KR920002840B1 - Tv sound detection system - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 본 발명에 따라 구성된 음성 검출 장치를 구비하는 텔레비젼 수상기의 블록선도.1 is a block diagram of a television receiver having a speech detection device constructed in accordance with the present invention;
제2도는 본 발명의 원리에 따라 구성된 주파수 변환 PLL 음성 검출 시스템의 다른 실시예를 구비하는 텔레비젼 블록선도.2 is a television block diagram with another embodiment of a frequency converted PLL speech detection system constructed in accordance with the principles of the present invention.
제3도는 본 발명의 원리에 따라 구성된 제2도의 텔레비젼 수상기에 대한 주파수 변환 PLL 음성 검출장치의 다른 실시예의 블록선도.3 is a block diagram of another embodiment of a frequency converted PLL speech detection device for the television receiver of FIG. 2 constructed in accordance with the principles of the present invention;
제4도는 임펄스 노이즈 표시 신호를 공급하기 위한 수단을 구비하여 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 텔레비젼 수상기 회로의 블록선도.4 is a block diagram of a television receiver circuit, showing another embodiment of the present invention, including means for supplying an impulse noise indication signal.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
34, 36, 40, 42, 138 : 증폭기 36 : 제2필터 회로망34, 36, 40, 42, 138: amplifier 36: second filter network
38 : 제1필터 회로망 40 : 제2F증폭기38: first filter network 40: 2F amplifier
44, 144, 234 : 혼합기 46 : 제1 2F증폭기44, 144, 234: Mixer 46: First 2F Amplifier
48, 152, 238 : 위상 검출기 50, 154, 252 : 발진기48, 152, 238:
52, 156, 244 : 저역 통과 필터 136 : 제1필터52, 156, 244: low pass filter 136: first filter
140, 148 : 버퍼 142, 150 : 제한기140, 148:
146 : 제2필터146: second filter
본 발명은 텔레비젼 음성 신호 처리, 특히 오디오 정보를 검출하기 위한 주파수 변형 위상 고정 루프(PLL)에 관한 것이다.The present invention relates to television voice signal processing, in particular frequency modified phase locked loops (PLL) for detecting audio information.
스테레오와 중설음(bi-lingual) 방송용 다채널 오디오는 하나 이상의 오디오 서브 캐리어(sub carrier)의 사용을 구비하는데, 그 서브 캐리어 15KHz에서 거의 90KHz 또는 그 이상까지 텔레비젼 오디오 신호 대역 폭을 증가시킨다. 그 결과 음성 신호 처리 채널에서 나타나는 오디오 버즈(buzz)가 더욱 심하게 되는 경향이 있다.Multichannel audio for stereo and bi-lingual broadcasts includes the use of one or more audio subcarriers, which increase the television audio signal bandwidth from 15KHz to nearly 90KHz or more. As a result, audio buzz that appears in voice signal processing channels tends to be more severe.
오디오 신호에 전승되는 화상과 관련된 변조의 결과로서 한정될 수 있는 오디오 버즈는 텔레비젼 신호 처리 회로에서 어느 정도는 항상 나타나나, 여러 가지 회로 기법에 의해 허용 한계내에서 유지된다.Audio buzz, which can be defined as a result of modulation associated with the image handed down to the audio signal, is always present to some extent in the television signal processing circuit, but is kept within acceptable limits by various circuit techniques.
예전의 텔레비젼에서는, 화상과 음성 신호는 튜너 회로 다음의 분리 채널에서 처리되었다. 이러한 분리 처리는 수상기내의 화상 및 음성 캐리어의 어떤 커다란 상호 작용을 방지하여 수상기내에 발생된 오디오 버즈를 제거한다. 불행하게도, 드리프트 또는 자동 미동조(AFT) 때문에 튜너 국부발진기의 주파수 변동은 IF 화상 캐리어뿐 아니라 중간 주파수 음성 캐리어에 전달되고 오디오 주파수 변조(FM) 검출기에 의해 스피리어스(spurious) 혼신(버즈)로서 검출된다. 덧붙이면, 또한 음성 채널은 화상 채널 통과 대역보다 훨씬 더 좁은 통과 대역을 가지기 때문에, 수상기의 음성은 최상으로 동조되어 야만하지만, 화상은 그렇지 않아도 된다.In older televisions, video and audio signals were processed in a separate channel after the tuner circuit. This separation process prevents any significant interaction of the image and audio carriers in the receiver and removes the audio buzz generated in the receiver. Unfortunately, due to drift or auto-tuning (AFT), the frequency variation of the tuner local oscillator is transmitted to the intermediate frequency voice carrier as well as the IF picture carrier and spurious interference (buzz) by an audio frequency modulation (FM) detector. Is detected as. In addition, since the audio channel also has a much narrower pass band than the picture channel pass band, the sound on the receiver should be best tuned, but the picture does not.
오늘날 텔레비젼 수상기에서는 거의 보편적으로 음성 신호 처리의 인터 캐리어 방법을 사용하고 있다. 그러한 방법에서 (1) 화상과 음성 캐리어는 공통 IF 채널 튜너가 화상 캐리어보다 음성 캐리어를 약 20db 감쇄시키고, IF 통과 대역의 고주파수 경사면에 화상 캐리어를 6db 낮게 위치시키는 특별한 IF 대역 통과 응답을 포함한 후에 처리된다. 이후, 큰 진폭 화상 방송파는 비데오 정보를 검출하고 오디오 정보를 재생하기 위하여 비데오 채널에서 처리되어지고, 두 개 IF 캐리어는 캐리어 IF 주파수의 차이에 상응하는 주파수를 가지는 인터 캐리어 음성 신호 형태로 혼합된다. 즉, NTSC 시스템에 대해서는, 45.75MHz 화상 캐리어는 4.5MHz 인터 캐리어 음성 신호를 얻기 위하여 41.25MHz 음성 캐리어와 혼합된다. 인터 캐리어 검출 방법은 음성과 화상 캐리어에서 공통 모드 FM(예를 들어, 케이블 TV변환기와 같은, 수상기 그 자체와 수상기가 결합되는 텔레비젼의 부속물에서 튜너 국부 발진기의 변동)이 인터 캐리어 음성 신호가 발생될 때 IF 신호 혼합에 의해 억제된다는 사실로 인해 특별한 장점을 갖고 있다. 그러나, 인터 캐리어 방법은 버즈를 없게 하지는 못한다. 비록 상기에서 기록된 인터 캐리어 IF 통과 대역 응답이 화상 캐리어의 적당한 검출용으로 필요할지라도, 그것의 사용은 음성 캐리어를 감쇄하므로써 오디오 신호의 신호대 잡음비를 감소하고, 인터 캐리어를 혼합하는 동안 음성 신호를 왜곡하는 흔히 "나이퀴스트 ICPM"으로 칭하는 화상 캐리어에 입상 위상 변조(ICPM)를 전달하는 똑같지 않은 IF 화상 캐리어 측파대 감쇠를 유발하는 분리 화상과 음성 채널 방법을 비교하여서 오디오 버즈를 상당히 증가시키는 경향이 있다.Today, television receivers are almost universally using the intercarrier method of speech signal processing. In such a method, (1) picture and voice carriers are processed after the common IF channel tuner includes a special IF band pass response that attenuates the voice carriers by approximately 20 db than the picture carrier and places the picture carrier 6 db lower on the high frequency slope of the IF pass band. do. Thereafter, a large amplitude image broadcast wave is processed in the video channel to detect video information and reproduce audio information, and the two IF carriers are mixed in the form of an inter-carrier speech signal having a frequency corresponding to the difference of the carrier IF frequencies. That is, for an NTSC system, a 45.75 MHz picture carrier is mixed with a 41.25 MHz voice carrier to obtain a 4.5 MHz intercarrier voice signal. The intercarrier detection method uses a common mode FM (e.g., fluctuations of the tuner local oscillator in the accessory of the television with which the receiver itself and the receiver are coupled, such as a cable TV converter) in voice and image carriers to generate an intercarrier speech signal. This is a particular advantage due to the fact that it is suppressed by IF signal mixing. However, the intercarrier method does not eliminate buzz. Although the intercarrier IF passband response recorded above is required for proper detection of the picture carrier, its use reduces the signal-to-noise ratio of the audio signal by attenuating the voice carrier and distorts the voice signal during intercarrier mixing. Compared to discrete picture and voice channel methods that cause dissimilar IF picture carrier sideband attenuation, which delivers granular phase modulation (ICPM) to an image carrier, commonly referred to as “Nyquist ICPM,” there is a tendency to significantly increase audio buzz. have.
따라서 인터 캐리어 시스템에서 화상 캐리어의 높은 정도의 변조와 광변조(화상을 고르게하여 국부 방송망 스테이션 삽입에 의하여 흔히 일어난다)는 화상 캐리어(신호를 제거할 수 있고 비데오 라인과 필드비(즉 NTSC 장치에서 15,734Hz 및 60Hz)에서 오디오 버즈를 일으킬 수 있다. 인터 캐리어 버즈 문제는 1981년 8월에 발간된 콘슈모 일렉트닉스의 IEEE 화보에서 발표된 피. 포켄즈씨와, 씨.지.일러즈씨의 논문 "인터 캐리어 버즈 현상 분석 및 대책"의 381에서 397페이지에 더 자세히 언급되어 있다.Thus, the high degree of modulation and light modulation (commonly caused by localized network station insertion by leveling the image) of the image carrier in an intercarrier system is the image carrier (the signal can be removed and the video line and field ratio (i.e. 15,734 in NTSC devices). Hz and 60 Hz) The inter-carrier buzz problem is a paper published by P. Pockens and C. G. Illers, published in the IEEE pictorial of Conschemo Electronics in August 1981. This is discussed in more detail on pages 381 to 397 of Intercarrier Buzz Analysis and Countermeasures.
