JP2003173612A

JP2003173612A - 音量制御装置

Info

Publication number: JP2003173612A
Application number: JP2001366920A
Authority: JP
Inventors: 竜太郎 ▲高▼橋; Ryutaro Takahashi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2003-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】信号の劣化を抑制し、かつ、簡素な構成で、
２値信号の音量を制御しうる音量制御装置を提供する。【解決手段】パルス密度変調によりアナログオーディ
オ信号を表した入力２値信号Ｓ１に対し、該入力２値信
号Ｓ１が表すアナログオーディオ信号の音量を制御する
音量制御装置に対し、出力２値信号Ｓ３が表すアナログ
オーディオ信号の音量を設定するための音量設定部５
と、入力２値信号Ｓ１を制御信号として基準電圧Ｖのス
イッチングを行うことにより新たな２値信号を生成し出
力２値信号Ｓ３として出力するスイッチ回路１と、可変
の基準電圧Ｖをスイッチ回路１に供給する可変電圧源２
とを設ける。そして、可変電圧源２により、出力２値信
号Ｓ３の波高値Ｖが音量に応じて変化するように、音量
設定部５で設定された音量に応じて基準電圧Ｖを変化さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アナログオーディ
オ信号の信号レベルを表した２値信号に対し、該２値信
号が表すアナログオーディオ信号の音量（信号レベル）
を制御するための音量制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタルオーディオ信号に含ま
れるアナログ情報の音量情報（元のアナログオーディオ
信号の信号レベルを表すもの）を制御する音量制御装置
として、ディジタル減衰器等の演算器を用いた音量制御
装置が知られている。

【０００３】この音量制御装置では、ディジタルオーデ
ィオ信号に対して設定音量に応じた演算処理を行うよう
になっている。

【０００４】例えば、ディジタルアンプ等に用いられる
スイッチング出力型のパルス符号変調信号再生装置に
は、音量を設定するためのボリュームキーおよびディジ
タル減衰器を備えるものが知られている。上記ディジタ
ル減衰器では、パルス符号変調信号に含まれる音量を表
すディジタルコード（０および１の組み合わせで表され
るコード）に対して、係数１／ｋ（ｋは１以上）を乗算
する演算処理を行うようになっている。そして、上記デ
ィジタル減衰器では、この係数１／ｋをボリュームキー
により設定された音量に応じて変化させることにより、
音量に応じてパルス符号変調信号を減衰させるようにな
っている。

【０００５】ＣＤ等の音声記録媒体を再生する場合等、
マルチビットのディジタルオーディオ信号（パルス符号
変調信号）を扱う場合には、上記従来の音量制御装置を
用いて音量を制御することが可能である。

【０００６】しかしながら、最近では、ΣΔ変調で得ら
れる１ビットのディジタルオーディオ信号（元のアナロ
グーディオ信号に対応した２値のディジタル信号）を直
接記録した音声記録媒体も出現している。また、Ａ／Ｄ
変換器やＤ／Ａ変換器も、ΣΔ変調を利用したものが一
般的となってきている。また、１ビットのディジタルオ
ーディオ信号２値のディジタル信号を制御信号として定
電圧をスイッチングし、音声を再生するオーディオアン
プも増えている。これらのことから、１ビットのディジ
タルオーディオ信号自体を扱うことが頻繁になってき
た。

【０００７】そのような中で、例えば、ΣΔ変調で得ら
れる１ビットのディジタルオーディオ信号を直接記録し
た音声記録媒体を再生し、その再生信号をそのまま、１
ビットのディジタルオーディオ信号を扱える装置（１ビ
ットのＤ／Ａ変換器、１ビットのディジタルオーディオ
信号を制御信号として定電圧をスイッチングするオーデ
ィオアンプ等）に送り、音声を再生するような場合、１
ビットのディジタルオーディオ信号の制御により、再生
する音声の音量を制御したいという要望が生じている。

【０００８】従来、このような１ビットのディジタルオ
ーディオ信号に対して、該ディジタルオーディオ信号に
含まれるアナログ情報の振幅を増減する手法は確立され
ていない。

【０００９】１ビットのオーディオ信号に含まれるアナ
ログ情報の振幅を増減する手法として、前記従来のディ
ジタル減衰器等の演算器を備える音量制御装置を利用す
る手法が考えられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のディジタル減衰器等の演算器を備える音量制御装置
では、演算処理を行うために、アナログ情報の振幅値が
ディジタルコードで表されたディジタルオーディオ信号
が必要とされる。したがって、前記従来の音量制御装置
は、マルチビットのディジタルオーディオ信号（パルス
符号変調信号）しか適用できず、１ビットのディジタル
オーディオ信号の音量を制御することができない。

【００１１】そのため、前記従来の音量制御装置を利用
して１ビットのディジタルオーディオ信号に含まれるア
ナログ情報の振幅を増減する場合、音声記録媒体を再生
し得られた１ビットのディジタルオーディオ信号を、マ
ルチビットのディジタルオーディオ信号にダウンコンバ
ートした後で、ディジタル減衰器に入力しなければなら
ない。また、ディジタル減衰器で音量が制御されたマル
チビットのディジタルオーディオ信号を１ビットのディ
ジタルオーディオ信号に戻すためにアップコンバートし
なくてはならない。

【００１２】したがって、前記従来の音量制御装置を利
用した場合、ダウンコンバータおよびアップコンバータ
が必要となり、コストが嵩む。また、アップコンバート
の際に再量子化ノイズが発生するので、Ｓ／Ｎ比が悪く
なる。

【００１３】また、ディジタル減衰器では、演算誤差に
よる波形歪みが発生する。そして、ディジタル減衰器の
演算処理では、入力信号の音量（信号レベル）が低いほ
ど演算誤差が大きくなるため、出力信号の信号レベルが
低くなるに従って波形歪みが大きくなる。したがって、
ディジタル減衰器を用いてディジタル信号の音量制御を
行うと、特に小音量時に大きな波形歪みが発生し、Ｓ／
Ｎ比（信号対雑音比）が悪くなるという問題がある。ま
た、ディジタル減衰器の演算誤差を小さくするためにビ
ット数の多いディジタル演算回路を用いた場合、回路規
模が非常に大きくなり、消費電力量やコストの増大を招
く。

【００１４】本発明は、上記従来の問題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、信号の劣化を抑制し、かつ、
簡素な構成で、２値信号の音量を制御しうる音量制御装
置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の音量制御装置
は、上記の課題を解決するために、パルス幅変調または
パルス密度変調によりアナログオーディオ信号を表した
入力２値信号に対し、該入力２値信号が表すアナログオ
ーディオ信号の音量を制御するための音量制御装置にお
いて、出力２値信号が表すアナログオーディオ信号の音
量を設定するための音量設定手段と、上記入力２値信号
を制御信号として基準電圧のスイッチングを行うことに
より新たな２値信号を生成し出力２値信号として出力す
るスイッチング手段と、可変の基準電圧をスイッチング
手段に供給する可変電圧源とを備え、上記可変電圧源
は、出力２値信号の波高値が音量に応じて変化するよう
に、音量設定手段で設定された音量に応じて基準電圧を
変化させるものであることを特徴としている。

【００１６】上記構成によれば、アナログオーディオ信
号を表す入力２値信号を制御信号として基準電圧をスイ
ッチングすると共に、上記基準電圧を設定音量に応じて
変化させることで、２値信号の波高値を設定音量に応じ
て変化させることができる。これにより、パルス幅変調
またはパルス密度変調された２値信号に対して、２値信
号の状態のままで、２値信号が表すアナログオーディオ
信号の音量の制御を行うことができる。

