JPH01280257A - Spectrum analyzing device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To take a measurement with high accuracy without any feeling of physical disorder of sight by providing a discharging means which is connected in parallel to a capacitor and switched into a low impedance state with a switching signal. CONSTITUTION:An input signal is divided into frequency components through frequency filters 1a-1c, whose output signals are converted by diodes D1-D3 into DC signals, which are held by different capacitors C1-C3, so that the holding voltages of the the capacitors C1-C3 are displayed. Transistors (TR) Q1-Q3 are connected to resistances R1-R3 in series and connected to the capacitors C1-C3 in parallel to constitute the discharging means. Then the TRs Q1-Q3 are applied with switching signals S1-S3 in synchronism with the switching of a switch 2 and switched into low impedance states.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はオーディオ・ビジュアル機器等に用いられるス
ペクトラムアナライザ装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a spectrum analyzer device used in audio/visual equipment and the like.

従来の技術 近年、音声信号の各周波数成分のレベルを測定して表示
する、いわゆるスペクトラムアナライザ装置が、オーデ
ィオ・ビジュアル機器に採用されることが多くなってい
る。2. Description of the Related Art In recent years, so-called spectrum analyzer devices that measure and display the level of each frequency component of an audio signal have been increasingly employed in audio/visual equipment.

°従来の音声スペクトラムアナライザ装置は第４図に示
すように構成されている。音声信号Ａは第１、第２．第
３の周波数フィルタｌａ、　ＩＩ）、　Ｉｃによって各
周波数成分／、　、　／、　、　／、に分割される。そ
れぞれの成分はダイオードＤＩ　、　Ｄ２　、　Ｄ３で
整流して、コンデンサＣＩ　、　Ｃ２、Ｃ３に充電され
る、各コンデンサ０１〜Ｃ３には放電用の抵抗器Ｒ１、
Ｒ２、Ｒ３が並列に接続されている。コンデンサＣ１＜
３のＷ圧はスイッチ２を介して時分割で変換部３へ順々
に繰り返して印加される。変換部３の出力はアナログ・
デジタル変換部４にアナログ入力として印加される。A conventional audio spectrum analyzer device is configured as shown in FIG. The audio signal A is first, second, . Each frequency component /, , /, , /, is divided by a third frequency filter la, II), Ic. Each component is rectified by diodes DI, D2, D3 and charged to capacitors CI, C2, C3. Each capacitor 01 to C3 has a discharging resistor R1,
R2 and R3 are connected in parallel. Capacitor C1<
The W pressure of 3 is repeatedly applied to the converting section 3 via the switch 2 in a time-division manner. The output of converter 3 is analog
It is applied to the digital converter 4 as an analog input.

変換部３はバッファ回路とデシベル変換用のログアンプ
とで構成されている。アナログ・デジタル変換部４を介
してデジタル変換された信号は、表示部５に入力され、
ここで各周波数成分ごとにその大きさがデジタル表示さ
れる。The conversion unit 3 is composed of a buffer circuit and a log amplifier for decibel conversion. The signal digitally converted via the analog-to-digital converter 4 is input to the display unit 5,
Here, the magnitude of each frequency component is digitally displayed.

