JP4997833B2 - 自動利得制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動利得制御装置に関し、例えば、信号の受信レベルを所定の利得係数を用いて一定レベルとして出力する自動利得制御装置に適用し得る。

特許文献１には、信号の受信レベルに応じて利得係数を自動設定して、一定レベルの信号を出力する自動利得制御装置に関する技術が開示されており、この従来の装置は、利得係数の計算に用いるサンプル数を受信レベルに応じて変化させる機能を導入することにより、受信レベルの変化に追従性の高い利得係数の計算を可能としている。

以下では、特許文献１に開示の従来の装置の動作を図２及び図３を参照しながら簡単に説明する。なお、図２は従来技術である装置の構成を示すブロック図であり、図３は従来技術である装置の基本動作の一例を示すフローチャートである。

図２に示すように、従来の自動利得制御装置１００は、二乗平均回路部１、メモリ２、利得係数発生回路部３、乗算器４、判定回路部５、制御回路部６、テーブルＲＯＭ７を有して構成される。

従来の自動利得制御装置１００は、受信した信号を入力信号ｘ（ｔ）として取り込み（Ｓ１）、乗算器４において、入力信号ｘ（ｔ）に利得係数Ａｇが付与されて（Ｓ２）、増幅されたｚ（ｔ）（＝Ａｇ×ｘ（ｔ））が出力信号として乗算器４から出力される（Ｓ３）。

また、乗算器４から出力されるｚ（ｔ）は、同時にフィードバックループに入力する（すなわち、二乗平均回路部１に入力する）。

二乗平均回路部１において、乗算器４からのｚ（ｔ）は、処理単位であるシンボル単位で二乗平均され（Ｓ４）、その計算結果がメモリ２に記録する。そして、サンプル数単位ｎになるまでｎ回繰り返され（Ｓ５、Ｓ６）、二乗平均値Ａｖｅ（ｊ）を二乗平均回路部１で計算し（Ｓ７）、この二乗平均値Ａｖｅ（ｊ）をメモリ２に記録する（Ｓ８）。

そして、Ｓ２〜Ｓ７の動作をＮ回繰り返し（Ｓ９）、利得係数発生回路部３がＮ個の二乗平均値Ａｖｅ（ｊ）の平均値Ｖｒを計算する（Ｓ１０）。このようにして得た平均値Ｖｒで、予め設定した基準レベルＬｖを割ることで利得係数Ａｇが得られ（Ｓ１１）、利得係数をこの値に更新する。

この利得係数の計算と同時に、判定回路部５はレベルの変動を監視し（Ｓ１２）、所定の大きな変動があった場合に、制御回路部６は、利得係数を求めるために必要な二乗平均値の数Ｎや利得係数の更新間隔を変更するよう制御する（Ｓ１３）。この変更の際、制御回路部６はテーブルＲＯＭ７を照合し、テーブルＲＯＭ７に記憶されている情報に基づいて変更する。

以上のようにして、従来の自動利得制御装置１００は、利得係数の変更を行ない、信号の受信レベルの変動に応じた利得制御を行なっている。

特開２００３−２８３２７８号公報

しかしながら、上述した従来の自動利得制御装置は、信号の受信レベルの変動によっては、図４に示すように、利得係数を更新する際、更新前後で利得係数の結合性に欠け、利得係数の急峻な跳躍が生じ得る。

例えば、自動利得制御装置を音声信号レベルの利得制御に用いた場合、利得係数の更新前後で音量の急変動が生じ、装置使用者に聴感的な違和感を与えてしまう場合がある、という課題があった。

そのため、利得係数の更新の際、更新前後での信号の受信レベルの急峻なレベル変更等による利得係数の跳躍を防止することができる自動利得制御装置が求められている。

かかる課題を解決するために、本発明の自動利得制御装置は、受信信号に利得を与えて信号レベルを制御する自動利得制御装置において、（１）受信信号を所定サンプル単位で二乗平均処理を行なう二乗平均処理手段と、（２）二乗平均処理手段により求められた二乗平均値を記憶する記憶手段と、（３）所定の発生間隔で、予め設定された基準出力レベルを、記憶手段に記憶されている所定数の二乗平均値の平均した値で除算して、利得係数を発生させる利得係数発生手段と、（４）受信信号の受信レベルの変動を判定する判定手段と、（５）判定手段により受信信号の受信レベルの変動が検出されると、利得係数発生手段の利得係数の発生に係る二乗平均値の数及び発生間隔を決定する利得係数発生制御手段と、（６）利得係数発生手段から受け取った更新前の利得係数と更新後の利得係数とに基づいて、所定の非線形特性により利得係数を調整する利得係数変更制御手段と、（７）利得係数変更制御手段からの利得係数を受信信号に乗算する乗算手段とを備え、利得係数変更制御手段が、利得係数発生手段から受け取った更新前の利得係数と更新後の利得係数とを比較し、更新後の利得係数が増加した場合、更新前の利得係数及び更新前の利得係数に基づいて下に凸の非線形特性で平滑化処理を行い、平滑化後の利得係数が所定の閾値に達するまで、下に凸の非線形特性による平滑化処理を行い、平滑化後の利得係数が所定の閾値に達した後は、上に凸の非線形特性による平滑化処理に切り替えて、平滑化後の利得係数が更新後の利得係数に漸近若しくは一致まで平滑化処理を行い、更新後の利得係数が減少した場合、更新前の利得係数及び更新前の利得係数に基づいて上に凸非線形特性で平滑化処理を行い、その平滑化後の利得係数が所定の閾値に達するまで、上に凸の非線形特性による平滑化処理を行い、平滑化後の利得係数が所定の閾値に達した後は、下に凸の非線形特性による平滑化処理に切り替えて、平滑化後の利得係数が更新後の利得係数に漸近若しくは一致するまで平滑化処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、利得係数の更新の際、更新前後での信号の受信レベルの急峻なレベル変更等による利得係数の跳躍を防止することができる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明の自動利得制御装置の第１の実施形態を図面を参照しながら説明する。

第１の実施形態は、本発明の自動利得制御装置を用いて音声信号の利得を制御する装置に適用した場合を説明する。第１の実施形態により、利得係数の跳躍を防止することができ、聴感的な違和感の解消を実現し、優れた音声品質を確保した自動利得制御装置を提供することができる。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態の自動利得制御装置１００Ａは、二乗平均回路部１、メモリ２、利得係数発生回路３、乗算器４、判定回路部５、制御回路部６、テーブルＲＯＭ７、利得係数線形平滑部８を有して構成される。

