JPS6340869A - 信号除去装置 - 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】 「産業上の利用分野」 この発明は例えば増幅器、濾波器、信号伝送路等のひず
み率を測定する場合に用いることができる信号除去値π
に関する。

「発明の背景」 信号の周波数分析手段としてスペクトラムアナライザが
存る。スペクトラムアナライザによれば信号の基本波に
対し高周波成分がどのような割合で含まれているかを測
定することができる。

また二人方形のスペクトラムアナライザを用いることに
より被験体に与えた励振（電気的な励振と機械的な励振
とがある）とその応答出力とを比較することができ、励
振信号と応答出力信号との間の相関を見ることによって
被験体の応答特性、つまり伝達関数等を知ることができ
る。

現状ではマイクロコンビ二一夕の普及によりＦＦＴ（高
速フーリエ変換装置）と各種演算処理機能を備えたディ
ジタルスペクトラムアナライザが開発され実用されてい
る。このディジタルスペクトラムアナライザによれば被
測定（３号をＦＦＴによって周波数分析し基本波に対す
る各次高調波の比率、つまり多次のひずみ率を算出した
り、或は被験体に与えた励振信号と応答出力信号とをＦ
ＦＴによって周波数分析し、応答出力信号の振幅特性及
び位相回転量等から被験体の伝達関数を算出することが
できるように作られている。

一方、これらの各種測定を行なう場合に必要な要素とし
ては信号発生器がある。信号発生器は一般に各種の波形
データを収納したＲＯＭと、その続出手段等を具備して
構成され、ＲＯＭの中の所望の波形データを所望の速度
で読出すことによって所望の波形と周波数を持つ信号を
出力する。

つまり第８図に示すように信号発生器ｌから所望の周波
数、波形、振幅等の条件が与えられた信号２を出力し、
この信号２を被験体３に与える。

二人方形スペクトラムアナライザ４は被験体３に与えら
れた信号２と被験体３から出力される応答出力信号５と
を取り込んで、その双方の信号を周波数分析し、その周
波数スペクトラムを表示部４Ａに映出すると共に、双方
の周波数分析結果から例えば励振信号２の基本波と応答
出力信号５に含まれる基本波の振幅比、位相回転量及び
応答出力の基本波と各次高調波の振幅比から被験体３の
伝達関数及びひずみ率等を求めることができる。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで例えば被験体３で発生するひずみ率を測定する
には励振信号としてひずみ率が可及的に小さい正弦波信
号を用い、この正弦波信号を被験体３に与え、その出力
側に発生する基本波成分と高調波との比率を算出してひ
ずみ率を求めている。

然るに被験体３はオーディオアンプ、スピーカ、ビデオ
アンプ等であり、これらの被験体はひずみ率が可及的に
小さいことが望ましい製品である。

このようにひずみ率が小さい被験体３から出力される高
調波成分のレベルは極めて小さく、これに対し基本波の
レベルは大きいため高調波成分のレベルを高精度に測定
することはむずかしいことになる。

このため被験体３の出力側に例えばバイパスフィルタを
介挿し、このバイパスフィルタによって基本波を除去す
ることが考えられるが、被験体３と直列にフィルタ等を
挿入すれば二人方形スペクトラムアナライザ４に入力さ
れる二つの信号の振幅特性及び位相特性はフィルタの振
幅特性及び位相特性が加わったものとなり、被験体３の
真のひずみ率を測定することができなくなる欠点を持つ
。

また他の方法として被験体３の出力側にアナログ加算回
路を設け、このアナログ加算回路に基本波と逆位相の信
号を与えて基本波を除去することが考えられる。然し乍
らアナログ加算回路に与える逆位相の信号は被験体３の
応答出力信号に含まれる基本波に対して逆位相としなく
てはならない。

つまり被験体３で受ける位相回転量を加味して逆位相信
号を生成しなければならない。

この発明の目的は一人力形スペクトラｌ、アナライザを
用いて二つの信号の位相差を測定すると共にその測定結
果を使って被験体から出力される応答出力信号の中の基
本波の逆位相（３号を生成し、応答出力信号に含まれる
基本波成分を除去することができる信号除去装置を提供
するものである。

