JP2011135442A - Sound volume limiting apparatus and sound collector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、瞬間的に大音量が入力したときに生じる突発音を抑制する音量制限装置及び、同音量制限装置を備えた集音器に関するものである。 The present invention relates to a volume limiter that suppresses sudden sound that occurs when a loud volume is instantaneously input, and a sound collector that includes the volume limiter.
補聴器等の集音器は、周囲の外部音声を集音しイヤホン等を介してユーザ等に伝えるものであり、特に高齢者等が衰えた聴覚を補うために使用する。このような集音器は、自動車の警笛や物がぶつかった際に生じる衝撃音などの突発的でかつ大音量の外部音声をも増幅してイヤホンから出力する。これら突発音がイヤホンから突然出力されたときに感じるユーザのショックは並々ならぬものであり、集音器の使用を躊躇させるほどのものである。 A sound collector such as a hearing aid collects ambient external sound and transmits it to a user or the like via an earphone or the like, and is used especially to compensate for hearing that has been aggravated by the elderly and the like. Such a sound collector amplifies sudden and loud external sound such as an impact sound generated when a car whistle or an object collides, and outputs the amplified sound from the earphone. The shock of the user that is felt when these sudden sounds are suddenly output from the earphones is extraordinary and is reminiscent of the use of a sound collector.
このため集音器には、突発音が入力しても予め定められた制限レベル以上の音声が出力されないよう出力制限回路やAGC(Automatic Gain Control)回路等の音量制限装置が組み込まれているものが多い。ここで[特許文献1]には、高音域の周波数成分のみを抑制する音量制限装置を備えた補聴器に関する発明が開示されている。 For this reason, the sound collector is incorporated with a volume limiter such as an output limiter circuit or an AGC (Automatic Gain Control) circuit so that no sound exceeding a predetermined limit level is output even if a sudden sound is input. There are many. [Patent Document 1] discloses an invention relating to a hearing aid provided with a volume limiting device that suppresses only frequency components in the high sound range.
ただし、これら音量制限装置の制限レベルは基本的に固定されている。このような制限レベルが固定されている従来の音量制限装置では、図18(a)に示すように、会話音声や周囲の雑音が比較的高い音声レベルVhの状態で突発音Sが入力した場合、この突発音Sを固定された制限レベルVhsにまで減衰、抑制して出力する。この様に比較的高い音声レベルVhの状態では、制限レベルVhsと音声レベルVhとのレベル差は比較的小さく、音量制限装置は有効に機能しユーザはさほどのショックを受けることはない。しかしながら、図18(b)に示すように、周囲が静寂で音声レベルが比較的低いVLの状態で突発音Sが入力した場合でも、従来の音量制限装置は突発音Sを固定された制限レベルVhsにまでしか減衰、抑制しない。このような場合、音声レベルVLと制限レベルVhsとのレベル差は大きく、音量制限装置が機能したとしてもユーザはショックを受けることとなる。 However, the restriction levels of these volume restriction devices are basically fixed. In such a conventional volume restriction device with a fixed restriction level, as shown in FIG. 18A, when a sudden sound S is input in a state where the voice level Vh is relatively high in conversational voice and ambient noise. The sudden sound S is attenuated and suppressed to a fixed limit level Vhs and output. In this manner, in the state of the relatively high sound level Vh, the level difference between the restriction level Vhs and the sound level Vh is relatively small, the volume restriction device functions effectively, and the user does not receive much shock. However, as shown in FIG. 18B, even when the sudden sound S is input in a VL state where the surroundings are quiet and the sound level is relatively low, the conventional volume restriction device has a restriction level where the sudden sound S is fixed. It attenuates and suppresses only to Vhs. In such a case, the level difference between the audio level VL and the restriction level Vhs is large, and even if the volume restriction device functions, the user is shocked.
この点に関して、下記[特許文献2]では、制限レベルの上限が固定された音量制限装置に加え、入力信号における一定時間内の平均振幅に応じて突発音の判定閾値を変化させる発明が開示されている。 With regard to this point, the following [Patent Document 2] discloses an invention in which the threshold value for sudden sound determination is changed in accordance with the average amplitude of the input signal within a certain period of time in addition to the volume limiting device in which the upper limit of the limit level is fixed. ing.
しかしながら、[特許文献2]に記載の発明は、入力信号をデジタル信号化して処理しており回路構成が複雑で高コストであるという問題点がある。また、入力信号を時間遅延させた上で突発音の抑制を行うため、集音器からの音声と実際の音声とにタイムラグが生じて音声が二重に聞こえたり、会話相手の口の動きと聞こえる音声とがずれるなどして、ユーザが違和感を覚えるという問題点がある。 However, the invention described in [Patent Document 2] has a problem that the input signal is processed as a digital signal and the circuit configuration is complicated and expensive. In addition, because the input signal is delayed for a while, the sudden sound is suppressed, so there is a time lag between the sound from the sound collector and the actual sound, and the sound can be heard twice, or the movement of the conversation partner's mouth There is a problem that the user feels uncomfortable due to deviation from the audible voice.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、単純な回路構成でありながら外部の音声レベルに応じて突発音を制限することが可能な音量制限装置及び集音器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a sound volume limiter and a sound collector that can limit sudden sound according to an external sound level with a simple circuit configuration. And
本発明は、
(1)入力された音声信号を所定の条件のときに減衰させる減衰部30と、
前記減衰部30から出力される信号を検出し、前記音声信号のレベルが時間経過とともに急峻に増大する第1の状態のときは、前記減衰部30が前記音声信号を減衰させるように前記減衰部30を制御し、前記第1の状態のときよりも前記音声信号のレベルが時間経過とともに緩やかに増大する第2の状態のときは、前記減衰部30が前記音声信号を減衰させないように、または、前記減衰部30が前記音声信号を減衰させる減衰量が前記第1の状態のときよりも少なくなるように前記減衰部30を制御する減衰制御部20と、を有することを特徴とする音量制限装置50a、50bを提供することにより、上記課題を解決する。
(2)前記減衰制御部20は、検出感度制御部36と、前記減衰部30から出力され前記検出感度制御部36を経た音声信号のレベルを検出し、そのレベルに応じて前記減衰部30の減衰を制御するための制御信号を出力するレベル検出部38と、前記制御信号を所定の時間遅延させる遅延部34と、を有し、
前記検出感度制御部36は、前記遅延部34によって遅延された制御信号が第1の閾値を超えた場合、前記減衰部30から前記レベル検出部38へと出力される信号のレベルを減衰させ、
前記第1の状態は、前記遅延部34によって遅延された制御信号が第1の閾値を超えない状態、かつ、前記制御信号が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値を超えた状態であることを特徴とする上記(1)記載の音量制限装置50aを提供することにより、上記課題を解決する。
(3)前記減衰制御部20は、検出感度制御部36と、前記減衰部30から出力される音声信号のレベルに応じて、前記減衰部30の減衰を制御するための制御信号を出力するレベル検出部38と、前記検出感度制御部36を経た前記制御信号を所定の時間遅延させる遅延部34と、を有し、
前記検出感度制御部36は、前記遅延部34によって遅延された前記制御信号が第1の閾値を超えた場合、前記制御信号のレベルを減衰させ、
前記第1の状態は、前記遅延部34によって遅延された制御信号が第1の閾値を超えない状態、かつ、前記制御信号が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値を超えた状態であることを特徴とする上記(1)記載の音量制限装置50aを提供することにより、上記課題を解決する。
(4)前記減衰制御部20は、遅延部34と、検出感度制御部36と、前記減衰部30から出力され前記検出感度制御部36を経た音声信号のレベルを検出し、そのレベルに応じて前記減衰部30の減衰を制御するための制御信号を出力するレベル検出部38と、を有し、
前記検出感度制御部36は、前記制御信号が第1の閾値を超えた後に、前記減衰部30から前記レベル検出部38へと出力される信号のレベルを前記第1の閾値まで減衰させ、
前記遅延部34は、前記検出感度制御部36が、信号を第1の時間かけて前記第1の閾値まで減衰させるように、前記検出感度制御部36の減衰動作を遅延し、
前記第1の状態は、前記検出感度制御部36が信号のレベルを前記第1の閾値まで減衰させている間に、前記制御信号が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値を超えた状態であることを特徴とする上記(1)記載の音量制限装置50aを提供することにより、上記課題を解決する。
(5)前記減衰制御部20は、検出感度制御部36と、
前記減衰部20から出力され前記検出感度制御部36を経た音声信号のレベルを検出し、そのレベルに応じた信号を第1の時間遅延させた信号である第1制御信号を前記検出感度制御部36に出力する第1の遅延部34aと、
前記減衰部30から出力され前記検出感度制御部36を経た音声信号のレベルを検出し、そのレベルに応じた信号を第1の時間よりも短い第2の時間遅延させた信号である第2制御信号を前記減衰部30に出力する第2の遅延部34bと、を有し、
前記検出感度制御部36は、前記第1制御信号が第1の閾値を超えた場合、前記減衰部30から前記第2の遅延部34bへと出力される信号のレベルを減衰させ、
前記第1の状態は、前記第2制御信号が第2の閾値を超えた状態であり、
前記検出感度制御部36は、前記第1制御信号が第1の閾値を超えた場合に、前記第2制御信号が前記第2の閾値を超えないように、前記減衰部30から前記第2の遅延部34bへと出力される信号のレベルを減衰させることを特徴とする上記(1)記載の音量制限装置50bを提供することにより、上記課題を解決する。
(6)上記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の音量制限装置50a、50bと、外部の音声を電気的な音声信号に変換し前記音量制限装置50a、50bの減衰部30に入力する集音部42と、前記音量制限装置50a、50bの前記減衰部30から出力される音声信号を音声に変換する音声出力部40と、を有することを特徴とする集音器80を提供することにより、上記課題を解決する。
The present invention
(1) an attenuating unit 30 for attenuating an input audio signal under a predetermined condition;
When the signal output from the attenuating unit 30 is detected and the level of the audio signal is in a first state where the level of the audio signal increases steeply with time, the attenuating unit 30 attenuates the audio signal. 30 so that the attenuation unit 30 does not attenuate the audio signal when in the second state where the level of the audio signal increases more gradually over time than in the first state, or And an attenuation control unit 20 for controlling the attenuation unit 30 so that the attenuation amount by which the attenuation unit 30 attenuates the audio signal is smaller than that in the first state. The above problems are solved by providing the devices 50a and 50b.
(2) The attenuation control unit 20 detects the level of the audio signal output from the detection sensitivity control unit 36 and the attenuation unit 30 and passed through the detection sensitivity control unit 36, and the attenuation unit 30 determines the level of the sound signal according to the level. A level detection unit 38 that outputs a control signal for controlling attenuation, and a delay unit 34 that delays the control signal for a predetermined time,
The detection sensitivity control unit 36 attenuates the level of the signal output from the attenuation unit 30 to the level detection unit 38 when the control signal delayed by the delay unit 34 exceeds a first threshold value,
The first state is a state in which the control signal delayed by the delay unit 34 does not exceed the first threshold, and the control signal exceeds a second threshold greater than the first threshold. The above-described problem is solved by providing the volume restriction device 50a described in (1) above.
