模拟混合器装置制造方法

模拟混合器装置制造方法
【专利摘要】对于已经输入的第一模拟信号，通过能够利用第一通道条操作器进行效果控制的模拟处理来提供第一通道效果。对于已经输入的第二模拟信号，配置为通过数字处理来提供第二通道效果，并且通过位于第二通道条中的第四控件来调节第二通道效果。配置为通过数字效果DSP来配置第二通道效果的提供。
【专利说明】模拟混合器装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及模拟混合器装置，具体地，涉及这样的模拟混合器装置：其中，通过模 拟电路执行与混合器的一部分通道条相关的信号处理，并且在另一部分通道条中执行同时 使用模拟电路和数字电路的信号处理。

【背景技术】
[0002] 已知结合有数字效果器的模拟混合器（例如，见NPL1)。模拟混合器具有多个模拟 输入通道（ch)，并且每个模拟输入通道都具有多个模拟电路块，诸如压缩电路、均衡电路、 音量调节电路和输出电路。输入至各模拟输入通道的各模拟信号通过压缩电路控制动态振 幅特性、通过均衡电路控制频率特性、通过音量调节电路和输出电路调节静态振幅特性，然 后被提供给立体声总线、MIX总线和效果器总线。
[0003] 立体声总线和MIX总线均将所提供的模拟信号进行混合并将混合后的模拟信号 输出给对应的模拟输出通道。
[0004] 在效果器总线中混合的模拟信号通过AD转换器转换为数字信号，并且被输入至 DSP (数字信号处理器）。DSP执行将系统效果添加至数字信号的处理。系统效果不是指添 加至每个通道的独立信号的效果，而是指添加至在效果器总线上混合的信号的效果，即，作 为整个混合器的效果。添加有系统效果的数字信号在DA转换器中被转换为模拟信号并被 输入至效果器输入通道。在效果器输入通道中，通过模拟音量调节电路、输出电路等来调节 所输入的模拟信号的静态振幅特性，并且调节后的模拟信号被提供给立体声总线和MIX总 线。
[0005] 此外，在模拟混合器中，存在可以在输入通道中插入外部效果器的模拟混合器。该 混合器为这样的混合器：在多个模拟电路块的各个块之间的接合位置处插入外部效果器， 通过该外部效果器将效果添加至从该位置得到的信号，并且结果被再次返回到该位置。
[0006] 另一方面，作为用作音频信号处理设备的半导体集成电路，例如，已知将CPU、DSP、 内部RAM、波形I/O和控制I/O等安装在一个芯片上的半导体集成电路，诸如在PTL1中所描 述的。
[0007](引用列表}
[0008] (专利文献}
[0009] { PTL1 } JP2007-258780A [0010](非专利文献）
[0011] ( NPL1 } "MIXING CONSILE MG124CX INSTRUCTION MANUAL"，2006,雅马哈公司


【发明内容】

[0012] 技术问题
[0013] 关于在传统模拟混合器的每个模拟输入通道中的各处理中的电平控制（静态振 幅特性的控制），仅执行总线数目的电平控制，没有留下太多空间用于扩展。另一方面，关于 在每个通道中添加通道效果（动态振幅特性或频率特性的控制），可以做得尽可能的高级 且复杂。
[0014] 然而，每个模拟输入通道的通道效果电路（压缩器电路、均衡电路等）由模拟电路 组成，因此存在这样的问题：当试图在信号处理算法中增加更多高级且复杂的通道效果时， 电路规模变大并且实际安装面积增加。这里，更加高级且复杂的通道效果是能够控制动态 振幅特性和控制频率特性的效果，它们不能在其他通道中进行。例如，关于动态振幅特性的 控制，可以允许并行地控制独立的频带，或者可以顺序执行多个不同的控制。此外，关于频 率特性的控制，可以增加所控制的频带的数目，或者可以允许控制部分频带的频率或Q。模 拟混合器中的模拟输入通道的电路块直接连接至设置在控制面板的对应通道条上的控制 旋钮，并且当安装面积增加时，存在不能设置控制旋钮、需要特殊的小型化部件、印刷电路 板上的布线不得不变薄且被强制性布线等问题。
[0015] 此外，当在某个输入通道中插入外部效果器时，如果期望通过该外部效果器来控 制添加至该输入通道的模拟信号的通道效果，则不是需要操作该输入通道的通道条，而是 需要操作外部效果器的控制面板，这样的操作比较复杂。
[0016] 此外，在非立体声输入通道的通道条和立体声输入通道的通道条并置在控制面板 上的情况下，需要在立体声输入通道中处理两个通道的模拟信号，其是非立体声输入通道 的处理的两倍，因此不能在具有相同面积的电路板上安装执行与非立体声输入通道相同处 理的模拟电路，其中，在立体声输入通道中添加的通道效果次于在非立体声输入通道中添 加的通道效果。此外，结果是，与非立体声输入通道的通道条相比，立体声输入通道的通道 条趋于具有更少的旋钮和按钮。
[0017] 另一方面，在具有DSP的模拟混合器中，由于半导体技术的进步，DSP的信号处理 性能得到提高，但与传统DSP类似，在执行数字效果处理之后仍然存在备用能力。存在期望 将该备用能力用于除数字效果器的处理之外的处理的问题。
[0018] 本发明的目的在于能够在解决上述问题的同时在模拟混合器装置中添加更加高 级且复杂的通道效果，以及能够有效利用针对数字效果器安装的DSP。
[0019] 解决问题的技术方案
[0020] 为了实现以上目的，本发明提供了 一种模拟混合器装置，其通过模拟电路执行音 频信号的混合，该装置包括：第一通道条，其设置在控制面板上，控制第一可变电阻器的电 阻值的第一控件和控制第二可变电阻器的电阻值的第二控件设置在第一通道条上；第二通 道条，其设置在控制面板上，第四控件和控制第三可变电阻器的电阻值的第三控件设置在 第二通道条上；第一模拟通道处理电路，其在包括第二可变电阻器的通道效果电路中将第 一通道效果添加至从外部输入的第一模拟信号，在包括第一可变电阻器的电平控制电路中 控制第一模拟信号的电平，并且输出经过控制的第一模拟信号；第二模拟通道处理电路，其 将从外部输入的第二模拟信号发送至数字信号处理电路，从数字信号处理电路输入处理后 的第二模拟信号，在包括第三可变电阻器的电平控制电路中控制处理后的第二模拟信号的 电平，并且输出经过控制的第二模拟信号；混合总线，其将来自第一模拟通道处理电路的第 一模拟信号和来自第二模拟通道处理电路的第二模拟信号进行混合，并输出混合后的模拟 信号；以及控制位置检测单元，其检测第四控件的操作位置作为数字位置数据，数字信号处 理电路对从第二模拟通道处理电路发送的第二模拟信号进行模拟/数字转换，执行对转换 后的数字信号添加与第四控件的位置数据的值相对应的第二通道效果的处理，进一步对经 过处理的数字信号进行数字/模拟转换，并且将转换后的信号输出至第二模拟通道处理电 路。
