JP2794569B2 - テレビジョン音声多重信号の復調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレビジョン音声多重信号の復調装置に関
し、特に、主要なテレビジョン音声信号帯域よりも高域
側に第２、第３の音声信号が多重化されたテレビジョン
音声多重信号を復調する復調装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、第１のテレビジョン音声信号帯域よりも高
域側に第２、第３の音声信号が周波数多重化されたテレ
ビジョン音声多重信号を復調する復調装置において、第
２の音声信号の検波出力と第３の音声信号の検波出力の
一方を選択して取り出す切換スイッチからの出力を周波
数特性可変のローパスフィルタに送り、このローパスフ
ィルタの周波数特性を切換スイッチの切換選択動作に連
動して切換制御することにより、ローパスフィルタを第
２、第３の音声信号処理用に兼用させ、構成を簡略化し
てコストダウンを図るものである。

〔従来の技術〕

例えばアメリカ合衆国におけるテレビジョン音声多重
放送は、FM復調した後の音声信号の周波数スペクトラム
が第６図に示すようになっており、この第６図から明ら
かなように、主要（メイン）音声に対応する第１の音声
信号S₁の周波数帯域よりも高域側に、ステレオ差信号等
に対応する第２の多重音声信号S₂と、外国語音声信号等
に対応する第３の多重音声信号S₃とが配設されている。
上記第１の音声信号S₁は、テレビジョン信号の水平走査
周波数であるf_Hよりも低域側に配設されており、周波数
f_Hの位置には上記第２の音声信号の有無を識別するため
のパイロット信号S_PLが配置されている。上記第２の多
重音声信号S₂は、第２の周波数2f_Hの搬送波信号を第２
の音声信号であるステレオ差信号（Ｌ−Ｒ）でAM変調し
たものであり、例えば21k〜41kHzの周波数帯域を有して
いる。上記第３の多重音声信号S₃は、第３の周波数5f_H
の搬送波信号を第３の音声信号、例えば外国語（いわゆ
るバイリンガル）音声信号でFM変調したものである。さ
らに高域側に、中心周波数6.5f_Hのテレメトリ信号S_TLが
配設されることもある。このような３つ以上の音声信号
を多重化するテレビジョン音声伝送システムの例が米国
特許第4,405,944号公報等に開示されている。

このようなテレビジョン音声多重信号を復調するため
の復調装置としては、例えば第７図に示すようなものが
従来より知られている。この第７図において、入力端子
１にはテレビジョン映像信号から分離されFM復調され
た、第６図に示すような周波数スペクトラムを有するテ
レビジョン音声多重信号が供給されている。この入力信
号は、上記第２の多重音声信号S₂の周波数帯域である21
k〜41kHzよりも充分に高い例えば50kHzのカットオフ周
波数を有するLPF（ローパスフィルタ）２に送られて上
記第１音声信号S₁及び第２多重音声信号S₂が取り出さ
れ、第１音声信号処理回路４及び第２音声信号検波回路
５にそれぞれ送られる。第１音声信号処理回路４からの
出力はLPF6に送られて上記第１音声信号S₁のみが取り出
され、この第１音声信号S₁はマトリクス回路７に送られ
る。上記第２音声信号検波回路５においては例えば同期
検波等により第２多重音声信号S₂が低域変換されて例え
ばf_Hより低域側に配設され、LPF8によりこの低域変換さ
れた第２音声信号成分のみが取り出されて、切換スイッ
チ９の一方の被選択端子ａに送られる。また、入力端子
１からの信号は、通過中心周波数が5f_HのBPF（バンドパ
スフィルタ）10に送られて上記第３の多重音声信号S₃が
取り出され、第３音声信号検波回路11でFM検波された
後、LPF12により第３音声信号成分のみが取り出され
る。このLPF12からの出力は切換スイッチ９の他方の被
選択端子ｂに送られる。切換スイッチ58からの出力は例
えばいわゆるdbx（登録商標）デコーダ等のノイズ低減
回路13に送られてノイズ低減処理され、マトリクス回路
７に送られる。マトリクス回路７からは例えばステレオ
の左右チャンネル音声信号が取り出される。

