JP2003142970A - トーンコントロール装置 - Google Patents

トーンコントロール装置

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JP2003142970A
JP2003142970A JP2001338282A JP2001338282A JP2003142970A JP 2003142970 A JP2003142970 A JP 2003142970A JP 2001338282 A JP2001338282 A JP 2001338282A JP 2001338282 A JP2001338282 A JP 2001338282A JP 2003142970 A JP2003142970 A JP 2003142970A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイナミックレンジを満足いくものにし、DS
Pによるオーバーフローを防止でき、かつ、ボリューム
等の可変インピーダンスを使用することのないトーンコ
ントロール装置を提供すること。 【解決手段】 トーンコントロール装置は、入力信号の
トーンコントロール帯域を、トーンコントロール値に対
応して減衰させる可変減衰処理手段と、可変減衰処理手
段からの信号をアナログ信号に変換するデジタルアナロ
グ変換手段と、デジタルアナログ変換手段からの信号の
トーンコントロール帯域を増幅処理する増幅状態、およ
び、デジタルアナログ変換手段からの信号を増幅処理し
ない非増幅状態を有する増幅処理手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブースト処理およ
びカット処理などのトーンコントロール処理を行うトー
ンコントロール装置に関する。
【0002】
【従来の技術】オーディオ装置において、所定の周波数
帯域のレベルを増加させるブースト処理、および、所定
の周波数帯域のレベルを減少させるカット処理などのト
ーンコントロール処理を行うトーンコントロール装置が
採用されている。図8は、従来のDSPによるトーンコント
ロール装置を示すブロック図である。トーンコントロー
ル装置801は、CD等の外部音源からアナログ部806を介し
て入力されるアナログ信号を、ADコンバータ805におい
てデジタル信号に変換し、DSP802においてトーンコント
ロール処理を行い、DAコンバータ803において、デジタ
ル信号をアナログ信号に変換し出力するものである。一
方、図9は、ボリュームR901、R902を含むアナログ回路
によるトーンコントロール装置901を示す回路図であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図8のトーンコントロ
ール装置801によれば、ADコンバータ805にフルビットの
デジタル信号に対応するアナログ信号が入力された場
合、DSP802へ入力されるデジタル信号はフルビットとな
る。この状態において、DSP802でブースト処理を行う
と、オーバーフローが生じ、デジタルクリップ状態とな
り、ノイズや異音が発生する。この問題を解決するため
に、DSP802において、信号の全帯域をブースト値の最大
値に等しい量減衰させ、ブースト処理を行い、アナログ
部804において、全帯域をブースト値の最大値に等しい
量増幅させることにより、オーバーフローを防止する方
法が提案されている。しかし、この方法によれば、アナ
ログ部804で全帯域を増幅させる際に、全帯域に含まれ
るノイズ成分についても増幅させてしまい、ダイナミッ
クレンジが満足いくものではないという問題がある。
【0004】一方、図9のトーンコントロール装置901に
よれば、ボリュームR901、R902などの可変インピーダン
スが必要であり、ボリュームR901、R902を用いて、ブー
スト値またはカット値を設定しているので、ブースト値
またはカット値の微調整が困難であり、実際の設定値に
対してずれが生じる場合があるという問題がある。
【0005】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、ダイナ
ミックレンジを満足いくものにし、DSPによるオーバー
