JPH0494204A - 利得制御回路及び環境雑音収集装置 - Google Patents

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 本発明（よ　テープレコーダや電話等　使用している場
所での環境雑音が信号源に重畳されていない音響機器の
利得制御回路に関するものである。

従来の技術 従来の利得制御回路として（よ　入力された信号源の法
路線を検出しそれにより出力信号の振幅をほぼ一定の大
きさに保つものが挙げられム第７図に従来の利得制御回
路をテープレコーダに応用した場合の構成図を示す。第
７図において１０は再生同区　２０は検波器と積分器で
構成できるエンベロープ抽出回路　３０は利得制御増幅
回路　４０は利得制御増幅器の利得制御端子、　５０は
ダイヤル等で音量を調整する音量調整装置′６０は電力
増幅器　７０はイヤホンである。

以上の用に構成された従来の利得制御回路において、エ
ンベロープ抽出回路２０でその時時の入力信号の大きさ
を検出し　入力信号が大きい場合には利得制御増幅器４
０の利得を低くし　入力信号が小さいときには利得制御
増幅器４０の利得を高くし　どの様な大きさの入力信号
でもおおよそ同じ大きさの音として聴取可能にしていた
発明が解決しようとする課題 しかしながら前記のような構成で（戴　環境雑音の大き
さと無関係に信号の音量だけで利得制御増幅器４０の増
幅率を決定するた敦　環境雑音が非常に大きい電車内等
でテープレコーダの再生を行ったり、携帯電話の音声を
聞くときには音声出力が環境雑音にマスキングされて聞
きにくいという問題点を有していた 本発明はかかる点に鑑ム　環境雑音の大きさに応じて音
量を自動的に調整Ｌ　環境雑音か大きな環境下でも小さ
な信号を聴取可能な利得制御回路を提供することを目的
とする。

課題を解決するための手段 本発明（よ　環境雑音が重畳されていない信号源と、環
境雑音のエンベロープを抽出する手段と、前記信号源の
信号を増幅する利得制御増幅器を備え　前記エンベロー
プの大きさにより前記利得制御増幅器の利得を制御する
ことを特徴とする利得制御回路である。

本発明（訳　環境雑音か重畳されていない信号源と、環
境雑音のエンベロープを抽出する手段と、振幅圧縮器を
備え　前記エンベロープの大きさにより前記振幅圧縮器
の圧縮特性を変えることを特徴とする利得制御回路であ
る。

本発明（よ　増幅された信号を音響出力として放出する
ための電気音響変換器を備え、信号源からの信号が無音
の場合には前記電気音響変換器を音響電気変換器として
用い周囲の環境雑音を収集することを特徴とする利得制
御回路である。

本発明は　複数の帯域通過フィルタからなるフィルタバ
ンクを備え　各々のフィルタの出力端子にいずれかの利
得制御回路を接続した利得制御回路であ也 本発明４ｉ　　環境雑音が重畳されていない信号源と、
環境雑音の周波数振幅特性を抽出する手段と、前記周波
数振幅特性と同一の特性に自動的に調整可能なフィルタ
を備え　前記フィルタに信号を入力することにより通過
する信号の周波数特性を調整することを特徴とする利得
制御回路であム作用 本発明は前記した構成により、環境雑音の大きさや周波
数軸上の強度分布に応じて信号源の信号を増幅する利得
制御増幅器の利得を増大させ、環境雑音が大きくても出
力信号を確実に聴取できる利得制御回路を得ることがで
きる。

本発明は前記した構成により、環境雑音か太きさに応じ
て振幅圧縮器を切り換え　環境雑音か太きいときには小
さな振幅の入力信号に対する増幅率が大きな振幅の入力
信号に対する増幅率より高くなるようにすることで、環
境雑音が大きな環境下でも小さな信号を聴取可能にする
ことかできる。

本発明は前記した構成により、あらたに環境雑音用の電
気音響変換器を設ける必要がなく部品点数の削減と、小
型化を可能にすム 本発明は前記した構成により、周波数帯域毎に利得制御
が可能となり、周波数特性が不均一な環境雑音下でも振
幅の小さな信号を聞くことかできる。

本発明は前記した構成により、環境雑音の振幅に応じて
各周波数での利得が決定され　各周波数におけるダイナ
ミックレンジを十分に確保することができる。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例における利得制御回路を
再生専用テープレコーダに応用した場合の構成図を示す
ものである。第１図において、第７図と同一物は同一番
号を付して説明する。　１０は再生回路　２０は検波器
と積分器で構成できるエンベロープ抽出口重　５０はダ
イヤル等で音量を調整する音量調整装置　６０は電力増
幅器　７０はイヤホンである。　１１０は利得制御回路
　１２０は再生信号中の無音区間を検出する無音期間検
圧器　１３０は切り換えスイッチ、　１４０は前置増幅
器　１５０は利得制御増幅器であり、利得制御端子１６
０への入力信号が大きいときには利得が高くなり、小さ
いときには利得が低くな４以上のように構成されたこの
実施例の利得制御回路において、以下その動作を説明す
も　通常スイッチ１３０は端子す側に接続されており再
生信号１１　　利得制御増幅器　音量調整装置　電力増
幅器６０を経てイヤホン７０から再生される。再生信号
中の無音期間が無音期間検出１０により検出されるとそ
の間のみスイッチ１３０がａ側に接続される。このとき
、イヤホン７０で環境雑音を電気音響変換し前置増幅器
１４０で増幅した後エンベロープ抽出回路２０でその時
の信号の大きさに応じた電圧値を発生させ、その電圧値
が太きいときには利得制御増幅器１５０の利得を高く設
定しｉｌｉ！Ｌ　　小さいときには利得を低く設定し直
す。結果的に周囲の環境雑音が大きいときには増幅率が
高くなり、環境雑音が低いときには増幅率が低くなも 以上のようにこの実施例によれば　無音期間を検出しそ
の間だけイヤホン７０を用いて環境雑音を音響電気変換
し　周囲の環境雑音の大きさをエンベロープ抽出器２０
で抽出しそれで、利得制御増幅器１５０の増幅率を決定
することにより、別途マイクロホンを設けることなく周
囲雑音の大きさに応じた利得制御を行うことが可能とな
り。周囲雑音のマスキングにより再生音声が聞きにくく
なるという現象を防ぐことができる。

第２図は本発明の第２の実施例における利得制御回路を
テープレコーダに応用する場合の構成図を示すものであ
る。第２図において、第１は　第７図と同一物は同一番
号を付して説明すも第２図において１０は再生回路　２
０は検波器と積分器で構成できるエンベロープ抽出回跣
　５０はダイヤル等で音量を調整する音量調整装置　６
０は電力増幅器　７０はイヤホンである。２００は本実
施例の利得制御回路　２０５は利得制御回路の環境雑音
信号入力端子、　２１０はマイクロホン、２２０は切り
換えスイッチ、　２３０は録音回路である。２４０ａ、
　　２４０ｂ、　　２４０ｃはそれぞれ第３図ａ、　　
ｂ、　　ｃに示したような特性を有する振幅圧縮回路　
２５０は切り換えスイッチであム以上のように構成され
たこの実施例の利得制御回路において、以下その動作を
説明する。録音時にはスイッチ２２０は端子す側に接続
される。再生時にはスイッチ２２０は端子ａ側に接続さ
れもこのとき、環境雑音はマイクロホン２１０で電気音
響変換されエンベロープ抽出回路３０でその時の再生信
号の大きさに応じた電圧値を発生すもその電圧値が十分
に小さいときにはスイッチ２５０を圧縮回路２４０ａに
接続し　線形増幅を行う。

電圧値が大きくなるにつれて接続する振幅圧縮器を２４
０ｂ、２４０ｃと切り換える。結果的に周囲の環境雑音
が大きさに応じて特に振幅が小さい再生信号に対する増
幅率を大きくし　振幅の小さい再生信号が環境雑音下で
も聞きゃすくなム　本実施例（よ　再生信号の大きさに
関係なく利得を一定とする第１の実施例に場合に比べて
、大きな振幅の再生信号が大きく増幅され過ぎないとい
う利点かあム 以上のようにこの実施例によれ（′Ｌ　幾種類かの特性
の異なる振幅圧縮回路を備え　環境雑音の大きさにより
それらの振幅圧縮回路を切り換えることにより振幅の小
さい再生信号が環境雑音下でも聞きやすく、しかＬ　大
きな振幅の再生信号が大きく増幅され過ぎない利得制御
回路をえることができも 第４図は本発明の第３の実施例における利得制御回路を
テープレコーダに応用する場合の構成図を示すものであ
る。第４図において、第１＠　第２＠　第７図と同一　
物は同一番号を付して説明すも　第４図において１０は
再生回路　２０は検波器と積分器で構成できるエンベロ
ープ抽出回区５０はダイヤル等で音量を調整する音量調
整装置６０は電力増幅器　７０はイヤホンである。　１
２０は再生信号中の無音区間を検出する無音期間検出＆
　　１４０は前置増幅器　２００は第２図の実施例の利
得制御回路　２０５は利得制御回路２００の環境雑音信
号入力端子であム　３１０、３２０．３３０　ａ、　　
３３０　ｂ、　　３３０　ｃ、　　３３０　ｄは切り換
えスイッチであり、いずれも無音区間検出器１２０で無
音区間が検出されている間のみａ端子側に接続されそれ
以外は常時す端子側に接続されていム　３４０ａ、　３
４０ｂ、　３４０ｃ、　３４０ｄはそれぞれ通過帯域の
異なる帯域通過形フィルタであも　３５０は加算器であ
る。

