JP3654064B2

JP3654064B2 - Volume control device

Info

Publication number: JP3654064B2
Application number: JP19982599A
Authority: JP
Inventors: 一二農添
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JP2001028525A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばステレオ装置やテレビジョン受像機などの各種ＡＶ機器、あるいは電子楽器やパーソナルコンピュータなど、音響を発生する各種の装置に備えられて、使用者の操作に応じて音響出力の音量レベルを調整する音量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばステレオ装置などにおいては、近年、ロータリーエンコーダを用いた音量制御装置が多用されている。
【０００３】
この音量制御装置は、音量調整用の回転つまみとともに回転するロータリーエンコーダを設け、ロータリーエンコーダが所定角度回転する毎にパルスが出力されるように構成して、このパルスが出力される毎に、音量レベルをたとえば２ｄＢなどの所定量変化させていた。なお、音量レベルを増加させるか減少させるかは、ロータリーエンコーダから出力される互いに位相の異なる２種類のパルス列を比較することによって判断する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の音量制御装置では、使用者により操作される音量調整用の回転つまみの回転角度と音量レベルの変化量とが正比例するので、音量レベルを容易に微調整できるようにすると、音量レベルを大きく変化させるための操作が面倒になり、逆に、音量レベルを容易に大きく変化させることができるようにすると、音量レベルの微調整が困難になって、使い勝手が悪いという課題があった。すなわち、音量レベルを容易に微調整するためには、ロータリーエンコーダの１回転当たりに発生するパルスの数を少なくするか、あるいはパルス１個当たりの音量レベルの変化を小さくする必要があるが、このように構成すると、音量レベルを大きく変化させたいときに、回転つまみを非常に大きい角度回転させる必要があり、使い勝手が悪くなる。逆に、音量レベルを容易に大きく変化させるためには、ロータリーエンコーダの１回転当たりに発生するパルスの数を多くするか、あるいはパルス１個当たりの音量レベルの変化を大きくする必要があるが、このように構成すると、音量レベルを細かく変化させたいときに、回転つまみを非常に小さい角度回転させる必要があり、使い勝手が悪くなる。
【０００５】
このような課題を解決するために、従来、ロータリーエンコーダから出力されるパルスの周期が所定の基準値よりも短いときには、音量レベルの変化量を大きくし、逆に、パルスの周期が所定の基準値よりも長いときには、音量レベルの変化量を小さくする音量制御装置が提案されている（実公平７−１８６０号公報参照）。
【０００６】
このような音量制御装置では、使用者が音量調整用の回転つまみを速く回せば、回転つまみの回転角度に対する音量レベルの変化の割合が大きくなり、逆に、使用者が音量調整用の回転つまみをゆっくりと回せば、回転つまみの回転角度に対する音量レベルの変化の割合が小さくなるので、音量レベルを容易に大きく変化させたいという要求と、音量レベルを容易に微調整したいという要求との両者を、ある程度満足させることが可能になる。しかし、このような音量制御装置では、回転つまみの回転角速度が所定の閾値を越えたときあるいは下回ったときに、回転つまみの回転角度に対する音量レベルの変化の割合が急に変化してしまうので、使用者に違和感を与え、操作の円滑性を損なうという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、使用者に違和感を与えることがなく、操作性の良好な音量制御装置を提供することをその課題としている。
【０００８】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明の第１の側面によれば、制御信号に応じて音響信号の信号レベルを可変させることにより音量レベルを可変させる音量レベル可変手段と、使用者が音量を調整するための音量調整操作部と、使用者による前記音量調整操作部の操作速度に対応した周期を有するパルス列を出力することにより、操作速度を検出する操作速度検出手段と、現在の音量レベルを記憶する音量レベル記憶手段と、パルス列の周期を測定する毎に、パルス列の周期および音量レベル記憶手段に記憶されている現在の音量レベルに基づいて、音量レベルの変化量を演算することにより、操作速度検出手段により検出された操作速度と音量レベル記憶手段に記憶されている現在の音量レベルとに基づいて音量レベルの変化量を決定し、その変化量だけ音量レベルを変化させるべく制御信号を音量レベル可変手段に供給する音量レベル制御手段とを備えたことを特徴とする、音量制御装置が提供される。
【００１０】
好ましい実施の形態によれば、音量レベル可変手段は、制御信号として所定ビット数のディジタルデータからなる音量レベル設定データが入力されることにより、それに応じてアナログの音響信号のレベルを可変させる電子ボリュームであり、音量調整操作部は、使用者によって正逆自在に回転される回転つまみであり、操作速度検出手段は、回転つまみとともに回転して、回転角速度に比例した周波数で、かつ互いに位相の異なる２種類のパルス列を出力するロータリーエンコーダを含み、音量レベル制御手段は、ロータリーエンコーダからの２種類のパルス列を比較することにより音量レベルを増加させるか減少させるかを判断し、かつ、ロータリーエンコーダからの２種類のパルス列のうちのいずれか一方のパルス列の１周期毎に、音量レベル設定データを音量レベル可変手段に供給する。
【００１１】
他の好ましい実施の形態によれば、音量レベル制御手段は、音量レベルの変化量の絶対値をＰ、ロータリーエンコーダからのパルス列の周期をＴ、現在の音量レベルをＬとし、ａ，ｂ，ｃ，ｄを０よりも大きい定数としたときに、上記数式１により音量レベルの変化量の絶対値Ｐを演算し、それに基づいて音量レベル設定データを生成する。
【００１２】
