JPS5879349A - デ−タ放送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＦＭ放送やテレビ放送の音声帯域内にデータ信
号を重畳して放送し、データ伝送や端末機器の制御を行
なおうとするデータ放送方式に関するものである。

従来、ＦＭ放送を用いて、番組識別のためあるいは端末
機を制御するためのデータ信号を伝送する方式として実
施あるいは提案されているものとして、−第１図に示す
ように第２副搬送波を用いる方法や第２図に示すように
音声のベースバンドの一部にトーン信号を重畳させる方
法がある。

第１図のように第２副搬送波を低周波で振幅変調して番
組識別信号などを伝送することが一部で行なわれている
が、従来の放送施設を変更して第２副搬送波を送出する
ためには、第２副搬送波の変調器が必要となり、送信機
などにも周波数特性の改善が必要となる場合もある。ま
た、第２副搬送波は一部の国で実施または検討されてい
るＳＣＡ業務など他の応用面もあり、番組識別や端末機
器の制御のために使うことは好ましくない場合もある。

さらに、第２副搬送波を送出した場合、これまで使われ
ている受信機の一部に第２副搬送波とパイロット信号の
ビート妨害などが生じることも報告されている。

一方、第２図に示すように、音声周波数帯域内にトーン
バースト信号を挿入する方法は、従来の送信設備のわず
かな変更で済み、受信機でのデータ復調し比較的容易に
できるが、番組の区切れ目ごとに番組識別や制御のだめ
のデータ信号が「ピー」と挿入されたり、ある期間「ピ
ー・ピー」とデータ信号が送られたのでは聴視者にとっ
て升席に耳ざわりである。

また、テレビ音声多重放送では、ステレオ放送と二重音
声放送の識別信号どして第２副搬送波をすでに使用して
いるため、他の用途に使うのは困雛であり、音声のさ−
スバンドにトーンバースト信号を挿入する方法はＦＭ放
送について前記述べたのと同じく、聴視者にとって耳ざ
わりなものである。

本発明はこのような欠点をなくシ、現行の送信設備にわ
ずかの追加変更を行うだけで済み、受信６　ベーン 機のデータ復調回路も従来方式と大差なく済み、。

しかも、午れまで使用されているステレオ、モノラル受
信機いずれの受信に対しても何ら障害を与、えず、感知
されることなく、番組識別や端末機器制御のため、のデ
ータ信号を伝送しようとするものである。

本発明の基本原理は、データ信号による可聴周波の変調
信号を和差方式のステレオ放送の副チャネル信号に重畳
させて送出すると、モノラル受信機を使用した場合には
主チャネルのみを受信するため当然データ信号を耳で感
知せず、ステレオ放送受信機の場合、データ信号送出の
期間だけパイロット信号あるいは制御チャネル信号の送
出を阻止すると、受信機のパイロット信号あるいは制御
チャネル信号の有無によるモノラル・ステレオ自動切替
゛回路が動作して、短時間だけモノラル受信になり主チ
ャネルのみが受信されるため聴視者にデータ信号の有無
を気づかれることなく、データの伝送が出来ることによ
る。すでに使用されている、あるいは現在市販されてい
るＦＭステレオ受よるモノラル・ステレオ自動切替回路
が内蔵されており讐テレビ音声多重受信機にも、制御チ
ャネル信号検出によるモノラル・ステレオ（多重）自動
切替回路が内蔵されているため、いずれの場合に本発明
を実施しても、新らたに受信機内にモノラル・ステレオ
自動切替回路を追加する必要はほとんどない。

