JPH0445006B2 - - Google Patents
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- JPH0445006B2 JPH0445006B2 JP62044878A JP4487887A JPH0445006B2 JP H0445006 B2 JPH0445006 B2 JP H0445006B2 JP 62044878 A JP62044878 A JP 62044878A JP 4487887 A JP4487887 A JP 4487887A JP H0445006 B2 JPH0445006 B2 JP H0445006B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、オーデイオ信号等をデイジタル信
号処理する回路において音量調整等の利得調整を
行なうためのレベルコントロール回路に関し、デ
イジタル信号処理が+の利得を有する場合のオー
バーフローによる信号のクリツプを防止したもの
である。
〔従来の技術〕
従来オーデイオ信号を信号処理するプリンアン
プ等はアナログ式のものが一般的であつたが、近
年CD(コンパクトデイスク)等のデイジタルソー
スの出現により、デイジタル信号処理をするもの
が出現するに至つた。ところが、このようなデイ
ジタル式の信号処理回路では、音量調整等のレベ
ルコントロールにデイジタルであるがゆえの問題
が生じていた。
アナログ信号をデイジタル信号処理する場合の
レベルコントロール方法を第2図に示す。これ
は、アナログ入力信号を+G〜−∞dBの範囲で
利得が可変されるボリウム10に入力し、その出
力をA/D変換器12でデイジタル信号に変換
し、これをデイジタル信号処理部14でトーンコ
ントロール等の信号処理をし、処理後の信号を
D/A変換器16でアナログ信号に戻して出力す
るものであつた。ここで、利得+GdBは、この
デイジタル信号処理回路全体の定格利得を与える
もので、オーデイオ用コントロールアンプの場
合、一般的には20dB程度に設定される。ボリウ
ム10は、マスタボリウム等の音量調整操作手段
に連動して可変される。
この第2図のレベルコントロール方法では、ボ
リウム10を絞つて総合利得を小さくした場合、
デイジタル処理系(A/D変換器12からD/A
変換器16までの系統)には小レベルで信号が入
力されるため、デイジタル処理系が有するレンジ
(例えば16ビツト)を有効に活用できなくなる。
一般に、デイジタル処理系において発生するノ
イズ(変換誤差ノイズ、量子化ノイズ等)は、処
理のビツト数で決まる値で一定化し、小レベルの
信号ほど信号に含まれるノイズの割合は大きくな
り、S/Nが悪くなる。このため、第2図のレベ
ルコントロール方法では、ボリウム10を絞つた
場合に、S/Nが悪くなる欠点があつた。
従来における別のレベルコントロール方法とし
て、第3図に示すように、前記ボリウム10を
D/A変換器16の後方に配置したものがあつ
た。これによれば、ボリウム10を絞つても、デ
イジタル系の信号は小さくならないので、ボリウ
ム調整によるS/N劣化はない。しかし、入力自
体が小レベルのときは、ボリウム10の利得を大
きくしてもデイジタル系の信号は小さいままなの
で、小レベル入力時のS/N劣化がある。
そこで、これら第2図および第3図の両者の欠
点を解決するものとして、第4図のレベルコント
ロール方法が考えられる。これは、前記ボリウム
10をGdB〜0dBの範囲で利得を可変する前段ボ
リウム10Aと、0dB〜−∞dBの範囲で利得を
可変する後段ボリウム10Bに分けたものであ
る。これら両ボリウム10A,10Bによる総合
利得を0dB以上に設定する場合は、後段ボリウム
10Bを0dBにして、前段ボリウム10Aを制御
する。また、総合利得を0dB以下に設定する場合
は、前段ボリウム10Aを0dBにして、後段ボリ
ウム10Bを制御する。
これによれば、総合利得を0dB以下に絞つて
も、デイジタル系の信号は小さくならないので、
S/Nの劣化は生じない。また、小レベル入力に
対しては、総合利得を0dB以上に設定すれば、デ
イジタル系の信号は大きくなるので、S/N劣化
は生じない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記デイジタル信号処理部14を構成するデイ
ジタルフイルタ、デイジタルトーンコントロー
ラ、デイジタルイコライザ、デイジタルエフエク
タ、デイジタルリバーブブレータ等は、一般にそ
れ自身+の利得を有する(すなわちデイジタル的
に増幅する(すなわち+利得を有する)処理を少
くとも含むデイジタル信号処理を施す)ことが多
い。このため、前記第4図のレベルコントロール
方法では、基準レベル入力時、すなわちボリウム
10Aの利得が0dBの場合にA/D変換器12が
フルビツト出力(オーバフローする直前の値)と
なるようなレベルでアナログ入力が入つた場合、
ボリウム10Aの利得が0dBに絞つたとしても、
デイジタル信号処理の過程でオーバフローが生
じ、出力波形がクリツプしてしまう。したがつ
て、許容入力レベルが低下する。
例えば、デイジタル信号処理部14を+6dBの
ブースト量を持つデイジタルグラフイツクイコラ
イザで構成したとすると、基準レベル入力のアナ
ログ入力時にグラフイツクイコライザ14をブー
ストすれば、このグラフイツクイコライザ14は
当然にオーバフローし、出力波形はクリツプして
しまう。
このような不都合は、アナログ入力の場合に限
らず、第5図のようなデイジタル入力の場合にも
生じる。すなわち、ボリウム10A′をデイジタ
ルボリウムで構成してGdB〜0dBの範囲で利得を
可変できるようにすると、デイジタルボリウム1
0A′の利得を0dBに絞つた場合、基準レベルのデ
イジタル入力(フルビツト入力)があると、デイ
ジタル信号処理部14はオーバフローして、出力
波形はクリツプしてしまう。したがつて、許容入
力レベルが低下する。
この発明は、このような問題点を解決して、デ
イジタル信号処理に+の利得(すなわち増幅)が
ある場合に、その処理過程でのオーバフローによ
る信号のクリツプを防止して、許容入力レベルの
低下を防止したものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、被制御デイジタル信号に対し、デ
イジタル的に増幅する処理を少くとも含むデイジ
タル信号処理を施すデイジタル信号処理部を有す
るデイジタル信号処理回路と、前記デイジタル信
号処理部より前に配置される利得が−gdB(ほぼ
基準レベル入力のとき前記デイジタル信号処理部
がオーバフローしない利得)およびそれ以上の可
変利得を有する前段ボリウムと、前記デイジタル
処理部より後に配置される利得がほぼ0dBおよび
それ以下の可変利得を有する後段ボリウムと、前
記前段ボリウムの利得および前記後段ボリウムの
利得を合わせた総合利得を0dBより大きい定格利
得と0dBより極めて小さい最大減衰利得との間の
任意の値に指示操作する利得調整操作子と、この
利得調整操作子がほぼ−gdB以上の総合利得に指
示操作された場合には、前記後段ボリウムの利得
をほぼ0dBに設定するとともに、前記前段ボリウ
ムの利得および前記後段ボリウムの利得を合わせ
た総合利得が当該利得調整操作子で指示された総
合利得と一致するように前記前段ボリウムの利得
を設定する利得配分を行ない、前記利得調整操作
子がほぼ−gdB以下の総合利得に指示操作された
場合には、前記前段ボリウムの利得をほぼ−gdB
に設定するとともに、前記前段ボリウムの利得お
よび前記後段ボリウムの利得を合わせた総合利得
が当該利得調整操作子で指示された総合利得と一
致するように前記後段ボリウムの利得を設定する
利得配分を行なう利得調整制御手段とを具えるこ
とを特徴とするものである。
〔作用〕
この発明によれば、ほぼ基準レベル入力のとき
総合利得を−gdBに設定すれば、前段ボリウムは
ほぼ−gdBの利得になるので、デイジタル信号処
理部で+の利得があつてもほぼデイジタル信号処
理部はオーバフローしなくなり、許容入力レベル
の低下はほぼ防止される。
なお、被制御デイジタル入力が被制御アナログ
入力をA/D変換したものである場合は、前記前
段ボリウムをA/D変換手段の前側と後側に分け
て、前段前側ボリウムがほぼ0dBおよびそれ以上
の可変利得を有し、前段後側ボリウムがほぼ0dB
〜−gdBの可変利得を有するように構成し、これ
ら両ボリウムおよび前記後段ボリウムにより総合
利得をほぼ0dB以上に設定する場合は前段後側ボ
リウムの利得をほぼ0dBとして前段前側ボリウム
を制御し、総合利得をほぼ0dB〜−gdBに設定す
る場合は前段前側ボリウムをほぼ0dB以上に設定
して前段後側ボリウムを制御すれば、後述するよ
うに、A/D変換前で−gdB以上の全範囲を制御