図１に示す自動利得制御装置１００Ａは、図２に示す従来の自動利得制御装置１００の構成要素のほかに利得係数線形平滑部８を備えるものであり、図１では、従来の自動利得制御装置１００の構成要素と対応するものには同一の符号を付与している。

乗算器４は、信号ｘ（ｔ）を入力信号として取り込み、この入力信号ｘ（ｔ）に利得係数Ａｇを付与して信号レベルを増幅したｚ（ｔ）を出力するものである。なお、この信号ｚ（ｔ）は、出力信号として出力されると同時に、二乗平均回路部１にも入力されてフィードバックグループに入力する。また、乗算器４が入力信号ｘ（ｔ）に付与する利得係数Ａｇは、利得係数線形平滑部８から与えられたものであり、後述する方法により可変なものである。

二乗平均回路部１は、乗算器４から出力された信号ｚ（ｔ）を入力信号として取り込み、予め定めたサンプル数単位ｎで二乗平均処理を行なうものである。つまり、二乗平均回路部１は、入力信号ｚ（ｔ）の各サンプルｚ（ｉ）を二乗し、サンプル数単位ｎ個を１サンプルとする二乗平均値Ａｖｅ（ｊ）を計算するものであり、下記式（１）を行なう。

ここで、ｉは第ｉサンプル目であることを示し、ｊは第ｊ期間であることを示す添え字である。

メモリ２は、二乗平均回路部１により求められた二乗平均値Ａｖｅ（ｊ）を記憶するものである。

利得係数発生回路部３は、制御回路部６による制御の下、メモリ２に記録されたＮ個の二乗平均値Ａｖｅ（ｊ）の平均化した値Ｖｒを求めるものである（下記式（２）参照）。また、利得係数発生回路部３は、予め設定した基準出力レベル値Ｌｖを、平均化値Ｖｒで除算することで利得係数Ａｇを発生させるものである（下記式（３）参照）。

判定回路部５は、二乗平均回路部１が算出した二乗平均値Ａｖｅ（ｊ）を監視し、信号の受信レベルの急変動を判定するものである。例えば、判定回路部５は、隣接するサンプル区間の二乗平均値Ａｖｅ（ｊ）をＡｖｅ（ｊ−１）で割り、その値が予め設定された閾値以上であれば、受信レベルが急変動したとものと判断する。勿論判定回路部５による受信レベルの急変動の判定方法は特に限定されるものではない。また、判定回路部５は、信号の受信レベルの急変動を判定すると、その旨を制御回路部６に通知する。

制御回路部６は、判定回路部５から信号の受信レベルの急変動があったことの通知を受けると、テーブルＲＯＭ７を照合して、利得係数発生回路部３で平均処理される区間数Ｎ、及び又は、利得係数の時間的な更新間隔の設定や変更を行なうものである。

テーブルＲＯＭ７は、判定回路部５から得られる受信レベルの変動から、利得係数発生回路部３で平均化処理を施される二乗平均値の数Ｎを決定する手段と、利得係数の更新間隔を決定する手段と、二乗平均値の数Ｎと利得係数の更新間隔とを記憶するものである。

利得係数線形平滑部８は、利得係数発生回路部３により算出される利得係数の更新前後の利得係数を線形に平滑化するものであり、利得係数線形平滑部８が線形平滑化された利得係数を乗算器４に与えるものである。

（Ａ−１）第１の実施形態の動作
続いて、本実施形態に係る自動利得制御装置１００Ａの動作を図面を参照して説明する。自動利得制御装置１００Ａの全体動作は図３に示す従来の自動利得制御装置１００の動作に対応する。

以下では、本実施形態に係る利得係数線形平滑部８における動作について図５を用いて詳細に説明する。

図５において、利得係数線形平滑部８は、利得係数発生回路部３により利得係数の更新がされたことを検出する（Ｓ１０１）。このとき、利得係数線形平滑部８は、カウンターを備えており、利得計数の更新と同時にカウンター値を初期化し（ｍ＝１）、所定周期でカウンター値ｍを１ずつインクリメントさせていく（Ｓ１０２）。なお、本実施形態では、カウンター値ｍを１ずつインクリメントさせるものとして説明するが、任意の正の数ずつ増加させるようにしてもよい。

このとき、利得係数線形平滑部８を動作させる区間長τをテーブルＲＯＭ７に予め設定しておき、利得係数線形平滑部８は、カウンター値ｍと区間長τとを比較して、利得係数線形平滑部８による平滑化処理を継続させるか又は停止させるか判定する（Ｓ１０３）。

ここで、利得係数線形平滑部８を動作させる区間長τは、利得係数の追従速度と直結する量であり、区間長τを小さい値に設定すると、更新後の利得係数への追従は早いが、利得係数付与後の音声レベルも急変動するので、聴覚的に違和感を生じる。また、区間長τを大きい値に設定すると、更新後の利得係数への追従は遅く、音声レベルの急峻な変動に応じた利得係数の迅速な変更ができない。そのため、区間長τの値は適正な値であることが望ましいが、例えば、本実施形態では、区間長τとして、３秒（サンプリング周波数が８ｋＨｚの場合には２４０００サンプル分）という値を設定する。勿論、区間長τの値はこれに限定されない。

Ｓ１０３において、カウンター値ｍが区間長τより小さい場合、Ｓ１０４に移行し、利得係数線形平滑部８による平滑化処理を行なう（Ｓ１０４）。

本実施形態における利得係数線形平滑部８による平滑化処理は、まず、利得係数発生回路部３から、更新前の利得係数Ａｇ_１と更新後の新たな利得係数Ａｇ_２とを取り込み、下記式（４）に基づいて得た利得係数Ａｇ_３を乗算器４に与える（Ｓ１０４、Ｓ１０５）。これにより、利得係数Ａｇ_１から利得係数Ａｇ_２へ滑らかに遷移させることができる。なお、利得係数Ａｇ_３は平滑化後の利得係数である。

式（４）では、区間長τの区間で、カウンター値ｍに応じてＡｇ_１とＡｇ_２との重みづけを変化させた利得係数Ａｇ_３を得るようにする。この方法によると、カウンター値ｍのインクリメントと共に、Ａｇ_１とＡｇ_２の重みを少しずつ変化させることができるので、利得係数Ａｇ_３を滑らかに推移させることができる。

