JPH0736296Y2 - スペクトラムアナライザ - Google Patents
スペクトラムアナライザInfo
- Publication number
- JPH0736296Y2 JPH0736296Y2 JP9903089U JP9903089U JPH0736296Y2 JP H0736296 Y2 JPH0736296 Y2 JP H0736296Y2 JP 9903089 U JP9903089 U JP 9903089U JP 9903089 U JP9903089 U JP 9903089U JP H0736296 Y2 JPH0736296 Y2 JP H0736296Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- band
- filter means
- bpf
- level detection
- spectrum analyzer
- Prior art date
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- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、信号の周波数スペクトルをリアルタイムで表
示するためにオーディオ装置等に具備されるスペクトラ
ムアナライザ、特にデジタル信号処理プロセッサ（DS
P）のデジタル信号処理によるスペクトラムアナライザ
に関する。
示するためにオーディオ装置等に具備されるスペクトラ
ムアナライザ、特にデジタル信号処理プロセッサ（DS
P）のデジタル信号処理によるスペクトラムアナライザ
に関する。
例えば、高級なオーディオ装置には、処理中のオーディ
オ信号の周波数スペクトルをリアルタイムで監視し、必
要があればイコライザを調整してそれを修正することを
容易にするために、複数の周波数領域の信号の強度をグ
ラフィックに表示する表示装置が備わっている。
オ信号の周波数スペクトルをリアルタイムで監視し、必
要があればイコライザを調整してそれを修正することを
容易にするために、複数の周波数領域の信号の強度をグ
ラフィックに表示する表示装置が備わっている。
本考案はこの様な表示装置へ信号を供給するためのスペ
クトラムアナライザ、特に、DSPで実現したスペクトラ
ムアナライザに関するものである。
クトラムアナライザ、特に、DSPで実現したスペクトラ
ムアナライザに関するものである。
第４図は従来のスペクトラムアナライザの構成例を表わ
す図である。入力信号はそれぞれ異なる周波数特性を有
する並列に配列された複数の帯域フィルター100（BPF1
〜BPFn）に並列に供給され、そのそれぞれの出力信号が
帯域フィルター100と同数のレベル検出器120（１〜ｎ）
へ供給されて同数のレベル検出出力が得られる。
す図である。入力信号はそれぞれ異なる周波数特性を有
する並列に配列された複数の帯域フィルター100（BPF1
〜BPFn）に並列に供給され、そのそれぞれの出力信号が
帯域フィルター100と同数のレベル検出器120（１〜ｎ）
へ供給されて同数のレベル検出出力が得られる。
DSPでこのスペクトラムアナライザを実現する場合、図
に示された各機能、すなわちｎ個の帯域フィルター100
およびｎ個のレベル検出器120の機能に相当する数値演
算処理が、DSPに内蔵されたROMに格納されたソフトウェ
アに基いて、１サンプリング周期内で実行される。
に示された各機能、すなわちｎ個の帯域フィルター100
およびｎ個のレベル検出器120の機能に相当する数値演
算処理が、DSPに内蔵されたROMに格納されたソフトウェ
アに基いて、１サンプリング周期内で実行される。
然しながらかかる構成を有するスペクトラムアナライザ
でオーディオ信号処理をする場合、サンプリング周期す
なわち演算周期に対応するサンプリング周波数は、通
常、数10KHzに設定される。現在市販されているDSPを使
用するとすればこの演算周期はDSPの命令のステップ数
にして150〜200ステップに相当する。一方、１個のフィ
ルターを実現するために必要なステップ数は10ステップ
前後である。
でオーディオ信号処理をする場合、サンプリング周期す
なわち演算周期に対応するサンプリング周波数は、通
常、数10KHzに設定される。現在市販されているDSPを使
