JPS6251522B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入力オーデオ信号がスピーチを主成
分とした場合とミユージツクを主成分とした場合
とで伝送帯域特性が自動的に切換え制御されるよ
うにしたオーデオ再生装置の信号処理回路に関す
る。

近年、各種オーデオ再生装置の普及発展には目
覚しいものがあり、これに伴つて特性のハイフア
イ化も進み、再生可能な周波数帯域幅もかなりの
域に達し、例えばカーステレオ装置などにおいて
も優れたハイフアイ音の再生が可能になつて、各
種のミユージツクプログラムを充分に楽しめるよ
うになつてきた。

しかしながら、一方、このようなカーステレオ
装置などでは、AM／FMのラジオ放送をプログ
ラムソースとしてニユースや各種の告知情報、あ
るいはこれらを多く含んだ各種のデイスクジヨツ
キーなどスピーチを主成分、又は多く含んだプロ
グラムの再生に使用される頻度がかなり高くなつ
ている。

従つて、上記のようなカーステレオ装置のハイ
フアイ化は、プログラムがミユージツクを主体と
したものであるときには極めて好ましい音響再生
が可能となる反面、それがスピーチを主体とした
ものとなつたときには、かえつてスピーチの明瞭
度が損なわれてしまつたり、不快感を与えたりす
る結果をもたしてしまうという問題点を生じてい
た。即ち、ハイフアイ化によつて再生周波数帯域
幅が広くなると、スピーチプログラムの再生時に
低音過多となつて、いわゆるモガモガした音にな
つたり、高音過多によるノイズ感を多く伴なつた
音になつてしまうので明瞭度が損なわれたり、不
快感を与えたりするようになるのである。

そこで、このような問題点を解決するため、従
来から、入力オーデオ信号がミユージツクを主体
とした信号となつたときと、スピーチを主体とす
る信号となつたときとでオーデオ信号再生特性を
切換え制御し、ミユージツク信号のときには比較
的広い周波数帯域で、スピーチ信号のときには比
較的狭い周波数帯域でそれぞれ動作するようにし
たオーデオ再生装置が提案されていた。

このような従来のオーデオ再生装置において
は、入力オーデオ信号がミユージツクを主体とし
た信号であるか、スピーチを主体とした信号であ
るかを検出するため、入力オーデオ信号をローパ
スフイルタに供給し、その出力に得られる信号の
レベルを基準値と比較し、そのレベルが基準値に
達しないときには入力オーデオ信号はスピーチ信
号であり、基準値を超えたときにはミユージツク
信号であると判断し、それぞれに応じて異なつた
特性のスピーカを切換えたり、或いはオーデオ信
号増幅系の周波数特性を切換えたりするようにな
つていた。

しかしながら、スピーチ信号中にも低域成分が
含まれている上、ミユージツク信号中の低域成分
にはレベル変化があり、しかもこれらの信号の全
体的なレベルにもかなりの変化があるため、上記
した従来技術においては、スピーチ信号が入力さ
れたにもかかわらずローパスフイルタの出力レベ
ルが基準値を超えたり、反対にミユージツク信号
になつてもローパスフイルタの出力レベルが基準
値に達しなかつたりして充分正確に切換え制御を
行なうことができないという欠点があつた。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
き、入力オーデオ信号による切換え制御が常に確
実に行なわれ、ミユージツク信号とスピーチ信号
のいずれに対しても充分な音響特性を自動的に与
えることのできるオーデオ信号処理回路を提供す
るにある。

この目的を達成するため、本発明は、入力され
たオーデオ信号から適当なろ波器、例えばローパ
スフイルタによつてミユージツク信号に特有と考
えてよい周波数成分の信号を抽出してそのレベル
を検出すると共に、入力信号全体のレベルを検出
し、これら両方のレベルの比較により信号伝送系
の周波数特性をミユージツク信号とスピーチ信号
のそれぞれに適した状態に自動的に切換え制御す
るようにした点を特徴とする。

以下、本発明によるオーデオ信号処理回路の実
施例を図面について説明する。

第１図は本発明をステレオ信号に対して適用し
た一実施例の基本構成を示すブロツク図で、１は
右チヤンネルのオーデオ信号入力端子、２は左チ
ヤンネルのオーデオ信号入力端子、３は混合・自
動利得制御回路、４はローパスフイルタ、５は増
幅回路、６及び７は整流・積分回路、８は差動増
幅回路、９は積分・増幅回路、１０，１１はアナ
ログスイツチ、１２〜１５は伝送周波数特性形成
回路、１６は右チヤンネル出力端子、１７は左チ
ヤンネル出力端子である。

