JP2010273251A - 音声信号処理回路及び出力レベル設定処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】受信ディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換して出力する音声信号処理回路及び出力レベル設定処理方法に関し、所定の増幅利得とする処理の自動化を図る。
【解決手段】ディジタル音声信号を受信入力し、所定のレベルのアナログ音声信号に変換して出力する音声信号処理回路１及び出力レベル設定処理方法であって、ディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換器５等のＤ／Ａ変換手段と、Ｄ／Ａ変換手段により変換されたアナログ音声信号のレベルを規格値内に制御値に従って制御するアッテネータ６と増幅器７とを含む利得可変増幅手段と、可変利得増幅手段の利得を制御する為の制御値を、予め測定してメモリ８等の記憶手段に格納する構成を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワークを介して受信したディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換し、所定のレベルで出力する音声信号処理回路及び所定のレベルでアナログ音声信号を出力する為の出力レベル設定処理方法に関する。

ネットワークを介して保守運用等の連絡用通話は、送信側はアナログ音声信号をディジタル音声信号に変換して送信し、受信側はディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換して出力するもので、受信側の受信ディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換して出力する音声信号処理回路は、予め設定した所定のレベルに制御したアナログ音声信号を出力する構成を有するものである。このように、所定のレベルでアナログ音声信号を出力する為に、製造出荷前に、アナログ音声信号の出力レベルを所定のレベルとなるように設定する処理を行うものである。このような音声信号処理回路は、例えば、±０ｄＢ程度の利得を備えた構成とする。

又アナログ音声信号を所定のレベルに制御して出力する為に、基準音声信号を増幅器に入力し、この増幅器の出力信号によりスピーカから基準音声を出力し、この基準音声を入力する基準マイクロホンの出力信号と増幅器の出力信号とを比較し、比較一致となる様に増幅器の増幅度を制御し、比較一致時の増幅度制御を保持した後、受信音声信号を増幅器に入力するように切替え、又基準マイクロホンから通常のマイクロホンによる音声信号を送信する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−３７６５３号公報

受信ディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換してスピーカから出力する為の音声信号処理回路は、ネットワーク側の入力端子と、ディジタル音声信号を受信するインタフェース部と、受信ディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換器と、増幅器と、出力トランスとを含む構成を有し、受信ディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換し、且つ所定のレベルでアナログ音声信号を出力することが要求される。その為に、音声信号処理回路として製造出荷時に、増幅器の利得等を調整するもので、試験装置からのディジタル基準信号を入力し、出力アナログ信号を検出して、この出力アナログ信号が所定のレベルとなるように、可変抵抗器等により増幅利得調整を行うものであり、この調整設定処理が煩雑である問題があった。

本発明は、前述の従来の問題点を解決することを目的とし、アナログ音声信号の増幅利得設定を自動化し、製造出荷時の調整を簡単化する。

本発明の音声信号処理回路は、ディジタル音声信号を受信入力し、所定のレベルのアナログ音声信号に変換して出力する音声信号処理回路であって、ディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、このＤ／Ａ変換手段により変換されたアナログ音声信号のレベルを規格値内に制御値に従って制御する利得可変増幅手段と、この可変利得増幅手段の利得を制御する為の制御値を予め測定して格納した記憶手段とを含む構成を備えている。

又可変利得増幅手段は、アナログ音声信号を増幅する増幅器と、この増幅器に入力するアナログ音声信号のレベルを、記憶手段に格納された制御値に従って減衰量を制御するアッテネータとを含む構成を有する。

本発明の出力レベル設定処理方法は、ディジタル音声信号を受信入力し、所定のレベルのアナログ音声信号に変換して出力する音声信号処理回路の出力レベル設定処理方法であって、音声信号処理回路は、ディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、アナログ音声信号を入力する可変利得増幅手段と、この可変利得増幅手段の利得を制御する制御値を格納する記憶手段とを含み、ディジタル音声信号を入力する試験装置を接続し、且つ音声信号処理回路の出力アナログ音声信号を入力する測定器を接続して、試験装置から所定のレベルのディジタル音声信号を音声信号処理回路に入力し、この音声信号処理回路の出力アナログ音声信号を測定器に入力し、この測定器により出力アナログ音声信号の出力レベルを測定する過程と、出力アナログ音声信号の出力レベルの測定結果を試験装置に転送し、この試験装置は、前記出力レベルの測定値が出力アナログ音声信号の規格値の許容範囲内か否かを判定し、規格値の許容範囲となるように前記制御値を順次変更し、出力アナログ音声信号が規格値の許容範囲となった時の制御値を、音声信号処理回路の記憶手段に格納する過程とを含むものである。

音声信号処理回路は、出力アナログ音声信号の出力レベルを規格値の許容範囲内となる制御値を記憶手段に記憶させて、その制御値に従って可変利得増幅手段の利得を制御するもので、製造出荷時に於ける設定制御をほぼ自動化することが可能である利点がある。

