JPH0732338B2 - 自動利得制御装置 - Google Patents
自動利得制御装置Info
- Publication number
- JPH0732338B2 JPH0732338B2 JP1270719A JP27071989A JPH0732338B2 JP H0732338 B2 JPH0732338 B2 JP H0732338B2 JP 1270719 A JP1270719 A JP 1270719A JP 27071989 A JP27071989 A JP 27071989A JP H0732338 B2 JPH0732338 B2 JP H0732338B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gain
- gain coefficient
- coefficient
- control device
- gain control
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電話回線における音声加算（ミキシング）
や音声レベル調整など音声信号処理に用いられるディジ
タル形の自動利得制御装置に関する。
や音声レベル調整など音声信号処理に用いられるディジ
タル形の自動利得制御装置に関する。
近年、通信分野の発展はめざましいものであり、数々の
新しい製品が生み出されている。例えば、複数の端末を
持続することで互いに離れた場所にいる人が移動するこ
となく会議を行なうことのできるTV会議システムや、受
信側の人間が不在の場合でも音声の伝言を残すことがで
きる音声メール装置などはその顕著な例であり、これに
よって時間の節約が可能な限り行なわれている。こうし
た新しい発明が忙しい都市社会でで果たす役割は大き
く、あらゆる視点から多大な関心が寄せられている。最
近では、より自然な音声と安価な使用料金の実現が望ま
れており伝送分野での新たな革新が期待されている。
新しい製品が生み出されている。例えば、複数の端末を
持続することで互いに離れた場所にいる人が移動するこ
となく会議を行なうことのできるTV会議システムや、受
信側の人間が不在の場合でも音声の伝言を残すことがで
きる音声メール装置などはその顕著な例であり、これに
よって時間の節約が可能な限り行なわれている。こうし
た新しい発明が忙しい都市社会でで果たす役割は大き
く、あらゆる視点から多大な関心が寄せられている。最
近では、より自然な音声と安価な使用料金の実現が望ま
れており伝送分野での新たな革新が期待されている。
この高品質な音声の実現に応えるものの１つに自動利得
制御装置がある。自動利得制御（Auto−matic Gain Con
torol,以下AGCと記す）とは入力信号レベルの範囲が広
い場合にもその出力を一定の範囲に保つ働きを言い、伝
送に伴う損失を補い送受信の信号レベルの大きさを調整
するために音声信号処理にも用いられ、通信分野の発展
に大きく貢献している。
制御装置がある。自動利得制御（Auto−matic Gain Con
torol,以下AGCと記す）とは入力信号レベルの範囲が広
い場合にもその出力を一定の範囲に保つ働きを言い、伝
送に伴う損失を補い送受信の信号レベルの大きさを調整
するために音声信号処理にも用いられ、通信分野の発展
に大きく貢献している。
このAGC作用は通常演算増幅器を用いたアナログ回路に
よって行なわれてきた。ところが近年のディジタル処理
技術の発展により、このAGC作用をディジタル回路によ
って行なわせることが可能となってきた。さらに現在で
はディジタル信号処理用プロセスシステムでディジタル
形AGC回路を実現しているものも多く、より限定された
目的のためのAGC装置が開発されつつある。
よって行なわれてきた。ところが近年のディジタル処理
技術の発展により、このAGC作用をディジタル回路によ
って行なわせることが可能となってきた。さらに現在で
はディジタル信号処理用プロセスシステムでディジタル
形AGC回路を実現しているものも多く、より限定された
目的のためのAGC装置が開発されつつある。
第３図はディジタル形AGC装置の概要を示すシステム図
の一例である。AGCをかけるべきアナログ信号Ainは、A/
D変換器（１）によりディジタル信号Ｘに変換され、該
ディジタル信号Ｘはディジタル形AGCシステムのAGCレー
プAL内に入力される。ここで、乗算器（２）に入り、利
得係数Agとの乗算が行なわれてAGC出力ｙすなわち、ｙ
＝Ag・Ｘとなる。出力ｙは分岐されてレベル検出回路
（３）及び平均化回路（４）を経て利得係数発生部
（５）に入る。ここに利得係数Agは利得ループALを一巡
