(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル音声信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと、
前記Ｄ／Ａコンバータの出力から音声帯域だけを通過させるフィルタと、
前記フィルタの出力から高周波成分を除去する低域通過フィルタと、
音声信号レベルを調整するゲインコントロール部とを備えた音声コーデック回路において、
少なくとも前記Ｄ／Ａコンバータの後段側に、音声アナログ出力に所定のリミットをかけるリミッタ手段を備え、
前記Ｄ／Ａコンバータ、音声帯域だけを通過させる前記フィルタ、前記低域通過フィルタ、及び前記ゲインコントロール部のそれぞれをブロックと呼ぶ場合に、前記リミッタ手段を、各ブロック間の任意の位置に設定する設定手段をさらに備えた
ことを特徴とする音声コーデック回路。
【請求項２】
ディジタル音声信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと、
前記Ｄ／Ａコンバータの出力から音声帯域だけを通過させるフィルタと、
前記フィルタの出力から高周波成分を除去する低域通過フィルタと、
音声信号レベルを調整するゲインコントロール部とを備えた音声コーデック回路において、
少なくとも前記Ｄ／Ａコンバータの後段側に、音声アナログ出力に所定のリミットをかけるリミッタ手段と、
前記リミッタ手段をバイパスする信号経路と、
該信号経路を切り替えるスイッチとを備え、
制御信号により前記スイッチを切り替えて音声信号が通過する系と通過しない系とを選択するようにし、
前記Ｄ／Ａコンバータ、音声帯域だけを通過させる前記フィルタ、前記低域通過フィルタ、及び前記ゲインコントロール部のそれぞれをブロックと呼ぶ場合に、前記リミッタ手段を、各ブロック間の任意の位置に設定する設定手段をさらに備えた
ことを特徴とする音声コーデック回路。
【請求項３】
前記設定手段は、各ブロック間に設けた信号線を選択して前記リミッタ手段を接続する接続手段と、各ブロック間に設けたスイッチとを備え、制御信号により前記接続手段及び前記スイッチを切り替えて前記リミッタ手段を各ブロック間の任意の位置に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の音声コーデック回路。
【請求項４】
前記設定手段の設定値を調整するトリミング手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の音声コーデック回路。
【請求項５】
前記トリミング手段による設定値の調整は、プロービング選別時に行うことを特徴とする請求項４記載の音声コーデック回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声コーデックあるいはオーディオコーデック等に用いる音声コーデック回路に係り、特に、携帯機器等のオーディオインターフェースに使用される音声コーデック回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、伝送装置や多重化装置では、伝送情報量を少なくするため、音声信号あるいはオーディオ信号を圧縮している。音声信号あるいはオーディオ信号の圧縮には、専用ＬＳＩ、プロセッサタイプの専用ＬＳＩ、ディジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）の利用の３通りがある。特に、携帯機器に搭載される音声コーデック（ＣＯＤＥＣ：音声符号化）には専用音声ＣＯＤＥＣ集積回路を用い、リアルタイムな信号処理を実現している。
【０００３】
従来の音声ＣＯＤＥＣ集積回路としては、例えば“A single chip Codec with switched-capacitor filters”,IEEE J.Solid-State Circuits,SC-16,4,pp315-321（Aug.1981）等の文献資料がある。
【０００４】
上記文献では、オーディオインターフェース、特に受話レシーバ部とのインターフェースにおいて、音声ＣＯＤＥＣ集積回路の内部回路に過電圧から人間の耳を保護をするためのアナログリミッタ機能が付いていない。また、特開平７−５−２６８３１０号公報（発明の名称：イヤーセット型送受話器）に記載の装置では、リミッタ機能を有しスピーカの音量を大きくしてもリミッタ機能によりハウリングの発生を防止しているが、イヤーセット型の受話器のためのレベル調整等の機能は有していない。また、特開平７−７９４９９号公報（発明の名称：補聴器）の記載の装置では、スピーカとのインターフェースにおいてリミッタ機能が付いておりレベル調整が可能となっているが、用途が補聴器に限られており、携帯機器等のオーディオインターフェースには適していない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の音声コーデック回路では、携帯機器等のオーディオインターフェースに最適化されていなかったため、過電圧から人間の耳を保護することが十分でないことがあった。
