JP3450502B2 - テレビジョン放送用音声多重変調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、テレビジョン放送に
おける音声多重信号を生成するテレビジョン放送用音声
多重変調装置に係り、特にその音声信号をデジタル処理
するようにしたものの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、首記の如き従来のテレビ
ジョン放送用音声多重変調装置は、図２に示すように構
成され、音声信号をアナログ処理している。すなわち、
図２において、符号１１，１２は入力端子であり、例え
ば二か国語放送であれば主及び副チャンネルに対応する
アナログ音声信号がそれぞれ供給され、ステレオ放送で
あればＬ（左）及びＲ（右）チャンネルに対応するアナ
ログ音声信号がそれぞれ供給される。

【０００３】これら入力端子１１，１２に供給されたア
ナログ音声信号は、それぞれプリエンファシス回路１
３，１４に供給されて周波数特性を制御された後、マト
リクス回路１５に供給される。このマトリクス回路１５
は、入力された２種類の音声信号に対して加算処理及び
減算処理を施している。

【０００４】このうち、加算処理によって得られた音声
信号は、遅延回路１６に供給されて所定時間遅延された
後、加算回路１７に供給される。また、減算処理によっ
て得られた音声信号は、ＶＣＯ（Voltage Control Osci
llator）１８に供給されて後述するＦＭ（Frequency Mo
dulation）変調処理が施された後、ＢＰＦ（Band Pass
Filter）１９により帯域制限されて上記加算回路１７に
供給される。

【０００５】一方、図２において、符号２０は映像信号
の供給される入力端子である。この入力端子２０に供給
された映像信号は、同期分離回路２１に供給されて水平
同期信号が分離される。この同期分離回路２１で分離さ
れた水平同期信号は、２つの分周回路２２，２３に供給
されて、それぞれ所定の分周比で分周される。このう
ち、分周回路２２で分周された水平同期信号は、位相比
較回路２４の一方の入力端に供給される。

【０００６】この位相比較回路２４の他方の入力端に
は、上記ＶＣＯ１８のＦＭ変調出力を分周回路２５によ
り所定の分周比で分周した信号が供給されている。この
位相比較回路２４では、入力された両信号を位相比較
し、その位相差に対応した位相誤差信号を発生してい
る。そして、この位相比較回路２４から出力される位相
誤差信号が、ＬＰＦ（Low Pass Filter ）２６に供給さ
れて直流電圧レベルに変換され、ＶＣＯ１８に制御電圧
として印加される。

【０００７】すなわち、ＶＣＯ１８，位相比較回路２
４，ＬＰＦ２６及び分周回路２２，２５は、ＶＣＯ１８
の発振出力を水平同期信号に位相同期させるためのＰＬ
Ｌ（Phase Locked Loop ）回路２７を構成している。そ
して、このＶＣＯ１８は、その位相同期状態における発
振出力を音声信号副搬送波として、マトリクス回路１５
の減算処理によって得られた音声信号をＦＭ変調するこ
とになる。

【０００８】また、上記分周回路２３で分周された水平
同期信号は、位相比較回路２８の一方の入力端に供給さ
れる。この位相比較回路２８の他方の入力端には、ＶＣ
Ｏ２９の発振出力を分周回路３０により所定の分周比で
分周した信号が供給されている。この位相比較回路２８
では、入力された両信号を位相比較し、その位相差に対
応した位相誤差信号を発生している。そして、この位相
比較回路２８から出力される位相誤差信号が、ＬＰＦ３
１に供給されて直流電圧レベルに変換され、ＶＣＯ２９
に制御電圧として印加される。

【０００９】すなわち、ＶＣＯ２９，位相比較回路２
８，ＬＰＦ３１及び分周回路２３，３０は、ＶＣＯ２９
の発振出力を水平同期信号に位相同期させるためのＰＬ
Ｌ回路３２を構成している。そして、このＶＣＯ２９の
発振出力は、振幅変調回路３３に供給される。この振幅
変調回路３３には、基準発振回路３４から出力される、
音声のモノラル／ステレオの識別を行なうための制御信
号が供給されている。

【００１０】この振幅変調回路３３は、ＶＣＯ２９の発
振出力を制御信号副搬送波として、基準発振回路３４か
ら出力される制御信号に振幅変調処理を施している。そ
して、この振幅変調回路３３から出力される制御信号
は、上記加算回路１７に供給されている。

