WO2013072970A1

WO2013072970A1 - 音響装置および音響信号制御方法

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Publication number: WO2013072970A1
Application number: PCT/JP2011/006438
Authority: WO
Inventors: 敏山崎
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2013-05-23
Also published as: JP5579330B2; JPWO2013072970A1

Abstract

　バッテリの電源電圧をデジタル変換して取得するＡ／Ｄ変換回路３と、音響信号の電圧レベルを設定されたボリューム値に応じた電圧レベルに制御した値を所定の利得で増幅した場合の電圧レベルが、Ａ／Ｄ変換回路３で取得された電源電圧以下となるように、当該音響信号の電圧レベルを制御してＤ／Ａ変換回路４に出力するＤＳＰ２とを備えた。

Description

音響装置および音響信号制御方法

　この発明は、出力音声の歪みを防止する音響装置および音響信号制御方法に関するものである。

　携帯機器や車載機器などの移動体に内蔵される音響装置は、電源となるバッテリの電圧が電力消耗などによって低下すると、音響信号を出力可能な電圧の上限も下がり、出力音声に歪みが生じやすくなる。
　この対策として、従来、音響装置の出力波形の飽和を検出し、増幅器の利得を制限する方法が用いられている。例えば、特許文献１に開示されたパワーアンプ装置では、第１の利得および第２の利得の２つの利得を適用可能な電圧制御増幅器と、電力増幅器でクリッピングが起きたことを示すクリップ信号を発生するクリップ検出器と、電圧制御増幅器とクリップ検出器との間に利得を制御する音量ループ手段とを設け、入力されるクリップ信号に基づいて第１の利得あるいは第２の利得を下げて音響信号の電圧を制御し、出力音声の歪みを防止している。

特開平３－３０５０６号公報

　特許文献１に代表される従来の技術では、１つの電力増幅器に対して、出力波形が飽和したことを検出するクリップ検出器、さらに電力増幅器の利得を制御する音量ループ手段および電圧制御増幅器を設けるように構成している。このため、電力増幅器の出力数の増加に伴い、クリップ検出器、音声ループ手段および電圧制御増幅器もそれぞれ増設する必要があり、コストが増加してしまうという課題があった。

　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、増幅器の出力数が増加した場合にも、電圧制御を行う回路数を増加させることなく、出力音声の歪みを防止する音響装置および音響信号制御方法を提供することを目的とする。

　この発明に係る音響装置は、バッテリの電源電圧をデジタル変換して取得するＡ／Ｄ変換回路と、音響信号の電圧レベルを操作部により設定されたボリューム値に応じた電圧レベルに制御した値を、増幅器が所定の利得で増幅した場合の電圧レベルが、Ａ／Ｄ変換回路で取得された電源電圧以下となるように、当該音響信号の電圧レベルを制御してＤ／Ａ変換回路に出力する信号出力制御部とを備えたものである。

　この発明によれば、バッテリの電源電圧に応じて、増幅器に入力する前の音響信号の信号強度を制御することができる。これにより、増幅器の数に応じて制御を行う回路数を増加させることなく出力音声の歪みを防止することができる。

実施の形態１による音響装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１による音響装置のＤＳＰの構成を示すブロック図である。実施の形態１による音響装置の比較器の処理を示す説明図である。実施の形態１による音響装置の動作を示すフローチャートである。

　以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１による音響装置の構成を示すブロック図である。
　実施の形態１の音響装置１０は、記憶部１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor、信号出力制御部）２、Ａ／Ｄ変換回路（電源電圧取得部）３、複数のＤ／Ａ変換回路４ａ，４ｂ，・・・，４ｎ（以下、総称する場合、Ｄ／Ａ変換回路４と称する）および複数の増幅器５ａ，５ｂ，・・・，５ｎ（以下、総称する場合、増幅器５と称する）で構成されている。また、音響装置１０は、音響信号を入力する音声出力装置２０、ユーザの操作入力を受け付ける操作入力装置３０、当該音響装置１０で増幅した音響信号を音声として出力する複数のスピーカ４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｎ（以下、総称する場合、スピーカ４０と称する）、および当該音響装置１０および当該音響装置１０を内蔵している機器に駆動電力を供給するバッテリ５０が接続されている。

