JP4242809B2

JP4242809B2 - Volume control device and volume control method thereof

Info

Publication number: JP4242809B2
Application number: JP2004195077A
Authority: JP
Inventors: 信之堀田
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2024-06-30
Also published as: JP2006020007A

Description

本発明は、音量制御装置及びその音量制御方法に関する。 The present invention relates to a volume control device and a volume control method thereof.

近年、オーディオ機器等において、小型軽量化と大出力性能とを両立させるため、デジタルアンプが用いられるようになってきている（例えば、特許文献１参照）。このデジタルアンプは、供給された音声信号の音声周波数に基づいて所定周期におけるデューティが設定されたパルス信号を生成するスイッチング部が備えられている。 In recent years, digital amplifiers have been used in audio equipment and the like in order to achieve both a reduction in size and weight and a high output performance (see, for example, Patent Document 1). The digital amplifier includes a switching unit that generates a pulse signal in which a duty in a predetermined cycle is set based on the audio frequency of the supplied audio signal.

このようなデジタルアンプを、特に、ホームシアターシステム等に用いることによって、デジタルアンプの薄型化を実現し、しかも、迫力あるサラウンドで高音質の音声を聞くことができる。 By using such a digital amplifier particularly in a home theater system or the like, the digital amplifier can be thinned and high-quality sound can be heard with powerful surround sound.

このようなデジタルアンプには、指定された音量で音声を出力するように音量を制御する音声制御装置が備えられている。
特開平７−７５１８９号公報（第３，４頁、図１） Such a digital amplifier is provided with a sound control device that controls the sound volume so as to output sound at a designated sound volume.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-75189 (pages 3 and 4, FIG. 1)

従来のデジタルアンプに用いられる音量制御装置では、音量を小さくするにはデジタルアンプに備えられるスイッチング部に印加する電圧を低下させればよい。この印加電圧の低下によってノイズも低減されるという効果も得られる。しかし、この音量の低下に伴ってアンプにおける発熱量が増大し、商品の安全性を確保するためには別途対策が必要になるという問題があった。一方、入力されたデジタル音声信号の振幅値をデジタル的に制御する音量制御では音量を低下させたときのノイズが目立つという問題があった。 In a volume control device used in a conventional digital amplifier, the voltage applied to the switching unit provided in the digital amplifier may be reduced in order to reduce the volume. There is also an effect that noise is reduced by the decrease in the applied voltage. However, as the volume decreases, the amount of heat generated in the amplifier increases, and there is a problem that additional measures are required to ensure the safety of the product. On the other hand, the volume control that digitally controls the amplitude value of the input digital audio signal has a problem that noise when the volume is lowered is noticeable.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、音量処理に伴って目立ってきてしまうノイズを抑制することが可能な音量制御装置及びその音量制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a volume control device and a volume control method thereof that can suppress noise that becomes conspicuous in volume processing. And

この目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る音量制御装置は、
音声を再生出力する音量を指定する音量指定部と、
デジタル音声信号が入力され、前記音量指定部で指定された音量に基づいて入力されたデジタル音声信号の振幅値を変化させることによって音量を制御する信号処理部と、
デジタル音声信号が入力され、入力されたデジタル音声信号に基づいて所定周期におけるディーティが設定されたパルス信号を生成し、前記音量指定部で指定された音量に基づいて印加される電圧によって、生成したパルス信号の振幅値を変化させることによって音量を制御するパルス信号生成部と、
前記信号処理部に音量制御信号を出力すると共に、前記音量指定部で指定された音量に基づいて前記パルス信号生成部に印加する電圧を指示する電圧制御信号を出力する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記音量指定部で指定された音量が所定の閾値より大きい場合、前記指定された音量に基づいて前記信号処理部によって音量を制御すると共に、前記パルス信号生成部に印加される電圧を所定の値に保持し、
前記音量指定部で指定された音量が所定の閾値より小さい場合、前記指定された音量に基づく前記信号処理部の音量制御を停止すると共に、前記指定された音量に基づいて前記パルス信号生成部に印加される電圧を前記所定の値より小さい値に制御することを特徴とする。 In order to achieve this object, a volume control device according to the first aspect of the present invention provides:
A volume specification section for specifying the volume at which audio is played and output;
A signal processing unit that receives a digital audio signal and controls the volume by changing the amplitude value of the input digital audio signal based on the volume specified by the volume specifying unit;
A digital audio signal is input, a pulse signal in which a duty in a predetermined period is set based on the input digital audio signal, and generated by a voltage applied based on a volume specified by the volume specifying unit A pulse signal generator for controlling the volume by changing the amplitude value of the pulse signal;
A control unit that outputs a volume control signal to the signal processing unit and outputs a voltage control signal that indicates a voltage to be applied to the pulse signal generation unit based on the volume specified by the volume specification unit;
With
The controller is
When the volume designated by the volume designation unit is larger than a predetermined threshold value, the volume is controlled by the signal processing unit based on the designated volume, and the voltage applied to the pulse signal generation unit is set to a predetermined value. Hold on to
When the volume designated by the volume designation unit is smaller than a predetermined threshold value, the volume control of the signal processing unit based on the designated volume is stopped, and the pulse signal generation unit based on the designated volume is stopped. The applied voltage is controlled to a value smaller than the predetermined value.

前記制御部は、前記指定された音量が前記閾値以下のときは、前記指定された音量が所定の音量になるまで、電圧印加部が前記パルス信号生成部に印加する電圧を前記指定された音量に基づいて段階的に変化させるようにしてもよい。 When the designated volume is equal to or less than the threshold, the control unit applies a voltage that the voltage application unit applies to the pulse signal generation unit until the designated volume reaches a predetermined volume. You may make it change in steps based on.

