JPS5912052B2 - 信号のダイナミックレンジを変更する回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入力信号をダイナミックレンジ線形性でもつ
て入力端子から出力端子へ伝送するように配置された主
信号路と、この主信号路の入力端子又は出力端子へ接続
された入力を有しておわか１１１限装置を含んだ’ＡＩ
Ｅと、及び別路の出力を受けてこの出力を主信号路の信
号に加算的に又は減算的に結合する主信号路内の結合装
置から成る信号のダイナミックレンジ変更回路に関する
。

このような回路は英国特許第１、２５３、０βｌ号明細
書（特許第８３３、８９７号）に記載されている。上記
結合が加算的な場合回路はダイナミックレンジ圧縮器と
して作用し、減算的な場合に回路はダイナミックレンジ
伸長器として作用する。

圧縮器及び伸長器のシステムは雑音低減を行う周知の装
置である。また、夫々それ自身の制限装置を含んだ複数
の周波数チヤンネルヘ信号を分割する別路の使用も知ら
れている。

これは圧縮及び伸長がそれら種々のチャンネルにて選択
的に生ずることを可能にする。本発明は、これら周知の
回路の改良に関係し、別路にフィルタを設けて信号を相
補的な周波数帯域へ分割する。

本発明は、カラー ・テレビジョン信号から色信号と輝
度信号を分離するのに特に使用できる。この分離を行う
通常の技術は、色副搬送波にノッチを有した帯域消去フ
イルタを使用して輝度信号（これは色信号の側波帯の影
響を少し受けている）を取り出し、そして色副搬送波周
波数を中心とした前記ノツチと相補的な通過帯域を有す
る帯域フイルタを使用して色信号（これは輝度信号の上
側側波帯の影響を受けている）を取ｖ出す。しかしなが
ら、雑音低減技術がその周波数スペクトルの異なつた部
分へ別々に適用されるとき、それら２つの分離された信
号の間の関係は、これら信号が引き続いて再結合されな
ければならないため重要である。本発明の目的は、それ
ら２つの分離した信号の両方を正確に定めた関係でもつ
て提供することができまた調整が容易で、しかも２つの
信号を取り出すのに別々のフイルタを使用する回路と比
べより安定しているフイルタを備えた信号のダイナミツ
クレンジ変更回路を提供することである。

本発明に従つて提供される信号のダイナミツクレンジ変
更回路は、主信号成分をダイナミツクレンジ線形性を維
持しつつ入力端子から出力端子へ伝送するように配置さ
れた主信号路と、主信号路の前記入力端子又は前記出力
端子へ接続された入力を有して｝Ｖ）カリ制限装置を含
んだ別信号路と、及び別信号路の出力を受けてこの出力
を主信号成分に対し加勧又は減算的に結合する主信号路
内の結合装置と、を含む構成に卦いて、前記別路力（翅
銘入カへ接続された入力端子１０と、該入力端子へ抵抗
性インピーダンスＲ１を介して接続された第１出力端子
１１と、電流増幅器１４の出力へ接続された第２出力端
子１３とを有して訃り、前記入力端子が前記抵抗性イン
ピーダンスＲ１とリアクタンス性回路Ｃｌ，Ｌｌの直列
結合を介して前記電流増幅器の入カへ接続されて成るフ
イルタと、及び前記第１及び第２の出力端子における２
つの信号を夫々制限する第１及び第２の制限装置２４，
２５と、を含み、及び前記結合装置が前記第１及び第２
の出力端子に卦ける前記２つの信号を結合しかつこの結
果の信号を前記主信号成分に結合してそれにより前記２
つの信号が前記主信号成分に加算又はこの主信号成分か
ら減算されるようにすること、を特徴とする。電流増幅
器の入力は実効上接地を構成する。このため、前記第１
出力端子で得られる信号に適用できるフイルタ特性は、
上記リアクタンス性回路が分流アームとなる回路網によ
り決定され、そしてこのリアクタンス性回路が直列同調
回路である場合帯域消去特性が生じその消去帯域の中心
はその同調回路の共振周波数となる。しかしながら、前
記第２出力端子で得られる信号に適用できる特性は、上
記リアクタンス性回路が直列アームとなる回路網により
決定され、そしてこのリアクタンス性回路が直列同調回
路である場合に帯域通過特性が生じその通過帯域の中心
がその同調回路の共振周波数となる。このように、本発
明は相補的な帯域通過特性及び帯域消去特性をつくるこ
とを可能にするものであり、それによつて２つの出力端
子の信号の加算により入力信号のスペクトルを再構成さ
せる。この特性は色信号と輝度信号とを分離するのに特
に有利である。以下図面を参照して本発明を説明する。

