JPH0158686B2 - - Google Patents
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- JPH0158686B2 JPH0158686B2 JP8889780A JP8889780A JPH0158686B2 JP H0158686 B2 JPH0158686 B2 JP H0158686B2 JP 8889780 A JP8889780 A JP 8889780A JP 8889780 A JP8889780 A JP 8889780A JP H0158686 B2 JPH0158686 B2 JP H0158686B2
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 10
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3005—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in amplifiers suitable for low-frequencies, e.g. audio amplifiers
- H03G3/3026—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in amplifiers suitable for low-frequencies, e.g. audio amplifiers the gain being discontinuously variable, e.g. controlled by switching
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は例えば放送局において扱われる音声
プログラム信号をマイクロコンピユータを使用し
て自動的にレベル制御する音声レベル自動制御装
置に関する。
プログラム信号をマイクロコンピユータを使用し
て自動的にレベル制御する音声レベル自動制御装
置に関する。
周知のように放送局における音声プログラム信
号は現在ほとんどアナログ信号のまま処理されて
いる。音声レベルを制御するAGC(自動利得制御
器)も例外ではなく、その方法は音声レベルの検
出に整流器、積分回路を用い、直流(DC)制御
信号のフイードバツクによつて、レベル制御回路
を動作させている。この方法は単純なフイードバ
ツク制御であり、常時一定レベルに追従させ、必
要以上にレベルを動かしてしまうため、音楽番組
での芸術性をこわし、またCM時におけるエネル
ギー密度の濃いソースに対しては十分追従でき
ず、“うるささ”を感じるものである。
号は現在ほとんどアナログ信号のまま処理されて
いる。音声レベルを制御するAGC(自動利得制御
器)も例外ではなく、その方法は音声レベルの検
出に整流器、積分回路を用い、直流(DC)制御
信号のフイードバツクによつて、レベル制御回路
を動作させている。この方法は単純なフイードバ
ツク制御であり、常時一定レベルに追従させ、必
要以上にレベルを動かしてしまうため、音楽番組
での芸術性をこわし、またCM時におけるエネル
ギー密度の濃いソースに対しては十分追従でき
ず、“うるささ”を感じるものである。
この発明は上記事情に基づいてなされたもの
で、放送局の現場のミキサーマンのオペレーシヨ
ンを調査し、人間の判断とオペレーシヨンに近似
した動作をマイクロコンピユータで処理すること
によつて自然な聴感覚を得るものであり、特に、
音声信号の所定時間内における面積を求めること
によつて正確な音声レベルを検知し、実際の音量
を確実に把握することが可能な音声レベル自動制
御装置を提供しようとするものである。
で、放送局の現場のミキサーマンのオペレーシヨ
ンを調査し、人間の判断とオペレーシヨンに近似
した動作をマイクロコンピユータで処理すること
によつて自然な聴感覚を得るものであり、特に、
音声信号の所定時間内における面積を求めること
によつて正確な音声レベルを検知し、実際の音量
を確実に把握することが可能な音声レベル自動制
御装置を提供しようとするものである。
以下、この発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
して説明する。
先ず、第1図を用いて概略的に動作を説明す
る。入力端子11より入つた、音声信号は減衰器
所謂ロツサー12に供給される。このロツサー1
2は実質的なレベル制御を行なうものであり、制
御量に応じて例えば±16dBの減衰制御が可能と
なつている。このロツサー12から出力された音
声信号は出力端子13に導びかれるとともに、レ
ベル検知回路14に供給される。このレベル検知
回路14は音声信号の平均値をデイジタル的に検
知するものであり、このデイジタル信号はマイク
ロコンピユータ(μ―CPU)15に供給される。
また、前記入力端子11より入つた音声信号はタ
イミング検知回路16に供給される。この検知回
路16は音声信号の波形を所定の包絡線によつて
処理し、この包絡線が上昇傾向にあるか、下降傾
向にあるかを分析するものである。この分析情報
はレベル制御を行なう際のレベル修正開始タイミ
ング情報として前記μ―CPU15に供給される。
μ―CPU15では前記レベル検知回路14の出
力信号から人間の声と音楽との判別(パルス的な
信号と連続的な信号の判別)が行なわれ、この判
別結果に応じて前記検出されたレベルが補正され
る。この補正された信号は所定の不感領域を越え
た時、デイジタル・ビツト・データからなる制御
量が生成される。この信号は前記タイミング検出
回路16の制御タイミングでレベル制御インター
フエース部17に供給され、アナログ直流信号に
変換されて前記ロツサー12に供給される。しか
して、ロツサー12が制御され音声信号が目的レ
ベルとされる。
る。入力端子11より入つた、音声信号は減衰器
所謂ロツサー12に供給される。このロツサー1
2は実質的なレベル制御を行なうものであり、制
