JP5848141B2 - 信号レベルのオーバーロードを避けるオーディオミキシングコンソール - Google Patents

Description

（技術分野）
本発明は、オーディオミキシングコンソールと、オーディオミキシングコンソールを動作させる方法とに関する。

（関連技術）
オーディオ入力（特に、アナログ入力）をオーディオミキシングコンソールにオーバーロードすることは、オーバーロードおよびクリッピングという結果になり、望まない副作用を伴う。クリッピングは、増幅器が最大容量を超えた出力信号を送達しようと試みた場合に生じる。オーディオミキシングコンソールのアナログ入力段階のオーバーロードを、システム全体の利得に影響を与えずに妨げる能力を有する方法およびオーディオシステムは、消費者にとって非常に実用的に有益である。アナログ技術では、不可能ではないにしろ、この問題に対する解決策を設計することは難しい。最大内部動作レベル（約２１ｄＢｕであり、ｄＢｕは、参照量が０．７７５ボルト（平均二乗平方根）であることを示す）および最小ノイズフロア（約８６ｄＢｕ）に対する非常に柔軟性の少ないシステム制約では、オーバーロードの検知を測定することは難しく、さまざまなユーザーの必要性および要件に対して柔軟性がない。要求されるシステム全体の利得をリストアするために、入力増幅器から取られ得る任意の利得を取り替える余地はほとんどない。さらなる問題がアナログ領域において生じる。なぜなら、不可能ではないにしろ、かなりのコストをかけずに任意の変更を自動化することは、しばしば難しいからである。

（概要）
要約すると、オーディオミキシングコンソールに入力されたオーディオ入力信号のオーバーロード状態を最小化し、システム全体の利得および最高システムレベルを保存する可能性を提供する必要性が存在する。

この必要性は、独立請求項の特徴によって満たされる。従属請求項において、発明の好ましい実施形態が説明される。

第一の局面に従って、アナログオーディオ入力信号を受信する第一の増幅器を含むオーディオミキシングコンソールが提供される。アナログオーディオ入力信号は、受信されたオーディオ入力信号を第一の調節可能な利得を用いて増幅するように構成されている。さらに、増幅されたアナログオーディオ入力信号を受信するアナログ−デジタル変換器が提供される。変換器は、デジタルオーディオ信号を、増幅されたアナログオーディオ信号のアナログ−デジタル変換によって生成するように構成されている。さらに、デジタルオーディオ信号を受信する第二の増幅器が提供される。第二の増幅器は、受信されたデジタルオーディオ信号を第二の調節可能な利得を用いて増幅するように構成されている。ミキシングコンソールは、アナログ−デジタル変換器における信号レベルのオーバーロードを認定するように構成されており、第一および第二の増幅器における利得をそれぞれ制御するように構成されている利得範囲制御ユニットをさらに含む。利得範囲制御ユニットが信号レベルのオーバーロードの発生を認定した場合、利得範囲制御ユニットは、第一および第二の増幅器の全体の利得が保存されることを可能にするために、第一の増幅器における第一の利得を第一の量だけ減少させ、第二の増幅器における第二の利得を第一の量だけ増やす。上で説明したミキシングコンソールは、入力ソースの組み合わせからなる任意のミキシングのレベルまたはバランスに対する悪影響を最小化するために、システム利得および最高信号レベルが保存されることを可能にする。さらに、コンソールを用いて、ほとんど全くひずみのない環境が保障され得、これは、高いひずみの環境において生じ得るスピーカー構成要素への損傷を減少するのを助け得る。アナログオーディオ入力信号がデジタル信号に変換された場合、提供されたデジタル信号は、導入部で言及した問題に対処する機会を提供する。なぜなら、デジタル領域において、自動化されたパラメータの制御が、簡単に規定および測定された工程によって可能であるからである。信号レベルのオーバーロードの発生は、ＡＤ（アナログ−デジタル）変換器において決定され得る。

一実施形態において、第一の増幅器における第一の利得は、信号レベルのオーバーロードの発生を認定した直後に減少される。次いで、利得制御ユニットは、信号オーバーロードが依然としてアナログ−デジタル変換器において存在するか否かをさらに検知する。存在する場合、第一の増幅器における第一の利得は、信号レベルのオーバーロードがもはや検知されなくなるまで、第一の量だけ減少され、第二の増幅器における第二の利得は、第一の量だけ増やされる。

別の実施形態において、利得範囲制御ユニットは、信号レベルのオーバーロードの量を推定するように構成されている。信号レベルのオーバーロードが検知された場合、利得範囲制御ユニットは、信号レベルのオーバーロードの量を推定し、推定された信号レベルのオーバーロードに応じて、第一の増幅器における第一の利得を第一の量だけ減少させ、第二の増幅器における第二の利得を同じ量だけ増やす。

