JP2611233B2 - Amplitude compression / expansion circuit - Google Patents
Amplitude compression / expansion circuitInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in the following order.
Ａ産業上の利用分野 Ｂ発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ発明が解決しようとする問題点（第13図〜第15図） Ｅ問題点を解決するための手段（第１図） Ｆ作用（第１図） Ｇ実施例 （G1）本発明の原理（第１図及び第２図） （G2）振幅圧縮伸長動作（第１図、第３図〜第６図） （G3）可変周波数特性の振幅圧縮伸長動作（第１図、第
７図〜第９図） （G4）第１の実施例（第１図、第７図〜第10図） （G5）第２の実施例（第１図、第11図及び第12図） （G6）他の実施例 Ｈ発明の効果 Ａ産業上の利用分野 本発明は振幅圧縮伸長回路に関し、例えばコンパクト
デイスク（CD）プレーヤ、テープレコーダ等の電子機器
の信号処理回路に適用して好適なものである。A Field of application in industry B Outline of the invention C Conventional technology D Problems to be solved by the invention (FIGS. 13 to 15) E Means for solving the problems (FIG. 1) F operation (FIG. 1) 1) G embodiment (G1) Principle of the present invention (FIGS. 1 and 2) (G2) Amplitude compression / expansion operation (FIGS. 1, 3 to 6) (G3) Amplitude of variable frequency characteristics Compression / expansion operation (FIGS. 1, 7 to 9) (G4) First embodiment (FIGS. 1, 7 to 10) (G5) Second embodiment (FIG. 1, FIG. (FIGS. 11 and 12) (G6) Other Embodiments H Effect of the Invention A Industrial Field of the Invention The present invention relates to an amplitude compression / expansion circuit, for example, a signal of an electronic device such as a compact disk (CD) player and a tape recorder. It is suitable for application to a processing circuit.
Ｂ発明の概要 本発明は振幅圧縮伸長回路において、メインパス回路
の入出力信号の差信号に基づいて作成された加算信号
を、メインパス回路の出力信号に加えて出力することに
より、所望の入出力特性の振幅圧縮伸長回路を得ること
ができる。B. Summary of the Invention In the present invention, in an amplitude compression / expansion circuit, a desired input signal is output by adding an output signal generated based on a difference signal between input and output signals of a main path circuit to an output signal of the main path circuit. An amplitude compression / expansion circuit having output characteristics can be obtained.
Ｃ従来の技術 従来、CDプレーヤ、デイジタルオーデイオテープレコ
ーダ（DAT）等のデイジタルオーデイオ信号再生装置に
おいては、記録媒体にデイジタル化して記録されたオー
デイオ信号を再生してアナログ信号に復調することによ
り、広いダイナミツクレンジで歪の少ない高品位のオー
デイオ信号を得ることができる。2. Description of the Related Art Conventionally, in a digital audio signal reproducing apparatus such as a CD player and a digital audio tape recorder (DAT), a digital signal recorded on a recording medium is reproduced and demodulated into an analog signal to reproduce a wide range. It is possible to obtain a high-quality audio signal with less distortion in a dynamic range.
Ｄ発明が解決しようとする問題点 ところが、この種のデイジタルオーデイオ信号再生装
置から得られるオーデイオ信号は、従来のアナログ方式
のテープレコーダに記録する場合等において、ダイナミ
ツクレンジが広すぎる問題がある。D Problem to be Solved by the Invention However, the audio signal obtained from this kind of digital audio signal reproducing apparatus has a problem that the dynamic range is too wide when recording on a conventional analog tape recorder.
すなわちダイナミツクレンジが広すぎるためにテープ
レコーダに記録する際に、信号レベルの大きな部分にお
いてオーデイオ信号の信号波形に歪が生じたり、逆に信
号レベルの小さな部分においてSN比が劣化する問題があ
る。That is, when recording on a tape recorder because the dynamic range is too wide, there is a problem that the signal waveform of the audio signal is distorted in a portion where the signal level is large, or the SN ratio is deteriorated in a portion where the signal level is small. .
さらに暗騒音のあるような例えば車内でCDプレーヤ等
を再生する際には、信号レベルの小さな部分が暗騒音に
よつて聴取できなくなつたり、逆に信号レベルの大きな
部分で音量が大きくなりすぎたりする問題がある。Furthermore, when a CD player or the like that has background noise is played, for example, in a car, the part with a small signal level cannot be heard due to the background noise, or the volume becomes too large at a part with a large signal level. Problem.
この問題を解決するためには、デイジタルオーデイオ
信号再生装置から得られるオーデイオ信号のダイナミツ
クレンジを小さくすれば良いと考えられる。In order to solve this problem, it is considered that the dynamic range of the audio signal obtained from the digital audio signal reproducing device should be reduced.
すなわち第13図に示すように、アナログ信号に変換さ
れたオーデイオ信号でなる入力信号において、ピークレ
ベルから−30〔dB〕以下の入力信号に対しては、入力信
号の信号レベルの変化に比例定数１で比例して信号レベ
ルが変化する出力信号を出力するようにする。That is, as shown in FIG. 13, for an input signal composed of an audio signal converted to an analog signal, for an input signal having a peak level of -30 [dB] or less, a proportional constant is proportional to a change in the signal level of the input signal. An output signal whose signal level changes in proportion to 1 is output.
これに対して−30〔dB〕を超える領域の入力信号に対
しては、入力信号の信号レベルの変化に対して比例定数
が例えば1/2で比例して変化する出力信号を出力する。On the other hand, for an input signal in the region exceeding -30 [dB], an output signal whose proportional constant changes in proportion to, for example, 1/2 with respect to a change in the signal level of the input signal is output.
このようにすれば−30〔dB〕を境にして（以下これを
折れ点と呼ぶ）振幅圧縮比CRがそれぞれ値１及び２の入
出力特性を得ることができ、その分全体としてオーデイ
オ信号のダイナミツクレンジを小さくすることができ
る。In this way, the input / output characteristics of the amplitude compression ratio CR of values 1 and 2 can be obtained at a boundary of -30 [dB] (hereinafter referred to as a break point), and the audio signal of the audio signal can be obtained as a whole. The dynamic range can be reduced.
このような振幅圧縮伸長動作を得るために、従来第14
図に示すような構成の振幅圧縮伸長回路１を用いる方法
がある。In order to obtain such an amplitude compression / expansion operation, the conventional 14th
There is a method using an amplitude compression / expansion circuit 1 having a configuration as shown in FIG.
すなわち入力信号SIを遅延回路２を介して振幅変調回
路３に受けると共に、コントロール信号作成回路４に受
ける。That is, the input signal S I via a delay circuit 2 with receiving the amplitude modulation circuit 3 receives the control signal generating circuit 4.
コントロール信号作成回路４は、入力信号の信号レベ
ルを検出し、当該検出結果に基づいて入力信号SIの信号
レベルに応じて信号レベルが変化するコントロール信号
SGを振幅変調回路３に出力する。Control signal generating circuit 4 detects the signal level of the input signal, a control signal whose signal level varies according to the signal level of the input signal S I on the basis of the detection result
And it outputs the S G to the amplitude modulation circuit 3.
振幅変調回路３は、乗算回路又はVCA（voltage contr
ol amplifier）等で構成され、入力信号SIをコントロー
ル信号SGで振幅変調することにより、入力信号SIに対し
てコントロール信号SGの信号レベルに応じて信号レベル
が変化した出力信号S0を得ることができる。The amplitude modulation circuit 3 includes a multiplication circuit or a VCA (voltage contr
It consists of ol Amplifier) or the like, the input signal S by I amplitude modulated by a control signal S G, the input signal S output signal is the signal level changes according to the signal level of the control signal S G against I S 0 Can be obtained.
因に遅延回路２は、当該振幅圧縮伸長回路１の出力信
号S0にオーバシユートが生じないように設けられてい
る。Attributable to the delay circuit 2, Obashiyuto the output signal S 0 of the amplitude compression expansion circuit 1 is provided so as not to cause.
ここで、入力信号SIの振幅を値ｘ、出力信号S0の振幅
を値ｙとおけば、次式 ｙ＝ｘ1/CR ……（１） で振幅圧縮比CRを表すことができる。Here, the amplitude value x of the input signal S I, if put the amplitude of the output signal S 0 and the value y, can represent the amplitude compression ratio CR by: y = x 1 / CR ...... ( 1).
