JPS6129588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はインターキヤリヤ音声方式を使用し
たテレビジヨン受像機に関し、特にカラーテレビ
ジヨン受像機において角度変調されたインターキ
ヤリヤ音声信号を得る装置に関する。

インターキヤリヤ音声方式を用いたカラーテレ
ビジヨン受像機では、画像および音声中間周波搬
送波が共通のIFチヤンネルで増幅され、増幅さ
れた搬送波が混合回路に供給されここで合成され
てNTSC方式では4.5MHzの変調インターキヤリヤ
音声IF信号を生成する。このインターキヤリヤ
音声IF信号は音声搬送波と画像搬送波を相互変
調したもので、音声IF増幅器によつて増幅波
された後振幅制限され、音声情報回復用の周波数
変調検波器に供給される。これら音声および画像
のIF搬送波は、同調されたトラツプ回路によつ
て映像検波器にも供給される。このトラツプ回路
はIF信号から音声搬送波を除去する。映像検波
器は、映像情報を回復してこれをさらに処理する
ためそのカラーテレビジヨン受像機のルミナンス
処理、クロミナンス処理および偏向の各処理系に
送る。

上述の基本的インターキヤリヤ音声方式は大抵
の動作条件において望み通りの4.5MHzインター
キヤリヤ音声信号を生成するが、これが画像搬送
波の映像信号を偶然に検波したときに問題が生じ
る。インターキヤリヤ音声信号を生成するために
は、IF音声および画像搬送波を整流装置（例え
ばダイオードまたはトランジスタのベース・エミ
ツタ接合）によつて合成または混合するが、この
整流装置はインターキヤリヤ音声信号の生成の他
に画像搬送波に対する映像検波器としても動作し
て、振幅変調映像信号を検波する。検波されたこ
の映像信号はこの整流装置の出力端子に4.5MHz
インターキヤリヤ音声信号と共に生じ、インター
キヤリヤ音声信号の直流レベルをこの検波された
映像信号の振幅に従つて変化させる。

インターキヤリヤ音声チヤンネルは、付随する
映像信号をできるだけ含まないようにインターキ
ヤリヤ音声信号を選択するために、通常FM音声
検波器より前に4.5MHzに同調したＱの高い回路
を含んでいる。この音声混合器の出力を増幅する
前にこの4.5MHz同調回路に直接供給すれば、検
波された映像信号をこの音声装置の動作に悪影響
を及ぼす前にインターキヤリヤ音声信号から除去
することができる。

しかしこの混合器がテレビジヨン受像機におい
て集積回路内に含まれているときは、増幅を行い
易い集積回路板上でインターキヤリヤ音声信号を
増幅して高レベルのインターキヤリヤ音声信号を
回路板の外部で利用し得るようにすることが一般
に望ましい。アール・シー・エー社（RCA
Corp.）のCA3139E型テレビジヨン自動微同調イ
ンターキヤリヤ混合増幅回路のような典型的な集
積回路では、インターキヤリヤ音声信号が混合後
直ちに増幅されて集積回路から音声検波器に供給
される信号は高レベルの音声IF信号となる。従
つてこの音声IF信号は振幅制限および検波の前
に増幅する必要がないこともある。

しかしこの混合器の出力端子の検波映像信号は
集積回路の増幅器による増幅の前に除去されない
ためこの混合器の集積回路の増幅器によつて増幅
されるが、もしその映像信号が相当の振幅を有す
るなら、この混合器の集積回路の増幅器が過負荷
になつてインターキヤリヤ音声信号を歪ませたり
時には消去したりすることがある。映像信号のピ
ークによつて混合器の集積回路の増幅器は飽和し
たりカツトオフになつたりして、これによるイン
ターキヤリヤ音声信号歪の成分は60Hz（垂直周波
数）で反復し、振幅制限やFM検波が全くできな
い程ひどいこともある。このような歪はテレビジ
ヨン受像機のスピーカに60Hzの可聴バズ音を生成
する。また振幅変化する画像搬送波によるインタ
ーキヤリヤ音声信号の振幅変調を防ぐために混合
器の入力における画像搬送波の振幅を音声搬送波
の振幅よりも実質的に大きく（すなわち25〜
30db）、維持することが望ましいので、この映像
信号の大振幅による過負荷状態の出現の可能性は
常にある。