[0021] 在上述模拟混合器装置中，优选地，第一模拟信号为非立体声结构，第一模拟通道 处理电路对非立体声结构的第一模拟信号添加第一通道效果，并且控制第一模拟信号的电 平，第二模拟信号为立体声结构，数字信号处理电路对立体声结构的第二模拟信号添加第 二通道效果，第二模拟通道处理电路控制通过数字信号处理电路添加了第二通道效果的第 二模拟信号的电平。
[0022] 此外，本发明的另一种模拟混合器装置为通过模拟电路执行音频信号的混合的模 拟混合器装置，该装置包括：第一通道条，其设置在控制面板上，控制第一可变电阻器的电 阻值的第一控件和控制第二可变电阻器的电阻值的第二控件设置在第一通道条上；第二通 道条，其设置在控制面板上，第四控件和控制第三可变电阻器的电阻值的第三控件设置在 第二通道条上；第一模拟通道处理电路，其在包括第二可变电阻器的通道效果电路中将第 一通道效果添加至从外部输入的第一模拟信号，在包括第一可变电阻器的电平控制电路中 控制第一模拟信号的电平，并且将经过控制的第一模拟信号输出至第一混合总线和第二混 合总线；第二模拟通道处理电路，其将从外部输入的第二模拟信号发送至数字信号处理电 路，从数字信号处理电路输入处理后的第二模拟信号，在包括第三可变电阻器的电平控制 电路中控制处理后的第二模拟信号的电平，并且将经过控制的第二模拟信号输出至第一混 合总线和第二混合总线；第一混合总线，其将来自第一模拟通道处理电路的第一模拟信号 和来自第二模拟通道处理电路的第二模拟信号进行混合，并且输出第一模拟混合信号；第 二混合总线，其将来自第一模拟通道处理电路的第一模拟信号、来自第二模拟通道处理电 路的第二模拟信号和来自数字信号处理电路的第三模拟信号进行混合，并且输出第二模拟 混合信号；以及控制位置检测单元，其检测第四控件的操作位置作为数字位置数据，数字信 号处理电路是以时间共享方式执行通道效果添加处理和系统效果添加处理的数字信号处 理电路，通道效果添加处理包括：对从第二模拟通道处理电路发送的第二模拟信号进行模 拟/数字转换；执行对转换后的数字信号添加与第四控件的位置数据的值相对应的第二通 道效果的处理；进一步对处理后的数字信号进行数字/模拟转换；以及将转换后的信号输 出至所述第二模拟通道处理电路，系统效果添加处理包括：对从第一混合总线输入的第一 模拟混合信号进行模拟/数字转换；执行对转换后的数字信号添加系统效果的处理；进一 步对处理后的数字信号进行数字/模拟转换、以及将转换后的信号输出至第二混合总线作 为第三模拟信号。
[0023] 此外，在上述每一个模拟混合器装置中，在数字信号处理电路中添加的第二通道 效果是比第一通道效果在信号处理算法方面更加复杂的效果。
[0024] 本发明的有益效果
[0025] 根据本发明，在数字处理中执行向输入的第二模拟信号添加第二通道效果，并且 在通道条上设置对其执行调节的第四控件。在这种情况下，只有输入数字值的第四控件需 要设置为靠近与第二模拟通道处理电路的印刷电路板相同的印刷电路板，并且数字信号处 理电路可被设置在同一印刷电路板上的不同位置或设置在另一个印刷电路板上。因此，除 了解决了与印刷电路板上的安装相关的问题之外，可以利用与用于在模拟电路中调节通道 效果的通道条具有几乎相同尺寸的通道条上的第四控件来执行与第二模拟信号相关的第 二通道效果的调节。
[0026] 通过具有立体声结构的第二模拟信号，可以添加第二通道效果，该第二通道效果 不次于添加至非立体声结构的第一模拟信号的第一效果。
[0027] 此外，添加第二通道效果的数字信号处理电路可以通过利用安装于传统模拟混合 器中的用于添加系统效果的DSP的备用能力来实现，并由此可以通过添加少量电路（用于 通道效果的AD转换器和DA转换器）来实现。此外，第二通道效果可以是与模拟处理的第 一通道效果相比更加高级且复杂的效果。

【专利附图】

【附图说明】
[0028] 图1是作为一个应用了本发明的实施例的混合系统的总体结构图。
[0029] 图2是模拟电路块和数字电路块的总体示图。
[0030] 图3示出了印刷电路板上的输入通道的各个电路块的安装区域以及各个区域与 旋钮和开关之间的对应关系的概况。
[0031] 图4是数字电路块的详细结构图。
[0032] 图5是示出通道效果处理的细节的框图。
[0033] 图6是示出数字电路块的主要处理流程的流程图。

【具体实施方式】
[0034] 以下，将结合附图描述本发明的实施例。
[0035] 图1示出了作为应用了本发明的实施例的模拟混合器装置的控制面板100的外观 图。
[0036] 101-1至101-n是分别对应于多个（η个）非立体声输入通道的通道条。尽管没有 示出，但在该装置的控制面板或背面上，设置有与这些通道条101-1至1〇1-η分别对应的输 入端子。可以对这些输入端子中的每一个连接诸如麦克风、媒体播放器、乐器等的各种声源 中的一种。可以对经由这些输入端子输入的每个模拟音频信号执行与对应于各输入端子的 通道条101-1至101-n的每个控件的位置相对应的各种调节。
[0037] 将描述与一个非立体声输入通道相对应的通道条101-1的控件111至123。注意， 在下文中将该通道条101-1称为"单声道输入通道条101-1"。110表示简单描述单声道输 入通道条101-1的控件111至123的功能的描述。这些描述实际上写在控制面板上的对应 控件的附近，但是由于附图上的空间不够，因此就在左侧示出它们（稍后将描述的130和 150的描述也是如此）。此外，功能描述加有下划线的控件是用于传输电平控制的控件。
