JP2015050547A - ラジオ受信性能評価装置およびその制御方法ならびにプログラム、記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】変動する電界の下での受信性能を適切に評価することができるラジオ受信性能評価装置を提供する。【解決手段】被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機からラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置であって、被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生して各周波数の被試験信号につきラジオ入力信号を生成してラジオ受信機に入力し、ラジオ受信機に入力したラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し、ラジオ受信機による被試験信号の受信電圧を測定し、複数の異なる周波数のそれぞれと測定した受信電圧とを対応付けることによりラジオ受信機の特性を取得する。【選択図】図１

Description

本発明は、車載ラジオ受信機等のラジオ受信機の性能評価に関するものである。

車両に搭載されたＦＭラジオ受信機を始めとするラジオ受信機の受信性能評価が従来行われている。受信性能評価に関する測定項目には受信信号のＳ／Ｎ（Signal to Noise Ratio）や、出力音声のＳＮＲ(Sound to Noise Ratio)等が含まれる。これらの測定結果や聴感に基づいてラジオ受信機から出力される音声の品質等が評価される。前記測定結果はラジオ放送信号の受信状態により変化するため、例えばマルチパスの度合いなどの受信場所の違いによる受信環境の大きな変化を考慮すべきラジオ受信機については、電波測定車を用いて地点ごとに電界強度との対応関係をとって測定することが行われる。

特許文献１には、評価対象ラジオ受信機を搭載した車両を各地に走行させ、放送局から送信された電波を受信して、基準ラジオ受信機が設置された基地局での受信状態と比較することにより評価対象ラジオ受信機の受信性能を評価するシステムが記載されている。このシステムでは、基準ラジオ受信機から取得したオーディオデータに対し、評価対象ラジオ受信機から取得したオーディオデータの差をとって評価対象ラジオ受信機の性能を求めている。

特許文献２には、入力される被測定信号と参照信号とをノイズ信号と伝送内容信号とに分離し、被測定信号のノイズレベル及び伝送内容信号の所定の物理値をそれぞれ、人間の聴覚特性の傾向に合わせた聴覚値に変換する信号伝送品質評価装置が記載されている。被測定信号には、車載受信機で受信したＦＭアナログ放送信号が含まれる。当該装置により、人間の聴感および主観と傾向を一致させたノイズおよび音質の評価を可能とすることが記載されている。

上記の受信性能評価は放送局から電波を受信して行うものである。一方、車載ラジオ受信機に限らず、受信性能試験用の信号を試験装置で発生させてラジオ受信機に直接入力し、前述と同様の測定項目を基に評価を行う方法が古くから行われている。この方法では、４００Ｈｚや１０００Ｈｚといった固定周波数の音声周波数信号を、擬似的に電界強度を与える被試験信号として生成して搬送波に重畳し、標準擬似アンテナを介して受信機のアンテナ入力に供給する。評価結果は受信機の調整や製品構造などにフィードバックされる。

特開２０１０−１０８４８号公報 特開２００８−２７７９１６号公報

しかしながら、試験装置で発生させた信号を用いてラジオ受信機の受信性能を評価する従来の手法では、固定周波数の被試験信号を用いて受信電圧等の測定項目を静的特性として取得するため、受信品質に対する電界の変動の影響を十分に知ることができない。すなわち、このような評価方法は、受信性能を判断する指標として受信状態が安定した場合の指標を求めるものであって、ラジオ受信機の現実の使用環境で頻繁に起こる電界の変動の下での指標を求めることには対応していない。

弱電界となるに従い単位電界変化あたりの受信信号のＳ／Ｎ変化量は大きくなるため、この弱電界領域での電界の変動は音質に影響を与えやすい。ラジオ受信機のオーディオ出力（以下、「音声出力」と称する）では一般的にノイズが大きい場合に高音の音質が犠牲になるため、ノイズが大きくなる弱電界領域で当該音声出力の音質が大きな影響を受けることとなる。この音質変化には、ラジオ受信部またはオーディオイコライザによる周波数特性が寄与している。現状では、固定周波数の被試験信号から得た音声出力の音質変化に対して聴感に頼った官能評価が行われているが、当該評価方法では特に弱電界下における電界の変動の影響で「音揺れ」、「音の歪」、「音の変動」などの周波数変動を伴う現象が発生していることを定量的に評価することができず、不安定な分析結果しか得られない。音声出力の聴感評価によれば、ＳＮＲ（Sound to Noise Ratio）が小さいほど評価点が悪い結果となる傾向にはあるが、変動する電界の影響を考慮した、より詳細で正確な評価が望まれるところである。

このように、従来の、固定周波数の被試験信号を用いてラジオ受信機の受信性能を評価する装置では、変動する電界の下で受信性能を適切に評価することができないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、変動する電界の下での受信性能を適切に評価することができるラジオ受信性能評価装置およびその制御方法ならびにプログラム、記録媒体を提供するものである。

