JPS6337968B2 - - Google Patents
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- JPS6337968B2 JPS6337968B2 JP7648380A JP7648380A JPS6337968B2 JP S6337968 B2 JPS6337968 B2 JP S6337968B2 JP 7648380 A JP7648380 A JP 7648380A JP 7648380 A JP7648380 A JP 7648380A JP S6337968 B2 JPS6337968 B2 JP S6337968B2
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/30—Time-delay networks
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はNTSC方式、PAL方式などのカラー
テレビジヨン受信機に用いる超音波遅延線を縦続
してなる超音波遅延回路に関するものであり、特
にその周波数特性を改善することを目的とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ultrasonic delay circuit formed by cascading ultrasonic delay lines for use in color television receivers of NTSC system, PAL system, etc., and particularly to improve the frequency characteristics thereof. With the goal.
超音波遅延線は、電気信号を一定時間遅延させ
るためのもので、音波の速度が電磁波のそれの約
10万分の1であることに着目して、電気信号をい
つたん超音波信号に変換し、数10μsecから数
100μsecの遅延時間を得た後、再び電気信号に変
換するものである。 Ultrasonic delay lines are used to delay electrical signals for a certain period of time, and the speed of sound waves is approximately equal to that of electromagnetic waves.
Focusing on the fact that it is 1/100,000th, we convert electrical signals into ultrasonic signals and convert them from several tens of microseconds to several tens of microseconds.
After obtaining a delay time of 100 μsec, it is converted back into an electrical signal.
第1図にその原理を示す。遅延媒体1の端面に
は電極2a,2bと2′a,2′bを設けた電気−
機械エネルギー変換機能をもつ変換素子3と3′
が取り付けられている。いま、変換素子3の電極
2aと2b間に電気信号Eiが印加されると、変換
素子3はその信号の周波数に応じて機械振動し、
遅延媒体1中に超音波が放射される。この超音波
は遅延媒体1内を第1図に示す経路4のように多
数回の反射をして、他端の変換素子3′に到達し、
これによつて変換素子3′が機械的に振動して、
その周波数に応じた電気信号Epを電極2′aと
2′b間に発生する。このように、超音波遅延線
の入力端に印加された信号が出力端に到着するま
でに要する時間、すなわち遅延時間は、テレビジ
ヨン信号の水平走査期間(1Hと称し、NTSC方
式では63.556μsec)を基準としており、1/4〜2H
の値をもつ超音波遅延線が製品化されている。 Figure 1 shows the principle. The end face of the delay medium 1 is provided with electrodes 2a, 2b and 2'a, 2'b.
Conversion elements 3 and 3' with mechanical energy conversion function
is installed. Now, when an electric signal E i is applied between the electrodes 2a and 2b of the conversion element 3, the conversion element 3 mechanically vibrates according to the frequency of the signal.
Ultrasonic waves are emitted into the delay medium 1. This ultrasonic wave is reflected many times within the delay medium 1 as shown in the path 4 shown in FIG. 1, and reaches the conversion element 3' at the other end.
This causes the conversion element 3' to vibrate mechanically,
An electric signal E p corresponding to the frequency is generated between electrodes 2'a and 2'b. In this way, the time required for the signal applied to the input end of the ultrasonic delay line to arrive at the output end, that is, the delay time, is the horizontal scanning period of the television signal (referred to as 1H, 63.556 μsec in the NTSC system). Based on 1/4~2H
An ultrasonic delay line with a value of .
