TWI743800B - 偵測聲音中頻訊號之制式的電路及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露了一種偵測一聲音中頻訊號之制式的電路，其包含有一中頻至基頻轉換電路、一偵測電路以及一解調/解碼器。在該電路的操作中，該中頻至基頻轉換電路用以對該聲音中頻訊號進行處理以產生一主訊號以及一子訊號；該偵測電路用以根據該子訊號是否具有一導頻訊號、或是是否具有一數位訊框，以判斷該聲音中頻訊號是屬於一第一制式或是一第二制式，並據以產生一偵測結果；以及該解調/解碼器用以根據該偵測結果來至少對該主訊號進行解調/解碼操作，以產生一輸出聲音訊號。

Description

偵測聲音中頻訊號之制式的電路及方法
本發明係有關於偵測聲音中頻訊號之制式的電路及方法。
在類比電視系統中，聲音訊號共有以下幾種制式(standard)種類：調頻單聲道(FM-MONO)、接近即時的縮擴音頻多路廣播(Near Instantaneous Companded Audio Multiplex，NICAM)制式、A2、廣播電視系統委員會(Broadcast Television Systems Committee，BTSC)、調幅單聲道(AM-MONO)。傳統上偵測聲音中頻訊號制式種類的方法是透過偵測聲音中頻訊號在不同頻率的強度來進行，然而，由於聲音中頻訊號容易受到雜訊的影響，因此使用訊號在不同頻率的強度來作為制式種類的判斷標準容易發生錯誤，而影響到後續的解碼/解調操作。
因此，本發明的目的之一在於提出一種偵測聲音中頻訊號之制式的電路及方法，其可以準確地偵測出聲音中頻訊號的制式種類，以解決先前技術中所述的問題。
在本發明的一個實施例中，揭露了一種偵測一聲音中頻訊號之制式的電路，其包含有一中頻至基頻轉換電路、一偵測電路以及一解調/解碼器。在該電路的操作中，該中頻至基頻轉換電路用以對該聲音中頻訊號進行處理以產生一主訊號以及一子訊號；該偵測電路用以根據該子訊號是否具有一導頻訊號(pilot signal)、或是是否具有一數位訊框，以判斷該聲音中頻訊號是屬於一第一制式或是一第二制式，並據以產生一偵測結果；以及該解調/解碼器用以根據該偵測結果來至少對該主訊號進行解調/解碼操作，以產生一輸出聲音訊號。
在本發明的另一個實施例中，揭露了一種偵測一聲音中頻訊號之制式的方法，其包含有以下步驟：對該聲音中頻訊號進行處理以產生一主訊號以及一子訊號；根據該子訊號是否具有一導頻訊號、或是是否具有一數位訊框，以判斷該聲音中頻訊號是屬於一第一制式或是一第二制式，並據以產生一偵測結果；以及根據該偵測結果來至少對該主訊號進行解調/解碼操作，以產生一輸出聲音訊號。
100:電路
110:中頻至基頻轉換電路
120:偵測電路
122:判斷單元
123:能量強度偵測電路
124:導頻訊號解調器
126:特定解碼器
130:解調/解碼器
500~506:步驟
D_M:主訊號
D_S:子訊號
第1圖為根據本發明一實施例之用以偵測一聲音中頻訊號之制式的電路的示意圖。
第2圖繪示了在B、G系統中具有調頻單聲道制式之聲音中頻訊號的示意圖。
第3圖繪示了在B、G系統中具有A2制式之聲音中頻訊號的示意圖。
第4圖繪示了在B、G系統中具有NICAM制式之聲音中頻訊號的示意圖。
第5圖為根據本發明一實施例之一種偵測一聲音中頻訊號之制式的方法的流程圖。
第1圖為根據本發明一實施例之用以偵測一聲音中頻訊號之制式的電路100的示意圖。如第1圖所示，電路100包含了一中頻至基頻轉換電路110、一偵測電路120以及一解調/解碼器130，其中偵測電路120包含一判斷單元122、一導頻訊號解調器124以及一特定解碼器126，且判斷單元122包含一能量強度偵測電路123。在本實施例中，電路100係應用在類比電視系統中，且電路100可以用來偵測所接收到的聲音中頻訊號是屬於調頻單聲道(MONO)制式、A2制式或NICAM制式。第2圖繪示了在B、G系統中具有調頻單聲道制式之聲音中頻訊號的示意圖，其中聲音中頻訊號只具有主訊號，且主訊號的中心頻率為5.5MHz，且頻寬約100kHz。