JPH03123283A - リミッタ回路 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、映像信号をＦＭ変調して記録再生する映像
信号記録再生装置におけるＦＭ復調装置において、ＦＭ
変調度が高く記録された場合の再生ＦＭ変調信号のゼロ
クロス点の欠落を防止してＦＭ復調信号の反転現象を防
止するようにしたリミッタ回路に関するものである。

［従来の技術］ 映像信号によりＦＭ変調されたＦＭ変調信号を磁気テー
プなどに記録し、また記録されたＦＭ変調信号を再生す
るようにした映像信号記録再生装置において、ＦＭ変調
度が高いＦＭ変調信号が記録された場合、反転現象と呼
ばれる後記するような問題が起こる。

第４図は映像信号記録再生装置の再生系の構成を示すブ
ロック図で、磁気テープ（２９）からビデオヘッド（３
０）で再生した微弱な再生ＦＭ信号をアンプ（以下、Ａ
ＭＰと称す）　（３１）で増幅し、ＲＦイコライザ回路
（以下、ＲＦＥＱと称す）　（３２）で周波数特性を補
正し、リミッタ回路（以下、ＬＩＭと称す）　（３３）
により振幅を制限し、ＦＭ復調器（以下、ＦＭ　　ＤＥ
ＭＯＤと称す）　（３４）でＦＭ復調し、デイエンファ
シス回路（以下、ＤＥＥＭＰＨＡと称す）　（３５）で
映像信号に再生するように構成している。

以上のような映像信号記録再生装置において、問題とな
るのは、たとえば第７図（ｄ）に示したように、黒レベ
ルから白レベルに変化する画面の映像信号は第７図（ｂ
）のような波形となるけれども、ＦＭ復調された映像信
号が第７図（ａ）に示したような波形の場合、第７図（
Ｃ）に示すような反転現象を生ずることである。

このような反転現象の発生原因について、以下に説明す
る。

映像信号記録再生装置においては、電磁変換特性により
ＦＭ波の下側波がＦＭ信号の上側波に比して強調される
。これにより、ゼロクロス点の欠落を生じる。第４図に
おけるＬ　Ｉ　Ｍ　（３３）はこのゼロクロス点を検出
しており、ゼロクロス点が欠落すると、Ｌ　Ｉ　Ｍ　（
３３）の出力に正常なＦＭ波が出力されない。

このようなリミッタ出力をＦＭ復調すると、正常な映像
信号が得られず、急峻なレベルの低下が発生し、第７図
（ａ）に示した波形になる。すなわち、ゼロクロス点の
欠落が反転現象を招くのである。

従来、この反転現象を防止するリミッタ回路として、ｒ
ＮＨＫホームビデオ技術」　（横山克哉著、日本放送出
版協会編）のＰ９８〜Ｐ１００に記載されたＤＬ−ＦＭ
方式と呼ばれるリミッタ回路が知られている。

第５図はこの従来のＤＬ−ＦＭ方式のリミッタ回路の構
成を示すブロック図、第６図はこのブロック図の各部分
における信号波形図である。

第５図において、（３６）は高域通過フィルタ（以下、
ＨＰＦと称す）、（３７）は第１のリミッタ回路、（３
９）は低域通過フィルタ（以下、ＬＰＦと称す）、（４
０）は加算器、（３８）は加算する信号の位相合わせを
おこなう位相器、（４１）は第２のリミッタ回路である
。

つぎに、上記第５図の構成の動作について、第６図の信
号波形図を参照しながら説明する。

第６図（ａ）は記録されるＦＭ信号であり、このＦＭ信
号（ａ）が電磁変換系を通過することによって起こった
下側波強調効果により、第６図（ｂ）に示すように、上
側波に比して下側波が強調された再生ＦＭ信号が得られ
る。上記ＦＭ信号（ａ）の各ゼロクロス点にＡＮＪの符
号を付すと、再生ＦＭ信号（ｂ）では、ゼロクロス点Ｅ
およびゼロクロス点Ｆを欠落しており、このままＦＭ復
調すると、反転現象が生ずる。