他の好ましい実施の形態によれば、音量レベル制御手段は、音量レベルの変化量の絶対値をＰ、ロータリーエンコーダからのパルス列の周期をＴ、現在の音量レベルをＬとし、ａ，ｂ，ｃ，ｄを０よりも大きい定数としたときに、上記数式２により音量レベルの変化量の絶対値Ｐを演算し、それに基づいて音量レベル設定データを生成する。
【００１３】
本発明によれば、音量レベル制御手段が、操作速度検出手段により検出された操作速度と音量レベル記憶手段に記憶されている現在の音量レベルとに基づいて音量レベルの変化量を決定し、その変化量だけ音量レベルを変化させるべく制御信号を音量レベル可変手段に供給するので、使用者に違和感を与えることがなく、感覚的な操作性を向上させることができる。
【００１４】
すなわち、使用者による音量調整操作部の操作速度と現在の音量レベルとに基づいて音量レベルの変化量が決定されるので、たとえば、音量レベルが大きいときに音量調整操作部をゆっくりと操作することにより、音量レベルの微調整を極めて正確に行なうことが可能になり、また音量レベルが小さいときに音量調整操作部を速く操作することにより、音量レベルを極めて容易に大きく変化させることが可能になって、使い勝手が格段に向上する。しかも、音量調整操作部の操作速度に対する音量レベルの変化の割合が、ある閾値を境に急に変化するということがないので、使用者に違和感を与えることがなく、感覚的な操作性を向上させることができる。
【００１５】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る音量制御装置を採用したステレオ装置の要部の構成図であって、このステレオ装置は、マイクロコンピュータ２、電子ボリューム４、ロータリーエンコーダ６、および回転つまみ８を備えている。マイクロコンピュータ２は、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１６、およびインターフェイス回路１８を備えている。ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１６、およびインターフェイス回路１８は、バス線２０により相互に接続されている。
【００１８】
マイクロコンピュータ２は、ワンチップの半導体ディバイスによって構成されており、音量制御装置だけではなく、ステレオ装置の全体を制御する。
【００１９】
電子ボリューム４は、ワンチップの半導体ディバイスによって構成されており、マイクロコンピュータ２からシリアルに供給されるたとえば８ビットのディジタルデータからなる音量レベル設定データに応じて、アナログの音響信号の減衰率を可変させる。本実施形態においては、音量レベルの変化範囲は０〜８０ｄＢである。
【００２０】
ロータリーエンコーダ６は、回転つまみ８の回転とともに回転し、回転角速度に応じた周波数の２種類のパルス列を出力する。これら２種類のパルス列は、たとえば図２に示すように、相互に位相が異なっている。ＣＰＵ１２は、これら２種類のパルス列を比較することによって、回転つまみ８が右まわりに回転させられているか左回りに回転させられているかを判断し、音量レベルを増加させるか減少させるかを判断する。本実施形態においては、ロータリーエンコーダ６の１回転に対して、各パルス列のパルス数は各々２０個である。
【００２１】
回転つまみ８は、音量調整用であって、使用者により正逆回転させられる。
【００２２】
ＣＰＵ（central processing unit ）１２は、ロータリーエンコーダ６からの２種類のパルス列に基づいて、音量レベルを増加させるべきか減少させるべきかを判断する。さらにＣＰＵ１２は、ロータリーエンコーダ６からのパルス列の周期と、ＲＡＭ１６に記憶されている現在の音量レベルとに基づいて、音量レベルの変化量を演算し、その変化量だけ音量レベルが変化するように音量レベル設定データを演算して、それを制御信号として電子ボリューム４に供給する。
【００２３】
ＲＯＭ（read only memory）１４は、たとえば１度だけ電気的に書込ができるタイプのＲＯＭであって、ＣＰＵ１２を動作させるためのプログラムやデータが格納されている。
【００２４】
ＲＡＭ（random access memory）１６は、ＣＰＵ１２にワークエリアを提供し、各種のデータを記憶する。
【００２５】
インターフェイス回路１８は、ＣＰＵ１２と電子ボリューム４およびロータリーエンコーダ６との間のデータの授受を制御する。
【００２６】
図３は、ＣＰＵ１２による音量レベル制御処理の手順を説明するフローチャートであって、このフローチャートを参照しながら上記音量制御装置の動作を説明する。なお、この音量レベル制御処理はメインルーチンに属しており、ロータリーエンコーダ６からのパルス列の周期よりも充分に短い時間間隔で実行される。また、電源投入時の初期設定により、音量レベル設定データは予め決められた初期値に設定され、ＲＡＭ１６に記憶されているものとする。また、回転つまみ８の回転方向の判断手法は、周知であるので、説明を判り易くするために、ここでは省略する。
【００２７】
先ず、ロータリーエンコーダ６からのパルスの立上がりを検出したか否かを判断する（Ｓ２）。具体的には、ＣＰＵ１２が、ロータリーエンコーダ６から出力され、インターフェイス回路１８を介して入力される２種類のパルス列のうち、予め決められた一方のパルス列が、ハイレベルであるかローレベルであるかを調べ、ＲＡＭ１６に記憶されている前回調べた状態と比較して、ローレベルからハイレベルに変化していれば、パルスが立上がったと判断する。そして、ＲＡＭ１６に記憶されている前回のハイレベルあるいはローレベルの状態を、次回の判断のために、今回の状態に書き換える。
【００２８】
ロータリーエンコーダ６からのパルス列が立上がっていれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、タイマ計測値が０であるか否かを判断する（Ｓ４）。具体的には、ＣＰＵ１２が、タイマを構成するカウンタのカウント値を読み込み、それが０であるかどうかを調べる。このタイマは、ロータリーエンコーダ６からのパルス列の周期を測定するものであって、所定周波数のクロックパルスのパルス数をカウントするカウンタにより構成されている。
【００２９】
