JPH06194396A - 高調波カーソル回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周波数分析処理を行った信号の高調波の周
波数を容易にかつ正確に求めることができるようにし
て、該周波数分析結果に対して正確に高調波カーソルを
重畳させて表示できる高調波カーソル回路を提供する。 【構成】 前回の周波数分析結果における高調波カーソ
ルの最高周波数とその最高高調波数を用いて、今回の周
波数分析結果における高調波カーソルの最高周波数並び
にこの高調波カーソルの最高高調波数を算出する最高周
波数計算回路７と、この最高周波数計算回路７にて得た
最高周波数を有する高調波カーソルの周波数と該高調波
カーソルの最高高調波数とにより各高調波カーソルの周
波数を順次求める高調波計算回路８を備える。そして、
これらから得た算出値を表示器６に表示させるべく、該
表示器６の画面上に対応する座標値を求め、この座標値
と前記周波数分析結果とを合成し、これにより表示器に
周波数分析結果と高調波カーソルとを重畳して表示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、周波数分析装置の表示
器に、信号の周波数分析結果と、この周波数分析結果に
重畳させて該周波数分析結果に表れている各高調波の周
波数を調べるための高調波カーソルを表示させる高調波
カーソル回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、周波数分析装置とは、時間的
に大きさが変化する信号をフーリエ変換等の周波数分析
処理を行い、これを周波数分析装置の表示器に、周波数
とその大きさを各周波数毎に折れ線グラフや、あるいは
棒グラフ等の画像で表示するものである。

【０００３】図４はこのような周波数分析装置における
高調波カーソルを説明する説明図である。高調波カーソ
ルは、周波数分析結果の折れ線グラフに重畳して表示さ
れ、これにより周波数分析結果に表れている高調波の周
波数を調べる。この図に見られるように、高調波カーソ
ルは、複数の縦線を周波数分析結果における０Ｈｚの場
所から等間隔に並べた形状で表示されている。

【０００４】そして、この高調波カーソルの縦線の間
隔、つまり基本周波数は、周波数分析装置に設けられて
いる図示せぬ基本周波数調節ツマミを操作して変化させ
ることができ、これにより周波数分析結果に表れている
高調波の信号に合わせて使用する。この高調波カーソル
３における動作概要を示すと、まず、前記基本周波数を
２倍，３倍…と整数倍し、高調波カーソルの各高調波周
波数を求める。次に、この各高調波周波数の値から、表
示画面上のカーソル表示座標を計算する。そして、最後
に周波数分析結果と高調波カーソルを重畳して表示画面
に描画する。

【０００５】次に、この高調波カーソルを表示器に表示
するための表示信号を得るための回路を、図５の従来の
高調波カーソル回路の構成を示すブロック図に示す。図
において、１は基本周波数調節回路、２は基本周波数計
算回路、３は高調波計算回路、４は高調波カーソル座標
計算回路、５はカーソル合成表示回路、６は表示器であ
る。

【０００６】また、Ａは基本周波数調節信号，Ｂは基本
周波数値，Ｃは周波数分析結果の最高周波数値，Ｄは各
高調波の周波数値，Ｅは周波数分析結果の０Ｈｚの座標
値，Ｆは周波数分析幅，Ｇは各高調波カーソルの座標
値．Ｈは周波数分析結果、Ｉは周波数分析結果と高調波
カーソルが重畳した表示信号である。これら各構成要素
の接続構成は、まず、基本周波数調節回路１は基本周波
数計算回路２と基本周波数調節信号Ａにより接続され、
この基本周波数調節回路１には周波数分析幅Ｆが入力さ
れる。

【０００７】また、基本周波数計算回路２は高調波計算
回路３と基本周波数値Ｂにより接続され、かつ、この高
調波計算回路３には周波数分析結果の最高周波数値Ｃが
入力される。高調波計算回路３は高調波カーソル座標計
算回路４と各高調波の周波数値Ｄで接続され、この高調
波カーソル座標計算回路４には０Ｈｚ座標値Ｅと分析幅
Ｆが入力される。

