特開 2022-11911 電子ボリウム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022011911

(43)【公開日】2022-01-17

(54)【発明の名称】電子ボリウム

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/00 20060101AFI20220107BHJP

【ＦＩ】

H04R3/00 310

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020113335

(22)【出願日】2020-06-30

(71)【出願人】

【識別番号】000191238

【氏名又は名称】新日本無線株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】特許業務法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 征幸

【テーマコード（参考）】

5D220

【Ｆターム（参考）】

5D220AA22

5D220AB08

(57)【要約】

【課題】電子ボリウムにおいて、補間ボリウムの減衰精度を高め、クリックノイズを抑制した電子ボリウムを提供すること。
【解決手段】入力電気信号を第１減衰量で段階的に変化させる第１ボリウムと、前記第１減衰量よりも小さい第２減衰量で変化させ、前記第１ボリウムの前記第１減衰量を補間する第２ボリウムと、前記第１ボリウムおよび前記第２ボリウムそれぞれにおける減衰量を制御する制御回路と、前記第２ボリウムと連動して前記第２ボリウムにおける減衰量と略同じ割合の減衰量で変化する第３ボリウムと、前記第１減衰量に対応する基準量と前記第３ボリウムの減衰量とを比較する比較器と、を備え、前記制御回路は、前記比較器の出力が反転した場合に前記第１ボリウムにおける減衰量を一段階変化させる、電子ボリウム。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力電気信号を第１減衰量で段階的に変化させる第１ボリウムと、
前記第１減衰量よりも小さい第２減衰量で段階的に変化させ、前記第１ボリウムを補間する第２ボリウムと、
前記第２ボリウムと連動して動作し、前記第２ボリウムにおける減衰量と略同じ割合で減衰する第３ボリウムと、
前記第１減衰量に対応する基準量と前記第３ボリウムの減衰量とを比較する比較器と、
前記第１ボリウムおよび前記第２ボリウムそれぞれにおける減衰量を制御する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記比較器の出力が反転した場合に前記第１ボリウムにおける減衰量を一段階変化させる、電子ボリウム。

【請求項2】

前記基準量を出力する基準器をさらに備える、請求項１記載の電子ボリウム。

【請求項3】

前記制御回路は、前記比較器の比較する二つの量の大小関係が反転するときに、前記第１ボリウムにおける減衰量を一段階変化させると共に、前記第２ボリウムにおける減衰量を所定の初期値にリセットする、請求項１または２記載の電子ボリウム。

【請求項4】

前記第２ボリウムおよび前記第３ボリウムが、それぞれＶＣＡ回路で構成されている請求項１～３のいずれか１項に記載の電子ボリウム。

【請求項5】

前記第２ボリウムおよび前記第３ボリウムが、それぞれ抵抗およびＭＯＳトランジスタを含み、前記第２ボリウムおよび前記第３ボリウムのそれぞれにおいて、
前記抵抗の一端が前記第２ボリウムおよび前記第３ボリウムの入力端子に接続されると共に、他端が前記第２ボリウムおよび前記第３ボリウムの出力端子と前記ＭＯＳトランジスタのドレインに接続され、
前記ＭＯＳトランジスタのソースが所定の基準電位に接続され、
前記ＭＯＳトランジスタのゲートに前記制御回路からの制御信号が入力される、請求項１～３のいずれか１項に記載の電子ボリウム。

【請求項6】

前記基準量は、前記第１減衰量よりも小さく、前記基準量と前記第１減衰量との差は、前記第２減衰量以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の電子ボリウム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子ボリウムの減衰量の設定値間を分割した減衰量とした補間ボリウムを備えた電子ボリウムに関する。

