JPH08149163A - 信号伝送装置及び受信装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】既存の伝送信号に対して妨害や規制を与えるこ
となくデジタルデータを効果的に寄生して伝送し、また
当該データを正確に受信できるようにする。 【構成】ＴＶ音声信号のうち一部の帯域には、デジタル
データが変調された変調信号（変調器１７により作成さ
れた）が、合成器１３において多重されて伝送される。
この多重信号はスピーカから出力され、マイク４１、増
幅器４２、ＢＰＦ４３でで取得される。そして同期分離
回路４６、スイッチ４７、ＰＬＬ回路４８、デコーダ４
４にてデジタルデータが復調される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、音声信号の伝送及び
受信システムを有効活用して利用される信号伝送装置及
び受信装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、本来伝送及び受信する信号のほか
に、同じ伝送及び受信システムに寄生して付加的な信号
を伝送受信するシステム（データサービスシステム）が
ある。例えば、ＵＳＰ４，８０７，０３１では、本来テ
レビジョン信号を伝送し、受信するシステムに対して、
デジタルデータの伝送受信システムを寄生させている。
このデジタルデータ伝送受信システムの原理は、例えば
第１のフィールドで、水平走査線を構成するラスタに対
しライン毎に交互に明暗の変調を施す場合（データ
“１”）と、施さない場合（データ“０”）とでデータ
を区別し、第２のフィールドでは何も処理を施すことな
く伝送するようにしている。受信側では、フォトダイオ
ードあるいはリモコン受信機において上記ラスタ輝度の
変調があるかどうかにより、データを判別するようにし
ている。

【０００３】しかしこのシステムであると、データ受信
機側でデータを取得するのに種々の問題がある。例えば
データ受信機の受信媒体が、ラスタ輝度であるために、
輝度の調節状態や周囲の明るさにより、受信感度が影響
を受けてデータの誤り率を多くすることがある。また、
受信機自体が、蛍光灯などの周囲の光源からの影響を受
けて、受信データの誤り率が高くなったり、誤動作を生
じることがある。さらにこの方式はラスタ輝度の変調で
あるから、ディスプレイが液晶表示のときは採用が不可
能である。

【０００４】また従来の放送システムを利用したデータ
サービスシステムとして、テレビ音声多重放送の副音声
チャンネルを利用した災害時の非常放送、文字多重放送
を利用したニュース、株式、天気予報などがある。

【０００５】しかしこれらの方式は、テレビジョン受像
機自体を改造しなければならず、既存のテレビジョン受
像機をそのまま利用することができない。テレビ音声多
重放送の副音声チャンネルを利用した方式は、副音声の
伝送帯域を独占してしまうことになる。またモノラル仕
様のテレビジョン受像機ではデータを得ることができな
い。文字多重放送を利用した方式は、垂直ブランキング
期間にデジタルデータを挿入して伝送してきているの
で、受像機内部に高価なデータ信号抽出、復調装置を設
ける必要があり、既存の一般のテレビジョン受信機では
データを得ることができない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のデータサービスシステムは、テレビジョン受像機自体
を変更して受信しなければならない。また、実現された
場合に、音声多重放送を利用したシステムでは副音声チ
ャンネルを制限してしまうという問題もある。またラス
タ変調によるデータ送信受信方式であると、光による媒
体が外乱を受けやすくデータ取得の信頼性に問題があ
る。

【０００７】そこでこの発明は、既存の受信機自体の改
良を加えることなく、簡単に安価に実現することがで
き、またデータ取得の信頼性の高い信号伝送装置及び受
信装置を提供することを目的とする。

【０００８】また、この発明は、既存の伝送信号に対し
て妨害や規制を与えることなくデジタルデータを効果的
に伝送し、受信できる信号伝送装置及び受信装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、少なくとも音声信号を送信する放送
機と、この放送機から送信信号を受信する受信機で構築
されるシステムにおいて、放送機側では前記音声信号の
帯域内の一部の周波数帯域にデジタルデータ信号を重畳
し、前記受信機側では再生された前記音声信号から前記
デジタルデータ信号を抽出するものである。

