JPH04372874A

JPH04372874A - 歪率測定装置

Info

Publication number: JPH04372874A
Application number: JP3151401A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Tsuboi; 坪井　立男
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-06-24
Filing date: 1991-06-24
Publication date: 1992-12-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音響機器や無線機器の
音声帯域部などの増幅、伝送系における忠実度を示す指
標の一つである歪率の測定に利用する歪率測定装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、音響機器分野ではディジタル化が
進み、高忠実度録音・再生・伝送が可能となり、これを
計測する歪率測定装置に対しても、より高い測定精度が
要求されている。

【０００３】以下に従来の歪率測定装置について説明す
る。図２は従来の歪率測定装置の構成を示している。

【０００４】図２に示すように、入力端子２０１に入力
された被測定信号は入力レンジを設定する第１の可変減
衰器２０２と第１の可変ゲイン増幅器２０３を経て入力
信号レベル検出用の検波器２０７および基本波除去フィ
ルタ２０４に入力される。基本波除去フィルタ２０４は
ウィーンブリッジ回路やツインＴ型回路等で構成され、
被測定信号の基本波周波数成分のみを除去し、歪成分、
すなわち、被測定信号に含まれる高調波成分および雑音
成分を出力する。この歪成分の出力は、測定レンジを設
定する第２の可変減衰器２０５と第２の可変ゲイン増幅
器２０６を経て歪信号レベル検出用の検波器２０８に入
力される。スイッチ２０９は入力信号レベル検出用の検
波器２０７の出力と、歪信号レベル検出用の検波器２０
８の出力とを交互に選択してＡ／Ｄ変換器２１０に入力
する。Ａ／Ｄ変換器２１０はアナログ信号である入力信
号レベル検出用検波器２０７の出力と歪信号レベル検出
用検波器２０８の出力とを交互にディジタル値に変換し
て出力する。なお、変換時のスケーリングの基準となる
電源Ｖｒｅｆは固定されている。演算処理・表示装置２
１１はＡ／Ｄ変換器２１０から出力された２つのディジ
タル値データ間の比較演算および演算結果の表示機能を
有している。

【０００５】以上の従来例の構成について、以下、その
動作と共に更に詳細に説明する。入力端子２０１に信号
を入力し、第１の可変減衰器２０２、第１の可変ゲイン
増幅器２０３を適正な入力レンジになるように設定し、
また、第２の可変減衰器２０５、第２の可変ゲイン増幅
器２０６を適正な測定レンジとなるように設定する。こ
れにより第１の可変減衰器２０２、第１の可変ゲイン増
幅器２０３を介して入力信号レベル検出用の検波器２０
７から入力信号レベルに応じた出力が得られ、基本波除
去フィルタ２０４、第２の可変減衰器２０５、第２の可
変ゲイン増幅器２０６を介して歪信号レベル検出用の検
波器２０８から歪信号レベルに応じた出力が得られる。この２つの出力をスイッチ２０９で選択することにより
、交互にＡ／Ｄ変換器２１０に入力してディジタル値に
変換し、演算処理・表示装置２１１で２つの出力の比を
求め、これを歪率の測定値として表示する。ここで測定
される歪率Ａは（数１）で表わされる。

【０００６】

【数１】

【０００７】ここで、Ｅ０：入力信号の実効値Ｄ：高調波と雑音の実効値ｅ２〜ｅＮ：第２、第３、…第Ｎ高調波の実効値ｅｎ：
含有雑音の実効値

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の歪率測定装置では、次に示すような問題がある。

【０００９】（１）演算処理・表示装置２１１において
、上記（数１）の比率演算処理を行うとき、入力信号の
実効値Ｅ０を与えるときの比例係数は、第１の可変減衰
器２０２に設定された減衰量および第１の可変ゲイン増
幅器２０３に設定されたゲインとして、それぞれの理想
値が与えられる。また、歪である高調波と雑音の実効値
Ｄを与えるときの比例係数は、第２の可変減衰器２０５
に設定された減衰量および第２の可変ゲイン増幅器２０
６に設定されたゲインとして、それぞれの理想値が与え
られる。このため、それぞれの減衰量およびゲインの誤
差が、減衰量、ゲインの種々の組合せにより相乗して測
定精度の悪化を招くことになる。

