JP4620872B2 - Ｉｆ信号処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本出願は、中間周波数（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ／ＩＦ）信号処理に関する。
【０００２】
（背景情報）
図１は、参照番号１０で一般的に示す周知の同調器（ｔｕｎｅｒ）およびＩＦ信号処理装置の例示である。この同調器およびＩＦ信号処理装置１０は、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、およびＳＥＣＡＭなどの所定の放送規格のアナログ信号で使用するためのものである。本出願では、一実施形態の例として、本発明のＮＴＳＣ適用例について説明する。
【０００３】
同調器／ＩＦシステム１０は、同調器１２（ＲＦ入力１４およびＩＦ出力１６を備える）、ＩＦフィルタ１８、およびＩＦ信号プロセッサ２０を備える。同調器のＩＦ出力１６は、標準周波数である（たとえば、４４ＭＨｚを中心とし、映像搬送波４５．７５ＭＨｚ、音声搬送波４１．２５ＭＨｚの所望のチャネルスペクトル）。ＩＦフィルタ１８は、通常、インターキャリア（ｉｎｔｅｒ−ｃａｒｒｉｅｒ）ＩＦシステムでは１つのＳＡＷ（表面弾性波）フィルタ、または並列映像／音声ＩＦシステムでは２つのＳＡＷＦからなり、所望のチャネルを通し、他のすべてのチャネルを拒否する。並列システムでは、一方のＳＡＷフィルタが所望の音声信号のみを通し、他方のフィルタが所望の映像信号のみを通す。どちらの場合も、フィルタの特性には、映像ＩＦスペクトルの両側波帯領域を介した「ナイキスト勾配（Ｎｙｑｕｉｓｔ Ｓｌｏｐｅ）」が含まれる。フィルタリングされた信号は、復調、ＡＧＣ生成などの一般機能を実行して、処理されたベースバンドビデオ出力信号をビデオ処理回路に供給する従来のＩＦ処理回路２０に印加される。ビデオ処理回路は、カラー復調などの従来の機能、ならびに輝度、色相および色調の制御などの他の機能を実行する。
【０００４】
デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）、および具体的に言えばＨＤＴＶ（高精細度テレビジョン）などのデジタル地上波テレビジョン（ｄｉｇｉｔａｌ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）の出現により、ＮＴＳＣとＤＴＶの両方の信号を処理するのに必要な、適切な同調およびフィルタリングを提供するテレビジョン受信器および対応する同調器／ＩＦシステムが必要である。
【０００５】
図２は、図１のＮＴＳＣ専用システムを、ＮＴＳＣとＤＴＶの両方の受信に使用できる同調器／ＩＦシステム２２を実現する変形例である。図２では、同調器２４は、ＮＴＳＣとＤＴＶの両方の信号受信を実現するように修正される。変換信号は、両種の信号が共通のＩＦ信号周波数（たとえば約４４ＭＨｚ）を生成するように、適切に選択される。２つのＳＡＷフィルタ２６および２８は、ＮＴＳＣ／ＤＴＶ同調器の出力に並列で結合される。ＳＡＷ ＢＰＦ ＃１ ２６には、ＤＴＶ信号の受信および処理に関する特有の要件があり、ＳＡＷ ＢＰＦ ＃２ ２８には、ＮＴＳＣ信号の受信および処理に関する特有の要件がある。たとえば、ＳＡＷ ＢＰＦ ＃１ ２６およびＳＡＷ ＢＰＦ ＃２ ２８の中心周波数は、どちらも約４４ＭＨｚである。ただし、ＳＡＷ ＢＰＦ ＃１は通過帯域応答が平坦であるのに対し、ＳＡＷ ＢＰＦ ＃２は、図１のＩＦフィルタ１８に関して前述した特性を有する。ＤＴＶフィルタリング済み信号は、デジタルＩＦ処理回路３０に印加される。デジタルＩＦ処理回路３０は、フィルタリング済みおよび処理済みのＤＴＶ信号を、デジタルリンク（すなわち復号器）回路（図示せず）に提供する。ＮＴＳＣフィルタリング済み信号は、ＮＴＳＣ ＩＦ処理回路３２に印加される。ＮＴＳＣ ＩＦ処理回路３２は、フィルタリング済みおよび処理済みのＮＴＳＣ信号をビデオ処理回路（図示せず）に供給する。
