JP2007013912A

JP2007013912A - 信号レベル調整装置、ゲイン値更新方法、及びプログラム

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Publication number: JP2007013912A
Application number: JP2005324777A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kawano; 聖史川野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2007-01-18
Also published as: CN1893263A; KR20070003519A; US20070001759A1; US7276967B2; CN1893263B; KR101169312B1; TW200703887A

Abstract

【課題】ゲイン値が振動することなく、ゲイン値が目的とするゲイン値に高速に近づくように、ゲイン値を段階的に更新する。
【解決手段】信号レベル調整装置は、入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する増幅部と、前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求めるゲイン算出部と、前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新するゲイン更新部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号レベル調整装置、ゲイン値更新方法、及びプログラムに関する。

音楽の再生処理等においては、入力信号を、その信号レベルに応じたゲイン値で増幅して出力する制御が一般的に行われている。例えば、ＭＰ３（MPEG Audio Layer-3）プレーヤーでは、録音レベルが異なるＭＰ３ファイルを連続して再生する場合に、ファイルが切り替わる際に音量が大きく変化すること等のないよう、ダイナミックレンジコントロールやオートゲインコンロール等の制御が行われている（特許文献１）。

このように、信号レベルを調整して出力する信号レベル調整装置においては、入力信号の信号レベルに応じてゲイン値が更新されるが、ゲイン値を急激に変化させると、再生音量が急激に変化したり、ノイズが発生したりすることとなる。そこで、ゲイン値が段階的に目的とするゲイン値に近づくように、ゲイン値の更新が行われる。

図１１は、ゲイン値を所定の値に応じた間隔で段階的に更新する従来の手順の一例を示すフローチャートである。まず、入力信号の信号レベル（ｘ_ｉ）が検出される（Ｓ１１０１）。続いて、その信号レベルに応じたゲイン値ｇ_ｔが求められる（Ｓ１１０２）。なお、関数ｆは、入力信号の信号レベルから出力信号の信号レベルを求めるための予め定められた関数である。

そして、現在のゲイン値ｇ_ａが目的とするゲイン値ｇ_ｔより大きい場合は（Ｓ１１０３：Ｙｅｓ）、ｇ_ａに所定の値α₋（α₋＜１）を乗ずるか、ｇ_ａからα₋を減ずることにより、α₋に応じた間隔でｇ_ａを減少させる（Ｓ１１０４）。また、ｇ_ａがｇ_ｔより小さい場合は（Ｓ１１０５：Ｙｅｓ）、ｇ_ａに所定の値α_＋（α_＋＞１）を乗ずるか、ｇ_ａにα_＋を加えることにより、α_＋に応じた間隔でｇ_ａを増加させる（Ｓ１１０６）。そして、更新されたｇ_ａをゲイン値として、入力信号が増幅されて出力される（Ｓ１１０７）。

このように、所定の値（α_＋，α₋）に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａを段階的に更新することにより、ゲイン値ｇ_ａが目的とするゲイン値ｇ_ｔに近づいていくこととなる。
特開２００３−４６３５３号公報

ここで、ｇ_ａは所定の値に応じた間隔で増加又は減少されるため、この間隔を大きくすることにより、ｇ_ａがｇ_ｔに収束する速度を速くすることができる。しかしながら、図１２に示すように、この間隔を大きくすると、ｇ_ａとｇ_ｔとの誤差が小さくなったところにおいて、ｇ_ａがｇ_ｔに収束せずに振動してしまう。このようにゲイン値ｇ_ａが振動すると、出力される音の振動やふらつき等の問題が発生することとなる。また、この間隔を小さくすることにより、ｇ_ａの振動を抑えることは可能であるが、ｇ_ａがｇ_ｔに収束する速度が遅くなり、入力信号の信号レベルに応じたゲイン値で信号レベルの調整が開始されるまでの時間が長くなってしまう。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、ゲイン値が振動することなく、ゲイン値が目的とするゲイン値に高速に近づくように、ゲイン値を段階的に更新することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の信号レベル調整装置は、入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する増幅部と、前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求めるゲイン算出部と、前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新するゲイン更新部と、を備えることとする。