一実施形態において、利得範囲制御ユニットは、信号レベルのオーバーロードを、デジタルオーディオ信号の信号レベルが、予め規定された第一の閾値より高いか否かを決定することと、予め規定された第一の閾値の連続したオーディオ信号サンプルの数が、予め規定された第二の閾値より高いか否かを決定することとによって認定するように構成されることが可能である。利得範囲制御ユニットは、第一の閾値の上の信号レベルを有する連続したサンプルの数が第二の閾値より高い場合、信号レベルのオーバーロード状態の発生を認定し得る。第一の閾値および第二の閾値（つまり、最大信号レベルおよび最大信号レベルを超えた信号サンプルの数）は、ユーザーによって決定され得る。結果として、ミキシングコンソールは、ユーザーに命令および規定された範囲内のオーバーロードのユーザー自身の定義を設定する可能性を提供する。ユーザーは、自身の必要性に従って、ＡＤ変換器における信号がオーバーロードしていることまたはオーバーロードのリスクがあることを決定し得る。オーバーロードの定義は、「第一の閾値の上またはフルスケール偏差の上の２つ以上の連続したサンプル」または「規定されたオーバーロード閾値より大きい振幅の２つ以上のサンプル」のような絶対的な事象によって規定され得る。ユーザーは、「利得範囲制御ユニットが、第一の利得を減少させることと、第二の利得を同じ量だけ増やすこととによって反応する前の所与の期間にわたり、いくつの連続したオーバーロードサンプルが生じ得るか」というようなパラメータをさらに規定し得る。信号レベルのオーバーロード状態の決定は、非常に小さなサンプルが、利得範囲制御ユニットがマイクロフォンが落とされたというような事象における第一の利得を減少させることから妨げるための助けとなり得る。アナログオーディオ入力信号は、マイクロフォンからの信号であり得る。特に、ワイヤレスマイクロフォン（最初の入力利得がしばしば送信器デバイスに設定され、ミキシングコンソールオペレーターがこの利得を、オーディオレベルが結果としてワイヤレスシステムのオーバーロードとなる事象において減少させるための機構がない）において、本発明は、これらの状態を避けるのを助け得る。

信号レベルのオーバーロードを決定する１つの可能性は、利得範囲制御ユニットであり、利得範囲制御ユニットは、デジタルオーディオ信号の信号レベル展開を、最後の検知された信号サンプルの予め規定された数の信号レベル展開を用いて、内挿する。次いで、利得範囲制御ユニットは、デジタルオーディオ信号が予め規定された第一の閾値よりどれだけの量高いかを決定し得る。次いで、利得範囲制御ユニットは、ＡＤ変換器における予め規定された第一の閾値より高い信号レベルを避けるために、第一の利得を決定された量だけ減少させ得、第二の利得を決定された量だけ増やし得る。しかし、別の実施形態において、利得範囲制御ユニットが信号レベル展開を最後の検知された信号サンプルの予め規定された数に基づいて内挿することも可能である。この状態において、将来のオーバーロードは、実際に起きる前に検知され得る。

信号が予め規定された第一の閾値よりどれだけの量高いかを決定するために、利得範囲制御ユニットは、最後の信号サンプルの予め規定された数における信号レベルの立ち上がり時間を考慮に入れるか、および／または予め規定された閾値の上の信号サンプルの数を考慮に入れて、信号レベル展開を内挿するように構成され得る。

一実施形態において、アナログ−デジタル変換器におけるデジタルオーディオ信号の信号レベルが予め規定された最高信号レベルより低くなるような方法によって、利得範囲制御ユニットが利得減少の第一の量を決定することが可能である。この予め規定された最高信号レベルは、クリッピングが生じる信号レベルであり得るか、または任意の他の信号レベルであり得る。

第二の増幅器は、コンソールに含まれるデジタルシグナルプロセッサの一部であり得る。さらに、ＡＤ変換器および第二の増幅器は、ＡＤ変換器の出力が第二の増幅器に直接入力され、その間にさらなる処理工程を含まないように配列され得る。

発明は、オーディオミキシングコンソールを動作させる方法にさらに関する。方法は、第一の調節可能な利得を用いて、アナログオーディオ入力信号を第一の増幅器によって増幅する工程を含む。次いで、増幅されたアナログオーディオ入力信号は、デジタルオーディオ信号にアナログ−デジタル変換器によって変換される。デジタルオーディオ信号は、アナログ−デジタル変換の直後に第二の増幅器によって増幅される。さらに、信号レベルのオーバーロードがアナログ−デジタル変換器において認定される。信号レベルのオーバーロードの量は、信号レベルのオーバーロードが認定された場合に推定される。信号レベルのオーバーロードの量が推定され、第一の増幅器における第一の利得は、推定された信号レベルのオーバーロードに応じて、第一の量だけ減少され、第二の増幅器における第二の利得は、同じ量だけ増やされる。この方法は、システム全体の利得を保存するのを助け、元の信号のダイナミクスを保存するのを助ける。

