JPH08138319A - デジタル記録装置の録音レベル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アナログのＡＧＣ回路を不要化して回路構成
を簡素化し、基板実装面積の縮小化を図る。 【構成】 ＰＷＭコントローラ４４から出力されたＰＷ
Ｍ信号のデューティに応じて録音ボリューム回路３２の
高速スイッチング素子３４をオン／オフ制御して、オペ
アンプ３５から出力されるアナログ信号のレベルを制御
し、そのアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ３８でＡ／Ｄ
変換する。そのＡ／Ｄ変換されデジタル信号処理回路３
９で処理されたデジタル信号がレベルオーバーしたこと
をマイクロコンピュータ４２で検出し、レベルオーバー
が解消されるまでボリューム値を１段階ずつ減少してＰ
ＷＭコントローラ４４のＰＷＭ信号のデューティを１ス
テップずつ小さくすることにより、レベルオーバーを防
止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ａ／Ｄコンバータを用
いてアナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信
号で記録媒体に記録するＭＤやＤＡＴなどのデジタル記
録装置における録音レベル制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】デジタル記録装置の録音回路特有の部品
として、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
コンバータがあるが、デジタル信号としてはある有限個
のステップ値（例えば１６ビットのＡ／Ｄコンバータの
場合は２¹⁶個の値）しか扱えないために、デジタル信号
のフルスケール値を超えないように、入力のアナログ信
号のレベルを設定する必要がある。

【０００３】このアナログ信号のレベルを設定する構成
としては、デジタル信号のレベルをレベル表示器に表示
し、その表示されたレベルを見ながら可変抵抗器を操作
してアナログ信号のレベル（録音ボリューム）を調節す
る手法が主に用いられている。

【０００４】しかし、アナログ信号は刻々変化する信号
であり、設定された録音レベルが必ずしも最適レベルで
あるとは限らず、大きな振幅のアナログ信号の入力があ
ったときにはフルスケール値をオーバーし、信号が急激
に歪むことがある。

【０００５】このような問題点を解消するための対応と
して、アナログの入力回路でＡＧＣ（オート・ゲイン・
コントロール）回路を構成し、上記のような歪みを発生
する大きな信号が入力されたときには、自動的にアナロ
グ入力回路のゲインを低くし、フルスケール値に達しな
いレベルに落として歪みを防止する方法が採られてい
る。

【０００６】図６に一般的な録音入力回路の構成を示
す。図において、１はバッファアンプ、２は可変抵抗
器、３はＡＧＣ回路、４はＡ／Ｄコンバータ、５はデジ
タル信号処理回路、６は信号記録回路、７はレベル表示
器である。可変抵抗器２の操作により録音レベルを人為
的に設定し、ＡＧＣ回路３により録音レベルをフルスケ
ール値に達しないようにゲイン調整する。

【０００７】また、ＡＧＣ回路の設定ゲインを最適レベ
ルにする構成として、特開昭６１−３９９７８号公報に
示されたものがある。図７にその構成を示す。図におい
て、１１は前置増幅器、１２は可変抵抗器、１３は電圧
制御増幅器（ＶＣＡ）、１４はサンプルホールド回路、
１５はＡ／Ｄ変換回路（Ａ／Ｄコンバータ）、１６はレ
ベル検出器、１７はカウンタ回路、１８はＤ／Ａ変換回
路（Ｄ／Ａコンバータ）、１９はデコーダ、２０はレベ
ル表示器、２１はクロック信号発生回路である。

【０００８】レベル検出器１６はＡ／Ｄ変換されたデジ
タル信号のレベルが所定値以上になったかどうかを監視
し、所定値以上になったときにカウンタ回路１７を起動
してカウント動作を開始させる。カウンタ回路１７でカ
ウントされて得られたデジタル出力はＤ／Ａ変換回路１
８によってアナログの電圧値に変換され、電圧制御増幅
器１３のゲインを下げる方向に制御する。レベル検出器
１６はＡ／Ｄ変換されたデジタル信号のレベルが所定値
以下になったことを検出すると、カウンタ回路１７のカ
ウント動作を停止する。これ以降、カウンタ回路１７に
リセット信号が供給されるまで、同じカウント値を保持
するため、電圧制御増幅器１３のゲインも最適レベルで
ある一定値に保持される。以上のようにして、Ａ／Ｄ変
換回路１５におけるフルスケール値オーバーによる歪み
を自動的に抑えるようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、フルス
ケール値オーバーによる歪みを防止し、最適レベルに自
動設定するように構成していたが、録音レベル調節のた
めの可変抵抗器１２を必要とするとともに、アナログの
ＡＧＣ回路を構成する要素として、カウンタ回路１７、
Ｄ／Ａ変換回路１８、電圧制御増幅器１３を含む利得制
御手段を必要としており、これらは回路規模が大きく、
基板上への部品実装において大きな面積を必要とすると
いう問題があった。特に、ポータブル機器のように限ら
れた基板サイズにおいての実装がむずかしいという事情
があった。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、アナログのＡＧＣ回路を不要化して
回路構成を簡素化し、基板実装面積の縮小化を図ること
を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
デジタル記録装置の録音レベル制御装置は、Ａ／Ｄコン
バータを用いてアナログ信号をデジタル信号に変換し、
デジタル信号で記録媒体に記録するデジタル記録装置に
おいて、デジタルのコントロール信号で入力のアナログ
信号のレベルを設定する手段と、可変できる手段と、Ａ
／Ｄ変換されたデジタル信号のレベルが所定値以上にな
るレベルオーバーを検出する手段と、レベルオーバーの
検出に基づいてボリューム値を１段階ずつ減少する方向
にシフトする手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】本発明に係る請求項２のデジタル記録装置
の録音レベル制御装置は、上記請求項１において、設定
する手段に代えて動作初期において、ボリューム値を最
小に設定する手段と、レベルオーバーを検出するまでボ
リューム値を１段階ずつ増加させる手段とを付加したこ
とを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】請求項１の録音レベル制御装置においては、レ
ベルオーバーを防止して最適レベルに設定するのに、す
べてデジタル信号で処理する方式をとっているので、ア
ナログのＡＧＣ回路を不要化して回路構成を簡素化し、
基板実装面積の縮小化が図れる。