「問題点を解決するための手段」 この出願の第１発明では、 Δ、被験体に正弦波信号を与える信号発生器と、Ｂ、被
験体から出力される応答出力（３号を周波数分析し入力
された信号の基本波成分の振幅を測定する計測手段と、 Ｃ８計測手段で測定した周波数と振幅を持ち信号発生器
から出力される正弦波信号と位相の異なる信号を出力す
る緑信号発生手段と、Ｄ、被験体から出力される応答出
力信号と緑信号発生器から出力される緑信号が与えられ
て被験体から出力される応答出力信号から基本波成分を
除去する加算（減算）手段と、Ｅ、この加算手段の出力
側に得られる（３号の中の基本波成分を測定し、その基
本波成分の残留量によって緑信号発生手段から出力する
緑信号の位相を規定する位相測定手段と、Ｆ、この位相
測定手段の測定結果により緑信号発生手段のイ３号発生
位相を：ＪｒＪ整する位相設定手段と、 によって信号除去装置を構成したものである。

この出願の第２発明によれば Ａ、被験体から出力される信号の基本波を摘出し、その
基本波の周波数、振幅と被験体から出力される基準クロ
ックとの相対的な位相を測定する計測手段と、 Ｂ、この計測手段で計測した基本波の周波数と振幅及び
基準クロックとの相対的な位相を記憶する条件記憶手段
と、 Ｃ９この条件記憶手段に記憶した条件に従って被験体か
ら出力される信号の基本波に対応する信号を発生する除
（δ号発生手段と、Ｄ、被験体から出力される信号と緑
信号発生手段から出力される緑信号とを加算し被験体か
ら出力される信号から基本波成分を除去する加算（減算
）手段と、 によって信号除去装置を構成したものである。

この出願の第１発明の構成によれば信号発生器から被験
体に信号を与え、被験体から出力される応答出力信号を
計測手段に与え、計測手段においてこの応答出力信号に
含まれる基本波の振幅を計測する。

計測手段は振幅値を計測すると、その振幅値を緑信号発
生手段に与え、緑信号発生手段から緑信号を発生させる
。この緑信号は先ず信号発生器から出力される信号と同
一周波数で同一振幅に設定される。

緑信号発生手段から出力された除１３号を加算手段に与
え、被験体から出力される応答出力信号に含まれる基本
波から緑信号を減算する。この減算した結果の基本波の
残量を測定手段で再度測定し、基本波成分の残量からこ
の残量を零にすべき緑信号の位相を算出する。

この算出した位相値を緑信号発生手段の位相設定手段に
与え、緑信号の位相を再設定することによって被験体の
応答出力信号に含まれる基本波を緑信号によって完全に
除去することができる。

よってこの状態では加算手段の出力側には被験体で発生
する高調波成分だけが出力されるためこの高調波の各レ
ヘルを精度よく測定することができ、被験体の歪率を精
度よく測定することができる。

この出願の第２発明の構成によれば被験体はテープレコ
ーダ、或いはＶＴＲ等の信号再生機能を有する装にであ
って、この再生機能を利用して正弦波信号を発生させる
。

この正弦波信号を予め計測手段に与えてその周波数、振
幅と再生装置から同時に再生される基準クロックパルス
との相対的な位相を測定し除信号発生条件を求める。計
測手段で求めた除１３号発生条件を原信号発生条件記憶
器に記憶する。

被験体を再度初期状態に戻し、信号の再生を再開させ、
その信号を計測手段に入力する。これと共に原信号発生
条件記憶器から除信号発生条件を読出し、各条件を除（
Ａ号発生手段の各設定部に設定し緑信号を発生させ、こ
の緑信号を加算手段に与えることによって計測手段に入
ノＪしている（３号から基本波を除去する。

この場合も加算手段から出力される基本波の残量を計測
し、その残量から除イ３号のあるべき位相を算出し、除
信号の位相を再設定し基本波の残量を更に小さいレベル
に調整することができる。

このようにこの出願の第１発明及び第２発明によれば被
験体から出力される応答出力信号の中からレベルが大き
い基本波成分を除去することができるから、計測手段で
は、レベルが小さい高調波成分だけを測定対象として処
理することができる。

つまりレベルが大きい信号を除去し、レベルが小さい高
調波信号を周波数分析してそのレベルを計測するもので
あるから小さいレベルの信号でも充分ＳＮ比のよい状態
で計測することができる。

従ってこの発明の信号除去装置を用いることによって基
本波と高調波との振幅比が大きい場合でも精度よくひず
み率を測定することができる。

また他の測定方法として周波数が互に近い二つの信号を
被験体に入力し、その出力側に発生する高調波成分と基
本波との比を求める、いわゆる混変調ひずみの測定も行
なうことができる。

またこの発明によれば線信号発生手段は計測手段の計測
値を取込むと、自動的に除信号を発生ずるから短時間に
ひずみ率等を測定することができる。

「実施例」 第１図に出願の第１発明及び第２発明の一実施例を示す
。図中１００は信号発生器、３は被験体、２００は線信
号発生手段、３００は加算手段、４００は計測手段を示
す。