また、本発明の信号レベル調整装置は、入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する増幅部と、前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求めるゲイン算出部と、前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差が所定の閾値より大きい場合は、所定の値に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新し、前記誤差が前記閾値より小さい場合は、前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新するゲイン更新部と、を備えることとすることもできる。

また、本発明の信号レベル調整装置は、入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する増幅部と、前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求めるゲイン算出部と、前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差が所定の閾値より大きい場合は、所定の値及び前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新し、前記誤差が前記閾値より小さい場合は、前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新するゲイン更新部と、を備えることとすることもできる。

なお、前記ゲイン更新部は、前記第２のゲイン値に基づいて前記閾値を求めることとすることができる。

また、前記ゲイン更新部は、前記誤差がゼロに近づくように、最小二乗法を用いて前記誤差に応じた間隔を求めることとすることができる。

ゲイン値が振動することなく、ゲイン値が目的とするゲイン値に高速に近づくように、ゲイン値を段階的に更新することができる。

＝＝信号レベル調整装置の構成＝＝
図１は、本発明の一実施形態である信号レベル調整装置のブロック図である。信号レベル調整装置１は、入力されるデジタル信号の信号レベルを変化させて出力する装置であり、増幅部１１、ゲイン算出部１２、及びゲイン更新部１３を備えている。なお、各部１１〜１３は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサが、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたプログラムを実行することにより実現することができる。

増幅部１１は、入力信号の信号レベルをゲイン値ｇ_ａ（第１のゲイン値）倍に増幅して出力するものである。ゲイン算出部１２は、入力信号の信号レベルに応じたゲイン値ｇ_ｔ（第２のゲイン値）を算出するものである。また、ゲイン更新部１３は、ゲイン値ｇ_ａがゲイン値ｇ_ｔに近づくように、ゲイン値ｇ_ａを段階的に更新するものである。

図２は、入力信号の信号レベルと、出力信号の信号レベルとの関係の一例を示す図である。ここで、関数ｆは、入力信号の信号レベルと出力信号の信号レベルとの関係を示す予め定められた関数である。

例えば、入力信号の信号レベルが０．５であるとすると、出力信号の信号レベルはｆ（０．５）＝１．０となる。したがって、ｇ_ｔ＝ｆ（０．５）／０．５＝２となり、入力信号を関数ｆの特性に応じて変化させて出力するためには、入力信号の信号レベルを２倍に増幅して出力する必要がある。そこで、ゲイン更新部１３は、増幅部１１のゲイン値ｇ_ａがゲイン値ｇ_ｔに近づくように、ゲイン値ｇ_ａを更新することとなる。

＝＝ゲイン値の更新処理（その１）＝＝
次に、信号レベル調整装置１における、ゲイン値ｇ_ａの更新処理の詳細について説明する。図３は、ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａを更新する処理の一例を示すフローチャートである。

まず、ゲイン算出部１２は、入力信号の信号レベルｘ_ｉを検出する（Ｓ３０１）。なお、信号レベルｘ_ｉの検出方法としては、例えば、所定期間の平均値に基づいて求める等、様々な方法が考えられるが、本発明においては如何なる方法であってもよい。そして、ゲイン算出部１２は、入力信号の信号レベルｘ_ｉに応じたゲイン値ｇ_ｔを次式（１）により求める（Ｓ３０２）。

次に、ゲイン更新部１３は、ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差がゼロに近づくように、次式（２）に示すように最小二乗法を用いてゲイン値ｇ_ａを更新する（Ｓ３０３）。

