(57)【要約】【課題】ＡＧＣの動作を改善する。【解決手段】再生信号のレベルをＡＧＣ検出回路１０で検出し、これについての電流Ｉ１を切換回路１４に供給する。また、定電流発生回路１６で発生した定電流Ｉも切換回路１４に供給する。切換回路１４は、無信号検出回路１２の検出結果に従い、無信号時に定電流Ｉ、有信号時に電流Ｉ１を出力する。電流電圧変換回路１８が切換回路１４からの電流を制御電圧に変換して、これをゲインコントロール信号としてＡＧＣアンプＡＰ１に供給する。これによって、無信号時のＡＧＣアンプＡＰ１におけるゲイン設定を改善できる。【選択図】        図１
2004214911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生信号のレベルを検出するレベル検出手段と、
検出したレベルに応じたＡＧＣ信号を発生するＡＧＣ信号発生手段と、
予め定められたレベルの定レベル信号を発生する定レベル信号発生手段と、
ＡＧＣ信号と定レベル信号のいずれかを選択して制御信号として出力する切換手段と、
再生信号を前記制御信号に基づいた増幅率で増幅出力するＡＧＣアンプと、
再生信号の信号レベルが所定以下か否かで無信号状態か有信号状態かを判定する信号有無判定手段と、
を有し、
前記切換手段は、前記信号有無判定手段の判定結果に応じて、有信号時には前記ＡＧＣ信号を選択し、無信号時には前記定レベル信号を選択するＡＧＣ回路。
【請求項２】
請求項１に記載の回路において、
前記信号有無判定手段は、内部に遅延回路を有しており、信号状態が変化した場合に、所定時間だけ遅れて出力信号を変化させるＡＧＣ回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回路において、
前記定レベル信号を選択した場合におけるＡＧＣアンプの増幅率は０ｄＢ以下であるＡＧＣ回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声信号などについて、アンプの増幅率（ゲイン）を制御するＡＧＣ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、入力信号を所定のレベルの信号に増幅するためにＡＧＣ回路が利用されている。このＡＧＣ回路では、入力信号のレベルを検出し、検出結果に応じてアンプのゲインをコントロールする。
【０００３】
例えば、デジタルビデオテープの再生においても、その音声再生信号の増幅処理にＡＧＣ回路が用いられている。これによって、再生信号を所定のレベルの信号に増幅することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来のＡＧＣ回路では、無音時にもＡＧＣ回路は動作しており、無音（無信号）時において、ＡＧＣ回路のゲインは最大値に設定されることになる。すなわち、図９（ａ）に示すように、無信号→有信号期間→無信号期間と変化した場合に、信号には無信号期間でもノイズ成分が含まれている。
【０００５】
一方、信号のレベルを検波した検波電圧は、図９（ｂ）に示すように、無信号時に低く、有信号時に高い電圧となるが、その変動には若干の遅れが生じる。このため、検波電圧に応じて行われるＡＧＣコントロールにも遅れが生じる。
【０００６】
従って、図９（ｃ）に示すように、無信号時において、再生信号のレベルを示す検波電圧が下がり、ＡＧＣアンプがフルゲインになるために、ノイズが増幅されてしまう。また、有信号期間の開始当初は、ゲインが適正な値となるまでの期間、フルゲインの増幅が行われてしまい、出力レベルが必要以上に大きくなってしまうという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、再生信号のレベルを検出するレベル検出手段と、検出したレベルに応じたＡＧＣ信号を発生するＡＧＣ信号発生手段と、予め定められたレベルの定レベル信号を発生する定レベル信号発生手段と、ＡＧＣ信号と定レベル信号のいずれかを選択して制御信号として出力する切換手段と、再生信号を前記制御信号に基づいた増幅率で増幅出力するＡＧＣアンプと、再生信号の信号レベルが所定以下か否かで無信号状態か有信号状態かを判定する信号有無判定手段と、を有し、前記切換手段は、前記信号有無判定手段の判定結果に応じて、有信号時には前記ＡＧＣ信号を選択し、無信号時には前記定レベル信号を選択することを特徴とする。
