FR2778810A1

FR2778810A1 - Device for amplifying the output of a sound and video signal by canceling the noise effect introduced by the video component

Info

Publication number: FR2778810A1
Application number: FR9806096A
Authority: FR
Inventors: Guyen Duc Dung N
Original assignee: Sagem SA
Current assignee: Sagem SA
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-11-19
Anticipated expiration: 2018-05-14
Also published as: FR2778810B1

Abstract

The device reduces the products of inter-modulation of the second order (between image and sound, between sound and chrominance, between image and chrominance) and the third order (between image, chrominance and sound) and interposes a corrector of linearity in front of the amplitude modulator which receives the correction signal of the effect on the sound and the transmodulation sound-image.- DETAILED DESCRIPTION - The device has a high-frequency power amplifier, a unit (32,36) for amplification in base band, the sound and image component of the signal to be amplified, a unit (38,24,22) for amplitude modulation of the sound component amplified by the amplified image component (30), for constituting a corrector signal pre-modulated by a video residue having a phase opposite to that of the interference of sound caused by the image in the power amplifier.There is a unit for adding the corrector signal to the high frequency composite sound and image signal, before transposition and amplification of the signal power

Description

ii

DISPOSITIF D'AMPLIFICATION A VOIE COMMUNE AMPLIFIER DEVICE WITH COMMON WAY

POUR LA TELEVISIONFOR TELEVISION

La présente invention concerne les dispositifs d'amplifi- The present invention relates to amplification devices.

cation à voie commune utilisés en télévision pour porter simultanément le son et l'image à un niveau suffisant pour common channel cation used in television to simultaneously bring sound and image to a level sufficient to

l'émission ou la réémission.the emission or the retransmission.

Le signal diffusé dans un système de télévision analogi- The signal broadcast in an analog television system

que selon la norme L-Secam comporte une porteuse vidéo à laquelle s'ajoutent une sous-porteuse de chrominance et une sous-porteuse son à modulation d'amplitude. Dans un émetteur ou réémetteur ayant un amplificateur de puissance à voie commune image et son, les nonlinéarités provoquent une perturbation du son par transmodulation, d'o une dégradation that according to the L-Secam standard comprises a video carrier to which are added a chrominance subcarrier and an amplitude modulated sound subcarrier. In a transmitter or re-transmitter having a power amplifier with common image and sound channel, the non-linearities cause a disturbance of the sound by transmodulation, resulting in degradation

du rapport signal sur bruit.signal-to-noise ratio.

La présente invention vise notamment à améliorer le The present invention aims in particular to improve the

rapport signal sur bruit pour le son, dans un signal compo- signal-to-noise ratio for sound, in a composite signal

site fourni par un amplificateur à voie commune, cela en site provided by a common channel amplifier, this in

compensant les effets de transmodulation. compensating for the effects of transmodulation.

Dans ce but, l'invention propose notamment un dispositif d'amplification comprenant, en amont d'un amplificateur de puissance à haute-fréquence, des moyens d'amplification non linéaire des composantes son et image du signal à amplifier, des moyens de modulation en amplitude de la composante To this end, the invention proposes in particular an amplification device comprising, upstream of a high-frequency power amplifier, means for non-linear amplification of the sound and image components of the signal to be amplified, modulation means in amplitude of the component

son amplifiée par la composante image amplifiée, pour consti- sound amplified by the amplified image component, for consti-

tuer un signal correcteur prémodulé par un résidu vidéo ayant une phase opposée à celle de la perturbation provoquée par l'image sur le son dans l'amplificateur de puissance, et des moyens pour additionner le signal correcteur au killing a correction signal pre-modulated by a video residue having a phase opposite to that of the disturbance caused by the image on the sound in the power amplifier, and means for adding the correction signal to the

signal haute fréquence composite son et image, avant transpo- high frequency composite sound and image signal, before transpo-

sition FI/HF et l'amplification de puissance. FI / HF sition and power amplification.

Le dispositif peut être incorporé aussi bien à un réémetteur, qui reçoit un signal d'entrée composite, qu'à un The device can be incorporated both in a retransmitter, which receives a composite input signal, and in a

émetteur, qui élabore un tel signal composite. transmitter, which develops such a composite signal.