[0038] phantom_SW 111是用于打开/关闭提供给与对应输入端子连接的麦克风的幻象 电源的开关。pad_SW 112是用于打开/关闭在输入具有高电平的信号时将信号电平衰减预 定量的衰减功能的开关。113至121都是表示可变电阻器的旋钮。GAIN 113是用于前置放 大器的增益控制的旋钮，并且C0MP 114是用于调节压缩音频信号的动态范围的压缩操作 的程度的旋钮。115至118表示三频段均衡器（EQ)的调节旋钮。在该三频段EQ中，中间频 段的频率范围是可变的，而高频段和低频段的频率范围是固定的。HIGH 115是用于调节高 频段的电平的旋钮，MID_f 116是用于调节中间频段的频率范围的旋钮，MID 117是用于调 节中间频段的电平的旋钮，以及LOW 118是用于调节低频段的电平的旋钮。AUX 119用于 调节从该通道传输至AUX总线的信号的传输电平，EF 120用于调节从该通道传输至效果总 线（FX总线）的信号的传输电平。PAN 121是用于将该通道的信号所在的位置调节至立体 声的LR之间的PAN调节的旋钮。0N_SW 122是用于切换该通道的信号的有效/无效（通/ 断）的开关。Fader 123是用于调节该通道的信号的输出电平的音量调节器。以上描述了 单声道输入通道条101-1的各控件，但直到l〇l-n的其它通道条都具有相同的结构。
[0039] 103表示与立体声通道对应的通道条。尽管没有示出，但在该装置的控制面板或背 面等上，设置有用于输入与该通道条103对应的立体声LR信号的端子。可以对经由立体声 输入端子输入的L侧和R侧上的立体声模拟音频信号进行与通道条103的各个控件的位置 相对应的各种调节。
[0040] 将描述与立体声输入通道相对应的通道条103的控件131至143。注意，在下文中 将该通道条103称为"ST输入通道条103"。130表示简单描述ST输入通道条103的控件 131至143的对应功能的描述。
[0041] phantom_SW 131、GAIN 133、HIGH 135、MID 137、L0W 138、AUX 139、EF 140、0N_SW 142和Fader 143是与针对单声道输入通道条101-1描述的各个对应控件的功能类似的控 件。然而，单声道输入通道条101-1的各控件用于控制非立体声模拟信号，而ST输入通道 条103的各控件用于控制立体声的L侧的模拟信号和R侧的模拟信号两者。BAL141是用于 调节该立体声输入通道的L侧和R侧之间的音量平衡的旋钮。ST输入通道不具有压缩器， 因此不存在与C0MP 114相对应的控件。尽管ST输入通道的EQ是三频段EQ，但其中间频段 的频率范围也是固定的，因此不存在与MID_f 116相对应的控件。
[0042] 105表示与特殊输入通道对应的通道条。尽管没有示出，但在该装置的控制面板或 背面等上，设置有用于输入与该通道条105对应的特殊输入通道的信号（立体声LR信号） 的端子。可以利用通道条105的各控件对经由特殊输入通道的输入端子输入的L侧和R侧 的立体声模拟音频信号进行各种调节。
[0043] 将描述与特殊输入通道相对应的通道条105的控件153至166。注意，在下文中将 该通道条105称为"特殊输入通道条105"。150表示简单描述特殊输入通道条105的控件 153至166的对应功能的描述。
[0044] GAIN 153是与ST输入通道103的GAIN 133类似的前置放大器的增益调节旋钮。 在特殊输入通道中，经过增益调节后的模拟信号被AD转换为数字信号，并且通过数字处理 (稍后将描述的通道效果处理）添加效果。开关164至166以及旋钮155至158是用于对 这种数字处理中的效果添加进行控制的控件。Duck er_SW 164是用于打开/关闭自动静音 器（ducker)的开关，并且leveler_SW 165是用于打开/关闭电平控制器（leveler)的开 关。StereoImage_SW 166是三位开关，利用其来选择立体声像。旋钮155至158是用于调 节通过数字处理来实现的三频段均衡器的旋钮，并且在控制功能上类似于单声道输入通道 101-1的旋钮115至118,除了内部处理是模拟还是数字的区别。稍后将更加详细地描述数 字处理中的通道效果处理。
[0045] 在上述数字处理中添加了通道效果后的数字信号再次被DA转换回模拟信号。AUX 159、EF 160、BAL 161、0N_SW 162和Fader 163是用于调节模拟信号的控件，并且其功能类 似于ST输入通道条103的控件139至143的功能。
[0046] 107表示与效果（EF)输入通道相对应的通道条。从上述单声道输入通道、ST输入 通道和特殊输入通道输出至效果总线（FX总线）的模拟信号在FX总线上混合。在FX总线 上混合的信号在稍后将描述的数字电路块270中被AD转换为数字音频信号，并且通过数字 处理（稍后将描述的系统效果处理）添加系统效果。添加有系统效果的信号（立体声LR 信号）被DA转换以再次恢复至模拟信号并且被内部输入至EF输入通道。利用通道条107 的各控件来控制输入至该EF输入通道的L侧和R侧的立体声模拟音频信号。注意，在下文 中将该通道条107称为"EF输入通道条107"。AUX 171是用于调节从该EF输入通道传输 至AUX总线的信号的传输电平的旋钮。0N_SW 172是用于切换该EF输入通道的信号的有效 /无效（通/断）的开关。Fader 173是用于调节该EF输入通道的信号的输出电平的音量 调节器。
[0047] 108表示与立体声（ST)输出通道相对应的通道条。在上述ST总线上混合的立体 声LR模拟信号被输入至该ST输出通道。利用通道条108的各控件来控制输入的L侧和R 侧的立体声模拟音频信号。注意，在下文中将该通道条108称为"ST输出通道条108"。0N_ SW 181是用于切换该ST输出通道的信号的有效/无效（通/断）的开关。Faderl82是用 于调节该ST输出通道的信号的输出电平的音量调节器。ST输出通道的输出信号被输出至 立体声输出端子。输出至该输出端子的信号经由例如功率放大器从扬声器输出为声音。
