JPS6320994A - Ａｆｃ装置 - 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 本発明は映像信号中の水平同期信号と周波数が一定比率
の関係にあり、位相が同期関係にある連続信号を得るた
めのＡＦＣ装置に関するものである。

従来の技術 従来のＡＦＣ装置としては、例えば家庭用ＶＴＲで広く
用いられている。

カラー映像信号を磁気テープなどに記録するには輝度信
号をＦＭ変調し、搬送色信号をその低域側に周波数変換
する方法がとられる。そして、再生時には、輝度信号を
復調するとともに搬送色信号をもとの周波数に戻すよう
にしている。

ＶＨ３方式の家庭用ＶＴＲの場合、低域側に周波数変換
された搬送色信号（以下、低域変換搬送色信号とよぶ）
の周波数はＮＴＳＣ信号の場合、水平同期信号の周波数
ｆＨの４０倍、ＰＡＬ信号の場合、４０　ａ　　倍であ
って、このような周波数の低域変換搬送色信号を得るた
めに、また、もとの周波数に戻すために、従来よりＡＦ
Ｃ装置とＡＰＣ装置を設け、ＡＦＣ装置にて水平同期信
号の周波数ｆＨの４０倍、または４０−ｇ倍などの周波
数の信号を得、ＡＰＣ装置にて、記録時には、記録すべ
き搬送色信号中のバースト信号と可変周波数発振器から
の信号とを位相比較して、その比較出力で可変周波数発
振器を制御し、再生時には、再生バースト信号と基準副
搬送波信号とを位相比較して、その比較出力で可変周波
数発振器を制御し、ＡＦＣ装置からの信号とＡＰＣ装置
の可変周波数発振器からの信号を周波数変換器に供給し
て記録時及び再生時における周波数変換用の信号を得る
ようにしている。

第３図はこの家庭用ＶＴＲにおけるアナログ信号処理に
よる従来のＡＦＣ装置のブロック図を示すものであり、
１は映像信号の入力端子、２は同期分離回路、３は制御
電圧によって発掘周波数が変化する電圧制御発振器、４
は第１の分周回路、５は二つの入力信号の位相差に対応
するような電圧を発生する位相比較器、６はループフィ
ルタ、７は第２の分周回路、８は入力映像信号中の水平
同期信号と一定の周波数関係にあり、かつ位相同期した
連続信号の出力端子である。

゛　以上のように構成された従来のＡＦＣ装置において
は、入力端子１から映像信号が入力されたとき、同期分
離回路２により水平同期信号が映像信号から分離される
。位相比較器３はこの水平同期信号と電圧制御発振器４
の出力信号を第１の分周回路５で分周した信号を位相比
較し、位相差に対応した信号を出力する。この位相差信
号はループフィルタ６を介して電圧制御発振器４に入力
され、その発振周波数を上記位相差が小さくなる方向に
制御する。ここで、ループフィルタ６は低域通過特性と
適当なゲインを有し、位相比較器３で生じる高周波成分
を除去すると共にＡＦＣ装置の同期特性や応答特性を決
定するものである。また、第１の分周回路６は水平同期
信号の周波数（ｆＨ）と電圧制御発振器４の発振周波数
の比を決定するもので、分周回路５の分局比を１／ａと
すると電圧制御発振器４の発振周波数はａｆＨである。

なお、ＶＨ３−ＶＴＲの場合、ＡＦＣ装置出力信号とし
て必要な周波数は前述の様にＮＴＳＣ方式で４０１Ｈ，
ＰＡＬ方式テ４０−ｇ　ｆ　Ｈであるので、ＰＡＬ方式
で分周比が整数となるようにするにはＮＴＳＣ方式でａ
＝３２０　、　Ｐ　Ａ　Ｌ方式でａ＝３２１とし、第２
の分周回路の分周比をイとすれば良い。