用するとすればこの演算周期はDSPの命令のステップ数
にして150〜200ステップに相当する。一方、１個のフィ
ルターを実現するために必要なステップ数は10ステップ
前後である。
したがって、高級な機種で前記のｎが10程度になると１
個のDSPでは演算周期を超えてしまって２個以上のDSPに
処理を分散する必要が生じ、回路が複雑になってコスト
アップの要因となるという欠点があった。
個のDSPでは演算周期を超えてしまって２個以上のDSPに
処理を分散する必要が生じ、回路が複雑になってコスト
アップの要因となるという欠点があった。
又他の従来例としては第４図の構成に対しレベル検出器
120の数を減少させるもので、例えば帯域フィルター（B
PF）10の数が９個であればレベル検出器の数を３個に設
定し、第１表に示すように１回のサンプリング周期で各
レベル検出器に１個づつの帯域フィルターのデジタル信
号処理を実行させるものであって、これによってレベル
検出器120の数は減らせるが、各帯域フィルターの入力
信号は単純な時分割処理即ちサンプリング周期の３回に
１回しか処理されないこと、又周波数の異なる複数個の
帯域フィルターの全てが同一サンプリング間隔でサンプ
リングされデジタル信号処理されるので、特に高い周波
数をもつ帯域フィルターに入力される信号の処理が正確
さを欠くことになり入力された信号レベルをデジタル表
示する際精度が劣るという欠点があった。
120の数を減少させるもので、例えば帯域フィルター（B
PF）10の数が９個であればレベル検出器の数を３個に設
定し、第１表に示すように１回のサンプリング周期で各
レベル検出器に１個づつの帯域フィルターのデジタル信
号処理を実行させるものであって、これによってレベル
検出器120の数は減らせるが、各帯域フィルターの入力
信号は単純な時分割処理即ちサンプリング周期の３回に
１回しか処理されないこと、又周波数の異なる複数個の
帯域フィルターの全てが同一サンプリング間隔でサンプ
リングされデジタル信号処理されるので、特に高い周波
数をもつ帯域フィルターに入力される信号の処理が正確
さを欠くことになり入力された信号レベルをデジタル表
示する際精度が劣るという欠点があった。
〔考案が解決しようとする課題〕 本考案の目的は上記従来技術の欠点を改良し回路構成を
簡素化するとともに入力信号に対する応答性を良くした
スペクトラムアナライザを提供しようとするものであ
る。
簡素化するとともに入力信号に対する応答性を良くした
スペクトラムアナライザを提供しようとするものであ
る。
本考案に係るスペクトラムアナライザは上記の目的を達
成するため次のような技術構成を有している。即ち、並
列に接続された複数の帯域フィルター手段（10）と、該
帯域フィルター手段（10）を介して入力された信号のレ
ベルを検出する複数個のレベル検出手段（12）と、該帯
域フィルター手段（10）のそれぞれに対応してその数と
同数の複数個のレベル検出出力手段（18）とから構成さ
れておりかつサンプリング周期毎に該複数の帯域フィル
ター手段（10）から選択された少なくとも１つの信号出
力を該複数のレベル検出手段のいづれかでデジタル信号
処理し、そのデジタル信号処理結果を当該帯域フィルタ
ー手段と対応するレベル検出出力手段（18）に供給させ
るように構成するとともに、該周波数の高い帯域フィル
ター手段からの信号出力に対するデジタル信号処理回数
を、周波数の低い帯域フィルター手段からの信号出力に
対するデジタル処理回数に比べて多くなるように構成し
たスペクトラムアナライザである。
成するため次のような技術構成を有している。即ち、並
列に接続された複数の帯域フィルター手段（10）と、該
帯域フィルター手段（10）を介して入力された信号のレ
ベルを検出する複数個のレベル検出手段（12）と、該帯
域フィルター手段（10）のそれぞれに対応してその数と
同数の複数個のレベル検出出力手段（18）とから構成さ
れておりかつサンプリング周期毎に該複数の帯域フィル
ター手段（10）から選択された少なくとも１つの信号出
力を該複数のレベル検出手段のいづれかでデジタル信号
処理し、そのデジタル信号処理結果を当該帯域フィルタ
ー手段と対応するレベル検出出力手段（18）に供給させ
るように構成するとともに、該周波数の高い帯域フィル
ター手段からの信号出力に対するデジタル信号処理回数
