JPH04192614A - 集積化フイルタ回路及びこれを用いた信号再生装置 - 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】 の 本発明はビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）やレーザディ
スク装置のハイファイ・オーディオ・システム等におい
て用いられる集積化フィルタ回路及びこれを用いた信号
再生装置に関するものである。

盗】口敷改葦− 第９図に示すＶＴＲのハイファイ・オーディオ再生回路
では、ヘッドドラム５０に取り付けられた２つの回転ヘ
ッドＨ１，Ｈ２の出力信−号をプリアンプ５１，５２で
増幅した後１、スイッチ５３によって１フイールド毎に
交互に切り換えて得るようになっている。このオーディ
オ再生信号は放送方式がＮＴＳＣ方式の場合それぞれ１
．３ＭＨｚと１．７ＭＨｚを中心層波数とし、且つ±１
５０ｋＨｚの帯域幅をもつバンドパス型のフィルタ回路
５４．５５を通してそれぞれの復調回路５６．５７へ導
かれ、更に処理回路５８で処理された後、パワーアンプ
（図示せず）を介してスピーカで放声される。

ここで、フィルタ回路５４．５５をコイルやコンデンサ
を用いて第１Ｏ図に示す如きディスクリートな構成とし
た場合には、その入力オーディオ信号のレベルの大小に
殆ど関わりなく、ｗｒ″−の゛フィルタ動作が行なわれ
るが、フィルタ回路５４．５５を例えばトランジスタの
動抵抗を利用した集積化フィルタ回路で構成すると、そ
の動抵抗は第１１図に示すトランジスタ６０のベース・
エミッタ抵抗ｒｅで表わされ、このｒｅはｒ　ｅ＝　Ｖ
　ｒ／　Ｉ　ｔ　（ただし、Ｖ　Ｔ　＝　ｋ　Ｔ　／　
ｑであり、Ｉ！はエミッタ電流、尚、ｋはボルツマン定
数、Ｔは絶対温度、ｑは電荷）であって、通常２５ｍＶ
である如くダイナミックレンジが狭いため入力オーディ
オ信号のレベルが制約される。

即ち、ダイナミックレンジが狭いため横軸に周波数ｆ、
縦軸にゲインＧをとって示す第１４図のフィルタの周波
数特性においてフィルタ回路のダイナミックレンジ内の
入力信号レベルが入ってきた場合には（イ）の如き特性
を示すが、入力信号レベルが前記ダイナミックレンジを
超える場合は、（■）の如くシフトし、しかも点線６５
で示す部分が欠けるという不具合が生じる。

一方、Ｓ／Ｎ比は横軸に入力信号レベル、縦軸にノイズ
電圧（復調後のノイズ電圧）を示す第１５図の特性（ａ
）の如く入力信号レベルがＥｏより小さいところではノ
イズが多くＳ／Ｎ比が急激に悪くなる。

尚、第１５図において、（ｂ）は第１０図に示すディス
クリートなフィルタ回路の場合のノイズ特性図である。

従って、集積化フィルタ回路を用いた場合は入力オーデ
ィオ信号レベルを一定値に揃えてからフィル・り回路′
５４．５５に加える必要性が生じるので、第１２図に示
す如くフィルタ回路５４．５５の前段に自動レベル゛制
御回路５９を用いている。

、　ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　−・しかしなが−らζＳ上記第
１０図の如きディスクリートなフィルタ回路゛を用いた
一場合は′コストが高くなるだけでなく、スペースを必
要どするためオーディオ再生系の。小型化を図ることが
できないという欠点力Ｃある：　　　　　・ また、第１２図の集積化フィルタ回路を用いた場合は上
述・した如″く入カダイナミッークレンジが狭いので、
入力されるオーディオ信号のレベルが太き−くなると、
通過帯域の変動や〜周波数変動勢の支障をきたす、これ
を避けるべく、フィルタ・回路の前段に入力信号のレベ
ルを一定化する自動レベル制御回路５９を設けた場合に
は、入力信号のレベルに応じた信号を出力できないとい
う別の問題が発生する。即ち、ＶＴＲ等では自動的にト
ラッキング制御を行なうため第１３図に示すように再生
ビデオ信号Ｓｖと再生オーディオ信号Ｓｓのレベル情報
をＡ／Ｄ変換器６１．６２でディジタル信号に変換した
後、これをディジタル回路６３で処理してテープの走行
を制御するトラッキング制御に用いるようにしているが
、この場合オーディオ信号Ｓｓのレベル情報はバンドパ
スフィルタ回路５４．５５のいずれか一方の出力（第９
図の場合はフィルタ回路５５の出力）をエンベロープ検
波器６４で検波して用いるようにしている。