本発明の実施例１の説明図である。 本発明の実施例１の設定処理の説明図である。 本発明の実施例１の設定処理のフローチャートである。

本発明の音声信号処理回路は、図１を参照して説明すると、ディジタル音声信号を受信入力し、所定のレベルのアナログ音声信号に変換して出力する音声信号処理回路１であって、ディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換器５等のＤ／Ａ変換手段と、このＤ／Ａ変換手段により変換されたアナログ音声信号のレベルを規格値内に制御値に従って制御するアッテネータ６と増幅器７とを含む利得可変増幅手段と、この可変利得増幅手段の利得を制御する為の制御値を予め測定して格納したメモリ８等の記憶手段とを含む構成を備えている。

本発明の出力レベル設定処理方法は、図２を参照して説明すると、ディジタル音声信号を受信入力し、所定のレベルのアナログ音声信号に変換して出力する音声信号処理回路１の出力レベル設定処理方法であって、音声信号処理回路１は、ディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換器５等のＤ／Ａ変換手段と、アナログ音声信号を入力するアッテネータ６と増幅器７とを含む構成等による可変利得増幅手段と、この可変利得増幅手段の利得を制御する制御値を格納するメモリ８等の記憶手段とを含み、ディジタル音声信号を入力する試験装置１０を接続し、且つ音声信号処理回路１の出力アナログ音声信号を入力する測定器１１を接続して、試験装置１０から所定のレベルのディジタル音声信号を音声信号処理回路１に入力し、この音声信号処理回路１の出力アナログ音声信号を測定器１１に入力し、この測定器１１により出力アナログ音声信号の出力レベルを測定する過程と、出力アナログ音声信号の出力レベルの測定結果を試験装置１０に転送し、この試験装置１０は、出力レベルの測定値が出力アナログ音声信号の規格値の許容範囲内か否かを判定し、規格値の許容範囲となるように制御値を順次変更し、出力アナログ音声信号が規格値の許容範囲となった時の制御値を、音声信号処理回路１のメモリ８等の記憶手段に格納する過程とを含むものである。

図１は、本発明の実施例１の説明図であり、（Ａ）は音声信号処理回路を示し、１は音声信号処理回路、２は受信処理部、３は制御部、４は受信インタフェース部、５はＤ／Ａ変換器、６アッテネータ（ＡＴＴ）、７は増幅器、８はメモリ、９は出力トランスを示す。又（Ｂ）はアッテネータ（ＡＴＴ）の一例の構成を示すもので、ＶＲは可変抵抗、Ｒ１は抵抗、ａ，ｂは入力端子と出力端子、ｃは制御端子を示す。この実施例１に於いては、ネットワークを介して受信したディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換して出力する構成を示すものであるが、ネットワークを介して相互通話を行う為には、アナログ音声信号をディジタル音声信号に変換してネットワークへ送信する手段を設けることになる。

図１の（Ａ）に示す音声信号処理回路１の受信処理部２は、制御部３と受信インタフェース部４とを含む構成を有し、受信インタフェース部４を、図示を省略したネットワーク側と接続するもので、このネットワークにより伝送されたディジタル音声信号を受信処理する。この受信ディジタル音声信号を、制御部３の制御によりＤ／Ａ変換器５へ転送してアナログ音声信号に変換し、アッテネータ６を介して増幅器７により増幅し、出力トランス９を介して図示を省略したスピーカやモデム等に出力する。アッテネータ６は、図１の（Ｂ）に示すように、端子ａ，ｂ，ｃを有し、端子ａ，ｂをＤ／Ａ変換器５と増幅器７との間に接続し、制御部３により減衰量を制御する構成を有する場合を示す。なお、増幅器７とアッテネータ６とを、例えば、入力抵抗と帰還抵抗との比を選択切替可能とした利得制御演算増幅器により構成することも可能である。又メモリ３は、既に知られている各種構成の不揮発性メモリやバックアップ電源付きのＤＲＡＭ等により構成することができる。

図２は、設定処理の説明図であり、図１と同一符号は同一名称部分を示し、１０は試験装置、１１は測定器を示す。試験装置１０は、各種のレベルのディジタル音声信号を選択出力する構成と、アッテネータ６の減衰量を制御する制御信号を出力する構成とを含むもので、この試験装置１０を音声信号処理回路１の受信処理部２に接続し、測定器１１を音声信号処理回路１の出力トランス９に接続し、測定器１１による測定値を試験装置１０へ転送する。試験装置１０から所定の音声レベルのディジタル音声信号を音声信号処理回路１に入力し、この音声信号処理回路１の出力トランス９を介して出力されるアナログ音声信号を測定器１１に入力し、出力アナログ音声信号の測定値を試験装置１０へ転送する。試験装置１０は、測定器１１による測定値が規格内か否かを判定し、規格値より測定値が大きい場合は、アッテネータ６による減衰量を大きくし、反対に、規格値より測定値が小さい場合は、アッテネータ６の減衰量を小さくし、測定値が規格値の許容範囲内となった場合は、その時のアッテネータ６の減衰量の制御情報をメモリ８に格納して、工場出荷時の調整を終了する。従って、音声信号処理回路１の工場出荷時の調整を自動化することができる。同様に、ネットワークに接続して使用開始する場合も、メモリ８に格納した制御情報に従ってアッテネータ６の減衰量を自動的に設定することができる。

図３は、本発明の実施例１の設定処理のフローチャートを示すものであり、ステップ（Ｓ１）〜（Ｓ１７）として示す。音声信号処理回路１を工場出荷前に、音声信号処理回路１に試験装置１０と測定器１１とを接続して、音声信号処理回路１を起動し（Ｓ１）、調整開始（Ｓ２）とする。先ず、測定器１１により音声信号処理回路１の制御部３を介してメモリ８に制御値として、アッテネータ６の最大減衰量の１／２、即ち、制御値としての中央値を書込む（Ｓ３）。この制御値を有効とする為の回路再起動を行う（Ｓ４）。この回路再起動により、音声信号処理回路１は、メモリ８から制御値を読出して（Ｓ５）、アッテネータ６（ＡＴＴ）の減衰量を調整し（Ｓ６）、測定器１１により出力トランス９を介した出力レベルを測定し（Ｓ７）、その測定値を試験装置１０へ転送し（Ｓ８）、測定値と規格値とを比較する（Ｓ９）。例えば、音声信号処理回路１としての利得の規格値が０ｄＢの場合、その±数％の許容範囲内か否かを比較判定する。

このステップ（Ｓ９）による比較結果、測定値が小さい値を示す場合は、アッテネータ６による減衰量を１段階減少させて（Ｓ１０）、ステップ（Ｓ３）へ移行する。又測定値が大きい値を示す場合は、アッテネータ６による減衰量を１段階増加させて（Ｓ１１）、ステップ（Ｓ３）へ移行する。又測定値が規格値の許容範囲内の場合は、調整終了とする（Ｓ１２）。この調整終了時点では、メモリ８に、規格値の許容範囲内の制御値が格納されている状態となる。それにより、音声信号処理回路１を出荷し、使用箇所に於いてネットワークに接続する。

通常起動時として、音声信号処理回路１をネットワークに接続し、この音声信号処理回路１を起動する（Ｓ１３）。先ず、調整開始（Ｓ１４）として、メモリ８から制御値を読出し（Ｓ１５）、アッテネータ６による減衰量を調整し（Ｓ１６）、音声信号処理回路１の接続設定処理を終了する（Ｓ１７）。従って、工場出荷時及びネットワークに対する接続時に於いて、音声信号処理回路１の利得調整を自動化することができる。

１ 音声信号処理回路
２ 受信処理部
３ 制御部
４ 受信インタフェース部
５ Ｄ／Ａ変換器
６ アッテネータ（ＡＴＴ）
７ 増幅器
８ メモリ
９ 出力トランス
１０ 試験装置
１１ 測定器

Claims (3)

1. ディジタル音声信号を受信入力し、所定のレベルのアナログ音声信号に変換して出力する音声信号処理回路に於いて、
   前記ディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、
   該Ｄ／Ａ変換手段により変換されたアナログ音声信号のレベルを規格値内に制御値に従って制御する利得可変増幅手段と、
   前記可変利得増幅手段の利得を制御する為の前記制御値を予め測定して格納した記憶手段と
   を含む構成を有することを特徴とする音声信号処理回路。
2. 前記可変利得増幅手段は、アナログ音声信号を増幅する増幅器と、該増幅器に入力するアナログ音声信号のレベルを、前記記憶手段に格納された前記制御値に従って減衰量を制御するアッテネータとを含む構成を有することを特徴とする請求項１記載の音声信号処理回路。
3. ディジタル音声信号を受信入力し、所定のレベルのアナログ音声信号に変換して出力する音声信号処理回路の出力レベル設定処理方法に於いて、
   前記音声信号処理回路は、前記ディジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、アナログ音声信号を入力する可変利得増幅手段と、該可変利得増幅手段の利得を制御する制御値を格納する記憶手段とを含み、前記ディジタル音声信号を入力する試験装置を接続し、且つ前記音声信号処理回路の出力アナログ音声信号を入力する測定器を接続して、前記試験装置から所定のレベルのディジタル音声信号を前記音声信号処理回路に入力し、該音声信号処理回路の出力アナログ音声信号を測定器に入力し、該測定器により前記出力アナログ音声信号の出力レベルを測定する過程と、
   前記出力アナログ音声信号の出力レベルの測定結果を前記試験装置に転送し、該試験装置は、前記出力レベルの測定値が前記出力アナログ音声信号の規格値の許容範囲内か否かを判定し、前記規格値の許容範囲となるように前記制御値を順次変更し、前記出力アナログ音声信号が規格値の許容範囲となった時の制御値を前記音声信号処理回路の前記記憶手段に格納する過程と
   を含むことを特徴とする出力レベル設定処理方法。

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