メータ駆動回路
【課題】 ゲインリダクションメータとゲインメータに同じ構成のメータ駆動回路を使用しても、ゲインリダクションメータにおいて圧縮率の極小値を明確に認識できること。
【解決手段】 メータ駆動回路４０は、入力されたエンベロープ信号を反転してエンベロープフォロワ部４０ｂに入力することのできる第１の選択部ＳＷａと、エンベロープフォロワ部４０ｂの出力を反転してゲインリダクションメータに供給することのできる第２の選択部ＳＷｂを備えている。
【解決手段】 メータ駆動回路４０は、入力されたエンベロープ信号を反転してエンベロープフォロワ部４０ｂに入力することのできる第１の選択部ＳＷａと、エンベロープフォロワ部４０ｂの出力を反転してゲインリダクションメータに供給することのできる第２の選択部ＳＷｂを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゲインメータやゲインリダクションメータを駆動する際に共通に使用することのできるメータ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力信号がある一定のレベル（スレッショルド・レベル）を超えた際に、出力信号の増大を防ぐために、入力信号が大きくなるにつれて逆にゲインを減少させるコンプレッサが知られている。入力信号のゲインとは、入力信号の振幅レベル（音量）である。コンプレッサはエフェクタの一種であって、オーディオ信号のダイナミックレンジを圧縮する回路（装置）とされている。そして、入力されたオーディオ信号のゲインがスレッショルドレベル（閾値）を超えた場合に、オーディオ信号のゲインを設定した比率（レシオ）で圧縮するようにしている。このように、コンプレッサでは入力信号のゲインを下げる量をレシオの設定値で調整できるようにされており、ゲインの最大と最小の差が圧縮されるため、アンサンブルにおける音の突出を抑えることができるようになる。
【０００３】
コンプレッサを備えるオーディオ装置においては、入力信号のゲインを表示するゲインメータと、コンプレッサのゲインリダクションレベルを表示するゲインリダクションメータとを設ける場合が多くされている。ユーザはゲインメータで入力信号のゲインを確認して、入力信号のゲインを調整する。また、ユーザは、ゲインリダクションメータでゲインリダクションレベルを確認して、最適な状態（圧縮がかかりすぎないような状態）となるように、ゲインリダクションレベルを調整するようにしている。ゲインリダクションレベルとは、コンプレッサで入力信号のゲインを圧縮する際の圧縮の大きさ（圧縮率）であり、圧縮率とはコンプレッサをかける前の音量とかけた後の音量との関係をあらわす比率である。圧縮率は、（出力信号のゲイン）／（入力信号のゲイン）で表される。この圧縮率は、０〜１の値をとり、この値が小さいほど、圧縮が大きいことを表している。
【０００４】
図６（ａ）に入力信号のゲインを表示するゲインメータの構成の一例を示す。この図に示すゲインメータは、セグメント数が１０の発光部を縦方向に並べて配置した構成とされており、−∞ｄＢから＋１０ｄＢまでのゲインレベルを表示するゲインメータとされている。このゲインメータは、入力信号のゲインが高くなるに従い下から上に向かって点灯する発光部の数が増加するバーグラフ状の表示態様とされる。ゲインメータの上から２段の点灯色は例えば「赤」とされ、その下の２段の点灯色は例えば「橙」とされ、それより下段の点灯色は「緑」とされて、点灯色により入力信号のゲインの概要を把握できるようにされている。
また、図６（ｂ）にコンプレッサのゲインリダクションレベルを表示するゲインリダクションメータの構成の一例を示す。この図に示すゲインリダクションメータは、セグメント数が１０の発光部を縦方向に並べて配置した構成とされており、０ｄＢから＋２０ｄＢまでのゲインリダクションレベルを表示するゲインリダクションメータとされている。このゲインリダクションメータは、コンプレッサのゲインリダクションレベルが大きくなるに従い上から下に向かって点灯する発光部の数が増加するバーグラフ状の表示態様とされる。ゲインメータの下ら２段の点灯色は例えば「赤」とされ、その上の２段の点灯色は例えば「橙」とされ、それより上段の点灯色は「緑」とされて、点灯色によりゲインリダクションレベルの概要を把握できるようにされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コンプレッサにより入力信号のダイナミックレンジを圧縮する態様の一例を図７に示す。図７の上段に示す波形信号はコンプレッサに入力される入力信号の波形であり、横軸が時間、縦軸がゲイン［ｄＢ］とされている。この入力信号には図示するようにスレッショルド・レベルを超えるゲインの波形が含まれている。このような入力信号をコンプレッサに入力すると、コンプレッサにおいてはスレッショルド・レベルを超えるゲインの入力信号を圧縮して出力する。圧縮された出力信号の波形は図７の下段に実線で示されており、図７の下段に波線で示す波形は圧縮する前の波形とされている。すなわち、波線で示す波形のゲインが実線で示す波形のゲインに圧縮され、この圧縮した量がゲインリダクションレベル（ＧＲ）とされている。ゲインリダクションレベルは、図示するように入力信号の波形のピーク時点ｔｐにおいて最大となり、出力信号のゲインをＧｏｕｔとし、入力信号のゲインをＧｉｎとすると、圧縮率は次式で表される。
圧縮率＝Ｇｏｕｔ／Ｇｉｎ
ただし、出力信号のゲインＧｏｕｔと入力信号のゲインＧｉｎの単位が［ｄＢ］とされている場合は、
圧縮率＝Ｇｏｕｔ［ｄＢ］−Ｇｉｎ［ｄＢ］
となる。また、出力信号のゲインＧｏｕｔはレシオにより調整することができ、出力信号のゲインＧｏｕｔは次式で表される。なお、ゲインリダクションメータでは圧縮率の符号が反転されて表示される。
Ｇｏｕｔ＝（Ｇｉｎ−ＳＬ）＊レシオ＋ＳＬ
ただし、ＳＬはスレッショルド・レベルである。
【０００６】
ところで、ゲインメータにおいては入力信号のピークを所定時間ホールドすることによりエンベロープ信号を検出するエンベロープフォロワ回路を備え、このエンベロープフォロワ回路から出力される入力信号のエンベロープのレベルをゲインメータで表示するようにしている。また、ゲインリダクションメータではコンプレッサのゲイン調整部で決定された圧縮率の信号をエンベロープフォロワ回路に供給し、このエンベロープフォロワ回路から出力される圧縮率のエンベロープ信号のレベルをゲインリダクションメータで表示するようにしている。このように、ゲインリダクションメータとゲインメータではエンベロープフォロワ回路を共に用いていることから、コスト削減・設計の容易化などの理由で、ゲインリダクションメータとゲインメータに同じ構成のメータ駆動回路を使用するようにしている。なお、エンベロープフォロワ回路は、ユーザに極大値を明確に認識させることができることから、ゲイン（入力される信号の振幅値）の極大値の表示を一定時間保持するピークホールド処理を行うようにしている。ここで、ゲインメータでは入力信号のゲインの極大値を確認できることが重要とされ、ピークホールド処理を利用することに意義がある。しかしながら、ゲインリダクションメータでは、圧縮率の極小値（最も強く圧縮されている状態）を確認できることが重要とされているが、ピークホールド処理は極大値を明確にするものであって極小値を明確にすることができない（極小値が表示されない可能性もある）。このように、従来のゲインリダクションメータでは圧縮率の極小値を明確あるいは正確に認識することができないという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明はゲインリダクションメータとゲインメータに同じ構成のメータ駆動回路を使用しても、ゲインリダクションメータにおいて圧縮率の極小値を明確かつ正確に認識することができるメータ駆動回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のメータ駆動回路は、入力信号と反転された入力信号のいずれかを選択してエンベロープフォロワ手段に入力する第１の選択手段と、エンベロープフォロワ手段の出力あるいは反転した出力のいずれかを選択してメータに供給する第２の選択手段を備えるようにしたことを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、入力信号と反転された入力信号のいずれかを選択してエンベロープフォロワ手段に入力する第１の選択手段と、エンベロープフォロワ手段の出力あるいは反転した出力のいずれかを選択してメータに供給する第２の選択手段を備え、第１の選択手段および第２の選択手段の設定を切り替えることにより、ゲインリダクションメータにおいて圧縮率の極小値を明確かつ正確に認識することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施例のメータ駆動回路を備えるゲインメータおよびゲインリダクションメータを適用することのできるディジタルミキサ１の構成を示すブロック図を図１に示す。