ここで、再生ＦＭ信号（ｂ）はＨＰ　Ｆ　（３Ｂ）を通
過し、その上側波が強調されて、第６図（Ｃ）に示すよ
うに、ゼロクロス点の欠落のない波形の信号となり、こ
の信号（Ｃ）が第１のリミッタ回路（３７）により振幅
制限されて第６図（ｄ）に示すような波形の信号になる
。ただし、映像信号記録再生装置では、一般に上側波の
Ｃ／Ｎ比が下側波よりも悪いため、上側波を強調して得
た信号（ｄ）は、ノイズにより本来のゼロクロス点から
少しずれた信号となっている。このようなゼロクロス点
のずれの原因は他にもあり、それについては後述する。

ＦＭ信号におけるゼロクロス点のずれは、復調後のＳ／
Ｎ比の劣化になる。このため、信号（ｄ）をそのままＦ
Ｍ復調すると、Ｓ　／、Ｎ比の悪い再生映像信号になる
。

他方、再生ＦＭ信号（ｂ）はＬ　Ｐ　Ｆ　（３９）に入
力され、その下側波が強調されて第６図（ｅ）に示すよ
うに、ノイズによるゼロクロス点のずれが非常に少ない
波形の信号が得られる。上記ゼロクロス点のずれがある
信号（ｄ）は位相器（３８）により信号（ｅ）と位相合
わせされたのち、加算器（４０）において加算されて第
６図（ｆ）に示す波形の信号（ｇ）になる。これは、信
号（ｄ）にくらべてノイズによるゼロクロス点のずれが
小さくなるため、信号（ｄ）を復調した場合より、信号
（ｆ）を振幅制限した第６図（ｇ）に示す信号を復調し
た方がＳ／Ｎ比の良い再生信号が得られる。

すなわち、この従来例は、ゼロクロス点Ｅおよびゼロク
ロス点Ｆを復活することができ、かつＳ／Ｎ比の劣化を
ある程度軽減した復調信号が得られる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のリミッタ回路は以上のように構成されているので
、ゼロクロス点が欠落していない個所にもＨＰ　Ｆ　（
３６）により低域抑圧されたＣ／Ｎ比の悪い信号が加算
されるため、ゼロクロス点はノイズによってずれを生じ
、結果として、Ｓ／Ｎ比を劣化させるという問題があっ
た。

また、ゼロクロス点のずれは、ノイズが全く存在しない
場合でも、ＦＭ伝送系の周波数特性がフラットでない場
合にも生ずる。特に、第５図に示したような従来のＤＬ
−ＦＭ方式のリミッタ回路では、Ｌ　Ｐ　Ｆ　（３９）
の出力とＨＰ　Ｆ　（３６）および第１のリミッタ回路
（３７）を通過した出力との加算比によって、ＦＭ伝送
系の周波数特性が変化するためにゼロクロス点のずれを
生ずる。このようなゼロクロス点のずれは、復調後の映
像信号の周波数特性の変化を引き起こしたり、歪を生じ
させる。

また、第５図に示す従来のＤＬ−ＦＭ方式のリミッタ回
路において、加算比の変化は反転現象の抑圧効果の程度
を変化させる。したがって、反転現象の抑圧効果の程度
によって、復調後の映像信号の周波数特性の変化や歪を
生じるという問題もあった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ゼロクロス点の復活を十分におこなうことか
できるとともに、ＦＭ復調信号のＳ／Ｎ比の劣化を最少
限にとどめることができるリミッタ回路を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかるリミッタ回路は、入力ＦＭ信号の下側
帯波もしくは上下両帯波を抑圧し遅延させて振幅制限し
たＦＭ信号と、振幅制限のみを施したＦＭ信号とから、
入力ＦＭ信号のゼロクロス点が消失している位置に相当
するエツジを検出し、そのエツジによりパルスを発生さ
せて入力ＦＭ信号のゼロクロス点を復活させるように構
成したことを特徴とする。

［作用］ この発明によれば、入力ＦＭ信号のゼロクロス点が消失
している位置に相当するエツジを検出してパルスを発生
させ、このパルスをＦＭ信号のゼロクロス点の消失した
個所にのみ付加することによりゼロクロス点を復活させ
ることができるので、Ｓ／Ｎ比の劣化の少ない復調信号
が得られる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。

