JPS5813007A - 自動利得制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は信号伝送系の利得を自動的に制御する自動利得
制御装置に関し、伝送出力の最大値によって自動的に伝
送系の利得を制御し、出力信号が常にある一定レベル以
下で波形伝送が行なわれるようにしたものである。

最近、テープデツキ等には、その録音レベルを自動的に
最適レベルに設定する自動利得設定装置が組込まれ始め
ているが、これらの装置は複雑な回路構成を持つものが
多い。そこでこの複雑な回路構成を何とかして簡単にで
きないものかと開発が進められている。

３　　。

一方、最近のテープレコーダにおいては、螢光表示管・
発光ダイオード、液晶表示素子等を用いて、ディジタル
的にレベル表示を行なうものが増本発明は、このレベル
表示専用のＩＯｆ自動自動制得制御いることに着目して
、開発を進めた結果得られたものであり、従来の装置に
比して簡単な構成でローコストに自動利得制御ヲ行なう
ことができるものである。以下に本発明の一実施例につ
いて図面を用いて説明する。

第１図は本実施例装置の要部ブロック図である。

１および２はそ扛ぞ扛、信号の入力一端子と出力端子、
３は信号の伝送系である。４は入力端子１と伝送系３と
の間の利得を変化させる利得制御部である。６は端子１
に入力さｎた入力信号を圧縮し、利得制御の信号レベル
範囲を拡大するための圧縮部、６は入力信号レベルのピ
ーク値を検出し、直流レベルに変換するピーク検出部、
７はピーク検′　　山部６よすの直流電圧を基準電圧と
比較し該直流電圧に対応する出力線（端子）をオン（Ｈ
レベル）にするコンパレータ部、８は入力信号に応じて
変化−するコンパレータ部７の出力の最大レベルに対応
する出力線のみを保持する最大値保持部であり、この最
大値保持部８の出力により利得制御部３の利得が決定さ
れる。９は時間設定回路で、これは自動設定スイッチ１
ｏの操作により一定時間幅のパルス全発生し、コンパレ
ータ部７に入力されるピーク検出部６の出力を制御する
。また自動設定スイッチ１０は、こｆＬを操作すること
により、先に述べたように時間設定回路９を動作させる
と同時に最大値保持部８をリセットする。１１は初期設
定回路で、装置への電源投入時に予め定められた初期値
に利得が設定さｎるような電圧をコンパレータ部７に供
門する。

以上の回路構晟において、操作者が自動設定スイッチ１
ｏを押すと、時間設定回路９が駆動され、その回路９に
予め設定さ扛タ一定時間の間だけス　　　　　ｌゝイッ
チ９ａが閉じ、ピーク検出部６からコンパレ、−夕部７
に、入力信号に応じた電圧が供給さする。

６　　。

そｎと同時に最大値保持部８がり七ットさｎる、コンパ
レータ７はその複数の出力線のうち入力された電圧に対
応するレベル以下の出力線をすべてオン（Ｈレベル）に
する。最大値保持部はコンパレータ部７の出力の最大レ
ベルの出力線のＨレベルを保持し、時間設定回路９によ
って設定された時間内では、自動設定スイッチ操作後の
最大入力に対応する出力線がオンとなっており、その後
そｎよジも大きいレベルの入力があった場合にはその度
に入力レベルに対応する出力線がオンされ最大値保持部
８に保持されてゆく。時間設定回路９の設定時間終了後
には設定時間内に入力された信号の最大レベルに対応す
る最大値保持部８の出力線のみがオンとなった状態にな
る。この最大値保持部８の出力に応じて、利得制御部３
のアッテネータを動作させる、すなわち最大値保持部８
に保持された入力信号の最大レベルが高けｎば利得を低
く、低けｎは高く制御することにより、伝送系３の出力
レベルの最大値をある一定のレベルにおさえることがで
きる。以上に述べた利得自動制御６　　。