することにより各出力ｙ毎に定まる。
の一例である。AGCをかけるべきアナログ信号Ainは、A/
D変換器（１）によりディジタル信号Ｘに変換され、該
ディジタル信号Ｘはディジタル形AGCシステムのAGCレー
プAL内に入力される。ここで、乗算器（２）に入り、利
得係数Agとの乗算が行なわれてAGC出力ｙすなわち、ｙ
＝Ag・Ｘとなる。出力ｙは分岐されてレベル検出回路
（３）及び平均化回路（４）を経て利得係数発生部
（５）に入る。ここに利得係数Agは利得ループALを一巡
することにより各出力ｙ毎に定まる。
上記第３図における利得ループALをハードウェア的に実
現するものの一例として、例えば第４図に示す如く、特
公昭63−19089号公報に示されたものがある。以下、第
４図の動作について詳しく説明する。
現するものの一例として、例えば第４図に示す如く、特
公昭63−19089号公報に示されたものがある。以下、第
４図の動作について詳しく説明する。
入力音声信号Ainは、A/D変換器（１）によりディジタル
信号Ｘに変換された後、本回路へ与えられる。ディジタ
ル信号Ｘはまず乗算器（２）に入力され、ここで利得係
数Agとの乗算が行なわれて利得出力信号ｙが算出され
る。ディジタル出力信号ｙは利得ループ内に分岐され
て、先ずレベルを検出するために二乗回路（31）を介し
て加算器（32）に入力される。ただし、加算器（32）に
はマイナス入力として入力される。加算器（32）には別
途基準値Drが印加されており、出力ｙがDrを越えるとき
は負の入力として、逆にｙがDrを下回るときは正の入力
として乗算器（41）に与えられ、一定の重みづけ（重み
係数ａ）がなされる。この乗算器（41）を含めて加算器
（42）ならびに遅延回路T1が平均化を行なう。なお、乗
算器（51）に対するｂ、加算器（52）に対する1.0は共
に重みづけに係わるものであり、ここで利得係数Agを決
定、発生する。
信号Ｘに変換された後、本回路へ与えられる。ディジタ
ル信号Ｘはまず乗算器（２）に入力され、ここで利得係
数Agとの乗算が行なわれて利得出力信号ｙが算出され
る。ディジタル出力信号ｙは利得ループ内に分岐され
て、先ずレベルを検出するために二乗回路（31）を介し
て加算器（32）に入力される。ただし、加算器（32）に
はマイナス入力として入力される。加算器（32）には別
途基準値Drが印加されており、出力ｙがDrを越えるとき
は負の入力として、逆にｙがDrを下回るときは正の入力
として乗算器（41）に与えられ、一定の重みづけ（重み
係数ａ）がなされる。この乗算器（41）を含めて加算器
（42）ならびに遅延回路T1が平均化を行なう。なお、乗
算器（51）に対するｂ、加算器（52）に対する1.0は共
に重みづけに係わるものであり、ここで利得係数Agを決
定、発生する。
従来のディジタル形AGC装置は以上のようにして構成さ
れているので次のような問題点がある。すなわち、第４
図において、入力である音声信号はその振幅の範囲が広
い上に短時間で大きく変動する性質を有しているので、
先に述べたように信号がAGCループALに入力され、一巡
する毎にこのレベルを算出し、それを基に信号利得値を
求めるAGCループでは、利得係数Agの値はサンプル毎に
異なり、AGCシステムが入力信号に与えられる利得値は
安定した値とならないため、再生音を聴く上でかえって
不自然な感じを与える恐れがある。
れているので次のような問題点がある。すなわち、第４
図において、入力である音声信号はその振幅の範囲が広
い上に短時間で大きく変動する性質を有しているので、
先に述べたように信号がAGCループALに入力され、一巡
する毎にこのレベルを算出し、それを基に信号利得値を
求めるAGCループでは、利得係数Agの値はサンプル毎に
異なり、AGCシステムが入力信号に与えられる利得値は
安定した値とならないため、再生音を聴く上でかえって
不自然な感じを与える恐れがある。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れもので、入力信号である音声データが会話を行う上で
より自然なレベル調整を受けるように安定した利得を発
生させることのできる自動利得制御装置を得ることを目
的とする。
れもので、入力信号である音声データが会話を行う上で
より自然なレベル調整を受けるように安定した利得を発
生させることのできる自動利得制御装置を得ることを目
的とする。
この発明に係る自動利得制御装置は、入力信号に所定の
利得係数を乗算した乗算出力のレベルを検出し、その検
出レベルに基づいて平均値を抽出して、該平均値に基づ
いて新たな利得係数を算出する利得係数発生部を有する