第１図はこの発明の一実施例によるリミッタ回路の構成
を示すブロック図であり、同図において、（１）はＦＭ
信号の入力端子、（２）は側帯波抑圧フィルタで、上記
入力ＦＭ信号の下側帯波もしくは上下両側帯波を抑圧す
る。（３）は遅延器で、上記側帯波抑圧フィルタ（２）
の出力信号を時間τだけ遅延する。つまり、側帯波抑圧
フィルタ（２）での遅延時間がαのとき、（τ−α）の
遅延時間に設定されている。

（４）は第１のリミッタで、上記入力ＦＭ信号の振幅を
制限する。（５）は第２のリミッタで、上記遅延器（３
）の出力信号の振幅を制限する。（６）はエツジ検出器
で、上記第１のリミッタ（４）の出力レベルがローのと
きは、第２のリミッタ（５）の出力の立上がりエツジを
、また第１のリミッタ（４）の出力レベルがハイのとき
は、第２のリミッタ（５）の出力の立下がりエツジを検
出する。

（７）はパルス発生器で、上記エツジ検出器（６）によ
り検出されたエツジに応じてパルスを発生する。（８ン
　は遅延器で、上記第１のリミッタ（４ン　の出力信号
を（τ／２）だけ遅延する。（９）は加算器で、上記遅
延器（８）の出力信号に対して上記パルス発生器（７）
で発生したパルスを付加して消失したゼロクロス点を復
活させる。（１０）は出力端子である。

つぎに、上記構成の動作について、第２図の信号波形図
を参照しながら説明する。

入力端子（１）に第２図（ａ）で示すように、Ｘおよび
ｙの個所でゼロクロス点を消失しているＦＭ信号が入力
されると、この入力ＦＭ信号（ａ）は側帯波抑圧フィル
タ（２）により、その下側帯波もしくは上下両側帯波が
抑圧されたのち、遅延器（３）に入力されて、第２図（
ｂ）で示すように、入力ＦＭ信号（ａ）に対してでたけ
時間遅延された信号となる。ここで、遅延器（３）によ
る遅延時間τは、人力ＦＭ信号の瞬間最高周波数をｆと
したとき、°τ＝（１／４ｆ）となるように設定されて
いる。

一方、上記入力ＦＭ信号（ａ）は第１のリミッタ（４）
に人力されて振幅制限され、第２図（ｃ）で示すような
信号を得るとともに、上記遅延器（３）の出力信号（ｂ
）は第２のリミッタ（５）に入力されて振幅制限され、
第２図（ｄ）で示すような信号を得る。

ついで、上記信号（Ｃ）および（ｄ）がエツジ検出器（
６）　に入力されて、上記信号（Ｃ）のレベルがＢ−Ｃ
の範囲のローのときは、第２図（ｅ）で示すように、信
号（ｄ）の立上がりエツジ（ｅｌ）を検出し、また信号
（Ｃ）のレベルがＣ−Ｄの範囲のハイのときは、第２図
（ｆ）で示すように、信号（ｄ）の立下がりエツジ（ｅ
ｌ）をそれぞれ検出して、それら検出エツジに応じて、
幅がＷｌの凸パルス（ＰＩ）または幅がｗ２の凹パルス
（Ｐｌ）をそれぞれ発生する。これら凸パルス（Ｐｉ）
および凹パルス（Ｐｌ）を加算してパルス発生器（７）
から第２図（ｇ）で示すようなパルス信号（ｇ）を出力
する。

上記第１のリミッタ（４）の出力信号（Ｃ）は遅延器（
８）により（τ／２）だけ時間遅延され、この遅延信号
に上記パルス発生器（７）からの出力パルス信号（ｇ）
が加算器（９）により付加されて、第２図（ｉ）に示す
ような信号が出力端子（１０）に出力される。

なお、このとき、上記第２のリミッタ（５）で振幅制限
された信号（ｄ）は固定されているので、上記加算器（
９）で付加されるパルス信号（ｇ）は第２図（ｈ）で示
すように、第２図（ｇ）で示すパルス信号よりも相対的
に（τ／２）だけ前にずれている。

