JPH0680432B2

JPH0680432B2 - レベル・メ−タ

Info

Publication number: JPH0680432B2
Application number: JP61093198A
Authority: JP
Inventors: ポール・マーテル・トレザウェイ
Original assignee: Grass Valley Group Inc
Current assignee: Grass Valley Group Inc
Priority date: 1985-04-22
Filing date: 1986-04-22
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: CA1251861A; JPS62869A; US4679042A; GB2174829B; GB8609651D0; GB2174829A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、電気信号の変数値の可視表示を行なうレベル
・メータに関する。

〔従来の技術〕

オーデイオ録音または再生器にとつて、信号レベルの可
視表示を行なう装置を備えているのは一般的である。こ
の表示は、個々の録音器の感度に対し、信号レベルが十
分であることを示すのに役立つか又は、信号の振幅が大
きくて、歪を発生することなく録音又は再生ができない
かどうかを示すのに利用できる。この様なラウドネス又
はボリユーム・ユニツト（以下VUと略記する）モニター
は、光学的読み出し素子として、単純な発光ダイオード
（以下LEDと略記する）や偏倚形指針を備えている。

ある状況では、単純なLEDまたは指針により得られる情
報よりもより詳細な情報を提供できることが望まれる。
例えば、より精巧なオーデイオ録音器では、平均値オー
デイオ信号レベルと尖頭値オーデイオ信号レベルの両方
を指示することが望まれる。平均値及び尖頭値信号レベ
ル両方を指示できるある型式のVUメータは、平均値及び
尖頭値信号レベル夫々を表わす棒グラフと移動する点を
形成する線状（直線状又は曲線状）に配列したLEDから
なる。これら棒と点は同時に示されるので、その様な装
置を備えた録音器の使用者は、制御器を調整することな
く受信したオーデイオ信号の平均値レベルと尖頭値レベ
ルを直ちに見ることができる。

このようなLEDの配列を駆動するのに適した集積回路
（以下ICと略記する）は市販されている。例えば、ナシ
ヨナル・セミコンダクタ社製ICのLM3914は、10個のLED
へ出力信号を発生する10本の出力端子と、棒を表示する
モードと点を表示するモードのどちらかに設定できるモ
ード選択端子がある。

従来のVUメータでは、平均値信号レベルと尖頭値平均レ
ベルの夫々を表わす直流信号を得る為に、入力オーデイ
オ信号を平均値交流直流（以下AC/DCと略記する）変換
器と尖頭値AC/DC変換器へ加える。平均値信号レベルと
尖頭値信号レベルをデシベルで表わす直流信号を発生さ
せる為に、これら２種類の直流信号を、夫々の対数変換
回路に加える。デシベルで尖頭値レベルを表わす直流信
号は、点モードで動作している４個のLM3914の第１のグ
ループの夫々に加え、デシベルで平均値レベルを表わす
直流信号は、棒モードで動作している４個のLM3914の第
２のグループの夫々に加える。４個のICの各グループか
らの40本の出力端子が、入力信号レベル1dBの増加の夫
々に関連するように、基準電圧レベルをICに加える。な
お、２つの40dBの範囲を同じ４つのICの２つのグループ
でカバーする。信号レベルの夫々の増加に相当する２本
の端子（平均値と尖頭値）は、互いに接続し、更にLED
に接続する。その結果、40個のLEDは曲線配列上に信号
レベルの順に配置される。

点モードにおいて、LM3914では、入力信号が出力端子に
関連した範囲内にある時に、その出力端子に出力を出
す。これに対し棒モードでは、入力信号の増加量以下の
信号レベルに関連した全ての出力端子に出力信号を出
す。従つて、従来のVUメータはLEDにより、平均値信号
レベルには点灯した棒の形式で表示し、尖頭値信号レベ
ルには点灯した１個の点又は少数の点の集合の形式で表
示する。通常のオーデイオ信号では、尖頭値は平均値よ
りも8dB以上であるから、棒表示と点表示は尖頭値信号
レベルと平均値信号レベルの可視表示を別個に且つ同時
に行う。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のVUメータの問題点は、４個のICの各グループで個
々のICが異なる信号範囲に関連しているので、入力及び
負荷の異なつた範囲でICが動作し、不十分な熱追跡とな
る。さらに通常は多数のLEDを夫々駆動する為、第２グ
ループのICは比較的高温で動作する。従つて低温で動作
するIC用のモールド・パツケージよりも高価なセラミツ
ク・パツケージを利用する。

