JPH03206973A - 高調波位相測定装置 - Google Patents

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】 ［技術分野］ 本発明は、例えば才一ディオ装置などに使用されるハイ
ファイアンプの位相特性を測定する装置に関する． ［従来技術及び発明が解決しようとする課題１最近では
、高品位の音を再生できるオーディオ装置が一般的に普
及してきた．このために、比較的音質の良いオーディオ
装置が安く購入できるようになってきた。一方では、価
格には関係なく、さらに高品位の音を求めるユーザーも
多くなってきている． ところで、このような高品位の音を再生する才−ディオ
装置には、周波数レスポンス特性、歪特性、相互変調歪
特性、パワーダンピングファクター等の特性が良好であ
ることが条件とされているが、最近このような特性と並
んで特に重要視されるようになってきた特性としては、
位相特性及び応答特性が挙げられる。

この位相特性の測定は、第３Ａ図に示した装置によって
行なわれている。この装置は、現状一般的に行なわれて
いるオーディオアンプ回路の位相特性をホ１１定するた
めのものである。

正弦波発振器ｌがら出刀された正弦波の波形信号（単音
信号）は、そのまま位相差検出計３に入力されるととも
に、位相特性が測定される供試アンプ回路２に入力され
る。供試アンプ回路２は、正弦波発振器ｌから入力され
た波形信号を増幅して位相差検出計３に出力する。この
増幅された波汗三信号は、供試アンブ２の位相特性の影
響で、通常は、入力した波形信号の位相とは異なる位相
となっている。位相差検出計３は、正弦波発振器ｌと供
試アンプ回路２とから出力された第３Ｂ図に示したよう
なそれぞれの波形信号を入力し、その位相差を測定する
。

このような測定は、通常、定められた周波数毎に行なわ
れる。すなわち．正弦波発振器ｌがらは、例えば］．Ｋ
Ｈｚ，２ＫＨｚ，５ＫＨｚ等、任意の周波数の正弦波が
出力される。ｉＫＨｚにおける位相特性を測定する場合
には、正弦波発振器１からＩＫＨｚの周波数の正弦波の
波形信号を出力する。正弦波発振器ｌから位相差検出計
３に直接入力される波形信号（第３Ｂ図中Ｂで示す波形
）は、位相特性を測定する際の基準とされる。

供試アンプ回路２から出力された波形信号（第３Ｂ図中
Ａで示す波形）は、位相差検出計３に入力されてその基
準の波形信号と比較され、位相差検出計３においてその
基準の波形信号との位相差（第３Ｂ図中θで示す）が測
定される．つまり、位相差検出計３では、供試アンプ回
路２から出力された波形信号が正弦波発振器ｌから出力
された波形信号に対してどの程度の位相差を持つかが測
定される。周波数を変化させてこのような測定を順次行
なえば、その供試アンプ回路２の周波数一位相特性が求
められることになる。

しかしながら、このような従来の測定装置によって測定
される位相特性は、基本波（正弦波）を基準とした周波
数及び時間に対しての一元的な測定でしかないために、
高調波を含んだ通常の信号（波形の乱れた信号），特に
音声信号に対するこれらの特性が正確に測定されている
とは言い難い。つまり、音声信号には，種々の高調波が
含まれており、これらの高調波を含む信号が時間的には
同時に出力されているために、実際の再生時に問題とな
るのは、基本波に対する位相特性や応答特性ではなく、
種々の高調波を含んだ基本波に対するこれらの特性がど
うであるかだからである。

