JPH0681306B2 - テレビジョン信号送出装置と受信装置 - Google Patents

テレビジョン信号送出装置と受信装置

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JPH0681306B2
JPH0681306B2 JP8746188A JP8746188A JPH0681306B2 JP H0681306 B2 JPH0681306 B2 JP H0681306B2 JP 8746188 A JP8746188 A JP 8746188A JP 8746188 A JP8746188 A JP 8746188A JP H0681306 B2 JPH0681306 B2 JP H0681306B2
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俊一 根津
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はデジタル音声信号を含むテレビジョン信号の送
出装置および受信装置に関するものであり、既存のテレ
ビジョン受信機に対して完全に両立性を持たせようとす
るものである。
従来の技術 世界で実施されているテレビジョン放送(衛星放送を除
く)のほとんど全ては、その音声の伝送方式としてFM副
搬送波方式を用いている。近年、衛星放送やビデオディ
スクに見られるように、音声をデジタル化して伝送ある
いは記録して、その高品質化を計る例が増えつつある。
しかし、テレビジョン放送ではそのような高速のデジタ
ル信号の多重は、利用可能な周波数帯域がないため極め
て困難であった。
既存のテレビジョン受信機に対して妨害を与えない(両
立性がある)デジタル音声多重方法の従来例として、第
2図に示す構成が発表されている(野田他:地上テレビ
ジョン放送のためのディジタル音声伝送方式,テレビジ
ョン学会技術報告,11−22,昭和62年10月)。映像信号に
より映像搬送波発振器1の出力を残留側波帯(VSB)変
調手段2によってVSB変調する。一方、符号化手段3に
よってデジタル化された音声で、上記映像搬送波と直交
した搬送波を2相PSK(Phase Shift Keying)変調す
る。2つの変調波は合成手段6で合成され送出される。
このようにデジタル信号の多重は、映像搬送波中心周波
数の近傍の直交位相を用いるので、周波数スペクトラム
はほぼ従来通りで済む。また同期検波型の受信機では直
交信号成分は検波されないので、両立性も保つことがで
きる。
発明が解決しようとする課題 上記従来例は理想的に見れば既存受信機との両立性を有
するが、現実的にはいくつかの課題がある。第1には既
存受信機には(完全)同期検波型以外に、擬似同期検波
型や包絡線検波型があり、これらの方式の受信機では直
交成分からの影響が復調映像信号に現れてしまうことに
なる。また第2には、同期検波型であっても、その同期
検波における対搬送位相のわずかな誤差によっても直交
成分が検波されてしまう。特にゴーストが存在するとき
には、この検波軸の位相精度が低下するので、ますます
映像信号に対する妨害が大きくなる。
また、現行の放送方式では音声の復調は映像信号とは独
立して行なえるが、この従来例では常に映像信号の同期
検波が必要となるので、音声の専用受信機であっても規
模が小さくならないという欠点がある。
課題を解決するための手段 以上の課題を解決するために本発明は、従来のFM音声副
搬送波をさらに、デジタル信号で多値ASK変調すること
により、既存テレビジョン受信機に付して完全に両立性
を有したデジタル音声伝送を可能にするものである。す
なわち、送信側ではまず音声副搬送波は従来通り音声信
号によりFM変調される。一方この音声信号は符号化手段
によってデジタル信号に変換され、このデジタル信号に
よって上記FM音声副搬送波をさらに、多値ASK変調す
る。このようにして2重変調されたFM−ASK副搬送波
を、映像信号によって残留側波帯変調(VSB変調)され
た映像搬送波と周波数多重して送出する。また受信側で
は、帯域フィルタ等により抽出された上記FM−ASK副搬
送波を振幅制限手段(リミッタ)を介してFM復調し、第
1の音声信号を取り出す。同時にFM−ASK副搬送(振幅
制限される前のもの)を多値ASK復調し、この復調デー
タを復号化手段によって第2の音声信号として取り出
す。
受信側での実用性を向上させるために、受信信号強度の
低下などによって多値ASK復調信号の誤り率が悪化した
際に、上記第1の音声信号を自動的に選択することが好