この発明の原理によるインターキヤリヤ音声増
幅装置では、インターキヤリヤ音声混合器と音声
IF増幅器とに１個のトランジスタを兼用してい
る。このトランジスタはベース・エミツタ接合を
含む入力回路とコレクタ電極を含む出力回路とを
有し、画像搬送波は入力回路によつてこのトラン
ジスタに供給され、そのベース・エミツタ接合を
介して混合される。このトランジスタの入力およ
び出力回路に共通な電極にはインピーダンスが入
力回路に印加された信号周波数の変化と逆に変化
する手段が設けられ、この可変インピーダンス手
段によつてこのトランジスタの信号負帰還が行わ
れてそのコレクタに生じるインターキヤリヤ音声
信号の低周波成分より大きく増幅されるようにな
つている。

以下、この発明を図面に基いて説明する。

第１図において、放送局からのテレビジヨン信
号はアンテナ１０により受信されて同調器２０に
供給される。同調器２０は高周波帯における多く
の放送周波数から１つの周波数範囲を選択する。
受信された放送信号はこの同調器内で局部ヘテロ
ダイン発振器からの信号によりヘテロダイン検波
されてもとの無線周波数と局部発振周波数との和
および差の周波数を生成する。これらの信号は選
択回路網３０に供給され、ここで中間周波数
（IF）と呼ばれる差周波数以外のすべてが波除
去される。得られたIF信号には音声搬送波、画
像搬送波およびクロミナンス副搬送波並びに選択
回路網３０を通過したそれらの側波帯のいくらか
が含まれている。この音声搬送波の振幅は、同期
信号の先端部において画像搬送波の未変調時の画
像搬送波の振幅より約10db低い。

選択回路網３０の出力端子のIF信号は前置IF
増幅器４０に供給される。この前置IF増幅器４
０は１または２以上の増幅段を含み、同期信号の
先端部において音声搬送波に対して約6mV、画
像搬送波に対して約20mV、IF信号のレベルを上
昇させる。増幅されたIF信号はインターキヤリ
ヤ音声変換器１００および41.25MHzトラツプ５
０に供給される。この41.25MHzトラツプ５０は
画像搬送波およびクロミナンス副搬送波に対して
音声搬送波を鋭く減衰させるために音声搬送波の
周波数に同調された波回路を含んでいる。映像
検波器７０における3.58MHzのクロミナンス副搬
送波と4.5MHzの音声搬送波の混合を防止するた
め、IF信号を最終IF増幅器６０に供給する前に
音声搬送波を減衰させることが望ましい。この映
像検波器７０において上記クロミナンス副搬送波
と音声副搬送波とが混合されると、4.5MHz−
3.58MHz＝920KHzのビート信号が発生し、これが
映像管のスクリーン上に可視的に現われる。

41.25MHzトラツプの出力端子のIF信号は最終
IF増幅器６０に供給され、ここでさらに増幅さ
れて映像検波器７０に供給される。この映像検波
器７０は画像送波の振幅変調を検波して映像増幅
器８０に映像信号を供給する。この映像増幅器８
０は映像信号をさらにテレビジヨン受像機のルミ
ナンスおよびクロミナンス処理装置および偏向装
置によつて処理するためにそのレベルを上昇させ
る。この最終IF増幅器６０によつて生成された
増幅IF画像搬送波はそのレベルを同期信号の先
端部における1Vから最高変調レベル（白レベ
ル）における100mVまで変化する。

前置IF増幅器４０によつて生成されたIF信号
は導線４２を介してエミツタホロワトランジスタ
１０２のベース電極に供給される。トランジスタ
１０２のコレクタ電極は電圧（＋Ｂ）源に接続さ
れ、エミツタ電極はトランジスタ１０４のベース
に接続されると共に抵抗器１０３を介して基準電
圧源（接地点）に接続されている。トランジスタ
１０４のベース電極において音声搬送波は実効値
約6mVの実質的に一定の振幅を示すが、画像搬
送波の振幅は同期信号の先端部における実効値
20mVから白レベルにおける実効値2mVまで変化
する。