Dans le cas d'un réémetteur, la porteuse image et la sous-porteuse son à fréquence intermédiaire sont extraites et soumises à une détection; les signaux en bande de base obtenus sont soumis séparément à des amplifications non linéaires, avec des fonctions de transfert déterminées pour In the case of a retransmitter, the image carrier and the intermediate frequency sound subcarrier are extracted and subjected to detection; the baseband signals obtained are subjected separately to non-linear amplifications, with transfer functions determined for

compenser les caractéristiques de non linéarité de l'amplifi- compensate for the nonlinearity characteristics of the amplifier

cateur de puissance. La sortie de l'amplificateur non linéaire son est modulé en amplitude par la sortie de l'amplificateur non linéaire vidéo, par un processus qui peut être une simple multiplication à quatre quadrants pour obtenir un signal de correction; enfin le signal à fréquence power generator. The output of the non-linear sound amplifier is amplitude-modulated by the output of the non-linear video amplifier, by a process which can be a simple multiplication to four quadrants to obtain a correction signal; finally the frequency signal

intermédiaire composite est modulé par le signal de correc- composite intermediate is modulated by the correction signal

tion, avant amplification de puissance. tion, before power amplification.

Le dispositif peut de plus être prévu pour réduire les produits d'inter-modulation d'ordre 2 (entre image et son, entre son et chrominance, entre image et chrominance) et d'ordre 3 (entre image, chrominance et son) en interposant un correcteur de linéarité en amont du modulateur d'amplitude qui reçoit le signal de correction de l'effet sur le son et The device can also be provided to reduce the order 2 inter-modulation products (between image and sound, between sound and chrominance, between image and chrominance) and order 3 (between image, chrominance and sound) by interposing a linearity corrector upstream of the amplitude modulator which receives the effect correction signal on the sound and

la trans-modulation son-image.sound-image trans-modulation.

Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres The above features as well as others

apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit will appear better on reading the description which follows

de modes particuliers de réalisation, donnés à titre d'exem- particular embodiments, given by way of example

ple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui ple nonlimiting. The description refers to the drawings which

l'accompagnent, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma synoptique simplifié d'une chaîne de modulation de type L-Secam, permettant de mettre en avant l'invention; accompany it, in which: - Figure 1 is a simplified block diagram of an L-Secam type modulation chain, making it possible to highlight the invention;

- la figure 2 est un synoptique d'un réémetteur permet- - Figure 2 is a block diagram of a re-transmitter for

tant de mettre en oeuvre l'invention Le dispositif dont la constitution de principe est montré en figure 1 prédestiné à former le signal diffusé dans un both to implement the invention The device, the principle of which is shown in FIG. 1, intended to form the signal broadcast in a

réseau de télévision utilisant la norme L-Secam. television network using the L-Secam standard.

Les signaux vidéo et audio en bande de base, générés par des composants externes, sont appliqués sur les entrées de Baseband video and audio signals, generated by external components, are applied to the inputs of

circuits 10 de traitement vidéo et 12 de traitement audio. 10 video processing circuits and 12 audio processing circuits.

Chacun de ces circuits, de structure classique, effectue les Each of these circuits, of conventional structure, performs the

opérations de clampage, de régulation de niveau et éventuel- clamping operations, level regulation and possibly-

lement de filtrage nécessaires. Le signal vidéo traité est appliqué à un modulateur vidéo à fréquence intermédiaire 14 qui reçoit, sur une autre entrée 16, la sortie d'un oscilla- teur local à fréquence intermédiaire. Le signal de sortie est traité par un filtre 18 qui est généralement un filtre à ondes de surface introduisant un retard. Un additionneur 20 reçoit le signal vidéo et reçoit également, comme on le verra plus loin, le signal son à fréquence intermédiaire. Sa sortie 22 est reliée à une chaîne aboutissant à un amplificateur de puissance non représenté, présentant des défauts à corriger filtering necessary. The processed video signal is applied to an intermediate frequency video modulator 14 which receives, on another input 16, the output of a local intermediate frequency oscillator. The output signal is processed by a filter 18 which is generally a surface wave filter introducing a delay. An adder 20 receives the video signal and also receives, as will be seen below, the sound signal at intermediate frequency. Its output 22 is connected to a chain leading to a power amplifier, not shown, having faults to be corrected

et notamment une transmodulation dégradant le son. L'amplifi- and in particular a transmodulation degrading the sound. The amplifi-

cateur de puissance sera généralement en classe AB. Il intro- power cator will generally be in class AB. He intro-

duit des effets de transmodulation d'autant plus élevés que l'amplitude d'entrée est élevée. En d'autres termes, les due to transmodulation effects, the higher the input amplitude. In other words,

défauts qui dégradent le rapport signal sur bruit apparais- faults which degrade the signal-to-noise ratio

sent essentiels pendant les laps de temps o l'amplitude du signal composite d'entrée est proche du niveau de saturation feels essential during time periods where the amplitude of the composite input signal is close to the saturation level

de l'amplificateur de puissance.of the power amplifier.