【００１１】ここで、上記加算回路１７は、マトリクス
回路１５の加算処理によって得られた信号を、遅延回路
１６で所定時間遅延した信号と、マトリクス回路１５の
減算処理によって得られた信号を、ＶＣＯ１８でＦＭ変
調しＢＰＦ１９で帯域制限した信号と、振幅変調回路３
３で振幅変調された制御信号とを多重化することによっ
て音声多重信号を生成し、出力端子３５から出力してい
る。

【００１２】ところで、上記のようなテレビジョン放送
用音声多重変調装置を、デジタル処理に変えようとした
場合、アナログ音声信号をデジタル化するためのサンプ
リングクロックの周波数としては、扱う音声周波数帯域
の上限周波数の２倍以上であれば、任意の周波数を選定
することができる。そして、一般的には、例えば３２ｋ
Ｈｚ，４４．１ｋＨｚまたは４８ｋＨｚ等の周波数が多
く用いられている。

【００１３】しかしながら、テレビジョン放送における
音声多重放送では、マトリクス回路１５の減算処理によ
って得られた信号をＶＣＯ１８でＦＭ変調するための音
声信号副搬送波の周波数は、映像信号の水平同期周波数
の２倍と規定され、音声のモノラル／ステレオの識別を
行なう制御信号を振幅変調するための制御信号副搬送波
の周波数は、映像信号の水平同期周波数の３．５倍と規
定されている。

【００１４】このため、上記サンプリングクロックの周
波数を任意の周波数として設定した場合、上述した規定
を満たすような音声信号副搬送波及び制御信号副搬送波
を生成することが非常に困難になるので、ＰＬＬ回路２
７，３２に相当する部分の構成が複雑化して経済的にも
不利になるという問題が生じることになる。また、サン
プリングクロックと音声信号副搬送波とが非同期となる
ので、両者の差の周波数のビート等による妨害が発生し
易いという不都合も生じる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
アナログ処理によるテレビジョン放送用音声多重変調装
置を、そのまま単純にデジタル処理に置き換えると、構
成が複雑化して経済的な不利を招くとともに、性能的に
も劣化し易くなるという問題を有している。

【００１６】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、簡易な構成でしかも高性能なデジタル処
理を行なうことができる極めて良好なテレビジョン放送
用音声多重変調装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るテレビジ
ョン放送用音声多重変調装置は、デジタル化された第１
及び第２の音声信号に対して加算処理及び減算処理を施
すマトリクス手段と、このマトリクス手段の減算出力に
対して音声信号副搬送波の中心周波数を設定してＦＭ変
調処理を施す変調手段と、この変調手段の出力とマトリ
クス手段の加算出力とを多重化する多重化手段と、第１
及び第２の音声信号が付加される映像信号の同期信号ま
たはカラーバースト信号に同期するクロックを生成する
クロック生成手段とを備え、クロック生成手段で生成さ
れたクロックに基づいて変調手段を駆動させるように構
成したものである。

【００１８】

【作用】上記のような構成によれば、映像信号の同期信
号またはカラーバースト信号に同期するクロックに基づ
いて変調手段を駆動させるようにしたので、ＦＭ変調の
ための音声信号副搬送波を、簡易な構成で容易に生成す
ることができようになるる。また、クロックの周波数と
音声信号副搬送波の周波数とが完全に同期するので、ビ
ート等による妨害が発生せず高性能なデジタル処理を行
なうことができるようになる。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。すなわち、図１（ａ）におい
て、符号３６，３７は入力端子であり、例えば二か国語
放送であれば主及び副チャンネルに対応するアナログ音
声信号がそれぞれ供給され、ステレオ放送であればＬ及
びＲチャンネルに対応するアナログ音声信号がそれぞれ
供給される。

【００２０】これら入力端子３６，３７に供給されたア
ナログ音声信号は、それぞれＡ／Ｄ（Analogue／Digita
l ）変換回路３８，３９に供給され所定周波数のサンプ
リングクロックに基づいてデジタル音声信号に変換され
た後、プリエンファシス回路４０，４１により周波数特
性を制御されて、マトリクス回路４２に供給される。こ
のマトリクス回路４２は、入力された２種類のデジタル
音声信号に対して加算処理及び減算処理を施している。

【００２１】このうち、加算処理によって得られた音声
信号は、インターポレータ４３に供給されて、上記サン
プリングクロックの整数倍にクロック周波数を高められ
た後、遅延回路４４により所定時間遅延されて、加算回
路４５に供給される。また、減算処理によって得られた
音声信号は、インターポレータ４６に供給されて上記サ
ンプリングクロックの整数倍にクロック周波数を高めら
れた後、加算回路４７のに供給されて、中心周波数制御
回路４８から出力される中心周波数制御信号と加算され
る。