【００１７】それゆえ、従来のディジタル減衰器を用い
た音量制御に必要であった、２値信号をマルチビット信
号にダウンコンバートする処理や、ディジタル減衰器で
処理されたマルチビット信号を２値信号に戻すためにア
ップコンバートする処理が不要となる。その結果、ダウ
ンコンバート処理およびアップコンバート処理による音
質の劣化、例えばアップコンバート処理による再量子化
ノイズの発生等を防止できる。また、ダウンコンバータ
およびアップコンバータを省略できるので、構成を簡素
化でき、消費電力およびコストを低減できる。

【００１８】さらに、上記構成では、マルチビット信号
の信号レベルをディジタル減衰器で処理する場合のよう
にディジタル演算処理を必要としないので、ディジタル
演算処理による波形歪みの発生を抑えられる。また、デ
ィジタル演算処理のために回路規模の大きい演算回路を
設ける必要がないので、簡素な回路構成で実現でき、消
費電力およびコストを低く抑えることができる。

【００１９】したがって、上記構成によれば、信号の劣
化を抑制し、かつ、簡素な構成で、２値信号の音量（２
値信号が表すアナログオーディオ信号の音量）を制御し
うる音量制御装置を提供することができる。

【００２０】また、本発明の音量制御装置は、上記の課
題を解決するために、パルス密度変調によりアナログオ
ーディオ信号を表した入力２値信号に対し、該入力２値
信号が表すアナログオーディオ信号の音量を制御するた
めの音量制御装置において、出力２値信号が表すアナロ
グオーディオ信号の音量を設定するための音量設定手段
と、上記入力２値信号の立ち上がりを検知し、この検知
時点からの経過時間が設定時間に達した時に出力２値信
号の立ち下がりタイミングを表すタイミング信号を生成
するタイミング信号発生手段と、上記入力２値信号と上
記タイミング信号とを制御信号として基準電圧のスイッ
チングを行うことにより、新たな２値信号を生成し出力
２値信号として出力するためのスイッチング手段とを備
え、上記タイミング信号発生手段は、上記音量設定手段
で設定された音量に応じて出力２値信号のパルス幅が変
化するように、上記音量設定手段で設定された音量に応
じて上記設定時間を変化させるものであることを特徴と
している。

【００２１】上記構成によれば、アナログオーディオ信
号を表す入力２値信号と、入力２値信号の立ち上がりか
ら設定時間経過後に生成されるタイミング信号とを制御
信号として基準電圧のスイッチングを行うと共に、上記
設定時間を設定音量に応じて変化させることで、２値信
号のパルス幅を設定音量に応じて変化させることができ
る。したがって、２値信号のパルスデューティ比を設定
音量に応じて変化させることができる。これにより、パ
ルス密度変調された２値信号に対して、２値信号の状態
のままで、２値信号が表すアナログオーディオ信号の音
量の制御を行うことができる。

【００２２】それゆえ、従来のディジタル減衰器を用い
た音量制御に必要であった、２値信号をマルチビット信
号にダウンコンバートする処理や、ディジタル減衰器で
処理されたマルチビット信号を２値信号に戻すためにア
ップコンバートする処理が不要となる。その結果、ダウ
ンコンバート処理およびアップコンバート処理による音
質の劣化、例えばアップコンバート処理による再量子化
ノイズの発生等を防止できる。また、ダウンコンバータ
およびアップコンバータを省略できるので、構成を簡素
化でき、消費電力およびコストを低減できる。

【００２３】さらに、上記構成では、マルチビット信号
の信号レベルをディジタル減衰器で処理する場合のよう
にディジタル演算処理を必要としないので、ディジタル
演算処理による波形歪みの発生を抑えられる。また、デ
ィジタル演算処理のために回路規模の大きい演算回路を
設ける必要がないので、簡素な回路構成で実現でき、消
費電力およびコストを低く抑えることができる。

【００２４】したがって、上記構成によれば、信号の劣
化を抑制し、かつ、簡素な構成で、２値信号の音量（２
値信号が表すアナログオーディオ信号の音量）を制御し
うる音量制御装置を提供することができる。

【００２５】本発明の音量制御装置は、可変の基準電圧
をスイッチング手段に供給する可変電圧源をさらに備
え、上記可変電圧源は、出力２値信号の波高値が音量に
応じて変化するように、音量設定手段で設定された音量
に応じて基準電圧を変化させるものであってもよい。

【００２６】上記構成によれば、２値信号の波高値およ
びパルスデューティ比の両方を設定音量に応じて変化さ
せるので、より一層精度の高い音量制御が可能となる。

【００２７】本発明の音量制御装置では、上記スイッチ
ング手段は、複数の入力２値信号が表すアナログオーデ
ィオ信号の音量を制御するために、上記複数の入力２値
信号の各々に対応して複数設けられている一方、上記可
変電圧源は、同一の基準電圧を複数のスイッチング手段
に対して共通に供給するようになっていてもよい。

【００２８】上記構成によれば、各スイッチ回路に供給
する基準電圧を共通の可変電圧源から供給することで、
マルチチャンネルの２値信号の音量を制御する場合に、
各チャンネルの音量を精度よく合わせることができる。

【００２９】本発明の音量制御装置では、上記入力２値
信号は、一定の標本化周波数で標本化されたものであ
り、かつ、上記標本化周波数に関する情報を表すクロッ
ク信号と共に入力され、上記クロック信号に基づいて入
力２値信号の標本化周波数を表す標本化クロック信号を
復調する復調手段と、上記標本化クロック信号に基づい
て入力２値信号の波形を整形する波形整形手段とがさら
に設けられていてもよい。

【００３０】上記構成によれば、復調されたクロック信
号を用いて入力２値信号の波形を整形することにより、
入力２値信号を、ジッタ成分や波形なまりを除去した後
でスイッチング手段に供給することができる。このよう
にしてジッタ成分や波形なまりが除去された入力２値信
号にて音量制御することで、長い伝送距離によって送信
されてきた入力２値信号等のように、ジッタ成分や波形
なまりを含む入力２値信号に対しても、精度の良い音量
制御を行うことができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕以下、本発明の
実施の一形態を、図１および図２に基づいて説明すれ
ば、以下の通りである。

【００３２】図１に示すように、本実施形態に係る音量
制御装置１０は、入力２値信号Ｓ１に含まれるアナログ
情報の振幅（入力２値信号Ｓ１が表すアナログオーディ
オ信号の信号レベル）を増減する信号処理を行うための
ものであって、複数の接点Ａ・Ｂを備えると共に入力２
値信号Ｓ１に応じて接点Ａ・Ｂへの接続を開閉するスイ
ッチ回路（スイッチング手段）１と、出力２値信号Ｓ３
の音量設定のための音量制御信号Ｓ２を出力する音量設
定部（音量設定手段）５と、音量制御信号Ｓ２に応じた
可変の電圧Ｖを接点Ａに供給する可変電圧源２とを備え
ている。

【００３３】スイッチ回路１は、接点Ａと接点Ｂとを有
し、出力端Ｃを接点Ａおよび接点Ｂのいずれかに接続す
るものである。接点Ａは、可変電圧源２に接続され、そ
の電位が可変の電位Ｖ（可変電圧源２の出力電圧）とな
っている。接点Ｂは、接地され、その電位が常に０に保
たれている。

