JPH04330814A - 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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JPH04330814A
JPH04330814A JP12823491A JP12823491A JPH04330814A JP H04330814 A JPH04330814 A JP H04330814A JP 12823491 A JP12823491 A JP 12823491A JP 12823491 A JP12823491 A JP 12823491A JP H04330814 A JPH04330814 A JP H04330814A
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gain
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backlash
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Masato Tanaka
正人 田中
Toshiya Kan
韓 敏哉
Mitsuo Hashimoto
充夫 橋本
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Sony Corp
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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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 Contro
l)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AGC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サンプルタ
イミングの入力信号レベルをXn 、その出力信号レベ
ルをYn 、不感帯レベル値をZとするとき、|Xn 
−Yn−1 |<Z が成立するときは、Yn →Yn−1 Xn −Yn−1 ≧Z が成立するときは、Y→Xn −Z Xn −Yn−1 ≧−Z が成立するときは、Yn →Xn +Zとなるように前
記ゲイン設定手段の制御データをコントロールしてバッ
クラッシュ制御され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。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14A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Xn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に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
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Yn
−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
 の値を決定している。
【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
Yn は特に出力せず、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、Zが正であるときに、
次に出力されるゲイン指令値Yn−1 は、「Xn +
Z」として出力するが、Z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が+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Xn 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14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

Claims (2)

    【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サンプルタ
    イミングの入力信号レベルをXn 、その出力信号レベ
    ルをYn 、不感帯レベル値をZとするとき、|Xn 
    −Yn−1 |<Z が成立するときは、Yn →Yn−1 Xn −Yn−1 ≧Z が成立するときは、Y→(Xn −Z)Xn −Yn−
    1 ≧−Z が成立するときは、Yn →(Xn +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
    うに構成したことを特徴とするオートゲインコントロー
    ラ。
  2. 【請求項2】  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サンプルタ
    イミングの入力信号レベルをXn 、その出力信号レベ
    ルをYn 、不感帯レベル値をZとするとき、|Xn 
    −Yn−1 |<Z が成立するときは、Yn →Yn−1 Xn −Yn−1 ≧Z が成立するときは、Y→(Xn −Z)Xn −Yn−
    1 ≧−Z が成立するときは、Yn →(Xn +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YN −Xn 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。
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