従つてコントロール信号作成回路４において、折れ点
以下の領域の入力信号SIの振幅ｘに対して、振幅圧縮比
CRが値１の出力信号S0の振幅ｙは、次式 ｙ＝ｘ1/CR ＝ｘ・ｘ（１−CR）/CR ＝ｘ・x0 ＝ｘ・１ ……（２） で表される。従つて右辺の係数１に対応して、振幅変調
回路３の利得ｇが、次式 ｇ＝１ ……（３） で表される値１になるようにコントロール信号SGを出力
すれば、折れ点以下の領域で振幅圧縮比CRが値１の特性
を得ることができる。In accordance connexion control signal generating circuit 4, the amplitude x of the input signal S I of the break point following areas, the amplitude compression ratio
Amplitude y of the output signal S 0 of the CR value 1 is represented by the following formula y = x 1 / CR = x · x (1-CR) / CR = x · x 0 = x · 1 ...... (2) You. Accordingly, if the control signal SG is output so that the gain g of the amplitude modulation circuit 3 becomes a value 1 expressed by the following equation g = 1 in accordance with the coefficient 1 on the right side, the signal is broken. In the region below the point, the characteristic that the amplitude compression ratio CR is 1 can be obtained.
これに対して折れ点以上の領域の入力信号SIの振幅ｘ
に対して、振幅圧縮比CRが値２の出力信号S0を得る場合
は、次式 ｙ＝ｘ1/CR ＝ｘ・ｘ（１−CR）/CR ＝ｘ・ｘ−1/2 ……（４） ｇ＝ｘ（１−CR）/CR ＝ｘ−1/2 ……（５） で出力信号S0の振幅ｙ及び振幅変調回路３の利得ｇが表
される。Amplitude x of the input signal S I above break point area contrast
Respect, if the amplitude compression ratio CR is obtained an output signal S 0 of the value of 2, the following equation y = x 1 / CR = x · x (1-CR) / CR = x · x -1/2 ...... (4) g = x (1−CR) / CR = x− 1 / 2 (5) represents the amplitude y of the output signal S 0 and the gain g of the amplitude modulation circuit 3.
従つて、振幅変調回路３の利得ｇが値ｘ−1/2になる
ようにコントロール号SGを出力すれば、折れ点以上の領
域において振幅圧縮比CRが値２の入出力特性を得ること
ができる。Accordance connexion, if the output control No. S G so that the gain g of the amplitude modulation circuit 3 becomes a value x -1/2, the amplitude compression ratio CR in the above point bending regions obtain the input and output characteristics of the values 2 Can be.
具体的には第15図に示すように、コントロール信号作
成回路４を構成すれば良いと考えられる。Specifically, it is considered that the control signal generation circuit 4 may be configured as shown in FIG.
すなわち入力信号SIを絶対値回路５を介して飽絡検出
回路６に受け、入力信号SIの信号レベルに比例した検出
信号SLを得、対数変換回路７を介して対数変換した後、
加算回路９に出力する。That through the absolute value circuit 5 to the input signal S I received in飽絡detection circuit 6 to obtain a detection signal S L proportional to the signal level of the input signal S I, after logarithmic transformation via a logarithmic transformation circuit 7,
Output to the addition circuit 9.
クリツプ回路８は、加算回路９を介して得られる対数
変換した検出信号SL及び折れ点信号SHの和信号を受け、
値０以下の当該和信号を０値にクリツプしてその結果得
られるクリツプ信号SCLを乗算回路10に出力する。Clip circuit 8 receives a sum signal of detection signals S L and broken point signal S H to the logarithmic transformation is obtained through the addition circuit 9,
The value 0 or less of the sum signal to clip the 0 value and outputs the resulting clip signal S CL to the multiplier circuit 10.
かくして折れ点信号SHを所定の値に選定することによ
り、折れ点信号SHで定まる入力信号SIの信号レベルを境
にして信号レベルが変化するクリツプ信号SCLを得るこ
とができる。Thus by selecting a break point signal S H to a predetermined value, it is possible to obtain the clip signal S CL whose signal level changes in the signal level of the input signal S I defined by the broken point signal S H to the boundary.
乗算回路10は、当該クリツプ信号SCLと共に圧縮比例
制御信号SPを受け、その乗算出力を指数変換回路11を介
して乗算回路でなる振幅変調回路３に出力する。Multiplier circuit 10, the clip signal S CL under compressive proportional control signal S P with, and outputs the multiplication output to the amplitude modulation circuit 3 composed of a multiplier circuit via the exponential conversion circuit 11.
ここで入力信号SIがピークレベルのとき対数変換回路
７から出力される出力信号の信号レベルＨに対して、折
れ点（この場合は−30〔dB〕）の入力信号SIの信号レベ
ル値Ｙとおくと、折れ点信号SHを次式 で表される値に設定すれば、入力信号SIの信号レベルが
折れ点の信号レベルより大きいときだけ入力信号SIの信
号レベルに応じて信号レベルが変化するクリツプ信号S
CLを得ることができる。Here the input signal S I with respect to the signal level of the output signal outputted from the logarithmic converter circuit 7 when the peak level H, the broken point signal level value of the input signal S I (in this case, -30 dB!) putting a Y, the following equation a broken point signal S H Is set in the value represented, clip signal S whose signal level varies according to the signal level of only the input signal S I is greater than the signal level of the bending point signal level of the input signal S I
You can get CL .
従つて折れ点以下の領域に対しては、クリツプ回路８
を介して値０にクリツプされたクリツプ信号SCLが得ら
れ、その結果指数変換回路11を介して値０に対応して値
１のコントロール信号SGが出力される。Therefore, the clip circuit 8 is applied to the area below the break point.
Through the clip has been clip signal S CL is obtained a value 0, so that the exponential conversion circuit 11 control signal values 1 corresponding to the value 0 through S G are output.
その結果、乗算回路３の利得が１に制御されて、
（２）式に示したような振幅圧縮比CRが値１の出力信号
S0を得ることができ、かくして振幅圧縮比CRが値１の入
出力特性を得ることができる。As a result, the gain of the multiplication circuit 3 is controlled to 1 and
Output signal with an amplitude compression ratio CR of 1 as shown in equation (2)
S 0 can be obtained, and thus, the input / output characteristics with the amplitude compression ratio CR of 1 can be obtained.
これに対して、折れ点以上の領域に対しては、（５）
式に示すように乗算回路３の利得が値ｘ−1/2になるよ
うにすれば良い。On the other hand, (5)
Gain of the multiplier circuit 3 as shown in Equation may be such that the value x -1/2.
すなわち、入力信号SIに対して次式 SG＝ｘ（１−CR）/CR ……（７） の信号レベルのコントロール信号SGを出力すれば良い。That is, the following equation S G = x (1-CR ) / CR ...... (7) may be output control signal S G of the signal level of the input signal S I.
すなわち乗算回路10の利得Apが次式 で表される値になるように、圧縮比制御信号SPを加える
ようにすれば、折れ点以上の領域で当該圧縮比CR（この
場合CR＝２）で振幅圧縮された出力信号S0を得ることが
できる。That gain A p of the multiplier circuit 10 is the following equation Represented as a value in, if to apply a compression ratio control signal S P, the output signal S 0 which is amplitude compression in the compression ratio above the break point in the region CR (in this case CR = 2) Obtainable.
かくして入力信号SIの信号レベルが増加すると−30
〔dB〕の信号レベルを境にして、振幅圧縮比CRの値が値
１から値２に変化する入出力特性の振幅圧縮伸長回路１
を得ることができる。Thus the signal level of the input signal S I increases -30
An amplitude compression / decompression circuit 1 having an input / output characteristic in which the value of the amplitude compression ratio CR changes from a value 1 to a value 2 at a signal level of [dB].
Can be obtained.
ところがこのようにすると、折れ点の前及び後で振幅
圧縮比CRが急激に変化する問題があり、このため当該振
幅圧縮伸長回路１を介して得られるオーデイオ信号を再
生した場合、再生音が極めて不自然になる問題がある。However, in this case, there is a problem that the amplitude compression ratio CR rapidly changes before and after the break point. Therefore, when the audio signal obtained through the amplitude compression / expansion circuit 1 is reproduced, the reproduced sound is extremely low. There is an unnatural problem.
この問題を解決するため、例えばROM（read only mem
ory）テーブルを用いて入力信号の信号レベルの変化に
伴つて折れ点信号SH及び圧縮比制御信号SPの信号レベル
を徐々に変化させることにより、振幅圧縮比CRをゆるや
かに変化させる方法が考えられる。To solve this problem, for example, ROM (read only mem
By gradually changing the signal level signal level accompaniment with broken point signal S H and the compression ratio control signal S P to the change of the input signal using the ory) table, the method of slowly varying amplitude compression ratio CR Conceivable.
