JPS61177010A - 自動音量調整回路 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、たとえば音声認識回路やトランシーｊ−かＷ
　ｌ−七神ヱ１七主鐙シ！プめマイクロホンめ音声信号
のために好適に実施される自動音量ｗ４整回路に関する
。

背景技術 第４図は従来からの音声認識のアナログ回路のブロック
図である。マイクロホン１からの音声信号は、マイクロ
ホン１に直列に接続される可変抵抗器２を介して自動利
得制御回路３に与えられる。

この自動利得制御回路３は、利得制御端子を備えた増幅
器４と、制御回路５とを含む。制御回路５からの出力は
増幅器４の利得制御端子に与えられ、増幅器４の利得の
制御が行なわれる。これによって自動利得制御回路３へ
の入力信号が変動したときにも、自動利得制御回路３か
らの出力信号のレベルは一定に保たれる。自動利得制御
回路３からの一定レベルの出力は、プリエンファシス回
路７に与えられて高域が増強され、ローパスフィルタ８
によって高域が遮断され、アナログ／デジタル変換器９
によってデジタル信号に変換されて出力される。こうし
て自動利得制御回路３では入力電圧に関係なく出力電圧
を一定に近づける働きをするため、変動の多い入力音声
信号を一定値に近づけることは、ダイナミックレンジを
圧縮して後段の処理を簡略化し、また安定化するために
都合がよい。しかしながら、音声信号が小さいときには
増幅器４の利得が大きくなるため出力が騒音などの雑音
が大きくなりＳ／Ｎ比が者しく悪くなる。

その結果、信号と雑音との区別がつかなくなり、誤認識
をする場合がある。この問題を解決するために、可変抵
抗器２がマイクロホン１と自動利得制御回路３間に介在
し、これによって入力の雑音レベルを無視できる程度ま
で減衰することが可能となる。

第５図は自動利得制御回路３の入・出力電圧特性を示す
グラフである。第５図を参照してさらに詳述する。参照
ｆｆ　ｍ　ｌ　　は可変抵抗器２の抵抗値が小さいとき
を示し、参照待鋤２　は可変抵抗器２の抵抗値が太きと
きを示す、参照符−１のときには、参照符Ｖｎで示され
る雑音が入力されると参照符Ｖｎｌ　　で出力される。

＊た参照符ｖ３で示される音声信号が入力されると、参
照符Ｖｓｌ　　で出力され利得が制限される。このとき
のＳ／Ｎ比は小となる。そこで参照ｔｆ−ｍ２　　のよ
うに可変抵抗器２の抵抗値を大きくすると、雑音Ｖｎに
対してＶｎ２が出力され、音声信号Ｖｓに対してＶｓ２
　　が出力される。このときのＳ／Ｎ比は良好なものと
なる。

したがって可変抵抗器２の抵抗値を大とすることが必要
となる。

しかしながら、マイクロホン１のインピーダンスが低い
場合、たとえばグイナミックマイクロホンは通常数１０
０Ωであり、また自動利得制御回路３の入力インピーダ
ンスも低インピーダンスに設計される場合が多い。この
ような場合、挿入される可変抵抗器２のインピーダンス
が低くなければならないが、近年マイクロコンピュータ
の普及に伴なって電子的に切替えをするマルチプレクサ
を用いた可変抵抗器を用いることが多い。このようなマ
ルチプレクサを用いたデジタル可変抵抗器を使用したと
きには、このマルチプレクサを用いたデジタル可変抵抗
器の入出力インピーダンスをマイクロホン１および自動
利得制御回路３にインピーダンス整合することができる
比較的低い抵抗値でばらつきなく整合することが困難で
ある。

この問題を解決するために本件出願人は、第６図に示さ
れる回路構成を先に出願した。この先行技術では、制御
回路５に、電源１０と可変抵抗器１１とダイオード１２
とから成る回路５０を付加して構成される。これによっ
て制御電圧として従来のように出力電圧を整流平滑化し
た制御信号と、直流の制御電圧が重畳され、そのため音
声信号がない場合でも設定された直流制御電圧に比例し
な減衰を維持しているため、周囲の雑音の出力電圧が押
えられ、Ｓ／Ｎ比が改善される。＊た、この先行技術で
は、可変分圧器としてはマルチプレクサを用いたデジタ
ル可変抵抗器で構成することができる。したがって高イ
ンピーダンスで減衰器が構成できるため、インピーダン
ス整合が容易に行なわれる。