【００１０】（２）上記（１）項の問題は可変減衰器２
０２、２０５および可変ゲイン増幅器２０３、２０６に
使用される素子の精度を上げることにより解決すること
ができるが、非常に高価なものになってしまう。また、
可変素子等を用いて調整するのも大変な作業を伴う。

【００１１】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、可変減衰器の減衰量および可変ゲイン増
幅器のゲインに高い精度を必要とすることなく、安価で
測定精度を向上させることができるようにした歪率測定
装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、入力信号のレベルに応じて減衰量及び増
幅度を操作し得る第１の可変手段と、この第１の可変手
段の出力から上記入力信号レベルを検出する第１の検波
器と、上記第１の可変手段の出力から入力信号の基本波
成分を除去して歪信号を取り出す基本波除去フィルタと
、この基本波除去フィルタの出力を受け上記歪信号レベ
ルに応じて減衰量及び増幅度を操作し得る第２の可変手
段と、この第２の可変手段の出力を受けて歪信号レベル
を検出する第２の検波器と、上記第１および第２の検波
器の出力を選択するスイッチと、このスイッチにより選
択された上記第１および第２の検波器の出力をディジタ
ル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の基
準電圧を可変するＤ／Ａ変換器と、上記Ａ／Ｄ変換器に
よりディジタル値化された歪信号レベルと入力信号レベ
ルの比較演算処理を行ない、歪率を得る演算処理手段と
、上記Ｄ／Ａ変換器に補正データを与える補正手段とを
備えたものである。

【００１３】

【作用】したがって、本発明によれば、被測定信号の入
力により第１の可変手段を介して入力信号レベル検出用
の検波器から入力信号レベルが得られ、基本波除去フィ
ルタ、第２の可変手段を介して歪信号レベルに応じた出
力が得られ、これらの出力がスイッチにより選択されて
Ａ／Ｄ変換器でディジタル値に変換され、演算処理手段
で比較演算処理され、歪率が測定される。このとき、Ａ
／Ｄ変換時のスケーリング値が固定でなく、すなわち、
Ａ／Ｄ変換器の基準電圧が固定でなく、Ｄ／Ａ変換器に
補正手段から補正データを与えて上記基準電圧を各レン
ジに対して修正し、各可変減衰器の減衰量と可変ゲイン
増幅器のゲインの誤差を除去する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施例における歪率測定
装置を示す概略ブロック図である。図１に示すように、
入力端子１に入力された被測定信号は、入力レンジを設
定する第１の可変減衰器２と第１の可変ゲイン増幅器３
を経て入力信号レベル検出用の検波器７および基本波除
去フィルタ４に入力される。基本波除去フィルタ４は被
測定信号の基本波周波数成分のみを除去し、歪成分、す
なわち、被測定信号に含まれる高調波成分および雑音成
分を出力する。この歪成分の出力は、測定レンジを設定
する第２の可変減衰器５と第２の可変ゲイン増幅器６を
経て歪信号レベル検出用の検波器８に入力される。スイ
ッチ９は入力信号レベル検出用の検波器７の出力と、歪
信号レベル検出用の検波器８の出力とを交互に選択して
Ａ／Ｄ変換器１０に入力する。Ａ／Ｄ変換器１０はアナ
ログ信号である入力信号レベル検出用検波器７の出力と
歪信号レベル検出用検波器８の出力とを交互にディジタ
ル値に変換して出力し、演算処理・表示装置１１に入力
する。Ａ／Ｄ変換器１０のスケーリング端子である基準
電圧入力端子は、Ｄ／Ａ変換器１３の出力に接続され、
スケーリング値が電圧制御されるように構成されている
。演算処理・表示装置１１は入力された２つのディジタ
ル値データ間の比率演算と、演算結果を測定値として表
示する機能を持つと共に、補正データを作る機能を有し
ている。演算処理・表示装置１１は電気的消去可能なリ
ードオンリメモリ１２とリードライト制御線（Ｒ／Ｗ）
、アドレスバスおよびデータバスで接続されている。ま
た、電気的消去可能なリードオンリメモリ１２の上記デ
ータバスはＤ／Ａ変換器１３のデータ入力端子に接続さ
れている。

