自动电平调整电路转让专利
申请号 : CN200510082057.1
文献号 : CN1725634B
文献日 : 2010-05-05
发明人 : 野竹恭弘
申请人 : 三洋电机株式会社
摘要 :
本发明提供一种自动电平调整电路，限制在零交叉时被变更的增益的衰减量，防止放大器的增益的过分降低。本发明的自动电平调整电路，用比较输出部件(310)比较被数字变换的输入信号的信号电平和规定的基准电平，输出该比较结果。通常，将从该比较输出部件(310)输出的信号作为启动检测输出信号从启动检测输出部件(340)输出。另一方面，在输入信号的零交叉期间，比较结果信号达到了可变更增益的规定的最大级数的情况下，通过从屏蔽信号输出部件(320、330)输出的屏蔽信号，大于或等于该最大级数的信号被屏蔽，将该被屏蔽的来自比较输出部件(310)的输出信号作为启动检测输出信号从启动检测输出部件(340)输出。
权利要求 :
1.一种自动电平调整电路，其特征在于包括：可变增益放大器，通过设定增益来放大输入信号；
电平检测部，检测信号的电平；以及
增益控制部，输出用于调整所述可变增益放大器的增益的控制信号，所述电平检测部包括：
比较器，将所述可变增益放大器输出的信号电平与规定的基准电平进行比较，将该比较结果作为比较结果信号输出；
计数器，对所述比较结果信号以时钟信号的定时来计数；以及触发电路，在所述计数器计数的比较结果的计数次数达到了零交叉时可变更增益的规定级数的比较结果计数次数的情况下，通过来自计数器的信号而被置位，从而输出屏蔽信号，所述比较器在所述输入信号的一个零交叉和其他的一个零交叉之间输出的所述比较结果信号内进行限制，以将规定的输出时间内输出的比较结果信号输出；以及所述电平检测部限制来自所述比较器的输出信号，以在所述比较结果信号超过所述规定输出时间被输出的情况下，输出所述规定输出时间内输出的比较结果信号，并将来自所述比较器的输出信号作为启动检测输出信号输出到所述增益控制部。
2.如权利要求1所述的自动电平调整电路，其特征在于，所述可变增益放大器分级地变更增益，
所述电平检测部存储所述零交叉间的可变更增益的级数，对所述比较结果信号除去所述可变更增益的大于等于规定级数的比较结果信号而输出。
3.如权利要求2所述的自动电平调整电路，其特征在于，所述电平检测部对于可变更增益的大于或等于规定级数的比较结果信号，根据所述屏蔽信号，使所述比较结果信号成为屏蔽状态后输出。
4.如权利要求3所述的自动电平调整电路，其特征在于，所述触发电路在所述输入信号零交叉时，通过零交叉信号的输入而被复位。
5.如权利要求1至4任意一项所述的自动电平调整电路，其特征在于，所述电平检测部包括取得所述比较结果信号和所述屏蔽信号的反转信号的逻辑积的逻辑电路。
说明书 :
技术领域
本发明涉及自动调整放大器增益，以便来自放大器的输出信号电平成为规定的电平的自动电平调整(ALC：Automatic Level Control)电路，特别涉及利用了可编程增益放大器的数字检波方式的自动电平调整电路中的启动(attack)动作的改善。
背景技术
大多数数字照相机和数字摄像机等的电子照相机具有对活动图像进行录像的录像功能，同时还具有对从麦克风输入的声音进行录音的录音功能。于是，在具有录音功能的这些电子照相机中，一般来说，为了可以按规定的声音信号电平对输入声音进行录音，具有在声音录音时，根据输入声音信号的电平自动调整记录级的前级配置的放大器的增益的电路。作为这样的电路，存在例如具有图6所示的结构、利用了可编程增益放大器的数字检波方式的自动电平调整电路(以下称为ALC电路)。
按照图6所示的ALC电路，首先，通过可编程增益放大器10的后级的模拟/数字转换器(A/D转换器)20，将由可编程增益放大器10放大的输入声音信号从模拟信号变换为数字信号。接着，由电平检测部30检测该数字信号的电平(可编程增益放大器10输出的信号电平)，并且比较该检测电平和规定的基准电平。然后，根据在那里得到比较结果，通过从增益控制部40输出到可编程增益放大器10的控制信号来调整可编程增益放大器10的增益，使得来自可编程增益放大器10的输出声音信号(由可编程增益放大器10放大的输入声音信号)成为规定的声音信号电平。
具体来说，在由电平检测部30检测的数字信号的电平大于规定的基准电平的情况下，进行将可编程增益放大器10的放大器增益每次一级地阶段地降低的动作(启动动作)，在数字输出信号电平小于规定的基准电平的情况下，进行将可编程增益放大器10每次一级阶段地升高的动作(恢复(recovery)动作)。然后，通过连续进行这样的启动动作以及恢复动作的增益调整，直到数字信号电平成为规定的基准电平，从而可以根据输入声音信号的电平，将放大器的增益自动调整为规定的基准电平，使得可以用规定的声音信号对输入声音进行录音。而且，以上那样的ALC电路例如被公开在下述专利文献1中。
〔专利文献1〕特开平11-328855号公报
为了将超过动态范围的过大信号的声音波形的变形抑制到最小限度，通常在短时间内进行由ALC电路进行的启动动作。而且，在如上所述的ALC电路中进行数字方式的离散的放大器增益控制时，如果在变更增益时在输出波形中产生级差，则这将成为噪声的原因。因此，为了避免该级差的产生，一般仅在零交叉时进行启动动作的增益的变更。
但是，如果仅在零交叉时进行启动动作的增益的变更，则由于信号频率启动时间变动。特别是在信号频率低，零交叉的间隔长的情况下，增益变更的定时的间隔变长，因此，启动动作总是不收敛，其结果是启动时间(使增益减少的时间)变长。
因此，为了防止这样启动时间变长的情况，考虑与零交叉的定时无关地进行降低启动动作的增益计算，仅以零交叉的定时进行将计算结果输出到可编程增益放大器的动作.但是，这时还产生以下那样的问题.
