JP2791840B2 - テレビジョン受像機 - Google Patents

テレビジョン受像機

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JP2791840B2 JP3280921A JP28092191A JP2791840B2 JP 2791840 B2 JP2791840 B2 JP 2791840B2 JP 3280921 A JP3280921 A JP 3280921A JP 28092191 A JP28092191 A JP 28092191A JP 2791840 B2 JP2791840 B2 JP 2791840B2
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    • H04N5/00Details of television systems
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    • H04N5/60Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards for the sound signals
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    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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  • Superheterodyne Receivers (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、FMラジオを含んでい
るテレビジョン受像機に関する。
【0002】
【発明の背景】テレビジョン信号だけでなく、FMラジ
オ放送信号も受信することができるテレビジョン受像機
が在ることが望ましい。米国において、FM放送帯域は
約88MHzから約108MHzに及ぶ周波数帯域を占
有している。この周波数帯域は放送テレビジョン・チャ
ンネル6とケーブルテレビジョン・チャンネル98に割
り当てられた周波数の間に存在する。FM放送信号を受
信する機能を有する最近のインターキャリア音声形式の
テレビジョン受像機は従来技術として知られている。し
かしながら、これらの既知の構成では、各製造者はそれ
自身のチューナを有する別個のFMラジオを付加してい
る。これは、テレビジョン信号の受信を妨害する恐れの
あるFM信号を除去するための同調回路(FMトラッ
プ)をテレビジョンのチューナが通常含んでいるために
行なわれてきた。
【0003】テレビジョン受像機用の代表的なFMトラ
ップは、FM周波数帯域のほぼ中心にあり、FM周波数
帯域全体にわたってFM信号を減衰させるのに十分な幅
の単一の深いノッチを有する振幅対周波数特性を示す同
調回路である。意外なことではないが、FMトラップを
除去すると、テレビジョン信号に同調させるとき、受像
機の性能が低下する。これは許容できないものと考えら
れる。何故ならば、受像機は主としてテレビジョン受像
機であり、追加的にFMラジオ受信機であるにすぎない
からである。また、電子的に切り換え可能なFMトラッ
プを設けることも許容できないことと考えられる。その
理由は、受像機の設計費用が掛かると共に複雑化し、そ
うすることにより生じる漂遊キャパシタンスや漂遊イン
ダクタンスに因り、それ自体の性能低下を引き起こすか
らである。
【0004】
【発明の概要】テレビジョ受像機中の単一のチューナ
が、少なくとも1つのテレビジョン周波数帯域における
テレビジョン信号およびそのテレビジョン周波数帯域に
隣接するFM周波数帯域におけるFMラジオ放送信号に
同調させるために用いられる。このテレビジョン・チュ
ーナは、二重変換FM受信機の第1の周波数変換段とし
て働き、第2の周波数変換段はFMラジオ信号をテレビ
ジョンの音声IF周波数に変換し、FM信号は増幅およ
び検波のためにテレビジョンの音声IF回路に供給され
る。
【0005】
【実施例】図1に関して、テレビジョン無線周波(R
F)信号およびFM放送無線周波信号は全体が100で
表わされるFMトラップ回路のRF入力端子に供給され
る。FMトラップ回路100は図3に関して以下に詳細
に説明する。FMトラップ100の出力に生ずるRF信
