JP2007036377A - Electronic equipment, and device and method for adjusting acoustic signal - Google Patents
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Description
本発明は、アナログ的な音響信号調整及びデジタル的な音響信号調整を組み合わせて音響入力信号の音量を調整する電子機器及び音響信号調整装置並びに音響信号調整方法に係わり、特に、アナログ信号とデジタル信号の切換時に生じるノイズを低減するための電子機器及び音響信号調整装置並びに音響信号調整方法に関するものである。 The present invention relates to an electronic apparatus, an acoustic signal adjustment device, and an acoustic signal adjustment method for adjusting the volume of an acoustic input signal by combining analog acoustic signal adjustment and digital acoustic signal adjustment, and more particularly, an analog signal and a digital signal. The present invention relates to an electronic device, an acoustic signal adjustment device, and an acoustic signal adjustment method for reducing noise generated at the time of switching.
従来から、アナログ音響信号をアナログーデジタル変換(以下ADCと記す)或いはデジタルデータをアナログーデジタル変換する(以下DACと記す)ためのADC、DAC、入力出力信号再生装置などの電子機器に於いて、信号レベルの音量調整手段としては、可変抵抗器(以下VRと記す)、VCA(電圧制御アンプ)、PGA(プログラマブル・ゲイン・アンプ)等でアナログ的に音響信号の音量調整を行う方法が一般的である。上記したVRにより直接的に音量レベル調整する方法ではVR自体に信号を通すのでオーディオアンプ基板とVR位置が離れている場合は途中でノイズを拾ってしまう可能性があり何らかの配慮や対策が必要とされる。VACによるレベル調整方法は一般的に歪率やノイズレベルがあまりよくなく、歪率調整可能なものは低歪率に追い込むことは可能だが調整工数が必要となる。また歪率や信号レベルなどは温度特性を持っており、変化量が許容できない場合は補正手段を用意する必要がある。PGAによるレベル調整方法では、調整するためのゲインステップが小さいもの(0.5dB程度)であってもゲイン切換時にクリックノイズが聞こえ、これを抑えるには0.1dB程度のステップが必要となる課題があった。 Conventionally, in an electronic device such as an ADC, a DAC, and an input / output signal reproducing apparatus for analog-to-digital conversion (hereinafter referred to as ADC) of analog sound signals or analog-to-digital conversion of digital data (hereinafter referred to as DAC). As a signal level volume adjusting means, a method of adjusting the volume of an acoustic signal in an analog manner with a variable resistor (hereinafter referred to as VR), a VCA (voltage control amplifier), a PGA (programmable gain amplifier) or the like is generally used. Is. In the above-described method of directly adjusting the volume level using the VR, a signal is passed through the VR itself. Therefore, if the audio amplifier board and the VR position are separated from each other, noise may be picked up on the way, and some kind of consideration or countermeasure is required. Is done. In general, the level adjustment method by VAC is not so good in distortion rate and noise level, and those capable of adjusting the distortion rate can be driven to a low distortion rate, but adjustment man-hours are required. Further, the distortion rate, signal level, etc. have temperature characteristics, and if the amount of change is not acceptable, it is necessary to prepare correction means. In the level adjustment method by PGA, even when the gain step for adjustment is small (about 0.5 dB), click noise is heard at the time of gain switching, and a step of about 0.1 dB is required to suppress this. was there.
また、入出力データをデジタル的にゲインレベル調整する方法も知られている。デジタルゲインのみによるレベル調整方法では最大許容入力とSNの両立が難しい。即ち、最大許容入力信号時にクリップしないよう信号を減衰可能にするためには最大入力信号時にADCの入力がフルレベルになるよう通常より所定量だけ低レベルに設定すればよいが、それでは基準入力信号を基準の調整位置で受ける場合は信号レベルが所定量分だけ小さくなってしまうのでデジタル領域でのゲインアップが必要となり、その分ノイズレベルが増加してしまう。ADCの最大入力をオーバした状態の信号データに対して デジタルゲインでレベルを下げる処理(−のデジタルゲイン)をすると信号データとしてはクリップしているにもかかわらずレベルオーバ表示がなされなくなってしまう課題がある。 Also known is a method for digitally adjusting the input / output data gain level. In the level adjustment method using only digital gain, it is difficult to achieve both maximum allowable input and SN. That is, in order to make it possible to attenuate the signal so as not to be clipped at the maximum allowable input signal, the ADC input may be set to a predetermined level lower than usual so that the ADC input is at the full level at the maximum input signal. When the signal is received at the reference adjustment position, the signal level is reduced by a predetermined amount, so that it is necessary to increase the gain in the digital region, and the noise level increases accordingly. If signal data with the maximum ADC input exceeded is processed to lower the level with digital gain (-digital gain), the signal data will not be displayed even though it is clipped. There is.
更に、アナログ的調整とデジタル的調整を組合せて入出力信号レベル調整を行う方法の技術が特許文献1乃至特許文献3に開示されている。特許文献1に開示の技術は、オーディオ機器の音量調整などの回転摘みを使用した調整が迅速に所望のレベルに調整できると共に任意のレベルに調整する方法が示されている。即ち、オーディオ信号の出力音量などを調整するVRと、回転操作が可能な回転型操作手段と、この回転型操作手段の回転状態を検出する回転検出手段(ロータリーエンコーダ)を有し、回転検出手段が第1の回転状態を検出したとき、VRでの出力調整を第1のステップ数で変化する第1の調整モードに設定し、第1の回転状態より早い速度で回転される第2の回転状態を検出したとき、VRでの出力調整を第1のステップ数よりステップ数の少ない第2のステップ数で順に変化させる第2の調整モードを設定する制御手段を備えた入力装置が示されている。この文献に開示の技術は粗調整モードと微調整モードとを音量調整するものである。
Further,
特許文献2には、アナログ入力回路に対する制御を離れた場所から良好に行えるようにし操作性を向上させたアナログ信号処理装置が開示されている。即ち、アナログ形式の入力信号の入力端子と、入力信号に対する調整レベルを指定するレベル指定信号が離れて設置される操作装置から伝送路を介して供給されるレベル指定手段と、このレベル指定手段に供給されるレベル指定信号により指定されるレベルに基づいて入力信号のレベルをアナログ回路により複数段階のいずれかに調整する第1のレベル調整手段と、この第1のレベル調整手段によりレベル調整された入力信号をデジタル形式に変換するデジタル化手段と、レベル指定手段のレベル指定信号により指定されるレベルに基づいてデジタル化された入力信号のレベルをデジタル回路により調整するものであって、第1のレベル調整手段によって調整される段階の間を補間するレベル調整を行う第2のレベル調整手段を有すアナログ信号処理装置が開示されている。この構成は、アナログレベルで調整される段階をデジタル的に補間するものである。
更に、また、特許文献3にはアナログVRに比べて配線の煩わしさを低減すると共にDACの後段にアナログ減衰器を設けることでアナログゲインの切換時に生ずるノイズを低減するための音量可変装置が開示されている。即ち、図7に示す様に、この音量可変装置はDSP(デジタル信号処理装置)3内に設けたデジタル減衰器5とDSP3外に設けられたアナログ減衰器7とを備え、デジタル減衰器5が入力された音声信号を指示された減衰量で減衰した後、アナログ減衰器7は、指定された減衰量で、さらに減衰して出力する。DSP3内部の減衰量制御部12は、外部コントローラ11から指示する音量ボリュームデータに基づき、デジタル減衰器5の減衰量を制御して音量を微調整する。また、減衰量制御部12は、データに基づき、アナログ減衰器7の減衰量を制御して音量を主調整する。アナログ減衰器7と減衰量制御部12とを接続する制御線13の本数は、アナログ減衰器7が設定可能な減衰量の数に応じて設定される。尚、図7で1はデータの入力される入力端子、2はADC、4は信号処理部、6はDAC、8はメインアンプ、9はスピーカ、10はキー入力部である。
Furthermore,
特許文献3ではADC2の後段に本発明と同様なアナログゲインとデジタルゲインの組合せを連動させて用いる音量可変装置が開示されている。この公開技術ではアナログゲインが切換るときに発生するノイズが避けられないので、減衰量制御手段がデジタル減衰器又はアナログ減衰器へ減衰量を指定するタイミングをアナログ減衰器又はデジタル減衰器へ減衰量を指定するタイミングより遅延させる第1遅延手段又は第2遅延手段を備える構成としている。それゆえ、アナログ減衰器又はジタル減衰器の減衰量を指示してから音量が変化するまでの時間が、デジタル減衰器又はアナログ減衰器に比べて長い場合に、両減衰器は、音量可変装置の出力において、音量を同時に変更できるので両減衰器による音量変化のズレに起因したノイズを低減しているため第1及び第2の遅延手段を設ける必要が生ずる。
本発明は上述の課題を解決するために成されたもので、本発明が解決しようとする課題はアナログゲイン調整手段とデジタルゲイン調整手段の組合せを連動させて用いる際の切換時のノイズを低減するために2組のアナログゲイン調整手段の経路とデジタルゲイン調整手段経路の組み合わせを用意し、それぞれの切換え位置が交互に生じるように設定し、アナログゲイン切換時に生じるノイズを避けながらレベル調整信号データを取り出すことにより、ノイズを低減可能な電子機器及び音響信号調整装置並びに音響信号調整方法を得ようとするものである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the problem to be solved by the present invention is to reduce the noise at the time of switching when the combination of the analog gain adjusting means and the digital gain adjusting means is used in conjunction. In order to do this, prepare two combinations of analog gain adjustment means and digital gain adjustment means, and set each switching position to occur alternately. Level adjustment signal data while avoiding noise that occurs during analog gain switching Thus, an electronic device, an acoustic signal adjustment device, and an acoustic signal adjustment method capable of reducing noise can be obtained.