さらに具体的に説明すれば．上記のような装置によって
位相特性を測定しても，この測定は基本波に対してのも
のであるので、通常の音声信号と比較してかなり規制化
，簡易化された状態での測定であり、結果として得られ
る位相特性は、正弦波発信器１から出力された種々の周
波数の基本波に対する位相特性でしかない。例えば、Ｉ
　ＫＨｚの周波数の正弦波を入力したときの出力の位相
差が５゜であり、同様に、１　０ＫＨｚにおけるその位
相差５゜であったとすると、従来の測定装置では位相特
性がフラットであるということになってしまうが、実際
に出力されるそれらの信号には時間的なズレが生じてい
る。つまり、このような位相特性を有する才−ディ才ア
ンブでＩＫＨｚと１　０ＫＨｚの信号を同時に増幅した
とすると、同時に入力されたはずのこれらの周波数の信
号は、出力されたときには時間的に多少ズレて出力され
ることになる。従来の測定装置では、このような出力側
においての実際の音声信号についての位相特性の測定を
することはできない。この位相特性は再生される音質の
良否，特に澄んだ音の良否に関係するために、より高品
位のオーディオアンプの製作には、出力側において、実
際の音声信号のように高調波が含まれた信号の位相特性
を測定できる装置が必要とされるのは上記より明らかで
ある。

［発明の目的Ｊ 本発明は、このような従来の問題点を解決するために成
されたものであり、実際の再生時における位相特性を、
被試験回路の出力側において測定することができる高調
波位相測定装置の提供を目的とする。

［発明の概要］ 上記目的を達成するための本発明は、高調波が含まれる
波形信号を出力する信号出力手段と、当該信号出力手段
から出力された波形信号を増幅する被試験回路と、当該
被試験回路から出力された増幅波形信号に含まれる特定
の高調波の波形信号のみを、当該増幅波形信号に同期さ
せて出力する高調波出力手段と、前記被試験回路と当該
高調波出力手段の双方に接続され、前記被試験回路から
出力された増幅波形信号を位相差検出の基準信号として
、前記高調波出力手段から入力した特定の高調波の波形
信号の位相差を検出する位相差検出手段とを有している
．このような構成とすることによって、実際の出力側に
おける位相特性を容易に測定することができることにな
る。

また、前記高調波出力手段は、任意の高調波の波形信号
を選択的に出力させる選択手段を有している．したがっ
て、位相差検出手段は、種々の高調波に対しての位相特
性を容易に得ることができることになる。

［発明の実施例］ 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第ｌ図は、本発明に係る高調波位相測定装置の概略構成
図、第２図は，第１図の測定装置によって測定される位
相差の具体例を示した図である。

位相特性が測定される被試験回路としての供試アンプ回
路２には、信号出力手段としての矩形波発信器２０が接
続される．この矩形波発信器２０からは、任意の周波数
，任意のデューテイー比に設定された矩形波が出力され
る．矩形波は、フーノ二級数展開をすれば明らかとなる
ように、種々の高調波が重畳されて形成されている波形
である。この出力される矩形波の周波数は、後述する供
試アンプ回路２の使用周波数帯を考慮して決定されるが
、その周波数帯に比較して低い周波数を選定するように
し、その周波数は可変とする。

この矩形波発信器２０から出力された波形信号としての
矩形波は、供試アンプ回路２によって増幅される。この
供試アンプ回路２の出力側には、任意の高調波を選択し
て出力ずることのできる高調波出力手段としての複数種
類の高調波フィルター２５と、供試アンプ回路２の出力
側における波形信号の位相差を検出する位相差検出手段
としての位相差検出計３０とが接続される。高調波フィ
ルター２５には、セレクタ−３５が接続されているが、
このセレクタ−３５は、特定の種類の高調波を取り出し
たいときに、その高調波が取り出せる回路構成がされた
特定の高調波フ、イルターを選択するためのものである
。なお、各高調波フィルターの回路定数は、それぞれの
高調波が確実に取り出せるような定数に設定されている
．したがって、例えば第５次高調波を高調波フィルター
２５から出力させたいときには、供試アンプ回路２から
出力された矩形波に含まれる高調波の中からこの高調波
のみを通過させる特性を有した高調波フィルターの回路
をセレクタ−３５によって選択すれば良い．このセレク
タ−３５は、高調波出力手段の一部を構成するものであ
り、選択手段として機能するものである。