비록 현재 존재하는 인터 캐리어 시스템에 의하여 생성된 오디오 버즈는 그런 수상기에서 음성 채널의 비교적 접은 통과 대역으로 인해 단청 오디오 TV 수상기에서 허용될 수 있다. 불행하게도, 다채널의 증가된 오디오 대역폭을 가진 오디오 버즈는 또한 증가되고 더 이상 허용 범위안에 있지 않다.Although audio buzz produced by existing intercarrier systems may be allowed in mono audio TV receivers due to the relatively folded pass band of the voice channel in such a receiver. Unfortunately, audio buzz with increased audio bandwidth of multiple channels is also increased and no longer in tolerance.
음성 검출 시스템은 분리 및 인터 캐리어 시스템을 조합하여 개선되어 왔으며 "스필트-인터 캐리어"로 설명될 수 있다. 그러한 시스템은 피.포켄즈와 씨.지.일러즈에 의하여 전에 상술된 논문에서 설명하였다. 이 시스템에서, 튜너 다음에, 화상 캐리어 신호는 비데오 정보를 유도하기 위해 음성 캐리어 신호로부터 분리적으로 처리된다. 그러나, IF 화상 및 음성 캐리어는 상기에서 설명된 상호 캐리어 시스템에 따라 오디오 정보를 검출하기 위한 음성 채널에서 함께 처리된다. 이 시스템에서 잔류 측파대 비데오 신호의 검출을 하기에 필요한 IF 필터 응답은 음성 채널에 포함되지 않기 때문에 나이퀴스트 ICPM으로 인한 오디오 버즈는 거의 제거된다. 그러나 인터 캐리어법이 계속 유지되므로서, IF 화상과 음성 캐리어는 IF 증폭 채널에서 공동으로 처리된다. 이와 같이, IF 증폭기내에 비선형 효과에 의해 발생되는 음성 신호의 화상과 관련된 왜곡 및 비데오 변조도는 제거되지 않는 인터 캐리어 시스템에 대해 특유의 두가지 오디오 버즈의 원인이다. 더욱더, 인터 캐리어 증폭기와 같은 추가된 회로, 동조회로, 식별기를 요구한다.Voice detection systems have been improved by combining separate and inter-carrier systems and can be described as 'filt-inter carrier'. Such a system is described in a paper previously described by P. Pockens and C. G. Illers. In this system, following the tuner, the picture carrier signal is processed separately from the voice carrier signal to derive the video information. However, IF picture and voice carriers are processed together in a voice channel for detecting audio information according to the intercarrier system described above. In this system, the audio filter buzz due to Nyquist ICPM is almost eliminated because the IF filter response needed to detect residual sideband video signals is not included in the voice channel. However, as the intercarrier method is maintained, the IF picture and the voice carrier are processed jointly in the IF amplification channel. As such, the distortion and video modulation associated with the image of the audio signal generated by the nonlinear effects in the IF amplifier are the cause of two audio buzz unique to an intercarrier system that is not removed. Furthermore, it requires additional circuitry, tuning circuitry, and identifiers, such as intercarrier amplifiers.
본 발명은 개별적 단점을 제거하고 회로 복잡성을 최소로 하는 분리 및 인터 캐리어 방법의 장점을 조합한 오디오 신호 검출 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 중간 주파수(IF) 화상 및 음성 캐리어 신호를 텔레비젼 신호로부터 오디오 정보를 재생하기 위한 시스템은 주파수 혼합기 및 위상 검출기를 포함하는 주파수 변환 위상 고정 루프(PLL)의 제어된 주파수 출력 신호를 가지는 제어 가능한 발진기를 구비한다. 혼합기는 하나의 입력으로서 발진기 출력 신호와 다른 입력으로서 IF 화상 캐리어 신호를 가지고 있다. 위상 검출기는 하나의 입력으로서 IF 음성 신호와 다른 입력으로서 혼합기로부터의 출력을 가진다. 위상 검출기의 출력과 발진기의 제어 입력 사이에 결합된 저역 통과 필터는 출력 신호 주파수를 제어하기 위한 발진기에 제어 신호를 제거하므로서 PLL을 완성한다. 검출된 오디오 정보는 저역 필터의 출력에서 공급된다. 본 위상 고정 루프 시스템에서는, 텔레비젼 음성 신호를 검출하기 위한 장치와 비데오 신호에서 임펄스 노이즈의 존재를 표시하기 위한 장치를 구비하는 것이 편리하다.The present invention relates to an audio signal detection system that combines the advantages of a separation and intercarrier method that eliminates individual drawbacks and minimizes circuit complexity. According to the present invention, a system for reproducing audio information from a television signal of an intermediate frequency (IF) picture and an audio carrier signal comprises a controlled frequency output signal of a frequency shifted phase locked loop (PLL) comprising a frequency mixer and a phase detector. The branch has a controllable oscillator. The mixer has an oscillator output signal as one input and an IF image carrier signal as the other input. The phase detector has an IF audio signal as one input and an output from the mixer as another input. A low pass filter coupled between the output of the phase detector and the control input of the oscillator completes the PLL by removing the control signal to the oscillator to control the output signal frequency. The detected audio information is supplied at the output of the low pass filter. In the present phase locked loop system, it is convenient to have a device for detecting a television audio signal and a device for indicating the presence of impulse noise in a video signal.
제1도를 참조하여, 안테나(8)에 의하여 수신된 텔레비젼 방송 신호는 무선 주파수(RF) 증폭기(12)와 혼합기(14) 및 국부 발진기(16)를 포함한 텔레비젼 튜너(10)에 적용된다. 튜너(10)는 NTSC 장치에서 각각 45.75MHz 및 41.25MHz로 중간 주파수(IF) 캐리어에 특별한 텔레비젼 채널의 RF 화상과 음성 캐리어 신호를 선택적으로 변환한다. IF 캐리어는 튜너 출력 단자918)에서 유용하다. 45.75MHz IF 화상 캐리어는 복합 비데오 정보를 포함하는 기본적으로는 진폭 변조된 신호이다. 다른 말로 하면 41.25MHz 음성 캐리어는 주파수 변조된 신호이다. IF 필터링 증폭 채널(20)과 비데오 검출(22) 및 비데오 신호처리기(24)를 포함하는 종래의 칼라 텔레비젼 신호 처리 회로는 키네스코우프(도시되지 않음)에 적(R), 녹(G) 및 청(B)칼라 비데오 신호를 공급하고 수상 장면의 칼라 영상을 제생하기 위하여 단자(18)에서 IF 화상 캐리어에 응답한다. 또한, 동조 제한기 증폭기단(26)은 IF 화상 캐리어로부터 복합 비데오 신호의 동기 검출을 위하여 비데오 검출기(22)에 IF 화상 캐리어 신호가 적당히 여파되고, 증폭되고, 제한되는 변형을 공급한다. 제한기/증폭기(26)의 IF 화상 캐리어 출력은 국부 발진기(16)에 공급되는 AFT 검출기(28)의 출력에서 AFT제어 신호를 공급하기 위하여 90°위상 이동 회로망(30)을 통해 자동 미동조(AFT) 검출기(28)에 인가된다. 이 방법에서, 혼합기(14)에 인가된 국부 발진기 신호의 주파수 및 위상은 수신된 RF 화상 캐리어의 주파수 및 위상의 뒤를 따른다. 비데오 검출기(22), 제한기 및 증폭기(26), AFT 검출기(28)와 위상 이동 회로망(30)의 구성과 작용은 1981년 4월 21일에 더블유. 지. 깁슨씨와 그의 공동 발명자에 의해서 발표된 미합중국 특허 제4,263,611호에서 더 자세히 설명되어 있다.Referring to FIG. 1, the television broadcast signal received by the antenna 8 is applied to a
IF 채널(20)은 IF 화상 캐리어 P가 통과 대역 응답(32)의 더 높은 주파수 경사면상의 6db만큼 낮게 위치되고 IF 음성 캐리어 S는 통과 대역 응답(32)의 더 낮은 주파수 경사면상에 거의 25db 만큼 낮게 위치되는 종래의 통과 대역 응답(32)을 공급한다. 이와 같이, 잔류 측파대 비데오 정보는 IF 음성 캐리어로부터 충분한 간섭없이 검출할 수 있다. 유감스럽게도, IF 통과 대역 응답(32)은 IF 화상 캐리어 측파대의 비대칭적 감쇠로 인해, IF 화상 캐리어에 대해 소위 "니이퀴스트"라 불리는 우발적 캐리어 위상 변조(ICPM)를 유발한다. 종래의 인터 캐리어 음성 검출 시스템에서는, IF 화상 캐리어의 ICPM 왜곡으로 유도된 나이퀴스트는 IF 음성 및 화상 캐리어를 혼합하는 처리로 인해 인터 캐리어 음성 신호의 왜곡을 초래한다. 인터 캐리어 음성 신호의 이 왜곡은 오디오 버즈에서 발생한다. 나이퀴스트 ICPM에 의하여 발생된 오디오 버즈의 양은 오디오 신호의 대역에서 증가와 직접 관계되어 증가한다. 이와 같이, 예를 들어 모노포닉과 스테레오포닉 및 제2오디오 프로그램 신호가 인터 캐리어시스템에 의하여 일반적으로 처리된 모노포닉 신호의 대역폭보다 훨씬 더 큰 것처럼, 전송용 다중 서브 캐리어를 포함하는 복합 오디오 신호의 대역폭을 고려하여 볼 때, 그것은 오디오 버즈 생성이 거의 증가되기 때문에 오디오 검출의 인터 캐리어 방법이 만족스럽지 못하게 되기가 쉽다는 것은 명백해진다.IF
