JPH05235674A - ディジタル増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタルイコライザーにより信号レベルを
ブーストしても、音が歪むことがなく、音質劣化を最小
にすることができる低コストのディジタル増幅器を提供
する。 【構成】 マイクロコンピュータ１００は、ユーザのボ
リュームボタン操作に応じて入力部１１０から出力され
たボリューム値を示す信号を受けて、そのボリューム値
のうち、ディジタルイコライザー１６の信号レベルブー
スト用マージン分までのボリューム値を、ディジタルイ
コライザー１６の前段に設けられた第１ディジタルボリ
ューム部１４に設定し、残りのボリューム値を、ディジ
タルイコライザー１６の後段に設けられた第２ディジタ
ルボリューム部２２に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＡＶ（オーディオ・ビ
ジュアル）用ディジタルプリアンプ等に適用するのに好
適なディジタル増幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＡＶ用ディジタルプリアンプにお
いては、ディジタルボリューム部は、ディジタル信号処
理部の最終段または初段に設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ディジタルボリューム
部を、ディジタル信号処理部の最終段に設けると、ディ
ジタル信号処理部に、ソースからフルビットのデータま
たはそれに近い大きなレベルのデータが入力された場合
には、ディジタルイコライザーにより信号レベルをブー
ストすると、サチュレーションが発生して音が歪んでし
まう。また、実用的なボリューム範囲は、０ｄＢ乃至−
７２ｄＢであり、これを単独で実現できるデバイスは、
少なく、あったとしても高価である。

【０００４】ディジタルボリューム部を、ディジタル信
号処理部の初段に設けると、ディジタルイコライザーの
信号レベルブースト用マージンはかせげるが、小音量時
には、ビット数が減り、さらにイコライジング、サラウ
ンドまたはオーバーサンプリング等の信号処理が施され
ると、演算誤差が大きくなり、音質劣化が大きくなって
しまう。

【０００５】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、ディジタルイコライザーにより信号レベ
ルをブーストしても、音が歪むことがなく、音質劣化を
最小にすることができる低コストのディジタル増幅器を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のディジ
タル増幅器は、ディジタルイコライザー（例えば、実施
例のディジタルイコライザー１６）の前段に設けられて
イコライザーの信号レベルブースト用マージン分のボリ
ューム調整を行う第１ディジタルボリューム手段（例え
ば、実施例の第１ディジタルボリューム部１４）と、イ
コライザーの後段に設けられて、ボリューム調整を行う
第２ディジタルボリューム手段（例えば、実施例の第２
ディジタルボリューム部２２）とを備え、第１および第
２ボリューム手段によって総合的なボリューム調整を行
うことを特徴とする。

【０００７】請求項２に記載のディジタル増幅器は、第
２ボリューム手段が、オーバーサンプリング手段（例え
ば、実施例のオーバーサンプリング部２０）の後段に設
けられることを特徴とする。

【０００８】請求項３に記載のディジタル増幅器は、第
１ボリューム手段のボリューム値が、イコライザーの信
号レベルブースト量に応じて設定されることを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】請求項１の構成のディジタル増幅器において
は、ディジタルイコライザーの前段に設けられた第１ボ
リューム手段が、イコライザーの信号レベルブースト用
マージン分のボリューム調整を行い、総合的なボリュー
ム調整は、上述の第１ボリューム手段と、イコライザー
の後段に設けられた第２ボリューム手段とによって行わ
れる。従って、イコライザーで信号レベルをブーストし
ても、サチュレーションが発生せず、音が歪むことがな
い。また、第１ボリューム手段は、イコライザーのブー
スト用マージン分である例えば−１２ｄＢ程度しかアッ
テネートしないので、イコライジング等の信号処理を行
うことによる演算誤差を最小限にできるから、音質劣化
を最小限にすることができる。さらに、第２ボリューム
手段は、例えば最大−６０ｄＢ程度のアッテネートを行
うだけでよくなるから、第２ボリューム手段を市販の安
価なディジタルフィルターで構成できる。