通常，以时钟信号的定时来进行电平检测部中的数字信号的电平和规定的基准电平的比较处理，如果数字信号的电平大于规定的基准电平的比较结果连续规定次数，则得到将可编程增益放大器的放大器增益降低一级的检测结果。然后，如果该状态再继续规定的次数，则再得到将放大器增益降低一级的检测结果。然后，在下一个零交叉时，输出此前的检测结果的合计级数、降低放大器增益情况的启动动作控制信号，仅该合计级数部分的放大器增益下降。例如，在某零交叉到下一个零交叉为止期间，得到三次检测结果的情况下，在下一个零交叉时，放大器增益下降三级。
因此，如果在零交叉间隔长的情况下进行如上所述的比较/检测处理，则由于到下一个零交叉前检测结果的级数累积，产生将原本仅降低一级放大器增益最合适的情况，变为降低大于或等于一级的增益的情况的事情。如果产生这样的事情，则不能在之后进行恢复动作，成为不自然的动作状态。
按照图6所示的ALC电路，首先，通过可编程增益放大器10的后级的模拟/数字转换器(A/D转换器)20，将由可编程增益放大器10放大的输入声音信号从模拟信号变换为数字信号。接着，由电平检测部30检测该数字信号的电平(可编程增益放大器10输出的信号电平)，并且比较该检测电平和规定的基准电平。然后，根据在那里得到比较结果，通过从增益控制部40输出到可编程增益放大器10的控制信号来调整可编程增益放大器10的增益，使得来自可编程增益放大器10的输出声音信号(由可编程增益放大器10放大的输入声音信号)成为规定的声音信号电平。
具体来说，在由电平检测部30检测的数字信号的电平大于规定的基准电平的情况下，进行将可编程增益放大器10的放大器增益每次一级地阶段地降低的动作(启动动作)，在数字输出信号电平小于规定的基准电平的情况下，进行将可编程增益放大器10每次一级阶段地升高的动作(恢复(recovery)动作)。然后，通过连续进行这样的启动动作以及恢复动作的增益调整，直到数字信号电平成为规定的基准电平，从而可以根据输入声音信号的电平，将放大器的增益自动调整为规定的基准电平，使得可以用规定的声音信号对输入声音进行录音。而且，以上那样的ALC电路例如被公开在下述专利文献1中。
〔专利文献1〕特开平11-328855号公报
为了将超过动态范围的过大信号的声音波形的变形抑制到最小限度，通常在短时间内进行由ALC电路进行的启动动作。而且，在如上所述的ALC电路中进行数字方式的离散的放大器增益控制时，如果在变更增益时在输出波形中产生级差，则这将成为噪声的原因。因此，为了避免该级差的产生，一般仅在零交叉时进行启动动作的增益的变更。
但是，如果仅在零交叉时进行启动动作的增益的变更，则由于信号频率启动时间变动。特别是在信号频率低，零交叉的间隔长的情况下，增益变更的定时的间隔变长，因此，启动动作总是不收敛，其结果是启动时间(使增益减少的时间)变长。
因此，为了防止这样启动时间变长的情况，考虑与零交叉的定时无关地进行降低启动动作的增益计算，仅以零交叉的定时进行将计算结果输出到可编程增益放大器的动作.但是，这时还产生以下那样的问题.