본 발명에 따라, IF 음성 캐리어는 IF 화상 캐리어 처리회로로부터 분리되는 통로에서 처리되고, 복합 오디오 신호는 주파수 변환 위상 고정 루프(PLL)(53)에 의해서 검출된다. 따라서, 오디오 정보를 검출하기 위하여, 단자(18)에 제공된 IF 화상 및 음성 캐리어는 버퍼 증폭기(34) 및 단자(A)를 통하여, 화상 및 음성 대역 통과 필터(36) 및 (38)에 각각 인가된다. 화상 대역 통과 필터(36)는 대칭성이며, 거의 IF 화상 캐리어 신호만 선택하기 위하여, IF 화상 캐리어 주파수(예를 들어 NTSC 장치에서는 45.75MHz)에 집중된 대칭적인, 비교적 좁은(1MHz) 통과 대역 응답(37)을 가진다. IF 증폭기(40) 및 제한기(42)는 IF 화상 캐리어 신호를 적당히 증폭하고 제한하며, 제한된 결과를 인가하고, 그럼으로써 주파수 혼합기(44)의 하나의 입력에 대해 IF 화상 캐리어를 거의 변조시키지 않는다.According to the present invention, the IF audio carrier is processed in a passage separated from the IF image carrier processing circuit, and the composite audio signal is detected by a frequency shifted phase locked loop (PLL) 53. Thus, in order to detect audio information, IF picture and voice carriers provided at the terminal 18 are applied to the picture and voice band pass filters 36 and 38, respectively, via the
음성 대역 통과 필터(38)는 대칭성인, 위상 검출기(48)의 하나의 입력으로서, IF 증폭기(46)에 의하여 적당히 증폭된후, 인가된 IF 음성 캐리어 신호만을 거의 선택하기 위하여 IF 음성 캐리어 주파수(예를 들어 NTSC 장치에서 41.25MHz)로 집중된 비교적 좁은(예를 들어 1MHz)통과 대역(39)을 가진다. IF 증폭기(40 및 46)는 비슷하게 구성되고 각각은 도오꼬 시바우라 일렉트릭 코포레이션 리미티드에 의해 제조된 TA7607과 같은, 집적회로 IF 증폭기를 구비한다. 제한기(42)는 간단히 병렬 접속된 반대의 폴된 쇼트키 장벽 다이오드를 구비한다. 그들의 출력 신호는 소정 레벨로 설정하도록 이득 제어용으로 IF 증폭기(40 및 46)에 AGC 제어 전압을 공급하기 위해 IF 증폭기(46)의 출력(바꿔말하면 증폭기(40)의 출력)에 응답한다.Voice
IF 화상 및 음성 캐리어 사이 주파수차(예를 들어 NTSC 장치에서는 4.5MHz)와 동일한 정상 발진 주파수를 갖는 바렉터 동조형 전압 제어 발진기(VCO)(50)는 혼합기(44)에 제2입력을 공급한다. 혼합기(44)는 모토로라 세미콘덕터프로덕츠, 인코포레이션에서 제조한 구매 가능한 MC1496과 같은 이중 평형 증배기회로를 구비하고, IF 화상 캐리어 신호 및 VCO 출력 신호를 혼합하고 그것의 입력 신호 사이에 주파수 및 위상차를 나타내는 신호를 그것의 출력에 공급하기 위하여 진폭 제한된 IF 화상 캐리어(스위칭 제어 신호로서 동작한다)에 응답하여 스위칭 모우드로 동작한다. 혼합기(44)의 입력 신호 사이의 주파수 차는 41.25MHz이다. 혼합기(44)의 이 41.25MHz 출력 신호는 위상 검출기(48)에 제2입력으로서 공급되며, 이것은 또한 MC1496 집적 회로를 구비한다. 위상 검출기(48)는 그것의 입력 신호의 위상차와 집적 관련하여 변화하는 진폭을 가지는 출력 신호를 공급하며 증폭기(46)로부터 나온 그것의 제1입력에 결합된 FM 변조된 IF 음성 캐리어에 대하여 주파수 변조(FM)형 복조기로서 동작하고, 복합 기저대 오디오 신호(검출처리로부터 나타난 바람직하지 않은 신호에 따라)를 그것의 출력에 제공한다. FM 복조기로서 아나로그 중배기의 동작에 대한 더 자세한 설명은 에이.비로티씨에 의해 1968년 12월 고체 상태 회로의 IEEE 회보에서 페이지 373-380의 "모놀리딕(Momolithic) 아나로그 증배기의 응용"에서 기술되어 있다.A varactor tuned voltage controlled oscillator (VCO) 50 having a normal oscillation frequency equal to the frequency difference between the IF picture and audio carriers (e.g., 4.5 MHz in NTSC devices) supplies a second input to the
위상 검출기(48)의 출력에 연결된 저역 통과 필터(52)는 VCO(50)의 주파수를 제어하기 위해 그것의 출력신호를 여과한다. 혼합기(44), 위상 검출기(48), VCO(50) 및 저역 통과 필터(52)는 주파수 변환 위상 고정 루프(53)을 구비한다. 저역 통과 필터(52)는 복합 기저대 오디오 신호(상당히 높은 주파수인 바람직하지 않은 신호를 거부하기 위한)를 선택하고 예를 들어 스테레오 검출기(54)에 복합 오디오 신호를 공급하기 위해 충분한 대역폭을 갖는다. 만일 스테레오 프로그래밍이 복합 오디오 신호에 공급된다면, 디코더(54)는 복합 오디오 신호를 해독하고, 스피커(56 및 58)에 각각 좌우 스테레오 신호를 공급한다. 만일 스테레오 프로그래밍이 공급되지 않는다면, 디코더(54)는 스피커에 모노포닉 신호만을 공급한다.The
동작시, 혼합기(44) 주파수는 그것의 입력에 인가된 IF 화상 캐리어 신호를 변환하고 그것의 입력 신호의 주파수차(예를 들어 41.25MHz)에 상응하는 주파수를 가지고 출력신호를 공급한다. 입력 신호의 궤환양과 상응하는 바람직하지 않은 출력신호와 입력신호의 합은 저역 통과필터(52)의 비교적 좁은 대역폭에 의하여 감쇠된다. 위상 검출기(48)의 출력 전압 진폭은 그것의 입력 신호 사이의 위상차이다. 이 출력 전압은 제어 전압으로서 저역 통과 필터(52)에 의하여 여파되고 VCO(50)에 인가된다. VCO(50)의 출력 주파수와, 혼합기(44)로부터의 41.25MHz 변형 신호는 제어 전압의 진폭과 직접 관련되어 변화하고 위상 검출기(48)의 입력에서 신호간의 위상차를 감소하기 위한 방향으로 되어 있다. 검출기(48)의 입력 신호의 위상이 90°일때(직각)최소 진폭 제어 전압은 VCO(50)에 인가된다. 그러므로, 루프(53)의 궤환 성분 때문에, 그것이 폐쇄되어 있을 때, 필터(52)의 출력에서의 제어 전압은 오디오 정보에 상응하고, 혼합기(44)의 출력에서의 변형된 차 신호의 주파수는 IF 음성 캐리어의 평균 주파수와 동일하게 되어 있으며 그것의 위상은 IF 음성 캐리어의 위상과 관계되어 직각이 된다. 이와 같이, 위상 검출기(48)는 IF 음성 캐리어를 복조하는 주파수용 FM 검출기로써 작용한다. 따라서, 튜너(10)에 앞서는 케이블 텔레비젼 변환기와 같은 튜너 국부 발진기(16) 또는 텔레비젼 부속물에 의하여 화상 및 음성 캐리어 둘다에 전달되는 공통 모드 FM은 변형된 차 신호에 전달함으로서 위상 검출기(48)에서 상쇄된다.In operation,
본 음성 검출 시스템은 간력화된 수상기 동조를 허용하기 위한 IF 화상과 음성 캐리어 사이에서 소정의 주파수 간격을 사용하기 때문에 유리하고, IF 캐리어의 어떤 공통 모드 FM은 상쇄된다. 더욱이, IF 통과 대역의 상단 경사면으로 인한 화상 캐리어의 나이퀴스트 ICPM은 본 검출 장치에서는 오디오 버즈가 발생되지 않는다. 더욱 특히, 화상 및 음성 처리 채널은 튜너(10) 다음에 즉시 분리된다. 음성 처리 채널에서, 화상 대역 통과 필터(36)은 IF 화상 캐리어의 측파대를 대칭적으로 감쇄시키고 그럼으로써 오디오 버즈의 "나이퀴스트"형태를 제거시킨다. 더욱이, 대역 통과 필터 응답(37)은 4.5MHz의 제2 및 제3저조파(예를 들어 NTSC 시스템에서 45.75MHz 화상 캐리어로부터 나온 각각 2.25MHz 및 1.5MHz)에 상응하는 주파수에 존재하는 비데오 신호의 성분을 거의 충분히 감쇄시키는 좁은 대역이다. VCO(50)의 출력 신호의 주파수가 또한 4.5MHz에 있기 때문에, 오디오 주파수 제로 비이트(beat)는 혼합기(44)출력에서 발생되기 것을 방지한다. 결국, 본 인터 캐리어 검출기 시스템에서 본래부터 가지고 있는 화상과 관련된 오디오 버즈의 다른 소스가 실재로 제거된다.The present voice detection system is advantageous because it uses a predetermined frequency interval between the IF picture and the voice carrier to allow for simplified receiver tuning, and any common mode FM of the IF carrier is canceled out. Moreover, the Nyquist ICPM of the image carrier due to the top slope of the IF pass band does not generate audio buzz in the present detection device. More particularly, the image and audio processing channels are immediately separated after the
따라서, IF 채널 통과 대역이 IF 음성 캐리어에 대략 25db만큼 감쇠하여 전달하는 인터 캐리어 장치와 비교하면, 본 발명의 시스템에서는 오디오 채널에서 신호 대 잡음은 반대의 영향을 마치며, 음향 대역 통과 필터(38)는 비교적 감쇠되지 않은 IF 증폭기(46)에 IF 음성 캐리어를 제공한다. 이와 같이, 음성 캐리어의 진폭 레벨은 인터 캐리어 시스템에서보다 거의 25db 만큼 더 크고 따라서 검출된 오디오 신호의 신호 대 잡음 레벨은 주어진 RF 신호 레벨에 대하여 개선된다.Thus, compared to an intercarrier device in which the IF channel passband is attenuated by approximately 25 db to the IF voice carrier, the signal-to-noise in the audio channel has the opposite effect in the system of the present invention, and the
또한, 인터 캐리어 음성 신호가 발생되지 않기 때문에, 인터 캐리어 증폭기, 인터 캐리어 판별기 또는 그들과 관련되는 동조 회로가 필요치 않다는 사실에 주목을 해야 한다.It should also be noted that since no intercarrier speech signal is generated, no intercarrier amplifier, intercarrier discriminator or tuning circuit associated therewith is required.
