JPH0878979A

JPH0878979A - 信号処理装置

Info

Publication number: JPH0878979A
Application number: JP6214368A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Sugibayashi; 英明杉林
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】フェード動作時に適時なミュート動作を可能
とし、小型化容易かつ安価な信号処理装置を提供するこ
とを目的とする。【構成】入力端子８から入力した信号は、分圧回路２
において減衰され、増幅器３を介してスイッチ４に入力
される。分圧回路２の利得は、緩衝器１１を介したマイ
クロプロセッサ１２に内蔵のディジタル・アナログ変換
器１２ａの出力Ｓｃによって制御される。またスイッチ
４はコンパレータ１０を介した信号Ｓｃによって制御さ
れる。スイッチ４の出力は、バッファ５を介して出力端
子９から出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声信号或いは映像信
号の振幅を制御する信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オーディオ・ビジュアルの分野で
は、編集機の需要が高まっている。このような編集機に
は、音声や映像をフェード・インやフェード・アウト或
いはミュートをする機能が常備されている。ここで、
「フェード・イン」とは０振幅レベルから所定のレベル
まで緩やかに信号振幅を増加させる機能であり、「フェ
ード・アウト」とは所定のレベルから０振幅まで緩やか
に減衰させる機能であり、これらは例えば映画の暗転等
に用いられる手法である。また「ミュート」とは瞬時に
信号振幅を０まで落とす機能である。

【０００３】このような機能は、カラオケ機器にも搭載
されることが多くなってきている。従来、このような機
能を実現するためには、次のような信号処理装置が用い
られることが一般的であった。

【０００４】図５は本発明の従来例における信号処理装
置のブロック略図を表すものである。なおここでは音声
信号の処理に付いて述べるに止める。図５において、１
は分圧回路であり、固定抵抗器１ａと電圧制御型の可変
抵抗器１ｂから構成される。可変抵抗器１ｂの一端は所
定のバイアスレベル（この場合、グランドレベル）に接
続されている。２は増幅器であり、演算増幅器２ａ、抵
抗器２ｂ、２ｃから構成される。６は制御電圧発生回路
であり、抵抗器６ａ、６ｂ、６ｆ、コンデンサ６ｃ、Ｎ
ＰＮトランジスタ６ｄ及びＰＮＰトランジスタ６ｅから
構成される。３はスイッチ、４はバッファ、５は比較
器、７はマイクロコンピュータ（以下「マイコン」と略
す）、８は入力端子、９は出力端子である。

【０００５】以上のように構成された従来の信号処理装
置につき、その動作を説明する。入力端子８から入力さ
れた音声信号は、分圧器１において減衰され、増幅器２
で抵抗器２ｂと２ｃで決まる交流利得で増幅され、スイ
ッチ３を介してバッファ４を通って出力端子９から装置
外へ出力される。なお、増幅器２の直流利得は１であ
る。

【０００６】ミュートを行う場合には、マイコン７の出
力ポートＰ１からミュート指令Ｓ１を送信し、比較器５
でレベル変換してスイッチ３をＡ端子からＢ端子に切り
換えてバッファ４の入力をゼロ・シャントする。これに
より出力端子９への入力信号の供給が絶たれる。

【０００７】また、フェード・アウトを行う場合には、
マイコン７の出力ポートＰ０からフェード信号Ｓ０を出
力する。このフェード信号Ｓ０は、図６の（ａ）に示す
ように常時は論理”１”を取り、フェード・イン或いは
フェード・アウトする場合には論理”０”を取る。この
フェード信号Ｓ０が論理”０”となるとＮＰＮトランジ
スタ６ｄはカット・オフし、抵抗器６ａ、６ｆとコンデ
ンサ６ｃで決まる時定数でコンデンサ６ｃに充電を開始
する。このときのＣ点の電位は図６の（ｂ）に示すよう
な波形となる。この電位は、ＰＮＰトランジスタ６ｅと
抵抗器６ｂで構成されるエミッタ・フォロワでインピー
ダンス変換され、制御電圧Ｖｃとして可変抵抗器１ｂに
供給される。

