JP2000068764A - デジタル利得制御装置及びこれを具備した電子機器 - Google Patents
デジタル利得制御装置及びこれを具備した電子機器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 振幅範囲の相違する複数チャネルの入力信号
を同一の利得制御手段で利得制御でき、また、フェード
ゥアウトなどの視覚的、聴覚的な利得制御を可能とする
デジタル利得制御装置及びこれを具備した電子機器を提
供する。 【解決手段】 可変出力電圧発生手段１３の出力を第２
のアナログデジタル変換手段２を介して得られる変数値
Ｋと、記憶手段４中の定数パラメータセット（ｇ，ａ）
とから構成される利得関数を合成してなる合成利得関数
を演算手段３により演算し利得値Ｇを得て、乗算手段６
により、選択デジタル信号に利得値Ｇを乗じ、利得制御
を行う。また、記憶手段４のパラメータセット（ｇ，
ａ）、（ｇ’，ａ’）を第１のスイッチ１と連動して、
スイッチ３で切り換えることにより、複数チャネルの入
力信号のそれぞれの振幅に適合した利得制御を行う。
を同一の利得制御手段で利得制御でき、また、フェード
ゥアウトなどの視覚的、聴覚的な利得制御を可能とする
デジタル利得制御装置及びこれを具備した電子機器を提
供する。 【解決手段】 可変出力電圧発生手段１３の出力を第２
のアナログデジタル変換手段２を介して得られる変数値
Ｋと、記憶手段４中の定数パラメータセット（ｇ，ａ）
とから構成される利得関数を合成してなる合成利得関数
を演算手段３により演算し利得値Ｇを得て、乗算手段６
により、選択デジタル信号に利得値Ｇを乗じ、利得制御
を行う。また、記憶手段４のパラメータセット（ｇ，
ａ）、（ｇ’，ａ’）を第１のスイッチ１と連動して、
スイッチ３で切り換えることにより、複数チャネルの入
力信号のそれぞれの振幅に適合した利得制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はデジタル信号の利得
を手動制御する技術に関し、さらに詳しくは可変出力電
圧発生手段により、複数のチャネル入力信号に対して利
得を調整し、所望のデジタル振幅値を有するデジタル信
号出力を得るデジタル利得制御装置及びこれを具備した
電子機器の技術に関する。
を手動制御する技術に関し、さらに詳しくは可変出力電
圧発生手段により、複数のチャネル入力信号に対して利
得を調整し、所望のデジタル振幅値を有するデジタル信
号出力を得るデジタル利得制御装置及びこれを具備した
電子機器の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】複数チャネルの入力信号をデジタル信号
処理により、利得制御して所望の利得を有するデジタル
信号出力を得るには、従来、可変出力電圧発生手段から
の出力電圧をアナログデジタル変換手段により変換し、
利得値Ｇを発生させ、この利得値Ｇを、上述の複数チャ
ネルの入力信号をデジタル化したものに乗算して、その
結果のデジタル信号出力が所望の利得を有するように、
可変出力電圧発生手段からの出力電圧を制御していた。
近年パーソナルコンピュータやネットワークの発達とと
もに、上述の複数チャネルの入力信号の種類が増大し、
これらのチャネルの入力信号をそれぞれの特性に合わせ
て容易な操作で利得制御し得るデジタル利得制御装置が
求められている。
処理により、利得制御して所望の利得を有するデジタル
信号出力を得るには、従来、可変出力電圧発生手段から
の出力電圧をアナログデジタル変換手段により変換し、
利得値Ｇを発生させ、この利得値Ｇを、上述の複数チャ
ネルの入力信号をデジタル化したものに乗算して、その
結果のデジタル信号出力が所望の利得を有するように、
可変出力電圧発生手段からの出力電圧を制御していた。
近年パーソナルコンピュータやネットワークの発達とと
もに、上述の複数チャネルの入力信号の種類が増大し、
これらのチャネルの入力信号をそれぞれの特性に合わせ
て容易な操作で利得制御し得るデジタル利得制御装置が
求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のデジタル利得制
御装置においては下記のような問題がある。 １）前述の複数のチャネル入力信号のそれぞれの信号は
振幅の範囲が非常に異なる場合があり、同一の利得制御
範囲で制御することは難しく、信号の種類によっては利
得制御できないという問題がある。 ２）また、前述の利得値Ｇを決める利得関数の示す曲線
は入力信号の種類によって視覚的、聴覚的に変える必要
があり、例えば、フェードゥアウト操作をするような場
合、利得関数の示す曲線は信号の振幅の小さくなった領
域で、折れ線状に変化して、音声や画像が速やかに消え
ていくようなものでなければならないが、これは従来の
ような一つの利得関数で行うには無理がある。
御装置においては下記のような問題がある。 １）前述の複数のチャネル入力信号のそれぞれの信号は
振幅の範囲が非常に異なる場合があり、同一の利得制御
範囲で制御することは難しく、信号の種類によっては利
