JP2866188B2 - 集積化フイルタ回路及びこれを用いた信号再生装置 - Google Patents

集積化フイルタ回路及びこれを用いた信号再生装置

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はビデオテープレコーダ(VTR)やレーザディ
スク装置のハイファイ・オーディオ・システム等におい
て用いられる集積化フィルタ回路及びこれを用いた信号
再生装置に関するものである。
従来の技術 第9図に示すVTRのハイファイ・オーディオ再生回路
では、ヘッドドラム50に取り付けられた2つの回転ヘッ
ドH1,H2の出力信号をプリアンプ51、52で増幅した後、
スイッチ53によって1フィールド毎に交互に切り換えて
得るようになっている。このオーディオ再生信号は放送
方式がNTSC方式の場合それぞれ1.3MHzと1.7MHzを中心周
波数とし、且つ±150kHzの帯域幅をもつバンドパス型の
フィルタ回路54、55を通してそれぞれの復調回路56、57
へ導かれ、更に処理回路58で処理された後、パワーアン
プ(図示せず)を介してスピーカで放声される。
ここで、フィルタ回路54、55をコイルやコンデンサを
用いて第10図に示す如きディスクリートな構成とした場
合には、その入力オーディオ信号のレベルの大小に殆ど
関わりなく、所望のフィルタ動作が行なわれるが、フィ
ルタ回路54,55を例えばトランジスタの動抵抗を利用し
た集積化フィルタ回路で構成すると、その動抵抗は第11
図に示すトランジスタ60のベース・エミッタ抵抗reで表
わされ、このreはre=VT/IE(ただし、VT=kT/qであ
り、IEはエミッタ電流、尚、kはボルツマン定数、Tは
絶対温度、qは電荷)であって、通常25mVである如くダ
イナミックレンジが狭いため入力オーディオ信号のレベ
ルが制約される。
即ち、ダイナミックレンジが狭いため横軸に周波数f,
縦軸にゲインGをとって示す第14図のフィルタの周波数
特性においてフィルタ回路のダイナミックレンジ内の入
力信号レベルが入ってきた場合には(イ)の如き特性を
示すが、入力信号レベルが前記ダイナミックレンジを超
える場合は、(ロ)の如くシフトし、しかも点線65で示
す部分が欠けるという不具合が生じる。
一方、S/N比は横軸に入力信号レベル、縦軸にノイズ
電圧(復調後のノイズ電圧)を示す第15図の特性(a)
の如く入力信号レベルがEoより小さいところではノイズ
が多くS/N比が急激に悪くなる。尚、第15図において、
(b)は第10図に示すディスクリートなフィルタ回路の
場合のノイズ特性図である。
従って、集積化フィルタ回路を用いた場合は入力オー
ディオ信号レベルを一定値に揃えてからフィルタ回路5
4、55に加える必要性が生じるので、第12図に示す如く
フィルタ回路54、55の前段に自動レベル制御回路59を用
いている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記第10図の如きディスクリートなフ
ィルタ回路を用いた場合はコストが高くなるだけでな
く、スペースを必要とするためオーディオ再生系の小型
化を図ることができないという欠点がある。
また、第12図の集積化フィルタ回路を用いた場合は上
述した如く入力ダイナミックレンジが狭いので、入力さ
れるオーディオ信号のレベルが大きくなると、通過帯域
の変動や周波数変動等の支障をきたす。これを避けるべ
く、フィルタ回路の前段に入力信号のレベルを一定化す
る自動レベル制御回路59を設けた場合には、入力信号の
レベルに応じた信号を出力できないという別の問題が発
生する。即ち、VTR等では自動的にトラッキング制御を
行なうための第13図に示すように再生ビデオ信号Svと再
生オーディオ信号Ssのレベル情報をA/D変換器61、62で
ディジタル信号に変換した後、これをディジタル回路63
で処理してテープの走行を制御するトラッキング制御に
用いるようにしているが、この場合オーディオ信号Ssの
レベル情報はバンドパスフィルタ回路54、55のいずれか
一方の出力(第9図の場合はフィルタ回路55の出力)を
エンベロープ検波器64で検波して用いるようにしてい
る。従って、フィルタ回路54、55の前段に自動レベル制
御回路59を設けてオーディオ信号のレベルを一定化する
と、エンベロープ検波器64の出力も一定となり、トラッ
キンク制御に用いることができないという問題が生じる
のである。尚、フィルタ回路55を通った信号をエンベロ
ープ検波に用いずに自動レベル制御回路59より前の信号
をエンベロープ検波してトラッキング制御に用いると、
その信号はフィルタ回路の作用を受けていないので、ノ
イズが多く不正確なトラッキング制御信号となる。上記
の如くフィルタ回路55を通過した出力をエンベロープ検
波してVTRのトラッキング制御に用いる場合に限らず、
一般的にも入力信号をフィルタ回路を通して得た出力信
号は、その入力レベルと同じようなレベル変化をもって
いることが望まれる。
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、
フィルタ回路の前段に自動レベル制御回路を用いた場合
