JP2012161064A

JP2012161064A - トーンコントロール装置

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Publication number: JP2012161064A
Application number: JP2011085827A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Misu; 義雄見須; Hiroyuki Fukuma; 弘行福間
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2012-08-23
Anticipated expiration: 2031-04-07
Also published as: EP2477331B1; EP2477331A2; JP5327481B2; US8618403B2; US20120180620A1; EP2477331A3

Abstract

【課題】より確実に、増幅されたオーディオ信号がクリップすることを防止すること。
【解決手段】クリップ検出回路４からオーディオ信号が第１設定値以上であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合（Ｓ１でＹＥＳ）に、設定されているブースト値が０であるか否かが判断され、ブースト値が０ではない場合に（Ｓ２でＹＥＳ）、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定する（Ｓ３）。一方、ブースト値が０である場合（Ｓ２でＮＯ）、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する（Ｓ４）。
【選択図】図４

Description

本発明は、信号の所定帯域をブースト処理するトーンコントロール装置に関する。

オーディオ装置において、所定の周波数帯域のレベルを増加させるブースト処理などのトーンコントロール処理を行うトーンコントロール装置が採用されている。ブースト処理においては、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、音声信号の振幅値が大きい場合に、ブースト帯域の音声信号が電源電圧においてクリップ状態となり、スピーカーから出力される音声に歪みが生じるという問題がある。

これを解決するために、本出願人は下記特許文献１に示すトーンコントロール装置を提案した。このトーンコントロール装置によると、第１検出部および第２検出部によって、増幅部の出力電圧が第１設定値以上の場合と第２設定値未満の場合とが検出される。つまり、増幅部の出力電圧がハイレベル側にクリップする場合と、ローレベル側にクリップする場合とが検出される。合成部はこれらの検出結果を合成し、切換部は合成部の出力電圧に基づいてブースト処理部のブースト量を切り換える。従って、増幅部の出力電圧がハイレベル側にクリップする場合およびローレベル側にクリップする場合には、ブースト量が通常の第１ブースト値よりも小さい第２ブースト値に切り換えられるので、全帯域の振幅を小さくすることなく、増幅部の出力電圧がクリップすることを防止することができる。

しかし、このトーンコントロール装置によると、ブースト量を第２ブースト値に切換えた場合であっても、音量レベルが大きい場合には、なお増幅部の出力電圧がクリップする場合がある。

特開２０１０−１０９８４５号特開２００３−１４２９７０号

本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、より確実に増幅された信号がクリップすることを防止するトーンコントロール装置を提供することにある。

本発明の好ましい実施形態によるトーンコントロール装置は、オーディオ信号の音量レベルを制御部によって設定された音量レベルに調整する音量調整部と、オーディオ信号のブースト帯域を前記制御部によって設定されたブースト値にブースト処理するブースト処理部と、前記音量調整部および前記ブースト処理部を経由したオーディオ信号を増幅する増幅部と、前記増幅部から出力されるオーディオ信号が第１設定値以上であるか否かを検出し、第１設定値以上である場合に第１設定値以上であることを示す信号を前記制御部に出力する検出部と、前記検出部から第１設定値以上であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、設定されている前記ブースト値が０であるか否かを判断し、設定されている前記ブースト値が０ではない場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定し、設定されている前記ブースト値が０である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する前記制御部とを備える。

検出部から第１設定値以上であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、ブースト値が０であるか否かが判断され、ブースト値が０でない場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定する。従って、オーディオ信号が第１設定値以上であることを検出部が検出し続けることによって、設定されるブースト値は所定ステップずつ減算され、クリップを未然に防止することができる。また、ブースト値が０である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する。従って、設定されているブースト値を下げていき、最終的にブースト値が０になってもなおオーディオ信号が第１設定値以上であるような場合には、引き続き音量レベルが所定ステップずつ低下される。従って、より確実にオーディオ信号がクリップすることを防止できる。

好ましい実施形態においては、前記検出部が、前記増幅部から出力されるオーディオ信号が第１設定値よりも小さい第２設定値未満であるか否かをさらに検出し、第２設定値未満である場合に第２設定値未満であることを示す信号を前記制御部に出力し、前記制御部が、前記検出部から第２設定値未満であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、設定されている前記ブースト値が０であるか否かを判断し、設定されている前記ブースト値が０ではない場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定し、設定されている前記ブースト値が０である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する。

検出部から第２設定値未満であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、ブースト値が０であるか否かが判断され、ブースト値が０ではない場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定する。従って、オーディオ信号が第２設定値未満であることを検出部が検出し続けることによって、設定されるブースト値は所定ステップずつ減算され、クリップを未然に防止することができる。また、ブースト値が０である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する。従って、設定されているブースト値を下げていき、最終的にブースト値が０になってもなおオーディオ信号が第２設定値未満であるような場合には、引き続き音量レベルが所定ステップずつ低下される。従って、より確実にオーディオ信号がクリップすることを防止できる。