図１に示す本発明の実施例に係るディジタルミキサ１は、ディジタルミキサ１の全体の動作を制御すると共に、ミキシング用の操作子の操作に応じて制御信号を生成しているＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＣＰＵ１０が実行するミキシング制御プログラム等の動作ソフトウェアが格納されている書き換え可能な不揮発性のフラッシュメモリ１１と、ＣＰＵ１０のワークエリアや各種データ等が記憶されるＲＡＭ（Random Access Memory）１２を備えている。このように、フラッシュメモリ１１に動作ソフトウェアを格納することにより、フラッシュメモリ１１内の動作ソフトウェアを書き換えることで、動作ソフトウェアをバージョンアップすることができる。また、ディジタルレコーダ等のその他の機器は、入出力インタフェースであるその他Ｉ／Ｏ １３を介してディジタルミキサ１に接続される。
【００１１】
表示器１４は、各チャンネルのパラメータを設定する各種設定画面等を表示する液晶表示器からなるＬＣＤディスプレイであり、ＬＣＤディスプレイには選択されたチャンネルにおける検出ポイントのゲインを表示するゲインメータとコンプレッサの圧縮率を表示するゲインリダクションメータを表示することができるようにされている。この場合のゲインメータおよびリダクションメータは図６（ａ）（ｂ）のような構成とされる。電動フェーダ１５は、入力チャンネルの信号あるいは出力チャンネルの信号のレベルを調整するフェーダであり、手動および電動によりレベル調整することができる。操作子１６は、モニタに関する操作を行う操作子や、表示器１４に表示されるカーソルを移動するカーソル移動キー、設定される値を増減する増減キー、設定される値を選択するロータリエンコーダ、設定した値を確定させるエンターキー等からなるパネルに設けられている操作子である。ディジタルミキサ１の全ての入力と全ての出力は波形Ｉ／Ｏ（波形データインタフェース）１７により行われる。この波形Ｉ／Ｏ１７は、アナログ信号が入力される複数のＡ入力ポートと、アナログ信号が出力される複数のＡ出力ポートと、外部からディジタル信号を入力すると共に外部へディジタル信号を出力する双方向とされている複数のＤ入力／Ｄ出力ポートとを備えている。
【００１２】
また、波形Ｉ／Ｏ１７には、ディジタルミキサ１のオペレータが操作子を操作する際のモニタ信号を出力するモニタ用ポートも備えられている。このモニタ用ポートからのモニタ信号がオペレータルームの操作者用モニタ１８に供給されることにより、オペレータルームのオペレータは出力チャンネルの信号をモニタしながらディジタルミキサ１の操作を行うことができる。さらに、ミキシング状態を変化させずに、ある入力チャンネルあるいは出力チャンネルの信号や出演者に送られる信号を検聴することができる。また、信号処理部１９は多数のＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成されており、ＣＰＵ１０の制御の元でミキシング処理やエフェクト処理などを行っている。この信号処理部１９においてミキシング処理されたミキシング信号をレコーダ２０に供給して記録することができると共に、レコーダ２０から再生したミキシング信号を信号処理部１９へ供給することができる。この場合、レコーダ２０においてはミキシング信号を圧縮して記録し、再生したミキシング信号を伸張して出力することができるようにされている。各部は通信バス２１に接続されている。
【００１３】
次に、本発明にかかる図１に示す構成のディジタルミキサ１においてミキシング処理が行われる等価的なミキサの機能ブロック図を図２に示す。
図２において、複数のアナログ入力（Ａ入力）ポート３０に入力されたアナログ信号は、内蔵されているＡＤ変換器によりディジタル信号に変換されて入力パッチ３２に入力される。また、複数のディジタル入力（Ｄ入力）ポート３１に入力されたディジタル信号は、そのまま入力パッチ３２に入力される。入力パッチ３２では、信号の入力元である複数の入力ポートの何れか１つの入力ポートを、例えば３２チャンネルとされる複数の入力チャンネル部３３ａ〜３３ｎの各入力チャンネル毎に選択的にパッチ（結線）することができ、各入力チャンネルには、入力パッチ３２でパッチされた入力ポートからの信号が供給される。
【００１４】
入力チャンネル部３３ａ，３３ｂ，・・・，３３ｎにおける各入力チャンネルには、アッテネータ、イコライザ、コンプレッサ、フェーダ、ＭＩＸバス３４ａ〜３４ｍへの送り出しレベルを調整するセンド調整部が備えられており、これらの入力チャンネルにおいて、周波数バランスやＭＩＸバス３４ａ〜３４ｍへ送出されるレベルが制御される。入力チャンネル部３３ａ〜３３ｎから出力される３２チャンネルのディジタル信号は、それぞれＭＩＸ１〜ＭＩＸ１６の１６本のＭＩＸバス３４ａ，３４ｂ，・・・，３４ｍの１ないし複数に選択的に出力される。ＭＩＸバス３４ａ〜３４ｍにおいては、１６本の各バスにおいて、３２入力チャンネルのうちの任意の入力チャンネルから選択的に入力された１ないし複数のディジタル信号がミキシングされて、合計１６チャンネルのミキシング出力がＭＩＸ出力チャンネル部（ＭＩＸｃｈ）３５ａ〜３５ｍに出力される。これにより、１６通りにミキシングされた１６チャンネルのミキシング出力を得ることができる。このＭＩＸバス３４ａ〜３４ｍからの出力を最終出力としてスピーカ等に供給する場合が多くされる。
【００１５】
ＭＩＸ出力チャンネル部３５ａ〜３５ｍにおける各出力チャンネルには、アッテネータ、イコライザ、コンプレッサ、フェーダが備えられており、これらの出力チャンネルにおいて、周波数バランスおよび出力パッチ３６へ送出されるレベルが制御される。出力パッチ３６では、信号の入力元であるＭＩＸ出力チャンネル部３５ａ〜３５ｍの１６チャンネルのミキシング信号の何れか１つのチャンネルを、アナログ出力（Ａ出力）ポート部３７やディジタル出力（Ｄ出力）ポート部３８の各出力ポート毎に選択的にパッチ（結線）することができ、各出力ポートには、出力パッチ３６でパッチされたチャンネルからの信号が供給される。
また、複数のアナログ出力ポートを備えるアナログ出力（Ａ出力）ポート部３７へ供給されたディジタル出力信号は、内蔵されているＤＡ変換器によりアナログ出力信号に変換されてアナログ出力ポートから出力される。そして、アナログ出力（Ａ出力）ポート部３７から出力されるアナログ出力信号は、増幅されてメインのスピーカから放音される。さらに、このアナログ出力信号は出演者が耳に装着するインイヤーモニタに供給されたり、その出演者の近傍に置かれたステージモニタスピーカで再生される。また、複数のディジタル出力ポートを備えるディジタル出力（Ｄ出力）ポート部３８から出力されるディジタルオーディオ信号は、レコーダ２０や外部接続されたＤＡＴ等に供給されてディジタル録音することができるようにされている。
【００１６】
上記したように入力チャンネル部３３ａ〜３３ｎの各入力チャンネルおよびＭＩＸ出力チャンネル部３５ａ〜３５ｍにおける各出力チャンネルにはコンプレッサが備えられており、入力される信号のゲインが設定されたスレッショルド・レベルを超えると図７に示すように信号のダイナミックレンジを圧縮するようにしている。そして、入力チャンネル部３３ａ〜３３ｎの各入力チャンネルおよびＭＩＸ出力チャンネル部３５ａ〜３５ｍの各出力チャンネルにおける検出ポイントのゲインを選択的にゲインメータにより表示することができると共に、入力チャンネル部３３ａ〜３３ｎの各入力チャンネルおよびＭＩＸ出力チャンネル部３５ａ〜３５ｍの各出力チャンネルにおけるコンプレッサの圧縮率を選択的にゲインリダクションメータに表示することができる。この場合、ユーザはゲインメータおよびゲインリダクションメータに表示するチャンネルと、ゲインメータに表示する検出ポイントを選択する。これにより、ユーザは、ゲインメータに表示される信号のゲインの極大値を確認し、ゲインが大きすぎる場合は所定の操作子１６を操作して信号のゲインを絞ることができるようになる。また、ゲインリダクションメータに表示される圧縮率の極小値を確認しながら圧縮されすぎないようにレシオやスレッショルド・レベルの調整を行うことができるようになる。なお、圧縮率は０〜１の値をとり、この値が小さいほど大きく圧縮されている。
【００１７】
次に、本発明の実施例のメータ駆動回路の構成を示す回路ブロック図を図３に示す。
