JP4103897B2 - 色相により利得設定値を表示するための表示制御装置 - Google Patents
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しかし、電子ボリュームでは、設定操作子として、例えば、回転量と回転方向とを与えるロータリーエンコーダを用いる。そのため、回転角そのものからは音量設定レベルがわからない。操作子として、アップボタン、ダウンボタンを用いる場合も押し操作回数だけからは音量設定レベルがわからない。そこで、音量設定レベルは、数字表示器があればこれを見るか、あるいは、実際に音を聞いて判断しなければ、音量設定レベルがわからなかった。
したがって、電源投入後、音楽信号が再生される前に、現在の音量設定レベルを知っておかないと、不用意に大音量で再生が開始されるおそれがある。
一方、機械式ボリュームは、ボリュームつまみに設けられた、小さな標識の回転角によって設定レベルがわかるものの、離れたところからは、標識が判別しずらいし、パネルの数字表示も判別しずらい。
このように、最近では、音量設定レベルが使用者にわかりづらくなっている点を改善し、一瞥して音量設定レベルがわかるような表示形態が望まれていた。
したがって、使用者は、色相可変表示器の色相を所定の第1の色相と所定の第2の色相との間で変化させる利得設定値の上限値を任意に設定することができる。
実使用上、可変利得制御装置は、最大利得設定値よりも小さい利得設定値で使用されることが多い。このような場合でも、使用者は、入力上限値設定手段を用いて、利得設定値の実使用上の上限値を所定の上限値として設定すれば、現在の利得設定値が実使用上の上限値となるまでの範囲を、色相可変表示器の色相が所定の第1の色相と所定の第2の色相との間で変化することによって、一見するだけで知ることができる。
また、現在の利得設定値を上げていったとき、実使用上の上限値を、色相可変表示器の色相が所定の第2の色相になることによって知ることができる。
上述した入力上限値設定手段は、例えば、入力上限設定操作子が操作されたことを検出したときに、可変利得制御装置の利得設定値を入力して、これを所定の上限値として保持するようにすれば、簡単に実現することができる。
請求項1または2に記載の色相により利得設定値を表示するための表示制御装置において、前記所定の第1の色相は紫または青であり、前記所定の第2の色相は赤にすることができる。したがって、人間の安全性、危険性に対する感性と合致した色相変化となるので、直感的に利得設定値を認識できる。特に、前記所定の第1の色相を紫にすれば、色相可変表示器の色相表示能力を最大限に利用することができる。
かつ、使用者は、色相可変表示器の色相を変化させる利得設定値の範囲を任意に設定できるという効果がある。その結果、使用者は、現在の利得設定値が実使用上の範囲にあることを、色相可変表示器の色相によって知ることもできる。
色相可変表示器の色表示面積は小さくてよいので、表示スペースが比較的小さくてすむという効果がある。
利得設定値の大きさに応じて色相可変表示器の色相を「紫」または「青」から、「赤」まで変化させれば、人間の安全性、危険性に対する感性と合致した色相変化となるので、使用者は、直感的に利得設定値を認識することができる。
特に、「紫」から変化させれば、色相可変表示器の色相表示能力を最大限に利用することができる。
カラー蛍光表示管、カラー液晶表示装置等で利得設定値を数値表示する場合にも、色相可変表示器および本発明の表示制御装置を併用することによって、使用者は、離れたところからも利得設定値を視認することができる。
図中、1は電子ボリュームであって、音楽信号などの音声信号を入力し、音量設定レベル、言い換えれば、電子ボリュームの減衰量を可変調節して、増幅器2に出力する。増幅器2は、電子ボリュームの出力信号を増幅してスピーカを鳴らす。減衰量の調節は、一般的に言えば、利得調節であり、図示の例では、増幅器2を含めたオーディオアンプの全体の利得を調節する。