ここで、μはｇ_ａを更新する際の間隔を決めるためのパラメータである。また、ｎはチャンネルの数であり、ｘ_ｉｋは、ｋ番目のチャンネルの信号レベルである。例えば、２チャンネルのステレオ信号の場合、ｘ_ｉ１（例えば、左側の信号）、ｘ_ｉ２（例えば、右側の信号）のようになる。なお、式（１）におけるｘ_ｉは、ｘ_ｉｋの何れかの値としてもよいし、複数のｘ_ｉｋに基づいて求められた値としてもよい。
そして、増幅部１１は、このように更新されたゲイン値ｇ_ａを用いて、入力信号を増幅して出力する（Ｓ３０４）。

このように、ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差に応じた間隔で、ゲイン値ｇ_ａがゲイン値ｇ_ｔに近づくようにゲイン値ｇ_ａを段階的に更新していくことにより、ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差をゼロに近づけることができる。

図４は、図３に示した処理によりゲイン値ｇ_ａを更新する場合における、ゲイン値ｇ_ａの推移の例を示すグラフである。最小二乗法を用いてゲイン値ｇ_ａを更新する場合、式（２）に示されるように、ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差が大きい間は、ゲイン値ｇ_ａを更新する間隔が大きくなり、ゲイン値ｇ_ａがゲイン値ｇ_ｔに近づく速度が速くなる。そして、誤差が小さくなるに連れて更新の間隔が小さくなり、ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差がゼロに収束することとなる。したがって、最小二乗法を用いてゲイン値ｇ_ａを更新することにより、ゲイン値ｇ_ａが振動することなく、ゲイン値ｇ_ａを目的とするゲイン値ｇ_ｔに高速に近づけることができる。

＝＝ゲイン値の更新処理（その２）＝＝
図５は、ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差及び所定の値に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａを更新する処理の一例を示すフローチャートである。

まず、ゲイン算出部１２は、図３に示した処理の場合と同様に、入力信号の信号レベルを検出し、その信号レベルに応じたゲイン値ｇ_ｔを求める（Ｓ５０１，Ｓ５０２）。
そして、ゲイン更新部１３は、ゲイン値ｇ_ｔより大きいゲイン値ｇ_ｍａｘ及びゲイン値ｇ_ｔより小さいゲイン値ｇ_ｍｉｎを求める（Ｓ５０３）。なお、本実施形態においては、ｇ_ｍａｘは、ゲイン値ｇ_ｔに所定の値α_ｍａｘ（＞１）を乗じて求めることとし、ｇ_ｍｉｎは、ゲイン値ｇ_ｔに所定の値α_ｍｉｎ（＜１）を乗じて求めることとするが、ｇ_ｍａｘ及びｇ_ｍｉｎを求める方法はこれに限られない。例えば、ゲイン値ｇ_ｔに所定の値を加減算して求めることとしてもよいし、ゲイン値ｇ_ｔを変数とする所定の関数を用いて求めることとしてもよい。
そして、ゲイン更新部１３は、ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘ以下でｇ_ｍｉｎ以上であるかどうか確認する（Ｓ５０４）。

ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘより大きいかｇ_ｍｉｎより小さい場合（Ｓ５０４：Ｎｏ）、ゲイン更新部１３は、さらに、ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘより大きいかどうか確認する（Ｓ５０５）。ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘより大きい場合（Ｓ５０５：Ｙｅｓ）、ゲイン更新部１３は、ｇ_ａに所定の値α₋（α₋＜１）を乗ずるか、ｇ_ａからα₋を減ずることにより、α₋に応じた間隔でｇ_ａを減少させる（Ｓ５０６）。また、ゲイン更新部１３は、ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍｉｎより小さいかどうか確認する（Ｓ５０７）。ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍｉｎより小さい場合（Ｓ５０７：Ｙｅｓ）、ゲイン更新部１３は、ｇ_ａに所定の値α_＋（α_＋＞１）を乗ずるか、ｇ_ａにα_＋を加えることにより、α_＋に応じた間隔でｇ_ａを増加させる（Ｓ５０８）。
ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘ以下でｇ_ｍｉｎ以上である場合（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）、ゲイン更新部１３は、前述した式（２）に基づいてゲイン値ｇ_ａを更新する（Ｓ５０９）。
そして、増幅部１１は、このように更新されたゲイン値ｇ_ａを用いて、入力信号を増幅して出力する（Ｓ５１０）。

