(57)【要約】オーディオ出力を有する受信または再生装置（１００）は、自動音量制御システム（２００）を含む。該システムは、入力信号のレベルを変化させる制御信号（２３５）を出力するように構成されたコントローラ（２３０）と、前記制御信号（２３５）に応じて前記入力信号のレベルを変化させて、調節された信号（２４５）を発生するアジャスタ（２４０）と、を有する。コントローラ（２３０）が入力信号、調節された信号、及び基準信号（２２５）に応じて制御信号（２３５）を発生する。入力信号及び／または調節された信号が基準信号（２２５）を超えるとき、アジャスタ（２４０）が入力信号を下げ、及び／またはその入力信号の高レベルをリミットして、調節された信号を発生する。また、入力信号及び／または調節された信号のレベルが他の基準信号（２６０）より低いとき、アジャスタ（２４０）がその入力信号を大きくし、及び／またはその入力信号の低レベルを高くする。
2007515881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号処理システムであって、
信号を出力するように構成された信号源と、
前記信号のレベルを変化させる制御信号を出力するように構成されたコントローラと、
前記制御信号に応じて前記信号のレベルを変化させて調節された信号を発生するように構成されたアジャスタと、を有し、
前記コントローラが前記信号、前記調節された信号、及び基準信号に応じて前記制御信号を発生することを特徴とする信号処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の信号処理システムであって、
前記コントローラがさらに別の信号を受け取り、前記コントローラを動作（activate）または停止（deactivate）させることを特徴とする信号処理システム。
【請求項３】
請求項１に記載の信号処理システムであって、
前記コントローラが前記制御信号を発生するために、前記信号及び前記調節された信号を前記基準信号と比較するように構成されていることを特徴とする信号処理システム。
【請求項４】
請求項１に記載の信号処理システムであって、
前記コントローラが前記信号と前記調節された信号のうち少なくとも一方が前記基準信号より大きいとき、前記信号のレベルを下げるために前記制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする信号処理システム。
【請求項５】
請求項１に記載の信号処理システムであって、
前記コントローラが前記信号と前記調節された信号のうち少なくとも一方が前記基準信号より所定量だけ大きいとき、前記信号のレベルを下げるために前記制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする信号処理システム。
【請求項６】
請求項１に記載の信号処理システムであって、
前記コントローラが前記信号と前記調節された信号のうち少なくとも一方が前記基準信号より所定量だけ小さいとき、前記信号のレベルを上げるために前記制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする信号処理システム。
【請求項７】
請求項１に記載の信号処理システムであって、
前記コントローラが前記信号と前記調節された信号のうち少なくとも一方が前記基準信号より所定量だけ小さいとき、前記信号のレベルを上げるために前記制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする信号処理システム。
【請求項８】
請求項１に記載の信号処理システムであって、
前記コントローラが前記信号と前記調節された信号の両方が前記基準信号より大きいとき、前記信号のレベルを下げるために前記制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする信号処理システム。
【請求項９】
請求項１に記載の信号処理システムであって、
前記コントローラが前記信号と前記調節された信号の両方が前記基準信号より小さいとき、前記信号のレベルを上げるために前記制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする信号処理システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の信号処理システムであって、
前記コントローラが前記信号と前記調節された信号の両方が前記基準信号と違うとき、前記信号のレベルを変化させるために前記制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする信号処理システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の信号処理システムであって、
