JP2010219781A

JP2010219781A - ヘッドアンプとその制御方法

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Publication number: JP2010219781A
Application number: JP2009063199A
Authority: JP
Inventors: Shinya Kiryu; 晋也桐生
Original assignee: Tamura Corp
Current assignee: Tamura Corp
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2009-03-16
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2029-03-16
Also published as: JP5269658B2

Abstract

【課題】設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルが切り替わり点近傍で多少変動してもＰＡＤのオン・オフが頻繁に行われることがないヘッドアンプを提供する。
【解決手段】ＰＡＤ１の出力側に増幅率固定アンプ２、増幅率可変アンプ３を順次接続する。ＰＡＤ制御部１０は、ヘッドアンプ・ゲイン設定値の取得部２０と、入力信号の取得部１１と、切り替わり点設定部１２と、ヘッドアンプ・ゲインのレベルと切り替わり点の値とを比較してＰＡＤ１のオン・オフを行うオン・オフ制御部１３を備える。また、入力信号が切り替わり点をどのレベルを越えるまではＰＡＤ１のオン・オフ制御を実行させないかを設定するホールド範囲設定部１４と、ホールド範囲設定部１４の設定値と入力信号のレベルとを比較してＰＡＤ１のオン・オフ状態を維持するＰＡＤホールド部１５を備える。ＰＡＤのホールド状態にあることを示す警告表示部１６を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、放送用等に使用するデジタル音量調整（ミキシング）装置に組み込まれるヘッドアンプに関するものであって、特に、自動的にオン・オフする減衰器（ＰＡＤと呼ばれる）の構成に改良を施した技術に係る。

ヘッドアンプは、オペアンプによる増幅部と、ＰＡＤと呼ばれる減衰部を組み合わせることにより、ユニティゲインから数十ｄＢのゲインを数ｄＢ間隔で切替えている。すなわち、デジタル音量調整装置のコンソールに設けられた入力ゲイン調整用操作子（スライダや回転摘み）を操作者が操作することにより、ヘッドアンプに入力された信号に対するゲイン調整量の設定を行う。この場合、通常、ＰＡＤには数種類の減衰量しか持たせず、オペアンプによる増幅部のゲインを数十種類設定可能とし、これらの組合せでヘッドアンプの増幅量（ヘッドアンプ・ゲイン）を設定する。例えば、操作者がヘッドアンプのゲインを低い領域に設定するとＰＡＤがオンになり、ゲインを２０ｄＢ程度以上の領域に設定するとＰＡＤがオフになる。

一方、ＰＡＤによる減衰量とオペアンプによる増幅量の組合せにより、各ヘッドアンプ・ゲインの値を定めたものを、ヘッドアンプ・レベルダイヤと呼ぶ。ヘッドアンプは、設計者が設定したヘッドアンプ・レベルダイヤ通りにＰＡＤのオン・オフ及びオペアンプのゲインが自動に切り替わるタイプと、ＰＡＤのオン・オフ機能をユーザが切替え可能なタイプ、この２種類に分類される。

前者の場合、ユーザはどのヘッドアンプ・ゲインでＰＡＤが切り替わるかを知らない場合はもちろんだが、切り替わり点を熟知していたとしても、ヘッドアンプ自体が不意にＰＡＤを切り替えてしまう可能性がある。後者の場合、ＰＡＤによる減衰量とオペアンプによる増幅量をユーザ自身が選択できる反面、操作に不慣れなユーザにとっては設定が煩わしく、最良の状態で使用できない場合がある。

一般に、ＰＡＤの切り替わり点では切り替わりノイズが発生しやすい。また、ＰＡＤが切り替わりることで音質が若干変化するものも存在する。これらの理由から、ユーザはオンエア中にＰＡＤが切り替わることを嫌う。そのため、ＰＡＤ切替時におけるノイズの発生を抑止したヘッドアンプに関する提案が、たとえば特許文献１に示すように従来からなされている。

