WO2007138769A1

WO2007138769A1 - 自動利得制御装置

Info

Publication number: WO2007138769A1
Application number: PCT/JP2007/053727
Authority: WO
Inventors: Katsuyuki Takahashi
Original assignee: Oki Electric Industry Co., Ltd.
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2007-12-06
Also published as: JP2007324741A; EP2023484A1; CN101454973A; US20090092207A1; JP4997833B2; US8279983B2

Abstract

　利得係数の更新の際、更新前後での信号の受信レベルの急峻なレベル変更等による利得係数の跳躍を防止することができる自動利得制御装置であって、受信信号を所定サンプル単位で二乗平均処理を行なう二乗平均回路部（１１）と、二乗平均値を記憶するメモリ（２）、所定の発生間隔で、予め設定された基準出力レベルを、所定数の二乗平均値の平均した値で除算して、利得係数を発生させる利得係数発生回路部（３）と、受信信号の受信レベルの変動を判定する判定回路部（５）と、受信信号の受信レベルの変動が検出されると、二乗平均値の数及び発生間隔を決定する制御回路部（６）と、利得係数発生回路部（３）からの更新前の利得係数と更新後の利得係数との間を、所定特性を有する線形及び／又は非線形に変更させる利得係数線形平滑部（８）と、利得係数線形平滑部（８）からの利得係数を受信信号に乗算する乗算器（４）とを備える。

Description

明細書

自動利得制御装置

技術分野

[0001] 本発明は、自動利得制御装置に関し、例えば、信号の受信レベルを所定の利得係数を用いて一定レベルとして出力する自動利得制御装置に適用し得る。

背景技術

[0002] 特許文献 1には、信号の受信レベルに応じて利得係数を自動設定して、一定レべルの信号を出力する自動利得制御装置に関する技術が開示されている。この文献に開示されている従来の装置は、利得係数の計算に用いるサンプル数を受信レべルに応じて変化させる機能を導入することにより、受信レベルの変化に対する追従性の高レ、利得係数の計算を可能としてレ、る。

[0003] 以下に、上記従来の装置の動作を、図 2及び図 3を参照しながら簡単に説明する。

図 2は、従来の自動利得制御装置の構成を示すブロック図であり、図 3は、従来の自動利得制御装置の基本動作を示すフローチャートである。

[0004] 図 2に示すように、従来の自動利得制御装置 100は、二乗平均回路部 1、メモリ 2、利得係数発生回路部 3、乗算器 4、判定回路部 5、制御回路部 6、及びテーブル R〇 M7を有して構成される。

[0005] 自動利得制御装置 100は、受信した信号を入力信号 X (t)として取り込み (ステップ S1)、乗算器 4において、入力信号 x (t)に利得係数 Agが付与されて (ステップ S 2)、増幅された z (t) (=Ag X {x (t) })が出力信号として乗算器 4から出力される (ステツプ S3)。

[0006] また、乗算器 4からの出力信号 z (t)は、同時にフィードバックループに入力する（すなわち、二乗平均回路部 1に入力する)。

[0007] 二乗平均回路部 1において、乗算器 4からの出力信号 z (t)は、処理単位であるシンボル単位で二乗平均され (ステップ S4)、その計算結果がメモリ 2に記録される。そして、ステップ S2及び S4の処理は、サンプル数単位 nになるまで n回繰り返され（ステップ S5、 S6)、その後、二乗平均値 Ave (j)を二乗平均回路部 1で計算し (ステップ S 7)、この二乗平均値 Ave (j)をメモリ 2に記録する（ステップ S8)。

[0008] そして、ステップ S2, S4〜S7の動作を N回繰り返し（ステップ S9)、利得係数発生回路部 3が N個の二乗平均値 Ave (j)の平均値 Vrを計算する（ステップ S10)。このようにして得た平均値 Vrで、予め設定した基準レベル Lvを割ることで利得係数 Agが得られ (ステップ S 11)、利得係数をこの値に更新する。

[0009] この利得係数の計算と同時に、判定回路部 5はレベルの変動を監視し (ステップ S1 2)、所定の大きな変動があった場合に、制御回路部 6は、利得係数を求めるために必要な二乗平均値の数 Nや利得係数 Agの更新間隔を変更するよう制御する（ステツプ S13)。この変更の際、制御回路部 6は、テーブル ROM7を照合し、テーブル RO M7に記憶されている情報に基づいて変更する。

[0010] 以上のようにして、従来の自動利得制御装置 100は、利得係数の変更を行ない、信号の受信レベルの変動に応じた利得制御を行なっている。

[0011] 特許文献 1 :特開 2003— 283278号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] し力、しながら、上述した従来の自動利得制御装置は、信号の受信レベルの変動によっては、図 4 (A)及び (B)に示すように、利得係数 Agを更新する際、更新前後で利得係数の結合性に欠け、利得係数の急峻な跳躍 GAが生じ得る。

[0013] 例えば、自動利得制御装置を音声信号レベルの利得制御に用いた場合、利得係数 Agの更新前後で音量の急変動が生じ、装置使用者に聴感的な違和感を与えてしまう場合がある、という課題があった。

[0014] そこで、本発明は、利得係数の更新の際、更新前後での信号の受信レベルの急峻なレベル変更等による利得係数の跳躍を防止することができる自動利得制御装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0015] 本発明の自動利得制御装置は、受信信号に利得を与えて信号レベルを制御する自動利得制御装置におレ、て、受信信号を所定サンプル単位で二乗平均処理を行なう二乗平均処理手段と、二乗平均処理手段により求められた二乗平均値を記憶する記憶手段と、所定の発生間隔で、予め設定された基準出力レベルを、記憶手段に記憶されている所定数の二乗平均値の平均した値で除算して、利得係数を発生させる利得係数発生手段と、受信信号の受信レベルの変動を判定する判定手段と、判定手段により受信信号の受信レベルの変動が検出されると、利得係数発生手段の利得係数の発生に係る二乗平均値の数及び発生間隔を決定する利得係数発生制御手段と、利得係数発生手段から受け取った更新前の利得係数と更新後の利得係数との間を、所定特性を有する線形及び Z又は非線形に変更させる利得係数変更制御手段と、利得係数変更制御手段からの利得係数を受信信号に乗算する乗算手段とを備えることを特徴とする。

