(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力オーディオ信号を増幅し、出力オーディオ信号を出力する可変利得増幅器と、
前記出力オーディオ信号の振幅に応じて前記可変利得増幅器の利得を制御する利得制御部と、
を備え、
前記利得制御部は、前記出力オーディオ信号の振幅が所定の最大しきい値よりも大きい状態が、所定のアタックタイム持続すると、前記利得を所定量低下させ、前記出力オーディオ信号の振幅が前記最大しきい値よりも小さい状態が、所定のリリースタイム持続すると、前記利得を所定量増加するように構成され、
かつ前記リリースタイムは、第１の値と、前記第１の値より短い第２の値と、の少なくとも２つの間で切りかえ可能に構成され、
前記利得制御部は、前記出力オーディオ信号の振幅が前記最大しきい値に達すると、前記リリースタイムを前記第１の値に設定することを特徴とする自動レベル制御回路。
【請求項２】
前記利得制御部は、前記入力オーディオ信号のソースが切り替わった後、前記リリースタイムを前記第２の値に設定することを特徴とする請求項１に記載の自動レベル制御回路。
【請求項３】
前記利得制御部は、前記入力オーディオ信号の振幅が、所定の最小しきい値より小さい状態が所定時間持続すると、前記出力オーディオ信号にもとづく前記利得の制御を無効化し、前記利得を所定値に固定することを特徴とする請求項１または２に記載の自動レベル制御回路。
【請求項４】
入力オーディオ信号を増幅し、出力オーディオ信号を出力する可変利得増幅器と、
前記出力オーディオ信号の振幅に応じて前記可変利得増幅器の利得を制御する利得制御部と、
を備え、
前記利得制御部は、前記出力オーディオ信号の振幅が所定の最大しきい値よりも大きい状態が、所定のアタックタイム持続すると、前記利得を所定量低下させ、前記出力オーディオ信号の振幅が前記最大しきい値よりも小さい状態が、所定のリリースタイム持続すると、前記利得を所定量増加するように構成され、
かつ前記リリースタイムは、第１の値と、前記第１の値より短い第２の値と、の少なくとも２つの間で切りかえ可能に構成され、
前記利得制御部は、前記入力オーディオ信号の振幅が、所定の最小しきい値より小さい状態が所定時間持続すると、前記出力オーディオ信号にもとづく前記利得の制御を無効化し、前記利得を所定値に固定し、
前記利得制御部は、
前記リリースタイムが前記第１の値に設定される第１状態と、
前記リリースタイムが前記第２の値に設定される第２状態と、
前記利得が前記所定値に固定される第３状態と、
が遷移可能に構成され、
前記第１状態において、前記入力オーディオ信号の振幅が、前記最小しきい値より小さい状態が所定時間持続すると前記第３状態に遷移し、
前記第３状態において、前記入力オーディオ信号の振幅が、前記最小しきい値を超えたら前記第２状態に遷移し、
前記第２状態において、前記出力オーディオ信号の振幅が前記最大しきい値に達すると、前記第１状態に遷移することを特徴とする自動レベル制御回路。
【請求項５】
入力されたオーディオ信号のレベルを調節する請求項１から４のいずれかに記載の自動レベル制御回路を備えることを特徴とするオーディオ用デジタル信号プロセッサ。
【請求項６】
請求項５に記載のオーディオ用デジタル信号プロセッサを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項７】
入力オーディオ信号を増幅し出力オーディオ信号を出力する可変利得増幅器の利得制御方法であって、
前記出力オーディオ信号の振幅が所定の最大しきい値よりも大きい状態が、所定のアタックタイム持続すると、前記可変利得増幅器の利得を所定量低下させるステップと、
前記出力オーディオ信号の振幅が前記最大しきい値よりも小さい状態が、所定のリリースタイム持続すると、前記利得を所定量増加するステップと、
前記入力オーディオ信号の振幅に応じて、前記リリースタイムを、第１の値と、前記第１の値より短い第２の値と、の少なくとも２つの間で切りかえるステップと、
を備え、
前記出力オーディオ信号の振幅が前記最大しきい値に達すると、前記リリースタイムを前記第１の値に設定することを特徴とする方法。
【請求項８】