トランジスタ１０４のエミツタ電極は接地さ
れ、コレクタ電極は混合トランジスタ１０６のエ
ミツタ電極に接続されている。トランジスタ１０
６のエミツタ電極はキヤパシタ１０８を介して接
地されている。トランジスタ１０４はトランジス
タ１０６に対する電流源として動作すると共に音
声搬送波を画像搬送波と相互調（混合）するため
に混合トランジスタ１０６に供給する。トランジ
スタ１０４とキヤパシタ１０８とは共にトランジ
スタ１０６に対して電源インピーダンスをなす。

最終IF増幅器６０によつて生成された増幅画
像搬送波は導線６２を介してトランジスタ１０６
のベース電極に供給される。トランジスタ１０６
のベース電極における画像搬送波のレベルは同期
信号の先端部における実効値1Vから白レベルに
おける実効値100mVまで20dbの範囲に亘つて変
化する。

混合トランジスタ１０６のコレクタ電極は抵抗
器１１２とキヤパシタ１１４とを介して＋Ｂ電源
に接続されている。トランジスタ１０６のコレク
タ電極の信号はエミツタホロワートランジスタ１
１６のベースに供給される。トランジスタ１１６
のコレクタ電極は＋Ｂ源に接続され、エミツタ電
極は抵抗器１１８を介して接地されている。トラ
ンジスタ１１６のエミツタ電極または直列抵抗器
１２２，１２４を介してトランジスタ１２６のベ
ースにも接続され、このトランジスタ１２６のベ
ースと＋Ｂ電源との間にはキヤパシタ１３０が接
続されている。

トランジスタ１２６のコレクタ電極は＋Ｂ電源
に接続され、エミツタ電極は抵抗器１２８を介し
て接地されると共にキヤパシタ１３２を介して抵
抗器１２２，１２４の接続点に接続されている。
トランジスタ１２６のエミツタ電極に生成された
4.5MHzインターキヤリヤ音声信号は抵抗器１４
２を介して出力端子１４０に供給される。

トランジスタ１０４のベース電極に供給された
音声および画像搬送信号はトランジスタ１０４の
直線動作態の維持に充分な振幅を有し、従つてト
ランジスタ１０４はトランジスタ１０６のエミツ
タ電極に音声搬送波を供給するときそのトランジ
スタ１０６の電流源として作用する。搬送波信号
がないとき、トランジスタ１０４はトランジスタ
１０６の静動作点を第２図に示すトランジスタ１
０６のベース・エミツタ伝送特性曲線上の点Ｘに
よつて示されるような順バイアス領域の低いレベ
ルに設定する。

第２図の曲線１５０はトランジスタ１０６の典
型的なベース・エミツタ伝送特性を示す。比較的
高レベルの画像搬送波が導線６２を介してトラン
ジスタ１０６のベース電極に供給されると、この
トランジスタはそのベース・エミツタ接合が特性
曲線１５０をカツトオフ点１５４から点１５６に
おける順バイアス領域までたどる非直線動作をす
る。この非直線動作によつてこのトランジスタの
ベース・エミツタ接合で音声搬送波と画像搬送波
との相互変調が起り、その結果そのコレクタ電極
に4.5MHzインターキヤリヤビートが増幅されて
生成する。

音声搬送波および画像搬送波はまたトランジス
タ１０６のコレクタ電極にも増幅された形で生
じ、除去を必要とする。これらの搬送波周波数は
トランジスタ１０６のコレクタと出力端子１４０
との間に設けられた２つの低域通過波器によつ
て除去される。第１のRC低域通過波器１１０
はトランジスタ１０６のコレクタ電極に接続され
た抵抗器１１２とキヤパシタ１１４とから成る。
このRC低域通過濾波器１１０は周波数が高くな
るにつれて信号の減衰が漸増する応答特性を示
し、音声搬送波（41.25MHz）および画像搬送波
（45.75MHz）の信号を減衰させる。

低域通過波器１１０を通過した信号はトラン
ジスタ１１６を介して第２の低域通過波器１２
０に供給される。この低域通過波器１２０は回
路素子１２２ないし１３２からなる能動波器
で、トランジスタ１２６と抵抗器１２２，１２４
の接続点との間にキヤパシタ１３２を挿入するこ
とによつてチエビチエフ（Chebychev）応答特性
が与えられている。この応答特性は直流から
4.5MHzのインターキヤリヤ音声周波数を丁度超
えた周波数まで本質的に平坦で、4.5MHzインタ
ーキヤリヤ音声信号周波数を越えた点で鋭いロー
ルオフ（減衰）特性を示すことに特徴がある。こ
のように低域通過波器１１０，１２０は、音声
および画像搬送波周波数の信号を著しく減衰させ
る働らきをする。