本発明の第１の局面は、被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機から前記ラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置であって、前記被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生して各前記周波数の前記被試験信号につきラジオ入力信号を生成して前記ラジオ受信機に入力し、前記ラジオ受信機に入力した前記ラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し、前記ラジオ受信機による前記被試験信号の受信電圧を測定し、前記複数の異なる周波数のそれぞれと測定した前記受信電圧とを対応付けることにより前記ラジオ受信機の特性を取得することを特徴とする。

また、本発明の第２の局面は、前記第１の局面において、前記被試験信号を、前記電界強度を変化させながら複数の異なる周波数に変化させて発生することを特徴とする。

また、本発明の第３の局面は、前記第１または第２の局面において、前記電界強度を、前記受信電圧がノイズ電圧より大きくなってから飽和するまでの範囲内で変化させることを特徴とする。

また、本発明の第４の局面は、被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機から前記ラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置であって、前記被試験信号を発生して前記ラジオ入力信号を生成し、生成した前記ラジオ入力信号を前記ラジオ受信機に入力する信号源と、前記ラジオ受信機による前記被試験信号の受信電圧を測定する測定部と、前記被試験信号の周波数と測定された前記受信電圧とを対応付けることにより前記ラジオ受信機の特性を取得する演算部と、前記信号源に前記被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生させて各前記周波数の前記被試験信号につき前記ラジオ入力信号を生成させ、前記測定部に前記ラジオ受信機に入力した前記ラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し前記ラジオ受信機による前記受信電圧を測定させ、前記演算部に前記複数の異なる周波数のそれぞれと測定した前記受信電圧とを対応付けることにより前記特性を取得させる制御を行う制御部とを備えていることを特徴とする。

また、本発明の第５の局面は、被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機から前記ラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置であって、前記ラジオ受信機による前記被試験信号の受信電圧を測定する測定部と、前記被試験信号の周波数と測定された前記受信電圧とを対応付けることにより前記ラジオ受信機の特性を取得する演算部と、装置外部の信号源に前記被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生させて各前記周波数の前記被試験信号につき前記ラジオ入力信号を生成させて前記ラジオ受信機に入力させ、前記測定部に前記ラジオ受信機に入力した前記ラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し前記ラジオ受信機による前記受信電圧を測定させ、前記演算部に前記複数の異なる周波数のそれぞれと測定した前記受信電圧とを対応付けることにより前記特性を取得させる制御を行う制御部とを備えていることを特徴とする。

また、本発明の第６の局面は、被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機から前記ラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置であって、前記被試験信号を発生して前記ラジオ入力信号を生成し、生成した前記ラジオ入力信号を前記ラジオ受信機に入力する信号源と、前記被試験信号の周波数と測定された前記受信電圧とを対応付けることにより前記ラジオ受信機の特性を取得する演算部と、前記信号源に前記被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生させて各前記周波数の前記被試験信号につき前記ラジオ入力信号を生成させ、装置外部の測定器に前記ラジオ受信機に入力された前記ラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し前記ラジオ受信機による前記受信電圧を測定させ、前記演算部に前記複数の異なる周波数のそれぞれと測定した前記受信電圧とを対応付けることにより前記特性を取得させる制御を行う制御部とを備えていることを特徴とする。

また、本発明の第７の局面は、被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機から前記ラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置であって、前記被試験信号の周波数と測定された前記受信電圧とを対応付けることにより前記ラジオ受信機の特性を取得する演算部と、装置外部の信号源に前記被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生させて各前記周波数の前記被試験信号につき前記ラジオ入力信号を生成させて前記ラジオ受信機に入力させ、前記ラジオ受信機に入力された前記ラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し前記ラジオ受信機による前記受信電圧を測定させ、前記演算部に前記複数の異なる周波数のそれぞれと測定した前記受信電圧とを対応付けることにより前記特性を取得させる制御を行う制御部とを備えていることを特徴とする。

また、本発明の第８の局面は、被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機から前記ラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置の制御方法であって、前記ラジオ受信性能評価装置に対して、前記被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生させ、各前記周波数の前記被試験信号につきラジオ入力信号を生成して前記ラジオ受信機に入力させる制御を行うステップと、前記ラジオ受信機に入力した前記ラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し、前記ラジオ受信機による前記被試験信号の受信電圧を測定させる制御を行うステップと、前記複数の異なる周波数のそれぞれと測定した前記受信電圧とを対応付けることにより前記ラジオ受信機の特性を取得させる制御を行うステップとを有することを特徴とする。

また、本発明の第９の局面は、前記ラジオ受信性能評価装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラムである。

