JP2001127571A - 可変増幅器 - Google Patents
可変増幅器Info
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- JP2001127571A JP2001127571A JP30155499A JP30155499A JP2001127571A JP 2001127571 A JP2001127571 A JP 2001127571A JP 30155499 A JP30155499 A JP 30155499A JP 30155499 A JP30155499 A JP 30155499A JP 2001127571 A JP2001127571 A JP 2001127571A
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- analog
- signal
- variable amplifier
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- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】デジタル信号処理システムに用いて好適な可変
増幅器を提供する。 【解決手段】増幅すべきデジタル信号DLを制御部15
から外部供給されるデータGMに基づいてデジタル増幅
する。デジタル増幅したデジタル信号DLMをD/A変
換器12でアナログ信号SLAに変換し、スイッチング
素子Q0〜Q23と荷重抵抗R0〜R23,r0〜r2
3で形成されたアナログアッテネータ13に供給する。
アナログアッテネータ13では、制御部15から外部供
給されるデータGAによってスイッチング素子Q0〜Q
23をオン又オフ制御し、荷重抵抗R0〜R23,r0
〜r23の分圧比によってアナログ信号SLAを減衰さ
せ、減衰させたアナログ信号SLBを出力する。そし
て、デジタルデータGM,GAを任意の値に調節するこ
とで、総増幅率を可変調節する。
増幅器を提供する。 【解決手段】増幅すべきデジタル信号DLを制御部15
から外部供給されるデータGMに基づいてデジタル増幅
する。デジタル増幅したデジタル信号DLMをD/A変
換器12でアナログ信号SLAに変換し、スイッチング
素子Q0〜Q23と荷重抵抗R0〜R23,r0〜r2
3で形成されたアナログアッテネータ13に供給する。
アナログアッテネータ13では、制御部15から外部供
給されるデータGAによってスイッチング素子Q0〜Q
23をオン又オフ制御し、荷重抵抗R0〜R23,r0
〜r23の分圧比によってアナログ信号SLAを減衰さ
せ、減衰させたアナログ信号SLBを出力する。そし
て、デジタルデータGM,GAを任意の値に調節するこ
とで、総増幅率を可変調節する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル信号をア
ナログ信号に変換すると共に、これらの信号を増幅して
出力する可変増幅器に関する。
ナログ信号に変換すると共に、これらの信号を増幅して
出力する可変増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆる情報のデジタル化に伴い、アナ
ログ技術を用いて行われていた信号処理がデジタル技術
を用いて行われるようになってきた。例えば、オーディ
オ技術の分野では、アナログ技術を用いたオーディオシ
ステムに代わって、デジタルオーディオ技術を用いたデ
ジタルオーディオシステムが開発され、大部分をデジタ
ル回路で構成し、全ての操作をデジタルコントロールに
よって実現しようとする試みが成されている。
ログ技術を用いて行われていた信号処理がデジタル技術
を用いて行われるようになってきた。例えば、オーディ
オ技術の分野では、アナログ技術を用いたオーディオシ
ステムに代わって、デジタルオーディオ技術を用いたデ
ジタルオーディオシステムが開発され、大部分をデジタ
ル回路で構成し、全ての操作をデジタルコントロールに
よって実現しようとする試みが成されている。
【0003】しかし、デジタルオーディオシステムであ
っても、スピーカを駆動するためには、デジタル信号処
理を施したデジタルオーディオ信号をアナログのオーデ
ィオ信号に変換し、更にユーザーの所望する音量調節を
行う必要がある。このため、スピーカを駆動するための
出力段と音量調節用回路は、アナログ回路として残され
ていた。
っても、スピーカを駆動するためには、デジタル信号処
理を施したデジタルオーディオ信号をアナログのオーデ
ィオ信号に変換し、更にユーザーの所望する音量調節を
行う必要がある。このため、スピーカを駆動するための
出力段と音量調節用回路は、アナログ回路として残され
ていた。
【0004】図4は、こうした従来のデジタルオーディ
オシステムの構成を示すブロック図である。CD(Comp
act Disk)プレーヤやDVD(Digital Video Disk)プ
レーヤ等の信号源から供給されるデジタルオーディオ信
号Dinを、デジタル信号処理回路1がデジタルフィルタ
リング等の処理を行った後、D/A変換器2がアナログ
オーディオ信号S1に変換している。このアナログオー
ディオ信号S1の振幅を音量調節用回路である可変増幅
器3で調節し、更に、その振幅調節を施したアナログオ
ーディオ信号S3をアナログ電力増幅回路6が電力増幅
し、電力増幅された駆動信号S4をスピーカ7に供給し
ている。
オシステムの構成を示すブロック図である。CD(Comp
act Disk)プレーヤやDVD(Digital Video Disk)プ
レーヤ等の信号源から供給されるデジタルオーディオ信
号Dinを、デジタル信号処理回路1がデジタルフィルタ
リング等の処理を行った後、D/A変換器2がアナログ
