JPH04159806A - 音量調整器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえばオーディオ機器における音量を調整
するための音１０整器に関する。

（従来の技術） 従来より、たとえばオーディオ機器における音量調整は
、アナログのオーディオ信号のレベルを可変抵抗器等に
より可変することによって行われている。

また、ディジタル信号を処理する回路を有したオーディ
オ機器にあっては、ディジタル信号処理回路の後段にＤ
／Ａ変換器を設けてアナログ信号に変換した後、オーデ
ィオ信号のレベル調整が行われている。

第９図は、前者の音量調整器の一例を示すもので、アン
プ１、可変抵抗器ＶＲ及びアンプ２を介して出力される
出力信号Ｖｏｕｔは、可変抵抗器■Ｒの値に応じてその
出力レベルが調整されている。

このとき、可変抵抗器ＶＲを８点側（ボリューム最小値
）に切換えると、入力信号Ｖｉｎは可変抵抗器ＶＲによ
って充分な減衰が行われるため、その出力信号Ｖｏｕｔ
はたとえば“０”とされている。

また、このときの入力信号Ｖｉｎは全く利用されていな
いことから、その利用率は１０″とされる。

一方、可変抵抗器ＶＲをｂ点側（ボリューム最大値）に
切換えると、入力信号Ｖｉｎは可変抵抗器ＶＲによって
減衰されないため、出力信号Ｖｏｕｔはアンプ２によっ
て増幅されたレベルで出力される。

このとき、入力信号Ｖｉｎが利用されているため、その
利用率は０”とされる。

このように、特に可変抵抗器ＶＲの値を最大にすると、
入力信号Ｖｉｎの利用率が０”となるため、可変抵抗器
ＶＲやアンプ１，２等の信号系に存在する電子部品から
のノイズが強調されてしまう。このため、Ｓ／Ｎ比が可
変抵抗器ＶＲを最小にしたときに比べて極端に低下して
しまう。

一方、第１０図は、後者の音量調整器の一例を示すもの
で、ディジタルに変換された入力信号■ｉｎは、ＤＳＰ
　（ディジタル信号処理プロセッサ）３及びＤ／Ａ変換
器４を経てアナログの出力信号Ｖ　ｏｕｔとされる。こ
のとき、ＤＳＰ３では、ディジタルの入力信号Ｖｉｎに
対して乗算処理が施され、この処理結果が出力されるよ
うになっている。

ところで、ＤＳＰ３の演算回路（図示省Ｅｌ＆）により
、たとえばｍビットの入力信号Ｖｉｎと、たとえばｎビ
ットの係数との乗算処理結果から、上位１ビツトのみを
Ｄ／Ａ変換しようとする。この場合、ＤＳＰ３からの乗
算結果の信号のレベルが小さくなると、下位ビットにデ
ータが存在するにも拘らず、その上位１ビツトのＤ／Ａ
変換が行われなくなってしまう。

（発明が解決しようとする課題） このように、上述した従来の音量調整器において、第９
図に示したものでは、可変抵抗器ＶＲを最小にしたとき
、入力信号Ｖｉｎの利用率がｉｔ　Ｏｊｌとされてしま
う。このため、可変抵抗器ＶＲやアンプ１，２等の信号
系に存在する電子部品からのノイズが強調されるので、
Ｓ／Ｎ比が可変抵抗器ＶＲを最大にしたときに比べ極端
に低下してしまう。

また、第１０図に示したものでは、ＤＳＰがらの処理結
果の信号レベルが小さくなると、下位ビットにデータが
存在するにも拘らず、その上位ピントのＤ／Ａ変換が行
われなくなってしまう。