【０００６】
例えば、従来の音声ＣＯＤＥＣ集積回路では、携帯電話等のオーディオインターフェース（特に、受話レシーバ部とのインターフェース）において内部回路に過電圧から人間の耳を保護をするためのアナログリミッタ機能が付いていない。また、通常の携帯電話等のレシーバ本体にはスピーカレベルを制限するリミッタ機能が付いていない。したがって、過電圧から人間の耳を完全に保護するためには、外部レシーバ本体に別の保護機能を付加しなければならなず、コストアップになるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、音声出力レベルを制限して過電圧から人間の耳を保護することができ、携帯電話等のレシーバ本体に音声出力レベルを制限するリミッタ機能を付けなくても済む音声コーデック回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る音声コーデック回路は、ディジタル音声信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと、Ｄ／Ａコンバータの出力から音声帯域だけを通過させるフィルタと、このフィルタの出力から高周波成分を除去する低域通過フィルタと、音声信号レベルを調整するゲインコントロール部とを備えた音声コーデック回路であって、少なくとも前記Ｄ／Ａコンバータの後段側に、音声アナログ出力に所定のリミットをかけるリミッタ手段を備え、前記Ｄ／Ａコンバータ、音声帯域だけを通過させる前記フィルタ、前記低域通過フィルタ、及び前記ゲインコントロール部のそれぞれをブロックと呼ぶ場合に、前記リミッタ手段を、各ブロック間の任意の位置に設定する設定手段をさらに備えている。
【００１０】
また、本発明に係る他の音声コーデック回路は、ディジタル音声信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと、Ｄ／Ａコンバータの出力から音声帯域だけを通過させるフィルタと、このフィルタの出力から高周波成分を除去する低域通過フィルタと、音声信号レベルを調整するゲインコントロール部とを備えた音声コーデック回路であって、少なくともＤ／Ａコンバータの後段側に、音声アナログ出力に所定のリミットをかけるリミッタ手段と、前記リミッタ手段をバイパスする信号経路と、該信号経路を切り替えるスイッチとを備え、制御信号により前記スイッチを切り替えて音声信号が通過する系と通過しない系とを選択するようにし、前記Ｄ／Ａコンバータ、音声帯域だけを通過させる前記フィルタ、前記低域通過フィルタ、及び前記ゲインコントロール部のそれぞれをブロックと呼ぶ場合に、前記リミッタ手段を、各ブロック間の任意の位置に設定する設定手段をさらに備えている。
【００１１】
また、上記設定手段は、各ブロック間に設けた信号線を選択してリミッタ手段を接続する接続手段と、各ブロック間に設けたスイッチとを備え、制御信号により接続手段及びスイッチを切り替えてリミッタ手段を各ブロック間の任意の位置に設定するものであってよい。
【００１３】
また、上記音声コーデック回路は、上記設定手段の設定値を調整するトリミング手段を備えたものであってもよく、また、上記トリミング手段による設定値の調整は、プロービング選別時に行うようにしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る音声コーデック回路は、携帯電話等に搭載される音声コーデックあるいはオーディオコーデック等に用いる半導体集積回路に適用することができる。
【００１５】
第１の実施形態
図１は本発明の第１の実施形態に係る音声コーデック回路の構成を示す図であり、携帯機器等に搭載するレシーバとオーディオインターフェースをとる音声ＣＯＤＥＣ集積回路の受話系に適用した例である。
【００１６】
図１において、１０は音声ＣＯＤＥＣ集積回路（音声コーデック回路）の受話系であり、音声ＣＯＤＥＣ集積回路の受話系１０は、外部ディジタル信号とのインターフェースをとるＲＣＯＮＴ部（受話系制御部）１１、ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１２、Ｄ／Ａコンバータ１２出力から音声帯域だけを通過させるＳＣＦローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３、ＳＣＦＬＰＦ１３出力の高周波成分を遮断するＲＣＬＰＦ（ＲＣアクティブＬＰＦ）１４、音声信号レベルを調整するＶＯＬ部（ゲインコントロール部）１５、アナログスイッチ１６、ＶＯＬ部１５出力の後段に設けられ過電圧から人間の耳を保護をするリミッタ部１７（リミッタ手段）、レシーバ／スピーカ２０を直接駆動するアンプ部１８、送話系を含む回路全体を制御するとともにＶＯＬ部１５及びアナログスイッチ１６を制御するＭＣＵインターフェース部１９から構成される。
【００１７】