【００１６】以上のように構成された歪率測定装置につ
いて、以下、その動作と共に更に詳細に説明する。

【００１７】本発明装置の動作については以下の２つの
動作モードに分けられる。（１）補正データ書込み動作モード（校正モード）（２
）補正データ読出し動作モード（測定モード）補正デー
タ書込み動作モードは、本発明装置に電圧や歪の校正信
号を加え、本発明装置の各レンジの誤差を調べ、これに
対する補正データをメモリに書込む動作モードである。また、補正データ読出し動作モードは、実際の歪率を測
定する動作モードで、メモリより補正データを読出し、
上記誤差を補正しながら測定を行う動作モードである。それぞれの動作モードについて、以下に説明する。

【００１８】（１）補正データ書込み動作モード入力端
子１に入力レベルの基準となる校正信号を入力し、第１
の可変減衰器２、第１の可変ゲイン増幅器３を入力レベ
ルに対応した適正な入力レンジになるように設定すると
、第１の可変減衰器２、第１の可変ゲイン増幅器３を介
して入力信号レベル検出用の検波器７から入力信号レベ
ルに応じた出力が得られる。また、第２の可変減衰器５
、第２の可変ゲイン増幅器６を適正な測定レンジとなる
ように設定すると、基本波除去フィルタ４、第２の可変
減衰器５、第２のゲイン増幅器６を介して歪信号レベル
検出用の検波器８から歪信号レベルに応じた出力が得ら
れる。なお、上記校正信号としては、例えば、入力レン
ジ１Ｖ、測定レンジ０．１％が本発明装置に存在し、こ
れを校正しようとする場合、基本波レベル１Ｖ、高調波
レベル１ｍＶの２信号混合波を用いる。そして、まず、
入力信号レベル検出用の検波器７の出力をスイッチ９で
選択することにより、Ａ／Ｄ変換器１０でディジタル値
に変換されて演算処理・表示装置１１に加えられる。Ａ
／Ｄ変換器１０の出力データは、基準電圧が後述のよう
にＤ／Ａ変換器１３の出力電圧、すなわち、Ｄ／Ａ変換
器１３の入力データによって制御されているので、入力
された校正信号の入力レベルに相当する数値となるよう
にすることが可能である。演算処理・表示装置１１は入
力されたＡ／Ｄ変換器１０のデータが、入力された校正
信号の入力レベルに相当する数値となるようにＤ／Ａ変
換器１３に入力補正データを送り、この動作により入力
レンジに関する誤差を知ることができる。次に、歪信号
検出用の検波器８の出力をスイッチ９で選択することに
より、Ａ／Ｄ変換器１０でディジタル値に変換されて演
算処理・表示装置１１に加えられる。Ａ／Ｄ変換器１０
の出力データは、上記のようにＤ／Ａ変換器１３の入力
データによって制御されているので、入力された校正信
号の歪信号レベルに相当する数値となるようにすること
が可能である。演算処理・表示装置１１は、入力された
Ａ／Ｄ変換器１０のデータが入力された校正信号の歪信
号レベルに相当する数値となるようにＤ／Ａ変換器１３
に歪補正データを送り、この動作により測定レンジに関
する誤差を知ることができる。このようにして得られた
入力補正データと歪補正データとを、それぞれ電気的消
去可能なリードオンリメモリ１２の別のアドレスに格納
する。

【００１９】以下、順次、すべての第１の可変減衰器２
、第１の可変ゲイン増幅器３、第２の可変減衰器５、第
２の可変ゲイン増幅器６の組合せに対し、それぞれ校正
信号を加えて入力補正データと歪補正データを作り、そ
れぞれリードオンリメモリ１２の別々のアドレスに格納
する。これらの動作により、可変減衰器２、５および可
変ゲイン増幅器３、６に係る誤差情報はすべてリードオ
ンリメモリ１２内に格納されており、したがって、リー
ドオンリメモリ１２からこの情報を呼び出して用いるこ
とにより、測定時の誤差を修正することができることに
なる。