得制御できないという問題がある。 ２）また、前述の利得値Ｇを決める利得関数の示す曲線
は入力信号の種類によって視覚的、聴覚的に変える必要
があり、例えば、フェードゥアウト操作をするような場
合、利得関数の示す曲線は信号の振幅の小さくなった領
域で、折れ線状に変化して、音声や画像が速やかに消え
ていくようなものでなければならないが、これは従来の
ような一つの利得関数で行うには無理がある。
【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、複数チャネルのそれぞれの入力信号に適応し
た利得の制御を行うとともに、視覚的、聴覚的に整合の
とれた利得制御を可能とするデジタル利得制御装置及び
これを具備した電子機器を提供することを課題とする。
のであり、複数チャネルのそれぞれの入力信号に適応し
た利得の制御を行うとともに、視覚的、聴覚的に整合の
とれた利得制御を可能とするデジタル利得制御装置及び
これを具備した電子機器を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明のデジタル利得制御装置及びこれを具備した
電子機器では、複数チャネルのアナログ入力信号と複数
チャネルのデジタル入力信号をチャネル入力信号とし、
チャネル入力信号をデジタル信号処理して、所望の利得
を有するデジタル信号出力を得るデジタル利得制御装置
において、複数のアナログ入力信号を複数のデジタル信
号に変換する第１のアナログデジタル変換手段と、変換
された複数のデジタル信号と複数チャネルのデジタル入
力信号を選択して選択デジタル信号を得るための第１の
スイッチと、選択デジタル信号に利得値を乗算して所望
の利得を有するデジタル信号出力を得るための乗算手段
と、変数値と、変数値の複数個の変化範囲に対応した定
数パラメータセットとで構成される複数個の利得関数か
らなる合成利得関数により、利得値を演算して得るため
の演算手段と、定数パラメータセットを複数個記憶し得
る記憶手段と、定数パラメータセットを記憶手段より演
算手段の制御により選択し、演算手段に入力するための
第２のスイッチと、チャネル入力信号のそれぞれに対応
して設けられた複数個の定数パラメータセットを第１の
スイッチと連動させて、チャネル入力信号に対応するよ
うに切り換え得る定数パラメータ制御手段と、第２のア
ナログデジタル変換手段を介して、変数値を線形に可変
し得る可変出力電圧発生手段とを具備したことを特徴と
する。
めに本発明のデジタル利得制御装置及びこれを具備した
電子機器では、複数チャネルのアナログ入力信号と複数
チャネルのデジタル入力信号をチャネル入力信号とし、
チャネル入力信号をデジタル信号処理して、所望の利得
を有するデジタル信号出力を得るデジタル利得制御装置
において、複数のアナログ入力信号を複数のデジタル信
号に変換する第１のアナログデジタル変換手段と、変換
された複数のデジタル信号と複数チャネルのデジタル入
力信号を選択して選択デジタル信号を得るための第１の
スイッチと、選択デジタル信号に利得値を乗算して所望
の利得を有するデジタル信号出力を得るための乗算手段
と、変数値と、変数値の複数個の変化範囲に対応した定
数パラメータセットとで構成される複数個の利得関数か
らなる合成利得関数により、利得値を演算して得るため
の演算手段と、定数パラメータセットを複数個記憶し得
る記憶手段と、定数パラメータセットを記憶手段より演
算手段の制御により選択し、演算手段に入力するための
第２のスイッチと、チャネル入力信号のそれぞれに対応
して設けられた複数個の定数パラメータセットを第１の
スイッチと連動させて、チャネル入力信号に対応するよ
うに切り換え得る定数パラメータ制御手段と、第２のア
ナログデジタル変換手段を介して、変数値を線形に可変
し得る可変出力電圧発生手段とを具備したことを特徴と
する。
【０００６】また、本発明のデジタル利得制御装置及び
これを具備した電子機器の望ましい形態としては、利得
関数としてチェビシェフ補間多項式を使用するものであ
る。さらに、本発明のデジタル利得制御装置及びこれを
具備した電子機器の望ましい形態としては、利得値が最
少となる合成利得関数の変数値より大である所定の変数
値に対して、該所定の変数値に対応する利得値が零とな
るようにするものである。
これを具備した電子機器の望ましい形態としては、利得
関数としてチェビシェフ補間多項式を使用するものであ
る。さらに、本発明のデジタル利得制御装置及びこれを
具備した電子機器の望ましい形態としては、利得値が最
少となる合成利得関数の変数値より大である所定の変数
値に対して、該所定の変数値に対応する利得値が零とな
るようにするものである。
【０００７】前述した手段による作用について以下に記
す。 １）複数のチャネル入力信号に対応した複数の定数パラ
メータセットを第１のスイッチと連動させて定数パラメ
ータ制御手段により切り換えることにより、それぞれの
チャネル入力信号に適した利得制御範囲を設定すること
が可能となる。 ２）可変出力電圧発生手段により、変数値を変化する
と、演算手段の制御により定数パラメータセットが変数
