JPH0244571A - 自動周波数制御回路 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は自動周波数制御回路（以下、ＡＦＣ回路とい
う）に係り、特にＦＭ変調回路における搬送波中心周波
数を一定に保つためのＡＦＣ回路に関する。

（従来の技術） 一般に、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やビデオディ
スクにおいては、映像信号をＦＭ変調して記録している
。ＦＭ変調された信号を記録・再生した場合、ＦＭ復調
後のノイズ分布は周波数が高くなるほど増加するので、
三角ノイズとじて知られている。この三角ノイズを抑圧
してＳ／Ｎを改丑する方法として、エンファシス・ディ
エンファシスが用いられる。これはエンファシス回路に
よって映像信号の高域成分を強調（エンファシス）して
からＦＭ変調を行ない、復調時にエンファシス特性と逆
の特性を持つディエンファシス回路により高域成分を抑
圧するものである。

エンファシス特性はＦＭ波の伝送帯域により制限され、
エンファシス量を大きくし過ぎると映像信号の白ピーク
が黒レベルに落込む、いわゆる反転現象が生じる。この
反転現象を避け、Ｓ／Ｎを更に改善する方法として、非
線形エンファシスが考案されている。非線形エンファシ
スは映像信号振幅が大きい時にはエンファシス量を小さ
く、小振幅の時にはエンファシス量を大きくする方法で
あり、例えば文献；　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｉ
ｃａｌ　ＲｅｐｏｒｔＶｏｌ、２５．Ｎｏ、Ｉ　Ｆｅｂ
、１９７９″４時間記録ＶＨ３方式ＶＴＲの信号処理”
に記載されている。この文献に記載された非線形エンフ
ァシス回路は第４図に示されるように、抵抗Ｒ１１，Ｒ
１２とコンデンサＣ１ｌ、ＣＩ２に非線形素子としての
ダイオードＤ　１１゜Ｄ１２を組合わせたものである。

第５図は第４図の非線形エンファシス回路の周波数特性
を示したもので、■は入力信号振幅が大きい場合の特性
、■は入力信号゛振幅が小さい場合の低周波領域での特
性、■は同じく高周波領域での特性をそれぞれ示す。

一方、第４図の非線形エンファシス回路と逆特性の非線
形エンファシス回路は、第６図に示すように第４図の非
線形エンファシス回路を利得Ａの十分大きい増幅器の負
帰還ループに挿入することによって達成される。

ところで、従来より放送用ＶＴＲを始めとする業務用Ｖ
ＴＲでは、記録側のＦＭ変調回路にＡＦＣ回路が付加さ
れている。これはＦＭ変調回路における搬送波中心周波
数の安定度が十分でなく、その周波数変動によって復調
後の映像信号のオフセット変動や、モアレの増大を招き
、画質を大きく劣化させるためである。

映像信号用ＦＭ変調回路に付加されるＡＦＣ回路の一例
として、伊藤他“かわりやすいＦＭ技術”産報出版のｐ
、１０７に記載されたＡＦＣ回路が知られている。この
ＡＦＣ回路ではエンファシス回路を経た映像信号がＦＭ
変調回路に入力され、ＦＭ変調回路の出力と基準発振器
の出力とが選択的にＦＭ復調回路に入力される。Ｆ−Ｍ
復調回路の出力はディエンファシス回路に入力される。

そして、ＦＭ復調回路にＦＭ変調回路の出力が入力され
た時のディエンファシス回路の出力信号と基糸発振器の
出力が入力された時のディエンファシス回路の出力信号
との差を検出し、この差に比例した誤差電圧を生成１で
、ＦＭ変調回路に帰還することにより、搬送中心周波数
を制御する構成となっている。すなわち、このＡＦＣ回
路は基準発振器と切替手段とディエンファシス回路及び
誤差信号生成手段によって構成される。

ここで、エンファシス回路に第４図に示したような非線
形エンファシス回路を用いた場合、ＡＦＣ回路内のディ
エンファシス回路には第６図に示したような非線形ディ
エンファシス回路を用いられる。これは非線形エンファ
シス回路と相補的な特性を有する非線形ディエンファシ
ス回路を用いることにより、エンファシス回路の入力信
号波形とディエンファシス回路の出力信号波形を完全に
一致させようとしたためである。

しかしながら、非線形ディエンファシス回路は第６図に
示したように増幅器を用いて構成され、一般的に回路規
模が大きいため、非線形ディエンファシス回路をＡＦＣ
回路に用いるとＡＦＣ回路が複雑化・大型化してＩＣ化
に不利となり、コストも高くなってしまう。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の技術では、非線形エンファシス回路を
経た信号が入力されるＦＭ変調回路にＡＦＣ回路を付加
する場合、非線形ディエンファシス回路を必要とするた
め、ＡＦＣ回路が複雑化・大型化し、コストが高くなる
という問題があった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、非線形エンファシス回路を経た信号が入力される
ＦＭ変調回路における搬送波中心周波数を線形ディエン
ファシス回路を用いて安定化できるＡＦＣ回路を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、ＡＦＣ回路内のディエンファシス回路として
、入力信号の振幅によらずディエンファシス量が一定の
線形ディエンファシス回路を用いるとともに、ＦＭ復調
回路の入力としてＦＭ変調回路の出力信号が選択された
ときの線形ディエンファシス回路の出力信号中の平坦区
間の信号と、基や周波数信号が選択されたときの線形エ
ンファシス回路の出力信号との差に対応した誤差信号を
生成し、この誤差信号に基づいてＦＭ変調回路における
搬送波中心周波数を制御するようにし°たものである。

