内ノイズレベルＤＮＤが所定値ＤＮＤTM以上、又は、電界強度レベルＥＬＤが所定値ＥＬＤTM以下の場合に、ミュート制御を実行する。こうしたミュート制御では、帯域内ノイズレベルＤＮＤが大きくなるほど、また、電界強度レベルＥＬＤが小さくなるほど、信号加工ユニット１６０は、ミュート度を増加させるようになっている。
【００２９】
また、ハイカット制御に際して、信号加工ユニット１６０は、帯域内ノイズレベルＤＮＤが所定値ＤＮＤTH以上、又は、電界強度レベルＥＬＤが所定値ＥＬＤTH以下の場合に、ハイカット制御を実行する。こうしたハイカット制御では、帯域内ノイズレベルＤＮＤが大きくなるほど、また、電界強度レベルＥＬＤが小さくなるほど、信号加工ユニット１６０は、ハイカットされる周波数範囲を広げるようになっている。
【００３０】
また、セパレーション制御に際して、信号加工ユニット１６０は、帯域内ノイズレベルＤＮＤが所定値ＤＮＤTS以上、又は、電界強度レベルＥＬＤが所定値ＥＬＤTS以下の場合に、セパレーション制御を実行する。こうしたセパレーション制御では、帯域内ノイズレベルＤＮＤが大きくなるほど、また、電界強度レベルＥＬＤが小さくなるほど、信号加工ユニット１６０は、セパレーション度を低減させる制御を行うようになっている。
【００３１】
なお、所定値ＤＮＤTM＞所定値ＤＮＤTH＞所定値ＤＮＤTSとなっている。また、ＥＬＤTM＜所定値ＥＬＤTH＜所定値ＥＬＤTSとなっている。
【００３２】
上記のステレオ復調ユニット１６５は、信号加工ユニット１６０から送られた加工信号ＭＤＤを受ける。そして、ステレオ復調ユニット１６５は、加工信号ＭＤＤに対してステレオ復調処理を施す。このステレオ復調結果が、復調信号ＤＭＤとして、アナログ処理ユニット１７０へ送られる。なお、復調信号ＤＭＤは、レフトチャンネル（以下、「Ｌチャンネル」）信号及びライトチャンネル（以下、「Ｒチャンネル」）信号の２つの信号から構成されている。
【００３３】
上記のアナログ処理ユニット１７０は、ステレオ復調ユニット１６５から送られた復調信号ＤＭＤを受ける。そして、アナログ処理ユニット１７０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、スピーカユニット１８０へ送る。
【００３４】
かかる機能を有するアナログ処理ユニット１７０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、ステレオ復調ユニット１６５から送られた復調信号ＤＭＤを受ける。そして、ＤＡ変換部は、復調信号ＤＭＤをアナログ信号に変換する。なお、ＤＡ変換部は、復調信号ＤＭＤに含まれるＬチャンネル信号及びＲチャンネル信号に対応して、互いに同様に構成された２個のＤＡ（Digital to Analogue）変換器を備えている。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。
【００３５】
音量調整部は、ＤＡ変換部から送られたＬチャンネル及びＲチャンネルのアナログ変換結果信号を受ける。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、Ｌチャンネル及びＲチャンネルのそれぞれに対応するアナログ変換結果信号に対して音量調整処理を施す。なお、音量調整部は、本第１実施形態では、Ｌチャンネル及びＲチャンネルに対応して、互いに同様に構成された２個の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。
【００３６】
パワー増幅部は、音量調整部から送られたＬチャンネル及びＲチャンネルの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、Ｌチャンネル及びＲチャンネルに対応して、互いに同様に構成された２個の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１８０へ送られる。
【００３７】
上記のスピーカユニット１８０は、Ｌチャンネルスピーカ及びＲチャンネルスピーカを備えている。このスピーカユニット１８０は、アナログ処理ユニット１７０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。
【００３８】
上記の操作入力ユニット１８５は、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。操作入力ユニット１８５への操作入力結果は、操作入力データＩＰＤとして制御ユニット１９０へ送られる。
【００３９】
上記の制御ユニット１９０は、操作入力ユニット１８５から送られた操作入力データＩＰＤを受ける。この操作入力データ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へ送るとともに、係数リセット指令ＫＲＳをノイズ検出ユニット１４０Ａへ送る。また、操作入力データ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１７０へ送る。
【００４０】
次に、上記のノイズ検出ユニット１４０Ａの構成について説明する。このノイズ検出ユニット１４０Ａは、図２に示されるように、パワースペクトル算出部１４１と、評価部１４２Ａとを備えている。また、ノイズ検出ユニット１４０Ａは、帯域外レベル検出部の一部としてのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）部１４３と、帯域外レベル検出部の一部としてのレベル検出部１４４と、ノイズレベル算出部１４５とを備えている。
【００４１】
上記のパワースペクトル算出部１４１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、パワースペクトル算出部１４１は、所定期間長のフレーム期間ごとに、検波信号ＤＴＤに対する時間周波数変換を行った後、当該時間周波数変換に基づいて、パワースペクトル分布を算出する。パワースペクトル算出部１４１による算出結果は、パワースペクトル分布情報ＰＳＤとして、評価部１４２Ａ及びノイズレベル算出部１４５へ送られる。
【００４２】
上記の評価部１４２Ａは、パワースペクトル算出部１４１から送られたパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受ける。そして、評価部１４２Ａは、パワースペクトル分布情報ＰＳＤに基づいて、当該パワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間の検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する。評価部１４２Ａによる評価結果ＥＳＲは、ノイズレベル算出部１４５へ送られる。
【００４３】
なお、評価部１４２Ａは、音声信号成分の周波数帯域における帯域内ノイズ成分は、各周波数のパワースペクトルの値が周波数によらず一定であるホワイトノイズであることが予測されているものとして、検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する。かかる評価に際して、評価部１４２Ａは、帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布が、パワーレベルが未知なホワイトノイズのパワースペクトル分布であるものとして、予測周波数分布と、フレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号帯域内のパワースペクトル分布とが高い一致性を有するように、パワーレベルの値を選ぶようにすることができるか否かを評価する。かかる評価部１４２Ａにより実行される処理の詳細については、後述する。
【００４４】
上記のＢＰＦ部１４３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、ＢＰＦ部１４３は、音声信号成分の周波数帯域外の所定の周波数範囲の成分を選択的に通過させる。ＢＰＦ部１４３を通過した信号ＨＣＤは、レベル検出部１４４へ送られる。
【００４５】
本第１実施形態では、所定の周波数範囲は、音声信号成分の周波数帯域よりも周波数が高い範囲となっている。このため、信号ＨＣＤは、検波信号ＤＴＤにおける高周波ノイズ成分の一部となっている。
【００４６】
なお、「所定の周波数範囲」は、検波ユニット１３０の仕様とともに、受信装置１００Ａの設計段階において、実験、シミュレーション、経験等に基づいて定められる。
【００４７】
上記のレベル検出部１４４は、ＢＰＦ部１４３から送られた信号ＨＣＤを受ける。そして、レベル検出部１４４は、信号ＨＣＤのパワーレベルを検出する。レベル検出部１４４による検出結果は、高周波ノイズレベルＤＨＬとして、ノイズレベル算出部１４５へ送られる。
【００４８】
上記のノイズレベル算出部１４５は、パワースペクトル算出部１４１から送られたパワースペクトル分布情報ＰＳＤ、評価部１４２Ａから送られた評価結果ＥＳＲ、及び、レベル検出部１４４から送られた高周波ノイズレベルＤＨＬを受ける。そして、ノイズレベル算出部１４５は、パワースペクトル分布情報ＰＳＤ、評価結果ＥＳＲ及び高周波ノイズレベルＤＨＬに基づいて、音声信号成分の周波数帯域における帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。ノイズレベル算出部１４５による算出結果は、帯域内ノイズレベルＤＮＤとして、信号加工ユニット１６０へ送られる。
【００４９】
また、ノイズレベル算出部１４５は、制御ユニット１９０から送られた係数リセット指令ＫＲＳを受ける。この係数リセット指令ＫＲＳを受けると、ノイズレベル算出部１４５は、内部に保持されている係数Ｋの値を、強制的に初期値Ｋ0に設定する。
【００５０】
なお、ノイズレベル算出部１４５による帯域内ノイズレベルの算出処理の詳細については、後述する。
【００５１】
＜動作＞
次に、以上のように構成された受信装置１００Ａの動作について、評価部１４２Ａによる評価処理及びノイズレベル算出部１４５による帯域内ノイズレベルの算出処理に主に着目して説明する。
【００５２】
前提として、操作入力ユニット１８５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、操作入力ユニット１８５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１７０へ送られているものとする（図１参照）。
【００５３】
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。このＡＤ変換の結果が、中間周波信号ＩＦＤとして、検波ユニット１３０及びレベル検出ユニット１５０へ送られる（図１参照）。
【００５４】
中間周波信号ＩＦＤを受けた検波ユニット１３０では、中間周波信号ＩＦＤに対して検波処理が施される。そして、検波ユニット１３０は、検波処理の結果を、検波信号ＤＴＤとして、ノイズ検出ユニット１４０Ａ及び信号加工ユニット１６０へ送られる（図１参照）。
【００５５】
また、中間周波信号ＩＦＤを受けたレベル検出ユニット１５０は、中間周波信号ＩＦＤのパワーレベルを検出する。そして、レベル検出ユニット１５０は、検出結果を、電界強度レベルＥＬＤとして、信号加工ユニット１６０へ送る（図１参照）。
【００５６】
ノイズ検出ユニット１４０Ａでは、パワースペクトル算出部１４１及びＢＰＦ部１４３が、検波信号ＤＴＤを受ける。検波信号ＤＴＤを受けたパワースペクトル算出部１４１は、所定期間長のフレーム期間ごとに、検波信号ＤＴＤに対する時間周波数変換を行った後、当該時間周波数変換に基づいて、パワースペクトル分布を算出する。そして、パワースペクトル算出部１４１は、算出結果を、パワースペクトル分布情報ＰＳＤとして、評価部１４２Ａ及びノイズレベル算出部１４５へ送る（図２参照）。
【００５７】
また、検波信号ＤＴＤを受けたＢＰＦ部１４３は、検波信号ＤＴＤにおける音声信号成分の周波数帯域よりも周波数が高い所定の周波数範囲の成分を選択的に通過させる。ＢＰＦ部１４３を通過した信号ＨＣＤは、レベル検出部１４４へ送られる。そして、レベル検出部１４４が、信号ＨＣＤのパワーレベルを検出し、その検出結果を、高周波ノイズレベルＤＨＬとして、ノイズレベル算出部１４５へ送る。
【００５８】
《音声信号成分の有無の評価処理》
上述したようにパワースペクトル算出部１４１により算出されたパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受けると、評価部１４２Ａが、当該パワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに、音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かの評価を行う。
【００５９】
かかる評価処理では、図３に示されるように、まず、ステップＳ１１において、評価部１４２Ａが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受けたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１１：Ｎ）には、ステップＳ１１の処理が繰り返される。
【００６０】
パワースペクトル算出部１４１から送られた新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受け、ステップＳ１１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ１１：Ｙ）、処理はステップＳ１２へ進む。このステップＳ１２では、評価部１４２Ａが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤで示されたパワースペクトル分布から、音声信号成分の周波数領域であって、パイロット信号成分の周波数領域を除いた周波数領域のパワースペクトル分布である帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）（ｆ：周波数）を抽出する。
【００６１】
なお、抽出された帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）が、［ＰＷ（ｆ1）（＝ＰＷ1），ＰＷ（ｆ2）（＝ＰＷ2），…，ＰＷ（ｆN）（＝ＰＷN）］（ｆ1＜ｆ2＜…＜ｆN）であったものとして、以下の説明を行う。
【００６２】
引き続き、評価部１４２Ａは、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）の形状を各周波数の信号の発生の確率分布ＰＲ（ｆ）の形状と見なして、当該確率分布のエントロピ（Ｈ）を、次の（１）式及び（２）式を用いて算出する。
【００６３】
【数１】
【００６４】
【数２】
【００６５】
なお、エントロピ（Ｈ）は、確率分布ＰＲ（ｆ）が、次の（３）式で表される場合に、最大値（ｌｏｇＮ）となる。
ＰＲ（ｆ）＝１／Ｎ …（３）
【００６６】