またROMテーブルに代えて演算処理回路構成の制御回
路を用いて、折れ点信号SH及び圧縮比制御信号SPを制御
する方法も考えられる。And using a control circuit of the arithmetic processing circuitry in place of the ROM table, it is also considered a method for controlling the break point signal S H and the compression ratio control signal S P.
ところが、このようにすると振幅圧縮伸長回路全体の
構成が煩雑になり、実用上未だ不十分な問題がある。However, in this case, the configuration of the entire amplitude compression / expansion circuit becomes complicated, and there is a problem that it is still insufficient for practical use.
さらにこのような振幅圧縮伸長回路においては、出力
信号S0としてコントロール信号作成回路４から得られる
コントロール信号SGに応じた乗算出力信号S0しか得られ
ないために、動作特性を入力信号の周波数に応じて可変
できない問題があつた。Further in such an amplitude compression and decompression circuit for the output signal S multiplied output signal S 0 according to the control signal S G obtained from the control signal generating circuit 4 as 0 give only the frequency of the input signal operating characteristics There was a problem that could not be changed according to.
特にオーデイオ信号においては、入力信号の周波数に
応じて振幅圧縮伸長の動作特性が変化するようにできれ
ば、振幅圧縮されたオーデイオ信号を聴感覚によつて補
正することにより、ダイナミツクレンジの減少感を軽減
する等、種々の分野に広く適用することができる。Especially, in the case of audio signals, if the operating characteristics of amplitude compression and expansion can be changed according to the frequency of the input signal, the amplitude-compressed audio signal can be corrected according to the sense of hearing to reduce the dynamic range. It can be widely applied to various fields such as reduction.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、全体と
して簡易な構成で所望の入出力特性を得ることができる
振幅圧縮伸長回路を提案しようとするものである。The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to propose an amplitude compression / expansion circuit capable of obtaining desired input / output characteristics with a simple configuration as a whole.
Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、振幅
圧縮伸長入力信号SIに対して第１又は第２の利得を付与
して第１の出力信号S0を得、当該振幅圧縮伸長入力信号
SI又は第１の出力信号S0の信号レベルが折れ点に対応す
る信号レベルになつたとき振幅圧縮入力信号SIに付与す
る利得を第１の利得から第２の利得に切り換えることに
より、第１の出力信号を、折れ点の前後の振幅圧縮比を
切り換えながら出力する第１の振幅変調手段３と、第１
の振幅変調手段３の振幅圧縮伸長入力信号SI及び第１の
出力信号S0の差信号SRを得る第１の減算手段21と、差信
号SRに対して第３又は第４の利得を付与して第２の出力
信号を得、第１の振幅変調手段３の利得の切換えと同時
に差信号SRに付与する利得を第３の利得から第４の利得
に切り換えて第２と出力信号を出力する第２の振幅変調
手段22を有し、第２の出力信号に基づいて第３の出力信
号SSを出力する信号処理手段26と、第１の振幅変調手段
３の第１の出力信号SI及び信号処理手段26の第３の出力
信号SSの減算出力を第４の出力信号S01として出力する
第２の減算手段25とを具え、第２の減算手段25の第４の
出力信号S01を、振幅圧縮伸長入力信号SIの信号レベル
が高くなつて行くに従つて信号レベルが折れ点において
滑らかに伸長特性から圧縮特性に移行するような振幅圧
縮伸長出力信号S01として、送出するようにする。Means for Solving E Problem In order to solve such a problem, in the present invention, the first output signal S 0 is given by applying the first or second gain to the amplitude compression / expansion input signal S I. The amplitude compression / expansion input signal
By switching the gain to be applied to the amplitude compression input signal S I when has decreased to the signal level corresponding to the S I or the first signal level break point of the output signal S 0 from the first gain to a second gain, A first amplitude modulating means 3 for outputting a first output signal while switching an amplitude compression ratio before and after the break point;
First and subtracting means 21, third or fourth gain for the difference signal S R to obtain a difference signal S R of amplitude compression decompression input signal S I and the first output signal S 0 of the amplitude modulating means 3 grant obtain a second output signal, first amplitude modulating means a gain switched gain to be applied to simultaneously difference signal S R of 3 third gain from the second output switches to the fourth gain A signal processing means for outputting a third output signal S S based on the second output signal; a first amplitude modulation means for outputting a third output signal based on the second output signal; A second subtraction unit 25 that outputs a subtraction output of the output signal S I and the third output signal S S of the signal processing unit 26 as a fourth output signal S 01 . pressure of an output signal S 01, the smooth elongation properties in accordance connexion signal level break point in the signal level of the amplitude decompression input signal S I go high summer As the amplitude decompression output signal S 01 as to shift the characteristics, so as to deliver.
Ｆ作用 信号処理手段26の第２の振幅変調手段22は、第１の振
幅変調手段３の入力信号SI及び第１の出力信号S0の差信
号SRに対して、第１の振幅変調手段３において入力信号
SIに付与される利得の変化と同じように変化する利得を
付与し、その結果信号処理手段26において生成された第
３の出力信号SSが第２の減算手段25において第１の振幅
変調手段３の第１の出力信号S0から減算される。F function The second amplitude modulation means 22 of the signal processing means 26 performs the first amplitude modulation on the difference signal S R between the input signal S I and the first output signal S 0 of the first amplitude modulation means 3. Input signal at means 3
Grant gain that varies in the same way as the change in the gain applied to S I, as a result the signal processing means the third output signal S S generated by the 26 first amplitude modulation in the second subtraction means 25 It is subtracted from the first output signal S 0 means 3.
かくして第２の減算手段25に得られる第４の出力信号
S01は、折れ点における利得の切換えを受けた第１の振
幅変調手段３の第１の出力信号S0と第２の振幅変調手段
22の第２の出力信号との減算結果として得られることに
より、折れ点において、伸長特性の状態を通つて圧縮特
性の状態に滑らかに変化する。The fourth output signal thus obtained by the second subtraction means 25
S 01 is the first output signal S 0 of the first amplitude modulating means 3 which has received the gain switching at the break point, and the second amplitude modulating means.
By being obtained as a result of subtraction from the second output signal at 22, the break point smoothly changes to the compression characteristic state through the expansion characteristic state.
Ｇ実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。G Example Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（G1）本発明の原理 第14図との対応部分に同一符号を付して示す第１図に
おいて、20は全体として振幅圧縮伸長回路を示し、入力
信号SI及び乗算回路３の出力信号S0を加算回路21に受け
てその差信号SRを乗算回路22に与える。(G1) in a first diagram the same reference numerals are assigned to corresponding portions of the principle Figure 14 of the present invention, 20 as a whole represents the amplitude compression and expansion circuit, the input signal S I and the output signal S of the multiplier circuit 3 0 receives the summing circuit 21 and supplies the difference signal S R to the multiplier circuit 22.
乗算回路22は、差信号SRと共にコントロール信号SGを
受け、その乗算出力信号をフイルタ回路23及び増幅回路
24を介して加算回路25に出力する。Multiplier circuit 22 receives a control signal S G with the difference signal S R, filter circuit 23 and the amplification circuit the multiplication output signal
The signal is output to the adder circuit 25 via 24.
その結果加算回路25においては、乗算回路３の利得が
１以下の振幅圧縮動作時において、出力信号S0に対して
位相が反転した出力信号SSが増幅回路24を介して得ら
れ、当該出力信号SS及びS0の加算出力が振幅圧縮伸長回
路20の出力信号（すなわち振幅圧縮伸長出力信号）S01
として送出される。As the result the adder circuit 25, during amplitude compression operation gain of less than one multiplier circuit 3, the output signal S S is phase reversed is obtained via the amplifier circuit 24 the output signal S 0, the output The added output of the signals S S and S 0 is the output signal of the amplitude compression / expansion circuit 20 (that is, the amplitude compression / expansion output signal) S 01
Is sent as
かくして振幅圧縮伸長回路20は、入力信号（すなわち
増幅圧縮伸長入力信号）SIをコントロール信号SGに応じ
た利得で増幅して出力する乗算回路３で構成されたメイ
ンパス回路と、差信号SRを得、これを乗算回路22、フイ
ルタ回路23及び増幅回路24で構成された信号処理回路26
を介して出力するサブパス回路とで構成される。Thus the amplitude compression and decompression circuit 20 includes a main path circuit constituted by the input signal (i.e. amplifying decompression input signal) S I control signal S multiplier circuit 3 amplifies and outputs a gain corresponding to G, the difference signal S R is obtained, and this is processed by a signal processing circuit 26 comprising a multiplication circuit 22, a filter circuit 23 and an amplification circuit 24.