発明が解決しようとする課題 このような従来の構成では、ダイオードＤ１〜Ｄ３で整
流された電圧がコンデンサＣ１〜Ｃ３に充電すれるが、
コンデンサＣ１〜Ｃ３には抵抗器Ｒ１〜Ｒ３が接続され
ているために、各コンデンサＣ１〜Ｃ３への充電ととも
に抵抗器Ｒ１〜Ｒ３によって放電が行われており、正確
な計測ならびに表示が困難である。これを＠４図におけ
るコンデンサＣＩの系統を例に挙げて説明する。変換部
３の入力インピーダンスが非常に大きいとした場合、コ
ンデンサＣ１における放電時定数はコンデンサＣ１の静
電容量値と抵抗器Ｒ１の抵抗値との積で表わされる。こ
の時定数は、視覚上の違和感（音がなくなってから、そ
の周波数成分がないと表示するまでの時間遅れによる違
和感）および測定、表示に要する時間によって決定され
る。測定と表示の動作クロックが低い時や、各周波数成
分を抽出するフィルタｌａ〜１ｃの数が多くて第４図に
示したように時分割で測定ならびに表示を行っている場
合には、測定と表示に要する時間が長くなる。このよう
な場合に、正確なレベルを測定、表示を行おうとすれば
、抵抗器Ｒ１の抵抗値を大きくして時定数を大きくしな
ければならない。しかし、時定数を大きくすれば、入力
の音声信号Ａが急に無くなっても、時定数が大きいため
ｉこ放電が緩やかに行われるため、表示が依然として窩
レベルを表示しているような事態が発生し、視覚上の違
和感を与えるという問題を有している。Problems to be Solved by the Invention In such a conventional configuration, the voltage rectified by the diodes D1 to D3 charges the capacitors C1 to C3.
Since resistors R1 to R3 are connected to capacitors C1 to C3, each capacitor C1 to C3 is charged and discharged by resistors R1 to R3, making accurate measurement and display difficult. . This will be explained using the capacitor CI system in Figure @4 as an example. If the input impedance of the converter 3 is very large, the discharge time constant of the capacitor C1 is represented by the product of the capacitance value of the capacitor C1 and the resistance value of the resistor R1. This time constant is determined by the visual discomfort (unnatural feeling due to the time delay from when the sound disappears to when it is displayed that the frequency component is absent) and the time required for measurement and display. When the operating clock for measurement and display is low, or when the number of filters la to 1c that extract each frequency component is large and measurement and display are performed in a time-sharing manner as shown in Figure 4, measurement and display may be delayed. The time required for display becomes longer. In such a case, in order to accurately measure and display the level, it is necessary to increase the resistance value of the resistor R1 to increase the time constant. However, if the time constant is made large, even if the input audio signal A suddenly disappears, the discharge will occur slowly due to the large time constant, so there will be no situation where the display still shows the fossa level. This has the problem of causing a visual discomfort.

そのため、実際の回路設計においては視覚上の違和感が
生じない程度に抵抗器Ｒ１を小さく設定して精度を落と
しているのが現状でるる。Therefore, in actual circuit design, the accuracy is currently reduced by setting the resistor R1 small to the extent that no visual discomfort occurs.

本発明は、視覚上の違和感がなく、しかも高精度の測定
を行うことができる音声スペクトラムアナライザ装置を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an audio spectrum analyzer device that does not cause any visual discomfort and can perform highly accurate measurements.

課題を解決するための手段 本発明のスペクトラムアナライザ装置は、入力信号を複
数の周波数フィルタによって各周波数成分ごとに分割し
、周波数フィルタの出力信号を直流変換して各別のコン
デンサで保持し、各コンデンサの保持電圧を表示するよ
う構成するとともに、前記コンデンサと並列に接続され
切換信号によって低インピーダンス状態に切り換えられ
る放電手段を設けたことを特徴とする。Means for Solving the Problems The spectrum analyzer device of the present invention divides an input signal into each frequency component using a plurality of frequency filters, converts the output signals of the frequency filters into DC and holds them in separate capacitors, and divides the input signal into each frequency component using a plurality of frequency filters. The present invention is characterized in that it is configured to display the voltage held by the capacitor, and further includes discharging means connected in parallel with the capacitor and switched to a low impedance state by a switching signal.

作用 この構成によると、測定時には放電手段が高インピーダ
ンス状態になっており、この状態でコンデンサへの充電
が実行される。測定の直後には放電手段が切換信号によ
って低インピーダンスに切り換えられてコンデンサの放
電を実行する。According to this configuration, the discharging means is in a high impedance state during measurement, and the capacitor is charged in this state. Immediately after the measurement, the discharging means is switched to low impedance by the switching signal to discharge the capacitor.

実施例 以下、本発明の実施例を第１図〜第３図に基づいて説明
する。なお、従来例を示す第４図と同様の作用をなすも
のには同一の符号を付けて説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained based on FIGS. 1 to 3. Components having the same functions as those in FIG. 4 showing the conventional example will be described with the same reference numerals.