図６は、利得係数線形平滑部８による平滑化された利得係数の更新の様子を説明する説明図である。図６（Ａ）は利得係数Ａｇが増加した場合の様子を示し、図６（Ｂ）は利得係数Ａｇが減少した場合の様子を示す。

図６（Ａ）において、利得係数の更新検出後、利得係数線形平滑部８は、カウンター値を初期化して平滑化処理を開始する。そして、区間長τの期間で、上記式（４）を用いて利得係数Ａｇ_３を算出していくことで、Ａｇ_１からＡｇ_２まで滑らかに変化させることができる。また、図６（Ｂ）においても、同様に、区間長τの期間でＡｇ_１からＡｇ_２まで滑らかに変化させることができる。

一方、Ｓ１０３において、カウンター値ｍが区間長τ以上の場合、平滑化処理を停止させると判定し、利得係数線形平滑部８による平滑化処理を終了させる（Ｓ１０６）。

なお、本実施形態では、上記式（４）に基づいて平滑化を実現する場合を説明するが、平滑化特性を得ることができれば、式（４）に限定されず、例えば、予め設計者が用意したデータテーブルを用いてもよい。

また、上述した第１の実施形態では、１個の式のみを用いて平滑化処理を行なう場合を示した。しかしながら、平滑化処理で用いる式は２個以上の式を用いるようにしてもよい。例えば、図７は、利得係数の更新検出後、区間長τの期間内で、２個の演算式を用いて、Ａｇ_１からＡｇ_２までの平滑化特性を２段階とする場合の例を示し、図７に示す２段階の処理である処理Ａと処理Ｂの両者は異なる処理であることを示す。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上、第１の実施形態によれば、利得係数の更新を検出すると、所定の区間長期間をかけて、線形特性をもって更新前後の利得係数間を平滑化することにより、
更新前後の利得係数の跳躍を防ぐことができ、聴感的な違和感を解消することができ、その結果、通信品質を向上させることができる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の自動利得制御装置の第２の実施形態を図面を参照して説明する。

第２の実施形態も、第１の実施形態と同様に、本発明の自動利得制御装置を用いて音声信号の利得を制御する装置に適用した場合を説明する。

第１の実施形態に係る自動利得制御装置は利得係数の平滑化処理を線形に行なった場合を説明したが、第２の実施形態では、利得係数の平滑化処理を非線形に行なう場合を説明する。これは、人間の聴覚には非線形な特性の方が自然に感じるという特性があり、非線形の平滑化処理の方が快適な聴感を提供できる。

図８は、第２の実施形態に係る自動利得制御装置１００Ｂの構成を示すブロック図である。図８に示す第２の実施形態の自動利得制御装置１００Ｂは、二乗平均回路部１、メモリ２、利得係数発生回路部３、乗算器４、判定回路部５、制御回路部６、テーブルＲＯＭ７、利得係数非線形平滑部９を有して構成される。

第２の実施形態の構成と第１の実施形態の構成との違いは、利得係数線形平滑部８が利得係数非線形平滑部９に置換されたことだけであり、ここでは利得係数非線形平滑部９の構成及び動作のみを説明し、その他の構成要素の構成及び動作の説明については省略する。

利得係数非線形平滑部９は、利得係数発生回路部３により算出される利得係数の更新前後の利得係数を非線形に平滑化するものであり、利得係数非線形平滑部９が非線形平滑化された利得係数を乗算器４に与えるものである。

図９は、第２の実施形態に係る自動利得制御装置１００Ｂの利得係数非線形平滑部９の動作を図面を参照して説明する。

まず、利得係数非線形平滑部９は、第１の実施形態と同様にして、利得係数発生回路部３により算出された利得係数の更新を検出すると（Ｓ２０１）、平滑化処理を行ない（Ｓ２０２）、求めた利得係数を乗算器４に転送する（Ｓ２０３）。

ここで、利得係数非線形平滑部９による平滑化処理は、下記式（５）を用いて、更新前後の利得係数Ａｇ_１とＡｇ_２とに基づいて利得係数の平滑化を行なう。

なお、式（５）の「ｔ」は時間を示しており、又「δ」は時定数であり、利得係数の平滑化速度を決定する値である。このδは０＜δ＜１の任意の値をとることができ、図１０に、δの値の違いによる非線形性の違いを示す。図１０に示すように、δの値は、０に近いほど平滑化速度は早く、１に近いほど平滑化速度は遅くなる。δの値は、特に限定されず、適した値を適用することができるが、本実施形態では０．９とした。

図１１は、本実施形態の利得係数非線形平滑部９による利得係数の更新の平滑化の様子を示す図であり、図１１（Ａ）は利得係数が増加した場合の様子を示し、図１１（Ｂ）は利得係数が減少した場合の様子を示す。

図１１に示す利得係数の平滑化の様子と図６に示す利得係数の平滑化の様子とを比較すると、図１１に示す利得係数非線形平滑部９による利得係数の平滑化は非線形に平滑化されていることが分かる。これにより、聴感的に自然な平滑化処理を実現することができる。

なお、第２の実施形態では、上記式（５）に基づいて平滑化を実現することを説明したが、所望の平滑化特性が得られるならば、予め設計者が用意したデータテーブルを用いるようにしてもよい。

また、第２の実施形態では、１個の時定数を用いた場合、２個以上の時定数を用いるようにしてもよい。例えば、図１２は、２つの時定数遷移を用いて非線形特性を実現した場合の利得係数の平滑化の様子を示す。

以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２の実施形態によれば、より聴感的に自然な平滑化を実現でき、消費電力も低減でき、なおかつ、通信品質を向上させることができる。

（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明の自動利得制御装置の第３の実施形態を図面を参照しながら説明する。

第３の実施形態も第１の実施形態と同様に音声信号に対する利得制御をする場合を説明する。

第２の実施形態では時定数遷移を用いて利得係数の平滑化を行なったが、この方式は平滑化動作後に目標とする利得係数Ａｇ_２に漸近するが、完全に利得係数Ａｇ_２に一致することはない。そのため、平滑化終了時に目標レベルに達していない可能性がある。