信号発生器１００の主な構成は予め記ｔｔ１また波形デ
ータを出力する固定波形発生部１０１と、外部から任意
の波形データを書込んでその波形データを読出すことに
よって出力する任意波形発生部１０２と、これら固定波
形発生部１０１又は任意波形発生部１０２から出力され
る信号を濾波する低域通過フィルタ１０３と、低域通過
フィルタ１０３から出力される信号を任意のレベルに増
幅する増幅器１０４と、また信号を必要に応じて所　望
のレベルに減衰させる可変減衰器１０５とによって構成
される。尚１０６は出力する信号に必要に応じて直流電
圧を重畳させる直流オフセット発生手段を示す。この直
流オフセット発生手段１０６から出力されるオフセント
電圧は加算回路１０７で信号に重畳させる。

固定波形発生部１０１はＲＯＭによって構成した波形記
憶器１０１Ａと、この波形記憶器１０１Ａにアドレス信
号を与える共にアドレス信号の初期値を設定して発生す
る信号の初期位相及び波形記憶器の続出速度を規定する
波形続出手段１０１Ｂと、可変分周器１０１Ｃと、波形
記憶器１０１Ａから読出される波形データをラッチする
ランチ回路１０１Ｄと、このラッチ回路１０１Ｄにラッ
チされた波形データを順次ＤＡ変換するＤＡ変換手段１
０１Ｂとによって構成することができる。

波形記憶器１０１ＡはＲＯＭによって構成することがで
き、ＲＯＭの内部を複数の記憶領域に分割し、各記憶領
域に正弦波、三角波等の各種の波形データを記憶してお
きキイーボード１０８から所望の領域を指定することに
よってマイクロコンピュータ１１１を介して波形記憶器
１０１Ａに記憶した任意の波形データを読出すことがで
きる。

一方続出手段１０１Ｂは例えば第２図に示すようにアキ
ュームレータ１２１と、中心周波数設定器１２２と、位
相設定器１２３とによって構成することができる。

アキュームレータ１２１のクロック端子ＣＫに可変分周
器１０１Ｃからクロックパルスを与える。クロックパル
スが与えられる毎にアキュームレータ１２１は中心周波
数設定器１２２に設定した数値を累積加算し、その累積
加算値を波形記憶器１０１Ａにアドレス信号として与え
る。従って中心周波数設定器１２２に数値の「１」を設
定した場合はアキュームレータ１２１から出力されるア
ドレス信号はクロックパルスの供給毎に＋１され、記憶
器１０１Ａの全てのアドレスをアクセスし、指定された
記憶領域に記憶された波形データを読出す。記憶器１０
１Ａには所望の波形データが１サイクル分記憶してあり
、この１サイクル分の波形データを一定速度で繰返し読
出すことによって一定周波数の波形を発生させることが
できる。

中心周波数設定器１２２に「２」を設定した場合はアキ
ュームレータ１２１から出力されるアドレス信号は＋２
ずつ変化し、先の「＋１」ずつアドレスが変化する場合
より半分の時間で記ｔｌ器１２１に書込まれた波形デー
タを読出す。

つまり中心周波数設定器１２２に設定した数値ｎに従っ
て記憶器１０１Ａから読出される波形の周波数波「はｎ
−ｒで変化する。

一方位相設定器１２３はアキュームレータ１２１に初期
値を与え波形データの続出アドレスを任意位置にシフト
させる機能を持つ、よって位相設定器１２３に波形デー
タの例えば９０°進んだ位置のアドレスを設定すること
によりアキュームレータ１２１はそのアドレスから続出
を開始しミ９０゜進んだ位相を持つ波形データを読出す
。

このようにして記憶器１０１Ａから読出す波形データの
周波数と位相が自由に設定できる構造となっている。尚
可変分周器１０１Ｃは記憶器１０１Ａの続出速度を大幅
に変更し、信号の周波数を大きく変えるレンジ切替器と
して利用される。

任意波形発生部１０２は記憶器１０２Ａに随時書込読出
可能なＲＡＭを用いた点が異なるたりてその他の構成は
固定波形発生部１０１と同じである。

任意波形発生部１０２は外部から自由に希望する波形デ
ータを凹込んでその波形データを読出し、任意の波形を
発生させることに用いられる。

固定波形発生部１０１及び任意波形発生部１０２に与え
るクロックパルスは計測手段４００の入力端子Ａの信号
の取込クロック（標本化クロック）のちとになるこれよ
り高い基本クロックが端子１２４に与えられて周波数変
換手段】２５に供給される。周波数変換手段１２５は位
相同期ループいわゆるＰＬＬにて構成され、その入力ク
ロック信号をこれと同期してこれよりも高い周波数、例
えば４倍の周波数のクロック信号に変換し、その周波数
変換されたクロック信号を分周器１２６を通じて固定波
形発生部ｌｏｔと任意波形発生部１０２に供給する。