第１図は本発明の音声スペクトラムアナライザ装置を示
す。従来例を示す第４図と本発明を示す第１図との違い
は、第４図においては、常に放電用の抵抗器Ｒ１〜Ｒ３
がコンデンサＣ１〜Ｃ３と並列に接続されていたのに対
し、第１図においては各抵抗器Ｒ１〜Ｒ３にはそれぞれ
直列にトランジスタＱ１〜Ｑ３が接続されている。なお
、第１図では省略されているが、スイッチ２の出力側に
は第４図と同じように変換部３、アナログ・デジタル変
換部４ならびに表示部５が接続されている。前記トラン
ジスタＱｌ　−Ｑ３にはスイッチ２の切り換えに同期し
て第２°図Ｑン（ｈ）（ｉ）に示す切換信号Ｓｌ　、　
Ｓ２　、　Ｓ３が印加されている。FIG. 1 shows an audio spectrum analyzer device of the present invention. The difference between FIG. 4 showing the conventional example and FIG. 1 showing the present invention is that in FIG.
are connected in parallel with capacitors C1 to C3, whereas in FIG. 1, transistors Q1 to Q3 are connected in series to each resistor R1 to R3, respectively. Although not shown in FIG. 1, the converter 3, analog/digital converter 4, and display 5 are connected to the output side of the switch 2 as in FIG. 4. The transistors Ql-Q3 are supplied with switching signals Sl, as shown in FIG.
S2 and S3 are applied.

このように構成したため次のように動作する。With this configuration, it operates as follows.

スイッチ２がコンデンサＣ１を選択中の期間Ｔ１には、
トランジスタＱ１と抵抗器Ｒ１の直列回路で画成される
スイッチ手段９におけるトランジスタＱｌがオフ状態に
あって抵抗器Ｒ１は電気的にコンデンサｃ１から切り放
されている。そのため、第１の周波数フィルタ１ａの出
力信号〔第２図（ａ）〕はダイオードＤＩで整流してコ
ンデンサＣＩに充電され、スイッチの後段のインピーダ
ンスが非常に高い場合には、放電が行われていないと見
ることができる。コンデンサＣ１の保持電圧〔第２図（
ｄ）〕は、スイッチ２を介して後段に出力されて正確な
最大レベル表示が行われる。期間Ｔ２になってスイッチ
２がコンデンサＣ２を選択する状態に切り換わると、切
換信号ｓｉ〔第２図（ｇ）〕が発生し・てトランジスタ
Ｑ１がオンし、コンデンサＣ１の電荷が抵抗器Ｒ１を介
して第２図（ｄ）の６に示すように放電される。期間Ｔ
２ではトランジスタＱ２がオフ状態にあって抵抗器Ｒ２
はコンデンサＣ２から電気的に切り放されている。その
ため、第２の周波数フィルタ１ｂの出力信号〔第２図（
ｂ）〕はダイオードＤ２で整流してコンデンサＣ２に充
電され、放電が行われていないと見ることができる。During period T1 when switch 2 is selecting capacitor C1,
The transistor Ql in the switch means 9 defined by the series circuit of the transistor Q1 and the resistor R1 is in an off state, and the resistor R1 is electrically disconnected from the capacitor c1. Therefore, the output signal of the first frequency filter 1a [Fig. 2 (a)] is rectified by the diode DI and charged to the capacitor CI, and if the impedance after the switch is very high, no discharge is occurring. You can see that there is no. Holding voltage of capacitor C1 [Fig. 2 (
d)] is outputted to the subsequent stage via switch 2 to accurately display the maximum level. When the switch 2 switches to the state in which the capacitor C2 is selected in the period T2, a switching signal si [Fig. 2 (g)] is generated, the transistor Q1 is turned on, and the charge of the capacitor C1 is transferred to the resistor R1. The discharge occurs as shown at 6 in FIG. 2(d). Period T
2, transistor Q2 is in the off state and resistor R2
is electrically disconnected from capacitor C2. Therefore, the output signal of the second frequency filter 1b [Fig.
b)] is rectified by the diode D2 and charged to the capacitor C2, and it can be seen that no discharge occurs.