【背景技術】

【0002】

オーディオ機器には、通常、オーディオ信号の音量、すなわち振幅を調整するためのボリウム制御装置が備えられている。ボリウム制御装置は、マイコンからの指示に基づいてボリウム値を設定・変更する。このボリウム値の変更をする際に、ボツ音などのジッパーノイズが発生する場合がある。従来のジッパーノイズの改善手法として、ゼロクロス検出時で切り替える手法や、特許文献１に記載されているような、設定値に向けて段階的にボリウム値を切り替える手法などがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－３１１３６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電子ボリウムを使用する場合、段階的にボリウム値を切り替える際にクリックノイズが発生するが、このクリックノイズを抑制するために、例えば、隣り合った２つの減衰量の設定値の間にＮ分割した減衰量とした補間ボリウムを追加する方式がある。この補間ボリウムは、抵抗ラダー形式の構成が一般的であるが、クリックノイズを抑制するためには、分割数Ｎを十分に大きくする必要があり、ラダー形式ではＩＣのチップ面積が大きくなりすぎるという問題が生じる。そのため、可変抵抗体を使用することが考えられる。

【0005】

この可変抵抗体としては、ＶＣＡ（電圧制御増幅器）、ＭＯＳトランジスタなどで構成され得る。しかしながら、これらの素子は、製造プロセスによってしきい値電圧などの素子特性のばらつきや温度変化により、減衰量がターゲットとする値からずれることがあるという問題がある。このため、電子ボリウム（メインボリウム）の設定値からの次の設定値の減衰量に対して補間ボリウムの減衰量が少なすぎたり、多すぎたりする場合が生じる。減衰量が所定の値より少なくなりすぎた場合、次の設定値までの偏差が大きくなり、クリックノイズが抑制できない可能性がある。また、減衰量が所定の値よりも多くなり過ぎた場合、補間ボリウムによる減衰量が本来のボリウムの次の設定値よりも大きくなり、次の設定値への移行時にボリウム設定値の増減方向が反転する可能性がある。したがって、可変抵抗体を用いた補間ボリウムではクリックノイズの抑制不足や、線形性の問題などが生じ得る。

【0006】

そこで、本発明は、補間ボリウムの減衰精度を高め、クリックノイズを抑制した電子ボリウムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の電子ボリウムは、入力電気信号を第１減衰量で段階的に変化させる第１ボリウムと、上記第１減衰量よりも小さい第２減衰量で変化させ、上記第１ボリウムの上記第１減衰量を補間する第２ボリウムと、上記第１ボリウムおよび上記第２ボリウムそれぞれにおける上記入力電気信号の減衰量を制御する制御回路と、上記第２ボリウムと連動して上記第２ボリウムにおける減衰量と略同じ割合で減衰する第３ボリウムと、上記第１減衰量に対応する基準量と上記第３ボリウムの減衰量とを比較する比較器と、を備え、上記制御回路は、上記比較器の出力が反転した場合に上記第１ボリウムにおける減衰量を一段階変化させる、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の電子ボリウムによれば、第２ボリウム（補間ボリウム）とほぼ同じ特性を有する第３ボリウムと、第１ボリウム（メインボリウム）の第１減衰量に対応する基準量を導入して、第３ボリウムの減衰量と基準量とを比較して、ほぼ等しくなった時点で第１ボリウムの減衰量を一段階変化させるので、第１ボリウムの減衰量を変化させるときの第２ボリウム（補間ボリウム）の減衰量の過不足が生じない。その結果、クリック音が発生することなく、スムーズに入力電気信号を変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の電子ボリウムの一実施態様の原理を説明するためのブロック図である。

【図2】本発明の電子ボリウムの一実施態様における比較器の動作を説明するためのフローチャートである。

【図3】本発明の電子ボリウムの一実施態様における制御回路の動作を説明するためのフローチャートである。

【図4】本発明の電子ボリウムの一実施態様における第２ボリウムの回路図である。

【図5】本発明の電子ボリウムの一実施態様における第１ボリウムの回路図である。

【図6】第２ボリウムの減衰態様を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

つぎに、図面を参照しながら本発明の電子ボリウムの一実施形態を説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