第1の本発明の電子機器は、アナログ音響信号のゲインレベルをアナログゲインレベル調整手段及びデジタルゲインレベル調整手段を介して調整可能と成した電子機器に於いて、アナログ音響信号を複数のゲインに切換可能な第1及び第2のアナログゲインレベル切換手段と、第1及び第2のアナログゲインレベル切換手段の出力が供給されてデジタル化される第1及び第2のアナログーデジタル変換手段と、第1及び第2のアナログーデジタル変換手段によってデジタル化されたアナログ音響信号のデジタルゲインレベルを調整する第1及び第2のデジタルゲインレベル調整手段と、第1及び第2のデジタルゲインレベル調整手段からの出力を交互に出力するデータ切換手段と、を具備し、第1及び第2の経路に配したアナログゲインレベル切換手段及びデジタルゲインレベル調整手段並びにデータ切換手段を制御する制御手段によって切換時に発生するノイズを低減するように成したものである。 An electronic apparatus according to a first aspect of the present invention is an electronic apparatus in which the gain level of an analog sound signal can be adjusted via an analog gain level adjustment unit and a digital gain level adjustment unit. First and second analog gain level switching means that can be switched, and first and second analog-digital conversion means that are supplied with the outputs of the first and second analog gain level switching means and digitized, First and second digital gain level adjusting means for adjusting the digital gain level of the analog sound signal digitized by the first and second analog-digital converting means, and first and second digital gain level adjusting means Data switching means for alternately outputting outputs from the analog gain level disposed in the first and second paths. It is obtained form to reduce the noise generated when switching by the switching means and the digital gain level adjusting means and control means for controlling the data switching means.
第2の本発明の音響信号調整装置は、アナログ音響信号のゲインレベルをアナログゲインレベル調整手段及びデジタルゲインレベル調整手段を介して調整可能と成した音響信号調整装に於いて、アナログ音響信号を複数のゲインに切換可能な第1及び第2のアナログゲインレベル切換手段と、第1及び第2のアナログゲインレベル切換手段の出力が供給されてデジタル化される第1及び第2のアナログーデジタル変換手段と、第1及び第2のアナログーデジタル変換手段によってデジタル化されたアナログ音響信号のデジタルゲインレベルを調整する第1及び第2のデジタルゲインレベル調整手段と、第1及び第2のデジタルゲインレベル調整手段からの出力を交互に出力するデータ切換手段と、を具備し、第1及び第2の経路に配したアナログゲインレベル切換手段及びデジタルゲインレベル調整手段並びにデータ切換手段を制御する制御手段によって切換時に発生するノイズを低減する様にしたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an acoustic signal adjusting device comprising: an acoustic signal adjusting device capable of adjusting an analog acoustic signal gain level via an analog gain level adjusting unit and a digital gain level adjusting unit; First and second analog / digital analog signals which are supplied with outputs of first and second analog gain level switching means and first and second analog gain level switching means which can be switched to a plurality of gains. Conversion means, first and second digital gain level adjustment means for adjusting the digital gain level of the analog sound signal digitized by the first and second analog-digital conversion means, and first and second digital Data switching means for alternately outputting the output from the gain level adjusting means, and an analog circuit arranged on the first and second paths. It is obtained by the way to reduce the noise generated when switching the grayed gain level switching means and the digital gain level adjusting means and control means for controlling the data switching means.
第3の本発明の音響信号調整方法は、アナログ音響信号のゲインレベルをアナログゲインレベル調整手段及びデジタルゲインレベル調整手段を介して調整可能と成した音響信号調整方法に於いて、アナログ音響信号を第1及び第2のアナログゲインレベル切換手段により複数のゲインに切換るステップと、第1及び第2のアナログゲインレベル切換手段の出力が供給される第1及び第2のアナログーデジタル変換手段によりデジタル化するステップと、第1及び第2のアナログーデジタル変換手段によってデジタル化された前記アナログ音響信号のデジタルゲインレベルを第1及び第2のデジタルゲインレベル調整手段で調整するステップと、第1及び第2のデジタルゲインレベル調整手段からの出力をデータ切換手段で交互に出力するステップと、を具備し、第1及び第2の経路に配したアナログゲインレベル切換手段の複数のゲインに切換るステップ及びデジタルゲインレベル調整手段の調整ステップ並びにデータ切換手段で交互に出力するステップを制御手段によって制御して切換時に発生するノイズを低減する様にしたものである。 An acoustic signal adjustment method according to a third aspect of the present invention is an acoustic signal adjustment method in which the gain level of an analog acoustic signal can be adjusted via an analog gain level adjustment means and a digital gain level adjustment means. A step of switching to a plurality of gains by the first and second analog gain level switching means, and a first and second analog-digital conversion means to which the outputs of the first and second analog gain level switching means are supplied. A step of digitizing, a step of adjusting a digital gain level of the analog sound signal digitized by the first and second analog-to-digital conversion means by a first and second digital gain level adjusting means, And a step of alternately outputting the output from the second digital gain level adjusting means by the data switching means. And a step of switching to a plurality of gains of the analog gain level switching means arranged in the first and second paths, an adjustment step of the digital gain level adjusting means, and a step of alternately outputting by the data switching means The noise generated at the time of switching is reduced by controlling by the control means.
本発明によれば、大きな最大許容入力と低ノイズの音量調整の両立可能で、かつ、音響入力信号の音量調整レベルを最大から最低(-∞)まで連続的に変えてもクリックがなくスムースに変化させることができる。また、ノイズ性能が劣る素子や歪の調整を要する素子などを用いずに済む電子機器及び音響信号調整装置並びに音響信号調整方法を提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to achieve both a large maximum allowable input and a low noise volume adjustment, and there is no click even if the volume adjustment level of the sound input signal is continuously changed from the maximum to the minimum (-∞). Can be changed. In addition, it is possible to provide an electronic device, an acoustic signal adjustment device, and an acoustic signal adjustment method that do not require the use of an element with inferior noise performance or an element that requires distortion adjustment.
