CN1332519A - 电平调整电路 - Google Patents

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今义彦
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金子弘
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Abstract

组合数字处理和模拟处理而有效地进行音量调整。在DSP12,以细微的步距进行音量调整,在电子音量电路18L、18R中以大步距进行音量调整。之后,仅用DSP12的调整对规定以下的小音量范围进行调整。对于规定以上的音量,在音量调整的过渡期间,组合根据DSP12的细微调整,把变动幅度变小慢慢进行音量调整。

Description

电平调整电路
本发明涉及调整音频信号的信号电平的电平调整电路,特别是涉及进行数字电平调整和模拟电平调整两方面的电路。
原来,音频机器中,有必要改变来自扬声器等的输出电平,因此,采用对应于音量(volumn)调节器和音量按钮来调整输出信号电平的电子音量。这种电子音量中,对应于通过用户的操作产生的音量信号,通过模拟处理模拟音频信号的信号电平来调整。
另一方面,音频信号的处理中,使用DSP(数字信号处理器),可以用数字处理来进行均衡处理和音域修正处理。这样的DSP的数字处理中也可进行信号电平的调整,可以对应于音量信号以数字处理进行电平调整。
这样,作为对应于音量信号的音频信号电平的处理,有根据模拟处理的处理和根据数字处理的处理,但是,原来采用这些中的任何一个。本申请人在特开平10-278008中提出了一种把模拟处理的电平调整和数字处理的电平调整组合起来的混合音量。根据这个申请的方法,组合数字处理和模拟处理,通过数字处理进行调整后,在还有调整必要时进行模拟处理。这样,组合了模拟处理和数字处理的特性,可进行适当的电平调整。
但是,模拟处理和数字处理的组合有各种方法,未必限制于前面提出的方法。
另外,这样的电路中,在音量调整时,为防止听觉上的不和谐感觉,检出零交叉,在此时进行衰减量的改变。因此,比较器是必须的,存在电路变复杂的问题。
本发明鉴于上述问题而作出,目的是提供一种电平调整电路,其组合数字处理和模拟处理,可进行更适当的电平调整。
本发明是一种调整音频信号的信号电平的电平调整电路,其特征在于具有处理数字音频信号进行电平调整的数字电平调整电路、把数字音频信号变换为模拟音频信号的D/A转换电路、处理得到的模拟音频信号进行电平调整的模拟电平调整电路,在指示出指示音频信号的输出电平的音量信号超出规定电平的高电平的情况下,通过所述模拟电平调整电路进行电平调整,同时,在输出信号的电平的音量信号的内容为规定电平以下的低电平的情况下,通过所述数字电平调整电路进行电平调整。
这样,对于规定的低电平,进行根据数字处理的电平调整。根据数字处理的电平调整由于数据压缩信息量变少,但在低电平区域中即使数据量少,也不怎么会出现问题,通过数字处理可进行毫无问题的调整。另外,由于由数字处理电平调整的一部分,所以根据模拟处理的电平调整的步骤数可变少,可把模拟电平调整电路的结构做得简单。
还有,本发明是一种调整音频信号的信号电平的电平调整电路,其特征在于具有处理数字音频信号进行电平调整的数字电平调整电路、把数字音频信号变换为模拟音频信号的D/A转换电路、处理得到的模拟音频信号进行电平调整的模拟电平调整电路,使所述数字电平调整电路的电平调整的步距比所述模拟电平调整电路的电平调整的步距小,同时电平改变时,组合根据数字电平调整电路的小步距的调整和根据模拟电平调整电路的大步距的调整,根据数字电平调整电路的小步距慢慢向目标电平进行电平调整。
这样,电平改变时,用根据数字电平处理的小步距慢慢进行电平改变。因此,电平改变时,不产生听觉上的不和谐感觉,即使不是零交叉点也能进行电平改变。因此,不需要零交叉检出的电路,可简化电路结构。
另外,本发明是一种调整音频信号的信号电平的电平调整电路,其特征在于具有处理数字音频信号进行电平调整的数字电平调整电路、把数字音频信号变换为模拟音频信号的D/A转换电路、处理得到的模拟音频信号进行电平调整的模拟电平调整电路,在指示出指示音频信号的输出电平的音量信号超出规定电平的高电平的情况下,通过所述模拟电平调整电路进行电平调整,同时,在输出信号的电平的音量信号的内容为规定电平以下的低电平的情况下,通过所述数字电平调整电路进行电平调整,而且使所述数字电平调整电路的电平调整的步距比所述模拟电平调整电路的电平调整的步距小,同时电平改变时,组合根据数字电平调整电路的小步距的调整和根据模拟电平调整电路的大步距的调整,根据数字电平调整电路的小步距慢慢向目标电平进行电平调整。
图1是表示本实施例的结构的图;
图2是说明实施例的动作的流程图;
图3是说明控带制方法的图;
图4是说明根据数字音量的调整的图;
图5是说明根据模拟音量的调整的图;
图6是说明根据数字和模拟音量的调整的图。
下面,根据附图就本发明的实施例(以下称为实施例)作说明。
图1是表示本实施例的结构的图,来自各种音源的模拟音频信号被输入到A/D转换器10。该A/D转换器10中将模拟音频信号变换为数字音频信号,再将其输入到DSP 12。从A/D转换器10输出的数字信号例如是24位信号。这个DSP 12中,对于数字音频信号,进行滤波处理和延迟信号的重叠等的各种处理。这里,这个DSP 12连接微型计算机14,这个微型计算机14把有关与用户操作对应的各种处理的控制信号提供给DSP 12,DSP 12根据该控制信号进行各种处理。
另外,来自这个微型计算机14的控制信号中也包括用于控制基于用户的音量操作的输出信号电平的音量信号。DSP 12根据这个音量信号对于输入来的数字音频信号进行调整信号电平的处理。即,DSP 12对应于由音量信号指示的音频信号的衰减量,通过压缩数字信号,衰减数字信号。也就是说,通过减小数字信号的值可进行衰减。另外,通过这种压缩,有效位数变少。例如,24位的数字信号若被压缩为16位,则有-48dB的衰减。还有,本实施例在DSP12中不进行从0dB到-48dB这样的大衰减。
