JP3092237B2 - Digital gain variable device - Google Patents

Digital gain variable device

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JP3092237B2
JP3092237B2 JP03235012A JP23501291A JP3092237B2 JP 3092237 B2 JP3092237 B2 JP 3092237B2 JP 03235012 A JP03235012 A JP 03235012A JP 23501291 A JP23501291 A JP 23501291A JP 3092237 B2 JP3092237 B2 JP 3092237B2
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analog converter
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、1ビット方式のデジタ
ル・アナログ変換器と称されるデジタル・アナログ変換
器に適用されるデジタルゲイン可変装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital gain variable device applied to a digital-to-analog converter called a 1-bit digital-to-analog converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、デジタルオーディオ信号をアナロ
グオーディオ信号に変換するデジタル・アナログ変換器
の周辺に、出力オーディオ信号のレベル調整を行うゲイ
ン可変装置を構成することが行われている。図2は、そ
の一例を示す図で、図中1はデジタルオーディオ信号出
力端子を示し、この出力端子1に得られるデジタルオー
ディオ信号を、デジタル乗算器2に供給する。そして、
ゲイン設定信号入力端子3に得られるゲイン設定信号
(デジタルデータ)を、このデジタル乗算器2に供給
し、デジタルオーディオ信号のレベルデータとゲイン設
定信号とを乗算する。そして、この乗算出力をデジタル
・アナログ変換器4に供給し、このデジタル・アナログ
変換器4でデジタルオーディオ信号をアナログオーディ
オ信号に変換する処理を行う。そして、デジタル・アナ
ログ変換器4で変換されたアナログオーディオ信号を、
アナログオーディオ信号出力端子5に供給する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a gain variable device for adjusting the level of an output audio signal is provided around a digital-to-analog converter for converting a digital audio signal into an analog audio signal. FIG. 2 is a diagram showing an example of the digital audio signal. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a digital audio signal output terminal. And
The gain setting signal (digital data) obtained at the gain setting signal input terminal 3 is supplied to the digital multiplier 2 to multiply the digital audio signal level data by the gain setting signal. Then, the multiplied output is supplied to the digital / analog converter 4, and the digital / analog converter 4 converts the digital audio signal into an analog audio signal. Then, the analog audio signal converted by the digital / analog converter 4 is
It is supplied to an analog audio signal output terminal 5.

【0003】このようにすることで、デジタルオーディ
オ信号がアナログ信号に変換される前に、ゲイン調整が
行われ、ゲイン設定信号の値を変化させるだけでゲイン
調整が行われ、いわゆる電子ボリュームが構成される。
In this way, before the digital audio signal is converted into an analog signal, the gain is adjusted, and the gain is adjusted only by changing the value of the gain setting signal. Is done.

【0004】また、別の構成として、例えば図3に示す
ように、デジタル・アナログ変換器4が出力するアナロ
グオーディオ信号を、所定の抵抗を介して出力回路を構
成する演算増幅器6の反転側入力端子に供給し、この演
算増幅器6の非反転側入力端子を接地する。そして、こ
の演算増幅器6の反転側入力端子側を、トランジスタ等
よりなる複数の半導体スイッチ7a,7b‥‥7iの一
端に接続する。この場合、複数ビットのゲイン設定信号
の入力端子8a,8b‥‥8iに得られる各ビットのゲ
イン設定信号を、それぞれの半導体スイッチ7a,7b
‥‥7iの制御端子に供給する。そして、この各半導体
スイッチ7a,7b‥‥7iの他端を、それぞれ異なる
抵抗値の抵抗器9a,9b‥‥9iを介して共通に接続
し、この接続点を演算増幅器6の出力端子に接続する。
そして、この演算増幅器6の出力端子を、アナログオー
ディオ信号出力端子5に接続する。
As another configuration, for example, as shown in FIG. 3, an analog audio signal output from a digital / analog converter 4 is converted into an inverting input of an operational amplifier 6 forming an output circuit via a predetermined resistor. And the non-inverting input terminal of the operational amplifier 6 is grounded. Then, the inverting input terminal side of the operational amplifier 6 is connected to one end of a plurality of semiconductor switches 7a, 7b # 7i composed of transistors and the like. In this case, the gain setting signal of each bit obtained at the input terminals 8a, 8b ‥‥ 8i of the gain setting signal of a plurality of bits is transmitted to the respective semiconductor switches 7a, 7b
$ 7i is supplied to the control terminal. The other end of each of the semiconductor switches 7a, 7b # 7i is commonly connected through resistors 9a, 9b # 9i having different resistance values, and this connection point is connected to the output terminal of the operational amplifier 6. I do.
Then, the output terminal of the operational amplifier 6 is connected to the analog audio signal output terminal 5.