御量に応じて例えば±16dBの減衰制御が可能と
なつている。このロツサー12から出力された音
声信号は出力端子13に導びかれるとともに、レ
ベル検知回路14に供給される。このレベル検知
回路14は音声信号の平均値をデイジタル的に検
知するものであり、このデイジタル信号はマイク
ロコンピユータ(μ―CPU)15に供給される。
また、前記入力端子11より入つた音声信号はタ
イミング検知回路16に供給される。この検知回
路16は音声信号の波形を所定の包絡線によつて
処理し、この包絡線が上昇傾向にあるか、下降傾
向にあるかを分析するものである。この分析情報
はレベル制御を行なう際のレベル修正開始タイミ
ング情報として前記μ―CPU15に供給される。
μ―CPU15では前記レベル検知回路14の出
力信号から人間の声と音楽との判別(パルス的な
信号と連続的な信号の判別)が行なわれ、この判
別結果に応じて前記検出されたレベルが補正され
る。この補正された信号は所定の不感領域を越え
た時、デイジタル・ビツト・データからなる制御
量が生成される。この信号は前記タイミング検出
回路16の制御タイミングでレベル制御インター
フエース部17に供給され、アナログ直流信号に
変換されて前記ロツサー12に供給される。しか
して、ロツサー12が制御され音声信号が目的レ
ベルとされる。
このようなμ―CPU15の処理はソフトウエ
アによつて行なわれるが、以下のように構成され
る。
アによつて行なわれるが、以下のように構成され
る。
前記レベル検知回路14の出力信号は人間の
声、音楽判別部18に供給される。音声レベルの
平均値が一定である場合、人間の声と音楽とを比
較すると、人間の声のほうが聴感的にうるさく聞
えることが確認されている。したがつて、この判
別部18では人間の声である場合は、先にレベル
検知回路14において求められた音声平均レベル
が故意に所定量増加され、後段のロツサー12に
おける減衰量を多くして、実質的にレベルを下げ
ようとする処理が行なわれる。また、この判別部
18によつて得られた補正平均値に応じてその都
度レベル制御を行なうと聴感的に却つて不自然な
感じが生ずる。このため、所定のレベル変動内で
はレベル制御を行なわないようにしている。これ
を行なうのが不感領域検出部19である。この検
出部19は目的レベルに対して±5dB以内の場合
はレベル制御を行なわない禁止信号を出力し、±
5dBを越える場合はそれぞれアツプカウント信
号、ダウンカウント信号を出力している。このア
ツプカウント信号およびダウンカウント信号はそ
れぞれゲート回路20,21を介してアツプダウ
ンカウンタ22に供給され前記禁止信号は直接カ
ウンタ22に供給される。前記ゲート回路20,
21はそれぞれ前記タイミング検出回路16より
供給されるタイミング信号によつてオン、オフ制
御され、これに応じてカウンタ22がアツプカウ
ント信号、ダウンカウント信号により計数され
る。また、23はシーケンス制御部である。この
制御部23は前記レベル検知回路14を周期的に
動作制御するとともに、比較部24によつて得ら
れたロツサー12の出力音声レベルに応じてレベ
ル検知回路14およびカウンタ22を制御するも
のである。
声、音楽判別部18に供給される。音声レベルの
平均値が一定である場合、人間の声と音楽とを比
較すると、人間の声のほうが聴感的にうるさく聞
えることが確認されている。したがつて、この判
別部18では人間の声である場合は、先にレベル
検知回路14において求められた音声平均レベル
が故意に所定量増加され、後段のロツサー12に
おける減衰量を多くして、実質的にレベルを下げ
ようとする処理が行なわれる。また、この判別部
18によつて得られた補正平均値に応じてその都
度レベル制御を行なうと聴感的に却つて不自然な
感じが生ずる。このため、所定のレベル変動内で
はレベル制御を行なわないようにしている。これ
を行なうのが不感領域検出部19である。この検
出部19は目的レベルに対して±5dB以内の場合
はレベル制御を行なわない禁止信号を出力し、±
5dBを越える場合はそれぞれアツプカウント信
号、ダウンカウント信号を出力している。このア
ツプカウント信号およびダウンカウント信号はそ
れぞれゲート回路20,21を介してアツプダウ
ンカウンタ22に供給され前記禁止信号は直接カ
ウンタ22に供給される。前記ゲート回路20,
21はそれぞれ前記タイミング検出回路16より
供給されるタイミング信号によつてオン、オフ制
御され、これに応じてカウンタ22がアツプカウ
ント信号、ダウンカウント信号により計数され
る。また、23はシーケンス制御部である。この
制御部23は前記レベル検知回路14を周期的に
動作制御するとともに、比較部24によつて得ら
れたロツサー12の出力音声レベルに応じてレベ
ル検知回路14およびカウンタ22を制御するも
のである。
次に、各部をさらに詳細に説明する。
先ず、レベル検知回路14について説明する。
前述したように、従来のAGCにおけるレベル
検知回路は音声信号を整流平滑し、そのままの値
を音量として評価している。しかしながら、整流
平滑回路は時定数を有しているため、複雑な波形
の音声信号が有する音声を正確に検出することは
困難である。この音量は波形の面積を求めること
により検出することが可能であると確認された。
レベル検知回路14では第2図に示す原理に基づ
いて音声信号の面積を求め、これより音声レベル
の平均値が算出される。即ち、第2図に示す如く
音声信号iはT1〜T7なるスレシホールドレベル
によつて分割され、このスレシホールドレベル毎
に信号が存在する時間を検出し、その和を求めて
音声信号の面積(=音量)を検出している。
検知回路は音声信号を整流平滑し、そのままの値
を音量として評価している。しかしながら、整流
平滑回路は時定数を有しているため、複雑な波形
の音声信号が有する音声を正確に検出することは
困難である。この音量は波形の面積を求めること
により検出することが可能であると確認された。
レベル検知回路14では第2図に示す原理に基づ