固定波形発生部１０１と任意波形発生部１０２において
それぞれの波形記憶器１０１Ａ又は１０２Ａから読出さ
れる波形データはラッチ回路１０１０及び１０２Ｄにク
ロックパルスの例えば立上り毎にラッチされ、そのラッ
チ出力がＤＡ変換器１０１Ｅ及び１０２Ｅに与えられア
ナログ信号に変換されて低域通過濾波器１０３に与えら
れる。低域通過濾波器１０３を通過したアナログ信号は
増幅器１０４又は可変減衰器１０５で所望のレベルに増
幅又は減衰され出力端子１２７に出力される。

出力端子１２７に取出されたアナログ信号はスイッチ５
Ｗ−Ｓを通じて被験体３に供給される。

被験体３の出力側はスイッチ５Ｗ−Ｏと加算手段３００
を通じてスイッチ５Ｗ−Ｗの接点ｌに接続する。スイッ
チ５Ｗ−Ｗの接点２は被験体３の入力端に接続し、スイ
ッチ５Ｗ−Ｗの切替接点は計測手段４００の入力端子Ａ
に接続する。

加算手段３００の他の一つの入力端子にはスイッチ５Ｗ
−Ｎを通じて線信号発生手段２００の出力端子１２８を
接続する。

線信号発生手段２００はキイーボード１０８を信号発生
手段１００と共用し、除信号の発生条件を記憶しておく
条件記憶部１２９を具備している点を除けば信号発生器
１００と全く同じ構成である。

条件記憶部１２９は後に説明する例えばコンパクトディ
スク等の被験体３′から再生される信号の条件を記憶す
ることに用いる。この記憶部１２９としてはマイクロコ
ンピュータ１３１に内Ｈした　ＲＡＭ　（図には特に示
していない）の一部を使うことができる。また条件記ｔ
α部１２９は複数の領域Ａ、Ｂ、・・・Ｎを有し、この
複数の領域Ａ〜Ｎに複数の除信号の発生条件をそれぞれ
記憶する。

１３２はクロックカウンタを示す。このクロックカウン
タ１３２はスタート信号ＳＴが与えられることによって
計数を開始し、この計数値が条件記憶部１２９に記憶し
たクロック数に一致する毎に条件記憶部１２９の内の領
域ＡからＢ、　　Ｃ，・・・を順次読出し、そこにＳ込
まれている原信号発生条件をマイクロコンピュータ１３
１に読取らせ、除（δ号発生条件を順次切替るように構
成している。

「実施例の動作説明」 上述した構成において被験体３のひずみ率を測定する場
合を説明する。このより定動作はこの出願の第１発明の
構成によって実行される。

被験体３のひずみ率を測定する場合には先ずス１゛２・
チ５Ｗ−Ｃを接点１に、スイッチ５Ｗ−Ｓを接点１に、
スイッチ５Ｗ−Ｗを接点１に、スイッチ５Ｗ−Ｎをオフ
、スイッチ５Ｗ−Ｏをオンにそれぞれ設定する。この設
定状態でインターフェース６００を通し信号発生器１０
０の固定波形発生部１０１から周波数Ｆ０の正弦波信号
を発生させ、この周波数Ｆ０の正弦波信号を被験体３に
与える。

これと共に計測手段４００の入力端子Ａに被験体３の応
答出力信号を入力し、計測手段４００で被験体３の応答
出力信号を周波数分析し、基本波の振幅植入、を計測し
、計測手段４００に内蔵した記憶器にその値を記憶する
。

次にスイッチ５Ｗ−Ｏをオフ、スイッチ５Ｗ−Ｎをオン
に緑信号発生手段２００から信号発生手段ｌＯＯから出
力したと同じ周波数の正弦波を発生させ加算手段３００
を通じて計測手段４００に入力し、その振幅値を計測し
記憶器に記ｔαした振幅値Ａ、と比較する。その比較結
果をインターフェース５００を通じてマイクロコンピュ
ータ１３１に転送する。マイクロコンピュータ１３１　
ハ除（ｇ号発生器２００の増幅器１０４と可変減衰器１
０５に振幅値ＡＰと等しい振幅を持つ緑信号を発生させ
るための利得又は減衰量を設定する。