を、周波数の低い帯域フィルター手段からの信号出力に
対するデジタル処理回数に比べて多くなるように構成し
たスペクトラムアナライザである。
本考案は上述の様に構成たものであるから、高い周波数
をもつ帯域フィルターに入力される信号ほどサンプリン
グ回数を多くすることが出来るので高い周波数をもつ帯
域フィルターに入力される信号の処理が正確に行われ、
その信号レベルをデジタル表示する際精度を改善しう
る。
をもつ帯域フィルターに入力される信号ほどサンプリン
グ回数を多くすることが出来るので高い周波数をもつ帯
域フィルターに入力される信号の処理が正確に行われ、
その信号レベルをデジタル表示する際精度を改善しう
る。
以下に本考案のスペクトラムアナライザの具体例を図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
第１図は本考案に係るスペクトラムアナライザの原理を
説明するための原理構成ブロック図である。図におい
て、本考案のスペクトラムアナライザは、入力信号（DS
P）が入力される入力部を有しかつ並列に該入力に接続
された複数の帯域フィルターBPF0〜BPF8を有する帯域フ
ィルター手段10と、信号のレベルを検出する複数個のレ
ベル検出手段12と、該帯域フィルター手段10に含まれる
帯域フィルターBPF0〜BPF8と同数のレベル検出出力手段
18と、から構成され、更には該帯域フィルター手段10と
該レベル検出手段12との間に両手段を選択的に接続する
スイッチング回路11と又該レベル検出手段12と該レベル
検出出力手段18との間に両手段を選択的に接続するスイ
ッチング回路13とが設けられており、両スイッチング手
段11,13は適宜の制御手段（図示せず）により周期的に
作動するように構成されている。
説明するための原理構成ブロック図である。図におい
て、本考案のスペクトラムアナライザは、入力信号（DS
P）が入力される入力部を有しかつ並列に該入力に接続
された複数の帯域フィルターBPF0〜BPF8を有する帯域フ
ィルター手段10と、信号のレベルを検出する複数個のレ
ベル検出手段12と、該帯域フィルター手段10に含まれる
帯域フィルターBPF0〜BPF8と同数のレベル検出出力手段
18と、から構成され、更には該帯域フィルター手段10と
該レベル検出手段12との間に両手段を選択的に接続する
スイッチング回路11と又該レベル検出手段12と該レベル
検出出力手段18との間に両手段を選択的に接続するスイ
ッチング回路13とが設けられており、両スイッチング手
段11,13は適宜の制御手段（図示せず）により周期的に
作動するように構成されている。
尚第１図中レベルと検出出力手段18はサンプルホールド
アンプ或はメモリ、又はレジスター等であっても良い。
アンプ或はメモリ、又はレジスター等であっても良い。
本考案においては、サンプリング信号により前記のスイ
ッチング回路を適宜のプログラムに従って切り替え両ス
イッチング回路により選択された帯域フィルター手段10
のうちの１つの帯域フィルターBPFnを選択されたレベル
検出手段12でその信号レベルをデジタル処理しその結果
をレベル検出出力手段に送り出してデジタル表示するも
のであるが、上記スイッチング手段の切り替えプログラ
ムを従来の単純な時分割に代えて、各帯域フィルターの
中心周波数の高い帯域フィルターほどサンプリング回数
を多くしデジタル信号処理回数が多くなるようにし、又
中心周波数の低い帯域フィルターに対しては、それより
少い回数でサンプリングされるようにするものである。
ッチング回路を適宜のプログラムに従って切り替え両ス
イッチング回路により選択された帯域フィルター手段10
のうちの１つの帯域フィルターBPFnを選択されたレベル
検出手段12でその信号レベルをデジタル処理しその結果
をレベル検出出力手段に送り出してデジタル表示するも
のであるが、上記スイッチング手段の切り替えプログラ
ムを従来の単純な時分割に代えて、各帯域フィルターの
中心周波数の高い帯域フィルターほどサンプリング回数
を多くしデジタル信号処理回数が多くなるようにし、又
中心周波数の低い帯域フィルターに対しては、それより
少い回数でサンプリングされるようにするものである。
即ち第１図に示すように帯域フィルター手段10に９個の
帯域フィルター（BPF0〜BPF8）が設けられているとした