【００２２】この加算回路４７の出力は、アキュムレー
タ４９に供給されて位相信号に変換された後、位相振幅
変換回路５０により振幅信号に変換される。なお、位相
振幅変換回路５０としては、例えば入力された位相信号
を振幅信号に変換するための変換テーブルを半導体メモ
リに記憶させておくような構成でも実現することができ
る。そして、上記位相振幅変換回路５０から出力された
振幅信号は、ＢＰＦ５１に供給されて帯域制限された
後、上記加算回路４５に供給される。

【００２３】また、上記加算回路４５には、カウンタ５
２の計数値をアドレスとして、メモリ５３に記憶された
データが読み出されて供給される。このメモリ５３に記
憶されたデータは、音声のモノラル／ステレオの識別を
行なうための制御信号を、所定周波数の制御信号搬送波
で振幅変調したものに対応している。

【００２４】このようにして、上記遅延回路４４，ＢＰ
Ｆ５１及びメモリ５２から出力される各信号は、加算回
路４５により多重化されることにより音声多重信号が生
成される。そして、この加算回路４５から出力された音
声多重信号は、Ｄ／Ａ（Digital ／Analogue）変換回路
５４に供給されてアナログ音声多重信号に変換され、出
力端子５５から取り出される。

【００２５】次に、図１（ａ）に示した各ブロックを駆
動するための動作クロックの生成回路について説明す
る。すなわち、図１（ｂ）において、符号５６は映像信
号の供給される入力端子である。この入力端子５６に供
給された映像信号は、同期分離回路５７に供給されて水
平同期信号同期が分離される。この同期分離回路５７で
分離された水平同期信号は、分周回路５８に供給されて
所定の分周比で分周された後、位相比較回路５９の一方
の入力端に供給される。

【００２６】この位相比較回路５９の他方の入力端に
は、ＶＣＯ６０の出力クロックを分周回路６１により、
上記分周回路５８の出力と同じ周波数になるように分周
した信号が供給されている。この位相比較回路５９で
は、入力された両信号を位相比較し、その位相差に対応
した位相誤差信号を発生している。そして、この位相比
較回路５９から出力される位相誤差信号が、ＬＰＦ６２
に供給されて直流電圧レベルに変換され、ＶＣＯ６０に
制御電圧として印加される。

【００２７】すなわち、ＶＣＯ６０，位相比較回路５
９，ＬＰＦ６２及び分周回路５８，６１は、ＶＣＯ６０
の出力クロックを水平同期信号に位相同期させるための
ＰＬＬ回路６３を構成している。そして、このＰＬＬ回
路６３から出力されるクロックが、出力端子６４を介し
て取り出され、図１（ａ）に示した各ブロックに動作ク
ロックとして供給される。

【００２８】したがって、上記実施例のような構成によ
れば、マトリクス回路４２の減算処理によって得られた
音声信号をＦＭ変調するための回路を、加算回路４７，
中心周波数制御回路４８，アキュムレータ４９及び位相
振幅変換回路５０よりなるＤＤＳ（Direct Digital Syn
thesize ）で構成するようにし、これらを水平同期信号
に位相同期したクロックで駆動させるようにしたので、
水平同期信号に位相同期したＦＭ変調のための音声信号
副搬送波を、簡易な構成で容易に生成することができ
る。

【００２９】また、音声のモノラル／ステレオの識別を
行なうための制御信号を発生する回路を、メモリ５２及
びカウンタ５３で構成するようにし、これらを水平同期
信号に位相同期したクロックで駆動させるようにしたの
で、水平同期信号に位相同期した振幅変調のための制御
信号副搬送波を、簡易な構成で容易に生成することがで
きる。さらに、クロックの周波数と音声信号副搬送波の
周波数とが完全に同期するので、ビート等による妨害が
発生せず高性能なデジタル処理を行なうことができるよ
うになる。

【００３０】ここで、上記ＰＬＬ回路６３から出力され
るクロックの周波数を、水平同期信号の周波数の整数倍
に設定した場合には、音声信号副搬送波及び制御信号副
搬送波とクロックとの周波数比が簡単な整数比となり、
位相が一致する周期が短くなるので、制御信号を記憶す
るメモリ５２の容量を少なくすることができる。