値の変化範囲毎に変化し、従って利得関数も変化範囲毎
に変化するので、利得値を演算する合成利得関数の曲線
は複数の利得関数で表される折れ線状の曲線となる。
す。 １）複数のチャネル入力信号に対応した複数の定数パラ
メータセットを第１のスイッチと連動させて定数パラメ
ータ制御手段により切り換えることにより、それぞれの
チャネル入力信号に適した利得制御範囲を設定すること
が可能となる。 ２）可変出力電圧発生手段により、変数値を変化する
と、演算手段の制御により定数パラメータセットが変数
値の変化範囲毎に変化し、従って利得関数も変化範囲毎
に変化するので、利得値を演算する合成利得関数の曲線
は複数の利得関数で表される折れ線状の曲線となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】下記では、本発明のデジタル利得
制御装置及びこれを具備した電子機器の一例として、特
に、オーディオ信号の減衰利得制御を例にあげて説明す
るが、この例に限られるものではなく、画像や実験用の
データなどにも適用できることは言うまでもない。
制御装置及びこれを具備した電子機器の一例として、特
に、オーディオ信号の減衰利得制御を例にあげて説明す
るが、この例に限られるものではなく、画像や実験用の
データなどにも適用できることは言うまでもない。
【０００９】図１は本発明のデジタル利得制御装置の一
例を示したブロック図である。ライン入力はラインアン
プ８を介して、また、マイク入力はマイクアンプ９を介
してスイッチＳ0に入力され、選択される。
例を示したブロック図である。ライン入力はラインアン
プ８を介して、また、マイク入力はマイクアンプ９を介
してスイッチＳ0に入力され、選択される。
【００１０】スイッチＳ0 で選択された信号はアナログ
信号であり、第１のアナログデジタル変換手段１により
デジタル信号に変換され、第１のスイッチＳ1 に入力さ
れる。一方、デジタルオーディオ信号装置７からの入力
はそのまま第１のスイッチＳ1 に入力される。
信号であり、第１のアナログデジタル変換手段１により
デジタル信号に変換され、第１のスイッチＳ1 に入力さ
れる。一方、デジタルオーディオ信号装置７からの入力
はそのまま第１のスイッチＳ1 に入力される。
【００１１】第１のスイッチＳ1 にてチャネル入力信号
が選択されて選択デジタル信号となり、乗算手段６に入
力される。乗算手段６において、演算手段３からの利得
値Ｇが乗算されて所望の利得を有するデジタル信号出力
が得られる。
が選択されて選択デジタル信号となり、乗算手段６に入
力される。乗算手段６において、演算手段３からの利得
値Ｇが乗算されて所望の利得を有するデジタル信号出力
が得られる。
【００１２】一方、記憶手段４には複数個の定数パラメ
ータセット（ｇ，ａ）及び（ｇ’，ａ’）が記憶されて
おり、後述する変数値Ｋの変化範囲に対応して
「（ｇ1 ，ａ1 ）、（ｇ2 ，ａ2 ）」のセット及び
「（ｇ1 ’，ａ1 ’）、（ｇ2 ’，ａ2 ’）」のセット
というように設定され記憶されている。
ータセット（ｇ，ａ）及び（ｇ’，ａ’）が記憶されて
おり、後述する変数値Ｋの変化範囲に対応して
「（ｇ1 ，ａ1 ）、（ｇ2 ，ａ2 ）」のセット及び
「（ｇ1 ’，ａ1 ’）、（ｇ2 ’，ａ2 ’）」のセット
というように設定され記憶されている。
【００１３】第２のスイッチＳ2 は、定数パラメータセ
ット中の、例えば（ｇ1 ，ａ1 ）と（ｇ2 ，ａ2 ）、ま
たは（ｇ1 ’，ａ1 ’）と（ｇ2 ’，ａ2 ’）を変数値
Ｋの変化範囲に対応して、演算手段３からの制御信号に
より切り換えるためのものである。
ット中の、例えば（ｇ1 ，ａ1 ）と（ｇ2 ，ａ2 ）、ま
たは（ｇ1 ’，ａ1 ’）と（ｇ2 ’，ａ2 ’）を変数値
Ｋの変化範囲に対応して、演算手段３からの制御信号に
より切り換えるためのものである。
【００１４】また、定数パラメータセット「（ｇ1 ，ａ
1 ）（ｇ2 ，ａ2 ）」と定数パラメータセット
「（ｇ1 ’，ａ1 ’）（ｇ2 ’，ａ2 ’）」とは、チャ
ネル入力信号に対応して、第１のスイッチＳ1 と連動し
て、定数パラメータ制御手段１２により切り換えられ、
それぞれのチャネル入力信号に適合した合成利得関数の
生成に使用される。スイッチＳ3 は、上述の定数パラメ
ータセットを切り換える動作を模式的に説明するための
ものである。
1 ）（ｇ2 ，ａ2 ）」と定数パラメータセット
「（ｇ1 ’，ａ1 ’）（ｇ2 ’，ａ2 ’）」とは、チャ
ネル入力信号に対応して、第１のスイッチＳ1 と連動し
て、定数パラメータ制御手段１２により切り換えられ、
それぞれのチャネル入力信号に適合した合成利得関数の
生成に使用される。スイッチＳ3 は、上述の定数パラメ
ータセットを切り換える動作を模式的に説明するための
ものである。
【００１５】さらに、可変出力電圧発生手段１３は、例
えば、一端に電圧Ｖが加えられた可変抵抗器１０で構成
され、可変分圧端子１１の位置により電圧Ｖと比例する
アナログ出力電圧が得られ、これが第２のアナログデジ
タル変換手段２により変数値Ｋに変換される。
えば、一端に電圧Ｖが加えられた可変抵抗器１０で構成
