JPH07226682A - A/d変換装置 - Google Patents
A/d変換装置Info
- Publication number
- JPH07226682A JPH07226682A JP1646194A JP1646194A JPH07226682A JP H07226682 A JPH07226682 A JP H07226682A JP 1646194 A JP1646194 A JP 1646194A JP 1646194 A JP1646194 A JP 1646194A JP H07226682 A JPH07226682 A JP H07226682A
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- Japan
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- value
- digital signal
- signal value
- maximum
- signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アナログ入力の大きさを自動的に調整し、A
/D変換器のダイナミックレンジの有効利用を計る。 【構成】 A/D変換器(図示せず)の出力である現在
のデジタル信号6の値と、記憶している最大デジタル信
号値8とを比較する第一比較部11と、前記第一比較部
11の比較結果に応じて、記憶している最大デジタル信
号値8の値を更新して記憶する最大値メモリ12と、基
準の信号値と、最大デジタル信号値8等を記憶している
メモリ13と、所定期間内の最大デジタル信号値8と前
記基準の信号値とを比較し大小を判定する第二比較部1
4と、前記第二比較部14の比較結果に基づき、上記可
変増幅器(図示せず)の利得を調整する信号7を生成す
る制御信号生成部15と、各部を制御する制御部16と
でなる。
/D変換器のダイナミックレンジの有効利用を計る。 【構成】 A/D変換器(図示せず)の出力である現在
のデジタル信号6の値と、記憶している最大デジタル信
号値8とを比較する第一比較部11と、前記第一比較部
11の比較結果に応じて、記憶している最大デジタル信
号値8の値を更新して記憶する最大値メモリ12と、基
準の信号値と、最大デジタル信号値8等を記憶している
メモリ13と、所定期間内の最大デジタル信号値8と前
記基準の信号値とを比較し大小を判定する第二比較部1
4と、前記第二比較部14の比較結果に基づき、上記可
変増幅器(図示せず)の利得を調整する信号7を生成す
る制御信号生成部15と、各部を制御する制御部16と
でなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、入力したアナログ信号
の大きさをA/D変換器のダイナミックレンジに自動的
に適合させる機能を設けたA/D変換装置に関する。
の大きさをA/D変換器のダイナミックレンジに自動的
に適合させる機能を設けたA/D変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4に示す、従来のA/D変換装置で
は、A/D変換器22の入力規定値よりも大きな振幅波
形のアナログ信号24が、当該A/D変換器22に入力
された場合、A/D変換器22がオーバーフロー状態と
なり、後段の信号処理系の精度が大幅に低下してしま
う。なぜなら、過大入力状態のアナログ信号24が入力
された場合、A/D変換器22のデジタル信号出力26
は、オーバーフロー状態においては、当該A/D変換器
22のとり得る最大値に固定されてしまうため、例え
ば、過大入力状態のアナログ信号24がSin波である
場合でも歪み波をA/D変換したのと等価になり、この
結果、後段の信号処理系においては、入力したSin波
信号に本来含まれない周波数成分をも信号処理対象とし
てしまうからである。
は、A/D変換器22の入力規定値よりも大きな振幅波
形のアナログ信号24が、当該A/D変換器22に入力
された場合、A/D変換器22がオーバーフロー状態と
なり、後段の信号処理系の精度が大幅に低下してしま
う。なぜなら、過大入力状態のアナログ信号24が入力
された場合、A/D変換器22のデジタル信号出力26
は、オーバーフロー状態においては、当該A/D変換器
22のとり得る最大値に固定されてしまうため、例え
ば、過大入力状態のアナログ信号24がSin波である
場合でも歪み波をA/D変換したのと等価になり、この
結果、後段の信号処理系においては、入力したSin波
信号に本来含まれない周波数成分をも信号処理対象とし
てしまうからである。
【0003】一方、通常状態でA/D変換器22に入力
されるアナログ信号24の最大値よりもはるかに大きな
アナログ信号が入力されても、オーバーフローを生じな
いように充分なマージンを確保すれば、上記オーバーフ
ローに起因する信号処理精度の低下は抑制されるが、そ
うすると通常状態において不必要なマージンを有してい
ることになるから、A/D変換器22のダイナミックレ
ンジを有効に利用出来ないことになり、S/N比の向上