【００１０】請求項２の構成のディジタル増幅器におい
ては、オーバーサンプリングが行われた後に、第２ボリ
ューム手段によってボリューム調整がなされる。従っ
て、第２ボリューム手段の後段に設けられるローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ）の遮断特性が緩やかであっても、サン
プリングノイズを除去できる。また、オーバーサンプリ
ング手段と第２ボリューム手段とは、市販の安価なディ
ジタルフィルターで構成できるから、よりコストを低減
できる。

【００１１】請求項３の構成のディジタル増幅器におい
ては、第１ボリューム手段のボリューム値が、イコライ
ザーのブースト量に応じて設定される。従って、第１ボ
リューム手段のボリューム値をイコライザーのブースト
に必要な最小値に抑えることができるので、さらにイコ
ライジングまたはオーバーサンプリング等の信号処理が
施されても、演算誤差を最小に抑えることができるか
ら、音質劣化を最小に抑えることができる。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明をＡＶ用ディジタルプリアン
プに適用した場合の一実施例の構成を示す。ＣＤ（コン
パクトディスク）信号処理部２からは、ディジタルオー
ディオ再生信号が、スイッチ４の入力端子４Ａに供給さ
れる。また、例えば、ＤＡＴ（ディジタルオーディオテ
ープレコーダ）からは、バッファ６およびディジタルオ
ーディオインターフェイスレシーバ８を介して、ディジ
タルオーディオ再生信号が、スイッチ４の入力端子４Ｂ
に供給される。また、例えば、アナログカセットテープ
レコーダから出力されたアナログオーディオ再生信号
が、ローパスフィルタ１０によって、Ａ／Ｄコンバータ
１２のサンプリング周波数の１／２の周波数（すなわち
ナイキスト周波数）を越えた成分が除去されて、Ａ／Ｄ
コンバータ１２に供給される。Ａ／Ｄコンバータ１２か
ら出力されるディジタルオーディオ再生信号は、スイッ
チ４の入力端子４Ｃに供給される。

【００１３】マイクロコンピュータ１００は、ユーザの
ソース選択ボタン操作に応じて入力部１１０から出力さ
れるソース選択信号に対応したスイッチ切り換え制御信
号をスイッチ４に出力して、入力端子４Ａ、４Ｂおよび
４Ｃのいずれか１つと出力端子４Ｄとを導通状態にす
る。

【００１４】また、マイクロコンピュータ１００は、ユ
ーザのボリュームボタン操作に応じて入力部１１０から
出力されたボリューム値を示す信号を受けて、そのボリ
ューム値のうち、ディジタルイコライザー１６の信号レ
ベルブースト用マージン分までのボリューム値を、ディ
ジタルイコライザー１６の前段に設けられた第１ディジ
タルボリューム部１４に設定し、残りのボリューム値
を、ディジタルイコライザー１６の後段に設けられた第
２ディジタルボリューム部２２に設定する。例えば、デ
ィジタルイコライザー１６のブースト用マージンが、−
１２ｄＢに設定されているとすると、入力部１１０から
出力されたボリューム値が−３０ｄＢのときには、マイ
クロコンピュータ１００は、第１および第２ボリューム
部１４および２２に、それぞれ、−１２ｄＢおよび−１
８ｄＢを設定し、入力部１１０から出力されたボリュー
ム値が０乃至−１２ｄＢのときには、マイクロコンピュ
ータ１００は、第１および第２ボリューム部１４および
２２に、それぞれ、０乃至−１２ｄＢおよび０ｄＢを設
定する。また、マイクロコンピュータ１００は、入力部
１１０から出力されたボリューム値を表示部１２０に表
示する。

【００１５】第１ディジタルボリューム部１４は、スイ
ッチ４から出力されるディジタルオーディオ再生信号の
信号レベルを、マイクロコンピュータ１００によって設
定されたボリューム値だけアッテネートする。

【００１６】第１ディジタルボリューム部１４の後段に
は、前述のように、ディジタルイコライザー１６が設け
られている。マイクロコンピュータ１００は、ユーザの
イコライザーボタン操作に応じて入力部１１０から出力
されたイコライザーブースト値を示す信号を受けて、こ
のブースト値をディジタルイコライザー１６に設定す
る。イコライザー１６は、第１ディジタルボリューム部
１４から出力されるディジタルオーディオ再生信号を、
マイクロコンピュータ１００によって設定されたブース
ト値だけ信号レベルをブーストする。

