JP2005512412A - Ｆｍラジオ受信を行うテレビ装置 - Google Patents

Abstract

テレビ装置（１００）はラジオ受信モードに切り換え可能である。ラジオ信号は、テレビ装置の画像処理パスにおいて処理され、前記画像処理パスの画像通過帯の範囲内にある所定補助中間ラジオキャリア周波数（ｆ_ＩＲ）に変換され、前記所定補助中間ラジオキャリア周波数（ｆ_ＩＲ）と、ＰＬＬ参照信号生成器の固有周波数ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}と、テレビ信号の所定中間画像周波数（ｆ_ＩＰ）と所定中間音声キャリア周波数（ｆ_ＩＳ）との周波数差（ｆ_Ｄ）とはｆ_ＩＲ＝ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}−ｆ_Ｄの関係を満たす。

Description

本発明は一般にテレビ装置に係り、特にＦＭラジオ信号を処理可能なテレビ装置に係る。

周知であるようにテレビ装置は、テレビ信号、すなわちビデオ信号（画像）及び音声信号（音声）からなるテレビ信号又はプログラムを受信して処理するように設計されている。テレビ信号は、所定の周波数（ＲＦキャリア周波数）を有する電磁波（伝送用搬送波）を放出することにより放送される。この場合テレビ信号は伝送用搬送波上で変調され、その結果一定の帯域幅を有する変調キャリアが生成される。複数のテレビ信号の同時放送を実現するためには、変調キャリアにおいて複数の等距離許容帯域幅を設定し、これら許容帯域幅の上限に対応する許容キャリア周波数を定義し、これらの許容キャリア周波数を「チャンネル」としてそれぞれに番号１，２，…などを振り当てる一方、変調キャリアの最大許容帯域幅をチャンネル幅又は帯域幅として示す。これらのチャンネルは全体で広い範囲にわたる電磁スペクトルを占拠する。

テレビ装置は少なくとも原則的にはすべてのテレビチャンネルを受信することが可能なはずであるが、このうち処理されるのは選択された１チャンネルの信号だけである。この処理を実現するためにテレビ装置は、チャンネルを１つ選択し、この選択されたチャンネルのビデオ信号及び音声信号をそれぞれ対応する中間キャリア周波数、すなわち画像中間周波数（Picture Intermediate Frequency）及び音声中間周波数（Sound Intermediate Frequency）で変調して出力信号として提供するチューナを有する。なお、画像中間周波数の具体的な数値はテレビ信号形式などによって異なるが、この数値はそれぞれの特定テレビ装置においては固定されている。これは音声中間周波数についても同様である。

テレビ装置において、チューナの出力ビデオ信号及び出力音声信号は、これらの信号に対応する画像及び音声を得るためにさらに処理される。なお、これ以降、これらの処理における信号パスをそれぞれビデオパス及び音声パスと呼ぶ。

画像及び音声からなるテレビ信号とは別に音声信号のみからなるラジオ信号も知られている。上記の説明同様にラジオ信号は所定のキャリア周波数及び所定のチャンネル幅を有するラジオチャンネルにおいて放送され、ラジオ受信器はチャンネルを１つ選択し、選択されたチャンネルの音声信号を中間周波数で変調した出力音声信号を供給するチューナを有する。

従ってラジオ信号を取り扱うことも可能であるテレビ装置が要求されている。これを実現する１つの方法として、ラジオ回路を標準テレビ装置に搭載する方法がある。非特許文献１ではこの方法の一例として１つのモジュールにテレビ回路とラジオ回路とを合体させた構成が示される。しかしこの場合新たなハードウェアが必要となり、コストが上昇してしまうという欠点がある。

これに対し、テレビ回路がラジオ信号を取り扱えるように設定されたテレビ装置を提供することがコスト的には好都合である。これを実現する１つの方法として、ラジオ信号をテレビ装置の音声パスを介して処理する方法がある。しかしこの場合、チューナの自動利得制御（ＡＧＣ）が適正に機能しなくなるなどの欠点がある。
IEEE Transactions on Consumer Electronics, Brekelmans, Vol. 44, No. 2, May 1998, p. 280

本発明の１仕様によると、ラジオ信号はテレビ装置の画像パスを介して処理される。適正な処理を実現するために、復調部における位相ロックループ（ＰＬＬ）発振器は、特定の周波数を用いてシンセサイザ・モードで動作される。なお、このＰＬＬ発振器のための特定周波数と、表面音波（ＳＡＷ）フィルタの通過帯域周波数との差は、テレビ装置の標準第２音声中間周波数に等しくなるよう調整される。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係るテレビ装置の好適な実施例を説明する。

図１Ａは、テレビチャンネルの電磁スペクトルを概略的に示す。テレビ信号１は、帯域幅ＢＷＶを有し、ビデオ基本周波数ｆ_０，Ｖのチャンネルビデオ搬送波において変調されるビデオ信号２、及び帯域幅ＢＷＡを有し、音声基本周波数ｆ_０，Ａのチャンネル音声搬送波において変調される音声信号３の組み合わせからなる。なお、ビデオ基本周波数ｆ_０，Ｖと音声基本周波数ｆ_０，Ａとの間の周波数差は、ｆ_Ｄとして示される。信号１全体の帯域幅はチャンネル幅ＢＷＣとして示される。また、信号１の中央周波数チャンネル中央周波数ｆ_０，Ｃとして示される。

テレビスペクトルは相互に隣接する複数のテレビチャンネルから構成される。このテレビスペクトルは典型的には５０ＭＨｚ程度から８００ＭＨｚ程度の幅を有し、個々のチャンネルはアメリカの場合典型的には６ＭＨｚの帯域幅ＢＷＣを有する。チャンネルには順々に番号が振り当てられる。例えば第２チャンネルの画像キャリア周波数は５５．２５ＭＨｚで、音声キャリア周波数は６０．７５ＭＨｚでありうる。