オーディオ信号S1に変換している。このアナログオー
ディオ信号S1の振幅を音量調節用回路である可変増幅
器3で調節し、更に、その振幅調節を施したアナログオ
ーディオ信号S3をアナログ電力増幅回路6が電力増幅
し、電力増幅された駆動信号S4をスピーカ7に供給し
ている。
【0005】ここで、可変増幅器3は、図示しない音量
調節用ボリュームスイッチに連動して減衰率を変化させ
るアナログアッテネータ4と、予め一定の電圧増幅率に
設定された電圧増幅回路5で構成されている。例えば、
電圧増幅回路5の増幅率を100(dB)程度に固定し
ておき、アナログアッテネータ4の減衰率を、0(d
B)から−100(dB)程度の範囲で調節するように
している。
調節用ボリュームスイッチに連動して減衰率を変化させ
るアナログアッテネータ4と、予め一定の電圧増幅率に
設定された電圧増幅回路5で構成されている。例えば、
電圧増幅回路5の増幅率を100(dB)程度に固定し
ておき、アナログアッテネータ4の減衰率を、0(d
B)から−100(dB)程度の範囲で調節するように
している。
【0006】つまり、図5に模式的に示すように、D/
A変換器2より出力されるアナログオーディオ信号S1
の振幅をアナログアッテネータ4の減衰率に応じて音量
調節し、その調整されたアナログオーディオ信号S2の
振幅を電圧増幅回路5の一定増幅率で更に増幅すること
で、可変増幅器3のトータルの増幅率あるいは減衰率を
相対的に0(dB)から−100(dB)の範囲で調節
できるようにしている。
A変換器2より出力されるアナログオーディオ信号S1
の振幅をアナログアッテネータ4の減衰率に応じて音量
調節し、その調整されたアナログオーディオ信号S2の
振幅を電圧増幅回路5の一定増幅率で更に増幅すること
で、可変増幅器3のトータルの増幅率あるいは減衰率を
相対的に0(dB)から−100(dB)の範囲で調節
できるようにしている。
【0007】また、図6に示すように、可変増幅器3中
のアナログアッテネータ4と電圧増幅回路5の位置を入
れ替えることで、図4の場合と同様に、可変増幅器3の
トータルの増幅率あるいは減衰率を0(dB)から−1
00(dB)の範囲で調節するようになっていた。
のアナログアッテネータ4と電圧増幅回路5の位置を入
れ替えることで、図4の場合と同様に、可変増幅器3の
トータルの増幅率あるいは減衰率を0(dB)から−1
00(dB)の範囲で調節するようになっていた。
【0008】つまり、図7に模式的に示すように、D/
A変換器2より出力されるアナログオーディオ信号S1
の振幅を予め電圧増幅回路5の一定増幅率で増幅し、そ
の増幅されたアナログオーディオ信号S2’の振幅をア
ナログアッテネータ4の減衰率に応じて音量調節するこ
とで、可変増幅器3のトータルの増幅率あるいは減衰率
を相対的に0(dB)から−100(dB)程度の範囲
で調節するようにしていた。
A変換器2より出力されるアナログオーディオ信号S1
の振幅を予め電圧増幅回路5の一定増幅率で増幅し、そ
の増幅されたアナログオーディオ信号S2’の振幅をア
ナログアッテネータ4の減衰率に応じて音量調節するこ
とで、可変増幅器3のトータルの増幅率あるいは減衰率
を相対的に0(dB)から−100(dB)程度の範囲
で調節するようにしていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示した上記従来の可変増幅器3によると、アナログアッ
テネータ4で生じる残留ノイズを電圧増幅回路5が増幅
することになるため、S/Nを向上させることが困難で
あった。
示した上記従来の可変増幅器3によると、アナログアッ
テネータ4で生じる残留ノイズを電圧増幅回路5が増幅
することになるため、S/Nを向上させることが困難で
あった。
【0010】また、図6に示した上記従来の可変増幅器
3によると、アナログオーディオ信号S2’の振幅を予
め大振幅にしてからアナログアッテネータ4に供給する
必要があるため、電圧増幅回路5を動作させるための電
源電圧を高電圧にしなければならなかった。また、この
ように電圧増幅回路5の電源電圧を高くし、アナログア
ッテネータ4に大振幅のアナログオーディオ信号S2’
を供給すると、アナログアッテネータ4の耐電圧特性
(入力耐圧)を十分に考慮する必要が生じるため、設計
の自由度が低下したり、所望の音量調節を実現できなく
なる等の問題があった。
3によると、アナログオーディオ信号S2’の振幅を予
め大振幅にしてからアナログアッテネータ4に供給する
必要があるため、電圧増幅回路5を動作させるための電
源電圧を高電圧にしなければならなかった。また、この
ように電圧増幅回路5の電源電圧を高くし、アナログア
ッテネータ4に大振幅のアナログオーディオ信号S2’
を供給すると、アナログアッテネータ4の耐電圧特性
(入力耐圧)を十分に考慮する必要が生じるため、設計
の自由度が低下したり、所望の音量調節を実現できなく
なる等の問題があった。
【0011】特に、高音質の再生を行うためのデジタル
オーディオシステムでは、デジタル技術の適用によって
得られる高ダイナミックレンジでのデジタル信号処理機
能を最大限に引き出すためには、上記従来の可変増幅器
の特性向上が大きな課題となっていた。
オーディオシステムでは、デジタル技術の適用によって
得られる高ダイナミックレンジでのデジタル信号処理機
能を最大限に引き出すためには、上記従来の可変増幅器
の特性向上が大きな課題となっていた。
【0012】本発明は、これら従来技術の課題を克服す
るためになされたものであり、デジタル信号処理システ
ムに用いて好適な可変増幅器を提供することを目的とす
る。
るためになされたものであり、デジタル信号処理システ
ムに用いて好適な可変増幅器を提供することを目的とす