自動利得制御ループを備えた自動利得制御装置におい
て、上記利得係数発生部に、算出された利得係数と前サ
ンプル時の利得係数との差が予め設定した範囲内にある
か否かを求める比較手段と、設定範囲内にある時前サン
プル時の利得係数を選択すると共に、設定範囲外にある
時は上記平均値の抽出に基づいて算出される新たな利得
係数を選択する選択切換手段とを備えたものである。
利得係数を乗算した乗算出力のレベルを検出し、その検
出レベルに基づいて平均値を抽出して、該平均値に基づ
いて新たな利得係数を算出する利得係数発生部を有する
自動利得制御ループを備えた自動利得制御装置におい
て、上記利得係数発生部に、算出された利得係数と前サ
ンプル時の利得係数との差が予め設定した範囲内にある
か否かを求める比較手段と、設定範囲内にある時前サン
プル時の利得係数を選択すると共に、設定範囲外にある
時は上記平均値の抽出に基づいて算出される新たな利得
係数を選択する選択切換手段とを備えたものである。
この発明における自動利得制御装置においては、利得係
数発生部において、比較手段により、算出された利得係
数と前サンプル時の利得係数との差が予め設定した範囲
内にある否かが求められ、選択聴切換手段により、設定
範囲内にある時は前サンプル時の利得係数が選択される
と共に、設定範囲外にある時は新たに算出される利得係
数が選択される。
数発生部において、比較手段により、算出された利得係
数と前サンプル時の利得係数との差が予め設定した範囲
内にある否かが求められ、選択聴切換手段により、設定
範囲内にある時は前サンプル時の利得係数が選択される
と共に、設定範囲外にある時は新たに算出される利得係
数が選択される。
以下、この発明の一実施例を第３図及び第４図と同一部
分は同一符号を付して示す第１図について説明する。第
１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
（１）〜（５），（31），（32），（41），（42），
（51）、（52）およびT1は第４図に示した従来装置と同
一のものである。この実施例において、第４図と異なる
点は、利得係数発生部（５）に、加算器（52）により算
出された利得係数と遅延回路T2からの前サンプル時の利
得係数との差を求める加算器（53）と、その加算出力を
絶対値化する絶対値回路（54）と、その出力が予め設定
した上限と下限の範囲Wf内にあるか否かを求める比較器
（55）と、その設定範囲にある時比較器（55）の指令に
基づき遅延回路T2内の前サンプル時の利得係数を選択し
て乗算器（２）に与えるべくオフ側にスイッチ切り替え
を行うと共に、設定範囲外にある時は加算器（52）によ
り新たに算出される利得係数を選択して乗算器（２）に
与えるべくオン側にスイッチ切り替えを行うスイッチ回
路（56）を備えた点である。
分は同一符号を付して示す第１図について説明する。第
１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
（１）〜（５），（31），（32），（41），（42），
（51）、（52）およびT1は第４図に示した従来装置と同
一のものである。この実施例において、第４図と異なる
点は、利得係数発生部（５）に、加算器（52）により算
出された利得係数と遅延回路T2からの前サンプル時の利
得係数との差を求める加算器（53）と、その加算出力を
絶対値化する絶対値回路（54）と、その出力が予め設定
した上限と下限の範囲Wf内にあるか否かを求める比較器
（55）と、その設定範囲にある時比較器（55）の指令に
基づき遅延回路T2内の前サンプル時の利得係数を選択し
て乗算器（２）に与えるべくオフ側にスイッチ切り替え
を行うと共に、設定範囲外にある時は加算器（52）によ
り新たに算出される利得係数を選択して乗算器（２）に
与えるべくオン側にスイッチ切り替えを行うスイッチ回
路（56）を備えた点である。
次に、動作について詳しく説明する。この実施例におけ
る自動利得制御装置は従来例のディジタル形AGC装置と
同様、アナログの音声入力信号AinをA/D変換器によりデ
ィジタル信号Ｘに変換した後、AGCループ内に入力し順
次ディジタル演算処理を行っていくものである。いまｎ
番目のサンプル値のディジタル信号XnがAGCループに入
力されたとする。利得係数発生部（５）に入力されるま
では、従来例と同様の処理を施される。その後は利得係
数発生部（５）に入力され、引き続き次のような処理を
行う。すなわち、入力ディジタル信号XnがAGCループを
一巡する間に、従来例と同様の処理によって加算器（5
2）により利得係数Agnを算出する。これを加算器（53）