第3圖繪示了在B、G系統中具有A2制式之聲音中頻訊號的示意圖，其中聲音中頻訊號具有主訊號及子訊號，且具有較高強度的主訊號的中心頻率為5.5MHz、頻寬約100kHz，而具有較低強度的子訊號的中心頻率為5.74MHz、頻寬約100kHz。第4圖繪示了在B、G系統中具有NICAM制式之聲音中頻訊號的示意圖，其中聲音中頻訊號具有主訊號及子訊號，且具有較高強度的主訊號的中心頻率為5.5MHz、頻寬約100kHz，而具有較低強度的子訊號的頻寬約為510kHz。需注意的是，第2~4圖的內容僅是為了方便後續的說明，而並非是作為本發明的限制，而在其他的系統，例如DK系統、I系統，其主訊號及子訊號會具有不同的中心頻率。
在電路100的操作中，中頻至基頻轉換電路110接收聲音中頻訊號，並對聲音中頻訊號進行降頻至基頻(base band)，以產生主訊號D_M及子訊號D_S。而在本實施例中，主訊號D_M對應到第2~4圖中中心頻率為5.5MHz且頻寬約100kHz的訊號內容，子訊號D_S可以對應到第3圖所示之中心頻率為 5.74MHz、頻寬約100kHz的訊號內容，或是第4圖所示之頻寬510kHz範圍的訊號內容，而需注意的是，此時的子訊號D_S不一定會具有有效的內容(例如，在調頻單聲道制式的情形下便沒有實質內容)。接著，偵測電路120對主訊號D_M及子訊號D_S進行偵測，以判斷聲音中頻訊號是屬於調頻單聲道制式、A2制式或是NICAM制式。具體來說，由於第2、3、4圖所示之制式中的主訊號具有較高的強度、子訊號具有較低的強度，因此能量強度偵測電路123可以透過偵測中頻至基頻轉換電路110所產生之主訊號D_M的功率/強度是否高於一第一臨界值，以判斷聲音中頻訊號是否可能為第2~4圖所示之制式；且也可以透過偵測中頻至基頻轉換電路110所產生之主訊號D_M的功率/強度是否高於一第二臨界值，以判斷聲音中頻訊號是否可能為第2~4圖所示之制式。然而，能量強度偵測電路123的偵測結果可能會因為雜訊的影響而有所誤差，因此，本實施例另外使用導頻訊號解調器124以及特定解碼器126來準確地判斷出聲音中頻訊號是屬於第2~4圖中的哪一種制式。
導頻訊號解調器124特別用來對子訊號D_S進行解調操作(demodulation)以判斷子訊號D_S中是否包含了一個導頻訊號，以供判斷聲音中頻訊號是否為A2制式。具體來說，在第3圖所示之A2制式中，子訊號包含了立體聲、雙聲道或其他音訊模式的訊息，而使用頻率調變的子訊號會另外加上一個使用振幅調變的導頻訊號在其中。因此，導頻訊號解調器124所產生的結果(亦即，子訊號D_S中是否包含導頻訊號)可以用來判斷聲音中頻訊號是否為A2制式。
特定解碼器126可以是一個NICAM制式解碼器，其用來對子訊號D_S進行解調操作(content decode)以判斷子訊號中是否包含一數位訊框，以供判斷聲音中頻訊號是否為NICAM制式。具體來說，在第4圖所示之NICAM制式中，子 訊號包含了大小為728位元的數位訊框，而數位訊框包含了以下內容：8位元的訊框對齊碼(Frame Alignment Word，FAW)、5位元的控制碼、11位元的額外資料以及通道資料(64*11位元)，因此，特定解碼器126可以透過對子訊號D_S進行解碼，並透過偵測訊框對齊碼是否存在來判斷子訊號D_S中是否包含數位訊框。如上所述，特定解碼器126所產生的結果(亦即，子訊號D_S中是否包含數位訊框)可以用來判斷聲音中頻訊號是否為NICAM制式。
在本實施例中，偵測電路120根據子訊號是否具有導頻訊號、或是是否具有數位訊框，以及根據主訊號D_M以及子訊號D_S的強度，以判斷聲音中頻訊號是屬於調頻單聲道制式、A2制式或是NICAM制式，並據以產生偵測結果。詳細而言，判斷單元122可以針對能量強度偵測電路123、導頻訊號解調器124以及特定解碼器126的輸出結果來判斷聲音中頻訊號為調頻單聲道制式、A2制式或是NICAM制式。具體來說，若是能量強度偵測電路123判斷中頻至基頻轉換電路110所產生之主訊號D_M的功率/強度高於該第一臨界值、導頻訊號解調器124所產生的結果指出子訊號D_S中並未包含導頻訊號、且特定解碼器126所產生的結果指出子訊號D_S中並未包含數位訊框，則判斷單元122可以判斷聲音中頻訊號為調頻單聲道制式；若是能量強度偵測電路123判斷中頻至基頻轉換電路110所產生之子訊號D_S的功率/強度高於該第二臨界值、導頻訊號解調器124所產生的結果指出子訊號D_S中包含導頻訊號，則判斷單元122可以判斷聲音中頻訊號為A2制式；若是能量強度偵測電路123判斷中頻至基頻轉換電路110所產生之子訊號D_S的功率/強度高於該第二臨界值、且特定解碼器126所產生的結果指出子訊號D_S中包含數位訊框，則判斷單元122可以判斷聲音中頻訊號為NICAM制式。