発明の効果

[0016] 本発明によれば、利得係数の更新の際、更新前後での信号の受信レベルの急峻なレベル変更等による利得係数の跳躍を防止することができる。

図面の簡単な説明

[0017] [図 1]本発明の第 1の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。

[図 2]従来の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。

[図 3]従来の自動利得制御装置の動作を示すフローチャートである。

[図 4] (A)及び (B)は、従来の自動利得制御装置による利得係数の更新の様子を示す図である。

[図 5]第 1の実施形態の利得係数線形平滑部の動作を示すフローチャートである。

[図 6] (A)及び (B)は、第 1の実施形態の自動利得制御装置による利得係数の平滑化の様子を示す図である。

[図 7] (A)及び (B)は、第 1の実施形態の自動利得制御装置の変形例による利得係数の平滑化の様子を示す図である。

[図 8]本発明の第 2の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。

[図 9]第 2の実施形態の利得係数非線形平滑部の動作を示すフローチャートである。

[図 10]第 2の実施形態の自動利得制御装置において時定数 δの値の違いによる非線形性の違レ、を示す図である。

[図 11] (Α)及び (Β)は、第 2の実施形態の自動利得制御装置による利得係数の平滑化の様子を示す図である。

[図 12] (A)及び (B)は、第 2の実施形態の自動利得制御装置の変形例による利得係数の平滑化の様子を示す図である。

園 13]本発明の第 3の実施形態の利得係数非線形平滑部の動作を示すフローチヤートである。

[図 14]第 3の実施形態の利得係数非線形平滑部の動作を示すフローチャートである

[図 15]第 3の実施形態の利得係数非線形平滑部の動作を示すフローチャートである

[図 16] (A)及び (B)は、第 3の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化の様子を示す図である。

[図 17] (A)及び (B)は、第 3の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化の様子を示す図である。

[図 18] (A)及び (B)は、第 3の実施形態の利得係数非線形平滑部の変形例による利得係数の平滑化の様子を示す図である。

[図 19] (A)及び (B)は、第 3の実施形態の利得係数非線形平滑部の変形例による利得係数の平滑化の様子を示す図である。

[図 20] (A)及び (B)は、第 1の実施形態の利得係数線形平滑部による利得係数の平滑化処理での尖点発生の様子を示す図である。

[図 21] (A)及び (B)は、第 2の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化処理での尖点発生の様子を示す図である。

[図 22] (A)及び (B)は、第 3の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化処理での尖点発生の様子を示す図である。

[図 23] (A)及び (B)は、第 3の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化処理での尖点発生の様子を示す図である。

[図 24]本発明の第 4の実施形態の利得係数非線形平滑部の動作を示すフローチヤートである。

園 25]第 4の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化の様子を示す図である。

園 26]第 4の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化の様子を示す図である。

[図 27] (A)及び (B)は、第 4の実施形態の利得係数非線形平滑部による利得係数の平滑化の様子を示す図である。

[図 28]本発明の第 5の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である園 29]第 5の実施形態の平滑化時間調整部の動作を示すフローチャートである。

[図 30]本発明の他の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。

[図 31]他の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。

[図 32]他の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。

[図 33]他の実施形態の自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

100、 100A〜： 100G…自動禾 IJ得制御装置、

1 · · •二乗平均回路部、

2- · -メモリ、

3- · -利得係数発生回路部、

4- · ■ ^/^口.口

5- · -判定回路部、

6- · -制御回路部、

7- · -テーブル ROM、

8- · -利得係数線形平滑部、

9- · -利得係数非線形平滑部、

14 …利得係数平滑部、

15 …平滑化時間調整部。

発明を実施するための最良の形態

(A)第 1の実施形態

以下に、本発明の第 1の実施形態に係る自動利得制御装置を、添付図面を参照しながら説明する。

[0020] 第 1の実施形態は、本発明の自動利得制御装置を用いて音声信号の利得を制御する装置に適用した場合を説明する。第 1の実施形態により、利得係数の跳躍を防止することができ、聴感的な違和感の解消を実現し、優れた音声品質を確保した自動利得制御装置を提供することができる。

[0021] (A— 1)第 1の実施形態の構成

図 1は、第 1の実施形態に係る自動利得制御装置の構成を示すブロック図である。図 1に示すように、第 1の実施形態の自動利得制御装置 100Aは、二乗平均回路部

1、メモリ 2、利得係数発生回路 3、乗算器 4、判定回路部 5、制御回路部 6、テープノレ

ROM7、及び利得係数線形平滑部 8を有して構成される。

[0022] 図 1に示す自動利得制御装置 100Aは、図 2に示す従来の自動利得制御装置 100 の構成要素のほかに、利得係数線形平滑部 8を備えるものである。図 1において、図

2に示される従来の自動利得制御装置 100の構成要素と同一又は対応する構成要素には、同一の符号を付与している。

[0023] 乗算器 4は、信号 x (t)を入力信号として取り込み、この入力信号 x (t)に利得係数 A gを付与して信号レベルを増幅した z (t)を出力するものである。なお、この信号 z (t)

3

は、出力信号として出力されると同時に、二乗平均回路部 1にも入力される（すなわち、フィードバックグノレープに入力される)。また、乗算器 4が入力信号 x (t)に付与する利得係数 Agは、利得係数線形平滑部 8から与えられたものであり、後述する方法

3

により可変なものである。

[0024] 二乗平均回路部 1は、乗算器 4から出力された信号 z (t)を入力信号として取り込み、予め定めたサンプル数単位 nで二乗平均処理を行なうものである。つまり、二乗平均回路部 1は、入力信号 z (t)の各サンプル z (i)を二乗し、サンプル数単位 n個を 1サンプルとする二乗平均値 Ave (j)を計算するものであり、下記式（1)を行なう。

[数 1]

Ave ( . -

[0025] ここで、 iは第 iサンプル目であることを示し、 jは第 j期間であることを示す。

[0026] メモリ 2は、二乗平均回路部 1により求められた二乗平均値 Ave (j)を記憶するものである。

[0027] 利得係数発生回路部 3は、制御回路部 6による制御の下、メモリ 2に記録された N個の二乗平均値 Ave (j)の平均化した値 Vrを求めるものである（下記式（2)参照）。また、利得係数発生回路部 3は、予め設定した基準出力レベル値 Lvを、平均化値 Vrで除算することで利得係数 Agを発生させるものである（下記式 (3)参照）。

[数 2]

_Λ Lv

Α§ =

Vr ( 3 )

[0028] 判定回路部 5は、二乗平均回路部 1が算出した二乗平均値 Ave (j)を監視し、信号の受信レベルの急変動を判定するものである。例えば、判定回路部 5は、隣接するサンプル区間の二乗平均値 Ave (j)を Ave (j— 1)で割り、その値が予め設定された閾値以上であれば、受信レベルが急変動したものと判断する。なお、判定回路部 5による受信レベルの急変動の判定方法は特に限定されるものではない。また、判定回路部 5は、信号の受信レベルの急変動を判定すると、その旨を制御回路部 6に通知する。

[0029] 制御回路部 6は、判定回路部 5から信号の受信レベルの急変動があったことの通知を受けると、テーブル ROM7を照合して、利得係数発生回路部 3で平均処理される区間数 N、及び/又は、利得係数の時間的な更新間隔の設定や変更を行なうものである。

[0030] テーブル ROM7は、判定回路部 5から得られる受信レベルの変動から、利得係数発生回路部 3で平均化処理を施される二乗平均値の数 Nを決定する手段と、利得係数の更新間隔を決定する手段と、二乗平均値の数 Nと利得係数の更新間隔とを記憶するものである。 [0031] 利得係数線形平滑部 8は、利得係数発生回路部 3により算出される利得係数の更新前後の利得係数を線形に平滑化するものであり、利得係数線形平滑部 8が線形平滑化された利得係数を乗算器 4に与えるものである。

