JP2012134804A

JP2012134804A - 音声信号の自動レベル調整回路

Info

Publication number: JP2012134804A
Application number: JP2010285711A
Authority: JP
Inventors: Hirono Shimazaki; 広野島崎
Original assignee: Lapis Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Lapis Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-07-12
Also published as: CN102638233B; CN102638233A; US9054662B2; US20120163631A1

Abstract

【目的】ノイズ発生を抑えつつ入力音声信号のレベルを所定範囲内に収めるべく自動調整することが可能な音声信号の自動レベル調整回路を提供することを目的とする。
【構成】入力音声信号のレベルが所定範囲における最大値に対応した第１参照値より大なる場合には入力音声信号の振幅を低下させ、入力音声信号のレベルが第１参照値より小なる第２参照値よりも小なる場合には入力音声信号の振幅を増加させる。なお、入力音声信号のレベルが第１参照値より小であり且つ第２参照値より大である場合には、入力音声信号に対する振幅調整は実行せず、この入力音声信号をそのまま出力する
【選択図】図１

Description

本発明は、音声信号のレベルを自動的に所定範囲内に収めるべく調整する音声信号の自動レベル調整回路に関する。

このような音声信号の自動レベル調整回路として、入力音声信号のレベルが所定の基準レベルより大きい場合には可変利得アンプのゲインを低下させる一方、入力音声信号のレベルが上記基準レベルより小さい場合には可変利得アンプのゲインを増加させることにより、入力音声信号のレベルを自動的に所定範囲内に収めるようにしたものが知られている（特許文献１の段落［０００４］の記載参照）。

しかしながら、上記の如きレベル調整では、基準レベルを境として入力音声信号のレベルが変動する場合には、可変利得アンプに対するゲインの低下制御から増加制御への切り替え、及び増加制御から低下制御への切り替えが頻繁に生じる為、ノイズが発生するという問題があった。

特開２００６−４１７３４号公報

本願発明は、ノイズ発生を抑えつつ入力音声信号のレベルを所定範囲内に収めるべく自動調整することが可能な音声信号の自動レベル調整回路を提供することを目的とするものである。

本発明による音声信号の自動レベル調整回路は、入力音声信号のレベルを所定範囲内に収めるべく自動調整する音声信号の自動レベル調整回路であって、前記入力音声信号のレベルが前記所定範囲の最大値に対応した第１参照値よりも大なる場合には振幅低下指令を発令し、前記入力音声信号のレベルが前記第１参照値より所定値だけ小なる第２参照値よりも小なる場合には振幅増加指令を発令する振幅調整判定部と、前記振幅低下指令が発令された場合には前記入力音声信号の振幅を低下させたものを出力音声信号として出力し、前記振幅増加指令が発令された場合には前記入力音声信号の振幅を増加させたものを前記出力音声信号として出力し、前記振幅低下指令及び前記振幅増加指令が共に発令されていない場合には前記入力音声信号をそのまま前記出力音声信号として出力する振幅調整部と、を有する。

本発明においては、入力音声信号のレベルが所定範囲における最大値に対応した第１参照値より大なる場合には入力音声信号の振幅を低下させ、入力音声信号のレベルが第１参照値より小なる第２参照値よりも小なる場合には入力音声信号の振幅を増加させる。この際、入力音声信号のレベルが第１参照値より小であり且つ第２参照値より大である場合には、入力音声信号に対する振幅調整は実行せず、この入力音声信号をそのまま出力するようにしている。

よって、かかる振幅調整によれば、入力音声信号に対する振幅の調整が低下調整から増加調整に切り替わる際、或いは増加調整から低下調整に切り替わる際に、振幅調整が一切為されない区間を形成させることができるので、このような切り替えが急峻に為されることによって発生するノイズを低減させることが可能となる。

本発明による音声信号の自動レベル調整回路を示す回路図である。本発明による音声信号の自動レベル調整回路の動作を表すタイムチャートである。本発明による音声信号の自動レベル調整回路の動作を表すタイムチャートである。本発明による音声信号の自動レベル調整回路の動作を表すタイムチャートである。

