JP3298111B2 - オートゲインコントローラ - Google Patents

オートゲインコントローラ

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JP3298111B2
JP3298111B2 JP12823491A JP12823491A JP3298111B2 JP 3298111 B2 JP3298111 B2 JP 3298111B2 JP 12823491 A JP12823491 A JP 12823491A JP 12823491 A JP12823491 A JP 12823491A JP 3298111 B2 JP3298111 B2 JP 3298111B2
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level
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backlash
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正人 田中
敏哉 韓
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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばオーディオ信
号のレベルをコントロールする際に有用なオートゲイン
コントローラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】テープレコーダ等でオーディオ信号を記
録する際は、入力音響信号のレベルをコントロールして
磁気テープに対する記録信号レベルが最適となるように
AGC(Automatic gain Control)回路を介して供給す
ることが行われている。
【0003】この場合、特に、テープレコーダが、例え
ば、DAT(Digital Audio Tape Recorder )とされて
いるときは、その広いダイナミックレンジを有効に利用
するために、高い分解能を有するレベルコントロールが
必要になる。その方法の一つとしては、オーディオ信号
をデジタル信号に変換して、デジタル信号処理によるA
GC回路が採用されている。
【0004】このようなAGC回路では、例えば、7ビ
ットのデジタル乗算器を使用することによって、コント
ロールレベルを1/128 (1/27 )の分解能で行うこと
が可能になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、AGC回路
において閉ループ線形制御を適用し、その制御特性を向
上させる、つまり帰還コントロールのゲインを出来るだ
け高くしようとすると、オ−トゲインコントロ−ラの出
力値が外乱(ノイズ)等の影響によって微振動を繰り返
すようになる。
【0006】そのため、レベルコントロールのための帰
還ゲインを高くし、AGC回路の周波数応答特性や、レ
ベルコントロールの分解能を向上させても、この微振動
の影響によってレベルが微ステップで多数回切り換わ
り、クリックノイズが多くなるとともに、歪率及び透明
度が悪くなってAGC回路の総合的な特性改善につなが
らないという問題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる問題点
を解消するため、可変利得手段と、該可変利得手段のゲ
インをコントロールするゲイン設定手段と、前記可変利
得手段の出力レベルに基づいて、前記ゲイン設定手段の
設定値を定めるレベル検出手段を備えているオートゲイ
ンコントローラにおいて、前記ゲイン設定手段の出力側
にバックラッシュ回路を設け、この回路の(n−1)サ
ンプリングタイムの出力レベルをYn−1、nサンプル
タイミングの入力信号レベルをX n 、その出力信号レベ
ルをY n 、不感帯レベル値をZとするとき、 |X n −Y n-1 |<Z が成立するときは、Y n ←Y n-1 n −Y n-1 ≧Z が成立するときは、Y n ←(X n −Z) n −Y n-1 ≧−Z が成立するときは、Y n ←(X n +Z) となるように前記ゲイン設定手段の出力信号レベルが制
御されるように構成すると共に、前記レベル検出手段の
出力側に、前記値Y n −X n を供給して、制御ループ内
ではバックラッシュが発生していないように擬制するよ
うに 構成したものである。
【0008】
【作用】不感帯となるバックラッシュレベルZを導入し
て、AGC回路のフィードバック回路のゲイン設定手段
の出力値を制限しているため、高い分解能でゲインコン
トロールを行う際にも、外乱による微振動を抑圧するこ
とができる。特に、デジタル回路において問題となる標
本化ノイズを抑圧する作用がある。又、前記バックラッ
シュレベルZをフィードバック回路の他の伝達回路の入
力とすることによって、帰還特性を損わないようにする
ことができる。
【0009】
【実施例】図1は、本発明のオートゲインコントローラ
のブロック図を示したもので、10は可変利得回路であ
り、アナログ信号のレベルを調整してデジタル信号に変
更するADゲイン変換部10Aと、乗算器により構成さ
れているDSPゲイン変換部10Bを備えている。
【0010】ADゲイン変換部10Aは特に入力端子T
inより供給されているオーディオソースの入力信号レベ
ルを粗調整するために設けられており、DSPゲイン変
換部10Bは乗算係数によって、例えば0.1 〜0.2 dB位
の細かなレベル調整を行うようになされている。
【0011】11はレベル調整された出力信号の最大値
を所定のタイミングで検出している最大値検出部であ
り、ステレオ信号の場合は、左信号L、右信号Rのいず
れか大きい方の値を検出している。そして、この最大値
は次の対数変換部12に供給され、人間の聴感に対応す
るようにレベル圧縮処理が施されている。
【0012】13は後で述べるようにバックラッシュ機
能を付加しても、その影響がループ内に生じないように
するための逆バックラッシュデータ付加回路を示し、こ
の逆バックラッシュデ−タ付加回路13の出力データは
ゲイン設定部14に供給されている。
【0013】ゲイン設定部14にはデジタル信号処理部
17に送出される出力信号のレベル変化に対してを低速
(10〜100 秒)で応答する第1のフィルタユニット14
Aと、中速(1 〜10秒)で応答する第2のフィルタユニ
ット14B、及び急速(0.1秒以下)で応答する第3の
フィルタユニット14Cが設けられ、これら各フィルタ
ユニットの出力が加算器14Dで統合されて、AGC回
路の利得を設定する制御データを形成するようになされ
ている。
【0014】ちなみに、第1のフィルタユニット14A
は入力されたオーディオソースのレベル差に対応するよ
うなゲインコントロール信号を形成し、第3のフィルタ
ユニット14Cは急激に立ち上がる高レベルのピーク値
が生じてダイナミックレンジを越えるような信号を抑圧
するゲインコントロール信号を形成する。又、第2のフ
ィルタユニット14Bは、中レベル以上の信号に応答
し、通常のAGC回路におけるゲインコントロール信号
を形成するものになる。
【0015】15は図2で示すように前回のタイミング
で出力されたゲインコントロール指令値Yn-1 と今回の
タイミングで得られたゲイン設定手段14の制御データ
nを比較して、外乱等による微振動が抑圧されるよう
なゲインコントロ−ル指令値Yn を形成するバックラッ
シュ回路であり、このゲインコントロール指令値Yn
よって前記した可変利得回路10のゲインを設定するゲ
インコントロールデータがインタフェース16を介して
供給されるようになされている。
【0016】バックラッシュ回路15の動作は図2のフ
ローチャートに示されているように、現在のタイミング
で得られた制御データXn と前回のタイミングで出力さ
れた可変利得回路10のゲインコントロール指令値Y
n-1 の差を演算し、この差出力が或る一定値Zより大き
いか否かによって、次に出力されるゲイン指令値Yn
値を決定している。
【0017】つまり|Xn −Yn-1 |がZより小さいと
きは、次に出力されるゲインコントロール指令値は、前
回のゲインコントロール指令値Yn-1 のままである。
又、|Xn −Yn-1 |がZより大きいときは、もし、X
n −Yn-1 が正であるときに、次に出力されるゲイン指
令値Yn は、「Xn −Z」として出力するが、Xn −Y
n-1 が負となっているときは、次に出力されるゲイン指
令値Yn は「Xn +Z」となるように出力する。
【0018】したがって、本発明のオートゲインコント
ローラは、外乱ノイズ等による出力レベルの微振動はバ
ックラッシュ値となるZのレベル範囲内(不感帯レベル
内)で抑圧されたものになり、クリックノイズの原因を
除去することができる。
【0019】ところで、上記バックラッシュ制御は非線
形の閉ループ制御系となるため、この非線形動作を打ち
消す方向にゲイン設定部14の出力値Xnが変化する。
例えば、出力値xn がΔx変化したときに、Δx<Zで
あればYn は変化しないので、Xn が変化するようなフ
ィードバック制御が行われ、図3に示すように、Xn
+Zまたは−Zの範囲で不要なサイクル変化を示す。
【0020】そこで、本発明ではこの不要な動きを抑圧
するために前述した逆バックラッシュ回路13を閉ルー
プ内に挿入して、例えば、時定数を有するゲイン設定部
に対してバックラッシュを施したために生じた非線形な
動作がないように擬性させている。
【0021】例えば、本発明のオートゲインコントロー
ラの入力信号のレベルをa、利得可変回路に供給されレ
ベルコントロール指令値をYn (乗算係数)とすると、
出力レベルはa・Yn となる。そして、この値のピーク
値が検出され、対数変換回路でlog (a×Yn )に変換
されると、バックラッシュ回路15からは逆バックラッ
シュ回路13に対してゲインコントロール指令値となっ
ていたYn と、このときの制御データを示しているXn
の差を対数変換した値log Xn −log Yn が供給され、 log an +log Yn −log Yn +log Xn の演算が行われる。
【0022】その結果、レベルコントロ−ル指令値が変
化しないときは、レベル設定回路14に対する入力値は
f(log an ・Xn )だったように擬性し、上記したX
n の不要なサイクル変化をなくしている。つまり、ルー
プ内で生じた|Yn −Xn |の差信号をこの逆バックラ
ッシュ付加回路で補償することにより、ゲイン設定部1
4が出力信号に対応して誤動作しないようにしている。
なお、バックラッシュの補償は、ゲイン設定部14内で
行うようにしてもよい。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のオートゲ
インコントローラは、ゲインコントロール量を形成する
閉ループ内に一定の値となるバックラッシュ値を導入
し、この値を越えたときに、ゲインコントロール指令値
が変化するようになされているので、利得可変分解能を
高くしたときでも、外乱によって微振動が生じ、クリッ
クノイズや歪率が増加するという欠点をなくするという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のオ−トゲインコントロ−ラの具体的な
ブロック図である。
【図2】バックラッシュによって補正するときのフロー
チャ−ト図である。
【図3】バックラッシュによる非線形制御によって発生
するゲイン設定部の入力値の変化図ある。
【符号の説明】
10 可変利得回路 11 最大値検出部 12 対数変換部 13 逆バックラッシュ回路 14 ゲイン設定部 15 バックラッシュ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−153313(JP,A) 特開 昭56−47111(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03G 3/20 - 3/34