そこで、第３の実施形態では、この課題を解決するために、確実かつ厳密に目標レベルに到達させるための非線形平滑方式を提供する。第３の実施形態は、更新前後の利得係数を平滑化するために、非線形な数学関数を用いることを特徴とする。

第３の実施形態に係る自動利得制御装置の構成は、図８に示す第２の実施形態で説明した構成に対応するため、図８を用いて説明する。

第３の実施形態と第２の実施形態との違いは、利得係数非線形平滑部９の機能であり、特に、利得係数非線形平滑部９の平滑化処理に用いる非線形関数の違いである。そこで、以下では利得係数非線形平滑部９の動作を詳細に説明する。

利得係数非線形平滑部９は、利得係数発生回路３による利得係数の更新を検出すると、更新前後の利得係数の増減を判定し、その判定結果に応じた所定の非線形関数を用いて利得係数の平滑化を行なうものである。

ここで、非線形関数には、上に凸なものと下に凸なものとがあるが、第３の実施形態では、上に凸な非線形関数及び下に凸な非線形関数を用いて利得係数を平滑化する場合をそれぞれ説明する。

第３の実施形態の利得係数非線形平滑部９が用いる下に凸な非線形性関数の具体例は下記式（６）に示す関数が挙げられる。

なお、ξ_１は、平滑化パラメータであり、ξ_１＞１の場合には非線形関数の特性を単調増加にし、０＜ξ_１＜１の場合には非線形関数の特性を単調減少にする。

また、第３の実施形態の利得係数非線形平滑部９が用いる上に凸な非線形性関数の具体例は、単調減少関数は下記式（７）、単調増加関数は下記式（８）に示す関数が挙げられる。

なお、式（７）及び（８）において、「ｔ」は時間を表しており、利得係数の更新毎に０に初期化され、１サンプル毎に１ずつインクリメントされる。なお、インクリメントのタイミングは１サンプル毎ではなく、例えば、１０サンプル毎などの任意のサンプル毎でもよい。また、インクリメントの量は１ずつではなく、例えば５ずつなどの任意の量でもよい。

図１３は、第３の実施形態の自動利得制御装置の利得係数非線形平滑部９の動作を示すフローチャートである。

まず、第３の実施形態の利得係数非線形平滑部９は、利得係数発生回路部３による利得係数の更新を検出すると（Ｓ３０１）、更新前後の利得係数が増加したか減少したかを判定する（Ｓ３０２）。

この判定は、平滑化後に更新後の利得係数Ａｇ_２に収束させるために必要となる。なぜなら、利得係数が増加した場合は平滑化特性が単調増加となる非線形関数を用いなければ、Ａｇ_２に収束できない。一方、利得係数が減少したら、平滑化特性が単調減少となる非線形関数を用いなければＡｇ_２に収束しない。このように、利得係数の増減に応じて用いる平滑化処理を変更するために、利得係数が増加したか若しくは減少したかの判定が必要となる。

Ｓ３０２における判定結果に応じて、３通りの処理が分岐するので、１つずつ説明する。

まず、更新後の利得係数が増加した場合にはＳ３０３に移行し、利得係数非線形平滑部９は、単調増加関数を選択し、平滑化処理を行なう（Ｓ３０３）。そして、単調増加関数を用いて平滑化処理の終了判定を行なう（Ｓ３０４）。ここでの判定方法は、平滑化過程の利得係数Ａｇ₂´(t)と更新後の利得係数Ａｇ_２の大小を比較し、Ａｇ₂´(t)の方が大きければ、利得係数の平滑化は終了するとする。ただし、この段階でのＡｇ₂´(t)は目標値のＡｇ_２より大きいのでＳ３０５でＡｇ_２に置換する（Ｓ３０５、Ｓ３０９）。

次に、更新後の利得係数が減少した場合にはＳ３０７に移行し、利得係数非線形平滑部９は、単調減少関数を選択し、平滑化処理を行なう（Ｓ３０６）。そして、単調減少関数を用いて平滑化処理の終了判定を行なう（Ｓ３０７）。ここでの判定方法は、平滑化過程の利得係数Ａｇ₂´(t)と更新後の利得係数Ａｇ_２の大小を比較し、Ａｇ₂´(t)のほうが小さければ、利得係数の平滑化は終了とする。ただし、この段階でのＡｇ₂´(t)は目標のＡｇ_２よりも小さいので、Ｓ３０８でＡｇ_２に置換する（Ｓ３０８、Ｓ３０９）。

最後に、更新前後で利得係数が変化しなかった場合には平滑化処理は行なわれない（Ｓ３０９）。

次に、非線形関数の具体例として式（６）を用いた場合の処理を図１４を用いて説明する。

まず、利得係数非線形平滑部９は、利得係数の更新を検出すると（Ｓ４０１）、更新前後の利得係数Ａｇ_１とＡｇ_２とを比較して、更新後の利得係数が増加したか減少したかを判定する（Ｓ４０２）。

Ｓ４０２において、更新後の利得係数Ａｇ_２が増加していると判定する場合、Ｓ４０３に移行し、平滑化パラメータとしてξ_１（ξ_１＞１）を設定する（Ｓ４０３）。こうすることで、非線形関数の特性を単調増加にすることができる。

次に、利得係数非線形平滑部９は、ξ_１を設定した上記式（６）を用いて、平滑化処理を行なう（Ｓ４０４）。このとき、利得係数非線形平滑部９は、上記式（６）より得たＡｇ₂´(t)とＡｇ_２とを比較し（Ｓ４０５）、Ａｇ_２の方が大きいときにはＡｇ₂´(t)を乗算器４に転送する共に平滑化処理を継続し（Ｓ４０６）、一方、Ａｇ_２の方が小さいときには平滑化処理を停止し、以降の利得係数としてＡｇ_２を用いる（Ｓ４０７、Ｓ４１２）。

また、Ｓ４０２において、更新後の利得係数Ａｇ_２が減少していると判定する場合、Ｓ４０８に移行し、平滑化パラメータとしてξ_２（０＜ξ_２＜１）を設定する（Ｓ４０８）。こうすることで、非線形関数の特性を単調減少とすることができる。

