JP2003066910A

JP2003066910A - 複数の発光素子を用いたレベルメータ及びこれを備える信号コンソール

Info

Publication number: JP2003066910A
Application number: JP2002134737A
Authority: JP
Inventors: Thomas Duffy; ダッフィートーマス
Original assignee: TEAC America Inc
Current assignee: TEAC America Inc
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2003-03-05
Also published as: US20020186849A1

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の発光強度又は輝度レベルでLEDを動作
させることのできる複数の発光素子を用いたレベルメー
タ及びこれを備える信号コンソールを提供する。【解決手段】計測された信号の検出レベルを表示する
レベルメータには、それぞれに各一つの入力端のある複
数の多レベル発光ダイオードと、複数の多レベル発光ダ
イオードの各入力端に各一つの制御信号を送る制御器が
ある。多レベル発光ダイオードの各々はその多レベル発
光ダイオードの各入力端に印加される制御信号に応じて
複数の発光強度レベルの一つを何時でも表示で、各制御
信号はそれ等の多レベル発光ダイオードが一緒になって
計測された信号の検出レベルを示すように計測された信
号の検出レベルから導かれる。計測された信号の検出レ
ベルを取得して、計測された信号の検出レベルに基づき
多レベル発光ダイオードの各入力端に各制御信号を入力
させて複数の多レベル発光ダイオードを使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】この発明は、一般に録音装置
で共通に使用されるようなレベルメータに係わり、特に
好ましくはダイナミックスキャン方式の多レベル発光ダ
イオードを含むレベルメータに関する。

【0002】

【従来の技術】オーディオ処理用のコンソールや他の制
御コンソールは、この制御コンソールの使用者もしくは
操作者に対して定量的な情報を表示するため、発光ダイ
オード(LED)から成るレベルメータをしばしば使用す
る。例えば、録音装置のミキサーにより出力される複合
信号の音響レベルを表示するために、LEDレベルメータ
が用いられる。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】これまで、レベルメー
タは大体のところ一定数のLEDを使用していて、それ故
に同じ個数の数値もしくはレベルを表示することができ
ていた。明らかに、そのようなレベルメータで表示され
るレベルの個数すなわち分解能は、このレベルメータを
構成するLEDの個数を単に増加させて増加させることが
できる。しかし、LEDと付属する駆動回路の経費、LEDと
付属する駆動回路の電源の要請、および制御コンソール
上の物理的な空間の制約は、この簡単な方策を望めなく
している。見る人に対してこのレベルメータが実際に指
示できるより特異なレベルを表示できるようにする外観
を形成するため、幾つかの商業的に入手できる録音コン
ソールは表示すべき各レベルに対して多重にまとめられ
たあるいは並列接続されたLEDを有するレベルメータを
使用する。例えば、録音コンソールには24個のLEDから
成るレベルメータがあるが、LEDは対にして発光するの
で、ただ12の固有な「レベル」がレベルメータで表示で
き、24のレベルが表示されるのではない。この方策は、
レベルメータの分解能が見かけより低くとも、厳しくな
い観察者にとってこのレベルメータが大きな分解能を有
するという外観を形成する。この設計の取組はレベルメ
ータに必要な制御線の本数と、従ってレベルメータの経
費も減らすが、最も専門的なオーディオ信号処理装置全
般に対して満足な解決策を提供していない。

【0004】加えて、一個のLEDが操作者もしくは使用者に
対して表示できる状態の個数を増加させるため幾つかの
技術も開発されている(もっとも、そのような技術の全
てがレベルメータに関連して有益ではない)。例えば、
一個のLEDを二進式に(即ち、オンかオフで)動作させる
代わりに、フラッシュ(高速で点滅)状態が付加されてい
るので、LEDは、例えばオフになっているLEDで表示され
る値とオンになっているLEDで表示される値との間の中
間値を表示できる。そのような中間的もしくは代わりの
多重の値または状態は、後にLEDを多重の周波数(複数の
パルス)でフラッシュさせることにより表示し、各フラ
ッシュ周波数が異なった値または状態を表示することに
成った。しかし、この方策には幾つかの難点がある。先
ず、多重フラッシュ周波数を用いると、使用者もしくは
操作者はフラッシュの種々の周波数の間を確実に目で判
別することが困難で、それ故にどんな値もしくはどんな
状態が与えらた時に表示されているかを解釈するのが困
難である。単一のフラッシュ周波数しかないLED表示器
に対しても、操作者はフラッシュするLEDが全てオフの
時間期間内にある(あるいはLEDが全てオンの時間期間内
にある)短い間にLEDを眺めて、LEDがフラッシュして単
純にオフ(またはオン)であるより中間状態を表示すると
感知できないように、LEDの表示する状態をしばしば見
誤る。操作者がコンソール上でLEDにより表示された値
または状態を正確にしかも早く感知できるということは
一般に重要であるから、LEDを見誤るこの可能性は受け
入れ難い。