トランジスタ１０６の非直線動作により音声お
よび画像搬送波の混合が行われたが、また裂この
トランジスタ１０６のベース・エミツタ接合にお
いてこの画像搬送波の低周波映像信号成分の検波
も行われる。この映像信号成分は水平線周波数
（約15.734KHz）と垂直フイールド周波数（約60
Hz）との両テレビジヨン同期信号成分を含む。水
平線周波数変調は周波数が高すぎて音声系に問題
を生じないが、垂直周波数変調はトランジスタ１
０６の過負荷が許されると可聴バズ音を生成す
る。しかしトランジスタ１０６のベース・エミツ
タ接合の低周波映像信号成分はトランジスタ１０
６のエミツタ負帰還のためそのコレクタに増幅さ
れた形で生じない。このエミツタ負帰還によつて
トランジスタ１０６は映像信号の低周波成分は減
衰または極く僅かな増幅しか行わないが、比較的
高周波数の4.5MHzインターキヤリヤ音声信号と
画像音声搬送波とは実質的に増幅することができ
る。

この低周波信号の減衰は混合トランジスタ１０
６の増幅特性を調べることによつて説明すること
ができる。トランジスタ１０６の利得は、そのコ
レクタの負荷インピーダンスをそのエミツタの電
源インピーダンスで除算することによつて計算さ
れる。トランジスタ１０６は低い周波数において
比較的小さな負荷（コレクタ）インピーダンスと
比較的大きな電源（エミツタ）インピーダンスと
を有し、低周波信号に対して低い利得を示す。例
えば、直流信号に対してこの負荷インピーダンス
は抵抗器１１２の値（第１図の実施例では10K
Ω）に等しく、電源インピーダンスは低周波数で
高インピーダンスの定電流源の働らきをするトラ
ンジスタ１０４のコレクタ出力インピーダンス
（100KΩ）に等しい。従つてトランジスタ１０６
の利得は直流信号に対して0.1となる。トランジ
スタ１０４は高周波信号に対しては定電流源とは
言えず、そのインピーダンスは低下する。その上
キヤパシタ１０８のリアクタンスはより高い周波
数で減少し、トランジスタ１０４とキヤパシタ１
０８との総合効果として高い周波数におけるトラ
ンジスタ１０６のエミツタインピーダンスの低下
が起る。トランジスタ１０６の負荷インピーダン
スもキヤパシタ１１４の効果により高い周波数で
低下するが、この低下率は電源インピーダンスの
低下率よりも実質的に小さい。従つてトランジス
タ１０６は低い周波数でエミツタ負帰還量が大き
く、高い周波数でエミツタ負帰還量が小さくなる
負帰還増幅器として動作し、これによつてトラン
ジスタ１０６は低い周波数の信号より高い周波数
の信号を大きく増幅する。従つてトランジスタ１
０６のコレクタ電極の信号は低周波数の可聴振幅
信号成分を実質的に含まない。このようにして混
合トランジスタ１０６は過負荷や信号の歪を生ず
ることなくインターキヤリヤ音声信号を4.5MHz
帯域波器（図示せず）によつて波する前に増
幅する。

この発明の音声変換器１００は最終IF増幅器
６０によつて供給される高レベル画像搬送波を混
合信号として使用することによつて利益を受け
る。すなわちこの高レベル信号はトランジスタ１
０６における混合動作に必要な非直線動作を行な
うに充分な振幅を有し、さらに振幅が最小
（100mV）の場合でも導線６２の画像搬送波の振
幅が導線４２の音声搬送波の振幅（6mV）より
充分大きいため相互変調されたインターキヤリヤ
音声信号の不都合な振幅変調を最小にすることが
できる。