【０００８】
これによって、無信号時にＡＧＣアンプの増幅率を適切な値に設定することができ、ノイズが大きく増幅されるのを防止することができる。また、無音時の制御信号が適当なレベルに設定されているため、無信号から有信号に変化した場合に、ＡＧＣの追従性が改善できる。
【０００９】
また、前記信号有無判定手段は、内部に遅延回路を有しており、信号状態が変化した場合に、所定時間だけ遅れて出力信号を変化させることが好適である。これによって、無信号から有信号に変化する場合における過渡期間において、制御信号レベルが大きく変化してしまうことが防止できる。
【００１０】
また、前記定レベル信号を選択した場合におけるＡＧＣアンプの増幅率は０ｄＢ以下であることが好適である。これによって、無信号時のノイズを減少して、また無信号と有信号の変化時におけるＡＧＣの追従性を改善できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、実施形態の全体構成を示すブロック図である。ヘッドにより得られた再生信号は、再生アンプなどにより所定の増幅を受けた後、ＡＧＣアンプＡＰ１に入力される。ＡＧＣアンプＡＰ１は、制御信号に基づいてゲインが設定されるゲイン可変アンプである。そして、ＡＧＣアンプＡＰ１の出力が再生信号として後処理部に出力される。
【００１３】
また、ＡＧＣアンプＡＰ１の出力は、ＡＧＣ検出回路１０に供給される。このＡＧＣ検出回路１０は、ＡＧＣアンプＡＰ１の出力信号のレベルを予め定められている基準電圧と比較し、両者の相違に対応するＡＧＣ電流Ｉ１を出力する。また、ＡＧＣアンプＡＰ１の出力は、無信号検出回路１２にも供給される。この無信号検出回路１２は、入力信号が信号なしとみなせる低レベルであるか否かの判定を行い、判定結果に基づき無信号であるか否かを示す切換信号を出力する。
【００１４】
ＡＧＣ電流検出回路１０からのＡＧＣ電流は、切換回路１４に供給される。この切換回路１４には、定電流発生回路１６からの定電流Ｉも供給されている。そして、切換回路１４は、無信号検出回路１２からの切換信号によって、ＡＧＣ電流Ｉ１または定電流Ｉのいずれか一方を選択して制御電流として出力する。すなわち、切換信号が無信号を示していれば、定電流Ｉを選択し、切換信号が有信号を示していれば、ＡＧＣ電流Ｉ１を選択する。
【００１５】
切換回路１４の出力は、電流電圧変換回路１８に供給され、電流電圧変換がなされ、得られた制御電圧がゲインコントロール信号としてＡＧＣアンプＡＰ１に供給される。
【００１６】
このようにして、本実施形態によれば、有信号時は、ＡＧＣ検出回路１０から発生する再生信号レベルに基づくＡＧＣアンプＡＰ１のゲインコントロールが行われるため、出力信号のレベルを所定レベルに維持することができる。一方、無信号時においては、制御信号は予め定めた一定値になり、ＡＧＣアンプＡＰ１のゲインが一定値に固定される。
【００１７】
図２には、無信号→有信号→無信号と再生信号が切り替わった状態が示されている。すなわち、図２（ｂ）には、再生信号のレベル変化の状態が示されている。図２（ｂ）は、電流電圧変換回路１８の出力である制御電圧（検波電圧）が示してある。このように、無信号時において、定電流発生回路１６の電流Ｉに応じて比較的高い検波電圧になっている。そして、無信号から有信号に変化した際に、検波電圧の変化幅が小さく、スムーズに検波電圧が変化する。従って、図２（ｃ）に示すように、有信号期間の当初においても、大きなレベル変化はない。さらに、無信号時において、ＡＧＣアンプＡＰ１のゲインは比較的小さく抑えられるため、無信号時のノイズも小さく抑制することができる。
【００１８】
すなわち、図２（ｄ）に示すように、無信号時の定電流Ｉに基づく検波電圧によれば、ＡＧＣアンプＡＰ１のゲインは、０ｄＢより若干低いレベルに抑えられており、これによって、無信号時におけるノイズが大きくなることを防止でき、かつ無信号状態から有信号状態に切り替わったときの追従性も改善することができる。
【００１９】