ＳＣＦＬＰＦ１３は、ＳＣＦ（Switched Capacitor Filter）により構成され、ＳＣＦは内部電源を安定化させるＳＧ（Signal Ground）回路を有する。ＳＧ回路は、ＳＣＦの内部電源の安定化のために必要な回路であり、Signal Groundレベル（一般には１／２ＶSS（電源電圧））を出力する。
【００１８】
ＲＣＬＰＦ１４は、ＳＣＦＬＰＦ１３出力の高周波成分を遮断するもので、ＲＣＬＰＦ１４出力はＶＯＬ部１５に入力される。
【００１９】
ＶＯＬ部１５は、可変利得アンプ等からなり音声信号レベルを調整するためのゲインコントロールを行う。
【００２０】
アナログスイッチ１６は、ＭＣＵインターフェース部１９からの制御信号に従ってリミッタ部１７を通過する系と通過しない系を選択する。
【００２１】
リミッタ部１７は、ＶＯＬ部１５出力の後段に設けられ音声アナログ出力に所定のリミットをかけることにより過電圧から人間の耳を保護をする。このリミッタ部１７は、例えば後述する図２に示す回路により構成される。
【００２２】
ＭＣＵインターフェース部１９は、マイクロコントローラ制御のインターフェース回路であり、送話系を含む回路全体を制御するとともにＶＯＬ部１５及びアナログスイッチ１６を制御する。
【００２３】
このように、第１の実施形態に係る音声ＣＯＤＥＣ集積回路は、従来の音声ＣＯＤＥＣ集積回路に、ＶＯＬ部１５出力の後段に過電圧から人間の耳を保護をするためのリミッタ部１７と、このリミッタ部１７を通過する系と通過しない系を選択するアナログスイッチ１６とを搭載した構成となっている。
【００２４】
また、第１の実施形態では、ＶＯＬ部１５とリミッタ部１７の間にアナログスイッチ１６を設置して、ＭＣＵインターフェース部１９からの制御信号によりリミッタ部１７を通過する系と通過しない系を選択することができるように構成している。
【００２５】
図２は上記リミッタ部１７の回路構成を示す図である。
【００２６】
図２において、リミッタ部１７は、リミッタレベルを正帰還で出力するアンプ２１、リミッタレベルをＳＧ（Signal Ground）を中心に反転出力するアンプ２２、音声アナログ入力信号とアンプ２１出力を比較するコンパレータ（ＣＭＰ）２３、音声アナログ入力信号とアンプ２２出力を比較するコンパレータ（ＣＭＰ）２４、コンパレータ２３出力とコンパレータ２４出力の論理をとりこの論理出力によりＳＷ制御を行う論理回路２５、論理回路２５のＳＷ制御により動作するスイッチＳＷ２６，２７，２８から構成されている。
【００２７】
以下、上述のように構成された音声ＣＯＤＥＣ集積回路の動作を説明する。
【００２８】
音声ＣＯＤＥＣ集積回路に入力された音声ディジタル信号は、ＲＣＯＮＴ部１１によりパラレル信号に変換される。パラレルに変換されたディジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ１２によりアナログ信号にＤＡ変換される。ＤＡ変換されたアナログ出力信号は、ＳＣＦＬＰＦ１３に入力されＳＣＦＬＰＦ１３のフィルタリングにより音声帯域だけを通過域としたアナログ信号になる。ＳＣＦＬＰＦ１３出力信号は、ＲＣＬＰＦ１４に入力されＲＣＬＰＦ１４のフィルタリングにより高周波成分が除去される。すなわち、ＳＣＦＬＰＦ１３出力信号には、高周波成分が存在するためＲＣＬＰＦ１４を通過させることによりその高周波成分が除去される。
【００２９】
ＲＣＬＰＦ１４出力信号は、アナログスイッチ１６を介してＲＣＬＰＦ１４の後段のＶＯＬ部１５に入力されＶＯＬ部１５により音声信号レベルが調整される。ＶＯＬ部１５は、この音声信号レベルを調整をするためにＭＣＵインターフェース部１９からの制御信号を受け取る。
【００３０】
このＶＯＬ部１５では、音声信号のレベル調整はできるが、過電圧保護から人間の耳を保護するためのリミッタ機能は付いていない。
【００３１】
そこで本実施形態では、リミッタ部１７を搭載することにより過電圧からの人間の耳の保護に対応する。また、本実施形態ではＶＯＬ部１５とリミッタ部１７の間にアナログスイッチ１６を設置し、ＭＣＵインターフェース部１９によりこのアナログスイッチ１６を制御することよりリミッタ部１７を通過する系と通過しない系を選択することができる。
【００３２】
リミッタ部１７を通過したリミッタ出力アナログ信号あるいはリミッタ部１７を通過しないＶＯＬ部１５出力アナログ信号はアンプ部１８に入力され、アンプ部１８は外部のレシーバ／スピーカ２０と直接インターフェースをとるためのバッファリングを行って外部のレシーバ／スピーカ２０に出力する。
【００３３】
次に、リミッタ部１７の動作を図２を用いて説明する。
【００３４】
図２において、リミッタレベル入力にはリミッタのＬＯＷレベルが入力され、アンプ２１の出力には入力と同電位が出力され、アンプ２２の出力にはアンプ２１に対してＳＧ電位を中心に反転された電位リミッタＨＩＧΗレベルが出力される。
【００３５】
アンプ２１，２２の出力は、それぞれコンパレータ２３，２４の一方の入力端子に入力され、コンパレータ２３，２４の他方の入力端子には音声アナログ入力が入力される。論理回路２５はコンパレータ２３，２４からの出力の論理をとりスイッチＳＷ２６，２７，２８のＳＷ制御を行う。