[0032] (A— 1)第 1の実施形態の動作

続いて、第 1の実施形態に係る自動利得制御装置 100Aの動作を、添付図面を参照して説明する。自動利得制御装置 100Aの全体動作は、図 3に示す従来の自動利得制御装置 100の動作に対応する。

[0033] 以下では、第 1の実施形態に係る自動利得制御装置 100Aの利得係数線形平滑部 8における動作について、図 5を用いて詳細に説明する。

[0034] 図 5において、利得係数線形平滑部 8は、利得係数発生回路部 3により利得係数の更新がされたことを検出する（ステップ S 101)。このとき、利得係数線形平滑部 8は、カウンターを備えており、利得計数の更新と同時にカウンター値 mを初期化し (m= l )、所定周期でカウンター値 mを 1ずつインクリメントさせていく（ステップ S 102)。なお、第 1の実施形態では、カウンター値 mを 1ずつインクリメントさせるものとして説明する力任意の正の数ずつ増加させるようにしてもよい。

[0035] このとき、利得係数線形平滑部 8を動作させる区間長 τをテーブル ROM7に予め設定しておき、利得係数線形平滑部 8は、カウンター値 mと区間長 τとを比較して、利得係数線形平滑部 8による平滑化処理を継続させるか又は停止させるか判定する (ステップ S 103)。

[0036] ここで、利得係数線形平滑部 8を動作させる区間長ては、利得係数の追従速度と直結する量であり、区間長 τを小さい値に設定すると、更新後の利得係数への追従は早いが、利得係数付与後の音声レベルも急変動するので、聴覚的に違和感を生じる。また、区間長 τを大きい値に設定すると、更新後の利得係数への追従は遅ぐ音声レベルの急峻な変動に応じた利得係数の迅速な変更ができなレ、。そのため、区間長 τの値は適正な値であることが望ましい。例えば、第 1の実施形態では、区間長 τとして、 3秒（サンプリング周波数が 8kHzの場合には 24000サンプル分）という値を設定する。なお、区間長ての値はこれに限定されない。

[0037] ステップ S 103において、カウンター値 mが区間長 τより小さい場合、処理はステツプ S I 04に移行し、利得係数線形平滑部 8による平滑化処理を行なう（ステップ S I 04

)。

第 1の実施形態における利得係数線形平滑部 8による平滑化処理は、まず、利得係数発生回路部 3から、更新前の利得係数 Agと更新後の新たな利得係数 Agとを

1 2 取り込み、下記式 (4)に基づいて得た利得係数 Agを、乗算器 4に与える（ステップ S

3

104、 S 105) _oこれにより、平滑化後の利得係数 Agの値を、利得係数 Ag力利得

3 1 係数 Agへ滑らかに遷移させることができる。

[0039] 式 (4)では、区間長 τの区間で、カウンター値 mに応じて更新前の利得係数 Agと

1 更新後の新たな利得係数 Agとの重みづけを変化させた平滑化後の利得係数 Ag

2 3 を得るようにする。この方法によると、カウンター値 mのインクリメントと共に、更新前の利得係数 Agと更新後の新たな利得係数 Agの重みを少しずつ変化させることがで

1 2

きるので、利得係数 Agを滑らかに推移させることができる。

3

[0040] 図 6 (A)及び (B)は、利得係数線形平滑部 8による平滑化された利得係数 Agの更

3 新の様子を説明する説明図である。図 6 (A)は利得係数が増加した場合の様子を示し、図 6 (B)は利得係数が減少した場合の様子を示す。

[0041] 図 6 (A)において、利得係数の更新検出後、利得係数線形平滑部 8は、カウンター値 mを初期化 (m= l)して、平滑化処理を開始する（図 6 (A)及び (B)の SS)。そして、区間長 τの期間で、上記式 (4)を用いて利得係数 Agを算出していくことで、利得

3

係数を Ag力 Agまで滑らかに変化させることができる。また、図 6 (B)においても、

1 2

同様に、区間長 τの期間で利得係数を Agから Agまで滑らかに変化させることがで

1 2

きる。

[0042] 一方、ステップ S 103において、カウンター値 mが区間長 τ以上の場合、平滑化処理を停止させると判定し、利得係数線形平滑部 8による平滑化処理を終了させる (ステツプ S 106) (図 6 (A)及び（Β)の SE)。

[0043] なお、第 1の実施形態では、上記式 (4)に基づいて平滑化を実現する場合を説明する力平滑化特性を得ることができれば、式 (4)に限定されず、例えば、予め設計者が用意したデータテーブルを用いてもよい。

[0044] また、上述した第 1の実施形態では、 1個の式のみを用いて平滑化処理を行なう場合を示した。し力ながら、平滑化処理で用いる式は 2個以上の異なる式を用いるようにしてもよい。例えば、図 7 (A)及び (B)は、利得係数の更新検出後、区間長ての期間内で、 2個の演算式を用いて、 Agから Agまでの平滑化特性を 2段階とする場合

1 2

の例を示し、図 7 (A)及び（B)に示す 2段階の処理である処理 Al , A2と処理 Bl， B 2の両者は異なる処理であることを示す。

[0045] (A— 3)第 1の実施形態の効果

以上に説明したように、第 1の実施形態によれば、利得係数の更新を検出すると、所定の区間長期間をかけて、線形特性をもって更新前後の利得係数間を平滑化することにより、更新前後の利得係数の跳躍を防ぐことができ、聴感的な違和感を解消することができ、その結果、通信品質を向上させることができる。

[0046] (B)第 2の実施形態

次に、本発明の第 2の実施形態に係る自動利得制御装置を、添付図面を参照して説明する。

[0047] 第 2の実施形態も、第 1の実施形態と同様に、本発明の自動利得制御装置を用いて音声信号の利得を制御する装置に適用した場合を説明する。

[0048] 第 1の実施形態に係る自動利得制御装置は利得係数の平滑化処理を線形に行なつた場合を説明したが、第 2の実施形態では、利得係数の平滑化処理を非線形に行なう場合を説明する。これは、人間の聴覚には非線形な特性の方が自然に感じるとレ、う特性があり、非線形の平滑化処理の方が快適な聴感を提供できるからである。

[0049] 図 8は、第 2の実施形態に係る自動利得制御装置 100Bの構成を示すブロック図である。図 8に示す第 2の実施形態の自動利得制御装置 100Bは、二乗平均回路部 1、メモリ 2、利得係数発生回路部 3、乗算器 4、判定回路部 5、制御回路部 6、テーブル ROM7、及び利得係数非線形平滑部 9を有して構成される。

[0050] 第 2の実施形態の構成と第 1の実施形態の構成との違いは、利得係数線形平滑部 8が利得係数非線形平滑部 9に置換されたことだけである。したがって、ここでは利得係数非線形平滑部 9の構成及び動作のみを説明する。