【００３４】また、スイッチ回路１には、制御信号とし
て入力２値信号Ｓ１が入力される。この入力２値信号Ｓ
１は、パルス密度によって元のアナログ情報に対応した
２値信号、すなわちパルス密度変調によってアナログオ
ーディオ信号の信号レベルを表した２値信号である。入
力２値信号Ｓ１は、図２（ａ）に示すように、その信号
レベルが“Ｈ”（Ｈｉｇｈ）および“Ｌ”（Ｌｏｗ）の
間で変化するパルス密度変調された２値信号である。

【００３５】なお、パルス幅変調によりアナログオーデ
ィオ信号の信号レベルを表した入力２値信号Ｓ１は、Σ
Δ変調によって得られる。また、入力２値信号Ｓ１は、
マルチビットのディジタルオーディオ信号（パルス符号
変調信号）をアップコンバートすることによって得るこ
ともできる。また、ここでは、入力２値信号Ｓ１が、パ
ルス密度変調（パルス数変調）によってアナログオーデ
ィオ信号の信号レベルを表した２値信号であったが、パ
ルス幅変調によってアナログオーディオ信号の信号レベ
ルを表した２値信号（パルス幅変調信号）であってもよ
い。また、パルス幅変調信号は、一定のサンプリング周
波数でパルス幅変調によってアナログオーディオ信号の
信号レベルを表した２値信号は、例えば、アナログオー
ディオ信号を標本化して標本値（振幅）に応じたパルス
幅変調を行うアナログ−ディジタル変換器によって得る
ことができる。パルス幅変調としては、パルス幅（時間
幅）がアナログ成分となるものと、一定の高周波クロッ
クでパルス幅の増減を行うものとがある。

【００３６】スイッチ回路１は、上記入力２値信号Ｓ１
に基づいて接点Ａと接点Ｂとの切り替えを行うようにな
っている。すなわち、スイッチ回路１は、入力２値信号
Ｓ１の信号レベルが“Ｈ”の時には出力端Ｃを接点Ａに
接続し、入力２値信号Ｓ１の信号レベルが“Ｌ”の時に
は出力端Ｃを接点Ｂに接続する。したがって、スイッチ
回路１は、入力２値信号Ｓ１が“Ｈ”の時には可変電圧
源２から供給された電圧Ｖを出力し、入力２値信号Ｓ１
が“Ｌ”の時には、電圧０を出力する。これにより、ス
イッチ回路１から、入力２値信号Ｓ１と同期した、波高
値Ｖの出力２値信号Ｓ３が出力される。なお、スイッチ
回路１は、トランジスタ等により実現できる。

【００３７】音量設定部５は、ユーザが操作可能なボリ
ュームキー等の操作部を含み、この操作部の状態に応じ
て、設定音量（出力２値信号が表すアナログオーディオ
信号の音量）を表す、すなわち設定信号レベル（出力２
値信号が表すアナログオーディオ信号の信号レベル）を
表す音量制御信号Ｓ２を可変電圧源２に出力する。

【００３８】可変電圧源２は、可変の電圧Ｖをスイッチ
回路１の接点Ａに出力する。可変電圧源２は、音量設定
部５から入力される音量制御信号Ｓ２の設定音量に基づ
いて、電圧Ｖを０からＶmax （最高電圧）までの間で変
化させる。例えば、音量制御信号Ｓ２が設定信号レベル
に等しい振幅値を持つアナログ信号であれば、このアナ
ログ信号の振幅値に比例するように電圧Ｖを変化させ
る。また、可変電圧源２は、音量制御信号Ｓ２が変化し
ない時には電圧Ｖを一定に保つ。

【００３９】したがって、可変電圧源２は、音量制御信
号Ｓ２の設定音量が最大音量であるときには電圧Ｖを最
高電圧Ｖmax に設定し、音量制御信号Ｓ２の設定音量が
０より大きく最大音量より小さいときには電圧Ｖを０よ
り高く最高電圧Ｖmax より低い電圧に設定し、設定音量
が０であるときには電圧Ｖを０に設定する。また、音量
制御信号Ｓ２の設定音量が０より大きく最大音量より小
さい場合のうち、音量制御信号Ｓ２の設定音量が比較的
小さい場合には電圧Ｖを電圧Ｖ₁に設定し、音量制御信
号Ｓ２の設定音量が比較的大きい場合には電圧Ｖを電圧
Ｖ₁より高い電圧Ｖ₂に設定する。

【００４０】このようにして電圧Ｖを音量制御信号Ｓ２
に応じて変化させることで、スイッチ回路１から出力さ
れる出力２値信号Ｓ３の波高値が、音量制御信号Ｓ２の
設定音量に応じて変化する。例えば、音量制御信号Ｓ２
の設定音量が比較的小さい場合には、出力２値信号Ｓ３
は、図２（ｂ）に示すように、比較的低い波高値Ｖ₁を
持つ、入力２値信号Ｓ１と同期した信号となる。一方、
音量制御信号Ｓ２の設定音量が比較的大きい場合には、
出力２値信号Ｓ３は、図２（ｃ）に示すように、比較的
高い波高値Ｖ₂を持つ、入力２値信号Ｓ１と同期した信
号となる。

【００４１】出力２値信号Ｓ３は、音量制御信号Ｓ２の
設定音量に応じて波高値（パルス振幅）が変化するの
で、アナログオーディオ信号に変換すれば、音量制御信
号Ｓ２の設定音量に応じて波高値（パルス振幅）が変化
するアナログオーディオ信号となる。したがって、出力
２値信号Ｓ３は、入力２値信号Ｓ１のアナログ情報の振
幅が制御された信号とみなすことができる。なお、出力
２値信号Ｓ３からアナログオーディオ信号への変換は、
例えばローパスフィルタにて高周波成分を取り除くこと
により行うことができる。

【００４２】なお、出力２値信号Ｓ３は、アナログオー
ディオ信号に変換してもよく、そのまま１ビットのディ
ジタルオーディオ信号を扱える外部装置に送ってもよ
い。しかし、１ビット信号を制御信号として定電圧をス
イッチングし音声再生する１ビットアンプで、音量制御
装置１０で音量を制御された出力２値信号Ｓ３を再生し
ようとした場合、電圧の制約のために、波高値が低い出
力２値信号Ｓ３は、１ビットアンプ内の信号系で使うこ
とができない。

【００４３】そこで、図１の場合、出力２値信号Ｓ３を
ΣΔ変調回路３によって１ビット信号に変換すること
で、入力２値信号Ｓ１のアナログ情報の振幅を制御され
た１ビット信号を得ている。これにより、電圧に影響の
ない１ビット信号を得ることができ、得られた１ビット
信号を１ビットアンプ内の信号系で使うことができる。
ΣΔ変調回路３は、加算器２４ａ、積分器３ｂ、量子化
器３ｃ、および１標本遅延回路３ｄからなるものであ
る。また、音量制御装置１０とΣΔ変調回路３との間に
は、出力２値信号Ｓ３から直流成分（低周波成分）をカ
ットするためのコンデンサ４を介在させている。

【００４４】また、ΣΔ変調回路３から出力された１ビ
ット信号は、ローパスフィルタにて高周波成分を取り除
くことによりアナログオーディオ信号に変換できる。さ
らに、その１ビット信号を制御信号として定電圧をスイ
ッチングすることによって１ビット信号を生成し、この
１ビット信号に対してローパスフィルタにて高周波成分
を取り除く処理を行うことによりアナログオーディオ信
号を生成することもできる。そして、得られたアナログ
オーディオ信号を図示しないスピーカ等の音声出力装置
にて音声に変換することにより、音声を発生させること
ができる。