[0048] 将描述其它控件183至187。183表示用于调节来自上述AUX总线的输出信号的 电平的旋钮。经由AUX的输出端子将电平调节后的信号输出至外部。当设置有从外部效果 器输入返回信号并将其传输至ST总线或AUX总线的路径时，184表示用于调节该路径的信 号的电平的控件。由于可能存在没有设置这种用于输入返回信号的路径的情况，所以以虚 线示出旋钮184。185至187表示用于控制添加上述系统效果的数字处理的控件和显示器。 旋钮186用于选择要添加的系统效果的类型（例如，混响、回声、和声等），并且旋钮187用 于调节控制所选类型的系统效果的参数值。显示器185用于显示所选的系统效果的类型以 及利用控件186、187调节的参数的名称和当前值。
[0049] 图2是在该混合器装置中执行的音频信号的混合处理的框图。该混合处理由模拟 电路块201和数字电路块270组成。模拟电路块201中的每个块在模拟电路板上安装为模 拟电路，并且数字电路块270中的每个块在数字电路板上安装为电子电路或者是在该电子 电路中执行的数字信号处理。
[0050] 210表示单声道输入通道的块结构。这里仅示出了一个通道的结构，但是设置有多 个具有类似结构的单声道输入通道。注意，省略了向麦克风提供幻象电源的电路（与稍后 将描述的230和250-1类似）。非立体声模拟音频信号经由预定的输入端子从外部输入至 单声道输入通道。211表示是实现使音频信号根据需要衰减预定量的衰减功能的块，并且通 过pad_SW 112进行打开/关闭。当输入具有过高电平的信号时，用户可以打开pad_SW 112 以使信号衰减预定量，使其成为适当的电平。212表示放大音频信号的前置放大器。利用 GAIN 113,控制前置放大器的放大因子（增益）。213表示压缩音频信号的动态范围的压缩 器（C0MP)。利用C0MP 114,控制压缩器的操作程度（阈值和电平）。214表示三频段均衡 器（EA)。利用HIGH 115来控制音频信号的高频段的电平，利用MID_f 116控制其中间频段 的频率，利用MID 117控制其中间频段的电平，以及利用LOW 118控制器其低频段的电平。 215表示根据需要停止从该输入通道提供音频信号的通/断开关。当0N_SW 122导通时音 频信号通过通/断开关215,而当ON_SW 122断开时音频信号不通过开关215。216表示用 于电平调节的音量调节器。利用Fader 123,控制通过音量调节器216的音频信号的电平。 218表示调节音频信号的立体声定位位置的PAN调节单元。利用PAN 121，控制到立体声总 线（ST总线）的L侧总线的非立体声音频信号的供应电平与到该立体声总线的R侧总线的 该非立体声音频信号的供应电平之间的平衡。PAN调节单元218的输出被输入至ST总线的 L侧总线和R侧总线。
[0051] 此外，经由电平调节单元219将从通/断开关215和音量调节器216之间得到的 音频信号输出至辅助总线（AUX总线）。利用AUX 119,控制通过电平调节单元219的音频 信号的电平。经由电平调节单元220将从音量调节器216的后级得到的音频信号输出至效 果总线（FX总线）。利用EF 120,控制通过电平调节单元220的音频信号的电平。
[0052] 230表示ST输入通道的框图。231表示放大从外部经由ST输入通道的输入端子 输入的立体声LR模拟音频信号的放大单元。利用GAIN 133,控制放大单元231中的放大因 子（增益）。232表示三频段均衡器（EQ)。利用HIGH 135控制音频信号的高频段的电平， 利用MID 137控制其中间频段的电平，以及利用LOW 138控制其低频段的电平。233表示 该ST输入通道的音频信号的通/断开关，当0N_SW142接通时，立体声LR模拟音频信号通 过该开关，而当〇N_SW 142断开时，立体声LR模拟音频信号在这里被阻断。234表示用于电 平调节的音量调节器，并且利用Fader 143来控制通过音量调节器234的立体声音频信号 的电平。235表示调节音频信号的立体声定位位置的平衡调节单元。利用BAL 141，调节从 平衡调节单元235提供给ST总线的L侧总线的立体声L音频信号与提供给ST总线的R侧 总线的立体声R音频信号之间的电平平衡。
[0053] 此外，通过混合单元236将从通/断开关233与音量调节器234之间得到的立体 声LR音频信号混合为非立体声音频信号，其经由电平调节单元237输出至AUX总线。利用 AUX 139,控制通过电平调节单元237的音频信号的电平。通过混合单元238将从音量调节 器234的后级得到的立体声LR音频信号混合为非立体声音频信号，其经由电平调节单元 239输出至FX总线。利用EF 140,控制通过电平调节单元239的音频信号的电平。
[0054] 250-1和250-2表示特殊输入通道的块结构。251表示放大从外部经由特殊输入 通道的输入端子输入的立体声LR模拟音频信号的放大单元。利用GAIN 153,控制放大单元 251中的放大因子（增益）。从放大单元251输出的模拟音频信号在数字电路块270中被 转换为立体声LR数字音频信号，并且通过数字处理（通道效果处理）对其添加通道效果。 添加有通道效果的数字音频信号被转换为立体声LR模拟音频信号，并且随后从数字电路 块270返回到特殊输入通道的电路块250-2。252表示特殊输入通道的音频信号的通/断开 关，当0N_SW162接通时，立体声LR模拟音频信号通过该开关，而当0N_SW 162断开时，立体 声LR模拟音频信号在这里被阻断。253表示用于电平调节的音量调节器，并且利用Fader 163来控制通过音量调节器253的立体声音频信号的电平。254表示调节音频信号的立体 声定位位置的平衡调节单元。利用BAL 161，调节从平衡调节单元254提供给ST总线的L 侧总线的立体声L音频信号与提供给ST总线的R侧总线的立体声R音频信号之间的电平 平衡。
[0055] 此外，通过混合单元255将从通/断开关252与音量调节器253之间得到的立体 声LR音频信号混合为非立体声音频信号，其经由电平调节单元256被输出至AUX总线。利 用AUX 159,控制通过电平调节单元256的音频信号的电平。通过混合单元257将从音量调 节器253的后级得到的立体声LR音频信号混合为非立体声音频信号，其经由电平调节单元 258被输出至FX总线。利用EF 160,控制通过电平调节单元258的音频信号的电平。
