JPH08275070A - テレビジョン放送用音声多重変調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、簡易な構成で高性能なデジタル処
理を行なうことができるテレビジョン放送用音声多重変
調装置を提供することを目的としている。 【構成】一対のデジタル音声信号に加算及び減算処理を
施すマトリクス手段の減算出力を位相信号に変換するア
キュムレータと、このアキュムレータの出力を互いに直
交する一対の複素信号でなるＦＭ変調波に変換する変換
手段の各出力に帯域制限処理を施して振幅信号を生成す
るフィルタと、このフィルタの各出力のサンプリング周
波数を変換する周波数変換手段と、一対の音声信号が付
加されるデジタル映像信号に基づいて、ＦＭ変調の中心
周波数を設定するために生成された互いに直交する一対
の音声信号副搬送波と周波数変換手段の出力とを乗算す
る乗算手段と、この乗算手段の出力とマトリクス手段の
加算出力とを多重化する多重化手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、テレビジョン放送に
おける音声多重信号を生成するテレビジョン放送用音声
多重変調装置に係り、特にその音声信号をデジタル処理
するようにしたものの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、首記の如き従来のテレビ
ジョン放送用音声多重変調装置は、図４に示すように構
成され、音声信号をアナログ処理している。すなわち、
図２において、符号１１，１２は入力端子であり、例え
ば二か国語放送であれば主及び副チャンネルに対応する
アナログ音声信号がそれぞれ供給され、ステレオ放送で
あればＬ（左）及びＲ（右）チャンネルに対応するアナ
ログ音声信号がそれぞれ供給される。

【０００３】これら入力端子１１，１２に供給されたア
ナログ音声信号は、それぞれプリエンファシス回路１
３，１４に供給されて周波数特性を制御された後、マト
リクス回路１５に供給される。このマトリクス回路１５
は、入力された２種類の音声信号に対して加算処理及び
減算処理を施している。

【０００４】このうち、加算処理によって得られた音声
信号は、遅延回路１６に供給されて所定時間遅延された
後、加算回路１７に供給される。また、減算処理によっ
て得られた音声信号は、ＶＣＯ（Voltage Control Osci
llator）１８に供給されて後述するＦＭ（Frequency Mo
dulation）変調処理が施された後、ＢＰＦ（Band Pass
Filter）１９により帯域制限されて上記加算回路１７に
供給される。

【０００５】一方、図４において、符号２０は映像信号
の供給される入力端子である。この入力端子２０に供給
された映像信号は、同期分離回路２１に供給されて水平
同期信号が分離される。この同期分離回路２１で分離さ
れた水平同期信号は、２つの分周回路２２，２３に供給
されて、それぞれ所定の分周比で分周される。このう
ち、分周回路２２で分周された水平同期信号は、位相比
較回路２４の一方の入力端に供給される。

【０００６】この位相比較回路２４の他方の入力端に
は、上記ＶＣＯ１８のＦＭ変調出力を分周回路２５によ
り所定の分周比で分周した信号が供給されている。この
位相比較回路２４では、入力された両信号を位相比較
し、その位相差に対応した位相誤差信号を発生してい
る。そして、この位相比較回路２４から出力される位相
誤差信号が、ＬＰＦ（Low Pass Filter ）２６に供給さ
れて直流電圧レベルに変換され、ＶＣＯ１８に制御電圧
として印加される。

【０００７】すなわち、ＶＣＯ１８，位相比較回路２
４，ＬＰＦ２６及び分周回路２２，２５は、ＶＣＯ１８
の発振出力を水平同期信号に位相同期させるためのＰＬ
Ｌ（Phase Locked Loop ）回路２７を構成している。そ
して、このＶＣＯ１８は、その位相同期状態における発
振出力を音声信号副搬送波として、マトリクス回路１５
の減算処理によって得られた音声信号をＦＭ変調するこ
とになる。

【０００８】また、上記分周回路２３で分周された水平
同期信号は、位相比較回路２８の一方の入力端に供給さ
れる。この位相比較回路２８の他方の入力端には、ＶＣ
Ｏ２９の発振出力を分周回路３０により所定の分周比で
分周した信号が供給されている。この位相比較回路２８
では、入力された両信号を位相比較し、その位相差に対
応した位相誤差信号を発生している。そして、この位相
比較回路２８から出力される位相誤差信号が、ＬＰＦ３
１に供給されて直流電圧レベルに変換され、ＶＣＯ２９
に制御電圧として印加される。