フローを防止でき、かつ、ボリューム等の可変インピー
ダンスを使用することのないトーンコントロール装置を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のトーンコントロ
ール装置は、入力信号のトーンコントロール帯域を、ト
ーンコントロール値に対応して減衰させる可変減衰処理
手段と、該可変減衰処理手段からの信号をアナログ信号
に変換するデジタルアナログ変換手段と、該デジタルア
ナログ変換手段からの信号のトーンコントロール帯域を
増幅処理する増幅状態、および、該デジタルアナログ変
換手段からの信号を増幅処理しない非増幅状態を有する
増幅処理手段とを備える。
【0007】好ましい実施形態においては、トーンコン
トロール装置は、上記増幅処理手段を増幅状態とするこ
とにより、ブースト処理を行い、上記増幅処理手段を非
増幅状態とすることにより、カット処理を行う。
【0008】好ましい実施形態においては、上記増幅処
理手段は、上記デジタルアナログ変換手段からの信号の
トーンコントロール帯域を増幅処理するフィルタ部と、
該デジタルアナログ変換手段からの信号を増幅処理せず
に出力する非増幅ラインと、該フィルタ部と該非増幅ラ
インとを切換えるスイッチ部とを有する。
【0009】以下、本発明の作用について説明する。本
発明のトーンコントロール装置によれば、可変減衰処理
手段(DSP)は減衰処理を行うので、オーバーフローに
よるデジタルクリップ状態が生じることがなく、ノイズ
や異音が生じることはない。さらに、DSPにおいてトー
ンコントロール帯域のみを減衰させたのち、増幅処理手
段においてトーンコントロール帯域のみを増幅するの
で、ノイズ成分の増幅はトーンコントロール帯域のみに
低減することができ、ダイナミックレンジを満足いくも
のにすることができる。さらに、本発明のトーンコント
ロール装置によれば、増幅処理手段にボリュームなどの
可変インピーダンスを使用する必要がない。すなわち、
増幅処理手段は、増幅状態と非増幅状態とを切換えるだ
けであり、トーンコントロール値の調整はDSPでの減衰
処理により行うので、トーンコントロール値の設定が容
易であり、設定値に対してずれが生じることはない。
【0010】好ましくは、増幅処理手段を増幅状態とす
ることにより、ブースト処理を行い、非増幅状態とする
ことにより、カット処理を行うので、増幅処理手段の状
態を切換えるだけで、容易にブースト処理およびカット
処理を行うことができる。
【0011】好ましくは、増幅処理手段は、フィルタ部
と非増幅ラインとをスイッチ部により切換えることによ
り、増幅状態と非増幅状態とを切換えることができる。
従って、増幅処理手段における処理は、スイッチ部を切
換える処理のみであるので、きわめて容易である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について、図面を参照して具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施形態には限定されない。
【0013】図1は本発明の好ましい実施形態によるト
ーンコントロール装置1を示すブロック図である。トー
ンコントロール装置1は、可変減衰処理手段2、デジタル
アナログ変換手段3、および増幅処理手段4を備えてい
る。入力信号がアナログ信号である場合には、トーンコ
ントロール装置1は、さらに、アナログデジタル変換手
段5を備えている。
【0014】アナログデジタル変換手段(ADコンバー
タ)5は、例えばCDプレーヤー等の外部音源からのアナ
ログ信号が、アナログ部6を介して入力されており、ア
ナログ信号をデジタル信号に変換し、可変減衰処理手段
2に与える。一方、トーンコントロール装置1への入力信
号がデジタル信号である場合には、直接、可変減衰処理
手段2に与えられる。
【0015】可変減衰処理手段2は、入力されるデジタ
ル信号のトーンコントロール帯域(ブースト帯域または
カット帯域)を減衰させる。すなわち、可変減衰処理手
段2は、減衰値を変更することができ、操作者が設定す
るトーンコントロール値(ブースト値またはカット値)
に対応して、信号を減衰させる。可変減衰処理手段2
は、代表的には、DSP(デジタル信号処理装置)を有す