前記入力オーディオ信号のソースが切り替わった後、前記リリースタイムを前記第２の値に設定することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記入力オーディオ信号のレベルが所定の最小しきい値より低いとき、前記可変利得増幅器の利得を所定値に固定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項７または８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログオーディオ信号の信号レベルを調節する自動レベル制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ、カーオーディオ、ホームシアターシステム、オーディオコンポーネントをはじめとする、音声（オーディオ信号）を出力する機器は、視聴者が音声を聞き取りやすくするために、オーディオ信号のボリウムを自動制御する機能（ＡＬＣ：Automatic Level Control）を備えている。ＡＬＣによって、たとえば映画などのように音声のダイナミックレンジが非常に広い場合、小さな音はレベルを高くし、大きな音はレベルを低く抑えることができる。あるいはテレビ番組を視聴する際に、番組中とコマーシャル中とで、ボリウムが大きく異なる場合にも、ＡＬＣが有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，６３１，７１４Ａ号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明者が検討したＡＬＣ回路の構成を示す回路図、およびその動作を示すタイムチャートである。ＡＬＣ回路２００は、オーディオ信号ＶＩを増幅する可変利得増幅器２０２と、可変利得増幅器２０２から出力されるオーディオ信号ＶＯのレベル（振幅）を監視し、そのレベルに応じて可変利得増幅器２０２の利得を制御する利得制御回路（ディテクト回路）２０４を備える。
【０００５】
たとえば、利得制御部２０４は、出力オーディオ信号ＶＯの振幅が所定のしきい値Ｖｔｈを累積であるアタックタイム（０．５〜６ｍｓ、たとえば１ｍｓ）を超え、その後、しきい値Ｖｔｈを超えると、可変利得増幅器２０２の利得（ボリウム）αを一定量下げる（アタック動作）。反対に、出力オーディオ信号ＶＯの振幅がしきい値Ｖｔｈより小さい状態があるリリースタイム、持続すると、可変利得増幅器２０２の利得αを所定量、上昇させる（リリース動作もしくはリカバリ動作という）。リリースタイムがアタックタイムと同程度に短いと、リリース動作とアタック動作を交互に短時間で繰り返すことになるため、リリースタイムはアタックタイムより十分に長く、たとえば５０〜６００ｍｓ程度に設定される。
【０００６】
図１（ｂ）のタイムチャートは、上から順に、ＡＬＣ回路への入力オーディオ信号ＶＩ、可変利得増幅器２０２の利得α、ＡＬＣ回路の出力オーディオ信号ＶＯを示す。
【０００７】
時刻ｔ０より前、あるチャンネルのある番組が再生されている。このとき、ＡＬＣ回路２００には、その番組のオーディオ信号が入力されている。入力オーディオ信号ＶＩのレベル（振幅）は安定しており、ＡＬＣによって出力オーディオ信号ＶＯの振幅がしきい値Ｖｔｈ付近に安定化されている。
【０００８】
時刻ｔ０に、ユーザの操作に応じて、ＡＬＣ回路に対する入力ソースが切りかえられる。「入力ソースの切りかえ」とは、テレビの受信チャンネル切りかえ、ＣＤの曲の選択、入力機器の切りかえなど、を含む。入力ソースの切りかえにともない、ＡＬＣ回路２００の入力オーディオ信号ＶＩは一旦、強制的にミュートされ、入力オーディオ信号ＶＩの振幅は実質的にゼロとなる。ＡＬＣ回路２００は、このときのミュートされた入力オーディオ信号ＶＩをノイズとみなすため、利得αを上昇させるリリース動作は行われず、可変利得増幅器２０２の利得は１倍（０ｄＢ）に設定され、維持される。
【０００９】
その後、ミュート期間が終了すると、入力オーディオ信号ＶＩに対するミュートが解除され、ＡＬＣ回路には、切りかえ後の入力ソースからの入力オーディオ信号ＶＩが入力される。このときの入力オーディオ信号ＶＩのレベルが非常に小さいと、ＡＬＣ回路はリリース動作によって可変利得増幅器２０２の利得を徐々に上昇させる。ところが、上述のようにリリースタイムは数十〜数百ｍｓと長いため、入力ソース切りかえ後に、出力オーディオ信号ＶＯの振幅がしきい値Ｖｔｈまで復帰するまでの時間が長くなり、音量が小さい状態が長い間持続する。これにより入力ソース切りかえ後に、ユーザが音声を聞き取りにくい状況が発生する。