所定の変化速度よりも早く前記指示された音量が変化するとき、
前記制御部は、
前記指示された音量が前記閾値より大きい場合、前記信号処理部で音声信号の振幅値を制御して音量を所定の間隔で変化させ、
前記指示された音量が前記閾値より小さい場合、音量が前記所定の間隔内で段階的に変化するように、前記電圧印加部が印加する電圧を制御するようにしてもよい。 When the indicated volume changes faster than a predetermined rate of change,
The controller is
When the instructed volume is larger than the threshold, the signal processing unit controls the amplitude value of the audio signal to change the volume at a predetermined interval,
When the instructed volume is smaller than the threshold, the voltage applied by the voltage application unit may be controlled so that the volume changes stepwise within the predetermined interval.

本発明の第２の観点に係る音量制御装置の音量制御方法は、
音声を再生出力する音量を指定する音量指定部と、
デジタル音声信号が入力され、前記音量指定部で指定された音量に基づいて入力されたデジタル音声信号の振幅値を変化させることによって音量を制御する信号処理部と、
デジタル音声信号が入力され、入力されたデジタル音声信号に基づいて所定周期におけるディーティが設定されたパルス信号を生成し、前記音量指定部で指定された音量に基づいて印加される電圧によって生成したパルス信号の振幅値を変化させることによって音量を制御するパルス信号生成部と、
前記信号処理部に音量制御信号を出力すると共に、前記音量指定部で指定された音量に基づいて前記パルス信号生成部に印加する電圧を指示する電圧制御信号を出力する制御部と、
を備えた音量制御装置の音量制御方法であって、
前記音量指定部で指定された音量が所定の閾値より大きい場合、前記指定された音量に基づいて前記信号処理部によって音量を制御すると共に、前記パルス信号生成部に印加される電圧を所定の値に保持し、
前記音量指定部で指定された音量が所定の閾値より小さい場合、前記指定された音量に基づく前記信号処理部の音量制御を停止すると共に、前記指定された音量に基づいて前記パルス信号生成部に印加される電圧を前記所定の値より小さい値に制御することを特徴とする。 The volume control method of the volume control apparatus according to the second aspect of the present invention is:
A volume specification section for specifying the volume at which audio is played and output;
A signal processing unit that receives a digital audio signal and controls the volume by changing the amplitude value of the input digital audio signal based on the volume specified by the volume specifying unit;
A pulse generated by inputting a digital audio signal, generating a pulse signal in which a duty in a predetermined cycle is set based on the input digital audio signal, and generating a pulse applied based on a volume specified by the volume specifying unit A pulse signal generator that controls the volume by changing the amplitude value of the signal;
A control unit that outputs a volume control signal to the signal processing unit and outputs a voltage control signal that indicates a voltage to be applied to the pulse signal generation unit based on the volume specified by the volume specification unit;
A volume control method for a volume control device comprising:
When the volume designated by the volume designation unit is larger than a predetermined threshold value, the volume is controlled by the signal processing unit based on the designated volume, and the voltage applied to the pulse signal generation unit is set to a predetermined value. Hold on to
When the volume designated by the volume designation unit is smaller than a predetermined threshold value, the volume control of the signal processing unit based on the designated volume is stopped, and the pulse signal generation unit based on the designated volume is stopped. The applied voltage is controlled to a value smaller than the predetermined value.

本発明によれば、音量処理に伴うノイズを抑制することができる。 According to the present invention, noise associated with volume processing can be suppressed.

以下、本発明の実施形態に係る音量制御装置を図面を参照して説明する。
（実施形態１） Hereinafter, a volume control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)

実施形態１に係る音量制御装置の構成を図１に示す。
実施形態１に係る音量制御装置（ボリュームアッテネータ）は、指定された音量となるように音量を制御するものであって、例えば、ホームシアターシステム等に搭載されたアンプ部に備えられる。この音量制御装置は、信号処理部１１と、スイッチングアンプ部１２と、スピーカ１３と、ボリューム１４と、制御部１５と、を備える。 FIG. 1 shows the configuration of the volume control device according to the first embodiment.
The volume control device (volume attenuator) according to the first embodiment controls the volume so as to achieve a designated volume, and is provided in, for example, an amplifier unit mounted on a home theater system or the like. This volume control device includes a signal processing unit 11, a switching amplifier unit 12, a speaker 13, a volume 14, and a control unit 15.

信号処理部１１は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等からなるものである。信号処理部１１には、デジタル信号としての音声信号データが供給される。例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤで再生された信号がデコードされ、これによって得られた所定サンプリング期間内の振幅値を示すＰＣＭデータが信号処理部１１に音声信号データとして供給される。もちろん、音声信号データ源としてはＣＤプレーヤに限られるものではなく、ＰＣＭデータ等のように時間変化に対応する振幅値を示すデジタルデータであればよい。通常、ＤＶＤプレーヤ等で再生される音声信号は圧縮されて記録されており、これは所定時間内の周波数領域における各周波数の振幅値がデジタルデータとして記録されている。これらの周波数領域に展開された音声信号も、再生出力される際には時間軸領域における信号振幅の変化をあらわす信号として出力される。この時間軸領域に変換された後の音声信号データが、信号処理部１１に入力されればよい。また、制御部１５からは、ボリューム１４に設定された音量のデータが供給される。そして、信号処理部１１は、供給された所定サンプリング期間内の振幅値を示す音声信号データに対して、音量データに基づく係数を掛ける。これによって、各サンプリング期間における振幅値が音量データに対応して制御される。信号処理部１１からは、音量データに応じて振幅値が変化された音声信号をデジタルデータのまま出力する。信号処理部１１から出力された音声信号は後述するＰＷＭ制御部２１に供給される。 The signal processing unit 11 includes a DSP (Digital Signal Processor) or the like. The signal processing unit 11 is supplied with audio signal data as a digital signal. For example, a signal reproduced by a CD (compact disc) player is decoded, and PCM data indicating an amplitude value within a predetermined sampling period obtained thereby is supplied to the signal processing unit 11 as audio signal data. Of course, the audio signal data source is not limited to the CD player, and any digital data indicating an amplitude value corresponding to a time change such as PCM data may be used. Usually, an audio signal reproduced by a DVD player or the like is compressed and recorded, and the amplitude value of each frequency in a frequency region within a predetermined time is recorded as digital data. An audio signal developed in these frequency domains is also output as a signal representing a change in signal amplitude in the time axis domain when reproduced and output. The audio signal data after being converted into the time axis region may be input to the signal processing unit 11. In addition, the volume data set in the volume 14 is supplied from the control unit 15. The signal processing unit 11 multiplies the supplied audio signal data indicating the amplitude value within the predetermined sampling period by a coefficient based on the volume data. Thereby, the amplitude value in each sampling period is controlled corresponding to the volume data. From the signal processing unit 11, an audio signal whose amplitude value is changed according to the volume data is output as digital data. The audio signal output from the signal processing unit 11 is supplied to a PWM control unit 21 described later.

