JPH03132207A - 自動利得制御装置 - Google Patents

自動利得制御装置

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JPH03132207A
JPH03132207A JP27071989A JP27071989A JPH03132207A JP H03132207 A JPH03132207 A JP H03132207A JP 27071989 A JP27071989 A JP 27071989A JP 27071989 A JP27071989 A JP 27071989A JP H03132207 A JPH03132207 A JP H03132207A
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gain coefficient
gain
adder
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circuit
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Mihoko Hirano
平野 美穂子
Hisashi Naito
内藤 悠史
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、電話回線における音声合成(ミキシング)
や音声レベル調整など音声信号処理に用いられるディジ
タル形の自動利得制御装置に関する。
(従来の技術〕 近年、通信分野の発展はめざましいものであり、数々の
新しい製品が生み出されている0例えば、複数の端末を
接続することで互いに離れた場所にいる人が移動するこ
となく会議を行なうことのできるTV会議システムや、
受信側の人間が不在の場合でも音声の伝言を残すことの
できる音声メール装置などはその顕著な例であり、これ
によって時間の節約が可能な限り行なわれている。
こうした新しい発明が忙しい都市社会で果たす役割は大
きく、あらゆる視点から多大な関心が寄せられている。
最近では、より自然な音声と安価な使用料金の実現が望
まれており伝送分野での新たな革新が期待されている。
この高品質な音声の実現に応えるものの1つに自動利得
制御装置がある。自動利得制御(Auto−matic
 Ga1n Contorol、以下AGCと記す)と
け入力信号レベルの範囲が広い場合にもその出力を一定
の範囲に保つ働きを言い、伝送に伴う損失を補い送受信
の信号レベルの大きさを調整するために音声信号処理に
も用いられ、通信分野の発展に大きく貢献している。
このAGC作用は通常演算増幅器を用いたアナログ回路
によって行なわれてきた。ところが近年のディジタル処
理技術の発展により、このAGC作用をディジタル回路
によって行なわせることが可能となってきた。さらに現
在ではディジタル信号処理用プロセッサシステムでディ
ジタル形AGC回路を実現しているものも多く、より限
定された目的のためのAGC装置が開発されつつある。
第3図はディジタル形AGC装置の概要を示すシステム
図の一例である。AGCをかけるべきアナログ信号^t
nは、A10変換器(1)によりディジタル信号Xに変
換され、該ディジタル信号Xはディジタル形AGCシス
テムのAGCループAL内に入力される。ここで、乗算
器(2) に入り、利得係数へgとの乗算が行なわれて
AGC出力yすなわち、y−八g−Xとなる。出力yは
分岐されてレベル検出回路(3)及び平均化回路(4)
 を経て利得係数発生部(5) に入る。ここに利得係
数へgは利得ループALを一巡することにより各出力y
毎に定まる。
上記第3図における利得ループALをハードウェア的に
実現するものの一例として、例えば第4図に示す如く、
特公昭63−19089号公報に示されたものがある。
以下、第4図の動作について詳しく説明する。
入力音声信号^1oは、^/D変換器(1)によりディ
ジタル信号Xに変換された後、本回路へ与えられる。デ
ィジタル入力信号Xはまず乗算器(2)に入力され、こ
こで利得係数Agとの乗算が行なわれて利得出力信号y
が算出される。ディジタル出力信号yは利得ループ内に
分岐されて、先ずレベルを検出するために二乗回路(3
1)を介して加算器(32)に入力される。ただし、加
算器(32)にはマイナス入力として入力される。加算
器(32)には別途基準値Drが印加されており、出力
yがD「を越えるときは負の入力として、逆にyがOr
を下回るときは正の入力として乗算器(41)に与えら
れ、一定の重みづけ(重み係数a)がなされる。この乗
算器(41)を含めて加算器(42)ならびに遅延回路
T1が平均化を行なう。なお、乗算器(51)に対する
b1加算器(52)に対する1、0は共に重みづけに係
わるものであり、ここで利得係数へgを決定、発生する
(発明が解決しようとする課題) 従来のディジタル形AGC装置は以上のようにして構成
されているので次のような問題点がある。すなわち、第
4図において、入力の対象である音声信号はその振幅の
範囲が広い上に短時間で大きく変動する性買を有してい
るので、先に述べたように信号がAGCループALに入
力され、巡する毎にこのレベルを算出し、それを基に信
号利得値を求めるAGCループでは、利得係数へ8の値
はサンプル毎に異なり、AGCシステムが入力信号に与
える利得値は安定した値とならないため、再生音を聴く
上でかえって不自然な感じを与える恐れがある。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れもので、入力信号として対象となる音声データが会話
を行う上でより自然なレベル調整を受けるように安定し
た利得を発生させることのできるディジタル利得装置を
得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る自動利得制御装置は、人力信号に所定の
利得係数を乗算した乗算出力のレベルを検出し、その検
出レベルに基づいて平均値を抽出して、該平均値に基づ
いて新たな利得係数を算出する利得係数発生部を有する
自動利得制御ループを備えた自動利得制御装置において
、上記利得係数発生部に、算出された利得係数と前サン
プル時の利得係数との差が予め設定した範囲内にあるか
否かを求める比較手段と、設定範囲内にある時前サンプ
ル時の利得係数を選択すると共に、設定範囲外にある時
は上記平均値の抽出に基づいて算出される新たな利得係
数を選択する選択切換手段とを備えたものである。
(作用) この発明における自動利得制御装置においては、利得係
数発生部において、比較手段により、算出された利得係
数と前サンプル時の利得係数との差が予め設定した範囲
内にあるか否かが求められ、選択切換手段により、設定
範囲内にある時は前サンプル時の利得係数が選択される