ここで上記第２、第３の音声信号に対しては、それぞ
れdbx（登録商標）等のノイズ低減処理が必要とされる
が、各音声信号系毎にノイズ低減回路を設けることは回
路規模が大きくなってコストアップにつながることよ
り、普及型の機種等においては上記第７図の構成のよう
に、ノイズ低減回路13を第２、第３の音声信号系で共用
させ、これら第２、第３の音声信号のいずれかを選んで
受信し得る構成を採用していることが多い。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで上述のような構成においては、第２、第３の
音声信号のいずれか一方を選択して受信するにもかかわ
らず各信号系毎にLPF8、12を設けている。これは、第３
の多重音声信号S₃を取り出すためのBPF10の信号通過帯
域特性や検波回路11の検波特性等の原因により、検波出
力の周波数特性が第８図のように高域で低下してしまう
ため、この高域でのレベル低下をキャンセルするために
LPF12の周波数特性のカットオフ近傍でピークを持たせ
るようにしているためである。これに対して第２の音声
信号系のLPF8は、このようなピークを持たない通常の低
域通過特性を有している。従って、このように互いに周
波数特性の異なるLPF8、12は、同時に使用されることが
なくとも共通化することができず、その分回路構成が複
雑化している。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであ
り、３つ以上の音声信号が多重化されたテレビジョン音
声多重信号の第２、第３の音声信号いずれか一方を選択
して受信する場合に、これらの音声信号回路系に用いら
れるローパスフィルタを共用して回路構成を簡略化し、
コストダウンを図り得るようなテレビジョン音声多重信
号の復調装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るテレビジョン音声多重信号の復調装置
は、上述したような課題を解決するために、第１のテレ
ビジョン音声信号帯域よりも高域側に設定された第２、
第３の周波数の搬送波信号を、それぞれ第２、第３の音
声信号により変調して周波数多重化して成るテレビジョ
ン音声多重信号を復調する復調装置において、上記第２
の音声信号の検波出力と、上記第３の音声信号の検波出
力との何れか一方を選択して取り出す切換スイッチと、
この切換スイッチからの出力が供給され制御信号に応じ
て周波数特性が変化するローパスフィルタとを有し、上
記切換スイッチの切換選択動作に連動して上記ローパス
フィルタの周波数特性を切換制御することを特徴として
いる。

〔作用〕

第２、第３の音声信号の受信切換に連動して、ローパ
スフィルタの特性を各音声信号系に最適な特性となるよ
うに切り換えることで、ローパスフィルタの共有化が図
れる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例となるテレビジョン音声多
重信号の復調装置の概略構成を示すブロック回路図であ
る。

この第１図において、入力端子１には、前記第６図に
示したような周波数スペクトラムを有するテレビジョン
音声多重信号が供給されている。すなわち、第１の主要
な（メインの）テレビジョン音声信号S₁の周波数帯域よ
りも高域側に設定された第２、第３の周波数（2f_H、5
f_H）の搬送波信号をそれぞれ第２、第３の音声信号によ
り変調して得られる第２、第３の多重音声信号S₂、S₃が
重畳されたテレビジョン音声多重化信号が入力端子１に
供給されている。この入力信号は、上記第２の多重音声
信号S₂の21k〜41kHzの周波数帯域よりも充分に高い、例
えば50kHzのカットオフ周波数を有するLPF（ローパスフ
ィルタ）２に送られて上記第１音声信号S₁及び第２の多
重音声信号S₂が取り出され、第１音声信号処理回路４及
び第２音声信号検波回路５にそれぞれ送られる。第１音
声信号処理回路４からの出力はLPF6に送られて上記第１
音声信号S₁のみが取り出され、この第１音声信号S₁はマ
トリクス回路７に送られる。上記第２音声信号検波回路
５においては、第２の多重音声信号S₂が例えば同期検波
等により低域変換されてf_Hより低域側に配設され、切換
スイッチ16の一方の被選択端子ａに送られる。また、入
力端子１からの上記テレビジョン音声多重信号は、通過
中心周波数が5f_HのBPF（バンドパスフィルタ）10に送ら
れて上記第３の多重音声信号S₃が取り出され、第３音声
信号検波回路11でFM検波された後、切換スイッチ16の他
方の被選択端子ｂに送られる。この切換スイッチ16から
の出力信号は、周波数特性が切換制御されるLPF（ロー
パスフィルタ）17に送られる。切換スイッチ16は、上記
第２の音声信号と第３の音声信号のいずれかを選択受信
するための受信切換信号が端子15を介して供給されるこ
とにより切換制御されるものであり、第２の音声信号受
信時には被選択端子ａ側に、第３の音声信号受信時には
被選択端子ｂ側に、それぞれ切換接続される。この端子
15からの受信切換信号により、LPF17の特性切換スイッ
チ18も同時に連動して切り換えられ、各音声信号受信に
適合する周波数特性が選択されるようになっている。LP
F17からの出力信号は、ノイズ低減回路13を介してマト
リクス回路７に送られる。