特開平６−２１６６８４号公報

しかしながら、前記特許文献１の発明は、ＰＡＤ切替時におけるノイズの発生を抑止できても、切り替わり点で不意にＰＡＤが切り替わる点では、それ以前の技術と同様であった。そのため、入力信号のレベルが切り替わり点の近傍であった場合、ヘッドアンプ・ゲインを適正な量へと調整する度に、その都度ＰＡＤのオン・オフが繰り返され、音質変化が頻繁に生じることになる。また、特許文献１の発明は、ＰＡＤのオン・オフの際にミュートを効かせることにより、ノイズの発生を抑止しているため、同時に出力音声もミュートされることになり、ＰＡＤのオン・オフが繰り返されると出力音声のミュートも繰り返され、再生音質が低下する問題もあった。

本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、切り替わり点を越えた多少の変動であればＰＡＤの切替が行われることがなく、入力信号のレベルが切り替わり点近傍で変動してヘッドアンプ・ゲインを適正な価に調整したとしても、ＰＡＤのオン・オフが頻繁に行われることがないヘッドアンプを提供する。

前記の目的を達成するために、本発明は、入力信号のレベルに応じてヘッドアンプ・ゲインを設定する増幅部と、設定されたヘッドアンプ・ゲインと予め設定されたＰＡＤ切り替わり点とを比較してオン・オフ制御されるＰＡＤを有するヘッドアンプにおいて、ＰＡＤのオン・オフを行うヘッドアンプ・ゲインを予め設定する切り替わり点設定部と、設定されたヘッドアンプ・ゲインと切り替わり点とを比較してＰＡＤをオン・オフするオン・オフ制御部と、前記切り替わり点から一定のレベルの範囲を設定するホールド範囲設定部と、設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルが前記ホールド範囲内にある場合には、ＰＡＤをオン・オフすることなく、切り替わり点を越える前の状態にＰＡＤのオン・オフを保持するＰＡＤホールド部とを備えていることを特徴とする。

また、本発明のヘッドアンプの制御方法は、設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルがＰＡＤの切り替わり点を越えた場合に、越えたレベルが予め定めた範囲内であれば、ＰＡＤの切替を行うことなく、ＰＡＤのオン・オフ状態を保持し、予め定めた範囲を越えた場合にＰＡＤのオン・オフの切替を行うことを特徴とする。

本発明において、設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルがホールド範囲内にある場合に警告表示すること、ホールド範囲を切り替わり点のオン側とオフ側で異ならせることも可能である。

前記のような構成を有する本発明のヘッドアンプでは、不本意な場面でＰＡＤのオン・オフが切り替わることが防止できると共に、ＰＡＤの切り替わり点を気にするストレスから解放され、より高度なミキシング操作が可能となる。

本発明の実施例１の構成を示すブロック図。本発明における切り替わり点とホールド範囲を示す図。実施例１の動作を示すフローチャート。

以下、本発明の実施例１を図１から図３に従って具体的に説明する。

図１において、符号１は本発明のヘッドアンプを構成するＰＡＤ（減衰部）であって、マイクロフォンなどの入力機器側、すなわち、ヘッドアンプの第１段目に設けられている。このＰＡＤ１は、そのオン時には入力信号を例えば−２４ｄＢ減衰し、オフ時には０ｄＢ減衰する（減衰しない）というように、そのオン・オフに伴い、入力信号をあらかじめ定めたの減衰量だけ減衰するものである。

このＰＡＤ１の出力側には、増幅率固定アンプ２、増幅率可変アンプ３が順次接続され、ＰＡＤ１のオン・オフによって減衰された信号あるいは減衰されない信号が、これらの増幅率固定アンプ２及び増幅率可変アンプ３によって増幅された後、音声調整卓のミキシング部に対してライン出力される。この増幅率可変アンプ３には、可変アンプの増幅率を操作者が手動で設定するための増幅率設定部４が設けられている。

このように本実施例のヘッドアンプによって得られるゲインは、前記増幅率固定アンプ２による固定の増幅率、前記増幅率可変アンプ３の可変の増幅率及びＰＡＤ１の減衰量との和で決定される。そのため、操作者が前記増幅率可変アンプ３の増幅率設定部４を操作することで増幅率可変アンプ３の増幅率を調整すると共に、前記ＰＡＤ１の減衰量をオン・オフすることにより、ヘッドアンプ全体によって得られるゲインが調整される。

