WaveGene

WaveGene

WaveGene とは、パソコンを高級オーディオ信号発生器に変身させるソフトです。 efu さんのページよりダウンロードできるフリーソフトです。

efu さん、ありがとうございます。

フリーとは言ってもかなり高機能なソフトで三角波、矩形波、スイープなど考えられる機能はほとんどあります。詳しくは efu さんのページを参照下さい。

この画面は 44.1kHz 16bits サンプリングの 1kHz サイン波を発生させたものです。サウンドカードはパソコン内蔵のものを使っています。

標準信号発生器 Panasonic VP-8175A には 1kHz と 400Hz のオーディオ信号が内蔵されているのですが、これだけではＦＭチューナーの周波数特性を計測できません。
VP-8175A には外部変調オーディオ入力があります。これに WaveGene からの信号を入れて WaveSpectra で測定してＦＭチューナーの周波数特性を計測しようという魂胆です。 WaveGene と WaveSpectra は同時に動作します。
WaveGene にはスイープ機能があって、出力レベルスイープや周波数スイープなどができます。

周波数特性を表示してみよう

Ver.1.31 まででリアルタイムに周波数特性を表示する
- お手軽にＦＭチューナーの周波数特性を見るには、以下のように構成して WaveGene でホワイトノイズを発生させ、WaveSpectra に表示される波形のエンベローブを見ることで視覚的に判ります。ホワイトノイズには 19kHz の成分も含まれるため、ステレオ検出回路が誤動作（19kHz パイロット信号と誤認識する。）します。よって、ＦＭチューナーはモノラル受信にします。
```
　　[WaveGene] → [VP-8175A] → [ＦＭチューナー] → [WaveSpectra]
```
- 例えば、右のようなスペクトラム波形が観測できるので、この中心部をなぞると周波数特性という訳です。ホワイトノイズとは、全周波数で均一な大きさを持つ雑音のことです。
- この周波数特性の例は SONY ST-S333ESG です。これを見ると400Hz 辺りからレベルが落ち始めて10kHz では -10dB も落ち込んでいることが判ります。「な～んだ！ ST-S333ESG は高域が出ていないんだ。」と思われた方、ちょっとお待ち下さい。
- ＦＭ放送では高域のノイズを改善する目的で、50μs のプリエンファシスをかけて高域のレベルを上げて送信しています。受信機側では 50μs ディエンファシスをかけて高域のレベルを下げます。こうすることで、高域の音のレベルは元に戻ります。しかも 50μs ディエンファシス分だけ高域のノイズが減ることになります。詳しくはこのページを参照ください。
- VP-8175A を使った測定ではエンファシス値を考慮していませんので、このような高域のレベルが落ちた周波数特性が得られるのです。正しい！です。
- 右の回路はディエンファシス回路です。このように抵抗とコンデンサだけの簡単な回路です。
  
  時定数
```
　T = 50μs = CR
```
  ですから、カットオフ周波数は
```
　f = 1 / (2πT) = 1 / (2πCR) = 3.18kHz
```
  となります。すなわち、ディエンファシス回路とは3.18kHz のローパスフィルタのことです。利得計算式は以下となります。
  
  この計算式を忠実にエクセルで計算した結果は、 tuner-de-emphasis.xls です。結果は dB 表示としました。 10kHz で -10.4dB となっています。ＦＭ放送送信時にプリエンファシスで +10.4dB されていますから、このディエンファシス回路を通ることで 0dB に戻るのです。 ST-S333ESG の周波数特性で 10kHz で -10dB に見えた理由はこれなんです。