【０００８】また、この高調波カーソル座標計算回路４
は、カーソル合成表示回路５と各高調波カーソルの座標
値Ｇで接続され、カーソル合成表示回路５には周波数分
析結果Ｈが入力される。そして、カーソル合成表示回路
５は表示器６と、周波数分析結果Ｈと高調波カーソル３
が重畳した表示信号Ｉで接続される。

【０００９】ここで、上述した接続関係にある各構成要
素間における動作を説明すると、まず、基本周波数調節
回路１は図示せぬ基本周波数調節ツマミを操作すること
により、基本周波数調節信号Ａを、基本周波数計算回路
２へと出力する。なお、この基本周波数調節信号Ａは、
基本周波数の増減値であり、周波数分析幅Ｆの整数倍の
値である。

【００１０】基本周波数調節回路から出力された基本周
波数調節信号Ａは、基本周波数計算回路２により累積
し、基本周波数値Ｂを計算して、高調波計算回路３に出
力する。これにより、高調波計算回路３は、この基本周
波数値Ｂを整数倍して各高調波の周波数値Ｄを計算し、
高調波カーソル座標計算回路４へと出力する。この時、
高調波計算回路３では周波数分析結果の最高周波数Ｃ以
上の高調波は計算しない。

【００１１】次に、高調波カーソル座標計算回路４で
は、高調波計算回路３からの各高調波の周波数値Ｄと共
に、０Ｈｚ座標値Ｅと分析幅Ｆとを基にして、各高調波
カーソルの表示画面における座標値Ｇを計算する。これ
により、例えば第３高調波カーソルの座標値をＧ₃ 、第
３高調波の周波数値をＤ₃ とすると、以下に示す式(1)
のように表すことができる。

【００１２】 そして、カーソル合成表示回路５は、周波数分析結果Ｈ
を折れ線グラフに変換し、各高調波カーソルの座標値Ｇ
をその折れ線グラフに重畳して表示し、周波数分析結果
Ｈと高調波カーソルが重畳した表示信号Ｉを発生し、表
示器６に出力する。

【００１３】これにより表示器６は、周波数分析結果Ｈ
と高調波カーソルが重畳した表示信号Ｉに従った画像
を、表示画面に表示する。上記一連の動作を周期的に実
行することにより、基本周波数の調節操作に同期して、
高調波カーソルが移動する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の技術においては、高調波カーソルを周波数分析結
果に表れている高調波（特に高い周波数）に合わせるこ
とができない場合が多く、高調波を調べにくいという問
題点があった。その理由は、図５に示す回路ブロック図
の構成では、高調波カーソルの周波数、すなわち高調波
の周波数値は、基本周波数値を整数倍することで求めて
いるものであり、従ってこの基本周波数値は分析幅の整
数倍の値となる。

【００１５】ところが、周波数分析装置に入力される信
号に含まれる高調波の基本周波数は、前記分析幅とは全
く無関係な値であり、分析幅の整数倍であることはほと
んどない。その結果、高調波カーソルの基本周波数と、
周波数分析装置に入力される信号に含まれる高調波の基
本周波数との間には、最大で±（分析幅）／２の値の誤
差が生じることになる。そして、この誤差が高調波では
整数倍され、その値が±（分析幅）／２以上の値になっ
た場合に、高調波カーソルと周波数分析結果の高調波の
周波数が合わなくなることが生じるのである。