通常，以时钟信号的定时来进行电平检测部中的数字信号的电平和规定的基准电平的比较处理，如果数字信号的电平大于规定的基准电平的比较结果连续规定次数，则得到将可编程增益放大器的放大器增益降低一级的检测结果。然后，如果该状态再继续规定的次数，则再得到将放大器增益降低一级的检测结果。然后，在下一个零交叉时，输出此前的检测结果的合计级数、降低放大器增益情况的启动动作控制信号，仅该合计级数部分的放大器增益下降。例如，在某零交叉到下一个零交叉为止期间，得到三次检测结果的情况下，在下一个零交叉时，放大器增益下降三级。
因此，如果在零交叉间隔长的情况下进行如上所述的比较/检测处理，则由于到下一个零交叉前检测结果的级数累积，产生将原本仅降低一级放大器增益最合适的情况，变为降低大于或等于一级的增益的情况的事情。如果产生这样的事情，则不能在之后进行恢复动作，成为不自然的动作状态。
发明内容
为了消除上述问题点，本发明提供一种自动电平调整电路，其特征在于包括：可变增益放大器，通过设定增益来放大输入信号；电平检测部，检测信号的电平；以及增益控制部，输出用于调整所述可变增益放大器的增益的控制信号，所述电平检测部包括：比较器，将所述可变增益放大器输出的信号电平与规定的基准电平进行比较，将该比较结果作为比较结果信号输出；计数器，对所述比较结果信号以时钟信号的定时来计数；以及触发电路，在所述计数器计数的比较结果的计数次数达到了零交叉时可变更增益的规定级数的比较结果计数次数的情况下，通过来自计数器的信号而被置位，从而输出屏蔽信号，所述比较器在所述输入信号的一个零交叉和其他的一个零交叉之间输出的所述比较结果信号内进行限制，以将规定的输出时间内输出的比较结果信号输出；以及所述电平检测部限制来自所述比较器的输出信号，以在所述比较结果信号超过所述规定输出时间被输出的情况下，输出所述规定输出时间内输出的比较结果信号，并将来自所述比较器的输出信号作为启动检测输出信号输出到所述增益控制部。
为了消除上述问题点，本发明的自动电平调整电路，其特征在于包括：可变增益放大器，通过设定增益来放大输入信号；比较输出电路，将该可变增益放大器输出的信号电平与规定的基准电平进行比较，将该比较结果作为比较结果信号输出；输出信号限制电路，在所述输入信号的一个零交叉和再一个零交叉之间输出的所述比较结果信号内进行限制，以将规定的输出时间内输出的比较结果信号输出；以及启动检测输出电路，限制来自所述比较输出电路的输出信号，以在所述比较结果信号超过所述规定输出时间被输出的情况下，将所述规定输出时间内输出的比较结果信号进行输出，并将来自所述比较输出电路的输出信号作为启动检测输出信号进行输出。
而且，在上述自动电平调整电路中，所述可变增益放大器分级地变更增益，所述输出信号限制电路存储所述零交叉间的可变更增益的级数，对所述比较结果信号除去所述可变更增益的大于或等于规定级数的比较结果信号而输出。
而且，在上述自动电平调整电路中，所述输出信号限制电路包括：计数器，以时钟信号的定时来计数所述比较结果信号；以及触发电路，在由所述计数器计数的比较结果的计数次数达到了零交叉时可变更增益的规定级数的比较结果计数次数的情况下，通过来自计数器的信号而被置位，从而输出屏蔽信号，对于可变更增益的大于或等于规定级数的比较结果信号，根据所述屏蔽信号，使所述比较结果信号成为屏蔽状态后输出.
而且，在上述自动电平调整电路中，所述触发电路在所述输入信号零交叉时，通过零交叉信号的输入而被复位。
而且，在上述自动电平调整电路中，所述启动检测输出电路是取得所述比较结果信号和所述屏蔽信号的反转信号的逻辑积的逻辑电路。
按照本发明，因为限制零交叉时被变更的增益的衰减量，所以可以防止可编程增益放大器的增益的过分下降，由此，可以实现适当的启动动作的增益变更。
为了消除上述问题点，本发明的自动电平调整电路，其特征在于包括：可变增益放大器，通过设定增益来放大输入信号；比较输出电路，将该可变增益放大器输出的信号电平与规定的基准电平进行比较，将该比较结果作为比较结果信号输出；输出信号限制电路，在所述输入信号的一个零交叉和再一个零交叉之间输出的所述比较结果信号内进行限制，以将规定的输出时间内输出的比较结果信号输出；以及启动检测输出电路，限制来自所述比较输出电路的输出信号，以在所述比较结果信号超过所述规定输出时间被输出的情况下，将所述规定输出时间内输出的比较结果信号进行输出，并将来自所述比较输出电路的输出信号作为启动检测输出信号进行输出。
而且，在上述自动电平调整电路中，所述可变增益放大器分级地变更增益，所述输出信号限制电路存储所述零交叉间的可变更增益的级数，对所述比较结果信号除去所述可变更增益的大于或等于规定级数的比较结果信号而输出。
而且，在上述自动电平调整电路中，所述输出信号限制电路包括：计数器，以时钟信号的定时来计数所述比较结果信号；以及触发电路，在由所述计数器计数的比较结果的计数次数达到了零交叉时可变更增益的规定级数的比较结果计数次数的情况下，通过来自计数器的信号而被置位，从而输出屏蔽信号，对于可变更增益的大于或等于规定级数的比较结果信号，根据所述屏蔽信号，使所述比较结果信号成为屏蔽状态后输出.