ＦＭ変調回路に非線形エンファシス回路を介して入力さ
れる信号が例えば複合映像信号の場合、誤差信号生成手
段はＦＭ変調回路の出力信号が選択されたときの線形デ
ィエンファシス回路の出力信号中のバックポーチ区間の
信号と、基準周波数信号が選択されたときの線形ディエ
ンファシス回路の出力信号との差に対応した誤差信号を
生成する。

（作　用） 本発明のＡＦＣ回路では、誤差信号生成手段においてＦ
　Ｍ復調回路にＦＭ変調回路の出力信号が入力されたと
きのディエンファシス回路の出力信号のうち、平坦区間
の信号のみを用いるため、ディエンファシス回路は平坦
区間の場合のみ非線形エンファシス回路と相補的な特性
が得られるような線形ディエンファシス特性であれば、
ＦＭ変調回路における搬送波中心周波数と基準周波数と
の差に正しく対応した誤差信号が得られる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るＡＦＣ回路の構成を説
明するための図である。同図において、入力端子１には
例えば第３図（ａ）に示すような複合映像信号が入力さ
れる。第３図（ａ）において３１は水平同期信号、３２
はバックポーチ、３３はバースト信号、３４は映像信号
である。この入力信号は例えば第４図に示したような構
成の非線形エンファシス回路２により、その振幅に応じ
たエンファシス量だけ高域成分が強調される。第３図（
ｂ）は非線形エンファシス回路２の出力波形であり、例
えば小振幅部分３５はエンファシス量が大きく、大振幅
部分３６はエンファシス量が小さい。

非線形エンファシス回路２の出力信号は、ＦＭ変調回路
３に入力される。ＦＭ変調回路３においては非線形エン
ファシス回路２の出力信号に応じて搬送波周波数が所定
の中心周波数を中心として周波数偏移を受け、ＦＭ変調
波が得られる。このＦＭ変調回路３の出力信号は出力端
子４を介して次段へ送出されるとともに、切替器５に入
力される。

切替器５はタイミング発生器６からの第３図（Ｃ）に示
すような切替制御信号によって、例えば水平同期信号、
バックポーチ及びバースト信号の区間ではＦＭ変調回路
３の出力信号を選択し、それ以外の区間、すなわち映像
信号区間では基準発振器７からの基準周波数信号を選択
するように切替えられる。基準発振器７は例えば水晶発
振器により構成され、ＦＭ変調回路３における搬送波中
心周波数の基準となる周波数の信号（これを基準周波数
信号という）を発生する。

切替器５の出力信号はＦＭ復調回路８により復調された
後、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）９に導かれ、バースト
信号成分が除去されて第３図（ｄ）に示すような信号と
なる。このＬＰＦ９の出力信号は線形ディエンファシス
回路１０に入力され、第３図（ｅ）に示すように、非線
形エンファシス回路２で強調された高域成分が抑圧され
る。

第２図は線形ディエンファシス回路１０の構成例であり
、入力端子２１と出力端子２７との間に抵抗２２，２４
．２６とコンデンサ２３，２５が図のように接続されて
いる。非線形エンファシス回路２の特性によっては、線
形ディエンファシス回路１０を抵抗２２．２４とコンデ
ンサ２３のみで構成してもよい。

線形ディエンファシス回路１０の出力信号は、誤差信号
生成回路１１に入力される。誤差信号生成回路１１は第
１及び第２のサンプルホールド回路１２．１３と、減算
器１４及び平滑回路１５により構成される。第１のサン
プルホールド回路１２は、タイミング発生器６から第３
図（「）に示すサンプリングパルスが与えられることに
より、線形ディエンファシス回路１０の出力信号のバッ
クポーチ区間Ａの信号をサンプリングし、次のサンプリ
ングパルス到来までホールドする。第２のサンプルホー
ルド回路１３は、タイミング発生器６から第３図（ｇ）
に示すサンプリングパルスが供給されることにより、線
形ディエンファシス回路１０の出力信号の映像信号区間
Ｂの信号、すなわち基準周波数信号に関するＦＭ復調信
号をサンプリングし、次のサンプリングパルス到来まで
ホールドする。

そして、減算器１４によりサンプルホールド回路１２．
１３の出力信号の差が検出され、この差の信号が例えば
積分器を用いた平滑回路５によって平滑されることによ
り、誤差信号１６が生成される。この誤差信号１６は基
準発振器７からの基準周波数信号の周波数に対する、Ｆ
Ｍ変調回路３における搬送波中心周波数の誤差に比例し
た電圧を有する。この誤差電圧１６はＦＭ変調回路３に
供給され、この誤差電圧１６により搬送波中心周波数が
制御される。これによって搬送波中心周波数が安定化さ
れる。