【０００６】
ＤＴＶ信号に関する通過帯域の平坦度要件により、図２のＤＴＶ／ＮＴＳＣ同調器２４は、図１のＮＴＳＣ同調器１２よりも帯域幅が広い。したがって、図２のシステム２２のＮＴＳＣ隣接チャネル除去度（ａｄｊａｃｅｎｔ ｃｈａｎｎｅｌ ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ）は、図１のシステム１０ほど良くない。
【０００７】
（概要）
本出願では、アナログ信号とデジタル信号の両方を処理するためのＩＦ信号処理構成が開示される。この信号処理構成には、デジタルＩＦ信号およびアナログＩＦ信号のうち１つを提供するための信号ソースと、ＩＦ信号をフィルタリングするための出力を有する第１ＳＡＷフィルタと、フィルタリング済みのデジタルＩＦ信号を処理するために出力に結合されたデジタル信号処理回路と、フィルタリング済みアナログ信号の処理を含む処理のために出力に結合されたアナログ信号処理回路とが含まれる。
【０００８】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明では、ＳＡＷ ＢＰＦ ＃１を介してＮＴＳＣ信号を通す（すなわち、ＳＡＷ ＢＰＦ ＃２の入力を、同調器出力の代わりにＳＡＷ ＢＰＦ ＃１の出力に接続する）と、隣接チャネルおよび不正（ｓｐｕｒｉｏｕｓ）信号の除去度が、図１のシステム１０よりも劇的に良くなることを認識している。この変化は、図３に例示される。これらの利点は、隣接チャネル周波数割当てに関するＶＨＦおよびＵＨＦの「タブー」（すなわち制約）が破棄または大幅に削減される可能性のあるＨＤＴＶ移行中には、ＮＴＳＣ隣接チャネル除去度（第１隣接、第２隣接など）がより大幅に重要となるパラメータである点で意義深く、これにより、現在のＮＴＳＣ地上波チャネル割当てに対応したままで、新しいＨＤＴＶ地上波伝送チャネルに使用可能なスペクトルの余地をさらに作ることができる。
【０００９】
本発明のＮＴＳＣ／ＤＴＶ同調器／ＩＦ信号プロセッサの簡略図が図３に示されており、参照番号４０で一般的に示す。本発明の同調器／ＩＦ信号プロセッサ４０の他の特徴を例示したより詳細な図を図４に示す。図３および図４は、ＮＴＳＣ ＳＡＷフィルタへの入力が、ＤＴＶ ＳＡＷフィルタの出力から取り出されることを示す。したがって、受信されたＮＴＳＣ信号は、「二重フィルタリング」されている。
【００１０】
図３および図４の構成は、図１および図２の例に比べて、ＮＴＳＣ隣接チャネル除去度および他の望ましくない帯域外信号除去度を大幅に改善するので有利である。
【００１１】
図３では、ＮＴＳＣ／ＤＴＶ同調器／ＩＦ信号プロセッサ４０が変換周波数を備えており、その結果、ＮＴＳＣ受信モードおよびＤＴＶ受信モードの両方で共通のＩＦ出力信号周波数（たとえば４４ＭＨｚ）となる。ＮＴＳＣ／ＤＴＶ同調器／ＩＦ信号プロセッサ４０には、ＮＴＳＣ信号とＤＴＶ信号の両方を受信できる単一の変換同調器４２が含まれる。この同調器４２は、受信したＮＴＳＣ信号およびＤＴＶ信号を第１ＳＡＷフィルタ４４に提供する。第１ＳＡＷフィルタ４４の出力は、第２ＳＡＷフィルタ４６およびデジタルＩＦ処理回路４８の両方に供給される。デジタルＩＦ処理回路４８は、第１ＳＡＷフィルタ４４からフィルタリング済み信号を受け取り、近ベースバンド出力信号（ｎｅａｒ ｂａｓｅｂａｎｄ ｏｕｔｐｕｔ ｓｉｇｎａｌ）を、デジタル「リンク」または復号器回路に提供する（図４を参照）。
【００１２】
ＮＴＳＣ信号が受信されると、受信された信号は、第１ＳＡＷフィルタ４４に供給される。第１ＳＡＷフィルタ４４は、受信したＮＴＳＣ信号をフィルタリングし、フィルタリングした信号を第２ＳＡＷフィルタ４６に供給する。したがってＩＦ信号は両方のフィルタを通過してＮＴＳＣ ＩＦ処理回路５０に印加され、その結果、前述の隣接チャネル干渉の望ましくない影響が減少する。
【００１３】
