DK174604B1 - Omskifterkredsløb - Google Patents

Description

i DK 174604 B1

Opfindelsen angår et kredsløb til automatisk omkobling især til brug i multistandardfjernsynsudstyr i forbindelse med flerkanal audiosignaler, der ledsager signaler af konventionel fjernsynsformat.

5 Der er mange fjernsynssystemer i brug over hele verden. I hver af disse systemer moduleres videosignaler indeholdende farveinformation på en videobærebølge, og lydsignaler moduleres på en lydbærebølge, hvis frekvens afviger fra frekvensen af videobærebølgen med en størrelse, der afhænger af fjern-10 synssystemet og den lokale standard.

Flere af disse systemer anvender FM-lydsignaler, selvom SECAM-systemet anvender AM-lydsignaler.

Med de nuværende systemer og standarder er afstanden imellem videobærebølgen og lydbærebølgen 4,5 MHz, 5,5 MHz, 6,0 MHz 15 eller 6,5 MHz afhængigt af fjernsynssystemet og standarden. Afstande på 5,7 MHz og 6,2 MHz er også ved at blive taget i brug til TV-stereolyd. Denne frekvensafstand bevares under konverteringen til mellemfrekvensen (IF) i en TV-modtager og konverteres til lyddelens mellembærebølge ved en balanceret 20 demodulation af lyddelens mellemfrekvenssignal med videobære-bølgesignalet filtreret fra videomellemfrekvenssignalet. Bærebølgefrekvensen af lydens mellem-bærebølgesignal (inter carrier), som tilføres lyddemodulatoren, har derfor en af de ovennævnte værdier.

25 I konventionelle fjernsynsmodtagere indeholder lyddelens mellemfrekvenstrin og lyddemodulator filtre og afstemte kredsløb, hvis resonansfrekvenser er tilpasset systemet og den standard, hvortil modtageren er konstrueret. Billeddelens mellemfrekvenstrin indeholder endvidere resonansfælder, dvs.

30 sugekredse til at forhindre interferens mellem lyd og billede, og resonansfrekvensen af disse fælder er på tilsvarende måde tilpassset til det system og den standard, der anvendes.

DK 174604 B1 2 GB 2.124.060A beskriver et kredsløbarrangement til automatisk udvælgelse af TV-lydfrekvens, f.eks. en lydmellembærebølge-frekvens i en TV-modtager til modtagelse af TV-signaler af forskellige systemer eller standarder. Arrangementet indehol-5 der et antal båndpasfiltre, der er tilpasset til de forskellige lyd-mellembærebølgefrekvenser. Niveauerne af udgangssignalerne fra filtrene bestemmes ved hjælp af niveaudetektions-organer og tilføres et kredsløbsarrangement til detektion af det højeste niveau af de detekterede signaler. Selektionssty-10 reorganer vælger derefter frekvensen af det højeste niveau og driver lyddemodulatoren i TV-apparatet.

Et kendt transmissionssystem til stereosignaler, der skal ledsage konventionelle fjernsynstransmissioner, og som er kendt som NICAM, danner en seriel datastrøm, der er opdelt i IB 728 bitrammer, som hver transmitteres i løbet af 1 ms. Den enkelte ramme har en første sektion på 8 bit, der består af et rammeopretningsord (Frame Alignment Word), som angiver rammens start, en anden sektion på 5 bit, som danner styreinformation, der består af en flagbit (CO, der skifter mellem 0 20 og 1 for hver 8 ms. for at bestemme ulige og lige rammer over en sekvens på 16 rammer) og 4 modebit (Cl, C2, C3 og C4, som angiver arten af det transmitterede signal, f.eks. mono, stereo, dual-language, data),· en tredie sektion på 11 bit med yderligere data, der er uafhængige af styreinformationsbit-25 tene, og endelig en fjerde sektion på 64 11-bitord, svarende til den lyd (eller i givet fald data) som transmitteres, idet denne sidste sektion i alt består af 704 bit. 1 hver ramme, som transmitteres, anvendes sammenfletning på den blok på 720 bit, som følger rammeopretningsordet, for at 30 sikre, at tilstødende bit ikke transmitteres i rækkefølge, hvorved virkningen af eventuelle fejl på flere bit formindskes. Sammenfletningsmønsteret placerer databit, som ligger ved siden af hinanden i rammestrukturen således, som den fra TV-modtageren, i positioner, som er adskilt med mindst 16 35 klokperioder i den transmitterede bitstrøm (dvs. der ligger 3 DK 174604 B1 mindst 15 andre bit mellem bit, som ligger ved siden af hinanden i udgangsrammestrukturen).