5はロータリーエンコーダであって、ボリュームつまみ5aによって回転されて、回転方向と回転量をCPU4aに出力する。CPU4aは音量設定レベルの現在値を保持しており、この現在値を、回転量に応じて増減して更新する。増減の方向は、ロータリーエンコーダ5の回転方向によって決まる。
受光ユニット7は、この制御信号をCPU4aに出力する。リモートコントローラ6によっても、上述したロータリーエンコーダ5と同様の機能をボタンの押圧操作によって実行できる。また、後述する上限値設定スイッチ8の機能も実行できる。
8は上限値設定スイッチ、9はPWM(パルス幅変調)制御LEDドライバ回路である。
10は3色発光ダイオードであって、赤,緑,青の3個のLEDチップが1パッケージに封入されている。11R,11G,11Bは、3色発光ダイオードの各LEDチップの負荷電流制限抵抗器である。
PWM制御LEDドライバ回路9は、3色発光ダイオード10の赤,緑,青の各LEDチップに対する駆動電流をPWM制御信号とし、上述した色相制御信号に応じて、PWM制御信号の1周期に対するオン期間の比を制御することによって、各LEDチップの輝度比を制御して、混合色の色相を制御する。
色相を変化させる範囲を所定の第1の色相と所定の第2の色相との間に決めた場合、第1,第2の色相は任意に決めることができる。
しかし、人間の感覚に適合して直感的に認識しやすいように、音量設定レベルが小さいときは第1の色相として「紫」または「青」を選定し、音量レベルが大きいときは大音量で鳴る危険があるので、第2の色相として「赤」を選定し、普通の音量レベルは「緑」、少し注意を要する音量設定レベルは「黄」に選定するとよい。このように色相の選定は、人間の安全性、危険性に対する感性と合致しているので、直感的に音量設定レベルを認識できる。
以下の説明では、第1の色相を「紫」、第2の色相を「赤」にした場合について説明する。
ある電子ボリュームを例に取ると、減衰量0dB〜−79dB,−∞dB(ミュート)を66ステップで変化させている。減衰量が大きい範囲においては、部分的に、1ステップで数dB以上変化させるが、その他のほとんどの領域では1ステップで1dB変化させている。
「紫」から「赤」までの色相を、最大ステップ数に対応させて、−∞dBからのステップ数に比例させて色相を割り振るものとする。ところが、電子ボリューム1を減衰量0dB(オーディオアンプ利得の最大値)まで使用するのであれば、色相が「赤」になって、危険であることがわかる。しかし、このような使用形態は、ほとんどない。
したがって、現在の音量設定レベルが実使用上で危険な上限値になっていることを、そのときの色相からは、正確に知ることができない。
例示した電子ボリュームにおいて、実用使用範囲は、−∞からのステップ数として全ステップ数の50%〜70%程度になる。したがって、図2を参照して後述する0〜12段階の色テーブル番号yを用いるものとすると、実用使用範囲では、「緑」〜「黄橙」であり、音量を絞るときに限り、「青」、「紫」まで使用されることになる。
一方、アナログボリューム(機械式ボリューム)において、抵抗値変化がAカーブ特性のものを用いた場合、上述した実用使用範囲は、最大回転角の20%〜40%となる。したがって、「紫」から「赤」までの色相を、最大回転角に対応させ、回転角に比例して色相を割り振るとすれば、実使用範囲では、「青」の近辺だけが使用されることになる。
使用者は、ボリュームつまみ5aを回転させることによって、音量設定レベルの現在値を、実使用上の上限値となる音量設定レベルにして、このとき、上限値設定スイッチ8を操作する。CPU4aは、上限値設定スイッチ8が操作されたときの音量設定レベルの現在値を取り込んで、色相を「紫」と「赤」との間で変化させるときの、音量設定レベルの上限値として保持する。
図中、横軸は音量設定レベルxであり、最小音量設定レベルを0とし、最大音量設定レベルをxmax、色相を変化させる音量設定レベルの上限値をxhighとする。音量設定レベルとして、利得をリニアスケールで示す。
