(57)【要約】【課題】簡単な回路構成でクリップすることを防止できるリミッタ装置を提供する。【解決手段】アナログレベル調整器７は、入力端子６に入力されたアナログ信号のレベルを調整する回路であって、ＣＰＵ２により供給されるデジタル信号に応じてレベルを調整する。リミッタスイッチ５ｂによりリミッタ機能がオンされた場合は、リミッタ機能がオフされた場合より１２ｄＢゲインが低くなるように調整される。このことにより、リミッタ機能がオンの場合に、アナログ信号で、クリップすることを抑制することができる。また、この時、ＤＳＰ９には、逆に１２ｄＢゲインを高くするように制御する。このことにより、デジタルリミッタ９ｃから出力されるレベルは、リミッタ機能をオン、オフした場合に、変化しないので、リミッタ機能をオンオフした場合に、再度、ゲインを調整する必要がない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子に入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、その変換されたデジタル信号のレベルを検出して出力レベルを調整するリミッタ装置において、
前記入力端子に入力されたアナログ信号のレベルを調整するアナログレベル調整手段と、
そのアナログレベル調整手段によりレベル調整されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
そのＡ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号をリミッタ制御するデジタルリミッタ手段と、
そのデジタルリミッタ手段によりリミッタ制御を行うか否かを設定するリミッタ設定手段と、
そのリミッタ設定手段により前記デジタルリミッタ手段によるリミッタ制御を行わないように設定された場合は、前記アナログレベル調整手段により調整されるレベル調整値を所定の値に設定し、前記リミッタ設定手段により前記デジタルリミッタ手段によるリミッタ制御を行うように設定された場合は、前記アナログレベル調整手段により調整されるレベル調整値を前記所定の値より所定の減衰量だけ低く設定するとともに、前記デジタルリミッタ手段により調整されるデジタル信号のレベルを前記所定の減衰量だけ高く設定するように制御する制御手段とを備えていることを特徴とするリミッタ装置。
【請求項２】
前記アナログレベル調整手段により調整されるレベル調整値を任意に設定するレベル調整値設定手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のリミッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リミッタ装置に関し、特に簡単な回路構成で音声信号がクリップすることを防止できるリミッタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力した音声信号のレベルを調整し、入力レベルが大きい場合にレベルを制限することにより歪みが発生しないようにするリミッタ装置が知られている。リミッタ装置には、アナログ信号のレベルを調整するもの（以下、アナログリミッタと称す）と、アナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号のレベルを調整するもの（以下、デジタルリミッタと称す）とがある。
【０００３】
特開平１−１２９５２１号公報（特許文献１）には、デジタル信号のレベルを調整するデジタルリミッタが開示されている。
【特許文献１】特開平１−１２９５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のアナログリミッタおよびデジタルリミッタには、それぞれ次のような長所および短所があった。まず、アナログリミッタの長所は、入力回路でアナログ的に入力レベルを検知し、過大入力時に入力レベルを下げるので、かなり大きな過大入力でもクリップすることを回避できる。欠点は、アナログ回路の規模が大きくかつ複雑になるとともに、ばらつきが大きいので、調整するための回路が必要になる。また、入力信号は、多くの回路を通過するので、音質が劣化する。
【０００５】
一方、デジタルリミッタの長所は、アナログ回路を簡単にすることができ、音質を劣化させることがなく、ばらつきがない。欠点は、過大入力が、前段のアナログ回路でクリップしてしまった場合には、効果がない。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、簡単な回路構成で音声信号がクリップすることを防止できるリミッタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、請求項１記載のリミッタ装置は、入力端子に入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、その変換されたデジタル信号のレベルを検出して出力レベルを調整するものであり、前記入力端子に入力されたアナログ信号のレベルを調整するアナログレベル調整手段と、そのアナログレベル調整手段によりレベル調整されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