線形ディエンファシス回路１０は、入力信号（ＬＰＦ９
の出力信号）の振幅によらずディエンファシス量が一定
のディエンファシス回路であるが、そのディエンファシ
ス特性はバックポーチ区間Ａの振幅領域を正しくディエ
ンファシスするような特性を持つ。換言すれば、線形デ
ィエンファシス回路１０はバックポーチ区間Ａに相当す
る振幅領域では、非線形エンファシス回路２のエンファ
シス特性とほぼ逆特性のディエンファシス特性を持つ。

この場合、例えば第３図（ｅ）に示す水平同期信号の前
縁部分３７ではディエンファシスが正しくなされない。

これは水平同期信号の前縁部分と、バックポーチ区間Ａ
の前縁部分とでは振幅が異なっているために、非線形エ
ンファシス回路２で受けたエンファシス量が異なってい
るにも関わらず、線形ディエンファシス回路１０でのデ
ィエンファシス量は振幅によらず一定だからである。

しかし、水平同期信号の後縁部分３８から始まるバック
ポーチ区間Ａではディエンファシスが正しく行なわれて
いる。

誤差信号生成回路１１では線形ディエンファシス回路１
０の出力信号のうち、正しくディエンファシスがなされ
ているバックポーチ区間Ａの信号のみを用いて誤差信号
１６を生成しているため、誤差信号１６は基準周波数信
号に対する搬送波中心周波数の差に正しく比例した信号
となる。従って、この誤差信号１６が最小（零）となる
ように搬送波中心周波数を制御すれば、搬送波中心周波
数は基準周波数信号の周波数に一致するように安定化さ
れ、正しいＡＦＣ動作が行なわれる。

尚、上記実施例では入力信号が複合映像信号の場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限られず、入力信号を非
線形エンファシス回路を介してＦＭ変調回路に供給する
ような信号処理系においてＦＭ搬送波中心周波数を安定
化するためのＡＦＣ回路全てに本発明を適用することが
できる。その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施することが可能である。

［発明の効果］ 本発明によれば、非線形エンファシス回路を経た信号を
入力とするＦＭ変調回路の搬送波中心周波数を安定化す
るためのＡＦＣ回路を、回路的に簡ｒ１１−な線形ディ
エンファシス回路を用いて実現でき、ＡＦＣ回路の小型
化及び低価格化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第２図は
第１図における線形ディエンファシス回路の一例を示す
図、第３図は第１図の回路の動作を説明するための信号
波形図、第４図は非線形エンファシス回路の一例を示す
図、第５図は第４図の非線形エンファシス回路の周波数
特性を示す図、第６図は非線形ディエンファシス回路の
一例を示す図である。 ２・・・非線形エンファシス回路、３・・・ＦＭ変調回
路、５・・・切替器、７・・・基準発振器、８・・・Ｆ
Ｍ復調回路、１０・・・線形ディエンファシス回路、１
１・・・誤差信号生成回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号の振幅に応じてエンファシス量が変化す
   る非線形エンファシス回路と、 この非線形エンファシス回路の出力側に設けられたＦＭ
   変調回路と、 このＦＭ変調回路の出力信号と基準周波数信号とを選択
   する切替手段と、 この切替手段の出力信号が入力されるＦＭ復調回路と、 このＦＭ復調回路の出力側に設けられ、入力信号の振幅
   によらずディエンファシス量が一定の線形ディエンファ
   シス回路と、 前記切替手段がＦＭ変調回路の出力信号を選択したとき
   の前記線形ディエンファシス回路の出力信号中の平坦区
   間の信号と、前記切替手段が前記基準周波数信号を選択
   したときの前記線形ディエンファシス回路の出力信号と
   の差に対応した誤差信号を得る誤差信号生成手段と、 この手段により得られた誤差信号に基づいて前記ＦＭ変
   調回路における搬送波中心周波数を制御する手段とを備
   えたことを特徴とする自動周波数制御回路。
2. （２）入力される複合映像信号の振幅に応じてエンファ
   シス量が変化する非線形エンファシス回路と、 この非線形エンファシス回路の出力側に設けられたＦＭ
   変調回路と、 このＦＭ変調回路の出力信号と基準周波数信号とを選択
   する切替手段と、 この切替手段の出力信号が入力されるＦＭ復調回路と、 このＦＭ復調回路の出力側に設けられ、入力信号の振幅
   によらずディエンファシス量が一定の線形ディエンファ
   シス回路と、 前記切替手段がＦＭ変調回路の出力信号を選択したとき
   の前記線形ディエンファシス回路の出力信号中のバック
   ポーチ区間の信号と、前記切替手段が前記基準周波数信
   号を選択したときの前記線形ディエンファシス回路の出
   力信号との差に対応した誤差信号を得る誤差信号生成手
   段と、この手段により得られた誤差信号に基づいて前記
   ＦＭ変調回路における搬送波中心周波数を制御する手段
   とを備えたことを特徴とする自動周波数制御回路。