以下、本発明の1形態例を図1乃至図6によって説明する。図1は、本発明の電子機器及び音響信号調整装置並びに音響信号調整方法の1形態例を示す全体的系統図、図2は、本発明の電子機器及び音響信号調整装置並びに音響信号調整方法のアナログゲインとデジタルゲインの関係およびアナログゲインと2つの経路切換時の位置関係を示す1形態例のグラフ、図3は、本発明の電子機器及び音響信号調整装置並びに音響信号調整方法の一方のA経路のゲイン制御方法を示す1形態例のフローチャート、図4は、本発明の電子機器及び音響信号調整装置並びに音響信号調整方法の他方のB経路のゲイン制御方法を示す1形態例のフローチャート、図5は、本発明の電子機器及び音響信号調整装置並びに音響信号調整方法の2つの経路切換時のゲイン制御方法を示す1形態例のフローチャート、図6は、本発明の電子機器及び音響信号調整装置並びに音響信号調整方法で音量調整をした時の各部のゲイン(以下で用いる「ゲイン」とは+「=いわゆるゲイン」と−「=減衰」の両方の意を含むものとする。)を示す表である。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall system diagram illustrating an embodiment of an electronic device, an acoustic signal adjustment device, and an acoustic signal adjustment method according to the present invention. FIG. 2 is an electronic device, an acoustic signal adjustment device, and an acoustic signal adjustment method according to the present invention. FIG. 3 is a graph of one embodiment showing the relationship between the analog gain and the digital gain and the positional relationship when the analog gain is switched between the two paths, and FIG. 3 shows one of the electronic apparatus, the acoustic signal adjusting device, and the acoustic signal adjusting method of the present invention. FIG. 4 is a flowchart of one embodiment showing a gain control method for the other B path of the electronic apparatus, the acoustic signal adjusting device, and the acoustic signal adjusting method of the present invention. 5 is a flowchart of one embodiment showing a gain control method at the time of switching two paths of the electronic apparatus, the acoustic signal adjustment device, and the acoustic signal adjustment method of the present invention, and FIG. The gain of each part when the volume is adjusted by the electronic apparatus, the acoustic signal adjustment device, and the acoustic signal adjustment method of the present invention ("gain" used below means + "= so-called gain" and-"= attenuation") It is a table | surface which shows.
以下本発明の電子機器及び音響信号調整装置50の全体的なブロックを図1に示す。図1に於いて、入力端子14に供給された1系統のアナログオーディオ信号等の音響信号ASは複数のゲイン切換機能を持つアナログアンプ等の2つのゲイン切換器15A及びゲイン切換器15Bに供給される。これらは、例えば、図6の表1に示す様に4dBステップで8段階のゲインを持ち、ゲイン切換器15Aは+18dB〜−10dB、ゲイン切換器15Bは+20〜−8dBの範囲の切換を行う。この8段階のアナログゲインの切換にはアナログスイッチを用いることが出来る。
FIG. 1 shows an overall block of the electronic apparatus and the acoustic signal adjustment device 50 according to the present invention. In FIG. 1, an acoustic signal AS such as an analog audio signal of one system supplied to an
その後、2系路専用のADC16A及びADC16Bでアナログ音響信号ASはデジタルデータに変換される。ADC16A、16Bで変換されたデジタルデータはプログラマブルロジックデバイス(以下PLDと記す)17内の2つの例えば、デジタルゲイン補正器18A、18Bにより0〜+0.5dB範囲で微調整した後に例えば、−1dB〜+3dB範囲(4dBの幅)のデジタルゲイン調整器19A、19Bに入力する。その後のゲイン切換器15A、15Bで切換えた夫々のデータは各経路(以下A経路及びB経路と記す)を介してクロスフェード動作させてA経路又はB経路のいずれかの系路にデータ切換器20で切換を行い、最終的に所要の音量調整されたデジタルオーデイオデータ等の音響デジタルデータADDを得た後に、記録再生処理回路等の次の信号処理手段21に供給される。デジタルゲイン補正器18A、18Bとデジタルゲイン調整器19A、19B及びクロスフェードのデータ切換器20のデジタル処理及び後述する制御部33は1つのPLD17内で処理されている。
Thereafter, the analog sound signal AS is converted into digital data by the
上述の構成に於いて、ゲイン切換器15Aとゲイン切換器15Bは必要とされる異なるゲインを持たせることができれば、素子としては何でも良く、また同一のものであってもよい。例えばステップが所要のステップ数以上ある機能素子を用いかつ、A経路とB経路の各系路用に適切なゲイン値を選択することができるものであればゲイン切換器15Aとゲイン切換器15Bは同一の機能素子であっても構わない。
In the above-described configuration, the
また、上記ゲイン切換器15A、15Bのステップ数及びステップ量は、ゲイン切換器15Aは+18dB〜−10dB、ゲイン切換器15Bは+20〜−8dBの範囲の切換を行ない、ステップ数8段階とステップ量4dBとして説明したがこれは1実施例であり、必要に応じて変えることは当然である。この場合、ステップ量を小さくすると必要とされる+のデジタルゲインアップ量は小さくなりノイズレベル増加も小さくて済むが、アナログ部でのゲイン対応範囲が狭くなる。逆にステップ量を大きくするとアナログ部でのゲイン対応範囲は広くなるが+のデジタルゲインアップ量も大きくなり、ノイズレベルもその分増大する。両立させるにはその分ステップ数を増やすことが必要と成る。なお各ステップのステップ量は各段階全て同一値である必要はないがそれに応じた制御を行う必要がある。
The
アナログアンプで構成された上記ゲイン切換器15A、15Bの各経路の実際のゲイン値は後述する目標のゲイン値(トータルケイン)に対して正確に一致させることが必要であるが、抵抗値の制限や抵抗の数が増やせない等の理由で目標値に対して僅かにずれることが考えられる。この様な場合、上述のPLD17でIC化したデジタルゲイン補正器18A、18Bは、ゲイン切換器15A、15BのA経路及びB経路の目標のゲイン値から実際のゲイン値の減算分を補正することで極力目標のゲイン値に近づけるが、A経路及びB経路のゲイン値の誤差が充分に小さく出来れば、勿論これらデジタルゲイン補正器18A、18Bは省略可能である。
The actual gain value of each path of the
また、ゲイン切換器15Aとゲイン切換器15Bのゲイン差としてはA経路及びB系路のゲイン切換器15A、15Bのゲイン値が2dB間隔に単一方向に交互に設定された場合を説明したが、所定間隔で単一方向に交互に設定されていればよく、例えばゲイン切換器15Aの切換えステップを−10、−6、−3、+1、+5dB…とし、ゲイン切換器15Bの切換えステップを−9、−5、−2、+4、+9dB…-等の非等間隔としてもよいことは明らかである。更に、ADC16A、16Bの感度差によってA経路及びB経路間のゲインバランスが崩れることがあるが、この場合は,半固定VRなどを用いてアナログ的に感度差の補正を行なうか、感度差分をデジタル補正器18A、18Bで補正するようにしても良い、この場合、基板毎に補正値が異なるので、その補正値を以下述べる不揮発性メモリ(図1参照)32等に格納して置く必要がある。
Further, as the gain difference between the
ここでのデジタルゲイン補正器16A,16Bでの補正は、通常ADC16A、16Bの感度差の補正に用いるが、ゲイン切換器15A及び15Bの各段階間の小さなゲイン誤差を各段階に応じて補正制御することを合わせて行ってもよい。例えば、ゲイン切換器15A、15Bをディスクリートで組む場合、使用する抵抗器の抵抗値の制限により各ステップのステップ量に小さなばらつきが生ずることが考えられるが抵抗器の数を増やせば正確に合わすことが出来るが、抵抗器を増やさず、ここでその微小なゲイン誤差分の補正を(ADC16A、16Bの感度差の補正とあわせて)行っても構わない。いずれにせよ、ばらつきの補正が目的なので、ばらつきが問題にならない程度であるのならこれらデジタルゲイン補正器18A,18Bは設置しなくてもよい。
The correction by the
また、デジタルゲイン調整器19A、19Bのゲインをデジタルゲイン補正器18A、18Bの行う補正量を考慮して制御することで一つの機能要素で実現したり、A系路とB系路を時分割動作により一つの機能要素で実現することも出来る。