【００４５】また、本実施形態の音量制御装置１０で
は、スイッチ回路１の接点Ａに可変の電圧Ｖを供給し、
スイッチ回路１の接点Ｂを接地するようになっていた
が、スイッチ回路１の接点Ａおよび接点Ｂの電位は、こ
れらの差が音量制御信号Ｓ２の設定音量に応じて変化す
るようになっていれば、特に限定されるものではない。
例えば、スイッチ回路１の接点Ｂの電位を０から−Ｖに
変更してもよい。

【００４６】以上のように、本実施形態の音量制御装置
１０は、パルス密度変調によりアナログオーディオ信号
を表した入力２値信号Ｓ１に対し、該入力２値信号Ｓ１
が表すアナログオーディオ信号の音量を制御するための
装置であって、出力２値信号Ｓ３が表すアナログオーデ
ィオ信号の音量を設定するための音量設定部５と、入力
２値信号Ｓ１を制御信号として基準電圧Ｖのスイッチン
グを行うことにより新たな２値信号を生成し出力２値信
号Ｓ３として出力するスイッチ回路１と、可変の基準電
圧Ｖをスイッチ回路１に供給する可変電圧源２とを備
え、可変電圧源２は、出力２値信号Ｓ３の波高値Ｖが音
量に応じて変化するように、音量設定部５で設定された
音量に応じて基準電圧Ｖを変化させるものである。

【００４７】上記構成によれば、入力２値信号Ｓ１を制
御信号として基準電圧Ｖをスイッチングすると共に、基
準電圧Ｖを設定音量に応じて変化させることで、出力２
値信号Ｓ３の波高値Ｖを設定音量に応じて変化させるこ
とができる。これにより、入力２値信号Ｓ１が表すアナ
ログオーディオ信号の音量を、２値信号の状態のままで
制御することができる。

【００４８】それゆえ、従来のディジタル減衰器を用い
た音量制御に必要であったダウンコンバート処理やアッ
プコンバート処理が不要となり、再量子化ノイズの発生
等のような音質の劣化を防止できる。また、ダウンコン
バータおよびアップコンバータを省略できるので、構成
を簡素化でき、消費電力およびコストを低減できる。

【００４９】さらに、上記構成では、マルチビット信号
の信号レベルをディジタル減衰器で処理する場合のよう
にディジタル演算処理を必要としないので、ディジタル
演算処理による波形歪みの発生を抑えられる。また、デ
ィジタル演算処理のために回路規模の大きい演算回路を
設ける必要がないので、簡素な回路構成で実現でき、消
費電力およびコストを低く抑えることができる。

【００５０】〔実施の形態２〕以下、本発明の他の実施
の形態を、図３に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した
各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付
記し、その説明を省略する。

【００５１】ところで、２値信号を長い伝送距離で伝送
を行った場合、波形のなまりやジッタの影響でノイズ成
分が増してしまう。２値信号が、一定の標本化周波数を
持つ標本化クロック信号を用いて標本化された２値信号
である場合、その標本化クロック信号を復元できれば、
元の精度のよい２値信号を得ることができる。

【００５２】そこで、本実施形態では、標本化クロック
信号を復元し、入力２値信号の波形なまりやジッタを除
去した後で音量制御を行う音量制御装置について説明す
る。

【００５３】図３に示すように、本実施形態に係る音量
制御装置２０は、スイッチ回路１、可変電圧源２、およ
び音量設定部５に加えて、入力２値信号Ｓ１の波形なま
りやジッタを除去するために、標本化クロック信号を復
調（復元）するためのＰＬＬ(phase-locked loop)回路
（復調手段）１１と、入力２値信号Ｓ１の波形整形を行
うためのフリップフロップ（波形整形手段）１２とを備
えている。

【００５４】音量制御装置２０には、入力２値信号Ｓ１
として一定の標本化周波数で標本化された２値信号が入
力されると共に、入力２値信号Ｓ１のサンプリング周期
を示すクロック信号ＣＫ（標本化クロック信号またはワ
ードクロック信号）が入力されるようになっている。

【００５５】ＰＬＬ回路１１では、波形なまりやジッタ
を含んだ入力２値信号Ｓ１と、クロック信号ＣＫとを受
信すると、ＰＬＬ回路１１によってクロック信号ＣＫを
元の精度のよい標本化クロック信号に復元する。

【００５６】フリップフロップ１２では、波形なまりや
ジッタを含んだ入力２値信号Ｓ１に対し、ＰＬＬ回路１
１で復元された標本化クロック信号を用いて波形整形を
行う。これにより、波形なまりやジッタが除去される。
そして、波形なまりやジッタが除去された２値信号をス
イッチ回路１に入力する。

【００５７】本実施形態の音量制御装置２０では、以上
のようにして、波形なまりやジッタが除去された２値信
号をスイッチ回路１に入力することができる。その結
果、波形なまりやジッタが除去された、アナログ情報の
振幅を制御された出力２値信号Ｓ３を得ることができ
る。

【００５８】本実施形態の音量制御装置２０は、入力２
値信号Ｓ１が、１ビット信号で記録された音声情報（音
楽ソース）を再生し、再生された１ビット信号を長い伝
送距離で伝送したものである場合などに有効である。ま
た、特に１ビット信号を制御信号として、定電圧をスイ
ッチングし音声の再生を行うオーディオアンプに適用し
た場合に有効である。

【００５９】本実施形態では、入力２値信号Ｓ１として
パルス密度変調信号を用いたが、入力２値信号Ｓ１とし
て、パルス密度変調信号を用いたが、一定の高周波クロ
ックでパルス幅を増減するパルス密度変調により得られ
たパルス幅変調信号を用いることも可能である。

【００６０】なお、出力２値信号Ｓ３は、アナログオー
ディオ信号に変換してもよく、そのまま１ビットのディ
ジタルオーディオ信号を扱える外部装置に送ってもよ
い。図３の場合、出力２値信号Ｓ３をΣΔ変調回路３に
よって１ビット信号に変換することで、入力２値信号Ｓ
１のアナログ情報の振幅を制御された１ビット信号を得
ている。

【００６１】また、音量制御装置２０とΣΔ変調回路３
との間には、出力２値信号Ｓ３から直流成分（低周波成
分）をカットするためのコンデンサ４を介在させてい
る。

【００６２】また、ΣΔ変調回路３から出力された１ビ
ット信号は、ローパスフィルタにて高周波成分を取り除
くことによりアナログオーディオ信号に変換できる。さ
らに、その１ビット信号を制御信号として定電圧をスイ
ッチングすることによって１ビット信号を生成し、この
１ビット信号に対してローパスフィルタにて高周波成分
を取り除く処理を行うことによりアナログオーディオ信
号を生成することもできる。そして、得られたアナログ
オーディオ信号を図示しないスピーカ等の音声出力装置
にて音声に変換することにより、音声を発生させること
ができる。

【００６３】〔実施の形態３〕以下、本発明のさらに他
の実施の形態を、図４および図５に基づいて説明すれ
ば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施
の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材に
は、同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【００６４】図４に示すように、本実施形態に係る音量
制御装置３０は、２値信号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂ（入力２値信
号）に含まれるアナログ情報の振幅を増減する信号処理
を行うためのものであって、複数の接点Ａ・Ｂを備える
と共に入力２値信号Ｓ１およびタイミング信号Ｓ５Ａ・
Ｓ５Ｂに応じて接点Ａ・Ｂへの接続を開閉するスイッチ
回路（スイッチング手段）２３Ａ・２３Ｂと、出力２値
信号Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂの音量設定のための音量制御信号Ｓ
２を出力する音量設定部（音量設定手段）５と、音量制
御信号Ｓ２に応じたタイミング信号Ｓ５Ａ・Ｓ５Ｂをス
イッチ回路２３Ａ・２３Ｂに出力するタイマー回路（タ
イミング信号発生手段）２２Ａ・２２Ｂとを備えてい
る。