And a sub-pass circuit that outputs the signal through the sub-circuit.
以上の構成において、乗算回路３の利得ｇが値１又は
その近傍の値に設定されたときには、差信号SRの信号レ
ベルが値０又はその近傍の値になることにより、メイン
パス回路を介して得られる出力信号S0が優勢な出力信号
S01が加算回路25を介して出力される。In the above configuration, when the gain g of the multiplier circuit 3 is set to values of 1 or near, by the signal level of the difference signal S R is a value of a value 0 or near, through the main path circuit output signal S 0 is dominant output signal obtained Te
S01 is output via the adding circuit 25.
これに対して、乗算回路３の利得ｇが１又はの近傍の
値以外の値に設定されたときには、当該入力信号SIの信
号レベルが高くなるに従つて差信号SRの信号レベルが増
加することにより、サブパス回路を介して得られる出力
信号SSの信号レベルが大きくなり、その分出力信号S01
に占めるサブパス回路の出力信号SSの割合が多くなるこ
とにより、サブパス回路の出力が優勢な出力信号S01が
得られる。In contrast, when the gain g of the multiplier circuit 3 is set to a value other than the value in the vicinity of one or the signal level of the sub connexion difference signal S R to the signal level of the input signal S I is high increases by the signal level of the output signal S S obtained via the sub-path circuit increases, correspondingly the output signal S 01
The ratio of the output signal S S subpaths circuit occupied in by increases, the output signal S 01 output is predominant subpaths circuit is obtained.
従つてその分サブパス回路を構成する信号処理回路26
の入出力特性を所定の値に選定することにより、入力信
号SIが折れ点に対応する信号レベルになつたときその増
加に伴つて出力信号S01の信号レベルが滑らかな圧縮特
性ないし伸長特性を呈するように変化する所望の入出力
特性を得ることができる。Therefore, the signal processing circuit 26 constituting the sub-path circuit accordingly.
Input-output characteristic by selecting the a predetermined value, the input signal S I smooth the time has decreased to the signal level corresponding to the break point signal level accompaniment with the output signal S 01 to the increase compression properties or stretch characteristics of A desired input / output characteristic that changes so as to exhibit
ここで乗算回路３及び22の利得をそれぞれｇとおき、
フイルタ回路23の伝送関数をＦ（ω）、増幅回路24の利
得をＡとおくと、乗算回路３を介して次式、 Z1＝gx ……（９） で表される振幅Z1の出力信号S0が得られる。Here, the gains of the multiplication circuits 3 and 22 are respectively set to g,
Assuming that the transfer function of the filter circuit 23 is F (ω) and the gain of the amplifier circuit 24 is A, the output of the amplitude Z 1 represented by the following equation via the multiplier circuit 3 is given by the following equation: Z 1 = gx (9) signal S 0 is obtained.
その結果加算回路21を介して、次式 ZR＝Z1−ｘ ＝gx−ｘ ……（10） で表される増幅ZRの差信号SRを得ることができ、信号処
理回路26を介して、次式 Z2＝ｇ・Ａ・Ｆ（ω）・ZR ＝ｇ・Ａ・Ｆ（ω）・（gx−ｘ） ……（11） の増幅Z2の出力信号SSを得ることができる。Through the results adding circuit 21, the formula Z R = Z 1 -x = gx -x ...... can obtain a difference signal S R of the amplifier Z R of the formula (10), a signal processing circuit 26 Through the following equation, an output signal S S of the amplified Z 2 is obtained by the following equation: Z 2 = g · A · F (ω) · Z R = g · A · F (ω) · (gx−x) be able to.
従つて（９）式及び（11）式に基づいて加算回路25を
介して、次式 y1＝Z1−Z2 ＝gx−ｇ・Ａ・Ｆ（ω）・（gx−ｘ） ＝｛（１−Ｆ（ω）・Ａ）−Ｆ（ω）・Ａ・ｇ｝gx ……（12） で表される振幅y1の出力信号S01を得ることができる。Therefore, based on the equations (9) and (11), the following equation y 1 = Z 1 −Z 2 = gx−g · A · F (ω) · (gx−x) = ｛ (1-F (ω) · a) -F (ω) · a · g} gx ...... it is possible to obtain an output signal S 01 of the amplitude y 1 represented by (12).
ここで振幅ｘ及び伝送関数Ｆ（ω）をｘ＝１及びＦ
（ω）＝１とおき、乗算回路３及び22の利得ｇを値０か
ら値１の間で変化させるようにすると、入力信号SIの信
号レベルを一定にして振幅圧縮制御信号SGを変化させた
場合の当該振幅圧縮伸長回路20の出力特性を知ることが
できる。Here, when the amplitude x and the transfer function F (ω) are x = 1 and F
(Omega) = 1 Distant, changes when the gain g of the multiplier circuit 3 and 22 from the value 0 so as to vary between the values 1, and the signal level of the input signal S I to the constant amplitude compression control signal S G In this case, the output characteristics of the amplitude compression / expansion circuit 20 can be known.
すなわち（12）式において次式 Ｆ（ω）＝１ ……（13） ｘ＝１ ……（14） とおいて、次式 y1＝｛（１＋Ａ）＋Ａ・ｇ｝ｇ ……（15） を得ることができる。That is, in the equation (12), the following equation F (ω) = 1 (13) x = 1 (14) and the following equation y 1 = ｛(1 + A) + A · g｝ g (15) Obtainable.
このとき第２図に示すように、利得ｇを値０〜１まで
の間で変化させると利得ｇが値0.5のとき振幅圧縮伸長
回路20全体として利得が最大で、増幅回路24の利得Ａが
増加すれば、これに伴つて全体の利得が増加する出力特
性を得ることができる。At this time, as shown in FIG. 2, when the gain g is changed from a value of 0 to 1, when the gain g is a value of 0.5, the gain of the amplitude compression / expansion circuit 20 as a whole becomes maximum and the gain A of the amplifier circuit 24 becomes If it increases, it is possible to obtain an output characteristic in which the overall gain increases accordingly.
さらに利得Ａが値０のとき、利得ｇが値０から値１に
向かつて変化すると、これに伴つて直線的に利得が増加
するメインパス回路だけの出力特性が得られるのに対
し、利得Ａが値０以外のとき当該メインパス回路の利得
に対してサブパス回路の利得が重畳されて、全体として
右上りの傾斜の出力特性を得ることができる。Further, when the gain g changes from the value 0 to the value 1 when the gain A is 0, the output characteristic of only the main path circuit whose gain increases linearly is obtained. Is a value other than 0, the gain of the sub-pass circuit is superimposed on the gain of the main-pass circuit, so that an output characteristic having an upper right slope can be obtained as a whole.
かくして、サブパス回路の利得を制御することによ
り、当該振幅圧縮伸長回路20全体の利得を制御すること
ができ、メインパス回路に対してサブパス回路を設けた
分所望の入出力特性で変化する出力信号S01を得ること
ができる。Thus, by controlling the gain of the subpath circuit, the gain of the entire amplitude compression / expansion circuit 20 can be controlled, and the output signal that changes with desired input / output characteristics by the provision of the subpath circuit with respect to the main path circuit can be controlled. S 01 can be obtained.
（G2）振幅圧縮伸長動作 第１図の構成において、フイルタ回路23の伝送関数Ｆ
（ω）を値１とおくと、なめらかに振幅圧縮比CRが変化
する動作特性を得ることができると共に、増幅回路24の
利得Ａを所定の値に設定するようにすれば振幅圧縮動作
及び振幅伸長動作を同時に実現することができる。(G2) Amplitude compression / expansion operation In the configuration of FIG.
By setting (ω) to a value of 1, it is possible to obtain an operation characteristic in which the amplitude compression ratio CR changes smoothly, and if the gain A of the amplifier circuit 24 is set to a predetermined value, the amplitude compression operation and the amplitude The extension operation can be realized at the same time.
ここでは、折れ点を０〔dB〕に設定し、振幅圧縮比CR
を値２に設定した場合について検討を加える。Here, the break point is set to 0 [dB], and the amplitude compression ratio CR
Consider the case where is set to the value 2.
この場合（５）式から折れ点以上の領域において乗算
回路３の利得ｇを値ｘ−1/2に設定すれば良く、従つて
乗算回路22の利得も同様に折れ点以上の領域において値
ｘ−1/2に設定される。In this case, from equation (5), the gain g of the multiplying circuit 3 may be set to the value x −1/2 in the region above the break point, and accordingly, the gain of the multiplying circuit 22 is similarly set to the value x in the region above the break point. Set to -1/2 .
