專利名稱：音量控制電路、半導體集成電路及聲源設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及音量控制技術，特別涉及降低作為輸入信號的處理對象信號的音量而輸出的音量控制電路、半導體集成電路以及聲源設備。
背景技術：
在以便攜式電話機為中心的無線移動設備中，除了通話之外的音質影響產品的吸引力。在這樣的設備中，從聲源、編碼/譯碼器(CODEC)、DTMF(Dual Tone Multi Frequency)的3個系統(tǒng)的電路對揚聲器、耳機、頭戴式耳麥等輸出聲音。音質對于這些系統(tǒng)應該分別被評價，但是作為它們共通的性質，音量的急劇變化損害主觀品質成為日常性的經驗。專利文獻1中揭示了放大器的增益因模擬開關的接通/關斷而急劇地進行變化成為音質低下的原因，從而設置了回避該現象的增益調整裝置的自動音量調整裝置。
專利文獻1特開平8-139539號公報在專利文獻1中，形成了在接收的聲音信號的電平為標準值以下時使增益緩慢增加的結構，所以能調整音量而沒有聽覺上的不協(xié)調感。但是，不僅是那樣正常的音量調整，將聲音完全降低時也產生同樣的課題。即，聲音與開關關斷同時中斷時，在聽覺上會留下極大的不愉快。

發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于這種狀況而完成，其目的在于提供一種在將聲音關斷時獲得聽覺上自然的效果的音量控制技術。
本發(fā)明的音量控制電路，包含音量電路，在輸出停止命令輸出之后，降低處理對象信號的音量而生成輸出信號；設定電路，在音量電路中，使所述處理對象信號的音量降低時，設定一次降低處理中的降低量；以及控制電路，在音量電路中降低處理對象信號的音量的期間，使所述降低處理的次數遞增。根據該結構，降低處理的次數緩慢增加，所以音量的降低量一點點增加，可獲得聽覺上自然的減音效果。
所述控制電路可以具備定時器，此時，也可以按通過定時器測量的規(guī)定的時間間隔而使降低處理的次數遞增。進而，也可以設定在通過定時器而成為規(guī)定的終了時間時，使音量為零的強制關斷電路。
所述音量電路也可以是以規(guī)定的取入采樣頻率取入處理對象信號，同時在比該取入采樣頻率的周期更短的時間內僅將降低處理執(zhí)行由所述控制電路所增加的次數，并生成所述輸出信號。根據該結構，對每次采樣定時取入處理對象信號，對該處理對象信號實施降低處理，所以能夠不產生跳音并且平滑地降低音量。
另外，以上的構成要素的任意的組合，以及在方法、裝置、系統(tǒng)、記錄介質、計算機程序等之間進行變換所獲得的方式，也都作為本發(fā)明的方式而有效。


圖1是表示實施方式的聲源設備的結構的圖。
圖2是表示實施方式的音量控制電路的結構的圖。
圖3是表示音量控制電路的動作的流程圖。
標號的說明14...第1多路轉換器、16...乘法器、18...第2多路轉換器、20...第1觸發(fā)器、22...第3多路轉換器、24...第2觸發(fā)器、26...掩蔽電路、28...衰減系數設定寄存器、30...輸入取入信號生成電路、32...乘法運算次數暫時計數器、34...定時器設定寄存器、36...定時器、38...乘法運算次數主計數器、40...音量電路、50...設定電路、60...控制電路、100...音量控制電路、200...輸出停止命令發(fā)生電路、1000...聲源設備。
具體實施例方式
圖1表示實施方式的包括音量控制電路100的聲源設備1000的整體結構。該聲源設備1000包括控制聲音信號的音量的音量控制電路100，產生聲音的輸出停止命令的輸出停止命令發(fā)生電路200。音量控制電路100包括信號發(fā)生電路12，輸出聲音信號；音量電路40，在輸出停止命令發(fā)出后，降低處理對象信號的音量而生成輸出信號；設定電路50，在音量電路40中使處理對象信號的音量降低時，設定一次降低處理中的降低量；以及控制電路60，在音量電路40中使處理對象信號的音量降低期間，使上述降低處理的次數遞增。