以上のように構成されたこの実施例の利得制御回路にお
いて、以下その動作を説明する。無音区間検出器１２０
で無音区間か検出されている間のみ切り換えスイッチ３
１０、３２０、３３０　ａ。

３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄはａ端子側に接続されも
　このとき、イヤホン７ｏで音響電気変換された周囲の
環境雑音は帯域通過型フィルタ３４０ａ、　３４０ｂ、
３４０ｃ、　３４０ｄでそれぞれ異なった帯域に分割さ
れ　利得制御回路２００の環境雑音信号入力端子２０５
に入力され　各帯域毎に利得制御回路２００の振幅圧縮
器２４０　ａ。

２４０ｂ、２４０Ｃ（第２図参照）を切り換える。

無音期間が終了すると、スイッチ３１０、３２０．３３
０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄはｂ端子側に接続
されも　そして、再生回路から入力された信号力（帯域
通過型フィルタで各々の帯域に分割され　設定された圧
縮特性に従って利得制御回路２００で振幅圧縮される。

加算器３５０て加算された信号は音量調整装置　電力増
幅器６０スイツチ３１０を介してイヤホン７０から出力
される。本構成の利得制御回路では雑音の帯域毎の振幅
に応じて圧縮特性を決めるたべ　帯域毎の雑音レベルか
大きく異なる環境雑音下でも振幅の小さな再生信号を聴
取できる。

以上のようにこの実施例によれ１よ　複数の帯域通過フ
ィルタをｉｉＭ：ｉｉ；、　　各々のフィルタの出力端
子に第２の実施例の利得制御回路を接続することにより
、帯域毎の雑音の振幅が大きく異なる環境雑音下で振幅
の小さな再生信号を聴取できる利得制御回路を得ること
ができも 第５図は本発明の第４の実施例における利得制御回路を
テープレコーダに応用する場合の構成図を示すものであ
り、第６図は第５図の動作説明図であ４　第５図におい
て、第１皿　第２医　第７図と同一物は同一番号を付し
て説明する。第５図において１０は再生回ｍ　　５０は
ダイヤル等で音量を調整する音量調整装置　６０は電力
増幅器７０はイヤホンであム　２１０は環境雑音を音響
電気変換するマイクロホン、　５１０は定期的に高速フ
ーリエ変換を行うＦＦＴ演算装置　５６０ζ友ＦＦＴ演
算装置５１０の演算結果に一致するように周波数特性を
自動的に変更するＦＩＲフィルタである。ＦＩＲフィル
タ５１０は周波数標本化ＦＩＲフィルタ等を用いて構成
できも 以上のように構成されたこの実施例の利得制御回路にお
いて、以下その動作を説明すも　マイクロホン２１０で
音響電気変換された環境雑音はＦＦＴ演算装置５１０で
周波数領域の信号に変換され　定期的に周波数領域の振
幅特性として出力される。この結果の例を第６図の破線
ａで示す。次ζへ　前記周波数領域の振幅特性と同一の
信号特性になるようにＦＩＲフィルタ特性を設定する。

音量調整装置５０の利得と電力増幅器６０の利得とイヤ
ホン７０の変換効率の合計利得をＧとすると、イヤホン
の入力端子における再生信号のスペクトラムは第６図の
実線すとなる。環境雑音によるマスキング効果を考虜す
ると各々の周波数における使用者のダイナミックレンジ
は斜線で示した部分となり、周波数によらずダイナミッ
クレンジが一定かつ十分に広（なる。