Ved produktionen af lydsignaler, eksempleres disse signaler med 32 kHz og kodes indledningsvis med en opløsning på 14 bit 5 pr. eksemplering. Ved transmissionen reduceres antallet af bit pr. eksemplering til 10 ved anvendelse af næsten øjeblikkelig "compandering", og en paritetsbit tilføjes ved afslutningen af hver 10 bit eksempleringsord til fejldetektionsfor-mål og til skalafaktorsignaliseringsformål, hvilket resulte-10 rer i ordene på 11 bit i den fjerde sektion af rammen. Ved modtageren demultiplekses de transmitterede signaler til dannelse af et audioudgangssignal.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et kredsløb til automatisk omskiftning til multistandard fjernsynsudstyr, 15 således at udstyret er i stand til at modtage NICAM-signaler med mere end én lyd-mellemfrekvens.

Et omskifterkredsløb af den indledningsvis nævnte art ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at det omfatter selektivt variable båndpasfiltre til modtagelse af NICAM-indgangssig-20 naler og transmission af signaler af et bestemt bånd, en QPSK-dekoder, som er således koblet, at den modtager de af båndpasfiltrene transmitterede signaler, og som er indrettet til at frembringe et dekodet NICAM-signal, en med QPSK-dekoderen forbundet oscillator til frembringelse 25 af et antal signaler af forskellige frekvenser, en demultiplekser, som modtager de dekodede NICAM-signaler af QPSK-dekoderen og frembringer et MUTE-signal i tilfælde af, at der ikke foreligger et tilsvarende udgangssignal fra QPSK-dekoderen og frembringer et toneudgangssignal i afhængighed 30 deraf, 4 DK 174604 B1 en styrelogikenhed, der kan reagere på konstateringen af et af demultiplekseren frembragt MUTE-signal ved at omkoble båndpasfiltrene og oscillatoren mellem forskellige værdier, indtil den til tonemellemfrekvensen af NICAM-indgangssignalet 5 svarende værdi er valgt således, at QPSK-dekoderen frembringer et dekodet NICAM-udgangssignal.

Derved muliggøres en transmission af NICAM-signaler ved mere end én lyd-mellemfrekvens (SIF). Opfinderne har erkendt, at de kendte kredsløb til automatisk omkobling til multistandard 10 fjernsynsudstyr ikke er egnet til at vælge mellem lydmellemfrekvenser, som anvendes til NICAM. I kredsløbsarrangementet, ifølge GB patentskrift nr. 2.124.060A foregår behandlingen af indgangssignalerne for at bestemme den lydmellemfrekvens, som skal modtages af lyddemodulatoren, inden signalerne demodule-15 res. Den foreliggende opfindelse giver derimod mulighed for valg af en værdi for båndpasfiltrene og dermed den lydmellemfrekvens, som skal modtages, efter at indgangssignalet er de-multiplekset. På grund af den måde, NICAM virker, er det først efter, at indgangssignalet for en speciel lydmellemfre- 2 0 kvens er blevet demultiplekset, at det kan fastslås, om der transmitteres NICAM-signaler på den pågældende lydmellemfrekvens .