前記基準信号がユーザにより設定されることを特徴とする信号処理システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の信号処理システムであって、
前記基準信号がユーザにより設定された、またはディテクタにより測定されたサウンドレベルであることを特徴とする信号処理システム。
【請求項１３】
自動音量制御システムを含む装置であって、前記自動音量制御システムは、
入力信号のレベルを変化させる制御信号を出力するように構成されたコントローラと、
前記制御信号に応じて前記入力信号のレベルを変化させて調節された信号を発生するように構成されたアジャスタと、を有し、
前記コントローラが前記入力信号、前記調節された信号、及び基準信号に応じて前記制御信号を発生し、
前記入力信号及び／または前記調節された信号が前記基準信号を超えているとき、前記アジャスタが前記調節された信号のレベルをリミットすることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置であって、
前記コントローラがさらに別の信号を受け取り、前記コントローラを動作（activate）または停止（deactivate）させることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の装置であって、
前記コントローラが前記制御信号を発生するために、前記入力信号及び前記調節された信号を前記基準信号と比較するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の装置であって、
前記コントローラが前記入力信号と前記調節された信号のうち少なくとも一方が前記基準信号より所定量だけ小さいとき、前記入力信号のレベルを上げるために前記制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１３に記載の装置であって、
前記コントローラが前記入力信号と前記調節された信号の両方が前記基準信号と違うとき、前記入力信号のレベルを変化させるために前記制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１８】
入力信号のレベルを一定に保つ方法であって、
前記入力信号をコントローラとレベルアジャスタに入力するステップと、
前記コントローラが前記入力信号のレベルを変化させる制御信号を発生するステップと、
前記レベルアジャスタが前記制御信号に応じて前記入力信号を調節して、調節された信号を発生するステップと、を有し、
前記コントローラが前記入力信号、前記調節された信号、及び基準信号に応じて前記制御信号を発生することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、
前記調節するステップは、前記入力信号及び／または前記調節された信号のレベルが前記基準信号を超えたとき、前記レベルアジャスタにより前記入力信号のレベルをリミットするステップを有することを特徴とする方法。
【請求項２０】
入力信号のレベルを一定に保つシステムであって、
前記入力信号のレベルを変化させる制御信号を発生する制御手段と、
前記制御信号に応じて前記入力信号を調節して、調節された信号を発生する調節手段と、を有し、
前記制御手段が前記入力信号、前記調節された信号、及び基準信号に応じて前記制御信号を発生することを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号のレベルを一定に保つ信号処理システム及び方法に関し、特に、テレビジョン番組等においてサウンドレベルを一定に保つ音量制御またはレベル調節のシステムに関する。
【０００２】
テレビジョン番組、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）、またはビデオテープを見たり、ラジオ放送や録音された音楽を聴いたりしている時、音量すなわちサウンドレベルが変化して、すなわち、サウンドの強さやシャープネスが高くなったり低くなったりしているように聞こえる。サウンドレベルを一定に保つには、ユーザがマニュアル（manually）で音量を変化させ、すなわち、大きくまたは小さくしなければならない。例えば、ユーザが夜間に音楽を聴いたり番組を見たりしていて、音楽の音量が大きくなったり、爆発、発砲、カーチェイス、叫び声、悲鳴等のサウンドレベルが大きいシーンがある時、家庭の他のメンバーを起こしたり邪魔をしたりしないように、高くなったサウンドを下げることが望ましい。
【０００３】