【００３６】
音声アナログ入力がリミッタＬＯＷレベルより低い時コンパレータ２３が作動しスイッチＳＷ２７がＯＮする。音声アナログ入力がリミッタΗＩＧＨレベルより高い時コンパレータ２４が作動しスイッチＳＷ２８がΟＮする。音声アナログ入力がリミッタＬＯＷレベルとΗＩＧＨレベルの間の時コンパレータ２３，２４は共に作動せずスイッチＳＷ２６がΟＮする。これにより、音声アナログ入力がリミッタＬＯＷレベルより低い時あるいはリミッタΗＩＧＨレベルより高い時には、音声アナログ出力に適切なリミットがかけられ、過電圧による音声出力が防止される。
【００３７】
以上説明したように、第１の実施形態に係る音声ＣＯＤＥＣ集積回路の受話系では、外部ディジタル信号とのインターフェースをとるＲＣＯＮＴ部１１、Ｄ／Ａコンバータ１２、Ｄ／Ａコンバータ１２出力から音声帯域だけを通過させるＳＣＦＬＰＦ１３、ＳＣＦＬＰＦ１３出力の高周波成分を遮断するＲＣＬＰＦ１４、音声信号レベルを調整するＶＯＬ部１５、アナログスイッチ１６、ＶＯＬ部１５出力の後段に設けられ音声アナログ出力にリミットをかけるリミッタ部１７、レシーバ／スピーカ２０を直接駆動するアンプ部１８、送話系を含む回路全体を制御するとともにＶＯＬ部１５及びアナログスイッチ１６を制御するＭＣＵインターフェース部１９を備え、特に、Ｄ／Ａコンバータ１２の後段側であるＶＯＬ部１５の後段に、リミッタ部１７を搭載するように構成したので、予測しない過大な音声入力や過電圧、電源電圧の変動等があっても外部レシーバ／スピーカ等への音声出力レベルを適切に制限することができ、過電圧等から人間の耳を保護することができる。
【００３８】
また、本音声ＣＯＤＥＣ集積回路からの音声出力段階で既に、適切な音声出力レベルが実現されているので、外部レシーバ本体に保護機能を追加する必要がなく、リミッタ機能を搭載したオーディオインターフェースに汎用に使用することが可能になる。
【００３９】
さらに、本実施形態では、リミッタ部１７をバイパスする信号線と、この信号線を切り替えるアナログスイッチ１６とを備え、ＭＣＵインターフェース部１９からの制御信号によりリミッタ部１７を通過する系とリミッタ部１７を通過しない系を選択するように構成したので、リミッタ機能を使用しない用途の場合に有効である。すなわち、本音声ＣＯＤＥＣ集積回路を、リミッタ機能を使用しない用途に用いる場合にも上記制御信号により容易に変更可能である。このため、本音声ＣＯＤＥＣ集積回路を汎用に使用することができる。
【００４０】
第２の実施形態
図３は本発明の第２の実施形態に係る音声コーデック回路の構成を示す図である。本実施形態に係る音声コーデック回路の説明にあたり図１に示す音声コーデック回路と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
【００４１】
図３において、３０は音声ＣＯＤＥＣ集積回路（音声コーデック回路）の受話系であり、音声ＣＯＤＥＣ集積回路の受話系３０は、外部ディジタル信号とのインターフェースをとるＲＣＯＮＴ部１１、ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１２、Ｄ／Ａコンバータ１２出力から音声帯域だけを通過させるＳＣＦＬＰＦ１３、音声信号レベルを調整するＶＯＬ部１５、アナログスイッチ１６、ＶＯＬ部１５出力の後段に設けられ過電圧から人間の耳を保護をするリミッタ部１７、リミッタ部１７の後段に設けられリミッタ部１７出力の高周波成分を遮断するＲＣＬＰＦ１４、レシーバ／スピーカ２０を直接駆動するアンプ部１８、送話系を含む回路全体を制御するとともにＶＯＬ部１５及びアナログスイッチ１６を制御するＭＣＵインターフェース部１９から構成される。
【００４２】
この第２の実施形態では、第１の実施形態のようにＳＣＦＬＰＦ出力の高周波成分を遮断するＲＣＬＰＦ１４を、ＳＣＦＬＰＦ１３の後段に設置しないでリミッタ部１７の後段に設置するように構成したものである。
【００４３】
以下、上述のように構成された音声ＣＯＤＥＣ集積回路の動作を説明する。
【００４４】
音声ＣＯＤＥＣ集積回路に入力された音声ディジタル信号は、ＲＣＯＮＴ部１１によりパラレル信号に変換される。パラレルに変換されたディジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ１２によりアナログ信号にＤＡ変換される。ＤＡ変換されたアナログ出力信号は、ＳＣＦＬＰＦ１３に入力されＳＣＦＬＰＦ１３のフィルタリングにより音声帯域だけを通過域としたアナログ信号になる。ＳＣＦＬＰＦ１３出力信号は、ＶＯＬ部１５に入力されＶＯＬ部１５により音声信号レベルが調整される。ＶＯＬ部１５は、この音声信号レベルを調整をするためにＭＣＵインターフェース部１９からの制御信号を受け取る。
【００４５】
レベル調整されたＶＯＬ部１５出力信号は、アナログスイッチ１６を介して過電圧保護から人間の耳を保護するためのリミッタ部１７に入力され、リミッタ出力信号あるいはリミッタ部１７を通過しないＶＯＬ部１５出力アナログ信号は、ＲＣＬＰＦ１４に入力される。
【００４６】