本発明の別の好ましい実施形態によるトーンコントロール装置は、オーディオ信号の音量レベルを制御部によって設定された音量レベルに調整する音量調整部と、オーディオ信号のブースト帯域を前記制御部によって設定されたブースト値にブースト処理するブースト処理部と、前記音量調整部および前記ブースト処理部を経由したオーディオ信号を増幅する増幅部と、前記増幅部から出力されるオーディオ信号が第２設定値未満であるか否かを検出し、第２設定値未満である場合に第２設定値未満であることを示す信号を前記制御部に出力する検出部と、前記検出部から第２設定値未満であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、設定されている前記ブースト値が０であるか否かを判断し、設定されている前記ブースト値が０ではない場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定し、設定されている前記ブースト値が０である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する前記制御部とを備える。

本発明の別の好ましい実施形態によるトーンコントロール装置は、オーディオ信号の音量レベルを制御部によって設定された音量レベルに調整する音量調整部と、オーディオ信号のブースト帯域を前記制御部によって設定されたブースト値にブースト処理するブースト処理部と、前記音量調整部および前記ブースト処理部を経由したオーディオ信号を増幅する増幅部と、前記増幅部から出力されるオーディオ信号が第１設定値以上であるか否かを検出し、第１設定値以上である場合に第１設定値以上であることを示す信号を前記制御部に出力する検出部と、前記検出部から第１設定値以上であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、設定されている前記ブースト値が所定値以上であるか否かを判断し、設定されている前記ブースト値が前記所定値以上である場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定し、設定されている前記ブースト値が前記所定値未満である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する前記制御部とを備える。

検出部から第１設定値以上であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、ブースト値が所定値以上であるか否かが判断され、ブースト値が所定値以上である場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定する。従って、オーディオ信号が第１設定値以上であることを検出部が検出し続けることによって、設定されるブースト値は所定ステップずつ減算され、クリップを未然に防止することができる。また、ブースト値が所定値未満である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する。従って、設定されているブースト値を下げていき、最終的にブースト値が所定値未満になってもなおオーディオ信号が第１設定値以上であるような場合には、引き続き音量レベルが所定ステップずつ低下される。従って、より確実にオーディオ信号がクリップすることを防止できる。

好ましい実施形態においては、前記検出部が、前記増幅部から出力されるオーディオ信号が第１設定値よりも小さい第２設定値未満であるか否かをさらに検出し、第２設定値未満である場合に第２設定値未満であることを示す信号を前記制御部に出力し、前記制御部が、前記検出部から第２設定値未満であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、設定されている前記ブースト値が所定値以上であるか否かを判断し、設定されている前記ブースト値が前記所定値以上である場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定し、設定されている前記ブースト値が前記所定値未満である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する。

検出部から第２設定値未満であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、ブースト値が所定値以上であるか否かが判断され、ブースト値が所定値以上である場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定する。従って、オーディオ信号が第２設定値未満であることを検出部が検出し続けることによって、設定されるブースト値は所定ステップずつ減算され、クリップを未然に防止することができる。また、ブースト値が所定値未満である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する。従って、設定されているブースト値を下げていき、最終的にブースト値が所定値未満になってもなおオーディオ信号が第２設定値未満であるような場合には、引き続き音量レベルが所定ステップずつ低下される。従って、より確実にオーディオ信号がクリップすることを防止できる。

本発明のさらに別の好ましい実施形態によるトーンコントロール装置は、オーディオ信号の音量レベルを制御部によって設定された音量レベルに調整する音量調整部と、オーディオ信号のブースト帯域を前記制御部によって設定されたブースト値にブースト処理するブースト処理部と、前記音量調整部および前記ブースト処理部を経由したオーディオ信号を増幅する増幅部と、前記増幅部から出力されるオーディオ信号が第２設定値未満であるか否かを検出し、第２設定値未満である場合に第２設定値未満であることを示す信号を前記制御部に出力する検出部と、前記検出部から第２設定値未満であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、設定されている前記ブースト値が所定値以上であるか否かを判断し、設定されている前記ブースト値が前記所定値以上である場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定し、設定されている前記ブースト値が前記所定値未満である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する前記制御部とを備える。

好ましい実施形態においては、前記制御部が、現在設定されているユーザ操作によって設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定する際に、ユーザ操作によって設定されている前記ブースト値を記憶部に記憶し、現在設定されているユーザ操作によって設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する際に、ユーザ操作によって設定されている前記音量レベルを前記記憶部に記憶し、現在入力されているオーディオ信号が入力されなくなる事象が生じた場合に、前記記憶部に記憶されている前記ブースト値および前記音量レベルに設定を復帰させる。