【００２０】（２）補正データ読出し動作モード入力端
子１に被測定信号を入力し、第１の可変減衰器２、第１
の可変ゲイン増幅器３を適正な入力レンジになるように
設定し、また、第２の可変減衰器５、第２の可変ゲイン
増幅器６を適正な測定レンジとなるように設定する。こ
れにより第１の可変減衰器２、第１の可変ゲイン増幅器
３を介して入力信号レベル検出用の検波器７から入力信
号レベルに応じた出力が得られ、基本波除去フィルタ４
、第２の可変減衰器５、第２の可変ゲイン増幅器６を介
して歪信号レベル検出用の検波器８から歪信号レベルに
応じた出力が得られる。この２つの出力をスイッチ９で
選択することにより、交互にＡ／Ｄ変換器１０に入力し
てディジタル値に変換し、演算処理・表示装置１１で２
つの出力の比を求め、これを歪率の測定値として表示す
る。そして、上記のように交互にＡ／Ｄ変換を行う際、
補正データが登録されている電気的消去可能なリードオ
ンリメモリ１２に格納されている入力レンジと測定レン
ジのアドレスの入力補正データおよび歪補正データを交
互に読み出し、Ｄ／Ａ変換器１３の入力データとして与
えることにより、Ａ／Ｄ変換器１０の基準電圧を操作し
、各可変減衰器２、５、可変ゲイン増幅器３、６の誤差
を除去することができる。

【００２１】このように上記実施例によれば、入力端子
１に校正信号を加えることによって、各入力レンジの誤
差、各測定レンジの誤差を知ることができ、各レンジに
対する誤差を補正するデータを電気的消去可能なリード
オンリメモリ１２に格納させておくことができる。そし
て、Ａ／Ｄ変換時のスケーリング値が固定でなく、すな
わち、Ａ／Ｄ変換器１０の基準電圧が固定でなく、上記
補正データをもとに上記基準電圧を各レンジに対して修
正することができる。したがって、個々の歪率測定装置
に対して個別の補正データを格納させることができ、ま
た、特別なデータ書換えの機器を用いることなく、必要
に応じて歪率測定装置自体でデータの書換えが可能であ
る。また、歪率測定装置に電源を供給しなくても、デー
タが消失することはない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
測定信号の入力により第１の可変手段を介して入力信号
レベル検出用の検波器から入力信号レベルが得られ、基
本波除去フィルタ、第２の可変手段を介して歪信号レベ
ルに応じた出力が得られ、これらの出力がスイッチによ
り選択されてＡ／Ｄ変換器でディジタル値に変換され、
演算処理手段で比較演算処理され、歪率が測定される。このとき、Ａ／Ｄ変換時のスケーリング値が固定でなく
、すなわち、Ａ／Ｄ変換器の基準電圧が固定でなく、Ｄ
／Ａ変換器に補正手段から補正データを与えて上記基準
電圧を各レンジに対して修正し、各可変減衰器の減衰量
と可変ゲイン増幅器のゲインの誤差を除去することがで
きる。したがって、可変減衰器の減衰量や可変ゲイン増
幅器のゲイン精度を向上させる必要がなく、安価で測定
精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における歪率測定装置を示す
概略ブロック図

【図２】従来の歪率測定装置を示す概略ブロック図

【符号の説明】

１　　入力端子２　　第１の可変減衰器３　　第１の可変ゲイン増幅器４　　基本波除去フィルタ５　　第２の可変減衰器６　　第２の可変ゲイン増幅器７　　入力信号レベル検出用の検波器８　　歪信号レベル検出用の検波器９　　スイッチ１０　　Ａ／Ｄ変換器１１　　演算処理・表示装置１２　　電気的消去可能なリードオンリメモリ１３　　
Ｄ／Ａ変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　入力信号のレベルに応じて減衰量及び
増幅度を操作し得る第１の可変手段と、この第１の可変
手段の出力から上記入力信号レベルを検出する第１の検
波器と、上記第１の可変手段の出力から入力信号の基本
波成分を除去して歪信号を取り出す基本波除去フィルタ
と、この基本波除去フィルタの出力を受け上記歪信号レ
ベルに応じて減衰量及び増幅度を操作し得る第２の可変
手段と、この第２の可変手段の出力を受けて歪信号レベ
ルを検出する第２の検波器と、上記第１および第２の検
波器の出力を選択するスイッチと、このスイッチにより
選択された上記第１および第２の検波器の出力をディジ
タル値に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の
基準電圧を可変するＤ／Ａ変換器と、上記Ａ／Ｄ変換器
によりディジタル値化された歪信号レベルと入力信号レ
ベルの比較演算処理を行ない、歪率を得る演算処理手段
と、上記Ｄ／Ａ変換器に補正データを与える補正手段と
を備えた歪率測定装置。