【0011】

図１に示すように、本発明の電子ボリウムの一実施形態は、入力電気信号量を第１減衰量の間隔で段階的に変化させる第１ボリウム１と、第１減衰変化量よりも小さい第２減衰量の間隔で段階的に変化させ、第１ボリウム１の第１減衰量を補間する第２ボリウム２と、第２ボリウム２と連動して動作し、第２ボリウム２における減衰量と略同じで減衰する第３ボリウム３と、第１減衰量に対応する基準量と第３ボリウム３の減衰量とを比較する比較器５と、第１ボリウム１および第２ボリウム２のそれぞれにおける減衰量を制御する制御回路６と、を備え、制御回路６は、比較器５の出力が反転した場合に第１ボリウム１における減衰量を一段階変化させる構成になっている。

【0012】

すなわち、本実施形態では、電子ボリウムの出力が急激に変化すると、その切り替えの際にクリック音が発生するので、そのクリック音の発生を抑制するため、メインボリウム（第１ボリウム）１の第１減衰量を補間する補間ボリウム（第２ボリウム）２を備えている。この場合、補間ボリウム２の細分化の程度をより一層細かくしようとすると、第２ボリウム２を構成する抵抗器の数が増え大型になるため、前述のように、ＶＣＡまたはＭＯＳＦＥＴなどの可変抵抗型素子を用いることが好ましい。このＭＯＳＦＥＴなどは、製造プロセスによるしきい値電圧のばらつきなど、または使用時の雰囲気温度などによってその特性がばらつきやすい。そのため、メインボリウム１のレンジが一段階変化するときに第２ボリウム２と第１ボリウム１との間でずれが生じやすく、クリック音が発生しやすくなる。そこで、本実施形態では、補間ボリウム２と同じ特性を有する第３ボリウム３を形成し、第３ボリウム３の出力と、第１ボリウム１の第１減衰量に対応する基準量とを比較し、第３ボリウム３の出力が基準量とほぼ一致したとき（比較器５で第３ボリウムの出力と基準量との差の正負が反転したとき）に、第１ボリウム１のレンジを一段階変化させる構成にしたことに特徴がある。第１ボリウム１のレンジを一段階変化させるときに、第２ボリウム２の動作（減衰量）がリセットされてもよい。

【0013】

第１ボリウム１は、入力電気信号を所望のデータに合せるためのボリウムであり、本明細書において、メインボリウム１とも称する。この第１ボリウム１はかなり広い範囲の抵抗値をカバーする必要があるため、抵抗値の切り替えは粗くなる場合がある。この第１ボリウム１は、例えば図５に示されるようなラダー型抵抗器が使用され得る。この第１ボリウム１は、例えば図５に示されるように、入力端ＩＮに一定の抵抗値（第１減衰量）Ｒ₀の減衰器（抵抗器）が直列に接続され、隣接する抵抗器同士の接続ノードが、スイッチＳＷを介して出力端ＯＵＴに接続されている。例えば上からＭ番目のスイッチＳＷがオンにされ、他のスイッチＳＷが全てオフにされることによって、入力電気信号に対して、Ｍ段の抵抗値（Ｍ・Ｒ₀）に応じた減衰量で減衰された電気信号が出力される。

【0014】

第２ボリウム２は、第１ボリウム１の第１減衰量Ｒ₀よりも小さい第２減衰量で変化させ、第１ボリウム１の第１減衰量Ｒ₀の間を細分化（補間）する。本明細書においては、補間ボリウム２とも称する。第２ボリウム２は、例えば、ＶＣＡ回路で構成されていてもよく、また図４に示されるような、抵抗およびＭＯＳトランジスタ（ＦＥＴ）によって構成されてもよい。図４の例では、抵抗Ｒ１の一端が第２ボリウム２の入力端子ＩＮに接続され、他端が第２ボリウム２の出力端子ＯＵＴに接続されている。抵抗Ｒ１の他端（第２ボリウム２の出力端子ＯＵＴ）は抵抗Ｒ２を介してＭＯＳＦＥＴのドレインに接続されている。ＭＯＳＦＥＴのソースは所定の基準電位に接続される。ＭＯＳＦＥＴのゲートに制御回路からの制御信号が入力されると、その信号の大きさ（電位）に応じてドレイン・ソース間の抵抗値が変化する。それに伴って（抵抗Ｒ１の抵抗値）と（抵抗Ｒ２の抵抗値＋ドレイン・ソース間の抵抗値）との比率が変化するため、第２ボリウム２の出力端子における電気信号（例えば音声信号の振幅）の大きさが変化する。すなわち、第２ボリウム２による減衰量を、ＭＯＳＦＥＴのゲートに入力する制御信号によって制御することができる。なお、基準電位とは、電源電圧の中間の電位を意味し、プラスマイナスの両電源の場合は、グランド電位（ＧＮＤ）になる。