図３に示すメータ駆動回路４０は、第１の信号反転部４０ａと、第１の選択部ＳＷａと、エンベロープフォロワ部４０ｂと、第２の信号反転部４０ｃと、第２の選択部ＳＷｂとを備えている。第１の信号反転部４０ａは入力された信号の正負を反転しており、第２の信号反転部４０ｃはエンベロープフォロワ部４０ｂから出力されるエンベロープ信号の正負を反転している。第１の選択部ＳＷａは可動接点ａと２つの固定接点ｂ，ｃとを有しており、入力された信号あるいは反転された入力された信号のいずれかを選択して出力している。第２の選択部ＳＷｂは可動接点ｄと２つの固定接点ｅ，ｆとを有しており、エンベロープフォロワ部４０ｂから出力されるエンベロープ信号あるいは反転されたエンベロープ信号のいずれかを選択して出力している。エンベロープフォロワ部４０ｂは、第１の選択部ＳＷａにより選択された信号にピークホールド処理を施すことにより、当該信号のエンベロープを検出している。
【００１８】
ここで、エンベロープフォロワ部４０ｂが行うピークホールド処理を説明すると、まず、入力された信号のピーク（極大値）を検出し、検出した時点から設定されたホールドの時間だけピーク値を出力値とする。次いで、ホールドの時間が経過すると、ディケイの設定値に基づいて出力値を徐々に減衰させていき、入力信号の値と出力値の一致が検出されると、検出された時点から入力信号の値を出力値とする。このような処理を繰り返し行うことにより、エンベロープフォロワ部４０ｂは入力された信号のエンベロープ信号を出力するようになる。エンベロープフォロワ部４０ｂにおいて、入力される信号のピークの部分を強調して出力する場合は、ホールドの時間長を長く設定すると共にディケイの傾きをゆるやかに設定し、正確なエンベロープを出力する場合は、ホールドの時間長を短く設定すると共に、ディケイの傾きが急になるよう設定する。
図３に示すメータ駆動回路４０は、第１の選択部ＳＷａと第２の選択部ＳＷｂの選択態様を切り替えることにより、ゲインメータのメータ駆動回路およびゲインリダクションメータのメータ駆動回路に共通に使用することができる。
【００１９】
そこで、ゲインメータのメータ駆動回路であるメータ部４２とゲインリダクションメータのメータ駆動回路であるメータ部４３にメータ駆動回路４０を適用した構成を示す回路ブロック図をコンプレッサ部４１の構成を示す回路ブロック図と共に図４に示す。なお、コンプレッサ部４１は入力チャンネル部３３ａ〜３３ｎの各入力チャンネルおよびＭＩＸ出力チャンネル部３５ａ〜３５ｍの各出力チャンネルに備えられるコンプレッサのいずれかとされている。
図４に示すように、各チャンネルのコンプレッサ部４１に入力されるオーディオ信号とされる入力信号の波形が波形Ｓとして図示されている。この入力信号は乗算器４１ａとエンベロープフォロワ部４１ｂに入力される。コンプレッサ部４１のエンベロープフォロワ部４１ｂでは、入力された波形Ｓの包絡線であるエンベロープが正確に検出される。このエンベロープフォロワ部４１ｂにおいて検出されたエンベロープ波形が波形Ｅｖ１として図示されている。コンプレッサ部４１のエンベロープフォロワ部４１ｂは、入力信号にピークホールド処理を施すことにより入力信号の正側のエンベロープを検出している。なお、コンプレッサ部４１におけるエンベロープフォロワ部４１ｂは、入力されるオーディオ信号の正確なエンベロープを出力できるように、ホールドの時間長が短くなるよう設定されていると共に、ディケイの傾きが急になるよう設定されている。
【００２０】
コンプレッサ部４１のエンベロープフォロワ部４１ｂから出力されたエンベロープ信号は、ゲイン調整部４１ｃに入力されエンベロープ信号が設定されたスレショルド・レベルを超えた際に、エンベロープのレベルと設定されたレシオに従って決定されたゲイン調整信号を出力する。このゲイン調整信号はコンプレッサ部４１において入力信号を圧縮する圧縮率を表しており、圧縮率の波形が波形Ｒｄ１として図示されている。ゲイン調整部４１ｃでは、エンベロープの各値ごとのレシオに応じた圧縮率を規定しているテーブルや、エンベロープとレシオの値から圧縮率を算出する関数などを利用して、エンベロープの値からゲイン調整信号（圧縮率）を算出している。
なお、圧縮率とは、コンプレッサをかける前の音量とかけた後の音量との関係をあらわす比率、すなわち、入力されるオーディオ信号の音量を圧縮するための比率である。そして、ゲイン調整信号（圧縮率）は入力されるオーディオ信号に乗算される値であり０〜１の値をとる。この場合、圧縮率が小さいとコンプレッサ部４１から出力される出力信号も小さくなり、圧縮率が小さいほど大きく圧縮されることになる。
【００２１】
図４に戻ると、ゲイン調整信号（圧縮率）は乗算器４１ａに乗算係数として供給される。乗算器４１ａにおいては、供給されたゲイン調整信号（圧縮率）を乗算係数として入力された信号に乗算することにより、図７に示すように入力された信号がスレッショルド・レベルを超えた際にそのダイナミックレンジがゲイン調整信号（圧縮率）の値に応じて圧縮されるようになる。この乗算器４１ａの出力がコンプレッサ部４１の出力となる。乗算器４１ａから出力される出力信号は当該チャンネル部における次段に供給されると共に、メータ部４２に入力される。
メータ部４２は、第１の信号反転部４２ａと、第１の選択部ＳＷａ１と、エンベロープフォロワ部４２ｂと、第２の信号反転部４２ｃと、第１の選択部ＳＷａ１と連動して切り換えられる第２の選択部ＳＷｂ１とを備えている。第１の信号反転部４２ａと第２の信号反転部４２ｃとは、信号の正負を反転しており、第１の選択部ＳＷａ１は可動接点ａ１と固定接点ｂ１，ｃ１とを有しており、第２の選択部ＳＷｂ１は可動接点ｄ１と固定接点ｅ１，ｆ１とを有している。第１の選択部ＳＷａ１における可動接点ａ１は固定接点ｂ１に接続されて、第１の反転部４２ａで反転されていないメータ部４２に入力された信号が選択されて、メータ部４２のエンベロープフォロワ部４２ｂに入力される。
【００２２】
メータ部４２のエンベロープフォロワ部４２ｂに入力されるコンプレッサ部４１から出力される信号の波形（圧縮後のオーディオ信号の波形）が波形Ｓ’として図示されており、この波形Ｓ’のエンベロープがエンベロープフォロワ部４２ｂにおいて検出される。エンベロープフォロワ部４２ｂにおいて検出されたエンベロープ波形が波形Ｅｖとして図示されている。エンベロープフォロワ部４２ｂは、入力された信号にピークホールド処理を施すことにより入力された信号の正側のエンベロープを検出している。第２の選択部ＳＷｂ１における可動接点ｄ１は固定接点ｅ１に接続されて、第２の信号反転部４２ｃで反転されていないエンベロープフォロワ部４２ｂから出力されるエンベロープ信号が選択されて、図６（ａ）に示すようなゲインメータ（Ｇメータ）へ供給される。なお、メータ部４２のエンベロープフォロワ部４２ｂは、入力される信号のピークの部分を強調的に出力できるように、ホールドの時間長が長くなるよう設定されていると共にディケイの傾きがゆるやかになるよう設定されている。これにより、図示するようにピーク部分が強調された波形Ｅｖのエンベロープ信号がエンベロープフォロワ部４２ｂから出力されてゲインメータに供給されることから、ゲインメータを視認することによりコンプレッサ部４１から出力される信号のピークレベルを容易に確認することができるようになる。
【００２３】
また、ゲイン調整部４１ｃから出力される波形Ｒｄ１とされるゲイン調整信号（圧縮率）は、乗算器４１ａに供給されると共にメータ部４３に入力される。メータ部４３は、第１の信号反転部４３ａと、第１の選択部ＳＷａ２と、エンベロープフォロワ部４３ｂと、第２の信号反転部４３ｃと、第１の選択部ＳＷａ２と連動して切り換えられる第２の選択部ＳＷｂ２とを備えている。第１の信号反転部４３ａと第２の信号反転部４３ｃとは、信号の正負を反転しており、第１の選択部ＳＷａ２は可動接点ａ２と固定接点ｂ２，ｃ２とを有しており、第２の選択部ＳＷｂ２は可動接点ｄ２と固定接点ｅ２，ｆ２とを有している。第１の選択部ＳＷａ２における可動接点ａ２は固定接点ｃ２に接続されて、第１の信号反転部４３ａで正負が反転されたゲイン調整信号（圧縮率）が選択されて、メータ部４３のエンベロープフォロワ部４３ｂに入力されている。
【００２４】
メータ部４３のエンベロープフォロワ部４３ｂに入力される正負が反転されたゲイン調整信号（圧縮率）の波形が波形Ｒｄ２として図示されており、この波形Ｒｄ２にエンベロープフォロワ部４３ｂはピークホールド処理を施すことにより反転されたゲイン調整信号（圧縮率）のピークを強調して出力している。エンベロープフォロワ部４３ｂから出力される反転されたゲイン調整信号（圧縮率）のエンベロープ波形が波形Ｒｄ３として図示されている。第２の選択部ＳＷｂ２における可動接点ｄ２は固定接点ｆ２に接続されて、第２の信号反転部４３ｃでエンベロープフォロワ部４３ｂから出力されるエンベロープ波形（波形Ｒｄ３）の正負が反転されて正負が元に戻されたゲイン調整信号（圧縮率）のエンベロープ波形が選択されて、図６（ｂ）に示すようなゲインリダクションメータ（ＧＲメータ）へ供給される。第２の選択部ＳＷｂ２から出力される第２の信号反転部４３ｃから出力されるゲイン調整信号（圧縮率）のエンベロープ波形が波形Ｒｄ４として図示されている。なお、メータ部４３におけるエンベロープフォロワ部４３ｂは、反転されたゲイン調整信号（圧縮率）のピークの部分を強調的に出力できるように、ホールドの時間長が長くなるよう設定されていると共にディケイの傾きがゆるやかになるよう設定されている。これにより、図示するようにピークの部分が強調された波形Ｒｄ３の反転されたゲイン調整信号（圧縮率）がエンベロープフォロワ部４３ｂから出力され、さらに反転されることで極小値の部分が強調されたゲイン調整信号（圧縮率）の波形Ｒｄ４がゲインリダクションメータに供給される。これにより、ゲインリダクションメータを視認することによりコンプレッサ部４１における圧縮率の極小値を容易に確認することができるようになる。