ましい。このため、受信信号強度の検出手段あるいは、
多値ASK復調信号に含まれるビット誤りの頻度を検出す
る手段を備え、これらの検出手段の検出結果に応じて第
1の音声信号と第2の音声信号のいずれか一方を選択し
て出力する。
作用 従来のテレビ信号におけるFM音声副搬送波を、その振幅
方向に変調しても、既存受信機ではこのFM音声副搬送波
を振幅制限してからFM復調するので、既存受信機には妨
害が発生しない。またデジタル信号により、この副搬送
波をASK変調するにあたり、多値化(例えば4値ASKや8
値ASK)すればその占有帯域幅が減少するので、自局の
映像信号や、上側隣接局の映像信号に妨害を与えずに、
比較的高速のデジタル信号を多重することが可能にな
る。
第3図に示すように、自局の映像信号の上限と上側隣接
テレビ信号の下限の間には約500KHzのすき間があり、フ
ィルタの能力から余裕を見れば、副搬送波が利用可能な
帯域幅は約400KHzである。一方、15KHz帯域のステレオ
音声を量子化する際には、標本化周波数が32KHz、量子
化ビット数が8ビット(適切な圧伸が利用されるという
前提)、また同期や誤り訂正のための冗長度が20%とし
て、全体の伝波速度Rは R=8×32K×2÷0.8 =640Kbit/sec となる。これを例えば4値ASKで変調するとすれば、1
タイムスロット当たり2ビット毎の伝送ができるのでシ
ンボル速度は、320Kシンボル/secとなる。これを、30%
ロールオフフィルタで帯域制限するとそのスペクトラム
は第4図となり、結局、占有帯域幅は416KHzとなり、前
記400KHzをほぼ満足することができる。
また、このようなFM−ASK音声副搬送波に対応した受信
機においては、通常、再生品質の観点から多値ASK復調
信号から取り出した音声を出力することになるが、受信
状況の変化により、この音声の品質が極端に劣化するこ
とがある。この様子を第5図に示す。受信信号強度が小
さい領域では、従来のFM復調信号の方が品質(主にSN
比)が良い場合も発生する。こういった領域ではFM復調
信号側を選択するように、信号強度検出手段あるいはビ
ット誤り検出手段の出力信号を用いることができる。
実施例 以下本発明の一実施例について、図面を用いて説明す
る。
第1図に本発明によるテレビ信号送出装置の構成を示
す。FM変調手段10において音声信号により音声副搬送波
にFM変調を施す。なお、この音声副搬送波の中心周波数
は、国内では映像搬送波より4.5MHz上方である。一方音
声信号は符号化手段3によってデジタル信号に変換され
る。この符号化手段3における処理には、標本化、量子
化、情報圧縮、誤り訂正符号付加、同期符号付加などが
含まれる。符号化手段3から出力されるデジタル信号に
よってFM変調手段10の出力であるFM音声副搬送波を多値
ASK手段11で多値ASK変調する。極端に変調が深いと、既
存受信機のFM復調信号に影響が出るおそれがあるので、
最大で50%変調度程度に設定するのがよい。多値ASK変
調手段11の構成例を第6図に示す。デジタル信号入力は
直列→並列変換手段15でNビットの並列信号に変換され
る。Nビットに変換したときのASKの多値数は2Nとな
る。例えば8値ASKのためにはN=3である。次にこの
並列デジタル信号はデジタル→アナログ変換手段16によ
って、デジタル信号に応じた電圧値に変換される。最後
にこのアナログ電圧を帯域制限ローパスフィルタ17を介
して、振幅変調手段18で入力されるFM音声副搬送波を振
幅変調する。ローパスフィルタ17の伝達特性の代表例
は、Nビット並列デジタル信号の速度(シンボル速度)
で定まるコサインロールオフ特性である。
以上のようにして得られたFM−ASK音声副搬送波は、従
来のテレビ送出装置と同様に、VSB変調された映像搬送
波と合成手段6で合成され送出される。
次に第7図に本発明によるテレビ信号受信装置における
音声復調部分の構成を示す。帯域フィルタ20によりFM−
ASK音声副搬送波を抽出する。入力信号がベースバンド
信号の場合には、フィルタ20の中心周波数は4.5MHz、ま
た入力信号が受信装置の中間周波数信号の場合は国内で
は通常54.25KHzに設定される。振幅制限手段21を経てFM
復調手段22で復調される系は、既存の受信機と同様であ
る。フィルタ20の出力であるFM−ASK音声副搬送波は多
値ASK復調手段23にも入力され、デジタル信号が取り出
される。最後に復号化手段24によりアナログの音声出力
が取り出される。なお多値ASK信号の復調の際、このASK
信号の搬送波成分にはFM変調がかかっているので同期検