装置をテープデツキの録音レベル設定に用いた場合、録
音レベルの設定は自動設定スイッチ１０を押すだけで良
い。従来のレベルメータを監視しながら行なうレベル設
定に比較し、極めて容易に録音レベル設定が行なえる。

ここでワンタッチ操作による自動録音レベル設定時間は
１０秒程度で十分である。

第２図は第１図の主、要部をテープレコーダに合うよう
により具体化したものであろう第１図と同一部分は同一
の符号を付している。第２図において第１図の伝送系３
はテープレコーダの録音増幅部として示される。また、
破線で囲ま−ｎたコンパレータ部７および最大値保持部
８のブロック７８は前述したようなディジタルレベルメ
ータ用ＩＣを用いて構成している。入力端子１からの入
力信号は利得制御部４に入力されるとともに圧縮部６に
入力さｎる。圧縮部６は第３図に示すように、演算増幅
器いわゆるオペアンプ３３を使用した対数圧縮アンプす
なわち対数増幅器による圧縮器となっている。この圧縮
部６０入出力特性を適当に７・　− コントロールすることによりコンパレータ部７を変更す
ることなく希望の制御範囲を得ることができる。これは
コンパレータ部７．最大値保持部８にディジタルレベル
メータ用ＩＣ７８ｔ−利用した場合等は特に有効である
。圧縮部６の出力はピーク検出部６に入力さする。ピー
ク検出部６はダイオード６１）　６２．抵抗６３．　６
４．　６６、　　コンデンサ６６より成り、入力さｎ＊
信号レベルに応じた直流電圧を出力する。コンパレータ
部７．最大値保持部８はピークホールド機能付きのレベ
ルメータ用ＩＣ７８を利用したものである。コンパレー
タ部７は複数のコンパレータ（電圧比較器）より成り、
そｆぞれの比較器の基準電圧は適当な間隔で順次異なら
せて設定さ扛ている。コンパレータ部７の入力部に、あ
る電圧が加えられた場合、基準電圧が上記入力電圧より
低く設定されたコンバレー夕の出力はオン、換誉すれば
Ｈレベルとなる。このことにより入力信号のレベルを複
数のコンパレータの基準電圧ごとに検出することができ
−３−る。コンパレータ部７の出力は入力信号のレベル
以下に対応するコンパレータ出力がすべてオンとなるも
のであり、入力信号の変化に応じて常時変化している。

最大値保持部８はコンパレータ部７の出力の最大値を記
憶う保持するものであり、入力信号がなくなった場合に
はそｎまでの入力信号の最大値に対応する出力線のみが
オンとなる。利得側（財）部４は抵抗からなるアッテネ
ータとスイッチングトランジスタより成っている。この
スイッチングトランジスタにはそれぞれ最大値保持部８
からの出力線が接続されており、これによりアッテネー
タの減衰量をコントロールする。

実際の操作では、録音レベルを設定しようとするときに
自動設定スイッチ１０を押すと時間設定回路９が駆動さ
れ一定時間のパルスが発生される。

このパルスによりピーク検出部６の出力がコンパレータ
部７に送り込まｎる。またこのときに最大１１・。

値保持部８がリセットされ、それまで記憶されていた最
大値が消さ扛る。時間設定回路９によって設定された時
間が終了すると、ピーク検出部６からの出力はコンパレ
ータ部７に入力さｎなくなｎ−最大値が最大値保持部８
に記憶、保持さｎる。こ扛により利得制御部４の減衰量
が固定され録音レベルが決定される。

次にコンパレータ部７．最大値保持部８にレベルメータ
用ＩＣを用いた場合の一具体例を示す。

例えば第４図のように１６本の出力線を持ち一６ｄＢ　
Ｎ＋４ｄＢは１　（ｉＢ間隔、−１０（ＩＢ　〜−６ｄ
Ｂと＋４（ＩＢ　Ｎ＋　６　（ＩＢは２４ｉＢ間隔で表
示するレベルメータｘｃ７ａ’ｌ用いてアッテネータ部
４を駆動すると、利得制御範囲は２０　ｇＩＢである。