【００１４】請求項２の録音レベル制御装置において
は、動作初期において、一旦、強制的にレベルオーバー
の状態にもっていき、それからレベルを下げるようにす
るから、動作初期における人為的なボリューム値設定が
不要となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係るデジタル記録装置の録音
レベル制御装置の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

【００１６】〔第１実施例〕図１は第１実施例のデジタ
ル記録装置を示す回路図である。図１において、３０は
アナログ信号の入力端子、３１はバッファアンプ、３２
はデジタル信号により録音レベルを設定する録音ボリュ
ーム回路である。この録音ボリューム回路３２は、入力
抵抗３３、高速スイッチング素子３４（例えばＣＭＯＳ
アナログマルチプレクサ７４ＨＣ４０５３）と、オペア
ンプ３５、帰還抵抗３６、帰還コンデンサ３７からなる
反転入力型積分アンプによって構成されている。３８は
Ａ／Ｄコンバータ、３９はデジタル信号処理回路、４０
は信号記録回路、４１はレベル表示器、４２はマイクロ
コンピュータ、４３はキー入力部、４４はＰＷＭ（パル
ス幅変調）コントローラである。

【００１７】録音ボリューム回路３２とＰＷＭコントロ
ーラ４４で構成される回路は、デジタルのコントロール
信号で入力のアナログ信号を変化させる通称「電子ボリ
ューム」回路の一例である。

【００１８】キー入力部４３は、例えばアップ／ダウン
の表示をもつスイッチで構成されており、このキー入力
部４３が操作されたことをマイクロコンピュータ４２が
検出し、アップのときはボリューム値を上げるようにＰ
ＷＭコントローラ４４にデータを送り、ダウンのときは
ボリューム値を下げるようにＰＷＭコントローラ４４に
データを送る。ＰＷＭコントローラ４４は、与えられた
データをＰＷＭ信号に変換するものである。図２にボリ
ューム値とＰＷＭ信号の波形の対応関係を示す。ここで
は、ボリューム値として、０〜７の８段階を有してい
る。

【００１９】ＰＷＭコントローラ４４は、変換したＰＷ
Ｍ信号を録音ボリューム回路３２における高速スイッチ
ング素子３４に与えるようになっている。高速スイッチ
ング素子３４は、ＰＷＭ信号が“Ｈ”のときにオンし、
“Ｌ”のときにオフとなる。

【００２０】ＰＷＭ信号のオン／オフのデューティに基
づいて、オペアンプ３５は、帰還抵抗３６と帰還コンデ
ンサ３６とで決まる時定数で積分し、信号レベルをコン
トロールする。なお、ＰＷＭ信号の周波数は、オーディ
オ信号をスイッチングするため、オーディオ信号帯域よ
りも充分に高い周波数（数１００ｋＨｚ）とする必要が
ある。

【００２１】以上のようにレベルコントロールされた信
号はＡ／Ｄコンバータ３８によりデジタル信号に変換さ
れ、デジタル信号処理回路３９において所定の信号処理
が行われて信号記録回路４０に送出され、信号記録回路
４０において記録媒体に記録する。また、デジタル信号
処理回路３９において、デジタル信号のレベルが検出さ
れ、その検出したレベルがレベル表示器４１に表示され
る。さらに、デジタル信号のレベルがフルスケール値の
近傍にある所定値を超えたこと（レベルオーバー）を検
出すると、その情報がマイクロコンピュータ４２に送出
される。