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、デジタル信号をアナログ信号に変換すると共
に、これらの信号を増幅して出力する可変増幅器であっ
て、上記デジタル信号と外部供給される第1の係数制御
信号とを乗算するデジタル乗算器と、上記デジタル乗算
器から出力される乗算結果のデジタル信号をアナログ信
号に変換するデジタルアナログ変換器と、上記デジタル
アナログ変換器から出力される上記アナログ信号を、外
部供給される第2の係数制御信号に基づいて減衰させる
アナログアッテネータと、上記デジタル乗算器への上記
第1の係数制御信号と、上記アナログアッテネータへの
上記第2の係数制御信号の外部供給を行う制御部とを備
え、上記第1,第2の係数制御信号に基づいて総増幅率
を可変調節することを特徴とする。
本発明は、デジタル信号をアナログ信号に変換すると共
に、これらの信号を増幅して出力する可変増幅器であっ
て、上記デジタル信号と外部供給される第1の係数制御
信号とを乗算するデジタル乗算器と、上記デジタル乗算
器から出力される乗算結果のデジタル信号をアナログ信
号に変換するデジタルアナログ変換器と、上記デジタル
アナログ変換器から出力される上記アナログ信号を、外
部供給される第2の係数制御信号に基づいて減衰させる
アナログアッテネータと、上記デジタル乗算器への上記
第1の係数制御信号と、上記アナログアッテネータへの
上記第2の係数制御信号の外部供給を行う制御部とを備
え、上記第1,第2の係数制御信号に基づいて総増幅率
を可変調節することを特徴とする。
【0014】かかる構成によると、デジタル乗算器によ
ってデジタル信号デジタル増幅し、そのデジタル増幅さ
れたデジタル信号をデジタルアナログ変換器がアナログ
信号に変換してからアナログアッテネータに供給し、ア
ナログアッテネータでそのアナログ信号を減衰させる。
このため、アナログアッテネータの残留ノイズを増幅し
ない構成となっている。この結果、S/Nの向上を図る
ことができ、且つデジタル技術の適用によって得られる
高ダイナミックレンジでのデジタル信号処理機能を最大
限に引き出すことができる。
ってデジタル信号デジタル増幅し、そのデジタル増幅さ
れたデジタル信号をデジタルアナログ変換器がアナログ
信号に変換してからアナログアッテネータに供給し、ア
ナログアッテネータでそのアナログ信号を減衰させる。
このため、アナログアッテネータの残留ノイズを増幅し
ない構成となっている。この結果、S/Nの向上を図る
ことができ、且つデジタル技術の適用によって得られる
高ダイナミックレンジでのデジタル信号処理機能を最大
限に引き出すことができる。
【0015】また、上記制御部は、上記デジタル信号を
大振幅に増幅すべきときは上記デジタル乗算器による増
幅率の調節を行わせ、上記デジタル信号を小振幅にすべ
きときは上記アナログアッテネータによる減衰率の調整
を行わせることを特徴とする。
大振幅に増幅すべきときは上記デジタル乗算器による増
幅率の調節を行わせ、上記デジタル信号を小振幅にすべ
きときは上記アナログアッテネータによる減衰率の調整
を行わせることを特徴とする。
【0016】かかる構成によると、本発明の可変増幅器
をデジタルオーディオシステムにおける音量調節用とし
て適用することができる。
をデジタルオーディオシステムにおける音量調節用とし
て適用することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
ないし図3を参照して説明する。尚、一実施形態とし
て、マルチチャンネルデジタルオーディオシステムに設
けられた可変増幅器について説明する。
ないし図3を参照して説明する。尚、一実施形態とし
て、マルチチャンネルデジタルオーディオシステムに設
けられた可変増幅器について説明する。
【0018】図1は、このマルチチャンネルデジタルオ
ーディオシステムの構成を示すブロック図である。
ーディオシステムの構成を示すブロック図である。
【0019】このマルチチャンネルデジタルオーディオ
システムは、CDプレーヤやDVDプレーヤ等の信号源
8より供給される6チャンネル分のデジタルオーディオ
信号DLin,DRin,DSLin,DSRin,D
Cin,DSWinをデジタル信号処理し、各チャンネ
ルのスピーカSPL,SPR,SPSL,SPSR,S
PC,SPSWを駆動するための6チャンネル分の信号
処理系統を備えている。尚、96kHzでサンプリング
され且つ24ビットで量子化されたリニアPCMのデジ
タルオーディオ信号DLin,DRin,DSLin,
DSRin,DCin,DSWinをデジタル信号処理
するようになっている。
システムは、CDプレーヤやDVDプレーヤ等の信号源
8より供給される6チャンネル分のデジタルオーディオ
信号DLin,DRin,DSLin,DSRin,D
Cin,DSWinをデジタル信号処理し、各チャンネ
ルのスピーカSPL,SPR,SPSL,SPSR,S
PC,SPSWを駆動するための6チャンネル分の信号
処理系統を備えている。尚、96kHzでサンプリング
され且つ24ビットで量子化されたリニアPCMのデジ
タルオーディオ信号DLin,DRin,DSLin,
DSRin,DCin,DSWinをデジタル信号処理
するようになっている。
【0020】第1チャンネルのスピーカSPLは聴取者
の前方左側に配置されるメインスピーカ、第2チャンネ
ルのスピーカSPRは聴取者の前方右側に配置されるメ
インスピーカ、第3チャンネルのスピーカSPSLは聴
取者の後方左側に配置されるリアスピーカ(サラウンド
スピーカともいう)、第4チャンネルのスピーカSPS
Rは聴取者の後方右側に配置されるリアスピーカであ
る。また、第5チャンネルのスピーカSPCは聴取者の
略正面に配置されるセンタースピーカであり、第6チャ
ンネルのスピーカSPSWは、重低音を再生するための
