專(zhuān)利名稱(chēng)：自動(dòng)電平調(diào)整電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動(dòng)調(diào)整放大器增益，使得來(lái)自放大器的輸出信號(hào)電平成為規(guī)定的電平的自動(dòng)電平調(diào)整(ALCAutomatic Level Control)電路，特別涉及利用了可編程增益放大器的數(shù)字檢波方式的自動(dòng)電平調(diào)整電路中的恢復(fù)(recover)動(dòng)作特性的改善。
背景技術(shù)：
大多數(shù)數(shù)字照相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等的電子照相機(jī)除了對(duì)活動(dòng)圖像進(jìn)行錄像的錄像功能，還具有對(duì)從麥克風(fēng)輸入的聲音進(jìn)行錄音的錄音功能。于是，在具有錄音功能的這些電子照相機(jī)中，一般來(lái)說(shuō)，為了可以以規(guī)定的聲音信號(hào)電平對(duì)輸入聲音進(jìn)行錄音，具有在聲音錄音時(shí)，根據(jù)輸入聲音信號(hào)的電平自動(dòng)調(diào)整記錄級(jí)的前級(jí)具有的放大器的增益的電路。作為這樣的電路，存在例如具有圖1所示的結(jié)構(gòu)、利用了可編程增益放大器的數(shù)字檢波方式的自動(dòng)電平調(diào)整電路(以下稱(chēng)為ALC電路)。
按照?qǐng)D1所示的ALC電路，首先，通過(guò)可編程增益放大器10的后級(jí)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)20將由可編程增益放大器10放大的輸入聲音信號(hào)從模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)。接著，由電平檢測(cè)部30檢測(cè)該數(shù)字信號(hào)的電平(即可編程增益放大器10的輸出電平)，并且比較該檢測(cè)電平和規(guī)定的基準(zhǔn)電平。然后，根據(jù)這里得到的比較結(jié)果，通過(guò)從增益控制部40輸出到可編程增益放大器10的控制信號(hào)調(diào)整可編程增益放大器10的增益，使得來(lái)自可編程增益放大器10的輸出聲音信號(hào)(由可編程增益放大器10放大的輸入聲音信號(hào))成為規(guī)定的聲音信號(hào)電平。
具體來(lái)說(shuō)，由電平檢測(cè)部30檢測(cè)的數(shù)字信號(hào)的電平大于規(guī)定的基準(zhǔn)電平的情況下，進(jìn)行將可編程增益放大器10的放大器增益每次一級(jí)地(step)階段地降低的動(dòng)作(增高動(dòng)作)，在數(shù)字輸出信號(hào)電平小于規(guī)定的基準(zhǔn)電平的情況下，進(jìn)行將可編程增益放大器10每次一級(jí)階段地升高的動(dòng)作(恢復(fù)動(dòng)作)。然后，通過(guò)這樣的增高(attack)動(dòng)作以及恢復(fù)動(dòng)作進(jìn)行增益調(diào)整，直到數(shù)字信號(hào)電平成為規(guī)定的基準(zhǔn)電平，從而可以根據(jù)輸入聲音信號(hào)的電平，將放大器的增益自動(dòng)調(diào)整為規(guī)定的基準(zhǔn)電平，使得可以用規(guī)定的聲音信號(hào)電平對(duì)輸入聲音進(jìn)行錄音。而且，以上那種結(jié)構(gòu)的ALC電路例如在下述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中被公開(kāi)。
〔專(zhuān)利文獻(xiàn)1〕特開(kāi)平11-328855號(hào)公報(bào)通常，為了將超過(guò)動(dòng)態(tài)范圍的過(guò)大信號(hào)的聲音波形的變形抑制到最小限度，通常在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行由ALC電路進(jìn)行的增高動(dòng)作，與此相反，為了不失去聲音強(qiáng)弱的信息，在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行恢復(fù)動(dòng)作。
但是，例如在切割窗玻璃的聲音等那樣極短時(shí)間的大信號(hào)被單次輸入的情況下，產(chǎn)生以下那樣的問(wèn)題。在上述那樣極短時(shí)間的大信號(hào)產(chǎn)生以后，與大信號(hào)繼續(xù)的情況不同，不需要成為降低了放大器增益的狀態(tài)。因此，在通過(guò)極短時(shí)間的大信號(hào)的輸入而進(jìn)行增高動(dòng)作，急劇降低放大器增益以后，需要盡快地將放大器增益還原為原來(lái)的狀態(tài)。但是，在以往的技術(shù)中，因?yàn)橐蚤L(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行恢復(fù)動(dòng)作，所以急劇降低的放大器增益總是不能很快地返回原來(lái)的狀態(tài)。因此，急劇降低的放大器增益通過(guò)恢復(fù)動(dòng)作而復(fù)原之前的期間，持續(xù)音量不足的狀態(tài)。