スイッチングアンプ部１２は、信号処理部１１から供給された音声信号に基づいてスイッチングを行うことにより、音声信号を振幅増幅してスピーカ１３に出力するものであり、ＰＷＭ制御部２１と、電源２２と、ＡＶＲ２３と、スイッチング部２４と、フィルタ２５と、を備える。パルス信号生成部は、ＰＷＭ制御部２１と、スイッチング部２４とからなる。 The switching amplifier unit 12 performs switching based on the audio signal supplied from the signal processing unit 11, and amplifies the audio signal to output it to the speaker 13. The switching amplifier unit 12 outputs the PWM signal to the speaker 13. , AVR 23, switching unit 24, and filter 25. The pulse signal generation unit includes a PWM control unit 21 and a switching unit 24.

ＰＷＭ制御部２１は、信号処理部１１から供給された音声信号に基づいて、スイッチング部２４とフィルタ２５が協働して図２（ａ）に示すようなＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号を生成するために、パルス設定用信号Ｓ１を生成する。つまり、ＰＷＭ制御部２１は、入力された音声信号の時間変化に対応した振幅値の変化に基づいて、スイッチング部２４が生成するパルス信号の所定の周期におけるデューティを設定するためのパルス設定用信号Ｓ１を生成し、これをスイッチング部２４に出力する。 Based on the audio signal supplied from the signal processing unit 11, the PWM control unit 21 cooperates with the switching unit 24 and the filter 25 to perform PWM (Pulse Width Modulation) as shown in FIG. In order to generate a signal, a pulse setting signal S1 is generated. That is, the PWM control unit 21 sets a duty in a predetermined cycle of the pulse signal generated by the switching unit 24 based on a change in amplitude value corresponding to a time change of the input audio signal. S1 is generated and output to the switching unit 24.

電源２２は、ＡＶＲ２３に電圧を印加する電圧源である。ＡＶＲ２３は、電源２２によって印加された電圧を、後述する制御部１５が音量制御に応じて出力した制御信号に基づいて電圧に変換してスイッチング部２４に印加するものである。 The power source 22 is a voltage source that applies a voltage to the AVR 23. The AVR 23 converts a voltage applied by the power source 22 into a voltage based on a control signal output by the control unit 15 described later according to volume control, and applies the voltage to the switching unit 24.

スイッチング部２４は、ＰＷＭ制御部２１から供給されたパルス設定信号Ｓ１に基づいてオン、オフするものであり、トランジスタＱ１，Ｑ２を備える。トランジスタＱ１は、ｎチャンネル電界効果型トランジスタからなり、ドレインは、ＡＶＲ２３の出力端に接続される。 The switching unit 24 is turned on and off based on the pulse setting signal S1 supplied from the PWM control unit 21, and includes transistors Q1 and Q2. The transistor Q1 is an n-channel field effect transistor, and the drain is connected to the output terminal of the AVR 23.

トランジスタＱ２は、ｐチャンネル電界効果型トランジスタからなり、ソースは、トランジスタＱ１のソースに接続され、ドレインは接地される。またトランジスタＱ１，Ｑ２のゲートは、ＰＷＭ制御部２１の出力端に接続され、ＰＷＭ信号Ｓ１が供給される。 The transistor Q2 is composed of a p-channel field effect transistor, the source is connected to the source of the transistor Q1, and the drain is grounded. The gates of the transistors Q1 and Q2 are connected to the output terminal of the PWM control unit 21 and supplied with the PWM signal S1.

フィルタ２５は、スイッチング部２４の出力信号のカットオフ周波数以下の低域成分のみを通過させて、スイッチング部２４の出力信号を、図２（ｂ）に示すような音声信号Ｓ２に変換するものである。スイッチングアンプ部１２は、フィルタ２５を通過した音声信号Ｓ２をスピーカ１３に出力する。 The filter 25 passes only a low-frequency component below the cutoff frequency of the output signal of the switching unit 24, and converts the output signal of the switching unit 24 into an audio signal S2 as shown in FIG. 2B. is there. The switching amplifier unit 12 outputs the audio signal S2 that has passed through the filter 25 to the speaker 13.

尚、スイッチングアンプ部１２は、スイッチング部２４に印加される電圧が高くなるに従って音声信号Ｓ２の振幅を増大させることができる。一方、スイッチング部２４に印加される電圧が低くなるに従って、音声信号Ｓ２に含まれるノイズは低減する。但し、当然ながら、音声の出力パワー、つまり振幅値は低下する。 Note that the switching amplifier unit 12 can increase the amplitude of the audio signal S2 as the voltage applied to the switching unit 24 increases. On the other hand, as the voltage applied to the switching unit 24 decreases, the noise included in the audio signal S2 decreases. However, as a matter of course, the output power of the voice, that is, the amplitude value decreases.

