CN101390386B - 声音信号处理电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种声音信号处理电路，其中，第一带通滤波器(10)从第一声音中频信号提取频率处于第一声音中频信号中心频率附近的信号。然后，混频器(12)将第一带通滤波器提取的信号下变频为第二声音中频信号。低通滤波器从第二声音中频信号提取频率处于第二声音中频信号中心频率附近或比该第二声音中频信号的中心频率更低频率的信号。以这样的装置，即使在第一声音中频信号的频率偏移时仍可较好地完成FM检波。

Description

声音信号处理电路
技术领域
本发明涉及电视信号中的声音信号的变频FM检波。 
背景技术
在诸如NTSC、PAL、PALNM、SECAM等的各种电视(TV)信号系统中，分别为视频信号和声音信号分配了不同的频带，且采用FM(调频)作为声音信号的调制方式。 
含有第一声音中频信号(第一SIF)的电视信号经第一带通滤波器处理以提取第一声音中频信号，且随后下变频为第二声音中频信号(第二SIF)。然后，由此所得的第二声音中频信号由第二带通滤波器处理，然后对之进行FM检波。在此，依照包括上述信号的电视信号系统，声音信号的频率分成五种类型：4.5MHz、5.5MHz、5.74MHz、6.0MHz及6.5MHz，且在下变频时将与声音信号混频的本振信号的频率依所述频率类型而变化。在此，第二SIF信号通常频率为500kHz，且本振频率设置为从第一SIF信号频率偏移500kHz的频率。例如，6MHz的本振信号混频于5.5MHz的第一SIF信号中，从而得到500kHz的第二SIF信号。 
声音信号的处理公开在JP11-274858A中。 
在此，如果从电视信号中提取的第一SIF信号的频率从预定频率偏移，则FM解调范围将由于第二带通滤波器的性能而受到限制。 
关于第一带通滤波器，其处理具有相当高频率的信号(即几MHz)，很难增加带通选择性并因此要采用具有一定程度的宽选择性的带通滤波器。虽然不考虑元件数目和功耗通过采用高精确的电路来增加选择性在技术上是可行的，但考虑到成本等，这样的电路是不实用的。 
另一方面，关于第二带通滤波器，其用于频率已被转换至500kHz的信号的处理，即使当第二带通滤波器的选择性与第一带通滤波器的选择性相同时，带限宽度仍可以做得很小。从而，诸如对FM解调不必要的视 频信号的干扰成分可被有效地去除。因此，由第二带通滤波器形成的带限是至关重要的。 
然而，当本应是5.5MHz的第一SIF信号的频率例如是5.7MHz时，第二SIF信号的频率将是300kHz，从而不可能实现第二SIF信号的充分的FM解调。 
发明内容
本发明的特征在于包括：第一带通滤波器其用于从第一声音中频信号中提取频率处于第一声音中频信号的中心频率附近的信号；混频器，其用于将由第一带通滤波器提取的信号下变频为第二声音中频信号；低通滤波器，其用于从第二声音中频信号中提取频率处于第二声音中频信号中心频率附近或比该第二声音中频信号的中心频率更低频率的信号；FM检波器，其用于对由低通滤波器所提取的信号进行FM检波。 
而且，优选地设置第二带通滤波器，其用于从第二声音中频信号提取频率处于第二声音中频信号的中心频率附近的信号，且来自于带通滤波器的输出或来自于低通滤波器的输出以可切换的方式提供给FM检波器。 
同样，优选地设置频率检测器，其用于检测第一声音中频信号的频率，且基于所述频率检测器的检测结果，来自于第二带通滤波器的输出或来自于低通滤波器的输出以可切换的方式提供给FM检波器。 
此外，优选地进一步设置DC检测器，其用于检测在FM检波器的输出中的DC成分，且基于所述DC检测器的检测结果，第二带通滤波器的输出或从低通滤波器的输出以可切换的方式提供给FM检波器。 
根据本发明，通过采用低通滤波器作为第二声音中频信号的滤波器，其中第二声音中频信号影响声音信号的带限品质，所述声音信号频率的允许偏移范围可扩展到FM检波器的检波极限，同时可以去除诸如对FM检波不必要的视频信号的干扰成分。 
附图说明
在下面的描述中将参照附图解释本发明的这些及其他目的，其中： 
图1是表示本发明的一个实施例的结构的图； 
图2是表示本发明的另一实施例的结构的图； 
图3是表示本发明的再一实施例的结构的图； 
图4是用于解释FM检波的工作原理的图；以及 
图5是表示PLL的结构的图。 
具体实施方式
本发明的优选实施例将参照附图加以阐述。 
图1是根据本发明的实施例所述的声音信号处理电路的框图。电视信号由第一带通滤波器10处理。中心频率例如为5.5MHz的第一带通滤波器10能够输出处于5.5MHz的频带中的第一SIF信号。第一带通滤波器10的输出被输入到混频器12。频率例如为6MHz的本振信号从压控振荡器(VCO)14提供给混频器12。从而，在此混频器12中，第一SIF信号被下变频，从而得到频率例如为500kHz的第二SIF信号。 
由混频器12得到的第二SIF信号提供给低通滤波器16。此低通滤波器16限制超过500kHz的频率成分。 
低通滤波器16的输出提供给FM检波器18，在FM检波器18处对输入信号进行FM检波，从而得到声音信号。 
例如，低通滤波器16具有允许500kHz或更低频率的信号通过的特性，从而如果第二SIF信号的频率为500kHz，则该信号可被提取出来而不会受到抑制。另一方面，存在于混频器12的输出中的1MHz或更高的频带中的视频信号可由低通滤波器16可靠地去除。 
在此，关于电视信号，相对于作为基准的图像载频fp，在NTSC系统中，视频信号带宽为4.2MHz或更少，且采用FM调制的声音信号带宽在4.5MHz，而在PAL系统中，视频信号带宽是5MHz或更少，且采用FM调制的声音信号带宽在5.5MHz到6MHz之间。 
从而，即使如在本实施例中，当低通滤波器16用作提取第二SIF信号的滤波器时，仍可以去除视频信号。而且，即使期望值例如为5.5MHz的 第一SIF信号的频率实际上偏移至5.7MHz时，从而导致第二SIF信号的频率例如为300kHz，第二SIF信号也不会受到带限。从而，可以将FM检波器18的解调能力发挥到极限以用于执行解调处理。 
如上所述，根据本实施例，通过使用低通滤波器16作为关于第二SIF信号的滤波器，其中第二SIF信号影响声音信号的带限品质，声音信号频率的允许偏移范围可扩展至FM检波器的检波极限，同时去除诸如对FM解调不必要的视频信号的干扰成分。 
图2示出根据本发明的另一实施例的结构图。在此实施例中，带通滤波器20设置为与低通滤波器16并联，带通滤波器20的输出连接至FM检波器18。从混频器12输出的第二SIF信号通过开关22有选择地提供给带通滤波器20或低通滤波器16。这样，带通滤波器20可按需要加以选择以代替低通滤波器16。例如，当第一SIF信号的频率未偏移期望频率时，干扰成分可通过采用带通滤波器20可靠地去除。从而，在这种情况下，优选用开关22选择带通滤波器20。 
此外，在某些场合采用双载波系统用于声音信号。在该系统中，采用频率为5.74MHz和5.5MHz的两种类型的声音信号。从而，为在这样的场合选择5.5MHz的声音信号，有必要从混频器12的输出中去除处于260kHz频带中的信号，进而有必要用开关22选择中心频率为500kHz的带通滤波器20。 
图3示出根据本发明的再一实施例的结构图。在此实施例中，进一步设置了频率计数器30，其用于检测从第一带通滤波器10输出的第一SIF信号的频率。频率计数器30的输出提供给控制器32，控制器32随后控制将由开关22所执行的切换。更具体地说，第一SIF信号的频率由频率计数器30检测，且当检测到的频率偏移期望频率时则选择低通滤波器16，而在正常时则选择带通滤波器20。 
此外，还优选地设置电平检测器34以用于检测从FM检波器18输出的DC电平，如图3中虚线所示。当将要进行FM检波的信号的频率偏移期望频率时，FM检波器18的DC电平为高。从而，可配置所述结构使得开关22在检测到的DC电平为高时选择低通滤波器16。 
此外，还可以同时设置频率计数器30和电平检测器34，从而在由频率计数器30和电平检测器34中的至少一个检测到声音信号的频率偏移量显著时选择低通滤波器16。 
在此，在经FM调制的波形中，声音信号的振幅的变化以被转换成频率的变化。如图4所示，在FM检波器中，频率变化依照FM检波器的检波曲线(S曲线)转换成振幅，从而得到声音信号。 
图5图示了PLL(锁相环)FM检波器作为FM检波器18的一个例子。输入信号(第二SIF信号)输入到相位比较器40，与相位差有关的信号通过低通滤波器42输入到压控振荡器(VCO)44作为DC控制电压。这样，压控振荡器(VCO)44受到控制以提供与输入信号具有相同相位的信号。然后，在PLL相对于FM解调的载波频率被锁定的状态中，就会检测到输入信号相对于该PLL的输出的相位差，从而实现FM检波。这样的FM检波器18适用于处理在本实施例中由低通滤波器16处理过的第二SIF信号。[35]此外，根据本实施例，可由压控振荡器44跟踪的频率范围得到扩展，从而增加了检波范围。这样，即使在第一SIF信号的频率偏移相当大时仍可实现FM检波。 