また、本発明の第１０の局面は、前記プログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体である。

第１、４〜１０の局面によれば、複数の異なる周波数の被試験信号について受信電圧を測定することにより受信信号のＳ／Ｎの周波数応答を得ることができるため、どのような帯域で電界変動による音揺れが発生しやすいかといった、受信信号の品質に与える電界変動の影響を知ることができる。この結果、変動する電界の下での受信性能を適切に評価することができる。

第２の局面によれば、電界強度を変化させながら周波数を変化させて被試験信号を発生させるので、電界強度を変化させることに伴って連続的に変化する周波数応答が得られ、弱電界でのラジオ受信機の性能を把握しやすい。また、各周波数につき同じ電界強度の範囲を測定する場合と比較して、測定の労力を減らすことができる。

第３の局面によれば、弱電界領域のみについて受信電圧の測定を行うので、特に必要とする弱電界でのラジオ受信機の性能を効率よく評価することができる。

本発明の実施形態に係るラジオ受信性能評価装置により受信電圧を測定する方法を示す図であり、（ａ）は各周波数の被試験信号について電界強度を変化させる場合を説明するグラフ、（ｂ）は被試験信号の周波数を変化させながら電界強度を変化させる場合を説明するグラフ 本発明の実施形態に係るラジオ受信性能評価装置の構成を示すブロック図 本発明の実施形態に係る受信電圧のＳ／Ｎの測定を説明するグラフ 本発明の実施形態に係る出力音声のＳＮＲの測定を説明するグラフ 本発明の実施形態に係る受信電圧の周波数特性を説明するグラフであり、（ａ）は３次元で表現したグラフ、（ｂ）は２次元で表現したグラフ 本発明の実施形態に係る受信電圧の測定データの取得を説明するグラフであり、（ａ）は各周波数の被試験信号について電界強度を変化させる場合を説明するグラフ、（ｂ）は被試験信号の周波数を変化させながら電界強度を変化させる場合を示すグラフ 本発明の実施形態に係る受信電圧の周波数特性を測定する手順を説明するフローチャート

本発明の実施形態について図面を用いて説明すれば以下の通りである。

[ラジオ受信性能評価装置の構成]
図２に、本実施形態に係るラジオ受信性能評価装置１の構成を示す。ラジオ受信性能評価装置１は、信号源１ａ、測定部１ｂ、操作パネル１ｃ、制御部１ｄ、メモリ１ｅ、および擬似アンテナ１ｆを備えている。これら信号源１ａ、測定部１ｂ、操作パネル１ｃ、メモリ１ｅは、それぞれのインタフェースを介して、制御部１ｄと制御バス２で接続されている。また、供試機のラジオ受信機５は、ここではＦＭ放送受信機であるとする。ラジオ受信機５は、例えば車両にカーオーディオ装置と一体に搭載されるものである。

＜信号源＞
信号源１ａは、音声周波（ＡＦ：Audio Frequency）および高周波（ＲＦ：Radio Frequency）の正弦波を発生する信号発生器（ＳＧ：Signal Generator）であり、周波数シンセサイザ等の可変周波数の発振回路を音声周波信号用と高周波信号用とのそれぞれに備えている。被試験信号は音声周波の信号として生成される。また、信号源１ａは、発生させた被試験信号を用いて搬送波として発生させた高周波信号を変調することによりＲＦ入力信号であるラジオ入力信号を生成する変調回路を備えている。また、信号源３のラジオ入力信号を出力する端子は、擬似アンテナ１ｆに接続されている。擬似アンテナ１ｆは、ラジオ受信機５のアンテナと等しいインピーダンスを有している。擬似アンテナ１ｆの出力はケーブル３を介してラジオ受信機５のアンテナ端子５ａに接続される。この場合に、ラジオ受信機５のアンテナはアンテナ端子５ａから取り外される。なお、擬似アンテナ１ｆはラジオ受信性能評価装置１の外部に接続されるものであってもよい。

また、信号源１ａにおいて、後述の受信感度特性を得るために、搬送波の強度すなわち出力レベルは可変とされる。搬送波の強度が可変とされることにより、ラジオ入力信号が擬似アンテナ１ｆの入力に擬似的に与える電界強度が可変となる。当該受信感度特性のノイズレベルを示す曲線の取得に際しては、信号源１ａから無変調の搬送波がアンテナ端子５ａに入力される。

信号源１ａには、これら信号源１ａの動作をローカルに制御するための内部コントローラが設けられている。なお、上述した信号源１ａの被試験信号や搬送波の波形発生処理をソフトウェア処理で実現するようにしてもよい。

