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Info
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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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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
するゲイン設定部の入力値の変化図ある。
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)
- 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12823491A JP3298111B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | オートゲインコントローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12823491A JP3298111B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | オートゲインコントローラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04330814A true JPH04330814A (ja) | 1992-11-18 |
| JP3298111B2 JP3298111B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=14979812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12823491A Expired - Lifetime JP3298111B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | オートゲインコントローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3298111B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-02 JP JP12823491A patent/JP3298111B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3298111B2 (ja) | 2002-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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