【００２２】マイクロコンピュータ４２によるレベルコ
ントロールの動作は図３に示すように行われる。すなわ
ち、ステップＳ１でレベルオーバーを検出したかどうか
を判断し、レベルオーバーを検出したときはステップＳ
２に進んでボリューム値の設定を１段階小さくすること
でＰＷＭ信号のデューティを小さくするように制御す
る。ステップＳ４を経ることにより、この動作を、レベ
ルオーバーが検出されなくなるまで繰り返す。レベルオ
ーバーを検出しないときはステップＳ３に進んでボリュ
ーム値の設定を現状保持することでＰＷＭ信号のデュー
ティを現状保持する。

【００２３】この実施例によれば、従来例のようにアナ
ログのＡＧＣ回路を設けることなく、デジタルの信号処
理のみで録音レベルのレベルオーバーを防止し、最適レ
ベルに設定することができる。

【００２４】〔第２実施例〕図４は第２実施例のデジタ
ル記録装置の回路図である。第２実施例は、基本的には
第１実施例（図１）と同様であり、対応する部分に同一
符号を付してある。

【００２５】相違するのは、キー入力部４３がないとい
う点である。この場合、人為的にボリューム値を設定す
る機能はないわけであるが、マイクロコンピュータ４２
に図５のフローチャートに示す機能をもたせることによ
り、例えば録音ポーズ状態において数秒間モニターにす
ることで、自動的に最適レベルに設定することが可能で
ある。

【００２６】図５の動作を説明すると、録音レベルの自
動設定の処理として、ステップＳ１１でボリューム値を
最小に設定する。これにより、ＰＷＭコントローラ４４
から録音ボリューム回路３２の高速スイッチング素子３
４に出力されるＰＷＭ信号のデューティが０％となる。
ステップＳ１２で一定時間モニターし、ステップＳ１３
で１回目のレベルオーバーを検出したかどうかを判断
し、検出しないので、ステップＳ１４に進んでボリュー
ム値を１段階大きくすることにより、ＰＷＭ信号のデュ
ーティを１ステップ大きくする。この動作を、レベルオ
ーバーを検出するまで繰り返す。一度レベルオーバーを
検出すると、ボリューム値を上げる動作を停止してステ
ップＳ１５に進み、そのあとは、第１実施例と同様の処
理を行ってレベルオーバーを防止するとともに録音レベ
ルを最適レベルにする。

【００２７】この実施例によれば、従来例のようにアナ
ログのＡＧＣ回路や可変抵抗器を設けることなく、デジ
タルの信号処理のみで録音レベルのレベルオーバーを防
止し、最適レベルに設定することができる。

【００２８】上記いずれの実施例においても、録音レベ
ルのレベルオーバーを防止して最適レベルに自動設定す
るに当たり、アナログのＡＧＣ回路を不要化し、すべて
デジタルで処理しているので、ＬＳＩ化に適しており、
基板上での部品定数を削減し、実装面積を縮小すること
ができる。特に、ポータブル機器のように限られた基板
サイズの中で必要な機能を組み込む上で有利となる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の録音レベル制御装置によれ
ば、レベルオーバーを防止して最適レベルに設定するの
に、すべてデジタル信号で処理する方式をとっているの
で、アナログのＡＧＣ回路を不要化して回路構成を簡素
化でき、基板実装面積を縮小化することができる。

【００３０】請求項２の録音レベル制御装置によれば、
動作初期において人為的なボリューム値設定を不要とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のデジタル記録装置のブロ
ック回路図である。

【図２】実施例におけるボリューム値とＰＷＭ信号の波
形との関係を示す図である。

【図３】第１実施例の動作説明に供するフローチャート
である。

【図４】本発明の第２実施例のデジタル記録装置のブロ
ック回路図である。

【図５】第２実施例の動作説明に供するフローチャート
である。

【図６】従来の一般的な録音入力回路を示すブロック回
路図である。

【図７】特開昭６１−３９９７８号公報に記載された録
音入力回路を示すブロック回路図である。

【符号の説明】

３２……録音ボリューム回路 ３４……高速スイッチング素子 ３８……Ａ／Ｄコンバータ ３９……デジタル信号処理回路 ４１……レベル表示器 ４２……マイクロコンピュータ ４３……キー入力部 ４４……ＰＷＭコントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ａ／Ｄコンバータを用いてアナログ信号
   をデジタル信号に変換し、デジタル信号で記録媒体に記
   録するデジタル記録装置において、デジタルのコントロ
   ール信号で入力のアナログ信号のレベルを設定する手段
   と、可変できる手段と、Ａ／Ｄ変換されたデジタル信号
   のレベルが所定値以上になるレベルオーバーを検出する
   手段と、レベルオーバーの検出に基づいてボリューム値
   を１段階ずつ減少する方向にシフトする手段とを備えた
   ことを特徴とするデジタル記録装置の録音レベル制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記設定する手段に代えて、動作初期に
   おいて、ボリューム値を最小に設定する手段と、レベル
   オーバーを検出するまでボリューム値を１段階ずつ増加
   させる手段とを付加したことを特徴とする請求項１に記
   載のデジタル記録装置の録音レベル制御装置。