(3) The attenuation control unit 20 outputs a control signal for controlling the attenuation of the attenuation unit 30 according to the detection sensitivity control unit 36 and the level of the audio signal output from the attenuation unit 30. A detection unit 38, and a delay unit 34 that delays the control signal that has passed through the detection sensitivity control unit 36 for a predetermined time,
The detection sensitivity control unit 36 attenuates the level of the control signal when the control signal delayed by the delay unit 34 exceeds a first threshold,
The first state is a state in which the control signal delayed by the delay unit 34 does not exceed the first threshold, and the control signal exceeds a second threshold greater than the first threshold. The above-described problem is solved by providing the volume restriction device 50a described in (1) above.
(4) The attenuation control unit 20 detects the level of the audio signal output from the delay unit 34, the detection sensitivity control unit 36, and the attenuation unit 30 and passed through the detection sensitivity control unit 36, and according to the level. A level detection unit 38 that outputs a control signal for controlling the attenuation of the attenuation unit 30;
The detection sensitivity control unit 36 attenuates the level of the signal output from the attenuation unit 30 to the level detection unit 38 after the control signal exceeds the first threshold, to the first threshold,
The delay unit 34 delays the attenuation operation of the detection sensitivity control unit 36 so that the detection sensitivity control unit 36 attenuates the signal to the first threshold over a first time,
In the first state, the control signal exceeds a second threshold value that is greater than the first threshold value while the detection sensitivity control unit 36 attenuates the signal level to the first threshold value. The above-described problem is solved by providing the volume restriction device 50a according to (1) above, which is in a state.
(5) The attenuation control unit 20 includes a detection sensitivity control unit 36,
The level of the audio signal output from the attenuation unit 20 and passed through the detection sensitivity control unit 36 is detected, and a first control signal that is a signal obtained by delaying a signal corresponding to the level for a first time is detected as the detection sensitivity control unit. A first delay unit 34a that outputs to 36,
The second control is a signal obtained by detecting the level of the audio signal output from the attenuation unit 30 and passing through the detection sensitivity control unit 36 and delaying the signal corresponding to the level by a second time shorter than the first time. A second delay unit 34b for outputting a signal to the attenuation unit 30,
The detection sensitivity control unit 36 attenuates the level of the signal output from the attenuation unit 30 to the second delay unit 34b when the first control signal exceeds a first threshold,
The first state is a state in which the second control signal exceeds a second threshold,
When the first control signal exceeds the first threshold, the detection sensitivity control unit 36 prevents the second control signal from exceeding the second threshold from the attenuation unit 30. The above-mentioned problem is solved by providing the volume limiting device 50b described in (1) above, wherein the level of the signal output to the delay unit 34b is attenuated.
(6) The volume restriction devices 50a and 50b according to any one of (1) to (5) above, and the attenuation unit 30 of the volume restriction devices 50a and 50b by converting external sound into an electrical sound signal. A sound collector 80 comprising: a sound collecting section 42 for inputting to the sound volume; and a sound output section 40 for converting sound signals output from the attenuation section 30 of the volume restriction devices 50a and 50b into sound. By providing, the above-mentioned problems are solved.
本発明に係る音量制限装置及び集音器は、外部の音声レベルに応じて突発音を制限するため、突発音によるユーザへのショックを常に軽減することができる。また、回路構成が単純であるため装置自体を安価で提供することができる。 Since the volume restriction device and the sound collector according to the present invention restrict sudden sounds according to the external sound level, it is possible to always reduce the shock to the user due to sudden sounds. In addition, since the circuit configuration is simple, the device itself can be provided at a low cost.
本発明に係る音量制限装置及び集音器の実施の形態について図面に基づいて説明する。図1に示す第1の形態に係る音量制限装置50aは、音声信号が入力する入力端10と、入力された音声信号を所定の条件のときに減衰させる減衰部30と、減衰部30から出力する信号を検出し音声信号の状態に応じて減衰部30を制御する減衰制御部20と、減衰部30からの出力信号を後述の音声出力部40側に出力する出力端12と、を有している。 Embodiments of a volume limiting device and a sound collector according to the present invention will be described with reference to the drawings. The volume limiting device 50a according to the first embodiment shown in FIG. 1 includes an input terminal 10 to which an audio signal is input, an attenuation unit 30 that attenuates the input audio signal under a predetermined condition, and an output from the attenuation unit 30. An attenuation control unit 20 that detects a signal to be transmitted and controls the attenuation unit 30 according to the state of the audio signal, and an output terminal 12 that outputs an output signal from the attenuation unit 30 to the audio output unit 40 described later. ing.
また、減衰制御部20は、検出感度制御部36と、減衰部30から出力し検出感度制御部36を経た音声信号のレベルを検出し、そのレベルに応じて減衰部30の減衰を制御する制御信号を出力するレベル検出部38と、制御信号を所定の時間遅延させる遅延部34と、を有している。 The attenuation control unit 20 detects the level of the audio signal output from the detection sensitivity control unit 36 and the attenuation unit 30 and passed through the detection sensitivity control unit 36, and controls the attenuation of the attenuation unit 30 according to the level. A level detection unit 38 that outputs a signal and a delay unit 34 that delays the control signal for a predetermined time are provided.
次に、音量制限装置50aの構成を更に詳しく説明する。図2は音量制限装置50aの一実施の形態を示す回路図である。尚、図2中の点P1における信号が減衰部30から出力され検出感度制御部36を経た音声信号であり、点Pにおける信号が制御信号である。また、点Qにおける信号が遅延部34によって遅延された制御信号である。 Next, the configuration of the volume restriction device 50a will be described in more detail. FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the volume limiting device 50a. Note that the signal at the point P1 in FIG. 2 is an audio signal output from the attenuation unit 30 and passed through the detection sensitivity control unit 36, and the signal at the point P is a control signal. The signal at the point Q is a control signal delayed by the delay unit 34.
また、図2における減衰制御部20の検出感度制御部36とレベル検出部38は、図3に示すように検出感度制御部36の前段にレベル検出部38を配置しても良い。検出感度制御部36の後段にレベル検出部38が位置する場合、音声信号に瞬間的な突発音が入力した場合にレベル検出部38のコンデンサ素子がこの突発音の音声信号により充電される。そして、このコンデンサ素子に充電された電荷はその後、レベル検出部38のリリース時定数に従って放電される。この放電時間は数秒間となる場合があり、この間、減衰部30が動作し続けて音量制限装置50aの出力が一時的に無音状態となる可能性がある。しかしながら、図3の構成によれば、レベル検出部38の後段に検出感度制御部36と遅延部34とが配置されるため、コンデンサ素子からの放電時には検出感度制御部36が機能してレベル検出部の出力電圧を急速に低下させる。このため、減衰部30の動作時間は著しく短くなり、よって無音状態の時間を大幅に短縮することができる。尚、図3の音量制限装置50aにおけるバッファアンプQ3の位置は検出感度制御部36と遅延部34との間に設けても良いし、検出感度制御部に可変利得増幅回路を用いバッファアンプQ3の機能を兼ねるようにしても良い。 Further, the detection sensitivity control unit 36 and the level detection unit 38 of the attenuation control unit 20 in FIG. 2 may be provided with a level detection unit 38 before the detection sensitivity control unit 36 as shown in FIG. When the level detection unit 38 is located at the subsequent stage of the detection sensitivity control unit 36, the capacitor element of the level detection unit 38 is charged by this sudden sound signal when an instantaneous sudden sound is input to the sound signal. The electric charge charged in the capacitor element is then discharged according to the release time constant of the level detection unit 38. This discharge time may be several seconds. During this time, the attenuation unit 30 may continue to operate, and the output of the volume control device 50a may be temporarily silent. However, according to the configuration of FIG. 3, since the detection sensitivity control unit 36 and the delay unit 34 are arranged after the level detection unit 38, the detection sensitivity control unit 36 functions and functions as a level detector when discharging from the capacitor element. The output voltage of the part is rapidly reduced. For this reason, the operation time of the attenuating unit 30 is remarkably shortened, and therefore the time of the silent state can be greatly shortened. The position of the buffer amplifier Q3 in the volume limiting device 50a in FIG. 3 may be provided between the detection sensitivity control unit 36 and the delay unit 34, or a variable gain amplification circuit is used for the detection sensitivity control unit. You may make it also serve as a function.
また、音量制限装置50aは図4に示すように検出感度制御部36と遅延部34とを組み合わせて構成しても良い。トランジスタ素子を大振幅の交流信号の減衰制御に用いると歪が増大し制御の直線性が損なわれるが、図4の構成によればトランジスタ素子Q2は直流電流だけを扱うため理想的な制御を行う事ができる。 Further, the volume restriction device 50a may be configured by combining the detection sensitivity control unit 36 and the delay unit 34 as shown in FIG. When the transistor element is used for attenuation control of a large-amplitude AC signal, the distortion increases and the linearity of the control is impaired. However, according to the configuration of FIG. 4, the transistor element Q2 handles only a direct current and performs ideal control. I can do things.
次に、図2、図5、図6を用いて、音量制限装置50aの動作を説明する。尚、図5、図6においては、説明の都合上、増幅部14とバッファアンプQ3による増幅等の影響は無視するものとする。尚、図5(a),図6(a)は入力端10に入力する音声信号を示し、図5(b) ,図6(b)は、図2の点Pにおける制御信号を示し、図5(c),図6(c)は出力端12における出力信号を示している。 Next, the operation of the volume restriction device 50a will be described with reference to FIG. 2, FIG. 5, and FIG. In FIGS. 5 and 6, for the convenience of explanation, the influence of amplification by the amplifying unit 14 and the buffer amplifier Q3 is ignored. 5 (a) and 6 (a) show an audio signal input to the input terminal 10, and FIGS. 5 (b) and 6 (b) show a control signal at point P in FIG. 5 (c) and FIG. 6 (c) show output signals at the output end 12. FIG.
先ず、入力端10に入力する音声信号のレベルが、図5(a)に示すように、時間経過とともに緩やかに増大する状態の場合を説明する。なお、入力端10に入力する音声信号のレベルが時間経過とともに緩やかに増大する状態とは、制御信号(点Pにおける信号)が減衰部30の減衰開始レベルVbを超える前に、遅延部34によって遅延された制御信号(点Qの制御信号)が検出感度制御部36の感度変更開始レベルVa(<Vb)を超える状態であるとする。 First, the case where the level of the audio signal input to the input terminal 10 gradually increases with time as shown in FIG. 5A will be described. Note that the state in which the level of the audio signal input to the input terminal 10 gradually increases with time is that the delay unit 34 before the control signal (signal at the point P) exceeds the attenuation start level Vb of the attenuation unit 30. It is assumed that the delayed control signal (control signal at point Q) exceeds the sensitivity change start level Va (<Vb) of the detection sensitivity control unit 36.