【００２５】
図４に示すようにメータ部４２とメータ部４３との回路構成は同一とされており、内蔵する２つの選択部がいずれの経路を選択するかに応じて、ゲインメータのメータ駆動回路（メータ部４２）とすることができると共に、ゲインリダクションメータのメータ駆動回路（メータ部４３）とすることができる。このように、メータ部４２とメータ部４３とに共通のメータ駆動回路を使用することができることからコスト削減および設計を容易化することができるようになる。なお、選択部ＳＷａ１（ＳＷａ２）と選択部ＳＷｂ１（ＳＷｂ２）は連動して切り換えられ、選択部ＳＷａ１ないし選択部ＳＷｂ２はディップスイッチや電子スイッチ等のスイッチとすることができ、プリント基板上に組まれたメータ駆動回路において選択部ＳＷａ１ないし選択部ＳＷｂ２に対応するディップスイッチや電子スイッチ等のスイッチを用途に応じて図４に示すように予め固定的に切り替えておくことでメータ部４２あるいはメータ部４３とすることができる。
【００２６】
次に、エンベロープフォロワ部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂとして用いられるエンベロープフォロワ部５０の回路構成の一例を示す回路ブロック図を図５に示す。
図５に示すエンベロープフォロワ部５０では、減算器５１において入力ＩＮからフィードバックされた遅延信号（前回の出力信号）を減算している。この遅延信号（前回の出力信号）は遅延部５５からの出力である。減算器５１の出力が入力される判断部５２では、入力ＩＮと遅延信号（前回の出力信号）との振幅値の大小関係を入力される減算信号の正負の符号から判断し、入力ＩＮのピーク値を減算信号の符号が逆転するポイントで検出している。この場合、減算信号の符号が正から負へ切り替わるポイントの直前までが入力ＩＮのアタック部分となり、直後からがホールド部分となる。また、減算信号の符号が負から正へ切り替わるポイントの直前までがディケイ部分となる。
【００２７】
減算器５１の出力が入力される制御部５３では、判断部５２から入力される入力ＩＮと遅延信号（前回の出力信号）との振幅値の大小関係が切り替わるポイントの情報に基づいて、入力ＩＮのアタック部分では減算器５１の出力をそのまま出力値として出力し、ホールド部分ではホールドが開始されたときの値を出力値として出力し、ディケイ部分ではホールドの出力値をディケイにそって徐々に減衰して、その値を出力値として出力する。制御部５３からの出力は加算器５４に入力され遅延信号（前回の出力信号）と加算されて入力ＩＮのエンベロープ信号である出力ＯＵＴとされる。出力ＯＵＴは遅延部５５により１サンプル時間だけ遅延されて、減算器５１および加算器５４に供給される。
ここで、制御部５３におけるホールドの時間を短く設定すると共にディケイの傾きを急に設定したエンベロープフォロワ部５０は、正確なエンベロープを検出することができることからコンプレッサ部４１のエンベロープフォロワ部４１ｂとして使用される。また、制御部５３におけるホールドの時間を長く設定すると共にディケイの傾きを緩やかに設定したエンベロープフォロワ部５０は、ピークを強調して出力することができることからメータ部４２，４３におけるエンベロープフォロワ部４２ｂ，４３ｂとして使用される。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上説明した本発明においては、メータ駆動回路はディジタルミキサにおけるゲインメータやゲインリダクションメータのメータ駆動回路としたが、これに限るものではなく一般的なオーディオ機器のゲインメータやゲインリダクションメータのメータ駆動回路とすることができる。
なお、ゲインリダクションメータのメータ駆動回路であるメータ部４３の出力側にある信号反転部４３ｃを省略し、それに替えて、エンベロープフォロワ部４３ｂの出力にオフセットをかけて出力するようにしてもよい。このようにしても、ゲインリダクションメータに圧縮率の極小値が明確に認識できる表示をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例のメータ駆動回路を備えるゲインメータおよびゲインリダクションメータを適用することのできるディジタルミキサの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかる図１に示す構成のディジタルミキサにおいてミキシング処理が行われる等価的なミキサの機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施例のメータ駆動回路の構成を示す回路ブロック図である。
【図４】本発明にかかるメータ駆動回路を適用したゲインメータのメータ駆動回路およびゲインリダクションメータのメータ駆動回路をコンプレッサ部の構成と共に示す回路ブロック図である。
【図５】本発明にかかるメータ駆動回路に適用可能なエンベロープフォロワ部の回路構成の一例を示す回路ブロック図である。
【図６】入力信号のゲインを表示するゲインメータの構成、コンプレッサのゲインリダクションレベルを表示するゲインリダクションメータの構成の一例を示す図である。
【図７】コンプレッサにより入力信号のダイナミックレンジを圧縮する態様の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ ディジタルミキサ、１０ ＣＰＵ、１１ フラッシュメモリ、１２ ＲＡＭ、１３ その他Ｉ／Ｏ、１４ 表示器、１５ 電動フェーダ、１６ 操作子、１７ 波形Ｉ／Ｏ、１８ 操作者用モニタ、１９ 信号処理部、２０ レコーダ、２１ 通信バス、３０ アナログ入力（Ａ入力）ポート、３１ ディジタル入力（Ｄ入力）ポート、３２ 入力パッチ、３３ａ〜３３ｎ 入力チャンネル部、３４ａ〜３４ｍ ＭＩＸバス、３５ａ〜３５ｍ 出力チャンネル部、３６ 出力パッチ、３７ アナログ出力（Ａ出力）ポート部、３８ ディジタル出力（Ｄ出力）ポート部、４０ メータ駆動回路、４０ａ 乗算器、４０ａ 第１の信号反転部、４０ｂ エンベロープフォロワ部、４０ｃ 第２の信号反転部、４１ コンプレッサ部、４１ａ 乗算器、４１ｂ エンベロープフォロワ部、４１ｃ ゲイン調整部、４２ メータ部、４２ａ 第１の信号反転部、４２ｂ エンベロープフォロワ部、４２ｃ 第２の信号反転部、４３ メータ部、４３ａ 第１の信号反転部、４３ｂ エンベロープフォロワ部、４３ｃ 第２の信号反転部、５０ エンベロープフォロワ部、５１ 減算器、５２ 判断部、５３ 制御部、５４ 加算器、５５ 遅延部、ＳＷａ 第１の選択部、ＳＷａ１ 第１の選択部、ＳＷａ２ 第１の選択部、ＳＷｂ 第２の選択部、ＳＷｂ１ 第２の選択部、ＳＷｂ２ 第２の選択部、ａ 可動接点、ａ１ 可動接点、ａ２ 可動接点、ｂ，ｃ 固定接点、ｂ１，ｃ１ 固定接点、ｂ２，ｃ２ 固定接点、ｄ 可動接点、ｄ１ 可動接点、ｄ２ 可動接点、ｅ，ｆ 固定接点、ｅ１，ｆ１ 固定接点、ｅ２，ｆ２ 固定接点
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゲインメータやゲインリダクションメータを駆動する際に共通に使用することのできるメータ駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力信号がある一定のレベル（スレッショルド・レベル）を超えた際に、出力信号の増大を防ぐために、入力信号が大きくなるにつれて逆にゲインを減少させるコンプレッサが知られている。入力信号のゲインとは、入力信号の振幅レベル（音量）である。コンプレッサはエフェクタの一種であって、オーディオ信号のダイナミックレンジを圧縮する回路（装置）とされている。そして、入力されたオーディオ信号のゲインがスレッショルドレベル（閾値）を超えた場合に、オーディオ信号のゲインを設定した比率（レシオ）で圧縮するようにしている。このように、コンプレッサでは入力信号のゲインを下げる量をレシオの設定値で調整できるようにされており、ゲインの最大と最小の差が圧縮されるため、アンサンブルにおける音の突出を抑えることができるようになる。
【０００３】