と共に、設定範囲外にある時は新たに算出される利得係
数が選択される。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を第3図及び第4図と同一部
分は同一符号を付して示す第1図について説明する。第
1図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、(
1)〜(5)  、(31)、(32)、(41)。
(42) 、 (51)   (52)およびT1は第
4図に示した従来装置と同一のものである。この実施例
において、第4図と異なる点は、利得係数発生部(5)
 に、加算器(52)により算出された利得係数と遅延
回路T。
からの前サンプル時の利得係数との差を求める加算器(
53)と、その加算出力を絶対値化する絶対値回路(5
4)と、その出力が予め設定した上限と下限の範囲If
内にあるか否かを求める比較器(55)と、その設定範
囲にある時比較器(55)の指令に基づき遅延回路T、
内の前サンプル時の利得係数を選択して乗算器(2)に
与えるべくオフ側にスイッチ切り替えを行うと共に、設
定範囲外にある時は加算器(52)により新たに算出さ
れる利得係数を選択して乗算器(2) に与えるべくオ
ン側にスイッチ切り替えを行うスイッチ回路(56)を
備えた点である。
次に、動作について詳しく説明する。この実施例におけ
る自動利得制御装置は従来例のディジタル形AGC装置
と同様、アナログの音声入力信号^凰、を^/D変換器
によりディジタル信号Xに変換した後、AGCループ内
に入力し順次ディジタル演算処理を行っていくものであ
る。いまn番目のサンプル値のディジタル信号xnがA
GCループに入力されたとする。利得係数発生部(5)
に入力されるまでは、従来例と同様の処理を施される。
その後は利得係数発生部(5)に入力され、引き続き次
のような処理を行う。すなわち、入力ディジタル信号X
nがAGCループを一巡する間に、従来例と同様の処理
によって加算器(52)により利得係数Agnを算出す
る。これを加算器(53)に入力し、前サンプルXn−
1に対して与えられた利得係数、即ち、遅延回路T2を
経て加算器(53)に入力される利得係数^gn−rと
の差を算出する。加算器(53)の出力はその絶対値を
取る絶対値回路(54)を経て、続けて比較器(55)
に入力する。そして、利得の変動を無視する幅として別
途設定した基準値Wfと比較する。ここで2つの値Ag
nと^gn−+ との差がWfより大きい時は、スイッ
チ回路(56)はON側に接続され、利得係数は新しい
値に書き替えられ利得係数はAgn となる。逆に差が
Ifより小さい時は、スイッチ回路(56)はOFF側
に接続となり、そして現サンプルに対する利得係数^g
n−1が遅延回路T2から与えられる。
第2図は各部波形を示し、(a)に示すような音声信号
が入力された時、加算器(52)より出力される値(同
図(b))、加算器(53)の出力信号(同図(c))
、比較器(55)より発生するスイッチ回路(56)の
切り替えを行う信号(同図(d))、利得係数発生部(
5) より出力される利得値Ag(同図(e))をそれ
ぞれ示している。この図からも分るよ−うに、本発明を
適用したAGC回路からは、微小変動を無視した安定し
た利得を得ることができる。
従って、音声の伝送においても安定した利得を確保し、
電話回線などにおいて自然な通話を行うことができると
いう効果がある。
なお、上記実施例では、ある基準値以内の微小変動を無
視する回路を利得係数発生部(5)内に設けているが、
この代わりに平均化回路(4)内に設けて最も新しいデ
ータによる平均値が前出の利得値を算出するに当たって
参照した平均値に比べ差が小さいときには、これを無視
するようにしても同様の効果がある。
また、上記実施例ではハードウェア処理を中心とした動
作を行うようにしであるが、この代わりにプロセッサを
中心としたソフトウェア処理で行うことも可能である。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、AGCループ内を一巡
する度に所定の演算により算出される連続する利得値の
微小変動を無視することで、安定した利得が得られ、こ
れにより、音声信号のように短時間に振幅の範囲が大き
く変動するものが制御対象となっても安定した利得を得
ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はディジタル形AGC装置の概要を示す構成図、
′s2図は第1図の各部出力波形図、第3図は従来のデ
ィジタル形利得システムの概要を示すシステム図、第4
図は第3図をハードウェア的に示すブロック図である。 (31) 、 (32)はレベル検出回路(3)を構成
する二乗回路と加算器 (41) 、 (42) 、丁、は平均化回路(4)を
構成する乗算器と加算器及び遅延回路 (51)〜(56)、T2は順次、利得制御係数発生部
(5)を構成する乗算器、加算器、加算器、絶対値回路
、比較器、及びスイッチ回路と遅延回路ALは自動利得
制御ループ なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示・す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入力信号に所定の利得係数を乗算した乗算出力のレベル
    を検出し、その検出レベルに基づいて平均値を抽出して
    、該平均値に基づいて新たな利得係数を算出する利得係
    数発生部を有する自動利得制御ループを備えた自動利得
    制御装置において、上記利得係数発生部に、算出された
    利得係数と前サンプル時の利得係数との差が予め設定し
    た範囲内にあるか否かを求める比較手段と、設定範囲内
    にある時前サンプル時の利得係数を選択すると共に、設
    定範囲外にある時は上記平均値の抽出に基づいて算出さ
    れる新たな利得係数を選択する選択切換手段とを備えた
    ことを特徴とする自動利得制御装置。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS566516A (en) * 1979-06-28 1981-01-23 Fujitsu Ltd Automatic gain control circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS566516A (en) * 1979-06-28 1981-01-23 Fujitsu Ltd Automatic gain control circuit

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