現在入力されているオーディオ信号が入力されなくなるとクリップが生じなくなることがあるが、この場合に、ユーザ操作を要することなく、自動的に元のブースト値および音量レベルに復帰させることができる。

本発明の好ましい実施形態によると上記いずれかの構成を有することにより、より確実に増幅された信号がクリップすることを防止するトーンコントロール装置を提供することができる。

本発明の好ましい実施形態によるトーンコントロール装置１０を示すブロック図である。クリップ検出回路４等を示す回路図である。クリップ検出回路４Ａの各点の波形を示すタイムチャートである。マイコン（制御部）５の処理を示すフローチャートである。マイコン（制御部）５の処理を示すフローチャートである。マイコン（制御部）５の処理を示すフローチャートである。オーディオ信号がクリップする状態を説明する図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図１は、本発明の好ましい実施形態によるトーンコントロール装置１０を示すブロック図である。トーンコントロール装置１０は、音量調整部１と、ブースト処理部２と、メインアンプ３と、クリップ検出回路（検出部）４と、マイコン（制御部）５とを備える。音量調整部１と、ブースト処理部２と、メインアンプ３とは、例えばＤＳＰによって実現される。

音量調整部１は、オーディオ信号が入力され、オーディオ信号の音量レベルを調整し、ブースト処理部２に出力する。音量レベルは、マイコン５からの指示に応じて制御される。音量レベルは、ユーザ操作によって設定可能であり、例えば５０ステップ（１〜５０）を１ステップ単位で設定することができる。

ブースト処理部２は、音量調整部１から供給されたオーディオ信号の所定周波数帯域（以下、ブースト帯域という。）を増幅処理（以下、ブースト処理という。）し、メインアンプ３に出力する。ブースト帯域は、例えば、ＳＢＡＳＳの場合８０Ｈｚであり、ＢＡＳＳの場合１００Ｈｚである。ブースト量は、マイコン５からの指示に応じて制御される。ブースト値は、ユーザ操作によって設定可能であり、例えば６ステップ（０、１、２、３、４、５）を１ステップ単位で設定することができる。例えば、ブースト値は１ステップあたり２ｄＢである。ブースト値が０とは、ユーザ操作によってブースト処理を解除した状態である。

メインアンプ３は、ブースト処理部２から供給された（つまり、音量調整部１およびブースト処理部２を経由した）オーディオ信号に対して増幅処理を実行し、スピーカーおよびクリップ検出回路４にオーディオ信号（出力電圧）を出力する。

クリップ検出回路４は、メインアンプ３から供給されるオーディオ信号の振幅値を検出し、オーディオ信号がクリップする場合に、クリップすることを示す信号をマイコン５に出力する。クリップ検出回路４は、オーディオ信号の振幅値が第１設定値以上であるか否かを検出し、第１設定値以上である場合に、第１設定値以上であることを示す信号をマイコン５に出力する。一方、第１設定値未満である場合、第１設定値未満であることを示す信号を出力する。

好ましくは、クリップ検出回路４は、オーディオ信号の振幅値が第１設定値未満、かつ、第２設定値（第２設定値は第１設定値よりも小）以上の場合には、オーディオ信号がクリップしないと判断し、クリップしないことを示す信号をマイコン５に出力する。一方、クリップ検出回路４は、オーディオ信号の振幅値が第１設定値以上、又は、第２設定値未満である場合には、オーディオ信号がクリップする可能性があると判断し、クリップすることを示す信号をマイコン５に出力する。

図２は、メインアンプ３、クリップ検出回路４、および、スピーカーを示す回路図である。オーディオ信号が左チャンネルオーディオ信号および右チャンネルオーディオ信号の２ｃｈである場合、クリップ検出回路４は、左チャンネル用クリップ検出回路４Ａと、右チャンネル用クリップ検出回路４Ｂとを含む。メインアンプ３も、左チャンネル用アンプＡ１（正側アンプ）、Ａ２（負側アンプ）と、右チャンネル用アンプＡ１１（正側アンプ）、Ａ１２（負側アンプ）とを含む。左チャンネル用アンプＡ１からのオーディオ信号は、左スピーカーＳＰ１の正側入力端子に入力され、左チャンネル用アンプＡ２からのオーディオ信号は、左スピーカーＳＰ１の負側入力端子に入力される。また、左チャンネル用アンプＡ１からのオーディオ信号は、左チャンネル用のクリップ検出回路４Ａに入力される。右チャンネル用アンプＡ１１からのオーディオ信号は、右スピーカーＳＰ２の正側入力端子に入力され、右チャンネル用アンプＡ１２からのオーディオ信号は、右スピーカーＳＰ２の負側入力端子に入力される。また、右チャンネル用アンプＡ１２からのオーディオ信号は、右チャンネル用のクリップ検出回路４Ｂに入力される。