期間Ｔ３になってスイッチ２がコンデンサＣ３を選択す
る状態に切り換わると、切換信号Ｓ２（第２図（旬〕が
発生してトランジスタＱ２がオンし、コンデンサＣ２の
電荷が抵抗器Ｒ２を介して第２図（ｅ）の７に示すよう
に放電される。期間Ｔ３ではトランジスタＱ３がオフ状
態にあって抵抗器Ｒ３はコンデンサＣ３から電気的に切
り放されている。そのため、第３の周波数フィルタＩＣ
の出力信号〔第２図（Ｃ）〕はダイオードＤ３で整流し
てコンデンサＣ３に充電され、放電が行われていないと
見ることができる。コンデンサＣ３の保持電圧〔第２図
（ｆ）〕は、スイッチ２を介して後段に出力されて正確
なレベル表示が行われる。When the switch 2 switches to a state in which the capacitor C3 is selected during the period T3, a switching signal S2 (see Fig. 2) is generated, the transistor Q2 is turned on, and the electric charge of the capacitor C2 is transferred through the resistor R2. It is discharged as shown at 7 in FIG. IC
It can be seen that the output signal [FIG. 2(C)] is rectified by the diode D3 and charged to the capacitor C3, and is not discharged. The voltage held by the capacitor C3 [FIG. 2(f)] is outputted to the subsequent stage via the switch 2, and an accurate level display is performed.

次に、再び期間Ｔ１に戻ってスイッチ２がコンデンサＣ
１を選択する状態に切り換わると、切換信号Ｓ３〔第２
図（ｉ）〕が発生してトランジスタＱ３がオンし、コン
デンサＣ３の電荷が抵抗器Ｒ３を介して第２図（ｒ）の
８に示すように放電される。以下、同様に上記の期間Ｔ
１〜Ｔ３の動作を繰り返して、第１〜第３の周波数フィ
ルタ１ａ〜ＩＣで抽出された成分子１〜ｆ３の最大レベ
ルが表示される。また、トランジスタＱｌ〜Ｑ３がオン
状態になってコンデンサＣ１〜Ｃ３の放電が行われてい
るため、音声信号Ａがなくなると各成分の表示が零にな
って、違和感のない良好な表示となる。Next, returning to period T1 again, switch 2 switches to capacitor C.
1 is selected, the switching signal S3 [second
(i)] occurs, transistor Q3 is turned on, and the charge in capacitor C3 is discharged through resistor R3 as shown at 8 in FIG. 2(r). Hereinafter, the above period T
By repeating the operations 1 to T3, the maximum levels of components 1 to f3 extracted by the first to third frequency filters 1a to IC are displayed. Further, since the transistors Ql to Q3 are turned on and the capacitors C1 to C3 are discharged, when the audio signal A disappears, the display of each component becomes zero, resulting in a good display without any discomfort.

第３図は別の実施例を示す。第１図に示す実施例では各
コンデンサＣ１〜（３（ごとにトランジスタＱ１と抵抗
器Ｒ１，トランジスタＱ２と抵抗器Ｒ２、トランジスタ
Ｑ３と抵抗器Ｒ３の直列回路が接続されているが、こめ
第３図に示す実施例ではスイッチ２の後段にトランジス
タＱ０と抵抗器Ｒ０の直列回路が介装されており、スイ
ッチ２の切り換えならびにトラ＋３ ンジスタＱ。のベース！５印加される切換信号Ｓ０が次
のように形成されている。期間Ｔ１では切換信号Ｓ０が
“Ｈルベルの期間にはスイン：Ｐ２はコンデンサＣ３を
選択しており、切換信号Ｓ０が“Ｌ°レベルになってか
らスイッチ２がコンデンサＣ１の選択状態に切り換えて
コンデンサＣ１の保持電圧の計測定、表示が行われる。FIG. 3 shows another embodiment. In the embodiment shown in FIG. 1, a series circuit of transistor Q1 and resistor R1, transistor Q2 and resistor R2, transistor Q3 and resistor R3 is connected to each capacitor C1 to (3). In the embodiment shown in the figure, a series circuit of a transistor Q0 and a resistor R0 is inserted after the switch 2, and the switching signal S0 applied to the switching of the switch 2 and the base of the transistor Q. During the period T1, when the switching signal S0 is at the "H" level, the switch P2 selects the capacitor C3, and after the switching signal S0 reaches the "L" level, the switch 2 selects the capacitor C1. After switching to the selected state, the holding voltage of the capacitor C1 is measured and displayed.