以下、本発明を図示する実施例に基づいて説明する。

第３図、第４図はＦＭ放送における送信局と受信機に対
する本発明の一実施例を示す図である。

第３図において、１，２は左（Ｌ）、右（６）の音声信
号入力端子、３は和差信号を作るだめのマトリックス回
路、４はデータ信号を生成し、変調信号を発生するため
のデータ信号発生回路、Ｓｌはデータ信号で変調された
可聴周波数の変調信号（ｑ１Ｓ２はデータ信号発生のタ
イミングを示すコントロール信号、６はマトリックス回
路３の差信号出力（Ｌ−Ｒ）にデータ信号発生回路４の
出力（ｑを重７・、−ジ 畳するデータ重畳回路としての加算回路、６は、パイロ
ット信号発生回路７で発生した１９ＫＨｚを逓倍回路８
で２倍して得られた３８ＫＨｚの副搬送波で加算回路６
の出力信号を平衡変調し副チャネル信号を作力平衡変調
回路、９はコントロール信号Ｓ２でパイロット信号を通
過または阻止するだめのパイロット信号阻止回路、１ｏ
は主チャネル信号、副チャネル信号とパイロット信号を
主搬送波に乗せるためのＦＭ変調器、１１は送信機、１
２は空中線である。

第３図において、データ信号の変調信号（ｑの変調形式
はＡＭによるトーンバースト、ＦＳＸ。

ＰＳＫが考えられるが、いずれにしてもその占有周波数
帯域幅は音声信号と同じく法規上１５ＫＨｚ以下でなく
ではならない。−例として、１０　ＫＨｚと１２ＫＨｚ
のＦＳＸで、データの内容としては番組の先頭に番組識
別コードを送出する場合について以下の説明を行なう。

第６図にパイロット信号とデータ信号の送出タイミング
を示す。番組の区切れ目に番組コードをデータ信号とし
て送出する間だけ、第３図のデータ信号発生回路４のコ
ントロール信号Ｓ２を出力し、パイロット信号阻止回路
９を動作させて、パイロット信号の送出を中断し、デー
タ信号の変調信号（ｑを出力する。このとき、主チャネ
、ル信号にはＬ＋Ｒ，副チャネル信号Ｌ−Ｒ＋Ｃが含ま
れており、スペクトラムは第６図に示すようになってい
る。第６図において、データ信号の変調信号１０　ＫＨ
ｚ　、　　１２ＫＨｚは副搬送波３８ＫＨｚで平衡変調
されるだめ、３８±１０ＫＨｚ、３８±１２Ｋ）Ｌｚと
２８　ＫＨｚ　、　　５０ＫＨｚ　　と２６ＫＨｚにス
ペクトラムを生じる。

一方、第４図の受信機において２０は空中線、２１は希
望の放送局を選択するだめの選択増幅口−路、２２はＦ
Ｍを復調するだめの検波回路、２３は検波・信号からモ
ノラル信号と左右のステレオ信号を取り出すだめのステ
レオ復調回路、２４はパイロット信号検出回路２６の出
力信号により、モノラル嗜ステレオの切替を行なうモー
ド切替回路、２６は検波信号からの副チャネル信号から
データ９′こ−ノ 信号を復調するデータ信号復調回路である。前記モノラ
ル・ステレオ自動切替回路とは第４図の構成において、
パイロット信号検出回路２６とモード切替回路２４を指
す。

第４図の受信機では、検波回路２２の検波出力に第６図
に示すと同様なスペクトラムが生じる。

通常のステレオ放送時にはパイロット信号が重畳されて
いるため、パイロット信号検出回路２６が働いてモード
切替回路２４を動作させてステレオ・モードになってい
るが、データ信号重畳時にはパイロット信号が中断する
ため一瞬の間、モード切替回路２４はモノラル・モード
に切替わり・データ信号復調回路２６はデータ信号を復
調し、データ受信を行なう。そして、この間モノラル・
モールドになっており主チャネル信号だけが音声出力と
なるため、データ信号による変調信号１０１Ｇ（ｚと１
２ＫＨｚは音として出力されず聴視者に感知されない。