而且，在上述自动电平调整电路中，所述触发电路在所述输入信号零交叉时，通过零交叉信号的输入而被复位。
而且，在上述自动电平调整电路中，所述启动检测输出电路是取得所述比较结果信号和所述屏蔽信号的反转信号的逻辑积的逻辑电路。
按照本发明，因为限制零交叉时被变更的增益的衰减量，所以可以防止可编程增益放大器的增益的过分下降，由此，可以实现适当的启动动作的增益变更。
附图说明
图1是利用了本发明的一个实施方式的可编程增益放大器的数字检波方式的自动电平调整电路的电路图。
图2是表示在图1的自动电平调整电路的电平检测部中具有的启动检测电路的电路结构的图。
图3是表示图2的启动检测电路中的比较结果信号、屏蔽信号以及启动检测信号和被放大的输入声音信号的关系的图。
图4是利用了本发明的另一个实施方式的可编程增益放大器的数字检波方式的自动电平调整电路的电路图。
图5是表示在图4的自动电平调整电路的电平检测部中具有的启动检测电路的电路结构的图。
图6是利用了以往的可编程增益放大器的数字检波方式的自动电平调整电路的电路图。
图2是表示在图1的自动电平调整电路的电平检测部中具有的启动检测电路的电路结构的图。
图3是表示图2的启动检测电路中的比较结果信号、屏蔽信号以及启动检测信号和被放大的输入声音信号的关系的图。
图4是利用了本发明的另一个实施方式的可编程增益放大器的数字检波方式的自动电平调整电路的电路图。
图5是表示在图4的自动电平调整电路的电平检测部中具有的启动检测电路的电路结构的图。
图6是利用了以往的可编程增益放大器的数字检波方式的自动电平调整电路的电路图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的一个实施方式。
图1是本实施方式的ALC电路的电路图。图2是表示在图1的ALC电路的电平检测部中具有的启动检测电路的电路结构的图。而图3是表示图2的启动检测电路中的比较结果信号、屏蔽信号以及启动检测信号和被放大的输入声音信号的关系的图。而且，在图1中，对于与图6的ALC电路相同的结构元件赋予与图6相同的标号。
在图1的ALC电路中，在可编程增益放大器10的后级，连接零交叉检测部50和A/D转换器(ADC)20。在A/D转换器20中，由可编程增益放大器10放大的输入声音信号(模拟信号)被变换为数字信号，该数字信号被输出到电平检测部31。
在电平检测部31，该数字信号的电平(可编程增益放大器10输出的信号电平)被检测，该检测电平和规定的基准电平(启动基准电平)被比较.然后，在得到的比较结果中，根据检测电平大于等于启动基准电平，与以往相同，得到将可编程增益放大器10的放大器增益降低一级的检测结果.根据这样得到的检测结果，用于调整可编程增益放大器10的增益的控制信号从增益控制部40被输出到锁存电路60，以使来自可编程增益放大器10的输出声音信号为规定的声音信号电平.例如，在由电平检测部31检测到的数字信号的电平比规定的基准电平(启动基准电平)大的情况下，将可编程增益放大器10的放大器增益降低与检测结果的次数相当的级数(进行启动动作)的信息的控制信号被输出.
