JPH09508506A - フルモーションビデオ伝送のための電気通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 現在音声およびデータ通信用にのみ用いられている撚り対線を介してフルモーションカラービデオ、音声およびデータ信号を伝送できるようにする電気通信システム（１０）が提供される。この信号は、広帯域信号として、撚り対線リンク（１６）を介して６０００フィートまでの距離伝送される。撚り対線リンク（１６）から受取られた広帯域信号は増幅され、撚り対線リンク（１６）のインピーダンスに比例しかつこのインピーダンスとはベクトルが反対であるインピーダンスがこの信号に与えられる。単一利得が達成され、それによって、撚り対線リンク（１６）のインピーダンスによる信号低下の影響が打ち消され、かなりの長さの撚り対線リンク（１６）を介してビデオ信号を正確に再生することができるようになる。さらに、撚り対線のインピーダンスを補償することにより広帯域信号を正確に再生することができるようになり、複数個の異なるビデオ、電話およびデータ信号を一緒に多重化し同じ撚り対線リンク（１６）を介して同時に伝送することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 フルモーションビデオ伝送のための電気通信システム 発明の背景 先行技術の説明 本発明は、少なくとも１つのビデオ信号を含む多重通信信号を電話線の撚り対 線からなるリンクで同時に伝送するためのシステムである。 発明の分野 従来の電気通信システムでは、フルモーションビデオ画像の伝送は今まで、電 話通信の伝送において用いられる信号の帯域幅とは対照的に広帯域の伝送に特に 適した通信リンクでしか行なうことができなかった。電話通信における音声信号 の伝送には約４キロヘルツの帯域幅が必要である。この帯域幅は、人間の声の範 囲の周波数ならびに接続を確立するために用いられるダイヤルおよびパルスコー ドの音調の周波数に適応する。 米国および世界にわたり各地域に電話サービスを提供する必要性から、電話中 央局から加入者の場所への電話線のインフラストラクチャが確立されている。米 国を含め多くの国では、このような電話線は１６、２２、２４または２６ゲージ （ＡＷＧ）の絶縁銅線の複数の長さの撚り対線から形成されている。数えきれな いほどの長さのこのような電話線の撚り対線が、電柱から吊り下げられたり、導 管に入れて埋込まれたりして設置され、加入者の場所から電話 中央局につなげられ、電話通信ネットワークにより米国および世界にわたり接続 されている。 電話線の撚り対線からなるリンクのインピーダンスのため、これらの線にわた り伝送される電気通信信号には常に減衰が生じる。この減衰の程度は撚り対線の リンクの長さ次第である。すなわち、撚り対線リンクの長さが長いほど、中央局 と加入者の送受器との間のインピーダンス合計も大きくなるだろう。 従来の電話システムでは、加入者の場所からの信号の減衰を均一にして、中央 局に届く電話信号すべてを同じ型式の共通の搬送装置を通して均一的に増幅およ び処理できることが望ましい。直列のインダクタンスを周期的に挿入することに より、所定の周波数を下回る電話線の撚り対線からなる従来のリンクの減衰を減 少させ、失われた周波数特性をほぼ平坦にすることができる。インダクタンスを 周期的に挿入することは装荷と呼ばれている。従来は、線が０ないし４キロヘル ツの周波数を伝えるように設計されている電話線の撚り対線に６０００フィート の間隔で装荷している。装荷コイルは通常、マンホール、および電柱の高いとこ ろに設けられた装置箱に設けられている。従来のように装荷を行なうことにより 、中央局からさまざまな距離にある加入者の場所から、電話中央局で比較的均一 的な信号レベルをもたらす。 線の撚り対線からなる従来の電話線は電話の送受器間で の音声通信の伝送、ならびにコンピュータおよひファクシミリ間などのデータ通 信には適しているが、撚り対線リンクを含む従来の電話線でビデオ信号を伝送す ることは今までは実用化されていない。約４キロヘルツの帯域幅しか必要としな い音声およびデータ通信とは異なり、テレビ信号などのフルモーションビデオ信 号の伝送には最低でも４．５メガヘルツの帯域幅が必要である。米国での電話通 信システムにおいては、米国連邦通信委員会が電話通信キャリアに、テレビ信号 の伝送に対しては６メガヘルツの帯域幅を割当てることを要求している。ヨーロ ッパなどの他の国では、７．５メガヘルツの帯域幅が必要である。 ビデオ信号が音声信号よりもはるかに大きな帯域幅を必要とする理由は、ビデ オ画像を送るためには多数のポイントを水平の走査ラスタにおいて走査せねばな らないためである。各々の走査の最後には、再生されるべきビデオ情報に関して 帰線消去パルスが発生され、この帰線消去パルスの間ビデオ情報と反対の極性の ライン同期パルスが発生される。ラインパルスは個々の水平の走査線を同期化す る。同様に、フィールドまたは垂直の走査を同期化することが必要である。これ は、フィールドの帰線時間の間に生じる別のパルストレインにより行なわれる。 従来のフルモーションまたは「高速走査」テレビ伝送においては、１つの水平 線の開始から次のものへの時間間隔は６３．５マイクロ秒である。各々の完全な フレームは２ つの飛び越しフィールドからなる。フレーム速度は１秒につき３０であり、フレ ームにつき５２５の走査線があり、その９３％はフィールド帰線消去パルスの間 の時間の損失のために可視のものである。水平の解像度を垂直の解像度とほぼ等 しくするために、最低で約４．５メガヘルツの帯域幅が必要である。この周波数 範囲およびこれを上回るものは、音声およびデータ伝送において用いられる４キ ロヘルツの狭い帯域の周波数スペクトルと対比して、広帯域周波数スペクトルと 称される。 電話通信のインフラストラクチャにおいて現在用いられている従来の線は今ま で、従来の電話線の撚り対線をビデオ信号が通過する際の劣化のためビデオ信号 を伝送するには十分ではないと考えられている。約１０００フィートを上回る長 さでは、ビデオ信号の水平の同期パルスは鮮明度を失い、ビデオデータと混じり 合ってしまう。結果として、受信器は水平の走査線を区別することができなくな る。周波数帯域の上および下側の端部に近いところの信号の部分は、帯域の中央 近くにある信号の部分よりもはるかに劣化が大きい。色情報はビデオ信号の周波 数帯域の上の端部で伝送されるため、従来の電話線の撚り対線を含むリンクでビ デオ信号を伝送すると色はすぐに失われてしまう。したがって、特にカラービデ オである、テレビで受像されるフルモーションのビデオ信号を伝送することには 、広帯域幅の搬送設備が必要である。既存の電話通信線のインフラス トラクチャは、フルモーションビデオ信号の伝送には適さないと考えられている 。 発明の概要 本発明の主な目的は、フルモーションビデオ信号の伝送において用いるための １つ以上の長さの電話線の撚り対線のリンクという媒体を採用する電気通信シス テムを提供することである。本発明の電気通信システムはそれによってテレビカ メラが従来の電話線の撚り対線でビデオ信号を伝送することを可能にする。 従来の電話線の撚り対線を用いる通信リンクでビデオ信号を伝送するためのシ ステムを提供することにより、本発明は、適所に設けられかつ事実上すべての住 民の中心部を通して動作する既存の電話通信線のインフラストラクチャでビデオ 信号が伝送できるようにする。本発明は、その場所からビデオ信号を伝送するた めに構造物に導かれる特別な目的の帯域幅の搬送設備を必要としない。 １つの大きな局面では、本発明はビデオ信号を伝送するための電話通信回路で あると考えられ、少なくとも４．５メガヘルツの帯域幅のビデオ信号を提供する ためのビデオ信号開始手段と、ビデオ信号開始手段に結合されビデオ信号を増幅 するためのラインドライバ手段と、その一方が結合されて増幅されたビデオ信号 を受取る対向する端部を備える装荷されない電話線の撚り対線からなるリンクと 、撚り対線のリンクの他方の端部に結合されてビデオ信号を受 取り増幅する対称のビデオ変圧器手段と、結合されて対称のビデオ変圧器からの ビデオ信号を受取り、撚り対線リンクにおけるインピーダンスに比例しベクトル がそれに反対であるインピーダンスを印加し、そうすることによりその撚り対線 のリンクにおけるインピーダンスの劣化に対してビデオ信号を修正する修正増幅 器手段と、修正増幅器手段に結合され修正されたビデオ信号を受取るためのビデ オ受信器とを含む。 本発明は別の広い局面では、既知の長さで第１および第２の端部を有する線の 装荷されない撚り対線からなる撚り対線リンクを含む電話通信回路における改良 であると考えられる。 本発明の改良は、少なくとも４．５メガヘルツの帯域幅を有するビデオ信号を 提供するためのビデオ信号提供手段と、ビデオ信号提供手段および撚り対線リン クの第１の端部に介在しビデオ信号を増幅し、そうすることにより撚り対線リン クは既知のインピーダンスを表わすようになるラインドライバ手段と、その撚り 対線リンクの第２の端部に結合され既知のインピーダンスに比例しかつ反対であ る補償インピーダンスが印加されたビデオ信号を再生する単一利得増幅手段と、 結合されて補償インピーダンスが印加されたビデオ信号を受取るビデオ受信器と を含む。 本発明の動作の原理では、撚り対線リンクにおける電話線の対が装荷されない ことが必要である。このことは線の 対の長さが６０００フィート以下の場合は容易であるか、その理由はこのような 線における負荷は通常加入者の場所および電話中央局でのみ課されるからである 。本発明を適切に機能させるために、電話線の撚り対線における装荷は排除しな ければならない。撚り対線のリンクが６０００フィートを上回れば、６０００フ ィート以下の間隔でライン増幅器を用いる必要がある。撚り対線リンクは、２つ の局間で延在する線の単一の撚り対線、合計の長さが加入者の場所と共通の中央 局との間に接続される加入者の線、または合計の長さが加入者の場所と異なる中 央局との間に接続される加入者の線のいずれからなるものでもよい。 装荷がない場合、従来の電話線の撚り対線は、これらの線で伝送されるビデオ 信号に既知のインピーダンスを及ぼすだろう。インピーダンスはベクトルを有す る伝送ファクタであるため、信号が表示のためにビデオ受信器に送られる前に、 受取った信号に対応する反対のインピーダンスを課すことが可能である。ビデオ 信号に対するインピーダンスの効果はこのようにして逆になる。したがって、ビ デオ信号の帯域の上および下の端部で情報を有するビデオ信号の部分のように、 ビデオ信号の水平同期パルスは劣化するが、受取ったビデオ信号に課される修正 のインピーダンスは、ビデオ信号のそのような部分に多大な修正効果をもたらす 。結果として、受取るビデオ信号に反対のインピーダンスが課されると、信号は 、電話線の撚り対線の伝送の端 部に到着したときに備えていた元の形式に非常に正確に再構成される。 ビデオ信号を完全に再構成することが可能であるため、従来の電話の撚り対線 リンクはもはや、音声およびデータ伝送のための狭い４キロヘルツの周波数帯域 に制限されない。反対に、広帯域のまたは大きな帯域の信号を従来の電話線の撚 り対線で伝送することが可能である。本発明の電気通信回路で伝送されるビデオ 信号は、好ましくは少なくとも約６メガヘルツの帯域幅を有するビデオ信号開始 手段により提供される。このようにして、モノクロームおよびカラーのテレビ伝 送に対する米国連邦通信委員会の要求に応じたビデオ信号を、本発明に従って伝 送することができる。 受取ったビデオ信号に修正インピーダンスを課す修正増幅器手段は好ましくは 、受信信号エミッタフォロワ増幅回路と、撚り対線リンクの長さによって定めら れるように受信信号エミッタフォロワ増幅回路に選択的かつ代替的に取付けられ る抵抗器−キャパシタの組合せとを含む。修正増幅器手段はまた、位相調整をビ デオ信号に行なうための位相調整手段を含む。この位相調整手段は、位相調整増 幅器手段と、撚り対線リンクの長さによって定められるように選択的にかつ代替 的に位相調整増幅器回路に取付けられる抵抗器−キャパシタ−インダクタの組合 せとを含む。 好ましくは、ラインドライバ手段は、伝送信号エミッタ フォロワ増幅回路および撚り対線リンクの長さにより定められるように伝送信号 エミッタフォロワ増幅回路に選択的かつ代替的に取付けられる抵抗器−キャパシ タの組合せを備える利得選択手段を含む。ラインドライバ手段に選択された抵抗 器−キャパシタの組合せを提供することにより、このシステムを調整してビデオ 信号が電話線の撚り対線を伝送される際にその帯域幅にわたりより均一的に劣化 し、かつビデオ信号周波数帯域の上および下の端部では過度に劣化されないよう にすることができる。このようにして対称のビデオ変圧器手段および修正増幅器 手段により、より容易に修正および再構成することができる。 本発明に従い従来の撚り対線リンクを利用して現在可能である帯域幅伝送の能 力のさらなる利点を利用すれば、本発明の好ましい実施例は、従来の撚り対線リ ンクでの単一のビデオ信号の伝送だけでなく、従来の撚り対線リンクでの複数の 信号の多重化を含む。複数の信号はともに、電気通信回路の伝送の端部で周波数 変調され、受信の端部で復調される。実際には、複数のビデオ信号、複数の音声 信号、複数のデータ信号、ならびにビデオ、音声およびデータ信号の種々の組合 せを、多重化技術を用いて通常の電話送受器での使用のために設計された電話線 からなる従来の単一の撚り対線リンクで伝送することができる。 本発明に従うこのようなマルチチャネルシステムでは、電気通信回路はビデオ 信号開始手段だけでなく、音声帯域 信号を提供するための少なくとも１つの音声帯域信号開始手段を含む。このよう な信号は約４キロヘルツの帯域幅を有する。このシステムにはさらに、結合され てビデオ信号開始手段からのビデオ信号および音声帯域信号開始手段からの音声 帯域信号を受取り、ラインドライバ手段を通し撚り対線リンクでビデオ信号およ び音声帯域信号を同時に伝送する多重化手段が設けられる。ビデオ受信器に加え て、音声帯域信号を受取るために音声帯域受信器が修正増幅器手段に結合される 。 本発明のシステムを利用して、ともに多重化された信号を１０メガヘルツの帯 域幅で伝送してもよい。このようにしてたとえば、４キロヘルツの全二重電話音 声信号およびさらに全二重データ信号、音声信号、またはデータ信号と音声信号 との組合せとともにビデオ信号を多重化してもよい。さらに、本発明のシステム を利用して複数のビデオ信号をともに多重化して伝送することが可能である。実 際には、直角振幅変調技術を用いて、合計で４つの異なるビデオ信号をともに多 重化して単一の撚り対線リンクで同時に伝送することができる。 本発明は、添付の図面を参照してより明確にかつ具体的に説明される。 図面の説明 図１は、本発明に従い構成される全二重、多重化電気通信システムの１つの実 施例を示すブロック図である。 図２は、図１の電気通信システムにおける局の１つでの伝送端子の１つを示す ブロック図である。 