　記憶部１は、音響信号出力のためのプログラムを格納する。ＤＳＰ２は、記憶部１に格納されたプログラムに従って、音声出力装置２０から入力されるＰＣＭ(Pulse-Code Modulation)データを、操作入力装置３０によって指定されたボリューム値に相当する大きさの音響信号となるように演算する。ＤＳＰ２の詳細な演算処理については後述するが、音声出力装置２０から入力されるＰＣＭデータについて、所定のフレーム数毎に最大となるピーク値を検出し、検出した最大となるピーク値の増幅電圧が、バッテリ５０のバッテリ電圧の上限（以下、電源電圧と称する）を越えるか否か監視する。最大となるピーク値の増幅電圧が電源電圧を越えると想定される場合には、最大となるピーク値の増幅電圧が電源電圧未満となる圧縮率を算出し、算出した圧縮率を乗じたＰＣＭデータを出力する。

　Ａ／Ｄ変換回路３は、バッテリ５０の電源電圧の値を取得し、ＤＳＰ２に出力する。バッテリ５０の電源電圧の値は、所定間隔で取得してもよいし、電源電圧に変化が生じた場合に取得するように構成してもよく、適宜変更可能である。Ｄ／Ａ変換回路４は、ＤＳＰ２から入力された音響信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。増幅器５は、各Ｄ／Ａ変換回路４から入力されたアナログ音響信号を所定の利得で増幅し、対応するスピーカ４０に出力する。Ｄ／Ａ変換回路４ａ，４ｂ，・・・，４ｎ、および増幅器５ａ，５ｂ，・・・，５ｎは、スピーカ４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｎに相当する数配置される。

　図２は、実施の形態１による音響装置のＤＳＰの構成を示すブロック図である。
　ＤＳＰ２は、第１の記憶領域１１、ピーク検出器（信号強度検出部）１２、第１の演算器（第１の演算部）１３、比較器（比較部）１４、第２の演算器（第２の演算部）１５および第２の記憶領域１６で構成されている。なお、図２では、１つの第１の記憶領域１１および第２の記憶領域１６を設ける構成を示しているが、スピーカ４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｎに対応させてそれぞれ複数の第１の記憶領域１１ａ，１１ｂ，・・・，１１ｎおよび第２の記憶領域１２ａ，１２ｂ，・・・，１２ｎを設け、対応する各スピーカ４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｎに出力すべきデータを各記憶領域に蓄積するように構成可能である。

　音声出力装置２０は、サンプリング周波数に同期して順次ＰＣＭデータを第１の記憶領域１１に出力する。第１の記憶領域１１は、入力されたＰＣＭデータを所定フレーム数蓄積する。ＰＣＭデータが所定フレーム数蓄積され、ピーク検出器１２によるピーク検出処理が実施され、ピーク検出処理が終了した旨を示す通知を受けると、新たなＰＣＭデータが上書き蓄積される、あるいは蓄積されたＰＣＭデータがリセットされ新たな蓄積が開始される。第１の記憶領域１１への蓄積フレーム数は、入力されるＰＣＭデータに応じて適宜変更可能であり、また固定値としてもよい。例えば、音声出力装置２０から、ＰＣＭデータが４８ｋＨｚのサンプリング周波数で入力される場合、２０フレーム程度蓄積する設定が好ましい。なお、蓄積フレーム数は電源電圧の変動周期などを考慮して設定してもよい。

　ピーク検出器１２は、第１の記憶領域１１を参照し、第１の記憶領域１１にＰＣＭデータが所定量蓄積されると、蓄積されたＰＣＭデータのピーク値を検出し、検出したピーク値の最大値をピーク値Ｄｍに設定して第１の演算器１３に出力する。第１の演算器１３は、ピーク検出器１２から入力されるピーク値Ｄｍと、操作入力装置３０を介して指定されたボリューム値Ｖｍとを用いて以下の式（１）に基づいて演算結果Ｘｍ（第１の演算結果）を算出する。
　　　　Ｘｍ＝Ｖｍ×Ｄｍ　・・・（１）