例如，增益控制部40存储预定的系数，每隔固定的时钟周期，检测比较器310的检测结果，在A/D转换器20的输出比基准电平大的时，减去1×系数的值，决定用于控制可编程增益放大器10的增益的控制信号。即，如上述的以往的例子中记载的那样，可编程增益放大器10中的增益受到控制，使其在其输出电平小时增大，在输出电平大时减小，使输出电平达到规定值。在启动时，根据其前阶段的输入信号电平设定可编程增益放大器10的增益，设定与该被设定的增益对应的控制信号，所以减少控制信号。由此，将上述的系数设为一级，根据对应于一定的时钟的比较定时中的比较结果，根据启动检测的次数，仅减少该次数×系数的控制信号的值。
另一方面，在零交叉检测部50中，由可编程增益放大器10放大的输入声音信号(模拟信号)的零交叉被检测，检测结果的零交叉信号作为高电平(H)信号被输出到电平检测部31和锁存电路60。
然后，如果零交叉信号(高电平)输入到锁存电路60，则增益控制部40的输出信号被取入锁存电路60，锁存电路60的输出作为决定可编程增益放大器10中的增益的控制信号来提供，根据控制信号来进行降低可编程增益放大器10的放大器增益的启动动作。而且，在零交叉信号(高电平)没有被输入到锁存电路60的状态下，由于锁存电路60未取入下一个信号，所以保持控制信号的状态。
然后，如果零交叉信号(高电平)再次输入到锁存电路60，则在该定时，从增益控制部40被输入到锁存电路60的启动动作控制信号经由锁存电路60被输出到可编程增益放大器10，进行降低可编程增益放大器10的放大器增益的启动动作。
这里，在本实施方式中，为了消除以往的问题，在电平检测部31内配备用于限制在零交叉时被变更的增益的衰减量，防止可编程增益放大器10的增益的过分降低的启动检测电路300。以下，参照图2说明该启动检测电路300的电路结构和动作。
在电平检测部31，首先，在比较器310中，以时钟信号S3的定时进行来自A/D转换器20的数字信号S1和基准电平信号S2(规定的基准电平)的电平比较。然后在启动动作时，如图3那样表示数字信号S1的电平大于规定的基准电平的比较结果的比较结果信号S4从比较器310输出，被输入到AND电路340。
接着，用计数器320对从比较器310输出的比较结果信号S4以时钟信号S3的定时计数。即，在A/D转换器20的输出信号比基准电平高时，来自比较器310的比较结果信号S4为高(H)电平，在时钟上升时，在比较结果信号S4为高电平的情况下，计数器320累加1。这时被计数的比较结果的计数数在达到了零交叉时可变更增益的规定的最大级的比较结果计数次数的情况下，设置SR触发电路330。例如，可以构成为在计数器320直至计数到最大级的比较结果计数值的情况下，计数器320输出高电平。
然后，通过来自计数器320的高电平的输出，如果SR触发电路330被设置，则从SR触发电路330输出的屏蔽信号S5如图3所示那样成为高电平，该屏蔽信号S5的反转信号被输入到前述AND电路340.这样，在前述AND电路340中，输入来自比较器310的比较结果信号S4和屏蔽信号S5的反转信号.然后，在前述AND电路340中，取比较结果信号S4和屏蔽信号S5的反转输出的“与”(AND)，如图3那样的启动检测输出信号S6作为检测结果被输出到增益控制部40.
而且，前述SR触发电路330通过输入来自零交叉检测部50的零交叉信号(高电平)的边沿而被复位。因此，在下一个零交叉时被复位，在那以后，进行通常的启动动作，直到计数器320的计数值再次达到规定的最大级的比较结果计数次数。然后，在达到了规定的最大级的比较结果计数次数的情况下，与上述相同，由屏蔽信号S5而被屏蔽的启动检测输出信号S6作为检测结果被输出到增益控制部40，限制启动动作。而且，计数器320也通过零交叉信号复位计数值。
这样，按照图2的启动检测电路300，在计数器320中的计数数在零交叉和下一个零交叉之间超过了规定值的情况下，触发电路330被置位，禁止从AND电路340输出比较结果信号S4。即，在计数器320的计数数达到了可变更增益的最大级数的规定比较结果计数次数时，在其之后的启动检测输出信号成为屏蔽状态而成为低电平。即，在零交叉时，对于增益控制部40，大于或等于可变更增益的规定的最大级数的启动检测结果不被检测。因此，通过施加这样的检测结果的限制，通过从增益控制部40输出的启动动作控制信号而降低得到的增益的级数，不依赖信号频率和零交叉间隔而始终被限制在最大级数以内，其结果，可以避免以往那样的可编程增益放大器10的增益的过分降低。
而且，在这个例子中，从AND电路340原样输出比较器310的比较结果信号。因此，在增益控制部40中，以规定的时钟周期判定该比较结果的信号，在该判定结果为启动时的情况下，每次一级地降低可编程增益放大器10的增益。这里，计数器320中的时钟最好与增益控制部40相同，由此，可变更增益的规定的最大级数的设定与电平检测部31和增益控制部40相同。但是，如果两者存在一定的关系，则也可以将两个时钟设为不同的时钟。
而且，如果是将计数器320的最大级数设为最大值的计数器，则该计数器320的计数值照样变更为零交叉时变更的级数。因此，将该计数器320的计数值提供给增益控制部40，在增益控制部40中，乘以启动时的一级的计数，从而可以变更可编程增益放大器10的增益。
这样，如果从前述AND电路340输出的启动检测输出信号S6的高电平被输入到增益控制部40，则根据作为其检测结果的启动检测输出信号S6，从增益控制部40到锁存电路60，表示仅降低与检测结果的次数相当的级数的可编程增益放大器10的放大器增益(进行启动动作)的控制信号被输出到锁存电路60。然后，在锁存电路60中，随着零交叉信号的输入，进行上述那样的处理。
如上所述，在本实施方式的ALC电路中，因为通过在电平检测部31中具有的图2那样的启动检测电路300进行限制，使得在零交叉时通过启动动作而被变更的增益的衰减量仅变更到最大级数，所以可以消除所谓可编程增益放大器10的增益过分降低的以往的问题。
而且，虽然对本发明的最佳实施方式进行了说明，但是在上述实施方式中说明的内容只不过是一个例子，在达到了规定的最大级的比较结果计数次数的情况下，只要可以实现所谓进行启动动作的限制的本发明的技术思想，任何电路结构都可以。
而且，如图1所示，上述实施方式的ALC电路的结构是为了检测电平，将来自可编程增益放大器10的模拟输出进行数字变换，从可编程增益放大器10向后级进行模拟输出，但是ALC电路的电路结构不限于此.例如，也可以是从可编程增益放大器10仅向A/D转换器20进行模拟输出，在这里将被数字变换的数字信号从A/D转换器20输出到电平检测部31，同时从A/D转换器20向后级进行数字输出.
