JPS5946453B2 - 雑音消去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はテレビジョン受信機の如くの振幅変調（以下
ＡＭと略称する）信号を受信する装置の雑音消去装置に
関係するものであつて、特に外来のパルス雑音がもたら
す受信機の不安定な、あるいは誤まつた動作を除去する
ための回路装置の新規な構成を提供せんとするものであ
る。

ここで取わ扱う雑音とは受信機の入力段、すなわち高周
波増幅段の信号入力端子に混入したＲＦ（無線周波）の
雑音であつて、通常ヘアードライヤーあるいは自動車の
点火装置等によつて生じるパルス性のものである。受信
機は前述の高周波増幅段と局部発振回路を含む周波数変
換段および中間周波増幅、検波回路とを一般に有してお
り、高周波および中間周波増幅回路はＡＧＣ（自動利得
制御）回路でその増幅度が制御されるべく構成されるの
は周知である。従来、ＲＦのインパルス雑音によつて生
じる受信機の障害の中で最も重大な問題は雑音によるＡ
ＧＣ回路の誤動作であつた。

特に受信信号の尖頭値レベルを一定とするような（尖頭
値形）ＡＧＣ方式では雑音のピークレベルに対してＡＧ
Ｃが動作するために検波回路の出力信号レベルが著しく
減少することになる。このような現象はテレビジョン受
信機では走査回路を入力信号と同期させるために配置し
た同期信号分離回路の動作に異常をもたらすことでよく
知られている。また検波回路の出力信号に含まれる雑音
の中で特に画像情報の中の雑音は再生画像の直流分の変
化を生じ、この現象は白黒テレビジヨン受信機の如くの
直流分を再生しないような装置での影響が極めて大きい
。上述したようなことから検波回路の出力信号に含まれ
る雑音を消去するための回路装置が通常配置されている
。第１図に従来に訃けるこの種の装置の一例を示す。以
下説明の便宜上、テレビジヨン受信機の映像検波回路を
用いて説明する。第１図の雑音消去装置では検波回路１
の出力側に白雑音検出回路２、訃よび黒雑音検出回路３
がそれぞれ独立して配置され、これらの回路の出力と入
力信号とが減算処理されることを示している。

検波回路１が既知の包絡線応答を得るように構成された
ものに訃いては、その出力端には零搬送波レベルを越え
るような白方向の雑音は原理的に発生しないので第１図
中で示した白雑音検出回路とその減算処理回路は実用上
は不要である。一方第１図で示したような検波回路１に
位相同期ループＰ．Ｌ．Ｌあるいは水晶振動子などの所
定のフイルタを用いて同期搬送波成分を再生して利用す
る同期検波方式を用いたものにおいては、この回路が同
相軸の位相検波回路として動作するために白雑音｝よび
黒雑音検出回路２訃よび３とそれらを用いた減算処理回
路の両者を必要とする。上記第１図のような構成を有し
た雑音消去装置に訃いては、特に検波回路の出力信号の
中で同期信号側、すなわち負変調用受信機では黒方向に
生じた雑音の消去信号は黒雑音検出回路３の出力を用い
るという構成上の明確な特徴をもつている。しかしなが
らＡＧＣ回路のような負帰還ループを形成する中での黒
雑音の検出と雑音消去には種種の制限と附随した欠点を
伴なうものである。