【００１０】

【作用】上記の手段により、既存の伝送信号に対して妨
害や規制を与えることなくデジタルデータを効果的に伝
送し、受信できる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１はこの発明の一実施例における全体的な構
成を示している。入力端子１１には音声信号が供給さ
れ、この音声信号は帯域制限フィルタ（ＢＥＦ）１２に
おいて、例えば７ＫＨｚ部分が制限されて出力される。
この帯域制限フィルタ１２の出力は、合成器１３に入力
される。この合成器１３では、音声信号と後述するデジ
タルデータ信号が合成され出力端子１４に出力される。

【００１２】入力端子１５には伝送すべきデジタルデー
タが入力され、変調器１６においてキャリアを変調す
る。変調器１６から出力されたデジタルデータ信号は、
帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１７で帯域制限されて先の
加算器１３に供給される。

【００１３】変調器１６で用いられるキャリアは、入力
端子２１からゲート回路２３を介して導入されている。
ゲート回路２３は、入力端子２２に供給されるゲートパ
ルスＧＰによりキャリアを導通非導通し、例えば１〜３
秒（ｓｅｃ）間隔で、０．５秒間通過させる。これによ
り、キャリアはバースト状となって変調器１６に供給さ
れる。

【００１４】この実施例では、バースト状のキャリアを
用いているが、連続キャリアでもよいことは勿論であ
る。またゲートパルスとしては、種々の変形例が考えら
れるが、要は他の信号に悪影響を与えないような信号で
あれば良い。さらにまた、帯域制限フィルタ１２は音声
信号の特定周波数領域（デジタルデータ信号を多重する
領域）を抑圧するのであるが、ゲートパルスのタイミン
グに同期してデジタルデータ信号が多重される期間のみ
抑圧を行うようにしてもよい。

【００１５】上記のように再生帯域内の一部の周波数帯
域にデジタルデータ信号が多重されたテレビ音声信号
は、テレビジョン送信装置により処理されてテレビジョ
ン信号とともに伝送される。一方、受信側では、再生さ
れた前記音声信号から前記デジタルデータ信号を抽出す
るようにしている。即ち、テレビジョン受像機３１のス
ピーカからは再生音声信号が出力される。この再生音声
信号の一部の周波数帯域にデジタルデータ信号が多重さ
れている。この帯域の再生音声信号は、マイク４１によ
りピックアップされ、増幅器４２で増幅されたあと、帯
域通過フィルタ（ＢＰＦ）にて抽出される。抽出された
デジタルデータ信号は、デコーダ４４に入力される。こ
のデコーダ４４では、再生キャリアを用いて復調処理が
行われ、復調されたデータは出力端子４５に導出され
る。再生キャリアを次のように得られる。帯域通過フィ
ルタ４３の出力が、同期分離回路４６に入力される。同
期分離回路４６では、キャリアの有無を検出して、つま
り先のゲートパルスのタイミングを検出してスイッチ４
７をオンオフ制御する。スイッチ４７がオンになると帯
域通過フィルタ４３の出力側から変調信号が位相ロック
ループ回路４８に取り込まれる。位相ロックループ回路
４８は、内部で連続発生している再生キャリアと導入さ
れた変調信号とを位相比較し、再生キャリアが変調信号
のキャリアに位相ロックするように動作する。

【００１６】図２は、この発明の具体的実施例を示して
いる。この実施例は、デジタルデータの変調及び復調手
段として、ＰＳＫ（位相シフトキーイング）方式を用い
ている。先の実施例と同一部分には同一符号を付してい
る。入力端子１１には音声信号が供給され、入力端子１
５にはデジタルデータ、入力端子２２にはゲートパルス
が供給される。ＰＳＫ変調器１２１は、発振器１２２、
スイッチ１２３により構成されている。発振器１２２か
らは互いに位相が反転関係にあるキャリアが出力されて
おり、スイッチ１２３はデジタルデータが“０”か
“１”かに応じて反転位相にキャリアもしくは非反転位
相のキャリアのいずれか一方を選択導出する。このＰＳ
Ｋ変調器１２１の出力（デジタルデータ信号）は、ゲー
トパルスによってオンされるスイッチ１２５を通り、さ
らに帯域通過フィルタ１２６を介して加算器１３に入力
される。これにより、出力端子１４には、図１で説明し
たように音声信号にデジタルデータ信号が多重された信
号が得られる。