例えば、本発明は、以下の項目を提供する。
（項目１）
オーディオミキシングコンソールであって、
該オーディオミキシングコンソールは、
第一の増幅器（１１）であって、該第一の増幅器（１１）は、アナログオーディオ入力信号を受信し、該第一の増幅器（１１）は、該受信されたオーディオ入力信号（１０）を第一の調節可能な利得を用いて増幅するように構成されている、第一の増幅器（１１）と、
アナログ−デジタル変換器（１３）であって、該アナログ−デジタル変換器（１３）は、該増幅されたアナログオーディオ入力信号を受信し、該アナログ−デジタル変換器（１３）は、デジタルオーディオ信号を該アナログオーディオ信号のアナログ−デジタル変換によって生成するように構成されている、アナログ−デジタル変換器（１３）と、
第二の増幅器（１４）であって、該第二の増幅器（１４）は、該デジタルオーディオ信号を受信し、該第二の増幅器（１４）は、該受信されたデジタルオーディオ信号を第二の調節可能な利得を用いて増幅するように構成されている、第二の増幅器（１４）と、
利得範囲制御ユニット（２０）であって、該利得範囲制御ユニット（２０）は、信号レベルのオーバーロードを該アナログ−デジタル変換器（１３）において認定するように構成されており、該利得範囲制御ユニット（２０）は、該第一および第二の増幅器の利得をそれぞれ制御するように構成されている、利得範囲制御ユニット（２０）と
を含み、
該利得範囲制御ユニット（２０）は、該利得範囲制御ユニット（２０）が該信号レベルのオーバーロードの発生を認定した場合、該第一および第二の利得の全体の利得が保存されることを可能にするために、該第一の利得を該第一の増幅器によって第一の量だけ減少させ、該第二の利得を該第二の増幅器において該第一の量だけ増やすことを特徴とする、オーディオミキシングコンソール。
（項目２）
上記利得範囲制御ユニット（２０）は、信号レベルのオーバーロードの量を推定するように構成されており、信号レベルのオーバーロードが検知された場合、該利得範囲制御ユニット（２０）は、該信号レベルのオーバーロードの量を推定し、該推定された信号レベルのオーバーロードに応じて、上記第一の増幅器における上記第一の利得を上記第一の量だけ減少させる、上記項目のいずれかに記載のオーディオミキシングコンソール。
（項目３）
上記利得範囲制御ユニット（２０）は、上記デジタルオーディオ信号の信号レベルが予め規定された閾値より高いか否かを決定することと、該予め規定された第一の閾値の上の連続したオーディオ信号サンプルの数が予め規定された第二の閾値より高いか否かを決定することとによって、上記信号レベルのオーバーロードを認定するように構成されており、該利得範囲制御ユニット（２０）は、該第一の閾値の上の信号レベルを有する連続したサンプルの数が該第二の閾値より高い場合、該信号レベルのオーバーロードの発生を認定する、上記項目のいずれかに記載のオーディオミキシングコンソール。
（項目４）
上記利得範囲制御ユニット（２０）は、上記信号レベルのオーバーロードを決定することと、最後の検知された信号サンプルの予め規定された数の信号展開を用いて、上記デジタルオーディオ信号の信号レベル展開を内挿することと、該デジタルオーディオ信号が該予め規定された第一の閾値よりどれだけの量高いかを決定することとを行うように構成されており、該利得範囲制御ユニットは、上記第一の利得を該決定された量だけ減少させることと、上記第二の利得を該決定された量だけ増やすこととを行うように構成されている、上記項目のいずれかに記載のオーディオミキシングコンソール。
（項目５）
上記利得範囲制御ユニット（２０）は、最後の検知された信号サンプルの上記予め規定された数および／または上記予め規定された第一の閾値の上の信号サンプルの数における信号の立ち上がり時間を考慮に入れて、前期信号レベル展開を内挿するように構成されている、上記項目のいずれかに記載のオーディオミキシングコンソール。
（項目６）
上記利得範囲制御ユニット（２０）は、上記利得減少の第一の量を、上記アナログ−デジタル変換器における上記デジタルオーディオ信号の信号レベルが予め規定された最高信号レベルよりも低くなる方法によって決定する、上記項目のいずれかに記載のオーディオミキシングコンソール。
（項目７）