[0051] 利得係数非線形平滑部 9は、利得係数発生回路部 3により算出される利得係数の更新前後の利得係数を非線形に平滑化するものであり、利得係数非線形平滑部 9が非線形平滑化された利得係数 Ag ' (t)を乗算器 4に与えるものである。

2

[0052] 図 9は、第 2の実施形態に係る自動利得制御装置 100Bの利得係数非線形平滑部 9の動作を、添付図面を参照して説明する。

[0053] まず、利得係数非線形平滑部 9は、第 1の実施形態と同様にして、利得係数発生回路部 3により算出された利得係数の更新を検出すると (ステップ S201)、平滑化処理を行なレ、（ステップ S202)、求めた利得係数を乗算器 4に転送する (ステップ S203

) o

[0054] ここで、利得係数非線形平滑部 9による平滑化処理は、下記式（5)を用いて、更新前後の利得係数 Agと Agとに基づいて利得係数 Ag ' (t)の平滑化を行なう。

1 2 2

[数 4]

Ag ₂ (t) = δ X Ag ₂ (t _ 1) + (1— δ) X Ag ₂

( 5 )

(ただし、 Ag ₂' (0 ) = A_{g l} )

[0055] なお、式（5)において、「t」は時間を示しており、また、「 δ」は時定数であり、利得係数の平滑化速度を決定する値である。この時定数 δは、 0く δく 1の範囲内において任意の値をとることができる。図 10に、 δの値の違いによる非線形性の違いを示す。図 10に示すように、時定数 δの値は、 0に近いほど平滑化速度は早くなり（図 10 における破線 D )、 1に近いほど平滑化速度は遅くなる（図 10における実線 D )。時

0 1 定数 δの値は、特に限定されず、適した値を適用することができるが、第 2の実施形態では 0. 9とした。

[0056] 図 11 (A)及び (Β)は、第 2の実施形態の利得係数非線形平滑部 9による利得係数 Ag ' (t)の更新の平滑化の様子を示す図であり、図 11 (A)は利得係数が増加した

2

場合の様子を示し、図 11 (Β)は利得係数が減少した場合の様子を示す。

[0057] 図 11 (Α)及び（Β)に示す利得係数の平滑化の様子と図 6 (A)及び（Β)に示す利得係数の平滑化の様子とを比較すると、図 11 (A)及び (B)に示す利得係数非線形平滑部 9による利得係数の平滑化は、利得係数の非線形な変化によって実現されてレ、ることが分かる。これにより、聴感的に自然な平滑化処理を実現することができる。

[0058] なお、第 2の実施形態では、上記式（5)に基づいて平滑化を実現することを説明したが、所望の平滑化特性が得られるならば、予め設計者が用意したデータテーブルを用いるようにしてもよい。

[0059] また、第 2の実施形態では、 1個の時定数を用いた場合を説明したが、 2個以上の時定数を用いるようにしてもよい。例えば、図 12 (A)及び (B)は、 2つの時定数遷移を用いて非線形特性を実現した場合の利得係数の平滑化の様子を示す。図 12 (A) 及び (B)は、平滑化開始 SSにおける時定数 δの値を、時定数遷移 TCのときに、変える処理を行う。

[0060] 以上のように、第 2の実施形態によれば、第 1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第 2の実施形態によれば、より聴感的に自然な平滑化を実現でき、消費電力も低減でき、なおかつ、通信品質を向上させることができる。

[0061] (C)第 3の実施形態

次に、本発明の第 3の実施形態に係る自動利得制御装置を、添付図面を参照しな力 Sら説明する。

[0062] 第 3の実施形態も第 1の実施形態と同様に音声信号に対する利得制御をする場合を説明する。

[0063] 第 2の実施形態では時定数遷移を用いて利得係数の平滑化を行なったが、この方式は平滑化動作後に目標とする利得係数 Agに漸近するが、完全に利得係数 Ag

2 2 に一致することはなレ、。そのため、平滑化終了時に目標レベルに達していない可能十生がある。

[0064] そこで、第 3の実施形態では、この課題を解決するために、確実かつ厳密に目標レベルに到達させるための非線形平滑方式を提供する。第 3の実施形態は、更新前後の利得係数を平滑化するために、非線形な数学関数を用いることを特徴とする。

[0065] 第 3の実施形態に係る自動利得制御装置の構成は、図 8に示す第 2の実施形態で説明した構成に対応するため、図 8を用いて説明する。 [0066] 第 3の実施形態と第 2の実施形態との違いは、利得係数非線形平滑部 9の機能であり、特に、利得係数非線形平滑部 9の平滑化処理に用いる非線形関数の違レ、である。そこで、以下では利得係数非線形平滑部 9の動作を詳細に説明する。

[0067] 利得係数非線形平滑部 9は、利得係数発生回路 3による利得係数の更新を検出すると、更新前後の利得係数の増減を判定し、その判定結果に応じた所定の非線形関数を用いて利得係数の平滑化を行なうものである。

[0068] 非線形関数 y=f (X)を、横軸が変数 x、縦軸が関数 yである座標系に表した場合には、非線形関数 y = f (X)として、上に凸な曲線で表すことができる関数と、下に凸な曲線で表すことができる関数とがある。第 3の実施形態では、上に凸な非線形関数及び下に凸な非線形関数を用いて利得係数を平滑化する場合をそれぞれ説明する。

[0069] 第 3の実施形態の利得係数非線形平滑部 9が用いる下に凸な非線形性関数 Ag '

2

(t)の具体例は、下記式（6)に示す関数が挙げられる。

[数 5]

Ag ₂ (t) = Ag 1 X ξ

( 6 )

[0070] なお、 ξ は、平滑化パラメータであり、 ξ > 1の場合には非線形関数の特性を単

1 1

調増加にし、 0< ξ < 1の場合には非線形関数の特性を単調減少にする。

1

[0071] また、第 3の実施形態の利得係数非線形平滑部 9が用いる上に凸な非線形性関数 Ag ' (t)の具体例は、単調減少関数は下記式 (7)、単調増加関数は下記式 (8)に

2

示す関数が挙げられる。

[数 6]

Ag ₂ ( t) = Ag ！ + a X t ² ( αは負の定数）） Ag 2 (t) = Ag ! x β (βは正の定数）

( 8 )

[0072] なお、式（7)及び（8)において、「t」は時間を表しており、利得係数の更新毎に 0に初期化され、 1サンプノレ毎に 1ずつインクリメントされる。なお、インクリメントのタイミングは 1サンプル毎ではなぐ例えば、 10サンプル毎などの任意のサンプル毎でもよい。また、インクリメントの量は 1ずつではなぐ例えば、 5ずつなどの任意の量でもよい。

[0073] 図 13は、第 3の実施形態の自動利得制御装置の利得係数非線形平滑部 9の動作を示すフローチャートである。

[0074] まず、第 3の実施形態の利得係数非線形平滑部 9は、利得係数発生回路部 3による利得係数の更新を検出すると (ステップ S301)、更新前後の利得係数が増加したか減少したかを判定する（ステップ S302)。

[0075] この判定は、平滑化後に更新後の利得係数 Agに収束させるために必要となる。な

2

ぜなら、利得係数が増カロした場合は平滑化特性が単調増加となる非線形関数を用レ、なければ、 Agに収束できない。一方、利得係数が減少したら、平滑化特性が単

2

調減少となる非線形関数を用いなければ Agに収束しなレ、。このように、利得係数の

2

増減に応じて用いる平滑化処理を変更するために、利得係数が増加した力、若しくは減少したかの判定が必要となる。

[0076] ステップ S302における判定結果に応じて、 3通りの処理が分岐するので、 1つずつ説明する。

[0077] まず、更新後の利得係数が増加した場合には、処理はステップ S303に移行し、利得係数非線形平滑部 9は、単調増加関数を選択し、平滑化処理を行なう (ステップ S 303)。そして、単調増加関数を用いて平滑化処理の終了判定を行なう（ステップ S3 04)。ここでの判定方法は、平滑化過程の利得係数 Ag t)と更新後の利得係数 A

2

gの大小を比較し、 Ag ' (t)の方が大きければ、利得係数の平滑化は終了するとす

2 2

る。ただし、この段階での Ag t)は目標値の Agより大きいので、ステップ S305で

2 2

Agに置換する（ステップ S305、 S309)。

2

[0078] 次に、更新後の利得係数が減少した場合には、処理はステップ S307に移行し、利得係数非線形平滑部 9は、単調減少関数を選択し、平滑化処理を行なう (ステップ S 306)。そして、単調減少関数を用いて平滑化処理の終了判定を行なう（ステップ S3 07)。ここでの判定方法は、平滑化過程の利得係数 Ag ' (t)と更新後の利得係数 A

2

gの大小を比較し、 Ag ' (t)のほうが小さければ、利得係数の平滑化は終了とする。

2 2

ただし、この段階での Ag ' (t)は目標の Agよりも小さいので、ステップ S308で Ag

2 2 2 に置換する（ステップ S308、 S309)。 [0079] 最後に、更新前後で利得係数が変化しなかった場合には平滑化処理は行なわれない（ステップ S 309)。

[0080] 次に、非線形関数の具体例として式 (6)を用いた場合の処理を、図 14を用いて説明する。

[0081] まず、利得係数非線形平滑部 9は、利得係数の更新を検出すると (ステップ S401) 、更新前後の利得係数 Agと Agとを比較して、更新後の利得係数が増加したか減

1 2

少したかを判定する（ステップ S402)。

[0082] ステップ S402において、更新後の利得係数 Agが増加していると判定する場合、

2

処理はステップ S403に移行し、平滑化パラメータとして ξ ( ξ > 1)を設定する (ス

1 1

テツプ S403)。こうすることで、非線形関数の特性を単調増加にすることができる。

[0083] 次に、利得係数非線形平滑部 9は、 ξ を設定した上記式 (6)を用いて、平滑化処

1

理を行なう（ステップ S404)。このとき、利得係数非線形平滑部 9は、上記式（6)より得た Ag ' (t)と Agとを比較し (ステップ S405)、 Agの方が大きいときには Ag ' (t)

2 2 2 2 を乗算器 4に転送する共に平滑化処理を継続し (ステップ S406)、一方、 Agの方が

2 小さいときには平滑化処理を停止し、以降の利得係数として Agを用いる（ステップ S

2

407、 S412)。

[0084] また、ステップ S402において、更新後の利得係数 Agが減少していると判定する

2

場合、ステップ S408に移行し、平滑化パラメータとして ξ (0< ξ < 1)を設定する（

2 2

ステップ S408)。こうすることで、非線形関数の特性を単調減少とすることができる。

[0085] 次に、利得係数非線形平滑部 9は、 ξ を設定した上記式 (6)を用いて、平滑化処

2

理を行なう（ステップ S409)。このとき、利得係数非線形平滑部 9は、上記式（6)より得た Ag ' (t)と Agとを比較し (ステップ S410)、 Agの方が小さいときには Ag ' (t)

2 2 2 2 を乗算器 4に転送すると共に平滑化処理を継続し (ステップ S411)、 Agの方が大き

2

レ、ときには平滑化処理を停止し、以降の利得係数として Agを用いる（ステップ S407

2

、 S41 。

[0086] さらに、ステップ S402において、更新前後の利得係数が変化しないと判定した場合には、利得係数非線形平滑部 9は平滑化処理を行なわなレ、 (ステップ S412)。

[0087] 図 16 (A)及び (B)は、利得係数非線形平滑部 9が式（6)を用いて利得係数の更新の平滑化の様子を示す図であり、図 16 (A)は利得係数が増加した場合の様子を示し、図 16 (B)は利得係数が減少した場合の様子を示す。

[0088] 図 16 (A)及び (B)に示すように、利得係数非線形平滑部 9が利得係数の更新を検出して平滑化処理を開始し、利得係数 Agから Agまでを下に凸な非線形特性で平

1 2

滑ィ匕すること力 sできる。

[0089] 続いて、上記式（7)、（8)を用いた場合の処理を図 15を参照して説明する。

[0090] 図 15において、利得係数非線形平滑部 9は、利得係数発生部 3による利得係数の更新を検出すると (ステップ S501)、更新前後の利得係数が増加したか減少したかを判定する（ステップ S502)。

[0091] ステップ S502において、更新後の利得係数 Agが増加していると判定する場合、

2

ステップ S503に移行し、利得係数非線形平滑部 9は、更新後の利得係数 Agに収

2 束できるように、単調増加関数である式 (8)を用いて平滑化処理を行なう（ステップ S 503)。そして、利得係数非線形平滑部 9は、上記式 (8)より得た Ag ' (t)と Agとを

2 2 比較し (ステップ S504)、Agの方が大きいときには Ag ' (t)を乗算器 4に転送する

2 2

共に平滑化処理を継続し (ステップ S505)、一方、 Agの方が小さいときには平滑化

2

処理を停止し、以降の利得係数として Agを用いる（ステップ S506、 S509)。

2

[0092] また、ステップ S502において、更新後の利得係数 Agが減少していると判定する

2

場合、ステップ S507に移行し、更新後の利得係数 Agに収束できるように、単調減

2

少関数である式（7)を用いて平滑化処理を行なう（ステップ S507)。そして、利得係数非線形平滑部 9は、上記式（7)より得た Ag ' (t)と Agとを比較し (ステップ S508)

2 2

、 Agの方が小さいときには Ag ' (t)を乗算器 4に転送すると共に平滑化処理を継続

2 2

し (ステップ S509)、 Agの方が大きいときには平滑化処理を停止し、以降の利得係

2

数として Agを用レヽる（ステップ S506、 S510)。

2

[0093] さらに、ステップ S502において、更新前後の利得係数が変化しないと判定した場合には、利得係数非線形平滑部 9は平滑化処理を行なわない (ステップ S510)。