＜測定部＞
測定部１ｂは、ラジオ受信機５の各種受信特性を測定する回路である。測定部１ｂは、ラジオ受信機５のスピーカ端子やヘッドホン端子等の音声信号出力端子５ｃに現れる検波後の被試験信号の受信電圧を、ケーブル４を介して測定する。この場合に、受信電圧は、ラジオ受信機５のスピーカ５ｂまたはヘッドホン（図示せず）は音声出力端子５ｃから取り外され、接続する測定系伝送路を終端する擬似負荷を介して測定される。このような擬似負荷が測定部１ｂに備えられている。音声出力端子５ｃがステレオ出力の場合には、左右の各チャネルにつき受信電圧の測定が行われる。

ここで、ある周波数の被試験信号を受信する場合の受信感度特性について説明する。ある周波数の被試験信号についての受信電圧の測定結果は、対応するラジオ入力信号により与えられた各電界強度に対応付けられるように演算が施される。当該演算により、図３に示すような受信感度特性を構成する一方の曲線３１（ｄＢ表示の受信電圧）が得られる。受信感度特性を構成する他方の曲線３２（ｄＢ表示のノイズレベル）については、無変調の搬送波がアンテナ端子５ａに入力された際の音声出力端子５ｃに現れるノイズ電圧を測定することで得られる。こうして受信感度特性が取得されると、被試験信号の受信電圧を示す曲線３１とノイズレベルを示す曲線３２との差分から、規定のＳ／Ｎを満たす電界強度がラジオ受信機５の受信感度として求められる。また、受信感度特性においては、Ｓ／Ｎが急激に変化する比較的弱電界の領域Ｘにおける様相が電界の変動の影響を評価する上で特に重要である。このような弱電界領域は、出力音声の聴感評価において電界の変動があると聴感が大きく変わる領域である。領域Ｘの下限電界強度ｘ１は、例えば、被試験信号の受信電圧がノイズ電圧より大きくなり始める電界強度よりも大きい。領域Ｘの上限電界強度ｘ２は、例えば、Ｓ／Ｎが飽和する電界強度よりも小さい。

また、測定部１ｂは、被試験信号の周波数を変化させながらラジオ受信機５のスピーカ５ｂから出力された音声をマイクロホンで集音して音圧測定を行い、図４に示すような出力音声のＳＮＲ（Sound to Noise Ratio）を求める回路を備えていてもよい。また、測定部１ｂは、受信電圧から、被試験信号の歪率等、その他の特性について測定する回路を備えていてもよい。

測定部１ｂは、測定電圧レベルメータ、発生信号出力レベルメータ、周波数カウンタ、受信電力レベルメータ、歪率メータ等の各種計器と一体に構成されている。これら計器による計測値表示を行う表示部１０ｂが測定部１ｂに付加されて、ラジオ受信機５の筐体の外部に表示を行うようになっている。

上記測定部１ｂは、例えば、測定値の取得および演算、表示駆動等を行う回路を内部に含む専用ＬＳＩを含むように構成されている。測定部１ｂのその他の形態として、上述した各測定や演算、表示を行う計器や回路が個別に組み合わされ、内部コントローラで各計器が制御されるような構成等も可能である。

＜操作パネル＞
操作パネル１ｃは、ユーザがラジオ受信性能評価装置１に各種入力や操作を行うためのコンソールである。測定モードの選択や、発生させる信号の周波数および強度の設定、測定結果についてのデータ編集や出力指示等を行うキーやつまみ、入力画面等が配置されている。

＜制御部＞
制御部１ｄは、プロセッサやマイクロロコントローラなどを含むコンピュータ処理を行う構成をなし、信号源１ａおよび測定部１ｂの動作の制御、操作パネル１ｃおよび表示部１０ｂとの間での信号のやり取り、メモリ１ｅに対するプログラムの読出し／書換えやデータ入出力指示等を行う。当該制御部１ｄが行う制御として、後に詳述する被試験信号の受信電圧の周波数特性を取得する処理の制御がある。また、制御部１ｄは、ラジオ受信機２の出力音声のＳＮＲ（Sound to Noise Ratio）や波形歪みなど他の特性を取得するための測定を指示する制御を行うようになっていてもよい。また、制御部１ｄは、受信感度特性の測定としてＮＱ（Noise Quieting）法やＳＩＮＡＤ（Signal-to-Noise And Distortion Ratio）法等の他の方法による測定を信号源１ａおよび測定部１ｂに指示することができるようになっていてもよい。

＜メモリ＞
メモリ１ｅには、不揮発性領域と揮発性領域とが含まれている。不揮発性領域には制御部１ｄによる制御の手順を記述したプログラムや、測定結果の保存データ、操作パネル１ｃにおける設定内容の保存データ等が格納されている。揮発性領域は、制御部１ｄによる制御中や、信号源１ａおよび測定部１ｂの動作中、操作パネル１ｃの操作中などに、制御バス２を介して一時的に記憶する必要が生じたプログラムやデータを保持するのに使用される。制御部１ｄは、メモリ１ｅから制御を実行するためのプログラムを揮発性領域やキャッシュに読み出すが、この他に、外部コンピュータ等のプログラム源から制御用プログラムＥｘがラジオ受信性能評価装置１に与えられて、上述の各制御を行うことができるようになっていてもよい。