つまり、ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差が閾値（ｇ_ｍａｘ−ｇ_ｔまたはｇ_ｔ−ｇ_ｍｉｎ）より大きい場合は、ゲイン値ｇ_ａは所定の値（α_＋，α₋）に応じた間隔でゲイン値ｇ_ｔに近づくように段階的に更新され、誤差が閾値より小さい場合は、ゲイン値ｇ_ａは最小二乗法を用いて誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ｔに近づくように段階的に更新される。

図６は、図５に示した処理によりゲイン値ｇ_ａを更新する場合における、ゲイン値ｇ_ａの推移の例を示すグラフである。図に示すように、ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘからｇ_ｍｉｎの範囲外にある場合は、ゲイン値ｇ_ａは所定の値に応じた間隔でｇ_ｔに近づくように更新される。そして、ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘからｇ_ｍｉｎの範囲内にある場合は、ゲイン値ｇ_ａは最小二乗法を用いて誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ｔに近づくように更新される。

したがって、ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘからｇ_ｍｉｎの範囲外にある場合における、所定の値に応じた間隔を大きくすることにより、ｇ_ａとｇ_ｔとの誤差がある程度小さくなるまでの速度を速めることができる。そして、その後は最小二乗法によりゲイン値ｇ_ａが更新されるため、ゲイン値ｇ_ａが振動することなく、ゲイン値ｇ_ａを目的とするｇ_ｔに近づけることができる。

＝＝ゲイン値の更新処理（その３）＝＝
図７は、ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差及び所定の値に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａを更新する処理の別の例を示すフローチャートである。

まず、ゲイン算出部１２は、図３に示した処理の場合と同様に、入力信号の信号レベルを検出し、その信号レベルに応じたゲイン値ｇ_ｔを求める（Ｓ７０１，Ｓ７０２）。
そして、ゲイン更新部１３は、図５に示した処理の場合と同様に、ｇ_ｍａｘ及びｇ_ｍｉｎを求める（Ｓ７０３）。続いて、ゲイン更新部１３は、ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘより大きいかどうか確認する（Ｓ７０４）。ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘより大きい場合（Ｓ７０４：Ｙｅｓ）、ゲイン更新部１３は、ｇ_ａに所定の値α₋（α₋＜１）を乗ずるか、ｇ_ａからα₋を減ずることにより、α₋に応じた間隔でｇ_ａを減少させる（Ｓ７０５）。また、ゲイン更新部１３は、ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍｉｎより小さいかどうか確認する（Ｓ７０６）。ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍｉｎより小さい場合（Ｓ７０６：Ｙｅｓ）、ゲイン更新部１３は、ｇ_ａに所定の値α_＋（α_＋＞１）を乗ずるか、ｇ_ａにα_＋を加えることにより、α_＋に応じた間隔でｇ_ａを増加させる（Ｓ７０７）。
さらに、ゲイン更新部１３は、ゲイン値ｇ_ａの値にかかわらず、前述した式（２）に基づいてゲイン値ｇ_ａを更新する（Ｓ７０８）。
そして、増幅部１１は、このように更新されたゲイン値ｇ_ａを用いて、入力信号を増幅して出力する（Ｓ７０９）。