[0094] 図 17 (A)及び (B)は、利得係数非線形平滑部 9が式（7)、式 (8)を用いて利得係数の更新の平滑化の様子を示す図であり、図 17 (A)は利得係数が増加した場合の様子を示し、図 17 (B)は利得係数が減少した場合の様子を示す。 [0095] 図 17 (A)及び (B)に示すように、利得係数非線形平滑部 9が利得係数の更新を検出して平滑化処理を開始し、利得係数 Agから Agまでを上に凸な非線形特性で平

1 2

滑ィ匕すること力 sできる。

[0096] なお、第 3の実施形態では、利得係数非線形平滑部 9が用いる下に凸な非線形性関数の具体的な例として式 (6)を例示し、また上に凸な非線形性関数の具体的な例として式（7)、（8)を例示したが、非線形関数は特に限定されることない。

[0097] また、第 3の実施形態では、 = 1. 0、 ξ =0. 9、ひ = _0. 85、 β = 1. 24とし

1 2

た力これらの値も限定されるものではない。

[0098] なお、第 3の実施形態では、式 (6)、式（7)、式（8)に基づいて平滑化を実現することを説明したが、所望の平滑化特性が得られるならば、予め設計者が用意したデータテーブルを用いるようにしてもょレ、。

[0099] また、第 3の実施形態の変形例として、利得係数非線形平滑部 9が、 2個以上の下に凸な非線形関数を用いたり、 2個以上の上に凸な非線形関数を用いたりして、平滑化の際の非線形特性を実現するようにしてもよい。

[0100] 図 18 (A)及び (Β)並びに図 19 (A)及び (Β)は、 2個の非線形関数を用いて平滑化した場合の様子を示す図である。図 18 (A)及び (Β)は下に凸な非線形関数を 2個用いた場合の様子であり、図 19 (A)及び (Β)は上に凸の非線形関数を 2個用いた場合の様子である。

[0101] 以上のように、第 3の実施形態によれば、第 2の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第 3の実施形態によれば、第 2の実施形態とは異なる方法により、聴感上快適な特性を実現することができ、なおかつ、より確実かつ厳密に目標レベルに収束させることができる。

[0102] (D)第 4の実施形態

続いて、本発明の第 4の実施形態に係る自動利得制御装置を、添付図面を参照しながら説明する。

[0103] 第 1〜第 3の実施形態では、利得係数の更新の際、線形関数や非線形関数を用いて、更新前後の利得係数間を平滑に変化させる場合を説明したが、第 1〜第 3の実施形態の平滑化処理によれば、例えば、図 20 (A)及び（Β)、図 21 (八)及び（8)、図 22 (A)及び (B)、図 23 (A)及び (B)に示すように、平滑化処理の開始時及び/又は終了時等に尖点 CUが生じるため、聴感的な違和感を発生させる可能性がある。

[0104] そこで、第 4の実施形態では、平滑化処理で生じる尖点 CUによる聴感的な違和感を少なくするため、複数の非線形平滑化処理を組み合わせることで、更新前後の利得係数を平滑化することを特徴とする。

[0105] 第 4の実施形態の構成は、図 8に示す第 2の実施形態で説明した構成に対応するので、以下では図 8を用いて説明する。また、第 4の実施形態では、利得係数非線形平滑部の機能が第 2〜第 3の実施形態と異なるので、以下では、利得係数非線形平滑部の動作を詳細に説明する。

[0106] 図 8において、第 4の実施形態の利得係数非線形平滑部は、第 3の実施形態と同様に、更新前後の利得係数の増減に応じて平滑化特性を単調増加又は単調減少の切替を行ない、目標とする利得係数に達するまで平滑化処理を続けるものである。

[0107] また、第 4の実施形態の利得係数非線形平滑部は、第 3の実施形態と異なり、平滑化の際、上に凸な非線形関数による平滑化処理と下に凸の非線形関数による平滑化処理の 2つを組み合わせるものである。このようにすることで、平滑化開始時及び終了時に尖点 CUを発生させることなぐ利得係数の平滑化が可能となる。

[0108] 図 24は、第 4の実施形態の利得係数非線形平滑部の動作を示すフローチャートである。

[0109] 図 24において、第 3の実施形態と同様に、第 4の実施形態の利得係数非線形平滑部は、利得係数発生部 3による利得係数の更新を検出すると (ステップ S601)、更新前後の利得係数が増加したか減少した力を判定し (ステップ S602)、利得係数が増カロした場合にはステップ S603に移行し、利得係数が減少した場合にはステップ S60 8に移行する。

[0110] まず、更新後の利得係数が増加した場合の動作を説明する。更新後の利得係数が増加した場合、利得係数非線形平滑部は、まず、下に凸な非線形関数を用いて平滑化処理（図 25における SM部分）を行なう（ステップ S603)。ここで、利得係数非

D

線形平滑部がまず下に凸な非線形関数を用いて平滑処理を行なうことで、平滑化開始時に尖点 CUが生じなレ、ようにすることができる。 [0111] 次に、利得係数非線形平滑部は平滑化処理の切替判定を行なう（ステップ S604) 。具体的には、 Ag ' (t)と予め定めた閾値 Θ ( Θは、 Agく Θく Agの任意な値）とを

2 1 2

比較し、 Ag ' (t)が閾値 Θを上回ったかどうかを判定する（ステップ S604)。そして、

2

Ag ' (t)が閾値 θを上回っていた場合にはステップ S605に移行し、そうでない場合

2

にはステップ S603に移行し平滑化処理を続行する。

[0112] 図 25は、第 4の実施形態において、更新後の利得係数が増加した場合の利得係数の平滑化処理の結果を示す図である。図 25に示すように、閾値 Θは上述したように Ag < 0 <Agの任意な値を用いることができ、特に限定されないが、第 4の実施

1 2

形態では Agと Agの平均値を用いる。

1 2

[0113] ステップ S604において Ag ' (t)が閾値 Θを上回っていた場合、利得係数非線形

2

平滑部 9は、次に、上に凸な非線形関数を用いて平滑化処理（図 25における SM

U

部分)を行なう（ステップ S605)。このように、利得係数非線形平滑部が上に凸な非線形関数を用いて平滑処理を行なうことで、平滑化処理の終了時に尖点が発生しなレ、ようにすることができる。

[0114] そして、利得係数非線形平滑部は、第 3の実施形態と同様に、 Ag ' (t)と Agとの

2 2 比較による終了判定を行なレ、、 Agの方が大きいときには Ag ' (t)を乗算器 4に転送

2 2

する共に平滑化処理を継続し、一方、 Agの方が小さいときには平滑化処理を停止

2

し、以降の利得係数として Agを用いて (ステップ S606、 S607)、利得係数非線形

2

平滑部による平滑化処理を停止する（ステップ S613)。

[0115] 図 25に示すように、利得係数が閾値 Θに達するまでは下に凸な非線形関数に従つて更新されていき、利得係数が閾値 Θに達した後は上に凸な非線形関数に従って更新されてレ、くこととすることで、平滑化処理の開始時及び Z又は終了時に生じ得る尖点の発生をなくすことができるので、聴感的な違和感をなくすることができる。