場合、周波数の最も高い帯域フィルターをBPF8とし最も
低い周波数をもつ帯域フィルターをBPF0とすると、BPF8
に対しては例えば全てのサンプリング周期でレベル検出
を行わせるのに対しBPF0に対してはサンプリング周期９
回に１回の割合でレベル検出を行わせるようにし、その
間の帯域フィルターに対しては、中心周波数に応じて適
宜サンプリング周期を変化させるようにするものであ
る。
帯域フィルター（BPF0〜BPF8）が設けられているとした
場合、周波数の最も高い帯域フィルターをBPF8とし最も
低い周波数をもつ帯域フィルターをBPF0とすると、BPF8
に対しては例えば全てのサンプリング周期でレベル検出
を行わせるのに対しBPF0に対してはサンプリング周期９
回に１回の割合でレベル検出を行わせるようにし、その
間の帯域フィルターに対しては、中心周波数に応じて適
宜サンプリング周期を変化させるようにするものであ
る。
ここで、本考案についての具体例を説明すると第１図の
ように帯域フィルター手段10に９個の帯域フィルター
（BPF0〜BPF8）が並列に設けられ又３個のレベル検出手
段12が設けられスイッチ手段11を介してサンプリング信
号が来る毎にそのうちの１つが前記帯域フィルターBPF0
〜BPF8のいづれかと接続されるように構成されている。
ように帯域フィルター手段10に９個の帯域フィルター
（BPF0〜BPF8）が並列に設けられ又３個のレベル検出手
段12が設けられスイッチ手段11を介してサンプリング信
号が来る毎にそのうちの１つが前記帯域フィルターBPF0
〜BPF8のいづれかと接続されるように構成されている。
又各帯域バンドの中心周波数を次のように決める。
BPF0 − 62.5 Hz BPF1 − 125 Hz BPF2 − 250 Hz BPF3 − 500 Hz BPF4 − 1 KHz BPF5 − 2 KHz BPF6 − 4 KHz BPF7 − 8 KHz BPF8 − 16 KHz 一方サンプリング周波数は44.1KHzとする。
そして第２表に示すように各帯域フィルターのサンプリ
ング回数は次のようにする。
ング回数は次のようにする。
従って本考案においては高い周波数をもつ帯域に対して
サンプリング周波数を十分高く設定しうるため応答性の
良いスペクトラムアナライザをうることが出来る。
サンプリング周波数を十分高く設定しうるため応答性の
良いスペクトラムアナライザをうることが出来る。
上記本考案の具体例を従来技術において帯域バンド100
を９個使用しかつレベル検出器120を３個使用して第１
表に示すような方法で単純な時分割で処理した場合とを
比較した結果を第３表に示す。この結果本考案によるス
ペクトラムアナライザの方が高周波に対して極めて応答
性が向上するものであることが理解される。
を９個使用しかつレベル検出器120を３個使用して第１
表に示すような方法で単純な時分割で処理した場合とを
比較した結果を第３表に示す。この結果本考案によるス
ペクトラムアナライザの方が高周波に対して極めて応答
性が向上するものであることが理解される。
次に第２図に本考案におけるスイッチ手段の構成例を示
す。上記説明から判るように帯域フィルターBPF8は各サ
ンプリング周期でデジタル信号処理されることからレベ
ル検出手段３は帯域フィルターBPF8の専用レベル検出手
段として作動し、スイッチ手段11のスイッチａは常時閉
鎖されていると考えてよい。
す。上記説明から判るように帯域フィルターBPF8は各サ
ンプリング周期でデジタル信号処理されることからレベ
ル検出手段３は帯域フィルターBPF8の専用レベル検出手
段として作動し、スイッチ手段11のスイッチａは常時閉
鎖されていると考えてよい。
又レベル検出手段１と２はそれぞれ帯域フィルターを４
個づつ受け持つものであって第２図のとおりレベル検出
手段１はBPF0,BPF2,BPF4,BPF6を受け持ち又レベル検出
手段２はその他のBPFを受け持つことになっている。
個づつ受け持つものであって第２図のとおりレベル検出
手段１はBPF0,BPF2,BPF4,BPF6を受け持ち又レベル検出
手段２はその他のBPFを受け持つことになっている。
そしてレベル検出手段１とBPF0,BPF2,BPF4,BPF6との間
を接続する切替スイッチの例は同図に示すような構成を
有しておりスイッチｂ〜ｄを適宜選択することによって