まず第１にＡＧＣ回路は全段直流結合によつて構成され
るので雑音消去が行なわれた瞬間はＡＧＣループは負帰
還から正帰還へとモードが一変する。一方、黒雑音の検
出は振幅分離形と周波数分離形とがあるが通常検出が正
確な振幅分離型が用いられる。この場合、振幅分離形の
雑音検出回路は検波回路との直流結合が必要であるので
受信信号レベルの急激な増大が生じるとＡＧＣ回路が瞬
時に応答できないことから増大した検波回路の出力信号
によつてその動作が開始する。すなわち信号が増大する
にもかかわらずＡＧＣ回路への入力信号レベルは雑音消
去装置によつて減じられてしまうため、ＡＧＣ回路はさ
らに検波回路の出力信号レベルを増大させるように動作
しいわゆるＡＧＣのロツクアウト現象が生じることにな
る。従つて通常の受信機ではこのロツクアウト現象を防
止するための新たな回路を必要とし、これを具備した受
信機では雑音消去特性が劣化する欠点がある。ＡＧＣ回
路の応答にもとづく第２の欠点は黒雑音検出回路が同期
信号によつて誤動作を生じないように検出レベルにマー
ジンを与えなければならないことであつて、特に飛行機
の通過にともなうフラツタ現象の発生時を考慮する必要
から通常この値は比較的大きく、この結果消去後の雑音
の残留成分が大きく消去効果が低くなることである。上
述したことは主として雑音消去装置本来の性能に関する
ことであるがその他にも雑音検出回路が２系統必要であ
るなど種々の実用土の欠点を有するものである。本発明
による雑音消去装置では、雑音の検出は検波回路の出力
側に配置した白方向の雑音検出回路のみが必要であつて
この検出回路の出力は所定の遅延回路もしくはろ波回路
の如くの波形整形回路を介して雑音消去のための減算、
あるいは加算処理回路へ供給される構成を有している。

検波回路の出力信号に含まれる全ての白雑音訃よび黒雑
音がこの発明によつて検出され、かつ適切に処理された
白雑音によつて消去されることを以下図面を用いて詳細
に説明する。第２図は本発明の一実施例を示すプロツク
ダイヤグラムである。

検波回路１の出力端に直流結合され、零搬送波レベルを
越える方向の白雑音を検出する雑音検出回路４は、レベ
ル比較器と少なくともそのレベル比較器の出力の略包絡
線応答を得るためのろ波機能もしくは遅延機能を有した
信号処理回路とによつて機成される。例えばこの信号処
理回路は通常のＲＣろ波器あるいは集積回路で構成する
場合にはトランジスタの飽和動作によつて生じる蓄積効
果、さらにはラテラルＰＮＰトランジスタの信号遅延作
用等を単独あるいは組みあわせて積極的に用いること等
で実現される。雑音検出回路４によつて検出されかつ適
切に処理された白雑音は検波回路１の出力信号に含まれ
る白雑音に対してのみでなく黒雑音の包絡線応答に対し
ても時間領域でそれらの幅はほぼ一致したものとし得る
。今、雑音検出回路が雑音の包絡線応答のみを出力する
と仮定するとよジ明確になるであろう。このことはＲＦ
のパルス雑音が振幅および位相情報に関して規則性を有
さず、その周波数成分が受信チヤネルの周波数帯の中に
含まれることのみにもとずいて訃虱その結果前述した周
波数変換段で信号成分と同様に中間周波数帯域内に変換
される。また同様にして同期検波回路１で再度周波数変
換作用を受けるのみであるからＲＦ訃よび検波回路の出
力端での雑音の包絡線波形は一致し、周波数のみが異な
る。従つて、通常の受信機に障害をもたらす比較的幅の
広い雑音は｝よそその周波数成分が数百ないし数千幻！
のバースト状のものであり、本発明では前述したように
白方向の雑音の略包絡線応答を用いることによつて黒雑
音の消去を行なうべく構成した構成上の明確な特長を有
している。このようにして検出された白雑音を用いて検
波回路１の出力との間で減算処理をすることによつて白
雑音を消去し、一方加算処理を行なうことにより黒雑音
を消去することが示されているがこれらは必要に応じて
選択されよう。上記構成を用いた、ＡＧＣ回路へ供給さ
れる検波出力信号の中の黒雑音の消去によつて得られる
利点は極めて大きい。すなわち本発明で配置してなる雑
音検出回路４は検波回路１の出力のいかなる信号成分、
例えば同期情報、画像情報等に全く応答しないことが従
来装置と著しく異なジ、その結果ＡＧＣ回路は常に同期
信号に対してのみ尖頭値レベルを検出することが可能と
なる。これは受信信号レベルの急激な増大が生じた場合
でも雑音検出回路４が停止状態を維持するから第１図の
従来例で述べたようなＡＧＣ回路のロツクアウト現象を
もたらさないことを意味するものである。第２図におい
てはＡＧＣ回路へ供給する信号が雑音消去される構成と
して示したが、加算処理は少なくともＡＧＣ平滑回路よ
ねも前段側で任意にその位置、ならびに構成を種々選択
することが可能であＶ）．ＡＧＣ回路が到来入力信号の
中の黒雑音を検出しそれによつて中間周波増幅器等の利
得を減少させる方向に動作することを防止するように構
成すればよく、言うまでもなく、これは本発明の範囲内
である。ＡＧＣ回路のフラツタ特性によつて検波出力信
号の振幅が増加、あるいは減少しても雑音検出回路４の
動作に何らの影響は生じないことは前述した通ｖである
。従つて本発明にフよる雑音検出回路４の検出レベルを
設定するに際して必要なマージンは極めてわずかである
ので雑音消去の効果を大幅に改善することができる。