いて音声信号の面積を求め、これより音声レベル
の平均値が算出される。即ち、第2図に示す如く
音声信号iはT1〜T7なるスレシホールドレベル
によつて分割され、このスレシホールドレベル毎
に信号が存在する時間を検出し、その和を求めて
音声信号の面積(=音量)を検出している。
レベル検知回路14の具体的な構成は第3図に
示す。
示す。
音声信号iは比較器31a,31b〜31lに
供給される。この比較器31a,31b〜31l
には例えば+8dB、+6dB、…、0dB、…−12dB、
−14dBと2dB間隔にスレシホールドレベルが設
定されている。この比較器31a,31b〜31
lの出力信号はそれぞれアンド回路32a,32
b〜32lの一方の入力端に供給される。このア
ンド回路32a,32b〜32lの他方の入力端
にはそれぞれカウントパルス信号が供給される。
このカウントパルス信号は方形波発振器33から
供給される。この発振器33はμ―CPU15か
ら供給されるスタート信号によつて所定周波数の
カウントパルス信号を出力するものであり、この
信号はカウンタ34によつて計数されるととも
に、前記アンド回路32a,32b〜32lに供
給される。カウンタ34はカウントパルス信号を
所定数(第2図に示すT時間に対応した計数値)
計数するものであり、この計数値はμ―CPU1
5(後述するシーケンス制御部23)に供給され
る。そして、計数値が所定値に達するとμ―
CPU15から前記方形波発振器33にストツプ
信号が供給され、発振が停止される。前記アンド
回路32a,32b〜32lの出力信号はそれぞ
れカウンタ35a,35b〜35lに供給され
る。このカウンタ35a,35b〜35lではそ
れぞれ前記カウントパルス信号が計数される。即
ち、前記アンド回路32a,32b〜32lは比
較器31a,31b〜31lより出力される音声
信号の時間に応じてオン、オフ制御されるから、
このオン時間に対応してカウンタ35a,35b
〜35lではカウントパルス信号が計数される。
このカウンタ35a,35b〜35lの計数出力
は平均値演算部36に供給される。この演算部3
6では計数出力の合計面積が算出され、この値が
前記カウンタ34の計数値によつて除算されて平
均値が算出される。この平均値は人間の声、音楽
判別部18に供給される。
供給される。この比較器31a,31b〜31l
には例えば+8dB、+6dB、…、0dB、…−12dB、
−14dBと2dB間隔にスレシホールドレベルが設
定されている。この比較器31a,31b〜31
lの出力信号はそれぞれアンド回路32a,32
b〜32lの一方の入力端に供給される。このア
ンド回路32a,32b〜32lの他方の入力端
にはそれぞれカウントパルス信号が供給される。
このカウントパルス信号は方形波発振器33から
供給される。この発振器33はμ―CPU15か
ら供給されるスタート信号によつて所定周波数の
カウントパルス信号を出力するものであり、この
信号はカウンタ34によつて計数されるととも
に、前記アンド回路32a,32b〜32lに供
給される。カウンタ34はカウントパルス信号を
所定数(第2図に示すT時間に対応した計数値)
計数するものであり、この計数値はμ―CPU1
5(後述するシーケンス制御部23)に供給され
る。そして、計数値が所定値に達するとμ―
CPU15から前記方形波発振器33にストツプ
信号が供給され、発振が停止される。前記アンド
回路32a,32b〜32lの出力信号はそれぞ
れカウンタ35a,35b〜35lに供給され
る。このカウンタ35a,35b〜35lではそ
れぞれ前記カウントパルス信号が計数される。即
ち、前記アンド回路32a,32b〜32lは比
較器31a,31b〜31lより出力される音声
信号の時間に応じてオン、オフ制御されるから、
このオン時間に対応してカウンタ35a,35b
〜35lではカウントパルス信号が計数される。
このカウンタ35a,35b〜35lの計数出力
は平均値演算部36に供給される。この演算部3
6では計数出力の合計面積が算出され、この値が
前記カウンタ34の計数値によつて除算されて平
均値が算出される。この平均値は人間の声、音楽
判別部18に供給される。
次に、人間の声、音楽判別部18について説明
する。
する。
第4図に示す波形はaが一般的な音楽信号であ
り、bが人間の声である。このような信号におい
て、一定時間tで波形の持つ面積(=音量)が等
しい信号の聴感を比較した場合、同図bに示す人
間の声のほうがうるさく感じられる。即ち、パル
ス的な信号のほうがうるさく感じられる。人間の
声、音楽判別部18は一定面積内の波形の高さ分
布を算出し、パルス的な音に対する“うるささ”
の補正を行なつている。
り、bが人間の声である。このような信号におい
て、一定時間tで波形の持つ面積(=音量)が等
しい信号の聴感を比較した場合、同図bに示す人
間の声のほうがうるさく感じられる。即ち、パル
ス的な信号のほうがうるさく感じられる。人間の
声、音楽判別部18は一定面積内の波形の高さ分
布を算出し、パルス的な音に対する“うるささ”
の補正を行なつている。
第5図は判別部18の構成を示すものある。前
記レベル検知回路14で得られた信号の平均値は
パルス信号判別部51に供給される。このパルス
信号判別部51では例えば前記平均値+8dBの信
号が全体の何パーセント含まれるかが算出され
る。即ち、前記第3図において、平均値が0dBつ
まり比較器31eのスレシホールドレベルである
場合、これより+8dB上の比較器31aに対応し
たカウンタ35aの計数値が取り出される。この
値が全体の計数値によつて除算され割合が求めら
れる。この割合に応じてアドレス指定部52にお
いてリード・オンリー・メモリROM53の読出
しアドレスが設定される。このROM53には第
6図に示す如く音声信号の高レベル信号を含む割
合に対応して補正レベルが記憶されており、この
補正レベルが前記アドレス指定部52の指定に応
じて読出される。この読出された補正レベルは出
