(57)【要約】【課題】対象になる信号の態様を確実に調整できる信号調整装置を提供すること。【解決手段】第１移動部１１１と第１移動部１１１から離隔する第２固定部１２２とによって構成され、移動部材１０４の絶対位置を検出するリニアエンコーダ１１０と、第２移動部１２１と第２移動部１２１から離隔する第２固定部１２２とによって構成され、移動部材１０４の相対位置を検出するリニアエンコーダ１２０と、位置情報及び調整情報を記憶するメモリＩＣ１３０と、位置情報に基づいて移動部材の絶対位置を演算するとともに、調整情報に基づいてオーディオ信号の音量レベルを調整する演算ＩＣ１４０とを備えるように信号調整装置１００を構成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の移動範囲を移動可能である移動部材の位置に基づいて信号を調整する信号調整装置において、
前記移動部材に設けられた第１移動部と前記第１移動部から離隔する第１固定部とによって構成され、前記移動範囲を予め分割して得られる複数の区間の何れに前記移動部材が位置するかを検出する第１検出手段と、
前記移動部材に設けられた第２移動部と前記第２移動部から離隔する第２固定部とによって構成され、前記検出された区間内における前記移動部材の位置である区間内位置を検出する第２検出手段と、
前記検出された区間内位置を前記移動範囲内における前記移動部材の位置として、前記移動部材の位置に対応する予め設定された調整態様に基づいて前記信号を調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする信号調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の信号調整装置において、
前記第１検出手段は、前記第１移動部が複数のスリットを形成する部材からなるとともに、前記第１固定部が前記スリットの有無を検知する複数の光学センサからなることを特徴とする信号調整装置。
【請求項３】
請求項２に記載の信号調整装置において、
前記スリットは、グレイコードを示すように配置されたことを特徴とする信号調整装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の信号調整装置において、
前記第２検出手段は、前記第２移動部がスリットを形成する部材からなるとともに、前記第２固定部が前記スリットの有無を検知する光学センサからなることを特徴とする信号調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願は、対象になる信号を調整するようになされた信号調整装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、この種の信号調整装置としては、オーディオ信号を調整するようになされたミキサに代表される信号調整装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような従来の信号調整装置は、移動可能に支持された操作子と、操作子の位置を検出するスライドボリュームとを備えるように構成され、操作子の位置に応じて、オーディオ信号の音量レベルを調整するようになっている。
【特許文献１】
特開平８−１９５０６８号公報（第３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の信号調整装置では、スライドボリュームが接触式の位置検出器であって、電気的且つ機械的な接点を有するので、操作子を繰り返して移動させた場合に、部品の摩耗による動作不良を生じて、音量レベルを調整できなくなるという問題が一例としてあった。
【０００５】
そこで、本願は、前述した問題を鑑みてなされたもので、その課題の一例としては、対象になる信号の態様を確実に調整できる信号調整装置を提供することが挙げられる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の信号調整装置は、所定の移動範囲を移動可能である移動部材の位置に基づいて信号を調整する信号調整装置において、前記移動部材に設けられた第１移動部と前記第１移動部から離隔する第１固定部とによって構成され、前記移動範囲を予め分割して得られる複数の区間の何れに前記移動部材が位置するかを検出する第１検出手段と、前記移動部材に設けられた第２移動部と前記第２移動部から離隔する第２固定部とによって構成され、前記検出された区間内における前記移動部材の位置である区間内位置を検出する第２検出手段と、前記検出された区間内位置を前記移動範囲内における前記移動部材の位置として、前記移動部材の位置に対応する予め設定された調整態様に基づいて前記信号を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本願を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。