　比較器１４は、複数の増幅器５のそれぞれの利得Ｇの値を保有すると共に、Ａ／Ｄ変換回路３からバッテリ５０の電源電圧Ｒｍを取得する。比較器１４は、電源電圧Ｒｍと、利得Ｇとを用いて以下の式（２）に基づいて演算結果Ｙｍ（第２の演算結果）を算出する。
　　　　Ｙｍ＝Ｒｍ／Ｇ　・・・（２）
　さらに、第１の演算器１３の演算結果Ｘｍと演算結果Ｙｍとを用いて以下の式（３）に基づいて演算結果Ｚｍを算出する。
　　　　Ｚｍ＝Ｙｍ／Ｘｍ　・・・（３）
　さらに比較器１４は上記式（３）に基づいて算出した演算結果Ｚｍが「１」以上であるか否か判定を行う。

　演算結果Ｚｍに基づいた比較器１４の比較処理について図３を参照しながら説明を行う。図３は、実施の形態１による音響装置の比較器の処理を示す説明図である。
　演算結果Ｚｍが「１」以上である場合、すなわち演算結果Ｘｍが演算結果Ｙｍ以下である場合、演算結果Ｘｍを増幅した電圧Ｇ・Ｘｍは電源電圧Ｒｍを越えず（図３（ａ）参照）、増幅器５から出力される音響信号は歪まない。この場合、比較器１４はピークデータの圧縮率Ｚｍｉｎ＝１と設定し、ボリューム値Ｖｍに圧縮率Ｚｍｉｎを乗じた値Ｖｍを第２の演算器１５に出力する。

　一方、演算結果Ｚｍが「１」未満である場合、すなわち演算結果Ｘｍが演算結果Ｙｍより大きい場合、演算結果Ｘｍを増幅した電圧Ｇ・Ｘｍは電源電圧Ｒｍを越え、増幅器５から出力される音響信号は切り取られた形となって歪む（図３（ｂ）参照）。この場合、比較器１４は演算結果Ｚｍをピークデータの圧縮率Ｚｍｉｎに設定し、ボリューム値Ｖｍに圧縮率Ｚｍｉｎを乗じた値Ｖｍ・Ｚｍｉｎを第２の演算器１５に出力する。演算結果Ｚｍをピークデータの圧縮率Ｚｍｉｎに設定してボリューム値Ｖｍに乗じることにより、図３（ｃ）に示すように電源電圧Ｒｍ以下となるように圧縮され、音響信号が切り取られるのを防止し、音声の歪みを抑制する。

　第２の演算器１５は、第１の記憶領域１１から取得したＰＣＭデータにＶｍ・Ｚｍｉｎを乗じ、第２の記憶装置１６に出力する。ＰＣＭデータにＶｍ・Ｚｍｉｎを乗じることにより、増幅器５の出力結果であるＧ・Ｘｍを電源電圧Ｒｍ以下となるように圧縮することができ、出力音声が歪むのを防止することができる。

　図４は、この発明の実施の形態１による音響装置の動作を示すフローチャートである。図４のフローチャートを参照しながら、ＤＳＰ２の処理動作についてより詳細な説明を行う。以下の説明では、１つの記憶領域１１に蓄積されたＰＣＭデータに対して出力音声の歪みを防止する処理を行い、対応するＤ／Ａ変換回路４、増幅器５およびスピーカ４０に出力する場合を例に説明する。

　まず、ＤＳＰ２は初期値の設定を行う（ステップＳＴ１）。ＤＳＰ２は第１の演算器１３に対して第１の記憶領域１１への蓄積番号ｍ＝１およびボリューム初期値Ｖ０＝０を設定し、比較器１４に蓄積番号ｍ＝１および圧縮率Ｚｍｉｎ＝１を設定する。次に、ピーク検出器１２は、第１の記憶領域１１を参照し、ＰＣＭデータが所定フレーム数蓄積されると、蓄積されたＰＣＭデータのピーク値を検出し、検出したピーク値の最大値をピーク値Ｄｍに設定する（ステップＳＴ２）。