In addition, the gains of the
A経路及びB経路のデータ切換器20の動作開始点は全て0dBとしているが通常可変範囲内(上記では−1〜+3dB)の0dB以上値であればよいし、音量調整量上昇時と下降時で異なる値であっても構わない。ただし値を大きくするほどノイズ悪化量も大きくなる。
The starting points of operation of the
上記したクロスフェード処理は実際のA経路及びB経路切換動作時に発生する小さなクリックを和らげるのが主目的なので、実際に用いる回路においてクロスフェード処理をしなくてもクリックが充分小さいのであれば、このクロスフェード処理部を設けなくても良い。デジタルゲイン調整器19Aとデジタルゲイン調整器19Bのゲイン差とA経路及びB経路のトータルゲイン値は上述では常にゲイン差2dB(=ステップ量の半分)及びトータルゲインは常に一致した場合を説明したが、経路A及び経路Bのデータ切換器20のクロスフェード期間中のみA経路及びB系路のトータルゲインが一致している(=クロスフェード期間中以外はトータルゲインが不一致でも良い)様に成せばよい。
The above-described crossfade processing is mainly intended to relieve small clicks that occur during the actual A path and B path switching operations. Therefore, if the clicks are sufficiently small even if the crossfade processing is not performed in the circuit that is actually used, It is not necessary to provide a cross fade processing unit. In the above description, the gain difference between the
次に、音量調整量(本例では図6の表1のようにトータルゲイン値は+22dB〜−∞)の制御方法の構成を図1によって説明すると、電子機器又は音響信号調整装置50を構成するフロントパネル基板24のパネル或いはシャーシには、音響信号用VR摘み23が設けられると共にメニュー操作信号MSが供給される。摘み22はアナログ用のVR25の回転軸に固定され手動回動可能とされている。摘み23を回動することでVR25からの位置情報(DC)はADC26に供給され、デジタルデータに変換された後にフロントパネルマイコン28に供給されて出力端子29にVR24の位置に対応した0〜100%のデジタルデータであるVR位置情報PDが出力される。
Next, the configuration of the control method of the volume adjustment amount (in this example, the total gain value is +22 dB to −∞ as shown in Table 1 of FIG. 6) will be described with reference to FIG. The panel or chassis of the front panel substrate 24 is provided with an audio signal VR knob 23 and supplied with a menu operation signal MS. The
メニューボタン27の操作に応じてメニュー操作信号MSはフロントパネルマイコン28に供給されて出力端子30に出力される。メニューボタン27の設定による例えば、ヘッドルームに対するヘッドルーム設定値(20/18/16/12dB,デフォルト20dB)HSは基本的には伝達のみをつかさどるメインマイコン31に供給される。メインマイコン31には必要に応じて不揮発性メモリ32を付加しVR位置情報PD、ヘッドルーム設定値HS、上記した感度差分をデジタル補正器18A、18Bで補正するための基板毎の補正値等を格納する。メインマイコン28からのVR位置情報PDとヘッドルーム設定値HSはPLD17内の制御部33に供給される。
In response to the operation of the
PLD17の制御部33ではVR位置情報PDとヘッドルーム設定値HSから目標のトータルゲイン値を決定する。この場合、メニューボタン27で設定したヘッドルーム設定値HSとデフォルト値とのゲイン差分をトータルゲイン値に反映させる。制御部33はゲイン切換器15A側のA経路及びゲイン切換器15B側のB経路のゲイン制御34及びゲイン制御35並びにA経路及びB経路の選択(切換え)制御36を行なう。
The
A経路のゲイン制御34はA経路のゲイン切換器15A、A経路のデジタルゲイン補正器18A、A経路のデジタルゲイン調整器19Aを制御し、B経路のゲイン制御35はB経路のゲイン切換器15B、B経路のデジタルゲイン補正器18B、B経路のデジタルゲイン調整器19Bを制御し、また、A経路及びB経路の選択制御36はデータ切換器20を切換制御する。
The A path gain
本例ではA経路のゲイン制御34及びB経路のゲイン制御35はA経路の各回路のトータルゲインとB経路の各回路のトータルゲインが常に目標のトータルゲイン値と同じになる様に設定され、A経路及びB経路のゲイン制御35及び36は、A経路及びB経路の2つのゲイン切換器15A及び15Bの切換時に生ずるトータルゲイン値及びその近傍以外のゲイン値の時にA経路からB経路又はB経路からA経路への切換が生ずるように設定されている。
In this example, the A path gain
以下、上述の構成の電子機器及び音響信号調整装置の音量制御動作を詳記する。本発明の電子機器50では1つの音響信号ASに対してアナログ回路及びデジタル回路を組合せたA経路及びB経路を少なくとも2系路分用意し、音響信号ASの音量調整はアナログアンプからなるゲイン切換器15A、15Bのゲイン切換とデジタルゲイン調整器19A、19Bのゲイン調整の組合せで行う。この場合、アナログゲイン切換は大きなステップの変化を担当し、デジタルゲイン調整は通常(後述する特別動作以外の時)そのステップ未満の小さな変化の部分を担当する。
Hereinafter, the volume control operation of the electronic device and the acoustic signal adjustment device having the above-described configurations will be described in detail. In the electronic device 50 of the present invention, at least two paths of A path and B path in which an analog circuit and a digital circuit are combined are prepared for one acoustic signal AS, and the volume of the acoustic signal AS is adjusted by a gain switch composed of an analog amplifier. 15A and 15B and the gain adjustment of the
図2のグラフはアナログゲインとデジタルゲインの関係及びゲイン切換器15A、15Bの切換時に発生する切換ノイズとデータ切換器20の位置関係を示すもので、図2の横軸はVR25からの位置情報PDを、縦軸はトータルゲイン値(dB)を表し、符号37の直線はA経路のトータルゲインを、符号38に示す直線はB経路のトータルゲインを示し、A1、A2、A3、A4、A5、a6はアナログゲイン担当分を、D1、D2、D3.D4、D5、D6はデジタルゲイン担当分を示している。図2ではA経路の直線37とB経路の直線38は同じゲイン値であるが動作説明に便なる様にトータルゲイン値を離して記載している。
The graph of FIG. 2 shows the relationship between the analog gain and the digital gain and the positional relationship between the switching noise generated when the
音量調整位置(例えばVR25の回転角度に相当する)を最下位置から最上位置まで変化させた時にデータ切換器20による2つのA/B系路の切換位置は交互にかつ異なる位置に存在するよう設定する。図2の破線の矢印位置でデータ切換器20によりA経路からB経路或いはB経路からA経路にデータを切換ることで太線に示す様に最終出力を音響デジタルデータADDとして次の信号処理手段21に供給している。
When the volume adjustment position (for example, corresponding to the rotation angle of VR25) is changed from the lowermost position to the uppermost position, the switching positions of the two A / B paths by the
本発明では上述のA系路とB経路におけるアナログゲインとデジタルゲインを加算したトータルゲインは両系路で常に同じ値になるよう設定する。また、片方の系路でアナログゲインが切換り切換ノイズ39が生ずる時には、常に他方の(アナログゲイン切換りが生じていないので切換ノイズ39は発生しない)系路のデジタルデータを選択制御する。 In the present invention, the total gain obtained by adding the analog gain and the digital gain in the above-described A system path and B path is set to always have the same value in both system paths. When the analog gain is switched in one system path and the switching noise 39 is generated, the digital data in the other system (the switching noise 39 is not generated because the analog gain switching has not occurred) is always selected and controlled.