【0005】このようにすることで、入力端子8a,8
b‥‥8iに得られるゲイン設定信号に応じた半導体ス
イッチ7a,7b‥‥7iの接続状態により、演算増幅
器6の反転側入力端子側と出力端子側とを接続する抵抗
器の抵抗値が変化し、出力端子5に得られるアナログオ
ーディオ信号のゲインが変化する。
By doing so, the input terminals 8a, 8
The resistance value of the resistor connecting the inverting input terminal side and the output terminal side of the operational amplifier 6 changes depending on the connection state of the semiconductor switches 7a and 7b # 7i according to the gain setting signal obtained at b ‥‥ 8i. Then, the gain of the analog audio signal obtained at the output terminal 5 changes.

【0006】ところで、このようなゲイン可変装置を構
成すると、出力されるアナログオーディオ信号が劣化す
る虞れがあった。即ち、図2に示すように、デジタル乗
算器によりデジタル的に減衰させる場合には、デジタル
・アナログ変換器のダイナミックレンジに限界があるの
で、減衰量が大きくなるほど歪率が悪化してしまう。ま
た、図3に示すように、半導体スイッチ等のアナログス
イッチによりゲインを切換える場合には、アナログスイ
ッチの特性の非直線性により歪率が悪化したりして、音
質が悪化してしまう。
By the way, when such a variable gain device is configured, there is a possibility that the output analog audio signal is deteriorated. That is, as shown in FIG. 2, when digitally attenuating by a digital multiplier, the dynamic range of the digital-to-analog converter is limited, so that the distortion increases as the amount of attenuation increases. In addition, as shown in FIG. 3, when the gain is switched by an analog switch such as a semiconductor switch, the distortion rate deteriorates due to the non-linearity of the characteristics of the analog switch, and the sound quality deteriorates.

【0007】この問題点を解決するために、本出願人は
先に特願平2−274709号において、音質を悪化さ
せることのないこの種のゲイン可変装置を提案した。
In order to solve this problem, the present applicant has previously proposed in Japanese Patent Application No. Hei 2-274709 a variable gain device of this type which does not deteriorate the sound quality.

【0008】このゲイン可変装置について説明すると、
この例ではデジタル・アナログ変換器として、1ビット
方式のデジタル・アナログ変換器を使用してゲイン調整
を行うもので、まずこの1ビット方式のデジタル・アナ
ログ変換器について説明する。この1ビット方式のデジ
タル・アナログ変換器は、変換された出力として、数又
は幅が変化するパルス信号が得られるもので、このパル
ス信号の数又は幅が変化する出力を、ローパスフィルタ
に供給して平均化することで、アナログオーディオ信号
が得られる。この場合、デジタル・アナログ変換器が出
力するパルス波形は、レベルがハイレベル又はローレベ
ルの2値の何れかであり、入力デジタルデータに応じて
パルス波形の数が変化するものがパルス数変調(PN
M)と称され、パルス波形の幅が変化するものがパルス
幅変調(PWM)と称される。このような方式のデジタ
ル・アナログ変換器によると、変換時に発生する歪みを
最小限に抑えることができ、歪みのない良好なアナログ
オーディオ信号に変換することができる。
[0008] This variable gain device will be described.
In this example, gain adjustment is performed using a 1-bit digital-to-analog converter as the digital-to-analog converter. First, the 1-bit digital-to-analog converter will be described. This 1-bit digital-to-analog converter obtains a pulse signal whose number or width changes as a converted output, and supplies an output whose number or width changes to a low-pass filter. By averaging, an analog audio signal is obtained. In this case, the pulse waveform output from the digital / analog converter has either a high level or a low level, and the pulse waveform that changes in number according to the input digital data is pulse number modulation ( PN
M), and those in which the width of the pulse waveform changes are called pulse width modulation (PWM). According to the digital-to-analog converter of such a system, distortion generated at the time of conversion can be suppressed to a minimum, and a good analog audio signal without distortion can be converted.

