JP2877597B2 - スペクトラムアナライザ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オーディオ機器等にお
ける周波数帯域毎の信号強度を検出するスペクトラムア
ナライザに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種のオーディオ機器におい
て、周波数帯域毎の信号強度の表示（スペアナ表示）が
行われている。このような表示のためには、まず通過す
る周波数帯域の異なる複数のバンドパスフィルタを設
け、ここにおいて周波数毎の信号を得る。そして、得ら
れた周波数毎の信号の信号強度をそれぞれ検出し、検出
結果の信号を用いてスペアナ表示を行っている。

【０００３】ここで、従来の機器においてはこれら処理
をすべてアナログ信号の処理として行っていた。ところ
が、コンピュータ技術やデジタル録音技術の進歩等に伴
い、オーディオ機器における信号処理はＤＳＰ（デジタ
ル・シグナル・プロセッサ）などを用い、すべてデジタ
ル処理で行われるようになってきている。そこで、スペ
アナ表示もデジタル処理によって行いたいという要望が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、このような周
波数分析をデジタル処理に行うためには、デジタル式の
バンドパスフィルタにより所定周波数の成分を取り出
し、その後取り出した信号について信号レベル算出を行
えばよいと考えられる。例えば、図３に示すように、デ
ジタルバンドパスフィルタ１０によって表示する周波数
帯域の成分を取り出し、これを絶対値部１２により正の
データのみとする。次に、得られたデータを積分部１４
において周波数に応じて解が落ち着く時間まで積分し、
これを対数変換部１６において対数変換して表示用のデ
ータに加工し、データ転送部１８を介し表示のための処
理を行うマイコンなどに転送すればよい。

【０００５】しかし、このような構成によると、データ
転送部１８から転送するデータがどの周波数についての
データか分からなくなる可能性がある。すなわち、この
ような転送の方法としては、まず転送する順序を予め定
めておき、その順でデータを順次一定の間隔で転送する
ことが考えられる。この方法では、一度でのデータ転送
のミスが生じた場合、その後のデータがずれてしまい、
信号レベルと対応する周波数帯域が異なる誤ったスペア
ナ表示が行われるおそれがある。特に、データを受取り
表示のための処理を行うマイコンはスペアナ表示以外の
各種の表示の作業も行っており、受け取ったデータを処
理し損なう危険は十分にある。

【０００６】一方、表示のためのマイコンにおいて、こ
のようなデータの取りこぼしが起こらないように処置す
ると、ここにおけるプログラムのステップ数が大きくな
り、マイコンにおける負担が大きくなるという問題点が
ある。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、効率的なスペアナ表示が
行えるスペクトラムアナライザを提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスペクトラ
ムアナライザは、デジタル入力信号からそれぞれ異なる
周波数帯域の信号を抽出する複数のバンドパスフィルタ
と、抽出されたそれぞれの周波数帯域の信号の信号強度
をそれぞれ計算する複数のパワー計算部と、どの周波数
帯域の信号であるかを識別するバンド情報を発生するバ
ンド情報発生部と、パワー計算部から出力される信号強
度のデータと、この信号強度のデータに対応するバンド
情報を合成するデータ合成部と、このデータ合成部から
のデータを転送するデータ転送部とを有し、信号強度の
データとそれに対応するバンド情報とを組み合わせて１
つの転送データとして転送させることを特徴とする。

【０００９】

【作用】このように、本発明においては転送するデータ
にバンド情報発生部からのバンド情報を付加して１つの
転送データとし、これを転送する。このため、転送デー
タを受け取った表示側において、どの周波数帯域のパワ
ーデータかを簡単に判別でき、その処理が容易となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係るスペクトラム
アナライザについて、図面に基づいて説明する。図１
は、全体構成を示すブロック図であり、デジタルバンド
パスフィルタ１０、絶対値部１２、積分部１４、対数変
換部１６、データ転送部１８は、上述の例と基本的に同
一の構成を有している。なお、絶対値部１２、積分部１
４、対数変換部１６がパワー計算部を構成する。

【００１１】そして、本実施例においては、各周波数帯
域の対数変換部１６に対応して、その周波数の信号であ
ることを識別するバンド情報を発生するバンド情報発生
部２０を有している。そして、このバンド情報発生部か
らのバンド情報と、対数変換部１６からの信号レベルに
ついてのデータが合成部２２において合成され、データ
転送部１８に供給される。