タイマ計測値が０でなければ（Ｓ４：ＮＯ）、タイマ計測値をＲＡＭ１６に記憶させる（Ｓ６）。具体的には、ＣＰＵ１２が、タイマを構成するカウンタのカウント値をＲＡＭ１６の所定番地に上書きする。このカウント値は、ロータリーエンコーダ６からのパルス列の前回の立上がりから今回の立上がりまでの値であるので、パルス列の周期に相当する。
【００３０】
すなわち、使用者が回転つまみ８を一定速度で回転させた場合、図２に示すように、ロータリーエンコーダ６からは周期Ｔのパルス列が出力される。もちろん、使用者が回転つまみ８を不定速度で回転させた場合、周期Ｔは各パルス毎に異なることになる。この周期Ｔは、パルス列の前回の立上がり時点から今回の立上がり時点までの時間であるので、その時間をタイマで計時することにより、パルス列の周期Ｔを知ることができる。
【００３１】
そしてＣＰＵ１２が、タイマをリセットする（Ｓ８）。
【００３２】
そしてＣＰＵ１２が、タイマをスタートさせる（Ｓ１０）。すなわち、ロータリーエンコーダ６からのパルス列の次回の立上がりまでの時間の計測を開始するのである。
【００３３】
そして、音量レベルの変化量を演算する（Ｓ１２）。具体的には、ＣＰＵ１２が、ロータリーエンコーダ６からのパルス列の周期と、現在の音量レベルとをＲＡＭ１６から読み出して、下記数式３により、音量レベルを変化させるべき量を演算する。このとき、演算結果の小数点以下は、四捨五入などの方法により丸める。数式３において、Ｐは音量レベルの変化量の絶対値、Ｔはロータリーエンコーダ６からのパルス列の周期、ＬはＲＡＭ１６に記憶されている現在の音量レベルである。下記数式３は、上記数式１における定数ａを１６００、ｂを６、ｃを１３、ｄを１に設定したものである。ただし、音量レベルの変化量の絶対値Ｐおよび現在の音量レベルＬの単位はｄＢ、ロータリーエンコーダ６からのパルス列の周期Ｔの単位はｍｓｅｃである。これら定数ａ，ｂ，ｃ，ｄの値は、ロータリーエンコーダ６の１回転に対するパルス列のパルス数や、電子ボリューム４による音量レベルの分解能などに応じて適宜決定すればよい。なお、定数ｄを１としたのは、使用者が回転つまみ８をいくらゆっくりと回転させても、１個のパルス毎に音量レベルを１ｄＢ変化させるためである。このようにすれば、使用者の操作による回転つまみ８の回転角速度が遅過ぎるため、いつまでたっても音量が変化しないという事態を回避できる。
【００３４】
【数３】

【００３５】
そして、音量レベル設定データを生成し、それを現在の音量レベルとしてＲＡＭ１６に記憶させるとともに、インターフェイス回路１８を介して電子ボリューム４に供給して（Ｓ１４）、このルーチンを終了する。具体的には、ＣＰＵ１２が、ＲＡＭ１６に記憶されている現在の音量レベルＬと、ステップＳ１２で演算した音量レベルの変化量の絶対値Ｐと、既に判断している回転つまみ８の回転方向すなわち音量レベルを増加させるべきか減少させるべきかの判断結果とから、新たな音量レベルを演算し、それに応じた音量レベル設定データを生成して、その音量レベル設定データを、電子ボリューム４に供給するとともに、現在の音量レベルＬとしてＲＡＭ１６に上書きする。
【００３６】
これにより、電子ボリューム４は、ＣＰＵ１２からインターフェイス回路１８を介して供給された音量レベル設定データに応じた減衰率で、入力端に入力されるアナログの音響信号を減衰させ、出力端から出力させる。すなわち、電子ボリューム４から出力される音響信号の信号レベルが、音量レベル設定データに応じたレベルに制御されたことになる。したがって、電子ボリューム４から出力されて増幅などの処理が施された音響信号によって駆動されるスピーカなどの音響出力は、音量レベル設定データに応じた音量レベルになる。
【００３７】
ステップＳ４において、タイマ計測値が０であれば（Ｓ４：ＹＥＳ）、使用者による回転つまみ８の操作開始後初めてのパルス列の立上がりであるということなので、パルスの周期を計測できないことから、次回の立上がりまでの時間を計時すべく、タイマをスタートさせて（Ｓ１６）、このルーチンを終了する。
【００３８】
ステップＳ２において、ロータリーエンコーダ６からのパルス列が立上がっていなければ（Ｓ２：ＮＯ）、タイマによる計測値が所定値以上であるか否かを判断する（Ｓ１８）。具体的には、ＣＰＵ１２が、タイマを構成するカウンタのカウント値を読み取り、その値が予め決められた所定値以上であるかどうかを調べる。
【００３９】
タイマによる計測値が所定値以上であれば（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１２が、タイマをリセットし（Ｓ２０）、このルーチンを終了する。すなわち、使用者が回転つまみ８の操作を中断あるいは終了した場合、ロータリーエンコーダ６からのパルス列は立上がらないので、カウンタのカウント値が増加を続けることになる。このため、予め決められた所定時間が経過しても次のパルスが立ち上がらなければ、使用者が回転つまみ８の操作を中断あるいは終了したものとして、カウンタすなわちタイマをリセットし、パルス列の周期の計測を終了するのである。
【００４０】
ステップＳ１８において、タイマによる計測値が所定値以上でなければ（Ｓ１８：ＮＯ）、使用者が回転つまみ８の操作を継続しているものと判断して、タイマをリセットすることなく、このルーチンを終了する。
【００４１】
かくして、ロータリーエンコーダ６からのパルス列の立上がり毎に、音量レベルの変化量が演算され、音量レベルが増減される。
【００４２】
このように、上記数式３により音量レベルの変化量を決定するので、ロータリーエンコーダ６からのパルス列の周期Ｔ、すなわち使用者が回転つまみ８を回転させる回転角速度と、現在の音量レベルＬとに基づいて音量レベルの変化量が決定される。したがって、回転つまみ８をゆっくりと回転させることにより、１回の音量レベルの変化量が非常に小さくなり、しかも音量レベルを変化させる時間間隔が長くなることから、音量レベルの微調整を容易かつ正確に行なうことができる。また、回転つまみ８を速く回転させることにより、１回の音量レベルの変化量が非常に大きくなり、しかも音量レベルを変化させる時間間隔が短くなることから、音量レベルを容易に大きく変化させることができる。さらには、回転つまみ８の回転角速度が同じであっても、現在の音量レベルＬが小さいときには音量レベルの変化量が大きく、現在の音量レベルＬが大きいときには音量レベルの変化量が小さいので、たとえば使用者が回転つまみ８を時計回りの方向に一定の回転角速度で回した場合、音量レベルが変化する時間間隔は一定であるが、各回の音量レベルの変化量が時間の経過に伴って次第に小さくなることから、使用者の感覚とマッチしており、非常にスムーズな操作感を得られる。