JPH07235848A - 自動利得制御増幅器 - Google Patents
自動利得制御増幅器Info
- Publication number
- JPH07235848A JPH07235848A JP4658394A JP4658394A JPH07235848A JP H07235848 A JPH07235848 A JP H07235848A JP 4658394 A JP4658394 A JP 4658394A JP 4658394 A JP4658394 A JP 4658394A JP H07235848 A JPH07235848 A JP H07235848A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gain
- signal
- gain control
- value
- level
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】音声の自然な抑揚をなるべく損なわないで、音
声信号を安定した所定レベルで出力することができる自
動利得制御増幅器を提供する。 【構成】信号検出部２で入力信号を検出しているとき、
利得制御部３は出力が一定のレベルになるように可変利
得増幅部１を逐次制御し、無信号時に利得を下げても入
力信号を検出しているときの利得値を保持してその保持
された利得値で動作させておき、次の音声の立ち上がり
では、記録した値を初期値として利得制御することを特
徴とするもので、利得の制御の時定数を変えることなく
音声の立ち上がり時間を大幅に短縮することができる。
声信号を安定した所定レベルで出力することができる自
動利得制御増幅器を提供する。 【構成】信号検出部２で入力信号を検出しているとき、
利得制御部３は出力が一定のレベルになるように可変利
得増幅部１を逐次制御し、無信号時に利得を下げても入
力信号を検出しているときの利得値を保持してその保持
された利得値で動作させておき、次の音声の立ち上がり
では、記録した値を初期値として利得制御することを特
徴とするもので、利得の制御の時定数を変えることなく
音声の立ち上がり時間を大幅に短縮することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音声信号を所定レベル
で出力するための自動利得制御増幅器に関するものであ
る。
で出力するための自動利得制御増幅器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来の自動利得制御増幅器の一
構成例を示すブロック図で、自動利得制御増幅器１０
は、可変利得増幅部１、入力信号レベルとスレッショル
ドレベルとを比較して信号の有無を検出する信号検出部
２、出力レベルが一定になるように可変利得増幅１の利
得を制御する利得制御部３から構成される。この構成に
おいて、信号検出部２で入力信号を検出しているとき、
利得制御部３は出力信号が一定のレベルになるように可
変利得増幅部１を逐次制御し、入力信号が検出されない
ときには可変利得増幅部１の動作を停止することによ
り、不要な雑音成分を増幅しないようにしたものであっ
た。
構成例を示すブロック図で、自動利得制御増幅器１０
は、可変利得増幅部１、入力信号レベルとスレッショル
ドレベルとを比較して信号の有無を検出する信号検出部
２、出力レベルが一定になるように可変利得増幅１の利
得を制御する利得制御部３から構成される。この構成に
おいて、信号検出部２で入力信号を検出しているとき、
利得制御部３は出力信号が一定のレベルになるように可
変利得増幅部１を逐次制御し、入力信号が検出されない
ときには可変利得増幅部１の動作を停止することによ
り、不要な雑音成分を増幅しないようにしたものであっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上述べた構
成では、利得の追従動作の時定数を小さくすると、音声
の場合にはその抑揚なしで一定になり不自然になること
から、追従動作の時定数はあまり小さくすることはでき
ない。よって、無信号時に利得を下げて、不要な雑音を
出力しないように制御する場合においては、音声の立ち
上がり時間をあまり速くすることが出来ないので、特に
入力レベルが低いときは、音声の始めの部分は毎回出力
が小さく、その後徐々に大きくなり不自然に聞こえてし
まうという問題点があった。
成では、利得の追従動作の時定数を小さくすると、音声
の場合にはその抑揚なしで一定になり不自然になること
から、追従動作の時定数はあまり小さくすることはでき
ない。よって、無信号時に利得を下げて、不要な雑音を
出力しないように制御する場合においては、音声の立ち
上がり時間をあまり速くすることが出来ないので、特に
入力レベルが低いときは、音声の始めの部分は毎回出力
が小さく、その後徐々に大きくなり不自然に聞こえてし
まうという問題点があった。
【０００４】本発明は、音声の自然な抑揚をなるべく損
なわないで、音声信号を安定した所定レベルで出力する
ことができる自動利得制御増幅器を提供するものであ
る。
なわないで、音声信号を安定した所定レベルで出力する
ことができる自動利得制御増幅器を提供するものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による自動利得制
