JP2007165943A - ディジタルテレビ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の削減、基板サイズの縮小化に伴って全体の小型軽量化および低コスト化を図ったディジタルテレビを構成する。
【解決手段】ディジタルビデオ信号をアナログビデオ信号に変換するビデオ信号用ＤＡコンバータ１１とディジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換するオーディオ信号用ＤＡコンバータ１２とを含むディジタルテレビ用統合集積回路１０を用い、ビデオ信号用ＤＡコンバータ１１から出力されるビデオ信号の輝度信号を抽出するレベルシフト回路２１と、このレベルシフト回路２１の出力信号の直流成分を抽出するローパスフィルタ２２を設け、このローパスフィルタ２２の出力信号をオーディオ増幅回路２３のゲイン制御用の制御電圧信号として与える。
【選択図】図１

Description

この発明は、ディジタルビデオ信号をアナログビデオ信号に変換するビデオ信号用ＤＡコンバータを含むディジタルテレビ用統合集積回路を備えたディジタルテレビに関するものである。

近年のディジタルテレビシステムの普及に伴ってディジタルテレビ（受像機）を構成する回路の集積化が進んでいる。

従来、信号処理系に応じてそれぞれ個別の集積回路を用いてディジタルテレビ用の回路を構成していたが、最近は各種信号処理系を単一の集積回路で処理できるようになってきている。例えば、ディジタルビデオ信号とディジタルオーディオ信号の両方を処理するようにしたディジタルテレビ用統合集積回路が用いられている。

一方、ビデオ信号とオーディオ信号を有機的に関連付けて信号処理を行うものとして特許文献１が示されている。

特許文献１の音声増幅回路は、映像情報に基づいて音声信号の増幅度および周波数特性を制御することによって、人の視聴覚に適した音声出力を得ようとするものである。
特開平８−２８９２２４号公報

前述のディジタルテレビ用統合集積回路の採用により、ディジタルテレビは、その全体の部品点数が削減され小型低コスト化が可能となったが、そもそもこのような統合集積回路は、複数のメーカが採用するものであるので、部品としての汎用性を高めるために数多くの機能が含まれている。しかし、要求されるディジタルテレビの仕様に応じて回路を構成する場合に、その仕様に必要な機能が含まれていない場合があり、その場合には当然別の集積回路を併用して回路を構成する必要があった。

例えば音量調整のために、オーディオ信号をＰＷＭ変調し、それをローパスフィルタを通すことによってアナログオーディオ信号に変換するようにした回路も採用されているが、ＰＷＭ変調回路やローパスフィルタなどを個別に専用に設ける必要があり、このことが低コスト化を阻む要因となっていた。また、このようなＰＷＭのデューティ比によって音量制御を行うような回路では、一般に温度特性の安定性が低く、高精度な音量調整が困難であった。また、外部にラダー抵抗を設け、その抵抗分圧比の切り替えによって音量調整を行うという回路も採用できるが、このような簡易な回路では音量を段階的にした切り替えることができず、実質上連続的な音量調整ができないという問題があった。

そのため、上記統合集積回路内に予め備えている多数の機能のうち幾つかは有効に利用できないまま、しかも必要な回路を構成するために外部に別の部品が必要になる場合があり、この状況はディジタルテレビを小型・低コスト化を図る上で解決すべき課題であった。

なお、特許文献１に示されている音声増幅回路はビデオ信号とオーディオ信号を有機的に関連付けて処理をするだけであって、小型低コスト化を図るものではなく、上記課題を解決できるものでもない。

そこで、この発明の目的は、部品点数の削減、基板サイズの縮小化に伴って全体の小型軽量化および低コスト化を図ったディジタルテレビを提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明は次のように構成する。
ディジタルビデオ信号をアナログビデオ信号に変換するビデオ信号用ＤＡコンバータと、ディジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換するオーディオ信号用ＤＡコンバータとを含むディジタルテレビ用統合集積回路と、前記オーディオ信号用ＤＡコンバータから出力されるアナログオーディオ信号を制御電圧に応じたゲインで増幅するオーディオ増幅回路とを備えたディジタルテレビにおいて、前記ビデオ信号用ＤＡコンバータから出力されるビデオ信号を入力し、該ビデオ信号に含まれる同期信号部分を除去して輝度信号部分を抽出するレベルシフト回路と、該レベルシフト回路の出力信号を入力し、該入力信号の低周波成分を抽出するとともに前記オーディオ増幅回路へ制御電圧信号として出力するフィルタ回路とを備えたものとする。

この発明によれば、ディジタルテレビ用統合集積回路内に備えているビデオ信号用ＤＡコンバータから出力されるビデオ信号の同期信号部分が除去され、輝度信号部分がレベルシフト回路により抽出され、フィルタ回路によってその低周波成分が抽出されてオーディオ増幅回路に対する制御電圧信号として与えられる。そのため、ディジタルテレビ用統合集積回路の上記ビデオ信号用ＤＡコンバータに与えるディジタルビデオ信号の輝度を変えることによって音量調節を行えるようになる。すなわち、ディジタルテレビ用統合集積回路内の余っているビデオ信号用ＤＡコンバータが有効に利用でき、外部に新たな音量調整用ＤＡコンバータ等が不要になる。