ところで、ＡＦＣ装置もＡＰＣ装置も共に水平周期毎の
サンプリング的な制御であるため、その制御の時定数の
差が小さい時には一方の回路における制御が他方の回路
に外乱として作用し、安定性を損なうという欠点がある
。したがって、従来のＶＴＲでは再生時、ＡＰＣ装置の
みか、ＡＰＣ装置に水晶発振器を用いて同期引込範囲を
狭く、かつ応答を遅くし、高域ノイズに対しては実質的
にＡＦＣ装置で必要な応答特性を得る様にしている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、これをそのままデ
ィジタル信号処理に置換えることは困難であること、ま
た、ＡＦＣ装置においてはＶＴＲのスキュー発生時、例
えば複数個のヘッドを有するＶＴＲのヘッド切換時や高
速再生、逆再生時等に発生する水平同期信号の急激な位
相変化に対しては瞬時に応答することが望ましいが、色
信号と無関係に水平同期信号が受ける外乱に対しては応
答してはならないという相反する要求があって、上記の
様なＡＦＣ装置の構成では両者を十分に満足させること
ができないこと、ＡＰＣ装置のみでは、ＡＰＣ装置に要
求される同期引込範囲が非常に広くなりディジタル処理
では精度的に問題があること、かつＡＰＣ装置の引込安
定点がｆＨ間隔で存在するためミスロックが生じるので
これを防止する回路が必要となること等の問題点を有し
ていた。

本発明はかかる点に鑑み、ディジタル信号処理の特徴を
生かした構成で、ＡＦＣ装置の応答をノイズに対して最
適にした時でも、水平同期信号の急激な変化に対しても
、ＡＦＣ装蓋が応答するのに時間がかかってＡＰＣ装置
が影響を受は色信号の位相が乱されることの少ないＡＦ
Ｃ装置を提供するととを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は同期分離手段と、基準角周波数信号発生手段と
、基準角周波数信号と誤差角周波数信号の差を積分した
値を有する位相信号を得る積分手段と、積分手段出力信
号を水平同期信号に対応してサップリングし誤差位相信
号を得る誤差位相検出手段と、一定のゲインと必要に応
じて低域通過特性を誤差位相信号に与えて誤差角周波数
信号を得る位相角周波数変換手段と、誤差位相信号に適
当なフィルタ特性を与えて上記積分手段出力信号から減
じる位相特性補正手段とを備えたＡＦＣ装置である。

作　　用 本発明は前記した構成により、ＡＦＣループを構成する
位相角周波数変換回路の高域遮断特性を大きくして、Ａ
ＦＣルーズの応答特性を遅くし、水平同期信号が受ける
外乱の影響を小さくした時、スキュー発生時の様な水平
同期信号の急激な位相変化に対して応答が遅くなって積
分手段出力信号に大きな誤差が含まれても、位相検出手
段に適当なフィルタ特性を与えた信号を積分手段出力信
号から減する位相特性補正手段によシ大きな誤差を除去
して色信号の位相が大きく変わるのを防ぐようにする。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例におけるディジタル信号
処理によるＡＦＣ装置のブロック図を示すものである。

第１図において、９は映像信号の入力端子、１０は同期
分離回路、１１は基準角周波数信号発生器、１２は減算
器、１３は角周波数信号を位相信号に変換する積分回路
、１４は誤差位相検出回路、１５は位相角周波数変換器
、１６はフィルタ、１７は減算器、１８はその久方信号
に一定の乗数ａを乗じる乗算器、１９は乗算器１８の出
力に他の位相信号を加算する加算器、２０は位相信号を
振幅信号に変換する位相振幅変換器、２１は振幅信号の
出力端子である。