次に、利得係数非線形平滑部９は、ξ_２を設定した上記式（６）を用いて、平滑化処理を行なう（Ｓ４０９）。このとき、利得係数非線形平滑部９は、上記式（６）より得たＡｇ₂´(t)とＡｇ_２とを比較し（Ｓ４１０）、Ａｇ_２の方が小さいときにはＡｇ₂´(t)を乗算器４に転送すると共に平滑化処理を継続し（Ｓ４１１）、Ａｇ_２の方が大きいときには平滑化処理を停止し、以降の利得係数としてＡｇ_２を用いる（Ｓ４０７、Ｓ４１２）。

さらに、Ｓ４０２において、更新前後の利得係数が変化しないと判定した場合には、利得係数非線形平滑部９は平滑化処理を行なわない（Ｓ４１２）。

図１６は、利得係数非線形平滑部９が式（６）を用いて利得係数の更新の平滑化の様子を示す図であり、図１６（Ａ）は利得係数が増加した場合の様子を示し、図１６（Ｂ）は利得係数が減少した場合の様子を示す。

図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、利得係数非線形平滑部９が利得係数の更新を検出して平滑化処理を開始し、利得係数Ａｇ_１からＡｇ_２までを下に凸な非線形特性で平滑化することができる。

続いて、上記式（７）、（８）を用いた場合の処理を図１５を参照して説明する。

図１５において、利得係数非線形平滑部９は、利得係数発生部３による利得係数の更新を検出すると（Ｓ５０１）、更新前後の利得係数が増加したか減少したかを判定する（Ｓ５０２）。

Ｓ５０２において、更新後の利得係数Ａｇ_２が増加していると判定する場合、Ｓ５０３に移行し、利得係数非線形平滑部９は、更新後の利得係数Ａｇ_２に収束できるように、単調増加関数である式（７）を用いて平滑化処理を行なう（Ｓ５０３）。そして、利得係数非線形平滑部９は、上記式（７）より得たＡｇ₂´(t)とＡｇ_２とを比較し（Ｓ５０４）、Ａｇ_２の方が大きいときにはＡｇ₂´(t)を乗算器４に転送する共に平滑化処理を継続し（Ｓ５０５）、一方、Ａｇ_２の方が小さいときには平滑化処理を停止し、以降の利得係数としてＡｇ_２を用いる（Ｓ５０６、Ｓ５０９）。

また、Ｓ５０２において、更新後の利得係数Ａｇ_２が減少していると判定する場合、Ｓ５０７に移行し、更新後の利得係数Ａｇ_２に収束できるように、単調減少関数である式（８）を用いて平滑化処理を行なう（Ｓ５０７）。そして、利得係数非線形平滑部９は、上記式（８）より得たＡｇ₂´(t)とＡｇ_２とを比較し（Ｓ５０８）、Ａｇ_２の方が小さいときにはＡｇ₂´(t)を乗算器４に転送すると共に平滑化処理を継続し（Ｓ５０９）、Ａｇ_２の方が大きいときには平滑化処理を停止し、以降の利得係数としてＡｇ_２を用いる（Ｓ５０６、Ｓ５１０）。

さらに、Ｓ５０２において、更新前後の利得係数が変化しないと判定した場合には、利得係数非線形平滑部９は平滑化処理を行なわない（Ｓ５１０）。

図１７は、利得係数非線形平滑部９が式（７）、式（８）を用いて利得係数の更新の平滑化の様子を示す図であり、図１７（Ａ）は利得係数が増加した場合の様子を示し、図１７（Ｂ）は利得係数が減少した場合の様子を示す。

図１７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、利得係数非線形平滑部９が利得係数の更新を検出して平滑化処理を開始し、利得係数Ａｇ_１からＡｇ_２までを上に凸な非線形特性で平滑化することができる。

なお、第３の実施形態では、利得係数非線形平滑部９が用いる下に凸な非線形性関数の具体的な例として式（６）を例示し、また上に凸な非線形性関数の具体的な例として式（７）、（８）を例示したが、非線形関数は特に限定されることない。

また、本実施形態では、ξ_１＝１．０、ξ_２＝０．９、α＝−０．８５、β＝１．２４としたが、これらの値も限定されるものではない。

なお、第３の実施形態では、式（６）、式（７）、式（８）に基づいて平滑化を実現することを説明したが、所望の平滑化特性が得られるならば、予め設計者が用意したデータテーブルを用いるようにしてもよい。

また、第３の実施形態の変形例として、利得係数非線形平滑部９が、２個以上の下に凸な非線形関数を用いたり、２個以上の上に凸な非線形関数を用いたりして、平滑化の際の非線形特性を実現するようにしてもよい。

図１８及び図１９は、２個の非線形関数を用いて平滑化した場合の様子を示す図である。図１８は下に凸な非線形関数を２個用いた場合の様子であり、図１９は上に凸の非線形関数を２個用いた場合の様子である。

以上のように、第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第３の実施形態によれば、第２の実施形態とは異なる方法により、聴感上快適な特性を実現することができ、なおかつ、より確実かつ厳密に目標レベルに収束させることができる。

（Ｄ）第４の実施形態
続いて、本発明の自動利得制御装置の第４の実施形態を図面を参照しながら説明する。

第１〜第３の実施形態では、利得係数の更新の際、線形関数や非線形関数を用いて、更新前後の利得係数間を平滑に変化させる場合を説明したが、第１〜第３の実施形態の平滑化処理によれば、例えば、図２０、図２１、図２２、図２３に示すように、平滑化処理の開始時及び又は終了時等に尖点が生じるため、聴感的な違和感を発生させる可能性がある。

そこで、第４の実施形態では、平滑化処理で生じる尖点による聴感的な違和感を少なくするため、複数の非線形平滑化処理を組み合わせることで、更新前後の利得係数を平滑化することを特徴とする。

第４の実施形態の構成は、図８に示す第２の実施形態で説明した構成に対応するので、以下では図８を用いて説明する。また、第４の実施形態では、利得係数非線形平滑部の機能が第２〜第３の実施形態と異なるので、以下では、利得係数非線形平滑部の動作を詳細に説明する。

図８において、第４の実施形態の利得係数非線形平滑部は、第３の実施形態と同様に、更新前後の利得係数の増減に応じて平滑化特性を単調増加又は単調減少の切替を行ない、目標とする利得係数に達するまで平滑化処理を続けるものである。

また、第４の実施形態の利得係数非線形平滑部は、第３の実施形態と異なり、平滑化の際、上に凸な非線形関数による平滑化処理と下に凸の非線形関数による平滑化処理の２つを組み合わせるものである。このようにすることで、平滑化開始時及び終了時に尖点を発生させることなく、利得係数の平滑化が可能となる。