また、モノラル受信機の音声データ信号が混入しないの
は言うまでもない。

データ信号復調回路２６の構成例を第７図に示１０ベー
ジ す。第７図において、３０は検波入力検波入力端子で第
６図に示すようなスペクトラムの信号が入力される。３
１．３２は副チャネル信号中のデータ信号によるスペク
トラムを検出する選択増幅回路であり、１０ＫＨｚと１
２ＫＨｚのＦＳＫ（７）例では第６図に示す副チャネル
の上側サイドバンドを検出する場合には選択増幅回路３
１．３２の中心周波数を４８　ＫＨｚと６０ＫＨｚにし
、下側サイドバンドを検出する場合には２８ＫＨｚと２
６ＫＨｚにそれぞれ中心周波数を設定する。３３と３４
は検波回路で、入力信号があるとそれぞれ正負の検波電
圧を発生するものであり、検波回路３３と３４の出力は
加算されてデータ信号出力端子３６にデータが出力され
る。そして、第３図の送信局からビット・シリアルで送
られて来た２値のデータは、第７図のデータ信号復調回
路から正負の２値のデータで同じくビット・シリアルに
出力される。

第３図に示した送信局の構成例ではマトリックス回路３
の差信号（Ｌ−Ｒ）とデータ信号発生回路４からの変調
信号ｐを加算回路６で加えて、１１１．−２ （Ｌ−Ｒ＋Ｃ）を副チャネル信号で送出するようにした
が、本発明においてはデータ信号送出時には（Ｌ−Ｒ）
の成分は不要なものである。したがって第８図に示すよ
うな副チャネル信号切替回路６６を第３図の加算回路５
に代えて使用し、データ送出のタイミングを示す信号Ｓ
２を用いて、差信号（Ｌ−Ｒ）とデータ信号の変調信号
（ｑを切替えるようにし、データ信号送出時だけ変調信
号（ｑを出力し、それ以外の通常放送時には差信号（Ｌ
−Ｒ）を出力するようにしても上記第３図、第４図の動
作設問とまったく同様に動作する。

第９図はＦＭ送信局の他の実施例である。第９図の各部
は第３図の同一番号の各部とまったく同一のものである
。異なる部分は第３図の加算回路６が第９図では混合回
路６６になっているところであり、この混合回路６６は
、左音声信号（Ｌ）にデータ信号の変調信号（ｑを加え
、右音声信号（６）にデータ信号の変調信号（ｑの位相
反転したものを加える混合回路となっている。第９図に
示すように構成することにより、マトリクス回路３の和
信号比１２ベーノ 力は（Ｌ＋Ｃ）＋（Ｒ−Ｃ，）＝（Ｌ＋Ｒ）、差信号出
力は（Ｌ＋Ｃ）−（Ｒ−Ｃ）−（Ｌ−Ｒ＋２Ｃ）となり
、データ信号の変調信号（ｑの振幅は異なるが、第３図
の構成の場合と同様に副チャネル信号だけにデータ信号
を加えることができ、第３図、第４図の前記動作説明と
まったく同様の動作が得られる。

本発明を実施するために、既存の送信設備に追加する部
分は、第３図、第９図についてみると、データ信号発生
回路４．パイロット信号阻止回路９と加算回路５または
混合回路６６であり、比較的容易に変更できる。第４図
の受信機において、本発明の実施にあたって既存の受信
機構成に追加された部分はデータ復調回路２６だけであ
る。ただし、受信したデータ信号を処理して何らかのデ
ィスプレイをしたり、録音機による自動録音など端末機
器の制御を行なったりする制御回路などは目的に応じて
さらに必要となるのは言うまでもない。

一方、テレビ音声多重放送は現在ステレオ放送と二重音
声放送が行なわれている。ステレオ放送１３　　、・ の場合には主チャネル信号で和信号（Ｌ＋Ｒ）、副チャ
ドル信号で差信号（Ｌ−Ｒ）を伝送し、二重音声放送の
場合には主チャネル信号で主音声信号、副チャネル信号
で副音声信号を送出し、多重放送か否か、ステレオか二
重音声かを判別するだめの制御信号を制御チャネル信号
で送出している。

周波数スペクトラムは第１０図のようで、ＦＭ−ＦＭ方
式のため副チャネル信号を第１副搬送波３１．５ＫＨｚ
を中心とするＦＭで送出し、制御チャネル信号は第２副
搬送波５２．１２５ＫＨｚで送出している。ＦＭステレ
オ放送との相違は副搬送波の周波数と変調方式が異なる
こと、ＦＭ放送ではパイロット信号があるが、似たもの
としてテレビ音声多重放送では制御チャネル信号がある
ことなどである。制御チャネル信号をＦＭ放送における
パイロット信号と同様に考えれば、先にＦＭ放送で説明
した本発明はテレビ音声多重放送にも適用できる。なお
、第１０図においてｆＨは水平同期周波数である。

第１１図に本発明を実施するためのテレビ送信１４、、
−２ 局の基本構成を示す。第１１図において、１ｏ１は主チ
ャネル音声信号入力端子、１０２は副チャネル音声信号
入力端子であり、ステレオ放送時にはそれぞれの端子１
０１，１０２には和信号（Ｌ＋Ｒ）と差信号（Ｌ−Ｒ）
が、二重音声放送時にはそれぞれの端子１０１，１・ｏ
２に主音声信号と副音声信号がおのおの入力される。１
０３は映像信号入力端子、１０４はデータ信号発生回路
、Ｓｌ。１はデータ信号発生回路１０４からの変調信号
であり、Ｓｌ。２はデータ信号発生のタイミングを示す
コントロール信号、１０６は副チャネル音声信号とデー
タ信号の変調信号を加える加算回路、１０６は加算回路
１０５の出力を副搬送波でＦＭ変調するだめの副チャネ
ル変調器、１０７はステレオ放送のとき９８２．５Ｈｚ
　、二重音声放送のとき９２２．５Ｈｚの信号を発生す
る制御信号発生回路、１０Ｂは前記制御信号で第２副搬
送波を振幅変調するだめの制御チャネル変調器、１０９
はコントロール信号Ｓ１゜２で制御チャネル信号の送出
を阻止する制御チャネル阻止回路、１１０は音声送信１
５１．ジ 機、１１１は映像送信機、１１２は空中線である。

第１１図の動作は第３図のＦＭ送信局の動作説明で述べ
た内容と、パイロット信号が制御チャネル信号に変わっ
ているだけで他はまったく同じであり、データ信号を送
出する一瞬だけ制御チャネル信号の送出を阻止してモノ
ラル受信にして聴視者に気づかれることなくデータを伝
送しようとするものである。第１１図中、加算回路１０
５は第３図の説明で述べたように第８図に示す副チャネ
ル切替回路と同等なものでも良い。

第１２図はテレビ・ステレオ送信局に本発明を実施した
場合の他の一例である。第１２図中１４１は左チヤネル
音声入力端子、１４２は右チヤネル音声入力端子、１６
６は第４図の６６と同様の混合回路、１６６は和差信号
を作るためのマ）　ＩＪフッ２フ ものと同一で、その動作も第４図の動作と同様である。

第１３図はテレビ音声多重放送に本発明を実施した場合
の受信機の゛構成の主要部である。第１３図中、１２２
は検波信号入力端子、１２３はステレオと二重音声の復
調回路、１２４は制御チャネル信号検出回路１２６の出
力で、モノラル・ステレオあるいは二重音声を切替える
モード切替回路であり、１２ａは副チャネルと信号から
データ信号を復調するデータ復調回路であるが、副チャ
ネル信号がＦＭのため副チャネル信号を取り出してＦＭ
検波し、その検波信号からデータ信号成分を検出するこ
とによりデータ受信ができる。

以上の説明ではデータ信号の変調方式をＦＳＫとしだが
、他の変調方式でも同様に本発明が実施できることは以
上の説明から明らかである。また１、上記の説明では一
例としてデータ信号の伝送を、番組の区切れ目のわずか
な時間で行なうとしたが通常の放送形態では番組の区切
れ目では無音区間そあるから一時的にステレオがモノ、
ラルに自動的に切替わっても聴視者にとって何ら不都合
はない。

また、ニュースなどアナウンス時にはモノラルでも差し
つかえない場合が多く、アナウンスと同時に長時間デー
タ伝送を行なうことも可能である。

１７、　　−ジ 以上のように、本発明は従来の送信設備を大幅に変更す
ることなく、またこれまでの周波数占有帯域帯を広げる
ことなく、一般のモノラルあるいはステレオ受信機によ
る受信に聴感上の妨害をほとんど与えずにデータ信号を
伝送できるデータ放送方式である。そしてデータ信号を
用いることにより、前記の番組識別コードの送出を行な
うことによる所望の番組の自動受信，自動記録，あるい
は緊急のデータ信号送出による自動音量増大など放送の
機能増大が計れることになる。

【図面の簡単な説明】 第１図，第２図はおのおの従来のデータ放送方式の周波
数スペクトラム、第３図は本発明のＦＭ放送系における
一実施例の送信局の構成図、第４図は受信機の構成図、
第６図は第３図における要部信号波形図、第６図は第３
図による送出信号の周波数スペクトラム、第７図は第４
図のデータ信号復調回路の要部構成図、第８図は第３図
中の加算回路６の他の実施例を示す図、第９図は本発明
のＦＭ放送系における他の実施例の送信局構成図、１８
ページ 第１０図はテレビ音声多重放送の周波数スペクトラム、
第１１図はテレビ放送系における本発明の一実施例の送
信局構成図、第１２図はテレビ放送系における他の実施
例の送信局構成図、第１３図は受信機の要部構成図であ
る。 １、２・・・・・・音声信号入力端子、３・・・・・・
マトリクス回路、４・・・ＩＩＩＩ・データ信号発生回
路、６′１・・・・加算回路、６・・・・・・平衡変調
回路、７・・・・・・パイロット信号発生回路、８・・
・・・・逓倍回路、９・・・・・・パイロット信号阻止
回路、１ｏ・・・・・・ＦＭ変調器、１１・・・・・・
送信機、１２・・・・・・空中線、２ｏ・０・・・空中
線、２１・・・・・・選択増幅回路、２２・・・・・・
検波回路、２３・・・・・・ステレオ復調回路、２４・
・・・・・モード切替回路、２５・・・・・・パイロッ
ト信号検出回路、２６・・・・・・データ信号復調回路
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　図 燭儂軟（阿１） 第２図 周う友軟（＊＆） ＄７　　＠ 第８＠ １１１０！１ 月６う、＊＊＜ＶＨｇ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）和差方式のＡＭ−ＦＭ方式のＦＭステレオ放送あ
   るいはＦＭ−ＦＭ方式のテレビ音声多重放送の音声帯域
   内にデータ信号を重畳してデータ伝送あるいは端末機器
   の制御を行なう放送系における送出側に、副チャネル信
   号にデータ信号を重畳するデータ重畳回路を具備して音
   声信号とともにデータ信号を送信し、受信側に、副チャ
   ネル信号中のデータ信号によるスペクトラム成分を抽出
   しデータを検出するデータ復調回路を具備してデータを
   受信したり、端末機器の制御を行なうことを特徴とする
   データ放送方式。 （２）　　データ重畳回路は、副チャネル音声信号にデ
   ータ信号を重畳する加算回路を含めて構成されているこ
   とを特徴とする＊ｉｔ＋請求の範囲第１項記載のデータ
   放送方式。 ２ベーソ はテレビ・ステレオ放送のとき、左右２つの音声信号そ
   れぞれに、データ信号の正相と逆相２つの信号それぞれ
   重畳する混合回路を含めて構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のデータ放送方式。 （４）　　Ｆ’Ｍステレオ放送の送出側で、パイロット
   信号の送出を制御するパイロット信号阻止回路を具備し
   、データ信号を送出しない通常放送の場合はパイロット
   信号を送出し、データ信号を送出する場合にはパイロッ
   ト信号を阻止して送出しないように構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のデータ放送方式。 （６）テレビ音声多重の送出側で、制御チャネル信号の
   送出を制御する制御チャネル閉止回路を具備し、データ
   信号を送出しない通常の放送時には制御チャネル信号を
   送出し、データ信号を送出する場合には制御チャネル信
   号を送出しないように構成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記敞のデータ放送方式。