[0056] 260表示EF输入通道的块结构。对EF输入通道，输入来自数字电路块270的添 加有系统效果的立体声LR模拟音频信号。261表示该输入通道的音频信号的通/断开关， 当0N_SW 172接通时，音频信号通过该开关，而当0N_SW 172断开时，音频信号在这里被阻 断。262表示用于电平调节的音量调节器，并且利用Fader 173来控制通过该音量调节器 的立体声LR音频信号的电平。通过音量调节器262对电平进行控制后的立体声LR音频信 号被分别输出至ST总线的L侧总线和R侧总线。此外，通过混合单元264将从通/断开关 261和音量调节器262之间得到的立体声LR音频信号混合为非立体声音频信号，根据AUX 171的操作位置通过电平调节单元265对该非立体声音频信号进行电平调节并输出至AUX 总线。
[0057] 将描述数字电路块270。ADC (模拟/数字转换器）271将从特殊输入通道的模拟 电路块的放大单元251输出的立体声LR模拟音频信号转换成立体声LR数字音频信号。通 道效果处理272表示将各种类型的通道效果添加至从ADC 271输出的数字信号的数字信号 处理。根据上述控件164至166以及155至158的各个操作位置来控制通道效果处理272 的信号处理的操作，其细节稍后将参照图5进行描述。在通道效果处理272中添加了通道 效果的立体声LR音频信号在DAC (数字/模拟转换器）275中转换为立体声LR模拟音频信 号，该模拟音频信号被输出至特殊输入通道的模拟电路块的通/断开关252。ADC 273将来 自FX总线的非立体声模拟音频信号转换为数字音频信号。对从ADC 273输出的非立体声 数字音频信号，通过作为数字处理的系统效果处理274添加系统效果，并且输出立体声LR 数字音频信号。基于与利用旋钮186选择的类型相对应的处理算法（微程序）以及与利用 旋钮186选择的类型相对应的多个系数和利用旋钮187设置的参数来进行该系统效果处理 274。从系统效果处理274输出的立体声LR数字音频信号在DAC 275中转换为模拟音频信 号，这些模拟音频信号被输出至模拟电路块的EF输入通道的通/断开关261。
[0058] 280表示ST输出通道的块结构。对ST输出通道，输入来自ST总线的立体声LR模 拟音频信号。281表示ST输出通道的音频信号的通/断开关，当0N_SW 181接通时，音频信 号通过该开关，而当〇N_SW181断开时，音频信号在这里被阻断。282表示用于电平调节的音 量调节器，其中通过通/断开关281的立体声LR音频信号被控制为与Fader 182的位置相 对应的电平，然后经由立体声输出端被输出至外部。
[0059] 290表示AUX输出通道的块结构。对AUX输出通道，输入来自AUX总线的非立体声 模拟音频信号。291表示用于电平调节的音量调节器，其中，输入的非立体声模拟音频信号 被控制为与旋钮183的位置相对应的电平，并且经由AUX输出端子输出至外部。
[0060] 图3示出了与设置在控制面板后侧上的一个印刷电路板（模拟电路板）上的三种 类型的输入通道的各个块相对应的电子电路的安装区域，以及安装区域与控制面板上的旋 钮和开关之间的对应关系的概况。该印刷电路板是其上安装有图2所示模拟电路块的电路 板，其中，在图1所示的单声道输入通道条101-1至l〇l-n下方设置η个对应的单声道输入 通道的模拟电路，在ST输入通道条103下方设置对应ST输入通道的模拟电路，以及在特殊 输入通道条105下方设置对应特殊输入通道的模拟电路。图3(a)示出了印刷电路板上与 单声道输入通道条101-1相对应的各个电路块的安装区域的概况，图3 (b)示出了印刷电路 板上与ST输入通道条103相对应的各个电路块的安装区域的概况，图3 (c)示出了印刷电 路板上与特殊输入通道条107相对应的各个电路块的安装区域的概况。在每个电路块的右 侦牝示出了安装在该电路块上的控件（具有如图1所示的相同标号）。在印刷电路板上以诸 如运算放大器之类的模拟集成电路以及诸如晶体管、电容器、线圈、二极管等模拟部件形成 各个模拟电路块。注意，在图3中省略了幻象电源电路。
[0061] 在图3(a)所示的单声道输入通道中，301表示图2的衰减电路211和前置放大器 212的安装范围，其中设置有已经参照图1描述的包括开关112和旋钮113的可变电阻器的 衰减电路和前置放大器电路。302表示图2的压缩单元213的安装范围，其中设置有包括旋 钮114的可变电阻器的压缩器电路。303表示图2所示的EQ 214的安装范围，其中设置有 包括旋钮115至118的可变电阻器的均衡电路。304表示图2所示的通/断开关215至电 平调节单元220的安装范围，其中设置有包括旋钮119至121的可变电阻器、开关122 (其 主体包括旋钮）和音量调节器123 (其主体包括旋钮）的至各种总线的发送电路。
[0062] 在图3(b)所示的ST输入通道中，311表示图2所示放大单元231的安装范围，其 中设置有包括参照图1描述的旋钮133的可变电阻器的放大电路。312表示图2所示EQ 232的安装范围，其中设置有包括旋钮135至138的可变电阻器的均衡电路。313表示图2 的通/断开关233至电平调节单元239的安装范围，其中设置有旋钮139至141的可变电 阻器以及包括开关142 (其主体包括旋钮）和音量调节器143 (其主体包括旋钮）的至各种 总线的发送电路。
[0063] ST输入通道的EQ单元的安装范围312的面积大于单声道输入通道的EQ单元的安 装范围303的面积。这是因为为了处理立体声LR信号，与处理单声道信号的电路相比需要 几乎双倍的电路元件。另一方面，在控制面板上，如果ST输入通道条的面积大于单声道输 入通道条的面积，则在设计方面不佳以及导致非用户友好，因此期望大约相同尺寸的面积。 当在控制面板上（同样在设置于控制面板后侧的印刷电路板上）对通道条给出大约相同尺 寸的面积时，需对各个对应电路的安装范围给予大约相同尺寸的面积。因此，在ST输入通 道的电路的范围中，需要高密度地安装电路元件，并且实践上还通过将功能减少至少于单 声道输入通道的功能来减少电路元件。在该实施例的混合器中，这是ST输入通道不具有压 缩器并且其均衡器的中间频段的基准频率固定而单声道输入通道具有压缩器且其均衡器 的中间频段的频率范围可变的原因。