【0005】中間レベルを読み取る操作者を助けるため、多
色のLEDを用いて中間レベルを区別する実施形態もあ
る。しかし、多色のLEDは高価であって、制御コンソー
ルの経費全体を望ましくなく増加させるより複雑でしか
も高価な駆動回路を必要とする。

【0006】

【課題を解決するための手段】この発明は、従来技術の
前記欠点を克服する方法にあって、レベルメータ内およ
びオーディオコンソールや他のコンソール上の何処かに
あるような、多レベルLED(即ち、複数の発光強度または
輝度レベルでLEDを動作させることのできる付属駆動回
路および/またはソフトウェアを有するLED)の応用に関
する。

【0007】この発明の一態様によれば、計測した信号の検
出レベルを示すレベルメータは複数の多レベル発光ダイ
オードを含む。この多レベル発光ダイオードの各々は各
一つの入力端を有し、この入力端に印加する制御信号に
応じて複数の発光強度を何時も示すことができる。例え
ばマイクロプロセッサのようなコントローラは、複数の
多レベル発光ダイオードの各々の入力端に各一つの制御
信号を入力するためにあり、この制御信号は多レベル発
光ダイオードが協力して計測した信号の検出レベルを示
すように計測された信号の検出レベルから導かれる。

【0008】計測された信号の検出レベルは計測された信号
の平均強度である。計測された信号の平均強度は、連続
して配置された一つまたはそれ以上の発光する多レベル
発光ダイオードの配列(アレー)によって表示でき、その
場合、ただ一つの発光する多レベル発光ダイオードが最
大でない発光強度レベルを示す。

【0009】多レベル発光ダイオードも、計測された信号の
検出レベルに加えて、例えば計測された信号の瞬時信号
強度(これは、例えば特別な輝度レベルを示す発光ダイ
オードの唯一つのものにより表示できる)あるいは計測
された信号の最近最大強度に関する情報を示す。

【0010】幾つかの実施態様では、多レベル発光ダイオー
ドの各入力端に入力される各制御信号は、これ等の多レ
ベル発光ダイオードが一緒になって計測された信号の検
出レベルを表示するようにパルス幅変調された駆動電流
である。そのような実施態様では、多レベル発光ダイオ
ードは好ましくは動的走査配置にされている。

【0011】この発明の他の態様によれば、計測された信号
の検出レベルを示すレベルメータには、それぞれ表示器
に出力される各制御入力に応じて複数のレベルの一つに
よって感知できる特性を何時でも示すことのできる複数
の表示器と、表示器の各々に各制御入力を供給するコン
トローラとがある。その場合、各制御入力はそれ等の表
示器が一緒になって計測された信号の検出レベルを示す
ように計測された信号の検出レベルから導かれる。好ま
しくは、これ等の表示器は多レベル発光ダイオードであ
り、感知できる特性は発光強度である。

【0012】この発明の原理によれば、それぞれが各入力端
を有し、各入力端に入力された信号に応じて何時でも複
数の発光強度レベルの一つを示すことのできる複数の多
レベル発光ダイオードは、計測された信号の検出レベル
を取得し、例えばコントローラまたはマイクロプロセッ
サを用いて、計測された信号の検出レベルに基づき、多
レベル発光ダイオードの各々の各入力端に各制御信号を
入力させることにより使用できる。

【0013】計測された信号の検出レベルは計測された信号
の平均強度であり、例えば連続的に動的走査配置にされ
ている複数の多レベル発光ダイオードにより表示でき
る。その場合、照明された多レベル発光ダイオードの一
つのみが最大でない発光強度レベルを示す。多レベル発
光ダイオードは更に計測された信号の検出レベルの外
に、計測された信号の瞬時信号強度あるいは例えば計測
された信号の最近最大信号強度のような計測された信号
に関する情報も表示する。

【0014】多レベル発光ダイオードの各入力端に供給され
る各制御信号は、これ等の多レベル発光ダイオードが一
緒になって計測された信号の検出レベルを示すようにパ
ルス幅変調された駆動電流である。