期間Ｔ２．Ｔ３においてもスイッチ２が切り換わる直前
にトランジスタＱ２　、Ｑ３が一旦オンしてコンデンサ
ＣＩ　、Ｃ２の放電が実行される。Period T2. Also at T3, just before switch 2 is switched, transistors Q2 and Q3 are once turned on, and capacitors CI and C2 are discharged.

上記の各実施例では３つの周波数フィルタｌａ”’−１
０の場合を例に挙げて説明したが、３分割に限定される
ものではない。In each of the above embodiments, three frequency filters la"'-1
Although the case of 0 has been described as an example, the case is not limited to three divisions.

発明の効果 以上のように本発明によると、周波数フィルタの出力信
号が直流変換して充電されるコンデンサと並列に、切換
信号によって低インピーダンス状態に切り換えられるス
イッチ手段を設けたため、コンデンサへの充電期間には
スイッチ手段をオフ状態をこして、放電回路を高インピ
ーダンスにして各周波数成分のレベルを高精度で保持し
、充電期間が終了すると、スイッチ手段をオン状態にし
て放電回路を低インピーダンスにして迅速に放電させる
ことができる。したがって、上記のように高精度の表示
が行うことができ、しかも視覚上ｉこおいて違和感のな
い良好な表示を行うことができ、オ°−デイオ・ビジュ
アル機器におけるスペクトラムアナライザ等の機能の向
上に役立つものである。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, since the switching means that is switched to a low impedance state by a switching signal is provided in parallel with the capacitor that is charged by converting the output signal of the frequency filter into DC, the charging period of the capacitor can be shortened. To do this, the switch means is turned off and the discharge circuit is set to high impedance to maintain the level of each frequency component with high precision.When the charging period ends, the switch means is turned on and the discharge circuit is set to low impedance. Can be discharged quickly. Therefore, as mentioned above, it is possible to perform a highly accurate display, and also to provide a good display that does not give any discomfort to the eye, improving the functions of spectrum analyzers, etc. in audio/visual equipment. It is useful for

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明のスペクトラムアナライザ装置の一実施
例の要部構成図、第２図は同装置の要部波形図、第３図
は他の実施例の要部構成図、第４図は従来の音声スペク
トラムアナライザ装置の構図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ・・・第１〜第３の周波数フィルタ、
９・・・スイッチ手段、Ｄｌ〜Ｄ３・・・整流用のダイ
オード、？FIG. 1 is a block diagram of the main parts of one embodiment of the spectrum analyzer device of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram of the main parts of the same device, FIG. 3 is a block diagram of the main parts of another embodiment, and FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional audio spectrum analyzer device. la, lb, lc...first to third frequency filters,
9... Switch means, Dl to D3... Rectifier diodes, ?

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １、入力信号を複数の周波数フィルタによつて各周波数
成分ごとに分割し、各周波数フィルタの出力信号を直流
変換して各別のコンデンサで保持し、各コンデンサの保
持電圧を表示するよう構成するとともに、前記コンデン
サと並列に接続され切換信号によつて低インピーダンス
状態に切り換えられる放電手段を設けたスペクトラムア
ナライザ装置。1. Divide the input signal into each frequency component using multiple frequency filters, convert the output signal of each frequency filter to DC and hold it in a separate capacitor, and display the holding voltage of each capacitor. A spectrum analyzer device further comprising a discharge means connected in parallel with the capacitor and switched to a low impedance state by a switching signal.