超音波遅延線に正弦波信号を印加したときの入
出力間の位相差から求められる遅延時間をフエイ
ズデイレイという。第2図に示すように、超音波
遅延線5の入力側6に入力する入力信号EAを
EA=αsinωt
とすれば、出力端7より取り出される出力信号
EBは、
EB=βsinω(t−τp)
となる。入力信号EA、出力信号EBを第3図a,
bに示す。なお、τpはフエイズデイレイ、α,β
はそれぞれ入力信号および出力信号の振幅であ
る。実際の測定にあたつては、超音波遅延線5に
よつて遅延された信号EBが立ち上がるまでに入
力信号EAの経過した周波数を求め、次の(1)式よ
り遅延時間τpを得る。 The delay time determined from the phase difference between input and output when a sine wave signal is applied to an ultrasonic delay line is called phase delay. As shown in FIG. 2, if the input signal E A input to the input side 6 of the ultrasonic delay line 5 is E A =αsinωt, the output signal taken out from the output end 7 is
E B becomes E B =βsinω(t−τ p ). The input signal E A and the output signal E B are shown in Figure 3a,
Shown in b. Note that τ p is phase delay, α, β
are the amplitudes of the input and output signals, respectively. In actual measurement, find the frequency that has elapsed in the input signal E A until the signal E B delayed by the ultrasonic delay line 5 rises, and calculate the delay time τ p using the following equation (1). obtain.
m=τp/T=τp・p …(1)
ここで、mpは経過周波数、Tは入出力信号の
周期、pは周波数である。 m=τ p /T=τ p · p (1) Here, m p is the transition frequency, T is the period of the input/output signal, and p is the frequency.
mの整数分をmp、入力信号EAに対する出力信
号EBの位相をとすれば、次の(2)式を得る
τp=(mp−/360)・T
=(mp−/360)・1/p …(2)
となる。フエイズデイレイは正弦波信号の遅延時
間とともに入出力信号の位相差をも規定する必要
がある場合に主に用いられる。 Let m p be the integer part of m, and let the phase of the output signal E B with respect to the input signal E A be, the following equation (2) is obtained: τ p = (m p −/360)・T = (m p −/ 360)・1/ p …(2). Phase delay is mainly used when it is necessary to specify the delay time of a sine wave signal as well as the phase difference between input and output signals.
このような超音波遅延線は周知のようにくし形
フイルタとしてNTSC方式カラーテレビジヨン受
像機のドツト妨害除去用、ビデオテープレコーダ
のクロスカラー除去用に利用される。 As is well known, such an ultrasonic delay line is used as a comb filter to remove dot interference in NTSC color television receivers and to remove cross color in video tape recorders.
すなわち、第2図において、入力信号があらわ
れる端子8の電圧EAと出力端子7の電圧EBを加
算した場合、その信号ECは次のようになる。 That is, in FIG. 2, when the voltage E A at the terminal 8 where the input signal appears and the voltage E B at the output terminal 7 are added, the signal E C becomes as follows.
EC=EA+EB
=αsinωt+βsinω(t−τp)
=√2+2+2p
・sin(ωt+)=Asin(ωt+)
ただし、
=tan-1
{βsinωτp/(α+βcosωτ)}
A=√2+2+2p
すなわち、振幅Aの最大値Anax、最小値Anio、
および信号ECがこれらの値をとるときの周波数
ωの値をそれぞれω(n)nax,ω(n)nioとすると、
Anax=α+β;ω(n)nax=2nπ/2ω
(n=0,1,2,……)
Anio=α−β;ω(n)nio=(2n+1)π/2ω
(n=0,1,2,……)
となる。 E C = E A + E B = αsinωt+βsinω(t−τ p ) =√ 2 + 2 +2 p・sin(ωt+)=Asin(ωt+) However, = tan -1 {βsinωτ p /(α+βcosωτ)} A=√ 2 + 2 + 2 p , that is, the maximum value A nax , the minimum value A nio of the amplitude A,
And if the values of the frequency ω when the signal E C takes these values are respectively ω(n) nax and ω(n) nio , then A nax = α + β; ω(n) nax = 2nπ/2ω (n = 0 , 1, 2, ...) A nio = α-β; ω (n) nio = (2n + 1) π/2ω (n = 0, 1, 2, ...).