同様に図１Ｂは、ラジオチャンネルの電磁スペクトルを概略的に示す。ラジオ信号６は帯域幅ＢＷＲを有し、ラジオ基本周波数ｆ_０，Ｒのチャンネルラジオ搬送波において変調される。この場合チャンネル中央周波数はこのラジオ基本周波数ｆ_０，Ｒに対応し、チャンネルの帯域幅はラジオ帯域幅ＢＷＲに対応する。

図２はテレビ受信器１００における信号処理を概略的に示す。テレビ受信器１００はテレビ信号１を受信し、選択されたテレビチャンネルに対応する所望のビデオ及び音声信号を提供する。一般的にテレビ受信器１００は、チューナ段１１０、フィルタ段１３０、アンプ段１５０、及びプロセッサ１７０から構成される。

チューナ段１１０はアンテナ１１１からアンテナ信号ＳＡを受信する。このアンテナ信号ＳＡは原則的に（テレビ）電磁スペクトルにおける周波数すべてを含む。そしてチューナ段１１０は、ユーザなどによって発されるコマンド入力信号１１２に基づきチューナ出力信号ＳＴを生成する。このチューナ出力信号ＳＴは選択された１つのテレビチャンネルのビデオ及び音声信号を所定周波数の範囲内にシフトした信号からなる。そしてこのチューナ出力信号ＳＴはフィルタ段１３０によってフィルタされ、上記所定の周波数範囲外の不要な周波数を全て除去され、選択チャンネルの画像及び音声信号のうちの所望の周波数だけを含むフィルタチューナ出力信号ＳＴＦを生成する。次にこのフィルタチューナ出力信号ＳＴＦはアンプ段１５０によって適正に増幅された後プロセッサ１７０によって復調される。プロセッサ１７０は後述するようにビデオ信号Ｖ、音声信号Ａ、及び場合によってはその他の信号を提供する。

図３はチューナ段１１０の構成及び動作を示すブロック図である。

上記広帯域アンテナ信号ＳＡは広帯域アンプ１１５によって増幅される。

ローカル発振器１１４は、チューニング電圧生成器１１３が上記コマンド入力信号１１２に基づいて生成するチューニング電圧Ｖ_Ｔによる制御の下でローカル発振器周波数ｆ_ＬＯのローカル発振器信号ＳＬＯを生成する。

ミキサ１１６は上記増幅アンテナ信号ＳＡ及びローカル発振器信号ＳＬＯを混合させ、混合信号ＳＭを生成する。このミキサ１１６によって実施される混合処理の結果、増幅アンテナ信号ＳＡにおける特定の周波数ｆ_ｉの信号成分が混合信号ＳＭにおいて周波数ｆ_ｉ*＝ｆ_ＬＯ−ｆ_ｉの信号成分に置き換えられる。

ＩＦアンプ１１７は、ミキサ１１６からの混合信号ＳＭを適正に増幅しチューナ出力信号ＳＴを生成する。

フィルタ段１３０は典型的には表面音波フィルタから構成されるが、他のフィルタ構成を有することも可能である。要するにフィルタ段１３０は、全ての周波数を第１の所定中央周波数ｆ１を中心とする第１所定周波数帯を通過させるとともに、全ての周波数を第２の所定中央周波数ｆ２を中心とする第２所定周波数帯を通過させ、実質的にその他の周波数を抑圧するフィルタ特性を有する。なお、上記第２の所定中央周波数ｆ２は第１の所定中央周波数よりも低く、ｆ１−ｆ２＝ｆ_Ｄの関係が成立する。なお、帯域幅全体の通過域はチャンネル帯域幅ＢＷＣに対応する。

アンプ段１５０は、フィルタ出力信号ＳＴＦを適正に増幅する。通常第２所定中央周波数ｆ２付近の周波数は第１所定中央周波数ｆ１付近の周波数に対して１０ｄＢ減衰する。

ある特定チャンネルへのチューニングを希望する場合、ユーザは所望のチャンネル番号あるいは所望のチャンネル周波数を示すユーザコマンド１１２を入力する。ローカル発振器信号ＳＬＯは、選択されたチャンネルのビデオ基本周波数ｆ_０，Ｖが上記第１所定中央周波数ｆ１と一致する周波数ｆ_ｉ*＝ｆ_ＬＯ−ｆ_ｉを有する混合信号ＳＭにおける周波数成分に変換されるよう調整される。同様に選択されたチャンネルの音声基本周波数ｆ_０，Ａは、第２所定中央周波数ｆ２と一致する周波数ｆ_０、Ａ*＝ｆ_ＬＯ−ｆ_０、Ａを有する混合信号ＳＭにおける周波数成分に変換される。

よってフィルタ出力信号ＳＴＦは常に同じ周波数範囲を有する。なお、以後の説明においては、選択チャンネルの画像信号を搬送する上記第１所定中央周波数ｆ１を中間画像周波数ｆ_ＩＰと示し、選択チャンネルの音声信号を搬送する上記第２所定中央周波数ｆ２を中間音声周波数ｆ_ＩＳと示す。

中間画像周波数及び中間音声周波数の具体的な数値は基本的にはどんな値をとってもよいが、現在いくつかのシステムが開発されていて、これらのシステムそれぞれにおいて周波数が特定の値に定められている。以下の表はいくつかの具体的なシステムの例を示す。