上記の説明は負変調用受信機に関してのものであるが本
発明は正変調用受信機に対しても応用し得ることを以下
述べる。正変調用受信機の検波出力信号の尖頭値レベル
は一定でなく、画僚情報によつて変化するために負変調
用受信機で述べた如くの尖頭値ＡＧＣを適用することは
適切でなく、通常平均値形ＡＧＣが用いられる。平均値
氷ＡＧＣは検波出力信号の平均直流レベルを一定とする
ように動作するので画像情報の中の平均輝度レベルＡＰ
Ｌによつて検波出力信号の振幅に｝よそ２倍の変化を生
じさせることが知られている。このような正変調用受信
機では、特に検波回路が既知の包絡検波方式のものであ
る場合に雑音の検出に振幅分離形を適用することはでき
ない。

一方、走査回路と入力信号とを同期させるための一要素
である同期信号分離回路の入力信号、すなわち検波回路
の出力信号の同期信号側の雑音の尖頭値レベルは同期信
号と零搬送波レベルとの間に生じ、通常これらの間の直
流レペルの差がわずかであるために、雑音を検出するに
際して必要なマージンを考えるとこのような雑音の検出
は非常に困難である。上述したことから正変調用受信機
では白訃よび黒方向の如何なる雑音も振幅分離形の雑音
検出回路によつて適切に処理できないことが明確である
。一方、検波回路が同期検波によつて構成される場合に
は同期信号側の雑音は包絡線検波の場合に比べて著しく
増大するのでこの雑音は振幅分離形の構成で検出するこ
とが可能となわ、その結果検波出力信号の中の黒雑音、
すなわち同期信号側の雑音の消去が達成される。

しかしながら、上述したことから明らかなように正変調
用受信機では白方向の雑音は依然として残つてお抵この
ことから以下の欠点が生ずる。例えば走査回路への影響
は、残存した白雑音が同期信号分離回路への信号の平均
直流レベルの変化をもたらし、通常この回路の入力は交
流結合されるので、出力信号には同期信号のみでなく画
像情報の一部が混入する恐れが生じる。またその他にも
白雑音が再生画像の品質を著しく劣化させる等の種々の
欠点をもたらしている。本発明の正変調用受信機への応
用に際しては上記負変調用受信機で述べた構成を変える
必要はなく、本発明で配置された回路の機能が異なるの
みである。

この場合、第２図で示した雑音検出回路４は白雑音の検
出ではなく黒雑音検出回路として動作する。またＡＧＣ
回路への信号に対して配置した雑音消去のための加算処
理回路（この場合は減算処理回路）はＡＧＣ回路が平均
平均値形であるならば除去することが実用上可能である
。そこで本発明の正変調受信機への応用によつて得られ
る利点は、主として検波出力信号の白卦よび黒雑音の消
去によるものとなる。まず走査回路への影響、すなわち
同期信号分離回路への信号の平均直流レベルは雑音によ
つて変化しないので分離された出力の同期信号の中に画
像情報が混入することを防止できる。

