JPH025325B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音響装置の自動音量調整装置に関する
ものであり、特に音響装置のスピーカと周囲騒音
を検知するマイクロホンとの距離が非常に近い場
合においても、スピーカの音量を周囲騒音レベル
に応じて自動的に調整し得る自動音量調整装置を
提供することを目的としたものである。

従来、音響装置において、周囲騒音レベルに応
じて音量を自動的に調整する場合、周囲騒音検知
用のマイクロホンとスピーカの距離が近いと、マ
イクロホンに入力されるスピーカ音による音圧レ
ベルが非常に高くなるため、このときに周囲騒音
があつても、マイクロホンが周囲騒音を感じる度
合が少なくなり、周囲騒音に応じてスピーカの音
量を上昇させることが困難になつてしまう。そこ
で、音声出力信号の低レベル時にのみ、周囲騒音
を検出し、このときの周囲騒音レベルに応じて音
量を調整することが考えられる。この場合、音声
出力信号の低レベル範囲をある一定の幅に決めて
しまうと、音声出力信号レベルが上昇したとき
に、音声出力信号の低レベル期間が少なくなつ
て、周囲騒音を検出しにくゝなる。そのため、音
量が上昇した後に周囲騒音がなくなつたときに音
量が元のレベルに戻りにくゝなつたり、逆に、周
囲騒音レベルが更に上昇したときに、それに応じ
て音量が増大しにくゝなる。また、スピーカから
放音される平均レベルに関係なく、その低レベル
時における周囲騒音レベルのみによつて音量を上
昇させると、スピーカ音量が必要以上に増大して
しまう場合が生じる等、適正な自動音量調整がで
きない。自動音量調整の主たる目的は、必要以上
に音量を上昇させることではなく、周囲騒音のな
いときに設定した適正な音量に対して、周囲騒音
が生じたときに、その騒音量に応じてスピーカか
ら発せられる音声情報の明瞭度を損わず、かつ、
適正な音量を得ることである。

本発明は上記諸欠点を除去した自動音量調整装
置を提供するものであり、以下本発明の一実施例
を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明による自動音量調整装置の一実
施例のブロツク図である。同図において、１はテ
レビジヨン受像機等の音声信号源であり、これよ
り出力された音声信号は音量調整回路２によつて
音量調整された後、電力増幅器３を経てスピーカ
４によつて音声に変換されて放音される。このス
ピーカ音とそのときの周囲騒音との合成音はマイ
クロホン５によつて検知され、マイクロホン増幅
器６によつて増幅された後、整流回路７に供給さ
れて直流変動出力に変換され、減算回路８の一方
の入力端に入力される。また、上記電力増幅器３
の音声出力信号は整流回路９に供給されて直流変
動出力に変換され、上記減算回路８のもう一方の
入力端に入力される。一方、音量調整回路２の入
力側音声信号は整流回路１０によつて直流変動出
力に変換され、この直流変動出力は信号レベル平
均化回路１１に入力されると共に、レベル比較器
１２に入力される。信号レベル平均化回路１１に
よつて平均化された出力はレベル調整器１３で所
定のレベルに調整されて、上記レベル比較器１２
に入力される。こゝで、レベル調整器１３の出力
が信号レベル平均化回路１１の出力に対して、
１／Ｎになるようにレベル調整器１３を設定すれ
ば、信号レベル平均化回路１１の任意の出力レベ
ルに対して、常にレベル調整器１３の出力はその
１／Ｎのレベルとなる。このレベルをレベル比較
器１２の基準レベルとして整流回路１０の変動出
力と比較したとき、整流回路１０の出力レベルが
上記基準レベル以下の期間、レベル比較器１２の
出力によつてゲート回路１４が導通するようにし
てあれば、この期間における上記整流回路７及び
９の各出力を減算回路８によつて減算した減算出
力はゲート回路１４を通つて記憶回路１５に入力
される。今、周囲騒音のないときに、上記減算回
路８の出力が略零になるように調整されていれ
ば、上記記憶回路１５に入力される信号はほゞ周
囲騒音成分のみによるものとなるから、上記整流
回路１０の出力レベルが上記基準レベル以上にな
ると、ゲート回路１４は非導通となり、記憶回路
１５はゲート回路１４が非導通となる直前の減算
回路８の出力、即ち、周囲騒音レベルを記憶保持
する。この記憶回路１５の出力は減算回路１６の
一方の入力端に入力され、他方、上記信号レベル
平均化回路１１の出力はレベル調整器１７を通つ
て減算回路１６のもう一方の入力端に入力されて
各減算される。従つて、減算回路１６の出力には
周囲騒音成分による信号と音量調整回路２を通ら
ない音声信号の平均レベルに比例した信号との差
の出力が得られる。こゝに、周囲騒音成分による
信号の方が音声信号の平均レベルに比例した信号
よりも大きい場合に、減算回路１６の出力が正電
位になるようにしてある。一方、上記信号レベル
平均化回路１１及び記憶回路１５の出力端は各々
レベル検出器１８及び１９の入力端に接続されて
いる。こゝに、信号レベル平均化回路１１及び記
憶回路１５の各出力レベルが所定のレベル以上で
ある場合に、これらの出力信号を有効信号と称す
るとして、各出力端に有効信号があるとき、各レ
ベル検出器１８及び１９の出力がハイ・レベル、
また、有効信号のないときロー・レベルになるよ
うにしてある。レベル検出器１８の出力端は
AND回路２０の一方の入力端に接続されると共
に、NOR回路２１の一方の入力端に接続され、
また、レベル検出器１９の出力端は上記AND回
路２０のもう一方の入力端及びNOR回路２１の
もう一方の入力端に接続されると共に、NOR回
路２２の一方の入力端に接続されている。今、レ
ベル検出器１８及び１９の出力が共にハイ・レベ
ルである場合に、AND回路２０の入力レベルは
共にハイ・レベルであるから、その出力はハイ・
レベルとなる。AND回路２０の出力がハイ・レ
ベルのとき、上記減算回路１６の出力端と高速充
電・低速放電の動作をする積分回路２３の入力端
間に接続されているゲート回路２４が導通すると
すれば、AND回路２０の出力がハイ・レベルの
とき、上記減算回路１６の減算出力はゲート回路
２４を通つて積分回路２３に入力され、こゝで積
分されてその出力端に積分出力を得る。この積分
回路２３の出力端は音量調整回路２に接続され、
その出力レベルによつて音量調整回路２の利得を
制御すると共に、上記レベル検出器１８，１９と
同様に、この積分回路２３の出力レベルに対する
有効信号の有無を検出するレベル検出器２５の入
力端に接続されている。また同様に、レベル検出
器２５の出力は有効信号のあるときにハイ・レベ
ルになるようにしてある。このレベル検出器２５
の出力端はインバータ２６を通して前記NOR回
路２２のもう一方の入力端に接続され、NOR回
路２２の出力端はOR回路２７の一方の入力端に
接続されている。OR回路２７のもう一方の入力
端は前記NOR回路２１の出力端に接続され、こ
のOR回路２７の出力は積分回路２３の入力端と
アース間に接続されたゲート回路２８を制御す
る。上記の構成から明らかなように、ゲート回路
２８が導通するのはレベル検出器１９の出力がロ
ー・レベルで、かつ、レベル検出器２５の出力が
ハイ・レベルの場合か、または、レベル検出器１
８及び１９の出力が共にロー・レベルの場合であ
る。また、ゲート回路２８が導通している間はゲ
ート回路２４は必ず非導通となる。