Claims (3)

1.一种声音信号处理电路，其包括：
第一带通滤波器，其用于从第一声音中频信号中提取频率处于该第一声音中频信号的中心频率附近的信号；
混频器，其用于将由所述第一带通滤波器提取的信号下变频为第二声音中频信号；
低通滤波器，其用于从所述第二声音中频信号中提取频率处于该第二声音中频信号的中心频率附近的或比该第二声音中频信号的中心频率更低频率的信号；
FM检波器，其用于对由所述低通滤波器提取的信号进行FM检波；以及
第二带通滤波器，其用于从所述第二声音中频信号中提取频率处于该第二声音中频信号的中心频率附近的信号，
其中，
来自于所述第二带通滤波器的输出或来自于所述低通滤波器的输出以可切换的方式提供给所述FM检波器。
2.根据权利要求1所述的声音信号处理电路，其还包括：
频率检测器，其用于检测所述第一声音中频信号的频率，
其中，
基于所述频率检测器的检测结果，来自于所述第二带通滤波器的输出或来自于所述低通滤波器的输出以可切换的方式提供给所述FM检波器。
3.根据权利要求1所述的声音信号处理电路，其还包括：
DC检测器，其用于检测所述FM检波器的输出中的DC成分，
其中，
基于所述DC检测器的检测结果，来自于所述第二带通滤波器的输出或来自于所述低通滤波器的输出以可切换的方式提供给所述FM检波器。
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