また従来装置では雑音によつて比較的幅の広い疑似同期
信号が生じることがあるが、本実施例によればそれらの
幅は極めて狭いものとすることができるので走査回路の
同期化安定度が大幅に改善される。一方再生画像の品質
に関しては特に輝度情報の中の白雑音の消去による改善
が著しい。これは従来の受信機で白以上の白雑音が生ず
れば雑音のコントラストを著しく増大させるのみでなく
ブラウン管の格子電流の発生を・もたらすことがあるた
めに実用上極めて悪影響を与えているが、本発明では所
定のレベルに減少、すなわち消去される。また輝度情報
として利用する信号の中の黒雑音も所定のレベルに減少
できるが前述した同期情報の分離のために必要な消去レ
ベルとの間で雑音消去のための減算処理回路を共用する
が、あるいは独立したものとして配置するかは適宜選択
すべきである。次に本発明の雑音消去装置の他の実施例
について説明する。第３図では雑音検出回路４（ここで
は白雑音を検出している）の出力側にクリツプ回路５を
配置し、これを平滑回路６で制御する構成が示されてい
る。クリツブ回路５は白雑音の検出に際して必要なマー
ジンによつて生じる白雑音の残留成分を所定のレベルで
クリツプするものであるがこのクリツプ動作は雑音検出
回路４で雑音が検出されたときのみに限定されるもので
あわ後述する如くの実用上の利点が得られる。第３図は
負変調用受信機の白雑音消去のための回路配置を示して
いるが減算処理回路とクリツプ回路とは置換ノすること
は可能であつて、さらに正変調用受信機ではこれらが黒
雑音の消去回路として動作するのは第２図を用いて説明
したことと同一である。