検出感度制御部36のトランジスタ素子Q2の動作電圧をVaとすると、検出感度制御部36における第1の閾値としての感度変更開始レベルもVaとなる。つまり、検出感度制御部36は、遅延部34を経た制御信号(点Qにおける制御信号)がVaに達すると動作する。 When the operating voltage of the transistor element Q2 of the detection sensitivity control unit 36 is Va, the sensitivity change start level as the first threshold in the detection sensitivity control unit 36 is also Va. That is, the detection sensitivity control unit 36 operates when the control signal (control signal at the point Q) that has passed through the delay unit 34 reaches Va.
尚、図2では検出感度制御部36のトランジスタ素子Q2と減衰部30のトランジスタ素子Q1とを同じ動作電圧のものとした例を示している。ただし、トランジスタ素子Q1の前段には抵抗器R1、R2で構成される信号減衰部が存在するため、減衰部30としてみた場合その動作電圧である第2の閾値としての減衰開始レベルVbは、検出感度制御部36の感度変更開始レベルVaよりも大きくなる。よって、領域aにおいては減衰部30も動作しない。つまり、検出感度制御部36は、遅延部34を経ていない制御信号がVbに達すると動作する。尚、上記の減衰部30の回路構成は最も単純で好ましいものではあるが、特にこの構成に限定されるわけではなく、トランジスタ素子Q1にトランジスタ素子Q2の動作電圧より大きい動作電圧の素子を用いたり、他の回路構成を用いても良い。 FIG. 2 shows an example in which the transistor element Q2 of the detection sensitivity control unit 36 and the transistor element Q1 of the attenuation unit 30 have the same operating voltage. However, since there is a signal attenuating unit composed of resistors R1 and R2 in the previous stage of the transistor element Q1, when viewed as the attenuating unit 30, the attenuation start level Vb as the second threshold value that is the operating voltage is detected. It becomes larger than the sensitivity change start level Va of the sensitivity controller 36. Therefore, the attenuation unit 30 does not operate in the region a. That is, the detection sensitivity control unit 36 operates when a control signal that has not passed through the delay unit 34 reaches Vb. Although the circuit configuration of the attenuating unit 30 is the simplest and preferable, it is not particularly limited to this configuration. For example, an element having an operating voltage larger than the operating voltage of the transistor element Q2 may be used as the transistor element Q1. Other circuit configurations may be used.
そして、音声信号が小さく、この音声信号に応じた制御信号が検出感度制御部36の感度変更開始レベルVaよりも小さい領域aでは検出感度制御部36は動作しない。従って、減衰部30に入力した音声信号はそのまま増幅部14で増幅された後、出力信号として出力端12と検出感度制御部36とに出力される。そして検出感度制御部36に入力した出力信号は減衰部30から検出感度制御部36を経て、減衰されることなくレベル検出部38に出力される。レベル検出部38はこの減衰部30から出力され検出感度制御部36を経た音声信号(点P1における信号)のレベルを検出し、そのレベルに応じた制御信号として減衰部30に出力する。また、この制御信号は遅延部34によって遅延され検出感度制御部36に入力される。尚、前述のように領域aの音声信号のレベルでは検出感度制御部36及び減衰部30は動作することはない。よって出力端12における出力信号は、図5(c)の領域aに示すように音声信号の増加に伴い増加する。 The detection sensitivity control unit 36 does not operate in a region a where the audio signal is small and the control signal corresponding to the audio signal is smaller than the sensitivity change start level Va of the detection sensitivity control unit 36. Therefore, the audio signal input to the attenuating unit 30 is directly amplified by the amplifying unit 14 and then output to the output terminal 12 and the detection sensitivity control unit 36 as an output signal. The output signal input to the detection sensitivity control unit 36 is output from the attenuation unit 30 via the detection sensitivity control unit 36 to the level detection unit 38 without being attenuated. The level detection unit 38 detects the level of the audio signal (signal at the point P1) output from the attenuation unit 30 and passed through the detection sensitivity control unit 36, and outputs it to the attenuation unit 30 as a control signal corresponding to the level. The control signal is delayed by the delay unit 34 and input to the detection sensitivity control unit 36. As described above, the detection sensitivity control unit 36 and the attenuation unit 30 do not operate at the level of the audio signal in the region a. Therefore, the output signal at the output terminal 12 increases as the audio signal increases as shown in the area a of FIG.
次に、音声信号がさらに増加して、この音声信号に応じた点Qの制御信号が検出感度制御部36の感度変更開始レベルVaを超えた場合、検出感度制御部36が動作して点P1の信号に対するAGC制御を行なう。このAGC制御により、例えば図2の点Pにおける制御信号は、図5(b)の領域bに示すようにほぼ一定の値で推移する。そして、この制御信号は減衰部30に入力される。ただし、減衰部30の減衰開始レベルVbは検出感度制御部36の感度変更開始レベルVaよりも大きいから減衰部30は動作せず、出力端12の出力信号は図5(c)の領域bに示すように音声信号の増加に伴い増加する。 Next, when the audio signal further increases and the control signal at the point Q corresponding to the audio signal exceeds the sensitivity change start level Va of the detection sensitivity control unit 36, the detection sensitivity control unit 36 operates to operate the point P1. AGC control is performed on the signal. By this AGC control, for example, the control signal at point P in FIG. 2 changes at a substantially constant value as shown in a region b in FIG. 5B. This control signal is input to the attenuation unit 30. However, since the attenuation start level Vb of the attenuation unit 30 is higher than the sensitivity change start level Va of the detection sensitivity control unit 36, the attenuation unit 30 does not operate, and the output signal of the output terminal 12 is in the region b of FIG. As shown, it increases with an increase in the audio signal.
音声信号がさらに増加すると、検出感度制御部36に設置された抵抗器R3によりトランジスタ素子Q2が飽和に至り点P1の信号に対するAGC制御が終了する。これに伴い制御信号は、図5(b)の領域cに示すように音声信号の増加に伴い増加する。尚、このときの制御信号の傾きは、図4の例を除き音声信号の傾きよりも小さくなる。この領域cにおける制御信号も減衰部30の減衰開始レベルVbより小さいから、減衰部30は動作せず出力端12の出力信号は図5(c)の領域cに示すように音声信号の増加に伴い増加する。 When the audio signal further increases, the transistor element Q2 reaches saturation by the resistor R3 installed in the detection sensitivity control unit 36, and the AGC control for the signal at the point P1 ends. Along with this, the control signal increases as the audio signal increases as shown in the area c of FIG. The slope of the control signal at this time is smaller than the slope of the audio signal except for the example of FIG. Since the control signal in this area c is also smaller than the attenuation start level Vb of the attenuating section 30, the attenuating section 30 does not operate and the output signal of the output terminal 12 increases as shown in the area c of FIG. It increases with it.
音声信号がさらに増加すると、点P1における信号も増加する。これに伴い制御信号も増加し、この制御信号が減衰開始レベルVbを超えると減衰部30が動作する。そしてこれ以降の領域dでは、減衰部30による出力信号へのAGC制御が行なわれる。これにより、出力信号は図5(c)の領域dに示すようにほぼ一定の制限レベルVmaxに制御される。またこれに伴い、制御信号も図5(b)の領域dに示すようにほぼ一定で推移する。 As the audio signal further increases, the signal at point P1 also increases. Along with this, the control signal also increases. When this control signal exceeds the attenuation start level Vb, the attenuation unit 30 operates. In the subsequent region d, AGC control is performed on the output signal by the attenuating unit 30. As a result, the output signal is controlled to a substantially constant limit level Vmax as shown in region d of FIG. As a result, the control signal also changes substantially constant as shown in a region d in FIG.
次に、図6(a)に示すように、音声信号のレベルが時間経過とともに急峻に増大する状態、つまり、突発音S1〜S4が入力する場合を説明する。なお、入力端10に入力する音声信号のレベルが時間経過とともに急峻に増大する状態とは、遅延部34によって遅延された制御信号(点Qの制御信号)が検出感度制御部36の感度変更開始レベルVa(<Vb)を超える前に、制御信号(点Pにおける信号)が減衰部30の減衰開始レベルVbを超える状態であるとする。 Next, as shown in FIG. 6A, a state in which the level of the audio signal increases sharply with time, that is, a case where sudden sounds S1 to S4 are input will be described. Note that the state in which the level of the audio signal input to the input terminal 10 increases sharply with time is that the control signal delayed by the delay unit 34 (the control signal at the point Q) starts the sensitivity change of the detection sensitivity control unit 36. It is assumed that the control signal (the signal at the point P) exceeds the attenuation start level Vb of the attenuation unit 30 before exceeding the level Va (<Vb).
ここで、突発音により生じ、レベルが時間経過とともに急峻に増大する制御信号の成分を突発音成分とし、音声信号のレベルが時間経過とともに緩やかに増大し、検出感度制御部36に入力される制御信号の成分を通常音声成分とする。尚、図5においては、突発音が存在しない例を示しているから、図5(b)に示す制御信号は通常音声成分とほぼ同等となる。 Here, a control signal component that is generated by sudden sound and whose level sharply increases as time passes is used as a sudden sound component, and the level of the sound signal gradually increases as time passes and is input to the detection sensitivity control unit 36. The signal component is the normal audio component. Since FIG. 5 shows an example in which there is no sudden sound, the control signal shown in FIG. 5B is almost equivalent to the normal sound component.