前記ＰＡＤ１には、その制御部１０が設けられている。このＰＡＤ制御部１０は、一例として、音声調整卓に組み込まれているものであって、入力信号の取得部１１と、操作者によりヘッドアンプに設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルを検出するヘッドアンプ・ゲイン設定値検出部２０と、ヘッドアンプ・ゲインがどのレベル（例えば２０ｄＢ）になったら自動的にＰＡＤをオン・オフするかを設定する切り替わり点設定部１２と、設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルと設定された切り替わり点の値とを比較してＰＡＤ１のオン・オフを行うオン・オフ制御部１３を備えている。

また、ＰＡＤ制御部１０は、入力信号が切り替わり点をどのレベルを越えるまではＰＡＤ１のオン・オフ制御を実行させないかを設定するホールド範囲設定部１４と、前記ホールド範囲設定部１４の設定値（例えば数ｄＢ）と設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルとを比較してＰＡＤ１のホールド、すなわちＰＡＤ１のオン・オフ状態を維持するための制御を行うＰＡＤホールド部１５を備えている。なお、このＰＡＤ１の領域と、ホールド範囲の関係は、図３に示すものであって、切り替わり点を挟んで、ＰＡＤ１のオン状態にある時のホールド範囲と、ＰＡＤ１がオフ状態にあるときのホールド範囲が設定される。

また、このＰＡＤ制御部１には、警告表示部１６が設けられている。この警告表示部１６は、設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルがホールド範囲にあり、かつ、ＰＡＤ１のオン・オフ動作が実行されず、設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルが切り替わり点以内に在ったときと同じオン・オフ状態であることを、ディスプレイやＬＥＤランプに表示させるものである。

次に、前記のような構成を有する実施例１の作用を図３のフローチャートによって説明する。この図３のフローチャートは、入力信号のレベルがＰＡＤ１の領域内に在った場合（ＰＡＤ１がオンの場合）に、その後、入力信号のレベルが変化してＰＡＤ１の領域から外れる場合を説明するものである。

まず、操作者により設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルが、ヘッドアンプ・ゲイン設定値検出部２０において検出されると（ステップ１）、このレベルが切り替わり点（２０ｄＢ）以下か否か、すなわちＰＡＤ１の領域内か否かがが判定され（ステップ２）、切り替わり点以下のレベルの場合には、ＰＡＤ１がオンになって、入力信号が減衰される（ステップ４）。なお、図３のフローチャートには記載していないが、ヘッドアンプ・ゲインの設定値が、入力当初からＰＡＤ１の領域外である場合には、オン・オフ制御部１３によりＰＡＤ１がオフ状態となり、入力信号の減衰は行われない。

前記のようにして、いったんＰＡＤ１がオンとなった状態で、ヘッドアンプ・ゲインの設定値に変化が有った場合には、ヘッドアンプ・ゲイン設定値検出部２０からのヘッドアンプ・ゲインの設定値のレベルはオン・オフ制御部１３と共にＰＡＤホールド部１５にも送られる。この場合、入力信号のレベル変化が小さく、ホールド設定部１４で設定したわずかな範囲（数ｄＢ）にある場合には（ステップ３のＹｅｓ）、ＰＡＤホールド部１５は、オン・オフ制御部１３に優先してＰＡＤ１のオン・オフ制御を行わせない（ステップ４）。

ヘッドアンプ・ゲインの設定値のレベル変化が小さく、ホールド設定部１４で設定したわずかな範囲（数ｄＢ）にある場合には（ステップ３のＹｅｓ）、ＰＡＤホールド部１５は、オン・オフ制御部１３に優先してＰＡＤ１のオン・オフ制御を行わせない（ステップ４）。一方、ヘッドアンプ・ゲインの設定値のレベル変化がホールド設定部１４で設定した範囲を越えていた場合には（ステップ３のＮｏ）、ＰＡＤホールド部１５は機能せず、オン・オフ制御部１３によりＰＡＤ１がオフに切り替わり（ステップ５）、ＰＡＤ１の減衰を行うことなくアンプ２，３による増幅が行われ（ステップ６）、ライン出力される（ステップ７）

