JP4013906B2

JP4013906B2 - Volume control device

Info

Publication number: JP4013906B2
Application number: JP2004038885A
Authority: JP
Inventors: 仁志秋山; 良太郎青木
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-02-16
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2024-02-16
Also published as: JP2005229544A

Description

この発明は、マルチチャネルのオーディオ信号の音量制御に好適な音量制御装置に関する。 The present invention relates to a volume control apparatus suitable for volume control of a multi-channel audio signal.

夜間において映画や音楽などのオーディオ再生を行う場合、近所迷惑にならないように再生音量
を絞るのが一般的である。しかし、再生音量を絞ると、オーディオソースから供給されるオーディオ信号が小音量であったときに再生音が聞こえ難くなる。このような問題を解決するために、いわゆるダイナミックレンジ圧縮の技術が用いられる。この技術では、オーディオソースから供給されるオーディオ信号を可変利得増幅器により増幅して出力する一方、小音量時における増幅利得が大音量時よりも大きくなるように、オーディオ信号の音量に応じて可変利得増幅器の利得を制御する。このようにすることにより、オーディオ信号が小音量になったときに再生音が聞こえ難くなるのを回避することができる。このダイナミックレンジ圧縮の技術は、マルチチャネルのオーディオ信号にも適用される。従来、この種のマルチチャネルのオーディオ信号については、全てのチャネルの総体的な音量に基づいて、全チャネルについて、均一の利得を適用して、ダイナミックレンジ圧縮を行っていた。なお、ダイナミックレンジ圧縮を行う装置は、例えば特許文献１に開示されている。
特許３２９５４４０号公報 When performing audio playback of movies, music, etc. at night, it is common to reduce the playback volume so as not to disturb the neighborhood. However, if the playback volume is reduced, it is difficult to hear the playback sound when the audio signal supplied from the audio source is at a low volume. In order to solve such a problem, a so-called dynamic range compression technique is used. In this technology, an audio signal supplied from an audio source is amplified and output by a variable gain amplifier, while a variable gain according to the volume of the audio signal so that the amplification gain at a low volume is larger than that at a high volume. Control the gain of the amplifier. By doing so, it is possible to avoid the difficulty in hearing the reproduced sound when the audio signal is turned down. This dynamic range compression technique is also applied to multi-channel audio signals. Conventionally, for this type of multi-channel audio signal, dynamic range compression has been performed by applying a uniform gain to all channels based on the overall volume of all channels. An apparatus for performing dynamic range compression is disclosed in Patent Document 1, for example.
Japanese Patent No. 3295440

ところで、上述した従来の技術により、映画などのマルチチャネルオーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を行う場合において、例えば台詞を表すセンタチャネルのオーディオ信号の音量が小さく、他のチャネルのオーディオ信号の中に大音量のものがある場合に、その大音量のオーディオ信号の音量レベルに応じて、可変利得増幅器の利得を下げる制御が行われる。このため、ダイナミックレンジ圧縮後の各チャネルのオーディオ信号を比べると、センタチャネルの台詞の音量が他のチャネルの音量に埋もれてしまい、再生音から台詞を聞き取ることが困難になるという問題があった。 By the way, when the dynamic range compression of a multi-channel audio signal such as a movie is performed by the above-described conventional technique, for example, the volume of the center channel audio signal representing a dialogue is small, and the volume of the other channel audio signal is large. When there is a signal, the control of lowering the gain of the variable gain amplifier is performed according to the volume level of the loud audio signal. Therefore, comparing the audio signals of each channel after compression of the dynamic range, there is a problem that the volume of the dialogue of the center channel is buried in the volume of the other channels, and it becomes difficult to hear the dialogue from the reproduced sound. .

この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、マルチチャネルのオーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を行う場合においてダイナミックレンジ圧縮後の特定チャネルのオーディオ信号の音量が他のチャネルのオーディオ信号の音量に埋もれてしまう不具合を是正することができる音量制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and when performing dynamic range compression of a multi-channel audio signal, the volume of the audio signal of a specific channel after dynamic range compression is the same as that of the audio signal of another channel. An object of the present invention is to provide a volume control device that can correct a problem that is buried in the volume.