【0015】

抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２は、ＭＯＳＦＥＴと共に、第２ボリウム２による減衰量の決定要素として機能する。なお抵抗Ｒ２が設けられず、抵抗Ｒ１の前述の他端および第２ボリウム２の出力端子とＭＯＳＦＥＴのドレインとが接続されていてもよい。しかし、図４の例のように抵抗Ｒ２を配置することによって、ＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間に加わる電圧を、ＭＯＳＦＥＴが適切に動作し得る範囲内に制限できることがある。例えば、抵抗Ｒ２の配置によって、第２ボリウム２による信号の歪み、および／または、過電圧の印加によるＭＯＳＦＥＴの破壊を防ぎ得ることがある。

【0016】

第３ボリウム３は、第２ボリウム２と連動して第２ボリウムにおける減衰量と略同じ割合の減衰量で変化する。また、第３ボリウム３は、基準量の生成に用いられる基準電圧源と同じ基準電圧源より入力される電気信号を第２ボリウムと同様に、同じ割合の減衰量で変化させる。従って、第２ボリウム２にＭＯＳＦＥＴが用いられれば、第３ボリウム３も同じタイプのＭＯＳＦＥＴが用いられる。例えば、第３ボリウム３は、第２ボリウム２と同じ材料および製造プロセスを用いて形成され、第２ボリウム２と同じ構造を有していてもよい。

【0017】

第３ボリウム３を設ける理由は、前述したように、ＭＯＳＦＥＴなどの能動素子は、製造プロセスなどによってその特性にばらつきが生じやすく、第２ボリウム２において所望の減衰量が得られない場合があるため、その補正をするためである。例えば図６に示されるように、第２ボリウム２による電気信号の減衰が段階的に変化し、正常であれば同図（ａ）のように、所定のＮ段で所望の減衰量、例えば図５の一段階の減衰量（抵抗Ｒ₀）になるが、製造プロセスなどによりばらつきが生じると、例えば同図（ｂ）に示されるように、第２ボリウムの第２減衰量が小さくなった場合などには、Ｎ段進んでも、所望の減衰量（抵抗Ｒ₀の値）に達しないで減衰不足になったり、同図（ｃ）に示されるように、Ｎ段進むと所望の減衰量（抵抗Ｒ₀の値）を超えてしまったりするという問題が発生する。

【0018】

そこで、本実施形態では、第２ボリウム２が予め定められたＮ段進んだときではなく、基準量、例えばＲ₀による減衰量と比較して、Ｒ₀による減衰量とほぼ等しくなったところ、すなわち第３ボリウムの出力と基準量との大小関係が逆転したときに、第２ボリウム２をリセットし得るように、第３ボリウム３を形成して、第３ボリウム３で基準量と比較するようにしている。この第３ボリウム３は、第２ボリウム２と連動するように形成されており、第３ボリウム３の出力は第２ボリウム２の出力と同じ変化割合になっている。なお、第２ボリウム２で直接基準量と比較しないのは、実際に第２ボリウム２から出力される信号の大きさは、電子ボリウムに現に入力される信号の大きさに応じて広範に変化するため、基準量との単純な比較が困難であるからである。

【0019】

この第３ボリウム３は、第２ボリウム２と全く同じ大きさに形成する必要はない。すなわち、第２ボリウム２と第３ボリウム３との変化割合が同じであれば、全く同じ大きさにする必要はない。従って、第３ボリウム３は第２ボリウム２よりも小さい面積で形成し得る。要するに、第２ボリウム２と同じ変化割合で第３ボリウム３を動作させられれば良い。その結果、第３ボリウム３を作り込んでも、ＩＣのチップ面積をそれほど大きくする必要はない。