これに代えて、利得(減衰量)を対数スケールとして、dB値で示してもよい。このとき、最小音量設定レベル0は、例示した電子ボリュームにおいては、−∞dBに対応し、その隣の減衰量は−79dBである。
縦軸は、3色発光ダイオード10の色相を、色テーブル番号y(0≦y≦n)で示している。図示の例では、n=12の場合を示している。
また、yに対応して、R(赤),G(緑),B(青)の出力値を表す数値を示している。これらの数値は、図1に示したROMテーブル4bに記憶され、CPU4aによって、現在の音量設定レベルと、色相を変化させる上限値xhighに応じて読み出され、PWM制御LEDドライバ回路9に出力する。
なお、音量設定レベルをリニアスケールで表す場合と対数スケールで表す場合とで、ROMテーブル4bに記憶された、各色テーブル番号yにおけるR,G,Bの出力値を異ならせてもよい。
なお、図中、黒丸はこのときのxの数値を含み、白丸はこのときのxの数値を含まないことを示す。
音量設定レベルxがxhighからxmaxまでの、(2)で示す音量設定レベルの範囲においては、y=12「赤」に固定されて色相は変化しない。
その結果、音量設定レベルが上限値xhigh以下の範囲にあることを、3色発光ダイオード10の色相が、第1の色相「紫」と第2の色相「赤」との間で変化することにより知ることができる。
また、使用者が通常使用する音量設定レベルの上限値xhighになったことを、第2の色相「赤」になることによって知ることができる。
y=floor{(n/xhigh)・x} (0≦x≦xhigh)
y=n (xhigh<x≦xmax)
ここで、「floor」は、{ }内の数値の小数点以下を切り捨てる関数である。
なお、xhighの値によってRGBの出力値を直接的に制御する方法もある。しかし、上述したように、音量設定レベルxによって、色テーブル番号yを決定することにより、個々の色テーブル番号yにおけるR,G,Bの出力値を変更することなく、上限値xhighの値に応じて音量設定レベルxと色相の関係を変化させることができる。
図2においては、(1)の範囲において、音量設定レベルをn=12個の等間隔の区間に分けて、第1区間はy=0とし、第12区間はy=11とし、上限値xhighでy=12に変化するようにしている。
これに代えて、(1)の範囲において、音量設定レベルをn+1=13個の区間に分けるが、第1区間と第13区間とは、音量設定レベルの幅を、他の半分とし、第1区間はy=0とし、第13区間はy=12としてもよい。
あるいは、(1)の範囲において、音量設定レベルをn+1=13個の等間隔の区間に分けて、第1区間はy=0とし、第13区間はy=12としてもよい。
図3は、音量設定レベルと3色発光ダイオードの色相との関係を示す第2の例の説明図である。
図中、横軸は図2と同様の音量設定レベルxであり、最小音量設定レベルを0、最大音量設定レベルをxmax、色相を変化させる音量設定レベルの下限値をxlow、色相を変化させる音量設定レベルの上限値をxhighとする。
縦軸は、図2と同様であり、3色発光ダイオード10の色相を、色テーブル番号y(0≦y≦n)で示す。このyに対応する色相R,G,Bの出力値は図示を省略しているが、表示する色の総数に応じて決めればよく、n=12の場合は、図2に示した数値をそのまま用いればよい。
音量設定レベルxが下限値xlow以上になり、(1)で示す音量設定レベルの範囲に入ると、色テーブル番号yが、下限値xlow未満でのy=0「紫」から階段状に変化し、上限値xhighでy=n「赤」となるまで、階段状に変化する。
音量設定レベルxが上限値xhighを超え最大値xmax以下の、(2)で示す音量設定レベルの範囲においては、y=12「赤」に固定されて色相は変化しない。
使用者が通常使用する範囲において、音量設定レベルを下げてゆくと、通常使用する音量設定レベルの下限値を超えると色相が「紫」になり、音量設定レベルを上げてゆくと、通常使用する音量設定レベルの上限値になると、色相が「赤」になる。