【００１６】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、基本周波数を整数倍することによ
り高調波カーソルの周波数を求めていることで、信号の
周波数分析結果に表れている高調波に、高調波カーソル
を完全に合わせることができない事により、正確に高調
波の周波数を得られないという問題を除去して、高調波
の周波数を容易にかつ正確に求めることができるように
して、周波数分析結果に表れている高調波に高調波カー
ソルを正確に合わせることができる周波数分析装置にお
ける高調波カーソル回路を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため本発明は、時間的に大きさが変化する信号を周波数
分析処理して得た周波数分析結果の周波数とその大きさ
を各周波数毎に折れ線グラフあるいは棒グラフにして周
波数分析装置の表示器に表示する際、この周波数分析結
果に表れている複数の高調波の周波数をそれぞれ得て、
これら各周波数の値から前記表示器の表示画面上のカー
ソル表示座標を計算し、この計算値に基づいて複数本の
縦線を前記周波数分析結果における０Ｈｚの場所から等
間隔に並列させた形状の高調波カーソルを、該周波数分
析結果と高調波カーソルを重畳して表示画面上に表示さ
せる高調波カーソル回路において、周波数分析結果に表
れている複数の高調波の周波数を得るため、前回の計算
結果より算出された周波数分析結果における高調波カー
ソルの最高周波数に対して、高調波カーソルの基本周波
数調節値を加算して暫定高調波カーソル最高周波数を算
出し、この暫定高調波カーソル最高周波数と前回の計算
結果より算出された周波数分析結果における高調波カー
ソルの最高周波数とから、周波数分析結果における高調
波カーソルの最高周波数並びにこの高調波カーソルの最
高高調波数を算出する最高周波数計算回路と、この最高
周波数計算回路にて求めた最高周波数を有する高調波カ
ーソルの周波数と該高調波カーソルの最高高調波数とに
より、各高調波カーソルの周波数を順次求める高調波計
算回路とを備え、かつ、前記高調波カーソル最高周波数
及び最高高調波数を前回の計算結果により得ることがで
きない初回の計算時には、これら高調波カーソル最高周
波数と最高高調波数には、予め設定してある所定の初期
高調波周波数と初期高調波数とを該当させて算出するこ
とにより、前記周波数分析結果に表れている複数の高調
波の各周波数をそれぞれ得るようにしたものである。

【００１８】

【作用】上述した構成により、基本周波数調節信号を、
前回の計算により得た現在の高調波カーソル最高周波数
に加算し、暫定高調波カーソル最高周波数を算出する。
続いて、この暫定高調波カーソル最高周波数の値と、最
高周波数の値とを比較して、今回調べようとしている周
波数分析結果における高調波カーソルの最高周波数およ
びこの高調波カーソルの高調波数とを計算する。

【００１９】すなわち、暫定高調波カーソル最高周波数
＞最高周波数の場合は、所定の計算式により新たな高調
波カーソル最高周波数を計算し、またこれにより新たな
最高高調波数を得る。また、暫定高調波カーソル最高周
波数＜最高周波数の場合は、第２の暫定高調波カーソル
最高周波数を所定の計算式により計算し、さらにここで
得た第２の暫定高調波カーソル最高周波数を、前記最高
周波数と再び比較する。そして、この第２の暫定高調波
カーソル最高周波数＞最高周波数の場合には、最初に算
出した暫定高調波カーソル最高周波数を、新たな高調波
カーソルの最高周波数に、また最高高調波数は現在の最
高高調波数とし、一方、第２の暫定高調波カーソル最高
周波数≦最高周波数の場合には、この第２の暫定高調波
カーソル最高周波数を、新たな高調波カーソルの最高周
波数とし、最高高調波数Ｋは（現在の最高高調波数Ｋ）
＋１とする。

【００２０】また、前記暫定高調波カーソル最高周波数
と最高周波数との比較において、両者が等しい場合は、
この暫定高調波カーソル最高周波数を新たな高調波カー
ソルの高調波カーソル最高周波数、最高高調波数は現在
の最高高調波数とする。こうして、高調波カーソル最高
周波数および最高高調波数を、前記最高周波数計算回路
において計算したら、これらを高調波計算回路に出力す
ると、高調波計算回路では、前記最高周波数計算回路に
て求めた最高周波数を有する高調波カーソルの周波数
を、同じく前記最高周波数計算回路にて求めた高調波カ
ーソルの最高高調波数で等分し、かつ最高周波数を掛け
ることにより、各高調波カーソルの周波数を求める。