因此，為了解決該問(wèn)題，也考慮進(jìn)行縮短恢復(fù)動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間的對(duì)策，但是，如果進(jìn)行這樣的恢復(fù)動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間的縮短，則產(chǎn)生聲音的強(qiáng)弱的信息丟失、在大信號(hào)斷續(xù)輸入的情況下增高動(dòng)作頻繁發(fā)生，從而頻繁發(fā)生聲音波形的變形等聲音信號(hào)的特性惡化的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題點(diǎn)，本發(fā)明提供一種自動(dòng)電平調(diào)整電路，其特征在于，包括電平檢測(cè)電路，進(jìn)行可變?cè)鲆娣糯笃鞯妮敵鲂盘?hào)的電平檢測(cè)，進(jìn)行檢測(cè)電平大于或等于規(guī)定電平的增高檢測(cè)以及檢測(cè)電平小于或等于規(guī)定電平的恢復(fù)檢測(cè)；以及增益控制電路，根據(jù)前述電平檢測(cè)電路得到的檢測(cè)結(jié)果，輸出用于調(diào)整可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆?，使得可變?cè)鲆娣糯笃鞯妮敵鲂盘?hào)為規(guī)定的信號(hào)電平的增益調(diào)整控制信號(hào)，前述增益控制電路以不同的響應(yīng)速度生成多個(gè)變更前述增益的候選信號(hào)，在這些候選信號(hào)中，將作為所述增益得到最小值的候選信號(hào)作為增益調(diào)整控制信號(hào)來(lái)選擇并輸出。
而且，在上述結(jié)果的自動(dòng)電平調(diào)整電路中，前述增益控制電路包括兩個(gè)增益寄存器，分別存儲(chǔ)以前述不同的響應(yīng)速度依次變化的前述候選信號(hào)；以及選擇器，從前述各增益寄存器輸出的候選信號(hào)中選擇作為前述增益得到小的值的候選信號(hào)，作為調(diào)整控制信號(hào)輸出。
而且，在上述結(jié)果的自動(dòng)電平調(diào)整電路中，前述增益控制電路在由前述電平檢測(cè)電路進(jìn)行了增高檢測(cè)的情況下，在兩個(gè)增益寄存器中依次減去為相互不同的設(shè)定值的被預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值，在由前述電平檢測(cè)電路進(jìn)行了增高檢測(cè)的情況下，在兩個(gè)增益寄存器中依次加上為相互不同的設(shè)定值的被預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值。
而且，在上述結(jié)果的自動(dòng)電平調(diào)整電路中，由前述電平檢測(cè)電路進(jìn)行了增高檢測(cè)的情況下，通過(guò)選擇得到更小的增益的候選信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)大信號(hào)輸入后增益的迅速減少。
而且，在上述結(jié)果的自動(dòng)電平調(diào)整電路中，前述兩個(gè)增益寄存器中的第一增益寄存器與第二增益寄存器相比，在進(jìn)行增高檢測(cè)時(shí)以及進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)時(shí)的兩者中，存儲(chǔ)變化快的候選信號(hào)，對(duì)于短時(shí)間的大信號(hào)的單次輸入，通過(guò)選擇第一增益寄存器的候選信號(hào)，實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行增高檢測(cè)時(shí)的增益的迅速減少，以及在其之后的恢復(fù)檢測(cè)時(shí)的增益的迅速增加。
而且，在上述結(jié)果的自動(dòng)電平調(diào)整電路中，前述兩個(gè)增益寄存器中的第一增益寄存器被設(shè)定為與第二增益寄存器相比，在進(jìn)行增高檢測(cè)時(shí)以及進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)時(shí)的兩者中，存儲(chǔ)變化快的候選信號(hào)，并且進(jìn)行增高檢測(cè)時(shí)的候選信號(hào)的變化大于進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)時(shí)的候選信號(hào)的變化，以短周期重復(fù)輸入了短時(shí)間的大信號(hào)的情況下，通過(guò)選擇第一增益寄存器而較低地設(shè)定增益，通過(guò)在短時(shí)間的大信號(hào)的輸入結(jié)束以后選擇第二增益寄存器，可以以比較慢的變化速度增加增益。
而且，在上述結(jié)果的自動(dòng)電平調(diào)整電路中，前述兩個(gè)增益寄存器中的第一增益寄存器被設(shè)定為與第二增益寄存器相比，在進(jìn)行增高檢測(cè)時(shí)以及進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)時(shí)的兩者中，存儲(chǔ)變化快的候選信號(hào)，并且進(jìn)行增高檢測(cè)時(shí)的候選信號(hào)的變化大于進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)時(shí)的候選信號(hào)的變化，對(duì)于中等時(shí)間的大信號(hào)的輸入，通過(guò)選擇第一增益寄存器，迅速減少增益，對(duì)于大信號(hào)輸入結(jié)束，通過(guò)最初選擇第一增益寄存器，之后選擇第二增益寄存器，使增益以適當(dāng)?shù)乃俣仍黾印?br> 按照本發(fā)明，在極短時(shí)間的大信號(hào)的單次輸入后進(jìn)行的恢復(fù)動(dòng)作中，即使由于該大信號(hào)的增高動(dòng)作，放大器增益迅速降低，也可以迅速回到原來(lái)的增益。