【０００８】可変抵抗器１ｂは、電界効果型トランジス
タ（以下「ＦＥＴ」と略す）で構成されており、ゲート
電圧が上昇するに従ってドレイン・ソース間のオン抵抗
が低下する。制御電圧ＶｃをＦＥＴのゲートに印加し、
これにより図６の（ｃ）に示すような抵抗値の変化を実
現する。この後、制御電圧Ｖｃが所定の電圧に達した頃
合を見計らって、図６の（ｄ）に示すようにマイコン７
の出力ポートＰ１からミュート指令Ｓ１を送り、出力端
子９からの出力を完全にゼロにするものである。

【０００９】逆に、フェード・インする場合には、ミュ
ート指令Ｓ１を解除して、フェード指令Ｓ０を論理”
１”に戻すことにより、上述の動作と逆の動作が実現で
きる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、出力ポートＰ０、Ｐ１という２本の制
御線が必要であるが、マイコンのソフトウェア上では実
行ステップ数の管理が困難であるため、両者の間の時間
管理が難しく、適時の出力が不可能であるという問題点
があった。

【００１１】また、ミュート時にも増幅器の入力には信
号が入力されるため、増幅器の出力には大振幅の信号が
発生し、クロストークとして出力端子に漏れる場合があ
るという問題点がある。仮に出力ポートＰ０からフェー
ド信号Ｓ０を送ったところで、制御電圧発生回路の時定
数によって動作に遅延を生じて、所定時間内に可変抵抗
器１ｂを０Ωにして入力をゼロ・シャントする事ができ
ないので、クロストークとして出力端子９へ信号が漏れ
る可能性が生じる。更にまた、可変抵抗器の制御のため
のアナログ電圧を発生させるためのアナログ回路が必要
であり、小型化やコストダウンの障害となるという問題
点がある。

【００１２】本発明は上記の問題点を解決するもので、
フェード動作時に適切かつ適時なミュート動作を可能と
し、小型化容易かつ安価な信号処理装置を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の信号処理装置は、予め定められた割合で振幅
が時間変化する制御信号を出力する制御手段と、この制
御信号の振幅値と所定の値を比較して比較信号を出力す
る比較手段と、入力する信号の振幅を上記制御信号の振
幅値に応じて変化せしめる可変利得手段と、上記比較信
号に応じてこの可変利得手段の出力を所定のレベルに保
持する保持手段とを備えるものである。

【００１４】

【作用】このような構成によると、フェード動作を行う
可変利得手段を制御する制御信号によってミュート動作
を行う保持手段をも共に制御することとなる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例における信
号処理装置のブロック図を示すものである。図１におい
て、分圧回路１、増幅器２、スイッチ３、バッファ４、
入力端子８及び出力端子９は、従来例におけるそれらと
同一であり、詳しい説明は省略する。１０はコンパレー
タ、１１は緩衝器、１２はマイクロプロセッサである。

【００１６】以上のように構成された本実施例の信号処
理装置につき、以下にその動作を図２の信号波形図を参
照しながら説明する。マイクロプロセッサ１２にはディ
ジタル・アナログ変換器（以下「Ｄ／Ａ」と略す）１２
ａが内蔵されており、制御信号Ｓｃを出力する。

【００１７】フェード・アウト時には制御信号Ｓｃは、
図２（ａ）の破線のようにランプ的に立ち上がる信号波
形を生成する。この制御信号Ｓｃは、緩衝器１１に送ら
れ、インピーダンス変換と増幅を行い、可変抵抗器１ｂ
に印加される。ここで分圧回路１の利得は、図３に示す
ごとく制御信号の電圧Ｖｃが増加するに従って減少する
特性をしているから、このときの分圧回路１の利得は、
図２（ａ）の実線に示すような利得の変化をする。

【００１８】一方、制御信号Ｓｃは、コンパレータ１０
にも送られ、図３に示すような基準電圧Ｖｓと比較され
る。この基準電圧Ｖｓを越えた場合、コンパレータ１０
からは切換信号Ｓｓが送られスイッチ３をＢ端子側に接
続する。これにより、完全なフェード動作を実現する。
なおフェード・イン時には、図２（ａ）の波形を逆にな
ぞればよい。