【0020】

基準量は、基準器４により出力することができる。基準器４としては抵抗器などの減衰器を用いることができ、上述したように第３ボリウム３と同じ基準電圧源から供給される電気信号を、第１のボリウム１における第１減衰量で減衰させ、基準量として出力する。第１減衰量に対応するとは、第１減衰量（例えば抵抗Ｒ₀による減衰量）と全く同じでなくてもほぼ等しい値であればよいという趣旨である。この場合、全く同じよりも、むしろ基準量が第１減衰量（抵抗Ｒ₀による減衰量）よりも若干（第２ボリウム２の第２減衰量より小さい量）小さい方が好ましい。第２ボリウム２の出力が第１減衰量を超えると、第１ボリウム１の減衰量を１段階変化させるときに減衰量の増減方向が反転し、例えば音量についてユーザに違和感を与えかねないからである。この基準量は、基準器が作り込まれなくても、外部から導入することもできる。

【0021】

比較器５は、第３ボリウム３における出力と基準量、すなわち第１減衰量とを比較するためのものである。換言すると、第２および第３のボリウム２、３の出力は前述のように段階的に減少または増加する。そのため、段階的に変化した各段において、第２および第３のボリウム２、３の出力におけるそれまでの変化が、基準となる電気信号（基準量）に達したか否かを判断するものである。すなわち、例えば電気信号の変化を減衰量と考え、基準量を第１ボリウム１の第１減衰量Ｒ₀とし、第２および第３のボリウム２、３の階段状の一段の減衰量（第２減衰量）をｒ₀とすると、比較器５においては、第３ボリウム３におけるＮ段の減衰量（Ｎ・ｒ₀）が基準量Ｒ₀よりも大きいか小さいかを判断する。

【0022】

この状態をフローチャートで示すと、図２のようになる。すなわち、図２において、第２および第３のボリウム２、３がＮ段目の場合には、減衰量（Ｎ・ｒ₀）と基準量Ｒ₀とが比較される（Ｓ１）。ステップＳ１でＮ・ｒ₀がＲ₀より小さい場合、すなわちステップＳ１でイエス（ＹＥＳ）の場合、第３ボリウム３の減衰量が基準量Ｒ₀に達していないことを意味しているため、段数を一段上げて（Ｎ＝Ｎ＋１）（Ｓ２）、第２および第３のボリウム２、３の減衰量を一段分増加させる（Ｓ２）。そして、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１の比較、すなわち、一段分増加された第３ボリウム３の減衰量（Ｎ・ｒ₀）が基準量Ｒ₀と比較される。

【0023】

ステップＳ１で、ノー（ＮＯ）の場合、すなわちＮ・ｒ₀がＲ₀以上の場合、換言すると、第３ボリウム３の減衰量がＲ₀以上になったとき、第１ボリウム１の段数Ｍを１上昇させ（Ｓ３）、同時に、第２および第３のボリウム３の段数Ｎ（例えば後述するカウンタ回路６４のカウント数）を所定の初期値Ｎ₀にリセットする（Ｓ４）。その後、同様にステップＳ１に戻り、第１ボリウム１が所望の減衰量になるまで続ける（図２では省略されているが、段数Ｍの上昇毎に、所望の減衰量と、上昇後の段数Ｍによって示される第１ボリウム１の減衰量との比較が行われる）。なお、今までの説明は第１ボリウム１の減衰量を大きくする例であったが、第１ボリウム１の減衰量を小さくする場合には、その逆を行えばよい。すなわち、Ｎ・ｒ₀がＲ₀より小さい場合、第２および第３のボリウム２、３の段数が１ずつ変えられ、Ｎ・ｒ₀がＲ₀以上に達したら、第１ボリウム１の段数Ｍを１減少させると共に第２および第３のボリウム２、３の段数が所定の初期値Ｎ₀にリセットされる。