判斷單元122將判斷結果傳送至解調/解碼器130，以供解調/解碼器 130進行對應的設定以對主訊號D_M及子訊號D_S進行解調/解碼操作，以產生輸出聲音訊號，其中輸出聲音訊號可以是包含左右聲道的脈衝編碼調變(Pulse-Code Modulation，PCM)訊號。應可理解的是，當判斷單元122判斷聲音中頻訊號為調頻單聲道制式時，由於聲音中頻訊號沒有實質的子訊號內容，因此解調/解碼器130僅會對主訊號D_M進行解調/解碼操作，以產生輸出聲音訊號；而當判斷單元122判斷聲音中頻訊號為A2制式或NICAM制式時，解調/解碼器130會對主訊號D_M及子訊號D_S進行解調/解碼操作，以產生輸出聲音訊號。
在以上的實施例中，導頻訊號解調器124及特定解碼器126係獨立於解調/解碼器130，亦即先對子訊號D_S進行解調及解碼操作以進行A2制式與NICAM制式的判斷，再控制解調/解碼器130進行適當的操作。由於本實施例的偵測單元120可以準確地判斷出聲音中頻訊號的制式，故可以避免電路100整體操作上的錯誤。
在第1圖所示的一個實施例中，聲音中頻訊號之制式的判斷係同時考慮到能量強度偵測電路123對於主訊號D_M及子訊號D_S的偵測結果，然而，本發明並不以此為限。舉例來說，若是導頻訊號解調器124所產生的結果指出子訊號D_S中包含導頻訊號，則判斷單元122便可以直接判斷聲音中頻訊號屬於A2制式；而若是特定解碼器126所產生的結果指出子訊號D_S中包含數位訊框，則判斷單元122可直接判斷聲音中頻訊號為NICAM制式。這些設計上的變化應隸屬於本發明的範疇。
在第1圖所示的另一個實施例中，偵測電路120所包含的導頻訊號解調器124係用來準確判斷聲音中頻訊號是否符合A2制式、而特定解碼器126則是 用來準確判斷聲音中頻訊號是否符合NICAM制式。而在另一實施中，偵測電路120可以僅包含導頻訊號解調器124，以供準確判斷聲音中頻訊號是否符合A2制式即可，而是否符合NICAM制式的判斷則可以透過能量強度偵測電路123來進行。舉例來說，若是能量強度偵測電路123判斷中頻至基頻轉換電路110所產生之子訊號D_S的功率/強度高於該第二臨界值、但是導頻訊號解調器124所產生的結果指出子訊號D_S中並未包含導頻訊號，則判斷單元122可以判斷聲音中頻訊號為NICAM制式。在另一實施中，偵測電路120可以僅包含特定解碼器126，以供準確判斷聲音中頻訊號是否符合NICAM制式即可，而是否符合A2制式的判斷則可以透過能量強度偵測電路123來進行。舉例來說，若是能量強度偵測電路123判斷中頻至基頻轉換電路110所產生之子訊號D_S的功率/強度高於該第二臨界值、但是特定解碼器126所產生的結果指出子訊號D_S中並未包含數位訊框，則判斷單元122可以判斷聲音中頻訊號為A2制式。
第5圖為根據本發明一實施例之一種偵測一聲音中頻訊號之制式的方法的流程圖。參考以上實施例所述的內容，流程如下所述。
步驟500：流程開始。
步驟502：對聲音中頻訊號進行處理以產生主訊號以及子訊號。
步驟504：根據子訊號是否具有導頻訊號、或是是否具有數位訊框，以判斷該聲音中頻訊號是屬於第一制式或是第二制式，並據以產生偵測結果。
步驟506：根據偵測結果來對主訊號及子訊號進行解調/解碼操作，以產生輸出聲音訊號。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100:電路
110:中頻至基頻轉換電路
120:偵測電路
122:判斷單元
123:能量強度偵測電路
124:導頻訊號解調器
126:特定解碼器
130:解調/解碼器
D_M:主訊號
D_S:子訊號

Claims (10)