圖2表示實施方式的音量控制電路100的結構。音量電路40包括乘法器16、被設置于其前后的第1多路轉換器14、第2多路轉換器18、第1觸發(fā)器20、以及輸入取入信號生成電路30。設定電路50主要包括衰減系數設定寄存器28?？刂齐娐?0主要包括乘法運算(multiplication)次數主計數器38和乘法運算次數暫時計數器32。但是，也可以考慮每個電路都還包括其它周邊電路，例如控制電路60也可以包括定時器設定寄存器34和定時器36。
信號發(fā)生電路12是輸出聲音信號的任意的電路，例如是聲源電路、編碼/譯碼器、DTMF電路等。信號發(fā)生電路12的輸出信號是處理對象信號in。第1多路轉換器14根據輸入到選擇信號輸入端子s的取入定時信號L，選擇對第1輸入端子0或者第2輸入端子1的任意一個輸入的信號。對第1輸入端子0提供后述第1觸發(fā)器20的輸出信號，對第2輸入端子1提供處理對象信號in。
乘法器16將作為第1多路轉換器14的輸出信號a的處理對象信號in與衰減系數設定寄存器28的輸出信號b進行乘法運算，并輸出乘法運算結果的信號c(以下有時也會將這3個值分別略記為a，b，c)。第2多路轉換器18根據輸入到選擇信號輸入端子s的計數完畢(count-over)信號co，選擇并輸出輸入到第1輸入端子0或者第2輸入端子1的任意一個的信號。對第1輸入端子0提供第1觸發(fā)器20的輸出信號，對第2輸入端子1提供c。第2多路轉換器18的輸出信號提供給第1觸發(fā)器20的輸入端子D，對第1觸發(fā)器20的時鐘輸入端子提供作為最快的時鐘的過采樣時鐘OSCK。
第3多路轉換器22根據輸入到選擇信號輸入端子s的停止命令STOP，選擇并輸出被輸入到第1輸入端子0或者第2輸入端子1的任意一個的信號。停止命令STOP是用于停止輸入的聲音的命令STOP。對第1輸入端子0提供處理對象信號in，對第2輸入端子1提供第1觸發(fā)器20的輸出信號。第3多路轉換器22的輸出信號被輸入到第2觸發(fā)器24的輸入端子D。第3多路轉換器22在被輸入到選擇信號輸入端子s的停止命令STOP有效時，輸出第2輸入端子1的輸入信號。所以，停止命令STOP未被輸入到第3多路轉換器22的期間，信號發(fā)生電路12的輸出信號、即處理對象信號in被原樣輸出到第2觸發(fā)器24。停止命令STOP是電平信號。對第2觸發(fā)器24的時鐘輸入端子提供聲音處理系統(tǒng)的采樣時鐘SCK，第2觸發(fā)器24的輸出信號被提供給作為與門的掩蔽電路26的一個輸入端子。另外，停止命令STOP會引發(fā)將用戶搭載于音量控制電路100的設備的電源關斷，或關斷音量等的動作，但是這里不論述其發(fā)生原因或發(fā)生電路。
衰減系數設定寄存器28在降低音量時，保持在1次降低處理中應該降低的量(以下稱為‘衰減系數’)。衰減系數設定寄存器28可由軟件設定。例如，作為衰減系數被設定為0.8時，該數值在乘法器16中被乘以從第1多路轉換器14輸出的處理對象信號in，通過1次降低處理音量成為0.8倍。衰減系數設定寄存器28的衰減系數b的值在由軟件在設定為止不變化。
輸入取入信號生成電路30生成用于取入處理對象信號in的定時信號L。該取入定時信號L如后述那樣與使采樣時鐘SCK的相位稍稍延遲的時鐘邊沿同步。該取入信號L提供給第1多路轉換器14以及乘法運算次數暫時計數器32。第1多路轉換器14在取入定時信號L被保持時，選擇第2輸入端子1的輸入信號，從而處理對象信號in被接通到乘法器16。在其它定時，第1多路轉換器14選擇第1輸入端子0的輸入信號，已經被取入的處理對象信號in反復輸入到乘法器16。通過這樣的動作，實現由多次乘法運算產生的多次的降低處理。