【0024】

図１に示されるように、制御回路６は、データ入力信号を記録する第１ボリウムのレジスタＡ（以下、単にレジスタＡともいう）６１と、第１ボリウム１に入力されるデータを記録する第１ボリウムのレジスタＢ（以下、単にレジスタＢともいう）６２とを備えている。制御回路６は、レジスタＡ６１の記憶値とレジスタＢ６２の記憶値とを分析器６３で比較することによって、第１ボリウム１の減衰量を変化させるべき方向（増加または減少）を得ることができる。また、制御回路６は、カウンタ回路６４を有している。カウンタ回路６４は、第２および第３のボリウム２、３の減衰量を、前述した「所定の初期値」から変化させた回数をカウントするように構成される。すなわちカウンタ回路６４は、第２および第３のボリウム２、３による減衰量を示す数値（例えば前述の第２および第３のボリウム２、３の「段数」）を１ずつ増加または減少させると共にその数値を保持している。従って、前述した比較器５の出力で大小関係が変わらない場合には、第２および第３のボリウム２、３の段数を示すカウント数Ｎを１だけ増減させる。

【0025】

そして、比較器５の出力が反転したときには、前述したように、第１ボリウム１の段数Ｍが増減されると共に、第２および第３のボリウム２、３のカウント数Ｎを初期値にリセットする。さらに、制御回路６は、カウンタ回路６４のカウント値が書き込まれる補間ボリウムレジスタ（ＨＶＲ）６５を有している。制御回路６は、補間ボリウムレジスタ（ＨＶＲ）６５の記憶値に基づいて、第２および第３のボリウム２、３の減衰量を示す制御信号を、第２および第３のボリウム２、３それぞれに出力する。これら両ボリウムは、制御回路６からの制御信号に基づいてそれぞれの減衰量を変化させ、第２および第３のボリウム２、３における変化後の減衰量が、比較器５によって基準量Ｒ₀と比較される。この制御回路６の動作の一例については図１のブロック図に加えて図３のフローチャートを参照して以下に説明される。

【0026】

まず、目的とする減衰量の大きさを示すデータＤ１がレジスタＡ６１に入力され（Ｓ１１）、レジスタＡ６１にデータＤ１が書き込まれる（Ｓ１２）。次に、レジスタＡ６１と、第１ボリウム１に現に設定されている減衰量が記録されたレジスタＢ６２のデータＤ２とが等しいか否かが分析器６３によって調べられる（Ｓ１３）。レジスタＡ６１のデータＤ１とレジスタＢ６２のデータＤ２とが等しければ（Ｓ１３でイエス（ＹＥＳ））、制御動作は終了する。

【0027】

Ｄ１とＤ２とが等しくない場合には、第１ボリウム１の減衰量がＤ１に応じた減衰量となるように、Ｄ２を再設定する必要がある。

【0028】

まず、第２および第３のボリウム２、３の減衰量が基準量である基準の減衰量Ｒ₀に対してどういう状態にあるか（基準の減衰量Ｒ₀に達しているか否か）を調べるため、比較器５で第２および第３のボリウム２、３の減衰量と基準の減衰量Ｒ₀とを比較する。例えば第２および第３のボリウム２、３の一段での減衰量（前述の第２減衰量）ｒ₀と初期値Ｎ₀との差分を示すパラメータＮｄとの積が基準の減衰量Ｒ₀よりも小さいか否かが調べられる（Ｓ１４）。これは、前述の図２で説明した第１ボリウム１の段数を一段増加または減少するのに適した時期に、レジスタＢ６２の減衰量のデータＤ２を変える必要があるからである。