本発明による音声信号の自動レベル調整回路は、入力音声信号に対してそのレベルを所定範囲内に収めるべき振幅調整を行うにあたり、先ず、所定範囲における最大値に対応した第１参照値、及び第１参照値よりも所定値だけ小なる第２参照値の各々と、入力音声信号レベルとの大小比較を行う。この際、入力音声信号のレベルが第１参照値より大なる場合には入力音声信号の振幅を低下させ、入力音声信号のレベルが第２参照値より小なる場合には入力音声信号の振幅を増加させるべき振幅調整を行う。また、入力音声信号のレベルが第１参照値より小であり且つ第２参照値より大なる場合には、入力音声信号に対する振幅調整は実行せず、この入力音声信号をそのまま出力する。

図１は、入力された音声信号ＩＮに対して、その振幅を図２に示す如き所定の振幅調整範囲Ｖ_ＡＴＫ内に収めるべく振幅調整を行うようにした、本発明による音声信号の自動レベル調整回路を示す回路図である。

図１において、この音声信号の自動レベル調整回路は、クロック生成部１、インバータ２、正極側調整判定部３、負極側調整判定部４、倫理和ゲート５及び６、振幅調整部７からなる。

クロック生成部１は、図３に示す如き、周波数ｆｃｋ、デューティ比ｄｃｋ（例えば、５０％）のクロック信号ＣＫを生成し、これをインバータ２、正極側調整判定部３及び負極側調整判定部４の各々に供給する。尚、周波数ｆｃｋとしては、音声信号の最高帯域よりも高い例えば、５００ＫＨｚの周波数を採用する。

インバータ２は、図３に示すように、クロック信号ＣＫを反転させた反転クロック信号ＣＫＶを生成し、これを正極側調整判定部３及び負極側調整判定部４の各々に供給する。

正極側調整判定部３は、正側参照電圧生成部３１、セレクタ３２、比較器３３、インバータ３４、フリップフロップ（以下、ＦＦと称する）３５及び３６から構成される。

正側参照電圧生成部３１は、図２に示す如き振幅調整範囲Ｖ_ＡＴＫにおける正極側の最大レベルを有する参照電圧としてアタックレベルＶ_ＲＡＰを生成し、これをセレクタ３２に供給する。更に、正側参照電圧生成部３１は、図２に示すように、上記アタックレベルＶ_ＲＡＰよりも所定値だけ低い参照電圧としてディケイレベルＶ_ＲＤＰを生成し、これをセレクタ３２に供給する。セレクタ３２は、クロック信号ＣＫの論理レベルに応じて、上記アタックレベルＶ_ＲＡＰ及びディケイレベルＶ_ＲＤＰの内の一方を選択し、選択した方を比較参照レベルＶ_ＲＥＦ１として比較器３３に供給する。例えば、セレクタ３２は、図３に示すように、クロック信号ＣＫが論理レベル１にある間はアタックレベルＶ_ＲＡＰを比較参照レベルＶ_ＲＥＦ１として比較器３３に供給する一方、クロック信号ＣＫが論理レベル０にある間はディケイレベルＶ_ＲＤＰを比較参照レベルＶ_ＲＥＦ１として比較器３３に供給する。すなわち、セレクタ３２は、アタックレベルＶ_ＲＡＰ及びディケイレベルＶ_ＲＤＰを交互に繰り返し比較器３３に供給するのである。比較器３３は、入力された音声信号ＩＮのレベルと上記比較参照レベルＶ_ＲＥＦ１との大小比較を行い、音声信号ＩＮのレベルの方が大なる場合には論理レベル１、音声信号ＩＮのレベルの方が小なる場合には論理レベル０の比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１を、インバータ３４及びＦＦ３５の各々に供給する。ＦＦ３５は、この比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１を、図３に示す如き反転クロック信号ＣＫＶの立ち上がりエッジ部ＥＤ１のタイミングで取り込み、これをアタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ１として論理和ゲート５に供給する。この際、アタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ１は、論理レベル１を有する場合に限り、振幅を低下させるべき振幅調整を実行させる振幅低下指令となる。よって、アタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ１の論理レベルが１である場合には、振幅調整部７において振幅を低下させるべき振幅調整が実行される一方、アタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ１の論理レベルが０である場合には、このような振幅を低下させるべき振幅調整は為されない。インバータ３４は、上記した比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１の論理レベルを反転させた反転比較結果信号ＶＶ_ＣＭＰ１をＦＦ３６に供給する。ＦＦ３６は、この反転比較結果信号ＶＶ_ＣＭＰ１を、図３に示す如きクロック信号ＣＫの立ち上がりエッジ部ＥＤ２のタイミングで取り込み、これをディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ１として論理和ゲート６に供給する。この際、ディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ１は、論理レベル１を有する場合に限り、振幅を増加させるべき振幅調整を実行させる振幅増加指令となる。よって、ディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ１の論理レベルが１である場合には、振幅調整部７において振幅を増加させるべき振幅調整が実行される一方、ディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ１の論理レベルが０である場合には、このような振幅を増加させるべき振幅調整は為されない。