スピーカ１３は、フィルタ２５から出力された音声信号Ｓ２に基づいて音声を生成して出力するためのものである。スイッチングアンプ部１２が出力する音声信号Ｓ２の振幅が増大するに従って、スピーカ１３は、大出力、大音量の音声を出力する。 The speaker 13 is for generating and outputting sound based on the sound signal S2 output from the filter 25. As the amplitude of the audio signal S2 output from the switching amplifier unit 12 increases, the speaker 13 outputs high-output and high-volume sound.

ボリューム１４は、ユーザによって指定された音量データを取得するためのものである。 The volume 14 is for acquiring volume data designated by the user.

制御部１５は、各部を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。また、制御部１５は、音量制御を行い、大音量、大出力と、ノイズの低減させる処理と、を両立させる。 The control unit 15 controls each unit, and includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. In addition, the control unit 15 performs sound volume control, and achieves both high sound volume and high power and noise reduction processing.

制御部１５は、ボリューム１４から、指定された音量のデータを取得し、取得した音量データに基づいて信号処理部１１とＡＶＲ２３とを制御して、音声信号の音量制御を実行する。 The control unit 15 acquires data of the designated volume from the volume 14, and controls the signal processing unit 11 and the AVR 23 based on the acquired volume data to execute volume control of the audio signal.

音量データに基づいて信号処理部１１とＡＶＲ２３との制御を切り換えるため、制御部１５は、音量Ｖolと、音量Ｖolに対し予め設定された２つの閾値Ｖol_th1，Ｖol_th2（Ｖol_th1＞Ｖol_th2）のそれぞれと、を比較して、音量Ｖolの大小を判別する。制御部１５は、この２つの閾値Ｖol_th1，Ｖol_th2を予め記憶する。 In order to switch the control between the signal processing unit 11 and the AVR 23 based on the volume data, the control unit 15 sets the volume Vol and two threshold values Vol_th1 and Vol_th2 (Vol_th1> Vol_th2) set in advance for the volume Vol, Are compared to determine the volume Vol. The control unit 15 stores the two threshold values Vol_th1 and Vol_th2 in advance.

制御部１５は、音量Ｖolが閾値Ｖol_th1を超えている場合（Ｖol＞Ｖol_th1）、指定された音量が大きなパワーを必要とするような大きな音量であると判定する。即ち、閾値Ｖol_th1は、この判定を行うための閾値である。 When the volume Vol exceeds the threshold value Vol_th1 (Vol> Vol_th1), the control unit 15 determines that the designated volume is a large volume that requires a large amount of power. That is, the threshold value Vol_th1 is a threshold value for performing this determination.

この場合、制御部１５は、所定の音量Ｖolを確保するために、電圧Ｖdが第１の所定の値になるようにＡＶＲ２３に対して電圧制御信号を出力する制御する。一方、制御部１５は、信号処理部１１に音量データを供給し、信号処理部１１は指定された音量に基づいて入力されたデジタル信号としての音声信号の振幅を変化させる。つまり、デジタル信号としての音声信号が有する振幅値に対して、指定された音量に基づいて所定の係数を掛ける。例えば、最大値に対して６ｄＢ減衰させる指示が得られた場合、係数として０．５を設定する。これによって、入力された音声信号の振幅値が半分に設定される。 In this case, the control unit 15 controls to output a voltage control signal to the AVR 23 so that the voltage Vd becomes the first predetermined value in order to ensure the predetermined volume Vol. On the other hand, the control unit 15 supplies volume data to the signal processing unit 11, and the signal processing unit 11 changes the amplitude of the audio signal as a digital signal input based on the designated volume. That is, a predetermined coefficient is multiplied on the amplitude value of the audio signal as a digital signal based on the designated volume. For example, when an instruction to attenuate 6 dB with respect to the maximum value is obtained, 0.5 is set as the coefficient. As a result, the amplitude value of the input audio signal is set to half.

また、Ｖol_th2＜Ｖol≦Ｖol_th1の場合、制御部１５は、ノイズが音声に与える影響を及ぼす範囲を予め低減させておくに相応しい範囲と判定する。制御部１５は、この範囲において、音量Ｖolの段階的な変化に基づいて電圧Ｖdを制御する電圧制御信号を段階的に設定し、Vol_th2に電圧Ｖｄが到達した時点で、電圧Ｖｄが上述した第１の所定の値よりも小さい第２の所定の値になるようにして、スイッチングアンプ部１２から出力されるノイズレベルを低減する。例えば、電圧Ｖｄの第１の所定の値を４０Ｖとし、電圧Ｖｄの第２の所定の値を２０Ｖとしたとき、音量は６ｄＢ低下し、またノイズレベルも半分に低減される。また、制御部１５は、電圧制御信号を段階的に変化させている間、信号処理部１１に、音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理を停止させる。 In the case of Vol_th2 <Vol ≦ Vol_th1, the control unit 15 determines that the range in which the noise affects the sound is suitable for reducing in advance. In this range, the control unit 15 sets a voltage control signal for controlling the voltage Vd in a stepwise manner based on a stepwise change in the volume Vol, and when the voltage Vd reaches Vol_th2, the voltage Vd reaches the above-described first level. The noise level output from the switching amplifier unit 12 is reduced so that the second predetermined value is smaller than the predetermined value of 1. For example, when the first predetermined value of the voltage Vd is 40V and the second predetermined value of the voltage Vd is 20V, the sound volume is reduced by 6 dB and the noise level is also reduced by half. Further, the control unit 15 causes the signal processing unit 11 to stop the control processing of the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal while changing the voltage control signal stepwise.