力回路54に供給され、このレベルに応じて前記
平均値が増加され、補正平均値として不感領域検
出部19に供給される。
記レベル検知回路14で得られた信号の平均値は
パルス信号判別部51に供給される。このパルス
信号判別部51では例えば前記平均値+8dBの信
号が全体の何パーセント含まれるかが算出され
る。即ち、前記第3図において、平均値が0dBつ
まり比較器31eのスレシホールドレベルである
場合、これより+8dB上の比較器31aに対応し
たカウンタ35aの計数値が取り出される。この
値が全体の計数値によつて除算され割合が求めら
れる。この割合に応じてアドレス指定部52にお
いてリード・オンリー・メモリROM53の読出
しアドレスが設定される。このROM53には第
6図に示す如く音声信号の高レベル信号を含む割
合に対応して補正レベルが記憶されており、この
補正レベルが前記アドレス指定部52の指定に応
じて読出される。この読出された補正レベルは出
力回路54に供給され、このレベルに応じて前記
平均値が増加され、補正平均値として不感領域検
出部19に供給される。
次に、不感領域検出部19について説明する。
前述したように、従来のAGCではレベル差に
関係無く常にレベルを一定に保とうと動作してい
る。しかし、目的とする音量とのレベル差が僅か
な場合は常に音量を目的のレベルへ収束させよう
とすると頻繁に音量が変化して不自然な聴感にな
つてしまう。不感領域検出部19は目的のレベル
と現状のレベルとの差が僅かな場合は調整回数を
少なくし聴感に不自然さを与えないようにしてい
る。不感領域検出部19は比較部およびビツトデ
ータ生成部等により構成され、第7図に示す如く
前記人間の声、音楽判別部18より出力され補正
平均値が目的レベル±5dB以内の場合は禁止信号
が出力される。また、補正平均値が+5dB以上の
場合は(目的レベル)−(補正平均値)に応じたダ
ウンカウント信号が出力され、補正平均値が−
5dB以下の場合は(目的レベル)―(補正平均
値)に応じたアツプカウント信号が出力される。
このアツプカウント信号は前記タイミング検出回
路16によつて制御されるゲート回路20により
音声信号の立上り時にカウンタ22に供給され、
前記ダウンカウント信号は同じくタイミング検出
回路16によつて制御されるゲート回路21によ
り音声信号の下降時にカウンタ22に供給され
る。しかして、このカウンタ22の計数値に応じ
て前述したようにレベル制御インターフエース部
17を介してロツサー12が制御される。
関係無く常にレベルを一定に保とうと動作してい
る。しかし、目的とする音量とのレベル差が僅か
な場合は常に音量を目的のレベルへ収束させよう
とすると頻繁に音量が変化して不自然な聴感にな
つてしまう。不感領域検出部19は目的のレベル
と現状のレベルとの差が僅かな場合は調整回数を
少なくし聴感に不自然さを与えないようにしてい
る。不感領域検出部19は比較部およびビツトデ
ータ生成部等により構成され、第7図に示す如く
前記人間の声、音楽判別部18より出力され補正
平均値が目的レベル±5dB以内の場合は禁止信号
が出力される。また、補正平均値が+5dB以上の
場合は(目的レベル)−(補正平均値)に応じたダ
ウンカウント信号が出力され、補正平均値が−
5dB以下の場合は(目的レベル)―(補正平均
値)に応じたアツプカウント信号が出力される。
このアツプカウント信号は前記タイミング検出回
路16によつて制御されるゲート回路20により
音声信号の立上り時にカウンタ22に供給され、
前記ダウンカウント信号は同じくタイミング検出
回路16によつて制御されるゲート回路21によ
り音声信号の下降時にカウンタ22に供給され
る。しかして、このカウンタ22の計数値に応じ
て前述したようにレベル制御インターフエース部
17を介してロツサー12が制御される。
次に、タイミング検出回路16について説明す
る。
る。
熟練したミキサーマンは放送中の音声信号のレ
ベルを調整する際、レベルを上げる時は音声信号
が増加する時にフエーダ操作を行ない、また、レ
ベルを下げる時は音声信号が減少する時にフエー
ダ操作を行なうことにより、レベル調整が感じら
れないように考慮している。このタイミング検出
回路16では電気的にミキサーマンが行なう上記
操作を再現するため、第8図に示す如く音声信号
の包絡線を検出し、この包絡線の上昇および下降
傾向を検出してレベルアツプタイミングU、レベ
ルダウンタイミングDを求めている。
ベルを調整する際、レベルを上げる時は音声信号
が増加する時にフエーダ操作を行ない、また、レ
ベルを下げる時は音声信号が減少する時にフエー
ダ操作を行なうことにより、レベル調整が感じら
れないように考慮している。このタイミング検出
回路16では電気的にミキサーマンが行なう上記
操作を再現するため、第8図に示す如く音声信号
の包絡線を検出し、この包絡線の上昇および下降
傾向を検出してレベルアツプタイミングU、レベ
ルダウンタイミングDを求めている。
第9図はタイミング検出回路16の回路構成を
示すものである。入力された音声信号は整流部9
1で整流され、演算増幅器92で増幅される。こ
の増幅出力信号は第1、第2の時定数回路93,
94に供給される。この時定数回路93,94は
音声信号の包絡線を得るものであり、第1の時定
数回路93は前記演算増幅器92の出力端に一端
が接続された抵抗R1、この抵抗R1の他端に一端
が接続され他端が接地されたコンデンサC1およ
び前記抵抗R1の他端に一端が接続された抵抗R2
より構成され、充電時定数はR1C1、放電時定数
はR2C1によつて設定される。また、第2の時定
数回路94は前記演算増幅器92の出力端に一端
が接続された抵抗R3、この抵抗R3の他端に一端
が接続され他端が接地されたコンデンサC2およ
び前記抵抗R3の他端に一端が接続された抵抗R4
より構成され、充電時定数はR3C3、放電時定数
はR4C4によつて設定される。前記抵抗R2の他端
は演算増幅器95の負(−)入力端に接続される
とともに、抵抗R5を介して演算増幅器95の出