혼합기(44) 및 위상 검출기(48)에 대한 입력 신호의 진폭 레벨은 그들의 입력 장치가 입력 신호의 주파수 및 위상에 제일 먼저 응답한다는 사실에 주목해야 한다. 이와 같이, IF 화상 캐리어 변조의 고유 AM제 파를 얻는다. 더욱이, 비록 합 주파수 신호(즉 82.5MHz)가 위상 검출기(48)출력에서 공급되어지더라도, 그것의 변조 엔벨로프는 거의 대칭적이 되며, 오디오 기저대 주파수에서는 충분하지 못한 효과를 가진다. 그러므로, 제한기(42)의 제한 작용은 인터 캐리어 시스템에 요구하는 것만큼 큰것은 필요치 않다. 더 작은 제한 정도 또한 감소된다. 즉 1) 화상 관련 라인의 가능성 및 IF 화상 캐리어의 높은 변조 정도에 의해 발생된 오디오 비즈 필드비, 2) VCO(50)의 출력과 혼합되는 고조파의 발생과, 오디오 주파수 대역의 왜곡 발생한다.It should be noted that the amplitude levels of the input signals to
또다른 실시예에서, 제한기 및 증폭기(26)의 출력에서 IF 화상 캐리어는 점 B에서 혼합기(44)와 결합되고 그것에 의해 그것의 스위칭 신호 입력으로 사용된다. 점 A와 B사이의 회로는 제거될 수 있다. 그러나, IF 증폭 채널(20)은 음성 검출 시스템에 포함되기 때문에, 나이퀴스트 유도 ICPM은 제거되지 않고 이러한 실시예는 넓은 대역폭 복합 오디오 신호를 검출하기 위하여는 적합하지 않다. 그러나, IF 음성 캐리어는 비교적 적은 감쇠를 발생하며, 예를 들어 모노포닉 오디오 신호와 같은 비교적 좁은 대역폭 오디오 신호를 검출할 때 실제의 신호 대잡음의 개선을 유지할 수 있다.In another embodiment, the IF picture carrier at the output of the restrictor and
분리 IF 증폭기(40 및 46)가 제1도에서 보여준 실시예에서 사용되는 반면 공통 IF 증폭기는 다음에 기술될, 버퍼(34)의 출력에 공급된 IF 화상 및 음성 캐리어 신호를 증폭하기 위하여 사용된다.Separate IF
제2도를 참조하여, 안테나(108)에 의하여 수신된 텔레비젼 반송 신호는 무선 주파수(RF) 증폭기(112), 혼합기(114) 및 국부 발진기(116)를 포함하는 텔레비젼 튜너(110)에 인가된다. 튜너(110)는 NTSC 장치에서 각각 45.75MHz 및 41.25MHz인 중간 주파수(IF) 캐리어에 대해 선택된 텔레비젼 채널의 RF 화상 및 음성 캐리어 신호를 선택적으로 변환한다. IF 캐리어는 튜너 출력 단자(118)에 이용할 수 있다. 45.75MHz 화상 캐리어는 복합 비데오 정보를 포함하는 기본적인 진폭 변조된(AM) 신호이다. 반면에, 41.25MHz IF 음성 캐리어는 주파수 변조된(FM) 신호이다. IF 필터링 및 증폭 채널(120), 비데오 검출기(122) 및 비데오 신호 처리기(124)를 포함하는 종래의 칼라 텔레비젼 신호 처리 회로는 방송된 장면의 칼라 영상을 재생하기 위하여 키네스코우프(도시되어 있지 않음)에 적(R), 녹(G) 및 청(B)색 칼라 비데오 신호 공급용 단자(118)에서 IF 화상 캐리어에 응답한다. 따라서, 동조된 제한기 및 증폭기단(126)은 IF 화상 캐리어로부터 복합 비데오 신호의 동기성 검출을 위해 비데오 검출기(122)에 적당히 여파되고 증폭되고 제한된 IF 화상 캐리어 변형 신호를 제공한다. 제한기 및 증폭기(126)의 IF 화상 캐리어 출력은 국부 발진기(116)에 인가된 AFT검출기(128)의 출력에서 AFT 제어 신호를 공급하기 위하여 90°위상 이동 회로망(130)을 통하여 자동 미동조(AFT) 검출기에 또한 인가된다. 이 방법에서 혼합기(114)에 인가된 국부 발진기 신호의 주파수 및 위상은 수신된 RF 화상 캐리어의 주파수 및 위상에 따라 변화한다. 비데오 검출기(122), 제한기 및 증폭기(126), AFT 검출기(128) 및 위상 이동 회로망(130)의 구성과 동작은 더블유. 지.깁슨씨와 그외 공동 발명자에 의하여 1981년 4월 21일에 발표된 미합중국 특허 제 4,263,611호에 더욱 상세히 기술되어 있다.Referring to FIG. 2, a television carrier signal received by the
IF 채널(120)은 IF 화상 캐리어 P가 통과 대역 응답(132)의 상당히 높은 주파수 경사면상에 6db만큼 낮게 위치되고 IF 음성 캐리어 S는 통과 대역 응답(132)의 아주 낮은 주파수 경사면상에 거의 25db 만큼 낮게 위치되는 종래의 통과 대역 응답(132)을 가진다. 이와 같이, 잔류 측파대 비데오 정보는 IF 음성 캐리어로부터 커다란 혼선없이 검출될 수 있다. 설명과 같이, IF 통과 대역 응답 특성(132)은 IF 화상 캐리어측파대의 비대칭적인 감쇠로 인해, IF 화상 캐리어에 대해 우발적인 "나이퀴스트"캐리어 위상 변조(ICPM)를 유도한다.IF
본 음성 검출 장치에서, IF 음성 캐리어는 IF 화상 캐리어 처리 회로로부터 분리되는 통로에서 처리되고 복합 오디오 신호는 제2도의 주파수 변환 위상 고정된 루우프(PLL)(157)에 의하여 검출된다. 본 발명에 따르면, PLL(157)에 이용하기에 적절한 IF 화상 및 음성 캐리어의 적당한 증폭은 공통 IF 증폭기에 의해 제공된다. 특히 단자(118)에서 공급된 IF 화상 및 음성 캐리어는 버퍼 증폭기(134) 및 필터(136)을 통하여 단일 IF 증폭기(138)에 인가된다. 필터(136)는 IF 증폭기(138)에 화상 및 음성 캐리어를 비교적 감쇄시키지 않고 선택하고 통과시키기 위하여 거의 대칭적이고 IF 화상 캐리어 주파수 P에 집중된 비교적 좁은(예를 들어 1MHz의 3db 대역폭)통과 대역 부분(137a)과 거의 대칭적이고 IF 음성 캐리어 주파수에 집중되어 있는 비교적 좁음(예를 들어 1MHz의 3db 대역폭)통과 대역 부분(137b)을 포함하는 이중맥으로 된(두개 피이크) 대역 통과 주파수 응답을 가진다. 필터(136)는 화상 및 음성 캐리어의 관련된 크기를 유지하고 도오꼬 시바유라 일렉트릭 코포레이션 리미티드에서 제조된 FI322와 같은, 일반적으로 설계된 식별 소자 동조회로 또는 표면 음성파 필터를 구비한다. IF 증폭기(138)는 화상 및 음성 캐리어를 선형적으로 증폭하고 소정의 레벨로 그것의 출력 신호를 설정하도록 증폭기(138)의 이득 제어용으로 자동 이득 제어회로를 포함한다.In the present speech detection apparatus, the IF speech carrier is processed in a passage separated from the IF image carrier processing circuit and the composite audio signal is detected by the frequency shift phase locked loop (PLL) 157 of FIG. According to the present invention, suitable amplification of the IF picture and voice carriers suitable for use in the