【００６５】本実施形態の音量制御装置３０に入力され
る２値信号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂは、一定のサンプリング周期
を持つ２値信号、すなわちパルス幅が一定の２値信号で
あり、かつ、パルス密度によって元のアナログ情報に対
応した２値信号、すなわちパルス密度変調によってアナ
ログオーディオ信号の信号レベル（音量）を表した２値
信号である。また、２値信号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂは、図５
（ｂ）および（ｃ）に示すように、その信号レベルが
“Ｈ”（Ｈｉｇｈ）および“Ｌ”（Ｌｏｗ）の間で変化
する２値信号である。

【００６６】２値信号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂは、入力２値信号
Ｓ１をリターン・トゥ・ゼロ回路２１によって処理する
ことによって得られる。この入力２値信号Ｓ１は、パル
ス密度によって元のアナログ情報に対応した２値信号、
すなわちパルス密度変調によってアナログオーディオ信
号の信号レベル（音量）を表した２値信号である。入力
２値信号Ｓ１は、図５（ａ）に示すように、その信号レ
ベルが“Ｈ”（Ｈｉｇｈ）および“Ｌ”（Ｌｏｗ）の間
で変化する２値信号である。ここでは、入力２値信号Ｓ
１として、一般的なパルス密度変調信号である、ΣΔ変
調で得られる１ビット信号を用いた例を取扱う。

【００６７】なお、パルス密度変調信号は、アナログ信
号の振幅をパルスの密度で示したパルス密度変調信号で
あり、アナログ信号の正の振幅が大きければ正のパルス
の数（密度）が大きくなり、アナログ信号の負の振幅が
大きければ負のパルスの数（密度）が大きくなる。ま
た、これらのパルスは、一定のサンプリング周期ごとに
必ず存在するものである。パルス密度変調信号は、一定
のサンプリング周期でサンプリングされているので、リ
ターン・トゥ・ゼロ信号として扱うことができる。

【００６８】リターン・トゥ・ゼロ回路２１では、入力
２値信号Ｓ１のパルス幅より十分に短い一定のパルス幅
を持つデューティ比５０％のパルス信号（リターン・ト
ゥ・ゼロ信号）を生成し、入力２値信号Ｓ１が“Ｈ”で
ある間、このパルス信号を正の２値信号Ｓ４Ａ（＋１ビ
ット信号）として出力する。したがって、正の２値信号
Ｓ４Ａは、入力２値信号Ｓ１が“Ｈ”であれば、パルス
信号のパルス周期（１サンプリング周期）毎に必ず立ち
上がりが存在することになる。また、リターン・トゥ・
ゼロ回路２１では、入力２値信号Ｓ１が“Ｈ”である
間、上記のデューティ比５０％のパルス信号を反転し、
２値信号Ｓ４Ｂ（−１ビット信号）として出力する。し
たがって、２値信号Ｓ４Ｂは、入力２値信号Ｓ１が
“Ｌ”であれば、パルス信号のパルス周期（１サンプリ
ング周期）毎に必ず立ち上がりが存在することになる。

【００６９】これらにより、パルス密度変調信号である
入力２値信号Ｓ１が、入力２値信号Ｓ１の５０％のパル
スデューティを持つパルス密度変調信号である正の２値
信号Ｓ４Ａおよび負の２値信号Ｓ４Ｂに変換される。

【００７０】スイッチ回路２３Ａ・２３Ｂは各々、接点
Ａと接点Ｂを有し、出力端Ｃを接点Ａおよび接点Ｂのい
ずれかに接続するものである。スイッチ回路２３Ａ・２
３Ｂの接点Ａ・Ａは、定電圧源２５に共通に接続され、
その電位が一定の電位Ｖ（可変電圧源２の出力電圧）に
保たれている。スイッチ回路２３Ａ・２３Ｂの接点Ｂ・
Ｂは、接地され、その電位が常に０に保たれている。ま
た、スイッチ回路２３Ａ・２３Ｂにはそれぞれ、２値信
号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂがリターン・トゥ・ゼロ回路２１から
入力される。さらに、スイッチ回路２３Ａ・２３Ｂには
それぞれ、タイミング信号Ｓ５Ａ・Ｓ５Ｂが入力され
る。

【００７１】音量設定部５は、ユーザが操作可能なボリ
ュームキー等の操作部を含み、この操作部の状態に応じ
て、設定音量（出力２値信号が表すアナログオーディオ
信号の音量）を表す、すなわち設定信号レベル（出力２
値信号が表すアナログオーディオ信号の信号レベル）を
表す音量制御信号Ｓ２を可変電圧源２に出力する。

【００７２】タイマー回路２２Ａ・２２Ｂはそれぞれ、
２値信号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂの立ち上がりを検知し、この検
知時点からの経過時間が設定時間Ｔに達した時に出力２
値信号Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂの立ち下がりタイミングを表すタ
イミング信号Ｓ５Ａ・Ｓ５Ｂをスイッチ回路２３Ａに出
力する。

【００７３】スイッチ回路２３Ａは、２値信号Ｓ４Ａお
よびタイミング信号Ｓ５Ａに基づいて接点Ａと接点Ｂと
の切り替えを行うようになっている。スイッチ回路２３
Ａは、２値信号Ｓ４Ａの信号レベルが“Ｌ”から“Ｈ”
に変化した時に、すなわち２値信号Ｓ４Ａの立ち上がり
に同期して、出力端Ｃの接続先を接点Ｂから接点Ａに切
り替える。また、スイッチ回路２３Ａは、タイミング信
号Ｓ５Ａを受信した時に、出力端Ｃの接続先を接点Ｂか
ら接点Ａに切り替える。したがって、スイッチ回路２３
Ａは、２値信号Ｓ４Ａの立ち上がりから設定時間Ｔが経
過した後に、出力端Ｃの接続先を接点Ａから接点Ｂに切
り替えることになる。その結果、スイッチ回路２３Ａ
は、２値信号Ｓ４Ａの立ち上がり時点からタイミング信
号Ｓ５Ａを受信する時点までは定電圧源２５から供給さ
れた電圧Ｖを出力し、それ以外は電圧０を出力する。こ
れにより、スイッチ回路２３Ａから、立ち上がりが２値
信号Ｓ４Ａと同期し、パルス幅が設定時間Ｔに等しい出
力２値信号Ｓ３Ａが出力される。

【００７４】同様に、スイッチ回路２３Ｂは、２値信号
Ｓ４Ｂおよびタイミング信号Ｓ５Ｂに基づいて接点Ａと
接点Ｂとの切り替えを行うようになっている。スイッチ
回路２３Ｂは、２値信号Ｓ４Ｂの信号レベルが“Ｌ”か
ら“Ｈ”に変化した時に、すなわち２値信号Ｓ４Ｂの立
ち上がりに同期して、出力端Ｃの接続先を接点Ｂから接
点Ａに切り替える。また、スイッチ回路２３Ｂは、タイ
ミング信号Ｓ５Ｂを受信した時に、出力端Ｃの接続先を
接点Ｂから接点Ａに切り替える。したがって、スイッチ
回路２３Ｂは、２値信号Ｓ４Ｂの立ち上がりから設定時
間Ｔが経過した後に、出力端Ｃの接続先を接点Ａから接
点Ｂに切り替えることになる。その結果、スイッチ回路
２３Ｂは、２値信号Ｓ４Ｂの立ち上がり時点からタイミ
ング信号Ｓ５Ｂを受信する時点までは定電圧源２５から
供給された電圧Ｖを出力し、それ以外は電圧０を出力す
る。これにより、スイッチ回路１から、立ち上がりが２
値信号Ｓ４Ｂと同期し、パルス幅が設定時間Ｔに等しい
出力２値信号Ｓ３Ｂが出力される。