従って、フィルタ回路５４．５５の前段に自動レベル制
御回路５９を設けてオーディオ信号のレベルを一定化す
る、と、エンベロープ検波器６４の出力も一定となり、
トラッキング制御に用いることができない−という問題
が生じるのである。尚、フィルタ回路５５を通った信号
を゛エンベロープ検波に用いずに自動レベル制御回路５
９より前の信号をエンベロープ検波してトラッキング制
御に用いると、その信号はフィルタ回路の作用を受けて
いないので、ノイズが多く不正確なトラッキング制御信
号となる。

上記の如くフィルタ回路５５を通過した出力をエンベロ
ープ検波してＶＴＲのトラッキング制御に用いる場合に
限らず、一般的にも入力信号をフィルタ回路を通して得
た出力信号は、その入力レベルと同じようなレベル変化
をもっていることが望まれる。

本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、フ
ィルタ回路の前段に自動レベル制御回路を用いた場合に
おいてもフィルタ回路を通った信号を入力信号のレベル
に応じたレベル変化を有するようにした新規な集積化フ
ィルタ回路およびそれを用いた信号再生装置を提供する
ことを目的とする。

るための 上記目的を達成するため、本発明の集積化フィルタ回路
は、 入力信号のレベルを一定化する自動レベル制御回路と、 前記自動レベル制御回路の出力から所定帯域の信号を抽
出するフィルタ回路と、 前記フィルタ回路より抽出された信号を前記自動レベル
制御回路の制御とは逆方向にレベル制御するレベル補正
手段と、 から構成されている。

また、本発明の信号再生装置は、 入力信号再生機構と、 前記入力信号再生機構から得られた入力信号のレベルを
一定化する自動レベル制御回路と、前記自動レベル制御
回路の出力から所定帯域の入力信号を抽出するフィルタ
回路と、 前記フィルタ回路により抽出された入力信号を復調する
復調回路と、 前記フィルタ回路により抽出された所定帯域の入力信号
を前記自動レベル制御回路の制御とは逆方向にレベル制
御するレベル補正手段と、前記レベル補正手段の出力を
エンベロープ検波するエンベロープ検波手段と、 前記エンベロープ検波手段の出力を用いて前記入力信号
再生機構のトラッキングを制御するトラッキング回路と
、 から成っている。

作ニー月− このような集積化フィルタ回路の構成によると、入力信
号のレベルは予め自動レベル制御回路により押えられる
ので、フィルタ回路のダイナミックレンジに適合するレ
ベルとしてフィルタ回路に入力することができ、フィル
タ特性が悪くならない。

しかも、フィルタ回路の出力はレベル補正手段によって
自動レベル制御回路とは逆方向の制御を受けるので、入
力信号と同様のレベル変化をもっことができる。従って
、入力信号と出力信号のみに注目すると、入力信号から
ノ・イズや不要な周波数帯の信号が除かれただけの信号
がフィルタ回路から出力されたことと等価になる。

また、上述の信号再生装置によると、入力信号のレベル
に関わりなく必要な帯域信号が無理なく取り出され、し
かもそのフィルタ回路で抽出された信号は補正手段によ
って入力信号と同様なレベル変化をもったものとなって
いるので、そのエンベロープ検波出力はトラッキング制
御を良好に行なうことになる。