次に、ステップＳ１３において、評価部１４２Ａは、上述のようにして算出されたエントロピ（Ｈ）が、予め定められた閾値ＨTHよりも大きいか否かを判定する。かかる判定により、評価部１４２Ａは、確率分布ＰＲ（ｆ）と同様の形状となっている帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）には、実質的にホワイトノイズ成分のパワースペクトルのみが含まれているといえるか否か、すなわち、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていないといえるか否かを判定する。
【００６７】
なお、「閾値ＨTH」は、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域に、実質的にホワイトノイズのみが含まれるといえるか否かを判断するとの観点から、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。
【００６８】
ステップＳ１３における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ１３：Ｙ）には、処理はステップＳ１４へ進む。このステップＳ１４では、評価部１４２Ａが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていないと評価する。そして、処理は、後述するステップＳ１６へ進む。
【００６９】
一方、ステップＳ１３における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１３：Ｎ）には、処理はステップＳ１５へ進む。このステップＳ１５では、評価部１４２Ａが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていると評価する。そして、処理はステップＳ１６へ進む。
【００７０】
ステップＳ１６では、評価部１４２Ａが、上記のステップＳ１４又はステップＳ１５における評価の結果を、評価結果ＥＳＲとして、ノイズレベル算出部１４５へ送る。そして、処理はステップＳ１１へ戻る。
【００７１】
以後、上述したステップＳ１１〜Ｓ１６の処理が繰り返され、パワースペクトル算出部１４１から送られたパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受けるたびに、評価部１４２Ａが、当該パワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに、音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かの評価を行う。そして、評価部１４２Ａが、評価結果ＥＳＲをノイズレベル算出部１４５へ送る。
【００７２】
《帯域内ノイズレベルの評価処理》
上述したように評価部１４２Ａにより行われた評価の結果である評価結果ＥＳＲを受けると、ノイズレベル算出部１４５が、当該評価結果ＥＳＲが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに含まれる帯域内ノイズ成分のパワーレベル（帯域内ノイズレベル）を算出する。
【００７３】
かかる算出処理では、図４に示されるように、まず、ステップＳ２１において、ノイズレベル算出部１４５が、新たな評価結果ＥＳＲを受けたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２１：Ｎ）には、ステップＳ２１の処理が繰り返される。
【００７４】
評価部１４２Ａから送られた新たな評価結果ＥＳＲを受け、ステップＳ２１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ２１：Ｙ）、処理はステップＳ２２へ進む。このステップＳ２２では、ノイズレベル算出部１４５が、パワースペクトル算出部１４１から送られている当該新たな評価結果ＥＳＲに対応したパワースペクトル分布情報ＰＳＤ、及び、レベル検出部１４４から送られている高周波ノイズレベルＤＨＬを取得する。
【００７５】
次に、ステップＳ２３において、ノイズレベル算出部１４５が、新たな評価結果ＥＳＲに基づいて、当該新たな評価結果ＥＳＲが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれているか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２３：Ｎ）には、処理はステップＳ２４へ進む。
【００７６】
ステップＳ２４では、ノイズレベル算出部１４５が、まず、直近のステップＳ２２において取得されたパワースペクトル分布情報ＰＳＤに基づいて、帯域内ノイズレベルを算出する。かかる帯域内ノイズレベルの算出に際して、ノイズレベル算出部１４５は、当該取得されたパワースペクトル分布情報ＰＳＤから帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）を導出する。
【００７７】
引き続き、ノイズレベル算出部１４５は、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）における各周波数のパワースペクトルの総和を算出することにより、帯域内ノイズレベルを算出する。そして、ノイズレベル算出部１４５は、算出結果を、帯域内ノイズレベルＤＮＤとして、信号加工ユニット１６０へ送る（図２参照）。
【００７８】
次に、ステップＳ２５において、ノイズレベル算出部１４５が、ステップＳ２４において算出された帯域内ノイズレベルと、直近のステップＳ２２において取得された高周波ノイズレベルＤＨＬとの比を算出する。そして、ノイズレベル算出部１４５は、内部に保持している係数Ｋを、算出された比の値に更新する。この後、処理はステップＳ２１へ戻る。
【００７９】
なお、ノイズレベル算出部１４５の内部に保持される係数Ｋは、新たな選局が行われたことに対応して制御ユニット１９０から送られた係数リセット指令ＫＲＳを受けるたびに、ノイズレベル算出部１４５は、内部に保持される係数Ｋを、強制的に初期値Ｋ0に設定する。ここで、後述するステップＳ２６において行われる帯域内ノイズレベルの算出の際に用いられる平均的な値とするとの観点から、「初期値Ｋ0」は、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。
【００８０】
上述したステップＳ２３における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ２３：Ｙ）には、処理はステップＳ２６へ進む。このステップＳ２６では、ノイズレベル算出部１４５が、内部に保持されている係数Ｋと、直近のステップＳ２２において取得された高周波ノイズレベルＤＨＬとの乗算を行うことにより、帯域内ノイズレベルを算出する。そして、ノイズレベル算出部１４５は、算出結果を、帯域内ノイズレベルＤＮＤとして、信号加工ユニット１６０へ送る（図２参照）。この後、処理はステップＳ２１へ戻る。
【００８１】
以後、上述したステップＳ２１〜Ｓ２６の処理が繰り返され、評価部１４２Ａから送られた評価結果ＥＳＲを受けるたびに、ノイズレベル算出部１４５が、当該評価結果ＥＳＲが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤにおける帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。そして、ノイズレベル算出部１４５が、算出された帯域内ノイズ成分のパワーレベルを、帯域内ノイズレベルＤＮＤとして、信号加工ユニット１６０へ送る。
【００８２】
上記のようにして得られた検波信号ＤＴＤ、電界強度レベルＥＬＤ及び帯域内ノイズレベルＤＮＤを受けた信号加工ユニット１６０は、電界強度レベルＥＬＤ及び帯域内ノイズレベルＤＮＤに基づいて、上述のようにして、ミュート制御処理、ハイカット制御処理及びセパレーション制御処理を施す。そして、信号加工ユニット１６０は、これらの制御処理を施した信号を、加工信号ＭＤＤとして、ステレオ復調ユニット１６５へ送る（図１参照）。
【００８３】
信号加工ユニット１６０から送られた加工信号ＭＤＤを受けたステレオ復調ユニット１６５は、セパレーション処理を含めたステレオ復調処理を、加工信号ＭＤＤに対して施す。そして、ステレオ復調ユニット１６５は、ステレオ復調処理の結果を、復調信号ＤＭＤとして、アナログ処理ユニット１７０へ送る（図１参照）。
【００８４】
ステレオ復調ユニット１６５から送られた復調信号ＤＭＤを受けたアナログ処理ユニット１７０では、ＤＡ変換部、音量調整部及びパワー増幅部が、順次、処理を行い、出力音声信号ＡＯＳを生成し、スピーカユニット１８０へ送る（図１参照）。そして、スピーカユニット１８０が、アナログ処理ユニット１７０からの出力音声信号ＡＯＳに従って、音声を再生出力する。
【００８５】
以上説明したように、本第１実施形態では、評価部１４２Ａが、帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布を、パワーレベルが未知なホワイトノイズのパワースペクトル分布と予測して、当該予測周波数分布と、フレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号帯域内の帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）とが高い一致性を有するように、パワーレベルの値を選ぶことができるか否かを判定する。かかる判定に際して、評価部１４２Ａは、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）の形状を、各周波数の信号の発生の確率分布の形状と見なし、当該確率分布のエントロピを算出する。そして、評価部１４２Ａは、算出されたエントロピが、予め定められた閾値ＨTH以上であるかを判定する。
【００８６】
こうした判定を行うことにより、評価部１４２Ａは、当該フレーム期間における検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する。この評価の結果が肯定的であった場合には、ノイズレベル算出部１４５が、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）における各周波数のパワースペクトルの総和を算出することにより、帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。
【００８７】
また、本第１実施形態では、評価部１４２Ａによる評価の結果が肯定的であった場合に、ノイズレベル算出部１４５が、算出された帯域内ノイズ成分のパワーレベルと、レベル検出部１４４により検出されている帯域外ノイズのパワーレベルとの比を算出し、内部に保持される係数Ｋを、算出された比の値に更新する。そして、評価部１４２Ａによる評価の結果が否定的であったフレーム期間については、ノイズレベル算出部１４５は、その時点においてレベル検出部１４４により検出されている帯域外ノイズのパワーレベルと、内部に保持されている係数Ｋとに基づいて、帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。
【００８８】
また、本第１実施形態では、ノイズレベル算出部１４５により算出された帯域内ノイズ成分のパワーレベルを参照して、自動受信制御（ＡＲＣ）を行って、検波信号ＤＴＤに対して加工処理を施す。したがって、本第１実施形態によれば、適切な自動受信制御を行って、検波信号ＤＴＤに対して加工処理を施すことができる。
【００８９】
［第２実施形態］
まず、本発明の第２実施形態を、図５〜図１１を主に参照して説明する。なお、本第２実施形態でも、上述した第１実施形態と同様に、ＦＭ放送波を受信して音声を再生する受信装置を例示して説明する。また、本第２実施形態では、受信装置は車両に搭載されているものとする。
【００９０】
＜構成＞
図５には、第２実施形態に係る受信装置１００Ｂの概略的な構成がブロック図にて示されている。この図５に示されるように、受信装置１００Ｂは、上述した第１実施形態に係る受信装置１００Ａと比べて、位置検出ユニット１２５を更に備える点、及び、ノイズ検出ユニット１４０Ａに代えてノイズ検出ユニット１４０Ｂを備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。
【００９１】
なお、本第２実施形態では、制御ユニット１９０は、選局指令ＣＳＬを、ノイズ検出ユニット１４０Ｂへも送るようになっている。
【００９２】
上記の位置検出ユニット１２５は、受信装置１００Ｂの現在位置を検出する。位置検出ユニット１２５による検出結果は、現在位置ＣＰＤとして、ノイズ検出ユニット１４０Ｂへ送られる。
【００９３】
なお、本第２実施形態では、位置検出ユニット１２５は、複数のＧＰＳ衛星からの電波の受信結果に基づいて、受信装置１００Ｂの現在位置、すなわち、受信装置１００Ｂが搭載された車両の現在位置を算出するようになっている。
【００９４】
上記のノイズ検出ユニット１４０Ｂは、図６に示されるように、上述したノイズ検出ユニットと比べて、評価部１４２Ａに代えて評価部１４２Ｂを備える点、及び、関数記憶部１４９を更に備える点が異なっている。
【００９５】
上記の評価部１４２Ｂは、パワースペクトル算出部１４１から送られたパワースペクトル分布情報ＰＳＤ、位置検出ユニット１２５から送られた現在位置ＣＰＤ、及び、制御ユニット１９０から送られた選局指令ＣＳＬを受ける。引き続き、評価部１４２Ｂは、最新の現在位置ＣＰＤ、及び、最新の選局指令ＣＳＬに基づいて関数記憶部１４９にアクセスし、現在位置ＣＰＤにおける選局中の放送局の放送波についての検波信号ＤＴＤに含まれる帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布を、関数情報ＦＮＩとして読み取る。
【００９６】
そして、評価部１４２Ｂは、当該関数情報ＦＮＩと、上述した第１実施形態の場合と同様に当該パワースペクトル分布情報ＰＳＤから得られる帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）とに基づいて、当該帯域内パワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間の検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する。評価部１４２Ｂによる評価結果ＥＳＲは、ノイズレベル算出部１４５へ送られる。
【００９７】
なお、評価部１４２Ｂによる評価処理の詳細については、後述する。
【００９８】
上記の関数記憶部１４９は、メモリ素子を備えて構成されており、評価部１４２Ｂがアクセスできるようになっている。関数記憶部１４９には、図７に示されるように、関数テーブルＦＮＴが記憶されている。この関数テーブルＦＮＴには、地域（ＲＧＮm：ｍ＝１，２，…）において受信可能な放送波の放送周波数（ＦＱmn：ｎ＝１，２，…）のそれぞれに関連付けて、帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）が登録されている。こうした予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）の例が、図８〜図１０に示されている。
【００９９】
図８には、パラメータＣ11（Ｃ≧０）の値が未知であるホワイトノイズのパワースペクトル分布が、予測周波数分布ＳＦ11（ｆ）である例が示されている。また、図９には、予測周波数分布ＳＦ12（ｆ）として、パラメータＡ12（≧０），Ｃ12の値が未知である次の（４）式で表わされる分布である例が示されている。