上述の特許明細書に説明されているように、効果的な雑
音低減には周波数スペクトル全体の種々の部分を別々に
取ジ扱うことが必要であり、そしてこれはまた取り扱う
信号力逼１搬送波を含むときこの副搬送波が雑音低減作
用を抑制しないようにするためにも必要である。

何故ならば、もしこの取ｖ扱う信号がカラーテレビジヨ
ン信号の色副搬送波の如き副搬送波を含むとき、この副
搬送波が常に大振幅の信号として現れ、このような信号
が存在する任意の雑音低減帯域の制限装置は常に作動状
態となつて、それによつてダイナミツクレンジの圧縮又
は伸長が事実上生じなくなつてしまうからである。従つ
て、第１図に示した帯域分割方法がカラー・テレビジヨ
ン信号の周波数スペクトルを取シ扱うために使用できる
。第１図は、ヨーロツパＰＡＬ方式で用いられる４．４
３ＭＨＺの色副搬送波周波数の特別な場合について示し
ているが、同様な方法が異なつた副搬送波周波数を使用
する他の方式に関しても使用できることは明らかである
。ピーク通過レベルはｏ（ＴＢである。フィルタ特性の
−３αＢ点は種々の帯域の境界を定める。図示した特性
は受動フイルタ特性である。

後述することから明らかなように、種々の帯域を定める
フイルタはリミツ汐を接続したフイードバツク・ルーブ
又はフイードフオワード．ルーブ内に配置され、それら
フイルタの特性は周知回路に訃ける如く動的態様にて変
化する。約２５０ＫＨＺより上の周波数スペクトルは４
つの帯域Ｗ，Ｘ，Ｙ及びＺに分割される。

２５０ＫＨＺ（例）から１．６ＭＨＺまでの帯域ｗは従
来の帯域フイルタにより選択できる。

１．６ＭＨＺでの低周波カツトオフを無視すれば、特性
Ｘは４ＭＨＺから４．９ＭＨＺまでの０．９ＭＨＺの幅
のノツチを有した通過帯域から成る。

特性Ｙは、４．４３ＭＨＺの急峻なノツチを無視すれば
、４ＭＨＺかから４．９ＭＨＺまでの通過帯域から成り
、従つてＹはＸと相補の関係にある。信号を２つの帯域
に分割するための本発明を実施する第２図の回路部分に
よシ提供されるのが、これら２つの帯域である。１．６
ＭＨＺでの帯域ｘの低周波カツトオフは高域フイルタＣ
２，Ｒ３により与えられ、一方帯域Ｙ内のノツチは鋭く
同調した副搬送波トラツプ２８により与えられる。

最後に、帯域Ｚは色副搬送波及びその側近の側波帯を処
理する鋭く同調した通過帯域である。このように、帯域
ｗは比較的低い周波数の輝度成分を取り扱い、帯域Ｘは
高い周波数の輝度成分を取ｖ扱い、帯域Ｙはより近い色
信号側波帯及びこれとインターリーフした輝度信号側波
帯を取り扱い、帯域Ｚは色副搬送波及び側近の色信号側
波帯を取り扱う。

この方法は最も低い輝度側波帯の処理について何ら示し
ていないが、もし必要ならば例えば５ＫＨＺから２５０
ＫＨＺまでの帯域が英国特許第１，４２８，９６３号（
特公昭５７−２４６８９）に説明されている如く処理で
きる。第２図は、ダイナミツクレンジ変更用の完全な回
路の汎弊のみを示している。