【０００９】すなわち、ＶＣＯ２９，位相比較回路２
８，ＬＰＦ３１及び分周回路２３，３０は、ＶＣＯ２９
の発振出力を水平同期信号に位相同期させるためのＰＬ
Ｌ回路３２を構成している。そして、このＶＣＯ２９の
発振出力は、振幅変調回路３３に供給される。この振幅
変調回路３３には、基準発振回路３４から出力される、
音声のモノラル／ステレオの識別を行なうための制御信
号が供給されている。

【００１０】この振幅変調回路３３は、ＶＣＯ２９の発
振出力を制御信号副搬送波として、基準発振回路３４か
ら出力される制御信号に振幅変調処理を施している。そ
して、この振幅変調回路３３から出力される制御信号
は、上記加算回路１７に供給されている。

【００１１】ここで、上記加算回路１７は、マトリクス
回路１５の加算処理によって得られた信号を、遅延回路
１６で所定時間遅延した信号と、マトリクス回路１５の
減算処理によって得られた信号を、ＶＣＯ１８でＦＭ変
調しＢＰＦ１９で帯域制限した信号と、振幅変調回路３
３で振幅変調された制御信号とを多重化することによっ
て音声多重信号を生成し、出力端子３５から出力してい
る。

【００１２】ところで、上記のようなテレビジョン放送
用音声多重変調装置を、デジタル処理に変えようとした
場合、アナログ音声信号をデジタル化するためのサンプ
リングクロックの周波数としては、扱う音声周波数帯域
の上限周波数の２倍以上であることが必要である。具体
的に言えば、音声多重信号は５５ｋＨｚ程度の周波数帯
域を持つことから、そのサンプリングクロックの周波数
としては１１０ｋＨｚ以上が必要となる。

【００１３】しかしながら、このような高い周波数を有
するサンプリングクロックによってデジタル化された各
音声信号を、マトリクス回路１５で減算処理して得られ
た信号にＦＭ変調処理を施そうとした場合、ＰＬＬ回路
２７及びその後段のＢＰＦ１９に相当する部分に、高い
ビット精度で高速演算が可能なものを用いる必要があ
り、構成が複雑化して経済的にも不利になるという問題
が生じることになる。また、このような問題は、基準発
振回路３４から出力される基準信号に振幅変調処理を施
すためのＰＬＬ回路３２及び振幅変調回路３３について
も、同様に生じることになる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
アナログ処理によるテレビジョン放送用音声多重変調装
置を、そのまま単純にデジタル処理に置き換えると、構
成が複雑化して経済的な不利を招くという問題を有して
いる。

【００１５】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、簡易な構成でしかも高性能なデジタル処
理を行なうことができる極めて良好なテレビジョン放送
用音声多重変調装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るテレビジ
ョン放送用音声多重変調装置は、デジタル化された第１
及び第２の音声信号に対して加算処理及び減算処理を施
すマトリクス手段と、このマトリクス手段の減算出力を
位相信号に変換するアキュムレータと、このアキュムレ
ータから出力される位相信号を互いに直交する一対の複
素信号でなるＦＭ変調波に変換する変換手段と、この変
換手段から出力された各ＦＭ変調波に帯域制限処理を施
して振幅信号を生成するフィルタと、このフィルタから
出力される各振幅信号のサンプリング周波数を変換する
周波数変換手段と、第１及び第２の音声信号が付加され
るデジタル化された映像信号に基づいて、ＦＭ変調の中
心周波数を設定するための互いに直交する一対の音声信
号副搬送波を生成する生成手段と、この生成手段から出
力される音声信号副搬送波と周波数変換手段の出力とを
乗算する乗算手段と、この乗算手段の出力とマトリクス
手段の加算出力とを多重化する多重化手段とを備えるよ
うにしたものである。

【００１７】

【作用】上記のような構成によれば、従来のように高い
ビット精度で高速演算が可能な回路を用いることなく、
低い周波数のサンプリングクロックでＦＭ変調や帯域制
限を行なうことができ、簡易な構成で高性能なデジタル
処理を行なうことができるようになる。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。すなわち、図１において、符号
３６，３７は入力端子であり、例えば二か国語放送であ
れば主及び副チャンネルに対応するアナログ音声信号が
それぞれ供給され、ステレオ放送であればＬ及びＲチャ
ンネルに対応するアナログ音声信号がそれぞれ供給され
る。