ＳＦ12（ｆ）＝Ａ12・（ｆ―ｆ12）2＋Ｃ12 …（４）
【０１００】
また、図１０には、予測周波数分布ＳＦ21（ｆ）として、周波数範囲［ｆMIN〜ｆ21］においては、パラメータとしての値Ｃ21（≧０）が未知である次の（５）式で表わされる分布ＳＦ211（ｆ）で表わされる分布であり、周波数範囲［ｆ21〜ｆMAX］においては、パラメータＡ21（≧０），Ｃ21（≧０）の値が未知である次の（６）式で表わされる分布ＳＦ212（ｆ）で表わされる分布である例が示されている。
ＳＦ211（ｆ）＝Ｃ21 …（５）
ＳＦ212（ｆ）＝Ａ21・（ｆ―ｆ21）2＋Ｃ21 …（６）
【０１０１】
なお、関数テーブルＦＮＴは、例えば、モニタ車両による計測結果により作成されて、サーバ装置に記憶された後に、ネットワークを介してダウンロードされて、関数記憶部１４９内に記憶される。
【０１０２】
＜動作＞
次に、以上のように構成された受信装置１００Ｂの動作について、評価部１４２Ｂによる評価処理に主に着目して説明する。
【０１０３】
前提として、操作入力ユニット１８５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及び評価部１４２Ｂへ送られているものとする。また、操作入力ユニット１８５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１７０へ送られているものとする（図５参照）。
【０１０４】
こうした状態で、アンテナ１１０で放送波を受信すると、上述した第１実施形態の場合と同様にして、パワースペクトル分布情報ＰＳＤが評価部１４２Ｂ及びノイズレベル算出部１４５へ送られるとともに、検波信号ＤＴＤ及び高周波ノイズレベルＤＨＬがノイズレベル算出部１４５へ送られる。さらに、本第２実施形態では、位置検出ユニット１２５による検出結果が、現在位置ＣＰＤとして、評価部１４２Ｂへ送られる（図６参照）。
【０１０５】
《音声信号成分の有無の評価処理》
上述したようにパワースペクトル算出部１４１により算出されたパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受けると、評価部１４２Ｂが、当該パワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに、音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かの評価を行う。
【０１０６】
かかる評価処理では、図１１に示されるように、まず、ステップＳ３１において、評価部１４２Ｂが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受けたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３１：Ｎ）には、ステップＳ３１の処理が繰り返される。
【０１０７】
パワースペクトル算出部１４１から送られた新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受け、ステップＳ３１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ３１：Ｙ）、処理はステップＳ３２へ進む。このステップＳ３２では、評価部１４２Ｂが、帯域内ノイズ成分のパワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）を導出する。
【０１０８】
かかるパワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）の導出に際して、評価部１４２Ｂは、まず、上述した評価部１４２Ａの場合と同様にして、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤから帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）を抽出する。引き続き、評価部１４２Ｂは、直近に受けた選局指令ＣＳＬ及び現在位置ＣＰＤに基づいて関数記憶部１４９にアクセスし、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）を、関数情報ＦＮＩとして読み取る。
【０１０９】
次に、評価部１４２Ｂは、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）に対する近似として統計的に妥当と考えられる予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）におけるパラメータの値を算出することにより、パワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）を導出する。なお、本第２実施形態では、評価部１４２Ｂは、最小二乗法を利用して、当該パラメータの値を算出するようになっている。
【０１１０】
例えば、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）が、上記で例示した予測周波数分布ＳＦ11（ｆ）（図８参照）である場合には、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）におけるパワースペクトルＰＷ1，ＰＷ2，…，ＰＷNの平均値が、パラメータＣ11の値として算出される。
【０１１１】
次に、ステップＳ３３において、評価部１４２Ｂは、算出されたパラメータの値が、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）として定められている条件を満たしているか否かを判定する。例えば、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）が、上記で例示した予測周波数分布ＳＦ11（ｆ）である場合には、評価部１４２Ｂは、パラメータＣ11の値が０以上であるか否かを判定する。また、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）が、上記で例示した予測周波数分布ＳＦ12（ｆ）（図９参照）である場合には、評価部１４２Ｂは、パラメータＡ12の値が０以上であるか否かを判定する。また、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）が、上記で例示した予測周波数分布ＳＦ21（ｆ）（図１０参照）である場合には、評価部１４２Ｂは、パラメータＡ21の値が０以上であり、かつ、パラメータＣ21の値が０以上であるか否かを判定する。
【０１１２】
ステップＳ３３における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３３：Ｎ）には、処理は、後述するステップＳ３７へ進む。一方、ステップＳ３３における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ３３：Ｙ）には、処理は、ステップＳ３４へ進む。
【０１１３】
ステップＳ３４では、評価部１４２Ｂが、パワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）に対する帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）の標準偏差σを算出する。これにより、評価部１４２Ｂが、パワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）からの帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）におけるパワースペクトルＰＷ1，ＰＷ2，…，ＰＷNのバラツキ度を算出する。
【０１１４】
次いで、ステップＳ３５において、評価部１４２Ｂは、標準偏差σが閾値σTH以下であるか否かを判定する。これにより、評価部１４２Ｂは、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）とパワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）との一致度を判定し、当該帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）が得られたフレーム期間の検波信号ＤＴＤにおける音声信号成分の周波数帯域には、実質的にノイズ成分のみが含まれていると判断できるか否か、すなわち、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを判定する。
【０１１５】
なお、「閾値σTH」は、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価するとの観点から、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。
【０１１６】
ステップＳ３５の判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ３５：Ｙ）には、処理はステップＳ３６へ進む。このステップＳ３６では、上述したステップＳ１４と同様に、評価部１４２Ｂが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていないと評価する。そして、処理は、後述するステップＳ３８へ進む。
【０１１７】
ステップＳ３５における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３５：Ｎ）には、処理はステップＳ３７へ進む。このステップＳ３７では、上述したステップＳ１５と同様に、評価部１４２Ｂが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていると評価する。そして、処理はステップＳ３８へ進む。
【０１１８】
ステップＳ３８では、評価部１４２Ｂが、上記のステップＳ３６又はステップＳ３７における評価の結果を、評価結果ＥＳＲとして、ノイズレベル算出部１４５へ送る。そして、処理はステップＳ３１へ戻る。
【０１１９】
以後、上述したステップＳ３１〜Ｓ３８の処理が繰り返され、パワースペクトル算出部１４１から送られたパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受けるたびに、評価部１４２Ｂが、当該パワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに、音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かの評価を行う。そして、評価部１４２Ｂが、評価結果ＥＳＲをノイズレベル算出部１４５へ送る（図６参照）。
【０１２０】
こうして評価部１４２Ｂにより行われた評価の結果である評価結果ＥＳＲを受けると、ノイズレベル算出部１４５が、第１実施形態の場合と同様にして、当該評価結果ＥＳＲが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに含まれる帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。そして、ノイズレベル算出部１４５は、算出結果を、帯域内ノイズレベルＤＮＤとして信号加工ユニット１６０へ送る（図６参照）。
【０１２１】
上記のようにして得られた検波信号ＤＴＤ、電界強度レベルＥＬＤ及び帯域内ノイズレベルＤＮＤを受けた信号加工ユニット１６０は、電界強度レベルＥＬＤ及び帯域内ノイズレベルＤＮＤに基づいて、第１実施形態の場合と同様に、ミュート制御処理、ハイカット制御処理及びセパレーション制御処理を施し、加工信号ＭＤＤとして、ステレオ復調ユニット１６５へ送る（図５参照）。引き続き、ステレオ復調ユニット１６５は、加工信号ＭＤＤに対してステレオ復調処理を施し、復調信号ＤＭＤとして、アナログ処理ユニット１７０へ送る（図５参照）。
【０１２２】
引き続き、第１実施形態の場合と同様に、復調信号ＤＭＤを受けたアナログ処理ユニット１７０では、ＤＡ変換部、音量調整部及びパワー増幅部が、順次、処理を行い、出力音声信号ＡＯＳを生成し、スピーカユニット１８０へ送る（図５参照）。そして、スピーカユニット１８０が、アナログ処理ユニット１７０からの出力音声信号ＡＯＳに従って、音声を再生出力する。
【０１２３】
以上説明したように、本第２実施形態では、評価部１４２Ｂが、受信装置１００Ｂの現在位置と、選局中の放送局との組み合わせに対応する予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）と、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）とが高い一致性を有するように、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）におけるパラメータの値を選ぶことができるか否かを判定する。かかる判定に際して、評価部１４２は、まず、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）に対して、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）が統計的に妥当な近似となるように、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）におけるパラメータの値を算出し、パワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）を導出する。そして、評価部１４２Ｂは、パワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）に対する帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）の標準偏差σが、予め定められた閾値σH以下であるかを判定する。
【０１２４】
こうした判定を行うことにより、評価部１４２Ｂは、当該フレーム期間における検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する。この評価の結果が肯定的であった場合には、ノイズレベル算出部１４５が、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）における各周波数のパワースペクトルの総和を算出することにより、帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。
【０１２５】
また、本第２実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、評価部１４２Ｂによる評価の結果が肯定的であった場合に、ノイズレベル算出部１４５が、算出された帯域内ノイズ成分のパワーレベルと、レベル検出部１４４により検出されている帯域外ノイズのパワーレベルとの比を算出し、内部に保持される係数Ｋを、算出された比の値に更新する。そして、評価部１４２Ｂによる評価の結果が否定的であったフレーム期間については、ノイズレベル算出部１４５は、その時点においてレベル検出部１４４により検出されている帯域外ノイズのパワーレベルと、内部に保持されている係数Ｋとに基づいて、帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。