したがって、使い勝手が格段に向上する。また、回転つまみ８の回転角速度に対する音量レベルの変化の割合が、ある閾値を境に急に変化するということがないので、使用者に違和感を与えることがなく、感覚的な操作性を向上させることができる。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、上記数式３を用いて音量レベルの変化量を決定したが、下記数式４を用いて音量レベルの変化量を決定してもよい。ただし、１／２４００は、ＣＰＵ１２により実際に演算するのではなく、予め演算して定数として保持しておく。この場合も、演算値の小数点以下を、四捨五入などの方法で丸める。数式４は、数式２における定数ａを１／２４００、定数ｂを１２０、定数ｃを８０、定数ｄを１としたものである。定数ｂは、ロータリーエンコーダ６からのパルス列の周期の実用的な最大値に設定すればよく、定数ｃは、音量レベルの最大値に設定すればよい。
【００４４】
【数４】

【００４５】
このようにすれば、数式３の場合のように除算を行なう必要がなく、乗算および加減算のみでよいので、ＣＰＵ１２による演算を容易に行え、処理速度を向上させることができるとともに、ＣＰＵ１２の負荷を軽減できる。この結果、マイクロコンピュータ２として安価なものを用いることができ、製造コストを低減できる。
【００４６】
もちろん、数式３や数式４に限られるものではなく、他の数式を用いて音量レベルの変化量を決定してもよい。すなわち、数式１や数式２の定数ａ，ｂ，ｃ，ｄは数式３や数式４のように限定されるものではなく、さらには、数式１や数式２で一般化された以外の数式を用いてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態においては、音量レベル可変手段として電子ボリューム４を用いたが、電子ボリューム４の代わりにたとえばＤ／Ａ変換器と増幅器とを用い、ＣＰＵ１２からの音量レベル設定データをＤ／Ａ変換器によりアナログ信号に変換し、そのアナログ信号により、音響信号を増幅する増幅器の増幅度を可変させるように構成してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態においては、音量調整操作部として回転つまみ８を用いたが、回転つまみ８の代わりにたとえばスライド式の操作レバーを用いてもよい。
【００４９】
また、上記実施形態においては、操作速度検出手段の一部として、ロータリーエンコーダ６を用いたが、ロータリーエンコーダ６の代わりにたとえばスライド式のエンコーダを用いてもよい。音量調整操作部としてスライド式の操作レバーを用いた場合、操作速度検出手段の一部としてスライド式のエンコーダを用いるのが便利である。
【００５０】
また、上記実施形態においては、音量レベル記憶手段としてＲＡＭ１６を用い、電源投入時に現在の音量レベルＬを初期設定するように構成したが、ＲＡＭ１６の代わりにたとえばＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable and programmable read only memory ）あるいはフラッシュメモリを用いてもよい。このように音量レベル記憶手段として不揮発性メモリを用いるか、あるいはＲＡＭ１６に充電電池などの電池で電源バックアップを施すように構成すれば、電源断時における音量レベルの記憶が保持されるので、電源投入時に現在の音量レベルＬを初期設定する必要がなくなる。
【００５１】
また、上記実施形態においては、ロータリーエンコーダ６からの２種類のパルス列のうち、予め決められた一方のパルス列の周期を計測するように構成したが、ロータリーエンコーダ６からの２種類のパルス列のうち、使用者による回転つまみ８の操作開始の後、最初に立上がったパルス列の周期を計測するように構成してもよい。
【００５２】
また、上記実施形態においては、ロータリーエンコーダ６からのパルス列の立上がりを基準に周期の計測などを行ったが、立上がりの代わりに立下がりを用いてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態においては、現在の音量レベルＬが小さいときには音量レベルの変化量が大きくなり、現在の音量レベルＬが大きいときには音量レベルの変化量が小さくなるように構成したが、逆に、現在の音量レベルＬが小さいときには音量レベルの変化量が小さくなり、現在の音量レベルＬが大きいときには音量レベルの変化量が大きくなるように構成してもよい。このようにすれば、音量レベルが大きいときにはラフな音量調整でよいが、音量レベルが小さいときには細かな音量調整を行いたいという要求に答えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る音量制御装置を採用したステレオ装置の要部の構成図である。
【図２】図１に示すステレオ装置に備えられたロータリーエンコーダから出力される２種類のパルス列の波形図である。
【図３】
図１に示すステレオ装置に備えられたＣＰＵによる音量レベル制御処理の手順
を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
２マイクロコンピュータ
４電子ボリューム
６ロータリーエンコーダ
８回転つまみ
１２ＣＰＵ
１４ＲＯＭ
１６ＲＡＭ
１８インターフェイス回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is provided in various AV devices such as a stereo device and a television receiver, or various devices that generate sound, such as an electronic musical instrument and a personal computer, and a sound output sound volume level according to a user's operation. The present invention relates to a volume control device that adjusts sound volume.