【００７５】そして、タイマー回路２２Ａ・２２Ｂで
は、設定時間Ｔを、２値信号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂのサンプリ
ング周期以下に設定するようになっている。また、この
とき、音量を低くする時は設定時間Ｔを短く、音量を上
げる時は設定時間Ｔを長くする。すなわち、タイマー回
路２２Ａ・２２Ｂは、音量設定部５から入力される音量
制御信号Ｓ２の設定音量に基づいて、設定時間Ｔを０か
らＴmax （最大パルス幅）までの間で変化させる。例え
ば、音量制御信号Ｓ２が設定信号レベルに等しい振幅値
を持つアナログ信号であれば、このアナログ信号の振幅
値に比例するように設定時間Ｔを変化させる。また、タ
イマー回路２２Ａ・２２Ｂは、音量制御信号Ｓ２が変化
しない時には設定時間Ｔを一定に保つ。

【００７６】このようにして設定時間Ｔを音量制御信号
Ｓ２に応じて変化させることで、スイッチ回路２３Ａ・
２３Ｂから出力される出力２値信号Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂのパ
ルス幅が、音量制御信号Ｓ２の設定音量に応じて変化す
る。例えば、音量制御信号Ｓ２の設定音量が比較的小さ
い場合には、出力２値信号Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂは、図５
（ｄ）（ｅ）に示すように、比較的パルス幅の小さい信
号となる。一方、音量制御信号Ｓ２の設定音量が比較的
大きい場合には、出力２値信号Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂは、図５
（ｆ）（ｇ）に示すように、比較的パルス幅の大きい信
号となる。なお、音量制御信号Ｓ２の設定音量が０の場
合、設定時間Ｔが０となり、スイッチ回路２３Ａ・２３
Ｂが常に接点Ｂに接続される。

【００７７】出力２値信号Ｓ３Ａおよび出力２値信号Ｓ
３Ｂは、音量制御信号Ｓ２の設定音量に応じてパルス幅
が変化するので、ローパスフィルタにて高周波成分を取
り除くことによりアナログオーディオ信号に変換すれ
ば、音量制御信号Ｓ２の設定音量に応じて波高値（パル
ス振幅）が変化するアナログオーディオ信号となる。し
たがって、出力２値信号Ｓ３Ａおよび出力２値信号Ｓ３
Ｂは、入力２値信号Ｓ１のアナログ情報の振幅が制御さ
れた信号とみなすことができる。また、出力２値信号Ｓ
３Ａおよび出力２値信号Ｓ３Ｂは、１対の＋１ビット信
号および−１ビット信号という１対の信号として扱うこ
とができる。

【００７８】なお、出力２値信号Ｓ３Ａおよび出力２値
信号Ｓ３Ｂは、アナログオーディオ信号に変換してもよ
く、そのまま１ビットのディジタルオーディオ信号を扱
える外部装置に送ってもよい。しかし、１ビット信号を
制御信号として定電圧をスイッチングし音声再生する１
ビットアンプで、音量制御装置３０でパルスデューティ
を制御された出力２値信号Ｓ３ＡおよびＳ３Ｂは、電圧
が問題なければ１ビットアンプ内の信号系で使うことが
できるが、パルスデューティによっては高速なスイッチ
ングスピードが必要になる。現状では音量制御装置３０
から出力される全てのパルスデューティに対応可能なデ
バイスは存在しない。

【００７９】そこで、図４の場合、出力２値信号Ｓ３Ａ
および出力２値信号Ｓ３ＢをΣΔ変調回路２４によって
１ビット信号に変換することで、入力２値信号Ｓ１のア
ナログ情報の振幅を制御された１ビット信号を得てい
る。これにより、スイッチングスピードに影響のない１
ビット信号を得ることができ、得られた１ビット信号を
１ビットアンプ内の信号系で使うことができる。ΣΔ変
調回路２４は、前述したΣΔ変調回路３と同様、加算器
２４ａ、積分器２４ｂ、量子化器２４ｃ、および１標本
遅延回路２４ｄからなるものである。

【００８０】また、ΣΔ変調回路２４から出力された１
ビット信号は、ローパスフィルタにて高周波成分を取り
除くことによりアナログオーディオ信号に変換できる。
さらに、その１ビット信号を制御信号として定電圧をス
イッチングすることによって１ビット信号を生成し、こ
の１ビット信号に対してローパスフィルタにて高周波成
分を取り除く処理を行うことによりアナログオーディオ
信号を生成することもできる。そして、得られたアナロ
グオーディオ信号を図示しないスピーカ等の音声出力装
置にて音声に変換することにより、音声を発生させるこ
とができる。

【００８１】また、本実施形態において、リターン・ト
ゥ・ゼロ回路２１に入力される入力２値信号Ｓ１が長い
伝送距離によって送られた信号である場合、図３に示す
実施の形態２の音量制御装置２０と同様に、まず、入力
２値信号Ｓ１の波形整形を行って波形なまりやジッタを
除去した後、得られた２値信号をリターン・トゥ・ゼロ
回路２１に入力するようにしてもよい。

【００８２】以上のように、本実施形態の音量制御装置
３０は、パルス密度変調によりアナログオーディオ信号
を表した２値信号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂに対し、２値信号Ｓ４
Ａ・Ｓ４Ｂが表すアナログオーディオ信号の音量を制御
するための装置であって、出力２値信号Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂ
が表すアナログオーディオ信号の音量を設定するための
音量設定部５と、２値信号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂの立ち上がり
を検知し、この検知時点からの経過時間が設定時間Ｔに
達した時に出力２値信号の立ち下がりタイミングを表す
タイミング信号Ｓ５Ａ・Ｓ５Ｂを生成するタイマー回路
２２Ａ・２２Ｂと、２値信号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂとタイミン
グ信号Ｓ５Ａ・Ｓ５Ｂとを制御信号として基準電圧のス
イッチングを行うことにより、新たな２値信号を生成し
出力２値信号Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂとして出力するためのスイ
ッチ回路２３Ａ・２３Ｂとを備え、タイマー回路２２Ａ
・２２Ｂは、音量設定部５で設定された音量に応じて出
力２値信号Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂのパルス幅が変化するよう
に、音量設定部５で設定された音量に応じて設定時間Ｔ
を変化させるものである上記構成によれば、２値信号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂと、２値信
号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂの立ち上がりから設定時間Ｔ経過後に
生成されるタイミング信号Ｓ５Ａ・Ｓ５Ｂとを制御信号
として基準電圧のスイッチングを行うと共に、設定時間
Ｔを設定音量に応じて変化させることで、出力２値信号
Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂのパルス幅を設定音量に応じて変化させ
ることができる。したがって、出力２値信号Ｓ３Ａ・Ｓ
３Ｂのパルスデューティ比を設定音量に応じて変化させ
ることができる。これにより、２値信号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂ
が表すアナログオーディオ信号の音量を、２値信号の状
態のままで制御することができる。