【００１７】この信号は、テレビジョン信号とともに伝
送され、受像機側において再生されてスピーカから出力
され、マイク４１によりピックアップされる。マイク４
１の出力は増幅器４２で増幅され、帯域通過フィルタ４
３に入力される。帯域通過フィルタ４３では上述したデ
ジタルデータ信号（ＰＳＫ変調波）が抽出される。この
デジタルデータ信号は、同期分離回路４６及びスイッチ
１３１に供給される。同期分離回路４６では、一定周期
ゲートパルスを再生し、スイッチ１３１をこのゲートパ
ルスで制御する。これにより、スイッチ１３１からはＰ
ＳＫ変調成分が出力され、このＰＳＫ変調成分（デジタ
ルデータ信号）は、ＰＳＫ復調器１３２に入力される。
ＰＫＳ復調器１３２は、キャリア再生回路１３３と乗算
器１３４で構成されている。乗算器１３４からは、デー
タデータが復調されて出力され、データはラッチ回路１
３５に供給される。ラッチ回路１３５は、ゲートパルス
に同期した期間に再生されたデータをラッチする。

【００１８】図３は、この発明の具体的実施例の他の例
を示している。この実施例は、デジタルデータの変調及
び復調手段として、ＦＳＫ（周波数シフトキーイング）
方式を用いている。先の実施例と同一部分には同一符号
を付している。

【００１９】入力端子１１には音声信号が供給され、入
力端子１５にはデジタルデータ、入力端子２２にはゲー
トパルスが供給される。ＦＳＫ変調器１４０は、発振周
波数が異なる発振器１４１、１４２、この発振器１４
１、１４２の出力のいずれかを選択導出するスイッチ１
４３により構成されている。スイッチ１４３はデジタル
データが“０”か“１”かに応じて、発振器１４１の出
力もしくは発振器１４２の出力キャリアのいずれか一方
を選択導出する。このＦＳＫ変調器１４０の出力（デジ
タルデータ信号）は、ゲートパルスによってオンされる
スイッチ１２５を通り、さらに帯域通過フィルタ１２６
を介して加算器１３に入力される。これにより、出力端
子１４には、図１で説明したように音声信号にデジタル
データ信号が多重された信号が得られる。

【００２０】この信号は、テレビジョン信号とともに伝
送され、受像機側において再生されてスピーカから出力
され、マイク４１によりピックアップされる。マイク４
１の出力は増幅器４２で増幅され、帯域通過フィルタ４
３に入力される。帯域通過フィルタ４３では上述したデ
ジタルデータ信号（ＦＳＫ変調波）が抽出される。この
デジタルデータ信号は、同期分離回路４６及びスイッチ
１３１に供給される。同期分離回路４６では、一定周期
ゲートパルスを再生し、スイッチ１３１をこのゲートパ
ルスで制御する。これにより、スイッチ１３１からはＦ
ＳＫ変調成分が出力され、このＦＳＫ変調成分（デジタ
ルデータ信号）は、ＦＳＫ復調器１４５に入力される。
ＦＳＫ復調器１４５は、遅延回路１４６とこの遅延回路
１４６の出力と、入力信号が供給されるイクスクルーシ
ブオア回路１４７により構成されている。ＦＳＫ復調器
１４５から出力された復調データは、ラッチ回路１３５
に供給される。ラッチ回路１３５は、ゲートパルスに同
期した期間に再生されたデータをラッチする。この実施
例において、ＦＳＫ変調の変調指数を０．５としたもの
がＭＳＫ変調である。ＭＳＫ変調を用いることによっ
て、変調波の帯域を理想的に狭くできるので、音声信号
に対する妨害が小さくできる。

【００２１】上記したシステムにおいて、デジタルデー
タ受信機は、既存のテレビジョン受像機とは別体で用意
されてもよいし、テレビジョン受像機に組み込まれるタ
イプのものであってもよい。また上記の実施例では、テ
レビジョン受像機の音声伝送系統を利用したが、ラジオ
による音声伝送系統にも容易に適用できることは勿論で
ある。