され、可変分圧端子１１の位置により電圧Ｖと比例する
アナログ出力電圧が得られ、これが第２のアナログデジ
タル変換手段２により変数値Ｋに変換される。
【００１６】記憶手段５は演算手段３で演算される合成
利得関数の後述する係数を記憶するためのものであり、
本発明のデジタル利得制御装置及びこれを具備した電子
機器の望ましい形態としては、合成利得関数として、変
数値Ｋの変化範囲に対応して複数のチェビシェフ多項式
を合成して使用することである。
利得関数の後述する係数を記憶するためのものであり、
本発明のデジタル利得制御装置及びこれを具備した電子
機器の望ましい形態としては、合成利得関数として、変
数値Ｋの変化範囲に対応して複数のチェビシェフ多項式
を合成して使用することである。
【００１７】以下に、複数のチェビシェフ多項式を合成
した合成利得関数による演算手段３の演算動作について
図２〜図７を用いて説明する。
した合成利得関数による演算手段３の演算動作について
図２〜図７を用いて説明する。
【００１８】図２は、可変抵抗器１０の表示部を示した
ものである。可変抵抗器１０は、図２（ａ）に示すよう
に、回転角度が１２０度間隔で、０ｄＢ、−ｇｄＢ、−
０．５×ｇｄＢのようにデシベル利得表示がなされてお
り、例えば、０度のとき、０ｄＢ、１２０度のとき、−
ｇｄＢ、２４０度のとき、−０．５×ｇｄＢの減衰利得
が、乗算手段６のデジタル信号出力に対して得られる利
得制御となるよう意図して表示したものである。
ものである。可変抵抗器１０は、図２（ａ）に示すよう
に、回転角度が１２０度間隔で、０ｄＢ、−ｇｄＢ、−
０．５×ｇｄＢのようにデシベル利得表示がなされてお
り、例えば、０度のとき、０ｄＢ、１２０度のとき、−
ｇｄＢ、２４０度のとき、−０．５×ｇｄＢの減衰利得
が、乗算手段６のデジタル信号出力に対して得られる利
得制御となるよう意図して表示したものである。
【００１９】記憶手段４に記憶された定数パラメータｇ
は、複数チャネルのそれぞれの入力の振幅に対して、利
得制御範囲を変えるべく設けられた最大減衰利得を決め
る定数パラメータである。例えば、図２（ｂ）に示すよ
うに、マイク入力と、図２（ｃ）に示すようにライン入
力では減衰利得制御範囲が違っていて、前者では、最大
減衰利得が−４０ｄＢ、後者では、−２０ｄＢである。
従って、複数のチャネルの入力信号に対応して定数パラ
メータｇを設定することで、この差に対処することがで
きる。
は、複数チャネルのそれぞれの入力の振幅に対して、利
得制御範囲を変えるべく設けられた最大減衰利得を決め
る定数パラメータである。例えば、図２（ｂ）に示すよ
うに、マイク入力と、図２（ｃ）に示すようにライン入
力では減衰利得制御範囲が違っていて、前者では、最大
減衰利得が−４０ｄＢ、後者では、−２０ｄＢである。
従って、複数のチャネルの入力信号に対応して定数パラ
メータｇを設定することで、この差に対処することがで
きる。
【００２０】図３は図２（ｂ）及び図２（ｃ）の可変抵
抗器１０のデシベル減衰利得ｙと変数値Ｋの関係を示し
たものである。変数値Ｋは正規化され、０≦Ｋ≦１の範
囲で第２のアナログデジタル変換手段２より得られる。
図３に示すように、変数値Ｋとデシベル減衰利得ｙは、
図２（ｂ）、図２（ｃ）のどちらの場合も比例するよう
に可変抵抗器１０の回転角度と可変分圧端子１１のアナ
ログ出力電圧の関係が設定されている。
抗器１０のデシベル減衰利得ｙと変数値Ｋの関係を示し
たものである。変数値Ｋは正規化され、０≦Ｋ≦１の範
囲で第２のアナログデジタル変換手段２より得られる。
図３に示すように、変数値Ｋとデシベル減衰利得ｙは、
図２（ｂ）、図２（ｃ）のどちらの場合も比例するよう
に可変抵抗器１０の回転角度と可変分圧端子１１のアナ
ログ出力電圧の関係が設定されている。
【００２１】すなわち、図３より、デシベル減衰利得ｙ
と変数値Ｋの間には一般的には下記式（１）の関係があ
る。 ｙ（ｄＢ）＝ｇ（Ｋ−１）＋ａ （１） ここで、定数パラメータａは固定デシベル利得を表す。
デシベル減衰利得ｙを倍率表示の減衰利得に換算する
と、 Ｇ＝１０0.05{g(k-1)+a} （２） となる。このＧが前述の演算手段３によって演算される
利得値Ｇである。
と変数値Ｋの間には一般的には下記式（１）の関係があ
る。 ｙ（ｄＢ）＝ｇ（Ｋ−１）＋ａ （１） ここで、定数パラメータａは固定デシベル利得を表す。
デシベル減衰利得ｙを倍率表示の減衰利得に換算する
と、 Ｇ＝１０0.05{g(k-1)+a} （２） となる。このＧが前述の演算手段３によって演算される
利得値Ｇである。
【００２２】さらに、上記式（２）を変形して２を底と
して書き換えると式（３）が得られる。 Ｇ≒２(0.05/0.30103){g(K-1)+a} （３）
して書き換えると式（３）が得られる。 Ｇ≒２(0.05/0.30103){g(K-1)+a} （３）
【００２３】式（３）は指数関数であるから、解析的に
演算することは困難である。そこで、本発明のデジタル
利得制御装置及びこれを具備した電子機器では、指数関
数を使用するのではなく、チェビシェフ多項式を使用し