先ず、領域aにおいて突発音S1が入力した場合、図6(b)に示すように制御信号には突発音S1によって生じる突発音成分Sa1が含まれる。ただし、この突発音成分Sa1は遅延部34により検出感度制御部36への伝達が遅れる。このため、突発音成分Sa1が感度変更開始レベルVaを超えていたとしても検出感度制御部36がすぐに動作することはない。これに対して、減衰部30には突発音成分Sa1を含む制御信号がそのまま入力する。よって、遅延部34によって遅延された制御信号(点Qの制御信号)が検出感度制御部36の感度変更開始レベルVa(<Vb)を超える前に、この突発音成分Sa1を含む制御信号が減衰開始レベルVbに達する場合には減衰部30が動作し突発音S1を含む音声信号を減衰する。つまり、図2中における点Qの遅延された制御信号が感度変更開始レベルVaに達する前に、制御信号が減衰開始レベルVbに達する場合、検出感度制御部36が動作することなしに減衰部30が減衰動作する。これにより、突発音S1は図6(c)中の制限レベルVm1に減衰される。尚、このとき突発音成分Sa1及び後述の突発音成分Sa2、Sa3の立下りはレベル検出部38の時定数により穏やかになる。 First, when the sudden sound S1 is input in the region a, as shown in FIG. 6B, the control signal includes the sudden sound component Sa1 generated by the sudden sound S1. However, the transmission of the sudden sound component Sa1 to the detection sensitivity control unit 36 is delayed by the delay unit 34. For this reason, even if the sudden sound component Sa1 exceeds the sensitivity change start level Va, the detection sensitivity control unit 36 does not operate immediately. On the other hand, the control signal including the sudden sound component Sa1 is input to the attenuation unit 30 as it is. Therefore, before the control signal delayed by the delay unit 34 (control signal at the point Q) exceeds the sensitivity change start level Va (<Vb) of the detection sensitivity control unit 36, the control signal including the sudden sound component Sa1 is attenuated. When the start level Vb is reached, the attenuating unit 30 operates to attenuate the audio signal including the sudden sound S1. That is, if the control signal reaches the attenuation start level Vb before the delayed control signal at the point Q in FIG. 2 reaches the sensitivity change start level Va, the detection sensitivity control unit 36 does not operate and the attenuation unit 30 does not operate. Is damped. Thereby, the sudden sound S1 is attenuated to the limit level Vm1 in FIG. At this time, the fall of the sudden sound component Sa1 and the sudden sound components Sa2 and Sa3 described later become gentle due to the time constant of the level detection unit 38.
次に点P1の信号に対するAGC制御が行なわれている領域bにおいて突発音S2、S3が入力した場合、突発音S2、S3はそれらの発生時における検出感度制御部36の減衰量に応じて減衰され、図6(b)の突発音成分Sa2、Sa3として制御信号中に出現する。このときも、制御信号中の突発音成分Sa2、Sa3は遅延部34により伝達が遅れる。従って、検出感度制御部36の減衰量は大きく変動せず、制御信号中の通常音声成分にも大きな変動は生じない。これに対して、減衰部30には突発音成分Sa2、Sa3を含む制御信号が入力するため、この突発音成分Sa2、Sa3を含む制御信号が減衰開始レベルVbに達している場合には減衰部30が動作し、突発音S2、S3を含む音声信号を減衰する。これにより、突発音S2、S3は図6(c)中の制限レベルVm2、Vm3にそれぞれ減衰される。ただし、制限レベルVm2、Vm3がVmaxを超える事は無い。 Next, when the sudden sounds S2 and S3 are input in the region b where the AGC control is performed on the signal at the point P1, the sudden sounds S2 and S3 are attenuated according to the attenuation amount of the detection sensitivity control unit 36 at the time of occurrence. Then, they appear in the control signal as the sudden sound components Sa2 and Sa3 in FIG. At this time, the transmission of the sudden sound components Sa2 and Sa3 in the control signal is delayed by the delay unit 34. Therefore, the attenuation amount of the detection sensitivity control unit 36 does not vary greatly, and the normal sound component in the control signal does not vary greatly. On the other hand, since the control signal including the sudden sound components Sa2 and Sa3 is input to the attenuation unit 30, when the control signal including the sudden sound components Sa2 and Sa3 has reached the attenuation start level Vb, the attenuation unit. 30 operates to attenuate the audio signal including the sudden sounds S2 and S3. Thereby, the sudden sounds S2 and S3 are attenuated to the limit levels Vm2 and Vm3 in FIG. 6C, respectively. However, the limit levels Vm2 and Vm3 do not exceed Vmax.
次に、領域dにおいて音量レベルVsの突発音S4が入力した場合、この領域dにおいて減衰部30は、出力信号に対するAGC制御を行うのに加え、図6(c)に示すように、突発音S4を減衰させるように動作する。このように音量制限装置50aは、入力される音声信号のレベルに応じて突発音S1〜S4に対する制限レベルVm1〜Vm3を変化させる。 Next, when the sudden sound S4 of the volume level Vs is input in the area d, the attenuating unit 30 performs AGC control on the output signal in this area d, and as shown in FIG. Operates to attenuate S4. Thus, the volume restriction device 50a changes the restriction levels Vm1 to Vm3 for the sudden sounds S1 to S4 according to the level of the input audio signal.
即ち、音量制限装置50aの減衰制御部20は、音声信号のレベルが時間経過とともに急峻に増大する第1の状態のときは減衰部30が減衰動作するように制御する。また、音声信号のレベルが時間経過とともに緩やかに増大する第2の状態のときは減衰部30を減衰動作させないか、もしくは、上記領域dの場合のように減衰部30を第1の状態のときよりも小さい減衰量で動作するように制御する。 That is, the attenuation control unit 20 of the volume control device 50a controls the attenuation unit 30 to perform the attenuation operation in the first state in which the level of the audio signal increases sharply with time. Further, when the level of the audio signal is in the second state where the level gradually increases with time, the attenuating unit 30 is not attenuated or when the attenuating unit 30 is in the first state as in the case of the region d. Control to operate with a smaller attenuation.
また、減衰制御部20の感度制御部36は、遅延部34によって遅延された制御信号が第1の閾値である感度変更開始レベルVaを超えた場合に、減衰部30からレベル検出部38へと出力する信号のレベルを減衰させる。ただし、音声信号のレベルが時間経過とともに急峻に増大する第1の状態では遅延部34によって遅延された制御信号が第1の閾値(感度変更開始レベルVa)を超えない状態で、かつ、減衰部30に入力する制御信号が第1の閾値よりも大きい第2の閾値(減衰開始レベルVb)を超えた状態となり減衰部30が減衰動作する。 Further, the sensitivity control unit 36 of the attenuation control unit 20 moves from the attenuation unit 30 to the level detection unit 38 when the control signal delayed by the delay unit 34 exceeds the sensitivity change start level Va that is the first threshold value. Attenuates the level of the output signal. However, in the first state where the level of the audio signal sharply increases with time, the control signal delayed by the delay unit 34 does not exceed the first threshold (sensitivity change start level Va), and the attenuation unit The control signal input to 30 exceeds the second threshold value (attenuation start level Vb) larger than the first threshold value, and the attenuating unit 30 performs the attenuating operation.
なお、図3に係る本実施形態の音量制限装置50aのレベル検出部38は検出感度制御部36を経ていない音声信号のレベルを検出し、そのレベルに応じた制御信号を出力する。そして、図3の音量制限装置50aの検出感度制御部36は、遅延部34によって遅延された制御信号が第1の閾値を超えた場合、制御信号を減衰させる。そして、図3の減衰部30は、遅延部34によって遅延された制御信号が第1の閾値を超えない場合、かつ、制御信号が第2の閾値を超えた場合に、入力される音声信号を減衰させる。 3 detects the level of the audio signal that has not passed through the detection sensitivity control unit 36, and outputs a control signal corresponding to the level. Then, when the control signal delayed by the delay unit 34 exceeds the first threshold, the detection sensitivity control unit 36 of the volume restriction device 50a in FIG. 3 attenuates the control signal. Then, the attenuating unit 30 in FIG. 3 determines the input audio signal when the control signal delayed by the delay unit 34 does not exceed the first threshold and when the control signal exceeds the second threshold. Attenuate.
また、図4に係る本実施形態の音量制限装置50aのトランジスタ素子Q3の出力(制御信号)が第1の閾値を超えた場合、検出感度制御部36は、制御信号が第1の閾値Vaになるように減衰させる。 Further, when the output (control signal) of the transistor element Q3 of the volume restriction device 50a of the present embodiment according to FIG. 4 exceeds the first threshold value, the detection sensitivity control unit 36 sets the control signal to the first threshold value Va. Attenuate to
ただし、図4に係る本実施形態の音量制限装置50aにおいて、遅延部34は、検出感度制御部36が、所定の時間かけて制御信号を第1の閾値Vaまで減衰させるよう制御する。つまり、制御信号は、第1の閾値Vaを超えてもすぐには減衰されず、所定の時間かけて緩やかに、第1の閾値Vaになるように減衰させられる。そして、この所定の時間の間に、制御信号が減衰部30の動作電圧Vbに達すると、減衰部30は入力される音声信号を減衰させる。 However, in the volume restriction device 50a of the present embodiment according to FIG. 4, the delay unit 34 controls the detection sensitivity control unit 36 to attenuate the control signal to the first threshold value Va over a predetermined time. That is, the control signal is not immediately attenuated even when the first threshold value Va is exceeded, but is gradually attenuated to the first threshold value Va over a predetermined time. When the control signal reaches the operating voltage Vb of the attenuation unit 30 during the predetermined time, the attenuation unit 30 attenuates the input audio signal.
次に、本発明の第2の形態に係る音量制限装置50bを図7に示す。第2の形態に係る音量制限装置50bの遅延部34は、第1の遅延部34aと第2の遅延部34bとを有している。そして、第1の遅延部34aは検出感度制御部36を経た音声信号(図7中の点P1における信号)に応じた信号を比較的長い時定数による第1の時間だけ遅延し、第1制御信号として検出感度制御部36に出力する。これにより、点P1の信号中の突発音成分の検出感度制御部36への伝達を遅らせる。また、第2の遅延部34bは点P1の信号に応じた信号を比較的短い時定数によって、第1の時間よりも短い第2の時間遅延し、第2制御信号として減衰部30に伝達する。この第2制御信号には点P1における信号の突発音成分が含まれている。尚、第1の遅延部34aと第2の遅延部34bとは点P1の信号のレベルを検出する第1レベル検出部38aと第2レベル検出部38bとを個々に備えている。尚、この第1レベル検出部38aは第1の遅延部34aと一体になっていなくても良く、第2レベル検出部38bは第2の遅延部34bと一体になっていなくても良い。また、検出感度制御部36と遅延部34とは協働して減衰制御部20として動作する。 Next, a volume restriction device 50b according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG. The delay unit 34 of the volume restriction device 50b according to the second embodiment includes a first delay unit 34a and a second delay unit 34b. Then, the first delay unit 34a delays a signal corresponding to the audio signal (the signal at the point P1 in FIG. 7) that has passed through the detection sensitivity control unit 36 by a first time with a relatively long time constant, and performs the first control. The signal is output to the detection sensitivity controller 36 as a signal. This delays the transmission of the sudden sound component in the signal at the point P1 to the detection sensitivity control unit 36. The second delay unit 34b delays the signal corresponding to the signal at the point P1 by a second time shorter than the first time by a relatively short time constant, and transmits the signal to the attenuation unit 30 as the second control signal. . This second control signal includes a sudden sound component of the signal at the point P1. The first delay unit 34a and the second delay unit 34b each include a first level detection unit 38a and a second level detection unit 38b that detect the level of the signal at the point P1. The first level detection unit 38a may not be integrated with the first delay unit 34a, and the second level detection unit 38b may not be integrated with the second delay unit 34b. The detection sensitivity control unit 36 and the delay unit 34 operate as the attenuation control unit 20 in cooperation.