[制御の内容]
次に、制御部１ｄにより行われる、受信電圧の周波数特性を取得する制御について詳細に説明する。当該周波数特性の取得制御においては、まず被試験信号の受信電圧を測定し、次いで当該受信電圧の測定データに基づいて周波数特性を得るという手順を実行する。

周波数特性の取得制御を行うにあたり、制御部１ｄは、信号源１ａの内部コントローラに、操作パネル１ｃからの入力指示に基づいて、被試験信号および搬送波のそれぞれの周波数および強度（電圧波高値および電力）を指示する信号を与える。ここで、制御部１ｄは信号源１ａに対して、図５（ａ）に示すように被試験信号を周波数掃引（スイープ）などにより複数の異なる周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４，…に変化させて発生させる制御を行うことができるようになっている。周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４，…は離散的なものとしても、連続したものとしても設定可能である。周波数の増加順や減少順など任意に決めた順で時系列に発生させるようにする制御を挙げることができる。これら周波数どうしの周波数変化幅（ステップ）は、一定の大きさに決められたものであってもよいし、周波数どうしの間隔ごとに任意に決められた大きさを有するものであってもよい。周波数の変化方向は、周波数の増加順や減少順など任意でよい。また、ここで連続する周波数とは、信号源１ａで設定可能な最小の周波数変化幅で一連に並ぶ周波数のことを指す。各周波数の被試験信号は、順次、一定周波数の搬送波を変調してラジオ入力信号となる。

さらに、当該制御においては、各周波数の被試験信号について搬送波の強度を時間とともに変化させる、すなわちラジオ入力信号の電界強度を時間とともに変化させることを、信号源１ａの内部コントローラに指示する。電界強度の変化範囲は、例えば図３で説明した弱電界の領域Ｘとする。各周波数の被試験信号について、後述するように電界強度と受信電圧との関係を少なくとも部分的に測定し、周波数、電界強度、および測定した受信電圧を互いに対応付ける演算を行う。これにより、図５（ａ）のように、被試験信号の受信電圧を示す曲線３１とノイズレベルを示す曲線３２とが図３の状態から周波数軸方向に拡張された、３次元で表される周波数特性が得られる。図５（ａ）では、電界強度を被試験信号がノイズに対して識別不能となるレベルからＳ／Ｎが飽和した状態となるレベルまで変化させた場合の特性を示しているが、上述したような弱電界の領域Ｘに対応する電界強度についてのみ求めてもよい。特に、ＦＭ放送受信機においては、電界強度が小さくなるにつれて急激にノイズレベルが上昇開始するスレッショルド点が現れる。領域Ｘについてのみ測定を行う場合に、領域Ｘを、下限電界強度ｘ１と上限電界強度ｘ２との間にスレッショルド点の電界強度を含むように設定すれば、ノイズが支配的になる領域を含めて電界の変動の影響を確認することが可能となる。一方、領域Ｘを下限電界強度ｘ１がスレッショルド点の電界強度よりも大きくなるように設定すれば、受信信号がノイズに対して比較的識別しやすい領域のみで電界の変動の影響を確認することが可能となる。

図５（ｂ）に、図５（ａ）に表された領域Ｘ内のある電界強度における受信電圧の測定点を、周波数軸と受信電圧軸とで作る平面に投影して得られる２次元の周波数特性を示す。上記平面への投影処理は、測定部１ｂあるいは制御部１ｄが被試験信号の周波数と測定された受信電圧とを対応付ける演算を行うことに相当している。当該２次元の周波数特性を表す曲線は、後述の制御の説明から分かるように上記平面上で離散的な測定点により構成され得るものであるが、このような場合でもこれら離散的な測定点間を補間した状態に演算することができる。このように、測定部１ｂあるいは制御部１ｄによって対応付けの演算が行われ、場合により補間演算が追加されて、２次元の周波数特性が取得される。図５（ｂ）の周波数特性から、音声周波数帯の低域側および高域側で受信電圧が減衰するといったぐあいに、弱電界領域で受信状態が変動した場合の受信信号品質変化の挙動を知ることができる。なお、上記例では測定部１ｂあるいは制御部１ｄが演算部を兼ねる構成であるが、演算部が別途設けられていてもよい。

上述した、被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生させる制御を実行する方法には、いくつかの種類が挙げられる。このうちの第１の例の制御として、制御部１ｄが信号源１ａに対し、図１（ａ）に示すように複数の周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４，…に変化する被試験信号を、各周波数について電界強度を例えば領域Ｘのような所定範囲に亘って変化させ、変化させ終わると次の周波数について同様に電界強度を変化させる制御が挙げられる。第１の例の制御により受信電圧を測定した場合には、図６（ａ）に示す通り、電界強度の上記所定範囲で取得される受信電圧の測定データは、各周波数について受信電圧軸に平行な矢印で示す範囲内に並ぶ。