【0009】この1ビット方式のデジタル・アナログ変
換器を使用したものに適用されるゲイン可変装置とした
もので、図4に全体構成を示す。この図4において、1
1はデジタルオーディオ信号入力端子を示し、このデジ
タルオーディオ信号入力端子11に得られるデジタルオ
ーディオ信号を、1ビット方式のデジタル・アナログ変
換器12に供給する。そして、このデジタル・アナログ
変換器12が変換して出力するパルス信号を、複数の論
理ゲート13a,13b‥‥13iに供給する。この論
理ゲートとしては、ANDゲート,トライステートゲー
ト,フリップフロップ等の各種ゲート素子が考えられる
が、以下の説明ではANDゲートとして説明する。
FIG. 4 shows an overall configuration of a variable gain device applied to a device using the 1-bit digital-to-analog converter. In FIG. 4, 1
Reference numeral 1 denotes a digital audio signal input terminal. The digital audio signal obtained at the digital audio signal input terminal 11 is supplied to a 1-bit digital / analog converter 12. The pulse signal converted and output by the digital / analog converter 12 is supplied to the plurality of logic gates 13a, 13b # 13i. As the logic gate, various gate elements such as an AND gate, a tri-state gate, and a flip-flop can be considered. In the following description, the logic gate will be described as an AND gate.

【0010】また、図中14a,14b‥‥14iは、
ゲイン設定信号入力端子を示し、この入力端子14a,
14b‥‥14iに、複数ビットのゲイン設定信号のそ
れぞれのビットデータが供給される。この場合、ゲイン
設定信号は、このデジタル・アナログ変換器が組み込ま
れたオーディオ機器の制御回路(図示せず)から供給さ
れ、設定されるゲインに応じていくつかのビットだけが
ハイレベル信号“1”とされ、他のビットはローレベル
信号“0”とされる。そして、入力端子14a,14b
‥‥14iに得られるそれぞれのビットのゲイン設定信
号を、論理ゲート13a,13b‥‥13iに供給す
る。そして、それぞれの論理ゲート13a,13b‥‥
13iの出力端子を、それぞれ抵抗値が異なる抵抗器2
0a,20b‥‥20iの一端に接続する。そして、こ
のそれぞれの抵抗器20a,20b‥‥20iの他端
を、演算増幅器21の反転側入力端子に共通に接続す
る。そして、演算増幅器21の非反転側入力端子を接地
し、演算増幅器21の反転側入力端子と出力端子とを、
抵抗器22で接続する。
In the figure, 14a, 14b1414i are:
A gain setting signal input terminal is shown.
Each bit data of the gain setting signal of a plurality of bits is supplied to 14b ‥‥ 14i. In this case, the gain setting signal is supplied from a control circuit (not shown) of the audio equipment in which the digital-to-analog converter is incorporated, and only some of the bits are set to the high level signal “1” according to the set gain. , And the other bits are set to the low level signal “0”. And input terminals 14a, 14b
The gain setting signal of each bit obtained at # 14i is supplied to logic gates 13a and 13b # 13i. Then, respective logic gates 13a, 13b #
13i is connected to a resistor 2 having a different resistance value.
0a, 20b ‥‥ 20i. The other ends of the resistors 20a, 20b # 20i are commonly connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 21. Then, the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21 is grounded, and the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 21 are connected to each other.
Connected by a resistor 22.