サウンドレベルを一定に保つ従来のシステムが米国特許第５，８２２，０１８号に記載されている。この文献はここで参照援用する。この従来のシステムは、放送局において、番組部分とコマーシャル部分の間のサウンドレベルの違いを処理して、番組とコマーシャルのサウンドレベルを等しくするものである。米国特許第５，０４６，１０７号（その全体をここに参照援用する）は、各入力源と関連させてメモリに入力レベルオフセットを事前に記憶しておき、入力源を変更する時にサウンドレベルを一定にするものである。英国特許出願第２２７１０３０Ａ号（その全体をここに参照援用する）は、チャンネルの変更や干渉等の外部信号源からの信号変化に拘わらず、フィードバックを使用して音量を制御する電子制御システムを記載している。
【０００４】
上記の従来システムは、多用途であって音量変化に素早く応答するユーザが使用する受信器または再生器におけるオーディオレベルの調節は提供しておらず、同じ番組内においてサウンドレベル（例えば、アクションシーンの高いサウンドレベル）をより正確に調節することにより音量を一定レベルに保つものではない。従って、同じ番組の間にサウンドレベルを一定に保つ、受信機または再生器等のコンシューマ電子装置における、より多様かつ応答性がよくかつ正確な自動的レベル制御が必要とされている。
【０００５】
本発明の一実施形態によると、オーディオ出力を有する受信器または再生装置等の装置は、自動音量制御システムを含む。その自動音量制御システムは、入力信号のレベルを変化させる制御信号を出力するように構成されたコントローラと、前記制御信号に応じて前記入力信号のレベルを変化させて、調節された信号を発生するアジャスタと、を有する。コントローラが入力信号、調節された信号、及び基準信号に応じて制御信号を発生する。入力信号及び／または調節された信号が基準信号を超えるとき、アジャスタが入力信号を下げ、及び／またはその入力信号の高レベルをリミットして、調節された信号を発生する。他の実施形態において、入力信号及び／または調節された信号のレベルが他の基準信号より低いとき、アジャスタがその入力信号を大きくし、及び／またはその入力信号の低レベルを高くする。
【０００６】
入力信号と調節された信号の音量またはサウンドレベルは、連続的に監視され、基準信号と比較され、その比較結果に応じて自動的かつ連続的に調節される。これは、英国特許第２２７１０３０Ａ号に記載された中間周波数レベルにおける増幅後の信号に基づき音量を調節する従来システムや、米国特許第５，８２２，０１８号に記載された放送側において実行されるコマーシャルの音量を番組の音量とマッチするように調節する（番組の音量はコマーシャルがすぐに挿入されることを示すプリロールトリガー（pre-roll  trigger）の前に格納される）従来システムとは対照的である。このように、以下に説明するように、信号と調節された信号の両方を監視することにより、連続的かつ自動的に、同一番組中のサウンドレベルが調節され、一定に保たれる。
【０００７】
本発明の装置及び方法の上記その他の特徴、態様、利点は、以下の説明、特許請求の範囲、及び添付した図面を参照すれば、よりよく理解できるであろう。
【０００８】
この発明は、少なくとも１つのオーディオ出力を有する多数のいろいろなタイプの電子装置に適用できるが、テレビジョン番組の視聴を例に取って説明するが、本発明の適用をテレビジョン番組の視聴に限定するものではない。
【０００９】
図１を参照して、自動音量制御用信号処理システム２００を含むテレビジョン１００が示されている。信号処理システム２００は、テレビジョンのユーザが設定した基準レベルを受け取り、高基準レベル以下及び／または低基準レベルより高いレベルサウンド出力を保つ。ユーザは、必要に応じて、例えばリモートコントロールを用いて、テレビジョンの設定パネルにある基準レベルを設定し、基準レベルを変更したり信号処理システム２００のスイッチをオン／オフしたりできる。テレビジョンのリモートコントローラは、音量一定機能を設定または制御する専用ボタンを有する。すなわち、信号処理システム２００のスイッチをオン／オフし、または図２を参照して後で説明するように、高基準信号２２５及び／または低基準信号２５０を含む基準レベルを変更する専用ボタンを有する。この高基準信号２２５と定期順信号２５０は、ユーザが設定したサウンドレベルであり、またはユーザが設定した時、ユーザがコントローラ２３０のスイッチをオンにして信号処理システム２００を起動した時に検出器が測定するサウンドレベルである。
【００１０】