図２４は、第４の実施形態の利得係数非線形平滑部の動作を示すフローチャートである。

図２４において、第３の実施形態と同様に、第４の実施形態の利得係数非線形平滑部は、利得係数発生部３による利得係数の更新を検出すると（Ｓ６０１）、更新前後の利得係数が増加したか減少したかを判定し（Ｓ６０２）、利得係数が増加した場合にはＳ６０３に移行し、利得係数が減少した場合にはＳ６０８に移行する。

まず、更新後の利得係数が増加した場合の動作を説明する。更新後の利得係数が増加した場合、利得係数非線形平滑部は、まず、下に凸な非線形関数を用いて平滑化処理を行なう（Ｓ６０３）。ここで、利得係数非線形平滑部がまず下に凸な非線形関数を用いて平滑処理を行なうことで、平滑化開始時に尖点が生じないようにすることができる。

次に、利得係数非線形平滑部は平滑化処理の切替判定を行なう（Ｓ６０４）。具体的には、Ａｇ₂´(t)と予め定めた閾値Θ（Θは、Ａｇ_１＜Θ＜Ａｇ_２の任意な値）とを比較し、Ａｇ₂´(t)が閾値Θを上回ったかどうかを判定する（Ｓ６０４）。そして、Ａｇ₂´(t)が閾値Θを上回っていた場合にはＳ６０５に移行し、そうでない場合にはＳ６０３に移行し平滑化処理を続行する。

図２５は、第４の実施形態において、更新後の利得係数が増加した場合の利得係数の平滑化処理の結果を示す図である。図２５に示すように、閾値Θは上述したようにＡｇ_１＜Θ＜Ａｇ_２の任意な値を用いることができ、特に限定されないが、本実施形態ではＡｇ_１とＡｇ_２の平均値を用いる。

Ｓ６０４においてＡｇ₂´(t)が閾値Θを上回っていた場合、利得係数非線形平滑部９は、次に、上に凸な非線形関数を用いて平滑化処理を行なう（Ｓ６０５）。このように、利得係数非線形平滑部が上に凸な非線形関数を用いて平滑処理を行なうことで、平滑化処理の終了時に尖点が発生しないようにすることができる。

そして、利得係数非線形平滑部は、第３の実施形態と同様に、Ａｇ₂´(t)とＡｇ_２との比較による終了判定を行ない、Ａｇ_２の方が大きいときにはＡｇ₂´(t)を乗算器４に転送する共に平滑化処理を継続し、一方、Ａｇ_２の方が小さいときには平滑化処理を停止し、以降の利得係数としてＡｇ_２を用いて（Ｓ６０６、Ｓ６０７）、利得係数非線形平滑部による平滑化処理を停止する（Ｓ６１３）。

図２５に示すように、利得係数が閾値Θに達するまでは下に凸な非線形関数に従って更新されていき、利得係数が閾値Θに達した後は上に凸な非線形関数に従って更新されていくこととすることで、平滑化処理の開始時及び又は終了時に生じ得る尖点の発生をなくすことができるので、聴感的な違和感をなくすることができる。

次に、Ｓ６０２において、更新後の利得係数が減少した場合の動作を説明する。更新後の利得係数が減少した場合、利得係数非線形平滑部は、まず、上に凸な非線形関数を用いて平滑化処理を行なう（Ｓ６０８）。ここで、利得係数非線形平滑部がまず上に凸な非線形関数を用いて平滑処理を行なうことで、平滑化開始時に尖点が生じないようにすることができる。

次に、利得係数非線形平滑部は平滑化処理の切替判定を行なう（Ｓ６０９）。具体的には、Ａｇ₂´(t)と予め定めた閾値Θ（Θは、Ａｇ_１＜Θ＜Ａｇ_２の任意な値）とを比較し、Ａｇ₂´(t)が閾値Θを下回ったかどうかを判定する（Ｓ６０９）。そして、Ａｇ₂´(t)が閾値Θを下回っていた場合にはＳ６１０に移行し、そうでない場合にはＳ６０８に移行し平滑化処理を続行する。

図２６は、第４の実施形態において、更新後の利得係数が減少した場合の利得係数の平滑化処理の結果を示す図である。図２６に示すように、閾値Θは上述したようにＡｇ_１＜Θ＜Ａｇ_２の任意な値を用いることができ、特に限定されないが、本実施形態ではＡｇ_１とＡｇ_２の平均値を用いる。

Ｓ６０９においてＡｇ₂´(t)が閾値Θを下回っていた場合、利得係数非線形平滑部は、次に、下に凸な非線形関数を用いて平滑化処理を行なう（Ｓ６１０）。このように、第４の実施形態の利得係数非線形平滑部が下に凸な非線形関数を用いて平滑処理を行なうことで、平滑化処理の終了時に尖点が発生しないようにすることができる。

そして、第４の実施形態の利得係数非線形平滑部は、第３の実施形態と同様に、Ａｇ₂´(t)とＡｇ_２との比較による終了判定を行ない、Ａｇ_２の方が小さいときにはＡｇ₂´(t)を乗算器４に転送する共に平滑化処理を継続し、一方、Ａｇ_２の方が大きいときには平滑化処理を停止し、以降の利得係数としてＡｇ_２を用いて（Ｓ６１１、Ｓ６１２）、利得係数非線形平滑部による平滑化処理を停止する（Ｓ６１３）。

さらに、Ｓ６０２において、更新前後の利得係数が変化しないと判定した場合には、利得係数非線形平滑部は平滑化処理を行なわない（Ｓ６１３）。

なお、第４の実施形態では、非線形平滑化処理を２段階用いることを想定したが、平滑化処理に用いる非線形関数は２段階に限定されない。また、Ｓ６０５、Ｓ６１０における平滑化には第２の実施形態で説明した平滑化方式を用いるようにしてもよい。

また、本実施形態では、第３の実施形態と同様に、式（６）〜式（８）を用いた場合を示したが、所定の平滑化特性が得られるならば、予め設計者が用意したデータテーブルを用いてもよい。

図２７は、第４の実施形態の利得係数非線形平滑部９による平滑化処理の結果を示すものである。図２７に示すように、第４の実施形態によれば、第１〜第３の実施形態の平滑化処理を実現する際に生じ得る尖点を発生させることなく、平滑化処理を施すことができ、その結果、通信品質をより向上させることができる。