【００１０】
なお、この課題を当業者の一般的な認識ととらえてはならず、本発明者が独自に認識したものである。
【００１１】
本発明はこうした状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、入力ソース切りかえ後に、短時間で音量を復帰可能なＡＬＣ回路の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のある態様は、自動レベル制御回路に関する。この自動レベル制御回路は、入力オーディオ信号を増幅し、出力オーディオ信号を出力する可変利得増幅器と、出力オーディオ信号の振幅に応じて可変利得増幅器の利得を制御する利得制御部と、を備える。利得制御部は、出力オーディオ信号の振幅が所定の最大しきい値よりも大きい状態が、所定のアタックタイム持続すると、利得を所定量低下させ、出力オーディオ信号の振幅が最大しきい値よりも小さい状態が、所定のリリースタイム持続すると、利得を所定量増加するように構成される。リリースタイムは、第１の値と、第１の値より短い第２の値と、の少なくとも２つの間で切りかえ可能となっている。
【００１３】
この態様によると、リリースタイムを、入力オーディオ信号の状況に応じて切りかえることにより、音量が小さい状況が長く持続したり、音量が短い周期で増減したりするのを抑制できる。
【００１４】
利得制御部は、入力オーディオ信号のソースが切り替わった後、リリースタイムを第２の値に設定してもよい。
入力オーディオ信号のソースが切り替わった後、リリースタイムを短くすることにより、切りかえ後のソースに関する入力オーディオ信号の振幅が小さい場合に、聞き取り易い音量に短時間で変化させることができる。
【００１５】
利得制御部は、出力オーディオ信号の振幅が最大しきい値に達すると、リリースタイムを第１の値に設定してもよい。一旦、最大しきい値に達した後は、リリースタイムを短くすることで、アタック動作とリリース動作を短時間で交互に繰り返すのを抑制することができる。
【００１６】
利得制御部は、入力オーディオ信号の振幅が、所定の最小しきい値より小さい状態が所定時間持続すると、出力オーディオ信号にもとづく利得の制御を無効化し、利得を所定値に固定してもよい。
最小しきい値以下のレベルの信号は、ノイズ成分の相対的な比率が高いか、あるいはノイズとみなすことができる。そこで態様によれば、入力オーディオ信号レベルが最小しきい値より小さい場合には、可変利得増幅器の利得を所定値に固定することにより、ノイズが不要に増幅されるのを防止できる。
【００１７】
利得制御部は、リリースタイムが第１の値に設定される第１状態と、リリースタイムが第２の値に設定される第２状態と、利得が所定値に固定される第３状態と、が遷移可能に構成されてもよい。第１状態において、入力オーディオ信号の振幅が、最小しきい値より小さい状態が所定時間持続すると第３状態に遷移してもよい。第３状態において、入力オーディオ信号の振幅が、最小しきい値を超えたら第２状態に遷移してもよい。第２状態において、出力オーディオ信号の振幅が最大しきい値に達すると、第１状態に遷移してもよい。
【００１８】
本発明の別の態様は、オーディオ用デジタル信号プロセッサである。このオーディオ用デジタル信号プロセッサは、入力されたオーディオ信号のレベルを調節する上述のいずれかの態様の自動レベル制御回路を備える。
【００１９】
本発明のさらに別の態様は、電子機器である。この電子機器は、上述のオーディオ用デジタル信号プロセッサを備える。
【００２０】
本発明のさらに別の態様は、入力オーディオ信号を増幅し出力オーディオ信号を出力する可変利得増幅器の利得制御方法に関する。この方法は、出力オーディオ信号の振幅が所定の最大しきい値よりも大きい状態が、所定のアタックタイム持続すると、可変利得増幅器の利得を所定量低下させるステップと、出力オーディオ信号の振幅が最大しきい値よりも小さい状態が、所定のリリースタイム持続すると、利得を所定量増加するステップと、入力オーディオ信号の振幅に応じて、リリースタイムを、第１の値と、第１の値より短い第２の値と、の少なくとも２つの間で切りかえるステップと、を備える。
【００２１】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る自動レベル制御回路によれば、柔軟なボリウム制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、本発明者が検討したＡＬＣ回路の構成を示す回路図、およびその動作を示すタイムチャートである。