DSP 12对于数字音频信号进行包括音量调整的处理后,输出L声道的数字信号DL和R声道的数字信号DR。这些数字信号DL、DR分别被提供给D/A转换器16L、16R,在那里,变换为模拟信号L、R,提供给电子音量电路18L、18R。
这些电子音量电路18L、18R对于模拟音频信号进行基于DSP 12供给的音量信号的衰减处理。即,DSP 12通过在DSP 12的数字信号的压缩处理进行从微型计算机14供给的音量信号内的一部分的处理,把剩余的衰减的音量信号提供给电子音量电路18L、18R。
这些电子音量电路18L、18R可由例如电阻分割型电位器等构成,能够以对(volumn)应于电阻分割数目的步距输出衰减了模拟信号的信号。另外,只要能对应于控制信号调整模拟信号的电平,可以采用任何形式的电子音量电路。
这里,根据这些电子音量电路18L、18R的衰减仅是通过电阻分割把电压值变小,并非如数字处理那样减少数据的位数来减少信息量。
之后,来自这些电子音量电路18L、18R的输出被提供给扬声器20L、20R,以调整的音量进行输出。
图2是音量处理的流程图。DSP 12首先取得来自微型计算机14的音量信号(S11)。另外,实际上,从微型计算机14接收均衡等各种指令信号,进行对应的处理。接着,对于音量信号,判断是否改变(S12)。如果没有改变,则不需要音量改变,处理结束。
在S12中,在结果为“是”的情况下,判断改变后的音量目标值是否比-XdB(例如X=40或60)低(S13)。若判断为“是”,对于电子音量电路18L、18R,发送把衰减量设定为最大(-SdB)的信号,同时,对剩余的衰减量进行基于DSP12的衰减(S14)。
例如,微型计算机产生的音量信号为:最大纳入-80dB、步距为82步距(1dB/步距、82步距为-∞)。此时,例如X=40(ho 60),DSP 12的衰减量设为例如1步距=1/5dB。
在S13中,结果为“否”的情况下,对应于音量信号的指示设定电子音量电路18L、18R的衰减量,同时,根据DSP 12的1/5dB步距的改变进行直到该设定值的变化(S15)。这样,即使音量变化1dB,输出也变化1/5dB。因此,可抑制在改变音量的情况下的听觉上的不和谐感觉的产生。
因此,不进行零交叉的检出等,根据音量信号的改变,能够以独立的时序进行衰减量的改变,可简化电路。
另外,目标值本身每变化1dB时,改变后的衰减量每次也是1dB。在大改变的情况下,在进行根据DSP 12的每次1/5dB的数字衰减量改变而返回0dB的阶段中,进行电子音量电路18L、18R的1dB的改变。还有,有跨过-XdB的改变的情况下,最好也必须从改变前的衰减量到目标衰减量进行每次1/5dB的改变。
此外,来自DSP 12的数据经D/A转换器16L、16R等提供给电子音量电路18L、18R。在这个路径上产生延迟。这里,考虑延迟部分,最好使DSP 12的衰减量的调整与电子音量电路18L、18R的衰减量的调整的时序一致。
这样,本实施例中,如图3所示,通过DSP 12上的数字音量进行-XdB以下的音量调整。这里,-dB限制于-40dB和-60dB这一音量相当小的区域。这样的区域中,通过数字信号的压缩,即使丢失音频数据的一部分,听觉上基本不会有问题。
另一方面,在0~XdB的范围中,将根据电子音量电路18L、18R的模拟的调整与根据DSP 12的数字的过渡微调组合起来。由此,根据数字的调整由于其范围相当小(在上面的例子中最大是-1dB的衰减),信息恶化非常少,而且是一种过渡性的调整,当调整到目标值音量时,DSP 12的衰减量变为0dB。因此,根本没有信息恶化。
但是,作为最大-3/5dB的衰减,由于能够不考虑信息恶化,对于目标值不需要DSP 12的衰减量为0dB。
此外,在细化目标值的系统中,DSP 12可以承受微调部分,
任何一种情况下,音量改变时,由于能够以DSP 12设定的细微的步距慢慢改变衰减量,不检出零交叉等,也可以用任意时序进行衰减量改变。
还有,根据电子音量电路18L、18R的调整由于步距比较大,电子音量电路18L、18R的结构可简化。例如,根据电阻分割的情况下,以1/5dB的步距调整0~40dB的范围时,需要200个电阻,但根据以1dB作为步距,可以用40个电阻进行。
这样,如图4所示,本实施例的DSP 12的音量调整直到到达-XdB之前,在1dB中反复0、-1/5、-2/5、-3/5、-4/5dB的5个阶段。接着,从-XdB到-∞为止以每步1/5dB来增大衰减量。之后,在音量的过渡期间,进行该DSP 12的衰减量调整。
另一方面,如图5所示,电子音量电路18L、18R的衰减量在0dB~-XdB之间以1步距=1dB变化,在-XdB以下的区域中,固定为最大衰减量-X。
在本实施例的装置中,组合DSP 12的数字处理和电子音量电路18L、18R的模拟处理两方面。因此,电子音量电路18L、18R中信号电平每1dB地变化,但音量改变时,根据DSP 12每1/5 dB地变化信号电平。因此,音量的变化如图6所示那样成为1/5dB步距的变化。
如以上说明,根据本发明,对于规定的低电平,进行根据数字处理的电平调整。根据数字处理的电平调整由于数据压缩信息量变少,但是在低电平区域中即使数据量变少也不怎么会出现问题,可根据数字处理进行毫无问题的调整。而且,由于电平调整的一部分由数字处理进行,所以根据模拟处理的电平调整的步骤数可变少,可把模拟电平调整电路的结构做得简单。
这样,电平改变时,用根据数字电平处理的小步距慢慢进行电平改变。因此,电平改变时,产生听觉上的不和谐感觉的情况少,即使不是零交叉点也能进行电平改变。因此,不需要零交叉检出的电路,可简化电路结构。