て利得値Ｇを演算して求める。
演算することは困難である。そこで、本発明のデジタル
利得制御装置及びこれを具備した電子機器では、指数関
数を使用するのではなく、チェビシェフ多項式を使用し
て利得値Ｇを演算して求める。
【００２４】関数２m 、但し（−１≦ｍ≦０）におい
て、ｘ＝２ｍ＋１とおくと、２m ＝２(x-1)/2 、但し
（−１≦ｘ≦１）となるので、関数２(x-1)/2 に対して
４次のチェビシェフ補間を行う。図４は、このことを示
したものであり、補間点ｘ1 〜ｘ5 は５次チェビシェフ
多項式の根である。また、図５は５次チェビシェフ関数
と根の関係を示す。
て、ｘ＝２ｍ＋１とおくと、２m ＝２(x-1)/2 、但し
（−１≦ｘ≦１）となるので、関数２(x-1)/2 に対して
４次のチェビシェフ補間を行う。図４は、このことを示
したものであり、補間点ｘ1 〜ｘ5 は５次チェビシェフ
多項式の根である。また、図５は５次チェビシェフ関数
と根の関係を示す。
【００２５】５次チェビシェフ多項式Ｔ5 （ｘ）＝１６
ｘ5 −２０ｘ3 ＋５ｘ＝０を解くと、ｘ1 ≒−０．９５
１０５６５２、ｘ2 ≒−０．５８７７８５２５、ｘ3 ＝
０、ｘ4 ＝−ｘ2 、ｘ5 ＝−ｘ1 となる。これらの根を
補間点として、図４の関数２(x-1)/2 は下記式（４）の
ように補間できる。 ｆ（ｘ）＝２(x-1)/2≒Ｃ0Ｔ0（ｘ）＋Ｃ1Ｔ1（ｘ）＋Ｃ2Ｔ2（ｘ） ＋Ｃ3Ｔ3（ｘ）＋Ｃ4Ｔ4（ｘ） （４） 但し、Ｔ0 （ｘ）＝１、Ｔ1 （ｘ）＝ｘ、Ｔ2 （ｘ）＝
２ｘ2 −１、Ｔ3 （ｘ）＝４ｘ3 −３ｘ、Ｔ4 （ｘ）＝
８ｘ4 −８ｘ＋１であり、また、Ｃ0＝（１／５）ΣK=1
5 ｆ（ｘk）、Ｃν ＝（２／５）ΣK=1 5 Ｔν（ｘK ）
ｆ（ｘk ）である。さらに、ｘk は上述の補間点ｘ1 〜
ｘ5 を表す。
ｘ5 −２０ｘ3 ＋５ｘ＝０を解くと、ｘ1 ≒−０．９５
１０５６５２、ｘ2 ≒−０．５８７７８５２５、ｘ3 ＝
０、ｘ4 ＝−ｘ2 、ｘ5 ＝−ｘ1 となる。これらの根を
補間点として、図４の関数２(x-1)/2 は下記式（４）の
ように補間できる。 ｆ（ｘ）＝２(x-1)/2≒Ｃ0Ｔ0（ｘ）＋Ｃ1Ｔ1（ｘ）＋Ｃ2Ｔ2（ｘ） ＋Ｃ3Ｔ3（ｘ）＋Ｃ4Ｔ4（ｘ） （４） 但し、Ｔ0 （ｘ）＝１、Ｔ1 （ｘ）＝ｘ、Ｔ2 （ｘ）＝
２ｘ2 −１、Ｔ3 （ｘ）＝４ｘ3 −３ｘ、Ｔ4 （ｘ）＝
８ｘ4 −８ｘ＋１であり、また、Ｃ0＝（１／５）ΣK=1
5 ｆ（ｘk）、Ｃν ＝（２／５）ΣK=1 5 Ｔν（ｘK ）
ｆ（ｘk ）である。さらに、ｘk は上述の補間点ｘ1 〜
ｘ5 を表す。
【００２６】式（４）に根ｘ1〜ｘ5の値を実際に代入す
ると、下記式（５）が得られる。 ２m ≒５ａ８２＋１ｆ５ｅ（２ｍ＋１）＋０５７０（２ｍ＋１）2＋ ００ａ２（２ｍ＋１）3＋０００ｅ（２ｍ＋１）4 （５） 但し、５ａ８２〜０００ｅで示された係数は１６進表示
である。これが前述の係数であり、記憶手段５に記憶さ
れる。
ると、下記式（５）が得られる。 ２m ≒５ａ８２＋１ｆ５ｅ（２ｍ＋１）＋０５７０（２ｍ＋１）2＋ ００ａ２（２ｍ＋１）3＋０００ｅ（２ｍ＋１）4 （５） 但し、５ａ８２〜０００ｅで示された係数は１６進表示
である。これが前述の係数であり、記憶手段５に記憶さ
れる。
【００２７】（５）式の右辺は解析的に演算できるの
で、左辺の指数関数の代わりに本発明のデジタル利得制
御装置及びこれを具備した電子機器では、前述の利得値
Ｇを演算する場合に（５）式の右辺の関数を使用するこ
とにする。右辺の関数を、改めて利得関数Ｐ（ｍ）と
し、ｍ＝（０．０５／０．３０１０３）｛ｇ（ｋ−１）
＋ａ｝とすれば、式（３）及び式（５）から下記式
（６）が得られる。 利得値Ｇ＝Ｐ（ｍ）＝５ａ８２＋１ｆ５ｅ（２ｍ＋１）＋ ０５７０（２ｍ＋１）2＋００ａ２（２ｍ＋１）3 ＋０００ｅ（２ｍ＋１）4 （６） 但し、−１≦ｍ≦０とする。
で、左辺の指数関数の代わりに本発明のデジタル利得制
御装置及びこれを具備した電子機器では、前述の利得値
Ｇを演算する場合に（５）式の右辺の関数を使用するこ
とにする。右辺の関数を、改めて利得関数Ｐ（ｍ）と
し、ｍ＝（０．０５／０．３０１０３）｛ｇ（ｋ−１）
＋ａ｝とすれば、式（３）及び式（５）から下記式
（６）が得られる。 利得値Ｇ＝Ｐ（ｍ）＝５ａ８２＋１ｆ５ｅ（２ｍ＋１）＋ ０５７０（２ｍ＋１）2＋００ａ２（２ｍ＋１）3 ＋０００ｅ（２ｍ＋１）4 （６） 但し、−１≦ｍ≦０とする。
【００２８】図６は、式（６）を演算する手順を示した
ものである。以下順に説明する。 「Ｓ0 」係数５ａ８２〜０００ｅを記憶手段５に記憶し
ておく。 「Ｓ1 」定数パラメータｇ及び定数パラメータａの差
（ｇ−ａ）に（０．０５／０．３０１０３）を乗じて結
果を値Ｍとする。 「Ｓ2 」定数パラメータｇに（０．０５／０．３０１０
３）を乗じて結果を値Ｎとする。 「Ｓ3 」値Ｍと係数５ａ８２〜０００ｅから式（６）を
用いて値Ａを演算する。 「Ｓ4 」値Ｎに変数値Ｋを乗じて結果を値ｍとする。 「Ｓ5 」値ｍと係数５ａ８２〜０００ｅから式（６）を