【０１２６】
また、本第２実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、ノイズレベル算出部１４５により算出された帯域内ノイズ成分のパワーレベルを参照して、自動受信制御（ＡＲＣ）を行って、検波信号ＤＴＤに対して加工処理を施す。したがって、本第２実施形態によれば、適切な自動受信制御を行って、検波信号ＤＴＤに対して加工処理を施すことができる。
【０１２７】
［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。
【０１２８】
例えば、上記の第１及び第２実施形態では、ＦＭ受信装置に本発明を適用したが、他の種類の受信装置に本発明を適用してもよい。
【０１２９】
また、上記の第１及び第２実施形態では、高周波ノイズレベルの検出に際してバンドパスフィルタを使用するようにしたが、ハイパスフィルタを使用するようにしてもよい。
【０１３０】
上記の第１及び第２実施形態では、検波信号における帯域内ノイズレベルを検出するようにしたが、例えば、自動受信制御としてセパレーション制御処理のみを行う場合には、復調信号におけるＬチャンネル信号及び／又はＲチャンネル信号における帯域内ノイズレベルを検出するようにしてもよい。さらに、自動受信制御として行われているミュート制御処理における周波数ごとのミュート率及びハイカット制御処理における周波数ごとのカット率に基づいて復調信号を加工したうえで、加工された信号における帯域内ノイズレベルを検出するようにしてもよい。
【０１３１】
また、上記の第２実施形態では、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）におけるパラメータの値を算出する際に、分散を最小とする最小二乗法を採用したが、偏差を最小とする手法を採用してもよい。
【０１３２】
また、上記の第２実施形態では、バラツキ度として標準偏差σを算出するようにしたが、バラツキ度として分散を算出するようにしてもよい。
【０１３３】
なお、上記の実施形態におけるノイズ検出ユニットを、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、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。
【符号の説明】
【０１３４】
１００Ａ，１００Ｂ … 受信装置
１２０ … ＲＦ処理ユニット（生成部の一部）
１３０ … 検波ユニット（生成部の一部）
１４０Ａ，１４０Ｂ … ノイズ検出ユニット（ノイズ検出装置）
１４１ … パワースペクトル算出部
１４２Ａ，１４２Ｂ … 評価部
１４３ … バンドパスフィルタ（帯域外レベル検出部の一部）
１４４ … レベル検出部（帯域外レベル検出部の一部）
１４５ … ノイズレベル算出部
１５０ … レベル検出ユニット（計測部）
１６０ … 信号加工ユニット（加工処理部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズレベル検出装置、受信装置、ノイズレベル検出方法及びノイズレベル検出プログラム、並びに、当該ノイズレベル検出プログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＦＭ放送等の放送波を受信して処理し、音声を再生する受信装置が車両等の移動体に搭載されている。こうした受信装置では、移動体が移動することに起因して、希望放送波の周波数帯の受信電界強度や、検波結果におけるノイズ混入量等の受信状況が変化する。このため、移動体に搭載される受信装置について、希望放送波の受信状況の変化に対応して、音声再生のための信号処理の態様を変化させる自動受信制御（ＡＲＣ）機能を有するようにする技術が提案されている（特許文献１参照：以下、「従来例」という）。
【０００３】
かかる従来例の技術では、検波結果におけるノイズ混入量の検出に際して、当該検波結果における希望放送波に対応する信号成分の周波数帯よりも高周波数帯の信号レベルを、高周波ノイズ成分のレベルとして、検出するようにしている。そして、検出された高周波ノイズ成分のレベルを考慮して、ミュート処理、いわゆるハイカット処理の制御を含む受信制御を行うことにより、ＡＲＣ機能を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００６／０５４７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動受信制御に際しては、検波結果における希望放送波に対応する信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルに基づいて、受信制御を行うことが望ましい。しかしながら、当該信号成分の周波数帯に信号成分が含まれている場合には、当該信号成分の周波数帯の成分のレベルの検出結果からでは、当該信号成分の周波数帯におけるノイズ成分のレベルを決定できない。そこで、上述した従来例では、検波結果における当該信号成分の周波数帯よりも高い周波数帯に含まれる高周波成分の信号レベル、すなわち、当該信号成分にとっての高周波ノイズ成分のレベルと、当該信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルとの間に予測された相関関係が存在することを前提として、当該高周波ノイズ成分のレベルを検出するようにしている。
【０００６】
ところで、車両等の移動体に搭載された受信装置のノイズ環境は、移動体の移動とともに変化する。かかる変化においては、当該高周波ノイズ成分のレベルと、当該信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルとの相関関係は短時間に大きく変化することはないと考えられるが、一定であることまでは保証されていない。この結果、当該高周波ノイズ成分のレベルの検出結果に基づいてでは、当該信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルを精度良く検出できない事態が発生し得る。かかる事態が発生すると、有効な自動受信制御ができなくなってしまう。
【０００７】
このため、信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルを精度良く検出し、自動受信制御を有効に行うことができる技術が待望されている。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。
【０００８】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、信号成分の周波数帯のノイズ成分のレベルを精度良く検出することができるノイズレベル検出装置及びノイズレベル検出方法を提供することを目的とする。また、本発明は、自動受信制御を有効に行うことができる受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、信号成分の帯域内における帯域内ノイズ成分のレベルを検出するノイズレベル検出装置であって、フレーム期間における入力信号に対して時間周波数変換を行った後、前記信号成分の帯域におけるパワースペクトル分布を算出するパワースペクトル算出部と；前記算出されたパワースペクトル分布と、前記帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布とに基づいて、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する評価部と；前記評価部による評価の結果が肯定的であった場合に、前記フレーム期間における前記入力信号のレベルを、前記フレーム期間における帯域内ノイズ成分のレベルとして算出するノイズレベル算出部と；を備え、前記予測周波数分布は、値が未知である少なくとも１つのパラメータを含む関数で表現され、前記評価部は、前記予測周波数分布と前記算出されたパワースペクトル分布とが高い一致性を有するように、前記パラメータの値を選ぶことができるか否かにより、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する、ことを特徴とするノイズレベル検出装置である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置と；外部からの受信信号から前記ノイズレベル検出装置へ入力させる入力信号を生成する生成部と；前記入力信号を加工処理する加工処理部と；前記ノイズレベル検出装置により検出された帯域内ノイズ成分のレベルに基づいて、前記加工処理部による加工処理を制御する制御部と；を備えることを特徴とする受信装置である。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、信号成分の帯域内における帯域内ノイズ成分のレベルを検出するノイズレベル検出装置において使用されるノイズレベル検出方法であって、フレーム期間における入力信号に対して時間周波数変換を行った後、前記信号成分の帯域におけるパワースペクトル分布を算出するパワースペクトル算出工程と；前記算出されたパワースペクトル分布と、前記帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布とに基づいて、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する評価工程と；前記評価工程における評価の結果が肯定的であった場合に、前記フレーム期間における前記入力信号のレベルを、前記フレーム期間における帯域内ノイズ成分のレベルとして算出するノイズレベル算出工程と；を備え、前記予測周波数分布は、値が未知である少なくとも１つのパラメータを含む関数で表現され、前記評価工程では、前記予測周波数分布と前記算出されたパワースペクトル分布とが高い一致性を有するように、前記パラメータの値を選ぶことができるか否かにより、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する、ことを特徴とするノイズレベル検出方法である。
【００１２】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のノイズレベル検出方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とするノイズレベル検出プロクラムである。
【００１３】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のノイズレベル検出プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１のノイズ検出ユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】図２の評価部による評価処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】図２のノイズレベル算出部によるノイズ算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】図５のノイズ検出ユニットの構成を示すブロック図である。
【図７】図６の関数記憶部の記憶内容を説明するための図である。
【図８】予測周波数分布の例を示す図（その１）である。
【図９】予測周波数分布の例を示す図（その２）である。
【図１０】予測周波数分布の例を示す図（その３）である。
【図１１】図６の評価部による評価処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、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。
【００１６】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。なお、本第１実施形態では、ＦＭ放送波を受信して音声を再生する受信装置を例示して説明する。
【００１７】
＜構成＞
図１には、第１実施形態に係る受信装置１００Ａの概略的な構成がブロック図にて示されている。この図１に示されるように、受信装置１００Ａは、アンテナ１１０と、生成部の一部としてのＲＦ処理ユニット１２０と、生成部の一部としての検波ユニット１３０とを備えている。また、受信装置１００Ａは、ノイズ検出装置としてノイズ検出ユニット１４０Ａと、計測部としてのレベル検出ユニット１５０と、加工処理部としての信号加工ユニット１６０と、ステレオ復調ユニット１６５とを備えている。さらに、受信装置１００Ａは、アナログ処理ユニット１７０と、スピーカユニット１８０と、操作入力ユニット１８５と、制御ユニット１９０とを備えている。
【００１８】
上記のアンテナ１１０は、放送波（受信信号）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。
【００１９】
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、検波ユニット１３０及びノイズレベル検出ユニット１５０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。
【００２０】
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。
【００２１】
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及びレベル検出ユニット１５０へ送られる。
【００２２】
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。
【００２３】
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（ノイズ検出ユニット１４０Ａへの入力信号）ＤＴＤとして、ノイズ検出ユニット１４０Ａ及び信号加工ユニット１６０へ送る。
【００２４】
上記のノイズ検出ユニット１４０Ａ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、ノイズ検出ユニット１４０Ａは、検波信号ＤＴＤにおける音声に対応する信号成分の周波数帯域内に含まれる帯域内ノイズ成分のパワーレベルを検出する。ノイズ検出ユニット１４０Ａによる検出結果は、帯域内ノイズレベルＤＮＤとして、信号加工ユニット１６０へ送られる。
【００２５】
なお、ノイズ検出ユニット１４０Ａの構成については、後述する。
【００２６】
上記のレベル検出ユニット１５０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、レベル検出ユニット１５０は、中間周波信号ＩＦＤのパワーレベルを検出する。レベル検出ユニット１５０による検出結果は、電界強度レベルＥＬＤとして、信号加工ユニット１６０へ送られる。
【００２７】