（Ｅ）第５の実施形態
次に、本発明の自動利得制御装置の第５の実施形態を図面を参照しながら説明する。

第１〜第４の実施形態では、更新前後の利得係数の差に応じて、平滑化動作の所要時間（第１の実施形態では区間長τ、第２の実施形態では時定数δ、第３及び第４の実施形態では平滑化パラメータξ、α、β）を変更できない。

そのため、更新前後の利得係数の差が小さい場合には平滑化処理を必要以上にゆっくり行なうために目標レベルへの到達が遅くなり、逆に更新前後の利得係数の差が大きい場合には、平滑化処理が早すぎて聴感上の違和感が解消しきれないことがある。

そこで、第５の実施形態では、更新前後の利得係数の差に応じて、平滑化処理時間を変更することができるようにする。

図２８は、第５の実施形態の自動利得制御装置１００Ｃの構成を示すブロック図である。図２８に示す第５の実施形態の自動利得制御装置１００Ｃは、二乗平均回路部１、メモリ２、利得係数発生回路部３、乗算器４、判定回路部５、制御回路部６、テーブルＲＯＭ７、利得係数平滑部１４、平滑化時間調整部１５を有して構成される。

第５の実施形態の構成と第１〜第４の実施形態の構成との違いは、平滑化時間調整部１５を備える点であり、ここでは平滑化時間調整部１５の構成及び動作のみを説明し、その他の構成要素の構成及び動作の説明については省略する。

なお、本実施形態の利得係数平滑部１４は、第１の実施形態で説明した利得係数線形平滑部や第２〜第４の実施形態で説明した利得係数非線形平滑部のいずれかのものを適用することができる。また、第１の実施形態の利得係数線形平滑部と、第２〜第４の実施形態の利得係数非線形平滑部のいずれかのものとを有した線形特性と非線形特性と有するものを利得係数平滑部１４として適用するようにしてもよい。

平滑化時間調整部１５は、利得係数発生回路部３により算出された更新前後の利得係数の変化量に応じた平滑化時間を決定し、その決定した平滑化時間を利得係数平滑部１４に与えるものである。

図２９は、平滑化時間調整部１５の動作を示すフローチャートである。

図２９において、平滑化時間調整部１５は、利得係数発生回路部３により算出された利得係数を受け取ると、更新前の利得係数Ａｇ_１と更新後の利得係数Ａｇ_２とに基づいて利得係数の変化量ΔＡｇを求める（Ｓ７０１）。

ここで、利得係数変化量ΔＡｇの算出方法は、特に限定されないが、例えば、利得係数Ａｇが線形スケールならば、ΔＡｇ＝Ａｇ_２／Ａｇ_１により求めることができる。また、利得係数Ａｇが対数スケールならば、ΔＡｇ＝Ａｇ_２−Ａｇ_１により求めてもよい。なお、本文中では線形スケールとして説明する。

平滑化時間調整部１５が利得係数変化量ΔＡｇを求めると、平滑化時間調整部１５は利得係数変化量ΔＡｇと予め設定された閾値Θｍａｘ及びΘｍｉｎとを比較し（Ｓ７０２）、その結果に応じて平滑化時間を調整する。

利得係数変化量ΔＡｇが閾値Θｍｉｎより小さい場合、平滑化時間調整部１５は、所定の平滑化時間を短縮し、その短縮した平滑化時間を利得係数平滑部１４に与える（Ｓ７０３、Ｓ７０６）。

ここで、平滑化時間を短縮する方法として、後述するように、利得係数平滑部１４に、第１の実施形態に係る利得係数線形平滑部８を適用する場合には、区間長τを短くなるように変更し、また第２の実施形態に係る利得係数非線形平滑部を適用する場合には、時定数δを小さく変更する方法が考えられる。

なお、区間長τ、時定数δ等の変更については、予め決められた区間長、時定数等に変更するものとする。

また、利得係数変化量ΔＡｇが閾値Θｍａｘより大きい場合、所定の平滑化時間を延長し、その延長した平滑化時間を利得係数平滑部１４に与える（Ｓ７０４、Ｓ７０６）。

ここで、平滑化時間を延長する方法として、後述するように、利得係数平滑部１４に、第１の実施形態に係る利得係数線形平滑部を適用する場合には、区間長τを長くなるように変更し、また第２の実施形態に係る利得係数非線形平滑部を適用する場合には、時定数δを大きく変更するする方法が考えられる。

さらに、利得係数変化量ΔＡｇが閾値Θｍｉｎ以上、閾値Θｍａｘ以下（Θｍｉｎ≦ΔＡｇ≦Θｍａｘ）である場合、所定の平滑化時間を変更せずに、利得係数平滑部１４に与える（Ｓ７０５、Ｓ７０６）。

以下では、本実施形態の動作を、第１の実施形態で説明した区間長τ、第２の実施形態で説明した時定数δの調整動作を例にして説明する。勿論、第３の実施形態で説明したξ、α、βを用いる場合の調整動作についても変更することができる。

例えば、ΔＡｇ＝５．６、Θｍａｘ＝３．１、Θｍｉｎ＝１．５、区間長τ＝１（秒）、時定数δ＝０．９であるとする。

このような場合、ΔＡｇ＞Θｍａｘであるから、平滑化時間調整部１５は、平滑化時間を延長する処理を行なう。そこで、区間長τ＝２（秒）、時定数δ＝０．９と変更する。このように処理することによって、更新前後の平滑化時間を長くすることができ、聴感上の違和感が生じないような利得係数平滑化を実現できる。

また例えば、ΔＡｇ＝１．２、Θｍａｘ＝３．１、Θｍｉｎ＝１．５、区間長τ＝１（秒）、時定数δ＝０．９であるとする。

このような場合、ΔＡｇ＜Θｍｉｎなので平滑化時間を短縮させる処理を行なう。そこで、区間長τ＝０．５（秒）、時定数δ＝０．９と変更する。このように処理することによって、更新前後の平滑化時間を短縮することができ、目標レベルの到達が早く、かつ、聴感上違和感が生じないような利得係数平滑化を実現できる。