この発明のディジタルテレビについて図１〜図４を参照して説明する。
図１は、この発明を適用したディジタルテレビの主要部の構成を示すブロック図である。ディジタルテレビ用統合集積回路１０の内部には、ビデオ信号用ＤＡコンバータ１１，１５、オーディオ信号用ＤＡコンバータ１２、ビデオ信号発生回路１４、および制御回路１３を備えている。勿論その他の多数の回路も備えているが、ここでは図示を省略している。

ビデオ信号用ＤＡコンバータ１１，１５はそれぞれディジタルビデオ信号をアナログビデオ信号に変換するが、このように通常複数系統のビデオ信号回路を備えている。オーディオ信号用ＤＡコンバータ１２はディジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換して外部へ出力する。ビデオ信号発生回路１４は、ビデオ信号用ＤＡコンバータ１１に対して制御回路１３からの制御に応じた輝度のビデオ信号を与える。制御回路１３はオーディオ信号用ＤＡコンバータ１２に対してディジタルオーディオ信号を与え、またビデオ信号発生回路１４に対して制御信号を出力する。

ビデオ信号用ＤＡコンバータ１５は第１系統（主画面用）のビデオ信号を出力するものであり、ビデオ信号処理回路３１はビデオ信号用ＤＡコンバータ１５から出力されるアナログビデオ信号に対して所定の処理を行い、ビデオ出力回路３２はそれを映像として表示する。もちろん、ディジタルテレビ用統合集積回路１０からディジタルビデオ信号を取り出して、ディジタル処理によってビデオ出力を行うように回路を構成してもよい。

ビデオ信号用ＤＡコンバータ１１は第２系統（副画面用）のビデオ信号を出力するものであり、レベルシフト回路２１は、ビデオ信号用ＤＡコンバータ１１から出力されるビデオ信号の負電圧をカットするダイオードなどから構成していて、ビデオ信号のうち同期信号部分を除去して輝度信号部分を抽出する。ここでビデオ信号は０Ｖを基準とする正電圧の輝度信号と負電圧の同期信号を重畳したものであり、このレベルシフト回路２１で負電圧（同期信号部分）をカットすることによってレベルシフトを行い、輝度信号部分を抽出する。

ローパスフィルタ２２は、レベルシフト回路２１から出力されるビデオ信号の輝度信号の低周波成分（直流成分）を抽出して、オーディオ増幅回路２３に対するゲイン制御用の制御電圧信号として与える。このローパスフィルタ２２は、垂直走査周波数以上の周波数成分を除去して、ビデオ信号の輝度信号部分の電圧レベルに応じた略直流電圧信号を発生する。

オーディオ増幅回路２３は、ディジタルテレビ用統合集積回路１０内のオーディオ信号用ＤＡコンバータ１２から出力されるアナログオーディオ信号を増幅し、スピーカ２４を駆動する回路である。このオーディオ増幅回路２３のゲインは上記ローパスフィルタ２２から出力される制御電圧の電圧値に応じたものである。

図２は、図１に示したレベルシフト回路２１およびローパスフィルタ２２の作用を示す波形図である。図２の（Ａ）は、図１に示したビデオ信号用ＤＡコンバータ１１から出力されるビデオ信号、（Ｂ）はレベルシフト回路２１から出力される信号、（Ｃ）はローパスフィルタ２２から出力される信号のそれぞれの電圧波形である。

映像信号は（Ａ）に示すように、負電圧の同期信号Ｓと正電圧の輝度信号Ｙを含んでいる。レベルシフト回路２１によってこの同期信号Ｓ部分が削除されて正方向にのみ振れる信号にレベルシフトされる。この信号がローパスフィルタ２２を通ることによって、（Ｃ）に示すように輝度信号Yの電圧レベルに応じた直流電圧信号として出力される。

図３は、図１に示したオーディオ増幅回路２３の制御電圧対ゲインの関係を示す図である。この例では、制御電圧とゲインは略比例関係にある。したがって、入力する制御電圧に応じてゲインはリニアに変化する。

図４は、図１に示したディジタルテレビ用統合集積回路１０内の制御回路１３の処理内容をフローチャートとして表したものである。まず、副画面用背景輝度の値を初期値に設定する（Ｓ１）。図１に示したビデオ信号用ＤＡコンバータ１１は副画面用のビデオ信号を出力するための回路であり、制御回路１３はビデオ信号発生回路１４を制御して上記初期値に応じた輝度の背景となるようにビデオ信号を発生させる。