しかしながら、このような先行技術では温度が上昇する
と、ダイオード１２は可変抵抗器１１側ｊ雷惨＾Ｉ」息
？たｎｌイオーＩＦ１９の六す−Ｖ側電圧が上がる。ま
た増幅器４の制御電圧入力部も温度が上昇すると利得が
小さくなるように働（。

したがって利得を正確に制御することが困難となる。こ
の問題を解決するためには、複雑な補償回路を設ける必
要があり、また素子のばらつきも考鷹して選別を行なう
必要があり高価な回路となる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、上述の技術的Ｓ題を解決し、予め定め
た周波数を有する信号だけを一定のレベルで出力し、音
声信号のない出力信号は温度にかかわらず常に低く押え
られ、しかも音声信号発生源のインピーダンスが低くて
もインピーダンス整合を行なうことができるようにした
自動音ｔａ整回路を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、予め定めた周波数範囲にある可聴周波数の音
声信号を導出する音声信号源、前記周波数範囲外の周波
数を有する疑似信号を発生し、かつそのレベルが可変で
ある疑似信号発生源と、 前記音声信号源からの信号と疑似信号発生源からの疑似
信号とを重畳する回路と、 重畳回路からの信号を受け、予め定めたレベルを有する
出力を導出するレベル制御回路と、レベル制御回路から
の出力のうち前記周波数範囲のみの信号を通過し、を波
するフィルタとを含むことを特徴とする自動音量調整回
路である。

作　　用 本発明に従えば、予め定めた周波数範囲にある可聴周波
数の音声信号を導出する音声信号源からの音声信号と、
前記耳聡周波数範囲以外の周波数を有する擬似信号発生
源からの擬似信号とを重畳させ、制御回路からの出力が
一定レベルになるように制御する。これによって、音声
信号がなく周囲の雑音が存在するときには、この雑音信
号を無視できる程度の利得になるように制御される。そ
して、前記擬似信号はフィルタによって除去され、した
がって常に音声信号のみを一定のレベルで出力すること
が可能となる。

実施例 第１図は本発明の一実施例のブロック図である。

マイクロホン１からの出力は、出力端子１ａからライン
ノ１を介して自動利得制御回路３に与えられる。マイク
ロホン１の出力端子１ｂは接地される。自動利得制御回
路３は、利得制御端子を備えた増幅器４と、制御回路５
とを含む、制御回路５は抵抗Ｒ１と、ダイオードＤ１と
、積分形のコンデンサＣと、コンデンサＣに並列に接続
される抵抗Ｒ２とを含む。増幅器４の出力はラインノ２
を介して制御回路５に与えられる。この制御回路５から
の出力は増幅器４の利得制御端子に与えられる。増幅器
４にライン！１から入力される信号のレベルが大のとき
、制御回路５はライン！３を介して導出される信号のレ
ベルが予め定めた値となるように増幅器４の利得を小さ
くし、ライン１１から入力される信号のレベルが小であ
るときには、制御回路５はライン、ｅ３を介して導出さ
れる信号のレベルが前記予め定めた値となるように増幅
器４の利得を大とする。

このようにして一定レベルに制御された自動利得制御回
路３からの出力はラインノ３を介してローパスフィルタ
８に与えられる。

たとえば１０ＫＨｚの正弦波を発生する発振回路２０か
らの疑似信号は可変抵抗器１１に与えられる。この可変
抵抗器１１は第２図に示されるようにラインＪ！４に接
続された複数の分圧抵抗　Ｒ。

〜Ｒｎと、これらの分圧抵抗Ｒｏ〜Ｒｎの接続点Ｐｏ−
Ｐｎをラインノ５に選択的に接続するマルチプレクサ２
１とを含む。このマルチプレクサ２１の接続態様はキー
人力手段などを含む処理回路２２からの複数の並列ビッ
トの抵抗指令信号によって切り替えられる。ライン！５
を介して導出される出力信号は抵抗２３を介してライン
！１に与えられる。このライン！１には接地された抵抗
２４が接続される。なお、抵抗２３は数１ＯＫΩ程度に
選ばれる。

音声はマイクロホン１によって電気信号に変換され、こ
の信号はたとえば１００Ｈｚ〜４ＫＨｚの範囲の周波数
を有し、後述するアナログ／デジタ記発振回路２０から
の正弦波である疑似信号は、このデジタル変換されるべ
き帯域外の周波数を有している。またローパスフィルタ
８は前記１００Ｈ７〜４ＫＨｚの周波数帯域の信号のみ
を通過し、１０ＫＨ２を含む残余の周波数帯域の信号を
遮断する働きをする。ローパスフィルタ８からの出力は
プリエン７７シス回路７に与えられ、１００Ｈ２〜４　
Ｋ　Ｈｚの周波数帯域を有する信号は、高域が増強され
、人が発生する音声のレベルに対応して１００Ｈｚ〜４
ＫＨｚの一定の周波数特性が平坦となるように補正され
る。プリエン７７シ六回路７からの出力はアナログ／デ
ジタル変換器９によってデジタル値に変換されて出力さ
れる。

