KR0141122B1

KR0141122B1 - 영상과 음성신호의 분리복조용 장치

Info

Publication number: KR0141122B1
Application number: KR1019920017253A
Authority: KR
Inventors: 음두찬
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1998-06-15
Also published as: KR940008455A

Abstract

본 발명은 음성검파에 쓰이는 반송파 검파를 영상검파와는 분리하고 또한 음성검파용으로 별도의 위상동기루프(Phase-Locked Loop, 이를 PLL이라 함)를 채용하여 음성부즈(Sound Buzz)를 없애고 음성다중 및 스테레오 분리를 좋게 한다. 이는 AFT동작의 시간적 분할특성을 이용하여 당해 PLL을 구성함으로써 두가지 동작 즉 자동미세조정(AFT)동작과 PLL동작을 수행할 수 있는 회로에 의해 가능한 데, 이때 PLL의 전압제어발진기(VCO)는 AFT의 탱크코일을 대응하는 방법을 취한다.

Description

영상과 음성신호의 분리복조용 장치

제1도는 종래 음성복조회로의 구성블록도

제2도는 종래 음성복조회로방식에 따라 나타나는 TV신호의 주파수특성도

제3도는 종래 2-PLL을 채용한 음성복조회로의 구성블록도

제4도는 본 발명에 따른 음성복조회로의 구성블럭도

본 발명은 영상신호 및 음성신호의 수신시스템에 있어서 중간주파신호(Intermediate Frequency, 이하 IF라 한다.)로 부터 영상신호 및 음성신호의 복조에 관한 것으로서, 특히 2개의 위상동기루프(Phase-Locked Loop, 이하 PLL이라 한다.)를 채용하여 각각의 PLL에 의하여 영상신호 및 음성신호를 검파하는 장치에 관한 것이다.

텔레비젼신호는 하나의 채널에 할당된 6MHz의 주파수 대역내에서 영상신호와 이에 대응되는 음성신호가 반송파에 실려 송신되는데, 이때 영상반송주파수는 음성반송주파수 보다 4.5MHz낮다. 한편, 안테나에서 수신된 라디오주파수(Radio Frequency)신호에는 영상신호와 이에 대응하는 음성신호가 공존하게 되고 이 신호는 고주파증폭회로를 통해 증폭된 후, 혼합회로에서 국부발진기로 부터 나온 고주파와 혼합,검파되어 IF신호로 바뀐다. IF신호는 영상중간주파수(Picture Intermediate Frequency)신호와 음성중간주파수(Sound Intermediate Frequency)신호로 이루어져 있는데, IF신호에서 음성신호를 복조하기 위해서는 4.5MHz의 FM신호를 검출해야 한다. 따라서 본 발명은 4.5MHz의 FM신호 즉, 반송신호를 추출하는 회로에 관한 것으로, 종래에는 영상신호의 복조에 사용되는 PLL의 전압제어발진기(Voltage Controlled Oscillator, 이하 VCO라 한다)의 신호를 이용하여 음성신호를 복조하는 방식(이하 종래제1방식 이라 한다)을 취하였는 바, 첨부한 제1도는 이를 나타낸 것이다.

먼저 제1도에 대하여 설명하면 다음과 같다.

PLL의 기본 블럭도는 위상비교기(14), 저역통과필터(16), VCO(18)의 3부분으로 구성되어 있다. 위상비교기는 두 입력신호의 위상차에 대응할 수 있는 전압을 발생시키는 기능을 가지며, VCO는 제어전압에 의해서 발진주파수가 변화하는 발진기로서 그 출력이 위상비교기에 부가된다. 저역통과필터는 위상비교기에서 생긴 고주파성분을 제거하는 작용 뿐 만 아니라 PLL의 동기특성이나 응답특성을 결정하는 중요한 요소이다 종래제1방식은 제1도에서와 같이 혼합기 및 IF출력회로로부터 나온 IF신호중 영상신호의 복조를 위하여 하나의 PLL을 사용한다. 반면, 음성신호의 복조를 위한 별도의 PLL은 채용하지 않는 대신 영상신호의 검파에 사용되는 VCO의 출력을 이용하는 방식을 취한다. 그러나 이러한 방식은 IF신호의 복조시 발생하는 나이퀴스트 슬롭(Nyquist Slope)으로 인하여 음성부즈(Sound Buzz)가 발생하며 아울러 음성다중방송 및 스테레오방송의 경우 음성다중의 분리, 스테레오의 좌우의 분리를 매우 어렵게 만드는 문제점이 있었다.