左チャンネル用のクリップ検出回路４Ａと、右チャンネル用のクリップ検出回路４Ｂとは回路構成が同じであるので、以下では、左チャンネル用のクリップ検出回路４Ａについてのみ説明する。

クリップ検出回路４Ａは、第１設定値を決定するための抵抗Ｒ２及びＲ３と、メインアンプ３の出力電圧の振幅値が第１設定値以上であるか否かを検出する第１検出部（トランジスタＱ１）と、第２設定値を決定するための抵抗Ｒ４及びＲ５と、メインアンプ３の出力電圧の振幅値が第２設定値未満であるか否かを検出する第２検出部（トランジスタＱ２）と、第１検出部の検出結果と第２検出部の検出結果とを合成する合成部（トランジスタＱ３）とを概略含む。

トランジスタＱ１は、ｐｎｐ型トランジスタであり、エミッタが＋１５Ｖ電源ラインに接続され、コレクタがトランジスタＱ３のベースに接続され、ベースが抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点に接続されている。トランジスタＱ２は、ｎｐｎ型トランジスタであり、エミッタが接地電位に接続され、コレクタがトランジスタＱ３のエミッタに接続され、ベースが抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５との接続点に接続されている。トランジスタＱ３は、抵抗が内蔵されたｎｐｎ型トランジスタであり、ベースがトランジスタＱ１のコレクタに接続され、コレクタが抵抗Ｒ６を介して＋１５Ｖ電源ラインに接続されている。

トランジスタＱ２１は、左チャンネル用のクリップ検出回路４Ａからの信号と、右チャンネル用のクリップ検出回路４Ｂからの信号との少なくとも一方が、オーディオ信号がクリップすることを示す信号である場合に、マイコン５にオーディオ信号がクリップすることを示す信号を供給するためのトランジスタである。

マイコン５は、ユーザ操作およびクリップ検出回路４からの信号に応じて、ブースト値を設定し、ブースト処理部２に設定したブースト値を指示し、かつ、音量レベルを設定し、音量調整部１に設定した音量レベルを指示する。マイコン５は、クリップ検出回路４から、オーディオ信号がクリップすることを示す信号（つまり、オーディオ信号が第１設定値以上であることを示す信号、又は、オーディオ信号が第２設定値未満であることを示す信号）（例えばローレベルの信号）を所定時間（例えば５ミリ秒）継続して受信すると、設定されているブースト値が０であるか否かを判断し、ブースト値が０でなければ、現在設定されているブースト値から所定ステップ（例えば１ステップ）減算した値を新たなブースト値として設定し、ブースト処理部２に設定したブースト値を指示する。一方、ブースト値が０であれば、これ以上ブースト値を減らすことができないので、代わりに、現在設定されている音量レベルから所定ステップ（例えば１ステップ）減算した値を新たな音量レベルに設定し、音量調整部１に設定した音量レベルを指示する。

以上の構成を有するトーンコントロール装置１０についてその動作を説明する。
図３は、クリップ検出回路４Ａの各点における波形を示すタイムチャートであり、各符号は図１の各点における波形に対応している。なお、右チャンネル用のクリップ検出回路４Ｂの動作も同様である。ここでは、右チャンネル用のクリップ検出回路４Ｂは、オーディオ信号が第１設定値以上であることを検出しておらず、かつ、第２設定値未満であることを検出しておらず、従って、トランジスタＱ１３のコレクタ電圧がローレベルであり、トランジスタＱ２１のベースに対して信号を出力していないこととする。

期間Ｔ１においては、メインアンプ３の出力電圧の振幅値が第１設定値未満、かつ、第２設定値以上である（Ａ点電圧参照）。従って、トランジスタＱ１はベース電圧が導通開始電圧に達しオン状態になっており、コレクタ電圧が＋１５Ｖ電源電圧に引き上げられ、Ｂ点電圧がハイレベルになっている。一方、トランジスタＱ２は、ベース電圧が導通開始電圧に達しオン状態になっており、コレクタ電圧が接地電位に引き下げられ、Ｃ点電圧がローレベルになっている。トランジスタＱ３は、Ｂ点電圧がハイレベルであるので、ベース電圧が導通開始電圧に達しオン状態になっており、コレクタ電圧が接地電位に引き下げられる。トランジスタＱ２１は、ベース電圧が導通開始電圧未満であり、オフ状態になっている。従って、マイコン５には、オーディオ信号がクリップしてないことを示すハイレベルの信号である+５Ｖ電源電圧が出力される。つまり、Ｄ点電圧がハイレベルになっている。