而且，例如如图4所示，即使ALC电路是将来自可编程增益放大器10的模拟信号被输入到电平检测部31a的结构，进行以下那样的操作，也可以得到与上述实施方式的ALC电路相同的效果。
在图4的ALC电路中，用于在零交叉时限制被变更的增益的衰减量，防止可编程增益放大器10的增益的过分降低的启动检测电路300a被安装在电平检测部31a中。以下，参照图5对该启动检测电路300a的电路结构和动作进行说明。
在电平检测部31a中，首先，在第一电压比较器310a中，以时钟信号的定时进行输入模拟电压的电平和规定的基准电压电平(正侧基准电平)的电平比较。然后，在输入模拟电压的电平大于正侧基准电平的情况下，表示该情况的比较结果的图3那样的比较结果信号(高电平)从第一电压比较器310a被输出。而且，与此相同，在第二电压比较器310b中，以时钟信号的定时进行输入模拟电压的电平和规定的基准电压电平(负侧基准电平)的电平比较。然后，在输入模拟电压的电平小于负侧基准电平的情况下，表示该情况的比较结果的与图3相同的比较结果信号(高电平)从第二电压比较器310b被输出。然后，从第一电压比较器310a和第二电压比较器310b输出的比较结果信号(高电平)分别被输入到OR电路350中，各自的比较结果信号(高电平)被输入到AND电路340a中。
而且，由计数器320a对从OR电路350输出的比较结果信号(高电平)以时钟信号的定时进行计数。此时被计数的比较结果的计数数达到了零交叉时可变更增益的规定的最大级的比较结果计数次数的情况下，将SR触发电路330a置位。然后，如果SR触发电路330a被设置，则从SR触发电路330a输出的屏蔽信号与图3同样成为高电平，该屏蔽信号的反转输出被输入到前述AND电路340a。这样，来自第一电压比较器310a和第二电压比较器310b的比较结果信号和屏蔽信号的反转输出被输入前述AND电路340a。然后，在前述AND电路340a中，取比较结果信号和屏蔽信号的反转输出的“与”，与图3相同的启动检测输出信号作为检测结果被输出到增益控制部40。
而且，前述SR触发电路330a通过输入来自零交叉检测部50的零交叉信号(高电平)的边沿而被复位。因此，在下一个零交叉时被复位，在其之后进行通常的启动动作，直到计数器320a的计数数再次达到规定的最大级的比较结果计数次数。因此，在达到了规定的最大级的比较结果计数次数时，与上述相同，由屏蔽信号而被屏蔽的启动检测输出信号作为检测结果被输出到增益控制部40，启动动作被限制。
如上所述，通过使启动检测电路300a如上述那样构成，即使是来自可编程增益放大器10的模拟信号被输入到电平检测部31a那样的结构，也可以取得与上述实施方式的ALC电路相同的效果。
图1是本实施方式的ALC电路的电路图。图2是表示在图1的ALC电路的电平检测部中具有的启动检测电路的电路结构的图。而图3是表示图2的启动检测电路中的比较结果信号、屏蔽信号以及启动检测信号和被放大的输入声音信号的关系的图。而且，在图1中，对于与图6的ALC电路相同的结构元件赋予与图6相同的标号。
在图1的ALC电路中，在可编程增益放大器10的后级，连接零交叉检测部50和A/D转换器(ADC)20。在A/D转换器20中，由可编程增益放大器10放大的输入声音信号(模拟信号)被变换为数字信号，该数字信号被输出到电平检测部31。
在电平检测部31，该数字信号的电平(可编程增益放大器10输出的信号电平)被检测，该检测电平和规定的基准电平(启动基准电平)被比较.然后，在得到的比较结果中，根据检测电平大于等于启动基准电平，与以往相同，得到将可编程增益放大器10的放大器增益降低一级的检测结果.根据这样得到的检测结果，用于调整可编程增益放大器10的增益的控制信号从增益控制部40被输出到锁存电路60，以使来自可编程增益放大器10的输出声音信号为规定的声音信号电平.例如，在由电平检测部31检测到的数字信号的电平比规定的基准电平(启动基准电平)大的情况下，将可编程增益放大器10的放大器增益降低与检测结果的次数相当的级数(进行启动动作)的信息的控制信号被输出.
