JPS5841034B2 - 音声多重受信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジョン放送の音声多重信号を受信する
装置に関するものである。

一般に、テレビジョン受像機と組合わせる音声多重受信
装置においては、スピーカ間隔を充分に確保することが
できず、ステレオ放送モードを受信しても充分なるステ
レオ再生効果を得ることが困難であった。

また、モノラル放送モードあるいは異種放送モードにお
けるモノラル受信時においては音像は中央に定位するた
め、装置として２スピーカシステムを準備しても音像の
広がり感が無いという不満足なものであった。

そこで、本発明は、音声多重放送の受信時に小さいスピ
ーカ間隔であっても充分なるステレオ感あるいは擬似的
な立体音響感を得ることができ、かつ発声音圧を一定に
保持することのできる、音声多重受信装置を提供するこ
とを目的とするものである。

以下、本発明につき、その一実施例を示す図面を参照し
て詳細に説明する。

まず、その受信する信号の態様を第１図に示す。

これはチューナでテレビジョン信号を受信し、その音声
信号をＦＭ復調したものである。

この信号には、主チヤンネル信号と、副チャンネル信号
と、制御信号とがあり、ステレオ放送モードの時には主
チヤンネル信号に主音声信号として（Ｌ十Ｂ ）信号が
、副チャンネル信号に副音声信号として（Ｌ−Ｒ）信号
が、制御信号に９８２．５Ｈｚの信号が伝送され、異種
放送モードの時には主チヤンネル信号にたとえば日本語
の主音声信号が、副チャンネル信号にたとえば英語の副
音声信号が、制御信号に９２２．５Ｈｚの信号が伝送さ
れる。

モノラル放送モードでは主チヤンネル信号のみが伝送さ
れる。

次に、第２図に受信装置全体のブロック図を示して説明
する。

ここで、１はテレビジョン受信機の音声復調回路で復調
された第１図のような多重音声信号が供給される入力端
子、２はその入力信号から主・副音声信号を復調する多
重復調回路、３は入力信号から制御信号の有無を識別し
て放送モードを検出する放送モード検出回路、４は受信
を希望するモードをスイッチ等で入力する受信モード切
換回路であり、これらの回路は通常の受信装置のものと
同様のものである。

多重復調回路２は放送モード検出回路３から端子５，６
に出力されるステレオ検出信号および異種検出信号に応
じて入力信号を復調し、かつ受信モード切換回路４から
の指示に基づいて出力を切り換えて、出力端子７，８に
主、副音声信号を出力する。

ステレオ放送受信の場合であれば出力端子７に左音声信
号（Ｌ信号）を、出力端子８に右音声信号（Ｒ信号二を
出力する。

異種放送受信の場合であれば、出力端子７，８にともに
主音声信号を出力するか（主音声受信）、出力端子７，
８にともに副音声信号を出力するか（副音声受信）、ま
たは、出力端子７に主音声信号を出力して出力端子８に
副音声信号を出力するか（主副同時受信）する。

モノラル放送受信時には出力端子７，８にともに同じ音
声信号を出力する。

９．１０はそれぞれの音声信号を増幅して出力する出力
回路、１１．１２は音声を発声する左右一対のスピーカ
である。

このスピーカ１１．１２はテレビジョン受像機内に組込
んでおけばよい。

本装置においては、このような受信装置に付加音付加回
路１３を設けたところに特徴がある。

この付加音付加回路１３には、付加音を付加するときと
しないときとのスピーカ１１．１２からの発声音圧を同
一に保持する増幅率切換回路１４゜１５と、ステレオ受
信時とそれ以外のときとで付加すべき付加音信号を放送
モード検出回路３のステレオ検出力によって切り換える
付加音切換回路１６と、付加音信号を所定時間だけ遅延
させる遅延回路１７と、その付加音信号を付加するか否
かを受信モードに応じて切り換えるデフィート回路１８
と、付加音信号を反転させる反転回路１９と、正逆の付
加音信号を２つの原音声信号にそれぞれ付加する合成回
路２０．２１と、付加音を付加するか否かを切換える付
加切換回路２２とを設けている。

