JPH01293778A - テレビジョン音声多重信号の復調装置 - 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〕 本発明は、テレビジ式ン音声多重信号の復調装置に関し
、特に、主要なテレビジョン音声信号帯域よりも高域側
に第２、第３の音声信号が多重化されたテレビジョン音
声多重信号を復調する復調装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、第１のテレビジョン音声信号帯域よりも高域
側に第２、第３の音声信号が周波数多重化されたテレビ
ジョン音声多重信号を復調する復調装置において、上記
第１及び第２の音声信号を取り出すためのフィルタとし
て、上記第３の音声信号を取り出すためのバンドパスフ
ィルタの一部と減算器とから成るトラップを用い、この
トラッブからの出力信号と高調波が抑圧された上記第２
の搬送波周波数の信号とを乗算して第２の音声信号を同
期検波することにより、第２音声信号の検波特性を劣化
させることなく回路構成を簡略化するものである。

〔従来の技術〕

例えばアメリカ合衆国におけるテレビジョン音声多重放
送は、ＦＭ復調した後の音声信号の周波数スペクトラム
が第４図に示すようになっており、この第４図から明ら
かなように、主要（メイン）音声に対応する第１の音声
信号ＳＩの周波数帯域よりも高域側に、ステレオ差信号
等に対応する第２の多重音声信号Ｓ２と、外国語音声信
号等に対応する第３の多重音声信号Ｓ、とが配設されて
いる。上記第１の音声信号Ｓ１は、テレビジラン信号の
水平走査周波数であるｆ、Ｉよりも低域側に配設されて
おり、周波数ｆｘの位置には上記第２の音声信号の有無
を識別するためのパイロット信号ＳＰＬが配置されてい
る。上記第２の多重音声信号Ｓ２は、第２の周波数２ｆ
、ｌの搬送波信号を第２の音声信号であるステレオ差信
号（Ｌ−Ｒ）でＡＭ変調したものであり、例えば２１に
〜４１　ｋ）ｆｚの周波数帯域を有している。上記第３
の多重音声信号Ｓ３は、第３の周波数５ｆ、の搬送波信
号を第３の音声信号、例えば外国語（いわゆるバイリン
ガル）音声信号でＦＭ変調したものである。さらに高域
側に、中心周波数６．５　ｆ、のテレメトリ信号ＳＴＬ
が配設されることもある。このような３つ以上の音声信
号を多重化するテレビジョン音声伝送システムの例が米
国特許第４，４０５，９４４号公報等に開示されている
。

このようなテレビジョン音声多重信号を復調するための
復調装置としては、例えば第５図に示すようなものが従
来より知られている。この第５図において、入力端子１
にはテレビジョン映像信号から分離されＦＭａ！調され
た、第４図に示すような周波数スペクトラムを有するテ
レビジョン音声多重信号が供給されている。この入力信
号は、上記第２の多重音声信号Ｓ２の周波数帯域である
２１に〜４１　ｋＨｚよりも充分に高い例えば５０ｋＨ
ｚのカットオフ周波数を有するＬＰＦ　（ローパスフィ
ルタ）２に送られて上記第１音声信号ｓＩ及び第２多重
音声信号Ｓ２が取り出され、第１音声信号処理回路４及
び第２音声信号検波回路５にそれぞれ送られる。第１音
声信号処理回路４からの出力はＬＰＦ６に送られて上記
第１音声信号Ｓ１のみが取り出され、この第１音声信号
Ｓ、はマトリクス回路７に送られる。上記第２音声信号
検波回路５においては例えば同期検波等により第２多重
音声信号Ｓ、が低域変換されて例えばｆｘより低域側に
配設され、ＬＰＦ８によりこの低域変換された第２音声
信号成分のみが取り出されて、切換スイッチ９の一方の
被選択端子ａに送られる。また、入力端子１からの信号
は、通過中心周波数が５ｆ、のＢＰＦ　（バンドパスフ
ィルタ）１０に送られて上記第３の多重音声信号Ｓ、が
取り出され、第３音声信号検波回路１１７ＦＭ検波され
た後、ＬＰＦ　１２により第３音声信号成分のみが取り
出される。このＬＰＦ１２からの出力は切換スイッチ９
の他方の被選択端子すに送られる。切換スイッチ５８か
らの出力は例えばいわゆるｄｂｘ　（登録商標）デコー
ダ等のノイズ低減回路１３に送られてノイズ低減処理さ
れ、マトリクス回路７に送られる。マトリクス回路７か
らは例えばステレオの左右チャンネル音声信号が取り出
される。