上記課題を解決するため、この発明は、複数チャネルのオーディオ信号を各々増幅する複数の可変利得増幅手段と、前記複数チャネルのオーディオ信号のうち１つの特定チャネルのオーディオ信号の音量レベルの絶対値を順次検出し、絶対値の波形の瞬時ピーク値のエンベロープ波形を求め、このエンベロープ波形を持った音量レベル信号を出力する第１の音量検出手段と、前記複数チャネルのオーディオ信号のうち前記特定チャネルを除くチャネルのオーディオ信号の音量を検出する第２の音量検出手段と、前記第１の音量検出手段から出力された音量レベル信号に基づいて、前記特定チャネルのオーディオ信号を増幅する可変利得増幅手段の利得を制御する第１の利得制御手段と、前記第２の音量検出手段によって検出された音量に基づいて、前記特定チャネル以外のチャネルのオーディオ信号を増幅する可変利得増幅手段の利得を一律に制御する第２の利得制御手段と、前記特定チャネルのオーディオ信号を増幅する可変利得増幅手段で増幅されたオーディオ信号中の所定フォルマントを強調する第１強調手段と、前記特定チャネル以外のチャネルのオーディオ信号を増幅する可変利得増幅手段で増幅されたオーディオ信号における所定オーディオ信号の特定帯域を強調する第２強調手段とを具備することを特徴とする音量制御装置を提供する。
また、本発明は、複数チャネルのオーディオ信号を各々増幅する複数の可変利得増幅手段と、前記複数チャネルのオーディオ信号のうち１つの特定チャネルのオーディオ信号の音量レベルの移動平均値を示す音量レベル信号を出力する第１の音量検出手段と、前記複数チャネルのオーディオ信号のうち前記特定チャネルを除くチャネルのオーディオ信号の音量を検出する第２の音量検出手段と、前記第１の音量検出手段から出力された音量レベル信号に基づいて、前記特定チャネルのオーディオ信号を増幅する可変利得増幅手段の利得を制御する第１の利得制御手段と、前記第２の音量検出手段によって検出された音量に基づいて、前記特定チャネル以外のチャネルのオーディオ信号を増幅する可変利得増幅手段の利得を一律に制御する第２の利得制御手段と、前記特定チャネルのオーディオ信号を増幅する可変利得増幅手段で増幅されたオーディオ信号中の所定フォルマントを強調する第１強調手段と、前記特定チャネル以外のチャネルのオーディオ信号を増幅する可変利得増幅手段で増幅されたオーディオ信号における所定オーディオ信号の特定帯域を強調する第２強調手段とを具備することを特徴とする音量制御装置を提供する。
かかる発明によれば、特定チャネルに関しては、他のチャネルと独立して、オーディオ信号の音量に応じた可変利得増幅手段の増幅利得の制御が行われるので、特定チャネルのオーディオ信号が小音量の場合にそのオーディオ信号をその音量に応じた利得で増幅され、適度な音量で出力される。このため、特定チャネルのオーディオ信号の音量が他のチャネルのオーディオ信号の音量に埋もれてしまうという不具合を是正することができる。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a plurality of variable gain amplifying means for amplifying a plurality of channels of audio signals, and an absolute value of a volume level of one specific channel of the plurality of channels of audio signals. First detection means for sequentially detecting, obtaining an envelope waveform of an instantaneous peak value of the absolute value waveform, and outputting a volume level signal having the envelope waveform; and the specific channel among the audio signals of the plurality of channels. Second volume detection means for detecting the volume of the audio signal of the channel other than the channel, and variable gain amplification means for amplifying the audio signal of the specific channel based on the volume level signal output from the first volume detection means Based on the first gain control means for controlling the gain and the volume detected by the second volume detection means. Te, a second gain control means for controlling a gain of the variable gain amplifying means for amplifying an audio signal of a channel other than the specific channel uniformly, amplified by the variable gain amplifying means for amplifying the audio signal of the specific channel First emphasis means for emphasizing a predetermined formant in the audio signal, and second emphasis for emphasizing a specific band of the predetermined audio signal in the audio signal amplified by the variable gain amplifying means for amplifying the audio signal of a channel other than the specific channel. providing volume control apparatus characterized by and means.
The present invention also provides a plurality of variable gain amplifying means for amplifying a plurality of channels of audio signals, and a volume level signal indicating a moving average value of a volume level of one specific channel of the plurality of channels of audio signals. Output from the first volume detection means, second volume detection means for detecting the volume of the audio signals of the channels excluding the specific channel among the audio signals of the plurality of channels, and output from the first volume detection means On the basis of the volume level signal detected, the first gain control means for controlling the gain of the variable gain amplifying means for amplifying the audio signal of the specific channel and the volume detected by the second volume detection means. Secondly, the gain of the variable gain amplifying means for amplifying the audio signal of the channel other than the specific channel is uniformly controlled. Variable amplifying and gain control means, the first emphasizing means emphasizes a predetermined formant in the amplified audio signal by the variable gain amplifying means for amplifying the audio signal of the specific channel, the audio signal of the channel other than the specific channel There is provided a volume control device comprising: a second emphasizing unit for emphasizing a specific band of a predetermined audio signal in the audio signal amplified by the gain amplifying unit .
According to this invention, with respect to the specific channel, the amplification gain of the variable gain amplifying means is controlled independently of the other channels in accordance with the volume of the audio signal. The audio signal is amplified with a gain corresponding to the volume, and output at an appropriate volume. For this reason, the problem that the volume of the audio signal of a specific channel is buried in the volume of the audio signal of another channel can be corrected.

以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１実施形態である音量制御装置の構成を示すブロック図である。この音量制御装置は、Ｌ、Ｒ、ＬＳ（Ｌサラウンド）、ＲＳ（Ｒサラウンド）、Ｃ（センタ）およびＳＷ（サブウーハ）の５チャネルからなるオーディオ信号の音量制御をする装置である。ここで、５チャネルからなるオーディオ信号は、例えば映画のオーディオ信号であり、Ｃチャネルのオーディオ信号は、人の声（すなわち、台詞）を表し、他のチャネルのオーディオ信号は音楽を表している。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a volume control apparatus according to the first embodiment of the present invention. This volume control device is a device for volume control of an audio signal consisting of five channels of L, R, LS (L surround), RS (R surround), C (center), and SW (subwoofer). Here, the audio signal consisting of 5 channels is, for example, a movie audio signal, the C channel audio signal represents a human voice (ie, speech), and the other channel audio signals represent music.

増幅器５Ｌ、５Ｒ、５ＬＳ、５ＲＳ、５Ｃおよび５ＳＷは、Ｌ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳ、ＣおよびＳＷの各チャネルのオーディオ信号を各々増幅する増幅器である。これらの増幅器は、オーディオ信号を増幅するときの利得の制御が可能な可変利得増幅器である。本実施形態における音量制御装置は、デジタル形式のオーディオ信号を取り扱うため、これらの増幅器は、デジタルオーディオ信号に可変の係数を乗算する乗算器により構成されている。なお、音量制御装置がアナログオーディオ信号を取り扱うものである場合には、これらの増幅器として、アナログ回路により構成された可変利得増幅器を用いてもよい。 The amplifiers 5L, 5R, 5LS, 5RS, 5C, and 5SW are amplifiers that amplify the audio signals of the L, R, LS, RS, C, and SW channels, respectively. These amplifiers are variable gain amplifiers capable of controlling a gain when an audio signal is amplified. Since the volume control apparatus in this embodiment handles digital audio signals, these amplifiers are configured by multipliers that multiply the digital audio signals by variable coefficients. When the volume control device handles analog audio signals, variable gain amplifiers configured by analog circuits may be used as these amplifiers.

本実施形態に係る音量制御装置は、オーディオ信号のレベルに応じてオーディオ信号の増幅利得を制御する手段を２系統有している。すなわち、音量検出部１１および利得制御部２１からなる第１の系統と、音量検出部１２および利得制御部２２からなる第２の系統である。 The volume control apparatus according to the present embodiment has two systems for controlling the amplification gain of the audio signal in accordance with the level of the audio signal. That is, a first system composed of the volume detector 11 and the gain controller 21 and a second system composed of the volume detector 12 and the gain controller 22.