する場合に比べてA/D変換器でのS/N劣化を
ほぼ防止することができる。
〔実施例〕
この発明をオーデイオ用プリアンプに適用した
場合の一実施例を第1図に示す。第1図の回路に
おいては、入出力がアナログ、デイジタルのいず
れにも対応できるようになつている。すなわち、
アナログ入力(被制御アナログ信号)、デイジタ
ル入力(被制御デイジタル信号)についてそれぞ
れ次のルートが構成されている。
(1) アナログ入力
ルートA
デイジタル信号処理を行なわない場合に、アナ
ログ信号で入力されてアナログ信号が出力される
ルートで、ボリウム20→ボリウム24で構成さ
れている。
ルートB
デイジタル信号処理を行なう場合に、アナログ
信号で入力されてアナログ信号で出力されるルー
トで、ボリウム20→A/D変換器26→ボリウ
ム30→デイジタル信号処理部32→D/A変換
器34→ボリウム24で構成されている。
ルートC
アナログ信号で入力されてデイジタル信号で出
力されるルートで、ボリウム20→A/D変換器
26→ボリウム30→デイジタル信号処理部32
→ボリウム36で構成されている。
(2) デイジタル入力
ルートD
デイジタル信号で入力されてアナログ信号で出
力されるルートで、ボリウム38→ボリウム30
→デイジタル信号処理部32→D/A変換器34
→ボリウム24で構成されている。
ルートE
デイジタル信号で入力されて、デイジタル信号
で出力されるルートで、ボリウム38→ボリウム
30→デイジタル信号処理部32→ボリウム36
で構成される。
以上の各ルートA〜Eを構成する第1図の回路
は、次の各構成部分を具えている。
ボリウム20
アナログ入力(被制御アナログ信号)をA/D
変換前に利得調整するアナログボリウム(後述す
るボリウム30と共に前段ボリウムを構成する前
段前側ボリウム)で、利得が+G〜0dBの範囲で
可変される。+Gは、アナログ入力ルートA〜C
で与えられる最大の利得で、これらルートA〜C
の定格利得を与えている。+Gの値は、オーデイ
オ用コントロールアンプの場合20dB程度に設定
される。
A/D変換器26
アナログ入力を例えば16ビツトのデイジタル信
号に変換するもので、アナログ入力が基準レベル
入力でボリウム20の利得が0dBのときフルビツ
ト(オーバフローする直前の値)出力となるよう
にA/D変換を行なう。
ボリウム38
デイジタル入力(例えば16ビツトの被制御デイ
ジタル信号)の利得を調整するデイジタルボリウ
ム(後述するボリウム30と共に前段ボリウムを
構成する。)で、+G〜0dBの範囲で利得が可変さ
れる。+Gは、デイジタル入力ルートD,Eで与
えられる最大の利得で、これらルートD,Eの定
格利得(例えば前述のように、オーデイオ用プリ
アンプの場合+20dB程度)を与えている。
信号選択回路28
アナログ入力とデイジタル入力のいずれか一方
を選択出力するもので、アナログ入力のみが入力
されるときはアナログ入力を出力し、デイジタル
入力のみが入力されるときはデイジタル入力を出
力し、アナログ、デイジタル両入力が入力される
場合(例えば、1台のCDプレーヤーからアナロ
グ信号とデイジタル信号の両方で入力される場
合)には、高品位入力であるデイジタル入力を選
択出力する。
ボリウム30
デイジタル信号処理部32が利得を有する場合
に、ボリウム20,38の利得が0dBのとき、基
準レベル入力でデイジタル信号処理部32がオー
バフローしない減衰量−gdBに入力レベルを減衰
させて同処理部32のヘツドマージンをかせぐデ
イジタルボリウムで、0〜−gdBの範囲で利得が
可変される。
このボリウム30は、アナログ入力の場合は、
前記ボリウム20と共に前段ボリウムを構成する
前段後側ボリウムとなり、デイジタル入力の場合
は、前記ボリウム38と共に前段ボリウムを構成
する。
デイジタル信号処理部32
入力信号をデイジタル信号処理する回路で、デ
イジタルフイルタデイジタルトーンコントロー
ラ、デイジタルグラフイツクイコライザ、デイジ
タルエフエクタ、デイジタルリバーブレータ等で
構成される。なお、特許請求の範囲中のデイジタ
ル信号処理回路は、デイジタル信号処理部32、
A/D変換器26およびD/A変換器34等で構
成される。
デイジタル信号処理部32を特願昭61−230139
号明細書に記載のデイジタルグラフイツクイコラ
イザで構成した場合について説明する。
このデイジタルグラフイツクイコライザは、バ
ンドパス特性を有する3バンドパラメトリツクイ
コライザで構成されたもので、第6図に示すよう
に、3分割した低、中、高の各帯域について中心
周波数L,M,H、レベル、Qを設定できる。ま
た、ローカツトおよびハイカツトのカツトオフ周
波数Cおよびスロープを設定できるようになつて
いる。
各帯域の中心周波数L,M,Hは、1/6octステ
ツプでそれぞれ次の範囲で設定できる。
L:20〜500Hz
M:100〜5KHz
H:1k〜20kHz
ただし、L<M<Hの条件で設定される。
レベルは各帯域とも0.1dBステツプで−6〜+
6dBの範囲で設定される。
Qは、各帯域とも、0.7,1.0,1.4,2.0,3.0の
いずれかに設定される。
ローカツトおよびハイカツトの周波数Cはそれ
ぞれ20〜200Hz、5k〜18kの範囲で設定され、ま
たそのスロープの勾配は12,18,24dB/octのい
ずれかに設定される。
第7図はこのデイジタルイコライザのパラメー
タ設定を行なうパラメータ設定部40を拡大して
示したものである。このパラメータ設定部40は
下部に操作部41、上部に表示部42が配置され
ている。
表示部42は、上記各パラメータの設定値を表
示するもので、バツクライト付LCDで構成され
る。この表示器42は、3分割された帯域のパラ
メータのうち、各中心周波数L,M,Hはスケー
ル上のグラフイツク表示とし、レベルとQは数値
表示としている。総合周波数特性を完全にグラフ
イツク表示するには膨大な量の演算を行なう必要
があるので、これを簡便に表示するようにしたも
ので、次の)〜)を考慮して上記の構成とし
ている。
中心周波数は、3バンドに帯域分割している
ため、相互の位置関係を知る上で、スケール上
のグラフイツク表示が好ましい。
レベルは、数値表示でも従来からなじみがあ
り、認識理解が容易である。
Qは一般には理解されにくく、認識できれば
特性再現の目的には充分である。
このような表示部42の構成により、簡便に、
使いやすくわかりやすい周波数コントロール特性
を表示することができる。
表示部42において、上部の周波数スケール4
4は、各バンドにおける中心周波数L,M,Hの
設定値を表示するもので、周波数スケール44の
上方に一列に配列された▼印44aのうち、設定
された周波数L,M,Hの位置が3箇所表示され
る。
数値表示のうち、左部45には、上段にローカ
ツト周波数、下段にそのスロープ(12,18,
24dB/octのいずれか)がそれぞれ表示される。
中央部46には、上段にレベル、下段にQが左か
ら低域、中域、高域についてそれぞれ表示され
る。右部48には、上段にハイカツト周波数、下
段にスロープ(12,18,24dB/octのいずれか)
がそれぞれ表示される。
操作部41は、パラメータの設定を行なうため
のタクトスイツチで構成された次の各種キーを具
えている。
(a) イコライザオン/オフキー50
デイジタルイコライザの機能をオン/オフする
ためのキーである。このキー50がオフされる
と、デイジタルイコライザは特性がフラツトにな
る。このとき、第1図の回路でアナログ入力が選
択されている場合は、アナログ入力−アナログ出
力は、ルートAが選択される。なお、オフされて
もオフされる前のパラメータ値はメモリに保持さ
れる。
イコライザオン/オフキー50がオンされると
(他のイコライザ関連キー52,54等の操作に
よつてもオンする。)、各パラメータオフする前の
状態に復帰する。
(b) 周波数キー52、Q/スロープキー54
設定モードを選択するキーで、それぞれ中心周
波数の設定、Qまたはスロープの設定を行なうと
きに押す。いずれも押さなければレベル設定モー
ドとなる。
(c) アツプ/ダウンキー56
各設定値のアツプ/ダウンを行なうキーで、右
側を押せばアツプし、左側を押せばダウンする。
(d) ローカツトキー58
ローカツトの特性を設定するキーで、このキー
58を押した後周波数キー52を押してアツプ/
ダウンキー56を操作すれば、ローカツト周波数
が設定される。また、ローカツトキー58を押し
た後Q/スロープキー54を押してアツプ/ダウ
ンキー56を操作すれば、ローカツトのスロープ
が設定される。
ローカツトキー58はトグル式で、押圧ごとに
オン/オフとなる。オフのときはローカツトのス
ロープはフラツトになり、表示部45の表示も消
える。また、アツプ/ダウンキー56の操作も受