例えばＣＣＩＲシステムに対応するテレビ装置において、３チャンネルの番組を受信するためには、ローカル発振器が９４．１５ＭＨｚにチューニングされる。そして周波数５５．２５ＭＨｚのアンテナ信号成分が周波数９４．１５−５５．２５＝３８．９ＭＨｚの混合信号成分に変換され、この周波数成分が中間画像周波数としてフィルタ１３０を通過する間、周波数６０．７５ＭＨｚのアンテナ信号成分は周波数９４．１５−６０．７５＝３３．４ＭＨｚの混合信号成分に変換され、この周波数成分は中間音声周波数としてフィルタ１３０を通過する。

こうして選択されたチャンネルのビデオ信号は中間画像周波数ｆ_ＩＰによって定義される中間画像キャリアのビデオ信号パスを進み、選択されたチャンネルの音声信号は中間音声周波数ｆ_ＩＳによって定義される中間音声キャリアの音声信号パスを進む。これらのパスは図４Ａ及び図４Ｂに示されるように空間的に分離されているかあるいは空間的に一致していてもよい。

図４Ａは、チューナ出力信号ＳＴが１つの共通チャンネルフィルタ１３０Ｃに供給されるフィルタ設計を示すブロック図であり、ここでのフィルタ出力信号ＳＴＦは中間画像周波数ｆ_ＩＰと中間音声周波数ｆ_ＩＳとの両方からなる。

図４Ｂは、チューナ出力信号ＳＴが画像専用フィルタ１３０Ｐ及び音声専用フィルタ１３０Ｓに供給されるフィルタ設計を示すブロック図であり、ここで画像専用フィルタ１３０Ｐのフィルタ出力信号ＳＴＦ_Ｐは、中間画像周波数ｆ_ＩＰのみからなり、音声専用フィルタ１３０Ｓのフィルタ出力信号ＳＴＦ_Ｓは、中間音声周波数ｆ_ＩＳのみからなる。また、図４Ａでの共通アンプ１５０の代わりに、この実施例では画像専用アンプ１５０Ｐ及び音声専用アンプ１５０Ｓが設けられる。

なお、同業者にとっては自明であるように、上記画像専用フィルタ１３０Ｐ及び音声専用フィルタ１３０Ｓそれぞれの帯域幅は共通チャンネルフィルタ１３０Ｃの帯域幅よりも小さい。上記画像専用フィルタ１３０Ｐ及び音声専用フィルタ１３０Ｓが適用された場合、これらのフィルタにはそれぞれ中間画像周波数ｆ_ＩＰ及び中間音声周波数ｆ_ＩＳに対応した異なる通過帯中央周波数が設定される。また、共通チャンネルフィルタ１３０Ｃが適用された場合、上記テーブルにも示されるようにこのフィルタには中間画像周波数ｆ_ＩＰと中間音声周波数ｆ_ＩＳとの間の通過帯中央周波数ｆ_Ｃが設定される。

なお、図４Ａのフィルタ設計はインタキャリア型設計に対応し、図４Ｂのフィルタ設計はＱＳＳ型（Ｑｕａｓｉ Ｓｐｌｉｔ Ｓｏｕｎｄ）設計に対応する。

図５Ａは、インタキャリア型設計、すなわち図４Ａに示されるフィルタ設計において適用される標準復調プロセッサ１７０Ｉを概略的に示す。ここでは、アンプ１５０からの入力信号ＳＴＦがＰＬＬ復調器１７１に供給される。このＰＬＬ復調器１７１はＰＬＬ比較器１７２に連結していて、ＰＬＬ参照信号発振器１７３から参照信号Ｓ_ｒｅｆを受信する。ＰＬＬ復調器１７１から出力される出力信号Ｓ_{ｄｅｍｏｄ，Ｉ}は、中間画像周波数ｆ_ＩＰから開放されたビデオ信号Ｖ（ＣＶＢＳ）とｆ_Ｄに近似する中央周波数を有する第２音声キャリアにおいて変調される音声信号との両方を含む。このＰＬＬ復調器１７１からの出力信号Ｓ_{ｄｅｍｏｄ，Ｉ}は、復調プロセッサ１７０の第１出力信号Ｓ１として提供される。ここからビデオ信号Ｖ（ＣＶＢＳ）を抽出するためにこの第１出力信号Ｓ１は上記第２音声キャリア周波数成分ｆ_Ｄを除去する機能を有する外部フィルタ１７５によってフィルタされる。また、音声信号Ａを抽出するために第１出力信号Ｓ１は、周波数ｆ_Ｄに対応する中央周波数及びＢＷＡに対応する帯域幅を有する帯域通過フィルタ１７８を通され、音声復調器１７６に処理される。なお、帯域通過フィルタ１７８及び音声復調器１７６は図示されるように復調プロセッサ１７０と同一チップ上に搭載されていても外部素子として復調プロセッサ１７０外部に設けられてもよい。

また、自動利得制御のために制御信号を抽出する際、上記ＰＬＬ復調器１７１からの出力信号Ｓ_{ｄｅｍｏｄ，Ｉ}は、内部ＡＧＣユニット１７７にも供給される。この内部ＡＧＣユニット１７７はその第１ＡＧＣ出力において共通アンプ段１５０のための第１ＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｉ}を提供し、第２ＡＧＣ出力においてチューナ段１１０のための第２ＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｒ}を提供する。

なお、上記第１ＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｉ}及び第２ＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｒ}はビデオ信号から抽出される。

図５Ｂは、ＱＳＳ型設計、すなわち図４Ｂに示されるフィルタ設計において適用される標準復調プロセッサ１７０Ｑを概略的に示すブロック図である。画像信号及び音声信号が大半において共通素子によって取り扱われるインタキャリア型設計とは異なり、ＱＳＳ型設計においては画像パスと音声パスはそれぞれ異なる素子によって規定される。具体的には、画像アンプ１５０Ｐからの画像入力信号ＳＴＦ_Ｐは、ＰＬＬ画像復調器１７１Ｐに供給される。このＰＬＬ画像復調器１７１Ｐは、ＰＬＬ比較器１７２と連結していて、ＰＬＬ参照信号発振器１７３からの参照信号Ｓ_ｒｅｆを受信する。ＰＬＬ画像復調器１７１Ｐからの出力信号Ｓ_{ｄｅｍｏｄ，Ｐ}はビデオ信号のみから構成され、このビデオ信号が復調プロセッサ１７０の第１出力信号Ｖとして提供される。

