自动增益控制电路制造技术

控制器１００用于更新指示输入音频信号的电平区段的数据ＬＶＬｍ，并基于代表输入音频信号和参考电平Ｖｒ间比较结果的信号ＣＭＰ来控制参考电平Ｖｒ，进一步，以这样的方式控制电子音量调控器１０Ｌ和１０Ｒ的增益，即，这些增益成为与所述输入音频信号的电平区段相应的增益。在这种情况下，所述输入音频信号的电平区段以这样的方式与增益相关，即，所述电子音量调控器的输出信号电平不超过预先设定的输出幅度上限电平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适合用于控制音频设备增益的自动增益控制电路。
技术介绍
通常，在音频设备，诸如扬声器重放设备及记录设备，的输出级中，在功率放大器的前级上提供自动增益控制电路(以下称为"AGC 电路")。上述AGC电路配备有功能，S卩，当输入音频信号被放大时 能够控制增益，使得在输入音频信号的波形峰值电平变化的情况下， 以合适的电平放大该输入信号，然后将具有合适电平的放大输入音频 信号提供给功率放大器。存在某些可能，即使用这种AGC电路作为用 于避免音频设备输出级中使用的功率放大器内的削波(clip)发生的装 置。应当理解，在例如JP-A-9-93063及JP-A-2000-106511中公开了这 些AGC电路。此外，在JP-A-2000-106511中公开了使用AGC电路的 削波避免技术。另一方面，在例如JP-A-2000-106511中作为现有技术思想描述了 利用该传统AGC电路的削波避免技术。即，在JP-A-2000-106511中， 检测功率放大器输出信号电压的时间均值；以负反馈控制方式反馈功率放大器前级上提供的放大器增益，在该负反馈控制方式中，所检测 到的均值是恒定的，以使得功率放大器输出信号波形的峰值电平可被 集中到小于或等于削波电平的电平。尽管这些AGC电路的这种利用模 式具有避免削波的优点，但也存在问题，即由于使用了例如VCA等的 非线性元件，使得功率放大器的输出信号失真。进一步，在AGC电路中，需要根据AGC电路的应用将上升时间 和释放时间设置到合适长度。该上升时间是当电平增加时，用于降低放大器增益以响应输入音频信号电平的时间，该释放时间是当电平减 小时，用于提高放大器增益以响应于输入音频信号电平的时间。在相 关技术中，在使用半导体集成电路实现AGC电路的情况下，具有时间 恒量以响应上升时间和释放时间的时间恒定电路在外部提供给该作为半导体集成电路的AGC电路，使得该AGC电路执行操作以获得上升 时间和释放时间。因此，包括AGC电路的整个音频设备的部分数目增 加了，从而增加了成本。进一步，时间恒定电路的时间恒量可能对于 温度是敏感的，并且可能随时间而变化。因此，如果该电路用于AGC 电路，会出现上升时间和释放时间的稳定性变差的问题。
技术实现思路
本专利技术用于解决上述现有技术思想的问题，因此，其目的是提供 一种能够控制输入音频信号增益的AGC电路，使其不会造成功率放大 器输出信号的失真，并能够通过在存在可能产生削波的风险时降低增 益来避免削波。本专利技术的另一个目的是提供一种自动增益控制电路，其可适合于 不使用外部时间恒定电路而设定上升时间和释放时间。本专利技术将提供一种自动增益控制电路，包括电子音量调控器(electronic volume)，其以可变增益放大输入音 频信号，并输出该放大的输入音频信号；及增益控制器，其响应于输入音频信号的电平控制所述电子音量调 控器的增益，并执行控制操作以降低所述电子音量调控器的增益，以 使得所述电子音量调控器的输出信号电平不超过输出幅度上限电平， 其中基于输入音频信号的电平和所述电子音量调控器的增益确定所述 电子音量调控器的输出信号电平。根据本专利技术，作为用于控制增益的装置，没有使用如VCA的非线 性元件，而是使用了电子音量调控器。结果，增益可被控制，而不会使功率放大器的输出信号相对于输入音频信号失真。在所述电子音量 调控器的输出信号电平超过了先前设定的输出幅度上限电平的情况 下，执行控制操作以降低所述电子音量调控器的增益，以使得所述电 子音量调控器的输出信号电平被限制在输出幅度上限电平内。因而， 如果所述的输出幅度上限电平被设定为与输入电平的上限一致，其中 在所述输入电平的上限上，在所述电子音量调控器的后级上提供的功 率放大器中不会产生削波，则在存在可产生削波风险的地方，增益被 减小。