ここで、LPF17は、例えば第２図に示すような２個の
積分器19、20を用いた、いわゆるバイクォッド・フィル
タの構成を有している。すなわち、切換スイッチ16から
の出力信号が第１の積分器19の非反転入力端子に送ら
れ、積分器19からの出力は抵抗21、22から成る第１の分
圧抵抗を介して第２の積分器20の非反転入力端子に送ら
れている。この第１の分圧抵抗は上記スイッチ18により
オン・オフ制御されるようになっている。積分器20から
の出力信号は、積分器19の反転入力端子に帰還されると
共に、抵抗23、24より成る第２の分圧抵抗を介して積分
器20の反転入力端子に帰還されている。この第２の分圧
抵抗もスイッチ18によりオン・オフ制御されるようにな
っている。

この第２図の構成のLPF17の伝達関数Ｔ（ｓ）をスイ
ッチ18のオン・オフ状態に応じて求めると、各抵抗21〜
24の抵抗値をそれぞれR₁〜R₄とするとき、 となる。これは、Ｑ値が１の上記スイッチ・オフ状態
から、Ｑ値が（R₃+R₄)/R₃のスイッチ・オン状態に切り
替わることによって、LPF17の周波数特性上のカットオ
フ周波数近傍にピークが生じ、前述した第８図の高域レ
ベル低下特性を補償するフィルタ特性を得ることができ
る。

このようなLPF17のより具体的な回路構成例を第３図
に示す。この第３図に示すLPF17の各積分器19、20の構
成自体は一般的なものであり、本発明の要旨と直接関係
しないため、説明を省略する。また、第３図中の第２音
声信号検波回路５及び第３音声信号検波回路10について
は、出力段の掛算器のみを示しており、受信選択スイッ
チ16′はこれらの掛算器の一方のみに選択的に電流源を
接続することによって、検波回路５、10のいずれを動作
状態におくかを選択している。この第３図の具体例にお
いては、検波回路５、10の選択された一方の掛算器から
の出力信号が電流Δｉの形態でLPF17の積分器19に供給
され、積分器20から電圧v₀の形態で出力されている。ま
た、第２図の積分器19、20の伝達関数Ｔ（ｓ）は1/sを
用いて表しているが、第３図の積分器の伝達関数につい
ては、図中の電流値I₀、I₁や、抵抗値Re及び積分用コン
デンサの容量値ＣによるI₁/jωReCI₀を用いて表すこと
ができる。ここで、電流入力Δｉに対するLPF17の伝達
関数Ｔ（ｓ）（＝v₀／Δｉ）を、上記受信選択スイッチ
16′に連動するスイッチ18のオン・オフ状態に応じて求
めてみると、 となり、これらのフィルタ特性は第４図の各曲線ａ、
ｂのようになる。従って、一つのLPF17により、各音声
受信の際にそれぞれ必要とされるフィルタ特性を切り換
えて実現でき、回路構成の簡略化及びコストダウンを図
ることができる。

なお第３図の他の構成については、第２図の各部と対
応する部分に同じ指示符号を付すことで説明を省略す
る。

次に、第５図は本発明に係るテレビジョン音声多重信
号の復調装置の他の実施例を示すブロック回路図であ
る。

この第５図において、入力端子１には前記第６図に示
すような周波数スペクトラムを有するテレビジョン音声
多重信号が入力されており、この入力音声多重信号は、
上記第３の音声信号S₃の搬送波周波数5f_Hを中心通過周
波数とする例えば２次のBPF（バンドパスフィルタ）41
に送られている。このBPF41からの出力信号は、減算器
（加算器）42及びトラップ・フィルタあるいはトラップ
43に送られており、トラップ43からの出力信号はトラッ
プ44に送られている。減算器42は、上記端子１の入力信
号からBPF41の出力信号を減算するものであり、これら
のBPF41及び減算器42により上記搬送波周波数5f_H成分を
除去するトラップ・フィルタあるいはトラップが形成さ
れる。この減算器42からの出力信号はパイロット信号除
去（いわゆるパイロット・キャンセル）回路３に送られ
る。

パイロット信号除去回路３は、入力された信号中の前
記パイロット信号（周波数f_H）を除去するためのもので
あり、加算器51において、このパイロット信号除去回路
３に入力された信号に対してパイロット信号の逆相の信
号（パイロット・キャンセル信号）を加算することによ
り、パイロット信号を除去あるいは減衰している。すな
わち、先ずキャリア再生回路52で入力信号中の周波数f_H
の信号（パイロット信号）をPLL回路等を用いて位相同
期された形態で取り出し、この周波数f_Hのパイロット信
号を乗算器等の振幅調整回路55に送って入力パイロット
信号に対して逆相で振幅が比例した信号（パイロット・
キャンセル信号）を形成し、このパイロット・キャンセ
ル信号を加算器51に送っている。パイロット信号検出回
路53は、回路３に入力された信号を上記キャリア再生回
路52から得られる周波数f_Hの信号（パイロット信号）で
同期検波することにより入力信号中のパイロット信号の
レベルを検出するものであり、得られた検波DC出力信号
をレベル調整回路61を介して係数乗算器62及びレベル弁
別器（比較器）63に送っている。係数乗算器62からの出
力は上記振幅調整回路55に送られることにより上記パイ
ロット・キャンセル信号の振幅が調整される。レベル弁
別器63は、例えば基準電圧源64からの基準レベルにより
レベル調整回路61を介して得られるパイロット検波DC出
力信号を弁別し、パイロット信号の有無の判別を行う。
このパイロット信号の有無判別出力は、例えばマトリク
ス回路７等に送られて、ステレオ再生かモノラル再生か
の切換制御等が行われる。

パイロット信号除去回路３からの出力信号は、第１音
声信号処理回路４及び第２音声信号検波回路５に送ら
れ、第１音声信号処理回路４からの出力信号は、LPF6を
介してマトリクス回路７に送られる。第２音声信号検波
回路５としては、いわゆる同期検波回路が用いられてお
り、入力される信号に対して掛け算されるキャリア信号
としては、キャリア再生回路52からの周波数2f_Hの疑似
正弦波信号が用いられる。この疑似正弦波信号とは、例
えば三角波や階段状波から３次高調波である周波数6f_H
の成分を除去あるいは抑圧した信号であり、この6f_Hの
成分のレベルは、例えば基本波（周波数2f_H）のレベル
から40dB低下したものとなっている。このような疑似正
弦波信号を第２音声信号検波回路５への入力信号、すな
わちBPF41と減算器42とから成るトラップで上記テレビ
ジョン音声多重信号から第３多重音声信号S₃の5f_H搬送
波成分の近傍が抑圧され、パイロット信号除去回路３に
よりf_H成分が除去された信号と掛け算することにより、
上記第３多重音声信号S₃が低域側に変換される量を抑え
ながら、上記第２多重音声信号S₂を低域変換して検波す
ることが可能となる。この第２音声信号検波回路５から
の出力信号は、切換スイッチ16の一方の被選択端子ａに
送られている。この切換スイッチ16は、端子15から供給
される受信切換信号（上記第２音声信号、第３音声信号
のいずれを受信するかの切換選択信号）に応じて切換制
御され、第２音声信号の受信時には被選択端子ａ側に、
第３音声信号の受信時には被選択端子ｂ側に切換接続さ
れる。

次に、第３音声信号系のトラップ43及び44は、上記BP
F41と共に前記第１図あるいは第７図のBPF10を構成する
ものであり、トラップ周波数がそれぞれ6f_H及び4f_Hの例
えば２次のトラップ回路が用いられている。トラップ44
からの出力信号は、第３音声信号検波回路11で検波さ
れ、切換スイッチ16の被選択端子ｂに送られる。