ＲＣＬＰＦ１４ではフィルタリングにより高周波成分を除去する。ＲＣＬＰＦ１４通過により高周波成分が遮断されたアナログ出力信号は、外部のレシーバと直接インターフェースをとるためのアンプ部１８につながり、アンプ部１８で増幅されて外部のレシーバ／スピーカ２０に出力される。
【００４７】
以上説明したように、第２の実施形態に係る音声ＣＯＤＥＣ集積回路では、ＲＣＬＰＦ１４を、ＳＣＦＬＰＦ１３の後段でなくリミッタ部１７の後段に設置するように構成したので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができることに加え、ＲＣＬＰＦ１４が音声アナログ信号の高周波成分を除去するただけでなくリミッタ部１７を通過することによる音声信号の波形歪を緩和する働きを持たせることができる。
【００４８】
すなわち、リミッタ機能を動作させる目的は、人間の耳の保護をするために過電圧による大音量の発生を防止することであり、この時音質が劣化するのは避けられない。第２の実施形態では、ＳＣＦＬＰＦ１３で発生する高周波成分を除去するために元々搭載してあるＲＣＬＰＦ１４をリミッタ部１７の後段に設置することにより、部品点数を増大させることなく、リミッタ機能動作時の音質劣化を少しでも緩和させることができる。
【００４９】
第３の実施形態
図４は本発明の第３の実施形態に係る音声コーデック回路の構成を示す図である。本実施形態に係る音声コーデック回路の説明にあたり図１に示す音声コーデック回路と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
【００５０】
図４において、４０は音声ＣＯＤＥＣ集積回路（音声コーデック回路）の受話系であり、音声ＣＯＤＥＣ集積回路の受話系４０は、外部ディジタル信号とのインターフェースをとるＲＣＯＮＴ部１１、ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１２、Ｄ／Ａコンバータ１２出力から音声帯域だけを通過させるＳＣＦＬＰＦ１３、ＳＣＦＬＰＦ１３出力の高周波成分を遮断するＲＣＬＰＦ１４、音声信号レベルを調整するＶＯＬ部１５、アナログスイッチ１６、過電圧から人間の耳を保護をするリミッタ部１７、リミッタ部１７を選択するためのデマルチプレクサ（ＤＥＭＵΧ）４１及びマルチプレクサ（ＭＵΧ）４２、アナログスイッチ４３，４４，４５，４６、レシーバ／スピーカ２０を直接駆動するアンプ部１８、送話系を含む回路全体を制御するとともにＶＯＬ部１５、ＤＥＭＵΧ４１、ＭＵΧ４２及びアナログスイッチ４３，４４，４５，４６を制御するＭＣＵインターフェース部４７から構成される。
【００５１】
上記リミッタ部１７の前後に設置されたＭＵΧ４２及びＤＥＭＵΧ４１と、各アナログブロック間に設けてある各アナログスイッチ４３，４４，４５，４６に接続される信号線は、全体として各ブロック間に設けた信号線を選択してリミッタ部１７を接続する接続手段を構成する。
【００５２】
図５及び図６は上記ＭＵΧ４２及びＤＥＭＵΧ４１の回路構成を示す図である。ＭＵΧ４２は、図５に示すように複数本（４本）の入力信号から図示しない制御信号で指定された１本の入力信号を取り出す回路であり、ＤＥＭＵΧ４１は、図６に示すようにＭＵΧ４２の逆の動作、すなわち１本の入力信号を制御信号によって指定された複数本（４本）の出力信号線のうちの任意の１本に振り分ける回路である。
【００５３】
第３の実施形態では、リミッタ部１７がＤＥＭＵΧ４１、ＭＵΧ４２及び各アナログスイッチ４３，４４，４５，４６により選択設定することができるように構成されている。
【００５４】
以下、上述のように構成された音声ＣＯＤＥＣ集積回路の動作を説明する。
【００５５】
音声ＣＯＤＥＣ集積回路に入力された音声ディジタル信号は、ＲＣＯＮＴ部１１によりパラレル信号に変換される。パラレルに変換されたディジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ１２によりアナログ信号にＤＡ変換される。ＤＡ変換されたアナログ出力信号は、ＳＣＦＬＰＦ１３に入力されＳＣＦＬＰＦ１３のフィルタリングにより音声帯域だけを通過域としたアナログ信号になる。ＳＣＦＬＰＦ１３出力信号は、ＲＣＬＰＦ１４に入力されＲＣＬＰＦ１４のフィルタリングにより高周波成分が除去される。すなわち、ＳＣＦＬＰＦ１３出力信号には、高周波成分が存在するためＲＣＬＰＦ１４を通過させることによりその高周波成分が除去される。
【００５６】
ＲＣＬＰＦ１４出力信号は、ＲＣＬＰＦ１４の後段のＶＯＬ部１５に入力されＶＯＬ部１５により音声信号レベルが調整される。ＶＯＬ部１５は、この音声信号レベルを調整をするためにＭＣＵインターフェース部４７からの制御信号を受け取る。
【００５７】
ここで、リミッタ部１７の設置位置は前後のＭＵΧ４２、ＤＥＭＵΧ４１及び各アナログブロック間に設けてある各アナログスイッチ４３，４４，４５，４６により経路が決定される。リミッタ部１７の前後に設置してあるＭＵΧ４２、ＤＥＭＵΧ４１及び各アナログブロック間に設けてある各アナログスイッチ４３，４４，４５，４６はＭＣＵインターフェース部４７からの制御信号により設定される。