芸」１例− 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本実施例のブロック回路を示し、同図において
、２は自動レベル制御回路であって、第９図のスイッチ
５３を通ったＦＭオーディオ信号■、が入力端子１を通
して入力される第１利得可変増幅回路３と、該第１利得
可変増幅回路３の出力を検波する検波回路４と、検波回
路４の検波出力を所定の基準レベルＶｒｅｆと比較し、
基準レベルＶ　ｒｅｆより高いときだけ出力電流Ｉｃ＋
を発生するコンパレータ５と、コンパレータ５の出力を
平滑するコンデンサ６と、その平滑出力電圧Ｖｃｌを電
流に変換する電圧・電流変換回路７とを備えており、前
記電圧・電流変換回路７の出力電流工、で前記第１利得
可変増幅回路３のゲインを制御するようになっている。

このため、第１利得可変増幅回路３の出力電圧ｖ２は第
２図に示す入出力特性によって最終的にはＥｌのレベル
に保持される。

５５はバンドパス用のフィルタ回路であり、トランジス
タの動抵抗ｒｅを利用した集積化フィルタ回路で構成さ
れる。フィルタ回路５５の出力は復調回路５７で復調さ
れる。フィルタ回路５５の出力電圧■３はレベル補正手
段を成す第２利得可変増幅回路８に加えられる。第２利
得可変増幅回路８は前記自動レベル制御回路２の電圧・
電流変換回路７の出力電流■２によって前記第１利得可
変増幅回路３とは逆方向の利得変化を行なう。従って、
その出力電圧■４は入力信号ｖ１中の対応する帯域のオ
ーディオ信号と同じレベル変化をもったものとなる。

この出力電圧ｖ４は次段のエンベロープ検波回路６４で
検波され、上述したトラッキング制御に供される。尚、
前記出力電圧■４は第２図の点線１００で示す入出力特
性を呈する。一方、復調回路５７へは第２図のＥｌで示
す入出力特性の電圧■３が与えられる。

第３図は前記第１利得可変増幅回路３、検波回路４、コ
ンパレータ５、電圧・電流変換回路７及び第２利得可変
増幅回路８の具体的構成を示している。

第１利得可変増幅回路３は電流工、が増加すると、その
出力電圧ｖ２が下がり、−力筒２利得可変増幅回路８は
電流工２が増加すると、その出力電圧ｖ４が増大する。

即ち、ｖ２は概ね、 Ｒ２Ｉｌ＋ で表わされ、一方ｖ４は概ね、 ３Ｉ　ｒ で表わされる。Ｒ１−Ｒ４は第３図中にＲ１−Ｒ４によ
って示される抵抗の値であり、Ｉ＠は定電流源１１゜■
、は停電流源１２．Ｉ＋°は定電流源１３、工２°は定
電流源１４の電流である。

ここで、簡単のためフィルタ回路５５の抽出帯域での減
衰量をＯｄＢとして抽出帯域内の信号について、Ｖ　２
　＝　Ｖ　ａとすれば、ｖ４は上記２つの式からとなる
。今、・利得制御電圧ＶＯ＋に対しく　Ｉ２＋　Ｉ２’
　）　／　（ＩＩ＋　Ｉ＋’　）　＝ｃｏｎｓｔ。

又はＩ　２／　Ｉ　＋＝　Ｉ　２’　／　Ｉ　＋’とな
るように設定すればトータルの利得Ｖ　ａ　／　Ｖ　＋
が一定となり、自動レベル制御回路２の影響を受けた集
積化フィルタ回路が形成できる。ＩＣにおいて上記の如
き電流に関する設定は容易に実現できる。

第４図はフィルタ回路の基本回路要素を示しており、９
．　１０はトランジスタの動抵抗を利用したコンダクタ
ンス回路であり、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３はコンデンサである
。この回路はバンドパスフィルタにも適用できるし、ト
ラップにも適用できる。

第５図はバンドパスフィルタとした構成を示したもので
あり、−力筒６図はトラップとして構成したものである
。第７図の（ａ）（ｃ）（ｅ）に示す特性をそれぞれ有
するバンドパスフィルタを第５図の回路を用いて３個構
成し、第７図の（ｂ）（ｄ）に示す特性を有するトラッ
プを第６図の回路を用いて２個形成して、これらのバン
ドパスフィルタとトラップ回路を組み合わせることによ
り第８図の如き特性のフィルタ回路を得ることができる
。前記第７図（ａ）〜（ｅ）の１．１５Ｍ等の数値はフ
ィルタ又はトラップの中心周波数を示している。