以上のようにこの実施例によれ（ｉ　環境雑音の周波数
振幅特性を抽出するＦＦＴ演算装置と、ＦＦＴ演算装置
の計算結果を用いて環境雑音の周波数振幅特性と同一の
特性に自動的に調整可能なフィルタを備え　前記フィル
タに信号を入力することにより、各々の周波数における
使用者のダイナミックレンジが一定で広い利得制御回路
を得ることができも な較　第４図の実施例において、帯域通過型フィルタ３
４０ａ、　３４０ｂ、　　３４０ｃ、　　３４０ｄは４
個であった力丈　２個以上であればいくつでも良（ｔ　
第４図の実施例で利得制御回路２００の代わり番ミ　　
利得制御回路１１０を用いてもよりも　また　第１医　
第４図の実施例において、無音区間検出装置１２０を用
いて無音区間に利得制御の条件設定を行う変わりに　一
定時間毎に利得制御の条件設定を行ってもよいし　環境
雑音受音用の専用マイクロホンを設けて常時利得制御の
条件設定を行ってもよいし　使用者が必要を感じたとき
だけ利得制御の条件設定を行うようにしてもよｌ、％本
発明の利得制御回路をＤＳＰ等のプログラマブルなＩＣ
とそのプログラムで実現してもよＩ、％　　また　本発
明が実施例で示したようなテープレコーダだけでなく電
話等のよう艮　増幅が必要な音声信号に機器を使用して
いる場所の環境雑音が付加されていない性質の機器であ
れば何でも適用できるのは言うまでもなしＭ 発明の効果 本発明によれＩｔ　　ｓ境雑音の大きさに応じて音量を
自動的に調整し　環境雑音が大きな環境下でも小さな信
号を聴取可能な利得制御回路を得ることができも

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における利得制御回路を
再生専用テープレコーダに応用した場合の構成を示すブ
ロック皿　第２図は本発明の第２の実施例における利得
制御回路をテープレコーダに応用する場合の構成を示す
ブロック＠　第３図は振幅圧縮回路２４０ａ、　２４０
ｂ、　２４０ｃの特性医　第４図は本発明の第３の実施
例における利得制御回路をテープレコーダに応用する場
合の構成を示すブロック＠　第５図は本発明の第４の実
施例における利得制御回路をテープレコーダに応用する
場合の構成を示すブロック＠　第６図は第５図の動作説
明医　第７図は従来の利得制御回路をテープレコーダに
応用した場合の構成を示すブロック図である。 １０・・・再生回ｊｉ＆　　２０・・・エンベロープ抽
出回路３０・・・利得制御増幅回路　４０・・・利得制
御端子、５０・・・音量調整装置　６０・・・電力増幅
器　７０・・・イヤホン、　１１０・・・利得制御回路
　１２０・・・無音期間検出器　１３０・・・切り換え
スイッチ、　１４０・・・前置増幅器　１５０・・・利
得制御増幅器　２００・・・本実施例の利得制御回路　
２０５・・・環境雑音信号入力端子、２１０・・・マイ
クロホン、　２２０・・・切り換えスイッチ、　２３０
・・・録音回１２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ・・・振
幅圧縮回路　２５０・・・切り換えスイッチ、　３１０
、３２０、３３０ａ、　３ａｏｂ、　３３０ｃ、　３３
０　ｄ　・・・切り換えスイッチ、３４０ａ、３４０ｂ
、３４０ｃ、３４０　ｄ　・・・帯域通過形フィル久　
３５０・・・加算器　５１０・・・ＦＦＴ演算装置　５
６０・・・ＦＩＲフィルタ。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はが１名第１図 第 図 第 図 第 図 入力係号レベル 第 図 ２θ ７ρ 第 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）環境雑音が重畳されていない信号源と、環境雑音
   のエンベロープを抽出する手段と、前記信号源の信号を
   増幅する利得制御増幅器を備え、前記エンベロープの大
   きさにより前記利得制御増幅器の利得を制御することを
   特徴とする利得制御回路。
2. （２）環境雑音が重畳されていない信号源と、環境雑音
   のエンベロープを抽出する手段と、振幅圧縮器を備え、
   前記エンベロープの大きさにより前記振幅圧縮器の圧縮
   特性を変えることを特徴とする利得制御回路。
3. （３）増幅された信号を音響出力として放出するための
   電気音響変換器を備え、信号源からの信号が無音の場合
   には前記電気音響変換器を音響電気変換器として用い周
   囲の環境雑音を収集することを特徴とする環境雑音収集
   装置。
4. （４）複数の帯域通過フィルタからなるフィルタバンク
   を備え、入力信号を前記複数の帯域通過フィルタの各々
   に対して印加するとともに、各々のフィルタの出力端子
   に利得制御回路を接続した利得制御回路。
5. （５）環境雑音が重畳されていない信号源と、環境雑音
   の周波数振幅特性を抽出する手段と、前記周波数振幅特
   性と同一の特性に自動的に調整可能なフィルタを備え、
   前記フィルタに信号を入力することにより通過する信号
   の周波数特性を調整することを特徴とする利得制御回路
   。