例として、アクションシーン（例えば、爆発、発砲、カーチェイス、悲鳴等）のサウンドレベルが高い時、サウンドレベルは基準レベルを超えるので、信号処理システム２００は、例えば高いレベルをリミットしたり音量を下げたりして、音量レベルを下げ、音量を基準レベルで一定にするか、または基準レベルより下げる。この基準レベル（高基準レベルとも呼ぶ）の替わりに、またはこれに加えて、ユーザは低基準レベルを設定することもできる。サウンドレベルが低基準レベルより下がると、音量または低レベルを上げてサウンドレベルを調節し、サウンドレベルを一定にするか、低基準レベルより高くする。このように、ユーザは高基準レベルまたは低基準レベルだけを設定でき、サウンドレベルが高基準レベルより高いときは音量が下げられ、サウンドレベルが低基準レベルより低い時は音量が上げられる。あるいは、ユーザは高基準レベル及び低基準レベルの両方を設定でき、サウンドレベルが高基準レベルより高い時、または低基準レベルより低い時、いずれの場合にも音量が調節される。
【００１１】
図２に示したように、自動音量制御用信号処理システム２００は信号源２１０を有する。この信号源２１０は、例えば、アナログへの変換、増幅、スピーカへの経路指定用の信号２１５（デジタル形式のオーディオ信号を含む）を出力する。例えば、信号源２１０は、放送された信号源または録音された信号源から受け取った信号を復号するデコーダであってもよい。オーディオ信号２１５のサウンドレベルまたは強さが信号源２１０で測られ、強さ信号２２０がサウンドレベルアジャスタまたはコントローラ２３０に送られる。そのサウンドレベルアジャスタまたはコントローラ２３０は、入力されたサウンドレベルまたは強さ信号２２０をテレビジョン１００のユーザにより設定された高基準レベル２２５と比較するように構成されている。比較に応じて、コントローラ２３０が制御信号２３５を音量アジャスタ２４０に出力して、入力信号２１５のオーディオレベルを変化させる。制御信号２３５に応じて、音量アジャスタ２４０が入力信号のオーディオレベルを調節し、調節されたオーディオ信号２４５を出力する。加えて、またはこれに替えて、音量アジャスタ２４０はオーディオ信号の高レベルをリミットまたは減衰してもよい。調節された信号２４５は、例えばアナログ信号に変換され増幅されてから、スピーカに送られる。加えて、またはこれに替えて、音量アジャスタ２４０は、例えば減衰器及び／またはオーディオアンプのゲインを制御する制御信号を提供する。一実施形態において、減衰またはゲインのレベルを変化させるのではなく、音量アジャスタ２４０はオーディオ信号２１５を調節する。例えば、オーディオ信号を減衰及び／または高レベルをリミットして、調節された信号２４５を発生する。この調節された信号２４５はアナログ信号に変換され、増幅され、スピーカに送られる。
【００１２】
調節された信号２４５は、測定され、そのオーディオレベルをユーザ設定または基準レベル２２５と比較するために、コントローラ２３０にフィードバックされる。このように、コントローラ２３０は、入力信号２１５またはその強さレベル２２０、調節された信号２４５及び基準信号２２５に応じて制御信号２３５を発生する。この発生は、例えば、入力信号２１５、２２０と調節された信号２４５の両方を基準信号２２５と比較することに基づく。入力信号の基準信号との比較は、出力（すなわち調節された信号）のオーディオレベルに先行し、粗いチューニングであると考えることができる。一方、出力（すなわち調節された信号）の基準信号との比較は、ダブルチェックを行い、例えば増幅されユーザの耳に届く信号のレベルを細かくチューニングし、または調節された信号のスピーカへの出力に使用する減衰器（attenuator）の減衰率またはアンプのゲインを細かくチューニングするものである。さらに、入力信号を基準信号と比較することにより、音量調節の応答性と正確性がよくなる。
【００１３】
入力信号及び／または調節された信号が高基準信号２２５を超えるとき、アジャスタ２４０が入力信号を下げ、及び／またはその入力信号の高レベルをリミットして、調節された信号２４５を発生する。あるいは、またはそれに加えて、入力信号及び／または調節された信号と比較するために、ユーザが設定した低基準信号２５０がコントローラ２３０に送られる。コントローラ２３０は、入力信号及び／または調節された信号のレベルが低基準信号２５０より低いとき、制御信号２２５をアジャスタ２４０に送り、入力信号の音量または低レベルを大きくする。
【００１４】