号はチューナ102に供給される。チューナ102はR
F信号を増幅し増幅したRF信号をミクサー102bの
1つの入力に供給するRF増幅器102aを含んでい
る。また、チューナ102は、局部発振器信号を発生す
る局部発振器102cを含んでいる。局部発振器信号
は、ミクサー102bの第2の入力に供給されると、増
幅されたRF信号とヘテロダイン(混合)され、テレビ
ジョン中間周波数(IF周波数)の出力信号を発生す
る。チューナ102はチューナ制御ユニット104の制
御の下に、個々のRF信号を選択する。あるいは、チュ
ーナ制御ユニット104はチューナ102の内部に含め
ることもできる。チューナ制御ユニット104はワイヤ
103を介して同調制御信号をチューナ102に供給
し、制御母線103′を介して帯域切換え信号を供給す
る。同調制御信号および帯域切換え信号は、局部発振器
102cの発振周波数を制御し、従って、どのRF信号
がIF周波数に変換(ヘテロダイン)されるかを決定す
る。チューナ制御ユニット104はコントローラ110
により制御される。コントローラ110は、マイクロプ
ロセッサまたはマイクロコンピュータであり、中央処理
ユニット(CPU)112、読出し専用メモリ(RO
M)114およびランダム・アクセス・メモリ(RA
M)116を含んでいる。コントローラ110は使用者
が入力する制御信号を局部キーボード122および赤外
線(IR)受信機120から受け取る。IR受信機12
0は、リモートコントロール・ユニット125から送信
される制御信号を受信し復号化する。
【0006】チューナ102から発生される中間周波
(IF)信号は表面弾性波(SAW)フィルタ前置増幅
器105に供給される。前置増幅器105はIF信号を
増幅して、SAWフィルタ106を介してビデオ信号処
理ユニット130に供給する。ビデオ信号処理ユニット
130は、ビデオIF(VIF)増幅段、自動利得制御
回路(AGC)、自動微同調回路(AFT)、ビデオ検
波器、および音声IF(SIF)増幅段を含んでいる。
ビデオ信号処理ユユニット130は、ベースバンドの複
合ビデオ信号(TV)と音声搬送波信号を発生する。音
声搬送波信号は音声信号処理ユニット(図示せず)に供
給される。音声信号処理ユニットは、音声信号を発生
し、その信号を音声増幅ユニット137に供給する。音
声増幅ユニット137は、増幅されたベースバンドの音
声信号を発生し、この音声信号をスピーカ138に供給
して音声を再生する。
【0007】ベースバンドのビデオ信号(TV)は、ビ
デオ処理ユニット155および受像管駆動増幅器156
に供給され、最終的には表示装置158の表示スクリー
ンに表示される。ビデオ信号は同期分離ユニット160
にも供給される。同期分離ユニット160はビデオ信号
から垂直同期信号と水平同期信号を取り出す。取り出さ
れた垂直および水平同期信号は偏向ユニット170に供
給され、偏向信号を発生し、表示装置158のヨーク構
体に供給する。コントローラ110の制御の下に、オン
スクリーン表示処理回路155の第2の入力に供給し、
表示装置158に表示する。ここまで述べた回路は、図
1に示す個々のFMトラップを除いて、RCA CTC
156型カラーテレビジョン・シャーシにより知られて
いる。
【0008】チューナ102により発生される中間周波
(IF)信号は、SAW前置増幅器105、および4
3.3MHz帯域フィルタ145を介して、自励発振ミ
クサー回路180にも供給される。自励発振ミクサー回
路180は図6に詳細に示されている。
【0009】テレビジョン・チューナ102はFM放送
帯域用の二重変換チューナの第1の周波数変換段として
使用され、この場合二重変換チューナの第2の周波数変
換段は自励発振ミクサー回路180により与えられる。
すなわち個々のFMラジオ信号が選択され、FMラジオ
帯域の周波数の中の1つから第1の中間周波数43.3
MHzに周波数が変換される。43.3MHzの値は重
要であり、その選定については以下に説明する。
【0010】次いで第1のIF周波数信号は自励発振ミ
クサー回路180により発生される47.8MHzの発
振信号とミクサー180においてヘテロダイン処理され
る。ヘテロダイン処理の結果、公称4.5MHzのTV
音声IF周波数のFMラジオ信号が生じ、この信号は次
にセラミック共振器185で濾波される。それから、セ
ラミック共振器185の出力における信号は信号処理ユ
ニット130における普通のテレビジョン音声処理回路