また、Ｖol≦Ｖol_th2の場合、制御部１５は、ノイズが十分に低下したものと判定し、再び、信号処理部１１にパルス設定用信号の生成処理を実行させる。また、制御部１５は、ＡＶＲ２３に対する電圧制御と信号処理部１１に音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理を実行させる。 In the case of Vol ≦ Vol_th2, the control unit 15 determines that the noise has sufficiently decreased, and causes the signal processing unit 11 to execute the pulse setting signal generation process again. In addition, the control unit 15 causes the voltage control on the AVR 23 and the signal processing unit 11 to execute control processing of the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal.

次に実施形態１に係る音量制御装置の動作を説明する。
ユーザがボリューム１４を操作して、音量を指定した場合、制御部１５は、図３に示すフローチャートに従って、音声制御処理を実行する。 Next, the operation of the volume control device according to the first embodiment will be described.
When the user operates the volume 14 and designates the volume, the control unit 15 executes a voice control process according to the flowchart shown in FIG.

制御部１５は、ボリューム１４から音量データを取得する（ステップＳ１１）。
制御部１５は、取得した音量データに基づいて音量Ｖolが閾値Ｖol_th1以下か否かを判定する（ステップＳ１２）。 The control unit 15 acquires volume data from the volume 14 (step S11).
The control unit 15 determines whether or not the volume Vol is equal to or less than the threshold value Vol_th1 based on the acquired volume data (step S12).

取得した音量データが閾値Ｖol_th1を超えていると判定した場合（ステップＳ１２においてＮｏ）、制御部１５は、信号処理部１１に音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理を実行させる（ステップＳ１５）。 When it is determined that the acquired volume data exceeds the threshold value Vol_th1 (No in step S12), the control unit 15 causes the signal processing unit 11 to execute control processing of the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal ( Step S15).

一方、音量Ｖolが閾値Ｖol_th1以下と判定した場合（ステップＳ１２においてＹｅｓ）、制御部１５は、さらに取得した音量Ｖolが閾値Ｖol_th2以下か否かを判定する（ステップＳ１３）。 On the other hand, when it is determined that the volume Vol is equal to or less than the threshold value Vol_th1 (Yes in step S12), the control unit 15 further determines whether or not the acquired volume Vol is equal to or less than the threshold value Vol_th2 (step S13).

取得した音量Ｖolが閾値Ｖol_th2以下と判定した場合（ステップＳ１３においてＹｅｓ）、制御部１５は、ＡＶＲ２３に対して電圧Ｖｄを第１の所定の値から、第１の所定の値よりも小さい第２の所定の値に設定し、一方、信号処理部１１に音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理を実行させる（ステップＳ１５）。 When it is determined that the acquired volume Vol is equal to or lower than the threshold value Vol_th2 (Yes in step S13), the control unit 15 sets the voltage Vd to the AVR 23 from the first predetermined value to the second lower than the first predetermined value. On the other hand, the signal processing unit 11 is caused to execute control processing of the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal (step S15).

一方、取得した音量Ｖolが閾値Ｖol_th2を超えていると判定した場合（ステップＳ１３においてＮｏ）、制御部１５は、音量Ｖolに基づいてＡＶＲ２３に対して電圧制御信号を出力し、ＡＶＲ２３は制御部１５からの電圧制御信号に基づいて電圧Ｖｄを設定し、スイッチング部２４は供給された電圧Ｖｄによって音声信号の振幅を制御する（ステップＳ１４）。 On the other hand, when it is determined that the acquired volume Vol exceeds the threshold value Vol_th2 (No in step S13), the control unit 15 outputs a voltage control signal to the AVR 23 based on the volume Vol, and the AVR 23 outputs the control unit 15 to the AVR 23. The voltage Vd is set based on the voltage control signal from, and the switching unit 24 controls the amplitude of the audio signal by the supplied voltage Vd (step S14).

次に、この処理を具体的に説明する。
大きなパワーを必要とするような大きな音量Ｖolの範囲を０ｄＢ〜−３６ｄＢとする。また、ノイズが音声信号に与える影響を考慮して予めノイズレベルを低減させておくに相応しい範囲を、−３７ｄＢ〜−４２ｄＢとする。そして、制御部１５は、その閾値Ｖol_th1，Ｖol_Ｖth2を、それぞれ、−３７ｄＢ，−４３ｄＢとして予め記憶する。 Next, this process will be specifically described.
A range of a large volume Vol that requires a large power is set to 0 dB to -36 dB. A range suitable for reducing the noise level in advance in consideration of the influence of noise on the audio signal is set to −37 dB to −42 dB. Then, the control unit 15 stores the threshold values Vol_th1 and Vol_Vth2 in advance as −37 dB and −43 dB, respectively.

図４及び図５に示すように、音量Ｖolが０ｄＢ〜−３６ｄＢの場合、Ｖol＞Ｖol_th1となり、制御部１５は、信号処理部１１に音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理を実行させる（ステップＳ１２においてＮｏ；ステップＳ１５における処理）。この場合、スイッチングアンプ部１２の減衰量は０ｄＢであるから、音量Ｖolは、信号処理部１１による音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理によって決定される。そして、信号処理部１１は、音量データが１ｄＢ低下する毎に音量を１ｄＢずつ低下させるように音声信号の振幅値を制御する。 As shown in FIGS. 4 and 5, when the volume Vol is 0 dB to −36 dB, Vol> Vol_th1 is satisfied, and the control unit 15 controls the signal processing unit 11 to control the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal. (No in step S12; processing in step S15). In this case, since the attenuation amount of the switching amplifier unit 12 is 0 dB, the volume Vol is determined by the control processing of the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal by the signal processing unit 11. Then, the signal processing unit 11 controls the amplitude value of the audio signal so that the volume is decreased by 1 dB every time the volume data is decreased by 1 dB.