英国特許第１，２５３，０３１号（特許第８３３，８９
７号）の第１図及び第２図に従つて、汎弊の入力端子１
０は、主信号成分をダイナミツクレンジ線形性を保ちつ
つ伝送する主路の入力端子又は出力端子へ接続される。
別路の出力端子２３は主路内の結合装置へ接続される。
この結合装置は、ダイナミツクレンジを圧縮するために
′Ａｌ斃の出力を主信号成分へ加算するかあるいはダイ
ナミツクレンジを伸長するために男１弊の出力を主信号
成分から減算する。第２図に訃いて、入力端子１０は第
１の出力端子１１へ抵抗Ｒ１を介して接続される。

この端子１０は更に第２の出力端子１３へ抵抗Ｒｌ．直
列同調回路Ｃｌ，Ｌｌ及び電流増幅器１４を介して接続
される。理想的には増幅器１４は零入力インピーダンス
と無限大出力インピーダンスを有している。

実際上はこれらの特性は近似的にしか得られないが、増
幅器の入力１５は実効上接地を構成する。この増幅器は
、フイードバツク対増幅器（これはエミツタ接地トラン
ジスタとこれに続くエミツタ・フオロワ・ トランジス
タとを含み、このエミツタ・フオロワ・トランジスタの
出力をエミツタ接地トランジスタのベースヘフイードバ
ツクさせたものから成る増幅器であつて、低入力インピ
ーダンス増幅器を構成する。）又はベース接地トランジ
スタ増幅器が可能である。端子１３は接地へ抵抗Ｒ２を
介して接続され、この抵抗Ｒ２は増幅器１４の出力負荷
インピーダンスである。端子１０，１１及び１３に訃け
る電圧を第２図に示すようにＶＩＮ，ＶＡ及びＶＢと置
くと、入力点１５が実効上接地なので、ただし、Ｃ及び
ＬはＣ１及びＬ１と同一である。

言い換えれば、端子１１に関する限り、このフィルタは
ｊωＬ＋／お℃＝０となる周波数ω／２πに同調した帯
域消去フイルタ即ちノツチ・フイルタである。この周波
数に卦いて、同調回路Ｃｌ，Ｌｌは増幅器１４の入力の
接地への直接的短絡を与える。他方、増幅器１４の電流
利得がＡのとき、これから判るように、端子１３に関す
る限Ｄフイルタは上記ノツチ・フイルタと同じ周波数に
同調した帯域フイルタである。

Ａは、ベース接地型電流増幅器の場合ほぼ１となる。更
に、Ｒ１＝ＡＲ２の腸合、Ｃ及びＬの値に無関係にＶＡ
＋ＶＢ−ＶＩＮである。これは、帯域Ｘのノツチが帯域
Ｙと同じ幅を正確に有していることを意未し、これは更
に帯域消去フイルタ及び帯域フイルタのＱが同一である
ことを意味する。上記式１及び２は任意の角周波数ωで
の定常状態条件を表わすためにｊω表示で記述したが、
これら式は定常状態条件だけでなく過渡条件を表わすた
めにｊωを一般演算子ｐに置き換えても成立する。

第２図の回路との比較のため、第３図は輝度成分及び色
成分を分離するための従来の回路を示しており、これら
成分を再びＶＡ及びＶＢで表わす。

別々のトラツプ・フイルタ１７及び帯域フイルタ１８と
が使用されて｝り、これらフイルタに先行してバツフア
１９が設けられている。これら２つのフイルタは異なつ
た位相遅延を有して卦り、トラツプ・フイルタには遅延
等化器２０を後続させなければならない。この周知の回
路は第２図の本発明の回路と比べかなり複雑でありしか
も性能は劣る。注目すべきことは、第３図の回路が今ま
で述べてきた第２図の回路の部分のみと等価であるにす
ぎないことである。

再び第２図に卦いて、端子１０に卦ける入力カラー・テ
レビジヨン信号は、ノツチ・フイルタＲｌ，Ｃｌ，Ｌｌ
及び１．６ＭＨＺ高域フイルタＣ２，Ｒ３により帯域Ｘ
へ、そして帯域フイルタＲｌ，Ｃｌ，Ｌｌ，Ｒ２及び副
搬送波トラツプ・フイルタ２８により帯域Ｙへ分割され
る。