[0064] 在图3(c)所示的特殊输入通道中，321表示图2所示的放大单元251的安装范围， 其中设置有包括参照图1描述的旋钮153的可变电阻器的放大电路。325表示包括图2所 示的通/断开关252至电平调节单元258的安装范围，其中设置有包括旋钮159至161的 可变电阻器、〇N_SW162(其主体包括旋钮）和Faderl63(其主体包括旋钮）的至各种总线的 发送电路。在安装范围322和324中，设置有连接线缆的连接器。图2所示的数字电路块 270安装在与模拟电路板分离的一个印刷电路板（数字电路板）上，并且安装范围322的连 接器连接有线缆（包括多条连接线），用于将来自安装范围321的立体声LR模拟音频信号、 来自第η个输入通道的安装范围304的k信号（稍后进行描述）以及来自模拟电路板上的 FX总线的安装范围（未示出）的非立体声模拟音频信号发送至数字电路板上的ADC 271的 电路。此外，安装范围324的连接器连接有线缆，用于接收来自数字电路板的DAC 275的电 路的两对立体声LR模拟音频信号（至模拟电路板上的安装范围325和EF输入通道260的 安装范围）。注意，这两组单向的线缆和两个连接器可以集成并安装为双向的一条线缆和一 个连接器。
[0065] 在323中，设置有开关164至166中的各开关、旋钮155至158的可变电阻器、这 些开关和可变电阻器的扫描图案（布线）以及连接有线缆的连接器。该扫描图案也连接 至设置在未示出的单独安装范围内的用于系统效果的旋钮186U87的可变电阻器。然后， 对该连接器，连接用于将扫描图案（布线）连接至数字电路块中安装的信号处理LSI (大规 模集成电路）中设置的控制I/O的线缆，这稍后将进行描述。开关164至166中的各开关 以及旋钮155至158、186和187的可变电阻器被从LSI提供至扫描图案的扫描信号顺序扫 描，结果将指示各个状态的状态信号取入LSI。因此，这些开关、可变电阻器、扫描图案和连 接器仅被设置在控制面板的后侧上，并且没有安装执行用于添加效果的模拟信号处理（诸 如单声道输入通道的C0MP和EQ)的电路元件。另一方面，可以通过使用已用作传统的数字 效果器的DSP的备用能力，将特殊输入通道中的通道效果处理执行为数字处理，因此还可 以添加高级和复杂的通道效果。
[0066] 图4示出了其上安装有数字电路块的数字电路板的详细结构。在该实施例中，由 于可设置在控制面板后侧上的印刷电路板的面积不足，因此该数字电路块400设置在与模 拟电路块的印刷电路板分离的印刷电路板上。然而，通过使用可弯曲的柔性电路板等，可 以在模拟电路块的印刷电路板上设置数字电路块400的部分或整体。注意，在数字电路块 400中，以时间共享的方式来执行处理，并且以时间共享处理的预定定时来执行各个通道和 总线之间的信号的输入/输出。
[0067] ADC 402是包括实现图2所示ADC 271、273的功能的模拟/数字转换IC(ADC集成 电路）的模拟/数字转换单元。来自模拟电路板的安装范围321的立体声LR模拟音频信 号和来自FX总线的安装范围的非立体声模拟音频信号经由与连接器401连接的线缆提供 给ADC402,并且均被转换为数字音频信号。DAC 406是包括实现图2所示DAC 275的功能 的数字/模拟转换IC (DAC集成电路）的数字/模拟转换单元。从DAC 406输出的两对立 体声LR模拟音频信号经由连接至连接器407的线缆提供给模拟电路板的安装范围325以 及EF输入通道260的安装范围。注意，这两组单向的线缆和两个连接器可以集成并安装为 双向的一条线缆和一个连接器。
[0068] 403表示作为一个芯片的半导体元件的信号处理LSI。在LSI 403中，设置有CPU 431、DSP 432、控制 I/O 433、定时器 434、存储器 I/O 435、波形 I/O 436、437。438 表示将这 些部件的必要部分相互连接的总线。CPU 431是控制该信号处理LSI的总体操作的处理设 备。DSP 432对来自ADC 402的经由波形I/O 436输入的数字音频信号执行各种类型的信 号处理（图2所示的通道效果处理272和系统效果处理274)，并经由波形I/O 437将经过 处理的信号输出至DAC 406。根据通过CPU 431对DSP 432设置的微程序和系数来限定在 DSP 430中执行的信号处理（通道效果处理272和系统效果处理274)。通过使用控制I/O 433,CPU 431提供顺序扫描控件164至166以及155至158的开关和可变电阻器的扫描信 号，结果，从控件164至166以及155至158的开关和可变电阻器输出的表不所扫描的控件 的状态的状态信号被输出至控制I/O 433。每个控件的状态信号在控制1/0433中转换为 表示控件的状态的控制数据，其被提供给CPU 431。这里，开关164至166的控制数据是表 示通/断状态和位置的数据，并且旋钮155至158的控制数据是表示旋钮位置的数据。CPU 431根据控件164至166以及155至158的控制数据为DSP 432设置用于通道效果处理272 和系统效果处理274的多个微程序和多个系数。因此，实现与控制数据相对应的信号处理。 定时器434是用于测量DSP 432进行的信号处理的定时或控制I/O 433进行的控件状态的 检测定时的计数装置。存储器I/O 435是用于连接诸如ROM(非易失性存储器）405等的外 部存储器的接口。ROM 405存储由CPU 431执行的程序的各种数据、将对DSP 432设置的微 程序和系数等。在该LSI 403中，还包含有未示出的RAM(随机存取存储器），使得CPU 431 可以在将内部RAM用作工作区的同时执行程序，而无需将外部RAM连接至存储器I/O 435， 并且DSP 432也可以在将内部RAM用作延迟存储器的同时执行混响等信号处理。此外，当 连接外部RAM作为存储器I/O 435的选项时，该外部存储器也可以被用作CPU 431的工作 区和DSP 432的延迟存储器。