け付けなくなる。オフからオンにすると前の設定
値が表示される。
(e) ローキー60、ミツドキー62、ハイキー6
4
3分割された帯域の特性を設定するときに用い
るキーで、それぞれ低域、中域、高域に対応して
いる。ローキー60を押してアツプ/ダウンキー
56を操作すれば、低域のレベルが設定される。
ローキー60を押した後周波数キー52を押して
アツプ/ダウンキー56を操作すれば低域の中心
周波数Lが設定される。また、ローキー60を押
した後Q/スロープキー54を押してアツプ/ダ
ウンキー56を操作すれば低域のQが設定され
る。
中域、高域についても、ミツドキー62,64
をそれぞれ押して同様の操作をすれば各パラメー
タの設定が行なえる。
(f) ハイカツトキー66
ハイカツトの特性を設定するキーで、ローカツ
トキー58と同様の操作により、ハイカツト周波
数とスロープが設定される。また、オフすればハ
イカツトのスロープはフラツトになり、アツプ/
ダウンキー56の操作を受け入れなくなり、表示
部48の表示も消える。(オフ前の設定値はメモ
リに保持される)。
以上第6図、第7図で説明したデイジタルグラ
フイツクイコライザを第1図のデイジタル信号処
理部32に用いる場合は、その最大利得は+6dB
なので、ボリウム30の最小利得−gを−6dBに
設定しておけば、イコライザのレベルのパラメー
タをどのように設定しても、そのオーバフローを
防止することができる。
なお、以上は−gの値を固定とした場合につい
て示したが、設定するレベルのパラメータの値に
応じて自動的に可変にすることもできる。その場
合は、ピークが最も高いところの利得を相殺する
ように(すなわち、+5dBの利得なら−g=−
5dBに、+4dBの利得なら−g=−4dBに)自動設
定する。
(g) ボリウム36
デイジタル出力のゲイン調整を行なうデイジタ
ルボリウム(後段ボリウム)で、0〜−∞dBの
範囲で利得が可変される。
(h) D/A変換器34
デイジタル信号処理部32の出力をアナログ信
号に変換するもので、例えば16ビツトで構成され
ている。D/A変換器34は下位に誤差を有する
ので、フローテイング(浮動小数点)式にすれ
ば、ここでのS/N劣化は防止される。
(i) 信号選択回路22
アナログ出力のルートをルートAまたはルート
B,Dに切換えるもので、アナログ入力−アナロ
グ出力でデイジタル信号処理しない場合(デイジ
タル信号処理部32がオフのとき)はルートAを
選択し、その以外はルートB,Dを選択する。
(j) ボリウム24
アナログ出力の利得調整を行なうアナログボリ
ウム(後段ボリウム)で、0〜−∞dBの範囲で
利得が可変される。なお、D/A変換器34をフ
ローテイング式にした場合のフローテイング量を
打ち消すための利得付与はここで行なわせること
もできる。
(k) マイクロコンピユータ39
各ボリウム20,38,30,24,36の利
得調整を行なう利得調整制御手段である。利得調
整は、オーデイオ用プリアンプの場合、マスタボ
リウム37、左右音量バランス、ミユーテイング
等の音量調整操作手段(利得調整操作子)の操作
に応じて、設定すべき総合利得を求め、この総合
利得を実現すべく各ボリウム20,38,30,
24,26の利得配分を求めてそれぞれ利得調整
する。
このマイクロコンピユータ39による各ボリウ
ム20,38,30,24,26の利得調整量
は、第8図に示すように、それぞれ次のようにな
る。
(1) 総合利得+G〜0dB
ボリウム30および24,36の利得は0dBに
設定され、ボリウム20,38の利得が可変制御
される。基準レベル以下の小レベル入力のとき、
信号は増幅されてデイジタル系に入力されるの
で、デイジタル系はレンジを有効に使用すること
ができ、S/N劣化が防止される。
(2) 総合利得0〜−gdB
ボリウム20,38および24,36の利得は
0dBに設定され、ボリウム30の利得が制御され
る。このとき、デイジタル信号処理部32にボリ
ウム30の絞り量に応じたヘツドマージンが形成
されるので、基準レベルより−gdB低いレベル〜
基準レベルの範囲の入力に対してもデイジタル信
号処理部14のオーバフローによる信号波形のク
リツプを防止することができ、許容入力の低下は
防止される。
(3) 総合利得−g〜−∞dB(最大減衰利得)
ボリウム20,38の利得は0dB、ボリウム3
0の利得は−gdBにそれぞれ設定され、ボリウム
24,36の利得が制御される。この総合利得の
絞り込みは、デイジタル系よりも後で行なわれる
ので、デイジタル系はレンジが有効に使用でき、
絞り込みによるS/N劣化は防止される。また、
デイジタル信号処理部32には−gdBのヘツドマ
ージンが形成されるので、基準レベルまでクリツ
プせずに入力することができ、許容入力の低下は
防止される。
以上説明した第8図の制御を行なう場合、第1
図のマスタボリウム37の操作による各ボリウム
20,38,30,24,36の可変範囲は第9
図に示すようになる。ただし、これは他の音量調
整制御手段(左右バランスボリウム、ミユートス
イツチ等)の利得が0dBの場合で、これらが操作
されれば、マスタボリウム37が受け持つ利得配
分が変化するので、各ボリウム20,38,3
0,24,36の利得可変範囲もそれに応じて変
化する。
なお、前述のように−gdBの値は固定でなくデ
イジタル信号処理部32の利得に応じて可変する
(利得が小さくなるほど−gの値を小さくし、利
得が0dB以下あるいは同回路32がオフのとき−
g=0とする。)こともできる。
また、−gの値を−6dB、−12dB等の倍数に固
定する場合はデイジタル信号の1ビツトが6dBに
相当するので、ボリウム30は単に入力をビツト
シフトする構成(−6dBのとき1ビツトシフトダ
ウン、−12dBのとき2ビツトシフトダウン)とす
ることができる。
ところで、ボリウム30はこれを独立に設けず
に、ボリウム20,38、と一体化させる(ボリ
ウム20,38の利得可変範囲を+G〜−gdBと
する。)ようにしても、デイジタル信号処理部3
2のヘツドマージンを形成することができるが、
独立に設けた方がアナログ入力の場合のA/D変
換器26でのS/N劣化を防止することができ
る。
すなわち、ボリウム20と一体化させた場合
は、総合利得を−gdBに設定した場合、A/D変
換器26には−gdB減衰された信号が入力される
ので、そのレンジが有効に使えず、その分S/N
が劣化する。これに対し、ボリウム30をA/D
変換器26の後に独立に設けると、A/D変換器
26はフルレンジまで有効に使用できるので、
S/N劣化は生じない。
また、ボリウム30を絞ると、デイジタル信号
は減衰されるので、理論的にはソースの情報を一
部失なつて(すなわち量子化誤差が増大して)信
号品位が劣化し、ボリウム30の利得が0dBの場
合に比べてS/Nが劣化することになる。しか
し、実際にはボリウム30に入力されるデイジタ
ル信号自体に変換誤差があるので、減衰量−gdB
がある程度の範囲内にあれば、実質的にS/N劣
化は生じない。
すなわち、例えば16ビツトデイジタル系では理
論的に約97dBのダイナミツクレンジが得られる
はずであるが、現行の民生用A/D変換器では
85dB程度のダイナミツクレンジしか得られてい
ない。84dBということは14ビツトの精度であり、
A/D変換出力の16ビツトのうち下位2ビツトは
変換誤差中に含まれてしまつていることを意味す
る。また、CDなどの供給ソース側の16ビツト信
号についても同様で、エンフエシスによる精度の
改善を考慮しても15ビツト程度の精度しかない。
したがつて、この誤差の範囲内で信号を減衰さ
せてもS/Nの劣化は生じない。すなわち、減衰
量−gdBが、
−gdB≦D−DAN
ただし、
D:デイジタル系ビツト数に対応する理論限界ダ
イナミツクレンジ(例えば16ビツトの場合
96dB)
DAN:A/D変換で発生するノイズにより減少す
る実際のダイナミツクレンジ
の範囲であれば、原信号の情報伝送量を実質的に
一切失なわずにデイジタル信号処理部32のヘツ
ドマージンを確保することができる。例えば、16
ビツトデイジタル系で実際には15ビツトの精度し
かない場合は、減衰量−gdBは1ビツト分すなわ
ち−6dBまでは原信号の情報伝送量を一切失なう
ことがない。
〔変更例〕
前記実施例では、この発明をオーデイオ用プリ
アンプに適用した場合について示したが、この発
明はオーデイオ信号以外のデイジタル信号処理に
も適用することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、デイ
ジタル信号処理部の前で信号をほぼ−gdBまで減
衰させることができるので、デイジタル信号処理
部に+の利得(すなわち増幅)があつてもほぼ基
準レベル入力レベルまでクリツプさせずに信号を
入力させることができ、許容入力レベルの低下を