コンプレッサを備えるオーディオ装置においては、入力信号のゲインを表示するゲインメータと、コンプレッサのゲインリダクションレベルを表示するゲインリダクションメータとを設ける場合が多くされている。ユーザはゲインメータで入力信号のゲインを確認して、入力信号のゲインを調整する。また、ユーザは、ゲインリダクションメータでゲインリダクションレベルを確認して、最適な状態（圧縮がかかりすぎないような状態）となるように、ゲインリダクションレベルを調整するようにしている。ゲインリダクションレベルとは、コンプレッサで入力信号のゲインを圧縮する際の圧縮の大きさ（圧縮率）であり、圧縮率とはコンプレッサをかける前の音量とかけた後の音量との関係をあらわす比率である。圧縮率は、（出力信号のゲイン）／（入力信号のゲイン）で表される。この圧縮率は、０〜１の値をとり、この値が小さいほど、圧縮が大きいことを表している。
【０００４】
図６（ａ）に入力信号のゲインを表示するゲインメータの構成の一例を示す。この図に示すゲインメータは、セグメント数が１０の発光部を縦方向に並べて配置した構成とされており、−∞ｄＢから＋１０ｄＢまでのゲインレベルを表示するゲインメータとされている。このゲインメータは、入力信号のゲインが高くなるに従い下から上に向かって点灯する発光部の数が増加するバーグラフ状の表示態様とされる。ゲインメータの上から２段の点灯色は例えば「赤」とされ、その下の２段の点灯色は例えば「橙」とされ、それより下段の点灯色は「緑」とされて、点灯色により入力信号のゲインの概要を把握できるようにされている。
また、図６（ｂ）にコンプレッサのゲインリダクションレベルを表示するゲインリダクションメータの構成の一例を示す。この図に示すゲインリダクションメータは、セグメント数が１０の発光部を縦方向に並べて配置した構成とされており、０ｄＢから＋２０ｄＢまでのゲインリダクションレベルを表示するゲインリダクションメータとされている。このゲインリダクションメータは、コンプレッサのゲインリダクションレベルが大きくなるに従い上から下に向かって点灯する発光部の数が増加するバーグラフ状の表示態様とされる。ゲインメータの下ら２段の点灯色は例えば「赤」とされ、その上の２段の点灯色は例えば「橙」とされ、それより上段の点灯色は「緑」とされて、点灯色によりゲインリダクションレベルの概要を把握できるようにされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コンプレッサにより入力信号のダイナミックレンジを圧縮する態様の一例を図７に示す。図７の上段に示す波形信号はコンプレッサに入力される入力信号の波形であり、横軸が時間、縦軸がゲイン［ｄＢ］とされている。この入力信号には図示するようにスレッショルド・レベルを超えるゲインの波形が含まれている。このような入力信号をコンプレッサに入力すると、コンプレッサにおいてはスレッショルド・レベルを超えるゲインの入力信号を圧縮して出力する。圧縮された出力信号の波形は図７の下段に実線で示されており、図７の下段に波線で示す波形は圧縮する前の波形とされている。すなわち、波線で示す波形のゲインが実線で示す波形のゲインに圧縮され、この圧縮した量がゲインリダクションレベル（ＧＲ）とされている。ゲインリダクションレベルは、図示するように入力信号の波形のピーク時点ｔｐにおいて最大となり、出力信号のゲインをＧｏｕｔとし、入力信号のゲインをＧｉｎとすると、圧縮率は次式で表される。
圧縮率＝Ｇｏｕｔ／Ｇｉｎ
ただし、出力信号のゲインＧｏｕｔと入力信号のゲインＧｉｎの単位が［ｄＢ］とされている場合は、
圧縮率＝Ｇｏｕｔ［ｄＢ］−Ｇｉｎ［ｄＢ］
となる。また、出力信号のゲインＧｏｕｔはレシオにより調整することができ、出力信号のゲインＧｏｕｔは次式で表される。なお、ゲインリダクションメータでは圧縮率の符号が反転されて表示される。
Ｇｏｕｔ＝（Ｇｉｎ−ＳＬ）＊レシオ＋ＳＬ
ただし、ＳＬはスレッショルド・レベルである。
【０００６】
ところで、ゲインメータにおいては入力信号のピークを所定時間ホールドすることによりエンベロープ信号を検出するエンベロープフォロワ回路を備え、このエンベロープフォロワ回路から出力される入力信号のエンベロープのレベルをゲインメータで表示するようにしている。また、ゲインリダクションメータではコンプレッサのゲイン調整部で決定された圧縮率の信号をエンベロープフォロワ回路に供給し、このエンベロープフォロワ回路から出力される圧縮率のエンベロープ信号のレベルをゲインリダクションメータで表示するようにしている。このように、ゲインリダクションメータとゲインメータではエンベロープフォロワ回路を共に用いていることから、コスト削減・設計の容易化などの理由で、ゲインリダクションメータとゲインメータに同じ構成のメータ駆動回路を使用するようにしている。なお、エンベロープフォロワ回路は、ユーザに極大値を明確に認識させることができることから、ゲイン（入力される信号の振幅値）の極大値の表示を一定時間保持するピークホールド処理を行うようにしている。ここで、ゲインメータでは入力信号のゲインの極大値を確認できることが重要とされ、ピークホールド処理を利用することに意義がある。しかしながら、ゲインリダクションメータでは、圧縮率の極小値（最も強く圧縮されている状態）を確認できることが重要とされているが、ピークホールド処理は極大値を明確にするものであって極小値を明確にすることができない（極小値が表示されない可能性もある）。このように、従来のゲインリダクションメータでは圧縮率の極小値を明確あるいは正確に認識することができないという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明はゲインリダクションメータとゲインメータに同じ構成のメータ駆動回路を使用しても、ゲインリダクションメータにおいて圧縮率の極小値を明確かつ正確に認識することができるメータ駆動回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のメータ駆動回路は、入力信号と反転された入力信号のいずれかを選択してエンベロープフォロワ手段に入力する第１の選択手段と、エンベロープフォロワ手段の出力あるいは反転した出力のいずれかを選択してメータに供給する第２の選択手段を備えるようにしたことを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、入力信号と反転された入力信号のいずれかを選択してエンベロープフォロワ手段に入力する第１の選択手段と、エンベロープフォロワ手段の出力あるいは反転した出力のいずれかを選択してメータに供給する第２の選択手段を備え、第１の選択手段および第２の選択手段の設定を切り替えることにより、ゲインリダクションメータにおいて圧縮率の極小値を明確かつ正確に認識することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施例のメータ駆動回路を備えるゲインメータおよびゲインリダクションメータを適用することのできるディジタルミキサ１の構成を示すブロック図を図１に示す。
図１に示す本発明の実施例に係るディジタルミキサ１は、ディジタルミキサ１の全体の動作を制御すると共に、ミキシング用の操作子の操作に応じて制御信号を生成しているＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、ＣＰＵ１０が実行するミキシング制御プログラム等の動作ソフトウェアが格納されている書き換え可能な不揮発性のフラッシュメモリ１１と、ＣＰＵ１０のワークエリアや各種データ等が記憶されるＲＡＭ（Random Access Memory）１２を備えている。このように、フラッシュメモリ１１に動作ソフトウェアを格納することにより、フラッシュメモリ１１内の動作ソフトウェアを書き換えることで、動作ソフトウェアをバージョンアップすることができる。また、ディジタルレコーダ等のその他の機器は、入出力インタフェースであるその他Ｉ／Ｏ １３を介してディジタルミキサ１に接続される。
【００１１】
表示器１４は、各チャンネルのパラメータを設定する各種設定画面等を表示する液晶表示器からなるＬＣＤディスプレイであり、ＬＣＤディスプレイには選択されたチャンネルにおける検出ポイントのゲインを表示するゲインメータとコンプレッサの圧縮率を表示するゲインリダクションメータを表示することができるようにされている。この場合のゲインメータおよびリダクションメータは図６（ａ）（ｂ）のような構成とされる。電動フェーダ１５は、入力チャンネルの信号あるいは出力チャンネルの信号のレベルを調整するフェーダであり、手動および電動によりレベル調整することができる。操作子１６は、モニタに関する操作を行う操作子や、表示器１４に表示されるカーソルを移動するカーソル移動キー、設定される値を増減する増減キー、設定される値を選択するロータリエンコーダ、設定した値を確定させるエンターキー等からなるパネルに設けられている操作子である。ディジタルミキサ１の全ての入力と全ての出力は波形Ｉ／Ｏ（波形データインタフェース）１７により行われる。この波形Ｉ／Ｏ１７は、アナログ信号が入力される複数のＡ入力ポートと、アナログ信号が出力される複数のＡ出力ポートと、外部からディジタル信号を入力すると共に外部へディジタル信号を出力する双方向とされている複数のＤ入力／Ｄ出力ポートとを備えている。