を図る上でも不利となる。そこで、図3に示すように、
アナログ信号24(図5)が、例えば、256階調(8
ビット量子化)のA/D変換器22のダイナミックレン
ジに等しい図3(イ)の場合、同(ロ)に示したよう
に、正しく量子化されてデジタル信号出力26に変換さ
れる。また、図3(ハ)はアナログ信号24が、A/D
変換器22のダイナミックレンジを超える場合であり、
256階調およびそれを超えた信号波形のA/D変換後
のデジタル値は256に固定される。従って、図3の
(イ)の信号波形のように、ダイナミックレンジ内に収
まるように、A/D変換器22の前段に設けた可変増幅
器21の利得を下げる必要がある。また、図3の(ニ)
のようなアナログ信号24の大きさが小の場合は、S/
Nの面で好ましくないので、図3の(イ)の信号波形の
ように、ダイナミックレンジを充分に利用するように、
可変増幅器21の利得を上げる必要がある。
されるアナログ信号24の最大値よりもはるかに大きな
アナログ信号が入力されても、オーバーフローを生じな
いように充分なマージンを確保すれば、上記オーバーフ
ローに起因する信号処理精度の低下は抑制されるが、そ
うすると通常状態において不必要なマージンを有してい
ることになるから、A/D変換器22のダイナミックレ
ンジを有効に利用出来ないことになり、S/N比の向上
を図る上でも不利となる。そこで、図3に示すように、
アナログ信号24(図5)が、例えば、256階調(8
ビット量子化)のA/D変換器22のダイナミックレン
ジに等しい図3(イ)の場合、同(ロ)に示したよう
に、正しく量子化されてデジタル信号出力26に変換さ
れる。また、図3(ハ)はアナログ信号24が、A/D
変換器22のダイナミックレンジを超える場合であり、
256階調およびそれを超えた信号波形のA/D変換後
のデジタル値は256に固定される。従って、図3の
(イ)の信号波形のように、ダイナミックレンジ内に収
まるように、A/D変換器22の前段に設けた可変増幅
器21の利得を下げる必要がある。また、図3の(ニ)
のようなアナログ信号24の大きさが小の場合は、S/
Nの面で好ましくないので、図3の(イ)の信号波形の
ように、ダイナミックレンジを充分に利用するように、
可変増幅器21の利得を上げる必要がある。
【0004】そのために、前記可変増幅器21の利得
を、例えば、手動操作でボリュームなどを調整して所要
の大きさに設定し、A/D変換器22に入力するアナロ
グ信号25の最大値を適切な大きさ、例えば、A/D変
換器22のデジタル信号出力26が256階調の内の2
50になるように変換していた。ところが、入力するア
ナログ信号24は、例えば、自然画のビデオ信号、文字
等を含むビデオ信号など様々の種類があるので、入力信
号波形毎に適切な波形の大きさが異なる。従って、入力
信号を替える度に、前記可変増幅器21の利得の調整を
行う必要が生じ、調整操作が頻繁に発生するため、使用
上煩わしい問題があった。
を、例えば、手動操作でボリュームなどを調整して所要
の大きさに設定し、A/D変換器22に入力するアナロ
グ信号25の最大値を適切な大きさ、例えば、A/D変
換器22のデジタル信号出力26が256階調の内の2
50になるように変換していた。ところが、入力するア
ナログ信号24は、例えば、自然画のビデオ信号、文字
等を含むビデオ信号など様々の種類があるので、入力信
号波形毎に適切な波形の大きさが異なる。従って、入力
信号を替える度に、前記可変増幅器21の利得の調整を
行う必要が生じ、調整操作が頻繁に発生するため、使用
上煩わしい問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みなされたもので、入力するアナログ信号毎に自動的
に適切な波形の大きさに調整する機能を設けたA/D変
換装置を提供することを目的とする。
鑑みなされたもので、入力するアナログ信号毎に自動的
に適切な波形の大きさに調整する機能を設けたA/D変
換装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、入力したアナログ信号波形の大きさを、増幅器の利
得を変えることにより調整し、調整後のアナログ信号を
所定のサンプル時間および量子化レベルでデジタル信号
に変換するA/D変換装置において、現在のデジタル信
号出力値と記憶している最大デジタル信号値とを比較す
る第一比較部と、前記第一比較部の比較結果で現在のデ
ジタル信号出力値の方が大きい場合、現在のデジタル信
号出力値で記憶している最大デジタル信号値を更新して
記憶する最大値メモリと、基準の信号値を記憶している
メモリと、所定期間内の最大デジタル信号値と前記基準
の信号値とを比較し大小を判定する第二比較部と、前記
第二比較部の比較結果に基づき利得制御信号を生成する
制御信号生成部と、各部を制御する制御部とでなる。
に、入力したアナログ信号波形の大きさを、増幅器の利
得を変えることにより調整し、調整後のアナログ信号を
所定のサンプル時間および量子化レベルでデジタル信号
に変換するA/D変換装置において、現在のデジタル信
号出力値と記憶している最大デジタル信号値とを比較す