이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 제2도에서 알 수 있듯이 잔류측파대(Vestigial Sideband)로 전송되는 텔레비젼신호는 영상반송파 부근에서 나이퀴스트 슬롭을 가지게 되고, 이로 인하여 신호는 불균형한 특성을 갖게 된다. 즉, 슬롭은 화상반송파에 위상변조(Phase Modulation)를 가져오며, 이러한 원하지 않는 위상변조된 신호는 제1도의 VCO(18)의 출력으로 나타나고, 음성인터캐리어를 추출하기 위한 SIF검출기(22)로 들어가서 음성부즈(Sound Buzz)를 일으키는 원인이 된다. 이때 나이퀴스트 슬롭에 의하여 왜곡된 성분은 f_H, 2f_H,...(여기서 f_H는 수평주파수이다)의 성분을 포함한다. 예컨데, 미국에서 사용되는 음성다중방송에는 스테레오 파일럿(Stereo Pilot)신호가 수평주파수f_H와 같게 설정되어 있고 부반송파주파수가 2f_H로 되어 있어, 수평동기신호가 스테레오 파일럿신호에, 2f_H신호가 부반송파에 각각 방해를 준다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 음성신호의 처리부분과 영상신호의 처리부분을 완전히 분리시킬 필요가 있다. 또한, 보다 우수한 성능을 얻기 위해서는 음성신호의 복조에도 PLL을 적용할 필요가 있다. 이상의 두가지 요건을 갖춘 것, 즉 음성 및 영상신호의 분리처리와 각각에 독립된 PLL을 채용하는 또하나의 방법으로서 2-PLL을 채용한 음성 및 영상복조방식(이하 종래 제2방식이라 한다)이 있다.

제3도는 이 방식을 나타내는 구성도이다. 제3도에서 알 수 있는 바와 같이, 이 방식은 영상신호 뿐 만 아니라 음성신호의 처리에도 전용의 PLL을 사용한다. 전자는 (32), (34),(36)으로, 후자는 (44), (46), (48)로 각각 PLL을 구성하여 음성신호의 처리를 영상신호의 그것과 분리하게 된다. 그렇지만 음성신호용으로 전용의 VCO가 추가필요하게 되고, 이는 곧 발진을 위한 탱크코일의 추가를 의미하며 이로인해 IC의 핀수가 많아지고 코일의 조정이 필요하며 기존의 IC보다 회로 및 주변부품이 더욱 복잡해지게 된다.

한편, IF신호의 복조부분에는 자동미세조정(Auto Fine Tuning, 이하 AFT라 한다)회로가 있는데, AFT회로는 IF신호의 주파수변화를 멀티플라이어(Multiplier)에 의하여 직류전압의 변화로 바꾸고 국부발진회로의 베리갭(Varigap)에 가하여 국부발진기의 발진주파수를 자동적으로 올바른 주파수로 제어하는 회로로서, 결국 AFT는 화면조정을 위한 것인 바, 채널변경시 혹은 AFT의 ON/OFF시에만 동작을 하고 다른 때는 동작을 하지 않는다. 또한 AFT가 동작할 때는 음성이 나오지 않는다. 즉 음성뮤트 (Sound Mute)상태가 된다. 이러한 조건을 이용하면, AFT의 탱크코일을 AFT동작시에는 AFT를 위한 것으로 사용하고, AFT가 끝난 후 음성복조시에는 이를 PLL을 위한 VCO로 사용할 수 있으므로, 종래제2방식에 비하여 소요 탱크코일을 절약할 수 있는 여지가 있다.

따라서 본 발명은 영상신호 및 음성신호의 복조에 있어서, 높은 질을 갖는 음성신호의 복조를 위하여 양자를 분리 처리하고 이때, 새로운 음성신호용 PLL구성에 소요되는 탱크코일을 절약할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 텔레비젼신호 수신장치의 음성중간주파수 검출회로에 있어서: 영상중간주파수신호를 통과 시키는 대역필터수단;

상기 필터링된 영상중간주파수신호 중 음성중간주파수신호를 증폭하는 증폭수단;

자동미세조정(AFT)신호를 입력하여 저역필터링하는 저역필터수단;

AFT신호에 응답하여, 자동미세조정 선택시에는 상기 증폭된 영상중간주파수신호를 입력하여 위상천이(shift)되고 증폭된 영상중간주파수신호를 발생하고, 통상시에는 상기 저역필터수단의 출력전압신호에 따른 전압제어발진신호를 발생하는 증폭 및 전압제어발진수단;

상기 증폭된 영상중간주파수신호와 상기 전압제어발진신호를 입력하여 음성중간주파수신호를 검출하는 음성중간주파수 검출수단을 구비하여 음성신호검파를 영상신호검파와 완전분리시킴으로써 음질을 향상시킬 수 있음을 특징으로 하고 있다.

이하 본 발명의 구성 및 작용효과를 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제4도는 본 발명의 회로구성을 나타낸다. 본 발명은 2가지 동작을 수행하게 된다. 하나는 AFT를 위한 동작이고 또 다른 하나는 음성신호를 복조하기 위한 PLL동작이다.