音量Ｖolが−３６ｄＢ〜−４２ｄＢの場合、Ｖol_th2＜Ｖol≦Ｖol_th1となる。この場合、制御部１５は、音量Ｖolに基づいて電圧Ｖdを制御する。即ち、制御部１５は、ＡＶＲ２３を制御して、指示される音量Ｖolが１ｄＢずつ低下する毎に電圧Ｖdを低下させ、スイッチング部２４で得られる実際の音量Ｖolを１ｄＢずつ低下させる。このように電圧Ｖdを低下させると、図５に示すようにノイズはＮ１〜Ｎ２までの範囲で低下する。このとき、制御部１５は、信号処理部１１に対して、音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理を停止するよう指示する。 When the volume Vol is −36 dB to −42 dB, Vol_th2 <Vol ≦ Vol_th1. In this case, the control unit 15 controls the voltage Vd based on the volume Vol. That is, the control unit 15 controls the AVR 23 to decrease the voltage Vd every time the instructed sound volume Vol is decreased by 1 dB, and to decrease the actual sound volume Vol obtained by the switching unit 24 by 1 dB. When the voltage Vd is thus reduced, the noise is reduced in a range from N1 to N2, as shown in FIG. At this time, the control unit 15 instructs the signal processing unit 11 to stop the control process of the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal.

音量Ｖolが−４３ｄＢ〜−１００ｄＢの場合、Ｖol≦Ｖol_th2となる。この場合、制御部１５は、再び、信号処理部１１に音声データの振幅値の制御処理を実行させる。これにより、図５に示すように、ノイズの影響を受けることなく音声信号の音量Ｖolを低下させることができる。 When the volume Vol is −43 dB to −100 dB, Vol ≦ Vol_th2. In this case, the control unit 15 causes the signal processing unit 11 to again execute control processing of the amplitude value of the audio data. Thereby, as shown in FIG. 5, the volume Vol of the audio signal can be reduced without being affected by noise.

この図４及び図５に示すように、制御部１５は、指示された音量Ｖolが１ｄＢ低下する毎に、信号処理部１１又はスイッチングアンプ部１２を介して、実際の音量Ｖolが１ｄＢずつ低下して、電圧制御と信号処理部１１に対する制御とを、指定された音量に従って滑らかに切り換える。 As shown in FIGS. 4 and 5, the control unit 15 decreases the actual volume Vol by 1 dB via the signal processing unit 11 or the switching amplifier unit 12 every time the instructed volume Vol decreases by 1 dB. Thus, the voltage control and the control for the signal processing unit 11 are smoothly switched according to the designated volume.

以上説明したように、本実施形態１によれば、パワーを必要とする音量Ｖolの範囲では、信号処理部１１に音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理を実行させる。このとき、ノイズレベルに対して音声信号の音量が十分に大きいので、ノイズは聴感上気にならない。また、音声信号がノイズからうける影響を考慮して予めノイズレベルを低減させておくに相応しい範囲では、信号処理部１１による音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理を停止させて、スイッチングアンプ部１２の電圧Ｖdを制御するようにした。また、音量Ｖolが小さく、音声信号に対するノイズも十分に低下した範囲では、再び、信号処理部１１に音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理を実行させるようにした。 As described above, according to the first embodiment, in the range of the volume Vol that requires power, the signal processing unit 11 is caused to execute control processing of the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal. At this time, since the volume of the audio signal is sufficiently large with respect to the noise level, the noise does not matter in terms of hearing. Further, in a range suitable for reducing the noise level in advance in consideration of the influence of the audio signal from noise, the control processing of the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal by the signal processing unit 11 is stopped, The voltage Vd of the switching amplifier unit 12 is controlled. Further, in the range where the volume Vol is small and the noise with respect to the audio signal is sufficiently reduced, the signal processing unit 11 is again made to execute the control processing of the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal.

従って、必要な出力パワーを確保しながら、音量を小さくした場合のノイズの影響を抑えることができる。即ち、音声を大音量で聞く場合には、スイッチング部２４に印加される電圧Ｖdを高くして、出力パワーを確保することができる。 Therefore, it is possible to suppress the influence of noise when the volume is reduced while ensuring the necessary output power. That is, when listening to sound at a high volume, the voltage Vd applied to the switching unit 24 can be increased to ensure output power.

一方、音量が小さい場合には、電圧Ｖdが低下するので、ノイズは、静かな部屋で小さな音量で音声を聞いたとしても気にならない程度に小さくなる。しかも、ノイズが音声に与える影響を考慮して予めノイズレベルを低減させておくに相応しい範囲で、電圧Ｖdを、音量Ｖolに従って段階的に低下させるため、大音量から小音量まで、滑らかに、違和感なく音量Ｖolを調整することができる。 On the other hand, when the volume is low, the voltage Vd decreases, so that the noise becomes small enough not to be bothered even if the sound is heard at a low volume in a quiet room. In addition, considering the effect of noise on the sound, the voltage Vd is gradually reduced according to the volume Vol in a range suitable for reducing the noise level in advance. The volume Vol can be adjusted without any change.