【００１２】
また、波形Ｉ／Ｏ１７には、ディジタルミキサ１のオペレータが操作子を操作する際のモニタ信号を出力するモニタ用ポートも備えられている。このモニタ用ポートからのモニタ信号がオペレータルームの操作者用モニタ１８に供給されることにより、オペレータルームのオペレータは出力チャンネルの信号をモニタしながらディジタルミキサ１の操作を行うことができる。さらに、ミキシング状態を変化させずに、ある入力チャンネルあるいは出力チャンネルの信号や出演者に送られる信号を検聴することができる。また、信号処理部１９は多数のＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成されており、ＣＰＵ１０の制御の元でミキシング処理やエフェクト処理などを行っている。この信号処理部１９においてミキシング処理されたミキシング信号をレコーダ２０に供給して記録することができると共に、レコーダ２０から再生したミキシング信号を信号処理部１９へ供給することができる。この場合、レコーダ２０においてはミキシング信号を圧縮して記録し、再生したミキシング信号を伸張して出力することができるようにされている。各部は通信バス２１に接続されている。
【００１３】
次に、本発明にかかる図１に示す構成のディジタルミキサ１においてミキシング処理が行われる等価的なミキサの機能ブロック図を図２に示す。
図２において、複数のアナログ入力（Ａ入力）ポート３０に入力されたアナログ信号は、内蔵されているＡＤ変換器によりディジタル信号に変換されて入力パッチ３２に入力される。また、複数のディジタル入力（Ｄ入力）ポート３１に入力されたディジタル信号は、そのまま入力パッチ３２に入力される。入力パッチ３２では、信号の入力元である複数の入力ポートの何れか１つの入力ポートを、例えば３２チャンネルとされる複数の入力チャンネル部３３ａ〜３３ｎの各入力チャンネル毎に選択的にパッチ（結線）することができ、各入力チャンネルには、入力パッチ３２でパッチされた入力ポートからの信号が供給される。
【００１４】
入力チャンネル部３３ａ，３３ｂ，・・・，３３ｎにおける各入力チャンネルには、アッテネータ、イコライザ、コンプレッサ、フェーダ、ＭＩＸバス３４ａ〜３４ｍへの送り出しレベルを調整するセンド調整部が備えられており、これらの入力チャンネルにおいて、周波数バランスやＭＩＸバス３４ａ〜３４ｍへ送出されるレベルが制御される。入力チャンネル部３３ａ〜３３ｎから出力される３２チャンネルのディジタル信号は、それぞれＭＩＸ１〜ＭＩＸ１６の１６本のＭＩＸバス３４ａ，３４ｂ，・・・，３４ｍの１ないし複数に選択的に出力される。ＭＩＸバス３４ａ〜３４ｍにおいては、１６本の各バスにおいて、３２入力チャンネルのうちの任意の入力チャンネルから選択的に入力された１ないし複数のディジタル信号がミキシングされて、合計１６チャンネルのミキシング出力がＭＩＸ出力チャンネル部（ＭＩＸｃｈ）３５ａ〜３５ｍに出力される。これにより、１６通りにミキシングされた１６チャンネルのミキシング出力を得ることができる。このＭＩＸバス３４ａ〜３４ｍからの出力を最終出力としてスピーカ等に供給する場合が多くされる。
【００１５】
ＭＩＸ出力チャンネル部３５ａ〜３５ｍにおける各出力チャンネルには、アッテネータ、イコライザ、コンプレッサ、フェーダが備えられており、これらの出力チャンネルにおいて、周波数バランスおよび出力パッチ３６へ送出されるレベルが制御される。出力パッチ３６では、信号の入力元であるＭＩＸ出力チャンネル部３５ａ〜３５ｍの１６チャンネルのミキシング信号の何れか１つのチャンネルを、アナログ出力（Ａ出力）ポート部３７やディジタル出力（Ｄ出力）ポート部３８の各出力ポート毎に選択的にパッチ（結線）することができ、各出力ポートには、出力パッチ３６でパッチされたチャンネルからの信号が供給される。
また、複数のアナログ出力ポートを備えるアナログ出力（Ａ出力）ポート部３７へ供給されたディジタル出力信号は、内蔵されているＤＡ変換器によりアナログ出力信号に変換されてアナログ出力ポートから出力される。そして、アナログ出力（Ａ出力）ポート部３７から出力されるアナログ出力信号は、増幅されてメインのスピーカから放音される。さらに、このアナログ出力信号は出演者が耳に装着するインイヤーモニタに供給されたり、その出演者の近傍に置かれたステージモニタスピーカで再生される。また、複数のディジタル出力ポートを備えるディジタル出力（Ｄ出力）ポート部３８から出力されるディジタルオーディオ信号は、レコーダ２０や外部接続されたＤＡＴ等に供給されてディジタル録音することができるようにされている。
【００１６】
上記したように入力チャンネル部３３ａ〜３３ｎの各入力チャンネルおよびＭＩＸ出力チャンネル部３５ａ〜３５ｍにおける各出力チャンネルにはコンプレッサが備えられており、入力される信号のゲインが設定されたスレッショルド・レベルを超えると図７に示すように信号のダイナミックレンジを圧縮するようにしている。そして、入力チャンネル部３３ａ〜３３ｎの各入力チャンネルおよびＭＩＸ出力チャンネル部３５ａ〜３５ｍの各出力チャンネルにおける検出ポイントのゲインを選択的にゲインメータにより表示することができると共に、入力チャンネル部３３ａ〜３３ｎの各入力チャンネルおよびＭＩＸ出力チャンネル部３５ａ〜３５ｍの各出力チャンネルにおけるコンプレッサの圧縮率を選択的にゲインリダクションメータに表示することができる。この場合、ユーザはゲインメータおよびゲインリダクションメータに表示するチャンネルと、ゲインメータに表示する検出ポイントを選択する。これにより、ユーザは、ゲインメータに表示される信号のゲインの極大値を確認し、ゲインが大きすぎる場合は所定の操作子１６を操作して信号のゲインを絞ることができるようになる。また、ゲインリダクションメータに表示される圧縮率の極小値を確認しながら圧縮されすぎないようにレシオやスレッショルド・レベルの調整を行うことができるようになる。なお、圧縮率は０〜１の値をとり、この値が小さいほど大きく圧縮されている。
【００１７】
次に、本発明の実施例のメータ駆動回路の構成を示す回路ブロック図を図３に示す。
図３に示すメータ駆動回路４０は、第１の信号反転部４０ａと、第１の選択部ＳＷａと、エンベロープフォロワ部４０ｂと、第２の信号反転部４０ｃと、第２の選択部ＳＷｂとを備えている。第１の信号反転部４０ａは入力された信号の正負を反転しており、第２の信号反転部４０ｃはエンベロープフォロワ部４０ｂから出力されるエンベロープ信号の正負を反転している。第１の選択部ＳＷａは可動接点ａと２つの固定接点ｂ，ｃとを有しており、入力された信号あるいは反転された入力された信号のいずれかを選択して出力している。第２の選択部ＳＷｂは可動接点ｄと２つの固定接点ｅ，ｆとを有しており、エンベロープフォロワ部４０ｂから出力されるエンベロープ信号あるいは反転されたエンベロープ信号のいずれかを選択して出力している。エンベロープフォロワ部４０ｂは、第１の選択部ＳＷａにより選択された信号にピークホールド処理を施すことにより、当該信号のエンベロープを検出している。
【００１８】
ここで、エンベロープフォロワ部４０ｂが行うピークホールド処理を説明すると、まず、入力された信号のピーク（極大値）を検出し、検出した時点から設定されたホールドの時間だけピーク値を出力値とする。次いで、ホールドの時間が経過すると、ディケイの設定値に基づいて出力値を徐々に減衰させていき、入力信号の値と出力値の一致が検出されると、検出された時点から入力信号の値を出力値とする。このような処理を繰り返し行うことにより、エンベロープフォロワ部４０ｂは入力された信号のエンベロープ信号を出力するようになる。エンベロープフォロワ部４０ｂにおいて、入力される信号のピークの部分を強調して出力する場合は、ホールドの時間長を長く設定すると共にディケイの傾きをゆるやかに設定し、正確なエンベロープを出力する場合は、ホールドの時間長を短く設定すると共に、ディケイの傾きが急になるよう設定する。
図３に示すメータ駆動回路４０は、第１の選択部ＳＷａと第２の選択部ＳＷｂの選択態様を切り替えることにより、ゲインメータのメータ駆動回路およびゲインリダクションメータのメータ駆動回路に共通に使用することができる。
【００１９】
そこで、ゲインメータのメータ駆動回路であるメータ部４２とゲインリダクションメータのメータ駆動回路であるメータ部４３にメータ駆動回路４０を適用した構成を示す回路ブロック図をコンプレッサ部４１の構成を示す回路ブロック図と共に図４に示す。なお、コンプレッサ部４１は入力チャンネル部３３ａ〜３３ｎの各入力チャンネルおよびＭＩＸ出力チャンネル部３５ａ〜３５ｍの各出力チャンネルに備えられるコンプレッサのいずれかとされている。