第１の系統において、音量検出部１１は、Ｃチャネルのオーディオ信号の音量レベルを検出し、検出した音量レベルを表す音量レベル信号を利得制御部２１に出力する。音量検出部１１の構成に関しては、各種の態様が考えられる。好ましい態様において、音量検出部１１は、連続的に入力されるオーディオ信号の絶対値を順次検出し、絶対値の波形の瞬時ピーク値が描くエンベロープ波形を求め、このエンベロープ波形を持った音量レベル信号を利得制御部２１に出力する。別の好ましい態様において、音量検出部１１は、順次入力されるオーディオ信号のサンプルを各々一定期間だけバッファに蓄積し、バッファ内の各サンプルが示す音量レベルの平均値（すなわち、オーディオ信号の音量レベルの移動平均値）を示す音量レベル信号を利得制御部２１に出力する。 In the first system, the volume detection unit 11 detects the volume level of the C channel audio signal and outputs a volume level signal representing the detected volume level to the gain control unit 21. Regarding the configuration of the sound volume detector 11, various modes are conceivable. In a preferred embodiment, the volume detector 11 sequentially detects the absolute value of an audio signal that is continuously input, obtains an envelope waveform drawn by an instantaneous peak value of the absolute value waveform, and a volume level signal having this envelope waveform. Is output to the gain control unit 21. In another preferred embodiment, the volume detection unit 11 accumulates samples of audio signals that are sequentially input in a buffer for a certain period, and an average value of volume levels indicated by the samples in the buffer (that is, the volume level of the audio signal). The volume level signal indicating the moving average value of the signal is output to the gain control unit 21.

利得制御部２１は、予め決められた特性に従ってＣチャネルのオーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を行わせるために、増幅器５Ｃの利得の制御を行う回路である。図２〜図４は、この利得制御部２１による制御の下で行われるダイナミックレンジ圧縮の例を示すものであり、各図において、横軸は増幅器５Ｃに入力されるオーディオ信号の音量レベル（以下、入力音量レベル）、縦軸は増幅器５Ｃから出力されるオーディオ信号の音量レベル（以下、出力音量レベル）である。図２〜図４において、破線は、増幅器５Ｃの利得を標準値に固定した場合における入力音量レベルと出力音量レベルとの関係を示している。図２に示す例において、増幅器５Ｃの利得は、出力音量レベルが閾値ｔｈ１以下となる領域では標準値とされ、出力音量レベルが閾値ｔｈ１以上である領域では入力音量レベルが大きくなるに従って減少する。従って、後者の領域において、Ｃチャネルのオーディオ信号のダイナミックレンジが圧縮され、大音量のオーディオ信号の出力音量レベルが抑えられる。図３に示す例では、増幅器５Ｃの利得は、出力音量レベルが閾値ｔｈ２以上となる領域では標準値とされ、出力音量レベルが閾値ｔｈ２以下である領域では入力音量レベルが小さくなるに従って増加する。従って、後者の領域において、Ｃチャネルのオーディオ信号のダイナミックレンジが圧縮され、小音量のオーディオ信号の出力音量レベルが持ち上げられる。図４は、図２に示すものと図３に示すものとを併用した例を示している。この例において、増幅器５Ｃの利得は、出力音量レベルが閾値ｔｈ１〜ｔｈ２の間となる領域では標準値とされ、閾値ｔｈ２以下の領域では小音量のオーディオ信号の出力音量レベルが持ち上げられ、閾値ｔｈ１以上の領域では大音量のオーディオ信号の出力音量レベルが抑えられる。 The gain control unit 21 is a circuit that controls the gain of the amplifier 5C in order to perform dynamic range compression of the C-channel audio signal in accordance with predetermined characteristics. 2 to 4 show examples of dynamic range compression performed under the control of the gain control unit 21. In each figure, the horizontal axis represents the volume level (hereinafter referred to as the volume level) of the audio signal input to the amplifier 5C. , The input volume level), and the vertical axis represents the volume level of the audio signal output from the amplifier 5C (hereinafter, output volume level). 2 to 4, broken lines indicate the relationship between the input volume level and the output volume level when the gain of the amplifier 5C is fixed to a standard value. In the example shown in FIG. 2, the gain of the amplifier 5C is a standard value in the region where the output volume level is equal to or lower than the threshold th1, and decreases as the input volume level increases in the region where the output volume level is equal to or higher than the threshold th1. Therefore, in the latter region, the dynamic range of the C channel audio signal is compressed, and the output volume level of the high volume audio signal is suppressed. In the example shown in FIG. 3, the gain of the amplifier 5C is a standard value in a region where the output volume level is equal to or higher than the threshold th2, and increases as the input volume level decreases in a region where the output volume level is equal to or lower than the threshold th2. Therefore, in the latter region, the dynamic range of the C channel audio signal is compressed, and the output volume level of the low volume audio signal is raised. FIG. 4 shows an example in which the one shown in FIG. 2 and the one shown in FIG. 3 are used in combination. In this example, the gain of the amplifier 5C is a standard value in a region where the output volume level is between the thresholds th1 and th2, and the output volume level of a low volume audio signal is raised in a region below the threshold th2 and the threshold th1. In the above region, the output volume level of the loud audio signal can be suppressed.