つまり、ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差が閾値（ｇ_ｍａｘ−ｇ_ｔまたはｇ_ｔ−ｇ_ｍｉｎ）より大きい場合は、ゲイン値ｇ_ａは所定の値（α_＋，α₋）に応じた間隔でゲイン値ｇ_ｔに近づくように段階的に更新されるとともに、最小二乗法を用いて誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ｔに近づくように段階的に更新される。そして、誤差が閾値より小さい場合は、ゲイン値ｇ_ａは、最小二乗法のみによりゲイン値ｇ_ｔに近づくように段階的に更新される。

図８は、図７に示した処理によりゲイン値ｇ_ａを更新する場合における、ゲイン値ｇ_ａの推移の例を示すグラフである。図に示すように、ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘからｇ_ｍｉｎの範囲外にある場合は、ゲイン値ｇ_ａは所定の値に応じた間隔で更新されるとともに、最小二乗法を用いてゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ｔに近づくように更新される。そして、ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘからｇ_ｍｉｎの範囲内にある場合は、ゲイン値ｇ_ａは最小二乗法のみを用いてゲイン値ｇ_ｔに近づくように更新される。

したがって、ゲイン値ｇ_ａがｇ_ｍａｘからｇ_ｍｉｎの範囲外にある場合においては、ゲイン値ｇ_ａは所定の値に応じた間隔及び誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ｔに近づくように段階的に更新されるため、高速に誤差を小さくすることができる。そして、誤差が小さくなった後は最小二乗法のみによりゲイン値ｇ_ａが更新されるため、ゲイン値ｇ_ａが振動することなく、ゲイン値ｇ_ａを目的とするｇ_ｔに近づけることができる。

＝＝シミュレーション結果＝＝
図９及び図１０は、ゲイン値の更新方式に応じたゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差の推移のシミュレーション結果を示すグラフである。方式１は、図１１に示した従来の方式であり、方式２、方式３、方式４は、それぞれ、図３、図５、図７に示した本発明の方式である。グラフの横軸は、サンプリング数、つまり、時間の経過を表しており、縦軸は、次式（３）により求められるゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差Ｅを示している。

なお、所定の値（α_＋，α₋）に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａを更新する際は、ゲイン値ｇ_ａに対して所定の値を加減算することにより行うこととし、α_＋＝α₋＝１／１２８とする。また、式（２）におけるμは１／１６であることとする。また、図９における入力信号は信号レベルの最大値が１のサイン波であり、図１０における入力信号は信号レベルの最大値が１のランダムノイズであることとする。

そして、方式３及び方式４における閾値は−２０ｄＢであることとする。つまり、方式３においては、誤差Ｅが−２０ｄＢより大きい場合は、所定の値に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａが更新され、誤差Ｅが−２０ｄＢより小さい場合は、誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａが更新される。また、方式４においては、誤差Ｅが−２０ｄＢより大きい場合は、所定の値に応じた間隔及び誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａが更新される。なお、図９及び図１０のグラフにおいては、｜ｇｔ−ｇａ｜がゼロの場合の誤差Ｅを−１００ｄＢで表している。

図９及び図１０に示されるように、従来の方式１においては、誤差がゼロに収束せずに振動している。一方、方式２においては、方式１よりも速く収束し、かつ、振動が発生していないことがわかる。また、方式３においても、振動が発生せずに誤差がゼロに収束していることがわかる。そして、方式４においては、方式２の場合よりもさらに速く収束し、振動も発生していないことがわかる。なお、方式３においては、所定の値（α_＋，α₋）を１／１２８より大きくすることにより、図９及び図１０に示したよりも速く収束させることも可能である。

以上、本発明の一実施形態である信号レベル調整装置１について説明した。前述したように、信号レベル調整装置１は、ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａがゲイン値ｇ_ｔに近づくようにゲイン値ｇ_ａを段階的に更新することができる。これにより、ゲイン値ｇ_ａが振動することなく、ゲイン値ｇ_ａをゲイン値ｇ_ｔに近づけることができる。また、この場合、誤差が大きい場合はゲイン値ｇ_ａの更新の間隔も大きくなるため、ゲイン値ｇ_ａの収束速度を速くすることができる。

