NO174080B - Svitsjekrets - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører spesielt automatiske svitsjekretser, men ikke utelukkende, for bruk i forbindelse med multi-standard televisjonsutstyr som vedrører multi-kanal audio som følger med vanlige televisjonsformat-signaler.

Der foreligger mange televisjonssystemer generelt, som benyttes over hele verden. Ved hvert av disse systemer blir videosignaler som inneholder fargeinformasjon, modulert på en billedbærer, mens lydsignaler blir modulert på en lydbærer, hvis frekvens skiller seg fra billedbæreren med en størrelse som er avhengig av televisjonssystemet og den lokale standard for systemet. Dessuten er det slik at flere systemer sender FM lydsignaler, selv om et SECAM system sender AM lyd.

Med de systemer og de standarder som for nåværende er i bruk, vil avstanden mellom billedbærer og lydbærer være 4.5 MHz, 5.5 MHz, 6.0 MHz eller 6.5 MHz, avhengig av televisjonssystemet og standard. Dessuten er avstander på 6.7 MHz og 6.2 MHz blitt tatt i bruk for stereo TV lyd. Denne frekvensavstand blir beholdt under omformingen til mellom-frekvensen (IF) i en televisjonsmottaker, og blir omformet til lydmellombæreren ved balansert demodulasjon av lyd IF signalet ved hjelp av lydbærersignalet filtrert fra billed IF signalet. Således vil bærerfrekvensen for lydmellombærer-signalet som tilføres lyddemodulatoren, omfatte en av de verdier som er angitt ovenfor.

I forbindelse med vanlige televisjonsmottakere vil lyd IF trinnene og lyddemodulatoren omfatte filtre og avstemte kretser hvis resonansfrekvenser er tilpasset til systemet og standard, som mottakeren er konstruert for. Videre omfatter billed IF trinnene resonansfeller for å forhindre lyd-på-bildeforstyrrelse, og resonansfrekvensene for disse feller blir på lignende måte tilpasset det system og den standard som er i bruk.

GB 2124060A (SPT video) omhandler et kretsarrangement for fremskaffelse av automatisk selektering av televisjonslyd-frekvens, f.eks. lydmellombærerfrekvens i forbindelse med en televisjonsmottaker for mottakning av televisjonssignaler fra forskjellige systemer eller standarder. Arrangementet omfatter en flerhet av båndpassfiltre som er avstemt til forskjellige lydmellombærerfrekvenser. Nivåene for utgangs-signalene fra filtrene blir bestemt ved hjelp av nivådetek-teringsorganer, og blir tilført et kretsarrangement for detektering av det høyeste nivå av de detekterte signaler. Selekteringsstyringsorganer vil deretter selektere frekvensen for det høyeste nivå, og driver lyddemodulatoren for televisjonssettet.

Et foreslått sendersystem for stereosignaler som skal følge med vanlige televisjorissendinger, kjent som NICAM, fremskaffer en seriell datastrøm som er oppdelt i rammer på 728 biter, som hver blir avsendt i løpet av et millisekund. Hver ramme omfatter: en første seksjon av åtte biter omfattende et "Frame Alignment Word" (FAW), som markerer starten av rammen; en annen seksjon av fem biter som skaffer styrein-formasjon og er representert ved en flaggbit (nemlig CQ, som alternerer mellom 0 og 1 for hvert 8 millisekund for å bestemme uliketallige og liketallige rammer over en sekvens på 16 rammer) samt fire modusbiter (nemlig C-| , C2, C3 og C4, som indikerer egenskapen hos det utsendte signal, det vil si mono, stereo, dualspråk, data); en tredje seksjon av elleve biter med tilleggsdata, uavhengig av styreinformasjonsbit-ene; og sluttelig en fjerde seksjon av sekstifire 11-biter ord svarende til den lydinformasjon (eller passende data) som blir utsendt, idet denne siste seksjon omfatter totalt 704 biter.

I hver av disse overførte rammer, blir der benyttet interfoliering hva angår blokken med 720 biter som følger nevnte FAW for derved å sikre at tilstøtende biter ikke blir overført sekvensielt, og for således å minimere virkningen av multippel-biterfeil. Interfolieringsmønsteret plasserer databiter, som befinner seg ved siden av hverandre i rammestrukturen, som utsignaler ved televisjonsmottakeren, i posisjoner som befinner seg i det minste 16 klokkeperioder fra hverandre i den overførte bitstrøm (det vil si minst 15 andre biter vil opptre mellom biter som befinner seg ved siden av hverandre i utrammestrukturen).