利得制御部２１は、図２〜図４のいずれか、例えば図４において、各種の入力音量レベルについて、出力音量レベル／入力音量レベルに相当する係数を求め、各入力音量レベルと各係数とを対応付けたテーブルを記憶している。利得制御部２１は、音量検出部１１から音量レベル信号を受け取り、この音量レベル信号が示す音量レベルに対応した係数をこのテーブルから読み出して増幅器５Ｃに与える。そして、増幅器５Ｃは、この係数をＣチャネルのオーディオ信号に乗算して出力する。この増幅器５Ｃの出力信号は、図示しないＤ／Ａ変換器によってアナログオーディオ信号に変換され、Ｃチャネルのスピーカから出力されるのである。以上のような利得制御部２１による増幅器５Ｃの利得の制御により、図２〜図４に例示されるようなオーディオ信号のダイナムミックレンジ圧縮が適切に行われるのである。 The gain control unit 21 obtains a coefficient corresponding to the output volume level / input volume level for each of the various input volume levels in any of FIGS. 2 to 4, for example, FIG. 4, and calculates each input volume level and each coefficient. The associated table is stored. The gain control unit 21 receives the volume level signal from the volume detection unit 11, reads a coefficient corresponding to the volume level indicated by the volume level signal from this table, and gives it to the amplifier 5 </ b> C. The amplifier 5C multiplies this coefficient by the C channel audio signal and outputs the result. The output signal of the amplifier 5C is converted into an analog audio signal by a D / A converter (not shown) and output from a C channel speaker. By controlling the gain of the amplifier 5C by the gain control unit 21 as described above, the dynamomic range compression of the audio signal as exemplified in FIGS. 2 to 4 is appropriately performed.

第２の系統において、音量検出部１２は、Ｌ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳおよびＳＷチャネルのオーディオ信号の総体的な音量レベルを検出し、検出した音量レベルを表す音量レベル信号を利得制御部２２に出力する。音量検出部１２の構成に関しては、各種の態様が考えられる。好ましい態様において、音量検出部１２は、総体的な音量レベルとして、Ｌ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳおよびＳＷチャネルのオーディオ信号の最大値を求め、これを表す音量レベル信号を出力する。別の好ましい態様において、音量検出部１２は、Ｌ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳおよびＳＷの各チャネルのオーディオ信号の自乗加算を行い、その結果を、総体的な音量を表す音量レベル信号として出力する。 In the second system, the volume detector 12 detects the overall volume level of the audio signals of the L, R, LS, RS, and SW channels, and sends a volume level signal representing the detected volume level to the gain controller 22. Output. Regarding the configuration of the sound volume detection unit 12, various modes are conceivable. In a preferred embodiment, the volume detection unit 12 obtains the maximum value of the audio signals of the L, R, LS, RS, and SW channels as the overall volume level, and outputs a volume level signal representing this. In another preferred embodiment, the volume detector 12 performs square addition of the audio signals of the L, R, LS, RS, and SW channels, and outputs the result as a volume level signal representing the overall volume.

利得制御部２２は、Ｌ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳおよびＳＷチャネルのオーディオ信号の総体的な音量レベルに応じて、増幅器５Ｌ、５Ｒ、５ＬＳ、５ＲＳおよび５ＳＷの利得を制御する回路である。さらに詳述すると、利得制御部２２は、利得制御部２１と同様、図２〜図４に例示されるようなダイナミックレンジ圧縮を実現するための入力音量レベル対係数のテーブルを記憶しており、音量検出部１２から音量レベル信号を受け取ると、この音量レベル信号が示す音量レベルに対応した係数をこのテーブルから読み出して増幅器５Ｌ、５Ｒ、５ＬＳ、５ＲＳおよび５ＳＷに与える。増幅器５Ｌ、５Ｒ、５ＬＳ、５ＲＳおよび５ＳＷは、このようにして与えられる共通の係数を各々の入力オーディオ信号に乗算して出力する。これらの乗算器の出力信号は、図示しないＤ／Ａ変換器によってアナログオーディオ信号に各々変換され、Ｌ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳおよびＳＷチャネルの各スピーカから各々出力されるのである。 The gain control unit 22 is a circuit that controls the gains of the amplifiers 5L, 5R, 5LS, 5RS, and 5SW in accordance with the overall volume level of the L, R, LS, RS, and SW channel audio signals. More specifically, similarly to the gain control unit 21, the gain control unit 22 stores a table of input volume level versus coefficient for realizing dynamic range compression as exemplified in FIGS. When a volume level signal is received from the volume detector 12, a coefficient corresponding to the volume level indicated by the volume level signal is read from this table and supplied to the amplifiers 5L, 5R, 5LS, 5RS and 5SW. The amplifiers 5L, 5R, 5LS, 5RS and 5SW multiply each input audio signal by the common coefficient thus given and output the result. The output signals of these multipliers are converted into analog audio signals by D / A converters (not shown) and output from the speakers of L, R, LS, RS, and SW channels, respectively.

次に、図５〜図７を参照して本実施形態の効果を説明する。まず、各チャネルのオーディオ信号の入力音量レベルが図５に示すようなレベルであったとする。この例では、Ｃチャネルのオーディオ信号は人の話声を表す信号である。また、Ｌチャネルのオーディオ信号は音楽を表す信号であり、入力音量レベルは全チャネル中で最も高い。このようなオーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮が、仮に従来の音量制御装置を用いて行われたとすると、この結果得られる各チャネルのオーディオ信号の出力音量レベルは図６に破線で示すものとなる。なお、図６では、各チャネルのオーディオ信号の入力音量レベルが実線で示されている。図５に示す例では、Ｌチャネルの入力音量レベルが最も高いので、Ｌチャネルの入力音量レベルに基づいて全チャネルのオーディオ信号の増幅利得が決定される。このように、全チャネルについて均一な利得で音量制御が行われるとすると、図６に示すように、各チャネルの相対的音量バランスは音量制御前と変わりなく、Ｃチャネルのオーディオ信号は、他のチャネルのオーディオ信号の中に埋もれてしまう。このため、Ｃチャネルの人の話声が音楽などの背景音に埋もれてしまい、聴き取ることができない。 Next, the effect of this embodiment will be described with reference to FIGS. First, assume that the input volume level of the audio signal of each channel is as shown in FIG. In this example, the C channel audio signal is a signal representing a human voice. The L channel audio signal is a signal representing music, and the input volume level is the highest among all channels. If such dynamic range compression of the audio signal is performed using a conventional volume control device, the output volume level of the audio signal of each channel obtained as a result is shown by a broken line in FIG. In FIG. 6, the input volume level of the audio signal of each channel is indicated by a solid line. In the example shown in FIG. 5, since the input volume level of the L channel is the highest, the amplification gains of the audio signals of all channels are determined based on the input volume level of the L channel. Thus, if volume control is performed with a uniform gain for all channels, the relative volume balance of each channel is the same as before volume control, as shown in FIG. It is buried in the audio signal of the channel. For this reason, the voice of a C channel person is buried in background sounds such as music and cannot be heard.