図３は、図２の伝送端子により変調される際の異なる信号を示す周波数の図で ある。 図４は、図１の電気通信システムにおける局の１つでの受信端子の１つを示す ブロック図である。 図５は、図２の伝送端子および図４の受信端子双方のための直流電圧電源の概 略図である。 図６は、図２の伝送端子および図４の受信端子双方において用いられるダブル バランス混合回路の概略図である。 図７は、図２の伝送端子および図４の受信端子双方において用いられる増幅発 振器回路の概略図である。 図８は、図２の伝送端子および図４の受信端子双方において用いられるバンド パスフィルタ回路の概略図である。 図９は、図２の伝送端子および図４の受信端子双方において用いられるノッチ フィルタ回路の概略図である。 図１０は、図２の伝送回路および図４の受信回路双方において用いられる発振 器回路の概略図である。 図１１は、図１の電気通信システムの伝送端子において用いられる広帯域増幅 器回路の概略図である。 図１２ａおよび１２ｂは、図１の電気通信システムの伝送端子において用いら れるラインドライバ回路の概略図である。 図１３ａおよび１３ｂは、図１の電気通信システムの受 信端子において用いられる対称のビデオ変圧器回路の概略図である。 図１４ａおよび１４ｂは、図１の電気通信システムの受信端子において用いら れる修正増幅器回路の概略図である。 図１５は、図１の電気通信システムの変形例のブロック図である。 実施例の説明 図１は、包括的に１０として示される電気通信システムを図示する。電気通信 システム１０は、各々がトランシーバを備え、電話線の装荷されない撚り対線か ら各々が構成される撚り対線リンク１６により結合される１対の局１２と１４と の間で延在する。 局 電気通信システム１０の局１２および１４各々では、ビデオカメラ１８として 図示されるビデオ信号源、およびテレビ受信器またはモニタ２０として図示され るビデオ受信器がある。ビデオ信号源１８は、少なくとも４．５メガヘルツ、好 ましくは少なくとも６．０メガヘルツの信号周波数帯域幅を有する。 局１２および１４各々はさらに、周波数変調回路２４および周波数復調回路２ ６を有する多重化装置２２を含む。ビデオ信号源１８は多重化装置２２の周波数 変調回路２４を通して広帯域増幅回路２８に接続される。広帯域増幅回路２８は ビデオ信号源１８に結合されてそこから信号を受 取り増幅された信号を生成する。広帯域増幅回路２８は図１１において概略的に 示されている。 装荷されない撚り対線リンク１６各々の長さは６０００フィート以下であり、 かつ既知のインピーダンスを有する。撚り対線リンク１６は結合されて増幅され た広帯域信号を広帯域増幅回路２８から受取る。局１２および１４各々の伝送器 はまた、図１２ａおよび１２ｂにおいて概略的にそれぞれが示されている回路部 分２１８および２２０を有するラインドライバ回路１９を備える。 局１２および１４各々における受信器は、電話線の撚り対線１６に結合されて そこから広帯域信号を受取り増幅する対称のビデオ変圧器回路３０を有する。対 称のビデオ回路３０各々は、図１３ａおよび１３ｂにおいてそれぞれ示されてい る回路部分２５０および２５２を含む。局１２および１４各々はまた、修正増幅 器回路３２の形式の修正増幅器手段を含む。修正増幅器回路３２は、図１４ａお よび１４ｂにおいてそれぞれ示されている回路部分２５８および２６０を有する 。 修正増幅器回路３２は対称のビデオ変圧器回路３０に結合され、広帯域信号に オフセットインピーダンスを与える。このオフセットインピーダンスは撚り対線 リンク１６の既知のインピーダンスに比例しかつ反対である。オフセットインピ ーダンスは、撚り対線１６を通過する広帯域信号において撚り対線１６の既知の インピーダンスを無効にする。 ビデオ受信器２０は結合されて、復調回路２６を通して修正増幅器回路３２から の広帯域信号を受取りそこからビデオ信号を引出す。 図１−４に示されているように、電気通信システム１０の局１２および１４は 、撚り対線リンク１６でビデオ信号の伝送および受信を行なうための回路のみな らず、各々はさらなる電気通信信号を与えるためのさらなる信号源を含む。これ らの信号源は、電話送受器３４として、およびコンピュータモデムのデータ伝送 モジュール３６、３８、４０、４２で示す４つのデータ伝送源として図示されて いる。局１２および１４各々はまた、それぞれが多重化装置２２を通して他方の 局の電話３４およびデータ伝送モジュール３６、３８、４０および４２に結合さ れる電話送受器３４′およびデータ受信モジュール３６′、３８′、４０′およ び４２′を備える。 周波数変調回路２４は結合されて信号源１８および３４−４２から信号を受取 り、これらの信号を変調する。広帯域増幅器回路２８は周波数変調回路２４に結 合されてそこから変調された信号を受取り、増幅された信号をラインドライバ回 路１９に送る。復調回路２６は対称のビデオ変圧器３０および修正増幅器３２に 結合され、そこから図３の広帯域信号を受取る。復調回路２６は広帯域信号を復 調して別々にビデオ信号を再生しそれをビデオ受信器２０に伝送し、かつさらな る信号各々を別々に再生してそれらを対 応する通信受信器３４′、３６′、３８′、４０′および４２′に伝送する。通 信受信器３４′は従来の電話送受器であり、受信器３４′、３６′、３８′、４ ０′および４２′はすべてコンピュータのデータモデムのデータ受信モジュール である。 直流電源 局１２および１４の変調回路２４は互いに同一であり、図２のブロック図で示 される型のものである。電力は図５で概略的に示されている共通の電源により各 局で変調回路２４および復調回路２６双方に供給される。直流の供給は、１１０ または２２０ボルトの交流電源いずれかから得られるものである。交流の入力は 、利用できる交流電源が１１０ボルトであるか２２０ボルトであるか次第で、線 １６２および１６４、または線１６２および１６６のいずれかに与えられる。交 流の供給は、その２次が整流器回路１７０に接続される電力変圧器１６８への入 力として与えられる。整流器回路１７０のダイオードＤ１−Ｄ４は、モデルＩＮ ４００３ダイオードである。整流された電力の出力は、モデルＬＰ２４００の、 ２４ボルトの直流調整器に与えられる。電源回路はまた、２つの１０１マイクロ ファラドのキャパシタ１７４、２つの１マイクロファラドのキャパシタ１７６、 および２つの２２００マイクロファラドのキャパシタ１７８を用いる。２マイク ロヘンリのインダクタ１８０は、調整された直流供給を、ダイオード１８２を通 しＢ ＋電圧として変調回路２４および復調回路２６に与える。 多重化システム 図１のビデオ信号発生源１８は、図２に示されるように別々のＢＮＣコネクタ ４８で現われる、ビデオチャネル出力４４およびオーディオチャネル出力４６を 有する復合ビデオ信号４３を生成する。復合ビデオ信号４３は０．７ないし１． ７７ボルトであり、ピークピークで６メガヘルツの帯域幅でありかつ７５オーム のインピーダンスである。ビデオ信号４３のビデオコンポーネント４４およびオ ーディオコンポーネント４６は混合回路５０において混合される。変調回路２４ および復調回路２６の個々の回路モジュールは、図６−１０において示されてい る。混合回路５０は図６において概略的に示され、ビデオ信号のオーディオおよ びビデオコンポーネント４４および４６を混合して６メガヘルツの帯域幅の復合 信号にする。ミクサ回路５０はこの信号を、図７で概略的に示されている増幅器 回路５２に伝送する。増幅器５２からの増幅された出力は、図８において概略的 に示されているバンドパスフィルタ６４に導かれる。