今、信号源１の音声信号レベルを任意に設定し
てあるときに、あるレベルの周囲騒音が発生した
場合について考察する。信号源１からの音声信号
を整流回路１０を通して信号レベル平均化回路１
１によつて平均化した音声信号出力は整流回路１
０の出力の変動に対してゆるやかな変化となるか
ら、それに比例したレベル比較器１２の基準レベ
ルの変化も同様にゆるやかである。一般に、音声
信号はレベル幅を有しているから、音声信号の比
較的低レベルに相当するレベルを基準レベルとし
て適宜に選定すれば、整流回路１０の変動出力が
上記基準レベル以下になる期間を得ることは容易
である。この期間にゲート回路１４は導通する
が、この期間は音声出力信号レベルが比較的低レ
ベルになつている期間であり、従つて、スピーカ
音のレベルは低下している。スピーカ音のレベル
が低い期間においては、スピーカ４とマイクロホ
ン５の距離が近くても周囲騒音がスピーカ音によ
つてマスキングされる度合は少ないため、マイク
ロホン５は周囲騒音を検出し易い。このときの周
囲騒音成分は減算回路８の出力となり、ゲート回
路１４を通つて記憶回路１５に入力されるが、こ
の記憶回路１５の出力は整流回路１０の出力が上
記基準レベル以下になる期間毎に減算回路８の出
力をサンプリング・ホールドしたものとなる。こ
の記憶回路１５に記憶された周囲騒音レベルは減
算回路１６へ入力される一方、上記信号レベル平
均化回路１１によつて得られた音声信号の平均レ
ベルもレベル調整器１７を通つて減算回路１６へ
入力される。このときの各出力が有効信号であ
り、また、周囲騒音レベルの方が音声信号の平均
レベルに比例した信号レベルよりも大きいとすれ
ば、減算回路１６の出力は正電位となり、この正
電位の減算出力はゲート回路２４を通つて積分回
路２３を正電位に充電する。この積分回路２３の
出力レベルによつて音量調整回路２の利得を増
し、スピーカ音量を増大させる。