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可変利得手段と、該可変利得手段のゲイ
    ンをコントロールするゲイン設定手段と、前記可変利得
    手段の出力レベルに基づいて、前記ゲイン設定手段の設
    定値を定めるレベル検出手段を備えているオートゲイン
    コントローラにおいて、 前記ゲイン設定手段の出力側にバックラッシュ回路を設
    け、この回路の(n−1)サンプリングタイムの出力レ
    ベルをYn−1、nサンプルタイミングの入力信号レベ
    ルをX n 、その出力信号レベルをY n 、不感帯レベル値
    をZとするとき、 |X n −Y n-1 |<Z が成立するときは、Y n ←Y n-1 n −Y n-1 ≧Z が成立するときは、Y n ←(X n −Z) n −Y n-1 ≧−Z が成立するときは、Y n ←(X n +Z) となるように前記ゲイン設定手段の出力信号レベルが制
    御されるように構成すると共に、前記レベル検出手段の
    出力側に、前記値Y n −X n を供給して、制御ループ内
    ではバックラッシュが発生していないように擬制するこ
    とを特徴とするオートゲインコントローラ。
JP12823491A 1991-05-02 1991-05-02 オートゲインコントローラ Expired - Lifetime JP3298111B2 (ja)

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JPH04330814A JPH04330814A (ja) 1992-11-18
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