ダイナミックレンジの大きい信号が入力された場合利得
制御範囲が２０　（ＩＢでは不足する場合がある。そこ
で利得制御範囲を広げるのが第３図に示す圧縮部６であ
る。第６図に横軸に入力信号レベル、縦軸に入力信号に
対応してオンとなるレベルメータＩｃの出力ピン番号を
示した。第６図の１のように圧縮を行わずリニアな特性
であｎば利得制御範囲は２０　ｄＢである。ところｄｉ
ｍのような特性の圧縮部を設け、レベルメータＩＣの１
　（ＩＢ間隔の部分を２る。■のような入出力特性を持
つ具体的な圧縮回路が第３図に示す回路である。第３図
はオペアンプを用い、ダイオードの指数特性を利用した
対数増幅器を基本としている。一般的には対数増幅器は
第６図のような回路であり、その入出力特性は／第７図
のようになる。このままでは圧縮比が大きすぎ、また曲
線の形も希望のものとは異なっている。そこで第３図の
ように抵抗３１，３２？一般的な対数増幅器に加え、こ
の抵抗値を一適当に調整すると、第６図の折れ線ｌに近
い曲線を得ることができる。このように圧縮部の特性を
任意に変化させることにより前述した第４図のレベルメ
ータＩＣ以外でも、適当な既製のＩＣを用いることがで
きる。このことにより、非常にローコストに、また容易
に自動利得制御装置を実現することができる。

第８図は自動設定スイッチ１０と時間設定回路９の部分
の一具体例である。この回路の場合、最大値保持部８が
リセットされるのと、コンパレー１１　　　。

り部７に信号電圧が入力されるのが同時であるため、自
動設定スイッチ１ｏを押した瞬間、アッテネータの減衰
量が０となる瞬間が生じる。このとき使用者には突然大
きな音が聞こえることになる。

このことから最大値保持部がリセットされても、アッテ
ネータの減衰量が０にならないようにしなければならな
い。こｆ′Ｌヲ実現するのが第９図の回路で、自動設定
スイッチ１ｏが押された後、コンパレータ部７に信号が
入力されるのに対し、遅延回路１２により最大値保持部
８のリセットヲ若干遅らせている。こうすることにより
、最大値保持部８に信号が入力さｔているときに、リセ
ットが行なわれるため、減衰量が０となることはないっ
第９図の遅延回路１２はワンショットマルチバイブレー
タ等を用いて簡単に構成できる。またそれ以外にも、自
動設定スイジチ１ｏをオフにした時に最大値保持部８の
リセツトが行なわ扛るようにするとさらに簡単な回路構
成にすることができる。

以上に示した方法により、自動設定スインｆ１゜−１−
ヲ押した瞬間に突然大きな音の出るのは防げる。

しかし自動設定スイッチ１ｏを押した時に、入力信号が
無い無信号状態であり、この無信号状態の続いている間
に最大値保持部８のリセットが行なわれた場合、次に信
号が入って来た時に突然大きな音が出ることになる。そ
こで自動設定スィッチ１０’ｊｉ操作した後、無信号で
あれば最大値保持部８のリセット全行なわず、あるレベ
ル以上の信号が入力さｔ′ＬｆＣ，のを検出してからリ
セットを行なうようにする。このような動作をする回路
の具体例を第１０図に示す。自動設定スイッチ１ｏを押
すとＪ−にフリップフロップ１ｏ１の出力ζｆｉＨの状
態となる。そのクロック入力端は最大値保持部８の出力
線の一つに接続されている。あるレベル以上の信号が入
り、クロック入力にパルスが入ったとき、フリップフロ
ップ出力（がＨ，Ｌに反転する。このとき最大値保持部
８がリセットされる。