このとき、折れ点以下の領域については、差信号SRの
振幅xRが値０になるので、メインパス回路の動作に基づ
いて、第３図及び第４図に示すように入力信号SIに比例
した出力信号S01が得られる。At this time, the break point following areas, the amplitude x R of the difference signal S R becomes equal to 0, based on the operation of the main path circuit, the input signal, as shown in FIGS. 3 and 4 S I the output signal S 01 in proportion to the obtained.
これに対して折れ点以上の領域においては、（12）式
に次式 Ｆ（ω）＝１ ……（16） ｇ＝ｘ−1/2 ……（17） を代入して次式 y1＝｛（１−Ａ）−Ａ・ｘ−1/2｝ｘ−1/2・ｘ ＝（１−Ａ）・ｘ−1/2−Ａ ……（18） の関係を得ることができる。On the other hand, in the region above the break point, the following equation F (ω) = 1 (16) g = x− 1 / 2 (17) is substituted into the equation (12), and the following equation y 1 = ｛(1−A) −A · x −1/2 ｝ x −1 / 2 · x = (1−A) · x −1/2 −A (18)
この場合利得Ａが１の近傍において、入力信号SIの信
号レベルが折れ点を越えて増加すると、これに伴つて徐
々に出力信号S01の信号レベルの変化が小さくなり、振
幅圧縮比CRが値２（すなわち利得Ａが値０の場合の直線
で表される入出力特性）に徐々に平行になることが解
る。In the vicinity of this gain A is 1, increasing beyond the break point signal level of the input signal S I, which accompanied connexion gradually reduced change in the signal level of the output signal S 01, the amplitude compression ratio CR It can be seen that the value gradually becomes parallel to the value 2 (that is, the input / output characteristic represented by a straight line when the gain A is 0).
従つて振幅圧縮比CRが折れ点を過ぎて値１から値２に
ゆるやかに変化する振幅圧縮動作の入出力特性を得るこ
とができる。Accordingly, it is possible to obtain the input / output characteristic of the amplitude compression operation in which the amplitude compression ratio CR gradually changes from the value 1 to the value 2 after passing the break point.
これに対して利得Ａが３〜10（第３図）、10〜100
（第４図）の場合は、折れ点を過ぎると入力信号SIの信
号レベルに対して出力信号S01の信号レベルの変化が大
きくなることにより、振幅圧縮比CRが値１から値１より
小さい値に変化した後（すなわち振幅伸長動作が得られ
た後）、ゆるやかに利得Ａが値０の場合の直線で表され
る入出力特性と平行な（従つて振幅圧縮比CRが値２の圧
縮特性を呈するような）入出力特性を得ることができ
る。On the other hand, the gain A is 3 to 10 (Fig. 3), 10 to 100
For (FIG. 4), by the change of the signal level of the output signal S 01 is increased relative to the signal level of the input signal S I past the break point, the amplitude compression ratio CR is higher than the value 1 from the value 1 After changing to a small value (that is, after the amplitude expansion operation is obtained), the input / output characteristic is gently parallel to the input / output characteristic represented by a straight line when the gain A is 0 (therefore, the amplitude compression ratio CR becomes 2). Input / output characteristics (such as exhibiting compression characteristics) can be obtained.
この場合は利得Ａが大きくなれば、これに伴つて伸長
特性による信号レベルの変化が大きくなることが解る。In this case, if the gain A increases, the change in the signal level due to the expansion characteristic increases accordingly.
かくして、利得Ａを必要に応じて適正な値に選定すれ
ば、入力信号SIの信号レベルに変化に応じて伸長特性と
圧縮特性との間を滑らかに移行するような振幅圧縮伸長
回路を実現できる。Thus, be selected to a proper value according to the gain A need, realize amplitude compression expansion circuit such that a smooth transition between the elongation properties and the compression characteristics in response to changes in the signal level of the input signal S I it can.
次に振幅圧縮比CRをさらに大きくして値100にした場
合について検討を加えると、（５）式にCR＝100を代入
して、次式 ｇ＝ｘ−99/100 ……（19） を得ることができ、これをｘ−1/2に代えて（18）式に
代入すれば、次式 y1＝｛（１−Ａ）−Ａ・ｘ−99/100｝ｘ−99/100・ｘ ＝（１−Ａ）ｘ−1/100−Ａ・ｘ−99/100 ……（20） の関係を得ることができる。Next, considering the case where the amplitude compression ratio CR is further increased to a value of 100, CR = 100 is substituted into the equation (5), and the following equation g = x− 99 / 100 (19) is obtained. getting can, by substituting this in place of the x -1/2 (18) equation, the following equation y 1 = {(1-a ) -A · x -99/100} x -99/100 · x = (1−A) x−1 / 100− A · x− 99 / 100 (20)
この場合の出力信号S01の折れ点を過ぎた後の出力特
性は、第５図（Ａ＝０〜10）及び第６図（Ａ＝10〜10
0）に示すように、利得ＡがＡ＝０の場合はほとんど圧
縮特性しか生じないのに対して、Ａ＝２〜10までの場合
は非常に滑らかに伸長特性（入力レベルが低い時）から
圧縮特性（入力レベルが高い時）への移行が生じ、また
Ａ＝10〜100までの場合は激しい伸長特性から圧縮特性
への移行が滑らかに生ずる。The output characteristics of after passing the break point of the output signal S 01 of the case, FIG. 5 (A = 0) and Figure 6 (A = 10 to 10
As shown in (0), when the gain A is A = 0, almost no compression characteristic is produced, whereas when A = 2 to 10, the expansion characteristic (when the input level is low) is very smooth. The transition to the compression characteristic (when the input level is high) occurs, and when A = 10-100, the transition from the intense expansion characteristic to the compression characteristic occurs smoothly.
（G3）可変周波数特性の振幅圧縮伸長動作 第１図の構成においてフイルタ回路23として第７図に
示すような周波数特性のバンドパスフイルタ回路を用い
た場合の振幅圧縮伸長動作について検討を加える。(G3) Amplitude compression / expansion operation of variable frequency characteristics The amplitude compression / expansion operation in the case of using a bandpass filter circuit having a frequency characteristic as shown in FIG. 7 as the filter circuit 23 in the configuration of FIG.
すなわちフイルタ回路23は、中心周波数が２〜３〔kH
z〕の周波数で、６〔dB/OCT〕で減衰するバンドパスフ
イルタ回路でなる。That is, the filter circuit 23 has a center frequency of 2 to 3 [kHz
z], and a band-pass filter circuit attenuating by 6 [dB / OCT].
この場合、それぞれ増幅回路24の利得Ａを値１、振幅
圧縮比CRを値２とおくと、（12）式から次式 y1＝｛（１＋Ｆ（ω））−Ｆ（ω）・ｘ−1/2｝ ・ｘ−1/2・ｘ ＝（１−Ｆ（ω））・ｘ1/2−Ｆ（ω） ……（21） の関係を得ることができる。In this case, if the gain A of the amplifier circuit 24 is set to a value 1 and the amplitude compression ratio CR is set to a value 2, the following equation is obtained from the equation (12): y 1 = ｛(1 + F (ω))-F (ω) · x − 1/2} · x -1/2 · x = (1-F (ω)) · x 1/2 -F (ω) can be obtained a relationship ... (21).
従つて右辺第１項中に伝送関数Ｆ（ω）が含まれてな
ることから、フイルタ回路23の周波数特性に応じて、振
幅圧縮伸長動作が変化することが解る。Therefore, since the transfer function F (ω) is included in the first term on the right side, it is understood that the amplitude compression / expansion operation changes according to the frequency characteristic of the filter circuit 23.
すなわち、第８図に示すように入力信号SIの信号レベ
ルを増加させた場合、０〔dB〕の折れ点を境にしてゆる
やかに振幅圧縮比CRが値２に向かつて変化し、かつ当該
変化がバンドパスフイルタ回路の中心周波数ｆに近い程
遅れて変化することが解る。That is, the case of increasing the signal level of the input signal S I as shown in FIG. 8, 0 gently amplitude compression ratio CR in the boundary of the break point of the [dB] is changed in One suited to the value 2, and the It can be seen that the change changes with a delay as it approaches the center frequency f of the bandpass filter circuit.