に入力し、前サンプルXn-1に対し与えられた利得係数、
即ち、遅延回路T2を経て加算器（53）に入力される利得
係数Agn-1との差を算出する。加算器（53）の出力はそ
の絶対値を取る絶対値回路（54）を経て、続けて比較器
（55）に入力する。そして、利得の変動を無視する幅と
して別途設定した基準値wfと比較する。ここで２つの値
AgnとAgn-1との差がwfより大きい時は、スイッチ回路
（50）はON側に接続され、利得係数は新しい値に書き替
えられ利得係数はAgnとなる。逆に差がwfより小さい時
は、スイッチ回路（56）はOFF側に接続となり、そして
現サンプルに対する利得係数Agn-1が遅延回路T2から与
えられる。
る自動利得制御装置は従来例のディジタル形AGC装置と
同様、アナログの音声入力信号AinをA/D変換器によりデ
ィジタル信号Ｘに変換した後、AGCループ内に入力し順
次ディジタル演算処理を行っていくものである。いまｎ
番目のサンプル値のディジタル信号XnがAGCループに入
力されたとする。利得係数発生部（５）に入力されるま
では、従来例と同様の処理を施される。その後は利得係
数発生部（５）に入力され、引き続き次のような処理を
行う。すなわち、入力ディジタル信号XnがAGCループを
一巡する間に、従来例と同様の処理によって加算器（5
2）により利得係数Agnを算出する。これを加算器（53）
に入力し、前サンプルXn-1に対し与えられた利得係数、
即ち、遅延回路T2を経て加算器（53）に入力される利得
係数Agn-1との差を算出する。加算器（53）の出力はそ
の絶対値を取る絶対値回路（54）を経て、続けて比較器
（55）に入力する。そして、利得の変動を無視する幅と
して別途設定した基準値wfと比較する。ここで２つの値
AgnとAgn-1との差がwfより大きい時は、スイッチ回路
（50）はON側に接続され、利得係数は新しい値に書き替
えられ利得係数はAgnとなる。逆に差がwfより小さい時
は、スイッチ回路（56）はOFF側に接続となり、そして
現サンプルに対する利得係数Agn-1が遅延回路T2から与
えられる。
第２図は各部波形を示し、（ａ）に示すような音声信号
が入力された時、加算器（52）より出力される値（同図
（ｂ））、加算器（53）の出力信号（同図（ｃ））、比
較器（55）より発生するスイッチ回路（56）の切り替え
を行う信号（同図（ｄ）、利得係数発生部（５）より出
力される利得値Ag（同図（ｅ））をそれぞれ示してい
る。この図からも分るように、本発明を適用したAGC回
路からは、微小変動を無視した安定した利得を得ること
ができる。
が入力された時、加算器（52）より出力される値（同図
（ｂ））、加算器（53）の出力信号（同図（ｃ））、比
較器（55）より発生するスイッチ回路（56）の切り替え
を行う信号（同図（ｄ）、利得係数発生部（５）より出
力される利得値Ag（同図（ｅ））をそれぞれ示してい
る。この図からも分るように、本発明を適用したAGC回
路からは、微小変動を無視した安定した利得を得ること
ができる。
従って、音声の伝送においても安定した利得を確保し、
電話回線などにおいて自然な通話を行うことができると
いう効果がある。
電話回線などにおいて自然な通話を行うことができると
いう効果がある。
なお、上記実施例では、ある基準値以内の微小変動を無
視する回路を利得係数発生部（５）内に設けているが、
この代わりに平均化回路（４）内に設けて最も新しいデ
ータによる平均値が前出の利得値を算出するに当たって
参照した平均値に比べ差が小さいときは、これを無視す
るようにしても同様の効果がある。
視する回路を利得係数発生部（５）内に設けているが、
この代わりに平均化回路（４）内に設けて最も新しいデ
ータによる平均値が前出の利得値を算出するに当たって
参照した平均値に比べ差が小さいときは、これを無視す
るようにしても同様の効果がある。
また、上記実施例ではハードウェア処理を中心とした動
作を行うようにしてあるが、この代わりにプロセッサを
中心としたソフトウェア処理で行うことも可能である。
作を行うようにしてあるが、この代わりにプロセッサを
中心としたソフトウェア処理で行うことも可能である。
以上のようにこの発明によれば、AGCループ内を一巡す
る度に所定の演算により算出される連続する利得値の微
小変動を無視するので、安定した利得が得られ、これに
より、音声信号のように短時間に振幅の範囲が大きく変
動するるものが制御対象となっても安定した利得を得る
ことができるという効果がある。
る度に所定の演算により算出される連続する利得値の微
小変動を無視するので、安定した利得が得られ、これに