図４は、図３の実用的な実施を示す図であり、さらに詳細が含まれている。現在の最先端技術では、図３のＳＡＷ ＢＰＦ ＃１ ４４で示されたような単一のＳＡＷフィルタでは、ＤＴＶ ＩＦ信号に必要なフィルタ特性を達成することができない。すなわち、過度の挿入損失を受けずに選択度要件を満たすことはできない。過度の挿入損失が発生すると、最終的に、システムの雑音指数が低下し、前置増幅器の直線性要件が厳しくなる。実際には、要求されたフィルタおよび性能特性は、図４に示されるように、２つの同一のＳＡＷフィルタであるデジタルＳＡＷ ＃１およびデジタルＳＡＷ ＃２と、段間増幅器であるポストアンプ（Ｐｏｓｔ−ａｍｐ）５４およびプリアンプ（Ｐｒｅ−ａｍｐ）５６とを縦続接続することによって達成される。したがってＤＴＶ信号は、ＮＴＳＣ／ＤＴＶ同調器４２によって選択されると、デジタルＳＡＷ ＃１、ポストアンプ５４、プリアンプ５６、およびデジタルＳＡＷ ＃２ ５８からなる縦続接続回路を介して、第２の変換器回路６０の入力へと処理される。
【００１４】
ポストアンプ５４は、デジタルＳＡＷ ＃１ ４４に最適な負荷インピーダンスを提供し、その損失を補償する。同様に、プリアンプ５６は、デジタルＳＡＷ ＃２ ５８に最適なソースインピーダンスを提供し、その損失を補償する。第２の変換器回路６０の出力はＡ／Ｄ変換器７６によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタルプロセッサ７８がそのデジタル信号を復調して映像信号と音声信号とに分離し、その信号が１対のデジタル／アナログ変換器８０によってアナログ形式に再変換される。
【００１５】
ＮＴＳＣ／ＤＴＶ同調器４２によってＮＴＳＣ信号が選択されるときには、映像信号用と音声信号用とに別々の経路がある。映像信号は、プリアンプ６４および従来のＮＴＳＣ映像ＳＡＷ ＃３ ６６からＮＴＳＣプロセッサ６８を介して処理される前に、デジタルＳＡＷ ＃１ ４４およびポストアンプ５４を介して処理される。音声搬送波周波数がデジタルＳＡＷ ＃１ ４４の帯域端にあり、音声チャネルを介した傾斜した周波数応答が望ましくない影響を有することになるため（図７を参照）、音声信号はデジタルＳＡＷ ＃１およびポストアンプ５４を通過しない。その代わりに音声信号は、プリアンプ７０およびＮＴＳＣ音声ＳＡＷ ＃４ ７２からＮＴＳＣ ＩＦプロセッサ６８へと処理される。プリアンプ６４は、ＮＴＳＣ映像ＳＡＷ ＃３ ６６に最適なソースインピーダンスを提供し、その損失を補償する。
【００１６】
同様に、プリアンプ７０は、ＮＴＳＣ音声ＳＡＷ ＃４に最適なソースインピーダンスを提供し、その損失を補償する。デジタルＳＡＷ ＃１ ４４およびポストアンプ５４を介して映像信号を処理することにより、選択度（たとえば、隣接チャネル除去度および不正信号耐性）が良くなるという利点が得られる。ＮＴＳＣ ＩＦプロセッサは、映像信号および音声信号を復調し、合成ビデオおよびオーディオのベースバンド出力を提供する。
【００１７】
デジタルＩＦ第２変換器６０とＮＴＳＣ ＩＦプロセッサは、どちらも、ＲＦ ＡＧＣ スイッチ７４に印加されるＲＦ ＡＧＣ制御信号を生成する。ＲＦ ＡＧＣ スイッチ７４の出力は、ＮＴＳＣ／ＤＴＶ同調器４２の利得を制御する。同様に、ＮＴＳＣ ＩＦプロセッサ６８とＤ／Ａ変換器８０の映像信号および音声信号は、オーディオ／ビデオ選択および表示プロセッサ８２に印加され、この出力が内部または外部の表示ユニット８４を駆動する。このシステムが新しい場所に設置されると、自動セットアップ手順によって、各チャネル上にどちらのタイプの信号（ＮＴＳＣまたはＤＴＶ）が存在するかが判別され、その結果がメモリ（図示せず）に格納される。次いで、新しいチャネルが選択されるたびに、システムのマイクロプロセッサ（図示せず）がメモリ内に格納されたデータを使用して、ＲＦ ＡＧＣスイッチ７４およびオーディオ／ビデオ選択スイッチ８２を正しく設定する。
【００１８】