ここで、ＡＧＣアンプＡＰ１の入力や出力における再生信号は、無信号と有信号の間に過渡期間がある。そして、この過渡期間が比較的長いと、無信号時に保持されていた検波電圧（制御電圧）が一旦下がってしまう。すなわち、無信号と判定されている期間は定電流Ｉにより、制御電圧が所定値に保持されているが、過渡期間が長いとせっかく保持していた制御電圧が一旦低くなってしまい、従来と同様に信号が安定期間に入った当初において、ＡＧＣアンプＡＰ１のゲインが高すぎる場合が生じる。
【００２０】
例えば、図３に示す、無信号期間から有信号期間に移る際の有信号期間の当初の拡大図を図４に示す。このように、図において破線で示すように、過渡期において、実施形態の検波電圧が一旦従来例（２点鎖線）と同様のレベルにまで減少してしまい、その後上昇することになる。
【００２１】
本実施形態では、無信号検出回路１２において、遅延回路を有しており、有信号と判断した後においても、所定の時間が経過した後、切換回路１４に切換信号を供給する。従って、図４に実線で示すように、過渡期間において、検波電圧が減少することを防止して、有信号期間の当初から適切なゲイン設定が行える。
【００２２】
このための具体的な回路を図５に示す。まず、再生信号のレベルを検出して得られる再生信号レベルを示す信号は、ＰＮＰトランジスタＱ４０のベースに供給される。このトランジスタＱ４０は、エミッタが抵抗Ｒ４０を介し電源ＶＣＣに接続され、コレクタが抵抗Ｒ４１を介しグランドに接続されている。さらに、抵抗Ｒ４１には、コンデンサＣ０が並列接続されている。従って、このトランジスタＱ４０には、再生レベルについての電流Ｉ２に流れ、抵抗Ｒ４１およびコンデンサＣ０の上側に対応する電圧が得られる。抵抗Ｒ４１の上側電圧はコンパレータ４０に入力される。このコンパレータ４０には、所定の基準電圧Ｖｒｅｆが供給されており、コンパレータ４０は、入力電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、入力電圧が基準電圧を超えたときにＨとなる信号を出力する。
【００２３】
このコンパレータ４０の出力は、長時定数回路４２に供給される。この長時定数回路４２は、所定の時定数のローパスフィルタ（ＲＣ積分回路）などで構成され、コンパレータ４０の出力の変化を所定時間遅らせた出力をする。長時定数回路４２の出力はさらにコンパレータ４４に供給され、ここで基準電圧Ｖｒｅｆと比較され、比較結果の信号が出力される。
【００２４】
ここで、入力されてくる再生信号のレベルが例えば７０ｍＶｐｐ（無音と判断するレベルの上限しきい値）以上の場合に、コンパレータ４０はその出力をＨとする。そして、長時定数回路４２は、所定の遅延時間（例えば、５μｓｅｃ）経過したときに、コンパレータ４４の出力がＨに変化するように時定数で、出力の変化を遅延させる。従って、コンパレータ４０の出力が変化してから、コンパレータ４４の出力が変化するまでには、予め設定された時間（例えば、５μｓｅｃ程度）の遅延時間が設定される。
【００２５】
図６に、コンパレータ４０の入力側（Ａ点）、コンパレータ４０の出力側（Ｂ点）、長時定数回路の出力側（Ｃ点）、コンパレータ４４の出力側（Ｄ点）の４点の電圧を示す。このように、Ａ点電圧が直線的に上昇した場合、Ｂ点は、Ａ点電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを超えた時点で、瞬時にＬからＨに変化する。一方、Ｃ点では、変化がなまり、所定の傾きで、ＬからＨに変化する。そこで、Ｄ点では、所定の遅延時間（例えば、５μｓｅｃ）だけおくれてＬからＨに立ち上がる。
【００２６】
このＤ点の信号を利用して切換回路１４における切換を行うことで、図４に実線で示すような検波電圧（制御電圧）を得ることができる。
【００２７】
次に、図７には、ＡＧＣ検出回路１０と、無信号検出回路１２の具体的構成を示してある。ここで、ＡＧＣ検出回路１０と、無信号検出回路１２は、出力として、電流Ｉ１、Ｉ２を出力するもので、判定対象が異なるため、基準電圧の大きさなどが異なるが、基本的な動作は全く同一であり、図面上は全く同じ回路として記載してある。そこで、下記説明では、ＡＧＣ検出回路１０についてのみ説明する。
【００２８】