ほぼ防止することができる。しかも、利得調整操
作子の指示値を−gdB以下に絞つても、デイジタ
ル信号処理部の前段側の利得はほぼ−gdBに固定
されて、後段側で可変減衰が行なわれるので、デ
イジタル信号処理部の入力信号レベルは低下せず
S/Nの劣化は生じない。また、小レベル入力時
には利得調整操作子の指示値を−gdB以上にすれ
ば、デイジタル信号処理部の後段側の利得はほぼ
0dBに固定されて、前段側の利得が増大されるの
で、デイジタル信号処理部の入力信号レベルが増
大してS/Nが向上する。
また、アナログ信号をA/D変換して入力する
場合は、ほぼ0dB以上の利得をA/D変換前で得
て、ほぼ0dB〜−gdBをA/D変換後で得るよう
にすれば、A/D変換手段の入力はほぼ減衰され
ないので、A/D変換手段のレンジを有効に利用
することができA/D変換によるS/N劣化をほ
ぼ防止することができる。また、−gdBがほぼ
A/D変換手段の変換誤差の範囲内であれば、減
衰によるS/N劣化もほぼ防止することができ
る。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a level control circuit for performing gain adjustment such as volume adjustment in a circuit that processes an audio signal or the like into a digital signal. This prevents clipping. [Conventional technology] Conventionally, analog amplifiers and the like that process audio signals have been common, but with the advent of digital sources such as CDs (compact discs) in recent years, devices that process digital signals have appeared. I came to the conclusion. However, such digital signal processing circuits have had problems with level control such as volume adjustment because they are digital. FIG. 2 shows a level control method when analog signals are processed into digital signals. This involves inputting an analog input signal to a volume 10 whose gain is variable in the range of +G to -∞dB, converting the output into a digital signal with an A/D converter 12, and converting this into a digital signal with a digital signal processing section 14. Signal processing such as tone control was performed, and the processed signal was converted back to an analog signal by a D/A converter 16 and output. Here, gain +GdB gives the rated gain of the entire digital signal processing circuit, and in the case of an audio control amplifier, it is generally set to about 20 dB. The volume 10 is varied in conjunction with a volume adjustment operation means such as a master volume. In the level control method shown in Fig. 2, when the volume 10 is turned down to reduce the overall gain,
Digital processing system (A/D converter 12 to D/A
Since the signal is input at a low level to the system (up to the converter 16), the range (for example, 16 bits) of the digital processing system cannot be used effectively. Generally, the noise generated in a digital processing system (conversion error noise, quantization noise, etc.) is fixed at a value determined by the number of processing bits, and the smaller the signal level, the greater the proportion of noise included in the signal, and the S/ N gets worse. For this reason, the level control method shown in FIG. 2 has the disadvantage that when the volume 10 is turned down, the S/N becomes worse. Another conventional level control method is to place the volume 10 behind the D/A converter 16, as shown in FIG. According to this, even if the volume 10 is turned down, the digital signal does not become smaller, so there is no S/N deterioration due to the volume adjustment. However, when the input itself is at a small level, the digital signal remains small even if the gain of the volume 10 is increased, so that S/N deterioration occurs when the input level is small. Therefore, the level control method shown in FIG. 4 can be considered as a solution to the drawbacks of both FIGS. 2 and 3. In this, the volume 10 is divided into a front stage volume 10A whose gain is variable in the range of GdB to 0 dB, and a rear stage volume 10B whose gain is varied in the range of 0 dB to -∞dB. When setting the total gain of both volumes 10A and 10B to 0 dB or more, the rear volume 10B is set to 0 dB and the front volume 10A is controlled. Moreover, when setting the total gain to 0 dB or less, the front stage volume 10A is set to 0 dB and the rear stage volume 10B is controlled. According to this, even if the overall gain is reduced to 0 dB or less, the digital signal will not become smaller.