位相差検出計３０には、供試アンプ回路２がら出力され
た増幅波形信号である矩形波と、高調波フィルター２５
から出力されたセレクタ−３５によって選択された特定
の高調波の波形信号とが同時に入力される。位相差検出
計３０では、この増幅波形信号を位相差検出の基準信号
として、高調波の波形信号の位相差を検出する。つまり
、位相差は、増幅波形信号の立ち上がりの瞬間を位相基
準として、この位相基準に対して高調波フィルター２５
を介して入力される高調波の位相がどの程度ズレている
かを測定することで検出される。

このように、本実施例においては、種々の高調波（第２
次から第ｎ次）が含まれている矩形波を被試験回路であ
る供試アンブ２によって増幅し、この増幅されたのちの
増幅波形信号に含まれる特定の高調波の位相基準に対す
る位相差を、それぞれの高調波ごとに同一の位相基準に
同期させて検出している．したがって、測定される位相
差は、実際の再生時におけるものと同一のものが得られ
ることになる。これは、従来では、例えばＩＫＨｚと３
ＫＨｚの周波数の位相差を検出するときには、正弦波発
信器からこれらの周波数の正弦波を出力し、それぞれの
入力信号に対する出力信号の位相差を測定していたのに
対し、本実施例においては、もともとこれらの周波数を
含む矩形波から高調波フィルターを介してこれらの周波
数の波形信号を出力信号から選択的に取り出し、出力信
号の基準位相に対するこれらの高調波の位相を出力信号
同士で比較するようにしたからである。

このような高調波位相測定装置で位相特性を測定した一
例が第２図に示してある．位相ズレのない場合には、位
相差検出計３０によって観測される波形には乱れがない
が、位相ズレにある場合には、図示のように乱れが生ず
ることになる．なお、本実施例においては信号出力手段
の一例として矩形波発信器を例示したが、これに限られ
ることはなく、高調波を含んだ波形を出力できるもので
あれば、たとえば三角波発生器などのようなものであっ
ても良いのはもちろんである。また、位相差検出計とし
ては波形観測のものを例示したが、検出された位相差を
数値表示するものやアナログ的に表示するものなどを使
用できるのはもちろんである。さらに、本実施例におい
ては、高調波出力手段として回路定数のそれぞれ異なる
高調波フィルターが複数備えられたものを例示したが、
高調波フィルターとしての回路が１つだけ備えられてお
り、その回路の回路定数を変化させることで、任意の高
調波を取り出せるように構成されたものであっても何ら
差しつかえないのは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上の説明により明らかなように、本発明によれば、被
試験回路から出力された増幅波形信号を位相差検出の基
準信号として、前記高調波出力手段から入力した特定の
高調波の波形信号の位相差を検出するようにしたので、
被試験回路における実際の出力側での位相特性を容易に
測定することができることになる。さらに、この測定さ
れた位相差は、実際の再生時におけるものと同一のもの
が得られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る高調波位相測定装置の概略構成
図、 第２図は、第１図の測定装置によって測定される位相差
の具体例を示した図、 第３Ａ図は、従来の位相測定装置の概略構成図、 第３Ｂ図は、第３Ａ図に示されている装置によって検出
した位相差の説明に供する図である。 ２　供試アンプ回路（被試験回路）、 ２０：矩形波発生器（信号出力手段）、２５：高調波フ
ィルター（高調波出力手段）、３０：位相差検出計Ｃ位
相差検出手段）、３５：セレクタ−（高調波出力手段，
選択手段）．

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　高調波が含まれる波形信号を出力する信号出力
   手段と、 当該信号出力手段から出力された波形信号を増幅する被
   試験回路と、 当該被試験回路から出力された増幅波形信号に含まれる
   特定の高調波の波形信号のみを、当該増幅波形信号に同
   期させて出力する高調波出力手段と、 前記被試験回路と当該高調波出力手段の双方に接続され
   、前記被試験回路から出力された増幅波形信号を位相差
   検出の基準信号として、前記高調波出力手段から入力し
   た特定の高調波の波形信号の位相差を検出する位相差検
   出手段とを有することを特徴とする高調波位相測定装置
   。
2. （２）前記高調波出力手段は、任意の高調波の波形信号
   を選択的に出力させる選択手段を有することを特徴とす
   る請求項（１）記載の高調波位相測定装置。