【００５８】
ＭＣＵインターフェース部４７からのプログラム制御によりリミッタ部１７を各ブロック間に任意に設置することができるので、用途に合わせたリミッタ特性を持たせることが可能になる。図４の例ではリミッタ部１７がＶＯＬ部１５の後段に設定されており、この場合には前記図１の第１の実施形態と同じリミッタ特性になる。
【００５９】
リミッタ部１７を通過したリミッタ出力アナログ信号は外部のレシーバと直接インターフェースをとるためのアンプ部１８につながり、アンプ部１８で増幅されて外部のレシーバ／スピーカ２０に出力される。
【００６０】
以上説明したように、第３の実施形態に係る音声ＣＯＤＥＣ集積回路は、リミッタ部１７を選択するためのＤＥＭＵΧ４１及びＭＵΧ４２と、アナログスイッチ４３，４４，４５，４６とを備え、ＭＣＵインターフェース部４７が、ＤＥＭＵΧ４１、ＭＵΧ４２及びアナログスイッチ４３，４４，４５，４６を制御するように構成したので、リミッタ部１７の設置位置をフレキシブルに設定することができ、用途に合わせたリミッタ特性を持たせることを可能にする。この用途としては、例えば過電圧からの保護機能をできるだけ出力アンプに近い最終段に載せるようにしてリミッタ機能のより確実な実効を図る場合や、あるいはリミッタ部１７出力にフィルタリングをかけて音質劣化を緩和することに重点を置く場合等がある。
【００６１】
第４の実施形態
図７は本発明の第４の実施形態に係る音声コーデック回路の構成を示す図である。本実施形態に係る音声コーデック回路の説明にあたり図４に示す音声コーデック回路と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
【００６２】
図７において、５０は音声ＣＯＤＥＣ集積回路（音声コーデック回路）の受話系であり、音声ＣＯＤＥＣ集積回路の受話系４０は、外部ディジタル信号とのインターフェースをとるＲＣＯＮＴ部１１、ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１２、Ｄ／Ａコンバータ１２出力から音声帯域だけを通過させるＳＣＦＬＰＦ１３、ＳＣＦＬＰＦ１３出力の高周波成分を遮断するＲＣＬＰＦ１４、音声信号レベルを調整するＶＯＬ部１５、アナログスイッチ１６、過電圧から人間の耳を保護をするリミッタ部１７、リミッタ部１７を選択するためのＤＥＭＵΧ４１及びＭＵΧ４２、アナログスイッチ４３，４４，４５，４６、レシーバ／スピーカ２０を直接駆動するアンプ部１８、リミッタ部１７のリミッタレベルを調整可能とするリミッタレベルジェネレータ部（Ｌｉｍｇｅｎ部）５１（調整手段）、送話系を含む回路全体を制御するとともにＶＯＬ部１５、ＤＥＭＵΧ４１、ＭＵΧ４２、リミッタレベルジェネレータ部５１及びアナログスイッチ４３，４４，４５，４６を制御するＭＣＵインターフェース部５２から構成される。
【００６３】
図８は上記リミッタレベルジェネレータ部５１の回路構成を示す図である。
【００６４】
図８に示すように、リミッタレベルジェネレータ部５１は、ＳＧ（Signal Ground）レベル（１／２ＶSS（電源電圧））に直列に接続した抵抗Ｒのレベルをスイッチを選択的に切替えてＬｉｍｇｅｎ出力（リミッタ出力値）としてリミッタ部１７に出力するものである。
【００６５】
第４の実施形態では、ＭＣＵインターフェース部５２からのプログラミングによりリミッタレベルジェネレータ５１のリミッタ出力値を決定し、リミッタ部１７のリミッタレベル値の調整を可能にしている。
【００６６】
以下、上述のように構成された音声ＣＯＤＥＣ集積回路の動作を説明する。
【００６７】
音声ＣＯＤＥＣ集積回路に入力された音声ディジタル信号は、ＲＣＯＮＴ部１１によりパラレル信号に変換される。パラレルに変換されたディジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ１２によりアナログ信号にＤＡ変換される。ＤＡ変換されたアナログ出力信号は、ＳＣＦＬＰＦ１３に入力されＳＣＦＬＰＦ１３のフィルタリングにより音声帯域だけを通過域としたアナログ信号になる。ＳＣＦＬＰＦ１３出力信号は、ＲＣＬＰＦ１４に入力されＲＣＬＰＦ１４のフィルタリングにより高周波成分が除去される。すなわち、ＳＣＦＬＰＦ１３出力信号には、高周波成分が存在するためＲＣＬＰＦ１４を通過させることによりその高周波成分が除去される。
【００６８】
ＲＣＬＰＦ１４出力信号は、ＲＣＬＰＦ１４の後段のＶＯＬ部１５に入力されＶＯＬ部１５により音声信号レベルが調整される。ＶＯＬ部１５は、この音声信号レベルを調整をするためにＭＣＵインターフェース部５２からの制御信号を受け取る。
【００６９】
ここで、リミッタ部１７の設置位置は前後のＭＵΧ４２、ＤＥＭＵΧ４１及び各アナログブロック間に設けてある各アナログスイッチ４３，４４，４５，４６により経路が決定される。リミッタ部１７の前後に設置してあるＭＵΧ４２、ＤＥＭＵΧ４１及び各アナログブロック間に設けてある各アナログスイッチ４３，４４，４５，４６はＭＣＵインターフェース部５２からの制御信号により設定される。