力端に接続される。また、前記抵抗R4の他端は
前記演算増幅器95の正(+)入力端に接続され
るとともに抵抗R6を介して接地される。前記演
算増幅器95の出力端は演算増幅器96,97の
それぞれ正入力端、負入力端に接続される。この
演算増幅器96,97のそれぞれ負入力端、正入
力端は抵抗R7、コンデンサC3の直列回路および
抵抗R8、コンデンサC4の直列回路を介して接地
される。前記抵抗R7、コンデンサC3の接続部お
よび抵抗R8、コンデンサC4の接続部にはそれぞ
れ可変抵抗VR1,VR2が接続される。この可変抵
抗VR1,VR2の両端にはそれぞれ+E、−Eの電
源が供給されており、前記演算増幅器96,97
が所定のバイアスとされている。また、演算増幅
器96,97の出力端は図示せぬインターフエー
ス回路を介して前記第1図に示すゲート回路2
0,21にそれぞれ接続される。
示すものである。入力された音声信号は整流部9
1で整流され、演算増幅器92で増幅される。こ
の増幅出力信号は第1、第2の時定数回路93,
94に供給される。この時定数回路93,94は
音声信号の包絡線を得るものであり、第1の時定
数回路93は前記演算増幅器92の出力端に一端
が接続された抵抗R1、この抵抗R1の他端に一端
が接続され他端が接地されたコンデンサC1およ
び前記抵抗R1の他端に一端が接続された抵抗R2
より構成され、充電時定数はR1C1、放電時定数
はR2C1によつて設定される。また、第2の時定
数回路94は前記演算増幅器92の出力端に一端
が接続された抵抗R3、この抵抗R3の他端に一端
が接続され他端が接地されたコンデンサC2およ
び前記抵抗R3の他端に一端が接続された抵抗R4
より構成され、充電時定数はR3C3、放電時定数
はR4C4によつて設定される。前記抵抗R2の他端
は演算増幅器95の負(−)入力端に接続される
とともに、抵抗R5を介して演算増幅器95の出
力端に接続される。また、前記抵抗R4の他端は
前記演算増幅器95の正(+)入力端に接続され
るとともに抵抗R6を介して接地される。前記演
算増幅器95の出力端は演算増幅器96,97の
それぞれ正入力端、負入力端に接続される。この
演算増幅器96,97のそれぞれ負入力端、正入
力端は抵抗R7、コンデンサC3の直列回路および
抵抗R8、コンデンサC4の直列回路を介して接地
される。前記抵抗R7、コンデンサC3の接続部お
よび抵抗R8、コンデンサC4の接続部にはそれぞ
れ可変抵抗VR1,VR2が接続される。この可変抵
抗VR1,VR2の両端にはそれぞれ+E、−Eの電
源が供給されており、前記演算増幅器96,97
が所定のバイアスとされている。また、演算増幅
器96,97の出力端は図示せぬインターフエー
ス回路を介して前記第1図に示すゲート回路2
0,21にそれぞれ接続される。
上記構成において、第10図を用いて動作を説
明する。尚、第1、第2の時定数回路93,94
の充電時定数の関係はR1C1>R3C2、放電時定数
の関係はR2C1>R4C2であるものとする。また、
第10図において、点線は第1の時定数回路93
の特性を示し、実線は第2の時定数回路94の特
性を示すものである。さらに、前記ゲート回路2
0,21は正論理で動作するものとする。
明する。尚、第1、第2の時定数回路93,94
の充電時定数の関係はR1C1>R3C2、放電時定数
の関係はR2C1>R4C2であるものとする。また、
第10図において、点線は第1の時定数回路93
の特性を示し、実線は第2の時定数回路94の特
性を示すものである。さらに、前記ゲート回路2
0,21は正論理で動作するものとする。
今、入力された音声信号が例えば上昇傾向にあ
る場合、コンデンサC1,C2の端子電圧は時定数
の小さいC2側の方が早く高くなる。このため、
演算増幅器95の出力電圧は正となり、この信号
が供給される演算増幅器96から正のタイミング
信号が出力される。したがつて、第1図に示すゲ
ート回路20がオン状態とされ、アツプカウント
信号がカウンタ22に供給される。
る場合、コンデンサC1,C2の端子電圧は時定数
の小さいC2側の方が早く高くなる。このため、
演算増幅器95の出力電圧は正となり、この信号
が供給される演算増幅器96から正のタイミング
信号が出力される。したがつて、第1図に示すゲ
ート回路20がオン状態とされ、アツプカウント
信号がカウンタ22に供給される。
また、入力された音声信号が下降傾向となる
と、コンデンサC1,C2の端子電圧は時定数の小
さいC2側の方が早く低くなる。そして、コンデ
ンサC1,C2の端子電圧が反転すると、演算増幅
器95の出力電圧が負となり、この信号が供給さ
れる演算増幅器97から正のタイミング信号が出
力される。したがつて、第1図に示すゲート回路
21がオン状態とされ、ダウンカウント信号がカ
ウンタ22に供給される。
と、コンデンサC1,C2の端子電圧は時定数の小
さいC2側の方が早く低くなる。そして、コンデ
ンサC1,C2の端子電圧が反転すると、演算増幅
器95の出力電圧が負となり、この信号が供給さ
れる演算増幅器97から正のタイミング信号が出
力される。したがつて、第1図に示すゲート回路
21がオン状態とされ、ダウンカウント信号がカ
ウンタ22に供給される。
斯くして、レベル制御は音量を上げる時は包絡
線の上昇傾向において行なわれ、音量を下げる時
は包絡線の下降傾向において行なわれるため、高
くなりつつある音を下げたり、低くなりつつある
音を上げたりする不自然さがない。
線の上昇傾向において行なわれ、音量を下げる時
は包絡線の下降傾向において行なわれるため、高
くなりつつある音を下げたり、低くなりつつある
音を上げたりする不自然さがない。
尚、レベルアツプタイミングおよびレベルダウ
ンタイミングは第1、第2の時定数回路93,9
4の設定時定数に応じて適宜変更可能である。
ンタイミングは第1、第2の時定数回路93,9
4の設定時定数に応じて適宜変更可能である。
次に、シーケンス制御部23について説明す
る。
る。
ミキサーマンは放送開始時にはより早く音声レ