また、第２の例の制御として、制御部１ｄが信号源１ａに対し、図１（ｂ）に示すように１つ以上の周波数区間ｆ１→ｆ２，ｆ２→ｆ３，ｆ３→ｆ４，…において、電界強度を時間とともに変化させながら周波数を変化させて被試験信号を発生させる制御がある。当該周波数区間は１つだけあってもよいし複数あってもよい。また、当該周波数区間が複数ある場合に、周波数区間どうしは離れていてもよいし、周波数区間ごとに任意に区間の長さが決められてもよい。

図１（ｂ）には、１つの周波数区間において周波数掃引を行いながら電界強度を所定範囲に変化させ終わると、一旦電界強度の設定がリセットされて次の周波数区間の周波数掃引を開始する様子が示されている。例えばリセット時間が掃引時間とは独立して必要な場合に、周波数区間ごとに１回の周波数掃引を完結させ、このような周波数掃引を周波数領域を変えて複数区間分だけ繰り返す制御が行われる。また例えば、図１（ｂ）に示されたｆ１からｆ７までの周波数範囲のように連続する複数の周波数区間の全体に亘って、一定の速度で１回の周波数掃引を行う制御が行われる。上述したいずれの周波数掃引方法においても、１回の周波数掃引中に測定が行われない周波数範囲が含まれていてもよい。

第２の例の制御により受信電圧を測定した場合には、図６（ｂ）に示す通り、電界強度の上記所定範囲で取得される受信電圧の測定データは、周波数軸および受信電圧軸に対して斜め方向の矢印で示す範囲内に並ぶ。すなわち、各周波数につき１点ずつ測定データが取得される。上述のように電界強度をリセットしながら複数の周波数区間に亘って測定を行う場合には、図１（ｂ）からも分かるように、同じ電界強度に対して複数の周波数で受信電圧のデータが得られる。

上記第１の例の制御や第２の例の制御は、例えば操作パネル１ｃからの各制御モードに対応した自動測定開始ボタンの入力に基づいて実行される。

制御部１ｄは、プロセッサとしての測定部１ｂあるいは測定部１ｂの内部コントローラに、操作パネル１ｃからの入力指示に基づいて、実行すべき測定モードを指示する。測定モードとして、信号源１ａの動作と組み合わされたモードの他に、信号源１ａは使用せずに測定を行うモードが含まれていてもよい。上記第１の例の制御や第２の例の制御は、対応する測定モードの制御と連動している。

制御部１ｄが第１の例の制御や第２の例の制御を行う場合に、受信電圧を測定するモードでは、測定部１ｂは、被試験信号の周波数およびラジオ入力信号の電界強度に対応して、音声出力端子５ｃに現れる電圧を測定する。このとき、信号源１ａで設定された周波数や信号強度のデータは測定部１ｂに送られる。信号源１ａから時系列で入力されるラジオ入力信号について、測定部１ｂによる受信電圧およびノイズ電圧の測定が全て終了すると、測定部１ｂは、受信感度特性を測定に使用した周波数の数だけ組み合わせて、あるいは当該組合せに補間処理等を施して、受信感度特性についての周波数特性を算出する。このような測定結果の演算は制御部１ｄで行ってもよい。

以上のように、ラジオ受信性能評価装置１によれば、複数の異なる周波数について受信電圧を測定することにより受信信号のＳ／Ｎの周波数応答を得ることができるため、どのような帯域で電界の変動による音揺れが発生しやすいかといった、受信信号の品質に与える電界の変動の影響を知ることができる。従って、変動する電界の下での受信性能、特に弱電界での音質を適切に評価することができる。また、ラジオ受信機２の音揺れへの耐性も判断可能となる。

また、ラジオ受信性能評価装置１によれば、受信電圧を離散的なあるいは連続する複数の周波数について測定するので、電界強度ごとの周波数特性を得ることができる。

また、ラジオ受信性能評価装置１によれば、第２の制御を行うことにより電界強度を変化させながら周波数を変化させて被試験信号を発生させるので、電界強度を変化させることに伴って連続的に変化する周波数応答が得られ、弱電界でのラジオ受信機２の性能を把握しやすい。また、各周波数につき同じ電界強度の範囲を測定する場合と比較して、測定時間が短く測定データ量が少なくて済むため、測定の労力を減らすことができる。

また、ラジオ受信性能評価装置１によれば、領域Ｘとして説明したようなＳ／Ｎが大きく変化する弱電界領域のみについて受信電圧の測定を行うので、特に必要とする弱電界でのラジオ受信機の性能を効率よく評価することができる。