ＡＧＣアンプＡＰ１の出力である再生信号は、入力端Ｖｉｎに供給される。この入力信号は、コンデンサＣ１を介し、ＮＰＮトランジスタＱ１のベースに入力される。ここで、このトランジスタＱ１のベースには、コレクタが電源ＶＣＣに接続され、ベースに基準電圧Ｖ１が供給されるＮＰＮトランジスタＱ１１のエミッタが接続されており、基本的には基準電圧Ｖ１から１Ｖｂｅ低い電圧にオフセットされ（下端が揃えられ）、これに入力信号の交流成分が重畳されたものになる。
【００２９】
トランジスタＱ１は、コレクタが電源ＶＣＣに接続され、エミッタが定電流源を介しグランドに接続されている。トランジスタＱ１のエミッタは、ＮＰＮ型トランジスタＱ２のベースに接続されている。このトランジスタＱ２のエミッタは、定電流源を介しグランドに接続されていると共に、ＮＰＮトランジスタＱ３のエミッタに接続されている。このトランジスタＱ３のコレクタは電源ＶＣＣに接続されている。トランジスタＱ３のベースは、定電流源を介しグランドに接続されいていると共に、ＮＰＮトランジスタＱ４のエミッタに接続されている。トランジスタＱ４のコレクタは電源ＶＣＣに接続されておりベースは、コレクタが電源ＶＣＣに接続され、ベースに基準電圧Ｖ２が供給されるＮＰＮトランジスタＱ１２のエミッタが接続されており、トランジスタＱ４のベースは基準電圧Ｖ２から１Ｖｂｅ低い電圧に固定される。
【００３０】
そして、トランジスタＱ２のコレクタはコレクタベース間が短絡され、エミッタが電源ＶＣＣに接続されたＰＮＰトランジスタＱ５のコレクタに接続されており、このトランジスタＱ５のベースが電流Ｉ１の出力になっている。すなわち、このトランジスタＱ５とカレントミラーを構成するＰＮＰトランジスタを設けることで、出力電流Ｉ１が取り出される。
【００３１】
この回路は、トランジスタＱ２とトランジスタＱ３はエミッタが共通接続され、定電流源を介しグランドに接続されており、差動アンプを構成する。そして、両トランジスタＱ２、Ｑ３のベース電位は、基準電圧Ｖ１、Ｖ２で決定されている。そこで、トランジスタＱ５には、入力されてくる交流信号に応じた電流Ｉ１が得られる。そして、基準電圧Ｖ１、Ｖ２の電位差の設定によって、出力電流Ｉ１が流れ始める入力信号レベル、すなわちＡＧＣレベルを設定することができる。
【００３２】
また、無信号検出回路１２についても同様の構成であり、入力交流信号に応じた電流Ｉ２が得られる。ここで、この無信号検出回路１２では、コンデンサＣ１に対応してコンデンサＣ２、トランジスタＱ１〜Ｑ５に対応してトランジスタＱ６〜Ｑ１０を有している。また、基準電圧Ｖ１、Ｖ２に対応して基準電圧Ｖ３、Ｖ４を有し、基準電圧Ｖ３、Ｖ４がベースに供給されるトランジスタＱ１１、Ｑ１２に対応してトランジスタＱ１３、Ｑ１４を有している。そして、これらの接続関係も同一であり、全体として全く同一の動作をする。そして、基準電圧Ｖ３、Ｖ４の電位差の設定によって、出力電流Ｉ１が流れ始める入力信号レベル、すなわち無信号判定レベルを設定することができる。電圧Ｖ３、Ｖ４の電位差は、無信号検出レベルであり、電圧Ｖ１、Ｖ２の電位差に比べかなり小さな値に設定されている。
【００３３】
そして、この電流Ｉ２は、トランジスタＱ１０のベースは、上述の図５におけるトランジスタＱ４０のベースに接続される（図におけるｂ端子同士が接続される）。これによって、トランジスタＱ１０に流れる有信号を示す電流Ｉ２がトランジスタＱ４０に流れ、上述のような動作が達成される。
【００３４】
また、図８には、定電流発生回路１６、切換回路１４、電流電圧変換回路１８およびＡＧＣアンプＡＰ１が示されている。
【００３５】
まず、定電流発生回路１６について説明する。電源ＶＣＣには、抵抗値Ｚ０の抵抗Ｒ５０を介し、ＰＮＰトランジスタＱ５０のエミッタが接続されている。このトランジスタＱ５０はコレクタベース間が短絡されており、コレクタは抵抗値Ｚ１の抵抗Ｒ５１を介し、グランドに接続されている。従って、このトランジスタＱ５０には、Ｉ＝（ＶＣＣ−Ｖｂｅ）／（Ｚ０＋Ｚ１）の電流が流れる。
【００３６】
トランジスタＱ５０のベースには、エミッタが抵抗値Ｚ０の抵抗Ｒ５３を介し電源ＶＣＣに接続され、コレクタが切換回路１４の１つの入力端子に接続されたトランジスタＱ５１が接続されている。従って、このトランジスタＱ５１は、トランジスタＱ５０とカレントミラーを構成し、定電流Ｉを流す。定電流発生回路１６は、このように構成されており、定電流Ｉを出力する。