No deterioration of S/N occurs. Furthermore, for a small level input, if the overall gain is set to 0 dB or more, the digital signal becomes large, so no S/N deterioration occurs. [Problems to be Solved by the Invention] Generally, the digital filter, digital tone controller, digital equalizer, digital effector, digital reverberator, etc. that constitute the digital signal processing section 14 have a gain of + (that is, the digital digital signal processing that includes at least processing that amplifies the signal (that is, has +gain) is often performed. Therefore, in the level control method shown in FIG. 4, when the reference level is input, that is, when the gain of the volume 10A is 0 dB, the A/D converter 12 outputs a full bit (the value immediately before overflowing) at a level. When analog input is input,
Even if the gain of the volume 10A is narrowed down to 0dB,
Overflow occurs in the process of digital signal processing, resulting in clipping of the output waveform. Therefore, the allowable input level is reduced. For example, if the digital signal processing section 14 is configured with a digital graphic equalizer with a boost amount of +6 dB, if the graphic equalizer 14 is boosted during analog input of the reference level input, the graphic equalizer 14 will naturally overflow. , the output waveform will be clipped. Such inconveniences occur not only in the case of analog input but also in the case of digital input as shown in FIG. In other words, if the volume 10A' is configured with a digital volume so that the gain can be varied in the range of GdB to 0dB, the digital volume 1
When the gain of 0A' is narrowed down to 0dB, if there is a reference level digital input (full bit input), the digital signal processing section 14 will overflow and the output waveform will be clipped. Therefore, the allowable input level is reduced. The present invention solves these problems by preventing signal clipping due to overflow in the processing process when digital signal processing has positive gain (i.e. amplification), thereby reducing the allowable input level. This prevents [Means for Solving the Problems] The present invention provides a digital signal processing circuit having a digital signal processing section that performs digital signal processing including at least digital amplification processing on a controlled digital signal; A pre-stage volume having a gain of −gdB (a gain that does not overflow the digital signal processing unit when input is approximately at a reference level) and a variable gain disposed before the signal processing unit and a variable gain above the gain, and a pre-stage volume disposed after the digital processing unit. a rear-stage volume having a variable gain of approximately 0 dB or less, and a total gain that is the sum of the gain of the front-stage volume and the gain of the rear-stage volume between a rated gain greater than 0 dB and a maximum attenuation gain extremely smaller than 0 dB. When this gain adjustment operator is operated to instruct an overall gain of approximately -gdB or more, the gain of the latter stage volume is set to approximately 0 dB, and the gain of the latter stage volume is set to approximately 0 dB. Performs gain distribution to set the gain of the front volume so that the total gain of the gain of the front volume and the gain of the rear volume matches the total gain instructed by the gain adjustment controller, and controls the gain adjustment controller. is controlled to a total gain of approximately -gdB or less, the gain of the previous stage volume is set to approximately -gdB
At the same time, gain distribution is performed to set the gain of the latter stage volume so that the total gain of the gain of the first stage volume and the gain of the second stage volume matches the total gain instructed by the gain adjustment operator. The present invention is characterized by comprising a gain adjustment control means. [Operation] According to the present invention, if the total gain is set to -gdB when the input is approximately at the reference level, the pre-stage volume will have a gain of approximately -gdB, so even if there is a + gain in the digital signal processing section, it will be approximately equal to -gdB. The digital signal processing section no longer overflows, and a drop in the allowable input level is almost prevented. If the controlled digital input is A/D converted from the controlled analog input, the front volume is divided into the front side and the rear side of the A/D conversion means, and the front volume is set at approximately 0 dB and above. It has a variable gain of , and the rear volume of the front stage is almost 0 dB.
If the configuration is configured to have a variable gain of ~-gdB and the total gain is set to approximately 0 dB or more using both of these volumes and the rear volume, the gain of the rear volume of the front stage is set to approximately 0 dB, and the front volume of the front stage is controlled. When setting the gain from approximately 0 dB to -gdB, if you set the front volume of the front stage to approximately 0 dB or more and control the rear volume of the front stage, the entire range of -gdB or more can be achieved before A/D conversion, as described later. Compared to the control case, S/N deterioration in the A/D converter can be almost prevented. [Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to an audio preamplifier. In the circuit shown in FIG. 1, the input/output can be either analog or digital. That is,
The following routes are respectively configured for analog input (controlled analog signal) and digital input (controlled digital signal). (1) Analog input route A This is the route in which an analog signal is input and an analog signal is output when digital signal processing is not performed, and consists of a volume 20 and a volume 24. Route B: When performing digital signal processing, this is a route in which an analog signal is input and an analog signal is output. →It consists of 24 volumes. Route C: A route in which an analog signal is input and a digital signal is output.Volume 20 → A/D converter 26 → Volume 30 → Digital signal processing section
→It consists of 36 volumes. (2) Digital input route D This route is input as a digital signal and output as an analog signal, from volume 38 to volume 30.
→Digital signal processing unit 32 →D/A converter 34
→It consists of 24 volumes. Route E: A route in which a digital signal is input and a digital signal is output.Volume 38 → Volume 30 → Digital signal processing section 32 → Volume 36
Consists of. The circuit shown in FIG. 1 constituting each of the routes A to E described above includes the following components. Volume 20 Analog input (controlled analog signal) to A/D
The gain is varied in the range of +G to 0 dB with an analog volume (pre-stage front volume that constitutes a pre-stage volume together with a volume 30 described later) that adjusts the gain before conversion. +G is analog input route A to C
These routes A to C with the maximum gain given by
gives a rated gain of The value of +G is set to about 20 dB in the case of an audio control amplifier. A/D converter 26 Converts the analog input into, for example, a 16-bit digital signal.The A/D converter 26 converts the analog input into, for example, a 16-bit digital signal.The A/D converter 26 converts the analog input into, for example, a 16-bit digital signal. /D conversion is performed. Volume 38 This digital volume adjusts the gain of a digital input (for example, a 16-bit controlled digital signal) (constituting a pre-stage volume together with volume 30, which will be described later), and the gain is variable in the range of +G to 0 dB. +G is the maximum gain given by the digital input routes D and E, and provides the rated gain of these routes D and E (for example, as mentioned above, in the case of an audio preamplifier, about +20 dB). Signal selection circuit 28 Selects and outputs either analog input or digital input, outputs analog input when only analog input is input, outputs digital input when only digital input is input, When both analog and digital inputs are input (for example, when both analog and digital signals are input from one CD player), the digital input, which is a high-quality input, is selected and output. Volume 30 When the digital signal processing section 32 has a gain, when the gain of the volumes 20 and 38 is 0 dB, the digital signal processing section 32 attenuates the input level to an attenuation amount -gdB that does not overflow with reference level input and performs the same processing. This is a digital volume for adjusting the head margin of the section 32, and the gain is variable in the range of 0 to -gdB. In the case of analog input, this volume 30 is
It becomes a front-stage rear volume that forms a front-stage volume together with the volume 20, and in the case of digital input, forms a front-stage volume together with the volume 38. Digital signal processing unit 32 A circuit that digitally processes input signals, and is composed of a digital filter, digital tone controller, digital graphic equalizer, digital effector, digital reverberator, etc. Note that the digital signal processing circuit in the claims includes the digital signal processing section 32,
It is composed of an A/D converter 26, a D/A converter 34, and the like. Patent application No. 61-230139 for digital signal processing section 32
A case in which the digital graphic equalizer described in the specification of the present invention is used will be explained. This digital graphic equalizer is composed of a three-band parametric equalizer with band-pass characteristics, and as shown in Figure 6, the center frequencies L , M , H , level, and Q can be set. It is also possible to set the cutoff frequency C and slope for low cut and high cut. The center frequencies L , M , and H of each band can be set in 1/6 oct steps within the following ranges. L : 20~500Hz M : 100~5KHz H : 1k~20kHz However, it is set under the condition of L < M < H. The level is -6 to + in 0.1dB steps for each band.