【００８３】それゆえ、従来のディジタル減衰器を用い
た音量制御に必要であったダウンコンバート処理やアッ
プコンバート処理が不要となり、再量子化ノイズの発生
等のような音質の劣化を防止できる。また、ダウンコン
バータおよびアップコンバータを省略できるので、構成
を簡素化でき、消費電力およびコストを低減できる。

【００８４】さらに、上記構成では、マルチビット信号
の信号レベルをディジタル減衰器で処理する場合のよう
にディジタル演算処理を必要としないので、ディジタル
演算処理による波形歪みの発生を抑えられる。また、デ
ィジタル演算処理のために回路規模の大きい演算回路を
設ける必要がないので、簡素な回路構成で実現でき、消
費電力およびコストを低く抑えることができる。

【００８５】〔実施の形態４〕以下、本発明のさらに他
の実施の形態を、図６および図７に基づいて説明すれ
ば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施
の形態１または３にて示した各部材と同一の機能を有す
る部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略す
る。

【００８６】本実施形態に係る音量制御装置４０は、実
施の形態３にて説明した音量制御装置３０におけるスイ
ッチ回路２３Ａ・２３Ｂの接点Ａに対して、定電圧源２
５に代えて可変電圧源３２を接続した以外は、音量制御
装置３０と同様の構成を備えている。

【００８７】可変電圧源３２は、可変の電圧Ｖをスイッ
チ回路２３Ａ・２３Ｂに共通に供給する。可変電圧源３
２は、音量設定部５から入力される音量制御信号Ｓ２の
設定音量に基づいて、電圧Ｖを０からＶmax （最高電
圧）までの間で変化させ、音量制御信号Ｓ２が変化しな
い時には電圧Ｖを一定に保つ。音量０の時には、可変電
圧源３２の基準電圧Ｖを常に０としてもよく、スイッチ
回路２３Ａ・２３Ｂの接点を常に接点Ｂにしておいても
よい。

【００８８】このとき、例えば、音量制御信号Ｓ２が設
定信号レベルに等しい振幅値を持つアナログ信号であれ
ば、電圧Ｖと設定時間Ｔとの積が上記アナログ信号の振
幅値に比例するように、電圧Ｖおよび設定時間Ｔを変化
させる。

【００８９】これにより、図７（ｄ）〜（ｉ）に示すよ
うに、設定音量に応じて出力２値信号Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂの
パルスデューティおよび波高値の両方を変化させること
ができる。その結果、より一層精度の高い音量制御が可
能となる。

【００９０】なお、出力２値信号Ｓ３は、アナログオー
ディオ信号に変換してもよく、そのまま１ビットのディ
ジタルオーディオ信号を扱える外部装置に送ってもよ
い。図６の場合、出力２値信号Ｓ３をΣΔ変調回路２４
によって１ビット信号に変換することで、入力２値信号
Ｓ１のアナログ情報の振幅を制御された１ビット信号を
得ている。ΣΔ変調回路２４から出力された１ビット信
号は、アナログオーディオ信号に変換してもよく、その
まま１ビットのディジタルオーディオ信号を扱える外部
装置に送ってもよい。

【００９１】また、ΣΔ変調回路２４から出力された１
ビット信号は、ローパスフィルタにて高周波成分を取り
除くことによりアナログオーディオ信号に変換できる。
また、その１ビット信号を制御信号として定電圧をスイ
ッチングすることによって１ビット信号を生成し、この
１ビット信号に対してローパスフィルタにて高周波成分
を取り除く処理を行うことによりアナログオーディオ信
号を生成することもできる。そして、得られたアナログ
オーディオ信号を図示しないスピーカ等の音声出力装置
にて音声に変換することにより、音声を発生させること
ができる。

【００９２】また、本実施形態においても、リターン・
トゥ・ゼロ回路２１に入力される入力２値信号Ｓ１が長
い伝送距離によって送られた信号である場合、図３に示
す実施の形態２の音量制御装置２０と同様に、まず、入
力２値信号Ｓ１の波形整形を行って波形なまりやジッタ
を除去した後、得られた２値信号をリターン・トゥ・ゼ
ロ回路２１に入力するようにしてもよい。

【００９３】また、上記各実施形態の音量制御装置にお
いて、マルチチャンネル再生の場合のように、複数のア
ナログオーディオ信号に対応した複数の入力２値信号を
処理する場合、実スイッチ回路（およびタイマー回路）
を、各入力２値信号に対応するように入力２値信号の数
だけ設ければよい。

【００９４】そのとき、実施の形態１、２、４の音量制
御装置では、複数のスイッチ回路の接点（接点Ａ）に供
給する電圧を、共通の可変電圧源より供給するようにす
ればよい。これにより、音量制御された出力信号の波高
値を、各チャンネルとも共通に同じ割合で変化させるこ
とができる。その結果、各チャンネルに音量差が生じる
ことを抑えることができる、

【００９５】

【発明の効果】本発明の音量制御装置は、以上のよう
に、出力２値信号が表すアナログオーディオ信号の音量
を設定するための音量設定手段と、パルス幅変調または
パルス密度変調された入力２値信号を制御信号として基
準電圧のスイッチングを行うことにより新たな２値信号
を生成し出力２値信号として出力するスイッチング手段
と、可変の基準電圧をスイッチング手段に供給する可変
電圧源とを備え、上記可変電圧源は、出力２値信号の波
高値が音量に応じて変化するように、音量設定手段で設
定された音量に応じて基準電圧を変化させるものであ
る。

【００９６】上記構成によれば、パルス幅変調またはパ
ルス密度変調された２値信号の波高値を設定音量に応じ
て変化させることで、２値信号の状態のままで２値信号
が表すアナログオーディオ信号の音量の制御を行うこと
ができる。

【００９７】それゆえ、ダウンコンバート処理やアップ
コンバート処理が不要となる。その結果、ダウンコンバ
ート処理およびアップコンバート処理による音質の劣化
を防止できると共に、構成を簡素化でき、消費電力およ
びコストを低減できる。

【００９８】さらに、上記構成では、マルチビット信号
の信号レベルをディジタル減衰器で処理する場合のよう
にディジタル演算処理を必要としないので、ディジタル
演算処理による波形歪みの発生を抑えられると共に、簡
素な回路構成で実現でき、消費電力およびコストを低く
抑えることができる。

【００９９】したがって、上記構成は、信号の劣化を抑
制し、かつ、簡素な構成で、２値信号の音量を制御しう
る音量制御装置を提供することができるという効果を奏
する。

【０１００】また、本発明の音量制御装置は、以上のよ
うに、出力２値信号が表すアナログオーディオ信号の音
量を設定するための音量設定手段と、パルス密度変調さ
れた入力２値信号の立ち上がりを検知し、この検知時点
からの経過時間が設定時間に達した時に出力２値信号の
立ち下がりタイミングを表すタイミング信号を生成する
タイミング信号発生手段と、上記入力２値信号と上記タ
イミング信号とを制御信号として基準電圧のスイッチン
グを行うことにより、新たな２値信号を生成し出力２値
信号として出力するためのスイッチング手段とを備え、
上記タイミング信号発生手段は、上記音量設定手段で設
定された音量に応じて出力２値信号のパルス幅が変化す
るように、上記音量設定手段で設定された音量に応じて
上記設定時間を変化させるものである。

【０１０１】上記構成によれば、パルス密度変調された
２値信号のパルス幅を設定音量に応じて変化させること
で、２値信号の状態のままで２値信号が表すアナログオ
ーディオ信号の音量の制御を行うことができる。