従つて、本発明の目的は、複数のICの発熱量を均一化す
ることにより、複数のICの温度差による誤差を減少し、
さらに、安価なプラスチツクパツケージの使用を可能に
するレベル・メータの提供にある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本発明によれば、電子信号の変数値の可視表示を行うレ
ベル・メータはｎ個（ｎは複数）の駆動回路からなり、
夫々の駆動回路は、電気信号を受ける１個の入力端子及
びｍ個（ｍは複数）の出力端子を有する。個々の駆動回
路は、少なくとも第１モードで動作可能であり、このモ
ードにおいて変数値が増加の分量ｑにおけるｉ番目（こ
こでｉは１からｍの範囲内にある）の増分に一致する範
囲内にある時に、少なくともｉ番目の出力端子に出力を
発生する。この装置は又、ｎ個の駆動回路と夫々関連す
るｍ個の発光素子からなるｎ個の直線配列を具えてお
り、各配列のｉ番目の素子は、関連する駆動回路の出力
端子と接続され、配列のｉ＋１番目の素子とｉ−１番目
の素子の間に位置する。ｎ個ある配列内の素子は、ｊ番
目（ここでｊは１から5nの範囲にある）の配列内のｉ番
目の素子が、少なくともｊ＋１番目の配列のｉ番目の素
子か、ｊ−１番目の配列のｉ番目の素子か、１番目の素
子のｉ＋１番目の素子か、ｎ番目の配列のｉ−１番目の
素子のどれか１つに隣接するｍ×ｎ個の発光素子から成
る大きな直線配列を形成する為に、相互に重ね合せる。
この装置はさらに、ｊ番目の駆動回路に関連した増加の
分量ｍが、ｊ−１番目の駆動回路及びｊ＋１番目の駆動
回路の少なくとも１つに関連した増加の分量ｍと、（ｍ
−１）＋の増分だけ重複するように調整する駆動回路による手段
を有する。

この欄では、発光素子及び配列の参照番号は省略する。
従つてｉがｍと等しいと、ｉ＋１の値は許されず、ｉ−
１番目の配列とｉ＋１番目の配列の間の場所をさすｉ番
目の配列は、ｉ番目の配列がｉ−１番目の配列の隣りに
位置することを意味する。

本発明の好適な一実施例には、２種類の電気信号を交互
に駆動回路の入力端へ加えるマルチプレクサを具えてお
り、各駆動回路は第１動作モードと第２動作モードとの
間で切替も可能である。これらモードでは、変数値がｉ
番目の増加分に関連した範囲内にある場合に１番目から
ｉ番目までのすべての出力端へ出力を与える。動作モー
ドの切り替えは、マルチプレクサによる２種類の信号の
切り替えと同期している。従つて、一方の信号の変数値
の表示は第１モードで行い、他の信号の変数値の表示は
第２モードで行う。

本発明の他の実施例は、VUメータに応用したものであ
る。駆動回路は、装置が２種類の可視表示を同時に行え
るような割合で、第１と第２のモードで切り替えられて
いる。第１のモードで動作している時に駆動回路に加わ
る信号は入力信号の尖頭値を表わし、一方で、第２のモ
ードで動作している時に駆動回路に加わる信号は、同じ
入力信号の平均値を表わす。なお、入力信号は、モニタ
ーすべきオーデイオ信号である。好適な実施例は、夫々
10本の出力端子を有する３個の駆動回路を具えている。
加えて、各駆動回路は、内部に直線対数変換器を具えて
いるので、発光素子を用いた表示は、デシベルにより信
号レベル及び平均値信号レベルを表わす。

〔実施例〕

以下添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。第１
図は本発明の好適な第１実施例のVUメータの構成図であ
り、オーデイオ信号を入力する入力端子（２）を有す
る。このオーデイオ信号は、平均値AC/DC変換器（４）
及び尖頭値AC/DC変換器６の両方へ加えられ、これら変
換器（４）及び（６）の出力は平均値オーデイオ信号レ
ベルと尖頭値オーデイオ信号レベルを夫々表わす。これ
ら２つの直流（DC）信号は、アナログ・マルチプレクサ
（８）に加える。アナログ・マルチプレクサ（８）は、
発振器（10）の制御下で変換器（４）及び（６）から得
られた信号を交互に選択し、選択した信号を３個のLM39
15型IC（12）の夫々に加える動作をする。IC（12）は夫
々、本発明に関連する２個の追加した端子、すなわち基
準電圧端子（14）とモード選択端子（16）を有する。各
IC（12）は、アナログ・マルチプレクサ（８）から供給
される入力信号のレベルの夫々の増分に関連する10本の
出力端子を有する。例えば回路（12a）が端子（16a）に
加える電圧レベルにより点モードの状態の時、回路（12
a）は入力信号レベルが位置する信号レベルの増分に関
連した出力端子に出力を発生したり、端子（16a）に加
わる電圧により回路（12a）が棒モードの時、入力信号
のレベルに位置する信号レベルの増分以下に関連する全
ての端子に出力信号を発生する。