上記の信号加工ユニット１６０は、検波ユニット１３０から送られた検波信号ＤＴＤ、ノイズ検出ユニット１４０Ａから送られた帯域内ノイズレベルＤＮＤ、及び、レベル検出ユニット１５０から送られた電界強度レベルＥＬＤを受ける。そして、信号加工ユニット１６０は、帯域内ノイズレベルＤＮＤ及び電界強度レベルＥＬＤに対応した制御量で、検波信号ＤＴＤに対して、ミュート制御処理、ハイカット制御処理及びセパレーション制御処理を施す。信号加工ユニット１６０による処理によって加工された信号は、加工信号ＭＤＤとして、ステレオ復調ユニット１６５へ送られる。
【００２８】
ここで、ミュート制御に際して、信号加工ユニット１６０は、帯域内ノイズレベルＤＮＤが所定値ＤＮＤTM以上、又は、電界強度レベルＥＬＤが所定値ＥＬＤTM以下の場合に、ミュート制御を実行する。こうしたミュート制御では、帯域内ノイズレベルＤＮＤが大きくなるほど、また、電界強度レベルＥＬＤが小さくなるほど、信号加工ユニット１６０は、ミュート度を増加させるようになっている。
【００２９】
また、ハイカット制御に際して、信号加工ユニット１６０は、帯域内ノイズレベルＤＮＤが所定値ＤＮＤTH以上、又は、電界強度レベルＥＬＤが所定値ＥＬＤTH以下の場合に、ハイカット制御を実行する。こうしたハイカット制御では、帯域内ノイズレベルＤＮＤが大きくなるほど、また、電界強度レベルＥＬＤが小さくなるほど、信号加工ユニット１６０は、ハイカットされる周波数範囲を広げるようになっている。
【００３０】
また、セパレーション制御に際して、信号加工ユニット１６０は、帯域内ノイズレベルＤＮＤが所定値ＤＮＤTS以上、又は、電界強度レベルＥＬＤが所定値ＥＬＤTS以下の場合に、セパレーション制御を実行する。こうしたセパレーション制御では、帯域内ノイズレベルＤＮＤが大きくなるほど、また、電界強度レベルＥＬＤが小さくなるほど、信号加工ユニット１６０は、セパレーション度を低減させる制御を行うようになっている。
【００３１】
なお、所定値ＤＮＤTM＞所定値ＤＮＤTH＞所定値ＤＮＤTSとなっている。また、ＥＬＤTM＜所定値ＥＬＤTH＜所定値ＥＬＤTSとなっている。
【００３２】
上記のステレオ復調ユニット１６５は、信号加工ユニット１６０から送られた加工信号ＭＤＤを受ける。そして、ステレオ復調ユニット１６５は、加工信号ＭＤＤに対してステレオ復調処理を施す。このステレオ復調結果が、復調信号ＤＭＤとして、アナログ処理ユニット１７０へ送られる。なお、復調信号ＤＭＤは、レフトチャンネル（以下、「Ｌチャンネル」）信号及びライトチャンネル（以下、「Ｒチャンネル」）信号の２つの信号から構成されている。
【００３３】
上記のアナログ処理ユニット１７０は、ステレオ復調ユニット１６５から送られた復調信号ＤＭＤを受ける。そして、アナログ処理ユニット１７０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、スピーカユニット１８０へ送る。
【００３４】
かかる機能を有するアナログ処理ユニット１７０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、ステレオ復調ユニット１６５から送られた復調信号ＤＭＤを受ける。そして、ＤＡ変換部は、復調信号ＤＭＤをアナログ信号に変換する。なお、ＤＡ変換部は、復調信号ＤＭＤに含まれるＬチャンネル信号及びＲチャンネル信号に対応して、互いに同様に構成された２個のＤＡ（Digital to Analogue）変換器を備えている。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。
【００３５】
音量調整部は、ＤＡ変換部から送られたＬチャンネル及びＲチャンネルのアナログ変換結果信号を受ける。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、Ｌチャンネル及びＲチャンネルのそれぞれに対応するアナログ変換結果信号に対して音量調整処理を施す。なお、音量調整部は、本第１実施形態では、Ｌチャンネル及びＲチャンネルに対応して、互いに同様に構成された２個の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。
【００３６】
パワー増幅部は、音量調整部から送られたＬチャンネル及びＲチャンネルの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、Ｌチャンネル及びＲチャンネルに対応して、互いに同様に構成された２個の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１８０へ送られる。
【００３７】
上記のスピーカユニット１８０は、Ｌチャンネルスピーカ及びＲチャンネルスピーカを備えている。このスピーカユニット１８０は、アナログ処理ユニット１７０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。
【００３８】
上記の操作入力ユニット１８５は、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。操作入力ユニット１８５への操作入力結果は、操作入力データＩＰＤとして制御ユニット１９０へ送られる。
【００３９】
上記の制御ユニット１９０は、操作入力ユニット１８５から送られた操作入力データＩＰＤを受ける。この操作入力データ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へ送るとともに、係数リセット指令ＫＲＳをノイズ検出ユニット１４０Ａへ送る。また、操作入力データ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１７０へ送る。
【００４０】
次に、上記のノイズ検出ユニット１４０Ａの構成について説明する。このノイズ検出ユニット１４０Ａは、図２に示されるように、パワースペクトル算出部１４１と、評価部１４２Ａとを備えている。また、ノイズ検出ユニット１４０Ａは、帯域外レベル検出部の一部としてのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）部１４３と、帯域外レベル検出部の一部としてのレベル検出部１４４と、ノイズレベル算出部１４５とを備えている。
【００４１】
上記のパワースペクトル算出部１４１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、パワースペクトル算出部１４１は、所定期間長のフレーム期間ごとに、検波信号ＤＴＤに対する時間周波数変換を行った後、当該時間周波数変換に基づいて、パワースペクトル分布を算出する。パワースペクトル算出部１４１による算出結果は、パワースペクトル分布情報ＰＳＤとして、評価部１４２Ａ及びノイズレベル算出部１４５へ送られる。
【００４２】
上記の評価部１４２Ａは、パワースペクトル算出部１４１から送られたパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受ける。そして、評価部１４２Ａは、パワースペクトル分布情報ＰＳＤに基づいて、当該パワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間の検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する。評価部１４２Ａによる評価結果ＥＳＲは、ノイズレベル算出部１４５へ送られる。
【００４３】
なお、評価部１４２Ａは、音声信号成分の周波数帯域における帯域内ノイズ成分は、各周波数のパワースペクトルの値が周波数によらず一定であるホワイトノイズであることが予測されているものとして、検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する。かかる評価に際して、評価部１４２Ａは、帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布が、パワーレベルが未知なホワイトノイズのパワースペクトル分布であるものとして、予測周波数分布と、フレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号帯域内のパワースペクトル分布とが高い一致性を有するように、パワーレベルの値を選ぶようにすることができるか否かを評価する。かかる評価部１４２Ａにより実行される処理の詳細については、後述する。
【００４４】
上記のＢＰＦ部１４３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、ＢＰＦ部１４３は、音声信号成分の周波数帯域外の所定の周波数範囲の成分を選択的に通過させる。ＢＰＦ部１４３を通過した信号ＨＣＤは、レベル検出部１４４へ送られる。
【００４５】
本第１実施形態では、所定の周波数範囲は、音声信号成分の周波数帯域よりも周波数が高い範囲となっている。このため、信号ＨＣＤは、検波信号ＤＴＤにおける高周波ノイズ成分の一部となっている。
【００４６】
なお、「所定の周波数範囲」は、検波ユニット１３０の仕様とともに、受信装置１００Ａの設計段階において、実験、シミュレーション、経験等に基づいて定められる。
【００４７】
上記のレベル検出部１４４は、ＢＰＦ部１４３から送られた信号ＨＣＤを受ける。そして、レベル検出部１４４は、信号ＨＣＤのパワーレベルを検出する。レベル検出部１４４による検出結果は、高周波ノイズレベルＤＨＬとして、ノイズレベル算出部１４５へ送られる。
【００４８】
上記のノイズレベル算出部１４５は、パワースペクトル算出部１４１から送られたパワースペクトル分布情報ＰＳＤ、評価部１４２Ａから送られた評価結果ＥＳＲ、及び、レベル検出部１４４から送られた高周波ノイズレベルＤＨＬを受ける。そして、ノイズレベル算出部１４５は、パワースペクトル分布情報ＰＳＤ、評価結果ＥＳＲ及び高周波ノイズレベルＤＨＬに基づいて、音声信号成分の周波数帯域における帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。ノイズレベル算出部１４５による算出結果は、帯域内ノイズレベルＤＮＤとして、信号加工ユニット１６０へ送られる。
【００４９】
また、ノイズレベル算出部１４５は、制御ユニット１９０から送られた係数リセット指令ＫＲＳを受ける。この係数リセット指令ＫＲＳを受けると、ノイズレベル算出部１４５は、内部に保持されている係数Ｋの値を、強制的に初期値Ｋ0に設定する。
【００５０】
なお、ノイズレベル算出部１４５による帯域内ノイズレベルの算出処理の詳細については、後述する。
【００５１】
＜動作＞
次に、以上のように構成された受信装置１００Ａの動作について、評価部１４２Ａによる評価処理及びノイズレベル算出部１４５による帯域内ノイズレベルの算出処理に主に着目して説明する。
【００５２】
前提として、操作入力ユニット１８５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、操作入力ユニット１８５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１７０へ送られているものとする（図１参照）。
【００５３】
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。このＡＤ変換の結果が、中間周波信号ＩＦＤとして、検波ユニット１３０及びレベル検出ユニット１５０へ送られる（図１参照）。
【００５４】
中間周波信号ＩＦＤを受けた検波ユニット１３０では、中間周波信号ＩＦＤに対して検波処理が施される。そして、検波ユニット１３０は、検波処理の結果を、検波信号ＤＴＤとして、ノイズ検出ユニット１４０Ａ及び信号加工ユニット１６０へ送られる（図１参照）。
【００５５】
また、中間周波信号ＩＦＤを受けたレベル検出ユニット１５０は、中間周波信号ＩＦＤのパワーレベルを検出する。そして、レベル検出ユニット１５０は、検出結果を、電界強度レベルＥＬＤとして、信号加工ユニット１６０へ送る（図１参照）。
【００５６】
ノイズ検出ユニット１４０Ａでは、パワースペクトル算出部１４１及びＢＰＦ部１４３が、検波信号ＤＴＤを受ける。検波信号ＤＴＤを受けたパワースペクトル算出部１４１は、所定期間長のフレーム期間ごとに、検波信号ＤＴＤに対する時間周波数変換を行った後、当該時間周波数変換に基づいて、パワースペクトル分布を算出する。そして、パワースペクトル算出部１４１は、算出結果を、パワースペクトル分布情報ＰＳＤとして、評価部１４２Ａ及びノイズレベル算出部１４５へ送る（図２参照）。
【００５７】
また、検波信号ＤＴＤを受けたＢＰＦ部１４３は、検波信号ＤＴＤにおける音声信号成分の周波数帯域よりも周波数が高い所定の周波数範囲の成分を選択的に通過させる。ＢＰＦ部１４３を通過した信号ＨＣＤは、レベル検出部１４４へ送られる。そして、レベル検出部１４４が、信号ＨＣＤのパワーレベルを検出し、その検出結果を、高周波ノイズレベルＤＨＬとして、ノイズレベル算出部１４５へ送る。
【００５８】
《音声信号成分の有無の評価処理》
上述したようにパワースペクトル算出部１４１により算出されたパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受けると、評価部１４２Ａが、当該パワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに、音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かの評価を行う。
【００５９】
かかる評価処理では、図３に示されるように、まず、ステップＳ１１において、評価部１４２Ａが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受けたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１１：Ｎ）には、ステップＳ１１の処理が繰り返される。
【００６０】
パワースペクトル算出部１４１から送られた新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受け、ステップＳ１１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ１１：Ｙ）、処理はステップＳ１２へ進む。このステップＳ１２では、評価部１４２Ａが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤで示されたパワースペクトル分布から、音声信号成分の周波数領域であって、パイロット信号成分の周波数領域を除いた周波数領域のパワースペクトル分布である帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）（ｆ：周波数）を抽出する。
【００６１】
なお、抽出された帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）が、［ＰＷ（ｆ1）（＝ＰＷ1），ＰＷ（ｆ2）（＝ＰＷ2），…，ＰＷ（ｆN）（＝ＰＷN）］（ｆ1＜ｆ2＜…＜ｆN）であったものとして、以下の説明を行う。
【００６２】
引き続き、評価部１４２Ａは、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）の形状を各周波数の信号の発生の確率分布ＰＲ（ｆ）の形状と見なして、当該確率分布のエントロピ（Ｈ）を、次の（１）式及び（２）式を用いて算出する。
【００６３】
【数１】
【００６４】