【００７０】
また、ＭＣＵインターフェース部５２からのプログラム制御によりリミッタレベルジェネレータ部５１のリミッタ出力値が決定される。図８の場合には、２ｂｉｔ制御により４ステップのリミッタ出力値を選択できる。リミッタレベルジェネレータ部５１を制御するｂｉｔ数を増やすことによりリミッタ出力値のステップ数を増やすことは容易にできる。
【００７１】
このようにしてリミッタ部１７のリミッタレベル値が調整され、リミッタ部１７を通過したリミッタ出力アナログ信号は外部のレシーバと直接インターフェースをとるためのアンプ部１８につながり、アンプ部１８で増幅されて外部のレシーバ／スピーカ２０に出力される。
【００７２】
以上説明したように、第４の実施形態に係る音声ＣＯＤＥＣ集積回路は、リミッタ部１７のリミッタレベルを調整可能とするリミッタレベルジェネレータ部５１を備え、ＭＣＵインターフェース部５２が、リミッタレベルジェネレータ部５１をプログラム制御するように構成したので、第３の実施形態の効果に加えて、ＭＣＵインターフェース部５２からのプログラム制御によりリミッタレベルジェネレータ５１のリミッタ出力値を決定し、リミッタ部１７のリミッタレベル値を調整することができ、音声入力レベルに合わせて外部のレシーバ／スピーカ等への音声出力レべルを最適に制限することが可能になる。
【００７３】
第５の実施形態
図９は本発明の第５の実施形態に係る音声コーデック回路の構成を示す図である。本実施形態に係る音声コーデック回路の説明にあたり図７に示す音声コーデック回路と同一構成部分には同一符号を付して重複部分の説明を省略する。
【００７４】
図９において、６０は音声ＣＯＤＥＣ集積回路（音声コーデック回路）の受話系であり、音声ＣＯＤＥＣ集積回路の受話系４０は、外部ディジタル信号とのインターフェースをとるＲＣＯＮＴ部１１、ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１２、Ｄ／Ａコンバータ１２出力から音声帯域だけを通過させるＳＣＦＬＰＦ１３、ＳＣＦＬＰＦ１３出力の高周波成分を遮断するＲＣＬＰＦ１４、音声信号レベルを調整するＶＯＬ部１５、アナログスイッチ１６、過電圧から人間の耳を保護をするリミッタ部１７、リミッタ部１７を選択するためのＤＥＭＵΧ４１及びＭＵΧ４２、アナログスイッチ４３，４４，４５，４６、レシーバ／スピーカ２０を直接駆動するアンプ部１８、リミッタ部１７のリミッタレベルを調整可能とするリミッタレベルジェネレータ部５１、送話系を含む回路全体を制御するとともにＶＯＬ部１５、ＤＥＭＵΧ４１、ＭＵΧ４２、リミッタレベルジェネレータ部５１及びアナログスイッチ４３，４４，４５，４６を制御するＭＣＵインターフェース部６１、さらに、ＤＥＭＵΧ４１、ＭＵΧ４２及びアナログスイッチ４３，４４，４５，４６を決定するための調整を行うトリミング回路６２（トリミング手段）から構成される。
【００７５】
第５の実施形態では、トリミング回路６２によりＭＵΧ４２、ＤＥＭＵΧ４１、及び各アナログスイッチ４３，４４，４５，４６の設定を、例えばプロービング選別時に決定することができるようにしたものである。
【００７６】
以下、上述のように構成された音声ＣＯＤＥＣ集積回路の動作を説明する。
【００７７】
音声ＣＯＤＥＣ集積回路に入力された音声ディジタル信号は、ＲＣＯＮＴ部１１によりパラレル信号に変換される。パラレルに変換されたディジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ１２によりアナログ信号にＤＡ変換される。ＤＡ変換されたアナログ出力信号は、ＳＣＦＬＰＦ１３に入力されＳＣＦＬＰＦ１３のフィルタリングにより音声帯域だけを通過域としたアナログ信号になる。ＳＣＦＬＰＦ１３出力信号は、ＲＣＬＰＦ１４に入力されＲＣＬＰＦ１４のフィルタリングにより高周波成分が除去される。すなわち、ＳＣＦＬＰＦ１３出力信号には、高周波成分が存在するためＲＣＬＰＦ１４を通過させることによりその高周波成分が除去される。
【００７８】
ＲＣＬＰＦ１４出力信号は、ＲＣＬＰＦ１４の後段のＶＯＬ部１５に入力されＶＯＬ部１５により音声信号レベルが調整される。ＶＯＬ部１５は、この音声信号レベルを調整をするためにＭＣＵインターフェース部５２からの制御信号を受け取る。
【００７９】
ここで、リミッタ部１７の設置位置は前後のＭＵΧ４２、ＤＥＭＵΧ４１及び各アナログブロック間に設けてある各アナログスイッチ４３，４４，４５，４６により経路が決定される。リミッタ部１７の前後に設置してあるＭＵΧ４２、ＤＥＭＵΧ４１及び各アナログブロック間に設けてある各アナログスイッチ４３，４４，４５，４６はＭＣＵインターフェース部５２からの制御信号により設定される。
【００８０】