る第一比較部と、前記第一比較部の比較結果で現在のデ
ジタル信号出力値の方が大きい場合、現在のデジタル信
号出力値で記憶している最大デジタル信号値を更新して
記憶する最大値メモリと、基準の信号値を記憶している
メモリと、所定期間内の最大デジタル信号値と前記基準
の信号値とを比較し大小を判定する第二比較部と、前記
第二比較部の比較結果に基づき利得制御信号を生成する
制御信号生成部と、各部を制御する制御部とでなる。
【0007】
【作用】以上のように構成したので、最大値メモリは、
例えば、1フレームの最大のデジタル信号値を記憶す
る。第二比較部は現在のデジタル信号出力値と、前記最
大値メモリに記憶しているデジタル信号値とを比較し、
該信号値どうしが等しい場合、あるいは最大デジタル信
号値のほうが、前記基準の信号値よりも大きい場合、制
御信号生成部が増幅器の利得を低減させる制御信号を生
成し出力し、また、最大デジタル信号値のほうが、前記
基準の信号値よりも小さい場合、制御信号生成部が増幅
器の利得を増加させる制御信号を生成し出力する。
例えば、1フレームの最大のデジタル信号値を記憶す
る。第二比較部は現在のデジタル信号出力値と、前記最
大値メモリに記憶しているデジタル信号値とを比較し、
該信号値どうしが等しい場合、あるいは最大デジタル信
号値のほうが、前記基準の信号値よりも大きい場合、制
御信号生成部が増幅器の利得を低減させる制御信号を生
成し出力し、また、最大デジタル信号値のほうが、前記
基準の信号値よりも小さい場合、制御信号生成部が増幅
器の利得を増加させる制御信号を生成し出力する。
【0008】
【実施例】以下、本発明によるA/D変換装置につい
て、図を用いて詳細に説明する。図1は、本発明による
A/D変換装置の1実施例ブロック図である。11はA
/D変換器(図示せず)の出力である現在のデジタル信
号6の値と、記憶している最大デジタル信号値8とを比
較する第一比較部である。12は、前記第一比較部11
の比較結果に応じて、例えば、現在のデジタル信号6の
値のほうが記憶している最大デジタル信号値8よりも大
きい場合、前記現在のデジタル信号6の値で、記憶して
いる最大デジタル信号値8の値を更新して記憶する最大
値メモリである。13は基準の信号値、例えば、最大基
準値と、標準基準値と、最大デジタル信号値8等を記憶
しているメモリである。14は所定期間内、例えば、1
フレーム期間等、の最大デジタル信号値8と前記基準の
信号値とを比較し大小を判定する第二比較部である。1
5は、前記第二比較部14の比較結果に基づき、上記可
変増幅器(図示せず)の利得を調整する信号7を生成す
る制御信号生成部である。16は各部を制御する制御部
である。
て、図を用いて詳細に説明する。図1は、本発明による
A/D変換装置の1実施例ブロック図である。11はA
/D変換器(図示せず)の出力である現在のデジタル信
号6の値と、記憶している最大デジタル信号値8とを比
較する第一比較部である。12は、前記第一比較部11
の比較結果に応じて、例えば、現在のデジタル信号6の
値のほうが記憶している最大デジタル信号値8よりも大
きい場合、前記現在のデジタル信号6の値で、記憶して
いる最大デジタル信号値8の値を更新して記憶する最大
値メモリである。13は基準の信号値、例えば、最大基
準値と、標準基準値と、最大デジタル信号値8等を記憶
しているメモリである。14は所定期間内、例えば、1
フレーム期間等、の最大デジタル信号値8と前記基準の
信号値とを比較し大小を判定する第二比較部である。1
5は、前記第二比較部14の比較結果に基づき、上記可
変増幅器(図示せず)の利得を調整する信号7を生成す
る制御信号生成部である。16は各部を制御する制御部
である。
【0009】本発明によるA/D変換装置の動作につい
て、図1および図3のフローチャートに沿って説明す
る。ステップ1で、映像信号のアナログ信号波形が可変
増幅器(図示せず)へ入力されると、所定の期間、例え
ば、1フレーム期間など、前記可変増幅器が所定の利得
で、前記アナログ信号波形を増幅し、増幅されたアナロ
グ信号波形を、A/D変換部でデジタル信号6に変換す
る。一方、前記所定の期間におけるデジタル信号6の最
大値は最大値メモリ12に記憶される。ステップ2で、
最大値メモリ12からデジタル信号6の最大値を読み出
す。ステップ3で、メモリ13から記憶している最大基
準値を読み出し、第二比較部14で前記デジタル信号6
の最大値と最大基準値とを比較し、デジタル信号6の最
大値が最大基準値よりも小さい場合(NO)、ステップ
4で前記メモリ13から記憶している標準基準値を読み
出し、第二比較部14で前記デジタル信号6の最大値と
標準基準値とを比較し、デジタル信号6の最大値が標準
基準値よりも小さい場合(YES)、ステップ5で、制
御信号生成部15で可変増幅器の利得を、例えば、1段
階増加するように利得を調整する信号7を生成し、ステ
ップ3へもどる。ステップ3で、デジタル信号6の最大
値が最大基準値よりも大きい場合(YES)、ステップ
6で、制御信号生成部15で可変増幅器の利得を、例え
ば、1段階減少させるように利得を調整する信号7を生