においてもフィルタ回路を通った信号を入力信号のレベ
ルに応じたレベル変化を有するようにした新規な集積化
フィルタ回路およびそれを用いた信号再生装置を提供す
ることを目的とする。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明の集積化フィルタ回路
は、 入力信号のレベルを検出して得られた検出信号に基い
て入力信号のレベルを一定化する自動レベル制御回路
と、 前記自動レベル制御回路の出力から所定帯域の信号を
抽出するフィルタ回路と、 前記フィルタ回路より抽出された信号を前記検出信号
に基いて前記自動レベル制御回路の制御とは逆方向にレ
ベル制御するレベル補正手段と、 から構成されている。
また、本発明の信号再生装置は、 前記入力信号再生機構から得られた入力信号のレベル
を検出して得た検出信号に基いて前記入力信号のレベル
を一定化する自動レベル制御回路と、 前記自動レベル制御回路の出力から所定帯域の入力信
号を抽出するフィルタ回路と、 前記フィルタ回路により抽出された入力信号を復調す
る復調と、 前記フィルタ回路により抽出された所定帯域の入力信
号を前記検出信号に基いて前記自動レベル制御回路の制
御とは逆方向にレベル制御するレベル補正手段と、 前記レベル補正手段の出力をエンベロープ検波するエ
ンベロープ検波手段と、 前記エンベロープ検波手段の出力を用いて前記入力信
号再生機構のトラッキングを制御するトラッキング回路
と、 から成っている。
作 用 このような集積化フィルタ回路の構成によると、入力
信号のレベルは予め自動レベル制御回路により押えられ
るので、フィルタ回路のダイナミックレンジに適合する
レベルとしてフィルタ回路に入力することができ、フィ
ルタ特性が悪くならない。しかも、フィルタ回路の出力
はレベル補正手段によって自動レベル制御回路とは逆方
向の制御を受けるので、入力信号と同様のレベル変化を
もつことができる。従って、入力信号と出力信号のみに
注目すると、入力信号からノイズや不要な周波数帯の信
号が除かれただけの信号がフィルタ回路から出力された
ことと等価になる。
また、上述の信号再生装置によると、入力信号のレベ
ルに関わりなく必要な帯域信号が無理なく取り出され、
しかもそのフィルタ回路で抽出された信号は補正手段に
よって入力信号と同様なレベル変化をもったものとなっ
ているので、そのエンベロープ検波出力はトラッキング
制御を良好に行なうことになる。
実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本実施例のブロック回路を示し、同図におい
て、2は自動レベル制御回路であって、第9図のスイッ
チ53を通ったFMオーディオ信号V1が入力端子1を通して
入力される第1利得可変増幅回路3と、該第1利得可変
増幅回路3の出力を検波する検波回路4と、検波回路4
の検波出力を所定の基準レベルV refと比較し、基準レ
ベルV refより高いときだけ出力電流Ic1を発生するコン
パレータ5と、コンパレータ5の出力を平滑するコンデ
ンサ6と、その平滑出力電圧Vc1を電流に変換する電圧
・電流変換回路7とを備えており、前記電圧・電流変換
回路7の出力電流I1で前記第1利得可変増幅回路3のゲ
インを制御するようになっている。このため、第1利得
可変増幅回路3の出力電圧V2は第2図に示す入出力特性
によって最終的にはE1のレベルに保持される。
55はバンドパス用のフィルタ回路であり、トランジス
タの動抵抗reを利用した集積化フィルタ回路で構成され
る。フィルタ回路55の出力は復調回路57で復調される。
フィルタ回路55の出力電圧V3はレベル補正手段を成す第
2利得可変増幅回路8に加えられる。第2利得可変増幅
回路8は前記自動レベル制御回路2の電圧・電流変換回
路7の出力電流I2によって前記第1利得可変増幅回路3
とは逆方向の利得変化を行なう。従って、その出力電圧
V4は入力信号V1中の対応する帯域のオーディオ信号と同
じレベル変化をもったものとなる。この出力電圧V4は次
段のエンベロープ検波回路64で検波され、上述したトラ
ッキング制御に供される。尚、前記出力電圧V4は第2図
の点線100で示す入出力特性を呈する。一方、復調回路5
7へは第2図のE1で示す入出力特性の電圧V3が与えられ
る。
第3図は前記第1利得可変増幅回路3、検波回路4、
コンパレータ5、電圧・電流変換回路7及び第2利得可
変増幅回路8の具体的構成を示している。
第1利得可変増幅回路3は電流I1が増加すると、その
出力電圧V2が下がり、一方第2利得可変増幅回路8は電
流I2が増加すると、その出力電圧V4が増大する。即ち、
V2は概ね、 で表わされ、一方V4は概ね、 で表わされる。R1〜R4は第3図中にR1〜R4によって示さ
れる抵抗の値であり、I0は定電流源11,Irは停電流源12,
I1′は定電流源13,I2′は定電流源14の電流である。
ここで、簡単のためフィルタ回路55の抽出帯域での減
衰量を0dBとして抽出帯域内の信号について、V2=V3
すれば、V4は上記2つの式から となる。今、利得制御電圧Vc1に対し (I2+I2′)/(I1+I1′)=const. 又はI2/I1=I2′/I1′ となるように設定すればトータルの利得V4/V1が一定と