デジタルシグナルプロセッサであって、上記第二の増幅器は、該デジタルシグナルプロセッサに含まれる、デジタルシグナルプロセッサをさらに含む、上記項目のいずれかに記載のオーディオミキシングコンソール。
（項目８）
上記アナログ−デジタル変換器および上記第二の増幅器は、該アナログ−デジタル変換器から出力された上記オーディオ信号が該第二の増幅器へ直接入力されるように配列される、上記項目のいずれかに記載のオーディオミキシングコンソール。
（項目９）
上記オーディオ入力信号は、上記オーディオミキシングコンソールの複数の出力ポイントに伝送される、上記項目のいずれかに記載のオーディオミキシングコンソール。
（項目１０）
複数のオーディオ入力信号は、上記オーディオミキシングコンソールの単一の出力ポイントに伝送される、上記項目のいずれかに記載のオーディオミキシングコンソール。
（項目１１）
オーディオミキシングコンソールを動作させる方法であって、
該方法は、
第一の調節可能な利得を用いてアナログオーディオ入力信号を第一の増幅器（１１）によって増幅する工程と、
該増幅されたアナログオーディオ入力信号をアナログ−デジタル変換器（１３）によってデジタルオーディオ信号に変換する工程であって、該デジタルオーディオ信号は、第二の増幅器（１４）に直接フィードされ、該デジタルオーディオ信号は、第二の調節可能な利得を用いて増幅される、工程と、
該アナログ−デジタル変換器における信号レベルのオーバーロードを認定する工程であって、該信号レベルのオーバーロードが認定された場合、該第一および第二の利得の全体の利得が保存されることを可能にするために、該第一の増幅器における該第一の利得は、第一の量だけ減少され、該第二の増幅器における該第二の利得は、該第一の量だけ増やされる、工程と
を含む、方法。
（項目１２）
信号レベルのオーバーロードの量は、推定され、上記第一の増幅器における上記第一の利得は、該推定された信号レベルのオーバーロードに応じて、上記第一の量だけ減少される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１３）
上記信号レベルのオーバーロードは、上記デジタルオーディオ信号の信号レベルが予め規定された第一の閾値より高いか否かを決定することと、該予め規定された第一の閾値の上の連続したオーディオ信号サンプルの数が予め規定された第二の閾値より高いか否かを決定することとによって認定され、該信号レベルのオーバーロードは、該第一の閾値の上の信号レベルを有する連続したサンプルの数が該第二の閾値より高い場合、検知される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１４）
上記信号レベルのオーバーロードは、上記デジタルオーディオ信号の信号レベル展開を、最後の検知された信号サンプルの予め規定された数の信号展開を用いて内挿することと、該デジタルオーディオ信号が上記予め規定された第一の閾値よりどれだけの量高いかを決定することとによって認定され、上記第一の利得は、該決定された量だけ減少され、上記第二の利得は、該決定された量だけ増やされる、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１５）
上記信号レベル展開は、最後の検知された信号サンプルの上記予め規定された数および／または上記予め規定された第一の閾値の上の信号サンプルの数における信号の立ち上がり時間を考慮に入れて、内挿される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１６）
利得減少の上記第一の量は、上記アナログ−デジタル変換器における上記デジタルオーディオ信号の信号レベルが予め規定された最高信号レベルより低くなる方法によって決定される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１７）
上記第一の増幅器における利得は、上記第一の量だけ減少され、上記信号レベルのオーバーロードが上記アナログ−デジタル変換器に依然として存在するか否かが検知され、存在する場合、該信号レベルのオーバーロードがもはや検知されなくなるまで、該第一の増幅器における上記第一の利得は、該第一の量だけ減少され、上記第二の増幅器における上記第二の利得は、該第一の量だけ増やされる、上記項目のいずれかに記載の方法。