【０００８】
図１から図１２は、本願に係る信号調整装置の一実施形態を示すものである。
【０００９】
まず、本実施形態における信号調整装置の構成について説明する。なお、本実施形態では、本願に係る信号調整装置をオーディオ機器用のミキサに適用しているが、これに限らず、例えば、ロボット機器用のコントローラ、ゲーム機器用のコントローラ、電子楽器用のインターフェイスなどに適用してもよい。
【００１０】
本実施形態における信号調整装置１００は、オーディオ信号を調整するようになされたミキサであり、図１から図３に示すように、箱状の本体１０１と、本体１０１の前部に収容された筐体１０２と、筐体１０２に取り付けられた２つの軸状の支持部材１０３と、支持部材１０３に移動可能に支持された移動部材１０４と、移動部材１０４に連結されたツマミ状の操作子（フェーダ）１０５とを備えている。
【００１１】
本体１０１には、前述した操作子１０５の他に、各種機能を操作するための複数の操作子１０６、各種情報を表示する表示部１０７などが設けられている。
【００１２】
筐体１０２には、平板状のパネル１０８が取り付けられている。パネル１０８には、本体１０１の幅方向（以下「左右方向」という）に延在する開口１０９が形成されている。操作子１０５は、開口１０９を介して本体１０１の外部に突出しており、操作者の指先に摘まれて操作されるようになっている。
【００１３】
支持部材１０３は、互いに平行に配置されているとともに、パネル１０８に対して平行に配置されている。移動部材１０４は、支持部材１０３に沿って左右方向に摺動するようになっている。
【００１４】
このように構成された信号調整装置１００では、操作子１０５が左右方向に移動することにより、移動部材１０４が操作子１０５に連動して所定の移動範囲（例えば４５ｍｍ）を往復移動するようになっている。
【００１５】
また、信号調整装置１００は、移動部材１０４の移動範囲を予め分割して得られる複数の区間の何れに移動部材１０４が位置するかを検出する第１検出手段としてのリニアエンコーダ１１０と、移動部材１０４が位置する区間（以下、絶対位置ともいう）内における移動部材１０４の位置である区間内位置（以下、相対位置ともいう）を検出する第２検出手段としてのリニアエンコーダ１２０と、位置情報記憶手段及び調整情報記憶手段としてのメモリＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１３０と、演算手段及び調整手段としての演算ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１４０とを備えている。
【００１６】
リニアエンコーダ１１０は、移動部材１０４に取り付けられた第１移動部１１１と第１移動部１１１から離隔するように筐体１０２に取り付けられた第１固定部１１２とによって構成された、所謂、非接触式の位置検出器である。より具体的には、第１移動部１１１は、複数、例えば、５列のスリット１１３を形成する部材からなるものである。また、第１固定部１１２は、各スリット１１３の有無を検知する複数、例えば、５つの光学センサとしてのシングルインタラプタ１１４と、当該シングルインタラプタ１１４を保持する基板１１５と、からなるものである。
【００１７】
なお、本実施形態では、第１移動部１１１に各スリット１１３が設けられるとともに、第１固定部１１２に各シングルインタラプタ１１４が設けられているが、これに限らず、第１移動部１１１に各シングルインタラプタ１１４が設けられるとともに、第１固定部１１２に各スリット１１３が設けられるように構成してもよい。
【００１８】
前述したスリット１１３は、５ｂｉｔのグレイコードを示すように配置されており、移動部材１０４の移動範囲を３２区間に分割するようになっている。これに対して、各シングルインタラプタ１１４は、図４に示すように、５ｂｉｔのグレイコードを示す検出信号を、デジタル信号として演算ＩＣ１４０に出力するようになっている。そして、演算ＩＣ１４０は、各シングルインタラプタ１１４からの検出信号に基づいて、移動部材１０４の絶対位置を認識するようになっている。換言すれば、移動部材１０４の移動範囲が４５ｍｍである場合には、演算ＩＣ１４０は、移動部材１０４の絶対位置を約１．４ｍｍ毎に認識するようになっている。
【００１９】
ここで、グレイコードとは、十進数を二進数に符号化する際に用いられるコードであり、十進数の値が１だけ変化したときに０から１又は１から０に変化するビットがただ１つに限定されるコードである。これによって、演算ＩＣ１４０では、各区間の境界を確実に認識することが可能になる。
【００２０】