ここで上記第２、第３の音声信号に対しては、　　　　
。

それぞれｄｂｘ　（登録商標）等のノイズ低減処理が必
要とされるが、各音声信号系毎にノイズ低減回路を設け
ることは回路規模が大きくなってコストアップにつなが
ることより、普及型の８種等においては上記第５図の構
成のように、ノイズ低減回路１３を第２、第３の音声信
号系で共用させ、これら第２、第３の音声信号のいずれ
かを選んで受信し得る構成を採用していることが多い。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで第２音声信号検波回路５においては、周波数２
ｆ、の矩形波信号をキャリア信号として用い、上記第２
多重音声信号Ｓ！にこのキャリア信号を掛は算すること
により、１Ｍ以下の低域側に変換するような同期検波を
行っているわけであるが、ＬＰＦ２で上記第３多重音声
信号Ｓ、を充分に減衰させないと、この信号５！　　（
中心周波数５ｆ＊）が上記２ｆｗ矩形波キャリア信号の
３次高調波（周波数６「Ｍ）成分との掛は算により低域
側に変換されてしまい、第２音声信号の復調信号に悪影
響を与える。また、ＬＰＦ２の位相特性が３ｆ、付近ま
で充分に平坦でないと、復調後のステレオ分離度が悪化
する戊れがある。

そこで上記ＬＰＦ２としては、具体的には例えば第６図
のような構成が必要とされている。すなわちこの第６図
において、ＬＰＦ２は、２次の位相等化器３１と、トラ
ップ周波数が６ｆ、の２次のトラップ・フィルタあるい
はトラップ３２と、トラップ周波数が６ｆ、の２次のト
ラップ３３とが直列接続された計６次のフィルタ構成を
有している。このＬＰＦ２からの出力が、第１音声信号
系及び第２音声検波回路５を介して第２音声信号系にそ
れぞれ送られている。第２音声検波回路５のキャリア入
力端子３４に１よ、上記周波数２ｆＮの矩形波信号がキ
ャリア信号として供給されている。ここで、第３の多重
音声信号Ｓ、を取り出すためのＢＰＦＩＯは、例えば通
過中心周波数が５ｆＭの２次のＢＰＦ３６と、トラップ
周波数が６ｆｓの２次のトラップ３７と、トラップ周波
数が４ｆ、の２次のトラップ３８とが直列接続された計
６次のフィルタ構成を有している。

また第７図は、第６図の各部Ａ〜Ｃの信号の周波数スペ
クトラムを示しており、ＡはＬＰＦ２からの出力信号の
周波数スペク）ラム、Ｂは端子３４に供給される上記周
波数２ｆ、ｌの矩形波キャリア信号の周波数スペクトラ
ム、ＣはＢＰＦ　ｌ　Ｏからの出力信号の周波数スペク
トラムである。

このような第６図の具体的構成においては、必要とされ
るフィルタの次数が大きくなり、復調回路系をＩＣ（集
積回路）化するに際してフィルタ（ＬＰＦ２やＢＰＦ　
１０）をＩＣ内に内蔵させる場合には素子数理からチッ
プ面積の増加となり、外付はフィルタ構成を採用する場
合には部品点数の増加となり、コストアップにつながる
ことになる。また、フィルタ次数を減らして構成を簡略
化しようとすると、特にＩＣ化する場合に性能的にＳ／
Ｎの劣化が生じ、ステレオ分離度の悪化を生じる。