[0002]
[Prior art]
For example, in stereo devices and the like, a volume control device using a rotary encoder has been frequently used in recent years.
[0003]
This volume control device is provided with a rotary encoder that rotates together with a rotary knob for volume adjustment, and is configured so that a pulse is output every time the rotary encoder rotates by a predetermined angle. The level was changed by a predetermined amount such as 2 dB. Whether to increase or decrease the volume level is determined by comparing two types of pulse trains output from the rotary encoder and having different phases.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional volume control device, the rotation angle of the volume adjustment rotary knob operated by the user is directly proportional to the amount of change in the volume level. The operation to change the level greatly becomes troublesome, and conversely, if the volume level can be easily changed greatly, fine adjustment of the volume level becomes difficult, and there is a problem that the usability is bad. . That is, in order to easily fine tune the volume level, it is necessary to reduce the number of pulses generated per rotation of the rotary encoder or to reduce the change in the volume level per pulse. With such a configuration, when the volume level is to be changed greatly, it is necessary to rotate the rotary knob at a very large angle, resulting in poor usability. Conversely, in order to easily change the volume level easily, it is necessary to increase the number of pulses generated per rotation of the rotary encoder or increase the volume level change per pulse. With this configuration, when it is desired to finely change the volume level, it is necessary to rotate the rotary knob at a very small angle, resulting in poor usability.
[0005]
In order to solve such a problem, conventionally, when the cycle of a pulse output from a rotary encoder is shorter than a predetermined reference value, the volume level change amount is increased, and conversely, the pulse cycle is set to a predetermined reference value. A volume control device has been proposed that reduces the amount of change in volume level when the value is longer than the value (see Japanese Utility Model Publication No. 7-1860).
[0006]
In such a volume control device, if the user quickly turns the rotary knob for volume adjustment, the rate of change in the volume level with respect to the rotation angle of the rotary knob increases, and conversely, the user turns the rotary knob for volume adjustment. Rotate slowly to reduce the rate of change in volume level relative to the rotation angle of the rotary knob, so both the requirement to easily change the volume level easily and the requirement to easily fine tune the volume level It becomes possible to satisfy to some extent. However, in such a volume control device, when the rotation angular velocity of the rotary knob exceeds or falls below a predetermined threshold, the rate of change in the volume level with respect to the rotation angle of the rotary knob changes suddenly. There has been a problem that the user feels uncomfortable and the smoothness of the operation is impaired.
[0007]
The present invention has been conceived under such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a volume control device with good operability without giving the user a sense of incongruity.
[0008]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, the volume level varying means for varying the volume level by varying the signal level of the acoustic signal in accordance with the control signal, and the volume adjustment operation unit for the user to adjust the volume. And an operation speed detection means for detecting the operation speed by outputting a pulse train having a period corresponding to the operation speed of the volume adjustment operation unit by the user , a volume level storage means for storing the current volume level, Every time the period of the pulse train is measured, the operation detected by the operation speed detecting means is calculated by calculating the change amount of the volume level based on the period of the pulse train and the current volume level stored in the volume level storage means. The amount of change in the volume level is determined based on the speed and the current volume level stored in the volume level storage means, and the volume level is changed by the amount of change. Characterized in that a volume level control means for supplying a volume level adjustment means a control signal in order to, volume control device is provided.
[0010]
According to a preferred embodiment, the volume level varying means receives the volume level setting data made up of digital data of a predetermined number of bits as a control signal, and varies the level of the analog sound signal accordingly. The volume adjustment operation unit is a rotary knob that can be rotated forward and backward by the user, and the operation speed detecting means rotates together with the rotary knob and has a frequency proportional to the rotation angular velocity and has a different phase from each other. A rotary encoder that outputs two types of pulse trains, and the volume level control means determines whether to increase or decrease the volume level by comparing the two types of pulse trains from the rotary encoder, and from the rotary encoder Sound is generated for each cycle of one of the two types of pulse trains. Supplying level setting data to the volume level varying means.
[0011]
According to another preferred embodiment, the volume level control means sets the absolute value of the change amount of the volume level as P, the period of the pulse train from the rotary encoder as T, the current volume level as L, and a, b, c. , D is a constant larger than 0, the absolute value P of the change amount of the sound volume level is calculated by the above equation 1, and sound volume level setting data is generated based on the calculated value.
[0012]
According to another preferred embodiment, the volume level control means sets the absolute value of the change amount of the volume level as P, the period of the pulse train from the rotary encoder as T, the current volume level as L, and a, b, c. , D is a constant larger than 0, the absolute value P of the change amount of the sound volume level is calculated by the above equation 2, and sound volume level setting data is generated based on the calculated value.
[0013]
According to the present invention, the volume level control means determines the change amount of the volume level based on the operation speed detected by the operation speed detection means and the current volume level stored in the volume level storage means, Since the control signal is supplied to the volume level varying means so as to change the volume level by the amount of change, it is possible to improve sensory operability without giving the user a sense of incongruity.