【図２】本発明の実施形態に係るＡＬＣ回路の構成を示すブロック図である。
【図３】図２のＡＬＣ回路の状態遷移図である。
【図４】図２のＡＬＣ回路の動作を示すタイムチャートである。
【図５】図２のＡＬＣ回路を備えるデジタルサラウンド処理ユニット（音声ＤＳＰという）２の構成を示すブロック図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、疑似ステレオユニットおよびサラウンドユニットの構成を示すブロック図である。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、７バンドパラメトリックイコライザおよびサブ出力３バンドパラメトリックイコライザの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２５】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合や、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態に係るＡＬＣ回路１００の構成を示すブロック図である。たとえばＡＬＣ回路１００は、テレビやカーオーディオをはじめとする、オーディオ出力機能を備えた電子機器に搭載される。ＡＬＣ回路１００は、その前段に設けられた再生部（不図示）からのアナログオーディオ信号（以下、入力オーディオ信号）ＶＩを受け、そのレベル（振幅、すなわち音量）を調節し、後段のスピーカやヘッドホンなどの電気音響変換素子（不図示）に出力する。
【００２７】
ＡＬＣ回路１００に対する入力ソースは、ユーザによって切りかえられる。入力ソースの切りかえは、たとえば、受信チャンネルの切りかえ、入力機器の切りかえ、あるいはＣＤプレイヤやシリコンオーディオの曲選択などによって発生する。入力ソースの切りかえは、入力オーディオ信号ＶＩの振幅レベルを不連続で変化させるため、突然大音量となったり小音量となったりする。実施の形態に係るＡＬＣ回路１００は、このような音量変化を緩和する機能を提供する。入力オーディオ信号ＶＩは、入力ソースの切りかえのとき、所定の期間、ミュートされる。
【００２８】
ＡＬＣ回路１００は、可変利得増幅器１０および利得制御部１１を備える。可変利得増幅器１０は、入力オーディオ信号ＶＩを設定された利得αで増幅する。可変利得増幅器１０の出力オーディオ信号ＶＯは、ＶＯ＝α・ＶＩで与えられる。たとえば利得αは、−∞（０倍）〜＋２４ｄＢ（１６倍）の範囲の離散的な値のいずれかに設定される。
【００２９】
利得制御部１１は、入力オーディオ信号ＶＩおよび出力オーディオ信号ＶＯの振幅に応じて、可変利得増幅器１０の利得を制御する。利得制御部１１は、第１制御部１２および第２制御部１４を備える。
【００３０】
第１制御部１２は、可変利得増幅器１０の出力オーディオ信号ＶＯ（＝α・ＶＩ）の振幅を監視し、それが所定の最大しきい値Ｖｔｈ＿ｍａｘを超えると、可変利得増幅器１０の利得αを所定量低下させる（アタック動作）。また第１制御部１２は、出力オーディオ信号ＶＯの振幅が最大しきい値Ｖｔｈ＿ｍａｘを下回ると可変利得増幅器１０の利得αを増加させる（リリース動作もしくはリカバリ動作）。
【００３１】
第１制御部１２の第１コンパレータＣＭＰ１は、出力オーディオ信号ＶＯの振幅を最大しきい値Ｖｔｈ＿ｍａｘと比較する。比較結果を示す信号は、２つのカウンタ（タイマ）Ｃ１およびＣ２に入力される。第１カウンタＣ１は、出力オーディオ信号ＶＯの振幅が最大しきい値Ｖｔｈ＿ｍａｘを超えた状態が累積で所定のアタックタイムＴＡＴＫ（０．５〜６ｍｓで設定可能、たとえば１ｍｓ）持続すると、アタック信号ＡＴＫをアサートする。
また第２カウンタＣ２は、出力オーディオ信号ＶＯの振幅が最大しきい値Ｖｔｈ＿ｍａｘを下回った状態が、所定のリリースタイムＴＲＬＳ（５０〜６００ｍｓの範囲で設定可能、たとえば５０ｍｓ）持続するとリカバリ信号ＲＥＣをアサートする。なお第１カウンタＣ１と第２カウンタＣ２は、単一のカウンタを共有してもよい。
【００３２】