切換スイッチ16からの出力信号は、周波数特性が可変
のLPF（ローパスフィルタ）17に送られており、このLPF
17は、上記端子15からの受信切換信号に応じて、各音声
受信に適したフィルタ特性に切換制御される。すなわ
ち、第３音声信号受信時には、検波回路11からの出力信
号の周波数特性が高域低下気味であることを考慮して、
カットオフ周波数近傍にピークを有するようなフィルタ
特性に切り換えている。LPF17からの出力信号は、ノイ
ズ低減回路13を介し、マトリクス回路７に送られる。

また、第３音声信号受信時において、RF電界が弱電界
のとき等に生ずるノイズがLPF17の特性により高域成分
の多いヒステリックなノイズとなるが、これを防止する
ためにノイズ検出回路25によって入力信号のノイズレベ
ルを検出し、LPF17に送ってフィルタ特性のカットオフ
近傍のピークを低下させるように制御している。

以上の第５図のような構成を有するテレビジョン音声
多重信号の復調装置によれば、LPF17を、第２音声信号
と第３音声信号の各受信モードに応じて周波数特性を切
り換えることにより、これらの各音声信号系で共用可能
としているため、回路構成を簡略化でき、コストダウン
を図ることができる。また第３音声信号受信時にRF電界
が弱電界となってノイズが増加した場合、ノイズ検出回
路25によりノイズレベルを検出し、LPF17の周波数特性
を制御することによってノイズの高域成分を少なくし、
聴感上の不快感を解消するようにしている。さらに、従
来における第１、第２音声信号系のLPF2と、第３音声信
号系のBPF10とについて、内部回路構成の一部を共通化
し、２次のフィルタ回路３個で構成可能としているた
め、回路構成が簡略化されてコストダウンが図れるのみ
ならず、S/N及びセパレーション特性を改善できる。ま
たさらに、パイロット信号検出回路53からの出力をレベ
ル調整回路61でレベル調整した後、パイロット・キャン
セル信号のレベル設定用の係数乗算器62及びパイロット
信号の有無判別用のレベル弁別器63に送っているため、
調整箇所が少なくて済み、調整作業の簡略化及びコスト
ダウンに貢献できる。

なお、本発明における第２、第３音声信号の搬送波周
波数や変調形態等は、実施例のものに限定されない。こ
の他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変
更が可能であることは勿論である。

〔発明の効果〕

第２音声信号と第３音声信号の各受信モードの切換に
連動して共用ローパスフィルタの周波数特性をそれぞれ
最適の特性に切り換えることにより、１個のローパスフ
ィルタをこれらの各音声信号系で兼用可能としているた
め、回路構成を簡略化でき、コストダウンを図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るテレビジョン音声多重信号の復調
装置の一実施例を概略的に示すブロック回路図、第２図
は該実施例の要部であるLPF近傍を示すブロック回路
図、第３図は該LPFの具体的な回路構成例を示す回路
図、第４図はLPFの周波数特性を示すグラフ、第５図は
本発明に係る音声多重信号の復調装置の他の実施例を示
すブロック回路図、第６図は本発明に用いられるテレビ
ジョン音声多重信号の周波数スペクトラムを示すグラ
フ、第７図は従来のテレビジョン音声多重信号の復調装
置を概略的に示すブロック回路図、第８図は第３音声信
号の検波出力の周波数特性を示すブロック回路図であ
る。 １……テレビジョン音声多重信号入力端子 ２、６、８、12……LPF（ローパスフィルタ） ４……第１音声信号処理回路 ５……第２音声信号検波回路 ７……マトリクス回路 ９……切換スイッチ 10……BPF（バンドパスフィルタ） 11……第３音声信号検波回路 13……ノイズ低減回路 16……切換スイッチ 18……スイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のテレビジョン音声信号帯域よりも高
   域側に設定された第２、第３の周波数の搬送波信号を、
   それぞれ第２、第３の音声信号により変調して周波数多
   重化して成るテレビジョン音声多重信号を復調する復調
   装置において、 上記第２の音声信号の検波出力と、上記第３の音声信号
   の検波出力との何れか一方を選択して取り出す切換スイ
   ッチと、 この切換スイッチからの出力が供給され制御信号に応じ
   て周波数特性が変化するローパスフィルタとを有し、 上記切換スイッチの切換選択動作に連動して上記ローパ
   スフィルタの周波数特性を切換制御することを特徴とす
   るテレビジョン音声多重信号の復調装置。