バツフア増幅器２１に後続するトラツプ・フイルタ２８
はブリツジＴ型構成のものであり、２つの直列キヤパシ
タＣ３及びＣ４がインダクタＬ２によりブリツジされま
たＣ３及びＣ４の接続点が抵抗器Ｒ４により接地される
。この抵抗器Ｒ４は、トラップ周波数（４．４３ＭＨＺ
）に訃いて完全な拒絶が生ずるように調節できる。尚、
第２図に示す種種の接地点は本質上交流接地（交流的に
見た場合の接地）であわ、具体的な回路設計に卦いては
それら交流接地のいくつかは種々の異なつた直流レベル
を有するようにするのが好都合である。副搬送波トラツ
プ２８の次にバツフア増幅器２９及び高域フイルタＣ７
，Ｒ７が続き、これらは帯域Ｙを定める役割はしないが
ＸチヤンネルのＣ２，Ｒ３により導入される位相進みを
補償するための位相進みを提供する。帯域Ｗは２５０Ｋ
ＨＺ高域フイルタＣ５，Ｒ５及び１．６ＭＨＺ低域フイ
ルタＲ６，Ｃ６により選択される。

帯域Ｗ，Ｘ及びＹの信号はバツフア及び結合回路２２に
より再結合されて端子２３に出力を発生する。

これらの各チヤンネルは、瞬待ダイオード・リミツタを
含んでおり、いずれの極性の信号についてもその変動範
囲を制限する。Ｘチヤンネル内のダイオード２４及びＹ
チヤンネル内のダイオード２５は固定バイアス点Ｘ及び
ｙに戻り、これらバイアス点はそれらチヤンネルにより
処理される信号のダイナミツクレンジ内の極めて低いレ
ベルで動作し始める制限動作を確立する。ｗチヤンネル
内のダイオード２６は同様な低制限レベルを有するが、
これらダイオードは固定バイアス点に戻されていない。
その代わＤそれらダイオードは入力信号に応答する反転
増幅器２７の出力に戻される。この人力信号が増大する
につれ、それらダイオード２６のバイアスは減少してダ
イオード２６が導通するしきい値が減少する。Ｗチヤン
ネル内の信号は従つてＸ及びＹチヤンネル内の信号と比
べより強く制限される。ダイオード３０は増幅器２７か
らの信号がダイオード２６を順バイアスできるほど大き
くなるのを阻止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、雑音低減の目的のためカラー・テレビジヨン
信号の周波数帯域を分割する態様を示す。 第２図は、第１図の通過帯域を得るための本発明の実施
例の回路図。第３図は、第２図の回路と比較するための
周知の回路を示す。符号の説明、１０：入力端子、１４
：電流増幅器、２１：バツフア増幅器、２２：バツフア
及び結合装置、２３：出力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主信号成分をダイナミックレンジ線形性でもつて入
   力端子から出力端子へ送るよう配置された主信号路と、
   前記入力端子又は前記出力端子へ接続された入力を有し
   ておりかつ制限装置を含んでいる別信号路と、主信号路
   に含まれており前記別信号路の出力を受けて該出力を前
   記主信号成分に対し加算的又は減算的に結合する結合装
   置と、から成る信号のダイナミックレンジを変更する回
   路において、前記別信号路３１が、イ）前記別信号路の
   入力へ接続された入力端子１０と、前記入力端子へ抵抗
   性インピーダンスＲ１を介して接続された第１出加端子
   １１と、及び電流増幅器１４の出力へ接続された第２出
   力端子１３とを有しており、前記入力端子１０が前記抵
   抗性インピーダンスＲ１とリアクタンス性回路Ｃ１、Ｌ
   １の直列結合を介して前記電流増幅器の入力へ接続され
   て成るフィルタと、及びロ）前記第１及び第２の出力端
   子における２つの信号を夫々制限する第１及び第２の制
   限装置２４、２５と、を含み、及び前記結合装置が前記
   第１及び第２の出力端子おける前記２つの信号を結合し
   かつこの結果の信号を前記主信号成分に結合してそれに
   より前記２つの信号が前記主信号成分に加算又はこの主
   信号成分から減算されるようにすること、を特徴とする
   信号のダイナミックレンジを変更する回路。