JPH0445006B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔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−D_AN 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） D_AN：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。

【図面の簡単な説明】

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）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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。