回路（12）は発振器（10）の出力により、マルチプレク
サ（８）の切り替えと同期して棒モードと点モードとの
間で切り替えられる。従つて、平均値AC/DC変換器
（４）がマルチプレクサ（８）により選択されると、回
路（12）は棒モードの状態になる。これとは反対に、尖
頭値AC/DC変換器（６）がマルチプレクサ（８）により
選択されると、回路（12）は点モードの状態になる。

回路（12）の各々は、どの出力端子に信号を与えるかを
決定するため、入力信号と10種類の対数的間隔の基準電
圧とを比較する精密な10段の比較器を有する。従つて、
夫々の出力端子に関連する信号の増分は、等しくはない
が、対数的に関係のあることが判るであろう。

各々の回路（12）は、比較器用の基準電圧を設定するた
めの調整可能な基準電圧と10段階の分圧器を有する。３
個の回路（12）の閾値電圧は、各回路用の内部の比較器
の閾値電圧が他のものと1dBの差がつくように調整す
る。従つて、回路（12a）の閾値は回路（12b）の閾値よ
りも1dB高く、そしてこの回路（12b）の閾値は、回路
（12c）の閾値よりも1dB高い。回路（12）の合計30本の
出力端子は、配線行列（18）を経由して、30個のLEDか
ら成る表示器へ接続する。配線配列（マトリクス）は、
LEDへの接続に関し、回路（12）の出力端子を相互に重
なるよう（櫛形）に組み合せるのに役に立つている。従
つて出力端子は夫々のLEDに接続し、各回路の連続する
端子は３個のLEDごとに接続する。

表示器（20）の30個のLEDは、夫々が10個のLEDからなる
直線配列を相互に重ね合せたものから作り上げられ、そ
してそれらを合せて大きな直線配列を形成したと考えら
れる。

表示器（20）は棒表示及び点表示を行ない、個々のLED
は、入力信号の1dBの増分を表わし、３個の隣接したLED
により構成した点は、尖頭値信号レベルを表わす一方、
棒は平均値信号レベルを表わすことが上述から判るであ
ろう。

第１図を参照して記述したVUメータは、従来のメータよ
り優れており、個々の回路（12）が略々同一の入力範囲
と負荷で動作しているので、略同一の温度で動作するこ
とが判るであろう。従つて、異なる温度で異なるICが動
作することから起こる誤差は、減少する。加えて、変換
器（４）と（６）の出力を多重化し、回路（12）を棒モ
ードと点モードの間で切り替えることにより、ICの数は
減少し、電流の消費量も減少する。従つて、全てのLM39
15ICに安価なモールドプラスチツク容器が使える。

第２図に示したVUメータの場合の様に、多重化により、
１組のLED駆動回路で関連する２チヤンネルの表示もま
た可能である。第２図に示した装置は、チヤンネルＡ及
びＢで示した２つのオーデイオ信号の各々の尖頭値及び
平均値レベルの表示を行なう。チヤンネルＡ及びＢに関
連した第２図中の素子には、夫々サフイツクスＡ及びＢ
で指示し、第１図及び第２図中の同じ素子には同じ参照
番号で指示する。

第２図に於て、マルチプレクサ（８′）は４チヤンネル
から１チヤンネルへのマルチプレクサであり、MC14052
型ICでもよい。マルチプレクサ（８′）は、発振器（1
0）が発生した２ビツトのデジタル信号により制御され
る。この発振器（10）は下位ビツト（以下LSBと略記す
る）を発生し、このLSBにより上位ビツト（以下MSBと略
記する）を発生するＤ型フリツプフロツプを駆動する無
安定マルチバイブレータを有する。