また、音声アンプ１５０Ｓからの音声入力信号ＳＴＦ_Ｓは、ＰＬＬ音声復調器１７１Ｓに供給される。このＰＬＬ音声復調器１７１Ｓは、ＰＬＬ参照信号発振器１７３からの参照信号Ｓ_ｒｅｆを受信する。ＰＬＬ音声復調器１７１Ｓからの出力信号Ｓ_{ｄｅｍｏｄ，Ｓ}は、周波数ｆ_Ｄに近似する中央周波数の第２音声キャリアにおいて変調され、復調プロセッサ１７０の第２出力信号２^ＮＤＡとして提供される音声信号のみから構成される。このビデオ信号が復調プロセッサ１７０の第１出力信号Ｖとして提供される。個々から音声信号を抽出するために、ＰＬＬ音声復調器１７１Ｓからの出力信号Ｓ_{ｄｅｍｏｄ，Ｓ}は、帯域通過フィルタ１８８によってフィルタされ、ＦＭ復調器１８４によって復調され、復調プロセッサ１７０の第３出力信号Ａとして出力される。

また、ＰＬＬ画像復調器１７１Ｐからの出力信号Ｓ_{ｄｅｍｏｄ，Ｐ}は、第１内部ＡＧＣユニット１８１にも供給される。この第１内部ＡＧＣユニット１８１はその第１ＡＧＣ出力において画像アンプ１５０Ｐのための第１ＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｐ}を提供し、第２ＡＧＣ出力においてチューナ段１１０のための第２ＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｒ}を提供する。また、ＰＬＬ音声復調器１７１Ｓからの出力信号Ｓ_{ｄｅｍｏｄ，Ｓ}は、第２内部音声ＡＧＣユニット１８７にも供給され、その出力信号は音声アンプ１５０Ｓのための音声ＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｓ}として提供される。

なお、チューナ１１０のためのＡＧＣ制御信号は１種類だけであり、ＰＬＬ画像復調器１７１Ｐのビデオ出力信号Ｖは一定の振幅を有することが重要である。上述のようにチューナ１１０のためのＡＧＣ制御信号は第１内部ＡＧＣユニット１８１、すなわち画像パスにおける内部ＡＧＣユニットによって提供される。

また、標準設計のチューナＡＧＣは以下のように作動する。アンテナ信号ＳＡが所定のレベル、典型的には６０ｄＢ／μＶ以下である限りは、ＲＦアンプ１１５の利得は一定の値、すなわち同ＲＦアンプ１１５の最大利得の値に保たれる。ここではＡＧＣ回路（１７７）、［１８１］、｛１８７｝からのＡＣＧ制御信号（Ｓ_{ＡＧＣ，Ｉ}）、［Ｓ_{ＡＧＣ，Ｐ}］、｛Ｓ_{ＡＧＣ，Ｓ}｝の働きによりそれぞれ出力信号（Ｖ）、［Ｖ］、｛Ａ｝が一定レベルに保たれる。なお、チューナ１１０のためのＡＧＣ回路（１７７）、［１８１］からの第２ＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｒ}は、チューナ利得が常に最大値をとるように一定レベルに維持される。ＲＦアンプ１１５の利得は、アンテナ信号ＳＡが所定レベル以上である場合においてのみチューナ出力信号ＳＴの信号レベルが典型的には１０５ｄＢ／μＶなどの所定レベルにおおよそ維持されるようにＡＧＣ回路（１７７）、［１８１］からの第２ＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｒ}によって変動させられる。ここではＡＧＣ回路（１７７）、［１８１］、｛１８７｝からのＡＣＧ制御信号（Ｓ_{ＡＧＣ，Ｉ}）、［Ｓ_{ＡＧＣ，Ｐ}］、｛Ｓ_{ＡＧＣ，Ｓ}｝の働きによりそれぞれのアンプ（１５０）、［１５０Ｐ］、｛１５０Ｓ｝の利得が略一定レベルに保たれる。

また、ＱＳＳ型設計では、音声パスにおけるＰＬＬ復調器１７１ＳはＰＬＬ比較器１７２からの出力信号を受信し、ＰＬＬ比較器１７２は一方で画像パスにおけるＰＬＬ復調器１７１Ｐと交信し、他方でＰＬＬ参照信号発振器１７３と交信する。ＰＬＬ参照信号発振器１７３は、中間画像周波数ｆ_ＩＰに近い周波数ｆ_ｒｅｆのＰＬＬ参照信号Ｓ_ｒｅｆを生成する。ＰＬＬ比較器１７２はＰＬＬ参照信号Ｓ_ｒｅｆの位相とＰＬＬ復調器１７１Ｐの入力で受信される画像キャリア信号の位相とを比較し、ＰＬＬ参照信号Ｓ_ｒｅｆをこの入力信号にロックする。よってＰＬＬ比較器１７２の出力信号は、ＰＬＬ復調器１７１Ｐの入力で受信された画像キャリア信号と同じ周波数及び位相を有する信号である。また、この出力信号は音声パスのＰＬＬ復調器１７１Ｓにも供給される。よってＰＬＬ復調器１７１Ｓの出力信号は、以下の式に示されるように、ＰＬＬ比較器１７２の出力信号の周波数と中間音声周波数ｆ_ＩＳとの差、すなわちｆ_Ｄに等しい周波数を有するキャリア上で変調された音声情報信号を含む信号に相当する。