Overvågningsorganerne har et første udgangssignal, hvis der opnås en demultipleksoperation, og et andet udgangssignal, 25 hvis der ikke opnås en demultipleksoperation, og overvågningsorganerne indeholder derfor fortrinsvis organer til at forsinke dannelsen af det andet udgangssignal i en tidsperiode, således at det andet udgangssignal produceres, hvis der ikke opnås en demultipleksoperation inden for den nævnte 30 tidsperiode. Derved reduceres risikoen for at det automatiske omskifterkredsløb omkobler fra en given værdi af båndpasor-ganerne, i tilfælde af at der opnås en øjeblikkelig kortvarig afbrydelse i transmissionen af et signal. De instruerende organer indeholder fortrinsvis organer til at låse båndpasorga- 3 5 nerne på en given værdi, hvis der for den givne værdi opnås 5 DK 174604 B1 en demultipleksoperation.

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et diagram af en del af et TV-apparat ifølge 5 opfindelsen, fig. 2 et diagram af et kredsløb til automatisk omkobling ifølge opfindelsen, fig. 3 et diagram af en del af kredsløbet i fig. 2, og fig. 4 et diagram af et alternativt arrangement til det, der 10 er vist i fig. 3.

Fig. 1 viser FM-lyd-demodulatorkredsløbet i et fjernsyn, således som det anvendes i en eksisterende fjernsynsmodtager.

Dette kredsløb indeholder desuden stereo-signal-behand lingskredsløb 1 til behandling af NICAM-signaler. Lyddemodu-15 latorkredsløbet er multistandard og vil således kunne behandle en hoved-audiokanalbærebølge på enten 5,5 MHz eller 6 MHz.

En anden audiokanalbærebølge på 5,74 MHz til at danne stereolyd kan også behandles. Til dette formål har kredsløbet tre keramiske indgangsfiltre 2, 3 og 4, som er koblet parallelt.

20 En FM-demodulator 5 er dobbelttunet til 5,5 MHz og 6 MHz for hovedbærebølgen og er forbundet til det første og det andet af de keramiske indgangsfiltre 2, 3, som lader signaler med en bærebølgefrekvens på henholdsvis 5,5 MHz og 6 MHz passere.

Det første og det andet filter 2, 3 omkobles ikke. En anden 25 FM-demodulator 6 er afstemt 5,74 MHz til den anden audiobære-bølge og er forbundet til det tredie keramiske indgangsfilter 4, som lader signaler med bærebølgefrekvensen 5,74 MHz passere .

Et lydmellemfrekvenssignal, som indføres på lyddemodulator-30 kredsløbet, indføres også til stereo-signal-behandlingskreds- 6 DK 174604 B1 løbet 1 til behandling af NICAM-signaler. Et konventionelt enkelt standard- system til behandling af NICAM-signaler har en QPSK-dekoder, en demultiplekser, et lydmellemfrekvensfilter og et dekodningsoscillatorkrystal på en frekvens, der 5 afhænger af den standard, kredsløbet skal anvendes til.

Som anført i det foregående, indbefatter NICAM-signaler digitale data. De kan transmitteres ved at variere fasen af en sinusformet bærebølge, en fremgangsmåde, som betegnes fase-forskydning, eller med andre ord faseskift nøgling også 10 kaldet PSK. Kvadratur faseskift nøgling (QPSK) anvender de fire faseværdier 45°, 135°, 225° og 315°. En QPSK-dekoder dekoder bærebølgen for at danne de digitale data, hvoraf signalet består. De således dannede data demultiplekses derefter for at danne audiosignalet, eller med andre ord lydudgangs-15 signalet.