因此，在迅速降低的放大器增益由于恢復(fù)動(dòng)作而回到原來(lái)之前的期間，持續(xù)音量不足的狀態(tài)的問(wèn)題被解決。而且，在連續(xù)持續(xù)極短時(shí)間的大信號(hào)的情況下，被視為大信號(hào)較長(zhǎng)持續(xù)的狀態(tài)，恢復(fù)動(dòng)作與通常一樣緩慢進(jìn)行。因此，極短時(shí)間的大信號(hào)連續(xù)而較長(zhǎng)持續(xù)等情況下，由于在極短時(shí)間的大信號(hào)之后，所以放大器增益不是迅速在短時(shí)間內(nèi)升高，所以聲音的強(qiáng)弱的信息不丟失，可以進(jìn)行維持了音質(zhì)的電平的自動(dòng)調(diào)整。而且，在中等時(shí)間的大信號(hào)的情況下，根據(jù)中等時(shí)間的大信號(hào)的期間的長(zhǎng)度而恢復(fù)所需要的時(shí)間變化，所以根據(jù)中等時(shí)間的大信號(hào)的期間的長(zhǎng)度，可以不丟失聲音的強(qiáng)弱的信息，進(jìn)行維持了音質(zhì)的電平的自動(dòng)調(diào)整，并且可以實(shí)現(xiàn)恢復(fù)時(shí)間的縮短。


圖1是利用了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的可編程增益放大器的數(shù)字檢波方式的自動(dòng)電平調(diào)整電路的電路圖。
圖2是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的自動(dòng)電平調(diào)整電路的電平檢測(cè)部以及增益控制部的電路結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的自動(dòng)電平調(diào)整電路的在大信號(hào)持續(xù)較長(zhǎng)后進(jìn)行的恢復(fù)動(dòng)作的圖。
圖4是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的自動(dòng)電平調(diào)整電路的在短時(shí)間的大信號(hào)后進(jìn)行的恢復(fù)動(dòng)作的圖。
圖5是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的自動(dòng)電平調(diào)整電路的在中等時(shí)間的大信號(hào)后進(jìn)行的恢復(fù)動(dòng)作的圖。
圖6是利用了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的可編程增益放大器的數(shù)字檢波方式的自動(dòng)電平調(diào)整電路的電路圖。
圖7是表示圖6的自動(dòng)電平調(diào)整電路中的電平檢測(cè)部的電路結(jié)構(gòu)的一例的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。
本實(shí)施方式的ALC電路，原則上為與圖1的ALC電路相同的電路結(jié)構(gòu)。圖2是表示本實(shí)施方式的ALC電路的電平檢測(cè)部30和增益控制部40的電路結(jié)構(gòu)的圖。而圖3是表示本實(shí)施方式的自動(dòng)電平調(diào)整電路的在大信號(hào)持續(xù)較長(zhǎng)后進(jìn)行的恢復(fù)動(dòng)作的圖。圖3(a)是表示輸入信號(hào)的電平和各增益寄存器中的增益值的遷移的圖，圖3(b)是表示通過(guò)本實(shí)施方式的ALC電路進(jìn)行了增高動(dòng)作和恢復(fù)動(dòng)作時(shí)的信號(hào)電平的狀態(tài)的圖。而圖4是表示短時(shí)間的大信號(hào)后進(jìn)行的恢復(fù)動(dòng)作的圖，圖4(a)是表示輸入信號(hào)的電平和各增益寄存器中的增益值的遷移的圖，圖4(b)是表示通過(guò)本實(shí)施方式的ALC電路進(jìn)行了增高動(dòng)作和恢復(fù)動(dòng)作時(shí)的信號(hào)電平的狀態(tài)的圖，圖4(c)是表示進(jìn)行了與以往相同的增高動(dòng)作和恢復(fù)動(dòng)作時(shí)的信號(hào)電平的狀態(tài)的圖。
在圖1的ALC電路中，與以往相同，A/D轉(zhuǎn)換器20被連接到可變?cè)鲆娣糯笃?例如可編程增益放大器)10的后級(jí)。在A/D轉(zhuǎn)換器20中，由可編程增益放大器10放大的輸入聲音信號(hào)(模擬信號(hào))被變換為數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)被輸出到電平檢測(cè)部30。
在電平檢測(cè)部30中，檢測(cè)該數(shù)字信號(hào)的大小(可編程增益放大器10的輸出電平)，比較該檢測(cè)電平和規(guī)定的基準(zhǔn)電平(比較大的增高檢測(cè)基準(zhǔn)電平和比較小的恢復(fù)檢測(cè)基準(zhǔn)電平)。然后，根據(jù)得到的比較結(jié)果，與以往一樣，得到將可編程增益放大器10的放大器增益降低一級(jí)(進(jìn)行增高動(dòng)作)，或者升高一級(jí)(進(jìn)行恢復(fù)動(dòng)作)的檢測(cè)結(jié)果。根據(jù)這樣得到的檢測(cè)結(jié)果，用于調(diào)整可編程增益放大器10的增益，以使得來(lái)自可編程增益放大器10的輸出聲音信號(hào)成為規(guī)定的聲音信號(hào)電平的控制信號(hào)從增益控制部40被輸出。然后，根據(jù)來(lái)自該增益控制部40的增益調(diào)整控制信號(hào)，設(shè)定可編程增益放大器10的放大器增益。這樣來(lái)進(jìn)行可編程增益放大器10的放大器增益的自動(dòng)調(diào)整。