【００３７】
また、切換回路１４の他の入力端子には、他端が電源ＶＣＣに接続されたＰＮＰトランジスタＱ５３が接続されている。このトランジスタＱ５３のベースは、上述のＡＧＣ検出回路１０におけるトランジスタＱ５のベースに接続されており（図におけるａ端子同士が接続されており）、トランジスタＱ５とカレントミラーを構成している。従って、このトランジスタｑ５３には再生信号のレベルについての電流Ｉ１が流れる。
【００３８】
そして、切換回路１４は、上述のコンパレータ４４の出力信号によって、有信号時には、定電流源ＣＣ５０からの電流Ｉ１を選択し、無信号時には電流Ｉを選択する。すなわち、図５におけるコンパレータ４４の出力側（Ｄ点）がＨの場合にＩ１、Ｌの場合にＩを選択する。
【００３９】
切換回路１４の出力端子は、抵抗値Ｚ２の抵抗Ｒ５４を介しグランドに接続されている。従って、この抵抗Ｒ５３によって、電流ＩまたはＩ１が電圧に変換される。すなわち、無信号時には、制御電圧（検波電圧）Ｖｃｔｌ＝Ｚ２・Ｉ、有信号時には、Ｖｃｔｌ＝Ｚ２・Ｉ１となる。また、この抵抗Ｒ５３には他端がグランドに接続された外付けコンデンサＣ３が接続されており、これによって制御電圧Ｖｃｔｌが平滑化されている。
【００４０】
そして、制御電圧Ｖｃｔｌがゲイン制御信号としてＡＧＣアンプＡＰ１に供給され、これによってＡＧＣアンプＡＰ１のゲインがコントロールされる。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、ＡＧＣ検出回路１０によって得たＡＧＣ電流の他に、定電流発生回路１６を設けた。そして、この定電流発生回路１６によって、小信号時や無信号から有信号に移行する期間などに固定の電流を流すことによって、制御電圧を固定し、ＡＧＣの高速化を実現すると共に、無信号時にＡＧＣアンプＡＰ１がフルゲインになりＳ／Ｎを悪化させるという問題を解決することができる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、再生信号のレベルとして、ＡＧＣアンプＡＰ１の出力のレベルを検出したが、入力のレベルを検出してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、無信号時にＡＧＣアンプの増幅率を適切な値に設定することができ、ノイズが大きく増幅されるのを防止することができる。また、無音時の制御信号が適当なレベルに設定されているため、無信号から有信号に変化した場合に、ＡＧＣの追従性が改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の全体構成を示すブロック図である。
【図２】再生信号が切り替わった状態を示す図である。
【図３】無信号期間から有信号期間に移る様子を示す図である。
【図４】図３に示す、無信号期間から有信号期間に移る際の有信号期間の当初の拡大図である。
【図５】無信号検出回路の具体的な回路を示す図である。
【図６】図５の各場所における電圧波形を示す図である。
【図７】ＡＧＣ検出回路１０と、無信号検出回路１２の具体的構成を示す図である。
【図８】定電流発生回路１６、切換回路１４、電流電圧変換回路１８およびＡＧＣアンプＡＰ１を示す図である。
【図９】従来のＡＧＣ回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０  ＡＧＣ検出回路、１２  無信号検出回路、１４  切換回路、１６  定電流発生回路、１８  電流電圧変換回路、４０，４４  コンパレータ、４２  長時定数回路。
【図１】
2004214911.tif 000003
【図２】
2004214911.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004214911.tif 000008
【図７】
2004214911.tif 000009
【図８】
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【図９】
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