また、データ切換器20によるデータ切換は瞬間的に行わず徐々にデータが入れ換わる様なクロスフェード動作の制御にする。即ち、A及びBの各系路のデータに対し、片方のA経路のゲインを100%⇒0%方向に時間とともに徐々に減少させ、他方のB経路は逆にゲインを0%⇒100%方向に徐々に時間とともに増加させる制御を行なう。この際、100%⇔0%間の変化はA経路及びB系路とも同時に開始し同時に終了させる。これらA、Bの両系路のデータを加算することで徐々にデータが入替わったデジタルデータを得る。この様なクロスフェード動作は一度開始したらデータが完全に入れ替わるまで止めない様にしている。
Further, the data switching by the
音量調整用のVR25位置情報PDはクロスフェード動作の開始時点で更新を止め、完了後に(必要があれば)止めた時点以降のVR位置情報PDの変化を反映させる。クロスフェード動作の期間中はデジタルゲイン調整器19A、19Bのゲインが0dB未満にならないよう制御している。
The volume adjustment VR25 position information PD stops updating at the start of the cross-fade operation, and reflects the change in the VR position information PD after the completion (if necessary) after the stop. During the crossfade operation, control is performed so that the gains of the
デジタルゲインが0dB未満の時のデータは、ゲイン切換器15A、15Bにその上限/下限の範囲を超えたゲインが要求される場合、アナログゲインは上限/下限値にとどめ、不足分をデジタルゲイン調整器19A、19Bに振り分けて行う様な特別動作時以外は本例では最終出力データとして用いないようにする、この理由はADC16A、16Bの最大入力をオーバした状態のデータに対して デジタルゲインで下げてしまうと、信号データとしてはクリップしているにもかかわらずレベルオーバ表示がなされなくなってしまうためである。
When the digital gain is less than 0 dB, if the
A経路及びB系路の最低アナログゲイン値のうち小さい側は、最大許容入力時にADC16A、16Bでクリップしないような値を設定するとともにADC16A、16Bからアナログ信号に応じたデジタルデータが出力されるまでADC16A、16B固有の一定時間かかるので、その後のデジタル信号処理で用いる制御値(=デジタルゲイン補正器18A,18Bに与えるゲイン値とデジタルゲイン調整器19A,19Bに与えるゲイン値、およびデータ切換器20の切換制御値) は、ゲイン切換器15A、15Bに与える制御値に対してADC16A、16B固有の一定時間だけ遅らせる遅延手段を介して供給するのが望ましい。理由は次の通り。遅延補正が正しくなされている場合、アナログゲイン切換が行なわれた部分のデータに対してデジタルゲインの段差部分の処理が施されるので、データストリーム上に存在するクリック部分はほぼ1箇所とみなせる。しかし遅延補正をしていないか又は遅延補正量が適当でない場合、アナログゲイン切換を行なった部分のクリックと、デジタルゲイン段差部分のクリックの2つが分かれて存在するようになる。一方A/Bデータ切換は、大きなゲイン段差が生じるトータルゲイン値とは異なるトータルゲイン値で生じるように設定するのでVR25をゆっくり回している場合、その2つはなんら干渉することは考えられない。しかし遅延補正が正しく行われていない場合で、前述の時間差が大きく、かつVR25の回転を素早く行なった場合、A/Bデータ切換タイミングと2つのクリックのどちらかが干渉してしまうことが考えられ、そうなると新たなクリックの発生が懸念さる。したがって、デジタルデータ処理はそのデータにふさわしいタイミングの情報を用いて実施しておくことが望ましい。この時間差補正は、究極0に追い込むような正確さは必要ではなく、VR25を素早く回した時に新たなクリックが生じない程度に補正されていればそれでも構わない。場合によっては、全く補正無しでも上記2つの干渉が生じない、ということもあり得る。(VR25の回転速度に上限設定が施されている場合など)
The smaller side of the minimum analog gain values of the A path and the B system path is set to a value that does not clip at the
図1で説明した系統図において、アナログアンプを構成するゲイン切換器15A,15Bが夫々4dBステップで8段階のゲインを持ち、ゲイン切換器15Aは+18dB〜−10dB、ゲイン切換器15Bは+20〜−8dBの範囲の切換を行い、デジタルゲイン補正器18A、18Bでは夫々0〜+0.5dB範囲で微調整補正し、デジタルゲイン調整器19A、19Bdでは4dBの幅である−1dB〜+3dB範囲の極小ステップで繰返し入力し、A経路及びB経路のデータ切換器20ではクロスフェード動作させる場合の具体的制御方法は基本的には下記のごとき条件で制御される。
In the system diagram described with reference to FIG. 1, the
(イ)アナログアンプ構成のゲイン切換器15Aのゲイン値とゲイン切換器15Bのゲイン値は常に2dBの差であるように制御される。(図6参照)
(ロ)デジタルゲイン調整器19Aのゲイン値とデジタルゲイン調整器19Bのゲイン値は常に上記アナログゲイン差を補完する2dB差であるように制御される。(図6参照)
(ハ)ゲイン切換器15Aのゲイン値とデジタルゲイン調整器19Aのゲイン値を加算したA系路のトータルゲイン値とB経路のトータルゲイン値は常に同じであるように制御される。(図6参照)
(A) The gain value of the
(B) The gain value of the
(C) The total gain value of the A path obtained by adding the gain value of the
(ニ)A経路及びB系路切換を行なうデータ切換器(ゲインは−1dB〜+3dBの範囲)の制御で音量調整を上昇方向に可変している場合はA経路からB経路へのデータ切換は、デジタルゲイン調整器19Bのゲインが−値から0dBに達した時点で行う。(実質的には+の微小値)B経路からA経路へのデータ切換は、デジタルゲイン調整器19Aのゲインが−値から0dBに達し時点で行う。(実質的には+の微小値)(図6参照)
(ホ)A経路及びB系路切換を行なうデータ切換器(ゲインは−1dB〜+3dBの範囲)の制御で音量調整を下降方向に可変している場合はA経路からB経路へのデータ切換はデジタルゲイン調整器19Aのゲインが+値から0dBに達した時点で行う。(実質的には+の微小値)B系路からA経路へのデータ切換は、デジタルゲイン調整器19Bのゲインが+値から0dBに達した時点で行う。(実質的には+の微小値)(図6参照)
(D) When the volume adjustment is varied in the increasing direction by the control of the data switcher (gain is in the range of -1 dB to +3 dB) for switching the A path and the B system path, the data switching from the A path to the B path is performed. This is performed when the gain of the digital gain adjuster 19B reaches 0 dB from the negative value. (Substantially + minute value) Data switching from the B path to the A path is performed when the gain of the
(E) When the volume adjustment is varied in the downward direction by the control of the data switching unit (gain is in the range of -1 dB to +3 dB) for switching the A route and the B system route, the data switching from the A route to the B route is performed. This is performed when the gain of the
(へ)デジタルゲイン補正器18A、18B及びデジタルゲイン調整器19A、19Bのゲインは基本的に0dB未満にならないように制御するが、最終出力に全く使われていない時の系路側のゲインはその間だけ0dB未満であっても構わない。(クロスフェード期間中は両系統とも0dB未満にならないように制御する)
(ト)クロスフェード開始と同時か直前に音量調整位置情報の更新を止める。クロスフェード完了後に(必要があれば)止めた時点以降の位置情報の更新を続ける様にする、この理由はクロスフェード動作中に、次のゲイン切換器15A又は16Bの切換動作が生じるのを防ぐためと、音量調整を下降方向に可変している時にクロスフェードが始まった時にデジタルゲインが0dB未満になったデータをクロスフェード用に使ってしまうことを防ぐためである。
(F) The gains of the
(G) Stop updating the volume adjustment position information at the same time or immediately before the start of the crossfade. The position information is updated continuously after the stop (if necessary) after the completion of the crossfade. This is because the next switching operation of the
クロスフェード動作に於いて、実際の回路にもよるがゲイン切換器15A、15Bの切換動作時に多少のDCオフセットの変化が生じることがある。ADC16A、16Bの直前には通常DCカットコンデンサがあり、かつADC16A,16BにはHPFが装備されているので時間がたてばそのオフセット成分は消滅する。アナログアンプ構成のゲイン切換器15A、16BとA経路及びB経路のゲイン切換器19A、19Bは異なる音量調整位置に設定するので、ゆっくりと音量調整をした時はA経とB経路の切換時点でのDC変動成分はほぼ無くなっていると見込まれるが、すばやく音量調節をした場合には若干DC変動分が残っていることがある。その状態で瞬間的にA経路とB経路の切換を行うとDC段差成分がクリック音として聞こえることになる。そこでクロスフェード動作を行い、切替わりの変化量をなだらかにすることで和らいだクリック音にすることができる。またクロスフェード動作によりA系路とB系路間にある僅かなゲイン差があった場合に生じるクリック成分を和らげる効果もあわせて得られる。
In the crossfade operation, depending on the actual circuit, a slight DC offset change may occur during the switching operation of the
以下、図3乃至図6によって上記した具体的制御方法を詳記する。図3は図1に於けるA経路の各回路のゲイン決定アルゴニズムを示すフロ−チャート、図4は図1に於けるB経路の各回路のゲイン決定アルゴニズムを示すフロ−チャート、図5は図1に於けるA経路とB経路のデータ切換器の切換選択決定アルゴニズムを示すフロ−チャートを示すものである。 Hereinafter, the specific control method described above will be described in detail with reference to FIGS. 3 is a flowchart showing the gain determination algorithm of each circuit of the A path in FIG. 1, FIG. 4 is a flowchart showing the gain determination algorithm of each circuit of the B path in FIG. 1, and FIG. 2 is a flowchart showing a switching selection determination algorithm of the data switcher of the A route and the B route in FIG.