【００３１】また、上記実施例では、ハードウェアによ
って全ての機能を実現する場合を示したが、これは、例
えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を用いるこ
とによりソフトウェアで実現することもできる。さら
に、入力端子３６，３７に供給される音声信号がデジタ
ル化されている場合には、Ａ／Ｄ変換回路３８，３９に
代えて、インターポレータとデシメータとを組み合わせ
たサンプルレートコンバータを挿入することで対処する
ことができる。

【００３２】ここで、上記実施例では、映像信号の水平
同期信号に同期したクロックを用いるようにしたが、こ
のクロックとしては、例えば映像信号のカラーバースト
信号に同期させるようにしたものを用いても、同様の効
果を得ることができる。なお、この発明は上記実施例に
限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
簡易な構成でしかも高性能なデジタル処理を行なうこと
ができる極めて良好なテレビジョン放送用音声多重変調
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るテレビジョン放送用音声多重変
調装置の一実施例を示すブロック構成図。

【図２】従来のテレビジョン放送用音声多重変調装置を
示すブロック構成図。

【符号の説明】

１１，１２…入力端子、１３，１４…プリエンファシス
回路、１５…マトリクス回路、１６…遅延回路、１７…
加算回路、１８…ＶＣＯ、１９…ＢＰＦ、２０…入力端
子、２１…同期分離回路、２２，２３…分周回路、２４
…位相比較回路、２５…分周回路、２６…ＬＰＦ、２７
…ＰＬＬ回路、２８…位相比較回路、２９…ＶＣＯ、３
０…分周回路、３１…ＬＰＦ、３２…ＰＬＬ回路、３３
…振幅変調回路、３４…基準発振回路、３５…出力端
子、３６，３７…入力端子、３８，３９…Ａ／Ｄ変換回
路、４０，４１…プリエンファシス回路、４２…マトリ
クス回路、４３…インターポレータ、４４…遅延回路、
４５…加算回路、４６…インターポレータ、４７…加算
回路、４８…中心周波数制御回路、４９…アキュムレー
タ、５０…位相振幅変換回路、５１…ＢＰＦ、５２…メ
モリ、５３…カウンタ、５４…Ｄ／Ａ変換回路、５５…
出力端子、５６…入力端子、５７…同期分離回路、５８
…分周回路、５９…位相比較回路、６０…ＶＣＯ、６１
…分周回路、６２…ＬＰＦ、６３…ＰＬＬ回路、６４…
出力端子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/38 - 5/455 H04N 5/60 102 H04N 7/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタル化された第１及び第２の音声信
   号に対して加算処理及び減算処理を施すマトリクス手段
   と、このマトリクス手段の減算出力に対して音声信号副
   搬送波の中心周波数を設定してＦＭ変調処理を施す変調
   手段と、この変調手段の出力と前記マトリクス手段の加
   算出力とを多重化する多重化手段と、前記第１及び第２
   の音声信号が付加される映像信号の同期信号またはカラ
   ーバースト信号に同期するクロックを生成するクロック
   生成手段とを具備し、前記クロック生成手段で生成され
   たクロックに基づいて前記変調手段を駆動させるように
   構成してなることを特徴とするテレビジョン放送用音声
   多重変調装置。
2. 【請求項２】 前記多重化手段は、前記クロック生成手
   段で生成されたクロックに基づいて駆動されるカウンタ
   の計数値によってメモリから読み出される、所定の制御
   信号副搬送波で振幅変調が施された制御信号を、前記マ
   トリクス手段及び前記変調手段の出力とともに多重化す
   ることを特徴とする請求項１記載のテレビジョン放送用
   音声多重変調装置。
3. 【請求項３】 前記クロック生成手段は、前記映像信号
   から分離された水平同期信号と電圧制御発振回路から出
   力されるクロックとを位相比較し、その位相誤差に基づ
   いて前記電圧制御発振回路の発振周波数を制御するＰＬ
   Ｌ回路であることを特徴とする請求項１記載のテレビジ
   ョン放送用音声多重変調装置。
4. 【請求項４】 前記変調手段は、前記マトリクス手段の
   減算出力に中心周波数制御信号を加算する加算手段と、
   この加算手段の出力を位相信号に変換するアキュムレー
   タと、このアキュムレータの出力を振幅信号に変換する
   位相振幅変換手段とを具備してなることを特徴とする請
   求項１記載のテレビジョン放送用音声多重変調装置。