可変利得増幅器１０の利得αは、アタック信号ＡＴＫがアサートされると、所定ステップ分減少し、リカバリ信号ＲＥＣがアサートされると所定ステップ分、増加する。第１制御部１２によって、可変利得増幅器１０の出力オーディオ信号ＶＯの振幅が入力オーディオ信号ＶＩの振幅にかかわらずに一定値に保たれる。第１制御部１２の構成は、従来のＡＬＣ回路やＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路の技術を利用すればよく、本発明で特に限定されるものではない。
【００３３】
第１制御部１２は、リリースタイムＴＲＬＳが、通常使用される第１の値Ｔ１と、第１の値Ｔ１よりも短い第２の値Ｔ２と、を含む少なくとも２値の間で、切りかえ可能に構成される。つまり、第２カウンタＣ２が測定するリリースタイムＴＲＬＳが切りかえ可能となっている。
【００３４】
第１制御部１２は、入力オーディオ信号ＶＩのソースが切りかわった後、リリースタイムＴＲＬＳを第２の値Ｔ２に設定する。ソースの切りかわりは、第２制御部１４により検出される。また第１制御部１２の第２カウンタＣ２は、出力オーディオ信号ＶＯの振幅が最大しきい値Ｖｔｈ＿ｍａｘに達すると、リリースタイムＴＲＬＳを第１の値Ｔ１に設定する。
【００３５】
さらに第１制御部１２は、可変利得増幅器１０の利得制御動作のオン、オフ、言い換えればアタック信号ＡＴＫおよびリカバリ信号ＲＥＣの発生の有無が切りかえ可能に構成されている。第１制御部１２は、イネーブル端子ＥＮ＃（＃は論理反転を示す）に入力される制御信号ＣＮＴ１がアサートされると、可変利得増幅器１０の利得制御を停止し、制御信号ＣＮＴ１がネゲートされると、利得制御を実行する。この制御信号ＣＮＴ１は、第２制御部１４によって生成される。
【００３６】
第２制御部１４は、入力オーディオ信号ＶＩの振幅を監視し、そのレベルが所定の最小しきい値Ｖｔｈ＿ｍｉｎより低いとき、可変利得増幅器１０の利得αを所定値α１に固定する。たとえば所定値はα１＝１（＝０ｄＢ）である。第２コンパレータＣＭＰ２は、入力オーディオ信号ＶＩの振幅を最小しきい値Ｖｔｈ＿ｍｉｎと比較する。第３カウンタＣ３は、入力オーディオ信号ＶＩの振幅を最小しきい値Ｖｔｈ＿ｍｉｎを下回った状態が、所定時間（１〜５ｍｓで設定可能）持続すると、制御信号ＣＮＴ１をアサートする。制御信号ＣＮＴ１がアサートされると、可変利得増幅器１０の利得αが０ｄＢとなり、第１制御部１２による利得制御が無効化される。
【００３７】
また、第２制御部１４の第２コンパレータＣＭＰ２は、入力オーディオ信号ＶＩの振幅が最小しきい値Ｖｔｈ＿ｍｉｎより大きくなると、入力ソースの切りかえを検出し、検出を示す制御信号ＣＮＴ２をアサートする。第１制御部１２の第２カウンタＣ２は、制御信号ＣＮＴ２がアサートされると、リリースタイムＴＲＬＳを第２の値Ｔ２から第１の値Ｔ１に戻す。
【００３８】
以上がＡＬＣ回路１００の構成である。続いてその動作を説明する。
このＡＬＣ回路１００では、以下の３つの状態が実現される。
（第１状態φ１）
第１制御部１２による利得制御が有効であり、リリースタイムＴＲＬＳが第１の値に設定される状態
（第２状態φ２）
第１制御部１２による利得制御が有効であり、リリースタイムＴＲＬＳが第２の値に設定される状態
（第３状態φ３）
第１制御部１２による利得制御が無効であり、利得αが所定値α１に固定される状態
【００３９】
そして第１状態φ１〜第３状態φ３は、以下のイベントあるいは条件マッチを契機として遷移する。図３は、図２のＡＬＣ回路１００の状態遷移図である。
【００４０】
第１状態φ１において、入力オーディオ信号ＶＩの振幅が、最小しきい値Ｖｔｈ＿ｍｉｎより小さい状態が所定時間持続すると、入力が無音状態であるかノイズであるかのいずれかである可能性が高い。したがってこの場合、第３状態φ３に遷移し（Ｓ１）、利得αを０ｄＢに設定して増幅を停止する。これによりノイズが増幅されるのを防止できる。
【００４１】
第３状態φ３において、入力オーディオ信号ＶＩの振幅が、最小しきい値Ｖｔｈ＿ｍｉｎを超えたら第２状態φ２に遷移する（Ｓ２）。
これは、入力ソースの切りかえにともなう入力オーディオ信号ＶＩのミュートの解除を意味する。そこで利得制御部１１は第２状態φ２に遷移し、リリースタイムＴＲＬＳを短い第２の値Ｔ２に設定し、利得制御を再開する。
【００４２】
第２状態φ２において、出力オーディオ信号ＶＯの振幅が最大しきい値Ｖｔｈ＿ｍａｘに達すると、もしくは利得αが最大値に達すると、第１状態φ１に遷移し（Ｓ３）、リリースタイムＴＲＬＳが通常の第１の値Ｔ１に設定され、利得制御が行われる。