Fig. 2 viser det automatiske omkoblingskredsløb 1 ifølge opfindelsen til behandling af NlCAM-signaler, som arbejder uafhængigt af FM-fjernsynslyddemodulatoroperationerne i fig. 1. Lyd-mellemfrekvenssignalet indføres på et sæt 10 af indgangsbåndpasfiltre, 20 som kan omkobles - se fig. 2 - og som består af et første og et andet indgangsfilter 11 og et første og et andet dekodningsoscillatorkrystal 12 i omkoblingskredsløbet. Udgangssignalet af en QPSK-dekoder 13 indføres til en NICAM-demulti-plekser 14. På nuværende tidspunkt kan NICAM-signaler bæres 25 på en af to lyd mellemfrekvenser på 5,58 MHz eller 6,55 MHz. For at der kan dannes et audioudgangssignal, skal filteret li og dekoderos-cillatorkrystallet 12 svarende til lydmellemfrekvensen for indgangssignalet vælges således, at signalet kan ledes igennem, dekodes og derefter demultiplekses.

30 Hvis filteret 11 og dekoderoscillatorkrystallet 12 vælges med en ukorrekt værdi, er der ikke noget passende indgangssignal til demultisplekseren 14, og der kan således ikke opnås nogen demultipleksoperation. Der dannes således intet audioudgangs-signal, idet demultiplekseren 14 er i MUTE-tilstand, dvs. den 7 DK 174604 B1 danner et MUTE-udgangssignal (stumt udgangssignal), d.v.s. der er ikke noget lydspor eller lydsignal. Styrelogikken 15 afføler MUTE-signalet og vælger et indgangsfilter li og et oscillatorkrystal 12 af en anden værdi. Indgangsfiltrene 11 5 og oscillatorkrystallerne 12 omkobles således mellem forskellige værdier indtil der er valgt et filter og et krystal med en værdi, der svarer til lydmellemfrekvensen for indgangssignalet. Valget af en passende værdi afhænger derfor af, om QPSK-dekoderen 14 faktisk låser til et gyldigt signal, idet NICAM-demultiplek-10 seren derefter skifter til UTJMUTING, d.v.s. den signalbehandling, som foretages efter demultipleksningen af dataene.

Styrelogikken 15, som skal foretage valget af det rette indgangsfilter og det rette krystal, udnytter et følerkredsløb med to trin (se fig. 3) . Det første trin overvåger demulti-15 plekseren 14 for at bestemme om en demultipleksfunktion er blevet opnået og indeholder en "dual rate" tidskonstantenhed 20 og en Schmitt trigger 21. "Dual rate"-tidskonstantenheden 20 drives af den stumme (mute) udgang fra demultipiekseren 14 for derved at tillade en hurtig opladning (unmute), men lang-20 som afladning (muting) af tidskonstantreservoiret. Dette niveau afføles i Schmitt-triggeren 21 for at give et dertil svarende udgangssignal, som er upåvirket af korte stille-perioder (mute) og afbrydelser. Det første trin af styrelogikken 15 forsinker følgelig dannelsen af et signal, der an-25 giver, at der ikke er opnået en demultipleksfunktion i en tidsperiode afhængig af afladningshastigheden for enheden 20, og forhindrer udfald på grund af øjeblikkelige korte stille-perioder (mute). 1 det andet trin afledes styresignalet for indgangfilteret og 30 oscillatoren af en astabil oscillator 22, der kører med en meget langsom hastighed (langsommere end den maksimalt forud-sagte pull-in-tid (indtrækningstid)) og åbnes eller enables i "mute"- tilstanden, d.v.s. når det første trin af styrelogikken 15 danner et signal, der angiver, at der ikke er opnået 35 en demultipleksfunktion, til at omkoble skiftevis mellem de DK 174604 B1 8 to standarder, og stoppes, når signalet er fuldstændigt låst (hvilket repræsenteres i form af et ikke-stumt (un-mute) signal). En latch 23 holder denne værdi længe nok til at bekræfte denne tilstand, indtil demultiplekseren igen er tavs i 5 en periode, der er længere end den førnævnte tidsperiode.