I forbindelse med fremskaffelsen av lydsignalene, blir disse samplet ved 32 kHz og til å begynne med kodet med en oppløsning på 14 biter pr. prøvetagning. For overføring vil antallet av biter for hver prøvetagning bli redusert til 10, idet man benytter en nær umiddelbar kompandering, og man tilføyer en paritetsbit til enden av hver 10-biter prøvetag-ningsord for feildetektering og skala-faktorsignaleringsfor-mål, hvilket derved resulterer i 11-biter ord i den fjerde seksjon av rammen. Ved mottakeren vil de overførte signaler bli demultipleksert for å fremskaffe et lydutgangssignal.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe automatisk svitsjekrets for multi-standard televisjonsutstyr, slik at utstyret er istand til å motta NICAM signaler fra mer enn en lydmellomfrekvens.

Den foreliggende oppfinnelse skaffer en automatisk svitsjekrets, til bruk ved mottakelse av NICAM signaler, karakterisert ved at kretsen omfatter: filterorganer for å motta NICAM signaler og å slippe gjennom signaler i et visst bånd,

en kvadratur-faseskifte-nøkkeldekoder som er koblet for å motta signaler som er sluppet gjennom nevnte filterorganer og for å fremskaffe et dekodet NICAM signal,

oscillatororganer for å generere en flerhet av signaler av forskjellige frekvenser koblet til nevnte kvadratur-faseskifte-nøkkelkoder,

et demultiplekserorgan som mottar de dekodede NICAM utsignaler fra kvadratur-faseskifte-nøkkeldekoderen for

generering av et dempe-signal som reagerer på intet utsignal fra kvadratur-faseskifte-nøkkeldekoderen og for å generere et audio utsignal i samsvar dermed, og

styrelogikkorganer som reagerer på avfølningen av et dempe-signal som er generert av nevnte demultiplekserorgan for å svitsje nevnte filterorganer og oscillatororganer mellom forskjellige verdier inntil kvadratur-faseskifte-nøkkeldekoderen fremskaffer et dekodet NICAM utsignal.

Den foreliggende oppfinnelse tillater sending av NICAM signaler ved mer enn én lydmellomfrekvens ("Sound Intermedi-ate Frequency" SIF). Man har innsett at kjente automatiske svitsjekretser for multi-standard televisjonsutstyr ikke egner seg for selektering mellom nevnte SIF som benyttes for NICAM. Ved de kretser som er omtalt ifølge GB 2124060A, vil f.eks. behandlingen av innsignaler for bestemelse av nevnte SIF som skal mottas av lyddemodulatoren, finne sted før signalene blir demodulert. I motsetning til dette vil den foreliggende oppfinnelse fremskaffe selektering av en verdi for båndpassfilteret, og således for den SIF som skal mottas etter at innsignalet er blitt demultipleksert. På grunn av egenskapen hos NICAM, er det først etter at innsignalet ved en spesiell SIF er blitt demultipleksert, at man kan bestemme hvorvidt eller ikke NICAM signaler blir overført på den spesielle SIF.

Hensiktsmessig kan styrelogikkområdene omfatte: overvåkningsorganer for å overvåke utgangssignalet fra demultiplekserorganet for bestemmelse av nærværet av et dempe-signal for en forhåndsbestemt tid, og

astabile oscillatororganer for utførelse av svitsjingen av nenvte filterorganer og nevnte oscillatororganer som reaksjon på at varigheten av dempesignalet er lenger enn nevnte forhåndsbestemte tid.

Dette reduserer risikoen for at den automatiske svitsjekrets skal svitsje seg bort fra en spesiell verdi av båndpassorganene dersom der forekommer et øyeblikkelig avbrudd i

overføringen av et signal.

Fortrinnsvis kan styrelogikkorganene ytterligere omfatte låseorganer for låsing av filterorganene ved en spesiell verdi dersom kvadratur-faseskifte-nøkkeldekoderen fremskaffer et dekodet NICAM utsignal.

Den foreliggende oppfinnelse omfatter også det trekk at styrelogikkorganene danner del av en mikroprosessor, idet mikroprosessoren ytterligere omfatter organer for å lagre en standard verdi for båndpassorganene, og idet standardverdien relaterer seg til et spesielt program.

For at oppfinnelsen skal kunne forstås bedre, vil der nå bli gitt en beskrivelse av et ikke-begrensende eksempel, idet man henviser til de vedføyde tegningsfigurer. Figur 1 er et blokkdiagram over en del av et televisjon-schassis som omfatter den foreliggende oppfinnelse. Figur 2 er et blokkdiagram over den automatiske svitsjekrets som realiserer den foreliggende oppfinnelse. Figur 3 er et blokkdiagram over en del av kretsen vist på figur 2. Figur 4 er et blokkdiagram som viser en alternativ utførel-sesform relatert til figur 3.