御増幅器は、信号検出部２で入力信号を検出していると
き、利得制御部３は出力が一定のレベルになるように可
変利得増幅部１を逐次制御し、無信号時に利得を下げて
も入力信号を検出しているときの利得値を保持してその
保持された利得値で動作させておき、次の音声の立ち上
がりでは、記録した値を初期値として利得制御すること
を特徴とするもので、利得の制御の時定数を変えること
なく音声の立ち上がり時間を大幅に短縮することができ
る。
御増幅器は、信号検出部２で入力信号を検出していると
き、利得制御部３は出力が一定のレベルになるように可
変利得増幅部１を逐次制御し、無信号時に利得を下げて
も入力信号を検出しているときの利得値を保持してその
保持された利得値で動作させておき、次の音声の立ち上
がりでは、記録した値を初期値として利得制御すること
を特徴とするもので、利得の制御の時定数を変えること
なく音声の立ち上がり時間を大幅に短縮することができ
る。
【０００６】
【実施例１】図１は、本発明の第１の実施例を示すブロ
ック図で、自動利得制御増幅部２０は、可変利得増幅部
１１、入力信号レベルとスレッショルドレベルとを比較
して信号の有無を検出する信号検出部１２、出力レベル
が一定になるように可変利得増幅部１の利得を制御する
利得制御１３、過去の利得値に対応する制御値を記録す
る記録部１４から構成される。
ック図で、自動利得制御増幅部２０は、可変利得増幅部
１１、入力信号レベルとスレッショルドレベルとを比較
して信号の有無を検出する信号検出部１２、出力レベル
が一定になるように可変利得増幅部１の利得を制御する
利得制御１３、過去の利得値に対応する制御値を記録す
る記録部１４から構成される。
【０００７】図２は、利得制御の様子を示すもので、以
下に図１，図２を用いて動作を説明する。今、信号検出
部１２において、入力信号ありと検出している場合、利
得制御部１３は出力が一定のレベルになるように、可変
利得増幅部１１の利得を逐次制御する（図２（ア）部
分）。次に、信号検出部１２で入力信号無しと検出すれ
ば、利得制御部１３はそのときの利得値に対応する制御
値を記録部１４に書き込み、可変利得増幅部１１の利得
を最小になるように制御する（図２（イ）の部分）。こ
の状態から再び信号が入力すれば、記録部４から利得値
を読み出し、その利得値を可変利得増幅部１に設定する
〔図２（ウ）の部分〕。その後ははじめの状態と同様
に、出力が一定のレベルになるように可変利得増幅部１
の利得を逐次制御する〔図３（エ）の部分〕。
下に図１，図２を用いて動作を説明する。今、信号検出
部１２において、入力信号ありと検出している場合、利
得制御部１３は出力が一定のレベルになるように、可変
利得増幅部１１の利得を逐次制御する（図２（ア）部
分）。次に、信号検出部１２で入力信号無しと検出すれ
ば、利得制御部１３はそのときの利得値に対応する制御
値を記録部１４に書き込み、可変利得増幅部１１の利得
を最小になるように制御する（図２（イ）の部分）。こ
の状態から再び信号が入力すれば、記録部４から利得値
を読み出し、その利得値を可変利得増幅部１に設定する
〔図２（ウ）の部分〕。その後ははじめの状態と同様
に、出力が一定のレベルになるように可変利得増幅部１
の利得を逐次制御する〔図３（エ）の部分〕。
【０００８】以上の利得制御部１３の動作をソフトウェ
アで実現すれば図４のフローチャートになる。以下にこ
のフローチャートに基づいて動作を説明する。まず、信
号の立ち上がりがあったことを記録するフラグと、利得
値に対応する制御値を記録するメモリー領域を記憶部１
４に割当て、初期設定で初期値として、立ち上がりフラ
グをＯＦＦ、利得値に対応する制御値を記録する記憶部
１４には、最小利得値に対応する制御値を記録してお
く。この状態から信号の有無と、立ち上がりフラグのＯ
Ｎ／ＯＦＦによって、次のからに示すように４通り
の動作に分かれる。
アで実現すれば図４のフローチャートになる。以下にこ
のフローチャートに基づいて動作を説明する。まず、信
号の立ち上がりがあったことを記録するフラグと、利得
値に対応する制御値を記録するメモリー領域を記憶部１
４に割当て、初期設定で初期値として、立ち上がりフラ
グをＯＦＦ、利得値に対応する制御値を記録する記憶部
１４には、最小利得値に対応する制御値を記録してお
く。この状態から信号の有無と、立ち上がりフラグのＯ
Ｎ／ＯＦＦによって、次のからに示すように４通り
の動作に分かれる。
【０００９】信号有りで立ち上がりフラグＯＦＦの場
合 この場合は信号が無かった状態から信号が有りに変わっ
た時で、記憶部１４に記録されている値で利得を制御す
る。これによって、記憶部１４に以前の利得値に対応す
る制御値が記録されていれば、その利得値に制御され
る。そして、信号が有りになったので、立ち上がりフラ
グをＯＮにする。 信号有りで、立ち上がりフラグＯＮの場合 この場合は、信号が有りの状態が続いているときで出力
が一定のレベルになるように利得を制御する。 信号無しで立ち上がりフラグＯＮの場合 この場合は、信号が有りの状態から信号が無しに変わっ
た時で、現在の利得値に対応する制御値を記憶部４に記
録する。そして信号が無くなったので、立ち上がりフラ
グをＯＦＦにする。 信号無しで立ち上がりフラグＯＦＦの場合 この場合は、信号が無い状態が続いているときで最小利