これに対し、本実施形態では、Ｃチャネルのダイナミックレンジ圧縮と、他のチャネルのダイナミックレンジ圧縮が独立に行われる。このため、各チャネルのオーディオ信号の出力音量レベルは例えば図７に破線で示すものとなる。すなわち、本実施形態においては、たとえＬチャネルの入力音量レベルが高いためにＬ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳおよびＳＷチャネルの増幅利得が低く抑えられたとしても、Ｃチャネルの入力音量レベルが低い場合には高い利得でＣチャネルのオーディオ信号の増幅が行われ、Ｃチャネルの出力音量レベルが持ち上げられる。このため、Ｃチャネルの人の話し声が背景音に埋もれることなく、明瞭に聴取されることとなる。 On the other hand, in the present embodiment, the dynamic range compression of the C channel and the dynamic range compression of other channels are performed independently. For this reason, the output volume level of the audio signal of each channel is shown by a broken line in FIG. 7, for example. That is, in the present embodiment, even when the L channel input volume level is high and the amplification gains of the L, R, LS, RS, and SW channels are kept low, the input volume level of the C channel is low. The C channel audio signal is amplified with a high gain, and the output volume level of the C channel is raised. For this reason, the voice of a C channel person is clearly heard without being buried in the background sound.

以上説明した実施形態において、第１の系統（Ｃ）において行われるダイナミックレンジ圧縮の態様と、第２の系統（Ｌ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳおよびＳＷ）において行われるダイナミックレンジ圧縮の態様は、同じであってもよく、異なっていてもよい。好ましい態様において、第１の系統では、Ｃチャネルのオーディオ信号に対して例えば図４に示すダイナミックレンジ圧縮が行われ、第２の系統では、Ｌ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳおよびＳＷチャネルのオーディオ信号に対して同様な図４に示すダイナミックレンジ圧縮が行われる。別の好ましい態様において、第１の系統では、Ｃチャネルのオーディオ信号に対して図３に示すダイナミックレンジ圧縮が行われ、第２の系統では、Ｌ、Ｒ、ＬＳ、ＲＳおよびＳＷチャネルのオーディオ信号に対して図２に示すダイナミックレンジ圧縮が行われる。この態様においては、全てのチャネルが小音量になったとしても、Ｃチャネルのみは出力音量レベルが持ち上げられるため、人の話声が明瞭に聴取されるという効果が得られる。 In the embodiment described above, the mode of dynamic range compression performed in the first system (C) and the mode of dynamic range compression performed in the second system (L, R, LS, RS, and SW) are the same. May be different. In a preferred mode, in the first system, for example, the dynamic range compression shown in FIG. 4 is performed on the C channel audio signal, and in the second system, the L, R, LS, RS, and SW channel audio signals are processed. On the other hand, similar dynamic range compression shown in FIG. 4 is performed. In another preferred embodiment, in the first system, dynamic range compression shown in FIG. 3 is performed on the C channel audio signal, and in the second system, the L, R, LS, RS, and SW channel audio signals are processed. On the other hand, the dynamic range compression shown in FIG. 2 is performed. In this aspect, even if all the channels are turned down, the output volume level of only the C channel is raised, so that an effect of clearly listening to human speech can be obtained.

＜第２実施形態＞
図８は、この発明の第２実施形態である音量制御装置の構成を示すブロック図である。この音量制御装置は、上記第１実施形態と同様な増幅器５Ｌ、５Ｒ、５ＬＳ、５ＲＳ、５Ｃおよび５ＳＷを有している。 Second Embodiment
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a volume control apparatus according to the second embodiment of the present invention. This volume control device has the same amplifiers 5L, 5R, 5LS, 5RS, 5C and 5SW as in the first embodiment.

本実施形態における音量制御装置は、映画のオーディオ信号と音楽のオーディオ信号の両方を取り扱う。ここで、増幅器５Ｌ、５Ｒ、５ＬＳ、５ＲＳ、５Ｃおよび５ＳＷでは、入力されるオーディオ信号の全帯域について一律にダイナミックレンジ圧縮が施される。このため、音量制御の対象が音楽のオーディオ信号である場合に、ダイナミックレンジ圧縮後のオーディオ信号をそのままスピーカから出力すると、音の迫力に欠けた音楽が再生されることとなる。このため、本実施形態では、ＬおよびＲチャネルのダイナミックレンジ圧縮を行う増幅器５Ｌおよび５Ｒの後段に、オーディオ信号の特定帯域を強調して音楽としての迫力を回復するためのイコライザ６Ｌおよび６Ｒが各々設けられている。これらのイコライザ６Ｌおよび６Ｒは、オーディオ信号の特定帯域を強調して出力するｏｎ状態とするか強調することなくそのまま出力するｏｆｆ状態とするかを切り換えることが可能であり、また、特定帯域を強調する場合にその程度を切り換えることが可能な構成となっている。
また、本実施形態において、Ｃチャネルのダイナミックレンジ圧縮を行う増幅器５Ｃの後段には、パラメトリックイコライザ７Ｃが設けられている。このパラメトリックイコライザ７Ｃは、この音量制御装置に映画のオーディオ信号が入力される場合において、人の声（台詞）を表すＣチャネルのオーディオ信号中の第１、第２フォルマントを強調し、聞き取りやすい声にして再生するための回路である。このパラメトリックイコライザ７Ｃは、オーディオ信号の第１、第２フォルマントを強調して出力するｏｎ状態とするか強調することなくそのまま出力するｏｆｆ状態とするかを切り換え可能な構成となっている。 The volume control apparatus in this embodiment handles both movie audio signals and music audio signals. Here, in the amplifiers 5L, 5R, 5LS, 5RS, 5C, and 5SW, dynamic range compression is uniformly applied to the entire band of the input audio signal. For this reason, when the target of volume control is an audio signal of music, if the audio signal after dynamic range compression is output as it is from the speaker, music lacking in the power of sound is reproduced. For this reason, in the present embodiment, equalizers 6L and 6R for emphasizing a specific band of the audio signal and restoring the force as music are provided at the subsequent stage of the amplifiers 5L and 5R that perform dynamic range compression of the L and R channels, respectively. Is provided. These equalizers 6L and 6R can switch between an on state in which a specific band of an audio signal is emphasized and output, or an off state in which the audio signal is output without being emphasized, and the specific band is emphasized. In this case, the degree can be switched.
In the present embodiment, a parametric equalizer 7C is provided in the subsequent stage of the amplifier 5C that performs C channel dynamic range compression. The parametric equalizer 7C emphasizes the first and second formants in the C-channel audio signal representing a human voice (line) when a movie audio signal is input to the volume control device, and is easy to hear. It is a circuit for reproducing. The parametric equalizer 7C can be switched between an on state in which the first and second formants of the audio signal are emphasized and output, or an off state in which the audio signal is output without being emphasized.