이하에서는 상기 2가지 동작을 분설하기로 한다. 먼저, AFT동작에 대하여 설명한다. 앞에서도 언급하였듯이, AFT는 채널변경이나 또는 AFT의 ON/OFF시에만 동작을 하게된다. AFT동작시 제1스위칭수단(88)은 ON상태에, 그리고 제2스위칭수단은 OFF상태에 있게 된다. 표면탄성파(Surface Acoustic Filter, 이하 SAW라 한다) 필터(74)를 거쳐 SIF증폭기에 입력된 IF신호는 증폭되어 위상비교기(78) 및 앰프(Amp)/VCO블럭(80)에 각각 입력된다. 앰프(Amp)/VCO블럭에는 탱크코일이 있는데, 이때 이 코일의 역할은 IF의 영상반송주파수인 45.75MHz에 공진주파수를 맞추는 것이다. 또한, 앰프(Amp)/VCO블럭은 입력되는 IF신호를 탱크코일을 이용하여 위상을 천이시키며, 아울러 위상천이된 신호는 위상비교기(78)에서 올바른 위상을 비교할 수 있도록 하기 위하여 증폭된다. 즉 입력되는 IF신호가 정확히 45.75MHz의 영상반송파를 가질경우, 위상은 90도가 천이되며 위상비교기(78)의 출력 즉, 자동주파수제어(Auto Frequency Control)신호는 일정한 직류값을 가지게 된다.

이로써 AFT동작이 이루어 진다. 이때 음성은 뮤트(Mute)상태가 된다.

다음으로 PLL동작에 대하여 설명한다. 채널변경시 혹은 AFT ON/OFF시 이외에는 AFT는 동작하기 않으므로, 이 경우에는 앰프(Amp)/VCO블럭(80)은 VCO로 기능하여 위상비교기(78), 저역통과 필터(82) 및 앰프(Amp)/VCO블럭은 하나의 PLL을 구성하게 된다. 따라서 PLL동작시에는 제1스위칭수단(88)은 OFF상태가 되고, 제2스위칭수단(90)은 ON상태가 되어야 한다. 이때 상술한 AFT동작과의 중요한 차이점은, 앰프(Amp)/VCO블럭이 AFT동작에서는 입력되는 신호의 위상을 천이하는 것이 주된 역할이나 PLL동작에서는 VCO로서 동작하므로 자체적으로 발진해야 한다는 것이다. 그러므로 IF신호의 입력은 받지 않고 위상비교기의 출력을 저역통과 필터를 통하여 VCO용 제어전압으로 받는다. VCO의 출력은 SIF검파기(84)로 입력되어 SAW필터 및 SIF증폭기를 통하여 입력되는 IF 신호와 곱해져서 4.5MHz의 FM신호 즉, 반송파를 출력하고 이 FM신호는 음성 검파블럭(86)에서 음성신호로 검파된다. 이때 SAW필터는 음성신호 및 영상신호의 반성파를 모두 통과시키는 특성을 갖는 것이어야 한다.

본 발명은 이상과 같이 2-PLL방식을 채용한 영상 및 음성신호의 복조에 있어서, AFT동작의 시간적 분할특성을 이용하여 PLL을 구성함으로써 두가지 동작 즉, AFT동작과 PLL동작을 수행할수 있는 회로이다. 따라서 영상검파에 이용되는 PLL의 VCO로부터 출력되는 신호를 이용하지 않으므로 인해 나이퀴스트 슬롭에 의한 영향을 감소시킬 수 있으며 그 결과 음성의 부즈(Buzz)가 줄어들게 될 뿐만 아니라 음성다중 및 스테레오신호의 좌우분리를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다. 아울러 종래 제2방식, 즉 2-PLL방식은 탱크코일이 영상검파용 PLL의 VCO, 음성검파용 PLL의 VCO, AFT코일의 3개가 필요하나, 본 발명에서는 AFT코일과 음성검파용 PLL을 공용하므로 2개의 탱크코일만 소요되어 하나를 줄일 수 있게 되고 이로 인해 IC의 핀수나 IC의 외부부품은 전혀 증가하지 않는 상태를 유지할 수 있게 된다. 즉, 기능적 측면에서는 2-PLL방식의 수준을 유지하면서도 소요부품의 감소를 꾀할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

텔레비전신호 수신장치의 음성중간주파수 검출회로에 있어서; 영상중간주파수신호를 통과시키는 대역필터수단; 상기 필터링된 영상중간주파수신호 중 음성중간주파수신호를 증폭하는 증폭수단; 자동미세조정(AFT)신호를 입력하여 저역필터링하는 저역필터수단; AFT신호에 응답하여, 자동미세조정 선택시에는 상기 증폭된 영상중간주파수신호를 입력하여 위상천이(shift)되고 증폭된 영상반송파신호를 발생하고, 통상시에는 상기 저역필터수단의 출력전압신호에 따른 전압제어발진신호를 발생하는 증폭 및 전압제어발진수단; 상기 증폭된 영상중간주파수신호와 상기 전압제어발진신호를 입력하여 음성중간주파수신호를 검출하는 음성중간주파수검출수단을 구비하여 음성신호검파를 영상신호검파와 완전분리시킴으로써 음질을 향상시킬 수 있는 음성중간주파수 검출회로.