その結果、音量設定レベルが下限値xlow以上、上限値xhigh以下の範囲にあることを、3色発光ダイオード10の色相が、第1の色相「紫」と第2の色相「赤」との間で変化することにより知ることができる。
また、使用者が通常使用する音量設定レベルの下限値xlowになったことを、第1の色相「紫」になることによって知ることができ、音量設定レベルの上限値xhighになったことを、第2の色相「赤」になることによって知ることができる。
y=0 (0≦x<xlow)
y=floor{(n−1)/(xhigh−xlow)・(x−xlow)}+1
(xlow≦x≦xhigh)
y=n (xhigh<x≦xmax)
図3においては、(1)の範囲において、音量設定レベルをn個の等間隔の区間に分けて、第1区間はy=1とし、第n区間はy=(n−1)とし、上限値xhighでy=nに変化するようにしている。
これに代えて、(1)の範囲において、音量設定レベルを(n+1)個の区間に分けるが、第1区間と第(n+1)区間とは、音量設定レベルの幅を、他の半分とし、第1区間はy=0とし、第(n+1)区間はy=nとしてもよい。
あるいは、(1)の範囲において、音量設定レベルを(n+1)個の等間隔の区間に分けて、第1区間はy=0とし、第(n+1)区間はy=nとしてもよい。
図中、図1と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。21は機械式ボリュームであって、摺動接点を有した可変抵抗器である。22も、機械式ボリュームであって、機械式ボリューム21と機械式ボリューム22とは、連動して回転する2連ボリュームである。ワンチップマイクロコンピュータ23は、CPU23a,ROMテーブル23bの他、PWM制御信号発生部23cを有する。 これは、図1に示したPWM制御LEDドライバ回路9の機能をワンチップマイクロコンピュータ23がプログラムを実行することによって実現する。25R,25G,25Bは、3色発光ダイオード10の各LEDチップに駆動電力を供給するための駆動トランジスタである。各ベース電極は、ベース電流制限抵抗器24R,24G,24Bを介して、PWM制御信号発生部23cからR,G,Bの出力値が制御された駆動信号を入力し、各コレクタ電極に3色発光ダイオード10の各LEDチップを接続する。
上限値の設定方法は、図1に示した場合と同様であるので説明を省略する。
あるいは、機械式ボリューム21はAカーブ特性、機械式ボリューム22はBカーブ特性(リニア特性)とすれば、回転角に比例した分圧電圧が得られるので、特にROMテーブル4bを変更しなくても、回転角に対応した色テーブル番号yを得ることができる。
この場合、バスラインにCPU、ROM、RAMを接続し、ROMに記憶されたプログラムをCPUがRAMをワーキングエリアとして実行する。色テーブル番号yに対応して、色相R,G,Bの出力値を記憶するテーブルは、書き換え不可能なROMに記憶させてもよいが、フラッシュメモリに記憶させるようにすれば、色テーブルを書き換え可能になる。
電子ボリュームを前提として説明するが、機械式ボリュームであってもよい。
図5は、1個の3色発光ダイオード10を用いた第1の具体例のパネル配置図である。
3色発光ダイオード10のパッケージ形状は様々であり、また、化粧カバーやレンズが設けられて実装される場合が多い。しかし、ここでは、これらを省略するとともに、3色発光ダイオード10のパッケージ形状も円形として示している。
この具体例は、ボリュームつまみ5aの回転方向と音量設定レベルの増減方向との対応関係もわかるようにしたものである。
図中、10Lは左下の3色発光ダイオード、10Cは中央上の3色発光ダイオード、10Rは右下の3色発光ダイオードであり、ボリュームつまみ4aの周囲に配置される。