本実施形態に係る音量制御装置は、オーディオ信号のレベルに応じてオーディオ信号の増幅利得を制御する手段を３系統有している。すなわち、Ｃチャネルを対象とした音量検出部３１および利得制御部４１からなる第１の系統と、ＳＷチャネルを対象とした音量検出部３２および利得制御部４２からなる第２の系統と、それら以外のＬ、Ｒ、ＬＳおよびＲＳチャネルを対象とした音量検出部３３および利得制御部４３からなる第３の系統である。 The volume control device according to the present embodiment has three systems for controlling the amplification gain of the audio signal in accordance with the level of the audio signal. That is, a first system composed of a volume detector 31 and a gain controller 41 for the C channel, a second system composed of a volume detector 32 and a gain controller 42 for the SW channel, and others This is a third system comprising a volume detector 33 and a gain controller 43 for the L, R, LS and RS channels.

上記第１実施形態と同様、第１の系統における音量検出部３１は、Ｃチャネルのオーディオ信号の音量レベルを検出し、検出した音量レベルを表す音量レベル信号を利得制御部４１に出力する。そして、利得制御部４１は、この音量レベル信号が示す入力音量レベルに対応した係数を増幅器５Ｃに与える。同様に、第２の系統における音量検出部３２は、ＳＷチャネルのオーディオ信号の音量レベルを検出し、検出した音量レベルを表す音量レベル信号を利得制御部４２に出力する。そして、利得制御部４２は、この音量レベル信号が示す入力音量レベルに対応した係数を増幅器５ＳＷに与える。第３の系統において、音量検出部３３は、Ｌ、Ｒ、ＬＳおよびＲＳチャネルのオーディオ信号の総体的な音量レベルを検出し、検出した音量レベルを表す音量レベル信号を利得制御部４３に出力する。利得制御部４３は、この音量レベル信号が示す音量レベルに対応した係数を増幅器５Ｌ、５Ｒ、５ＬＳおよび５ＲＳに与える。 As in the first embodiment, the volume detector 31 in the first system detects the volume level of the C channel audio signal and outputs a volume level signal representing the detected volume level to the gain controller 41. Then, the gain control unit 41 gives a coefficient corresponding to the input volume level indicated by the volume level signal to the amplifier 5C. Similarly, the volume detector 32 in the second system detects the volume level of the SW channel audio signal and outputs a volume level signal representing the detected volume level to the gain controller 42. Then, the gain control unit 42 gives a coefficient corresponding to the input volume level indicated by the volume level signal to the amplifier 5SW. In the third system, the volume detector 33 detects the overall volume level of the L, R, LS, and RS channel audio signals, and outputs a volume level signal representing the detected volume level to the gain controller 43. . The gain control unit 43 gives a coefficient corresponding to the volume level indicated by the volume level signal to the amplifiers 5L, 5R, 5LS, and 5RS.

利得制御部４１〜４３は、入力音量レベルを係数に対応付けるテーブルとして、第１のテーブル、第２のテーブルおよび第３のテーブルを有している。利得制御部４１〜４３は、制御部１０１からの指示に従い、いずれかのテーブルを選択し、音量検出部３１〜３３からの音量レベル信号と、選択したテーブルとに基づいて、オーディオ信号に乗算すべき係数を求める。図９は、利得制御部４１〜４３が、第１のテーブルを用いて係数を生成する場合に実現されるダイナミックレンジ圧縮特性Ｃ１と、第２のテーブルを用いて係数を生成する場合に実現されるダイナミックレンジ圧縮特性Ｃ２と、第３のテーブルを用いて係数を生成する場合に実現されるダイナミックレンジ圧縮特性Ｃ３とを示している。なお、図９において、直線Ｌは、オーディオ信号に乗じる係数が標準値に固定され、ダイナミックレンジ圧縮が行われない場合における増幅器の入力音量レベルと出力音量レベルの関係を示している。 The gain control units 41 to 43 have a first table, a second table, and a third table as tables for associating the input volume level with the coefficient. The gain control units 41 to 43 select one of the tables according to the instruction from the control unit 101, and multiply the audio signal based on the volume level signal from the volume detection units 31 to 33 and the selected table. Find the power factor. FIG. 9 is realized when the gain control units 41 to 43 generate the dynamic range compression characteristic C1 realized when the coefficient is generated using the first table and the coefficient using the second table. The dynamic range compression characteristic C2 and the dynamic range compression characteristic C3 realized when the coefficient is generated using the third table are shown. In FIG. 9, a straight line L indicates the relationship between the input volume level and the output volume level of the amplifier when the coefficient to be multiplied by the audio signal is fixed to the standard value and dynamic range compression is not performed.