På figur 1 er der vist den FM televisjonslyddemodulatorkrets som blir benyttet i et eksisterende televisjonsmottakerchas-sis, samt dessuten omfatter stereosignalbehandlingskretser 1 for behandling av NICAM signaler. Lyddemodulatorkretsen er av multi-standard, og den vil således behandle en hovedlyd-kanalbærer på enten 5.5 MHz eller 6 MHz. En annen lydkanalbærer på 5.74 MHz som fremskaffer stereolyd kan også behandles. I den forbindelse omfatter kretsen 3 innkeramikk-filtrte 2, 3 og 4 som er koblet i parallell. En FM demodulator 5, som er dobbelt-avstemt til 5.5 MHz og 6 MHz for hovedlydbæreren, er forbundet med den første og annen inngang til keramikkfiltrene 2, 3, som henholdsvis slipper gjennom signaler med bærefrekvenser 5.5 MHz og 6 MHz. Det første og annet filter 2 og 3, blir ikke svitsjet. En annen FM demodulator 6 som er avstemt på 5.74 MHz for den annen lydkanalbærer, er forbundet med det tredje innkeramikkfilter 4 som slipper gjennom signaler med bærefrekvens 5.74 MHz.

Et SIF signal som føres inn til lyddemodulatorkretsen blir også ført inn til stereosignalbehandlingskretsene 1 for behandling av NICAM signaler. Et vanlig enkeltstående standardsystem for behandling av NICAM signaler omfatter en QPSK dekoder, en demultiplekser, et SIF filter og et dekodingsoscillatorkrystall med en frekvens avhengig av den enestående standard for hvilken kretsen skal benyttes.

Slik det er indikert tidligere, vil NICAM signaler omfatte digitale data. De kan overføres ved variasjon i fasen i henhold til en sinusformet bærebølge, hvilket er en prosess som er betegnet faseskiftnøkling "phase-shift keying" (PSK). Kvadratur-faseskiftnøkling "Quadrature phase-shift keying"

(QPSK) benytter de fire faseverdier 45°, 135°, 225° og 315°. En QPSK dekoder vil dekode bærebølgen for å fremskaffe de digitale data som signalet er sammensatt av. De således fremskaffede data blir deretter demultipleksert for å fremskaffe audioutgangssignalet.

Figur 2 viser den automatiske svitsjekrets 1 som omfatter den foreliggende oppfinnelse, for behandling av NICAM signaler som opererer uavhengig av de FM televisjonslyddemo-dulatoroperasjoner ifølge figur 1. Det omtalte SIF signal blir ført inn til et sett 10 av svitsjbare innbåndpassfilt-re, vist på figur 2 som omfattende første og andre innfiltre 11, og henholdsvis første og andre dekodingsoscillatorkrys-taller 12 i et svitsjenettverk. Utsignalet fra en QPSK dekoder 13 utgjør inngangen til en NICAM demultiplekser 14. For nærværende kan NICAM signaler bæres på en av de to nevnte SIF, det vil si 5.85 MHz eller 6.55 MHz. For at der skal kunne fremskaffes et audioutsignal, må der selekteres et filter 11 og et dekodingsoscillatorkrystall 12 svarende til den aktuelle SIF for innsignalet, slik at signalet kan slippes gjennom, dekodes og deretter demultiplekseres.

Dersom filteret 11 og dekodingsoscillatorkrystallet 12 selekteres med feil verdi, foreligger der ikke noe passende innsignal til demultiplekseren 14, og således vil ikke noen demultiplekseringsoperasjon kunne oppnås. Da vil der ikke fremskaffes noe audioutsignal, idet demultiplekseren 14 befinner seg i modus "dempet", det vil si det fremskaffer et "dempnings"-utsignal. Styrelogikken 15 avføler "dempnings"-signalet og selekterer et innfilter 11 og et dekodnings-oscillatorkrystall 12 med en annen verdi. Innfilteret 11 og dekodningsoscillatorkrystallet 12 vil således bli svitsjet mellom forskjellige verdier inntil dette filter og dette krystall blir selektert med den verdi som svarer til nevnte SIF for innsignalet. Selekteringen av en passende verdi er således avhengig av den QPSK dekoder 14 som i det aktuelle tilfelle låser seg til et gyldig signal, idet NICAM demultiplekseren vil foreta en "dempningsfjerning", det vil si behandlingen blir utført etter demultiplekseringen av dataene.