【数２】
【００６５】
なお、エントロピ（Ｈ）は、確率分布ＰＲ（ｆ）が、次の（３）式で表される場合に、最大値（ｌｏｇＮ）となる。
ＰＲ（ｆ）＝１／Ｎ …（３）
【００６６】
次に、ステップＳ１３において、評価部１４２Ａは、上述のようにして算出されたエントロピ（Ｈ）が、予め定められた閾値ＨTHよりも大きいか否かを判定する。かかる判定により、評価部１４２Ａは、確率分布ＰＲ（ｆ）と同様の形状となっている帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）には、実質的にホワイトノイズ成分のパワースペクトルのみが含まれているといえるか否か、すなわち、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていないといえるか否かを判定する。
【００６７】
なお、「閾値ＨTH」は、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域に、実質的にホワイトノイズのみが含まれるといえるか否かを判断するとの観点から、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。
【００６８】
ステップＳ１３における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ１３：Ｙ）には、処理はステップＳ１４へ進む。このステップＳ１４では、評価部１４２Ａが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていないと評価する。そして、処理は、後述するステップＳ１６へ進む。
【００６９】
一方、ステップＳ１３における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ１３：Ｎ）には、処理はステップＳ１５へ進む。このステップＳ１５では、評価部１４２Ａが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていると評価する。そして、処理はステップＳ１６へ進む。
【００７０】
ステップＳ１６では、評価部１４２Ａが、上記のステップＳ１４又はステップＳ１５における評価の結果を、評価結果ＥＳＲとして、ノイズレベル算出部１４５へ送る。そして、処理はステップＳ１１へ戻る。
【００７１】
以後、上述したステップＳ１１〜Ｓ１６の処理が繰り返され、パワースペクトル算出部１４１から送られたパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受けるたびに、評価部１４２Ａが、当該パワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに、音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かの評価を行う。そして、評価部１４２Ａが、評価結果ＥＳＲをノイズレベル算出部１４５へ送る。
【００７２】
《帯域内ノイズレベルの評価処理》
上述したように評価部１４２Ａにより行われた評価の結果である評価結果ＥＳＲを受けると、ノイズレベル算出部１４５が、当該評価結果ＥＳＲが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに含まれる帯域内ノイズ成分のパワーレベル（帯域内ノイズレベル）を算出する。
【００７３】
かかる算出処理では、図４に示されるように、まず、ステップＳ２１において、ノイズレベル算出部１４５が、新たな評価結果ＥＳＲを受けたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２１：Ｎ）には、ステップＳ２１の処理が繰り返される。
【００７４】
評価部１４２Ａから送られた新たな評価結果ＥＳＲを受け、ステップＳ２１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ２１：Ｙ）、処理はステップＳ２２へ進む。このステップＳ２２では、ノイズレベル算出部１４５が、パワースペクトル算出部１４１から送られている当該新たな評価結果ＥＳＲに対応したパワースペクトル分布情報ＰＳＤ、及び、レベル検出部１４４から送られている高周波ノイズレベルＤＨＬを取得する。
【００７５】
次に、ステップＳ２３において、ノイズレベル算出部１４５が、新たな評価結果ＥＳＲに基づいて、当該新たな評価結果ＥＳＲが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれているか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ２３：Ｎ）には、処理はステップＳ２４へ進む。
【００７６】
ステップＳ２４では、ノイズレベル算出部１４５が、まず、直近のステップＳ２２において取得されたパワースペクトル分布情報ＰＳＤに基づいて、帯域内ノイズレベルを算出する。かかる帯域内ノイズレベルの算出に際して、ノイズレベル算出部１４５は、当該取得されたパワースペクトル分布情報ＰＳＤから帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）を導出する。
【００７７】
引き続き、ノイズレベル算出部１４５は、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）における各周波数のパワースペクトルの総和を算出することにより、帯域内ノイズレベルを算出する。そして、ノイズレベル算出部１４５は、算出結果を、帯域内ノイズレベルＤＮＤとして、信号加工ユニット１６０へ送る（図２参照）。
【００７８】
次に、ステップＳ２５において、ノイズレベル算出部１４５が、ステップＳ２４において算出された帯域内ノイズレベルと、直近のステップＳ２２において取得された高周波ノイズレベルＤＨＬとの比を算出する。そして、ノイズレベル算出部１４５は、内部に保持している係数Ｋを、算出された比の値に更新する。この後、処理はステップＳ２１へ戻る。
【００７９】
なお、ノイズレベル算出部１４５の内部に保持される係数Ｋは、新たな選局が行われたことに対応して制御ユニット１９０から送られた係数リセット指令ＫＲＳを受けるたびに、ノイズレベル算出部１４５は、内部に保持される係数Ｋを、強制的に初期値Ｋ0に設定する。ここで、後述するステップＳ２６において行われる帯域内ノイズレベルの算出の際に用いられる平均的な値とするとの観点から、「初期値Ｋ0」は、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。
【００８０】
上述したステップＳ２３における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ２３：Ｙ）には、処理はステップＳ２６へ進む。このステップＳ２６では、ノイズレベル算出部１４５が、内部に保持されている係数Ｋと、直近のステップＳ２２において取得された高周波ノイズレベルＤＨＬとの乗算を行うことにより、帯域内ノイズレベルを算出する。そして、ノイズレベル算出部１４５は、算出結果を、帯域内ノイズレベルＤＮＤとして、信号加工ユニット１６０へ送る（図２参照）。この後、処理はステップＳ２１へ戻る。
【００８１】
以後、上述したステップＳ２１〜Ｓ２６の処理が繰り返され、評価部１４２Ａから送られた評価結果ＥＳＲを受けるたびに、ノイズレベル算出部１４５が、当該評価結果ＥＳＲが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤにおける帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。そして、ノイズレベル算出部１４５が、算出された帯域内ノイズ成分のパワーレベルを、帯域内ノイズレベルＤＮＤとして、信号加工ユニット１６０へ送る。
【００８２】
上記のようにして得られた検波信号ＤＴＤ、電界強度レベルＥＬＤ及び帯域内ノイズレベルＤＮＤを受けた信号加工ユニット１６０は、電界強度レベルＥＬＤ及び帯域内ノイズレベルＤＮＤに基づいて、上述のようにして、ミュート制御処理、ハイカット制御処理及びセパレーション制御処理を施す。そして、信号加工ユニット１６０は、これらの制御処理を施した信号を、加工信号ＭＤＤとして、ステレオ復調ユニット１６５へ送る（図１参照）。
【００８３】
信号加工ユニット１６０から送られた加工信号ＭＤＤを受けたステレオ復調ユニット１６５は、セパレーション処理を含めたステレオ復調処理を、加工信号ＭＤＤに対して施す。そして、ステレオ復調ユニット１６５は、ステレオ復調処理の結果を、復調信号ＤＭＤとして、アナログ処理ユニット１７０へ送る（図１参照）。
【００８４】
ステレオ復調ユニット１６５から送られた復調信号ＤＭＤを受けたアナログ処理ユニット１７０では、ＤＡ変換部、音量調整部及びパワー増幅部が、順次、処理を行い、出力音声信号ＡＯＳを生成し、スピーカユニット１８０へ送る（図１参照）。そして、スピーカユニット１８０が、アナログ処理ユニット１７０からの出力音声信号ＡＯＳに従って、音声を再生出力する。
【００８５】
以上説明したように、本第１実施形態では、評価部１４２Ａが、帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布を、パワーレベルが未知なホワイトノイズのパワースペクトル分布と予測して、当該予測周波数分布と、フレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号帯域内の帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）とが高い一致性を有するように、パワーレベルの値を選ぶことができるか否かを判定する。かかる判定に際して、評価部１４２Ａは、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）の形状を、各周波数の信号の発生の確率分布の形状と見なし、当該確率分布のエントロピを算出する。そして、評価部１４２Ａは、算出されたエントロピが、予め定められた閾値ＨTH以上であるかを判定する。
【００８６】
こうした判定を行うことにより、評価部１４２Ａは、当該フレーム期間における検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する。この評価の結果が肯定的であった場合には、ノイズレベル算出部１４５が、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）における各周波数のパワースペクトルの総和を算出することにより、帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。
【００８７】
また、本第１実施形態では、評価部１４２Ａによる評価の結果が肯定的であった場合に、ノイズレベル算出部１４５が、算出された帯域内ノイズ成分のパワーレベルと、レベル検出部１４４により検出されている帯域外ノイズのパワーレベルとの比を算出し、内部に保持される係数Ｋを、算出された比の値に更新する。そして、評価部１４２Ａによる評価の結果が否定的であったフレーム期間については、ノイズレベル算出部１４５は、その時点においてレベル検出部１４４により検出されている帯域外ノイズのパワーレベルと、内部に保持されている係数Ｋとに基づいて、帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。
【００８８】
また、本第１実施形態では、ノイズレベル算出部１４５により算出された帯域内ノイズ成分のパワーレベルを参照して、自動受信制御（ＡＲＣ）を行って、検波信号ＤＴＤに対して加工処理を施す。したがって、本第１実施形態によれば、適切な自動受信制御を行って、検波信号ＤＴＤに対して加工処理を施すことができる。
【００８９】
［第２実施形態］
まず、本発明の第２実施形態を、図５〜図１１を主に参照して説明する。なお、本第２実施形態でも、上述した第１実施形態と同様に、ＦＭ放送波を受信して音声を再生する受信装置を例示して説明する。また、本第２実施形態では、受信装置は車両に搭載されているものとする。
【００９０】
＜構成＞
図５には、第２実施形態に係る受信装置１００Ｂの概略的な構成がブロック図にて示されている。この図５に示されるように、受信装置１００Ｂは、上述した第１実施形態に係る受信装置１００Ａと比べて、位置検出ユニット１２５を更に備える点、及び、ノイズ検出ユニット１４０Ａに代えてノイズ検出ユニット１４０Ｂを備える点が異なっている。以下、これらの相違点に主に着目して説明する。
【００９１】
なお、本第２実施形態では、制御ユニット１９０は、選局指令ＣＳＬを、ノイズ検出ユニット１４０Ｂへも送るようになっている。
【００９２】
上記の位置検出ユニット１２５は、受信装置１００Ｂの現在位置を検出する。位置検出ユニット１２５による検出結果は、現在位置ＣＰＤとして、ノイズ検出ユニット１４０Ｂへ送られる。
【００９３】
なお、本第２実施形態では、位置検出ユニット１２５は、複数のＧＰＳ衛星からの電波の受信結果に基づいて、受信装置１００Ｂの現在位置、すなわち、受信装置１００Ｂが搭載された車両の現在位置を算出するようになっている。
【００９４】
上記のノイズ検出ユニット１４０Ｂは、図６に示されるように、上述したノイズ検出ユニットと比べて、評価部１４２Ａに代えて評価部１４２Ｂを備える点、及び、関数記憶部１４９を更に備える点が異なっている。
【００９５】
上記の評価部１４２Ｂは、パワースペクトル算出部１４１から送られたパワースペクトル分布情報ＰＳＤ、位置検出ユニット１２５から送られた現在位置ＣＰＤ、及び、制御ユニット１９０から送られた選局指令ＣＳＬを受ける。引き続き、評価部１４２Ｂは、最新の現在位置ＣＰＤ、及び、最新の選局指令ＣＳＬに基づいて関数記憶部１４９にアクセスし、現在位置ＣＰＤにおける選局中の放送局の放送波についての検波信号ＤＴＤに含まれる帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布を、関数情報ＦＮＩとして読み取る。
【００９６】
そして、評価部１４２Ｂは、当該関数情報ＦＮＩと、上述した第１実施形態の場合と同様に当該パワースペクトル分布情報ＰＳＤから得られる帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）とに基づいて、当該帯域内パワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間の検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する。評価部１４２Ｂによる評価結果ＥＳＲは、ノイズレベル算出部１４５へ送られる。
【００９７】
なお、評価部１４２Ｂによる評価処理の詳細については、後述する。
【００９８】
上記の関数記憶部１４９は、メモリ素子を備えて構成されており、評価部１４２Ｂがアクセスできるようになっている。関数記憶部１４９には、図７に示されるように、関数テーブルＦＮＴが記憶されている。この関数テーブルＦＮＴには、地域（ＲＧＮm：ｍ＝１，２，…）において受信可能な放送波の放送周波数（ＦＱmn：ｎ＝１，２，…）のそれぞれに関連付けて、帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）が登録されている。こうした予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）の例が、図８〜図１０に示されている。