次に、音量制限装置50bの構成を更に詳しく説明する。図8は音量制限装置50bの一実施の形態を示す回路図である。尚、図8中の点P1における信号が減衰部30から出力され検出感度制御部36を経た音声信号であり、点Q1における信号が第1制御信号であり、点P2における信号が第2制御信号である。 Next, the configuration of the volume restriction device 50b will be described in more detail. FIG. 8 is a circuit diagram showing an embodiment of the volume limiting device 50b. Note that the signal at point P1 in FIG. 8 is an audio signal output from the attenuation unit 30 and passed through the detection sensitivity control unit 36, the signal at point Q1 is the first control signal, and the signal at point P2 is the second control signal. It is.
図8に示す音量制限装置50bの第1の遅延部34aは、ダイオード素子D2、コンデンサ素子C2、抵抗器R5とで主に構成され、これらの回路が第1レベル検出部38aとしての機能と遅延回路としての機能とを兼ね備えている。また、第2の遅延部34bはダイオード素子D1、コンデンサ素子C1、抵抗器R4とで主に構成され、これらの回路が第2レベル検出部38bとしての機能と遅延回路としての機能とを兼ね備えている。尚、第1の遅延部34aと第2の遅延部34bとの時定数の長短、即ち第1の時間及び第2の時間の長短は主にコンデンサ素子C1、C2の容量値によって決定する。 The first delay unit 34a of the volume limiting device 50b shown in FIG. 8 is mainly composed of a diode element D2, a capacitor element C2, and a resistor R5, and these circuits function and delay as the first level detection unit 38a. It also has a function as a circuit. The second delay unit 34b is mainly composed of a diode element D1, a capacitor element C1, and a resistor R4. These circuits have a function as the second level detection unit 38b and a function as a delay circuit. Yes. Note that the lengths of the time constants of the first delay unit 34a and the second delay unit 34b, that is, the lengths of the first time and the second time are mainly determined by the capacitance values of the capacitor elements C1 and C2.
また、第2の遅延部34bには、抵抗器R1、R2で構成される信号減衰部が設けられている。この信号減衰部の動作により減衰部30の側に伝達される第2制御信号は、検出感度制御部36の側に伝達される第1制御信号よりもそのレベルが小さくなる。従って、減衰部30のトランジスタ素子Q1の動作電圧と検出感度制御部36のトランジスタ素子Q2の動作電圧とが同等であっても、第1、第2の遅延部34a、34bにそれぞれ入力する信号のレベルを基準とすれば、減衰部30の動作に要する点P1の信号のレベルは検出感度制御部36が動作するレベルよりも高くなる。従って、点P1における信号を基準とした場合、減衰部30の減衰開始レベルVbは検出感度制御部36の感度変更開始レベルVaよりも大きくなる。 Further, the second delay unit 34b is provided with a signal attenuating unit including resistors R1 and R2. The level of the second control signal transmitted to the attenuation unit 30 side by the operation of the signal attenuation unit is lower than that of the first control signal transmitted to the detection sensitivity control unit 36 side. Therefore, even if the operating voltage of the transistor element Q1 of the attenuation unit 30 is equal to the operating voltage of the transistor element Q2 of the detection sensitivity control unit 36, the signals input to the first and second delay units 34a and 34b respectively. If the level is used as a reference, the level of the signal at the point P1 required for the operation of the attenuation unit 30 is higher than the level at which the detection sensitivity control unit 36 operates. Therefore, when the signal at the point P1 is used as a reference, the attenuation start level Vb of the attenuation unit 30 is higher than the sensitivity change start level Va of the detection sensitivity control unit 36.
尚、図8に示す抵抗器R1、R2で構成される信号減衰部を第2の遅延部34bに設ける構成は最も単純で好ましいものではあるが、特にこの構成に限定されるわけではなく、トランジスタ素子Q1にトランジスタ素子Q2の動作電圧より大きい動作電圧の素子を用いたり、他の回路構成を用いても良い。また、図9、図10に示すように、比較的増幅率の小さい増幅器A1を第2の遅延部34bの信号ラインに、比較的増幅率の大きい増幅器A2を第1の遅延部34aの信号ラインに設置しても良い。 Note that the configuration in which the signal attenuating unit including the resistors R1 and R2 illustrated in FIG. 8 is provided in the second delay unit 34b is the simplest and preferable one, but is not particularly limited to this configuration. An element having an operating voltage larger than the operating voltage of the transistor element Q2 may be used as the element Q1, or another circuit configuration may be used. Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the amplifier A1 having a relatively small amplification factor is used as the signal line of the second delay unit 34b, and the amplifier A2 having a relatively large amplification factor is used as the signal line of the first delay unit 34a. It may be installed in.
尚、音量制限装置50bの検出感度制御部36と減衰部30とには個別にバッファアンプQ3を備えていても良い。 In addition, the detection sensitivity control unit 36 and the attenuation unit 30 of the volume restriction device 50b may be provided with a buffer amplifier Q3 separately.
次に、図8、図11、図13を用いて、音量制限装置50bの動作を説明する。尚、説明の都合上、増幅部14とバッファアンプQ3による増幅等の影響は無視するものとする。尚、図11(a),図13(a)は入力端10に入力する音声信号を示し、図11(b) は第1制御信号(図8の点Q1における信号)を示し、図13(b)は第2制御信号(図8の点P2における信号)を示している。また、図11(c),図13(c)は出力端12における出力信号を示している。 Next, the operation of the volume restriction device 50b will be described with reference to FIG. 8, FIG. 11, and FIG. For convenience of explanation, it is assumed that the influence of amplification by the amplification unit 14 and the buffer amplifier Q3 is ignored. 11 (a) and 13 (a) show an audio signal input to the input terminal 10, FIG. 11 (b) shows a first control signal (signal at point Q1 in FIG. 8), and FIG. b) shows the second control signal (the signal at the point P2 in FIG. 8). FIG. 11C and FIG. 13C show output signals at the output end 12.
先ず、入力端10に入力する音声信号のレベルが、図11(a)に示すように、時間経過とともに緩やかに増大する場合について説明する。先ず、入力される音声信号が小さく、この音声信号に応じた第1制御信号が検出感度制御部36の感度変更開始レベルVaよりも小さい領域aでは、減衰部30に入力した音声信号はそのまま出力信号として出力端12と検出感度制御部36とに出力される。また、領域aでは、第1制御信号がVaよりも小さいため検出感度制御部36は動作しない。そのため、検出感度制御部36に入力した出力信号は、検出感度制御部36を経た音声信号として図8中の点P1に出力される。そして、点P1の信号は増幅部14で増幅された後、第1の遅延部34aと第2の遅延部34bとに出力される。 First, the case where the level of the audio signal input to the input terminal 10 gradually increases with time as shown in FIG. 11A will be described. First, in a region a where the input audio signal is small and the first control signal corresponding to the audio signal is smaller than the sensitivity change start level Va of the detection sensitivity control unit 36, the audio signal input to the attenuation unit 30 is output as it is. The signal is output to the output terminal 12 and the detection sensitivity control unit 36 as a signal. In the region a, the detection sensitivity control unit 36 does not operate because the first control signal is smaller than Va. Therefore, the output signal input to the detection sensitivity control unit 36 is output to a point P1 in FIG. 8 as an audio signal that has passed through the detection sensitivity control unit 36. The signal at the point P1 is amplified by the amplifying unit 14, and then output to the first delay unit 34a and the second delay unit 34b.
第1の遅延部34aと第2の遅延部34bとに入力された点P1の信号は第1レベル検出部38aと第2レベル検出部38bとでそれぞれレベル検出される。尚、前述のように第2の遅延部34bには第2レベル検出部38bの前段に信号減衰部が設置されているから、第2レベル検出部38bで検出される信号のレベルは第1レベル検出部38aで検出される信号のレベルよりも小さくなる。 The level of the signal at the point P1 input to the first delay unit 34a and the second delay unit 34b is detected by the first level detection unit 38a and the second level detection unit 38b, respectively. As described above, the second delay unit 34b is provided with a signal attenuating unit in front of the second level detection unit 38b, so that the level of the signal detected by the second level detection unit 38b is the first level. It becomes smaller than the level of the signal detected by the detector 38a.
そして、第1の遅延部34aは、この点P1の信号を第1の時間遅延して、第1制御信号として検出感度制御部36に出力する。また、第2の遅延部34bは、この点P1の信号を第1の時間よりも短い第2の時間遅延して、第2制御信号として減衰部30に出力する。ただし、前述のように領域aでは検出感度制御部36及び減衰部30は動作しない。よって出力端12における出力信号は図11(c)の領域aに示すように、音声信号の増加に伴い増加する。尚、図11においては、突発音成分が存在しない例を示しているから、図11(b)に示す制御信号は通常音声成分と同等となる。 Then, the first delay unit 34a delays the signal at this point P1 for a first time, and outputs the signal to the detection sensitivity control unit 36 as a first control signal. The second delay unit 34b delays the signal at the point P1 by a second time shorter than the first time, and outputs the delayed signal to the attenuation unit 30 as a second control signal. However, as described above, the detection sensitivity control unit 36 and the attenuation unit 30 do not operate in the region a. Therefore, the output signal at the output terminal 12 increases as the audio signal increases, as shown in region a of FIG. 11 shows an example in which there is no sudden sound component, the control signal shown in FIG. 11B is equivalent to the normal sound component.
次に、音声信号がさらに増加して、この音声信号による第1制御信号が検出感度制御部36の感度変更開始レベルVaを超えた場合、検出感度制御部36が動作して点P1の信号に対するAGC制御を行なう。このAGC制御により、第1制御信号は、図11(b)の領域bに示すようにほぼ一定の値で推移する。尚、このとき第2制御信号も第1制御信号より小さい値でほぼ一定に推移する。 Next, when the audio signal further increases and the first control signal based on this audio signal exceeds the sensitivity change start level Va of the detection sensitivity control unit 36, the detection sensitivity control unit 36 operates and the signal at the point P1 is detected. AGC control is performed. By this AGC control, the first control signal changes at a substantially constant value as shown in a region b in FIG. At this time, the second control signal is also substantially constant at a value smaller than the first control signal.
また、このときの第2制御信号は第2の遅延部34bを介して減衰部30に入力する。しかしながら、第2制御信号は第1制御信号よりそのレベルが小さいから減衰開始レベルVbに満たないようになっており、よって減衰部30は動作しない。このため、出力端12の出力信号は図11(c)の領域bに示すように音声信号の増加に伴い増加する。 Further, the second control signal at this time is input to the attenuation unit 30 via the second delay unit 34b. However, since the level of the second control signal is smaller than that of the first control signal, the second control signal does not reach the attenuation start level Vb, and thus the attenuation unit 30 does not operate. For this reason, the output signal of the output terminal 12 increases with the increase of the audio signal as shown in a region b of FIG.