[0069] 注意，信号处理LSI 403与JP 2007-258780A中公开的集成电路10基本相同，因 此应该参照该特许公开来获得更多的细节。
[0070] 图5是示出在数字电路块中执行的通道效果处理（图2的272)的实例的框图。 来自安装范围321经由连接器401输入的立体声LR模拟音频信号通过ADC 402转换为立 体声LR数字音频信号，并且随后输入至第一级中的Steorolmage (立体声像）501。输入的 音频信号依次在四个块501至504中进行信号处理，在DAC 406中转换为立体声LR模拟音 频信号，并且随后经由连接器407输出至安装范围325。注意，这里信号处理块的数目为四 个，但块的数目可以更多或更少。此外，在这些块中执行的处理还可以不同于这里所示出的 处理。
[0071] Steorolmage 501是根据作为三位开关的StereoImage_SW 166的位置对输入的 立体声LR数字音频信号的立体声音图像的宽度进行控制的处理。当Stere〇Image_SW 166 被设置在位置1 (立体声）时，输入的L侧音频信号被原样输出至L侧输出端，且输入的R侧 音频信号被原样输出至R侧输出端。当StereoImage_SW 166被设置在位置2(混合）时， 混合了输入的L侧音频信号和R侧音频信号的音频信号被输出。即，混合了更多的所输入 的L侧音频信号的音频信号被输出至L侧输出端子，且混合了更多的所输入的R侧音频信 号的音频信号被输出至R侧输出端子。当StereoImage_SW 166被设置在位置3(单声道） 时，对输入的L侧音频信号和R侧音频信号以相同的比率进行混合并转换为非立体声信号 的音频信号被输出至L侧和R侧。
[0072] 电平控制器502是这样的处理：与电平没有超过阈值时的情况相比，当输入的立 体声LR数字音频信号的电平超出预定阈值时，电平控制器502将输入信号的音量衰减特定 量。这是用于防止输入信号的电平在每个输入信号中发生变化的处理。当打开/关闭电平 控制器的Le Veler_SW 165接通时，执行该数字处理，但是当其断开时，输入信号原样输出。 所执行的处理包括：检测输入信号的电平、将检测到的电平与预定阈值进行比较、以及与比 较结果相对应地增大或降低衰减量（包括速度控制）。二者的速度均非常低，并且执行处 理以使得衰减量的变化花费几秒至几十秒。注意，在该实施例中，在两个级别之间切换衰减 量（没有衰减或预定量），但是可以准备两个或两个以上的阈值和衰减量以执行三个或三 个以上的级别之间的切换。
[0073] 自动静音器503是当来自单声道输入通道的
[0074] k信号（键控信号，key signal)的电平超过预定阈值时将输入的立体声LR数字 音频信号的音量与没有超出阈值的情况相比衰减预定量然后输出信号的处理。当打开/关 闭自动静音器的Ducker_SW 164接通时，执行该数字处理，而当Ducker_SW 164断开时，输 入信号按原样输出。k信号是从一个预定的单声道输入通道（这里为第η个输入通道）得 到的模拟音频信号。在图2中，k信号从单声道输入通道210的位置217处得到并输出至 ADC 271。在数字电路块中，k信号在ADC 271中进行模拟/数字转换，并且通过数字处理来 得到其电平值，该电平值用于与阈值进行比较。除了电平检测的目标为k信号外，在自动静 音器503中执行的处理与在电平控制器中执行的处理相同。然而，上升和下降速度大于电 平控制器，并且上升速度大于下降速度。当k信号超出阈值时，没有延迟地衰减预定量（例 如，在小于一秒之内），或者当k信号变得小于阈值时，没有延迟地解除衰减（例如，在几秒 之内）。
[0075] EQ 504是对立体声LR的两个数字音频信号进行三频段EQ处理的数字处理，其等 同于对单声道输入通道中的一个模拟信号进行的处理。利用四个旋钮155至158控制频率 特性。可利用旋钮（HIGH) 155来控制高频段的电平，可利用旋钮（MID_f) 156上下移动中间 频段的频率范围（高频段和低频段各自的频率范围是固定的），可以利用旋钮（MID) 157来 控制中间频段的电平，以及可以利用旋钮（LOW) 158来控制低频段的电平。与单声道输入通 道的EQ相比，模拟和数字之间的内部处理不同，但是由于旋钮与单声道输入通道的EQ的旋 钮相同，所以对于用户来说易于理解。与ST输入通道的EQ相比，由于在特殊输入通道的EQ 中中间频段的频率范围是可变的，所以可以实现高级且复杂的处理，其不能安装在ST输入 通道的模拟处理的EQ中。
[0076] 注意，系统效果处理274等同于传统上在模拟混合器装置中执行的数字效果，诸 如混响、回声、和声。如上所述，利用图1所示的旋钮186来选择系统效果的类型，并且可以 利用旋钮187来改变该系统效果的代表参数。
[0077] 图6示出了数字电路块的CPU 431的主要处理的流程。在通电后，在步骤601中 执行初始化处理。这里，CPU 431检测控件164至166、155至158的状态，并根据这些状态 来初始化DSP 432的微程序和系数以执行通道效果处理和系统效果处理。要设置的通道效 果处理的微程序不依赖于控件的状态，但是用于系统效果处理的微程序根据旋钮186的位 置而变化。此外，要设置的系数具有与控件的状态相对应的值。接下来，在步骤602中，通 过控制I/O 433来检测旋钮155至158和开关164至166的用户操作（控件状态的变化）。 当在步骤603中存在操作时，在步骤604中执行与该操作相对应的操作事件处理。这是根据 所检测到的操作来改变DSP 432的设置的处理。例如，根据开关165的通/断操作，设置电 平控制器502的执行/通过，并且根据旋钮155的增大或减小操作，增大或减小控制EQ 504 的高频段的电平的系数值。此外，根据旋钮186的操作，改变用于系统效果处理的微程序和 系数值，并且根据旋钮187的操作，改变系统效果处理的一部分的系数值。接下来，在步骤 605中确定是否过去了预定时间，如果过去了预定时间，贝U在步骤606中执行循环处理。例 如，针对和声效果，执行生成低频调制波形并且根据该调制波形随时间改变系数的处理，针 对自动静音器或电平控制器效果，执行从DSP 432中读取音频信号的电平并根据该电平改 变衰减量的处理。