【００９９】
図８には、パラメータＣ11（Ｃ≧０）の値が未知であるホワイトノイズのパワースペクトル分布が、予測周波数分布ＳＦ11（ｆ）である例が示されている。また、図９には、予測周波数分布ＳＦ12（ｆ）として、パラメータＡ12（≧０），Ｃ12の値が未知である次の（４）式で表わされる分布である例が示されている。
ＳＦ12（ｆ）＝Ａ12・（ｆ―ｆ12）2＋Ｃ12 …（４）
【０１００】
また、図１０には、予測周波数分布ＳＦ21（ｆ）として、周波数範囲［ｆMIN〜ｆ21］においては、パラメータとしての値Ｃ21（≧０）が未知である次の（５）式で表わされる分布ＳＦ211（ｆ）で表わされる分布であり、周波数範囲［ｆ21〜ｆMAX］においては、パラメータＡ21（≧０），Ｃ21（≧０）の値が未知である次の（６）式で表わされる分布ＳＦ212（ｆ）で表わされる分布である例が示されている。
ＳＦ211（ｆ）＝Ｃ21 …（５）
ＳＦ212（ｆ）＝Ａ21・（ｆ―ｆ21）2＋Ｃ21 …（６）
【０１０１】
なお、関数テーブルＦＮＴは、例えば、モニタ車両による計測結果により作成されて、サーバ装置に記憶された後に、ネットワークを介してダウンロードされて、関数記憶部１４９内に記憶される。
【０１０２】
＜動作＞
次に、以上のように構成された受信装置１００Ｂの動作について、評価部１４２Ｂによる評価処理に主に着目して説明する。
【０１０３】
前提として、操作入力ユニット１８５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及び評価部１４２Ｂへ送られているものとする。また、操作入力ユニット１８５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１７０へ送られているものとする（図５参照）。
【０１０４】
こうした状態で、アンテナ１１０で放送波を受信すると、上述した第１実施形態の場合と同様にして、パワースペクトル分布情報ＰＳＤが評価部１４２Ｂ及びノイズレベル算出部１４５へ送られるとともに、検波信号ＤＴＤ及び高周波ノイズレベルＤＨＬがノイズレベル算出部１４５へ送られる。さらに、本第２実施形態では、位置検出ユニット１２５による検出結果が、現在位置ＣＰＤとして、評価部１４２Ｂへ送られる（図６参照）。
【０１０５】
《音声信号成分の有無の評価処理》
上述したようにパワースペクトル算出部１４１により算出されたパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受けると、評価部１４２Ｂが、当該パワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに、音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かの評価を行う。
【０１０６】
かかる評価処理では、図１１に示されるように、まず、ステップＳ３１において、評価部１４２Ｂが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受けたか否かを判定する。この判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３１：Ｎ）には、ステップＳ３１の処理が繰り返される。
【０１０７】
パワースペクトル算出部１４１から送られた新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受け、ステップＳ３１における判定の結果が肯定的となると（ステップＳ３１：Ｙ）、処理はステップＳ３２へ進む。このステップＳ３２では、評価部１４２Ｂが、帯域内ノイズ成分のパワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）を導出する。
【０１０８】
かかるパワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）の導出に際して、評価部１４２Ｂは、まず、上述した評価部１４２Ａの場合と同様にして、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤから帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）を抽出する。引き続き、評価部１４２Ｂは、直近に受けた選局指令ＣＳＬ及び現在位置ＣＰＤに基づいて関数記憶部１４９にアクセスし、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）を、関数情報ＦＮＩとして読み取る。
【０１０９】
次に、評価部１４２Ｂは、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）に対する近似として統計的に妥当と考えられる予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）におけるパラメータの値を算出することにより、パワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）を導出する。なお、本第２実施形態では、評価部１４２Ｂは、最小二乗法を利用して、当該パラメータの値を算出するようになっている。
【０１１０】
例えば、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）が、上記で例示した予測周波数分布ＳＦ11（ｆ）（図８参照）である場合には、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）におけるパワースペクトルＰＷ1，ＰＷ2，…，ＰＷNの平均値が、パラメータＣ11の値として算出される。
【０１１１】
次に、ステップＳ３３において、評価部１４２Ｂは、算出されたパラメータの値が、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）として定められている条件を満たしているか否かを判定する。例えば、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）が、上記で例示した予測周波数分布ＳＦ11（ｆ）である場合には、評価部１４２Ｂは、パラメータＣ11の値が０以上であるか否かを判定する。また、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）が、上記で例示した予測周波数分布ＳＦ12（ｆ）（図９参照）である場合には、評価部１４２Ｂは、パラメータＡ12の値が０以上であるか否かを判定する。また、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）が、上記で例示した予測周波数分布ＳＦ21（ｆ）（図１０参照）である場合には、評価部１４２Ｂは、パラメータＡ21の値が０以上であり、かつ、パラメータＣ21の値が０以上であるか否かを判定する。
【０１１２】
ステップＳ３３における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３３：Ｎ）には、処理は、後述するステップＳ３７へ進む。一方、ステップＳ３３における判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ３３：Ｙ）には、処理は、ステップＳ３４へ進む。
【０１１３】
ステップＳ３４では、評価部１４２Ｂが、パワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）に対する帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）の標準偏差σを算出する。これにより、評価部１４２Ｂが、パワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）からの帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）におけるパワースペクトルＰＷ1，ＰＷ2，…，ＰＷNのバラツキ度を算出する。
【０１１４】
次いで、ステップＳ３５において、評価部１４２Ｂは、標準偏差σが閾値σTH以下であるか否かを判定する。これにより、評価部１４２Ｂは、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）とパワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）との一致度を判定し、当該帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）が得られたフレーム期間の検波信号ＤＴＤにおける音声信号成分の周波数帯域には、実質的にノイズ成分のみが含まれていると判断できるか否か、すなわち、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを判定する。
【０１１５】
なお、「閾値σTH」は、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価するとの観点から、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。
【０１１６】
ステップＳ３５の判定の結果が肯定的であった場合（ステップＳ３５：Ｙ）には、処理はステップＳ３６へ進む。このステップＳ３６では、上述したステップＳ１４と同様に、評価部１４２Ｂが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていないと評価する。そして、処理は、後述するステップＳ３８へ進む。
【０１１７】
ステップＳ３５における判定の結果が否定的であった場合（ステップＳ３５：Ｎ）には、処理はステップＳ３７へ進む。このステップＳ３７では、上述したステップＳ１５と同様に、評価部１４２Ｂが、新たなパワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤの音声信号成分の周波数領域には、音声信号成分が含まれていると評価する。そして、処理はステップＳ３８へ進む。
【０１１８】
ステップＳ３８では、評価部１４２Ｂが、上記のステップＳ３６又はステップＳ３７における評価の結果を、評価結果ＥＳＲとして、ノイズレベル算出部１４５へ送る。そして、処理はステップＳ３１へ戻る。
【０１１９】
以後、上述したステップＳ３１〜Ｓ３８の処理が繰り返され、パワースペクトル算出部１４１から送られたパワースペクトル分布情報ＰＳＤを受けるたびに、評価部１４２Ｂが、当該パワースペクトル分布情報ＰＳＤが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに、音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かの評価を行う。そして、評価部１４２Ｂが、評価結果ＥＳＲをノイズレベル算出部１４５へ送る（図６参照）。
【０１２０】
こうして評価部１４２Ｂにより行われた評価の結果である評価結果ＥＳＲを受けると、ノイズレベル算出部１４５が、第１実施形態の場合と同様にして、当該評価結果ＥＳＲが得られたフレーム期間における検波信号ＤＴＤに含まれる帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。そして、ノイズレベル算出部１４５は、算出結果を、帯域内ノイズレベルＤＮＤとして信号加工ユニット１６０へ送る（図６参照）。
【０１２１】
上記のようにして得られた検波信号ＤＴＤ、電界強度レベルＥＬＤ及び帯域内ノイズレベルＤＮＤを受けた信号加工ユニット１６０は、電界強度レベルＥＬＤ及び帯域内ノイズレベルＤＮＤに基づいて、第１実施形態の場合と同様に、ミュート制御処理、ハイカット制御処理及びセパレーション制御処理を施し、加工信号ＭＤＤとして、ステレオ復調ユニット１６５へ送る（図５参照）。引き続き、ステレオ復調ユニット１６５は、加工信号ＭＤＤに対してステレオ復調処理を施し、復調信号ＤＭＤとして、アナログ処理ユニット１７０へ送る（図５参照）。
【０１２２】
引き続き、第１実施形態の場合と同様に、復調信号ＤＭＤを受けたアナログ処理ユニット１７０では、ＤＡ変換部、音量調整部及びパワー増幅部が、順次、処理を行い、出力音声信号ＡＯＳを生成し、スピーカユニット１８０へ送る（図５参照）。そして、スピーカユニット１８０が、アナログ処理ユニット１７０からの出力音声信号ＡＯＳに従って、音声を再生出力する。
【０１２３】
以上説明したように、本第２実施形態では、評価部１４２Ｂが、受信装置１００Ｂの現在位置と、選局中の放送局との組み合わせに対応する予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）と、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）とが高い一致性を有するように、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）におけるパラメータの値を選ぶことができるか否かを判定する。かかる判定に際して、評価部１４２は、まず、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）に対して、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）が統計的に妥当な近似となるように、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）におけるパラメータの値を算出し、パワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）を導出する。そして、評価部１４２Ｂは、パワースペクトル分布候補Ｔmn（ｆ）に対する帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）の標準偏差σが、予め定められた閾値σH以下であるかを判定する。
【０１２４】
こうした判定を行うことにより、評価部１４２Ｂは、当該フレーム期間における検波信号ＤＴＤに音声信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する。この評価の結果が肯定的であった場合には、ノイズレベル算出部１４５が、帯域内パワースペクトル分布ＰＷ（ｆ）における各周波数のパワースペクトルの総和を算出することにより、帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。
【０１２５】
また、本第２実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、評価部１４２Ｂによる評価の結果が肯定的であった場合に、ノイズレベル算出部１４５が、算出された帯域内ノイズ成分のパワーレベルと、レベル検出部１４４により検出されている帯域外ノイズのパワーレベルとの比を算出し、内部に保持される係数Ｋを、算出された比の値に更新する。そして、評価部１４２Ｂによる評価の結果が否定的であったフレーム期間については、ノイズレベル算出部１４５は、その時点においてレベル検出部１４４により検出されている帯域外ノイズのパワーレベルと、内部に保持されている係数Ｋとに基づいて、帯域内ノイズ成分のパワーレベルを算出する。