本発明は、このような寞情に鑑みてなされたものであり
、性能を劣化させることなくフィルタ構成を簡略化し、
ＩＣ化の際のチップ面積の増大や外付は部品点数の増加
を防止し得るようなテレビジョン音声多重信号の復調装
置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るテレビジョン音声多重信号の復調装置は、
上述したような課題を解決するために、第１のテレビジ
ョン音声信号帯域よりも高域側に設定された第２、第３
の周波数の搬送波信号を、それぞれ第２、第３の音声信
号により変調して周波数多重化して成るテレビジョン音
声多重信号を復調する復調装置において、上記音声多重
信号が入力され上記第３の搬送波周波数を中心通過周波
数とするバンドパスフィルタと、上記入力音声多重１３
号から上記バンドパスフィルタの出力信号を減算する減
算器と、この減算器からの出力信号と高調波が抑圧され
た上記第２の搬送波周波数の信号とを乗算する同期検波
回路と、上記バンドパスフィルタからの出力信号が供給
される第３の音声信号回路系とを少なくとも有すること
を特徴としている。

〔作　用〕

上記第３の音声信号を取り出すためのバンドパスフィル
タの一部と減算器とから成るトラップからの出力信号を
、上記高調波が抑圧された上記第２の搬送波周波数の信
号と掛は算して同期検波することにより、第２音声信号
の検波特性を劣化させることなく回路構成を簡略化でき
る。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例となるテレビジョン音声多重
信号の復調装置の要部構成を示すブロック回路図である
。

この第１図において、入力端子１には、前記第４図に示
したような周波数スペクトラムを有するテレビジョン音
声多重信号が供給されている。すなわち、第１の主要な
（メインの）テレビジョン音声信号Ｓ１の周波数帯域よ
りも高域側に設定された第２、第３の周波数（２ｆＭ、
５ｆ、ｌ）の搬送波信号をそれぞれ第２．５第３の音声
信号により変調して得られる第２、第３の多重音声信号
Ｓ！、Ｓ、が重畳されたテレビジラン音声多重化信号が
入力端子ｌに供給されている。この音声多重入力信号は
、上記第３の搬送波周波数（５ｆＮ）を中心通過周波数
とする例えば２次のＢＰＦ　（バンドパスフィルタ）４
１に送られており、このＢＰＦ４１からの出力信号は、
減算器４２と、トラップ周波数が６ｆＨの２次のトラッ
プ・フィルタあるいはトラップ４３とにそれぞれ送られ
ている。減算器４２は、上記入力端子１の入力信号から
上記ＢＰＦ４１の出力信号を減算するものであり、これ
らのＢＰＦ４１及び減算器４２によりトラップ周波数が
５ｆ、の２次のトラップ・フィルタあるいはトラップが
構成される。従って減算器４２からの出力信号は、第２
図Ａのように周波数５ｆＨの近傍が大きく減衰された周
波数スペクトラムを有することになる。この減算器４２
からの出力信号は第２音声信号検波回路５に送られ、キ
ャリア入力端子４５からの高調波が抑圧された上記第２
の搬送波周波数（２ｆｘ）のキャリア信号と掛は算され
るようになっている。このキャリア信号としては、いわ
ゆる疑似正弦波信号が用いられており、その周波数スペ
クトラムは、例えば第２図のＢに示すように、特に３次
高調波（６ｆＨ）成分が大幅に抑圧されて、例えばメイ
ン周波数２ｆｓ成分から４０ｄＢ以上低いレベルとなっ
ている。