乘法運算次數暫時計數器32在取入定時信號L已被保持時，加載乘法運算次數主計數器38的輸出信號。乘法運算次數暫時計數器32采用減少計數，在每次輸入過采樣時鐘OSCK的上升沿時，減少內部的值，從值為零之后，到下一個計數動作開始為止的期間內，有效地保持計過信號co。該計過信號co被輸入到第2多路轉換器18的選擇信號輸入端子s。第2多路轉換器18在計數完畢信號co有效期間，選擇被輸入到第1輸入端子0的信號，其結果，信號在第1觸發(fā)器20與第2多路轉換器18內進行循環(huán)，跳過音量的降低處理，音量保持一定。
乘法運算次數主計數器38對于被取入的處理對象信號in設定反復進行多次降低處理。乘法運算次數主計數器38是上升計數器，在定時器中每次規(guī)定時間經過，內部的值就增加。該規(guī)定時間由軟件對定時器設定寄存器34進行設定，通過定時器設定寄存器34的輸出信號來控制定時器36。
乘法運算次數主計數器38也被輸入停止命令STOP。在該停止命令STOP無效期間即正常動作期間，乘法運算次數主計數器38為固定狀態(tài)。此時，在本實施方式中，乘法運算次數主計數器38的內部的值以‘1’固定。停止命令STOP有效時，乘法運算次數主計數器38每次在定時器36經過規(guī)定時間進行計數增加動作，各個時候的乘法運算次數主計數器38的值利用取入定時信號L加載到乘法運算次數暫時計數器32中。這里，與取入定時信號L的周期相比，定時器36的輸出信號的周期設定為足夠長。因此，若以取入定時信號L被保持的定時為基準，則被加載到乘法運算次數暫時計數器32的值如‘1’...‘1’‘2’‘2’...‘2’...這樣，規(guī)定時間‘1’，接著規(guī)定時間‘2’這樣遞增。
另一方面，乘法運算次數暫時計數器32自身以過采樣時鐘OSCK減少計數，所以乘法運算次數暫時計數器32的計數完畢信號co若以過采樣時鐘OSCK為基準，則為1→0→0→0→...→0，利用取入信號L再次加載‘1’，再次重復1→0→0→0→...→0這樣反復變化。其中，定時器36在對規(guī)定時間計時時，乘法運算次數主計數器38的值被增加，即‘2’被加載到乘法運算次數暫時計數器32。其結果，乘法運算次數暫時計數器32的計數完畢信號co進行2→1→0→0→...→0的重復。在減少為‘2’‘1’‘0’期間，如后述那樣，處理對象信號in通過3次乘法器16，音量變?yōu)樵瓉淼腷3倍。
乘法運算次數主計數器38進而在內部的值為規(guī)定的值、例如為‘6’時，音量被充分地縮小，用于使音量為零的屏蔽信號在低電平時輸出。該信號被輸入到掩蔽電路26。掩蔽電路26是使音量為零的強制關斷電路。
下面說明以上結構中的動作的概略。在處理之前，對衰減系數設定寄存器28與定時器設定寄存器34設定必要的數值。在停止命令STOP為無效的通常動作過程中，在第3多路轉換器22中選擇來自信號發(fā)生電路12的處理對象信號in，該信號在第2觸發(fā)器24中以作為聲音處理系統(tǒng)的基本時鐘的采樣時鐘SCK被采樣，再經過掩蔽電路26作為輸出信號out被輸出。在此期間，每當取入定時信號L被保持時，處理對象信號in就從第1多路轉換器14被輸入到乘法器16，乘法運算處理繼續(xù)進行。
另一方面，停止命令STOP有效時，第3多路轉換器22首先轉換，第1觸發(fā)器20的輸出信號被傳送到第2觸發(fā)器24。對被取入的處理對象信號in在乘法器16中乘以衰減系數b，乘法運算結果c(＝ab)從第2多路轉換器18被輸出到第1觸發(fā)器20。乘法運算次數暫時計數器32的初始值與乘法運算次數主計數器38的初始值‘1’相同，所以乘法器16的輸出信號只有1次從第2多路轉換器18被輸出到第1觸發(fā)器20。此后，第2多路轉換器18與第1觸發(fā)器20的系統(tǒng)進行循環(huán)，輸出信號一直被固定為c(＝ab)。所以，之后無論過采樣時鐘OSCK的邊沿到來幾次，作為輸出信號，都被輸出音量為b倍的聲音。