得になるように利得を制御する。この場合は、信号が無
い状態が続いているときで、最小利得になるように利得
を制御する。さらに、からの動作の後では、タイマ
ーが一定時間処理を待たせ、再び信号の有無と立ち上が
りフラグのＯＮ／ＯＦＦの分岐に戻ってからの動作
を繰り返し行う。このように、無信号時に利得を最小に
しても、信号時には以前の利得値に直ちに切り替わるの
で、従来の利得制御法に比べ、信号の立ち上がり時間を
大幅に短縮することができる。
合 この場合は信号が無かった状態から信号が有りに変わっ
た時で、記憶部１４に記録されている値で利得を制御す
る。これによって、記憶部１４に以前の利得値に対応す
る制御値が記録されていれば、その利得値に制御され
る。そして、信号が有りになったので、立ち上がりフラ
グをＯＮにする。 信号有りで、立ち上がりフラグＯＮの場合 この場合は、信号が有りの状態が続いているときで出力
が一定のレベルになるように利得を制御する。 信号無しで立ち上がりフラグＯＮの場合 この場合は、信号が有りの状態から信号が無しに変わっ
た時で、現在の利得値に対応する制御値を記憶部４に記
録する。そして信号が無くなったので、立ち上がりフラ
グをＯＦＦにする。 信号無しで立ち上がりフラグＯＦＦの場合 この場合は、信号が無い状態が続いているときで最小利
得になるように利得を制御する。この場合は、信号が無
い状態が続いているときで、最小利得になるように利得
を制御する。さらに、からの動作の後では、タイマ
ーが一定時間処理を待たせ、再び信号の有無と立ち上が
りフラグのＯＮ／ＯＦＦの分岐に戻ってからの動作
を繰り返し行う。このように、無信号時に利得を最小に
しても、信号時には以前の利得値に直ちに切り替わるの
で、従来の利得制御法に比べ、信号の立ち上がり時間を
大幅に短縮することができる。
【００１０】
【実施例２】実施例２のブロック図は、実施例１の図１
と同じであるが、記録部１４の使い方が異なり、記録部
１４にはメモリＭ1 とメモリＭ2 の２つの値が記録され
る。以下実施例１と異なる点を説明する。図３は、実施
例２の利得制御の様子を示すもので、まず最初の信号の
立ち下がり時（（オ）の部分）にそのときの利得値を記
録部１４のメモリＭ1 に記録すると同時に、既にメモリ
Ｍ1 に記録されていた値がメモリＭ2 にコピーされる。
同様に次の信号の立ち下がり時（（カ）の部分）にはそ
のときの利得値がメモリＭ1 に記録されると同時にメモ
リＭ1 に記録されていた（オ）の部分の利得値がメモリ
Ｍ2 にコピーされる。このようにして、記録部４には過
去の２回の利得値が記録される。この状態から次の信号
の立ち上がり時（（キ）の部分）に、利得制御部１３は
記録部１４のメモリＭ1 とメモリＭ2 に記録されている
利得値を読み出し、これらの平均値を可変利得制御部１
１に設定する。
と同じであるが、記録部１４の使い方が異なり、記録部
１４にはメモリＭ1 とメモリＭ2 の２つの値が記録され
る。以下実施例１と異なる点を説明する。図３は、実施
例２の利得制御の様子を示すもので、まず最初の信号の
立ち下がり時（（オ）の部分）にそのときの利得値を記
録部１４のメモリＭ1 に記録すると同時に、既にメモリ
Ｍ1 に記録されていた値がメモリＭ2 にコピーされる。
同様に次の信号の立ち下がり時（（カ）の部分）にはそ
のときの利得値がメモリＭ1 に記録されると同時にメモ
リＭ1 に記録されていた（オ）の部分の利得値がメモリ
Ｍ2 にコピーされる。このようにして、記録部４には過
去の２回の利得値が記録される。この状態から次の信号
の立ち上がり時（（キ）の部分）に、利得制御部１３は
記録部１４のメモリＭ1 とメモリＭ2 に記録されている
利得値を読み出し、これらの平均値を可変利得制御部１
１に設定する。
【００１１】このような利得制御部１３の動作をソフト
ウェアで実現すれば、図５のフローチャートになる。以
下に実施例１のフローチャートと異なる点を説明する。
実施例２では、２つの利得値を記録するので、メモリＭ
1 とメモリＭ2 を用意し、初期設定でそれぞれ最小利得
値を記録しておく。さらに、信号の有無と立ち上がりフ
ラグのＯＮ／ＯＦＦによって、図５に示すようにから
の動作に分かれる。以下に実施例１と異なるとに
ついて説明する。 信号有りで立ち上がりフラグＯＦＦの場合 この場合は、信号が無かった状態から信号が有りに変わ
った時で、メモリＭ1とメモリＭ2 に記録されている利
得値の平均値で利得を制御する。これによってメモリＭ
1 とメモリＭ2 に過去２回の利得値が記録されていれ
ば、過去２回の利得の平均値に制御される。次に立ち上
がりフラグをＯＮする。 信号無しで立ち上がりフラグＯＮの場合 この場合は、信号が有りの状態から信号が無しに変わっ
た時で、まずメモリＭ1 に記録されている利得値をメモ
リＭ2 に記録する。続いて現在の利得値をメモリＭ1 に
記録する。次に、立ち上がりフラグをＯＦＦにする。以
上のように過去２回の利得値の平均値を次の初期利得値
とすることによって、入力信号のレベルが大きく変化し
ている場合には、実施例１よりも利得の設定誤差が緩和
され、追従性が良くなる。
ウェアで実現すれば、図５のフローチャートになる。以
下に実施例１のフローチャートと異なる点を説明する。
実施例２では、２つの利得値を記録するので、メモリＭ