上記した構成により、正極側調整判定部３は、入力された音声信号ＩＮの正電圧側のレベルと、２つの参照値（Ｖ_ＲＡＰ、Ｖ_ＲＤＰ）各々との大小比較を時分割にて実行することによって、振幅を増加させるか否かの判定、及び低下させるか否かの判定を行う。すなわち、入力された音声信号ＩＮの正電圧側のレベルがアタックレベルＶ_ＲＡＰより大なる場合には、正極側調整判定部３は、音声信号ＩＮの振幅を低下させると判定し、振幅の低下調整を指示する論理レベル１のアタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ１を論理和ゲート５に供給する。一方、音声信号ＩＮの正電圧側のレベルが、上記アタックレベルＶ_ＲＡＰよりも所定値だけ小なるディケイレベルＶ_ＲＤＰよりも小なる場合には、正極側調整判定部３は、音声信号ＩＮの振幅を増加させると判定し、振幅の増加調整を指示する論理レベル１のディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ１を論理和ゲート６に供給する。尚、入力された音声信号ＩＮの正電圧側のレベルがアタックレベルＶ_ＲＡＰよりも小であり、且つディケイレベルＶ_ＲＤＰよりも大なる場合には、アタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ１及びディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ１は、共に論理レベル０となる。

負極側調整判定部４は、負側参照電圧生成部４１、セレクタ４２、比較器４３、インバータ４４、ＦＦ４５及び４６から構成される。

負側参照電圧生成部４１は、図２に示す如き振幅調整範囲Ｖ_ＡＴＫにおける負極側の最大レベル、つまり振幅調整範囲Ｖ_ＡＴＫにおいて最も低いレベルを有する参照電圧としてアタックレベルＶ_ＲＡＭを生成し、これをセレクタ４２に供給する。更に、負側参照電圧生成部４１は、図２に示すように、上記アタックレベルＶ_ＲＡＭよりも所定値だけ高い参照電圧であるディケイレベルＶ_ＲＤＭを生成し、これをセレクタ４２に供給する。セレクタ４２は、クロック信号ＣＫの論理レベルに応じて、上記アタックレベルＶ_ＲＡＭ及びディケイレベルＶ_ＲＤＭの内の一方を選択し、選択した方を比較参照レベルＶ_ＲＥＦ２として比較器４３に供給する。例えば、セレクタ４２は、図３に示すように、クロック信号ＣＫが論理レベル１にある間はアタックレベルＶ_ＲＡＭを比較参照レベルＶ_ＲＥＦ２として比較器４３に供給する一方、クロック信号ＣＫが論理レベル０にある間はディケイレベルＶ_ＲＤＭを比較参照レベルＶ_ＲＥＦ２として比較器４３に供給する。すなわち、セレクタ４２は、アタックレベルＶ_ＲＡＭ及びディケイレベルＶ_ＲＤＭを交互に繰り返し比較器４３に供給するのである。比較器４３は、音声信号ＩＮのレベルと上記比較参照レベルＶ_ＲＥＦ２との大小比較を行い、音声信号ＩＮのレベルの方が小なる場合には論理レベル１、音声信号ＩＮのレベルの方が大なる場合には論理レベル０の比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ２を、インバータ４４及びＦＦ４５の各々に供給する。ＦＦ４５は、この比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ２を、図３に示す如き反転クロック信号ＣＫＶの立ち上がりエッジ部ＥＤ１のタイミングで取り込み、これをアタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ２として論理和ゲート５に供給する。この際、アタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ２は、論理レベル１を有する場合に限り、振幅を低下させるべき振幅調整を実行させる振幅低下指令となる。よって、アタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ２の論理レベルが１である場合には、振幅調整部７において振幅を低下させるべき振幅調整が実行される一方、アタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ２の論理レベルが０である場合には、このような振幅を低下させるべき振幅調整は為されない。インバータ４４は、上記した比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ２の論理レベルを反転させた反転比較結果信号ＶＶ_ＣＭＰ２をＦＦ４６に供給する。ＦＦ４６は、この反転比較結果信号ＶＶ_ＣＭＰ２を、図３に示す如きクロック信号ＣＫの立ち上がりエッジ部ＥＤ２のタイミングで取り込み、これをディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ２として論理和ゲート６に供給する。この際、ディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ２は、論理レベル１を有する場合に限り、振幅を増加させるべき振幅調整を実行させる振幅増加指令となる。よって、ディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ２の論理レベルが１である場合には、振幅調整部７において振幅を増加させるべき振幅調整が実行される一方、ディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ２の論理レベルが０である場合には、このような振幅を増加させるべき振幅調整は為されない。

上記した構成により、負極側調整判定部４は、入力された音声信号ＩＮの負電圧側のレベルと、２つの参照値（Ｖ_ＲＡＭ、Ｖ_ＲＤＭ）の各々との大小比較を時分割にて実行することにより、振幅を増加させるか否かの判定、及び低下させるか否かの判定を行う。すなわち、図２に示すように、音声信号ＩＮの負電圧側のレベルがアタックレベルＶ_ＲＡＭより大なる場合（負側の振幅が大なる場合）には、負極側調整判定部４は、音声信号ＩＮの振幅を低下させると判定し、振幅の低下調整を指示する論理レベル１のアタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ２を論理和ゲート５に供給する。一方、音声信号ＩＮの負電圧側のレベルが、図２に示す如く上記アタックレベルＶ_ＲＡＭよりも所定値だけ大なるディケイレベルＶ_ＲＤＭよりも小さい場合（負側の振幅が小なる場合）には、負極側調整判定部４は、音声信号ＩＮの振幅を増加させると判定し、振幅の増加調整を指示する論理レベル１のディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ２を論理和ゲート６に供給する。尚、入力された音声信号ＩＮの負電圧側のレベルがアタックレベルＶ_ＲＡＭよりも小（負側の振幅が小）であり、且つディケイレベルＶ_ＲＤＭよりも大（負側の振幅が大）なる場合には、アタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ２及びディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ２は、共に論理レベル０となる。

論理和ゲート５は、上記した正極側調整判定部３から供給されたアタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ１、又は負極側調整判定部４から供給されたアタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ２の論理レベルが１である場合には、振幅を低下させるべき論理レベル１の振幅低下指令信号Ｃ_ＡＴＫを振幅調整部７に供給する。尚、これらアタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ１及びａｔｋｅｎ２が共に論理レベル０である場合、論理和ゲート５は、このような振幅調整を実行しないことを表す論理レベル０の振幅低下指令信号Ｃ_ＡＴＫを振幅調整部７に供給する。

論理和ゲート６は、上記した正極側調整判定部３から供給されたディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ１、又は負極側調整判定部４から供給されたディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ２の論理レベルが１である場合には、振幅を増加させるべき論理レベル１の振幅増加指令信号Ｃ_ＤＣＹを振幅調整部７に供給する。尚、これらディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ１及びａｔｋｅｎ２が共に論理レベル０である場合、論理和ゲート６は、このような振幅調整を実行しないことを表す論理レベル０の振幅増加指令信号Ｃ_ＤＣＹを振幅調整部７に供給する。