【００２１】このようにして得られた各周波数は、周波
数分析装置の表示器に表示すべく、表示画面上のカーソ
ル表示座標の計算がなされ、この計算値に基づいて得た
複数本の縦線により、高調波カーソルは前記周波数分析
結果における０Ｈｚの場所から等間隔に並列させた形状
で周波数分析結果に重畳して表示画面上に表示されるこ
とになる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図１は本発明に係わる高調波カーソル回路の構成
を示すブロック図である。この図に見られるように、本
発明は以下に示す最高周波数計算回路７と高調波計算回
路８、そして高調波カーソル最高周波数Ｊ、最高高調波
数Ｋ、初期高調波周波数Ｌ、初期高調波数Ｍの各信号を
除いては、従来と同様の回路構成となっているので、こ
こでは従来と同様の部位については、同一の符号を付
し、その説明は省略する。

【００２３】また、この図１に示した各構成要素の接続
状態を示すと、まず、基本周波数調節回路１は最高周波
数計算回路７と基本周波数調節信号Ａで接続されてお
り、この基本周波数調節回路１には周波数分析幅Ｆが入
力される。また、最高周波数計算回路７は高調波計算回
路８と高調波カーソル最高周波数Ｊ、及び最高高調波数
Ｋにより接続され、そして、この最高周波数計算回路７
には周波数分析結果における最高周波数Ｃと、初期高調
波周波数Ｌ、及び初期高調波数Ｍが入力される。

【００２４】高調波計算回路８は高調波カーソル座標計
算回路４と各高調波の周波数値Ｄで接続され、この高調
波カーソル座標計算回路４は周波数分析結果の０Ｈｚの
座標値Ｅ及び周波数分析幅Ｆが入力される。そして、高
調波カーソル座標計算回路４はカーソル合成表示回路５
と各高調波カーソルの座標値Ｇで接続され、カーソル合
成表示回路５には周波数分析結果Ｈが入力される。ま
た、カーソル合成表示回路５は表示器６と周波数分析結
果と高調波カーソルが重畳した表示信号Ｉで接続され
る。

【００２５】次に、上述した各構成要素間の動作を、図
２及び図３に示した最高周波数計算回路及び高調波計算
回路の動作を説明するフローチャートを用いて説明す
る。なお、ここでは従来で述べた動作と異なる部位につ
いてのみ述べることとする。また、動作を行うにあた
り、最高周波数計算回路７において電源投入時等のよう
な初期時の段階には、初期高調波周波数Ｌ、及び初期高
調波数Ｍの値を、それぞれ高調波カーソル最高周波数
Ｊ、及び最高高調波数Ｋの値として計算する。

【００２６】まず、基本周波数調節回路１からの基本周
波数調節信号Ａを、現在の高調波カーソル最高周波数Ｊ
に加算し、暫定高調波カーソル最高周波数を算出する
（Ｓ１）。続いて、この暫定高調波カーソル最高周波数
の値と、最高周波数Ｃの値とを比較する（Ｓ２）。

【００２７】すなわち、周波数分析結果の最高周波数よ
りも小さくかつ高調波カーソルの周波数で最大値の高調
波カーソルの周波数および高調波数を計算する。前記Ｓ
２において、暫定高調波カーソル最高周波数＞最高周波
数Ｃとなった場合は、新たな高調波カーソル最高周波数
Ｊを、次に示す式(2) により計算する（Ｓ３）。

【００２８】 これにより、新たな最高高調波数Ｋを、（現在の最高高
調波数Ｋ）−１とする（Ｓ４）。

【００２９】また、前記Ｓ２において、暫定高調波カー
ソル最高周波数＜最高周波数Ｃとなった場合には、第２
の暫定高調波カーソル最高周波数を、次に示す式(3) に
より計算する（Ｓ５）。 そして、この式(3) により得られた第２の暫定高調波カ
ーソル最高周波数を、再び最高周波数Ｃと比較する（Ｓ
６）。