ステレオの左右チヤンネル信号の入力端子１，
２より入力された信号は、混合・自動利得制御回
路３によつて、左右のチヤンネル信号が混合され
た上でほぼ一定の振幅レベルの出力端子にされて
から２つの径路ａ，ｂに分けられる。このうち、
径路ａは原信号から低域信号成分を抽出する径路
であり、径路ｂは原信号を伝達する径路である。
径路ａの信号はローパスフイルタ４によつて低域
周波数成分が抽出され、増幅回路５によつて径路
ｂの信号振幅に対して約10dB利得が大きくなる
ようにされる。ついで増幅回路５の出力信号は、
半波整流・積分回路６によつてエンベロープ信号
とされる。このとき積分回路６による時定数は約
100ミリ秒になるようにしてある。一方、径路ｂ
の信号も同じく半波整流・積分回路７によつてエ
ンベロープ信号とされるが、積分回路７の時定数
は同じく約100ミリ秒に選ばれている。

次に、これらの回路６と７の出力信号は差動増
幅回路８に供給され、その出力に差信号が抽出さ
れた後、積分・増幅回路９によつてスイツチ動作
に必要な所定のレベルまで増幅されてスイツチン
グ動作のための信号Ｓが形成され、これによつて
アナログスイツチ１０，１１を動作させる。

アナログスイツチ１０，１１は入力端子１，２
から出力端子１６，１７に到る右と左のステレオ
のオーデオ信号伝送系に挿入され、伝送系に挿入
されるべき伝送周波数特性形成回路１２〜１５の
うち、対をなす形成回路１２と１３及び１４と１
５を信号Ｓによつて切換え、入力端子１，２から
のオーデオ信号がミユージツク信号と判断された
ときには形成回路１２と１４が伝送系に挿入さ
れ、スピーチ信号と判断されたときには形成回路
１３と１５が挿入されるように制御する。

次に、上記ローパスフイルタ４に必要な特性に
ついて第２図を用いて説明する。

図の特性はカツトオフ周波数80Hzのローパスフ
イルタｃと6KHzのハイパスフイルタｄからなる
特性を表わしたものである。このフイルタによつ
て、各種のスピーチ信号を濾波すると、原信号の
振幅レベルに対して濾波された信号の振幅レベル
は15〜20dB減となる。一方、ミユージツク信号
の場合には、低域と高域周波数成分の存在によつ
て、濾波された信号の振幅レベルは原信号の振幅
レベルに対してほとんど同一の場合から、数dB
減衰するもの、10dB程度減衰するものなど様々
であるが、いずれにしろミユージツク信号の場合
の方が大きな振幅レベルとなる。

なお、一般に、スピーチ信号、ミユージツク信
号のいずれも中域周波数からら低域周波数の振幅
が高域周波数の振幅より大きいため、第２図ｄの
ハイパスフイルタを省略しても上記の効果はほと
んど同一である。従つて、本実施例ではローパス
フイルタｃのみで構成した。

このように、ローパスフイルタ４を含む径路ａ
から差動増幅回路８に供給される信号のレベル
と、径路ｂを通つて差動増幅回路８に供給される
信号のレベルを比較することによりスピーチ信号
とミユージツク信号とを識別して切換用の信号Ｓ
を得ることができる。

次に、第３図を用いて伝送周波数特性形成回路
１２，１３の特性について説明する。図におい
て、ｇは低域と高域で振幅が大きくなる特性を示
している。これはスピーカから放射された音波の
音圧周波数特性が狭帯域特性を持つ場合に全体と
して平坦な周波数特性を得るためのもので、ミユ
ージツク信号を対象にしたものであり、この特性
を周波数特性形成回路１２によつて入力端子１か
ら出力端子１６までの右チヤンネル伝送系に与え
るようにする。

一方、ｈの特性は低域と高域をカツトした比較
的帯域の狭い特性を示しているが、これは音声に
不必要な信号成分を除去することによつて音声の
明瞭さを損う過剰な低音感、あるいはノイズ感を
減らすためのもので、カツトオフ周波数は150Hz
と3KHz程度に選ばれ、例えばハイパスフイルタ
とローパスフイルタの組合せからなり、この特性
が周波数特性形成回路１３によつてスピーチ信号
を対象として入力端子１から出力端子１６までの
伝送系に与えられるようにする。