バンドパスフィルタ６４は ０ないし８メガヘルツの帯域幅の出力を送る。この信号は図２および３の５５で 現われ、図１１で概略的に示される、図１の広帯域増幅器２８につながる線５６ に結合される。 電話信号開始装置３４は、従来のＲＪ１１全二重電話送受器である。送受器３ ４からの電話信号は線５８でさらな る信号入力として、図９に概略的に示される型の４キロヘルツのバンドパスフィ ルタ６０へ送られる。バンドパスフィルタ６０から、電話信号はビデオ入力信号 ４３のオーディオおよびビデオコンポーネント４４および４６を混合するのに用 いられたのと同じ型のミクサ回路５０に導かれる。しかしながら、フィルタ処理 された電話信号を受取るミクサ回路５０は、図１０で概略的に示される発信器回 路６２が発生する副搬送波周波数を備える電話信号を変調するのに用いられる。 電話通信信号に対し発振器回路６２が発生する副搬送波周波数は、８．０６メガ ヘルツの周波数の信号である。ミクサ回路５０も発振器回路６２も、図５に概略 的に示される電源回路から得られるＢ＋直流電圧源により電力が与えられる。 電話送受器３４からの電話入力信号を増幅するミクサ５０の出力は、図８に概 略的に示す型のバンドパスフィルタ回路６４へと導かれる。バンドパスフィルタ ６４の出力は、図７に示す型の別の増幅器回路５２に誘導される。電話信号の増 幅に使用される増幅器回路５２の回路構成は、ビデオ信号の増幅のために用いら れる増幅器回路５２と同じであるが、コンポーネントの値は異なっており、その ため帯域範囲の異なる増幅された出力を生成する。 電話信号を増幅する増幅器回路５２からの出力は、図９に示す型の別のバンド パスフィルタ６０に誘導される。始めに電話送受器３４で発生した、フィルタ処 理および増幅 された電話信号は、周波数範囲が８．０と８．１０メガヘルツの間である変調さ れた信号６６として送られる。変調された電話信号６６は、フィルタ処理および 増幅されたビデオ信号５５と組合され、図１１に概略的に示す広帯域増幅器回路 ２８へと線５６で送られる。 さらなる信号開始手段は、ＲＳ２３２全二重直列入力データモデムの伝送部分 ３６でもよい。ＲＳ２３２モデムの入力部分３６は、４キロヘルツの帯域幅を有 するデータ信号６８を生成する。さらなるデータ信号６８は図９に示す型のバン ドパスフィルタ回路６０へと伝送され、周囲の６０サイクルの高調波およびその 他の雑音を排除する。フィルタ処理されたデータ信号は次に、図６に示す型のミ クサ回路５０に伝送され、ここで図１０に示す型の発振器回路６２により８．２ ６メガヘルツの副搬送波周波数と混合される。変調されたデータ信号は次に、図 ８に示す型の広帯域フィルタ回路６４に送られ、図７に示す型の増幅器回路５２ に送られる。増幅されたデータ信号は次に、図９に示す型のノッチフィルタ回路 ６０に送られる。フィルタ処理され増幅されたデータ信号の周波数帯域は、８． ２と８．４メガヘルツの間である。 他のさらなるデータ信号は同様に、３８、４０および４２で示すＲＳ２３２全 二重データモデムの伝送部分で発生する。これらの伝送モデム部分は、それぞれ ７２、７４および７６で示されるさらなるデータ信号を発生する。これ らのデータ信号７２、７４および７６は、データ信号６８とまさに同じ態様で処 理されるが、各々のデータ信号に対し発振器回路６２が発生する副搬送波周波数 は異なっている。フィルタ処理および増幅されたデータ信号７８の周波数帯域は 、８．６と８．７メガヘルツの間である。フィルタ処理および増幅されたデータ 信号８０の周波数帯域は約８．９および９メガヘルツの間であり、変調されたデ ータ信号８２の周波数帯域は約９および１０メガヘルツの間である。 変調された信号５５、６６、７０、７８、８０および８２が変調回路２４から 出ると、図３に示すように広い１０メガヘルツの帯域幅内にある。線５６の復合 信号は次に図１１の広帯域増幅回路２８に送られる。 ミクサ回路 図６は概略的にミクサ回路５０を示すものである。ミクサ回路５０はビデオ信 号４３の処理において使用され、オーディオおよびビデオ信号コンポーネント４ ４および４６を混合する。ビデオ信号４３の処理において、オーディオコンポー ネント４４は線８４でシールド入力として変圧器回路のコイル８６に送られる。 ビデオ入力４６は、線８８でシールド入力として変圧器コイル９０の中央に送ら れる。変圧器コイル９０は整流器回路９２に結合され、その出力は変圧器コイル ９４に接続され、その中央は接地されている。オーディオおよびビデオの混合さ れた復合出力は変圧 器コイル９６で出現し、線９８で出力信号として送られる。 同じ混合回路５０を用いて、電話およびデータ信号を、図１０の発振器回路６ ２が発生する副搬送波周波数と混合する。電話およびデータ信号の処理において 、音声またはデータ信号は線８４でシールド入力として与えられ、一方発振器回 路６２からの搬送波周波数は線８８でシールド入力として与えられる。発振器回 路６２からの搬送波周波数により変調されたデータ信号は、線９８の出力で現わ れる。 増幅器 変調回路２４はまた、ビデオ、電話およびデータ信号各々に対し別々の増幅器 回路５２を用いる。増幅器回路５２への入力は線１１２で現われ、キャパシタ１ １４を通して送られる。ビデオ信号を増幅するための回路において、キャパシタ １１４は０．１マイクロファラドのキャパシタであり、音声およびデータ信号を 増幅するための回路においては、キャパシタ１１４の値は０．２２マイクロファ ラドである。Ｂ＋電圧が、図５の電源回路から線１１６で与えられる。増幅器回 路５２はまた、５６Ｋオームの抵抗器１１８、１５Ｋオームの抵抗器１２０およ び６８Ｋオームの抵抗器１２２を含む。ＮＰＮトランジスタ１２４は、増幅され た共通のエミッタ出力を線１２６で与える。 発振器 発振器回路６２は図１０で詳細に示されている。発振器回路６２はモデル２Ｎ ４８９の電界効果トランジスタ１０ ０、１６ピコファラドのキャパシタ１０２、ならびにそれぞれ４７０オーム、２ ７Ｋオームおよび３３０オームの値を有する抵抗器１０４、１０６、および１０ ８を利用する。発振器出力は、電話および音声信号変調回路経路各々に対し図６ のダブルバランスミクサ回路５０の入力線８８に接続されるライン１１０に現わ れる。 バンドパスフィルタ 各変調回路２４はまた、ビデオ信号、電話信号およびデータ信号の各々のため の受動バンドパスフィルタ６４を含む。図８に、このバンドパスフィルタ回路６ ４を概略的に示している。入力は線１２８上に現われる。広帯域フィルタ回路６ ４は、接地と信号経路との間に並列に接続されるインダクタ１３０と可変キャパ シタ１３２とを有するタンク回路を含む。インダクタ１３０は２７マイクロヘン リの値を有し、キャパシタ１３２は０ピコファラドと８０ピコファラドとの間で 変化する。タンク回路の出力はそれぞれが２２ピコファラドの値を有する２つの キャパシタ１３４の間に結合され、これらのキャパシタは、線１２８上の信号入 力と線１３８上のフィルタ処理された信号出力との間で４７ピコファラドのキャ パシタ１３６に並列に結合される。 ビデオ信号変調回路のバンドパスフィルタ回路６４からの出力線１３８は、ビ デオカメラ１８からの増幅されかつフィルタ処理されたビデオ信号４３を、混合 されかつ増幅 されたビデオ信号５５として伝える。バンドパスフィルタ回路６４は、ビデオチ ャネルに６メガヘルツの帯域幅が割当てられたビデオシステムに、６メガヘルツ の帯域幅の周波数出力を与えるように調整されてもよい。代替的に、バンドパス フィルタ６４は、ビデオチャネルに７．