、そのＡ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号をリミッタ制御するデジタルリミッタ手段と、そのデジタルリミッタ手段によりリミッタ制御を行うか否かを設定するリミッタ設定手段と、そのリミッタ設定手段により前記デジタルリミッタ手段によるリミッタ制御を行わないように設定された場合は、前記アナログレベル調整手段により調整されるレベル調整値を所定の値に設定し、前記リミッタ設定手段により前記デジタルリミッタ手段によるリミッタ制御を行うように設定された場合は、前記アナログレベル調整手段により調整されるレベル調整値を前記所定の値より所定の減衰量だけ低く設定するとともに、前記デジタルリミッタ手段により調整されるデジタル信号のレベルを前記所定の減衰量だけ高く設定するように制御する制御手段とを備えている。
【０００８】
請求項２記載のリミッタ装置は、請求項１記載のリミッタ装置において、前記アナログレベル調整手段により調整されるレベル調整値を任意に設定するレベル調整値設定手段を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載のリミッタ装置によれば、アナログレベル調整手段は、入力端子に入力されたアナログ信号のレベルを調整し、Ａ／Ｄ変換手段は、アナログレベル調整手段によりレベル調整されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタルリミッタ手段は、Ａ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル信号をリミッタ制御し、リミッタ設定手段は、デジタルリミッタ手段によるリミッタ制御を行うか否かを設定する。制御手段は、リミッタ設定手段によりデジタルリミッタ手段によるリミッタ制御を行わないように設定された場合は、アナログレベル調整手段により調整されるレベル調整値を所定の値に設定し、リミッタ設定手段によりデジタルリミッタ手段によるリミッタ制御を行うように設定された場合は、アナログレベル調整手段により調整されるレベル調整値を前記所定の値より所定の減衰量だけ低く設定するので、デジタルリミッタによりリミッタ機能を有効に設定した場合に、アナログ回路でクリップすることを防止することができるという効果がある。また、アナログ回路がアナログリミッタ回路より簡単な構成になり、アナログ回路による音質の劣化を防止することができる。
【００１０】
また、制御手段は、デジタルリミッタ手段により調整されるデジタル信号のレベルを所定の減衰量だけ高く設定するように制御するので、リミッタ設定手段によりリミッタ機能をオンオフした場合に、同じレベルの信号がリミッタ装置から出力される。よって、再度レベルを調整する必要がなく、使い勝手が良いという効果もある。
【００１１】
請求項２記載のリミッタ装置によれば、請求項１記載のリミッタ装置の奏する効果に加え、アナログレベル調整手段により調整されるレベル調整値を任意に設定するレベル調整値設定手段を備えているので、使用者が入力端子に入力される信号に応じてレベルを調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態によるリミッタ装置を搭載するレコーダ装置１の電気的構成を示すブロック図である。レコーダ装置１は、ＣＰＵ２と、ＲＯＭ３と、ＲＡＭ４と、操作パネル５と、入力端子６と、アナログレベル調整器７と、Ａ／Ｄ変換器８と、ＤＳＰ（デジタル信号処理装置）９と、レコーダ１０と、Ｄ／Ａ変換器１１と、出力端子１２とを主に備えている。
【００１３】
レコーダ装置１は、複数の入力端子６や複数の出力端子１２を備えるものであるが、説明を簡単にするために、図１では、１つの入力端子と１つの出力端子のみを示す。
【００１４】
ＣＰＵ２と、ＲＯＭ３と、ＲＡＭ４と、操作パネル５と、アナログレベル調整器７と、ＤＳＰ９と、レコーダ部１０とは、バスにより接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ２は、制御プログラムの実行主体となる演算装置であり、ＲＯＭ３には、このＣＰＵ２により実行される各種の制御プログラムやその実行の際に参照される固定値データが記憶されている。
【００１６】
ＲＡＭ４は、ＲＯＭ３に記憶された制御プログラムに従ってＣＰＵ２が各種処理を実行するに当たり使用されるワークエリアを備えている。
【００１７】
操作パネル５は、ゲインを設定する回転型のゲインボリューム５ａと、リミッタ機能をオンオフするリミッタスイッチ５ｂとを備えている。ゲインボリューム５ａは、複数の入力にそれぞれ備えられるが、説明を簡単にするために１つのゲインボリューム５ａを図示する。
【００１８】
ゲインボリューム５ａの周囲には、つまみの回転位置により−５６ｄＢから＋４ｄＢまでの目盛りが表示され、つまみの回転位置は、ＣＰＵ２により読み取られる。ＣＰＵ２は、ゲインボリューム５ａの回転位置に応じてアナログレベル調整器７のゲインを調整する。
【００１９】
リミッタ機能をオンオフするリミッタスイッチ５ｂの側方には、リミッタ機能をオンするつまみ位置とオフするつまみ位置が表示され、つまみ位置は、ＣＰＵ２により読み取られる。ＣＰＵ２は、リミッタスイッチ５ｂがオンに設定されている場合は、ＤＳＰ９がリミッタ機能を有し、リミッタスイッチ５ｂがオフに設定されている場合は、ＤＳＰ９がリミッタ機能を有さないようにＤＳＰ９を制御する。