【００３０】このＳ６において、第２の暫定高調波カー
ソル最高周波数＞最高周波数Ｃとなった場合には、前記
Ｓ１で算出した暫定高調波カーソル最高周波数を、新た
な高調波カーソルの最高周波数Ｊとし（Ｓ７）、最高高
調波数Ｋは現在の最高高調波数Ｋとする（Ｓ８）。一
方、前記Ｓ６において、第２の暫定高調波カーソル最高
周波数≦最高周波数Ｃとなった場合には、この第２の暫
定高調波カーソル最高周波数を、新たな高調波カーソル
の最高周波数Ｊとし（Ｓ９）、最高高調波数Ｋは（現在
の最高高調波数Ｋ）＋１とする（Ｓ１０）。

【００３１】また、前記Ｓ２において、暫定高調波カー
ソル最高周波数＝最高周波数Ｃとなった場合は、この暫
定高調波カーソル最高周波数を新たな高調波カーソルの
高調波カーソル最高周波数Ｊとし（Ｓ７）、最高高調波
数Ｋは現在の最高高調波数Ｋとする（Ｓ８）。こうし
て、高調波カーソル最高周波数Ｊ、および最高高調波数
Ｋを、前記最高周波数計算回路７において計算したら、
これらを高調波計算回路８に対して出力する。

【００３２】この後、高調波カーソルの高調波数ｎを２
に繰り上げる（Ｓ１１）。つまり、上記動作は第１高調
波における高調波カーソル最高周波数Ｊ及び最高高調波
数Ｋを算出するものであり、これ以降は第２〜最高高調
波数Ｋまでの各高調波の周波数値Ｄを高調波計算回路８
において計算するからである。高調波計算回路８は、前
述したように、最高周波数計算回路７から出力された値
に基づき、次に示す式(4) によって、第２高調波以降の
各高調波の周波数値Ｄを、最高高調波数Ｋに達するまで
計算する（Ｓ１２〜Ｓ１４）。

【００３３】たとえば、第ｎ高周波の周波数値Ｄ_n は、 こうして高調波計算回路８において算出された各高調波
の周波数値Ｄは、それぞれ高調波カーソル座標計算回路
４へと出力される（Ｓ１５）。

【００３４】これ以降は従来と同様に動作させることに
より、各高調波カーソルを周波数分析結果の高調波と合
致して表示器６に表示させる。すなわち、高調波カーソ
ル座標計算回路４で各高調波の周波数値Ｄと周波数分析
結果の０Ｈｚの座標値Ｅと周波数分析幅Ｆら各高調波カ
ーソルの座標値Ｇを計算し、カーソル合成表示回路５へ
と出力し、カーソル合成表示回路５で周波数分析結果Ｈ
と各高調波カーソルの座標値Ｇから周波数分析結果と高
調波カーソルが重畳した表示信号Ｉを発生し、表示器６
へ出力する。これにより、表示器６の表示画面上には、
周波数分析結果と高周波カーソルが合致した状態で重畳
した画像が表示されることになる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
調波カーソルを周波数分析結果と重畳して表示器の表示
画面上に表示させる高調波カーソル回路において、前記
周波数分析結果に表れている複数の高調波の周波数を得
るため、前回の計算結果より算出された周波数分析結果
における高調波カーソルの最高周波数に対して、高調波
カーソルの基本周波数調節値を加算して暫定高調波カー
ソル最高周波数を算出し、この暫定高調波カーソル最高
周波数と前回の計算結果より算出された周波数分析結果
における高調波カーソルの最高周波数とから、周波数分
析結果における高調波カーソルの最高周波数並びにこの
高調波カーソルの最高高調波数を算出する最高周波数計
算回路と、この最高周波数計算回路にて求めた最高周波
数を有する高調波カーソルの周波数と該高調波カーソル
の最高高調波数とにより、各高調波カーソルの周波数を
順次求める高調波計算回路とを備え、かつ、前記高調波
カーソル最高周波数及び最高高調波数を前回の計算結果
により得ることができない初回の計算時には、これら高
調波カーソル最高周波数と最高高調波数には、予め設定
してある所定の初期高調波周波数と初期高調波数とを該
当させて算出するようにしたものである。