【００１９】これら入力端子３６，３７に供給されたア
ナログ音声信号は、それぞれＡ／Ｄ（Analogue／Digita
l ）変換回路３８，３９に供給され所定周波数のサンプ
リングクロックに基づいてデジタル音声信号に変換され
た後、プリエンファシス回路４０，４１により周波数特
性を制御されて、マトリクス回路４２に供給される。こ
のマトリクス回路４２は、入力された２種類のデジタル
音声信号に対して加算処理及び減算処理を施している。

【００２０】このうち、加算処理によって得られた音声
信号は、インターポレータ４３に供給されて、上記サン
プリングクロックの整数倍にクロック周波数を高められ
た後、遅延回路４４により所定時間遅延されて、加算回
路４５に供給される。また、減算処理によって得られた
音声信号は、アキュムレータ４６に供給されて位相信号
に変換された後、コサイン変換回路４７及びサイン変換
回路４８にそれぞれ供給されて、複素信号のＦＭ変調波
Ｉ，Ｑに変換される。

【００２１】そして、このコサイン変換回路４７及びサ
イン変換回路４８から出力されたＦＭ変調波Ｉ，Ｑは、
それぞれＬＰＦ４９，５０に供給されて帯域制限される
ことにより、振幅信号に変換される。その後、ＬＰＦ４
９，５０から出力される振幅信号は、それぞれインター
ポレータ５１，５２に供給されて、ＦＭ変調の中心周波
数を決定する後述する音声信号副搬送波の乗算に必要な
周波数までクロック周波数を高められた後、乗算回路５
３，５４に供給されて互いに直交する音声信号副搬送波
と乗算される。これら乗算回路５３，５４の各出力は、
加算回路５５で加算されて、加算回路４５に供給され
る。

【００２２】一方、図１において、符号５６は映像信号
の供給される入力端子である。この入力端子５６に供給
された映像信号は、同期分離回路５７に供給されて水平
同期信号同期が分離される。この同期分離回路５７で分
離された水平同期信号は、Ａ／Ｄ変換回路５８に供給さ
れてデジタル化された後、乗算回路５９，６０にそれぞ
れ供給される。

【００２３】このうち、乗算回路５９は、Ａ／Ｄ変換回
路５８から出力されるデジタル水平同期信号と、入力信
号を位相信号に変換するアキュムレータ６１の出力を、
分周回路６２で水平同期周波数まで分周した信号とを位
相比較し、その位相差に対応した信号を出力している。

【００２４】そして、この乗算回路５９の出力が、フィ
ルタ６３で帯域制限されてアキュムレータ６１に供給さ
れることにより、アキュムレータ６１の出力周波数が水
平同期周波数の２倍になるように制御される。その後、
このアキュムレータ６１の出力が、コサイン変換回路６
４及びサイン変換回路６５にそれぞれ供給されることに
より、上記した互いに直交する一対の音声信号副搬送波
が生成され、乗算回路５３，５４に出力される。

【００２５】また、上記乗算回路６０は、Ａ／Ｄ変換回
路５８から出力されるデジタル水平同期信号と、入力信
号を位相信号に変換するアキュムレータ６６の出力を、
分周回路６７で水平同期周波数まで分周した信号とを位
相比較し、その位相差に対応した信号を出力している。
そして、この乗算回路６０の出力が、フィルタ６８で帯
域制限されてアキュムレータ６６に供給されることによ
り、アキュムレータ６６の出力周波数が水平同期周波数
の３．５倍になるように制御される。

【００２６】その後、このアキュムレータ６６の出力
が、コサイン変換回路６９に供給されることによって、
制御信号副搬送波が生成され乗算回路７０に出力され
る。この乗算回路７０は、コサイン変換回路６９から出
力される制御信号副搬送波で、基準発振回路７１から出
力される音声のモノラル／ステレオの識別を行なうため
の制御信号を振幅変調して、上記加算回路４５に出力し
ている。

【００２７】このようにして、上記遅延回路４４，加算
回路５５及び乗算回路７０から出力される各信号は、加
算回路４５に供給されて多重化されることにより音声多
重信号が生成される。そして、この加算回路４５から出
力された音声多重信号は、Ｄ／Ａ（Digital ／Analogu
e）変換回路７２に供給されてアナログ音声多重信号に
変換され、出力端子７３から取り出される。