該輸出之后，通過取入定時信號L，接續(xù)的處理對象信號in通過第1多路轉換器14被取入到乘法器16。因為取入定時信號L與采樣時鐘SCK頻率相同，所以處理對象信號in不跳音地被取入。與此同時，對乘法運算次數暫時計數器32再次從乘法運算次數主計數器38加載‘1’，所以作為輸出信號再次得到c(＝ab)。
繼續(xù)同樣的動作，定時器36將規(guī)定時間計時，從乘法運算次數主計數器38對乘法運算次數暫時計數器32加載‘2’。由此，第2多路轉換器18選擇第2輸入端子1的通路，所以處理對象信號in順次通過第1多路轉換器14、乘法器16、第2多路轉換器18、第1觸發(fā)器20之后，再次通過第1多路轉換器14、乘法器16、第2多路轉換器18、第1觸發(fā)器20。以后，第2多路轉換器18選擇第1輸入端子0，由第2多路轉換器18與第1觸發(fā)器20形成循環(huán)，所以輸出信號固定為乘法運算結果c＝ab2。該動作，繼續(xù)到下一次定時器36計時規(guī)定時間為止。所以，處理對象信號in在各采樣時鐘SCK的定時變?yōu)橐袅繛閎2倍的輸出信號而被輸出。
從以上的動作，以采樣時鐘SCK的定時排列輸出信號時，為以下序列。
ab→ab→...→ab→ab2→ab2→...→ab2→ab3→ab3→...→ab3→...
此后，乘法運算次數主計數器38的值例如為‘6’時，屏蔽信號被從乘法運算次數主計數器38輸出到掩蔽電路26，輸出信號out完全截止。另外，如從以上概要所知那樣，從某一取入定時信號L的輸入開始到下一個取入定時信號L的輸入為止，在乘法運算次數暫時計數器32中減少計數結果需要為零，所以過采樣時鐘OSCK應該為比采樣時鐘SCK更快的信號。另外，這些時鐘以及定時器36的基本時鐘在進行嚴密的設計的情況下，保持規(guī)定的同步關系與相位關系，在電路的切換或者信號的鎖存的定時中，要注意不要出現時鐘競爭或者冒險。
圖3是表示以上的動作的時序圖。這里，將過采樣時鐘OSCK的1個時鐘設為t。取入定時信號L是使采樣時鐘SCK稍稍延遲的信號。在該圖中，停止命令STOP已有效，定時器36計時1次規(guī)定時間，從而從乘法運算次數主計數器38的值為‘2’的狀態(tài)開始。
在該圖時刻T0，若取入定時信號L上升，則此時的作為乘法運算次數主計數器38的值‘2’被加載到乘法運算次數暫時計數器32。乘法運算次數暫時計數器32的值在過采樣時鐘OSCK下減少為‘2’→‘1’→‘0’，處理對象信號in衰減為c＝ab2。乘法運算次數暫時計數器32的值在‘0’之外的各數值的期間分別等于t。乘法運算次數暫時計數器32的輸出信號為‘0’，在確保足夠的保持時間之后，在下一個采樣定時T1，c＝ab2的信號被采樣，被從第2觸發(fā)器24輸出。
另一方面，定時器36在時刻T2結束計時規(guī)定時間，輸出信號發(fā)生變化。通過該上升沿，乘法運算次數主計數器38的內部的值被增加到‘3’。該值在下一個取入定時信號L的輸入時刻T3被取入到乘法運算次數暫時計數器32，乘法運算次數暫時計數器32的值變化為‘3’→‘2’→‘1’→‘0’，處理對象信號in衰減為c＝ab3。這里，乘法運算次數暫時計數器32的輸出信號為‘0’，在確保足夠的保持時間之后，在下一個采樣定時T1，c＝ab3的信號被采樣，被從第2觸發(fā)器24輸出。以下同樣地，輸出信號不斷地被縮小，最終經過一定期間后，在掩蔽電路26中被完全截止。以上，根據本實施方式，停止輸出聲音的命令被發(fā)出后，能夠緩慢降低音量，聽覺上感到自然。
以上，基于實施方式說明了本發(fā)明。實施方式是例示，對其各構成要素或各處理過程的組合能夠得到各種變形例，而且，這樣的變形例也在本發(fā)明的范圍是本領域技術人員能夠理解的。下面，舉出變形例。