【0015】この発明の更に別な態様によれば、信号処理コ
ンソールはその上に複数の表示器を有するパネルとコン
トローラからなる。これ等の表示器は、好ましくは計測
された信号の検出レベルの表示値を示す複数の多レベル
発光ダイオードを有し、各多レベル発光ダイオードが各
一つの入力端を有し、各入力端に入力された信号に応じ
て複数の発光強度レベルの一つを表示できる。コントロ
ーラは好ましくは計測された信号の検出レベルに基づき
複数の多レベル発光ダイオードの一つの各入力端に各制
御信号を供給する。

【0016】この発明の原理は、その上に信号レベル指示値
を受け取るため機械で実行できる第一の組の指令と、そ
れぞれが区別できる少なくとも三つの外観の一つを何時
も示すことのできる複数の図形表示器を表示する第二の
組の機械で実行できる指令を有するコンピュータで読み
取れる媒体の中に実現することもできる。その場合、図
形表示器の各々により示される外観の各々は信号レベル
指示値に基づく。この状況でも、信号レベル指示値は計
測された信号の平均信号強度であり、第二の組の機械で
実行できる指令は各照明された外観を用いて図形表示器
の連続的に配置された複数の外観を表示することにより
計測された信号の平均信号強度を指示できる。その場
合、図形表示器の一つのみが図形表示器の最大でない発
光強度に対応する外観を示す。

【0017】第二の組の機械で実行できる指令も、図形表示
器に信号レベル指示から導かれる他の情報、(例えば特
別な外観を示す単一の図形表示器により指示される)信
号レベル表示の瞬間的な大きさ、あるいは(例えば特別
な外観を示す単一の図形表示器により指示される)信号
レベル表示の最近の最大値のような情報を表示させる。

【0018】第二の組の機械で実行できる指令は、それ等の
表示器が一緒になって信号レベルの信号レベル表示値を
表示するようにパルス幅変調に対して同類の原理を用い
て図形表示器を表示させ、動的走査に対して同類の処理
を用いてZ形表示器を表示させる。

【0019】この発明の原理によるレベルメータの一つの実
施態様には、一組の所定の発光強度レベルから選択され
る各発光強度レベルを何時も表示する複数の表示手段
と、計測された信号の検出レベルを得るための取得手段
と、表示手段および取得手段に結合していて取得手段に
より得られた計測された信号の検出レベルに基づき各表
示手段に各制御信号を供給する供給手段とがある。

【0020】この代わりに、計測された信号の検出レベルを
表示するレベルメータには、それぞれ各一つの入力端を
有し、各入力に応じて区別できる複数の外観の一つを何
時も表示するための複数の表示手段と、複数の表示手段
の各々の入力端に各一つの制御信号を送る制御手段とが
あり、その場合、各制御信号はそれ等の表示手段が一緒
になって計測された信号の検出レベルを表示するように
計測された信号の検出レベルから導かれる。

【0021】

【発明の実施の形態】ティアック社により製造されてい
る Tascam(登録商標)ブランドの録音コンソール、モデ
ル番号、SX-1のような、録音コンソール20を図1に示
す。このコンソールには前面22上に約320個のLED24を有
する前面22がある。これ等のLED24を経済的に駆動する
ため、LED24を制御するマイクロプロセッサ(図示せず)
により動的走査と呼ばれる共通技術が採用されている。
どんな瞬間でも、LED24の24個のみが駆動される(発光さ
れる)。一秒間に何回も、マイクロプロセッサはどの組
の24個のLED24を発光させるかを変更して、駆動されるL
ED24の全てが常時発光する外観を造り出す。この現象
は、人間の目がLED24の変化する発光出力に現れるよう
な目に見える高速輝度変化を平滑化するので生じる。

【0022】LED24の走査を一貫して維持するため、マイク
ロプロセッサは最高位の優先ソフトウェヤルーチンを使
用して、マイクロプロセッサが他の処理を扱いながら、
コンソール20上で目に見えるLEDの外観が壊れることを
防止しなければならない。この方法を使用する最近の電
子装置は数百個のLED24を使用することを要求してい
る。しかし、上に説明したように、これまでのLEDは二
進であり、それ故に「ON」か「OFF」にしか設定できな
い(あるいは一つまたはそれ以上のフラッシュ周波数でO
NとOFFの間をフラッシュできる)。