用いて値Ｂを演算する。 「Ｓ6 」値Ｂ−値Ａを演算して上記式（６）のＰ（ｍ）
すなわち、利得値Ｇを得る。
ものである。以下順に説明する。 「Ｓ0 」係数５ａ８２〜０００ｅを記憶手段５に記憶し
ておく。 「Ｓ1 」定数パラメータｇ及び定数パラメータａの差
（ｇ−ａ）に（０．０５／０．３０１０３）を乗じて結
果を値Ｍとする。 「Ｓ2 」定数パラメータｇに（０．０５／０．３０１０
３）を乗じて結果を値Ｎとする。 「Ｓ3 」値Ｍと係数５ａ８２〜０００ｅから式（６）を
用いて値Ａを演算する。 「Ｓ4 」値Ｎに変数値Ｋを乗じて結果を値ｍとする。 「Ｓ5 」値ｍと係数５ａ８２〜０００ｅから式（６）を
用いて値Ｂを演算する。 「Ｓ6 」値Ｂ−値Ａを演算して上記式（６）のＰ（ｍ）
すなわち、利得値Ｇを得る。
【００２９】次に図７は本発明のデジタル利得制御装置
及びこれを具備した電子機器に用いられる合成利得関数
を説明するものである。デシベル減衰利得ｙは直線１：
ｙ1＝ｇ1 （Ｋ−１）＋ａ1 、直線２：ｙ2 ＝ｇ2 （Ｋ
−１）＋ａ2 の２本から構成される折れ線曲線である。
変数値Ｋの範囲は前述のように、０≦Ｋ≦１である。合
成利得関数は、このデシベル減衰利得ｙを利得関数Ｐ
（ｍ）により、倍率の利得に変換したものである。
及びこれを具備した電子機器に用いられる合成利得関数
を説明するものである。デシベル減衰利得ｙは直線１：
ｙ1＝ｇ1 （Ｋ−１）＋ａ1 、直線２：ｙ2 ＝ｇ2 （Ｋ
−１）＋ａ2 の２本から構成される折れ線曲線である。
変数値Ｋの範囲は前述のように、０≦Ｋ≦１である。合
成利得関数は、このデシベル減衰利得ｙを利得関数Ｐ
（ｍ）により、倍率の利得に変換したものである。
【００３０】ここで、変数値Ｋ＝ｔH1 において、デシ
ベル減衰利得は直線２より演算される値 ｙ2 ＝ｇ
2 （ｔH1 −１）＋ａ2 ではなく−∞となる。これでは
演算不可能なので、ｙ2 ＝ｇ2 （ｔH1 −１）＋ａ2 の
値が得られた時、合成利得関数により得られる利得値Ｇ
を０とすればよい。従って、Ｋ＝ｔH1 においては、乗
算手段６により、選択デジタル信号に０が乗算されるの
で、選択デジタル信号の振幅が如何なる値でもデジタル
信号出力は零になる。このことは、本発明のデジタル利
得制御装置及びこれを具備した電子機器の望ましい形態
の一つである。
ベル減衰利得は直線２より演算される値 ｙ2 ＝ｇ
2 （ｔH1 −１）＋ａ2 ではなく−∞となる。これでは
演算不可能なので、ｙ2 ＝ｇ2 （ｔH1 −１）＋ａ2 の
値が得られた時、合成利得関数により得られる利得値Ｇ
を０とすればよい。従って、Ｋ＝ｔH1 においては、乗
算手段６により、選択デジタル信号に０が乗算されるの
で、選択デジタル信号の振幅が如何なる値でもデジタル
信号出力は零になる。このことは、本発明のデジタル利
得制御装置及びこれを具備した電子機器の望ましい形態
の一つである。
【００３１】このように、デシベル減衰利得を２本の直
線によって合成し、利得値ＧをＧ＝Ｐ（ｍ）、但し、ｍ
＝ｇ2 （ｔH1 −１）＋ａ2 、となる直前の値から急激
に零にする目的は、前述したように、例えば、フェード
ゥアウトを行うためである。図７に示すように、デジタ
ル値Ｋの１に近い大きな値から、小さな値ｔH2 までは
緩やかに減衰利得が増大するが、ｔH2 から以下ｔH1 ま
では急激に減衰利得を増大させ、ｔH1 からは突然、−
∞、すなわち、利得値Ｇを０にシャープカットオフし、
可変抵抗器１０を回転させたとき、音声や画像が速やか
に消失する状態を聴覚的、視覚的に認識できるようにす
るためである。このような利得の制御は一本の減衰利得
曲線を使用しては実現が困難である。
線によって合成し、利得値ＧをＧ＝Ｐ（ｍ）、但し、ｍ
＝ｇ2 （ｔH1 −１）＋ａ2 、となる直前の値から急激
に零にする目的は、前述したように、例えば、フェード
ゥアウトを行うためである。図７に示すように、デジタ
ル値Ｋの１に近い大きな値から、小さな値ｔH2 までは
緩やかに減衰利得が増大するが、ｔH2 から以下ｔH1 ま
では急激に減衰利得を増大させ、ｔH1 からは突然、−
∞、すなわち、利得値Ｇを０にシャープカットオフし、
可変抵抗器１０を回転させたとき、音声や画像が速やか
に消失する状態を聴覚的、視覚的に認識できるようにす
るためである。このような利得の制御は一本の減衰利得
曲線を使用しては実現が困難である。
【００３２】演算手段３においては、上述のデシベル減
衰利得ｙ1 、ｙ2 より、対応する利得値Ｇ1 、Ｇ2 が、
チェビシェフ多項式を使用した式（６）の利得関数Ｐ
（ｍ）により、Ｇ1 ＝Ｐ（ｍ1 ）、Ｇ2 ＝Ｐ（ｍ2 ）、
但し、ｍ1 ＝（０．０５／０．３０１０３）ｙ1 、ｍ
2 ＝（０．０５／０．３０１０３）ｙ2 として演算す
ることにより得られる。従ってこの場合の合成利得関数
は、Ｐ（ｍ1 ）、Ｐ（ｍ2）で構成される。
衰利得ｙ1 、ｙ2 より、対応する利得値Ｇ1 、Ｇ2 が、
チェビシェフ多項式を使用した式（６）の利得関数Ｐ
（ｍ）により、Ｇ1 ＝Ｐ（ｍ1 ）、Ｇ2 ＝Ｐ（ｍ2 ）、
但し、ｍ1 ＝（０．０５／０．３０１０３）ｙ1 、ｍ
2 ＝（０．０５／０．３０１０３）ｙ2 として演算す