図3及び図6に於いて、第1ステップS1では目標値となるトータルゲイン値をメニューボタン27に基づき決定する。第2ステップS2ではトータルゲイン値の目標値が「−∞以上−7dB未満」であるか否かを判断し、「YES」であれば第3ステップS3に進み、「NO」であれば第6ステップS6に進む、第3ステップS3では、ゲイン切換器15Aで−10dBのゲイン値を選択する。第3ステップS3の実際の実値は設計誤差分の「a1dB」だけ小さい値が出力される。第4ステップS4ではデジタルゲイン補正器18Aに「a1dB」のゲイン値を設定した補正を行ない、第5ステップS5でデジタルゲイン調整器19Aに目標値「−(−10dB)」のゲイン値を設定し、第5ステップS5の終了後はエンド(S25)に至る。
3 and 6, in the first step S1, a total gain value as a target value is determined based on the
第6ステップS6では、目標値は「−7dB以上−3dB未満」であるか否かを判断し、「YES」であれば第7ステップS7に進み、「NO」であれば第10ステップS10に進む、第7ステップS7では、ゲイン切換器15Aで−6dBのゲイン値を選択する。第7ステップS7の実際の実値は設計誤差分の「a2dB」だけ小さい値が出力される。第8ステップS8ではデジタルゲイン補正器18Aに「a2dB」のゲイン値を設定した補正を行ない、第9ステップS9でデジタルゲイン調整器19Aに目標値「−(−6dB)」のゲイン値を設定し、第9ステップS9の終了後はエンド(S25)に至る。
In the sixth step S6, it is determined whether or not the target value is “−7 dB or more and less than −3 dB”. If “YES”, the process proceeds to the seventh step S7, and if “NO”, the process proceeds to the tenth step S10. In the seventh step S7, the
第10ステップS10では目標値は「−3dB以上+1dB未満」であるか否かを判断し、「YES」であれば第11ステップS11に進み、「NO」であれば、図6に於いて、「+1dB以上+5dB未満か」、「+5dB以上+9dB未満か」の次の判定ステップに進むが、以下同様の繰り返しのため、途中のステップは省略する。第11ステップS11では、ゲイン切換器15Aで−2dBのゲイン値を選択する。第11ステップS11の実際の実値は設計誤差分の「a3dB」だけ小さい値が出力される。第12ステップS12ではデジタルゲイン補正器18Aに「a3dB」のゲイン値を設定した補正を行ない、第13ステップS13でデジタルゲイン調整器19Aに目標値「−(−20dB)」のゲイン値を設定し、第13ステップS13の終了後はエンド(S25)に至る。
In the tenth step S10, it is determined whether or not the target value is “−3 dB or more and less than +1 dB”. If “YES”, the process proceeds to the eleventh step S11. If “NO”, the target value in FIG. The process proceeds to the next determination step of “Is +1 dB or more and less than +5 dB” and “Is +5 dB or more and less than +9 dB?”, But the subsequent steps are omitted for the same repetition. In an eleventh step S11, the
「+1dB以上+5dB未満か、」「+5dB以上+9dB未満か」の判定ステップの途中省略した判定後の「NO」状態から第14ステップS14に進む、このステップでは、目標値は「+9dB+13dB未満」であるか否かを判断すし、「YES」であれば第15ステップS15に進み、「NO」であれば第18ステップS18に進む、第15ステップS15では、ゲイン切換器15Aで+10dBのゲイン値を選択する。第15ステップS15の実際の実値は設計誤差分の「a6dB」だけ小さい値が出力される。第16ステップS16ではデジタルゲイン補正器18Aに「a6B」のゲイン値を設定した補正を行ない、第17ステップS17でデジタルゲイン調整器19Aに目標値「−(+10dB)」のゲイン値を設定し、第17ステップS17の終了後はエンド(S25)に至る。
The process proceeds from the “NO” state after determination omitted during the determination step of “+1 dB or more to less than +5 dB” or “+5 dB or more to less than +9 dB” to the 14th step S14. In this step, the target value is “less than +9 dB + 13 dB”. If “YES”, the process proceeds to the 15th step S15. If “NO”, the process proceeds to the 18th step S18. In the 15th step S15, the
第18ステップS18では、目標値は「+13dB以上+17dB未満」であるか否かを判断し、「YES」であれば第19ステップS19に進み、「NO」であれば第22ステップS22に進む、第19ステップS19では、ゲイン切換器15Aで+14dBのゲイン値を選択する。第19ステップS19の実際の実値は設計誤差分の「a7dB」だけ小さい値が出力される。第20ステップS20ではデジタルゲイン補正器18Aに「a7dB」のゲイン値を設定した補正を行ない、第21ステップS21でデジタルゲイン調整器19Aに目標値「−(+14dB)」のゲイン値を設定し、第21ステップS21の終了後はエンド(S25)に至る。
In the 18th step S18, it is determined whether or not the target value is “+13 dB or more and less than +17 dB”. If “YES”, the process proceeds to the 19th step S19, and if “NO”, the process proceeds to the 22nd step S22. In a nineteenth step S19, a gain value of +14 dB is selected by the
第18ステップS18が「NO」では第22ステップS22に進み、 第22ステップS22ではアナログゲイン切換器15Aで+18dBのゲイン値を選択する。第22ステップS22の実際の実値は設計誤差分の「a8dB」だけ小さい値が出力される。第23ステップS23ではデジタルゲイン補正器18Aに「a8dB」のゲイン値を設定した補正を行ない、第24ステップS24でデジタルゲイン調整器19Aに目標値「−(+18dB)」のゲイン値を設定し、第9ステップS9の終了後はエンド(S25)に至る。
If the 18th step S18 is “NO”, the process proceeds to the 22nd step S22. In the 22nd step S22, a gain value of +18 dB is selected by the
次に図4及び図6によって、B経路の各回路のゲイン決定のアルゴリズムを説明する。図4に於いて、第1ステップST1では目標値となるトータルゲイン値をメニューボタン27に基づき決定する。第2ステップST2ではトータルゲイン値の目標値が「−∞以上−5dB未満」であるか否かを判断し、「YES」であれば第3ステップST3に進み、「NO」であれば第6ステップST6に進む、第3ステップST3では、ゲイン切換器15Bで−8dBのゲイン値を選択する。第3ステップST3の実際の実値は設計誤差分の「b1dB」だけ小さい値が出力される。第4ステップST4ではデジタルゲイン補正器18Bに「b1dB」のゲイン値を設定した補正を行ない、第5ステップST5でデジタルゲイン調整器19Bに目標値「−(−8dB)」のゲイン値を設定し、第5ステップST5の終了後はエンド(ST25)に至る。
Next, an algorithm for determining the gain of each circuit in the B path will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, in the first step ST <b> 1, a total gain value as a target value is determined based on the
第6ステップST6では、目標値は「−5dB以上−1dB未満」であるか否かを判断し、「YES」であれば第7ステップST7に進み、「NO」であれば第10ステップST10に進む、第7ステップST7では、ゲイン切換器15Bで−4dBのゲイン値を選択する。第7ステップST7の実際の実値は設計誤差分の「b2dB」だけ小さい値が出力される。第8ステップST8ではデジタルゲイン補正器18Bに「b2dB」のゲイン値を設定した補正を行ない、第9ステップST9でデジタルゲイン調整器19Bに目標値「−(−4dB)」のゲイン値を設定し、第9ステップST9の終了後はエンド(ST25)に至る。
In the sixth step ST6, it is determined whether or not the target value is “−5 dB or more and less than −1 dB”. If “YES”, the process proceeds to the seventh step ST7, and if “NO”, the process proceeds to the tenth step ST10. In the proceeding seventh step ST7, a gain value of −4 dB is selected by the
第10ステップST10では目標値は「−1dB以上+3dB未満」であるか否かを判断し、「YES」であれば第11ステップST11に進み、「NO」であれば、図6に於いて、「−1dB以上+3dB未満か」「+3dB以上+7dB未満か」「+7dB以上+11dB未満」の次の判定ステップに進むが、以下同様の繰り返しのため、途中のステップは省略する。第11ステップST11では、ゲイン切換器15Bで0dBのゲイン値を選択する。第11ステップST11の実際の実値は設計誤差分の「b3dB」だけ小さい値が出力される。第12ステップST12ではデジタルゲイン補正器18Bに「b3dB」のゲイン値を設定した補正を行ない、第13ステップST13でデジタルゲイン調整器19Bに目標値「−(0dB)」のゲイン値を設定し、第13ステップST13の終了後はエンド(ST25)に至る。
In the tenth step ST10, it is determined whether or not the target value is “-1 dB or more and less than +3 dB”. If “YES”, the process proceeds to the eleventh step ST11. If “NO”, the process proceeds to FIG. The process proceeds to the next determination step of “Is −1 dB or more and less than +3 dB”, “Is +3 dB or more and less than +7 dB”, and “+7 dB or more and less than +11 dB”, but the subsequent steps are omitted for the same repetition. In the eleventh step ST11, the
「−1dB以上+3dB未満か、」「+3dB以上+7dB未満か」「+7dB以上+11dB未満」の判定ステップの途中省略した判定後の「NO」状態から第14ステップST14に進む、このステップでは、目標値は「+11dB+15dB未満」であるか否かを判断すし、「YES」であれば第15ステップST15に進み、「NO」であれば第18ステップST18に進む、第15ステップST15では、ゲイン切換器15Bで+12dBのゲイン値を選択する。第15ステップST15の実際の実値は設計誤差分の「b6dB」だけ小さい値が出力される。第16ステップST16ではデジタルゲイン補正器18Bに「b6B」のゲイン値を設定した補正を行ない、第17ステップST17でデジタルゲイン調整器19Bに目標値「−(+12dB)」のゲイン値を設定し、第17ステップST17の終了後はエンド(ST25)に至る。