サブウーファである。
の前方左側に配置されるメインスピーカ、第2チャンネ
ルのスピーカSPRは聴取者の前方右側に配置されるメ
インスピーカ、第3チャンネルのスピーカSPSLは聴
取者の後方左側に配置されるリアスピーカ(サラウンド
スピーカともいう)、第4チャンネルのスピーカSPS
Rは聴取者の後方右側に配置されるリアスピーカであ
る。また、第5チャンネルのスピーカSPCは聴取者の
略正面に配置されるセンタースピーカであり、第6チャ
ンネルのスピーカSPSWは、重低音を再生するための
サブウーファである。
【0021】そして、メインスピーカSPL,SPRと
リアスピーカSPSL,SPSR及びセンタースピーカ
SPCに、100Hz以上の周波数帯域のオーディオ信
号SL,SR,SSL,SSR,SPCをそれぞれ供給
して鳴動させると共に、サブウーファSPSWに、10
0Hz以下の周波数帯域のオーディオ信号SSWを供給
して鳴動させることで、聴取者に対して臨場感のある高
音質の音場空間を提供するようになっている。
リアスピーカSPSL,SPSR及びセンタースピーカ
SPCに、100Hz以上の周波数帯域のオーディオ信
号SL,SR,SSL,SSR,SPCをそれぞれ供給
して鳴動させると共に、サブウーファSPSWに、10
0Hz以下の周波数帯域のオーディオ信号SSWを供給
して鳴動させることで、聴取者に対して臨場感のある高
音質の音場空間を提供するようになっている。
【0022】ここで、デジタル信号処理回路9は、デジ
タルフィルタが備えられており、デジタルオーディオ信
号DLin,DRin,DSLin,DSRin,DC
in,DSWinをデジタルフィルタリングすることに
より、各チャンネルのデジタルオーディオ信号DL,D
R,DSL,DSR,DC,DSWを生成し、各チャン
ネル毎に設けられた音量調節用の可変増幅器10L,1
0R,10SL,10SR,10C,10SWにそれぞ
れ供給する。
タルフィルタが備えられており、デジタルオーディオ信
号DLin,DRin,DSLin,DSRin,DC
in,DSWinをデジタルフィルタリングすることに
より、各チャンネルのデジタルオーディオ信号DL,D
R,DSL,DSR,DC,DSWを生成し、各チャン
ネル毎に設けられた音量調節用の可変増幅器10L,1
0R,10SL,10SR,10C,10SWにそれぞ
れ供給する。
【0023】第1チャンネルに設けられている可変増幅
器10Lは、デジタル乗算器11とD/A変換器12及
びアナログアッテネータ13を備えて構成されており、
聴取者により指示された音量調節を行い、その音量調節
によって生成したアナログのオーディオ信号(以下、ア
ナログオーディオ信号という)SLBを電力増幅回路1
4に供給する。
器10Lは、デジタル乗算器11とD/A変換器12及
びアナログアッテネータ13を備えて構成されており、
聴取者により指示された音量調節を行い、その音量調節
によって生成したアナログのオーディオ信号(以下、ア
ナログオーディオ信号という)SLBを電力増幅回路1
4に供給する。
【0024】電力増幅回路14は、リニアリティが優れ
且つ広周波数帯域のアナログ電力増幅回路で形成されて
おり、可変増幅器10Lより出力されるアナログオーデ
ィオ信号SLBを電力増幅し、その電力増幅によって生
じるオーディオ信号SLCをメインスピーカSPLに供
給して鳴動させる。
且つ広周波数帯域のアナログ電力増幅回路で形成されて
おり、可変増幅器10Lより出力されるアナログオーデ
ィオ信号SLBを電力増幅し、その電力増幅によって生
じるオーディオ信号SLCをメインスピーカSPLに供
給して鳴動させる。
【0025】すなわち、可変増幅器10Lは、デジタル
オーディオ信号DLをアナログオーディオ信号SLBに
アナログデジタル変換すると共に、音量調節を施したア
ナログオーディオ信号SLBを生成する。
オーディオ信号DLをアナログオーディオ信号SLBに
アナログデジタル変換すると共に、音量調節を施したア
ナログオーディオ信号SLBを生成する。
【0026】尚、残余の第2〜第6チャンネルに設けら
れている可変増幅器10R,10SL,10SR,10
C,10SW及び各電力増幅回路(符号省略)も、第1
チャンネルの可変増幅器10L及び電力増幅回路14と
同様の構成となっており、各デジタルオーディオ信号D
R,DSL,DSR,DC,DSWをアナログデジタル
変換すると共に、音量調節を施したアナログオーディオ
信号SRC,SSLC,SSRC,SCC,SSWCを
生成して、それぞれ所定のスピーカSPR,SPSL,
SPSR,SPC,SPSWに供給する。
れている可変増幅器10R,10SL,10SR,10
C,10SW及び各電力増幅回路(符号省略)も、第1
チャンネルの可変増幅器10L及び電力増幅回路14と
同様の構成となっており、各デジタルオーディオ信号D
R,DSL,DSR,DC,DSWをアナログデジタル
変換すると共に、音量調節を施したアナログオーディオ
信号SRC,SSLC,SSRC,SCC,SSWCを
生成して、それぞれ所定のスピーカSPR,SPSL,
SPSR,SPC,SPSWに供給する。
【0027】図2は、可変増幅器10Lの構成を代表し
て示した回路図である。同図において、デジタル乗算器
11は、24ビットのデジタルオーディオ信号DLを上
記のサンプリング周波数に同期してプリセットするプリ
セッタブルレジスタ11aと、第1の係数制御信号とし
ての24ビットの音量調節用データGMをプリセットす
るプリセッタブルレジスタ11bとを備えると共に、こ
れらのプリセッタブルレジスタ11a,11bに保持さ
れたデジタルオーディオ信号DLと音量調節用データG
Mとを乗算(掛け算)する48ビットのマルチプライヤ
11cを備えて構成されている。すなわち、マルチプラ
