JPH05102770A - オーデイオ装置における信号処理回路 - Google Patents

オーデイオ装置における信号処理回路

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JPH05102770A
JPH05102770A JP3262071A JP26207191A JPH05102770A JP H05102770 A JPH05102770 A JP H05102770A JP 3262071 A JP3262071 A JP 3262071A JP 26207191 A JP26207191 A JP 26207191A JP H05102770 A JPH05102770 A JP H05102770A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】オーディオ装置におけるコンプレッサ、リミッ
タ、エキスパンダなど、信号レベルに応じて入力信号を
可変増幅して出力するようにした信号処理回路に関に関
し、可変利得制御部の増幅利得の変化時のアタック時間
とリリース時間を規定する時定数を適応的に切り換える
ことにより、信号歪みが少なく、聴感的にも自然な感じ
の信号処理を行うことを目的とする。 【構成】入力信号レベル検出部３で検出した入力信号の
信号レベルに応じて可変利得制御部１の増幅利得を可変
制御するようにした信号処理回路において、アタック時
間τa とリリース時間τr によって規定される固有の遅
延特性を有する時定数テーブル４１を複数備えた時定数
設定部４と、所望の時定数テーブルを選択する時定数選
択部５とを設け、選択された時定数テーブルによって規
定される所定の遅延特性を与えながら可変利得制御部１
の増幅利得を可変制御するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オーディオ装置におけ
るコンプレッサ、リミッタ、エキスパンダなど、信号レ
ベルに応じて入力信号を可変増幅して出力するようにし
た信号処理回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】オーディオ装置、例えば、ＣＤプレー
ヤ、ＤＡＴ（ディジタル・オーディオ・テープレーコー
ダ）、カセットテーププレーヤ、ラジオチューナなどで
は、再生するソース内容（クラシック音楽、ジャズ、歌
謡曲、会話など）の違い、再生環境（室内、自動車内、
電車内、騒音の大小など）の違いにより、再生音の聴取
特性が大きく変化する。
【０００３】例えば、自動車内や電車内などの騒音の大
きな環境下で音楽を再生する場合、楽音のピアニシモ
（pp＝最弱音）が騒音に隠れて聞こえなくなる。これを
防止するためにオーディオ装置の再生音量（利得）を上
げると、逆に大音時に音が大きくなりすぎるという弊害
を生じる。一方、近所迷惑を引き起こしそうなくらい静
かな場所で音楽を再生する場合には、音量をそれほど上
げることができないため、小音時の曲全体のディテール
がはっきりしなくなる。
【０００４】前記のような問題をなくすため、オーディ
オ装置では出力信号のダイナミックレンジを圧縮するコ
ンプレッサ、出力信号の最大レベルを抑制するリミッ
タ、あるいは出力信号のダイナミックレンジを拡大する
エキスパンダなどの種々の信号処理回路がその目的に応
じて信号ライン上に設けられている。
【０００５】図７に、従来のオーディオ装置におけるコ
ンプレッサの例を示す。この図７のコンプレッサは、信
号ライン７１上に接続された可変利得制御部７２の増幅
利得を入力信号レベル検出部７３で検出した入力信号の
信号レベルに応じて可変制御することにより、図８の実
線で示すような入出力特性からなるコンプレッションを
行うものである。
【０００６】このように、入力信号の信号レベルに応じ
て可変利得制御部５２の利得を増減し、出力信号全体と
してのダイナミックレンジを圧縮することにより、小さ
な楽音はノイズに隠れることのないように音量が上が
り、大きな楽音は耳障りにならないように音量が下げる
ので、大音時の不具合を解消しながら小音時の曲全体の
ディテールをはっきりと再現できるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図８の入出力特性にお
いて、例えば入力信号レベルがＳ1 →Ｓ2 →Ｓ1 のよう
に変化した場合、増幅利得はＢ1 →Ｂ2 →Ｂ1 のように
変化するが、従来のコンプレッサでは、この増幅利得の
切り換えは、コンプレッサの回路構成と回路素子によっ
て一義的に決まる一定の時間（時定数）をもって行われ
ていた。
【０００８】しかしながら、増幅利得を所定の値まで立
ち上げるアタック（立ち上げ）時間についていえば、入
力信号のレベルが大きい場合、出力信号が飽和してクリ
ップされることのないようにアタック時間を短くし、で
きるだけ早く信号レベルを抑える必要がある。一方、入
力信号のレベルが小さい場合、音のパンチ感が損なわれ
ることのないようにアタック時間を長くし、できるだけ
信号の立ち上がりのアタック感を生かすようにすること
が望ましい。
【０００９】さらに、増幅利得を所定の値まで立ち下げ
るリリース（立下がり）時間についていえば、一般的に