ることにより得られる。従ってこの場合の合成利得関数
は、Ｐ（ｍ1 ）、Ｐ（ｍ2）で構成される。
【００３３】図７において、点Ｕ及び点Ｖにおいては利
得関数が変わるため演算手段３は記憶手段４の中の定数
パラメータを第２のスイッチＳ2 を制御して選択しなけ
ればならない。すなわち、変数値Ｋにより定数パラメー
タセット（ｇ，ａ）は下記のように切り換えられる。 ０≦Ｋ≦ｔH2 では （ｇ2 ，ａ2 ） ｔH2 ≦Ｋ≦１では （ｇ1 ，ａ1 ） 但し、Ｋ＝ｔH1 においては、Ｇ＝０とする。
得関数が変わるため演算手段３は記憶手段４の中の定数
パラメータを第２のスイッチＳ2 を制御して選択しなけ
ればならない。すなわち、変数値Ｋにより定数パラメー
タセット（ｇ，ａ）は下記のように切り換えられる。 ０≦Ｋ≦ｔH2 では （ｇ2 ，ａ2 ） ｔH2 ≦Ｋ≦１では （ｇ1 ，ａ1 ） 但し、Ｋ＝ｔH1 においては、Ｇ＝０とする。
【００３４】以上のようにして演算手段３により得られ
た利得値Ｇが乗算手段６により、選択デジタル信号に乗
算されて、利得を制御されたデジタル信号出力が得られ
る。以上述べた本発明のデジタル利得制御装置は、複数
のチャネルの入力信号の利得制御を必要とする電子機器
に搭載して、それぞれのチャネルの信号に適したデジタ
ル振幅値の制御とフェードゥアウト制御に適用できる。
た利得値Ｇが乗算手段６により、選択デジタル信号に乗
算されて、利得を制御されたデジタル信号出力が得られ
る。以上述べた本発明のデジタル利得制御装置は、複数
のチャネルの入力信号の利得制御を必要とする電子機器
に搭載して、それぞれのチャネルの信号に適したデジタ
ル振幅値の制御とフェードゥアウト制御に適用できる。
【００３５】
【発明の効果】合成利得関数により演算手段を用いて演
算し、選択デジタル信号に対して、フェードゥアウトな
どの視覚的、聴覚的な利得制御ができるデジタル利得制
御装置及びこれを具備した電子機器の提供が可能とな
る。また、定数パラメータセットを複数のチャネルの信
号に対して用意し、該定数パラメータセットを複数のチ
ャネル入力信号の特性に合わせて切り換えることで、複
数のチャネルの入力信号に対応した利得制御ができるデ
ジタル利得制御装置及びこれを具備した電子機器の提供
が可能となる。
算し、選択デジタル信号に対して、フェードゥアウトな
どの視覚的、聴覚的な利得制御ができるデジタル利得制
御装置及びこれを具備した電子機器の提供が可能とな
る。また、定数パラメータセットを複数のチャネルの信
号に対して用意し、該定数パラメータセットを複数のチ
ャネル入力信号の特性に合わせて切り換えることで、複
数のチャネルの入力信号に対応した利得制御ができるデ
ジタル利得制御装置及びこれを具備した電子機器の提供
が可能となる。
【図１】本発明のデジタル利得制御装置の概略構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】図１の可変抵抗器の表示部において、デシベル
減衰利得表示を説明する説明図である。
減衰利得表示を説明する説明図である。
【図３】図１の可変抵抗器に示されたデシベル減衰利得
表示と変数値の関係を説明する説明図である。
表示と変数値の関係を説明する説明図である。
【図４】チェビシェフ多項式により、指数関数を補間す
ることを説明する説明図である。
ることを説明する説明図である。
【図５】５次チェビシェフ関数とその根の関係を示す説
明図である。
明図である。
【図６】チェビシェフ多項式を使った利得関数Ｐ（ｍ）
を演算して求める説明図である。
を演算して求める説明図である。
【図７】複数のデシベル利得関数から合成利得関数が合
成されることを示す説明図である。
成されることを示す説明図である。
１…第１のアナログデジタル変換手段、２…第２のアナ
ログデジタル変換手段、３…演算手段、４，５…記憶手
段、６…乗算手段、７…デジタルオーディオ信号装置、
８…ラインアンプ、９…マイクアンプ、１０…可変抵抗
器、１１…可変分圧端子、１２…定数パラメータ制御手
段、１３…可変出力電圧発生手段、Ｓ0 ，Ｓ3 …スイッ
チ、Ｓ1 …第１のスイッチ、Ｓ2 …第２のスイッチ
ログデジタル変換手段、３…演算手段、４，５…記憶手
段、６…乗算手段、７…デジタルオーディオ信号装置、
８…ラインアンプ、９…マイクアンプ、１０…可変抵抗
器、１１…可変分圧端子、１２…定数パラメータ制御手
段、１３…可変出力電圧発生手段、Ｓ0 ，Ｓ3 …スイッ
チ、Ｓ1 …第１のスイッチ、Ｓ2 …第２のスイッチ
Claims (4)
- 【請求項１】 複数チャネルのアナログ入力信号と複数
チャネルのデジタル入力信号をチャネル入力信号とし、
該チャネル入力信号をデジタル信号処理して、所望の利
得を有するデジタル信号出力を得るデジタル利得制御装
置において、 前記複数チャネルのアナログ入力信号を複数のデジタル
信号に変換する第１のアナログデジタル変換手段と、 変換された該複数のデジタル信号と前記複数チャネルの
デジタル入力信号を選択して選択デジタル信号を得るた
めの第１のスイッチと、 該選択デジタル信号に利得値を乗算して前記所望の利得