[0078] 注意，在实施例中，设置了一个ST输入通道和一个特殊输入通道，但可以设置任 意数量的ST输入通道和特殊输入通道。此外，在图5中示出的在特殊输入通道中由四个块 组成的通道效果处理仅仅是个示例，可以自由地进行改变。块的数目不一定为四个，并且可 以通过一个块来执行高级处理或者可以通过五个或五个以上的块来执行高级处理。作为高 级处理的实例，多频段压缩器的处理可以被执行为动态的（压缩器、电平控制器、自动静音 器）。可选地，对于均衡器，可以执行具有四个或四个以上频段的均衡器的处理。然而，由于 信号处理是在转换成数字信号之后进行的而非对模拟信号进行处理，因此期望能够执行不 能对模拟信号本身执行（安装）的处理。
[0079] (参考标号列表}
[0080] 100…控制面板，101-1至101-n…单声道输入通道条，103…ST输入通道条，105… 特殊输入通道条，107…EF输入通道条
【权利要求】
1. 一种模拟混合器装置，其通过模拟电路执行音频信号的混合，所述装置包括： 第一通道条，其设置在控制面板上，控制第一可变电阻器的电阻值的第一控件和控制 第二可变电阻器的电阻值的第二控件设置在所述第一通道条上； 第二通道条，其设置在所述控制面板上，第四控件和控制第三可变电阻器的电阻值的 第三控件设置在所述第二通道条上； 第一模拟通道处理电路，其在包括所述第二可变电阻器的通道效果电路中将第一通道 效果添加至从外部输入的第一模拟信号，在包括所述第一可变电阻器的电平控制电路中控 制所述第一模拟信号的电平，并且输出经过控制的第一模拟信号； 第二模拟通道处理电路，其将从外部输入的第二模拟信号发送至数字信号处理电路， 从所述数字信号处理电路输入处理后的第二模拟信号，在包括所述第三可变电阻器的电平 控制电路中控制所述处理后的第二模拟信号的电平，并且输出经过控制的第二模拟信号； 混合总线，其将来自所述第一模拟通道处理电路的所述第一模拟信号和来自所述第二 模拟通道处理电路的所述第二模拟信号进行混合，并输出混合后的模拟信号；以及 控制位置检测单元，其检测所述第四控件的操作位置作为数字位置数据， 所述数字信号处理电路对从所述第二模拟通道处理电路发送的所述第二模拟信号进 行模拟/数字转换，执行对转换后的数字信号添加与所述第四控件的位置数据的值相对应 的第二通道效果的处理，进一步对经过处理的数字信号进行数字/模拟转换，并且将转换 后的信号输出至所述第二模拟通道处理电路。
2. 根据权利要求1所述的模拟混合器装置，其中， 所述第一模拟信号为非立体声结构， 所述第一模拟通道处理电路对非立体声结构的所述第一模拟信号添加所述第一通道 效果，并且控制所述第一模拟信号的电平， 所述第二模拟信号为立体声结构， 所述数字信号处理电路对立体声结构的所述第二模拟信号添加所述第二通道效果， 所述第二模拟通道处理电路控制通过所述数字信号处理电路添加了所述第二通道效 果的所述第二模拟信号的电平。
3. -种模拟混合器装置，其通过模拟电路执行音频信号的混合，所述装置包括： 第一通道条，其设置在控制面板上，控制第一可变电阻器的电阻值的第一控件和控制 第二可变电阻器的电阻值的第二控件设置在所述第一通道条上； 第二通道条，其设置在所述控制面板上，第四控件和控制第三可变电阻器的电阻值的 第三控件设置在所述第二通道条上； 第一模拟通道处理电路，其在包括所述第二可变电阻器的通道效果电路中将第一通道 效果添加至从外部输入的第一模拟信号，在包括所述第一可变电阻器的电平控制电路中控 制所述第一模拟信号的电平，并且将经过控制的第一模拟信号输出至第一混合总线和第二 混合总线； 第二模拟通道处理电路，其将从外部输入的第二模拟信号发送至数字信号处理电路， 从所述数字信号处理电路输入处理后的第二模拟信号，在包括所述第三可变电阻器的电平 控制电路中控制所述处理后的第二模拟信号的电平，并且将经过控制的第二模拟信号输出 至所述第一混合总线和所述第二混合总线； 所述第一混合总线，其将来自所述第一模拟通道处理电路的所述第一模拟信号和来自 所述第二模拟通道处理电路的所述第二模拟信号进行混合，并且输出第一模拟混合信号； 所述第二混合总线，其将来自所述第一模拟通道处理电路的所述第一模拟信号、来自 所述第二模拟通道处理电路的所述第二模拟信号和来自所述数字信号处理电路的第三模 拟信号进行混合，并且输出第二模拟混合信号；以及 控制位置检测单元，其检测所述第四控件的操作位置作为数字位置数据， 所述数字信号处理电路是以时间共享方式执行通道效果添加处理和系统效果添加处 理的数字信号处理电路， 所述通道效果添加处理包括：对从所述第二模拟通道处理电路发送的所述第二模拟信 号进行模拟/数字转换；执行对转换后的数字信号添加与所述第四控件的位置数据的值相 对应的第二通道效果的处理；进一步对处理后的数字信号进行数字/模拟转换；以及将转 换后的信号输出至所述第二模拟通道处理电路， 所述系统效果添加处理包括：对从所述第一混合总线输入的第一模拟混合信号进行模 拟/数字转换；执行对转换后的数字信号添加系统效果的处理；进一步对处理后的数字信 号进行数字/模拟转换；以及将转换后的信号输出至所述第二混合总线作为所述第三模拟 信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的模拟混合器装置，其中， 在所述数字信号处理电路中添加的所述第二通道效果是比所述第一通道效果在信号 处理算法方面更加复杂的效果。
【文档编号】H04R3/00GK104106268SQ201380005862
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年1月8日 优先权日:2012年1月17日
【发明者】白井瑞之 申请人:雅马哈株式会社