[0116] 次に、ステップ S602において、更新後の利得係数が減少した場合の動作を説明する。更新後の利得係数が減少した場合、利得係数非線形平滑部は、まず、上に凸な非線形関数を用いて平滑化処理を行なう（ステップ S608)。ここで、利得係数非線形平滑部がまず上に凸な非線形関数を用いて平滑処理を行なうことで、平滑化開始時に尖点が生じないようにすることができる。 [0117] 次に、利得係数非線形平滑部は平滑化処理の切替判定を行なう（ステップ S609) 。具体的には、 Ag ' (t)と予め定めた閾値 Θ ( Θは、 Agく Θく Agの任意な値）とを

2 1 2

比較し、 Ag ' (t)が閾値 Θを下回ったかどうかを判定する（ステップ S609)。そして、

2

Ag ' (t)が閾値 Θを下回っていた場合にはステップ S610に移行し、そうでない場合

2

にはステップ S608に移行し平滑化処理を続行する。

[0118] 図 26は、第 4の実施形態において、更新後の利得係数が減少した場合の利得係数の平滑化処理の結果を示す図である。図 26に示すように、閾値 Θは上述したように Ag < 0 <Agの任意な値を用いることができ、特に限定されないが、第 4の実施

1 2

形態では Agと Agの平均値を用いる。

1 2

[0119] ステップ S609において Ag ' (t)が閾値 Θを下回っていた場合、利得係数非線形

2

平滑部は、次に、下に凸な非線形関数を用いて平滑化処理を行なう（ステップ S610 )。このように、第 4の実施形態の利得係数非線形平滑部が下に凸な非線形関数を用いて平滑処理を行なうことで、平滑化処理の終了時に尖点が発生しないようにすること力 Sできる。

[0120] そして、第 4の実施形態の利得係数非線形平滑部は、第 3の実施形態と同様に、 A g ' (t)と Agとの比較による終了判定を行なレ、、 Agの方が小さいときには Ag ' (t)

2 2 2 2 を乗算器 4に転送する共に平滑化処理を継続し、一方、 Agの方が大きいときには平

2

滑化処理を停止し、以降の利得係数として Agを用いて (ステップ S611、 S612)、利

2

得係数非線形平滑部による平滑化処理を停止する (ステップ S613)。

[0121] さらに、ステップ S602において、更新前後の利得係数が変化しないと判定した場合には、利得係数非線形平滑部は平滑化処理を行なわない (ステップ S613)。

[0122] なお、第 4の実施形態では、非線形平滑化処理を 2段階用いることを想定したが、平滑化処理に用いる非線形関数は 2段階に限定されない。また、ステップ S605、 S6

10における平滑化には第 2の実施形態で説明した平滑化方式を用いるようにしてもよい。

[0123] また、第 4の実施形態では、第 3の実施形態と同様に、式（6)〜式（8)を用いた場合を示したが、所定の平滑化特性が得られるならば、予め設計者が用意したデータテーブルを用いてもよレ、。 [0124] 図 27 (A)及び (B)は、第 4の実施形態の利得係数非線形平滑部 9による平滑化処理の結果を示すものである。図 27 (A)及び (B)に示すように、第 4の実施形態によれば、第 1〜第 3の実施形態の平滑化処理を実現する際に生じ得る尖点を発生させることなぐ平滑化処理を施すことができ、その結果、通信品質をより向上させることができる。

[0125] (E)第 5の実施形態

次に、本発明の第 5の実施形態に係る自動利得制御装置を、添付図面を参照しな力 ¾説明する。

[0126] 第 1〜第 4の実施形態では、更新前後の利得係数の差に応じて、平滑化動作の所要時間（第 1の実施形態では区間長 τ、第 2の実施形態では時定数 δ、第 3及び第 4の実施形態では平滑化パラメータ ξ、ひ、 /3 )を変更できない。

[0127] そのため、更新前後の利得係数の差が小さい場合には平滑化処理を必要以上にゆっくり行なうために目標レベルへの到達が遅くなり、逆に更新前後の利得係数の差が大きい場合には、平滑化処理が早すぎて聴感上の違和感が解消しきれないことがある。

[0128] そこで、第 5の実施形態では、更新前後の利得係数の差に応じて、平滑化処理時間を変更することができるようにする。

[0129] 図 28は、第 5の実施形態の自動利得制御装置 100Cの構成を示すブロック図である。図 28に示す第 5の実施形態の自動利得制御装置 100Cは、二乗平均回路部 1、メモリ 2、利得係数発生回路部 3、乗算器 4、判定回路部 5、制御回路部 6、テーブル ROM7、利得係数平滑部 14、及び平滑化時間調整部 15を有して構成される。

[0130] 第 5の実施形態の構成と第 1〜第 4の実施形態の構成との違いは、平滑化時間調整部 15を備える点であるので、ここでは平滑化時間調整部 15の構成及び動作のみを説明する。

[0131] なお、第 5の実施形態の利得係数平滑部 14は、第 1の実施形態で説明した利得係数線形平滑部や第 2〜第 4の実施形態で説明した利得係数非線形平滑部のいずれ力、のものを適用することができる。また、第 1の実施形態の利得係数線形平滑部と、第 2〜第 4の実施形態の利得係数非線形平滑部のいずれかのものとを有した線形特性と非線形特性と有するものを利得係数平滑部 14として適用するようにしてもよい。

[0132] 平滑化時間調整部 15は、利得係数発生回路部 3により算出された更新前後の利得係数の変化量に応じた平滑化時間を決定し、その決定した平滑化時間を利得係数平滑部 14に与えるものである。

[0133] 図 29は、平滑化時間調整部 15の動作を示すフローチャートである。

[0134] 図 29に示されるように、平滑化時間調整部 15は、利得係数発生回路部 3により算出された利得係数を受け取ると、更新前の利得係数 Agと更新後の利得係数 Agと

1 2 に基づレ、て利得係数の変化量 Δ Agを求める（ステップ S701)。

[0135] ここで、利得係数変化量 A Agの算出方法は、特に限定されないが、例えば、利得係数 Agが線形スケールならば、

AAg=Ag /Ag

2 1

により求めることができる。また、利得係数 Agが対数スケールならば、

AAg=Ag Ag

2 1

により求めてもよい。なお、以下の説明においては、利得係数 Agが線形スケールである場合を説明する。

[0136] 平滑化時間調整部 15が利得係数変化量 Δ Α_§を求めると、平滑化時間調整部 15 は利得係数変化量 Δ Α_§と予め設定された閾値 Θ 及び Θ とを比較し (ステップ S

max mm

702)、その結果に応じて平滑化時間を調整する。

[0137] 利得係数変化量 AAgが閾値 Θ より小さい場合、平滑化時間調整部 15は、所定

mm

の平滑化時間を短縮し、その短縮した平滑化時間を利得係数平滑部 14に与える (ステツプ S703、 S706)。

[0138] ここで、平滑化時間を短縮する方法として、後述するように、利得係数平滑部 14に、第 1の実施形態に係る利得係数線形平滑部 8を適用する場合には、区間長 τを短くなるように変更し、また第 2の実施形態に係る利得係数非線形平滑部を適用する場合には、時定数 δを小さく変更する方法が考えられる。