イヤ11cは、音量調節用データGMに基づいてデジタ
ルオーディオ信号DLを増幅するデジタル増幅器となっ
ている。尚、音量調節用データGMは、後述の制御部1
5より外部供給される。
て示した回路図である。同図において、デジタル乗算器
11は、24ビットのデジタルオーディオ信号DLを上
記のサンプリング周波数に同期してプリセットするプリ
セッタブルレジスタ11aと、第1の係数制御信号とし
ての24ビットの音量調節用データGMをプリセットす
るプリセッタブルレジスタ11bとを備えると共に、こ
れらのプリセッタブルレジスタ11a,11bに保持さ
れたデジタルオーディオ信号DLと音量調節用データG
Mとを乗算(掛け算)する48ビットのマルチプライヤ
11cを備えて構成されている。すなわち、マルチプラ
イヤ11cは、音量調節用データGMに基づいてデジタ
ルオーディオ信号DLを増幅するデジタル増幅器となっ
ている。尚、音量調節用データGMは、後述の制御部1
5より外部供給される。
【0028】ここで、マルチプライヤ11cは、24ビ
ットのデジタルオーディオ信号DLと音量調節用データ
GMとを小数点演算し、それによって得られる48ビッ
トの乗算結果のうち、少数部のビットを除去する。そし
て、整数部のうちの最下位ビットから上位24ビットま
での24ビットのデータを音量調節を施したデジタルオ
ーディオ信号DLMとしてD/A変換器12側へ出力す
る。このように、48ビットのマルチプライヤ11c
は、24ビットのデジタルオーディオ信号DLと音量調
節用データGMとを小数点演算することにより、乗算の
際のアンダーフローとオーバーフローの発生を防止し高
精度の乗算を可能としている。
ットのデジタルオーディオ信号DLと音量調節用データ
GMとを小数点演算し、それによって得られる48ビッ
トの乗算結果のうち、少数部のビットを除去する。そし
て、整数部のうちの最下位ビットから上位24ビットま
での24ビットのデータを音量調節を施したデジタルオ
ーディオ信号DLMとしてD/A変換器12側へ出力す
る。このように、48ビットのマルチプライヤ11c
は、24ビットのデジタルオーディオ信号DLと音量調
節用データGMとを小数点演算することにより、乗算の
際のアンダーフローとオーバーフローの発生を防止し高
精度の乗算を可能としている。
【0029】D/A変換器12は、デジタルオーディオ
信号DLMをアナログオーディオ信号SLAにデジタル
アナログ変換する。ここで、アナログオーディオ信号S
LAは、デジタルオーディオ信号DLMの値に比例した
電流として、D/A変換器12に備えられている電流源
12aから出力される。
信号DLMをアナログオーディオ信号SLAにデジタル
アナログ変換する。ここで、アナログオーディオ信号S
LAは、デジタルオーディオ信号DLMの値に比例した
電流として、D/A変換器12に備えられている電流源
12aから出力される。
【0030】アナログアッテネータ13は、第2の係数
制御信号としての24ビットの音量調節用データGAの
各バイナリビットb0〜b23に対応する24ビット分
のスイッチング素子Q0〜Q23と、各スイッチング素
子Q0〜Q23に対して梯子状に従属接続された複数個
の荷重抵抗R0〜R23とr0〜r23によって形成さ
れている。
制御信号としての24ビットの音量調節用データGAの
各バイナリビットb0〜b23に対応する24ビット分
のスイッチング素子Q0〜Q23と、各スイッチング素
子Q0〜Q23に対して梯子状に従属接続された複数個
の荷重抵抗R0〜R23とr0〜r23によって形成さ
れている。
【0031】そして、最上位のスイッチング素子Q23
側の荷重抵抗R23にアナログオーディオ信号SLAが
供給される。また、音量調節用データGAは、後述の制
御部15から外部供給される かかる構成によると、制御部15からの音量調節用デー
タGAの各バイナリビットb0〜b23の各論理値に応
じてスイッチング素子Q0〜Q23がオン又はオフ制御
される。ここで、電流であるアナログオーディオ信号S
LAが、スイッチング素子Q0〜Q23のうちのオン制
御されたスイッチング素子を通じてグランド端子GND
側へ分流され、グランド端子GND側へ分流された電流
とアナログオーディオ信号SLAとの差分電流が生成さ
れ、更にこの差分電流に比例した電圧振幅のアナログオ
ーディオ信号SLBが出力される。
側の荷重抵抗R23にアナログオーディオ信号SLAが
供給される。また、音量調節用データGAは、後述の制
御部15から外部供給される かかる構成によると、制御部15からの音量調節用デー
タGAの各バイナリビットb0〜b23の各論理値に応
じてスイッチング素子Q0〜Q23がオン又はオフ制御
される。ここで、電流であるアナログオーディオ信号S
LAが、スイッチング素子Q0〜Q23のうちのオン制
御されたスイッチング素子を通じてグランド端子GND
側へ分流され、グランド端子GND側へ分流された電流
とアナログオーディオ信号SLAとの差分電流が生成さ
れ、更にこの差分電流に比例した電圧振幅のアナログオ
ーディオ信号SLBが出力される。
【0032】すなわち、荷重抵抗R0〜R23に対する
それぞれの荷重抵抗r0〜r23の抵抗比が所定値(例
えば、2倍)に設定されており、アナログオーディオ信
号SLAが、スイッチング素子Q0〜Q23のうちのオ
ン制御されたスイッチング素子を通じてグランド端子G
ND側へ分流される。
それぞれの荷重抵抗r0〜r23の抵抗比が所定値(例
えば、2倍)に設定されており、アナログオーディオ信
号SLAが、スイッチング素子Q0〜Q23のうちのオ
ン制御されたスイッチング素子を通じてグランド端子G
ND側へ分流される。
【0033】例えば、全ビットb0〜b23が論理
“1”の音量調節用データGAが供給されると、全ての
スイッチング素子Q0〜Q23がオンとなり、アナログ