【0011】そして、演算増幅器21の出力端子をロー
パスフィルタ23に接続し、演算増幅器21側から供給
されるパルス信号をローパスフィルタ23で平均化して
アナログオーディオ信号とし、このアナログオーディオ
信号を出力端子24に供給する。
The output terminal of the operational amplifier 21 is connected to a low-pass filter 23, and the pulse signal supplied from the operational amplifier 21 is averaged by the low-pass filter 23 to obtain an analog audio signal. To supply.

【0012】この図4に示す構成によると、デジタル・
アナログ変換器12でパルス信号に変換されたデジタル
オーディオ信号は、論理ゲート13a,13b‥‥13
iに供給され、ゲイン設定信号としてハイレベル信号
“1”が供給されている論理ゲートだけから、このパル
ス信号化されたオーディオ信号が出力されるようにな
る。即ち、ゲイン設定信号としてローレベル信号“0”
が供給される論理ゲートは、デジタル・アナログ変換器
12側から供給されるパルス信号の状態に係わらず、常
に論理積出力がローレベル信号“0”になる。そして、
ゲイン設定信号としてハイレベル信号“1”が供給され
ている論理ゲートからは、パルス信号がハイレベル信号
“1”であるときハイレベル信号“1”となる論理積出
力が得られ、出力としてパルス信号の信号状態を変化さ
せない。
According to the configuration shown in FIG.
The digital audio signal converted into the pulse signal by the analog converter 12 is applied to logic gates 13a, 13b # 13.
The pulse-converted audio signal is output only from the logic gate to which the high-level signal “1” is supplied as the gain setting signal. That is, the low level signal “0” is used as the gain setting signal.
Is always supplied with a low-level signal "0" regardless of the state of the pulse signal supplied from the digital / analog converter 12 side. And
From the logic gate to which the high-level signal “1” is supplied as the gain setting signal, a logical product output that becomes the high-level signal “1” when the pulse signal is the high-level signal “1” is obtained. Do not change the signal state of the signal.

【0013】従って、ゲイン設定信号としてハイレベル
信号“1”が供給されている論理ゲートに接続された抵
抗器(抵抗器20a,20b‥‥20iの何れか)を介
して、パルス信号化されたオーディオ信号が演算増幅器
21側に供給されるようになり、この接続された抵抗器
の抵抗値に応じてパルス信号のレベル(即ちハイレベル
信号“1”の電位)が調整される。このため、ローパス
フィルタ23で平均化されて得られるオーディオ信号
は、ゲインが接続された抵抗器の抵抗値に応じて変化
し、ゲイン設定信号により接続させる抵抗器を選定する
ことで、ゲイン調整を行うことができる。
Therefore, the signal is converted into a pulse signal via a resistor (either of the resistors 20a, 20b # 20i) connected to the logic gate to which the high level signal "1" is supplied as the gain setting signal. The audio signal is supplied to the operational amplifier 21 side, and the level of the pulse signal (that is, the potential of the high-level signal “1”) is adjusted according to the resistance value of the connected resistor. For this reason, the audio signal obtained by averaging by the low-pass filter 23 changes according to the resistance value of the connected resistor, and the gain adjustment is performed by selecting the resistor to be connected by the gain setting signal. It can be carried out.