により通常の方法で増幅され、検波される。自励発振ミ
クサー回路180は、比較的低コストで比較的少ない構
成要素であるため、本実施例では発振器およびミクサー
構成として選択された。しかしながら、別の発振器およ
びミクサー構成を本発明に使用できることを理解すべき
である。図6には典型的な自励発振ミクサー回路が示さ
れている。
【0011】図6において、スイッチ制御されるVCC
はR605に接続される入力端子に供給される。第1の
IF周波数の音声信号は、43.3MHzの第1のIF
周波数に同調する並列LC回路L601,C601に供
給される。図6の自励発振ミクサーは47.8MHzで
発振し、47.8MHz−43.3MHz=4.5MH
z、すなわち標準のテレビジョン音声IF周波数の出力
信号を発生する。次の構成要素の値が望ましい。 C600 1000 ピコファラド C602 1000 ピコファラド C603 39 ピコファラド C604 5 ピコファラド C605 39 ピコファラド C606 .01 マイクロファラド L601 43.3MHzに同調 C601 する画像IFタンク回路 L602 調整可能なRFインダクタ R601 1.2 キロオーム R602 12 キロオーム R603 12 キロオーム R604 200 オーム R605 47 オーム
【0012】チューナ102は周波数合成型(FS)型
である。これは、コントローラ110の制御の下に所定
の大きさの一連のステップで局部発振器の周波数を変え
ることができることを意味する。FM受信モードにおい
ては、コントローラ110は発振器102cの周波数を
31.25kHzのステップで変化させる。これは、最
大31.25kHzの1/2すなわち15.625kH
zの誤差でFM局の誤同調が有り得ることを意味する。
これは許容できるものである。何故ならば、FM放送周
波数は200kHzの間隔で離れているからである。
【0013】二重変換FMラジオ受信機の第1のIF周
波数として43.3MHzを選択することについて次に
説明する。良く知られているように、チューナの周波数
対振幅特性は乾草堆(haystack)のような形状
をしており、色搬送波と画像搬送波はそれぞれ最大値か
ら約3db下の乾草堆形状の両側に在る。これら2つの
搬送波の間にある乾草堆形状のほぼ中心点は44MHz
である。当業者は、これがFMラジオ方式の第1のIF
周波数として最適であると思うかも知れない。しかしな
がら、44MHzはFMラジオの最低周波数(88.1
MHz)の丁度1/2に近い値であって、次のような問
題を生じる。ミクサーに供給される信号の周波数がミク
サーの作用により2倍となる。これらの周波数の大部分
は帯域外にあり、ミクサーの出力に結合される同調回路
により濾波され除去される。44MHzが第1のIF周
波数として用いられると、88.1MHzのFM搬送波
に同調するためには、局部発振器102cは132.1
MHzで発振する。この場合以下の信号が発生される。 132.1MHz−88.1MHz=44MHz(所望信号) 2×88.1MHz−132.1MHz=44.1MHz (不所望画像) 不所望の画像信号は十分に第2のIF帯域幅内にある。
この状態では、システムの音声出力に干渉および歪みが
生じる。この問題はチューナのFMトラップが88.1
MHzでほとんど減衰を与えず、比較的低い入力信号レ
ベルでチューナに相互変調歪みを起こさせるという事実
により一層複雑化する。44MHzより高い周波数でし
かも画像搬送波45.75MHzよりも低い周波数は、
より高い周波数のFMラジオ局に影像の問題を生じる。
従って、最良の値は、44MHzより低い周波数でしか
も色搬送波42.17MHzよりも高い周波数である
(何故なら、色搬送波よりも低くなると、信号は乾草堆
形状から急速に降下するからである)。43.3MHz
という値は、対称的な信号を供給するのに十分なだけ乾
草堆形状の頂上に接近しており、且つ画像妨害問題を避
けるのに十分なだけ44MHzから遠く離れている。4
4.3MHzが第1のIF周波数として選定されると、
88.1MHz(7)FM搬送波を選択するために、局
部発振器102cは131.4MHzで発振するよう制
御される。これにより次のような出力信号が発生され
る。 131.4MHz−88.1MHz=43.3MHz(所望信号) 2×88.1MHz−131.4MHz=44.8MHz (不所望画像) 不所望の画像信号は、これで所望信号から1.5MHz