ここで、図12に音声信号が入力端10に入力される音声信号のレベルが緩やかに増大する場合の各部の信号波形を示す。図12(a)、(b)の上段に示す信号波形は音量制限装置50bに入力する音声信号を示している。また、図12(a)の中段に示す信号波形は出力端12から出力する出力信号を示している。また、図12(a)の下段に示す信号波形は検出感度制御部36から出力する点P1における信号を示している。また、図12(b)の中段に示す信号波形は第2の遅延部34bから出力する第2制御信号を示している。また、図12(b)の下段に示す信号波形は第1の遅延部34aから出力する第1制御信号を示している。 Here, FIG. 12 shows signal waveforms at various parts when the level of the audio signal that is input to the input terminal 10 gradually increases. The signal waveforms shown in the upper part of FIGS. 12A and 12B show the audio signal input to the volume limiter 50b. The signal waveform shown in the middle part of FIG. 12A indicates an output signal output from the output terminal 12. In addition, the signal waveform shown in the lower part of FIG. 12A indicates a signal at the point P1 output from the detection sensitivity control unit 36. Further, the signal waveform shown in the middle stage of FIG. 12B shows the second control signal output from the second delay unit 34b. In addition, the signal waveform shown in the lower part of FIG. 12B indicates the first control signal output from the first delay unit 34a.
図12(a)、(b)の上段に示すように音声信号が入力端10に入力される音声信号のレベルが増大する場合、図12(b)の下段に示す第1制御信号は、音声信号の増加の初期段階から増加し始める。そして、第1制御信号が所定のレベルに到達するとほぼ一定に推移する。また、図12(a)の下段に示す点P1における信号も、音声信号の増加の初期段階(図12(a)中の○印)で若干増加した後、ほぼ一定で推移する。これらの信号変化は図11(b)と同様の傾向を示している。また、図12(b)の中段に示す第2制御信号も第1制御信号と同様の波形を示している。ただし、抵抗器R1、R2で構成される信号減衰部の効果により第2制御信号のレベルは第1制御信号のレベルより全ての範囲に亘って小さくなっている。この第2制御信号のレベルは減衰開始レベルVb以下にしてあるため、減衰部30は動作せず、図12(a)の中段に示す出力信号は図12(a)、(b)の上段に示す音声信号とほぼ同様のものとなる。この信号変化は図11(c)と同様の傾向を示している。 When the level of the audio signal input to the input terminal 10 increases as shown in the upper part of FIGS. 12A and 12B, the first control signal shown in the lower part of FIG. It starts to increase from the initial stage of signal increase. When the first control signal reaches a predetermined level, the first control signal changes substantially constant. In addition, the signal at the point P1 shown in the lower part of FIG. 12A also increases slightly at the initial stage of increase of the audio signal (marked with a circle in FIG. 12A), and then remains substantially constant. These signal changes show the same tendency as in FIG. Further, the second control signal shown in the middle part of FIG. 12B also has the same waveform as the first control signal. However, the level of the second control signal is lower than the level of the first control signal over the entire range due to the effect of the signal attenuating unit constituted by the resistors R1 and R2. Since the level of the second control signal is equal to or lower than the attenuation start level Vb, the attenuation unit 30 does not operate, and the output signal shown in the middle part of FIG. 12A is in the upper part of FIGS. 12A and 12B. The audio signal shown is substantially the same. This signal change shows the same tendency as in FIG.
次に、図13(a)に示すように、入力端10に入力される音声信号にそのレベルが時間経過とともに急峻に増大する突発音S1〜S3が入力する場合を説明する。先ず、領域aにおいて突発音S1が入力した場合、図13(b)に示すように、第2制御信号には突発音S1によって生じる突発音成分Sa1が含まれる。尚、図13(b)は図11(b)とVaの位置が一致するよう縦軸の尺度を拡大して示している。また、第1制御信号の突発音成分のレベルと第2制御信号の突発音成分のレベルとは、抵抗器R1、R2で構成される信号減衰部の効果によりその値が異なっているため、以下は便宜的に第2制御信号の突発音成分をSa1とし、第1制御信号の突発音成分をSa1’と記す。 Next, as shown in FIG. 13A, a case where sudden sounds S1 to S3 whose levels are sharply increased with the passage of time are input to the audio signal input to the input terminal 10 will be described. First, when the sudden sound S1 is input in the area a, as shown in FIG. 13B, the second control signal includes the sudden sound component Sa1 generated by the sudden sound S1. Note that FIG. 13B shows an enlarged scale of the vertical axis so that the position of Va coincides with FIG. In addition, since the level of the sudden sound component of the first control signal and the level of the sudden sound component of the second control signal are different due to the effect of the signal attenuating unit composed of the resistors R1 and R2, For the sake of convenience, the sudden sound component of the second control signal is denoted by Sa1, and the sudden sound component of the first control signal is denoted by Sa1 '.
突発音成分S1は時定数の長い第1の遅延部34aで第1の時間遅延される。これに対して、この突発音成分S1を含む点P1の信号は時定数の短い第2の遅延部34bに入力され突発音成分Sa1を含む第2制御信号として減衰部30に伝達される。このときの突発音成分Sa1を含む第2制御信号が減衰開始レベルVbに達した場合、減衰部30は動作し突発音S1を含む音声信号を減衰する。つまり、第1制御信号が感度変更開始レベルVaに達する前に、第2制御信号が減衰開始レベルVbに達する場合、検出感度制御部36が動作することなしに減衰部30が減衰動作する。これにより、突発音S1は図13(c)中の制限レベルVm1に減衰される。即ち、第1の時間遅延された突発音成分が感度変更開始レベルVaを超える前に、第1の時間よりも短い第2の時間遅延された突発音成分がVbに達する場合は検出感度制御部36は動作しない。 The sudden sound component S1 is delayed for a first time by the first delay unit 34a having a long time constant. On the other hand, the signal at the point P1 including the sudden sound component S1 is input to the second delay unit 34b having a short time constant and transmitted to the attenuation unit 30 as the second control signal including the sudden sound component Sa1. When the second control signal including the sudden sound component Sa1 at this time reaches the attenuation start level Vb, the attenuation unit 30 operates and attenuates the audio signal including the sudden sound S1. That is, when the second control signal reaches the attenuation start level Vb before the first control signal reaches the sensitivity change start level Va, the attenuation unit 30 performs the attenuation operation without the detection sensitivity control unit 36 operating. As a result, the sudden sound S1 is attenuated to the limit level Vm1 in FIG. That is, when the sudden sound component delayed by the second time shorter than the first time reaches Vb before the first time delayed sudden sound component exceeds the sensitivity change start level Va, the detection sensitivity control unit 36 does not operate.
次に、点P1の信号に対するAGC制御が行なわれている領域bにおいて突発音S2、S3が入力した場合について説明する。 Next, a case where sudden sounds S2 and S3 are input in the region b where AGC control is performed on the signal at the point P1 will be described.
領域bの突発音がない状態において、第2制御信号は、点P1における信号が検出感度制御部36によってAGC制御されているため、Vbを超えないレベルに保たれている。この状態で、突発音S2、S3が発生すると、検出感度制御部36の減衰量に応じて減衰され、突発音成分Sa2’、Sa3’として点P1における信号に出現する。この突発音成分Sa2’、Sa3’は時定数の長い第1の遅延部34aでは比較的長い第1の時間遅延される。これに対して、この突発音成分Sa2’、Sa3’を含む点P1の信号は時定数の短い第2の遅延部34bに入力され、比較的短い時間遅延され、突発音成分Sa2、Sa3を含む第2制御信号として減衰部30に伝達される。このときの突発音成分Sa2、Sa3を含む第2制御信号が減衰開始レベルVbに達すると、減衰部30は動作し突発音S2、S3を含む音声信号を減衰する。これにより、突発音S2、S3は図13(c)中の制限レベルVm2、Vm3にそれぞれ減衰される。即ち、第1の時間遅延された突発音成分が感度変更開始レベルVaを超える前に、第1の時間よりも短い第2の時間遅延された突発音成分がVbに達する場合は検出感度制御部36は動作しない。 In a state where there is no sudden sound in the region b, the second control signal is maintained at a level not exceeding Vb because the signal at the point P1 is AGC controlled by the detection sensitivity control unit 36. In this state, when sudden sounds S2 and S3 occur, they are attenuated according to the attenuation amount of the detection sensitivity control unit 36, and appear as sudden sound components Sa2 'and Sa3' in the signal at the point P1. The sudden sound components Sa2 'and Sa3' are delayed by a relatively long first time in the first delay unit 34a having a long time constant. On the other hand, the signal at the point P1 including the sudden sound components Sa2 ′ and Sa3 ′ is input to the second delay unit 34b having a short time constant, delayed by a relatively short time, and includes the sudden sound components Sa2 and Sa3. The second control signal is transmitted to the attenuation unit 30. When the second control signal including the sudden sound components Sa2 and Sa3 at this time reaches the attenuation start level Vb, the attenuating unit 30 operates to attenuate the sound signal including the sudden sound S2 and S3. Thereby, the sudden sounds S2 and S3 are attenuated to the limit levels Vm2 and Vm3 in FIG. That is, when the sudden sound component delayed by the second time shorter than the first time reaches Vb before the first time delayed sudden sound component exceeds the sensitivity change start level Va, the detection sensitivity control unit 36 does not operate.
ここで、図14に、音声信号が比較的低いレベルから比較的高いレベルに急激に増加した場合の各部の信号波形を示す。図14(a)、(b)の上段に示す信号波形は減衰部30に入力する音声信号を示している。また、図14(a)の中段に示す信号波形は出力端12から出力する出力信号を示している。また、図14(a)の下段に示す信号波形は検出感度制御部36から出力する点P1における信号を示している。また、図14(b)の中段に示す信号波形は第2の遅延部34bから出力する第2制御信号を示している。また、図14(b)の下段に示す信号波形は第1の遅延部34aから出力する第1制御信号を示している。 Here, FIG. 14 shows signal waveforms at various parts when the audio signal suddenly increases from a relatively low level to a relatively high level. The signal waveforms shown in the upper part of FIGS. 14A and 14B indicate the audio signal input to the attenuation unit 30. In addition, the signal waveform shown in the middle part of FIG. 14A indicates an output signal output from the output terminal 12. The signal waveform shown in the lower part of FIG. 14A shows the signal at the point P1 output from the detection sensitivity control unit 36. In addition, the signal waveform shown in the middle stage of FIG. 14B shows the second control signal output from the second delay unit 34b. The signal waveform shown in the lower part of FIG. 14B shows the first control signal output from the first delay unit 34a.