【００４３】
図４は、図２のＡＬＣ回路１００の動作を示すタイムチャートである。時刻ｔ０より前については、図１（ｂ）と同様である。時刻ｔ０以前は、リリースタイムＴＲＬＳは第１の値に設定されており、出力オーディオ信号ＶＯの振幅が最大しきい値Ｖｔｈ＿ｍａｘと一致するように、利得αが制御されている（第１状態φ１）。
【００４４】
時刻０に入力ソースが切りかえられると、入力オーディオ信号ＶＩがミュートされる。その結果、入力オーディオ信号ＶＩの振幅が最小しきい値Ｖｔｈ＿ｍｉｎより小さくなり、第３状態φ３に遷移する。
【００４５】
時刻ｔ１に入力オーディオ信号ＶＩのミュートが解除されると、最小しきい値Ｖｔｈ＿ｍｉｎよりも振幅の大きな入力オーディオ信号ＶＩが入力される。そうすると、第２状態φ２に遷移し、リリースタイムＴＲＬＳが短く設定される。この短いリリースタイムＴＲＬＳによって、出力オーディオ信号ＶＯの振幅は、非常に短時間で最大しきい値Ｖｔｈ＿ｍａｘに達する。
【００４６】
時刻ｔ２に出力オーディオ信号ＶＯの振幅が最大しきい値Ｖｔｈ＿ｍａｘに達すると、第１状態φ１に遷移し、通常のリリースタイムＴＲＬＳ（＝Ｔ１）にもとづいて、利得制御が行われる。
【００４７】
以上がＡＬＣ回路１００の動作である。
ＡＬＣ回路１００によれば、ソース切りかえの直後、振幅の小さな入力オーディオ信号ＶＩが入力された場合に、リリースタイムＴＲＬＳが通常よりも短く設定されるため、従来よりも短時間で、聞き取り易い音量に設定することができる。
【００４８】
その後、聞き取り易い音量に達した後は、リリースタイムＴＲＬＳを通常の値に戻すことにより、短い周期でアタック動作とリリース動作を繰り返すのを防止できる。
【００４９】
続いて、図１のＡＬＣ回路１００を備えるデジタルサラウンド処理ユニット（音声ＤＳＰ）について説明する。
【００５０】
図５は、図２のＡＬＣ回路１００を備えるデジタルサラウンド処理ユニット（音声ＤＳＰという）２の構成を示すブロック図である。デジタルサラウンド処理ユニット２は、たとえば薄型テレビに搭載され、オーディオ信号にさまざまな信号処理を施す。音声ＤＳＰ２は以下のブロックを備える。
【００５１】
１．  プリスケーラ２０
デジタルサラウンド処理ユニット２に入力されるデジタル信号のレベルはフルスケールの場合があり、このときにサラウンドやイコライザ処理を行うとオーバーフローする。プリスケーラ２０は入力オーディオ信号に対する入力ゲインを調節する。調節は＋２４ｄＢから−１０３ｄＢまで０．５ｄＢで可能である。
【００５２】
２．  ＨＰＦ２２
音声ＤＳＰ２に入力されるデジタル信号のＤＣオフセット成分を除去するフィルタである。ＨＰＦ２２は、たとえばカットオフ周波数ｆｃは１Ｈｚの１次のフィルタである。
【００５３】
３．  チャネルミキサ２４
音声ＤＳＰ２に入力されたデジタル信号の左チャンネルＬと右チャンネルＲの音のミキシング設定を行う。チャネルミキサ２４によってステレオ信号のモノラル化が行われる。
【００５４】
４．  Ｐ２Ｖｏｌｕｍｅ  （Perfect Pure Volume）１００
図１に示すＡＬＣ回路１００に対応するユニットである。
【００５５】
５．  トーンコントロール部２６
５．１  ＢＡＳＳ
ピーキングフィルタもしくはローシェルフフィルタが利用可能である。周波数ｆ０、Ｑ値、ゲインＧａｉｎを与えると、ＩＣ内でデジタルフィルタの係数が演算により算出され、それらを保持する係数ＲＡＭに転送される。ソフト遷移機能によって設定時の切りかえショック音が防止される。
【００５６】
５．２  ＭＩＤＤＬＥ
ピーキングフィルタが利用可能である。周波数ｆ、Ｑ値、ゲインＧａｉｎを与えると、ＩＣ内でデジタルフィルタの係数が演算により算出され、それらを保持する係数ＲＡＭに転送される。ソフト遷移機能によって設定時の切りかえショック音が防止される。
【００５７】
５．３  ＴＲＥＢＬＥ
ピーキングフィルタもしくはローシェルフフィルタが利用可能である。周波数ｆ、Ｑ値、ゲインＧａｉｎを与えると、ＩＣ内でデジタルフィルタの係数が演算により算出され、それらを保持する係数ＲＡＭに転送される。ソフト遷移機能によって設定時の切りかえショック音が防止される。
【００５８】
６．  第１スケーラ２８
音声ＤＳＰ２内でのオーバーフローを防止するために、第１スケーラ２８によりゲインが調節される。調節は＋２４ｄＢから−１０３ｄＢまで０．５ｄＢで可能である。
【００５９】
