JP2611238B2 - 振幅圧縮伸長回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。

Ａ産業上の利用分野 Ｂ発明の概要 Ｃ従来の技術（第14図〜第16図） Ｄ発明が解決しようとする問題点（第14図〜第16図） Ｅ問題点を解決するための手段（第１図） Ｆ作用（第１図） Ｇ実施例（第１図〜第13図） （G1）第１の実施例（第１図〜第10図） （G2）第２の実施例（第11図及び第12図） （G3）他の実施例（第13図） Ｈ発明の効果 Ａ産業上の利用分野 本発明は振幅圧縮伸長回路に関し、例えばオーデイオ
信号のデイジタル信号処理回路等に適用して好適なもの
である。

Ｂ発明の概要 本発明は、振幅圧縮伸長回路において、振幅変調回路の
入出力信号の差信号を所定利得で出力信号に加算すると
共に、当該利得と振幅変調回路の利得を入出力信号に基
づいて制御することにより、全体として簡易な構成で複
雑に振幅圧縮比が変化する入出力特性を得ることができ
る。

Ｃ従来の技術 従来、デイジタル信号処理回路においては、所定の入
出力特性の振幅圧縮伸長回路を介して入力信号を受け、
所望の信号処理を行うようになされている。

すなわち第14図に示すように、１は全体として振幅圧
縮伸長回路を示し、入力信号S_Iを遅延回路２を介して振
幅変調回路を構成する乗算回路３に受けると共にコント
ロール信号作成回路４に受ける。

コントロール信号作成回路４は、入力信号S_Iの信号レ
ベルを検出し、当該検出結果に基づいて入力信号S_Iの信
号レベルに応じて信号レベルが変化するコントロール信
号S_Gを乗算回路３に出力する。

乗算回路３は、入力信号S_Iをコントロール信号S_Gで振
幅変調することにより、入力信号S_Iに対してコントロー
ル信号S_Gの信号レベルに応じて信号レベルが変化する出
力信号S_Oを得ることができる。

すなわちコントロール信号作成回路４においては、入
力信号S_Iを絶対値回路５を介して飽絡検出回路６に受
け、入力信号S_Iの信号レベルに比例した検出信号S_Lを
得、対数変換回路７を介して対数変換した後、加算回路
９に出力する。

クリツプ回路８は、加算回路９を介して得られる対数
変換した検出信号S_L及び折れ点信号S_Hの和信号を受け、
０〔Ｖ〕以下の信号レベルの当該和信号を０〔Ｖ〕にク
リツプしてその結果得られるクリツプ信号S_CL乗算回路1
0に出力する。

かくして折れ点信号S_Hを所定の信号レベルに選定する
ことにより、折れ点信号S_H定まる入力信号S_Iの信号レベ
ルを境にして信号レベルが変化するクリツプ信号S_CLを
得ることができる。

乗算回路10は、当該クリツプ信号S_CLと共に圧縮比制
御信号S_Pを受け、その乗算出力を指数変換回路11を介し
て乗算回路３に出力する。

ここで入力信号S_Iがピークレベルのとき、対数変換回
路７から出力される出力信号の信号レベルＨに対して、
折れ点信号S_Hの信号レベルをＳとおくと、次式 で表される値を境にして（以下折れ点と呼ぶ）、入力信
号S_Iの信号レベルが折れ点の信号レベルより大きいとき
だけ、入力信号S_Iの信号レベルに応じて信号レベルが変
化するクリツプ信号S_CLを得ることができる。

従つて折れ点以下の領域に対しては、クリツプ回路８
を介して０〔Ｖ〕にクリツプされたクリツプ信号S_CLが
得られ、その結果指数変換回路11を介して０〔Ｖ〕に対
応した例えば１〔Ｖ〕の信号レベルのコントロール信号
S_Gが出力される。

ここで、入力信号S_Iの振幅を値ｘ、出力信号S_Oの振幅
を値ｙとおけば、次式 ｙ＝ｘ^1/CR ……（２） で振幅圧縮比CRを表すことができ、これを変形して、次
式 ｙ＝ｘ^1/CR ＝ｘ・ｘ^{（１−CR）/CR} ……（３） で表される関係を得ることができる。

従つて例えば、コントロール信号S_Gが１〔Ｖ〕のと
き、乗算回路３の利得が次式 ｇ＝ｘ^{（１−CR）/CR} ＝x⁰ ＝１ ……（４） になるようにすれば、第15図に示すように折れ点以下の
領域において振幅圧縮比CRが値１の入出力特性を得るこ
とができる。

これに対して折れ点以上の領域に対しては、クリツプ
回路８を介して入力信号S_Iに比例したクリツプ信号S_CL
が得られることから、定数ｋを用いて乗算回路10の利得
A_Pが、次式 で表される値になるように圧縮比制御信号S_Pを加えるよ
うにすれば、１〔Ｖ〕のコントロール信号S_Gに対応し
て、次式 S_G＝ｘ^{（１−ｋ）/k} ……（６） で表される信号レベルのコントロール信号S_Gを得ること
ができる。

その結果乗算回路３の利得ｇは、次式 ｇ＝ｘ^{（１−ｋ）/k} ……（７） に制御され、（３）式に基づいて次式 ｙ＝ｘ^1/k ……（８） で表される出力信号S_Oを得ることができる。

その結果折れ点を境にして振幅圧縮比CRが値１から値
ｋに変化する入出力特性を得ることができる。

従って例えば、第16図に示すように、BBC（british b
roadcasting corporation）で用いられているような入
力信号の信号レベルの増加に伴つて順次３つの折れ点を
境にして振幅圧縮比CRが値0.5、値１、値1.5、値100に
変化する入出力特性を得る場合には、複数のコントロー
ル信号作成回路から得られるコントロール信号を入力信
号の信号レベルに応じて順次切り換えることにより、乗
算回路３の利得を制御するようにすれば、複雑に振幅圧
縮比が切り換わる入出力特性でも得ることができる（BB
C Research Department Report NO 1983/17 nov）。

Ｄ発明が解決しようとする問題点 ところが、このようにコントロール信号を切り換える
ようにすると、コントロール信号の切換え回路を設けな
ければならず、その分振幅圧縮伸長回路全体の構成が煩
雑になる問題があつた。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、全体と
して簡易な構成で振幅圧縮比が複雑に切り換わる入出力
特性を得ることができる振幅圧縮伸長回路を提案しよう
とするものである。

Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、振幅
圧縮伸長入力信号S_Iに対して利得制御信号S_G1に基づく
利得を付与して第１の出力信号S_O1を得る第１の振幅変
調手段21と、振幅圧縮伸長入力信号S_I及び第１の出力信
号S_O1の差信号S_Rを得る第１の減算手段23と、差信号S_R
に対して利得制御信号S_G1に基づく利得を付与して第２
の出力信号を得る第２の振幅変調手段24と、第２の出力
信号に第１の固定利得を付与して第３の出力信号S_Sを得
る増幅手段25と、第１の振幅変調手段の第１の出力信号
S_O1から増幅手段25の第３の出力信号S_Sを減算して振幅
圧縮伸長出力信号S_O2を得る第２の減算手段22と、振幅
圧縮伸長入力信号S_I及び第１の振幅変調手段の第１の出
力信号S_O1と折れ点信号S_H1とに基づいて利得制御信号S
_G1を得る利得制御信号形成手段とを具え、利得制御信号
形成手段は、振幅圧縮伸長入力信号S_I及び第１の出力信
号S_O1の絶対値の和を、折れ点信号に基づく信号レベル
でクリツプ処理した後、逆数変換処理をして利得制御信
号S_G1を得ることにより、振幅圧縮伸長入力信号S_I及び
第１の出力信号S_O1の信号レベルが折れ点信号S_H1に対応
する折り点より低いとき利得制御信号S_G1による圧縮比
率を１にして第１の振幅変調手段21の第１の出力信号S
_O1を振幅圧縮伸長出力信号S_O2として出力すると共に、
振幅圧縮伸長入力信号S_I及び第１の出力信号S_O1の信号
レベルが折れ点信号に対応する折れ点より高いとき利得
制御信号S_G1による圧縮比率を１以外の値にして第１の
振幅変調手段21の第１の出力信号S_O1及び増幅手段25の
第３の出力信号S_Sの減算結果を振幅圧縮伸長出力信号S
_O2として出力する。

Ｆ作用 第１の振幅変調手段21の入力信号S_I及び出力信号S_O1
の絶対値の和が折れ点信号によつて指定された折れ点よ
り高いか否かに応じて、第１及び第２の振幅変調手段21
及び24の利得を制御することにより、振幅圧縮伸長入力
信号S_Iの信号レベルに応じて第１の振幅変調手段21の第
１の出力信号S_O1を振幅圧縮伸長出力信号S_O2として出力
する状態において得られる入出力特性と、第１及び第２
の振幅変調手段21及び24の第１及び第２の出力信号の減
算出力を振幅圧縮伸長出力信号S_O2として出力する状態
において得られる入出力特性とが得られる。

これらの入出力特性は、増幅手段25の固定利得や、折
れ点信号S_H1を設定し直すことにより、容易に変更する
ことができ、その結果一段と複雑に圧縮、伸長効果を呈
するような振幅圧縮伸長特性をもつ振幅圧縮伸長出力信
号S_O2を得ることができる。

