JPH01293082A - テレビジョン音声多重信号の復調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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３
の音声信号の検波出力が供給されるローパスフィルタの
周波数特性を、該第３の音声信号にのノイズレベルに応
じて変更スることにより、ノイズの聴感上の不快感を軽
減するものである。

〔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５図に示すようになっており、この第５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Ｓ、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Ｓ、とが配設されて
いる。上記第１の音声信号Ｓ、は、テレビジラン信号の
水平走査周波数であるｆ＋＋よりも低域側に配設されて
おり、周波数ｆＭ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Ｓ０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２ｆＨ
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２１に〜４
１ｋｌｌｚ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５「、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６．５　ｆ　１１のテレメトリ信号ＳＴＬ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
特許筒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６図に示すようなものが従
来より知られている。この第６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５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２
１に〜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ｒ。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ｌからの信号は、
通過中心周波数が５ｆ、Ｉ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Ｓ、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
方の被選択端子すに送られる。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６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、第３の多重音声信
号Ｓ、を取り出すためのＢＰＦＩＯの信号通過帯域特性
や検波回路１１の検波特性等により検波出力の周波数特
性が第７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。

このように、フィルタ特性のカットオフ近傍にピークを
有するようなＬＰＦ１２を用いた信号系においては、テ
レビジョン放送のＲＦ電界が弱いときに、第３音声信号
のノイズの高域が強められて聴感上不快なものとなると
いう欠点がある。これは、ＢＰＦＩＯ及び検波回路１１
から出力される信号中のノイズの周波数スペクトラムが
略々平坦なショットノイズあるいはホワイトノイズとな
っているため、これがカットオフ近傍にピークを有する
ＬＰＦ１７を通過すると高域成分の多いノイズとなり、
いわゆるヒステリツクな不快音として人間の耳に間こえ
るからである。また、ノイズの高域成分は、上記ｄｂｘ
　（登録商標）デコーダ等のノイズ低減回路１３を誤動
作させ、ゲインを増大させるため、ノイズの音量自体も
正常時よりかなり大きくなってしまう。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり
、第３音声信号受信時にＲＦ電界が弱くなってノイズが
多くなるときのノイズの高域が強調されるような不都合
を防止し、聴感上の不快感を軽減し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
ぢ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３の音
声信号についてのノイズレベルを検出するノイズ検出回
路と、上記第３の音声信号の検波出力が供給され、上記
ノイズ検出出力に応じて周波数特性が変化するローパス
フィルタとを有して成ることを特徴としている。

〔作　用〕

ノイズレベルに応じてローパスフィルタの周波数特性を
変化させることにより、ノイズが増えたときの聴感上の
不快感を軽減するようなノイズの周波数スペクトラムと
することができる。

〔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
信号の復調装置の要部構成を示すブロンク回路図である
。

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Ｓ、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＋＋
　、５　ｆｎ　）　’）Ｒ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。この人力信号は
、上記第１音声信号回路系及び第２音声信号回路系に送
られるとともに、通過中心周波数が５ｆ、のＢＰＦ　（
バンドパスフィルタ）１０に送られている。このＢＰＦ
ＩＯにて上記第３の多重音声信号Ｓ、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、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。

このＬＰＦ１７は、例えば２個の積分器１９．２０を用
いた、いわゆるバイクオツド・フィルタの構成を有して
いる。すなわち、検波回路１１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の分圧抵抗はスイッチ１８ａ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
抵抗はスイッチ１８ｂによりオン・オフ制御されるよう
になっており、これらのスイッチ１８ａ、１８ｂは、オ
ン・オフが互いに逆となるように制御される。なお、こ
れらの積分器１９．２０より成るＬＰＦ１７からの出力
信号は、前述した第６図のノイズ低減回路１３を介して
マトリクス回路７に送られる。

この第１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Ｒ３−Ｒ１とするとき
、 ａ　：　スイッチ１８ａ　がオフ、　スイッチ１８ｂが
オンの状態ｂ　：　スイッチ１８ａ　がオン、　スイッ
チ１８ｂ　がオフの状態となる。これらの各状態ａ、ｂ
におけるＬＰＦ　１７の周波数特性を、第２図の曲線ａ
、ｂにそれぞれ示す。

ＬＰＦ　１７のこのような特性切換制御はノイズ検出回
路２５からの出力（この実施例ではノイズの有無判別出
力）に応して行われる。このノイズ検出回路２５は、入
力端子ｌに供給される信号中の例えば周波数１１．５ｆ
、近傍の成分をＢＰＦ等により取り出し、そのレベルを
検出するものであり、この実施例においては、ノイズの
検出レベルを所定の弁別レベルと比較することにより、
ノイズの有無を判別し、ノイズ無しのとき上記状Ｂａ（
スイッチ１８ａ　がオフ、　スイッチ１８ｂ　がオン）
　に１、ノ　イ　ズ有りのとき上記状態ｂ　（スイッチ
１８ａ　がオン、　スイッチ１８ｂ　がオフ）に切換制
御するようにしている。