例如，增益控制部40存储预定的系数，每隔固定的时钟周期，检测比较器310的检测结果，在A/D转换器20的输出比基准电平大的时，减去1×系数的值，决定用于控制可编程增益放大器10的增益的控制信号。即，如上述的以往的例子中记载的那样，可编程增益放大器10中的增益受到控制，使其在其输出电平小时增大，在输出电平大时减小，使输出电平达到规定值。在启动时，根据其前阶段的输入信号电平设定可编程增益放大器10的增益，设定与该被设定的增益对应的控制信号，所以减少控制信号。由此，将上述的系数设为一级，根据对应于一定的时钟的比较定时中的比较结果，根据启动检测的次数，仅减少该次数×系数的控制信号的值。
另一方面，在零交叉检测部50中，由可编程增益放大器10放大的输入声音信号(模拟信号)的零交叉被检测，检测结果的零交叉信号作为高电平(H)信号被输出到电平检测部31和锁存电路60。
然后，如果零交叉信号(高电平)输入到锁存电路60，则增益控制部40的输出信号被取入锁存电路60，锁存电路60的输出作为决定可编程增益放大器10中的增益的控制信号来提供，根据控制信号来进行降低可编程增益放大器10的放大器增益的启动动作。而且，在零交叉信号(高电平)没有被输入到锁存电路60的状态下，由于锁存电路60未取入下一个信号，所以保持控制信号的状态。
然后，如果零交叉信号(高电平)再次输入到锁存电路60，则在该定时，从增益控制部40被输入到锁存电路60的启动动作控制信号经由锁存电路60被输出到可编程增益放大器10，进行降低可编程增益放大器10的放大器增益的启动动作。
这里，在本实施方式中，为了消除以往的问题，在电平检测部31内配备用于限制在零交叉时被变更的增益的衰减量，防止可编程增益放大器10的增益的过分降低的启动检测电路300。以下，参照图2说明该启动检测电路300的电路结构和动作。
在电平检测部31，首先，在比较器310中，以时钟信号S3的定时进行来自A/D转换器20的数字信号S1和基准电平信号S2(规定的基准电平)的电平比较。然后在启动动作时，如图3那样表示数字信号S1的电平大于规定的基准电平的比较结果的比较结果信号S4从比较器310输出，被输入到AND电路340。
接着，用计数器320对从比较器310输出的比较结果信号S4以时钟信号S3的定时计数。即，在A/D转换器20的输出信号比基准电平高时，来自比较器310的比较结果信号S4为高(H)电平，在时钟上升时，在比较结果信号S4为高电平的情况下，计数器320累加1。这时被计数的比较结果的计数数在达到了零交叉时可变更增益的规定的最大级的比较结果计数次数的情况下，设置SR触发电路330。例如，可以构成为在计数器320直至计数到最大级的比较结果计数值的情况下，计数器320输出高电平。
然后，通过来自计数器320的高电平的输出，如果SR触发电路330被设置，则从SR触发电路330输出的屏蔽信号S5如图3所示那样成为高电平，该屏蔽信号S5的反转信号被输入到前述AND电路340.这样，在前述AND电路340中，输入来自比较器310的比较结果信号S4和屏蔽信号S5的反转信号.然后，在前述AND电路340中，取比较结果信号S4和屏蔽信号S5的反转输出的“与”(AND)，如图3那样的启动检测输出信号S6作为检测结果被输出到增益控制部40.
而且，前述SR触发电路330通过输入来自零交叉检测部50的零交叉信号(高电平)的边沿而被复位。因此，在下一个零交叉时被复位，在那以后，进行通常的启动动作，直到计数器320的计数值再次达到规定的最大级的比较结果计数次数。然后，在达到了规定的最大级的比较结果计数次数的情况下，与上述相同，由屏蔽信号S5而被屏蔽的启动检测输出信号S6作为检测结果被输出到增益控制部40，限制启动动作。而且，计数器320也通过零交叉信号复位计数值。
这样，按照图2的启动检测电路300，在计数器320中的计数数在零交叉和下一个零交叉之间超过了规定值的情况下，触发电路330被置位，禁止从AND电路340输出比较结果信号S4。即，在计数器320的计数数达到了可变更增益的最大级数的规定比较结果计数次数时，在其之后的启动检测输出信号成为屏蔽状态而成为低电平。即，在零交叉时，对于增益控制部40，大于或等于可变更增益的规定的最大级数的启动检测结果不被检测。因此，通过施加这样的检测结果的限制，通过从增益控制部40输出的启动动作控制信号而降低得到的增益的级数，不依赖信号频率和零交叉间隔而始终被限制在最大级数以内，其结果，可以避免以往那样的可编程增益放大器10的增益的过分降低。