【0014】このようにして行われるゲイン調整は、1
ビットデジタル・アナログ変換器12の出力パルスのレ
ベル調整を行うだけであり、抵抗器の切換え自体も論理
ゲートによる論理演算で行われ、ゲインの調整により歪
率が変化することがなく、出力端子24に良好なアナロ
グオーディオ信号が得られる。
The gain adjustment performed in this manner is 1
Only the level adjustment of the output pulse of the bit digital / analog converter 12 is performed, and the switching of the resistor itself is also performed by the logical operation by the logic gate, and the distortion does not change due to the adjustment of the gain. A good analog audio signal can be obtained.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ゲイン調整装置では、出力端子24に得られるアナログ
オーディオ信号の直流レベルが、ゲイン調整により変動
する不都合があった。即ち、出力アナログ信号の直流レ
ベルVODCは次式により示される。
However, such a gain adjusting device has a disadvantage that the DC level of the analog audio signal obtained at the output terminal 24 fluctuates due to the gain adjustment. That is, the DC level V ODC of the output analog signal is expressed by the following equation.

【0016】[0016]

【数1】VODC =−(Rf /RH )VDC ## EQU1 ## V ODC = − (R f / R H ) V DC

【0017】ここで、Rf は増幅器21のフィードバッ
ク抵抗としての抵抗器22の抵抗値、RH は抵抗器20
a,20b‥‥20iの内のゲート素子により選択され
た抵抗の抵抗値、VDCは1ビットデジタル・アナログ変
換器12の出力信号の直流分である。
Here, R f is the resistance value of the resistor 22 as a feedback resistor of the amplifier 21, and R H is the resistance value of the resistor 20.
a, the resistance value of the resistor selected by the gate element within 20b ‥‥ 20i, and VDC is the DC component of the output signal of the 1-bit digital / analog converter 12.

【0018】この式より判るように、ゲインを変更する
ために、接続される抵抗器20a,20b‥‥20iを
変更することで、式の抵抗値RH が変化し、デジタル・
アナログ変換器12の出力信号の直流分VDCが一定であ
っても、出力アナログ信号の直流分VODC が変動してし
まう。通常、デジタル・アナログ変換器12の出力信号
の直流分VDCは、入力デジタル信号の振幅の中点(例え
ば2.5V)付近であるため比較的電位が高く、出力ア
ナログ信号の直流分VODC の変動幅も大きくなってしま
う。
As can be seen from this equation, by changing the connected resistors 20a, 20b ‥‥ 20i in order to change the gain, the resistance value R H in the equation changes, and
Even if the DC component V DC of the output signal of the analog converter 12 is constant, the DC component V ODC of the output analog signal fluctuates. Normally, the DC component V DC of the output signal of the digital / analog converter 12 is relatively high in potential near the midpoint of the amplitude of the input digital signal (for example, 2.5 V), and the DC component V ODC of the output analog signal is relatively high. Also increases the fluctuation range.

【0019】本発明はかかる点に鑑み、この種のゲイン
可変装置において、出力アナログ信号の直流分の変動を
抑えることを目的とする。
In view of the foregoing, it is an object of the present invention to suppress a change in a DC component of an output analog signal in a gain variable device of this type.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は、例えば図1に
示すように、デジタル入力信号に対応して出力パルスの
数又は幅が変化する1ビット方式のデジタル・アナログ
変換器12の出力ゲインを変化させるデジタルゲイン可
変装置において、デジタル・アナログ変換器12の出力
を、複数の論理ゲート素子13a,13b‥‥13iの
一方の入力に供給し、ゲイン設定用制御信号をそれぞれ
の論理ゲート素子13a,13b‥‥13iの他方の入
力に供給し、それぞれの論理ゲート素子13a,13b
‥‥13iの出力を抵抗器20a,20b‥‥20iの
一端に接続し、このそれぞれの抵抗器20a,20b‥
‥20iの他端を共通に接続し、この接続点に得られる
信号を演算増幅器21の反転側入力端子に供給すると共
に、デジタル・アナログ変換器12の出力の直流成分を
演算増幅器21の非反転側入力端子に供給し、演算増幅
器21の増幅出力をローパスフィルタ23に供給して、
このローパスフィルタ23の出力よりゲインが調整され
たアナログ出力信号を得るようにしたものである。
According to the present invention, as shown in FIG. 1, for example, the output gain of a 1-bit digital-to-analog converter 12 in which the number or width of output pulses changes in response to a digital input signal. In the digital gain varying device for changing the gain, the output of the digital / analog converter 12 is supplied to one input of a plurality of logic gate elements 13a, 13b # 13i, and a gain setting control signal is supplied to each logic gate element 13a. , 13b ‥‥ 13i to the other inputs of the respective logic gate elements 13a, 13b.
The output of {13i is connected to one end of resistors 20a, 20b {20i, and the respective resistors 20a, 20b}
The other end of # 20i is commonly connected, a signal obtained at this connection point is supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier 21, and the DC component of the output of the digital / analog converter 12 is supplied to the non-inverting terminal of the operational amplifier 21. Side input terminal, the amplified output of the operational amplifier 21 is supplied to the low-pass filter 23,
An analog output signal whose gain is adjusted from the output of the low-pass filter 23 is obtained.