ｆ_１７１Ｓ＝ｆ_ｒｅｆ−ｆ_ＩＳ＝ｆ_ｒｅｆ−（ｆ_ＩＰ−ｆ_Ｄ）＝ｆ_Ｄ
なお、標準設計のＰＬＬ参照信号発振器１７３では、２つの動作モード間のモード切り替えが可能であり、これらの動作モードにはそれぞれ異なるＰＬＬ参照信号Ｓ_ｒｅｆの固有周波数ｆ_ｒｅｆが設定されている。例えばある特定の標準設計を有するＰＬＬ参照信号発振器１７３は、ＰＬＬ参照信号Ｓ_ｒｅｆの固有周波数ｆ_{ｒｅｆ、１}が４２ＭＨｚに設定されている第１動作モードで動作することができ、またＰＬＬ参照信号Ｓ_ｒｅｆの固有周波数ｆ_{ｒｅｆ、２}が４８ＭＨｚに設定されている第２動作モードで動作することができる。なお、ＰＬＬ参照信号発振器１７３は基本的には切り替え可能であるが、実際には適用されるシステムによって１つの固定モードで動作するように設定される。例えばＰＬＬ参照信号発振器１７３はアメリカのシステムが適用される場合第２動作モード（４８ＭＨｚ）で動作するよう設定され、ヨーロッパのシステムが適用された場合第１動作モード（４２ＭＨｚ）で動作するよう設定される。また動作中、ＰＬＬ参照信号発振器１７３の出力信号Ｓｒｅｆは、上述のようにこの出力信号Ｓｒｅｆの周波数が中間画像キャリアの周波数に対応するようにＰＬＬ比較器１７２の動作によって左右される。

上記では、テレビ信号を処理するための標準システムを説明してきた。しかしこれらの標準システムをＦＭラジオ信号の処理に適用した場合、いくつかの問題が生じる。従来の一般的なＦＭラジオ機能を有するテレビ装置においては、通常ＦＭラジオ信号がテレビ装置の音声パスを介して処理され、すなわち中間音声周波数ｆ_ＩＳに変換されるような設計がなされている。

これに対し図５Ａに示されるようなインタキャリア方式では、ＡＧＣユニット１７７はビデオ信号に基づいて機能する。さらに復調プロセッサ１７０Ｉに入力されるフィルタチューナ出力信号ＳＴＦでは、中間音声周波数ｆ_ＩＳの信号レベルが中間画像周波数ｆ_ＩＰの信号レベルよりも１０ｄＢ以上低く設定されている。これは通常のインタキャリア信号処理において混変調を回避するための標準条件である。なお、ＡＧＣユニット１７７からのＡＧＣ信号は、復調プロセッサ１７０に対する入力信号の入力信号レベル全体に基づいて生成されるため、チューナ出力における信号レベルは、チューナ１１０に供給される第２ＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｒ}がチューナ利得を減衰されるまでは１０ｄＢ以上上昇していることとなる。この信号レベルは典型的には１０５＋１０＝１１５ｄＢ／μＶ程度である。なお、ＦＭラジオ信号の帯域幅は４００ｋＨｚ程度であるため、チューナ出力信号ＳＴは多くのＩＦ信号を含んでいる可能性がある。よってチューナ出力における信号レベルが高い場合、この信号がチューナ入力回路及び／又はチューナ出力回路を飽和状態にする可能性がある。さらにフィルタ１３０Ｃにおける中間音声周波数の減衰により、感度までが１０ｄＢ低下してしまう可能性がある。

上述のような事情及びその他の理由により、従来インタキャリア方式を適用することが懸念されがちであった。よって従来におけるＦＭラジオ機能を具備するテレビ装置はＱＳＳ方式を適用する。ここではＡＧＣユニット１８７が音声アンプ１５０ＳのためのＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｓ}を生成することができる。

しかし、チューナ段１１０のためのＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｒ}は画像パスのＡＧＣユニット１８１によってのみ生成される。ＡＧＣユニット１８１は、音声信号とこれに伴う画像信号とが存在しない限りチューナ段１１０のためのＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｒ}を生成することができない。その場合チューナ段１１０の利得は常にその最大値に維持される。ここでチューナ入力における信号レベルが比較的高いと、音声アンプ１５０Ｓ、チューナ入力回路、及びチューナ出力回路は飽和状態になり得る。

なお、ラジオチャンネルの間隔（通常４００ｋＨｚ）はテレビチャンネルの間隔よりも狭く、チューナ段１１０は通常６ＭＨｚの帯域幅を有するテレビチャンネルに対応して設計されているため、このチューナ段１１０は比較的多くの隣接ラジオチャンネルを通過することとなり、これが高レベルのチャンネルであった場合音声アンプ１５０Ｓの飽和を助長する。音声専用フィルタ１３０Ｓは、帯域幅が５００ｋＨｚ程度の狭周波数帯フィルタである。したがって音声アンプ１５０ＳのためのＡＧＣ制御信号Ｓ_{ＡＧＣ，Ｓ}はチューニングされたチャンネルの信号レベルだけについて生成される。アンテナ入力がＦＭラジオ信号である場合、周波数帯において多様な信号レベルで多くのラジオ信号が存在しうるため、受信器が比較的信号レベルの低いチャンネルにチューニングされる際チューナが飽和状態となり得る。よってＦＭラジオ受信フロントエンドでは通常広帯域ＡＧＣ方式、すなわち選択チャンネル及び隣接チャンネルの両方のレベルに基づくＡＧＣ動作が好適である。