図５は、本発明のＮＴＳＣ専用同調器１２（図１）およびＮＴＳＣ／ＤＴＶ同調器４２（図４）の周波数応答を比較した図である。ＮＴＳＣ／ＤＴＶ同調器の帯域幅が広い（すなわち選択度が劣る）ことは、ＤＴＶ信号の通過帯域の平坦度要件を維持できるネガティブな結果である。
【００１９】
図６は、ＮＴＳＣ専用同調器１２（図１）の周波数応答と、ＮＴＳＣ／ＤＴＶ同調器４２、デジタルＳＡＷ ＃１ ４４、およびポストアンプ５４（図４）を介した周波数応答とを比較した図である。後続回路の周波数応答がどちらのシステムでも同じであるため、ＮＴＳＣ映像ＩＦ信号を、ＮＴＳＣ ＩＦ ５０のプリアンプ６４の入力に直接送る代わりに、デジタルＳＡＷ ＃１ ４４およびポストアンプ５４を通す方が非常に有利であることを示している。そのようにすると、ＮＴＳＣ／ＤＴＶ同調器４２の比較的劣る選択度を十二分に補償することになる。本発明の選択度は、図６に示されるように、隣接チャネル除去度および不正信号耐性に非常に優れていることがわかる。
【００２０】
図４の実施形態では、ＤＴＶ信号経路に２つのＳＡＷフィルタがあり、ＮＴＳＣ映像信号は、これら２つのＳＡＷフィルタのうち第１のフィルタだけを通ることに留意されたい。これは、システム雑音指数の無視できる程の低下を伴って選択度要件を達成しているため、好ましい構成である。すなわち、選択度の点から見ると、ＮＴＳＣ映像信号をＤＴＶ信号経路内の両方のＳＡＷフィルタに通す必要はなく、システム雑音指数のさらなる低下が著しい。
【００２１】
図７は、ＮＴＳＣ音声ＩＦ信号が、第１ＳＡＷフィルタ４４を迂回するのに対して、第１ＳＡＷフィルタ４４を通過する影響を示したグラフである。ＮＴＳＣ音声信号が第１ＳＡＷフィルタ４４を通過することによって得られる結果は、第１ＳＡＷフィルタを迂回することによって得られる結果とは大きく異なる。この図からわかるように、音声ＩＦ信号が、単一変換同調器４２からＮＴＳＣ音声ＳＡＷフィルタ７２に直接供給された場合、音声チャネルを介した周波数応答は一定である。ＮＴＳＣ音声ＩＦ信号が第１フィルタ４４を通過した場合は、このようにはならない。したがって、ＮＴＳＣ音声ＩＦ信号が第１ＳＡＷフィルタ４４を迂回することは有利である。
【００２２】
以上、本発明についてある程度具体的に述べてきたが、本開示は例示的なものであり、本発明の精神を逸脱することなく構成の詳細を変更できることを理解されたい。たとえば、アナログテレビジョン信号はＰＡＬおよびＳＥＣＡＭテレビジョン信号を含むことが可能であり、デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）信号はＱＡＭおよびデジタルＶＳＢテレビジョン信号を含むことが可能である。さらに、デジタルＳＡＷ ＃２の後のＤＴＶ信号処理は、他の方法（たとえば、デジタルＳＡＷ ＃２直後のＡ／Ｄ変換およびデジタル復調）を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
本発明は、添付の図面に例示される。
【図１】 ＮＴＳＣテレビジョン信号を処理するための、従来のＮＴＳＣ同調器／ＩＦ構成を示す構成図である（先行技術）。
【図２】 ＤＴＶ信号とＮＴＳＣ信号の両方を同調するための、並列ＤＴＶ／ＮＴＳＣ同調器／ＩＦ構成を示す構成図である。
【図３】 本発明の特徴を具体化する、デュアルＤＴＶ／ＮＴＳＣ同調器／ＩＦ装置を示す簡略化構成図である。
【図４】 図３の実施形態である、実用的な実施および追加的な特徴を示す、詳細な構成図である。
【図５】 従来のＮＴＳＣ専用同調器の応答と、図３および図４の実施形態の応答とを比較する、同調器周波数応答の図である。
【図６】 従来のＮＴＳＣ専用受信機の選択度と、本発明の図３および図４の実施形態の選択度とを比較する、同調器周波数応答の図である。
【図７】 図４の実施形態に関して、音声中間周波数（ＳＩＦ）処理の一定の態様を示す、同調器周波数応答の図である。

Claims (9)