【0023】この発明によるレベルメータを用いて、コンソ
ール20は通常の二進LED24が「ON」状態で一つ以上の輝
度レベルを示すようにしている。特にモデルSX-1録音コ
ンソール20は、例えばオンとなるLED24に対して四つの
輝度レベル(例えば、約25%の輝度、 50%の輝度、75%の
輝度および100%の輝度)を実現する。100%の輝度は、当
業者に容易に分かるように、通常の動的走査方法を用い
て点灯する二進LEDの輝度に相当する。ルーメン単位の
実際の輝度はマイクロプロセッサの走査速度、特別なLE
Dの特性、LEDに加える駆動電流、およびこのLEDに関連
して使用される限流抵抗のような因子に依存する。

【0024】LEDの輝度は、例えばモータ速度制御や他の分
野で一般的に採用されているパルス幅変調(PWM)の周知
技術のような多くの方策により可変できる。しかし、LE
Dに流す電流の期間とそのLEDの輝度との間の関係は多く
のLEDで非線形である。それ故、LEDの駆動回路を設計し
た後にLEDの輝度レベルを較正する経験的な方法が一般
に要求される。このため、上に記載した例示的な輝度レ
ベルはただ大雑把なものにすぎない。

【0025】図2は動的走査配置にされた16個の発光ダイオ
ードまたはLED32からなる例示的なLEDアレー30の模式図
である。言い換えれば、16個のLED32は4つの列R1,R2,R3
とR4の中に電気的に(しかし必ずしも物理的ではない)配
置され、各列R1〜R4では4つの行C1,C2,C3とC4の各々に
一つのLED32がある。当業者には容易に分かるように、
図2のアレー30に示されている16個のLED32のような多重
LEDをマイクロプロセッサで経済的に制御できるので、
動的な走査が有用である。図2に示すように、16個のLED
32を4×4アレー30に配置することにより、8本の制御線
しか必要でないように4つのLED32を所定の時間に制御で
きる。このアレー30では、各列R1〜R4にはそれぞれ一つ
の制御線があり、各行C1〜C4にはそれぞれ一つの制御線
がある。この明細書中では参照のため、アレー30内の列
制御線をR1〜R4と記して各列R1〜R4に対応させ、アレー
30内の行制御線をC1〜C4と記して各行C1〜C4に対応させ
る。非動的走査配置では、16個のLEDアレー30がマイク
ロプロセッサから8本ではなく16本の個別制御線を必要
とするように、各LED32に一本の制御線を必要とする。
もちろん、アレー30中のLED32の個数が増加するに従
い、アレー30を制御するためマイクロプロセッサに要求
される制御線の本数の節約が重要になる。

【0026】図3は、図2に示したLED32のアレー30の動作を
示すタイミング図である。図示されているように、4本
の行の線C1〜C4を順に動作させ、動作した行内の対応す
る4個のLED32を動作させるため、順次動作させた行の線
C1〜C4の各々に対して4本の列の線R1〜R4を順に動作さ
せる。従って、図2に示す実施例では、例えば行C1を動
作させると、各列の線R1〜R4を動作させるに従い、図2
で1,5,9,と13の番号を付けたLED32が動作する。その
後、行の線C1が非動作となり、行の線C2が動作となるの
で、4本の列の線R1〜R4を順次動作させて、それぞれLED
2,6,10,と14を動作させ、これ等のLEDによりどんな信号
を表示させるかに応じて、これ等のLEDをONまたはOFFに
する。(C1,C2,C3を動作させ、次いでC4を動作させる完
全な1サイクルに対する)このプロセスは、コンソール20
上の全てのLED32をリフレッシュさせるのに必要とする
程度に一秒当り何度も繰り返す。例えば、コンソール20
上で発光するLED32の全てが同時にONとなることを確実
にするため、このサイクルは毎秒50回以上繰り返す必要
がある。上に述べたモデルSX-1コンソール20の場合で
は、320個のLED32が16列と24行の行列にして電気的に配
置されている(幾つかの個所は使用されていない)。従っ
て、このコンソールには16本の行の線があり、毎秒8サ
イクル以上が実施される。それ故、一つの行の線を処理
するためマイクロプロセッサが費やす時間は、

【0027】

【数1】

【0028】または約 780 ミリセカンドである。個々の行
の線が動作状態になっている全期間中に一つの列の線を
オンにすると、その列と行の線で駆動されるLEDに対し
て実効上100%または最大の輝度レベルを与える。当業者
には周知のように、行の線のどれかをONからOFFに変え
るため駆動回路に要求される時間には実際的な制約があ
る。このため、順番に行の線を動作させる間に、どの列
の線も動作させない期間が必要である(あるいは逆に順
番に列の線を動作させる間に、どの行線も動作させない
期間が必要である)。これは、図3のタイミング図中で隣
接する各対の行の線パルスC1〜C4の間に現れる休止期間
で図示されている。大切なことは、図3に示されている
ように一時的に相互に除外される行の線C1〜C4の動作に
対応するパルスにより図示されているように、行の線の
どれか一つしか動作しない。