ここで、隣接する最大値Anax間、または最小
値Anio間の周波数間隔をH′,H″とすると、
H′=(n+1)nax−(n)nax
=n+1/τp−n/τp=1/τp
H″=(n+1)nio−(n)nio
=2n+3/2τp−2n+1/2τp
=1/τp
となる。このように遅延時間τpの超音波遅延線を
用いて、遅延信号EBと原信号を加算すると、
1/τpの周期で出力信号が同位相を示すため、通
過域、減衰域が交互に繰り返して現われる特異
な、いわゆるくし形フイルタが得られる。なお、
H′,H″はくし形フイルタの特性においてくしの
間隔とよばれる。 Here, if the frequency interval between adjacent maximum values A nax or minimum values A nio is H ′, H ″, then H ′=(n+1) nax −(n) nax = n+1/τ p −n/τ p =1/τ p H ″=(n+1) nio −(n) nio =2n+3/2τ p −2n+1/2τ p =1/τ p . In this way, using an ultrasonic delay line with delay time τ p and adding the delayed signal E B and the original signal, we get
Since the output signals exhibit the same phase with a period of 1/τ p , a unique so-called comb filter is obtained in which a pass band and an attenuation band appear alternately. In addition,
H ′ and H ″ are called comb spacings in the characteristics of a comb filter.
NTSC方式では、色信号と輝度信号を内そう
(インターリーブ)して送信しており、これをテ
レビジヨン受像機内で分離してドツト妨害を除去
するために上記くし形フイルタを用いる。このと
き、くしの間隔(1/τp=H′=H″)は、カラー
信号方式によつて決定される水平同期周波数Hに
一致させねばならないため、周波数に対する遅延
特性を平坦にする必要があるとともに、搬送周波
数pにおいて、入出力位相差は180゜(または0゜)と
しなければならない。 In the NTSC system, the chrominance signal and the luminance signal are interleaved and transmitted, and the above-mentioned comb filter is used to separate them within the television receiver and remove dot interference. At this time, the comb spacing (1/τ p = H ′ = H ″) must match the horizontal synchronization frequency H determined by the color signal system, so it is necessary to flatten the delay characteristics with respect to frequency. At the same time, the input and output phase difference must be 180° (or 0°) at carrier frequency p .
したがつて、従来から超音波遅延線は遅延時間
τpを1/H=1H(Hは水平同期周波数)で規定さ
れる63.5〜64.0μsの1走査期間に合わせて設計し
ている。 Therefore, conventionally, ultrasonic delay lines are designed so that the delay time τ p corresponds to one scanning period of 63.5 to 64.0 μs defined by 1/ H = 1H ( H is the horizontal synchronization frequency).
しかしこのように設計した場合でも、超音波遅
延線の位相特性は、実際には圧電変換素子の特
性、整合回路等との関係により第4図に示すよう
に平坦にはならない。 However, even when designed in this way, the phase characteristics of the ultrasonic delay line are not actually flat as shown in FIG. 4 due to the characteristics of the piezoelectric transducer, the relationship with the matching circuit, etc.
なお、第4図においてpは超音波遅延線を使用
する回路の搬送周波数、Hは水平同期周波数であ
る。 In FIG. 4, p is the carrier frequency of the circuit using the ultrasonic delay line, and H is the horizontal synchronization frequency.
横軸は搬送周波数pを中心とした周波数、縦軸
は搬送周波数pにおける遅延位相を0と定めた場
合の遅延位相偏差をあらわしている。 The horizontal axis represents the frequency centered on the carrier frequency p , and the vertical axis represents the delay phase deviation when the delay phase at the carrier frequency p is set to 0.
第4図において、周波数が−5H以下および+
10H以上の領域になると遅延位相偏差が大きくな
つている。 In Figure 4, the frequency is below -5H and +
In the region of 10 H or more, the delay phase deviation becomes large.
従来から、このような超音波遅延線を複数個、
縦続してなる超音波遅延回路は上記遅延位相差が
加え合わされ第5図に示すように出力信号の位相
特性は搬送周波数pより離れると大きく歪んでし
まう。そのため、複数個の超音波遅延線よりなる
超音波遅延回路をくし形フイルタとして利用した
場合には、くしの間隔が一様でなくなる欠点があ
つた。 Conventionally, multiple ultrasonic delay lines like this,
In the cascaded ultrasonic delay circuits, the delay phase difference described above is added, and as shown in FIG. 5, the phase characteristics of the output signal are greatly distorted when the signal deviates from the carrier frequency p . Therefore, when an ultrasonic delay circuit including a plurality of ultrasonic delay lines is used as a comb filter, there is a drawback that the intervals between the combs are not uniform.