離れており、第2のIF段の帯域幅300kHzの十分
外側にあり、歪みを生じない。事実、43.MHzと
色副搬送周波数の間の周波数を有する信号は、先に述べ
た二重変換チューナの第1のIF周波数として良いもの
である。
【0014】動作において、コントローラ110は、局
部キーボード122あるいはIR受信機を介してコマン
ドを受け取り、FMラジオ・モードに入る。これに応答
してコントローラ110は抵抗R1を介してトランジス
タQ1のベースに信号を供給する。トランジスタQ1は
スイッチオンし、電源電圧を定電圧回路R2,D2に供
給する。この定電圧回路R2,D2は電源(VCC)供
給して自励発振ミクサー回路180を動作させる。
【00015】RF増幅器は最大利得で動作するように
利得制御され、またIFAGCも最大利得に設定され
る。驚くべきことに、FMトラップは、単一のチューナ
を使用してテレビジョン信号とFMラジオ放送信号の両
方を受信するテレビジョン受像機において有益な効果を
生じることが分った。特にFMトラップは、それがなけ
ればテレビジョン・チューナ入力において振幅が過大に
なるであろうFMラジオ信号を減衰させる。また、FM
トラップは、隣接するテレビジョン・チャンネルの信号
との干渉を最少限にするために比較的鋭い“スカート”
(skirt)を有すると共にFMラジオ放送帯域全体
にわたり振幅がほぼ一定のFM信号を供給するためにほ
ぼ平坦な帯域阻止領域を有する周波数応答を示すべきで
あることがここに認識される。
【0017】図2の(A)は従来技術として知られてい
る並列共振FMトラップを示す。直列共振FMトラッ
プ、および直列と並列のFMトラップの組合わせも従来
技術において知られている。しかし何れの場合にも、こ
れら従来技術によるFMトラップの減衰を制限しようと
する努力は何もなされなかった。その代り、FMラジオ
の無いテレビジョン受像機ではFM放送信号スペクトル
を保持する必要が無いから、出来るだけ深いノッチを得
ようとする試みが行われた。図2の(B)は図2の
(A)に示すような並列共振回路の周波数対振幅特性を
示す。この構成は、以下の理由によりテレビジョンとF
Mの組み合わせシステムには不適当なものである。図2
の(A)の回路の共振周波数がFM周波数帯域の中心に
設定されると、個々のそれぞれのFM放送局の信号の振
幅はRF増幅器の入力において大幅に変動するであろ
う。これもまた不適当であり、その理由は、特性のロー
ルオフ(すなわち、スカートの傾斜)が、隣接するテレ
ビジョン・チャネルについてFM干渉から保護するのに
十分なだけ急峻でないからである。
【0018】ここで図3の(A)に関して述べると、従
来技術によるFMトラップの先に説明した問題点を解決
する3部構成のFMトラップが示されている。3部構成
FMトラップの第I部は並列構成のインダクタL30
1,抵抗R301およびコンデンサC301から成る。
第I部は97.5MHzに同調し、この回路全体の周波
数応答をできるだけ一様にする。3部構成FMトラップ
の第II部は並列構成のインダクタL302とコンデン
サC302から成る。第II部は104.0MHzに同
調し、VHFチャンネル12と13(合衆国における)
を保護する。3部構成FMトラップの第III部は、第
I部と第II部の間の点から基準電位(すなわち信号接
地)点に配置される直列共振回路から成る。第III部
は90.5MHzに同調し、88.1MHzに接近して
いる教育FM放送から低周波数帯域のVHFチャンネル
6を保護する。抵抗R301とR303はトラップ深度
を設定する。第II部は、その後に続くアンテナ・フィ
ルタ回路の負荷作用が第II部のトラップ深度を所望の
量に低下させるので、負荷を追加する必要はないことに
注目すべきである。上述の構成では、チャンネル6の色
搬送波のレベルは実質的に変更されないままであるが、
チャンネル6の音声搬送波は約3〜4db引き下げられ
るが、これは許容できるものと思われる。ケーブル・チ
ャンネルA−2(すなわち、98)画像搬送波は約1d
b低下されるが、これも許容されるものと思われる。
【0019】以下に示す構成要素の値が好ましい。 L301 約18.3ナノヘンリー(調整) 第I部 R301 207オーム C301 150ピコファラド 第II部 L302 約16.2ナノヘンリー(調整) C302 150ピコファラド L303 約680マイクロヘンリー(調整) 第III部 R303 6.8オーム C303 4.7ピコファラド