また、制御部１５は、スイッチングアンプ部１２に対する電圧制御と信号処理部１１に対する制御とを、指定された音量に従って滑らかに切り換えるようにしたので、ごく自然な感覚で音量を調整することができる。
尚、本発明は上述したように音量を低下させる場合だけでなく、音量を増加させる場合においても有効である。この場合、指示された音量Ｖｏｌが−１００ｄＢから−４３ｄＢの間では、信号処理部１１に対して音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理を実行させる（図４参照）。一方、指示された音量Ｖｏｌが−４２ｄＢから−３７ｄＢの間では、制御部１５はＡＶＲ２３に対して電圧制御信号を出力し、スイッチング部２４に印加される電圧Ｖｄを指示された音量Ｖｏｌに従って段階的に制御して、電圧Ｖｄによって音声信号の音量を制御する。この指示された音量Ｖｏｌが−４２ｄＢから−３７ｄＢの間では、制御部１５は信号処理部１１に対して、音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理を停止させる。また、指示された音量Ｖｏｌが−３６ｄＢから０ｄＢの間では、制御部１５はＡＶＲ２３に対する電圧制御信号の出力を停止し、信号処理部１１に対して音量制御信号に基づく音声信号データの振幅値の制御処理を実行させる。この場合でも上述と同様に、制御部１５は、スイッチングアンプ部１２に対する電圧制御と信号処理部１１に対する制御とを、指定された音量に従って滑らかに切り換えるようにしたので、ごく自然な感覚で音量を調整することができる。 In addition, since the control unit 15 smoothly switches between the voltage control for the switching amplifier unit 12 and the control for the signal processing unit 11 according to the designated volume, the volume can be adjusted with a very natural feeling.
Note that the present invention is effective not only when the volume is lowered as described above, but also when the volume is increased. In this case, when the instructed volume Vol is between −100 dB and −43 dB, the signal processing unit 11 is caused to execute control processing of the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal (see FIG. 4). On the other hand, when the instructed volume Vol is between −42 dB and −37 dB, the control unit 15 outputs a voltage control signal to the AVR 23, and the voltage Vd applied to the switching unit 24 is stepped in accordance with the instructed volume Vol. And the volume of the audio signal is controlled by the voltage Vd. When the instructed volume Vol is between −42 dB and −37 dB, the control unit 15 causes the signal processing unit 11 to stop the control process of the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal. When the instructed volume Vol is between −36 dB and 0 dB, the control unit 15 stops outputting the voltage control signal to the AVR 23, and the amplitude value of the audio signal data based on the volume control signal is output to the signal processing unit 11. Control processing is executed. Even in this case, similarly to the above, the control unit 15 smoothly switches between the voltage control for the switching amplifier unit 12 and the control for the signal processing unit 11 according to the designated volume, so that the volume can be adjusted with a natural feeling. Can be adjusted.

（実施形態２）
実施形態２に係る音量制御装置は、指示された音量が急激に低下した場合のノイズの発生を防止するようにしたものである。 (Embodiment 2)
The volume control device according to the second embodiment is configured to prevent the generation of noise when the instructed volume drops rapidly.

指示された音量が急激に低下する際、通常信号処理部１１の音量制御は所定間隔毎になされる。たとえば、指示された音量が急激に変化すると、信号処理部１１は、音量を６ｄＢずつ変化させる。しかし、図６に示すように、音量Ｖolを例えば、−３６ｄＢから−４２ｄＢに急激に低下させる場合、この音量制御範囲内にはスイッチングアンプ部１２による音量制御の範囲が含まれており、スイッチングアンプ部１２による音量制御を一度に６ｄＢ行うと、デジタルアンプの特性でノイズが発生する場合がある。このようなノイズの発生を抑制するため、音声出力の音量変化量に対し、ノイズの発生を抑制するように、音量が急激に変化される範囲にスイッチングアンプ部１２による音量制御範囲が含まれている場合、制御部１５からＡＶＲ２３に出力される電圧制御信号が段階的に制御される。つまり、一度に６ｄＢ変化するような電圧制御信号を出力せず、段階的に電圧制御信号が出力されて、電圧Ｖｄが制御される。各電圧Ｖｄを数ｍｓから数１０ｍｓとすれば、６ｄＢ変化させるにも聴感上不自然さは伴わない。また、音量急変時の電圧Ｖｄの段階的な制御は、スイッチングアンプ部１２内で行われ、表示上は信号処理部１１によって音量を制御している場合と同様、６ｄＢずつ変化されるので、表示部（図示せず）における音量表示においても、不自然さを伴うことはない。 When the instructed sound volume suddenly decreases, the sound volume control of the normal signal processing unit 11 is performed at predetermined intervals. For example, when the instructed volume changes rapidly, the signal processing unit 11 changes the volume by 6 dB. However, as shown in FIG. 6, when the volume Vol is suddenly decreased from −36 dB to −42 dB, for example, the volume control range by the switching amplifier unit 12 is included in the volume control range. If the volume control by the unit 12 is performed 6 dB at a time, noise may occur due to the characteristics of the digital amplifier. In order to suppress the generation of such noise, the volume control range by the switching amplifier unit 12 is included in the range in which the volume is suddenly changed so as to suppress the generation of noise with respect to the volume change amount of the audio output. If so, the voltage control signal output from the control unit 15 to the AVR 23 is controlled stepwise. That is, the voltage control signal that changes 6 dB at a time is not output, but the voltage control signal is output stepwise to control the voltage Vd. If each voltage Vd is changed from several ms to several tens of ms, there is no unnaturalness in terms of audibility even if it is changed by 6 dB. Further, the stepwise control of the voltage Vd at the time of sudden change in volume is performed in the switching amplifier unit 12 and is changed by 6 dB in the same manner as when the volume is controlled by the signal processing unit 11 on the display. There is no unnaturalness in the sound volume display in the section (not shown).

つまり、制御部１５は、このように音量Ｖolを急激に低下させるように指示された場合であっても、スイッチングアンプ部１２における電圧Ｖｄの変化量をを予め設定された電圧変化量（つまりは音量変化量）未満に制限して、音量Ｖolに対応する電圧Ｖdを低下させる。 That is, even when the control unit 15 is instructed to rapidly decrease the volume Vol as described above, the control unit 15 sets the change amount of the voltage Vd in the switching amplifier unit 12 to a preset voltage change amount (that is, The voltage Vd corresponding to the volume Vol is reduced by limiting to less than (volume change amount).