本発明は上記従来の欠点を除去するものであ
り、周波数特性が平坦な超音波遅延回路を提供す
るものである。 The present invention eliminates the above conventional drawbacks and provides an ultrasonic delay circuit with flat frequency characteristics.
本発明の一実施例を以下に説明する。 An embodiment of the present invention will be described below.
第6図は本発明の一実施例における超音波遅延
線を縦続接続してなる超音波遅延回路を示してお
り、前段の超音波遅延線9は第7図に示すように
周波数の増加とともに位相偏差が右上りに変化し
ている。それに対して、後段の超音波遅延線10
は、第8図に示すように周波数の増加とともに位
相偏差右下がりに変化している。第9図はこれら
前段および後段の超音波遅延線9と10を縦続接
続して得られた超音波遅延回路11の周波数特性
であり、−10Hから+10Hまで周波数特性が平坦
となり、良好な結果が得られた。これは、前段の
超音波遅延線9の右上りの特性と後段の超音波遅
延線10の右下りの特性が重ね合わされ、符号の
異なる互いの遅延位相偏差が相殺し合つたことに
よる。前段の超音波遅延線9における第7図の特
性を得るためには、水平同期周波数Hに対して、
超音波遅延線9の遅延時間τ1を次のように定めれ
ばよい。 FIG. 6 shows an ultrasonic delay circuit in which ultrasonic delay lines are connected in cascade according to an embodiment of the present invention. The deviation is changing upward to the right. On the other hand, the ultrasonic delay line 10 in the latter stage
As shown in FIG. 8, the phase deviation changes downward to the right as the frequency increases. Figure 9 shows the frequency characteristics of the ultrasonic delay circuit 11 obtained by cascading the ultrasonic delay lines 9 and 10 in the front and rear stages. The results were obtained. This is because the upward-to-the-right characteristic of the ultrasonic delay line 9 in the preceding stage and the downward-rightward characteristic of the latter-stage ultrasonic delay line 10 are superimposed, and their delay phase deviations with different signs cancel each other out. In order to obtain the characteristics shown in FIG. 7 in the ultrasonic delay line 9 in the previous stage, for the horizontal synchronization frequency H ,
The delay time τ 1 of the ultrasonic delay line 9 may be determined as follows.
1/τ1<H
すなわち、水平同期周波数Hに対して
1/τ1=H
の関係を満たすように遅延時間τ1を定めると、H
の整数倍の周波数をもつ信号が入力されたとき信
号の周期性により、同一位相(実際には先に示し
た第4図のように歪があらわれる。)の出力信号
が得られるが、超音波遅延線9を第7図のように
Hの整数倍の周波数に対して遅延位相が一定の割
合でずれる特性にするために特に水平同期周波数
Hに対して1/τ1を小さくしている。 1/τ 1 < H In other words, if the delay time τ 1 is determined to satisfy the relationship 1/τ 1 = H with respect to the horizontal synchronization frequency H , then H
When a signal with a frequency that is an integer multiple of Connect the delay line 9 as shown in Figure 7.
In order to make the delay phase shift at a constant rate for frequencies that are integral multiples of H , especially the horizontal synchronization frequency.
1/τ 1 is made small for H.
一方、後段の超音波遅延線10は、その遅延時
間τ2が
1/τ2>H
なる条件を満たすように設計しており、第8図に
示す右下がりの特性を得ている。 On the other hand, the ultrasonic delay line 10 in the latter stage is designed so that its delay time τ 2 satisfies the condition 1/τ 2 > H , and obtains the downward-sloping characteristic shown in FIG.
なお、上記実施例では、第6図に示すように2
つの超音波遅延線9と10の間に整合用のコイル
11を設けた場合を示したが、第10図のよう
に、2つの超音波遅延線9と10間に増幅器12
を設けた場合にも本発明は適用できる。 In addition, in the above embodiment, as shown in FIG.
Although a case is shown in which a matching coil 11 is provided between two ultrasonic delay lines 9 and 10, as shown in FIG.