Ces effets de transmodulation se traduisent par des oscillations à la fréquence-ligne sur l'enveloppe du signal son. Ce sont ces oscillations que l'invention élimine ou du These transmodulation effects result in oscillations at frequency-line on the envelope of the sound signal. It is these oscillations that the invention eliminates or

moins atténue. L'observation du signal de sortie de l'ampli- less attenuated. Observation of the amplifier output signal

ficateur de puissance, en l'absence de correction, fait apparaître le sens de la correction à effectuer et son importance. Conformément à l'invention, le signal de sortie du circuit de traitement audio 12 n'est pas directement appliqué à un modulateur 24 qui reçoit également en 26 la sortie d'un oscillateur local à fréquence intermédiaire son. Des moyens de correction 28 sont interposés et permettent d'ajouter, au signal en bande de base appliqué au modulateur 24, un signal de correction compensant les effets de transmodulation de Power indicator, in the absence of correction, shows the direction of the correction to be made and its importance. According to the invention, the output signal from the audio processing circuit 12 is not directly applied to a modulator 24 which also receives at 26 the output of a local oscillator at sound intermediate frequency. Correction means 28 are interposed and make it possible to add, to the baseband signal applied to the modulator 24, a correction signal compensating for the transmodulation effects of

l'amplificateur de puissance sur le son. the power amplifier on the sound.

Les moyens représentés en figure 1 comprennent un modula- The means represented in FIG. 1 comprise a module

teur d'amplitude 30 qui peut être constitué par un multipli- magnitude 30 which can be constituted by a multiplier

cateur à quatre quadrants. Une des entrées du modulateur 30, qui fonctionne en bande de base, reçoit le signal son, précédemment amplifié dans un amplificateur non linéaire basse fréquence 32. Cet amplificateur non linéaire aura une fonction de transfert provoquant un affaiblissement de son signal de sortie dans les zones de ce signal o l'examen du signal de sortie de l'amplificateur de puissance a fait apparaître qu'aucune correction n'est nécessaire. Par exemple, la correction pourra dans certains cas n'être nécessaire que sur les alternances positives d'un signal son, aucune correction n'étant nécessaire sur les alternances four quadrant designer. One of the inputs of the modulator 30, which operates in baseband, receives the sound signal, previously amplified in a low frequency non-linear amplifier 32. This non-linear amplifier will have a transfer function causing a weakening of its output signal in the zones of this signal o examination of the power amplifier output signal has shown that no correction is necessary. For example, the correction may in certain cases be necessary only on the positive half-waves of a sound signal, no correction being necessary on the half-waves

négatives. Dans ce cas la fonction de transfert de l'amplifi- negative. In this case the transfer function of the amplifier

cateur non linéaire son sera telle que les alternances nonlinear cator its will be such that the alternations

négatives de son signal de sortie soient très faibles compa- negative of its output signal be very weak compared

rées aux alternances positives. Ce résultat peut être obtenu par des montages écréteurs sur deux voies correspondant chacune à l'une des alternances. L'autre entrée du modulateur reçoit un signal vidéo en bande de base extrait par un détecteur 34 de la sortie du filtre 18. Ce signal est également amplifié par un amplificateur non linéaire 36. La fonction de transfert de l'amplificateur non linéaire 36 sera choisie de façon à aller dans le sens de la correction recherchée. Dans la pratique, l'amplificateur vidéo 36 sera constitué d'étages d'amplificateurs opérationnels rebouclés sur des résistances et comportant des potentiomètres de rees with positive alternations. This result can be obtained by clipping arrangements on two channels, each corresponding to one of the half-waves. The other input of the modulator receives a baseband video signal extracted by a detector 34 from the output of the filter 18. This signal is also amplified by a non-linear amplifier 36. The transfer function of the non-linear amplifier 36 will be chosen so as to go in the direction of the correction sought. In practice, the video amplifier 36 will consist of stages of operational amplifiers looped over resistors and comprising potentiometers of

réglage du niveau d'écrétage.adjustment of the level of clipping.