IF 증폭기(138)의 출력으로부터, 버퍼 증폭기(140) 및 제한기(142)는 진폭 제한되고 그럼으로써 거의 변조되지 않은 화상 캐리어를 혼합기(144)의 입력 단자(143)에 인가한다. 필터(146), 버퍼 증폭기(148) 및 제한기(150)는 거의 IF 음성 캐리어만을 위상 검출기(152)의 입력 단자(151)에 인가한다. 제한기(142 및 150)는 병렬로 연결되고 반대로 폴된 쇼트키 장벽 다이오드로 간단히 구비된다. 필터(146)는 IF 화상 캐리어 주파수 P에서는 최대 감쇠와 음성 캐리어 주파수 S에서는 최소 감쇠를 갖는 주파수 응답(147)을 제공하기 위해 동조된 중심 주파수를 갖는 식별 소자 트랩(trap)회로를 구비한다.From the output of the
IF 화상 및 음성 캐리어간에 주파수 차, 즉 NTSC 장치용 4.5MHz와 동일한 정상 발진 주파수를 가지는 바렉터 동조형 전압 제어 발진기(VCO)(154)는 단자(145)에서 혼합기(144)는 모토로라 세미콘덕터 프로덕츠 인코포레이티드에서 제조한 MC1496과 같은, 이중 평형 아날로그 멀티플라이어 회로를 구비하는데, 이것은 제한기(142)(스위칭 제어 신호로서 작용한다)로부터 진폭 제한된 IF 화상 캐리어에 응답하는 스위칭 모드로 동작한다. 혼합기(144)는 IF 화상캐리어 및 VCO 출력 신호를 혼합하여 그것의 입력 신호간에 주파수 및 위상차를 나타내는 주파수 변환된 신호를 그것의 출력에서 공급한다. 혼합기(144)의 입력 신호간의 주파수 차는 41.25MHz이다. 혼합기(144)의 41.25MHz 출력 신호는 위상 검출기(152)의 제2입력 단자(153)에 공급되는데, 또한 이것은 MC1496 집적 회로를 구비한다. 위상 검출기(152)는 그것의 입력 신호의 위상차와 직접 관련하여 변화하는 진폭을 가지고 출력 신호를 공급하고 인가된 FM 변조 IF 음성 캐리어에 대하여 주파수 변조(FM)형 복조기로써 동작하고 그것의 출력에서 복합 기저대 오디오 신호(검출 과정으로부터 발생되는 바람직하지 않는 신호에 따라)를 공급한다.A varactor tuned voltage controlled oscillator (VCO) 154 having a frequency difference between the IF image and voice carrier, i.e., 4.5 MHz for NTSC devices, at
위상 검출기(152)의 출력에 접속된 저역 통과 필터(156)는 위상 검출기(152)의 출력 신호를 여파하여 VCO(154)의 주파수를 제어하기 위한 제어 신호를 공급한다. 혼합기(144), 위상 검출기(152), VCO(154) 및 저역 통과 필터(156)는 주파수 변환위상 고정된 루프(157)를 포함한다. 저역 통과 필터(156)는 복합 기저대 오디오 신호(상당히 높은 주파수의 바람직하지 않는 신호를 거부하는 동안)를 선택하기 위한 충분한 대역폭을 가지며 스테레오 디코더(158)에 복합 오디오를 공급한다. 만일 스테레오 프로그래밍이 복합 오디오 신호로 제공된다면, 디코더(158)는 복합 오디오 신호를 해독하여 스피커(160 및 162)에 각각 좌우 스테레오 신호를 공급한다. 만일 스테레오 프로그래밍이 공급되지 않는다면, 디코더(158)는 스피커에 모노포닉 신호만을 공급한다.The
동작시, 제한기(142)는 그것의 입력에 인가된 가장 높은 진폭 신호에 응답한다. 텔레비젼 방송과 케이블 텔레비젼 분포 장치에서는, 전송된 음성 캐리어는 화상 캐리어의 진폭에 따라, 적어도 8db 정도 감쇄한다. 필터(136)는 그들과 관련된 크기를 유지하므로써 제한기(142)는 증폭기(138)의 출력으로부터 거의 화상 캐리어만을 선택하도록 동작하고 그것을 혼합기(144)에 거의 변조되지 않는 상태로 인가한다. 바꿔 말하면, 대역 통과 필터 또는 트랩(trap)형 필터 회로를 제한기(142) 대신에 사용할 수 있다. 그러나 이들은 예를 들어 다이오드 제한기 회로와 같이 용이하게 집적회로 칩에 내장시키기에 어렵고 진폭 변조된 비데오 정보를 제거하지 못한다.In operation, the
전의 상술과 같이, 혼합기(144)주파수는 그것의 입력에 인가된 IF 화상 캐리어를 변환하고 위상 검출기(152)의 입력단자(153)에 그것의 입력신호(예를 들어 41.25MHz)의 주파수 차에 상응하는 주파수를 가지는 출력신호를 공급한다. 입력신호와 입력신호 주파수의 합의 궤환과 상응하는 필요치 않은 출력신호가 혼합기(144)의 출력에 또한 공급되는데, 따라서, 이들 신호가 저역통과 필터(156)의 비교적 좁은 대역폭에 의하여 디코더(158)에 도달되는 것은 방지된다.As described above, the
필터(146)는 음성 캐리어에 관해서 화상 캐리어의 감쇄를 공급하고, 제한기(150)는 더 큰 진폭 음성 캐리어에 응답하여 위상 검출기(152)의 입력단자(151)에 거의 음성 캐리어만을 공급한다. 위상 검출기(152)의 출력 전압의 진폭은 그들 입력신호간의 위상차와 같다. 이 출력 전압은 VCO(154)에 대해 제어전압으로서 저역통과필터(156)에 의해 여파되고 공급된다. VCO(154)의 출력 주파수, 결과적으로 혼합기(144)로부터 나오는 41.25MHz변환된 신호는, 제어전압의 양과 직접 관계하여 변화하고, 위상 검출기(152)의 입력에서 신호간의 위상차는 감소하기 위한 방향으로 되어 있다. 검출기(152)의 입력신호 위상이 직각(90°)일 때, 최소 진폭제어전압은 VCO(154)에 인가된다. 루프(157)의 궤환 성질로 인해, 그것이 크로될 때 저역필터(156)의 출력에서의 제어전압은 오디오 정보에 상응하고, 혼합기(144)의 출력에서의 변환된 차신호의 주파수가 IF 음성 캐리어의 평균 주파수와 같도록 구성되어 그것의 위상이 IF 음성 캐리어의 위상과 직각으로 되어 있다. 따라서, 위상 검출기(152)는 IF 음성 캐리어을 복조하는 주파수에 대해서는 FM검출로서 작동한다.The
튜너(110)에 앞서 케이블 TV 변환기와 같은 튜너 국부발진기(116) 또는 TV부속물에 의하여 화상 및 음성 캐리어에 전달되는 어떤 공통으로 FM을 변환된 차신호에 전달함으로써 위상 검출기 (152)에서 상쇄된다.Prior to the
단일 IF 증폭기는, 주파수 변형 PLL(157)에 의해 적당히 증폭된 화상 및 음성 캐리어를 제공하기 위해 사용되기 때문에, 회로의 복잡과 가격은 전에 기술된 실시예와 비교하여 감소된다.Since a single IF amplifier is used to provide a picture and audio carrier suitably amplified by the frequency modified
혼합기(144) 및 위상검출기(148)에 대한 입력신호의 진폭 레벨은 그들의 입력장치가 입력신호의 주파수 및 위상에 먼저 응답하고 그들의 진폭에는 응답하지 않도록 구성된다.The amplitude levels of the input signals to
이와 같이, IF화상 캐리어 변조의 고유의 AM거부가 얻어진다.Thus, AM rejection inherent in IF image carrier modulation is obtained.