この疑似正弦波キャリア信号は、例えば三角波の３次高
調波を抑圧して得ることができるが、他に階段波等を用
いて得るようにしてもよい。

また、ＢＰＦ４１からの出力信号は、例えばトラップ周
波数が６ｆｎの２次のトラップ４３及びトラップ周波数
が４ｆ、の２次のトラップ４４との直列接続回路に送ら
れており、これらのＢＰＦ４１、トラップ４３及びトラ
ップ４４により、前述した第３の多重音声信号Ｓ、を取
り出すための計６次のＢＰＦＩＯが構成されている。す
なわちこれらのＢＰＦ４１及びトラップ４３．４４は、
前記第４図のＢＰＦ　１０を構成するＢＰＦ３６及びト
ラップ３７．３８にそれぞれ対応するものである。従っ
て、トラップ４４からの出力は、前記第７図のＣと同様
に、第２図のＣに示されるような周波数スペクトラムを
有する。

なお第１図に示す構成以外の部分については、本発明の
要部ではなく、例えば前述した第５図の回路の各部と同
様に構成すればよいため、図示せず説明を省略する。

この第１図に示すような構成によれば、第２音声信号の
同期検波用のキャリア信号の３次高調波（ｓｒｓ）成分
のレベルが大幅に（例えば４０ｄＢ以上）抑圧されてい
るため、上記第３多重音声信号Ｓ、の低域側への変換量
が少なく抑えられ、フィルタとしては２次のＢＰＦ４１
とＮＸＨ４２から成るトラップのみで充分となる。また
、このトラップ１段のみであれば、位相特性を３ｆ、ｌ
付近まで充分に平坦にすることが容易であり、従来の位
相等化器（第４図の３１）を無くしても、復調後のステ
レオ分離度を従来と同程度に確保することができる。

次に、第３図は本発明に係るテレビジョン音声多重信号
の復調装置の他の実施例を示すブロック回路図である。

この第３図において、入力端子１には前記第４図に示す
ような周波数スペクトラムを有するテレビジョン音声多
重信号が入力されており、この入力音声多重信号は、上
記第３の音声信号Ｓ、の搬送波周波数５ＩＮを中心通過
周波数とする例えば２次のＢＰＦ　（バンドパスフィル
タ）４１に送られている。このＢＰＦ４１からの出力信
号は、ｆＪＩｉ算器（加算器）４２及びトラップ・フィ
ルタあるいはトラップ４３に送られており、トラップ４
３からの出力信号はトラップ４４に送られている。

減算器４２は、上記端子１の入力信号からＢＰＦ４１の
出力信号を減算するものであり、これらのＢＰＦ４１及
び減算器４２により上記搬送波間波数５「、成分を除去
するトラップ・フィルタあるいはトラップが形成される
。この減算器４２からの出力信号はパイロット信号除去
（いわゆるパイロット・キャンセル）回路３に送られる
。

パイロット信号除去回路３は、入力された信号中の前記
パイロット信号（周波数ｆＮ）を除去するためのもので
あり、加算器５１において、このパイロット信号除去回
路３に入力された信号に対してパイロット信号の逆相の
信号（パイロット・キャンセル信号）を加算することに
より、パイロット信号を除去あるいは減衰している。す
なわち、先ずキャリア再生回路５２で入力信号中の周波
数ｆイの信号（パイロット信号）をＰＬＬ回路等を用い
て位相同期された形態で取り出し、この周波数ｆ、のパ
イロット信号を乗算器等の振幅調整回路５５に送って入
力パイロット信号に対して逆相で振幅が比例した信号（
パイロット・キャンセル信号）を形成し、このパイロッ
ト・キャンセル信号を加算器５１に送っている。パイロ
ット信号検出回路５３は、回路３に入力された信号を上
記キャリア再生回路５２から得られる周波数ｆＨの信号
（パイロット信号）で同期検波することにより入力信号
中のパイロット信号のレベルを検出するものであり、得
られた検波ＤＣ出力信号をレベル調整回路６１を介して
係数乗算器６２及びレベル弁別器（比較器）６３に送っ
ている。係数乗算器６２からの出力は上記振幅調整回路
５５に送られることにより上記パイロット・キャンセル
信号の振幅が調整される。レベル弁別器６３は、例えば
基準電圧源６４からの基準レベルによりレベル調整回路
６１を介して得られるパイロット検波ＤＣ出力信号を弁
別し、パイロット信号の有無の判別を行う、このパイロ
ット信号の有無判別出力は、例えばマトリクス回路７等
に送られてステレオ再生かモノラル再生かの切換制御等
が行われる。