以上の結果、出力端子（１０）に出力される信号Ｄ）に
おいて、第１のリミッタ（４）の出力信号（Ｃ）のゼロ
クロス点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄはその位置のまま保存され、こ
れに付加されるパルス信号（ｇ）の凸および凹のパルス
（Ｐｌ）および（Ｐｌ）により、第２図（ａ）の入力Ｆ
Ｍ信号において消失しているゼロクロスが復活されるこ
とになる。

なお、上記凸パルス（ＰＩ）の幅Ｗ１および凹パルス（
Ｐｌ）の幅Ｗ２は（１／２ｆ）もしくはそれよりも少し
広目に設定されている。

また、上記エツジ検出器（６）およびパルス発生器（７
）は、たとえば単安定マルチバイブレータ２個と加算器
１個とにより実現することができる。

このとき、凸、凹パルス（Ｐｌ）、（Ｐｌ）の幅Ｗ１、
ｗ２は単安定マルチバイブレータに付加されるコンデン
サーと抵抗により設定することができる。

また、（τ−２）く０のときは、遅延器（３）を省略し
、側帯波抑圧フィルタ（２）の出力が第２のリミッタ（
５）　に直接人力されるようにし、第１のリミッタ（４
）の直前に（α−で）だけ遅延する遅延器を設ければよ
い。

第３図はこの発明の他の実施例によるリミッタ回路の構
成を示すブロック図であり、同図において、第１図で示
す実施例と相違する点は、遅延器（３）の代わりに９０
’穆相器（１７）を用いたことと、第１のリミッタ（４
）の前段に、側帯波抑圧フィルタ（２）および９０°Ｂ
相器（１７）の遅延量に相当する時間だけ人力ＦＭ信号
を遅延させる遅延補正器（１６）を設けたことの２点で
、その他の構成は第１図と同一であるため、該当部分に
同一の符号を付して、それらの説明を省略する。

上記第３図の構成のリミッタ回路においても、第１図の
実施例と同様の効果を奏する。

また、上記各実施例において、第１および第２のリミッ
タ（４）　、　（５）のかわりに、入力信号の正負を判
別して、正のときは、ある一定レベルを、また、負のと
きは、正のときとは違った一定レベルを出力する正負判
別器を用いても、上記各実施例と同様の効果を奏する。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、再生ＦＭ信号のゼロ
クロス点が欠落したところのみにパルスを付加すること
により、そのゼロクロス点のみを復活させるように構成
したので、ＦＭ復調した信号のＳ／Ｎ比の劣化を少なく
して反転現象を抑圧でき、さらに、復調信号の周波数特
性を変化させないリミッタ回路が得られるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるリミッタ回路の構成
を示すブロック図、第２図は第１図の動作を説明する信
号波形図、第３図はこの発明の他の実施例にょろリミッ
タ回路の構成を示すブロック図、第４図は映像信号記録
再生装置の再生系を示すブロック図、第５図は従来のＤ
Ｌ−ＦＭ方式のリミッタ回路の構成を示すブロック図、
第６図は第５図の従来例の各部の信号波形図、第７図は
反転現象を説明するための図である。 （１）・・・入力端子、（２）・・・側帯波抑圧フィル
タ、（３）　、　（８）・・・遅延器、（４）・・・第
１のリミッタ、（５）・・・第２のリミッタ、（６）・
・・エツジ［ｌＷ、（７）・・・パルス発生器、 端子。 なお、 示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力ＦＭ信号の振幅を制限する第１のリミッタと
   、上記ＦＭ信号を入力としてそのＦＭ信号の下側帯波も
   しくは上下両側帯波を抑圧する側帯波抑圧フィルタと、
   この側帯波抑圧フィルタの出力信号を遅延する遅延器と
   、この遅延器の出力信号の振幅を制限する第２のリミッ
   タと、上記第１のリミッタの出力と第２のリミッタの出
   力とにより上記ＦＭ信号のゼロクロス点の消失位置に相
   当する第２のリミッタの出力信号のエッジを検出するエ
   ッジ検出器と、このエッジ検出器の出力によりパルスを
   発生するパルス発生器と、このパルス発生器により発生
   されたパルスを上記ＦＭ信号に付加して消失したゼロク
   ロス点を復活させる加算器とを具備したことを特徴とす
   るリミッタ回路。