【０１２６】
また、本第２実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、ノイズレベル算出部１４５により算出された帯域内ノイズ成分のパワーレベルを参照して、自動受信制御（ＡＲＣ）を行って、検波信号ＤＴＤに対して加工処理を施す。したがって、本第２実施形態によれば、適切な自動受信制御を行って、検波信号ＤＴＤに対して加工処理を施すことができる。
【０１２７】
［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。
【０１２８】
例えば、上記の第１及び第２実施形態では、ＦＭ受信装置に本発明を適用したが、他の種類の受信装置に本発明を適用してもよい。
【０１２９】
また、上記の第１及び第２実施形態では、高周波ノイズレベルの検出に際してバンドパスフィルタを使用するようにしたが、ハイパスフィルタを使用するようにしてもよい。
【０１３０】
上記の第１及び第２実施形態では、検波信号における帯域内ノイズレベルを検出するようにしたが、例えば、自動受信制御としてセパレーション制御処理のみを行う場合には、復調信号におけるＬチャンネル信号及び／又はＲチャンネル信号における帯域内ノイズレベルを検出するようにしてもよい。さらに、自動受信制御として行われているミュート制御処理における周波数ごとのミュート率及びハイカット制御処理における周波数ごとのカット率に基づいて復調信号を加工したうえで、加工された信号における帯域内ノイズレベルを検出するようにしてもよい。
【０１３１】
また、上記の第２実施形態では、予測周波数分布ＳＦmn（ｆ）におけるパラメータの値を算出する際に、分散を最小とする最小二乗法を採用したが、偏差を最小とする手法を採用してもよい。
【０１３２】
また、上記の第２実施形態では、バラツキ度として標準偏差σを算出するようにしたが、バラツキ度として分散を算出するようにしてもよい。
【０１３３】
なお、上記の実施形態におけるノイズ検出ユニットを、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、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。
【符号の説明】
【０１３４】
１００Ａ，１００Ｂ … 受信装置
１２０ … ＲＦ処理ユニット（生成部の一部）
１３０ … 検波ユニット（生成部の一部）
１４０Ａ，１４０Ｂ … ノイズ検出ユニット（ノイズ検出装置）
１４１ … パワースペクトル算出部
１４２Ａ，１４２Ｂ … 評価部
１４３ … バンドパスフィルタ（帯域外レベル検出部の一部）
１４４ … レベル検出部（帯域外レベル検出部の一部）
１４５ … ノイズレベル算出部
１５０ … レベル検出ユニット（計測部）
１６０ … 信号加工ユニット（加工処理部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号成分の帯域内における帯域内ノイズ成分のレベルを検出するノイズレベル検出装置であって、
フレーム期間における入力信号に対して時間周波数変換を行った後、前記信号成分の帯域におけるパワースペクトル分布を算出するパワースペクトル算出部と；
前記算出されたパワースペクトル分布と、前記帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布とに基づいて、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する評価部と；
前記評価部による評価の結果が肯定的であった場合に、前記フレーム期間における前記入力信号のレベルを、前記フレーム期間における帯域内ノイズ成分のレベルとして算出するノイズレベル算出部と；を備え、
前記予測周波数分布は、値が未知である少なくとも１つのパラメータを含む関数で表現され、
前記評価部は、前記予測周波数分布と前記算出されたパワースペクトル分布とが高い一致性を有するように、前記パラメータの値を選ぶことができるか否かにより、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する、
ことを特徴とするノイズレベル検出装置。
【請求項２】
前記予測周波数分布は、レベルが未知なホワイトノイズのパワースペクトル分布であり、
前記評価部は、
前記算出されたパワースペクトル分布の形状を、各周波数の信号の発生の確率分布の形状と見なして、前記確率分布のエントロピを算出し、
前記算出されたエントロピが、予め定められた閾値以上である場合に、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できると評価する、
ことを特徴とする請求項１に記載のノイズレベル検出装置。
【請求項３】
前記評価部は、
前記算出されたパワースペクトル分布に対して、前記予測周波数分布が統計的な近似となるように、前記パラメータの値を算出し、
前記算出されたパラメータの値が適用された予測周波数分布と、前記算出されたパワースペクトル分布との一致度を評価することにより、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する、
ことを特徴とする請求項１に記載のノイズレベル検出装置。
【請求項４】
前記フレーム期間の前記入力信号における前記信号成分の帯域の外側の所定周波数範囲の成分のレベルを検出する帯域外レベル検出部を更に備え、
前記ノイズレベル算出部は、最新フレーム期間における前記評価部による評価の結果が否定的であった場合には、前記最新フレーム期間の前に、前記評価部による評価の結果が肯定的であった最近のフレーム期間において算出された帯域内ノイズ成分のレベルと、前記最近のフレーム期間における前記帯域外レベル検出部による検出結果と、前記最新フレーム期間における前記帯域外レベル検出部による検出結果とに基づいて、前記最新フレーム期間における帯域内ノイズ成分のレベルを算出する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置と；
外部からの受信信号から前記ノイズレベル検出装置へ入力させる入力信号を生成する生成部と；
前記入力信号を加工処理する加工処理部と；
前記ノイズレベル検出装置により検出された帯域内ノイズ成分のレベルに基づいて、前記加工処理部による加工処理を制御する制御部と；
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項６】
前記受信信号における前記入力信号に対応する周波数帯域の成分のレベルを計測する計測部を更に備え、
前記制御部は、前記計測部による計測結果を更に考慮して、前記加工処理部による加工処理を制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
【請求項７】
前記受信信号は、放送受信信号であり、
前記入力信号は、検波処理により得られた検波信号である、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の受信装置。
【請求項８】
信号成分の帯域内における帯域内ノイズ成分のレベルを検出するノイズレベル検出装置において使用されるノイズレベル検出方法であって、
フレーム期間における入力信号に対して時間周波数変換を行った後、前記信号成分の帯域におけるパワースペクトル分布を算出するパワースペクトル算出工程と；
前記算出されたパワースペクトル分布と、前記帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布とに基づいて、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する評価工程と；
前記評価工程における評価の結果が肯定的であった場合に、前記フレーム期間における前記入力信号のレベルを、前記フレーム期間における帯域内ノイズ成分のレベルとして算出するノイズレベル算出工程と；を備え、
前記予測周波数分布は、値が未知である少なくとも１つのパラメータを含む関数で表現され、
前記評価工程では、前記予測周波数分布と前記算出されたパワースペクトル分布とが高い一致性を有するように、前記パラメータの値を選ぶことができるか否かにより、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する、
ことを特徴とするノイズレベル検出方法。
【請求項９】
請求項８に記載のノイズレベル検出方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とするノイズレベル検出プロクラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のノイズレベル検出プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体。
【請求項１】
信号成分の帯域内における帯域内ノイズ成分のレベルを検出するノイズレベル検出装置であって、
フレーム期間における入力信号に対して時間周波数変換を行った後、前記信号成分の帯域におけるパワースペクトル分布を算出するパワースペクトル算出部と；
前記算出されたパワースペクトル分布と、前記帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布とに基づいて、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する評価部と；
前記評価部による評価の結果が肯定的であった場合に、前記フレーム期間における前記入力信号のレベルを、前記フレーム期間における帯域内ノイズ成分のレベルとして算出するノイズレベル算出部と；を備え、
前記予測周波数分布は、値が未知である少なくとも１つのパラメータを含む関数で表現され、
前記評価部は、前記予測周波数分布と前記算出されたパワースペクトル分布とが高い一致性を有するように、前記パラメータの値を選ぶことができるか否かにより、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する、
ことを特徴とするノイズレベル検出装置。
【請求項２】
前記予測周波数分布は、レベルが未知なホワイトノイズのパワースペクトル分布であり、
前記評価部は、
前記算出されたパワースペクトル分布の形状を、各周波数の信号の発生の確率分布の形状と見なして、前記確率分布のエントロピを算出し、
前記算出されたエントロピが、予め定められた閾値以上である場合に、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できると評価する、
ことを特徴とする請求項１に記載のノイズレベル検出装置。
【請求項３】
前記評価部は、
前記算出されたパワースペクトル分布に対して、前記予測周波数分布が統計的な近似となるように、前記パラメータの値を算出し、
前記算出されたパラメータの値が適用された予測周波数分布と、前記算出されたパワースペクトル分布との一致度を評価することにより、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する、
ことを特徴とする請求項１に記載のノイズレベル検出装置。
【請求項４】
前記フレーム期間の前記入力信号における前記信号成分の帯域の外側の所定周波数範囲の成分のレベルを検出する帯域外レベル検出部を更に備え、
前記ノイズレベル算出部は、最新フレーム期間における前記評価部による評価の結果が否定的であった場合には、前記最新フレーム期間の前に、前記評価部による評価の結果が肯定的であった最近のフレーム期間において算出された帯域内ノイズ成分のレベルと、前記最近のフレーム期間における前記帯域外レベル検出部による検出結果と、前記最新フレーム期間における前記帯域外レベル検出部による検出結果とに基づいて、前記最新フレーム期間における帯域内ノイズ成分のレベルを算出する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のノイズレベル検出装置と；
外部からの受信信号から前記ノイズレベル検出装置へ入力させる入力信号を生成する生成部と；
前記入力信号を加工処理する加工処理部と；
前記ノイズレベル検出装置により検出された帯域内ノイズ成分のレベルに基づいて、前記加工処理部による加工処理を制御する制御部と；
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項６】
前記受信信号における前記入力信号に対応する周波数帯域の成分のレベルを計測する計測部を更に備え、
前記制御部は、前記計測部による計測結果を更に考慮して、前記加工処理部による加工処理を制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
【請求項７】
前記受信信号は、放送受信信号であり、
前記入力信号は、検波処理により得られた検波信号である、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の受信装置。
【請求項８】
信号成分の帯域内における帯域内ノイズ成分のレベルを検出するノイズレベル検出装置において使用されるノイズレベル検出方法であって、
フレーム期間における入力信号に対して時間周波数変換を行った後、前記信号成分の帯域におけるパワースペクトル分布を算出するパワースペクトル算出工程と；
前記算出されたパワースペクトル分布と、前記帯域内ノイズ成分のパワースペクトルに関する予測周波数分布とに基づいて、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する評価工程と；
前記評価工程における評価の結果が肯定的であった場合に、前記フレーム期間における前記入力信号のレベルを、前記フレーム期間における帯域内ノイズ成分のレベルとして算出するノイズレベル算出工程と；を備え、
前記予測周波数分布は、値が未知である少なくとも１つのパラメータを含む関数で表現され、
前記評価工程では、前記予測周波数分布と前記算出されたパワースペクトル分布とが高い一致性を有するように、前記パラメータの値を選ぶことができるか否かにより、前記フレーム期間における前記入力信号に信号成分が含まれていないと判断できるか否かを評価する、
ことを特徴とするノイズレベル検出方法。
【請求項９】
請求項８に記載のノイズレベル検出方法を演算手段に実行させる、ことを特徴とするノイズレベル検出プロクラム。
【請求項１０】
請求項９に記載のノイズレベル検出プログラムが、演算手段により読み取り可能に記録されている、ことを特徴とする記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１７８８０４（Ｐ２０１２−１７８８０４Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４１９３２（Ｐ２０１１−４１９３２）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
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