JPS637954Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、テープレコーダやレコードプレーヤ
等の各種回転体の回転ムラを測定するワウ・フラ
ツタ測定装置に関し、特に、広帯域の周波数領域
で高精度に回転ムラを測定することが可能なよう
になしたワウ・フラツタ測定装置に関する。

〔背景技術とその問題点〕

最近では、あらゆるものの動力源としてモータ
やエンジン等が用いられている。そして、このよ
うに軸を回転することにより装置を駆動するもの
にあつては、上記モータやエンジン等の駆動軸の
回転精度や各回転部分のわずかな偏心、がた、摩
擦、アンバランス等が回転体の回転駆動に悪影響
を及ぼし、周期的な回転ムラ、すなわちワウ・フ
ラツタを起こす原因となつていた。特に、テープ
レコーダやレコードプレーヤ等においては、テー
プリールやターンテーブルのような回転体のワ
ウ・フラツタがそのまま再生音に影響を及ぼし、
音質の劣化を招き装置の性能を著しく低下させる
ものであつた。

このため、上記テープレコーダやレコードプレ
ーヤにおいては、テープリール等の回転体のワ
ウ・フラツタを測定して装置の性能を把握し、品
質管理や製品開発等の資料とする必要があつた。

そこで、この種の回転体のワウ・フラツタを測
定するものとして、従来よりワウ・フラツタ測定
装置が考案され、広く用いられている。

上記従来のワウ・フラツタ測定装置の構成を、
例えばテープレコーダのテープリールの回転ムラ
を測定する場合を例にして説明する。ところで、
上記テープレコーダのテープリールの回転ムラを
測定する場合には、ワウ・フラツタの極めて少な
いテープレコーダで録音した3KHzの純音を被測
定用テープレコーダで再生し、この再生信号につ
いて周波数の変動を検出するという方法が用いら
れている。

そして、この被測定用テープレコーダで再生さ
れた3KHzの純音は、入力信号としてワウ・フラ
ツタ測定装置の入力端子より入力され、まず、振
幅制限器により振幅変化が抑えられる。次に、上
記振幅制限器からの出力信号は、周波数−電圧変
換器により周波数変化を電圧変化に変換され、聴
感補正フイルタを通じて表示メータに導かれ、ワ
ウ・フラツタの値を実効値として表示するように
なされている。

ところで、上述したようなワウ・フラツタ測定
装置にあつては、特定の周波数の信号しか測定す
ることができず、用途が限定されてしまつてい
た。すなわち、レコードプレーヤのターンテーブ
ルの回転ムラやサーボモータの回転ムラ等は上記
テープレコーダのようにテストテープ再生法では
測定できず、したがつて同一機器で測定すること
ができなかつた。

このため、さらに従来は、数10Hzから数10KHz
の広帯域に亘つて、測定する周波数、すなわち回
転数を任意に設定できる広帯域型のワウ・フラツ
タ測定装置が知られている。このような従来の広
帯域型のワウ・フラツタ測定装置の構成を第１図
に示す。そして、このワウ・フラツタ測定装置
は、被測定信号の振幅を制限する振幅制限器１と
周波数変化を電圧変化に変換するとともに被測定
信号の周波数領域に応じて入力信号周波数に対す
る出力電圧の変換比を切換えることが可能な周波
数−電圧変換器２と、感度補正を行なう感度補正
器３と、測定値を表示するメータ４とからなつて
いる。上記ワウ・フラツタ測定装置においては、
被測定信号の周波数に対応して、上記周波数−電
圧変換器２に含まれるコンデンサ容量等を切換え
て、上記入力信号の周波数に対する出力電圧の比
率を適正なものとし、さらに、この出力電圧を感
度補正メータ５を見ながら上記感度補正器３で基
準電圧に合わせて、ワウ・フラツタを出力電圧と
その電圧変動の振幅との比率として表示すること
が可能なようになしている。