【００３６】これにより周波数分析装置の表示器に表示
されている最も高い周波数の高調波カーソルを、基本周
波数の整数倍ではなく、分析幅単位で算出するので、周
波数分析結果の高調波に対して正確に高調波カーソル調
節して表示することができるようになるという効果が得
られる。また、このように前記高調波カーソルの最高周
波数を分析幅単位で算出することにより、各高調波カー
ソルと、その付近に表れる高調波との周波数誤差を±
（分析幅）／２以内にすることが可能となる。

【００３７】その結果、従来例のように周波数分析結果
に表れている高調波に高調波カーソルを正確に合わせる
ことができないというようなことはなく、正しい高調波
の周波数を把握することにより、正確に周波数分析結果
と高調波カーソルの位置とを合わせて表示器の表示画面
上に重畳した状態で表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる高調波カーソル回路の構成を示
すブロック図である。

【図２】本実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図３】本実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図４】周波数分析装置における高調波カーソルを説明
する説明図である。

【図５】従来の高調波カーソル回路の構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ 基本周波数調節回路 ４ 高調波カーソル座標計算回路 ５ カーソル合成表示回路 ６ 表示器 ７ 最高周波数計算回路 ８ 高調波計算回路 Ａ 基本周波数調節信号 Ｃ 最高周波数 Ｄ 各高調波の周波数値 Ｅ 周波数分析結果の０Ｈｚの座標値 Ｆ 周波数分析幅 Ｇ 各高調波カーソルの座標値 Ｈ 周波数分析結果 Ｉ 周波数分析結果と高調波カーソルが重畳した表示信
号 Ｊ 高調波カーソル最高周波数 Ｋ 最高高調波数 Ｌ 初期高調波周波数 Ｍ 初期高調波数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時間的に大きさが変化する信号を周波数
   分析処理して得た周波数分析結果の周波数とその大きさ
   を各周波数毎に折れ線グラフあるいは棒グラフにして周
   波数分析装置の表示器に表示する際、この周波数分析結
   果に表れている複数の高調波の周波数をそれぞれ得て、
   これら各周波数の値から前記表示器の表示画面上のカー
   ソル表示座標を計算し、この計算値に基づいて複数本の
   縦線を前記周波数分析結果における０Ｈｚの場所から所
   定の間隔で並列させた形状の高調波カーソルを、該周波
   数分析結果と高調波カーソルを重畳して表示画面上に表
   示させる高調波カーソル回路において、 周波数分析結果に表れている複数の高調波の周波数を得
   るため、前回の計算結果より算出された周波数分析結果
   における高調波カーソルの最高周波数に対して、高調波
   カーソルの基本周波数調節値を加算して暫定高調波カー
   ソル最高周波数を算出し、この暫定高調波カーソル最高
   周波数と前回の計算結果より算出された周波数分析結果
   における高調波カーソルの最高周波数とから、周波数分
   析結果における高調波カーソルの最高周波数並びにこの
   高調波カーソルの最高高調波数を算出する最高周波数計
   算回路と、 この最高周波数計算回路にて求めた最高周波数を有する
   高調波カーソルの周波数と該高調波カーソルの最高高調
   波数とにより、各高調波カーソルの周波数を順次求める
   高調波計算回路とを備え、 かつ、前記高調波カーソル最高周波数及び最高高調波数
   を前回の計算結果により得ることができない初回の計算
   時には、これら高調波カーソル最高周波数と最高高調波
   数には、予め設定してある所定の初期高調波周波数と初
   期高調波数とを該当させて算出するようにしたことを特
   徴とする高調波カーソル回路。