ここで、図７に、受信電圧の周波数特性の取得制御について手順例を記載したフローチャートを示す。前提として、ラジオ受信機２がケーブル３および４によりラジオ受信性能評価装置１に接続されており、ラジオ受信性能評価装置１は操作パネル１ｃへの入力待機状態にあるとする。

ステップＳ１では、制御部１ｄは、操作パネル１ｃから第１の例の制御や第２の例の制御などの周波数特性の取得制御に対応する複数種類の自動測定モードから、いずれかの実行を指示する選択がなされたか否かを判定する。周波数特性の取得制御に対応する自動測定モードが選択された場合には、ステップＳ２へ進み、そうでない場合には再びステップＳ１を行う。

ステップＳ２では、制御部１ｄは、選択された自動測定モードに対応するプログラムをメモリ１ｅの不揮発性領域から読み出す。

続くステップＳ３では、制御部１ｄは、操作パネル１ｃに関連する表示を行い、操作パネル１ｃから当該自動測定モードに関する各種パラメータの設定がなされればこれらを取得する。また、制御部１ｄは、メモリ１ｅの不揮発性領域に保存された当該各種パラメータの設定データを使用する指示がなされれば、当該設定データをメモリ１ｅから読み出し、操作パネル１ｃで改めてなされる設定変更を含めて、これらを取得する。

次いでステップＳ４では、制御部１ｄは、設定パラメータに基づいて、信号源１ａに、被試験信号の周波数の変化形式および強度、搬送波の周波数および強度の変化形式等を指示する。周波数の変化形式として、離散的な変化とするか連続する変化とするか、周波数変化範囲、周波数変化幅、周波数掃引速度などがある。強度の変化形式として、強度変化範囲、強度変化速度などがある。また、制御部１ｄは、設定パラメータに基づいて、測定部１ｂに、受信電圧のサンプリングレート、ノイズレベルを測定するための無変調波受信時のサンプリングレート、測定データの処理方法などを指示する。測定データの処理方法として、データの有効桁数、データ出力形式、データ補間方法などがある。制御部１ｄは、信号源１ａの動作と測定部１ｂの動作との同期をとるためのタイミングをそれぞれに指示する。また、ラジオ受信機２の同調周波数が予め調整されていなければ、この段階までにラジオ受信性能評価装置１からラジオ受信機２に同調周波数を調整する制御を行うことができるようになっていてもよい。

ステップ５では、信号源１ａおよび測定部１ｂは制御部１ｄの制御に従って自動測定を開始し、指示されたモードについて全データを取得するまで受信電圧の測定を行う。表示部１０ｂは、測定の間、計器類の出力を順次表示する。測定部１ｂは、同時に測定データに必要な演算を施し、指定された出力形式に加工する。

ステップ６では、制御部１ｄは、取得したデータについて、操作パネル１ｃからのさらなる入力に基づき、例えば求めた周波数特性のグラフを３次元で表示するか２次元で表示するかといった所定の形式での表示を操作パネル１ｃや表示部１０ｂに指示したり、メモリ１ｅの不揮発性領域への保存を制御したりする。この他に、外部コンピュータへの出力処理、内部プリンタや外部プリンタでの印刷処理なども必要に応じて行う。

以上により、受信電圧の周波数特性の取得制御処理が終了する。

なお、前述したメモリ１ｅに格納された制御プログラムや、外部コンピュータから供給される制御用プログラムＥｘは、各種記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録されるようになっていてよい。当該記録媒体として、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、カード型やスティック型の不揮発性メモリなど、任意の形態の媒体が使用可能である。また、上記制御プログラムは有線および無線を含めてインターネットなどの電気通信網からダウンロード可能なものであってもよい。

以上、本実施形態について説明を行った。なお、ラジオ受信機２にＡＭ放送受信機を適用しても、同様の測定により同様の効果を得ることができる。また、信号源１ａを装置外部の信号源としたり、測定部１ｂを装置外部の測定器としたりして、それぞれを制御部１ｄで制御する構成も可能である。

本発明は、車載ラジオ受信機を始めとするラジオ受信機一般に適用可能である。

１ ラジオ受信性能評価装置
１ａ 信号源
１ｂ 測定部
１０ｂ 表示部
１ｃ 操作パネル
１ｄ 制御部
１ｅ メモリ
１ｆ 擬似アンテナ
２ 制御バス
３、４ ケーブル
５ ラジオ受信機
５ａ アンテナ端子
５ｂ スピーカ
５ｃ 音声信号出力端子
３１、３２ 曲線
Ｅｘ 制御用プログラム
ｆ１〜ｆ７ 周波数
Ｘ 領域
ｘ１、ｘ２ 電界強度

Claims (10)