【００１９】さて、ミュート動作を行う場合には、図２
（ｂ）に示すように制御信号Ｓｃを急峻に変化させる。
これにより、分圧回路１の利得は急激に０Ｖに漸近し、
かつコンパレータ１０は速やかに応答してＢ端子に切り
替わる。Ｂ端子は所定のレベル（この場合、グランドレ
ベル）に接続されている。この動作により、増幅器２の
入力と出力端子９の出力は速やかに０Ｖになる。

【００２０】なお、本実施例では可変利得手段が分圧回
路１と増幅器２で構成され、保持手段がスイッチ３で構
成され、また制御手段がマイクロプロセッサ１２と緩衝
器１１から構成されている。

【００２１】なお、以上の実施例では、可変抵抗器はＦ
ＥＴとしたが、回転式ボリュームをモータで駆動しても
良い。また、可変抵抗器をラダー抵抗とアナログスイッ
チで構成し、Ｄ／Ａを用いずにディジタル・データのま
ま送って、前述のアナログスイッチを開閉しても良い。
また、制御手段の発生する電圧はランプ状としたが、放
物線、イクスポーネンシャル曲線等のように単調増加す
る任意の曲線でよい。

【００２２】なおまた、分圧回路を用いず、増幅器の帰
還抵抗器を上述の手段を用いて可変抵抗器に置き換え
て、利得の制御を行っても良い。また、可変抵抗器の入
力は電圧インターフェースとしたが、電流インターフェ
ースとしてもよい。また、増幅器は直流アンプとした
が、ビデオアンプやチョッパーアンプ等の交流アンプで
あってもよい。

【００２３】また、図１において、分圧回路１と増幅器
２を削除して図４に示す回路に置換してもよい。同図に
おいて、３１はオーディオ信号等の信号が与えられる入
力端子、３２、３３はバッファである。３４は差動対ト
ランジスタＱ１、Ｑ２と定電流源３５とから成る差動増
幅器であり、入力電圧を電流に変換する役目を果たす。
３６、３７はトランジスタＱ１、Ｑ２のコレクタに接続
されたカレントミラー回路であり、その出力電流はトラ
ンジスタＱ３、Ｑ４のエミッタとトランジスタＱ５、Ｑ
６のエミッタにそれぞれ与えられる。

【００２４】トランジスタＱ３〜Ｑ６はダブル差動接続
されたトランジスタであり、Ｑ３、Ｑ６のベースは接地
され、Ｑ４、Ｑ５のベースはバッファ４３を介して制御
電圧入力端子４４に接続されている。３８、３９はトラ
ンジスタＱ３、Ｑ６のコレクタ側に接続されたカレント
ミラー回路であり、４０はカレントミラー回路３８の出
力電流を反転するカレントミラー回路である。４１は出
力抵抗、４２は出力端子である。

【００２５】今、入力端子３１に入力信号が与えられて
いない場合を考えると、トランジスタＱ４、Ｑ５のベー
ス電圧が零ボルトのとき、トランジスタＱ３、Ｑ６には
同値の最大直流電流が流れる。トランジスタＱ３の出力
電流はカレントミラー回路３８からカレントミラー回路
４０へ入り、該カレントミラー回路４０で反転されて、
Ｇ点からトランジスタＱ１２のコレクタに電流Ｉ₂を引
き込む。一方、トランジスタＱ６の出力電流はカレント
ミラー回路３９を通してＧ点にＩ₁として出力される。

【００２６】カレントミラー回路３９、４０の電流Ｉ₁
とＩ₂は互いに等しいので、抵抗４１側には電流は流れ
ない。そのため、出力端子の電圧は零である。切り換え
スイッチ４の入力電圧を可変してトランジスタＱ４、Ｑ
５のベース電圧を上げていくと、Ｉ₁とＩ₂は減少する
が、Ｉ₁＝Ｉ₂の関係は充足されるので、出力端子４２の
電圧は零である。