【００２８】したがって、上記実施例のような構成によ
れば、従来のように高いビット精度で高速演算が可能な
回路を用いることなく、低い周波数のサンプリングクロ
ックでＦＭ変調や帯域制限を行なうことができ、簡易な
構成で高性能なデジタル処理を行なうことができるよう
になる。

【００２９】ここで、テレビジョン放送における音声多
重放送では、マトリクス回路４２の減算処理によって得
られた信号をＦＭ変調するための音声信号副搬送波の周
波数は、映像信号の水平同期周波数の２倍と規定され、
音声のモノラル／ステレオの識別を行なう制御信号を振
幅変調するための制御信号副搬送波の周波数は、映像信
号の水平同期周波数の３．５倍と規定されている。

【００３０】このため、クロック周波数を水平同期信号
の周波数の整数倍に設定した場合には、音声信号副搬送
波及び制御信号副搬送波とクロックとの周波数比が簡単
な整数比となり、かつ同期しているので、音声信号副搬
送波及び制御信号副搬送波の発生回路は簡単となり、小
規模なカウンタと変換テーブルとで置き換えることがで
きる。

【００３１】図２は、このような設定条件を考慮した場
合における、この発明の第２の実施例を示している。す
なわち、図１と同一部分に同一符号を付して説明する
と、前記乗算回路５３．５４に供給するための互いに直
交する一対の音声信号副搬送波は、カウンタ７４の計数
値を、コサイン変換回路７５及びサイン変換回路７６に
供給することによって得ている。

【００３２】また、音声のモノラル／ステレオの識別を
行なうための制御信号を振幅変調した信号は、制御信号
を所定周波数の制御信号搬送波で振幅変調した制御信号
テーブルの記憶されたメモリ７７から、カウンタ７８の
計数値をアドレスとしてデータを読み出すことによって
得ている。

【００３３】次に、図２に示した各ブロックを駆動する
ための動作クロックの生成回路について説明する。すな
わち、図３において、符号７９は映像信号の供給される
入力端子である。この入力端子７９に供給された映像信
号は、同期分離回路８０に供給されて水平同期信号同期
が分離される。この同期分離回路８０で分離された水平
同期信号は、分周回路８１に供給されて所定の分周比で
分周された後、位相比較回路８２の一方の入力端に供給
される。

【００３４】この位相比較回路８２の他方の入力端に
は、ＶＣＯ８３の出力クロックを分周回路８４により、
上記分周回路８１の出力と同じ周波数になるように分周
した信号が供給されている。この位相比較回路８２で
は、入力された両信号を位相比較し、その位相差に対応
した位相誤差信号を発生している。そして、この位相比
較回路８２から出力される位相誤差信号が、ＬＰＦ８５
に供給されて直流電圧レベルに変換され、ＶＣＯ８３に
制御電圧として印加される。

【００３５】すなわち、ＶＣＯ８３，位相比較回路８
２，ＬＰＦ８５及び分周回路８１，８４は、ＶＣＯ８３
の出力クロックを水平同期信号に位相同期させるための
ＰＬＬ回路８６を構成している。そして、このＰＬＬ回
路８６から出力されるクロックが、出力端子８７を介し
て取り出され、図２に示した各ブロックに動作クロック
として供給される。なお、この発明は上記各実施例に限
定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
簡易な構成でしかも高性能なデジタル処理を行なうこと
ができる極めて良好なテレビジョン放送用音声多重変調
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るテレビジョン放送用音声多重変
調装置の一実施例を示すブロック構成図。