Styrelogikken 15 som skal realisere selektering av det korrekte innfilter og et krystall, gjør bruk av en føler-krets med to trinn (se figur 3). Det første trinn overvåker demultiplekseren 14 for å bestemme hvorvidt der er oppnådd en demultiplekseroperasjon, og innbefatter en dualhastig-hetstidskonstantenhet 20 og en Schmitt trigger 21. Dualhast-ighetstidskonstantenheten 20 blir drevet fra det "dempede" utsignal fra demultiplekser 14, hvilket derved tillater en rask ladning ("dempningsopphevelse"), men langsom utladning ("dempning") av tidskonstantreservoaret. Dette nivå blir avfølt i Schmitt triggerkretsen 21 for å fremskaffe et konstant digitalutsignal som ikke er påvirket av korte avdempninger og avbrudd. Det første trinn hos styrelogikken 15 vil følgelig forsinke fremskaffelsen av et signal som indikerer at man ikke oppnådde noen demultipleksoperasjon for en tidsperiode som er avhengig av utladningshastigheten hos enheten 20, og forhindrer utfall som skyldes øyeblikke-lige korte dempninger.

Ved det annet trinn blir styresignaler for innfilteret og oscillator utledet fra en ikke-stabil oscillator 22 som løper ved en meget langsom hastighet (langsommere enn den maksimale forhåndsanslåtte "pull-in" tid) og klargjort i modus 'avdempet', det vil si når det første trinn av styrelogikken 15 fremskaffer et signal som indikerer at man ikke har oppnådd noen demultiplekseringsoperasjon, for således å svitsje alternativt mellom de to standarder og stoppe når signalet er fullstendig låst (representert ved et ikke-dempet signal). En låsekrets 23 holder denne verdi lenge nok til å bekrefte denne tilstand, inntil demultiplekseren på nytt blir dempet i lengere tid enn den tidligere angitte tidsperiode.

Figur 4 viser en annen utførelse for styrelogikken 15, hvor det annet trinn er realisert ved hjelp av en mikroprosessor 30 som blir benyttet til å avføle tilstanden hos den dempede linje, enten ved avspørring eller ved avbrudd, og utføre søkningsoscilleringen og låsefunksjonen. Mikroprosessoren kan også benyttes for lagring av den reelle verdi med hensyn til standard for et hvilket som helst program, for derved potensielt å redusere låsetiden for systemet ved programend-ring. Lagring av den individuelle kanalstatus kan gjøre svitsjingen umiddelbar og automatisk.

Funksjonen for dualtidskonstanten kan eventuelt også utføres i mikroprosessorens programmvare.

Claims (4)

1 . Automatisk svitsjekrets til bruk ved mottakelse av NICAM signaler, karakterisert ved at kretsen omfatter: filterorganer for å motta NICAM signaler og å slippe gjennom signaler i et visst bånd, en kvadratur-faseskifte-nøkkeldekoder som er koblet for å motta signaler som er sluppet gjennom nevnte filterorganer og for å fremskaffe et dekodet NICAM signal, oscillatororganer for å generere en flerhet av signaler av forskjellige frekvenser koblet til nevnte kvadratur-faseskifte-nøkkelkoder, et demultiplekserorgan som mottar de dekodede NICAM utsignaler fra kvadratur-faseskifte-nøkkeldekoderen for generering av et dempe-signal som reagerer på intet utsignal fra kvadratur-faseskifte-nøkkeldekoderen og for å generere et audio utsignal i samsvar dermed, og styrelogikkorganer som reagerer på avfølningen av et dempe-signal som er generert av nevnte demultiplekserorgan for å svitsje nevnte filterorganer og oscillatororganer mellom forskjellige verdier inntil kvadratur-faseskifte-nøkkeldekoderen fremskaffer et dekodet NICAM utsignal.

2. Svitsjekrets som angitt i krav 1, karakterisert ved at styrelogikkorganene omfatter: overvåkningsorganer for å overvåke utgangssignalet fra demultiplekserorganet for bestemmelse av nærværet av et dempe-signal for en forhåndsbestemt tid, og astabile oscillatororganer for utførelse av svitsjingen av nenvte filterorganer og nevnte oscillatororganer som reaksjon på at varigheten av dempesignalet er lenger enn nevnte forhåndsbestemte tid.

3. Svitsjekrets som angitt i krav 2, karakterisert ved at styrelogikkorganene ytterligere omfatter låseorganer for låsing av filterorganene ved en spesiell verdi dersom kvadratur-faseskifte-nøkkeldekoderen fremskaffer et dekodet NICAM utsignal.

4. Svitsjekrets som angitt i krav 3, karakterisert ved at styrelogikkorganene danner del av en mikroprosessor, idet mikroprosessoren ytterligere omfatter organer for å lagre en standard verdi for båndpassorganene, og idet standardverdien relaterer seg til et spesielt program.