これらの音量調整器は、特に小音量時においてのノイズ
の強調や信号の歪等の欠点を有しており、これらの欠点
は再生出力たる音質の劣化を招く要因となっている。

本発明は、このような事情に対処して成されたもので、
再生出力たる音質の劣化を防止することのできる音量調
整器を提供することを目的とする。

（ｉｌ［を解決するための手段） 請求項１記載の発明は、入力信号のレベル値を可変する
レベル可変手段及び差動増幅器を備え、前記差動増幅器
の一方の入力端子側には前記入力信号がダイレクトに入
力され、前記差動増幅器の他方の入力端子側には前記レ
ベル可変手段を介して前記入力信号が入力されてなるこ
とを特徴とする 請求項２記載の発明は、ディジタル入力信号に対して演
算を施すことにより前記ディジタル入力ｍ８ｔ、アｎｔ
＝；＋−１Ｌ＋＋＋シ＝；ノ５＝）１１１多！ｉｃｍｗ
ｅ−ｐｅ＋＋ｌＪ−テネートしないディジタル信号を出
力するアッテネート手段と、前記アッテネートしたディ
ジタル信号及び前記アッテネートしないディジタル信号
をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ
変換器によって変換された前記アッテネートしたアナロ
グ信号及び前記アッテネートしないアナログ信号が取込
まれ、これらの差分を増幅して出力する差動増幅器とを
具備することを特徴どする。

（作　　　用） 請求項１記載の発明における大音量においては、差動増
幅器の一方の入力端子側に入力信号がダイレクトに入力
され、その他方の入力端子側にはレベル可変手段を介し
て得られた入力信号が入力される。これに対し、小音量
時においては、差動増幅器の一方の入力端子側に入力信
号がダイレクトに入力され、その他方の入力端子側には
レベル可変手段により充分に減衰された入力信号が入力
される。これにより、大及び小音量時においては、入力
信号の利用率が１以上とされるため、ノイズの強調が阻
止される。

請求項２記載の発明では、アッテネート手段からの乗算
結果をＤ／Ａ変換器を介して差動増幅器に入力するよう
にしたので、たとえばアッテネート手段におけるディジ
タルアッテネート量がＯｄＢの場合であっても、アッテ
ネート手段からの信号利用率が１−以上とされる。これ
により、アッテネート手段の演算時におけるディジタル
信号のビット落ちが防止される。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明する
。なお、以下に説明する図において、第９図と共通する
部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。

第１図は、本発明の音量調整器の一実施例を示すもので
ある。

同図に示すように、音量調整器には、可変抵抗器ＶＲ及
び差動アンプ６ａが備えられている。差動アンプ６ａの
非反転入力端子（＋）には、入力信号Ｖｉｎがダイレク
トに入力されるようになっている。差動アンプ６ａのＦ
ｉ転大入力端子−）には、入力信号Ｖｉｎが可変抵抗器
ＶＲを介して入力されるようになっている。

第２図は、第１図の音量調整器の構成を変えた場合の他
の実施例を示すもので、差動アンプ６ｂの反転入力端子
（−）には、入力信号Ｖｉｎがダイレクトに入力される
ようになっている。差動アンプ６ｂの非反転入力端子（
＋）には、入力信号Ｖｉｎが可変抵抗器ＶＲを介して入
力されるようになっている。

このような構成の音量調整器では、可変抵抗器ＶＲがａ
点側に切換えられると、各差動アンプ６ａ、６ｂの各入
力端子には同レベルの入力信号■ｉｎが入力される。こ
れにより、各差動アンプ６ａ。

６ｂにおける入力の差は“Ｏｔｔであるため、その出力
は′０″となる。また、このときの各差動アンプ６ａ、
６ｂの各入力端子には、同レベルの入力信号Ｖｉｎが入
力されるため、信号利用率は２となる。

一方、可変抵抗器ＶＲがｂ点側に切換えられると、各差
動アンプ６ａ、６ｂの（→−）又は（＝）のそれぞれの
端子には、入力信号Ｖｉｎがダイレクトに入力される。

これに対し、各差動アンプ６ａ、６ｂの（−）又は（＋
）のそれぞれの端子には、可変抵抗器ＶＲによって入力
信号Ｖ　ｊ　ｎが充分に減衰されるため、入力されるべ
き信号は（ｌ　Ｏ？＋となる。これにより、各差動アン
プ６ａ、６ｂにおける入力の差は、入力信号Ｖｉｎのダ
イレクトに入力された分となるため、各差動アンプ６ａ
、６ｂからの出力はその分が所定量増幅されたものとな
る。