なり、自動レベル制御回路2の影響を受けた集積化フィ
ルタ回路が形成できる。ICにおいて上記の如き電流に関
する設定は容易に実現できる。
第4図はフィルタ回路の基本回路要素を示しており、
9,10はトランジスタの動抵抗を利用したコンダクタンス
回路であり、C1,C2,C3はコンデンサである。この回路は
バンドパスフィルタにも適用できるし、トラップにも適
用できる。
第5図はバンドパスフィルタとした構成を示したもの
であり、一方第6図はトラップとして構成したものであ
る。第7図の(a)(c)(e)に示す特性をそれぞれ
有するバンドパスフィルタを第5図の回路を用いて3個
構成し、第7図の(b)(d)に示す特性を有するトラ
ップを第6図の回路を用いて2個形成して、これらのバ
ンドパスフィルタとトラップ回路を組み合わせることに
より第8図の如き特性のフィルタ回路を得ることができ
る。前記第7図(a)〜(e)の1.15M等の数値はフィ
ルタ又はトラップの中心周波数を示している。
以上において、本発明をVTRのハイファイのオーディ
オ再生系に関して説明したが、本発明はこれに限るもの
でなく、VTRのビデオ再生系及びレーザディスク装置の
オーディオ再生系やビデオ再生系にも同様に適応でき、
その他チューナのフィルタ等にも適用可能である。
発明の効果 以上説明した通り、本発明によれば、入力信号のレベ
ルは予め自動レベル制御回路により押えられるので、フ
ィルタ回路のダイナミックレンジに適合するレベルとし
てフィルタ回路に入力することができ、フィルタ特性が
悪くならない。しかも、フィルタ回路の出力はレベル補
正手段によって自動レベル制御回路とは逆方向の制御を
受けるので、入力信号と同様のレベル変化をもつことが
できるという効果がある。
また、上述の信号再生装置によると、入力信号のレベ
ルに関わりなく必要な帯域信号が無理なく取り出され、
しかもそのフィルタ回路で抽出された信号は補正手段に
よって入力信号と同様なレベル変化をもったものとなっ
ているので、そのエンベロープ検波出力はトラッキング
制御を良好に行なう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施した集積化フィルタ回路を示すブ
ロック回路図であり、第2図はその入出力特性図、第3
図は第1図の回路の具体的構成図、第4図は第1図の一
部分の基本回路要素を示す図、第5図及び第6図はそれ
をバンドパスフィルタ及びトラップとして構成した具体
的回路図、第7図はバンドパスフィルタ及びトラップの
特性図、第8図は第7図の各特性を組み合わせた場合の
フィルタ特性図である。 第9図はVTRのハイファイ・オーディオ再生系の要部を
示すブロック回路図であり、第10図はそれに用いられた
従来のフィルタ回路を示す図、第11図は集積化フィルタ
回路についての説明図、第12図は第9図の回路に集積化
フィルタ回路を用いた場合についての説明図、第13図は
トラッキング制御信号の説明図、第14図及び第15図は従
来の集積化フィルタ回路の問題点を説明するための特性
図である。 1……入力端子、 2……自動レベル制御回路、 3……第1利得可変増幅回路、 4……検波回路、 5……コンパレート、 6……平滑用のコンデンサ、 7……電圧・電流変換回路、 8……第2利得可変増幅回路、 9,10……コンダクタンス回路、 11,12,13,14……定電流源、 50……ヘッドドラム、 51、52……プリアンプ、 53……スイッチ、 54、55……フィルタ回路、 64……エンベロープ検波回路。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号のレベルを検出して得られた検出
    信号に基いて入力信号のレベルを一定化する自動レベル
    制御回路と、 前記自動レベル制御回路の出力から所定帯域の信号を抽
    出するフィルタ回路と、 前記フィルタ回路より抽出された信号を前記検出信号に
    基いて前記自動レベル制御回路の制御とは逆方向にレベ
    ル制御するレベル補正手段と、 から成る集積化フィルタ回路。
  2. 【請求項2】入力信号再生機構と、 前記入力信号再生機構から得られた入力信号のレベルを
    検出して得た検出信号に基いて前記入力信号のレベルを
    一定化する自動レベル制御回路と、 前記自動レベル制御回路の出力から所定帯域の入力信号
    を抽出するフィルタ回路と、 前記フィルタ回路により抽出された入力信号を復調する
    復調と、 前記フィルタ回路により抽出された所定帯域の入力信号
    を前記検出信号に基いて前記自動レベル制御回路の制御
    とは逆方向にレベル制御するレベル補正手段と、 前記レベル補正手段の出力をエンベロープ検波するエン
    ベロープ検波手段と、 前記エンベロープ検波手段の出力を用いて前記入力信号
    再生機構のトラッキングを制御するトラッキング回路
    と、 から成ることを特徴とする信号再生装置。
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