【0029】この発明によれば、LED32はONの時に多重レベ
ルの輝度を示すことのできる多レベルLEDであるので、
そのような多レベルLED32は同時に多部分の情報を伝達
できるか、その代わりに各表示信号レベルが各多レベル
LEDが示すことのできる輝度レベルの一つに対応する複
数の信号「レベル」を表す働きをする。

【0030】LEDのどれか一つにより表示されるべき特別な
レベルの輝度の選択は、例えばそのLEDを駆動する駆動
電流をパルス幅変調することにより行える。言い換えれ
ば、特別なLEDはそのLEDに駆動電流をより長い時間印加
することにより高い輝度レベルを示すようにされ、駆動
電流をより短い時間印加することによりより低い輝度レ
ベルを示すようにされている。図示のため、図3のタイ
ミング図では、14の番号を付けたLEDはOFF状態の他に四
つの輝度レベルを有するように示してある。図示する実
施例では、これ等の輝度レベルは 25 %, 50 %, 75 %と
100 %の輝度であるが、その代わりにより高いまたはよ
り低い輝度レベルを使用してもよい。0%の輝度レベルは
LEDがOFFであることに対応している。図2で 14 と番号
を付けたLEDは行C2で列R4にあるので、(図3のタイミン
グ図により)行C2が動作し、列R4が励起された時にの
み、そのLEDが発光する。しかし、14番目のLEDを単にON
またはOFFにするよりは、むしろ以下のパルス幅変調方
式を使用する。

【0031】行の線C2が動作している期間の時間T0では、マ
イクロプロセッサは0%の明るさより高い(図示する実施
例で14と番号を付けたLEDを含む)行C2内のLEDに結合す
る列の線を駆動し始める。時間T1では、マイクロプロセ
ッサは25%の明るさになっている行C2のLEDに対する列の
線をオフにする。時間T2では、マイクロプロセッサは50
%の明るさの行C2のLEDに対する列の線をオフにし、時間
T3でマイクロプロセッサは75%の明るさの行C2のLEDに対
する列の線をオフにする。最後に、時間T4でマイクロプ
ロセッサは全ての列の線をオフにして回路を落ち着かせ
る。その後、行の線C2が非動作になり、次の行(即ち、
行の線C3)が動作し、このパルス幅変調サイクルが時間T
0から時間T4を経由してこの行のLEDに対して反復する。

【0032】各行の線を動作させる時間期間を単純に更に細
分化して、それ故にLEDに印加できる駆動電流のパスル
幅の数を増加させて、より多くの離散的な輝度レベルを
与えることができる。しかし、一般には種々の時間T0〜
T4の間の時間間隔の長さとこれ等の時間間隔の間駆動電
流で駆動される一つのLEDにより示される対応する輝度
レベルとの間の関係は、輝度レベルの数を増加させるこ
とが実際にはマイクロプロセッサでタイミングにもっと
精密さを要求するような非線形となるであろう。何か他
の処理作業がこのタイミングを崩すなら、あるいは(最
近のプロセッサによる作業システムで共通する)遅れに
よりタイミングが不正確になるなら、LEDの輝度が時間
にわたり変動するか、あるいはちらつくか、あるいは他
の不調和を示す。この問題を少なくとも部分的に緩和す
るため、モデルSX-1コンソール20には時間T0,T1,T2,T3
とT4で優先処理を要求するように使用される組み込みの
タイミング発生器を備えたマイクロプロセッサがある。

【0033】この発明の原理による他の実施例では、コンソ
ール20はONをOFFにスムーズに明減したりその逆を行
う、あるいは急激なON/OFFパターンを示すよりむしろ、
そのパターンを繰り返すLEDを使用できる。点滅パター
ンには二つの状態(例えば、完全なONと暗いON)がある。
これによりコンソール10の使用者は二つの状態のLEDを
簡単に眺めることができ、LEDと従ってその制御がOFFを
表すことを認めることができる。単一レベルのLEDを備
えた従来のコンソールは、OFFであるLEDを点滅サイクル
のOFF期間にのみあるLEDを区別するため、利用者がかな
り長い時間LEDを眺めることを強いていた。