また、信号レベル調整装置１は、誤差が所定の閾値よりも大きい場合は、所定の値（α_＋，α₋）に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａがゲイン値ｇ_ｔに近づくようにゲイン値ｇ_ａを段階的に更新し、誤差が所定の閾値よりも小さくなると、誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａを段階的に更新することもできる。これにより、ゲイン値ｇ_ａが振動することなく、ゲイン値ｇ_ａをゲイン値ｇ_ｔに近づけることができる。また、この場合、所定の値に応じた間隔を大きくすることにより、ゲイン値ｇ_ａの収束速度を速くすることができる。

また、信号レベル調整装置１は、誤差が所定の閾値よりも大きい場合は、所定の値（α_＋，α₋）に応じた間隔及び誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａがゲイン値ｇ_ｔに近づくようにゲイン値ｇ_ａを段階的に更新し、誤差が所定の閾値よりも小さくなると、誤差に応じた間隔のみによりゲイン値ｇ_ａを段階的に更新することもできる。これにより、ゲイン値ｇ_ａが振動することなく、ゲイン値ｇ_ａをゲイン値ｇ_ｔに近づけることができる。この場合、誤差が所定の閾値より大きい場合は所定の値に応じた間隔及び誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａが更新されるため、ゲイン値ｇ_ａの収束速度をさらに速くすることができる。

なお、信号レベル調整装置１は、誤差との比較対象となる所定の閾値をｇ_ｍａｘ又はｇ_ｍｉｎにより定めることができる。つまり、所定の閾値は、ゲイン値ｇ_ｔに基づいて求めることができる。これにより、目的とするゲイン値ｇ_ｔに応じた適切な閾値を設定することができる。

また、信号レベル調整装置１は、最小二乗法を用いて誤差に応じた間隔を求めることができる。これにより、誤差がゼロに近づくようにゲインｇ_ａを更新することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。

例えば、本実施形態においては、最小二乗法を用いて誤差に応じた間隔を求めることとしたが、誤差に応じた間隔を求める方法はこれに限られず、再帰型を含めた一般的な適応フィルタを用いることも可能である。

本発明の一実施形態である信号レベル調整装置のブロック図である。入力信号の信号レベルと、出力信号の信号レベルとの関係の一例を示す図である。ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａを更新する処理の一例を示すフローチャートである。図３に示した処理によりゲイン値ｇ_ａを更新する場合における、ゲイン値ｇ_ａの推移の例を示すグラフである。ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差及び所定の値に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａを更新する処理の一例を示すフローチャートである。図５に示した処理によりゲイン値ｇ_ａを更新する場合における、ゲイン値ｇ_ａの推移の例を示すグラフである。ゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差及び所定の値に応じた間隔でゲイン値ｇ_ａを更新する処理の別の例を示すフローチャートである。図７に示した処理によりゲイン値ｇ_ａを更新する場合における、ゲイン値ｇ_ａの推移の例を示すグラフである。入力信号がサイン波の場合における、ゲイン値の更新方式に応じたゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差の推移のシミュレーション結果を示すグラフである。入力信号がランダムノイズの場合における、ゲイン値の更新方式に応じたゲイン値ｇ_ａとゲイン値ｇ_ｔとの誤差の推移のシミュレーション結果を示すグラフである。ゲイン値を所定の値に応じた間隔で段階的に更新する従来の手順の一例を示すフローチャートである。図１１に示した処理によりゲイン値ｇ_ａを更新する場合における、ゲイン値ｇ_ａの推移の例を示すグラフである。