このようにして緑信号発生器２００から緑信号が出力さ
れた状態でスイッチＳＷ−○をオンに切替えることによ
り加算手段３００に被測定信号と緑信号が与えられ被測
定信号から基本波成分を減算する。この減算により基本
波の大部分が除去されるが、この状態では緑信号の位相
は被験体３から出力される応答出力に含まれる基本波に
対して完全に逆位相となるようには調整されていない。

このため計測手段４００で基本波成分の残量を測定し、
その残量から緑信号と被験体３の出力に含まれる基本波
との位相差を算出する。この位相差の算出は計測手段４
００に内蔵したマイクロコンピュータによって行なわれ
る。

位相差を算出すると、その位相の値をインターフェース
５００を通して緑信号発生手段２００を制御するマイク
ロコンピュータ１３１に入力し、マイクロコンピュータ
１３１を介して緑信号発生手段２００の固定波形発生部
１０１の位相設定部に転送し、緑信号の位相を設定する
。尚このときインターフェース６００を通じて信号発生
手段１００の位相を逆向に変化させてもよい。この設定
によって緑信号の位相が被験体３から出力される基本波
の位相と正確に逆位相に設定され、この結果基本波成分
はほぼ全部が除去される。このように基本波成分が完全
に除去されることから計測手段４００にはレベルが大き
い基本波成分が除去された高調波だけが入力されるから
高調波のレベルを精度よく測定することができる。

つまり第３図に示すように基本波Ｆ０を含んだ状態でス
ペクトラムアナライザによって周波数分析を行なった場
合に周波数分析器のダイナミックレンジには限度がある
ため基本波Ｆ。よりレベルが小さい高調波Ｆ＋、Ｆｚ、
Ｆｚ・・・は雑音ＮＳにうずもれてしまいそのレベルを
正確に測定することはできない。

これに対し基本波Ｆ０を除去した場合は第４図に示すよ
うに高調波Ｆ、、Ｆ２．Ｆ３・・・を周波数分析器のダ
イナミックレンジ内で充分拡大してａｌ、ｌｌ定するこ
とができる。この結果各高調波Ｆ１゜Ｆｚ、Ｆｓ・・・
のレベルを雑音成分ＮＳ等に左右されることなく高い精
度で測定することができ被験体３のひずみ率を精度よく
測定することができる。

ここで基本波成分の残量から被測定（３号の基本波と緑
信号の位相差を算出する方法を第７図を用いて説明する
。

被測定信号に含まれる基本波の振幅値ＯＡと緑信号の振
幅値に１は予め同一となるように調整している。これら
のベクトル和ＯＢは ＯＢ＝　Ｉ　ＯＡ＋ＡＢ　ｌとなる。従って基本波成分
の残量はｖｌとなる。このτ１の値からて計算する。こ
の計３７は計算手段４００のマイクロコンピュータによ
って行なわれる。

θが求められると基本波を除去するための角度φ求める
。φはΔＯＡＢが二等辺三角形であるからφ−π−２０
で求められる。

従って原信号を角度φだけ回転させることによって基本
波を完全に除去することができる原信号の位相角をφだ
け回転させるに件位相角度φに対応するアドレス数を算
出し、そのアドレス数を続出手段１０１Ｂの位相設定器
１２３に設定し、続出アドレスを角度φ分例えば遅れ方
向にシフトさ一田ればよい。

尚回転角φが１３０°　≦φ≦１８０°の範囲の場合は
その精度が悪いため、一旦除信号を１１０°程度シフト
させて、その結果再度基本波の残量を測定して再び回転
角φを求めるようにプログラムを作ることもできる。

また回転角φは第７図Ａ及び第７図Ｂに示すように二つ
の回転方向±φが考えられる。

これに対し第７１１ｉＣ及びＤに示すように本来負方向
に回転させるべきところを正方向に回転させてしまった
場合は １０８″１＝２１ＯＡｌｓｉｎ　φ となる。従って逆方向に回転させたか否かは回転線の；
ＪＩＩ算信号ＯＢの振幅をその期待値と比較して調べる
必要がある。

従って不要波を完全に除去するためには原信号の位相を
正と負の二方向について回転させて調べることが要求さ
れる。

これに対して例えば測定信号の二次、三次、四次、・−
の各高周波と基本波との歪み率を順次連続して測定する
場合には二次、三次、四次、−・の各高周波を除去する
だめの原信号の回転方向の選択は初めの二次高周波に対
する原信号の回転方向が正ならば、三次、四次、・・−
に対する原信号の回転方向も正に採る。つまり回転方向
の選択は履歴に従って選択する。