期間Ｔ２においては、メインアンプ３の出力電圧の振幅値が第１設定値以上である（Ａ点電圧参照）。つまり、オーディオ信号の振幅が上側でクリップすると考えられる。トランジスタＱ１はベース電圧が導通開始電圧に達しておらずオフ状態になっており、コレクタが＋１５Ｖ電源電圧に対して開放状態とされ、Ｂ点電圧がローレベルになっている。一方、トランジスタＱ２は、ベース電圧が導通開始電圧に達しオン状態になっており、コレクタ電圧が接地電位に引き下げられ、Ｃ点電圧がローレベルになっている。トランジスタＱ３は、Ｂ点電圧がローレベルであるので、ベース電圧が導通開始電圧に達しておらずオフ状態になっており、コレクタ電圧が＋１５Ｖ電源電圧に引き上げられる。トランジスタＱ３のコレクタ電圧はダイオードＤ３を介してトランジスタＱ２１のベースに供給される。トランジスタＱ２１は、ベース電圧が導通開始電圧に達し、オン状態になっている。従って、マイコン５には、オーディオ信号がクリップすること（オーディオ信号の振幅が第１設定値以上であること）を示すローレベルの信号である接地電位が出力される。つまり、Ｄ点電圧がローレベルになっている。

期間Ｔ３においては、期間Ｔ１と同じであるので、説明を援用する。

期間Ｔ４においては、メインアンプ３の出力電圧の振幅値が第２設定値未満である（Ａ点電圧参照）。つまり、オーディオ信号の振幅が下側でクリップすると考えられる。従って、トランジスタＱ１はベース電圧が導通開始電圧に達しオン状態になっており、コレクタ電圧が＋１５電源電圧に引き上げられ、Ｂ点電圧がハイレベルになっている。一方、トランジスタＱ２は、ベース電圧が導通開始電圧に達しておらずオフ状態になっており、コレクタが接地電位に対して開放状態になるので、Ｃ点電圧がＢ点電圧と同じハイレベルになっている。トランジスタＱ３は、Ｂ点電圧がハイレベルであるので、ベース電圧が導通開始電圧に達しオン状態になっており、コレクタ電圧がハイレベルになっている。トランジスタＱ３のコレクタ電圧はダイオードＤ３を介してトランジスタＱ２１のベースに供給される。トランジスタＱ２１は、ベース電圧が導通開始電圧に達し、オン状態になっている。従って、マイコン５には、オーディオ信号がクリップすること（オーディオ信号の振幅が第２設定値未満であること）を示すローレベルの信号である接地電位が出力される。つまり、Ｄ点電圧がローレベルになっている。

図４は、マイコン５の処理を示すフローチャートである。マイコン５は、クリップ検出回路４から、オーディオ信号がクリップすることを示す信号（ローレベルの信号）を所定時間（５ミリ秒）以上継続して受信したか否かを判断する（Ｓ１）。

ローレベルの信号を５ミリ秒継続して受信した場合（Ｓ１でＹＥＳ）、マイコン５は、設定されているブースト値が０であるかを判断する（Ｓ２）。ブースト値が０ではなく、ブースト処理部２が設定されているブースト値にブースト処理を実行している場合（Ｓ２でＮＯ）、マイコン５は、現在設定されているブースト値から所定ステップ（例えば１ステップ）減算し、新たなブースト値を設定し、ブースト処理部２に設定したブースト値を指示する（Ｓ３）。ブースト処理部２は、マイコン５から指示された新たなブースト値に基づいてブースト処理を実行する。従って、メインアンプ３からのオーディオ信号の振幅値を下げることができ、オーディオ信号がクリップすることを未然に防止できる。例えば、現在設定されているブースト値が３である場合、新たなブースト値として２が設定される。

その後、Ｓ１に戻って、再び、マイコン５は、クリップ検出回路４から、オーディオ信号がクリップすることを示す信号（ローレベルの信号）を所定時間（５ミリ秒）継続して受信したか否かを判断する（Ｓ１）。ブースト値を１ステップ減算してもなお、クリップ検出回路４からローレベルの信号を５ミリ秒継続して受信する場合、再度Ｓ２を経由してＳ３に進む。つまり、クリップ検出回路４からローレベルの信号を受信し続ける限り、５ミリ秒毎にブースト値が１ステップずつ順次減算される。

Ｓ２において、ブースト値が０である場合（Ｓ２でＹＥＳ）、設定されているブースト値を下げることができないので、代わりに、マイコン５は、現在設定されている音量レベルから所定ステップ（例えば１ステップ）減算し、新たな音量レベルを設定し、音量調整部１に設定した音量レベルを指示する（Ｓ４）。音量調整部１はマイコン５から指示された新たな音量レベルに基づいてオーディオ信号の音量レベルを調整する。従って、メインアンプ３からのオーディオ信号の振幅値を下げることができ、オーディオ信号がクリップすることを未然に防止できる。例えば、現在設定されている音量レベルが３０である場合、新たな音量レベルとして２９が設定される。