パイロット信号除去回路３からの出力信号は、第１音声
信号処理回路４及び第２音声信号検波回路５に送られ、
第１音声信号処理回路４からの出力信号は、ＬＰＦ６を
介してマトリクス回路７に送られる。第２音声信号検波
回路５としては、いわゆる同期検波回路が用いられてお
り、入力される信号に対して掛は算されるキャリア信号
としては、キャリア再生回路５２からの周波数２ｆｇの
疑似正弦波信号が用いられる。この疑似正弦波信号とは
、例えば三角波や階段状波から３次高調波である周波数
６ｆｎの成分を除去あるいは抑圧した信号であり、この
６ｆｗ成分のレベルは、例えば基本波（周波数２ｆイ）
のレベルから４０ｄＢ以上低下したものとなっている。

このような疑似正弦波信号を第２音声信号検波回路５へ
の入力信号、すなわちＢＰＦ４１と減算器４２とから成
るトラップで上記テレビジョン音声多重信号から第３多
重音声信号Ｓ、の５ｆＨＲ送波成分の近傍が抑圧され、
パイロット信号除去回路３によりｆ工成分が除去された
信号と掛は算することにより、上記第３多重音声信号Ｓ
、が低域側に変換される量を抑えながら、上記第２多重
音声信号Ｓｔを低域変換して検波することが可能となる
。この第２音声信号検波回路５からの出力信号は、切換
スイッチ１６の一方の被選択端子ａに送られている。

この切換スイッチ１６は、端子１５から供給される受信
切換信号（上記第２音声信号、第３音声信号のいずれを
受信するかの切換選択信号）に応じて切換制御され、第
２音声信号の受信時には被選択端子ａ側に、第３音声信
号の受信時には被選択端子す側に切換接続される。

次に、第３音声信号系のトラップ４３及び４４は、上記
ＢＰＦ４１と共に前記第５図のＢＰＦ　ｌＯを構成する
ものであり、トラップ周波数がそれぞれ６ｒＨ及び４ｆ
Ｈの例えば２次のトラップ回路が用いられている。トラ
ップ４４からの出力信号は、第３音声信号検波回路１１
で検波され、切換スイッチ１６の被選択端子すに送られ
る。

切換スイッチ１６からの出力信号は、周波数特性が可変
のＬＰＦ　（ローパスフィルタ）１７に送られており、
このＬＰＦ１７は、上記端子１５からの受信切換信号に
応じて、各音声受信に適したフィルタ特性に切換制御さ
れる。すなわち、第３音声信号受信時には、検波回路１
１からの出力信号の周波数特性が高域低下気味であるこ
とを考慮して、カットオフ周波数近傍にピークを有する
ようなフィルタ特性に切り換えている。ＬＰＦ１７から
の出力信号は、ノイズ低減回路１３を介し、マトリクス
回路７に送られる。

また、第３音声信号受信時において、ＲＦ電界が弱電界
のとき等に生ずるノイズがＬＰＦ１７の特性により高域
成分の多いヒステリツクなノイズとなるが、これを防止
するためにノイズ検出回路２５によって入力信号のノイ
ズレベルを検出し、ＬＰＦ　ｌ　７に送ってフィルタ特
性のカットオフ近傍のピークを低下させるように制御し
ている。