（摘要）
第一の増幅器（１１）を含むオーディオミキシングコンソールが提供される。第一の増幅器（１１）は、アナログオーディオ入力信号を受信する。アナログオーディオ入力信号は、受信されたオーディオ入力信号（１０）を第一の調節可能な利得を用いて増幅するように構成されている。増幅されたアナログオーディオ入力信号を受信するアナログ−デジタル変換器（１３）は、アナログオーディオ信号のアナログ−デジタル変換によってデジタルオーディオ信号を生成するように構成されている。デジタルオーディオ信号を受信する第二の増幅器（１４）は、受信されたデジタルオーディオ信号を第二の調節可能な利得を用いて増幅するように構成されている。アナログ−デジタル変換器における信号レベルのオーバーロードを認定するように構成されており、第一および第二の増幅器の利得をそれぞれ制御するように構成されている利得範囲制御ユニット（２０）が提供される。利得範囲制御ユニット（２０）が信号レベルのオーバーロードの発生を認定した場合、利得範囲制御ユニット（２０）は、第一の増幅器における第一の利得を第一の量だけ減少させ、第二の増幅器における第二の利得を第一の量だけ増やす。

発明がさらに詳細に添付の図面を参照して説明される。

図１は、デジタルミキシングコンソールにおけるオーディオ信号の信号展開を示す。デジタルミキシングコンソールにおいて、信号レベルおよび利得は、任意のオーバーロードまたはクリッピング閾値の下のままである。 図２は、信号レベルおよび利得が結果としてオーバーロード状態となる場合のオーディオ信号の信号展開を示す。 図３は、概略的なミキシングコンソールを示す。ミキシングコンソールにおいて、利得範囲は、発明に従って自動的に制御される。 図４は、信号レベルのオーバーロードを制御するか、または回避する工程を示すフローチャートを示す。 図５は、アナログ−デジタル変換器におけるオーバーロードがどのように決定されるかを概略的に示す。 図６は、信号レベルのオーバーロードを制御する別の実施形態を示すフローチャートを示す。

（詳細な説明）
図１において、オーディオミキシングコンソールが概略的に示される。図に示される実施形態において、発明の理解に必要なオーディオミキシングコンソールの構成要素のみが説明され、明確にするために他の構成要素は省略される。オーディオ入力信号１０（例えば、マイクロフォン信号）は、オーディオミキシングコンソールの入力（示されていない）を介して調節可能な利得を有する第一の増幅器１１にフィードされる。示される実施形態において、オーディオ入力信号は、−３０ｄＢ信号である。４０ｄＢの利得を用いて、アナログ−デジタル変換器１３にフィードされた＋１０ｄＢのオーディオ出力信号１２が得られる。次いで、デジタルオーディオ信号は、第二の増幅器１４に送信される。そこで（例えば、１５ｄＢを有する、結果としてデジタルオーディオ信号１５となる５ｄＢによって）第二の増幅が行われる。

図２に関連して、オーバーロード状態がより詳細に説明される。示される例において、−１５ｄＢを有するオーディオ入力信号１０は、第一の調節可能な増幅器１１にフィードされ、そこで、４０ｄＢの利得が得られる。アナログ−デジタル変換器１３は、＋２０ｄＢの最大入力レベルを有し得る。第一の増幅器１１の後の４０ｄＢの利得を用いて、信号は＋２５ｄＢへ達しようと試みる。しかし、ＡＤ変換器は、信号を＋２０ｄＢにおいて処理し得るのみなので、クリッピングされたオーディオ信号１２’が得られる。第二の増幅器の後、ひずんだオーディオ信号１５’が得られる。

図３において、オーディオミキシングコンソールが示される。オーディオミキシングコンソールを用いて、図２に関連して上で論じられたオーバーロード状態が避けられ得る。オーディオミキシングコンソールは、オーディオ信号を処理するデジタルシグナルプロセッサ、ＤＳＰ（示されていない）を有するデジタルミキシングコンソールである。そのようなデジタルミキシングコンソールにおいて、入力信号１０のような複数のオーディオ入力信号がミキシングされ得るか、または信号出力に結合され得る。さらに、入力信号は、コンソールを通り、コンソールの複数の出力ポイントへ異なる処理ルートを介して伝送され得る。このことは、異なる入力信号が異なる出力ポイントへ伝送され、異なる入力信号がコンソールの異なる出力ポイントへ伝送されるために異なるルートが用いられることを意味する。

−１５ｄＢの信号を有するオーディオ入力信号１０は、第一の増幅器１１に入力され、そこで、信号は、結果として２５ｄＢの増幅された信号１２となる＋４０ｄＢの利得によって増幅されるはずである。しかし、ＡＤ変換器１３の最大入力レベルは２０ｄＢなので、クリッピングが生じる。このオーバーロード状態は、ＡＤ変換器におけるオーバーロード状態を検知する利得範囲制御ユニット２０によって検知される。図３において示されるシステムのユーザーは、いつオーバーロードが変換器１３において生じるかを決定する規則を規定し得る。ユーザーは、最高信号レベルを第一の閾値として設定し得る。第二に、ユーザーは、第一の閾値より高い信号レベルを有するサンプルの数を設定し得る。このサンプルの数が第二の閾値である。これら２つのパラメータに基づいて、オーバーロード状態は、利得範囲制御ユニットによって検知され得る。例として、フルスケール偏差における２つ以上の連続したサンプルが検知された場合、オーバーロード状態が存在し得る。ＡＤ変換器において、フルスケール偏差は、オーディオ信号が最大表示可能値に達した場合に生じる。ここで、制御ユニットがオーバーロード状態をＡＤ変換器において検知した場合、制御ユニットは、オーバーロード状態を避けるために、第一の増幅器に利得を減少させるように命令することによって第一の増幅器を制御し得る。示される例において、制御ユニット２０は、結果として２０ｄＢオーディオ信号１２となる＋３５ｄＢアナログ利得に設定し、＋４０ｄＢを減少させ得る。次いで、この信号は、ＡＤ変換器１３によって正確に処理され得る。同時に、制御ユニット２０は、第二の増幅器１４に増幅を同じ量（ここでは、５ｄＢ）だけ増やすように命令し得る。次いで、もともと意図されていた＋５ｄＢの代わりに、増幅は、結果として出力において３０ｄＢデジタル信号１５となる１０ｄＢである。