以上のように構成された本実施例のＡＦＣ装置について
、以下その動作を説明する。なお、ディジタル信号処理
におけるサンプリング周期をＴ。

任意の時刻をｎＴとする。

入力端子９に映像信号が入ったとき、同期分離回路１０
は映像信号から水平同期信号を分離する。

基準角周波数信号発生器１１は標準の水平同期信号の周
波数’Ｈｏ　に比例した基準値を与えるもので、これを
基準角周波数信号ＷＨｏ　とする。減算器１２は基準角
周波数信号ＷＨＯから誤差角周波数信号ΔＷ　（ｎ　Ｔ
　）を減じて角周波数信号Ｗ（ｎＴ）を出力し、積分回
路１３は角周波数信号Ｗ（ｎＴ）を積分して位相信号Φ
（ｎＴ）に変換する。誤差位相検出回路１４は同期分離
回路１０からの水平同期信号（周波数ｆＨ）の位相と積
分回路１３出力信号の位相を比較しその位相差を検出し
、これをＴＨの期間ホールドするもので、この出力信号
を誤差位相信号Δψ（ＴＨ）　とする。位相角周波数変
換器１５は誤差位相信号ΔΦ（ＴＨ）を誤差角周波数信
号ΔＷ（ＴＨ）　　に変換するもので、一定のゲインと
必要に応じて適当な低域通過特性を有する。

ここで、減算器１２、積分回路１３、誤差位相検出回路
１４、位相角周波数変換器１５はＡＦＣループを構成し
、ＡＦＣループが完全に位相同期した時、誤差位相検出
回路１４出力信号ΔΦ（ＴＨ）は零または一定値となる
。積分回路１３出力信号は水平同期信号に同期した周波
数ｆＨの連続信号の位相を表わす信号であり、誤差位相
信号は同期状態からのずれを示す量である。したがって
、積分回路１３出力信号から誤差位相信号を減じると水
平同期信号に対応するタイミングで常に位相零となる位
相信号が得られる。実際には水平同期信号が外乱を受け
た場合の影響を受けにくくするためフィルタ１６を用い
ている。フィルタ１６と減算器１７は位相特性補正手段
を構成する。

乗算器１８は位相補正された位相信号に一定の乗数すを
乗じるもので、乗算器１８出力信号はナル。ＶＨＳ−Ｖ
ＴＲではＮＴＳＣ方式でｂ＝４０゜ＰＡＬ方式でｂ＝４
０−である。

加算器１９は他の位相信号Φｐ　（ｎ　Ｔ　）を加算す
るもので、Φｐ　（ｎ　Ｔ　）ばＡＰＣ装置からの信号
やＶＨＳ・ＶＴＲでは色信号の位相が１水平走査期間毎
に９０度づつシフトしているが、この９０度シフト信号
である。位相振幅変換器２０は位相信号を振幅信号例え
ば正弦波信号に変換するもので、ディジタル信号処理で
はＲＯＭを用いて簡単に実現できる。

以上において、積分回路１３は積分動作により角周波数
信号を位相信号に変換するように表現したが、ディジタ
ル処理において積分は と表現される。従って、 Φ（ｎＴ　）　＝Φ（ｎＴ　−Ｔ　）　＋Ｗ（ｎＴ　−
Ｔ　）　・Ｔであって、時刻ｎＴでの積分回路出力は時
刻（ｎＴ−Ｔ）での積分回路出力と角周波数信号Ｗ（ｎ
Ｔ−Ｔ）と標本化周期Ｔの積と考えることができる。し
たがって、基準角周波数信号発生器１１および位相角周
波数変換器１５において、あらかじめ定数であるＴを乗
じておけば積分回路は単に加算器と信号を時間Ｔだけ遅
延する遅延回路で構成できる。本発明では角周波数信号
という表現に周期Ｔを含む、任意の定数を乗じたものも
含めるものとする。

以上のように本実施例によれば基準角周波数信号発生器
と減算器、積分回路、誤差位相検出回路、位相角周波数
変換器によシ構成されるＡＦＣ装置にフィルタ１６と減
算器１７で構成される位相特性補正手段を設けることに
より、主として位相角周波数変換器１６のゲインやフィ
ルタ特性で決まるＡＦＣループの応答が遅い時や入力水
平同期信号の位相変化が極端に大きい時であっても、出
力信号においては位相変化が補正され、入力水平同期信
号の位相変化に素早く追随するようにすることができる
。なお、フィルタ１６の特性を適当に選ぶことにより不
要なノイズを除去することができる。