また、リミッタ部１７の前後に設置してあるＭＵΧ４２，ＤＥＭＵΧ４１及び各アナログブロック間に設けてある各アナログスイッチ４３，４４，４５，４６は、トリミング回路６２からの制御信号により設定される。トリミング回路６２は独立に外部からの信号を入力するためのプロービング用ＰＡＤを持っている。プロービング工程時にプロービングテスタからの制御信号によりリミッタ部１７の前後に設置してあるＭＵΧ４２，ＤＥＭＵΧ４１及び各アナログブロック間設けてある各アナログスイッチ４３，４４，４５，４６が決定される。予めリミッタ特性の良い系をプロービング時のトリミングで選択決定しておく。
【００８１】
図９の場合には、リミッタ部１７がＶＯＬ部１５の後段に設定されており図１の第１の実施形態と同じリミッタ特性になる。
【００８２】
リミッタ部１７を通過したリミッタ出力アナログ信号は外部のレシーバと直接インターフェースをとるためのアンプ部１８につながり、アンプ部１８で増幅されて外部のレシーバ／スピーカ２０に出力される。
【００８３】
以上説明したように、第５の実施形態に係る音声ＣＯＤＥＣ集積回路は、ＤＥＭＵΧ４１、ＭＵΧ４２及びアナログスイッチ４３，４４，４５，４６を決定するための調整を行うトリミング回路６２を備え、プロービング選別時にトリミング回路６２による設定値の調整を行っているので、ユーザ側が用途に合わせたリミッタ特性をプログラムする必要はない。すなわち、用途に合わせた最適なリミッタ特性を予めプロービング時に決定しておくことができるので、例えば、上述した調整を行うための制御部や制御端子がない回路装置に適用することができる。
【００８４】
したがって、このような優れた特長を有する音声コーデック回路を、スピーカ及びレシーバとのオーデイオインターフェースが必要な携帯電話等の携帯機器に搭載される音声ＣＯＤＥＣ集積回路に適用すれば、この携帯機器の性能を向上させることができる。
【００８５】
なお、上記各実施形態に係る音声コーデック回路を、上述したような携帯電話等に搭載される音声コーデックあるいはオーディオコーデック等に用いる半導体集積回路に適用することもできるが、勿論これには限定されず、上記音声コーデック回路であれば全ての装置に適用可能であることは言うまでもない。
【００８６】
また、アンプ部内部をはじめとして各回路部にはリミッタが存在するが、これらと、音声コーデック回路に搭載したリミット部とは用途及び目的を異にするものであることは勿論である。
【００８７】
また、上述の構成では、音声ＣＯＤＥＣ集積回路の受話系に適用しているが、音声コーデック回路であればすべて適用可能であり、例えばアナログ通話路回路であっても同様の効果を得ることができる。
【００８８】
さらに、上記音声コーデック回路を構成するＤ／Ａコンバータ、ＬＰＦ、ＶＯＬ部、リミッタ部、トリミング回路等の種類、ビット数などは上述の実施形態に限られないことは言うまでもない。
【００８９】
【発明の効果】
本発明に係る音声コーデック回路では、少なくともＤ／Ａコンバータの後段側に、音声アナログ出力に所定のリミットをかけるリミッタ手段を備えて構成したので、音声出力レベルを制限して過電圧から人間の耳を保護することができ、携帯電話等のレシーバ本体に音声出力レベルを制限するリミッタ機能を付けなくても済む音声コーデック回路が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した第１の実施形態に係る音声コーデック回路の構成を示すブロック図である。
【図２】上記音声コーデック回路のリミッタ部の回路構成を示す図である。
【図３】本発明を適用した第２の実施形態に係る音声コーデック回路の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明を適用した第３の実施形態に係る音声コーデック回路の構成を示すブロック図である。
【図５】上記音声コーデック回路のＭＵΧの回路構成を示す図である。
【図６】上記音声コーデック回路のＤＥＭＵΧの回路構成を示す図である。
【図７】本発明を適用した第４の実施形態に係る音声コーデック回路の構成を示すブロック図である。
【図８】上記音声コーデック回路のリミッタレベルジェネレータ部の回路構成を示す図である。
【図９】本発明を適用した第５の実施形態に係る音声コーデック回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０，３０，４０，５０，６０  音声ＣＯＤＥＣ集積回路（音声コーデック回路）の受話系、１１  ＲＣＯＮＴ部、１２  Ｄ／Ａコンバータ、１３  ＳＣＦＬＰＦ、１４  ＲＣＬＰＦ、１５  ＶＯＬ部（ゲインコントロール部）、１６，４３，４４，４５，４６  アナログスイッチ、１７  リミッタ部（リミッタ手段）、１８  アンプ部、１９，４７，５２，６１  ＭＣＵインターフェース部、２０レシーバ／スピーカ、５１  リミッタレベルジェネレータ部（調整手段）、６２  トリミング回路（トリミング手段）
【図１】
0003953185.tif 000002
【図２】
0003953185.tif 000003
【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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