なお、設定されているブースト値が０である場合の例として、ユーザ操作によってブースト値が０に設定されている場合の他、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の処理を繰り返すことによってブースト値が１ステップずつ順次減算されたことによって、最終的にブースト値が０となった場合がある。

その後、Ｓ１に戻って、再び、マイコン５は、クリップ検出回路４から、オーディオ信号がクリップすることを示す信号（ローレベルの信号）を所定時間（５ミリ秒）継続して受信したか否かを判断する（Ｓ１）。音量レベルを１ステップ減算してもなお、クリップ検出回路４からローレベルの信号を５ミリ秒継続して受信する場合、再度Ｓ２を経由してＳ４に進む。つまり、クリップ検出回路４からローレベルの信号を受信し続ける限り、５ミリ秒毎に音量レベルが１ステップずつ順次減算される。

以上のように、本実施形態によると、メインアンプ３の出力電圧の振幅値を常に監視しており、第１設定値以上、又は、第２設定値未満になった際に、ブースト値を低下させ、ブースト値をこれ以上低下させることができない場合には、音量レベルを低下させるので、メインアンプ３の出力電圧がクリップすることを確実に防止することができる。

次に本発明の別の実施形態によるマイコンの処理を説明する。本実施例では、ブースト値が０になるまでブースト値を低下させ、ブースト値が０になった後は音量レベルを低下させる代わりに、ブースト値が所定値（例えば２）になるまでブースト値を低下させ、ブースト値が所定値になった後は音量レベルを低下させる。これにより、ある程度のブースト値でブースト処理を実行しながら、メインアンプ３の出力電圧がクリップすることを確実に防止することができる。

図５は本実施形態の処理を示すフローチャートである。マイコン５は、クリップ検出回路４から、オーディオ信号がクリップすることを示す信号（ローレベルの信号）を所定時間（５ミリ秒）以上継続して受信したか否かを判断する（Ｓ１）。

ローレベルの信号を５ミリ秒継続して受信した場合（Ｓ１でＹＥＳ）、マイコン５は、設定されているブースト値が所定値（例えば３）以上であるかを判断する（Ｓ１２）。ブースト値が所定値以上である場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、マイコン５は、現在設定されているブースト値から所定ステップ（例えば１ステップ）減算し、新たなブースト値を設定し、ブースト処理部２に設定したブースト値を指示する（Ｓ３）。ブースト処理部２は、マイコン５から指示された新たなブースト値に基づいてブースト処理を実行する。従って、メインアンプ３からのオーディオ信号の振幅値を下げることができ、オーディオ信号がクリップすることを未然に防止できる。例えば、現在設定されているブースト値が５である場合、新たなブースト値として４が設定される。

その後、Ｓ１に戻って、再び、マイコン５は、クリップ検出回路４から、オーディオ信号がクリップすることを示す信号（ローレベルの信号）を所定時間（５ミリ秒）継続して受信したか否かを判断する（Ｓ１）。ブースト値を１ステップ減算してもなお、クリップ検出回路４からローレベルの信号を５ミリ秒継続して受信する場合、再度Ｓ１２を経由してＳ３に進む。つまり、クリップ検出回路４からローレベルの信号を受信し続ける限り、５ミリ秒毎にブースト値が１ステップずつ順次減算される。

Ｓ１２において、ブースト値が所定値未満である場合（Ｓ１２でＮＯ）、マイコン５は、現在設定されている音量レベルから所定ステップ（例えば１ステップ）減算し、新たな音量レベルを設定し、音量調整部１に設定した音量レベルを指示する（Ｓ４）。音量調整部１はマイコン５から指示された新たな音量レベルに基づいてオーディオ信号の音量レベルを調整する。従って、メインアンプ３からのオーディオ信号の振幅値を下げることができ、オーディオ信号がクリップすることを未然に防止できる。例えば、現在設定されている音量レベルが３０である場合、新たな音量レベルとして２９が設定される。

なお、設定されているブースト値が所定値未満である場合の例として、ユーザ操作によってブースト値が所定値未満に設定されている場合の他、Ｓ１、Ｓ１２、Ｓ３の処理を繰り返すことによってブースト値が１ステップずつ順次減算されたことによって、最終的にブースト値が所定値未満となった場合がある。

その後、Ｓ１に戻って、再び、マイコン５は、クリップ検出回路４から、オーディオ信号がクリップすることを示す信号（ローレベルの信号）を所定時間（５ミリ秒）継続して受信したか否かを判断する（Ｓ１）。音量レベルを１ステップ減算してもなお、クリップ検出回路４からローレベルの信号を５ミリ秒継続して受信する場合、再度Ｓ１２を経由してＳ４に進む。つまり、クリップ検出回路４からローレベルの信号を受信し続ける限り、５ミリ秒毎に音量レベルが１ステップずつ順次減算される。