７．  疑似ステレオ・サラウンド処理部３０
７．１  疑似ステレオユニット
モノラル信号に信号処理を施し、ステレオ感を再現する。その構成は図４（ａ）に示される。
【００６０】
７．２  サラウンドユニット（Matrix Surround 3D）
広いスイートスポットと長時間視聴でも疲労感の少ないサラウンド空間を実現するために設けられる。中高音での自然な音の広がり感を再現し、ボーカルの定位感を損ねない音場を実現する。その構成は図４（ｂ）に示される。ループをオンすることにより位相シフタの段数を擬似的に増やすことが可能となる。
【００６１】
８．  重低音イコライザ（P2Bass:Perfect Pure Bass）３２
スピーカのエンクロージャに制約のある薄型テレビでも迫力のある重低音、原音に近いリアルサウンドを再現するためのイコライザである。厚みのある歪み感の少ないクリアな重低音が実現される。低音をブーストしてもボーカル帯域に干渉しないため豊かで自然な重低音を実現できる。
【００６２】
９．  中高音イコライザ （P2Treble: Perfect Pure Treble）３４
明瞭度、音の伸び、歯切れの良さを実現するために設けられる。スピーカがディスプレイの下側に設けられるセットでは、音が持ち上がって聞こえる効果を実現できる。
【００６３】
１０．  第２スケーラ３６
音声ＤＳＰ２内でのオーバーフローを防止するために、第２スケーラ３６によりゲインが調節される。調節は＋２４ｄＢから−１０３ｄＢまで０．５ｄＢで可能である。
【００６４】
１１．  ７バンドパラメトリックイコライザ３８
７バンドパラメトリックイコライザ３８は、ピーキングフィルタ、ローシェルフフィルタ、もしくはハイシェルフフィルタが利用可能である。周波数ｆ０、Ｑ値、ゲインＧａｉｎを与えると、ＩＣ内でデジタルフィルタの係数が演算により算出され、それらを保持する係数ＲＡＭに転送される。
【００６５】
１２．  メイン出力電子ボリウム４０
１２．１  メイン出力ＥＶＲ
ボリウムは＋２４ｄＢから−１０３ｄＢまで０．５ｄＢで選択可能である。ボリウムを切りかえたときはソフト遷移を行う。ソフト遷移時間は０ｄＢからの場合、約２２ｍｓである。
【００６６】
１２．２  メイン出力バランスユニット
バランスユニットは、ボリウム設定値から１ｄＢステップで音量を減衰させることが可能である。切りかえ時にはソフト遷移が実行される。ソフト遷移時間は約２２ｍｓである。
【００６７】
１３．  メイン出力ポストスケーラ４２
１３．１  メイン出力ポストスケーラ
３２ビット幅のＤＳＰで演算したデータを２４ビット幅で出力する際にレベル調節するユニットである。調節は＋２４ｄＢから−１０３ｄＢまで０．５ｄＢで選択可能である。
【００６８】
１３．２  メイン出力クリッパー
テレビの定格出力（実用最大出力）を測定する際には総合歪率（ＴＨＤ＋Ｎ）が１０％のレベルが利用される。クリッパー機能を用いることにより任意の出力振幅で音声信号をクリップすることが可能となる。たとえば１５Ｗ出力のアンプを用いて１０Ｗや５Ｗの定格出力を実現することができる。
【００６９】
１４．  サブ入力データ選択ユニット４４
サブ入力（サブ・ウーハ処理など）を選択するユニットである。第１スケーラ２８の処理後のデータ、Ｐ２Ｂａｓｓ処理後のデータあるいは別の経路からのデジタル信号（入力２）を受け、いずれかを選択する。Ｐ２Ｂａｓｓ処理後のデータを選択した場合、Ｐ２Ｂａｓｓのゲイン設定と連動したサブ・ウーハー出力を実現できる。
【００７０】
１５．  サブ出力チャネルミキサ４６
音声ＤＳＰ２に入力されたサブ出力用デジタル信号の左チャンネルＬと右チャンネルＲの音のミキシング設定を行う。サブ出力チャネルミキサ４６によってステレオ信号のモノラル化が行われる。
【００７１】
１６．  サブ出力ＬＰＦ４８
サブ・ウーハ出力用のクロスオーバーフィルタである。
【００７２】
１７．  サブ出力３バンドパラメトリックイコライザ５０
サブ出力３バンドパラメトリックイコライザ５０は、ピーキングフィルタ、ローシェルフフィルタ、もしくはハイシェルフフィルタが利用可能である。周波数ｆ０、Ｑ値、ゲインＧａｉｎを与えると、ＩＣ内でデジタルフィルタの係数が演算により算出され、それらを保持する係数ＲＡＭに転送される。
【００７３】
１８．  サブ出力電子ボリウム５２
１８．１  サブ出力ＥＶＲ