[0139] なお、区間長て、時定数 δ等の変更については、予め決められた区間長、時定数等に変更するものとする。

[0140] また、利得係数変化量 AAgが閾値 Θ より大きい場合、所定の平滑化時間を延長し、その延長した平滑化時間を利得係数平滑部 14に与える（ステップ S704、 S70 6)。

[0141] ここで、平滑化時間を延長する方法として、後述するように、利得係数平滑部 14に、第 1の実施形態に係る利得係数線形平滑部を適用する場合には、区間長 τを長くなるように変更し、また第 2の実施形態に係る利得係数非線形平滑部を適用する場合には、時定数 δを大きく変更するする方法が考えられる。

[0142] さらに、利得係数変化量 AAgが閾値 Θ 以上、閾値 Θ 以下（Θ ≤ AAg≤&

min max min

)である場合、所定の平滑化時間を変更せずに、利得係数平滑部 14に与える (ス max

テツプ S705、 S706)。

[0143] 以下では、第 5の実施形態の動作を、第 1の実施形態で説明した区間長 τ、第 2の実施形態で説明した時定数 δの調整動作を例にして説明する。なお、第 3の実施形態で説明したひ、を用いる場合の調整動作についても変更することができる。

[0144] 例えば、 AAg = 5.6、 Θ =3. 1、 Θ =1. 5、区間長 τ =1(秒）、時定数 δ =

max min

0. 9であるとする。

[0145] このような場合、 ΔΑ_§>Θ であるから、平滑化時間調整部 15は、平滑化時間を

max

延長する処理を行なう。そこで、区間長 τ =2 (秒）、時定数 δ =0. 9と変更する。このように処理することによって、更新前後の平滑化時間を長くすることができ、聴感上の違和感が生じないような利得係数平滑化を実現できる。

[0146] また例えば、 AAg=l. 2、 Θ =3. 1、 Θ =1. 5、区間長 τ =1(秒）、時定数

max mm

δ =0. 9であるとする。

[0147] このような場合、 ΔΑ_§<Θ なので平滑化時間を短縮させる処理を行なう。そこで

mm

、区間長 τ =0. 5(秒）、時定数 δ =0. 9と変更する。このように処理することによつて、更新前後の平滑化時間を短縮することができ、目標レベルの到達が早ぐかつ、聴感上違和感が生じないような利得係数平滑化を実現できる。

[0148] なお、上述の動作説明で用いた数値は例であり、これらに限定されない。

[0149] 以上のように、第 5の実施形態によれば、更新前後の利得係数の差が大きい場合には、平滑化時間を延長して利得係数の平滑化処理を十分な時間をかけて行なうようにすることで、聴感上の違和感を解消できる。 [0150] また、第 5の実施形態によれば、更新前後の利得係数の差が小さい場合には、平滑化時間を短くして利得係数の平滑化処理を早く行ない、目標レベルへの到達が早くすることができ、なおかつ、聴感上の違和感を解消できる。

[0151] その結果として、通信品質を向上させることができる。

[0152] (F)他の実施形態

図 30は、図 2で示した従来の自動利得制御装置 100Dの他の構造を示すブロック図である。

[0153] また、図 31は第 1の実施形態の自動利得制御装置 100Aの変形例の構成を示すブロック図であり、図 32は第 2〜第 4の実施形態の自動利得制御装置の変形例の構成を示すブロック図であり、図 33は第 5の実施形態の自動利得制御装置 100Cの変形例の構成を示すブロック図である。

[0154] 図 2で説明した従来の自動利得制御装置及び第 1〜第 5の実施形態で説明した自動利得制御装置では、乗算器 4から出力された信号 z (i)が二乗平均回路部 1に入力するものとしてレ、る力図 30に示される従来の自動利得制御装置 100D及び図 31〜図 33に示される自動利得制御装置 100E〜100Gでは、信号 x (i)が二乗平均回路部 1に入力する構成が採用されてレ、る。

[0155] このように、二乗平均回路部 1が、利得係数が乗算される前の信号を取り込んでも、乗算器 4により利得係数が乗算された結果を取り込んだときと同様の効果を得ることができる。

[0156] また、二乗平均回路部は、二乗平均ではなぐ例えば、下記式（9)より入力信号の絶対値の平均を求めてよい。

[数 7]

∑ |z (i ) | ²

Ave =

Claims

請求の範囲

[1] 受信信号に利得を与えて信号レベルを制御する自動利得制御装置におレ、て、受信信号を所定サンプル単位で二乗平均処理を行なう二乗平均処理手段と、上記二乗平均処理手段により求められた二乗平均値を記憶する記憶手段と、所定の発生間隔で、予め設定された基準出力レベルを、上記記憶手段に記憶されている所定数の上記二乗平均値の平均した値で除算して、利得係数を発生させる利得係数発生手段と、

受信信号の受信レベルの変動を判定する判定手段と、

上記判定手段により受信信号の受信レベルの変動が検出されると、上記利得係数発生手段の利得係数の発生に係る上記二乗平均値の数及び上記発生間隔を決定する利得係数発生制御手段と、

上記利得係数発生手段力受け取った更新前の利得係数と更新後の利得係数との間を、所定特性を有する線形及び/又は非線形に変更させる利得係数変更制御手段と、

上記利得係数変更制御手段力の利得係数を受信信号に乗算する乗算手段とを備えることを特徴とする自動利得制御装置。

[2] 上記利得係数変更制御手段の線形特性が、単調増加特性又は単調減少特性であることを特徴とする請求の範囲 1に記載の自動利得制御装置。

[3] 上記利得係数変更制御手段の非線形特性を表す関数の時定数の値を、平滑化開始力平滑化終了の間で変える時定数遷移を行うことを特徴とする請求の範囲 1に記載の自動利得制御装置。

[4] 上記利得係数変更制御手段の非線形特性が、横軸を時間、縦軸を利得係数とした座標系にグラフとして表した場合に、上に凸な非線形関数を用いたものであることを特徴とする請求の範囲 1に記載の自動利得制御装置。

[5] 上記利得係数変更制御手段の非線形特性が、横軸を時間、縦軸を利得係数とした座標系にグラフとして表した場合に、下に凸な非線形関数を用いたものであることを特徴とする請求の範囲 1に記載の自動利得制御装置。

[6] 上記利得係数変更制御手段の非線形特性が、横軸を時間、縦軸を利得係数とした座標系にグラフとして表した場合に、上に凸な非線形関数と、下に凸な非線形関数とを組み合わせたものであることを特徴とする請求の範囲 1に記載の自動利得制御装置。

更新前の利得係数と更新後の利得係数との変化量に基づいて、上記利得係数変更制御手段による利得係数の変更処理に力、かる時間を調整する時間調整手段を備えることを特徴とする請求の範囲 1に記載の自動利得制御装置。