　第１の演算器１３は、操作入力装置３０を介して指定されたボリューム値Ｖｍを取得し（ステップＳＴ３）、取得したボリューム値Ｖｍが前回の演算処理で用いたボリューム値Ｖｍ－１と同一であるいか否か判定を行う（ステップＳＴ４）。ステップＳＴ３で取得したボリューム値Ｖｍと前回ボリューム値Ｖｍ－１が同一であると判定された場合（ステップＳＴ４；ＹＥＳ）、ステップＳＴ６の処理に進む。一方、取得したボリューム値Ｖｍと前回ボリューム値Ｖｍ－１が同一でないと判定された場合（ステップＳＴ４；ＮＯ）、第１の演算器１３は、クリップ検出フラグを「０」に設定する（ステップＳＴ５）。

　次に、第１の演算器１３は、ステップＳＴ２で設定されたピーク値ＤｍとステップＳＴ３で取得したボリューム値Ｖｍを用いて、上述した式（１）に基づいて演算結果Ｘｍを算出する（ステップＳＴ６）。比較器１４は、あらかじめ保有している増幅器５の利得Ｇと、Ａ／Ｄ変換回路３から取得した電源電圧Ｒｍを用いて上述した式（２）に基づいて演算結果Ｙｍを算出する（ステップＳＴ７）。さらに比較器１４は、ステップＳＴ６で算出された演算結果ＸｍおよびステップＳＴ７で算出された演算結果Ｙｍを用いて、上述した式（３）に基づいて演算結果Ｚｍを算出する（ステップＳＴ８）。さらに比較器１４は、ステップＳＴ７で算出した演算結果Ｚｍが「１」以上であるか否か判定を行う（ステップＳＴ９）。

　演算結果Ｚｍが「１」以上であると判定された場合（ステップＳＴ９；ＹＥＳ）、クリップ検出フラグが「０」であるか否か判定を行う（ステップＳＴ１０）。クリップ検出フラグが「０」であると判定された場合（ステップＳＴ１０；ＹＥＳ）、圧縮率Ｚｍｉｎを「１」に設定し（ステップＳＴ１１）、ボリューム値Ｖｍに圧縮率Ｚｍｉｎを乗じた値Ｖｍ・Ｚｍｉｎを第２の演算器１５に出力する（ステップＳＴ１２）。

　一方、演算結果Ｚｍが「１」未満であると判定された場合（ステップＳＴ９；ＮＯ）、クリップ検出フラグを「１」に設定し（ステップＳＴ１３）、演算結果Ｚｍが現在設定されている圧縮率Ｚｍｉｎ以上であるか否か判定を行う（ステップＳＴ１４）。演算結果Ｚｍが圧縮率Ｚｍｉｎ以上であると判定された場合（ステップＳＴ１４；ＹＥＳ）、圧縮率Ｚｍは前回の圧縮率を維持してステップＳＴ１１の処理に進む。一方、演算結果Ｚｍが圧縮率Ｚｍｉｎ未満であると判定された場合（ステップＳＴ１４；ＮＯ）、圧縮率Ｚｍｉｎに演算結果Ｚｍの値を設定し（ステップＳＴ１５）、ステップＳＴ１２の処理に進む。また、ステップＳＴ１０においてクリップ検出フラグが「０」でないと判定された場合（ＮＯ）においても、上述したステップＳＴ１４の処理、およびステップＳＴ１５の処理を行い、ステップＳＴ１２の処理に進む。

　ステップＳＴ１２において、Ｖｍ・Ｚｍｉｎを出力すると、第２の演算器１５は第１の記憶領域１１から取得したＰＣＭデータのピーク値にＶｍ・Ｚｍｉｎを乗算し、第２の記憶領域１６に出力する（ステップＳＴ１６）。その後、ＤＳＰ２は音声出力装置２０から入力された音響信号の再生が終了したか否か判定を行い（ステップＳＴ１７）。再生が終了したと判定された場合には（ステップＳＴ１７；ＹＥＳ）、処理を終了する。一方、再生が終了していないと判定された場合には（ステップＳＴ１７；ＮＯ）、蓄積番号ｍに「１」加算してデータ番号を更新し（ステップＳＴ１８）、ステップＳＴ２の処理に戻り、上述した処理を繰り返す。