オーディオ信号SLAは全てグランド端子GND側へ流
れるため、アナログオーディオ信号SLBの振幅は0ボ
ルトになる。
“1”の音量調節用データGAが供給されると、全ての
スイッチング素子Q0〜Q23がオンとなり、アナログ
オーディオ信号SLAは全てグランド端子GND側へ流
れるため、アナログオーディオ信号SLBの振幅は0ボ
ルトになる。
【0034】また、ビットb0のみが論理“1”で残余
のビットb1〜b23が論理“0”の音量調節用データ
GAが供給されると、スイッチング素子Q0のみがオン
となり、アナログオーディオ信号SLAのうちの224
分の1の電流がスイッチング素子Q0を介してグランド
端子GND側へ流れる。このため、アナログオーディオ
信号SLBの振幅は、(223)×SLAに比例した振
幅となる。
のビットb1〜b23が論理“0”の音量調節用データ
GAが供給されると、スイッチング素子Q0のみがオン
となり、アナログオーディオ信号SLAのうちの224
分の1の電流がスイッチング素子Q0を介してグランド
端子GND側へ流れる。このため、アナログオーディオ
信号SLBの振幅は、(223)×SLAに比例した振
幅となる。
【0035】これらの関係を数式で示すと次式(1)の
関係となり、アナログアッテネータ13は、アナログオ
ーディオ信号SLAを音量調節用データGAの値に比例
した減衰量で減衰し、その減衰したアナログオーディオ
信号SLBを出力する。
関係となり、アナログアッテネータ13は、アナログオ
ーディオ信号SLAを音量調節用データGAの値に比例
した減衰量で減衰し、その減衰したアナログオーディオ
信号SLBを出力する。
【0036】SLB=SLA−(223×k23+22
2×k22+……+21×k1+20×k0) …(1)
尚、上記式(1)中のk23〜k0は、音量調節用デー
タGAのバイナリビットb23〜b0の各論理値に対応
して変化する係数であり、各バイナリビットb23〜b
0が論理“0”のときは0、論理“1”のときは1とな
る。
2×k22+……+21×k1+20×k0) …(1)
尚、上記式(1)中のk23〜k0は、音量調節用デー
タGAのバイナリビットb23〜b0の各論理値に対応
して変化する係数であり、各バイナリビットb23〜b
0が論理“0”のときは0、論理“1”のときは1とな
る。
【0037】そして、音量調節用データGAに基づいて
減衰されたアナログオーディオ信号SLBは、上記した
ように電力増幅回路14で電力増幅されてメインスピー
カSPLに供給される。
減衰されたアナログオーディオ信号SLBは、上記した
ように電力増幅回路14で電力増幅されてメインスピー
カSPLに供給される。
【0038】このように、アナログアッテネータ13
は、音量調節用データGAを減衰率として、アナログオ
ーディオ信号SLAを減衰させるデジタル制御が可能な
アッテネータとなっている。
は、音量調節用データGAを減衰率として、アナログオ
ーディオ信号SLAを減衰させるデジタル制御が可能な
アッテネータとなっている。
【0039】制御部15は、マイクロプロセッサ(CP
U)を備え、予め決められたシステムプログラムを実行
することで、本マルチチャンネルデジタルオーディオシ
ステム全体の動作を制御する。
U)を備え、予め決められたシステムプログラムを実行
することで、本マルチチャンネルデジタルオーディオシ
ステム全体の動作を制御する。
【0040】また、制御部15は、図3(B)に模式的
に示すようなリモートコントローラに設けられている回
転式の音量調節用ボリュームスイッチ16の操作量(回
転量)θを検出し、その操作量θに応じて、デジタル乗
算器11とアナログアッテネータ13へ供給するための
音量調節用データGM,GAを生成する。
に示すようなリモートコントローラに設けられている回
転式の音量調節用ボリュームスイッチ16の操作量(回
転量)θを検出し、その操作量θに応じて、デジタル乗
算器11とアナログアッテネータ13へ供給するための
音量調節用データGM,GAを生成する。
【0041】ここで、図3(A)の特性図に示すよう
に、聴取者が音量調整用釦スイッチ16を操作して、0
(dB)〜−90(dB)の範囲の音量調節を指示した
場合には、制御部15はデジタル乗算器11の増幅率を
0(dB)に固定するための音量調節用データGMを生
成する共に、アナログアッテネータ13の減衰率を音量
調整用釦スイッチ16の操作量θに応じて設定するため
の音量調節用データGAを生成する。
に、聴取者が音量調整用釦スイッチ16を操作して、0
(dB)〜−90(dB)の範囲の音量調節を指示した
場合には、制御部15はデジタル乗算器11の増幅率を
0(dB)に固定するための音量調節用データGMを生
成する共に、アナログアッテネータ13の減衰率を音量
調整用釦スイッチ16の操作量θに応じて設定するため
の音量調節用データGAを生成する。
【0042】また、聴取者が音量調整用釦スイッチ16
を操作して、0(dB)〜+16(dB)の範囲の音量
調節を指示した場合には、制御部15はアナログアッテ
ネータ13の減衰率を0(dB)に固定するための音量
調節用データGAを生成する共に、音量調整用釦スイッ
チ16の操作量θに応じて設定するための音量調節用デ
ータGMを生成する。
を操作して、0(dB)〜+16(dB)の範囲の音量
調節を指示した場合には、制御部15はアナログアッテ
ネータ13の減衰率を0(dB)に固定するための音量
調節用データGAを生成する共に、音量調整用釦スイッ
チ16の操作量θに応じて設定するための音量調節用デ
ータGMを生成する。
【0043】また、聴取者が音量調整用釦スイッチ16
によって、音量を0(dB)に設定した場合には、制御
部15はデジタル乗算器11の増幅率とアナログアッテ
ネータ13の減衰率を共に0(dB)に固定するための