図14(a)、(b)の上段に示すように音声信号が急激に増加すると、その増加した瞬間に突発音Sが生じる。この突発音Sは点P1の信号中に突発音成分を生じさせる。この突発音成分により、図14(b)の中段に示す第2制御信号は突発音S発生直後に速やかに増加する。これは第2の遅延部34bの遅延時間が比較的短いためである。しかしながら、時定数の長い第1の遅延部34aはこの突発音成分の検出感度制御部36への伝達を遅らせるように機能するから、図14(b)の下段に示す第1制御信号には突発音成分が出現しない。よって、この突発音S発生時において、第2制御信号のレベルは第1制御信号のレベルよりも大きくなると同時に減衰開始レベルVbを超え、これにより減衰部30が動作して音声信号の突発音Sを所定の制限レベルに減衰する。 As shown in the upper part of FIGS. 14 (a) and 14 (b), when the audio signal increases rapidly, sudden sound S is generated at the increased moment. This sudden sound S causes a sudden sound component in the signal at point P1. Due to this sudden sound component, the second control signal shown in the middle part of FIG. 14B immediately increases immediately after the sudden sound S occurs. This is because the delay time of the second delay unit 34b is relatively short. However, since the first delay unit 34a having a long time constant functions to delay the transmission of the sudden sound component to the detection sensitivity control unit 36, the first control signal shown in the lower part of FIG. No sound component appears. Therefore, when the sudden sound S is generated, the level of the second control signal becomes higher than the level of the first control signal and simultaneously exceeds the attenuation start level Vb. Is attenuated to a predetermined limit level.
そして、音声信号のレベルが大きいまま継続する、これにより、検出感度制御部36に入力される第1制御信号が図14(b)の下段に示すように徐々に増加する。そして、この第1制御信号の増加に伴い検出感度制御部36が減衰動作を開始し、図14(b)の中段に示す第2制御信号は徐々に減少する。第2制御信号が減少すると減衰部30の減衰量が低下して、図14(a)の中段に示す出力信号は徐々に増加する。そして時間tにおいて、第2制御信号のレベルは第1制御信号のレベルよりも小さくなるとともに減衰開始レベルVbに満たなくなる。これにより、減衰部30の減衰動作は停止し、音声信号と出力信号とは同等のレベルとなる。また、第1、第2制御信号はほぼ一定に推移する。 Then, the level of the audio signal continues to be high, whereby the first control signal input to the detection sensitivity control unit 36 gradually increases as shown in the lower part of FIG. As the first control signal increases, the detection sensitivity control unit 36 starts an attenuation operation, and the second control signal shown in the middle stage of FIG. 14B gradually decreases. When the second control signal decreases, the attenuation amount of the attenuation unit 30 decreases, and the output signal shown in the middle stage of FIG. 14A gradually increases. At time t, the level of the second control signal becomes smaller than the level of the first control signal and becomes less than the attenuation start level Vb. As a result, the attenuation operation of the attenuation unit 30 is stopped, and the audio signal and the output signal are at the same level. Further, the first and second control signals change substantially constant.
以上のように、音量制限装置50bの感度制御部36は、第1の遅延部34aによって遅延された第1制御信号が第1の閾値である感度変更開始レベルVaを超えた場合に、減衰部30からレベル検出部38へと出力する信号のレベルを減衰させる。ただし、音声信号のレベルが時間経過とともに急峻に増大する第1の状態では第1制御信号が第1の閾値(感度変更開始レベルVa)を超えない状態で、第2の遅延部34aによって遅延された第2制御信号が第1の閾値よりも大きい第2の閾値(減衰開始レベルVb)を超えた状態となり減衰部30が減衰動作する。 As described above, when the first control signal delayed by the first delay unit 34a exceeds the sensitivity change start level Va, which is the first threshold, the sensitivity control unit 36 of the volume restriction device 50b attenuates the attenuation unit. The level of the signal output from 30 to the level detector 38 is attenuated. However, in the first state where the level of the audio signal sharply increases with time, the first control signal is delayed by the second delay unit 34a in a state where it does not exceed the first threshold value (sensitivity change start level Va). The second control signal exceeds the second threshold value (attenuation start level Vb) that is larger than the first threshold value, and the attenuating unit 30 performs the attenuating operation.
次に、音声信号に突発音Sが入力したときの音量制限装置50a、50bの出力信号を図15に示す。図15から、音量制限装置50a、50bの出力信号は、音声信号において突発音Sが生じた領域のみ図15中の破線で示す制限レベルに抑制され、その他の領域では音声信号とほぼ同等であることが分かる。このことから、音量制限装置50a、50bは突発音Sの発生時のみに減衰動作を行うことが分かる。 Next, FIG. 15 shows output signals of the volume limiters 50a and 50b when the sudden sound S is input to the audio signal. From FIG. 15, the output signals of the volume restriction devices 50a and 50b are suppressed to the restriction level indicated by the broken line in FIG. 15 only in the region where the sudden sound S occurs in the audio signal, and are almost the same as the audio signal in the other regions. I understand that. From this, it can be seen that the volume restriction devices 50a and 50b perform the attenuation operation only when the sudden sound S occurs.
次に、本発明に係る集音器の実施の形態を図16を用いて説明する。本発明に係る集音器80は、各実施形態の音量制限装置50aもしくは50bと、外部音声を音声信号に変換し音量制限装置50a、50bの入力端10に出力するマイク等の集音部42と、音量制限装置50a、50bの出力端12からの出力信号を音声に変換するイヤホン、ヘッドホン、スピーカ等の音声出力部40と、を有している。尚、集音器80にはその他の構成として、音量制限装置50a、50bからの出力信号を増幅するアンプ部や、出力信号の音量レベルを増減するボリューム部、出力信号をユーザの好みに変化させるイコライザ部、集音器80のオン、オフを切換るスイッチ等を適宜設けても良い。 Next, an embodiment of a sound collector according to the present invention will be described with reference to FIG. The sound collector 80 according to the present invention includes a volume limiter 50a or 50b according to each embodiment, and a sound collector 42 such as a microphone that converts external sound into an audio signal and outputs it to the input terminal 10 of the volume limiters 50a and 50b. And an audio output unit 40 such as an earphone, a headphone, or a speaker that converts an output signal from the output terminal 12 of the volume restriction devices 50a and 50b into sound. The sound collector 80 has other configurations such as an amplifier unit that amplifies output signals from the volume limiters 50a and 50b, a volume unit that increases and decreases the volume level of the output signal, and changes the output signal to the user's preference. You may provide suitably the switch etc. which switch ON / OFF of an equalizer part and the sound collector 80. FIG.
以上のように、音量制限装置50a、50bを有する集音器80は、減衰部から音量制限装置外部へと出力される信号を検出し、その検出したレベルと時間的なレベルの変化とに応じて、減衰部の動作を制御するため、図17に示すように、会話音声や周囲の雑音が比較的高い音声レベルVhの状態で突発音Sが入力した場合には、この突発音Sを制限レベルVhsに減衰、抑制して出力する。また、会話音声や周囲の雑音が比較的低い音声レベルVLの状態で突発音Sが入力した場合には、この突発音Sを比較的低い制限レベルVLsに減衰、抑制して出力する。なお、VLsとVLの比率やVhsとVhの比率は回路の特性で決まる。よって、会話音声や周囲の雑音レベルがどのようなレベルであっても、ユーザが体感する相対的な突発音のレベル増加はほぼ同等となる。つまり、本実施の形態に係る音量制限装置50a、50b及び集音器80は、突発音Sに対する制限レベルが固定されておらず、突発音Sが入力したときの周囲の音声レベルに応じて突発音Sの制限レベルを変化させる。よって、周囲の音声レベルが比較的小さい場合でも突発音による急激な音量増加を防止することができる。また、図14の例のように、自動車の警笛等の突然の大音量が継続する場合には、この音声の発生直後に生じる突発音を効果的に減衰、抑制した後、徐々に減衰量が減少するよう動作する。従って、周囲の音声レベルがいかなる場合であっても突発音によるユーザのショックを効果的に軽減することができる。 As described above, the sound collector 80 having the volume restriction devices 50a and 50b detects the signal output from the attenuation unit to the outside of the volume restriction device, and responds to the detected level and the change in the temporal level. In order to control the operation of the attenuating unit, as shown in FIG. 17, when the sudden sound S is input in a state where the voice level Vh is relatively high in conversational speech and surrounding noise, the sudden sound S is limited. Output is attenuated and suppressed to level Vhs. When the sudden sound S is input in a state where the voice level VL has a relatively low conversational voice or ambient noise, the sudden sound S is attenuated and suppressed to a relatively low limit level VLs and output. Note that the ratio of VLs to VL and the ratio of Vhs to Vh are determined by circuit characteristics. Therefore, the relative sudden sound level increase experienced by the user is almost the same regardless of the level of the conversational voice or the ambient noise level. In other words, the volume restriction devices 50a and 50b and the sound collector 80 according to the present embodiment are not fixed in the restriction level for the sudden sound S, and suddenly depending on the surrounding sound level when the sudden sound S is input. The restriction level of the sound S is changed. Therefore, a sudden increase in volume due to sudden sound can be prevented even when the surrounding sound level is relatively low. Also, as shown in the example of FIG. 14, when a sudden loud volume such as a car whistle continues, the sudden sound generated immediately after the generation of this sound is effectively attenuated and suppressed, and then the amount of attenuation gradually increases. Operates to decrease. Therefore, the user's shock due to sudden sound can be effectively reduced regardless of the surrounding sound level.
また、本実施の形態に係る音量制限装置50a、50b及び集音器80は、回路構成が単純であるため装置自体を安価で提供することができる。特に音量制限装置50a及びそれを備えた集音器80は、一般的な集音器が備えているAGC回路を音量制限装置50aに流用することができるため、極めて低コストで提供できる他、小型化、軽量化に対しても有用である。さらに、音量制限装置50b及びそれを備えた集音器80は、2つの遅延部の時定数を独立して設計できるため、比較的容易に誤作動の少ない安定した回路を設計することができる。また、音量制限装置50bは装置の入出力間にAGC特性がないことに加えて入出力間に増幅器(増幅部14)が存在しない。このため、増幅器が飽和する事がなく、広い入力電圧範囲で突発音の制限を行なうことができる。また、各実施形態における遅延部は信号を時間的に遅延させるとともに、信号をスムージングする動作も行うが、スムージングすることは必須ではなく、各実施形態においては、より望ましい構成としてスムージングも行う遅延部を例としている。 Moreover, since the volume limiting devices 50a and 50b and the sound collector 80 according to the present embodiment have a simple circuit configuration, the devices themselves can be provided at low cost. In particular, the volume limiter 50a and the sound collector 80 including the volume limiter 50a can be provided at an extremely low cost because the AGC circuit included in a general sound collector can be used for the volume limiter 50a. It is also useful for reducing the weight and weight. Furthermore, since the volume limiting device 50b and the sound collector 80 including the same can design the time constants of the two delay units independently, a stable circuit with few malfunctions can be designed relatively easily. Further, in addition to the absence of AGC characteristics between the input and output of the device, the volume limiting device 50b does not have an amplifier (amplifying unit 14) between the input and output. For this reason, the amplifier does not saturate and the sudden sound can be limited in a wide input voltage range. In addition, the delay unit in each embodiment delays the signal in time and also performs an operation of smoothing the signal. However, smoothing is not essential, and in each embodiment, the delay unit also performs smoothing as a more desirable configuration. As an example.