成し、ステップ3へもどる。ステップ3で、デジタル信
号6の最大値が標準基準値よりも大きい場合(NO)、
終了する。従って、8ビットのA/D変換器を使用する
場合、上記フローチャートの最大基準値を、例えば、2
55とし、標準基準値を250と設定しておけば、増幅
されたアナログ信号波形5はA/D変換器のダイナミッ
クレンジの上限に近い250〜255の範囲に収まるよ
うに自動的に利得調整される。また、基準の信号値を複
数メモリ13に記憶させておき、所要の基準の信号値を
選択する。1例として、夜景の映像信号のような場合に
は、必ずしも、信号をダイナミックレンジ一杯に信号増
幅することは、画質上好ましくない。その場合、例え
ば、ダイナミックレンジの1/2の値にアナログ信号波
形の増幅を制限しても良い。
て、図1および図3のフローチャートに沿って説明す
る。ステップ1で、映像信号のアナログ信号波形が可変
増幅器(図示せず)へ入力されると、所定の期間、例え
ば、1フレーム期間など、前記可変増幅器が所定の利得
で、前記アナログ信号波形を増幅し、増幅されたアナロ
グ信号波形を、A/D変換部でデジタル信号6に変換す
る。一方、前記所定の期間におけるデジタル信号6の最
大値は最大値メモリ12に記憶される。ステップ2で、
最大値メモリ12からデジタル信号6の最大値を読み出
す。ステップ3で、メモリ13から記憶している最大基
準値を読み出し、第二比較部14で前記デジタル信号6
の最大値と最大基準値とを比較し、デジタル信号6の最
大値が最大基準値よりも小さい場合(NO)、ステップ
4で前記メモリ13から記憶している標準基準値を読み
出し、第二比較部14で前記デジタル信号6の最大値と
標準基準値とを比較し、デジタル信号6の最大値が標準
基準値よりも小さい場合(YES)、ステップ5で、制
御信号生成部15で可変増幅器の利得を、例えば、1段
階増加するように利得を調整する信号7を生成し、ステ
ップ3へもどる。ステップ3で、デジタル信号6の最大
値が最大基準値よりも大きい場合(YES)、ステップ
6で、制御信号生成部15で可変増幅器の利得を、例え
ば、1段階減少させるように利得を調整する信号7を生
成し、ステップ3へもどる。ステップ3で、デジタル信
号6の最大値が標準基準値よりも大きい場合(NO)、
終了する。従って、8ビットのA/D変換器を使用する
場合、上記フローチャートの最大基準値を、例えば、2
55とし、標準基準値を250と設定しておけば、増幅
されたアナログ信号波形5はA/D変換器のダイナミッ
クレンジの上限に近い250〜255の範囲に収まるよ
うに自動的に利得調整される。また、基準の信号値を複
数メモリ13に記憶させておき、所要の基準の信号値を
選択する。1例として、夜景の映像信号のような場合に
は、必ずしも、信号をダイナミックレンジ一杯に信号増
幅することは、画質上好ましくない。その場合、例え
ば、ダイナミックレンジの1/2の値にアナログ信号波
形の増幅を制限しても良い。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は入力する
アナログ信号毎に自動的に適切な波形の大きさに調整す
る機能を設けたA/D変換装置を提供する。従って、例
えば、マルチメディアパソコンのように種々の映像信号
を取り扱う場合、入力する映像信号毎に手動で増幅器の
利得を調整する必要がなくなり、便利で簡単な機器を実
現できるメリットがある。
アナログ信号毎に自動的に適切な波形の大きさに調整す
る機能を設けたA/D変換装置を提供する。従って、例
えば、マルチメディアパソコンのように種々の映像信号
を取り扱う場合、入力する映像信号毎に手動で増幅器の
利得を調整する必要がなくなり、便利で簡単な機器を実
現できるメリットがある。
【図1】本発明によるA/D変換装置の1実施例ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図2】アナログ信号の大きさと、256階調(8ビッ
ト量子化)のA/D変換器のダイナミックレンジとの関
係を表す図である。
ト量子化)のA/D変換器のダイナミックレンジとの関
係を表す図である。
【図3】本発明によるA/D変換装置の動作を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図4】従来のA/D変換装置の1実施例ブロック図で
ある。
ある。
【符号の説明】 6 デジタル信号 7 利得を調整する信号 8 最大デジタル信号値 11 第一比較部 12 最大値メモリ 13 メモリ 14 第二比較部 15 制御信号生成部 16 制御部 21 可変増幅器 22 A/D変換器 24 アナログ信号波形 25 A/D変換器22に入力するアナログ信号 26 デジタル信号出力
Claims (5)
- 【請求項1】 入力したアナログ信号波形の大きさを、
増幅器の利得を変えることにより調整し、調整後のアナ
ログ信号を所定のサンプル時間および量子化レベルでデ
ジタル信号に変換するA/D変換装置において、 現在のデジタル信号出力値と記憶している最大デジタル
信号値とを比較する第一比較部と、前記第一比較部の比