図４に示すように、各チャンネルのコンプレッサ部４１に入力されるオーディオ信号とされる入力信号の波形が波形Ｓとして図示されている。この入力信号は乗算器４１ａとエンベロープフォロワ部４１ｂに入力される。コンプレッサ部４１のエンベロープフォロワ部４１ｂでは、入力された波形Ｓの包絡線であるエンベロープが正確に検出される。このエンベロープフォロワ部４１ｂにおいて検出されたエンベロープ波形が波形Ｅｖ１として図示されている。コンプレッサ部４１のエンベロープフォロワ部４１ｂは、入力信号にピークホールド処理を施すことにより入力信号の正側のエンベロープを検出している。なお、コンプレッサ部４１におけるエンベロープフォロワ部４１ｂは、入力されるオーディオ信号の正確なエンベロープを出力できるように、ホールドの時間長が短くなるよう設定されていると共に、ディケイの傾きが急になるよう設定されている。
【００２０】
コンプレッサ部４１のエンベロープフォロワ部４１ｂから出力されたエンベロープ信号は、ゲイン調整部４１ｃに入力されエンベロープ信号が設定されたスレショルド・レベルを超えた際に、エンベロープのレベルと設定されたレシオに従って決定されたゲイン調整信号を出力する。このゲイン調整信号はコンプレッサ部４１において入力信号を圧縮する圧縮率を表しており、圧縮率の波形が波形Ｒｄ１として図示されている。ゲイン調整部４１ｃでは、エンベロープの各値ごとのレシオに応じた圧縮率を規定しているテーブルや、エンベロープとレシオの値から圧縮率を算出する関数などを利用して、エンベロープの値からゲイン調整信号（圧縮率）を算出している。
なお、圧縮率とは、コンプレッサをかける前の音量とかけた後の音量との関係をあらわす比率、すなわち、入力されるオーディオ信号の音量を圧縮するための比率である。そして、ゲイン調整信号（圧縮率）は入力されるオーディオ信号に乗算される値であり０〜１の値をとる。この場合、圧縮率が小さいとコンプレッサ部４１から出力される出力信号も小さくなり、圧縮率が小さいほど大きく圧縮されることになる。
【００２１】
図４に戻ると、ゲイン調整信号（圧縮率）は乗算器４１ａに乗算係数として供給される。乗算器４１ａにおいては、供給されたゲイン調整信号（圧縮率）を乗算係数として入力された信号に乗算することにより、図７に示すように入力された信号がスレッショルド・レベルを超えた際にそのダイナミックレンジがゲイン調整信号（圧縮率）の値に応じて圧縮されるようになる。この乗算器４１ａの出力がコンプレッサ部４１の出力となる。乗算器４１ａから出力される出力信号は当該チャンネル部における次段に供給されると共に、メータ部４２に入力される。
メータ部４２は、第１の信号反転部４２ａと、第１の選択部ＳＷａ１と、エンベロープフォロワ部４２ｂと、第２の信号反転部４２ｃと、第１の選択部ＳＷａ１と連動して切り換えられる第２の選択部ＳＷｂ１とを備えている。第１の信号反転部４２ａと第２の信号反転部４２ｃとは、信号の正負を反転しており、第１の選択部ＳＷａ１は可動接点ａ１と固定接点ｂ１，ｃ１とを有しており、第２の選択部ＳＷｂ１は可動接点ｄ１と固定接点ｅ１，ｆ１とを有している。第１の選択部ＳＷａ１における可動接点ａ１は固定接点ｂ１に接続されて、第１の反転部４２ａで反転されていないメータ部４２に入力された信号が選択されて、メータ部４２のエンベロープフォロワ部４２ｂに入力される。
【００２２】
メータ部４２のエンベロープフォロワ部４２ｂに入力されるコンプレッサ部４１から出力される信号の波形（圧縮後のオーディオ信号の波形）が波形Ｓ’として図示されており、この波形Ｓ’のエンベロープがエンベロープフォロワ部４２ｂにおいて検出される。エンベロープフォロワ部４２ｂにおいて検出されたエンベロープ波形が波形Ｅｖとして図示されている。エンベロープフォロワ部４２ｂは、入力された信号にピークホールド処理を施すことにより入力された信号の正側のエンベロープを検出している。第２の選択部ＳＷｂ１における可動接点ｄ１は固定接点ｅ１に接続されて、第２の信号反転部４２ｃで反転されていないエンベロープフォロワ部４２ｂから出力されるエンベロープ信号が選択されて、図６（ａ）に示すようなゲインメータ（Ｇメータ）へ供給される。なお、メータ部４２のエンベロープフォロワ部４２ｂは、入力される信号のピークの部分を強調的に出力できるように、ホールドの時間長が長くなるよう設定されていると共にディケイの傾きがゆるやかになるよう設定されている。これにより、図示するようにピーク部分が強調された波形Ｅｖのエンベロープ信号がエンベロープフォロワ部４２ｂから出力されてゲインメータに供給されることから、ゲインメータを視認することによりコンプレッサ部４１から出力される信号のピークレベルを容易に確認することができるようになる。
【００２３】
また、ゲイン調整部４１ｃから出力される波形Ｒｄ１とされるゲイン調整信号（圧縮率）は、乗算器４１ａに供給されると共にメータ部４３に入力される。メータ部４３は、第１の信号反転部４３ａと、第１の選択部ＳＷａ２と、エンベロープフォロワ部４３ｂと、第２の信号反転部４３ｃと、第１の選択部ＳＷａ２と連動して切り換えられる第２の選択部ＳＷｂ２とを備えている。第１の信号反転部４３ａと第２の信号反転部４３ｃとは、信号の正負を反転しており、第１の選択部ＳＷａ２は可動接点ａ２と固定接点ｂ２，ｃ２とを有しており、第２の選択部ＳＷｂ２は可動接点ｄ２と固定接点ｅ２，ｆ２とを有している。第１の選択部ＳＷａ２における可動接点ａ２は固定接点ｃ２に接続されて、第１の信号反転部４３ａで正負が反転されたゲイン調整信号（圧縮率）が選択されて、メータ部４３のエンベロープフォロワ部４３ｂに入力されている。
【００２４】
メータ部４３のエンベロープフォロワ部４３ｂに入力される正負が反転されたゲイン調整信号（圧縮率）の波形が波形Ｒｄ２として図示されており、この波形Ｒｄ２にエンベロープフォロワ部４３ｂはピークホールド処理を施すことにより反転されたゲイン調整信号（圧縮率）のピークを強調して出力している。エンベロープフォロワ部４３ｂから出力される反転されたゲイン調整信号（圧縮率）のエンベロープ波形が波形Ｒｄ３として図示されている。第２の選択部ＳＷｂ２における可動接点ｄ２は固定接点ｆ２に接続されて、第２の信号反転部４３ｃでエンベロープフォロワ部４３ｂから出力されるエンベロープ波形（波形Ｒｄ３）の正負が反転されて正負が元に戻されたゲイン調整信号（圧縮率）のエンベロープ波形が選択されて、図６（ｂ）に示すようなゲインリダクションメータ（ＧＲメータ）へ供給される。第２の選択部ＳＷｂ２から出力される第２の信号反転部４３ｃから出力されるゲイン調整信号（圧縮率）のエンベロープ波形が波形Ｒｄ４として図示されている。なお、メータ部４３におけるエンベロープフォロワ部４３ｂは、反転されたゲイン調整信号（圧縮率）のピークの部分を強調的に出力できるように、ホールドの時間長が長くなるよう設定されていると共にディケイの傾きがゆるやかになるよう設定されている。これにより、図示するようにピークの部分が強調された波形Ｒｄ３の反転されたゲイン調整信号（圧縮率）がエンベロープフォロワ部４３ｂから出力され、さらに反転されることで極小値の部分が強調されたゲイン調整信号（圧縮率）の波形Ｒｄ４がゲインリダクションメータに供給される。これにより、ゲインリダクションメータを視認することによりコンプレッサ部４１における圧縮率の極小値を容易に確認することができるようになる。
【００２５】
図４に示すようにメータ部４２とメータ部４３との回路構成は同一とされており、内蔵する２つの選択部がいずれの経路を選択するかに応じて、ゲインメータのメータ駆動回路（メータ部４２）とすることができると共に、ゲインリダクションメータのメータ駆動回路（メータ部４３）とすることができる。このように、メータ部４２とメータ部４３とに共通のメータ駆動回路を使用することができることからコスト削減および設計を容易化することができるようになる。なお、選択部ＳＷａ１（ＳＷａ２）と選択部ＳＷｂ１（ＳＷｂ２）は連動して切り換えられ、選択部ＳＷａ１ないし選択部ＳＷｂ２はディップスイッチや電子スイッチ等のスイッチとすることができ、プリント基板上に組まれたメータ駆動回路において選択部ＳＷａ１ないし選択部ＳＷｂ２に対応するディップスイッチや電子スイッチ等のスイッチを用途に応じて図４に示すように予め固定的に切り替えておくことでメータ部４２あるいはメータ部４３とすることができる。
【００２６】
次に、エンベロープフォロワ部４１ｂ、４２ｂ、４３ｂとして用いられるエンベロープフォロワ部５０の回路構成の一例を示す回路ブロック図を図５に示す。