現在の音量設定レベルは、中央上の3色発光ダイオード10Cの色相で表示される。さらに、左下の3色発光ダイオード10L、右下の3色発光ダイオード10Rの色相を、音量設定レベルが大きくなる回転方向に対応して異なるようにする。また、3色発光ダイオード10R,10C,10Rの全体で、現在の音量設定レベルが大まかに示される。
図6(b)においては、現在の音量設定レベルに対応して、中央上の3色発光ダイオード10cはy=7「緑」である。音量設定レベルが大きくなる回転方向に応じて、左下の3色発光ダイオード10Lはy=5「緑青」、右下の3色発光ダイオード10Rは、y=9「黄」である。
環状インジケータカバー31は、必ずしも必要ではない。しかし、隣接する3色発光ダイオードの中間では、発光色が混色されるから、環状インジケータカバー31の全体が、音量設定レベルが大きくなる回転方向に沿って、徐々に色相が変化して見える。
yL,yC,yRは、3色発光ダイオード10L,10C,10Rに設定する色テーブル番号である。音量設定レベルxとyCとの関係は、図2,図3の音量設定レベルxとyとの関係と同様であるので、音量設定レベルxとの関係は図示を省略する。
図6(c)では、図6(a),図6(b)に示したように、各3色発光ダイオード10L,10C,10Rに設定する色テーブル番号に2の差を設けている。
3色発光ダイオード10L,10C,10Rに設定する色テーブル番号に1の差を設けている。
ただし、図6(c),図6(d)のいずれの場合も、中央上の3色発光ダイオード10cがy=0「紫」あるいはy=12「赤」であるときは、色テーブル番号yL,yC,yRに差をつけられない場合がある。しかし、3個が全部、紫あるいは赤になるのではないので、音量設定レベルの増減の方向性はわかる。
なお、図6(c)の場合は、中央上の3色発光ダイオード10cがyC=11,yC=1のときに、色テーブル番号の差は1または2となる。
図7は、3個の3色発光ダイオードを用いた第3,第4の具体例、および、5個の3色発光ダイオードを用いた、第5の具体例のパネル配置図である。
図7(a)に示すインジケータカバー41は、環状インジケータカバー41の下の部分を除去して、視力表の「ランドルト環」のようにしたものである。
これに対し、図7(b)に示すインジケータカバー42は、環状インジケータカバー41材料の内部において、下部の左右に遮光隔壁42a,42bを形成したものである。この遮光隔壁42a,42bにより、インジケータカバー42の下部から光が放射されないようにしている。
10CLは左上の3色発光ダイオードであり、図示の例では、色テーブル番号y=8「黄緑」、10CRは右上の3色発光ダイオードであり、色テーブル番号y=10「黄橙」で発光する。
図6に示した第2の具体例、図7(b)に示した第4の具体例を前提として、3色発光ダイオードを5個にすることもできる。
図8は、色相により音量設定レベルを表示する処理の一例を示すフローチャートである。
このフローチャートは、色相による表示処理を、システムの全体の処理ループに組み込んだものである。しかし、色相による表示処理を、割り込み処理によって行ってもよいし、マルチタスク処理によって個々に独立に行ってもよい。
S51において、上限値設定スイッチが押されたか否かを判定し、押されたときには、S52に処理を進め、そうでないときにはS53に処理を進める。
S52において、現在の音量設定レベルを上限値設定データとして保存して、S53に処理を進める。
S54においては、その他の操作子に応じた処理をしてS55に処理を進める。このステップS53において、ロータリーエンコーダの回転方向、および、回転角の検出、上限値設定スイッチ8の操作検出などを行う。
リモコン操作により音量設定レベルが入力される場合には、アップダウンボタンの押圧検出、上限値設定ボタンの押圧検出を行う。
操作子としては、この他にもテンキーなどがあるが説明を省略する。
S55において、パネル表示処理を行い、S56においてその他の処理を行う。