波が困難であるため、包絡線検波が使用される。
車載受信機のように受信信号強度が極端に低下する期間
が発生する場合には、その期間で多値ASK復調信号中に
ビット誤りが多発する。そこで、受信信号強度またはビ
ット誤りを監視しながらその検出結果に応じて、2系統
の音声出力のうち一方を選択手段25で選択させることが
効果的である。受信信号強度は受信装置内のAGC電圧に
よって簡単に検出することができる。またビット誤りの
発生の程度は、復号化手段24の中に通常設置される誤り
訂正回路における誤り検出信号を取り出せばよい。図で
はこれらを総称して判定手段26としている。
発明の効果 以上のように本発明は、現行のテレビ放送方式、および
既存のテレビ受信機に対して完全に両立性を保ちなが
ら、高品質のデジタル音声を周波数帯域の増大なく多重
することを可能にしたものである。音声信号の伝送は世
界的に見てもほとんどFM副搬送波方式が採用されている
ので、本発明は極めて多数の種類のテレビ放送方式に適
用することができる。さらに本発明による多重方法は、
映像信号とは独立に行なわれるので、この音声の専用受
信機は映像搬送波を受信せずに音声を取り出すことがで
きるので、その構成も比較的簡単なものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における一実施例のテレビ信号送出装置
のブロック図、第2図はデジタル音声を多重する送出装
置の従来例のブロック図、第3図はテレビ信号のスペク
トラム図、第4図は多値ASK変調波のスペクトラム図、
第5図は受信信号強度と音声品質の関係を示す特性図、
第6図は多値ASK変調手段の構成を示すブロック図、第
7図は本発明における一実施例のテレビ信号受信装置の
構成を示すブロック図である。 2……残留側波帯変調手段、3……符号化手段、10……
FM変調手段、11……多値ASK変調手段、21……振幅制限
手段、23……多値ASK復調手段、26……判定手段。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】音声信号により音声副搬送波を周波数変調
    する周波数変調手段と、上記音声信号をデジタル信号に
    変換する符号化手段と、この符号化手段の出力のデジタ
    ル信号によって上記周波数変調された音声副搬送波をさ
    らに多値ASK(Amplitude Shift Keying)変調するデジ
    タル変調手段とを備え、このデジタル変調手段の出力の
    2重変調された音声副搬送波を映像信号により残留側波
    帯変調された映像搬送波と周波数多重して送出すること
    を特徴とするテレビジョン信号送出装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載のテレビジョン
    信号送出装置から送出されるテレビジョン信号中より音
    声副搬送波を抽出するフィルタ手段と、この音声副搬送
    波の振幅を制限する振幅制限手段と、この振幅制限手段
    により一定振幅となった音声副搬送波を周波数検波して
    第1の音声信号を得る周波数検波手段と、上記フィルタ
    手段より取り出される音声副搬送波を振幅検波し所定の
    複数のしきい値と比較してデジタル信号を得る多値ASK
    検波手段と、このデジタル信号をアナログ信号に変換し
    第2の音声信号を得る復号化手段を備えたことを特徴と
    するテレビジョン信号受信装置。
  3. 【請求項3】多値ASK検波手段により取り出されるデジ
    タル信号に含まれるビット誤りの頻度を検出する誤り検
    出手段を備え、この検出結果に応じて第1の音声信号と
    第2の音声信号のいずれか一方を選択して出力すること
    を特徴とする特許請求の範囲第2項記載のテレビジョン
    信号受信装置。
  4. 【請求項4】受信されたテレビジョン信号の強度を検出
    する受信信号強度検出手段を備え、この検出結果に応じ
    て第1の音声信号と第2の音声信号のいずれか一方を選
    択して出力することを特徴とする特許請求の範囲第2項
    記載のテレビジョン信号受信装置。
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JPH01259684A JPH01259684A (ja) 1989-10-17
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