[0014]
That is, the amount of change in the volume level is determined based on the operation speed of the volume adjustment operation unit by the user and the current volume level. For example, when the volume level is high, the volume adjustment operation unit is operated slowly. Therefore, it is possible to finely adjust the volume level very accurately, and when the volume level is low, the volume level can be changed greatly easily by operating the volume adjustment operation unit quickly. Therefore, usability is greatly improved. In addition, the ratio of the change in volume level to the operation speed of the volume adjustment operation unit does not change suddenly after a certain threshold, improving the operability of the sensor without giving the user a sense of incongruity. Can be made.
[0015]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a stereo device that employs a volume control device according to the present invention. This stereo device includes a microcomputer 2, an electronic volume 4, a rotary encoder 6, and a rotary knob 8. Yes. The microcomputer 2 includes a CPU 12, a ROM 14, a RAM 16, and an interface circuit 18. The CPU 12, ROM 14, RAM 16, and interface circuit 18 are connected to each other by a bus line 20.
[0018]
The microcomputer 2 is constituted by a one-chip semiconductor device and controls not only the volume control device but also the entire stereo device.
[0019]
The electronic volume 4 is composed of a one-chip semiconductor device, and the attenuation rate of the analog acoustic signal can be varied in accordance with volume level setting data consisting of, for example, 8-bit digital data supplied serially from the microcomputer 2. Let In the present embodiment, the change range of the volume level is 0 to 80 dB.
[0020]
The rotary encoder 6 rotates with the rotation of the rotary knob 8 and outputs two types of pulse trains having a frequency corresponding to the rotational angular velocity. These two types of pulse trains have different phases from each other, as shown in FIG. The CPU 12 compares these two types of pulse trains to determine whether the rotary knob 8 is rotated clockwise or counterclockwise, and determines whether the volume level is increased or decreased. . In the present embodiment, the number of pulses in each pulse train is 20 for each rotation of the rotary encoder 6.
[0021]
The rotary knob 8 is for volume adjustment and can be rotated forward and backward by the user.
[0022]
A CPU (central processing unit) 12 determines whether the volume level should be increased or decreased based on the two types of pulse trains from the rotary encoder 6. Further, the CPU 12 calculates a change amount of the sound volume level based on the period of the pulse train from the rotary encoder 6 and the current sound volume level stored in the RAM 16, and the sound volume level is changed so that the sound volume level is changed by the change amount. Level setting data is calculated and supplied to the electronic volume 4 as a control signal.
[0023]
A ROM (read only memory) 14 is, for example, a type of ROM that can be electrically written only once, and stores programs and data for operating the CPU 12.
[0024]
A RAM (random access memory) 16 provides a work area to the CPU 12 and stores various data.
[0025]
The interface circuit 18 controls data exchange between the CPU 12 and the electronic volume 4 and the rotary encoder 6.
[0026]
FIG. 3 is a flowchart for explaining the procedure of the volume level control process by the CPU 12, and the operation of the volume control apparatus will be described with reference to this flowchart. This volume level control process belongs to the main routine, and is executed at a time interval sufficiently shorter than the cycle of the pulse train from the rotary encoder 6. Further, it is assumed that the volume level setting data is set to a predetermined initial value and stored in the RAM 16 by the initial setting when the power is turned on. Moreover, since the determination method of the rotation direction of the rotary knob 8 is well-known, it is omitted here for easy understanding.
[0027]
First, it is determined whether or not the rise of a pulse from the rotary encoder 6 has been detected (S2). Specifically, the CPU 12 determines whether one of the two predetermined pulse trains output from the rotary encoder 6 and input via the interface circuit 18 is at a high level or a low level. Compared with the previously checked state stored in the RAM 16, it is determined that the pulse has risen if the level has changed from the low level to the high level. Then, the previous high-level or low-level state stored in the RAM 16 is rewritten to the current state for the next determination.
[0028]
If the pulse train from the rotary encoder 6 has risen (S2: YES), it is determined whether or not the timer measurement value is 0 (S4). Specifically, the CPU 12 reads the count value of the counter constituting the timer and checks whether it is zero. This timer measures the period of the pulse train from the rotary encoder 6 and is composed of a counter that counts the number of clock pulses having a predetermined frequency.
[0029]
If the timer measurement value is not 0 (S4: NO), the timer measurement value is stored in the RAM 16 (S6). Specifically, the CPU 12 overwrites the count value of the counter constituting the timer to a predetermined address in the RAM 16. Since this count value is a value from the previous rise of the pulse train from the rotary encoder 6 to the current rise, it corresponds to the cycle of the pulse train.
[0030]
That is, when the user rotates the rotary knob 8 at a constant speed, a pulse train having a period T is output from the rotary encoder 6 as shown in FIG. Of course, when the user rotates the rotary knob 8 at an indefinite speed, the period T is different for each pulse. Since this period T is the time from the previous rise time of the pulse train to the current rise time, the period T of the pulse train can be known by measuring the time with a timer.
[0031]
Then, the CPU 12 resets the timer (S8).
[0032]
Then, the CPU 12 starts a timer (S10). That is, measurement of the time until the next rise of the pulse train from the rotary encoder 6 is started.