第４図は本発明の実施に好適な具体構成例を示したもの
である。トランジスタＱｌ，Ｑ２からなる差動レベル比
較器は白雑音検出器で、４″で示したパルス幅伸長ＰＮ
ＰトランジスタＱ３および出力Ｑ４のバツフアトランジ
スタからなる波形整形段とともに第２図で示した雑音検
出回路４を構成する。この回路の出力は抵抗Ｒｌ，Ｒ２
，Ｒ３によつて３種類の異なつたレベルの白雑音を発生
するように配置されている。それらのうちの２つの雑音
出力は一方がトランジスタＱ５，Ｑ６からなる検波出力
信号のための黒雑音消去用減算処理回路７に、一方がト
ランジスタＱ７，Ｑ８からなるＡＧＣ回路のための処理
回路ｒに供給される。他の白雑音消去のための信号処理
回路、すなわちトランジスタＱ，，Ｑ，Ｏからなる第１
のスイツチ回路とトランジスタＱｌｌ，ＱｌＯからなる
第２のスイツチ回路はともにトランジスタＱ４のエミツ
タからの雑音によつて駆動され、この構成はスイツチ回
路のトランジスタが飽和した場合でも雑音検出回路の出
力レベルが変化しないように配慮されている。第１のス
イツチ回路は雑音検出回路４の出力に瞬時に応答してト
ランジスタＱｌＯの出力の雑音レベルを抵抗Ｒ４，Ｒ５
とトランジスタＱ，の飽和電圧とによつて決定される所
望のレベルに固定する機能をもつている。また第２のス
イツチ回路のトランジスタＱｌｌは雑音検出回路４の出
力が平滑回路６を構成する抵抗ＲぃコンデンサＣを介し
て供給されるので白方向の雑音が発生している期間中常
に導通状態を維持し、抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ７とトランジ
スタＱｌ，の飽和電圧とで決定されるレベルを越える全
ての雑音をトランジスタＱｌＯを遮断することによつて
クリツプする。第１および第２のスイツチ回路によつて
得られる白雑音の消去およびクリツプレベルは通常異な
るように設定されている。これは白雑音の消去動作で固
定する検波出力信号の瞬時レベルを輝度情報の振幅の範
囲内に設定することによシ雑音のコントラストを低減す
ることのみにもとづいて訃り、このことは本発明が第４
図の具体構成に限定されるものでないことを意味するも
のである。すなわち第２のスイツチ回路を構成するトラ
ンジスタＱｌｌに接続した抵抗Ｒ７の他端はトランジス
タＱｌｌのエミツタ端子に接続することも可能である。
本発明によつて配置された第２のスイツチ回路によるク
リツプ動作は既知のツエナーダイオードあるいはトラン
ジスタのベースーエミツタの遮断作用を用いる方法とそ
の動作が本質的に異なつている。既知の方法の中で前者
はそのクリツプレベルが一定であるためにこの種の回路
の電源電圧の変化に対して追随しない欠点をもち、一方
後者はバイアス電流の減少により画像情報の中の比較的
輝度レベルの高い部分に雑音の有無に関係なくひずみを
発生するような欠点を有している。本発明によればクリ
ツブレベルは電源電圧に追随する構成でかつ通常の雑音
が発生しない場合にはひずみも生じないようにできる利
点があり、クリツプ回路が雑音の発生時のみに作動する
ことが特長であるので第２のスイツチ回路の具体構成に
は何も限定されない。本発明は上述したような種々の性
能上の利点のみでなく、集積回路で構成するに好適な新
規な雑音消去装置である。特にＡＧＣ回路のロツクアウ
ト防止回路が不要であること、全ての白雑音および黒雑
音の消去のために必要な雑音検出回路は負変調用受信機
では白雑音を検出するのみでよく、また正変調用受信機
に｝いては黒雑音を検出するのみでよいこと等の回路の
簡略化を実現できることも実用上の極めて大きい利点で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は雑音消去装置の従来例を示すプロツク図、第２
図は本発明の雑音消去装置の一実施例を示すプロツク図
、第３図は本発明の他の実施例を示すプロツク図、第４
図はその具体回路の一例を示した回路構成図である。 ４・・・・・・雑音検出回路、５・・・・・・クリツプ
回路、６・・・・・・平滑回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 振幅変調されてなる信号と、該信号の搬送波成分を
   所定のフィルタ手段を用いて再生する搬送波生成手段の
   出力信号とを入力信号としてなる同期検波手段と、前記
   同期検波手段の出力端に直流結合され振幅が正の方向（
   零搬送波レベルを越える方向）に増大する雑音を検出す
   るための雑音検出手段とを備え、該雑音検出手段の出力
   を前記同期検波手段の出力の中の少なくとも負の雑音に
   対しての雑音消去信号として用いることを特徴とする雑
   音消去装置。 ２ 雑音検出手段の出力が、ＡＧＣ回路の雑音消去信号
   として用いられる特許請求の範囲第１項記載の雑音消去
   装置。 ３ ＡＧＣ回路が、尖頭値形ＡＧＣ方式を用いてなる特
   許請求の範囲第２項記載の雑音消去装置。 ４ 搬送波生成手段が、位相同期ループまたは水晶振動
   子によるフィルタの少なくとも一方を有してなる特許請
   求の範囲第１項記載の雑音消去装置。 ５ 搬送波生成手段が、中間周波数信号の搬送波成分を
   発生するための発振器を有してなる特許請求の範囲第１
   項記載の雑音消去装置。 ６ 雑音検出手段が、所定の直流レベルを越える雑音を
   検出するための雑音検出回路と、該雑音検出回路の出力
   の雑音パルスの波形または位相を変更する雑音処理回路
   とを有してなる特許請求の範囲第１項記載の雑音消去装
   置。 ７ 雑音処理回路が、集積回路で形成されたラテラルＰ
   ＮＰトランジスタによる信号遅延作用を用いて雑音パル
   スの位相を変更する回路である特許請求の範囲第６項記
   載の雑音消去装置。