【0034】コンソール10も多輝度レベルを有するLEDを使
用して単一のLEDに到来する信号の強度あるいは大きさ
を表示できる。今まで、コンソールは付加的なハードウ
ェアとそのため余計な経費を必要とする独立した駆動回
路を備えたそのような信号を示すLED、あるいは、或る
場合では、所定のシキイ値レベル以上で表示される信号
強度のみを提供していた(即ち、信号強度が所定のシキ
イ値レベルを越えたときにLEDがONとなった)。この発明
によれば、5レベルのLEDが付加的な回路の複雑さや経費
なしに使用され、信号強度の正確で有効な目で見えるフ
ィードバックを提供する。

【0035】この発明は、多輝度レベルのLEDを有する録音
コンソールのレベルメータを提供するためにも使用でき
る。例えば、図1に示すコンソール20のLED24は30個のLE
D24の二行に配置されている。以前では、30個のLEDのこ
れ等の行は一つの音響信号の30の異なる音響信号のレベ
ルを示すものであった。与えらたどんな時でも、コラム
の底部から延びている発光LEDのバーがこのバーの高さ
により信号のレベルを示していた。コラムの最上位のLE
Dの輝度を変えると、アンチエリアジングとして知られ
る現象が生じ、従来の二進LEDレベルメータを使用して
可能であった分解能の4倍の信号レベル(即ち、30よりむ
しろ120の異なった信号レベル)の表示も可能になる。信
号レベルは非常に頻繁に変化するが、付加的な解決策は
使用者により感知されるようによりスムーズな外観を与
える。

【0036】加えて、多レベルLED24を使用して、情報の多
部分をコンソール20のレベルメータ上に表示できる。例
えば、モデルSX-1のコンソール20は30個のLED24から成
る上記のレベルメータにより以下の情報を表示する。

【0037】(a)発光するLED(最上位のものが上記で説明し
たように多輝度レベルで動作する)の連続するバーまた
はコラムを介して表示され、従って120ステップの分解
能を有する平均信号強度、

【0038】(b)100%の輝度で発光する単一のLEDにより表示
される瞬時信号強度、および

【0039】(c)中間の輝度で発光する単一のLEDにより表示
されているので、瞬時信号強度から区別でき、従って30
ステップの分解能も有する最新最高信号強度。この点は
連続的に変わり直ぐ前のN秒内で信号により達成される
最高の信号強度を示す。ここで、Nは時間のプログラム
可能な長さを表す整数である。

【0040】図4は多レベルLEDを用いたレベルメータの実際
の発光状態を示す図である。この図においてレベルメー
タは3つの値を表現している。

【0041】第一の値は平均信号強度であって、これは周知
のアナログVUメータの動作に似せたもので、信号の平均
値を表す。平均信号強度はコントローラ(マイクロプロ
セッサ)が一番下にあるLEDからその値に対応するLED迄
を100%の輝度で発光駆動することによって表現される。
図4では一番下のLEDから6番目にあるLED迄が発光駆動さ
れている。なお、図4の下から6番目にあるLEDは平均信
号強度の値の端数を表現するためにコントローラによっ
て25%の輝度で発光駆動されている。平均信号強度の表
示動作は、後で述べる瞬時信号強度と比べるとやや遅
く、正にアナログVUメータの針の動作に似ている。

【0042】第二の値は瞬時信号強度で、信号のピークレベ
ルをリアルタイムで表示する。つまり、一般的なデジタ
ルLEDメータの動作に等しいピークレベル表示器であ
る。瞬時信号強度はコントローラがその値に対応するLE
Dを一つだけ100%の輝度で発光駆動することで表現され
る。図4では一番下から9番目にあるLEDだけが発光駆動
されている。瞬時信号強度の表示動作は、前に述べた平
均信号強度と比べるととても早く、一般的なデジタルピ
ークレベル表示器の動作に等しい。

【0043】第三の値は最近最高信号強度で、これは信号の
ピークを一定時間だけ、例えば最大1秒間だけ表示し続
ける。なお、1秒のホールド時間中に保持しているレベ
ルよりも大きなレベルの信号が入って来たら、そのレベ
ルを保持し、その時点から更に最大1秒間だけ保持す
る。つまり、保持している間に現在のレベルよりも大き
なピークレベルが入って来たら保持するレベルを現在の
レベルに更新する。最新最高信号強度はコントローラが
その値に対応するLEDを一つだけ50%の輝度で発光駆動す
ることで表現される。図4では、一番下から12番目にあ
るLEDだけが発光駆動されている。最新最高信号強度の
表示動作は先に述べた瞬時信号強度にて表示される「LE
Dカーソル」によって押し上げられているような表示動
作になる。