リニアエンコーダ１２０は、移動部材１０４に取り付けられた第２移動部１２１と第２移動部１２１から離隔するように筐体１０２に取り付けられた第２固定部１２２とによって構成された、所謂、非接触式の位置検出器である。より具体的には、第２移動部１２１は、１列のスリット１２３を形成する部材からなるものである。また、第２固定部１２２は、スリット１２３の有無を検知する１つの光学センサとしての２相インタラプタ１２４と、当該２相インタラプタ１２４を保持する基板１１５と、からなるものである。
【００２１】
なお、本実施形態では、第２移動部１２１にスリット１２３が設けられるとともに、第２固定部１２２に２相インタラプタ１２４が設けられているが、これに限らず、第２移動部１２１に２相インタラプタ１２４が設けられるとともに、第２固定部１２２にスリット１２３が設けられるように構成してもよい。
【００２２】
前述したスリット１２３は、１５０ＬＰＩ（Ｌｉｎｅｓ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）の２進コードを示すように配置されており、移動部材１０４の移動範囲が４５ｍｍである場合には、移動部材１０４の移動範囲に約１０００ポイントのアドレスを割り付けるようになっている。これに対して、２相インタラプタ１２４は、図５に示すように、２相のパルス列を示す検出信号を、デジタル信号として演算ＩＣ１４０に出力するようになっている。そして、演算ＩＣ１４０は、２相インタラプタ１２４からの検出信号に基づいて、移動部材１０４の相対位置を認識するようになっている。換言すれば、移動部材１０４の移動範囲が４５ｍｍである場合には、演算ＩＣ１４０は、移動部材１０４の相対位置を約０．０４５ｍｍ毎に認識するようになっている。
【００２３】
ここで、２相のパルス列には、１／４周期の位相差があり、移動部材１０４の基準値からの移動方向に対応して位相関係が反転するようになっている。これによって、演算ＩＣ１４０では、移動部材１０４の基準値からの移動方向を認識することが可能になる。
【００２４】
メモリＩＣ１３０は、リニアエンコーダ１１０によって検出された絶対位置とリニアエンコーダ１２０によって検出された相対位置との関係を示す位置情報を記憶するようになっている。ここで、位置情報とは、図６に示すように、移動部材１０４が位置する区間と移動部材１０４の区間内位置、即ち、パルスのカウント数との対応を示す情報である。そして、メモリＩＣ１３０は、移動部材１０４が移動範囲の一端から他端まで移動するときに位置情報を記憶するようになっている。したがって、位置情報には、移動範囲の一端及び他端の位置並びに各区間の境界の位置とパルスのカウント数との対応を示す情報が含まれている。なお、メモリＩＣ１３０が位置情報を記憶する工程については後述する。
【００２５】
演算ＩＣ１４０は、メモリＩＣ１３０に記憶された位置情報に基づいて、リニアエンコーダ１２０によって検出された相対位置から移動部材１０４の絶対位置を演算するようになっている。これによって、演算ＩＣ１４０は、移動部材１０４の絶対位置を認識することが可能になる。換言すれば、移動部材１０４の移動範囲が４５ｍｍである場合には、演算ＩＣ１４０は、移動部材１０４の絶対位置を、移動部材１０４の相対位置の検出精度である約０．０４５ｍｍ毎に認識することが可能になる。なお、演算ＩＣ１４０が絶対位置を演算する工程については後述する。
【００２６】
また、メモリＩＣ１３０は、音量調整カーブなどの調整情報を記憶するようになっている。ここで、調整情報とは、図７に示すように、演算ＩＣ１４０によって演算された絶対位置に対応するオーディオ信号の態様、例えば、音量レベルを示す情報である。本実施形態では、移動部材１０４が移動範囲の一端（図中左側）から他端（図中右側）に移動するにしたがって、オーディオ信号の音量レベルが高くなるように設定されている。なお、移動部材１０４が移動範囲の一端又は他端から所定距離だけ移動する範囲では、オーディオ信号の音量レベルが一定であり、この範囲が不感帯になっている。
【００２７】
また、演算ＩＣ１４０は、メモリＩＣ１３０に記憶された調整情報に基づいて、オーディオ信号の態様を調整するようになっている。より具体的には、演算ＩＣ１４０は、演算された移動部材１０４の絶対位置に応じて、メモリＩＣ１３０に記憶された調整情報からオーディオ信号の音量レベルを読み出し、オーディオ信号の音量レベルを制御するための制御信号を、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号などのデジタル信号として後述するフィルタ及びレベルシフト回路１６０に出力するようになっている。
【００２８】