示される実施形態において、増幅器１１の入力利得制御が自動的に生じる。しかし、上で論じられた原理も、手動で調節可能な利得制御を有するシステムに対して用いられ得る。このシステムにおいて、制御ユニット２０は、オペレーターに推奨される行動を助言するために用いられる。

第二の増幅器１４は、コンソールのＤＳＰにおいて得られ得る。ＡＤ変換器および第一の増幅器は、ＤＳＰの一部ではない。好ましくは、第二の増幅器による埋合わせがＡＤ変換器１３の直後にＤＳＰにおいて行われる。このことは、他の信号処理は、ＡＤ変換器１３と第二の増幅器１４との間には行われないことを意味し得る。図３において示される単一の入力信号１０は、コンソールの複数の異なる出力ポイントに伝送され得る。さらに、複数の入力信号１０がミキシングされ、コンソールの単一の出力ポイントにフィードされることが可能である。

信号レベルのオーバーロードを制御ユニット２０によって決定する方法は、図５に関連して、より詳細に説明される内挿に基づき得る。図５において、オーディオ信号３０が示され、オーディオ信号３０に対してアナログ−デジタル変換器においてオーバーロード状態が生じる。セクション３０ａおよび３０ｂにおける立ち上がり時間に基づき、また、セクション３０でのフルスケール偏差における信号サンプルの数に基づき、制御ユニットは、破線によって示されるオーディオ信号の最大レベルを決定し得る。信号レベルのオーバーロード３１の量が推定され得、第一の増幅器の増幅は、決定された信号レベルのオーバーロードの量によって減少され得る。同時に、第二の増幅器の利得が同じ量だけ増やされ得る。図５において示される実施形態において、制御ユニットは、信号レベルのオーバーロードの量の推定の結果を用い得、事前対策となる行動を取る。この実施形態において、セクション３０ａの信号展開のみが信号展開を予測するために用いられ得る。この状態において、システムは、オーバーロードが実際に生じる前に反応する。別の実施形態において、図５において示されるオーバーロード状態が生じ得、信号レベルのオーバーロードのセクション３０ａおよび３０ｂに基づく推定の結果は、反応行動を取るために用いられ得る。

図４において、第一の実施形態に従うオーディオミキシングコンソールにおいて信号レベルを制御する工程が要約される。方法は、工程４１において始まり、工程４２では、オーディオ入力信号が第一の増幅器１１において増幅される。工程４３では、アナログ−デジタル変換がＡＤ変換器１３において行われる。次の工程４４では、利得範囲制御ユニット４４が信号レベルのオーバーロード状態が認定され得るか否かを決定する。そのような信号レベルのオーバーロード状態が検知され得る方法は、上で図５に関連して論じられた。信号レベルのオーバーロードが検知された場合、信号レベルのオーバーロードの量が工程４５において推定される。次の工程４６では、第一の増幅器におけるオーディオ入力信号の増幅が、オーバーロードが避けられる方法によって減少され、同時に、工程４７では、第二の増幅器１４におけるデジタルオーディオ信号の増幅が同じ量だけ増やされる。信号オーバーロード状態が工程４４において検知されない場合、２つの増幅段階の制御は必要なく、信号は、さらなる処理のために追加の工程なしで提供され得る。方法は、工程４８において終了する。

図４の実施形態において、信号レベルのオーバーロードの量は、システムの前に推定された（つまり、利得範囲制御ユニットが反応した）。別の実施形態には、信号レベルのオーバーロードの推定はなく、システム（利得範囲制御ユニット）は、利得を第一の増幅器において第一の量だけ単に減少させ、第二の増幅器において、利得を第二の量だけ増やす。オーバーロードが続いた場合、オーバーロード状態がもはや検知されなくなるまで、同じ処理が繰り返される。