第２図は位相特性補正手段を構成するフィルタ１６の構
成例である。同図において、２２は誤差位相信号の入力
端子、２３は高域通過フィルタ、２４は高域通過フィル
タ出力信号の大レベル部分を圧縮するリミッタ、２５は
入力端子２２から入力された誤差位相信号からリミッタ
回路出力信号を減じる減算器、２６は位相特性補正信号
の出力端子で減算器１７へ導かれる。

以上のように構成されたフィルター６について、以下そ
の動作を説明する。いま、高域通過特性を例えば とすると減算器２５出力信号は高域通過フィルタ２３出
力信号がリミッタにより振幅制限されない時には １−Ｈ（Ｚ）　＝□ １−（１−ｂ）Ｚ となって低域通過特性となり、振幅制限される様な大き
な変化の時には　　１−■Ｌ となって入力信号がほぼそのまま出力される。ここで、
ＶＩ、はリミッタ制限レベルである。

以上のようにフィルタ１６を構成すれば、ＡＦＣ装置が
安定な同期状態にあると考えられる誤差位相検出回路１
４の出力信号の変化が小さい時には位相特性補正信号を
発生せず、入力信号の位相が大きく変化して出力信号が
素早く応答しなければならない時には位相特性補正信号
を発生して位相変化を補正する。

なお、本実施例の位相角周波数変換器１５が有するフィ
ルタとフィルタ１６の一部またはすべてを共用すること
は可能である。さらに位相角周波数変換器１Ｓが有する
フィルタにもリミッタ特性を持たせて、誤差位相検出回
路１４出力の変化が小さい時にはＡＦＣルーズの応答を
遅くして外乱に強くし、変化が大きい時にはＡＦＣルー
ズの応答を早くすることも出来る。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、入力水平同期信号
の急激な位相変化に対しては素早く応答し、かつ外乱に
対しては出力信号が影響されることの少ないＡＦＣ装置
が構成でき、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例のＡＦＣ装置のブロッ
ク図、第２図は位相特性補正回路を構成するフィルタ１
６の構成例を示すブロック図、第３図は従来のＡＦＣ装
置のブロック図である。 ９・・・・・・映像信号の入力端子、１０・・・・・・
同期分離回路、１１・・・・・・基準角周波数信号発生
器、１２・・・・・・減算器、１３・・・・・・積分回
路、１４・・・・・・誤差位相検出回路、１６・・・・
・・位相角周波数変換器、１６・・・・・・フィルタ、
１７・・・・・・減算器、１８・・・・・・乗算器、１
９・・・・・・乗算器、２ｏ・・・・・・位相振幅信号
変換器、２１・・・・・・振幅信号の出力端子、２３・
・・・・・高域通過フィルタ、２４・・・・・・リミッ
タ、２５・・・・・・減算器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力映像信号から水平同期信号を分離する同期分
   離手段と、基準角周波数信号を発生する基準角周波数信
   号発生手段と、上記基準角周波数信号と誤差角周波数信
   号の差を積分して位相信号を得る積分手段と、上記水平
   同期信号に対応した時刻における上記位相信号の値を検
   出して誤差位相信号を得る誤差位相検出手段と、上記誤
   差位相信号に一定の減衰と必要に応じて低域通過特性を
   与えて誤差角周波数信号に変換する位相角周波数変換手
   段と、上記誤差位相信号から不要成分を除去して得られ
   る位相補正信号を上記位相信号から減じる位相特性補正
   手段とを備えたことを特徴とするＡＦＣ装置。
2. （２）位相特性補正手段が、少なくとも誤差位相信号の
   高域成分を取り出す高域通過フィルタ手段と、この高域
   通過フィルタ手段出力信号の大レベル部分を圧縮または
   除去するリミッタ手段と、前記誤差位相信号からリミッ
   タ手段出力信号を減じて前記位相補正信号を得る減算手
   段とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のＡＦＣ装置。