  1. 一種偵測一聲音中頻訊號之制式的電路，包含有：一中頻至基頻轉換電路，用以對該聲音中頻訊號進行處理以產生一主訊號以及一子訊號；一偵測電路，用以根據該子訊號是否具有一導頻訊號、或是是否具有一數位訊框，以判斷該聲音中頻訊號是屬於一第一制式或是一第二制式，並據以產生一偵測結果，其中該第一制式為A2制式，且該第二制式為接近即時的縮擴音頻多路廣播(Near Instantaneous Companded Audio Multiplex，NICAM)制式；以及一解調/解碼器，耦接於該中頻至基頻轉換電路以及該偵測電路，用以根據該偵測結果來至少對該主訊號進行解調/解碼操作，以產生一輸出聲音訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電路，其中該偵測電路包含有：一導頻訊號解調器，用以對該子訊號進行解調操作以產生一解調後訊號；一特定解碼器，用以對該子訊號進行解碼操作以產生一解碼後訊號；以及一判斷單元，用以根據該解調後訊號是否包含該導頻訊號、以及該解碼後訊號是否包含該數位訊框，以判斷該聲音中頻訊號是屬於該第一制式或是該第二制式，以產生該偵測結果。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電路，其中若是該解調後訊號包含該導頻訊號，則該判斷單元判斷該聲音中頻訊號屬於該第一制式；以及若是該解調後訊號包含該數位訊框，則該判斷單元判斷該聲音中頻訊號屬於該第二制式。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之電路，其中該偵測電路根據該子訊號是否具有該導頻訊號、或是是否具有該數位訊框，以及根據該主訊號以及該子訊號的強度，以判斷該聲音中頻訊號是屬於該第一制式、該第二制式、或是不同於該第一制式及該第二制式的一第三制式，並據以產生該偵測結果。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電路，其中該第三制式為調頻單聲道制式。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電路，其中該偵測電路包含有：一導頻訊號解調器，用以對該子訊號進行解調操作以產生一解調後訊號；以及一判斷單元，用以根據該解調後訊號是否包含該導頻訊號、以及該子訊號的強度，以判斷該聲音中頻訊號是屬於該第一制式或是該第二制式，以產生該偵測結果。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電路，其中若是該解調後訊號包含該導頻訊號，該判斷單元判斷該聲音中頻訊號是屬於該第一制式；且若是該解調後訊號未包含該導頻訊號，且該子訊號的強度高於一臨界值，該判斷單元判斷該聲音中頻訊號是屬於該第二制式。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電路，其中該偵測電路包含有：一特定解碼器，用以對該子訊號進行解碼操作以產生一解碼後訊號；以及 一判斷單元，用以根據該解碼後訊號是否包含該數位訊框、以及該子訊號的強度，以判斷該聲音中頻訊號是屬於該第一制式或是該第二制式，以產生該偵測結果。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電路，其中若是解碼後訊號包含該數位訊框，該判斷單元判斷該聲音中頻訊號是屬於該第二制式；且若是解碼後訊號未包含該數位訊框，且該子訊號的強度高於一臨界值，該判斷單元判斷該聲音中頻訊號是屬於該第一制式。
  10. 一種偵測一聲音中頻訊號之制式的方法，包含有：對該聲音中頻訊號進行處理以產生一主訊號以及一子訊號；根據該子訊號是否具有一導頻訊號、或是是否具有一數位訊框，以判斷該聲音中頻訊號是屬於一第一制式或是一第二制式，並據以產生一偵測結果，其中該第一制式為A2制式，且該第二制式為接近即時的縮擴音頻多路廣播制式；以及根據該偵測結果來至少對該主訊號進行解調/解碼操作，以產生一輸出聲音訊號。
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