더욱이, 비록 합 주파수 신호(즉, 82.5MHz)가 위상 검출기(152)의 출력에 제공되어질지리도, 그것의 변조 엔벨로프는 거의 대칭성이기 때문에 오디오 기저대 주파수에서는 충분하지 못한 효과를 갖는다. 그러므로, 제한기(142)의 제한동작은 인터 캐리어 시스템에 요구되는 만큼 클 필요성이 없다. 더 적은 정도의 제한은 IF화상 캐리어의 높은 정도의 변조에 의하여 발생하는 화상과 관련된 선 및 전계비 오디오 버즈가 존재하는 가능성과 VCO(154)의 출력과 혼합하여 오디오 주파수 대역에서 왜곡을 발생시키는 조파발생에 의하여 감소된다.Moreover, although the sum frequency signal (i.e. 82.5 MHz) will be provided at the output of the
위에서 기술된 IF 증폭기(138)에서 디코더(158)(필터(146)를 포함)까지의 음성검출장치는 단일 집적 회로상에 유리하게 구성시킬 수 있다. 제한기(142 및 150)는 다이오드 회로로 구성된다. 필터(136 및 146)는 비교적 값싼 동조형회로를 사용하여 구성시킬 수 있는데 그것은 그들이 공급해야 하는 감쇄량이 적어지기 때문이다. 그러나 다른 실시예에서는, 제한기(150)에 의해 이전에 공급되어진 추가적인 신호제거를 보상하기 위하여, 제한기(150)를 삭제할 수 있고, 필터(146)는 화상 캐리어 주파수 P로 대응증가 감쇄를 제공해야만 한다.The speech detection device from the
이것은 그것의 동조형 회로소자를 조절하는 것에 의하여 쉽게 이루어질 수 있다. 더욱이, 필터(146)는 음성 캐리어 주파수 S에 집중된 주파수 응답(164)을 가지고 비교적 좁은(즉, 500KHz) 대역 통과 필터로 구성되며 화상 캐리어 주파수 P로 실제감쇠를 제공한다.This can easily be done by adjusting its tuned circuitry. Moreover,
상기에서 기술된 다른 실시예들은 화상 캐리어를 감쇠시키고 그것이 위상 검출기(152)의 입력단자(152)의 입력단자(151)에 도달하는 것을 방지하기 위한 여러 가지 기술들을 기술하고 있다. 만일 화상 캐리어가 입력단자(151)에서 적당히 감쇠되지 않으면, 혼합기(144)의 출력에서 검출기(152)의 입력단자까지 화상 캐리어의 궤환은 입력(151)에서 화상 캐리어와 혼합하고 오디오 주파수 범위안에 있는 제로 비이트(beat)출력신호를 공급해서 오디오 정보를 왜곡한다.Other embodiments described above describe various techniques for attenuating the image carrier and preventing it from reaching the
제3도에서는, 제2도의 텔레비젼수상기 음성검출시스템의 다른 실시예를 도시한다. 똑같은 구성과 동작을 가지는 소자는 제2도에 상응하는 소자의 똑같은 도면부호를 가진다. 필터(166)는 거의 화상 캐리어를 감쇠시키고 음성 캐리어를 통과시키기 위하여 혼합기(144)의 출력과 위상검출기(152)의 입력단자(153) 사이에 구비되어 있다.FIG. 3 shows another embodiment of the television receiver sound detection system of FIG. Elements having the same configuration and operation have the same reference numerals of the elements corresponding to FIG. The
이와 같이, 필터(146) 및/또는 제한기(150)와 같은 위상 검출기(152)의 입력단자(151)에 음성 캐리어를 공급하는 실제의 수단은 요구되지 않는다. 필터(166)는 화상 캐리어 주파수 P에서 최대신호 제거와 음성 캐리어 주파수 S에서 최소 감쇠를 공급하는 주파수 응답 특성(167)을 가지는 트랩(trap)회로형으로 되어있다. 바꿔말하면, 필터(166)는 음성 캐리어 주파수 S에서 중심주파수를 가진 비교적 좁은(즉, 500KHz)통과 대역 주파수 응답특성(168)을 가지고 화상 캐리어 주파수 P에서 실질적인 감쇄를 공급하는 대역통과를 구성될 수 있다.As such, no actual means for supplying a voice carrier to the
앞에서 기술된 실시예들에서, 텔레비젼 튜너의 출력에서 공급되는 IF 화상 캐리어는 비데오 정보를 발생시키기 위한 분리 IF 채널로 처리되어 있다. 오디오 정보는 튜너의 출력에서 공급되어진 화상 및 음성 캐리어에 각각 응답하는 혼합기와 위상 검출기를 포함하는 주파수 변환 위상 고정된 루프(PLL)에 의하여 검출되어진다.In the embodiments described above, the IF picture carrier supplied at the output of the television tuner is treated with a separate IF channel for generating video information. Audio information is detected by a frequency shifted phase locked loop (PLL) comprising a mixer and a phase detector respectively responsive to the image and audio carriers supplied at the output of the tuner.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 시스템은 비데오 신호 잡음결점을 검출하고 텔레비젼 신호로부터 오디오 정보를 회복하는 단일 위상 고정된 루프 회로장치를 구비하는데 이것은 집적회로로 쉽게 구성시킬 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the system has a single phase locked loop circuit that detects video signal noise defects and recovers audio information from a television signal, which can be easily configured as an integrated circuit.
제4도를 참조로 하면, 안테나(208)에 의해 수신된 텔레비젼 방송신호는 튜너(210)에 인가된다. 튜너(210)는 NTSC 시스템에서 각각의 중간 주파수, 즉, 45.75MHz 및 41.25MHz로 선택된 TV채널의 무선 주파수(RF)화상 및 음성 케리어를 선택적으로 변환한다. IF 캐리어는 튜너 출력단자(212)에서 이용할 수 있다. IF 화상 캐리어는 복합 비데오 정보를 포함하는 기본적으로는 진폭변조(AM)된 신호이다.Referring to FIG. 4, the television broadcast signal received by the antenna 208 is applied to the
한편 IF 음성 캐리어는 주파수 변조(FM)된 신호이다. 한편 IF필터링 및 증폭채널(214)과 비데오 검출기(216)를 포함하는 종래의 칼라 텔레비젼 신호 처리회로는 복합기저대 비데오 신호를 검출하기 위한 단자(212)에서 IF 화상 캐리어에 응답한다. 기저대 비데오 신호는 색도(C) 및 휘도(Y)를 복합 기저대 비데오 신호와 구별하고 단자(219 및 220)에 각각의 신호를 공급하는 코움(comb)필터의 입력단자(217)에 인가된다. 코움 필터(218)의 더 상세한 설명은 후에 기술될 것이다. 휘도 및 색도신호는 종래 방식대로 키네스코우프(도시되어 있지않음)의 각각의 건(gun)에 공급되어진 칼라신호를 발생하기 위해 처리된다. 종래 방식에서는 키네스코우프의 화면상에 영상(image)을 나타내기 위하여 결과적으로 발생되는 전자비임을 연속적으로 수평영상선에 평향시킨다.Meanwhile, the IF voice carrier is a frequency modulated (FM) signal. Meanwhile, a conventional color television signal processing circuit comprising an IF filtering and amplifying
IF채널(214)은 IF 화상 캐리어 P가 통과대역 응답 특성(221)의 더 높은 주파수 경사면상에 6db만큼 낮게 위치되고 IF 음성 캐리어 S가 통과대역(221)의 더 낮은 주파수 경사면상에 거의 25db만큼 낮게 위치되어 있는 종래의 통과대역응답(221) 특성을 가진다. 결과적으로, 잔류 측파대 비데오 정보를 IF음성 캐리어로부터 커다란 혼신없이 검출할 수 있다. 설명과 같이 IF 통과대역 응답특성(221)은 IF화상 캐리어의 입사 캐리어 위상 변조(ICPM)인 "나이퀴스트"를 유도하는데 이것은 IF 화상 캐리어 측파대의 비대칭적 감쇄로 인한 것이다.IF
본 수상기에서, 주파수 변환위상 고정은 루프(PLL)(222)는 나이퀴스트 유도된 ICPM을 거의 감소하여 오디오 정보 검출용 IF 화상 캐리어 처리회로와 구별되는 경로에 IF 음성 캐리어를 처리한다. 버퍼 증폭기(224)단자 (212)에서 화상 및 음성 대역 통과필터(226 및 228)까지 각각 IF 화상 및 음성 캐리어를 결합한다. 화상대역 통과필터(226)는 대칭성이며, 거의 IF화상 캐리어 신호만을 통과시키는 IF화상 캐리어 주파수 P(즉, NTSC장치에서는 45.75MHz)에 집중된 비교적 좁은 (즉, 1MHz의 3db대역폭)통과 대역응답 특성(227)을 지닌다. IF증폭기(230)와 제한기(232)는 IF화상 캐리어를 적당히 증폭 및 제한하고 최종적으로 제한되고 거의 변조되지 않은 IF 화상 캐리어신호 혼합기(234)의 한 입력에 인가한다.In this receiver, the frequency conversion phase lock loop (PLL) 222 substantially reduces the Nyquist induced ICPM to process the IF speech carrier in a path distinct from the IF image carrier processing circuit for audio information detection. From the
음성통과대역필터(228)는 대칭성이며, 거의 IF 음성 캐리어 신호만을 처리하기 위한 IF 음성 캐리어 주파수 S(즉, NTSC시스템에서 41.25MHz)에 집중된 상당히 좁은(즉, 1MHz중 3db대역폭)통과 대역이며, 직접 측파대를 위상 검출기(238)중 하나의 입력으로서 인가된다. IF증폭기(230 및 236)는 쉽게 구성될 수 있으며 각각은 도오꾜 시바우라 일렉트릭 코포레이션 리미티드에 의해 제조된 TA7607과 같은 집적회로 IF 증폭기를 구비한다. 제한기(232)는 병렬 접속되는 반대로 폴된 쇼트키 장벽 다이오드로 간단히 구비된다. 종래의 자동이득제어회로(AGC)(240)는 IF증폭기(230 및 236)에 AGC제어 전압을 공급하고 소정의 레벨로 그들의 출력신호를 설정하도록 이득을 제어하기 위한 IF증폭기(236)(또는 바꿔 말하면 증폭기(230)의 출력에)의 출력에 응답한다.