【００２７】さて、入力端子３１にオーディオ信号等の
信号が入力されると、その信号は差動増幅器３４で差動
信号電流に変換され、カレントミラー回路３６、３７を
介してトランジスタＱ３、Ｑ４とＱ５、Ｑ６に与えられ
る。Ｑ４、Ｑ５のベースに与えられている直流電圧（即
ち制御電圧Ｖｃ）が零のとき、Ｑ３、Ｑ６の導通度は一
番大きいので、前記差動信号電流は大きく増幅されて一
方はカレントミラー回路３８、４０を通して、他方はカ
レントミラー回路３９を通して、それぞれＧ点に出力さ
れる。前記Ｑ４、Ｑ５のベースに加える直流電圧を大き
くしていくと、Ｇ点に出力される信号は小さくなってい
く。

【００２８】Ｇ点の信号（交流信号）は差動であるた
め、抵抗４１に電流が流れる。その結果、出力端子４２
には、トランジスタＱ３〜Ｑ６の導通度に応じた（換言
すれば、Ｑ４、Ｑ５に印加される直流電圧の大きさに依
存した）大きさの信号電圧が生じることとなり、図１に
おける分圧回路１と増幅器２と同様の機能を実現でき
る。

【００２９】また、以上の説明では入力信号は音声信号
としたが、映像信号の場合には輝度レベルの可変範囲を
ホワイト・ピークとペデスタル・レベルとの間となるよ
うに可変抵抗器の接地端を一定のバイアス・レベルとし
振幅を可変すればよい。また、構成する回路をディスク
リート回路によって実現したが、集積回路によって構成
しても良い。その他、本発明は、種々変形実施可能であ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明の信号処理装置で
は、フェード動作を行う場合、制御信号によって可変利
得手段を制御し、該制御信号によってフェード動作に続
くミュート動作を行う保持手段をも共に制御するため、
フェード動作時に適時なミュート動作を可能とすること
ができる。

【００３１】また、可変利得手段は制御手段から与えら
れるソフトウェア的に予め定められた割合でレベルが時
間変化する制御信号によって制御されるので、従来のよ
うに制御電圧発生回路で制御信号を作り出すものに比し
て、制御信号の遅延がなく動作する。そのため、フェー
ド動作時のミュート動作において装置の入力をゼロ・シ
ャントする時間的余裕が十分あり、装置の入力をゼロ・
シャントしてクロストークの影響を抑え、良好な遮断特
性を得ることができる。

【００３２】また、可変利得手段を制御するためのアナ
ログ信号を発生する外付けアナログ回路が不要となるた
め、小型化容易かつ安価とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における信号処理装置のブ
ロック略図である。

【図２】同実施例における制御信号Ｓｃと分圧回路の
利得の時間変化を示す図である。

【図３】同実施例における分圧回路の制御電圧と利得
の関係を示す図である。

【図４】同実施例における分圧回路と増幅器の他の構
成例を表す回路図である。

【図５】本発明の従来例における信号処理装置のブロ
ック略図である。

【図６】同従来例における各部の信号波形図である。

【符号の説明】

１分圧回路２増幅器３スイッチ４バッファ８入力端子９出力端子１０コンパレータ１１緩衝器１２マイクロプロセッサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ソフトウェア的に予め定められた割合で
レベルが時間変化する制御信号を出力する制御手段と、この制御信号のレベル値と所定の値を比較して比較信号
を出力する比較手段と、入力する信号のレベルを上記制御信号のレベル値に応じ
て変化せしめる可変利得手段と、上記比較信号に応答して上記可変利得手段の出力を所定
のレベルに保持する保持手段と、を備える信号処理装
置。
【請求項２】保持手段は、所定のレベルを供給するバイアス回路と、上記比較信号に応答して上記バイアス回路の上記所定の
レベルを選択するスイッチと、から成る請求項１に記載
の信号処理装置。
【請求項３】可変利得手段は、入力する信号に直列に接続された固定抵抗器と、この固定抵抗器の一端に接続され、かつ他端を所定のバ
イアスレベルに接続され、かつ上記制御信号に比例して
抵抗値を変化させる可変抵抗器と、上記他端に接続された増幅器と、から成る請求項１に記
載の信号処理装置。
【請求項４】上記制御手段と上記比較手段と上記可変
利得手段と上記保持手段は、半導体集積回路によって構
成されることを特徴とする請求項１に記載の信号処理装
置。