較結果で現在のデジタル信号出力値の方が大きい場合、
現在のデジタル信号出力値で記憶している最大デジタル
信号値を更新して記憶する最大値メモリと、基準の信号
値を記憶しているメモリと、所定期間内の最大デジタル
信号値と前記基準の信号値とを比較し大小を判定する第
二比較部と、前記第二比較部の比較結果に基づき利得制
御信号を生成する制御信号生成部と、各部を制御する制
御部とでなり、前記最大値メモリの内容を所定期間毎に
クリアすることを特徴とするA/D変換装置。 - 【請求項2】 上記メモリに、1所定期間以前の最大デ
ジタル信号値を記憶させておき、同最大デジタル信号値
と、基準の信号値とを比較し大小を判定するようにした
ことを特徴とする請求項1記載のA/D変換装置。 - 【請求項3】 上記第二比較部が最大デジタル信号値と
前記基準の信号値とを比較し、該信号値どうしが等しい
場合、あるいは最大デジタル信号値のほうが、前記基準
の信号値よりも大きい場合、上記制御信号生成部が可変
増幅器の利得を低減させる制御信号を生成し出力するこ
とを特徴とした請求項1記載のA/D変換装置。 - 【請求項4】 上記第二比較部が最大デジタル信号値と
前記基準の信号値とを比較し、最大デジタル信号値のほ
うが、前記基準の信号値よりも小さい場合、上記制御信
号生成部が可変増幅器の利得を増加させる制御信号を生
成し出力することを特徴とした請求項1記載のA/D変
換装置。 - 【請求項5】 上記メモリに、複数の基準信号値を記憶
させ、その中の1つを選択して最大デジタル信号値との
大小比較をするようにした請求項1記載のA/D変換装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1646194A JPH07226682A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | A/d変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1646194A JPH07226682A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | A/d変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226682A true JPH07226682A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=11916897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1646194A Pending JPH07226682A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | A/d変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07226682A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013157985A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Fujitsu Ltd | 自動利得制御装置及び方法、パワー調整装置及び無線送信システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57122636A (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-30 | Sanyo Electric Co | Emergency illuminator |
| JPS57126107A (en) * | 1980-12-31 | 1982-08-05 | Ibm | Thin film magnetic recording medium |
-
1994
- 1994-02-10 JP JP1646194A patent/JPH07226682A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57126107A (en) * | 1980-12-31 | 1982-08-05 | Ibm | Thin film magnetic recording medium |
| JPS57122636A (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-30 | Sanyo Electric Co | Emergency illuminator |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013157985A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Fujitsu Ltd | 自動利得制御装置及び方法、パワー調整装置及び無線送信システム |
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