次に本発明のさらに別の実施形態を説明する。図６は本実施形態の処理を示すフローチャートである。上記の各実施形態において、最初にＳ１でＹＥＳと判断されたときに、マイコン５は、現在設定されているユーザ操作によって設定されているブースト値および音量レベルを図示しないメモリに保存しておく。マイコン５は、１曲のオーディオ信号（つまり、１つのコンテンツ）を再生し終えたか否かを判断している（Ｓ２１）。１曲のオーディオ信号を再生し終えた場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、マイコン５は、メモリに保存しておいたユーザ操作によって設定されたブースト値および音量レベルに設定を復帰させる（Ｓ２６）。マイコン５は、ユーザ操作によって曲（オーディオ信号）の再生を停止する指示が入力されたか否かを判断している（Ｓ２２）。再生停止する指示が入力された場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、マイコン５は、メモリに保存しておいたユーザ操作によって設定されたブースト値および音量レベルに設定を復帰させる（Ｓ２６）。

マイコン５は、音量レベルがユーザ操作によって所定ステップ（例えば１０ステップ）以上低下されたか否かを判断している（Ｓ２３）。音量レベルがユーザ操作によって所定ステップ以上低下された場合（Ｓ２３でＹＥＳ）、マイコン５は、メモリに保存しておいたユーザ操作によって設定されたブースト値および音量レベルに設定を復帰させる（Ｓ２６）。マイコン５は、入力セレクタが変更されたか否かを判断している（Ｓ２４）。例えば、トーンコントロール装置１０が適用されるオーディオ装置にＣＤプレーヤとＤＶＤプレーヤとが接続されているとき、オーディオ信号を入力する装置をＣＤプレーヤとＤＶＤプレーヤとの間で切り換えたか否かが判断される。入力セレクタが変更された場合（Ｓ２４でＹＥＳ）、マイコン５は、メモリに保存しておいたユーザ操作によって設定されたブースト値および音量レベルに設定を復帰させる（Ｓ２６）。マイコン５は、電源がオフ状態（スタンバイ状態）にされたか否かを判断している（Ｓ２５）。電源がオフ状態（スタンバイ状態）にされた場合（Ｓ２５でＹＥＳ）、マイコン５は、メモリに保存しておいたユーザ操作によって設定されたブースト値および音量レベルに設定を復帰させる（Ｓ２６）。

以上のように、マイコン５は、Ｓ２１〜Ｓ２５において、現在入力されているオーディオ信号が入力されなくなる事象が生じたか否かを判断しており、生じた場合にはメモリに保存しておいたユーザ操作によって設定されたブースト値および音量レベルに設定を復帰させる。これにより、ユーザ操作によって再度ブースト値および音量レベルを元の値に設定し直す必要がないという効果が得られる。

続いて、上記各実施形態による副次的な作用効果を説明する。従来のオーディオアンプでは、入力されるオーディオ信号の振幅値が小さく、その結果、出力される音声の音量が小さい場合には、ユーザ操作によってＤＳＰの感度を上げるように設定を変更し、入力されるオーディオ信号の振幅値が大きく、その結果、オーディオ信号が電源電圧によってクリップするような場合には、ユーザ操作によってＤＳＰの感度を下げるように設定を変更する必要がある。従って、ユーザ操作が煩雑であると共に、誤った設定が行われていると、音声の音量が非常に小さくなる、又は、オーディオ信号がクリップしてノイズが発生するという問題がある。

これに対して、本発明の上記各実施形態によると、ＤＳＰの感度をユーザ操作によって切り換える必要が無く、入力されるオーディオ信号の振幅値に応じて、ブースト値および音量レベルが低下されるので、自動的にＤＳＰの感度が変更されるのと同等の動作を実行することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。他の実施例として、クリップ検出回路４は、オーディオ信号が第１設定値以上であるか否かのみを検出し、第２設定値未満であるか否かを検出しない構成が採用されてもよい。この場合、図２において、抵抗Ｒ４、Ｒ５、トランジスタＱ２等が省かれる。逆に、クリップ検出回路４は、オーディオ信号が第２設定値未満であるか否かのみを検出し、第１設定値以上であるか否かを検出しない構成が採用されてもよい。この場合、図２において、抵抗Ｒ２、Ｒ３、トランジスタＱ１等が省かれる。各トランジスタの極性は上記実施形態に限定されない。すなわち、図３のタイムチャートにおいて、ハイレベルとローレベルとが逆転していてもよい。なお、本発明は電源としてＡＣ-ＤＣコンバータを使用すると、過電流のプロテクトがかかることを防ぐことができ、効果的である。