1 とメモリＭ2 を用意し、初期設定でそれぞれ最小利得
値を記録しておく。さらに、信号の有無と立ち上がりフ
ラグのＯＮ／ＯＦＦによって、図５に示すようにから
の動作に分かれる。以下に実施例１と異なるとに
ついて説明する。 信号有りで立ち上がりフラグＯＦＦの場合 この場合は、信号が無かった状態から信号が有りに変わ
った時で、メモリＭ1とメモリＭ2 に記録されている利
得値の平均値で利得を制御する。これによってメモリＭ
1 とメモリＭ2 に過去２回の利得値が記録されていれ
ば、過去２回の利得の平均値に制御される。次に立ち上
がりフラグをＯＮする。 信号無しで立ち上がりフラグＯＮの場合 この場合は、信号が有りの状態から信号が無しに変わっ
た時で、まずメモリＭ1 に記録されている利得値をメモ
リＭ2 に記録する。続いて現在の利得値をメモリＭ1 に
記録する。次に、立ち上がりフラグをＯＦＦにする。以
上のように過去２回の利得値の平均値を次の初期利得値
とすることによって、入力信号のレベルが大きく変化し
ている場合には、実施例１よりも利得の設定誤差が緩和
され、追従性が良くなる。
【００１２】実施例２の構成で実際の通話音声を入力し
た場合の出力レベルを図７（ａ）の従来例と対比して図
７（ｂ）に示す。この図７（ａ）は、従来の利得制御に
よる出力レベルを示すが、通話の合間に利得を下げるの
で、通話時には徐々にレベルが上がり、また、短い音声
に対しては利得が追従できずにレベルが低くなってい
る。これに対し、本発明による図７（ａ）では、ほぼ一
定のレベルで音声が出力されていることがわかる。
た場合の出力レベルを図７（ａ）の従来例と対比して図
７（ｂ）に示す。この図７（ａ）は、従来の利得制御に
よる出力レベルを示すが、通話の合間に利得を下げるの
で、通話時には徐々にレベルが上がり、また、短い音声
に対しては利得が追従できずにレベルが低くなってい
る。これに対し、本発明による図７（ａ）では、ほぼ一
定のレベルで音声が出力されていることがわかる。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、本発明は、自動利得制御
部増幅器において、過去の利得値を参照して制御してい
るので、利得の追従時定数とは無関係に、信号時の立ち
上がり時間を大幅に短縮できる。従って、無信号時に最
小利得まで利得を下げ、不要な雑音を増幅すること無く
信号時には直ちに所要の安定した出力が得られるので、
信号対雑音比を改善する効果も期待できる。よって、本
発明は、無線送信機の変調度を一定に保つことなどに用
いて効果的である。また、安定した音声信号レベルを維
持することができるために、４線式無線区間と２線式有
線区間を接続する際に用いられるＶＯＤＡＳ（Voice Op
erated device anti-singing）装置内の増幅器に用いて
特に効果的である。
部増幅器において、過去の利得値を参照して制御してい
るので、利得の追従時定数とは無関係に、信号時の立ち
上がり時間を大幅に短縮できる。従って、無信号時に最
小利得まで利得を下げ、不要な雑音を増幅すること無く
信号時には直ちに所要の安定した出力が得られるので、
信号対雑音比を改善する効果も期待できる。よって、本
発明は、無線送信機の変調度を一定に保つことなどに用
いて効果的である。また、安定した音声信号レベルを維
持することができるために、４線式無線区間と２線式有
線区間を接続する際に用いられるＶＯＤＡＳ（Voice Op
erated device anti-singing）装置内の増幅器に用いて
特に効果的である。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例の動作を説明するための波形図で
ある。
ある。
【図３】本発明の他の実施例を説明するためのブロック
図を含む波形図である。
図を含む波形図である。
【図４】図１の実施例の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図５】図３に対応する実施例の動作を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】従来の自動利得制御増幅器の構成例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】従来例による場合（ａ）と本発明による場合
（ｂ）の増幅器の出力レベルを示すタイムチャートであ
る。
（ｂ）の増幅器の出力レベルを示すタイムチャートであ
る。
１，１１ 可変利得増幅器 ２，１２ 信号検出部 ３，１３ 利得制御部 １４ 記憶部 １０，２０ 自動利得制御増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｇ 5/16 Ｄ
Claims (1)
- 【請求項１】 自動利得制御増幅器において、入力信号
が予め定めた検出レベル以下になったときその直前の利
得値に対応する制御値を記憶部に記憶するとともに当該
制御値に対応する利得値になるように制御し、前記入力
信号が前記検出レベル以上になったときには該入力信号
のレベルに対応する利得値になるように制御する利得制
御部を備えていることを特徴とする自動利得制御増幅