一方この発明の構成によれば混変調ひずみも測定できる
。つまり信号発生器１００の固定波形発生部１０１と、
任意波形発生部１０２から互に周波数が近接した二つの
正弦波信号Ｆ。ＩとＦ０２（第５図Ａ）を発生させ、こ
の二つの正弦波信号を被験体３に与えた場合に被験体３
の出力側に第５図Ｂに示すように側帯波信号Ｆ　ＩＩ＋
　　Ｆ　Ｉｇ及びＦ２．。

Ｆ２□が発生したとすると、基本波ＦＢＩ又はＦ＋＋ｚ
のレベルと各側帯波信号Ｆｌｌ。Ｆ１□及びＦ２＋＋　
　Ｆ２゜の比を求めることによって被験体３の混変調ひ
ずみを測定することができる。

このような場合もこの発明によれば原信号発生器２００
が固定波形発生部１０１と任意波形発生部１０２を有し
ていることから基本波Ｆ。ＩとＦｏｚを打消すための原
信号を発生させることができる。

よって基本波ＦＩ、ＩとＦＯ２を除去した状態で側帯波
信号Ｆｌｌ＋　　Ｆｒ！及びＦｚ＋、　　Ｆｔ□のレベ
ルを精度よく測定することができ、混変調ひずみも精度
よく測定することができる。

一方この出願の第２発明では原信号発生条件記憶器１２
９を設けたから例えばコンパクトディスク或いはＶＴＲ
その他の記録再生装置から出力される信号のひずみを測
定することができる。その測定方法を以下に説明する。

第１図に示す入力端子１３３に被験体３を接続し、この
被験体３′から正弦波状の再生信号Ｓｃを入力する。ス
イッチ５Ｗ−Ｓは接点２に接触させる。従って信号発生
器１００は休止状態に制’＋’ＰＪされる。上述した被
験体３の部分は短絡状態にし、スイッチ５Ｗ−Ｓから加
算手段３００に再生信号Ｓ、が直接供給される。

スイッチ５Ｗ−Ｓと５Ｗ−Ｗを接点２に接触させその状
態で被験体３′から再生信号Ｓｃを直接計測手段４００
の入力端子へに人力する。計測手段４００は被験体３′
から出力される信号の周波数Ｆと、振幅値Ａと、位相角
θを測定する。位相角θは再生信号ＳＣと共に被験体３
′で発振される出力クロックパルスＰ、の数に対する再
生信号の位相角である。被験体３′から再生されるクロ
ックパルスＰ、は端子１３４に与えられ、スイッチ５Ｗ
−Ｃを通じて原信号発生器２００にクロックパルスとし
て与えられる。

つまり被験体３′には予めその使用周波数帯域内におい
て周波数を順次変化させた信号と同期信号を記録し、こ
れを再生するものとする。コンパクトディスクを例に採
れば第６図に示すように記録媒体１３５に４Ｈｚ、　　
８Ｈｚ、　　１７Ｈ２，３１１１２゜６１ｔｌｚ、　　
１２７Ｈｚ、　　２５１Ｈｚ−の各信号Ｓ　Ｃｌ　＋Ｓ
　Ｃ２＋　　Ｓ　Ｃ１＋　　Ｓ　Ｃ４・・・を記録しこ
れと同時に同期信号Ｐ、を記録する。

この信号Ｓ　Ｃ１＋　　Ｓ　Ｃ２＋　　Ｓ　Ｃ３１Ｓ　
ｃａ・・・と同期信号Ｐ、を同時に再生し、信号Ｓ　Ｃ
１＋　　Ｓ　Ｃ２＋　　Ｓ　ｃｆｆ−を計測手段４００
の入力端子Ａに与え、これと共に同期信号Ｐ、をコンパ
クトディスク再生器３１に設けた基準クロック発生器に
与え、基準クロック発生器の同期をとる。このようにし
て再生した同期信号と同期が採られたクロックパルスＰ
Ｃを計測手段４００の外部同期端子Ｃに与え、クロック
パルスＰ、に同期して信号ＳＣ１＋　　ｓｃｚ・・・を
順次ＡＤ変換して取込む。

一回目の再生動作によって信号Ｓ　ＣＩ　＋　　Ｓ　Ｃ
Ｚ・・・の周波数Ｆと、振幅値Ａと、クロックパルスＰ
、の数に対する再生信号Ｓ、の位相角θを予め測定する
。

その測定値は各信号Ｓｃ＋、　　Ｓｃｚ、　　ＳｅＪ・
・・の毎に区別してマイクロコンピュータ１３１に転送
し、マイクロコンピュータ１３１の条件記憶部１２９に
記録する。