これに対し、インタキャリア型設計における共通チャンネルフィルタ１３０Ｃでは中間音声周波数ｆ_ＩＳよりも２００ｋＨｚ以上低い周波数の信号については大幅な減衰がみられ、周波数が（ｆ_ＩＳ＋ｆ_Ｄ）以下の信号については減衰がほとんどみられない。したがって音声信号が画像パスを通る場合、選択されたラジオチャンネル（ｆ_０，Ｒ）よりも高い周波数の隣接チャンネルは広帯域ＡＧＣ動作に対してほとんど影響を及ぼすことはない。よってここでは対称広帯域ＡＧＣの生成はみられない。

さらに従来のＦＭラジオ機能を具備するテレビ装置においては、チューナ１１０は選択されたチャンネルのラジオ信号が音声パスを介してチャンネルフィルタ段１３０を通過するようチューニングされる。すなわちこの信号の周波数が中間音声周波数ｆ_ＩＳに変換される。しかし上述のようにこのような信号には画像信号が伴わないため、ＰＬＬ比較器１７２はＰＬＬ参照信号発振器１７３のＰＬＬ参照信号Ｓ_ｒｅｆを同伴する中間画像周波数ｆ_ＩＰにロックすることができない。よってＰＬＬ参照信号発振器１７３のＰＬＬ参照信号Ｓ_ｒｅｆはその固有周波数のみを有する（自励発振器）。

上記アメリカのシステムを適用した例においては、ｆ_ＩＳ＝４１．２５ＭＨｚで、ＰＬＬ参照信号発振器１７３はＰＬＬ参照信号Ｓ_ｒｅｆの固有周波数ｆ_{ｒｅｆ、２}が４８ＭＨｚに対応する第２動作モードで動作し、さらにＰＬＬ復調器１７１Ｓの出力信号Ｓ_{ｄｅｍｏｄ，Ｓ}のキャリア周波数は６．７５ＭＨｚとなりこれは標準値である４．５ＭＨｚとは一致しない。同様にヨーロッパのシステムの例においては、ｆ_ＩＳ＝３３．４ＭＨｚで、ＰＬＬ参照信号発振器１７３はＰＬＬ参照信号Ｓ_ｒｅｆの固有周波数ｆ_{ｒｅｆ、１}が４２ＭＨｚに対応する第１動作モードで動作し、さらにＰＬＬ復調器１７１Ｓの出力信号Ｓ_{ｄｅｍｏｄ，Ｓ}のキャリア周波数は８．６ＭＨｚとなりこれは標準値である５．５ＭＨｚとは一致しない。したがって実際の音声信号を抽出すするためには、非標準的なさらなる処理が必要となる。

この問題に対する１つの対処法として、第３モード（ＦＭラジオチャンネルを処理する際に設定されるラジオモード）でも動作可能なＰＬＬ参照信号発振器１７３を適用する方法がある。この第３動作モードでのＰＬＬ参照信号発振器１７３の第３固有周波数ｆ_{ｒｅｆ、３}は標準値ｆ_Ｄに対応する。ここで例えばアメリカのシステムの場合、この第３固有周波数ｆ_{ｒｅｆ、３}は４５．７５ＭＨｚに対応し、ヨーロッパのシステムの場合、この第３固有周波数ｆ_{ｒｅｆ、３}は３８．９ＭＨｚに対応する。しかしこの場合新たなＰＬＬ参照信号発振器の新たな開発が必要とされる。

この問題に対するまた別の対処法として、ラジオ信号を処理するための第３のラジオ処理パスを適用する方法がある。この第３ラジオ処理パスは通常のラジオ受信器同様の専用中間ラジオキャリア周波数を有する。しかしこの場合追加的な構成要素が必要となる。

このような欠点を解消するために本発明はさらに別の対処法をとる。

まず本発明の第１仕様によると、ラジオ信号はテレビ装置における画像パスを介して処理される。

また、本発明の第２仕様によると、中間音声キャリアの中間音声周波数ｆ_ＩＳはテレビモードからラジオモードへ切り替えられることが可能であり、この場合、中間音声周波数ｆ_ＩＳは以下の条件を満たすように設定される。
ａ）中間音声周波数ｆ_ＩＳは以下の関係式を満たす。

ｆ_ＩＳ＝ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}−ｆ_Ｄ
ここでｆ_{ｒｅｆ，ｉ}はＰＬＬ参照信号発振器１７３のどの固有周波数であってもよく、ｆ_Ｄは上記定義された標準第２音声キャリア周波数に対応する。
ｂ）中間音声周波数ｆ_ＩＳは共通チャンネルフィルタ１３０Ｃ（インタキャリア型設計）の通過帯域の範囲内あるいは画像専用フィルタ１３０Ｐ（ＱＳＳ型設計）の通過帯域の範囲内にある。

例えば上記アメリカのシステムの場合、ｆ_Ｄ＝４．５ＭＨｚで、ＰＬＬ参照信号発振器１７３がＰＬＬ参照信号Ｓ_ｒｅｆの固有周波数ｆ_{ｒｅｆ、２}が４８ＭＨｚに対応する第２動作モードで動作するとき、中間音声周波数ｆ_ＩＳは４３．５ＭＨｚに設定される。同様にヨーロッパのシステムの場合、ｆ_Ｄ＝５．５ＭＨｚで、ＰＬＬ参照信号発振器１７３がＰＬＬ参照信号Ｓ_ｒｅｆの固有周波数ｆ_{ｒｅｆ、１}が４２ＭＨｚに対応する第１動作モードで動作するとき、中間音声周波数ｆ_ＩＳは４２．５ＭＨｚに設定される。

なお、ＰＬＬ参照信号は、中間音声信号ｆ_ＩＳにロックしないように設定される。したがってＰＬＬ参照信号発振器１７３は好ましくはシンセサイザ（固定）モードで作動される。あるいはＰＬＬ比較器１７２が滞るように設定することも可能である。