さらに第９図に示すように周波数軸を横軸に取つて所
定の入力レベルの入力信号SIを入力した場合について表
すと、入力信号SIに対して15〔dB〕付近まで周波数に応
じて振幅圧縮伸長動作が変化し、入力レベルがほぼ20
〔dB〕を越える範囲で、振幅圧縮比CRが値２で一定値に
なることが解る。Expressed case a further frequency axis as shown in FIG. 9 receives an input signal S I of preparative connexion predetermined input level on the horizontal axis, depending on the frequency to around 15 [dB] with respect to the input signal S I The amplitude compression / expansion operation changes and the input level is almost 20
It can be seen that the amplitude compression ratio CR becomes constant at a value of 2 in the range exceeding [dB].
かくして、入力信号SIの周波数に応じて振幅圧縮動作
が変化する入出力特性の振幅圧縮伸長回路20を得ること
ができる。Thus, it is possible to obtain the amplitude compression and expansion circuit 20 of input-output characteristic amplitude compression operation is changed according to the frequency of the input signal S I.
（G4）第１の実施例 第１図において、増幅回路24の利得Ａを値１近傍に設
定すると共にフイルタ回路23として聴感覚上最も感度の
高い周波数４〔kHz〕程度に中心周波数を具えたバンド
パスフイルタ回路を用いるようにする。(G4) First Embodiment In FIG. 1, the gain A of the amplifier circuit 24 is set to a value near 1, and the filter circuit 23 is provided with a center frequency of about 4 [kHz], which is the most sensitive to the sense of hearing. A bandpass filter circuit is used.
このように構成すると、第８図及び第９図について上
述したように入力信号の信号レベルの増加に伴つて折れ
点を境にしてゆるやかに増幅圧縮比が変化する入出力特
性を得ることができる。With this configuration, as described above with reference to FIGS. 8 and 9, it is possible to obtain input / output characteristics in which the amplification / compression ratio gradually changes at the break point as the signal level of the input signal increases. .
従つて増幅圧縮比が急激に変化する際に再生音に生じ
る不自然さを未然に防止してダイナミツクレンジを圧縮
したオーデイオ信号を得ることができる。Therefore, it is possible to obtain an audio signal having a compressed dynamic range by preventing the unnaturalness occurring in the reproduced sound when the amplification compression ratio changes abruptly.
さらに入力信号SIの周波数に応じて振幅圧縮動作の異
なる入出力特性を得ることができ、入力信号SIの増加に
伴つて入力信号SIの周波数がバンドパスフイルタ回路の
中心周波数４〔kHz〕と一致したとき最も遅れて振幅圧
縮動作を開始させることができる。Furthermore it is possible to obtain different output characteristics of amplitude compression operation according to the frequency of the input signal S I, the center frequency 4 [kHz frequency bandpass filter circuit of the input signal S I accompanied connexion input signal S I to the increase in ], The amplitude compression operation can be started with the latest delay.
従つてその分全体として中心周波数４〔kHz〕付近の
ダイナミツクレンジの減少を、他の周波数のダイナミツ
クレンジの減少に比して小さくすることができる。Therefore, the dynamic range around the center frequency 4 [kHz] can be reduced as much as the whole as compared with the dynamic range at other frequencies.
実際上第10図に示すように、人間の聴感覚は、ほぼ周
波数４〔kHz〕で最も感度が優れており、周波数４〔kH
z〕以外の周波数帯域のダイナミツクレンジが減少して
も、周波数４〔kHz〕付近の周波数帯域でダイナミツク
レンジの減少を小さくすれば、その分全体として聴感覚
上再生音のダイナミツクレンジの減少感を軽減すること
ができ、ダイナミツクレンジの減少感を聴感上補正する
ことができる。Actually, as shown in FIG. 10, the human hearing sensation has the highest sensitivity at a frequency of about 4 [kHz], and a frequency of 4 [kHz].
Even if the dynamic range of frequency bands other than [z] decreases, reducing the decrease of the dynamic range in the frequency band around frequency 4 [kHz] reduces the dynamic range of the reproduced sound as a whole by the sense of hearing. The feeling of decrease can be reduced, and the feeling of decrease in the dynamic range can be audibly corrected.
従つてデイジタルオーデイオ信号再生装置から得られ
るオーデイオ信号のダイナミツクレンジを、不自然感を
まねくことなく小さくすることができる共に、これによ
り生じる聴感覚上のダイナミツクレンジの減少感を少な
くすることができる。Therefore, the dynamic range of the audio signal obtained from the digital audio signal reproducing apparatus can be reduced without causing unnaturalness, and the resulting reduction in the dynamic range of the auditory sense can be reduced. it can.
かくして暗騒音のある場所でデイジタルオーデイオ信
号再生装置から得られるオーデイオ信号を聴取する場
合、音量を大きくして聴取することができない場合等良
好に聴取することができると共にテープレコーダに録音
する場合においては、SN比の劣化及び波形歪等をまねく
ことなく録音することができる。Thus, when listening to an audio signal obtained from a digital audio signal reproducing device in a place where there is background noise, when the volume cannot be increased and it is not possible to listen, it is possible to listen well and to record on a tape recorder. In addition, recording can be performed without causing deterioration of the SN ratio and waveform distortion.
以上の構成によれば、増幅回路、乗算回路及びバンド
パスフイルタ回路を用いて信号処理回路を構成すると共
に当該信号処理回路の利得を所定の値に選定することに
より、入力信号の信号レベルの増加に伴つてゆるやかに
増幅圧縮比が変化し、かつ入力信号の周波数に応じて増
幅圧縮動作が変化する入出力特性を得ることができる。According to the above configuration, the signal level of the input signal is increased by configuring the signal processing circuit using the amplification circuit, the multiplication circuit, and the bandpass filter circuit and selecting the gain of the signal processing circuit to a predetermined value. As a result, it is possible to obtain input / output characteristics in which the amplification / compression ratio changes gradually and the amplification / compression operation changes in accordance with the frequency of the input signal.
従つてダイナミツクレンジの広いオーデイオ信号のダ
イナミツクレンジを圧縮すると共にその際、ダイナミツ
クレンジの減少感を小さくすることができる。Accordingly, the dynamic range of an audio signal having a wide dynamic range can be compressed, and at the same time, the sense of decrease in the dynamic range can be reduced.
（G5）第２の実施例 第１図において、第１の実施例のバンドパスフイルタ
回路に代えてローパスフイルタ回路を用いるようにす
る。(G5) Second Embodiment In FIG. 1, a low-pass filter circuit is used in place of the band-pass filter circuit of the first embodiment.
このように構成すると第11図に示すように入力信号の
周波数が高い程、入力信号の信号レベルが低い領域で増
幅圧縮動作が早く開始する入出力特性を得ることができ
る。With this configuration, as shown in FIG. 11, as the frequency of the input signal is higher, it is possible to obtain input / output characteristics in which the amplification / compression operation starts earlier in a region where the signal level of the input signal is lower.
実際上アナログ方式の磁気テープにおいては、第12図
に示すように、記録信号の周波数が高くなると、記録信
号の信号レベルが所定値以上増加しても逆に自己減磁作
用のために出力レベルが低下する問題がある。Actually, as shown in FIG. 12, in the case of an analog type magnetic tape, as the frequency of the recording signal increases, even if the signal level of the recording signal increases by a predetermined value or more, the output level decreases due to self-demagnetization. There is a problem that decreases.
従つてこの実施例のように入力信号の周波数が高い
程、入力信号の信号レベルの増加に伴つて早く増幅圧縮
動作が始まるような振幅圧縮伸長回路を介して、記録信
号を磁気ヘツドに供給するようにすれば、その分自己減
磁作用による出力レベルの低下を未然に防止することが
できる。Therefore, as in this embodiment, as the frequency of the input signal increases, the recording signal is supplied to the magnetic head via an amplitude compression / expansion circuit in which the amplification / compression operation starts earlier as the signal level of the input signal increases. By doing so, it is possible to prevent a decrease in output level due to the self-demagnetizing action.
（G6）他の実施例 （１） なお上述の実施例においては、フイルタ回路と
してバンドパスフイルタ回路及びローパスフイルタ回路
を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、必要に応じてハイパススフイルタ回路、ト
ラツプフイルタ回路等用いるようにしても良い。(G6) Other Embodiments (1) In the above-described embodiment, a case has been described in which a band-pass filter circuit and a low-pass filter circuit are used as the filter circuits. However, the present invention is not limited to this and may Accordingly, a high-pass filter circuit, a trap filter circuit, or the like may be used.