IF 화상 및 음성 캐리어 사이의 주파수차(예를 들어 NTSC시스템에서 4.5MHz)와 동일한 정상 발진 주파수를 가지는 바렉터 동조형 전압제어 발진기(VCO)(242)는 혼합기(234)에 제2입력을 공급한다. 혼합(234)는 예를 들어 모토로라 세미콘덕터 프로덕츠 인코포레이션에서 만든 MC1496과 같은 이중 평형된 아나로그 증배기 회로로 구성되며, 이것은 그것의 입력신호간에 주파수 및 위상치를 나타내는 주파수 변환된 신호를 그것의 출력에 공급하기 위하여 IF 화상 캐리어 신호 및 VCO출력신호를 혼합하여 진폭 제한된 IF화상 캐리어에 응답하는 스위칭 모드로써 동작한다. NTSC장치에서 혼합기(234)의 입력신호들간의 주파수차는 41.25MHz이다. 혼합기(234)의 41.25MHz출력신호는 MC1496집적회로로 구비되는 위상검출기(238)에 제2입력으로 공급된다. 위상 검출기(238)는 그것의 입력신호의 주파수차와 직접 관련하여 변화하는 진폭을 가지는 출력신호를 공급해서 증폭기(236)로부터 나온 그것의 제1입력과 결합된 FM변조된 IF 음성신호에 대해서 주파수 변조(FM)형 복조기로써 동작하고 복합기저대 오디오 신호(검출 처리로부터 발생한 바람직하지 않은 신호)를 그것의 출력에 공급한다.A varactor tuned voltage controlled oscillator (VCO) 242 having a normal oscillation frequency equal to the frequency difference between the IF image and audio carriers (e.g., 4.5 MHz in NTSC systems) supplies a second input to the
위상 검출기(238)의 출력과 결합된 저역통과 필터(244)는 그것의 출력신호를 여파하여서 VCO(242)의 주파수 제어용 제어신호를 공급한다. 혼합기(234), 위상검출기(238), VCO(242) 및 저역통과필터(244)는 주파수 변환위상 고정된 루프(22)를 형성한다. 저역통과필터(244)는 복합 기저대 오디오 신호를 선택하기에는 충분한 대역폭을 가지지만 바람직하지 않은 신호엔 더 높은 주파수를 제파하기에는 좁은 대역폭을 가지고 있으며 스테레오 디코더(246)에 복합 오디오 정보신호를 공급한다.The
만일 스테레오 프로그래밍이 복합 오디오 신호로 제공되어지면, 디코더(246)는 복합 오디오 신호를 해독하고 스피커(248 및 250)에 각각 좌우 스테레오 신호를 제공한다. 만일 스테레오 프로그래밍이 제공되지 않는다면, 디코더(246)는 스피커에 모노포닉 신호만을 제공할 것이다.If stereo programming is provided as a composite audio signal,
동작시, 혼합기(234) 주파수의 기능은 그것의 입력에 인가된 IF화상 캐리어 신호를 변환하고 그것의 입력신호의 주파수차(예를 들어 41.25MHz)와 상응하는 주파수를 지닌 출력신호를 제공한다. 입력신호와 입력신호의 합의 궤환에 상응하는 바람직하지 않은 출력신호는 저역통과필터(244)의 비교적 좁은 대역폭에 의하여 감쇄된다. 위상 검출기(238)의 출력전압진폭은 그것의 입력신호간의 위상차와 같다. 이 출력 전압은 VCO(242)에 제어전압으로서 저역통과필터(244)에 의해서 여파되고 증폭된다. VCO(242)의 출력신호주파수 및 결과적으로 혼합기(234)로부터 나타나는 41.25MHz변환된 신호는 제어전압의 진폭가 직접 관련하여 변화하고 위상 검출기(238)의 입력에서 신호간의 위상차를 감소하는 방향으로 되어 있다.In operation, the function of
검출기(238)의 입력신호 위상이 직각(90°)으로 되어 있을 때 최소 진폭제어전압은 VCO(242)에 인가된다. 그러므로 루프(222)의 궤환 성질 때문에 그것이 페쇄되어 있을 때 필터(244)의 출력에서 제어전압은 혼합기(234)의 출력에서 변환된 차신호의 주파수가 IF 음성 캐리어의 평균 주파수와 동일하고 그것의 위상이 IF 음성 캐리어의 위상과 관련하여 직각으로 되어 있는 것이다. 이와 같이, 위상 검출기(238)는 IF 음성 캐리어를 주파수로 복조하기 위한 FM검출로써 작용하여 신호를 발생하는데 필터(244)에 의해 여파될때 이 신호는 오디오 정보에 상응한다.When the input signal phase of the detector 238 is at right angles (90 °), the minimum amplitude control voltage is applied to the
혼합기(234)가 화상 캐리어 신호에 응답할 때, 튜너(210)에 앞서는 케이블 텔레비젼 변환기와 같은 텔레비젼 부속물이나 국부 발진기에 의해 화상 및 음성 캐리어에 전달되는 어떤 공통모드 FM은 혼합기(234)에 의해 주파수 변환된 신호를 전송함에 따라 위상검출기(238)에서 상쇄된다.When the
앞에서 상술된 바와 같이, 주파수 변환된 음성 캐리어를 대역통과필터(228)에 의해 튜너(210)의 출력으로부터 선택하여 증폭기(236)에 의해 증폭한다. AGC회로(240)에 의해 제어된 증폭기(236)는 일정한 긴 기간의 평균진폭을 가지도록 음성 캐리어를 조절하고 잡음과 관련되지 않고 정상적으로 나타나는 진폭 파동을 제거하는 경향이 있다. AGC장치의 시간은 임펄스 잡음 때문에 진폭 파동이 나타나는 것을 제한하는데 충분히 빠르지는 않다.As described above, the frequency-converted speech carrier is selected from the output of
이와 같이, 임펄스 잡음으로 유도된 진폭 파동을 제외하고는 변조된 음성 캐리어의 진폭은 거의 불변이다. PLL의 임펄스 잡음 파동은 진폭파동에 비교적 민감하지 않기 때문에 제한하기가 임펄스 잡음파동을 제거하기 위하여 증폭기(236)와 검출기(238) 사이를 거치는 것을 필요로 하지 않는다.As such, except for amplitude waves induced by impulse noise, the amplitude of the modulated speech carrier is nearly unchanged. Since the impulse noise wave of the PLL is relatively insensitive to amplitude waves, the limiting does not require passing between the amplifier 236 and the detector 238 to eliminate the impulse noise wave.