さらに、ステレオ受信時とそれ以外の受信時とで付加音
信号の遅延時間を切り換えることができるように、遅延
回路１７としてＢＢＤ素子のようなディジタル遅延素子
２３とその駆動用のクロック発生回路２４とを有してい
て、そのクロック周波数を放送モード検出回路３からの
ステレオ検出出力によって切り換えるようにしている。

２５゜２６はその入出力用のフィルタである。

第３図は増幅率切換回路１４，１５．付加切換回路２２
の具体回路例である。

このような構成において、まず、ステレオ受信時の動作
について説明する。

このときには多重復調回路２の出力端子７にはＬ信号を
、出力端子８にはＲ信号をそれぞれ出力しており、−か
つ放送モード検出回路３の出力端子５にステレオ検出出
力を発生している。

従ってこのときには、付加切換回路１６はその検出出力
によりステレオ用に切り換わり、（Ｌ−Ｒ）信号を付加
音信号（Ｌ−Ｒ）’信号として作成する。

次いで、この（Ｌ−Ｒ）’信号は遅延回路１５に加えて
遅延する。

ステレオ受信時の最適遅延時間は約０．１５ ｍ５ｅＣ
程度であり、遅延素子２３として１２８素子のＢＢＤ素
子を用いるとすればクロック周波数を約４５０ＫＨｚ程
度に切り換える。

ここで、上記最適遅延時間（約０．１５ｍＳｅりは次の
ようにして定められたものである。

まず、スピーカを左右に内蔵したテレビジョン受像機と
視聴者の関係はたとえば第４図のようになる。

ここで、左のスピーカの位置をＡ、右のスピーカの位置
をＢ１視聴者の左耳の位置をＣ１右耳の位置をＤとする
。

スピーカＡから出た音もスピーカＢから出た音もＣ，Ｄ
の耳に入るが、Ａから出た音がＤの耳に到達するのに要
する時間（これをγ１とする）はＢから出た音がＤの耳
に到達するのに要する時間（これをγ２とする）より少
し長い。

このため、左のスピーカＡからは Ｌ＋（Ｌ−Ｒ）” Ｌは本来の左の音声出力 Ｒは本来の右の音声出力 （Ｌ ｎ）／／は（Ｌ−Ｒ）の遅延信号 右のスピーカＢからは Ｒ十（Ｒ−Ｌ）” の音声を出力すると、Ｄの耳には、Ｒ十（Ｒ−Ｌ）”の
音が、Ｌ＋（Ｌ−Ｒ）”の音より（γ１−γ２）だだけ
早く聴える。

この時、（Ｒ−Ｌ）を遅延して（Ｒ−Ｌ）“を作成する
遅延時間を（γ□−γ２）に等しくしておくと、Ｄの耳
に到達したＬ＋（Ｌ ｎ）／／の音と、Ｒ＋（Ｒ−Ｌ
）”の中に含まれる（ Ｌ）／／の成分が打消し合っ
てＤの耳にはＨの音が多く到達し、Ｌの音は少なく到達
したように作用する。

この結果、Ｂのスピーカがより右にありＡのスピーカが
より左にあるようむステレオ感の向上効果を生じる。

スピーカＡ、Ｂと視聴者の耳Ｃ，Ｄの位置関係を、一般
的な第４図のようなものとすると、ＡＤ間の距離＝１５
８．１１（ｍ ＢＤ ／ｌ ＝１５２．９７ｃｍトナリ、音速
を３４０ｍ／Ｓｅｃとすると％（ｒｌ ’２）は （１５８，１１−１５２，９７）÷３４０００、１５
ｍ５ｅｃとなる。

すなわち、遅延時間を０．１５ｍ５ｅＣにすれば、左の
音が右の音に比べて右の耳りに０．１５ ｍ５ｅｃだけ
遅れて到達し、０．１５ ｍ５ｅｃ遅延された反対極性
の右からの音と打消しあってステレオ感を向上する。

このようなことから、最適な遅延時間を０．１５ ｍ５
ｅＣとしている。

遅延した付加音信号（Ｌ ｎ）／／信信号デフイー１
路路１８介して取り出し、合成回路１９でＬ音声信号に
加えてＬ＋（Ｌ−Ｒ）”信号とし、スピーカ１１から発
声する。

また、反転回路１９で極性反転して（Ｒｔ、）／／倍信
号作成し、合成回路２１でＲ音声信号に加えてＲ＋（Ｒ
−Ｌ）“信号とし、スピーカ１２から発生する。

このようにスピーカ１１．１２から発声する音声にＬ信
号とＲ信号の差信号を遅延した（Ｌ ｎ）／／倍信号互
に逆極性にして合成すると、２つのスピーカ１１．１２
から聴者の左右の耳に到達する反対の側のスピーカから
のクロストーク成分を打ち消すようにすることができる
。

すなわち、左耳には左音声のみが、右耳には右音声のみ
が、それぞれ到達するようにすることができて、２つの
スピーカ１１．１２がテレビジョン受像機のキャビネッ
ト内のように狭い間隔で設けられていても聴者の耳の位
置では左音声と右音声との分離を良くすることができ、
ステレオ音声の音場を大幅に拡大することができること
となるものである。

次に、異種受信時のうち主音声もしくは副音声のいずれ
か一方のみを受信する場合（異種択一受信時）および非
多重受信時について説明する。

このときには、多重復調回路２の出力端子７゜８からは
ともに同一の出力信号（Ｍ信号）を発生し、それは主音
声信号、副音声信号または非多重単一信号のいずれかで
ある。

従っていずれの場合にもモノラル受信状態となる。

そして、この場合には放送モード検出回路３の出力端子
５からの低レベルのステレオ検出出力が存在しないので
付加音切換回路１６は付加音信号としてＭ信号をそのま
まＭ′信号として出力する。

一方、このようなモノラル受信時における音場拡大のた
めに最適なＭ′信号の遅延時間はステレオ受信時よりも
長い約４ ｍ５ｅ（９度であるので、クロック発生回路
２４は２２８段のＢＢＤ素子からなる遅延素子２３に加
えるクロックの周波数を１５、７ ＫＨｚ程度に低くす
る。

この最適遅延時間（約４ｍ５ｅＣ）は次のようにして定
められたものである。

モノラル時には、本来であれば左右のスピーカＡ、Ｂか
らは同じ音が聴える。

しかるに、本方式のように左から（Ｍ十Ｍ″）、右から
（Ｍ Ｍ／／）の信号を出力すると （Ｍ Ｍ／／
）の信号は、Ｍの遅延信号Ｍ”の位相がＭと反対になる
周波数で振幅が小さくなり、Ｍ″の位相がＭと一致する
周波数で振幅が大きくなる。

この結果、音の周波数により左右の出力の振幅が変化す
る。

この左右の出力振幅の変化が大きい程左右に広がって聴
え、一方、遅延時間が長い程振幅変化の山と谷の周波数
間隔が狭くなって聴感が良くなる。

このため、モノラル時はステレオ時に比べて遅延時間を
長くしているが、設計および製造上の問題もあって約４
ｍ５ｅＣが適当である。

すなかち、遅延素子にデイジタル遅延素子を使う場合に
は遅延素子の段数はできるだけ少ない方がよく、また、
遅延素子を駆動するクロックの周波数も伝送帯域やテレ
ビセットの水平、垂直周波数との関係から制約を受ける
ため、’４ｍ５ｅＣとした。

かくして遅延した付加音信号のＭ″信号はデフィート回
路１８を介して取り出し、合成回路２０ではＭ信号に合
成してＭ十Ｍ“信号としてスピーカ１１から発声する。

一方、反転回路１９で極性反転してから合成回路２１で
Ｍ信号と合成し、Ｍ−Ｍ“信号をしてスピーカ１２から
発生する。

このようにしてモノラル受信時にスピーカ１１゜１２か
ら発声するＭ音声に遅延し互いに逆極にしたＭ〃音声と
−Ｍ“音声とをそれぞれ合成させることにより、モノラ
ルでありながらも音場を拡大した疑似ステレオ音声を再
生することができるものである。

さて、以上のようなステレオ受信時、異種択一受信時お
よび非多重受信時においては、いずれの場合にも間接音
信号を作成して合成することにより音場拡大の有効な作
用効果を達成することができたのであるが、異種受信時
において主音声と副音声とをともに受信する主副同時受
信時の場合、たとえば主音声をスピーカ１１で発生し副
音声をスピーカ１２で発生するような場合（実際にはい
ずれか一方はイヤホーンを使用することが多い）には、
上述したような間接音の合成を行なうと全く異った主音
声と副音声との間の不必要なりロストークを生じる結果
となってしまう。

そこでそのような場合には、デフィート回路１８におい
て間接音を遮断して取り出さないように切換える。

このようにすると、主副同時受信時に主音声と副音声と
の間のクロストークを無くすることができ、それぞれを
別々に分離度良く再生することができる。

このようにして付加音を付加することにより有効な効果
を得ることができるのであるが、付加音を付加した場合
にはその付加針だけスピーカ１１゜１２からの発声音圧
が増加し、付加するか否かの切換時に音量が変化するお
それがある。

そこでこの装置では、出力端子７，８の次段に増幅率切
換回路１４．１５を設け、付加切換回路２２で付加音を
付加するように指示したときには出力信号の増幅度を付
加音の付加レベル分だけ減少させることによりスピーカ
１１．１２からの発声音圧を一定に保持するようにして
いる。

すなわち、第３図の具体回路例に示すように出力端子７
゜８の出力信号を抵抗１４ａ、１４ｂと１５ａ。

１５ｂとで分圧し得るようにし、付加切換回路２２のス
イッチ２２ａを原源Ｖｃｃ側にして付加音を付加するよ
うに切り換えたときにトランジスタ１４ｃ 、 １５ｃ
を導通させて出力信号を分圧することにより増幅率を減
少させる。

スイッチ２２ａをアース側にして付加しないように切り
換えたときにトランジスタ１４ｃ、１５ｃは遮断して分
圧しない。

なおここでは付加音を合成する前の出力信号の増幅率を
切換えるようにしたが、増幅率切換回路を合成回路２０
，２１より後段に設けて合成後の出力信号の増幅率を切
り換えるようにしてもよいことはいうまでもない。

以上詳述したように１本発明によれば、音声多重信号を
受信する装置において、ステレオ受信時におけるステレ
オ効果の向上、および、異種択一受信時と非多重受信時
における疑似ステレオ効果による音場の拡大を図ること
ができるとともに、そのための付加音を付加してもスピ
ーカからの音圧が変化しないようにすることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は音声多重信号のスペクトル図、第２図は本発明
の一実施例における音声長重信装置のブロック線図、第
３図は同装置の風部分の具体的な回路図、第４図はスピ
ーカと視聴者との位置関係を説明する平面図である。 ２・・・・・・多重復調回路、３・・・・・・放送モー
ド検出回路、４・・・・・・受信モード検出回路、９，
１０・・・・・・出力回路、１１，１２・・・・・・ス
ピーカ、１３・・・・・・付加音付加回路、１４，１５
・・・・・・増幅率切換回路、１６・・・・・・付加音
切換回路、１７・・・・・・遅延回路、１８・・・・・
・デフィート回路、１９・・・・・・反転回路、２０
、２１・・・・・・合成回路、２２・・・・・・付加切
換回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 音声多重信号を復調して２つの出力端子からステレ
   オ放送の左音声信号と右音声信号および異種放送の主音
   声信号を副音声信号の少なくとも一力を出力する多重復
   調回路と、上記左音声信号と右音声信号との差信号もし
   くは上記主音声信号と副音声信号の一方を付加音信号と
   して取り出す付加音切換回路と、この付加音信号を遅延
   させる遅延回路と、この遅延した付加音信号を上記多重
   復調回路の２つの出力端子の出力信号に互いに逆極性に
   してそれぞれ合成する合成回路と、この合成した２つの
   出力信号によりそれぞれ音声を発声する２つのスピーカ
   と、上記音声多重信号中の制御信号を検出して上記多重
   復調回路における復調方式、上記付加音切換回路におけ
   る付加音信号、および上記遅延回路における遅延時間を
   それぞれ切り換える放送モード検出回路とを備えるとと
   もに、上記付加音信号を出力するか否かの切り換えに連
   動して上記合成前もしくは合成後の出力信号の増幅率を
   切り換え、上記２つのスピーカからの発声音圧を上記付
   加音信号の付加の有無にかかわらず一定に保持する増幅
   率切換回路を備えたことを特徴とする音声多重受信装置
   。