あるいは、入力信号のレベル及び／または調節された信号のレベルが高基準信号２２５より所定量だけ高いとき、または低基準信号２５０より所定量だけ低いとき、入力信号を調節する。高基準信号２２５の場合の所定量と低基準信号２５０の場合の所定量は、同じでも異なってもよい。例えば、ユーザは、所定値（すなわち閾値）を高基準信号の場合に２５％、低基準信号の場合に２０％と設定してもよい。そうすると、入力信号２１５のサウンドレベルと調節された信号２４５のサウンドレベルのうちいずれか一方または両方が高基準信号２２５より２５％大きい場合、入力信号２１５のサウンドレベルが減衰またはリミットされる。または、入力信号２１５のサウンドレベルと調節された信号２４５のサウンドレベルのうちいずれか一方または両方が低基準信号２５０より２０％低い場合、入力信号２１５のサウンドレベルまたは低レベルが上げられる。いろいろな修正をすることができる。例えば、現在と過去のフレーム間、または番組セグメント間のサウンドレベルの差を調節してもよい。この場合、ユーザが設定する所定量により、入力信号の調節がトリガーされる。前述の例とのアナロジーにより、過去または前のフレームに対して現在のフレームまたはセグメントのサウンドレベルが２５％増加すると、現在のフレームのサウンドレベルの高レベルが引き下げられるか、またはリミットされる。一方、前のフレームに対して現在のフレームのサウンドレベルが２０％減少すると、現在のフレームの音量または低レベルが上げられる。
【００１５】
コントローラ２３０は、オン／オフ信号２６０によりスイッチをオフでき、制御信号２３５の発生を防止することができる。これにより、信号処理または音量制御システム２００のスイッチを効果的にオフすることができる。このように、ユーザは、レベルを減衰したりせずにアクションシーンに関連する大音量（loud  noises）を楽しんだり、例えばオペラ歌手の高音を減衰したりせずに音楽の大音量も低音量も両方とも聴くことができる。
【００１６】
本発明は、同一番組の間に連続的かつ自動的に一定のサウンドレベルを保つ、多用途の応答性のよい正確なシステムを提供する。これは、入力信号と調節された信号の両方を連続的かつ自動的に監視し、ユーザが設定した閾値と比較すること、または現在のレベル値を記憶したり、ユーザがシステムを起動した時に検出器を用いて現在のレベルを測定したりすることにより決定した閾値と比較することにより行う。
【００１７】
本発明の方法は、コンピュータのソフトウェアプログラムによる実施に特に好適である。そのようなコンピュータのソフトウェアプログラムは、本方法のステップに対応するモジュールを含んでいることが好ましい。そのようなソフトウェアは、もちろん、集積回路チップ、周辺装置またはメモリ、プロセッサに結合したその他のメモリなどのコンピュータ読み取り可能媒体に化体させることもできる。そのプロセッサは、本発明に従って動作する専用プロセッサでもよいし、本発明に従って動作するために多数のうちの１つの機能だけが動作する汎用プロセッサでもよい。そのプロセッサは、１つのプログラム部分、複数のプログラムセグメントを利用して動作してもよいし、専用または複数用途の集積回路を利用するハードウェアデバイスであってもよい。ユーザがいることとそれが誰であるかを識別するために使用される上記各システムは、さらに別のシステムとともに利用することもできる。
【００１８】
最後に、上記の説明は本発明を単に例示することを目的としたものであり、添付した請求項をいずれかの実施形態や実施形態のグループに限定するものと解釈してはならない。このように、本発明をその実施形態例を参照して詳細に説明したが、言うまでもなく請求項に記載した本発明のより広い意図された精神と範囲から逸脱することなく、多数の修正や変更を施すことができる。従って、明細書と図面は例示であるとみなすべきで、添付した請求項の範囲を限定するものと考えるべきではない。
【００１９】
添付した請求項の解釈において、以下のことを理解すべきである：
ａ）「有する」という用語は、請求項に上げられたもの以外の構成要素やステップの存在を排除するものではない；
ｂ）構成要素に付された「１つの」、「一」という用語は、その構成要素が複数あることを排除するものではない；
ｃ）請求項中の参照符号はその請求項の範囲を限定するものではない；
ｄ）複数の「手段」を同一のアイテム、ハードウェア、ソフトウェアによる構成または機能により表され、
ｅ）開示された各構成要素はハードウェア部分（例えば、ディスクリート電子回路）、ソフトウェア部分（例えば、コンピュータプログラム）、またはこれらの組み合わせにより構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による自動音量制御用信号処理システムを含む、テレビジョン等の電子装置を示す図である。
【図２】本発明による図１に示した自動音量制御をより詳細に示す図である。
【図１】
2007515881.tif 000003
【図２】
2007515881.tif 000004
【国際調査報告】
2007515881.tif 000005
2007515881.tif 000006
2007515881.tif 000007