【００１７】ディジタルイコライザー１６の後段には、
サラウンド処理部１８が設けられている。マイクロコン
ピュータ１００は、ユーザのサラウンドボタン操作に応
じて入力部１１０から出力された特定のサラウンドモー
ド（例えば、シアターモード）を示す信号を受けて、こ
のモードをサラウンド処理部１８に設定する。サラウン
ド処理部１８は、ディジタルイコライザー１６から出力
されるディジタルオーディオ再生信号に対して、設定さ
れたモードのサラウンド効果を得るために音響遅延およ
び残響付加等の処理を行う。

【００１８】サラウンド処理部１８の後段には、オーバ
ーサンプリング部２０が設けられている。オーバーサン
プリング部２０は、サラウンド処理部１８が出力するデ
ィジタルオーディオ再生信号の間に、マイクロコンピュ
ータ１００から供給されるクロックに従って「０」を挿
入し、見かけ上のサンプリング周波数を整数倍（例え
ば、８倍）に高める処理を行う。

【００１９】オーバーサンプリング部２０の後段には、
第２デイジタルボリューム部２２が設けられている。第
２ディジタルボリューム部２２は、例えば、シフトレジ
スタ、係数器、乗算器および加算器等を含む非巡回型デ
ィジタルフィルターによって構成される。第２ディジタ
ルボリューム部２２は、オーバーサンプリング部２０か
ら出力されるディジタルオーディオ再生信号を、マイク
ロコンピュータ１００によって設定されたボリューム値
だけアッテネートする。

【００２０】Ｄ／Ａコンバータ２４は、第２デイジタル
ボリューム部２２から出力されるディジタルオーディオ
再生信号をアナログ信号に変換する。アナログローパス
フィルター２６は、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力され
るアナログ信号からスプリアス成分を除去すように高域
成分を遮断する。前述のように、オーバーサンプリング
部２０が設けられているので、Ｄ／Ａコンバータ２４の
出力信号波形はきめ細かくなり、スプリアス成分が高い
周波数に追いやられるから、アナログローパスフィルタ
ー２６に次数に低いものを使用できる。すなわち、ロー
パスフィルター２６のの遮断特性が緩やかであっても、
サンプリングノイズを除去できる。

【００２１】図２は、図１に示されたディジタルイコラ
イザー１６のブースト用マージンが−１２ｄＢである場
合における第１ディジタルボリューム部１４および第２
ディジタルボリューム部２２の一動作例を示す図表であ
る。以下、図２を参照して、図１の動作を説明する。

【００２２】ユーザのボリュームボタン操作に応じて入
力部１１０から出力されたボリューム値が０乃至−１２
ｄＢのときには、マイクロコンピュータ１００は、第１
および第２ボリューム部１４および２２に、それぞれ、
０乃至−１２ｄＢおよび０ｄＢを設定する。

【００２３】ユーザのボリュームボタン操作に応じて入
力部１１０から出力されたボリューム値が−１２ｄＢ以
上のときには、マイクロコンピュータ１００は、第１ボ
リューム部１４のボリューム値を、−１２ｄＢ一定に設
定する。従って、ディジタルイコライザー１６により、
信号レベルを１２ｄＢまでブーストしても、サチュレー
ションは発生せず、音が歪むことはない。なお、実際に
は、ボリュームは、−３０ｄＢ付近で使用されるので、
実用上問題はない。

【００２４】また、第１ボリューム部１４は、イコライ
ザー１６のブースト用マージン分である−１２ｄＢしか
アッテネートしないので、イコライジング等の信号処理
を行うことによる演算誤差を最小限にできるから、音質
劣化を最小限にすることができる。

【００２５】図２の例では、第２ボリューム部２２の可
変範囲を０乃至−６０ｄＢとすることにより、第１およ
び第２ボリューム部１４および２２の総合ボリューム可
変範囲を−１２乃至−７２ｄＢを実現している。このよ
うに、第２ボリューム部２２が、最大−６０ｄＢ程度の
アッテネートを行うだけでよくなるから、第２ボリュー
ム部２２を、オーバーサンプリング部２０を含めて、市
販の安価なディジタルフィルターで構成できる。