Set in a range of 6dB. Q is set to 0.7, 1.0, 1.4, 2.0, or 3.0 for each band. The low-cut and high-cut frequencies C are set in the ranges of 20 to 200 Hz and 5 k to 18 k, respectively, and the slope thereof is set to 12, 18, or 24 dB/oct. FIG. 7 shows an enlarged view of the parameter setting section 40 for setting parameters of this digital equalizer. This parameter setting section 40 has an operation section 41 at the bottom and a display section 42 at the top. The display section 42 displays the set values of each of the above parameters, and is composed of an LCD with a backlight. Of the parameters of the three divided bands, this display 42 displays the center frequencies L , M , and H graphically on a scale, and displays the level and Q numerically. Since it is necessary to perform a huge amount of calculations to completely display the comprehensive frequency characteristics graphically, this is simply displayed, and the above configuration is adopted in consideration of the following () to). Since the center frequency is divided into three bands, it is preferable to display it graphically on a scale in order to know the mutual positional relationship. Levels have long been familiar even when expressed numerically, and are easy to recognize and understand. Q is generally difficult to understand, but if it can be recognized, it is sufficient for the purpose of reproducing characteristics. With this configuration of the display section 42, it is easy to
Easy-to-use and easy-to-understand frequency control characteristics can be displayed. In the display section 42, the upper frequency scale 4
4 displays the set values of the center frequencies L , M , and H in each band, and the position of the set frequencies L , M , and H among the ▼ marks 44a arranged in a row above the frequency scale 44. will be displayed in three places. The left part 45 of the numerical display shows the low-cut frequency in the upper row and its slope (12, 18, 18,
24dB/oct) are displayed respectively.
In the center section 46, the level is displayed in the upper row, and the Q is displayed in the lower row for the low range, middle range, and high range from the left. The right part 48 has a high cut frequency on the top and a slope on the bottom (either 12, 18, or 24 dB/octave).
are displayed respectively. The operation unit 41 includes the following various keys each consisting of a tact switch for setting parameters. (a) Equalizer on/off key 50 This is a key for turning on/off the function of the digital equalizer. When this key 50 is turned off, the characteristics of the digital equalizer become flat. At this time, if analog input is selected in the circuit of FIG. 1, route A is selected for analog input-analog output. Note that even if the switch is turned off, the parameter value before the switch is turned off is retained in the memory. When the equalizer on/off key 50 is turned on (it is also turned on by operating other equalizer related keys 52, 54, etc.), the state returns to the state before each parameter was turned off. (b) Frequency key 52, Q/slope key 54 These keys are used to select the setting mode, and are pressed to set the center frequency, Q, or slope, respectively. If neither is pressed, the mode will be set to level setting mode. (c) UP/DOWN key 56 This key is used to increase/decrease each set value.Press the right side to increase it, and press the left side to decrease it. (d) Low cut key 58 This key is used to set the low cut characteristics. After pressing this key 58, press the frequency key 52 to select
By operating the down key 56, the low cut frequency is set. Further, by pressing the low cut key 58, pressing the Q/slope key 54, and operating the up/down key 56, the slope of the low cut is set. The low cut key 58 is of a toggle type and turns on/off each time it is pressed. When it is off, the slope of the low cut is flat and the display on the display section 45 also disappears. Further, the operation of the up/down key 56 is no longer accepted. When turned on from off, the previous setting value is displayed. (e) Low key 60, Mid key 62, High key 6
4 Keys used to set the characteristics of the three divided bands, corresponding to the low range, mid range, and high range, respectively. By pressing the low key 60 and operating the up/down key 56, the low frequency level is set.
After pressing the low key 60, pressing the frequency key 52 and operating the up/down key 56 sets the center frequency L of the low range. Further, by pressing the low key 60, pressing the Q/slope key 54, and operating the up/down key 56, the low-frequency Q is set. For midrange and high range, Midkey 62, 64
You can set each parameter by pressing and performing the same operation. (f) High-cut key 66 This is a key for setting high-cut characteristics, and the high-cut frequency and slope are set by the same operation as the low-cut key 58. Also, if you turn it off, the slope of the high cut will be flat, and the slope of the high cut will be flat.
The operation of the down key 56 is no longer accepted, and the display on the display section 48 also disappears. (The setting value before turning off is retained in memory.) When the digital graphic equalizer explained above in FIGS. 6 and 7 is used in the digital signal processing section 32 in FIG. 1, its maximum gain is +6 dB.
Therefore, by setting the minimum gain -g of the volume 30 to -6 dB, overflow can be prevented no matter how the equalizer level parameters are set. Note that although the above example shows the case where the value of -g is fixed, it can also be automatically varied according to the value of the parameter of the level to be set. In that case, cancel the gain where the peak is highest (i.e., if the gain is +5dB, -g=-
(If the gain is +4dB, -g = -4dB) is automatically set. (g) Volume 36 This is a digital volume (second stage volume) that adjusts the gain of the digital output, and the gain is variable in the range of 0 to -∞dB. (h) D/A converter 34 This converts the output of the digital signal processing section 32 into an analog signal, and is composed of, for example, 16 bits. Since the D/A converter 34 has an error at the lower end, if a floating (floating point) type is used, S/N deterioration here can be prevented. (i) Signal selection circuit 22 This circuit switches the analog output route to route A or route B or D. When digital signal processing is not performed between analog input and analog output (when digital signal processing section 32 is off), route A is switched. Otherwise, select routes B and D. (j) Volume 24 This is an analog volume (second stage volume) that adjusts the gain of analog output, and the gain is variable in the range of 0 to -∞dB. Incidentally, when the D/A converter 34 is of a floating type, a gain can be applied here to cancel out the amount of floating. (k) Microcomputer 39 This is gain adjustment control means for adjusting the gain of each volume 20, 38, 30, 24, and 36. For gain adjustment, in the case of an audio preamplifier, the total gain to be set is determined according to the operation of the volume adjustment operation means (gain adjustment control) such as the master volume 37, left/right volume balance, muting, etc., and this total gain is achieved. Each volume should be 20, 38, 30,
24 and 26 gain distributions are obtained and the gains are adjusted respectively. The amount of gain adjustment of each volume 20, 38, 30, 24, 26 by this microcomputer 39 is as follows, as shown in FIG. (1) Total gain +G to 0 dB The gains of the volumes 30, 24 and 36 are set to 0 dB, and the gains of the volumes 20 and 38 are variably controlled. When inputting a small level below the reference level,
Since the signal is amplified and input to the digital system, the digital system can effectively use the range, and S/N deterioration is prevented. (2) Overall gain 0 to -gdB The gains of volume 20, 38 and 24, 36 are
It is set to 0 dB, and the gain of the volume 30 is controlled. At this time, a head margin is formed in the digital signal processing section 32 according to the aperture amount of the volume 30, so that the level - gdB lower than the reference level ~
Clipping of the signal waveform due to overflow of the digital signal processing section 14 can be prevented even for inputs in the range of the reference level, and a decrease in the allowable input can be prevented. (3) Total gain -g ~ -∞dB (maximum attenuation gain) Gain of volume 20 and 38 is 0dB, volume 3
The gain of 0 is set to -gdB, and the gains of the volumes 24 and 36 are controlled. This narrowing down of the total gain is done later than in the digital system, so the range can be used effectively in the digital system.