条件記憶部１２９にはその他に各信号Ｓ　ＣＩ　＋Ｓｅ
！、ＳＣ３・・・の継目におけるクロック数に１゜Ｋ２
　、　　Ｋ２．・・・を記録する。このクロック数に１
゜Ｋ、、に、、・・・は計測手段４０の外部同期入力端
子Ｃに与えられるクロックパルスＰ。の数を計数するこ
とによって知ることができる。このためにはカウンタ１
３２を利用することができる。カウンタ１３２で被験体
３′から再生されるクロックパルスＰ、を計数している
状態で計測手段４００が再生信号Ｓ、の周波数Ｆが変化
したことを検出すると、その時点でカウンタ１３２の計
数値をマイクロコンピュータ１３１が読取って例えば信
号ＳＣＩとＳｃ！の継目の位置をクロック数に１として
条件記憶部１２９の記憶領域へに記録する。このように
して１３号ＳｃｚとＳＣ３の間の継目、ＳＣ）とＳＣ４
の間の継目の位置を順次クロックパルスの数Ｋｚ、Ｋｉ
・・・として条件記録部１２９の記憶領域Ｂ、Ｃ，・・
・Ｎに順次記録する。

次に記録媒体１３５を初期状態に戻し、信号ＳＣＩ＋　
Ｓｃｚ＋　　５ｃｆｆ・・・を再び再生する。このとき
スイッチ５Ｗ−Ｗを接点１に切替ると共にスイッチ５Ｗ
−Ｎをオンし、除信号発生器２００で発生する除信号を
加算手段３００に供給し再生信号Ｓ。

からその基本波成分を除去し、その基本波成分を除去し
た信号を測定手段４００の入力端千人に入力する。

つまり信号ＳＣＩを再生している状態において条件記憶
手段１２９の領域へに記ｔＱシた条件をマイクロコンピ
ュータ１３１が読出し、その条件を周波数設定手段、振
幅設定手段、位相設定手段の各部に設定して再生信号Ｓ
ＣＩと同一周波数で同一振幅を有し、全く逆位相の除信
号を発生させ、その除信号を加算（又は減算）手段３０
０に供給して再生信号ＳＣＩの基本波を除去し、基本波
を除去した信号を計測手段４００の入力端子Ａに入力す
る。

従って計測手段４００で被験体３′から再生される信号
ＳＣＩの高調波成分を周波数分析し、各高調波毎に、つ
まり二次高調波、三次高調波の各レベルを各別に測定す
ることができる。

条件記録部１２９には各再生信号Ｓ　Ｃ１＋　　Ｓ　Ｃ
２＋Ｓｅｔ・・・の振幅値（主に基本波の振幅値）八が
記録されている。このため計測手段４００はこの振幅値
Ａを条件記録部１２９から読込むことによって各再生信
号ＳＣＩ＋　　ｓｅｘ・・・の基本波と二次高調波の比
で決まるひずみ率、基本波と三次高調波との比で決まる
ひずみ率、・・・を各別に測定することができる。

尚ここで基本波を除去した信号の中の基本波成分の残量
を測定し、この残量から被測定信号の基本波と除信号の
位相差を算出し、除信号の位相を再度調整する動作を加
えることもできる。この動作を加えることによって基本
波の除去率を高めることができ、歪み率の測定精度を向
上させることができる。

カウンタ王３２の計数値が信号ＳＣＩとＳＣＺの継目位
置に相当するクロック数に、に達すると、マイクロコン
ピュータ１３１は条件記憶器１２９の記憶領域Ｂに記憶
した信号ＳＣ！に対する除信号発生条件を読出し、その
発生条件を各設定部に設定し、信号Ｓｃｚの基本波を除
去するための除信号を発生ずる。

このようにして被験体３′から再生される信号ＳＣＩ＋
　ＳＣ２，ＳＣ３・・・が再生される毎に除信号発生条
件を変更し、各信号５ＣＩＩ　　ＳＣ２＋　　ＳＣ３・
・・の基本波を除去するための除信号を発生させ、計測
手段４００の入力端子Ａに基本波を除去した高調波成分
だけを供給することができる。

従って計測手段４００は各信号Ｓｃ＋＋　　ＳＣ２゜５
Ｃｆｆ・・・に含まれる高調波をダイナミックレンジの
範囲内で充分伸張させた状態で各レベルを測定できるか
ら、精度よく高調波のレベルを測定できる。