さらに、本実施の形態に係る音量制限装置50a、50b及び集音器80は、減衰部から音量制限装置外部へと出力される信号を検出し、その検出したレベルと時間的なレベルの変化とに応じて、減衰部の動作を制御するため、出力する音声信号そのものに対する遅延は行なわない。このため、音声と実際の音声とにタイムラグが生じることがなくユーザが違和感を覚えることもない。 Furthermore, the volume limiters 50a and 50b and the sound collector 80 according to the present embodiment detect a signal output from the attenuation unit to the outside of the volume limiter, and detect the detected level and a change in temporal level. Accordingly, since the operation of the attenuator is controlled, the output audio signal itself is not delayed. For this reason, there is no time lag between the voice and the actual voice, and the user does not feel discomfort.
尚、上記の音量制限装置50aでは検出感度制御部36の最大減衰量に限界を設ける事で装置の入出力間にAGC特性を備えた例を示したが、検出感度制御部36の最大減衰量に限界を設けずにAGC特性を備えない構成としても良い。また、上記の音量制限装置50bでは装置の入出力間にAGC特性を備えていない例を示したが、検出感度制御部36の最大減衰量に限界を設け装置の入出力間にAGC特性を備えた構成としても良い。 In the above volume limiting device 50a, an example in which the AGC characteristic is provided between the input and output of the device by setting a limit on the maximum attenuation of the detection sensitivity control unit 36 has been shown. It is good also as a structure which is not provided with an AGC characteristic without providing a limit. In the above volume limiting device 50b, the example in which the AGC characteristic is not provided between the input and output of the apparatus is shown. However, the maximum attenuation amount of the detection sensitivity control unit 36 is limited and the AGC characteristic is provided between the input and output of the apparatus. It is good also as a composition.
また、上記の音量制限装置50a、50bはデジタル回路で構成しても良い。尚、上記の音量制限装置50a、50b及び集音器80は本発明の好適な一例であるから、各部の回路構成は無論のこと、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。 Further, the volume limiting devices 50a and 50b may be constituted by digital circuits. Note that the volume limiting devices 50a and 50b and the sound collector 80 are preferred examples of the present invention, so the circuit configuration of each part is of course changed, and the present invention can be changed without departing from the gist of the present invention. It is possible to implement.
20 減衰制御部
30 減衰部
34 遅延部
34a 第1の遅延部
34b 第2の遅延部
36 検出感度制御部
38 レベル検出部
40 音声出力部
42 集音部
50a、50b 音量制限装置
80 集音器
Va 第1の閾値(感度変更開始レベル)
Vb 第2の閾値(減衰開始レベル)
20 Attenuation control unit
30 Attenuator
34 Delay part
34a First delay unit
34b Second delay unit
36 Detection sensitivity controller
38 level detector
40 Audio output unit
42 Sound collector
50a, 50b Volume limiter
80 sound collector
Va first threshold (sensitivity change start level)
Vb second threshold (attenuation start level)
Claims (6)
前記減衰部から出力される信号を検出し、前記音声信号のレベルが時間経過とともに急峻に増大する第1の状態のときは、前記減衰部が前記音声信号を減衰させるように前記減衰部を制御し、前記第1の状態のときよりも前記音声信号のレベルが時間経過とともに緩やかに増大する第2の状態のときは、前記減衰部が前記音声信号を減衰させないように、または、前記減衰部が前記音声信号を減衰させる減衰量が前記第1の状態のときよりも少なくなるように前記減衰部を制御する減衰制御部と、
を有することを特徴とする音量制限装置。 An attenuation unit for attenuating the input audio signal under a predetermined condition;
When the signal output from the attenuating unit is detected and the level of the audio signal sharply increases with time, the attenuating unit controls the attenuating unit so as to attenuate the audio signal. In the second state where the level of the audio signal increases more gradually with the passage of time than in the first state, the attenuation unit does not attenuate the audio signal, or the attenuation unit An attenuation control unit that controls the attenuation unit so that an attenuation amount that attenuates the audio signal is smaller than that in the first state;
A volume control device characterized by comprising:
検出感度制御部と、
前記減衰部から出力され前記検出感度制御部を経た音声信号のレベルを検出し、そのレベルに応じて前記減衰部の減衰を制御するための制御信号を出力するレベル検出部と、
前記制御信号を所定の時間遅延させる遅延部と、を有し、
前記検出感度制御部は、前記遅延部によって遅延された制御信号が第1の閾値を超えた場合、前記減衰部から前記レベル検出部へと出力される信号のレベルを減衰させ、
前記第1の状態は、前記遅延部によって遅延された制御信号が第1の閾値を超えない状態、かつ、前記制御信号が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値を超えた状態であることを特徴とする請求項1記載の音量制限装置。 The attenuation control unit includes:
A detection sensitivity control unit;
A level detection unit that detects a level of an audio signal output from the attenuation unit and that has passed through the detection sensitivity control unit, and outputs a control signal for controlling attenuation of the attenuation unit according to the level;
A delay unit that delays the control signal for a predetermined time,
When the control signal delayed by the delay unit exceeds a first threshold, the detection sensitivity control unit attenuates the level of the signal output from the attenuation unit to the level detection unit,
The first state is a state in which the control signal delayed by the delay unit does not exceed a first threshold, and the state in which the control signal exceeds a second threshold greater than the first threshold. The volume control device according to claim 1.
検出感度制御部と、
前記減衰部から出力される音声信号のレベルに応じて、前記減衰部の減衰を制御するための制御信号を出力するレベル検出部と、
前記検出感度制御部を経た前記制御信号を所定の時間遅延させる遅延部と、を有し、
前記検出感度制御部は、前記遅延部によって遅延された前記制御信号が第1の閾値を超えた場合、前記制御信号のレベルを減衰させ、
前記第1の状態は、前記遅延部によって遅延された制御信号が第1の閾値を超えない状態、かつ、前記制御信号が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値を超えた状態であることを特徴とする請求項1記載の音量制限装置。 The attenuation control unit includes:
A detection sensitivity control unit;
A level detection unit that outputs a control signal for controlling the attenuation of the attenuation unit according to the level of the audio signal output from the attenuation unit;
A delay unit that delays the control signal that has passed through the detection sensitivity control unit for a predetermined time, and
The detection sensitivity control unit attenuates the level of the control signal when the control signal delayed by the delay unit exceeds a first threshold,
The first state is a state in which the control signal delayed by the delay unit does not exceed a first threshold, and the state in which the control signal exceeds a second threshold greater than the first threshold. The volume control device according to claim 1.
遅延部と、
検出感度制御部と、
前記減衰部から出力され前記検出感度制御部を経た音声信号のレベルを検出し、そのレベルに応じて前記減衰部の減衰を制御するための制御信号を出力するレベル検出部と、を有し、
前記検出感度制御部は、前記制御信号が第1の閾値を超えた後に、前記減衰部から前記レベル検出部へと出力される信号のレベルを前記第1の閾値まで減衰させ、
前記遅延部は、前記検出感度制御部が、信号を第1の時間かけて前記第1の閾値まで減衰させるように、前記検出感度制御部の減衰動作を遅延し、
前記第1の状態は、前記検出感度制御部が信号のレベルを前記第1の閾値まで減衰させている間に、前記制御信号が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値を超えた状態であることを特徴とする請求項1記載の音量制限装置。 The attenuation control unit includes:
A delay unit;
A detection sensitivity control unit;
A level detection unit that detects a level of an audio signal output from the attenuation unit and that has passed through the detection sensitivity control unit, and outputs a control signal for controlling attenuation of the attenuation unit according to the level;
The detection sensitivity control unit attenuates the level of a signal output from the attenuation unit to the level detection unit after the control signal exceeds a first threshold value to the first threshold value,
The delay unit delays the attenuation operation of the detection sensitivity control unit so that the detection sensitivity control unit attenuates the signal to the first threshold over a first time,
The first state is a state in which the control signal exceeds a second threshold value larger than the first threshold value while the detection sensitivity control unit attenuates the signal level to the first threshold value. The volume limiting device according to claim 1, wherein
検出感度制御部と、
前記減衰部から出力され前記検出感度制御部を経た音声信号のレベルを検出し、そのレベルに応じた信号を第1の時間遅延させた信号である第1制御信号を前記検出感度制御部に出力する第1の遅延部と、
前記減衰部から出力され前記検出感度制御部を経た音声信号のレベルを検出し、そのレベルに応じた信号を第1の時間よりも短い第2の時間遅延させた信号である第2制御信号を前記減衰部に出力する第2の遅延部と、を有し、
前記検出感度制御部は、前記第1制御信号が第1の閾値を超えた場合、前記減衰部から前記第2の遅延部へと出力される信号のレベルを減衰させ、
前記第1の状態は、前記第2制御信号が第2の閾値を超えた状態であり、
前記検出感度制御部は、前記第1制御信号が第1の閾値を超えた場合に、前記第2制御信号が前記第2の閾値を超えないように、前記減衰部から前記第2の遅延部へと出力される信号のレベルを減衰させることを特徴とする請求項1記載の音量制限装置。 The attenuation control unit includes:
A detection sensitivity control unit;
A level of an audio signal output from the attenuation unit and passed through the detection sensitivity control unit is detected, and a first control signal which is a signal obtained by delaying a signal corresponding to the level by a first time is output to the detection sensitivity control unit. A first delay unit to
A second control signal which is a signal obtained by detecting the level of the audio signal output from the attenuation unit and passing through the detection sensitivity control unit and delaying the signal corresponding to the level by a second time shorter than the first time is obtained. A second delay unit that outputs to the attenuation unit,
The detection sensitivity control unit attenuates the level of a signal output from the attenuation unit to the second delay unit when the first control signal exceeds a first threshold,
The first state is a state in which the second control signal exceeds a second threshold,
When the first control signal exceeds a first threshold value, the detection sensitivity control unit is configured to prevent the second control signal from exceeding the second threshold value from the attenuation unit to the second delay unit. 2. The sound volume limiting device according to claim 1, wherein the level of the signal output to is attenuated.
外部の音声を電気的な音声信号に変換し前記音量制限装置の減衰部に入力する集音部と、
前記音量制限装置の前記減衰部から出力される音声信号を音声に変換する音声出力部と、
を有することを特徴とする集音器。 A volume restriction device according to any one of claims 1 to 5,
A sound collection unit that converts external sound into an electrical sound signal and inputs the sound signal to the attenuation unit of the volume restriction device;
An audio output unit that converts an audio signal output from the attenuation unit of the volume restriction device into audio;
The sound collector characterized by having.
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