本発明は、例えばオーディオ用のメインアンプに好適に採用され得る。

１音量調整部
２ブースト処理部
３メインアンプ
４クリップ検出回路
５マイコン

Claims

オーディオ信号の音量レベルを制御部によって設定された音量レベルに調整する音量調整部と、
オーディオ信号のブースト帯域を前記制御部によって設定されたブースト値にブースト処理するブースト処理部と、
前記音量調整部および前記ブースト処理部を経由したオーディオ信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部から出力されるオーディオ信号が第１設定値以上であるか否かを検出し、第１設定値以上である場合に第１設定値以上であることを示す信号を前記制御部に出力する検出部と、
前記検出部から第１設定値以上であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、設定されている前記ブースト値が０であるか否かを判断し、設定されている前記ブースト値が０ではない場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定し、設定されている前記ブースト値が０である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する前記制御部とを備える、トーンコントロール装置。
前記検出部が、前記増幅部から出力されるオーディオ信号が第１設定値よりも小さい第２設定値未満であるか否かをさらに検出し、第２設定値未満である場合に第２設定値未満であることを示す信号を前記制御部に出力し、
前記制御部が、前記検出部から第２設定値未満であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、設定されている前記ブースト値が０であるか否かを判断し、設定されている前記ブースト値が０ではない場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定し、設定されている前記ブースト値が０である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する、請求項１に記載のトーンコントロール装置。
オーディオ信号の音量レベルを制御部によって設定された音量レベルに調整する音量調整部と、
オーディオ信号のブースト帯域を前記制御部によって設定されたブースト値にブースト処理するブースト処理部と、
前記音量調整部および前記ブースト処理部を経由したオーディオ信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部から出力されるオーディオ信号が第２設定値未満であるか否かを検出し、第２設定値未満である場合に第２設定値未満であることを示す信号を前記制御部に出力する検出部と、
前記検出部から第２設定値未満であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、設定されている前記ブースト値が０であるか否かを判断し、設定されている前記ブースト値が０ではない場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定し、設定されている前記ブースト値が０である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する前記制御部とを備える、トーンコントロール装置。
オーディオ信号の音量レベルを制御部によって設定された音量レベルに調整する音量調整部と、
オーディオ信号のブースト帯域を前記制御部によって設定されたブースト値にブースト処理するブースト処理部と、
前記音量調整部および前記ブースト処理部を経由したオーディオ信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部から出力されるオーディオ信号が第１設定値以上であるか否かを検出し、第１設定値以上である場合に第１設定値以上であることを示す信号を前記制御部に出力する検出部と、
前記検出部から第１設定値以上であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、設定されている前記ブースト値が所定値以上であるか否かを判断し、設定されている前記ブースト値が前記所定値以上である場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定し、設定されている前記ブースト値が前記所定値未満である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する前記制御部とを備える、トーンコントロール装置。
前記検出部が、前記増幅部から出力されるオーディオ信号が第１設定値よりも小さい第２設定値未満であるか否かをさらに検出し、第２設定値未満である場合に第２設定値未満であることを示す信号を前記制御部に出力し、
前記制御部が、前記検出部から第２設定値未満であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、設定されている前記ブースト値が所定値以上であるか否かを判断し、設定されている前記ブースト値が前記所定値以上である場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定し、設定されている前記ブースト値が前記所定値未満である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する、請求項４に記載のトーンコントロール装置。
オーディオ信号の音量レベルを制御部によって設定された音量レベルに調整する音量調整部と、
オーディオ信号のブースト帯域を前記制御部によって設定されたブースト値にブースト処理するブースト処理部と、
前記音量調整部および前記ブースト処理部を経由したオーディオ信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部から出力されるオーディオ信号が第２設定値未満であるか否かを検出し、第２設定値未満である場合に第２設定値未満であることを示す信号を前記制御部に出力する検出部と、
前記検出部から第２設定値未満であることを示す信号を所定時間継続して受信した場合に、設定されている前記ブースト値が所定値以上であるか否かを判断し、設定されている前記ブースト値が前記所定値以上である場合に、現在設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定し、設定されている前記ブースト値が前記所定値未満である場合、現在設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する前記制御部とを備える、トーンコントロール装置。
前記制御部が、現在設定されているユーザ操作によって設定されているブースト値から所定ステップ減算して新たなブースト値を設定する際に、ユーザ操作によって設定されている前記ブースト値を記憶部に記憶し、現在設定されているユーザ操作によって設定されている音量レベルから所定ステップ減算して新たな音量レベルを設定する際に、ユーザ操作によって設定されている前記音量レベルを前記記憶部に記憶し、現在入力されているオーディオ信号が入力されなくなる事象が生じた場合に、前記記憶部に記憶されている前記ブースト値および前記音量レベルに設定を復帰させる、請求項１〜６のいずれかに記載のトーンコントロール装置。