実施される。又レベル検出手段２とBPF1,BPF3,BPF5,BPF
7との間のスイッチ手段は上記と全く同じ構造である。
を接続する切替スイッチの例は同図に示すような構成を
有しておりスイッチｂ〜ｄを適宜選択することによって
実施される。又レベル検出手段２とBPF1,BPF3,BPF5,BPF
7との間のスイッチ手段は上記と全く同じ構造である。
上記説明は本考案のデジタル信号処理をハード的に実現
するための１具体例であるが、それをソフト的に実現す
るためのフローチャートを第３図に示す。
するための１具体例であるが、それをソフト的に実現す
るためのフローチャートを第３図に示す。
即ち第２表を参照しながら説明すると、スタート後サン
プリングカウンタのカウント値を０に初期化する（ステ
ップａ）。まずカウント値が入力された時偶数であるか
否かを判断し（ステップｂ）YESであればBPF6を選択し
（ステップ５）ステップｉでカウント値を＋１インクリ
メントさせカウント値が８でない場合（ステップｊ）は
ステップｂに戻る。
プリングカウンタのカウント値を０に初期化する（ステ
ップａ）。まずカウント値が入力された時偶数であるか
否かを判断し（ステップｂ）YESであればBPF6を選択し
（ステップ５）ステップｉでカウント値を＋１インクリ
メントさせカウント値が８でない場合（ステップｊ）は
ステップｂに戻る。
次に奇数がステップｂに入るのでステップｂからステッ
プｃに移行しカウント値が１か５のいづれかであるか否
かを判断する。ステップｃでカウント値が１か５であれ
ばステップｇでBPF4を選択した後ステップｉ、とｊを通
してステップｂに戻る。これを繰返してカウント値が３
となった時はステップｄからステップｈに移行してBPF2
を選択し以下上述と同じステップを繰り返す。更にカウ
ント値が７であればステップｅでBPF0が選択されステッ
プｉを通してステップｊでカウント値が０とかえられて
ステップｂに戻る。
プｃに移行しカウント値が１か５のいづれかであるか否
かを判断する。ステップｃでカウント値が１か５であれ
ばステップｇでBPF4を選択した後ステップｉ、とｊを通
してステップｂに戻る。これを繰返してカウント値が３
となった時はステップｄからステップｈに移行してBPF2
を選択し以下上述と同じステップを繰り返す。更にカウ
ント値が７であればステップｅでBPF0が選択されステッ
プｉを通してステップｊでカウント値が０とかえられて
ステップｂに戻る。
尚本考案においては帯域フィルターBPFnの数を９個と
し、レベル検出手段の数を３個使用する例において処理
頻度を第２表に示すような周波数に応じた処理回数に設
定したが、この処理頻度は必要に応じて適宜変更するこ
とが出来、又帯域フィルターの数やレベル検出器の数を
変化させた場合にもその組合せや、処理回数は本考案の
趣旨に応じて適宜決定されるものである。
し、レベル検出手段の数を３個使用する例において処理
頻度を第２表に示すような周波数に応じた処理回数に設
定したが、この処理頻度は必要に応じて適宜変更するこ
とが出来、又帯域フィルターの数やレベル検出器の数を
変化させた場合にもその組合せや、処理回数は本考案の
趣旨に応じて適宜決定されるものである。
本考案は上記のように帯域フィルターの中心周波数に従
って処理頻度を異らせるように構成したものであるか
ら、入力信号のレベル検出に対する応答性が良好で精度
の高いレベル検出情報が得られるのみならず、回路構成
も簡素化することが可能となる。
って処理頻度を異らせるように構成したものであるか
ら、入力信号のレベル検出に対する応答性が良好で精度
の高いレベル検出情報が得られるのみならず、回路構成
も簡素化することが可能となる。
第１図は本考案に係るスペクトラムアナライザの原理を
説明する図である。 第２図は本考案に使用されるスイッチ手段の構成の１例
を示すダイアグラムである。 第３図は本考案のデジタル信号処理を実行するための手
順の一例を示すフローチャートである。 第４図は従来のスペクトラムアナライザの構造例を示す
図である。 10……帯域フィルター手段、12……レベル検出手段、1
1,13……スイッチ手段、18……レベル検出出力手段、14
……制御回路。
説明する図である。 第２図は本考案に使用されるスイッチ手段の構成の１例
を示すダイアグラムである。 第３図は本考案のデジタル信号処理を実行するための手