Ｇ実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

（G1）第１の実施例 第１図において、20は全体として振幅圧縮伸長回路を
示し、入力信号S_Iをコントロール信号S_G1の信号レベル
に応じて利得が変化する乗算回路21を介して加算回路22
に出力すると共に乗算回路21の入力信号S_I及び出力信号
S_O1を加算回路23に受けてその結果得られる差信号S_Rを
乗算回路24に与える。

乗算回路24は、差信号S_Rと共にコントロール信号S_G1
を受け、その乗算出力信号を増幅回路25を介して加算回
路22に出力する。

その結果加算回路22においては、乗算回路21の利得が
値１以下に制御される振幅圧縮動作時において、出力信
号S_O1に対して増幅回路25を介して位相が反転した出力
信号S_Sが得られ、当該出力信号S_S及びS_O1の加算信号が
出力信号S_O2として送出されるようになされている。

すなわち振幅圧縮伸長回路20においては、入力回路S_I
をコントロール信号S_G1に応じた利得で出力する乗算回
路21で構成された第１の振幅変調回路でメインパス回路
を構成し、これに対して差信号S_Rを得、これを乗算回路
24で構成された第２の振幅変調回路と増幅回路25でサブ
パス回路を介して出力するようになされている。

従つて入力信号S_Iの信号レベルが折れ点以下の場合に
おいては、乗算回路21の利得ｇが値１に設定されること
から、差信号S_Rの信号レベルが値０になり、メインパス
回路を介して得られる出力信号S_O1加算回路22を介して
出力される。

これに対して、入力信号S_Iの信号レベルが折れ点以上
に増加すると、乗算回路21の利得ｇが（７）式で表され
る所定の値に切り換わることから、当該信号レベルの増
加に伴つて差信号S_Rの信号レベルが増加してサブパス回
路を介して得られる出力信号S_Sの信号レベルが大きくな
り、その分サブパス回路の出力信号S_Sがメインパス回路
の出力信号S_O1に加算されて出力されるようになる。

従つてその分、サブパス回路を所定の入出力特性に選
定することにより、入力信号S_Iの信号レベルの増加に伴
つて滑らかに信号レベルが変化する出力信号S₀₂を得る
ことができる。

ここで乗算回路21及び24の利得をそれぞれｇとおき、
増幅回路25の利得をＡとおくと、乗算回路21を介して次
式、 Z₁＝gx ……（９） で表される振幅Z₁の出力信号S_O1が得られる。

その結果乗算回路24を介して、次式 Z_R＝Z₁−ｘ ＝gx−ｘ ……（10） で表される振幅Z_Rの差信号S_Rを得ることができ、増幅回
路25を介して、次式 Z₂＝ｇ・Ａ・Z_R ＝ｇ・Ａ・（gx−ｘ） ……（11） の振幅Z₂の出力信号S_Sを得ることができる。

従つて（９）式及び（11）式に基づいて加算回路22を
介して、次式 y₁＝Z₁−Z₂ ＝gx−ｇ・Ａ・（gx−ｘ） ＝｛（１−Ａ）−Ａ・ｇ｝gx ……（12） で表される振幅y₁の出力信号S_O2を得ることができる。

ここでコントロール信号S_G1の信号レベルを折れ点を
境にして変化させて、乗算回路21の出力信号S_O1が−60
〔dB〕の信号レベルを境にして振幅圧縮比CRを値１から
値２に変化させる場合においては、（４）式及び（７）
式から、乗算回路21の利得ｇが折れ点を境にして値１か
ら値ｘ^−1/2に切り換えれば良いことが解る。

従つてこのとき、折れ点以下の領域については、差信
号S_Rの振幅x_Rが値０になり、その結果振幅圧縮伸長回路
20全体として、折れ点を０〔dB〕で表して第２図及び第
３図に示すように入力信号S_Iに比例定数が値１で比例し
た（すなわち振幅圧縮比CRが値１）出力信号S_O2が得ら
れる。

これに対して折れ点以上の領域においては、（12）式
に次式 ｇ＝ｘ^−1/2 ……（13） を代入して次式 y₁＝｛（１−Ａ）−Ａ・ｘ^−1/2｝ｘ^−1/2・ｘ ＝（１−Ａ）・ｘ^−1/2−Ａ ……（14） の関係を得ることができ、その結果利得Ａが値１の近傍
において、入力信号S_Iの信号レベルが折れ点を越えて増
加すると、これに伴つて徐々に出力信号S_O1の信号レベ
ルの変化が小さくなり、振幅圧縮比CRが値２（すなわち
利得Ａが値０の場合の直線で表される入出力特性）に徐
々に平行になる入出力特性を得ることができる。

従つて振幅圧縮比CRが折れ点を過ぎて値１から値２に
滑らかに変化する振幅圧縮動作の入出力特性を得ること
ができる。

これに対して利得Ａが値２以上になると、折れ点を過
ぎて急激に入力信号S_Iの信号レベルに対して出力信号S
_O2の信号レベルの変化が大きくなり、振幅圧縮比CRが値
１から値１より小さい値に変化した後（すなわち振幅伸
長動作が得られた後）、滑らかに利得Ａが値０の場合の
直線で表される入出力特性と平行な振幅圧縮比CRが値２
に変化する入出力特性を得ることができる。

さらに利得Ａが大きくなれば、これに伴つて振幅伸長
動作の領域が広い入出力特性を得ることができる。

かくして、折れ点を境にして、乗算回路21及び24の利
得を切り換えるだけで、折れ点を過ぎて増幅回路25の利
得で決まる振幅圧縮比で振幅伸長動作の後、乗算回路21
の出力信号S_O1で決まる振幅圧縮比CRに滑らかに振幅圧
縮比が変化して振幅圧縮動作に切り換わる入出力特性を
得ることができる。

この実施例においては、第４図に示すように、増幅回
路25の利得Ａを値16に選定することにより、折れ点（こ
の場合−60〔dB〕）を境にして出力信号S_O1の振幅圧縮
比CRが値１から値２に切り換わつた際にサブパス回路
（24、25）を設けた分領域ARAの分だけ振幅伸長動作の
後、遅れて振幅圧縮比CRが値２に切り換わる入力出力特
性が得られるようになされている。

さらにこの実施例においては、折れ点以上の領域で振
幅伸長動作の後振幅圧縮動作に切り換わることを利用し
て、当該領域でさらにコントロール信号S_G1の信号レベ
ルを可変制御することにより、所望の振幅圧縮比で振幅
圧縮動作する入出力特性を得るようになされている。

すなわち、乗算回路21（第１図）の入力信号S_Iを増幅
回路30を介して両波整流回路で構成された絶対値回路31
に受けた後加算回路32に出力すると共に乗算回路21の出
力信号S_O1を絶対値回路31と同一構成の絶対値回路33を
介して加算回路32に与える。

このようにすれば乗算回路21の遅延時間によつて入力
信号S_Iに対して180゜位相の遅れた出力信号S_O1が得られ
る場合においても、加算回路32を介して入力信号S_I及び
出力信号S_O1の信号レベルに応じた和信号を得ることが
できる。

飽絡検出回路35は、加算回路32の出力信号を受け、当
該出力信号の信号レベルに応じた飽絡検出信号S_L1を加
算回路36に出力する。

加算回路36は、当該飽絡検出信号S_L1を折れ点信号S_H1
と共に受け、その和信号をクリツプ回路37に出力する。

クリツプ回路37は、０〔Ｖ〕以下の入力信号を０
〔Ｖ〕にクリツプすることにより、折れ点信号S_H1の信
号レベルに応じて飽絡検出信号S_L1をレベルシフトする
と共に所定の信号レベルの入力信号S_Iに対応して当該飽
絡検出信号S_L1をクリツプするようになされている。

かくして折れ点信号S_H1を所定の信号レベルに選定す
ることにより、折れ点信号S_H1の信号レベルで定まる入
力信号S_Iの信号レベルを境にして信号レベルの変化が異
なるクリツプ信号S_CLが得られ、逆数変換回路38及びロ
ーパスフイルタ回路39を介して乗算回路21及び24にコン
トロール信号S_G1を出力するようになされている。

その結果、乗算回路21においては、入力信号S_I及び出
力信号S_O1の信号レベルに応じて利得が変化すると共に
折れ点信号S_H1の信号レベルで決まる折れ点を境にして
利得の変化が切り換わるコントロール信号S_G1を得るこ
とができる。

かくして増幅回路30、絶対値回路31及び33、加算回路
32及び36、飽絡検出回路35、クリツプ回路37、逆数変換
回路38とローパスフイルタ回路39は、メインパス回路の
乗算回路21及びサブパス回路の乗算回路24の利得を制御
する制御回路を構成し、入力信号S_Iの信号レベルが折れ
点信号S_H1の信号レベルで決まる値より小さいとき、乗
算回路21及び24を所定利得に制御し、入力信号S_Iの信号
レベルが当該信号レベルを越えると、入出力信号S_I及び
S_O1に応じて乗算回路21及び24の利得を制御する。

従つて入力信号S_Iの信号レベルが、折れ点信号S_H1の
信号レベルで決まる値より大きい場合においては、加算
回路36及びクリツプ回路37を省略して、メインパス回路
及び制御回路を第５図に示すように表すことができる。

さらに、第５図においては、入力信号S_I及び出力信号
S_O1の振幅だけに注目して整理して表すと、第６図に示
すような等価回路で表すことができる。

ここで増幅回路30の利得を値1/aとおき、乗算回路21
の利得を値ｇが、次式 ｇ＜＜1/a ……（15） で表されるとき、絶対値回路31を介して得られる出力信
号S_I1対して絶対値回路33を介して得られる出力信号S_O1
の信号レベルが小さくなり、第７図に示すような等価回
路で第６図の等価回路を表すことができる。

従つて逆数変換回路38に振幅x/aの飽絡検出信号S_L1が
入力されることから、逆数変換回路38を介して、乗算回
路21の利得ｇを、次式 の利得に制御するコントロール信号S_G1得ることができ
る。

従つて乗算回路21においては、次式 で表される関係の出力信号S_O1を得ることができる。

これに対して乗算回路21の利得ｇに対して、次式 ｇ＞＞1/a ……（18） のとき、絶対値回路31を介して得られる出力信号に対し
て、絶対値回路33を介して得られる出力信号の信号レベ
ルが大きくなり、第８図に示すような等価回路で表すこ
とができる。

従つて乗算回路21の出力信号S_O1基づいて、乗算回路2
1の利得ｇを、次式 に制御するコントロール信号S_G1得られ、乗算回路21を
介して、次式 で表される出力信号S_O1を得ることができる。

従つてこれを変形して、次式 Z₁ ²＝ｘ ……（21） の関係を得、入力振幅値ｘが正の値を取ることから次式 で表される関係の入出力特性を得ることができる。

かくして、乗算回路21の入力信号S_I及び出力信号S_O1
の和信号に基づいて逆数変換回路38を介してコントロー
ル信号S_G1を作成することにより、振幅圧縮比CRの値を
（22）式で表される値２から（17）式で表される無限大
の値まで変化させることができる。

ここで乗算回路21の利得ｇが（15）式及び（18）式の
間の範囲にあるとき、（すなわち利得ｇ及びａの値の差
が小さいとき）、逆数変換回路38を介して（16）式及び
（19）式に基づいて、次式 で表される利得ｇに乗算回路21を制御するコントロール
信号S_G1を得ることができる。

これに（９）式を代入して、次式 の関係を得ることができ、これを変形して次式 Z₁ ²＋axZ₁−ｘ＝０ ……（25） の関係を得ることができる。

従つて振幅Z₁の値が常に正の値をとることから、次式 の関係が得られ、かくして第９図に示すように増幅回路
30の利得1/aの逆数ａの値に応じて、振幅圧縮比CRが入
力レベルが高い方で無限大になる信号レベルを変化させ
ることができる。

かくして、増幅回路30の利得1/aを所定の値に選定す
ることにより、乗算回路21の出力信号S_O1の振幅圧縮比C
Rが無限大に変化する入力レベルを所定の値に選定する
ことができ、当該入力レベルにおいて、振幅圧縮比CRが
無限大に切り換わる出力信号S_O2を得ることができる。

これに対して、折れ点信号S_H1信号レベルで決まる入
力レベル以下においては、クリツプ回路37を介して０
〔Ｖ〕にクリツプされた出力信号が得られ、これに応動
して一定値に保持されたコントロール信号S_G1が出力さ
れる。

従つて当該入力レベル以下の領域においては、乗算回
路21は一定値の利得に制御され、この実施例の場合、当
該入力レベルを−70〔dB〕（すなわち折れ点の入力レベ
ルでなる）に設定して当該領域において比例定数１で入
力レベルに比例して出力レベルが変化する振幅圧縮比CR
が値１の出力信号S_O2が得られるようになされている。

すなわち（９）式及び（23）式より、次式 の関係が得られ、クリツプ回路37によつてクリツプされ
る信号レベルを値T_H1とおくと、乗算回路21の利得ｇ
を、次式 で表すことができる。

従つてこれを変形して、次式 （ａ＋ｇ）xg−T_H1・ｇ＝１ ……（29） を得、これを整理して、次式 xg²＋（ax−T_H1）ｇ−１＝０ ……（30） を得ることができる。

従つて（30）式を整理して利得ｇについて、次式 を得、ここで次式 ０＜ｇ≦１ ……（32） とおいて次式 で表される関係を得ることができる。

すなわち、クリツプ回路37のクリツプレベル（この場
合は折れ点信号S_H1の信号レベルでなる）を変化させる
ことにより、折れ点の信号レベルが変化して当該信号レ
ベルを境にして振幅伸長動作が始まることが解る。

さらに、（33）式平方根の項について、次式 （ax−T_H1）^２−4x＝０ ……（34） とおき、次式 から、次式 を得ることがでる。

このときの振幅ｘについて振幅圧縮比が無限大に変化
する入力レベルを値T_H2とおいて、振幅ｘに代えて（3
6）式に代入すれば、次式 を得ることができる。

かくして第10図に示すように増幅回路30の利得1/aを
（37）式で表される値に設定すると共に信号レベルT_H1
を所定の値に設定することにより、当該信号レベルT_H1
（この場合は−70〔dB〕の折れ点）を境にして振幅圧縮
比CRが小さくなり、増幅回路25の利得Ａで決まる振幅伸
長動作の後、振幅圧縮動作に切り換わり、（37）式で表
される信号レベルT_H2振幅圧縮比が無限大になるBBCで用
いられる入出力特性（第16図）に近似した入出力特性を
得ることができる。

因に、折れ点以上の領域において振幅圧縮伸長回路20
として、次式 ｙ＝｛（１＋Ａ）−Ａ・ｇ｝・ｇ・（ｘ−T_H1）＋T_H1 ……（38） で表される入出力特性を得ることができる。

かくして、折れ点を境にしてコントロール信号S_G1の
信号レベルを切り換えるだけの簡易な構成で振幅圧縮比
を小さくして振幅伸長動作の後、振幅圧縮動作に切り換
わつて振幅圧縮比が無限大までに変化する振幅圧縮伸長
回路20を得ることができる。

以上の構成において、入力信号S_Iの信号レベルが折れ
点以下の領域においては、クリツプ回路37を介して０
〔Ｖ〕にクリツプされた出力信号が得られ、これに対応
して乗算回路21の利得ｇが値１に制御される。

その結果、当該領域においては、振幅圧縮CRが値１の
出力信号S_O1が得られ、これが加算回路22を介して出力
される。

これに対して折れ点以上の領域においては、クリツプ
回路37を介して乗算回路21の入力レベル及び出力レベル
に追従して、信号レベルが変化する出力信号が得られ、
これに基づいて乗算回路21の利得ｇが値１以下の範囲で
変化する。

従つて差信号S_Rが得られ、乗算回路24及び増幅回路25
を介して出力信号S_O1に加算して出力信号S_Sを加算する
ことにより、増幅回路25の利得で決まる振幅伸長動作の
後、コトロール信号S_G1で決まる振幅圧縮動作に変化す
る出力信号S_O2を得ることができる。

さらにこのとき、所定の入力レベルで乗算回路21の出
力信号S_O1の振幅圧縮比が無限大になるように、ローパ
スフイルタ回路39を介して乗算回路21の利得を制御する
コントロール信号S_G1が得られ、かくして所定の入力レ
ベルで振幅伸長動作に切り換わつた後、振幅圧縮動作に
変化して、所定の入力レベルで振幅圧縮比が無限大に切
り換わる入出力特性を得ることができる。

以上の構成によれば、第１の乗算回路の入出力信号の
差信号を当該第１の乗算回路と連動して利得が変化する
第２の乗算回路及び増幅回路を介して第１の乗算回路の
出力信号に加算して出力すると共に、第１の乗算回路の
入出力信号の和信号に基づいて第１及び第２の乗算回路
の利得を切換え制御することにより、全体として簡易な
構成で、所定の入力レベルで振幅伸長動作に切り換わつ
た後、入力レベルの増加に伴つて振幅圧縮動作に変化し
て所定の入力レベルで振幅圧縮比が無限大に変化する入
出力特性を得ることができる。

（G2）第２の実施例 第１図との対応部分に同一符号を付して示す第11図に
おいて、40は全体として振幅圧縮伸長回路を示し、第16
図について上述したBBCで用いられる入出力特性にさら
に近似した入出力特性を得るようにしたものである。

すなわち、第１の実施例においては、振幅伸長動作の
領域が狭い問題があり、第２の実施例においては、この
振幅伸長動作の領域を広げるようにする。

すなわち乗算回路24及び増幅回路25で構成された第１
のサブパス回路に加えて、乗算回路41及び増幅回路42で
第２のサブパス回路を構成し、その出力信号S_S2を加算
回路43を介して出力信号S_O2と共に出力する。

さらにローパスフイルタ回路39の出力側に第１の折れ
点信号S_H1を受ける加算回路45を設けると共にその出力
をクリツプ回路46を介して出力することにより、乗算回
路21及び24の利得を制御するコントロール信号S_G1を得
るようにし、さらに第２の折れ点信号S_H3を受ける加算
回路47とその出力信号をクリツプするクリツプ回路48を
設けて乗算回路41の利得を制御するようにする。

このとき折れ点信号S_H1に比して折れ点信号S_H3は、低
い信号レベルに設定され、入力信号S_Iの信号レベルが増
加すると、これに伴つてクリツプ回路46の後クリプ回路
48のクリツプ動作が停止し、その結果第１のサブパス回
路（24、25）に遅れて、第２のサブパス回路（41、42）
が動作するようになされている。

その結果第12図において略線的に示すように、乗算回
路21の出力信号S_O1においては、それぞれ入力レベルT_H1
及びT_H2を境にして振幅圧縮比CRが値１から値２及び無
限大の値に変化し、出力信号S_O2においては、サブパス
回路（24、25）を設けた分振幅伸長動作の領域AR1が生
るのに対し、第２のサブパス回路（41、42）が遅れて動
作する分出力信号S_O2の振幅伸長動作の領域AR2を大きく
することができる。

従つて折れ点信号S_H3の信号レベルを所望の値に設定
することにより、第２のサブパス回路（41、42）の動作
開始レベルを所定の値に選定し、かくして振幅伸長動作
の領域AR2を所望の範囲に設定することができる。

以上の構成において、第１の折れ点信号S_H1で決まる
入力レベル以下の領域（この場合は折れ点T_H1以下の領
域）においては、所定レベルに保持されたコントロール
信号S_G1が出力されることにより、振幅圧縮比CRが値１
の出力信号S_O1が得られ、当該出力信号S_O1が加算回路22
及び43を介して出力される。

これに対して第１の折れ点信号S_H1で決まる入力レベ
ルから第２の折れ点信号S_H3で決まる入力レベルの領域
（この場合は折れ点T_H1から折れ点T_H3までの範囲）にお
いては、クリツプ回路46を介して入出力信号S_I及びS_O1
に応じて信号レベルが変化するコントロール信号S_G1が
得られるのに対し、クリツプ回路48を介して所定レベル
に保持されたコントロール信号S_G2が得られる。

その結果加算回路22を介して、第１の折れ点T_H1を境
にして振幅伸長動作に切り換わつた出力信号S_O2が得ら
れ、加算回路43を介して出力される。

これに対して第２の折れ点信号S_H3で決まる入力レベ
ル以上になると（この場合は折れ点T_H3以上の領域）、
コントロール信号S_G1に加えてコントロール信号S_G2の信
号レベルが入出力信号S_I及びS_O1の信号レベルに応じて
変化するようになる。

その結果第２のサブパスル回路（41、42）を介して新
たに出力信号S_S2出力信号S_O2に加算されるようになり、
第２のサブパス回路（41、42）により、さらに振幅伸長
動作の入出力特性を得ることができる。

これに対してさらに入力レベルが大きくなると、出力
信号S_O1においては、折れ点T_H3の入力レベルで振幅圧縮
比が無限大の値になり、ほぼこれと同じ入力レベルで振
幅圧縮比が無限大になる出力信号S_O3を得ることができ
る。

かくして、増幅回路30の利得1/a、折れ点信号S_H1及び
S_H3の信号レベルと増幅回路25及び42の利得を所定の値
に設定することにより、第１の実施例に比してさらにBB
Cの入出力特性に近似した、振幅圧縮比が複雑に変化す
る入出力特性の振幅圧縮伸長回路を得ることができる。

以上の構成によれば、第１の実施例の構成に加えて１
つのサブパス回路とこれにコントロール信号を出力する
加算回路及びクリツプ回路を付加するだけの簡易な構成
で、さらに一段と振幅圧縮比が複雑に変化する入出力特
性を得ることができる。

（G3）他の実施例 （１） なお上述の実施例においては、振幅変調回路と
して乗算回路を用いた場合について述べたが、本発明は
これに限らずCVA等種々の振幅変調回路を用いることが
できる。

（２） さらに上述の実施例においては、逆数変換回路
及びクリツプ回路を用いてコントロール信号を作成する
場合について述べたが本発明はこれに限らず、例えば対
数変換回路、乗算回路及び指数変換回路を用いてコント
ロール信号を作成するようにしても良い。

（３） また第２の実施例においては、ローパスフイル
タ回路の出力信号をそれぞれ２つの加算回路及びクリツ
プ回路を用いてコントロール信号を作成するようにした
場合について述べたが、これに代えて第13図に示すよう
に、飽絡検出回路35の出力信号を加算回路45、クリツプ
回路46及び逆数変換回路38を介して第１のコントロール
信号S_G1を得た後、さらに加算回路47及びクリツプ回路4
8を介して第２のコントロール信号S_G2を得るようにして
も良い。

（４） さらに第２の実施例においては、第１のサブパ
ス回路に加えて第２のサブパス回路を設けた場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じて例え
ば第３、第４のサブパス回路をもうけるようにしても良
い。

（５） さらに上述の実施例においては、アナログ方式
の振幅圧縮伸長回路を構成した場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、振幅圧縮伸長回路全体をデイジ
タル回路で構成するようにしても良い。

（６） さらに上述の実施例においては、本発明をBBC
で用いられる入出力特性の振幅圧縮伸長回路に適用した
場合について述べたが、本発明にこれに限らず、オーデ
イオ信号、音声信号、ビデオ信号等の振幅圧縮伸長回路
に広く適用することができる。

Ｈ発明の効果 以上のように本発明によれば、第１の振幅変調手段の
入力信号及び出力信号の絶対値の和が折れ点信号によつ
て指定された折れ点より高いか否かに応じて、第１及び
第２の振幅変調手段の利得を制御することにより、振幅
圧縮伸長入力信号の信号レベルに応じて第１の振幅変調
手段の第１の出力信号を振幅圧縮伸長出力信号として出
力する状態において得られる入出力特性と、第１及び第
２の振幅変調手段の第１及び第２の出力信号の減算出力
を振幅圧縮伸長出力信号として出力する状態において得
られる入出力特性とが得られる。

これらの入出力特性は、増幅手段の固定利得や、折れ
点信号を設定し直すことにより、容易に変更することが
でき、その結果一段と複雑に圧縮、伸長効果を呈するよ
うな振幅圧縮伸長特性をもつ振幅圧縮伸長出力信号を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による振幅圧縮伸長回路の第１の実施例
を示すブロツク図、第２図、第３図及び第４図はその動
作の説明に供する特性曲線図、第５図、第６図、第７図
及び第８図はその等価回路を示すブロツク図、第９図は
その動作の説明に供する特性曲線図、第10図は振幅圧縮
伸長回路全体の入出力特性を示す特性曲線図、第11図は
本発明による振幅圧縮伸長回路の第２の実施例を示すブ
ロツク図、第12図はその動作の説明に供する特性曲線
図、第13図は他の実施例を示すブロツク図、第14図は従
来の振幅圧縮伸長回路を示すブロツク図、第15図は従来
技術の説明に供する特性曲線図、第16図はBBCで用いら
れている入出力特性を示す特性曲線図である。 １、20、40……振幅圧縮伸長回路、３、21、24、41……
乗算回路、９、22、23、32、36、45、47……加算回路、
25、42……増幅回路、38……逆数変換回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振幅圧縮伸長入力信号に対して利得制御信
   号に基づく利得を付与して第１の出力信号を得る第１の
   振幅変調手段と、 上記振幅圧縮伸長入力信号及び上記第１の出力信号の差
   信号を得る第１の減算手段と、 上記差信号に対して上記利得制御信号に基づく利得を付
   与して第２の出力信号を得る第２の振幅変調手段と、 上記第２の出力信号に第１の固定利得を付与して第３の
   出力信号を得る増幅手段と、 上記第１の振幅変調手段の上記第１の出力信号から上記
   増幅手段の上記第３の出力信号を減算して振幅圧縮伸長
   出力信号を得る第２の減算手段と、 上記振幅圧縮伸長入力信号及び上記第１の振幅変調手段
   の上記第１の出力信号と折れ点信号とに基づいて上記利
   得制御信号を得る利得制御信号形成手段と を具え、 上記利得制御信号形成手段は、上記振幅圧縮伸長入力信
   号及び上記第１の出力信号の絶対値の和を、上記折れ点
   信号に基づく信号レベルでクリツプ処理した後、逆数変
   換処理をして上記利得制御信号を得ることにより、上記
   振幅圧縮伸長入力信号及び上記第１の出力信号の信号レ
   ベルが上記折れ点信号に対応する折り点より低いとき上
   記利得制御信号による圧縮比率を１にして上記第１の振
   幅変調手段の上記第１の出力信号を上記振幅圧縮伸長出
   力信号として出力すると共に、上記振幅圧縮伸長入力信
   号及び上記第１の出力信号の信号レベルが上記折れ点信
   号に対応する折れ点より高いとき上記利得制御信号によ
   る圧縮比率を１以外の値にして上記第１の振幅変調手段
   の上記第１の出力信号及び上記増幅手段の上記第３の出
   力信号の減算結果を上記振幅圧縮伸長出力信号として出
   力する ことを特徴とする振幅圧縮伸長回路。