【0020】上述の3部構成FMトラップは、FM受信
動作モードの間、88MHzから108MHzの範囲の
信号に対し一定レベルの阻止、約10±4db、を行
う。しかしながら、チューナがチャンネル6に同調して
いる時、FM帯域阻止は図3の(B)に示すように、ア
ンテナ入力回路の選択度が加わるために18〜22db
の範囲にある。図3の(B)に示す応答特性は図5のR
F増幅二重ゲートFETトランジスタQ501のドレイ
ン端子で測定されたものである。
【0021】上述した3部構成FMトラップは以下の典
型的な特性を示す(放送テレビジョン・チャンネル画像
搬送波と比較する)。 周波波数(MHz) 応答(db) 83.25(チャンネル6画像基準) −0 86.83(チャンネル6クロミナンス) −0.2 87.75(チャンネル6音声) −2.7 88.1 (最低FM局) −4.6 88.3 −5.4 88.5 −6.2 88.7 −7.1 88.9 −8.0 89.1 −9.0 90.1 −12.6 90.5 −12.2 91.1 −10.1 92.1 −8.2 93.1 −7.6 94.1 −8.0 95.1 −9.0 96.1 −10.3 97.1 −11.1 98.1 −10.8 99.1 −9.9 100.1 −9.0 101.1 −8.7 102.1 −9.2 103.1 −10.7 104.1 −11.8 105.1 −7.8 106.1 −3.3 107.1 −0.8 107.9(最高FM局) −0.4
【0022】トラップ減衰それ自体による減衰で得られ
る所望の最終結果は、FM周波数帯域におけるチューナ
の総合利得が必要なだけ低下されることである。隣接す
るテレビジョン・チャンネル6および98の平均の電圧
利得と比べて、以下に示すFM帯域の周波数において、
チューナの総合利得の低下が実現されている。 隣接するテレビジョン・チャンネル6および 周波数 8の平均電力利得に対する典型的な平均損失 (MHz) (db) 88.1 7.5 90.5 13 93.5 12 97.5 12 100.7 10.5 104.1 6.5 107.9 0
【0023】FM受信モードの間、テレビジョン画像は
見られない。従ってFM局が選局されると、コントロー
ラ110はオンスクリーン表示処理回路140にメッセ
ージを表示させ、テレビジョン受像機がFMモードにな
っていること、或る特定のFM局が選局されているこ
と、受信したFM信号がステレオであるかどうかを使用
者に知らせる。このような表示を図4に示す。メッセー
ジはテレビジョン受像機400の画面410に表示され
ている。この表示は予め定められる時間(多分30秒
間)使用者に見せられ、その後画面は空白となる。
【0024】図5は、チューナ102の一部を簡単化し
た変形例と、図3の(A)のFMトラップ回路との接続
を詳細に示す。特に、FMトラップ500の出力は、直
列インダクタを介して全体が510で表わされる一連の
トラップに結合される。トラップ510は、TV IF
周波数に同調する第1の並列トラップと、チャンネル2
以下のすべての信号を除去する第2の分路並列トラップ
と、同じくTV IF周波数に同調する第2の並列トラ
ップとを有する。トラップ510の出力は全体が520
で表わされるRF増幅器の入力に供給される。この型式
のチューナは、アメリカ合衆国インディアナ州インディ
アナポリス所在のトムソン・コンシューマ・エレクトロ
ニクス社が製作したCTC−156型シャーシと共に用
いられるMTP−M2016型チューナにより知られて
おり、ここで詳細に述べる必要はない。
【0025】また本発明の装置は、合衆国における国立
気象局(NWS)のような情報サービス放送を受信する
のに使用できることもここに認識される。これらの放送
は次の7つの周波数に割り当てられている。162.4
00MHz、162.425MHz、162.450M
Hz、162.475MHz、162.500MHz、
162.525MHz、および162.550MHz。
典型的な気象ラジオ受信機は、この放送を受信するため
に3つの水晶制御周波数の中の1つを選択するためのス
イッチを備えている。
【0026】更に、NWSモードが選択されるとき、N
WS帯域の中心だけに同調させればよいことがここに認
識される。これは3つの理由から本当である。第1に、
IFフィルタは190kHz3dbの帯域幅を有し、こ
れはNWS帯域の全チャンネル間隔150kHzよりも