さらにＰＬＬ参照信号発振器１７３の固有周波数ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}は中間音声周波数ｆ_ＩＳがチューナＩＦアンプ１１７の通過帯域の範囲内にあるように設定される。この通過帯域は典型的には３９ＭＨｚから４７ＭＨｚの範囲である。なお、この条件は通常中間音声周波数ｆ_ＩＳが画像処理パスの画像通過帯域内（典型的には４２ＭＨｚから４５．７５ＭＨｚの間）にある場合は既に満たされる。

本発明では、いくつかの重要な効果が得られる。まず、ＡＧＣユニット１７７が所定の画像キャリア周波数範囲内の入力信号を受信するため、画像チューナ段１１０のＡＧＣ制御が可能となる。さらにＰＬＬ復調器１７１の復調出力信号Ｓ_{ｄｅｍｏｄ，Ｉ}が標準第２中間音声周波数ｆ_Ｄでの音声信号を含む第１出力信号Ｓ１から構成されるため、後段の処理が標準の構成部によって実行されうる。

さらに、ＡＧＣ制御は広帯域方式をとることができ、これはラジオ処理において好適である。上述のように、標準中間音声周波数を考慮して、これが画像処理パスにおいて適用されるとすると、インタキャリア型設計においてはどの広帯域もその隣接するチャンネルレベルに対して対称的にはならない。これに対して本発明の実施例においては、フィルタ１３０Ｃあるいは１３０Ｐが所定周波数周辺（上述の典型例では４１．７５から４５．２５ＭＨｚ）の周波数での実質的に一定の応答を有するため、広帯域ＡＧＣが対称的になり得る。また、標準中間音声周波数を考慮して、これが画像処理パスにおいて適用されるとすると、ＱＳＳ型設計では画像専用フィルタ１３０Ｐがこの周波数を３５ｄＢ以上減衰させるため、この周波数には信号が乗せられない。

また、本発明の実施例において音声信号を搬送するために用いられる中間キャリア信号は標準中間画像周波数により近いため、チャンネルアンプ１５０による音声信号の減衰が緩和され、性能が向上する。

また、本発明における重要な利点として、上記の効果はハードウェア構成を変更することなく実現可能である。ＰＬＬ参照信号生成器１７３の自励モード／シンセサイザ・モードでの作動はソフトウェアによって実現可能である。同様にローカル発振器１１４をラジオチャンネルの選択に応じて上記の式が満たされるようローカル発振器周波数ｆ_ＬＯを設定するように適応するのもソフトウェアによって実現可能である。

なお、同業者には自明であるように、本発明は上述の実施例に限定されることはなく、これ以外にも本発明の請求範囲内で様々な変形例や改造例を構想することが可能である。

図１Ａはテレビチャンネルの電磁スペクトルの概略図であり、図１Ｂはラジオチャンネルの電磁スペクトルの概略図である。 テレビ受信器における信号処理を概略的に示す図である。 チューナの構成及び動作を示すブロック図である。 図４Ａは１つの共通チャンネルフィルタを有する回路のブロック図であり、図４Ｂは画像専用フィルタ及び音声専用フィルタを有する回路のブロック図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、標準復調プロセッサのブロック図である。

Claims (14)