すなわち、第３音声信号系のＢＰＦ　１０の周波数特性
は、３ｄＢ落ちの信号通過帯域が７３に〜８５ｋＨｚと
なっており、前述した第３多重音声信号Ｓ、の信号帯域
６８．６７ｋ　〜８８．６７ｋＨｚよりも狭い。

このＢＰＦＩＯで帯域制限を受けた第３多重音声信号Ｓ
、は、次段の第３音声信号検波回路１１で復調されるが
、その周波数特性は前記第７図に示したように高域で低
下してしまう。そこでＬＰＦ１７を上記状態ａに切換制
御して、第２図の曲線ａに示すような高域でレベルを上
げる特性とすることにより、全体として平坦な周波数特
性を実現している。

これに対して、ノイズが増大したときには、第３音声信
号系は正常な復調が行えなくなる。このとき検波回路１
１からの出力信号中のノイズは検波回路１１の誤動作に
より発生するノイズであるため、前段にあるＢＰＦＩＯ
の信号通過周波数帯域特性には無関係である。また、こ
のノイズはいわゆるショットノイズであるため、オーデ
ィオ帯域ではホワイトノイズと考えることができ、その
周波数特性は平坦である。このノイズが第２図の曲線ａ
のＬＰＦを通過すると高域成分が強調されて聴感上不快
なものとなるわけである。そこで、ノイズ有りのときに
は上記状態すに切換制御してＬＰＦ１７を第２図の曲線
すのようなフィルタ特性に切り換えることにより、高域
成分が抑えられたいわゆるソフトな惑じのノイズとなり
、従来のような不快感を解消することができる。

ここで、第１図に示すＬＰＦ　１７は、２つの互いに異
なるフィルタ特性の一方に切換選択可能な構成としてい
るが、可変抵抗手段等を用いて連続的に特性を変化させ
るようにしてもよい。

すなわち第３図に示すＬＰＦ　１７においては、上記ス
イッチ１８ａ、１８ｂを用いずに分圧抵抗の一部に可変
抵抗手段を用いた構成としている。

この第３図において、上記第１図の各抵抗２１〜２４に
対応する抵抗３１〜３４のうち、抵抗３２及び３３を可
変とし、ノイズ検出レベルに応じてアナログ的に各可変
抵抗３２．３３の抵抗値を変化させることにより、ＬＰ
Ｆ１７のフィルタ特性を変化させている。

なお第１図に示す構成以外の部分については、本発明の
要部ではなく、例えば前述した第６図の回路構成と同様
に構成すればよいため、図示せず説明を省略する。

次に、第４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４図において、入力端子１には前記第５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
重信号が人力されており、この人力音声多重信号は、上
記第３の音声信号Ｓ３の搬送波周波数５ｆｎを中心通過
周波数とする例えば２次のＢ　Ｐ　Ｆ’　（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４
３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ｌ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５ｆｇ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工）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、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ｆＨ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に人力された信号を上
記キャリア再生回路５２から得られる周波数ｆＨ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Ｈ）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は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２ｆｘ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、の成分を除去あるいは抑圧した信号であり、この
６ｒ□成分のレベルは、例えば基本波（周波数２ｆＨ）
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Ｓ、の５ｆＭ＊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ｆＨ酸成分除去された信号
と掛は算することにより、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
フチ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す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
ＢＰＦ４１と共に前記第１図あるいは第６図のＢＰＦ　
１０を構成するものであり、トラップ周波数がそれぞれ
６ｆ工及び４ｆ、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
端子すに送られる。

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。ＬＰＦｌ７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ＬＰＦ　１７の特性により高
域成分の多いヒステリツ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、ＬＰＦｌ、７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４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、ＬＰＦｌ７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、ＬＰＦｌ７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ＢＰＦ　１０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
他事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３音声信号受信時にＲＦ電界が弱くなってノイズが多
くなるとき等に、ノイズレベルに応じてローパスフィル
タの周波数特性を変化させることにより、聴感上の不快
感を軽減でき、従来におけるノイズの高域が強調される
ような不都合を未然に防止できる。

【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
装置の一実施例をの要部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の周波数特性を
示すグラフ、第３図は該ＬＰＦの具体的構成の他の例を
示すブロック回路図、第４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５
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６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７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 １７・・・・・・特性可変ＬＰＦ １８ａ、１８ｂ・・・・・・特性切換スイッチ１９．２
０・・・・・・積分器 ３２．３３・・・・・・可変抵抗

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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３の音声信号についてのノイズレベルを検出する
   ノイズ検出回路と、 上記第３の音声信号の検波出力が供給され、上記ノイズ
   検出出力に応じて周波数特性が変化するローパスフィル
   タとを有して成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。