1. デジタルＩＦ信号およびアナログＩＦ信号のうち１つを提供するための信号ソースと、
   前記信号ソースに結合され、前記ＩＦ信号をフィルタリングするための出力を有する第１ＳＡＷフィルタと、
   フィルタリング済みデジタルＩＦ信号を処理するために前記出力に結合されたデジタル信号処理手段と
   を具え、
   ここで、アナログＩＦ信号の画像成分のみを処理するために前記出力に結合された第１アナログ信号処理手段と、
   アナログＩＦ信号の音声成分のみを処理するために、前記第１ＳＡＷフィルタをバイパスして、前記信号ソースによって提供された前記ＩＦ信号を直接受け取るように前記信号ソースに結合された第２アナログ信号処理手段と
   を具えたことを特徴とする信号処理装置。
2. 前記デジタル信号処理手段は、前記フィルタリング済みＩＦ信号を２重フィルタリングするための第２ＳＡＷフィルタを含むことを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
3. 前記第１アナログ信号処理手段は、前記フィルタリング済みアナログＩＦ信号の画像成分を２重フィルタリングするための第３ＳＡＷフィルタを含むことを特徴とする請求項２記載の信号処理装置。
4. 前記デジタル信号処理手段は、前記フィルタリング済みＩＦ信号がアナログコンテンツとデジタルコンテンツのどちらを含むかを判定することが可能であり、
   該フィルタリング済みＩＦ信号がアナログコンテンツを含んでいると判定した場合、該フィルタリング済みＩＦ信号の通過を遮断し、
   前記第１および第２アナログ信号処理手段は、前記フィルタリング済みＩＦ信号がアナログコンテンツとデジタルコンテンツのどちらを含むかを判定することが可能であり、該フィルタリング済みＩＦ信号がデジタルコンテンツを含んでいると判定した場合、該フィルタリング済みＩＦ信号の通過を遮断することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の信号処理装置。
5. 前記デジタル信号処理手段は、
   前記第１デジタルＳＡＷ、前置増幅器、バッファ増幅器、第２ＳＡＷフィルタ、および第２変換器の縦続接続を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の信号処理装置。
6. 前記第１アナログ信号処理手段は、前記前置増幅器の前記出力に接続された入力を有するバッファ増幅器、アナログＳＡＷ、ならびに表示手段に提供するために合成ビデオ信号を生成するためのアナログＩＦプロセッサを含むことを特徴とする請求項５記載の信号処理装置。
7. 前記第２アナログ信号処理手段は、前記アナログ音声信号をフィルタリングし、前記フィルタリング済みアナログ音声信号を前記アナログＩＦプロセッサに提供するために、前記信号ソースおよびアナログ音声ＳＡＷからのアナログ音声信号を受け取るように接続された第２バッファ増幅器を含むことを特徴とする請求項６記載の信号処理装置。
8. アナログコンテンツとデジタルコンテンツのうち１つを含むＩＦ信号をフィルタリングするための方法であって、
   同調器からＩＦ信号を受信するステップと、
   第１ＳＡＷフィルタで前記ＩＦ信号をフィルタリングし、フィルタリング済みＩＦ信号を、デジタルＩＦ回路およびアナログＩＦ回路の両方に提供するステップと
   を具え、
   ここで、アナログＩＦ信号の音声成分のみを処理するために、前記第１ＳＡＷフィルタをバイパスして、前記同調器によって受信された前記ＩＦ信号を直接音声ＳＡＷフィルタに提供するステップと
   を具えたことを特徴とする方法。
9. 前記第１ＳＡＷフィルタは、
   アナログ信号を受信した場合、前記アナログＩＦ信号の画像成分をフィルタリングするためにのみ用いられることを特徴とする請求項８記載の方法。

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