Claims (3)

1.一种调整音频信号的信号电平的电平调整电路,该种电平调整电路的特征在于具有:
处理数字音频信号进行电平调整的数字电平调整电路;
把数字音频信号变换为模拟音频信号的D/A转换电路;
处理得到的模拟音频信号并进行电平调整的模拟电平调整电路,
在指示出指示音频信号的输出电平的音量信号超出规定电平的高电平的情况下,通过所述模拟电平调整电路进行电平调整,同时,在输出信号的电平的音量信号的内容为规定电平以下的低电平的情况下,通过所述数字电平调整电路进行电平调整。
2.一种调整音频信号的信号电平的电平调整电路,该种电平调整电路的特征在于具有:
处理数字音频信号并进行电平调整的数字电平调整电路;
把数字音频信号变换为模拟音频信号的D/A转换电路;
处理得到的模拟音频信号进行电平调整的模拟电平调整电路,
使所述数字电平调整电路的电平调整的步距比所述模拟电平调整电路的电平调整的步距小,同时电平改变时,组合根据数字电平调整电路的小步距的调整和根据模拟电平调整电路的大步距的调整,根据数字电平调整电路的小步距慢慢向目标电平进行电平调整。
3.一种调整音频信号的信号电平的电平调整电路,该种电平调整电路的特征在于具有:
处理数字音频信号进行电平调整的数字电平调整电路;
把数字音频信号变换为模拟音频信号的D/A转换电路;
处理得到的模拟音频信号进行电平调整的模拟电平调整电路,
在指示出指示音频信号的输出电平的音量信号超出规定电平的高电平的情况下,通过所述模拟电平调整电路进行电平调整,同时,在输出信号的电平的音量信号的内容为规定电平以下的低电平的情况下,通过所述数字电平调整电路进行电平调整,
而且
使所述数字电平调整电路的电平调整的步距比所述模拟电平调整电路的电平调整的步距小,同时电平改变时,组合根据数字电平调整电路的小步距的调整和根据模拟电平调整电路的大步距的调整,根据数字电平调整电路的小步距慢慢向目标电平进行电平调整。
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