　次に、上述した図４のフローチャートのステップＳＴ５、ＳＴ１０、ＳＴ１３で示したクリップ検出フラグの詳細について説明する。
　クリップ検出フラグは、出力音声が歪む状態を検出した場合に設定するフラグであり、フラグを設定する、すなわちフラグを「１」に設定することにより圧縮率Ｚｍｉｎを固定し、フラグをリセットする、すなわちフラグを「０」に設定することにより圧縮率Ｚｍｉｎの設定を解除する。

　図４に示したフローチャートのステップＳＴ１３では、比較器１４が演算結果Ｚｍが「１」未満であると判定とした場合に、圧縮率の固定を示す検出フラグ「１」を設定する。これにより、ＰＣＭデータのピーク値が電源電圧Ｒｍより大きく出力音声に歪みが生じるレベルである場合には、今回設定した圧縮率Ｚｍｉｎが継続して適用されるように設定する。このように設定することにより、継続するＰＣＭデータのピーク値Ｄｍが電源電圧Ｒｍ未満であって出力音声に歪みが生じないレベルであった場合にも、検出フラグ「１」を認識することにより（ステップＳＴ９；ＮＯ）、圧縮率Ｚｍｉｎが常に継続して働き、ボリューム値が変更されていないのに出力音声のレベルがＰＣＭデータのピーク値につられて変化してしまうのを抑制することができる。

　また、クリップ検出フラグが「１」に設定されている場合には、ステップＳＴ１４において常に圧縮率Ｚｍｉｎと演算結果Ｚｍとを比較するため、継続するＰＣＭデータのピーク値Ｄｍが増加、またはボリューム値Ｖｍが増加した場合、もしくは電源電圧Ｒｍが低下した場合に、更なるＰＣＭデータのピーク値の圧縮が必要か否か判定し、圧縮率Ｚｍｉｎの維持あるいは更新を行うように構成している。これにより、ピーク値Ｄｍ、ボリューム値Ｖｍあるいは電源電圧Ｒｍの変動に応じて、適切な圧縮率Ｚｍｉｎを速やかに適用することができる。

　さらに、ステップＳＴ４においてボリューム値Ｖｍが前回のボリューム値Ｖｍから変化したと判定された場合に、ステップＳＴ５においてクリップ検出フラグを「０」に設定し、圧縮率Ｚｍｉｎを解除するので、ボリューム値Ｖｍの変化を常に監視し、変化を検出した場合には当該変化に対応した圧縮率Ｚｍｉｎを算出することができる。

　以上のように、この実施の形態１によれば、ＰＣＭデータを指定されたボリューム値に見合うように増幅器５の利得Ｇで増幅した増幅信号が、バッテリ５０の電源電圧を越えるか否か判定を行い、増幅信号が電源電圧を越えると判定した場合に、ＰＣＭデータを算出した圧縮率で圧縮して出力するＤＳＰ２を備えるように構成したので、増幅器に入力させる前の音響信号の信号強度を制御することができ、増幅器の数に応じて回路数を増加させることなく出力音声の歪みを防止することができる。

　また、この実施の形態１によれば、ＤＳＰ２の比較器１４は、第１の演算器１３の演算結果Ｘｍと、バッテリ５０の電源電圧Ｒｍと増幅器５の利得Ｇとから算出される演算結果Ｙｍとを比較して演算結果Ｚｍを算出し、算出した演算結果Ｚｍを用いて、増幅信号が電源電圧Ｒｍが越えるか否か判定を行い、増幅信号が電源電圧Ｒｍが越えると判定した場合に、演算結果Ｚｍを圧縮率Ｚｍｉｎに設定し、増幅信号が電源電圧Ｒｍ以下であると判定した場合に、圧縮率Ｚｍｉｎを「１」に設定するように構成したので、ユーザのボリューム操作および電源電圧Ｒｍの変化に追従しながら圧縮率Ｚｍｉｎを設定し、出力音声が歪むのを防止することができる。