５メガヘルツの帯域幅の出力が割当てら れるキャリアシステムに、７．５メガヘルツの帯域幅の出力を与えるように調整 されてもよい。一方、電話信号およびデータ信号をフィルタ処理する際に用いら れるバンドパスフィルタ６４は、各電話信号５８および各データ信号６８、７０ 、７２、７４、７６に、１ないし２メガヘルツの範囲の帯域幅を有する出力を与 えるように調整される。 ノッチフィルタ 各変調回路２４はまた、図９に詳細に示している種類のノッチフィルタ回路６ ０を介する送受器３４からおよびデータモデム伝送器部３６〜４２からの狭い周 波数帯域の電話信号およびデータ信号の各々をフィルタ処理する。各ノッチフィ ルタ回路６０への入力信号は、演算増幅器１４２への負の入力として線１４０上 に現われる。ノッチフィルタ回路６０はまた、各々が３．３Ｋオームの値を有す る抵抗器１４４と、各々が１０Ｋオームの値を有する抵抗器１４６と、６８Ｋオ ームの値を有する抵抗器１４８と、各々が０．３３マイクロファラドのキャパシ タ１５０とを含む。演算増幅器１４２の出力は負の入力として別の演算増幅器 １５２に送られ、この演算増幅器１５２はループにおいて演算増幅器１５４に結 合される。演算増幅器１５２の出力はまた、演算増幅器１５６の負の入力に接続 される。演算増幅器１４２の出力は、演算増幅器１５８の負の入力にも接続され る。演算増幅器１４２、１５４、１５２、１５６および１５８はすべてＩＣ構成 要素モデルＭＣ４３０１である。ノッチフィルタ回路６０のフィルタ処理された 出力は線１６０上に現われる。 図３に、各変調回路２４によって生成された復合の多重化された広帯域信号出 力の波形を概略的に示している。５５で示されるビデオ信号の帯域幅は６メガヘ ルツであっても７．５メガヘルツであってもよい。電話信号６６は、８〜８．１ ０メガヘルツの範囲の帯域幅にある。データ信号７０は、８．２ないし８．４メ ガヘルツの範囲の帯域幅にある。データ信号７８は８．６ないし８．７メガヘル ツの範囲の帯域にあり、データ信号８０は８．９ないし９メガヘルツの範囲の帯 域幅を有する。データ信号８２は、９ないし１０メガヘルツの範囲の帯域幅にあ る。 広帯域増幅器 図１１に示す広帯域増幅回路２８は、ビデオ信号４３を与えるカメラ１８と電 話線１６の撚り対線の第１の端部１５との間に介挿され、多重化されたビデオ信 号４３とともに多重化された電話信号およびデータ信号を増幅する。広帯域増幅 回路２８は、増幅されかつ変調されたビデオ信号、 電話信号およびデータ信号をそれらのそれぞれの源から受取り、増幅された広帯 域の信号出力を生成する。 広帯域増幅器回路２８は、２４５マイクロヘンリのインダクタ１９０と、０ピ コファラドと８０ピコファラドとの間で変化することができる可変キャパシタ１ ９２とを有するタンク回路を含む。タンク回路の出力は、キャパシタ１３６に並 列に結合される１対のキャパシタ１３４の間に接続される。タンク回路とキャパ シタ１３４および１３６とは線５６上の入力信号をフィルタ処理して所望の１０ メガヘルツの帯域幅のみを増幅し、コンピュータおよびビデオ処理装置の環境に おいて存在し得る周囲のＲＦ信号をフィルタ処理して取除く。 分離された１０メガヘルツの帯域の出力は、２段増幅器への入力としての役割 を果たすキャパシタ１９４に送られる。モデルＢＣ５４８ＮＰＮトランジスタ１ ９６は第１の増幅段を与える。トランジスタ１９６のエミッタは、１５Ｋオーム の抵抗器１９８に接続され、かつ、インピーダンスに関して修正する役割を果た すモデルＢＣ３２４ＰＮＰトランジスタ２０２のベースで１５０オームの抵抗器 ２００に接続される。トランジスタ２０２のコレクタは１．５Ｋオームの抵抗器 ２０４に接続され、そのエミッタは１Ｋオームの抵抗器２０６を介してＢ＋電圧 を受取る。 第２の増幅段は、互いに結合されるトランジスタ２０８および２１０によって 形成される。トランジスタ２０８お よび２１０はともにモデルＢＣ５４８ＮＰＮトランジスタである。これらの２つ のトランジスタは生成されている電流量に対処するために並列で用いられる。ト ランジスタ２０８および２１０のエミッタはそれぞれ抵抗器２１２および２０４ を介して接地に結合される。抵抗器２１２は３．９Ｋオームの値を有する。第２ の増幅段の出力は７５オームの抵抗器２１４を介して送られ、線２１６上の出力 として現われる。広帯域増幅器回路２８によって、線５６上の入力周波数のスペ クトルのすべての部分が出力信号２１６において確実に線形に増幅される。した がって、出力信号２１６の信号の振幅は均一である。 ラインドライバ 広帯域増幅器回路２８の出力２１６は、ラインドライバ回路１９を形成する、 それぞれ図１２ａおよび図１２ｂに概略的に示している回路部２１８および２２ ０への入力として与えられる。ラインドライバ回路１９への信号入力線２１６は 図１２ａに示されている。図１２ａおよび図１２ｂのラインドライバ回路は、伝 送信号エミッタフォロワ増幅回路と、撚り対線リンク１６の長さに応じて伝送信 号エミッタフォロワ増幅回路に選択的にかつ代替的に取付けられる抵抗器−キャ パシタの組合せとを含む利得選択手段を含む。表１に、これらの抵抗器およびキ ャパシタの値を示している。増幅器、ダイオードおよびトランジスタのモデルの 指定も表１に示している。 図１２ａおよび図１２ｂに示されているように、通常は開いた状態の多くのブ リッジが初めに設けられる。これらのブリッジは、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｊ、１ ２Ｋ、１２Ｌ、Ｉ２Ｍで、および１２Ｘ、１２Ｖ、１２ＩＩ、１２ＩＩＩ、１２ ＶＩ、１２Ｘ１、１２Ｖ１、１２ＩＩ１で示されている。コンタクト１２Ａ、１ ２Ｂ、１２Ｊ、１２Ｋ、１２Ｌおよび１２Ｍははんだ付けによって選択的に取付 けられ、コンタクト１２ＩＩ、１２ＩＩＩ、１２Ｖ、１２Ｘ、１２ＸＩ、１２Ｖ １、１２ＶＩ、１２ＩＩ１、１２Ｅ、１２Ｆ、１２Ｇおよび１２Ｈはプラグイン ブリッジである。 ブリッジを選択的に取付けることにより、どの抵抗器−キャパシタの組合せが ラインドライバ回路１９に取込まれるかが決定される。例示的に示すために、抵 抗器１２Ｒ１４〜１２Ｒ２１および１２Ｒ３８とキャパシタ１２Ｃ９〜１２Ｃ１ ６とが、増幅器１２Ｔ３の利得を変えるために、プラグインブリッジコンタクト １２Ｘ、１２Ｖ、１２ＩＩ、 １２Ｘ１、１２Ｖ１および１２ＩＩ１によって決定される代替的な組合せで選択 され得る。増幅器１２Ｔ３の適切な利得は、撚り対線リンク１６の長さおよびイ ンピーダンスに依存する。 適切な抵抗器−キャパシタの組合せを選択することによって、伝送されるべき 周波数帯域に依存して、トランジスタ１２Ｔ３の飽和が防止される。すなわち、 図１２ａおよび１２ｂに示した回路構成は、広帯域増幅器回路２８の出力線２１ ６から受取った６〜１０メガヘルツの範囲の帯域幅を伝送するのに適切である。 抵抗器−キャパシタの組合せの適切な選択は、帯域幅とともに撚り対線リンク１ ６のインピーダンスに依存して行なわれる。線２３０上のトランジスタ１２Ｔ３ の出力は、選択された周波数帯域で均一に増幅され、図１２ｂのトランジスタ１ ２Ｔ５〜１２Ｔ１２の増幅段に与えられる。 添付の付録Ａには、そこに示しているような異なる長さおよび異なるゲージの 撚り対線リンク１６の線に適切な、回路に取付けられるはんだ付けされたコンタ クトとプラグインコンタクトとの例示的な接続を示している。その他の長さおよ びゲージの撚り対線リンクに関するコンタクトの条件は経験に基づいて確かめら れる。 増幅器の出力は、図１２ａおよび図１２ｂのラインドライバ回路から電話線の 撚り対線１６の第１の端部１５に接続される。撚り対線リンク１６に用いられる 電話線は、電 話会社の中央局から加入者の場所に電話サービスを供給する全国電話網で用いら れる１６、２２、２４または２６のゲージの従来の絶縁銅線である。撚り対線リ ンク１６は装荷されていない状態でなければならず、その長さは用いる線のゲー ジに依存し得る。たとえば、ゲージ１９の線を用いる場合、ポリエチレン絶縁の 撚り対線リンク１６は、１１，０５５フィートまでの長さが可能である。ゲージ ２０の線を用いる場合、ポリエチレン絶縁の撚り対線リンク１６は９，５７０フ ィートまでの長さが可能であり、ゲージ２２の線を用いる場合７，７５５フィー トまでの長さが可能であり、ゲージ２６の線を用いる場合５，７７５フィートま での長さが可能である。それより長い撚り対線リンクは、システムで用いる構成 要素の効率を最大にすることによって用いられ得る。 対称ビデオ変圧器 最初に４３で与えられるビデオ信号を含む信号は、各撚り対線リンク１６の第 ２の端部１７で、図１３ａでは２５０で示され図１３ｂでは２５２で示される回 路部を有する対称のビデオ変圧器回路３０への入力として現われる。図１３ａの 対称ビデオ変圧器回路部２５０への入力は、電話線の撚り対線１６の第２の端部 １７から線２５４および２５６上に与えられる。線２５４および２５６上の広帯 域の信号はかなり劣化するが、図１３ａおよび１３ｂの対称ビデオ変圧器のビデ オ部２５０および２５２を始めとして復 元される。 対称ビデオ変圧器回路部２５０および２５２は、表２に挙げたような回路構成 要素を含む。抵抗器およびキャパシタの構成要素の値を、必要なダイオード、ト ランジスタおよび演算増幅器の部品またはモデルの指定とともに、表２に示して いる。 図１３ａの対称ビデオ変圧器回路部２５０は、撚り対線リンク１６のインピー ダンスに従って対称ビデオ変圧器回路３０への接続のために選択される抵抗器− キャパシタの組合せを含む。このインピーダンスは、リンク１６を形成する電話 線の撚り対線の長さとともにこれらの電話線のゲージによって左右される。 対称ビデオ変圧器回路３０は、通常は開いているが必要に応じてはんだ付けに よる接続によってブリッジすることができるコンタクト１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ 、１３Ｄ、１３Ｅおよび１３Ｆを含む。その他の抵抗器−キャパシタの組合せは 回路中でプラグインブリッジによって接続されてもよく、１３Ｒ、１３Ｓ、１３ Ｔ、１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗおよび１３Ｘで示される。添付の付録Ａは、撚り対 線リンク１６の特定の長さおよびゲージに応じて対称ビデオ変圧器回路に選択的 に代替的に取付けられる異なる抵抗器−キャパシタの組合せを示している。その 他の長さおよびゲージの撚り対線リンク１６に対する適切な抵抗器−キャパシタ の組合せは、経験に基づいて決定することができる。 信号は、撚り対線リンク１６の第２のまたは受信端部１７を出ていき、図１３ ａの対称ビデオ変圧器回路部２５０の線２５４および２５６上に現われる。イン ピーダンス整合変圧器２６６部品番号Ｇ５６０３は、撚り対線リンク１６のイン ピーダンスに合わされ、データ信号、電話信号、ビデオ信号のオーディオ成分お よびビデオ信号の劣化した ビデオ成分を含む、線２５４および２５６で受取った情報をすべて増幅する。イ ンピーダンス整合変圧器２６６は、この情報をすべて均一な利得で増幅する。図 １３ｂのトランジスタ１３Ｔ３、１３Ｔ４、１３Ｔ５および１３Ｔ６はさらに、 受取った信号を増幅して修正のための信号レベルを確立する。 修正増幅器 修正増幅器回路３２は、図１４ａおよび図１４ｂにそれぞれ概略的に示されて いる増幅部２５８および２６０を含む。修正増幅器回路３２は、撚り対線リンク １６のインピーダンスを補償する。修正増幅器回路部２５８は、対称ビデオ変圧 器回路３０のインピーダンス整合変圧器２６６から増幅された出力を受取るよう に結合される。修正増幅器回路部２５８および２６０は、対称ビデオ変圧器回路 部２６０からそれ自身に伝送される広帯域信号にオフセットインピーダンスを与 える。このオフセットまたは補償インピーダンスは撚り対線リンク１６の既知の インピーダンスに比例しかつこの既知のインピーダンスと反対であり、それによ り、既知のインピーダンスの広帯域信号への影響をなくす。表３は、修正増幅器 の構成要素を示しており、増幅器およびトランジスタをモデル番号で示し、かつ 抵抗器およびキャパシタの値を示している。 修正増幅器回路部２５８および２６０は、エミッタ−フォロワ増幅器回路と、 抵抗器、キャパシタおよびインダクタの複数個の組合せとを含む。抵抗器、キャ パシタおよびインダクタの組合せのうちの少なくとも１つはエミッタフォロワ回 路において結合され、他の組合せは撚り対線リンク１６のインピーダンスに従っ てそこから選択的に絶縁される。これらの抵抗器−キャパシタ−インダクタの組 合せは回路中で選択的に結合され、はんだ付けによって選択的に閉じることがで きる通常は開いているブリッジ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ、１４ Ｆ、１４Ｇ、１４Ｈ、１４Ｉ、１４Ｊ、１４Ｋ、１４Ｌによって、および通常は 開いているプラグインブリッジ１４Ｒ＋、１４Ｓ＋、 １４Ｔ、１４Ｕ、１４Ｖ、１４Ｗ、１４Ｘ、１４Ｘ＋、１４Ｙ、１４Ｙ＋、１４ Ｚ、１４Ｚ＋によって絶縁される。異なる撚り対線リンク１６のいくつかの選択 された長さおよびゲージに対するこれらのブリッジの閉鎖は、付録Ａに示されて いる。 増幅された広帯域ビデオ信号は、信号出力線２６８から対称ビデオ変圧器回路 部２５２を出ていく。信号出力線２６８は、図１４ａの修正増幅器回路部２５８ への入力として接続される。図１４ａのブリッジ接続によって、抵抗器１４Ｒ１ ０〜１４Ｒ１８およびキャパシタ１４Ｃ５〜１４Ｃ１５が修正増幅器回路部２５ ８の増幅回路に選択的に接続され、撚り対線リンク１６のインピーダンスを部分 的に補償する。修正増幅器回路部２６０は、撚り対線リンク１６のインピーダン スに対する修正を完了するのに必要な位相調整を行なう。 図１４ａの修正増幅器回路部２５８からの信号出力線２７０、２７２および２ ７４は、図１４ｂの修正増幅器回路部２６０への入力として接続される。ブリッ ジコンタクト１４Ｅ、１４Ｆ、１４Ｇ、１４Ｈ、１４Ｉ、１４Ｊ、１４Ｋ、１４ Ｌ、１４Ｔ、１４Ｕ、１４Ｗおよび１４Ｖは、受取った広帯域信号を復元するた めにこの受取った広帯域信号の位相を調整する抵抗器−キャパシタ−インダクタ の組合せにおいて取付けるために用いられる。 修正増幅器回路３２の回路部２５８は、トリミング回路 としての役割を果たし、インピーダンス整合変圧器２６６と撚り対線リンク１６ のインピーダンスとの間に僅かな不一致があればそれを補償するように数巻き分 の線をシミュレートする。図１４ａの修正増幅器回路部２５８はまた、受信信号 エミッタフォロワ増幅回路としての機能を果たす。修正増幅器回路部２５８の抵 抗器−キャパシタの組合せは、撚り対線リンク１６の長さに応じて、受信信号エ ミッタフォロワ増幅回路に選択的にかつ代替的に取付けられる。図１４ｂの修正 増幅器回路部２６０は、ビデオ信号に対して位相調整を行なうための位相調整手 段を形成する。回路部２６０は、電話線の撚り対線１６の長さに応じて位相調整 増幅器回路に選択的にかつ代替的に取付けられる抵抗器−キャパシタ−インダク タの組合せを用いる。 対称ビデオ変圧器回路部２５０および２５２と修正増幅器回路部２５８および ２６０とは、撚り対線リンク１６の第２の端部１７に結合される単一利得増幅手 段を形成し、撚り対線リンク１６の既知のインピーダンスに比例しかつこの既知 のインピーダンスとは反対の補償インピーダンスを与えてビデオ信号５５を再生 する。修正増幅器回路部２５８および２６０によってこの信号に与えられたイン ピーダンスは、撚り対線リンク１６の線インピーダンスの影響に等しく、この影 響を相殺する。 修正増幅器回路部２６０からの最後の信号出力線２７６は、図３の形状に回復 される広帯域信号を運ぶ。修正増幅 器回路部２６０の線２７６上の出力信号は完全に復元された広帯域信号であり、 図３の信号成分をすべて含む。修正増幅器回路は、ビデオ信号５５を含む信号を すべて復元する。その信号は完全に復元され、ビデオ信号５５中の水平同期パル スおよび色情報を完全に含む。 復調 図３の完全に復元された復合広帯域信号が図１４ｂの線２７６上で修正増幅器 回路を出ていくと、この信号は図１で一般に２６で示される復調回路に送られる 。復調回路２６は、図１３ａ、図１３ｂ、図１４ａおよび図１４ｂのインピーダ ンス補償手段と図１で２０、３４′、３６′、３８′、４０′および４２′で示 される、信号成分の各々に対する受信器との間に結合される周波数分割復調手段 を形成する。復調回路２６は、変調回路２４と同じ副回路を多く用いる。 復調回路２６は、図４にブロック図で示されている。復調回路２６は、電話チ ャネルおよびデータチャネルの各々から搬送周波数を取除き、信号成分を適切な 受信器に送る。すなわち、図１に示されるように、復元されたオーディオおよび ビデオ成分４４′および４６′を有する復元されたビデオ信号４３′は、テレビ ジョン受信機２０に送られる。復元された電話信号は、電話送受器３４と同一の 電話送受器３４′に送られる。同様に、データモデム伝送モジュール３６からの データ信号はデータモデム受信モジュール３ ６′に送られる。データモデム伝送モジュール３８からのデータ信号はデータモ デム受信モジュール３８′に送られる。データモデム伝送モジュール４０からの データ信号はモデムデータ受信モジュール４０′に送られる。データモデム伝送 モジュール４２からのデータ信号はデータモデム受信モジュール４２′に送られ る。 図１のシステムは、１対の電話線１６からなる撚り対線リンクによって互いに 直接接続される２つの局１２および１４を示している。しかしながら、このシス テムが全国のまたは全世界の電気通信網において接続される局に同様に適用可能 であることが理解されるはずである。 図１５は、局１２が電話線の装荷されない撚り対線３１６によって電話中央局 ３１８に接続されるそのようなシステムを示している。中央局３１８は、直埋式 および架空式同軸ケーブル、光ファイバ、レーザ、マイクロ波、衛星ならびに赤 外線電気通信リンクを含む、一般に３２４で示される全国共通搬送波電気通信網 に接続される。局１４は同様に、電話線の装荷されない撚り対線３２２によって 中央局３２０に接続される。中央局３２０はまた、同じ共通搬送波電気通信網３ ２４に接続される。 このように本発明は、図１に示されるようなほんの６０００フィートの電話線 の撚り対線によって互いに接続される局、または、構成する長さの電話線の撚り 対線３１６および３２２を含む撚り対線リンクによって中央局３１８お よび３２０と共通搬送波３２４とを介して互いに接続される互いに何千マイルも 離れた場所にある局に適用され得る。 本発明の電気通信システムが必ずしも地方の電話網かまたは全国の電話網に接 続されていなくてもよいことが理解されるはずである。反対に、局１２および１ ４が物理的に互いに近い場所にあれば、これらの局は１つの長さの電話線の装荷 されない撚り対線によって互いに直接に接続されることができるであろう。局１ ２および１４が、１つの長さの電話線の装荷されない撚り対線１６によって互い に直接接続されていても、地方の電話中央局まで延びる撚り対線１６の、全国的 な電話網を介して互いに接続される部分によって互いに接続されていても、本発 明の動作は同じである。信号が撚り対線リンクを介して伝送される距離にかかわ らず、ビデオ信号５５を完全に復元することが可能である。 本発明の電気通信システムの好ましい実施例は、フルモーションカラービデオ の同時の切換可能な通信に、対話型音声および集積データ能力を与える。このシ ステムは、フルモーションカラー画像の双方向伝送を受入れ、再分配し、管理す るマルチプレクサスイッチエンハンサを用い、必要に応じてオーディオおよびデ ータチャネルを用いる。 本発明の電気通信システムを１つのビデオ信号とともに付加的な電話およびデ ータ信号を送信しかつ受信するものとして説明したが、このシステムが複数個の ビデオ信号の 送受信に容易に適合可能であることが理解されるはずである。すなわち、直角位 相振幅変調技術を用いれば、このシステムは、図１〜図１４ｂの実施例に示した ような１つのビデオチャネルと電話チャネルおよび４つのデータチャネルとの代 わりにフルモーション、カラー、ビデオの４つまでのチャネルを受入れることが できる。 本発明の電気通信システムによって、電話線の撚り対線を介して伝送されるア ナログ通信の向上および能力が得られる。このシステムは、装荷されない電話線 の対を介して、１つの建物または建物の複合体の中でオフィスからオフィスに、 フロアからフロアに、さらに、６０００フィートまでの距離で離れている建物、 スタジオおよび局同士の間で、双方向のビデオ、音声、データ、ファクシミリま たはテレックスの入力および出力を対の線で伝送するために用いることができる 。 図１に示されるように、このシステムは、全二重動作のために構成することが できる。そのようなシステムでは、局１２および１４の各々は、完全な送受信能 力を含む。本発明の電気通信システムは単信であっても半二重であっても全二重 であってもよく、家庭用ビデオ、文書閲覧、ビデオ会議、保安監視、医療健康用 品の配達、原子力発電所の監視等の特別の目的やその他の無数の応用に用いられ てもよい。 本発明の多くの変形例および変更例は明らかに電気通信 システムに通じている人に容易に明らかとなるであろう。たとえば、付録Ａの選 択可能なコンタクトは、添付の図に示しているようにはんだ付けまたはプラグイ ンの接続でなくてもよいが、ＥＰＲＯＭを介して確立することができる。すなわ ち、撚り対線リンクの線の長さおよびゲージは、適切なコンタクトが自動的に確 立されるようにＥＰＲＯＭにプログラムされることが可能である。したがって、 本発明の範囲はここに図示しかつ説明した電気通信システムの特定の実施例に限 定されるものとして構成されるべきではなく、添付の請求の範囲において規定さ れるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ビデオ信号を伝送するための電気通信回路であって、 少なくとも４．５メガヘルツの帯域幅の広帯域ビデオ信号を与えるためのビデ オ信号開始手段と、前記ビデオ信号開始手段に結合され、前記広帯域ビデオ信号 を増幅してそのまま伝送するためのラインドライバ手段と、一方が前記増幅され た広帯域ビデオ信号を受取るように結合される対向する端部を有する装荷されな い電話線の撚り対線からなるリンクと、前記撚り対線リンクの前記端部のうちの 他方に結合され、前記広帯域ビデオ信号を受取りかつ増幅するための対称ビデオ 変圧器手段と、前記対称ビデオ変圧器からの前記広帯域ビデオ信号を受取り、前 記受取った広帯域ビデオ信号に、前記撚り対線リンクのインピーダンスに比例し かつそのベクトルが前記インピーダンスと反対であるインピーダンスを与えるこ とによって前記撚り対線リンクのインピーダンスの劣化に対して前記広帯域ビデ オ信号を修正するように結合される修正増幅器手段と、前記修正増幅器手段に結 合され、前記修正された広帯域ビデオ信号を受取るためのビデオ受信器とを含む 、電気通信回路。 ２．前記ビデオ信号開始手段によって与えられる前記広帯域ビデオ信号は、少な くとも６．０メガヘルツの帯域幅を有する、請求項１に記載の電気通信回路。 ３．前記撚り対線リンクの長さは６０００フィート以下である、請求項１に記載 の電気通信回路。 ４．前記修正増幅器手段は、受信信号エミッタフォロワ増幅回路と、前記撚り対 線リンクの長さに応じて前記受信信号エミッタフォロワ増幅回路に選択的にかつ 代替的に取付けられる抵抗器−キャパシタの組合せとを含む、請求項１に記載の 電気通信回路。 ５．前記ラインドライバ手段は、伝送信号エミッタフォロワ増幅回路と、前記撚 り対線リンクの長さに応じて前記伝送信号エミッタフォロワ増幅回路に選択的に かつ代替的に取付けられる抵抗器−キャパシタの組合せとを含む利得選択手段を 備える、請求項４に記載の電気通信システム。 ６．前記修正増幅器手段は、前記ビデオ信号に対して位相調整を行なうための位 相調整手段を含む、請求項１に記載の電気通信回路。 ７．前記位相調整手段は、位相調整増幅器回路と、前記撚り対線リンクの長さに 応じて前記位相調整増幅器回路に選択的にかつ代替的に取付けられる抵抗器−キ ャパシタ−インダクタの組合せとを含む、請求項６に記載の電気通信回路。 ８．約４キロヘルツの帯域幅の音声帯域信号を与えるための少なくとも１つの音 声帯域信号開始手段と、前記ビデオ信号開始手段からの前記広帯域ビデオ信号お よび前記音声帯域信号開始手段からの前記音声帯域信号を受取りかつ前記広帯域 ビデオ信号および前記音声帯域信号を同時に前記撚り対線リンクを介して前記ラ インドライバ手段に送るよ うに結合される多重化手段と、前記修正増幅器手段に結合され、前記音声帯域信 号を受取るための音声帯域受信器とをさらに含む、請求項１に記載の電気通信回 路。 ９．少なくとも１つの電話信号開始手段および少なくとも１つのデータ信号開始 手段を含む複数の上述のような音声帯域信号開始手段と、前記音声帯域信号の各 々の受信専用の複数の上述のような音声帯域受信器とを含む、請求項８に記載の 電気通信回路。 １０．前記多重化手段は、前記信号開始手段と前記ラインドライバとの間に結合 される周波数分割変調手段と、前記修正増幅器手段と前記受信器との間に結合さ れる周波数分割復調手段とを含む、請求項８に記載の電気通信回路。 １１．（ａ）少なくとも４．５メガヘルツの周波数帯域幅を有する広帯域ビデオ 信号を与えるビデオ信号源と、 （ｂ）前記ビデオ信号源に結合され、増幅された広帯域ビデオ信号を生成する ラインドライバ手段と、 （ｃ）既知のインピーダンスを有し、かつ、前記ラインドライバ手段から前記 増幅された広帯域ビデオ信号をそのまま受取るように結合される電話線の装荷さ れない撚り対線を含むリンクと、 （ｄ）前記電話線の撚り対線に結合され、そこから前記広帯域ビデオ信号を受 取りかつ増幅する対称ビデオ変圧器と、 （ｅ）前記対称ビデオ変圧器に結合され、前記撚り対 線リンクからの前記広帯域ビデオ信号に、前記撚り対線リンクの前記既知のイン ピーダンスに比例しかつ前記既知のインピーダンスと反対のオフセットインピー ダンスを与え、それによって前記既知のインピーダンスの前記ビデオ源からの前 記広帯域ビデオ信号への影響を打ち消す修正増幅器手段と、 （ｆ）前記修正増幅器手段から前記広帯域ビデオ信号を受取り、そこからビデ オ画像を抽出するように結合されるビデオ受信器とを含む、電気通信システム。 １２．前記修正増幅器手段は、エミッタフォロワ増幅回路と、抵抗器、キャパシ タおよびインダクタの複数個の組合せとを含み、前記組合せのうちの少なくとも １つは前記エミッタフォロワ回路において選択的に結合され、その他の前記組合 せは前記撚り対線リンクのインピーダンスに従ってそこから選択的に絶縁される 、請求項１１に記載の電気通信回路。 １３．前記対称ビデオ変圧器および前記修正増幅器手段は、前記撚り対線リンク を介して通過する信号のための単一利得増幅器としての役割を果たす、請求項１ １に記載の電気通信回路。 １４．少なくとも１つの付加的な通信信号を与えるための少なくとも１つの付加 的な信号源と、前記信号源から前記信号を受取りかつ前記信号を変調するように 結合される周波数変調手段とをさらに含み、前記ラインドライバ手段は 前記周波数変調手段に結合され、そこからの前記変調された周波数を受取り、さ らに、前記修正増幅器手段に結合され、そこから変調された周波数を受取りかつ 前記変調された信号を復調して前記広帯域ビデオ信号および各付加的な通信信号 を別々に再生する復調手段と、各付加的な通信信号のための別々の通信受信器と を含む、請求項１１に記載の電気通信回路。 １５．少なくとも１つの付加的な電話信号と少なくとも１つの付加的なデータ信 号とを含む複数個の上述のような付加的な信号源をさらに含む、請求項１４に記 載の電気通信回路。 １６．前記付加的な通信信号の帯域幅は約４キロヘルツであることをさらに特徴 とする、請求項１４に記載の電気通信回路。 １７．前記撚り対線リンクの長さは６０００フィート以下であることをさらに特 徴とする、請求項１１に記載の電気通信回路。 １８．既知の長さを有しかつ第１および第２の端部を有する線の装荷されない撚 り対線を含む撚り対線リンクを備える電気通信回路において、 少なくとも４．５メガヘルツの帯域幅を有する広帯域ビデオ信号を与えるため のビデオ信号提供手段と、前記ビデオ信号提供手段と前記撚り対線リンクの前記 第１の端部との間に介挿され、前記広帯域ビデオ信号をそのまま増幅し かつそこに既知のインピーダンスを与え、それによって前記撚り対線リンクは前 記既知のインピーダンスを示すラインドライバ手段と、前記撚り対線リンクの前 記第２の端部に結合され、前記既知のインピーダンスに比例しかつ前記既知のイ ンピーダンスとは反対の補償インピーダンスを与えて前記広帯域ビデオ信号をそ のまま再生する単一利得増幅手段と、前記補償インピーダンスが与えられた前記 広帯域ビデオ信号を受取るように結合されるビデオ受信器とを含む、電気通信回 路。 １９．前記単一利得増幅手段は、前記撚り対線リンクの前記第２の端部にあり、 前記広帯域ビデオ信号を増幅する対称ビデオ変圧器と、一旦前記広帯域ビデオ信 号が前記対称ビデオ変圧器から現われると前記広帯域ビデオ信号に前記補償イン ピーダンスを与えるための修正増幅器手段とを含む、請求項１８に記載の改良さ れた電気通信回路。 ２０．対向する端部を有する装荷されない電話線の撚り対線からなるリンクを介 して少なくとも４．５メガヘルツの帯域幅の広帯域ビデオ信号を伝送するための 電気通信回路であって、 前記撚り対線リンクの前記端部のうちの一方に結合され、前記広帯域ビデオ信 号を受取りかつ増幅するための対称ビデオ変圧器手段と、 前記対称ビデオ変圧器に結合され、前記撚り対線リンクのインピーダンスに比 例しかつそのベクトルが前記インピ ーダンスと反対であるインピーダンスを前記広帯域ビデオ信号に与え、それによ って前記撚り対線リンクにおけるインピーダンスの劣化に対して前記広帯域ビデ オ信号を修正するための修正増幅器手段とを含む、電気通信回路。