このようにする・と゛とによりどのようなタイミング；
Ｃ で自動設定スイッチ１ｏが押さ扛ても、突然大きな音が
出るということはなくなる。

以上に示した方法によると、無信号状態が長く続いた場
合、自動設定を行なう時間が無信号状態の続いた時間だ
け短くなってしまう。また、さらに時間設定回路９によ
って設定さ′ｎた時間よりも長く無信号状態が続いた場
合には全く自動設定は行なわれない。このようなことを
防ぐために、入力信号が入って来たことを検出してから
時間設定回路９を作動させるようにした一例が第１１図
に示した回路である。第１１図の回路は第１０図の商略
を基に上記の機能をもたせたものである。Ｊ−にフリッ
プ７０ツブ９２の出力（は自動設定スイッチ１０の操作
によりＬとなり、最大値保持部８に信号が送り込捷れる
。これは時間設定回路９を構成するタイマＩ　Ｃ９１の
出力がＨ→Ｌになるまで続く。タイマＩＣ９１のリセッ
ト端子は、Ｊ−にフリップフロップ１ｏ１の出力頁に接
続されており、最大値保持部８のリセットと同時にタイ
マＩＣ９１が駆動さ扛るようになっている。こうするこ
とにより自動設定は信号が入力されたことを検出し、そ
ｔから一定時間行なわれることになる。このことにより
適正なレベル設定が行なえる。

以上説明したように、本発明によｎは容易にかつローコ
ストで実用的な自動利得制御装置を構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における自動利得制御装置の
ブロック図、第２図は同装置をテープレコーダに適用し
た場合のブロック図、第３図は同装置の圧縮部の回路図
、第４図はディジタルレベルメータ用ＩＣの一例を示す
図、第６図は第４図のディジタルレベルメータ用ＩＣを
使用したときの動作説明図、第６図は一般的な対数増幅
器の回路図、第７図はその入出力特性図、第８図は基本
的な時間設定回路と自動設定スイッチ部分の回路図、第
９図は最大値保持部のリセット全行らせる回路を示す図
、第１０図は信号を検出して最大値保持部をリセットす
る回路を示す図、第１１図はさらに信号を検出して時間
設定回路を駆動する回路を示す図である。 １・・・・・・入力端子、２・・・・・・出力端子、３
・・・・・・伝送系、４・・・・・・利得制御部、５・
・・・・・圧縮部、６・・・・・・ピ−り検出部、７・
・・・・・コンパレータ部、８・・・・・・最大値保持
部、９・・・・・・時間設定回路、１０・・・・・・自
動設定スイッチ、１１・・・・・・初期設定回路、１２
・・・・・・遅延回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名（。 す 第３８１ 互 第４図 常 第５Ｂ１ ヘズバＩＳし４”ル 第６図 第７図 ＾カリ４゛ル（ｄＢ］ 第８図 １１９図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号を、対数増幅器による圧縮部で圧縮し、
   この圧縮された信号のレベルを、自動設定スイッチの操
   作により作動される時間設定回路で決められる一定時間
   、レベル検出回路により検出し、その検出レベルのうち
   の最大レベルを最大値保持部で保持し、この保持された
   最大レベルに応じて上記入力信号を伝送する伝送系の利
   得制御部を作動させ、伝送系の出力信号レベルを自動的
   に調整するように構成した自動利得制御装置。
2. （２）自動設定スイッチを操作し、レベル検出回路が作
   動さｎた後に最大値保持部がリセットされ新たな保持動
   作を開始するようにタイミングを設定した特許請求の範
   囲第１項記載の自動利得制（財）装置。
3. （３）伝送系への入力が無信号の場合には、自動設定ス
   イッチの操作後、伝送系に信号が入ってきたことが検出
   さｎてから最大値保持部のリセットが行なわれるように
   構成した特許請求の範囲第１項記載の自動利得制御装置
   。
4. （４）自動設定スイッチの操作後、伝送系に信号が入力
   されてきたことが検出されてから、時間設定回路を作動
   させるように構成した特許請求の範囲第１項記載の自動
   利得制御装置。