符号の説明

１信号レベル調整装置
１１増幅部
１２ゲイン算出部
１３ゲイン更新部

Claims

入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する増幅部と、
前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求めるゲイン算出部と、
前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新するゲイン更新部と、
を備えることを特徴とする信号レベル調整装置。
入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する増幅部と、
前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求めるゲイン算出部と、
前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差が所定の閾値より大きい場合は、所定の値に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新し、前記誤差が前記閾値より小さい場合は、前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新するゲイン更新部と、
を備えることを特徴とする信号レベル調整装置。
入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する増幅部と、
前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求めるゲイン算出部と、
前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差が所定の閾値より大きい場合は、所定の値及び前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新し、前記誤差が前記閾値より小さい場合は、前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新するゲイン更新部と、
を備えることを特徴とする信号レベル調整装置。
請求項２又は３に記載の信号レベル調整装置であって、
前記ゲイン更新部は、
前記第２のゲイン値に基づいて前記閾値を求めることを特徴とする信号レベル調整装置。
請求項１〜４の何れか一項に記載の信号レベル調整装置であって、
前記ゲイン更新部は、
前記誤差がゼロに近づくように、最小二乗法を用いて前記誤差に応じた間隔を求めることを特徴とする信号レベル調整装置。
入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する信号レベル調整装置における前記第１のゲイン値の更新方法であって、
前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求め、
前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新すること、
を特徴とするゲイン値の更新方法。
入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する信号レベル調整装置における前記第１のゲイン値の更新方法であって、
前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求め、
所定の値に応じた間隔で前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差が所定の閾値より大きい場合は、前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新し、
前記誤差が前記閾値より小さい場合は、前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新すること、
を特徴とするゲイン値の更新方法。
入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する信号レベル調整装置における前記第１のゲイン値の更新方法であって、
前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求め、
前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差が所定の閾値より大きい場合は、所定の値に応じた間隔及び前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新し、
前記誤差が前記閾値より小さい場合は、前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新すること、
を特徴とするゲイン値の更新方法。
請求項６又は７に記載のゲイン値の更新方法であって、
前記第１のゲイン値を段階的に更新する際には、
前記誤差がゼロに近づくように、最小二乗法を用いて前記誤差に応じた間隔を求めること、
を特徴とするゲイン値の更新方法。
請求項８に記載のゲイン値の更新方法であって、
前記所定の値に応じた間隔及び前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値を段階的に更新する前記手順、及び、前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値を段階的に更新する際には、
前記誤差がゼロに近づくように、最小二乗法を用いて前記誤差に応じた間隔を求めること、
を特徴とするゲイン値の更新方法。
入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する信号レベル調整装置に、
前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求める手順と、
前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新する手順と、
を実行させるためのプログラム。
入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する信号レベル調整装置に、
前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求める手順と、
所定の値に応じた間隔で前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差が所定の閾値より大きい場合は、前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新する手順と、
前記誤差が前記閾値より小さい場合は、前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新する手順と、
を実行させるためのプログラム。
入力信号を第１のゲイン値に基づいて増幅して出力する信号レベル調整装置に、
前記入力信号の信号レベルに応じた第２のゲイン値を求める手順と、
前記第１のゲイン値と前記第２のゲイン値との誤差が所定の閾値より大きい場合は、所定の値に応じた間隔及び前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新する手順と、
前記誤差が前記閾値より小さい場合は、前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値が前記第２のゲイン値に近づくように、前記第１のゲイン値を段階的に更新する手順と、
を実行させるためのプログラム。
請求項１１又は１２に記載のプログラムであって、
前記第１のゲイン値を段階的に更新する前記手順には、
前記誤差がゼロに近づくように、最小二乗法を用いて前記誤差に応じた間隔を求める手順が含まれること、
を特徴とするプログラム。
請求項１３に記載のプログラムであって、
前記所定の値に応じた間隔及び前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値を段階的に更新する前記手順、及び、前記誤差に応じた間隔で前記第１のゲイン値を段階的に更新する前記手順には、
前記誤差がゼロに近づくように、最小二乗法を用いて前記誤差に応じた間隔を求める手順が含まれること、
を特徴とするプログラム。