以上において、本発明をＶＴＲのハイファイのオーディ
オ再生系に関して説明したが、本発明はこれに限るもの
でなく、ＶＴＲのビデオ再生系及びレーザディスク装置
のオーディオ再生系やビデオ再生系にも同様に適応でき
、その他チューナのフィルタ等にも適用可能である。

光」１Ｑ」飢呆。

以上説明した通り、本発明によれば、入力信号のレベル
は予め自動レベル制御回路により押えられるので、フィ
ルタ回路のダイナミックレンジに適合するレベルとして
フィルタ回路に入力することができ、フィルタ特性が悪
くならない、しかも、フィルタ回路の出力はレベル補正
手段によって自動レベル制御回路とは逆方向の制御を受
けるので、入力信号と同様のレベル変化をもつことがで
きるという効果がある。

また、上述の信号再生装置によると、入力信号のレベル
に関わりなく必要な帯域信号が無理なく取り出され、し
かもそのフィルタ回路で抽出された信号は補正手段によ
って入力信号と同様なレベル変化をもったものとなって
いるので、そのエンベロープ検波出力はトラッキング制
御を良好に行なう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した集積化フィルタ回路を示すブ
ロック回路図であり、第２図はその入出力特性図、第３
図は第１図の回路の具体的構成図、第４図は第１図の一
部分の基本回路要素を示す図、第５図及び第６図はそれ
をバンドパスフィルタ及びトラップとして構成した具体
的回路図、第７図はバンドパスフィルタ及びトラップの
特性図、第８図は第７図の各特性を組み合わせた場合の
フィルタ特性図である。 第９図はＶＴＲのハイファイ・オーディオ再生系の要部
を示すブロック回路図であり、第１０図はそれに用いら
れた従来のフィルタ回路を示す図、第１１図は集積化フ
ィルタ回路についての説明図、第１２図は第９図の回路
に集積化フィルタ回路を用いた場合にっての説明図、第
１３図はトラッキング制御信号の説明図、第１４図及び
第１５図は従来の集積化フィルタ回路の問題点を説明す
るための特性図である。 １・・・入力端子、 ２・・・自動レベル制御回路、 ３・・・第１利得可変増幅回路、 ４・・・検波回路、 ５・・・コンパレート、 ６・・・平滑用のコンデンサ、 ７・・・電圧・電流変換回路、 ８・・・第２利得可変増幅回路、 ９．１０・・・コンダクタンス回路、 １１、１２．１３．１４・・・定電流源、５０・・・ヘ
ッドドラム、 ５１．５２・・・プリアンプ、 ５３・・・スイッチ、 ５４．５５・・・フィルタ回路、 ６４・・・エンベロープ検波回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号のレベルを一定化する自動レベル制御回
   路と、 前記自動レベル制御回路の出力から所定帯域の信号を抽
   出するフィルタ回路と、 前記フィルタ回路より抽出された信号を前記自動レベル
   制御回路の制御とは逆方向にレベル制御するレベル補正
   手段と、 から成る集積化フィルタ回路。
2. （２）入力信号再生機構と、 前記入力信号再生機構から得られた入力信号のレベルを
   一定化する自動レベル制御回路と、前記自動レベル制御
   回路の出力から所定帯域の入力信号を抽出するフィルタ
   回路と、 前記フィルタ回路により抽出された入力信号を復調する
   復調回路と、 前記フィルタ回路により抽出された所定帯域の入力信号
   を前記自動レベル制御回路の制御とは逆方向にレベル制
   御するレベル補正手段と、 前記レベル補正手段の出力をエンベロープ検波するエン
   ベロープ検波手段と、 前記エンベロープ検波手段の出力を用いて前記入力信号
   再生機構のトラッキングを制御するトラッキング回路と
   、 から成ることを特徴とする信号再生装置。