なお、上述の動作説明で用いた数値は例であり、これらに限定されない。

以上のように、第５の実施形態によれば、更新前後の利得係数の差が大きい場合には、平滑化時間を延長して利得係数の平滑化処理を十分な時間をかけて行なうようにすることで、聴感上の違和感を解消できる。

また、第５の実施形態によれば、更新前後の利得係数の差が小さい場合には、平滑化時間を短くして利得係数の平滑化処理を早く行ない、目標レベルへの到達が早くすることができ、なおかつ、聴感上の違和感を解消できる。

その結果として、通信品質を向上させることができる。

（Ｆ）他の実施形態
図３０〜図３３は、図２で示した従来の自動利得制御装置も含め、第１〜第５の実施形態で説明した自動利得制御装置の変形実施形態を示す。

図３０は図２に示す自動利得制御装置１００の変形構成を示すブロック図であり、図３１は第１の実施形態の自動利得制御装置１００Ａの変形構成を示すブロック図であり、図３２は第２〜第４の実施形態の自動利得制御装置の変形構成を示すブロック図であり、図３３は第５の実施形態の自動利得制御装置１００Ｃの変形構成を示すブロック図である。

図２や第１〜第５の実施形態で説明した自動利得制御装置では、乗算器４から出力された信号ｚ（ｉ）が二乗平均回路部１に入力するものとしているが、図３０〜図３３に示す変形構成の自動利得制御装置１００Ｄ〜１００Ｇでは、信号ｘ（ｉ）が二乗平均回路部１に入力する構成である。

このように、二乗平均回路部１が、利得係数が乗算される前の信号を取り込んでも、乗算器４により利得係数が乗算された結果を取り込んだときと同様の効果を得ることができる。

また、二乗平均回路部は、二乗平均ではなく、例えば下記式（９）より入力信号の絶対値の平均を求めてよい。

第１の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。 従来の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。 従来の自動利得制御装置の動作を示すフローチャートである。 従来の自動利得制御装置による利得係数の更新の様子を示す図である。 第１の実施形態の利得係数線形平滑部の動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態の自動利得制御装置による利得係数の平滑化の様子を示す図である。 第１の実施形態の自動利得制御装置の変形例による利得係数の平滑化の様子を示す図である。 第２の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態の利得係数非線形平滑部の動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態の自動利得制御装置において時定数δの値の違いによる非線形性の違いを示す図である。 第２の実施形態の自動利得制御装置による利得係数の平滑化の様子を示す図である。 第２の実施形態の自動利得制御装置の変形例による利得係数の平滑化の様子を示す図である。 第３の実施形態の利得係数非線形平滑部の動作を示すフローチャートである。 第３の実施形態の利得係数非線形平滑部の動作を示すフローチャートである。 第３の実施形態の利得係数非線形平滑部の動作を示すフローチャートである。 第３の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化の様子を示す図である。 第３の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化の様子を示す図である。 第３の実施形態の利得係数非線形平滑部の変形例による利得係数の平滑化の様子を示す図である。 第３の実施形態の利得係数非線形平滑部の変形例による利得係数の平滑化の様子を示す図である。 第１の実施形態の利得係数線形平滑部による利得係数の平滑化処理での尖点発生の様子を示す図である。 第２の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化処理での尖点発生の様子を示す図である。 第３の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化処理での尖点発生の様子を示す図である。 第３の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化処理での尖点発生の様子を示す図である。 第４の実施形態の利得係数非線形平滑部の動作を示すフローチャートである。 第４の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化の様子を示す図である。 第４の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化の様子を示す図である。 第４の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化の様子を示す図である。 第５の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。 第５の実施形態の平滑化時間調整部の動作を示すフローチャートである。 他の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。 他の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。 他の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。 他の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１００、１００Ａ〜１００Ｇ…自動利得制御装置、１…二乗平均回路部、２…メモリ、３…利得係数発生回路部、４…乗算器、５…判定回路部、６…制御回路部、７…テーブルＲＯＭ、８…利得係数線形平滑部、９…利得係数非線形平滑部、１４…利得係数平滑部、１５…平滑化時間調整部。

Claims (2)

1. 受信信号に利得を与えて信号レベルを制御する自動利得制御装置において、
   受信信号を所定サンプル単位で二乗平均処理を行なう二乗平均処理手段と、
   上記二乗平均処理手段により求められた二乗平均値を記憶する記憶手段と、
   所定の発生間隔で、予め設定された基準出力レベルを、上記記憶手段に記憶されている所定数の上記二乗平均値の平均した値で除算して、利得係数を発生させる利得係数発生手段と、
   受信信号の受信レベルの変動を判定する判定手段と、
   上記判定手段により受信信号の受信レベルの変動が検出されると、上記利得係数発生手段の利得係数の発生に係る上記二乗平均値の数及び上記発生間隔を決定する利得係数発生制御手段と、
   上記利得係数発生手段から受け取った更新前の利得係数と更新後の利得係数とに基づいて、所定の非線形特性により利得係数を調整する利得係数変更制御手段と、
   上記利得係数変更制御手段からの利得係数を受信信号に乗算する乗算手段と
   を備え、
   上記利得係数変更制御手段が、
   上記利得係数発生手段から受け取った更新前の利得係数と更新後の利得係数とを比較し、
   更新後の利得係数が増加した場合、更新前の利得係数及び更新前の利得係数に基づいて下に凸の非線形特性で平滑化処理を行い、平滑化後の利得係数が所定の閾値に達するまで、下に凸の非線形特性による平滑化処理を行い、平滑化後の利得係数が所定の閾値に達した後は、上に凸の非線形特性による平滑化処理に切り替えて、平滑化後の利得係数が更新後の利得係数に漸近若しくは一致まで平滑化処理を行い、
   更新後の利得係数が減少した場合、更新前の利得係数及び更新前の利得係数に基づいて上に凸非線形特性で平滑化処理を行い、その平滑化後の利得係数が所定の閾値に達するまで、上に凸の非線形特性による平滑化処理を行い、平滑化後の利得係数が所定の閾値に達した後は、下に凸の非線形特性による平滑化処理に切り替えて、平滑化後の利得係数が更新後の利得係数に漸近若しくは一致するまで平滑化処理を行う
   ことを特徴とする自動利得制御装置。
2. 更新前の利得係数と更新後の利得係数との変化量に基づいて、上記利得係数変更制御手段による利得係数の変更処理にかかる時間を調整する時間調整手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の自動利得制御装置。

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