第１のテーブルが選択された場合、出力音量レベルが閾値ｔｈ１１以上である領域において、出力音量レベルを抑えるダイナミックレンジ圧縮が行われる（特性Ｃ１）。また、第２のテーブルが選択された場合、出力音量レベルが閾値ｔｈ１２（＞ｔｈ１１）以上である領域において、出力音量レベルを抑えるダイナミックレンジ圧縮が行われる（特性Ｃ２）。そして、第３のテーブルが選択された場合、出力音量レベルが閾値ｔｈ１３（＞ｔｈ１２）以上である領域において、出力音量レベルを抑えるダイナミックレンジ圧縮が行われる（特性Ｃ３）。このように、いずれのテーブルが選択された場合においても、大音量のオーディオ信号の出力音量レベルを抑えるダイナミックレンジ圧縮が行われるが、ダイナミックレンジ圧縮が開始される閾値が各テーブル間で異なっている。出力音量レベルが閾値ｔｈ１０以下となる小音量領域では、出力音量レベルを持ち上げるダイナミックレンジ圧縮が行われる。この場合において、第２のテーブルが選択されたときの出力音量レベルが最も大きく持ち上げられ（特性Ｃ２）、次いで第３のテーブル（特性Ｃ３）、第１のテーブル（Ｃ１）の順に持ち上げ量が小さくなる。また、入力音量レベルが閾値ｔｈ２０以下となるような小音量領域の信号は雑音として扱われ、その出力音量レベルを低く抑える制御が行われる。以上が第１〜第３のテーブルに従って行われるダイナミックレンジ圧縮の内容である。 When the first table is selected, dynamic range compression that suppresses the output volume level is performed in an area where the output volume level is equal to or higher than the threshold th11 (characteristic C1). When the second table is selected, dynamic range compression is performed to suppress the output volume level in a region where the output volume level is equal to or higher than the threshold th12 (> th11) (characteristic C2). When the third table is selected, dynamic range compression is performed to suppress the output volume level in an area where the output volume level is equal to or higher than the threshold th13 (> th12) (characteristic C3). As described above, regardless of which table is selected, dynamic range compression is performed to suppress the output volume level of a loud audio signal, but the threshold value at which dynamic range compression is started differs between the tables. . In a low volume area where the output volume level is equal to or less than the threshold th10, dynamic range compression is performed to increase the output volume level. In this case, the output volume level when the second table is selected is increased most (characteristic C2), then the third table (characteristic C3) and the first table (C1) are increased in order. Become. In addition, a signal in a small volume region where the input volume level is equal to or lower than the threshold th20 is treated as noise, and control is performed to keep the output volume level low. The above is the contents of the dynamic range compression performed according to the first to third tables.

本実施形態における音量制御装置は、動作モードとして、夜間映画モードと夜間音楽モードを有している。また、夜間映画モードと夜間音楽モードの各々は、ＭＩＮモード、ＭＩＤモードおよびＭＡＸモードに細分化されている。制御部１０１は、操作部１０２の操作に応じて、これらのうちいずれかを動作モードとして設定し、設定した動作モードでの動作が行われるように装置内の各部を制御する。 The volume control device in the present embodiment has a night movie mode and a night music mode as operation modes. Each of the night movie mode and the night music mode is subdivided into a MIN mode, a MID mode, and a MAX mode. The control unit 101 sets one of these as an operation mode in accordance with the operation of the operation unit 102, and controls each unit in the apparatus so that the operation in the set operation mode is performed.

以下、本実施形態の動作を説明する。
夜間において、本実施形態による音量制御装置を使用して映画のオーディオ信号を再生する場合、ユーザは、操作部１０２を操作して、夜間映画モードの設定を指示する。制御部１０１は、この指示に従い、動作モードを夜間映画モードに設定する。図１０は夜間映画モードにおいて制御部１０１によって行われる制御の内容を示している。図１０に示すように、夜間映画モードにおいて、制御部１０１は、イコライザ６Ｌおよび６Ｒをｏｆｆ状態とし、パラメトリックイコライザ７Ｃをｏｎ状態とする。このため、夜間映画モードでは、ダイナミックレンジ圧縮を経たＬ、Ｒチャネルのオーディオ信号は、イコライザ６Ｌおよび６Ｒによる特定帯域の強調処理を経ることなくそのままスピーカから出力される。一方、ダイナミックレンジ圧縮後のＣチャネルのオーディオ信号は、パラメトリックイコライザ７Ｃによって第１、第２フォルマントが強調され、聞き取りやすい人の声となってスピーカから出力される。この夜間映画モードにおいて、ユーザによる操作部１０２の操作により、ＭＩＮモード、ＭＩＤモード、ＭＡＸモードのいずれかが設定される。制御部１０１は、ＭＩＮモードが設定されている場合には第１のテーブルの選択を、ＭＩＤモードが設定されている場合には第２のテーブルの選択を、ＭＡＸモードが設定されている場合には第３のテーブルの選択を利得制御部４１〜４３に対して指示する。この結果、利得制御部４１〜４３では、指示に従ってテーブルの選択が行われ、選択されたテーブルに従ってダイナミックレンジ圧縮のための係数の制御が行われる。このダイナミックレンジ圧縮のための制御は、利得制御部４１〜４３において各々独立に行われる。 The operation of this embodiment will be described below.
When reproducing the audio signal of a movie using the volume control device according to the present embodiment at night, the user operates the operation unit 102 to instruct the setting of the night movie mode. In accordance with this instruction, the control unit 101 sets the operation mode to the night movie mode. FIG. 10 shows the contents of the control performed by the control unit 101 in the night movie mode. As shown in FIG. 10, in the night movie mode, the control unit 101 sets the equalizers 6L and 6R to the off state and sets the parametric equalizer 7C to the on state. For this reason, in the night movie mode, the audio signals of the L and R channels that have undergone dynamic range compression are output as they are from the speakers without being subjected to enhancement processing of a specific band by the equalizers 6L and 6R. On the other hand, the C-channel audio signal after compression of the dynamic range is output from the speaker as a human voice that is easy to hear, with the first and second formants emphasized by the parametric equalizer 7C. In the night movie mode, any one of the MIN mode, the MID mode, and the MAX mode is set by the operation of the operation unit 102 by the user. The control unit 101 selects the first table when the MIN mode is set, selects the second table when the MID mode is set, and selects the second table when the MAX mode is set. Instructs the gain control units 41 to 43 to select the third table. As a result, the gain control units 41 to 43 select a table according to the instruction, and control a coefficient for dynamic range compression according to the selected table. Control for this dynamic range compression is performed independently in each of the gain controllers 41 to 43.