また、信号調整装置１００は、位置情報を取得するための調整スイッチ１５０と、演算ＩＣ１４０からの制御信号をアナログ電位に変換するフィルタ及びレベルシフト回路１６０と、フィルタ及びレベルシフト回路１６０からのアナログ電位に応じてオーディオ信号の音量レベルを調整するＶＣＡ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）などの音量調整回路１７０とを備えている。音量調整回路１７０には、オーディオ信号が入力される入力ポート１７１とオーディオ信号が出力される出力ポート１７２とが設けられている。
【００２９】
このように構成された信号調整装置１００では、入力ポート１７１に入力されたオーディオ信号が、演算ＩＣ１４０からの制御信号に応じて調整され、所定の音量レベルに調整されて出力ポート１７２から出力されるようになっている。
【００３０】
なお、本実施形態では、オーディオ信号の入出力を１チャンネルにしているが、これに限らず、オーディオ信号の入出力を２チャンネルにしてもよい。この場合には、図８に示すように、移動部材１０４が移動範囲の一端（図中左側）から他端（図中右側）に移動するにしたがって、オーディオ信号１７３の音量レベルが徐々に低くなる、即ち、フェードアウトするとともに、オーディオ信号１７４の音量レベルが徐々に高くなる、即ち、フェードインするように調整情報が設定されている。このように、１つの操作子（フェーダ）によって２種類のオーディオ信号を同時に調整するようになされた信号調整装置を、一般に「クロスフェーダ」という。
【００３１】
次に、本実施形態における信号調整装置の作用について説明する。
【００３２】
以下、メモリＩＣ１３０が位置情報を記憶する工程について説明する。なお、本工程は、信号調整装置１００を生産する際に実行されるものである。
【００３３】
本工程では、図９に示すように、まず、操作子１０５が操作され、移動部材１０４が調整スタート位置、例えば、移動範囲の一端にセットされる（ステップＳ１０１）。次に、調整スイッチ１５０が操作されてＯＮになることにより、演算ＩＣ１４０が位置情報の取得を開始する（ステップＳ１０２）。次に、操作子１０５が操作され、移動部材１０４が移動範囲の一端から他端まで移動するときに、演算ＩＣ１４０が、図６に示すように、移動部材１０４が位置する区間とパスルのカウント数との対応を示す情報、即ち、位置情報を取得する（ステップＳ１０３）。次に、操作子１０５が操作され、移動部材１０４が調整エンド位置、例えば、移動範囲の他端にセットされる（ステップＳ１０４）。次に、調整スイッチ１５０が操作されてＯＦＦになることにより、演算ＩＣ１４０が位置情報の取得を終了する（ステップＳ１０５）。そして、演算ＩＣ１４０がメモリＩＣ１３０に位置情報を記憶させて（ステップＳ１０６）、処理を終了する。
【００３４】
以下、演算ＩＣ１４０が絶対位置を演算する工程について説明する。なお、本工程は、信号調整装置１００を使用する際に実行されるものである。
【００３５】
本工程では、図１０から１２に示すように、まず、信号調整装置１００の電源がＯＮになった後に（ステップＳ１１１）、演算ＩＣ１４０は、前述した位置情報をメモリＩＣ１３０から読み出し（ステップＳ１１２）、移動部材１０４が位置する区間ｎを検出する（ステップＳ１１３）。電源がＯＮになったときには、移動部材１０４は、例えば、初期位置１３５に停止している。
【００３６】
次に、演算ＩＣ１４０は、移動部材１０４の相対位置を検出するための基準値１３６を設定する（ステップＳ１１４）。このときに、演算ＩＣ１４０は、位置情報に基づいて、区間ｎの中心を基準値１３６に設定している。これにより、初期位置１３５と基準値１３６との間に誤差Ｐが生じることがあり、この誤差Ｐを補正するために、後述する「補正処理」が実行される。
【００３７】
次に、操作子１０５が操作され、移動部材１０４が、例えば、移動範囲の他端（図中右側）に向かって移動するときに、演算ＩＣ１４０は、移動部材１０４が区間ｎの境界１３７に到達したか否かを判別する（ステップＳ１１５）。このときに、移動部材１０４が区間ｎの境界１３７に到達しない場合には（ステップＳ１１５；ＮＯ）、次の処理（ステップＳ１１８）に移行する。
【００３８】
一方、移動部材１０４が区間ｎの境界１３７に到達した場合には（ステップＳ１１５；ＹＥＳ）、演算ＩＣ１４０は、リニアエンコーダ１２０からのパルスをカウントし、このパルスのカウント数ｃ１と基準値１３６から境界１３７までのカウント数ｃ２とを比較して、カウント数ｃ１とカウント数ｃ２との誤差Ｑを算出する（ステップＳ１１６）。ただし、誤差Ｑは、前述した誤差Ｐに相当するものである。
【００３９】
次に、演算ＩＣ１４０は、誤差Ｑが０であるか否かを判別する（ステップＳ１１７）。このときに、誤差Ｑが０である場合には（ステップＳ１１７；ＹＥＳ）、次の処理（ステップＳ１１８）に移行する。一方、誤差Ｑが０でない場合には（ステップＳ１１７；ＮＯ）、補正処理（ステップＳ１１９）に移行する。
【００４０】