る。下記表1は、操作者が設定するブースト値と、DSP2
での減衰値および増幅処理手段4の状態との対応を示
す。
【表1】 一方、下記表2は操作者が設定するカット値と、DSP2で
の減衰値および増幅処理手段4の状態との対応を示す。
【表2】
【0016】デジタルアナログ変換手段(DAコンバー
タ)3は、DSP2からの信号をアナログ信号に変換し、増
幅処理手段4に与える。
【0017】増幅処理手段4は、アナログ回路によって
構成されており、増幅状態と非増幅状態とを切換可能に
有している。増幅処理手段4の状態は、トーンコトロー
ル値の設定によって切換えられ、例えば、ブースト処理
の場合には増幅状態に、カット処理の場合には非増幅状
態になる。増幅状態においては、DAコンバータ3からの
信号のトーンコントロール帯域を増幅処理する。すなわ
ち、操作者が設定することができる最大ブースト値に等
しい量(表2においては、+10dB)の増幅処理を行う。一
方、非増幅状態においては、DAコンバータ3からの信号
を増幅処理することなく出力する。増幅処理手段4の出
力は、図示しない増幅器を介してスピーカーに与えら
れ、音声として再生される。
【0018】次に、トーンコントロール装置1の動作に
ついて説明する。まず、トーンコントロール装置1によ
るブースト処理について表1および図2を参照して説明す
る。図2は、ブースト処理を説明する波形図であり、Aは
DSP2での処理を、Bは増幅処理手段4での処理を、Cはト
ーンコントロール装置1の出力を示す。
【0019】トーンコントロール装置1は、増幅処理手
段4を増幅状態とすることにより、操作者が設定できる
最大ブースト値である+10dBを増幅する状態とする。そ
して、DSP2における減衰値を、操作者が設定するブース
ト値(+1〜+10dB)に対応し、下記式1に従って設定す
る。
【数1】
【0020】例えば、操作者がブースト値を+5dBと設
定する場合には、DSP2は、減衰値を式1に従って−5dB
に設定し、ADコンバータ5からの信号について、ブース
ト帯域を−5dB減衰させる(図2A)。そして、DAコンバ
ータ3でアナログ信号に変換したあと、増幅処理手段4に
おいてブースト帯域を+10dB増幅する(図2B)。従っ
て、トーンコントロール装置1の出力は、入力信号を+5d
Bブースト処理した信号となる(図2C)。
【0021】次に、トーンコントロール装置1によるカ
ット処理について、表2および図3を参照して説明する。
図3は、カット処理を説明する波形図であり、AはDSP2で
の処理を、Bは増幅処理手段4での処理を、Cはトーンコ
ントロール装置1の出力を示す。
【0022】トーンコントロール装置1は、増幅処理手
段4を非増幅状態とする。そして、DSP2における減衰値
を、操作者が設定するカット値に対応して、下記式2に
従って設定する。
【数2】
【0023】例えば、操作者がカット値を−5dBと設定
する場合には、DSP2は、減衰値を式2に従い−5dBに設
定し、ADコンバータ5からの信号について、カット帯域
を−5dB減衰させる(図3A)。そして、DAコンバータ3
でアナログ信号に変換し、増幅処理手段4において増幅
処理を行うことなく出力する(図3B)。従って、トーン
コントロール装置1の出力は、入力信号を−5dBカット処
理した信号となる(図3C)。
【0024】次に、トーンコントロール装置1におい
て、トーンコントロール処理を行わない場合について説
明する。DSP2の減衰値を0とし、増幅処理手段4を非増幅
状態とすることによって、入力信号をトーンコントロー
ル処理を行わずに、出力することができる。
【0025】以上のように、DSP2においてトーンコント
ロール帯域を減衰させたあと、増幅処理手段4において
トーンコントロール帯域を増幅することによりブースト
処理することができ、増幅処理手段4において増幅しな
いことによりカット処理することができる。
【0026】次に、増幅処理手段4の実施例について説
明する。図4は、増幅処理手段4の実施例を示す回路図で
ある。図5は、図4に示す増幅処理手段の増幅特性を説明
する波形図である。増幅処理手段4は、フィルタ部(バ
ス(低域用)フィルタ)7と、非増幅ライン8と、フィル