このとき、各差動アンプ６ａ、６ｂの一方の入力端子に
のみ入力信号Ｖｉｎが入力されるため、信号利用率は１
となる。

このように、これら各実施例においては、特に小音量時
において、入力信号の利用率を１以上とすることにより
、ノイズの強調を阻止するようにしたので、再生出力た
る音質の劣化が防止される。

第３図は、第１図の音量調整器の構成を変えた場合の他
の実施例を示すものである。

同図に示すように、音ｔｎ整器の差動アンブ６ｂの非反
転入力端子（＋）には、抵抗Ｒ１を介して入力信号Ｖｉ
ｎが入力されるようになっている。

一方、その出力端と非反転入力端子（−）との間には、
抵抗Ｒ３が介在されている。

差動アンプ６ｂの出力端には、差動アンプ６ａの非反転
入力端子（＋）が接続されている。

差動アンプ６ｂの非反転入力端子（＋）と差動アンプ６
ａの非反転入力端子（−）との間には、抵抗Ｒ２及び可
変抵抗器ＶＲが介在されている。

差動アンプ６ａの出力端と非反転入力端子（＋）との間
には、抵抗Ｒ４，Ｒ３が介在されている。

このような構成の音量調整器は、次のような動作を行う
。

まず、抵抗Ｒ１＝０、抵抗Ｒ２＝　　としたときの出力
Ｖｏｕｔは、次の通りである。

可変抵抗器ＶＲの値を最大（音量レベルは最小となる）
としたとき、差動アンプ６ｂの非反転入力端子（＋）に
は、信号Ｖｉｎがレベル変化無しの状態で入力される。

また、差動アンプ６ａの非反転入力端子（−）には、信
号の入力は行われない。

これにより、 Ｖｏｕｔ　／Ｖｉｎ＝　（Ｒ３＋　Ｒ４）　／　Ｒ３と
なる。

これに対し、可変抵抗器ＶＲの値を最小（音量レベルは
最大となる）としたとき、差動アンプ６ｂの非反転入力
端子（＋）には、信号の入力は行われない。また、差動
アンプ６ａの非反転入力端子（−）には、信号Ｖｉｎが
レベル変化無しの状態で入力される。

これにより、 Ｖｏｕｔ　／Ｖｉｎ＝　−（Ｒ４／　Ｒ３）となる。

一方、Ｒ１＝Ｒ３、Ｒ２＝Ｒ４としたときの出力Ｖ　ｏ
ｕｔは、次の通りである。

まず、可変抵抗器ＶＲの値を最大（音量レベルは最小と
なる）としたとき、 Ｖｏｕｔ　／Ｖｉｎ＝Ｒ２／　（Ｒ１＋Ｒ２）　　・（
Ｒ３＋Ｒ４）　／Ｒ３ ＝Ｒ２／Ｒ１ となる。

これに対し、可変抵抗器ＶＲの値を最／、ｈ　（音量レ
ベルは最大となる）としたとき、 ＶＲｍｉｎ　＝：ＶＲｍａ＊、　−（Ｒ４／Ｒ３）＝　
（Ｒ４／Ｒ３’）　−（Ｒ４／Ｒ３）＝Ｏ となる。

第４図は、第１図の音ｔｍ整器の構成を変えた場合の他
の実施例を示すものである。

同図に示すように、音量調整器の差動アンプ６ａの非反
転入力端子（＋）には、入力信号Ｖｉｎがダイレクトに
入力されるようになっている。

一方、その非反転入力端子（−）には、可変抵抗器ＶＲ
、アンプ２及び抵抗Ｒ１を介して入力信号Ｖｉｎが入力
されるようになっている。また、その出力端と非反転入
力端子（−）との間には、抵抗Ｒ２が介在されている。

このような構成の音量調整器では、上記の各実施例と同
様に可変抵抗器ＶＲの値を最小及び最大とした場合であ
っても、入力信号の利用率が１以上となるため、再生出
力たる音質の劣化が防止される。但し、この実施例にお
ける音量調整器では。

アンプ２の雑音電圧をＶｎとしたとき、差動アンプ６ａ
の出力は、 −（Ｒ２／Ｒ１）　　・Ｖｎ となるため、第３図の実施例に比べて若干音質の劣化を
生じる。

第５図は、第１図の音ｔｔｘ整器の構成を変えた場合の
更に他の実施例を示すものである。

同図に示すように、音＃、調整器の差動アンプ６ａの非
反転入力端子（＋）には、可変抵抗器ＶＲを介して入力
信号Ｖｉｎが入力されるようになっている。なお、非反
転入力端子（＋）に印加されるべき電圧は、抵抗Ｒ３の
端子間電圧とされている。

一方、その非反転入力端子（−）には、抵抗Ｒ１を介し
て入力信号Ｖｉｎが入力されるようになっている。また
、その出力端と非反転入力端子（−）との間には、抵抗
Ｒ２が介在されている。

このような構成の音ｆｆ１ｆｌｌｊｉ整器では、第４図
の実施例と同様に可変抵抗器ＶＲの値を最小及び最大と
した場合であっても、再生出力たる音質の劣化が防止さ
れる。但し、この実施例における音量調整器では、抵抗
Ｒ１と可変抵抗器ＶＲとの配置関係により、差動アンプ
６ａのゲインを１以上とすることが不可能とされる。こ
のため、第３図の実施例に比べて若干音質の劣化を生じ
る。

第６図は、オーディオ信号に対してディジタル処理を施
す音量調整器の一実施例を示すものである。

同図に示すように、音ｔｉｌＪ整器には、ディジタルの
オーディオ信号に対して所定の信号処理を施すＤＳＰ７
が備えられている。ＤＳＰ７の出力側には、Ｄ／Ａ変換
器８ａ、８ｂが設けられている。

Ｄ／Ａ変換器８ａには、差動アンプ６ａの非反転入力端
子（＋）が接続されている。Ｄ／Ａ変換器８ｂには、差
動アンプ６ａの反転入力端子（−）が接続されている。

第７図は、ＤＳＰ７の構成を示すもので、ディジタルの
入力信号Ｖｉｎをラッチするラッチ回路７ａ、ラッチ回
路７ａによりラッチされたディジタル信号に対し係数メ
モリ７ｄに保持されている係数に基づき乗算処理を施す
演算回路７ｂが僅えられている。また、ＤＳＰ７には、
演算回路７ｂによる乗算処理結果をラッチした後、Ｄ／
Ａ変換器８ａ、８ｂ側へ出力するラッチ回路７ｃが鑵え
られている。なお、係数メモリ７ｄに保持されるべき係
数は、係数毅定部７Ａによって設定されるようになって
おり、その係数は１．　０以下の値とされている。

このような構成の音量調整器は、次のような動作を行う
。

まず、ディジタルの入力信号Ｖｉｎは、ＤＳＰ７及びＤ
／Ａ変換器８ａ、８ｂを経て差動アンプ６ａの非反転入
力端子（＋）及び反転入力端子（−）に入力される。

このとき、ＤＳＰ７では、ラッチ回路７ａによってラッ
チされた入力信号Ｖｉｎに対して演算回路７ｂが所定の
演算処理を施し、この処理結果をラッチ回路７ｃ側に出
力する。

つまり、演算回路７ｂは、係数メモリ７ｄに保持されて
いる係数に基づいて、乗算処理を施す。

乗算処理結果は、Ｄ／Ａ変換器８ａ、８ｂによってそれ
ぞれアナロク信号に変換された後、差動アンプ６ａの非
反転入力端子（＋）及び反転入力端子（−）に入力され
ると、これらの差分が所定量増幅されて出力される。

但し、ＤＳＰ７におけるディジタルアッテネート量がＯ
ｄＢのとき、差動アンプ６ａの出力Ｖｏｕｔは０とされ
ている。

このように、この実施例においては、ＤＳＰからの乗算
結果をＤ／Ａ変換器を介して差動アンプの再入力端子に
入力するようにしたので、ＤＳＰにおけるディジタルア
ッテネート量がＯｄＢの場合であっても、ＤＳＰからの
信号利用率を１以上とすることができる。これにより、
ＤＳＰの演算時におけるディジタル信号のビット落ちが
防止されるため、音質の劣化が防止される。

第８図は、第６図の音量調整器の構成を変えた場合の他
の実施例を示すものである。

同図に示すものは、各Ｄ／Ａ変換器８ａ、８ｂからの変
換結果が加算器８ｃによって合成された後、差動アンプ
６ａの非反転入力端子（＋）に入力されるようになって
いる。差動アンプ６ａの反転入力端子（−）には、基準
値Ｒｅｆが入力されるようになっている。なお、各Ｄ／
Ａ変換器８ａ、８ｂに出力されるべきディジタル信号の
一方は、ＤＳＰ７によって反転されるようになっている
。

このように、この実施例においては、差動アンプの一方
の入力端子にＤＳＰからの正負の信号の合成したものを
取込み、その他方の入力端子には基準値を取込むように
した。

したがって、上記同様に、ＤＳＰにおけるディジタルア
ッテネート量がＯｄＢの場合であっても、ＤＳＰからの
信号利用率を１以上とすることができるので、ＤＳＰの
演算時におけるディジタル信号のビット落ちが防止され
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の音量調整器によれば、大
及び小音量時において、入力信号の利用率を１以上とす
るようにしたので、再生出力たる音質の劣化を防止する
ことのできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアナログ信号を対象とした音量調整器
の一実施例を示す回路図、第２図乃至第５図はその音量
調整器の構成を変えた場合のそれぞれ他の実施例を示す
図、第６図はディジタル信号を対象とした場合の音量調
整器の他の実施例を示す回路図、第７図はそのＤＳＰの
内部構成を示すブロック図、第８図は第６図の音量調整
器の構成を変えた場合の他の実施例を示す図、第９図は
アナログ信号を対象とした従来の音量調整器の一例を示
す回路図、第１０図はディジタル信号を対象とした場合
の従来の音量１Ｉ１１整器の一例を示す回路図である。 ＶＲ・・・可変抵抗器、６ａ、６ｂ・・・差動アンプ、
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４・・・抵抗、　７・・・ＤＳＰ
、　７ａ、７ｃ・・・ラッチ回路、７ｂ・・・演算回路
、７ｄ・・・係数メモリ。 第６図 第８図 第７図 第９図　　第１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号のレベル値を可変するレベル可変手段及
   び差動増幅器を備え、 前記差動増幅器の一方の入力端子側には前記入力信号が
   ダイレクトに入力され、前記差動増幅器の他方の入力端
   子側には前記レベル可変手段を介して前記入力信号が入
   力されてなることを特徴とする音量調整器。
2. （２）デイジタル入力信号に対して演算を施すことによ
   り前記ディジタル入力信号をアッテネートしたデイジタ
   ル信号及びアッテネートしないディジタル信号を出力す
   るアッテネート手段と、前記アッテネートしたディジタ
   ル信号及び前記アッテネートしないディジタル信号をア
   ナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換
   器によつて変換された前記アッテネートしたアナログ信
   号及び前記アッテネートしないアナログ信号が取込まれ
   、これらの差分を増幅して出力する差動増幅器とを具備
   することを特徴とする音量調整器。
3. （３）デイジタル入力信号に対して演算を施すことによ
   り前記ディジタル入力信号をアッテネートしたデイジタ
   ル信号及びアッテネートしないディジタル信号を出力す
   るアッテネート手段と、このアッテネート手段によつて
   アッテネートされたディジタル信号を反転させる信号反
   転手段と、この信号反転手段によつて反転されたディジ
   タル信号及び前記アッテネートしないディジタル信号を
   アナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変
   換器によって変換された前記反転されたディジタル信号
   及び前記アッテネートしないアナログ信号を合成する信
   号合成手段と、この信号合成手段からのアナログの合成
   信号と基準値とが取込まれ、これらの差分を増幅して出
   力する差動増幅器とを具備することを特徴とする音量調
   整器。