The process proceeds to the 14th step ST14 from the “NO” state after the determination that is omitted in the middle of the determination steps of “−1 dB or more and less than +3 dB”, “+3 dB or more and less than +7 dB”, and “+7 dB or more and less than 11 dB”. Is “less than +11 dB + 15 dB”. If “YES”, the process proceeds to the fifteenth step ST15. If “NO”, the process proceeds to the eighteenth step ST18. In the fifteenth step ST15, the
第18ステップST18では、目標値は「+15dB以上+19dB未満」であるか否かを判断し、「YES」であれば第19ステップST19に進み、「NO」であれば第22ステップST22に進む、第19ステップST19では、ゲイン切換器15Bで+16dBのゲイン値を選択する。第19ステップST19の実際の実値は設計誤差分の「b7dB」だけ小さい値が出力される。第20ステップST20ではデジタルゲイン補正器18Bに「b7dB」のゲイン値を設定した補正を行ない、第21ステップST21でデジタルゲイン調整器19Bに目標値「−(+16dB)」のゲイン値を設定し、第21ステップST21の終了後はエンド(ST25)に至る。
In the 18th step ST18, it is determined whether or not the target value is “+15 dB or more and less than +19 dB”. If “YES”, the process proceeds to the 19th step ST19, and if “NO”, the process proceeds to the 22nd step ST22. In the nineteenth step ST19, a gain value of +16 dB is selected by the
第18ステップST18が「NO」では第22ステップST22に進み、 第22ステップST22ではアナログゲイン切換器15Bで+20dBのゲイン値を選択する。第22ステップST22の実際の実値は設計誤差分の「b8dB」だけ小さい値が出力される。第23ステップST23ではデジタルゲイン補正器18Bに「b8dB」のゲイン値を設定した補正を行ない、第24ステップST24でデジタルゲイン調整器19Bに目標値「−(+20dB)」のゲイン値を設定し、第9ステップST9の終了後はエンド(ST25)に至る。
If the 18th step ST18 is “NO”, the process proceeds to the 22nd step ST22. In the 22nd step ST22, a gain value of +20 dB is selected by the
次に、図5に示しフロ−チャートにより、A経路とB経路のデータ切換器20の切換選択決定アルゴニズムを説明する。図5に於いて、第1ステップSTE1は目標となる新たなトータルゲイン値を決定するスタートであり、第2ステップSTE2では目標値は「−∞以上−8dB未満」であるか否かの判定が行なわれる「YES」の場合は第3ステップSET3に進み、A経路及びB経路のデータ切換器20はA経路の信号を選択し、エンド(STE13)に至る。「NO」の場合は第4ステップSTE4により、目標値は「−8dB以上−6dB未満」であるか否かの判断が行われ、「YES」であれば第5ステップSTP5に進み、A経路及びB経路のデータ切換器20はB経路の信号を選択し、エンド(STE13)に至る。
Next, the switching selection determination algorithm of the
第2ステップSTE2では目標値は「−∞以上−8dB未満」であるか否かの判定が行なわれる「YES」の場合は第3ステップSET3に進み、A経路及びB経路のデータ切換器20はA経路の信号を選択し、エンド(STE13)に至る。「NO」の場合は第4ステップSTE4により、目標値は「−8dB以上−6dB未満」であるか否かの判断が行われ、「YES」であれば第5ステップSTP5に進み、A経路及びB経路のデータ切換器20はB経路の信号を選択し、エンド(STE13)に至る。
In the second step STE2, whether or not the target value is “−∞ or more and less than −8 dB” is determined “YES”, the process proceeds to the third step SET3. The signal of the A path is selected and the end (STE 13) is reached. In the case of “NO”, whether or not the target value is “−8 dB or more and less than −6 dB” is determined by the fourth step STE4. If “YES”, the process proceeds to the fifth step STP5, and the route A and The
第6ステップSTE6では目標値は「−6dB以上−4dB未満」であるか否かの判定が行なわれる「YES」の場合は第7ステップSET7に進み、A経路及びB経路のデータ切換器20はA経路の信号を選択し、エンド(STE13)に至る。「NO」の場合は同様な操作の繰り返しのため途中は省略するが第8ステップSTE8によって、目標値は「168dB以上+18dB未満」であるか否かの判断が行われ、「YES」であれば第9ステップSTP9に進み、A経路及びB経路のデータ切換器20はB経路の信号を選択し、エンド(STE13)に至る。
In the sixth step STE6, it is determined whether or not the target value is “−6 dB or more and less than −4 dB”. If “YES”, the process proceeds to the seventh step SET7. The signal of the A path is selected and the end (STE 13) is reached. In the case of “NO”, the same operation is repeated and is omitted in the middle, but whether or not the target value is “168 dB or more and less than 18 dB” is determined by the eighth step STE8. Proceeding to the ninth step STP9, the
第8ステップSTE8が「NO」の場合は、第10ステップSTE10に進み、第10ステップSTE10では目標値は「+18dB以上+20dB未満」であるか否かの判定が行なわれる「YES」の場合は第11ステップSET11に進み、A経路及びB経路のデータ切換器20はA経路の信号を選択し、エンド(STE13)に至る。「NO」の場合は第12ステップSTE12により、A経路及びB経路のデータ切換器20はB経路の信号を選択し、エンド(STE13)に至るようになされている。
If the eighth step STE8 is “NO”, the process proceeds to the tenth step STE10. In the tenth step STE10, it is determined whether or not the target value is “+18 dB or more and less than +20 dB”. 11 In step SET11, the
上記構成で、アナログアンプで構成されるゲイン切換器15A、15Bとデジタルゲイン調整部19A,19Bが特別動作する場合について説明すると、ゲイン切換部15A、15Bに、その上限/下限を超えたアナログゲイン値が必要になる場合、アナログゲインは上限/下限値にとどめ、不足分をデジタルゲイン調整器19A,19Bに振り分けて行うこととする。表1に図1の設定の場合の各部のゲイン値を示す。アナログゲイン切換器15A、15B、デジタルゲイン調整器19A、19Bの斜線部分が特別動作領域に該当する。下限よりトータルゲインを小さくする場合はそれで特に問題は生じないが、上限を超える場合は+のデジタルゲインアップ量を大きくするのでノイズレベルが悪化することになる。したがって上限を超える部分の特別動作に関しては最小限にとどめることが望ましい。トータルゲインA、B経路欄はA経路及びB経路の切換後に使用している側を示している。
The case where the
ゲイン切換器15A、15BとA/Bのデータ切換において、音量調整VR25を上下させた時にA/B経路の切換が支障なく連続的に交互に行われるのであれば、これらの位置の設定に関してヒステリシス動作として音量調整VR25を上昇させている時にA/Bデータ切換器20の切換位置を通過後その切換位置とゲイン切換器15A,15Bの切換位置を少し下側に移動させ、逆に下降させている時にA/B経路データ切換器20の切換位置を通過後その切換位置を少し上側に移動させる様に設定しても構わない。音量調整位置情報が切換えポイント付近にあり、かつ実際の位置情報に微小な変動があった場合、切換動作の反復が生じてしまう(=ノイズとして聞こえるようになる可能性がある)がこれをヒステリシスの効果で抑制することができる。
In the data switching between the
上述の電子機器及び音響信号調整装置並びに音響信号調整方法では、フロントパネルマイコン28、メインマイコン31、PLD内の制御部33のA、B経路制御、A/Bデータ切換器33を別々に構成したがこれら各部をメインマイコンに一体化するようにし、デジタル部の各機能素子よりなる各機能器15A、15B,16A、16B、18A、18B、19a、19B、20、26、28、31、32、33のいくつかまたは全ての機能を1つのIC内に格納することも出来る。
In the above-described electronic device, acoustic signal adjustment device, and acoustic signal adjustment method, the
本発明によれば、大きな最大許容入力と低ノイズが両立可能で、かつ、音響入力信号の音量調整レベルを最大から最低(-∞)まで連続的に変えてもクリックがなくスムースに変化させることができる。また、ノイズ性能が劣る素子や歪の調整を要する素子などを用いずに済む電子機器及び音響信号調整装置並びに音響信号調整方法を提供することが可能である。その他アナログ信号経路中に連続的な音量調整以外の他のレベル切換機能(例えば基準入力レベル選択やヘッドルーム選択など)が必要な場合、その機能のゲイン変化量を含んで本発明のゲイン可変範囲を設計、制御することでそれらを取り込めば回路規模を削減することができる。 According to the present invention, a large maximum allowable input and low noise can be achieved at the same time, and even if the volume adjustment level of the sound input signal is continuously changed from the maximum to the minimum (−∞), the click can be smoothly changed. Can do. In addition, it is possible to provide an electronic device, an acoustic signal adjustment device, and an acoustic signal adjustment method that do not require the use of an element with inferior noise performance or an element that requires distortion adjustment. When other level switching functions other than continuous volume adjustment are required in the analog signal path (for example, reference input level selection, headroom selection, etc.), the gain variable range of the present invention including the gain change amount of that function By designing and controlling the circuit, the circuit scale can be reduced by incorporating them.