夜間において音楽のオーディオ信号を再生する場合、ユーザは、操作部１０２を操作して、夜間音楽モードの設定を指示する。制御部１０１は、この指示に従い、動作モードを夜間音楽モードに設定する。図１１は夜間音楽モードにおいて制御部１０１によって行われる制御の内容を示している。図１１に示すように、夜間音楽モードにおいて、制御部１０１は、パラメトリックイコライザ７Ｃをｏｆｆ状態とする。制御部１０１は、イコライザ６Ｌおよび６Ｒをｏｎ状態とし、ＬおよびＲチャネルのオーディオ信号の特定帯域を強調する処理をイコライザ６Ｌおよび６Ｒに行わせる。これにより、ダイナミックレンジ圧縮によってオーディオ信号から失われた音の迫力が回復される。イコライザ６Ｌおよび６Ｒによって行われる強調処理の程度は、ＭＩＮモードが最も低く、ＭＩＤモード、ＭＡＸモードの順に高くなる。利得制御部４１〜４３におけるテーブルの選択動作は、既に説明した夜間映画モードの場合と同様である。 When playing back an audio signal of music at night, the user operates the operation unit 102 to instruct the setting of the night music mode. In accordance with this instruction, the control unit 101 sets the operation mode to the night music mode. FIG. 11 shows the contents of the control performed by the control unit 101 in the night music mode. As shown in FIG. 11, in the night music mode, the control unit 101 sets the parametric equalizer 7C to the off state. The control unit 101 turns on the equalizers 6L and 6R, and causes the equalizers 6L and 6R to perform processing for enhancing specific bands of the L and R channel audio signals. This restores the force of the sound lost from the audio signal due to dynamic range compression. The degree of enhancement processing performed by the equalizers 6L and 6R is the lowest in the MIN mode, and increases in the order of the MID mode and the MAX mode. The table selection operation in the gain control units 41 to 43 is the same as that in the night movie mode already described.

本実施形態によれば、Ｃチャネル、ＳＷチャネルに関しては、他のチャネルとは独立して、オーディオ信号の入力音量レベルに応じたダイナミックレンジ圧縮が行われる。従って、これらのチャネルの音量が小さいときに、これらのチャネルの音が他のチャネルの音に埋もれて聞こえにくくなるという不都合を回避することができる。 According to this embodiment, regarding the C channel and the SW channel, dynamic range compression corresponding to the input volume level of the audio signal is performed independently of the other channels. Therefore, when the volume of these channels is low, it is possible to avoid the inconvenience that the sound of these channels is buried in the sound of other channels and is difficult to hear.

この発明の第１実施形態である音量制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the volume control apparatus which is 1st Embodiment of this invention. 同実施形態におけるダイナミックレンジ圧縮の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the dynamic range compression in the same embodiment. 同実施形態におけるダイナミックレンジ圧縮の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the dynamic range compression in the same embodiment. 同実施形態におけるダイナミックレンジ圧縮の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the dynamic range compression in the same embodiment. 同実施形態の効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of the embodiment. 同実施形態の効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of the embodiment. 同実施形態の効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of the embodiment. この発明の第２実施形態である音量制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the volume control apparatus which is 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態において行われるダイナミックレンジ圧縮を示す図である。It is a figure which shows the dynamic range compression performed in the same embodiment. 同実施形態における夜間映画モードでの制御の内容を示す図である。It is a figure which shows the content of the control in the night movie mode in the embodiment. 同実施形態における夜間音楽モードでの制御の内容を示す図である。It is a figure which shows the content of the control in the night music mode in the embodiment.

Explanation of symbols

５Ｌ，５Ｒ，５ＬＳ，５ＲＳ，５Ｃ，５ＳＷ……増幅器、１１，１２，３１，３２，３３……音量検出部、２１，２２，４１，４２，４３……利得制御部。 5L, 5R, 5LS, 5RS, 5C, 5SW... Amplifier, 11, 12, 31, 32, 33... Volume detector, 21, 22, 41, 42, 43.

Claims

A plurality of variable gain amplifying means for amplifying each of a plurality of channels of audio signals;
The absolute value of the volume level of the audio signal of one specific channel among the audio signals of the plurality of channels is sequentially detected, the envelope waveform of the instantaneous peak value of the absolute value waveform is obtained, and the volume level signal having this envelope waveform is obtained. First volume detection means for outputting;
Second volume detection means for detecting the volume of an audio signal of a channel excluding the specific channel among the audio signals of the plurality of channels;
First gain control means for controlling the gain of variable gain amplification means for amplifying the audio signal of the specific channel based on the volume level signal output from the first volume detection means;
Second gain control means for uniformly controlling the gain of variable gain amplification means for amplifying an audio signal of a channel other than the specific channel based on the volume detected by the second volume detection means ;
First emphasizing means for emphasizing a predetermined formant in the audio signal amplified by the variable gain amplifying means for amplifying the audio signal of the specific channel;
And a second emphasizing unit for emphasizing a specific band of the predetermined audio signal in the audio signal amplified by the variable gain amplifying unit for amplifying the audio signal of the channel other than the specific channel .

A plurality of variable gain amplifying means for amplifying each of a plurality of channels of audio signals;
First volume detection means for outputting a volume level signal indicating a moving average value of volume levels of an audio signal of one specific channel among the audio signals of the plurality of channels;
Second volume detection means for detecting the volume of an audio signal of a channel excluding the specific channel among the audio signals of the plurality of channels;
First gain control means for controlling the gain of variable gain amplification means for amplifying the audio signal of the specific channel based on the volume level signal output from the first volume detection means;
Second gain control means for uniformly controlling the gain of variable gain amplification means for amplifying an audio signal of a channel other than the specific channel based on the volume detected by the second volume detection means ;
First emphasizing means for emphasizing a predetermined formant in the audio signal amplified by the variable gain amplifying means for amplifying the audio signal of the specific channel;
And a second emphasizing unit for emphasizing a specific band of the predetermined audio signal in the audio signal amplified by the variable gain amplifying unit for amplifying the audio signal of the channel other than the specific channel .