　また、この実施の形態１によれば、演算結果Ｚｍが「１」未満であると判定されると、クリップ検出フラグが「１」に設定され、算出された圧縮率Ｚｍｉｎが継続して適用されるように構成したので、継続するＰＣＭデータのピーク値Ｄｍが減少した場合であっても、圧縮率Ｚｍｉｎが適用され、出力音声がＰＣＭデータのピーク値につられて頻繁に変化するのを抑制することができる。

　また、この実施の形態１によれば、継続するＰＣＭデータのピーク値Ｄｍが増加、またはボリューム値Ｖｍが増加した場合、もしくは電源電圧Ｒｍが低下した場合であって、且つ更なるＰＣＭデータのピーク値Ｄｍの圧縮が必要と判定された場合に圧縮率Ｚｍｉｎを更新するように構成したので、適切な圧縮率を速やかに適用することができる。

　また、この実施の形態１によれば、ボリューム値の変化を監視してクリップ検出フラグの設定を行うように構成したので、ユーザのボリューム操作に追従して出力音声の歪みを防止する制御を行うことができる。

　なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

　以上のように、この発明に係る音響装置は、バッテリの電源電圧に応じて音響信号のピーク値を圧縮し、出力音声の歪みを防止するように構成したので、バッテリの電源電圧が変化する移動体に搭載するのに適している。

　１　記憶部、２　ＤＳＰ、３　Ａ／Ｄ変換回路、４　Ｄ／Ａ変換回路、５　増幅器、１０　音響装置、１１　第１の記憶領域、１２　ピーク検出器、１３　第１の演算器、１４　比較器、１５　第２の演算器、１６　第２の記憶領域、２０　音声出力装置、３０　操作入力装置、４０　スピーカ、５０　バッテリ。