補正処理では、まず、演算ＩＣ１４０は、カウント数ｃ１がカウント数ｃ２より小さいか否かを判別する（ステップＳ１２０）。このときに、カウント数ｃ１がカウント数ｃ２より小さかった場合には（ステップＳ１２０；ＹＥＳ）、１回のパルスに対して２個のカウントを実行することにより誤差Ｑを補正する（ステップＳ１２１）。一方、カウント数ｃ１がカウント数ｃ２より大きかった場合には（ステップＳ１２０；ＮＯ）、２回のパルスに対して１個のカウントを実行することにより誤差Ｑを補正する（ステップＳ１２２）。そして、演算ＩＣ１４０は、誤差Ｑを１つ減算して（ステップＳ１２３）、次の処理（ステップＳ１１８）に移行する。この補正処理は、誤差Ｑが０になるまで繰り返される。
【００４１】
次に、演算ＩＣ１４０は、移動部材１０４の相対位置、即ち、パルスのカウント数を検出し（ステップＳ１１８）、移動部材１０４の相対位置から移動部材１０４の絶対位置を演算する（ステップＳ１２４）。
【００４２】
そして、演算ＩＣ１４０は、信号調整装置１００の電源がＯＦＦになったか否かを判別し（ステップＳ１２５）、電源がＯＦＦになった場合には（ステップＳ１２５；ＹＥＳ）、処理を終了する。一方、電源がＯＦＦになっていない場合には（ステップＳ１２５；ＮＯ）、誤差Ｑが０であるか否かを判別する処理（ステップＳ１１７）に戻り、一連の処理を繰り返す。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、リニアエンコーダ１１０、１２０が非接触式の位置検出器であって、電気的且つ機械的な接点を有しないので、部品の摩耗による動作不良を防止することができ、音量レベルを確実に調整することができる。また、温度変化による検出誤差を少なくすることができ、操作子１０５が操作されてから音量レベルを調節するまでの応答を速くすることができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、リニアエンコーダ１１０、１２０がスリットを形成する部材と光学センサとからなるものであって、汎用部品によって構成されているので、部品を容易に選ぶことができ、生産コストを低くすることができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、リニアエンコーダ１１０に設けられたスリットがグレイコードを示すように配置されているので、スリットのばらつきにより検出信号の連続性を失うことがなく、移動部材１０４が位置する区間の境界を確実に認識することができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、装置を生産する際にメモリＩＣ１３０が位置情報を記憶するようになっているので、部品精度、組み立て精度などに起因する誤差をパラメータとして保持することができ、移動部材１０４の絶対位置を正確に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の一実施形態における信号調整装置を示す斜視図である。
【図２】本願の一実施形態における信号調整装置の要部を拡大した斜視図である。
【図３】本願の一実施形態における信号調整装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本願の一実施形態における信号調整装置のリニアエンコーダの検知信号を示す図である。
【図５】本願の一実施形態における信号調整装置のリニアエンコーダの検知信号を示す図である。
【図６】本願の一実施形態における信号調整装置のメモリＩＣに記憶される位置情報を示す図である。
【図７】本願の一実施形態における信号調整装置のメモリＩＣに記憶される調整情報を示す図である。
【図８】本願の一実施形態における信号調整装置のメモリＩＣに記憶される調整情報を示す図である。
【図９】本願の一実施形態における信号調整装置のメモリＩＣに位置情報を記憶させる工程を示すフローチャートである。
【図１０】本願の一実施形態における信号調整装置の演算ＩＣに絶対位置を演算させる工程を示すフローチャートである。
【図１１】本願の一実施形態における信号調整装置の演算ＩＣに絶対位置を演算させる工程を示すフローチャートである。
【図１２】本願の一実施形態における信号調整装置の演算ＩＣに絶対位置を演算させる際の位置情報を示す図である。
【符号の説明】
１００…信号調整装置
１０２…筐体
１０３…支持部材
１０４…移動部材
１１０…リニアエンコーダ
１１１…第１移動部
１１２…第１固定部
１１３…スリット
１１４…シングルインタラプタ
１２０…リニアエンコーダ
１２１…第２移動部
１２２…第２固定部
１２３…スリット
１２４…２相インタラプタ
１３０…メモリＩＣ
１４０…演算ＩＣ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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