ベルを目的レベルに設定し、また、放送中に急に
音声レベルが高くなつたり、ポーズ期間がある場
合は、これらの後に音声レベルが急に低くなつた
り、高くなつたりしないよう操作している。シー
ケンス制御部23はこれに近似した動作を行なう
ものである。このシーケンス制御部23は前記レ
ベル検知回路14の検知周期、即ち第3図に示す
方形波発振器33のスタート信号およびストツプ
信号の発生周期を可変するものである。この周期
は第11図に示す如く可変される。尚、第11図
において斜線部はレベル制御期間を示し、Ta,
Tb,Tcはレベル検知回路14におけるレベル検
知周期を示すもので、この周期はTa<Tb<Tcな
る関係にある。
ベルを目的レベルに設定し、また、放送中に急に
音声レベルが高くなつたり、ポーズ期間がある場
合は、これらの後に音声レベルが急に低くなつた
り、高くなつたりしないよう操作している。シー
ケンス制御部23はこれに近似した動作を行なう
ものである。このシーケンス制御部23は前記レ
ベル検知回路14の検知周期、即ち第3図に示す
方形波発振器33のスタート信号およびストツプ
信号の発生周期を可変するものである。この周期
は第11図に示す如く可変される。尚、第11図
において斜線部はレベル制御期間を示し、Ta,
Tb,Tcはレベル検知回路14におけるレベル検
知周期を示すもので、この周期はTa<Tb<Tcな
る関係にある。
第11図aは例えば放送開始時のような場合で
あり、Ta,Tb,Tcの順にレベル検知およびレベ
ル制御が行なわれ早く目的レベルとされる。目的
レベルとなつた後はTcの周期でレベル検知が行
なわれる。
あり、Ta,Tb,Tcの順にレベル検知およびレベ
ル制御が行なわれ早く目的レベルとされる。目的
レベルとなつた後はTcの周期でレベル検知が行
なわれる。
同図bは例えば放送中急に音声レベルが高くな
つた場合の制御を示すものである。それまでTc
の周期で定格レベルに保持されていた音声レベル
がThの期間において急に高くなると、先ず音声
レベルが所定レベルに強制的に低下され、この後
Ta,Tb,Tcの順にレベル検知およびレベル制御
が行なわれ速やかに目的レベルへと復帰される。
尚、前記レベルを強制的に低下させる動作は次の
ように行なわれる。音声レベルの急な上昇は第1
図に示す比較部24によつて検知され、この情報
がシーケンス制御部23に供給される。この制御
部23からは所定のダウンカウント信号がゲート
回路21に供給される。このゲート回路21はタ
イミング検出回路16の制御により音声信号が下
降傾向にあるときオン状態とされ、ダウンカウン
ト信号がカウンタ22に供給される。しかして、
このカウンタ22の計数値がレベル制御インター
フエース部17を介してロツサー12に供給され
音声レベルが所定レベルに低下される。
つた場合の制御を示すものである。それまでTc
の周期で定格レベルに保持されていた音声レベル
がThの期間において急に高くなると、先ず音声
レベルが所定レベルに強制的に低下され、この後
Ta,Tb,Tcの順にレベル検知およびレベル制御
が行なわれ速やかに目的レベルへと復帰される。
尚、前記レベルを強制的に低下させる動作は次の
ように行なわれる。音声レベルの急な上昇は第1
図に示す比較部24によつて検知され、この情報
がシーケンス制御部23に供給される。この制御
部23からは所定のダウンカウント信号がゲート
回路21に供給される。このゲート回路21はタ
イミング検出回路16の制御により音声信号が下
降傾向にあるときオン状態とされ、ダウンカウン
ト信号がカウンタ22に供給される。しかして、
このカウンタ22の計数値がレベル制御インター
フエース部17を介してロツサー12に供給され
音声レベルが所定レベルに低下される。
また、第11図cはポーズ期間がある場合の制
御を示すものである。それまでTcの周期で目的
レベルに保持されていた音声レベルがTpの期間
ポーズ状態とされる。ポーズ期間(Tp<8sec)
において、背景雑音等によりレベルが変動してし
まうとポーズ解除後急に大レベルあるいは小レベ
ルとなつて不都合である。したがつて、ポーズ期
間中はレベルが固定される。また、ポーズ期間
Tpの前後ではTC1,TC2がTC1+TC2=Tcなる関係
とされる。このような動作は第1図に示す比較部
27によつて無信号が検出されると、この情報は
シーケンス制御部23に供給され、この制御部2
3の制御によりレベル検知回路14が一時停止状
態とされることによりなされる。
御を示すものである。それまでTcの周期で目的
レベルに保持されていた音声レベルがTpの期間
ポーズ状態とされる。ポーズ期間(Tp<8sec)
において、背景雑音等によりレベルが変動してし
まうとポーズ解除後急に大レベルあるいは小レベ
ルとなつて不都合である。したがつて、ポーズ期
間中はレベルが固定される。また、ポーズ期間
Tpの前後ではTC1,TC2がTC1+TC2=Tcなる関係
とされる。このような動作は第1図に示す比較部
27によつて無信号が検出されると、この情報は
シーケンス制御部23に供給され、この制御部2
3の制御によりレベル検知回路14が一時停止状
態とされることによりなされる。
第11図dは無信号状態が発生した場合の制御
を示すものである。それまでTcの周期で目的レ
ベルに保持されていた音声レベルがTNの期間
(TN>8sec)無信号状態となつた場合、前述した
音声レベルが急に高くなつた場合と同様に先ず音
声レベルが所定レベルとされ、この後Ta,Tb,
Tcの順にレベル検知およびレベル制御が行なわ
れて速やかに目的レベルとされる。
を示すものである。それまでTcの周期で目的レ
ベルに保持されていた音声レベルがTNの期間
(TN>8sec)無信号状態となつた場合、前述した
音声レベルが急に高くなつた場合と同様に先ず音
声レベルが所定レベルとされ、この後Ta,Tb,
Tcの順にレベル検知およびレベル制御が行なわ
れて速やかに目的レベルとされる。
上記構成によれば、レベル検知回路14によつ