スピーカ音量が増大した後における信号レベル
平均化回路１１の出力は、前述の如く音量調整回
路２を通つたものではないから、そのレベルは変
らず、従つて基準レベルも変らない。但し、ゲー
ト回路１４が導通する期間におけるマイクロホン
５に入力されるスピーカ音量は上昇する。しか
し、ゲート回路１４が導通する期間は音量が上昇
したときのスピーカ音の比較的低レベル時であ
り、この期間におけるスピーカ音によつて周囲騒
音がマスキングされない程度のレベルであれば、
そのときの周囲騒音レベルに変化のないときは記
憶回路１５に記憶される周囲騒音レベルの変化は
ほとんどない。従つて減算回路１６の出力レベル
も変化しないから、スピーカ音量は上昇した状態
を保つ。また、音量の上昇度は周囲騒音レベルと
音量調整回路２を通らない音声信号の平均レベル
との差に比例するから、レベル調整器１７を調整
することにより、音量の上昇度を適宜に設定する
ことも可能である。

次に、上記の如く音量が上昇した後に周囲騒音
がなくなつた場合について考察する。周囲騒音が
なくなつた場合は、ゲート回路１４が導通すると
きの減算回路８の出力は略零であるから、記憶回
路１５の出力は略零電位を保持する。従つて記憶
回路１５の出力は有効信号がない状態になりレベ
ル検出器１９の出力はロー・レベルとなる。それ
に共なつてAND回路２０の出力がロー・レベル
となり、ゲート回路２４は非導通となる。また、
このときの積分回路２３の出力レベルは正電位に
上昇していて有効信号のある状態であるから、レ
ベル検出器２５の出力はハイ・レベルである。従
つて前述の如く、ゲート回路２８は導通し、積分
回路２３に蓄えられた正電荷はこのゲート回路２
８を通して放電され、積分回路２３の出力レベル
を低下させる。それに共なつて音量調整回路２の
利得が低下し、スピーカ音量は元の音量に戻る。

上記積分回路２３において高速充電・低速放電
の動作をさせているのは周囲騒音が発生したとき
に速かに音量を上昇させて音声情報の明瞭度を損
わないようにするためと、周囲騒音がなくなつた
ときに急激に音量を下げると不自然になるためで
ある。また、レベル検出器１８及び１９が共にハ
イ・レベルのとき以外はゲート回路２４を非導通
としているのは、特に音声信号のない状態がある
期間続き、その期間中に周囲騒音がある場合にゲ
ート回路２４が導通していると積分回路２３の出
力レベルが必要以上に上昇し、音声信号の出始め
のときに音量が増大し過ぎる不都合が生ずるため
である。

以上のように本発明によれば、周囲騒音を検出
する期間を音量調整回路２の入力側音声信号を利
用しているため、音量調整回路２の利得が増して
音量が増大しても周囲騒音を検出する度合が少な
くなることがなく、また、周囲騒音を検出する期
間におけるスピーカ音量が比較的低レベルである
から、周囲騒音を検出するマイクロホン感度を上
げることができる。その結果、スピーカとマイク
ロホンの距離が近い場合でも周囲騒音レベルに応
じて音量を自動的に調整することができ、また周
囲の状況に応じてそのときの周囲騒音レベルに対
してスピーカ音レベルの上昇度を適宜に設定する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動音量調整装置の一実
施例のブロツク図である。 １……信号源、２……音量調整回路、３……電
力増幅器、４……スピーカ、５……マイクロホ
ン、６……マイクロホン増幅器、７，９，１０…
…整流回路、８，１６……減算回路、１１……信
号レベル平均化回路、１２……レベル比較器、１
３，１７……レベル調整器、１４，２４，２８…
…ゲート回路、１５……記憶回路、１８，１９，
２５……有効信号レベル検出器、２０……AND
回路、２１，２２……NOR回路、２３……積分
回路、２６……インバータ、２７……OR回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 周囲騒音に応じて音量調整回路２の利得を制
   御し得る自動音量調整装置のスピーカ４と周囲騒
   音検知用のマイクロホン５との距離が特に近い場
   合の装置において、上記音量調整回路２の入力側
   音声信号の平均レベルを得る信号レベル平均化回
   路１１と、該信号レベル平均化回路１１の出力に
   比例したレベルを基準レベルとして上記音量調整
   回路２の入力側音声信号のレベルの大小を比較す
   るとレベル比較器１２と、マイクロホン５によつ
   て検知された周囲騒音とスピーカ音との合成音声
   信号と上記音量調整回路２の出力側音声信号出力
   とを減算して、周囲騒音成分が検出されないとき
   の減算出力を略零とする第１の減算回路８と、上
   記音量調整回路２の入力側音声信号レベルが上記
   基準レベル以下のときにのみ上記レベル比較器１
   ２の出力によつて導通するゲート回路１４と、該
   ゲート回路１４が非導通となる直前の上記第１の
   減算回路８の減算出力を記憶する記憶回路１５
   と、該記憶回路１５の出力と上記信号レベル平均
   化回路１１の出力を減算する第２の減算回路１６
   と、該第２の減算回路１６の出力を積分する積分
   回路２３とを具備し、該積分回路２３の出力よつ
   て上記音量調整回路２の利得を制御することを特
   徴とする自動音量調整装置。