【００１２】ここで、本実施例において、合成部２２は
単なる加算器から構成されている。そして、２つのデー
タの加算によって、図２に示すように、どの周波数のデ
ータであるかを識別するためのバンドデータと信号レベ
ルを示すスペアナ表示データとからなるｍビットの転送
データを得る。このようにして転送されたデータはマイ
コン２４が受けとり表示のための処理を行った後、表示
部２６に各周波数帯域毎の信号レベルを表示ランプの長
さとして表示する。

【００１３】また、このような加算を確実に行うため
に、本実施例においては、デジタルバンドパスフィルタ
１０に入力されるデータの周波数を示すパルス信号（例
えば、音声信号をＡＤ変換するＡＤ変換器のサンプリン
グ周波数）をカウントするタイマ２８と、そのカウント
結果により加算タイミングを発生する制御部３０を有し
ている。

【００１４】そして、上述のように、積分部１４におけ
る積分値がその周波数帯域の信号レベルに対応したもの
となるまでの時間は、その信号の周波数による。すなわ
ち、低周波数帯域ほどその信号レベルが検出できるまで
の時間が長くなる。そこで、制御部３０は、この周波数
帯域に応じた時間を検出して、その時間で積分部１４お
よびバンド情報発生部２０にタイミング信号を送る。そ
こで、積分部１４はこのタイミング信号を受け、その時
の積分値を対数変換部１６に出力し、対数変換されたデ
ータと、バンド情報が合成部２２において合成される。

【００１５】さらに、本実施例では、積分部１４まで
は、１６ビットの信号を取り扱い、対数変換により８ビ
ットとすると共に、この８ビットのデータを１６ビット
のデータバスの下位８ビットから出力する。そして、バ
ンド情報発生部２０からのデータをデータバスの上位８
ビットに入力することにより、データの合成を行うこと
ができる。この場合、合成部２２は、オアゲートで構成
できる。

【００１６】このように、本実施例によれば、バンド情
報が付加されているため、データを受け取ったマイコン
２４がこのバンド情報を基に表示を行えるため、確実な
対応付けが行えると共に、データの一部が捨てられた場
合にも何等問題がなく、マイコン２４における処理が容
易である。

【００１７】また、このようなスペアナ表示のための処
理は、音声信号の増幅処理（特に、周波数帯域毎に増幅
率を変更して行う）を行うＤＳＰにより、行うことが好
適である。そして、このようなＤＳＰにより処理を行う
と、１サンプリングの信号に対し、表示を行いたい周波
数帯域すべてのデータを得ることは難しい。そこで、例
えば６つの周波数帯域の信号レベルを算出する場合、１
サンプリングのデータから３つの帯域の信号レベルを
得、次の１サンプリングのデータについて残りの３つの
帯域の信号レベルを得ることが好適である。

【００１８】この場合、バンドパスフィルタリングおよ
び信号レベルの計算に必要な時間は、高周波数帯域のも
のほど小さい。ここで、その信号を低周波数帯域側から
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆとすれば、これをａ，ｃ，ｅと
ｂ，ｄ，ｆのように分離して計算するのが好適である。
そして、このように、計算順序を入れ替えた場合には、
本発明のようにバンド情報を付加することが特に好適で
ある。

【００１９】

【効果】このように、本発明においては転送するデータ
にバンド情報発生部２０からのバンド情報を付加する。
このため、パワーデータを受け取った表示側において、
どの周波数帯域のパワーデータかを簡単に判別でき、そ
の処理が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るスペクトラムアナライ
ザの構成を示すブロック図である。

【図２】同実施例の転送データの構成を示す説明図であ
る。

【図３】従来例の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ バンドパスフィルタ １２ 絶対値部 １４ 積分部 １６ 対数変換部 １８ データ転送部 ２０ バンド情報発生部 ２２ 合成部 ３０ 制御部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタル入力信号からそれぞれ異なる周波
   数帯域の信号を抽出する複数のバンドパスフィルタと、 抽出されたそれぞれの周波数帯域の信号の信号強度をそ
   れぞれ計算する複数のパワー計算部と、 どの周波数帯域の信号であるかを識別するバンド情報を
   発生するバンド情報発生部と、 パワー計算部から出力される信号強度のデータと、この
   信号強度のデータに対応するバンド情報を合成するデー
   タ合成部と、 このデータ合成部からのデータを転送するデータ転送部
   と、 を有し、 信号強度のデータとそれに対応するバンド情報とを組み
   合わせて１つの転送データとして転送させる ことを特徴
   とするスペクトラムアナライザ。