振幅調整部７は、論理和ゲート５から論理レベル１の振幅低下指令信号Ｃ_ＡＴＫが供給された場合には、入力された音声信号ＩＮに対してその振幅を低下させるべき振幅調整処理を施し、得られた音声信号ＯＵＴを出力する。また、振幅調整部７は、論理和ゲート６から論理レベル１の振幅増加指令信号Ｃ_ＤＣＹが供給された場合には、入力された音声信号ＩＮに対してその振幅を増加させるべき振幅調整処理を施し、得られた音声信号ＯＵＴを出力する。尚、これら振幅低下指令信号Ｃ_ＡＴＫ及び振幅増加指令信号Ｃ_ＤＣＹが共に論理レベル０である場合には、振幅調整部７は、音声信号ＩＮをそのまま音声信号ＯＵＴとして出力する。振幅調整部７は、例えば可変利得アンプからなり、上記した如き論理レベル１の振幅低下指令信号Ｃ_ＡＴＫが供給されている間はその利得を段階的に低下させ、論理レベル１の振幅増加指令信号Ｃ_ＤＣＹが供給されている間はその利得を段階的に増加させて行く。この際、振幅低下指令信号Ｃ_ＡＴＫ及び振幅増加指令信号Ｃ_ＤＣＹが共に論理レベル０である間は、その利得を"１"とする。

以下に、図１に示す構成からなる音声信号の自動レベル調整回路の動作について、図４に示す如き音声信号ＩＮの正電圧側でのレベル推移区間で為される動作を抜粋して説明する。

先ず、図４に示す如き音声信号ＩＮのレベル上昇区間において、そのレベルがディケイレベルＶ_ＲＤＰを超えるまでの間、つまり時点ｔ１の直前までの間、音声信号ＩＮのレベルはアタックレベルＶ_ＲＡＰ及びディケイレベルＶ_ＲＤＰのいずれよりも小である。よって、この間、正極側調整判定部３の比較器３３は、論理レベル０の比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１を生成する。この際、図４に示す時点ｔ１では、比較器３３が参照値として用いる比較参照レベルＶ_ＲＥＦ１はアタックレベルＶ_ＲＡＰである。よって、このアタックレベルＶ_ＲＡＰを超えるまでの間、比較器３３は、論理レベル０の比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１を継続して生成する。その後、図４に示すように比較参照レベルＶ_ＲＥＦ１がアタックレベルＶ_ＲＡＰからディケイレベルＶ_ＲＤＰに切り替わると、比較器３３は、音声信号ＩＮのレベルと、ディケイレベルＶ_ＲＤＰとの大小比較を行うことになる。この際、時点ｔ１以降、音声信号ＩＮのレベルがディケイレベルＶ_ＲＤＰより大となることから、比較器３３は、比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１の論理レベルを０から１に切り替える。その後、比較参照レベルＶ_ＲＥＦ１がディケイレベルＶ_ＲＤＰからアタックレベルＶ_ＲＡＰに切り替わり、音声信号ＩＮのレベルがアタックレベルＶ_ＲＡＰを超えるまでの間、比較器３３は、論理レベル０の比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１を生成する。図４に示す時点ｔ２において、音声信号ＩＮのレベルがアタックレベルＶ_ＲＡＰを超えると、比較器３３は、比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１の論理レベルを０から１に切り替える。その後、音声信号ＩＮのレベルがアタックレベルＶ_ＲＡＰより低くなり、且つ比較参照レベルＶ_ＲＥＦ１がアタックレベルＶ_ＲＡＰとなる時点ｔ３までの間、比較器３３は、論理レベル１の比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１を継続して生成する。この時点ｔ３以降、音声信号ＩＮのレベルがディケイレベルＶ_ＲＤＰに到る時点ｔ４までの間において、比較器３３は、比較参照レベルＶ_ＲＥＦ１がアタックレベルＶ_ＲＡＰである場合には論理レベル０、ディケイレベルＶ_ＲＤＰである場合には論理レベル１の比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１を生成する。時点ｔ４以降、音声信号ＩＮのレベルがアタックレベルＶ_ＲＡＰ及びディケイレベルＶ_ＲＤＰのいずれよりも小となることから、比較器３３は、論理レベル０の比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１を生成する。このように、比較器３３は、図４に示す如き音声信号ＩＮの正電圧側の推移区間（ｔ１〜ｔ４）に対して、図４に示す如き論理レベルの推移を有する比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１を生成する。ＦＦ３５は、上記比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１を反転クロック信号ＣＫＶの立ち上がりエッジタイミングＥＤ１で取り込むことにより、振幅の低下調整を行うか否かを指定する図４に示す如きアタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ１を得る。また、ＦＦ３６は、比較結果信号Ｖ_ＣＭＰ１の論理レベルを反転させた反転比較結果信号ＶＶ_ＣＭＰ１をクロック信号ＣＫの立ち上がりエッジタイミングＥＤ２で取り込むことにより、振幅の増加調整を行うか否かを指定する図４に示す如きディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ１を得る。よって、ディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ１が論理レベル１である場合には振幅調整部７において音声信号ＩＮの振幅を増加させるべき振幅調整が為される一方、アタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ１が論理レベル１である場合には振幅調整部７において音声信号ＩＮの振幅を低下させるべき振幅調整が為される。