【００２２】さらにまた、上記の説明ではデータ復調の
ための音声信号の取得は、マイク４１から取り込むとし
て説明したが、これに限らず、音声出力ラインにジャッ
ク差し込み音声信号を取得しても良いことは勿論であ
る。

【００２３】上記したデジタルデータの送信、受信方式
を採用したデータサービスシステムによると、テレビジ
ョン受像機自体を変更する必要は無く、音声多重放送の
音声チャンネルを制限してしまうということもない。ま
たラスタ変調によるデータ送信受信方式のように受信側
での伝送媒体が外乱を受けやすくデータ取得の信頼性に
問題を招くこともない。

【００２４】次に上記したデジタルデータの送受信方式
を利用したデータサービスの例を幾つか説明することに
する。まず、上記のデジタルデータが送信される場合と
しては、番組のスポンサーからの特別情報がある。例え
ば番組のスポンサーが、コマーシャル期間に特定の商品
の割引き等を行うコード（クーポンコード）を送る場合
がある。すると、視聴者側は上記コマーシャルを見なが
ら、クーポンコードを受信することになる。つまりクー
ポンコードを受信したということは、ユーザがコマーシ
ャルを見ていた、あるいは聞いていたという証明であ
る。ユーザは、上記クーポンコードを表示部で見てメモ
する、あるいはメモリに記憶させておくとにより、上記
特定の商品を購入するときに、クーポンコードを販売店
に提示し当該商品の割引きを得ることができる。このよ
うに上記のサービスデータとしては、番組のスポンサー
からの特別情報がある。次に、放送局からの情報があ
る。例えば番組の放送予定時刻や時間の変更（録画予約
変更）があった場合に、その変更データを伝送すること
がある。また情報付き時報（例えばＶＴＲ等の時計合わ
せ）のためのデータを伝送することも可能である。さら
にまた、一般視聴者に災害情報、地震、台風、津波等の
情報を伝送することも可能である。

【００２５】図４は、上記したデジタルデータを受信す
る受信機において、復調データが得られた場合、このデ
ータの処理部をさらに示している。図４（Ａ）にはケー
ス４００の内部には、図１乃至図３で説明した受信装置
４０１が収納され、さらにこの受信装置に出力データを
記憶する例えばカード状の記憶媒体４０２が収納された
状態を示している。復調データは、システムの電源を投
入している場合に限り、記憶媒体４０２に格納されうよ
うになっている。図４（Ｂ）は上記記憶媒体４０２を取
り出した状態を示している。記憶媒体４０２は、例えば
店でクレジットカードとして兼用されるようになってい
る。ここで、上述した商品の割引きコードが記憶されて
おり、当該商品が購入された場合には、例えば、消費者
は商品の値段の割引きを要求できる。図４（Ｃ）は、ケ
ース４００内部に受信装置４０１が収納されるととも
に、上記カード状の記憶媒体４０２に着脱用スリット４
２０が設けられており、さらに表示部４３０が設けられ
た例を示している。この装置は、カード状の記憶媒体４
０２を挿入して、読み出しキー４３１を１回押す毎に、
記憶媒体４０２に記憶されているクーポンコードが表示
部４３０に表示される。これによりユーザは、現在どの
ようなクーポンコードを取得しているかを知ることがで
きる。

【００２６】ところで、ユーザは上記記憶媒体４０２
を、商品購入時に店員に提示して商品の割引きを受ける
が、この割引きの後は、商店側は記憶媒体４０２のクー
ポンコードを消去する。このために商店には記憶媒体の
クーポンコードを消去する装置が配備されている。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、既存の
伝送信号に対して妨害や規制を与えることなくデジタル
データを効果的に伝送し、また当該データを正確に受信
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図。

【図２】この発明の他の実施例を示す図。

【図３】この発明のさらに他の実施例を示す図。

【図４】この発明の装置に使用例を示す図。

【符号の説明】

１２…帯域制限フィルタ（ＢＥＦ）、１３…合成器、１
６…変調器、１７…帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）、２３
…ゲート回路、４１…マイク、４２…増幅器、４３…帯
域通過フィルタ（ＢＰＦ）、４４…デコーダ、４６…同
期分離回路、４７…スイッチ、４８…ＰＬＬ回路。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/08 7/081