결과적으로, 증폭기(236)의 출력은 변조된 음성 캐리어의 진폭 파동을 검출하고 결합 제어신호를 구동시키고 임펄스 잡음으로 유도된 비데오 신호결함을 감소시키기 위하여 유리하게 되어 있다. 또한, 필터(228)의 대역폭이 충분히 넓어서 음성 캐리어와 그것의 측파대 어느 정도를 통과시키기 때문에, 그것은 비데오 신호 경로에서 지연보다 비교적 더 짧은 신호 지연으로 나타나며 비데오 신호결함 보상을 위한 충분한 시간을 허용한다. 임펄스 잡음으로 유도된 파동을 검출하기 위해 동기성 검출기(254)를 포함하는 결합제어신호 발생회로(252)는 요구되어지는 집적 회로안에 최소의 구성으로 미리 설계된 구조로 유리하게 내장시킬 수 있고 오디오 검출기 PLL의 구조방법으로 쉽게 내장시킬 수 잇다.As a result, the output of amplifier 236 is advantageous for detecting amplitude waves of modulated voice carriers, driving coupling control signals, and reducing video signal defects induced by impulse noise. In addition, because the bandwidth of the
혼합기(234)의 출력신호는 주파수 변조된 음성 캐리어의 평균 주파수와 동일한 주파수를 가지지만 90°위상이동회로망(256)인 직각 위상을 가지기 때문에, 혼합기(234) 90°의 출력신호를 이동시키며 동기성 검출기(254)의 한 입력에 그것을 인가한다. 이와 같이, FM음성 캐리어가 검출기(254)의 다른 입력에 인가될 때, 그것의 입력신호의 위상은 서로 동시 상태(즉 위상 배열에서)에 있으며 잘 알려진 방식에서 이와 같은 동기 검출기(254)는 FM음성 캐리어의 진폭변동을 검출한다. 검출기(254)는 또한 전술된 MC1496집적회로에서 발견할 수 있는 것과 같은 이중 평형된 증배기를 구비한다.Since the output signal of the
검출기(254)의 출력에서 나타난 진폭 변동은 비교기회로(258)의 제1입력단자에 인가된다. 전원(260)으로부터 DC임계신호는 비교기(258)의 제2입력에 인가된다. 검출기(254)의 출력신호가 임계레벨을 통과할때마다 비교기는 출력상태변화를 가져온다. 검출기(254)의 출력신호는 임펄스 잡음 또는 다른 극적인 신호 외란이 발생할때를 제외하고는 비교적 작은 진폭을 가지고 느리게 변화하는 AC신호가 될 것이고, 그런 경우 출력신호는 튜너(210)의 RF회로와 잡음 임펄스 상호 작용과 관련된 타종으로 인해 부 또는 정방향이 되는 비교적 크고 빠른 출력신호변화를 갖는다. 이와 같이, 한쪽 극성의 동기 검출기 출력신호 이탈을 검출하기 위하여 반대쪽 극성의 임계신호를 제2비교기 회로에 연결하도록 하는 것이 요구된다. 더욱더, 두 비교기는 논리적으로 상호 연결되어서 임펄스 잡음링잉 특성과 상관 관계가 있는 응답특성을 알리기 위한 출력신호만큼 나타낸다.The amplitude variation seen at the output of the
비교기의 출력신호는 펄스 발생기(262)에 의해서 조절되고 코움필터(218)안에서 비데오 신호 대응에 영향을 주기 위한 인에이블(enable) 및 디스에이블(disable)스위치(264)에 단자(263)를 통하여 인가한다. 펄스 발생기(262)는 규정된 진폭 및 지속성(전형적으로 1-10 마이크로 세컨드의 범위)의 펄스를 발생하는 단안정 멀티바이브레이터가 될 수 있다. 시험 데이터는 임펄스 잡음 지속이 일반적으로 1-3마이크로 세컨드 범위에 있고 3마이크로 세컨드 제어 펄스는 대부분의 잡음 임펄스를 보상하기에 충분하다. 반면에 수평귀선 기간 동안의 특정한 시간 간격에서 비데오 대응을 종료하는 것이 요구된다. 이러한 경우, 펄스 발생기는 수평 동기화 펄스와 같은 비교기 출력신호에 의하여 트리거(세트)되고 분리시간 펄스에 의해 오프(리세트)되는 엣지 트리거 플립플롭이 된다.The output signal of the comparator is regulated by the
코움 필터(218)는 전하 전송장치 기법으로 실험되며 CCD합 부분과 샘플 및 홀드(S/H)회로와 1-H(한계 수평영상라인)지연라인과 일체되어 비월휘도(Y) 및 색도신호의 분리용으로 비데오 신호를 코움하기 위하여 필요한 휭필터 기능을 수행하는데 이 코움 필터(218)는 피. 에이. 레빈씨의 이름으로 1979년 6월 12일에 발표된 미합중국 특허 제4,158,209호에 기술되어 있다. CCD지연선은 샘플 데이터를 소정의 비율로 하나의 소자에서 다음 소자까지 연속적으로 변환하여서 대부분이 직렬로 연결된 실제적인 기억 소자이다. 이 신호는 특별한 신호지연을 실현하기 위하여 하나나 또는 그 이상의 기억장소로부터 비파괴적으로 트랩될 수 있다. 가산기(266)는 1-H지연전후 색도 서브 캐리어 사이클의 2분의 1로 트랩된 비데오 신호의 두 샘플을 평균한다. 트랩되고 지연된 신호는 가산기(266)에 의해 조절되어서 트랩되고 지연된 신호가 대응신호의 동작을 하기 위하여 적절한 색도위상을 가지도록 CCD장치에서 트랩되지 않고 지연된 신호가 남아있는 것에 관하여 180°이동한(색도 서브캐리어 사이클) 그것의 색도신호를 가진다. 1-H지연된 신호는 가산기(266)의 출력에서 유용하고 증폭기(268)를 거쳐 단자(269)에 인가된다. 단자(269)에서 유용한 신호는 코움필터 입력단자(270)에 결합된다. 색도신호를 위상 반전하기 위한 회로의 더 상세한 기술은 제이.에스.후러씨에 의하여 1981년 6월 9일에 발표된 미합중국 특허 제4,272,785호에 보여준다. 예제 대신으로 코움 필터회로(218)는 T3928집적회로와 같은 도오꾜 시바우라 코포레이션 리미티드에서 제작한 것이다.The
실시간 비데오 신호는 코움 필터의 단자(217)에 인가되고 스위치(264)를 거쳐 CCD레지스터의 입력연결(271)에 인가된다. 만일 신호결합 즉 잡음을 실시간 신호에서 나타내지는 것을 결정하고 단자(269)로부터 1-H지연신호는 위치 조정스위치(164)에 의해 비데오 검출기(216)로부터 공급된 실시간 신호로 일시적으로 대치되어서 코움 필터입력단자(270)에 공급된 1-H지연신호를 호출한다.The real-time video signal is applied to the terminal 217 of the comb filter and to the
이와 같이, 한 수평상선에 의해 미리 지연된 신호는 CCD레지스터에서 다시 사이클된다.Thus, the signal delayed in advance by one horizontal phase line is cycled again in the CCD register.
앞에서 전술한 것은 특별한 형태의 코움필터를 활용하는 칼라 수상기의 비데오 신호처리경로에서 실시간 신호에 대한 대응지연신호의 유리한 기법을 증명한다. 흑백 텔레비젼 수상기에서 사용하기 위한 교체장치는 1-H지연선과 스위치를 구비한다. 그 경우에, 지연선은 실시간 비데오 신호 수신용으로 연결된 그것의 입력단자를 가지며, 스위치는 실시간 신호나 지연선으로부터 직접 나온 1-H신호를 다른 처리회로에 선택적으로 공급한다. 이런 형태의 장치에서, 비데오 신호는 지연선에서 다시 사이클되지 않고 단지 하나의 영상선이 지연되는 것에 종속하여 통과만 한다. 칼라신호에 대하여, 많은 정수로된 수평된 주기에 상응하는 지연은 똑같은 기본적인 결과를 효과적으로 사용할 수 있다. 예를 들어 NTSC칼라신호에서 지연회로는 2-H지연선을 구비하는데 그 경우에 색도 성분이 대응신호로 작용하기 위한 적절한 위상을 가지기 위하여 비데오 신호의 색도성분 위상을 반전하는 것이 필요하다.The foregoing demonstrates an advantageous technique of corresponding delay signals for real-time signals in video signal processing paths of color receivers utilizing special types of comb filters. Replacement devices for use in black and white television receivers include 1-H delay lines and switches. In that case, the delay line has its input terminal connected for receiving a real-time video signal, and the switch selectively supplies a real-time signal or a 1-H signal directly from the delay line to another processing circuit. In this type of device, the video signal does not cycle again in the delay line but only passes depending on the delay of one image line. For color signals, the delay corresponding to many integer horizontal periods can effectively use the same basic result. For example, in NTSC color signals, the delay circuit has a 2-H delay line, in which case it is necessary to invert the chromatic component phase of the video signal in order for the chromatic component to have an appropriate phase to act as a corresponding signal.
이처럼, 본 실시예에 관하여 기술된 것은 비데오 신호에서 임펄스 잡음 또는 결함 검출이 오디오 정보검출용 PLL음성신호 검출기와 함께 유리하게 실행되는 장치에 관한 것이다. 제4도에서 보여진 실시예에서는 분리 IF 증폭기(230 및 236)을 사용하는 반면에, 앞에서 기술된 것처럼 버퍼(224)의 출력에 공급된 IF화상 및 음성 캐리어 신호 증폭용으로는 공통 IF 증폭기를 사용할 수 있다. 또한, 비록 PLL(222)은 위상검출기(238)와 동기검출기(254)에 적용하기 위하여 41.25MHz주파수 변환된 신호를 구동하는 혼합기(234)를 포함하는 것을 보여주지만, VCO출력신호의 정상 주파수는 음성 캐리어 주파수와 같은 주파수로 변화될 수 있고, 검출기(238 및 254)와 직접 결합될 수 있는데, 이것은 혼합기(234)에 의해 주파수가 변환됨이 없이 제4도에서 점선으로 표시된 것과 같다. 물론, 다른 실시예에서, 혼합기(234)는 생략되어지고 화상 및 음성 캐리어의 어떤 공통 모드 FM을 제거하기에는 유용하지 못하다.As such, what has been described in relation to this embodiment relates to an apparatus in which impulse noise or defect detection in a video signal is advantageously performed with a PLL audio signal detector for audio information detection. The embodiment shown in FIG. 4 uses separate IF
더욱이, 기술된 실시예에서 비록 결합 제어신호가 지연비데오 신호로 대치되는 제어용으로 사용될 수 있지만, 결합 제어신호는 다른 잡음방지 또는 보상 회로화 함께 사용될 수 있다는 것을 이해해야만 한다. 예를 들어, 결함 제어신호는 비데오 신호에서 잡음 임펄스(임펄스 잡음)에 민감하지 않은 텔레비젼 수상기의 자동 이득제어장치가 되도록 사용할 수 있다.Moreover, it should be understood that in the described embodiment, the combined control signal can be used for the control to be replaced by the delay video signal, but the combined control signal can be used together with other noise suppression or compensation circuitry. For example, the defect control signal can be used to be an automatic gain control device of a television receiver that is not sensitive to noise impulses (impulse noise) in the video signal.
마지막으로, 여기에서 언급된 NTSC주파수는 단지 설명적이고, NTSC, PAL 또는 SECAM텔레비젼 장치에서는 다른 주파수에 동작하도록 적당히 스케일될 수 있다.Finally, the NTSC frequencies mentioned herein are illustrative only and can be scaled appropriately to operate at other frequencies in NTSC, PAL or SECAM television devices.
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