このようにスイッチングアンプ部１２音量変化率を制限して電圧Ｖdを低下させることにより、音量Ｖolの急激な低下に伴うノイズの発生を防止することができる。 Thus, by restricting the rate of change in the volume of the switching amplifier unit 12 and reducing the voltage Vd, it is possible to prevent the occurrence of noise associated with a rapid decrease in the volume Vol.

尚、上述の音量が急激に変化された場合のスイッチングアンプ部１２の電圧Ｖｄの制御は、音量が低下される場合だけではなく、音量が増加される場合に適用しても有効である。この場合には、電圧Ｖｄを段階的に制御して６ｄＢ上昇させる。 Note that the control of the voltage Vd of the switching amplifier unit 12 when the volume is suddenly changed is effective not only when the volume is decreased but also when the volume is increased. In this case, the voltage Vd is controlled stepwise to increase it by 6 dB.

尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施形態に限られるものではない。
例えば、実施形態１において、具体的な例として、音量Ｖolに従って電圧Ｖdを低下させる範囲を−３６ｄＢ〜−４２ｄＢとした。しかし、この範囲は、−３６ｄＢ〜−４２ｄＢに限られるものではなく、スイッチングアンプ部１２の能力等に応じて、ノイズが音声に及ぼす影響を考慮して決定される。 In carrying out the present invention, various forms are conceivable and the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the first embodiment, as a specific example, the range in which the voltage Vd is decreased according to the volume Vol is set to −36 dB to −42 dB. However, this range is not limited to −36 dB to −42 dB, and is determined in consideration of the influence of noise on the sound in accordance with the capability of the switching amplifier unit 12 and the like.

本発明の実施形態１に係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 concerns on Embodiment 1 of this invention. 図１に示すスイッチングアンプ部の信号波形を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the signal waveform of the switching amplifier part shown in FIG. 図１に示す制御部が実行する音量制御処理の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the volume control process which the control part shown in FIG. 1 performs. 図１に示す制御部が実行する音量制御処理の具体的内容を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specific content of the volume control process which the control part shown in FIG. 1 performs. 図４に示す音量制御処理とノイズとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the volume control process shown in FIG. 4, and noise. 本発明の実施形態２に係る音量制御装置の処理内容を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the processing content of the volume control apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention.

Explanation of symbols

１１信号処理部
１２スイッチングアンプ部
１４ボリューム
１５制御部
２１ＰＷＭ制御部
２３ＡＶＲ
２４スイッチング部 11 Signal processing unit 12 Switching amplifier unit 14 Volume 15 Control unit 21 PWM control unit 23 AVR
24 Switching section

Claims

A volume specification section for specifying the volume at which audio is played and output;
A signal processing unit that receives a digital audio signal and controls the volume by changing the amplitude value of the input digital audio signal based on the volume specified by the volume specifying unit;
A digital audio signal is input, a pulse signal in which a duty in a predetermined period is set based on the input digital audio signal, and generated by a voltage applied based on a volume specified by the volume specifying unit A pulse signal generator for controlling the volume by changing the amplitude value of the pulse signal;
A control unit that outputs a volume control signal to the signal processing unit and outputs a voltage control signal that indicates a voltage to be applied to the pulse signal generation unit based on the volume specified by the volume specification unit;
With
The controller is
When the volume designated by the volume designation unit is larger than a predetermined threshold value, the volume is controlled by the signal processing unit based on the designated volume, and the voltage applied to the pulse signal generation unit is set to a predetermined value. Hold on to
When the volume designated by the volume designation unit is smaller than a predetermined threshold value, the volume control of the signal processing unit based on the designated volume is stopped, and the pulse signal generation unit based on the designated volume is stopped. Controlling the applied voltage to a value smaller than the predetermined value;
A volume control apparatus characterized by the above.

When the designated volume is equal to or less than the threshold, the control unit applies a voltage that the voltage application unit applies to the pulse signal generation unit until the designated volume reaches a predetermined volume. Step by step,
The sound volume control apparatus according to claim 1 .

When the indicated volume changes faster than a predetermined rate of change,
The controller is
When the instructed volume is larger than the threshold, the signal processing unit controls the amplitude value of the audio signal to change the volume at a predetermined interval,
When the instructed volume is smaller than the threshold value, the voltage applied by the voltage application unit is controlled so that the volume changes stepwise within the predetermined interval.
The sound volume control device according to claim 2 .

A volume specification section for specifying the volume at which audio is played and output;
A signal processing unit that receives a digital audio signal and controls the volume by changing the amplitude value of the input digital audio signal based on the volume specified by the volume specifying unit;
A pulse generated by inputting a digital audio signal, generating a pulse signal in which a duty in a predetermined cycle is set based on the input digital audio signal, and generating a pulse applied based on a volume specified by the volume specifying unit A pulse signal generator that controls the volume by changing the amplitude value of the signal;
A control unit that outputs a volume control signal to the signal processing unit and outputs a voltage control signal that indicates a voltage to be applied to the pulse signal generation unit based on the volume specified by the volume specification unit;
A volume control method for a volume control device comprising:
When the volume designated by the volume designation unit is larger than a predetermined threshold value, the volume is controlled by the signal processing unit based on the designated volume, and the voltage applied to the pulse signal generation unit is set to a predetermined value. Hold on to
When the volume designated by the volume designation unit is smaller than a predetermined threshold value, the volume control of the signal processing unit based on the designated volume is stopped, and the pulse signal generation unit based on the designated volume is stopped. Controlling the applied voltage to a value smaller than the predetermined value;
A volume control method for a volume control apparatus.