尚、音声信号ＩＮにおける負電圧側でのレベル推移区間に対しては、負極側調整判定部４において、上記した正極側調整判定部３と同様な動作が為される。すなわち、図２に示す如く、音声信号ＩＮにおける正電圧側のレベル推移区間では、正極側調整判定部３によって、論理レベル１のアタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ１及び論理レベル０のディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ１が生成される。一方、音声信号ＩＮにおける負電圧側のレベル推移区間では、負極側調整判定部４によって、論理レベル１のアタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ２及び論理レベル０のディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ２が生成されるのである。そして、アタックイネーブル信号ａｔｋｅｎ１又はａｔｋｅｎ２が論理レベル１である間は、音声信号ＩＮの振幅を低下させるべき振幅調整処理が為され、ディケイイネーブル信号ｄｃｙｅｎ１又はｄｃｙｅｎ２が論理レベル１である間は、音声信号ＩＮの振幅を増加させるべき振幅調整処理が為されるのである。

以上の如く、図１に示す音声信号の自動レベル調整回路では、音声信号ＩＮのレベルが、第１参照値としてのアタックレベルＶ_ＲＡＰ（Ｖ_ＲＡＭ）を超えるような大振幅となる場合にはその振幅を低下させるべき振幅調整を行う。一方、音声信号ＩＮのレベルが、第１参照値より小なる第２参照値としてのディケイレベルＶ_ＲＤＰ（Ｖ_ＲＤＭ）より小なる場合には振幅を増加させるべき振幅調整を音声信号ＩＮに対して施す。この際、音声信号ＩＮのレベルがアタックレベルＶ_ＲＡＰ（Ｖ_ＲＡＭ）より小であり且つディケイレベルＶ_ＲＤＰ（Ｖ_ＲＤＭ）より大となる場合には、上記の如き振幅調整は実行せずに、音声信号ＩＮをそのまま出力するようにしている。

かかる振幅調整動作によれば、図４に示す如く、振幅調整部７での振幅調整動作が振幅の低下調整から増加調整に切り替わる際、又は増加調整から低下調整に切り替わる際に、振幅調整が一切為されない区間ＮＣが生じる。

よって、振幅調整部７での振幅調整動作が振幅の増加（低下）調整から低下（増加）調整に急峻に切り替わることによって発生するノイズを低減させることが可能となる。

また、図１に示す音声信号の自動レベル調整回路では、セレクタ（３２、４２）によって、２つの参照値、つまりアタックレベル（Ｖ_ＲＡＰ、Ｖ_ＲＡＭ）及びディケイレベル（Ｖ_ＲＤＰ、Ｖ_ＲＤＭ）の各々を交互に繰り返し比較器（３３、４３）に供給することにより、音声信号ＩＮのレベルに対する各参照値毎の大小比較を時分割で実行するようにしている。すなわち、時分割処理により、アタックレベルと音声信号ＩＮとの大小比較、及びディケイレベルと音声信号ＩＮとの大小比較を、１つの比較器で実行しているのである。

よって、アタックレベルと音声信号ＩＮとの大小比較、及びディケイレベルと音声信号ＩＮとの大小比較を、夫々別個に設けた２つの比較器を用いて行う場合に比して、その装置規模を小さくすることが可能となる。更に、２つの比較器を用いた場合に問題となる各比較器毎のオフセット誤差のバラツキが生じない為、音声信号ＩＮの振幅を精度良く振幅調整範囲Ｖ_ＡＴＫ内に収めるべき振幅調整が為される。

３正極側調整判定部
４負極側調整判定部
７振幅調整部
３１正側参照電圧生成部
３２、４２セレクタ
３３、４３比較器
３５、３６、４５、４６フリップフロップ
４１負側参照電圧生成部