を有するデジタル信号出力を得るための乗算手段と、 変数値と、該変数値の複数個の変化範囲に対応した定数
パラメータセットとで構成される複数個の利得関数から
なる合成利得関数により、前記利得値を演算して得るた
めの演算手段と、 前記定数パラメータセットを複数個記憶し得る記憶手段
と、 該定数パラメータセットを該記憶手段より前記演算手段
の制御により選択し、該演算手段に入力するための第２
のスイッチと、 前記チャネル入力信号のそれぞれに対応して設けられた
複数個の前記定数パラメータセットを前記第１のスイッ
チと連動させて、該チャネル入力信号に対応するように
切り換え得る定数パラメータ制御手段と、 第２のアナログデジタル変換手段を介して、前記変数値
を線形に可変し得る可変出力電圧発生手段とを具備した
ことを特徴とするデジタル利得制御装置。 - 【請求項２】 前記利得関数として、チェビシェフ補間
多項式を使用したことを特徴とする請求項１に記載のデ
ジタル利得制御装置。 - 【請求項３】 前記利得値が最少となる合成利得関数の
変数値より大である所定の変数値に対して、該所定の変
数値に対応する利得値が零となるようにしたことを特徴
とする請求項１に記載のデジタル利得制御装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載のデジタル利得制御装置
を具備したことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10230708A JP2000068764A (ja) | 1998-08-17 | 1998-08-17 | デジタル利得制御装置及びこれを具備した電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10230708A JP2000068764A (ja) | 1998-08-17 | 1998-08-17 | デジタル利得制御装置及びこれを具備した電子機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000068764A true JP2000068764A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=16912074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10230708A Pending JP2000068764A (ja) | 1998-08-17 | 1998-08-17 | デジタル利得制御装置及びこれを具備した電子機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000068764A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005503697A (ja) * | 2001-07-16 | 2005-02-03 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 対数と指数との変換を使用するディジタル電圧増幅器 |
| US7221305B2 (en) | 2003-12-01 | 2007-05-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for converting an analog audio signal into digital data |
| JP2008312260A (ja) * | 2008-09-16 | 2008-12-25 | Panasonic Corp | 音量調整装置 |
-
1998
- 1998-08-17 JP JP10230708A patent/JP2000068764A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005503697A (ja) * | 2001-07-16 | 2005-02-03 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 対数と指数との変換を使用するディジタル電圧増幅器 |
| JP2009284498A (ja) * | 2001-07-16 | 2009-12-03 | Qualcomm Inc | 対数と指数との変換を使用するディジタル電圧増幅器 |
| US7221305B2 (en) | 2003-12-01 | 2007-05-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for converting an analog audio signal into digital data |
| JP2008312260A (ja) * | 2008-09-16 | 2008-12-25 | Panasonic Corp | 音量調整装置 |
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