Claims

　ボリューム値を設定する操作部と、音源から入力される音響信号の電圧レベルを前記操作部で設定されたボリューム値に応じた電圧レベルに制御する信号出力制御部と、前記信号出力制御部で電圧レベルが制御された音響信号をアナログ変換するＤ／Ａ変換回路と、前記Ｄ／Ａ変換回路でアナログ変換された音響信号の電圧レベルを所定の利得で増幅し、バッテリから供給される電源電圧以下の電圧レベルの音響信号を音声出力装置へ出力する増幅器とを備えた音響装置において、
　前記バッテリの電源電圧をデジタル変換して取得するＡ／Ｄ変換回路を備え、
　前記信号出力制御部は、前記音響信号の電圧レベルを前記ボリューム値に応じた電圧レベルに制御した値を前記所定の利得で増幅した場合の電圧レベルが、前記Ａ／Ｄ変換回路で取得された電源電圧以下となるように、当該音響信号の電圧レベルを制御して前記Ｄ／Ａ変換回路に出力することを特徴とする音響装置。
　前記信号出力制御部は、
　前記音源から入力される音響信号を所定のフレーム数ごとに記憶する第１の記憶部と、
　前記第１の記憶部から読み出した所定のフレーム数ごとの音響信号の中から、電圧レベルが最も大きい音響信号を検出するピーク検出部と、
　前記ピーク検出部で検出された音響信号の電圧レベルに対し、前記操作部で設定されたボリューム値に応じた定数を乗算した第１の演算値を算出する第１の演算部と、
　前記第１の演算部が算出した第１の演算値と、前記Ａ／Ｄ変換回路で取得された電源電圧を前記所定の利得で除算した第２の演算値とを比較し、前記第１の演算値が前記第２の演算値以下である場合、前記ボリューム値に応じた定数を出力データとし、前記第１の演算値が前記第２の演算値より大きい場合は、前記ボリューム値に応じた定数に前記第１の演算値に対する前記第２の演算値の比率を乗算した値を出力データとする比較部と、
　前記第１の記憶部から読み出した所定のフレーム数ごとの音響信号の電圧レベルに前記比較部の出力データを乗算する第２の演算部と、
　前記第２の演算部で演算された前記所定のフレーム数ごとの音響信号を記憶する第２の記憶部とを備え、
　前記Ｄ／Ａ変換回路は、前記第２の記憶部から読み出した前記所定のフレーム数ごとの音響信号をアナログ変換することを特徴とする請求項１記載の音響装置。
　前記比較部は、前記第１の演算値に対する前記第２の演算値の比率の固定または解除を示す検出フラグの設定を行い、前記第１の演算値が前記第２の演算値より大きい場合に、前記比率の固定を示す検出フラグの設定を行い、前回の比較処理で設定した比率、または新たに算出した比率を、前記ボリューム値に応じた定数に乗算した値を出力データとすることを特徴とする請求項２記載の音響装置。
　前記比較部は、前記第１の演算値が前記第２の演算値以下である場合に、前記検出フラグの設定状態を判定し、前記第１の演算値に対する前記第２の演算値の比率の固定を示す検出フラグが設定されている場合には、固定された前回の比較処理で設定した比率、または新たに算出した比率を前記ボリューム値に応じた定数に乗算して出力データとし、前記第１の演算値に対する前記第２の演算値の比率の解除を示す検出フラグが設定されている場合には、前記ボリューム値に応じた定数を出力データとすることを特徴とする請求項３記載の音響装置。
　前記比較部は、前記新たに算出した比率が、前記固定された前回の比較処理で設定した比率以下である場合には、前記固定された比率を前記ボリューム値に応じた定数に乗算した値を出力データとし、前記新たに算出した比率が、前記固定された前回の比較処理で設定した比率より大きい場合には、前記新たに算出した比率を前記ボリューム値に応じた定数に乗算した値を出力データとすることを特徴とする請求項４記載の音響装置。
　前記第１の演算部は、新たに設定されたボリューム値が、前回設定されたボリューム値と異なる場合に、前記第１の演算値に対する前記第２の演算値の比率の解除を示す検出フラグを設定することを特徴とする請求項３記載の音響装置。
　操作部がボリューム値を設定するステップと、信号出力制御部が音源から入力される音響信号の電圧レベルを前記設定されたボリューム値に応じた電圧レベルに制御するステップと、Ｄ／Ａ変換回路が電圧レベルが制御された音響信号をアナログ変換するステップと、増幅器がアナログ変換された音響信号の電圧レベルを所定の利得で増幅し、バッテリから供給される電源電圧以下の電圧レベルの音響信号を出力するステップとを備えた音響信号制御方法において、
　Ａ／Ｄ変換回路が、前記バッテリの電源電圧をデジタル変換して取得するステップと、
　前記信号出力制御部が、前記音響信号の電圧レベルを前記ボリューム値に応じた電圧レベルに制御した値を前記所定の利得で増幅した場合の電圧レベルが、前記バッテリの電源電圧以下となるように、当該音響信号の電圧レベルを制御して出力するステップとを備えたことを特徴とする音響信号制御方法。
　前記信号出力制御部のステップは、
　第１の記憶部が、前記音源から入力される音響信号を所定のフレーム数ごとに記憶するステップと、
　ピーク検出部が、前記記憶された所定のフレーム数ごとの音響信号の中から、電圧レベルが最も大きい音響信号を検出するステップと、
　第１の演算部が、前記検出された音響信号の電圧レベルに対し、前記設定されたボリューム値に応じた定数を乗算した第１の演算値を算出するステップと、
　比較部が、前記第１の演算値と、前記電源電圧を前記所定の利得で除算した第２の演算値とを比較し、前記第１の演算値が前記第２の演算値以下である場合、前記ボリューム値に応じた定数を出力データとし、前記第１の演算値が前記第２の演算値より大きい場合は、前記ボリューム値に応じた定数に前記第１の演算値に対する前記第２の演算値の比率を乗算した値を出力データとするステップと、
　第２の演算部が、前記記憶された所定のフレーム数ごとの音響信号の電圧レベルに前記出力データを乗算するステップとを備え、
　前記Ｄ／Ａ変換回路が、前記記憶された所定のフレーム数ごとの音響信号をアナログ変換するステップを備えたことを特徴とする請求項７記載の音響信号制御方法。