Claims

入力音声信号のレベルを所定範囲内に収めるべく自動調整する音声信号の自動レベル調整回路であって、
前記入力音声信号のレベルが前記所定範囲の最大値に対応した第１参照値よりも大なる場合には振幅低下指令を発令し、前記入力音声信号のレベルが前記第１参照値より所定値だけ小なる第２参照値よりも小なる場合には振幅増加指令を発令する振幅調整判定部と、前記振幅低下指令が発令された場合には前記入力音声信号の振幅を低下させたものを出力音声信号として出力し、前記振幅増加指令が発令された場合には前記入力音声信号の振幅を増加させたものを前記出力音声信号として出力し、前記振幅低下指令及び前記振幅増加指令が共に発令されていない場合には前記入力音声信号をそのまま前記出力音声信号として出力する振幅調整部と、を有することを特徴とする音声信号の自動レベル調整回路。
前記振幅調整判定部は、前記第１参照値及び前記第２参照値を交互に比較参照値として送出する参照値交互送出部と、
前記入力音声信号のレベルと前記比較参照値との大小比較を行うことにより前記振幅低下指令又は前記振幅増加指令を発令する振幅調整命令生成部と、を含むことを特徴とする請求項１記載の音声信号の自動レベル調整回路。
前記参照値交互送出部は、前記第１参照値及び前記第２参照値を夫々生成する参照値生成部と、
クロック信号に応じた周期で前記第１参照値及び前記第２参照値を交互に繰り返し択一的に選択しこれを前記比較参照値として送出するセレクタと、からなることを特徴とする請求項２記載の音声信号の自動レベル調整回路。
前記振幅調整命令生成部は、前記入力音声信号のレベルが前記比較参照値より大なる場合には第１論理値、小なる場合には前記第１論理値を反転させた第２論理値を有する比較結果信号を生成する比較器と、
前記第１参照値が前記比較参照値として送出されているタイミングで前記比較結果信号を取り込みこれを振幅低下指令信号として出力する第１フリップフロップと、
前記第２参照値が前記比較参照値として送出されているタイミングで前記比較結果信号の論理を反転させた反転比較結果信号を取り込みこれを振幅増加指令信号として送出する第２フリップフロップと、からなることを特徴とする請求項２又は３記載の音声信号の自動レベル調整回路。
前記振幅調整部は、前記振幅低下指令信号が前記第１論理値である場合に前記入力音声信号の振幅を低下させ、前記振幅増加指令信号が前記第１論理値である場合に前記入力音声信号の振幅を増加させ、前記振幅低下指令信号及び前記振幅増加指令信号が共に前記第２論理値である場合には前記入力音声信号をそのまま前記出力音声信号として出力することを特徴とする請求項４記載の音声信号の自動レベル調整回路。
前記比較結果信号の論理値を反転させたものを前記反転比較結果信号として生成するインバータを更に有することを特徴とする請求項４記載の音声信号の自動レベル調整回路。
前記参照値交互送出部は、所定周波数にて前記第１論理値の状態及び前記第２論理値の状態を交互に繰り返す信号を前記クロック信号として生成すると共に当該クロック信号の論理値を反転させた反転クロック信号を生成するクロック生成部を備え、
前記セレクタは、前記クロック信号が前記第１論理値の状態にある間に前記第１参照値を前記比較参照値として送出し、前記クロック信号が前記第２論理値の状態にある間に前記第２参照値を前記比較参照値として送出することを特徴とする請求項３記載の音声信号の自動レベル調整回路。
前記振幅調整判定部は、
前記入力音声信号のレベルが前記所定範囲の正極性の最大値に対応した第１参照値よりも大なる場合には前記振幅低下指令を発令し、前記入力音声信号のレベルが前記第１参照値より所定値だけ小であり且つ正極性を有する第２参照値よりも小なる場合には前記振幅増加指令を発令する正極側判定部と、
前記入力音声信号のレベルが前記所定範囲の負極性の最小値に対応した第３参照値よりも小なる場合には前記振幅低下指令を発令し、前記入力音声信号のレベルが前記第３参照値より所定値だけ大であり且つ負極性を有する第４参照値よりも大なる場合には前記振幅増加指令を発令する負極側判定部と、からなることを特徴とする請求項１記載の音声信号の自動レベル調整回路。