は、大きな信号レベルにできるだけ早く対応するという
意味で、大きいレベルの入力信号ではリリース時間をす
こし短めにし、小さいレベルの入力信号では音の自然感
が損なわれることのないようにリリース時間をすこし長
くとることが望ましい。
【００１０】しかしながら、従来のコンプレッサではこ
れらのことは全く考慮されておらず、前記したようにコ
ンプレッサの回路構成と用いる回路素子によって一義的
に決まる一定の時間（時定数）をもって増幅利得の切り
換えが行われていた。
【００１１】このような問題は、コンプレッサだけでな
く、出力信号の最大レベルを抑圧するリミッタ、あるい
は出力信号のダイナミックレンジを拡大するエキスパン
ダなど、他の信号処理回路においても同様に発生する。
【００１２】本発明は、前記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、可変利得制御部の増幅利
得の変化時のアタック時間とリリース時間を規定する時
定数を適応的に切り換えることにより、信号歪みが少な
く、聴感的にも自然な感じの信号処理を行うことのでき
る信号処理回路を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、入力信号を可変増幅して出力する可変利
得制御部と、入力信号の信号レベルを検出する入力信号
レベル検出部とを備え、該入力信号レベル検出部で検出
した入力信号の信号レベルに応じて前記可変利得制御部
の増幅利得を可変制御するようにした信号処理回路にお
いて、前記可変利得制御部の増幅利得のアタック時間と
リリース時間を規定する時定数テーブルを複数備えた時
定数設定部と、該時定数設定部の所望の時定数テーブル
を選択する時定数選択部とを設け、該時定数選択部で選
択された時定数テーブルによって規定される所定の遅延
特性を与えながら前記可変利得制御部の増幅利得を可変
制御するようにしたものである。
【００１４】
【作 用】時定数設定回路には、例えば図２（ａ）
（ｂ）に示すごとき複数の時定数テーブルが格納されて
いる。各時定数テーブルは、それぞれ固有のアタック時
間τaとリリース時間τr とを備えており、このアタッ
ク時間τa とリリース時間τrとによって、増幅利得の
変化時にその時定数テーブル固有の遅延特性を与えてい
る。
【００１５】時定数選択部は、例えば入力信号の信号レ
ベルの大小、可変利得制御部の出力信号の信号レベルの
大小、あるいはオーディオ装置の設定音量の大小に応じ
て、時定数設定部内の予め定めた対応する時定数テーブ
ルを選択する。そして、入力信号レベル検出部から出力
される検出信号は、この選択された時定数テーブルで規
定される固有の遅延特性を与えられながら可変利得制御
部へ送られ、可変利得制御部のの増幅利得を可変制御す
る。
【００１６】このため、本発明の場合、可変利得制御部
の増幅利得は、図２（ａ）（ｂ）に例示するように選択
された時定数テーブル固有の遅延特性を持って変化する
ようになる。したがって、予め、実験などによって、入
力信号の信号レベルの大小、可変利得制御部の出力信号
の信号レベルの大小、あるいはオーディオ装置の設定音
量の大小に対して最も適した遅延特性を有する時定数テ
ーブルを用意しておけば、その時の信号状態に最適な遅
延特性を持たせて増幅利得の切り換えを行うことがで
き、信号歪みの少ない、自然感に優れた信号処理を行う
ことができる。
【００１７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図１は、本発明を適用して構成したオーディ
オ装置におけるコンプレッサの１実施例を示す。可変利
得制御部１は、その増幅利得（アンプゲイン）を自在に
変え得るアンプであり、例えば図８に例示したような入
出力特性を備えている。この可変利得制御部１は信号ラ
イン２上に接続されている。
【００１８】入力信号レベル検出部３は入力信号の信号
レベルを検出し、その検出信号を可変利得制御部１へ利
得制御信号として送るものである。
【００１９】時定数設定部４は、図２（ａ）（ｂ）に例
示したごとき固有の遅延特性を有する複数個の時定数テ
ーブル４１1 〜４１n を備えた回路である。この第１実
施例の場合、各時定数テーブル４１1 〜４１n は予め定
めた入力信号レベルにそれぞれ対応されており、それぞ
れの信号レベル時に最適な処理結果をもたらすようにそ
のアタック時間τa とリリース時間τr が設定されてい
る。
【００２０】時定数選択部５は、入力信号レベル検出部
３から送られてくる検出信号に基づいて、前記時定数設
定部４中からそのときの検出レベル値に対応する時定数
テーブルを選択する回路である。
【００２１】次に、前記第１実施例の動作を説明する。
コンプレッサに入力してきた信号は可変利得制御部１と
信号レベル検出部３へそれぞれ送られる。入力信号レベ
ル検出部３は入力信号の信号レベルを検出し、その検出
信号を時定数設定部４と時定数選択部５へ送る。時定数
設定部４へ入力された検出信号は可変利得制御部１への
利得制御信号となり、時定数洗濯部５へ入力された検出
信号は時定数テーブルの選択信号となる。
【００２２】時定数選択部５は、入力信号レベル検出部
３から送られてくる検出信号の検出レベル値に従い、テ