這里，在本實(shí)施方式中，在增益控制部40中包括對(duì)具有不同增高/恢復(fù)時(shí)間常數(shù)的兩種候選信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)的增益寄存器(第一增益寄存器41和第二增益寄存器42)，以及在來(lái)自各增益寄存器41、42的輸出(候選信號(hào))中，選擇其中一個(gè)輸出的選擇器43。然后，如以下說(shuō)明的那樣，根據(jù)來(lái)自電平檢測(cè)部30的檢測(cè)結(jié)果，從各增益寄存器41、42輸出控制信號(hào)，通過(guò)選擇器43選擇的來(lái)自其中一個(gè)增益寄存器的候選信號(hào)作為控制信號(hào)從選擇器43被輸出。這樣，通過(guò)該選擇器43的控制信號(hào)的選擇，用極短時(shí)間的大信號(hào)后進(jìn)行的恢復(fù)動(dòng)作和此外的信號(hào)(包括極短時(shí)間的大信號(hào)連續(xù)的情況)后進(jìn)行的恢復(fù)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)不同的恢復(fù)速度。以下，參照?qǐng)D2，對(duì)根據(jù)來(lái)自電平檢測(cè)部30的檢測(cè)結(jié)果而動(dòng)作的增益控制部40的電路結(jié)構(gòu)和動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
在本實(shí)施方式中，前述增益控制部40中的第一增益寄存器41設(shè)定為以高速度進(jìn)行增高動(dòng)作，以中等速度進(jìn)行恢復(fù)動(dòng)作。另一方面，第二增益寄存器42被設(shè)定為在恢復(fù)動(dòng)作時(shí)以低速度緩慢升高增益，在恢復(fù)動(dòng)作時(shí)之外，原則上以中等速度降低增益，在增益值為與第一增益寄存器41相同的值的情況下，停止增益變更。
具體來(lái)說(shuō)，可構(gòu)成為如果進(jìn)行增高動(dòng)作的檢測(cè)(增高檢測(cè))的信號(hào)從電平檢測(cè)部30輸出到增益控制部40時(shí)，以采樣時(shí)鐘信號(hào)的定時(shí)對(duì)第一增益寄存器41減去KA1。該KA1意思是對(duì)于一次采樣時(shí)鐘，降低KA1級(jí)的增益。例如，將KA1存儲(chǔ)于寄存器等中，按照采樣時(shí)鐘將它們讀出，從存儲(chǔ)于第一增益寄存器41的值中減去，更新第一增益寄存器41的存儲(chǔ)內(nèi)容就可以。
由此，表示對(duì)于一次采樣時(shí)鐘，將放大器增益降低KA1級(jí)的候選信號(hào)在檢測(cè)增高檢測(cè)信號(hào)期間持續(xù)從第一增益寄存器41輸出。因此，增高檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)期間越長(zhǎng)，以采樣時(shí)鐘信號(hào)的定時(shí)減去的合計(jì)越大。這里，在本實(shí)施方式中，將第一增益寄存器41中的增高動(dòng)作設(shè)定為高速度，也就是KA1的值被設(shè)定為較大。
而且，可構(gòu)成為如果進(jìn)行恢復(fù)動(dòng)作的檢測(cè)(恢復(fù)檢測(cè))的信號(hào)從電平檢測(cè)部30被輸入到增益控制部40，則以采樣時(shí)鐘信號(hào)的定時(shí)對(duì)第一增益寄存器41加上KRl。該KR1的意思是對(duì)一次采樣時(shí)鐘，升高KR1級(jí)的增益。例如，將KR1存儲(chǔ)于寄存器等中，按照采樣時(shí)鐘將其讀出，加到存儲(chǔ)于第一增益寄存器41的值上，更新第一增益寄存器41的存儲(chǔ)內(nèi)容就可以。由此，表示對(duì)于一次采樣時(shí)鐘，將放大器增益升高KR1級(jí)的候選信號(hào)在檢測(cè)恢復(fù)檢測(cè)信號(hào)期間持續(xù)從第一增益寄存器41輸出。
而且，可構(gòu)成為如果進(jìn)行恢復(fù)動(dòng)作檢測(cè)(恢復(fù)檢測(cè))的信號(hào)從電平檢測(cè)部30被輸入到增益控制部40，則在對(duì)第一增益寄存器41進(jìn)行相加的同時(shí)，以采樣時(shí)鐘信號(hào)的定時(shí)對(duì)第二增益寄存器42加上KR2。該KR2的意思是對(duì)一次采樣時(shí)鐘升高KR2級(jí)增益。由此，在檢測(cè)增高檢測(cè)信號(hào)的期間，表示對(duì)一次采樣時(shí)鐘將放大器增益升高KR2級(jí)的候選信號(hào)被從第二增益寄存器42持續(xù)輸出。
而且，在本實(shí)施方式中，第一增益寄存器41被設(shè)定為以中等速度進(jìn)行恢復(fù)動(dòng)作，第二增益寄存器42被設(shè)定為以低速度緩慢進(jìn)行恢復(fù)動(dòng)作。因此，KR1和KR2值的關(guān)系是它們的值被設(shè)定為KR2＜KR1。最好將它們的值的差設(shè)定得較大(即KR2＜＜KR1)。
而且，可構(gòu)成為對(duì)于第二增益寄存器42，在沒(méi)有進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)期間(包括增高檢測(cè)期間)，利用NOT電路，以采樣時(shí)鐘信號(hào)的定時(shí)減去KA2。即，可構(gòu)成為在沒(méi)有檢測(cè)恢復(fù)的情況下，允許在每個(gè)采樣時(shí)鐘從第二增益寄存器42的值中減去KA2。而且，可以是在沒(méi)有進(jìn)行該恢復(fù)檢測(cè)期間，每次減去KA2的結(jié)果為與由第一增益寄存器41得到的增益值相同的值的情況下，停止該第二增益寄存器42中的減法運(yùn)算。在本實(shí)施方式中，例如可構(gòu)成為將第一增益寄存器41的值(信號(hào))輸入到比較器44的負(fù)輸入端，將第二增益寄存器42的值(信號(hào))輸入到比較器44的正輸入端，來(lái)自比較器44的輸出信號(hào)為零時(shí)(或者負(fù)時(shí))，上述那樣的減法停止。即，即使不檢測(cè)恢復(fù)，也禁止在每次采樣時(shí)鐘從第二增益寄存器42的值中減去KA2。而且，在本實(shí)施方式中，不論是短時(shí)間的大信號(hào)還是長(zhǎng)時(shí)間的大信號(hào)，都需要在增高檢測(cè)時(shí)迅速降低增益，所以KA1和KA2的值的關(guān)系為KA2＜KA1。而且，在本實(shí)施方式中，雖然KA2＜KA1，但是不限于此。
然后，在增高檢測(cè)時(shí)或者恢復(fù)檢測(cè)時(shí)，進(jìn)行了以上那樣的減法、加法以后，在選擇器43中，在由各增益寄存器41、42為了變更增益而輸出的候選信號(hào)中選擇小的一方的值，將其作為控制信號(hào)向可編程增益放大器10輸出。即作為可編程增益放大器10的增益，采用小的一方的候選信號(hào)。而且，可以構(gòu)成為該選擇器43設(shè)置比較來(lái)自第一增益寄存器41的候選信號(hào)和來(lái)自第二增益寄存器42的候選信號(hào)的值的比較器，根據(jù)該比較器的比較結(jié)果，打開(kāi)對(duì)于來(lái)自第一增益寄存器41的候選信號(hào)和來(lái)自第二增益寄存器42的候選信號(hào)中的一個(gè)的門(mén)(gate)。而且，在為相同的值時(shí)，選擇任意一個(gè)都可以。
以下，對(duì)通過(guò)利用上述結(jié)構(gòu)的增益控制部40，以在極短時(shí)間的大信號(hào)以后進(jìn)行的恢復(fù)動(dòng)作和此外的信號(hào)(包括極短時(shí)間的大信號(hào)持續(xù)的情況)后進(jìn)行的恢復(fù)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)不同的恢復(fù)速度的情況進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在如圖3所示，輸入了長(zhǎng)時(shí)間的大信號(hào)S1的情況下，進(jìn)行增高檢測(cè)，所以在輸入之后，如上所述那樣，對(duì)于一次采樣時(shí)鐘降低KA1級(jí)的增益的信號(hào)被從第一增益寄存器41輸出，對(duì)于一次采樣時(shí)鐘降低KA2級(jí)的增益的信號(hào)被從第二增益寄存器42輸出。但是，由于KA2＜KA1的關(guān)系，在選擇器43中，選擇增益值小的一方，即來(lái)自第一增益寄存器41的信號(hào)。因此，在輸入之后，進(jìn)行高速度的增高動(dòng)作。
然后，如果該長(zhǎng)時(shí)間的大信號(hào)S1的輸入結(jié)束，則進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)，從而返回原來(lái)的電平的恢復(fù)動(dòng)作開(kāi)始，如上所述那樣，對(duì)于一次采樣時(shí)鐘升高KR1級(jí)的增益的信號(hào)被從第一增益寄存器41輸出，對(duì)于一次采樣時(shí)鐘升高KR2級(jí)的增益的信號(hào)被從第二增益寄存器42輸出。但是，根據(jù)圖3那樣，來(lái)自?xún)蓚€(gè)增益寄存器41、42的增益值為一致的狀態(tài)，以及KR2＜KR1的關(guān)系，在選擇器43中，選擇增益值小的一方，即來(lái)自第二增益寄存器42的信號(hào)。因此，在長(zhǎng)時(shí)間的大信號(hào)S1的輸入結(jié)束后，與以往相同，進(jìn)行低速度的恢復(fù)動(dòng)作。
而且，如圖4所示那樣，在輸入極短時(shí)間的大信號(hào)S2的情況下也進(jìn)行增高檢測(cè)，在輸入之后，如上所述，對(duì)于一次采樣時(shí)鐘降低KA1級(jí)的增益的信號(hào)從第一增益寄存器41被輸出，對(duì)于一次采樣時(shí)鐘降低KA2級(jí)的增益的信號(hào)從第二增益寄存器42被輸出。但是，由于KA2＜KA1的關(guān)系，在選擇器43中選擇增益值小的一方，即來(lái)自第一增益寄存器41的信號(hào)。因此，在輸入之后，進(jìn)行高速度的增高動(dòng)作。
然后，如果該極短時(shí)間的大信號(hào)S2的輸入結(jié)束，則進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)，從而返回原來(lái)的電平的恢復(fù)動(dòng)作開(kāi)始，如上所述，對(duì)于一次采樣時(shí)鐘升高KR1的增益的信號(hào)被從第一增益寄存器41輸出，對(duì)于一次采樣時(shí)鐘升高KR2的增益的信號(hào)被從第二增益寄存器42輸出。但是，通過(guò)從各第一增益寄存器41、42進(jìn)行速度不同的增高動(dòng)作，如圖4所示，來(lái)自恢復(fù)動(dòng)作開(kāi)始時(shí)的第一增益寄存器41的增益值為小于來(lái)自第二增益寄存器42的增益值的狀態(tài)。因此，根據(jù)該狀態(tài)和KR2＜KR1的關(guān)系，在選擇器43中選擇增益值小的一方，即來(lái)自第一增益寄存器41的信號(hào)，在極短時(shí)間的大信號(hào)S2的輸入結(jié)束以后，進(jìn)行中等速度的恢復(fù)動(dòng)作(比以往快的恢復(fù)動(dòng)作)。
而且，在如圖4所示的極短時(shí)間的大信號(hào)連續(xù)被輸入的情況(短時(shí)間的大信號(hào)組S3)的增高檢測(cè)也和上述的各信號(hào)的輸入之后相同，在短時(shí)間的大信號(hào)組S3中的最初的信號(hào)被輸入之后，選擇來(lái)自第一增益寄存器41的信號(hào)，進(jìn)行高速度的增高動(dòng)作。
然后，在增高動(dòng)作后進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)，從而返回到原來(lái)的電平的恢復(fù)動(dòng)作開(kāi)始，但是該恢復(fù)動(dòng)作與上述極短時(shí)間的大信號(hào)S2的情況相同，選擇來(lái)自第一增益寄存器41的信號(hào)，進(jìn)行中等速度的恢復(fù)動(dòng)作(比以往快的恢復(fù)動(dòng)作)。這里，在短時(shí)間的大信號(hào)組S3的情況下，在該中等速度的恢復(fù)動(dòng)作中輸入新的短時(shí)間的大信號(hào)，所以，在該恢復(fù)動(dòng)作中途切換到增高動(dòng)作。這時(shí)，在該再次開(kāi)始恢復(fù)動(dòng)作時(shí)的來(lái)自第一增益寄存器41的增益值成為小于來(lái)自第二增益寄存器42的增益值的狀態(tài)。因此，根據(jù)該狀態(tài)和KR2＜KR1的關(guān)系，在選擇器43中選擇增益值小的一方，即來(lái)自第一增益寄存器41的信號(hào)，該再次的恢復(fù)動(dòng)作成為中等速度的恢復(fù)動(dòng)作(比以往快的恢復(fù)動(dòng)作)。
這樣，在輸入了短時(shí)間的大信號(hào)組S3的情況下，交替進(jìn)行第一增益寄存器41的快速增高動(dòng)作和中等速度的恢復(fù)動(dòng)作(比以往快的恢復(fù)動(dòng)作)。然后，在短時(shí)間的大信號(hào)組S3的最后的信號(hào)被輸入以后，例如圖4所示那樣，在成為來(lái)自雙方的增益寄存器41、42的增益值一致的狀態(tài)的情況下，根據(jù)KR2＜KR1的關(guān)系，在選擇器43中選擇增益值小的一方，即來(lái)自第二增益寄存器42的信號(hào)，進(jìn)行低速度的恢復(fù)動(dòng)作。這樣，在輸入了短時(shí)間的大信號(hào)組S3的情況下，作為輸入了長(zhǎng)時(shí)間的大信號(hào)S1的情況，實(shí)現(xiàn)與以往相同的低速度的恢復(fù)動(dòng)作。
而且，在本實(shí)施方式中，在圖5那樣“中等時(shí)間”(短時(shí)間和長(zhǎng)時(shí)間之間的長(zhǎng)度)的大信號(hào)的情況下，第二增益寄存器42在降低到第一增益寄存器41的增益值之前開(kāi)始恢復(fù)動(dòng)作，所以作為恢復(fù)增益選擇來(lái)自第一增益寄存器41的信號(hào)。因此，以快于以往的速度進(jìn)行恢復(fù)動(dòng)作。因此，雖然來(lái)自該第一增益寄存器41的信號(hào)的恢復(fù)動(dòng)作持續(xù)進(jìn)行，但是成為圖5所示的第一增益寄存器41的增益值追上第二增益寄存器42的增益值的狀態(tài)。這樣，在增益值追上以后，切換到恢復(fù)慢的一方的來(lái)自第二增益寄存器42的信號(hào)，進(jìn)行來(lái)自該第二增益寄存器42的信號(hào)的恢復(fù)動(dòng)作。
如上所述，在中等時(shí)間的大信號(hào)后，進(jìn)行最初的中等速度的恢復(fù)動(dòng)作(比以往快的恢復(fù)動(dòng)作)，在中途進(jìn)行慢的恢復(fù)動(dòng)作。這里，在這樣的中等時(shí)間的大信號(hào)的情況下，按照該大信號(hào)的期間的長(zhǎng)度，第一增益寄存器41的增益值何時(shí)追上第二增益寄存器42的增益值產(chǎn)生變化。因此，在中等時(shí)間的大信號(hào)的情況下，根據(jù)大信號(hào)的期間的長(zhǎng)度，恢復(fù)所需要的時(shí)間變化。
如上所述，按照本實(shí)施方式的ALC電路，通過(guò)對(duì)于來(lái)自具有不同的增高/恢復(fù)時(shí)間常數(shù)的兩種增益寄存器(第一增益寄存器41和第二增益寄存器42)中增益值小的一方進(jìn)行選擇，從而控制恢復(fù)動(dòng)作，可以在極短時(shí)間的大信號(hào)之后實(shí)現(xiàn)中等速度的恢復(fù)動(dòng)作(比以往快的恢復(fù)動(dòng)作)。由此，即使由于該短時(shí)間的大信號(hào)的增高動(dòng)作，放大器增益迅速降低，但是因?yàn)榭梢匝杆俜祷卦瓉?lái)的增益，所以可以解決以往在急劇降低的放大器增益通過(guò)恢復(fù)動(dòng)作而還原之前的期間，持續(xù)音量不足的狀態(tài)的問(wèn)題。
而且，通過(guò)對(duì)于來(lái)自具有不同的增高/恢復(fù)時(shí)間常數(shù)的兩種增益寄存器中增益值小的一方進(jìn)行選擇，從而控制恢復(fù)動(dòng)作，在極短時(shí)間的大信號(hào)連續(xù)的情況下，視為與大信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的狀態(tài)相同的情況，與通常一樣進(jìn)行慢的恢復(fù)動(dòng)作。因此，即使在例如太鼓的聲音(極短時(shí)間的大信號(hào))連續(xù)地長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)等情況下，由于是在極短時(shí)間的大信號(hào)之后，放大器增益不是迅速在短時(shí)間內(nèi)上升，所以在這樣的情況下，聲音的強(qiáng)弱的信息也不丟失，可以進(jìn)行維持了音質(zhì)的電平的自動(dòng)調(diào)整。
而且，在中等時(shí)間的大信號(hào)的情況下，進(jìn)行最初中等速度的恢復(fù)動(dòng)作(比以往快的恢復(fù)動(dòng)作)，從中途開(kāi)始為慢的恢復(fù)動(dòng)作。然后，如上所述，根據(jù)該中等時(shí)間的大信號(hào)的期間的長(zhǎng)度，恢復(fù)所需要的時(shí)間變化。由此，根據(jù)中等時(shí)間的大信號(hào)期間的長(zhǎng)度，可以進(jìn)行不失去聲音的強(qiáng)弱的信息而維持了音質(zhì)的電平的自動(dòng)調(diào)整，并且可以實(shí)現(xiàn)恢復(fù)時(shí)間的縮短。
而且，上述實(shí)施方式中的KA1、KA2、KR1、KR2表示對(duì)于一次采樣時(shí)鐘被變更的增益的級(jí)數(shù)，但是，只要是表示增高動(dòng)作和恢復(fù)動(dòng)作中的增益變更的速度的值，就不限于此。
而且，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是上述實(shí)施方式說(shuō)明的不過(guò)是一個(gè)例子，只要是可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)思想，即對(duì)來(lái)自具有不同的增高/恢復(fù)時(shí)間常數(shù)的兩種增益寄存器的增益值中小的一方進(jìn)行選擇，從而以不同的速度控制增高/恢復(fù)動(dòng)作，任意的電路結(jié)構(gòu)都可以。
而且，上述實(shí)施方式的ALC電路，是如圖1所示，為了檢測(cè)電平，將來(lái)自可編程增益放大器10的模擬輸出進(jìn)行數(shù)字變換，從可編程增益放大器10向后級(jí)進(jìn)行模擬輸出的結(jié)構(gòu)，但是，作為ALC電路的電路結(jié)構(gòu)并不限于此。例如，僅從可編程增益放大器10向A/D轉(zhuǎn)換器20進(jìn)行模擬輸出，這里，將被數(shù)字變換的數(shù)字信號(hào)從A/D轉(zhuǎn)換器20輸出到電平檢測(cè)部30，同時(shí)從A/D轉(zhuǎn)換器20向后級(jí)進(jìn)行數(shù)字輸出也可以。
而且，例如如圖6所示，ALC電路即使構(gòu)成為向電平檢測(cè)部31輸入來(lái)自可編程增益放大器10的模擬信號(hào)的結(jié)構(gòu)，如下所述那樣，也可以得到與上述實(shí)施方式的ALC電路相同的效果。
在圖6的ALC電路中，在電平檢測(cè)部31中，比較被輸入的模擬信號(hào)的模擬電壓的電平和規(guī)定的基準(zhǔn)電平。例如如圖7所示，在電平檢測(cè)部31中具有第一電壓比較器32和第二電壓比較器33。第一電壓比較器32比較輸入模擬電壓的電平和規(guī)定的基準(zhǔn)電平(增高檢測(cè)電平)，在輸入信號(hào)的電平大于增高檢測(cè)電平的情況下，向后級(jí)的增益控制部40輸出該比較結(jié)果的信號(hào)(增高檢測(cè)信號(hào))。而且，第二電壓比較器33比較輸入信號(hào)的電平和規(guī)定的基準(zhǔn)電壓電平(恢復(fù)檢測(cè)電平)，在輸入信號(hào)的電平小于恢復(fù)檢測(cè)電平的情況下，向后級(jí)的增益控制部40輸出該比較結(jié)果的信號(hào)(恢復(fù)檢測(cè)信號(hào))。然后，與上述實(shí)施方式相同，根據(jù)得到的比較結(jié)果的信號(hào)，用于調(diào)整可編程增益放大器10的增益，使得來(lái)自可編程增益放大器10的輸出聲音信號(hào)成為規(guī)定的聲音信號(hào)電平的控制信號(hào)被從增益控制部40輸出。
如上所述，通過(guò)上述那樣構(gòu)成電平檢測(cè)部31，即使構(gòu)成為來(lái)自可編程增益放大器10的模擬信號(hào)被輸入到電平檢測(cè)部31，也可以得到與上述的實(shí)施方式的ALC電路相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)電平調(diào)整電路，其特征在于，包括電平檢測(cè)電路，進(jìn)行可變?cè)鲆娣糯笃鞯妮敵鲂盘?hào)的電平檢測(cè)，進(jìn)行檢測(cè)電平大于或等于規(guī)定電平的增高檢測(cè)以及檢測(cè)電平小于或等于規(guī)定電平的恢復(fù)檢測(cè)；以及增益控制電路，根據(jù)所述電平檢測(cè)電路得到的檢測(cè)結(jié)果，輸出用于調(diào)整可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆?，使得可變?cè)鲆娣糯笃鞯妮敵鲂盘?hào)為規(guī)定的信號(hào)電平的增益調(diào)整控制信號(hào)，所述增益控制電路以不同的響應(yīng)速度生成多個(gè)變更所述增益的候選信號(hào)，在這些候選信號(hào)中，將作為所述增益得到最小值的候選信號(hào)作為增益調(diào)整控制信號(hào)來(lái)選擇并輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)電平調(diào)整電路，其特征在于，所述增益控制電路包括兩個(gè)增益寄存器，分別存儲(chǔ)以所述不同的響應(yīng)速度依次變化的所述候選信號(hào)；以及選擇器，從所述各增益寄存器輸出的候選信號(hào)中選擇作為所述增益得到小的值的候選信號(hào)，作為調(diào)整控制信號(hào)輸出。
3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)電平調(diào)整電路，其特征在于，所述增益控制電路在由所述電平檢測(cè)電路進(jìn)行了增高檢測(cè)的情況下，在兩個(gè)增益寄存器中依次減去為相互不同的設(shè)定值的被預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值，在由所述電平檢測(cè)電路進(jìn)行了增高檢測(cè)的情況下，在兩個(gè)增益寄存器中依次加上為相互不同的設(shè)定值的被預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)電平調(diào)整電路，其特征在于，由所述電平檢測(cè)電路進(jìn)行了增高檢測(cè)的情況下，通過(guò)選擇得到更小的增益的候選信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)大信號(hào)輸入后增益的迅速減少。
5.如權(quán)利要求3或4所述的自動(dòng)電平調(diào)整電路，其特征在于，所述兩個(gè)增益寄存器中的第一增益寄存器與第二增益寄存器相比，在進(jìn)行增高檢測(cè)時(shí)以及進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)時(shí)的兩者中，存儲(chǔ)變化快的候選信號(hào)，對(duì)于短時(shí)間的大信號(hào)的單次輸入，通過(guò)選擇第一增益寄存器的候選信號(hào)，實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行增高檢測(cè)時(shí)的增益的迅速減少，以及在其之后的恢復(fù)檢測(cè)時(shí)的增益的迅速增加。
6.如權(quán)利要求3至5的任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)電平調(diào)整電路，其特征在于，所述兩個(gè)增益寄存器中的第一增益寄存器被設(shè)定為與第二增益寄存器相比，在進(jìn)行增高檢測(cè)時(shí)以及進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)時(shí)的兩者中，存儲(chǔ)變化快的候選信號(hào)，并且進(jìn)行增高檢測(cè)時(shí)的候選信號(hào)的變化大于進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)時(shí)的候選信號(hào)的變化，以短周期重復(fù)輸入了短時(shí)間的大信號(hào)的情況下，通過(guò)選擇第一增益寄存器而較低地設(shè)定增益，通過(guò)在短時(shí)間的大信號(hào)的輸入結(jié)束以后選擇第二增益寄存器，可以以比較慢的變化速度增加增益。
7.如權(quán)利要求3至6的任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)電平調(diào)整電路，其特征在于，所述兩個(gè)增益寄存器中的第一增益寄存器被設(shè)定為與第二增益寄存器相比，在進(jìn)行增高檢測(cè)時(shí)以及進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)時(shí)的兩者中，存儲(chǔ)變化快的候選信號(hào)，并且進(jìn)行增高檢測(cè)時(shí)的候選信號(hào)的變化大于進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)時(shí)的候選信號(hào)的變化，對(duì)于中等時(shí)間的大信號(hào)的輸入，通過(guò)選擇第一增益寄存器，迅速減少增益，對(duì)于大信號(hào)輸入結(jié)束，通過(guò)最初選擇第一增益寄存器，之后選擇第二增益寄存器，使增益以適當(dāng)?shù)乃俣仍黾印?br> 全文摘要
本發(fā)明提供一種自動(dòng)電平調(diào)整電路，即使由于短時(shí)間的大信號(hào)的增高動(dòng)作而增益迅速降低，也可以迅速回到原來(lái)的增益。本發(fā)明的自動(dòng)電平調(diào)整電路包括電平檢測(cè)部(30)，檢測(cè)由A/D轉(zhuǎn)換器(20)變換的數(shù)字信號(hào)的電平，比較檢測(cè)電平和規(guī)定的基準(zhǔn)電平，進(jìn)行增高檢測(cè)以及恢復(fù)檢測(cè)；以及增益控制部(40)，根據(jù)得到的檢測(cè)結(jié)果將用于調(diào)整可變?cè)鲆娣糯笃?10)的增益，使得可變?cè)鲆娣糯笃?10)的輸出信號(hào)成為規(guī)定的信號(hào)電平的增益調(diào)整控制信號(hào)進(jìn)行輸出。這里，增益控制部(40)生成多個(gè)用于進(jìn)行不同速度的增益調(diào)整控制的信號(hào)，在這些信號(hào)內(nèi)，選擇并輸出得到最小的增益值的速度的信號(hào)作為增益調(diào)整控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行工作。
文檔編號(hào)H03G3/20GK1725633SQ20051008100
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月23日
發(fā)明者野竹恭弘 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社