【0029】

ステップＳ１４でＹＥＳの場合、Ｄ１＞Ｄ２か否かが調べられる（Ｓ１５）。減衰量Ｄ２が減衰量Ｄ１よりも小さい場合、電子ボリウムの減衰量を大きくする必要があり、逆に減衰量Ｄ２が減衰量Ｄ１よりも大きい場合は電子ボリウムの減衰量を小さくする必要があるため、どちらが大きいかを調べる。なお、Ｓ１５のステップは、前述したＳ１３で同時に行われて結果が記憶され、その記憶内容が参照されることによって行われてもよい。Ｄ１＞Ｄ２（Ｓ１５でＹＥＳ）の場合は、最終目的はレジスタＢ６２によって示される第１ボリウム１の減衰量を大きくすることであるため、先ず第２および第３のボリウム２、３の減衰量を増やす必要がある。そのため、第２および第３のボリウム２、３の初期値Ｎ₀に対する段数Ｎを増加方向に１だけ増やし、Ｎ＝Ｎ＋１とする（Ｓ１６）。すなわち、前述したパラメータＮｄも１増加する。そして、その段数Ｎ＝Ｎ＋１は補間ボリウムレジスタ（ＨＶＲ）６５に書き込まれ（Ｓ１７）、この補間ボリウムレジスタ（ＨＶＲ）６５の記憶値に基づいて、制御回路６によって第２および第３のボリウム２、３の新たな減衰量を示す制御信号が、第２および第３のボリウム２、３それぞれに出力される。その上で、ステップＳ１４に戻り、比較器５での比較がされ、以下同様にそれまでのステップが繰り返される。

【0030】

また、ステップＳ１５でノー（ＮＯ）の場合、すなわちＤ１＜Ｄ２の場合、換言するとレジスタＢ６２によって示される第１ボリウム１の減衰量を減少させる必要がある場合、第２および第３のボリウム２、３の減衰量を小さくする必要がある。そこで、第２および第３のボリウム２、３の初期値Ｎ₀に対する段数Ｎを減少方向に１だけ増やし、Ｎ＝Ｎ－１とする（Ｓ１８）。この場合も、初期値Ｎ₀からの段数の差分を示すパラメータＮｄは１増加する。その段数Ｎは、補間ボリウムレジスタ（ＨＶＲ）６５に書き込まれ（Ｓ１７）前述の例と同様にステップＳ１４に戻り、各ステップが繰り返される。

【0031】

次に、ステップＳ１４で、ＮＯの場合、すなわち基準量Ｒ₀と第３ボリウム３の減衰量との大小関係が反転した場合も、先ずはＤ１＞Ｄ２か否かが調べられる（Ｓ２１）。前述と同様に、この大小関係によって、第２および第３のボリウム２、３の減衰量を大きくするか小さくするかが分れるからである。Ｄ１＞Ｄ２の場合、すなわち、ステップＳ２１でＹＥＳの場合、第１ボリウム１の段数Ｍが一段アップしてＭ＝Ｍ＋１とされ（Ｓ２２）、レジスタＢ６２に、Ｍ＝Ｍ＋１が書き込まれる（Ｓ２３）。すなわち、ステップＳ１４でＮＯということは、第２および第３のボリウム２、３の減衰量が基準量Ｒ₀に達したことを示しているので、第１ボリウム１の段数が一段階変化するのであるが、Ｄ１＞Ｄ２であるため、レジスタＢ６２の減衰量を大きくする必要があるから、一段階プラス、すなわちＭはＭ＋１になる（Ｓ２２）。同時に第２および第３のボリウム２、３のカウント数は初期値Ｎ₀にリセットされると共に、そのことは補間ボリウムレジスタ（ＨＶＲ）６５に記録される（Ｓ２４）。そして、ステップＳ１３に戻り、Ｄ１とＤ２の大きさが等しいか否かが判断され、Ｄ１＝Ｄ２となるまで同様のステップが繰り返される。

【0032】

ステップＳ２１でＮＯの場合、すなわちＤ１＜Ｄ２の場合には、Ｄ２を小さくする、すなわち第１ボリウム１の減衰量を小さくする必要があるので、第１ボリウム１の段数を１だけ減ずる、すなわちＭ＝Ｍ－１にする（Ｓ２５）。そして、ステップＳ２１でＹＥＳの場合と同様に制御はＳ２３およびＳ２４を経てＳ１３に戻り、Ｄ１＝Ｄ２になるまで繰り返される。