以上の第３図のような構成を有するテレビジョン音声多
重信号の復調装置によれば、ＬＰＦ　１７を、第２音声
信号と第３音声信号の各受信モードに応じて周波数特性
を切り換えることにより、これらの各音声信号系で共用
可能としているため、回路構成を簡略化でき、コストダ
ウンを図ることができる。また第３音声信号受信時にＲ
Ｆ電界が弱電界となってノイズが増加した場合、ノイズ
検出回路２５によりノイズレベルを検出し、ＬＰＦ１７
の周波数特性を制御することによってノイズの高域成分
を少なくし、聴感上の不快感を解消するようにしている
。さらに、従来における第１、第２音声信号系のＬＰＦ
２と、第３音声信号系のＢＰＦＩＯとについて、内部回
路構成の一部を共通化し、２次のフィルタ回路３個で構
成可能としているため、回路構成が簡略化されてコスト
ダウンが図れるのみならず、Ｓ／Ｎ及びセパレーシッン
特性を改善できる。またさらに、パイロット信号検出回
路５３からの出力をレベル調整回路６１でレベル調整し
た後、パイロット・キャンセル信号のレベル設定用の係
数乗算器６２及びバイロフト信号の有無判別用のレベル
弁別器６３に送っているため、調整箇所が少なくて済み
、調整作業の簡略化及びコストダウンに貢献できる。

なお、本発明における第２、第３音声信号の搬送波周波
数や変調形態等は、実施例のものに限定されない、この
他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更
が可能であることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明に係るテレビジョン音声多重信号の復調装置によ
れば、第２の多重音声信号を同期検波するための第２の
搬送波周波数の信号（キャリア信号）として、高調波（
特に３次高調波波）成分が抑圧されたいわゆる疑偵正弦
波信号を用いているため、第２音声信号検波回路の前段
のフィルタとして、第３の搬送波周波数をトラップする
比較的低次（例えば２次程度）のトラップを用いても、
該第２音声信号検波回路における第３の多重音声信号の
低域側への変換量が少なく抑えられ、性能を劣化させる
ことなく、すなわちＳ／Ｎやステレオ分離度を劣化させ
ることなく、フィルタ構成を簡略化でき、ＩＣ化の際の
チップ面積を小さくし、あるいは外付は部品点数を減ら
して、コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るテレビジョン音声多重信号の復調
装置の一実施例をの要部を概略的に示すブロック回路図
、第２図は該実施例の各部の信号の周波数スペクトラム
を示すグラフ、第３図は本発明に係る音声多重信号の復
調装置の他の実施例を示すブロック回路図、第４図は本
発明に用いられるテレビジョン音声多重信号の周波数ス
ペクトラムを示すグラフ、第５図は従来のテレビジタン
音声多重信号の復調装置を概略的に示すブロック回路図
、第６図は従来のＬＰＦ及びＢＰＦの具体的構成を示す
ブロック回路図、第７図は第６図中の各部の信号の周波
数スペクトラムを示すグラフである。 １・・・・・・・・テレビジョン音声多重信号入力端子
２・・・・・・・・ＬＰＦ　（ローパスフィルタ）５・
・・・・・・・第２音声信号検波回路１０・・・・・・
ＢＰＦ　（バンドパスフィルタ）３１・・・・・・位相
等化器 ３２．３３．３７．３８．４３．４４ ・・・・・・トラップ（トラップ・フィルタ）３４．４
５・・・・・・キャリア信号入力端子３６．４１・・・
・・・ＢＰＦ ４２・・・・・・減算器 ５２・・・・・・キャリア再生回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１のテレビジョン音声信号帯域よりも高域側に設定さ
   れた第２、第３の周波数の搬送波信号を、それぞれ第２
   、第３の音声信号により変調して周波数多重化して成る
   テレビジョン音声多重信号を復調する復調装置において
   、 上記音声多重信号が入力され上記第３の搬送波周波数を
   中心通過周波数とするバンドパスフィルタと、 上記入力音声多重信号から上記バンドパスフィルタの出
   力信号を減算する減算器と、 この減算器からの出力信号と高調波が抑圧された上記第
   ２の搬送波周波数の信号とを乗算する同期検波回路と、 上記バンドパスフィルタからの出力信号が供給される第
   ３の音声信号回路系とを少なくとも有することを特徴と
   するテレビジョン音声多重信号の復調装置。