【００２６】なお、上記実施例においては、ディジタル
イコライザーのブースト用マージンを−１２ｄＢとした
が、本発明はこれに限定されず、種々の値をとることが
できる。

【００２７】また、上記実施例においては、第１および
第２ボリューム部１４および２２の総合ボリューム値
が、ディジタルイコライザー１６のブースト用マージン
以上のときに、第１ボリューム部１４のボリューム値を
一定（−１２ｄＢ）としたが、第１ボリューム部１４の
ボリューム値を、マイクロコンピュータ１００の制御の
下に、イコライザー１６のブースト量に応じて設定する
（すなわち変更する）ようにしてもよい。こうすれば、
第１ボリューム部１４のボリューム値をイコライザー１
６のブーストに必要な最小値に抑えることができるの
で、さらにイコライジングまたはオーバーサンプリング
等の信号処理が施されても、演算誤差を最小に抑えるこ
とができるから、音質劣化を最小に抑えることができ
る。

【００２８】

【発明の効果】請求項１のディジタル増幅器によれば、
ディジタルイコライザー前段に設けられた第１ボリュー
ム手段によって、イコライザーのブースト用マージン分
のボリューム調整を行い、総合的なボリューム調整を、
第１ボリューム手段と、イコライザーの後段に設けられ
た第２ボリューム手段とによって行うようにしたので、
イコライザーで信号レベルをブーストしても音が歪むこ
とがない。また、第１ボリューム手段は、イコライザー
の信号レベルブースト用マージン分である例えば−１２
ｄＢ程度しかアッテネートしなくてよくなるから、音質
劣化を最小限にすることができる。また、第２ボリュー
ム手段は、例えば最大−６０ｄＢ程度のアッテネートを
行うだけでよくなるので、第２ディジタル手段を市販の
安価な例えばＳＭ５８４０等のディジタルフィルターで
構成できる。また、第１ボリューム手段を、広く一般に
使用されているＤＳＰ（ディジタル信号処理）ＩＣによ
り構成し、第２ボリューム手段をディジタルフィルター
により構成すれば、アナログボリューム部が不要となる
から、よりコストを低減させることができる。

【００２９】請求項２のディジタル増幅器によれば、オ
ーバーサンプリングの後に、第２ボリューム手段によっ
てボリューム調整を行うようにしたので、第２ボリュー
ム手段の後段に設けられるローパスフィルタの遮断特性
が緩やかであっても、サンプリングノイズを除去でき
る。また、オーバーサンプリング手段と第２ボリューム
手段とは、市販の安価なディジタルフィルターで構成で
きるから、よりコストを低減できる。

【００３０】請求項３のディジタル増幅器によれば、第
１ボリューム手段のボリューム値を、イコライザーのブ
ースト量に応じて設定するようにしたので、第１ボリュ
ーム手段のボリューム値をイコライザーのブーストに必
要な最小値に抑えることができるから、音質劣化を最小
に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をＡＶ用ディジタルプリアンプに適用し
た場合の一実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示されたディジタルイコライザーのブー
スト用マージンが−１２ｄＢである場合における第１デ
ィジタルボリューム部１４および第２ディジタルボリュ
ーム部２２の一動作例を示す図表である。

【符号の説明】

１４ 第１ディジタルボリューム部 １６ ディジタルイコライザー ２０ オーバーサンプリング部 ２２ 第２ディジタルボリューム部 １００ マイクロコンピュータ １１０ 入力部 １２０ 表示部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタルイコライザーを有するディジ
   タル増幅器において、 前記イコライザーの前段に設けられ、前記イコライザー
   の信号レベルブースト用マージン分のボリューム調整を
   行う第１ディジタルボリューム手段と、 前記イコライザーの後段に設けられて、ボリューム調整
   を行う第２ディジタルボリューム手段とを備え、 前記第１および第２ボリューム手段によって総合的なボ
   リューム調整を行うことを特徴とするディジタル増幅
   器。
2. 【請求項２】 前記第２ボリューム手段が、オーバサン
   プリング手段の後段に設けられることを特徴とする請求
   項１記載のディジタル増幅器。
3. 【請求項３】 前記第１ボリューム手段のボリューム値
   が、前記イコライザーの信号レベルブースト量に応じて
   設定されることを特徴とする請求項１または請求項２記
   載のディジタル増幅器。