（２） また上述の実施例においては、フイルタ回路を
用いて入力信号の周波数に応じて振幅圧縮動作が変化す
るようにした場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、信号処理回路に乗算回路だけを設けるようにして
も良い。(2) In the above-described embodiment, the case where the amplitude compression operation is changed in accordance with the frequency of the input signal using the filter circuit has been described. However, the present invention is not limited to this, and the signal processing circuit is not limited to this. Only the multiplication circuit may be provided.
この場合折れ点を境にしてなめらかに振幅圧縮比が変
化する入出力特性の振幅圧縮伸長回路を得ることができ
る。In this case, it is possible to obtain an amplitude compression / expansion circuit having input / output characteristics in which the amplitude compression ratio smoothly changes at the break point.
（３） さらに信号処理回路においては、増幅回路だけ
を設けたり、フイルタ回路だけを設けるようにしても良
い。(3) Further, in the signal processing circuit, only an amplifier circuit may be provided, or only a filter circuit may be provided.
増幅回路だけを設けた場合、増幅回路の利得を所望の
値に選定することにより、入力信号の信号レベルが特性
の範囲になつたときだけ振幅圧縮伸長動作を行う入出力
特性を得ることができる。When only the amplifier circuit is provided, by selecting the gain of the amplifier circuit to a desired value, it is possible to obtain input / output characteristics in which the amplitude compression / expansion operation is performed only when the signal level of the input signal falls within the characteristic range. .
またフイルタ回路だけを用いる場合は、入力信号の信
号レベルが変化して差信号の信号レベルが変動すると、
その分メインパス回路の出力信号に対するフイルタ回路
を介して加算される差信号成分の信号レベルが変化する
ので、入力信号の信号レベルに応じて周波数特性が変化
する入出力特性を得ることができる。When only the filter circuit is used, when the signal level of the input signal changes and the signal level of the difference signal changes,
Since the signal level of the difference signal component added to the output signal of the main path circuit via the filter circuit changes accordingly, it is possible to obtain input / output characteristics whose frequency characteristics change according to the signal level of the input signal.
従つてこの場合、フイルタ回路にローパスフイルタ回
路を用いるようにすれば、入力信号の高周波成分を強調
することができ、これに代えて、バンドパスフイルタ回
路を用いるようにすれば、当該バンドパスフイルタ回路
の通過帯域の信号成分を強調することができる。Accordingly, in this case, if a low-pass filter circuit is used for the filter circuit, the high-frequency component of the input signal can be emphasized. If a band-pass filter circuit is used instead, the band-pass filter circuit can be used. Signal components in the pass band of the circuit can be emphasized.
従つて上述した第１及び第２の実施例の構成に代えて
フイルタ回路だけを用いるようにしても、全体として簡
易な構成で第１及び第２の実施例に近い効果を得ること
ができる。Therefore, even if only the filter circuit is used instead of the configuration of the first and second embodiments described above, an effect similar to that of the first and second embodiments can be obtained with a simple configuration as a whole.
（４） さらに信号処理回路においては、クリツプ回路
を用いるようにしても良い。このようにすると信号処理
回路から出力される出力信号を所定の信号レベルでクリ
ツプすることができるので、その分全体として振幅圧縮
伸長回路の入出力特性に所望の変化を与えることができ
る。(4) In the signal processing circuit, a clip circuit may be used. With this configuration, the output signal output from the signal processing circuit can be clipped at a predetermined signal level, so that a desired change can be given to the input / output characteristics of the amplitude compression / expansion circuit as a whole.
（５） さらには信号処理回路においては、クリツプ回
路、増幅回路、乗算回路及びフイルタ回路を必要に応じ
て組み合わせて用いるようにしても良く、組み合わせを
種々変形して用いると共に各回路の入出力特性を所望の
値に選定することにより、振幅圧縮伸長回路全体の入出
力特性を所望の特性に選定することができる。(5) In the signal processing circuit, a clipping circuit, an amplifying circuit, a multiplying circuit and a filter circuit may be used in combination as needed. Is set to a desired value, the input / output characteristics of the entire amplitude compression / expansion circuit can be selected to a desired characteristic.
（６） また、上述の実施例においては、振幅変調回路
として乗算回路を用いた場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、VCA等を用いても上述の実施例と同等
の効果を得ることができる。(6) In the above-described embodiment, the case where the multiplication circuit is used as the amplitude modulation circuit has been described. However, the present invention is not limited to this, and the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained by using a VCA or the like. Obtainable.
（７） また第１及び第２の実施例においては、折れ点
以下の領域において振幅圧縮比CRを値１に設定した場合
について述べたが、本発明はこれに限らず当該折れ点以
下の領域の振幅圧縮比CRを値１以外に設定するようにし
ても良い。(7) In the first and second embodiments, the case where the amplitude compression ratio CR is set to the value 1 in the region below the break point has been described. However, the present invention is not limited to this, and the region below the break point is not limited to this. May be set to a value other than the value 1.
この場合当該折れ点以上の信号レベルの入力信号が入
力した場合、信号処理回路に差信号が得られるようにす
れば、なめらかに当該増幅圧縮比から折れ点を境にして
所望の振幅圧縮比に変化する入出力特性を得ることがで
きる。In this case, if an input signal having a signal level equal to or higher than the break point is input, if a difference signal is obtained in the signal processing circuit, the amplification compression ratio can be smoothly changed to a desired amplitude compression ratio from the amplification compression ratio at the break point. A changing input / output characteristic can be obtained.
（８） さらにこの場合において、振幅圧縮比CRを値１
以下に設定するようにすれば、折れ点以下の領域で振幅
伸長動作が得られ、当該折れ点を境にして振幅伸長動作
からゆるやかに振幅圧縮動作に変化する入出力特性を得
ることができる。(8) Further, in this case, the amplitude compression ratio CR is set to a value of 1
By setting as follows, it is possible to obtain the amplitude extension operation in the area below the break point, and to obtain the input / output characteristics that gradually change from the amplitude extension operation to the amplitude compression operation at the break point.
（９） さらに増幅回路の利得Ａを値２以上に設定する
と共に折れ点以上の領域だけを用いるようにすれば、利
得Ａの値に応じた振幅圧縮比CRの振幅伸長動作から振幅
圧縮比制御信号SGで決まる振幅圧縮比CRの振幅圧縮動作
にゆるやかに変化する入出力特性を得ることができる。(9) If the gain A of the amplifier circuit is set to a value of 2 or more and only the region above the break point is used, the amplitude compression ratio control from the amplitude expansion operation of the amplitude compression ratio CR according to the value of the gain A can be performed. it is possible to obtain the input and output characteristics that change slowly in amplitude compression operation of the amplitude compression ratio CR determined by the signal S G.
（10） さらに上述の実施例においては、振幅変調回路
としての乗算回路３の入力信号の信号レベルに基づいて
コントロール信号を作成する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、出力信号の信号レベルに基づいて
コントロール信号を作成するようになされた振幅圧縮伸
長回路に適用することもできる。(10) Further, in the above-described embodiment, the case where the control signal is created based on the signal level of the input signal of the multiplication circuit 3 as the amplitude modulation circuit has been described, but the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to an amplitude compression / expansion circuit configured to generate a control signal based on a signal level.
（11） さらに上述の実施例においては、デイジタルオ
ーデイオ信号再生装置から得られるアナログ方式のオー
デイオ信号及びテープレコーダの磁気ヘツドに供給する
アナロ方式の記録信号の信号処理回路に本発明を適用し
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、振幅
圧縮伸長回路全体をデイジタル回路で構成してデイジタ
ル化した入力信号を振幅圧縮伸長処理する場合にも広く
適用することができる。(11) In the above embodiment, the present invention is applied to a signal processing circuit for an analog audio signal obtained from a digital audio signal reproducing apparatus and an analog recording signal supplied to a magnetic head of a tape recorder. As described above, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to a case where the entire amplitude compression / expansion circuit is constituted by a digital circuit and the digitized input signal is subjected to amplitude compression / expansion processing.
（12） さらに上述の実施例においては、フイルタ回路
としてローパスフイルタ回路を用いて磁気ヘツドに供給
する記録信号を振幅圧縮伸長処理する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、例えばオーデイオ信号を
ローパスフイルタ回路を用いて振幅圧縮伸長処理するよ
うにしても良い。(12) Further, in the above-described embodiment, the case where the recording signal supplied to the magnetic head is subjected to the amplitude compression / expansion processing using the low-pass filter circuit as the filter circuit has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. May be subjected to amplitude compression / expansion processing using a low-pass filter circuit.