【０１０２】それゆえ、ダウンコンバート処理やアップ
コンバート処理が不要となる。その結果、ダウンコンバ
ート処理およびアップコンバート処理による音質の劣化
を防止できると共に、構成を簡素化でき、消費電力およ
びコストを低減できる。

【０１０３】さらに、上記構成では、マルチビット信号
の信号レベルをディジタル減衰器で処理する場合のよう
にディジタル演算処理を必要としないので、ディジタル
演算処理による波形歪みの発生を抑えられると共に、簡
素な回路構成で実現でき、消費電力およびコストを低く
抑えることができる。

【０１０４】したがって、上記構成は、信号の劣化を抑
制し、かつ、簡素な構成で、２値信号の音量を制御しう
る音量制御装置を提供することができるという効果を奏
する。

【０１０５】本発明の音量制御装置は、可変の基準電圧
をスイッチング手段に供給する可変電圧源をさらに備
え、上記可変電圧源は、出力２値信号の波高値が音量に
応じて変化するように、音量設定手段で設定された音量
に応じて基準電圧を変化させるものであってもよい。

【０１０６】上記構成によれば、２値信号の波高値およ
びパルスデューティ比の両方を設定音量に応じて変化さ
せるので、より一層精度の高い音量制御が可能となると
いう効果がさらに得られる。

【０１０７】本発明の音量制御装置では、上記スイッチ
ング手段は、複数の入力２値信号が表すアナログオーデ
ィオ信号の音量を制御するために、上記複数の入力２値
信号の各々に対応して複数設けられている一方、上記可
変電圧源は、同一の基準電圧を複数のスイッチング手段
に対して共通に供給するようになっていてもよい。

【０１０８】上記構成によれば、各スイッチ回路に同一
の基準電圧が供給されるので、マルチチャンネルの２値
信号の音量を制御する場合に、各チャンネルの音量を精
度よく合わせることができるという効果がさらに得られ
る。

【０１０９】本発明の音量制御装置では、上記入力２値
信号は、一定の標本化周波数で標本化されたものであ
り、かつ、上記標本化周波数に関する情報を表すクロッ
ク信号と共に入力され、上記クロック信号に基づいて入
力２値信号の標本化周波数を表す標本化クロック信号を
復調する復調手段と、上記標本化クロック信号に基づい
て入力２値信号の波形を整形する波形整形手段とがさら
に設けられていてもよい。

【０１１０】上記構成によれば、入力２値信号を、ジッ
タ成分や波形なまりを除去した後でスイッチング手段に
供給することができる。それゆえ、上記構成は、長い伝
送距離によって送信されてきた入力２値信号等のよう
に、ジッタ成分や波形なまりを含む入力２値信号に対し
ても、精度の良い音量制御を行うことができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る音量制御装置の回
路構成を示す図である。

【図２】図１の音量制御装置における入力２値信号およ
び出力２値信号の波形を示す波形図であり、（ａ）は入
力２値信号の波形、（ｂ）は小音量時における出力２値
信号の波形、（ｃ）は大音量時における出力２値信号の
波形を示す。

【図３】本発明の他の実施の形態に係る音量制御装置の
回路構成を示す図である。

【図４】本発明のさらに他の実施の形態に係る音量制御
装置の回路構成を示す図である。

【図５】図４の音量制御装置における入力２値信号およ
び出力２値信号の波形を示す波形図であり、（ａ）
（ｂ）（ｃ）は入力２値信号の波形、（ｄ）（ｅ）は小
音量時における出力２値信号の波形、（ｆ）（ｇ）は大
音量時における出力２値信号の波形を示す。

【図６】本発明のさらに他の実施の形態に係る音量制御
装置の回路構成を示す図である。

【図７】図６の音量制御装置における入力２値信号およ
び出力２値信号の波形を示す波形図であり、（ａ）
（ｂ）（ｃ）は入力２値信号の波形、（ｄ）（ｅ）は小
音量時における出力２値信号の波形、（ｆ）（ｇ）は中
音量時における出力２値信号の波形、（ｈ）（ｉ）は小
音量時における出力２値信号の波形を示す。

【符号の説明】

１スイッチ回路（スイッチング手段）２可変電圧源５音量設定部（音量設定手段）１０音量制御装置１１ＰＬＬ回路（復調手段）１２フリップフロップ（波形整形手段）２０音量制御装置２２Ａ・２２Ｂタイマー回路（タイミング信号発生手
段）２３Ａ・２３Ｂスイッチ回路（スイッチング手段）２５定電圧源３０音量制御装置３２可変電圧源４０音量制御装置ＣＫクロック信号Ｓ１入力２値信号Ｓ２音量制御信号Ｓ３出力２値信号Ｓ３Ａ・Ｓ３Ｂ出力２値信号Ｓ４Ａ・Ｓ４Ｂ２値信号（入力２値信号）Ｓ５Ａ・Ｓ５Ｂタイミング信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルス幅変調またはパルス密度変調により
アナログオーディオ信号を表した入力２値信号に対し、
該入力２値信号が表すアナログオーディオ信号の音量を
制御するための音量制御装置において、出力２値信号が表すアナログオーディオ信号の音量を設
定するための音量設定手段と、上記入力２値信号を制御信号として基準電圧のスイッチ
ングを行うことにより新たな２値信号を生成し出力２値
信号として出力するスイッチング手段と、可変の基準電圧をスイッチング手段に供給する可変電圧
源とを備え、上記可変電圧源は、出力２値信号の波高値が音量に応じ
て変化するように、音量設定手段で設定された音量に応
じて基準電圧を変化させるものであることを特徴とする
音量制御装置。
【請求項２】パルス密度変調によりアナログオーディオ
信号を表した入力２値信号に対し、該入力２値信号が表
すアナログオーディオ信号の音量を制御するための音量
制御装置において、出力２値信号が表すアナログオーディオ信号の音量を設
定するための音量設定手段と、上記入力２値信号の立ち上がりを検知し、この検知時点
からの経過時間が設定時間に達した時に出力２値信号の
立ち下がりタイミングを表すタイミング信号を生成する
タイミング信号発生手段と、上記入力２値信号と上記タイミング信号とを制御信号と
して基準電圧のスイッチングを行うことにより、新たな
２値信号を生成し出力２値信号として出力するためのス
イッチング手段とを備え、上記タイミング信号発生手段は、上記音量設定手段で設
定された音量に応じて出力２値信号のパルス幅が変化す
るように、上記音量設定手段で設定された音量に応じて
上記設定時間を変化させるものであることを特徴とする
音量制御装置。
【請求項３】可変の基準電圧をスイッチング手段に供給
する可変電圧源をさらに備え、上記可変電圧源は、出力２値信号の波高値が音量に応じ
て変化するように、音量設定手段で設定された音量に応
じて基準電圧を変化させるものであることを特徴とする
請求項２記載の音量制御装置。
【請求項４】上記スイッチング手段は、複数の入力２値
信号が表すアナログオーディオ信号の音量を制御するた
めに、上記複数の入力２値信号の各々に対応して複数設
けられている一方、上記可変電圧源は、同一の基準電圧を複数のスイッチン
グ手段に対して共通に供給するようになっていることを
特徴とする請求項１または３に記載の音量制御装置。
【請求項５】上記入力２値信号は、一定の標本化周波数
で標本化されたものであり、かつ、上記標本化周波数に
関する情報を表すクロック信号と共に入力され、上記クロック信号に基づいて入力２値信号の標本化周波
数を表す標本化クロック信号を復調する復調手段と、上記標本化クロック信号に基づいて入力２値信号の波形
を整形する波形整形手段とがさらに設けられていること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の
音量制御装置。