サブ出力用ボリウムは＋２４ｄＢから−１０３ｄＢまで０．５ｄＢで選択可能である。ボリウムを切りかえたときはソフト遷移を行う。ソフト遷移時間は０ｄＢからの場合、約２２ｍｓである。
【００７４】
１８．２  サブ出力バランスユニット
バランスユニットは、ボリウム設定値から１ｄＢステップで音量を減衰させることが可能である。切りかえ時にはソフト遷移が実行される。ソフト遷移時間は約２２ｍｓである。
【００７５】
１９．  サブ出力ポストスケーラ５４
１９．１  サブ出力ポストスケーラ
３２ビット幅のＤＳＰで演算したデータを２４ビット幅で出力する際にレベル調節するユニットである。調節は＋２４ｄＢから−１０３ｄＢまで０．５ｄＢで選択可能である。
【００７６】
１９．２  サブ出力クリッパー
テレビの定格出力（実用最大出力）を測定する際には総合歪率（ＴＨＤ＋Ｎ）が１０％のレベルが利用される。クリッパー機能を用いることにより任意の出力振幅で音声信号をクリップすることが可能となる。たとえば１５Ｗ出力のアンプを用いて１０Ｗや５Ｗの定格出力を実現することができる。
【００７７】
以上が音声ＤＳＰ２の構成である。続いて、各ユニットの構成を説明する。
【００７８】
図６（ａ）、（ｂ）は、疑似ステレオユニットおよびサラウンドユニットの構成を示すブロック図である。図４（ａ）の疑似ステレオユニット３０ａはチャンネルごとに、信号の位相を変化させる位相シフタ６０と、位相シフタの出力オーディオ信号を増幅する増幅器６２と、増幅器６２の出力ともとの入力オーディオ信号のいずれかを選択するセレクタ６４を備える。
【００７９】
図６（ｂ）のサラウンドユニット３０ｂを参照する。減算器７０は、左チャンネル信号Ｌｃｈから右チャンネル信号Ｒｃｈを減算する。スイッチ７２は、減算器７０と加算器７４の間に設けられる。位相シフタ７６は、加算器７４の出力の位相を変化させる。増幅器７８は位相シフタ７６の出力を増幅する。ＬＰＦ８０は、増幅器７８の出力の高周波成分を除去する。ＬＰＦ８０の出力はスイッチ８２を介して加算器７４に入力される。加算器９０Ｌは左チャンネル信号ＬｃｈとＬＰＦ８０の出力を加算する。同様に加算器９０Ｒは右チャンネル信号ＲｃｈとＬＰＦ８０の出力を加算する。
【００８０】
図７（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、７バンドパラメトリックイコライザ３８およびサブ出力３バンドパラメトリックイコライザ５０の構成を示すブロック図である。７バンドパラメトリックイコライザ３８およびサブ出力３バンドパラメトリックイコライザ５０はそれぞれ、２次ＩＩＲ型デジタルフィルタ（Bi-quad Filter）である。このフィルタの５つの係数ｂ０，ｂ１，ｂ２，ａ１，ａ２は、外部から直接設定可能に構成される。この機能を用いることによりピーキング、ローシェルフ、ハイシェルフ以外のフィルタ形式や、周波数設定、Ｑ値設定、ゲイン設定を自在に行うことができる。
【００８１】
係数ｂ０，ｂ１，ｂ２，ａ１，ａ２の係数は、係数ＲＡＭに格納される。音声ＤＳＰ２は、係数ＲＡＭの自動更新機能を有しており、この機能を用いることで係数ＲＡＭの自動上書き更新が可能となる。
【００８２】
実施の形態にもとづき、特定の語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１００…ＡＬＣ回路、１０…可変利得増幅器、１１…利得制御部、１２…第１制御部、１４…第２制御部、ＶＩ…入力オーディオ信号、ＶＯ…出力オーディオ信号、Ｃ１…第１カウンタ、Ｃ２…第２カウンタ、Ｃ３…第３カウンタ、ＣＭＰ１…第１コンパレータ、ＣＭＰ２…第２コンパレータ、２…音声ＤＳＰ、２０…プリスケーラ、２２…ＨＰＦ、２４…チャネルミキサ、２６…トーンコントロール部、２８…スケーラ、３０…疑似ステレオ・サラウンド処理部、３２…重低音イコライザ、３４…中高音イコライザ、３６…スケーラ、３８…７バンドパラメトリックイコライザ、４０…メイン出力電子ボリウム、４２…メイン出力ポストスケーラ、４４…サブ入力データ選択ユニット、４６…サブ出力チャネルミキサ、４８…サブ出力ＬＰＦ、５０…サブ出力３バンドパラメトリックイコライザ、５２…サブ出力電子ボリウム、５４…サブ出力ポストスケーラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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