1. 画像処理パス及び音声処理パスを有するテレビ装置においてラジオ信号を処理する方法において、前記ラジオ信号は前記画像処理パスで処理されることを特徴とする方法。
2. 所定の固有周波数ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}を有するＰＬＬ参照信号を生成するＰＬＬ参照信号生成器を有する復調プロセッサを有するテレビ装置において実施される請求項１記載の方法であって、
   選択チャンネル中央周波数ｆ_０、Ｒを有する選択ラジオチャンネルを示すコマンド入力信号を受信する工程、及び
   前記選択ラジオ信号を，補助中間周波数ｆ_ＩＲを有する補助中間キャリア信号に変換する工程において、前記補助中間周波数ｆ_ＩＲと、前記固有周波数ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}と、テレビ信号の画像キャリア周波数と音声キャリア周波数との周波数差ｆ_Ｄとはｆ_ＩＲ＝ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}−ｆ_Ｄの関係を満たすような工程を有することを特徴とする方法。
3. ローカル発振器周波数ｆ_ＬＯを有するローカル発振器信号を生成するローカル発振器を有するチューナ，及び増幅アンテナ信号と前記ローカル発振器信号を混合して混合信号を生成するミキサを有するテレビ装置において実施される請求項２記載の方法であって、
   前記ミキサによって実施される混合処理によって前記増幅アンテナ信号における所定周波数の信号成分が前記混合信号において周波数ｆ_ｉ*＝ｆ_ＬＯ−ｆ_ｉの信号成分に置き換えられるところにおいて、
   前記ローカル発振器周波数ｆ_ＬＯを、ｆ_ＬＯ＝ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}−ｆ_Ｄ＋ｆ_０，Ｒを満たす値に設定する工程を有することを特徴とする方法。
4. 所定中間画像キャリア周波数ｆ_ＩＰを中心とする画像信号通過帯を有し、チューナ出力信号をフィルタ処理するフィルタ、を有するテレビ装置において実施される請求項２又は３に記載の方法であって、
   前記補助中間周波数ｆ_ＩＲが前記フィルタの通過帯の範囲内になるように前記所定固有周波数ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}を設定することを特徴とする方法。
5. 所定帯域幅を有し、所定周波数差ｆ_Ｄだけ離れている画像キャリア周波数及び音声キャリア周波数を有するテレビチャンネルからなるシステムにおいて適用されるテレビ装置であって、
   アンテナ信号を受信し、チューニングされたテレビチャンネルのビデオ信号を所定中間画像キャリア周波数ｆ_ＩＰに変換して得られる信号と、チューニングされたテレビチャンネルの音声信号を所定中間音声キャリア周波数ｆ_ＩＳに変換して得られる信号とを有するチューナ出力信号を提供するチューナ手段、
   前記所定中間画像キャリア周波数ｆ_ＩＰを中心とする画像信号通過帯を有し、少なくとも前記テレビチャンネルのビデオ帯域幅に対応する帯域幅を有するフィルタ手段で、前記チューナ出力信号を受信し、前記中間フィルタチューナ出力信号を提供するフィルタ手段、
   前記フィルタチューナ出力信号を適正に増幅するアンプ手段、及び
   ＰＬＬロック動作状態において動作可能なＰＬＬ復調プロセッサ手段であって、
   −制御入力及び信号出力を有し、前記制御入力において受信される制御信号に応じて調整される位相及び所定固有周波数ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}を有する参照信号を前記信号出力において生成するＰＬＬ参照信号発振手段、
   −前記アンプ手段によって増幅されたフィルタチューナ出力信号を受信し、前記ＰＬＬ参照信号発振手段から前記参照信号を受信し、復調出力信号を生成するＰＬＬ復調手段、及び
   −前記ＰＬＬ参照信号発振手段の制御入力に連結する制御出力を有し、前記アンプ手段によって増幅されたフィルタチューナ出力信号を受信し、前記ＰＬＬ参照信号発振手段から前記参照信号を受信するＰＬＬ比較手段で、テレビモードでは前記制御出力において前記フィルタチューナ出力信号における前記参照信号が前記所定中間画像キャリア周波数ｆ_ＩＰの位相及び周波数にロックされるようにする制御信号を生成するＰＬＬ比較手段を有するＰＬＬ復調プロセッサ手段、を有するテレビ装置において、
   前記テレビ装置は、ラジオ受信モードに切り換え可能であり、この際
   前記ＰＬＬ復調プロセッサ手段は、前記ＰＬＬ参照信号発振手段の参照信号が前記所定固有周波数ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}を有するように設定されるシンセサイザモードで作動し、
   前記チューナは、選択チャンネル中央周波数を有する選択ラジオチャンネルの周波数帯を所定補助中間ラジオキャリア周波数ｆ_ＩＲに変換して得られる前記チューナ出力信号を提供し、前記所定補助中間ラジオキャリア周波数ｆ_ＩＲ、前記所定固有周波数ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}、及び前記所定周波数差ｆ_Ｄはｆ_ＩＲ＝ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}−ｆ_Ｄの関係を満たし、
   前記所定補助中間ラジオキャリア周波数ｆ_ＩＲは、前記画像処理パスの画像通過帯の範囲内にあることを特徴とするテレビ装置。
6. 前記ラジオ受信モードにおいて、前記ＰＬＬ参照信号発振手段はシンセサイザモードに切り替え可能であり、この際、前記Ｌ参照信号発振手段は前記ＰＬＬ比較手段からの制御信号を無視することを特徴とする請求項５記載のテレビ装置。
7. 前記ラジオ受信モードにおいて、前記ＰＬＬ比較手段は非比較モードに切り替え可能であり、この際、前記ＰＬＬ比較手段は前記フィルタチューナ出力信号を無視することを特徴とする請求項５記載のテレビ装置。
8. 前記ラジオ受信モードにおいて、前記ＰＬＬ比較手段は非生成モードに切り替え可能であり、この際、前記ＰＬＬ比較手段はＰＬＬ参照信号発振手段における制御信号の生成を抑制することを特徴とする請求項５記載のテレビ装置。
9. 前記ＰＬＬ参照信号発振手段は、複数の参照信号生成モードで動作可能であり、各生成モードは互いに異なる固有周波数によって特徴付けられ、前記ラジオ受信モードにおいて、前記ＰＬＬ参照信号発振手段のＰＬＬ参照信号発振手段の固有周波数は、前記中間ラジオキャリア周波数が前記画像処理パスの画像通過帯の範囲内にあるように設定されることを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のテレビ装置。
10. 前記ラジオ受信モードにおいて、前記ＰＬＬ参照信号発振手段の固有周波数は、前記中間ラジオキャリア周波数が前記フィルタ手段の画像通過帯の範囲内にあるように設定されることを特徴とする請求項９記載のテレビ装置。
11. 前記画像通過帯は減衰が３ｄＢ未満の周波数特性部に対応することを特徴とする請求項９又は１０記載のテレビ装置。
12. 前記チューナ手段は、選択チャンネル中央周波数を有する選択ラジオ信号を示すコマンド入力信号を受信するためのコマンド入力手段、
    ローカル発振周波数ｆ_ＬＯを有するローカル発振信号を生成するローカル発振手段、及び
    増幅されたアンテナ信号と前記ローカル発振信号とを混合して混合信号を生成するミキサ手段で、前記混合の結果前記増幅アンテナ信号における所定周波数ｆ_ｉを有する信号成分が前記混合信号において周波数ｆ_ｉ*＝ｆ_ＬＯ−ｆ_ｉの信号成分に置き換えられるようなミキサ手段を有し、
    前記チューナ手段はテレビ受信モードからラジオ受信モードに切り替え可能であり、前記ラジオ受信モードにおいて、前記ローカル発振手段は前記ローカル発振器周波数ｆ_ＬＯをｆ_ＬＯ＝ｆ_{ｒｅｆ，ｉ}−ｆ_Ｄ＋ｆ_０，Ｒの関係が満たされるように生成することを特徴とする請求項５乃至１１のいずれかに記載のテレビ装置。
13. 画像信号及び音声信号が共通素子によって処理されるインタキャリア型設計の構成を有することを特徴とする請求項５乃至１２のいずれかに記載のテレビ装置。
14. 広帯域ＡＧＣ信号を生成するＡＧＣ制御信号生成手段をさらに有することを特徴とする請求項５乃至１２いずれかに記載のテレビ装置。

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