図５に示すエンベロープフォロワ部５０では、減算器５１において入力ＩＮからフィードバックされた遅延信号（前回の出力信号）を減算している。この遅延信号（前回の出力信号）は遅延部５５からの出力である。減算器５１の出力が入力される判断部５２では、入力ＩＮと遅延信号（前回の出力信号）との振幅値の大小関係を入力される減算信号の正負の符号から判断し、入力ＩＮのピーク値を減算信号の符号が逆転するポイントで検出している。この場合、減算信号の符号が正から負へ切り替わるポイントの直前までが入力ＩＮのアタック部分となり、直後からがホールド部分となる。また、減算信号の符号が負から正へ切り替わるポイントの直前までがディケイ部分となる。
【００２７】
減算器５１の出力が入力される制御部５３では、判断部５２から入力される入力ＩＮと遅延信号（前回の出力信号）との振幅値の大小関係が切り替わるポイントの情報に基づいて、入力ＩＮのアタック部分では減算器５１の出力をそのまま出力値として出力し、ホールド部分ではホールドが開始されたときの値を出力値として出力し、ディケイ部分ではホールドの出力値をディケイにそって徐々に減衰して、その値を出力値として出力する。制御部５３からの出力は加算器５４に入力され遅延信号（前回の出力信号）と加算されて入力ＩＮのエンベロープ信号である出力ＯＵＴとされる。出力ＯＵＴは遅延部５５により１サンプル時間だけ遅延されて、減算器５１および加算器５４に供給される。
ここで、制御部５３におけるホールドの時間を短く設定すると共にディケイの傾きを急に設定したエンベロープフォロワ部５０は、正確なエンベロープを検出することができることからコンプレッサ部４１のエンベロープフォロワ部４１ｂとして使用される。また、制御部５３におけるホールドの時間を長く設定すると共にディケイの傾きを緩やかに設定したエンベロープフォロワ部５０は、ピークを強調して出力することができることからメータ部４２，４３におけるエンベロープフォロワ部４２ｂ，４３ｂとして使用される。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上説明した本発明においては、メータ駆動回路はディジタルミキサにおけるゲインメータやゲインリダクションメータのメータ駆動回路としたが、これに限るものではなく一般的なオーディオ機器のゲインメータやゲインリダクションメータのメータ駆動回路とすることができる。
なお、ゲインリダクションメータのメータ駆動回路であるメータ部４３の出力側にある信号反転部４３ｃを省略し、それに替えて、エンベロープフォロワ部４３ｂの出力にオフセットをかけて出力するようにしてもよい。このようにしても、ゲインリダクションメータに圧縮率の極小値が明確に認識できる表示をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例のメータ駆動回路を備えるゲインメータおよびゲインリダクションメータを適用することのできるディジタルミキサの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかる図１に示す構成のディジタルミキサにおいてミキシング処理が行われる等価的なミキサの機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施例のメータ駆動回路の構成を示す回路ブロック図である。
【図４】本発明にかかるメータ駆動回路を適用したゲインメータのメータ駆動回路およびゲインリダクションメータのメータ駆動回路をコンプレッサ部の構成と共に示す回路ブロック図である。
【図５】本発明にかかるメータ駆動回路に適用可能なエンベロープフォロワ部の回路構成の一例を示す回路ブロック図である。
【図６】入力信号のゲインを表示するゲインメータの構成、コンプレッサのゲインリダクションレベルを表示するゲインリダクションメータの構成の一例を示す図である。
【図７】コンプレッサにより入力信号のダイナミックレンジを圧縮する態様の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ ディジタルミキサ、１０ ＣＰＵ、１１ フラッシュメモリ、１２ ＲＡＭ、１３ その他Ｉ／Ｏ、１４ 表示器、１５ 電動フェーダ、１６ 操作子、１７ 波形Ｉ／Ｏ、１８ 操作者用モニタ、１９ 信号処理部、２０ レコーダ、２１ 通信バス、３０ アナログ入力（Ａ入力）ポート、３１ ディジタル入力（Ｄ入力）ポート、３２ 入力パッチ、３３ａ〜３３ｎ 入力チャンネル部、３４ａ〜３４ｍ ＭＩＸバス、３５ａ〜３５ｍ 出力チャンネル部、３６ 出力パッチ、３７ アナログ出力（Ａ出力）ポート部、３８ ディジタル出力（Ｄ出力）ポート部、４０ メータ駆動回路、４０ａ 乗算器、４０ａ 第１の信号反転部、４０ｂ エンベロープフォロワ部、４０ｃ 第２の信号反転部、４１ コンプレッサ部、４１ａ 乗算器、４１ｂ エンベロープフォロワ部、４１ｃ ゲイン調整部、４２ メータ部、４２ａ 第１の信号反転部、４２ｂ エンベロープフォロワ部、４２ｃ 第２の信号反転部、４３ メータ部、４３ａ 第１の信号反転部、４３ｂ エンベロープフォロワ部、４３ｃ 第２の信号反転部、５０ エンベロープフォロワ部、５１ 減算器、５２ 判断部、５３ 制御部、５４ 加算器、５５ 遅延部、ＳＷａ 第１の選択部、ＳＷａ１ 第１の選択部、ＳＷａ２ 第１の選択部、ＳＷｂ 第２の選択部、ＳＷｂ１ 第２の選択部、ＳＷｂ２ 第２の選択部、ａ 可動接点、ａ１ 可動接点、ａ２ 可動接点、ｂ，ｃ 固定接点、ｂ１，ｃ１ 固定接点、ｂ２，ｃ２ 固定接点、ｄ 可動接点、ｄ１ 可動接点、ｄ２ 可動接点、ｅ，ｆ 固定接点、ｅ１，ｆ１ 固定接点、ｅ２，ｆ２ 固定接点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を反転する第１の信号反転手段と、
該第１の信号反転手段により反転された第１の反転信号と、前記入力信号のいずれかを選択する第１の選択手段と、
該第１の選択手段により選択された第１の選択信号のピークを一定時間ホールドすることにより検出した前記第１の選択信号のエンベロープ信号を出力するエンベロープフォロワ手段と、
該エンベロープフォロワ手段から出力された前記エンベロープ信号を反転する第２の信号反転手段と、
該第２の信号反転手段により反転された第２の反転信号と、前記エンベロープ信号のいずれかを選択する第２の選択手段とを備え、
前記第２の選択手段により選択された第２の選択信号をメータに供給するようにしたことを特徴とするメータ駆動回路。
【請求項２】
前記メータをゲインメータとする際には、前記第１の選択手段が前記入力信号を選択すると共に、前記第２の選択手段が前記エンベロープ信号を選択するように、前記第１の選択手段および前記第２の選択手段を設定することを特徴とする請求項１記載のメータ駆動回路。
【請求項３】
前記メータをゲインリダクションメータとする際には、前記第１の選択手段が前記第１の反転信号を選択すると共に、前記第２の選択手段が前記第２の反転信号を選択するように、前記第１の選択手段および前記第２の選択手段を設定することを特徴とする請求項１記載のメータ駆動回路。
【請求項１】
入力信号を反転する第１の信号反転手段と、
該第１の信号反転手段により反転された第１の反転信号と、前記入力信号のいずれかを選択する第１の選択手段と、
該第１の選択手段により選択された第１の選択信号のピークを一定時間ホールドすることにより検出した前記第１の選択信号のエンベロープ信号を出力するエンベロープフォロワ手段と、
該エンベロープフォロワ手段から出力された前記エンベロープ信号を反転する第２の信号反転手段と、
該第２の信号反転手段により反転された第２の反転信号と、前記エンベロープ信号のいずれかを選択する第２の選択手段とを備え、
前記第２の選択手段により選択された第２の選択信号をメータに供給するようにしたことを特徴とするメータ駆動回路。
【請求項２】
前記メータをゲインメータとする際には、前記第１の選択手段が前記入力信号を選択すると共に、前記第２の選択手段が前記エンベロープ信号を選択するように、前記第１の選択手段および前記第２の選択手段を設定することを特徴とする請求項１記載のメータ駆動回路。
【請求項３】
前記メータをゲインリダクションメータとする際には、前記第１の選択手段が前記第１の反転信号を選択すると共に、前記第２の選択手段が前記第２の反転信号を選択するように、前記第１の選択手段および前記第２の選択手段を設定することを特徴とする請求項１記載のメータ駆動回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２１１７３８（Ｐ２００８−２１１７３８Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４８９５３（Ｐ２００７−４８９５３）
【出願日】平成１９年２月２８日（２００７．２．２８）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２８日（２００７．２．２８）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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