なお、周波数特性形成回路１４，１５はそれぞ
れ上記した回路１２，１３と同じ特性を与えるも
ので、入力端子２から出力端子１７に到る左チヤ
ンネル伝送系に挿入され、回路１４はミユージツ
ク信号の伝送に適した第３図のｇに示した特性を
与え、回路１５はスピーチ信号の伝送に適した第
３図ｈの特性を与えるためのものである。

以上のように、この実施例によれば、入力端子
１，２に供給されたステレオのオーデオ信号は混
合・自動利得制御回路３によつて合成された上で
ほぼ一定のレベルの信号になり、それからローパ
スフイルタ４を含む径路ａによつて低域成分のエ
ンベロープ信号が取り出されると共に、径路ｂに
よつて信号全体のレベルを表わすエンベロープ信
号が取り出され、これら両者のレベル差により径
路ａの信号レベルが径路ｂの信号のレベルより大
となつたときに入力オーデオ信号がミユージツク
信号を主体とする信号になつたものと判断し、径
路ａの信号レベルが径路ｂの信号レベルより小の
ときには入力オーデオ信号はスピーチ信号を主体
とする信号になつたものとしてそれぞれ切換信号
Ｓを発生させているから、入力オーデオ信号のレ
ベルが変化しても誤動作することなく、常に正確
にミユージツク信号とスピーチ信号の切換え制御
を行なうことができる。

次に、第４図は本発明のさらに具体的な構成に
よる一実施例で、これにより本発明の構成と動作
についてさらに詳細に説明する。

この第４図において、４１，５１はローパスフ
イルタ４と増幅回路５を構成するオペアンプ、６
１，６２は整流・積分回路６を構成するダイオー
ドと抵抗及びコンデンサ、７１，７２，７３は整
流・積分回路７を構成するオペアンプとダイオー
ド、それに抵抗及びコンデンサ、８１は差動増幅
回路８を構成するオペアンプ、９１，９２は積
分・増幅回路９を構成する単安定マルチバイブレ
ータとその時定数回路となる抵抗及びコンデンサ
であり、その他は第１図の実施例と同じである。

次に動作について説明する。

左右チヤンネル信号の入力端子１，２より入力
された信号は混合・自動利得制御回路３を経た
後、前記したように径路ａとｂに分けられる。径
路ａの信号は、オペアンプ４１と５１によつて形
成されているローパスフイルタ４と増幅回路５に
よつて低域周波数成分が抽出され、ダイオード６
１によつて半波整流される。６２は積分回路を形
成する抵抗とコンデンサであり、これにより信号
のエンベロープが形成されるが、ここでの時定数
は前記したように約100ミリ秒である。一方、径
路ｂの信号はオペアンプ７１によつて形成される
増幅回路を経た後、ダイオード７２によつて半波
整流され、積分回路７３によつてエンベロープ信
号が得られる。ここで、上記のダイオード６１と
７２の出力信号の極性が互に逆になつているの
は、ａ径路のエンベロープ信号とｂ径路のエンベ
ロープ信号の極性を互に逆にするためである。こ
のため、オペアンプ８１の出力には両信号の差の
信号が得られ、ａ径路の信号の振幅がｂ径路の信
号の振幅を上回る場合にのみ正の信号となり、こ
の信号が単安定マルチバイブレータ９１のトリガ
信号となる。

一旦トリガ信号が入力されると、単安定マルチ
バイブレータ９１は抵抗とコンデンサよりなる時
定数設定回路９２で設定された時定数によつて定
まる時間だけ一定電圧の出力信号Ｓを発生する。
そして、トリガ信号が逐次短時間に入力されるた
場合には再トリガされ、最後に入力されたトリガ
信号によつて時定数が定まることになる。したが
つて、逐次時定数内の間隔でトリガ信号が入力さ
れると一定電圧の信号Ｓを出力し続けることにな
る。

この単安定マルチバイブレータ９１の出力信号
Ｓはアナログスイツチ１０，１１に供給され、こ
れらのスイツチ１０，１１を図示の状態に切換え
る。したがつて信号Ｓが供給されていないときに
は、これらのスイツチ１０，１１は図示とは反対
の状態に切換わつていることになる。