その後、音量調整入力を読み取り（Ｓ２）、その入力に応じた処理を行う。
音量調整入力が音量を１ステップ分上昇させる入力であれば、副画面用背景輝度を１ステップ分上昇させる（Ｓ３→Ｓ４）。これにより、図１に示したビデオ信号発生回路１４から発生されるビデオ信号の輝度が１ステップ分高まる。その結果、ビデオ信号用ＤＡコンバータ１１から出力されるアナログビデオ信号の輝度レベルが１ステップ分上昇し、レベルシフト回路２１およびローパスフィルタ２２を通過して最終的にオーディオ増幅回路２３に対して与えられる制御電圧信号の電圧が１ステップ分上昇する。その結果、音量が１ステップ分高まる。

音量調整入力が音量を１ステップ分ダウンさせる入力であれば、副画面用背景輝度を１ステップ分下降させる（Ｓ３→Ｓ５）。これにより、上述の場合とは丁度逆にオーディオ増幅回路２３に対して与えられる制御電圧信号の電圧が１ステップ分下降し、音量が１ステップ分低下する。

上記の例では、音量を１ステップ毎に調整するようにしたが、その他の方法で音量を指示する信号の入力に応じて処理を行うようにしてもよい。例えばミュートを指示する信号を入力した場合は、上記副画面用背景輝度を最低にすればよい。

このようにして、ディジタルテレビ用統合集積回路１０内のビデオ信号用ＤＡコンバータ１１、ビデオ信号発生回路１４、および制御回路１３の一部を音量調整のために有効に利用でき、音量調整のための新たな回路をディジタルテレビ用統合集積回路１０の外部に設ける必要がない。図１に示した例では、音量調整のためにレベルシフト回路２１およびローパスフィルタ２２を新たに設けたが、これらの回路は僅かな部品で構成でき非常に小規模であるので、例えばＤＡコンバータを外部に設ける場合に比べると、小型・低コスト化の点で極めて有効である。

なお、以上に示した実施形態では、ディジタルテレビ用統合集積回路１０内の回路でオーディオ信号の音量を調整するための回路の主要部を構成した例を示したが、ローパスフィルタ２２の出力信号はアナログ電圧信号であるので、このアナログ電圧信号を制御電圧信号として入力するオーディオ信号処理回路に一般に利用できる。例えば、制御電圧に応じてオーディオ信号の周波数特性を制御するトーンコントロール回路を設け、そのトーンコントロール回路に対して上記ローパスフィルタ２２の出力信号を与えるように回路を構成すれば、音量調整の場合と同様にしてトーンコントロールを行うことができる。

この発明の実施形態に係るディジタルテレビの主要部の構成を示すブロック図である。 図１のレベルシフト回路２１およびローパスフィルタ２２の動作を示す波形図である。 図１におけるオーディオ増幅回路２３の特性を示す図である。 図１における制御回路１３の処理内容をフローチャートとして表した図である。

符号の説明

２３−オーディオ増幅回路
１０−ディジタルテレビ用統合集積回路

Claims (3)

1. ディジタルビデオ信号をアナログビデオ信号に変換するビデオ信号用ＤＡコンバータと、ディジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換するオーディオ信号用ＤＡコンバータとを含むディジタルテレビ用統合集積回路と、前記オーディオ信号用ＤＡコンバータから出力されるアナログオーディオ信号を制御電圧に応じたゲインで増幅するオーディオ増幅回路とを備えたディジタルテレビにおいて、
   前記ビデオ信号用ＤＡコンバータから出力されるビデオ信号を入力し、該ビデオ信号に含まれる同期信号部分を除去して輝度信号部分を抽出するレベルシフト回路と、
   該レベルシフト回路の出力信号を入力し、該入力信号の低周波成分を抽出するとともに前記オーディオ増幅回路へ制御電圧信号として出力するフィルタ回路と、
   を備えたディジタルテレビ。
2. ディジタルビデオ信号をアナログビデオ信号に変換するビデオ信号用ＤＡコンバータを含むディジタルテレビ用統合集積回路と、制御電圧に応じてオーディオ信号に対する処理を行うオーディオ信号処理回路とを備えたディジタルテレビにおいて、
   前記ビデオ信号用ＤＡコンバータから出力されるビデオ信号を入力し、該ビデオ信号に含まれる同期信号部分を除去して輝度信号部分を抽出するレベルシフト回路と、
   該レベルシフト回路の出力信号を入力し、該入力信号の低周波成分を抽出するとともに前記オーディオ信号処理回路へ制御電圧信号として出力するフィルタ回路と、
   を備えたディジタルテレビ。
3. 前記ディジタルテレビ用統合集積回路内にはオーディオ信号用ＤＡコンバータを備え、前記オーディオ信号処理回路は、該オーディオ信号用ＤＡコンバータから出力されるアナログオーディオ信号を、前記制御電圧に応じたゲインで増幅するオーディオ増幅回路である請求項２に記載のディジタルテレビ。

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