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも音声信号を送信する放送機と、
   この放送機からの送信信号を受信する受信機で構築され
   るシステムにおいて、 放送機側では前記音声信号の帯域内の一部の周波数帯域
   にデジタルデータ信号を重畳し、前記受信機側では再生
   された前記音声信号から前記デジタルデータ信号を抽出
   するようにしたことを特徴とするデータ伝送及び受信方
   法。
2. 【請求項２】少なくとも音声信号を含む信号を伝送する
   伝送装置において、 前記音声信号に対して、音声信号帯域内の一部の周波数
   帯域にデジタルデータ信号を重畳する重畳手段を有した
   ことを特徴とするデータ伝送装置。
3. 【請求項３】前記デジタルデータ信号を重畳する前記一
   部の周波数帯域の前記音声信号に対して、前記重畳前
   に、帯域制限を施す帯域制限フィルタを有することを特
   徴とする請求項２記載のデータ伝送装置。
4. 【請求項４】前記デジタルデータ信号は、前記音声信号
   帯域内の搬送波によってデジタルデータを周波数変調ま
   たは位相変調する手段から出力されていること特徴とす
   る請求項２記載のデータ伝送装置。
5. 【請求項５】前記デジタルデータ信号は、前記音声信号
   再生帯域内のバースト状の搬送波によってデジタルデー
   タを周波数変調または位相変調する手段から出力されて
   いること特徴とする請求項２記載のデータ伝送装置。
6. 【請求項６】前記デジタルデータ信号が重畳される期間
   のみの前記一部の周波数帯域の前記音声信号に対して、
   前記重畳前に、帯域制限を施す帯域制限フィルタを有す
   ること特徴とする請求項５記載のデータ伝送装置。
7. 【請求項７】前記デジタルデータ信号は、前記音声信号
   帯域内の搬送波によってデジタルデータをＭＳＫ変調す
   る手段から出力されていることを特徴とする請求項２記
   載のデータ伝送装置。
8. 【請求項８】前記音声信号を送信する送信装置は、テレ
   ビジョン放送用の送信機であることを特徴とする請求項
   １記載のデータ伝送装置。
9. 【請求項９】前記音声信号を送信する送信装置は、ラジ
   オ放送用の送信機であることを特徴とする請求項１記載
   のデータ伝送装置。
10. 【請求項１０】少なくとも音声信号を受信する受信機器
    において、 前記受信機器に設けられ、音声信号帯域内の一部の周波
    数帯域でデジタルデータ信号が重畳されてくる再生音声
    信号が出力される音声出力部と、 前記受信機器とは別に設けられ、前記再生音声信号の中
    から前記デジタルデータ信号を抽出する手段と、 抽出された前記デジタルデータ信号を復調し、デジタル
    データを取り出す手段とを具備したことを特徴とするデ
    ータ受信装置。
11. 【請求項１１】前記デジタルデータ信号を抽出する手段
    は、前記受信機器の音声ライン出力部から前記デジタル
    データ信号を抽出することを特徴とする請求項１０記載
    のデータ受信装置。
12. 【請求項１２】前記デジタルデータ信号を抽出する手段
    は、前記再生音声信号を出力するスピーカからの音声を
    マイクロホンでピックアップすることを特徴とする請求
    項１０記載のデータ受信装置。
13. 【請求項１３】前記デジタルデータ信号を抽出する手段
    は、前記再生音声信号を所定周波数帯域の帯域フィルタ
    に供給することにより、この帯域フィルタから前記デジ
    タルデータ信号を抽出し、 前記デジタルデータを取り出す手段は、前記帯域フィル
    タの出力を所定の復調回路に導入して復調することによ
    り取り出すことを特徴とする請求項１０記載のデータ受
    信装置。
14. 【請求項１４】前記音声信号を受信する受信装置は、テ
    レビジョン受像機であることを特徴とする請求項１０記
    載のデータ受信装置。
15. 【請求項１５】前記音声信号を受信する受信装置は、ラ
    ジオ受信機であることを特徴とする請求項１０記載のデ
    ータ受信装置。