Fig. 4 viser andet arrangement af styrelogikken 15, hvori det andet trin tilvejebringes ved hjælp af en mikroprocessor 30, , som anvendes til at afføle tilstanden af den stumme linie (mute), enten ved polling eller ved interrupt, og udfører 10 søge-oscillator- og låse-funktionen. Mikroprocessoren 30 kan også anvendes til at lagre den forsømte standardværdi for et hvert program for således muligvis at reducere låsetiden for systemet ved programændringer. Lagring af den individuelle kanalstatus kan gøre omkobling øjeblikkelig og automatisk.

15 Funktionen af den dobbelte tidskonstant kan også udføres i software i mikroprocessoren om ønsket.

Claims (3)

1. 9 DK 174604 B1 Automatisk omskifterkredsløb til brug ved modtagelse af NICAM signaler, kendetegnet ved, at det omfatter 5 selektivt variable båndpasfiltre (11) til modtagelse af NICAM-indgangssignaler og transmission af signaler af et bestemt bånd, en QPSK-dekoder (13), som er således koblet, at den modtager de af båndpasfiltrene (11) transmitterede signaler, og som er 10 indrettet til at frembringe et dekodet NICAM-signal, en med QPSK-dekoderen (13) forbundet oscillator (12) til frembringelse af et antal signaler af forskellige frekvenser, en demultiplekser (14) til modtagelse af de dekodede NICAM-udgangssignaler fra QPSK-dekoderen (13) til frembringelse af 15 et MUTE-signal, i tilfælde af, at der ikke foreligger et tilsvarende udgangssignal fra QPSK-dekoderen (13) , og til frembringelse af et toneudgangssignal i afhængighed deraf, en styrelogikenhed (15), der kan reagere på konstateringen af et af de af demultiplekseren (14) frembragte MUTE-signaler 20 ved at omkoble båndpasfiltrene (11) og oscillatoren (12) mellem forskellige værdier, indtil den til tonerne11emfrekvensen af NICAM-indgangssignalet svarende værdi er valgt således, at QPSK-dekoderen (13) frembringer, et dekodet NICAM-udgangssignal . 25 DK 174604 B1 KVADRATUR KREDSLØB —r~~ η — i\f/V«r I ---™— |nmm |mmmJ _ Op lH-, 5-5 MHZ 6MHz SIF FM - oFTinr ““ demodulator -Γ SIGNAL _ v HOVED 1/P ^ -KANAL. - # - . AUDIO -Kj» 6MHZ ___> KVADRATUR fW" KREDSiOBr / <4 ,_/ r-J-i-1 _ FM _ ^ DEMODULATOR anden $74 MHz s sijDI0 ____«-TIL NICAM KREDSLØB Fic.1 DK 174604 B1 to /_„ _ QPSK --- _ _ ..... ..... DEKODER if-indgang J y' L _ ___ LYD i-Γ „ / MELLEMBÆRE.._. " / BØLGE i-J-U -- tt Hfll· 0: i— hoi- S; * I ^ i: kl _ Q STUM ΡΛ GRUND ’ T /AF AUDIO SYSTEM INTET UDGANG VALG INDGANGSSIGNAL L R UDGANGS- / -
2. 7 LEDNINGER " " / (venstre) (højre) STYRE-LOGIK. {—/S Για 2 DK 174604 B1 -U** &/C SCHMITT fra - OML TiMC - 7*,**« η MUTE KONSTANT · LANGSOM ASTABIL· OSC/LLATQR ENAQLE L—j—A« Γιο 3 rjATcH
3. 1 IV. KREDSLØB STYRE-LEDNINGER TIL I/P-FILTER- OG KRYSTAL-QMKOBLING _^20 2/ ,/P */C VIchMITtA FRA -.- DUAL TIME - Tx,rr -l MUTE KONSTANT FioA 30 _) STYRELEDNINGER til . T INDGANGSFILTER- OG KONTROL KRYSTAL-OMKOBLING PRQC-S50R