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4658394A JPH07235848A (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 自動利得制御増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4658394A JPH07235848A (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 自動利得制御増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07235848A true JPH07235848A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=12751330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4658394A Pending JPH07235848A (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 自動利得制御増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07235848A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6788792B1 (en) | 1998-06-26 | 2004-09-07 | Yamaha Corporation | Device for amplitude adjustment and rectification made with MOS technology |
| US7215191B2 (en) | 1998-06-26 | 2007-05-08 | Yamaha Corporation | Device for amplitude adjustment and rectification made with MOS technology |
| JP2008148179A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Fujitsu Ltd | 音声信号処理装置および自動利得制御装置における雑音抑圧処理方法 |
| JP6049824B1 (ja) * | 2015-08-17 | 2016-12-21 | 株式会社東芝 | 増幅回路 |
| JP2018207318A (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | キヤノン株式会社 | 音声処理装置およびその制御方法、プログラム並びに記憶媒体 |
| US11056128B2 (en) | 2016-10-18 | 2021-07-06 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Apparatus and method for processing an audio signal using noise suppression filter values |
-
1994
- 1994-02-22 JP JP4658394A patent/JPH07235848A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6788792B1 (en) | 1998-06-26 | 2004-09-07 | Yamaha Corporation | Device for amplitude adjustment and rectification made with MOS technology |
| US7215191B2 (en) | 1998-06-26 | 2007-05-08 | Yamaha Corporation | Device for amplitude adjustment and rectification made with MOS technology |
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| US11056128B2 (en) | 2016-10-18 | 2021-07-06 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Apparatus and method for processing an audio signal using noise suppression filter values |
| US11664040B2 (en) | 2016-10-18 | 2023-05-30 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Apparatus and method for reducing noise in an audio signal |
| JP2018207318A (ja) * | 2017-06-05 | 2018-12-27 | キヤノン株式会社 | 音声処理装置およびその制御方法、プログラム並びに記憶媒体 |
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