このような構成によれば、マイクロホン１の出力インピ
ーダンスがたとえば４００Ω程度であり、また自動利得
制御回路３の入力インピーダンスが低い場合であっても
抵抗２３．２４の抵抗値を適宜選択してマイクロホン１
と自動利得制御回路３と可変抵抗器１１とのインピーダ
ンス整合が容易ベルはマイクロホン１が接地されている
場所の雑音に応じて定められている。周囲の雑音が大の
ときには、可変抵抗器１１は、正弦波発振回路２０から
のラインノ４を介する正弦波信号のレベルを大とし、こ
の目的で処理回路２２は接続点ＰＯ〜Ｐｎの比較的Ｐｎ
よりの接続点をラインＪ！ｓに後続する。これとは逆に
周囲の雑音が小のときには、可変抵抗器１１は正弦波信
号のレベルを小とし、このために接続点ＰＯ〜Ｐｎのう
ちの接続点ＰＯよりの接続点をライン！５に接続する。

こうしてマイクロホン１から音声が入力されないときに
は１００Ｈｚ〜４ＫＨｚの周波数帯域外の周波数を有す
る擬似信号のレベルを音声入力がある場合に比べて大と
する。そしてこの擬似信号はローパスフィルタ８によっ
て除去される。したがってアナログ／デジタル変換器７
には１００Ｈｚ〜４ＫＨｚの周波数帯域のアナログ信号
は与えられることはない。したがって正確な音声信号の
みを出力することが可能となる。

また正弦波信号の入力電圧は入力音声信号電圧の最低電
圧が１ｍＶ　　であるとすれば、この正弦波信号の入力
電圧は１ｍＶ　　以下で足りる。そのため、発振回路２
０の出力電圧を１■とすると、１／１０００に分圧する
必要があり、入力インピーダンスが数１００Ωと低くて
も可変抵抗器１１のインピーダンスは十分大きくするこ
とができる。したがってデジタル可変抵抗器を使用する
ことが可能となる。

第３図は本発明の他の実施例のブロック図である。この
実施例は前述の実施例に５ｉｉ８ＸＬ、対応する部分に
は同一の参照符を付す１発振回路２０からの擬似信号は
、可変抵抗器１１を経て、抵抗３０を介してマイクロホ
ン１の端子１ｂに与えられる。端子１ｂと抵抗３０との
間には、接地された抵抗３１が接続される。抵抗３０は
ＷＬＫΩ程度に選ばれており、また抵抗３１は数Ω程度
に選ばれる。このような構成によってもまた予め定めた
周波数を有する信号だけを一定のレベルで出力すること
ができるとともに音声信号発生源のインピーダンスが低
くてもインピーダンス整合を竹なうことができる。

なお、前述の実施例では発振回路２０は正弦波を発振し
ていたけれども、方形波などの交番波を発振するように
してもよい。

効　　果 以上のように本発明によれば、予め定めた周波数を有す
る信号だけを一定のレベルで出力し、音声信号のない出
力信号は温度にかかわらずつねに低く押さえられ、しか
も音声信号発生源のインピーダンスが低くくてもインピ
ーダンス整合を行なうことがで終る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は可変
抵抗器１１の電気回路図、第３図は本発明の他の実施例
のブロック図、第４図は典型的な先行技術のブロック図
、第５図は自動利得制御回路３の入・出力電圧特性を示
すグラフ、第６図は他の先行技術のブロック図である。 １・・・マイクロホン、３・・・自動利得制御回路、４
８・・・プリエンファシス回路、９・・・アナログ／デ
ジタル変換器、１１・・・可変抵抗器、２０・・・擬似
信号発振回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 予め定めた周波数範囲にある可聴周波数の音声信号を導
   出する音声信号源と、 前記周波数範囲外の周波数を有する疑似信号を発生し、
   かつそのレベルが可変である疑似信号発生源と、 前記音声信号源からの信号と疑似信号発生源からの疑似
   信号とを重畳する回路と、 重畳回路からの信号を受け、予め定めたレベルを有する
   出力を導出するレベル制御回路と、レベル制御回路から
   の出力のうち前記周波数範囲のみの信号を通過し、ろ波
   するフィルタとを含むことを特徴とする自動音量調整回
   路。