しかしながら、上述したような従来の広帯域型
のワウ・フラツタ測定装置にあつては、被測定信
号を広帯域のまま周波数−電圧変換器２に伝送し
てしまうため、上記被測定信号中にノイズや妨害
となる信号があつた場合に、この影響を受けて正
確な測定値を得ることができないという欠点を有
していた。

〔考案の目的〕

そこで、本考案は上述のような従来のものの有
する欠点を解消するために提案されたものであ
り、広帯域の周波数領域で高精度にワウ・フラツ
タを測定することが可能なワウ・フラツタ測定装
置を提供することを目的とする。

さらに、本考案は、Ｓ／Ｎ比の悪い被測定信号
に対しても妨害信号の影響を抑制して正確な測定
値を与えることができるワウ・フラツタ測定装置
を提供することを目的とする。

〔考案の概要〕

上述した目的を達成するために、本考案は、被
測定入力信号の周波数に応じて通過周波数領域を
変化させる可変バンドパスフイルタと、上記可変
バンドパスフイルタから出力される被測定信号の
振幅を制限する振幅制限増幅器と、上記振幅制限
器から出力される信号を上記可変バンドパスフイ
ルタの周波数変化に連動して変換比を変えて電圧
に変換する周波数−電圧変換器と、上記周波数−
電圧変換器からの出力に対する感度を補正する感
度補正器と、上記感度補正器からの出力に対応し
て測定値を表示する表示メータとからなることを
特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、本考案の具体的な実施例について図面に
従つて説明する。

ワウ・フラツタ測定装置は、第２図に示すよう
に、可変バンドパスフイルタ１１と振幅制限増幅
器１２、周波数−電圧変換器１３、感度補正器１
４及び表示メータ１５を直列に接続して構成され
ている。そして、被測定入力信号は入力端子１６
より導入され、先ずインピーダンス変換器１７に
より種々の入力に応じてインピーダンス変換され
る。そして、上記インピーダンス変換器１７から
の出力は可変バンドパスフイルタ１１へ伝達され
る。この可変バンドパスフイルタ１１は、コンデ
ンサ群２５及び可変抵抗２７により構成され高周
波数領域の信号を通過させる高域通過回路部２１
と、可変抵抗２８及びコンデンサ群２６により構
成され低周波数領域の信号を通過させる低域通過
回路部２２よりなつている。そして、この高域通
過回路部２１に含まれるコンデンサ群２５は、複
数のたとえば４個の容量の異なるコンデンサ２５
Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄから構成されてお
り、スイツチ２３で切換えて遮断周波数を比較的
大きな周波数差をもつて段階的に粗く切換えるこ
とが可能となつている。さらに、可変抵抗２７の
抵抗値を変化させることによつて、上記段階的に
切換えられた各周波数を中心とする比較的狭い範
囲内でそれぞれ遮断周波数を連続的に調整するこ
とが可能となつている。同様に、低域通過回路部
２２においても、コンデンサ群２６は複数のたと
えば４個の容量の異なるコンデンサ２６Ａ，２６
Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄから構成されており、スイツ
チ２４を切換えることにより遮断周波数を比較的
大きな周波数差をもつて段階的に切換えることが
でき、さらに、可変抵抗２８の抵抗値を変化させ
ることによつて、段階的に切換えられた各周波数
を中心とする比較的狭い範囲内で遮断周波数をそ
れぞれ連続的に調整することが可能となつてい
る。したがつて、上記高域通過回路部２１と、低
域通過回路部２２を組合わせることにより特定の
周波数領域の信号のみを通過させるバンドパスフ
イルタ特性が得られる。すなわち、上記可変バン
ドパスフイルタ１１の切換スイツチ２３，２４及
び可変抵抗２７，２８を調整することによつて、
広帯域に亘つて連続的に特定の周波数領域の入力
信号のみを通過するように選択することが可能と
なつている。