【００２０】
入力端子６は、マイクロフォンなどのアナログ電気信号を入力する端子であり、ＸＬＲ型などの入力ジャックにより形成される。
【００２１】
アナログレベル調整器７は、入力端子６に入力されたアナログ信号のレベルを調整する回路であって、ＣＰＵ２により供給されるデジタル信号に応じてレベルを調整する。リミッタスイッチ５ｂによりリミッタ機能がオンされた場合は、リミッタ機能がオフされた場合より１２ｄＢゲインが低くなるように調整される。このことにより、リミッタ機能がオンの場合に、アナログ信号で、クリップすることを抑制することができる。また、この時、ＤＳＰ９には、逆に１２ｄＢゲインを高くするように制御する。このことにより、デジタルリミッタ９ｃから出力されるレベルは、リミッタ機能をオン、オフした場合に、変化しないので、リミッタ機能をオンオフした場合に、再度、ゲインを調整する必要がない。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換器８は、アナログレベル調整器７によりレベル調整されたアナログ信号を所定のサンプリング周波数（４８ｋＨｚ、９６ｋＨｚなどから選択される）で、所定のビット長（２４ビット、３２ビットなどから選択される）のデジタル値に変換し、変換したデジタル値は、ＤＳＰ９へ出力される。
【００２３】
ＤＳＰ９は、Ａ／Ｄ変換器８により変換されたデジタル値を順次入力し、リミッタやイコライザなどのデジタル処理を行うプロセッサであり、ここでは、リミッタ機能のみについて説明する。
【００２４】
図１に示すように、ＤＳＰ９は、入力側と出力側に同時に切り替わるスイッチ９ａと、乗算器（デジタルレベル調整器；９ｂ）と、リミッタ９ｃとを備えている。
【００２５】
リミッタスイッチ５ｂによりリミッタ機能をオンするように設定された場合は、図１に示す状態にスイッチ９ａが切り替えられて、Ａ／Ｄ変換器８により変換されたデジタル信号は、乗算器９ｂにより所定の値（＋１２ｄＢ）が乗算されて、リミッタ９ｃに入力され、リミッタ制御されたデジタル信号がレコーダ１０に出力される。
【００２６】
リミッタ９ｃは、入力されるデジタル信号が所定のレベルより小さい場合は、入力レベルを所定の比例定数で変換したレベルで出力し、所定のレベルより大きい場合は、前記所定の比例定数より小さい比例定数で変換するなどの処理を行うもので、特許文献１などに開示された従来のデジタルリミッタと同様のものである。
【００２７】
一方、リミッタスイッチ５ｂによりリミッタ機能をオフするように設定された場合は、スイッチ９ａが切り替えられて、Ａ／Ｄ変換器８により変換されたデジタル信号は、乗算器９ｂやリミッタ９ｃには入力されず、直接レコーダ１０に出力される。
【００２８】
レコーダ１０は、ＤＳＰ９により処理されたデジタル信号を入力し、そのデジタル信号を記憶する機能や、記憶したデジタル信号を再生する機能を有するもので、記憶装置として、ハードディスクやフラッシュメモリなどを備えている。図示は、省略するが、操作パネル５には、入力されるデジタル信号の記憶の開始を指示するボタンや記憶したデジタル信号の再生の開始を指示するボタンなどが備えられ、ＣＰＵ２がこれらのボタンが操作されたことを検出すると、レコーダ１０に、操作されたボタンに対応する指示を送信する。
【００２９】
レコーダ１０に記憶されたデジタル信号の再生が指示された場合は、レコーダ１０は、記憶装置に記憶したデジタル信号を順次読み出し、所定のサンプリング周波数で、Ｄ／Ａ変換器１１に出力する。
【００３０】
Ｄ／Ａ変換器１１は、レコーダ１０から入力したデジタル信号をアナログ信号に変換し、出力端子１２に出力する。出力されたアナログ信号は、図示しないアンプにより増幅され、スピーカなどから放音される。
【００３１】
次に、図２を参照して、ＣＰＵ２により実行される処理について説明する。図２は、ＣＰＵ２により実行される処理を示すフローチャートである。この処理は、レコーダ１の電源が投入されると起動され、電源が遮断されるまで繰り返し行われるものである。
【００３２】
この処理では、まず、初期設定が行われる（Ｓ１）。初期設定としては、ＤＳＰ９を初期状態に設定したり、フラグやパラメータ値を初期状態に設定するなどの処理を行う。また、ゲインボリューム５ａの設定値とリミッタスイッチ５ｂの設定状態を読み取り、リミッタ機能がオフに設定されている場合には、アナログレベル調整器８に、ゲインボリューム５ａの設定値を設定し、ＤＳＰ９には、リミッタ機能をオフするように指示し、リミッタ機能がオンに設定されている場合には、アナログレベル調整器８に、ゲインボリューム５ａの設定値から−１２ｄＢしたゲインを設定し、ＤＳＰ９には、リミッタ機能をオンするように指示する。
【００３３】
次に、ゲインボリューム５ａは、操作されたか否かを判断する（Ｓ２）。この判断は、例えば、前回読み込んだ設定値を記憶し、今回読み込んだ設定値と比較して、変化があれば、操作されたと判断し、変化がなければ、操作されていないと判断する。
【００３４】
ゲインボリューム５ａが操作された場合は（Ｓ２：Ｙｅｓ）、新たに設定されたボリューム位置に対応するゲイン値をアナログレベル調整器８に設定する（Ｓ３）。