その結果被験体３′から再生される信号のひずみ率を精
度よく測定することができる。

「発明の作用シＪ果」 以上説明したようにこの出願の第１発明のイ３号除去装
置によれば同一のクロックパルスによって動作する二つ
の信号発生ａ　１ｏ　ｏと２００を有し、一方で被験体
３に励振信号を与え、他方の発生器２００で被験体３か
ら出力される基本波を除去するための除（３号を発生さ
せ、この除信号を加算（減算）手段３００で被験体から
出力される（３号に加えて基本波を除去する構造とした
から、二つの信号発生器１００と２００から出力される
信号は回腸がとれており、初期の設定状態が安定に保た
れる。よって基本波を除去する状態が安定に保持できる
ため基本波の残留成分が生じることがなく、この点でも
精度の高い測定を行なうことができる。

また第２発明によれば除信号発生？：″＆２００に除（
３号を発生させる条件を記憶しておく条件記憶器１２９
を設けたから外部から与えられる信号の基本波を精度よ
く除去することができる。この結果コンパクトディスク
或いはＶＴＲのような再生機から再生される信号のひず
みを周波数を変えて測定することができる。

またこの出願の第１及び第２発明によれば基本波を除去
して高調波成分だけを計測手段４００に与え、高調波成
分だけを周波数分析してその周波数及びレベルを測定す
るから基本波のレベルと比較して微少レベルの高調波で
あっても高精度にそのレベルを測定することができる。

よってこの点で精度の高いひずみ率の測定を行なうこと
ができる。

またこの発明によれば一人力形の計測手段、つまりスペ
クトラムアナライザを用いて二つの信号の位相差を求め
、その位相差によって除信号の位相を規定する構成とし
たので二人方形スペクトラムアナライザを用いる場合よ
り装置全体を安価に作ることができる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図に示した実施例の続出手段を説明するためのブ
ロック図、第３図は被験体の応答出力信号のスペクトラ
ムの一例を示すグラフ、第４図は第３図に示したスペク
トラムの中の基本波を除去した状態を示すグラフ、第５
図Ａは混変調ひずみを測定するための励振信号の一例を
示すグラフ、第５図Ｂは混変調ひずみの測定方法を説明
するためのグラフ、第６図は信号を発生する被験体のひ
ずみを測定する場合に用いる記録媒体に記録した信号の
記録状態を説明するための正面図、第７図は被測定信号
に含まれる基本波と除信号の位相差を算出する方法を説
明するための図、第８図は従来の技術を説明するための
接続図である。 ３．３’：被験体、１００：１８号発生部、１０１：固
定波形発生部、１０２　：任意波形発生部、１０１Ａ：
記憶器、ｌ０ＩＢ　：波形読出手段、２００：線信号発
生手段、３００：加算手段、４００：計測手段、５００
．６００：インターフェース。 特許出願人　　株式会社アトパンテスト代　　　理　　
　人　　　草　　　野　　　　　　　卓オ　２　図 オ　３　図 □用液］次 オ　４　図 □問；剛に オ　５　図Ａ　　　　　　　７７５　図ＢＯ−用〉ｉ々
ンメ；　　　Ｏ−月ン２２１キ叉オ　６　図 オ８図 木　７　図Ａ オフ図Ｂ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ、被験体に正弦波信号を与える信号発生器と、 Ｂ、被験体から出力される応答出力信号を周波数分析し
   入力された信号の基本波成分の 振幅を測定する計測手段と、 Ｃ、計測手段で測定した周波数と振幅を持ち上記信号発
   生器から出力される正弦波信号 と位相の異なる信号を出力する除信号発生 手段と、 Ｄ、被験体から出力される応答出力信号と上記除信号発
   生器から出力される除信号が与 えられて被験体から出力される応答出力信 号から基本波成分を除去する加算（減算） 手段と、 Ｅ、この加算手段の出力側に得られる信号の中の基本波
   成分の振幅を測定し、その基本 波成分の残留量によって上記線信号発生手 段から出力する除信号の位相を規定する位 相測定手段と、 Ｆ、この位相測定手段の測定結果により上記線信号発生
   手段の信号発生位相を調整する 位相設定手段と、 から成る信号除去装置。
2. （２）Ａ、被験体から出力される信号の基本波を摘出し
   、その基本波の周波数、振幅と被験体 から出力される基準クロックとの相対的な 位相を測定する計測手段と、 Ｂ、この計測手段で計測した上記基本波の周波数と振幅
   及び基準クロックとの相対的な 位相を記憶する条件記憶手段と、 Ｃ、この条件記憶手段に記憶した条件に従って上記被験
   体から出力される信号の基本波 に対応する信号を発生する線信号発生手段 と、 Ｄ、被験体から出力される信号と線信号発生手段から出
   力される除信号とを加算（減算）し被験体から出力され
   る信号から基本波成 分を除去する加算手段と、 から成る信号除去装置。