【0021】[0021]

【作用】このようにしたことで、デジタル・アナログ変
換器12の出力の直流成分が演算増幅器21に供給され
るので、接続される抵抗器(即ち抵抗値)が変化して
も、演算増幅器21で直流成分の変動が打ち消され、ロ
ーパスフィルタ23の出力として直流成分一定のアナロ
グ信号が得られる。
In this manner, the DC component of the output of the digital-to-analog converter 12 is supplied to the operational amplifier 21, so that even if the connected resistor (that is, the resistance value) changes, the operational amplifier 21 Thus, the fluctuation of the DC component is canceled, and an analog signal having a constant DC component is obtained as the output of the low-pass filter 23.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図1を参照して
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0023】本例においては、上述した図4に示したデ
ジタルゲイン可変装置に適用したもので、図1に示すよ
うに構成する。この図1において、図4に対応する部分
には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
In this embodiment, the present invention is applied to the above-described digital gain varying device shown in FIG. 4, and is configured as shown in FIG. In FIG. 1, portions corresponding to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0024】本例においては、図1に示すように、デジ
タル・アナログ変換器12が出力するパルス信号を、複
数の論理ゲート13a,13b‥‥13iに供給すると
共に、増幅器15に供給し、この増幅器15の出力を抵
抗器16を介して、演算増幅器21の非反転側入力端子
に供給する。また、抵抗器16と演算増幅器21との接
続点を、コンデンサ17を介して接地する。このように
することで、抵抗器16とコンデンサ17とでローパス
フィルタが構成され、増幅器15の出力が整流されて演
算増幅器21に供給されるようになる。この場合、この
抵抗器16とコンデンサ17とよりなるローパスフィル
タのカットオフ周波数は、デジタル・アナログ変換器1
2が出力するパルス信号よりも充分に低い周波数とす
る。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the pulse signal output from the digital-to-analog converter 12 is supplied to a plurality of logic gates 13a, 13b # 13i, and also supplied to an amplifier 15. The output of the amplifier 15 is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21 via the resistor 16. Further, the connection point between the resistor 16 and the operational amplifier 21 is grounded via the capacitor 17. By doing so, a low-pass filter is formed by the resistor 16 and the capacitor 17, and the output of the amplifier 15 is rectified and supplied to the operational amplifier 21. In this case, the cut-off frequency of the low-pass filter including the resistor 16 and the capacitor 17 is determined by the digital-to-analog converter 1
2 is set to a frequency sufficiently lower than the pulse signal output.

【0025】その他の部分は、図4に示したデジタルゲ
イン可変装置と同様に構成する。
The other parts are configured similarly to the digital gain variable device shown in FIG.