この発明の音声変換器１００は第３図に示すよ
うにトランジスタ１０６のベース電極に音声搬送
波と画像搬送波との双方が供給されるように改造
することができる。この構成ではトランジスタ１
０４のコレクタがトランジスタ１０６のエミツタ
の代りにそのベースに接続されている。トランジ
スタ１０６の電源インピーダンスとしてのトラン
ジスタ１０４の代りにトランジスタ１０６のエミ
ツタと接地点との間に100KΩの抵抗器１６０が
挿入され、これによつてエミツタ電極の直流電源
インピーダンスを100KΩに維持している。画像
搬送波は導線６２からこれに直列な減結合抵抗器
１６２を介してトランジスタ１０６のベースに供
給される。この減結合抵抗器１６２は映像チヤン
ネルにおいて4.5MHzの音声搬送波と3.5MHzのカ
ラー副搬送波との混合によつて920KHzの可視ビ
ート信号を生成する原因となるトランジスタ１０
４のコレクタから最終IF増幅器６０への音声搬
送波の逆流を減少させる。この最終IF増幅器へ
の音声搬送波の逆流は、最終IF増幅器６０から
の緩衝段による駆動用導線６２によつてさらに減
少される。

第３図の音声変換器２００では、トランジスタ
１０６のコレクタ負荷抵抗器１１２として10KΩ
の抵抗器が使用されているのに対しエミツタ負帰
還抵抗器１６０として上記負荷抵抗器１１２の10
倍の100KΩの抵抗器が使用されている。また、
キヤパシタ１０８として920KHz程度の低周波数
域で高インピーダンスを呈する5pfという小容量
のものが使用されている。このため、エミツタ抵
抗器１６０とキマパシタ１０８との並列回路は上
記920KHz程度の低周波数域では実質的に定電流
源として動作し、従つて、トランジスタ１０６を
含む音声変換器２００は上記低周波数域では実質
的に増幅作用を持たない。

しかしながら4.5MHzのインターキヤリヤ音声
信号周波数ではキヤパシタ１０８のインピーダン
スは約7KΩと低くなり、音声変換器２００は上
記インターキヤリヤ音声信号を所要の利得で増幅
することができる。

第１図および第３図に示す回路では、41.25M
Hzによる音声搬送波の効果のないトラツピングの
ために最終IF増幅器６０からトランジスタ１０
４のベースに音声搬送波の若干の残留部分が印加
されることがある。この残留音声搬送波はトラン
ジスタ１０４によつて供給される音声搬送波とそ
の音声搬送波がトランジスタ１０６で減衰または
消去されるような位相関係にあることもある。こ
の不都合な効果はトランジスタ１０２，１０４の
ベースの音声搬送波信号のレベルを充分高く（例
えば５〜6mV）に維持することによつて防止す
ることができる。トランジスタ１０４から供給さ
れる高レベルの音声搬送波によつて最終IF増幅
器６０から供給されるあらゆる残留音声搬送波は
トランジスタ１０６において相互変調音声搬送波
を僅かしか減衰させなくなる。もし41.25MHzト
ラツプを音声搬送波とその搬送波から外側±50K
Hzまでの側波帯を除去するように広帯域に同調さ
せればこの音声搬送波のこの僅かな減衰も生じな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるインターキヤリヤ音声
方式の第１の実施例のブロツク図、第２図は第１
図の混合トランジスタのベース・エミツタ伝送特
性図、第３図はこの発明のインターキヤリヤ音声
方式の第２の実施例のブロツク図である。 １０６…増幅装置、１０４，１０８…増幅度変
化手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ベース電極、エミツタ電極およびコレクタ電
   極並びに上記ベース電極とエミツタ電極との間の
   整流接合を有する増幅装置と、上記ベース電極お
   よびエミツタ電極を含み音声情報で周波数変調さ
   れた音声搬送波信号と映像信号で振幅変調された
   画像搬送波信号とを上記整流接合に供給する入力
   信号路と、上記コレクタ電極と上記ベース電極お
   よびエミツタ電極の一方とを含みインターキヤリ
   ヤ音声信号を含む増幅信号を生成する出力信号路
   と、上記入力信号路と出力信号路とに結合されて
   おり、周波数の変化と逆方向に変化するインピー
   ダンスを有し、上記増幅装置の増幅度を上記映像
   信号と上記インターキヤリヤ音声信号とを含む周
   波数帯において周波数の変化に従つて同方向に変
   化させる、低周波数において実質的に定電流源と
   なる手段とを含み、上記変調された音声および画
   像搬送波信号を合成してインターキヤリヤ音声信
   号を生成するテレビ受像機用インターキヤリヤ音
   声増幅装置。