【0044】図4は平均信号強度のレベルより瞬時信号強度
のレベルが大きい場合を示している。しかし、平均信号
強度より瞬時信号強度のレベルが小さい場合もある。も
し、平均信号強度を表示するLEDが100%の明るさに設定
されていると、平均信号強度の明るさに等しくなってし
まい、瞬時信号強度が分からなくなってしまう。そこ
で、瞬時信号強度のレベルよりも平均信号強度のレベル
が大きい場合は、瞬時信号強度の明るさを逆に暗くさせ
る、例えば25%あるいは0%でも良い。以上のような動作
によりユーザは瞬時信号強度を常にはっきり認識するこ
とができる。

【0045】図5は多レベルLEDを用いたレベルメータのブロ
ック図である。マイクロコントローラからは図2のR1,R
2,R3,R4に対応する4本の列の線と、C1,C2,C3,C4に対応
する4本の行の線が各々LED駆動ICに接続されている。R
1,R2,R3,R4に対応する列の線からは図3の1〜16迄の制御
信号がそれぞれ出力される。C1,C2,C3,C4に対応する行
の線からは図3のC1〜C4に対応するスイッチング制御信
号が出力される。つまり、R1,R2,R3,R4には輝度を含む
制御信号が流れ、C1,C2,C3,C4はどれか一つだけオン制
御される。

【0046】図6は図4の多レベルLEDを発光駆動制御する3つ
の信号強度を生成するプログラム機能を仮想的なブロッ
ク図で示す。レベルメータに表示させたい信号はA/D変
換された後、図5のマイクロコントローラに入力され、
プログラム処理で3つの制御信号が生成される。図6はこ
のプログラムの処理を電気回路40の形で仮想的に表現す
るものである。この電気回路40は検波回路41,ピークホ
ールド回路42,1秒タイマ43,コンパレータ44および積分
回路45にて構成されている。

【0047】先ず、マイクロコントローラに入力された信号
は検波回路41(検出器)にて検波される。この信号がその
まま瞬時信号強度として使用される。

【0048】次に、検波回路41にて検波された信号を積分回
路45(積分器)にて積分する。この信号が平均信号強度と
して使用される。

【0049】一方、検波回路41にて検波された信号をピーク
ホールド回路42にて保持すると共に、コンパレータ44に
て現在の信号レベルとピークホールド回路42の出力信号
のレベルと比較し、検波回路41の信号レベルの方が大き
ければ1秒タイマ43をリセットする。1秒タイマ43は、リ
セットが解除されてから1秒を経過したら、ピークホー
ルド回路42にリセットパルスを出力するように構成され
ている。ピークホールド回路42の保持時間はタイマ43に
て最大1秒間だけ保持され、それ以降はリセットパルス
にて一旦リセットされる。この信号が最新最高信号強度
として使用される。

【0050】以上のようなロジックで作成された3つの信号
強度データから16個のLEDに対応するプログラム内部の
変数にどの発光レベルを使用するのかを示す値が書き込
まれる。図4の場合では、LED変数の中身は、 LED-1: 100% LED-2: 100% LED-3: 100% LED-4: 100% LED-5: 100% LED-6: 25% LED-7: 0% LED-8: 0% LED-9: 100% LED-10: 0% LED-11: 0% LED-12: 50% LED-13: 0% LED-14: 0% LED-15: 0% LED-16: 0% となる。

【0051】プログラムはLED変数を順番に走査して図3のよ
うなLEDを発光制御するための制御信号を作成して出力
する。

【0052】当業者には容易に分かるように、この発明の原
理は発光ダイオードに加えてまたはその代わりに適当な
表示器(例えば、光、LCDおよび他の表示器)、および多
レベルの輝度あるいは一箇所で感知できる他の特性を示
すことのできる他の表示器を使用して実現される。しか
し、動的走査技術はマトリックスの各位置がダイオード
またはスイッチとして働くので、発光ダイオード以外の
表示器を使用すれば、動的な走査を行うために付加的な
ダイオード、トランジスタあるいは他の適当なスイッチ
を必要とする。更に、この発明は多くのタイプの制御コ
ンソール内に実現でき、録音コンソールまたはレベルメ
ータに限定されるものではない。