音量調節用データGM,GAを生成する。
によって、音量を0(dB)に設定した場合には、制御
部15はデジタル乗算器11の増幅率とアナログアッテ
ネータ13の減衰率を共に0(dB)に固定するための
音量調節用データGM,GAを生成する。
【0044】尚、第1チャンネルに設けられた可変増幅
器10の構成とその機能を代表して説明したが、他のチ
ャンネルに設けられた可変増幅器も同様の構成によって
同様の機能を発揮する。
器10の構成とその機能を代表して説明したが、他のチ
ャンネルに設けられた可変増幅器も同様の構成によって
同様の機能を発揮する。
【0045】このように本実施形態の可変増幅器は、音
量調節用データGM,GAによって増幅率と減衰率をデ
ジタル制御することで、総増幅率(トータルの増幅率)
を任意の調節することができるため、デジタル信号処理
システムに好適な可変増幅器となっている。尚、総増幅
率とは、いわゆる入力を大きな出力に増幅する場合と、
入力を小さな出力に減衰する場合との、それぞれの入力
対出力の比率を言う。
量調節用データGM,GAによって増幅率と減衰率をデ
ジタル制御することで、総増幅率(トータルの増幅率)
を任意の調節することができるため、デジタル信号処理
システムに好適な可変増幅器となっている。尚、総増幅
率とは、いわゆる入力を大きな出力に増幅する場合と、
入力を小さな出力に減衰する場合との、それぞれの入力
対出力の比率を言う。
【0046】また、可変増幅器10Lで代表して述べた
ように、デジタル乗算器11によってデジタルオーディ
オ信号DLを予めデジタル増幅し、そのデジタル増幅さ
れたデジタルオーディオ信号DLMをD/A変換器12
でアナログオーディオ信号SLAに変換してからアナロ
グアッテネータ13に供給するので、アナログアッテネ
ータ13の残留ノイズを増幅しない構成となっている。
この結果、S/Nの向上を図ることができ、且つデジタ
ル技術の適用によって得られる高ダイナミックレンジで
のデジタル信号処理機能を最大限に引き出すことができ
る。
ように、デジタル乗算器11によってデジタルオーディ
オ信号DLを予めデジタル増幅し、そのデジタル増幅さ
れたデジタルオーディオ信号DLMをD/A変換器12
でアナログオーディオ信号SLAに変換してからアナロ
グアッテネータ13に供給するので、アナログアッテネ
ータ13の残留ノイズを増幅しない構成となっている。
この結果、S/Nの向上を図ることができ、且つデジタ
ル技術の適用によって得られる高ダイナミックレンジで
のデジタル信号処理機能を最大限に引き出すことができ
る。
【0047】また、アナログアッテネータ13に高電圧
振幅のアナログオーディオ信号SLAを供給しなくと
も、アナログアッテネータ13によってアナログオーデ
ィオ信号SLAを所望の減衰率で減衰させることができ
るため、アナログアッテネータ13に過大な負荷を与え
ることがない。このため、アナログアッテネータ13の
入力耐圧を考慮する必要が無く、設計の自由度を向上さ
せることができる。
振幅のアナログオーディオ信号SLAを供給しなくと
も、アナログアッテネータ13によってアナログオーデ
ィオ信号SLAを所望の減衰率で減衰させることができ
るため、アナログアッテネータ13に過大な負荷を与え
ることがない。このため、アナログアッテネータ13の
入力耐圧を考慮する必要が無く、設計の自由度を向上さ
せることができる。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、増
幅すべきデジタル信号をデジタル乗算器によってデジタ
ル増幅し、そのデジタル増幅されたデジタル信号をデジ
タルアナログ変換器でアナログ信号に変換してからアナ
ログアッテネータに供給して減衰させることで総増幅率
を得るようにしたので、アナログアッテネータの残留ノ
イズを増幅することがなく、S/Nの向上を図ることが
できる。また、デジタル乗算器の増幅率とアナログアッ
テネータの減衰率をデジタル制御するようにしたので、
デジタル信号処理システムに用いて好適な可変増幅器を
提供することができる。
幅すべきデジタル信号をデジタル乗算器によってデジタ
ル増幅し、そのデジタル増幅されたデジタル信号をデジ
タルアナログ変換器でアナログ信号に変換してからアナ
ログアッテネータに供給して減衰させることで総増幅率
を得るようにしたので、アナログアッテネータの残留ノ
イズを増幅することがなく、S/Nの向上を図ることが
できる。また、デジタル乗算器の増幅率とアナログアッ
テネータの減衰率をデジタル制御するようにしたので、
デジタル信号処理システムに用いて好適な可変増幅器を
提供することができる。
【図1】本実施形態に係る可変増幅器を備えたマルチチ
ャンネルデジタルオーディオシステムの構成を示すブロ
ック図である。
ャンネルデジタルオーディオシステムの構成を示すブロ
ック図である。
【図2】本実施形態に係る可変増幅器の構成を示した回
路図である。
路図である。
【図3】本実施形態に係る可変増幅器の増幅率と減衰率
の特性を示した図である。
の特性を示した図である。
【図4】従来の可変増幅器を備えたデジタルオーディオ
システムの構成を示すブロック図である。
システムの構成を示すブロック図である。
【図5】図4に示した可変増幅器の特性を示した図であ
る。
る。
【図6】従来の他の可変増幅器を備えたデジタルオーデ
ィオシステムの構成を示すブロック図である。
ィオシステムの構成を示すブロック図である。
【図7】図6に示した可変増幅器の特性を示した図であ
る。
る。