1. 被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機から前記ラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置であって、
   前記被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生して各前記周波数の前記被試験信号につきラジオ入力信号を生成して前記ラジオ受信機に入力し、
   前記ラジオ受信機に入力した前記ラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し、前記ラジオ受信機による前記被試験信号の受信電圧を測定し、
   前記複数の異なる周波数のそれぞれと測定した前記受信電圧とを対応付けることにより前記ラジオ受信機の特性を取得することを特徴とするラジオ受信性能評価装置。
2. 前記被試験信号を、前記電界強度を変化させながら複数の異なる周波数に変化させて発生することを特徴とする請求項１に記載のラジオ受信性能評価装置。
3. 前記電界強度を、前記受信電圧がノイズ電圧より大きくなってから飽和するまでの範囲内で変化させることを特徴とする請求項１または２に記載のラジオ受信性能評価装置。
4. 被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機から前記ラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置であって、
   前記被試験信号を発生して前記ラジオ入力信号を生成し、生成した前記ラジオ入力信号を前記ラジオ受信機に入力する信号源と、
   前記ラジオ受信機による前記被試験信号の受信電圧を測定する測定部と、
   前記被試験信号の周波数と測定された前記受信電圧とを対応付けることにより前記ラジオ受信機の特性を取得する演算部と、
   前記信号源に前記被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生させて各前記周波数の前記被試験信号につき前記ラジオ入力信号を生成させ、前記測定部に前記ラジオ受信機に入力した前記ラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し前記ラジオ受信機による前記受信電圧を測定させ、前記演算部に前記複数の異なる周波数のそれぞれと測定した前記受信電圧とを対応付けることにより前記特性を取得させる制御を行う制御部とを備えていることを特徴とするラジオ受信性能評価装置。
5. 被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機から前記ラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置であって、
   前記ラジオ受信機による前記被試験信号の受信電圧を測定する測定部と、
   前記被試験信号の周波数と測定された前記受信電圧とを対応付けることにより前記ラジオ受信機の特性を取得する演算部と、
   装置外部の信号源に前記被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生させて各前記周波数の前記被試験信号につき前記ラジオ入力信号を生成させて前記ラジオ受信機に入力させ、前記測定部に前記ラジオ受信機に入力した前記ラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し前記ラジオ受信機による前記受信電圧を測定させ、前記演算部に前記複数の異なる周波数のそれぞれと測定した前記受信電圧とを対応付けることにより前記特性を取得させる制御を行う制御部とを備えていることを特徴とするラジオ受信性能評価装置。
6. 被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機から前記ラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置であって、
   前記被試験信号を発生して前記ラジオ入力信号を生成し、生成した前記ラジオ入力信号を前記ラジオ受信機に入力する信号源と、
   前記被試験信号の周波数と測定された前記受信電圧とを対応付けることにより前記ラジオ受信機の特性を取得する演算部と、
   前記信号源に前記被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生させて各前記周波数の前記被試験信号につき前記ラジオ入力信号を生成させ、装置外部の測定器に前記ラジオ受信機に入力された前記ラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し前記ラジオ受信機による前記受信電圧を測定させ、前記演算部に前記複数の異なる周波数のそれぞれと測定した前記受信電圧とを対応付けることにより前記特性を取得させる制御を行う制御部とを備えていることを特徴とするラジオ受信性能評価装置。
7. 被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機から前記ラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置であって、
   前記被試験信号の周波数と測定された前記受信電圧とを対応付けることにより前記ラジオ受信機の特性を取得する演算部と、
   装置外部の信号源に前記被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生させて各前記周波数の前記被試験信号につき前記ラジオ入力信号を生成させて前記ラジオ受信機に入力させ、前記ラジオ受信機に入力された前記ラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し前記ラジオ受信機による前記受信電圧を測定させ、前記演算部に前記複数の異なる周波数のそれぞれと測定した前記受信電圧とを対応付けることにより前記特性を取得させる制御を行う制御部とを備えていることを特徴とするラジオ受信性能評価装置。
8. 被試験信号を用いたラジオ入力信号が入力されるラジオ受信機から前記ラジオ受信機の特性を取得するラジオ受信性能評価装置の制御方法であって、
   前記ラジオ受信性能評価装置に対して、
   前記被試験信号を複数の異なる周波数に変化させて発生させ、各前記周波数の前記被試験信号につきラジオ入力信号を生成して前記ラジオ受信機に入力させる制御を行うステップと、
   前記ラジオ受信機に入力した前記ラジオ入力信号のそれぞれの電界強度に対し、前記ラジオ受信機による前記被試験信号の受信電圧を測定させる制御を行うステップと、
   前記複数の異なる周波数のそれぞれと測定した前記受信電圧とを対応付けることにより前記ラジオ受信機の特性を取得させる制御を行うステップとを有することを特徴とするラジオ受信性能評価装置の制御方法。
9. 請求項８に記載のラジオ受信性能評価装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。

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