このように、被測定信号は可変バンドパスフイ
ルタ１１によつてほとんど測定周波数付近のみの
周波数成分の信号とされ、さらに振幅制限増幅器
１２により入力信号の振幅が制限される。

この振幅制限増幅器１２から出力される信号
は、次に、周波数−電圧変換器１３に伝達され
る。この周波数−電圧変換器１３は、周波数検波
器、FM復調器とも称されるものであり、種々の
回路構成が知られているが、第２図においては一
例として、単安定マルチバイブレータ３１と積分
回路３２とを主要部とするいわゆるパルスカウン
ト検波器の構成を示している。そして、単安定マ
ルチバイブレータ３１の時定数回路の一部となる
コンデンサ３４は、複数のたとえば４個の容量の
異なるコンデンサ３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４
Ｄのいずれかを切換スイツチ３３により選択可能
に構成されている。また、抵抗３５とコンデンサ
３６とより成る積分回路３２についても同様に、
コンデンサ３６はたとえば４個のコンデンサ３６
Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄのいずれかを切換ス
イツチ３７により選択可能とされている。ここ
で、切換スイツチ３３，３７を前述の可変バンド
パスフイルタ１１の切換スイツチ２３，２４とは
別々に選択設定するようにすると、いちいち被測
定入力信号の周波数に対応して上記可変バンドパ
スフイルタ１１の周波数レンジを設定し、その後
にさらに周波数−電圧変換器１３を設定するとい
うような煩雑性を招き、操作性の点で不備が残
る。そこで、これらの切換スイツチ３３，３７
は、前述した周波数レンジ切換操作に連動して切
換えられ、上記可変バンドパスフイルタ１１の通
過周波数領域を切換えると同時に、周波数−電圧
変換器１３の入力信号周波数に対する出力信号電
圧の変換比を上記切換えられた周波数領域におい
て適正なものとなるようになされている。このよ
うに、周波数−電圧変換器１３内の切換スイツチ
３３，３７は、前記可変バンドパスフイルタ１１
内における周波数レンジ切換操作に連動して切換
えられるので、被測定入力信号の周波数に対応し
て上記可変バンドパスフイルタ１１の周波数レン
ジを設定し、さらに周波数−電圧変換器１３の周
波数レンジを設定するというような別々の選択設
定を行う必要がなく、操作性において極めて良好
なものとなる。

さらに、このように周波数−電圧変換器１３に
より電圧として出力される被測定入力信号は、感
度補正器１４の可変抵抗４１の抵抗値を変化させ
ることにより、感度補正メータ４２を見ながら基
準電圧に一致するように調整される。すなわち、
これは下記のような理由によるものである。周波
数−電圧変換器１３から出力される電圧は、被測
定信号の周波数に応じて第３図に示すように直線
的に変化する。ところで、ワウ・フラツタＷの実
効値は、信号の周波数を₀、最大変動周波数偏差
をΔ₀とすると なる第１式によつて表わされる。したがつて、あ
る周波数₁におけるワウ・フラツタW₁は、上記
周波数−電圧変換器１３から出力される電圧の直
流成分V₁と交流成分v₁から なる第２式によつて表わされる。ここで周波数が
2₁であるときにワウ・フラツタがW₁である場合
を考えると、出力される電圧の直流成分は2V₁、
交流成分は2v₁となつている。すなわち、ワウ・
フラツタの値が同じであつても、被測定信号周波
数が異なると交流成分の電圧が上記被測定信号周
波数に比例して異なる。したがつて、上記交流成
分の電圧の振幅によりワウ・フラツタの測定値を
表示しようとする場合には、上記直流成分の電圧
を基準となる基準電圧まで昇圧ないし降圧させて
常に同じ電圧とする必要がある。このため、上記
周波数−電圧変換器１３から出力される電圧を感
度補正器１４によつて基準電圧に一致させる必要
がある。