结果，可以避免功率放大器中的削波。JP-A-2000-106511中公开了这样一种技术思想，即当感应到功率 放大器输出信号内发生了削波时，在输入音频信号被放大时激活AGC 功能来减小增益，因此，避免了削波。但是，本专利技术的创造性思想不 涉及JP-A-2000-106511中公开的这种技术思想，即感应削波的发生以 降低增益，而是涉及以下技术思想即，当预先设定了输出幅度上限 电平时，其中在该输出幅度上限电平上，在后面的级内提供的功率放 大器中不会产生削波，当所述电子音量调控器的输出信号电平超过了 该输出幅度上限电平时，降低所述电子音量调控器的增益以使得所述 电子音量调控器的输出信号电平不超过该输出幅度上限电平，因此， 避免了削波的发生。该技术思想与专利公开2是本质不同的。根据本专利技术，自动增益控制电路包括电子音量调控器，其以可变增益放大输入音频信号，并输出该放大的输入音频信号；参考电平发生器，其输出参考电平；电平判断单元，其将所述输入音频信号的电平与所述参考电平发 生器输出的参考电平进行比较，并输出比较结果信号以指示输入音频 信号的电平是否高于该参考电平；及控制器，基于所述比较结果信号，更新指示多个电平区段中的输 入音频信号所属电平区段的预测电平数据，基于该预测电平数据控制 参考电平发生器输出的参考电平，并基于该预测电平数据控制所述电子音量调控器的增益，以使得所述电子音量调控器的增益等于先前涉 及的输入音频信号电平所属电平区段的增益。其中所述输入音频信号的电平区段和增益以某种方式彼此相关， 即所述电子音量调控器的输出信号电平不超过先前设定的输出幅度上 限电平。通过这种布置，以某种方式设置该自动增益控制电路，即相应于 输入音频信号电平所属电平区段的增益被设定到所述电子音量调控 器。此外，所述输入音频信号的电平区段和增益以某种方式彼此相关， 即所述电子音量调控器的输出信号电平不超过先前设定的输出幅度上 限电平。结果，该输出幅度上限电平被设定到合适的电平，通过该合 适的电平，后面的级的功率放大器中不会发生削波，从而能够避免后 面的级的功率放大器内削波的发生。在该优选模式中，输入音频信号的增益和电平区段间的相应关系 被合适地确定，不仅有上述的削波避免效果，还可实现其它效果。例 如，降低了等于大音量区域的电平区段相应的增益。结果，尽管抑制 了动态范围，但可减小讨厌的大音量声音。可选地，与等于小音量的 电平区段相关的增益可被提高，以使得可以舒适的收听音量放大小音 量声音。根据本专利技术，自动增益控制电路包括电子音量调控器，其以可变增益放大输入音频信号，并输出该放 大的输入音频信号；参考电平发生器，其输出参考电平；电平判断单元，其将所述输入音频信号与所述参考电平发生器输 出的参考电平进行比较，并输出比较结果信号，以指示输入音频信号 波形的峰值电平是否高于该参考电平；控制器，其根据预定的各个时钟执行第一、第二、第三和第四控制，其中在比较结果信号指示所述输入音频信号波形的峰值电平高于 所述参考电平时，所述第一控制提高参考电平发生器输出的参考电平，其中当比较结果信号指示所述输入音频信号波形的峰值电平不高 于所述参考电平时，所述第二控制降低参考电平发生器输出的参考电 平，其中所述第三控制降低所述电子音量调控器的增益，以近似于参 考电平的提高的方式，来使得所述电子音量调控器的增益等于与该参 考电平相关的合适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动增益控制电路，包括：电子音量调控器，其以可变增益放大输入音频信号，并输出放大后的输入音频信号；以及增益控制器，其响应于输入音频信号的电平控制所述电子音量调控器的增益，并执行控制操作来降低所述电子音量调控器的增益，从而使得所述电子音量调控器的输出信号电平不超过输出幅度上限电平，其中所述电子音量调控器的输出信号电平基于输入音频信号的电平和所述电子音量调控器的增益而被确定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中泰臣，辻信昭，川合博贤，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]