広い。第2に使用される弁別器は同調周波数から±10
00kHz離れていても良好に動作する。第3に、NW
S局の重なり合いはほとんどない(何故ならば、NWS
周波数は確保されており、且つ或る一定地域で動作して
いる送信機は1台だけであるからである)。
【0027】本発明はビデオカセットレコーダ(VC
R)においても有用であることがここで特に認識され
る。ここで使われているように、テレビジョン受像機と
は、ビデオ表示装置を備えたテレビジョン受像機(一般
にテレビジョン・セットとして知られている)、および
ビデオ表示装置の無いテレビジョン受像機(例えば、V
CR)を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を組み込んだテレビジョン受像機をブロ
ック図で示す。
【図2】(A)は従来技術により知られる並列共振FM
トラップを示し(B)は(A)に示す型式の並列共振回
路の周波数対振幅特性のグラフを示す。
【図3】(A)は本発明によるFMトラップを示し、
(B)はチューナがチャンネル6に同調したときの、
(A)のFMトラップとアンテナ入力回路についての周
波数対振幅特性のグラフである。
【図4】本発明に従って形成される表示スクリーンを示
す図である。
【図5】図1のチューナの一部を示し、図3の(A)の
FMトラップの接続を示す。
【図6】図1の自励発振ミクサー回路を詳細に示す。
【符号の説明】
100 FMトラップ回路 102 チューナ 102a RF増幅器 102b ミクサー 102c 局部発振器 103 ワイヤ 103′ 制御母線 104 チューナ制御ユニット 105 表面弾性波(SAW)フィルタ前置増幅器 106 SAWフィルタ 110 コントローラ 112 中央処理ユニット 114 ROM 116 RAM 120 赤外線(IR)受信機 122 局部キーボード 125 リモートコントロール・ユニット 130 ビデオ信号処理ユニット 137 音声増幅ユニット 138 スピーカ 140 オンスクリーン表示処理回路 155 ビデオ信号処理回路 156 受像管駆動増幅器 158 表示装置 160 同期分離ユニット 170 偏向ユニット 180 自励発振ミクサー回路 185 セラミック共振回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/44,5/60

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テレビジョンRF信号を受信する第1の
    モードで動作し、制御信号に応答して複数のテレビジョ
    ンRF信号から特定のテレビジョンRF信号を選択し、
    前記選択されたテレビジョンRF信号をテレビジョン中
    間周波信号に変換するチューナ手段と、 前記変換されたテレビジョン中間周波信号を受け取り、
    それを増幅する中間周波信号処理手段であって、テレビ
    ジョン・インターキャリヤ音声中間周波数の音声信号を
    受け取り処理する音声中間周波信号処理手段を備えた
    記中間周波信号処理手段とを含み前記チューナ手段は、二重変換FMラジオ放送信号受信
    機の第1の周波数変換段として第2のモードで動作し、
    FMラジオ放送RF信号を受け取り、前記制御信号に応
    答して複数のFMラジオ放送RF信号の中から特定のF
    Mラジオ放送RF信号を選択し、該特定のFMラジオ放
    送RF信号を、前記テレビジョン中間周波数とは異なる
    第1の中間周波数に変換し、 前記制御信号を発生し、前記チューナ手段に前記
    のテレビジョンRF信号および前記特定のFMラジオ
    放送RF信号のうちの1つを選択させる制御手段と、 前記二重変換FMラジオ放送信号受信機の第2の周波数
    変換段、前記第1の中間周波の前記FMラジオ放送
    信号を受け取り、前記第1の中間周波数の前記FMラジ
    オ放送信号を、前記テレビジョン・インターキャリヤ音
    声中間周波数である第2の中間周波数に変換前記音声中間周波信号処理手段が、 前記第2の中間周波
    数の前記FMラジオ放送信号を受け取り処理し且つ
    記第2の中間周波数の前記信号から音声信号を復調する
    音声復調手段を含んでいる、テレビジョン受像機。
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