入力端子１，２から出力端子１６，１７に到る
右と左の各チヤンネルには、平坦な周波数特性を
与える伝送周波数特性形成回路１２，１４（この
実施例では単なる接続導線）と、第３図の特性ｈ
を与える伝送周波数特性形成回路１３，１５がそ
れぞれ設けられ、アナログスイツチ１０，１１に
対して信号Ｓが印加されたとき、即ち入力端子
１，２にミユージツク信号を主体とした信号が供
給されたときには、回路１２，１４を両チヤンネ
ル挿入し、一方、信号Ｓが現われなかつたとき、
即ち入力端子１，２にスピーチ信号を主体とした
信号が供給されたときには回路１３，１５を両チ
ヤンネルに挿入するように切換動作する。

なお、以上の実施例において、積分・増幅回路
９を用いているのは、ひとたび信号Ｓが現われた
ときには、少くとも２秒間程度はその状態に保つ
ようにするためで、これにより差動増幅回路８か
ら信号が次々と現われたときでも、アナログスイ
ツチ１０，１１の切換動作が短時間で繰り返され
るのを防止して再生音に不快過を与えないように
しているのである。

また、第１図の実施例では、ミユージツク信号
を対象とした伝送周波数特性形成回路１２，１４
として第３図の特性ｈに示すような、低域と高域
で振幅が増加するような特性のものを用いている
が、実用上は平坦な特性のものでも充分な場合が
多いので、第４図の実施例では上述のように単な
る接続導線から成る回路１２，１４を用いてい
る。

さらに、本発明は右と左の２チヤンネルからな
るステレオ再生装置に限らず、モノラルやマルチ
チヤンネルの再生装置にも適用可能なことはいう
までもない。

以上説明したように、本発明によれば、入力さ
れたオーデオ信号のレベル変化と無関係に常に確
実にミユージツク信号とスピーチ信号とを識別し
て切換信号を取り出すことができるから、従来技
術の欠点を除き、常に正確に周波数特性を切換え
制御が自動的に行なわれ、スピーチ信号又はそれ
を多く含んだプログラムの再生時にも音声の明瞭
度を損なつたり不快感を与えたりすることなく、
ミユージツク信号プログラムをハイフアイ特性で
充分に、しかも何らの操作をも要せずに楽しむこ
とのできるオーデオ信号処理回路を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるオーデオ信号処理回路の
一実施例を示す基本ブロツク図、第２図及び第３
図はその動作説明用の特性曲線図、第４図は本発
明のさらに具体的な一実施例を示す回路図であ
る。 ３……混合・自動利得制御回路、４……ローパ
スフイルタ、５……増幅回路、６，７……整流・
積分回路、８……差動増幅回路、９……積分・増
幅回路、１０，１１……アナログスイツチ、１２
〜１５……伝送周波数特性形成回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力オーデオ信号の帯域に応じて伝送特性を
   切換え制御する方式のオーデオ信号処理回路にお
   いて、上記入力オーデオ信号が供給される第１の
   エンベロープ検波手段と、上記入力オーデオ信号
   を入力としその所定の帯域部分だけを通過させる
   ろ波手段と、該ろ波手段の出力信号が供給される
   第２のエンベロープ検波手段と、これら第１と第
   ２のエンベロープ検波手段からの第１と第２のエ
   ンベロープ信号を入力とするレベル差検出手段
   と、該レベル差検出手段の出力に得られるレベル
   差信号のレベルを所定期間保持する信号保持手段
   とを設け、該信号保持手段の出力信号によつてオ
   ーデオ信号の伝送特性を切換え制御するように構
   成したことを特徴とするオーデオ信号処理回路。 ２ 特許請求の範囲第１項において、上記ろ波手
   段をローパスフイルタで構成したことを特徴とす
   るオーデオ信号処理回路。 ３ 特許請求の範囲第１項において、上記入力オ
   ーデオ信号が２チヤンネルのステレオ信号であ
   り、該ステレオ信号の各チヤンネルの信号をほぼ
   同じレベルで合成した信号を上記第１のエンベロ
   ープ検波手段及びろ波手段に供給することにより
   ２チヤンネルステレオオーデオ信号の伝送特性を
   切換え制御するように構成したことを特徴とする
   オーデオ信号処理回路。