在實施方式中，將音量對數地降低，但是降低方法不必限定于此。例如，也能使對衰減系數設定寄存器28設定的衰減系數的值變化。例如，對衰減系數設定寄存器28如‘0.7’和‘1.1’這樣交替地設定小于1的數字X和1以上的數字Y(其中，X+Y＜2)。由此，能夠對聲音保持起伏的同時而緩慢地縮小音量，可以實現特殊效果。除該例以外，通過控制要設定的衰減系數，能夠實現各種效果。
在實施方式中，考慮了將音量控制電路100搭載于移動設備，但是不必限定于此。只要是具有輸出聲音的結構的設備，哪種設備都可以。
產業(yè)上的可利用性如以上那樣，本發(fā)明能夠應用于以便攜式的電話為中心的無線可動設備或者其他的聲音輸出設備等。
權利要求
1.一種音量控制電路，其特征在于，包括音量電路，在輸出停止命令輸出之后，降低處理對象信號的音量而生成輸出信號；設定電路，在音量電路中，降低所述處理對象信號的音量時，設定一次降低處理中的降低量；以及控制電路，在音量電路中降低所述處理對象信號的音量的期間，使所述降低處理的次數遞增的控制電路。
2.如權利要求1所述的音量控制電路，其特征在于所述控制電路具備定時器，以由定時器測量的規(guī)定的時間間隔而使所述降低處理的次數遞增。
3.如權利要求2所述的音量控制電路，其特征在于所述控制電路具備用于基于使設定的所述降低處理的次數遞增的時間間隔來控制所述定時器的定時器設定寄存器。
4.如權利要求1或2所述的音量控制電路，其特征在于所述音量電路以規(guī)定的取入采樣頻率取入所述處理對象信號，同時在比該取入采樣頻率的周期更短的時間內只將所述降低處理執(zhí)行由所述控制電路所增加的次數，并生成所述輸出信號。
5.如權利要求1或2所述的音量控制電路，其特征在于所述音量電路具備以用于輸出的采樣頻率取入實施了所述降低處理的處理對象信號，并作為所述輸出信號輸出的輸出電路。
6.如權利要求4所述的音量控制電路，其特征在于所述音量電路具備對輸入信號乘以與所述設定電路中設定的降低量對應的系數的乘法器，通過將所述處理對象信號對所述乘法器僅反復輸入由所述控制電路增加的次數而執(zhí)行所述降低處理。
7.如權利要求2所述的音量控制電路，其特征在于所述音量電路具備在從被所述定時器測量的降低處理開始的經過時間超過了規(guī)定的時間時，使所述處理對象信號的音量為零并輸出的掩蔽電路。
8.一種半導體集成電路，將權利要求1中所述的音量控制電路一體化地集成。
9.一種聲源設備，其特征在于，具備聲音信號發(fā)生電路，輸出作為處理對象信號的聲音信號；輸出停止命令發(fā)生電路，產生用于表示所述聲音信號的輸出停止命令的信號；以及權利要求1中所述的音量控制電路，通過所述音量控制電路，將聲音信號的音量降低后輸出，該聲音信號是所述聲音信號發(fā)生電路根據表示所述輸出停止命令的信號輸出的所述處理對象信號。
全文摘要
在圖2所示的音量控制電路(100)中，衰減系數設定寄存器(28)保持衰減系數b。停止命令STOP有效時，作為第1多路轉換器(14)的輸出信號a的處理對象信號in在乘法器(16)中乘以衰減系數b，該輸出信號c通過第2多路轉換器(18)、第1觸發(fā)器(20)、第3多路轉換器(22)被輸出。乘法運算次數主計數器(38)對通過1次采樣取入的處理對象信號in保持多次乘以b。乘法運算次數主計數器(38)通過定時器(36)而增加計數。乘法運算次數暫時計數器(32)通過取入定時信號L的保持來加載乘法運算次數主計數器(38)的輸出信號。從第1多路轉換器(14)到第1觸發(fā)器(20)為止的處理反復進行乘法運算次數暫時計數器(32)中的次數。
文檔編號H03G3/02GK1939089SQ20058001073
公開日2007年3月28日 申請日期2005年4月4日 優(yōu)先權日2004年4月6日
發(fā)明者栗原直樹 申請人:羅姆股份有限公司