而且，在这个例子中，从AND电路340原样输出比较器310的比较结果信号。因此，在增益控制部40中，以规定的时钟周期判定该比较结果的信号，在该判定结果为启动时的情况下，每次一级地降低可编程增益放大器10的增益。这里，计数器320中的时钟最好与增益控制部40相同，由此，可变更增益的规定的最大级数的设定与电平检测部31和增益控制部40相同。但是，如果两者存在一定的关系，则也可以将两个时钟设为不同的时钟。
而且，如果是将计数器320的最大级数设为最大值的计数器，则该计数器320的计数值照样变更为零交叉时变更的级数。因此，将该计数器320的计数值提供给增益控制部40，在增益控制部40中，乘以启动时的一级的计数，从而可以变更可编程增益放大器10的增益。
这样，如果从前述AND电路340输出的启动检测输出信号S6的高电平被输入到增益控制部40，则根据作为其检测结果的启动检测输出信号S6，从增益控制部40到锁存电路60，表示仅降低与检测结果的次数相当的级数的可编程增益放大器10的放大器增益(进行启动动作)的控制信号被输出到锁存电路60。然后，在锁存电路60中，随着零交叉信号的输入，进行上述那样的处理。
如上所述，在本实施方式的ALC电路中，因为通过在电平检测部31中具有的图2那样的启动检测电路300进行限制，使得在零交叉时通过启动动作而被变更的增益的衰减量仅变更到最大级数，所以可以消除所谓可编程增益放大器10的增益过分降低的以往的问题。
而且，虽然对本发明的最佳实施方式进行了说明，但是在上述实施方式中说明的内容只不过是一个例子，在达到了规定的最大级的比较结果计数次数的情况下，只要可以实现所谓进行启动动作的限制的本发明的技术思想，任何电路结构都可以。
而且，如图1所示，上述实施方式的ALC电路的结构是为了检测电平，将来自可编程增益放大器10的模拟输出进行数字变换，从可编程增益放大器10向后级进行模拟输出，但是ALC电路的电路结构不限于此.例如，也可以是从可编程增益放大器10仅向A/D转换器20进行模拟输出，在这里将被数字变换的数字信号从A/D转换器20输出到电平检测部31，同时从A/D转换器20向后级进行数字输出.
而且，例如如图4所示，即使ALC电路是将来自可编程增益放大器10的模拟信号被输入到电平检测部31a的结构，进行以下那样的操作，也可以得到与上述实施方式的ALC电路相同的效果。
在图4的ALC电路中，用于在零交叉时限制被变更的增益的衰减量，防止可编程增益放大器10的增益的过分降低的启动检测电路300a被安装在电平检测部31a中。以下，参照图5对该启动检测电路300a的电路结构和动作进行说明。
在电平检测部31a中，首先，在第一电压比较器310a中，以时钟信号的定时进行输入模拟电压的电平和规定的基准电压电平(正侧基准电平)的电平比较。然后，在输入模拟电压的电平大于正侧基准电平的情况下，表示该情况的比较结果的图3那样的比较结果信号(高电平)从第一电压比较器310a被输出。而且，与此相同，在第二电压比较器310b中，以时钟信号的定时进行输入模拟电压的电平和规定的基准电压电平(负侧基准电平)的电平比较。然后，在输入模拟电压的电平小于负侧基准电平的情况下，表示该情况的比较结果的与图3相同的比较结果信号(高电平)从第二电压比较器310b被输出。然后，从第一电压比较器310a和第二电压比较器310b输出的比较结果信号(高电平)分别被输入到OR电路350中，各自的比较结果信号(高电平)被输入到AND电路340a中。
而且，由计数器320a对从OR电路350输出的比较结果信号(高电平)以时钟信号的定时进行计数。此时被计数的比较结果的计数数达到了零交叉时可变更增益的规定的最大级的比较结果计数次数的情况下，将SR触发电路330a置位。然后，如果SR触发电路330a被设置，则从SR触发电路330a输出的屏蔽信号与图3同样成为高电平，该屏蔽信号的反转输出被输入到前述AND电路340a。这样，来自第一电压比较器310a和第二电压比较器310b的比较结果信号和屏蔽信号的反转输出被输入前述AND电路340a。然后，在前述AND电路340a中，取比较结果信号和屏蔽信号的反转输出的“与”，与图3相同的启动检测输出信号作为检测结果被输出到增益控制部40。
而且，前述SR触发电路330a通过输入来自零交叉检测部50的零交叉信号(高电平)的边沿而被复位。因此，在下一个零交叉时被复位，在其之后进行通常的启动动作，直到计数器320a的计数数再次达到规定的最大级的比较结果计数次数。因此，在达到了规定的最大级的比较结果计数次数时，与上述相同，由屏蔽信号而被屏蔽的启动检测输出信号作为检测结果被输出到增益控制部40，启动动作被限制。
如上所述，通过使启动检测电路300a如上述那样构成，即使是来自可编程增益放大器10的模拟信号被输入到电平检测部31a那样的结构，也可以取得与上述实施方式的ALC电路相同的效果。