このようにして、感度補正された信号は、図示
しない検波器、増幅器等を通してたとえば交流成
分のみが表示メータ１５に伝達され、ワウ・フラ
ツタの測定値を直接読み取ることができるように
なされている。

ところで上記感度補正器１４の可変抵抗４１
は、上記可変バンドパスフイルタ１１の可変抵抗
２７，２８と連動され、入力信号の遮断周波数の
調整と出力信号の感度補正を、測定周波数に応じ
て同時に調整することが可能となつている。

上述した実施例においては、広帯域の周波数領
域に亘つてワウ・フラツタを測定することが可能
であるとともに、可変バンドパスフイルタ１１に
よつて入力信号の周波数成分を測定周波数付近の
周波数成分のみの信号に制限することができるた
め、Ｓ／Ｎ比の悪い被測定信号に対しても妨害信
号の影響を受けることなく高精度にワウ・フラツ
タを測定することが可能となつている。

さらに上記実施例においては、可変バンドパス
フイルタ１１の切換スイツチ２３，２４と周波数
−電圧変換器１３のスイツチ３３，３７、及び可
変バンドパスフイルタ１１の可変抵抗２７，２８
と感度補正器１４の可変抵抗４１とを連動させて
いるために、簡単に測定周波数に対応して切換る
ことができ、操作性も極めて良好なものとなつて
いる。

なお、上記実施例において、テープレコーダ等
の音響製品のワウ・フラツタを測定する場合に
は、感度補正器１４と表示メータ１５の間に聴感
補正フイルタを接続して、耳の感覚によく適合し
た聴感補正実効値として表示することも可能であ
る。

また、本考案は上述した実施例に限定されるも
のではなく、例えば、可変バンドパスフイルタ１
１の構成は上記実施例と等価なものであれば、同
様の効果を得ることができる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、上記可変バンドパスフイルタ
により、この被測定入力信号を広帯域のままで周
波数−電圧変換器に伝達させないので、Ｓ／Ｎ比
の悪い被測定信号でも、測定信号中のノイズやそ
の他の妨害信号を含まない正確な測定値を得るこ
とができ、信頼性の高いワウ・フラツタ測定装置
を提供することができる。

したがつて、テープレコーダの回転ムラばかり
でなく、例えばレコードプレーヤの回転ムラ、サ
ーボモータの回転ムラ等、どのような周波数の被
測定入力信号を有するものに対しても安定した
ウ・フラツタの測定が可能となる。

さらに、本考案においては、振幅制御器から出
力される信号を上記可変バンドパスフイルタの周
波数変化に連動して変化比を変えて電圧に変換す
る周波数−電圧変換器により、被測定入力信号の
周波数に対応して上記可変バンドパスフイルタの
周波数レンジを設定し、その後さらに周波数−電
圧変換器を設定するというような煩雑性を防止す
ることができ、操作性において極めて良好なワ
ウ・フラツタ測定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のワウ・フラツタ測定装置の構成
を示すブロツク図である。第２図は本考案のワ
ウ・フラツタ測定装置の一実施例の構成を示すブ
ロツク回路図、第３図は同じく周波数−電圧変換
器に入力される被測定信号周波数と出力される出
力電圧の関係を示すグラフである。 １１……可変バンドパスフイルタ、１２……振
幅制限増幅器、１３……周波数−電圧変換器、１
４……感度補正器、１５……表示メータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定入力信号の周波数に応じて通過周波数領
   域を変化させる可変バンドパスフイルタと、上記
   可変バンドパスフイルタから出力される被測定信
   号の振幅を制限する振幅制限増幅器と、上記振幅
   制限器から出力される信号を上記可変バンドパス
   フイルタの周波数変化に連動して変換比を変えて
   電圧に変換する周波数−電圧変換器と、上記周波
   数−電圧変換器からの出力に対する感度を補正す
   る感度補正器と、上記感度補正器からの出力に対
   応して測定値を表示する表示メータとからなるワ
   ウ・フラツタ測定装置。