発振器（10）の出力のMSBがマルチプレクサ（８′）に
尖頭値と平均値を選択させる一方、発振器（10）の出力
のLSBは、マルチプレクサにチヤンネルＡとチヤンネル
Ｂを選択させる。従つて、２ビツト信号の１周期内に、
マルチプレクサ（８′）はLSBの半周期で４種類の信号
入力の夫々を選択する。

MSBは、回路（12）のモード選択入力端子に更に加え
て、回路（12）が棒モードであるか点モードであるかを
決定する。MSBの電圧レベルは、マルチプレクサ
（８′）が平均値信号レベルを選択した時に回路（12）
が棒モードになり、一方マルチプレクサ（８′）が尖頭
値信号レベルを選択した時に、回路（12）が点モードに
なるようなものである。

発振器（10）の出力のLSBは、LED配列（20A）と（20B）
のどちらを選択するかの決定に使用する。これは、スイ
ツチ（22）が配列（20A）を選択した時配列（20B）がデ
イスエブルされ、逆もまた同様になるように、LEDを電
源線に接続するスイツチ（22）を使用することにより行
なう。スイツチ（22）は、マルチプレクサ（８′）がチ
ヤンネルＡを選択した時に配列（20A）を選択し、マル
チプレクサ（８′）がチヤンネルＢを選択した時に配列
（20B）を選択するように配置する。

LSBパルス列の周波数は、およそ780H_Ｚである。従つて
第２図に示す装置が動作中の時は、配列（20A）及び（2
0B）は同時に駆動され、各配列は棒モードと点モードの
両方で同時に駆動されていると人間の目には見える。

第２図に示した実施例は、２種の入力オーデイオ信号の
尖頭値及び平均値の信号レベルの可視表示を行えること
は上述より判るであろう。各表示の点と棒の間隔は、尖
頭値信号レベルと平均値信号レベルの比を示す。従つ
て、第２図に示す実施例は、２つのチヤンネルに加えた
信号間の比較を容易に行なえ、そして一方のチヤンネル
から他方へ切り替えるより先に、信号レベルの整合を容
易にすることができた。

本発明は、図示して説明した特定の実施例に限定され
ず、本発明の要旨から逸脱することなく変形を成し得
る。例えば、回路（12）の夫々の出力端子に関連した信
号レベルの増分が対数の代りに等しいことが望ましい場
合、LM3914型ICのような対数変換機能の無い回路を使用
できる。LM3914及びLM3915のようなIC用に多数の他の応
用が存在するので、本発明をオーデイオ信号レベルの計
測に適用するのは必須ではない。全く独立の信号の変数
を表わす信号レベルの同時可視指示用の表示が望ましい
他の応用があるので、回路（12）に加わる入力信号が同
一の入力信号の尖頭値と平均値レベルのような異なる変
数であることが必須ではない。最後に、例えば回路（1
2）は２種類のモードに於て発光素子の異なる配列へア
ドレスできるから、表示が棒と点の表示であることは必
須でない。例えば、２個の信号夫々の１つの変数を別々
の表示にするのが望ましい場合には、駆動回路は２個の
配列夫夫に点表示をさせることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、各駆動回路内の閾値電圧の各々が、複
数の駆動回路の全出力端子を相互に重ねて組合せうるよ
うに、他の駆動回路内の対応する閾値電圧の各々からず
らしてあるので、各々の駆動回路が発生する熱量のおよ
その均一化が可能となつた。従つて、安価なプラスチツ
クパツケージの使用が可能となつた。さらに並列で使用
する複数のIC間の温度差による誤差を減少することがで
きた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好適な一実施例を示す構成図、第２
図は他の実施例の構成図である。図に於て、（４）は平均値AC/DC変換器、（６）は尖頭
値AC/DC変換器、（８）はアナログ・マルチプレクサ、
（10）はタイミング回路（発振器）、（12）は駆動回
路、（18）は配線行列、（20）は表示器である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力端子に供給された同一の入力信号を順
次異なる複数の閾値電圧と夫々比較し、この比較結果に
応じて複数の出力端子の内の対応する出力端子に出力信
号を夫々発生する複数の駆動回路と、該複数の駆動回路の出力端子からの出力信号により夫々
駆動される複数の発光素子とを具えたレベル・メータで
あって、上記複数の発光素子の駆動は下位から順繰りに各駆動回
路が受け持つように上記各駆動回路の上記閾値電圧の各
々を、他の上記駆動回路の対応した閾値電圧の各々から
ずらしたことを特徴とするレベル・メータ。