ーブル設定部４内の時定数テーブル４１1 〜４１n 中か
ら当該レベルに対応した時定数テーブルを選択する。
【００２３】この結果、時定数設定部４を通じて可変利
得制御部１へ送られる入力信号レベル検出部３の検出信
号は、前記選択された時定数テーブルで規定される固有
の遅延特性に従った遅延を与えられ、可変利得制御部１
の増幅利得は、図２（ａ）あるいは（ｂ）のごとき当該
選択された時定数テーブル固有の遅延特性に従ってその
増幅利得が変化する。
【００２４】したがって、第１実施例の場合、その時の
入力信号のレベルに応じた最適な時定数で可変利得制御
部１の増幅利得が変化するようになり、非線形な動作が
それだけ緩やかになって信号歪みが低減するとともに、
アタック時間τa とリリース時間τr のために再生音の
不自然な感じも改良される。
【００２５】図３に、本発明の第２実施例を示す。この
第２実施例は、可変利得制御部１の出力信号の信号レベ
ルに応じて時定数テーブルを選択するようにしたもの
で、可変利得制御部１の出力側に出力信号レベル検出部
６を設け、この出力信号レベル検出部６の検出信号を時
定数選択部５へ送るようにしたものである。なお、図１
と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略す
る。
【００２６】図４に、本発明の第３実施例を示す。この
第３実施例は、時定数選択部７の選択信号としてオーデ
ィオ装置の音量調節部（電子ボリューム）７のボリュー
ムレベル信号を利用するように構成したものである。な
お、図１と同一の部分には同一の符号を付してその説明
を省略する。
【００２７】前記実施例は、本発明をコンプレッサに適
用した場合について示したが、可変利得制御部１に、例
えば図５または図６に示すような入出力特性を与えれ
ば、そのままリミッタまたはエキスパンダとして用いる
ことができる。
【００２８】また、前記実施例は、回路をハードウェア
構成としたが、ＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセ
ッサ）を用いて全回路をソフトウェア的に構成すること
もできる。ＤＳＰを用いて構成した場合、可変利得制御
部の入出力特性や時定数設定部の時定数テーブルはソフ
トウェアによって簡単に変更できるので、自由度の極め
て大きいシステムを構築することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によるときは、可変利得制御部の増幅利得の変化
時のアタック時間とリリース時間を規定する時定数テー
ブルを複数用意し、時定数テーブルをそのときの信号状
態に応じて適応的に切り換えることにより可変利得制御
部の増幅利得の遅延特性を変えるようにしたので、信号
歪みを少なくできるとともに、聴感的にも自然な感じの
信号処理を行うことができるという優れた効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例のブロック図である。
【図２】前記実施例における時定数テーブルの例を示す
図である。
【図３】本発明の第２実施例のブロック図である。
【図４】本発明の第３実施例のブロック図である。
【図５】リミッタの入出力特性を示す図である。
【図６】エキスパンダの入出力特性を示す図である。
【図７】従来例のブロック図である。
【図８】コンプレッサの入出力特性を示す図である。
【図９】従来例における増幅利得の応答特性を示す図で
ある。
【符号の説明】
１ 可変利得制御部 ２ 信号ライン ３ 入力信号レベル検出部 ４ 時定数設定部 ５ 時定数選択部 ６ 出力信号レベル検出部 ７ 音量調節部 τa アタック時間 τr リリース時間

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力信号を可変増幅して出力する可変利
    得制御部と、入力信号の信号レベルを検出する入力信号
    レベル検出部とを備え、該入力信号レベル検出部で検出
    した入力信号の信号レベルに応じて前記可変利得制御部
    の増幅利得を可変制御するようにした信号処理回路にお
    いて、 アタック時間とリリース時間によって規定される固有の
    遅延特性を有する時定数テーブルを複数備えた時定数設
    定部と、 該時定数設定部の所望の時定数テーブルを選択する時定
    数選択部とを設け、 該時定数選択部で選択された時定数テーブルによって規
    定される所定の遅延特性を与えながら前記可変利得制御
    部の増幅利得を可変制御することを特徴とするオーディ
    オ装置の信号処理回路。
  2. 【請求項２】時定数選択部が入力信号または可変利得制
    御部の出力信号の信号レベルに応じて時定数テーブルを
    選択するものであることを特徴とする請求項１記載のオ
    ーディオ装置の信号処理回路。
  3. 【請求項３】時定数選択部がオーディオ装置の設定音量
    に応じて時定数テーブルを選択するものであることを特
    徴とする請求項１記載のオーディオ装置の信号処理回
    路。
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