また、本実施形態では、前記ステップ３において、ＰＡＤ１がホールド状態になった場合に、警告表示部１６により、警告を行う。すなわち、ヘッドアンプ・レベルダイヤは、設計者がＳ/Ｎやヘッドマージン等、最良のスペックが得られるように設定しているため、ＰＡＤホールドを有効にした際、本来のヘッドアンプ・レベルダイヤから外れ、スペックが犠牲になる可能性がある。そのため、本来のヘッドアンプ・レベルダイヤから外れた際には、犠牲になるスペック値を操作卓面上に表示させるなどの、警告表示を行う。

なお、上記の説明は、ヘッドアンプ・ゲインの設定値のレベルがＰＡＤ１の領域内であってＰＡＤ１がオンされた状態で、切り替わり点を越える入力信号があった場合の処理を説明したが、ヘッドアンプ・ゲインの設定値のレベルがＰＡＤ１の領域外であってＰＡＤ１がオフになっている場合も同様である。すなわち、ＰＡＤ１がオフの場合に、ヘッドアンプ・ゲインの設定値のレベルが２０ｄＢ以下になっても、その範囲が切り替わり点から数ｄＢの範囲であれば、ＰＡＤホールド機能が働き、ＰＡＤ１はオンにならない。

本発明は前記のような実施形態に限定されるものではなく、次のような他の実施形態も包含する。
(1) 入力信号取得部１１からの無音検知により、無音時にＰＡＤを切り替える。また、入力信号のレベルがユーザによって設定した閾値以下になった際にＰＡＤ切換を実行することができる。実用面では、マイクの入力が無音になる場面は想定しにくいので、一定の閾値以下とすることが実用的である。
(2) 音声調整卓にＰＡＤホールド機能を使用するか否かを設定するスイッチなどを設ける。すなわち、ユーザの希望に応じて、本発明のＰＡＤホールド機能を使用することなく、切り替わり点で必ずＰＡＤをオン・オフさせる。

(3) 前記(2) のＰＡＤホールド機能の停止を、ユーザが手動で設定する代わりに、入力信号が無音若しくは一定の閾値以下になったことを入力信号取得部１１が検出した場合に自動的に行う。
(4) ＰＡＤのホールドするレベルをＰＡＤのオン側とオフ側で異ならせる。

１…ＰＡＤ
２…増幅率固定アンプ
３…増幅率可変アンプ
４…増幅率設定部
１０…ＰＡＤ制御部
１１…入力信号取得部
１２…切り替わり点設定部
１３…オン・オフ制御部
１４…ホールド範囲設定部
１５…ＰＡＤホールド部
１６…警告表示部
２０…ヘッドアンプ・ゲイン設定値検出部

Claims

入力信号のレベルに応じてヘッドアンプ・ゲインを設定する増幅部と、設定されたヘッドアンプ・ゲインと予め設定されたＰＡＤ切り替わり点とを比較してオン・オフ制御されるＰＡＤを有するヘッドアンプにおいて、
ＰＡＤのオン・オフを行うヘッドアンプ・ゲインを予め設定する切り替わり点設定部と、設定されたヘッドアンプ・ゲインと切り替わり点とを比較してＰＡＤをオン・オフするオン・オフ制御部と、前記切り替わり点から一定のレベルの範囲を設定するホールド範囲設定部と、設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルが前記ホールド範囲内にある場合には、ＰＡＤをオン・オフすることなく、切り替わり点を越える前の状態にＰＡＤのオン・オフを保持するＰＡＤホールド部とを備えていることを特徴とするヘッドアンプ。
設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルがホールド範囲内にある場合に警告表示する警告表示部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアンプ。
前記ホールド範囲設定部が、前記ホールド範囲を切り替わり点のオン側とオフ側で異ならせるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッドアンプ。
入力信号を減衰するＰＡＤを備え、このＰＡＤに設定した切り替わり点を境として設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルに応じてＰＡＤをオン・オフするヘッドアンプの制御方法において、
設定されたヘッドアンプ・ゲインのレベルがＰＡＤの切り替わり点を越えた場合に、越えたレベルが予め定めた範囲内であれば、ＰＡＤの切替を行うことなく、ＰＡＤのオン・オフ状態を保持し、予め定めた範囲を越えた場合にＰＡＤのオン・オフの切替を行うことを特徴とするヘッドアンプの制御方法。