[0033]
Then, the amount of change in the volume level is calculated (S12). Specifically, the CPU 12 reads the period of the pulse train from the rotary encoder 6 and the current volume level from the RAM 16, and calculates the amount by which the volume level should be changed according to Equation 3 below. At this time, the decimal part of the calculation result is rounded by a method such as rounding off. In Equation 3, P is the absolute value of the change amount of the volume level, T is the period of the pulse train from the rotary encoder 6, and L is the current volume level stored in the RAM 16. Equation 3 below is obtained by setting the constant a in Equation 1 above to 1600, b to 6, c to 13, and d to 1. However, the unit of the absolute value P of the change amount of the volume level and the current volume level L is dB, and the unit of the period T of the pulse train from the rotary encoder 6 is msec. The values of the constants a, b, c, and d may be appropriately determined according to the number of pulses in the pulse train for one rotation of the rotary encoder 6, the resolution of the volume level by the electronic volume 4, and the like. The reason why the constant d is set to 1 is that the volume level is changed by 1 dB for each pulse no matter how slowly the user rotates the rotary knob 8. In this way, since the rotational angular velocity of the rotary knob 8 by the user's operation is too slow, it is possible to avoid a situation in which the volume does not change indefinitely.
[0034]
[Equation 3]

[0035]
Then, volume level setting data is generated, stored in the RAM 16 as the current volume level, and supplied to the electronic volume 4 via the interface circuit 18 (S14), and this routine ends. Specifically, the current volume level L stored in the RAM 16 by the CPU 12, the absolute value P of the volume level change calculated in step S12, and the rotation direction of the rotary knob 8 that has already been determined, that is, the volume. From the determination result of whether the level should be increased or decreased, a new volume level is calculated, volume level setting data corresponding thereto is generated, and the volume level setting data is supplied to the electronic volume 4. The RAM 16 is overwritten as the current volume level L.
[0036]
As a result, the electronic volume 4 attenuates the analog acoustic signal input to the input end with an attenuation rate corresponding to the volume level setting data supplied from the CPU 12 via the interface circuit 18 and outputs the analog sound signal from the output end. That is, the signal level of the acoustic signal output from the electronic volume 4 is controlled to a level corresponding to the volume level setting data. Therefore, the sound output of a speaker or the like driven by the sound signal output from the electronic volume 4 and subjected to processing such as amplification has a volume level corresponding to the volume level setting data.
[0037]
In step S4, if the timer measurement value is 0 (S4: YES), it means that the pulse train rises for the first time after the user starts operating the rotary knob 8, so the pulse cycle cannot be measured. In order to measure the time until the rise, a timer is started (S16), and this routine is terminated.
[0038]
In step S2, if the pulse train from the rotary encoder 6 has not risen (S2: NO), it is determined whether or not the value measured by the timer is greater than or equal to a predetermined value (S18). Specifically, the CPU 12 reads the count value of the counter constituting the timer and checks whether the value is equal to or greater than a predetermined value.
[0039]
If the measured value by the timer is equal to or greater than the predetermined value (S18: YES), the CPU 12 resets the timer (S20) and ends this routine. That is, when the user interrupts or terminates the operation of the rotary knob 8, the pulse train from the rotary encoder 6 does not rise, and the count value of the counter continues to increase. For this reason, if the next pulse does not rise even after a predetermined time has elapsed, it is assumed that the user has interrupted or ended the operation of the rotary knob 8, and the counter, that is, the timer is reset to measure the period of the pulse train. Is finished.
[0040]
In step S18, if the measured value by the timer is not equal to or greater than the predetermined value (S18: NO), it is determined that the user continues to operate the rotary knob 8, and this routine is executed without resetting the timer. finish.
[0041]
Thus, every time the pulse train from the rotary encoder 6 rises, the amount of change in the volume level is calculated, and the volume level is increased or decreased.
[0042]
As described above, the amount of change in the sound volume level is determined by the above equation 3. Therefore, based on the period T of the pulse train from the rotary encoder 6, that is, the rotation angular velocity at which the user rotates the rotary knob 8, and the current sound volume level L. The amount of change in volume level is determined. Therefore, by slowly rotating the rotary knob 8, the amount of change in the sound volume level at one time becomes very small, and the time interval for changing the sound volume level becomes long, so that fine adjustment of the sound volume level can be performed easily and accurately. Can be done. Also, by rotating the rotary knob 8 quickly, the amount of change in the volume level at one time becomes very large, and the time interval for changing the volume level is shortened, so that the volume level can be easily changed greatly. it can. Further, even if the rotation angular velocity of the rotary knob 8 is the same, the change amount of the volume level is large when the current volume level L is small, and the change amount of the volume level is small when the current volume level L is large. When the user turns the rotary knob 8 in the clockwise direction at a constant rotational angular velocity, the time interval at which the volume level changes is constant, but the amount of change in the volume level gradually decreases with time. Therefore, it matches the sense of the user and a very smooth operation feeling can be obtained. Therefore, usability is greatly improved. Further, since the ratio of the change in the volume level with respect to the rotation angular velocity of the rotary knob 8 does not change suddenly with a certain threshold as a boundary, the user does not feel uncomfortable and the sensory operability is improved. be able to.
[0043]
In the above embodiment, the amount of change in the volume level is determined using Equation 3 above, but the amount of change in the volume level may be determined using Equation 4 below. However, 1/2400 is not actually calculated by the CPU 12, but is calculated in advance and held as a constant. Also in this case, the decimal part of the calculated value is rounded by a method such as rounding off. In Equation 4, the constant a in Equation 2 is 1/2400, the constant b is 120, the constant c is 80, and the constant d is 1. The constant b may be set to a practical maximum value of the period of the pulse train from the rotary encoder 6, and the constant c may be set to the maximum value of the volume level.
[0044]
[Expression 4]

[0045]
In this way, it is not necessary to perform division as in the case of Equation 3, and only multiplication and addition / subtraction are required, so that the operation by the CPU 12 can be easily performed, the processing speed can be improved, and the load on the CPU 12 is increased. Can be reduced. As a result, an inexpensive microcomputer 2 can be used, and the manufacturing cost can be reduced.