【0033】

本発明の一実施形態の電子ボリウムは、入力電気信号を第１減衰量の間隔で段階的に変化させる第１ボリウムと、上記第１減衰量よりも小さい第２減衰量の間隔で段階的に変化させ、上記第１ボリウムを補間する第２ボリウムと、上記第２ボリウムと連動して動作し、上記第２ボリウムにおける減衰量と略同じ割合で減衰する第３ボリウムと、上記第１減衰量に対応する基準量と上記第３ボリウムの減衰量とを比較する比較器と、上記第１ボリウムおよび上記第２ボリウムそれぞれにおける減衰量を制御する制御回路とを備え、上記制御回路は、上記比較器の出力が反転した場合に前記第１ボリウムにおける減衰量を一段階変化させる。

【0034】

本実施形態によれば、電子ボリウムの第１ボリウムの設定値間を補間する第２ボリウムと同じ構造の第３ボリウムが設けられているので、ＶＣＲやＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子を用いている場合に製造プロセスなどによるばらつきが第２ボリウムに生じても、第２ボリウムと同じ構造を有する第３ボリウムを用いて校正することができる。その結果、第２ボリウムとして、半導体素子を用いることによって、ラダー型抵抗器を用いる場合と比べて、非常に小さな面積で一段の変化量を非常に小さくし得る。換言すると、製造プロセスなどのばらつきによって、例えば第２および第３のボリウムの所望の段数による電気信号と第１ボリウムの第１減衰量に対応する基準量とが一致しない場合があるが、この両者を比較して、ほぼ等しくなった時点で第１ボリウムの電気信号を一段階変化させることができるので、メインボリウムの減衰量を変化させるときの第２ボリウム（補間ボリウム）による減衰量の過不足が生じない。その結果、クリック音（ジッパーノイズ、ボツ音）が発生することなく、スムーズに入力電気信号を変化させることができる。

【0035】

上記基準量を出力する基準器をさらに備えることができる。すなわち、例として抵抗器によって構成され得る基準器を、例えば半導体装置として具現化される電子ボリウム内に形成してもよい。しかし、この基準量を外部から供給し得るように、外部端子として比較器の入力端子のみが形成されてもよい。

【0036】

上記制御回路は、前記比較器の比較する二つの量の大小関係が反転するときに、上記第１ボリウムにおける減衰量を一段階変化させると共に、前記第２ボリウムにおける減衰量を所定の初期値にリセットすることができる。

【0037】

上記第２および第３のボリウムが、それぞれＶＣＡ回路で構成され得る。ＶＣＡが用いられることによって、第２減衰量の微小化が容易になると共に、第３ボリウムの具備に伴うサイズの拡大を抑制し得るという利点がある。

【0038】

また、上記第２および第３のボリウムが、それぞれ抵抗およびＭＯＳトランジスタを含み、上記第２ボリウムおよび上記第３ボリウムのそれぞれにおいて、上記抵抗の一端が上記第２ボリウムおよび上記第３ボリウムの入力端子に接続されると共に、他端が上記第２ボリウムおよび上記第３ボリウムの出力端子と前記ＭＯＳトランジスタのドレインに接続され、上記ＭＯＳトランジスタのソースが所定の基準電位に接続され、上記ＭＯＳトランジスタのゲートに上記制御回路からの制御信号が入力される構成にし得る。この構成にすれば、第２減衰量の微小化が容易になると共に、第３ボリウムの具備に伴うサイズの拡大を抑制し得るという利点がある。

【0039】

また、上記基準量は、上記第１減衰量よりも小さく、上記基準量と上記第１減衰量との差は、上記第２減衰量以下であることが好ましい。この構成によれば、第１ボリウム１の減衰量を１段階変化させるときに減衰量の増減方向に反転が生じるのを防ぐことができ、さらに、減衰不足量も抑えることができ、音量についてユーザに違和感を与えるのを防ぐことができる。

【符号の説明】

【0040】

１ 第１ボリウム（メインボリウム）
２ 第２ボリウム（補間ボリウム）
３ 第３ボリウム
４ 基準器
５ 比較器
６ 制御回路
６１ 第１ボリウムレジスタＡ（レジスタＡ）
６２ 第１ボリウムレジスタＢ（レジスタＢ）
６３ 分析器
６４ カウンタ回路
６５ 補間ボリウムレジスタ（ＨＶＲ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】