この場合、周波数が高い信号成分でかつ信号レベルの
大きな入力信号を振幅圧縮することができるので、例え
ばヘツドホンステレオにおいては、周波数の高い大振幅
の再生音から耳を守ることができると共に当該再生音が
ヘツドホンから周囲に漏れることを未然に防止すること
ができる。In this case, since the input signal having a high frequency and a large signal level can be amplitude-compressed, for example, in a headphone stereo, the ear can be protected from the high-frequency large-amplitude reproduced sound and the reproduced sound can be protected. Can be prevented from leaking from the headphone to the surroundings.
（13） さらにデイジタルオーデイオ信号処理装置にお
いて、符号化用のエンコーダ回路の前にこのようなロー
パスフイルタ回路を用いた振幅圧縮伸長回路を挿入すれ
ば、女性の音声信号のうち、例えばサ行の発声音でなる
女性擦過音等を再生した際に、量子化ノイズによつて生
じる聞き苦しさを未然に防止することができる。(13) Further, in the digital audio signal processing apparatus, if an amplitude compression / expansion circuit using such a low-pass filter circuit is inserted before the encoding encoder circuit, for example, a female voice signal can be transmitted. It is possible to prevent the difficulty of hearing caused by quantization noise when reproducing a female rubbing sound or the like which is a vocal sound.
（14） さらに、有線音楽放送において伝送されるオー
デイオ信号に適用すれば、多くのチヤンネルを用いて同
時に複数のオーデイオ信号を伝送する際の伝送路、エン
コーダ等を全体として簡略化することができる。(14) Further, if the present invention is applied to an audio signal transmitted in a cable music broadcast, a transmission path, an encoder, and the like for simultaneously transmitting a plurality of audio signals using many channels can be simplified as a whole.
（15） また上述の実施例においては、本発明をデイジ
タルオーデイオ信号再生装置及びアナログ方式のテープ
レコーダに適用した場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、オーデイオ信号、音声信号、ビデオ信号等
の振幅圧縮伸長回路に広く適用することができる。(15) In the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to a digital audio signal reproducing apparatus and an analog tape recorder has been described. However, the present invention is not limited to this, and audio signals, audio signals, and video signals may be used. Etc. can be widely applied to amplitude compression / expansion circuits.
Ｈ発明の効果 以上のように本発明によれば、振幅変調回路の入出力
信号から得られる差信号を、所定の入出力特性の信号処
理回路を介して振幅変調回路の出力信号に加算して出力
することにより、所望の入出力特性の振幅圧縮伸長回路
を得ることができる。H Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a difference signal obtained from an input / output signal of an amplitude modulation circuit is added to an output signal of the amplitude modulation circuit via a signal processing circuit having predetermined input / output characteristics. By outputting, an amplitude compression / expansion circuit having desired input / output characteristics can be obtained.
第１図は本発明による振幅圧縮伸長回路の基本的構成を
示すブロツク図、第２図〜第９図はその動作の説明に供
する特性曲線図、第10図は等ラウドネス曲線を示す特性
曲線図、第11図及び第12図は本発明による振幅圧縮伸長
回路の第２の実施例の説明に供する特性曲線図、第13図
は従来技術の問題点の説明に供する特性曲線図、第14図
及び第15図は振幅圧縮伸長回路を示すブロツク図であ
る。 １、20……振幅圧縮伸長回路、３、22……乗算回路、４
……コントロール信号作成回路、23……フイルタ回路、
24……増幅回路、26……信号処理回路。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an amplitude compression / expansion circuit according to the present invention, FIGS. 2 to 9 are characteristic curves for explaining the operation thereof, and FIG. 10 is a characteristic curve showing an equal loudness curve. 11 and 12 are characteristic curves for explaining a second embodiment of the amplitude compression / expansion circuit according to the present invention, FIG. 13 is a characteristic curve for explaining problems of the prior art, FIG. And FIG. 15 is a block diagram showing an amplitude compression / expansion circuit. 1, 20 ... amplitude compression / expansion circuit, 3, 22 ... multiplier circuit, 4
…… Control signal creation circuit, 23 …… Filter circuit,
24 ... amplifier circuit, 26 ... signal processing circuit.
Claims (3)
２の利得を付与して第１の出力信号を得、当該振幅圧縮
伸長入力信号又は上記第１の出力信号の信号レベルが折
れ点の信号レベルになつたとき上記振幅圧縮伸長入力信
号に付与する利得を上記第１の利得から上記第２の利得
に切り換えることにより、上記第１の出力信号を、上記
折れ点の前後の振幅圧縮比を切り換えながら、出力する
第１の振幅変調手段と、 上記第１の振幅変調手段の上記振幅圧縮伸長入力信号及
び上記第１の出力信号の差信号を得る第１の減算手段
と、 上記差信号に対して第３又は第４の利得を付与して第２
の出力信号を得、上記第１の振幅変調手段の上記利得の
切換えと同時に上記差信号に付与する利得を上記第３の
利得から第４の利得に切り換えて上記第２の出力信号を
出力する第２の振幅変調手段を有し、上記第２の出力信
号に基づいて第３の出力信号を出力する信号処理手段
と、 上記第１の振幅変調手段の上記第１の出力信号及び上記
信号処理手段の上記第３の出力信号の減算出力を第４の
出力信号として出力する第２の減算手段と を具え、 上記第２の減算手段の上記第４の出力信号を、上記振幅
圧縮伸長入力信号の信号レベルが高くなつて行くに従つ
て信号レベルが折れ点において伸長特性から圧縮特性に
滑らかに移行するような振幅圧縮伸長特性をもつ振幅圧
縮伸長出力信号として、送出する ことを特徴とする振幅圧縮伸長回路。An amplitude compression / expansion input signal is provided with a first or second gain to obtain a first output signal, and a signal level of the amplitude compression / expansion input signal or the first output signal is broken. By switching the gain to be applied to the amplitude compression / expansion input signal from the first gain to the second gain when the signal level at the point is reached, the first output signal is changed in amplitude before and after the break point. First amplitude modulating means for outputting while switching a compression ratio; first subtracting means for obtaining a difference signal between the amplitude compression / expansion input signal of the first amplitude modulating means and the first output signal; The third or fourth gain is applied to the difference signal to
, And simultaneously with the switching of the gain of the first amplitude modulation means, the gain applied to the difference signal is switched from the third gain to the fourth gain to output the second output signal. Signal processing means having second amplitude modulation means for outputting a third output signal based on the second output signal; and the first output signal and the signal processing of the first amplitude modulation means Means for outputting a subtraction output of the third output signal of the means as a fourth output signal, wherein the fourth output signal of the second subtraction means is supplied to the amplitude compression / expansion input signal. Characterized in that the signal level is transmitted as an amplitude compression / expansion output signal having an amplitude compression / expansion characteristic such that the signal level smoothly transitions from the expansion characteristic to the compression characteristic at the break point as the signal level of the signal increases. Compression / expansion circuit.
手段の上記第２の出力信号に所定の固定利得を付与して
上記第３の出力信号として出力することにより、上記振
幅圧縮伸長出力信号に所定の振幅圧縮伸長特性を与える
増幅手段 を具えることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の振幅圧縮伸長回路。2. The amplitude compression / decompression by applying a predetermined fixed gain to the second output signal of the second amplitude modulation means and outputting the second output signal as the third output signal. 2. The amplitude compression / expansion circuit according to claim 1, further comprising amplification means for giving a predetermined amplitude compression / expansion characteristic to the output signal.
手段の上記第２の出力信号をフイルタ手段を介して上記
第３の出力信号として出力することにより、上記振幅圧
縮伸長出力信号に所定の周波数特性を与えるフイルタ手
段 を具えることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の振幅圧縮伸長回路。3. The signal processing means outputs the second output signal of the second amplitude modulating means as the third output signal through a filter means, so that the amplitude compression / expansion output signal is output. 2. The amplitude compression / expansion circuit according to claim 1, further comprising a filter means for giving a predetermined frequency characteristic.
Priority Applications (9)
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|---|---|---|---|
| JP62160525A JP2611233B2 (en) | 1987-06-27 | 1987-06-27 | Amplitude compression / expansion circuit |
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| DE3851381T DE3851381T2 (en) | 1987-06-27 | 1988-06-24 | Circuit for compression / expansion of the dynamics of a signal. |
| AT88110133T ATE111256T1 (en) | 1987-06-27 | 1988-06-24 | CIRCUIT FOR COMPRESSION/EXPANSION OF THE DYNAMICS OF A SIGNAL. |
| AU18388/88A AU612157B2 (en) | 1987-06-27 | 1988-06-24 | Amplitude compressing/expanding circuit |
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| JPS645109A (en) | 1989-01-10 |
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