てロツサー12より出力される音声信号のレベル
を検知し、これをマイクロコンピユータ15に供
給してロツサー12の制御量を算出し、一方、タ
イミング検出回路16でロツサー12の入力音声
信号の上昇あるいは下降傾向を検出し、この上昇
あるいは下降のタイミングに合せて前記制御量を
ロツサー12に供給してレベル制御を行なつてい
る。したがつて、聴感的に不自然さがなくなりミ
キサーマンの操作に近似したレベル制御を自動的
に行なうことができ極めて便利である。
てロツサー12より出力される音声信号のレベル
を検知し、これをマイクロコンピユータ15に供
給してロツサー12の制御量を算出し、一方、タ
イミング検出回路16でロツサー12の入力音声
信号の上昇あるいは下降傾向を検出し、この上昇
あるいは下降のタイミングに合せて前記制御量を
ロツサー12に供給してレベル制御を行なつてい
る。したがつて、聴感的に不自然さがなくなりミ
キサーマンの操作に近似したレベル制御を自動的
に行なうことができ極めて便利である。
また、レベル検知回路14では入力された音声
波形の所定時間にわたる面積を求め、これより音
声レベルの平均値を算出している。したがつて、
従来の検知回路における、整流回路による平均値
の検出に比較して正確な検出ができるため、実際
の音量を確実に検出できる。
波形の所定時間にわたる面積を求め、これより音
声レベルの平均値を算出している。したがつて、
従来の検知回路における、整流回路による平均値
の検出に比較して正確な検出ができるため、実際
の音量を確実に検出できる。
また、人間の声、音楽判別部18では、一般に
人間の声が音楽に比べてパルス的であるという特
徴から、音声レベルの平均値とこれを越えるレベ
ルとの割合を求め、この割合に応じて平均値を補
正している。したがつて、人間の声のようにパル
ス的な音はロツサー12における減衰量が多くさ
れるため、音楽に比べて人間の声の“うるささ”
が抑えられる。
人間の声が音楽に比べてパルス的であるという特
徴から、音声レベルの平均値とこれを越えるレベ
ルとの割合を求め、この割合に応じて平均値を補
正している。したがつて、人間の声のようにパル
ス的な音はロツサー12における減衰量が多くさ
れるため、音楽に比べて人間の声の“うるささ”
が抑えられる。
また、不感領域検出部19では目的とする音量
とのレベル差が±5dB以内の場合はレベル制御を
行なわないようにしている。したがつて、従来の
AGCのように常に音量を目的レベルへ収束しよ
うとして不自然な聴感となることを抑制すること
ができる。
とのレベル差が±5dB以内の場合はレベル制御を
行なわないようにしている。したがつて、従来の
AGCのように常に音量を目的レベルへ収束しよ
うとして不自然な聴感となることを抑制すること
ができる。
また、タイミング検出回路16では第1、第2
の時定数回路93,94に設定された時定数の相
異により、音声波形の上昇、下降傾向を前記時定
数に応じた包絡線により検出し、ロツサー12に
供給される制御量の供給タイミングを制御してい
る。したがつて、ロツサー12によるレベル制御
は、音量を上げる時は包絡線の上昇傾向において
行なわれ、音量を下げる時は包絡線の下降傾向に
おいて行なわれるため、高くなりつつある音を下
げたり、低くなりつつある音を上げたりする不自
然さがない。
の時定数回路93,94に設定された時定数の相
異により、音声波形の上昇、下降傾向を前記時定
数に応じた包絡線により検出し、ロツサー12に
供給される制御量の供給タイミングを制御してい
る。したがつて、ロツサー12によるレベル制御
は、音量を上げる時は包絡線の上昇傾向において
行なわれ、音量を下げる時は包絡線の下降傾向に
おいて行なわれるため、高くなりつつある音を下
げたり、低くなりつつある音を上げたりする不自
然さがない。
さらに、上記制御タイミングは第1、第2の時
定数回路93,94の設定時定数によつて可変し
得るため、容易にミキサーマンの操作を近似する
ことができ、極めて良好な聴感を得ることが可能
である。
定数回路93,94の設定時定数によつて可変し
得るため、容易にミキサーマンの操作を近似する
ことができ、極めて良好な聴感を得ることが可能
である。
また、シーケンス制御部23ではロツサー12
より出力される音声信号に応じてレベル検知回路
14の検知周期を可変している。したがつて、急
に音声レベルが高くなつた場合やポーズ状態があ
る場合、あるいは無信号状態となつた場合、これ
らの復帰が速やかに行なわれるとともに、不自然
な聴感が抑えられる。
より出力される音声信号に応じてレベル検知回路
14の検知周期を可変している。したがつて、急
に音声レベルが高くなつた場合やポーズ状態があ
る場合、あるいは無信号状態となつた場合、これ
らの復帰が速やかに行なわれるとともに、不自然
な聴感が抑えられる。
以上、詳述したようにこの発明によれば、音声
信号の所定時間内における面積を求めることによ
つて正確な音声レベルを検知し、実際の音量を確
実に把握することが可能な音声レベル自動制御装
置を提供できる。
信号の所定時間内における面積を求めることによ
つて正確な音声レベルを検知し、実際の音量を確
実に把握することが可能な音声レベル自動制御装
置を提供できる。
図面はこの発明に係わる音声レベル自動制御装
置を示すもので、第1図は装置の概略構成図、第
2図はレベル検知装置の原理を説明するために示
す図、第3図はレベル検知回路を示す構成図、第
4図は人間の声音楽判別部の判別原理を説明する
もので、同図aは一般的な音楽の波形図、同図b
は一般的な人間の声の波形図、第5図は人間の
声、音楽判別部を示す構成図、第6図は第5図に
示すROMの記憶内容を示す図、第7図は不感領
域検出部の動作を説明するために示す図、第8図
はタイミング検出回路の原理を説明するために示
す図、第9図はタイミング検出回路の回路構成
図、第10図は第9図の動作を説明するために示
す図、第11図a乃至dはそれぞれシーケンス制
御部の異なる制御動作を示す図である。 12…ロツサー、14…レベル検知回路、15