10…可変増幅器 11…デジタル乗算器 11a,11b…プリセッタブルレジスタ 11c…マルチプライヤ 12…D/A変換器 13…アナログアッテネータ 14…制御部 R0〜R23,r0〜r23…荷重抵抗 Q0〜Q23…スイッチング素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 能嗣 埼玉県所沢市花園四丁目2610番地 パイオ ニア株式会社所沢工場内 (72)発明者 木下 和也 埼玉県所沢市花園四丁目2610番地 パイオ ニア株式会社所沢工場内 (72)発明者 日比野 禎子 埼玉県所沢市花園四丁目2610番地 パイオ ニア株式会社所沢工場内 (72)発明者 古口 喜一郎 埼玉県所沢市花園四丁目2610番地 パイオ ニア株式会社所沢工場内 (72)発明者 能村 出穂 埼玉県所沢市花園四丁目2610番地 パイオ ニア株式会社所沢工場内 Fターム(参考) 5D020 AC01 5D062 CC02 5J022 AB01 AB03 BA02 5J100 AA06 AA11 AA15 BA01 BA10 BB02 BB16 BC07 CA29 EA02 FA05
Claims (2)
- 【請求項1】 デジタル信号をアナログ信号に変換する
と共に、これらの信号を増幅して出力する可変増幅器で
あって、 前記デジタル信号と外部供給される第1の係数制御信号
とを乗算するデジタル乗算器と、 前記デジタル乗算器から出力される乗算結果のデジタル
信号をアナログ信号に変換するデジタルアナログ変換器
と、 前記デジタルアナログ変換器から出力される前記アナロ
グ信号を、外部供給される第2の係数制御信号に基づい
て減衰させるアナログアッテネータと、 前記デジタル乗算器への前記第1の係数制御信号と、前
記アナログアッテネータへの前記第2の係数制御信号の
外部供給を行う制御部とを備え、 前記第1,第2の係数制御信号に基づいて総増幅率を可
変調節することを特徴とする可変増幅器。 - 【請求項2】 前記制御部は、前記デジタル信号を大振
幅に増幅すべきときは前記デジタル乗算器による増幅率
の調節を行わせ、前記デジタル信号を小振幅にすべきと
きは前記アナログアッテネータによる減衰率の調整を行
わせることを特徴とする請求項1に記載の可変増幅器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30155499A JP2001127571A (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 可変増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30155499A JP2001127571A (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 可変増幅器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001127571A true JP2001127571A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17898349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30155499A Pending JP2001127571A (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 可変増幅器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001127571A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002252533A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Sony Corp | 音響装置とその音量制御方法 |
JPWO2006106672A1 (ja) * | 2005-03-31 | 2008-09-11 | パイオニア株式会社 | 増幅装置および情報処理装置 |
US7813824B2 (en) | 2005-09-21 | 2010-10-12 | Onkyo Corporation | Transmission signal processing device for video signal and multi-channel audio signal, and video and audio reproducing system including the same |
-
1999
- 1999-10-22 JP JP30155499A patent/JP2001127571A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002252533A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Sony Corp | 音響装置とその音量制御方法 |
JPWO2006106672A1 (ja) * | 2005-03-31 | 2008-09-11 | パイオニア株式会社 | 増幅装置および情報処理装置 |
US7813824B2 (en) | 2005-09-21 | 2010-10-12 | Onkyo Corporation | Transmission signal processing device for video signal and multi-channel audio signal, and video and audio reproducing system including the same |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060519 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061003 |