より、音声信号のように短時間に振幅の範囲が大きく変
動するるものが制御対象となっても安定した利得を得る
ことができるという効果がある。
第１図はディジタル形AGC装置の概要を示す構成図、第
２図は第１図の各部出力波形図、第３図は従来のディジ
タル形利得システムの概要を示すシステム図、第４図は
第３図をハードウェア的に示すブロック図である。 （31），（32）はレベル検出回路（３）を構成する二乗
回路と加算器 （41），（42）,T1は平均化回路（４）を構成する乗算
器と加算器及び遅延回路 （51）〜（56）,T2は順次、利得制御係数発生部（５）
を構成する乗算器、加算器、加算器、絶対値回路、比較
器、及びスイッチ回路と遅延回路 ALは自動利得制御ループ なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
２図は第１図の各部出力波形図、第３図は従来のディジ
タル形利得システムの概要を示すシステム図、第４図は
第３図をハードウェア的に示すブロック図である。 （31），（32）はレベル検出回路（３）を構成する二乗
回路と加算器 （41），（42）,T1は平均化回路（４）を構成する乗算
器と加算器及び遅延回路 （51）〜（56）,T2は順次、利得制御係数発生部（５）
を構成する乗算器、加算器、加算器、絶対値回路、比較
器、及びスイッチ回路と遅延回路 ALは自動利得制御ループ なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】入力信号に所定の利得係数を乗算した乗算
出力のレベルを検出し、その検出レベルに基づいて平均
値を抽出して、該平均値に基づいて新たな利得係数を算
出する利得係数発生部を有する自動利得制御ループを備
えた自動利得制御装置において、上記利得係数発生部
に、算出された利得係数と前サンプル時の利得係数との
差が予め設定した範囲内にあるか否かを求める比較手段
と、設定範囲内にある時前サンプル時の利得係数を選択
すると共に、設定範囲外にある時は上記平均値の抽出に
基づいて算出される新たな利得係数を選択する選択切換
手段とを備えたことを特徴とする自動利得制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1270719A JPH0732338B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 自動利得制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1270719A JPH0732338B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 自動利得制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03132207A JPH03132207A (ja) | 1991-06-05 |
| JPH0732338B2 true JPH0732338B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=17490008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1270719A Expired - Fee Related JPH0732338B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 自動利得制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732338B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6030447B2 (ja) * | 1979-06-28 | 1985-07-16 | 富士通株式会社 | 自動利得制御回路 |
-
1989
- 1989-10-18 JP JP1270719A patent/JPH0732338B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03132207A (ja) | 1991-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080410 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090410 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |