JPS6086932A - デコ−ダおよびエンコ−ダ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般的には、オーディオ素材、さらに詳しく
は歪や雑音を発生する媒体上を放送または送信されるよ
うな材−テ″イオ素材に対してユニークな同定コードを
与える技術に関する。例えば、本発明はラジオやテレビ
を通して放送されるコマーシャル広告を同定することを
可能にする。

本発明が持つことができる応用は多数ある。特に予定さ
れるそのような応用の一つはラジオやテレビを通しての
放送素材の同定のだめのものである。したがって、ここ
で述べられる実施例は本発明のそのような応用を取り扱
ったものである。

〔従来の技術、および、本発明が解決しようとする問題点〕

放送される主たる番組とともに補助的情報を送信するた
めに、多数のシステムが提案されまたは発展されてきて
いる。超可聴および副可聴副搬送波送信が、先行技術に
おいて、割当てられた放送チャネルのそのような多重化
を達成するために使用されている。使用される技術の範
囲の知識は、米国特許屋２７６６３７４．Ａ３０６１７
８３．およびＡ３３９１３４０を調査することによシ得
ることができる。これら知られた技術は、特定番組の送
信または再生を同定また□は照合する控え目な信号を送
信するためには、特によく適合されるものではない。出
願人は本出願人の発明に最も適切な先行技術システムは
１９７４年１０月２９日にミューレイ・ジー・クロスビ
ーに対して発行された米国特許Ａ３８４５３９１に開示
されるものと信じる。

クロスビーのシステムは実質的に不可聴なコードが配置
きれた短持続時間の狭帯域な周波数ノツチを採用してい
る。コードは周波数シフトキーイング（ＦＳＫ　）変調
技術によって副搬送波上にのせられる。副搬送波は周波
数ノツチ内にある。番組はその初めと終シにおいてコー
ド化される。コード化された番組を検出し復号するため
に用いられるデコーダは、ノツチを発生するエンコーダ
において使用される帯域消去フィルタに実質的に整合す
る適切な帯域通過フィルタを用いる。

クロスビー特許において開示されるクロスビーのシステ
ム、の実施例は可聴的な傾向のあるコードレベルを必要
とし、特に該コードレベルはオーディオ放送に関連して
生じる雑音および歪に打ち勝たねばならない。

例えば、オーディオ放送機器は、一般に、オーディオ信
号における振幅差を圧縮し、圧縮されたオーディオ情報
を最大許容電力レベルで送信する技術を用いる。この技
術はよシ良い信号対雑音比を提供する。この技術はまた
受信機における大きな音を提供する。そして、ある点ま
では、電力割当てを超えることなく放送局の範囲を広げ
る。この放送技術の一つの結果は素材が歪ませられるこ
とである。この歪みは聴取者の耳によって知覚されるこ
とはないであろうが、狭帯域周波数ノツチ内に属する低
電力レベルコードに特に厳しいものである。

〔問題点を解決するだめの手段、および、作用〕したが
って、本発明の目的は、従来の場合よりも、番組歪みの
よシ高いレベル、および暗騒音と非コード化オーディオ
情報のより高いレベルに有効な、改善されたコード化技
術を提供することである。

本発明のさらなる目的は、このような情況において、番
組素材を劣化させない改善された特性を提供することで
ある。

また本発明のさらなる目的は、装置における高められた
コード化技術であって、十分に簡単で信頼性があり、か
つ安価であり、多数の異なる形式の媒体において広いス
ケールで使用されることが可能であるようなコード化技
術を提供することにある。

また本発明の目的は、自動的検出に適合されるような技
術を提供することにある。この自動的検出のために、環
境条件および送信条件の広い範囲を比較的に許容し、ま
た故障が比較的ないデコーダを必要とする技術であるこ
とが重要である。

本発明の放送用の実施例においては、放送信号は普通の
態様で送信される。広告などのような番組部分がコード
化されると、次に短時間の間、例えば１０秒、番組素材
は帯域消去フィルタを通過させられる。この帯域消去フ
ィルタは約４５００Ｈｚの中心周波数付近で約５００　
Ｈｚの幅（マイナス６０　ｄＢにおいて）のノツチをろ
波する。同時に、コード化されたメツセージ信号が番組
素材に付加される。このメツセージ信号はビットから々
るコ−ド部分を包含し、各ビットは２００ミＩＪ秒の持
続時間を有する。ビットは二つの周波数値の一つを有し
、よって２進コードを提供する。第１の値のビットはノ
ツチの上側４分の１に中心をおいた正弦波であシ、第２
の値のピッ°トはノツチの下Ａｌ１分の１に中心をおい
た正弦波である。これらはＦＳＫ用語においてマークビ
ットおよびスペースビットと称される。マーク中心周波
数とスペース中心周波数は約４００　Ｈｚ離隔する。メ
ツセージ信号が印加される１０秒の間を通じ、初めの４
秒はよ多高い周波数信号の４秒である初期部分となる。

コード部分自体は６秒にわたシ、またコード部分は一方
または他方の周波数の２００ミリ秒の間隔からなり、無
信号である時間はない。このようにビットは連続的なも
のである。

メツセージ信号が実質的に聞き取れないものであること
を確実にするために、該メツセージ信号のレベルは番組
オーディオ・レベルに部分的に追従する。このためにオ
ーディオ・レベルが感知されて、メツセージ信号が通過
される電圧制御形層幅器の増幅率を制御するコードレベ
ル制御信号が発生される。

ノツチ・フィルタは、聞き取れる鋭い不連続性を阻止す
るために、１秒の期間にわたって徐々に回路が切シ換え
られる。これを達成するため、番組４８号は通常、帯域
消去フィルタに並列な経路に沿い電圧制御形層幅器（Ｖ
ＣＡ）を通って供給される。コード信号が印加されると
、電圧制御形層幅器の制御電圧入力が１秒の期間にわた
り単調減小（ｒａｍｐ　ｄｏｗｎ　）され、この通常の
経路上のオーディオ信号が徐々にゼロに減小する。同時
に、帯域消去フィルタへの入力はゼロから全オーディオ
値に至るまで単調増加（ｒａｍｐ　ｕｐ　）する。帯域
消去フィルタからの出力は電圧制御形層幅器からの出力
に加勢：されて、それによυノツチ内における小量のオ
ーディオ番組素材が除去されることを除いて一定レベル
番組信号を供給する。帯域消去フィルタへの入力の単調
増加は、電圧制御形層幅器の出力を差分回路への一方の
入力として印加し、差分回路の他方の入力をオーディオ
入力に直結することＫよシ達成される。これら二つの入
力は通常等しく、したがって差分回路の出力は通常、ゼ
ロである。この差分回路出力は帯域消去フィルタへの入
力に印加される。しかしながら、電圧制御形層幅器の出
力が単調減小するにしたがって、差分回路への差分入力
は単調増加して該差分回路からの出力は単調増加し、そ
れによシ帯域消去フィルタへの入力としてオーディオ信
号を供給する。よって約１秒の終りにおいて遷移がなさ
れ、番組素材は完全に帯域消去フィルタを通過して来る
。

この遷移がなされた後、コード化されたメツセージが帯
域消去フィルタの出力に付加されて記録および送信用の
コード化された番組が与えられる。

受信機においては、コードを入力オーディオ信号から抽
出し、受信時間を示す時間信号とともに適当なレコード
上に配置するデコーダが使用される。

このデコーダは第１および第２の帯域通過フィルタを包
含し、帯域通過フィルタの一方は上側周波数（マーク）
コード信号付近の狭帯域のものであり、他方は下側周波
数（スペース）コード信号付近の狭帯域のものである。

この態様においては、コード信号は、エンコーダで作ら
れたノツチ内におけるコード化されたメツセージを除い
て全てを除去するこれら二つのフィルタの特長によって
、番組素材および暗騒音から抽出される。これら二つの
帯域通過フィルタからの出力は一緒に加え合わされ、位
相同期ループに印加されてマーク周波数に応じた第１の
値とスペース周波数に応じた第２の値を有する電圧信号
を供給する。各ビットは、二つの電圧レベルの一方であ
るが、積分回路に印加されて、全ビット期間にわたるビ
ット情報に利用する出力を供給する。このことは積分回
路がコード信号に同期され、かつ各ビット期間の終りで
リセットされることを必要とする。

この同期は、マーク帯域通過フィルタからの出力に応じ
て同期信号を供給することによって達成される。この同
期がマーク帯域通過フィルタを経て来る雑音、あるいは
正規または歪んだ番組素材によって開始されないことを
確実化するため、同期信号の発生は二つの他の条件の双
方が合わない限り可能でない。これら許容条件の一つは
、スイース帯域通過フィルタの出力がしきい値以下であ
シ、よってノツチが存在することを示していることであ
る。この条件はマーク帯域通過フィルタを経て到来して
いるものが意味のある番組素材でないことを示す。第２
の条件は、位相同期ループの出力が、マーク信号の存在
を示すしきい値を超えることである。これはマークフィ
ルタを経て同期信号の発生を可能にするに十分な雑音パ
ターンが存在しても、位相同期ループの出力における実
際のマーク信号のあシうる不存在は同期信号の発生を可
能でないようにする。

加える罠、第４の安全的特徴は、同期信号が４秒の初期
期間のうちの少なくとも３秒の間、存在することを要求
する。その時間期間の間、同期信号が存在しないと、積
分回路用の制御信号の発生は阻止される。

以下余白 〔実施例〕 本発明の基本的な構成は、システムのエンコーダ部分と
デコーダ部分を示す第１図〜第４図のブロック線図を参
照することによって理解されることが可能でおる。

エンコーダ 番組素材は１０におけるオーディオ入力としてエンコー
ダに供給される。番組素材は、コード化されな込限シは
、電圧制御形増幅器（ＶＣＡ）　１２と加算回路１４を
経て、例えばラジオまたはテレビ放送に使用するために
、前もって作られるテープなどのようなレコード１６に
与えられる。電圧制御形増幅器１２は「１」の正規化さ
れた増幅率を有すると考えることができる。キヤ・臂シ
タｃ１は電圧制御形増幅器１２への第１人力１２ａとし
て所定の直流電圧ｖ１を保持する。電圧制御形増幅器１
２は、この所定電圧■８が印加されたときに増幅率が１
となるように調整される。

通常の動作状態の間は、コード化されない信号が印加さ
れると、加算回路１４への他の二つの入力は不存在、す
なわちゼロとなる◇ 帯域消去フィルタ１８からは出力はない。これは差分回
路２０は二つの入力が等しく、したがってその出力がゼ
ロとなるように工夫されているためである。この通常動
作状態においては、電圧制御形増幅器１２からの出力は
その入力と等しい。

電圧制御形増幅器１２の入力は差分回路２０への一方の
入力であシ、電圧制御形増幅器１２は差分回路２０への
他方の入力に出力する。したがって、差分回路２０への
二つの入力は等しく、その出力はゼロであシ、よって、
加算回路１４の入力１４ｍに印加される帯域消去フィル
タ１８からの出力はゼロである。

スイッチＳ１は第１図に示されるように常開位置にあシ
、コード吊篭圧制御形増幅器２２へ入力する信号がゼロ
であるようにする。したがってコード吊篭圧制御形増幅
器２２の出力はゼロとなって、加算回路１４への端子１
４ｃにおける第３の入力がゼロとなる。

端子１４ａおよび１４ｅにおいて入力が生ずるのはコー
ドが印加されたときのみである。広義には、図示の回路
によシ行われる三つの主要な機能が考慮される。

第１の機能はキャパシタＣ１１番組用電圧制御形層幅器
１２．および差分回路２０に関連する。

この機能は加算回路１４の端子１４ｂから帯域消去フィ
ルタ１８への、したがって加算回路の端子１４ａへのオ
ーディオ信号の漸次的な遷移を提供する。この漸次的な
遷移は、聴取者が気づくであろう識別可能な可聴的な切
換えをなくすが、あるいは最小にする。

第２の機能はコード化されたメツセージの発生であって
、周波数発生器２４および２６に関連している。スイッ
チＳ１およびＳ２が適切に作動されると、コード化され
たメツセージが供給され、このコード化されたメツセー
ジは電圧制御形増幅器２２を経て加算回路１４の端子１
４ｃに印加される。

第３の機能として、コード化されたメツセージのレベル
を主たる番組オーディオレベルに部分的に追従させるた
めに、オーディオレベル・センサ２８およびコードレベ
ル制御回路３０は、電圧制御形増幅器２２に適当なバイ
アスを印加して電圧制御形増幅器２２からのコード信号
出力のレベルを調整するようにする。

コントローラおよびタイミング回路３４は第１図のエン
コーダへ幾つかの入力を供給するためにントローラから
のタイミング信号出力は幾つかのスイッチ制御入力とし
て第１図に示されている。

理解しやすくするため、スイッチ８１，８２．およびＳ
３は電磁スイッチとして示される。これらはもっと複雑
なソリッドステート・スイッチである。しかし実際、各
々は２状態スイツチで６Ｄ、この２状態スイツチの状態
はコントローラからの信号によって制御される。

さらに詳しくは、例えば宣伝広告のような番組素材の特
定の部分をコード化することが要望された場合、操作者
はコードを２値のビットとして入れる。２進コードはキ
ーボードから記憶装置３８に入力され、次にコントロー
ラ３４が該記憶装置を用いて第１図のエンコーダに入力
を行う。番組にコードが付されるべきときには、操作者
は「ノツチ」と表示されたボタンを押す。それによシコ
ントローラにパルス信号が供給され、コントローラから
の出力ｓｗ’ｒは「高」値から「低」値へ変わシ、かつ
コード化が終了するまで「低」値を保持する。このＳｗ
Ｔ信号の値の変化は、スイッチＳ３の状態を第１図に示
された状態から変化させる。

この変化した状態では、キャパシタＣ１の高電圧側はＲ
１を経てｖａに至る接続からＲ１を経てグラウンドに至
る接続に切シ換わる。その結果、キヤｉ４シタＣ１によ
って端子１２ａに保持された電圧は約１秒の時間の間に
グラウンドになる。このことによシミ圧制御形増幅器１
２の増幅率を「１」から「０」に減小させる。電圧制御
形増幅器１２からの出力の減小は、加算回路１４の端子
１４ｂの入力を減小させるだけでなく、差分回路２０の
端子２０ａにおける入力をも減小させる。その結果、差
分回路２０への二つの入力は、１秒間にわた多端子２０
１１での入力がゼロになるまで分かれる。その場合、加
算回路の端子１４ｂでの入力はゼロになシ、差分回路２
０の出力はオーディオ番組信号の全仏となる。このオー
ディオ番組信号は帯域消去フィルタ１８を通過して加算
回路１４へのオーディオ入力となる。１秒間の遷移期間
の間に、端子１４ｂ上の信号のフェードアウトおよび端
子１４ｍにおける信号の増加が同時的に生ずる。

このように加算回路１４に印加されるオーディオ番組信
号の最終値は、帯域消去フィルタ１８の帯域幅内にある
比較的に小さいオーディオ成分が除去されることを除い
て、実質的に一定のままである。

比較器３２は、電圧制御形増幅器１２の出力がキャｉＲ
シタＣ１における電圧降下の終りまたはその付近で完全
にゼロとなることを確実化する。小さな一定電圧ｖｂが
比較器３２の一方の入力に印加される。この一定電圧ｖ
ｂはキャパシタＣ１によって保持される電圧ｖａよシも
ごく小さい。他方の入力はキヤ・母シタＣ１における電
圧である。キャパシタＣ１における電圧がＶｂよシも大
きい限シ、比較器３２の出力はスイッチＳ４を図示の常
閉位置に保持する。しかしキャ／−、ＯシタＣ１の電圧
がいったん電圧ｖｂ以下に落ちると、比較器３２の出力
は状態が変わり、スイッチＳ４が切シ換わってそれによ
シ番組吊篭圧制御形増幅器１２の端子１２ｂを接地させ
る。このことは電圧制御形増幅器１２の端子の１つにお
けるゼロ入力を確実化する。この時点において、帯域消
去フィルタ１８を経る操作への切換えが完了され、コー
ドが番組素拐上に置かれることが可能になる。

操作者が番組素材上にコードを置く正確な時機を、コー
ドを挿入する最も望ましい位置の関数として選択するこ
とが望ましい。コードは標準的にはコード化される番組
素材の初めと終シの双方に挿入されるが、送信されるオ
ーゾロｆオ・メツセージがない時間中はぞのようにする
ことを避けることが望ましいであろう。

操作者は次に「コード」と印されたブタンを押す。この
ボタンの押下は、パルスを発生し、このパルスはコント
ローラ３４を作動させて、エンコーダに入力するメツセ
ージ信号の常態的な高電圧を低電圧に降下させるように
する。メツセージ信号の状態のこの変化は、スイッチＳ
１を図示の常開状態から閉状態に状態変化させ、この閉
状態では電圧制御形増幅器２２の入力２２ｍを周波数発
生器２４からの出力に接続する。よってマーク信号が電
圧制御形増幅器２２に印加されて加算回路１４に通過す
る。このマーク信号は所定時間の間、本実施例では４秒
の間、定常的に保たれ、その後、コントローラからの実
際のコード信号がスイッチＳ２に印加され、該スイッチ
Ｓ２が２つの発生器２４と２５との間で切シ換えられる
ようにする。

このようにすることによシ、マーク信号およびス啄−ス
信号が連続的態様で電圧制御形増幅器２２を経て加算回
路１４の入力１４ｃに印加される。

この態様で、コード化されたメツセージ信号がオーディ
オ素材に付加され、レコード１６に記録される。

コード化されたメツセージ信号はコード信号が後に続く
約４秒の定常のマーク信号の初期成分を含み構成される
。コード信号は約２００ミリ秒のビットの列であシ、こ
の２００ミリ秒のビットは各２００ミリ秒のビット時間
中に送信される実質的な正弦波信号の周波数のみが相互
に異なるものである。

メツセージの終シでは、ＳｗＴの値が高レベルに戻シ切
シ換わシ、スイッチＳ３がキャパシタＣ１を電圧ｖａに
接続するようにする。

デコーダ 第３図のブロック線図はデコーダの実施例を示す。送信
されたメツセージは、第３図に示されるデコーダよυも
上流にある受信機または他の装置等によって適当に受信
され処理される。オーディオ信号は該標準的な上流装置
から取シ出され、デコーダへの入力端子に供給される。

高域通過フィルタおよび増幅器４０はオーディオ信号の
大部分を切シ離すために用いられて、デコーダの残）部
分が改善された信号対雑音比を有する信号で動作するよ
うにする。この態様においては、成る量の前置フィルタ
リングが用いられている。高域通過フィルタは３ｋＨｚ
の周波数の公称ロール（マイナス３　ｄＢ点）を有し、
好ましくは１８デシベル／オクターブでロールアウトす
る。

この前置フィルタリング４０からの出力は並列に二つの
帯域通過フィルタ４２．４４に印加される。

帯域通過フィルタ４２はマーク周波数に中心周波数が置
かれ、一方、帯域通過フィルタ４４はス４−ス周波数に
中心周波数が置かれる。これら二つのフィルタ４２およ
び４４は、最もよい信号対雑音比を提供するように鋭く
かつ狭帯域であり、しかもなお許容周波数誤差に対して
は十分に広帯域なものである。第１図に示されるエンコ
ーダにおいては、帯域消去フィルタ１８はマーク周波数
信号およびスペース周波数信号の双方を受け入れるに十
分に広いノツチを与えることが注意されるべきである。

対比してみると、デコーダにおいては、フィルタ４２お
よび４４はマークおよびスペースに使用される二つの周
波数の一方にそれぞれ特定された分離フィルタである。

広義には、このデコーダはデータ処理の四つの並列経路
を用いる。これらの四つの経路は四つの比較器４６．４
８，５０．および５２で表わされるということができる
。

比較器４８の出力は復号された信号でｓｂ、「復号」の
表示で図面中に示されている。他の比較器４６．５０お
よび５２はコード化されたメツセージが受信されたこと
の表示を与え、また同期的復号のためのタイミング基準
点を与える。これらの三つの比較器の各個がこのコード
化されたメ同期信号が受信されると、コントローラはメ
モリ６４が比較器４８からのコード信号出力を記録でき
るようにする。この同期許容信号は、三つの全部の比較
器４６．５０および５２がコード化されたメツセージの
存在を示す三つのノやラメータを確認するように作用し
たときにのみ、発生される。

第１に、比較器４６はメツセージの初めでマーク信号の
存在に感応して予期された初期化セグメント・マーク信
号入力があることの確認を与える。

よって比較器４６は初期化セグメント確認信号を与える
。

第２に、比較器５２は、ノツチがオーディオ入力をカッ
トアウトし帯域通過フィルタ４４の出力が該ノツチ帯域
内でのオーディオ信号の不存在を示すということに感応
する。比較器５２はオーディオの不存在に感応してノツ
チ確認信号を与える。

第３に、比較器５０はマーク／スペース・コード処理分
岐の出力に感応してコード化されたメツセージの検出を
確認する。

三つの全ての比較器４６．５０および５２が適当な状態
に切シ換えられることによシ、同期信号が供給されて、
コントローラ６２によってメモリ６４がコード化された
メツセージを記録することが可能になる。

二つの帯域通過フィルタの出力は、コード化されたメツ
セージがあるときにはそれを含む。これら二つのフィル
タの出力は、加算回路５４で互いに加算され、増幅器お
よびリミッタ５６で処理され、標準的な位相同期ループ
（ＰＬＬ）　５８に印加される。位相同期ループ５８は
入力周波数を電圧に変換する。したがって、位相同期ル
ープ５８のアナログ出力は、マーク周波数信号に感応す
るときには第１の電圧、スペース周波数信号に感応する
ときには第２の電圧となる。よって二つの値のビットは
二つの周波数値から二つの電圧値に変換される。位相同
期ループ５８はまた信号に同期し、雑音を除去する傾向
がある。

積分回路６０は各ビットを積分値に変換し、該積分値は
順次に比較器４８に印加される。積分回路６０を用いる
理由は、積分回路６０がビット持続時間内の１点のみで
ビットをサンプリングするよシはむしろ、ビット持続時
間にわたシ平均化されたビットの瞬間値を与えることに
よる。したがって、雑音スパイク等の影響は最小になる
。積分回路がこの機能を果すためには、該積分回路は各
ビットが到来しているとき各ビットに対して同期されて
いなければならず、各ビットの終シでリセおける同期信
号の受信に応答して供給される。同期信号は積分回路６
０が時間調整されメツセージ信号のコード部分の始まシ
に同期されるようにする。

一層詳細には、ＩＮＴ信号が「高」であるとき、積分回
路６０の出力は■。に等しくなるよう強制され、該電圧
は位相同期ループ５８の電圧出力のマーク値およびスペ
ース値の中間点をあられしている。ＩＮＴ信号が「低」
であるとき、積分回路６０はｖｏと位相同期ルーフ’５
８の出力との電圧差を積分することが可能にされる。よ
って積分回路はマークがあるときには単調増加（ｒａｍ
ｐ　ｕｐ　）　Ｌ／、スペースがあるときには下降する
。ビットの終シにおいて、比較器４８で積分値が開始電
圧ｖ０と比較され、それによりｖｅよシ大きければマー
クであることが、あるいはｖｅよシ小さければスペース
であることか決定される。これは記憶装置６４に供給さ
れるデコーダ出力となる。

第４８図のタイミング図を参照するに、同期信号６６が
十分な時間の間発生されると、ＩＮＴ信号はメツセージ
の始まシに対する基準時から４秒後の時点で「低」に切
シ換わる。ビットの終シにおいて、書込み（復号）パル
ス７０が、ビットの復号された値である比較器４８の出
力値を記憶装置６４に書き込む。次にＩＮＴ信号６８が
短時間の間「高」となって、積分回路の出力を■、にリ
セットする。これが連続する各ビットに対して繰シ返す
。

最後のビットが書き込まれた後に、書込み（クロック）
ノ９ルス７２が、時間、分、および秒の情報をｒ４ゾタ
ル時計７６から記憶装置６４に書き込む。次に出力制御
パルス７４は記憶装置６４が復号されたメツセージ情報
を時間情報と一緒に出力するようにする。最終的にクリ
ア信号が記憶装置６４をリセ、トシて他のメツセージを
受け入れるように準備される。

メツセージの検出およびタイミング基準点の発生はクリ
ティカルである。同期信号の発生は、基本的には、コー
ド化されたメツセージの４秒の初期セグメントの初めに
おけるマーク周波数の検出を必要とする。そのようなマ
ーク信号は、マーク帯域通過フィルタ４２を通過し、増
幅器６６で増幅され、ダイオードＤ２とキャパシタＣ２
と抵抗器Ｒ２で構成される包絡線検波器で検波される。

この包絡線検波器回路の出力は、比較器４６の二つの入
力の一方として該比較器４６に印加される。

他方の入力■ｔｒｎは、予想される検波されたマーク電
圧レベルより下のしきい値電圧レベルをあられす直流値
である。包絡線検波器回路からの比較器４６の入力がＶ
ｔｍを超えると、比較器４６は、同期信号がコントロー
ラ６２に供給されることが可能とされるように状態が切
シ換わる・ しかしながら、雑音スパイク、あるいは正規のまたは歪
んだ番組素材が、コード化されたメツセージがない場合
に、誤った、または早過ぎる同期信号を与えるに十分な
振幅をともなって、マーク帯域通過フィルタ４２を経て
来るという真の危険がある。比較器４６への許容入力は
、比較器５０および比較器５２の双方が「高」状態に切
り換えられていなければ、比較器５０の出力と比較器５
２の出力によってグラウンド状態に保持される。

比較器５０と５２は開放コレクタ出力を有しているので
、該比較器５０と５２が「高」状態にあるときには比較
器４６への入力を変化させない。

ノツチが作られると、次にメツセージの初めにおいて、
理論上、ノツチングはスペース帯域通過フィルタ４４を
通過して来る。この位置は増幅器６８、および、ダイオ
ードＤ３とキャパシタＣ３と抵抗器Ｒ３からなる包絡線
検波器回路によって検波される。そのような検波によっ
て与えられた信号が電圧ｖｔ、によシ決まるしきい値よ
シ下に降下すると、比較器５２が高出力状態に切）換わ
る。

通常は、しかしながら、フィルタ４４を経て来る番組材
料は比較器５２をグラウンド出力状態に多くの時間保持
するのに十分であシ、それによりて比較器４６を効果的
に使用不能にする。しかし、ノツチが与えられると、フ
ィルタ４４の出力は十分に降下して比較器５２が高出力
状態に切シ換えられるようにする。

同期信号がコード化されたメツセージに応答して供給さ
れることを確実にするために、しきい値直流信号ｖｔｍ
が十分に低く維持され、かつしきい値直流信号Ｖｔｓが
十分に高く維持されて、それによってメツセージの始ま
シにおいて比較器４６が使用可能にされることができ、
かつ同時に比較器５２が「高」状態に切シ換えられるよ
うにする、ということが重要である。

比較器５０は、コード化されたメツセージがあるときに
同期信号が発生されることをさらに確実にする。位相同
期ループ５８の出力がマーク信号があることを示すと、
比較器５０は高出力状態に切シ換えられ、それによシ比
較器４６への許容入力の第２のグラウンド・クランプを
取シ除く。比較器５０は、上述したようにループ５８か
らの出力が電圧■。を超えたときに、この高出力状態に
切り換えられる。このことは位相同期ループへの最も強
い離散的信号がスペース周波数よシもマーク周波数に近
いときに生じる。よって、雑音１．あるいは正規のまた
は歪んだ番組素材は、比較器４６を誤って使用可能にす
るかもしれないが、比較器５０を高出力状態に切シ換え
ることはないであろう。したがって、この比較器５０に
関連する機能は、誤−）７′ｃまたは早過ぎる同期信号
が発生されないようにすることをさらに確実にする。

最後に、メモリ６４が比較器４８からの無意味な出力を
記録するために使用可能にされるという危険を最小化す
るために、コントローラ６２は、比較器４６からの同期
信号が４秒の初期期間中の少なくとも３秒の間存在する
ときにのみ、許容出力信号がメモリ６４に供給されるよ
うにプログラムされている。そうでない場合には、許容
出力信号は無祝されるであろう。

この態様においては、メツセージの存在に確実に応答し
、また、誤ったまたは早過ぎる同期信号の発生を確実に
阻止するデコーダが提供される。

もちろん、誤った同期信号がデコーダを使用可能にする
に十分な時間にわたシ発生される場合がまれに生じたと
しても、誤った同期信号に応答してメモリ６４に記録さ
れたメツセージまたはコードは無意味であり、また、そ
れに関連した時間はエンコードされた広告または他の番
組素材に関連されないため、誤った同期信号は通常、特
別な問題を生じない。しかしながら、誤った同期信号の
数が最小化されることは明白に重要である。さらに重要
なことは、コード化されたメツセージが供給される毎に
同期信号が発生されるということである・本発明のシス
テムは、適当なしきい値電圧の選択を通じて、コード化
されたメツセージ検出過して来るときに同期信号を確実
に発生し、かつ誤った同期信号の発生数を最小にするシ
ステムを提供することを可能にする。

よって、メツセージが存在することをデコーダに知らせ
、かつ正しいタイミング基準点を与える機能を発生する
ために幾つかの条件が要求されることが分かる。このこ
とは、ノツチの存在時に雑音および歪んだ番組素材が存
在するため、並びにノツチの不存在時にコード領域内に
周波数が通常存在するため、必要である。全ての条件の
組合せは、システムの首尾よい動作を可能にするに統計
的に十分である最終結果を提供する。

注意されるべき他の重要な点は、マークおよびス啄−ス
用の分離帯域通過フィルタ４２および４４の使用である
。通常、周波数シフト・キーイングではただ一つの帯域
通過フィルタが使用され、マークおよびスペース間の周
波数分離は比較的に小さい。このような適用例において
は、雑音環境は厳しいものである。これは主に二つの理
由による。第１に、放送素材内にノツチがない場合、通
常、コード周波数領域内に比較的に非常に高い振幅を有
する多くの信号が存在する。第２に、ノツチがある場合
、放送チェーンにおける歪は、特に新式のオーディオ処
理装置のために、ノツチ領域数間隔で使用することによ
って、信号対雑音比に大きな改善が得られる。このこと
は、正しいメツセージ検出、タイミング基準点の正確な
決定、およびビット自体の正しい復号を可能にする。

具体的な値 試験された実施例の一つにおいては、次の具体的な値と
レンジが用いられている。

マーク発生器２４は４７６２　Ｈｚの正弦波信号を供給
する。スペース発生器２６は４３８８）１ｚの正弦波信
号を供給する。

帯域消去フィルタ１８は４５６７Ｈｚの中心周波数、お
よびマイナス６０ｄＢにおいて５２４１（ｚの帯域幅を
有する。フィルタ１８は都合よくは単一の帯域消去フィ
ルタであるが、しかし装置はマークおよびスペース周波
数に特定される二つの分離帯域消去フィルタを使用する
ように設計されることが可能であるということが注意さ
れるべきである。２つの周波数はそのようなことが実行
できるようにして相互に十分に広く間隔づけられておシ
、実際に二つの分離フィルタがデコーダ内で用いられな
けれはならないであろう。二つの分離帯域をカバーする
単一のフィルタを使用するために、オーディオ性能にお
ける劣化は無視できるということが知られている。

コードレベル制御は加算回路１４の出力上に、コード化
されたメツセージのレベルを与えるように設定され、そ
れは番組が音声であろうと音楽であろうと、および送信
が周波数変調（ＦＭ）であろうと振幅変調（ＡＭ）であ
ろうと、番組オーディオ変調の程度の関数である。コー
ドレベル指示を用いて％１００／”−セント変調に関し
て、ＦＭでの音声に対するこれらのコード化されたメツ
セージ・レベルは、オーディオがないときのマイナス５
２ｄＢから１００％変調であるときのマイナス４９ｄＢ
までにわたｐ、ＦＭでの音楽に対してはマイナス４９ｄ
Ｂから４５　ｄＢまでにわたる。届に対してはこれらの
デシベル・レンジは音声番組素材をコード化するときに
はマイナス４５　ｄＢからマイナス４２ｄＢに及び、音
楽をコード化するためにはマイナス４２ｄＢからマイナ
ス３８　ｄＢに及ぶことが可能である。

マーク帯域通過フィルタ４２は４７６２　Ｈｚの中心周
波数、およびマイナス６０ｄＢにおいて２６６Ｈｚの帯
域幅を有する。スペース帯域通過フィルタ４４は４３８
８　Ｈｚの中心周波数、およびマイナス６０　ｄＢにお
いて２６７　Ｈｚの帯域幅を有する。

この実施例に対しては、３２ビツトコードが用いられて
コード化されたメツセージのコード部分が６．４秒とな
る。

上述の数字は試験されて動作可能であることが分かった
成るシステムの一例を与えるものである。

種々の値が経験的に、および試験によシ選択できる。

さらに、フィルタに対して選択された詳細としてのその
ようなパラメータ、およびコード信号のレベルは、コス
ト、信頼性、平均的聴取者に対しての聴取不能のレベル
、および送信媒体によって番組素材上に乗じられ次歪の
程度を考慮することによシ影響を及はされる、というこ
とが認識されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシステムのエンコーダ部分のプロ、り
線図であって、該エンコーダは同定コードを番組素材に
付加して組み合わされたコードおよび番組がレコード上
に置かれることが可能であって、該コントローラ装置は
第１図エンコーダ回路と作動して第１図エンコーダにお
ける種々のコードの適切なタイミングを与える。 第２ｆ３図は第２図コントローラの電圧レベル出力を示
すタイミング電圧図であシ、これらの出力は第１図エン
コーダへの制御電圧入力を構成する。 第３図は同定コードの検出および記録のための図であっ
て、該コントローラ・ユニッ）　ハ第３　図のデコーダ
と関連して作動してコード信号の同期的復号のための適
切なタイミングを供給する。 第４Ｂ図は第４図のコントローラと第３図のデコーダに
関連するタイミング入力および出力を示すタイミング電
圧図である。 １２．２２・・・電圧制御形増幅器、１４・・・加算回
路、１８・・・帯域消去フィルタ、２ｏ・・・差分回路
、２４．２６・・・周波数発生器、２８・・・オーディ
オレベル・センサ、３ｏ・・・コードレベルｆｌｆ［Ｉ
　ｉｌｌ　回路、３２・・・比較器、３８・・・記憶装
置、３４・・・コントローラおよびタイミング回路、４
ｏ・・・高域通過フィルタおよび増幅器、４２・・・マ
ーク帯域通過フィルタ、４４・・・スペース帯域通過フ
ィルタ、５４・・・加算器、５８・・・位相同期ループ
、６ｏ・・・積分回路、４６．４８，５０．５２・・・
比較器、６２・・・コントローラおよびタイマ、６４・
・・メモリ。 特許出願人 オーディコム　コーポレイション 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士　西　舘　和　之 第４Ｂ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オーディオ番組素材を実質的に聞き取れないオーデ
   ィオ周波数のコード化されたメツセージ信号でコーディ
   ングするシステムであって、該コード化されたメツセー
   ジ信号は初期部分、および第１の周波数のマークビット
   と第２の周波数のスペースビットを有する多ビツトコー
   ド部分を包含し、該メツセージ信号は該オーディオ番組
   素材の周波数帯域幅内のノツチである周波数帯域幅を占
   めるシステムにおけるデコーダであって、第１の帯域通
   過フィルタであって、少なくともオーディオ番組入力の
   部分に結合されて主としてマークピットからなる出力信
   号を供給するもの、第２の帯域通過フィルタであって、
   少なくとも該オーディオ番組素材の部分に結合されて主
   としてスペースビットからなる出力信号を供給するもの
   、 該第１のフィルタおよび該第２のフィルタの出力を加算
   する加算手段、 該加算手段の出力に結合された変換手段であって、該マ
   ークピットおよびスペースビットの周波数に感応し、該
   マークピットに応答して第１の電圧を供給し、該スペー
   スビットに応答して該第１の電圧とは異なる第２の電圧
   を供給するもの、を備えることを特徴とするデコーダ。 ２、第１の検出比較回路であって、該第１の帯域通過フ
   ィルタの出力に感応し、第１のしきい値を超える該第１
   のフィルタからの出力に応答して第１の許容信号を供給
   し、該第１のしきい値がマークピットの受信から予想さ
   れるレベルよりも下に設定されているもの、 第２の検出比較回路であって、該第２のスペース帯域通
   過フィルタの出力に感応し、第２のしきい値よシ下の該
   第２のフィルタからの出力に応答して第２の許容信号を
   供給し、該第２のしきい値が籾朗釧間のｆｑｈｏ受１尋
   鴫予想されるレベルより上に設定され、該第２のしきい
   値が該第１のしきい値よシ大きいもの、 第３の比較器であって、該変換手段の出力に感応して該
   変換手段の出力が第３のしきい値を超える場合に第３の
   許容信号を供給し、該第３のしきい値がマークビットに
   応答して該変換手段によシ供給される出力と、スペース
   ビットに応答して該変換手段によシ供給される出力との
   間に実質的にあるもの、および、 一致手段であって、該第１．第２および第３の許容信号
   に感応して該三つの許容信号が同時に全て一致したとき
   に同期信号を供給するもの、をさらに備える、特許請求
   の範囲第１項記載のデコーダ。 ３、　メモリ、および、 タイミング手段であって、該同期信号に感応してリセッ
   ト信号の時限された組および書込み信号の時限された組
   を供給するもの、 をさらに具備し、該書込み信号の各個は、積分手段の出
   力を該メモリ内にマークピットまたはスペースビットと
   して各ビット時間の終ｆｉＫ書き込み、該リセット信号
   の各個は各書込み信号がその書込み機能を完了した後に
   該積分回路をリセ・、シト、ｔ、３、特許請求の範囲第
   ２項記載のデコーダ。 ４、該タイミング手段は、該リセット信号および書込み
   信号を、第１の所定時間にわたる該同期信号の、連続的
   存在に応答してのみ供給する、特許請求の範囲第３項記
   載のデコーダ。 ５、該タイミング手段は該・リセット信号および該書込
   み信号を該同期信号の最初の発生の後に第２の所定時間
   の期間供給し、該第２の所定時間の期間は該コード化さ
   れたメツセージ信号の初期部分と等しい、特許請求の範
   囲第４項記載のデコーダ。 ６、該タイミング手段は、該同期信号の第１の発生の後
   に、該引込み信号の発生を終結し、かつ該リセット信号
   の発生を第３の所定時間の期間維持し、該第３の所定時
   間の期間は初期部分と多ビツトコード部分を包含するコ
   ード化されたメツセージ信号の持続期間と等しい、特許
   請求の範囲第５項記載のデコーダ。 ７、該マークピットおよびスペースビットの科名の持続
   期間は十分に大きく予期される雑音および番組の歪の動
   揺の効果を低めて平均する、特許請求の範囲第１項記載
   のデコーダ。 ８、オーディオ番組素材を実質的忙聞き取れないオーデ
   ィオ周波数のコード化されたメツセージ信号でコーディ
   ングするシステムであって、該メツセージ信号は該オー
   ディオ番組素材の周波数帯域幅内のノツチである周波数
   帯域幅を占めるシステムにおけるエンコーダであって、
   コード化されたメツセージ信号を供給するコード化メツ
   セージ発生器を備え、該メツセージ信号は初期部分とコ
   ード部分を有し、該コード部分は第１の周波数によって
   規定される第１のビットと第２の周波数によって規定さ
   れる第２のビットからなシ、該初期部分は該第１の周波
   数によって規定され、該初期部分は該コード部分の個々
   のビットの持続時間よりも実質的に大きい持続時間を有
   することを特徴とするエンコーダ。 ９、該コード化メツセージ発生器は、 出力回路、 それぞれ該第１および第２の周波数を発生するだめの第
   １および第２の周波数発生器、第１の切換え手段であっ
   て、該第１の周波数発生器を該出力回路に接続するため
   にメツセージ開始信号に感応して該初期部分を発生する
   もの、および、 第２の切換え手段であって、コード信号に感応して該第
   １および第２の発生器を交互に該出力回路に接続するた
   めに該コード部分を発生するもの、を備える、特許請求
   の範囲第８項記載のエンコーダ。 １０、メツセージ信号を包含するに十分なオーディオ番
   組素材における周波数ノツチを発生する帯域消去フィル
   タ、 出力回路、 帯域消去フィルタを経て該出力回路に至る番組信号のだ
   めの第１のオーディオ経路、 該帯域消去フィルタと並列に該出力端子に至る番組素材
   のための第２のオーディオ経路、切換え手段でありて、
   番組素材を該第２の経路から該第１の経路へ所定の時間
   期間にわたシ漸次的に切シ換えて該出力回路における番
   組素材の総量が該所定の時間期間にわた９実質的に一定
   であるようにするもの、 をさらに備える、特許請求の範囲第８項記載のエンコー
   ダ。 １１、メツセージ信号を包含するに十分なオーディオ番
   組素材における周波数ノツチを発生する帯域消去フィル
   タ、 出力回路、 帯域消去フィルタを経て該出力回路に至る番組信号のだ
   めの第１のオーディオ経路、−該帯域消去フィルタと並
   列に該出力端子に至る番組素材のための第２のオーディ
   オ経路、切換え手段であって、番組素材を該第２の経路
   から該第１の経路へ所定の時間期間にわたり漸次的に切
   シ換えて該出力回路における番組素材の総量が該所定の
   時間期間にわた如実質的圧一定であるようにするもの、 をさらに備える、特許請求の範囲第９項記載のエンコー
   ダ。 １２、該切換え手段は、 該第２の経路内における電圧制御形増幅器、該第１の経
   路内における差分回路であって、該差分回路の出力は該
   帯域消去フィルタに印加されており、該差分回路への第
   １の入力は該第１の経路内における番組素材であシ、該
   差分回路への第２の入力は該第２の経路内における該電
   圧制御形増幅器からの出力である本の、 電圧保持手段であって、該電圧制御形増幅器に通常の制
   御電圧を供給して該電圧制御形増幅器の出力が該差分回
   路への第２の入力を供給し、該差分回路への第２の入力
   は該差分回路への該番組素材の第１の入力と実質的に等
   しい本の、切換え信号に感応するスイッチであって、該
   切換え信号はコードメツセージが番組素材に印加されて
   該電圧保持手段が漸次的に値を変えて該電圧制御形増幅
   器の出力を実質的にプロへ該所定時間期間にわたシ減小
   させるもの、 を備える、特許請求の範囲第１１項記載のエンコーダ。 １３、オーディオ番組素材を実質的に聞き取れないオー
   ディオ周波数のコード化されたメツセージ信号でコーデ
   ィングするシステムであって、該コード化されたメツセ
   ージ信号は初期部分、および第１の周波数のマークビッ
   トと第２の周波数のスイースピ、トを有する多ビツトコ
   ード部分を包含し、該メツセージ信号は該オーディオ番
   組Ｙ材の周波数帯域幅内のノツチである周波数帯域幅を
   占めるシステムにおけるエンコーダであって、第１の周
   波数信号を供給する第１の周波数発生器、 第２の周波数信号を供給する第２の周波数発生器、 該第１の周波数信号をコード化されたメツセージの初期
   部分として供給する第１の切換え手段、メツセージ信号
   のコード化された部分を供給する手段であって、該メツ
   セージ信号は該第１のオーディオ周波数信号によって規
   定される第１のビットと該第２のオーディオ周波数信号
   によって規定される第２のビットからなるもの、 コード化されるべきオーディオ番組素材に結合される帯
   域消去フィルタであって、該第１および第２の周波数を
   包含するに十分な帯域幅を有するもの、 該第１および第２の周波数からなるコード化さレタメッ
   セージを該帯域消去フィルタのオーディオ番組出力に付
   加する手段、 を備え、該第１の周波数は第２の周波数から十分な周波
   数差で間隔づけられていて該２つの周波数の一方を該２
   つの周波数の他方からろ波することができるようになっ
   ていることを特徴とするエンコーダ。