【0026】この図1に示す構成によると、図4に示し
たデジタルゲイン可変装置と同様に、ゲイン設定信号と
してハイレベル信号“1”が供給されている論理ゲート
に接続された抵抗器(抵抗器20a,20b‥‥20i
の何れか)を介して、パルス信号化されたオーディオ信
号が演算増幅器21側に供給されるようになり、この接
続された抵抗器の抵抗値に応じてパルス信号のレベル
(即ちハイレベル信号“1”の電位)が調整される。こ
のため、ローパスフィルタ23で平均化されて得られる
オーディオ信号は、ゲインが接続された抵抗器の抵抗値
に応じて変化し、ゲイン設定信号により接続させる抵抗
器を選定することで、ゲイン調整を行うことができる。
According to the structure shown in FIG. 1, similarly to the digital gain variable device shown in FIG. 4, a resistor (resistor) connected to a logic gate to which a high level signal "1" is supplied as a gain setting signal is provided. Vessels 20a, 20b @ 20i
) Is supplied to the operational amplifier 21 via the pulse signal, and the level of the pulse signal (that is, the high-level signal "") is determined according to the resistance of the connected resistor. 1 ″ potential) is adjusted. For this reason, the audio signal obtained by averaging by the low-pass filter 23 changes according to the resistance value of the connected resistor, and the gain adjustment is performed by selecting the resistor to be connected by the gain setting signal. It can be carried out.

【0027】そして本例においては、デジタル・アナロ
グ変換器12が出力するパルス信号がローパスフィルタ
を構成する抵抗器16,コンデンサ17により直流化さ
れ、この直流成分が反転アンプとしての演算増幅器21
の非反転側入力端子に供給されることで、演算増幅器2
1で直流成分の変動が除去される。このことを、図1の
回路の直流分を示す次式により説明する。
In this embodiment, the pulse signal output from the digital / analog converter 12 is converted into a direct current by the resistor 16 and the capacitor 17 constituting a low-pass filter, and this direct current component is converted into an operational amplifier 21 as an inverting amplifier.
Is supplied to the non-inverting input terminal of the
At 1, the fluctuation of the DC component is removed. This will be described with reference to the following expression indicating the DC component of the circuit shown in FIG.

【0028】[0028]

【数2】 (Equation 2)

【0029】ここで、Voff+は演算増幅器21の非反転
側入力端子に供給される直流成分である。この直流成分
off+は、デジタル・アナログ変換器12が出力するパ
ルス信号の直流成分であるので、デジタル・アナログ変
換器12の出力信号の直流分VDCと等しい。従って、
〔数2〕式において(Voff++VDC)の項が0になり、
出力アナログ信号の直流レベルVODC =Voff+となり、
各抵抗器20a,20b‥‥20iの接続状態によらず
(即ちどのようにゲイン調整しても)、常にデジタル・
アナログ変換器12の出力信号の直流分VDCがそのまま
出力アナログ信号の直流レベルVODC になる。このた
め、デジタル・アナログ変換器12の出力信号の直流分
DCが一定であれば、出力端子24に得られるアナログ
オーディオ信号の直流分がゲイン調整により変動するこ
とがない。
Here, V off + is a DC component supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 21. Since the DC component V off + is a DC component of the pulse signal output from the digital-to-analog converter 12, it is equal to the DC component V DC of the output signal of the digital-to-analog converter 12. Therefore,
In the equation (2), the term of (V off + + V DC ) becomes 0,
The DC level of the output analog signal becomes V ODC = V off + ,
Regardless of the connection state of the resistors 20a, 20b ‥‥ 20i (ie, no matter how the gain is adjusted), the digital
The DC component V DC of the output signal of the analog converter 12 directly becomes the DC level V ODC of the output analog signal. Therefore, if the DC component VDC of the output signal of the digital / analog converter 12 is constant, the DC component of the analog audio signal obtained at the output terminal 24 does not fluctuate due to gain adjustment.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明のゲイン可変装置によると、論理
ゲート素子の制御で、1ビットデジタル・アナログ変換
器の出力パルスのレベル調整によるゲイン調整が行わ
れ、簡単な構成で歪率が悪化することのない良好なゲイ
ン調整が行え、ゲイン調整された良好なアナログオーデ
ィオ信号が得られると共に、このゲイン調整を行っても
出力アナログオーディオ信号の直流分を一定に保つこと
ができる。
According to the variable gain device of the present invention, the gain is adjusted by controlling the level of the output pulse of the 1-bit digital-to-analog converter by controlling the logic gate element, and the distortion is deteriorated with a simple configuration. A good analog audio signal whose gain has been adjusted can be obtained, and the DC component of the output analog audio signal can be kept constant even if this gain adjustment is performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】従来のゲイン可変装置の一例を示す構成図であ
る。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional variable gain device.