The present invention is also applicable to cases where
以上説明したように、本発明は水平同期周波数
Hの整数倍の周波数に対する位相特性が互いに異
なる超音波遅延線を複数個縦続接続してなる超音
波遅延回路を提供するものであり、上記超音波遅
延線の遅延時間を適切に設定するだけで平坦な周
波数特性を持つ超音波遅延回路が得られる効果が
ある。この超音波遅延回路は上記のように水平同
期周波数Hの整数倍の周波に対して同一位相の出
力信号が得られるため、くし形フイルタに使用し
た場合にもすべてのくしの間隔を水平同期信号H
に正確に一致させることができるものであり、そ
の実用的価値は大きいものである。 As explained above, the present invention is based on the horizontal synchronization frequency.
The present invention provides an ultrasonic delay circuit formed by cascading a plurality of ultrasonic delay lines having different phase characteristics for frequencies that are integral multiples of H. This has the effect of providing an ultrasonic delay circuit with flat frequency characteristics. As mentioned above, this ultrasonic delay circuit can obtain output signals with the same phase for frequencies that are integral multiples of the horizontal synchronization frequency H , so even when used in a comb filter, the intervals between all combs can be adjusted to the horizontal synchronization signal. H
It is possible to accurately match the , and its practical value is great.
第1図は超音波遅延線の動作を説明するための
正面図、第2図は超音波遅延線の入出力信号の遅
延特性を説明するための図、第3図a,bそれぞ
れ同超音波遅延線への入力信号およびその出力信
号の図、第4図は単一の超音波遅延線の周波数特
性図、第5図は従来の超音波遅延回路の周波数特
性図、第6図は本発明の一実施例における超音波
遅延回路の回路図、第7図と第8図はそれぞれ同
超音波遅延回路を構成する前段および後段の超音
波遅延線の周波数特性図、第9図は同超音波遅延
回路の周波数特性図、第10図は本発明の他実施
例における超音波遅延回路の回路図である。
9,10……超音波遅延線。
Figure 1 is a front view to explain the operation of the ultrasonic delay line, Figure 2 is a diagram to explain the delay characteristics of the input and output signals of the ultrasonic delay line, and Figures 3a and b are the same ultrasonic waves. A diagram of the input signal to the delay line and its output signal, FIG. 4 is a frequency characteristic diagram of a single ultrasonic delay line, FIG. 5 is a frequency characteristic diagram of a conventional ultrasonic delay circuit, and FIG. 6 is a diagram of the present invention. A circuit diagram of an ultrasonic delay circuit in one embodiment, FIG. 7 and FIG. 8 are frequency characteristic diagrams of the front and rear ultrasonic delay lines constituting the same ultrasonic delay circuit, respectively, and FIG. FIG. 10, a frequency characteristic diagram of the delay circuit, is a circuit diagram of an ultrasonic delay circuit in another embodiment of the present invention. 9,10...Ultrasonic delay line.
Claims (1)
超音波遅延回路において、上記2個以上の超音波
遅延線における水平同期周波数Hの整数倍の周波
数に対する位相特性を異ならせて遅延位相偏差が
互いに打ち消されるようにした超音波遅延回路。1. In an ultrasonic delay circuit formed by cascading two or more ultrasonic delay lines, delay phase deviation is achieved by varying the phase characteristics of the two or more ultrasonic delay lines for frequencies that are integral multiples of the horizontal synchronization frequency H. Ultrasonic delay circuit that cancels out each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7648380A JPS572112A (en) | 1980-06-05 | 1980-06-05 | Ultrasonic wave delaying circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7648380A JPS572112A (en) | 1980-06-05 | 1980-06-05 | Ultrasonic wave delaying circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS572112A JPS572112A (en) | 1982-01-07 |
JPS6337968B2 true JPS6337968B2 (en) | 1988-07-27 |
Family
ID=13606441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7648380A Granted JPS572112A (en) | 1980-06-05 | 1980-06-05 | Ultrasonic wave delaying circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS572112A (en) |
-
1980
- 1980-06-05 JP JP7648380A patent/JPS572112A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS572112A (en) | 1982-01-07 |
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