タ部7と非増幅ライン8とを切換えるスイッチ部9とを有
する。増幅処理手段4は、スイッチ部9を端子a側に切換
えることにより増幅状態となり、フィルタ部7におい
て、DAコンバータ3からの信号のトーンコントロール帯
域を増幅処理し出力することができる。一方、スイッチ
部9を端子b側に切換えることにより、非増幅状態とな
り、DAコンバータ3からの信号を増幅処理せずに出力す
ることができる。なお、フィルタ部7の増幅値Gは、下記
式3に示すとおりであり、増幅値Gが、操作者が設定でき
る最大ブースト値と等しくなるように抵抗R1〜R3の値が
設定されている。
【数3】
【0027】また、トーンコントロール帯域は、下記式
4に示す周波数f0および下記式5に示す共振の鋭さQによ
って決定されるものであり、抵抗R1〜R3、コンデンサC
1、C2の値を設定することによって任意の値に設定でき
る。
【数4】
【数5】
【0028】増幅処理手段4の他の実施例として、フィ
ルタ部7がトレブル(高域用)フィルタである実施例を
図6に示す。図7は、図6に示す増幅処理手段の増幅特性
を説明する波形図である。増幅度Gを下記式6に、増幅度
が(G−3)dBとなる周波数fcを下記式7に示す。
【数6】
【数7】
【0029】以上、本発明の好ましい実施形態について
説明したが、本発明はこれらの実施形態には限定されな
い。本発明のトーンコントロール装置は、様々な用途に
採用され得るが、特に、オーディオ用アンプに好適に採
用され得る。
【0030】
【発明の効果】本発明のトーンコントロール装置は、可
変減衰手段および増幅処理手段を備えるので、オーバー
フローによるデジタルクリップが生じることを防止で
き、かつ、アナログ部によるノイズの増幅をブースト帯
域のみに低減することができ、ダイナミックレンジを満
足いくものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態によるトーンコント
ロール装置を示すブロック図である。
【図2】トーンコントロール装置によるブースト処理を
説明する波形図である。
【図3】トーンコントロール装置によるカット処理を説
明する波形図である。
【図4】増幅処理手段の実施例を示す回路図である。
【図5】図4の増幅処理手段の増幅特性を説明する波形
図である。
【図6】増幅処理手段の実施例を示す回路図である。
【図7】図6の増幅処理手段の増幅特性を説明する波形
図である。
【図8】従来のDSPによるトーンコントロール装置を示
すブロック図である。
【図9】従来のアナログ回路によるトーンコントロール
装置を示す回路図である。
【符号の説明】
1 トーンコントロール装置 2 可変減衰処理手段 3 デジタルアナログ変換手段 4 増幅処理手段 7 フィルタ部 8 非増幅ライン 9 スイッチ部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号のトーンコントロール帯域を、ト
    ーンコントロール値に対応して減衰させる可変減衰処理
    手段と、 該可変減衰処理手段からの信号をアナログ信号に変換す
    るデジタルアナログ変換手段と、 該デジタルアナログ変換手段からの信号のトーンコント
    ロール帯域を増幅処理する増幅状態、および、該デジタ
    ルアナログ変換手段からの信号を増幅処理しない非増幅
    状態を有する増幅処理手段とを備える、トーンコントロ
    ール装置。
  2. 【請求項2】前記増幅処理手段を増幅状態とすることに
    より、ブースト処理を行い、 前記増幅処理手段を非増幅状態とすることにより、カッ
    ト処理を行う、請求項1に記載のトーンコントロール装
    置。
  3. 【請求項3】前記増幅処理手段が、前記デジタルアナロ
    グ変換手段からの信号のトーンコントロール帯域を増幅
    処理するフィルタ部と、該デジタルアナログ変換手段か
    らの信号を増幅処理せずに出力する非増幅ラインと、該
    フィルタ部と該非増幅ラインとを切換えるスイッチ部と
    を有する、請求項1または2に記載のトーンコントロー
    ル装置。
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