順の一例を示すフローチャートである。 第４図は従来のスペクトラムアナライザの構造例を示す
図である。 10……帯域フィルター手段、12……レベル検出手段、1
1,13……スイッチ手段、18……レベル検出出力手段、14
……制御回路。
Claims (4)
- 【請求項１】並列に接続された複数の帯域フィルター手
段（10）と、該帯域フィルター手段（10）を介して入力
された信号のレベルを検出する複数個のレベル検出手段
（12）と、 該帯域フィルター手段（10）のそれぞれに対応してその
数と同数の複数個のレベル検出出力手段（18）とから構
成されておりかつ サンプリング周期毎に該複数の帯域フィルター手段（1
0）から選択された少なくとも１つの信号出力を該複数
のレベル検出手段のいづれかでデジタル信号処理し、そ
のデジタル信号処理結果を当該帯域フィルター手段と対
応するレベル検出出力手段（18）に供給させるように構
成するとともに、該周波数の高い帯域フィルター手段か
らの信号出力に対するデジタル信号処理回数を、周波数
の低い帯域フィルター手段からの信号出力に対するデジ
タル処理回数に比べて多くなるように構成したことを特
徴とするスペクトラムアナライザ。 - 【請求項２】帯域フィルター手段（10）の数に対しレベ
ル検出手段（12）の数が少ないことを特徴とする請求項
１記載のスプクトラムアナライザ。 - 【請求項３】１回のサンプリング周期で、複数のレベル
検出手段のそれぞれが該帯域フィルター手段（10）から
選択された１つの帯域フィルター手段からの信号出力を
デジタル信号処理することを特徴とする請求項１記載の
スペクトラムアナライザ。 - 【請求項４】該帯域フィルター手段（10）のうち最も高
い周波数を有する帯域フィルター手段からの信号出力に
対してはサンプリング周期毎に該レベル検出手段のうち
の１つによってデジタル信号処理されることを特徴とす
る請求項１記載のスペクトラムアナライザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9903089U JPH0736296Y2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | スペクトラムアナライザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9903089U JPH0736296Y2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | スペクトラムアナライザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0339175U JPH0339175U (ja) | 1991-04-16 |
| JPH0736296Y2 true JPH0736296Y2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=31648098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9903089U Expired - Fee Related JPH0736296Y2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | スペクトラムアナライザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736296Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007077175A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-29 | Amada Insatsu Kako Kk | 紙石鹸の製造方法 |
-
1989
- 1989-08-28 JP JP9903089U patent/JPH0736296Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0339175U (ja) | 1991-04-16 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |