JPH01501354A - テレビジョンシステムのための高速同調制御 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 テレビジョンシステムのための 特徴化高速同調制御 本発明は、テレビジ田ンシステムに関し、より詳しくは、テレビジ曹ンシステム のチャンネルを切換えるための高速同調サブシステムに関し、更に詳しくは、代 替チャンネル中の成る選択された代替テレビジョン信号が、例えばマーケットリ サーチの目的のために、それぞれの通常のチャンネル中の１以上の通常のテレビ ジョン信号のために識別不可能に代替されうるようにした前記サブシステムに関 する。

代替テレビジョン信号（その有効性の評価がなされるコマーシャルを含む）が、 このコマーシャルの有効性が評価されうるように、選択されたテスト視聴者の自 宅において通常のテレビジョンチャンネルに代をされるようにした、マーケット リサーチ技法が開発されている。これにより、サービス又は製品のプロモーター は、無効なコマーシャルが広く放映される前に、人口統計学的に管理された小さ なテスト視聴団の反応を知ることができる。

このようなテレビジョン信号の代替システムの一例は、米国特許第４４０４５８ ９号に開示されている。この米国特許に開示されているように、代替テレビジラ ンプログラム信号が、信号代替制御信号と共に、少くとも１つの代替チャンネル において伝送される。各々のテスト視聴者の受信局の制御ボックスは、代替テレ ビジｉンプログラムを通常のチャンネルに選択的に切・　換えることによって、 信号代替制御信号に応答する。信号代替制御信号は、成る数の別々の端局指令信 号と、成る数の別々のイベント指令信号とを含んでいる。各々の端局指令信号は 、それぞれのテスト視聴者の受信局を特定化するためのそれぞれのテスト視聴者 のアドレス信号と、この端局が参加するべきそれぞれの信号代替イベントを特定 化する成る数のイベント特定化信号とを含んでいる。各々のイベント指令信号は 、それぞれのイベントに対応するそれぞれのイベントアドレス信号と、適切な代 替制御指令と、代替チャンネル特定化信号と、代替テレビジョンプログラムから 切換えられるべき通常チャンネルを特定化するための１以上の通常のチャンネル 特定化信号とを含んでいる。各々の許容されるイベントアドレスに対応する現行 のイベントの指令信号は、端局のｔ加イベントリスト及び視聴者の選択されたチ ャンネル信号に後に相関させるために、端局に記憶される。現行のイベント指令 （このイベントアドレス信号はこの端局が参加するべきイベントに対応する）に 関係した通常のチャンネルの特定化信号に、視聴者が選択したチャンネルが対応 し℃いる場合、代替チャンネルは、イベント指令信号によって定まる期間の開祖 聴者によっ℃選択されたチャンネルによって代替される。それぞれの視聴者のそ のイベントに対する購入の如き後の反応は、通常の信号を受信する視聴者の反応 に対して個別に作表され分析される。

最近のテレビジョンセクトにおいて視聴者がチャンネルを変更する場合、チャン ネルの変更は、例えば約純秒間行なわれる。

この変更に伴なりて画面が一時的に中断され、音声のポツプと成る時間のミュー ティングとが生ずる。マーケットリサーチ会社がチャンネルの代替を行なう場合 、通常のテスト視聴者が知覚できない程度に早くしかも目立たないように、この 代替を行なうことが望ましい。この代替が識別可能であると、それは少くとも意 識下で、コマーシャルのテスト視聴者の反応に影響する可能性がある。即ち視聴 者は、テストコマーシャルを受信し℃いると知るか又は疑った場合、通常の行動 ではなく、彼が反応するよう期待されていると信じる仕方で反応し、彼の通常の 反応のテストを歪めることがありうる。そのため、同調は、識別不可能なように 非常にすみやかになされることが望ま１７い。

より詳しくは、チャンネＡ・間の移行時間は、テレビジョン信号の周波数変調さ れたインターキャリヤ音声サブキャリヤの喪失による可聴のポツプを防止するた めに、１００マイクロ秒よりも十分に短い時間に保つべきである。通常のチャン ネルと代替チャンネルとの同調は、画像品質特にクロマ信号の品質のシフトが起 こらないようにするために、非常に正確に整合されていなければならない。この 移行は、袂、聴者がその変化な見ないように、画像のフィールｒの間の垂直帰線 期間の間に生ずるように調時されるべきである。

チャンネルの切換には、チューナーにおいて大きな周波数変化力１時に必要とな る。例えは、通常のチャンネルが低ＶＨＦチャンネ７ｒｖ（チャンネル２は、映 像のキャリヤ周波数５５．２５ＭＨｚを有する）であり、代替チャンネルが高Ｕ ＨＦチャンネル（チャンネル７０は映像のキャリヤ周波数８０７．２５ＭＨｚを 有する）である場合、チシーナー（同調器）は、７００ＭＨｚ以上に亘ってスル ー（ｓｌｅｗ）　Ｌなければならない。代替がその間になされるべき標準ＮＴＳ Ｃビデオの垂直帰線期間は、１．３ｍ秒である。代替を識別不可能とするのに最 もクリティカルな要因は音声である。可聴周波数変調受信器は、音声キャリヤに は同調されておらず、各々のＶＨＦチャンネルとＵＨＦチャンネルとの映像キャ リヤと音声キャリヤとの間に発生する４、５ＭＨｚインターキャリヤ唸りに同調 されている。チシーナーがチャンネル間に同調されると、映像のキャリヤと音声 のキャリヤとがＩＦ通過帯斌中に同時にはもはや存在しなくなるため、インター ・キャリヤ唸りは消失する。音声ＦＭ受信器に信号が供給されないと、その内部 のＩＪ　ミクタ増幅器は、全振幅レベルまでノイズを増幅させる。この場合、視 聴者によって制御されるチャンネル変更の間にポツプが聞かれる。視聴者がチャ ンネルを変更する場合、それは期待されるべきであるため、問題は生じない。し かし信号代替の間に生じた場合には、そわば視聴者に代替の事実を知らせること になろう。

信号代替の間のノイズ効果をさけるには、人の耳がそれを識別できない程度に十 分に早くチャンネル変更を行なわねばならない。ノイズバーストの全エネルギー は、出力の時間積分であるが、人の耳は、知覚については、基本的に対数型であ り、非常に低いエネルギーノイズパルスを聞くことができる。チャンロ秒よりも 短い時間内にこの変更を行なわねばならない。非常に高速の同調が必要とされる だけでなく、４．５ＭＨｚのインターキャリヤ唸りを回復するように同調を非常 に正確に行なわねばならない。隣接チャンネルにおいて音声キャリヤが非常に近 接しているため、代替チャンネルの映像及び音声のサブキャリヤがテレビジ叢ン の通過帯域内にあるためには、最大でも約±５Ｑ　ＱＫＨ２のエラーにする必要 がある。

最近のテレビジ嘗ンのチューナーは、電圧制御局部発振器を使用し、これがチュ ーナーが同調される入力周波数を定める。

従来の信号代替システムは、有線テレビジョン分配システムを使用し、チャンネ ルの切換えのための制御ボックスは各々の視聴者の自宅におかれている。局部発 振器に各個別チャンネルの周波数をテレビジョン受信器のそれへ変換させるのに 必要な予測同調電圧に基づいて、電圧分割ネットワークが形成されている。チュ ーナーは、適切な制御電圧を局部発振器にジャミングすることによりて特別のチ ャンネルを非常に高速で選択するようになっている。これはジャム同調として知 られている。即ち、通常チャンネルの電圧から代替チャンネルの電圧に変化する ように、局部発振器の制御回路の電子スイッチに指示することによって、代替が なされている。この従来の技術によるチューナー制御システムは、所望の入力チ ャンネルに対応するチャンネル同調制御電圧が、テスト視聴者の自宅のチューナ ーの取付は中又は取付は前に試験により℃定められることから、予測形の性質を 備えている。直面する問題は、経時的に正確な同ｉｔ圧がドリフトする傾向をも つことである。

ドリフトの結果として、周波数エラーを生じ、このエラーは、画像の精細度の損 失と、色相又は彩度の変化を生ずる。テスト視聴者のテレビジ璽ンセットの自動 微同調回路は、このエラーを修正できるが、おそい作動速度のため、この修正を 可視的に行なうことになる。ドリフトは経時的に増大するため、テスト視聴者の 自宅から制御ボックスを再効正のために持ち出すことが必要となる。

発明の簡単な要約 本発明は、長期ドリフトを勘案するように正確なジャム同調をフィードバックと 組合せる改良された高速同調サブシステムを提給する。位相ロックループのフィ ードバックシステムは、周波数エラーが存在するか否かを定めるために、チュー ナー中の局部発振器の出力をサンプリングする。各チャンネルの周波数は一般に 非常に正確に保たれているが、制御ボックス中のチューナーから顕著な周波数エ ラーが生じうる。このエラーが存在すると、位相検出器は、エラー信号を提供し 、このエラー信号は、予測された電圧信号と組合され、その結果の電圧信号は、 チューナーの電圧制御局部発振器に供給され、それによつてチューナーに、所望 の周波数の出力を供給させる。この制御システムにおいて、各々の周波数のため の予測電圧即ち特徴化電圧は、マイクロプロセッサ−に関連のメモリ中のルック アクブチ−・プルに記憶されている。各々の予測電圧信号は、特定のチー、−チ ーのそれぞれのチャンネルに対し、主同調エラー信号を与える電圧制御発振器に 供給される電圧に、特徴化時点で実質的に等しくなるように、予め定められてい る。制御動作の予測型フィードフォワード部分において、マイクロプロセッサ− は、代替チャンネルを選択すると、その特徴化電圧を表わす信号を高精度Ｄ／Ａ 変換器に供給し、このＤ／Ａ変換器は電圧制御発振器にそのアナログ出力を供給 する。ルックアップテーブルに記憶されたいろいろの周波数についての電圧は、 各素子の老化により、時間と共に、誤りを含むようになる。その結果と１−で、 フィードフォワードモードの間に供給された電圧は、種々のチャンネルについて 不正確となり、比較的ゆり（りと作動する位相ロックルーグは、所望の周波数に 対する正確な同調を確保するように、修正オフセットを付加する。フィードバッ クモードの応応時間は、１方の制御を他方の制御から減結合するように、予測モ ードの応答時間よりも実質的におそくなるようにされている。

本発明の１つの様相によれば、テレビジランシステムの現行のチャンネルから選 定されたチャンネルに切換えるために、高速同調サブシステムが用いられる。同 調サブシステムは、受信するべきチャンネルを選択するためのチューナーを含み 、このチューナーは、電圧制御発振器を含み、この発振器は、チューナーが選択 的に受信するチャンネル周波数を供給電圧に応答して定めるための制御入力を備 えている。予測手段は、前記発振器への制御入力に選択された予測電圧信号を供 給する。予測手段は関連のメモリを有し、このメそりには、各チャンネルのチャ ンネル周波数を受けるようチューナーを同調させるために、発振器に供給される ように予測された各電圧信号に対応する信号が記憶されている。発振器は、選択 された予測電圧信号に応答して、チャンネル周波数を高スルーレートで、選択さ れた予測電圧信号に対応する周波数にスルーさせる。エラー検出器は、選択され たチャンネルについての周波数から離れるチューナーの周波数エラーを表わす同 調エラー信号を発生させる。フィードバック回路は、同調エラー信号を選択され た予測電圧信号と組合せて、同調エラーを減少させるようにチャンネル周波数を 調節するために、制御入力に側斜信号を供給する。予測手段の作動は実質的にフ ィードバック回路の作動から減結合され、予測手段のスルーモードにおける過渡 信号がフィードバックモードを実質的にじよう乱させることを阻止する。

本発明の１つの様相によれは、スルーモードの間に検出される全スプリアスイン ターキペーリャ音声エネルギーが視聴者に聞き取れない程度に小さくなるように 、チャンネル周波数を、十分高速にスルーし、予測手段の作動によって惹起され た過渡信号が、視聴者によって見られる画像の過渡的な可視の劣化を生じさせる 程度までフィードバック回路の作動をじよう乱させないようにすることにある。

本発明の別の態様によれば、フィードバック回路の応答時間は、実質的な減結合 を生ずるように、予測手段の応答時間よりも十分にゆっくりしたものとする。好 ましくは、フィードバック回路の応答時間は、予測手段の応答時間よりも少くと も４桁おそくする。別の態様によれば、エラー検出手段は、チャンネル間スルー イングの間のエラー４８号の振幅を制限する手段、好ましくは、チャンネル間ス ルーイングの間エラー信号を±πラジアンに制限する位相エラー検出器を備えて いる。

別の態様によれば、エラー検出器は、位相制御発振器の周波数を基準と比較して 同調エラー信号を発生させる。別の態様によれば、このエラー検出器は、基準発 振器を備え、これは、チューナーが選択的にそれぞれのチャンネルを受信する周 波数においての電圧制御発振器の筒波数の１７Ｎ（ここでＮは、各々のチャンネ ルについて別々のそれぞれの整数である）の周阪数において、基準信号を発生す る。エラー検出器は、そのほかに、電圧制御発振器の出力周波数をＮで除算する Ｎ除算手段と、Ｎ除算された信号を基準信号と比較し℃同調エラー信号を発生さ せる手段とを備えている。好ましくは、色結合手段は、フィードバック手段に接 続されたループフィルターを備えている。

別の重要な態様は、予測制＃伯号の特徴化である。これは製造の間に高速で正確 に行なう必要があり、さもないと、多数のチャンネルの特徴化のコストが増大す る。本発明によれは、各々のチューナーのための制御信号は、各々のチャンネル について、予備的な制御電圧信号の見積りを該制御入力に供給し、前記エラー検 出手段からのその結果の同調エラー信号を利用して、同調エラー信号を所定の機 幅以下に減少させる前記制御入力においての制御電圧信号を定め、そしてそれぞ れの予測された制御電圧信号に対応する信号として、前記の定められた制飯電圧 に対応する信号を前記メモリ手段中に起重する。

別の態様によれば、エラー検出手段及びフィードバック手段は、位相エラーを表 わす同調エラー信号を発生させる位相ロククループを含み、同調エラー信号の導 関数は、この同調エラー信号を所定振幅より小さくするために、予備的制御電圧 信号に対する連続的な増分的更新を定めるのに利用され、そしてこの特徴化され たそしてその時に特徴化された予備釣部」御−圧信号に対応する信号が、前記の 定められたｔｔ＋ｕ？ｌ１１ｉ電圧侶号に対応するものとしてメモリに記憶され る。

別の態様によれは、前記の特徴化制倫電圧信号を各チャンネルに対して決定する ことは、制御入力にそれぞれの予１ｔＮ　Ｏｉｔ」０電圧信号を供給し、その結 果の同調エラー信号を利用してその予備的ｉ！ｌＪ＠電圧信号を所定量変更して 、変更された予備的制御電圧信号を発生し、この変更予備的市り節電圧信号を制 御入力に適用し、そしてその結果の同調エラー信号が所定振幅よりも小さくなる までこれらの工程な反復することにより℃行う。

本発明の別の態様によれば、所定量は、連続する所定量が棒ずつ減少するように なったバイナリ探索プロセスに従う。別の態様によれは、各所定量は、線形探索 プロセスに従って実質的に同一される。更に別の態様によれは、各所定量は、成 る数の工程については、連続する所定量力伽ずつ減少するノ（イナリ探索プロセ スに従い、その後は、各所定量が実質的に同一である線形探索プロセスに従うよ うにする。

本発明のそり）他の様相、目的及び利点は、添付−面を参照した以下の詳細な説 明によって一層明らかとなろう。

図面の簡単な説明 第１図は、予測同調電圧制御を有する従来の技術による高速同調サブシステムを 示す一部は概略図、一部はブロック図の図である。

第２図は、予測同調電圧制御だげでなく、同調周波数の経時的情度を改善するた めに遅作動位相ロックループも備えた、本発明による高速同調サブシステムを示 すブロック線図である。

第３図は、サブシステムの製造中の特徴化を示すブロック線図である。

各図において対応する参照番号は、対応する部材を表わしている。

好ましい実施例の詳細な説明 代替チャンネルと通常のチャンネルとの間の切換えのために、テレビジョンシス テムにおいて制御ボックスが用いられている。

制御ボックスは例えば各々のテスト視聴者の家庭に置かれ、テスト視聴者のテレ ビジョンセットに信号入力を供給する。各制御ボックスは、遠隔の監視コントロ ーラーの制御下にあり、このコントローラーは、例えば適切に選定された視聴者 団を使用して各々のコマーシャルの有効性をテストする目的のために、例えば選 定された通常チャンネルに挿入するための代替チャンネル中のコマーシャルを選 択する。多数イベント信号代替を含むテレビジョンシステムの一例は、前出の米 国特許第４４０４５８９号に示され開示されている。

前述したように、通常のテレビジ曹ンチャンネル中のコマーシャルの代りに代替 コマーシャルがいつ挿入されたかを、テスト視聴者が知らないことが望ましい。

この代替が識別可能であったら、テスト視聴者の判断は、たとえ意識下でも影響 されうる。テスト視聴者が代替を識別しうる１つの方法は、画像又は音の、干渉 又は中断である。普通のテレビジョンセットは、選択されたチャンネルに同調す るのに数分の１秒を通常必要とするので、この干渉は、テレビジ遭ン視聴者が通 常のチャンネルを変更した際に通常起こる。この時間の間に、４．５　ＭＨｚイ ンターキャリヤ音声信号が消失し、その結果として、ポツプノイズが生ずる。そ れは、テレビジ１ンセツトのオーディオＦＭレシーバ−のリミッタ増幅器がラン ダムな熱ノイズと介在するスプリブス信号とを全振幅レベルまで増幅するためで ある。本発明の１つの様相は、チャンネル間の切換な非常にすみやかに行なって 信号代替作用がテスト視聴者にほとんど識別できないようにする能力である。

従来使用された予測的同調システムは、纂１図に示され℃いる。ここには、有線 システムの高速同調に従来使用された制御ボックス１００が示されている。分圧 器１０２は、多数のポテンショメーター１０４によって形成され、各々のボテン シ璽メーター１０４は、通常チャンネル及び代替チャンネル（通常のチャンネル ２−１３及び代替チャンネルＡ％Ｂとして示す）の各１つの見積り１町調電圧の ために、工場で較正されている。テスト視聴者は、スイッチＳＷ３によって、通 常チャンネルを選択できる。電子スイッチＳＷ４は、データ受信器１０７を経て 供給される代替制御回路１０６からの信号の制御下にあり、そのデータ受信器１ ０７は、テスト設備からケーブル１０８を経て受信される信号から制御信号を取 出す。スイッチＳＷ４は、視聴者によって選択された通常チャンネル及び２つの 代替チャンネルの間の切換えを行なり℃、それぞれの見積り制御電圧を同調器（ チューナー）又は周波数コンバーター１１０に供給する。チー−≠−１１０は、 局部発振器（ＬＯ）１１２とミキサー１１４とを備えている。局部発振器１１２ は、スイッチＳＷ４かうその制御入力端子に供給された制御−圧によって定まる 周波数において動作する電圧制御発振器である。局部発振器１１２の出力は、ケ ーブル１０８上の信号とミキサー１１４におい℃混合され、唸り周波数を発生さ せる。検出されるべきチャンネルの唸り周波数は、中間周波数にあり、これは、 視聴者のテレビジ璽ンセット１１６が同調されている周波数、例えは、ローカル 放送域において使用されていないチャンネル、例えば３又は４チヤンネルの周波 数に、第２コンバーター１１５によって後に変換される。垂直帰線期間の間にス イッチＳＷ４が操作されると、所望のチャンネルに同調するだめの所定の１飯電 圧は、チューナー１１０にジャミングされる。このシステムの欠点は、工場の較 正の間にポテンショメーターを正確に調整することが困難であり、各部の老化に よるドリフトを補償する設備をシステムが供与しないことである。この予測シス テムの周波数エラーは、時間と共に許容できない程に塚るため、種々のチャンネ ルを適切に同調できず、制御ボックス１００を再較正のために工場に返却するこ とが必要となる。

本発明による高速同調制御サブシステムは第２図に示されている。サブシステム は、この例ではケーブル１２２を含む信号伝送媒体を経て信号を受信するための 制御ボックス１２０を備えている。これらの信号は、高速チューナー又は周波数 コンバーター１２４及びデータ受信器１２６によって受信される。チューナー１ ２４は、テレビジョン信号を分離し、データ受信器は、監視テスト設備から受信 する制御信号を検出し分離する。

高速チューナ−１２４は、マイクロプロセッサ−１２８の制御下にあり、２つの 操作相又は操作モード、即ちジャム相とフィードバック相とを有している。

第１相は、ジャム相であり、ここでは、所望のチャンネルのための予測された制 御電圧は、チューナー１２４の局部発振器（ＬＯ）１３０に供給される。局部発 振器１３０は、その制御人力端子に供給されるｆｆｄｊｌｌｌ電圧により℃定ま る周波数で発振する電圧制御発振器である。局部発振器１３０の出力は、ケーブ ル１２２において受信される信号とミキサー１３２において混合され、唸り周波 数を発生する。この周波数は、選択されたチャンネルについて、固定中間周波数 に対応する。この中間ｈａ数にある信号は、次に、視聴者のテレビジョンセット １３４が同調された周波数に、第２コンバーター１３３によって変換される。通 常と代替とを含む種々のチャンネルを同調させるためのそれぞれの制御信号に対 応する信号は、マイクロプロセッサ−１２８に関連したアドレッシング可能なリ ードオンリメモリ中のチャンネルテーブル１３８に収容されている。これら種々 の電圧は、第３図を８照して後述するように、制御ボックス１２０の最後の製造 工程として行なわれる特徴化工程の一部分として定められる。それら対応した信 号は、メモリテーブル１３８中のそれぞれのアドレスに格納され、そこで１、そ れらは、データ受信器１２６からの命令の下に動作するマイクロプロセッサ−１ ２８の代替コントローラー１３７の制御下に、マイクロプロセッサ−１２８の適 切なチャンネル選択アルゴリズム１３６に従ってアドレツシングされる。マイク ロプロセッサ−１２８はまた、９示しない選択スイッチなどから、テレビジョン 視聴者によってなされるチャンネル選択を示す信号も受ける。

チャンネル選択を行なうと、マイクロプロセッサ−１２８は、メモリテーブル１ ３８から対応の制御信号を呼出し、１２−１４ビット精度をもったＤ／Ａ変換器 （ＤＡＣ）１４０に、対応した所定の見積り又は予測の電圧信号を（デジタル形 式で）与える。ＤＡＣ１４０は、その信号をアナログ形に変換し、それを局部発 振器１３０に、加算回路１４２を経て供給する。その予測信号を記憶するために 使用されるメモリテーブル１３８は、消去可能−プログラム可能なリードオンリ メモリ、例えばＥＰＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭである。これらのプログラム可能な デバイスは、チャンネルテーブル１３８を含み、これは、各々の周波数コンバー ターモジュール１２４に対し必要とされる周波数制御電圧の正確な見積りに対応 する信号を含むようにカスタムプログラムされている。

同調の第２相は、エラー検出システムを使用し１局部発振器１３０の所望の周波 数出力と実際の周波数出力との差をめるフィードバックモードである。入力信号 が正当に正確で安定した周波数をもち、また顕著な周波数エラーはチューナー１ ２４中の局部発振器１３０のみから生ずることは、通常＆文確実に想定できる。

従って、チューナー出力のいかなる周波数エラーも、局部発振器１３００周波数 出力を測定することによって正確にツク、ループＣＰＬＬ）１４４への入力とし て作用し、分局器１４６は、整数Ｎを選択するためマイクロプロセッサ−１２８ により制御され、この整数Ｎによりチューナー出力周波数を分周して、基準水晶 発振器１４８０周波数に整合すると考えられる周波数まで減少させる。基準発振 器１４８の位相と分局器１４６の出力の位相とな位相検出器１５０を用いて比較 することによって、ループフィルター１５２を経て加算器１４２にフィードバッ クされるエラー信号が確立され、これによりてＤＡＣ１４０の出力と組合され１ 局部発振器を所望のチャンネルでの同調のための周波数に正確にもたらすように する。

この第２の即ちフィードバック操作モードは、第１の即ちジャム操作モードから 、これら２つのモードが干渉し合わないように、実質的に減結合されている。予 廁制御電圧が周波数をスルーしている間に位相ロックルーズが発振器周波数を基 準周波数に同期させようと努めるのは、反生産的であろう。より詳しくは、スル ー又はジャム作動は、位相ロックループ１４４０ランダムな不平衡を招来し、こ れな位相ロックルーズが減少させようと努める。これら２つのモードは予測性ジ ャムモードの応答時間に比べて位相ロックループ１４４の応答時間を十分に長く することによって、実質的に減結合することができる。詳細には、この応答時間 は、十分長くして、ランダムな位相の不平衡の修正レートが十分遅くなるように し、それによノて結果の過渡的な局部発振器の周波数オフセットが限定されてき わだりた過渡的な画面の可視の劣化を防止するようにしなけれはならない。ジャ ムモードの応答時間は、十分に早くして、チューナーを新しいチャンネルへすみ やかにスルーさせるようにし、それによってスルーモードの間に検出される総合 インターキャリヤ音声ノイズエネルギーが視聴者にとってほとんど聞き取れない 程度に小さくなるようにする。チューナーが介在するチャンネル周波数を経てス ルーする間に発生される過渡信号は、ジャムモードの直後に視聴者によって観測 される画面の過渡的可視劣化を惹起させるほど強くには、フィードバック手段の 作動を妨害しない。６０マイクロ秒よりも小さいジャムモードの応答時間は、適 切とわかっており、これは、共通の局部発振器１３０と共通のＤＡＣ１４Ｑとの 適切な選択によって容易に実現される。予測的スルー回路の応答時間よりも４桁 おそい位相ロックループ１４４の応答時間は、十分な減結合を与える上で有効な ことがわかっている。実際に用いた特定の実施例において、位相ロックループ１ ４４のための３秒の桁の整定時間は、有効な減結合を与えた。位相ロックループ １４４のためのこの整定時間は、ループフィルター１５２のフィルタ一定数によ つ℃与えられるロエラー玖出器１５０は、修正を要するエラーを更に制限するた めにチャンネル間スルーイングの間エラー信号を制限する手段を備えている。こ れは、位相ロックルーズの固有の性質であり、これは、エラー信号を±πより小 さい値に制限する。

特徴化は、各々の制御ボックス１２０の生産サインｒ・の終了時にか又は各々の 制御ボックス１２０の再較正の際に行なわれるプロセスがあり、これにおいて、 各々の通常チャンネル及び代替チャンネルのための予測同調電圧のテーブル（チ ャンネルテーブルと呼ばれる）が定められ、そしてメモリ１３８に入力される。

チェーナー１２４の局部発振器１３０にジャムされてチューナー１２４を選択さ れたチャンネルへすみやかにスルーさせるのＩＪ、これらの同調電圧である。こ れらの電圧は高精度で定められる。その理由は、可視の画面劣化を惹起させるに 足る最初の周波数エラーのフィードバックモードにおいての修正を防止するよう に、チェーナーは、所望のチャンネルの成る狭い範囲内にすみやかに到達しなけ ればならないからである。

１００ＫＨｚ以内は適切なことがわかりている。１／１００００に近付きうろこ の所望の精度を実現するために、１２−１４ビツトの精度をもりたＤ／Ａ変換器 が設けられている。