【図２】この発明の第２の実施例を示すブロック構成
図。

【図３】同第２の実施例におけるクロック生成手段を示
すブロック構成図。

【図４】従来のテレビジョン放送用音声多重変調装置を
示すブロック構成図。

【符号の説明】

１１，１２…入力端子、１３，１４…プリエンファシス
回路、１５…マトリクス回路、１６…遅延回路、１７…
加算回路、１８…ＶＣＯ、１９…ＢＰＦ、２０…入力端
子、２１…同期分離回路、２２，２３…分周回路、２４
…位相比較回路、２５…分周回路、２６…ＬＰＦ、２７
…ＰＬＬ回路、２８…位相比較回路、２９…ＶＣＯ、３
０…分周回路、３１…ＬＰＦ、３２…ＰＬＬ回路、３３
…振幅変調回路、３４…基準発振回路、３５…出力端
子、３６，３７…入力端子、３８，３９…Ａ／Ｄ変換回
路、４０，４１…プリエンファシス回路、４２…マトリ
クス回路、４３…インターポレータ、４４…遅延回路、
４５…加算回路、４６…アキュムレータ、４７…コサイ
ン変換回路、４８…サイン変換回路、４９，５０…ＬＰ
Ｆ、５１，５２…インターポレータ、５３，５４…乗算
回路、５５…加算回路、５６…入力端子、５７…同期分
離回路、５８…Ａ／Ｄ変換回路、５９，６０…乗算回
路、６１…アキュムレータ、６２…分周回路、６３…フ
ィルタ、６４…コサイン変換回路、６５…サイン変換回
路、６６…アキュムレータ、６７…分周回路、６８…フ
ィルタ、６９…コサイン変換回路、７０…乗算回路、７
１…基準発振回路、７２…Ｄ／Ａ変換回路、７３…出力
端子、７４…カウンタ、７５…コサイン変換回路、７６
…サイン変換回路、７７…メモリ、７８…カウンタ、７
９…入力端子、８０…同期分離回路、８１…分周回路、
８２…位相比較回路、８３…ＶＣＯ、８４…分周回路、
８５…ＬＰＦ、８６…ＰＬＬ回路、８７…出力端子。

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/30 Ｈ０４Ｎ 7/133 Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタル化された第１及び第２の音声信
   号に対して加算処理及び減算処理を施すマトリクス手段
   と、このマトリクス手段の減算出力を位相信号に変換す
   るアキュムレータと、このアキュムレータから出力され
   る位相信号を互いに直交する一対の複素信号でなるＦＭ
   変調波に変換する変換手段と、この変換手段から出力さ
   れた各ＦＭ変調波に帯域制限処理を施して振幅信号を生
   成するフィルタと、このフィルタから出力される各振幅
   信号のサンプリング周波数を変換する周波数変換手段
   と、前記第１及び第２の音声信号が付加されるデジタル
   化された映像信号に基づいて、ＦＭ変調の中心周波数を
   設定するための互いに直交する一対の音声信号副搬送波
   を生成する生成手段と、この生成手段から出力される音
   声信号副搬送波と前記周波数変換手段の出力とを乗算す
   る乗算手段と、この乗算手段の出力と前記マトリクス手
   段の加算出力とを多重化する多重化手段とを具備してな
   ることを特徴とするテレビジョン放送用音声多重変調装
   置。
2. 【請求項２】 前記生成手段は、入力信号を位相信号に
   変換するアキュムレータと、このアキュムレータから出
   力される位相信号と前記映像信号の水平同期信号との位
   相比較結果に基づいて、前記アキュムレータから出力さ
   れる位相信号が前記水平同期信号に同期するように制御
   する位相比較手段と、この位相比較手段の出力にコサイ
   ン変換処理を施して一方の音声信号副搬送波を生成する
   コサイン変換手段と、前記位相比較手段の出力にサイン
   変換処理を施して他方の音声信号副搬送波を生成するサ
   イン変換手段とを具備してなることを特徴とする請求項
   １記載のテレビジョン放送用音声多重変調装置。
3. 【請求項３】 前記生成手段は、前記映像信号の同期成
   分に基づいたクロックを計数するカウンタと、このカウ
   ンタの計数値にコサイン変換処理を施して一方の音声信
   号副搬送波を生成するコサイン変換手段と、前記カウン
   タの計数値にサイン変換処理を施して他方の音声信号副
   搬送波を生成するサイン変換手段とを具備してなること
   を特徴とする請求項１記載のテレビジョン放送用音声多
   重変調装置。
4. 【請求項４】 前記多重化手段は、前記映像信号の同期
   成分に基づいたクロックに基づいて駆動されるカウンタ
   の計数値によってメモリから読み出される、所定の制御
   信号副搬送波で振幅変調が施された制御信号を、前記マ
   トリクス手段及び前記乗算手段の出力とともに多重化す
   ることを特徴とする請求項１記載のテレビジョン放送用
   音声多重変調装置。