S/N deterioration due to narrowing down is prevented. Also,
Since a head margin of -gdB is formed in the digital signal processing section 32, it is possible to input the signal up to the reference level without clipping, and a drop in the allowable input is prevented. When performing the control shown in FIG. 8 explained above, the first
The variable range of each volume 20, 38, 30, 24, 36 by operating the master volume 37 in the figure is 9th.
The result will be as shown in the figure. However, this is only when the gain of other volume adjustment control means (left/right balance volume, mute switch, etc.) is 0 dB, and if these are operated, the gain distribution handled by the master volume 37 will change, so each volume 20, 38 ,3
The variable gain range of 0, 24, and 36 also changes accordingly. As mentioned above, the value of -gdB is not fixed but varies according to the gain of the digital signal processing section 32 (the smaller the gain, the smaller the value of -g, and when the gain is 0 dB or less or when the circuit 32 is off). Time-
Let g=0. ) can also be done. In addition, when fixing the value of -g to a multiple of -6 dB, -12 dB, etc., 1 bit of the digital signal corresponds to 6 dB, so the volume 30 is configured to simply shift the input bit (when it is -6 dB, it is shifted down by 1 bit). , -12dB, 2-bit shift down). By the way, even if the volume 30 is not provided independently but is integrated with the volume 20, 38 (the variable gain range of the volume 20, 38 is +G to -gdB), the digital signal processing unit 3
It is possible to form a head margin of 2, but
If provided independently, it is possible to prevent S/N deterioration in the A/D converter 26 in the case of analog input. That is, when integrated with the volume 20, if the overall gain is set to -gdB, a -gdB attenuated signal is input to the A/D converter 26, so the range cannot be used effectively. That much S/N
deteriorates. On the other hand, the volume 30 is set to A/D
When installed independently after the converter 26, the A/D converter 26 can be used effectively up to the full range.
No S/N deterioration occurs. Furthermore, when the volume 30 is turned down, the digital signal is attenuated, so theoretically, some of the source information is lost (that is, the quantization error increases), the signal quality deteriorates, and the gain of the volume 30 decreases. The S/N will deteriorate compared to the case of 0 dB. However, in reality, there is a conversion error in the digital signal input to the volume 30, so the attenuation amount - gdB
is within a certain range, substantially no S/N deterioration occurs. In other words, for example, a 16-bit digital system should theoretically have a dynamic range of about 97 dB, but current consumer A/D converters cannot.
Only about 85dB of dynamic range was obtained. 84dB means 14 bits of accuracy.
This means that the lower two bits of the 16 bits of the A/D conversion output are included in the conversion error. The same is true for 16-bit signals on the supply source side, such as CDs, which have an accuracy of only about 15 bits even when the improvement in accuracy due to emphasis is taken into account. Therefore, even if the signal is attenuated within this error range, the S/N ratio does not deteriorate. In other words, the attenuation amount -gdB is -gdB≦D-D AN , where D: The theoretical limit dynamic range corresponding to the number of digital bits (for example, in the case of 16 bits)
96dB) D AN : Within the actual dynamic range that is reduced by noise generated in A/D conversion, the head margin of the digital signal processing section 32 can be increased without substantially losing any information transmission amount of the original signal. can be ensured. For example, 16
If the bit digital system actually has an accuracy of only 15 bits, the amount of attenuation -gdB will not lose any information transmission amount of the original signal up to 1 bit, that is, -6 dB. [Modifications] In the embodiments described above, the present invention was applied to an audio preamplifier, but the present invention can also be applied to digital signal processing other than audio signals. [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the signal can be attenuated to approximately -gdB in front of the digital signal processing section, so that a positive gain (i.e., amplification) is applied to the digital signal processing section. Even if there is a problem, the signal can be input without clipping to almost the reference level input level, and a drop in the allowable input level can be almost prevented. Moreover, even if the indicated value of the gain adjustment operator is narrowed down to -gdB or less, the gain in the front stage of the digital signal processing section is fixed at approximately -gdB, and variable attenuation is performed in the latter stage, so the digital signal processing section The input signal level does not decrease and S/N ratio does not deteriorate. Also, when inputting a small level, if the indicated value of the gain adjustment knob is set to -gdB or more, the gain of the downstream side of the digital signal processing section will be approximately
Since it is fixed at 0 dB and the gain on the front stage side is increased, the input signal level of the digital signal processing section is increased and the S/N ratio is improved. Also, when inputting an analog signal after A/D conversion, obtain a gain of approximately 0 dB or more before A/D conversion, and obtain approximately 0 dB to -gdB after A/D conversion. Since the input to the A/D conversion means is substantially not attenuated, the range of the A/D conversion means can be effectively utilized, and S/N deterioration due to A/D conversion can be almost prevented. Furthermore, if -gdB is approximately within the conversion error range of the A/D conversion means, S/N deterioration due to attenuation can be almost prevented.
第1図は、この発明をオーデイオ用プリアンプ
に適用した場合の一実施例を示すブロツク図であ
る。第2図および第3図は、それぞれ従来回路を
示すブロツク図である。第4図および第5図は、
第2図、第3図の欠点を解決するレベルコントロ
ール方法をそれぞれ示すブロツク図である。第6
図は、第1図のデイジタル信号処理部12をデイ
ジタルグラフイツクイコライザで構成する場合の
特性図の一例を示すものである。第7図は、同表
示部と操作部の一例を示す図である。第8図は、
第1図の各ボリウムによる利得制御を示す図であ
る。第9図は、第8図の制御を行なう場合の第1
図のマスタボリウム37の操作による各ボリウム
の可変範囲の一例を示す図である。
20,30,38……前段ボリウム(20……
前段前側ボリウム、30……前段後側ボリウム)、
24,36……後段ボリウム、22,28……信
号選択回路、32……デイジタル信号処理部、2
6……A/D変換器(A/D変換手段)、37…
…マスタボリウム(利得調整操作子)、39……
マイクロコンピユータ(利得調整制御手段)。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to an audio preamplifier. FIGS. 2 and 3 are block diagrams showing conventional circuits, respectively. Figures 4 and 5 are
3A and 3B are block diagrams respectively showing level control methods that solve the drawbacks of FIGS. 2 and 3; FIG. 6th
The figure shows an example of a characteristic diagram when the digital signal processing section 12 of FIG. 1 is configured with a digital graphic equalizer. FIG. 7 is a diagram showing an example of the display section and operation section. Figure 8 shows
FIG. 2 is a diagram showing gain control by each volume in FIG. 1; Fig. 9 shows the first control when performing the control shown in Fig. 8.