…マイクロコンピユータ(μ―CPU)、16…タ
イミング検出回路、17…レベル制御インターフ
エース部、18…人間の声、音楽判別部、19…
不感領域検出部、20,21…ゲート回路、22
…カウンタ、23…シーケンス制御部、24…比
較部。
置を示すもので、第1図は装置の概略構成図、第
2図はレベル検知装置の原理を説明するために示
す図、第3図はレベル検知回路を示す構成図、第
4図は人間の声音楽判別部の判別原理を説明する
もので、同図aは一般的な音楽の波形図、同図b
は一般的な人間の声の波形図、第5図は人間の
声、音楽判別部を示す構成図、第6図は第5図に
示すROMの記憶内容を示す図、第7図は不感領
域検出部の動作を説明するために示す図、第8図
はタイミング検出回路の原理を説明するために示
す図、第9図はタイミング検出回路の回路構成
図、第10図は第9図の動作を説明するために示
す図、第11図a乃至dはそれぞれシーケンス制
御部の異なる制御動作を示す図である。 12…ロツサー、14…レベル検知回路、15
…マイクロコンピユータ(μ―CPU)、16…タ
イミング検出回路、17…レベル制御インターフ
エース部、18…人間の声、音楽判別部、19…
不感領域検出部、20,21…ゲート回路、22
…カウンタ、23…シーケンス制御部、24…比
較部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 音声信号が入力される可変減衰器と、この可
変減衰器から出力される音声信号の単位時間内に
おける波形面積を求め、この波形面積を前記単位
時間で割ることにより平均値音声レベルを検出す
るレベル検知回路と、このレベル検知回路の検出
レベルを入力して予め設定された目的レベルと比
較し、その比較結果に基づいて前記可変減衰器の
減衰量を制御する制御部とを具備し、前記レベル
検知回路は、前記可変減衰器から出力される音声
信号を複数に分割して段階的に一定のレベル差を
持つた複数のスレシホールドレベルとそれぞれ比
較し、各スレシホールドレベル毎に入力した音声
信号がスレシホールドレベル以上となるとき検出
信号を発生する比較手段と、この比較手段で得ら
れた各検出信号が前記単位時間内に存在する時間
を検出する時間検出手段と、この手段で得られた
各検出時間の総和を求め、求めた値に前記スレシ
ホールドレベルのレベル差をかけて前記音声信号
の単位時間における波形面積を求め、この波形面
積を前記単位時間で割ることにより前記単位時間
内における平均値音声レベルを求める演算手段と
を備えるようにしたことを特徴とする音声レベル
自動制御装置。 2 前記レベル検知回路の比較手段は、それぞれ
互いに異なるスレシホールドレベルを持ち、前記
可変減衰器から出力される音声信号を分割入力し
てスレシホールドレベルと比較し、入力した音声
信号がスレシホールドレベル以上となるとき検出
信号を出力する複数の比較器を備え、 前記時間検出手段は、前記複数の比較器から出
力される検出信号が一方の入力端に導入される複
数のアンド回路と、これらアンド回路の他方の入
力端に所定周波数のパルス信号を供給する発振器
と、前記複数のアンド回路から出力される各パル
ス信号のパルス数をそれぞれ前記単位時間毎にカ
ウントする複数のレベル検出用カウンタとを備
え、前記演算手段は、前記発振器から出力される
パルス信号のパルス数を前記単位時間カウントす
る単位時間検出用カウンタと、前記複数のレベル
検出用カウンタで得られた各カウント値を加算
し、この加算値に前記スレシホールドレベルのレ
ベル差をかけて前記音声信号の単位時間内におけ
る波形面積を求め、この波形面積を前記単位時間
検出用カウンタで得られたカウント値で割ること
により前記平均値音声レベルを求める平均値演算
部とを備えるようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の音声レベル自動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8889780A JPS5714205A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Automatic controller for audio level |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8889780A JPS5714205A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Automatic controller for audio level |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5714205A JPS5714205A (en) | 1982-01-25 |
| JPH0158686B2 true JPH0158686B2 (ja) | 1989-12-13 |
Family
ID=13955745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8889780A Granted JPS5714205A (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Automatic controller for audio level |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5714205A (ja) |
-
1980
- 1980-06-30 JP JP8889780A patent/JPS5714205A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5714205A (en) | 1982-01-25 |
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