La fonction de transfert des amplificateurs 32 et 36 est choisie en fonction des caractéristiques de transmodulation The transfer function of amplifiers 32 and 36 is chosen according to the transmodulation characteristics

de l'amplificateur de puissance.of the power amplifier.

Ainsi le modulateur d'amplitude 30 fournit un signal de sortie qui simule le phénomène de transmodulation mais en opposition de phase. Ce signal de sortie est ajouté au signal audio traité dans un additionneur 38 et le résultat est Thus the amplitude modulator 30 provides an output signal which simulates the phenomenon of transmodulation but in phase opposition. This output signal is added to the audio signal processed in an adder 38 and the result is

appliqué au modulateur à fréquence intermédiaire 24. applied to the intermediate frequency modulator 24.

Dans le cas d'un réémetteur, le dispositif peut avoir la constitution montrée en figure 2. Les éléments correspondant à ceux de la figure 1 portent le même numéro de référence, In the case of a retransmitter, the device can have the constitution shown in FIG. 2. The elements corresponding to those of FIG. 1 have the same reference number,

affecté de l'indice a.affected by index a.

Dans le cas d'un réémetteur, le dispositif reçoit le signal à fréquence intermédiaire composite. Ce signal peut être appliqué à un correcteur de linéarité 40 ayant une fonction de transfert choisie pour compenser les défauts de linéarité de l'amplificateur de puissance et réduire les In the case of a retransmitter, the device receives the composite intermediate frequency signal. This signal can be applied to a linearity corrector 40 having a transfer function chosen to compensate for the linearity faults of the power amplifier and reduce the

produits d'intermodulation.intermodulation products.

La composante son d'une part, la composante vidéo d'autre part, sont extraites du signal à fréquence intermédiaire par des filtres 42 et 44 qui comportent des détecteurs de sortie, permettant de fournir respectivement le signal son et le The sound component on the one hand, the video component on the other hand, are extracted from the intermediate frequency signal by filters 42 and 44 which include output detectors, making it possible to respectively supply the sound signal and the

signal vidéo en bande de base. Ces signaux sont respective- baseband video signal. These signals are respective-

ment amplifiés par des amplificateurs 32a et 36a et appliqués amplified by amplifiers 32a and 36a and applied

à un modulateur d'amplitude 30a.to an amplitude modulator 30a.

L'additionneur 46 reçoit sur une entrée la sortie du modulateur 30a et sur son autre entrée le signal audio à The adder 46 receives on one input the output of the modulator 30a and on its other input the audio signal to

basse fréquence provenant du redressement effectué en 42. low frequency from the rectification carried out in 42.

Le résidu vidéo modulé par le son, disponible en bande de base à la sortie de l'additionneur 46, est appliqué à un modulateur d'amplitude 48 placé en sortie du correcteur de linéarité 40. Il attaque un amplificateur 50 à commande automatique de gain en Fréquence Intermédiaire, placé en voie commune, et suivi de la chaîne de transposition FI-HF The sound-modulated video residue, available in baseband at the output of the adder 46, is applied to an amplitude modulator 48 placed at the output of the linearity corrector 40. It attacks an amplifier 50 with automatic gain control in Intermediate Frequency, placed in common channel, and monitoring of the FI-HF transposition chain

aboutissant à l'amplificateur de puissance non représenté. leading to the power amplifier not shown.

Claims

1. A common channel amplification device for an analog television system with amplitude modulation sound carrier, comprising, upstream of a high-frequency power amplifier: means (32, 36; 32a, 36a) non-linear baseband amplification of the sound and image components of the signal to be amplified;

means (38, 24, 22; 46, 48) for amplification modulation

study of the sound component amplified by the amplified image component (30, 30a), to constitute a corrective signal pre-modulated by a video residue having a phase opposite to that

the disturbance of sound caused by the image in the amplifier

power ficitor, and means for adding the corrective signal to the

high frequency composite sound and image signal, before trans-

position and power amplification.

2. Device according to claim 1, characterized in that the amplitude modulation means of the component

its consist of a multiplier with four quadrants.

3. Device according to claim 1 or 2, for re-emitter, characterized in that it comprises means for

extract the image carrier and the sound subcarrier at

intermediate frequency, subject them to detection and separately submit the baseband signals obtained to non-linear amplifications, with transfer functions determined to compensate for the non-linearity characteristics of the power amplifier to supply the

so-called amplification means.