S61において、電源オンを表示する電源発光ダイオードを点灯処理する。S62において、現在の音量設定レベルを取得する。S63において、現在の音量設定レベルと上限値設定データに基づいて、色テーブル番号yを算出し、この色テーブル番号yに応じてROMテーブル4b,23bを参照して、R,G,Bデータを取り込む。
S64において、Rデータに応じて、赤色のPWM制御で赤色LEDチップを駆動し、S65において、Gデータに応じて、緑色のPWM制御で緑色LEDチップを駆動し、S66において、Bデータに応じて、青色のPWM制御で青色LEDチップを駆動して、S56に処理を戻す。
この他、使用者がオーディオアンプを購入して初めて電源を入れたときに、特別な登録モードの処理フローを開始させて、上限値設定などの範囲設定の操作をさせるようにしてもよい。すなわち、ファクトリ・セットされた上限値データを表示して、使用者がこの上限値を変更したいときには、ボリュームつまみを回転させてファクトリ・セットされた音量設定レベルを変更させて、上限値設定スイッチ8をオンにさせる。
また、使用者の感性に応じて、ファクトリ・セットを複数設けておいて選択させてもよい。このようなファクトリ・セットの選択は、図8のシステム定常処理フロー中に行えるようにしてもよい。
その他、任意の入力信号を増幅する際の利得設定値の表示一般に用いることができる。減衰はデシベル表現では負の利得として表現されているように、任意の入力信号を減衰させる場合も含む。
また、発光色の異なる複数のLEDチップを1パッケージ化したものに限らず、個々の発光色の発光ダイオードパッケージからの光を外部で混色して色相を変化させてもよい。
さらには、カラー蛍光表示管、カラー液晶表示器、CRT(Cathode Ray Tube)などカラー表示装置において、音量設定レベルを色相で表示する場合に本発明を適用してもよい。
Claims (2)
- 表示色相制御手段と、入力上限値設定手段と、色テーブル記憶手段を有し、
前記色テーブル記憶手段は、色相を示す色テーブル番号に対応して、色相可変表示器の色相を変化させる赤,緑,青のデータを記憶したものであり、
前記表示色相制御手段は、
可変利得制御装置から利得設定値を入力し、前記利得設定値および所定の上限値に応じて前記色テーブル番号を決定し、決定された前記色テーブル番号を用いて前記色テーブル記憶手段から前記赤,緑,青のデータを読み出すことにより、
前記利得設定値が前記所定の上限値以下の範囲にあるときは、前記所定の上限値において前記色相可変表示器の色相が所定の第2の色相であるように、前記利得設定値の大きさに応じて前記色相可変表示器の色相を所定の第1の色相と前記所定の第2の色相との間で変化させるとともに、前記利得設定値が前記所定の上限値を超えるときは、前記色相可変表示器の色相を前記所定の第2の色相にする、前記赤,緑,青のデータを出力するものであり、
前記入力上限値設定手段は、
使用者の操作により前記利得設定値の前記所定の上限値を任意に設定するものである、
ことを特徴とする色相により利得設定値を表示するための表示制御装置。 - 表示色相制御手段と、入力上限値設定手段を有し、
前記表示色相制御手段は、
可変利得制御装置から利得設定値を入力し、
前記利得設定値が所定の上限値以下の範囲にあるときは、前記所定の上限値において色相可変表示器の色相が所定の第2の色相であるように、前記利得設定値の大きさに応じて前記色相可変表示器の色相を所定の第1の色相と前記所定の第2の色相との間で変化させるとともに、前記利得設定値が前記所定の上限値を超えるときは、前記色相可変表示器の色相を前記所定の第2の色相にする、色相制御信号を出力するものであり、
前記入力上限値設定手段は、
使用者の操作により入力上限設定操作子が操作されたことを検出したときに前記可変利得制御装置から入力されている前記利得設定値を前記利得設定値の前記所定の上限値として保持することにより任意に設定するものである、
ことを特徴とする色相により利得設定値を表示するための表示制御装置。
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