14・・・入力端子、15A、15B・・・ゲイン切換器、16A、16B、26・・・ADC、17・・・PLD、18A、18B・・・デジタルゲイン補正器、19A、19B・・・デジタルゲイン調整器、20・・・データ切換器、23・・・音響信号用摘み、24・・・フロントパネル基板、25・・・VR、26・・・フロントパネルマイコン、27・・・メニューボタン、31・・・メインマイコン、33・・・制御部、34・・・経路のゲイン制御部、35・・・B経路のゲイン制御器、36・・・A/B経路の選択制御部
14 ... Input terminal, 15A, 15B ... Gain switch, 16A, 16B, 26 ... ADC, 17 ... PLD, 18A, 18B ... Digital gain corrector, 19A, 19B ... Digital gain adjuster, 20 ... Data switch, 23 ... Audio signal knob, 24 ... Front panel board, 25 ... VR, 26 ... Front panel microcomputer, 27 ... Menu button , 31 ... main microcomputer, 33 ... control unit, 34 ... path gain control unit, 35 ... B path gain controller, 36 ... A / B path selection control unit
Claims (3)
前記アナログ音響信号を複数のゲインに切換可能な第1及び第2のアナログゲインレベル切換手段と、
前記第1及び第2のアナログゲインレベル切換手段の出力が供給されてデジタル化される第1及び第2のアナログーデジタル変換手段と、
前記第1及び第2のアナログーデジタル変換手段によってデジタル化された前記アナログ音響信号のデジタルゲインレベルを調整する第1及び第2のデジタルゲインレベル調整手段と、
前記第1及び第2のデジタルゲインレベル調整手段からの出力を交互に出力するデータ切換手段と、を具備し、
前記第1及び第2の経路に配したアナログゲインレベル切換手段及びデジタルゲインレベル調整手段並びにデータ切換手段を制御する制御手段によって切換時に発生するノイズを低減するように成したことを特徴とする電子機器。 In an electronic device in which the gain level of an analog sound signal can be adjusted via an analog gain level adjusting means and a digital gain level adjusting means.
First and second analog gain level switching means capable of switching the analog acoustic signal to a plurality of gains;
First and second analog-to-digital conversion means that are supplied with outputs of the first and second analog gain level switching means and digitized;
First and second digital gain level adjusting means for adjusting a digital gain level of the analog sound signal digitized by the first and second analog-digital converting means;
Data switching means for alternately outputting outputs from the first and second digital gain level adjusting means,
An electronic device characterized in that noise generated at the time of switching is reduced by a control means for controlling the analog gain level switching means, the digital gain level adjusting means, and the data switching means arranged on the first and second paths. machine.
前記アナログ音響信号を複数のゲインに切換可能な第1及び第2のアナログゲインレベル切換手段と、
前記第1及び第2のアナログゲインレベル切換手段の出力が供給されてデジタル化される第1及び第2のアナログーデジタル変換手段と、
前記第1及び第2のアナログーデジタル変換手段によってデジタル化された前記アナログ音響信号のデジタルゲインレベルを調整する第1及び第2のデジタルゲインレベル調整手段と、
前記第1及び第2のデジタルゲインレベル調整手段からの出力を交互に出力するデータ切換手段と、を具備し、
前記第1及び第2の経路に配したアナログゲインレベル切換手段及びデジタルゲインレベル調整手段並びにデータ切換手段を制御する制御手段によって切換時に発生するノイズを低減するように成したことを特徴とする音響信号調整装置。 In an acoustic signal adjustment device capable of adjusting the gain level of an analog acoustic signal via an analog gain level adjustment means and a digital gain level adjustment means,
First and second analog gain level switching means capable of switching the analog acoustic signal to a plurality of gains;
First and second analog-to-digital conversion means that are supplied with outputs of the first and second analog gain level switching means and digitized;
First and second digital gain level adjusting means for adjusting a digital gain level of the analog acoustic signal digitized by the first and second analog-digital converting means;
Data switching means for alternately outputting outputs from the first and second digital gain level adjusting means,
Noise generated at the time of switching is reduced by analog gain level switching means, digital gain level adjustment means, and control means for controlling data switching means arranged on the first and second paths. Signal conditioning device.
前記アナログ音響信号を第1及び第2のアナログゲインレベル切換手段により複数のゲインに切換るステップと、
前記第1及び第2のアナログゲインレベル切換手段の出力が供給される第1及び第2のアナログーデジタル変換手段によりデジタル化するステップと、
前記第1及び第2のアナログーデジタル変換手段によってデジタル化された前記アナログ音響信号のデジタルゲインレベルを第1及び第2のデジタルゲインレベル調整手段で調整するステップと、
前記第1及び第2のデジタルゲインレベル調整手段からの出力をデータ切換手段で交互に出力するステップと、を具備し、
前記第1及び第2の経路に配したアナログゲインレベル切換手段の複数のゲインに切換るステップ及びデジタルゲインレベル調整手段の調整ステップ並びにデータ切換手段で交互に出力するステップを制御手段によって制御して切換時に発生するノイズを低減するように成したことを特徴とする音響信号調整方法。 In an acoustic signal adjustment method, the gain level of an analog acoustic signal can be adjusted via an analog gain level adjustment means and a digital gain level adjustment means.
Switching the analog acoustic signal to a plurality of gains by first and second analog gain level switching means;
Digitizing by first and second analog-to-digital conversion means supplied with outputs of the first and second analog gain level switching means;
Adjusting the digital gain level of the analog sound signal digitized by the first and second analog-digital conversion means by the first and second digital gain level adjusting means;
Alternately outputting the output from the first and second digital gain level adjusting means by the data switching means,
The control means controls the step of switching to a plurality of gains of the analog gain level switching means arranged in the first and second paths, the adjustment step of the digital gain level adjusting means, and the step of alternately outputting by the data switching means. An acoustic signal adjustment method characterized in that noise generated at the time of switching is reduced.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005212986A JP2007036377A (en) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | Electronic equipment, and device and method for adjusting acoustic signal |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010219781A (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Tamura Seisakusho Co Ltd | Head amplifier and method for controlling the same |
JP2011044975A (en) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | Yamaha Corp | Network audio system |
WO2023209333A1 (en) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | Cirrus Logic International Semiconductor Limited | Circuitry for and methods of gain control |
-
2005
- 2005-07-22 JP JP2005212986A patent/JP2007036377A/en active Pending
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