[0046]
Of course, the present invention is not limited to Formula 3 and Formula 4, and the change amount of the volume level may be determined using another formula. That is, the constants a, b, c, and d in Equation 1 and Equation 2 are not limited to those in Equation 3 and Equation 4, and further, equations other than those generalized in Equation 1 and Equation 2 are used. May be.
[0047]
In the above embodiment, the electronic volume 4 is used as the volume level varying means. However, instead of the electronic volume 4, for example, a D / A converter and an amplifier are used, and the volume level setting data from the CPU 12 is converted to D / A. An analog signal may be converted by a converter, and the amplification degree of an amplifier that amplifies the acoustic signal may be varied by the analog signal.
[0048]
In the above embodiment, the rotary knob 8 is used as the volume adjustment operation unit. However, for example, a slide type operation lever may be used instead of the rotary knob 8.
[0049]
In the above-described embodiment, the rotary encoder 6 is used as a part of the operation speed detection unit. However, for example, a slide encoder may be used instead of the rotary encoder 6. When a slide type operation lever is used as the volume adjustment operation unit, it is convenient to use a slide type encoder as a part of the operation speed detecting means.
[0050]
In the above embodiment, the RAM 16 is used as the volume level storage means, and the current volume level L is initially set when the power is turned on. Alternatively, a flash memory may be used. As described above, if a nonvolatile memory is used as the volume level storage means, or the RAM 16 is configured to be backed up by a battery such as a rechargeable battery, the volume level is stored when the power is turned off. Sometimes it is not necessary to initialize the current volume level L.
[0051]
Moreover, in the said embodiment, although comprised so that the period of one predetermined pulse train might be measured among the two types of pulse trains from the rotary encoder 6, of the two types of pulse trains from the rotary encoder 6, After the start of operation of the rotary knob 8 by the user, the period of the first rising pulse train may be measured.
[0052]
In the above embodiment, the period is measured based on the rise of the pulse train from the rotary encoder 6, but the fall may be used instead of the rise.
[0053]
Further, in the above embodiment, the volume level change amount is increased when the current volume level L is small, and the volume level change amount is decreased when the current volume level L is large. When the current volume level L is low, the volume level change amount may be small, and when the current volume level L is large, the volume level change amount may be large. In this way, rough volume adjustment is sufficient when the volume level is high, but it is possible to meet the demand for fine volume adjustment when the volume level is low.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a stereo device employing a volume control device according to the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram of two types of pulse trains output from a rotary encoder provided in the stereo apparatus shown in FIG.
[Fig. 3]
3 is a flowchart for explaining a procedure of a volume level control process performed by a CPU provided in the stereo apparatus shown in FIG. 1.
[Explanation of symbols]
2 Microcomputer 4 Electronic volume 6 Rotary encoder 8 Rotary knob 12 CPU
14 ROM
16 RAM
18 Interface circuit

Claims

Volume level varying means for varying the volume level by varying the signal level of the acoustic signal according to the control signal;
A volume adjustment operation unit for the user to adjust the volume;
Operation speed detection means for detecting the operation speed by outputting a pulse train having a period corresponding to the operation speed of the volume adjustment operation unit by the user;
Volume level storage means for storing the current volume level;
Each time the period of the pulse train is measured, the operation speed detecting means is calculated by calculating the amount of change in the volume level based on the period of the pulse train and the current volume level stored in the volume level storage means. The volume level change amount is determined based on the operation speed detected by the current volume level and the current volume level stored in the volume level storage means, and a control signal is sent to the volume level to change the volume level by the change amount. Volume level control means for supplying to the variable means,
When the absolute value of the change amount of the volume level is P, the period of the pulse train is T, the current volume level is L, and a, b, c, and d are constants greater than 0, The sound volume control device that calculates the absolute value P of the change amount of the sound volume level according to the following formula 1 and generates sound volume level setting data based on the absolute value P.

Volume level varying means for varying the volume level by varying the signal level of the acoustic signal according to the control signal;
A volume adjustment operation unit for the user to adjust the volume;
Operation speed detection means for detecting the operation speed by outputting a pulse train having a period corresponding to the operation speed of the volume adjustment operation unit by the user;
Volume level storage means for storing the current volume level;
Each time the period of the pulse train is measured, the operation speed detecting means is calculated by calculating the amount of change in the volume level based on the period of the pulse train and the current volume level stored in the volume level storage means. The volume level change amount is determined based on the operation speed detected by the current volume level and the current volume level stored in the volume level storage means, and a control signal is sent to the volume level to change the volume level by the change amount. Volume level control means for supplying to the variable means,
When the absolute value of the change amount of the volume level is P, the period of the pulse train is T, the current volume level is L, and a, b, c, and d are constants greater than 0, The sound volume control device that calculates the absolute value P of the change amount of the sound volume level according to the following formula 2 and generates sound volume level setting data based on the absolute value P.

The volume level varying means is an electronic volume that varies the signal level of an analog acoustic signal according to volume level setting data consisting of digital data of a predetermined number of bits as a control signal.
The volume adjustment operation unit is a rotary knob that is rotated forward and backward by a user,
The operation speed detection means includes a rotary encoder that rotates together with the rotary knob and outputs two types of the pulse trains having a frequency proportional to a rotation angular velocity and having different phases.
The volume level control means determines whether to increase or decrease the volume level by comparing two types of pulse trains from the rotary encoder, and any one of the two types of pulse sequences from the rotary encoder The volume control apparatus according to claim 1 or 2 , wherein volume level setting data is supplied to the volume level varying means for each cycle of one pulse train.