3 is a diagram showing an example of a variable range of each volume by operating the master volume 37 shown in the figure. FIG. 20, 30, 38... Front stage volume (20...
Front stage front volume, 30... front stage rear volume),
24, 36...Late stage volume, 22, 28...Signal selection circuit, 32...Digital signal processing section, 2
6...A/D converter (A/D conversion means), 37...
...Master volume (gain adjustment control), 39...
Microcomputer (gain adjustment control means).
Claims (1)
に増幅する処理を少くとも含むデイジタル信号処
理を施すデイジタル信号処理部を有するデイジタ
ル信号処理回路と、 前記デイジタル信号処理部より前に配置される
利得が−gdB(ほぼ基準レベル入力のとき前記デ
イジタル信号処理部がオーバフローしない利得)
およびそれ以上の可変利得を有する前段ボリウム
と、 前記デイジタル処理部より後に配置される利得
がほぼ0dBおよびそれ以下の可変利得を有する後
段ボリウムと、 前記前段ボリウムの利得および前記後段ボリウ
ムの利得を合わせた総合利得を0dBより大きい定
格利得と0dBより極めて小さい最大減衰利得との
間の任意の値に指示操作する利得調整操作子と、 この利得調整操作子がほぼ−gdB以上の総合利
得に指示操作された場合には、前記後段ボリウム
の利得をほぼ0dBに設定するとともに、前記前段
ボリウムの利得および前記後段ボリウムの利得を
合わせた総合利得が当該利得調整操作子で指示さ
れた総合利得と一致するように前記前段ボリウム
の利得を設定する利得配分を行ない、前記利得調
整操作子がほぼ−gdB以下の総合利得に指示操作
された場合には、前記前段ボリウムの利得をほぼ
−gdBに設定するとともに、前記前段ボリウムの
利得および前記後段ボリウムの利得を合わせた総
合利得が当該利得調整操作子で指示された総合利
得と一致するように前記後段ボリウムの利得を設
定する利得配分を行なう利得調整制御手段と を具えることを特徴とするレベルコントロール回
路。 2 前記デイジタル信号処理回路が入力側にA/
D変換手段を有し、前記被制御デイジタル信号が
被制御アナログ信号をこのA/D変換手段でA/
D変換したものであり、 前記前段ボリウムが、このA/D変換手段より
前に配置される利得がほぼ0dBおよびそれ以上の
可変利得を有する前段前側ボリウムと、このA/
D変換手段より後に配置される利得がほぼ0dB〜
−gdBの可変利得を有する前段後側ボリウムとか
らなり、 前記利得調整制御手段は、前記利得調整操作子
がほぼ0dB以上の総合利得に指示操作された場合
には、前記前段後側ボリウムの利得を0dBに設定
するとともに、前記前段ボリウムの利得および前
記後段ボリウムの利得を合わせた総合利得が当該
利得調整操作子で指示された総合利得と一致する
ように前記前段前側ボリウムの利得を設定する利
得配分を行ない、前記利得調整操作子がほぼ0〜
−gdBの総合利得に指示操作された場合には、前
記前段前側ボリウムの利得をほぼ0dBに設定する
とともに、前記前段ボリウムの利得および前記後
段ボリウムの利得を合わせた総合利得が当該利得
調整操作子で指示された総合利得と一致するよう
に前記前段後側ボリウムの利得を設定する利得配
分を行なうものである ことを特徴とする特許請求の範囲第1甲に記載の
レベルコントロール回路。[Scope of Claims] 1. A digital signal processing circuit having a digital signal processing section that performs digital signal processing including at least digital amplification processing on a controlled digital signal, and arranged before the digital signal processing section. -gdB (a gain that does not cause the digital signal processing section to overflow when the input is approximately at the reference level)
a pre-stage volume having a variable gain of approximately 0 dB or more, and a post-stage volume disposed after the digital processing section having a variable gain of approximately 0 dB or less; a gain adjustment operator that directs the overall gain to an arbitrary value between the rated gain that is greater than 0 dB and the maximum attenuation gain that is extremely smaller than 0 dB; If the gain of the latter stage volume is set to approximately 0 dB, the total gain that is the sum of the gain of the first stage volume and the gain of the second stage volume matches the total gain instructed by the gain adjustment operator. When the gain adjustment operator is operated to set the gain of the pre-stage volume to approximately -gdB or less, the gain of the pre-stage volume is set to approximately -gdB, and , gain adjustment control means that performs gain distribution to set the gain of the latter stage volume so that a total gain of the gain of the first stage volume and the gain of the second stage volume matches the total gain instructed by the gain adjustment operator; A level control circuit characterized by comprising: 2 The digital signal processing circuit has an A/
A/D conversion means is provided, and the controlled digital signal converts the controlled analog signal into an A/D conversion means.
The pre-stage volume has a variable gain of approximately 0 dB or more and is disposed before the A/D conversion means, and the A/D converter is a D-converted one.
The gain placed after the D conversion means is approximately 0 dB ~
a front-stage rear volume having a variable gain of −gdB; is set to 0 dB, and the gain of the front volume is set so that the total gain of the gain of the front volume and the gain of the rear volume matches the total gain instructed by the gain adjustment operator. allocation, and the gain adjustment operator is approximately 0~
-gdB, the gain of the front volume is set to approximately 0 dB, and the total gain, which is the sum of the gain of the front volume and the gain of the rear volume, is set by the gain adjustment operator. The level control circuit according to claim 1A, characterized in that the level control circuit performs gain distribution to set the gain of the front-stage rear volume so as to match the total gain instructed by .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4487887A JPS63211908A (en) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | Level control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4487887A JPS63211908A (en) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | Level control circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63211908A JPS63211908A (en) | 1988-09-05 |
| JPH0445006B2 true JPH0445006B2 (en) | 1992-07-23 |
Family
ID=12703747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4487887A Granted JPS63211908A (en) | 1987-02-27 | 1987-02-27 | Level control circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63211908A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09181605A (en) * | 1995-12-27 | 1997-07-11 | Sony Corp | Analog / digital conversion and digital / analog conversion device |
| JP2002158585A (en) * | 2000-11-16 | 2002-05-31 | Sony Corp | Analog front-end circuit |
| JP6901362B2 (en) * | 2017-09-26 | 2021-07-14 | 株式会社河合楽器製作所 | Volume control device and control method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8100307A (en) * | 1981-01-23 | 1982-08-16 | Philips Nv | A method for attenuating a digital signal and a device for carrying out this method. |
| JPS5837810A (en) * | 1981-08-31 | 1983-03-05 | Toshiba Corp | Digital recorder and reproducer |
| JPS5865496A (en) * | 1982-01-28 | 1983-04-19 | ヤマハ株式会社 | Digital data setting unit |
-
1987
- 1987-02-27 JP JP4487887A patent/JPS63211908A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63211908A (en) | 1988-09-05 |
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