【0053】上記の説明は当業者にこの発明を実施する最良
のモードを説明するためにあり、例証するためにのみ意
図されたものである。説明を調べればこの発明の多くの
改良および代わりの具体例は当業者には明らかであろ
う。開示した実施例はこの発明の範疇を逸脱することな
く実質上変更できる。従って、付記する特許請求の範囲
内の全ての改良を独占的に使用することが確保されてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図1】この発明により一つまたはそれ以上のレベルメ
ータを用いる録音コンソールの図である。

【図2】この発明に関連して使用するため動的走査配置
にされている多レベルLEDの配列の模式図である。

【図3】この発明の原理により、図2に示すような多レベ
ルLEDの配列の動作を示すタイミング図である。

【図4】この発明の原理により、図2に示すような多レベ
ルLEDの配列の動作を示す概略図である。

【図5】この発明の原理により、図2に示すような多レベ
ルLEDの配列を駆動する構成を示すブロック図である。

【図6】この発明の原理により、図4に示すような多レベ
ルLEDの配列の動作を指示する制御信号を作成するプロ
グラムの動作を説明する為の、仮想的なブロック図であ
る。

【符号の説明】

1〜16 LED 20 コンソール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者トーマスダッフィーアメリカ合衆国 94089 カリフォルニア州サニーベイルノースフェアオークス 1220 アパートメント3311 Ｆターム(参考） 5C080 AA07 BB05 EE13 EE29 FF10 JJ01 JJ02 JJ04 JJ06 KK43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】 (a) マトリックス配線された複数の発光
素子と、(b) 入力信号から種類の異なる3つの表示信号
である第一、第二および第三表示信号を生成する表示信
号生成手段と、(c) 第一表示信号のレベルを複数の発光
素子で表現する第一表示制御信号を生成し、第二表示信
号のレベルを単一の発光素子で表現する第二表示制御信
号を生成し、第三表示信号のレベルを単一の発光素子で
表現する第三表示制御信号を生成し、その場合、第二表
示制御信号と第三制御信号にて発光される発光素子の明
るさを異ならせている表示制御信号生成手段と、(d) 前
記表示制御信号生成手段から得られる第一、第二および
第三表示制御信号に基づき、前記発光素子を時間分割発
光駆動させる発光駆動手段と、を備えていることを特徴
とするオーディオ信号のレベルを表示するレベルメー
タ。
【請求項2】第一表示制御信号は計測された信号の平
均強度である、請求項1のレベルメータ。
【請求項3】第二表示制御信号は計測された信号の瞬
時信号強度である、請求項1のレベルメータ。
【請求項4】第三表示制御信号は計測された信号の最
近最大信号強度である、請求項1のレベルメータ。
【請求項5】発光素子の各入力端に入力される各制御
信号は、これ等の発光素子が一緒になって計測された信
号の検出レベルを示すようにパルス幅変調された駆動電
流である、請求項1のレベルメータ。
【請求項6】それぞれが一つの入力端を有し、この各入
力端に入力された信号に応じて複数の発光強度レベルの
一つを表示できる、複数の発光素子を含む複数の表示器
を上部に有する一つのパネルと、計測された信号の検出レベルに基づき、複数の発光素子
の各入力端に各制御信号を供給する一つのコントローラ
と、から成ることを特徴とする信号処理コンソール。
【請求項7】(a)マトリックス配線された複数の発光素子
と、(b)入力信号から種類の異なる3つの表示信号である
第一、第二および第三表示信号を生成する表示信号生成
手段と、(c)第一表示信号のレベルを複数の発光素子で
表現する第一表示制御信号を生成し、第二表示信号のレ
ベルを単一の発光素子で表現する第二表示制御信号を生
成し、第三表示信号のレベルを単一の発光素子で表現す
る第三表示制御信号を生成し、その場合、第二表示制御
信号と第三制御信号にて発光される発光素子の明るさを
異ならせている表示制御信号生成手段と、(d)前記表示
制御信号生成手段から得られる第一、第二および第三表
示制御信号に基づき、前記発光素子を時間分割発光駆動
させる発光駆動手段と、を備えている、請求項6のコン
ソール。
【請求項8】第一表示制御信号は計測された信号の平
均強度である、請求項6のコンソール。
【請求項9】第二表示制御信号は計測された信号の瞬
時信号強度である、請求項6のコンソール。
【請求項10】第三表示制御信号は計測された信号の最
近最大信号強度である、請求項6のコンソール。
【請求項11】発光素子の各入力端に入力される各制御
信号は、これ等の発光素子が一緒になって計測された信
号の検出レベルを示すようにパルス幅変調された駆動電
流である、請求項6のコンソール。