この工場の特徴化においての１つの問題は、各々のボックス１２０が約７０まで のチャンネルの各々について個別に特徴化されねばならないので、非常に高価な 操作となることである。

各々のボックス１２０を特徴化するために、１０００回にのける判断が必要であ る。位相ロックループ１４４は、比較的ゆっくりと平衡に落ち着き、少くとも数 秒を要する。これでは、低コストでこれらの特徴化判断を行なう際にその平衡条 件を使用しうるには非常におそい。後述するように、これらの判断は、各々１秒 の数分の１の間に、位相検出器１５０の出力の微分に基づいたプロセスを用いて より効果的になされる。このプロセスは、周波数が位相の真時導関数であるとい う事実に基づいている。

所望の精度を得るための多くの考慮がなされる。第１の考慮は、制御ボックス１ ２０の全部のクリティカルな素子がそのボックスの特徴化に使用されねはならな いことである。即ち、制御ボックス１２０の少くともＤ／ＡＫ換器３．４０、周 波数コンバーター１２４及び位相ロックルーズ１４０は、その特徴化において実 際に使用される。それは、必要な精度が非常に高く、素子の異なった寄せ集めの 使用に゛よつて起こり５るわずかな差異も許容できないためである。第２の精度 上の考慮＆１、ノ（−ンイン及び安定化である。必要な精度を得るために、制御 ボックス１２０は、その最終的な作動温度にもたらされ、各部が熱平衡に到達す るまでその温度で作動するようにされる。非常な高精度が必要とされる場合の第 ３の考慮は、抵抗又は容量のよ５な素子の直線性及びヒステリシスに関係してい る。

高速を達成すると共に、ヒステリシス効果を除くために、各チャンネル用の見積 り同調電圧のための特徴化探索は、２つの部分に分けられる。第１部は、高速バ イナリ探索である。チャンネル同調電圧の粗い見積りは、最初に行なわれるが、 晋１８は、チャンネルの同調電圧のより正確な見積りを得るために、８ビツトの バイナリ探索が行なわれる。バイナリ−又は二分探索は当業者には熟知されてお り、ここではこれ以上説明しない。この探索は、エラーを狭（するために次々に 半減する量で適正な方向にテスト信号をステップさせることを含んでいる。回路 素子がヒステリシス又は成る度合の熱記憶を示す程度にまでは、バイナリ探索の 結果は、小ステップ化した場合でも、正確ではない。

特徴化探索の第２部は、テスト値を成るわずかな度合〕（ツクオフ（ｂａｃｋｉ ｎｇ　ｏｆｆ）　Ｌ、、た後、直線性の定速スイープを用いて１．（バイナリ探 索から生ずる）見積り値を経てスイープアンプすることを含んでいる。直線性定 速スイープの使用によって、全てのヒステリシス効果は特徴化された全部のチャ ンネルについて１つの共通の方向に整列される。どんな残留ビステリシスエラー ・も、テスト視聴者の自宅の周囲温度と少【２異なった温度環境においてボック スを特徴化することによるエラーのような定誤差項に縮少され、そのエラ日工、 ＰＬＬ制御ループ１４４によって容易に除くことができる。

特徴化プロセスの実施のために、特徴化テストジグ１５４が用いられる。テスト ジグ１５４は、位相検出器１５０の出力と１イクロプロセツサー１２８との間に 接続される。テストジグは、同調エラーの方向を検出するための極性弁別器１５ ８及び微分器１５６．ｆｆ１ｉｌ及びに、テストシーケンスを案行するための特 徴化制御コンビュ・−ター１６２及びＥＰＲＯＭプログラマ−１６０を含ん°で いる。増分的加重アルゴリズム１６４は、マイクロプロセッサ−１２８自身に含 まれている。スイッチＳＷ５は、ループフィルター１５２の入力を位相検出器Ｘ １ｚＯへの接続から接地に切換え、これによって位相ロックループ１４４が特徴 化プロセスの間に導入される増分的な同Ｉｎ圧ステップを同時に修正することを 試みないようにする。従つて、位相検出器は、ＤＡＣ１４０により加算器１４２ に与えられる制御電圧のエラーのみを検出する・ 特徴化制御コンピューター１６２は、そのプログラムシーケンスを通してテスト ジグ１５４を適用する。増分加重アルゴリズムは、極性弁別器１６２によって定 まるエラーの方向に応答する。これは、局部発振器１３０への制御信号の増分又 は減分に対応した増分信号を選出することによって応答する。この信号は、加算 器１６６によりてチャ／ネルテーブル１３８からの試験的な予測電圧信号に加算 される。最初の試験的な予測電圧信号は、テスト用リードオンリメモリ（ＲＯＭ ）に記憶されており、このメモリは、各チャンネルについて最初の試験的な予測 電圧信号を供与するようにテストの目的のために、マイクロプロセッサ−１２８ にプラグインされる。各増分信号が試験的な予測電圧信号に加えられるとき、そ の和は、現行の試験的な予測電圧信号として、ランダムアクセスメモリに記憶さ れる。

全チャンネルについてテストグロダラムが完了した時、ＥＰＲＯＭプログラマ− は、その最後の予測電圧信号をＥＦＲＯＭに入れるマイクロプロセッサ−１２８ に物理的に挿入される。

各チャンネルに対する特徴化プロセスのバイナリ探索モード及び直線性スイープ モードの間の判断メーキングの所要速度については、各チーーチーを十分に特徴 化するのに必要な判断の数は１０００はともある。各判断は、経済上の理由から 、１秒の数分の１以内になされねばならない。この速度は、位相ロックループ１ ４４自身の時定数が数秒であるため、位相ロックループ１４４を正確な４置に整 定させることによっては得られない。

他方では、周波数は、位相の一時的導関数である。探索プロセスにおいて、各判 断に必要なことは、エラーの方向を定めることだけであり、これは、挟在観察さ れている位相エラーが増大中か又は減少中かを観察することによりて定められる 。これは、導関数を定める微分器１５６及び方向を定める極性弁別器１５８によ って位相の綺時導関数の傾きから決定される。より基本的に表現すれは、微分出 力は位相の変化率に比例する。傾きが下向きであれば、それは、現行値が適切な 値より上であることを意味する。他方では、傾きが上向きな、らば、現在の値は 適切な値よりも小さい。このようにして、簡単なバイナリ判断を高速で行なうこ とができる。

バイナリ探索モードでは、場外的加重アルゴリズム１６４は、諸増分信号を送出 し、これにおいて、第１信号以後の各信号は、先行する増分信号の値の半分で、 かつ極性弁別器１５８からの信号によって定められた方向である。バイナリ探索 は、８回のジャンプ又はテストについてプログラムされている。このバイナリ探 索後、直線形探索が、方向が変化するまで固定場外で続けられる。これは最終的 な予測電圧信号を定める。従って、その結果の同調信号のテーブルは、各制御ボ ックス１２０に対しカスタム化された、チャンネルテーブルを形成するための不 変フィールドと累積された増分との合同したものである。このチー７”ルは、非 揮発性す−ドオンリメモＩＪ、ＥＰＲＯＭＫバーンサれ、そしてマイクロプロセ ッサ−アセンブリ１２８のメモリ１３８に組込まれる。クリティカルな素子が老 化した場合、制御ボックス１２０は、必要に応じて工場に再較正のために返却す ることができる。

本発明の好ましい実施例を以上に詳細に説明したが、本発明の範囲内で、いろい ろの変更が可能である。例えば、好ましい実施例では有縁式の動作によるシステ ムが示されているが、本発明は、空中信号について使用してもよい。

手続補正書（方式） １．事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ　８６１０１２１６ ２、発明の名称 テレビジョンシステムのための特徴化高速同調制御３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所 名称　インフォメーション・リソ−セス・インコーホレーテッド ４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 ５、補正命令の日付　昭和６３年１１月　１日（発送日）６、補正の対象 （１）特許出願人名義変更届 （２）タイプ印書により浄書した明細書及び請求の範囲の翻訳文 ７、補正の内容 国際調査報告

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．テレビジョンシステムの現行のチャンネルから選定されたチャンネルに切換 えるために使用される高速同調サブシステムであって、このサブシステムが、受 信されるべきチャンネルを選択するためのチューナーを含み、該チューナーは、 制御入力を有し該制御入力に与えられる電圧に応答してチューナーが選択的に受 信するチャンネル周波数を定めるため電圧制御発振器を含み、サブシステムは、 前記発振器の前記制御入力に選定された予測電圧信号を供給するための予測手段 を含み該予測手段は前記チューナーをそれぞれのチャンネルのチャンネル周波数 を受けるよう同調させるため前記発振器に適用されるよう予測されたそれぞれの 電圧信号に対応する信号を記憶した関係連のメモリ手段を含み、更に、それぞれ の前記予測電圧信号のうちの１つを前記選定された予測電圧信号として前記発振 器の前記制御入力に供給するために前記メモリ手段と前記発振器の該制御入力と の間に相互接続された手段を食み、前記発振器は、前記選定された予測電圧信号 に応答してチャンネル周波数を高スルーレートで前記選定された予測電圧信号に 対応する周波数ヘスルーするようになつた、前記高速同調サブシステムにおいて 、前記選定されたチャンネルのための周波数から離れたチューナーの同調エラー を表わす同調エラー信号を発生させるための、基準を含む、エラー検出手段と、 該同調エラーを減少させるように前記チャンネル周波数を調節するために前記同 調エラー信号を前記選定された予測電圧信号と組合せて前記制御入力に制御信号 を供給するためのフィードバック手段と、前記予測手段のスルーモード中の過渡 信号が前記フィードバック手段のフィードバックモードを実質的にじょう乱させ ることを防止するために前記予測手段の動作を前記フィードバック手段の動作か ら実質的に減結合する手段と、を有することを特徴とする高速同調サブシステム 。
2. ２．実質的に減結合する前記手段が、前記予測手段によってチャンネル周波数が スルーされる速度を、前記スルーモードの間に検出される全インターキャリヤ音 声ノイズエネルギーが視聴者によって聞き取れないほど十分小さくなるように、 高速とし、これによって、前記予測手段の動作によって惹起される過渡信号が、 視聴者によって見られ又は聞かれる映像又は音声の可視又は可聴の過渡的な劣化 を生ずる程度に前記フィードバック手段の動作をじょう乱させないこと、を特徴 とする請求項第１項に記載の高速同調サブシステム。
3. ３．実質的に減結合する前記手段が、前記フイードバック手段の応答時間を、前 記実質的な減結合を生ずるように前記予測手段の応答時間よりも十分におそくす ること、を特徴とする請求項第１項又は第２項に記載の高速同調サブシステム。
4. ４．実質的に減結合する前記手段が、前記フィードバック手段の応答時間を前記 予測手段の応答時間よりも少くとも４桁おそくすること、を特徴とする請求項第 ３項に記載の高速同調サブシステム。
5. ５．前記エラー検出手段が、記記チャンネル間スルーイングの間前記エラー信号 の振幅を制限する手段を含むこと、を特徴とする請求項第１−４項のいずれか１ 項に記載の高速同調サブシステム。
6. ６．前記エラー検出手段が、前記チャンネル間スルーイングの間前記エラー信号 を±πラジアンに制限する位相エラー検出器を含むこと、を特徴とする請求項第 ５項に記載の高速同調サブシスアム。
7. ７．前記メモリ手段が、選択可能なそれぞれのチャンネルのための予測電圧信号 に対応する複数のデジタルデータ信号をそれぞれのアドレスに記憶するアドレッ シング可能なメモリを含むこと、を特徴とする請求項第１−６項のいずれか１項 に記載の高速同調サブシステム。
8. ８．各々の前記予測電圧信号が、特定のチューナーについてのそれぞれのチャン ネルに対し、予め定める時において、零同調エラー信号を与えるところの前記電 圧制御発振器に供給される電圧に実質的に等しくなるように予め定められること 、を特徴とする請求項第１−７項のいずれか１項に記載の高速同調サブシステム 。
9. ９．前記エラー検出手段が、前記電圧制御発振器の周波数を前記基準と比較して 前記同調エラー信号を発生する比較手段を含むこと、を特徴とする請求項第１− ８項のいずれか１項に記載の高速同調サブシステム。
10. １０．前記エラー検出手段が，前記チューナーがそれぞれのチャンネルを選択的 に受ける周波数において前記電圧制御発振器の周波数の１／Ｎの周波数において 基準信号を発生する基準発振器を含み，ここでＨは、各チャンネルについてそれ ぞれ異なった整数であり、また前記電圧制御発振器に応答してその出力周波数を Ｎで除算する手段と、Ｎで除算した信号を前記基準信号と比較して前記同調エラ ー信号を発生するための比較手段とを含むこと、を特徴とする請求項第９項に記 載の高速同調サブシステム。
11. １１．減結合するための前記手段が、前記フィードバック手段の回路内のループ フィルターを含むこと、を特徴とする請求項第１０項に記載の高速同調サブシス テム。
12. １２．テレビジョンシステムの現行のチャンネルから選定されたチャンネルに切 換えるために使用する高速同調サブシステムのためのスルー制御用の制御電圧を 予測する方法において、該同調サブシステムが、受信すべきチャンネルを選定す るためのチューナーを含み、該チューナーは、制御入力を有し該制御入力に適用 される電圧に応答して前記チューナーが選択的に受信するチャンネル周波数を定 めるための電圧制御発振器を含み、サブシステムは更に、該発振器の前記制御入 力に選定された予測制御電圧を供給するためのスルー制御を含み、該スルー制御 は、それぞれのチャンネルのチャンネル周波数を受けるよう前記チューナーを同 調させるため前記発振器に適用されるよう予測されたそれぞれの制御電圧信号に 対応する信号を記憶するたあの関連メモリ手段を含み、またそれぞれの予測され た制御電圧信号の１つを前記選定された制御電圧信号として前記発振器の前記制 御入力に供給するため前記メモリ手段と前記発振器の前記制御入力との間に相互 接続された手段と含み、前記発振器は、前記選定された予測制御電圧信号に応答 して、前記選定された予測制御電圧信号に対応する周波数へチャンネル周波数を 高スルーレートでスルーし、また、選定されたチャンネルのための周波数から離 れたチューナ−の同調エラーを表わす同調エラー信号を発生するための、基準を 含む、エラー検出手段と、該同調エラーを減少させるように前記チャンネル周波 数を調節するために前記同調エラー信号を前記選定された予測制御電圧信号と組 合せて制御信号を前記制御入力に供給するためのフィードバック手段と、を含む 前記サブシメテムにおいて、各チャンネルについて、各予備的制御電圧信号を前 記制御入力に供給し、前記エラー検出手段からのその結果の同調エラー信号を利 用して、前記同調エラー信号を所定の振幅以下に減少させる前記制御入力におい ての前記制御電圧信号を定め、各予測制御電圧信号に対応する信号として、前記 の定められた制御電圧に対応する信号を前前メモリ手段に記憶すること、を特徴 とする予測方法。
13. １３．前記エラー検出手段及び前記フィードバック手段が、位相エラーを表わす 同調エラー信号を発生する位相ロックループを含み、該同調エラー信号の導関数 は、前記予備的制御電圧信号を変更して、変更予備的制御電圧信号を発生するた めに使用され、この変更予備的制御電圧信号に対応する信号が、前記の定められ た制御電圧信号に対応するものとしてメモリに記憶されること、を特徴とする請 求項第１２項に記載の予測方法。
14. １４．前記の定められた制御電圧信号を各々のチャンネルについて定めることは 、前記制御入力に各予備的制御電圧信号を供給し、その結果の同調エラー信号を 利用して前記予備的制御電圧信号を所定量変更して変更予備的制御電圧信号を発 生し、該変更予備的制御電圧信号を前記制御入力に適用し、その結果の同調エラ ー信号が前記所定振幅よりも小さくなるまで前記の工程を反復することにより行 うこと、を特徴とする請求項第１２項又は第１３項に記載の予測方法。
15. １５．各前記所定量が、次々の所定量が１／２ずつ減少するバイナリ探索プロセ スに従うこと、を特徴とする請求項第１４項に記載の予測方法。
16. １６．各前記所定量が、線形探索プロセスに従って実質的に同一であること、を 特徴とする請求項第１４項に記載の予測方法。
17. １７．各前記所定量が、或る数の工程については、次々の前記所定量が１／２ず つ減少するバイナリ探索プロセスに従い、その後は、各前記所定量が実質的に同 一である線形探索プロセスに従うこと、を特徴とする請求項第１４項に記載の予 測方法。