この実施形態は、より詳細に図６において開示される。方法は、工程６０において始まる。工程６１において、オーディオ入力信号が増幅され、工程６２において、アナログ−デジタル変換が行われる。これら２つの工程は、図４の工程４２および４３に対応する。さらに、工程６３では、アナログ−デジタル変換器においてオーバーロードが存在するか否かがチェックされる。オーバーロード状態が検知された場合、図４におけるようにオーバーロードの量は検知されないが、オーディオ入力信号の増幅は、第一の量だけ直接減らされ、デジタルオーディオ信号増幅は、第二の量だけ増やされる（工程６５）。次いで、次の工程６６において、オーバーロード状態が依然として当てはまるか否かがチェックされる。当てはまる場合、オーバーロード状態が工程６６において、もはや検知されなくなるまで工程６４および６５が繰り返され、方法は、工程６７において終了する。

上で説明された適合は、ユーザー調節可能なパラメータと共に用いられ得、ローカルなコンディション、環境または要件に適するように利得適合の感度およびアグレッションを設定する。本発明は、さまざまなオーディオ信号処理システムにおいて採用され得、より高いひずみ環境において生じ得るスピーカー構成要素への損傷を減少させることを助け得る。さらに、最大利得が所望のシステム全体の利得の圧縮または変更なしに可能である。第一の増幅器における利得は、規定された数のｄＢだけ減少され、同時に、第二の増幅器において、対応する数のｄＢだけトリムを増やす。

１０ 入力信号
１１ 第一の増幅器
１２ オーディオ信号
１３ 変換器
１４ 第二の増幅器
１５ デジタル信号
２０ 利得範囲制御ユニット

Claims (13)