【図3】従来のゲイン可変装置の一例を示す構成図であ
る。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional variable gain device.

【図4】本発明が適用される従来のゲイン可変装置の一
例を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a conventional gain variable device to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 デジタルオーディオ信号入力端子 12 1ビット方式のデジタル・アナログ変換器 13a,13b‥‥13i 論理ゲート 14a,14b‥‥14i ゲイン設定信号入力端子 15 増幅器 16 整流用抵抗器 17 整流用コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Digital audio signal input terminal 12 1-bit type digital / analog converter 13a, 13b @ 13i Logic gate 14a, 14b @ 14i Gain setting signal input terminal 15 Amplifier 16 Rectifier resistor 17 Rectifier capacitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−10411(JP,A) 特開 昭58−210706(JP,A) 特開 平4−150508(JP,A) 特開 昭63−279607(JP,A) 特開 昭60−114040(JP,A) 特開 平1−292913(JP,A) 特開 平4−172823(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 1/00 - 1/88 H03G 1/00 - 3/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-10411 (JP, A) JP-A-58-210706 (JP, A) JP-A-4-150508 (JP, A) JP-A 63-104 279607 (JP, A) JP-A-60-114040 (JP, A) JP-A-1-292913 (JP, A) JP-A-4-172823 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 7 , DB name) H03M 1/00-1/88 H03G 1/00-3/18

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 デジタル入力信号に対応して出力パルス
の数又は幅が変化する1ビット方式のデジタル・アナロ
グ変換器の出力ゲインを変化させるデジタルゲイン可変
装置において、 上記デジタル・アナログ変換器の出力を、複数の論理ゲ
ート素子の一方の入力に供給し、ゲイン設定用制御信号
を上記それぞれの論理ゲート素子の他方の入力に供給
し、上記それぞれの論理ゲート素子の出力を抵抗器の一
端に接続し、該それぞれの抵抗器の他端を共通に接続
し、この接続点に得られる信号を演算増幅器の反転側入
力端子に供給すると共に、 上記デジタル・アナログ変換器の出力の直流成分を上記
演算増幅器の非反転側入力端子に供給し、 上記演算増幅器の増幅出力をローパスフィルタに供給し
て、該ローパスフィルタの出力よりゲインが調整された
アナログ出力信号を得るようにしたデジタルゲイン可変
装置。
1. A digital gain variable device for changing the output gain of a 1-bit digital-to-analog converter in which the number or width of output pulses changes in response to a digital input signal, the output of said digital-to-analog converter Is supplied to one input of a plurality of logic gate elements, a gain setting control signal is supplied to the other input of each of the logic gate elements, and the output of each of the logic gate elements is connected to one end of a resistor. The other end of each resistor is connected in common, a signal obtained at this connection point is supplied to an inverting input terminal of an operational amplifier, and the DC component of the output of the digital-to-analog converter is calculated. Supply to the non-inverting input terminal of the amplifier, supply the amplified output of the operational amplifier to the low-pass filter, and adjust the gain from the output of the low-pass filter. Digital gain variable device for obtaining a converted analog output signal.
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