【００３５】
Ｓ３の処理を終了した場合、またはゲインボリューム５ａが操作されない場合は（Ｓ２：Ｎｏ）、リミッタスイッチ５ｂが操作されたか否かを判断する（Ｓ４）。
【００３６】
この判断は、前回リミッタスイッチ５ｂの位置を検出した際に、オンに設定されていたかオフに設定されていたかをフラグなどで記憶し、今回、検出したリミッタスイッチ５ｂの位置と比較することにより判断される。リミッタスイッチ５ｂが操作された場合は（Ｓ４：Ｙｅｓ）、次にリミッタスイッチ５ｂの位置が、リミッタ機能をオンにする位置であるか否かを判断する（Ｓ５）。リミッタスイッチ５ｂの位置がオンである場合は（Ｓ５：Ｙｅｓ）、現在のアナログレベル調整器に設定しているゲインを１２ｄＢ下げるようにアナログレベル調整器を設定し、ＤＳＰ９には、リミッタ機能をオンの状態へ切り替えるように設定する（Ｓ６）。この設定により、ＤＳＰ９は、スイッチ９ａを、リミッタオフの状態からリミッタオンの状態へ切り替える。乗算器９ｂには、１２ｄＢゲインを上げるように設定されているので、リミッタ９ｃには、１２ｄＢゲインが乗算された値が入力される。
【００３７】
一方、リミッタスイッチ５ｂの位置がオフである場合は（Ｓ５：Ｎｏ）、現在のアナログレベル調整器８に設定しているゲインを１２ｄＢ上げ、元の設定値に戻すようにアナログレベル調整器８を設定し、ＤＳＰ９には、リミッタ機能をオフするように設定する（Ｓ７）。ＤＳＰ９は、この設定によりスイッチ９ａを、リミッタオンの状態からリミッタオフの状態へ切り替えるように設定し、ＤＳＰ９に入力されたデジタル信号は、処理されずに出力される。
【００３８】
Ｓ６またはＳ７の処理を終了した場合、またはＳ４の判断処理で、リミッタスイッチ５ｂが操作されていない場合は（Ｓ４：Ｎｏ）、次に、その他の処理を行い、Ｓ２の処理に戻る。その他の処理としては、レコーダ１０による記憶や再生を指示する操作が行われたか否かを判断し、操作が行われた場合は、その操作に対応する指示をレコーダ１０に行うなどの処理が行われる。
【００３９】
以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００４０】
例えば、上記実施形態では、リミッタ装置は、レコーダ装置１に搭載されるものとしたが、増幅装置や、ミキシング装置、カラオケ装置などに搭載されたり、単独で使用されうるものでもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、リミッタ機能がオンされた場合は、アナログレベル調整器のゲインを−１２ｄＢするものとしたが、−６ｄＢなど、他の減衰値としたり、この減衰値を使用者が任意に設定したり、予め設定された複数の値のうち、いずれかを使用者が選択できるようにしてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、ＤＳＰ９内に、スイッチ９ａを備え、リミッタ機能がオンの場合は、入力信号をリミッタ回路に通し、リミッタ機能がオフの場合は、入力信号がリミッタ回路を通らないようにするものとしたが、他の方法を使用してもよい。例えば、入力レベルに対応して出力レベルを規定するテーブルを参照するものでは、リミッタ機能がオフの場合は、出力レベルが入力レベルと一致するようなテーブルを参照するようにしてもよい。また、演算により、入力レベルを出力レベルに変換するものでは、リミッタ機能をオフした場合は、出力レベルが入力レベルと一致するような係数を用いて演算するようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、アナログレベル調整器には、ゲインボリュームにより設定されるゲイン値が設定され、リミッタ機能がオンされた場合には、そのゲイン値から１２ｄＢ減衰したゲイン値に設定するものとしたが、ゲイン調整ボリュームを設ける必要がない場合には、所定のゲイン値とし、リミッタ機能がオンされた場合には、そのゲイン値から１２ｄＢ減衰したゲイン値に設定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態におけるリミッタを搭載したレコーダ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】リミッタ機能をオンオフする処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１                  レコーダ装置
２                  ＣＰＵ
５                  操作パネル
５ａ                ゲインボリューム（レベル調整値設定手段）
５ｂ                リミッタスイッチ（リミッタ設定手段）
７                  アナログレベル調整器（アナログレベル調整手段）
８                  Ａ／Ｄ変換器
９                  ＤＳＰ
９ｂ                デジタルレベル調整器（デジタルレベル調整手段）
９ｃ               
リミッタ（デジタルリミッタ手段）
【図１】
2008079183.tif 000003
【図２】
2008079183.tif 000004