1. オーディオミキシングコンソールであって、
   該オーディオミキシングコンソールは、
   第一の増幅器（１１）であって、該第一の増幅器（１１）は、アナログオーディオ入力信号を受信し、該第一の増幅器（１１）は、該受信されたオーディオ入力信号（１０）を第一の調節可能な利得を用いて増幅するように構成されている、第一の増幅器（１１）と、
   アナログ−デジタル変換器（１３）であって、該アナログ−デジタル変換器（１３）は、該増幅されたアナログオーディオ入力信号を受信し、該アナログ−デジタル変換器（１３）は、デジタルオーディオ信号を該アナログオーディオ信号のアナログ−デジタル変換によって生成するように構成されている、アナログ−デジタル変換器（１３）と、
   第二の増幅器（１４）であって、該第二の増幅器（１４）は、該デジタルオーディオ信号を受信し、該第二の増幅器（１４）は、該受信されたデジタルオーディオ信号を第二の調節可能な利得を用いて増幅するように構成されている、第二の増幅器（１４）と、
   利得範囲制御ユニット（２０）であって、該利得範囲制御ユニット（２０）は、信号レベルのオーバーロードを該アナログ−デジタル変換器（１３）において認定するように構成されており、該利得範囲制御ユニット（２０）は、該第一および第二の増幅器の利得をそれぞれ制御するように構成されている、利得範囲制御ユニット（２０）と
   を含み、
   該利得範囲制御ユニット（２０）は、該利得範囲制御ユニット（２０）が該信号レベルのオーバーロードの発生を認定した場合、該第一および第二の利得の全体の利得が保存されることを可能にするために、該第一の増幅器における該第一の利得を第一の量だけ減少させ、該第二の増幅器における該第二の利得を該第一の量だけ増やすことを特徴とし、
   該利得範囲制御ユニット（２０）は、該信号レベルのオーバーロードを決定することと、最後の検知された信号サンプルの予め規定された数の信号展開を用いて、該デジタルオーディオ信号の信号レベル展開を内挿することと、該デジタルオーディオ信号が該予め規定された第一の閾値よりどれだけの量高いかを決定することとを行うように構成されており、該利得範囲制御ユニットは、該第一の利得を該決定された量だけ減少させることと、該第二の利得を該決定された量だけ増やすこととを行うように構成されており、
   該利得範囲制御ユニット（２０）は、最後の検知された信号サンプルの該予め規定された数および／または該予め規定された第一の閾値の上の信号サンプルの数における信号の立ち上がり時間を考慮に入れて、該信号レベル展開を内挿するように構成されている、オーディオミキシングコンソール。
2. 前記利得範囲制御ユニット（２０）は、信号レベルのオーバーロードの量を推定するように構成されており、信号レベルのオーバーロードが検知された場合、該利得範囲制御ユニット（２０）は、該信号レベルのオーバーロードの量を推定し、該推定された信号レベルのオーバーロードに応じて、前記第一の増幅器における前記第一の利得を前記第一の量だけ減少させる、請求項１に記載のオーディオミキシングコンソール。
3. 前記利得範囲制御ユニット（２０）は、前記デジタルオーディオ信号の信号レベルが予め規定された第一の閾値より高いか否かを決定することと、該予め規定された第一の閾値の上の連続したオーディオ信号サンプルの数が予め規定された第二の閾値より高いか否かを決定することとによって、前記信号レベルのオーバーロードを認定するように構成されており、該利得範囲制御ユニット（２０）は、該第一の閾値の上の信号レベルを有する連続したサンプルの数が該第二の閾値より高い場合、該信号レベルのオーバーロードの発生を認定する、請求項１または請求項２に記載のオーディオミキシングコンソール。
4. 前記利得範囲制御ユニット（２０）は、利得減少の前記第一の量を、前記アナログ−デジタル変換器における前記デジタルオーディオ信号の信号レベルが予め規定された最高信号レベルよりも低くなる方法によって決定する、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のオーディオミキシングコンソール。
5. デジタルシグナルプロセッサであって、前記第二の増幅器は、該デジタルシグナルプロセッサに含まれる、デジタルシグナルプロセッサをさらに含む、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載のオーディオミキシングコンソール。
6. 前記アナログ−デジタル変換器および前記第二の増幅器は、該アナログ−デジタル変換器から出力された前記オーディオ信号が該第二の増幅器へ直接入力されるように配列される、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のオーディオミキシングコンソール。
7. 前記オーディオ入力信号は、前記オーディオミキシングコンソールの複数の出力ポイントに伝送される、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載のオーディオミキシングコンソール。
8. 複数のオーディオ入力信号は、前記オーディオミキシングコンソールの単一の出力ポイントに伝送される、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載のオーディオミキシングコンソール。
9. オーディオミキシングコンソールを動作させる方法であって、
   該方法は、
   第一の調節可能な利得を用いてアナログオーディオ入力信号を第一の増幅器（１１）によって増幅する工程と、
   該増幅されたアナログオーディオ入力信号をアナログ−デジタル変換器（１３）によってデジタルオーディオ信号に変換する工程であって、該デジタルオーディオ信号は、第二の増幅器（１４）に直接フィードされ、該デジタルオーディオ信号は、第二の調節可能な利得を用いて増幅される、工程と、
   該アナログ−デジタル変換器における信号レベルのオーバーロードを認定する工程であって、該信号レベルのオーバーロードが認定された場合、該第一および第二の利得の全体の利得が保存されることを可能にするために、該第一の増幅器における該第一の利得は、第一の量だけ減少され、該第二の増幅器における該第二の利得は、該第一の量だけ増やされる、工程と
   を含み、
   該信号レベルのオーバーロードは、該デジタルオーディオ信号の信号レベル展開を、最後の検知された信号サンプルの予め規定された数の信号展開を用いて内挿することと、該デジタルオーディオ信号が該予め規定された第一の閾値よりどれだけの量高いかを決定することとによって認定され、該第一の利得は、該決定された量だけ減少され、該第二の利得は、該決定された量だけ増やされ、
   該信号レベル展開は、最後の検知された信号サンプルの該予め規定された数および／または該予め規定された第一の閾値の上の信号サンプルの数における信号の立ち上がり時間を考慮に入れて、内挿される、方法。
10. 信号レベルのオーバーロードの量は、推定され、前記第一の増幅器における前記第一の利得は、該推定された信号レベルのオーバーロードに応じて、前記第一の量だけ減少される、請求項９に記載の方法。
11. 前記信号レベルのオーバーロードは、前記デジタルオーディオ信号の信号レベルが予め規定された第一の閾値より高いか否かを決定することと、該予め規定された第一の閾値の上の連続したオーディオ信号サンプルの数が予め規定された第二の閾値より高いか否かを決定することとによって認定され、該信号レベルのオーバーロードは、該第一の閾値の上の信号レベルを有する連続したサンプルの数が該第二の閾値より高い場合、検知される、請求項９または請求項１０に記載の方法。
12. 利得減少の前記第一の量は、前記アナログ−デジタル変換器における前記デジタルオーディオ信号の信号レベルが予め規定された最高信号レベルより低くなる方法によって決定される、請求項９〜１１のうちのいずれか一項に記載の方法。
13. 前記第一の増幅器における利得は、前記第一の量だけ減少され、前記信号レベルのオーバーロードが前記アナログ−デジタル変換器に依然として存在するか否かが検知され、存在する場合、該信号レベルのオーバーロードがもはや検知されなくなるまで、該第一の増幅器における前記第一の利得は、該第一の量だけ減少され、前記第二の増幅器における前記第二の利得は、該第一の量だけ増やされる、請求項９に記載の方法。

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